JPH0752925A - 製袋機におけるヒートシーラの温度制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性のフイルム、チューブなどよりなる
袋素材帯をヒートシールするヒートシーラのシール縁の
温度を、時間的にも場所的にもほゞ均一とするために、
ヒートシーラに上下二本の電熱型のヒータを設けて、ヒ
ートシール部の溶着力に不均一を生じないようにする。 【構成】 ヒートシーラ本体１０に上下二段の電熱型の
ヒータを設け、ヒートシール縁１１寄りの第１ヒータ１
５を常時加熱型とし、他の第２ヒータ１６をサーモスタ
ットによりオフ、オンさせ、前記ヒートシール縁１１の
温度むらを極力減少させる袋素材帯のヒートシール部の
溶着力を一つの袋のヒートシール部全長において、また
すべての袋ヒートシール部の溶着を一定な溶着ができる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は熱可塑性フイルム帯、
チューブ帯よりなる袋素材帯より袋を製造する製袋機に
おけるヒートシーラの温度制御方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のヒートシーラはその長手方向に電
熱型のヒータが埋設的に装備され、ヒートシーラのシー
ル縁は通常僅かな幅のなる細幅又は若干丸味のあるナイ
フエッジ状になっている（例えば実開平２−１５３３７
号公報）。またこの温度を制御するための温度センサは
前記シール縁から若干離れたヒートシーラ本体部に取付
けてある。

【０００３】而して、前記センサのオン・オフ信号によ
ってヒートシーラ全体の温度が所定の温度範囲になるよ
うに制御している。ところがこのヒートシーラを用い
て、熱可塑性の袋素材フイルム帯を順次ヒートシールす
ると、このフイルムを溶着するため、前記ヒートシール
縁部は瞬間的に放熱され、次の溶着までに、ヒートシー
ラ本体部から熱の供給を受け、シール縁は元の温度に復
帰するはずである。ところが実際には放熱される熱がシ
ール縁全長において一定ではないし、またヒータからの
熱の供給も前記オフ・オン制御と、製袋作業のサイクル
は一致しない。

【０００４】また前記センサはヒートシーラの本体部に
取り付けてあるため、ヒートシール縁の温度とは相当に
タイムラグがある。従って、ヒータがオフのとき、二度
以上続けてシール作業が行われると、ヒートシール縁の
温度は急速に低下し、また逆にオン期間中に一度もシー
ル作業がなければヒートシール縁の温度は上昇し過ぎる
ことによりシール作業全期間でヒートシール縁の温度が
一定しないことになる。

【０００５】実例を挙げて説明すれば、前記センサによ
る温度許容範囲を２℃以内とし、設定温度を２３０℃と
した場合において、作業中の前記ヒートシール縁の温度
の場所及び時間による温度差は３０℃乃至４０℃にも達
しているのが現状である。

【０００６】従ってこのような状態で溶着作業を継続す
ると、温度の低い部分は溶着不完全となる。また、この
出願時に一般に市販されている温度センサは通常直径が
１０ｍｍ程度あり、その大きさから前記シール部の近傍
には取付けられないし、余り接近して取り付けると前記
センサを取り付けることによってシール縁に却って温度
の不均一を発生させかねない。

【０００７】またシール縁部を不接触で温度測定する熱
外線型のセンサもあるが、極めて高価であるし、ヒート
シーラは上下動を繰り返しているため、更にセンサの特
定位置のときだけの温度を測るなどの付帯的制御乃至装
置を要し、コストが嵩み実用的ではない。

【０００８】またヒートシーラ自体は、細長い板材であ
り、長さも限られているため、電熱型のヒータの場合大
きな容量のヒータが設けられない。従って低容量のヒー
タに高電圧電流を供給して加熱しているため、ヒータの
寿命が短くなり、比較的短期間にヒータ自体が損傷し、
これを取換える手間と費用により、作業コストを押し上
げている。また狭隘な場所に大きな出力のヒータを受け
ることもその寿命を短くしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前述のよ
うなヒートシーラのシール縁の温度を時間の経過による
温度むら、或いは場所による温度むらを極力発生させな
い方法及び装置を市場に提供し、常に確実なヒートシー
ル作業が行えるようにするためである。またこの発明の
他の目的とするところは、ヒータの寿命を長くし、ヒー
タの損傷による作業の中段を減少させ、取換え作業によ
る稼働効率の低下を少なくし、コストの低減を図ること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
にこの発明は板材状のヒートシール部材の少なくとも一
縁がヒートシール縁となっているヒートシーラを加熱す
る方法であって、前記ヒートシール縁近傍を長さ方向に
埋設的に装備した電熱型のヒータにより常時加熱する方
法と、ヒートシーラ本体部の温度を温度センサにより計
測し、設定温度乃至温度範囲の超・未満によって前記常
時加熱温度以上に更に別個の電熱型ヒータにより、不加
熱と加熱を選択する方法とよりなる製袋機におけるヒー
トシーラの温度制御方法とする。

【００１１】また前記課題を達成するためにこの発明の
板乃至棒状のヒートシール部材の少なくとも一縁がヒー
トシール縁としてあり、このヒートシール部材には、前
記ヒートシール縁に接近した位置とヒートシール部材の
本体中段部の双方にヒートシール部材の長さ方向に沿っ
て、電熱型の第１ヒータと第２ヒータが、階層的にそれ
ぞれ独立して埋設的に装備してあり、前記ヒートシール
縁寄りの第１ヒータは常時加熱型としてあり、中段部の
第２ヒータの近傍のヒートシーラ本体には温度センサが
設けてあり、この温度センサの測定温度値が設定温度乃
至設定温度範囲の超・未満によって、前記第２ヒータを
オフ、オンとする制御装置が設けてあり、前記設定温度
は可変型としてあることを特徴とする製袋機におけるヒ
ートシーラの温度制御装置とする。

【００１２】また前記課題を達成するために製袋機にお
けるヒートシーラの温度制御装置の前記第１のヒータへ
の供給電圧は変更可能型としてあることを特徴とするこ
とが好ましい。

【００１３】

【作用】請求項１の方法発明を実施する装置発明である
請求項２乃至請求項３記載の発明の作用を説明する。

【００１４】請求項２記載の発明において、ヒートシー
ラの電源をオンにすると、第１ヒータ及び第２ヒータは
共に通電されてこれらヒータにより、ヒートシーラ全体
は加熱されて、温度制御装置の設定温度乃至設定温度範
囲を越えると第２ヒータはオフとなり、ヒートシーラは
第１ヒータのみによって、引き続き加熱される。

【００１５】この状態において、ヒートシール作業を開
始するとヒートシール縁は熱可塑性合成樹脂フイルムよ
りなる袋素材帯をヒートシールする度に熱が奪われる
が、ヒートシール縁近傍の第１ヒータよりの熱の供給に
より急速に回復する。しかしながらヒートシーラ全体と
しては、次第に温度が低下し、前記設定温度乃至設定温
度範囲以下の温度になると、第２ヒータは再びオンとな
ってヒートシーラ全体を加熱し、設定温度乃至設定温度
範囲に達すれば再びオフとなる。

【００１６】以下この作用を繰り返す。つまり請求項１
記載の方法発明が実施される。前述のヒートシーラは第
１、第２ヒータの２本で加熱するから、一本のヒータで
加熱するよりも場所による温度むらは平均化されるし、
ヒートシール作業毎のヒートシール縁の温度低下は、常
時オンの第１ヒータによって、ほゞ要求される温度まで
回復させる作用をなす。

【００１７】請求項３記載の発明においては、請求項２
記載の発明の作用の外、第１ヒータの供給電圧は可変型
としてあるから、作業場の気象条件、供給される袋素材
帯の材質、厚さなどに応じて前記供給電圧を変更してヒ
ートシール縁の温度が最適温度になるように調整して使
用する。

【００１８】

【実施例】

実施例１ 請求項２及び請求項３記載の発明を含む実施例であり、
請求項２の方法を実施することができる装置である。図
１及び図２において、１０は熱良導体金属よりなるヒー
トシーラ本体であり、通常は板形状であり、その一縁が
ヒートシール縁１１としてあり、硬質金属板１２が嵌込
んで形成してある。このヒートシーラ本体１０には、一
端から２本の孔１３、１４が穿設してあり、ヒートシー
ル縁１１寄り第第１ヒータ１５、及び第２ヒータ１６が
埋設的に装備してある。前述の例ではヒートシーラ本体
１０の端面から孔１３、１４を設けて、この中に第１ヒ
ータ１５及び第２ヒータ１６を挿入する構造を例示した
が、第１ヒータ１５及び第２ヒータ１６はヒートシーラ
本体１０の側面に抱持するように装備してあっても、こ
の発明の実施例に含まれる。２０は通常スライダックと
称されている可変圧型の変圧器であり、通常製袋機の機
枠の一部に装備してあり、一次側は２００Ｖ電源に接続
されるものであり、２次側の電圧出力端子２１ａ、２１
ｂには前記第１ヒータ１５が接続してある。第１ヒータ
１５の供給電圧は実施例では３０Ｖ乃至７０Ｖ、第２ヒ
ータ１６への供給電圧は約２００Ｖとした。

【００１９】第１ヒータ１５と第２ヒータ１６の出力ワ
ット数は同一でもよいが、第１ヒータ１５の方が第２ヒ
ータ１５より大きい出力ワット数を用いることもある。
例えば第１ヒータ１５を３ＫＷ、第２ヒータ１６を１Ｋ
Ｗとする。このワット数自体はこの発明において限定適
な意味をもたない。また前記変圧器２０の２次側の高電
圧出力端子２２ａ、２２ｂには前記第２ヒータ１６をオ
フオンするリレースイッチ２３を介して接続してある。
これらの電圧値自体この発明において限定的な意味を持
たない。前記のリレースイッチ２３は、電磁式のもので
も、電子式の無接点リレーとしてもよく、その型式を問
わない。前記低電圧出力端子の一方の端子２１ｂと高電
圧出力端子２２ｂとは共に前記変圧器２０の第１、及び
第２の摺動端子２４ａ、２４ｂと接続してある。

【００２０】２５はヒートシーラ本体１０に埋設してあ
る温度センサであり、これによって検出して温度が設定
範囲温度（例えば２３０℃±１℃）を超える信号により
前記リレースイッチをオフとする信号を発し、設定範囲
温度以下になるとリレースイッチをオンとする信号を発
する温度制御装置２６が設けてある。前記温度制御装置
２６は、設定温度は入力部２７において任意の値に入力
することができるものである。また制御装置２６の回路
の都合上前記温度センサ２５の上下によるオフ・オン信
号を逆にして同等の効果を得る回路としても、この発明
の実施例に含まれる。２８は変圧器２１の一次側に設け
てあるメインスイッチである。温度センサ２５としては
熱電対式、抵抗式、サーミスタ式などその形式に特に限
定はない。

【００２１】前記の温度制御装置２６として、市販のサ
ーモスタットを用いる場合は予め温度の許容範囲は１℃
前後に定められており、これを用いるときは、この許容
範囲をこの発明の装置を運転する都度入力することはで
きない。経済的なことを除外すれば前述の許容範囲の大
小も設定することができる温度制御装置２６としてもよ
い。

【００２２】実施例１の作用 実施例１の作用と共に請求項１の方法発明の実施例を説
明する。先ず、第１ヒータ１５の供給電圧を変圧器２０
の移動子２４ａ移動させて目的の電圧に設定する。次に
温度制御装置２６の設定温度を目的に対応した温度範囲
に設定する。而してメインスイッチ２８を閉じると、温
度センサ２５が低い温度を検出しているからオン信号が
出力しており、リレースイッチ２３は閉じた状態となっ
ているから第１ヒータ１５及び第２ヒータ１６には共に
通電されて、これらは発熱し、ヒートシール本体１０及
びヒートシール縁１１は加熱される。

【００２３】而して、これらの温度が次第に上昇し、前
記設定温度乃至設定温度範囲を超える温度を温度センサ
２５が検出し、温度制御装置２６がオフの出力信号を発
すると、リレースイッチ２３はオフとなり、第２ヒータ
１６の通電は断たれる。しかし、第１ヒータ１５はその
ままであるから、そのまま発熱を続ける。ヒートシーラ
本体１０の温度が設定値乃至設定温度範囲よりも低下す
ればこの温度を温度センサ２５が検出し、温度制御装置
２６はオン信号を発し、再びリレースイッチ２３は閉じ
第２ヒータ１６は再び発熱する。

【００２４】この状態において、ヒートシール作業を開
始し、この作業によって、ヒートシール縁１１はその度
に熱を袋素材帯及び受台に吸収されて温度が瞬間的に低
下するが常時発熱を続けている第１ヒータ１５によっ
て、直にその熱は補充され、ヒートシーラ本体１０の全
体の熱の変動については、前述の温度センサ２５よりの
温度検出信号によって、リレースイッチ１６をオフ・オ
ンして許容範囲内にヒートシーラ本体１０の温度を保
つ。

【００２５】この実施例の第１ヒータ１５の一方の端子
２１ｂは移動子２４ａに、また第２ヒータ１６の一方の
端子２２ｂは移動子２４ｂにそれぞれ接続されているの
でこれを適宜の位置に移動して固定することによって第
１ヒータ１５及び第２ヒータ１６の発熱量を目的に合っ
た値に調整する。第２ヒータ１６の電圧が固定式のもの
においては、第１ヒータ１５の供給電圧のみを調整す
る。

【００２６】実施例２ 図３及び図４に示すものであり、請求項２及び３記載の
装置発明の実施例であり、これを運転することによっ
て、請求項１の方法発明の一実施例となる。

【００２７】実施例１と異なるところは第１ヒータ１
５、第１ヒータ１６温度センサ２５及び温度制御装置２
６もそれぞれ左右に設けてそれぞれ二組設けたものであ
りヒートシール本体１０が長尺の場合に主として実施さ
れる。

【００２８】その電気配線は図４に示す通り第１ヒータ
１５及び第２ヒータ１６はそれぞれ同一メーカのヒータ
で同一出力のヒータを用い、同一電圧をそれぞれ与えて
も、左右各ヒータは同一の発熱状態とならず、必ず多少
の差が生じるため、第１ヒータ１５の入力電圧はスライ
ダックたる変圧器２０の移動子２４ａによってそれぞれ
独立して可変式になっており、これらを調整して、等し
い発熱が得られるようにしてある。制御装置２６の設定
温度を入力部２７は単一の入力操作によって双方の制御
装置２６へ同時に同一値が入力できるようにしてある。
左又は右の個々の制御構造は、実施例１と同一であり、
同一の作用を為す。

【００２９】また、この実施例においては、高電圧、低
電圧共に移動子によって、若干電圧がそれぞれ変更可能
にしてあるからこれらの温度自体を袋素材帯の材質、厚
み、作業条件、作業場内気象に対応して、最適値とす
る。

【００３０】

【発明の効果】叙上のように構成し、作用をなす請求項
１記載の方法発明においては、ヒートシール部材は一つ
のヒートシール縁近傍のヒータにより常時加熱されてい
るから、ヒートシール作業により、ヒートシール縁の温
度低下は直ちに熱の供給を受け、著しい温度低下を来さ
ず、かつヒートシール部材全体は、温度センサによって
計測してその温度が前記設定温度乃至設定範囲を超・不
超するかによって、更に加熱したり、その加熱を停止
し、略設定温度に保持され、ヒートシール縁の温度は時
間的な温度むらも、また場所的な温度むらも少なく、合
目的なヒートシール作業が行える。

【００３１】請求項２記載の装置発明においては、前述
の方法発明が実施できると共に、ヒートシール部材中に
は上下に第１ヒータと第２ヒータが設けてあり、ヒート
シール縁近傍の第１ヒータと第２ヒータが設けてあり、
ヒートシール縁近傍の第１ヒータは常時加熱型としてあ
るため、ヒートシール作業毎にヒートシール縁の熱は袋
素材帯及び受台に奪われるがこの第１ヒータより直に熱
の供給を受け、ヒートシール縁の温度はヒートシールに
適する温度に復帰し、またヒートシール部材全体の温度
は温度制御装置により第２ヒータを通電、不通電として
温度制御し、設定温度乃至設定温度範囲に保つようにし
たから、前記ヒートシール縁の温度は時間的にも、場所
の部分的にも温度むらが極めて少なく、また現在の技術
では温度センサの大きさは余り小さくできず、その大き
さの関係から、前記ヒートシール縁近傍に温度センサが
設けられない場合であっても、ヒートシール縁を前述の
ように場所的にも時間的にも平均した温度が得られる。

【００３２】また、第１ヒータ、第２ヒータを設けるこ
とによって、一つのヒータのオン、オフではないため、
一つのヒータの容量一杯の電圧を加えることもなく、こ
れらヒータを充分の許容範囲内の電圧で使用でき、特に
第１ヒータは通電のまゝであるから、その寿命は長く全
体として従来技術のものよりヒータの寿命が著しく長
い。

【００３３】また上下の第１ヒータ、第２ヒータで加熱
するのであるから、一段のヒータで加熱する従来型式の
ものと総出力が同一であったとしても、この発明におい
ては個々のヒータの出力ワットは低くてよく、第１ヒー
タがオフ、オン制御であってもこれが断線故障を起こす
ことは少なく、著しく寿命を長くする。

【００３４】請求項３記載の発明においては第１ヒータ
の加熱温度第１ヒータの供給電圧が可変型としてあるか
ら、その時の作業条件、つまり作業場内の気象、供給さ
れる袋素材帯の厚み、若しくはこの材質に最適の温度に
前記ヒートシール縁の温度がなるよう、前記供給電圧を
変更することができる。

【００３５】実施例の効果 実施例１においては、請求項２及び３の効果を併せて奏
する外第１ヒータに４０Ｖ乃至７０Ｖ前後の電圧を供給
できるようにしてあり、第２ヒータには１８０Ｖ乃至２
００Ｖの電圧が供給できるようにしてあるため、前記設
定温度を２３０℃に設定した場合、ヒートシール縁１１
の温度はその全長及び時間差においても、５℃の範囲内
に納まり、従来技術のように約３０℃乃至４０℃と大幅
な熱変動はなく、袋素材帯の熱シール作業において、ヒ
ートシールが不完全となるおそれがない。実施例２にお
いても、実施例１と同様の効果を有し、特に長尺のヒー
トシーラでも全長において略均一な加熱ができ、広幅の
袋素材帯のヒートシールに適する。前述の二つの実施例
共、上下二段のヒータたる第１ヒータ１５（１５ａ、１
５ｂ）及び第２ヒータ（１６ａ、１６ｂ）によってヒー
トシーラは加熱されるから各々のヒータの出力ワット数
はそれ程大出力のものを用いる必要がなく、第２ヒータ
１６（１６ａ、１６ｂ）が仮にオフ、オン制御であって
も、低出力であるから、断線するまでの寿命は高出力の
ものより遥かに少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のヒートシーラの斜視図である。

【図２】図１の電気配線の一実施例を示す配線図であ
る。

【図３】実施例２のヒートシーラの正面図である。

【図４】実施例２の配線図である。

【符号の説明】

１０ ヒートシーラ １１ ヒートシール縁 １５ 第１ヒータ １６ 第２ヒータ ２０ 変圧器 ２５ 温度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板材状のヒートシール部材の少なくとも一
   縁がヒートシール縁となっているヒートシーラを加熱す
   る方法であって、 前記ヒートシール縁近傍を長さ方向に埋設的に装備した
   電熱型のヒータにより常時加熱する方法と、 ヒートシーラ本体部の温度を温度センサにより計測し、
   設定温度乃至温度範囲の超・未満によって前記常時加熱
   温度以上に更に別個の電熱型ヒータにより、不加熱、加
   熱を選択する方法とよりなる製袋機におけるヒートシー
   ラの温度制御方法。
2. 【請求項２】板乃至棒状のヒートシール部材の少なくと
   も一縁がヒートシール縁としてあり、このヒートシール
   部材には、前記ヒートシール縁に接近した位置とヒート
   シール部材の本体中段部の双方にヒートシール部材の長
   さ方向に沿って、電熱型の第１ヒータと第２ヒータが、
   階層的にそれぞれ独立して埋設的に装備してあり、 前記ヒートシール縁寄りの第１ヒータは常時加熱型とし
   てあり、中段部の第２ヒータの近傍のヒートシーラ本体
   には温度センサが設けてあり、この温度センサの測定温
   度値が設定温度乃至設定温度範囲の超・未満によって前
   記第２オフ信号を発し、このオン、オフ信号を発し、こ
   のオン信号により、第２ヒータをオフ、オンとする制御
   装置が設けてあり、前記設定温度は可変型としてあるこ
   とを特徴とする製袋機におけるヒートシーラの温度制御
   装置。
3. 【請求項３】前記第１のヒータへの供給電圧は変更可能
   型としてあることを特徴とする請求項２記載の製袋機に
   おけるヒートシーラ。