JPH11268714A - 製袋充填包装機における横シール装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製袋充填包装機における横シール装置におい
て、ヒータブロックの圧力および動作タイミングを容易
に調整できるようにする。 【解決手段】 ヒータブロックを各々搭載した一対のス
ライダ本体１０，２０を駆動するために、第１，第２エ
アシリンダ３３，３２を設ける。第１エアシリンダ３３
により、包装フィルムを挟み込む直前の位置まで各ヒー
タブロックを前進させる。続いて、第２エアシリンダ３
２により、包装フィルムを挟み込む直前の位置からさら
に一対のヒータブロックを前進させて包装フィルムを挟
み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円筒状に成形さ
れた包装フィルムを一対のヒータブロックで挟み込み幅
方向に熱シールして袋状の包装体を形成する製袋充填包
装機における横シール装置および横シール方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の横シール装置は、ヒータ
ブロックの駆動を単一のエアシリンダにより行ってい
た。さて、製袋充填包装に用いられる包装材料には、ラ
ミネートフィルム等の多層フィルムと、単一のプラスチ
ック材料（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピ
レン（ＰＰ）、ポリスチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ））からなる単体フィルムとがある。

【０００３】このうち、特に単体フィルムを用いる場合
は、該フィルム自体が薄くて溶断し易いため、ヒータブ
ロックの温度、挟持圧力等に厳密な調整が要求される。
さらに、これらの調整は、フィルムの厚さや材質などに
応じて適正な調整が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、ヒータブロック
の挟持圧力は、同ブロックを駆動する単一エアシリンダ
の空気圧を調整することにより設定していた。しかし、
使用する単体フィルムの厚さや材質などに応じてエアシ
リンダの空気圧を変更した場合、ヒータブロックの動作
速度まで変化してしまう。ヒータブロックの動作速度
は、その周辺部材の動作タイミング、例えばカッターに
よる単体フィルムの熱シール部を切断するタイミングと
密接に関連している。

【０００５】したがって、ヒータブロックの挟持圧力の
変更に伴い、これら周辺部材との間の動作タイミングま
で調整しなければならず、調整作業が煩雑であった。こ
の発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ヒ
ータブロックの圧力および動作タイミングを容易に調整
できるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の横シール装置は、円筒状に成形された包
装フィルムを一対のヒータブロックで挟み込み幅方向に
熱シールして袋状の包装体を形成する製袋充填包装機に
おいて、一対のヒータブロックを各々搭載した一対のス
ライダ本体と、これら一対のスライダ本体をそれぞれ移
動案内する案内手段と、一対のヒータブロックが包装フ
イルムを挟み込む直前の位置まで一対のスライダ本体を
駆動する第１駆動源と、この第１駆動源による移動位置
と一対のヒータブロックが包装フィルムを挟み込む位置
との間で一対のスライダ本体を駆動する第２駆動源とを
備えたことを特徴とする。

【０００７】この発明のシール装置では、まず、第１駆
動源により、包装フィルムを挟み込む直前の位置まで一
対のヒータブロックを前進させる（第１前進工程）。こ
の第１前進工程は使用する包装フィルムに関係なく、常
に一定の動作速度で行うことができる。

【０００８】続いて、第２駆動源により、包装フィルム
を挟み込む直前の位置からさらに一対のヒータブロック
を前進させて包装フィルムを挟み込む（第２前進工
程）。この第２前進工程により包装フィルムが挟持され
る。したがって、ヒータブロックによる包装フィルムの
挟持圧力は、第２駆動源により調整することができる。
ここでの、ヒータブロックの動作ストロークはごく僅か
であるため、包装フィルムの挟持圧力を変更しても、そ
れに伴うヒータブロックの動作タイミングの変動は無視
できるほどに小さい。

【０００９】次いで、包装フィルムを一対のヒータブロ
ックにより熱シールすることにより（熱シール工程）、
包装フィルムを袋状に成形することができる。この発明
は、第１，第２駆動源として、安価なエアシリンダを用
いても効果を奏する。したがって、製作コストも安価に
抑えることができる。

【００１０】また、一対のスライダ本体の少なくとも一
方に、包装フィルムの熱シール部に向けて冷却用エアを
噴射する冷却手段を搭載してもよい。従来の横シール装
置においても、この種の冷却手段を備えたものはあった
が（特開平１−１５３４１２号公報参照）、上記第１，
第２駆動源によるヒータブロックの駆動機構と組み合わ
せることにより、より適切に包装フィルムの熱シール部
を冷却することが可能となる。

【００１１】すなわち、熱シール工程後、第２駆動源に
よりスライダ本体を僅かに後退させ、その位置から包装
フィルムの熱シール部に向けて冷却用エアを噴射すれ
ば、至近距離から熱シール部に包材に適した時間冷却エ
アを吹き付けることができる。単一エアシリンダのでヒ
ータブロックを駆動させる従来の構成では、エアシリン
ダの後退動作を途中で停止することができないため、包
材に適した冷却時間を確保できない場合があり、冷却効
率に問題があった。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の
実施形態に係る製袋充填包装機の横シール装置の断面正
面図、図２は同装置の押え部材を省略して示す平面図、
図３は同装置の駆動系を示す正面図である。この横シー
ル装置の装置本体１は、縦型製袋充填機に装着され、同
充填機の上方から供給されてくる円筒状の包装フィルム
Ｆを幅方向に熱シールする機能を有している。

【００１３】装置本体１には、図２に示すように二本の
案内レール２，２（案内手段）が水平に配設してあり、
これらの案内レール２，２に沿って一対のスライダ本体
１０，２０が摺動自在となっている。包装フィルムＦ
は、案内レール２，２の内側ほぼ中央部に上方から連続
的に供給される。

【００１４】スライダ本体１０，２０には、それぞれヒ
ータブロック１１，２１が搭載してある。各ヒータブロ
ック１１，２１は、ヒータ面１１ａ，２１ａが互いに対
向しており、内蔵したヒータ（図示ぜず）によりこのヒ
ータ面１１ａ，２１ａが加熱される構造となっている。
各ヒータブロック１１，２１は、このヒータ面１１ａ，
２１ａにより包装フィルムＦを挟み込んで熱シールする
機能を有している。ヒータ面１１ａ，２１ａには中央部
に凹部１１ｂ，２１ｂが形成してあり、この凹部１１
ｂ，２１ｂによりヒータ面１１ａ，２１ａは上下に分割
されている。

【００１５】一方のスライダ本体１０には、カッタ１２
が内蔵してあり、このカッタ１２の刃先がヒータ面１１
ａの凹部から出没自在となっている。このカッタ１２
は、スライダ本体１０に搭載した切断用エアシリンダ１
３によって駆動される。

【００１６】図２に示すように、装置本体１には、案内
レール２，２と直交する方向に駆動軸３０が回転自在に
設けてあり、この駆動軸３０に駆動リンク部材３１の一
端部が外嵌固定してある。そいて図３に示すように、駆
動リンク部材３１の他端には、第２エアシリンダ３２
（第２駆動源）の駆動ロッド３２ａが連結してある。

【００１７】第２エアシリンダ３２の本体３２ｂは、別
の第１エアシリンダ３３（第１駆動源）の本体３３ｂに
装着してある。ここで、第２エアシリンダ３２としては
駆動ストロークが短いエアシリンダを用いており、一
方、第一エアシリンダ３３には駆動ストロークの長いエ
アシリンダを用いている。第１エアシリンダ３３の駆動
ロッド３３ａは、装置本体１に揺動自在に連結してあ
る。

【００１８】また、駆動軸３０の両端部にはそれぞれ動
力伝達部材３４，３４の中央部が外嵌固定してある。各
動力伝達部材３４，３４の両端部には、それぞれ動力伝
達アーム３５，３６の一端が回動自在に連結されてい
る。

【００１９】一方の動力伝達アーム３５、３５の他端
は、一方のスライダ本体２０の両側面にそれぞれ回動自
在に連結してあり、他方の動力伝達アーム３６，３６の
他端は、他方のスライダ本体１０の両側面にそれぞれ回
動自在に連結してある。上述した駆動リンク部材３１、
動力伝達部材３４、および各動力伝達アーム３５，３６
は、第１，第２エアシリンダ３３，３２の駆動力を、ス
ライダ本体１０，２０に伝え同本体１０，２０を案内レ
ール２，２に沿って移動させるリンク機構を形成してい
る。

【００２０】すなわち、第１，第２エアシリンダ３３，
３２が作動して駆動ロッド３３ａ，３２ａが突き出る
と、駆動リンク部材３１を介して駆動軸３０が図３の反
時計方向に回動する。このとき、各動力伝達部材３４，
３４も駆動軸３０と一体に図３の反時計方向に回動す
る。この回動に伴い、一方の動力伝達アーム３５が一方
のスライダ本体２０を図３の右方向へ前進させるととも
に、他方の動力伝達アーム３６が他方のスライダ本体１
０を図３の左方向へ前進させる。各ヒータブロック１
１，２１は、この前進動作に伴い、包装フィルムＦを挟
んで互いに接近する。

【００２１】ここで、第１エアシリンダ３３と第２エア
シリンダ３２とは、まず先に第１エアシリンダ３３が作
動し、続いて第２エアシリンダ３２が所定のタイミング
で作動するように制御してある。このときの第１エアシ
リンダ３３による各スライダ本体１０，２０の駆動量
は、ヒータブロック１１，２１が包装フイルムＦを挟み
込む直前の位置まで移動する量に調整してある。

【００２２】また、第２エアシリンダ３２による各スラ
イダ本体１０，２０の駆動量は、上記直前の位置からヒ
ータブロック１１，２１が包装フィルムＦを挟み込む位
置まで移動する量に調整してある。さらに、第２エアシ
リンダ３２の駆動力は、包装フィルムＦの厚さや材質等
を考慮して、適正な挟持圧力でヒータブロック１１，２
１が包装フィルムＦを挟持できるように調整してある。

【００２３】上述の動作とは逆に、第１，第２エアシリ
ンダ３３，３２が作動して駆動ロッド３３ａ，３２ａが
引っ込むと、駆動リンク部材３１を介して駆動軸３０が
図３の時計方向に回動する。このとき、各動力伝達部材
３４，３４も駆動軸３０と一体に図３の時計方向に回動
する。この回動に伴い、一方の動力伝達アーム３５が一
方のスライダ本体２０を図３の左方向へ後退させるとと
もに、他方の動力伝達アーム３６が他方のスライダ本体
１０を図３の右方向へ後退させる。各ヒータブロック１
１，２１は、この後退動作に伴い互いに離間する。

【００２４】この後退動作においては、まず先に第２エ
アシリンダ３２が作動して、ヒータブロック１１，２１
が包装フイルムＦを挟み込む直前の位置まで後退するよ
うにし、続いて第１エアシリンダ３３が所定のタイミン
グで作動するように制御してある。

【００２５】また、各スライダ本体１０，２０の背面に
は、押え用エアシリンダ１４，２４が搭載してある。こ
の押え用エアシリンダ１４，２４の駆動ロッドは、駆動
板１５，２５を介して押え部材１６，２６に連結してい
る。押え部材１６，２６は、ヒータブロック１１，２１
の上方および下方に配設してあり、押え用エアシリンダ
１４，２４の駆動力により、それぞれヒータブロック１
１，２１のヒータ面１１ａ，２１ａより前方へ出没自在
となっている。各押え部材１６，２６は、それぞれ先端
面を対向させてあり、互いに協同して包装フィルムＦを
把持する機能を有している。

【００２６】各押え部材１６，１６の先端角部には、斜
め上方または斜め下方に開口する冷却ノズル１７（冷却
手段）が形成してある。この冷却ノズル１７には、図示
しない配管を介して冷却用エアが供給され、ノズル開口
から斜め上方向または斜め下方向へこの冷却エアを噴射
できる構造となっている。

【００２７】次に、上述した横シール装置の動作を、図
１、図２とともに図３〜図７の動作説明図を参照して説
明する。縦型製袋充填機により、製品が充填された包装
フィルムＦが下方に送り出されると、第１エアシリンダ
３３が作動し、ヒータブロック１１，２１が包装フイル
ムＦを挟み込む直前の位置まで各スライダ本体１０，２
０を前進させる。

【００２８】続いて、押え用エアシリンダ１４，２４が
作動して、押え部材１６，２６をヒータブロック１１，
２１のヒータ面１１ａ，２１ａより前方へ突き出すとと
もに、各押え部材１６，２６により包装フィルムＦを把
持させる（図４参照）。押え部材１６，２６による包装
フィルムＦの把持点は、熱シールされる部分の上方およ
び下方の所定位置である。この押え部材１６，２６によ
る把持により、包装フィルムＦの下部（製品Ｗが充填さ
れている）から受ける張力を、熱シール部へ伝えないよ
うにすることができ、しかも包装フィルムＦの上部か
ら、次の熱シール動作と並行して製品の充填動作が行え
るようになる。

【００２９】次に、第２エアシリンダ３２が作動してヒ
ータブロック１１，２１による包装フイルムＦの挟み込
み動作に移るが、この動作が終了する直前のタイミング
で切断用エアシリンダ１３が作動して、カッタ１２によ
る包装フィルムＦの切断が行われる（図５参照）。この
ときの切断部位は、ヒータブロック１１，２１により熱
シールされる部位の中央である。これらの動作と並行し
て、縦型製袋充填機は包装フィルムＦの内部に製品Ｗの
充填を開始している。

【００３０】第２エアシリンダ３２の作動によりスライ
ダ本体１０，２０が前進するため、包装フィルムＦを介
して互いに当接している押え部材１６，２６に、さらに
押圧力が加わることになる。しかし、第２エアシリンダ
３２による、スライダ本体１０，２０の移動ストローク
はごく僅かであり、また第１，第２エアシリンダ３３，
３２に比べて押え用エアシリンダ１４，２４は極端に小
さいため、該移動量は押え用エアシリンダ１４，２４の
駆動ロッドの移動により吸収することができる。

【００３１】第２エアシリンダ３２の駆動力によりヒー
タブロック１１，２１が包装フィルムＦを挟み込むと、
同ブロック１１，２１に内蔵したヒータの熱によって、
包装フィルムＦが熱シールされる（図６参照）。そし
て、熱シールが完了すると、第２エアシリンダ３２が逆
方向に作動してヒータブロック１１，２１を包装フィル
ムＦから僅かに離間させる（図７参照）。このときも、
押え部材１６，２６による包装フィルムＦの把持は継続
している。

【００３２】このヒータブロック１１，２１が包装フィ
ルムＦから僅かに離間した状態において、冷却ノズル１
７から冷却用エアを噴射する。冷却ノズル１７は、包装
フィルムＦを把持する状態にある押え部材１６に形成し
てあるので、同ノズル１７から吹き出した冷却用エア
は、包装フィルム面に沿って熱シール部に流れ、効率的
に熱シール部を冷却する。

【００３３】その後、熱シール部が冷却固化するタイミ
ングで、第１エアシリンダ３３および押え用エアシリン
ダ１４，２４が後退動作を開始し、各ヒータブロック１
１，２１が後退するとともに、押え部材１６，２６がヒ
ータ面１１ａ，２１ａより後方に引っ込む。以上で、包
装フィルムＦに対する横シール動作の１サイクルが終了
する。

【００３４】なお、この発明は上述した実施形態に限定
されるものではない。例えば、バネ等の付勢部材により
押え部材に把持力を付与する構成としてもよい。また、
本発明は、単体フィルムを用いる場合のみに適用が限定
されるものではなく、多層フィルムを用いた場合にも適
用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、包装フィルムを挟み込む直前の位置でヒータブロッ
クを一旦停止させた後、さらにヒータブロックを僅かに
前進させて包装フィルムを挟み込む構成としたので、後
段の挟み込み動作でヒータブロックに圧力が付与され
る。その結果、ヒータブロックの圧力を変更しても動作
タイミングが大きくずれることがなく、したがってこれ
らヒータブロックの圧力および動作タイミングの調整が
容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る製袋充填包装機の横
シール装置の断面正面図である。

【図２】同装置の押え部材を省略して示す平面図であ
る。

【図３】同装置の駆動系を示す正面図である。

【図４】同装置の動作説明図である。

【図５】図４に続く、同装置の動作説明図である。

【図６】図５に続く、同装置の動作説明図である。

【図７】図６に続く、同装置の動作説明図である。

【図８】図７に続く、同装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１：装置本体 ２：案内レール １０，２０：スライダ本体 １１，２１：ヒータブロック １１ａ，２１ａ：ヒータ面 １２：カッタ １３：切断用エアシリンダ １４，２４：押え用エアシリンダ １６，２６：押え部材 １７：冷却ノズル ３０：駆動軸 ３１：駆動リンク部材 ３２：第２エアシリンダ ３３：第１エアシリンダ ３４：動力伝達部材 ３５，３６：動力伝達アーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状に成形された包装フィルムを一対
   のヒータブロックで挟み込み幅方向に熱シールして袋状
   の包装体を形成する製袋充填包装機において、 前記一対のヒータブロックを各々搭載した一対のスライ
   ダ本体と、これら一対のスライダ本体をそれぞれ移動案
   内する案内手段と、前記一対のヒータブロックが包装フ
   イルムを挟み込む直前の位置まで前記一対のスライダ本
   体を駆動する第１駆動源と、この第１駆動源による移動
   位置と前記一対のヒータブロックが包装フィルムを挟み
   込む位置との間で前記一対のスライダ本体を駆動する第
   ２駆動源とを備えたことを特徴とする横シール装置
2. 【請求項２】 前記第１，第２駆動源として、エアシリ
   ンダを用いたことを特徴とする請求項１記載の製袋充填
   包装機における横シール装置。
3. 【請求項３】 前記一対のスライダ本体の少なくとも一
   方に、前記包装フィルムの熱シール部に向けて冷却用エ
   アを噴射する冷却手段を搭載したことを特徴とする請求
   項１または２記載の製袋充填包装機における横シール装
   置。
4. 【請求項４】 円筒状に成形された包装フィルムを一対
   のヒータブロックで挟み込み幅方向に熱シールして袋状
   の包装体を形成する製袋充填包装機において、 包装フィルムを挟み込む直前の位置まで前記一対のヒー
   タブロックを前進させる第１前進工程と、 前記包装フィルムを挟み込む直前の位置からさらに前記
   一対のヒータブロックを前進させて包装フィルムを挟み
   込む第２前進工程と、 包装フィルムを前記一対のヒータブロックにより熱シー
   ルする熱シール工程とを含むことを特徴とする横シール
   方法。
5. 【請求項５】 前記第１前進工程をエアシリンダの駆動
   力で実行するとともに、前記第２前進工程を別のエアシ
   リンダの駆動力で実行するようにしたことを特徴とする
   請求項４記載の製袋充填包装機における横シール方法。
6. 【請求項６】 前記第２前進工程において、前記別のエ
   アシリンダにより前記包装フィルムの挟持圧力を調整す
   るようにしたことを特徴とする請求項５記載の製袋充填
   包装機における横シール方法。