JP2007039050A

JP2007039050A - エンドシール装置および四方シール包装機

Info

Publication number: JP2007039050A
Application number: JP2005222258A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Nakamaru; 万美中丸
Original assignee: Omori Machinery Co Ltd
Current assignee: Omori Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】簡単な構成でもって、エンドシール時に発生するしわを防止することができるエンドシール装置を提供すること
【解決手段】重ね合わされた上側フィルム１１，下側フィルム１２に対し、進行方向と交差する方向にシールするエンドシール装置である。そして、両フィルムを所定圧力で挟み込む一対のエンドシーラ３１を有し、そのエンドシーラの先端のフィルムに接触するシーラ面３１ａの少なくても一部を進行方向と交差する方向に進む波型形状にした。
【選択図】図９

Description

本発明は、エンドシール装置および四方シール包装機に関するものである。

自動包装機や製袋装置等においては、その搬出側にエンドシール装置を配置し、所定形状に形成された包装フィルムに対し進行方向を横切る方向にシールするようになっている。エンドシール装置は、包装フィルムを挟むようにして配置された一対のエンドシーラを備え、そのエンドシーラの内部にはヒータが内蔵され、先端のシーラ面が所定温度に加熱される。その状態で、一対のエンドシーラ同士が包装フィルムを所定圧力で挟み込むことで、そのシーラ面が接触した包装フィルムのフィルム部位が、加熱されるとともに加圧されることにより熱融着される。さらに、このエンドシーラ内にカッターを内蔵し、シールするとともにカットし、個々の包装体（空の袋体）を製造するものもある。もちろん、シールのみ行い、その後に設置したカッター装置にて、シールしたフィルム部位をカットするようにしたものもある。

このエンドシール装置は、大別すると、エンドシーラが回転軸に取り付けられ、その回転軸を中心にトップシーラが回転する回転式（エンドシーラが包装フィルムをシールする位置から１８０度回転した位置では、シーラ面は互いに反対方向を向く）のものと、シーラ面が常に対向した状態を保持する非回転式のタイプがある。後者の非回転式のタイプでは、包装フィルムの移動に同期して前後進移動するいわゆるボックスモーションタイプのものや、単純に互いに上下移動するタイプ（包装フィルムが間欠移動し、一時停止中にシール処理をする）のもの等がある。

上述したようにエンドシール装置には各種のタイプのものがあるが、回転式のエンドシーラのシーラ面は、円弧状になり、非回転式の場合のエンドシーラのシーラ面は平坦面（角部にエッジを切ることはある）となり、基本的にいずれのタイプのエンドシーラのシーラ面も、軸方向（包装フィルムの進行方向を横切る方向）に、一度にフィルムを挟み込み包装フィルムに対して熱シール処理を施すようにしている。

一方、包装フィルムを構成する包材も多種多様のものがある。たとえば、被包装物が湿布薬などの気密性を要求される物品の場合、アルミラミネートフィルムがよく用いられる。よく知られているように、アルミラミネートフィルムは、アルミシートを含む多層フィルムから構成されている。そのため、アルミラミネートフィルムは、気密性は良好なものの、延伸性があまりないという特徴を有する。

また、被包装物が湿布薬などの扁平な物品の場合には、よく四方シール包装が施される。この四方シール包装は、２枚の包装フィルムを上下から重ね合わせるとともに、その間に被包装物を挟み込む。その状態で、重ね合わされた２枚の包装フィルムにおける被包装物の周囲部分を熱シールし、カットすることで個々の包装体を製造するようになる。

ところで、係る四方シール包装をアルミラミネートフィルムを用いて行なった場合、図１に示すように、扁平矩形状の包装体１の周縁に設けられるシール部２に、しわ３が形成されてしまうことがある。シール部２は、包装工程から鑑みると、包装フィルムの進行方向に沿ってシールすることで形成されるサイドシール部２ａと、上記のエンドシール装置にて包装フィルムの進行方向と直交方向にシールすることで形成されるエンドシール部２ｂとがある。そして、包装工程が、サイドシールを行なったからエンドシールを行なう関係上、上記のしわ３は、主にエンドシール部２ｂに形成される。

すなわち、サイドシールが施されることにより、包装フィルムは筒状に形成される。そして、内部には被包装物（湿布薬等）が内包されることからその被包装物の厚さ（高さ）の分だけ筒状フィルムの中央部分が膨らんだ状態となる。その状態でエンドシール処理すると、環状（無端状）に開口されたフィルム部位が一対のエンドシーラにて潰されて密着する。この時、通常の延伸性の良好な包材を用いた場合、押し潰されて密着されたフィルム部位同士は、一対のトップシーラのシーラ面にて加熱・加圧されるため、溶融・軟化し適宜延びることで平坦（シール目に対応するギザギザの模様が付される場合はある）に形成される。しかし、延伸性の低いアルミラミネートフィルムの場合には、そのように適宜延びることがないため、押し潰された際にそのまましわが発生してしまうのである。

係る問題を解決するため、ガゼット包装機に用いられる機構の一部、つまり、エンドシールする際に、包装フィルムの両サイドを把持するとともに外側に引っ張る機構を設けることで対応できる。すなわち、一対のエンドシーラで包装フィルムを挟み込む前に、包装フィルムの両サイドを把持して外側に引っ張ることで、エンドシールを行なうフィルム部位を平坦にしてほぼ面接触状態にし、その状態でエンドシーラにて上下から包装フィルムを挟み込むことでしわの発生を抑制することができる。

なお、よく知られているように、ガゼット包装機の場合には、上記の外側に引っ張る機構に加え、包装フィルムの側面を内包に押し込むガゼット爪が設けられるが、しわを形成しないことを目的とした場合には、係るガゼット爪は不要となる。そして、係るしわ伸ばしを目的としたエンドシール装置のしわ伸ばし機構としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
特開２００５−２９１８２号公報

上記の特許文献１に開示された発明によれば、包材の種類に関係なく、たとえアルミラミネートフィルムであってもしわを形成することなく包装体を製造することができ、その点では優れたものである。しかし、フィルムを外側に引っ張るための機構が必要で、装置が複雑で全体的に大型化してしまう。

さらに、複数の包装体を同時に製造する包装機では、横に複数列の被包装物が搬送され、それら複数列の被包装物間も分離するために、左右の被包装物間のフィルム部位がフィルムの進行方向に沿ってシールされる。そのため、上記の引っ張り装置で引っ張ったとしても十分にしわを取り除くことができない。

さらに、包装機の形態によっては、上述したフィルムの進行方向に沿ってシールした後、そのシールした部位をカットして複数列に分離した後でエンドシール処理をするものもあり、係る場合には、上記の引っ張り装置を適用することはできない。

本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成でもって、エンドシール時に発生するしわを防止することにより、外観不良及びしわに起因するシール不良によるロスをなくすことができ、しかも、適用可能な列数にとらわれない（１列，複数列の何れも対応可能とする）エンドシール装置および四方シール包装機を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明に係るエンドシール装置は、重ね合わされたフィルムに対し、進行方向と交差する方向にシールするエンドシール装置であって、前記重ね合わされたフィルムを所定圧力で挟み込む一対のエンドシーラを有し、そのエンドシーラの先端の前記フィルムに接触するシーラ面の少なくても一部を前記進行方向と交差する方向に進む波型形状にした。

そして、前記エンドシール装置は、包装機に設置させるものであり、前記波型形状の頂部が、１つ分の包装体のエンドシール幅に対し、複数配置するように構成すると良い。また、前記フィルムは、アルミラミネートフィルムとしても良い。もちろん他の材質でも良い。

一方、本発明に係る四方シール包装機は、上側フィルムと、下側フィルムとで被包装物を挟んだ状態で搬送する搬送手段と、その搬送手段で搬送される前記上側フィルムと前記下側フィルムの所定位置を搬送方向に沿ってサイドシールするサイドシール装置と、前記上側フィルムと前記下側フィルムに対し、搬送方向と交差する方向にエンドシールするエンドシール装置と、そのエンドシールされた部分をカットするカッター手段とを備えた四方シール包装機であって、前記エンドシール装置が上述したいずれかのエンドシール装置で構成されるようにした。そして、前記被包装物は、複数列の状態で搬送され、複数個を同時に製造するものとすることができる。もちろん、１列のものでも適用できる。

一対のエンドシーラのシーラ面に挟み込まれた重ね合わされたフィルム（上側フィルム，下側フィルム）のフィルム部位は、シーラ面の表面形状（波型）に沿って引っ張られるように横方向に移動する。より具体的には、波型の隣接する頂点（山と谷）間でフィルムが引っ張られることになり、フィルムの材質を問わず、両フィルムはその頂点間でぴんと張った状態となり、しわが発生しない。

本発明では、エンドシーラのシーラ面の形状波形にするといった簡単な構成でもって、エンドシール時に発生するしわを防止することができる。これにより、外観不良及びしわに起因するシール不良によるロスをなくすことができる。

図２から図５は、本発明の一実施の形態である四方シール包装機の一部を示している。図２，図３は、エンドシール装置が０度の基準位置（待機位置ともなる）に位置している状態を示し、図４，図５はその基準位置から１８０度回転し、包装フィルムをシールするシール位置に位置した状態を示している。

この四方シール包装機１０は、図示省略する２つの原反ロールからそれぞれ連続して引き出された帯状の包装フィルム（上側，下側フィルム１１，１２）が、所定位置にて上下に重なるように構成される。図２，図３は、すでに２枚の包装フィルム（上側フィルム１１，下側フィルム１２）が重なるとともに、内部に被包装物が挟み込まれた状態を示している。実際には、図示省略するが、図の上流側では下側フィルム１２がほぼ水平状態で搬送され、その搬送途中で、その下側フィルム１２の所定位置に被包装物を供給する。本実施の形態では、横に３個の被包装物を並べるように配置する。つまり、複数列（３列）の四方シール包装機１０である。そして、被包装物を供給した後の所定位置で、上側フィルム１１を下側フィルム１２の上に重なるようにして供給することで、上側，下側フィルム１１，１２間で被包装物を挟むように構成される。なお、係る構成は、従来公知の各種タイプのものと同様であるので、詳細な説明を省略する。

上述のようにして上側，下側フィルム１１，１２間に被包装物が挟み込まれた後の工程は、図２乃至図５に示す装置部分により行なわれる。すなわち、まず四方シール包装機は、上流側から順に、サイドシール装置１５，フィードローラ１６，サイドカッター装置１７，上下抑えベルト１８，エンドシール装置１９，エンドカッター装置２０並びに搬出コンベア装置２１を備えている。

サイドシール装置１５は、本実施の形態では、上下一対の矩形状のシーラ１５ａを備え、そのシーラ１５ａにて、上側フィルム１１，下側フィルム１２を上下から所定の圧力で挟み込む挟むことで加熱・加圧し、上側フィルム１１，下側フィルム１２の接触部分を熱融着する。このシーラ１５ａは、フィルムの搬送方向と平行に４本配置されている。よって、上側フィルム１１，下側フィルム１２が、これら上下のシーラ１５ａ間を通過することにより、該当部分が熱シールされてサイドシール部２３が形成される。そして、この左右のサイドシール部２３間に被包装物が内包された状態となる。換言すると、本実施の形態では、３列状態で被包装物が上側フィルム１１，下側フィルム１２間に配置されているため、左右の被包装物間のフィルム部位（被包装物が存在しない部位）にサイドシール部２３が施されることになる。

フィードローラ１６は、上下一対のローラから構成され、サイドシール部２３を上下から把持した状態で回転することで、上側フィルム１１，下側フィルム１２を搬送する。熱シールされて上側フィルム１１，下側フィルム１２が一体化されたサイドシール部２３の部分を一対のローラで把持することで、ローラの回転力がスムーズかつ確実に上側フィルム１１，下側フィルム１２に伝わり、搬送される。しかも、本実施の形態では、各サイドシール部２３にそれぞれフィードローラ１６を設けたことで、幅広の上側フィルム１１，下側フィルム１２であっても、ゆがみなど生じることなくまっすぐに搬送できる。

サイドカッター装置１７は、サイドシール部２３をカットするもので、円板状で鋭利な先端を有する切断刃１７ａと、円板状で周面が平坦な受け刃１７ｂとを備えている。このサイドカッター装置１７も、横一列に４個配置する。中央の２個のサイドカッター装置１７は、対応するサイドシール部２３の中心をカットする。両側のサイドカッター装置１７は、上側フィルム１１，下側フィルム１２の両側縁に形成されたサイドシール部２３の端縁をカットし、シール幅を所定値に揃えるためのものである。そして、このサイドカッター装置１７を通過することで、上側フィルム１１と下側フィルム１２は、３列に分離されることになる。

上下抑えベルト１８は、サイドカッター装置１７にて３列にそれぞれ分離された、サイドシールされて一体化された上側フィルム１１，下側フィルム１２を上下から挟み込み、横ずれ等することなく、安定して搬送し、次段のエンドシール装置１９に供給するものである。

エンドシール装置１９は、詳細な構成は後述するが、３列に分離された状態で搬送される上側フィルム１１，下側フィルム１２を進行方向横方向にシールしてエンドシール部２５を形成するものである。これにより、サイドシール部２４とエンドシール部２５にて、上側フィルム１１，下側フィルム１２の周縁がシールされ、被包装物を密封される。

エンドカッター装置２０は、エンドシール部２５をカットすることで、前後に分離し、ここの包装体２７を製造するものである。エンドカッター装置２０は、上下一対の回転軸２０ａに、カッター刃２０ｂを取付け、回転軸２０ａが１回転する毎に上下のカッター刃２０ｂ同士が接触し、接触した上側フィルム１１，下側フィルム１２のエンドシール部２５を切断する。

次に、エンドシール装置１９について説明する。本実施の形態のエンドシール装置１９は、上下一対の回転腕３０と、その回転腕３０の回転に伴い公転移動するエンドシーラ３１と、を備えている。回転腕３０は、図６に示すように、円板の一部を凹状に切り欠いたガイド溝３０ａを備えた形状からなる。このガイド溝３０ａには、図７に示すＨ型軸受け３３が径方向に移動可能に挿入される。つまり、Ｈ型軸受け３３は、回転腕３０の径方向に移動可能に装着される。そして、このＨ型軸受け３３の外側にカムフロア３５を取り付ける基板３６が回転（自転）可能に取り付けられるとともに、Ｈ型軸受け３３の内側にエンドシーラ３１が回転（自転）可能に取り付けられる。これらエンドシーラ３１と基板３６は図示省略する連結機構により一体化され、Ｈ型軸受け３３に対して一体となって回転する。さらに、図８に示すように、２個のカムフロア３５は、所定の軌跡からなる溝カム３７に符合し、その溝カム３７の軌跡に沿って移動するようになる。そして、溝カム３７は、図から明らかなように、互いに接近している区間Ａで水平状態となり、それ以外の区間Ｂでは、略円弧状としている。

これにより、図８に示すように、水平状態の区間では、上下のカムフロア３５が取り付けられた基板３６ひいては、上下一対のエンドシーラ３１は、上側フィルム１１，下側フィルム１２を上下から挟んだ状態で前進移動する。よって、上側フィルム１１，下側フィルム１２を所定圧力・所定温度で挟み込む時間を長くすることができ、確実に熱シールすることができる。そして、シール処理後は、エンドシーラ３１は、上側フィルム１１，下側フィルム１２から離反し、円弧状の区間Ｂに沿って移動する。

なお、この水平状態の区間Ａを移動中は、Ｈ型軸受け３は回転腕３０の中心側に移動し（図４等参照）、円弧状の区間を移動中は、Ｈ型軸受け３は回転腕３０の外周縁側に移動する（図２等参照）。

ここで、本発明では、図９に示すように、エンドシーラ３１のシーラ面３１ａの形状を、従来では面一の平面であるところ、軸方向、つまり、フィルムの搬送方向と直交する方向に進行波となる波型形状にした。もちろん、上下一対のエンドシーラ３１のシーラ面３１ａは、一方が山型に対向する他方のシーラ面３１ａは谷型となる。そして、本実施の形態では、１列（１包装体）当たり、複数の波の頂点（本例では、４個）が位置するように形成した（図９（ｂ）参照）。

これにより、エンドシーラ３１のシーラ面３１ａの表面積は、単純な面一の平面形状に比べて広くなるとともに、波形の曲面で連続しているため、一対のエンドシーラ３１のシーラ面３１ａに挟み込まれた上側フィルム１１，下側フィルム１２のフィルム部位は、シーラ面３１ａの表面（波形）に沿って引っ張られるように横方向に移動する。より具体的には、波型の隣接する頂点（山と谷）間でフィルムが引っ張られることになり、従来の引っ張り装置と同様の原理に従い、例え延伸性の低いアルミラミネートフィルムであっても引っ張られることでその頂点間でぴんと張った状態となり、しわが発生しない。しかも、従来の装置のように、上側フィルム１１，下側フィルム１２の両側縁のみを把持して外側に引っ張るのと相違し、エンドシール処理するフィルム部位中の短い区間ごとに横方向に引っ張られるため、本実施の形態のように複数列であっても確実にエンドシール部２５及びその周囲においてしわの発生を可及的に抑制できる（図１０参照）。

なお、本発明が適用されるエンドシール装置としては、上述した実施の形態に示したものに限らないものは言うまでもなく、いわゆるボックスモーションタイプや、回転型その他の各種のエンドシール装置に適用することができる。

また、１列当たりに形成される波の頂点の個数は、上述したものに限ることはなく、フィルム幅や、包材の種類その他により適宜変更するのはもちろんである。さらに、本実施の形態では、３列の四方シール包装機に適用したが、２列或いは４列以上のものでもよいのは言うまでもないが、１列のものに適用するのも妨げない。例え１列のものであっても、従来のような大型な引っ張り装置の機構が不要であるため、好ましい。また、フィルム幅の長短にかかわらず、中央部分のしわも確実にとることができる。

さらにまた、シーラ面の形状は、上述した実施の形態では、全体的に連続した波型形状とした（両端のサイドシール部に対応する部分は、平坦としている）が、本発明はこれに限ることはなく、波型の途中に平坦部を設けてもよい。例えば、しわの発生しやすい部分が予め分かっている場合には、当該部分を波型にし、それ以外の部分を平坦にしてもよい。

従来例の包装体を示す図である。本発明の四方シール包装機の好適な一実施の形態を示す正面図である。本発明の四方シール包装機の好適な一実施の形態を示す平面図である。本発明の四方シール包装機の好適な一実施の形態を示す正面図である。本発明の四方シール包装機の好適な一実施の形態を示す平面図である。エンドシール装置の構成要素の一つである回転腕を示す斜視図である。エンドシール装置の構成要素の一部であるカムフロア，基板，Ｈ型軸受け，並びにエンドシーラを示す斜視図である。エンドシール装置の構成要素の一部であるカム溝とカムフロア及びエンドシーラを示す図である。（ａ）はエンドシーラを示す全体図であり、（ｂ）は、シーラ面部分の拡大図である。本発明により製造された包装体を示す図である。

符号の説明

１０四方シール包装機
１１上側フィルム
１２下側フィルム
１５サイドシール装置
１６フィードローラ
１７サイドカッター装置
１８上下抑えベルト
１９エンドシール装置
２０エンドカッター装置
２１搬出コンベア装置
２３サイドシール部
２５エンドシール部
２７包装体
３０回転腕
３０ａガイド溝
３１エンドシーラ
３１ａシーラ面
３３Ｈ型軸受け
３５カムフロア
３６基板
３８溝カム

Claims

重ね合わされたフィルムに対し、進行方向と交差する方向にシールするエンドシール装置であって、
前記重ね合わされたフィルムを所定圧力で挟み込む一対のエンドシーラを有し、
そのエンドシーラの先端の前記フィルムに接触するシーラ面の少なくても一部を前記進行方向と交差する方向に進む波型形状にしたことを特徴とするエンドシール装置。
前記エンドシール装置は、包装機に設置させるものであり、
前記波型形状の頂部が、１つ分の包装体のエンドシール幅に対し、複数配置するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のエンドシール装置。
前記フィルムは、アルミラミネートフィルムであることを特徴とする請求項１または２に記載のエンドシール装置。
上側フィルムと、下側フィルムとで被包装物を挟んだ状態で搬送する搬送手段と、
その搬送手段で搬送される前記上側フィルムと前記下側フィルムの所定位置を搬送方向に沿ってサイドシールするサイドシール装置と、
前記上側フィルムと前記下側フィルムに対し、搬送方向と交差する方向にエンドシールするエンドシール装置と、
そのエンドシールされた部分をカットするカッター手段とを備えた四方シール包装機であって、
前記エンドシール装置が請求項１から３のいずれか１項に記載のエンドシール装置で構成されていることを特徴とする四方シール包装機。
前記被包装物は、複数列の状態で搬送され、複数個を同時に製造するものであることを特徴とする請求項４に記載の四方シール包装機。