シート類包装体ヒートシール装置
【課題】本発明は精度の低下を生じることなく、如何なる種類、サイズに対しても効率良く生産できるヒートシール装置を提供する。
【解決手段】本発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記ヒートシール機構が前記製袋用フィルムの進行方向に対して垂直の位置に平行に併設された複数個の前記ヒートシール機構からなる２連ヒートシール機構からなり、前記連結機構が該２連ヒートシール機構の加圧ヒートシール部を支持する前記枠体部の底板の下方両端に、一対のレール上を摺動するレール摺動部材と、その中間に前記駆動源に連結する結合部材と、その結合部材に前記２連ヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材からなり、前記駆動機構が該駆動源を該結合部材に固定された可動子とその側壁に固定された固定子のリニアモータからなることを特徴とする。
【解決手段】本発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記ヒートシール機構が前記製袋用フィルムの進行方向に対して垂直の位置に平行に併設された複数個の前記ヒートシール機構からなる２連ヒートシール機構からなり、前記連結機構が該２連ヒートシール機構の加圧ヒートシール部を支持する前記枠体部の底板の下方両端に、一対のレール上を摺動するレール摺動部材と、その中間に前記駆動源に連結する結合部材と、その結合部材に前記２連ヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材からなり、前記駆動機構が該駆動源を該結合部材に固定された可動子とその側壁に固定された固定子のリニアモータからなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋体に収納されたシート類を取り出す蓋ユニット部品を製袋用フィルムに加圧シールするシート類包装体ヒートシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シート類の例としてウエットティッシュを収納し、取り出し口より１枚１枚取り出せるようにしたウエットティッシュ包装体が知られている（特許文献１参照）。前記ウエットティッシュ包装体は図６及び７に示す構造を備えており、図６はウエットティッシュ包装体の斜視図で、図７は図６のII−II線縦断面図である。
図６及び７を参照して、前記ウエットティッシュ包装体の構造を説明する。
符号１は袋体、２は蓋ユニット部品であり、この蓋ユニット部品２を備えた袋体１の内部に、図７に示すようにウエットティッシュ積層体３が収納されている。
【０００３】
袋体１を形成する材料としては気密性を有するフィルム、即ち、ウエットティッシュにおける薬剤、化粧料等の含浸物が浸み出したり、揮散したりするのを防止できる性質を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等のプラスチックからなるフィルム等が利用できる。
蓋ユニット部品２は、袋体１の上面に設けた開口部４に対して袋体上面に取付けられており、上記部品２における基板の周辺部６ａの上面と開口部４の周縁部４ａの下面とが相互に当接する当接部を、ヒートシール等の接合手段により接合することにより、該部品２は開口部４に対して該袋体１の上面に固着されている。
【０００４】
図８は製袋用フィルム２６と蓋ユニット部品２をヒートシールにより接合一体化した後に、ウエットティッシュを包装してウエットティッシュ包装体を製造する工程を示す略図である。
上記ウエットティッシュ包装体の製造工程として、図８に示すように、Ａ〜Ｆの工程によりウエットティッシュ包装体を得る工程が知られている（特許文献１の図１３参照）。その製造工程はＡ工程で気密性フィルム素材からなる製袋用フィルム２６を、袋体の内面となる側が表側となるようにして供給装置により連続的に送り出し、Ｂ工程で打ち抜き装置２７により、フィルムに適当な大きさの穴を打ち抜き、開口部４を形成し、Ｃ工程で蓋ユニット部品２を供給して、該部品２をフィルムの開口部形成面上に載せ、仮止めする。そして、Ｄ工程でフィルム２６の裏側よりヒートシール装置２８を作用させ、開口部４の周縁部にヒートシール装置２８の加熱板を押し当て、フィルム２６と蓋ユニット部品２とをヒートシールにより接合一体化する。
【０００５】
Ｅ工程で紙等のシート素材に薬剤等を含浸せしめたウエットティッシュを折り畳み、端部同士が引っ掛かるように複数層に積層してなるウエットティッシュ積層体３を供給し、フィルム２６の蓋ユニット部品形成面上に載置し、Ｆ工程で製袋装置を用いて、ウエットティッシュ積層体３をフィルム２６で包み込み、フィルム２６の中央重ね合せ部５ａをヒートシール等の接合手段により接合し、更にこの中央重ね合せ部５ａの両端部側に形成される端部側重ね合せ部５ｂ、５ｃも同様にヒートシール等の接合手段により接合して袋体を形成して、次いで、このようにして次々と連続して作られる袋体と袋体との境界部を熱刃２９で溶断し、袋体を分離することで、ウエットティッシュ包装体が得られる。
【０００６】
図８に示すように、上記Ｄ工程のヒートシール装置２８は、フィルム２６の裏側より作用させ、開口部４の周縁部にヒートシール装置２８の加熱板を押し当て、フィルム２６と蓋ユニット部品２とを加熱等により接合一体化している。この当時のヒートシール装置２８は、往復運動をさせるための駆動源として回転モータを用いており、その回転運動を往復運動に変換する機構としてボールねじ機構を用いるのが一般的であった。図示されていないが、ヒートシール装置２８上のフィルム２６を押しつけて挟む加圧装置が上方に設けられており、フィルム２６上に載置された蓋ユニット部品２が搬送されてくると、加圧装置が降下すると同時にヒートシール装置２８が上昇してフィルム２６と蓋ユニット部品２を挟持しながら、フィルム２６に蓋ユニット部品２をヒートセットして約２秒間で一体化し、その後、加圧装置が上昇すると同時にヒートシール装置２８が下降しながら、加圧装置及びヒートシール装置２８が元の位置に戻り、上記した操作を繰り返し行う。上記装置で製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品を一体化できる個数は１分間当たり約２０個程度であった。
また、今日、シート類包装体の種類、サイズ等の多様なニーズが増えており、その多用な種類、サイズのニーズに応じて製造できるヒートシール装置は知られていない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，７２９，９５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示したウエットティッシュ包装体に用いられているヒートシール装置２８は、一体化できる個数が１分間当たり約２０個程度と生産性が悪く、また、回転運動を往復運動に変換する機構としてボールねじ機構を用いているためにボールねじが摩耗して精度の低下を生じるという問題があり、また、如何なる種類、サイズに対しても効率良く生産できるヒートシール装置が必要とされている。
それ故、本発明は精度の低下を生じることなく、如何なる種類、サイズに対しても効率良く生産できるヒートシール装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、請求項１に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、製袋用フィルムに蓋ユニット部品を加圧してヒートシールするシート類包装体ヒートシール装置であって、移動する製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部と、それを支持する枠体部とを有するヒートシール機構と、該ヒートシール機構を往復動させる駆動源であるリニアモータを有する駆動機構と、これら両者の機構を連結する連結機構とを備え、前記ヒートシール機構が前記製袋用フィルムの進行方向に対して垂直の位置に平行に併設された２個の前記ヒートシール機構からなる２連ヒートシール機構からなり、前記駆動機構のリニアモータが複数の対の固定子と、その間に備えられた可動子とからなり、前記連結機構が前記製袋用フィルムの進行方向の前列のヒートシール機構の枠体部と、前記駆動機構の可動子を結合する結合部材と、前記２連ヒートシール機構を摺動可能に支持するレール及びレール摺動部材とからなることを特徴とする。
同様に、請求項２に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記加圧ヒートシール部が前記蓋ユニット部品を加圧する加圧部と製袋用フィルムを加熱して該蓋ユニット部品を一体化するヒートシール部からなり、前記枠体部が天板、底板及び支柱からなることを特徴とする。
請求項３に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記加圧部が加圧用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記ヒートシール部がヒートシール用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記天板及び底板が長方形状であることを特徴とする。
請求項４に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記ヒートシール部がヒートシール部材とヒートシール板からなることを特徴とする。
請求項５に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記ヒートシール部のヒートシール板が取り替え可能であることを特徴とする。
請求項６に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記結合部材が前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に固定され、該結合部材の下端部に前記可動子が結合されていることを特徴とする。
請求項７に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記レールが前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの左右端に備えられたレール架台の上に設置され、前記レール摺動部材が該レールに嵌合するレール溝を備えることを特徴とする。
請求項８に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の左端の中央部、及び、後列のヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に装着した装着部材に前記２連のヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材を取り付けたことを特徴とする。
請求項９に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記間隔調整部材が操作ハンドル付きボールねじからなることを特徴とする。
請求項１０に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記操作ハンドル付きボールねじの操作ハンドルが、前記後列の底板の中央部に装着した装着部材に取り付けられ、前記操作ハンドル付きボールねじのねじ部が、前記前列の底板の左端の中央部に装着した装着部材に取り付けられたことを特徴とする。
請求項１１に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記後列及び前列の装着部材が前記底板に吊り下げられた状態で取り付けられていることを特徴とする。
請求項１２に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記２連ヒートシール機構の間隔が前記操作ハンドルの操作により調節できることを特徴とする。
請求項１３に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記駆動機構の固定子が、前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの中央部に、可動子を挟むようにベース上に立設された固定子固定部材の内壁に等間隔で取り付けられていることを特徴とする。
請求項１４に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記駆動機構の可動子が、前記両固定子の間に前記結合部材に吊り下げられた状態で結合されていることを特徴とする。
請求項１５に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記可動子がその上部に断面コの字状のカバーが固定され、該カバーが前記可動子及び固定子固定部材を覆うように設置されていることを特徴とする。
請求項１６に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記２連ヒートシール機構が、前記リニアモータの可動子の往復動により、該可動子に連結する結合部材を介して往復動することを特徴とする。
請求項１７に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記連結機構のレール摺動部材が前記連結機構のレール上を摺動しながら往復動することを特徴とする。
請求項１８に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記製袋用フィルムが中央に空間を有するフィルム搬送パネル上を走行することを特徴とする。
請求項１９に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記フィルム搬送パネルがローレット加工されたステンレスからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシート類包装体ヒートシール装置は、２連ヒートシール機構と駆動源としてリニアモータを用いることで、従来のヒートシール装置の生産効率の２．５倍以上に上げることができ、長期間連続操業を行っても精度の低下を防ぐことができる。
また、シート類包装体ヒートシール装置は、２連ヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材を有すること、そして、ヒートシール板が取り替え可能であることで、２連ヒートシール機構の間隔を調整すると共に、シート類包装体の種類、サイズに合ったヒートシール板を用いることができるので、多様化するシート類包装体の種類、サイズに応じた生産ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一つの実施の最良形態を添付図面に従って説明する。なお、本発明のシート類包装体ヒートシール装置（以下、「包装体ヒートシール装置」という。）は、上記した図８の工程Ｄで用いられるものであり、各工程を経て製造されたウエットティッシュ包装体は特許文献１に記載のものと同じものであるから、ウエットティッシュ包装体に関連する部材等の名称は同じものを用いるが、本発明はウエットティッシュ包装体に限定するものではなく、シート類であればどの様なものでも含むものであり、ウエットティッシュ包装体はシート類包装体の一例として示すものである。
【００１２】
図１は包装体ヒートシール装置１００の平面図である。
符号３１はフィルム搬送パネルで、該フィルム搬送パネル３１は、図１では格子状の模様で示されているが、フィルムの走行方向に向かって中央が山状に盛り上がった楕円形ないし紡錘形の形状にローレット加工されたステンレスからなり、架台を介して固定されており、その上を製袋用フィルム３０（図示せず）が蓋ユニット部品を載置した状態で巻き取られながら移動する。製袋用フィルム３０が搬送パネル３１上を移動しても、フィルム搬送パネル３１がローレット加工されたステンレスを用いているので、摩擦抵抗による静電気の発生が防止されており、移動が容易に行えるようになっている。
【００１３】
符号１１０はヒートシール機構であって、該ヒートシール機構１１０は上記した製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品２（図示せず）を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部３４と、それを支持する枠体部３７とから構成されている（図２参照）。前記製袋用フィルム３０の矢印が示す進行方向に対して垂直の位置に、前記ヒートシール機構１１０が平行に併設された２連ヒートシール機構１１０、１１０を備えており、一対の長方形状の部材３７′が進行方向に対して前列のヒートシール機構１１０（以下、「前列ヒートシール機構」という。）の天板３７−１の上面に固定され、進行方向に対して後列のヒートシール機構１１０（以下、「後列ヒートシール機構」という。）の天板３７−１に摺動可能に設けられているので、後列ヒートシール機構１１０は移動できる。
【００１４】
前記フィルム搬送パネル３１の中央には空間３１′が形成されていて、その上を移動する製袋用フィルム３０には等間隔で蓋ユニット部品２が載置されており、矢印方向に移動して前記２連ヒートシール機構１１０、１１０の適正な位置で、製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２が加圧ヒートシール部３４（図３参照）により押し当てられながら加熱等により接合一体化される。
符号３８は前列ヒートシール機構１１０に対して後列ヒートシール機構１１０を前後に移動させて両者の間隔を調整する間隔調整部材を示し、符号３８−２はボールねじを示し、符号３８−１はその操作ハンドルを示す。前記間隔調整部材３８の説明は図３を説明する際に詳説する。
符号４３は前記ヒートシール機構１１０及び駆動機構１２０と制御装置（図示せず）との間を連結する各種のケーブルを収納するケーブル収納部を示し、ケーブルの絡み合うのを防止すると共に破断するのを防止している。
【００１５】
図２は図１のＩ−Ｉ線の縦断面図であり、ヒートシール機構１１０、駆動機構１２０及び連結機構１３０の縦断面図を示している。
最初に駆動機構１２０を説明する。駆動機構１２０は、コアとコイルの可動子５０ａ及びマグネットトラックの固定子５０ｂ、５０ｂから構成される駆動源であるリニアモータ、該リニアモータを保護する断面コの字状のカバー５２、固定子５０ｂ、５０ｂを取り付けて固定する固定子固定部材５１、５１から構成されている。前記固定子５０ｂ、５０ｂを取り付けて固定する固定子固定部材５１、５１は、ベース５５の中央部に可動子５０ａを挟むようにベース５５上に立設されている。
図３に示すように、前記固定子固定部材５１、５１の内壁に固定子５０ｂ、５０ｂが等間隔で取り付けられていて、前記可動子５０ａが両固定子５０ｂ、５０ｂの間に結合部材４１に吊り下げられた状態で結合されており、該可動子５０ａの上部には断面コの字状のカバー５２が固定され、該カバー５２は可動子５０ａ、固定子５０ｂ、５０ｂ及び固定子固定部材５１、５１を覆うように設置されている。
【００１６】
次にヒートシール機構１１０を説明する。ヒートシール機構１１０は、巻き取られながら矢印方向に移動する製袋用フィルム３０上に載置された、蓋ユニット部品２を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部３４と、その加圧ヒートシール部３４を支持する天板３７−１、底板３７−２及び支柱３７−３からなる枠体部３７から構成されている。この枠体部３７の天板３７−１及び底板３７−２は長方形状であり、支柱３７−３は長尺の四角柱であり、該天板３７−１及び底板３７−２の４隅に垂直に固定されている。天板３７−１の上面には上述した一対の長方形状の部材３７′が設けられており、図２に示すヒートシール機構１１０の後列ヒートシール機構１１０が、前後方向に移動できるように構成されている。
【００１７】
前記加圧ヒートシール部３４は加圧部３２とヒートシール部３３から構成されている。
最初に加圧部３２を説明する。この加圧部３２は、前記枠体部３７の天板３７−１に固定された加圧用油圧アクチュエータ３５のシリンダーロッドに取り付けられた板状の加圧部材３２ａと、その中央凸部に固定して取り付けられた加圧板３２ｂからなり、その両端部には支柱６０に摺動可能なように上の外筒６２に固定されている。前記ヒートシール部３３はヒートシール部材３３ａとヒートシール板３３ｂからなり、図示のように該ヒートシール部材３３ａの中央凸部に、ヒートシール板３３ｂが固定して取り付けられている。
【００１８】
ヒートシール用油圧アクチュエータ３６がアクチュエータ吊架部材６３の中央にそのシリンダーロッドが貫通した状態で吊架されており、そのシリンダーロッドに両端に短い棒材が取り付けられた板状のヒートシール部材３３ａが、アクチュエータ吊架部材６３に摺動可能に取り付けられている。前記アクチュエータ吊架部材６３は、前記４本の支柱３７−３の近傍で枠体部３７の奥行きの中間に、左右の円柱状の支柱６０が天板３７−１と底板３７−２の間に垂直に設置されており、その支柱６０の下の外筒６１を介して固定されている。
【００１９】
上記のように、前記ヒートシール機構１１０は、加圧部材３２ａ及び加圧板３２ｂからなる加圧部３２と、それを上下動させる加圧用油圧アクチュエータ３５とからなる加圧部３２、ヒートシール部材３３ａ及びヒートシール板３３ｂからなるヒートシール部３３と、それを上下動させるヒートシール用油圧アクチュエータ３６とからなるヒートシール部３２、天板３７−１と、底板３７−２と、その両者の４隅に垂直に固定された４本の支柱３７−３からなる枠体部３７から構成されている。
【００２０】
上記した構成を有するヒートシール機構１１０の動作を以下に述べる。
図２の背面方向に移動する製袋用フィルム３０上の蓋ユニット部品２が前記２連ヒートシール機構１１０、１１０のヒートシール板３３ｂと加圧板３２ｂが置かれた位置で、前記加圧板３２ｂを下動させる加圧用油圧アクチュエータ３５、及び、ヒートシール板３３ｂを上動させるヒートシール用油圧アクチュエータ３６が作動して、該ヒートシール板３３ｂと加圧板３２ｂの間に製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２を押し当てながら加熱することにより両者を接合一体化して、その後に前記加圧板３２ｂが上動すると共に、ヒートシール板３３ｂが下動する。
【００２１】
最後に、ヒートシール機構１１０と駆動機構１２０を連結する連結機構１３０を図２及び３を参照して説明する。
連結機構１３０は、前記底板３７−２にレール摺動部材４０、４０を取り付けるベース３９、３９と、レール溝が設けられたレール摺動部材４０と、そのレール溝に摺動可能に嵌合しているレール５３、５３と、そのレールを載置するレール架台５４、５４と、前列ヒートシール機構１１０とリニアモータ５０の可動子５０ａを結合する結合部材４１と、ボールねじ３８のハンドル３８−１を装着するハンドル装着部材４２−１と該ボールねじ３８のナット３８−２″を装着するナット装着部材４２−２からなる装着部材４２と、ボールねじ３８とから構成されている。前記連結機構１３０はヒートシール機構１１０と駆動機構１２０を連結すると共に、レール５３、５３を介して摺動可能にヒートシール機構１１０を支持している。前記レール５３、５３は前記底板３７−２の横幅の約四分の一の位置に取り付けられている。前記ハンドル装着部材４２−１及びナット装着部材４２−２は、図３に示すように枠体部３７の底板３７−２に吊り下げられた状態で取り付けられている。
【００２２】
前記前列の底板３７−２の中央には結合部材４１の上端部が固定されていて、その下端部にはリニアモータ５０を覆う断面コの字状のカバー５２を介して前記可動子５０ａの上端部が結合されている。
前記レール摺動部材４０は、その下方中央に前記レール５３に嵌合する形状のレール溝が設けられていて、このレール溝は前記２連のヒートシール機構１１０、１１０がリニアモータ５０の駆動によりレール５３、５３上を摺動しても、脱線しないように構成されている。
この様に連結機構１３０の結合部材４１は、駆動機構１２０にヒートシール機構１１０を結合し、連結機構１３０のレール５３、５３とレール摺動部材４０、４０は、駆動機構１２０のリニアモータ５０の駆動による往復運動ができるようにヒートシール機構１１０と摺動させると共に脱線しないように支持している。
【００２３】
図３は図１のII−II線の縦断面図であり、前記ヒートシール機構１１０が平行に併設された２連ヒートシール機構１１０、１１０、駆動機構１２０及び連結機構１３０の縦断面図を示している。
図２を説明する際に示したように、加圧部３２は、前記枠体部３７の天板３７−１に固定された加圧用油圧アクチュエータ３５のシリンダーロッドに取り付けられた板状の加圧部材３２ａと、その中央凸部に固定して取り付けられ加圧板３２ｂからなり、ヒートシール部３３は、ヒートシール用油圧アクチュエータ３６のシリンダーロッドに取り付けられたヒートシール部材３３ａと、その中央凸部に固定して取り付けられヒートシール板３３ｂからなっている。
【００２４】
前記枠体部３７の底板３７−２の下方には、右側ヒートシール機構１１０に対して左側ヒートシール機構１１０を左右に移動させて両機構の間隔を調整する間隔調整部材３８が設けられており、この間隔調整部材３８は間隔を調整する際に操作する操作ハンドル３８−１とボールねじ３８−２から構成され、ボールねじ３８−２はねじ軸３８−２′とナット３８−２″から構成されている。
前記両機構はその間隔が５０〜１００mmの範囲で設置されており、シート類包装体の種類、サイズに応じてその間隔を調整することができる。
【００２５】
前記間隔調整部材３８は、調整する左側のヒートシール機構１１０と調整される右側のヒートシール機構１１０との間に取り付けられている。具体的には、図示するように前記操作ハンドル３８−１は後列ヒートシール機構１１０の下部に設けたハンドル装着部材４２−１に取り付けられ、そのハンドル装着部材４２−１に設けられた貫通孔にボールねじ３８−２のねじ軸３８−２′が挿入されており、前列ヒートシール機構１１０の左下部に設けたナット装着部材４２−２にナット３８−２″が固定されている。
【００２６】
操作ハンドル３８−１を回転操作することでねじ軸３８−２′を回転させ、レール５３、５３上に挟持された調整される後列ヒートシール機構１１０のレール摺動部材４０が左右方向にレール５３、５３上を移動するので、後列ヒートシール機構１１０が移動することで、両者のヒートシール機構１１０の間隔を調整することができる。前記後列ヒートシール機構１１０のレール摺動部材４０が左右方向に移動する際には、後列ヒートシール機構１１０の天板３７−１はその移動に合わせて一対の長方形状の部材３７’に対して摺動する。
符号４４はリニアモータ５０及び固定子固定部材５１，５１を保護するための蛇腹状のカバーであり、前記断面コの字状のカバー５２の両端部が該蛇腹状のカバー４４、４４の端部と固定されている。
【００２７】
図３を参照して、移動している製袋用フィルム３０に蓋ユニットを加圧してヒートシールするために、ヒートシール装置１１０の加圧ヒートシール部３４が上下動して、駆動機構１２０のリニアモータ５０が往復動する際の、相互の関連動作を説明する。
前記２連ヒートシール機構１１０、１１０を駆動する駆動源であるリニアモータ５０は、コアとコイルの可動子５０ａ及びマグネットトラックの固定子５０ｂ、５０ｂから構成されていることは既述した通りである。前記可動子５０ａのコイルに所定の電流を流すことで可動子５０ａが前後動するので、その動力が前記結合部材４１を介して前列のヒートシール機構１１０に伝わることで、前記２連ヒートシール機構１１０、１１０が前後動することになる。
【００２８】
ところで、製袋用フィルム３０は矢印の示す進行方向に一定速度で移動しているので、該製袋用フィルムに蓋ユニット部品を加圧してヒートシールするには、２連ヒートシール機構１１０、１１０が進行方向に製袋用フィルム３０と同じ速度で移動しなければならない。そのために、前記２連ヒートシール機構１１０、１１０は、適正な位置で加圧ヒートシール部３４、３４が上下動して製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２を押し当てた状態で移動しながらヒートシールを行い、接合完了後には、該加圧ヒートシール部３４、３４を製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２を開放すると同時に前記速度より高速で元の位置に戻り、上記した同じ動作を継続して繰り返す。この動作を継続して繰り返すためには、前記可動子５０ａのコイルに所定の電流を流すように所定の制御が行われている。
【００２９】
図４は加圧部３２の加圧部材３２ａ及び加圧板３２ｂを下から見た平面図である。
加圧部材３２ａは中央の幅が大きく両端に向かって幅が小さい平板状部材であり、加圧板３２ｂが載置される位置には凸状部が形成されており、その凸状部に平板状の加圧板３２ｂが固定されている。
図５はヒートシール部３３のヒートシール部材３３ａ及びヒートシール板３３ｂを上から見た平面図である。ヒートシール部３３はヒートシール部材３３ａとヒートシール板３３ｂからなり、図示のように該ヒートシール部材３３ａの中央凸部に、ヒートシール板３３ｂが取り替えできるようにボルト・ナットで取り付けられている。ヒートシール板３３ｂの形状は蓋ユニット部品２の形状と同じである。
生産ラインで取り扱うシート類包装体の種類、サイズが変更された場合、その種類、サイズに応じて上記したようにヒートシール機構を移動してその間隔を調整すると共に、ヒートシール板３３ｂの形状を生産するシート類包装体の蓋ユニット部品２の形状に合わせるために、取り替える必要がある。
【００３０】
本発明の包装体ヒートシール装置を用いて、製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品２を一体化できる個数を計ったところ、１分間当たり５０個の一体化が可能となった。従来の１分間当たり約２０個に対して２．５倍の生産効率が上げられることが判った。
前記包装体ヒートシール装置が２連ヒートシール機構１１０、１１０を備えることで２倍、駆動源として回転モータをリニアモータ５０に代えたことで０．５倍、合計２．５倍の生産効率が上げられることが判った。また、駆動源としてリニアモータ５０を用いることで長期間連続操業を行っても精度の低下を防ぐことができる。
【００３１】
前記ヒートシール機構１１０及び駆動機構１２０を制御するためには、ヒートシール機構１１０の制御としては、蓋ユニット部品２の適切な位置において加圧用油圧アクチュエータ及びヒートシール用油圧アクチュエータを作動させる制御、ヒートシール板３３ｂを適切な時間で加熱等を行う制御等、また、駆動機構１２０の制御としては、リニアモータ５０の通電、遮断、正逆反転等のシーケンス制御が必要であるが、包装体ヒートシール装置の構造が上述したものであることを、該ヒートシール装置の技術分野に属する当業者が理解すれば、上記の各種のシーケンス制御を実施することができるので、ヒートシール機構１１０及び駆動機構１２０を制御するため制御装置については説明を省略する。
【００３２】
なお、上記実施形態では２連ヒートシール機構を説明したが、本発明は２連ヒートシール機構に限定するものではなく、前列ヒートシール機構と後列ヒートシール機構の間に更に第３番目のヒートシール機構を備えた３連ヒートシール機構でも良く、一層生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】シート類包装体ヒートシール装置の平面図である。
【図２】図１のI−I線の駆動機構とヒートシール機構の縦断面図である。
【図３】図１のII−II線の駆動機構、ヒートシール機構、間隔調整部材の縦断面図である。
【図４】加圧部の加圧部材及び加圧板を下から見た平面図である。
【図５】ヒートシール部のヒートシール部材及びヒートシール板を上から見た平面図である。
【図６】ウエットティッシュ包装体の斜視図である。
【図７】図６のII−II線縦断面図である。
【図８】ウエットティッシュを包装してウエットティッシュ包装体を製造する工程を示す略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋体に収納されたシート類を取り出す蓋ユニット部品を製袋用フィルムに加圧シールするシート類包装体ヒートシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シート類の例としてウエットティッシュを収納し、取り出し口より１枚１枚取り出せるようにしたウエットティッシュ包装体が知られている（特許文献１参照）。前記ウエットティッシュ包装体は図６及び７に示す構造を備えており、図６はウエットティッシュ包装体の斜視図で、図７は図６のII−II線縦断面図である。
図６及び７を参照して、前記ウエットティッシュ包装体の構造を説明する。
符号１は袋体、２は蓋ユニット部品であり、この蓋ユニット部品２を備えた袋体１の内部に、図７に示すようにウエットティッシュ積層体３が収納されている。
【０００３】
袋体１を形成する材料としては気密性を有するフィルム、即ち、ウエットティッシュにおける薬剤、化粧料等の含浸物が浸み出したり、揮散したりするのを防止できる性質を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等のプラスチックからなるフィルム等が利用できる。
蓋ユニット部品２は、袋体１の上面に設けた開口部４に対して袋体上面に取付けられており、上記部品２における基板の周辺部６ａの上面と開口部４の周縁部４ａの下面とが相互に当接する当接部を、ヒートシール等の接合手段により接合することにより、該部品２は開口部４に対して該袋体１の上面に固着されている。
【０００４】
図８は製袋用フィルム２６と蓋ユニット部品２をヒートシールにより接合一体化した後に、ウエットティッシュを包装してウエットティッシュ包装体を製造する工程を示す略図である。
上記ウエットティッシュ包装体の製造工程として、図８に示すように、Ａ〜Ｆの工程によりウエットティッシュ包装体を得る工程が知られている（特許文献１の図１３参照）。その製造工程はＡ工程で気密性フィルム素材からなる製袋用フィルム２６を、袋体の内面となる側が表側となるようにして供給装置により連続的に送り出し、Ｂ工程で打ち抜き装置２７により、フィルムに適当な大きさの穴を打ち抜き、開口部４を形成し、Ｃ工程で蓋ユニット部品２を供給して、該部品２をフィルムの開口部形成面上に載せ、仮止めする。そして、Ｄ工程でフィルム２６の裏側よりヒートシール装置２８を作用させ、開口部４の周縁部にヒートシール装置２８の加熱板を押し当て、フィルム２６と蓋ユニット部品２とをヒートシールにより接合一体化する。
【０００５】
Ｅ工程で紙等のシート素材に薬剤等を含浸せしめたウエットティッシュを折り畳み、端部同士が引っ掛かるように複数層に積層してなるウエットティッシュ積層体３を供給し、フィルム２６の蓋ユニット部品形成面上に載置し、Ｆ工程で製袋装置を用いて、ウエットティッシュ積層体３をフィルム２６で包み込み、フィルム２６の中央重ね合せ部５ａをヒートシール等の接合手段により接合し、更にこの中央重ね合せ部５ａの両端部側に形成される端部側重ね合せ部５ｂ、５ｃも同様にヒートシール等の接合手段により接合して袋体を形成して、次いで、このようにして次々と連続して作られる袋体と袋体との境界部を熱刃２９で溶断し、袋体を分離することで、ウエットティッシュ包装体が得られる。
【０００６】
図８に示すように、上記Ｄ工程のヒートシール装置２８は、フィルム２６の裏側より作用させ、開口部４の周縁部にヒートシール装置２８の加熱板を押し当て、フィルム２６と蓋ユニット部品２とを加熱等により接合一体化している。この当時のヒートシール装置２８は、往復運動をさせるための駆動源として回転モータを用いており、その回転運動を往復運動に変換する機構としてボールねじ機構を用いるのが一般的であった。図示されていないが、ヒートシール装置２８上のフィルム２６を押しつけて挟む加圧装置が上方に設けられており、フィルム２６上に載置された蓋ユニット部品２が搬送されてくると、加圧装置が降下すると同時にヒートシール装置２８が上昇してフィルム２６と蓋ユニット部品２を挟持しながら、フィルム２６に蓋ユニット部品２をヒートセットして約２秒間で一体化し、その後、加圧装置が上昇すると同時にヒートシール装置２８が下降しながら、加圧装置及びヒートシール装置２８が元の位置に戻り、上記した操作を繰り返し行う。上記装置で製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品を一体化できる個数は１分間当たり約２０個程度であった。
また、今日、シート類包装体の種類、サイズ等の多様なニーズが増えており、その多用な種類、サイズのニーズに応じて製造できるヒートシール装置は知られていない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，７２９，９５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示したウエットティッシュ包装体に用いられているヒートシール装置２８は、一体化できる個数が１分間当たり約２０個程度と生産性が悪く、また、回転運動を往復運動に変換する機構としてボールねじ機構を用いているためにボールねじが摩耗して精度の低下を生じるという問題があり、また、如何なる種類、サイズに対しても効率良く生産できるヒートシール装置が必要とされている。
それ故、本発明は精度の低下を生じることなく、如何なる種類、サイズに対しても効率良く生産できるヒートシール装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、請求項１に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、製袋用フィルムに蓋ユニット部品を加圧してヒートシールするシート類包装体ヒートシール装置であって、移動する製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部と、それを支持する枠体部とを有するヒートシール機構と、該ヒートシール機構を往復動させる駆動源であるリニアモータを有する駆動機構と、これら両者の機構を連結する連結機構とを備え、前記ヒートシール機構が前記製袋用フィルムの進行方向に対して垂直の位置に平行に併設された２個の前記ヒートシール機構からなる２連ヒートシール機構からなり、前記駆動機構のリニアモータが複数の対の固定子と、その間に備えられた可動子とからなり、前記連結機構が前記製袋用フィルムの進行方向の前列のヒートシール機構の枠体部と、前記駆動機構の可動子を結合する結合部材と、前記２連ヒートシール機構を摺動可能に支持するレール及びレール摺動部材とからなることを特徴とする。
同様に、請求項２に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記加圧ヒートシール部が前記蓋ユニット部品を加圧する加圧部と製袋用フィルムを加熱して該蓋ユニット部品を一体化するヒートシール部からなり、前記枠体部が天板、底板及び支柱からなることを特徴とする。
請求項３に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記加圧部が加圧用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記ヒートシール部がヒートシール用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記天板及び底板が長方形状であることを特徴とする。
請求項４に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記ヒートシール部がヒートシール部材とヒートシール板からなることを特徴とする。
請求項５に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記ヒートシール部のヒートシール板が取り替え可能であることを特徴とする。
請求項６に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記結合部材が前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に固定され、該結合部材の下端部に前記可動子が結合されていることを特徴とする。
請求項７に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記レールが前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの左右端に備えられたレール架台の上に設置され、前記レール摺動部材が該レールに嵌合するレール溝を備えることを特徴とする。
請求項８に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の左端の中央部、及び、後列のヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に装着した装着部材に前記２連のヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材を取り付けたことを特徴とする。
請求項９に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記間隔調整部材が操作ハンドル付きボールねじからなることを特徴とする。
請求項１０に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記操作ハンドル付きボールねじの操作ハンドルが、前記後列の底板の中央部に装着した装着部材に取り付けられ、前記操作ハンドル付きボールねじのねじ部が、前記前列の底板の左端の中央部に装着した装着部材に取り付けられたことを特徴とする。
請求項１１に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記後列及び前列の装着部材が前記底板に吊り下げられた状態で取り付けられていることを特徴とする。
請求項１２に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記２連ヒートシール機構の間隔が前記操作ハンドルの操作により調節できることを特徴とする。
請求項１３に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記駆動機構の固定子が、前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの中央部に、可動子を挟むようにベース上に立設された固定子固定部材の内壁に等間隔で取り付けられていることを特徴とする。
請求項１４に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記駆動機構の可動子が、前記両固定子の間に前記結合部材に吊り下げられた状態で結合されていることを特徴とする。
請求項１５に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記可動子がその上部に断面コの字状のカバーが固定され、該カバーが前記可動子及び固定子固定部材を覆うように設置されていることを特徴とする。
請求項１６に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記２連ヒートシール機構が、前記リニアモータの可動子の往復動により、該可動子に連結する結合部材を介して往復動することを特徴とする。
請求項１７に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記連結機構のレール摺動部材が前記連結機構のレール上を摺動しながら往復動することを特徴とする。
請求項１８に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記製袋用フィルムが中央に空間を有するフィルム搬送パネル上を走行することを特徴とする。
請求項１９に係る発明のシート類包装体ヒートシール装置は、前記フィルム搬送パネルがローレット加工されたステンレスからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシート類包装体ヒートシール装置は、２連ヒートシール機構と駆動源としてリニアモータを用いることで、従来のヒートシール装置の生産効率の２．５倍以上に上げることができ、長期間連続操業を行っても精度の低下を防ぐことができる。
また、シート類包装体ヒートシール装置は、２連ヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材を有すること、そして、ヒートシール板が取り替え可能であることで、２連ヒートシール機構の間隔を調整すると共に、シート類包装体の種類、サイズに合ったヒートシール板を用いることができるので、多様化するシート類包装体の種類、サイズに応じた生産ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一つの実施の最良形態を添付図面に従って説明する。なお、本発明のシート類包装体ヒートシール装置（以下、「包装体ヒートシール装置」という。）は、上記した図８の工程Ｄで用いられるものであり、各工程を経て製造されたウエットティッシュ包装体は特許文献１に記載のものと同じものであるから、ウエットティッシュ包装体に関連する部材等の名称は同じものを用いるが、本発明はウエットティッシュ包装体に限定するものではなく、シート類であればどの様なものでも含むものであり、ウエットティッシュ包装体はシート類包装体の一例として示すものである。
【００１２】
図１は包装体ヒートシール装置１００の平面図である。
符号３１はフィルム搬送パネルで、該フィルム搬送パネル３１は、図１では格子状の模様で示されているが、フィルムの走行方向に向かって中央が山状に盛り上がった楕円形ないし紡錘形の形状にローレット加工されたステンレスからなり、架台を介して固定されており、その上を製袋用フィルム３０（図示せず）が蓋ユニット部品を載置した状態で巻き取られながら移動する。製袋用フィルム３０が搬送パネル３１上を移動しても、フィルム搬送パネル３１がローレット加工されたステンレスを用いているので、摩擦抵抗による静電気の発生が防止されており、移動が容易に行えるようになっている。
【００１３】
符号１１０はヒートシール機構であって、該ヒートシール機構１１０は上記した製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品２（図示せず）を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部３４と、それを支持する枠体部３７とから構成されている（図２参照）。前記製袋用フィルム３０の矢印が示す進行方向に対して垂直の位置に、前記ヒートシール機構１１０が平行に併設された２連ヒートシール機構１１０、１１０を備えており、一対の長方形状の部材３７′が進行方向に対して前列のヒートシール機構１１０（以下、「前列ヒートシール機構」という。）の天板３７−１の上面に固定され、進行方向に対して後列のヒートシール機構１１０（以下、「後列ヒートシール機構」という。）の天板３７−１に摺動可能に設けられているので、後列ヒートシール機構１１０は移動できる。
【００１４】
前記フィルム搬送パネル３１の中央には空間３１′が形成されていて、その上を移動する製袋用フィルム３０には等間隔で蓋ユニット部品２が載置されており、矢印方向に移動して前記２連ヒートシール機構１１０、１１０の適正な位置で、製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２が加圧ヒートシール部３４（図３参照）により押し当てられながら加熱等により接合一体化される。
符号３８は前列ヒートシール機構１１０に対して後列ヒートシール機構１１０を前後に移動させて両者の間隔を調整する間隔調整部材を示し、符号３８−２はボールねじを示し、符号３８−１はその操作ハンドルを示す。前記間隔調整部材３８の説明は図３を説明する際に詳説する。
符号４３は前記ヒートシール機構１１０及び駆動機構１２０と制御装置（図示せず）との間を連結する各種のケーブルを収納するケーブル収納部を示し、ケーブルの絡み合うのを防止すると共に破断するのを防止している。
【００１５】
図２は図１のＩ−Ｉ線の縦断面図であり、ヒートシール機構１１０、駆動機構１２０及び連結機構１３０の縦断面図を示している。
最初に駆動機構１２０を説明する。駆動機構１２０は、コアとコイルの可動子５０ａ及びマグネットトラックの固定子５０ｂ、５０ｂから構成される駆動源であるリニアモータ、該リニアモータを保護する断面コの字状のカバー５２、固定子５０ｂ、５０ｂを取り付けて固定する固定子固定部材５１、５１から構成されている。前記固定子５０ｂ、５０ｂを取り付けて固定する固定子固定部材５１、５１は、ベース５５の中央部に可動子５０ａを挟むようにベース５５上に立設されている。
図３に示すように、前記固定子固定部材５１、５１の内壁に固定子５０ｂ、５０ｂが等間隔で取り付けられていて、前記可動子５０ａが両固定子５０ｂ、５０ｂの間に結合部材４１に吊り下げられた状態で結合されており、該可動子５０ａの上部には断面コの字状のカバー５２が固定され、該カバー５２は可動子５０ａ、固定子５０ｂ、５０ｂ及び固定子固定部材５１、５１を覆うように設置されている。
【００１６】
次にヒートシール機構１１０を説明する。ヒートシール機構１１０は、巻き取られながら矢印方向に移動する製袋用フィルム３０上に載置された、蓋ユニット部品２を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部３４と、その加圧ヒートシール部３４を支持する天板３７−１、底板３７−２及び支柱３７−３からなる枠体部３７から構成されている。この枠体部３７の天板３７−１及び底板３７−２は長方形状であり、支柱３７−３は長尺の四角柱であり、該天板３７−１及び底板３７−２の４隅に垂直に固定されている。天板３７−１の上面には上述した一対の長方形状の部材３７′が設けられており、図２に示すヒートシール機構１１０の後列ヒートシール機構１１０が、前後方向に移動できるように構成されている。
【００１７】
前記加圧ヒートシール部３４は加圧部３２とヒートシール部３３から構成されている。
最初に加圧部３２を説明する。この加圧部３２は、前記枠体部３７の天板３７−１に固定された加圧用油圧アクチュエータ３５のシリンダーロッドに取り付けられた板状の加圧部材３２ａと、その中央凸部に固定して取り付けられた加圧板３２ｂからなり、その両端部には支柱６０に摺動可能なように上の外筒６２に固定されている。前記ヒートシール部３３はヒートシール部材３３ａとヒートシール板３３ｂからなり、図示のように該ヒートシール部材３３ａの中央凸部に、ヒートシール板３３ｂが固定して取り付けられている。
【００１８】
ヒートシール用油圧アクチュエータ３６がアクチュエータ吊架部材６３の中央にそのシリンダーロッドが貫通した状態で吊架されており、そのシリンダーロッドに両端に短い棒材が取り付けられた板状のヒートシール部材３３ａが、アクチュエータ吊架部材６３に摺動可能に取り付けられている。前記アクチュエータ吊架部材６３は、前記４本の支柱３７−３の近傍で枠体部３７の奥行きの中間に、左右の円柱状の支柱６０が天板３７−１と底板３７−２の間に垂直に設置されており、その支柱６０の下の外筒６１を介して固定されている。
【００１９】
上記のように、前記ヒートシール機構１１０は、加圧部材３２ａ及び加圧板３２ｂからなる加圧部３２と、それを上下動させる加圧用油圧アクチュエータ３５とからなる加圧部３２、ヒートシール部材３３ａ及びヒートシール板３３ｂからなるヒートシール部３３と、それを上下動させるヒートシール用油圧アクチュエータ３６とからなるヒートシール部３２、天板３７−１と、底板３７−２と、その両者の４隅に垂直に固定された４本の支柱３７−３からなる枠体部３７から構成されている。
【００２０】
上記した構成を有するヒートシール機構１１０の動作を以下に述べる。
図２の背面方向に移動する製袋用フィルム３０上の蓋ユニット部品２が前記２連ヒートシール機構１１０、１１０のヒートシール板３３ｂと加圧板３２ｂが置かれた位置で、前記加圧板３２ｂを下動させる加圧用油圧アクチュエータ３５、及び、ヒートシール板３３ｂを上動させるヒートシール用油圧アクチュエータ３６が作動して、該ヒートシール板３３ｂと加圧板３２ｂの間に製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２を押し当てながら加熱することにより両者を接合一体化して、その後に前記加圧板３２ｂが上動すると共に、ヒートシール板３３ｂが下動する。
【００２１】
最後に、ヒートシール機構１１０と駆動機構１２０を連結する連結機構１３０を図２及び３を参照して説明する。
連結機構１３０は、前記底板３７−２にレール摺動部材４０、４０を取り付けるベース３９、３９と、レール溝が設けられたレール摺動部材４０と、そのレール溝に摺動可能に嵌合しているレール５３、５３と、そのレールを載置するレール架台５４、５４と、前列ヒートシール機構１１０とリニアモータ５０の可動子５０ａを結合する結合部材４１と、ボールねじ３８のハンドル３８−１を装着するハンドル装着部材４２−１と該ボールねじ３８のナット３８−２″を装着するナット装着部材４２−２からなる装着部材４２と、ボールねじ３８とから構成されている。前記連結機構１３０はヒートシール機構１１０と駆動機構１２０を連結すると共に、レール５３、５３を介して摺動可能にヒートシール機構１１０を支持している。前記レール５３、５３は前記底板３７−２の横幅の約四分の一の位置に取り付けられている。前記ハンドル装着部材４２−１及びナット装着部材４２−２は、図３に示すように枠体部３７の底板３７−２に吊り下げられた状態で取り付けられている。
【００２２】
前記前列の底板３７−２の中央には結合部材４１の上端部が固定されていて、その下端部にはリニアモータ５０を覆う断面コの字状のカバー５２を介して前記可動子５０ａの上端部が結合されている。
前記レール摺動部材４０は、その下方中央に前記レール５３に嵌合する形状のレール溝が設けられていて、このレール溝は前記２連のヒートシール機構１１０、１１０がリニアモータ５０の駆動によりレール５３、５３上を摺動しても、脱線しないように構成されている。
この様に連結機構１３０の結合部材４１は、駆動機構１２０にヒートシール機構１１０を結合し、連結機構１３０のレール５３、５３とレール摺動部材４０、４０は、駆動機構１２０のリニアモータ５０の駆動による往復運動ができるようにヒートシール機構１１０と摺動させると共に脱線しないように支持している。
【００２３】
図３は図１のII−II線の縦断面図であり、前記ヒートシール機構１１０が平行に併設された２連ヒートシール機構１１０、１１０、駆動機構１２０及び連結機構１３０の縦断面図を示している。
図２を説明する際に示したように、加圧部３２は、前記枠体部３７の天板３７−１に固定された加圧用油圧アクチュエータ３５のシリンダーロッドに取り付けられた板状の加圧部材３２ａと、その中央凸部に固定して取り付けられ加圧板３２ｂからなり、ヒートシール部３３は、ヒートシール用油圧アクチュエータ３６のシリンダーロッドに取り付けられたヒートシール部材３３ａと、その中央凸部に固定して取り付けられヒートシール板３３ｂからなっている。
【００２４】
前記枠体部３７の底板３７−２の下方には、右側ヒートシール機構１１０に対して左側ヒートシール機構１１０を左右に移動させて両機構の間隔を調整する間隔調整部材３８が設けられており、この間隔調整部材３８は間隔を調整する際に操作する操作ハンドル３８−１とボールねじ３８−２から構成され、ボールねじ３８−２はねじ軸３８−２′とナット３８−２″から構成されている。
前記両機構はその間隔が５０〜１００mmの範囲で設置されており、シート類包装体の種類、サイズに応じてその間隔を調整することができる。
【００２５】
前記間隔調整部材３８は、調整する左側のヒートシール機構１１０と調整される右側のヒートシール機構１１０との間に取り付けられている。具体的には、図示するように前記操作ハンドル３８−１は後列ヒートシール機構１１０の下部に設けたハンドル装着部材４２−１に取り付けられ、そのハンドル装着部材４２−１に設けられた貫通孔にボールねじ３８−２のねじ軸３８−２′が挿入されており、前列ヒートシール機構１１０の左下部に設けたナット装着部材４２−２にナット３８−２″が固定されている。
【００２６】
操作ハンドル３８−１を回転操作することでねじ軸３８−２′を回転させ、レール５３、５３上に挟持された調整される後列ヒートシール機構１１０のレール摺動部材４０が左右方向にレール５３、５３上を移動するので、後列ヒートシール機構１１０が移動することで、両者のヒートシール機構１１０の間隔を調整することができる。前記後列ヒートシール機構１１０のレール摺動部材４０が左右方向に移動する際には、後列ヒートシール機構１１０の天板３７−１はその移動に合わせて一対の長方形状の部材３７’に対して摺動する。
符号４４はリニアモータ５０及び固定子固定部材５１，５１を保護するための蛇腹状のカバーであり、前記断面コの字状のカバー５２の両端部が該蛇腹状のカバー４４、４４の端部と固定されている。
【００２７】
図３を参照して、移動している製袋用フィルム３０に蓋ユニットを加圧してヒートシールするために、ヒートシール装置１１０の加圧ヒートシール部３４が上下動して、駆動機構１２０のリニアモータ５０が往復動する際の、相互の関連動作を説明する。
前記２連ヒートシール機構１１０、１１０を駆動する駆動源であるリニアモータ５０は、コアとコイルの可動子５０ａ及びマグネットトラックの固定子５０ｂ、５０ｂから構成されていることは既述した通りである。前記可動子５０ａのコイルに所定の電流を流すことで可動子５０ａが前後動するので、その動力が前記結合部材４１を介して前列のヒートシール機構１１０に伝わることで、前記２連ヒートシール機構１１０、１１０が前後動することになる。
【００２８】
ところで、製袋用フィルム３０は矢印の示す進行方向に一定速度で移動しているので、該製袋用フィルムに蓋ユニット部品を加圧してヒートシールするには、２連ヒートシール機構１１０、１１０が進行方向に製袋用フィルム３０と同じ速度で移動しなければならない。そのために、前記２連ヒートシール機構１１０、１１０は、適正な位置で加圧ヒートシール部３４、３４が上下動して製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２を押し当てた状態で移動しながらヒートシールを行い、接合完了後には、該加圧ヒートシール部３４、３４を製袋用フィルム３０と蓋ユニット部品２を開放すると同時に前記速度より高速で元の位置に戻り、上記した同じ動作を継続して繰り返す。この動作を継続して繰り返すためには、前記可動子５０ａのコイルに所定の電流を流すように所定の制御が行われている。
【００２９】
図４は加圧部３２の加圧部材３２ａ及び加圧板３２ｂを下から見た平面図である。
加圧部材３２ａは中央の幅が大きく両端に向かって幅が小さい平板状部材であり、加圧板３２ｂが載置される位置には凸状部が形成されており、その凸状部に平板状の加圧板３２ｂが固定されている。
図５はヒートシール部３３のヒートシール部材３３ａ及びヒートシール板３３ｂを上から見た平面図である。ヒートシール部３３はヒートシール部材３３ａとヒートシール板３３ｂからなり、図示のように該ヒートシール部材３３ａの中央凸部に、ヒートシール板３３ｂが取り替えできるようにボルト・ナットで取り付けられている。ヒートシール板３３ｂの形状は蓋ユニット部品２の形状と同じである。
生産ラインで取り扱うシート類包装体の種類、サイズが変更された場合、その種類、サイズに応じて上記したようにヒートシール機構を移動してその間隔を調整すると共に、ヒートシール板３３ｂの形状を生産するシート類包装体の蓋ユニット部品２の形状に合わせるために、取り替える必要がある。
【００３０】
本発明の包装体ヒートシール装置を用いて、製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品２を一体化できる個数を計ったところ、１分間当たり５０個の一体化が可能となった。従来の１分間当たり約２０個に対して２．５倍の生産効率が上げられることが判った。
前記包装体ヒートシール装置が２連ヒートシール機構１１０、１１０を備えることで２倍、駆動源として回転モータをリニアモータ５０に代えたことで０．５倍、合計２．５倍の生産効率が上げられることが判った。また、駆動源としてリニアモータ５０を用いることで長期間連続操業を行っても精度の低下を防ぐことができる。
【００３１】
前記ヒートシール機構１１０及び駆動機構１２０を制御するためには、ヒートシール機構１１０の制御としては、蓋ユニット部品２の適切な位置において加圧用油圧アクチュエータ及びヒートシール用油圧アクチュエータを作動させる制御、ヒートシール板３３ｂを適切な時間で加熱等を行う制御等、また、駆動機構１２０の制御としては、リニアモータ５０の通電、遮断、正逆反転等のシーケンス制御が必要であるが、包装体ヒートシール装置の構造が上述したものであることを、該ヒートシール装置の技術分野に属する当業者が理解すれば、上記の各種のシーケンス制御を実施することができるので、ヒートシール機構１１０及び駆動機構１２０を制御するため制御装置については説明を省略する。
【００３２】
なお、上記実施形態では２連ヒートシール機構を説明したが、本発明は２連ヒートシール機構に限定するものではなく、前列ヒートシール機構と後列ヒートシール機構の間に更に第３番目のヒートシール機構を備えた３連ヒートシール機構でも良く、一層生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】シート類包装体ヒートシール装置の平面図である。
【図２】図１のI−I線の駆動機構とヒートシール機構の縦断面図である。
【図３】図１のII−II線の駆動機構、ヒートシール機構、間隔調整部材の縦断面図である。
【図４】加圧部の加圧部材及び加圧板を下から見た平面図である。
【図５】ヒートシール部のヒートシール部材及びヒートシール板を上から見た平面図である。
【図６】ウエットティッシュ包装体の斜視図である。
【図７】図６のII−II線縦断面図である。
【図８】ウエットティッシュを包装してウエットティッシュ包装体を製造する工程を示す略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製袋用フィルムに蓋ユニット部品を加圧してヒートシールするシート類包装体ヒートシール装置であって、
移動する製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部と、それを支持する枠体部とを有するヒートシール機構と、該ヒートシール機構を往復動させる駆動源であるリニアモータを有する駆動機構と、これら両者の機構を連結する連結機構とを備え、前記ヒートシール機構が前記製袋用フィルムの進行方向に対して垂直の位置に平行に併設された２個の前記ヒートシール機構からなる２連ヒートシール機構からなり、前記駆動機構のリニアモータが複数の対の固定子と、その間に備えられた可動子とからなり、前記連結機構が前記製袋用フィルムの進行方向の前列のヒートシール機構の枠体部と、前記駆動機構の可動子を結合する結合部材と、前記２連ヒートシール機構を摺動可能に支持するレール及びレール摺動部材とからなることを特徴とするシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項２】
前記加圧ヒートシール部が前記蓋ユニット部品を加圧する加圧部と製袋用フィルムを加熱して該蓋ユニット部品を一体化するヒートシール部からなり、前記枠体部が天板、底板及び支柱からなることを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項３】
前記加圧部が加圧用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記ヒートシール部がヒートシール用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記天板及び底板が長方形状であることを特徴とする請求項２に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項４】
前記ヒートシール部がヒートシール部材とヒートシール板からなることを特徴とする請求項３に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項５】
前記ヒートシール部のヒートシール板が取り替え可能であることを特徴とする請求項４に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項６】
前記結合部材が前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に固定され、該結合部材の下端部に前記可動子が結合されていることを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項７】
前記レールが前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの左右端に備えられたレール架台の上に設置され、前記レール摺動部材が該レールに嵌合するレール溝を備えることを特徴とする請求項６に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項８】
前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の左端の中央部、及び、後列のヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に装着した装着部材に前記２連のヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材を取り付けたことを特徴とする請求項７に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項９】
前記間隔調整部材が操作ハンドル付きボールねじからなることを特徴とする請求項８に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１０】
前記操作ハンドル付きボールねじの操作ハンドルが、前記後列の底板の中央部に装着した装着部材に取り付けられ、前記操作ハンドル付きボールねじのねじ部が、前記前列の底板の左端の中央部に装着した装着部材に取り付けられたことを特徴とする請求項９に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１１】
前記後列及び前列の装着部材が前記底板に吊り下げられた状態で取り付けられていることを特徴とする請求項１０に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１２】
前記２連ヒートシール機構の間隔が前記操作ハンドルの操作により調節できることを特徴とする請求項１１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１３】
前記駆動機構の固定子が、前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの中央部に、可動子を挟むようにベース上に立設された固定子固定部材の内壁に等間隔で取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１４】
前記駆動機構の可動子が、前記両固定子の間に前記結合部材に吊り下げられた状態で結合されていることを特徴とする請求項１３に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１５】
前記可動子がその上部に断面コの字状のカバーが固定され、該カバーが前記可動子及び固定子固定部材を覆うように設置されていることを特徴とする請求項１４に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１６】
前記２連ヒートシール機構が、前記リニアモータの可動子の往復動により、該可動子に連結する結合部材を介して往復動することを特徴とする請求項１１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１７】
前記連結機構のレール摺動部材が前記連結機構のレール上を摺動しながら往復動することを特徴とする請求項１６に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１８】
前記製袋用フィルムが中央に空間を有するフィルム搬送パネル上を走行することを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１９】
前記フィルム搬送パネルがローレット加工されたステンレスからなることを特徴とする請求項１８に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１】
製袋用フィルムに蓋ユニット部品を加圧してヒートシールするシート類包装体ヒートシール装置であって、
移動する製袋用フィルム上に載置された蓋ユニット部品を加圧してヒートシールする加圧ヒートシール部と、それを支持する枠体部とを有するヒートシール機構と、該ヒートシール機構を往復動させる駆動源であるリニアモータを有する駆動機構と、これら両者の機構を連結する連結機構とを備え、前記ヒートシール機構が前記製袋用フィルムの進行方向に対して垂直の位置に平行に併設された２個の前記ヒートシール機構からなる２連ヒートシール機構からなり、前記駆動機構のリニアモータが複数の対の固定子と、その間に備えられた可動子とからなり、前記連結機構が前記製袋用フィルムの進行方向の前列のヒートシール機構の枠体部と、前記駆動機構の可動子を結合する結合部材と、前記２連ヒートシール機構を摺動可能に支持するレール及びレール摺動部材とからなることを特徴とするシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項２】
前記加圧ヒートシール部が前記蓋ユニット部品を加圧する加圧部と製袋用フィルムを加熱して該蓋ユニット部品を一体化するヒートシール部からなり、前記枠体部が天板、底板及び支柱からなることを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項３】
前記加圧部が加圧用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記ヒートシール部がヒートシール用油圧アクチュエータのシリンダーロッドに取り付けられ、前記天板及び底板が長方形状であることを特徴とする請求項２に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項４】
前記ヒートシール部がヒートシール部材とヒートシール板からなることを特徴とする請求項３に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項５】
前記ヒートシール部のヒートシール板が取り替え可能であることを特徴とする請求項４に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項６】
前記結合部材が前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に固定され、該結合部材の下端部に前記可動子が結合されていることを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項７】
前記レールが前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの左右端に備えられたレール架台の上に設置され、前記レール摺動部材が該レールに嵌合するレール溝を備えることを特徴とする請求項６に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項８】
前記前列ヒートシール機構の枠体部の底板の左端の中央部、及び、後列のヒートシール機構の枠体部の底板の中央部に装着した装着部材に前記２連のヒートシール機構の間隔を調整する間隔調整部材を取り付けたことを特徴とする請求項７に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項９】
前記間隔調整部材が操作ハンドル付きボールねじからなることを特徴とする請求項８に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１０】
前記操作ハンドル付きボールねじの操作ハンドルが、前記後列の底板の中央部に装着した装着部材に取り付けられ、前記操作ハンドル付きボールねじのねじ部が、前記前列の底板の左端の中央部に装着した装着部材に取り付けられたことを特徴とする請求項９に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１１】
前記後列及び前列の装着部材が前記底板に吊り下げられた状態で取り付けられていることを特徴とする請求項１０に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１２】
前記２連ヒートシール機構の間隔が前記操作ハンドルの操作により調節できることを特徴とする請求項１１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１３】
前記駆動機構の固定子が、前記シート類包装体ヒートシール装置のベースの中央部に、可動子を挟むようにベース上に立設された固定子固定部材の内壁に等間隔で取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１４】
前記駆動機構の可動子が、前記両固定子の間に前記結合部材に吊り下げられた状態で結合されていることを特徴とする請求項１３に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１５】
前記可動子がその上部に断面コの字状のカバーが固定され、該カバーが前記可動子及び固定子固定部材を覆うように設置されていることを特徴とする請求項１４に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１６】
前記２連ヒートシール機構が、前記リニアモータの可動子の往復動により、該可動子に連結する結合部材を介して往復動することを特徴とする請求項１１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１７】
前記連結機構のレール摺動部材が前記連結機構のレール上を摺動しながら往復動することを特徴とする請求項１６に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１８】
前記製袋用フィルムが中央に空間を有するフィルム搬送パネル上を走行することを特徴とする請求項１に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【請求項１９】
前記フィルム搬送パネルがローレット加工されたステンレスからなることを特徴とする請求項１８に記載のシート類包装体ヒートシール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−９９９５２（Ｐ２０１０−９９９５２Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４０３７（Ｐ２００８−２７４０３７）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００２１２００５）
【出願人】（５９５１１８０１０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００２１２００５）
【出願人】（５９５１１８０１０）
【Ｆターム（参考）】
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