ヒートシール装置およびヒートシール方法ならびにヒートシール装置を備えた製袋充填装置
【課題】フィルムの送り速度を高めた場合であっても確実に横ヒートシールすることが可能なヒートシール装置およびヒートシール方法を提供する。
【解決手段】回転軸１１ａを中心として回転可能な支持体１２と、該支持体１２上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材１３とを備えた２つの回転体１１が、前記回転軸１１ａが互いに平行となるように配された一対のヒートシールロール１０を具備し、フィルム２０を挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記一対のヒートシールロール１０は、前記ヒートシール部材１３の外周面における周方向の速度が前記フィルム２０の送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体１１を回転させつつ、前記フィルム２０の送り方向に移動可能であるヒートシール装置を使用する。
【解決手段】回転軸１１ａを中心として回転可能な支持体１２と、該支持体１２上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材１３とを備えた２つの回転体１１が、前記回転軸１１ａが互いに平行となるように配された一対のヒートシールロール１０を具備し、フィルム２０を挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記一対のヒートシールロール１０は、前記ヒートシール部材１３の外周面における周方向の速度が前記フィルム２０の送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体１１を回転させつつ、前記フィルム２０の送り方向に移動可能であるヒートシール装置を使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムをヒートシールして袋状に形成するとともに、袋内へ内容物を充填する製袋充填装置などで好適に使用されるヒートシール装置およびヒートシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インスタント食品などには、醤油、ソースなどの調味料が、フィルムから形成された袋内に密封充填されて添付されていることがある。このように内容物が充填された袋の製造には、通常、フィルムを袋状に形成しながら、袋内へ内容物を充填する製袋充填装置が使用されている。
【０００３】
製袋充填装置としては、図６（ａ）および（ｂ）にその要部を概略的に示すように、幅方向に２つ折りされたフィルム５１の閉じていない側の幅方向の端部（すなわち、遊端部）５１ａをヒートシールして（以下、縦ヒートシールという場合もある。）筒状フィルム５１ｂとする一対の縦ヒートシールロール５２と、得られた筒状フィルム５１ｂをその幅方向にわたってヒートシールする（以下、横ヒートシールという場合もある。）一対の横ヒートシールロール５３と、縦ヒートシールロール５２と横ヒートシールロール５３との間に、その吐出口５４ａが位置するように設けられ、縦ヒートシールロール５２で筒状とされ、横ヒートシールロール５３により袋の底部５１ｃとなる部分が形成されたフィルムに内容物を充填するノズル５４とを備えたものがある。
【０００４】
この例の縦ヒートシールロール５２は、その内部にヒータなどの図示略の加熱手段を備えたロール本体６２と、このロール本体６２の外周面上にその周方向に沿って形成された凸状の縦ヒートシール部材６３とを具備した２本のロール６１を備えて構成されている。そして、２本のロール６１をそれぞれ軸６１ａを中心として図中矢印方向に回転させることによって、縦ヒートシール部材６３の外周面間でフィルム５１を挟んで送りながら加熱、加圧して、連続的に縦ヒートシールできるようになっている。
【０００５】
また、横ヒートシールロール５３は、その内部にヒータなどの図示略の加熱手段を備えたロール本体６４と、このロール本体６４の外周面上にその長さ方向に沿って形成された凸状の４本の横ヒートシール部材６５とを具備した２本のロール６６を備えて構成されている。そして、２本のロール６６をそれぞれ軸６６ａを中心として矢印方向に回転させることによって、対向する横ヒートシール部材６５の外周面間で筒状フィルム５１ｂを挟んで送りながら加熱、加圧して、筒状フィルム５１ｂの長さ方向に一定の間隔を開けて横ヒートシールできるようになっている。
【０００６】
そして、これら縦ヒートシールロール５２と、横ヒートシールロール５３とをこのように動作させるとともに、ノズル５４の吐出口５４ａから内容物を吐出することによって、内容物が充填された多数の袋の連続体を得ることができる。この連続体を各袋ごとに切り離すことによって、それぞれに内容物が充填された袋が得られる。
【０００７】
このように、図６の製袋充填装置を使用すると、縦ヒートシールと、横ヒートシールと、内容物の充填とを連続的に行うことができる。また、フィルムの送り速度を速くすることによって、製袋充填作業の生産性を向上させることもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、縦ヒートシールロールおよび横ヒートシールロールで所定の箇所を確実にシールするためには、一定の温度で一定時間加圧することが重要である。したがって、製袋充填作業の生産性を上げるためにフィルムの送り速度を高めすぎると、縦ヒートシールロールおよび横ヒートシールロールの回転速度も上がって縦ヒートシールロールおよび横ヒートシールロールにおける加圧時間が不十分となり、得られる袋のシール強度が低下してしまうという問題があった。また、特に図６のような製袋充填装置を使用した場合、横ヒートシールはフィルムに内容物が充填された後でなされるので、内容物が充填されていない状態で行われる縦ヒートシールよりもシールされにくく、より長い加圧時間を要する傾向があった。
【０００９】
すなわち、従来の装置で横ヒートシールを確実に行って、シール強度に優れた袋を生産するためには、フィルムの送り速度を遅くして横ヒートシールにおける加圧時間を十分確保する必要があり、シール強度に優れた袋を高い生産性で生産することは困難であった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、フィルムの送り速度を高めた場合であっても確実に横ヒートシールすることが可能な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】
【００１０】
本発明のヒートシール装置は、回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２つの回転体が、前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールを具備したヒートシール装置であって、フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記一対のヒートシールロールは、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記フィルムの送り方向に移動可能であることを特徴とする。
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であることが好ましい。
また、前記ヒートシール部材は、前記回転軸の長さ方向に延設された凸条であることが好ましい。
また、前記ヒートシール部材は、互いに等間隔に複数形成されていることが好ましい。
また、前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って下降して前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転し、前記フィルムの送り方向と反対の方向に下降した分だけ上昇した際に、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるようにヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度が調整可能とされていることが好ましい。
【００１１】
本発明のヒートシール方法は、回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２本の回転体が前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールにおける各回転体を互いに反対方向に回転させ、前記ヒートシール部材の外周面間でフィルムを挟持して、該フィルムをヒートシールする方法であって、前記フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向に移動させることにより、各回転体の回転速度を一時的に遅くして、ヒートシール時間を調整することを特徴とする。
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であり、前記フィルムの一の箇所をヒートシールした後、次の箇所をヒートシールする前に、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向と反対の方向に移動させることが好ましい。
また、前記一対のヒートシールロールを、前記フィルムの送り方向に沿って下降させて前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転させ、前記フィルムの送り方向と反対の方向に沿って下降した分だけ上昇させ、その際のヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度を、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるように調整することが好ましい。
【００１２】
本発明の製袋充填装置は、前記ヒートシール装置を備えていることを特徴とする。
また、本発明の製袋充填装置は、フィルムを幅方向に二つ折りする装置と、幅方向に二つ折りされた前記フィルムの幅方向の遊端部をヒートシールして筒状フィルムとする第１のヒートシール装置と、前記筒状フィルムを幅方向にわたってヒートシールして、有底の筒状フィルムとする第２のヒートシール装置と、前記有底の筒状フィルムに内容物を充填する充填装置とを備えた製袋充填装置であって、前記第２のヒートシール装置が、前記ヒートシール装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、高い生産性で、非常に確実にヒートシールを行うことができるので、従来横ヒートシールに時間を要し、生産性に限界があった、袋の製造と内容物の袋への充填とを行う製袋充填装置などへの使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のヒートシール装置が具備するヒートシールロールの一例を示す（ａ）断面図と、（ｂ）斜視図である。
【図２】図１のヒートシールロールで、ヒートシールされた袋の連続体の一例を示す平面図である。
【図３】本発明のヒートシール装置が具備するヒートシールロールの他の一例を示す断面図ある
【図４】図１のヒートシールロールで、筒状フィルムを横ヒートシールする工程を説明する概略説明図である。
【図５】図１のヒートシールロールで、筒状フィルムを横ヒートシールする工程を説明する概略説明図である。
【図６】従来の製袋充填装置の一例を示す（ａ）側面図と、（ｂ）正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態例について詳細に説明する。
［ヒートシール装置］
図１は本実施形態例のヒートシール装置の要部を示すものであって、符号１０は、筒状フィルム２０をその幅方向にわたってヒートシールするいわゆる横ヒートシールを、筒状フィルム２０の長さ方向に一定の間隔をおいて連続的に行う際に使用される一対のヒートシールロールである。図２は、例えば調味料などの内容物が、フィルムから形成された袋３１の内部にそれぞれ密封充填された袋の連続体３０であり、符号３２は、図１のヒートシールロール１０で幅方向にわたって横ヒートシールされた箇所である。
【００１６】
図１の例のヒートシールロール１０は、図示略の駆動手段を備え、回転軸１１ａを中心として互いに逆方向（図中矢印方向）に回転可能な２本の回転体１１が、回転軸１１ａが互いに平行になるように配置されて構成されたものである。この例の各回転体１１は、図示略のヒータなどの加熱手段を内蔵した円柱状の支持体１２と、この支持体１２の外周面上に回転軸１１ａの長さ方向に沿って延設された４本の凸条であるヒートシール部材１３とを具備して構成されている。
【００１７】
なお、この例においては、回転体１１として、円柱状の支持体１２上に凸条であるヒートシール部材１３が４本互いに等間隔に形成されたものを例示しているが、支持体１２は回転軸１１ａを中心として回転可能なものであれば円柱状のものに限定されない。また、ヒートシール部材１３は１本以上であれば何本であってもよく、任意に設定可能である。さらに、ヒートシール部材１３は、支持体１２の長さ方向、すなわち回転軸１１ａ方向に沿って形成されたものに限定されず、支持体１２の長さ方向に一定の角度をもって斜めに形成され、横ヒートシールを、縦ヒートシールに対して９０°以外の斜めに行えるものでもよい。また、ヒートシール部材１３は、波状などの形状に形成され、横ヒートシールされた箇所３２の形状を波状などの意匠性を有した形状にできるものであってもよい。また、回転軸１１ａは単なる軸線であってもよい。
【００１８】
そして、図１の例のヒートシールロール１０は、これら各回転体１１を図示略の駆動手段によりそれぞれ矢印方向に回転させるとともに、これら回転体１１の間に筒状フィルム２０を図中上方から下方に向けて送ることによって、一方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面とで筒状フィルム２０を両側から挟持し、これを下方に送りつつ加熱および加圧して、横ヒートシールするものである。したがって、このヒートシールロール１０における一方の回転体１１のヒートシール部材１３と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３とは、これら２本の回転体１１を同じ速度で回転させた場合に互いに対向するように配置されている。そして、各回転体１１は、ヒートシール部材１３が互いに対向した場合、ヒートシール部材１３の外周面同士が、筒状フィルム２０の厚み程度のクリアランスを有するように近接して配置されている。
【００１９】
また、このヒートシールロール１０は、回転体１１の回転軸１１ａに交差する方向に往復可能であって、特に、この例のヒートシールロール１０は、筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向（図中上下方向）に往復可能となっている。すなわち、詳しくは後述するが、この例のヒートシールロール１０は、各回転体１１がそれぞれ回転軸１１ａを中心として回転すると同時に、筒状フィルム２０の送り方向に沿った図中上下方向に往復移動でき、ヒートシール時間を調整できるようになっている。
【００２０】
なお、ここでヒートシールロール１０としては、回転体１１の回転軸１１ａに交差する方向のうち、筒状フィルム２０の送り方向に沿う図中上下方向に往復可能なものが示されているが、少なくとも図中下方向に移動可能であれば、ヒートシール時間を調整することができ、必ずしも往復する必要はないし、復路が別の経路、例えば円弧を描くような経路であってもよい。また、ヒートシールロール１０の移動方向も、必ずしも筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向に限定されない。例えば、図３に示すように、ヒーロシールロール１０が図中水平方向などに往復移動することにより、後述するヒートシール時間の調整を行うものであってもよい。しかしながら、ヒートシールロール１０が筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向に往復移動可能なものであれば、ヒートシール装置の構成を簡単、かつコンパクトなものとでき、連続的にヒートシールをし続けることが可能であるため好ましい。
【００２１】
［ヒートシール方法］
次に、図１の例のヒートシールロール１０、すなわち、筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向に往復移動可能なヒートシールロール１０を使用して、筒状フィルム２０を横ヒートシールする方法について詳細に説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、図示略の駆動手段を作動させて、２本の回転体１１を互いに反対方向である図示の矢印方向に回転させるとともに、横ヒートシールする筒状フィルム２０を図中上方から下方に向けて、２本の回転体１１間に向けて送る。
ここで、筒状フィルムの送り速度はＡ（ｍ／ｓ）の一定速度とする。また、各回転体１１の中心からヒートシール部材１３の外周面までの距離、すなわち半径はｒ（ｍ）とする。また、この例の各ヒートシール部材１３は、支持体１２の中心角θ（ｒａｄ）に対応する位置に形成されていて、その外周はｒθ（ｍ）である。よって、ヒートシール部材１３の間に挟まれることにより形成される横ヒートシールの幅も図２に示すようにｒθ（ｍ）となる。
【００２２】
こうして図４（ａ）のように各回転体１１を回転させつつ筒状フィルム２０を下方に送っていくと、一方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面とが、両側から筒状フィルム２０に当接する図４（ｂ）に示す状態となる。
なお、ここでは、説明を判りやすいものとするために、筒状フィルム２０の端部と、ヒートシール部材１０の下端とが一致するように図示したが、必ずしも筒状フィルム２０の端部と、ヒートシール部材１０の下端とが一致するタイミングで行わなくてもよく、筒状フィルム２０の任意の箇所からヒートシールを開始してよい。また、この際のヒートシールロール１０の相対高さをＰ1とする。
【００２３】
ここで、少なくとも各外周面が筒状フィルム２０にその両側から当接する時点で、各回転体１１の回転速度は、ヒートシール部材１３で横ヒートシールを確実に行える任意の回転速度α（ｒａｄ／ｓ）となるように調整される。なお、従来の技術で示したような、それ自体がフィルムの送り方向に沿って移動しないヒートシールロールの場合には、図４（ｂ）に示す状態での回転速度は、フィルムの送り速度（Ａ（ｍ／ｓ））が決まれば自動的に決まり、Ａ／ｒ（ｒａｄ／ｓ）となる。しかしながら、本実施形態のヒートシール方法によれば、回転速度α（ｒａｄ／ｓ）は、任意の値に理論上設定可能である。ここでは、回転速度αを、従来のヒートシールロールにおける回転速度の１／２であるＡ／２ｒ（ｒａｄ／ｓ）に設定する。
【００２４】
そして、このように回転速度を調整するとともに、図５（ａ）に示すように一対のヒートシールロール１０を図中下方に移動させていく。すなわち、ヒートシールを確実に行える十分遅い回転速度α＝Ａ／２ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）で各回転体１１を回転させ、ヒートシール部材１３の外周面間で筒状フィルム２０を挟持し、これを下方に送りつつヒートシールしながら、ヒートシールロール１０自体も筒状フィルム２０とともに、速度Ａ／２（ｍ／ｓ）で下方に移動していく。なお、図５（ａ）、（ｂ）中、移動前のヒートシールロール１０の位置を破線で示す。また、ここで、ヒートシールロール１０は、必ずしも筒状フィルム２０の送り速度の１／２の一定の速度で下方に移動する必要はなく、遅い速度でもよい。さらには、必ずしも筒状フィルム２０を挟持している間のすべての時間中移動する必要はなく、少なくとも一部において、移動すればよい。
【００２５】
そして、さらに各回転体１１を回転させつつ一対のヒートシールロール１０を下降させていき、一方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面がともに筒状フィルム２０から離れた直後の図５（ｂ）の時点で、各回転体１１を回転させ続けながら、ヒートシールロール１０自体の移動の向きを上方へと反転させる。なお、上方への移動の間、各回転体１１は回転し続けていなくてもよいが、ヒートシールロール１０が上方へ移動している際にヒートシール部材１３の外周面が筒状フィルム２０に接触しないことが必要であるとともに、後述するように、少なくとも次のヒートシール部材１３が次の箇所を横ヒートシールできるようなタイミングでこれを回転させることが必要である。
また、図５（ｂ）の時点のヒートシールロール１０の相対高さをＰ2とする。
【００２６】
ここで、ヒートシールロール１０が下降したＰ1〜Ｐ2までの図中Ｌで示される距離は、この例の場合には、このヒートシールロール１０によって形成される横ヒートシール幅と同じｒθ（ｍ）となる。
すなわち、この例においては、ヒートシール時における各回転体１１の回転速度が従来のヒートシールロールの１／２に設定されているため、対向する各ヒートシール部材１３が筒状フィルム２０を挟み、これを下方へ送りつつヒートシールする時間は、従来のヒートシールロールの場合の２倍となる。一方、筒状フィルム２０の送り速度は従来と変わらないＡ（ｍ／ｓ）である。よって、この時間内でヒートシールロール１０が下方に送らなければならない筒状フィルム２０の長さは従来の２倍の２ｒθ（ｍ）となる。しかしながら、各回転体１１が回転軸１１ａを中心として回転することによってヒートシール部材１３が下方に送ることのできる筒状フィルムの長さはｒθ（ｍ）である。したがって、この時間内に送る必要のある全長さ（２ｒθ（ｍ））とヒートシール部材１３が下方に送ることのできる長さ（ｒθ（ｍ））との差ｒθ（ｍ）だけ、ヒートシールロール１０自体が下方に移動することとなる。
【００２７】
ついで、ヒートシールロール１０を上方へと移動させ、図４（ｂ）における位置にまで戻す。すなわち、下降した分だけ上昇する。ここでヒートシールロール１０を上方へ移動させる際におけるヒートシールロール１０の移動速度、各回転体１１の回転速度は、ヒートシールロール１０が図４（ｂ）に示す位置にまで戻った際に、次のヒートシール部材１３が次の箇所を横ヒートシールするために筒状フィルム２０に当接できるタイミングとなるように調整する。
【００２８】
そして、各回転体１１の回転により、次のヒートシール部材１３が筒状フィルム２０に当接した時に、再び、各回転体１１の回転速度を、各回転体１１で横ヒートシールを十分確実に行える程度の回転速度α＝Ａ／２ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）に調整する一方、ヒートシールロール１０自体の移動の向きを反転させ、これを再び下方へ距離Ｌ＝ｒθ（ｍ）だけ移動させる。その結果、長さ方向に一定の間隔をあけて、筒状フィルム２０を連続的に横ヒートシールすることができる。
【００２９】
こうして、ヒートシール部材１３の外周面で筒状フィルム２０を挟み、これを下方に送りつつヒートシールする工程においては、ヒートシールロール１０自体を筒状フィルム２０の送り方向である下方に筒状フィルム２０の送り速度と同じ速度で移動させ、一方、筒状フィルム２０が、ヒートシール部材１３の外周面から離れ、接触していない場合に、ヒートシールロール１０自体を筒状フィルム２０の送り方向と反対の上方に移動させることを繰り返す。
【００３０】
このようにヒートシール時にヒートシールロール１０自体を筒状フィルム２０の流れに沿って下降させることによって、筒状フィルム２０の送り速度にかかわらず、ヒートシール部材１３によるヒートシール時の各回転体１１の回転速度を、ヒートシールに十分な速度まで任意に減速させることができる。すなわち、ヒートシール時間を所望に調整することができる。この例の場合には、筒状フィルム２０の送り速度を減速させることなく、ヒートシール時における各回転体１１の回転速度を従来の場合の１／２とすることができた。すなわち、これは、従来の２倍の送り速度で筒状フィルム２０を送った場合にも、各回転体１１の回転速度を従来通り維持できることを意味し、したがって、この例の方法によれば、ヒートシール時間を調整することにより、筒状フィルム２０のシール強度を下げてしまうことなく確実にシールしつつ、ヒートシールの生産性を２倍に向上することができる。
また、この方法によれば、ヒートシールロール１０は、ヒートシール部材１３が筒状フィルム２０と接触していないタイミングに、真っ直ぐに上昇して元の位置まで戻ることができるので、上昇に際して、各回転体１１を筒状フィルム２０から離す図中左右方向などに移動させる必要はない。
すなわち、この方法によれば、ヒートシールロール１０を筒状フィルム２０の送りの方向に沿って単に往復させるだけの簡単な方法で、シール強度などの品質を維持したまま、生産性を上げることができる。
【００３１】
なお、上記の説明においては、各回転体１１の回転速度を従来の１／２のα＝Ａ／２ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）に調整したので、ヒートシールロール１０を距離Ｌ＝ｒθ（ｍ）だけ移動させる必要があった。例えば、回転速度αを、従来の１／３であるＡ／３ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）とした場合には、ヒートシール部材１３がその外周面で筒状フィルム２０を挟んでヒートシールする時間は従来の３倍となり、その結果、この間下方に送らなければならない筒状フィルムの長さは３ｒθ（ｍ）となる。したがって、この場合には、各回転体１１の回転によってヒートシール部材１３が下方に送ることのできる筒状フィルム２０の長さｒθ（ｍ）を、送る必要のある長さ３ｒθ（ｍ）から差し引いた長さ、すなわちＬ＝２ｒθ（ｍ）だけ、ヒートシールロール１０は往復移動することとなる。
【００３２】
また、図３に示すように、ヒートシール時にヒートシールロール１０を水平方向に移動させ、その分、筒状フィルム２０の行程を長くとることによっても、ヒートシール部材１３によるヒートシール時の各回転体１１の回転速度を、ヒートシールに十分な速度まで任意に減速させることができ、ヒートシール時間を調整できる。
【００３３】
このように、以上説明したようなヒートシールロール１０を具備したヒートシール装置を使用すると、筒状フィルム２０の送り速度にかかわらず、各回転体１１の回転速度を設定でき、ヒートシール時間を調整することができるため、従来と同等の品質の袋３１の連続体３０を、より高い生産性で製造することができる。
また、このような方法によれば、筒状フィルム２０の送り速度にかかわらず、各回転体１１の回転速度を任意に設定できるため、例えば、特に念入りにシールする必要のあるシールぎわ部分をシールする際などに、筒状フィルム２０の送り速度を一々変化させることなく、各回転体１１の回転速度を一時的に遅くし、同時にヒートシールロール１０を下降させて、加熱、加圧時間を多く確保することも可能である。
さらに、このようなヒートシール装置を備えた製袋充填装置によれば、例えば製袋充填作業の生産性を上げるために筒状フィルム２０の送り速度を高めた場合であっても、横ヒートシールロールの回転速度を必ずしも上げる必要がないので、内容物が充填された後でなされ、縦ヒートシールよりもシールされにくい横ヒートシールを実施する場合であっても、十分な加圧時間を確保でき、確実にシールすることができる。製袋充填装置としては、フィルムを幅方向に二つ折りする装置と、幅方向に二つ折りされた前記フィルムの幅方向の遊端部、すなわち閉じていない方の端部をヒートシールして筒状フィルム２０とする第１のヒートシール装置（いわゆる縦ヒートシール装置）と、得られた筒状フィルム２０を幅方向にわたってヒートシールして、有底の筒状フィルム２０とする第２のヒートシール装置（いわゆる横ヒートシール装置）と、得られた有底の筒状フィルムに内容物を充填する充填装置とを備えたものが例示でき、ここで第２のヒートシール装置として、上述のヒートシール装置を使用する。
【符号の説明】
【００３４】
１０・・・ヒートシールロ−ル、１１・・・回転体、１２・・・支持体、１３・・・ヒートシール部材、２０・・・筒状フィルム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムをヒートシールして袋状に形成するとともに、袋内へ内容物を充填する製袋充填装置などで好適に使用されるヒートシール装置およびヒートシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インスタント食品などには、醤油、ソースなどの調味料が、フィルムから形成された袋内に密封充填されて添付されていることがある。このように内容物が充填された袋の製造には、通常、フィルムを袋状に形成しながら、袋内へ内容物を充填する製袋充填装置が使用されている。
【０００３】
製袋充填装置としては、図６（ａ）および（ｂ）にその要部を概略的に示すように、幅方向に２つ折りされたフィルム５１の閉じていない側の幅方向の端部（すなわち、遊端部）５１ａをヒートシールして（以下、縦ヒートシールという場合もある。）筒状フィルム５１ｂとする一対の縦ヒートシールロール５２と、得られた筒状フィルム５１ｂをその幅方向にわたってヒートシールする（以下、横ヒートシールという場合もある。）一対の横ヒートシールロール５３と、縦ヒートシールロール５２と横ヒートシールロール５３との間に、その吐出口５４ａが位置するように設けられ、縦ヒートシールロール５２で筒状とされ、横ヒートシールロール５３により袋の底部５１ｃとなる部分が形成されたフィルムに内容物を充填するノズル５４とを備えたものがある。
【０００４】
この例の縦ヒートシールロール５２は、その内部にヒータなどの図示略の加熱手段を備えたロール本体６２と、このロール本体６２の外周面上にその周方向に沿って形成された凸状の縦ヒートシール部材６３とを具備した２本のロール６１を備えて構成されている。そして、２本のロール６１をそれぞれ軸６１ａを中心として図中矢印方向に回転させることによって、縦ヒートシール部材６３の外周面間でフィルム５１を挟んで送りながら加熱、加圧して、連続的に縦ヒートシールできるようになっている。
【０００５】
また、横ヒートシールロール５３は、その内部にヒータなどの図示略の加熱手段を備えたロール本体６４と、このロール本体６４の外周面上にその長さ方向に沿って形成された凸状の４本の横ヒートシール部材６５とを具備した２本のロール６６を備えて構成されている。そして、２本のロール６６をそれぞれ軸６６ａを中心として矢印方向に回転させることによって、対向する横ヒートシール部材６５の外周面間で筒状フィルム５１ｂを挟んで送りながら加熱、加圧して、筒状フィルム５１ｂの長さ方向に一定の間隔を開けて横ヒートシールできるようになっている。
【０００６】
そして、これら縦ヒートシールロール５２と、横ヒートシールロール５３とをこのように動作させるとともに、ノズル５４の吐出口５４ａから内容物を吐出することによって、内容物が充填された多数の袋の連続体を得ることができる。この連続体を各袋ごとに切り離すことによって、それぞれに内容物が充填された袋が得られる。
【０００７】
このように、図６の製袋充填装置を使用すると、縦ヒートシールと、横ヒートシールと、内容物の充填とを連続的に行うことができる。また、フィルムの送り速度を速くすることによって、製袋充填作業の生産性を向上させることもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、縦ヒートシールロールおよび横ヒートシールロールで所定の箇所を確実にシールするためには、一定の温度で一定時間加圧することが重要である。したがって、製袋充填作業の生産性を上げるためにフィルムの送り速度を高めすぎると、縦ヒートシールロールおよび横ヒートシールロールの回転速度も上がって縦ヒートシールロールおよび横ヒートシールロールにおける加圧時間が不十分となり、得られる袋のシール強度が低下してしまうという問題があった。また、特に図６のような製袋充填装置を使用した場合、横ヒートシールはフィルムに内容物が充填された後でなされるので、内容物が充填されていない状態で行われる縦ヒートシールよりもシールされにくく、より長い加圧時間を要する傾向があった。
【０００９】
すなわち、従来の装置で横ヒートシールを確実に行って、シール強度に優れた袋を生産するためには、フィルムの送り速度を遅くして横ヒートシールにおける加圧時間を十分確保する必要があり、シール強度に優れた袋を高い生産性で生産することは困難であった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、フィルムの送り速度を高めた場合であっても確実に横ヒートシールすることが可能な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】
【００１０】
本発明のヒートシール装置は、回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２つの回転体が、前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールを具備したヒートシール装置であって、フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記一対のヒートシールロールは、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記フィルムの送り方向に移動可能であることを特徴とする。
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であることが好ましい。
また、前記ヒートシール部材は、前記回転軸の長さ方向に延設された凸条であることが好ましい。
また、前記ヒートシール部材は、互いに等間隔に複数形成されていることが好ましい。
また、前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って下降して前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転し、前記フィルムの送り方向と反対の方向に下降した分だけ上昇した際に、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるようにヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度が調整可能とされていることが好ましい。
【００１１】
本発明のヒートシール方法は、回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２本の回転体が前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールにおける各回転体を互いに反対方向に回転させ、前記ヒートシール部材の外周面間でフィルムを挟持して、該フィルムをヒートシールする方法であって、前記フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向に移動させることにより、各回転体の回転速度を一時的に遅くして、ヒートシール時間を調整することを特徴とする。
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であり、前記フィルムの一の箇所をヒートシールした後、次の箇所をヒートシールする前に、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向と反対の方向に移動させることが好ましい。
また、前記一対のヒートシールロールを、前記フィルムの送り方向に沿って下降させて前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転させ、前記フィルムの送り方向と反対の方向に沿って下降した分だけ上昇させ、その際のヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度を、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるように調整することが好ましい。
【００１２】
本発明の製袋充填装置は、前記ヒートシール装置を備えていることを特徴とする。
また、本発明の製袋充填装置は、フィルムを幅方向に二つ折りする装置と、幅方向に二つ折りされた前記フィルムの幅方向の遊端部をヒートシールして筒状フィルムとする第１のヒートシール装置と、前記筒状フィルムを幅方向にわたってヒートシールして、有底の筒状フィルムとする第２のヒートシール装置と、前記有底の筒状フィルムに内容物を充填する充填装置とを備えた製袋充填装置であって、前記第２のヒートシール装置が、前記ヒートシール装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、高い生産性で、非常に確実にヒートシールを行うことができるので、従来横ヒートシールに時間を要し、生産性に限界があった、袋の製造と内容物の袋への充填とを行う製袋充填装置などへの使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のヒートシール装置が具備するヒートシールロールの一例を示す（ａ）断面図と、（ｂ）斜視図である。
【図２】図１のヒートシールロールで、ヒートシールされた袋の連続体の一例を示す平面図である。
【図３】本発明のヒートシール装置が具備するヒートシールロールの他の一例を示す断面図ある
【図４】図１のヒートシールロールで、筒状フィルムを横ヒートシールする工程を説明する概略説明図である。
【図５】図１のヒートシールロールで、筒状フィルムを横ヒートシールする工程を説明する概略説明図である。
【図６】従来の製袋充填装置の一例を示す（ａ）側面図と、（ｂ）正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態例について詳細に説明する。
［ヒートシール装置］
図１は本実施形態例のヒートシール装置の要部を示すものであって、符号１０は、筒状フィルム２０をその幅方向にわたってヒートシールするいわゆる横ヒートシールを、筒状フィルム２０の長さ方向に一定の間隔をおいて連続的に行う際に使用される一対のヒートシールロールである。図２は、例えば調味料などの内容物が、フィルムから形成された袋３１の内部にそれぞれ密封充填された袋の連続体３０であり、符号３２は、図１のヒートシールロール１０で幅方向にわたって横ヒートシールされた箇所である。
【００１６】
図１の例のヒートシールロール１０は、図示略の駆動手段を備え、回転軸１１ａを中心として互いに逆方向（図中矢印方向）に回転可能な２本の回転体１１が、回転軸１１ａが互いに平行になるように配置されて構成されたものである。この例の各回転体１１は、図示略のヒータなどの加熱手段を内蔵した円柱状の支持体１２と、この支持体１２の外周面上に回転軸１１ａの長さ方向に沿って延設された４本の凸条であるヒートシール部材１３とを具備して構成されている。
【００１７】
なお、この例においては、回転体１１として、円柱状の支持体１２上に凸条であるヒートシール部材１３が４本互いに等間隔に形成されたものを例示しているが、支持体１２は回転軸１１ａを中心として回転可能なものであれば円柱状のものに限定されない。また、ヒートシール部材１３は１本以上であれば何本であってもよく、任意に設定可能である。さらに、ヒートシール部材１３は、支持体１２の長さ方向、すなわち回転軸１１ａ方向に沿って形成されたものに限定されず、支持体１２の長さ方向に一定の角度をもって斜めに形成され、横ヒートシールを、縦ヒートシールに対して９０°以外の斜めに行えるものでもよい。また、ヒートシール部材１３は、波状などの形状に形成され、横ヒートシールされた箇所３２の形状を波状などの意匠性を有した形状にできるものであってもよい。また、回転軸１１ａは単なる軸線であってもよい。
【００１８】
そして、図１の例のヒートシールロール１０は、これら各回転体１１を図示略の駆動手段によりそれぞれ矢印方向に回転させるとともに、これら回転体１１の間に筒状フィルム２０を図中上方から下方に向けて送ることによって、一方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面とで筒状フィルム２０を両側から挟持し、これを下方に送りつつ加熱および加圧して、横ヒートシールするものである。したがって、このヒートシールロール１０における一方の回転体１１のヒートシール部材１３と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３とは、これら２本の回転体１１を同じ速度で回転させた場合に互いに対向するように配置されている。そして、各回転体１１は、ヒートシール部材１３が互いに対向した場合、ヒートシール部材１３の外周面同士が、筒状フィルム２０の厚み程度のクリアランスを有するように近接して配置されている。
【００１９】
また、このヒートシールロール１０は、回転体１１の回転軸１１ａに交差する方向に往復可能であって、特に、この例のヒートシールロール１０は、筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向（図中上下方向）に往復可能となっている。すなわち、詳しくは後述するが、この例のヒートシールロール１０は、各回転体１１がそれぞれ回転軸１１ａを中心として回転すると同時に、筒状フィルム２０の送り方向に沿った図中上下方向に往復移動でき、ヒートシール時間を調整できるようになっている。
【００２０】
なお、ここでヒートシールロール１０としては、回転体１１の回転軸１１ａに交差する方向のうち、筒状フィルム２０の送り方向に沿う図中上下方向に往復可能なものが示されているが、少なくとも図中下方向に移動可能であれば、ヒートシール時間を調整することができ、必ずしも往復する必要はないし、復路が別の経路、例えば円弧を描くような経路であってもよい。また、ヒートシールロール１０の移動方向も、必ずしも筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向に限定されない。例えば、図３に示すように、ヒーロシールロール１０が図中水平方向などに往復移動することにより、後述するヒートシール時間の調整を行うものであってもよい。しかしながら、ヒートシールロール１０が筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向に往復移動可能なものであれば、ヒートシール装置の構成を簡単、かつコンパクトなものとでき、連続的にヒートシールをし続けることが可能であるため好ましい。
【００２１】
［ヒートシール方法］
次に、図１の例のヒートシールロール１０、すなわち、筒状フィルム２０の送り方向に沿う方向に往復移動可能なヒートシールロール１０を使用して、筒状フィルム２０を横ヒートシールする方法について詳細に説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、図示略の駆動手段を作動させて、２本の回転体１１を互いに反対方向である図示の矢印方向に回転させるとともに、横ヒートシールする筒状フィルム２０を図中上方から下方に向けて、２本の回転体１１間に向けて送る。
ここで、筒状フィルムの送り速度はＡ（ｍ／ｓ）の一定速度とする。また、各回転体１１の中心からヒートシール部材１３の外周面までの距離、すなわち半径はｒ（ｍ）とする。また、この例の各ヒートシール部材１３は、支持体１２の中心角θ（ｒａｄ）に対応する位置に形成されていて、その外周はｒθ（ｍ）である。よって、ヒートシール部材１３の間に挟まれることにより形成される横ヒートシールの幅も図２に示すようにｒθ（ｍ）となる。
【００２２】
こうして図４（ａ）のように各回転体１１を回転させつつ筒状フィルム２０を下方に送っていくと、一方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面とが、両側から筒状フィルム２０に当接する図４（ｂ）に示す状態となる。
なお、ここでは、説明を判りやすいものとするために、筒状フィルム２０の端部と、ヒートシール部材１０の下端とが一致するように図示したが、必ずしも筒状フィルム２０の端部と、ヒートシール部材１０の下端とが一致するタイミングで行わなくてもよく、筒状フィルム２０の任意の箇所からヒートシールを開始してよい。また、この際のヒートシールロール１０の相対高さをＰ1とする。
【００２３】
ここで、少なくとも各外周面が筒状フィルム２０にその両側から当接する時点で、各回転体１１の回転速度は、ヒートシール部材１３で横ヒートシールを確実に行える任意の回転速度α（ｒａｄ／ｓ）となるように調整される。なお、従来の技術で示したような、それ自体がフィルムの送り方向に沿って移動しないヒートシールロールの場合には、図４（ｂ）に示す状態での回転速度は、フィルムの送り速度（Ａ（ｍ／ｓ））が決まれば自動的に決まり、Ａ／ｒ（ｒａｄ／ｓ）となる。しかしながら、本実施形態のヒートシール方法によれば、回転速度α（ｒａｄ／ｓ）は、任意の値に理論上設定可能である。ここでは、回転速度αを、従来のヒートシールロールにおける回転速度の１／２であるＡ／２ｒ（ｒａｄ／ｓ）に設定する。
【００２４】
そして、このように回転速度を調整するとともに、図５（ａ）に示すように一対のヒートシールロール１０を図中下方に移動させていく。すなわち、ヒートシールを確実に行える十分遅い回転速度α＝Ａ／２ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）で各回転体１１を回転させ、ヒートシール部材１３の外周面間で筒状フィルム２０を挟持し、これを下方に送りつつヒートシールしながら、ヒートシールロール１０自体も筒状フィルム２０とともに、速度Ａ／２（ｍ／ｓ）で下方に移動していく。なお、図５（ａ）、（ｂ）中、移動前のヒートシールロール１０の位置を破線で示す。また、ここで、ヒートシールロール１０は、必ずしも筒状フィルム２０の送り速度の１／２の一定の速度で下方に移動する必要はなく、遅い速度でもよい。さらには、必ずしも筒状フィルム２０を挟持している間のすべての時間中移動する必要はなく、少なくとも一部において、移動すればよい。
【００２５】
そして、さらに各回転体１１を回転させつつ一対のヒートシールロール１０を下降させていき、一方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面と、他方の回転体１１のヒートシール部材１３の外周面がともに筒状フィルム２０から離れた直後の図５（ｂ）の時点で、各回転体１１を回転させ続けながら、ヒートシールロール１０自体の移動の向きを上方へと反転させる。なお、上方への移動の間、各回転体１１は回転し続けていなくてもよいが、ヒートシールロール１０が上方へ移動している際にヒートシール部材１３の外周面が筒状フィルム２０に接触しないことが必要であるとともに、後述するように、少なくとも次のヒートシール部材１３が次の箇所を横ヒートシールできるようなタイミングでこれを回転させることが必要である。
また、図５（ｂ）の時点のヒートシールロール１０の相対高さをＰ2とする。
【００２６】
ここで、ヒートシールロール１０が下降したＰ1〜Ｐ2までの図中Ｌで示される距離は、この例の場合には、このヒートシールロール１０によって形成される横ヒートシール幅と同じｒθ（ｍ）となる。
すなわち、この例においては、ヒートシール時における各回転体１１の回転速度が従来のヒートシールロールの１／２に設定されているため、対向する各ヒートシール部材１３が筒状フィルム２０を挟み、これを下方へ送りつつヒートシールする時間は、従来のヒートシールロールの場合の２倍となる。一方、筒状フィルム２０の送り速度は従来と変わらないＡ（ｍ／ｓ）である。よって、この時間内でヒートシールロール１０が下方に送らなければならない筒状フィルム２０の長さは従来の２倍の２ｒθ（ｍ）となる。しかしながら、各回転体１１が回転軸１１ａを中心として回転することによってヒートシール部材１３が下方に送ることのできる筒状フィルムの長さはｒθ（ｍ）である。したがって、この時間内に送る必要のある全長さ（２ｒθ（ｍ））とヒートシール部材１３が下方に送ることのできる長さ（ｒθ（ｍ））との差ｒθ（ｍ）だけ、ヒートシールロール１０自体が下方に移動することとなる。
【００２７】
ついで、ヒートシールロール１０を上方へと移動させ、図４（ｂ）における位置にまで戻す。すなわち、下降した分だけ上昇する。ここでヒートシールロール１０を上方へ移動させる際におけるヒートシールロール１０の移動速度、各回転体１１の回転速度は、ヒートシールロール１０が図４（ｂ）に示す位置にまで戻った際に、次のヒートシール部材１３が次の箇所を横ヒートシールするために筒状フィルム２０に当接できるタイミングとなるように調整する。
【００２８】
そして、各回転体１１の回転により、次のヒートシール部材１３が筒状フィルム２０に当接した時に、再び、各回転体１１の回転速度を、各回転体１１で横ヒートシールを十分確実に行える程度の回転速度α＝Ａ／２ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）に調整する一方、ヒートシールロール１０自体の移動の向きを反転させ、これを再び下方へ距離Ｌ＝ｒθ（ｍ）だけ移動させる。その結果、長さ方向に一定の間隔をあけて、筒状フィルム２０を連続的に横ヒートシールすることができる。
【００２９】
こうして、ヒートシール部材１３の外周面で筒状フィルム２０を挟み、これを下方に送りつつヒートシールする工程においては、ヒートシールロール１０自体を筒状フィルム２０の送り方向である下方に筒状フィルム２０の送り速度と同じ速度で移動させ、一方、筒状フィルム２０が、ヒートシール部材１３の外周面から離れ、接触していない場合に、ヒートシールロール１０自体を筒状フィルム２０の送り方向と反対の上方に移動させることを繰り返す。
【００３０】
このようにヒートシール時にヒートシールロール１０自体を筒状フィルム２０の流れに沿って下降させることによって、筒状フィルム２０の送り速度にかかわらず、ヒートシール部材１３によるヒートシール時の各回転体１１の回転速度を、ヒートシールに十分な速度まで任意に減速させることができる。すなわち、ヒートシール時間を所望に調整することができる。この例の場合には、筒状フィルム２０の送り速度を減速させることなく、ヒートシール時における各回転体１１の回転速度を従来の場合の１／２とすることができた。すなわち、これは、従来の２倍の送り速度で筒状フィルム２０を送った場合にも、各回転体１１の回転速度を従来通り維持できることを意味し、したがって、この例の方法によれば、ヒートシール時間を調整することにより、筒状フィルム２０のシール強度を下げてしまうことなく確実にシールしつつ、ヒートシールの生産性を２倍に向上することができる。
また、この方法によれば、ヒートシールロール１０は、ヒートシール部材１３が筒状フィルム２０と接触していないタイミングに、真っ直ぐに上昇して元の位置まで戻ることができるので、上昇に際して、各回転体１１を筒状フィルム２０から離す図中左右方向などに移動させる必要はない。
すなわち、この方法によれば、ヒートシールロール１０を筒状フィルム２０の送りの方向に沿って単に往復させるだけの簡単な方法で、シール強度などの品質を維持したまま、生産性を上げることができる。
【００３１】
なお、上記の説明においては、各回転体１１の回転速度を従来の１／２のα＝Ａ／２ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）に調整したので、ヒートシールロール１０を距離Ｌ＝ｒθ（ｍ）だけ移動させる必要があった。例えば、回転速度αを、従来の１／３であるＡ／３ｒ（ｒａｄ／ｓｅｃ）とした場合には、ヒートシール部材１３がその外周面で筒状フィルム２０を挟んでヒートシールする時間は従来の３倍となり、その結果、この間下方に送らなければならない筒状フィルムの長さは３ｒθ（ｍ）となる。したがって、この場合には、各回転体１１の回転によってヒートシール部材１３が下方に送ることのできる筒状フィルム２０の長さｒθ（ｍ）を、送る必要のある長さ３ｒθ（ｍ）から差し引いた長さ、すなわちＬ＝２ｒθ（ｍ）だけ、ヒートシールロール１０は往復移動することとなる。
【００３２】
また、図３に示すように、ヒートシール時にヒートシールロール１０を水平方向に移動させ、その分、筒状フィルム２０の行程を長くとることによっても、ヒートシール部材１３によるヒートシール時の各回転体１１の回転速度を、ヒートシールに十分な速度まで任意に減速させることができ、ヒートシール時間を調整できる。
【００３３】
このように、以上説明したようなヒートシールロール１０を具備したヒートシール装置を使用すると、筒状フィルム２０の送り速度にかかわらず、各回転体１１の回転速度を設定でき、ヒートシール時間を調整することができるため、従来と同等の品質の袋３１の連続体３０を、より高い生産性で製造することができる。
また、このような方法によれば、筒状フィルム２０の送り速度にかかわらず、各回転体１１の回転速度を任意に設定できるため、例えば、特に念入りにシールする必要のあるシールぎわ部分をシールする際などに、筒状フィルム２０の送り速度を一々変化させることなく、各回転体１１の回転速度を一時的に遅くし、同時にヒートシールロール１０を下降させて、加熱、加圧時間を多く確保することも可能である。
さらに、このようなヒートシール装置を備えた製袋充填装置によれば、例えば製袋充填作業の生産性を上げるために筒状フィルム２０の送り速度を高めた場合であっても、横ヒートシールロールの回転速度を必ずしも上げる必要がないので、内容物が充填された後でなされ、縦ヒートシールよりもシールされにくい横ヒートシールを実施する場合であっても、十分な加圧時間を確保でき、確実にシールすることができる。製袋充填装置としては、フィルムを幅方向に二つ折りする装置と、幅方向に二つ折りされた前記フィルムの幅方向の遊端部、すなわち閉じていない方の端部をヒートシールして筒状フィルム２０とする第１のヒートシール装置（いわゆる縦ヒートシール装置）と、得られた筒状フィルム２０を幅方向にわたってヒートシールして、有底の筒状フィルム２０とする第２のヒートシール装置（いわゆる横ヒートシール装置）と、得られた有底の筒状フィルムに内容物を充填する充填装置とを備えたものが例示でき、ここで第２のヒートシール装置として、上述のヒートシール装置を使用する。
【符号の説明】
【００３４】
１０・・・ヒートシールロ−ル、１１・・・回転体、１２・・・支持体、１３・・・ヒートシール部材、２０・・・筒状フィルム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２つの回転体が、前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールを具備したヒートシール装置であって、
フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記一対のヒートシールロールは、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記フィルムの送り方向に移動可能であることを特徴とするヒートシール装置。
【請求項２】
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
【請求項３】
前記ヒートシール部材は、前記回転軸の長さ方向に延設された凸条であることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシール装置。
【請求項４】
前記ヒートシール部材は、互いに等間隔に複数形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒートシール装置。
【請求項５】
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って下降して前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転し、前記フィルムの送り方向と反対の方向に下降した分だけ上昇した際に、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるようにヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度が調整可能とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヒートシール装置。
【請求項６】
回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２本の回転体が前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールにおける各回転体を互いに反対方向に回転させ、前記ヒートシール部材の外周面間でフィルムを挟持して、該フィルムをヒートシールする方法であって、
前記フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向に移動させることにより、各回転体の回転速度を一時的に遅くして、ヒートシール時間を調整することを特徴とするヒートシール方法。
【請求項７】
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であり、前記フィルムの一の箇所をヒートシールした後、次の箇所をヒートシールする前に、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向と反対の方向に移動させることを特徴とする請求項６に記載のヒートシール方法。
【請求項８】
前記一対のヒートシールロールを、前記フィルムの送り方向に沿って下降させて前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転させ、前記フィルムの送り方向と反対の方向に沿って下降した分だけ上昇させ、その際のヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度を、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるように調整することを特徴とする請求項７に記載のヒートシール方法。
【請求項９】
請求項１ないし５のいずれかに記載のヒートシール装置を備えていることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項１０】
フィルムを幅方向に二つ折りする装置と、幅方向に二つ折りされた前記フィルムの幅方向の遊端部をヒートシールして筒状フィルムとする第１のヒートシール装置と、前記筒状フィルムを幅方向にわたってヒートシールして、有底の筒状フィルムとする第２のヒートシール装置と、前記有底の筒状フィルムに内容物を充填する充填装置とを備えた製袋充填装置であって、
前記第２のヒートシール装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載のヒートシール装置であることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項１】
回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２つの回転体が、前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールを具備したヒートシール装置であって、
フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記一対のヒートシールロールは、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記フィルムの送り方向に移動可能であることを特徴とするヒートシール装置。
【請求項２】
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
【請求項３】
前記ヒートシール部材は、前記回転軸の長さ方向に延設された凸条であることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシール装置。
【請求項４】
前記ヒートシール部材は、互いに等間隔に複数形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒートシール装置。
【請求項５】
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って下降して前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転し、前記フィルムの送り方向と反対の方向に下降した分だけ上昇した際に、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるようにヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度が調整可能とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヒートシール装置。
【請求項６】
回転軸を中心として回転可能な支持体と、該支持体上に形成された少なくとも１つのヒートシール部材とを備えた２本の回転体が前記回転軸が互いに平行となるように配された一対のヒートシールロールにおける各回転体を互いに反対方向に回転させ、前記ヒートシール部材の外周面間でフィルムを挟持して、該フィルムをヒートシールする方法であって、
前記フィルムを挟持している時間のうち、シールぎわ部分をシールする際を含む少なくとも一部において、前記ヒートシール部材の外周面における周方向の速度が前記フィルムの送り速度よりも遅くなる回転速度で前記回転体を回転させつつ、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向に移動させることにより、各回転体の回転速度を一時的に遅くして、ヒートシール時間を調整することを特徴とするヒートシール方法。
【請求項７】
前記一対のヒートシールロールは、前記フィルムの送り方向に沿って往復可能であり、前記フィルムの一の箇所をヒートシールした後、次の箇所をヒートシールする前に、前記一対のヒートシールロールを前記フィルムの送り方向と反対の方向に移動させることを特徴とする請求項６に記載のヒートシール方法。
【請求項８】
前記一対のヒートシールロールを、前記フィルムの送り方向に沿って下降させて前記ヒートシール部材の外周面がフィルムから離れた直後の時点で移動の向きを上方に反転させ、前記フィルムの送り方向と反対の方向に沿って下降した分だけ上昇させ、その際のヒートシールロールの移動速度および各回転体の回転速度を、次の箇所をヒートシールするヒートシール部材が前記フィルムに当接できるタイミングとなるように調整することを特徴とする請求項７に記載のヒートシール方法。
【請求項９】
請求項１ないし５のいずれかに記載のヒートシール装置を備えていることを特徴とする製袋充填装置。
【請求項１０】
フィルムを幅方向に二つ折りする装置と、幅方向に二つ折りされた前記フィルムの幅方向の遊端部をヒートシールして筒状フィルムとする第１のヒートシール装置と、前記筒状フィルムを幅方向にわたってヒートシールして、有底の筒状フィルムとする第２のヒートシール装置と、前記有底の筒状フィルムに内容物を充填する充填装置とを備えた製袋充填装置であって、
前記第２のヒートシール装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載のヒートシール装置であることを特徴とする製袋充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１３２４５９（Ｐ２００９−１３２４５９Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６３０２７（Ｐ２００９−６３０２７）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【分割の表示】特願２００２−４３７９９（Ｐ２００２−４３７９９）の分割
【原出願日】平成１４年２月２０日（２００２．２．２０）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【出願人】（３９００３７７０７）オーエスマシナリー株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【分割の表示】特願２００２−４３７９９（Ｐ２００２−４３７９９）の分割
【原出願日】平成１４年２月２０日（２００２．２．２０）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【出願人】（３９００３７７０７）オーエスマシナリー株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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