包装袋のヒートシール方法
【課題】良好なヒートシールを行うことができる充填包装装置を提供することである。
【解決手段】合成樹脂製の包装袋の開口部を一対のヒートシールバーの間で挟持してシール部を形成するヒートシール方法であって、ヒートシール直後のシール部の温度と、シール部のシール強度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である温度−強度曲線を作成する工程と、温度−強度曲線の第２の折れ曲がり点と第３の折れ曲がり点との間の区間の温度帯である最適ヒートシール温度帯を求める工程と、ヒートシール時のヒートシールバーの設定温度と、ヒートシール直後のシール部の温度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である設定温度曲線を作成する工程と、設定温度曲線に基づいて、最適ヒートシール温度帯に対応するヒートシールバーの設定温度帯である最適設定温度帯を求める工程と、ヒートシールバーの設定温度を最適設定温度帯内に設定し、ヒートシールバーによって包装袋の開口部を挟持してシール部を形成する工程と、を有する。
【解決手段】合成樹脂製の包装袋の開口部を一対のヒートシールバーの間で挟持してシール部を形成するヒートシール方法であって、ヒートシール直後のシール部の温度と、シール部のシール強度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である温度−強度曲線を作成する工程と、温度−強度曲線の第２の折れ曲がり点と第３の折れ曲がり点との間の区間の温度帯である最適ヒートシール温度帯を求める工程と、ヒートシール時のヒートシールバーの設定温度と、ヒートシール直後のシール部の温度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である設定温度曲線を作成する工程と、設定温度曲線に基づいて、最適ヒートシール温度帯に対応するヒートシールバーの設定温度帯である最適設定温度帯を求める工程と、ヒートシールバーの設定温度を最適設定温度帯内に設定し、ヒートシールバーによって包装袋の開口部を挟持してシール部を形成する工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装袋の口封温度を制御することができる、包装袋のヒートシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、香辛料や小麦粉等の粉粒体、またはパスタソース等の液状物を一般消費者向けに販売するような場合、包装袋である小袋にそれらの内容物を３ｇ〜２ｋｇ程度の一定量充填して包装し、家庭用小袋として流通させるようにしている。このような家庭用小袋の充填、包装工程は機械化され、充填包装装置として提供されている。
【０００３】
家庭用小袋の包装袋として、合成樹脂製の包装袋が多く用いられている。合成樹脂製の袋は、密閉性が高く外部からの湿分の侵入を防止でき、また材質によっては遮光性を持たせることができるといったメリットがある。
【０００４】
特許文献１には、一対のシール用金型の間で容器形成用素材フィルムを挟持し加熱加圧してシール部を形成するに際し、形成直後のシール部から光検出装置を介して光情報を得、この光情報の演算処理結果に基づき、前記シール用金型の温度、押圧力等を制御操作部を介し所定値に制御する発明が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０３０５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１では、形成（加熱）直後のシール部から光情報を得ること、その光情報に基づいてシール用金型の温度、押圧力等を所定値に制御することについては開示されているものの、容器形成用素材はフィルムと記載されているのみであって、フィルムの材質に関して、またフィルムが様々な材質なものに変更された場合の最適ヒートシール条件に関しては何ら開示されていない。
【０００７】
従来のヒートシール方法では、フィルムの材質の差異や用いる包装装置の差異等により、ヒートシール条件がその都度異なり、ひいてはヒートシールの不良率もまちまちであった。同機種の包装装置を２基以上用いている場合、それら複数のヒートシールバーを同じ設定温度としても、得られるシール強度は包装装置毎に異なるものであった。包装装置の使用頻度や使用年数、あるいはメンテナンス状態の差異、また、包装装置のシール動作回転数、ヒートシールバーの温度ムラ、ヒートシールバーの形状や材質、季節変化による包装装置周辺の雰囲気温度変動等、さらにはそれらが複雑に絡み合い、同機種であっても個体の異なる複数の包装装置において、同じシール強度が実現できることの方が寧ろ稀であった。結局は包装装置のオペレーターが経験や勘といったもので、ヒートシールバーの設定温度の調整を行っているのが実状であった。
【０００８】
ヒートシールの最適設定温度がよく分からず、その調整が上手く行かなかった場合、そこそこの条件でヒートシールを施して正常品と差がないように見えても、実はそれらが加熱不足気味であった場合には、最終的に多量のシール不良品を発生させてしまうというトラブルも生じていた。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、フィルムの材質の差異や用いる包装装置の差異によらず、どんな材質のフィルムやどんな包装装置を用いても、加熱不足による擬似接着や過加熱によるエッジ切れや薄肉化が発生せず、また、オペレーターの経験や勘といったものに頼ることなく良好なヒートシールを行うことができる包装袋のヒートシール方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、合成樹脂製の包装袋の開口部を一対のヒートシールバーの間で挟持してシール部を形成するヒートシール方法であって、ヒートシール直後の前記シール部の温度と、該シール部のシール強度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である温度−強度曲線を作成する工程と、前記温度−強度曲線の第２の折れ曲がり点と第３の折れ曲がり点との間の区間の温度帯である最適ヒートシール温度帯を求める工程と、ヒートシール時の前記ヒートシールバーの設定温度と、ヒートシール直後の前記シール部の温度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である設定温度曲線を作成する工程と、前記設定温度曲線に基づいて、前記最適ヒートシール温度帯に対応する前記ヒートシールバーの設定温度帯である最適設定温度帯を求める工程と、前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記シール部を形成する工程において、前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該設定がされた状態で該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成し、該形成されたシール部の温度を測定し、該測定された温度と前記最適ヒートシール温度帯とを比較して該シール部の良否判定を行い、否と判定された場合には、前記シール部の温度を前記最適ヒートシール温度帯とすべく前記ヒートシールバーの設定温度を調節する、ことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、ヒートシール直後の前記シール部の温度として、該シール部の表面温度を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フィルムの材質の差異や用いる包装装置の差異によらず、どんな材質のフィルムや包装装置を用いても、加熱不足による擬似接着や過加熱によるエッジ切れや薄肉化が発生せず良好なヒートシールを行うことができる。
【００１４】
すなわち、本発明では、良好なヒートシールを行うことができる。
【００１５】
本発明の包装袋のヒートシール方法は、合成樹脂製の包装袋が、ＰＥＴ／・・・／ＬＤＰＥ系以外にも、ＰＥＴ／・・・／レトルトＣＰＰ系、ＯＰＰ／・・・／ＣＰＰ系、ＯＮＹ／・・・／ＬＤＰＥ系といった多層構成やＬＤＰＥ系の単層構成に限らず、ありとあらゆるフィルムに適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本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。
【００１７】
図１は、本発明が適用された充填包装装置の概略を示す平面図である。
【００１８】
図１に示すように、この充填包装装置１は、包装袋を供給する給袋部２と、包装袋に対して内容物の充填、包装を行う本体部３と、内容物が充填され、包装された包装体を排出する排出部４とから構成される。
【００１９】
給袋部２は、コンベヤ２ａを有し、このコンベヤ２ａに載せられた包装袋５を本体部３に供給するように搬送する。
【００２０】
本体部３は時計回りに回転するロータリー８を有し、ロータリー８の外周には爪１５および１６の組み合わせが１０組設けられており、ロータリー８の回転に伴い、爪１５および１６によって挟持した包装袋５を各工程へと運ぶ。
【００２１】
本体部３では、給袋部２から供給された包装袋５を取り上げ、ロータリー８の位置８ａにおいて爪１５および１６によって包装袋５の両脇を挟持する。
【００２２】
ロータリー８が時計回りに回転し、爪１５および１６によって挟持された包装袋５が位置８ｂに達したならば、充填部７によって包装袋５に内容物の充填が行われる。
【００２３】
なお、ここでは、内容物充填前の袋を包装袋と呼び、内容物の充填包装途中の袋を充填包装袋と呼び、内容物の充填包装完了後の袋を包装体と呼ぶこととする。
【００２４】
さらに工程が進み、位置８ｃでは、口封部であるヒートシール装置１７で充填包装袋５０の上部を熱でヒートシールして、内容物の包装を完了する。ヒートシール装置１７は、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂを有し、後述のヒータ２０ａおよび２０ｂによって加熱されたヒートシールバー１７ａおよび１７ｂで充填包装袋５０の上部を挟むことによってヒートシールを行う。
【００２５】
温度センサ１８および１９は充填包装袋５０のヒートシール箇所の温度を検出するものであり、詳しくは後述する。
【００２６】
内容物が充填包装された包装体５００は、位置８ｄで排出部４のコンベヤ４ａに載せられて排出される。このとき、本体部３での充填、包装工程中に何らかの異常が検出された包装体５００は、フリッパ装置４ｂによってはじかれる。
【００２７】
次に、図１に示したヒートシール装置１７の構造について、図面を参照して詳しく説明する。図２は、図１に示した充填包装装置１のヒートシール装置１７を示す概略斜視図である。図３は、図２に示したヒートシール装置１７を側方から見た断面図である。
【００２８】
上述したように、充填包装袋５０は、爪１５、１６によって両脇を挟持された状態で内容物が充填され、その後、充填口５０ａが熱圧着されヒートシールされることによって充填包装袋５０は密封される。
【００２９】
ヒートシール装置１７のヒートシールバー１７ａおよび１７ｂのそれぞれはヒータ２０ａおよび２０ｂを有し、このヒータ２０ａおよび２０ｂによって加熱されたヒートシールバー１７ａおよび１７ｂによって充填包装袋５０の充填口５０ａを加熱してヒートシールする。合成樹脂製の包装袋５は、たとえばＰＥＴ／・・・／ＬＤＰＥ系の多層構造である。包装袋５の材質は、ＰＥＴ／ＰＥ／・・・／ＬＬＤＰＥ、ＯＮＹ／・・・／ＬＬＤＰＥ、ＯＰＰ／・・・／ＣＰＰ、ＰＥＴ／／ＯＮＹ／／レトルトＣＰＰの多層フィルム全般や、ＬＤＰＥ等の単層といったどんなものでもよい。
【００３０】
ヒートシール装置１７でヒートシールを行う際のヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度が低すぎたり、高すぎたり、ヒートシール圧力が高かったり、低かったり、ヒートシール時間が長かったり、短かったり、包材温度が高かったり低かったり等々すると、適正にヒートシールすることができず、不良品となってしまう。本実施の形態では、このような不良品の検出、および温度を最適にするための制御を行う。
【００３１】
図４は、図１に示した充填包装装置１の温度センサ１８を示す概略斜視図である。
【００３２】
本実施の形態では、図１に示したように、温度センサ１８および１９を設けているが、温度センサ１８または温度センサ１９の一方のみを設けてもかまわない。温度センサ１８および１９は赤外線を検出し、非接触で対象物の温度を計測するものである。
【００３３】
温度センサ１８は赤外線放射温度計であり、被測定物からの赤外線を点で検出する赤外線センサを有し、ロータリー８の回転によって包装体５００が移動するのに伴い、包装体５００のヒートシール箇所（シール部）５００ａにおける、たとえば向かって左端から右端にかけての温度を順に検出し、ヒートシール箇所５００ａの横方向の温度波形を取得する。この構成によればヒートシール箇所５００ａの横方向の温度ムラを検出でき、部分的なヒートシール不良も検出することができる。
【００３４】
温度センサ１９は赤外線カメラであり、被測定物からの赤外線を面で撮影するものである。この温度センサ１９によれば、ロータリー８が停止しているときに、包装体５００のヒートシール箇所５００ａの全面を撮影し、ヒートシール箇所５００ａの温度分布を取得する。この構成によれば、やはりヒートシール箇所５００ａの横方向の温度ムラを検出でき、部分的なヒートシール不良も検出することができる。
【００３５】
ヒートシール装置１７によってヒートシールされた包装体５００のヒートシール箇所５００ａは、ヒートシールに必要な所定温度まで加熱されていることが望ましい。そこで、ヒートシール箇所５００ａの温度を検出することによってヒートシールが正しくなされたか否かを検出することができる。すなわち、検出温度が所定の温度範囲（たとえば９０℃以上１３０℃以下）であればヒートシールが正しくされたものと判断し、また、検出温度が所定の温度範囲になければヒートシールが正しくなされなかったものと判断する。充填包装装置１は制御部１００を有し、この判断は後述の制御部１００によって行われる。
【００３６】
上述のようにして内容物が包装されヒートシールされた包装体５００は、排出部４のコンベヤ４ａに載せられて排出される。
【００３７】
このとき、温度センサ１８および１９による検出結果に基づいた制御部１００の判断の結果、ヒートシールが正しくなされたものと判断された場合には、その包装体５００はコンベヤ４ａに載って通過していく。
【００３８】
これに対して、温度センサ１８および１９による検出結果に基づいた制御部１００の判断の結果、ヒートシールが正しくなされなかったものと判断された場合には、図１に示したフリッパ装置４ｂが駆動され、その包装体５００はこのフリッパ装置４ｂによってはじかれる。
【００３９】
ところで、本実施の形態の制御部１００では、温度センサ１８および１９による検出結果に基づいて、ヒータ２０ａおよび２０ｂの温度制御も行う。制御部１００による制御に関する構成のブロック図を図５に示す。
【００４０】
制御部１００は、温度センサ１８および１９の検出結果を入力し、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの開閉制御を行い、ヒータ２０ａおよび２０ｂの温度制御を行い、フリッパ装置４ｂの駆動制御を行う。
【００４１】
図６は、制御部１００によるヒータ２０ａおよび２０ｂの温度制御処理を示すフローチャートである。
【００４２】
ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂには図示しない温度センサが設けられており、制御部１００はこの温度センサで検出した温度が設定温度Ｔｓとなるようにヒータ２０ａおよび２０ｂによる加熱を行う（Ａ−１：Ｎｏ、Ａ−２）。この設定温度Ｔｓは、包装袋５の材質に応じて予め定めて、制御部１００の図示しない不揮発性メモリに記憶しておけばよい。合成樹脂製の包装袋５の材質がＰＥＴ／・・・／ＬＤＰＥ系の多層構造であれば、設定温度Ｔｓをたとえば１２０℃程度に設定する。この設定温度Ｔｓは、後述の最適設定温度帯の範囲内のものである。
【００４３】
ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度が設定温度Ｔｓになったならば（Ａ−１：Ｙｅｓ）、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂにより充填包装袋５０のヒートシールを行う（Ａ−３）。
【００４４】
続いて、温度センサ１８および１９によって、包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度Ｔｍを検出する（Ａ−４）。この温度Ｔｍは、包装体５００の横幅における部分的なヒートシール不良を防ぐため、包装体５００の横幅の各箇所での数値を採用するのがよい。
【００４５】
本実施の形態では、ヒートシールが良好に行われる温度範囲（すなわち最適設定温度帯）を予め設定し、制御部１００の図示しない不揮発性メモリに記憶しておく。この温度範囲は、包装袋５の材質に応じて定めればよい。この温度範囲について図７、図８および図９を参照しながら以下に説明する。
【００４６】
ヒートシール包材のシール強度は、ＪＩＳ（JIS Z 0238）により、15〜20mm幅の試験片を引っ張り試験することが定められている。
【００４７】
図７は、従来の方法を説明するものであって、ヒートシールバーの設定温度毎にヒートシール強度を測定したヒートシールカーブを示す図である。なお、ここで使用した包材の構成は、ＰＥＴ１２μｍ／ＰＥ２０μｍ／ＬＤＰＥ４０μｍであり、フィルムのＬＤＰＥ側の面を互いに接触するように２枚重ねてヒートシールを施す。
【００４８】
図７中で、例えば「ＰＡ４（４０ｒｐｍ）」とあるのは、パッキングマシン４号機にて毎分４０回でヒートシール包装を実施した場合のことであり、また、「ヒートシールテスター０．３ＭＰａ」とあるのは、テスター産業株式会社製のヒートシールテスター（ＴＰ−７０１−Ｂ）を用いて、圧力０．３ＭＰａのもとでフィルム２枚を重ねてヒートシールを施した場合のことである。
【００４９】
図７によれば、ヒートシールバーの設定温度毎にヒートシール強度が定まることが分かるので、従来は、この曲線を利用してヒートシールバーの設定温度を定めていた。この方法は、一般によく使用される包材のシール強度確認方法である。ただし、これは、１つの包材に対してであっても、機械の種類や、回転数等の運転条件、あるいはシール面の圧力ムラやヒートシールバー表面へのテフロン（登録商標）テープの貼り付け（ヒートシールバーへの包材付着防止が目的）等の諸条件により、多数のヒートシールカーブが存在してしまうことを示している。また、このヒートシールカーブは包材温度や外気、装置の暖まり等の外乱によっても変動するため、機械の運転条件の最適化には利用できなかった。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、以下に示す方法によって、運転条件の最適化を行う。まず、最適ヒートシール温度帯を求める。
【００５１】
図８は、ヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度と、その温度でヒートシールされた箇所を剥がそうとしたときに剥がれずに耐え得る引張り応力（ヒートシール強度）との関係を示すグラフである。すなわち、この曲線が温度−強度曲線である。ヒートシール強度は図７と同様にＪＩＳ（JIS Z 0238）により測定したものである。
【００５２】
図８に示すグラフは、包装袋５の材質は図７の場合と同じにして、温度などが異なる環境で行った４つの実験のデータを表したもので、ヒートシール箇所５００ａの温度が９０℃〜１３０℃あれば十分な引張り応力が得られていることが分かる（最適ヒートシール温度帯（ここではヒートシールによるものであるため最適ヒートシール温度帯と呼ぶ））。一方９０℃以下であると疑似接着と呼ばれる状態で剥がれ易くなっており（疑似接着危険領域）、１３０℃以上であると、温度が高すぎて部分的にちぎれてしまったり（エッジ切れ）、ヒートシール部分が薄くなってしまったり（薄肉化）する問題が生じる（エッジ切れ薄肉化危険領域）。
【００５３】
図８を参照すると、この曲線は、その傾きが変わる折れ曲がり点を３つ有する特性を有し、包装袋５のヒートシール箇所５００ａの温度が低いほうから見て、曲線が立ち上がる箇所の折れ曲がり点（第１の折れ曲がり点）を過ぎた次の折れ曲がり点（第２の折れ曲がり点）までが疑似接着危険領域であり、その後の折れ曲がり点（第３の折れ曲がり点）までが最適ヒートシール温度帯であり、その後がエッジ切れ薄肉化危険領域である。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、ヒートシールが良好に行われる温度範囲である最適ヒートシール温度帯として９０℃〜１３０℃（図８参照）を制御部１００の図示しない不揮発性メモリに記憶しておく。
【００５５】
図９は、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの設定温度と、その際のヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度との関係を示すグラフである。すなわち、この曲線が設定温度曲線である。
【００５６】
この設定温度曲線は、包装体５００をヒートシールした直後のヒートシール箇所５００ａの温度を、図８を参照して求めた最適ヒートシール温度帯にするためには、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの設定温度をどのようにすればよいかを求めるためのものである。この図９に、最適ヒートシール温度帯をあてはめることにより、最適設定温度帯を求めることができる。
【００５７】
図９によれば、ヒートシールバーの設定温度ｘとヒートシール直後の包材温度ｙは、一次関数で表すことができ、ｙ＝０．８５５１ｘ−１１．６７６となっていることが分かる。それを書き換えるとｘ＝１．１６９５ｙ＋１３．６５５となり、例えばヒートシール直後の包材温度を１００℃にしたいときは、ｙに１００を代入して、ｘ＝１３０、つまりヒートシールバーを１３０℃に設定すれば良いということになる。
【００５８】
【数１】
この例では、最適ヒートシール温度帯（ｙ）が９０℃〜１３０℃であるとすると、最適設定温度帯（ｘ）はおよそ１２０℃〜１７０℃となる。
【００５９】
図６の説明に戻り、ステップ（Ａ−５）では、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｉ（ここでは９０℃）より高いかを判定する。
【００６０】
検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｉ（ここでは９０℃）より高くなければ（Ａ−５：Ｎｏ）、不良品であると判定し（Ａ−６）、その包装体５００をフリッパ装置４ｂによってはじく（Ａ−７）。その後、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度を高めるように、前述の数１における係数（ここでは、１．１６９５）を（Ｔｉ−Ｔｍ）に乗じ、これを設定温度Ｔｓに足し、新たな設定温度Ｔｓとし（Ａ−８）、まだ運転中であれば（Ａ−１４：Ｙｅｓ）、ステップ（Ａ−１）に戻り、ステップ（Ａ−８）で更新した設定温度Ｔｓを用いて処理を継続する。
【００６１】
ステップ（Ａ−５）において、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｉより高ければ（Ａ−５：Ｙｅｓ）、次にステップ（Ａ−９）では、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の上限値Ｔｈ（ここでは１３０℃）より低いかを判定する。
【００６２】
検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の上限値Ｔｈ（ここでは１３０℃）より低くなければ（Ａ−９：Ｎｏ）、不良品であると判定し（Ａ−１０）、その包装体５００をフリッパ装置４ｂによってはじく（Ａ−１１）。その後、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度を低めるように、前述と同じ係数（ここでは、１．１６９５）を（Ｔｍ−Ｔｈ）に乗じ、これを設定温度Ｔｓから引き、新たな設定温度Ｔｓとし（Ａ−１２）、まだ運転中であれば（Ａ−１４：Ｙｅｓ）、ステップ（Ａ−１）に戻り、ステップ（Ａ−１２）で更新した設定温度Ｔｓを用いて処理を継続する。
【００６３】
ステップ（Ａ−９）において、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｈより低ければ（Ａ−９：Ｙｅｓ）、良品であると判定し（Ａ−１３）、その包装体５００をコンベヤ４ａによって搬送し、まだ運転中であれば（Ａ−１４：Ｙｅｓ）、ステップ（Ａ−１）に戻る。
【００６４】
ステップ（Ａ−１４）において、処理完了したならば（Ａ−１４：Ｎｏ）終了である。
【００６５】
なお、本発明は、包装袋５としてさまざまな形態の袋に対して適用することができ、４方シール袋（全周にヒートシールを行うもの）、３方シール袋（３辺にヒートシールを行うもの）、３方背貼りシール袋（トップ＋ボトム＋背中の合掌貼りの３方でヒートシールを行うもの）、チューブロール袋（インフレーションチューブのトップとボトムでヒートシールを行うもの）、ガゼット袋などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施の形態による充填包装装置の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示した充填包装装置１のヒートシール装置１７を示す概略斜視図である。
【図３】図２に示したヒートシール装置１７を側方から見た断面図である。
【図４】図１に示した充填包装装置１の温度センサ１８を示す概略斜視図である。
【図５】制御部１００による制御に関する構成のブロック図をである。
【図６】制御部１００によるヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度制御処理を示すフローチャートである。
【図７】ヒートシールバーの設定温度毎にヒートシール強度を測定した、従来のヒートシールカーブを示す図である。
【図８】ヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度と、ヒートシールされた箇所を剥がそうとしたときに剥がれずに耐え得る引張り応力との関係を示すグラフである。
【図９】ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの設定温度と、その際のヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１ 充填包装装置
２ 給袋部
２ａ コンベヤ
３ 本体部
４ 排出部
４ａ コンベヤ
４ｂ フリッパ装置
５ 包装袋
７ 充填部
８ ロータリー
１５、１６ 爪
１７ ヒートシール装置
１７ａ、１７ｂ ヒートシールバー
１８、１９ 温度センサ
２０ａ、２０ｂ ヒータ
５０ 充填包装袋
１００ 制御部
５００ 包装体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装袋の口封温度を制御することができる、包装袋のヒートシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、香辛料や小麦粉等の粉粒体、またはパスタソース等の液状物を一般消費者向けに販売するような場合、包装袋である小袋にそれらの内容物を３ｇ〜２ｋｇ程度の一定量充填して包装し、家庭用小袋として流通させるようにしている。このような家庭用小袋の充填、包装工程は機械化され、充填包装装置として提供されている。
【０００３】
家庭用小袋の包装袋として、合成樹脂製の包装袋が多く用いられている。合成樹脂製の袋は、密閉性が高く外部からの湿分の侵入を防止でき、また材質によっては遮光性を持たせることができるといったメリットがある。
【０００４】
特許文献１には、一対のシール用金型の間で容器形成用素材フィルムを挟持し加熱加圧してシール部を形成するに際し、形成直後のシール部から光検出装置を介して光情報を得、この光情報の演算処理結果に基づき、前記シール用金型の温度、押圧力等を制御操作部を介し所定値に制御する発明が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０３０５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１では、形成（加熱）直後のシール部から光情報を得ること、その光情報に基づいてシール用金型の温度、押圧力等を所定値に制御することについては開示されているものの、容器形成用素材はフィルムと記載されているのみであって、フィルムの材質に関して、またフィルムが様々な材質なものに変更された場合の最適ヒートシール条件に関しては何ら開示されていない。
【０００７】
従来のヒートシール方法では、フィルムの材質の差異や用いる包装装置の差異等により、ヒートシール条件がその都度異なり、ひいてはヒートシールの不良率もまちまちであった。同機種の包装装置を２基以上用いている場合、それら複数のヒートシールバーを同じ設定温度としても、得られるシール強度は包装装置毎に異なるものであった。包装装置の使用頻度や使用年数、あるいはメンテナンス状態の差異、また、包装装置のシール動作回転数、ヒートシールバーの温度ムラ、ヒートシールバーの形状や材質、季節変化による包装装置周辺の雰囲気温度変動等、さらにはそれらが複雑に絡み合い、同機種であっても個体の異なる複数の包装装置において、同じシール強度が実現できることの方が寧ろ稀であった。結局は包装装置のオペレーターが経験や勘といったもので、ヒートシールバーの設定温度の調整を行っているのが実状であった。
【０００８】
ヒートシールの最適設定温度がよく分からず、その調整が上手く行かなかった場合、そこそこの条件でヒートシールを施して正常品と差がないように見えても、実はそれらが加熱不足気味であった場合には、最終的に多量のシール不良品を発生させてしまうというトラブルも生じていた。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、フィルムの材質の差異や用いる包装装置の差異によらず、どんな材質のフィルムやどんな包装装置を用いても、加熱不足による擬似接着や過加熱によるエッジ切れや薄肉化が発生せず、また、オペレーターの経験や勘といったものに頼ることなく良好なヒートシールを行うことができる包装袋のヒートシール方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、合成樹脂製の包装袋の開口部を一対のヒートシールバーの間で挟持してシール部を形成するヒートシール方法であって、ヒートシール直後の前記シール部の温度と、該シール部のシール強度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である温度−強度曲線を作成する工程と、前記温度−強度曲線の第２の折れ曲がり点と第３の折れ曲がり点との間の区間の温度帯である最適ヒートシール温度帯を求める工程と、ヒートシール時の前記ヒートシールバーの設定温度と、ヒートシール直後の前記シール部の温度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である設定温度曲線を作成する工程と、前記設定温度曲線に基づいて、前記最適ヒートシール温度帯に対応する前記ヒートシールバーの設定温度帯である最適設定温度帯を求める工程と、前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記シール部を形成する工程において、前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該設定がされた状態で該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成し、該形成されたシール部の温度を測定し、該測定された温度と前記最適ヒートシール温度帯とを比較して該シール部の良否判定を行い、否と判定された場合には、前記シール部の温度を前記最適ヒートシール温度帯とすべく前記ヒートシールバーの設定温度を調節する、ことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、ヒートシール直後の前記シール部の温度として、該シール部の表面温度を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フィルムの材質の差異や用いる包装装置の差異によらず、どんな材質のフィルムや包装装置を用いても、加熱不足による擬似接着や過加熱によるエッジ切れや薄肉化が発生せず良好なヒートシールを行うことができる。
【００１４】
すなわち、本発明では、良好なヒートシールを行うことができる。
【００１５】
本発明の包装袋のヒートシール方法は、合成樹脂製の包装袋が、ＰＥＴ／・・・／ＬＤＰＥ系以外にも、ＰＥＴ／・・・／レトルトＣＰＰ系、ＯＰＰ／・・・／ＣＰＰ系、ＯＮＹ／・・・／ＬＤＰＥ系といった多層構成やＬＤＰＥ系の単層構成に限らず、ありとあらゆるフィルムに適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本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。
【００１７】
図１は、本発明が適用された充填包装装置の概略を示す平面図である。
【００１８】
図１に示すように、この充填包装装置１は、包装袋を供給する給袋部２と、包装袋に対して内容物の充填、包装を行う本体部３と、内容物が充填され、包装された包装体を排出する排出部４とから構成される。
【００１９】
給袋部２は、コンベヤ２ａを有し、このコンベヤ２ａに載せられた包装袋５を本体部３に供給するように搬送する。
【００２０】
本体部３は時計回りに回転するロータリー８を有し、ロータリー８の外周には爪１５および１６の組み合わせが１０組設けられており、ロータリー８の回転に伴い、爪１５および１６によって挟持した包装袋５を各工程へと運ぶ。
【００２１】
本体部３では、給袋部２から供給された包装袋５を取り上げ、ロータリー８の位置８ａにおいて爪１５および１６によって包装袋５の両脇を挟持する。
【００２２】
ロータリー８が時計回りに回転し、爪１５および１６によって挟持された包装袋５が位置８ｂに達したならば、充填部７によって包装袋５に内容物の充填が行われる。
【００２３】
なお、ここでは、内容物充填前の袋を包装袋と呼び、内容物の充填包装途中の袋を充填包装袋と呼び、内容物の充填包装完了後の袋を包装体と呼ぶこととする。
【００２４】
さらに工程が進み、位置８ｃでは、口封部であるヒートシール装置１７で充填包装袋５０の上部を熱でヒートシールして、内容物の包装を完了する。ヒートシール装置１７は、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂを有し、後述のヒータ２０ａおよび２０ｂによって加熱されたヒートシールバー１７ａおよび１７ｂで充填包装袋５０の上部を挟むことによってヒートシールを行う。
【００２５】
温度センサ１８および１９は充填包装袋５０のヒートシール箇所の温度を検出するものであり、詳しくは後述する。
【００２６】
内容物が充填包装された包装体５００は、位置８ｄで排出部４のコンベヤ４ａに載せられて排出される。このとき、本体部３での充填、包装工程中に何らかの異常が検出された包装体５００は、フリッパ装置４ｂによってはじかれる。
【００２７】
次に、図１に示したヒートシール装置１７の構造について、図面を参照して詳しく説明する。図２は、図１に示した充填包装装置１のヒートシール装置１７を示す概略斜視図である。図３は、図２に示したヒートシール装置１７を側方から見た断面図である。
【００２８】
上述したように、充填包装袋５０は、爪１５、１６によって両脇を挟持された状態で内容物が充填され、その後、充填口５０ａが熱圧着されヒートシールされることによって充填包装袋５０は密封される。
【００２９】
ヒートシール装置１７のヒートシールバー１７ａおよび１７ｂのそれぞれはヒータ２０ａおよび２０ｂを有し、このヒータ２０ａおよび２０ｂによって加熱されたヒートシールバー１７ａおよび１７ｂによって充填包装袋５０の充填口５０ａを加熱してヒートシールする。合成樹脂製の包装袋５は、たとえばＰＥＴ／・・・／ＬＤＰＥ系の多層構造である。包装袋５の材質は、ＰＥＴ／ＰＥ／・・・／ＬＬＤＰＥ、ＯＮＹ／・・・／ＬＬＤＰＥ、ＯＰＰ／・・・／ＣＰＰ、ＰＥＴ／／ＯＮＹ／／レトルトＣＰＰの多層フィルム全般や、ＬＤＰＥ等の単層といったどんなものでもよい。
【００３０】
ヒートシール装置１７でヒートシールを行う際のヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度が低すぎたり、高すぎたり、ヒートシール圧力が高かったり、低かったり、ヒートシール時間が長かったり、短かったり、包材温度が高かったり低かったり等々すると、適正にヒートシールすることができず、不良品となってしまう。本実施の形態では、このような不良品の検出、および温度を最適にするための制御を行う。
【００３１】
図４は、図１に示した充填包装装置１の温度センサ１８を示す概略斜視図である。
【００３２】
本実施の形態では、図１に示したように、温度センサ１８および１９を設けているが、温度センサ１８または温度センサ１９の一方のみを設けてもかまわない。温度センサ１８および１９は赤外線を検出し、非接触で対象物の温度を計測するものである。
【００３３】
温度センサ１８は赤外線放射温度計であり、被測定物からの赤外線を点で検出する赤外線センサを有し、ロータリー８の回転によって包装体５００が移動するのに伴い、包装体５００のヒートシール箇所（シール部）５００ａにおける、たとえば向かって左端から右端にかけての温度を順に検出し、ヒートシール箇所５００ａの横方向の温度波形を取得する。この構成によればヒートシール箇所５００ａの横方向の温度ムラを検出でき、部分的なヒートシール不良も検出することができる。
【００３４】
温度センサ１９は赤外線カメラであり、被測定物からの赤外線を面で撮影するものである。この温度センサ１９によれば、ロータリー８が停止しているときに、包装体５００のヒートシール箇所５００ａの全面を撮影し、ヒートシール箇所５００ａの温度分布を取得する。この構成によれば、やはりヒートシール箇所５００ａの横方向の温度ムラを検出でき、部分的なヒートシール不良も検出することができる。
【００３５】
ヒートシール装置１７によってヒートシールされた包装体５００のヒートシール箇所５００ａは、ヒートシールに必要な所定温度まで加熱されていることが望ましい。そこで、ヒートシール箇所５００ａの温度を検出することによってヒートシールが正しくなされたか否かを検出することができる。すなわち、検出温度が所定の温度範囲（たとえば９０℃以上１３０℃以下）であればヒートシールが正しくされたものと判断し、また、検出温度が所定の温度範囲になければヒートシールが正しくなされなかったものと判断する。充填包装装置１は制御部１００を有し、この判断は後述の制御部１００によって行われる。
【００３６】
上述のようにして内容物が包装されヒートシールされた包装体５００は、排出部４のコンベヤ４ａに載せられて排出される。
【００３７】
このとき、温度センサ１８および１９による検出結果に基づいた制御部１００の判断の結果、ヒートシールが正しくなされたものと判断された場合には、その包装体５００はコンベヤ４ａに載って通過していく。
【００３８】
これに対して、温度センサ１８および１９による検出結果に基づいた制御部１００の判断の結果、ヒートシールが正しくなされなかったものと判断された場合には、図１に示したフリッパ装置４ｂが駆動され、その包装体５００はこのフリッパ装置４ｂによってはじかれる。
【００３９】
ところで、本実施の形態の制御部１００では、温度センサ１８および１９による検出結果に基づいて、ヒータ２０ａおよび２０ｂの温度制御も行う。制御部１００による制御に関する構成のブロック図を図５に示す。
【００４０】
制御部１００は、温度センサ１８および１９の検出結果を入力し、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの開閉制御を行い、ヒータ２０ａおよび２０ｂの温度制御を行い、フリッパ装置４ｂの駆動制御を行う。
【００４１】
図６は、制御部１００によるヒータ２０ａおよび２０ｂの温度制御処理を示すフローチャートである。
【００４２】
ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂには図示しない温度センサが設けられており、制御部１００はこの温度センサで検出した温度が設定温度Ｔｓとなるようにヒータ２０ａおよび２０ｂによる加熱を行う（Ａ−１：Ｎｏ、Ａ−２）。この設定温度Ｔｓは、包装袋５の材質に応じて予め定めて、制御部１００の図示しない不揮発性メモリに記憶しておけばよい。合成樹脂製の包装袋５の材質がＰＥＴ／・・・／ＬＤＰＥ系の多層構造であれば、設定温度Ｔｓをたとえば１２０℃程度に設定する。この設定温度Ｔｓは、後述の最適設定温度帯の範囲内のものである。
【００４３】
ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度が設定温度Ｔｓになったならば（Ａ−１：Ｙｅｓ）、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂにより充填包装袋５０のヒートシールを行う（Ａ−３）。
【００４４】
続いて、温度センサ１８および１９によって、包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度Ｔｍを検出する（Ａ−４）。この温度Ｔｍは、包装体５００の横幅における部分的なヒートシール不良を防ぐため、包装体５００の横幅の各箇所での数値を採用するのがよい。
【００４５】
本実施の形態では、ヒートシールが良好に行われる温度範囲（すなわち最適設定温度帯）を予め設定し、制御部１００の図示しない不揮発性メモリに記憶しておく。この温度範囲は、包装袋５の材質に応じて定めればよい。この温度範囲について図７、図８および図９を参照しながら以下に説明する。
【００４６】
ヒートシール包材のシール強度は、ＪＩＳ（JIS Z 0238）により、15〜20mm幅の試験片を引っ張り試験することが定められている。
【００４７】
図７は、従来の方法を説明するものであって、ヒートシールバーの設定温度毎にヒートシール強度を測定したヒートシールカーブを示す図である。なお、ここで使用した包材の構成は、ＰＥＴ１２μｍ／ＰＥ２０μｍ／ＬＤＰＥ４０μｍであり、フィルムのＬＤＰＥ側の面を互いに接触するように２枚重ねてヒートシールを施す。
【００４８】
図７中で、例えば「ＰＡ４（４０ｒｐｍ）」とあるのは、パッキングマシン４号機にて毎分４０回でヒートシール包装を実施した場合のことであり、また、「ヒートシールテスター０．３ＭＰａ」とあるのは、テスター産業株式会社製のヒートシールテスター（ＴＰ−７０１−Ｂ）を用いて、圧力０．３ＭＰａのもとでフィルム２枚を重ねてヒートシールを施した場合のことである。
【００４９】
図７によれば、ヒートシールバーの設定温度毎にヒートシール強度が定まることが分かるので、従来は、この曲線を利用してヒートシールバーの設定温度を定めていた。この方法は、一般によく使用される包材のシール強度確認方法である。ただし、これは、１つの包材に対してであっても、機械の種類や、回転数等の運転条件、あるいはシール面の圧力ムラやヒートシールバー表面へのテフロン（登録商標）テープの貼り付け（ヒートシールバーへの包材付着防止が目的）等の諸条件により、多数のヒートシールカーブが存在してしまうことを示している。また、このヒートシールカーブは包材温度や外気、装置の暖まり等の外乱によっても変動するため、機械の運転条件の最適化には利用できなかった。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、以下に示す方法によって、運転条件の最適化を行う。まず、最適ヒートシール温度帯を求める。
【００５１】
図８は、ヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度と、その温度でヒートシールされた箇所を剥がそうとしたときに剥がれずに耐え得る引張り応力（ヒートシール強度）との関係を示すグラフである。すなわち、この曲線が温度−強度曲線である。ヒートシール強度は図７と同様にＪＩＳ（JIS Z 0238）により測定したものである。
【００５２】
図８に示すグラフは、包装袋５の材質は図７の場合と同じにして、温度などが異なる環境で行った４つの実験のデータを表したもので、ヒートシール箇所５００ａの温度が９０℃〜１３０℃あれば十分な引張り応力が得られていることが分かる（最適ヒートシール温度帯（ここではヒートシールによるものであるため最適ヒートシール温度帯と呼ぶ））。一方９０℃以下であると疑似接着と呼ばれる状態で剥がれ易くなっており（疑似接着危険領域）、１３０℃以上であると、温度が高すぎて部分的にちぎれてしまったり（エッジ切れ）、ヒートシール部分が薄くなってしまったり（薄肉化）する問題が生じる（エッジ切れ薄肉化危険領域）。
【００５３】
図８を参照すると、この曲線は、その傾きが変わる折れ曲がり点を３つ有する特性を有し、包装袋５のヒートシール箇所５００ａの温度が低いほうから見て、曲線が立ち上がる箇所の折れ曲がり点（第１の折れ曲がり点）を過ぎた次の折れ曲がり点（第２の折れ曲がり点）までが疑似接着危険領域であり、その後の折れ曲がり点（第３の折れ曲がり点）までが最適ヒートシール温度帯であり、その後がエッジ切れ薄肉化危険領域である。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、ヒートシールが良好に行われる温度範囲である最適ヒートシール温度帯として９０℃〜１３０℃（図８参照）を制御部１００の図示しない不揮発性メモリに記憶しておく。
【００５５】
図９は、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの設定温度と、その際のヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度との関係を示すグラフである。すなわち、この曲線が設定温度曲線である。
【００５６】
この設定温度曲線は、包装体５００をヒートシールした直後のヒートシール箇所５００ａの温度を、図８を参照して求めた最適ヒートシール温度帯にするためには、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの設定温度をどのようにすればよいかを求めるためのものである。この図９に、最適ヒートシール温度帯をあてはめることにより、最適設定温度帯を求めることができる。
【００５７】
図９によれば、ヒートシールバーの設定温度ｘとヒートシール直後の包材温度ｙは、一次関数で表すことができ、ｙ＝０．８５５１ｘ−１１．６７６となっていることが分かる。それを書き換えるとｘ＝１．１６９５ｙ＋１３．６５５となり、例えばヒートシール直後の包材温度を１００℃にしたいときは、ｙに１００を代入して、ｘ＝１３０、つまりヒートシールバーを１３０℃に設定すれば良いということになる。
【００５８】
【数１】
この例では、最適ヒートシール温度帯（ｙ）が９０℃〜１３０℃であるとすると、最適設定温度帯（ｘ）はおよそ１２０℃〜１７０℃となる。
【００５９】
図６の説明に戻り、ステップ（Ａ−５）では、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｉ（ここでは９０℃）より高いかを判定する。
【００６０】
検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｉ（ここでは９０℃）より高くなければ（Ａ−５：Ｎｏ）、不良品であると判定し（Ａ−６）、その包装体５００をフリッパ装置４ｂによってはじく（Ａ−７）。その後、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度を高めるように、前述の数１における係数（ここでは、１．１６９５）を（Ｔｉ−Ｔｍ）に乗じ、これを設定温度Ｔｓに足し、新たな設定温度Ｔｓとし（Ａ−８）、まだ運転中であれば（Ａ−１４：Ｙｅｓ）、ステップ（Ａ−１）に戻り、ステップ（Ａ−８）で更新した設定温度Ｔｓを用いて処理を継続する。
【００６１】
ステップ（Ａ−５）において、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｉより高ければ（Ａ−５：Ｙｅｓ）、次にステップ（Ａ−９）では、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の上限値Ｔｈ（ここでは１３０℃）より低いかを判定する。
【００６２】
検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の上限値Ｔｈ（ここでは１３０℃）より低くなければ（Ａ−９：Ｎｏ）、不良品であると判定し（Ａ−１０）、その包装体５００をフリッパ装置４ｂによってはじく（Ａ−１１）。その後、ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度を低めるように、前述と同じ係数（ここでは、１．１６９５）を（Ｔｍ−Ｔｈ）に乗じ、これを設定温度Ｔｓから引き、新たな設定温度Ｔｓとし（Ａ−１２）、まだ運転中であれば（Ａ−１４：Ｙｅｓ）、ステップ（Ａ−１）に戻り、ステップ（Ａ−１２）で更新した設定温度Ｔｓを用いて処理を継続する。
【００６３】
ステップ（Ａ−９）において、検出温度Ｔｍが最適ヒートシール温度帯の下限値Ｔｈより低ければ（Ａ−９：Ｙｅｓ）、良品であると判定し（Ａ−１３）、その包装体５００をコンベヤ４ａによって搬送し、まだ運転中であれば（Ａ−１４：Ｙｅｓ）、ステップ（Ａ−１）に戻る。
【００６４】
ステップ（Ａ−１４）において、処理完了したならば（Ａ−１４：Ｎｏ）終了である。
【００６５】
なお、本発明は、包装袋５としてさまざまな形態の袋に対して適用することができ、４方シール袋（全周にヒートシールを行うもの）、３方シール袋（３辺にヒートシールを行うもの）、３方背貼りシール袋（トップ＋ボトム＋背中の合掌貼りの３方でヒートシールを行うもの）、チューブロール袋（インフレーションチューブのトップとボトムでヒートシールを行うもの）、ガゼット袋などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施の形態による充填包装装置の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示した充填包装装置１のヒートシール装置１７を示す概略斜視図である。
【図３】図２に示したヒートシール装置１７を側方から見た断面図である。
【図４】図１に示した充填包装装置１の温度センサ１８を示す概略斜視図である。
【図５】制御部１００による制御に関する構成のブロック図をである。
【図６】制御部１００によるヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの温度制御処理を示すフローチャートである。
【図７】ヒートシールバーの設定温度毎にヒートシール強度を測定した、従来のヒートシールカーブを示す図である。
【図８】ヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度と、ヒートシールされた箇所を剥がそうとしたときに剥がれずに耐え得る引張り応力との関係を示すグラフである。
【図９】ヒートシールバー１７ａおよび１７ｂの設定温度と、その際のヒートシール直後の包装体５００のヒートシール箇所５００ａの温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１ 充填包装装置
２ 給袋部
２ａ コンベヤ
３ 本体部
４ 排出部
４ａ コンベヤ
４ｂ フリッパ装置
５ 包装袋
７ 充填部
８ ロータリー
１５、１６ 爪
１７ ヒートシール装置
１７ａ、１７ｂ ヒートシールバー
１８、１９ 温度センサ
２０ａ、２０ｂ ヒータ
５０ 充填包装袋
１００ 制御部
５００ 包装体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製の包装袋の開口部を一対のヒートシールバーの間で挟持してシール部を形成するヒートシール方法であって、
ヒートシール直後の前記シール部の温度と、該シール部のシール強度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である温度−強度曲線を作成する工程と、
前記温度−強度曲線の第２の折れ曲がり点と第３の折れ曲がり点との間の区間の温度帯である最適ヒートシール温度帯を求める工程と、
ヒートシール時の前記ヒートシールバーの設定温度と、ヒートシール直後の前記シール部の温度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である設定温度曲線を作成する工程と、
前記設定温度曲線に基づいて、前記最適ヒートシール温度帯に対応する前記ヒートシールバーの設定温度帯である最適設定温度帯を求める工程と、
前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成する工程と、
を有することを特徴とするヒートシール方法。
【請求項２】
前記シール部を形成する工程において、
前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該設定がされた状態で該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成し、該形成されたシール部の温度を測定し、該測定された温度と前記最適ヒートシール温度帯とを比較して該シール部の良否判定を行い、否と判定された場合には、前記シール部の温度を前記最適ヒートシール温度帯とすべく前記ヒートシールバーの設定温度を調節する、
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシール方法。
【請求項３】
ヒートシール直後の前記シール部の温度として、該シール部の表面温度を用い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方法。
【請求項１】
合成樹脂製の包装袋の開口部を一対のヒートシールバーの間で挟持してシール部を形成するヒートシール方法であって、
ヒートシール直後の前記シール部の温度と、該シール部のシール強度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である温度−強度曲線を作成する工程と、
前記温度−強度曲線の第２の折れ曲がり点と第３の折れ曲がり点との間の区間の温度帯である最適ヒートシール温度帯を求める工程と、
ヒートシール時の前記ヒートシールバーの設定温度と、ヒートシール直後の前記シール部の温度との関係を予め測定して該関係を表す曲線である設定温度曲線を作成する工程と、
前記設定温度曲線に基づいて、前記最適ヒートシール温度帯に対応する前記ヒートシールバーの設定温度帯である最適設定温度帯を求める工程と、
前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成する工程と、
を有することを特徴とするヒートシール方法。
【請求項２】
前記シール部を形成する工程において、
前記ヒートシールバーの設定温度を前記最適設定温度帯内に設定し、該設定がされた状態で該ヒートシールバーによって前記包装袋の開口部を挟持して前記シール部を形成し、該形成されたシール部の温度を測定し、該測定された温度と前記最適ヒートシール温度帯とを比較して該シール部の良否判定を行い、否と判定された場合には、前記シール部の温度を前記最適ヒートシール温度帯とすべく前記ヒートシールバーの設定温度を調節する、
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシール方法。
【請求項３】
ヒートシール直後の前記シール部の温度として、該シール部の表面温度を用い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方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１３２２９０（Ｐ２０１０−１３２２９０Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０７１５９（Ｐ２００８−３０７１５９）
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（３９８０１２３０６）日清フーズ株式会社 (139)
【出願人】（０００２２６９９８）株式会社日清製粉グループ本社 (125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（３９８０１２３０６）日清フーズ株式会社 (139)
【出願人】（０００２２６９９８）株式会社日清製粉グループ本社 (125)
【Ｆターム（参考）】
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