熱封止装置およびこれを備えた包装装置
【課題】包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能な熱封止装置およびこれを備えた包装装置を提供する。
【解決手段】製袋包装機１は、前側シールジョー５１Ａと、後側シールジョー５１Ｂと、凸部６１と、を備えている。前側シールジョー５１Ａは、加熱面に形成された歯溝６０Ａを有している。後側シールジョー５１Ｂは、前側シールジョー５１ＡとともにフィルムＦを挟み込む際に、前側シールジョー５１Ａ側の歯溝６０Ａと係合する歯溝６０Ｂを有している。凸部６１は、前側シールジョー５１Ａあるいは後側シールジョー５１Ｂの少なくとも一方の歯溝６０Ａ，６０Ｂを形成する面に配置されており、前側シールジョー５１Ａと後側シールジョー５１Ｂとが互いに対向する方向に交差する方向に突出している。
【解決手段】製袋包装機１は、前側シールジョー５１Ａと、後側シールジョー５１Ｂと、凸部６１と、を備えている。前側シールジョー５１Ａは、加熱面に形成された歯溝６０Ａを有している。後側シールジョー５１Ｂは、前側シールジョー５１ＡとともにフィルムＦを挟み込む際に、前側シールジョー５１Ａ側の歯溝６０Ａと係合する歯溝６０Ｂを有している。凸部６１は、前側シールジョー５１Ａあるいは後側シールジョー５１Ｂの少なくとも一方の歯溝６０Ａ，６０Ｂを形成する面に配置されており、前側シールジョー５１Ａと後側シールジョー５１Ｂとが互いに対向する方向に交差する方向に突出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性の包装体の端部を熱封止して商品を包装する熱封止装置およびこれを備えた包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
袋を製造しながら袋の内部にスナック菓子などの被包装物を充填して製袋包装する包装装置として、製袋包装機が提供されている。
【０００３】
例えば、ピロー包装機と呼ばれる製袋包装機では、熱可塑性の包装体としてフィルムロールから送り出されたシート状のフィルムをフォーマおよびチューブによって筒状に成形し、縦シール機構のヒータベルトに接触させて筒状フィルムの重ねられた縦の縁を熱シール（熱封止）して筒状フィルムとする。そして、最終的に袋となる筒状フィルムの内部にチューブから被包装物を充填し、チューブ下方の横シール機構によって袋の上端部と後続の袋の下端部とにまたがって熱シールした後、その熱シール部分（横シール部分）の中央をカッタで切断する。
【０００４】
このような製袋包装機によって生産される商品は、包装物におけるシール部分の良否が、被包装物を酸化させたり、腐敗させたりする原因となっている。そこで、袋内部の機密性を高めるためのエアリーク（気体漏れ）対策として、様々な提案が行われている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、一対のシールジョーにおいて、互いに対向する方向において盛り上がった部分を設ける封止装置が開示されている。これによれば、フィルムにかける圧力を高めることによって、気密性を確保した良好なシール状態を形成することができる。
【特許文献１】特表２００６−５０２９２０（平成１８年１月２６日公表）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の封止装置では、以下に示すような問題点を有している。
【０００７】
すなわち、フィルムの特性、例えば、シーラント層が薄いフィルムの場合、シール部分の圧力を高めるだけでは、エアリークを防止することができなかった。そこで、フィルムを溶かすことによって切断する溶断ナイフ（ホットナイフ）を使用して、切断端部を溶かすことによって機密性を確保するという方法が一般的に行われていた。ところが、この方法はコストがかかり、また、ミシン目連袋を生産することができないという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能な熱封止装置およびこれを備えた包装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る熱封止装置は、商品を包装するフィルムの搬送経路を挟み込むように配置されており、互いに対向する加熱面を有する一対のシール部材の間にフィルムを挟み込むことによって、フィルムの一部をシールする熱封止装置であって、第１シール部材と、第２シール部材と、凸部と、を備えている。第１シール部材は、加熱面に形成された溝部を有している。第２シール部材は、第１シール部材とともにフィルムを挟み込む際に、第１シール部材側の溝部と係合する溝部を有している。凸部は、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方の加熱面に配置されており、第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出している。
【００１０】
ここでは、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方の加熱面に、第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出した凸部が配置されている。
【００１１】
なお、ここでいう第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向とは、第１シール部材と第２シール部材とがフィルムを挟み込むために移動する方向に交差する方向であって、フィルムの搬送方向に略平行な方向を含んでいる。
【００１２】
従来、シール部材が互いに対向する面に溝部、すなわち、互いに対向する方向に対する高さに変化を設け、圧力を高めることによって気密性の高いシールを行うことが一般的に行われていた。ところが、シーラント層の薄いフィルムに対して上記のように圧力を高めてシールを行うと、フィルムがフィルムの幅方向に沿って切断されてしまう。このため、薄いフィルムによって商品を包装する場合には、上記従来の方法を採用することができず、溶断ナイフを使用して、切断端部を溶着させることによって気密性を確保するという方法を採用しなければならなかった。
【００１３】
そこで、本発明においては、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方の加熱面に、第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出する凸部を設けている。言い換えれば、フィルムの搬送方向に対して略平行な方向に突出する凸部を設けている。
【００１４】
これにより、シーラント層が薄いフィルム（以下、薄いフィルムと示す）と、シーラント層が薄いものでなく一般的なフィルム、つまり、溝部の係合による圧力では切断されないようなフィルム（以下、厚いフィルムと示す）とに対して、凸部は、それぞれ以下の作用効果を及ぼす。
【００１５】
薄いフィルムに対しては、上記凸部を設けることによってシール部材が互いに対向する溝部の頂点部分を面状にすることができるので、溝部の係合による圧力を緩和することが可能となる。このため、凸部が設けられた位置のシール部材と当接するフィルムの一部分は切断されず、フィルムの幅方向に沿って完全に切断されることがなくなる。また、凸部がない位置のシール部材と当接するフィルムの一部分は溝部の頂点部分と当接するため切断されるが、溶着による溶断効果によって気密性を高いシールを行うことができる。すなわち、フィルムの幅方向に沿った一部を切断し、その部分の溶断効果によって気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００１６】
一方、厚いフィルムに対しては、上記凸部を設けることによってフィルムとシール部材の加熱面との接触面積を増やすことができるので、溝部の係合時におけるシール部分の面積を増やすことが可能となる。このため、良好なシール状態を形成することができ、気密性の高いシールを施すことを可能としている。すなわち、本発明の熱封止装置においては、薄いフィルムに対しても、厚いフィルムに対しても、気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００１７】
この結果、包装物の特性に関わらず、袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能となる。
【００１８】
第２の発明に係る熱封止装置は、第１の発明に係る熱封止装置であって、第１シール部材および第２シール部材の加熱面には、フィルムを挟み込む際に互いに係合する溝部が形成されており、凸部は、溝部を形成する面に配置されている。
【００１９】
ここでは、第１シール部材および第２シール部材の加熱面には、フィルムを挟み込む際に互いに係合する、例えば、歯溝形状の溝部が形成されており、凸部は、その溝部を形成する面に配置されている。
【００２０】
これにより、包装物の特性に関わらず、シール部分における気密性の高いシールを行うことが可能となる。また、溝部を形成する面がフィルムの搬送方向に対して斜めであれば、第１シール部材あるいは第２シール部材がフィルムを挟み込む方向に交差する方向に突出する凸部を容易に形成することが可能となる。
【００２１】
なお、溝部を形成する面に凸部を設ける際に、フィルムを挟み込む方向に突出する溝部の頂点に隣接して凸部を設けた場合には、溝部の係合による圧力を緩和する効果が大きくなる。また、上記溝部の頂点から離れた位置に凸部を設けた場合には、溝部の係合時におけるシール部分の面積を増やす効果が大きくなる。
【００２２】
第３の発明に係る熱封止装置は、第１または第２の発明に係る熱封止装置であって、凸部は、フィルムが３枚以上重なった位置に配置されている。
【００２３】
ここでは、溝部の表面に形成される凸部が、例えば、縦シール部分等のフィルムが３枚以上重なった位置（以下、フィルムが３枚以上重なった位置を２枚のフィルムを重ね合わせてシールする位置と区別してフィルム重合部と示す）をシールする部分に形成されている。
【００２４】
これにより、特にエアリークが発生しやすいフィルム重合部である、例えば、縦シール部やエッジ部（ヘム部）のフィルム重合部において、シール部材と加熱面との接触面積を増やすことによって良好な状態でシールすることが可能となるので、袋内の気密性を確保することがより確実となる。
【００２５】
第４の発明に係る熱封止装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る熱封止装置であって、第１シール部材および第２シール部材の少なくとも一方に配置された凸部に対応する他方の第２シール部材および第１シール部材における位置に配置された凹部をさらに備えている。
【００２６】
ここでは、第１シール部材の溝部に凸部が形成されている場合には、第１シール部材の溝部に形成された凸部がフィルムを圧接する際に接触する第２シール部材の溝部の位置に、凹部が形成されている。また、第２シール部材の溝部に凸部が形成されている場合には、第２シール部材の溝部に形成された凸部がフィルムを圧接する際に接触する第１シール部材の溝部に、凹部が形成されている。
【００２７】
これにより、フィルムの圧接時において、第１シール部材と第２シール部材とによって凹凸の係合部が形成されるので、凹凸の係合部にフィルムを挟持することによって、シール部材の加熱面との接触面積をさらに確実に増やすことが可能となる。
【００２８】
第５の発明に係る熱封止装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る熱封止装置であって、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方に設けられており、フィルムに対してミシン目を形成するミシン目形成部をさらに備えている。
【００２９】
ここでは、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方は、フィルムに対してミシン目を形成することが可能な、例えば、ミシン目形成カッタを備えている。
【００３０】
ここで、ミシン目連袋仕様の熱封止装置においては、フィルムの幅方向に横シールした後、その部分をミシン目形成用のカッタでミシン目を形成し、上下の製品を分離し易くしている。しかし、包装材に薄いフィルムを使用する場合には、袋内部の気密性を確保するために、フィルムを溶着しながら上下の製品を切断（溶断）する溶断ナイフを使用する必要があった。このため、包装物に薄いフィルムを使用した場合、上下の製品がつながった状態でミシン目を入れるミシン目連袋製品を生産することができなかった。
【００３１】
ところが、本発明の熱封止装置においては、溶断ナイフによる気密性確保の対策を講じなくても気密性を確保した横シールを行うことが可能である。これにより、薄いフィルムによる包装として使用する場合であっても、ミシン目連袋の製品を生産することが可能である。すなわち、ミシン目連袋の製品を生産する場合に、本発明の熱封止装置を適用することは非常に効果が高い。
【００３２】
第６の発明に係る包装装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る熱封止装置を備えている。
【００３３】
ここでは、例えば、包装装置の一つである製袋包装機が、上記に述べたような熱封止装置を備えている。これにより、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を確保した製品を生産することが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る熱封止装置およびこれを備えた包装装置によれば、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施形態に係る横シール機構（熱封止装置）を含む製袋包装機（包装装置）について、図１〜図７を用いて説明すれば以下の通りである。
【００３６】
［製袋包装機１の全体構成］
本発明の一実施形態に係る製袋包装機１は、ポテトチップス等の被包装物Ｃを袋詰めする機械であり、図１および図２に示すように、主として、被包装物Ｃの袋詰めを行う本体部分である製袋包装ユニット５と、この製袋包装ユニット５に袋となるフィルムを供給するフィルム供給ユニット６とから構成されている。また、製袋包装ユニット５の前面には操作スイッチ類７が配置されており、この操作スイッチ類７を操作する操作者が視認できる位置に操作状態を示す液晶ディスプレイ８が配置されている。
【００３７】
フィルム供給ユニット６は、後述する製袋包装ユニット５の成形機構１３にシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、ここでは製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。このフィルム供給ユニット６にはフィルムＦが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムＦが繰り出される。
【００３８】
製袋包装ユニット５は、図１〜図３に示すように、シート状で送られてくるフィルムＦを筒状に成形する成形機構１３と、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構１４と、筒状フィルムＦの重ね合わせ部分を縦にシール（熱封止）する縦シール機構１５と、筒状フィルムＦを横にシール（熱封止）することで袋の上下端を閉止する横シール機構１６と、これらの各機構を支える支持フレーム１２と、から構成されている。また、支持フレーム１２の周囲には、ケーシング９が取り付けられている。
【００３９】
［製袋包装ユニット５の詳細構成］
成形機構１３は、図２および図３に示すように、チューブ３１と、フォーマ３２とを有している。
【００４０】
チューブ３１は、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。チューブ３１は、平面的に天板２９の中央の開口部分に配置され、図示しないブラケットを介してフォーマ３２と一体にされている。このチューブ３１の上端の開口部には、コンピュータスケール２から計量された被包装物Ｃが投入される。
【００４１】
フォーマ３２は、チューブ３１を取り囲むように配置されている。このフォーマ３２の形状は、フィルム供給ユニット６から送られてきたシート状のフィルムＦがフォーマ３２とチューブ３１との間を通るときに筒状に成形されるような形状とされている。このフォーマ３２も、図示しない支持部材を介して支持フレーム１２に固定されている。
【００４２】
プルダウンベルト機構１４と縦シール機構１５とは、天板２９から吊り下げられているレール４０に支持されており、チューブ３１を両側から挟むように配置されている。これらの機構１４，１５は、チューブ３１が取り付けられるときに、レール４０に沿って移動して位置合わせがされる。
【００４３】
プルダウンベルト機構１４は、チューブ３１に巻き付いた筒状フィルムＦを吸着して下方に搬送する機構であり、主として、駆動ローラ４１および従動ローラ４２と、吸着機能を有するベルト４３とから構成されている。なお、ここでは、駆動ローラ４１等を回転させる駆動モータの図示を省略している。
【００４４】
縦シール機構１５は、チューブ３１に巻き付いている筒状フィルムＦの重なり部分を、一定の加圧力でチューブ３１に押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。この縦シール機構１５は、ヒータや、ヒータにより加熱され筒状フィルムＦの重なり部分に接触するヒータベルト等を有している。また、縦シール機構１５は、図示しないが、ヒータベルトをチューブ３１に近づけたり遠ざけたりするための縦シール駆動部も備えている。
【００４５】
横シール機構１６は、図３に示すように、ヒータベルト等を内蔵する一対のシールジョー（前側シールジョー（第１シール部材）５１Ａ，後側シールジョー（第２シール部材）５１Ｂ）と、後側シールジョー５１Ｂに内蔵されたミシン目カッタ（ミシン目形成部）５３と、図示しないが、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂを筒状フィルムＦに近づけたり遠ざけたりするための横シール駆動部とを含むように構成されている。横シール機構１６は、筒状フィルムＦの搬送方向に対して上側から下側に移動する。また、横シール機構１６は、同時に、フィルムＦに圧接する方向に移動する。この圧接の際における一対のシールジョー５１Ａ，５１ＢのフィルムＦに対する圧力と、熱とにより、フィルムＦの圧接された部分に横シールが施される。一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂは、フィルムＦに対して圧接した後、それ以上筒状フィルムＦに接近することなく、フィルムＦと略同一速度で下方に移動する。そして、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂは、所定距離下方に移動した後、互いに離反しながら上方に移動する。（いわゆる、Ｄモーション移動）。これにより、フィルムＦの移送を横シールの度に停止することなく、連続送りしながら熱封止できるようにしている。なお、横シール機構１６については、後段にて詳述する。
【００４６】
（横シール機構１６の詳細）
一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂは、図３に示すように、左右側方向に延びた熱伝導率の高い金属素材で形成されており、図４に示すように、ヒータ５４・・・５４が左右側方向に挿通されている。シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面には、内蔵されたヒータ５４によって加熱されるシール面が形成されている。筒状フィルムＦは、前側シールジョー５１Ａと後側シールジョー５１Ｂとによって挟み込まれることによって熱シールされる。
また、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面には、相互に係合するように多数の歯溝（溝部）６０Ａ、６０Ｂが設けられており、筒状フィルムＦを圧接して加熱するシール面を形成している。そして、前側シールジョー５１Ａに設けられている歯溝６０Ａと、後側シールジョー５１Ｂに設けられている歯溝６０Ｂとが筒状フィルムＦを挟んで係合して熱シールを行う。
【００４７】
一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂには、それぞれ左右側方向に沿ってスリット５２が設けられており、後側シールジョー５１Ｂのスリット５２内に、筒状フィルムＦの左右側方向（フィルム幅方向）にミシン目を形成するミシン目カッタ５３が格納されている。ミシン目カッタ５３は、図示しないエアシリンダ等によって移動させられることにより、後側シールジョー５１Ｂのスリット５２から前側シールジョー５１Ａに向けて突出し、前側シールジョー５１Ａと後側シールジョー５１Ｂとによって圧接された筒状フィルムＦに対してミシン目を形成する。
【００４８】
次に、図５，図６を用いて、歯溝６０Ｂを形成する溝面に配置されている凸部６１について説明する。
【００４９】
後側シールジョー５１Ｂに設けられている歯溝６０Ｂを形成する溝面には、凸部６１が、後側シールジョー５１Ｂの左右側方向に沿って配置されている。そして、凸部６１は、図５に示すように、歯溝６０Ｂを形成する溝面に対して略直交する方向に突出している。また、凸部６１は、図６に示すように、筒状フィルムＦと対向する面、すなわち、筒状フィルムＦの搬送方向に略平行方向に突出している。このため、凸部６１が設けられた位置における筒状フィルムＦに対向する面（図６：Ａ部）の歯溝６０Ｂは、筒状フィルムＦの搬送方向と略平行な面を有する形状となっている。一方、凸部６１が配置されていない位置における筒状フィルムＦに対向する面の歯溝６０Ｂの形状は角状である。
【００５０】
このように、左右側方向に沿って凸部６１が配置されている歯溝６０Ｂによって筒状フィルムＦを圧接すると、シーラント層が薄いフィルムＦを使用する場合には、筒状フィルムＦの幅方向（左右側方向）に沿って切断された箇所と切断されない箇所とが形成される。これは、凸部６１が配置されていない位置の歯溝６０Ｂと当接する部分が鋭角状であり、筒状フィルムＦに対して強い圧力を与えてフィルムＦを切断することによる。また、切断された部分は、切断面の溶着による溶断効果によってシール部分の気密性を高めることができる。
【００５１】
また、シーラント層が薄いものでなく一般的なフィルム、つまり、歯溝６０Ａ，６０Ｂの係合による圧力では切断されないようなフィルム（以下、厚いフィルムＦ１と示す）を使用する場合には、凸部６１を設けることによってフィルムＦ１と後側シールジョー５１Ｂの加熱面とのフィルム幅方向における接触面積を増やしシール部分の面積を増やすことが可能となる。このため、良好なシール状態を形成することができ、気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００５２】
なお、凸部６１が溝面に対して略直角方向に突出している方向は、後側シールジョー５１Ｂが、筒状フィルムＦを圧接するために移動する方向ではなく、その方向とは直交する方向、すなわち、筒状フィルムＦの搬送方向に近い向きであって、歯溝６０Ｂを形成する溝面の角度等によって変化する。
【００５３】
一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂの左右側方向における略中心付近は、図７に示すように、熱シールする際に一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖを圧接する部分に該当する。すなわち、本実施形態の製袋包装機１においては、筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖが、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの左右側方向における中心付近に搬送されてくるようになっている。これにより、一般的に、シール不良が発生しやすい縦シール部分Ｓｖの横シール箇所Ｓｈｖに対して、凸部６１が接触することになる。このため、本実施形態の製袋包装機１において厚いフィルムＦ１を使用する場合には、筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖの横シール箇所Ｓｈｖにおいて、後側シールジョー５１Ｂの加熱面と筒状フィルムＦとの接触面積が増えることとなり、気密性の高いシールを行うことができる。
【００５４】
［製袋包装機１の動作］
次に、製袋包装機１の一連の動作について、図３〜図７を用いて説明する。
【００５５】
フィルム供給ユニット６から成形機構１３に送られたシート状のフィルムＦは、図３に示すように、フォーマ３２からチューブ３１に巻き付けられて筒状に成形され、そのままプルダウンベルト機構１４によって下方に搬送される。そして、フィルムＦはチューブ３１に巻き付けられた状態において両端部が周面上で重ね合わせられた状態となり、その重ね合わせ部分が縦シール機構１５によって縦にシールされる。
【００５６】
縦にシールされて円筒形状となった筒状フィルムＦは、チューブ３１を抜けて横シール機構１６へと降りていく。また、このときには筒状フィルムＦの移動と同時に、被包装物Ｃの固まりがコンピュータスケール２からチューブ３１を通って落下してくる。
【００５７】
次に、横シール機構１６において、図３に示すように、筒状フィルムＦ内に被包装物Ｃが存在する状態で、その袋Ｂの上端および被包装物Ｃが存在する袋Ｂの上部の袋Ｂの下端の部分が、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂによって圧接され、横シールされる。このとき、筒状フィルムＦは、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面に設けられている多数の歯溝６０Ａ、６０Ｂによって圧接される。
【００５８】
本実施形態では、図５，図６に示すように、後側シールジョー５１Ｂの加熱面に、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向と直交する方向に突出する凸部６１を設けている。このため、シールジョー５１Ａ，５１Ｂによってシールされる時には、図６に示すように、筒状フィルムＦは、歯溝６０Ｂの頂点部分がなくなったＡ部と当接する。また、筒状フィルムＦの幅方向において凸部６１は、後側シールジョー５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部Ｓｖを当接する位置に配置されている。このため、筒状フィルムＦが３枚以上重なっている場所と凸部６１とが当接する。
【００５９】
そして、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂによって圧接され、横シールされた筒状フィルムＦは、後側シールジョー５１Ｂのスリット５２に格納されたミシン目カッタ５３によって、横シール部分のほぼ中央部を左右側方向にミシン目が形成される。これによって、隣接する袋Ｂの間にミシン目が形成されて、消費者が袋Ｂの一つ一つを切り離し易くなったミシン目連袋製品を生産することが可能となる。
【００６０】
［製袋包装機１の特徴］
（１）
本実施形態の製袋包装機１は、後側シールジョー５１Ｂの加熱面に、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向ではなく、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向と交差する方向に突出する凸部６１が配置されている。つまり、図５に示すように、前後側方向に交差する方向である上下側方向に突出している。言い換えれば、筒状フィルムＦの搬送方向に対して略平行な方向に突出する凸部６１を配置している。
【００６１】
本実施形態の製袋包装機１においては、後側シールジョー５１Ｂの加熱面に、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向と直交する方向に突出する凸部６１を設けることによって、歯溝６０Ａ，６０Ｂの係合による圧力を緩和して筒状フィルムＦが切断されない部分を設けている。
【００６２】
これにより、薄いフィルムＦを本実施形態の製袋包装機１に使用した場合、左右側方向に沿って凸部６１が配置されている歯溝６０Ｂによって筒状フィルムＦを圧接することによって、筒状フィルムＦの幅方向（左右側方向）に沿って切断された箇所と切断されない箇所とが形成される。そして、切断された部分は、切断面の溶着による溶断効果によってシール部分の気密性を高めることができる。
【００６３】
また、厚いフィルムＦ１を本実施形態の製袋包装機１に使用した場合、凸部６１を設けることによって厚いフィルムＦ１と後側シールジョー５１Ｂの加熱面との接触面積をフィルムＦ１幅方向に増やし、シール部分の面積を増やすことが可能となる。このため、良好なシール状態を形成することができ、気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００６４】
この結果、薄いフィルムＦであっても厚いフィルムＦ１であっても、袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することを可能としている。
【００６５】
（２）
本実施形態の製袋包装機１では、前側シールジョー５１Ａおよび後側シールジョー５１Ｂの加熱面には、筒状フィルムＦを挟み込む際に互いに係合する歯溝６０Ａ，６０Ｂが形成されており、凸部６１は、歯溝６０Ｂを形成する溝面に配置されている。
【００６６】
これにより、前側シールジョー５１Ａあるいは後側シールジョー５１Ｂが筒状フィルムＦを挟み込む方向（前後側方向）に交差する方向（上下側方向）に突出する凸部６１を容易に形成することを可能としている。
【００６７】
（３）
本実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が配置されている左右側方向おける後側シールジョー５１Ｂの略中心付近は、図７に示すように、熱シールする際に一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖを圧接する部分に該当している。すなわち、凸部６１は、筒状フィルムＦが３枚以上重なった位置に配置されている。
【００６８】
これにより、一般的にシール不良が発生しやすい縦シール部分Ｓｖの横シール箇所Ｓｈｖに対して、凸部６１が接触することとなる。この結果、後側シールジョー５１Ｂの加熱面と筒状フィルムＦとの接触面積が増えることとなり、気密性の高いシールを行うことができる。
【００６９】
（４）
本実施形態の製袋包装機１では、後側シールジョー５１Ｂが、筒状フィルムＦに対して上下の製品を分離し易くするためのミシン目を形成するミシン目カッタ５３を有している。
【００７０】
本実施形態の製袋包装機１においては、溶断ナイフによる気密性確保の対策を講じなくても気密性を確保した横シールを行うことが可能となるので、薄いフィルムによる包装であっても、溶断ナイフの代わりにミシン目カッタ５３を配備して、ミシン目連袋の製品を生産することを可能としている。
【００７１】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７２】
（Ａ）
上記実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面に相互に係合するように設けられた歯溝６０Ｂを形成する面に設けられている例を挙げて説明した。また、上記実施形態において凸部６１が形成される歯溝６０Ｂを形成する溝面は、後側シールジョー５１Ｂの歯溝６０Ｂを形成する溝面の左右側方向から見た断面形状が、図５に示すような角度を有する三角形や台形である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７３】
凸部が形成される溝面については、その有無、あるいは、溝面の形状を問うものではない。シールジョーが互いに対向する方向と交差する方向、すなわち、上下側方向に突出するような凸部が配置されていれば、上記の実施形態に係る製袋包装機１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（Ｂ）
上記実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が、後側シールジョー５１Ｂの歯溝６０Ｂを形成する面に配置されており、シールジョー５１Ａ，５１Ｂが互いに筒状フィルムＦを挟み込んだ時に凸部６１に対応する前側シールジョー５１Ａにおける歯溝６０Ａの面には、凹凸が形成されていない例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
例えば、図８に示すように、後側シールジョー（第２シール部材）１５１Ｂの歯溝（溝部）１６０Ｂを形成する面と、前側シールジョー（第１シール部材）１５１Ａ側の歯溝（溝部）１６０Ａを形成する面との両方に凸部１６１Ａ，１６１Ｂを配置してもよいし、図示しないが、前側シールジョー１５１Ａの歯溝１６０Ａを形成する面にのみ配置してもよい。
【００７６】
また、例えば、図８に示すように、横シール機構（熱封止装置）１１６を構成する一対のシールジョー１５１Ａ，１５１Ｂが互いに筒状フィルムＦを挟み込んだ時に、凸部１６１Ｂに対応する前側シールジョー１５１Ａにおける歯溝１６０Ａの面に、凹部１６２Ａが形成されていてもよい。
【００７７】
（Ｃ）
上記実施形態の製袋包装機１では、後側シールジョー５１Ｂに内蔵されたカッタが、ミシン目カッタ５３である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７８】
例えば、筒状フィルムＦに対してミシン目を形成するものではなく、筒状フィルムＦを切断するための一般的な切断用カッタであってもよい。
【００７９】
（Ｄ）
上記実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が、図７に示すように、筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖに該当する左右側方向における後側シールジョー５１Ｂの略中心付近に配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、熱シールする際に一対のシールジョーが筒状フィルムの縦シール部分を圧接する部分が、左右側方向における中心よりも右側である場合には、その部分に凸部を配置するように配置してもよい。すなわち、熱シールする際に一対のシールジョーが筒状フィルムの縦シール部分を圧接する部分に凸部を配置すればよい。
【００８１】
また、上記の条件を満たせば、例えば、凸部は、シールジョーの長手方向（左右側方向）に沿って配置する位置を限定することなく、一様に配置してもよい。
【００８２】
（Ｅ）
上記実施形態の製袋包装機１では、熱シールする際に一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部分を圧接する部分に凸部６１が配置された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、熱シールする際に一対のシールジョーが筒状フィルムの幅方向端部であるヘム部を圧接する部分に凸部を配置する等、重なりの状態が変化してエアリークの発生しやすい部分である、筒状フィルムが３枚以上重なる部分を圧接する部分に凸部が配置することによって、上記の実施形態に係る製袋包装機１と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
（Ｆ）
上記実施形態の製袋包装機１では、後側シールジョー５１Ｂの歯溝６０Ｂを形成する溝面に配置された凸部６１が、シール幅方向、すなわち、図５で示すように、左右側方向に沿って２箇所に配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８５】
溝面に配置する凸部は、例えば、１箇所であっても、３箇所以上であってもよい。
【００８６】
（Ｇ）
上記実施形態の製袋包装機１では、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが、フィルムＦに対して圧接した後、それ以上筒状フィルムＦに接近することなく、フィルムＦと略同一速度で下方に移動し、所定距離下方に移動した後、互いに離反しながら上方に移動する、いわゆる、Ｄモーション移動の例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、シールジョーがフィルムに対して横シールを施す時にフィルムの搬送を一時的に停止するように制御される製袋包装機であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明によれば、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能となるため、製袋包装機だけでなく、被包装物をシールする他の包装装置、例えば、ストレッチ包装機等にも広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の側面図。
【図３】図１に含まれる製袋包装ユニットの斜視図。
【図４】図３に含まれる横シール機構の断面図。
【図５】図４で示されたシールジョーの加熱面を拡大した斜視図。
【図６】図４で示されたシールジョーの歯溝を拡大した断面図。
【図７】図４で示されたシールジョーと筒状フィルムとの相対位置関係を示した説明図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る製袋包装機に含まれるシールジョーが互いに係合する状態を示した側面図。
【符号の説明】
【００９０】
１ 製袋包装機（包装装置）
２ コンピュータスケール
５ 製袋包装ユニット
６ フィルム供給ユニット
７ 操作スイッチ類
８ 液晶ディスプレイ
９ ケーシング
１２ 支持フレーム
１３ 成形機構
１４ プルダウンベルト機構
１５ 縦シール機構
１６ 横シール機構（熱封止装置）
２９ 天板
３１ チューブ
３２ フォーマ
４０ レール
４１ 駆動ローラ
４２ 従動ローラ
４３ ベルト
５１Ａ 前側シールジョー（第１シール部材）
５１Ｂ 後側シールジョー（第２シール部材）
５２ スリット
５３ ミシン目カッタ（ミシン目形成部）
５４ ヒータ
６０Ａ，６０Ｂ 歯溝（溝部）
６１ 凸部
１１６ 横シール機構（熱封止装置）
１５１Ａ 前側シールジョー（第１シール部材）
１５１Ｂ 後側シールジョー（第２シール部材）
１６０Ａ，１６０Ｂ 歯溝（溝部）
１６１ 凸部
１６２ 凹部
Ｆ，Ｆ１ フィルム，筒状フィルム
Ｂ 袋
Ｃ 被包装物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性の包装体の端部を熱封止して商品を包装する熱封止装置およびこれを備えた包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
袋を製造しながら袋の内部にスナック菓子などの被包装物を充填して製袋包装する包装装置として、製袋包装機が提供されている。
【０００３】
例えば、ピロー包装機と呼ばれる製袋包装機では、熱可塑性の包装体としてフィルムロールから送り出されたシート状のフィルムをフォーマおよびチューブによって筒状に成形し、縦シール機構のヒータベルトに接触させて筒状フィルムの重ねられた縦の縁を熱シール（熱封止）して筒状フィルムとする。そして、最終的に袋となる筒状フィルムの内部にチューブから被包装物を充填し、チューブ下方の横シール機構によって袋の上端部と後続の袋の下端部とにまたがって熱シールした後、その熱シール部分（横シール部分）の中央をカッタで切断する。
【０００４】
このような製袋包装機によって生産される商品は、包装物におけるシール部分の良否が、被包装物を酸化させたり、腐敗させたりする原因となっている。そこで、袋内部の機密性を高めるためのエアリーク（気体漏れ）対策として、様々な提案が行われている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、一対のシールジョーにおいて、互いに対向する方向において盛り上がった部分を設ける封止装置が開示されている。これによれば、フィルムにかける圧力を高めることによって、気密性を確保した良好なシール状態を形成することができる。
【特許文献１】特表２００６−５０２９２０（平成１８年１月２６日公表）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の封止装置では、以下に示すような問題点を有している。
【０００７】
すなわち、フィルムの特性、例えば、シーラント層が薄いフィルムの場合、シール部分の圧力を高めるだけでは、エアリークを防止することができなかった。そこで、フィルムを溶かすことによって切断する溶断ナイフ（ホットナイフ）を使用して、切断端部を溶かすことによって機密性を確保するという方法が一般的に行われていた。ところが、この方法はコストがかかり、また、ミシン目連袋を生産することができないという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能な熱封止装置およびこれを備えた包装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る熱封止装置は、商品を包装するフィルムの搬送経路を挟み込むように配置されており、互いに対向する加熱面を有する一対のシール部材の間にフィルムを挟み込むことによって、フィルムの一部をシールする熱封止装置であって、第１シール部材と、第２シール部材と、凸部と、を備えている。第１シール部材は、加熱面に形成された溝部を有している。第２シール部材は、第１シール部材とともにフィルムを挟み込む際に、第１シール部材側の溝部と係合する溝部を有している。凸部は、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方の加熱面に配置されており、第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出している。
【００１０】
ここでは、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方の加熱面に、第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出した凸部が配置されている。
【００１１】
なお、ここでいう第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向とは、第１シール部材と第２シール部材とがフィルムを挟み込むために移動する方向に交差する方向であって、フィルムの搬送方向に略平行な方向を含んでいる。
【００１２】
従来、シール部材が互いに対向する面に溝部、すなわち、互いに対向する方向に対する高さに変化を設け、圧力を高めることによって気密性の高いシールを行うことが一般的に行われていた。ところが、シーラント層の薄いフィルムに対して上記のように圧力を高めてシールを行うと、フィルムがフィルムの幅方向に沿って切断されてしまう。このため、薄いフィルムによって商品を包装する場合には、上記従来の方法を採用することができず、溶断ナイフを使用して、切断端部を溶着させることによって気密性を確保するという方法を採用しなければならなかった。
【００１３】
そこで、本発明においては、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方の加熱面に、第１シール部材と第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出する凸部を設けている。言い換えれば、フィルムの搬送方向に対して略平行な方向に突出する凸部を設けている。
【００１４】
これにより、シーラント層が薄いフィルム（以下、薄いフィルムと示す）と、シーラント層が薄いものでなく一般的なフィルム、つまり、溝部の係合による圧力では切断されないようなフィルム（以下、厚いフィルムと示す）とに対して、凸部は、それぞれ以下の作用効果を及ぼす。
【００１５】
薄いフィルムに対しては、上記凸部を設けることによってシール部材が互いに対向する溝部の頂点部分を面状にすることができるので、溝部の係合による圧力を緩和することが可能となる。このため、凸部が設けられた位置のシール部材と当接するフィルムの一部分は切断されず、フィルムの幅方向に沿って完全に切断されることがなくなる。また、凸部がない位置のシール部材と当接するフィルムの一部分は溝部の頂点部分と当接するため切断されるが、溶着による溶断効果によって気密性を高いシールを行うことができる。すなわち、フィルムの幅方向に沿った一部を切断し、その部分の溶断効果によって気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００１６】
一方、厚いフィルムに対しては、上記凸部を設けることによってフィルムとシール部材の加熱面との接触面積を増やすことができるので、溝部の係合時におけるシール部分の面積を増やすことが可能となる。このため、良好なシール状態を形成することができ、気密性の高いシールを施すことを可能としている。すなわち、本発明の熱封止装置においては、薄いフィルムに対しても、厚いフィルムに対しても、気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００１７】
この結果、包装物の特性に関わらず、袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能となる。
【００１８】
第２の発明に係る熱封止装置は、第１の発明に係る熱封止装置であって、第１シール部材および第２シール部材の加熱面には、フィルムを挟み込む際に互いに係合する溝部が形成されており、凸部は、溝部を形成する面に配置されている。
【００１９】
ここでは、第１シール部材および第２シール部材の加熱面には、フィルムを挟み込む際に互いに係合する、例えば、歯溝形状の溝部が形成されており、凸部は、その溝部を形成する面に配置されている。
【００２０】
これにより、包装物の特性に関わらず、シール部分における気密性の高いシールを行うことが可能となる。また、溝部を形成する面がフィルムの搬送方向に対して斜めであれば、第１シール部材あるいは第２シール部材がフィルムを挟み込む方向に交差する方向に突出する凸部を容易に形成することが可能となる。
【００２１】
なお、溝部を形成する面に凸部を設ける際に、フィルムを挟み込む方向に突出する溝部の頂点に隣接して凸部を設けた場合には、溝部の係合による圧力を緩和する効果が大きくなる。また、上記溝部の頂点から離れた位置に凸部を設けた場合には、溝部の係合時におけるシール部分の面積を増やす効果が大きくなる。
【００２２】
第３の発明に係る熱封止装置は、第１または第２の発明に係る熱封止装置であって、凸部は、フィルムが３枚以上重なった位置に配置されている。
【００２３】
ここでは、溝部の表面に形成される凸部が、例えば、縦シール部分等のフィルムが３枚以上重なった位置（以下、フィルムが３枚以上重なった位置を２枚のフィルムを重ね合わせてシールする位置と区別してフィルム重合部と示す）をシールする部分に形成されている。
【００２４】
これにより、特にエアリークが発生しやすいフィルム重合部である、例えば、縦シール部やエッジ部（ヘム部）のフィルム重合部において、シール部材と加熱面との接触面積を増やすことによって良好な状態でシールすることが可能となるので、袋内の気密性を確保することがより確実となる。
【００２５】
第４の発明に係る熱封止装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る熱封止装置であって、第１シール部材および第２シール部材の少なくとも一方に配置された凸部に対応する他方の第２シール部材および第１シール部材における位置に配置された凹部をさらに備えている。
【００２６】
ここでは、第１シール部材の溝部に凸部が形成されている場合には、第１シール部材の溝部に形成された凸部がフィルムを圧接する際に接触する第２シール部材の溝部の位置に、凹部が形成されている。また、第２シール部材の溝部に凸部が形成されている場合には、第２シール部材の溝部に形成された凸部がフィルムを圧接する際に接触する第１シール部材の溝部に、凹部が形成されている。
【００２７】
これにより、フィルムの圧接時において、第１シール部材と第２シール部材とによって凹凸の係合部が形成されるので、凹凸の係合部にフィルムを挟持することによって、シール部材の加熱面との接触面積をさらに確実に増やすことが可能となる。
【００２８】
第５の発明に係る熱封止装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る熱封止装置であって、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方に設けられており、フィルムに対してミシン目を形成するミシン目形成部をさらに備えている。
【００２９】
ここでは、第１シール部材あるいは第２シール部材の少なくとも一方は、フィルムに対してミシン目を形成することが可能な、例えば、ミシン目形成カッタを備えている。
【００３０】
ここで、ミシン目連袋仕様の熱封止装置においては、フィルムの幅方向に横シールした後、その部分をミシン目形成用のカッタでミシン目を形成し、上下の製品を分離し易くしている。しかし、包装材に薄いフィルムを使用する場合には、袋内部の気密性を確保するために、フィルムを溶着しながら上下の製品を切断（溶断）する溶断ナイフを使用する必要があった。このため、包装物に薄いフィルムを使用した場合、上下の製品がつながった状態でミシン目を入れるミシン目連袋製品を生産することができなかった。
【００３１】
ところが、本発明の熱封止装置においては、溶断ナイフによる気密性確保の対策を講じなくても気密性を確保した横シールを行うことが可能である。これにより、薄いフィルムによる包装として使用する場合であっても、ミシン目連袋の製品を生産することが可能である。すなわち、ミシン目連袋の製品を生産する場合に、本発明の熱封止装置を適用することは非常に効果が高い。
【００３２】
第６の発明に係る包装装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る熱封止装置を備えている。
【００３３】
ここでは、例えば、包装装置の一つである製袋包装機が、上記に述べたような熱封止装置を備えている。これにより、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を確保した製品を生産することが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る熱封止装置およびこれを備えた包装装置によれば、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施形態に係る横シール機構（熱封止装置）を含む製袋包装機（包装装置）について、図１〜図７を用いて説明すれば以下の通りである。
【００３６】
［製袋包装機１の全体構成］
本発明の一実施形態に係る製袋包装機１は、ポテトチップス等の被包装物Ｃを袋詰めする機械であり、図１および図２に示すように、主として、被包装物Ｃの袋詰めを行う本体部分である製袋包装ユニット５と、この製袋包装ユニット５に袋となるフィルムを供給するフィルム供給ユニット６とから構成されている。また、製袋包装ユニット５の前面には操作スイッチ類７が配置されており、この操作スイッチ類７を操作する操作者が視認できる位置に操作状態を示す液晶ディスプレイ８が配置されている。
【００３７】
フィルム供給ユニット６は、後述する製袋包装ユニット５の成形機構１３にシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、ここでは製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。このフィルム供給ユニット６にはフィルムＦが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムＦが繰り出される。
【００３８】
製袋包装ユニット５は、図１〜図３に示すように、シート状で送られてくるフィルムＦを筒状に成形する成形機構１３と、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構１４と、筒状フィルムＦの重ね合わせ部分を縦にシール（熱封止）する縦シール機構１５と、筒状フィルムＦを横にシール（熱封止）することで袋の上下端を閉止する横シール機構１６と、これらの各機構を支える支持フレーム１２と、から構成されている。また、支持フレーム１２の周囲には、ケーシング９が取り付けられている。
【００３９】
［製袋包装ユニット５の詳細構成］
成形機構１３は、図２および図３に示すように、チューブ３１と、フォーマ３２とを有している。
【００４０】
チューブ３１は、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。チューブ３１は、平面的に天板２９の中央の開口部分に配置され、図示しないブラケットを介してフォーマ３２と一体にされている。このチューブ３１の上端の開口部には、コンピュータスケール２から計量された被包装物Ｃが投入される。
【００４１】
フォーマ３２は、チューブ３１を取り囲むように配置されている。このフォーマ３２の形状は、フィルム供給ユニット６から送られてきたシート状のフィルムＦがフォーマ３２とチューブ３１との間を通るときに筒状に成形されるような形状とされている。このフォーマ３２も、図示しない支持部材を介して支持フレーム１２に固定されている。
【００４２】
プルダウンベルト機構１４と縦シール機構１５とは、天板２９から吊り下げられているレール４０に支持されており、チューブ３１を両側から挟むように配置されている。これらの機構１４，１５は、チューブ３１が取り付けられるときに、レール４０に沿って移動して位置合わせがされる。
【００４３】
プルダウンベルト機構１４は、チューブ３１に巻き付いた筒状フィルムＦを吸着して下方に搬送する機構であり、主として、駆動ローラ４１および従動ローラ４２と、吸着機能を有するベルト４３とから構成されている。なお、ここでは、駆動ローラ４１等を回転させる駆動モータの図示を省略している。
【００４４】
縦シール機構１５は、チューブ３１に巻き付いている筒状フィルムＦの重なり部分を、一定の加圧力でチューブ３１に押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。この縦シール機構１５は、ヒータや、ヒータにより加熱され筒状フィルムＦの重なり部分に接触するヒータベルト等を有している。また、縦シール機構１５は、図示しないが、ヒータベルトをチューブ３１に近づけたり遠ざけたりするための縦シール駆動部も備えている。
【００４５】
横シール機構１６は、図３に示すように、ヒータベルト等を内蔵する一対のシールジョー（前側シールジョー（第１シール部材）５１Ａ，後側シールジョー（第２シール部材）５１Ｂ）と、後側シールジョー５１Ｂに内蔵されたミシン目カッタ（ミシン目形成部）５３と、図示しないが、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂを筒状フィルムＦに近づけたり遠ざけたりするための横シール駆動部とを含むように構成されている。横シール機構１６は、筒状フィルムＦの搬送方向に対して上側から下側に移動する。また、横シール機構１６は、同時に、フィルムＦに圧接する方向に移動する。この圧接の際における一対のシールジョー５１Ａ，５１ＢのフィルムＦに対する圧力と、熱とにより、フィルムＦの圧接された部分に横シールが施される。一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂは、フィルムＦに対して圧接した後、それ以上筒状フィルムＦに接近することなく、フィルムＦと略同一速度で下方に移動する。そして、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂは、所定距離下方に移動した後、互いに離反しながら上方に移動する。（いわゆる、Ｄモーション移動）。これにより、フィルムＦの移送を横シールの度に停止することなく、連続送りしながら熱封止できるようにしている。なお、横シール機構１６については、後段にて詳述する。
【００４６】
（横シール機構１６の詳細）
一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂは、図３に示すように、左右側方向に延びた熱伝導率の高い金属素材で形成されており、図４に示すように、ヒータ５４・・・５４が左右側方向に挿通されている。シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面には、内蔵されたヒータ５４によって加熱されるシール面が形成されている。筒状フィルムＦは、前側シールジョー５１Ａと後側シールジョー５１Ｂとによって挟み込まれることによって熱シールされる。
また、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面には、相互に係合するように多数の歯溝（溝部）６０Ａ、６０Ｂが設けられており、筒状フィルムＦを圧接して加熱するシール面を形成している。そして、前側シールジョー５１Ａに設けられている歯溝６０Ａと、後側シールジョー５１Ｂに設けられている歯溝６０Ｂとが筒状フィルムＦを挟んで係合して熱シールを行う。
【００４７】
一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂには、それぞれ左右側方向に沿ってスリット５２が設けられており、後側シールジョー５１Ｂのスリット５２内に、筒状フィルムＦの左右側方向（フィルム幅方向）にミシン目を形成するミシン目カッタ５３が格納されている。ミシン目カッタ５３は、図示しないエアシリンダ等によって移動させられることにより、後側シールジョー５１Ｂのスリット５２から前側シールジョー５１Ａに向けて突出し、前側シールジョー５１Ａと後側シールジョー５１Ｂとによって圧接された筒状フィルムＦに対してミシン目を形成する。
【００４８】
次に、図５，図６を用いて、歯溝６０Ｂを形成する溝面に配置されている凸部６１について説明する。
【００４９】
後側シールジョー５１Ｂに設けられている歯溝６０Ｂを形成する溝面には、凸部６１が、後側シールジョー５１Ｂの左右側方向に沿って配置されている。そして、凸部６１は、図５に示すように、歯溝６０Ｂを形成する溝面に対して略直交する方向に突出している。また、凸部６１は、図６に示すように、筒状フィルムＦと対向する面、すなわち、筒状フィルムＦの搬送方向に略平行方向に突出している。このため、凸部６１が設けられた位置における筒状フィルムＦに対向する面（図６：Ａ部）の歯溝６０Ｂは、筒状フィルムＦの搬送方向と略平行な面を有する形状となっている。一方、凸部６１が配置されていない位置における筒状フィルムＦに対向する面の歯溝６０Ｂの形状は角状である。
【００５０】
このように、左右側方向に沿って凸部６１が配置されている歯溝６０Ｂによって筒状フィルムＦを圧接すると、シーラント層が薄いフィルムＦを使用する場合には、筒状フィルムＦの幅方向（左右側方向）に沿って切断された箇所と切断されない箇所とが形成される。これは、凸部６１が配置されていない位置の歯溝６０Ｂと当接する部分が鋭角状であり、筒状フィルムＦに対して強い圧力を与えてフィルムＦを切断することによる。また、切断された部分は、切断面の溶着による溶断効果によってシール部分の気密性を高めることができる。
【００５１】
また、シーラント層が薄いものでなく一般的なフィルム、つまり、歯溝６０Ａ，６０Ｂの係合による圧力では切断されないようなフィルム（以下、厚いフィルムＦ１と示す）を使用する場合には、凸部６１を設けることによってフィルムＦ１と後側シールジョー５１Ｂの加熱面とのフィルム幅方向における接触面積を増やしシール部分の面積を増やすことが可能となる。このため、良好なシール状態を形成することができ、気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００５２】
なお、凸部６１が溝面に対して略直角方向に突出している方向は、後側シールジョー５１Ｂが、筒状フィルムＦを圧接するために移動する方向ではなく、その方向とは直交する方向、すなわち、筒状フィルムＦの搬送方向に近い向きであって、歯溝６０Ｂを形成する溝面の角度等によって変化する。
【００５３】
一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂの左右側方向における略中心付近は、図７に示すように、熱シールする際に一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖを圧接する部分に該当する。すなわち、本実施形態の製袋包装機１においては、筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖが、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの左右側方向における中心付近に搬送されてくるようになっている。これにより、一般的に、シール不良が発生しやすい縦シール部分Ｓｖの横シール箇所Ｓｈｖに対して、凸部６１が接触することになる。このため、本実施形態の製袋包装機１において厚いフィルムＦ１を使用する場合には、筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖの横シール箇所Ｓｈｖにおいて、後側シールジョー５１Ｂの加熱面と筒状フィルムＦとの接触面積が増えることとなり、気密性の高いシールを行うことができる。
【００５４】
［製袋包装機１の動作］
次に、製袋包装機１の一連の動作について、図３〜図７を用いて説明する。
【００５５】
フィルム供給ユニット６から成形機構１３に送られたシート状のフィルムＦは、図３に示すように、フォーマ３２からチューブ３１に巻き付けられて筒状に成形され、そのままプルダウンベルト機構１４によって下方に搬送される。そして、フィルムＦはチューブ３１に巻き付けられた状態において両端部が周面上で重ね合わせられた状態となり、その重ね合わせ部分が縦シール機構１５によって縦にシールされる。
【００５６】
縦にシールされて円筒形状となった筒状フィルムＦは、チューブ３１を抜けて横シール機構１６へと降りていく。また、このときには筒状フィルムＦの移動と同時に、被包装物Ｃの固まりがコンピュータスケール２からチューブ３１を通って落下してくる。
【００５７】
次に、横シール機構１６において、図３に示すように、筒状フィルムＦ内に被包装物Ｃが存在する状態で、その袋Ｂの上端および被包装物Ｃが存在する袋Ｂの上部の袋Ｂの下端の部分が、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂによって圧接され、横シールされる。このとき、筒状フィルムＦは、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面に設けられている多数の歯溝６０Ａ、６０Ｂによって圧接される。
【００５８】
本実施形態では、図５，図６に示すように、後側シールジョー５１Ｂの加熱面に、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向と直交する方向に突出する凸部６１を設けている。このため、シールジョー５１Ａ，５１Ｂによってシールされる時には、図６に示すように、筒状フィルムＦは、歯溝６０Ｂの頂点部分がなくなったＡ部と当接する。また、筒状フィルムＦの幅方向において凸部６１は、後側シールジョー５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部Ｓｖを当接する位置に配置されている。このため、筒状フィルムＦが３枚以上重なっている場所と凸部６１とが当接する。
【００５９】
そして、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂによって圧接され、横シールされた筒状フィルムＦは、後側シールジョー５１Ｂのスリット５２に格納されたミシン目カッタ５３によって、横シール部分のほぼ中央部を左右側方向にミシン目が形成される。これによって、隣接する袋Ｂの間にミシン目が形成されて、消費者が袋Ｂの一つ一つを切り離し易くなったミシン目連袋製品を生産することが可能となる。
【００６０】
［製袋包装機１の特徴］
（１）
本実施形態の製袋包装機１は、後側シールジョー５１Ｂの加熱面に、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向ではなく、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向と交差する方向に突出する凸部６１が配置されている。つまり、図５に示すように、前後側方向に交差する方向である上下側方向に突出している。言い換えれば、筒状フィルムＦの搬送方向に対して略平行な方向に突出する凸部６１を配置している。
【００６１】
本実施形態の製袋包装機１においては、後側シールジョー５１Ｂの加熱面に、シールジョー５１Ａ、５１Ｂが互いに対向する方向と直交する方向に突出する凸部６１を設けることによって、歯溝６０Ａ，６０Ｂの係合による圧力を緩和して筒状フィルムＦが切断されない部分を設けている。
【００６２】
これにより、薄いフィルムＦを本実施形態の製袋包装機１に使用した場合、左右側方向に沿って凸部６１が配置されている歯溝６０Ｂによって筒状フィルムＦを圧接することによって、筒状フィルムＦの幅方向（左右側方向）に沿って切断された箇所と切断されない箇所とが形成される。そして、切断された部分は、切断面の溶着による溶断効果によってシール部分の気密性を高めることができる。
【００６３】
また、厚いフィルムＦ１を本実施形態の製袋包装機１に使用した場合、凸部６１を設けることによって厚いフィルムＦ１と後側シールジョー５１Ｂの加熱面との接触面積をフィルムＦ１幅方向に増やし、シール部分の面積を増やすことが可能となる。このため、良好なシール状態を形成することができ、気密性の高いシールを施すことを可能としている。
【００６４】
この結果、薄いフィルムＦであっても厚いフィルムＦ１であっても、袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することを可能としている。
【００６５】
（２）
本実施形態の製袋包装機１では、前側シールジョー５１Ａおよび後側シールジョー５１Ｂの加熱面には、筒状フィルムＦを挟み込む際に互いに係合する歯溝６０Ａ，６０Ｂが形成されており、凸部６１は、歯溝６０Ｂを形成する溝面に配置されている。
【００６６】
これにより、前側シールジョー５１Ａあるいは後側シールジョー５１Ｂが筒状フィルムＦを挟み込む方向（前後側方向）に交差する方向（上下側方向）に突出する凸部６１を容易に形成することを可能としている。
【００６７】
（３）
本実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が配置されている左右側方向おける後側シールジョー５１Ｂの略中心付近は、図７に示すように、熱シールする際に一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖを圧接する部分に該当している。すなわち、凸部６１は、筒状フィルムＦが３枚以上重なった位置に配置されている。
【００６８】
これにより、一般的にシール不良が発生しやすい縦シール部分Ｓｖの横シール箇所Ｓｈｖに対して、凸部６１が接触することとなる。この結果、後側シールジョー５１Ｂの加熱面と筒状フィルムＦとの接触面積が増えることとなり、気密性の高いシールを行うことができる。
【００６９】
（４）
本実施形態の製袋包装機１では、後側シールジョー５１Ｂが、筒状フィルムＦに対して上下の製品を分離し易くするためのミシン目を形成するミシン目カッタ５３を有している。
【００７０】
本実施形態の製袋包装機１においては、溶断ナイフによる気密性確保の対策を講じなくても気密性を確保した横シールを行うことが可能となるので、薄いフィルムによる包装であっても、溶断ナイフの代わりにミシン目カッタ５３を配備して、ミシン目連袋の製品を生産することを可能としている。
【００７１】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７２】
（Ａ）
上記実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が、シールジョー５１Ａ，５１Ｂの対向面に相互に係合するように設けられた歯溝６０Ｂを形成する面に設けられている例を挙げて説明した。また、上記実施形態において凸部６１が形成される歯溝６０Ｂを形成する溝面は、後側シールジョー５１Ｂの歯溝６０Ｂを形成する溝面の左右側方向から見た断面形状が、図５に示すような角度を有する三角形や台形である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７３】
凸部が形成される溝面については、その有無、あるいは、溝面の形状を問うものではない。シールジョーが互いに対向する方向と交差する方向、すなわち、上下側方向に突出するような凸部が配置されていれば、上記の実施形態に係る製袋包装機１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（Ｂ）
上記実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が、後側シールジョー５１Ｂの歯溝６０Ｂを形成する面に配置されており、シールジョー５１Ａ，５１Ｂが互いに筒状フィルムＦを挟み込んだ時に凸部６１に対応する前側シールジョー５１Ａにおける歯溝６０Ａの面には、凹凸が形成されていない例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
例えば、図８に示すように、後側シールジョー（第２シール部材）１５１Ｂの歯溝（溝部）１６０Ｂを形成する面と、前側シールジョー（第１シール部材）１５１Ａ側の歯溝（溝部）１６０Ａを形成する面との両方に凸部１６１Ａ，１６１Ｂを配置してもよいし、図示しないが、前側シールジョー１５１Ａの歯溝１６０Ａを形成する面にのみ配置してもよい。
【００７６】
また、例えば、図８に示すように、横シール機構（熱封止装置）１１６を構成する一対のシールジョー１５１Ａ，１５１Ｂが互いに筒状フィルムＦを挟み込んだ時に、凸部１６１Ｂに対応する前側シールジョー１５１Ａにおける歯溝１６０Ａの面に、凹部１６２Ａが形成されていてもよい。
【００７７】
（Ｃ）
上記実施形態の製袋包装機１では、後側シールジョー５１Ｂに内蔵されたカッタが、ミシン目カッタ５３である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７８】
例えば、筒状フィルムＦに対してミシン目を形成するものではなく、筒状フィルムＦを切断するための一般的な切断用カッタであってもよい。
【００７９】
（Ｄ）
上記実施形態の製袋包装機１では、凸部６１が、図７に示すように、筒状フィルムＦの縦シール部分Ｓｖに該当する左右側方向における後側シールジョー５１Ｂの略中心付近に配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、熱シールする際に一対のシールジョーが筒状フィルムの縦シール部分を圧接する部分が、左右側方向における中心よりも右側である場合には、その部分に凸部を配置するように配置してもよい。すなわち、熱シールする際に一対のシールジョーが筒状フィルムの縦シール部分を圧接する部分に凸部を配置すればよい。
【００８１】
また、上記の条件を満たせば、例えば、凸部は、シールジョーの長手方向（左右側方向）に沿って配置する位置を限定することなく、一様に配置してもよい。
【００８２】
（Ｅ）
上記実施形態の製袋包装機１では、熱シールする際に一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが筒状フィルムＦの縦シール部分を圧接する部分に凸部６１が配置された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、熱シールする際に一対のシールジョーが筒状フィルムの幅方向端部であるヘム部を圧接する部分に凸部を配置する等、重なりの状態が変化してエアリークの発生しやすい部分である、筒状フィルムが３枚以上重なる部分を圧接する部分に凸部が配置することによって、上記の実施形態に係る製袋包装機１と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
（Ｆ）
上記実施形態の製袋包装機１では、後側シールジョー５１Ｂの歯溝６０Ｂを形成する溝面に配置された凸部６１が、シール幅方向、すなわち、図５で示すように、左右側方向に沿って２箇所に配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８５】
溝面に配置する凸部は、例えば、１箇所であっても、３箇所以上であってもよい。
【００８６】
（Ｇ）
上記実施形態の製袋包装機１では、一対のシールジョー５１Ａ，５１Ｂが、フィルムＦに対して圧接した後、それ以上筒状フィルムＦに接近することなく、フィルムＦと略同一速度で下方に移動し、所定距離下方に移動した後、互いに離反しながら上方に移動する、いわゆる、Ｄモーション移動の例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、シールジョーがフィルムに対して横シールを施す時にフィルムの搬送を一時的に停止するように制御される製袋包装機であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明によれば、包装物の特性に関わらず袋内の気密性を確保するための良好なシール状態を形成することが可能となるため、製袋包装機だけでなく、被包装物をシールする他の包装装置、例えば、ストレッチ包装機等にも広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の側面図。
【図３】図１に含まれる製袋包装ユニットの斜視図。
【図４】図３に含まれる横シール機構の断面図。
【図５】図４で示されたシールジョーの加熱面を拡大した斜視図。
【図６】図４で示されたシールジョーの歯溝を拡大した断面図。
【図７】図４で示されたシールジョーと筒状フィルムとの相対位置関係を示した説明図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る製袋包装機に含まれるシールジョーが互いに係合する状態を示した側面図。
【符号の説明】
【００９０】
１ 製袋包装機（包装装置）
２ コンピュータスケール
５ 製袋包装ユニット
６ フィルム供給ユニット
７ 操作スイッチ類
８ 液晶ディスプレイ
９ ケーシング
１２ 支持フレーム
１３ 成形機構
１４ プルダウンベルト機構
１５ 縦シール機構
１６ 横シール機構（熱封止装置）
２９ 天板
３１ チューブ
３２ フォーマ
４０ レール
４１ 駆動ローラ
４２ 従動ローラ
４３ ベルト
５１Ａ 前側シールジョー（第１シール部材）
５１Ｂ 後側シールジョー（第２シール部材）
５２ スリット
５３ ミシン目カッタ（ミシン目形成部）
５４ ヒータ
６０Ａ，６０Ｂ 歯溝（溝部）
６１ 凸部
１１６ 横シール機構（熱封止装置）
１５１Ａ 前側シールジョー（第１シール部材）
１５１Ｂ 後側シールジョー（第２シール部材）
１６０Ａ，１６０Ｂ 歯溝（溝部）
１６１ 凸部
１６２ 凹部
Ｆ，Ｆ１ フィルム，筒状フィルム
Ｂ 袋
Ｃ 被包装物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を包装するフィルムの搬送経路を挟み込むように配置されており、互いに対向する加熱面を有する一対のシール部材の間に前記フィルムを挟み込むことによって、前記フィルムの一部をシールする熱封止装置であって、
前記加熱面に形成された溝部を有する第１シール部材と、
前記第１シール部材とともに前記フィルムを挟み込む際に、前記第１シール部材側の前記溝部と係合する溝部を有する第２シール部材と、
前記第１シール部材あるいは前記第２シール部材の少なくとも一方の前記加熱面に配置されており、前記第１シール部材と前記第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出している凸部と、
を備えた熱封止装置。
【請求項２】
前記第１シール部材および前記第２シール部材の前記加熱面には、前記フィルムを挟み込む際に互いに係合する溝部が形成されており、
前記凸部は、前記溝部を形成する面に配置されている、
請求項１に記載の熱封止装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記フィルムが３枚以上重なった位置に配置されている、
請求項１または２に記載の熱封止装置。
【請求項４】
前記第１シール部材および前記第２シール部材の少なくとも一方に配置された前記凸部に対応する他方の前記第２シール部材および前記第１シール部材における位置に配置された凹部をさらに備えている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱封止装置。
【請求項５】
前記第１シール部材あるいは前記第２シール部材の少なくとも一方に設けられており、前記フィルムに対してミシン目を形成するミシン目形成部をさらに備えている、
請求項１から４のいずれ１項に記載の熱封止装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の熱封止装置を備えている、包装装置。
【請求項１】
商品を包装するフィルムの搬送経路を挟み込むように配置されており、互いに対向する加熱面を有する一対のシール部材の間に前記フィルムを挟み込むことによって、前記フィルムの一部をシールする熱封止装置であって、
前記加熱面に形成された溝部を有する第１シール部材と、
前記第１シール部材とともに前記フィルムを挟み込む際に、前記第１シール部材側の前記溝部と係合する溝部を有する第２シール部材と、
前記第１シール部材あるいは前記第２シール部材の少なくとも一方の前記加熱面に配置されており、前記第１シール部材と前記第２シール部材とが互いに対向する方向に交差する方向に突出している凸部と、
を備えた熱封止装置。
【請求項２】
前記第１シール部材および前記第２シール部材の前記加熱面には、前記フィルムを挟み込む際に互いに係合する溝部が形成されており、
前記凸部は、前記溝部を形成する面に配置されている、
請求項１に記載の熱封止装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記フィルムが３枚以上重なった位置に配置されている、
請求項１または２に記載の熱封止装置。
【請求項４】
前記第１シール部材および前記第２シール部材の少なくとも一方に配置された前記凸部に対応する他方の前記第２シール部材および前記第１シール部材における位置に配置された凹部をさらに備えている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱封止装置。
【請求項５】
前記第１シール部材あるいは前記第２シール部材の少なくとも一方に設けられており、前記フィルムに対してミシン目を形成するミシン目形成部をさらに備えている、
請求項１から４のいずれ１項に記載の熱封止装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の熱封止装置を備えている、包装装置。
【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２００８−１８９３３２（Ｐ２００８−１８９３３２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３２０４（Ｐ２００７−２３２０４）
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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