袋の製造方法及び製袋装置

【課題】切断端部の揃った袋を高速で安定して製造することが可能な製袋装置の提供。
【解決手段】熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体２を長手方向に搬送して所定位置で位置決めする搬送手段３と、上記筒状体２の先端開口部２ａから所定長さをおいて該筒状体を幅方向に溶断する溶断手段４と、該溶断手段４による溶断端部より筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を幅方向に切断する切断手段５と、該溶断手段４及び切断手段５の間に配設されて溶断端部Ａと切断端部Ｂを両端部とする分離部分２０を分離する分離手段６とを備えてなる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製の袋、特に生理用ナプキン、使い捨ておむつ等の衛生物品の個別包装品等を複数個収納する包装袋の製造に用いて好適な、袋の製造方法及び製袋装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、生理用ナプキンや、使い捨ておむつ等の衛生物品は、個別に包装された後に、更に所定個数が一つの包装袋に収容されて二重包装され、市場に供給されている。斯かる包装袋は、熱可塑性樹脂製のシートからなり両側部にガゼット部を備えて扁平に折り畳まれ、一端部に溶断部を有し且つ他端部に開口部を有する包装袋（以下、「ガゼット袋」という）が使用されている。このようなガゼット袋の製造に関する従来技術としては、実開昭６１−１６０００２号公報や特開昭５２−５６６８２号公報に記載の技術が知られている。
【０００３】上記公報に記載の技術は、熱可塑性樹脂製の筒状の筒状体を長手方向に搬送し、該筒状体をその搬送方向に所定間隔おいて熱シール手段で連続的に熱シールしながら、更に前方のアキュウムレート装置にて熱シール部分を冷却し、更に前方に搬送して位置決めした後、熱シール部分のシール端の僅か後方部を切断手段で切断して、上記一端部に上記熱シールにより熱封された熱封部を有し他端部に開口部を有する袋を逐次製造するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のような袋の製造装置（方法）では、熱シールした後に、アキュウムレート装置を通してその熱シール部分を十分に冷却した後でなければ、切断工程に移行できないため、熱シール部分の冷却能で律速となり、製造能力に限界があった。
【０００５】また、上記製造装置では、熱シール工程と切断工程とが別工程で行われるので、筒状体の搬送速度を一定以上高めると、所定の切断端部で切断できなくなる場合があり、製品不良率が高くならざるを得なかった。
【０００６】従って、本発明の目的は、切断端部の揃った袋を高速で安定して製造することが可能な袋の製造方法及び製袋装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体を長手方向に搬送して所定位置で位置決めした後に、該筒状体をその先端開口部から所定長さをおいて溶断すると共に該溶断端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を切断し、溶断端部及び切断端部を両端部とする分離部分を筒状体から分離して、一端部に上記溶断により熱封された熱封部を有し他端部に開口部を有する袋を逐次製造することを特徴とする袋の製造方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００８】また、本発明の請求項２に記載の発明は、熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体を長手方向に搬送して所定位置で位置決めした後に、該筒状体をその先端開口部から所定長さをおいて熱シールすると共に該熱シール端部又は該熱シール端部から筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を切断して、上記一端部に上記溶断により熱封された熱封部を有し他端部に開口部を有する袋を逐次製造する特徴とする袋の製造方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】また、本発明の請求項３に記載の発明は、上記本発明の袋の製造方法の実施に用いて好適な装置として、熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体を長手方向に搬送して所定位置で位置決めする搬送手段と、上記筒状体の先端開口部から所定長さをおいて該筒状体を幅方向に溶断する溶断手段と、該溶断端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を幅方向に切断する切断手段と、該溶断手段及び切断手段の間に配設されて溶断端部と切断端部を両端部とする分離部分を分離する分離手段とを備えていることを特徴とする製袋装置を提供するものである。
【００１０】本発明の請求項１に記載の袋の製造方法においては、上記帯状の筒状体が長手方向に搬送されて所定位置で位置決めされた状態で、該筒状体がその先端開口部から所定長さをおいて溶断されると共に該溶断端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において切断され、溶断と切断との間の分離部分を筒状体より分離するため、冷却工程が不要である。溶断と切断との間に切断位置のずれが生じるおそれがない。上記の切断後には、上記筒状体には新たな先端開口部が形成されるため、その後再び帯状体を前方に搬送することにって、袋を逐次製造することができる。
【００１１】本発明の請求項２に記載の袋の製造方法いおいては、上記帯状の筒状体が長手方向に搬送されて所定位置で位置決めされた状態で、該筒状体がその先端開口部から所定長さをおいて熱シールされると共に該熱シール端部又は該熱シール端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において切断されるので、熱シールと切断との間の切断位置のずれが生じるおそれがない。上記の切断後には、上記筒状体には新たな先端開口部が形成されるため、その後再び帯状体を前方に搬送することにって、袋を逐次製造することができる。
【００１２】本発明の請求項３に記載の製袋装置においては、まず、上記搬送手段によって上記帯状の筒状体が長手方向に搬送され所定位置で位置決めされる。次いで、上記溶断手段によって上記筒状体がその先端開口部から所定長さをおいて幅方向に溶断されるとともに、該溶断端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において、上記切断手段によって筒状体が幅方向に切断される。そして、一端部に上記溶断により熱封された熱封部を有し他端部に開口部を有する袋が製造される。上記溶断及び切断の際に生じる、溶断端部と切断端部とを両端部とする分離部分は、上記分離手段によって分離される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明に係る製袋装置を、包装機の一部を構成するガゼット袋用製袋装置に適用した一実施形態を示したものである。図において符号１は製袋装置、２はガゼットチューブ（帯状の筒状体）を示している。
【００１５】図１に示したように、上記製袋装置１は、熱可塑性樹脂製のガゼットチューブ２を長手方向に搬送して定位置で位置決めする搬送手段３と、上記ガゼットチューブ２の先端開口部２ａから所定長さをおいてガゼットチューブ２を幅方向に溶断する溶断手段４と、溶断手段４による溶断端部Ａからガゼットチューブ２の搬送方向の僅か後方の切断端部Ｂにおいてガゼットチューブ２を幅方向に切断する切断手段５と、該溶断手段４及び切断手段５の間に配設されて上記筒状体２における溶断端部Ａと切断端部Ｂを両端部とする分離部分２０を分離する分離手段６とを備えている。
【００１６】上記搬送手段３は、上下に配設された一対の送りローラー３０と、上記溶断手段４の前方に配置され且つ送りローラー３０と連動してガゼットチューブ２を略水平に搬送するバキュームコンベアー３１と、これら送りローラー３０及びバキュームコンベアー３１を駆動させる駆動源（図示せず）とを備えている。バキュームコンベアー３１は、搬送ベルト上搬送物を負圧吸引しながら搬送できるように構成されており、上記溶断手段４の下方を通過したガゼットチューブ２を吸引しながら前方に搬送するとともに、製造されたガゼット袋を前方に安定的に搬送し、包装機（図示せず）における後工程に確実に受け渡すようになしてある。また、このバキュームコンベアー３１には、ガゼットチューブ２の先端開口部２ａを検知するセンサーが付設されており、後述するコントローラー（図示せず）へこの検知出力を出力することによって、送りローラー３０及びバキュームコンベアー３１を停止し、ガゼットチューブ２を精度よく位置決めできるようになっている。
【００１７】上記溶断手段４は、搬送されてきたガゼットチューブ２の上下に配設された溶断ヘッド４０及びアンビル４１と、溶断ヘッド４０を上下動させるピストン・シリンダー機構４２とを備えている。
【００１８】上記溶断ヘッド４０は、真鍮、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で成形されており、その下端部４０ａは下方に向かって先細る鋭角状の形態を有している。この溶断ヘッド４０の内部には、下端部４０ａを１００℃〜４００℃に温度設定可能なヒーター（図示せず）が配設されており、この下端部４０ａの設定温度によって、溶断端部Ａから０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ幅の熱シール部を残して上記ガゼットチューブ２を幅方向全体に亘って溶断できるように構成されている。また、溶断ヘッド４０は、ヒーター温度を低く設定するとともに、アンビル４１への押圧力を低くすることで、０．５〜３．０ｍｍ幅の熱シールを行えるように構成されている。
【００１９】上記切断手段５は、上記熱シール手段４に対してガゼットチューブ２の搬送方向の後方に配設されている。この切断手段５は、上ガゼットチューブ２の上下に配設されて該ガゼットチューブ２を切断する上刃５０及び下刃５１と、上刃５０を上下動させるピストン・シリンダー機構５２とを備えている。
【００２０】上記上刃５０は、側面視してくさび状の形態を有しており、その下端エッジ５０ａはフラットに形成されている。上記下刃５１は、上面が水平に形成されており、その上端エッジ５１ａは、下端エッジ５０ａと同様にフラットに形成されている。上記上刃５０は、上記ピストン・シリンダー機構５２を作動させることによって上下動し、下刃５１とともにガゼットチューブ２を幅方向に均一な力で切断するようになしてある。また、上記上刃５０及び下刃５１には、位置調節機構（図示せず）が付設されており、上記溶断端部Ａと上記切断端部Ｂとの間隔ｄを０ｍｍ〜５０ｍｍの間範囲で任意に調整できるようになしてある。そして、上記熱溶断ヘッド４によるガゼットチューブ２の溶断によって生じる熱シール幅に対応して該ガゼットチューブ２の切断を行えるようになっている。なお、溶断ヘッド４０でガゼットチューブ２溶断せずに熱シールのみ行う場合には、熱シール端部から切断することで、熱シール端部と切断端部との間隔を０ｍｍ〜５０ｍｍに設定することが可能である。
【００２１】上記分離手段６は、上記溶断手段４と、上記切断手段５との間に配設されている。この分離手段６は、ガゼットチューブ２の上下に配設されて該ガゼットチューブ２を挟持する上下一対の挟持プレート６０、６１と、挟持プレート６０を上下動させるピストン・シリンダー機構６２とを備えている。
【００２２】上記挟持プレート６０、６１は、上下面がそれぞれ水平に形成されており、その上下面には、滑り止め用のラバー（図示せず）が貼り付けられており、ガゼットチューブ２の滑りを抑えて上記分離部分２０の分離が支障なく行えるようになしてある。また、挟持プレート６１は、その上面が上記溶断手段４のアンビル４１の上面より約５ｍｍ程度下方に配置されており、ガゼットチューブ２が溶断ヘッド４０のみによって完全に溶断されなかった場合においても、その後挟持プレート６０、６１で分離部分２０を挟持した際に、せん断力が作用して確実に溶断できるようになっている。
【００２３】なお、図には示していないが、本製袋装置１には、上記各ピストン・シリンダー機構の独立した動作、上記溶断ヘッド４０内のヒーター温度、並びに送りローラー３０及びバキュームコンベアー３１の駆動・停止などを制御するコントローラーが搭載されている。そして、後述するガゼット袋の製造方法の手順のように種々の製造手順に対応し、且つ製造するガゼット袋の寸法形状、製造速度などに合わせて、装置を安定して作動できるようになっている。なお、このコントローラーにおける制御は、包装機本体のメインコントローラーにて行わせるようにしてもよい。
【００２４】また、図には示していないが、上記挟持プレート６１の近傍には、負圧源及び吸引管路を備えた廃棄手段が付設されており、ガゼットチューブ２から溶断及び切断した分離部分２０を吸引して強制廃棄できるようになしてある。
【００２５】次に、本発明に係る袋の製造方法の実施形態の手順を、上記製袋装置１によるガゼット袋の製造手順に基づいて説明する。
【００２６】（第１実施形態）まず、熱可塑性樹脂製の帯状シート（図示せず）の幅方向両端部を巻き込んで重ね合わせて筒状に折り畳み、その重ね合わせた部分をセンターシーラー（図示せず）で溶断して帯状のチューブを形成するとともに、その幅方向両端部を内包に折曲させてガゼット部を設けて帯状の上記ガゼットチューブ２を形成する。
【００２７】次いで、図１に示したように、ガゼットチューブ２をその長手方向に搬送し、上記送りローラー３０で巻き込んでほぼ水平に搬送する。そして、ガゼットチューブ２の先端開口部２ａが上記溶断ヘッド４０の下方を通過し、さらに上記バキュームコンベアー３１上に当該ガゼットチューブ２が所定長さに達したところでガゼットチューブ２の搬送を停止して位置決めする。
【００２８】次いで、図２に示したように、上記ピストン・シリンダー機構４２及び５２を同時に作動させ、ガゼットチューブ２をその幅方向全体に亘って溶断すると共にその溶断端部Ａより僅か後方においてその幅方向全体に亘って切断する。この際、ガゼットチューブ２には新たな先端開口部が切断端部Ｂにおいて形成される。
【００２９】そして、図３に示したように、上記各ピストン・シリンダー機構４２及び５２の動作開始から０．１秒〜１．０秒後に、上記ピストン・シリンダー機構６２を作動させる。そして、上記挟持プレート６０、６１とで上記溶断端部Ａ及び切断端部Ｂを両端部とする分離部分２０を挟持し、該部分２０を下方に引き下げて分離する。そして、分離が完了した後に、上記ピストン・シリンダー機構４２、５２及び６２を作動させて上記溶断ヘッド４０、上刃５０及び挟持プレート６０を上方に待避させ、ガゼット袋の製造を完了する。
【００３０】以上の動作を繰り返し行って、図４に示したような、一端部に上記溶断により熱封された０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ幅の熱封部１０ａを有し、且つ他端部に開口部１０ｂを有するガゼット袋１０を逐次製造する。
【００３１】（第２実施形態）上記第１実施形態の製造手順と同様に、ガゼットチューブ２を搬送して所定位置に位置決めする。そして、上記ピストン・シリンダー機構４２を作動させ、ガゼットチューブ２をその幅方向全体に亘って溶断する。
【００３２】そして、ピストン・シリンダー機構４２の動作開始から０．１秒〜１．０秒後に上記ピストン・シリンダー機構５２、６２を同時に作動させ、ガゼットチューブ２の上記溶断端部Ａより僅か後方の切断端部Ｂを幅方向に切断するとともに、上記挟持プレート６０、６１とで溶断端部Ａ及び切断端部Ｂを両端部とする分離部分２０を挟持し、下方に引き下げて分離する。そして、上記ピストン・シリンダー４２、５２及び６２を作動させて溶断ヘッド４０、上刃５０及び挟持プレート６０を上方に待避させ、上記ガゼット袋１０（図４参照）の製造を完了する。
【００３３】（第３実施形態）上記第１実施形態の製造手順と同様に、ガゼットチューブ２を搬送して所定位置に位置決めする。そして、上記ピストン・シリンダー機構５２を作動させ、ガゼットチューブ２における溶断端部Ａより僅か後方の切断端部Ｂを幅方向に切断する。そして、その０秒（同時）〜１．０秒後に、上記ピストン・シリンダー機構４２を作動させて、ガゼットチューブ２を幅方向全体に亘って溶断する。
【００３４】そして、ピストン・シリンダー機構４２の動作開始から０．１秒〜１．０秒後に上記ピストン・シリンダー機構６２を作動させ、上記挟持プレート６０、６１で上記溶断端部Ａ及び切断端部Ｂを両端部とする分離部分２０を挟持し、下方に押し下げて分離する。そして、上記ピストン・シリンダー機構４２、５２及び６２を作動させ、上記溶断ヘッド４０、上刃５０及び挟持プレート６０を上方に待避させ、ガゼット袋１０（図４参照）の製造を完了する。
【００３５】（第４実施形態）まず、ガゼットチューブ２をその幅方向に亘って熱シールできるように、溶断ヘッド４０のヒーター温度を低く設定しておく。そして、上記第１実施形態と同様に、ガゼットチューブ２を位置決めし、上記ピストン・シリンダー機構４２を作動させ、ガゼットチューブ２をその幅方向全体に亘って熱シールする。
【００３６】そして、ピストン・シリンダー機構４２の動作開始から０．１秒〜１．０秒後に上記ピストン・シリンダー機構５２を作動させてガゼットチューブ２を熱シール端部を幅方向全体に亘って切断する（この際、ガゼットチューブ２には新たな先端開口部２ａが形成される）。そして、上記ピストン・シリンダー機構４２及び５２を作動させて上記溶断ヘッド４０及び上刃５０を上方に待避させ、ガゼット袋の製造を完了する。
【００３７】このように、本実施形態に係る製袋装置１及び同製袋装置１による本発明の袋の製造方法の実施によれば、ガゼットチューブ２を位置決めした後にその溶断（又は熱シール）及び切断を同時若しくは略同時に行うので、従来のような、冷却工程も不要であり、且つ熱シール工程と切断工程との間の移動に伴う熱シール位置と切断位置とのずれも生じることがない。切断端部の揃ったガゼット袋１０を高速で安定して製造することが可能である。
【００３８】本発明に係る製袋装置は、上記実施形態の製袋装置１に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲において、その寸法、形状等を適宜変更することができる。
【００３９】例えば、上記実施形態の製袋装置１においては、分離手段として、挟持プレート６０、６１を採用したが、他の分離手段として、例えば、負圧吸引、エアーブロー、引き取りロール等の分離手段を採用することもできる。
【００４０】また、上記実施形態の製袋装置１においては、下端エッジ５０ａ及び上端エッジ５１ａが共にフラットの形態の上刃５０及び下刃５１を採用しているが、上刃の下端エッジ若しくは下刃の上端エッジのいずれか一方又は両方を水平方向に対して斜めに傾斜した形態の上刃及び下刃を採用することによって、ガゼットチューブ２をその幅方向の一端から徐々に切断するようにしてもよい。そして、斯かる形態の上刃及び下刃を採用した場合にも、各ピストン・シリンダー機構の動作タイミングは、上記第１〜第４実施形態の製造手順におけるように、各ピストン・シリンダー機構の動作タイミングと同様に設定することができ、上記各実施形態の製造方法における効果と同様の効果を奏することができる。
【００４１】本発明に係る袋の製造方法において使用する帯状の筒状体は、熱可塑性樹脂製のものであれば特に限定されないが、例えば、高密度ポリエチレン、高密度ポリプロピレン、低密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂製のものが好ましく使用される。また、筒状体の形態についても、上記実施形態におけるガゼットチューブ２の形態に限定されるものではなく、単に帯状シートの幅方向両端部を巻き込んで重ね合わせて筒状形態としたのもの等を選択して使用することができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明に係る袋の製造方法及製袋装置によれば、以下の効果を奏することができる。請求項１又は２に記載の袋の製造方法によれば、切断端部の揃った袋を高速で安定して製造することが可能である。
【００４３】請求項３に記載の製袋装置によれば、上記効果を奏する本発明の袋の製造方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製袋装置の一実施形態の要部を概念的に示す斜視図である。
【図２】同製袋装置による袋の製造工程を示す斜視図である。
【図３】同製袋装置による袋の製造工程を示す斜視図である。
【図４】同製袋装置で製造された袋の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１製袋装置
２ガゼットチューブ（筒状体）
２０分離部分
３搬送手段
４溶断手段
５切断手段
６分離手段
１０ガゼット袋（袋）
Ａ溶断端部
Ｂ切断端部

【特許請求の範囲】
【請求項１】熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体を長手方向に搬送して所定位置で位置決めした後に、該筒状体をその先端開口部から所定長さをおいて溶断すると共に該溶断端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を切断し、溶断端部及び切断端部を両端部とする分離部分を筒状体から分離して、一端部に上記溶断により熱封された熱封部を有し他端部に開口部を有する袋を逐次製造することを特徴とする袋の製造方法。
【請求項２】熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体を長手方向に搬送して所定位置で位置決めした後に、該筒状体をその先端開口部から所定長さをおいて熱シールすると共に該熱シール端部又は該熱シール端部から筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を切断して、上記一端部に上記溶断により熱封された熱封部を有し他端部に開口部を有する袋を逐次製造する特徴とする袋の製造方法。
【請求項３】熱可塑性樹脂製の帯状の筒状体を長手方向に搬送して所定位置で位置決めする搬送手段と、上記筒状体の先端開口部から所定長さをおいて該筒状体を幅方向に溶断する溶断手段と、該溶断端部より該筒状体の搬送方向の僅か後方において該筒状体を幅方向に切断する切断手段と、該溶断手段及び切断手段の間に配設されて溶断端部と切断端部を両端部とする分離部分を分離する分離手段とを備えていることを特徴とする製袋装置。

【図１】