(57)【要約】【課題】包装機用ヒートシーラにおいて、厚さが薄いものから厚いものまで広い厚み範囲内の厚みを有する包装フィルムに、有効なヒートシールを施すことを可能にする。【解決手段】包装機用ヒートシーラは、両波形シール面１０，１１の凸条１２，１４と凹条１３，１５との噛み合い時に、互いに異なる位置に構成される第１シーラ部２１と第２シーラ部２２とで包装フィルムにヒートシールを施す。第１シーラ部２１，２１は、波形シール面１０，１１の凸条１２，１４と凹条１３，１５との間の延びる両傾斜肩部で構成され、第２シーラ部２２は、一方の波形シール面１０の凸条１２の凸端部と、他方の波形シール面１１の凹条１５の凹底部とで構成されている。第１シーラ部２１の方が第２シーラ部２２よりも長い期間で且つ強く包装フィルムを挟み込み、強いヒートシールを施す。【選択図】図３
2014213859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するシーラ部を有する二つのヒータブロックを備えており、前記各シーラ部が、凸条と凹条とが交互に繰り返されて並ぶ波形シール面を有しており、前記両波形シール面は、前記凸条と前記凹条とが間に前記包装フィルムを挟んで互いに噛み合うときに、前記包装フィルムを加熱・加圧して当該包装フィルムにヒートシールを施す包装機用ヒートシーラにおいて、
前記シーラ部は、前記両波形シール面の前記凸条と前記凹条との噛み合い時に、互いに異なる位置に構成される第１シーラ部と第２シーラ部とで前記包装フィルムに前記ヒートシールを施し、
前記第１シーラ部は、一方の前記波形シール面の前記凸条と前記凹条との間の延びる傾斜肩部と、他方の前記波形シール面の前記凹条と前記凸条との間の延びる傾斜肩部とで構成され、
前記第２シーラ部は、一方の前記波形シール面の前記凸条の凸端部と、他方の前記波形シール面の前記凹条の凹底部とで構成されることを特徴とする、包装機用ヒートシーラ。
【請求項２】
前記第１シーラ部は、前記第２シーラ部を中央に置いた前記波形の繰り返しの１ピッチ範囲において、前記第２シーラ部を前記波形の繰り返し方向に挟む両側においてそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項３】
隣り合う前記第１シーラ部の前記波形の繰り返し方向中間において、前記一方の波形シール面の前記凹条と、前記他方の波形シール面の前記凸条との間には、前記包装フィルムの溶融シーラントが前記包装フィルム間に溜まり込むのを可能にする第１間隙が形成されており、
前記第２シーラ部の前記波形の繰り返し方向の両側近傍において、前記一方の波形シール面の前記凸条と、前記他方の波形シール面の前記凹条との間には、前記包装フィルムの溶融シーラントが前記包装フィルム間に溜まり込むのを可能にする第２間隙が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項４】
前記一方の波形シール面の前記凸条の凸角度は９０度又はその近傍の角度であり、前記他方の波形シール面の前記凸条の凸角度は６０度又はその近傍の角度であり、前記他方の波形シール面の前記凹条の前記凹底部は平坦面に形成されており、更に前記一方の波形シール面の前記凹条の凹曲率半径は前記他方の波形シール面の前記凸条の凸曲率半径よりも小さくされていることを特徴とする請求項３に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項５】
前記両ヒータブロックは、前記両波形シール面を互いに対向させた状態で前記包装フィルムに接近・離間して、接近時に前記包装フィルムを挟み込んで加熱・加圧して当該包装フィルムに前記ヒートシールを施す、往復動型のヒータブロックであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項６】
前記両ヒータブロックは、前記両波形シール面を回転周面に配置し、回転に伴って前記包装フィルムに接近・離間して、接近時に前記包装フィルムを順次挟み込んで加熱・加圧して当該包装フィルムに前記ヒートシールを施す、回転型のヒータブロックであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項７】
前記波形シール面の前記凸条と前記凹条は、前記ヒートシールによって封鎖される包装の内部から外側へと前記ヒートシールを横切る方向に対して、交互に横断する方向に延びていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項８】
前記包装機用ヒートシーラは、当該包装機が走行する前記包装フィルムから袋包装体を製造する際に、前記包装フィルムにその送り方向に沿って前記ヒートシールを施すことで縦シール部を形成する縦ヒートシーラに適用されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項９】
前記包装機用ヒートシーラは、当該包装機が走行する前記包装フィルムから袋包装体を製造する際に、前記包装フィルムにその送り方向に交差する方向に沿って前記ヒートシールを施すことで横シール部を形成する横ヒートシーラに適用されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の包装機用ヒートシーラ。
【請求項１０】
前記包装機は、前記包装フィルムの送り方向が上下方向である縦型包装機、又は前記包装フィルムの送り方向が横方向である横型包装機であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の包装機用ヒートシーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、縦型又は横型の製袋充填包装機のような包装機に用いられて、包装フィルムにヒートシールを施すのに用いられる包装機用ヒートシーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、包装機には、包装フィルム内に包装物を収容した状態で封鎖した袋包装体を製造するため、包装フィルムにヒートシールを施すヒートシーラが設けられている。ヒートシーラは、加熱手段を内蔵した一対のヒータブロックを備えている。両ヒータブロックの互いに対向するシール面間に包装フィルムを挟み込んで熱と圧力を加えることにより、包装フィルムに塗布されているシーラントが溶融・溶着されてヒートシールが施される。
【０００３】
ヒートシーラのシール面には、凹凸模様から成るシール目が形成されていることが多い。このようなシール面を備えたヒートシーラによれば、袋包装体に形成されたヒートシール部には、当該シール目に対応した凹凸筋目が形成される。綺麗な凹凸筋目は袋包装体の見栄えも良くしている。消費者は、袋包装体のヒートシール部にしっかりとした凹凸筋目を見ることで、確実なシールが施された袋包装体であることを確認し、商品購入の際に安心感を持つことができる。
【０００４】
近年、袋包装体を製造する製造コストの一層の削減のために、包装フィルムにおいて合成樹脂層やシーラント層の薄肉化が図られる傾向がある。こうした包装フィルムに対して、シール面に従来のシール目を形成したヒートシーラでは加熱・加圧のしすぎによるシール不良が発生することがある。また、シール面に単純な凹凸模様を形成するだけでは、包装フィルムに対してどこから当たり始めるのか不定となり、しわの発生原因にもなる。
【０００５】
包装機のエンドシール装置の一例として、重ね合わされたフィルムに対し、進行方向と交差する方向にシールするエンドシール装置であって、エンドシーラの先端のフィルムに接触するシーラ面の少なくても一部を進行方向と交差する方向に進む波型形状にすることで、フィルムはシーラ面の表面形状（波型）に沿って引っ張られ、その波型の頂点間で張力を以て張った状態となり、しわの発生を防止することを図ったものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、製袋充填機において筒状に成形されたフィルムに横シールを施す横シール装置であって、一対の回転軸に取り付けられた両シール体が相互に反対方向に回転するときに、両シール体のシールバーが所定角度毎に噛合して筒状フィルムに横シールを施し、各シールバーのシール面には、長手方向に延在する凹部及び凸部が周方向に交互に形成された凹凸状の横シール目が形成されていて、シールバーの凹凸部が噛合することで、フィルムに幅方向のシール目を形成することが示されている（特許文献２参照）。両シール体はシールバー以外の領域でも凹凸係合しながらの回転を確保することで、凹凸状の横シール目は噛み合うときには常に正常に噛み合って片当たりがなく、シール面に目つぶれや噛合不良等によるシール不良発生の防止を図っている。
【０００７】
更に、Ｄ字状のボックスモーションをする一対のシールジョーによって包材を搬送方向と交差する方向に沿って挟んで横シールする包装機において、両シールジョーの筒状フィルムを挟む面にセレーションを設けたものが提案されている（特許文献３参照）。一方のセレーションの上端の歯の先端角度を、その下方に隣接する歯の先端角度よりも小さく且つ鋭角とすることで、袋底部側の横シール部分だけを一方向に倒すことを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３９０５０号公報
【特許文献２】特開２０１１−３４０９３８号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６２３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
包装機用ヒートシーラは、包装機によって製造される袋包装体の良否を決定する重要な構成部品である。それゆえ、ヒートシーラは、包装機に占めるコストも相当な割合を占める。包装フィルムの仕様に応じたヒートシーラを予め用意しておき、仕様する包装フィルムに応じてヒートシーラの交換をすることもできるが、こうした対処ではコスト上昇になる他、交換・調整作業に相当の時間を要し、包装機の稼働効率が悪い。
そこで、厚さが薄いものから厚いものまで広い厚み範囲内に入る厚みを有する包装フィルムに対して、ヒートシーラが施すヒートシールを有効にすることが求められている。この発明の目的は、厚さが薄いものから厚いものまで広い厚み範囲内の厚みを有する包装フィルムに、有効なヒートシールを施すことができる包装機用ヒートシーラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決し、上記の目的を達成するため、この発明による包装機用ヒートシーラは、互いに対向するシーラ部を有する二つのヒータブロックを備えており、前記各シーラ部が、凸条と凹条とが交互に繰り返されて並ぶ波形シール面を有しており、前記両波形シール面は、前記凸条と前記凹条とが間に前記包装フィルムを挟んで互いに噛み合うときに、前記包装フィルムを加熱・加圧して当該包装フィルムにヒートシールを施す包装機用ヒートシーラであって、前記シーラ部は、前記両波形シール面の前記凸条と前記凹条との噛み合い時に、互いに異なる位置に構成される第１シーラ部と第２シーラ部とで前記包装フィルムに前記ヒートシールを施し、前記第１シーラ部は、一方の前記波形シール面の前記凸条と前記凹条との間の延びる傾斜肩部と、他方の前記波形シール面の前記凹条と前記凸条との間の延びる傾斜肩部とで構成され，前記第２シーラ部は、一方の前記波形シール面の前記凸条の凸端部と、他方の前記波形シール面の前記凹条の凹底部とで構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この包装機用ヒートシーラによれば、基本的には、互いに対向するシーラ部を有する二つのヒータブロックを備えており、各シーラ部が、凸条と凹条とが交互に繰り返されて並ぶ波形シール面を有していて、両波形シール面は、凸条と凹条とが間に包装フィルムを挟んで互いに噛み合うときに、包装フィルムを加熱・加圧して当該包装フィルムにヒートシールを施す。シーラ部は、両波形シール面の凸条と凹条との噛み合い時に、互いに異なる位置に構成される第１シーラ部と第２シーラ部とで包装フィルムにヒートシールを施す。第１シーラ部は、一方の波形シール面の凸条と凹条との間の延びる傾斜肩部と、他方の波形シール面の凹条と凸条との間の延びる傾斜肩部とで構成され、第２シーラ部は、一方の波形シール面の凸条の凸端部と、他方の波形シール面の凹条の凹底部とで構成される。包装フィルムに対する波形シール面の凹凸の形状を適宜に設定することで、対向するシーラ部が互いに接近して第２シーラ部で凹凸が突き当たるまでの間で、第１シーラ部の方が第２シーラ部よりも長い時間、即ち早くから遅くまで、且つ強く包装フィルムを挟み込み、第２シーラ部よりも強いヒートシールを施すようにすることが可能である。
【００１２】
したがって、例えば、比較的肉厚の厚い包装フィルムについては、第１シーラ部において、規定の熱と圧力とを第２シーラ部での時間よりも長い時間に渡って作用させて、所定の確実なヒートシールを施すことができる。この場合、第２シーラ部では不足気味のヒートシールが施される可能性があるが、第１シーラ部におけるヒートシールが確実であるので、シール強度上の問題はない。また、比較的肉厚の薄い包装フィルムについては、第２シーラ部において、規定の熱と圧力とを規定の時間の間、作用させて所定の確実なヒートシールを施すことができる。この場合、第２シーラ部では充分すぎるヒートシールが施される可能性があるが、包装フィルムを損傷させるほどではない。
【００１３】
前記第１シーラ部は、前記第２シーラ部を中央に置いた前記波形の繰り返しの１ピッチ範囲において、前記第２シーラ部を前記波形の繰り返し方向に挟む両側においてそれぞれ構成することができる。傾斜肩部は、凹底部の両側に一つずつ存在するので、上記の構成とすることによって、第１シーラ部は、第２シーラ部を波形の繰り返し方向において両側に挟んで構成される。包装フィルムは、二つの第１シーラ部で挟まれた状態で、両第１シーラ部間の中央の位置で押し込まれ、第２シーラ部で挟まれることになり、包装フィルムに作用する力のバランスが良く、各シーラ部で包装フィルムを過剰に滑ることなく挟み込むことができる。
【００１４】
隣り合う前記第１シーラ部の前記波形の繰り返し方向中間において、前記一方の波形シール面の前記凹条と、前記他方の波形シール面の前記凸条との間に、前記包装フィルムの溶融シーラントが前記包装フィルム間に溜まり込むのを可能にする第１間隙を形成し、前記第２シーラ部の前記波形の繰り返し方向の両側近傍において、前記一方の波形シール面の前記凸条と、前記他方の波形シール面の前記凹条との間に、前記包装フィルムの溶融シーラントが前記包装フィルム間に溜まり込むのを可能にする第２間隙を形成することができる。第１シーラ部の前記波形の繰り返し方向中間と、第２シーラ部の前記波形の繰り返し方向の両側近傍とにおいて、それぞれ凹条と凸条の間に形成される第１間隙と第２間隙とにおいては、包装フィルムの加熱・加圧の際に溶融したシーラントが、重なった包装フィルムの間に入り込んで溜まり込み可能となる。
【００１５】
前記一方の波形シール面の前記凸条の凸角度は９０度又はその近傍の角度とし、前記他方の波形シール面の前記凸条の凸角度は６０度又はその近傍の角度とし、前記他方の波形シール面の前記凹条の前記凹底部を平坦面に形成し、更に前記一方の波形シール面の前記凹条の凹曲率半径を前記他方の波形シール面の前記凸条の凸曲率半径よりも小さくすることができる。このような、凸条の凸角度を採用し、凹底部を平坦面にし、凹凸の曲率半径を選択することにより、第１シーラ部の前記波形の繰り返し方向の両側近傍と、第２シーラ部の前記波形の繰り返し方向中間とにおいて、凹条と凸条の間に第１間隙と第２間隙とを形成し易くすることができる。
【００１６】
前記両ヒータブロックは、前記両波形シール面を互いに対向させた状態で前記包装フィルムに接近・離間して、接近時に前記包装フィルムを挟み込んで加熱・加圧して当該包装フィルムに前記ヒートシールを施す、往復動型のヒータブロックであるとしてよい。この包装機用ヒートシーラは、両ヒータブロックが往復動して包装フィルムに接近・離間する型の包装機において、そのヒートシーラとして適用することができる。また、前記両ヒータブロックは、前記両波形シール面を回転周面に配置し、回転に伴って前記包装フィルムに接近・離間して、接近時に前記包装フィルムを順次挟み込んで加熱・加圧して当該包装フィルムに前記ヒートシールを施す、回転型のヒータブロックであるとしてもよい。この包装機用ヒートシーラは、両ヒータブロックが回転して、当該回転に伴って互いに噛み合う部分間で包装フィルムを挟み込む型の包装機において、そのヒートシーラとして適用することができる。
【００１７】
この包装機用ヒートシーラにおいて、前記波形シール面の前記凸条と前記凹条は、前記ヒートシールによって封鎖される包装の内部から外側へと前記ヒートシールを横切る方向に対して、交互に横断する方向に延びているものとすることができる。波形シール面の凸条と凹条の延びる向きをこのように定めることにより、包装の内部から外側へと向かう方向には幾重にもシール目が存在することになる。当該ヒートシールを破るにはこうした幾重ものシール目を通過せざるを得ず、結果として、包装内部と外部との間のシールを強固なものとすることができる。
【００１８】
この包装機用ヒートシーラにおいて、前記包装機用ヒートシーラは、当該包装機が走行する前記包装フィルムから袋包装体を製造する際に、前記包装フィルムにその送り方向に沿って前記ヒートシールを施すことで縦シール部を形成する縦ヒートシーラに適用することができる。縦ヒートシーラは、互いに対向するシーラ部に互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが形成されていて、互いに接近・離間する二つのバー状のヒータブロックから構成することができ、この場合、帯状の包装材の両側縁部分を挟み込んでヒートシールが施される。両ヒータブロックは単に往復動をする型式のものでも、ボックスモーションのような箱型の動作をする型式のものでもよい。また、縦ヒートシーラは、周面に周方向に延びて互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが交互に形成された二つのヒートローラから構成することもでき、この場合、帯状の包装材の両側縁部分を回転する二つのヒートローラ間に挟み込んでヒートシールが施される。いずれの場合も、凸条と凹条とは、バー状のヒータブロックの場合には包装材の走行方向に延びるものとし、ヒートローラの場合には周方向を包装材の走行方向に倣ったものとするのが好ましい。
【００１９】
この包装機用ヒートシーラにおいて、前記包装機用ヒートシーラは、当該包装機が走行する前記包装フィルムから袋包装体を製造する際に、前記包装フィルムにその送り方向に交差する方向に沿って前記ヒートシールを施すことで横シール部を形成する横ヒートシーラに適用することができる。横ヒートシーラは、互いに対向するシーラ部に互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが形成されていて、互いに接近・離間する二つのバー状のヒータブロックから構成することができ、この場合、筒状の包装材を外側から挟み込んでヒートシールが施される。両ヒータブロックは単に往復動をする型式のものでも、ボックスモーションのような箱型の動作をする型式のものでもよい。また、横ヒートシーラは、周面の一部に延びて互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが交互に形成された二つの回転するヒータブロックから構成することもでき、この場合、筒状の包装材を回転する二つのヒータブロック間に挟み込んでヒートシールが施される。いずれの場合も、凸条と凹条とは、包装材の走行方向に交差する方向に延びるものとするのが好ましい。
【００２０】
この包装機用ヒートシーラにおいて、前記包装機は、前記包装フィルムの送り方向が上下方向である縦型包装機、又は前記包装フィルムの送り方向が横方向である横型包装機であるとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明は、上記のように構成されているので、第１シーラ部と第２シーラ部との分担により、厚さが薄いものから厚いものまで広い厚み範囲内に入る厚みを有する包装フィルムに対して、ヒートシーラが有効なヒートシールを施し、またそうした有効なヒートシールを施すことができる包装機用ヒートシーラを提供することができる。また、この発明によれば、ヒートシーラのコスト上昇を押えることができ、包装機においてヒートシーラの交換・調整作業も少なくなり、包装機の稼働効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による包装機用ヒートシーラの一実施例を示すヒータブロックの断面図である。
【図２】本発明による包装機用ヒートシーラの互いに噛み合ったシール面の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す包装機用ヒートシーラの互いに噛み合ったシール面を更に拡大して示す断面図である。
【図４】図２に示す包装機用ヒートシーラを用いて、包装フィルムを間に挟んでヒートシールを施すときの工程図である。
【図５】波形シール面が回転型のヒータブロックの周面に適用されている包装機用ヒートシーラの実施例を示す図である。
【図６】本発明による包装機用ヒートシーラでシールが施された袋包装体の例を示す図である。
【図７】包装機が縦型包装機である例を示す図である。
【図８】包装機が横型包装機である例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による包装機用ヒートシーラの実施例を説明する。図１はこの発明による包装機用ヒートシーラの一実施例を示すヒータブロックの断面図である。
【００２４】
図１には、この発明による包装機用ヒートシーラの一実施例が断面図として示されている。包装機用ヒートシーラ１は、互いに対向配置された二つのヒータブロック２，３を備えている。包装機用ヒートシーラ１を包装機に適用した状態では、ヒータブロック２，３は、例えば、重ねられた又は筒状に成形された包装フィルムＦを間に挟んで対向配置される。ヒータブロック２，３は、サーボモータ、シリンダ等の適宜の駆動源からの駆動力を受けて、互いに同期して進退する。ヒータブロック２，３は、ステンレス鋼又は真鍮のような金属製のブロックである。ヒータブロック２，３の内部には、熱源として電熱ヒータを埋設するためのヒータ装填孔４，４、ヒータブロック２，３の特に対向するシール面での温度の均一化を図るためのヒートパイプが埋設されるヒートパイプ装填孔５，５、及び電熱ヒータの発熱量を制御するためにヒータブロック２，３の温度を検出する温度センサを埋設するセンサ装填孔６，６が形成されている。
【００２５】
ヒータブロック２，３は、包装フィルムＦにヒートシールを施すために、互いに対向するブロック端部７，７にシール面８，８を備えている。また、ヒータブロック２，３は、ヒートシールが施された包装フィルムＦを切断するためのカッタ（図示せず）を備えている。ヒータブロック２，３には、互いに対応した中央箇所に、深さが包装フィルムＦに対して直交する向きにカッタ用溝９，９が形成されている。シール面８，８は、カッタ収容溝８のところで中断しているので、当該中断部位では包装フィルムＦにヒートシールは行われない。一方のヒータブロック２のカッタ用溝９内には、先端に切断歯が形成された板状のカッタが収容される。図示の例では、包装フィルムＦは例えば上方から下方へ送られ、袋ピッチの相当する長さが送られる毎に、加熱されたヒータブロック２，３が進出し、シール面８，８間に包装フィルムＦを挟み込んで加熱・加圧し、包装フィルムＦにヒートシールを施す。同時にカッタが作動し、進出したカッタの突き切りによって、ヒートシールが施された部位の中間で包装フィルムＦが切断される。
【００２６】
図２には、本発明による包装機用ヒートシーラの互いに噛み合ったシール面の一例が断面図として示されている。一方のブロック端部７は、凸条１２と凹条１３（一部の凸条と凹条にのみ符号１２，１３を付す）とが交互に繰り返されて並ぶ波形シール面１０を有している。他方のブロック端部７は、凸条１４と凹条１５（一部の凸条と凹条にのみ符号１4 ，１５を付す）とが交互に繰り返されて並ぶ波形シール面１１を有している。両波形シール面１０，１１は、凸条１２，１４と凹条１３，１５との間に包装フィルムＦを挟んで互いに噛み合うときに、包装フィルムＦを加熱・加圧して包装フィルムＦにヒートシールを施す。
【００２７】
包装機用ヒートシーラ１のブロック端部７，７に構成されるシーラ部が、図３である拡大図に示されている。図３は、包装フィルムを取り除いた状態で、互いに噛み合ったシーラ部を断面図で示している。シーラ部は、両波形シール面１０，１１の凸条１２，１４と凹条１３，１５との噛み合い時に、互いに異なる位置に構成されていて包装フィルムＦにヒートシールを施す第１シーラ部２１，２１と第２シーラ部２２（図３において丸で囲った中のシール面の接触領域）とから成っている。第１シーラ部２１，２１は、一方の波形シール面１０の凸条１２と凹条１３との間の延びる傾斜肩部１８，１８と、他方の波形シール面１１の凹条１５と凸条１４との間の延びる傾斜肩部１９，１９とで構成される。また、第２シーラ部２２は、一方の波形シール面１０の凸条１２の凸端部１６と、他方の波形シール面１１の凹条１５の凹底部１７とで構成される。
【００２８】
第１シーラ部２１，２１は、第２シーラ部２２を波形の繰り返し方向に挟む両側においてそれぞれ構成されている。傾斜肩部１８，１８及び１９，１９はそれぞれ凸端部１６と凹底部１７の両側に一つずつ存在するので、第１シーラ部２１，２１は、第２シーラ部２２を中央に置いた波形の繰り返しの１ピッチ範囲において、第２シーラ部２２を波形の繰り返し方向両側に挟んで構成される。ヒータブロック２，３が互いに接近していくとき、包装フィルムＦは、先ず二つの第１シーラ部２１，２１で挟まれる。包装フィルムＦが両第１シーラ部２１，２１で押えられた状態でヒータブロック２，３が更に接近するとき、包装フィルムＦの押えられた中間の領域が凸条１２によって押され、最後に第２シーラ部２２で挟み込まれる。したがって、包装フィルムＦに作用する力のバランスが良く、各シーラ部２１，２１，２２で包装フィルムＦが滑ることなく、挟み込むことができる。
【００２９】
両波形シール面１０，１１の凸条１２，１４と凹条１３，１５とが噛み合っている状態において、波形シール面１０，１１の凸条１２と凹条１５の間及び凸条１４と凹条１３の間には、包装フィルムＦの溶融シーラントが当該包装フィルムＦの重なりの間に溜まり込むのを可能にする第１間隙２３及び第２間隙２４が形成される。第１間隙２３は、隣り合う第１シーラ部２１，２１の波形の繰り返し方向中間において、一方の波形シール面１０の凹条１３と、他方の波形シール面１１の凸条１４との間に、曲率半径の差に応じて断面三日月状に形成される（包装フィルムＦの厚み相当のスペースを除く）。また、第２間隙２４，２４は、第２シーラ部２２の波形の繰り返し方向両側近傍において、一方の波形シール面１０の凸条１２と他方の波形シール面１１の凹条１５との間に形成される。詳細には、凸条１２の凸端部１６の両横で凸条１２と凹条１５との間に形成される（包装フィルムＦの厚み相当のスペースを除く）。包装フィルムＦは二重に重なっているフィルム或いは潰された筒状フィルムであるので、包装フィルムＦが加熱・加圧されて溶融シーラントが生じると、溶融シーラントは包装フィルムＦの重なり間を移動して、第１間隙２３又は第２間隙２４，２４のフィルム間に至り、そこでシーラント溜まりを形成する。
【００３０】
図示のような波形シール面１０，１１の形状の場合、凸条１４と凹条１３の間及び凸条１２と凹条１５の間には、第１シーラ部２１，２１、第２シーラ部２２、第１間隙２３及び第２間隙２４，２４が形成し易い。即ち、一方の波形シール面１０の凸条１２の凸角度は好ましくは９０度であり、他方の波形シール面１１の凸条１４の凸角度は好ましくは６０度である。凸条１２，１４の凸角度は、これら数値の角度に限らず、その近傍の角度であってもよい。他方の波形シール面１１の凹条１５の凹底部１７は平坦面に形成されているが、これに限らず緩やかな凹状であってもよい。更に、一方の波形シール面１１の凹条１３の凹曲率半径を他方の波形シール面１１の凸条１４の凸曲率半径よりも小さくしてある。このような、凸条の凸角度を採用し、凹底部を平坦にし、凹凸の曲率半径を選択することにより、第１シーラ部２１，２１及び第２シーラ部２２が確実に構成され、更に、第１シーラ部２１，２１の中間と、第２シーラ部２２の両側近傍とにおいて、シーラント溜まりのための第１間隙２３と第２間隙２４，２４とを形成し易くすることができる。
【００３１】
図４には、図２に示す包装機用ヒートシーラを用いて、包装フィルムを間に挟んでヒートシールを施すときの工程図が示されている。
図４（１）は、波形シール面１０，１１が互いに接近して、波形シール面１０の凸条１２の凸端部１６と波形シール面１１の凸条１４の凸端部２０とが包装フィルムＦに接したところを示している。
図４（２）は、波形シール面１０，１１が更に接近して、凸条１２の凸端部１６と凸条１４の凸端部２０とによる包装フィルムＦの押し込みが更に進んだ状態を示している。
図４（３）は、波形シール面１０，１１が更に接近して、両シール面の最も狭い部分が包装フィルムＦを加圧し始めた状態を示している。波形シール面１０，１１の凹凸の形状と包装フィルムＦの厚さから、対向する波形シール面１０，１１が互いに接近するとき、第１シーラ部２１，２１が先ず包装フィルムＦを挟み込んで加圧する。
図４（４）は、波形シール面１０，１１が更に接近して、凸条１２の凸端部１６が凹条１５の平坦な凹底部１７との間で包装フィルムＦを挟み込んで加圧する。
詳細には、包装フィルムＦの伸びやシーラントの逃げ等の事象が生じるが、波形シール面１０，１１の接近と包装フィルムＦの挙動は、大略、上記した工程を辿る。
【００３２】
図４に示す工程から、第１シーラ部２１，２１の方が第２シーラ部２２よりも早く包装フィルムＦを挟み込み、且つ工程のその後で波形シール面１０，１１が離間するときの挙動から、第２シーラ部２２よりも遅くまで包装フィルムＦを挟み込む。したがって、第１シーラ部２１，２１のシール時間は第２シーラ部２２によるシール時間よりも長い。また、加圧の強さについても、第１シーラ部２１，２１の方が第２シーラ部２２よりも包装フィルムＦを早く挟み込み、その後更に接近する動きをするので、第２シーラ部２２よりも強く挟み込み、第２シーラ部２２よりも強いヒートシールを施すことができる。
【００３３】
比較的肉厚の厚い包装フィルムについては、第１シーラ部２１，２１において、規定の熱と圧力とを第２シーラ部２２よりも長い時間に渡って作用させて、所定の確実なヒートシールを施すことができる。この場合、第２シーラ部２２では不足気味のヒートシールが施される可能性があるが、第１シーラ部２１，２１におけるヒートシールが確実であるので、シール強度上の問題はない。比較的肉厚の薄い包装フィルムについては、第２シーラ部２２において、規定の熱と圧力とを規定の時間の間、作用させて所定の確実なヒートシールを施すことができる。この場合、第１シーラ部２１，２１では充分にすぎるヒートシールが施される可能性があるが、包装フィルムＦを損傷させるほどではない。このように、包装機用ヒートシーラ１によれば、異なる厚さの包装フィルムＦに対して、ヒータブロックを交換することなく、ヒートシールを施すことができる。
【００３４】
図５は、波形シール面１０，１１が、回転型のヒータブロックの周面部２７，２７に適用されている包装機用ヒートシーラの実施例を示す図である。ヒータブロックのブロック周面には、波形シール面３０，３１が形成されている。波形シール面３０には凸条３２と凹条３３が、また波形シール面３１には凸条３４と凹条３５が形成されており、図では波形シール面３０，３１が次第に深く噛み合い、中央で波形シール面３０，３１が最も深く噛み合って、更に次第に噛み合いが外れていく様子が示されている。包装フィルムは図示していないが、この最も深く噛み合っている位置で、包装フィルムにヒートシールを施す第１シーラ部４１と第２シーラ部４２が構成される。両シーラ部４１，４２の作動は、図４に示す工程と類似しているので、再度の説明を省略する。
【００３５】
両ヒータブロックは、両波形シール面を互いに対向させた状態で包装フィルムに接近・離間して、接近時に包装フィルムを挟み込んで加熱・加圧して包装フィルムにヒートシールを施す、往復動型のヒータブロックであるとしてよい。この包装機用ヒートシーラは、両ヒータブロックが往復動して包装フィルムに接近・離間する型の包装機において、そのヒートシーラとして適用することができる。また、両ヒータブロックは、両波形シール面を回転周面に配置し、回転に伴って包装フィルムに接近・離間して、接近時に包装フィルムを順次挟み込んで加熱・加圧して包装フィルムにヒートシールを施す、回転型のヒータブロックであるとしてもよい。この包装機用ヒートシーラは、両ヒータブロックが回転して、当該回転に伴って互いに噛み合う部分間で包装フィルムを挟み込む型の包装機において、そのヒートシーラとして適用することができる。
【００３６】
この包装機用ヒートシーラ１を用いる場合、波形シール面１０，１１の凸条１２，１４と凹条１３，１５の延びる方向は、ヒートシールによって封鎖される包装の内部から外側へとヒートシールを横切る方向に対して、交互に横断する方向とされる。例えば、図６（ａ）に示す包装フィルムＦによって製造されたピロー袋包装体Ｐのヒートシール部Ｓについては、凸条と凹条によって形成されたシールの凹凸筋目Ｌの延びる方向Ｄ１及びＤ２は、包装の内部から外側へとヒートシールを横切る方向Ｄ３に対して、いずれも直交している。波形シール面の凸条と凹条の延びる向きをこのように定めることにより、製造された袋包装体Ｐの内部から外側へと向かう方向Ｄ３には幾重にも凹凸筋目Ｌが存在することになり、当該ヒートシールを破るにはこうした幾重もの凹凸筋目Ｌを通過せざるを得ず、結果として、包装内部と外部との間のシールを強固なものとすることができる。
【００３７】
図６（ｂ）は、同図（ａ）に示すＤ３の方向に延びる平面でヒートシール部Ｓを切断した断面の一部を示す図である。２層の包装フィルムＦ１，Ｆ２が重ねられて成る包装フィルムＦに、包装機用ヒートシーラ１（図３、図４参照）によってヒートシールが施されている。包装機用ヒートシーラ１の第１シーラ部２１によってヒートシールが施されたヒートシール部分４５と、第２シーラ部２２によってヒートシールが施されたヒートシール部分４６が、それぞれハッチングで示されている。ヒートシール部分４５，４６では、包装フィルムＦ１，Ｆ２に塗布されていたシーラントが溶け合って接合状態にある。包装フィルムＦには、包装機用ヒートシーラ１に存在する第１間隙２３及び第２間隙２４に対応して、包装フィルムＦ１，Ｆ２間に溶融シーラントが流れ込むことでシーラント溜まり４７，４８が形成されている。
【００３８】
この包装機用ヒートシーラが適用可能な包装機は、例えば、包装フィルムの送り方向が上下方向である縦型包装機、又は包装フィルムの送り方向が横方向である横型包装機である。図７に縦型包装機の一例（縦型製袋充填包装機）が示されており、図８に横型包装機の一例（横型製袋充填包装機・横ピロー包装機）が示されている。図７に示す縦型包装機５０においては、本発明による包装機用ヒートシーラは、帯状の包装フィルムＦの幅方向両端を重ねてヒートシールをする縦ヒートシーラ５１と、筒状に形成された包装フィルムＦを横断方向にヒートシールをする横ヒートシーラ５２に適用することができる。また、図８に示す横型包装機６０においては、本発明による包装機用ヒートシーラは、帯状の包装フィルムＦの幅方向両端を重ねてヒートシールをするセンターヒートシーラ６１と、筒状に形成された包装フィルムＦを横断方向にヒートシールをするエンドヒートシーラ６２に適用することができる。縦型包装機５０及び横型包装機６０においては、基本的な包装動作として、フィルムロールＲから供給された包装フィルムＦは一つ又は幾つかの案内ロールを経てフォーマ５３，６３に送られ、フォーマ５３，６３にて両側を合わせて筒状に形成される。包装フィルムＦは、横型包装機６０ではフィルム送りローラ６４で送られ、縦型包装機５０では充填筒５５に関連して設けられている送り機構（図示せず）で送られる。包装物Ａは、筒状の包装フィルムＦ内に順次、充填又は送り込まれる。横ヒートシーラ５２及びエンドヒートシーラ６２は、包装物Ａと干渉しない位置で筒状の包装フィルムＦを押し潰して加圧・加熱することで、包装フィルムＦにヒートシールを施す。包装機５０，６０のこうした動作によって、ピロー包装体Ｐが製造される。
【００３９】
本発明の包装機用ヒートシーラは、包装機が走行する包装フィルムから袋包装体を製造する際に、包装フィルムにその送り方向に沿ってヒートシールを施すことで縦シール部を形成する縦ヒートシーラに適用することができる。図７に示す縦型包装機５０の場合には縦ヒートシーラ５１に、図８に示す横型包装機６０の場合にはセンターヒートシーラ６１に適用されている。縦ヒートシーラは、縦ヒートシーラ５１に示すように、互いに接近・離間する二つのバー状のヒータブロックから構成されており、帯状の包装材の両側縁部分を挟み込んでヒートシールを施す。互いに対向する矩形のシール面に、互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが形成されている。両ヒータブロックは単に往復動をする型式のものでも、ボックスモーションのような箱型の動作をする型式のものでもよい。縦ヒートシーラは、バー状のヒータブロックに代えて、周面に周方向に延びて互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが交互に形成された二つのヒートローラから構成することもできる。図８に示す横型包装機６０のセンターヒートシーラ６１は、帯状の包装フィルムの両側縁部分を回転する二つのヒートローラであり、両ヒートローラ間に包装フィルムを挟み込んでヒートシールを施す。いずれの場合も、縦ヒートシーラに適用する場合、凸条と凹条とは、包装材の走行方向に平行に延びているものとなる。
【００４０】
本発明の包装機用ヒートシーラは、包装機が走行する包装フィルムから袋包装体を製造する際に、包装フィルムにその送り方向に交差する方向に沿ってヒートシールを施すことで横シール部を形成する横ヒートシーラに適用することができる。図７に示す縦型包装機５０の場合には横ヒートシーラ５２に、図８に示す横型包装機６０の場合にはエンドヒートシーラ６２に適用されている。横ヒートシーラは、横ヒートシーラ５２，６２に示すように、互いに接近・離間する二つのバー状のヒータブロックから構成されており、筒状の包装フィルムを外側から挟み込んでヒートシールを施す。互いに対向するシール面に、互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが形成されている。両ヒータブロックは単に往復動をする型式のものでも、ボックスモーションのような箱型の動作をする型式のものでもよい。  横ヒートシーラは、図示を省略するが、バー状のヒータブロックに代えて、周面の一部に延びて互いに噛み合い可能な凸条と凹条とが交互に形成された二つの回転するヒータブロックから構成することもでき、筒状の包装材を回転する二つのヒータブロック間に挟み込んでヒートシールを施すものとすることができる。いずれの場合も、凸条と凹条とは、包装フィルムの走行方向に対して交差する方向に延びているものとなる。
【符号の説明】
【００４１】
１  包装機用ヒートシーラ            ２，３  ヒータブロック
４，４  ヒータ装填孔                ５，５  ヒートパイプ装填孔
６，６  センサ装填孔                ７，７  ブロック端部
８，８  シール面                    ９，９  カッタ用溝
１０，１１  波形シール面
１２，１４  凸条                      １３，１５  凹条
１６  凸端部                          １７  凹底部
１８  傾斜肩部                        １９  傾斜肩部
２０  凸端部
２１  第１シーラ部                    ２２  第２シーラ部
２３，２３  第１間隙                  ２４  第２間隙
２７，２７  ヒータブロックの周面部
３０，３１  波形シール面
３２，３４  凸条                      ３３，３５  凹条
４１  第１シーラ部                    ４２  第２シーラ部
４５，４６  ヒートシール部分          ４７，４８  シーラント溜まり
５０  縦型包装機                      
５１  縦ヒートシーラ                  ５２  横ヒートシーラ
５３  フォーマ                        ５５  充填筒
６０  横型包装機
６１  センターヒートシーラ            ６２  エンドヒートシーラ
６３  フォーマ                        ６４  フィルム送りローラ
Ａ  包装物                            Ｒ  フィルムロール
Ｆ  包装フィルム                      Ｐ  ピロー袋包装体
Ｓ  ヒートシール部                    Ｌ  シールの筋目
Ｄ１，Ｄ２  筋目Ｌの延びる方向
Ｄ３  包装の内部から外側へとヒートシール部Ｓを横切る方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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