(57)【要約】【課題】シール面の均一な加熱を図ると共に消費電力を低減し得るシール装置を提供する。【解決手段】シール体１０,１２が配設される支持部材１８,２４に、対応するシール体１０,１２を加熱する加熱手段２８,３０が配設される。加熱手段２８,３０は、シール体１０,１２の外壁を囲むことが可能な長円形に巻回された誘導コイル４０を絶縁樹脂４２でモールドした加熱体３４を備え、加熱体３４に形成された上下方向に貫通する中空部３４ａ内にシール体１０,１２が非接触で挿通される。加熱体３４は、エアシリンダ３６を正逆付勢することで、シール体１０,１２におけるシール面１０ａ,１２ａ側に偏った先端部側が中空部３４ａ内に臨む第１位置と、シール面１０ａ,１２ａとは反対側に偏った基部側が中空部３４ａ内に臨む第２位置とに変位するよう構成される。【選択図】図１
2014122048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置した一対のシール体(10,12)を相互に近接離間移動して、フィルム(F)にシールを施すシール装置において、
シール面(10a,12a)を備えた先端部が磁性体で構成された前記シール体(10,12)と、
各シール体(10,12)における外壁と隙間をあけてシール体(10,12)の対向移動方向に所定幅で外壁を囲むように配設され、内側に臨む磁性体を誘導加熱する誘導コイル(40)と、
前記一対のシール体(10,12)の近接移動に際して、誘導コイル(40)をシール体(10,12)の先端部側の第１位置から基部側に離間した第２位置に位置付けると共に、一対のシール体(10,12)の離間移動に際して、誘導コイル(40)を前記第２位置から第１位置に位置付けるように、シール体(10,12)および誘導コイル(40)を相対的に移動する移動手段(36,44,46,62,64)を備えた
ことを特徴とするシール装置。
【請求項２】
前記移動手段は、前記誘導コイル(40)を前記第１位置または前記第２位置の夫々に往復移動する作動手段(44,46,62)と、該作動手段(44,46,62)を動作する駆動手段(64)とを備えたことを特徴とする請求項１記載のシール装置。
【請求項３】
前記誘導コイル(40)を支持する支持体(32)を非磁性体で構成したことを特徴とする請求項１または２記載のシール装置。
【請求項４】
前記各シール体(10,12)は、基部側を非磁性体で構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシール装置。
【請求項５】
前記誘導コイル(40)は、前記第１位置において該誘導コイル(40)への通電をＯＮとし、前記第２位置において誘導コイル(40)への通電をＯＦＦとするよう切換え制御されるよう構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のシール装置。
【請求項６】
前記誘導コイル(40)に対面するシール体(10,12)の外壁面を平面状に形成したことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のシール装置。
【請求項７】
前記シール体(10,12)の外壁を周方向に連続するように形成したことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のシール装置。
【請求項８】
前記誘導コイル(40)の長手方向の中央部における外側でシール面側に寄った位置に強磁性体を配設したことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムを加熱してシールを施すシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
横形製袋充填機その他の製袋充填機では、筒状フィルムの搬送方向と交差する方向にシールバーで所定間隔毎に横シールを施すと共に切断して袋詰め包装品を得るようにした横シール装置において、シールバーに挿入したカートリッジヒータでシールバーを加熱するようにしている。このような加熱方式では、シールバーの長手方向に温度のばらつきを生じ易く、また加熱効率が劣るため、例えば、特許文献１に記載されているように、誘導コイルを用いた誘導加熱によりシールバーを加熱する提案がされている。
【０００３】
前記特許文献１に開示の横シール装置は、シールバーの基部側に形成した溝に、シールバーの側面を囲むように誘導コイルを配置し、該誘導コイルを加熱源として磁性金属製のシールバーを誘導加熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、特許文献１に開示の横シール装置の実用性について、特許文献１に実施形態として開示されているシールバーと同様な形態とした試験片を用いた試験装置を作成し、後述するように検証を行った。
【０００６】
前記試験装置による試験では、後述するように、誘導コイルの配置部から離間したシール面の温度は、一般的な実用シール温度に達することはなく、誘導コイルの配置部表面の温度が過度に加熱されてしまう結果となった。この試験結果から、従来方式の実施形態では、誘導コイルの配置部から離間したシール面の温度は、横形製袋充填機での横シールに適した実用シール温度に達することはなく、横形製袋充填機での実用域での実施化は困難であるとの検証を得た。
【０００７】
本発明は、前記した従来技術に係るシール装置に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、シール面の均一な加熱を図ると共に消費電力を低減し得るシール装置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】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係るシール装置は、
対向配置した一対のシール体を相互に近接離間移動して、フィルムにシールを施すシール装置において、
シール面を備えた先端部が磁性体で構成された前記シール体と、
各シール体における外壁と隙間をあけてシール体の対向移動方向に所定幅で外壁を囲むように配設され、内側に臨む磁性体を誘導加熱する誘導コイルと、
前記一対のシール体の近接移動に際して、誘導コイルをシール体の先端部側の第１位置から基部側に離間した第２位置に位置付けると共に、一対のシール体の離間移動に際して、誘導コイルを前記第２位置から第１位置に位置付けるように、シール体および誘導コイルを相対的に移動する移動手段を備えたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、シール体と誘導コイルとの相対位置を変位させ得るよう構成したので、誘導コイルがフィルムに干渉することなく、シール体におけるシール面を誘導コイルで誘導加熱することができ、従来形態に比べてシール面をより均一、かつ短時間で効率的に加熱し得る。それにより、シール体が適正加熱されるので、消費電力を低減することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記移動手段は、前記誘導コイルを前記第１位置または前記第２位置の夫々に往復移動する作動手段と、該作動手段を動作する駆動手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、第１位置と第２位置とに変位させるタイミングを、シール体の近接離間動作に依存することなく任意に可変し得るので、シール面を備えた先端部を効率的に加熱することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明では、前記誘導コイルを支持する支持体を非磁性体で構成したことを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、誘導コイルから発生する磁力線が支持体に奪われることがなく、シール体を効率的に加熱し得る。
【００１１】
請求項４に係る発明では、前記各シール体は、基部側を非磁性体で構成したことを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、誘導コイルにより誘導加熱する対象となる部分の体積を小さくし得るので、加熱時間を短縮し得ると共に誘導コイルの小型化を図ることができ、消費電力を一層低減することができる。
【００１２】
請求項５に係る発明では、前記誘導コイルは、前記第１位置において該誘導コイルへの通電をＯＮとし、前記第２位置において誘導コイルへの通電をＯＦＦとするよう切換え制御されるよう構成したことを特徴とする。
請求項５に係る発明によれば、シール面を備えた先端部のみを誘導加熱することで、消費電力を更に低減できる。
【００１３】
請求項６に係る発明では、前記誘導コイルに対面するシール体の外壁面を平面状に形成したことを特徴とする。
請求項６に係る発明によれば、誘導コイルから発生する磁力線を効率的にシール体に透過させることができるので、加熱効率を向上し得る。
【００１４】
請求項７に係る発明では、前記シール体の外壁を周方向に連続するように形成したことを特徴とする。
請求項７に係る発明によれば、誘導コイルから発生する磁力線をシール体の全体に亘って透過させることができるので、シール体の全体をむらなく加熱できる。
【００１５】
請求項８に係る発明では、前記誘導コイルの長手方向の中央部における外側でシール面側に寄った位置に強磁性体を配設したことを特徴とする。
請求項８に係る発明によれば、磁力線が誘導コイルの外側へ奪われるのを防止して加熱効率を向上させ得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るシール装置によれば、従来形態に比べてシール面を誘導加熱によって効率的に加熱することができ、消費電力を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】横形製袋充填機に適用した実施例１に係る横シール装置の要部正面図である。
【図２】実施例１に係る横シール装置の要部側断面図であって、(ａ)はシール体が離間した状態であり、(ｂ)はシール体がフィルムを挟持した状態である。
【図３】(ａ)は横シール装置から取外した第１のシール体をシール面側から示す概略斜視図であり、(ｂ)は(ａ)の状態の第１のシール体と加熱体との関係を示す概略視図である。
【図４】実施例２に係る横シール装置の要部正面図である。
【図５】実施例２に係る横シール装置の移動手段の構成を示す概略図である。
【図６】実施例３に係る横シール装置を一部破断して示す要部概略側面図である。
【図７】実施例３に係る横シール装置の移動手段の構成を示す概略平面図である。
【図８】変更例に係る加熱体を、シール面側の端面を上側にした状態で示すものであって、(ａ)は平面図、(ｂ)は側面図である。
【図９】試験装置を示す概略図であって、(ａ)は正面から見た図であり、(ｂ)は誘導コイルを破断して側面から見た図であって、コイルの断面表示は省略してある。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明に係るシール装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１および図２は、本発明の実施例１として公知の横形製袋充填機の横シール装置に適用する場合について例示したものであって、横シール装置は、筒状成形されたフィルムＦに所定間隔毎に物品Ｍが供給され、所定間隔で物品Ｍが供給されて搬送されてくるフィルムＦに対して物品Ｍ,Ｍの前後位置でフィルムＦの搬送方向と交差する方向に横シールを施し、該フィルムＦを切断するよう構成される。
【００２０】
横シール装置は、フィルムＦの搬送路を挟む上下に対向する一対のシール体１０,１２を備え、上側の第１のシール体１０は、第１の保持部材１４に対してシール面１０ａがフィルム搬送路を指向する下向きで配設され、下側の第２のシール体１２は、第２の保持部材１６に対してシール面１２ａがフィルム搬送路を指向する上向きで配設される。両シール体１０,１２は、炭素鋼や炭素工具鋼、その他の磁性体からなる素材で形成されており、該シール体１０,１２は、後述する加熱体３４,３４による誘導加熱によって所要温度に加熱される。両シール体１０,１２は、図示しない作動機構(移動手段)によって相互に近接離間移動すると共にフィルム搬送方向の前後に移動され、その近接時に所要温度に加熱されたシール面１０ａ,１２ａでフィルムＦを挟持しつつフィルム搬送方向に向けて移動することでフィルム搬送方向と交差する方向に横シールを施すよう構成される。
【００２１】
前記第１のシール体１０が下方に突出するように配設された第１の支持部材１８に、図１に示す如く、横方向に離間して一対のスライド軸２０,２０が上方に延在するよう配設され、該スライド軸２０,２０は、第１の保持部材１４に摺動自在に挿通されている。第１の保持部材１４と第１の支持部材１８との間の各スライド軸２０の外周に、付勢手段としての圧縮コイルバネ２２が巻装されている。これに対し、第２のシール体１２が上方に突出するように配設された第２の支持部材２４は第２の保持部材１６に配設固定されており、一対のシール体１０,１２の噛合時には第１のシール体１０が第１の支持部材１８と共に第１の保持部材１４に近接するように上方に押し上げられて、圧縮コイルバネ２２,２２が圧縮された状態となり、この圧縮コイルバネ２２,２２の付勢力により、第１のシール体１０と第２のシール体１２とによりフィルムＦが所要の圧力で挟持されて、該フィルムＦに横シールが施される。
【００２２】
図２,図３に示す如く、前記第１のシール体１０には、上下方向に貫通孔１０ｂが形成されており、該貫通孔１０ｂ内に、第１の保持部材１４に配設したナイフ２６が、刃先がシール面１０ａ側を向く下向きとなって上下動可能に配置される。そして、両シール体１０,１２でフィルムＦを挟持した際に、第１のシール体１０が第１の保持部材１４に向けて付勢されてナイフ２６の刃先がシール面１０ａから突出してフィルムＦが切断されるようになっている。また、第２のシール体１２には、第１のシール体１０との噛合時にナイフ２６の突出を許容し得る受け溝として、ナイフ２６の進退移動を許容する貫通孔１２ｂが上下方向に形成される。両シール体１０,１２の外壁面は、全周に亘って凹凸のない平面状に形成される。なお、シール体１０,１２の貫通孔１０ｂを画成する外壁は、周方向に連続している。
【００２３】
前記各支持部材１８,２４に、対応するシール体１０,１２を加熱する加熱手段２８,３０が配設されている。両加熱手段２８,３０の構成は上下対称であるので、第１の支持部材１８に配設される第１加熱手段２８に関して説明し、第２の支持部材２４に配設される第２加熱手段３０の同一部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】
前記第１加熱手段２８は、支持体３２に一体的に移動可能に配設された加熱体３４と、支持体３２を上下動する駆動手段としてのエアシリンダ３６とを備えている。エアシリンダ３６は第１の支持部材１８に配設されており、該エアシリンダ３６の下方に延出するロッドに支持体３２が配設されている。該支持体３２には、左右端部に配設した断熱部材３８,３８を介して加熱体３４が支持されている。支持体３２は、ステンレスや耐熱樹脂等の耐熱性を備えた非磁性体からなる素材で形成してある。実施例１では、エアシリンダ３６が移動手段を構成する。
【００２５】
前記加熱体３４は、図２に示す如く、第１のシール体１０の外壁を包囲するように上下方向に所定巻幅で所定巻厚となるようにコイル巻線を長円形に巻回された誘導コイル４０を、耐熱樹脂４２でモールドした樹脂モールド品であって、図３(ｂ)に示す如く、該加熱体３４に形成した中空部３４ａ内に、第１のシール体１０がその外壁の外縁と所定の隙間を設けて非接触で挿通されている。そして、誘導コイル４０に所定の周波数による電流を供給することで、該誘導コイル４０から発生した磁力線により磁性体である該第１のシール体１０に渦電流が生ずることによってシール体１０が自己発熱する。これにより、第１のシール体１０は短時間で加熱され、長手方向の全域が略均一に加熱される。シール体１０,１２の対向移動方向となる加熱体３４の上下寸法(巻幅)は、第１のシール体１０の上下寸法より短かく設定されており、加熱体３４は、図２(ａ)に示す如く、第１のシール体１０のシール面１０ａより下方まで誘導コイル４０の下縁を位置付けて、シール体１０の先端部側を加熱体３４の中空部３４ａ内に臨ませて、シール体１０の外壁を囲んで先端部側を誘導加熱する第１位置と、図２(ｂ)に示す如く、シール面１０ａとは反対側に偏った基部側を中空部３４ａ内に臨ませて、シール体１０の外壁を囲んで基部側を誘導加熱する第２位置とに変位するよう構成される。
【００２６】
前記加熱体３４の第１位置および第２位置への変位は、シール体１０,１２相互の近接離間移動に同調して各エアシリンダ３６の動作切換えによりなし得る。すなわち、実施例１においては、図２(ａ)に示す如く、一対のシール体１０,１２が離間する離間位置では、シール体１０,１２に対して加熱体３４,３４を第１位置とし、またシール体１０,１２が相互に近接してフィルムＦを挟持するタイミングに合わせてシール体１０,１２に対して加熱体３４,３４が図２(ｂ)に示す第２位置に変位するようエアシリンダ３６がロッドを伸縮作動する。また、フィルムＦに横シールを施したシール体１０,１２がフィルムＦの挟持を解除して離間する所定のタイミングで加熱体３４,３４が第１位置に復帰するように、エアシリンダ３６が作動する。このようにして、加熱体３４と第１のシール体１０とを上下方向に相対的に移動させることができる。
【００２７】
実施例１の横シール装置では、加熱体３４,３４によってシール体１０,１２におけるシール面１０ａ,１２ａを備えた先端部側を誘導加熱し得るので、従来形態に比べてシール面１０ａ,１２ａを実用シール温度まで効率的かつより均一に加熱することができる。また、フィルムＦを挟んでシールするときにシール面１０ａ,１２ａから一時的にフィルムに熱が奪われても、第２位置では加熱体３４,３４によってシール体１０,１２の基部側を加熱しているのでシール面１０ａ,１２ａの温度低下を抑制することができ、該シール面１０ａ,１２ａの温度変動を実用シール温度の範囲内に留めることができる。更に、両シール体１０,１２でフィルムＦを挟持する際には、加熱体３４,３４はシール面１０ａ,１２ａから離間するように退避しているので、該加熱体３４,３４がフィルムＦと干渉したり物品Ｍを押圧することはない。また、加熱体３４をエアシリンダ３６によって移動する構成としたので、動作機構をシンプルにして動作タイミングを適正に設定することができ、各位置において前記先端部側および基部側を交互に適切に加熱することができる。
【００２８】
ここで、横シール装置では、１包装サイクル中におけるシール期間(シール体１０,１２が、物品Ｍが供給されたフィルムＦへ接触し始めてからフィルムＦの挟持を解除してフィルムＦから離間するまでの間)より、当該期間を除く１包装サイクルの残りの期間の方が長く設定されており、前記加熱体３４,３４によるシール体１０,１２の先端部側の加熱期間は、基部側の加熱期間より長い期間となっているので、シール面１０ａ,１２ａをシールの適正温度に加熱・維持できる。また、加熱体３４が第１位置および第２位置に変位するようにシール体１０,１２の外壁に沿ってシール体１０,１２と非接触で移動するので、シール体１０,１２の放射熱により加熱体３４が過度に加熱されるのを抑制することができる。また、シール体１０,１２の近接離間移動とは別駆動のエアシリンダ３６によって加熱体３４を移動するよう構成しているので、エアシリンダ３６の作動タイミングを変えることで、加熱体３４が第１位置となっている期間と第２位置となっている期間とを可変し得る。すなわち、加熱体３４が第１位置となっている期間を、該加熱体３４が物品Ｍが供給されたフィルムＦの外側縁との関係でフィルムＦと干渉しない範囲で適切に調節することができる。
【００２９】
また、加熱体３４における誘導コイル４０で包囲されたシール体１０,１２における対向面となる外壁面は、図３に示す如く凹凸がなく平面状に形成されて、誘導コイル４０から発生する磁力線のシール体１０,１２に対する透過をもたらすので、シール面１０ａ,１２ａの全域をより加熱むらなくかつ効率的に加熱することができ、消費電力を一層低減し得る。更に、シール体１０,１２の外壁は、第１位置において加熱体３４の中空部３４ａに臨む領域が上下方向の略全長に亘って周方向に連続しているので、誘導コイル４０から発生する磁力線をシール体１０,１２の全体に亘って透過させることができるので、シール面１０ａ,１２ａの全域を更にむらなく加熱し得る。なお、前記支持体３２は非磁性体で構成してあるので、誘導コイル４０から発生する磁力線が支持体３２に奪われることがなく、シール体１０,１２をより短時間で効率的に加熱することができ、省エネ効果を高めることができる。
【００３０】
ここで、丸棒状のカートリッジヒータをシール体に埋設する従来方式では、ヒータ径との関係でシール体はヒータ径より薄形化が困難である。また、図３(ａ)に示すシール面１０ａのシール幅Ｌを狭くする場合には、カートリッジヒータを配置する厚みを確保するためにシール体のシール面側が幅狭となるテーパ形状としており、このためにカートリッジヒータの配設位置からシール面までの距離が長くなることから、カートリッジヒータでの加熱条件が変わってしまう。これに対し、実施例１ではシール体１０,１２の外部に設けた加熱体３４によってシール面を誘導加熱し得る構成としたので、シール体１０,１２に加熱手段を配置するスペースを確保することを要せず、シール体１０,１２の薄形化をなし得ると共に、その際にはシール幅を狭くする程加熱効率を一層向上させることができる。そして、シール体１０,１２の小型・軽量化をなし得て、装置の動作負荷の軽減を図ることも可能となる。
【実施例２】
【００３１】
図４,図５は、加熱体３４の移動手段を構成する作動手段として、機械式の連繋機構４４およびカム機構４６を組合わせた実施例２に係る横シール装置の要部を示すものである。なお、第１加熱手段２８および第２加熱手段３０の作動手段の基本的な構成は上下対称であるので、第１加熱手段側の作動手段について説明し、第２加熱手段側の作動手段については同一部材に同じ符号を付して説明を省略する。
【００３２】
実施例２の横シール装置では、第１の支持部材１８に配設した取着部材４８に支持体３２が上下方向にスライド自在に支持され、該取着部材４８に対して支持体３２は引張りコイルバネ５０によって付勢されて前記加熱体３４が前記誘導コイル４０の下縁をシール面１０ａより下方に位置するように中空部３４ａ内にシール体１０の先端部側を臨ませた第１位置に位置付けられている(図４参照)。図５に示す如く、前記カム機構４６は、一対のシール体１０,１２を相互に近接離間移動する駆動機構の回転軸に設けた円板カム５２と、該円板カム５２のカム面を転動するフォロワ５４とを備える。前記連繋機構４４は、長手方向の一端が装置フレーム５６に回転自在に枢支された回動レバー５８と、該回動レバー５８の長手方向の他端に一端が取着されたワイヤ６０とを備え、該ワイヤ６０の他端が前記支持体３２に取着されている。前記フォロワ５４が回動レバー５８の中間位置に枢支されており、一対のシール体１０,１２の近接離間移動に同期して円板カム５２が回転するのに伴って回動レバー５８が揺動することで、ワイヤ６０を介して支持体３２に配設された加熱体３４が第１位置と前記シール体１０,１２の基部側を中空部３４ａ内に臨ませた第２位置とに変位する。なお、円板カム５２は、重なった２枚の板カムを回転中心を軸として周方向に変位することで、フォロワ５４が転動するカム面の形状を変化し得るよう構成されており、該カム面の形状変化によって加熱体３４が第１位置および第２位置に変位するタイミングを可変し得る。実施例２では、シール体１０,１２を相互に近接離間移動する駆動機構が駆動手段を構成する。
【００３３】
実施例２の横シール装置では、加熱体３４,３４の移動手段を、一対のシール体１０,１２を相互に近接離間移動する駆動機構に機械式の連繋機構４４およびカム機構４６を介して支持体３２を連繋するよう構成したので、実施例１の横シール装置が奏する作用効果の他に、シール体１０,１２の近接離間移動時期との連動タイミングを正確に合致させて加熱体３４,３４を確実に第１位置と第２位置とに変位させることができる。
【実施例３】
【００３４】
図６,図７は、加熱体３４の移動手段として歯車連繋機構(作動手段)６２およびモータ(駆動手段)６４を用いた実施例３に係る横シール装置の要部を示すものである。なお、第１加熱手段２８および第２加熱手段３０の移動手段の基本的な構成は上下対称であり、図６,図７では第１加熱手段側の移動手段のみを図示してある。
【００３５】
実施例３の横シール装置では、第１の支持部材１８に配設したケーシング６６に、上下方向に延在する複数のスライド軸６８,６８に沿って上下方向にスライド自在に移動体７０が支持されると共に、該移動体７０に前記支持体３２がブラケット７２を介して連結されている。ケーシング６６には、作動歯車７４が回転自在に枢支されると共に、該作動歯車７４の偏心位置に枢支したフォロワ７４ａが、移動体７０の横方向に延在する長溝７０ａに転動自在に位置している。ケーシング６６には、モータ６４によって回転駆動される駆動軸７６が回転自在に枢支されており、該駆動軸７６の回転を、複数の歯車７８およびリンク杆８０から構成される伝達機構８２を介して作動歯車７４に伝達するよう構成してある。これらの構成によって、一対のシール体１０,１２の近接離間移動に同期してモータ６４を駆動制御することで、作動歯車７４のフォロワ７４ａに係合する移動体７０が上下方向に移動して、支持体３２と共に加熱体３４を第１位置と第２位置とになるように変位させる。
【００３６】
実施例３の横シール装置では、モータ６４によって加熱体３４を移動するよう構成したので、実施例１の横シール装置と同様に、モータ６４の制御タイミングの設定値を変えることで、加熱体３４が第１位置となっている期間と第２位置となっている期間とを可変することができる。また、高速動作時においても、横シール動作に正確に同調して加熱体３４を第１位置と第２位置とに変位させることができる。
【００３７】
次に、実施例１〜３の横シール装置に設けられる温度検出手段８６について説明する。温度検出手段８６は、第１のシール体１０および第２のシール体１２の夫々に配設されるが、各温度検出手段８６の基本的な構成は同じであるので、第１のシール体１０に配設される温度検出手段８６について説明し、第２のシール体１２に配設される温度検出手段８６については同一部材に同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図１,図４に示す如く、前記第１の支持部材１８に、支持片８４を介して熱電対等の感温素子からなる温度検出手段８６が支持され、該温度検出手段８６は、第１のシール体１０に対して支持片８４からシール面１０ａと直交するように基端側から真っ直ぐに挿入されて、該温度検出手段８６の先端部に設けられた検出部８６ａがシール面１０ａに近接して位置している。温度検出手段８６は、第１のシール体１０の長手方向の両側に夫々配設され、該シール体１０の長手方向両端部の温度を検出可能に構成されている。そして、横シール装置では、各温度検出手段８６で検出された温度に基づいて誘導コイル４０に対する電流の供給を制御することで、シール面１０ａを実用シール温度に維持し得るよう構成される。
【００３９】
(試験例について)
シール面を備えた先端部におけるシール面とは反対側の端面から延在する幅狭の基部を形成した試験片を作成し、基部を囲むように上下方向および幅方向に所定幅でコイル巻線を巻いた誘導コイルを配置した、図９(ａ),(ｂ)に示す試験装置を作成し、静置状態においてシール面および誘導コイルの配置部表面の各温度を測定した。温度測定は、熱電対を用い、試験片の基部における上下方向の中央で長手方向に離間した図９にＡ,Ｂ,Ｃで示す３箇所と、先端部におけるシール面の長手方向に離間した図９にＤ,Ｅで示す２箇所で測定した。
【００４０】
この試験では、誘導コイルの配置部から離間したシール面(Ｄ,Ｅ)の温度は、一般的な実用シール温度とされる２００℃〜２５０℃程度まで達することなく、その前に誘導コイルの配置部表面(Ａ,Ｂ,Ｃ)の温度が、一般的な誘導コイルの絶縁破壊が起こる許容温度値である「ＪＩＳ 絶縁階級 Ｆ種(耐熱１５５℃)」を上回る結果となった。この試験結果から、誘導コイルによって発生する磁力線は、誘導コイルの配置部からシール面に対しては発生しておらず、主に誘導コイルの配置部の内側に向けて発生し、その部位が誘導加熱されることで、シール面はその加熱部位からの熱伝達によって加熱されているものと推察される。
【００４１】
そこで、前記試験片を用い、誘導コイルを、シール面より外側まで該誘導コイルの端縁を位置付けて先端部を囲むように配置した静置状態において、シール面(Ｄ,Ｅ)の温度を測定した結果、一般的な実用シール温度とされる２００℃〜２５０℃程度まで加熱できた。すなわち、シール面近くに誘導コイルを配置しないと、シール面を実用シール温度に加熱・維持し得ないことが確認できた。このように、従来形態では、シール面が実用シール温度に達することなく、誘導コイルが絶縁破壊に至ってしまう温度まで加熱されてしまうのに対し、本願発明の形態のようにシール面に近接して配置した誘導コイルで先端部を誘導加熱することで、シール面を実用シール温度まで加熱することができ、横形製袋充填機での実用域での実施化が可能であることが検証された。
【００４２】
(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得るものであって、例えば、以下のようにも変更実施可能である。
(1) シール体１０,１２を、シール面１０ａ,1２ａを備えた先端部側の所定寸法(例えば加熱体３４におけるシール体１０,１２の対向移動方向長さと同じ長さ)だけ磁性体で構成すると共に、基部を非磁性体で構成する形態を採用し得る。この形態によれば、シール体１０,１２における加熱体３４によって誘導加熱される体積を少なくできるので、加熱体３４の小型化を図り得ると共に、消費電力を低減し得る。また、シール体１０,１２が近接移動する際に、誘導コイル４０への通電をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換えると共に、シール体１０,１２が離間移動する際に、誘導コイル４０への通電をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換えるように切換え制御することで、消費電力を一層低減でき、大きな省エネ効果が期待できる。なお、実施例１〜３の構成においても、シール体１０,１２の近接離間移動に合わせて誘導コイル４０への通電をＯＮ−ＯＦＦ制御してもよい。
(2) 実施例１〜３に示す誘導コイル４０では、シール面１０ａ,１２ａの全体を、実用シール温度の範囲内で略均等に加熱し得るものではあるが、長手方向の両端部がシール体１０,１２の厚み方向の両面および長手方向の端面を囲んでいることから、該シール体１０,１２の長手方向の両端部付近が最も加熱される傾向にある。そこで、図８(ａ),(ｂ)に示す如く、フェライト等の強磁性体からなる素材で形成されたシールド材８８を、誘導コイル４０の長手方向の中央部における外側でシール面側に寄った位置に配設する構成を採用することが最も好ましい。この構成によれば、誘導コイル４０の長手方向の中央部から発生する磁力線が外側へ奪われるのを防止することができ、シール体１０,１２を、その長手方向の両端から中央にかけた全体に亘ってよりむらなく均等に誘導加熱することができる。
(3) 加熱体３４の移動手段を構成する作動手段は、連繋機構４４とカム機構４６とを組合わせた機構や歯車連繋機構６２に代えて、リンク機構やその他各種の連繋機構を採用し得る。また、各種の連繋機構を動作する駆動手段は、シリンダ等のリニアアクチュエータであってもよい。
(4) 支持体３２は、非磁性体で構成されることが好ましいが、磁性体で構成したものであってもよい。
(5) 実施例１〜３では、シール体１０,１２でフィルムＦを挟持して移動する形態の横形製袋充填機に適用した場合で例示したが、縦形製袋充填機等種々の包装機のみならず、シール体１０,１２を、シール面１０ａ,１２ａをフィルムＦに指向して対向移動し得る種々の包装機等のシール装置として適用し得る。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 第１のシール体
１０ａ シール面
１２ 第２のシール体
１２ａ シール面
３２ 支持体
３６ エアシリンダ(移動手段、駆動手段)
４０ 誘導コイル
４４ 連繋機構(作動手段)
４６ カム機構(作動手段)
６２ 歯車連繋機構(作動手段)
６４ モータ(駆動手段)
８８ シールド材(強磁性体)
Ｆ フィルム
【図１】
2014122048.tif 000003
【図２】
2014122048.tif 000004
【図３】
2014122048.tif 000005
【図４】
2014122048.tif 000006
【図５】
2014122048.tif 000007
【図６】
2014122048.tif 000008
【図７】
2014122048.tif 000009
【図８】
2014122048.tif 000010
【図９】
2014122048.tif 000011