(57)【要約】      （修正有）【課題】自動包装機の縦シールロールにおける圧力分布の調整を容易にする。【解決手段】自動包装機において、縦シールロール機構は、互いに折り曲げられた包装フィルムＦＸに対して、温度制御されたヒータが内蔵されたシールロールを回転駆動して縦方向のヒートシールを施す。第１の縦シールロール２１は、第１の軸受２２に回転自在に軸支される。第２の縦シールロール２８は、第２の軸受に回転自在に軸支される。加圧機構は、包装フィルムＦＸを挟みこんだ第１の縦ヒートシールロール２１と第２の縦シールロール２８とを互いに押圧する。調整機構は、第１の縦シールロール２１と第２の縦シールロール２８との間の圧力分布を調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに折り曲げられた包装フィルムを垂直下方に引き下ろしながら重ね合わされた包装フィルムに対して、温度制御されたヒータが内蔵されたシールロールを回転駆動して縦方向のヒートシールを施す自動包装機における縦シールロール機構であって、
第１の軸受に回転自在に軸支された第１の縦シールロールと、
第２の軸受に回転自在に軸支された第２の縦シールロールと、
前記包装フィルムを挟みこんだ前記第１の縦ヒートシールロールと前記第２の縦シールロールとを互いに押圧する加圧機構と、
前記第１の縦シールロールと前記第２の縦シールロールとの間の圧力分布を調整する調整機構と
を具備することを特徴とする縦シールロール機構。
【請求項２】
前記調整機構は、模様目縦シールおよびベタ目縦シールを少なくとも含む縦シールを前記包装フィルムに施す際に、前記模様目縦シールと前記ベタ目縦シールとに互いに異なる圧力を加えるように、前記第１の縦シールロールと前記第２の縦シールロールとの間の圧力分布を調整する
ことを特徴とする請求項１記載の縦シールロール機構。
【請求項３】
前記第１の軸受は、前記第２の縦シールロールの軸支方向に対して所定の角度をもって前記第１の縦シールロールを軸支し、
前記調整機構は、前記第１の軸受において前記第２の縦シールロールの軸支方向と水平な軸を回転軸として前記第１の軸受を回転させることにより前記第１の縦シールロールと前記第２の縦シールロールとの間の圧力分布を調整する
ことを特徴とする請求項１または２記載の縦シールロール機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装フィルムに対して縦ヒートシールおよび横ヒートシールを施して包装袋を製造するための自動包装機に関し、特に、自動包装機において縦ヒートシールを行う縦シールロール機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動包装機においては、原反ロール状の包装フィルム幅方向に二つ折りにし、この二つ折り状態の包装フィルムの縦方向の端部に対して、一対の縦シールロールによって両面から挟み込んで加熱することにより縦ヒートシールを実現する技術が知られている。例えば、縦シールロール位置を可動にした縦シールロール機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０８１９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、一対の縦シールロール同士の相対位置は固定されており、縦シールロール同士が接するヒートシール刃においては均等な圧力分布となるように設計されるのが通常である。しかしながら、製造上の精度の面から、実際の装置においては圧力分布が均等にならない場合も生じ得る。また、当初は圧力分布が均等であった場合でも、経年による磨耗や老朽化による変形を生じて圧力分布が均等でなくなるおそれもある。
【０００５】
一方、包装フィルムを製造する際に、包装フィルムの材質や要求されるデザイン等に応じて、横方向の圧力分布に偏りを持たせる必要が生じる場合も考えられる。例えば、包装フィルムに対してベタ目縦シールと模様目縦シールとを施すことを想定すると、シール性が弱い場合には、ベタ目縦シール部分に対してより強い圧力が加わるように圧力分布を変更することが考えられる。逆に、模様が付き難い場合には、模様目縦シール部分に対してより強い圧力が加わるように圧力分布を変更することが考えられる。
【０００６】
このような縦シールロールにおける圧力分布の調整を行うためには、縦シールロールの再設計や製造、または、装置全体の組み直しが必要となり、製造現場におけるコストアップの要因となっていた。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、自動包装機の縦シールロールにおける圧力分布の調整を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、互いに折り曲げられた包装フィルムを垂直下方に引き下ろしながら重ね合わされた包装フィルムに対して、温度制御されたヒータが内蔵されたシールロールを回転駆動して縦方向のヒートシールを施す自動包装機における縦シールロール機構であって、第１の軸受に回転自在に軸支された第１の縦シールロールと、第２の軸受に回転自在に軸支された第２の縦シールロールと、包装フィルムを挟みこんだ第１の縦ヒートシールロールと第２の縦シールロールとを互いに押圧する加圧機構と、第１の縦シールロールと第２の縦シールロールとの間の圧力分布を調整する調整機構とを具備する縦シールロール機構である。これにより、第１の縦シールロールと第２の縦シールロールとの間の圧力分布を変化させるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第１の側面において、調整機構は、模様目縦シールおよびベタ目縦シールを少なくとも含む縦シールを包装フィルムに施す際に、模様目縦シールとベタ目縦シールとに互いに異なる圧力を加えるように、第１の縦シールロールと第２の縦シールロールとの間の圧力分布を調整するようにしてもよい。これにより、模様目縦シールとベタ目縦シールをそれぞれ適切な状態で施すという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、第１の軸受は第２の縦シールロールの軸支方向に対して所定の角度をもって第１の縦シールロールを軸支し、調整機構は第１の軸受において第２の縦シールロールの軸支方向と水平な軸を回転軸として第１の軸受を回転させることにより第１の縦シールロールと第２の縦シールロールとの間の圧力分布を調整するようにしてもよい。これにより、第１の軸受を回転させることにより第１の縦シールロールと第２の縦シールロールとの間の圧力分布を変化させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自動包装機の縦シールロールにおける圧力分布の調整を容易に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における自動充填包装機１の外観構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における縦シールロール装置６の上面図の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における縦シールロール装置６の横面図（Ｂ矢視図）の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の分解図の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の横面図（Ｃ矢視図）の第１の例を示す図である。
【図６】図５の例における縦ヒートシール部分の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の横面図（Ｃ矢視図）の第２の例を示す図である。
【図８】図７の例における縦ヒートシール部分の様子を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の横面図（Ｃ矢視図）の第３の例を示す図である。
【図１０】図９の例における縦ヒートシール部分の様子を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態における第１縦シールロール２１および第２縦シールロール２８の間の圧力分布とフィルム厚との関係例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における縦シールロール装置６の上面図の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における縦シールロール装置６の上面図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に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。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態における自動充填包装機１の外観構成例を示す図である。この自動充填包装機１の正面右側には包材軸が設けられており、この包材軸には包装フィルムを巻回した原反フィルムＦＨが脱着可能に保持されている。原反フィルムＦＨに巻回された包装フィルムは、図中に円形で示したフィルム送り装置（テンション）を経てフィルム折込ガイド４に供給される。
【００１５】
自動充填包装機１の上部には、供給された包装フィルムを長手方向に二つ折りするフィルム折込ガイド４と、この二つ折りされた包装フィルム内に原料を充填する原料充填ノズル５とが配置される。
【００１６】
また、自動充填包装機１の前面には、上側から、縦シールロール装置６と、第１横シールロール装置７と、第２横シールロール装置８と、カッター装置９とが設けられている。さらに、自動充填包装機１の右下側には、自動充填包装機１の各部の動作を制御する制御装置１０が設けられている。
【００１７】
フィルム送り装置２は、モータにより駆動されるテンションであり、原反フィルムＦＨから適切な量の包装フィルムを引き出す動作を行うものである。包装フィルムは最終テンションであるフィルムガイド３に掛け渡されて、直下のフィルム折込ガイド４に向けて送られる。
【００１８】
フィルム折込ガイド４は、供給された包装フィルムを長手方向に二つ折りするものである。原料充填ノズル５は、フィルム折込ガイド４によって二つ折りされた包装フィルムＦＸ内に原料を充填するためのノズルである。二つ折りされた包装フィルムＦＸは、原料充填ノズル５を挟み込みつつ、縦シールロール装置６に送られる。
【００１９】
原料充填ノズル５は、縦シールロール装置６の上部から原料を送り込む。原料充填ノズル５の先端は縦シールロール装置６と第１横シールロール装置７との間に位置しており、縦シールおよび第１横シールの施された領域に原料が充填されていく。
【００２０】
縦シールロール装置６は、折り畳みガイド４によって二つ折りされた包装フィルムＦＸの流れ方向（縦方向）に沿った端縁同士をシールして縦シール部を形成するものである。この縦シールロール装置６によるシールとしては、例えば、熱を加えることによるヒートシールが想定される。この縦シールロール装置６によるシールによって、二つ折りされた包装フィルムＦＸは略筒状となる。
【００２１】
第１横シールロール装置７は、略筒状となった包装フィルムＦＸの幅方向（横方向）をシールして第１横シール部を形成するものである。第２横シールロール装置８は、第１横シールと重なる領域において再度シールを施して第２横シール部を形成するものである。これにより、横シールをより確実にするものである。これら第１横シールロール装置７および第２横シールロール装置８によるシールとしては、例えば、熱を加えることによるヒートシールが想定される。これら第１横シールロール装置７および第２横シールロール装置８によるシールによって、包装フィルムは一旦、有底筒状となり、原料が充填された後に袋状の連包包装袋ＦＹとなる。
【００２２】
カッター装置９は、第１横シール部または第２横シール部の中央部分に対してミシン目加工または切断加工を行って、個別の包装袋ＦＺとするものである。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における縦シールロール装置６の上面図の一例を示す図である。同図において、手前側から奥側に向けた方向が包装袋の流れ方向となる。図３は、本発明の第１の実施の形態における縦シールロール装置６の横面図（Ｂ矢視図）の一例を示す図である。同図において、上側から下側に向けた方向が包装袋の流れ方向となる。
【００２４】
この第１の実施の形態の縦シールロール装置６においては、第１の軸受外箱２５と、第２の軸受外箱２９および３０とが本体３４に取り付けられて固定されている。第１の軸受外箱２５には第１の軸受２２が嵌合されている。第２の軸受外箱２９および３０にはそれぞれ第２の軸受が設けられている。第１縦シールロール２１には第１のギヤ２６が設けられている。第２縦シールロール２８には第２のギヤ３１が設けられている。
【００２５】
第１縦シールロール２１は、第１の軸受２２において回転自在に軸支されている。第２縦シールロール２８は、第２の軸受外箱２９および３０において回転自在に軸支されている。第１の軸受２２には第１縦シールロール２１が第２の縦シールロール２８の軸支方向に対して所定の角度Ａをもって挿通されている。第２縦シールロール２８の一端にはカップリング３２を介してモータ３３からの動力が伝達され、これにより第２縦シールロール２８は回転動作を行う。第２縦シールロール２８の回転動作に伴い、第２のギヤ３１と第１のギヤ２６とが噛合することにより、第１縦シールロール２１にその動力が伝達され、第１縦シールロール２１も回転動作を行う。
【００２６】
加圧装置２７が第１の軸受外箱２５を第２縦シールロール２８の方向に押圧することにより、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８とが互いに押圧するようになる。この加圧装置２７は、例えばエアシリンダにより実現される。第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との間には二つ折りされた包装フィルムＦＸの縦方向に沿った端縁が挟み込まれており、この押圧された状態によりヒートシールが行われる。
【００２７】
第１縦シールロール２１および第２縦シールロール２８の各々には、相互に対応する位置にヒートシール刃が設けられており、包装フィルムＦＸに対して押圧しながら熱を加えることによりヒートシールを施して袋状の包装フィルムを形成する。シールロールの軸内にはカートリッジヒータ等が設けられており、挟み込まれた包装フィルムＦＸに対してヒートシールを施すために必要な温度に設定される。第１縦シールロール２１および第２縦シールロール２８のヒートシール刃は、例えば、模様目をシールするための模様目縦シール部と、主に液漏れ防止用にベタ目をシールするためのベタ目縦シール部とを備えることができる。これにより、包装フィルムＦＸの端縁に模様目縦シールおよびベタ目縦シールを同時に施すことができる。なお、ヒートシール刃にはこれら以外のシール部を設けることも可能である。
【００２８】
第１の軸受２２の一部には周囲に溝が設けられており、この溝には傾き調整ネジ２４が当接されている。傾き調整ネジ２４のネジ山は第１の軸受２２の溝と噛合し、傾き調整ネジ２４の回転に応じて第１の軸受２２が第２縦シールロール２８の軸支方向と水平な軸を回転軸として回転するようになっている。傾き調整ネジ２４の端部には傾き調整ハンドル２３を設けることができる。この傾き調整ハンドル２３をユーザが回転させることにより、傾き調整ネジ２４が回転し、これに伴って第１の軸受２２を回転させることができる。なお、傾き調整ハンドル２３を設けずに、レンチ等を用いて傾き調整ネジ２４を直接回転させるようにしてもよい。
【００２９】
図４は、本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の分解図の一例を示す図である。第１の軸受２２は、第１の軸受外箱２５に回転調整可能に嵌合される。第１縦シールロール２１は、第１の軸受２２および第１のギヤ２６に挿通される。第１の軸受２２は、第１縦シールロール２１を回転自在に軸支するが、第２の縦シールロール２８の軸支方向に対して所定の角度Ａをもって傾斜して挿通される。これにより、第１縦シールロール２１は、第２縦シールロール２８との間において最大で所定の角度Ａをもって押圧されることになる。
【００３０】
第１の軸受２２は、傾き調整ハンドル２３の回転に伴い、第１の軸受外箱２５において回転する。第１の軸受２２が第２の縦シールロール２８の軸支方向と水平な軸を回転軸として回転すると、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との角度は、角度Ａを最大として、最小で０度まで変化する。これを利用して、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との間の圧力分布を調整することができる。
【００３１】
図５は、本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の横面図（Ｃ矢視図）の第１の例を示す図である。図６は、図５の例における縦ヒートシール部分の様子を示す図である。この例では、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との間の圧力分布が均一であることを想定している。すなわち、この例では、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８とが平行な状態で押圧されるため、包装フィルムＦＸの端縁の縦シール部４０に模様目縦シールおよびベタ目縦シールを同じ圧力で施すことになる。
【００３２】
図７は、本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の横面図（Ｃ矢視図）の第２の例を示す図である。図８は、図７の例における縦ヒートシール部分の様子を示す図である。この例では、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との間の圧力分布が右側に傾いていることを想定している。すなわち、この例では、包装フィルムＦＸの端縁の縦シール部４１において、模様目縦シール部よりもベタ目縦シール部に強い圧力がかかった状態で押圧されるため、模様目縦シールが弱くなり、ベタ目縦シールが強くなる。
【００３３】
図９は、本発明の実施の形態における第１の軸受２２周辺の横面図（Ｃ矢視図）の第３の例を示す図である。図１０は、図９の例における縦ヒートシール部分の様子を示す図である。この例では、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との間の圧力分布が左側に傾いていることを想定している。すなわち、この例では、包装フィルムＦＸの端縁の縦シール部４２において、ベタ目縦シール部よりも模様目縦シール部に強い圧力がかかった状態で押圧されるため、模様目縦シールが強くなり、ベタ目縦シールが弱くなる。
【００３４】
図１１は、本発明の実施の形態における第１縦シールロール２１および第２縦シールロール２８の間の圧力分布とフィルム厚との関係例を示す図である。ここでは、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との圧力分布の傾き角度をＤ１とし、縦シール全体のシール幅をＨ１とする。また、シール幅Ｈ１における左端のフィルム厚をＴ１とし、シール幅Ｈ１における右端のフィルム厚をＴ２とする。
【００３５】
傾き角度Ｄ１が０度より大きい場合には、圧力分布は右側に傾き、フィルム厚はＴ１＞Ｔ２となる。一方、傾き角度Ｄ１が０度より小さい場合には、圧力分布は左側に傾き、フィルム厚はＴ１＜Ｔ２となる。なお、圧力分布が均等で傾き角度Ｄ１が０度の場合には、フィルム厚は均一でＴ１＝Ｔ２となる。
【００３６】
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、第１の軸受２２が第１縦シールロール２１を回転自在に第２の縦シールロール２８の軸支方向に対して所定の角度をもって傾斜して軸支するとともに、傾き調整ネジ２４により第１の軸受２２を第２の縦シールロール２８の軸支方向と水平な軸を回転軸として回転させることによって、第１縦シールロール２１と第２縦シールロール２８との間の圧力分布を調整することができる。
【００３７】
次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。この第２の実施の形態の自動充填包装機１の全体構成は、上述の第１の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３８】
図１２は、本発明の第２の実施の形態における縦シールロール装置６の上面図の一例を示す図である。同図において、手前側から奥側に向けた方向が包装袋の流れ方向となる。
【００３９】
この第２の実施の形態では、モータ５５は包装フィルムＦＸの反対側に設置されている。また、第１の実施の形態では第２の軸受外箱２９および３０の２つが本体３４に取り付けられて固定されていたが、この第２の実施の形態では第２の軸受外箱５２の１つだけが本体３４に取り付けられている。これらにより、第１の実施の形態と比較して自動充填包装機のサイズを小型化することが可能となる。
【００４０】
モータ５５からの動力は、カップリング５４を介して第２縦シールロール５１に伝達される。これにより第２縦シールロール５１は回転動作を行う。第２縦シールロール５１には第２のギヤ５３が設けられており、この第２のギヤ５３が第１のギヤ２６と噛合することにより、第１縦シールロール２１にその動力が伝達され、第１縦シールロール２１も回転動作を行う。第１縦シールロール２１の周辺の構造および動作は上述の第１の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４１】
このように、本発明の第２の実施の形態によれば、本体に取り付けられる第２の軸受外箱５２を１つにして、モータ５５を包装フィルムＦＸの反対側に設置することにより、自動充填包装機のサイズを小型化することができる。
【００４２】
次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。この第３の実施の形態の自動充填包装機１の全体構成は、上述の第１の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図１３は、本発明の第３の実施の形態における縦シールロール装置６の上面図の一例を示す図である。同図において、手前側から奥側に向けた方向が包装袋の流れ方向となる。
【００４４】
この第３の実施の形態は、包装フィルムＦＸの左右両端縁に対して縦シールを施すものである。そのため、第２の実施の形態による縦シールロール装置を左右両側に設けた構造となっている。それ以外の基本的な構造および動作は上述の第１または第２の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４５】
この第３の実施の形態によれば、包装フィルムＦＸの左右両端縁に対して縦シールを同時に施すことができる。
【００４６】
このように、本発明の実施の形態によれば、第１縦シールロールと第２縦シールロールとの間の圧力分布を調整することができる。これにより、縦シールロール表面が損耗した場合でも、第１縦シールロールを傾けることによって圧力分布を適正なものに調整することができ、部品寿命をのばすことができる。また、ベタ目縦シール部分に圧力が集中するように第１縦シールロールを傾けることにより、包装袋のバリア性を高めることができる。また、模様目縦シール部分に圧力が集中するように第１縦シールロールを傾けることにより、模様目がくっきり見えるようにして美観を整えることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  自動充填包装機
３  フィルムガイド
４  フィルム折込ガイド
５  原料充填ノズル
６  縦シールロール装置
７  第１横シールロール装置
８  第２横シールロール装置
９  カッター装置
１０  制御装置
２１、７１  第１縦シールロール
２２、７２  第１の軸受
２３、７３  傾き調整ハンドル
２４、７４  傾き調整ネジ
２５、７５  第１軸受外箱
２６、７６  第１のギヤ
３１、５３、６３  第２のギヤ
２７、７７  加圧装置
２８、５１  第２縦シールロール
２９、３０、５２、６２  第２の軸受外箱
３２、５４、６４  カップリング
３３、５５  モータ
ＦＨ  原反フィルム
ＦＸ  包装フィルム
ＦＹ  連包包装袋
ＦＺ  包装袋
【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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【図９】
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【図１０】
2014069821.tif 000012
【図１１】
2014069821.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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