(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
別々の回転可能な支持体にそれぞれ少なくとも一つのヒートシール部材が取り付けられて対向する二つのヒートシールロール間にフィルムを挟み、前記ヒートシールロールを回転させてヒートシールするヒートシール方法において、
少なくとも前記ヒートシール部材がフィルムに接触している間、前記ヒートシールロールの回転とともに前記ヒートシールロールの回転軸の間隔を変化させることでヒートシール部材同士の間隔を調整してヒートシールするヒートシール方法であって、
少なくとも一方の前記ヒートシールロールと同じ回転軸に、周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とからなる凹凸を有する位置規制部材を設け、該位置規制部材の前記基準面と前記間隔調整面とを位置が固定された回転体の周面と当接させつつ回転させることで前記位置規制部材の周面の凹凸を利用して前記ヒートシール部材同士の間隔を変化させることを特徴とするヒートシール方法。
【請求項２】
前記ヒートシール部材同士の間隔が、前記ヒートシール部材のフィルムへの接触開始時に最小となり、ヒートシールロールの回転に伴い次第に広くなってヒートシール終了時に前記ヒートシール部材がフィルムから離れるよう前記回転軸の間隔を次第に変化させることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヒートシール方法で使用されるヒートシールロールであって、
回転可能な支持体と、前記支持体上に設けられた少なくとも一つのヒートシール部材と、前記支持体と回転軸を共有し、回転軸の軸線方向に離間する少なくとも二つの位置規制部材とを備え、前記位置規制部材は、その周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とを有することを特徴とするヒートシールロール。
【請求項４】
請求項１または２に記載のヒートシール方法に使用するヒートシール装置であって、
回転可能な支持体と、前記支持体上に設けられた少なくとも一つのヒートシール部材と、前記支持体と回転軸とを共有し、回転軸の軸線方向に離間する少なくとも二つの位置規制部材とを備えた一対のヒートシールロールを有し、少なくとも一方の前記ヒートシールロールの前記位置規制部材が、その周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とを有することを特徴とするヒートシール装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載のヒートシール方法に使用するヒートシール装置であって、
回転可能な支持体と、前記支持体上に設けられた少なくとも一つのヒートシール部材とを備えた一対のヒートシールロールを有し、
少なくとも一方の前記ヒートシールロールは、前記支持体と回転軸とを共有し、回転軸の軸線方向に離間する少なくとも二つの位置規制部材とを備え、前記位置規制部材が、その周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とを有するとともに、前記ヒートシール装置が、さらに前記位置規制部材と当接する断面円形の当接ロールを有することを特徴とするヒートシール装置。
【請求項６】
前記ヒートシールロールおよび当接ロールのうち少なくとも一つが、固定位置を変更させる可変固定手段で固定されていることを特徴とする請求項５に記載のヒートシール装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項に記載のヒートシール装置を備えたことを特徴とする包装装置。
【請求項８】
幅方向に折り返して重ねられたフィルムをヒートシールロールで筒状に成型して製袋するとともに、内容物を充填することを特徴とする請求項７に記載の包装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムを製袋する際に、重ねられたフィルムを幅方向にヒートシールするヒートシール方法、ヒートシールロール、ヒートシール装置および包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂フィルムを製袋する際には、例えば、樹脂フィルムを幅方向に折り重ね、長さ方向の側縁部をヒートシールし、次いで、側縁部がヒートシールされた筒状の樹脂フィルムを、一定の距離ごとに幅方向にヒートシールして袋状にする。ここで、長さ方向のヒートシールを縦ヒートシールといい、幅方向のヒートシールを横ヒートシールという。
横ヒートシールの際には、図７（ａ）に示すようなヒートシールロールが用いられる。このヒートシールロールは、別々の回転軸６１ａ，６１ｂに固定され、平行に配置されて、回転しながらヒートシール部材６２で筒状のフィルム６３を挟んでヒートシールする２つのヒートシールロール６４ａ，６４ｂを有している。この２つのヒートシールロール６４ａ，６４ｂは、支持体６４ｃ，６４ｄに取り付けられたヒートシール部材６２が必ず向き合うように同期して、フィルムを挟み込むように互いに逆回転する。ヒートシール部材６２は、フィルム６３に対して直交に接するように、各支持体６４ｃ，６４ｄの周面に取り付けられており、ヒートシール部材６２，６２が向き合ったとき、フィルム６３を挟んでヒートシールする。
なお、このヒートシール部材６２は、寸法精度を高めるために、ヒートシール部材６２の母材となるものをロールに取り付けてから、加工して作製される。
【０００３】
図７（ｂ）に示すように、ヒートシール部材６２は、フィルム６３と接するシール面６５が各支持体６４ｃ，６４ｄと同心で周方向に円弧状の形状を有している。また、各ヒートシールロール６４ａ，６４ｂの回転軸６１ａ，６１ｂには、周面６６ａ，６６ｂが断面円形の円板６７ａ，６７ｂが取り付けられており、この円板６７ａ，６７ｂの周面６６ａ，６６ｂは互いに当接している。これにより、２つの支持体６４ｃ，６４ｄに取り付けられたヒートシール部材６２が向き合った際に、ヒートシール部材６２，６２同士の間隔は常に等しくなる。
【０００４】
しかしながら、ヒートシール部材６２，６２同士の間隔が常に等しいとヒートシールに問題が生じることがあった。以下に、ヒートシール部材６２，６２同士の間隔が常に等しいときに生じるヒートシールの問題の一例ついて説明する。
例えば、ヒートシールにおいては、ヒートシール部材６２が筒状のフィルム６３に接し、フィルム６３に圧力を加えるとともに加熱する。ところが、ヒートシール部材６２が接触した直後においては、筒状のフィルム６３は殆ど加熱されていない。そのため、確実にシールするためには、筒状のフィルム６３を高い圧力で挟んでシールする必要があり、２つのヒートシール部材６２，６２同士の間隔を狭くしなければならなかった。一方、フィルム６３がヒートシール部材６２によって加熱され始めると、その近傍のフィルム６３が予熱されるのでシール時間の経過とともに、高い圧力でシールする必要がなくなる。しかしながら、ヒートシール部材６２，６２同士の間隔は狭いままで一定であり、フィルム６３を挟む圧力が高すぎるので、フィルム６３が切れやすくなることがあった。また、フィルム６３が切れやすくなることがなくても、シール圧力によってヒートシール層の樹脂が押し出され移動して、いわゆる樹脂だまりを形成することがあった。樹脂だまりが形成されると、その分、ヒートシール層が薄くなってしまうため、シール強度が低下することがあった。
【０００５】
そこで、高さを回転方向に徐々に低くしたヒートシール部材が用いられることがある。このようなヒートシール部材では、ヒートシール部材がフィルムに接触し始めた際には、ヒートシール部材同士の間隔が最も狭くなり、ヒートシールロールが回転するにつれてヒートシール部材同士の間隔が次第に広がるので、シールの際に加える圧力を次第に低下させることができる。その結果、フィルムが切れやすくなったりすることがなく、かつシール強度の低下を防止できる。
このようなヒートシール部材では、支持体とヒートシール部材とを一体に加工しようとすると、ヒートシール部材の形状を高精度に制御することが困難である。したがって、支持体に取り付ける際に、高さが回転方向に徐々に低くなるようにヒートシール部材をあらかじめ高精度に加工しておく必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、あらかじめ加工したヒートシール部材を支持体に後付けすると、取り付けるごとに位置がずれるなどして、２つのヒートシール部材の間隔を高精度に変化させることができなかった。その結果、シール強度の低下やフィルムの切断などの問題が生じることがあり、フィルムを高速で確実に製袋することができなかった。
本発明は、前記事情を鑑みて行われたものであり、ヒートシール部材の加工精度に関わることなく、ヒートシールロールが回転するにつれてヒートシール部材同士の間隔を調整できるようにして、シール強度の低下やフィルム切断などに配慮しつつ、フィルムを高速で確実に製袋できるヒートシール方法およびその方法で使用されるヒートシール方法、ヒートシールロール、ヒートシール装置および包装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１のヒートシール方法は、別々の回転可能な支持体にそれぞれ少なくとも一つのヒートシール部材が取り付けられて対向する二つのヒートシールロール間にフィルムを挟み、前記ヒートシールロールを回転させてヒートシールするヒートシール方法において、少なくとも前記ヒートシール部材がフィルムに接触している間、前記ヒートシールロールの回転とともに前記ヒートシールロールの回転軸の間隔を変化させることでヒートシール部材同士の間隔を調整してヒートシールするヒートシール方法であって、少なくとも一方の前記ヒートシールロールと同じ回転軸に、周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とからなる凹凸を有する位置規制部材を設け、該位置規制部材の前記基準面と前記間隔調整面とを位置が固定された回転体の周面と当接させつつ回転させることで前記位置規制部材の周面の凹凸を利用して前記ヒートシール部材同士の間隔を変化させることを特徴としている。
【０００８】
このように、少なくとも前記ヒートシールロールがフィルムに接触している間、前記ヒートシールロールの回転とともに前記回転軸の間隔を変化させると、例えば、ヒートシール部材の周面が断面均一な円形形状であっても、フィルムをヒートシールする圧力を変動させることができる。
【０００９】
ここで、位置規制部材は略断面円形形状であり、周面の凹凸とは、必ずしも周面の形状が大きく変化するものではなく、回転軸間が変動し得る程度の極僅かな形状の変化でよい。少なくとも一方の前記ヒートシールロールと同じ回転軸に、周面に凹凸を有する位置規制部材を設け、この位置規制部材の周面の凹凸を利用して前記回転軸の間隔を変化させることができる。また、位置規制部材は、回転軸上の任意の位置に設けることができ、ヒートシールロールと一体となっていてもよいし、一体でなくてもよいので、加工が容易である。そのため、高精度に周面を加工することができ、結果的に、高精度に回転軸の間隔を変化させることができる。その結果、さらに高精度にフィルムをヒートシールする圧力を変動させることができるので、良好にヒートシールでき、より高速で確実に製袋できる。
また、本願請求項２のヒートシール方法は、本願請求項１のヒートシール方法において、前記ヒートシール部材同士の間隔が、前記ヒートシール部材のフィルムへの接触開始時に最小となり、ヒートシールロールの回転に伴い次第に広くなってヒートシール終了時に前記ヒートシール部材がフィルムから離れるよう前記回転軸の間隔を次第に変化させることを特徴としている。
【００１０】
本願請求項３のヒートシールロールは、本願請求項１または２に記載のヒートシール方法で使用されるヒートシールロールであって、回転可能な支持体と、前記支持体上に設けられた少なくとも一つのヒートシール部材と、前記支持体と回転軸を共有し、回転軸の軸線方向に離間する少なくとも二つの位置規制部材とを備え、前記位置規制部材は、その周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とを有することを特徴としている。
ここで、ヒートシール部材とは、ヒートシールする際にフィルムと接触するものである。支持体とはヒートシール部材を支持するものであり、通常、円柱形状のものが使用される。このように、本発明のヒートシールロールは基準面と間隔調整面とを有する位置規制部材を有しており、基準面と間隔調整面とで形成される周面の凹凸を利用して、対向する二つのヒートシールロールの回転軸間の間隔を変化させることができる。
【００１１】
本願請求項４のヒートシール装置は、本願請求項１または２に記載のヒートシール方法に使用するヒートシール装置であって、回転可能な支持体と、前記支持体上に設けられた少なくとも一つのヒートシール部材と、前記支持体と回転軸とを共有し、回転軸の軸線方向に離間する少なくとも二つの位置規制部材とを備えた一対のヒートシールロールを有し、少なくとも一方の前記ヒートシールロールの前記位置規制部材が、その周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とを有することを特徴としている。
このようなヒートシール装置であると、一方のヒートシールロールの位置規制部材に、他方のヒートシールロールの位置規制部材を当接させながら回転させることで回転軸の間隔を変動できる。回転軸の間隔が変動すると、ヒートシールロール間の間隔も変動するので、前記ヒートシール部材でフィルムを挟んでヒートシールすることにより、圧力を変動させてフィルムをヒートシールできる。したがって、良好にヒートシールでき、より高速で確実に製袋できる。
【００１２】
本願請求項５のヒートシール装置は、請求項１または２に記載のヒートシール方法に使用するヒートシール装置であって、回転可能な支持体と、前記支持体上に設けられた少なくとも一つのヒートシール部材とを備えた一対のヒートシールロールを有し、少なくとも一方の前記ヒートシールロールは、前記支持体と回転軸とを共有し、回転軸の軸線方向に離間する少なくとも二つの位置規制部材とを備え、前記位置規制部材が、その周面に前記ヒートシール部材よりも大径な断面円形の基準面と前記基準面より断面短径の間隔調整面とを有するとともに、前記ヒートシール装置が、さらに前記位置規制部材と当接する断面円形の当接ロールを有することを特徴としている。
【００１３】
このように、少なくとも一方のヒートシールロールには位置規制部材が設けられ、ヒートシール装置には当接ロールを設けると、位置規制部材と当接するフィルムをヒートシールする際に、必ずしも一対のヒートシールロールの位置規制部材同士が当接していなくても、シートシール圧力を変動させてヒートシールできる。したがって、例えば、薄いフィルムをヒートシールする作業が終了した後、厚いフィルムをヒートシールする作業を行う場合に、一対のヒートシールロールの回転軸間を変更しても、一方のヒートシールロールの位置規制部材と当接ロールとを当接させることにより回転軸間を変動させてヒートシール圧力を変動できる。そのため、各フィルム厚さに応じたヒートシールロールを用意しておく必要がなく、設備費を削減できる。
【００１４】
本願請求項６のヒートシール装置においては、前記ヒートシールロールおよび当接ロールのうち少なくとも一つの回転軸が、その固定位置を変更させる可変固定手段で固定されており、回転軸間の間隔を変えることができるので、ヒートシールロール間の間隔をより容易に変えることができる。そのため、多様な厚さのフィルムであっても、ヒートシールをさらに良好にし、さらに高速で確実に製袋できる。
【００１５】
本願請求項７の包装装置は、上述したヒートシール装置を備えたことを特徴とする。上述したヒートシール装置を備えることにより、包装の際の問題が減少し、製品の信頼性が向上するとともに、生産性が向上する。
【００１６】
また、本願請求項８の包装装置は、幅方向に折り返して重ねられたフィルムをヒートシールロールで筒状に成型して製袋するとともに、内容物を充填することができる。フィルムをヒートシールロールで筒状に成型して製袋するとともに、内容物を充填することにより、包装の効率を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明における第一の実施形態例を図１および図２を参照しながら説明する。本実施形態例におけるヒートシール装置１０は、フィルムに接する複数のヒートシール部材１１ａが支持体１１ｂの周面に取り付けられた第一ヒートシールロール１２と、複数のヒートシール部材１１ｃが支持体１１ｄに取り付けられた第二ヒートシールロール１３と、第一ヒートシールロール１２の回転軸１６ａにロッド１７を介して取り付けられた付勢手段であるエアシリンダ１８とを有して概略構成されている。さらに、第一ヒートシールロール１２の位置規制部材１４は、断面円形の基準面と基準面より断面短径の間隔調整面とを有している。また、第二ヒートシールロール１３の位置規制部材１５は、断面円形の円板である。
【００１８】
第一ヒートシールロール１２と第二ヒートシールロール１３とは、別々の回転軸１６ａ，１６ｂに固定されており、平行に配置されている。
さらに、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３の回転軸１６ａ，１６ｂにはそれぞれ駆動モータ１９ａ，１９ｂが取り付けられて、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３を、それらの間に送給されたフィルムを挟み込むように回転駆動させる。その際、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３に設けられたヒートシール部材１１ａ，１１ｃのシール面が必ず向き合うように同期して回転駆動させる。
付勢手段であるエアシリンダ１８は、第一ヒートシールロール１２を第二ヒートシールロール１３の方向に押し込んで、回転軸１６ａ，１６ｂ間の間隔を縮めようとするものである。このようなエアシリンダ１８によって、位置規制部材１４，１５の周面を接触させることができる。
【００１９】
図２および図３に、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３を、その長手方向に対して垂直方向で切断したときの断面図を示す。なお、図２および図３において、フィルムＦは仮想的に存在するものとし、一点鎖線で図示する。
この図２および図３に示すように、第一ヒートシールロール１２の支持体１１ｂおよび第二ヒートシールロール１３の支持体１１ｄには、その周面の円周等分位置にそれぞれ４つのヒートシール部材１１ａ，１１ｃが取り付けられている。このヒートシール部材１１ａ，１１ｃにおけるシール面２０は、ヒートシールロール１２，１３と同心で周方向に円弧状をなしており、回転軸１６ａ，１６ｂからシール面２０までの距離はいずれも等しい。
また、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３にはヒータ（図示せず）が内蔵されており、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃを加熱する。
【００２０】
第一ヒートシールロール１２に取り付けられた位置規制部材１４の周面は、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３が回転してヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムＦに接触し始めてから離間するにかけて、回転軸１６ａ，１６ｂ間の間隔が次第に広がるような曲率の凹凸が形成されている。フィルムＦに接触し始めてから離間するにかけて、回転軸１６ａ，１６ｂ間の間隔が次第に広がるような曲率にするには、周面に半径の短い部分を形成させる。以下、半径を短くして形成された面のことを、間隔調整面２２という。
すなわち、位置規制部材１４の周面は、周方向に円弧状をなす基準面２１と、間隔調整面２２とからなる。なお、本明細書において、「位置規制部材の周面」という場合には、基準面２１および間隔調整面２２を合わせた面のことを指している。
【００２１】
このような構成のヒートシール装置１０では、第一ヒートシールロール１２および第二ヒートシールロール１３とが、これらの間に送給されたフィルムを挟み込むように回転する際に、次のように第一ヒートシールロール１２のヒートシール部材１１ａと第二ヒートシールロール１３のヒートシール部材１１ｃとの間隔が変化する。
すなわち、図２（ａ）に示すように、位置規制部材１４の基準面２１が、位置規制部材１５の周面に接している間は、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムＦに接しない。
図２（ｂ）に示すように、位置規制部材１４の間隔調整面２２と、位置規制部材１５の周面とが対向する位置にまで２つのヒートシールロール１２，１３が回転すると、回転軸１６ａはエアシリンダ１８によって回転軸１６ｂ方向に押されているから、回転軸１６ａ，１６ｂとの間隔が狭くなる。回転軸１６ａ，１６ｂには、第一ヒートシールロール１２、第二ヒートシールロール１３がそれぞれ取り付けられているので、第一ヒートシールロール１２と第二ヒートシールロール１３とが接近する。その結果、第一ヒートシールロール１２のヒートシール部材１１ａと第二ヒートシールロール１３のヒートシール部材１１ｃとが接近してその間隔が狭くなる。ただし、このときは、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃはフィルムＦに接していない。
【００２２】
さらに２つのヒートシールロール１２，１３が回転すると、図３（ａ）に示すように、位置規制部材１４の間隔調整面２２の最も半径の短い箇所に位置規制部材１５の周面が接触する。したがって、回転軸１６ａと回転軸１６ｂとの間隔が最も狭くなり、第一ヒートシールロール１２のヒートシール部材１１ａおよび第二ヒートシールロール１３のヒートシール部材１１ｃが最も接近する。そして、この時、初めてフィルムＦにヒートシール部材１１ａ，１１ｃが接触し、フィルムＦを圧接してヒートシールが開始される。
さらに２つのヒートシールロール１２，１３が回転すると、図３（ｂ）に示すように、位置規制部材１４の周面は、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムＦに接触し始めてから、次第に回転軸１６ａ，１６ｂ間の間隔が広がるような曲率に形成されており、位置規制部材１５の周面は、次第に位置規制部材１４の半径の長い周面に接するようになるため、第一ヒートシールロール１２と第二ヒートシールロール１３との間隔も次第に広がる。その結果、第一ヒートシールロール１２のヒートシール部材１１ａと第二ヒートシールロール１３のヒートシール部材１１ｃとの間隔が次第に広くなる。そして、最終的には、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃはフィルムＦから離れ、ヒートシールが終了する。
さらに２つのヒートシールロール１２，１３が回転すると、再び、図２（ａ）に示すような、位置規制部材１５の周面が、位置規制部材１４の基準面２１に接した状態になる。
【００２３】
このように、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムＦに接するときには間隔が最小であり、その後、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃの間隔は次第に広くなるので、フィルムＦに加える圧力を変化させることができる。すなわち、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムＦに接触した直後の、フィルムＦが十分に加熱されていない状態において、最高圧力でシールし、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃが接触し続けて、フィルムＦの加熱時間が長くなるにつれて、次第にシール圧力を低下させることができる。そのため、フィルムが切れやすくなることがない。また、フィルムのヒートシール層の樹脂が押し出されてヒートシール層が薄くなることがないため、シール強度が低下することがない。
【００２４】
位置規制部材１４に間隔調整面２２を形成するには、位置規制部材１４とヒートシール部材１１ａを同心円となるように真円加工した後、ヒートシール部材１１ａに合わせて位置規制部材１４を削ることにより、容易かつ高精度に形成できる。また、ヒートシール部材１１ａは位置規制部材１４と一体形状ではなく、脱着可能な構造であってもよい。着脱可能とすると、標準的なヒートシールロールを用意し、様々な周面形状有する位置規制部材と組み合わせることができ、少数のヒートシールロールで多様な押圧力の変化を持ったヒートシールパターンに対応することができる。
このように、位置規制部材１４に間隔調整面２２を有すると、高精度に圧力変化させてフィルムＦをヒートシールできるので、ヒートシールを良好にし、さらに高速で製袋できる。
また、間隔調整面２２が、一方のヒートシールロールの位置規制部材のみに形成された場合には、他方のヒートシールロールを容易に加工できる。また、２つのヒートシールロールの位置規制部材に間隔調整面を形成するよりも、ヒートシールロールの加工作業時間を少なくできる。
【００２５】
上述した第一の実施形態例では、第一ヒートシールロール１２の位置規制部材１４のみ間隔調整面２２を有していたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第一のヒートシールロールおよび第二ヒートシールロールの両方に間隔調整面を有していてもよい。第一のヒートシールロールおよび第二ヒートシールロールの両方に間隔調整面を有している具体例について、第二の実施形態例で説明する。
【００２６】
本発明における第二の実施形態例について図４を参照しながら説明する。本実施形態例におけるヒートシール装置においては、フィルムＦに接する複数のヒートシール部材１１ａが支持体１１ｂの周面に取り付けられた第一ヒートシールロール２３と、複数のヒートシール部材１１ｃが支持体１１ｄの周面に取り付けられた第二ヒートシールロール２４とに、基準面２１および間隔調整面２２を有する位置規制部材２５，２６が取り付けられている。
なお、図４中、第一の実施形態例と同じ構成要素については同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００２７】
本実施形態例では、第一ヒートシールロール２３および第二ヒートシールロール２４が回転するに伴って、第一ヒートシールロール２３の位置規制部材２５および第二ヒートシールロール２４の位置規制部材２６の基準面２１，２１同士または第一ヒートシールロール２３の位置規制部材２５および第二ヒートシールロール２４の位置規制部材２６の間隔調整面２２，２２同士が当接するように、第一ヒートシールロール２３および第二ヒートシールロール２４が回転軸１６ａおよび回転軸１６ｂにそれぞれ固定されている。また、図示しないが、本実施形態例においても、第一の実施形態例と同様に、回転軸１６ａには付勢手段が取り付けられ、回転軸１６ａ，１６ｂ間の間隔を縮めようとしている。
【００２８】
このように、第一のヒートシールロール２３の位置規制部材２５および第二ヒートシールロール２４の位置規制部材２６の両方に間隔調整面２２，２２を有すると、回転軸間の変化量が大きい場合であっても、位置規制部材２５，２６の周長を同一にすることが容易となり、円滑に回転させることができる。
【００２９】
上述した第一の実施形態例および第二の実施形態例のヒートシール装置では、位置規制部材が各ヒートシールロールに一体状に取り付けられていたが、本発明はこれに限定されず、移動可能とされていてもよい。また、上述した第一の実施形態例および第二の実施形態例では、位置規制部材は支持体に一体状に取り付けられていたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、位置規制部材は、第一ヒートシールの支持体および第二ヒートシールロールの支持体と一体化しないで取り付けてもよい。
位置規制部材が第一ヒートシールロールの支持体に一体状に取り付けられておらず、かつ、当接ロールが第二ヒートシールロールの支持体に一体状に取り付けられていない具体例について、第三の実施形態例で説明する。
【００３０】
本発明における第三の実施形態例について図５を参照しながら説明する。なお、図５中、第一の実施形態例と同じ構成要素については同じ参照符号を付して説明を省略する。
本実施形態例のヒートシール装置４０では、４つのヒートシール部材１１ａが支持体１１ｂの周面に等間隔で一体状に取り付けられ、位置規制部材４３が支持体１１ｂと離間して設けられた第一ヒートシールロール４１と、４つのヒートシール部材１１ｃが支持体１１ｄの周面に等間隔で一体状に取り付けられた第二ヒートシールロール４２と、回転軸１６ａに取り付けられた付勢手段であるエアシリンダ１８とを有して概略構成されている。また、位置規制部材４３は、図５（ｂ）に示すように、基準面２１と間隔調整面２２とを有している。
本実施形態例では、位置規制部材４３は、第一ヒートシールロール４１の支持体１１ｂと一体状に取り付けられずに回転軸の軸線方向に離間して、第一ヒートシールロール４１と同じ回転軸１６ａに固定されている。また、当接ロール４４が、第二ヒートシールロール４２と一体状に取り付けられず、かつ第二ヒートシールロール４２の回転軸１６ｂとは異なる支軸１６ｃに固定されている。
そして、エアシリンダ１８によって回転軸１６ａは支軸１６ｃの方向に押し込まれ、回転軸１６ａと支軸１６ｃとの間の間隔は縮まろうとするとともに、規制手段３２である位置規制部材４３と当接ロール４４との互いの周面が当接して回転軸１６ａと支軸１６ｃとの間の間隔が規制されている。
【００３１】
回転軸１６ａに取り付けられた位置規制部材４３の周面は、第一ヒートシールロール４１および第二ヒートシールロール４２が回転してヒートシール部材１１ａ，１１ｃが、フィルムに接触し始めてから離間するにかけて、回転軸１６ａ，１６ｂ間の間隔が次第に広がるような曲率の凹凸が形成されている。そのため、第一の実施形態例と同様に、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムに接し始めたときにはその間隔が最小であり、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃがフィルムに接触した直後の、フィルムＦが十分に加熱されていない状態において、最高圧力でシールすることができる。その後、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃの間隔は次第に広くなるので、ヒートシール部材１１ａ，１１ｃが接触し続けて、フィルムの加熱時間が長くなるにつれて、次第にシール圧力を低下させることができる。そのため、フィルムが切れやすくなることがない。また、フィルムのヒートシール層の樹脂が押し出されてヒートシール層が薄くなることがないため、シール強度が低下することがない。
【００３２】
また、本実施形態例では、第二ヒートシールロール４２が固定された回転軸１６ｂには、第一ヒートシールロール４１と第二ヒートシールロール４２との間隔を調整する可変固定手段４５が設けられている。なお、可変固定手段４５としては、例えば、図６に示したものが挙げられる。図６に示した可変固定手段４５については、後述する。
このように、第一ヒートシールロール４１が固定された回転軸１６ａに、エアシリンダ１８と位置規制部材４３とが設けられ、第二ヒートシールロール４２が固定された回転軸１６ｂに、第一ヒートシールロール４１と第二ヒートシールロール４２との間隔を調整する可変固定手段４５が設けられ、かつ当接ロール４４が、第一ヒートシールロール４１および第二ヒートシールロール４２が固定されている回転軸１６ａ，１６ｂとは異なる支軸１６ｃに設けられていると、エアシリンダ１８による押し込み力を、位置規制部材４３および当接ロール４４を介して支軸１６ｃで受けることができる。そのため、エアシリンダ１８による押し込み力が第二ヒートシールロール４２まで伝達しない。したがって、可変固定手段４５によって、第一ヒートシール４１と平行を保ったまま第二ヒートシールロール４２を近接離間させて、第一ヒートシールロール４１との間隔を調整することができる。
このように、第一ヒートシールロール４１と第二ヒートシールロール４２との間隔が調整可能であると、フィルムの厚みに限定されないで種々の厚さのフィルムをヒートシールして製袋することができる。
【００３３】
可変固定手段４５は、第二ヒートシールロール４２を第一ヒートシールロール４１と平行のまま引き離すことができれば特に制限されない。このような可変固定手段４５としては、例えば、特開２００１−２０６５９７号公報に記載の間隔調整装置を用いることができる。例えば、可変固定手段４５としては、図６に示すようなものが挙げられる。図６に示す可変固定手段４５は、ハンドル５１が取り付けられた第一シャフト５２と、第一シャフト５２と笠歯車５３ａ，５３ｂで係合されるとともに、雄ねじ部５４ａを有する第二シャフト５４と、第二ヒートシールロール４２を支持するとともに、傾斜面５５ａを有するホルダ５５と、このホルダ５５の傾斜面５５ａと当接し、第二シャフト５４の雄ねじ部５４ａで螺合され、第二シャフト５４の回転に伴い上下動可能なブロック５６と、ホルダ５５を第一ヒートシールロール４１に向けて付勢するシリンダ５７とを有している。
【００３４】
このような可変固定手段４５では、ハンドル５１を回転し、第一シャフト５２を介して第二シャフト５４を回転させることにより、第二シャフト５４の雄ねじ部５４ａで螺合されたブロック５６が、第二シャフト５４の回転に応じて上方または下方に移動する。ホルダ５５の傾斜面５５ａは下端側が突出すような形状に形成されているから、ブロック５６を下に移動させた場合には、ブロック５６がホルダ５５を押し込む距離が長くなり、ホルダ５５が第一ヒートシールロール４１から離間する方向に移動する。その結果、第一ヒートシールロール４１と第二ヒートシールロール４２との間隔が拡大する。一方、ブロック５６を上に移動させた場合には、ブロック５６がホルダ５５を押し込む距離が短くなるので、シリンダ５７により付勢されたホルダ５５は第一ヒートシールロール４１に近接する方向に移動する。その結果、第一ヒートシールロール４１と第二ヒートシールロール４２との間隔が縮小する。
【００３５】
本実施形態例では、位置規制部材４３を第一ヒートシールロール４１の支持対と一体化しないで、同じ回転軸１６ａに着脱可能に固定している。そのため、第一ヒートシールロール４１と同時に加工しなくてよくなるので、位置規制部材４３の間隔調整面の加工がさらに容易となり、さらに高精度に加工できる。その結果、さらに高精度に圧力変化させてフィルムをヒートシールできるので、ヒートシールを良好にし、さらに高速で製袋できる。
また、厚みの異なるフィルムをヒートシールする場合であっても、第一ヒートシールロール４１の回転軸１６ａと第二ヒートシールロール４２の回転軸１６ｂとの間隔を容易に変更できるので、フィルムの厚さに応じたヒートシールロールを用意する必要がなくなるので、設備費を削減できる。
また、第一ヒートシールロール４１の支持体１１ｂと位置規制部材４３とを隣接しないと、支持体１１ｂ内のヒータによって位置規制部材４３が加熱されない。位置規制部材４３が加熱されないと、温度変化による寸法変化を抑制できるので、さらに高精度にヒートシール部材１１ａ，１１ｃの間隔を設定できる。
【００３６】
なお、上述した第一から第三の実施形態例では、位置規制部材が取り付けられた回転軸に付勢手段を設けたが、本発明はこれに限定されず、当接ロールが取り付けられた回転軸に付勢手段を設けてもよい。
また、上述した第一から第三の実施形態例では、エアシリンダによる付勢手段を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、付勢手段としてバネを用いることもできるし、２つのヒートシールロールを上下に配置し、重力を利用することにより、付勢手段の設置を省略することができる。また、ヒートシールロール同士の間隔を調整する方向やタイミングなども任意に行うことができる。
さらに、本発明は、横ヒートシール時のみならず、縦ヒートシール時に適用することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ヒートシールロールが回転してヒートシール部材がフィルムに接触し始めてから離間するにかけて、回転軸間の間隔が変化するので、結果的に、２つのヒートシールロールのヒートシール部材同士の間隔が変化する。そのため、ヒートシール部材を加工しなくとも、ヒートシールロールが回転するにつれてヒートシール部材同士の間隔を変化させることができる。そして、ヒートシール部材同士の間隔が変化するので、シール圧力を変化させることができ、シール強度の低下やフィルム切断などのヒートシール上の問題をなくし、フィルムを高速で確実に製袋できる。また、ヒートシール部材を高精度に加工しなくてよいので容易に加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るヒートシール装置の第一の実施形態例を示す上面図である。
【図２】  第一の実施形態例におけるヒートシールロールを示す断面図である。
【図３】  第一の実施形態例におけるヒートシールロールを示す断面図である。
【図４】  第二の実施形態例におけるヒートシールロールを示す断面図である。
【図５】  本発明に係るヒートシール装置の第三の実施形態例を示す図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は第一ヒートシールロールの位置規制部材および当接ロールの断面図である。
【図６】  可変固定手段の一例を示す断面図である。
【図７】  従来のヒートシール装置の一例を示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）をＡ−Ａ線で切断したときの断面図である。
【符号の説明】
１０，４０  ヒートシール装置
１１ａ，１１ｃ  ヒートシール部材
１１ｂ，１１ｄ  支持体
１２，２３，４１  第一ヒートシールロール
１３，２４，４２  第二ヒートシールロール
１４，１５，２５，２６，４３  位置規制部材
４４  当接ロール
１６ａ，１６ｂ  回転軸
１６ｃ  支軸
１８  エアシリンダ
４５  可変固定手段
Ｆ  フィルム
【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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