JP3664530B2 - 包材用フィルムの溶断溶着方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば包装装置において物品を包材用のフィルムで包装する場合に使用される包材用フィルムの溶断溶着方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、包装装置に使用される包材用フィルムを溶断溶着する手段は、図８（イ）に示す如く一対のロール53に巻き取られたフィルム50を、繰り出し自在に緊張させ、供給される物品51がそのフィルム50を通過することにより、該物品51にフィルム50を巻付け、フィルム50の重合部分50ａを溶断溶着装置52で溶断溶着するようにしている。
【０００３】
この溶断溶着装置52は、同図（ロ）に示す如くヒーターにより加熱された溶断刃54と、該溶断刃54でフィルム50が押圧されるシール受台55と、溶断刃54及びシール受台55を接離させるシリンダー56a ，56b とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記溶断溶着装置52では、溶断刃54とシール受台55によるフィルム50の溶断溶着時に、ロール53がフィルム50を巻き戻す際の張力等によりフィルム50が緊張するため、フィルム50の溶断溶着が確実に行えず、溶着不良を起こしたり、また、溶着部分の強度を十分に得ることができず、運搬時等の取扱い時に物品51を包装したフィルム50の溶着部分が不用意に破断してしまうおそれがあった。
【０００５】
上記問題はフィルムが厚手のものである場合に、特に顕著となり、従って、例えば厚手のフィルム50が使用される電線を巻き取ってなる物品51の包装に際しては、不向きであった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、特に厚手のフィルムで物品を包装する場合であっても、フィルムを確実に溶断溶着することができ、その溶着部分の強度を向上させることができるようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために包材用フィルムの溶断溶着方法及びその装置としてなされたもので、包材用フィルムの溶断溶着方法及としての特徴は、ヒーター13により加熱される溶断刃12と、繰り出される包材用のフィルム３が該溶断刃12により押圧されるシール受台10とを備えた溶断溶着装置により、該フィルム３を溶断溶着する包材用フィルムの溶断溶着方法であって、先ず、溶断刃12に対して両側にそれぞれ突設されたフィルム押圧体30でフィルム３をシール受台10に押圧し、各フィルム押圧体30を互いに内側に湾曲させることにより、フィルム３を弛ませ、次に、前記溶断刃12をフィルム３に押圧することにより該弛んだ部分を溶断溶着し、その後に、前記フィルム３をフィルム押圧体30で押圧保持した状態で溶断刃12を後退させ、フィルム３の溶断溶着部3bにエアーを噴出して冷却させた後に、両フィルム押圧体30を後退させることにある。
【０００８】
従って、仮にフィルム３が緊張されても、フィルム３を弛ませてこの弛んだ部分を溶断溶着するため、溶断溶着を何ら支障なく行える。しかも、その後に、エアーで溶断部分を冷却するので、溶着部分に十分な強度が迅速に得られる。
【０００９】
また、包材用フィルムの溶断溶着装置としての特徴は、ヒーター13により加熱される溶断刃12と、該溶断刃12により包材用のフィルム３が押圧されるシール受台10とを備え、これら溶断刃12とシール受台10によりフィルム３を溶断溶着するようにした包材用フィルムの溶断溶着装置において、前記溶断刃12は作動手段24により移動自在なヒーター本体９に取付けられ、該ヒーター本体９には、溶断刃12に対して両側にフィルム押圧体30がそれぞれ設けられ、各フィルム押圧体30は、ヒーター本体９のシール受台10への接近時に、該溶断刃12よりも先にフィルム３を押圧できるように、溶断刃12よりも突出しており、しかも、フィルム押圧体30の先端部31は、フィルム３の押圧保持時にフィルム３を弛ませるべく、互いに内側に湾曲自在な弾性体から構成され、前記溶断刃12はフィルム３の弛んだ部分3aを溶断溶着すべく、フィルム押圧体30に対して相対移動自在に設けられてなることにある。
【００１０】
しかも、溶断刃12は金属性の筒状体からなり、該溶断刃12内にヒーター13と該ヒーター13の温度を検出する温度センサ22が収納され、しかも、溶断刃12はその先端部12ａが露出するように断熱体15で被覆されてなることにある。
【００１１】
従って、ヒーター13での溶断刃12の加熱温度が外部に放熱し難くなり、一定の温度が維持でき、ヒータ加熱のための電力消費が少なくなると共に、温度センサ22がヒーター13温度を正確に検出するので、溶断溶着に最適な温度を容易に制御でき、フィルム３の溶断溶着がより確実となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面に従って説明する。
図６において、1a，1bは長尺状の熱収縮性フィルム３を巻き取ってなる一対の原反用ロールで、該原反用ロール1a，1bは、例えば電線等の金属製の線条体をコイル状に巻回した環状の物品５が、ガイドローラ2,2 間を図示省略の搬送装置により供給位置Ａから下方に移動する際に、フィルム３を繰り出し可能である。
【００１３】
６は前記ガイドローラ2,2 に対して物品の供給位置Ａと反対側（下方側）に設けられた溶断溶着装置で、該溶断溶着装置６は、図１〜図５に示す如くヒーター部８を有するヒーターユニット７と、該ヒーターユニット７が押圧されるシール受台10とを備える。ヒーター部８は水平方向に設けられ、長尺状の金属性チューブからなる溶断刃12に複数列に屈曲した線状の加熱用シースヒーター13が挿通され、該溶断刃12を断熱シート15で挟み、これらシースヒーター13、溶断刃12及び断熱シート15を、断面コ字状のケース16内に収納すると共に、ケース16に螺合された押さえネジ19で押さえ板18を介して締結固定したものである。
【００１４】
前記溶断刃12の先端部12ａは、前記断熱シート15から露出され、且つ、断面Ｖ字状に突設した状態で長手方向全長にわたって形成されており、この先端部12がフィルム３を溶断溶着する機能を有する。尚、溶断刃12の長さは、フィルム３の幅長よりも長く設定されている。
【００１５】
更に、前記ケース16は長尺状のヒーター本体９の前面に設けられた凹部20に嵌入されており、該ケース16とヒーター本体９とは前後方向（フィルム３に接離する方向）に相対移動自在となっている。22は前記溶断刃12に挿通された温度センサーとしての熱電対で、ヒーターユニット７は、該熱電対22がシースヒーター13の温度を検出することにより、フィルム３を溶断溶着する温度が常時最適な設定温度となるように制御されている。
【００１６】
24は前記ヒーター本体９を出退させるための作動手段としてのシリンダで、そのシリンダロッド25の先端部25a は小径に形成され、その先端部25a がヒーター本体９の中央部で且つ後方に突設された小径部9aに摺動自在に挿通され、且つ、前記ケース16に固定されている。27は該小径部9a及びシリンダロッド25の先端部25a に外嵌されたコイルスプリングで、その一端がヒーター本体９の後面28に当接し、且つ、他端が前記シリンダ24の段差面25b に当接し、コイルスプリング27はヒーター本体９をシリンダロッド25に対して前方に付勢している。尚、26は左右一対のガイドでヒーター本体９後面28に連結されている。
【００１７】
30，30は溶断刃12に対して上下方向の両側に位置するように、ヒーター本体９の前面部に嵌入された一対の高弾性ゴムからなる板状のフィルム押圧体で、互いに平行となるように、ヒーター本体９の長手方向に設けられている。尚、各フィルム押圧体30の長さは、フィルム３の幅長よりも長くなっている。各フィルム押圧体30の先端部31は、ヒーター本体９よりも突出しており、しかも、前記ケース16の後面がヒーター本体９の凹部20の底面に当接するケース16の後退時に、溶断刃12の先端部12ａよりも突出するようになっている。各フィルム押圧体30の先端面31ａは、押圧体30の外側に向けて先端部31が短くなるように傾斜している。
【００１８】
前記シール受台10もヒーター本体９と同様にシリンダ33のシリンダロッド34に連結され、ここに、シール受台10及びヒーター本体９とは各シリンダ24，33の作動により、互いに接離自在に設けられている。
【００１９】
また、ヒーター本体９等を移動させるシリンダ24は、ヒーター本体９のシール受台10への接近時に、シリンダロッド25を２段階に停止可能である。即ち、第１段階は、前記フィルム押圧体30を先端部31が弾性力に抗して互いに内側に湾曲するまでシール受台10に押圧させる位置（フィルム保持位置）である。また、第２段階は、シリンダロッド25が更に進出して溶断刃12の先端部12ａがシール受台10に押圧される溶断溶着位置である。
【００２０】
36，36はそれぞれテフロンシートボビン37にそれぞれ巻回された一対のテフロンシートで、図６（イ）に示す如く両テフロンシート36は前記ヒーター本体９及びシール受台10の前方に位置し、巻取りボビン38に巻取り自在である。
【００２１】
従って、両テフロンシート36，36は前記溶断溶着装置６でフィルム３を溶断溶着した際に、フィルム３が溶断刃12の先端部12ａ及びシール受台10に付着するのを防止するためのもので、溶断溶着装置６の作動に連動して所定の微量だけ移動させてそれぞれ巻き取れるようになっている。
【００２２】
40はエアーノズルで、フィルム３の溶断部3bにエアーを噴出して冷却するためのもので、ヒーター本体９とシール受台10との間で且つフィルム３に向けて設けられている。
【００２３】
本実施の形態の装置は以上のような構成からなり、次に、上記装置を使用して物品５を包装する場合について説明する。
【００２４】
先ず、水平に緊張されたフィルム３を横切るように、物品５を待機位置Ａから下方に移動させると、この物品５の移動と共にフィルム３が繰り出される（図６（イ）参照）。
【００２５】
物品５が下方に移動すると、シリンダ24，33が作動し、シースヒーター13が所定の温度に制御されている溶断溶着装置６のヒーターユニット７及びシール受台10が前方に移動して互いに接近する（図６（ロ）及び図３（イ）参照）。最初に、フィルム保持位置において、フィルム押圧体30の先端部31は、物品５の周面全体を被覆するようにフィルム３をシール受台10に押圧する。この押圧力により各フィルム押圧体30の先端部31は、弾性力に抗して内側に湾曲しようとするが、その湾曲時に、フィルム３の両フィルム押圧体30間の部分3aが弛む（図３（ロ）参照）。
【００２６】
ヒーター台10側のシリンダ33は作動せずヒーター台10を停止させた状態で、更に、シリンダ24のロッド２５が進出すると、フィルム押圧体30がシール受台10に当接して停止したヒーター本体９に対して、ヒーター部８がコイルスプリング27の弾性力に抗して前方に移動する。溶断溶着位置において、溶断刃12の先端部12ａはフィルム３の弛んだ部分3aに押圧される（図４（イ）参照）。このとき、フィルム押圧体30はフィルム３を保持しており、フィルム３の弛んだ部分3aには張力が生じることがなく、溶断溶着は確実に行われる。
【００２７】
次に、シリンダロッド25がフィルム保持位置まで後退すると、溶断刃12はフィルム３から離間するが、湾曲するフィルム押圧体30は、依然として溶断されたフィルム３を押圧して保持している。このときに、各フィルム３の溶着部3bにエアーノズルからエアーが噴出され、溶着部3bは強制的に冷却され、溶着強度が迅速に得られる（図４（ロ）参照）。
【００２８】
更に、両シリンダ24，33の作動により、ヒーターユニット７とシール受台10とが後退し、フィルム押圧体30がフィルム３から離間すると共に、コイルスプリング27はヒーター本体９を前方に移動させる（図５参照）。また、溶着された長尺状のフィルム３は再び巻き戻されて緊張状態になると共に、物品５はフィルム3cに被覆された状態で次のシュリンク工程に搬送されることとなるが、各フィルム３、3cの溶着部3bは前記エアーノズル40により冷却されて強固になっているため、これらフィルム３、3cの溶着部3bが不用意に分断してしまうおそれはない。
【００２９】
また、溶断刃12はチューブから構成され、この中にシースヒータ13及び熱電対22を挿通し、更にこれらを断熱シート15で挟んでケース16内に収納したので、ヒーターユニット７が小型でコンパクトになる利点がある。
【００３０】
しかも、溶断溶着装置６における、フィルム３の溶断溶着に際しては、テフロンシート36を介してフィルム３を加熱するので、フィルム３の加熱された部分がヒーター部６及びシール受台10に付着することはなく、また、テフロンシート36は微量ずつ巻き取られていくので、常時新しいテフロンシート36を使用することができ、付着防止機能が低下することなく、長期にわたってテフロンシート36を交換する必要がない。
【００３１】
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態では、ヒーター本体９及びシール受台10の両者を移動させる構成であったが、シール受台10は移動することなく固定させておくことも可能である。
【００３２】
また、上記実施の形態では、比較的大きな物品５をフィルム３で包装する場合について説明したが、例えば化粧品等のような比較的小さな物品５を包装するフィルム３の溶断溶着を行う場合でも良い。この場合には、フィルム３は予め筒状で且つ偏平に形成されており、所定の長さに切断されたフィルム３の一方を溶断溶着しても、あるいは、フィルム３を長尺状のまま溶断溶着した後に、長尺側のフィルム３を図７の仮想線Ｌの位置で切断することより、フィルム3a側の一方に開口を形成することも可能である。
【００３３】
更に、フィルム３を繰り出しながらフォーマで筒状に形成し、フィルム３内に物品５を搬送して包装するピロー包装を行う場合であっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、先ず、フィルム押圧体の先端部でフィルムをシール受台に押圧し、各フィルム押圧体の先端部を互いに内側に湾曲させることにより、フィルムを弛ませ、次に、前記溶断刃をフィルムに押圧することにより該弛んだ部分を溶断溶着し、その後に、前記フィルムをフィルム押圧体で保持した状態で溶断刃を後退させ、フィルムの溶断溶着部にエアーを噴出して冷却させた後に、両フィルム押圧体を後退させるので、フィルムの溶断溶着が確実で且つ強固なものとなり、物品の運搬等の取扱い時に、該物品を包装するフィルムの溶着部分が不用意に分断してしまうのを防止できる。
【００３５】
特に、厚手のフィルムで大型の物品を包装する場合には、包装作業が容易且つ迅速に行え最適である。
【００３６】
また、上記方法に使用可能な包材用フィルムの溶断溶着装置は、溶断刃が金属性の筒状体からなり、該溶断刃内にヒーターと該ヒーターの温度を検出する温度センサが収納され、しかも、溶断刃はその先端部が露出するように断熱体で被覆されているので、ヒーターの電力費の節約が図れると共に、溶断溶着温度を所定の温度に確実に制御でき、フィルムの溶断溶着不良がなくなり、フィルムの溶断溶着を更に確実なものとする利点があり、一連の包装作業を自動的に行うのに最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の要部を示す断面正面図。
【図２】同溶断溶着装置の斜視図。
【図３】（イ）は溶断溶着装置でのフィルム溶断溶着前の断面正面図、（ロ）は溶断装置のフィルム保持位置における要部断面図。
【図４】（イ）は溶断溶着装置における溶断溶着位置における要部断面図、（ロ）は同溶断溶着後のフィルム保持位置における要部断面図。
【図５】溶断溶着後にヒーターユニット及びシール受台が離間した状態の要部断面図。
【図６】溶断溶着装置の概略図を示し、（イ）はヒーターユニット及びシール受台が離間した状態の正面図、（ロ）は同ヒーターユニット及びシール受台が接近した状態の正面図。
【図７】本発明の他の実施形態のフィルムを示す正面図。
【図８】従来例を示し、（イ）は装置全体を示す概略図、（ロ）は断面図。
【符号の説明】
３…フィルム、3a…弛んだ部分、3b…溶断溶着部、10…シール受台、12…溶断刃、13…ヒーター、12ａ…先端部、15…断熱体、22…熱電対（温度センサ）、24…シリンダ（作動手段）、30…フィルム押圧体、31…先端部

Claims (3)

1. ヒーター（13）により加熱される溶断刃（12）と、繰り出される包材用のフィルム（３）が該溶断刃（12）により押圧されるシール受台（10）とを備えた溶断溶着装置により、該フィルム（３）を溶断溶着する包材用フィルムの溶断溶着方法であって、先ず、溶断刃（12）に対して両側にそれぞれ突設されたフィルム押圧体（30）でフィルム（３）をシール受台（10）に押圧し、各フィルム押圧体（30）を互いに内側に湾曲させることにより、フィルム（３）を弛ませ、次に、前記溶断刃（12）をフィルム（３）に押圧することにより該弛んだ部分を溶断溶着し、その後に、前記フィルム（３）をフィルム押圧体（30）で押圧保持した状態で溶断刃（12）を後退させ、フィルム（３）の溶断溶着部（3b）にエアーを噴出して冷却させた後に、両フィルム押圧体（30）を後退させることを特徴とする包材用フィルムの溶断溶着方法。
2. ヒーター（13）により加熱される溶断刃（12）と、該溶断刃（12）により包材用のフィルム（３）が押圧されるシール受台（10）とを備え、これら溶断刃（12）とシール受台（10）によりフィルム（３）を溶断溶着するようにした包材用フィルムの溶断溶着装置において、前記溶断刃（12）は作動手段（24）により移動自在なヒーター本体（９）に取付けられ、該ヒーター本体９には、溶断刃（12）に対して両側にフィルム押圧体（30）がそれぞれ設けられ、各フィルム押圧体（30）は、ヒーター本体（９）のシール受台（10）への接近時に、該溶断刃（12）よりも先にフィルム（３）を押圧できるように、溶断刃（12）よりも突出しており、しかも、フィルム押圧体（30）の先端部（31）は、フィルム（３）押圧保持時にフィルム（３）を弛ませるべく、互いに内側に湾曲自在な弾性体から構成され、前記溶断刃（12）はフィルム（３）の弛んだ部分（3a）を溶断溶着すべく、フィルム押圧体（30）に対して相対移動自在に設けられてなることを特徴とする包材用フィルムの溶断溶着装置。
3. ヒーター（13）により加熱される溶断刃（12）と、該溶断刃（12）により包材用のフィルム（３）が押圧されるシール受台（10）とを備え、これら溶断刃（12）とシール受台（10）によりフィルム（３）を溶断溶着するようにした包材用フィルムの溶断溶着装置において、前記溶断刃（12）は金属性の筒状体からなり、該溶断刃（12）内にヒーター（13）と該ヒーター（13）の温度を検出する温度センサ（22）が収納され、しかも、溶断刃（12）はその先端部（12ａ）が露出するように断熱体（15）で被覆されてなることを特徴とする包材用フィルムの溶断溶着装置。

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