JP2557554B2 - 袋状容器製造装置におけるポート部材溶着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は筒状フィルムに樹脂製ポート部材を溶着して
封止し袋状容器を製造する袋状容器製造装置におけるポ
ート部材溶着装置に関する。

従来の技術 本発明者は特願平１−65686号において、原反から繰
り出した筒状フィルムを切断し、切断した筒状フィルム
の開口部にポート部材を挿入して溶着するとともに、シ
ョルダー部を溶着して封止し袋状容器を製造する装置を
提案した。この袋状容器製造装置のポート溶着工程で
は、ポート部材の溶着は左右の保持ロッドを互いに離間
させて筒状フィルムの開口部を左右に延した後、受けブ
ロックを上昇させるとともにヒートブロックを下降し
て、開口部内の中央に位置決めされたポート部材を溶着
していた。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記のヒートブロックは圧着面がポート部
材に対応する半円凹部に形成されているため、半円凹部
のコーナー部が下降途中に筒状フィルムに接触して下方
に押し下げることになり、この接触部分が熱により破断
して良好な溶着状態とならず、十分に封止できないこと
があった。

本発明は上記問題点を解決して、常に良好な熱溶着が
可能な袋状容器製造装置におけるポート部材溶着装置を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、筒状フィルム
の開口部内に樹脂製ポート部材を挿入し、このポート部
材と開口部とを熱溶着して封止する袋状容器製造装置に
おいて、ポート部材の筒状フィルムへの溶着位置を挟ん
で、圧接面にポート部材に対応する凹部が形成された一
対の溶着ヘッドを互いに接近離間自在に配設し、これら
溶着ヘッドを、ヒートブロックとヒートブロックのポー
ト部材の長さ方向両端側に配置された一対のクランプブ
ロックとで構成し、これらクランプブロックをヒートブ
ロックに対して圧接方向に摺動自在に設けるとともに、
クランプブロックを圧接側に付勢する付勢手段を設け、
これらクランプブロックの移動限を、クランプブロック
の圧接面がヒートブロックの圧接面より溶着位置側にな
るように設定したものである。

作用 上記構成において、各溶着ヘッドをそれぞれ溶着位置
側に接近させると、まずクランプヘッドが溶着位置に当
接して、ポート部材の外周部に沿って筒状フィルムを押
し付けて筒状フィルムを位置決めし、さらに付勢手段に
抗してヒートブロックが溶着位置に圧接され、筒状フィ
ルムをポート部材に密着させて熱溶着する。これにより
ポート部材を確実かつ均一に筒状フィルムの開口部に溶
着することができる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、袋状容器製造装置の概略を説明する。

この製造装置は第10図に示すように、原反１から繰り
出された筒状フィルム2Aを所定長さに切断するフィルム
切断装置３を設けたフィルムカット工程Ａと、切断され
た筒状フィルム2Bの両切断開口部にポート部材4A,4Bを
挿入して熱溶着する第１溶着装置５を設けたポート溶着
工程Ｂと、設計の都合上設けられたブランク工程Ｃと、
筒状フィルム2Bの両切断開口部を熱溶着して袋状容器2C
を形成する第２溶着装置６を設けたショルダーシール工
程Ｄと、前記第１、第２溶着装置5,6によるシール部2a
を冷却する溶着部冷却装置７を設けたショルダー冷却工
程Ｅと、前記シール部2aの不要部分を切削するトリミン
グ装置８を設けたトリミング工程Ｆと、トリミングされ
た袋状容器2Cを搬出する搬出工程Ｇとを有し、フィルム
カット工程Ａからポート溶着工程Ｂに、切断された筒状
フィルム2Bに外嵌して円筒形状を保持しつつ搬送する第
１搬送装置９と、ポート溶着工程Ｂ、ブランク工程Ｃ、
ショルダーシール工程Ｄ、ショルダー冷却工程Ｅ、トリ
ミング工程Ｆ、搬出工程Ｇの各工程間で筒状フィルム2B
（袋状容器2C）を搬送する第２搬送装置10とが設けられ
る。

前記ポート溶着工程Ｂにおける第１溶着装置５は、第
５図、第６図に示すように、合成樹脂製のポート部材4
A,4Bをそれぞれ供給するパーツフィルダー11と、このポ
ート部材4A,4Bを１個づつ取出して受渡しする定配装置1
2と、ポート部材4A,4Bを受け取って90度反転させ筒状フ
ィルム2Bの開口部に挿入するポート挿入装置13と、筒状
フィルム2Bの開口部に挿入されて位置決めする左右一対
の保持ロッド14を有する開口部保持装置15と、上下位置
に互いに接近離間自在な溶着ヘッド16A,16Bおよび冷却
ヘッド17A,17Bを有するポート溶着装置18とがそれぞれ
筒状フィルム2Bの搬送経路を挟んで対称位置に配設され
ている。

そして、第４図（ａ）〜（ｆ）に示すように、第１搬
送装置９のチャック9aによって開口部が開放状態を維持
されて搬送されて来た筒状フィルム2Bは、次の工程でポ
ート部材4A,4Bが取付られる。（１）筒状フィルム2Bの
開口部にそれぞれ保持ロッド14を挿入するとともに、ポ
ート部材4A,4Bを挿入し〔第４図（ａ）〕、チャック9a
を開放する。（２）保持ロッド14を互いに離間させて
（距離ｌ）筒状フィルム2Bを幅方向に緊張させて位置決
めを行う。〔第４図（ｂ）〕（３）筒状フィルム2Bの緊
張状態で上下溶着ヘッド16A,16Bを互いに近接させ、
〔第５図（Ｃ）〕まずクランプブロック19A,19Bを圧接
し、保持ロッド14によるテンションに抗して筒状フィル
ム2Bをポート部材4A,4Bの外周部に当て付ける。これに
より保持ロッド14は溶着代の相当分ａだけ互いに接近さ
れる。〔第４図（ｄ）〕つぎに保持ロッド14による筒状
フィルム2Bの緊張を解除した後、ヒートブロック20A,20
Bを所定時間圧接させてポート部材4A,4Bの全周にわたっ
て熱溶着を行う。（これは緊張状態で筒状フィルム2Bを
熱溶着すると、筒状フィルム2Bが融溶部分から破断して
均一な溶着が行えないためである。）〔第４図（ｅ）〕
（６）溶着ヘッド16A,16Bを離間させることにより、熱
溶着を終了させる。〔第４図（ｆ）〕 次に、冷却ヘッド17A,17Bを溶着ヘッド16A,16B位置に
スライドさせた後、接近させて熱溶着部に当接させ、冷
却を行う。

以下、第１溶着装置５の詳細を説明する。

定配装置12は、第５図、第６図に示すように、パーツ
フィーダ11から送られてくるポート部材4A,4Bを仮想線
位置でチャック21により１個づつ把み、回動シリンダ22
により回動体23を垂直軸24を中心に矢印Ｈ方向に90度回
転するように構成される。

ポート挿入装置13は、第５図に仮想線で示す垂下姿勢
で、定配装置12からポート部材4A,4Bをクランプ部24aに
受取った後、回動シリンダ25によりクランプ部24aを有
する出退アーム24を水平軸26を中心に矢印Ｉ方向に90度
回転して水平姿勢とし、出退シリンダ27によりポート部
材4A,4Bを突出移動させて筒状フィルム2Bの開口部に挿
入するように構成される。

開口部保持装置15は、第８図、第９図に示すように、
支持体28に筒状フィルム2Bの幅方向に互いに平行な上下
一対のスライドロッド29が固定され、支持体28両側のス
ライドロッド29には摺動筒30を介して左右の一対の可動
体31A,31Bが摺動自在に配設される。これら可動体31A,3
1Bの上部にはそれぞれ出退シリンダ32およびガイドロッ
ド33を介して保持ロッド14が突設されており、一方の可
動体31Aには支持体28に設けられた緊張シリンダ34のピ
ストンロッドが連結されている。また、両可動体31A,31
Bにはスライドロッド29に沿うラック部材35A,35Bがそれ
ぞれ取付けられており、両ラック部材35A,35Bのラック
歯35a,35bに噛合するピニオン36が支持体28に回転自在
に配設されている。したがって、緊張シリンダ34により
一方の可動体31Aを矢印J,K方向にスライドさせることに
より、ラック部材35A,35Bおよびピニオン36を介して他
方の可動体31Bを一方の可動体31Aに対して相対する
Ｊ′,K′方向にスライドさせることができる。37は筒状
フィルム2Bの緊張を解除するための解除シリンダで、筒
状フィルム2Bを緊張のみ可能（破断させることのない）
な力で保持ロッド14を離間させる緊張シリンダ34に対し
て、クランプブロック19A,19Bを圧接して筒状フィルム2
Bを位置決め後、緊張シリンダ34より大きい力で解除シ
リンダ37を収縮させることにより、鍔状ストッパ37aで
可動体31A,31BをK,K′方向に接近させて筒状フィルム2B
の緊張を解除させる。これによりヒートブロック20A,20
Bの圧接時に筒状フィルム2Bの破断等なく良好に熱溶着
が行える。

ポート溶着装置18は、第５図〜第７図に示すように、
左右一対の上部昇降支柱38および下部昇降支柱39がそれ
ぞれ前後２組ずつスライド部材（リニアモーションベヤ
リング）40を介して基板41に昇降自在に貫通され、上部
昇降支柱38と上部昇降支柱39はそれぞれ４本が下端部で
連結材42,43を介して一体化されている。基板41下方の
ベース44上には、各昇降支柱38,39を介して上部ヘッド5
8および下部ヘッド63をそれぞれ昇降駆動するためのヘ
ッド昇降駆動装置45が配設される。このヘッド昇降駆動
装置45は、門形フレーム46の上下位置に上部水平軸47お
よび下部水軸48が回転自在に配設され、この上部および
下部水平軸47,48は互いに噛合する連動歯車49A,49Bを介
して逆方向に回転するように連結連動されている。そし
て、上部水平軸47に固定されたＬ形リンク50の一端が昇
降シリンダ51のピストンロッド51aにピン連結されると
ともに、Ｌ形リンク50の他端が上部連結ロッド52を介し
て上部側連結部材42に連結されている。また、下部水平
軸48に固定された駆動レバー53の遊端が下部連結ロッド
54を介して下部側連結部材43に連結されている。したが
って、昇降シリンダ51によりＬ形リンク50を回動して上
部昇降支柱38を昇降させるとともに、上部水平軸47、連
動ギヤ49A,49Bおよび下部水平軸48を介して駆動レバー5
3を回動させ、下部昇降支柱39を上部昇降支柱38と相対
方向に昇降させることができる。

第２図、第３図に示すように、左右の上部昇降支柱38
上端部間に連結された横梁材55の下部には、リニヤガイ
ド56および上部レール57を介して上部ヘッド58が左右方
向（筒状フィルム2Bの幅方向）にスライド自在に配設さ
れ、この上部ヘッド58は横梁材55上に配設された上部ヘ
ッド切換シリンダ59によりスライドされる。この上部ヘ
ッド58の下部には左右方向に所定間隔をあけて溶着ヘッ
ド16Aと冷却ヘッド17Aとが配設されている。

一方、４本の下部昇降支柱39上端部間に連結された横
板材60上には、左右方向に配設された前後一対の下部レ
ール61およびリニヤガイド62を介して下部ヘッド63がス
ライド自在に配設され、下部ヘッド63が横板材60下部の
下部ヘッド切換シリンダ64によりスライドされる。そし
て、この下部ヘッド63上に上部ヘッド58の各ヘッド16A,
17Aと対向して溶着ヘッド16Bと冷却ヘッド17Bが配設さ
れている。

上部ヘッド58と下部ヘッド63の溶着ヘッド16A,16Bお
よび冷却ヘッド17A,17Bはそれぞれほぼ対称構造であ
り、上部ヘッド58の各部材を説明し、下部ヘッド63の各
部材を説明を省略する。

第１図〜第３図に示すように、溶着ヘッド16Aは、ヒ
ートブロック20Aの前後位置にクランプブロック19Aがそ
れぞれ昇降自在に配設される。すなわち、上部ヘッド58
の下面に、ヒーター68および温度センサ69を内蔵したヒ
ートブロック20Aが垂設され、下端圧接面にはポート部
材4A,4Bに対応する半円形凹部71が形成されている。前
後のクランプブロック19Aは、上端部の基台72で一体化
され、ヒートブロック20Aが基台72の貫通孔73にスライ
ド自在に外嵌されるとともに、上部ヘッド58に昇降自在
に貫通された左右一対の昇降ロッド74の下端が基台72に
連結されて昇降自在に支持されている。そして、上部ヘ
ッド58と基台72との間で昇降ロッド74に外嵌する圧縮ば
ね75により下方に付勢されるとともに、昇降ロッド74の
上端間のストッパ板76がストッパボルト77に当接されて
下降限を規制され、半円状凹部78が形成された前後のク
ランプブロック19Aの圧接面がヒートブロック20Aの圧接
面より所定距離下方に設定される。したがって、溶着時
にはまずクランプブロック19Aによって筒状フィルム2B
をポート部材4A,4Bの外周面に沿って押し付け、その後
ヒートブロック65A,65Bを圧接させる。なお、このクラ
ンプブロック19Aおよび基台72はヒートブロック20Aと接
近しているので加熱されるおそれがあるため、冷却ヘッ
ド17A冷却後の冷却水を循環させるための冷却水孔78が
形成されている。冷却ヘッド16Aは下端圧接面に半円形
凹部79が形成された冷却ブロック80からなり、冷却水孔
81および温度センサ82が内蔵されている。

上記第１溶着装置５において、第１搬送装置９のチャ
ック21により搬入された筒状フィルム2Bを、開口部に開
口部保持装置15の出退シリンダ32により保持ロッド14を
突出して挿入し、緊張シリンダ34によりラック部材35A,
35Bおよびピニオン36を介して保持ロッド14を離間移動
させるとともに、ポート挿入装置13により開口部にポー
ト部材4A,4Bを挿入する。そして、ヘッド昇降駆動装置4
5の昇降シリンダ51により昇降支柱38,39を介して上部ヘ
ッド58と下部ヘッド63を互いに接近させ、まず前後クラ
ンプブロック19A,19Bによりポート部材4A,4Bに筒状フィ
ルム2Bを圧接して位置決めさせ、つぎにヒートブロック
20A,20Bを圧接させて熱溶着を行う。上部ヘッド58およ
び下部ヘッド63を昇降して離間させた後、上部ヘッド切
換シリンダ59および下部ヘッド切換シリンダ64を作動し
て上部ヘッド58および下部ヘッド63をそれぞれスライド
させ、ポート部材4A,4Bの溶着位置に冷却ヘッド17A,17B
を対向させる。そして、昇降シリンダ51により昇降支柱
38,39を介して上部ヘッド58および下部ヘッド63を接近
させ、冷却ヘッド17A,17Bをポート部材4A,4Bの溶着部に
当接させて冷却する。

上記実施例によれば、ヒートブロック20A,20Bの前後
位置にクランプブロック19A,19Bを配置するとともに、
クランプブロック19A,19Aを先に当て付けて筒状フィル
ム2Bをポート部材4A,4Bの外周部に位置決め固定し、そ
の後ヒートブロック20A,20Bを圧接させるので、筒状フ
ィルム2Bをポート部材4A,4Bの外周部に確実に熱溶着し
て良好な溶着部が得られる。しかも、クランプブロック
19A,19Bは冷却水孔78Aを流れる冷却水によって冷却され
ているので、ヒートブロック20A,20Bの熱によって加熱
されることもない。また、冷却ヘッド17A,17Bを、溶着
ヘッド16A,16Bを配設した上部および下部ヘッド58,63に
それぞれ設けて、左右にスライドさせるだけで迅速に冷
却を行え、加熱後の搬送等もなく熱変形等を未然に防止
できる。

発明の効果 以上に述べたごとく本発明によれば、まず、クランプ
ブロックにより溶着部両側でポート部材の周部に筒状フ
ィルムを押し付けて位置決めした後、ヒートブロックに
よりポート部材の全周にわたって熱溶着することができ
るので、従来のように溶着前に筒状フィルムがヒートブ
ロックに触れて溶けたり、位置ずれすることなく、確実
かつ良好に熱溶着することができる。このようにショル
ダー部の熱溶着よりも先にポート部材の熱溶着を支障な
く行えるので、ショルダー部を平面的に溶着後、開口部
の未溶着部を開けて筒状フィルムを立体化し、ポート部
材を挿入して溶着するのに比べて、ショルダー部でずれ
等が吸収でき、変形のない袋状容器が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る一実施例を示し、第１図は溶着ヘッ
ドの一部切欠き斜視図、第２図は第１溶着装置のヘッド
部正面図、第３図は溶着ヘッドの断面図、第４図（ａ）
〜（ｆ）はポート部材の溶着手順を示す図、第５図、第
６図は第１溶着装置の側面断面図および半平面断面図、
第７図は同昇降駆動部の側面断面図、第８図、第９図は
開口部保持装置の正面断面図および平面図、第10図は袋
状容器の製造工程を示す図である。 2B……筒状フィルム、4A,4B……ポート部材、５……第
１溶着装置、13……ポート挿入装置、14……保持ロッ
ド、15……開口部保持装置、16A,16B……溶着ヘッド、1
7A,17B……冷却ヘッド、18……ポート溶着装置、19A,19
B……クランプブロック、20A,20B……ヒートブロック、
31A,31B……可動体、32……出退シリンダ、34……緊張
シリンダ、37……戻しシリンダ、38……上部昇降支柱、
39……下部昇降支柱、45……ヘッド昇降駆動装置、49A,
49B……連動ギヤ、50……Ｌ形リンク、51……昇降シリ
ンダ、58……上部ヘッド、59……上部ヘッド切換シリン
ダ、61……下部レール、62……リニヤガイド、64……下
部ヘッド切換シリンダ、68……ヒーター、69……温度セ
ンサ、71……凹部、72……基台、74……昇降ロッド、75
……圧縮ばね、76……ストッパ板、77……ストッパボル
ト、78……冷却水孔、79……凹部、80……冷却ブロッ
ク、81……冷却水孔。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状フィルムの開口部内に樹脂製ポート部
   材を挿入し、このポート部材と開口部とを熱溶着して封
   止する袋状容器製造装置において、ポート部材の筒状フ
   ィルムへの溶着位置を挾んで、圧接面にポート部材に対
   応する凹部が形成された一対の溶着ヘッドを互いに接近
   離間自在に配設し、これら溶着ヘッドを、ヒートブロッ
   クとヒートブロックのポート部材の長さ方向両端側に配
   置された一対のクランプブロックとで構成し、これらク
   ランプブロックをヒートブロックに対して圧接方向に移
   動自在に設けるとともに、クランプブロックを圧接側に
   付勢する付勢手段を設け、これらクランプブロックの移
   動限を、クランプブロックの圧接面がヒートブロックの
   圧接面より接着位置側になるように設定したことを特徴
   とする袋状容器製造装置におけるポート部材溶着装置。