JP4435537B2 - ロールタイプ自動包装機におけるシールロール機構 - Google Patents

Description

本発明は、包装フィルムに縦ヒートシールあるいは横ヒートシールを施す一対のヒートシールロール機構に関し、特に、ヒートシールロール隙間寸法調整機構の改良に関するものである。

従来より、例えば特許文献１に記載されているように、包装フィルムを挟み込みながら回転して包装フィルムを袋状にヒートシールして移送しつつ被包装材料を充填、包装するための一対のヒートシールロールが知られている。
この種のヒートシールロールでは、フィルムをシールするときにロールに熱を加えつつ圧力をかけて押し付けながらヒートシールしている。しかし、この圧力を強くするとヒートシールの縁部分（ヒートシールの始まる、または終わる箇所）が切れてしまうことがあった。反面、圧力を弱くするとヒートシールが不完全になってしまうこともあった。
このため、ロールタイプ自動包装機におけるヒートシールロール間の圧力かけ具合を調節する機構として、ヒートシールロール隙間調整機構が設けられている。

図３は、従来のヒートシールロール隙間調整機構の一例を示した構成図であって、これは自動包装機における一つのシールロール機構（例えば第一横シールロール機構）を正面左側より見た図である。このシールロール機構は、一対のヒートシールロールを互いに押圧しながら支えており、このシールロール間に包装フィルムを挟み込んでヒートシールを行っている。図３に示すように、自動包装機の機台３０４に固定されている固定ロールベース３０１には、ベアリング２５を経由して固定側シールロール２１の軸部分２３が取付けられている。そして、この固定側シールロール２１を押圧するように前後移動可能に構成されている可動ロールベース３００には、ベアリング２４を経由して可動側シールロール２０の軸部分２２が取付けられている。

そして、この可動ロールベース３００には、案内ガイド棒３０５、３０６とこれら案内ガイド棒３０５、３０６を接続している連結板３０７が固定されて取付けられている。また、案内ガイド棒３０５、３０６は、固定ロールベース３０１と機台３０４に対して貫通状態で軸支され、図３中左右自在に取付けられている。

更に、この可動ロールベース３００と案内ガイド棒３０５、３０６と連結板３０７は、エアーシリンダ３０２とシリンダ軸３０３により図３中右側から押圧され、機台３０４に取付けられた固定部材３０８とこの固定部材３０８に螺動状態で取付けられた隙間調整用ネジ３０９で構成されたストッパー機構により図３中左側で受け止められている。即ち、エアーシリンダ３０２は可動ロールベース３００を経由して可動側シールロール２０を固定側シールロール２１に押圧し、隙間調整用ネジ３０９は予め調整されたシールロール間隙間寸法を維持するようにしている。
特開２０００−２３８７０７号公報

このような従来のヒートシールロール隙間調整機構におけるエアーシリンダ３０２の押圧力は、案内ガイド棒３０５、３０６を経由して包装機機台３０４の裏側の固定部材３０８と隙間調整用ネジ３０９まで達しており、圧力がかかっている構造物（ストレスパス）の全体寸法が長くなっている。このため、ヒートシールロール隙間調整機構の構造が複雑になり、押圧力のバランスが崩れやすく、シールロールの回転運動も加わってヒートシールロール隙間調整機構の構造上の歪みが発生し、結果として包装袋の仕上がり悪化となっていた。

また、ヒートシールロール間の隙間寸法の調整は、包装フィルムの厚さ変動に対応するためごく微小値の設定が必要となり、隙間調整用ネジ３０９の螺動調整だけではヒートシールロール間の隙間寸法における微小調整が困難であった。更に、構造物が複雑になった分だけコストアップの要因にもなっていた。

本発明は、このような不具合を解決するために創作されたもので、構造上の歪み発生を防ぐことができると共に、ヒートシールロール間の隙間寸法における微小調整が可能となり、更にコストダウンもできるヒートシールロールの隙間寸法調整機構を提供することを目的としている。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の請求項１に係るロールタイプ自動包装機におけるシールロール機構は、折り返された状態で連続移送される包装フィルムを挟み込んで、ヒートシールを施す二つのシールロールを複数組備えるロールタイプ自動包装機におけるシールロール機構であって、前記二つのシールロールを軸支するシールロール機構は、一方のシールロールを固定状態に軸支する固定ロール取付け部材と、他方のシールロールを軸支する可動ロール取付け部材と、
当該固定ロール取付け部材と可動ロール取付け部材とを連結して固着し、一体化構造としたロールベースとで構成され、
前記固定ロール取付け部材には、一方のシールロールを固定状態に軸支するための円形状若しくは横向き略Ｕ字形状の穴が設けられ、
前記可動ロール取付け部材には、他方のシールロールを相対する一方のシールロールの方向に移動可能に軸支するための略楕円形状の穴と、他方のシールロールを相対する一方のシールロールの方向に押圧するエアーシリンダ若しくはスプリングバネを用いた圧力機構と、二つのシールロール間の隙間調整機構が組み入れられているストッパー機構が設けられ、
前記ストッパー機構は、係止部材と圧力受け棒と、隙間調整用ネジと隙間調整用ナットとで構成され、
前記係止部材の一方の端部が可動ロール取付け部材に固定され、係止部材の一方の端部と他方の端部の間に圧力受け棒が取り付けられ、係止部材の他方の端部が隙間調整用ネジと連結され、
前記圧力受け棒は、可動ロール取付け部材の一方の貫通孔を通して可動側のシールロールからの押圧力を受け止めるように動作し、
前記隙間調整用ネジは、可動ロール取付け部材の他方の貫通孔を通してロールタイプ自動包装機の前面側に延びて隙間調整用ナットが螺着され、この隙間調整用ナットを回転調整することにより、包装機前面にて二つのシールロール間の微小の隙間値を設定できるように動作することを特徴としている。

以上説明したように、本発明に係るヒートシールロールの隙間寸法調整機構によれば、押圧力がかかっている構造物の全体寸法を短くして構造本体の歪み発生を防ぐようにし、梃子の原理を使ってヒートシールロール間の隙間距離における微小調整を行うと共に、コストダウンも可能になるという優れた効果を奏するものである。

以下に、本発明に係るヒートシールロールの隙間寸法調整機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を用いて、本発明に係るロールタイプ自動包装機の全体構成について説明する。図１は、本発明に係るロールタイプ自動包装機の一構成例を示す正面図である。

図１に示すように、ロールタイプ自動包装機１（以下、自動包装機１と略す）の機台１０右側部にリール２が設けられている。このリール２には、包装フィルムを巻回した原反ロールが脱着交換可能に保持される。自動包装機１の機台１０上部には折り返し機構３、充填機構４が配設され、機台１０前面部に上側から縦シール機構５、第一横シール機構６、第二横シール機構７、カッター機構８が配設される。さらに、機台１０左側部には、自動包装機１を操作するための操作ボックス１１が設けられている。

図１に示されていないが、縦シール機構５は、二つの縦シールロールで構成され、図１中に表記されているのは前面側の縦シールロール（可動側シールロール）である。これに対して背面側（紙面裏側）の縦シールロールは、前面側縦シールロールと紙面垂直方向に対向した状態で設けられ、自動包装機１の機台１０に固定されている（固定側シールロール）。

横シール機構は、第一横シール機構６と第二横シール機構７で構成され、これら二つの横シール機構は、縦シール機構５と同様に、図１中に表記されているのは前面側の二つの横シールロール（可動側シールロール）であり、背面側（紙面裏側）にはそれぞれ対になる二つの横シールロールを有している。これら背面側の二つの横シールロールは、紙面垂直方向に対向した状態で設けられ、自動包装機１の機台１０に固定されている（固定側シールロール）。

また、包装フィルムは、透明又は半透明な材料から構成され、例えば、ＰＥＴ等のベースフィルム、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成される。また、包装フィルムは、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの３層構造を有してもよい。

包装フィルムは、リール２に取付けられた原反ロールから引き出される。引き出された包装フィルムは、折り返し機構３のガイドロールを介して、その棒状に鉛直方向に延びた製袋ガイドへと導出され、製袋ガイドにより包装フィルムは長手方向二つ折りにされる。この二つ折りにされた包装フィルムは縦シール機構５に送られ、この縦シール機構５の縦シールロールは、二つ折りにされた包装フィルムの折返し端部同士を熱シールして直下の横シール機構６に送り出す。この縦シールにより包装フィルムは筒状に形成される。

筒状の包装フィルムは、横シール機構６の横シールロールにより、包装フィルムの横方向（幅方向）にシールされ、この横シールにより包装体の底部が形成される。有底筒状に形成された包装フィルム内に充填機構４の充填パイプが挿入されており、この充填パイプを通してホッパー９内の固形物を含む原料が包装体内に充填される。

さらに、第一横シール機構の横シールロールは、包装体内に充填された原料を上側に押し切りながら、原料が充填された包装フィルムの袋口側を横シールする。これにより、有底筒状の包装フィルムに充填された原料は封止される。封止された包装フィルムは直下の第二横シール機構７の横シールロールに送られる。第二横シールロールは、第一横シール機構によって形成された横シール部分を再度横シールして、その横シール部分をより確実にするための線条シール等を形成する。その後、カッター機構７で横シール部分が切断されることにより個別包装体が得られる。

図２は、本発明に係るヒートシールロール隙間調整機構を示した構成図であって、これは自動包装機１における一つのシールロール機構（例えば第一横シールロール機構）を正面左側より見た図である。図２に示すように、自動包装機１の機台に取付けられているロールベース２１０には、固定ロール取付け部材２０１と可動ロール取付け部材２００がネジ止めで固定されている。

固定ロール取付け部材２０１には、横向き略Ｕ字形の切れ込みが設けられ、点線で示した固定側シールロール２１の軸部分２３がベアリング２５を介在して位置固定で取付けられている。また、可動ロール取付け部材２００には、略楕円形の穴が設けられ、点線で示した可動側シールロール２０の軸部分２２がベアリング２４を介在して位置移動可能に取付けられている。

なお、固定ロール取付け部材２０１の横向き略Ｕ字形の切れ込みは、取付けられている固定側シールロール２１の軸部分２３とベアリング２５を修理等で取り外す場合に作業容易性を図るために採用された形状であり、ベアリング２５をはめ込むだけの穴形状としても良い。

そして、このロールベース２１０は上記二つのヒートシールロールの正面視左側を支えており、図２では図示省略されている右側のロールベースと共に固定側シールロール２１と可動側シールロール２０の全体を軸支しながら包装機機台（図示省略）に固定されている。

また、この可動ロール取付け部材２００には、可動側シールロール２０を図２中右側から押圧するエアーシリンダ２０２と可動側シールロール２０を図２中左側から受け止めるストッパー機構が取付けられており、このストッパー機構は予め設定されたヒートシールロール間の隙間寸法を維持するように作動する。

エアーシリンダ２０２は、シリンダ本体が可動ロール取付け部材２００の前面側にネジ止めされ、シリンダ軸２０３が可動ロール取付け部材２００の貫通孔を通してベアリング２４及び可動側シールロール２０を図２中右側から押圧している。尚、上記可動側シールロール２０を押圧している機構として、エアーシリンダ２０２を用いて説明したが、これに限るものではなく、スプリングバネ等を用いても良い。

ストッパー機構は、係止部材２０５と圧力受け棒２０４と隙間調整用ネジ２０９と隙間調整用ナット２０８で構成され、係止部材２０５の一方の端部２０６は可動ロール取付け部材２００に固定され、係止部材２０５の他方の端部２０７は隙間調整用ネジ２０９と連結され、この隙間調整用ネジ２０９は可動ロール取付け部材２００の貫通孔を通して前面側に延びて隙間調整用ナット２０８が螺着され、螺動調整可能に固定されている。そして圧力受け棒２０４が係止部材２０５の端部２０６と端部２０７の間に取付けられ、この圧力受け棒２０４は、可動ロール取付け部材２００の貫通孔を通してベアリング２４及び可動側シールロール２０からの押圧力を受け止めている。

なお、このストッパー機構は梃子の原理を備えており、固定端部２０６が梃子の支点で、圧力受け棒２０４の取付け位置が一方の作用点で、隙間調整用ネジ２０９の取付け端部２０７が他方の作用点になっている。そして、一方の作用点と支点間の長さは、他方の作用点と支点間の長さより短くなっている。

即ち、固定端部２０６と隙間調整用ネジ２０９取付け端部２０７の長さに対して、固定端部２０６と圧力受け棒２０４取付け位置間の長さの比に応じて圧力受け棒２０４の進退寸法を拡大することができ、その結果、上記隙間調整用ナット２０８を螺動回転させることにより、シールロール間の隙間寸法を微小調節することができる。

このように、本発明に係るヒートシールロール隙間調整機構は、ヒートシールロールに対する押圧力を司るエアーシリンダ２０２とこの押圧力を受け止めるストッパー機構が可動ロール取付け部材２００に組み込まれているため、構造物の全体寸法を短くすることが可能になり、この結果、押圧力がかかっている構造上の歪み発生を防ぐことができる。

また、梃子の原理により、隙間調整用ナット２０８の螺動寸法は圧力受け棒２０４の進退寸法を拡大するように動作し、シールロール間の隙間寸法を微小調節することができる。

そして、ヒートシールロール隙間調整機構における全ての構成部材が可動ロール取付け部材２００に組み込まれるようになったため、机上での組み立てができるようになり、作業工程の簡易化及び構成部材のコストダウンが可能になった。

なお、本発明に係るヒートシールロール隙間調整機構は、図１のロールタイプ自動包装機における縦シール機構５、第一横シール機構６、第二横シール機構７の三箇所のヒートシールロール機構に適用可能である。

本発明が実施されるロールタイプ自動包装機の一構成例を示す正面図である。 本発明に係るヒートシールロール隙間調整機構を示した構成図である。 従来のヒートシールロール隙間調整機構の一例を示した構成図である。

１ ロールタイプ自動包装機
２ リール
３ 折り返し機構
４ 充填機構
５ 縦シール機構
６ 第一横シール機構
７ 第二横シール機構
８ カッター機構
９ ホッパー
１０、３０４ 機台
１１ 操作ボックス
２０、２１ ロール本体
２２、２３ 回転軸
２４、２５ ベアリング
２００ 可動ロール取付け部材
２０１ 固定ロール取付け部材
２０２、３０２ エアーシリンダ
２０３、３０３ シリンダ軸
２０４ 圧力受け棒
２０５ 係止部材
２０８ 隙間調整用ナット
２０９、３０９ 隙間調整用ネジ
２１０ ロールベース
３００ 可動ロールベース
３０１ 固定ロールベース
３０５、３０６ 案内ガイド棒
３０７ 連結板
３０８ 固定部材

Claims (1)

1. 折り返された状態で連続移送される包装フィルムを挟み込んで、ヒートシールを施す二つのシールロールを複数組備えるロールタイプ自動包装機におけるシールロール機構であって、
   前記二つのシールロールを軸支するシールロール機構は、一方のシールロールを固定状態に軸支する固定ロール取付け部材と、
   他方のシールロールを軸支する可動ロール取付け部材と、
   当該固定ロール取付け部材と可動ロール取付け部材とを連結して固着し、一体化構造としたロールベースとで構成され、
   前記固定ロール取付け部材には、一方のシールロールを固定状態に軸支するための円形状若しくは横向き略Ｕ字形状の穴が設けられ、
   前記可動ロール取付け部材には、他方のシールロールを相対する一方のシールロールの方向に移動可能に軸支するための略楕円形状の穴と、他方のシールロールを相対する一方のシールロールの方向に押圧するエアーシリンダ若しくはスプリングバネを用いた圧力機構と、二つのシールロール間の隙間調整機構が組み入れられているストッパー機構が設けられ、
   前記ストッパー機構は、係止部材と圧力受け棒と、隙間調整用ネジと隙間調整用ナットとで構成され、
   前記係止部材の一方の端部が可動ロール取付け部材に固定され、係止部材の一方の端部と他方の端部の間に圧力受け棒が取り付けられ、係止部材の他方の端部が隙間調整用ネジと連結され、
   前記圧力受け棒は、可動ロール取付け部材の一方の貫通孔を通して可動側のシールロールからの押圧力を受け止めるように動作し、
   前記隙間調整用ネジは、可動ロール取付け部材の他方の貫通孔を通してロールタイプ自動包装機の前面側に延びて隙間調整用ナットが螺着され、この隙間調整用ナットを回転調整することにより、包装機前面にて二つのシールロール間の微小の隙間値を設定できるように動作することを特徴としたロールタイプ自動包装機におけるシールロール機構。

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