JP2022041082A - Ultrasonic sealing method of packaging film and packaging machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、超音波振動するホーンと、該ホーンに対向して配置されたアンビルとの間に、連続して走行する2枚の重なり合う長尺の包装用フィルムを介在させ、該包装用フィルムどうしを、前記ホーンによる振動によって溶着する超音波シール方法と、超音波シール方法を利用した包装機に関するものである。 In the present invention, two overlapping long packaging films that run continuously are interposed between a horn that vibrates ultrasonically and an anvil that is arranged facing the horn, and the packaging films are put together. The present invention relates to an ultrasonic sealing method for welding by vibration of the horn and a packaging machine using the ultrasonic sealing method.
従来より、長尺の軟質の包装用フィルムを袋状に成形し、飲食物、調味液、医薬品、化粧品等の液状物、粘稠物もしくは粉、粒状物、その他の被包装物を充填包装した包装体を連続して製造する装置として、特許文献1のような縦型充填包装機が知られている。この縦型充填包装機では、帯状の包装用フィルムを二つに折り畳み、重なり合う側縁どうしを包装用フィルムの走行方向に連続してシールして筒状とする縦シールロールと、その筒状とした包装用フィルムを、被包装物を充填しながら一定の間隔で全幅にわたってシールして横シール部を形成する横シールロールとを具えている。
Conventionally, a long soft packaging film is molded into a bag shape and filled with liquids such as foods and drinks, seasoning liquids, pharmaceuticals and cosmetics, viscous substances or powders, granules, and other objects to be packaged. As an apparatus for continuously manufacturing a package, a vertical filling and packaging machine as in
このような充填包装機では、包装用フィルムの融着接合に際し、一対のシールロールの周面にそれぞれシール板を設け、対向するシール板どうしによって重なり合う2枚の包装用フィルムを挟持して、加熱および加圧することにより該包装用フィルムどうしを融着接合する、所謂ヒートシール方式が広く採用されている。 In such a filling and packaging machine, when the packaging films are fused and joined, a sealing plate is provided on the peripheral surfaces of the pair of sealing rolls, and two packaging films that are overlapped by the facing sealing plates are sandwiched and heated. The so-called heat-sealing method, in which the packaging films are fused and joined to each other by pressurizing the film, is widely adopted.
一方、特許文献2の自動包装機では、超音波発振機により振動子を振動させて、その振動を増幅してホーンに伝達し、該ホーンの先端部分とアンビル(受台)によって包装用フィルムを挟み込み、該包装用フィルムを超音波振動と加圧力による摩擦熱によって熱溶着する、超音波シール方式が採用されている。 On the other hand, in the automatic packaging machine of Patent Document 2, the vibrator is vibrated by an ultrasonic oscillator, the vibration is amplified and transmitted to the horn, and the packaging film is formed by the tip portion of the horn and the anvil (cradle). An ultrasonic sealing method is adopted in which the packaging film is sandwiched and heat-welded by frictional heat due to ultrasonic vibration and pressure.
上記超音波シール方式は、ヒートシール方式に比べて被包装物への熱ダメージがなく、超音波振動によってシール位置に介在する被包装物を排除させることができるため、シール部内への被包装物の噛み込みを阻止しながら包装用フィルムを熱溶着することができる点に利点がある。また、ヒートシール方式によってシールすることができないような、厚い包材や発熱が起こりにくい材料などにも好適に利用することができ、さらに消費電力が少ないためランニングコストを削減できる点で非常に優れている。 Compared to the heat sealing method, the ultrasonic sealing method does not cause heat damage to the packaged object, and the packaged object intervening at the sealing position can be eliminated by ultrasonic vibration. Therefore, the packaged object inside the sealed portion. There is an advantage that the packaging film can be heat-welded while preventing the biting of the wrapping film. In addition, it can be suitably used for thick packaging materials and materials that do not easily generate heat, which cannot be sealed by the heat sealing method, and it is extremely excellent in that it can reduce running costs because it consumes less power. ing.
しかし、超音波シール方式によって大面積の平滑なシール部を形成しようとすると、圧力が分散して所期した通りにシールすることができない場合があり、また圧力を上げると振動発振器に高負荷がかかり停止してしまうため、通常、超音波シールによって形成されるシール部の包装用フィルムの送り方向長さ(以下、「シール長さ」と言う。)は1~2mm程度であった。
それゆえ、超音波シール方式は、とくに高い破袋強度を必要とする液状物の充填包装体用の包装機への採用が難しく、また特許文献1のように連続して製造された包装体を単包ずつに切り離すにはシール部のシール長さが短すぎて(1~2mm)、その中央位置で切断することが非常に難しく、カット位置が少しずれただけでも被包装物が漏れ出すおそれがある。
However, when trying to form a smooth sealing part with a large area by the ultrasonic sealing method, the pressure may be dispersed and it may not be possible to seal as expected, and if the pressure is increased, a high load will be applied to the vibration oscillator. Usually, the length of the packaging film of the packaging film formed by the ultrasonic seal (hereinafter referred to as "seal length") is about 1 to 2 mm because the seal is stopped.
Therefore, it is difficult to adopt the ultrasonic sealing method in a packaging machine for packed packages of liquid materials that require particularly high bag breaking strength, and continuously manufactured packages as in
そのため、従来より、超音波シール方式によってシール長さの長いシール部を形成する方法について、種々検討されており、例えば、ホーンやアンビルの表面にローレット加工(網目状など)を施して接触面積を減らすことでシール長さの長いシール部を形成することが提案されている。しかし、この方法では溶着時に被包装物がローレット(網目)の間に入り込んでシール部内に噛み込まれ、該シール部を切断した際に噛み込まれた被包装物が染み出してくることや、切断刃に汚れが蓄積して錆が発生したり、他の包装体を汚損する等の問題点があった。 Therefore, various methods for forming a seal portion having a long seal length by an ultrasonic seal method have been conventionally studied. For example, the surface of a horn or anvil is knurled (mesh-like or the like) to increase the contact area. It has been proposed to reduce the amount to form a seal portion having a long seal length. However, in this method, the packaged object enters between the knurls (mesh) at the time of welding and is bitten into the sealed portion, and when the sealed portion is cut, the bitten packaged object exudes. There are problems such as accumulation of dirt on the cutting blade, rusting, and contamination of other packages.
また、特許文献2の包装機は、横シール機構の横ヒートシーラ(ホーンとアンビル)によって包装フィルムを挟み込んだまま下方に移動させた後、該横シール機構を1包装袋分上方に復帰作動させて再度横シールを行うことで被包装物を間欠的に充填包装する、所謂、ボックスモーション形の包装機であり、包装袋の生産効率が悪く、また被包装物が液状物である場合には、横シール位置に介在する液状物をしごき出すことができず、横シール部内に液状物が噛み込まれてしまい、シール不良を発生するおそれがあった。 Further, in the packaging machine of Patent Document 2, after the packaging film is moved downward while being sandwiched by the lateral heat sealer (horn and anvil) of the lateral sealing mechanism, the lateral sealing mechanism is returned and operated upward by one packaging bag. It is a so-called box motion type packaging machine that intermittently fills and wraps the packaged object by performing horizontal sealing again. If the production efficiency of the packaging bag is poor and the packaged object is a liquid substance, The liquid material intervening in the horizontal seal position could not be squeezed out, and the liquid material was caught in the horizontal seal portion, which may cause a seal failure.
そこで、この発明では、超音波シール方式によって連続して走行する包装用フィルムに対し、所定のシール長さを有するシール部を形成する方法と、その方法を利用した包装機を提供することを目的とし、とくには、包装用フィルム内に被包装物を連続充填しながら、被包装物の噛み込みを阻止しつつ所定のシール長さを有するシール部を形成することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for forming a sealing portion having a predetermined sealing length for a packaging film that continuously travels by an ultrasonic sealing method, and a packaging machine using the method. In particular, it is an object of the present invention to form a sealed portion having a predetermined seal length while continuously filling the packaged film into the packaged film and preventing the object to be bitten.
前記目的の実現に向けた研究の中で、発明者は、超音波振動するホーンと、該ホーンに対向して配置されたアンビルとの間に、連続して走行する2枚の重なり合う長尺の包装用フィルムを挟持させ、該包装用フィルムどうしを、前記ホーンの振動による摩擦熱によって溶着する方法において、対向する前記ホーンおよびアンビルはそれぞれ、前記包装用フィルムの全幅を超える横方向長さを有し、前記ホーンおよび/またはアンビルを、連続して走行する前記包装用フィルムに対して相互に近接する方向へ移動させ、または前記ホーンとアンビルを近接して固定し、そのホーンとアンビルとの近接位置において走行する該包装用フィルムどうしを前記ホーンによる超音波振動によって走行方向に連続して溶着することで、所定の走行方向長さを有するシール部を形成することを特徴とする包装用フィルムの超音波シール方法が有効であることを突き止め、この発明を開発するに到った。 In the study for the realization of the above-mentioned purpose, the inventor described two overlapping long films running continuously between a horn that vibrates ultrasonically and an anvil arranged facing the horn. In a method in which a wrapping film is sandwiched and the wrapping films are welded to each other by frictional heat due to the vibration of the horn, the facing horn and anvil each have a lateral length exceeding the entire width of the wrapping film. Then, the horn and / or the anvil is moved in a direction close to each other with respect to the continuously traveling packaging film, or the horn and the anvil are fixed in close proximity to the horn and the anvil. A packaging film characterized by forming a sealing portion having a predetermined traveling direction length by continuously welding the packaging films traveling at a position to each other in the traveling direction by ultrasonic vibration by the horn. After finding out that the ultrasonic sealing method is effective, he came to develop this invention.
なお、この発明の超音波シール方法において、
(1)前記ホーンおよびアンビルは、相互に逆方向に回転可能な構造からなること、
(2)前記ホーンおよびアンビルは、少なくとも一方が回転駆動して、前記包装用フィルムの走行を補助すること、
(3)前記ホーンおよびアンビルは、少なくとも一方が非回転形からなり、該ホーンおよびアンビルの少なくとも下流位置にアシストロールを設けて、前記包装用フィルムの連続した走行を補助すること、
(4)アシストロールを、対向する前記ホーンおよびアンビルの上流位置にさらに設け、前記包装用フィルムの連続した走行を補助すること、
がより好ましい解決手段となる。
In the ultrasonic sealing method of the present invention,
(1) The horn and the anvil have a structure that can rotate in opposite directions.
(2) At least one of the horn and the anvil is rotationally driven to assist the traveling of the packaging film.
(3) At least one of the horn and the anvil is of a non-rotating type, and an assist roll is provided at least downstream of the horn and the anvil to assist the continuous running of the packaging film.
(4) An assist roll is further provided at an upstream position of the facing horn and anvil to assist the continuous running of the packaging film.
Is a more preferred solution.
また、この発明は、長手方向に連続して走行する包装用フィルムを、接着層もしくはシーラント層が対向するように中央部で折り返し、その側縁部分に、包装用フィルムの走行方向に連続して縦シール部を形成して筒状とする縦シール手段と、該筒状の包装用フィルム内に被包装物を充填しながら、包装用フィルムの走行方向に直交する方向に、包装用フィルムの全幅にわたって延在し、包装用フィルムの走行方向に間隔をおいて横シール部を形成して包装体とする横シール手段と、を備える包装機において、前記横シール手段は、前記包装用フィルムを挟むように位置し、前記包装用フィルムの全幅を超える横長さを有する超音波振動するホーンと、該ホーンに対向して配置されたアンビルとを備え、該ホーンおよび/またはアンビルは、連続して走行する前記包装用フィルムに対して相互に近接または離間する方向へ移動するように構成され、または前記ホーンおよびアンビルが近接して固定され、前記横シール部の形成に際して前記ホーンとアンビルとの近接位置で、前記ホーンによる超音波振動によって、前記包装用フィルムどうしを走行方向に連続して溶着することで、所定の走行方向長さを有する横シール部を形成するものであることを特徴とする包装機を提案する。 Further, in the present invention, the packaging film that runs continuously in the longitudinal direction is folded back at the central portion so that the adhesive layer or the sealant layer faces each other, and the side edge portion thereof is continuously running in the running direction of the packaging film. The vertical sealing means for forming the vertical sealing portion to form a tubular shape, and the full width of the packaging film in the direction orthogonal to the traveling direction of the packaging film while filling the tubular packaging film with the object to be packaged. In a packaging machine including a horizontal sealing means that extends over a wrapping film and forms a horizontal sealing portion at intervals in the traveling direction of the packaging film to form a package, the horizontal sealing means sandwiches the packaging film. A horn that vibrates ultrasonically and has a lateral length exceeding the full width of the packaging film, and an anvil that is arranged so as to face the horn, and the horn and / or the anvil runs continuously. The horn and the anvil are fixed in close proximity to each other, or the horn and the anvil are fixed in close proximity to the packaging film, and the horn and the anvil are in close proximity to each other when the lateral seal portion is formed. The packaging is characterized in that the packaging films are continuously welded to each other in the traveling direction by ultrasonic vibration from the horn to form a horizontal sealing portion having a predetermined traveling direction length. Propose an opportunity.
なお、この発明の包装機においては、
(1)前記ホーンおよびアンビルは、相互に逆方向に回転可能な構造からなること、
(2)前記ホーンおよびアンビルは、少なくとも一方が非回転形からなり、該ホーンおよびアンビルの少なくとも下流位置に、前記包装用フィルムの連続した走行を補助するアシストロールを有すること、
(3)アシストロールを、対向する前記ホーンおよびアンビルの上流位置にさらに備えること、
(4)前記縦シール手段が、超音波振動するホーンと、該ホーンに対向して配置されたアンビルとを備える超音波シール装置からなること、
がより好ましい解決手段となる。
In the packaging machine of the present invention, it should be noted.
(1) The horn and the anvil have a structure that can rotate in opposite directions.
(2) The horn and the anvil are made of at least one non-rotating type, and have an assist roll at least downstream of the horn and the anvil to assist the continuous running of the packaging film.
(3) Further providing an assist roll at the upstream position of the facing horn and anvil.
(4) The vertical sealing means comprises an ultrasonic sealing device including a horn that vibrates ultrasonically and an anvil arranged so as to face the horn.
Is a more preferred solution.
この発明の包装用フィルムの超音波シール方法によれば、ホーンと該ホーンに対向して配置されたアンビルとの間を連続して走行する二枚の包装用フィルムを、ホーンによって超音波振動させながら、該ホーンとアンビルとの間を滑らせて走行方向に連続して溶着させることができるので、過負荷になることなく、従来よりもシール長さの長いシール部を形成することができ、しかも包装用フィルム内に被包装物を連続して充填しながらシールする場合にも、ホーンによる超音波振動によってシール位置に介在する被包装物を排除する(振るい落とす)ことができるためシール部内への被包装物の噛み込みを有効に防止することができる。 According to the method for ultrasonically sealing a packaging film of the present invention, two packaging films running continuously between a horn and an anvil arranged facing the horn are ultrasonically vibrated by the horn. However, since the horn and the anvil can be slid and welded continuously in the traveling direction, a seal portion having a longer seal length than the conventional one can be formed without overloading. Moreover, even when sealing while continuously filling the packaging film with the object to be packaged, it is possible to eliminate (shake off) the object to be packaged at the sealing position by ultrasonic vibration from the horn, so that the packaged material can be shaken off into the sealing portion. It is possible to effectively prevent biting of the packaged object.
この発明の包装機によれば、超音波シール方式によって被包装物を充填しながら連続して包装体を製造することができるため生産効率に優れ、また包装用フィルムを短い時間で溶着することができるため、消費電力を削減することができ、ランニングコストを削減することができる。また、ヒートシール方式では接合することが難しい、レトルト用CPPフィルムのような厚みのある材料や、モノマテリアル(PE単体素材、PET単体素材)などの材料であっても溶着させることができる。 According to the packaging machine of the present invention, the packaging can be continuously produced while filling the object to be packaged by the ultrasonic sealing method, so that the production efficiency is excellent and the packaging film can be welded in a short time. Therefore, the power consumption can be reduced and the running cost can be reduced. Further, even a thick material such as a CPP film for retort pouch or a material such as a monomaterial (PE single material, PET single material), which is difficult to join by the heat sealing method, can be welded.
以下に、この発明の実施形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図1は、この発明の包装機の一実施形態として縦型の充填包装機1の構成を示す模式図であり、該充填包装機1は、液状物等からなる被包装物を充填した包装体を連続して製造できるように構成されている。なお、この発明は、図1の縦型の充填包装機に限定されるものではなく、縦ピロー型の包装機や横ピロー型の包装機、多列充填包装機等の各種の包装機に好適に利用することができる。また、被包装物としては、飲食物、調味料、医薬品、化粧品その他の液状ないし粘稠状あるいはゼリー状、粉粒状、固形状等の流動性物質を好適に用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to those shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a vertical filling /
図中のRは、包装用フィルムを巻回した状態にした原反ロール、10は原反ロールRから送り出される包装用フィルムであり、例えば、2軸延伸エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂等からなるベースフィルム層と、例えば無延伸のエチレン-ビニルアセテート共重合体樹脂等からなるシーラント層とを積層した積層フィルムからなる。 In the figure, R is a packaging film in which a packaging film is wound, and 10 is a packaging film sent out from the original roll R. For example, from a biaxially stretched ethylene-vinyl alcohol copolymer resin or the like. It is composed of a laminated film obtained by laminating a base film layer made of, for example, a sealant layer made of an unstretched ethylene-vinyl acetate copolymer resin or the like.
この長尺の包装用フィルム10を、その長手方向に走行させながら、フィルム折返し部20において、シーラント層が互いに向かい合わせになるように幅方向に折り返して、その両側縁部同士を重ね合わせ、該両側縁部同士を縦シール部形成部21によって長手方向に連続して縦シールして縦シール部11を形成して筒状とする。
While running this
次に、筒状となった前記包装用フィルム10’内に被包装物供給用のノズル22から連続して被包装物Mを充填すると共に、横シール部形成部23によって、製造する包装体Pの袋長さに合わせて一定の間隔で、被包装物Mを絞り出しながら筒状の包装用フィルム10’を全幅にわたって融着接合し、横シール部12を形成する。
Next, the packaged body P manufactured by the horizontal seal portion forming portion 23 while continuously filling the packaged object M from the
続いて、一対の横シールロールからなる冷却部25により、横シール部12を再度挟持して冷却し、その接合を定着させることで、多数の包装体Pを製袋しつつ、各包装体P内に被包装物Mを自動的に充填包装する。なお、上記のようにして製造された包装体Pは、切断部26によって横シール部12を包装用フィルム10’の走行方向中央位置で切断し、単包または複数包ずつにして出荷することになる。
Subsequently, the
このような構成からなる充填包装機1において、横シール部形成部23は、超音波シール装置からなり、図2に示したように、振動発振器(図示しない)から発生した周波数が20kHz以上の超音波エネルギーを共振させて先端部分に伝えるホーン30と、該ホーン30と包装用フィルム10’を挟んで対向するように配置され、ホーン30の押圧力を受け止めて、ホーン30に対して応力を発生させるアンビル31と、を備えている。
In the filling and
ホーン30およびアンビル31は、シールする筒状の包装用フィルム10’の全幅を超える横方向長さを有し、図2では、一実施形態としてホーン30とアンビル31がいずれも回転可能なローラーによって構成されている。
The
図2に従って、横シール部形成部23(ホーン30およびアンビル31)によって横シール部12を形成する方法を説明する。
図2(a)は、横シール部12の形成前のホーン30およびアンビル31の状態を示す図である。一対のホーン30およびアンビル31は、ホーン30および/またはアンビル31を例えばエアシリンダー(図示しない)によって相互に近接および離間する方向(前後方向)に移動可能に構成するか、またはホーン30およびアンビル31を包装用フィルム10’を挟んで近接する位置に(固定して)配置する。なお、本実施形態では、ホーン30のみが移動可能に構成されている場合を一例として説明する。
A method of forming the
FIG. 2A is a diagram showing a state of the
図2(b)は、横シール部12の形成時のホーン30およびアンビル31の状態を示す図である。横シール部12の形成開始にあたり、ホーン30がアンビル31に近接する方向に移動(前進)し、ホーン30とアンビル31によって包装用フィルム10’を挟持する。これにより、挟持位置において、ホーン30の超音波振動による摩擦熱によって包装用フィルム10’が溶着し、瞬時に横シール部12が形成されることになる。
FIG. 2B is a diagram showing a state of the
このとき、ホーン30およびアンビル31はいずれもロール形状からなり、包装用フィルム10’を挟んで相互に逆方向に回転しているため、その回転に従って包装用フィルム10’の挟持位置を連続的(順次)に溶着することができ、図に拡大して示すように包装用フィルム10’の走行方向に長い、横シール部12を形成することができる。
At this time, both the
また、ホーン30およびアンビル31はいずれもロール形状からなり、包装用フィルム10’の走行方向に沿って回転するため、包装用フィルム10’との摩擦抵抗を減らすことでき、走行する包装用フィルム10’を、ホーン30とアンビル31との間を滑らせながら下流へスムーズに送り出すことができる。
Further, since the
また、ホーン30およびアンビル31は、少なくとも一方を回転駆動させることで、包装用フィルム10’の搬送補助手段としての機能を果たすことができ、所期したとおりのシール長さと強度を有する横シール部12を形成することができる。
Further, the
横シール部12が所定の長さで形成されると、図2(c)に示すようにホーン30がアンビル31から離間する方向に移動(後進)して元の位置に戻り、横シール部12の形成が終了する。
When the
次に、この発明の包装機の他の実施形態を図3および図4に従って説明する。図3は、本実施形態の包装機として縦型の充填包装機1の構成を示す図であり、図4は、図3の充填包装機1において横シール部形成部23によって超音波シールする方法を説明する図である。なお、前記実施形態と異なる部分についてのみ説明し、同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
Next, another embodiment of the packaging machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a vertical filling /
横シール部形成部23は、図4に示すようにホーン30とアンビル31とを備える超音波装置からなり、図に示すように、ホーン30は非回転形からなり、シールする筒状の包装用フィルム10’の全幅を超える横方向長さを有し、先端部分30aが平坦な形状で、超音波エネルギーが集中するように先端部30aに向かって先細りになっている。一方、アンビル31は、ロール形状からなり、ホーン30の先端部分30aと同じ横方向長さを持っている。
The horizontal seal portion forming portion 23 is composed of an ultrasonic device including a
なお、ホーン30およびアンビル31は、包装用フィルム10’を挟持することができればどのような形状であってもよく、例えば、アンビル31を、ホーン30と略同形の、先端部分が平坦なものによって形成することもできる。
The
ところで、本実施形態のようにホーン30およびアンビル31の少なくとも一方が、非回転形からなる(図では、ホーン30が非回転形からなる)場合、横シール時にホーン30およびアンビル31による挟持によって包装用フィルム10’の搬送が阻害され、包装用フィルム10’の走行が妨げられて蛇行したり、シワ等を発生するおそれがある。そのため、図に示すようにホーン30およびアンビル31の下流位置に、包装用フィルム10’の搬送を補助するアシストロール24を設けることで、該アシストロール24によって包装用フィルム10’の下流への移送がスムーズになり、所望のフィルム搬送速度でフィルムを送り出すことができる。なお、一対のアシストロール24は、所要の搬送速度となるように包装用フィルム10’の送り速度と同期して駆動制御され、包装用フィルム10’の送り速度は、例えば、充填包装機の天ロール27に設けたエンコーダによって包装用フィルム10の速度を実測し、所望の送り速度となるように縦シールロール21を駆動制御することで決定される。
By the way, when at least one of the
図4(a)は、横シール部12の形成前のホーン30およびアンビル31の状態を示す図である。ホーン30および/またはアンビル31は、エアシリンダー(図示しない)によって相互に近接および離間する方向に移動可能に構成され、本実施形態ではホーン30のみが移動可能に構成されている。
FIG. 4A is a diagram showing a state of the
図4(b)は、横シール部12の形成開始時のホーン30およびアンビル31の状態を示す図である。横シール部12の形成開始にあたり、ホーン30がアンビル31に近接する方向に移動(前進)し、ホーン30とアンビル31によって包装用フィルム10’を挟持する。これにより、挟持位置において、ホーン30の超音波振動による摩擦熱によって包装用フィルム10’が瞬時に溶着する。
FIG. 4B is a diagram showing a state of the
包装用フィルム10’は、図4(c)に示すようにホーン30とアンビル31によって挟持された状態で、横シール部形成部23の下流位置に設けた一対のアシストロール24によって滑りながら下方に引き出される。そのため、包装用フィルム10’の走行に従って、その挟持位置が連続的(順次)に溶着され、図に拡大して示すように包装用フィルム10’の走行方向に長い、横シール部12が形成される。
As shown in FIG. 4C, the packaging film 10'is sandwiched between the
なお、横シール部12の形成に際し、包装用フィルム10’は、前記したようにアシストロール24によって走行が補助されると共に、走行方向上流位置に設けたブレーキロール(原反ロールR等)によってテンションがかかり、緊張状態(フィルムが弛んでいない状態)となっているため、ホーン30およびアンビル31によって走行が阻害されることなく、スムーズに搬送されることになる。
When forming the
横シール部12が所定の長さで形成されると、図4(d)に示すようにホーン30がアンビル31から離間する方向に移動(後進)して元の位置に戻り、横シール部12の形成が終了する。
When the
前記一対のアシストロール24は、筒状の包装用フィルム10’の少なくとも縦シール部11側の側端部を挟持するように設けることが好ましい。また、アシストロール24の材質はとくに限定されないが、例えばゴムライニングやフッ素ゴム、ウレタンゴム、鉄、ステンレスなどを用いることができる。
It is preferable that the pair of assist rolls 24 are provided so as to sandwich at least the side end portion of the tubular packaging film 10'on the vertical sealing
またアシストロール24を、筒状の包装用フィルム10’の両端部をそれぞれ挟持するように設けた場合には、横シールにあたり、包装用フィルム10’の両側部をそれぞれアシストロール24によって挟持しながら下方に引き出すことで、横シール位置の包装用フィルム10’を緊張状態とすることができ、横シール部12内にシワ等が発生することを抑制することができ、液漏れ等のシール不良の発生を防止することができる。
When the
さらに、横シール部12の形成時、被包装物は筒状の包装用フィルム10’内に連続して充填されているものの、横シール位置では被包装物がホーン30およびアンビル31によってしごき出されると共に、ホーン30による振動によって排除される(振るい落とされる)ため、横シール部12内に被包装物が噛み込まれることを抑制することができ、シール不良の発生を効果的に防止することができる。
Further, when the
横シール部12のシール長さ(包装用フィルム10’の走行方向長さ)は、連続して製造される包装体Pを、切断部26によって包装用フィルム10’の走行方向中央部で切断する際のズレや、単包の包装体Pとしたときの破袋強度の点から2.4mm以上とすることが好ましく、より好ましくは2.4~30mmであり、所要のシール長さとなるように、包装用フィルム10’の搬送速度やホーン30とアンビル31による包装用フィルム10’の挟持時間、ホーン30の超音波発信時間等を適宜決定する。
The seal length of the horizontal sealing portion 12 (the length in the traveling direction of the packaging film 10') is such that the continuously manufactured package P is cut by the cutting
アシストロール24は、横シール部形成部23の下流位置のみならず、上流位置に設けてもよく、この場合には、例えば、上流側のアシストロール24では、包装用フィルム10が所望の走行速度で一定速度となるように駆動制御して搬送を補助する一方、下流側のアシストロール24では、上流側のアシストロール24よりも回転数を速くして、包装用フィルム10’を下方に引き出すようにすることで、横シール部形成部23における横シール予定位置の包装用フィルム10’を緊張状態としてシワや弛み等の発生を抑制することができ、横シール部12のシワ等に基づくシール不良の発生を効果的に防止することができる。
The
なお、上記実施形態では、この発明の超音波シール方法および包装機について、包装用フィルム10’内に被包装物を連続して充填包装する場合を一例として説明した。被包装物を連続して充填包装する場合、ホーン30およびアンビル31の少なくとも一方を移動可能にして、該ホーン30およびアンビル31によって被包装物を絞り出しながらシールを行う必要があるが、被包装物を包装用フィルム10’内に充填しない場合(被包装物が未充填の包装袋を製造する場合)には、ホーン30およびアンビル31を、包装用フィルム10’を挟んで、近接する位置に固定して配置してもよく、この場合には、横シールのタイミングに合わせて、ホーン30を振動/停止させることで、走行する包装用フィルム10’の所定の位置に、所定の走行方向長さで横シール部12を形成することができる。
In the above embodiment, the ultrasonic sealing method and the packaging machine of the present invention have been described as an example in which the object to be packaged is continuously filled and packaged in the packaging film 10'. When the packaged object is continuously filled and packaged, it is necessary to make at least one of the
また、この発明の包装機1においては、横シール部形成部23のみならず、縦シール部形成部21もまた超音波シール装置からなることが好ましく、例えば厚みのある包装用フィルム(レトルトCPPフィルム)など、従来のヒートシール方式では充填速度を速めることができなかった包装用フィルムに対して有効であり、効果的に製造効率を高めることができる。
Further, in the
上記実施形態では三方シール形の包装体を製造する場合を示したが、この発明は、三方シール形の包装体に限定されるものではなく、四方シール形や背貼りシール形などの各種の包装体(包装袋)の包装機に適用することができる。また、この発明の超音波シール方法は、包装体(包装袋)のみならず包装用フィルムを用いた各種の容器等に広く利用することができる。 In the above embodiment, the case of manufacturing a three-way seal type package is shown, but the present invention is not limited to the three-way seal type package, and various packages such as a four-way seal type and a back-attached seal type are used. It can be applied to the packaging machine of the body (packaging bag). Further, the ultrasonic sealing method of the present invention can be widely used not only for a package (packaging bag) but also for various containers using a packaging film and the like.
R 原反ロール
P 包装体
M 被包装物
1 充填包装機
10、10’ 包装用フィルム
11 縦シール部
12 横シール部
20 フィルム折返し部
21 縦シール部形成部
22 被包装物供給部
23 横シール部形成部
24 アシストロール
25 冷却部
26 切断部
27 天ロール
30 ホーン
31 アンビル
R Original roll P Package M Packaged
Claims (10)
対向する前記ホーンおよびアンビルはそれぞれ、前記包装用フィルムの全幅を超える横方向長さを有し、
前記ホーンおよび/またはアンビルを、連続して走行する前記包装用フィルムに対して相互に近接する方向へ移動させ、または前記ホーンとアンビルを近接して固定し、そのホーンとアンビルとの近接位置において走行する該包装用フィルムどうしを前記ホーンによる超音波振動によって走行方向に連続して溶着することで、所定の走行方向長さを有するシール部を形成することを特徴とする包装用フィルムの超音波シール方法。 Two overlapping long packaging films that run continuously are sandwiched between a horn that vibrates ultrasonically and an anvil that is arranged facing the horn, and the packaging films are placed between the horns. In the method of welding by frictional heat due to vibration of
The facing horns and anvils each have a lateral length that exceeds the full width of the packaging film.
The horn and / or the anvil is moved in a direction close to each other with respect to the continuously traveling packaging film, or the horn and the anvil are fixed in close proximity to the horn and the anvil at a position close to each other. Ultrasonic waves of a packaging film, characterized in that a sealing portion having a predetermined traveling direction length is formed by continuously welding the traveling packaging films to each other by ultrasonic vibration of the horn in the traveling direction. Sealing method.
該筒状の包装用フィルム内に被包装物を充填しながら、包装用フィルムの走行方向に直交する方向に、包装用フィルムの全幅にわたって延在し、包装用フィルムの走行方向に間隔をおいて横シール部を形成して包装体とする横シール手段と、
を備える包装機において、
前記横シール手段は、前記包装用フィルムを挟むように位置し、前記包装用フィルムの全幅を超える横長さを有する超音波振動するホーンと、該ホーンに対向して配置されたアンビルとを備え、
該ホーンおよび/またはアンビルは、連続して走行する前記包装用フィルムに対して相互に近接または離間する方向へ移動するように構成され、または前記ホーンおよびアンビルが近接して固定され、
前記横シール部の形成に際して前記ホーンとアンビルとの近接位置で、前記ホーンによる超音波振動によって、前記包装用フィルムどうしを走行方向に連続して溶着することで、所定の走行方向長さを有する横シール部を形成するものであることを特徴とする包装機。 The packaging film that runs continuously in the longitudinal direction is folded back at the center so that the adhesive layer or the sealant layer faces each other, and a vertical seal portion is formed on the side edge portion thereof continuously in the running direction of the packaging film. Vertical sealing means to make it tubular and
While filling the tubular packaging film with the object to be packaged, it extends over the entire width of the packaging film in a direction orthogonal to the traveling direction of the packaging film, and is spaced apart from the traveling direction of the packaging film. A horizontal sealing means that forms a horizontal sealing portion to form a package, and
In a packaging machine equipped with
The lateral sealing means includes an ultrasonically vibrating horn that is positioned so as to sandwich the packaging film and has a lateral length exceeding the entire width of the packaging film, and an anvil that is arranged so as to face the horn.
The horn and / or anvil are configured to move in a direction that is close to or away from each other with respect to the continuously traveling packaging film, or the horn and anvil are fixed in close proximity to each other.
When the horizontal seal portion is formed, the packaging films are continuously welded to each other in the traveling direction by ultrasonic vibration from the horn at a position close to the horn and the anvil, thereby having a predetermined traveling direction length. A packaging machine characterized in that it forms a horizontal seal portion.
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