JPH1129110A - ウェブのシール方法と装置および包装容器製造方法と包装容器製造装置 - Google Patents
ウェブのシール方法と装置および包装容器製造方法と包装容器製造装置Info
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- B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/81457—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps comprising a block or layer of deformable material, e.g. sponge, foam, rubber
-
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-
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Abstract
て、シールを十分行われるようにシール圧力を制御する
シール装置および該シール装置を備えた包装容器製造機
械と包装容器製造方法を提供すること。 【解決手段】 二重のウェブ(図示せず)の両側面を押
圧しながら加熱溶融して両ウェブWの一部を封止するた
めのシール圧力をウェブWに直接与えるフック16a、
16bをかみ合わせてウェブWの一部を封止する際に、
フック16a、16bの歪み量を歪みゲージ23で測定
し、該測定歪み量から圧力換算した値を時間経過に従っ
て連続的に記録したデータがマスターデータの波形とほ
ぼ同一になるように、コントローラ21でフック16
a、16bによる加圧時間、加圧タイミング、フック作
動用のシリンダ18の付勢力の調整、一対の封止ジョー
7a、7bの横シール用の駆動装置の駆動量の調整など
に反映させて、前記シール圧を制御する。
Description
を押圧しながらシールする方法と装置に関し、特に板状
ウェブから管状のウェブに変形し、該管状ウェブ内に流
動性食品などの内容物を充填する包装容器の製造方法と
装置に関する。
続的に巻き戻しながら移動させ、徐々に管状に成形し、
ウェブの長手方向に直交する方向の両端部がわずかに重
なる位置でウェブを連続的に接着し、その中へ流動性食
品などの充填液を充填し、充填液が満杯状態である包装
容器を連続的に形成するために、充填液面下において密
封してウェブ長手方向に直交する方向にシール(以下、
横シールということがある。)し、その後、該横シール
部の幅方向のほぼ中央部を切断するという一連の動作を
繰り返すことによって液充填包装容器を形成し、最終的
には平行6面体の容器を作製する。
する際には、ウェブの両側からウェブを押圧して横シー
ルするための一対の封止ジョーが2組設けられており、
各々一対の封止ジョーは下方に搬送中の管状ウェブを挟
持して下方に引っ張りながらウェブと共に移動し、所定
距離下降した後に、前述のように横シール部分のほぼ中
央部を切断すると同時にウェブの封止状態を開放して管
状ウェブの下降への搬送力を解き、互いに離間する方向
に移動し、所定距離だけ上昇して再び管状ウェブの封止
を行う動作を繰り返す。
レンフィルム層、接着剤層、アルミ箔層、紙層及びポリ
エチレンフィルム層を積層した多層構造体であり、この
管状ウェブの横シールは前記一対の封止ジョーを用いて
ポリエチレンフィルム層を加熱溶融して行う。
すようにヒートシールするための熱シールジョー7aと
熱シールジョー7aからの加圧力を受ける受圧ジョー7
bからなり(図2には熱シールジョー7aと受圧ジョー
7bの組と熱シールジョー7a’と受圧ジョー7b’の
組があるが、以後熱シールジョー7aと受圧ジョー7b
の組で説明する)、熱シールジョー7aのウェブW表面
との当接部分にはインダクタ8が設けられ、受圧ジョー
7bのウェブWとの当接部分には受圧バー9と横シール
部の幅方向の中央を切断するカッター11が設けられて
いる。さらに、熱シールジョー7aと受圧ジョー7bの
両端にはそれぞれフック16aとフック16bが設けら
れており、この熱シールジョー7aのフック16aと受
圧ジョー7bのフック16bを互いに係合させて、その
係合力をフック16aの液体圧シリンダ18の作動油圧
を調整することでインダクタ8と受圧バー9とに挟持さ
れたウェブWの横シール時の押圧力を制御する。
ョー7aと受圧ジョー7bがウェブの両側を押圧する際
には熱シールジョー7aのインダクタ8によりウェブW
のアルミ箔にうず電流を流すことで、誘導加熱による熱
を発生させ、この熱でポリエチレンフィルム層を溶融さ
せてウェブWを横シールする。
のような6段階のプロセスで行われる。 液面下のウェブ内の充填液の排除 ウェブの外部からの所定出力で所定時間の間の加熱 ウェブの冷却 横シール部分の切断(枕状容器の分離) ウェブの保持 所定出力で所定時間の間の加圧
シールされるが、図7に示す通り、の加圧工程は〜
の工程の間を通してウエブを加圧するものである。上
記の横シール部分のウェブ内の充填液の排除は図8に
示すように、熱シールジョー7aと受圧ジョー7bがウ
ェブWの両側を押圧する際にウエブW内部の横シール部
分に残存する充填液を排除するための工程である。
プロセスの〜のサイクルにおける、横シール用のウ
ェブ押圧力をフック16a、16bの係合力を調整する
液体圧シリンダ18の作動油圧力発生器をアナログ式の
ゲージで目視確認しながら管理していたので、ウェブW
に直接作用するシール圧力を確認しながら行っていたの
ではなかった。
イクルは最終製品である6面体形状の包装容器1ケ当た
り1秒以下の短い時間内に行われる。しかし、包装容器
1ケ当たり1秒以下という非常に短い時間内に行われる
上記液面下の横シールのプロセスが、毎回その動作が確
実に行われているかどうかをリアルタイムに検出するこ
とはできなかった。
横シール圧力を直接監視することによって、シール不良
の発生をリアルタイムに検出したり、メモリ内に保存し
たデータから異常発生の原因を究明し易くすることであ
る。また、本発明の課題はウェブのシール性を完全にし
て、包装容器などのウェブ成型品の不良品発生のおそれ
が無いシール装置および該シール装置を備えた包装容器
製造装置と包装容器製造方法を提供することである。
構成によって解決される。すなわち、二重のウェブの両
側面を押圧しながら加熱溶融して両ウェブの一部を封止
するためのシール圧力をウェブに直接与える部材の歪み
量を測定し、該測定された歪み量から圧力換算した値を
時間経過に従って連続的に記録したデータとして保持す
ると共に過去の所定の前記ウェブの密封シール作業回数
分の前記データを保存するウェブのシール方法、また
は、二重のウェブの両側面を押圧しながら加熱溶融して
両ウェブの一部を封止するためのシール圧力をウェブに
直接与える部材に歪み測定計を設け、該歪み測定計の測
定歪み量から圧力換算した値を時間経過に従って連続的
に記録したデータとして保持すると共に過去の所定の前
記ウェブの密封シール作業回数分の前記データを保存す
る制御装置を設けたウェブのシール装置である。
定された歪み量から圧力換算した値を時間経過に従って
連続的に記録したデータと予め設定されたマスタデータ
と比較して前記マスタデータとほぼ同一波形になるよう
にシール圧力を制御することが望ましい。
たは装置をそれぞれ板状ウェブを管状ウェブに成形し、
該管状ウェブ内に流動性内容物を充填して包装容器を製
造する包装容器製造方法または包装容器製造装置に適用
した場合も含まれる。
る要因として、シール用の加圧手段の加圧時間、加
圧温度(熱量)および加圧力があるが、この内、封止
ジョーの駆動装置は加圧時間および加圧力を受け持
つ。完全なシール性を保障するための加圧時間の要因
としては具体的には、搬送中のウェブWを封止ジョーで
加圧している時間といつ加圧するかを決める加圧タイミ
ングである。
材(図1ではカム12など)の圧力の発生は、封止ジョ
ーの駆動装置(図1のシャフト6の駆動用モータ(図示
せず)など)からの加圧指令が出ることにより行われ、
またその加圧力は前記加圧指令により、決められた時間
の間、所定の加圧力が発生するように制御される。
る要因としての加圧時間の要因である加圧している時
間と加圧タイミングは制御対象として調整し易いが、従
来は一対のカムによるウェブWに作用する加圧力その
ものの測定は直接していなかった。
を押圧しながら加熱溶融して両ウェブの一部を封止する
ためのシール圧力をウェブに直接与え、しかも測定誤差
となる要因の少ない部材(例えば、図3のフック16な
ど)の歪み量を直接測定し、該測定された歪み量から圧
力換算した値を時間経過と共に連続的に記録したデータ
として保持し、該データと予め設定されたマスタデータ
と比較してシール状態を監視する。
定して、その結果を加圧時間、加圧タイミングの調
整、一対の封止ジョーの駆動装置を構成する部材(図1
ではカム12、図3のフック16など)の取り付け位置
の調整またはシール圧力をウェブに直接与える部材(例
えば、図3のフック16など)の付勢力の調整などに反
映させて、ウェブのシールの確実性が保障できるように
なる。
時間のサイクル(例えば1秒間以内)で行われるシール
作業のため、高い精度が要求される包装容器製造機械に
適用すると、最終の包装容器に不良品が発生することが
なくなった。
でなくゲーブルトップ形状の包装容器製造にも適用でき
る。また、本発明は紙、プラスチック製品などのウェブ
のシールに用いることができる。
本発明の一実施例の包装容器製造装置は図1に要部外観
図を示し、図2に図1の包装容器製造装置に用いる作動
中の2組の一対の封止ジョー7の側面図を示し、図3に
図2のA−A矢視図と封止ジョー7の係合手段と加熱手
段の制御機構図を示し、図4には図3の封止ジョー7の
係合手段が互いに離間した時の状態を示す。また、図5
には横シールのための封止ジョーの圧力発生システムを
示す図である。
ブWから内容物が内部に充填される包装容器を製造する
包装容器製造装置であり、図1に示すようにロール状に
巻き取られた板状ウェブWから管状ウェブWを成形し、
該管状ウェブWの両端を縦方向にシール(縦シール)し
て、その内部に内容物を充填して、管状ウェブWから容
器1ケ分に相当する長さに切断し、パック状の内容物が
充填された枕状容器Pとし、これを最終製品である6面
体の包装容器Cとするものである。
のロール状ウェブWが巻き戻され、巻き戻された板状ウ
ェブWは、該ウェブWにテンションを常に掛けておくた
めのテンション付勢装置2を介してチューブ成形装置3
に送られ、ここで板状ウェブWは成形されながら管状ウ
ェブWに変形され、管状ウェブWのウェブW流れ方向の
重ね合わされた端部同士をシールし、その後図示しない
成形部材で管状ウェブWは角柱状ウェブWに変形され、
図示しないカッターで切断されて枕状の包装容器Pが1
ケ分毎に切断される。
性食品などの充填液を充填するための充填パイプ5が設
けられている。また、チューブ成形装置3にはウェブW
の両側からウェブWを押圧して封止する(横シール)た
めの一対の封止ジョー7が2組設けられて(図1には1
組のみ示す。)、一対の封止ジョー7は下方に搬送中の
管状ウェブWを下方に引っ張りながらウェブWと共に移
動し、所定距離下降した後に、ウェブWの封止状態を開
放して、互いに離間する方向に移動し、所定距離だけ上
昇して再び管状ウェブWの封止を行う動作を繰り返す。
のスプラインシャフト6により上下方向に移動可能に構
成されている。封止ジョー7を昇降させる駆動機構を構
成するカム12と該カム12の上側にカム12の側面に
沿って上下動をするカムフォロアー14が連結部材15
を介して連結されている。一対の封止ジョー7により管
状ウェブWの側面を押圧して、該封止ジョー7に内蔵さ
れた加熱部材により、ウェブWのポリエチレンフィルム
層を溶融し、圧着されるウェブWの側面同士を一体化さ
せてウェブWを横シールする。
る封止ジョー7は2組の封止ジョー7、7’からなり、
各組の一対の封止ジョー7、7’はウェブWをヒートシ
ールするための熱シールジョー7a、7'aと該熱シー
ルジョー7a、7'aからの加圧力を受ける受圧ジョー
7b、7'bからなり、熱シールジョー7a、7'aのウ
ェブW表面との当接部分にはインダクタ8、8’が設け
られ、また、受圧ジョー7b、7'bのウェブWとの当
接部分には受圧バー9、9’とカッタ10、10’がそ
れぞれ備えられている。そして各組の一対の封止ジョー
7、7’は、ウェブWの封止作業と同時に、下方に搬送
中のウェブWを下方に引っ張りながら移動し、この過程
で管状ウェブWは図示しない成形フラップにより角柱状
ウェブWに変形されるが、一対の封止ジョー7、7’が
所定距離下降したときに受圧ジョー7b、7'b内に設
けられたシリンダ10、10’で駆動するカッタ11、
11’がウェブWの横シール部のほぼ中央部を切断す
る。
グにより封止ジョー7、7’によるウェブWの封止状態
は開放され、枕状容器Pを切り離すと同時に、角柱状ウ
ェブWの下降への搬送力を解き、封止ジョー7、7’は
互いに離間する方向に移動し、所定距離だけ上昇して再
び管状ウェブWの封止を行う動作を繰り返す。
の封止ジョー7を示すが、熱シールジョー7aと受圧ジ
ョー7bの両端部にはそれぞれ一対のフック16a、1
6bが設けられ、フック16aにはシリンダ18が接続
されている。そして、フック16aとフック16bを図
3に示すように互いに係合させた後、シリンダ18の作
動により熱シールジョー7aと受圧ジョー7bを互いに
引き寄せることで、インダクタ8と受圧バー9間に挟持
されるウェブWの横シール時の押圧が十分なされるよう
にする。
ー7のウェブWの横シールとカッテングが終了し、フッ
ク16aとフック16bの係合が解除されると、一対の
封止ジョー7a、7bは互いに離間する。
り、熱シールジョー7aと受圧ジョー7bがウェブWの
両側を押圧する際には熱シールジョー7aのインダクタ
8によりウェブWのアルミ箔にうず電流を流すことで、
自己発熱させ、この熱でウェブWのポリエチレンフィル
ム層を溶融させてウェブWを横シールする。
を図3に示す。チューブ成形装置3(図1)で板状ウェ
ブWが管状ウェブWに成形されるが、この管状ウェブW
はスプラインシャフト6に設けられた封止ジョー7をウ
ェブWの両側から折り込むための封止ジョー駆動用の駆
動装置(メインシャフト13など)が駆動することでウ
ェブWは横シールされる。この時、駆動装置の駆動量
(メインシャフト13の回転角度など)がコントローラ
21に入力され、該入力値などに基づきコントローラ2
1において、高周波発振用の電源回路22に必要な出力
を出すべく指令を送り、電源回路22によりインダクタ
8は高周波電流を発振し、ウェブW内のアルミ箔にうず
電流を発生させる。
ステムを示すが、圧力発生ユニット24からの油圧は圧
力下限検出器25、圧力計26の設けられた管路と圧力
切替弁28を経由してシリンダ18に送られ、フック1
6Aを作動させる。
には、フック16aとフック16bが互いに係合させて
シリンダ18の作動により熱シールジョー7aと受圧ジ
ョー7bを互いに引き寄せて、インダクタ8と受圧バー
9に挟持されるウェブWを押しつけて横シール時の押圧
力を発生させ、同時にカッタ11の作動用シリンダ(図
示せず)にもウェブWのカッティング押圧力を生じさせ
る。
ク16a、16bの一方のフック16bの内部(フック
16bの外表面に設けても良い)に図3に示すように歪
みゲージ(接触式微小変位センサー)23を配置し、該
ゲージ23の歪み値をコントローラ21に出力させる。
内である場合に限らず、フック16に作用するシール圧
力を直接的に監視でき、しかも測定誤差の比較的少ない
位置であればどこに設けても良い。フック16aは図4
に示すように、揺動する部材であるため測定誤差の発生
原因になるので、フック16bの受圧ジョー7bに固定
されているフック16bに歪みゲージ23を取り付ける
事が望ましい。
すの加熱工程との切断工程との加圧工程の制御を
行うことにより、図示しない監視装置での高周波電流値
(検出電流の平均値)、ピーク直流電流値、出力積算値
[{平均電流値(I)}2×時間(t)]、通電時間
(発振時間)、インターバル時間(通電時間+非通電時
間)及び電圧値などの出力状態を監視し、ウェブの横シ
ール性の良否の判断資料とする。
よびその近傍に設けられた歪みゲージの出力値(歪み
量)から圧力換算した値を連続的に図示しないメモリに
記録保持し、あらかじめ設定されているマスターデータ
波形と比較することにより横シール状態の監視をする。
連続的に記録した例を図6(a)に示し、マスターデー
タの波形の例を図6(b)に示す。また、図6(c)に
は異常時(加圧時間が短い)の圧力波形の例を示す。
的に監視しながら、歪み量から得られるデータがマスタ
ーデータの波形とほぼ同一になるように、フック16に
よる加圧時間、加圧タイミング、フック作動用のシリン
ダ18の付勢力の調整、一対の封止ジョー7の横シール
用の駆動装置の駆動量の調整などに反映させて、前記シ
ール圧を制御する。ウェブWのシール圧を制御できるの
で、ウェブWのシール性が高まり、包装容器Cの不良品
発生率が小さくなった。
みゲージの歪み量から圧力換算した値を連続的に記録し
た図6に例示したような圧力波形が適性値であるかどう
か判断して、異常データ発生時は、図示しないシーケン
サーへの信号を出力し、駆動装置を停止させることがで
きる。また前記コントローラは前記出力データを保存し
ておくメモリ機能を有しており、該メモリは、例えば過
去50〜100回程度の適宜の最終製品である包装容器
Cの1ケ分の圧力波形データを記憶する容量を有してい
る。したがって、最終製品である包装容器Cに不良品が
発生した場合でも、メモリに保存された過去のデータを
コントローラ21を介して外部に出力して、そのデータ
を検討することにより、フック16による加圧時間、加
圧タイミング、フック作動用のシリンダ18の付勢力の
調整、一対の封止ジョー7の横シール用の駆動装置の駆
動量の不良の発生時期を見いだすことができ、また、そ
の原因究明もでき、歩留まりを向上させることができる
だけでなく、不良品の発生を防ぐための有効な資料が得
られる。
内容物が内部に充填される包装容器を製造する包装容器
製造機械の概略図である。
ジョー部分の側面略図である。
波加熱システムの作動制御図である。
た時の状態を示す図である。
図である。
から圧力換算した値を連続的に記録した例(図6
(a))とそのマスターデータの波形例(図6(b))
と異常時の圧力波形の例(図6(c))である。
の横シールのタイミングチャートである。
の横シール時の充填液の排除の様子を示す図である。
付勢装置 3 チューブ成形装置 5 充填パイプ 6 スプラインシャフト 7 封止ジョー 8 インダクタ 9 受圧バー 10、18 シリンダ 11 カッタ 12 カム 13 メインシ
ャフト 14 カムフォロアー 15 連結部材 16 フック 20 エンコー
ダ 21 コントローラ 22 電源回路 23 歪みゲージ 24 圧力発生
ユニット 25 圧力下限検出器 26 圧力計 27、28 圧力切替弁
Claims (5)
- 【請求項1】 二重のウェブの両側面を押圧しながら加
熱溶融して両ウェブの一部を封止するためのシール圧力
をウェブに直接与える部材の歪み量を測定し、該測定さ
れた歪み量から圧力換算した値を時間経過に従って連続
的に記録したデータとして保持すると共に過去の所定の
前記ウェブの密封シール作業回数分をの前記データを保
存することを特徴とするウェブのシール方法。 - 【請求項2】 測定された歪み量から圧力換算した値を
時間経過に従って連続的に記録したデータと予め設定さ
れたマスタデータと比較して前記マスタデータとほぼ同
一波形になるようにシール圧力を制御することを特徴と
するウェブのシール方法。 - 【請求項3】 板状ウェブを管状ウェブに成形し、該管
状ウェブ内に流動性充填液を充填して包装容器を製造す
る包装容器製造方法において、 管状ウェブの側面を押圧しながら加熱溶融して管状ウェ
ブの一部を封止する際のシール圧力をウェブに直接与え
る部材の歪み量を測定し、該測定された歪み量から圧力
換算した値を時間経過に従って連続的に記録したデータ
として保持すると共に過去の所定の前記ウェブの密封シ
ール作業回数分の前記データを保存することを特徴とす
る包装容器製造方法。 - 【請求項4】 二重のウェブの両側面を押圧しながら加
熱溶融して両ウェブの一部を封止するためのシール圧力
をウェブに直接与える部材に歪み測定計を設け、該歪み
測定計の測定歪み量から圧力換算した値を時間経過に従
って連続的に記録したデータとして保持すると共に過去
の所定の前記ウェブの密封シール作業回数分の前記デー
タを保存するデータ記録装置を設けたことを特徴とする
ウェブのシール装置。 - 【請求項5】 板状ウェブを管状ウェブに成形し、該管
状ウェブ内に流動性内容物を充填して包装容器を製造す
る包装容器製造装置において、 管状ウェブの側面を押圧しながら加熱溶融して管状ウェ
ブの一部を封止するためのシール圧力をウェブに直接与
える部材に歪み測定計を設け、該歪み測定計の測定歪み
量から圧力換算した値を時間経過に従って連続的に記録
したデータとして保持すると共に過去の所定の前記ウェ
ブの密封シール作業回数分の前記データを保存すること
を特徴とする包装容器製造装置。
Priority Applications (5)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18328697A JP3983852B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ウェブのシール方法と装置および包装容器製造方法と包装容器製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1129110A true JPH1129110A (ja) | 1999-02-02 |
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ID=16133002
Family Applications (1)
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JP18328697A Expired - Fee Related JP3983852B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ウェブのシール方法と装置および包装容器製造方法と包装容器製造装置 |
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Country | Link |
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US (1) | US6044628A (ja) |
EP (1) | EP0890515B1 (ja) |
JP (1) | JP3983852B2 (ja) |
DE (1) | DE69822042T2 (ja) |
DK (1) | DK0890515T3 (ja) |
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