特許 7594302 製袋充填機における超音波横シール装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】製袋充填機における超音波横シール装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 51/22 20060101AFI20241127BHJP

   B65B 51/16 20060101ALI20241127BHJP

   B65B 9/067 20120101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

B65B51/22 100

B65B51/16

B65B9/067

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022016121

(22)【出願日】2022-02-04

(65)【公開番号】P2023114043

(43)【公開日】2023-08-17

【審査請求日】2023-08-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000136387

【氏名又は名称】株式会社フジキカイ

(74)【代理人】

【識別番号】100141645

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100076048

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜幾

(72)【発明者】

【氏名】玉川 幸司

(72)【発明者】

【氏名】飯田 健雄

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０６９９８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０２－０２９３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４４３０１４８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ９／００

Ｂ６５Ｂ ５１／００

Ｂ６５Ｂ ７／００

Ｂ２９Ｃ ６５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状成形されて縦シールが施された筒状包装材を、該筒状包装材中に供給された物品を挟む前後でホーンのシール部およびアンビルのシールバーにより挟持して、筒状包装材の搬送方向と交差する幅方向に横シールを施すと共に切断する製袋充填機における超音波横シール装置であって、
前記ホーンのシール部には、包装材切断位置を挟む前後で筒状包装材の幅方向に直線状に延在する一対のシール面を備え、
前記アンビルのシールバーには、前記ホーンの各シール面と対面して、筒状包装材を挟持して横シールを施す対向面を備え、該対向面に、ホーンにおけるシール面の前後幅の範囲内で山部と谷部とが連続する波形状となる突出部を、前記筒状包装材の幅方向に向けて該筒状包装材の幅寸法より長く形成した
ことを特徴とする製袋充填機における超音波横シール装置。

【請求項2】

筒状成形されて縦シールが施された筒状包装材を、該筒状包装材中に供給された物品を挟む前後でホーンおよびアンビルにより挟持して、筒状包装材の搬送方向と交差する幅方向に横シールを施すと共に切断する製袋充填機における超音波横シール装置であって、
前記アンビルには、前記ホーンにおける包装材切断位置を挟む前後一対のシール面とで筒状包装材を挟持して横シールを施す際に前記ホーンの各シール面と対面して、筒状包装材の幅方向に連続する波形状の突出部を、前記ホーンにおけるシール面の前後幅の範囲内に形成し、
前記突出部は、前記筒状包装材における縦シール部が重なって包装材が３重または４重となる第１領域を挟持する部位の山部または谷部の間隔を、前記縦シール部外であって包装材が２重となる第２領域を挟持する部位の対応する山部または谷部の間隔より広くした
ことを特徴とする製袋充填機における超音波横シール装置。

【請求項3】

前記突出部は、同じ弧状の山部と谷部とが連続する波形状として、前記筒状包装材の幅方向に向けて形成したことを特徴とする請求項１記載の製袋充填機における超音波横シール装置。

【請求項4】

前記突出部の山部と谷部との接続部は、前記筒状包装材の幅方向と直交しない斜面により形成したことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の製袋充填機における超音波横シール装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒状成形された包装材に縦シールが施され、筒状包装材中に供給された物品を挟む前後位置で横シールを施す製袋充填機における超音波横シール装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

横形製袋充填機などの包装機では、原反ロールから引き出されて製袋手段で案内されるフィルム(包装材)は、幅方向の両端縁部が重合されて筒状に成形され、その重合部にフィルムの搬送方向に向けた縦シールを施すと共に、筒状フィルム中へ供給された各物品の前後位置において搬送方向と交差する横シールを施してピロー包装品を得ている。包装機において、超音波シール装置による線状のシール線により横シールが施されたピロー包装品を得る場合は、ホーンとアンビルとによってフィルムを挟持し、ホーンからの超音波振動がフィルムの挟持部に伝達されてフィルムが溶着することで、線状のシール線となる横シールが施される。ホーンとアンビルとによるフィルムの挟持部は、フィルム端縁部の重合方式(合掌貼りや封筒貼り)によって、縦シール部を含んでフィルムが４層で重なる４重の重なり部または３層で重なる３重の重なり部と、縦シール部を含まないフィルムが２層で重なる２重の重なり部との厚みが異なる重合部が存在する。このため、４重または３重の重なり部では、ホーンとアンビルとにより過度な圧力で挟持されてホーンからの超音波振動が伝達されるので、重合部にピンホールができたり、エッジ切れ(シール切れ)が生じたりするシール不良が生ずる一方で、２重の重なり部では密封不足が生じるなど、幅方向の全域に亘って適正にシールできない問題がある。

【0003】

前記の問題に鑑み、横シール部の全体に均一に超音波を伝達するため、縦シール部が位置するフィルムの厚みの変化に対応してアンビルに凹みを設けるようにした、いくつかの技術が提案されている。例えば、特許文献１には、飲料用の紙容器を製造するための超音波シール装置として、筒状包装材をホーンとの間で押圧するアンビルを、一部が接触する左アンビルと右アンビルとで構成すると共に、その接触部付近に、押圧時に縦シール部を収容する凹みを設けている。また、左アンビルと右アンビルの横方向の位置を変えることにより、凹みの位置と大きさを変更可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－５２５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の超音波シール装置は、縦シール部の横方向における位置と幅を検知する検知手段を備え、該検知手段で得た縦シール部の位置と幅の情報から、左アンビルと右アンビルとによる凹みの位置と大きさを、横シール時に調整可能に構成されている。このような対応は、紙を基材としてフィルムが貼り合わされた厚手の複合包装材が採用される飲料用の製袋充填などにおいて、シート状の包装材が巻き出された後に、容器用罫線を施し、包装材の端部どうしを重ねて貼り、その重ねて貼られた部分に縦シールを施して角筒状に成形してから横シール位置まで搬送するようにした包装機では、包装材の蛇行などが生じにくく、従って、そのような対応装置とすることは効果的である。しかしながら、横形製袋充填機では、薄手の包装材が採用され、筒状包装材の中に供給された物品の周囲がフリーとなって案内されるので、横シール位置まで搬送される包装材は蛇行し易い。そして、縦シール部の位置と幅を検知した部位が、横シール位置まで至るまでに筒状包装材の周方向の捩れやよれなどによって、縦シール部の検知部位が変位してしまっており、このため、前記凹みの位置合わせを正確になし得ないといった問題が生じる。そして、縦シール部が凹みに収まらずに４重または３重の重なり部に対応したシールをなし得ず、シール部にピンホールやエッジ切れなどが生じて密封不良となってしまう問題が指摘される。

【0006】

本発明は、超音波シールした横シール部にピンホールやエッジ切れなどの密封不良を生じることなく、密封包装が可能な製袋充填機における超音波横シール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】

【0007】

本願の請求項１に係る発明の製袋充填機における超音波横シール装置は、
筒状成形されて縦シールが施された筒状包装材(10)を、該筒状包装材(10)中に供給された物品(12)を挟む前後でホーン(20)のシール部(30)およびアンビル(22)のシールバー(36)により挟持して、筒状包装材(10)の搬送方向と交差する幅方向に横シールを施すと共に切断する製袋充填機における超音波横シール装置であって、
前記ホーン(20)のシール部(30)には、包装材切断位置を挟む前後で筒状包装材(10)の幅方向に直線状に延在する一対のシール面(34,34)を備え、
前記アンビル(22)のシールバー(36)には、前記ホーン(20)の各シール面(34)と対面して、筒状包装材(10)を挟持して横シールを施す対向面(42)を備え、該対向面(42)に、ホーン(20)におけるシール面(34)の前後幅の範囲内で山部(50a,52a,56a,58a)と谷部(50b,52b,56b,58b)とが連続する波形状となる突出部(50,52,54)を、前記筒状包装材(10)の幅方向に向けて該筒状包装材(10)の幅寸法より長く形成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、横シール時に筒状包装材にはホーンとアンビルとによる加圧力が幅方向に直線状に集中しないので、縦シール部が重なって包装材が３重または４重となる領域と、２重となる領域とに対して適正な超音波振動を与えることができ、包装材の溶着面の軟化・溶融が充分なものとなり、ピンホールやエッジ切れなどの密封不良を招くことなく、良好に横シールを施すことができる。また、筒状包装材において包装材が３重または４重となる領域を収容する凹部をアンビルに設けるものではないので、筒状包装材の蛇行などによって縦シール部が位置ずれした場合においても、筒状包装材の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。更に、回転方式の横シール装置の場合に、アンビルの突出部が周回してホーンのシール面とで筒状包装材が挟まれる際に、包装材の全幅方向でホーンのシール面とアンビルの突出部とが一直線状に衝突して加圧されてしまうことがなく、シール加圧力を回転方向に分散して、効果的に横シールを施すことができる。更にまた、アンビルの波形状の突出部は、ホーンにおけるシール面の前後幅の範囲内に形成したので、横シール時には突出部の山部と谷部がシール面から前後にはみ出すことはなく、超音波振動を包装材の挟持部へ効果的に伝達して、包装材の溶着面の効果的な軟化・溶融を図ることができる。

【0008】

本願の請求項２に係る発明の製袋充填機における超音波横シール装置は、
筒状成形されて縦シールが施された筒状包装材(10)を、該筒状包装材(10)中に供給された物品(12)を挟む前後でホーン(20)およびアンビル(22)により挟持して、筒状包装材(10)の搬送方向と交差する幅方向に横シールを施すと共に切断する製袋充填機における超音波横シール装置であって、
前記アンビル(22)には、前記ホーン(20)における包装材切断位置を挟む前後一対のシール面(34,34)とで筒状包装材(10)を挟持して横シールを施す際に前記ホーン(20)の各シール面(34)と対面して、筒状包装材(10)の幅方向に連続する波形状の突出部(50,52,54)を、前記ホーン(20)におけるシール面(34)の前後幅の範囲内に形成し、
前記突出部(54)は、前記筒状包装材(10)における縦シール部(14)が重なって包装材が３重または４重となる第１領域(44)を挟持する部位(56)の山部(56a)または谷部(56b)の間隔(P2)を、前記縦シール部(14)外であって包装材が２重となる第２領域(46)を挟持する部位(58)の対応する山部(58a)または谷部(58b)の間隔(P3)より広くしたことを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、前述した請求項１に係る発明の作用効果に加えて、厚みが異なる第１領域と第２領域において、横シール時に、包装材の重なり厚が異なる部位に対応して包装材への加圧力が分散され、高速での包装など、包装条件によっては溶着し難い材質の包装材においても、第１領域および第２領域の夫々の包装材に適度な超音波振動が伝達されて、良好に密封された横シール部を形成することができる。

【0009】

請求項３に係る発明では、前記突出部(50,52)は、同じ弧状の山部(50a,52a)と谷部(50b,52b)とが連続する波形状として、前記筒状包装材(10)の幅方向に向けて形成したことを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、同じ弧状の山部と谷部とを連続するよう接続しているので、アンビルの突出部の形成に係る加工が容易となる。また、横シール時の包装材への加圧力を均等化でき、筒状包装材の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。

【0010】

請求項４に係る発明では、前記突出部(50,54)の山部(50a,56a)と谷部(50b,56b)との接続部(50c,56c)は、前記筒状包装材(10)の幅方向と直交しない斜面により形成したことを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、横シール時において、溶融したシーラントが一部に留まってしまうことなく効果的に流れ易くなり、シーラントがシール領域に適正に流れて密封シールを施すことができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、横シール時に筒状包装材にはホーンとアンビルとによる加圧力が、幅方向に直線状に集中しないので、縦シール部が重なって包装材が３重または４重となる領域と、２重となる領域とに対して包装材への超音波振動を適正に伝達することができ、ピンホールやエッジ切れなどの密封不良を招くことなく、良好に横シールを施すことができる。また、筒状包装材の蛇行などによって縦シール部が位置ずれした場合においても、筒状包装材の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】超音波横シール装置の概略構成図である。

【図2】超音波横シール装置の要部概略側面図である。

【図3】アンビルの平面図である。

【図4】(ａ)はシールバーにおける対向面の平面図であり、(ｂ)は筒状フィルムの断面図である。

【図5】アンビルのフィルム搬送方向に沿う縦断面図である。

【図6】第１別実施例のアンビルにおける対向面の平面図である。

【図7】第２別実施例のアンビルにおける対向面の平面図である。

【図8】横シール部で発生するエッジ切れ不良を示す拡大写真である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明に係る製袋充填機における超音波横シール装置の好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例では、超音波横シール装置が採用される包装機として横形製袋充填機を例に挙げて説明する。

【実施例】

【0014】

横形製袋充填機(包装機)は、原反ロールから引き出した帯状フィルム(包装材)を、その長手方向両端縁部を合掌状に重合して筒状フィルム(筒状包装材)１０として成形する製袋手段と、筒状フィルム１０に向けて物品１２を所定間隔毎に供給する供給コンベヤと、前記合掌状に重合した筒状フィルム１０の重合部にフィルム搬送方向に向けた縦シールを施す縦シール装置と、前記筒状フィルム１０の重合部を挟持して縦シール装置に向けて筒状フィルム１０を搬送するフィルム搬送手段と、筒状フィルム１０中に所定間隔毎に供給された物品１２の前後位置で筒状フィルム１０を挟持し、フィルム搬送方向と交差する方向(幅方向)に横シール・切断を施す超音波横シール装置と、の夫々を備える。超音波横シール装置では、縦シール装置により重合部に縦シールが施された縦シール部１４が袋胴部に折り重なる状態で、筒状フィルム１０を横シール・切断する。

【0015】

図１に示す如く、前記超音波横シール装置は、筒状フィルム１０の搬送路を挟んで相互に反対方向に回転する一対の回転軸１６,１８の内の一方の回転軸(第１回転軸)１６に配設されたホーン２０と、他方の回転軸(第２回転軸)１８に配設されたアンビル２２と、第１回転軸１６に配設された振動発生手段２４と、を備える。振動発生手段２４は、超音波を発生するコンバータや、超音波を増幅するブースタなどを備え、ホーン２０を所定の振幅で超音波振動するよう構成され、前記フィルム搬送手段で搬送される筒状フィルム１０を、ホーン２０とアンビル２２とにより所定圧力で挟持して、超音波振動にて幅方向に横シールを施すよう構成される。一対の回転軸１６,１８は、幅方向に離間する一対の支持部材２６,２６に回転自在に支持されて、一対の支持部材２６,２６の間において、実施例では搬送路を挟んで上側にホーン２０が配置されると共に、下側にアンビル２２が配置される。また、アンビル２２が配設された第２回転軸１８は、図示しないサーボモータなどの駆動モータに、歯車機構やチェン－スプロケット機構などの伝達機構２８を介して連繋され、駆動モータによってホーン２０とアンビル２２は相互に反対方向に回転駆動される。

【0016】

図１、図２に示す如く、前記ホーン２０は、周方向に離間して径方向に延出する複数(実施例では１８０°間隔で２つ)の第１シール部３０が設けられ、各第１シール部３０の外周面は、ホーン２０の回転半径に対応する円弧状に形成されている。また、第１シール部３０に、外周面から径方向に凹む凹部３２が幅方向に延在するよう形成されると共に、該凹部３２を挟んで回転方向の両側に、凹凸のない円弧状のシール面３４,３４が幅方向に直線状に延びるように形成されている。

【0017】

図１、図２に示す如く、前記アンビル２２は、前記ホーン２０の各第１シール部３０と対をなす径方向に突出するシールバー３６が、周方向に離間してホルダ２２ａに対して着脱交換可能に設けられる。アンビル２２には、径方向に貫通する貫通孔３８が、各シールバー３６の外周面で開口するよう幅方向に所定長さで形成されており、該貫通孔３８内に、切断手段４０が径方向に往復移動自在に支持される。各シールバー３６には、貫通孔３８を挟んで回転方向の両側に、ホーン２０における一対のシール面３４,３４と対をなす一対の対向面４２,４２が幅方向に延びるように形成されている。対向面４２は、アンビル２２の回転半径に対応する円弧状に形成されている。図３～図５に示す如く、対向面４２には、該対向面４２から突出して筒状フィルム１０の幅方向に連続して、所定幅の波形状に突出する突出部５０が設けられている。突出部５０の幅方向の長さは、筒状フィルム１０の幅寸法より長く設定されている。そして、搬送中の筒状フィルム１０に対してホーン２０とアンビル２２が回転して、筒状フィルム１０中に所定間隔毎に供給された物品１２を挟む前後両側において、筒状フィルム１０を幅方向の全長に亘ってホーン２０のシール面３４と突出部５０とで筒状フィルム１０を挟持し、ホーン２０から発せられる超音波振動が挟持部へ伝達されて包装材のシーラントが溶融し、筒状フィルム１０の搬送方向と交差して、密封された横シール部が形成される。包装機では、図４(ｂ)に示す如く、前記縦シール装置により合掌状の重合部に縦シールが施された縦シール部１４は袋胴部に折り重なるように倒される。そして、超音波横シール装置では、縦シール部１４が袋胴部に折り重なることでフィルムが４重となる第１領域４４および縦シール部１４外でフィルムが２重となる第２領域４６ａ,４６ｂを、シール面３４と突出部５０とで一度に挟持して横シールする。なお、筒状フィルム１０の幅方向の中央で合掌状に重合して縦シールが施された重合部が一側へ倒される構成においては、筒状フィルム１０における第１領域４４を挟む幅方向の一方および他方に位置する第２領域４６ａ,４６ｂの幅寸法は異なる。また、縦シールが施された重合部が一定幅に形成される構成において、左右の第２領域４６ａ,４６ｂの幅の比は、帯状フィルム１０の幅寸法に応じて変化する。

【0018】

前記切断手段４０は、図２に示す如く、各シールバー側に刃部４０ａを備えると共に、該切断手段４０を径方向に往復移動する図示しない往復動手段に連繋されている。往復動手段は、前記シール面３４と突出部５０とで筒状フィルム１０を挟持するタイミングにおいて切断手段４０を作動し、突出部５０から径方向に刃部４０ａが瞬間的に突出して、シール面３４と突出部５０とで挟持されている筒状フィルム１０を横方向に切断するよう構成される。なお、突出部５０から突出する刃部４０ａは、前記ホーン２０における筒状フィルム１０の切断位置を挟む前後に位置する一対のシール面３４,３４の間の前記凹部３２に非接触で受け入れられる。

【0019】

図４に示す如く、前記突出部５０は、筒状フィルム１０の横シール時において、平面視においてフィルム搬送方向の前後に山部５０ａと谷部５０ｂとが位置して接続された波形状に形成されて、ホーン２０とアンビル２２との回転によって筒状フィルム１０を横シールする際には、筒状フィルム１０を挟んでホーン２０のシール面３４に対して突出部５０は線接触で衝突しないよう構成される。山部５０ａおよび谷部５０ｂは、何れも弧状に形成されると共に、同一半径Ｒ１の円弧による弧状で接続されて接続部５０ｃには直線部を有することなく、同じ弧状で形成した山部５０ａおよび谷部５０ｂが連続して接続された波形状とされている。このように、山部５０ａと谷部５０ｂとの接続部５０ｃは、本実施例のように筒状フィルム１０の幅方向と直交することなく傾斜する斜面により形成されていることが望ましい。実施例では、接続部５０ｃは、幅方向に隣り合う接続部５０ｃ,５０ｃが、フィルム搬送方向の前または後に向けて開放する側に向けて拡開するように傾斜して、シール面３４と突出部５０との挟持部で溶融したシーラントが一部に留まってしまうことがなく効果的に流れることで、密封不良が生じることなく、良好なシール部を得ることができる。また、突出部５０は、対面するホーン２０におけるシール面３４の幅方向と交差する方向の前後幅の範囲内に形成される。すなわち、突出部５０の前後幅(波の山の頂部から谷の底部までの寸法である波部の高さ寸法)Ｌ１は、ホーン２０のシール面３４の前後幅Ｌ２(図２参照)より短かく設定されて、筒状フィルム１０に横シールを施す際に、ホーン２０のシール面３４から突出部５０が前後にはみ出ないよう構成される。図４、図５に示す如く、前記突出部５０は、全幅に亘って対向面４２から同じ高さＭと幅Ｎで突出し、その突出端(山の頂部と谷の底部)は、何れも、例えば幅Ｆが０.１ｍｍ程度の幅狭の平坦面を有して該突出端を挟む両側が弧状となる断面形状に形成される。また、突出部５０は、該突出部５０の前後幅Ｌ１、山部５０ａと谷部５０ｂとの間隔Ｐ、突出部５０の高さＭおよび突出部５０の幅Ｎ、山部５０ａおよび谷部５０ｂの半径Ｒ１の寸法は、例えば、Ｌ１：３.０ｍｍ、Ｐ：２.５ｍｍ、Ｍ：０.２ｍｍ、Ｎ：０.５ｍｍ、Ｒ１：０.７５ｍｍに設定される。

【0020】

次に、実施例に係る横形製袋充填機における超音波横シール装置の作用について説明する。

【0021】

実施例の超音波横シール装置では、前記ホーン２０のシール面３４とで筒状フィルム１０を挟持するアンビル２２の突出部５０を、筒状フィルム１０の幅方向に連続する波形状に形成したので、筒状フィルム１０の横シール時には、幅方向に直線的な圧力が加わることはなく、所定範囲に加圧力が分散されて、第１領域４４と、第２領域４６とに対して超音波振動を適正に与えることができ、フィルムの溶着面の軟化・溶融が充分なものとなり、ピンホールやエッジ切れなどの密封不良を招くことなく、良好に横シールを施すことができる。また、横シール時に、突出部５０がホーン２０のシール面３４から前後にはみ出ないよう構成してあるので、ホーン２０から発せられる超音波振動はシール面３４と突出部５０とでの挟持部へ効果的に伝達され、包装材のシーラントを効果的に溶融することができる。また、縦シール部１４の重なり部の位置に合わせてアンビル２２に凹部を設けるものではないので、筒状フィルム１０の蛇行などにより縦シール部１４が筒状フィルム１０の幅方向にずれた(移動した)際にも、ずれの程度によってシール不良が生ずることなく、筒状フィルム１０の幅方向の全長に亘って密封されて適正な横シール部を形成することができる。更に、実施例の回転方式の横シール装置では、アンビル２２の突出部５０が、筒状フィルム１０を挟んでホーン２０のシール面３４に回転方向と直交する方向に直線状に衝突して加圧されることなく加圧力をシール面３４の周回方向に分散することで、エッジ切れを招くことなく、より一層効果的に横シールを施すことができる。

【0022】

また、前記突出部５０における山部５０ａと谷部５０ｂとの接続部５０ｃは、筒状フィルム１０の幅方向に対して直交する直線部とすることなく、傾斜させたので、溶融したシーラントが一部に留まってしまうことがなく効果的に流れることで、密封不良が生じることなく、密封性をより高めることができる。突出部５０は、同じ円弧となる同一サイズの弧状の山部５０ａと谷部５０ｂとを筒状フィルム１０の幅方向に連続するよう接続して形成しているので、アンビル２２の突出部５０の形成に係る加工が容易であり、横シール時の包装材への加圧力を、突出部５０の前後幅方向(波部の高さ方向)で均等化でき、筒状フィルム１０の幅方向の全長に亘って良好な横シールを施すことができる。

【0023】

(別実施例について)
図６、図７は、アンビル２２に設けられる突出部の別実施例を示すものであって、実施例と異なる部分についてのみ説明し、既出の同一部材には同じ符号を付すものとする。

【0024】

図６に示す第１別実施例の突出部５２は、実施例より山部５２ａおよび谷部５２ｂの間隔を狭く設定したものであって、山部５２ａおよび谷部５２ｂは、何れも弧状に形成されている。また、山部５２ａと谷部５２ｂとの接続部５２ｃは、フィルム搬送方向に直交する直線部により形成される。このような第１別実施例の突出部５２においても、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。第１別実施例の構成では、例えば、突出部５２の各部の寸法は、突出部５２の高さＭおよび突出部５２の幅Ｎは前記実施例と同じで、前後幅Ｌ３、山部５２ａと谷部５２ｂとの間隔Ｐ１、山部５２ａおよび谷部５２ｂの半径Ｒ２は、Ｌ３：２.５ｍｍ、Ｐ１：２.０ｍｍ、Ｒ２：１.５ｍｍに設定される。

【0025】

図７に示す第２別実施例の突出部５４は、波形の形状が異なる第１連続部５６および第２連続部５８を、幅方向に連続するように接続したものであって、筒状フィルム１０の縦シール部１４が重なる前記第１領域４４に対応して第１連続部５６が位置すると共に、筒状フィルム１０の第２領域４６に対応して第２連続部５８が位置するよう構成される。なお、第１連続部５６および第２連続部５８は同じ高さで形成される。第１連続部５６を構成する山部５６ａおよび谷部５６ｂの間隔Ｐ２は、第２連続部５８を構成する山部５８ａおよび谷部５８ｂの間隔Ｐ３より広く設定されている。このように、第１連続部５６における単位面積当たりの山部５６ａおよび谷部５６ｂの数を、第２連続部５８における単位面積当たりの山部５８ａおよび谷部５８ｂの数より少なくすることで、横シール時に筒状フィルム１０を横シールする際の、該筒状フィルム１０への単位面積当たりの加圧力が、前記第２領域４６に対応する第２連続部５８より前記第１領域４４に対応した第１連続部５６の方が低くなるようにしてある。また、第１連続部５６は、前記実施例の突出部５０と同じ形状に形成されると共に、第２連続部５８は、第１別実施例の突出部５２と同じ形状に形成される。

【0026】

第２別実施例の突出部５４は、横シール時に筒状フィルム１０に加わる加圧力を、第２領域４６に対応する第２連続部５８より、第１領域４４に対応する第１連続部５６の方が低くなるようにした。これにより、厚みの異なる第１領域４４と第２領域４６とにおいて、横シール時に筒状フィルム１０に加わる加圧バランスが調整されることで、高速での包装など、包装条件によっては溶着し難い材質のフィルムにおいても、第１領域４４および第２領域４６の夫々の包装材に適度な超音波振動が伝達されて密封した横シール部を形成することができる。なお、第２別実施例の突出部５４においても、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。第２別実施例の構成では、例えば、突出部５４の各部の寸法は、突出部５４の高さＭおよび突出部５４の幅Ｎは前記実施例と同じで、前後幅Ｌ４、第１連続部５６での山部５６ａと谷部５６ｂとの間隔Ｐ２、第２連続部５８での山部５８ａと谷部５８ｂとの間隔Ｐ３は、Ｌ４：６.０ｍｍ、Ｐ２：４.５ｍｍ、Ｐ３：１.０ｍｍに設定される。また、第１連続部５６の山部５６ａおよび谷部５６ｂは、半径Ｒ３が２.０ｍｍの弧状に形成されるのに対し、第２連続部５８の山部５８ａおよび谷部５８ｂは、半径Ｒ４が１.５ｍｍの弧状に形成される。

【0027】

本例では、厚みが４０μで、延伸ポリプロピレン(ＯＰ)と無延伸ポリプロピレン(ＣＰ)とを積層したＯＰ／ＣＰフィルムを使用し、幅が５０ｍｍとなる筒状フィルムについて、実施例構造の超音波横シール装置により、ホーンとアンビルとによるフィルムの挟持圧を０.１５～０.２Ｍｐａに設定すると共に、筒状フィルムのカット長さ(カットピッチ)が８０ｍｍで、包装速度を３００袋／分に設定して横シールを施す試験を行った。また、試験例で使用したアンビルに設けた突出部の各部分の諸元は、以下に示す通りとした。
・突出部の前後幅Ｌ１：３.０ｍｍ
・山部と谷部との間隔Ｐ：２.５ｍｍ
・突出部の高さＭ：０.２ｍｍ
・突出部の幅Ｎ：０.５ｍｍ
なお、実施例、第１別実施例および第２別実施例の説明において、各突出部５０,５２,５４における各部分の例示した前記寸法は、何れも厚みが４０μの帯状フィルムを包装対象とする場合で示したものである。

【0028】

なお、比較例として、平らなシール面を備えたホーンと、シール面に１条または２条で幅方向に直線状に延びるように突出した突出部を設けたアンビルとで包装材を挟持してシールするようにした従来装置において、同一包装条件で横シールを施した場合は、筒状フィルムにおける第１領域に対応する横シール部において、図８に示す如く、ホーンとアンビルとによる挟持部位において溶融したシーラントが、挟持部位外に溶け出すことでフィルムに過度に圧力が加わってエッジ切れが発生した。
これに対し、本実施例によれば、筒状フィルムの第１領域の横シール部では、ピンホールやエッジ切れなどを招くことなく、また第２領域の横シール部は密封シールされ、筒状フィルムの幅方向の全長に亘って密封不良のない良好な横シールが施されていることが検証できた。

【0029】

(変更例)
本発明は実施例等の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。また、以下の変更例に限らず、実施例等に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得る。
(1) 実施例では、ホーン２０およびアンビル２２に、シールヘッド３０およびシールバー３６を２組ずつ設けたが、１組または３組以上であってもよい。
(2) 実施例では、回転軸１６,１８に設けたホーン２０およびアンビル２２により横シールを施す回転シール方式としたが、ホーン２０とアンビル２２とで包装材を挟んでフィルムの搬送方向に移動しつつ超音波シールを施すボックスモーション方式を採用することができる。
(3) 帯状フィルムの端縁部を封筒貼りして縦シール部が形成され、第１領域４４が３層で重なった筒状フィルム１０を横シールする際のアンビル２２にも適用することができる。
(4) 突出部５０,５２,５４の山部５０ａ,５２ａ,５６ａ,５８ａおよび谷部５０ｂ,５２ｂ,５６ｂ,５８ｂの形状は、弧状に限らず斜面が直線でＶ字状に交わるよう形成されていてもよい。
(5) 全ての突出部５０,５２,５４についての接続部５０ｃ,５２ｃ,５６ｃ,５８ｃを、シールする包装材の性状や各種包装条件などに対応して筒状フィルム１０の搬送方向に沿う方向へ傾斜する構成(筒状フィルム１０の幅方向に対して直交しない構成)を採用することができる。また、第２別実施例における第１連続部５６の前後幅(波部の高さ寸法＝波の山の頂部から谷の底部までの寸法)と、第２連続部５８の前後幅(波部の高さ寸法＝波の山の頂部から谷の底部までの寸法)とが異なる寸法で形成されるようになっていてもよい。
(6) 包装材として、合成樹脂製のフィルムに限らず、例えば、６０μ～８０μ程度の厚みで紙を基材としてＣＰＰなどのシーラントフィルムを貼り合わせた複合包装材に適用することもできる。
(7) 縦形製袋充填機や、その他の横形、縦形充填機の横シール装置としても採用することができる。

【符号の説明】

【0030】

１０ 筒状フィルム(筒状包装材)，１２ 物品，１４ 縦シール部，２０ ホーン
２２ アンビル，３４ シール面，４４ 第１領域，４６ 第２領域，５０ 突出部
５０ａ 山部，５０ｂ 谷部，５０ｃ 接続部，５２ 突出部，５２ａ 山部
５２ｂ 谷部，５４ 突出部，５６ 第１連続部(第１領域を挟持する部位)
５６ａ 山部，５６ｂ 谷部，５６ｃ 接続部
５８ 第２連続部(第２領域を挟持する部位)，５８ａ 山部，５８ｂ 谷部
Ｐ２ 第１領域を挟持する部位の山部または谷部の間隔
Ｐ３ 第２領域を挟持する部位の山部または谷部の間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】