JP2010018300A - シール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガセット袋のヒートシール部分を白濁させることなく、ガセット袋を確実にシールするシール装置を提供すること。
【解決手段】シール装置１は、互いに対向し、近接または離間可能に設けられ、ガセット袋３０を挟んでシールする第１および第２バー部材１０、２０を有する。第１バー部材１０は、第１バー部材１０の長手方向の略中央部分に、長手方向に沿って配置され第２バー部材２０側に突出する凸部１１を備え、ガセット袋３０は、ガセット袋３０の幅方向における両側面を内側に折り込んで形成されるマチ部３３を備え、第１および第２バー部材１０、２０でガセット袋３０を挟んだ状態において、凸部１１の長さは、ガセット袋３０の横断面においてマチ部３３を除いた中央部３９の長さよりも長い。
【選択図】図５

Description

本発明は、ガセット袋をシールするシール装置に関する。

従来より、内容物が収納された包装袋を封止するため、包装袋の開口部を加熱溶着して封止するヒートシール方法が用いられている。

ヒートシールにより加熱溶着する包装袋としては、包装する内容物により様々な形状があるが、例えば、包装袋の両側面を内側に折り込んでマチ部を形成したガセット袋が知られている。ガセット袋は、内容物を収納しない状態では、マチ部が内側に折り込まれて平坦な状態となっており、一方、内容物を収容した状態では、マチ部が展開して包装袋の厚み部分となり、一方の面を開口部とする直方体の形状となる。

このガセット袋を板体に挟んで開口部をヒートシールする場合、マチ部の部分と、その他の部分（以下「中央部」という）との厚さの差が生じ、マチ部の部分と中央部との境目でピンホールが発生しやすいという問題があった。その原因は、板体の一方と他方により一定の力でガセット袋を挟んだ場合に、ガセット袋に厚さの異なる部分があるために圧力が均一にかからないことにあった。また、ピンホールの発生を防ぐために、ヒートシールの温度を上げることも考えられるが、その場合にはシールした部分が焼損して白濁してしまう。

ガセット袋の包装材の厚さが比較的薄い場合には、ピンホールは生じない。しかしながら、内容物が半導体ウェーハなどの場合、重量が重く、ガセット袋の包装材を厚くする必要がある。このため、内容物の重量とガセット袋の包装材の厚さによっては、ガセット袋の横断面における厚さの差異が大きくなり、ピンホールが生じる場合が多くなっていた。

また、内容物が半導体ウェーハのように滅菌や汚染防止の必要があるもので、ガセット袋に高度な機密性が要求される場合には、わずかなピンホールでも製品の品質に影響を与える恐れがあり、確実にピンホールの発生を防止することが必要である。

特許文献１には、シール部分に気泡が発生することを防ぐ方法として、シールを行う板体を円弧状に形成したシール装置が開示されている。このシール装置によれば、シール強度や美観を向上することができるとされている。
特開２００３−８１２１６号公報

しかしながら、特許文献１のシール装置では、横断面の厚さが異なる部分を有するガセット袋をシールすることについては検討されておらず、圧着する包装袋が厚い場合についても検討されていない。このため、板体を円弧状に形成しても、ガセット袋をシールする際に生じるピンホールや焼損の問題を解決することができないと考えられる。

本発明は、ガセット袋のヒートシール部分を白濁させることなく、ガセット袋を確実にシールするシール装置を提供することを目的とする。

（１） 本発明のシール装置は、互いに対向し、近接または離間可能に設けられ、ガセット袋を挟んでシールする第１および第２バー部材を有するシール装置であって、前記第１バー部材は、該第１バー部材の長手方向の略中央部分に、該長手方向に沿って延び前記第２バー部材側に突出する凸部を備え、前記ガセット袋は、該ガセット袋の幅方向における両側面を前記ガセット袋の内側に折り込んで形成されるマチ部を備えており、前記第１バー部材と前記第２バー部材とで前記ガセット袋を挟んだ状態において、前記第１バー部材の長手方向に沿う前記凸部の長さは、前記ガセット袋の横断面における前記マチ部を除いた中央部の長さよりも長い。

（２） 前記凸部は、前記第２バー部材側へ向かって前記ガセット袋の包装材の略２倍の厚さを有することが好ましい。

（３） 前記第１バー部材または前記第２バー部材の少なくともいずれか一方は、発熱部を備えることが好ましい。

（４） 前記第１バー部材は、該第１バー部材と略同一の長さを有するシールバー本体を備え、前記発熱部は、前記シールバー本体に沿って設けられており、前記凸部は、耐熱性部材から構成される凸部形成部材を有し、該凸部形成部材は前記シールバー本体と前記発熱部との間に配置されることが好ましい。

（５） 前記第１バー部材は、該第１バー部材と略同一の長さを有するシールバー本体を備え、前記凸部は、前記シールバー本体と一体的になっていることが好ましい。

本発明によれば、ガセット袋のヒートシール部分を白濁させることなく、ガセット袋を確実にシールすることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態に係るシール装置の斜視図である。図１に示すように、シール装置１は、本体２と台座部３とを備えている。本体２には、温度や時間、圧力などを制御する制御部４およびトランス５が設けられている。本体２の前面側には、後述する第１バー部材としての第１シールバー１０と、第２バー部材としての第２シールバー２０と、を備えるシール部７が設けられている。第１シールバー１０と、第２シールバー２０とは、実質的に同一の長さを有し、互いに対向して、近接および離間可能に設けられる。台座部３には、図示しない駆動部が収納され、ソレノイド式のアクチュエーターによりシール装置が作動される。シール部７の詳細については後述する。

次に、本実施形態に係るシール装置１でシールするガセット袋３０について説明する。ガセット袋３０は、半導体ウェーハの収納に用いられる。図２（ａ）は、本実施形態に係るガセット袋３０の斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すガセット袋３０の開口部側の断面図である。ガセット袋３０は、開口部３８を有し、この開口部３８を開いた状態では、正面３４と、背面３５と、幅方向における両側の側面３１、３１と、ガセット袋３０の底部側で正面および背面のフィルムが折れて形成される底部３６とを備える略直方体となる。

正面３４および背面３５は、ガセット袋３０の面のうち最も大きな面積を有する面であり、正面３４および背面３５は互いに実質的に同じ形状を有する。開口部３８を閉じた状態では、側面３１がガセット袋３０の内側に折り畳まれてマチ部３３を形成し、ガセット袋３０は、平坦な状態になる。ガセット袋３０を横断面視した場合における、マチ部３３を除いた幅方向のその他の部分を、中央部３９という。マチ部３３は、側面３１の幅方向中央部分を折り目の頂点３２として、側面３１を内側に折り込まれて形成される。ガセット袋３０は、正面３４および背面３５から見た場合には、両側側縁と底辺との三方のシール部３７をヒートシールで接合して形成されている。

ガセット袋３０の寸法は、収容する内容物の寸法によって適宜選択されるが、例えば、幅が４００ｍｍから４３０ｍｍ、高さが４００ｍｍから４３０ｍｍ、長さが６００ｍｍから７００ｍｍの範囲を例示できる。収容する内容物は、例えば、シリコンウェーハケースに収納された半導体ウェーハなどである。ガセット袋３０の包装材は、材質の異なるフィルムを複数ラミネートしたフィルムシートである。このフィルムシートは、最内層をポリエチレンフィルムとして、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、アルミニウムなどが適宜選択されて積層される。フィルムシートの材質は特に限定されない。

次に、本実施形態のシール装置１の詳細について説明する。図３は、シール装置１のシール部７の概略図である。第１シールバー１０は、シールバー本体１５と、シールバー本体１５に沿って設けた耐熱テープ１２と、発熱部としてのニクロム線１３と、このニクロム線１３にさらに重ねた耐熱テープ１４と、を備える。シールバー本体１５は、第１シールバー１０と略同一の長さを有し、第１シールバー１０の形態上の実質的な主要部をなす部分である。シールバー本体１５の第２シールバー２０に面する側には、耐熱テープ１２が接合され、耐熱テープ１２の第２シールバー２０側にニクロム線１３が接合され、ニクロム線１３の第２シールバー２０側に耐熱テープ１４が接合される。

第１シールバー１０は、第１シールバー１０の長手方向に沿って、第２シールバー２０側に突出する凸部１１を備える。この凸部１１は、板状の凸部形成部材１１ｃを備える。凸部形成部材１１ｃは、シールバー本体１５の長手方向の略中央に配置され、ガセット袋３０を第１シールバー１０の上に載せたときに、ガセット袋３０の中央部３９に対応する位置に設けられる。凸部形成部材１１ｃは、シールバー本体１５とニクロム線１３との間に、より詳細にはニクロム線１３と耐熱テープ１２との間に配置される。凸部形成部材１１ｃは、耐熱性の素材で形成される。例えば、凸部形成部材１１ｃは、耐熱テープ１２、１４と同様の素材のほか、耐熱性の高分子樹脂などで形成される。凸部形成部材１１ｃは、接着剤など公知の方法で固定される。このような構成により、第１シールバー１０は、長手方向略中央の凸部１１が第２シールバー２０側に突出した形状を有する。

一方、第２シールバー２０のシールバー本体１５には、第１シールバー１０に面する側に耐熱テープ１２が接合され、耐熱テープ１２の第１シールバー１０側にニクロム線１３が接合され、ニクロム線１３の第１シールバー１０側に耐熱テープ１４が接合される。第２シールバー２０は、凸部１１を有しておらず、略直方体の形状を有している。

シールバー本体１５の長さは、シールするガセット袋３０の寸法によって適宜選択されるが、例えば、４５０ｍｍから５００ｍｍの範囲の長さである。幅は２０ｍｍから３０ｍｍの範囲の長さである。耐熱テープ１２、１４は、耐熱性を有し、衝撃に耐えることができれば特に限定されないが、例えば、シリコンゴムなどの素材で形成される。第２シールバー２０は、凸部を有しない点を除いて、第１シールバー１０と同様の構成である。

図４は、第１シールバー１０および第２シールバー２０と、ガセット袋３０との配置の関係を説明する概略図である。説明の便宜のため、第１シールバー１０および第２シールバー２０とガセット袋３０とは離間して示されている。ガセット袋３０が第１シールバー１０と第２シールバー２０とで挟まれた状態において、第１シールバー１０の長手方向に沿う凸部１１の長さＣ２は、ガセット袋３０の横断面においてマチ部３３を除いた中央部３９の長さＣ１よりも長い。例えば、長さＣ２は、長さＣ１より２ｍｍから４ｍｍ長いことが好ましい。

また、凸部１１の厚さＴ２は、ガセット袋３０の包装材であるフィルムシートの厚さＴ１の略２倍であることが好ましい。例えば、凸部１１の厚さＴ２は、フィルムシートの厚さＴ１の１．８から２．２倍、好ましくは１．９から２．１倍である。フィルムシートは、例えば１０５から１１０μｍの厚さを有するため、凸部１１は２１０から２２０μｍの範囲の厚さであることが好ましい。

図５により、本実施形態に係るシール装置１の使用状態の一例を説明する。図５は、シール装置１の使用状態の一例を示す概略図である。シール装置１は、ガセット袋３０の形状に応じて、制御部４にてシール温度や時間、圧着に要する圧力などを設定される。制御部４は、設定に応じてニクロム線１３を通電させ、駆動部を励磁する。第２シールバー２０は、第１シールバー１０側に接近して、通電して加熱された第１シールバー１０と第２シールバー２０との間にガセット袋３０を挟み、シールを行う。

ここで、ガセット袋３０は、第１シールバー１０と第２シールバー２０との間に挟まれた状態において、マチ部３３の部分は、ガセット袋３０の正面３４と背面３５を構成するフィルムシートと、側面３１の幅方向中央部分と折り目の頂点３２として折り返した２枚の側面３１の部分との合計４枚のフィルムシートが重ねられて形成されている。一方、ガセット袋３０の横断面においてマチ部３３を除いた中央部３９は、ガセット袋３０の正面３４と背面３５を構成する２枚のフィルムシートが重ねられて形成されている。このため、ガセット袋３０の中央部３９とマチ部３３では厚さが異なり、マチ部３３が中央部３９の略２倍となっている。

第１シールバー１０には、フィルムシートの厚さの略２倍の厚さを有する凸部１１が設けられている。このため、ガセット袋３０の中央部３９と凸部１１とが対応するように配置すると、ガセット袋３０は、第１シールバー１０の上で、凸部１１を設けない場合よりも平坦な状態になる。なお、凸部１１の厚さがフィルムシートの厚さの２倍を大きく超えると、逆にガセット袋３０の中央部３９がマチ部３３よりも突出してしまい、平坦な状態にならないため好ましくない。凸部１１の厚さは、実質的にフィルムシートの厚さの略２倍であることが好ましい。また、以下に述べるように、第１シールバー１０の長手方向に沿って延びる凸部１１の長手方向の両端部１１ａ、１１ｂにおいては、マチ部３３の頂点３２が配置され、フィルムシートが４枚重ねられた部分の一部が凸部１１に載るように配置される。このように、凸部１１の厚さＴ２は、例えば、フィルムシートの厚さの２倍よりも若干薄い厚さであってもよい。

凸部１１の第１シールバー１０の長手方向に沿う長さＣ２は、ガセット袋３０の横断面において、中央部３９の長さＣ１よりも長い。このため、中央部３９が凸部１１に対応するようにガセット袋３０を配置した場合、マチ部３３の頂点３２が凸部１１の長手方向の端部１１ａ、１１ｂ側に乗り上げるように配置される。マチ部３３の頂点側が凸部１１と接する長さは、例えば１ｍｍから３ｍｍの範囲内である。この配置により、第２シールバー２０がガセット袋３０を押圧したときに、ピンホールが生じやすいフィルムシートの４枚の部分（マチ部３３）と２枚の部分（中央部３９）の境目で確実にガセット袋３０が押圧され、圧着される。

本実施形態によれば、横断面において厚さに差異のあるガセット袋３０に、ピンホールを生じさせることなく確実にシールできる。また、確実にシールをするために、温度を必要以上に上げる必要がないので、ガセット袋３０の横断面において、マチ部３３を除いた中央部３９が焼損し、白濁しにくい。

本実施形態によれば、第１シールバー１０および第２シールバー２０のいずれか一方に発熱部１３を備えるシール装置によりシールするため、熱伝導が効率的に行われる。

本実施形態によれば、凸部形成部材１１ｃがシールバー本体１５と発熱部１３との間に配置されるため、既存のシール装置に凸部１１を設けることで本発明のシール装置１とすることができ、シール装置１の製造を簡易に行うことができる。

［２］第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係るシール装置１Ａのシール部７Ａの概略図である。第２実施形態においては、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。その他の部分は第１実施形態と同様である、

第２実施形態に係る第１シールバー１０Ａの凸部１１は、凸部形成部材１１ｄがシールバー本体１５Ａから一体となって形成される。凸部１１形成部材１１ｄと一体化されたシールバー本体１５Ａには、耐熱テープ１２と、ニクロム線１３と、耐熱テープ１４が交互に重ねられる。第２シールバー２０は、ニクロム線１３および耐熱テープ１２を備えず、第２実施形態に係るシール部７Ａは片側だけが発熱部を備えるものとなっている。このような構成によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

本実施形態によれば、凸部形成部材１１ｄがシールバー本体１５Ａと一体となっているため、凸部１１Ａを押圧する力に対する耐久性が向上する。

本発明の実施形態は、上記の実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。

例えば、凸部１１は、第１および第２実施形態において、第１シールバー１０、１０Ａに設けられているが、これに限定されず、第２シールバー２０、２０Ａに設けられていてもよい。また、ニクロム線１３は、第１シールバー１０、１０Ａまたは第２シールバー２０、２０Ａの少なくともいずれか一方に設けられていればよく、一方のシールバーのみを加熱してもよく、両方のシールバーを加熱してもよい。

また、凸部１１の厚さＴ２は、略２倍に限定されず、ガセット袋の材質や性状に応じて、適宜変更することができる。

本発明の第１実施形態に係るシール装置を示す斜視図である。 図２（ａ）は本実施形態のシール装置によりシールされるガセット袋の斜視図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のガセット袋の開口部側の横断面図である。 第１実施形態に係るシール部を示す概略図である。 第１実施形態に係るシール部にガセット袋を配置した概略図である。 第１実施形態に係るシール装置の使用状態の一例を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るシール装置を示す斜視図である。

符号の説明

１ シール装置
１０ 第１バー部材（第１シールバー）
１１ 凸部
１３ 発熱部（ニクロム線）
１５ シールバー本体
２０ 第２バー部材（第２シールバー）
３０ ガセット袋
３３ マチ部
３９ 中央部

Claims (5)

1. 互いに対向し、近接または離間可能に設けられ、ガセット袋を挟んでシールする第１および第２バー部材を有するシール装置であって、
   前記第１バー部材は、該第１バー部材の長手方向の略中央部分に、該長手方向に沿って延び前記第２バー部材側に突出する凸部を備え、
   前記ガセット袋は、該ガセット袋の幅方向における両側面を前記ガセット袋の内側に折り込んで形成されるマチ部を備えており、
   前記第１バー部材と前記第２バー部材とで前記ガセット袋を挟んだ状態において、前記第１バー部材の長手方向に沿う前記凸部の長さは、前記ガセット袋の横断面における前記マチ部を除いた中央部の長さよりも長いシール装置。
2. 前記凸部は、前記第２バー部材側へ向かって前記ガセット袋の包装材の略２倍の厚さを有する請求項１に記載のシール装置。
3. 前記第１バー部材または前記第２バー部材の少なくともいずれか一方は、発熱部を備える請求項１または２に記載のシール装置。
4. 前記第１バー部材は、該第１バー部材と略同一の長さを有するシールバー本体を備え、
   前記発熱部は、前記シールバー本体に沿って設けられており、
   前記凸部は、耐熱性部材から構成される凸部形成部材を有し、該凸部形成部材は前記シールバー本体と前記発熱部との間に配置される請求項３に記載のシール装置。
5. 前記第１バー部材は、該第１バー部材と略同一の長さを有するシールバー本体を備え、
   前記凸部は、前記シールバー本体と一体的になっている請求項３に記載のシール装置。

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