JP2018158759A - 異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法および該方法を利用した充填包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】包装用フィルムを幅方向に折返し、該折返し基端部の中央部を幅方向の内側に向けて押込んで形成した二股状の底部を有する自立型包装袋において、４枚の包装用フィルムの重なりからなる前記押込み部分と、２枚の包装用フィルムの重なりからなるその他の部分との境界位置におけるトンネル状の未シール部分の発生を阻止することのできる横シール方法と、その横シール方法を利用した充填包装機を提供すること。【解決手段】少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具え、重なり枚数の違いによって生じる異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法であって、第１段目の横シール部形成手段で、前記包装用フィルムの厚肉部および薄肉部をそれぞれ融着接合させ、第２段目の横シール部形成手段で、前記厚肉部と前記薄肉部との境界位置に形成される前記異厚部を部分的に融着接合させること。【選択図】図４

Description

本発明は、液状、粘稠状あるいは粉状の被包装物を充填包装するための包装用フィルムの横シール方法と、該横シール方法を利用した充填包装機に関する。

近年、飲食物や調味料などの被包装物を充填包装するための包装袋として、プラスチックフィルムからなる包装袋が広く利用されている。
プラスチックフィルムからなる包装袋において、自立性を付与した自立型包装袋としては、特許文献１に、軟質の積層フィルムを幅方向に折返し、その重なり合う側端縁に縦シール部を設けて筒状体とした後、前記折返し基端部の中央を幅方向の内側に向けて押し込んだ状態で、該筒状体の幅方向に上・下横シール部を形成することで、前記押込み部分が二股状の底部を構成する自立型包装袋が開示されている。

特開２００９−２４１９９３号公報

特許文献１の自立型包装袋では、上記のように上・下横シール部を形成するに際し、底部となる前記押込み部分とその他の部分とで、積層フィルムの重なり枚数が異なるため、その境界位置においてトンネル状の未シール部分が発生し、該未シール部分から被包装物が漏れ出す可能性があった。

なお、前記未シール部分は、例えば、ボックスモーション型の横シール機構によりシール時間を長く保つことで、その発生を防止することができるものの、間欠動作である為に生産性が上がらない他、シール箇所の被包装物をしごくための機構が別途必要になるなどの問題がある。一方、ロール型の横シール機構では、上記のような問題は生じないものの、シール時間を長く保てないため、トンネル状の未シール部分を確実にシールすることが困難であった。

そこで、本発明では、包装用フィルムを幅方向に折返し、該折返し基端部の中央部を幅方向の内側に向けて押込んで形成した二股状の底部を有する自立型包装袋において、４枚の包装用フィルムの重なりからなる前記押込み部分と、２枚の包装用フィルムの重なりからなるその他の部分との境界位置におけるトンネル状の未シール部分の発生を阻止することのできる横シール方法と、その横シール方法を利用した充填包装機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため鋭意検討した結果、発明者らは、下記に述べる要旨構成に係る本発明に想到した。
即ち、本発明は、少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具え、重なり枚数の違いによって生じる異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法であって、
第１段目の横シール部形成手段で、前記包装用フィルムの厚肉部および薄肉部をそれぞれ融着接合させ、
第２段目の横シール部形成手段で、前記厚肉部と前記薄肉部との境界位置に形成される前記異厚部を部分的に融着接合させることを特徴とする。

また、本発明は、少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具え、重なり枚数の違いによって生じる異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法であって、
第１段目の横シール部形成手段で、前記包装用フィルムの厚肉部と薄肉部との境界位置に形成される前記異厚部を部分的に融着接合させ、
第２段目の横シール部形成手段で、前記厚肉部および前記薄肉部をそれぞれ融着接合させることを特徴とする。

また、本発明は、連続的に繰り出される包装用フィルムを、幅方向に折返して側縁どうしを重ね合わせると共に、その折返し基端部中央を幅方向の内側に向けて押し込んで二股状の折込み部を形成する折込み形成部と、
前記折込み部形成後、重ね合わされた前記包装用フィルムの側縁どうしを長手方向にヒートシールして筒状体とする縦シール部形成部と、
前記筒状体への被包装物の充填と共に、該筒状体の幅方向にヒートシールする横シール部形成部とを備える充填包装機であって、
前記横シール部形成部が、
前記筒状体の、前記折込み部の位置の厚肉部とその他の薄肉部の両者をそれぞれ融着接合させる一対の金属材料のヒートシールロールを持つ第１段目の横シール部形成手段と、
前記厚肉部と薄肉部との境界部分を部分的に融着接合させる、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料で、他方が金属材料の一対のヒートシールロールを持つ第２段目の横シール部形成手段と、
を有することを特徴とする。

また、本発明は、連続的に繰り出される包装用フィルムを、幅方向に折返して側縁どうしを重ね合わせると共に、その折返し基端部中央を幅方向の内側に向けて押し込んで二股状の折込み部を形成する折込み形成部と、
前記折込み部形成後、重ね合わされた前記包装用フィルムの側縁どうしを長手方向にヒートシールして筒状体とする縦シール部形成部と、
前記筒状体への被包装物の充填と共に、該筒状体の幅方向にヒートシールする横シール部形成部とを備える充填包装機であって、
前記横シール部形成部が、
前記筒状体の、前記折込み部の位置の厚肉部とその他の薄肉部との境界部分を部分的に融着接合させる、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料で、他方が金属材料の一対のヒートシールロールを持つ第１段目の横シール部形成手段と、
前記厚肉部と前記薄肉部の両者をそれぞれ融着接合させる一対の金属材料のヒートシールロールを持つ第２段目の横シール部形成手段と、
を有することを特徴とする。

この発明の横シール方法によれば、包装用フィルムの重なり枚数の違いによる薄肉部と厚肉部のそれぞれを、まず第１段目の横シール部形成手段の一対の金属ロールをもって融着接合させ、次いで、第２段目の横シール部形成手段の、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料からなり、他方が金属材料によって構成されてなる一対のヒートシールロールによって、前記薄肉部と前記厚肉部との境界位置に形成される異厚部、たとえば２枚の包装用フィルムと４枚の包装用フィルムとの境界位置に形成されるトンネル状の未シール部分だけを、部分的に融着接合させることにより、液状の被包装物の漏出のおそれのない、確実な融着接合を実現することができる。

また、この発明の他の方法によれば、一対の金属ロールからなる第１段目の横シール部形成手段と、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料からなり、他方が金属材料によって構成されてなる一対のヒートシールロールからなる第２段目の横シール部形成手段とを入れ替えて、包装用フィルムを連続的に走行させながら経験上確認される、前記異厚部に形成されるトンネル状部分だけを予め部分的に融着接合させた後に、包装用フィルムの前記薄肉部と厚肉部とを、一対の金属ロールをもって同時に融着接合させることにより、被包装物の漏出のおそれのない確実な融着接合を実現することができる。

したがって、本発明の横シール方法では、第１段目の横シール部形成手段と第２段目の横シール部形成手段の２段階の横シール部形成手段を用いることにより、包装用フィルムの重なり枚数の違いによる薄肉部および厚肉部のそれぞれを融着接合させることができる他、該薄肉部と厚肉部の境界位置の異厚部（トンネル状の未シール箇所）もまた融着接合されることになり、被包装物の漏出のおそれのない包装袋を形成することができる。

そして、これらの方法を用いる充填包装機では、横シール部形成部を、一対の金属ロールからなり、包装用フィルムの前記薄肉部および厚肉部のそれぞれを融着接合させる第１段目の横シール部形成手段と、該薄肉部と厚肉部との境界位置となる異厚部に形成されるトンネル状部分だけを部分的に融着接合させる、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料からなり、他方が金属材料からなる一対のヒートシールロールによって構成される第２段目の横シール部形成手段によって構成することで、高い生産性の下で、液状の被包装物の漏出のおそれのない確実な融着接合を実現することができる。
これらのことは、この発明の他の充填包装機についても同様であり、第１段目と第２段目の横シール部形成手段とを入れ替えて、経験則上発生が予測される、前記薄肉部と厚肉部との境界位置である異厚部に形成されるトンネル状部分だけを部分的に予め融着接合させた後に、該薄肉部と厚肉部のそれぞれを同時に融着接合させる場合も同様である。

この発明に係る充填包装機の一実施形態を示す図である。 この発明に係る充填包装機によって製造される自立袋の一実施形態を示す図である。 第１横シール部形成手段および第２横シール部形成手段を拡大して示す斜視図である。 第１横シール部形成手段を通る包装用フィルムの横シール部と、トンネル状の未シール箇所とを示す拡大図である。 第１段目の横シール部形成手段を例示する断面図である。 第２段目の横シール部形成手段を例示する断面図である。

以下、本発明にかかる横シール方法および充填包装機について、図面を参照して説明する。
図１にガゼット状の折込み部を有する自立袋１を形成するための充填包装機１００の一実施形態を示す。この充填包装機１００では、フィルムロールＲから繰り出されて走行する１枚の長尺の包装用フィルムＦを上方から下方へ連続的に走行させながら、その走行中にガイドロッド１０１で案内しつつそれの幅方向に半折した後、半折された包装用フィルムＦの折返し基端部２を、フィルム折込み治具１０２によって、それの幅方向内側に向けて押込み、２股状の基端片３、４を形成する。
次いで、包装用フィルムＦを半折りした際に重ね合わされた長手方向側縁部５同士を、一対の縦シールロール１０３によって包装用フィルムＦの長手方向（縦方向）にヒートシールして縦シール部６を形成し、包装用フィルムＦを筒状体とする。
図示しないタンク、ポンプおよび供給路を介して供給された被包装物Ｍを、充填ノズル１０４を介して、上記筒状に形成された包装用フィルムＦ’の内側へ充填すると共に、一定の間隔（包装袋の長さ間隔）をおいて、被包装物充填後の筒状体からなる包装用フィルムＦ’を、１対の横シールロールからなる第１段目の第１横シール部形成手段１０５および第２段目の第２横シール部形成手段１０６によって全幅にわたってヒートシールして横シール部７を形成し、これにより多数の自立袋１が包装用フィルムＦの長手方向へつながった状態で連続的に製袋される。そして、自立袋１は、図に示すように第２横シール部形成手段１０６の下流側に設けた切断手段１０７によって一袋ずつに切断される。

上記のようにして形成された自立袋１は、図２に示すように２股状の基端片３、４を有し、該基端片３、４および上側・下側の横シール部７のいずれかを底部として、安定して自立させることができる。

第１横シール部形成手段１０５は、図３に拡大して示すように１対のヒータ等で加熱される金属ロール、８’８からなり、各金属ロール８、８’の外周面には横シール刃８ａが等間隔で突設されている。
また、第２横シール部形成手段１０６は、ヒータ等で加熱され、外周面に等間隔で横シール刃９ａが突設されてなる金属ロール９と、ライニングゴム層等の弾性材料１０ｂが横シール刃１０ａ表面に具える金属ロール１０とからなる。

第１横シール部形成手段１０５を通る包装用フィルムＦ’は、図４に示すように基端片３、４のガゼット状の折曲げ部分においては包装用フィルムが４層（枚）からなる厚肉部１１ｂであるのに対し、他の部分は包装用フィルムが２層（枚）の薄肉部１１ａからなるため、一のヒートシール手段によって同時に融着接合させると、その境界部分となる異厚部１１ｃにトンネル状の未シール箇所が形成されることがあった。

そのため、まず第１段目の一対の金属ロール８、８’からなる第１横シール部形成手段１０５をもって、筒状の包装用フィルムＦ’を図３に斜線を施して示すようにヒートシールすることにより、包装用フィルムＦ’の厚肉部１１ｂと薄肉部１１ａとを同時に融着接合させて横シール部７を形成する。ここで、包装用フィルムＦ’の厚肉部１１ｂと薄肉部１１ａとを同時にかつ均一に融着接合するため、一対の金属ロール８、８’の少なくとも一方の横シール刃８ａ表面に、厚肉部１１ｂ位置と薄肉部１１ａ位置とで段差を設けることが好ましく、薄肉部１１ａ位置の横シール刃８ａ高さを、厚肉部１１ｂ位置の横シール刃８ａ高さよりも０．０３ｍｍ以上高くする。

次いで、筒状の包装用フィルムＦ’は、第２段目の一対の金属ロール９、１０からなる第２横シール部形成手段１０６において、横シール部７の薄肉部１１ａと厚肉部１１ｂとの境界位置の異厚部１１ｃが、金属ロール９の横シール刃９ａの表面に設けられた凸部９ｂによって、金属ロール１０の横シール刃１０ａ表面に（その弾性材料１０ｂを変形させながら）押込まれるようにして融着接合される。これにより、異厚部１１ｃに発生するトンネル状の未シール箇所が閉止（図２の第２の横シール部７ａ）されることになり、横シール部７からの液状の被包装物の漏出を確実に防止することができる。

なお、凸部９ｂは、異厚部１１ｃを弾性材料１０ａに向かって押し込んで、異厚部１１ｃに形成されるトンネル状の未シール箇所を確実に融着接合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、平坦なものや、碁盤目状の凹凸を有するもの、円弧状、波形状、山形状等とすることができる。

また、凸部９ｂの幅は、異厚部１１ｃ全体を確実に押し込むことができればよく、異厚部１１ｃを中心に薄肉部１１ａ側および厚肉部１１ｂ側にそれぞれ少なくとも２ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ以上の幅で形成し、厚肉部１１ｂの全幅が凸部９ｂを形成していても良い。

同様に、金属ロール９と金属ロール１０は、凸部９ｂ表面と弾性材料１０ａ表面との間隔が、−１ｍｍ〜薄肉部１１ａの厚み、より好ましくは、−０．２ｍｍ〜薄肉部１１ａの厚みとなるように設置する。

また、一対の金属ロール８、８’からなるこの第１横シール部形成手段１０５に代えて、金属ロール９と、表面がライニングゴム層等の弾性材料１０ａからなる金属ロール１０とから構成される第２横シール部形成手段１０６を、第１横シール部形成手段１０５とすることも可能であり、この場合には、経験則上認められる薄肉部１１ａと厚肉部１１ｂとの境界位置の、異厚部１１ｃを予め融着接合することで、該異厚部１１ｃに発生するトンネル状の未シール箇所の発生を抑制し、液状の被包装物の漏出を確実に防止することができる。

ちなみに、金属ロール１０の横シール刃１０ａ表面に設ける弾性材料１０ｂとしては、シリコンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、ハイパロンゴム、ニトリルブタジエンゴム等のゴム材料や、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリエステル等、弾性率が金属材料よりも低いものであればよい。また、弾性材料１０ｂの厚みは、０．５〜５．０ｍｍ、より好ましくは１．０〜３．０ｍｍとする。

このように構成してなる第１横シール部形成手段１０５では、図５に断面図で例示すように薄肉部１１ａおよび厚肉部１１ｂのそれぞれが、トンネル状の異厚部１１ｃ（未シール箇所）を除いて融着接合されることになる。そして、異厚部（未シール箇所）１１ｃは、図６に断面図で例示するように、金属ロール９に設けた横シール刃９ａの凸部９ｂによる、弾性材料１０ａの押込み変形に伴って図に示すように完全に融着接合されて密閉されることになる。

なお、この発明の方法および充填包装機では、図３に斜視図で示す第１横シール部形成手段１０５と、第２横シール部形成手段１０６とを入れ替えることも可能であり、この場合には、まず、経験則上認められる異厚部１１ｃ位置を融着接合し、しかる後、薄肉部１１ａと厚肉部１１ｂとを融着接合させる。

また、これらのいずれにあっても、筒状の包装用フィルムＦ’は、第１および第２横シール部形成手段１０５、１０６の、連続的に回転駆動される金属ロール８、８’、９、１０によって連続的に走行されるので、生産性を大きく高めて、被包装物の漏出のおそれのない確実な融着接合をもたらすことができる。しかも、ともに回転駆動させる金属ロール８、８’、９、１０は、線もしくはそれに近い状態で包装用フィルムＦに接触するので、十分高い接合圧力がもたらされ、横シール部７内に噛み込まれた被包装物や気泡等を押し出すことができる。

１ 自立袋
２ 折返し基端部
３、４ 基端片
５ 側縁部
６ 縦シール部
７ 横シール部
７ａ 第２の横シール部
８、８’、９、１０ 金属ロール
９ａ 横シール刃
９ｂ 凸部
１０ａ 横シール刃
１０ｂ 弾性材料
１１ａ 薄肉部
１１ｂ 厚肉部
１１ｃ 異厚部
１００ 充填包装機
１０１ ガイドロッド
１０２ フィルム折込み治具
１０３ 縦シールロール
１０４ 充填ノズル
１０５ 第１横シール部形成手段
１０６ 第２横シール部形成手段
１０７ 切断手段

Claims (4)

1. 少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具え、重なり枚数の違いによって生じる異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法であって、
   第１段目の横シール部形成手段で、前記包装用フィルムの厚肉部および薄肉部をそれぞれ融着接合させ、
   第２段目の横シール部形成手段で、前記厚肉部と前記薄肉部との境界位置に形成される前記異厚部を部分的に融着接合させることを特徴とする異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法。
2. 少なくともベースフィルム層とシーラント層とを具え、重なり枚数の違いによって生じる異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法であって、
   第１段目の横シール部形成手段で、前記包装用フィルムの厚肉部と薄肉部との境界位置に形成される前記異厚部を部分的に融着接合させ、
   第２段目の横シール部形成手段で、前記厚肉部および前記薄肉部をそれぞれ融着接合させることを特徴とする異厚部を有する包装用フィルムの横シール方法。
3. 連続的に繰り出される包装用フィルムを、幅方向に折返して側縁どうしを重ね合わせると共に、その折返し基端部中央を幅方向の内側に向けて押し込んで二股状の折込み部を形成する折込み形成部と、
   前記折込み部形成後、重ね合わされた前記包装用フィルムの側縁どうしを長手方向にヒートシールして筒状体とする縦シール部形成部と、
   前記筒状体への被包装物の充填と共に、該筒状体の幅方向にヒートシールする横シール部形成部とを備える充填包装機であって、
   前記横シール部形成部が、
   前記筒状体の、前記折込み部の位置の厚肉部とその他の薄肉部の両者をそれぞれ融着接合させる一対の金属材料のヒートシールロールを持つ第１段目の横シール部形成手段と、
   前記厚肉部と薄肉部との境界部分を部分的に融着接合させる、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料で、他方が金属材料の一対のヒートシールロールを持つ第２段目の横シール部形成手段と、
   を有することを特徴とする充填包装機。
4. 連続的に繰り出される包装用フィルムを、幅方向に折返して側縁どうしを重ね合わせると共に、その折返し基端部中央を幅方向の内側に向けて押し込んで二股状の折込み部を形成する折込み形成部と、
   前記折込み部形成後、重ね合わされた前記包装用フィルムの側縁どうしを長手方向にヒートシールして筒状体とする縦シール部形成部と、
   前記筒状体への被包装物の充填と共に、該筒状体の幅方向にヒートシールする横シール部形成部とを備える充填包装機であって、
   前記横シール部形成部が、
   前記筒状体の、前記折込み部の位置の厚肉部とその他の薄肉部との境界部分を部分的に融着接合させる、一方の表面が金属よりも軟質の弾性材料で、他方が金属材料の一対のヒートシールロールを持つ第１段目の横シール部形成手段と、
   前記厚肉部と前記薄肉部の両者をそれぞれ融着接合させる一対の金属材料のヒートシールロールを持つ第２段目の横シール部形成手段と、
   を有することを特徴とする充填包装機。

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