JP2021165167A - フィルム包装袋とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム包装袋の横シール部の信頼性を確保しつつ、横シール部の張り出しを抑える。【解決手段】フィルム包装袋１は、内部空間を有する袋状のフィルム２と、フィルム２の互いに対向する辺に形成された一対の横シール部３と、を有している。一対の横シール部３の両端に位置する合計４つの角部Ｃのうち、少なくとも一つの角部Ｃの近傍に、当該角部Ｃを端部とする横シール部３の上に重なるように折り曲げられた折り曲げ部９が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明はフィルム包装袋に関し、特にフィルム包装袋の構成に関する。

従来から、食品、洗剤などの様々な内容物を収容するフィルム包装袋が知られている。一枚のフィルムを筒状に成形し、縦シール部で両側縁部を接合するとともに、上辺と下辺を横シール部で接合した包装袋はピロー式包装袋と呼ばれる。ピロー式包装袋は構成が単純で、製造コストを抑えることができるため、広く用いられている。ピロー式包装袋は上下の横シール部が固定されているため、上下の横シール部の間の部分が、内容物に応じて、横シール部と垂直な方向に膨らむ。このため、横シール部を正面からみたときに、包装袋は中央がくぼみ、上下の横シール部が張り出す形状となる。横シール部は包装袋の他の部位と比べて硬いため、多数の包装袋を隣接して配置したときに、隣接する包装袋に接触して傷を付けることがある。

特許文献１には、横シール部の張り出しを抑えるため、横シール部を形成する前に包装袋の端部を押し込み、その状態で横シール部を形成する包装袋の製造方法が開示されている。

特開２００１−１８９０８号公報

特許文献１に開示された製造方法によれば、横シール部の張り出しは抑えられるが、包装袋の端部の押し込まれた部分をシールするため、横シール部の信頼性が低下する可能性がある。

本発明は、横シール部の信頼性を確保しつつ、横シール部の張り出しを抑えることのできるフィルム包装袋を提供することを目的とする。

本発明のフィルム包装袋は、内部空間を有する袋状のフィルムと、フィルムの互いに対向する辺に形成された一対の横シール部と、を有している。一対の横シール部の両端に位置する合計４つの角部のうち、少なくとも一つの角部の近傍に、当該角部を端部とする横シール部の上に重なるように折り曲げられた折り曲げ部が形成されている。

本発明によれば、横シール部の信頼性を確保しつつ、横シール部の張り出しを抑えることのできるフィルム包装袋を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフィルム包装袋の斜視図である。 折り曲げ部が形成される前のフィルム包装袋の外形図である。 折り曲げ部が形成されたフィルム包装袋の外形図である。 フィルム包装袋の製造工程を示す概略図である。

図面を参照して本発明のフィルム包装袋１の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るフィルム包装袋１のやや上方からみた斜視図である。図２は折り曲げ部が形成される前のフィルム包装袋１の外形を示しており、図２（ａ）が正面図、図２（ｂ）が側面図（図２（ａ）のＡ−Ａ線からみた側面図）、図２（ｃ）が上面図（図２（ａ）のＢ−Ｂ線からみた上面図）である。図３は折り曲げ部が形成されたフィルム包装袋１の外形を示しており、図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が側面図（図３（ａ）のＡ−Ａ線からみた側面図）、図３（ｃ）が上面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ線からみた上面図）である。図３は折り曲げ部が形成されている点を除き、図２と同じである。Ｘ方向はフィルム包装袋１の幅方向、ないし横シール部３の延びる方向である。Ｙ方向はフィルム包装袋１の高さ方向、ないし縦シール部４の延びる方向である。Ｚ方向は一対の縁部５Ａ，５Ｂと一対の横シール部３Ａ，３Ｂとで形成される平面と垂直な方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交している。

フィルム包装袋１は、内部空間Ｓを有する袋状のフィルム２と、フィルム２の互いに対向する辺７，８に形成された一対の横シール部３（以下、上部横シール部３Ａ、下部横シール部３Ｂという場合がある。また、単に横シール部３という場合がある。）と、１本の縦シール部４と、を有している。すなわち、フィルム包装袋１は、２つの横シール部３と一つの縦シール部４とを備えた、ピロー式のフィルム包装袋である。横シール部３と縦シール部４は熱溶着によって形成されるが、超音波によって形成することもできる。フィルム２はポリプロピレンなどの樹脂で形成される。フィルム包装袋１の内部空間Ｓには液体が収容されているが、内容物は液体に限定されず、固体や、場合によっては気体であってもよい。

フィルム包装袋１はＺ方向からみたときに、概ね矩形形状を有している。上部横シール部３Ａと下部横シール部３Ｂの両端に、合計４つの角部Ｃ１〜Ｃ４（以下、単に角部Ｃという場合がある）が設けられている。フィルム２は、上部横シール部３Ａと下部横シール部３Ｂのそれぞれの同じ側の角部Ｃ１，Ｃ２またはＣ３，Ｃ４を結ぶ互いに対向する一対の縁部５Ａ，５Ｂを有している。縁部５Ａ，５Ｂは概ね、上部横シール部３Ａ及び下部横シール部３Ｂと直交している。また、フィルム２は、一対の縁部５Ａ，５Ｂと一対の横シール部３Ａ，３Ｂとで区画され、互いに対向する一対の面６（以下、第１の面６Ａ、第２の面６Ｂという場合がある）を有している。一対の面６は、フィルム包装袋１の内容物を除去し、フィルム包装袋１を扁平化したときに現れる２つの平面に相当し、一対の縁部５Ａ，５Ｂはこのとき２つの面６Ａ，６Ｂを仕切る境界線に相当する。フィルム包装袋１には内容物である液体が充填されているため、第１の面６Ａと第２の面６Ｂは、液体を介して互いに離隔している。

上部横シール部３Ａはフィルム包装袋１の上辺７に、下部横シール部３Ｂはフィルム包装袋１の下辺８に形成されている。縦シール部４は第１の面６ＡのＸ方向中央部に縦方向（Ｙ方向）に形成されている。縦シール部４は上部横シール部３ＡのＸ方向中央部と下部横シール部３ＢのＸ方向中央部とを接続している。縦シール部４は、筒状に成形された連続フィルムの周縁部同士を接続し、連続フィルムを筒状に成形するために設けられる。

図２を参照すると、フィルム包装袋１の上辺７と下辺８では、上部横シール部３Ａと下部横シール部３Ｂとによって、第１の面６Ａと第２の面６Ｂとが密着している。これに対し、上部横シール部３Ａと下部横シール部３Ｂとの間には他の横シール部が形成されていないため、フィルム包装袋１は液体によってＺ方向に膨らむ。フィルム包装袋１の周長はＹ方向に一定であるため、Ｚ方向からみた幅Ｗ（Ｘ方向寸法）は、フィルム包装袋１のＹ方向の中心で最小となり、上部横シール部３Ａと下部横シール部３Ｂで最大となる。この結果、横シール部３の突起状の端部３Ｃが相対的にＸ方向外方に突き出す。内容物が液体である場合、この傾向は顕著となる。シール部はフィルム２の他の部位と比べ硬いため、このようなフィルム包装袋１を例えば梱包、保管、陳列のために互いに隣接するように配置すると、横シール部３の端部３Ｃが隣接するフィルム包装袋１に当たり、傷を付けたり、場合によりフィルム２を破断させたりすることがある。これを避けるためにフィルム包装袋１同士の間隔をあけたり、間に緩衝材を設けたりするとスペース効率の低下につながる。

図３に示すように、本実施形態では、少なくとも一つの角部Ｃ、本実施形態ではすべての角部Ｃ１〜Ｃ４の近傍に折り曲げ部９が形成されている（なお、図１では視点の関係上、下側の折り曲げ部９は隠れている）。折り曲げ部９は、その折り曲げ部９が形成された角部Ｃを端部とする横シール部３の上に重なるように折り曲げられている。例えば、角部Ｃ１の近傍に形成された折り曲げ部９は、上部横シール部３Ａの上に重なるように折り曲げられている。横シール部３の突起状の端部３Ｃを含む端部領域３Ｄは図２に示す位置から内側に折りたたまれている。横シール部３の端部領域３Ｄは横シール部３の内側領域に沿うように配置され、且つほとんどが折り曲げ部９に覆われている。横シール部３の突起状の端部３Ｃが隣接するフィルム包装袋１に当たる可能性が低減するため、フィルム包装袋１同士を密着して配置することができる。また、フィルム包装袋１が全体としてより矩形に近い形状となるため、スペース効率が向上する。さらに、特許文献１記載された方法と比べると、横シール部３は全幅に渡って第１の面６Ａと第２の面６Ｂとを直接貼り合わせることによって（すなわち、包装袋の端部の押し込まれた部分を横シール部３に巻き込むことなく）形成され、且つ従来の装置を用いることができるため、横シール部３の高い信頼性を確保することができる。

角部Ｃの近傍に、縁部５Ａまたは５ＢをＺ方向に跨いで第１の面６Ａと第２の面６Ｂとを延びる易折り曲げ線１０が形成され、折り曲げ部９は易折り曲げ線１０に沿って内側に折り曲げられている。易折り曲げ線１０は端部領域３Ｄの端部３Ｃと反対側の端部を画定する線でもある。易折り曲げ線１０は、所定の形状の折り曲げ部９が確実に形成されるようにするだけでなく、折り曲げ部９がフィルム２の復元力で元に戻ることを防止または抑制する。易折り曲げ線１０は例えばプレスによって形成されるが、形成方法は限定されない。易折り曲げ線１０を省略することもできる。すなわち、折り曲げ部９を形成する際に、プレス、加熱などの方法で折り曲げ部９の基部を塑性変形させ、折り曲げ部９の姿勢を保持するようにしてもよい。または、接着剤によって、折り曲げ部９を横シール部３に接着してもよい。

折り曲げ部９は、その基部（易折り曲げ線１０）が横シール部３の基部３Ｅと直交するように形成される。この結果、Ｙ方向からみたときに、折り曲げ部９は、横シール部３の基部３Ｅに関し対称な二等辺三角形となる。すなわち、二等辺三角形の底辺（易折り曲げ線１０）が横シール部３の基部３Ｅと直交するとともに、横シール部３（易折り曲げ線１０）が二等辺三角形の底辺の中央を通る。折り曲げ部９の基部１０は少なくとも横シール部３の基部３Ｅと交差していればよいが、これらがなす角度が９０度から離れるに従いフィルム包装袋１の端部３Ｃの張り出しが大きくなるため、直交することが好ましい。

フィルム包装袋１の縁部５Ａ，５Ｂは、第１の面６Ａまたは第２の面６Ｂを下にしてフィルム包装袋１を平坦な面に載置したときに、Ｚ方向からみて概ね直線状に延びていることが望ましい。あるいは、折り曲げ部９の基部が、縁部５Ａ，５ＢのＹ方向の中央部よりもＸ方向内側に位置するように、すなわちフィルム包装袋１の幅ＷがＹ方向の中央部で最大となるようにしてもよい。そのためには、折り曲げ部９の基部１０の位置、すなわち、折り曲げ部９の大きさ、ないし基部１０から基部１０と対向する頂点までの距離Ｄが重要となる。距離Ｄが小さい場合、十分なサイズの折り曲げ部９が形成されず、端部３Ｃの張り出しを抑えることができない。好適な距離Ｄは内容物の量、すなわちフィルム包装袋１の膨らみの程度に依存するため、内容物の量によって最適化することが好ましい。具体的には、フィルム包装袋１の膨らみが大きい場合、距離Ｄは大きいことが好ましく、フィルム包装袋１の膨らみが小さい場合、距離Ｄは小さくてよい。

角部Ｃが隣接するフィルム包装袋１に当たることを防止するためには、最低１つの角部Ｃに折り曲げ部９を設ければよい。しかし、スペース効率の向上を図るためには、少なくとも一方の縁部５Ａ，５Ｂをほぼ直線状とするか、または少なくとも一方の縁部５Ａ，５ＢのＹ方向中央部が外側に張り出すようにすることが望ましい。そのためには、一方の縁部５Ａ，５Ｂの両端の角部Ｃに折り曲げ部９が形成されていることが好ましく、両方の縁部５Ａ，５Ｂの両端の角部Ｃに折り曲げ部９が形成されていることがさらに好ましい。折り曲げ部９が大きすぎると、フィルム２の反発力が大きくなり、折り曲げ部９の姿勢を保持することが困難となる。また、充填可能な内容物の量が減少することや、中央部の膨らみが大きくなりすぎることも考えられる。従って、折り曲げ部９の大きさは適正な範囲にすることが好ましく、上述のようにフィルム包装袋１を載置したときに、縁部５Ａ，５Ｂがほぼ直線状、または縁部５Ａ，５ＢのＹ方向中央部が折り曲げ部９の形成後の角部Ｃに対してわずかにＸ方向外方または内方にずれる程度とすることが好ましい。

次に、図４を参照して、縦型充填包装機を用いたフィルム包装袋１の製造方法を説明する。図４（ａ１）〜（ｈ１）はＸ方向からみたフィルム包装袋１の側方図であり、図４（ａ２）〜（ｈ２）はＺ方向からみたフィルム包装袋１の正面図である、図４（ａ２）〜（ｈ２）はそれぞれ、図４（ａ１）〜（ｈ１）に対応している。以下の説明では、図４（ａ１），（ａ２）、図４（ｂ１），（ｂ２）等をそれぞれ総括的に、図４（ａ）、図４（ｂ）等と呼ぶ。図中、極太線と黒丸は切断される前の横シール部３を示し、太線と黒半丸は切断されて上下に分割された横シール部３を示す。

縦型充填包装機は、シート状フィルムの周縁部５Ａ，５Ｂ同士を重ね合わせて概ね扁平なチューブ状フィルムを形成するための製袋ガイド（図示せず）を備えている。製袋ガイドの下方には、扁平なチューブ形状に成形されたフィルムに縦シール部４を形成する縦シール装置（図示せず）が配置されている。以下、縦シール部４が形成され、扁平なチューブ状に成形されたフィルムをチューブ状フィルム１１という。縦型充填包装機には、チューブ状フィルム１１をＹ方向下方に移送するためのガイドローラ（図示せず）が複数個所に設けられている。縦シール装置の下方には一対のシゴキローラ１２が設けられている。一対のシゴキローラ１２はチューブ状フィルム１１を挟んで対向配置されており、駆動機構によって、チューブ状フィルム１１に対して進退可能である。一対のシゴキローラ１２は、チューブ状フィルム１１をＸ方向の全幅にわたって挟み込み、チューブ状フィルム１１をＹ方向に区画する。チューブ状フィルム１１内に製品を投入する投入パイプ（図示せず）は、製袋ガイドの上方から製袋ガイドの内側を通ってシゴキローラ１２の直上までＹ方向に延在している。シゴキローラ１２のＹ方向下方には横シール装置１３が配置されている。横シール装置１３はチューブ状フィルム１１のＸ方向の全幅に渡って熱溶着を行うことで、チューブ状フィルム１１に横シール部３を形成する。横シール装置１３は、チューブ状フィルム１１の全幅を超える長さを持った一対の金属製ブロックを備える。一対のブロックは、チューブ状フィルム１１を挟んで対向配置され、駆動機構によって、チューブ状フィルム１１に対して進退可能である。横シール装置１３のＹ方向下方には切断装置１４が配置されている。切断装置１４はチューブ状フィルム１１の全幅を超える長さを持った一対の金属製ブロックを備える。一対のブロックはチューブ状フィルム１１を挟んで対向配置されており、駆動機構によって、チューブ状フィルム１１に対して進退可能である。

次に、上述したフィルム包装袋１の製造方法を説明する。フィルム包装袋１は、折り曲げ部９のないフィルム包装袋１を一般的な手順により製造し、その後折り曲げ部９を形成することによって製造される。すなわち、図２に示すフィルム包装袋１を製造した後に、図３に示す折り曲げ部９を形成する。

まず、図４（ａ）に示すように、チューブ状フィルム１１を一対のシゴキローラ１２の間に通す。チューブ状フィルム１１の下部にはすでに下部横シール部３Ｂ（先行するフィルム包装袋においては上部横シール部３Ａ）が形成されており、下部横シール部３Ｂの下に先行するフィルム包装袋１（図には１Ａとして表示している）が形成されている。一対のシゴキローラ１２は開かれ、投入パイプによって液体Ｌが充填される。所定量の液体Ｌが充填されると、図４（ｂ）に示すようにシゴキローラ１２を閉じ、シゴキローラ１２の下方領域を、投入パイプから供給される液体Ｌから分離する。次に、図４（ｃ）に示すように、シゴキローラ１２をチューブ状フィルム１１に当接させながら、チューブ状フィルム１１をＹ方向下方に搬送する。これによって、シゴキローラ１２の下方に液体Ｌがほとんど存在しない扁平部Ｆが形成される。扁平部Ｆが横シール装置１３の側方に達すると、図４（ｄ）に示すように、チューブ状フィルム１１の送りを停止し、横シール装置１３の一対のブロックをチューブ状フィルム１１に当接させ、チューブ状フィルム１１を加熱する。これにより、上部横シール部３Ａが形成され、未切断のフィルム包装袋１が作成される。次に、先行するフィルム包装袋（図には１Ａとして表示している）の切断を行う。下部横シール部３Ｂ（先行するフィルム包装袋においては上部横シール部３Ａ）が切断装置１４の側方に達したら、チューブ状フィルム１１の送りを停止する。そして、図４（ｅ）に示すように、切断装置１４により、下部横シール部３ＢをＹ方向に二分する位置で切断する。その後、図４（ｆ）、図４（ｇ）に示すように、先行するフィルム包装袋の角部Ｃの折り曲げ処理を行うが、これについては後述する。図４（ｈ）に示すように、先行するフィルム包装袋が縦型充填包装機から完全に除去されると、再びチューブ状フィルム１１をＹ方向下方に搬送する。この結果、フィルム包装袋１は図４（ａ）に示すように、チューブ状フィルム１１の最下部に位置することとなる。以下、このフィルム包装袋１をフィルム包装袋１Ａという。

図４（ｂ）〜４（ｃ）に示すように後続のフィルム包装袋への液体Ｌの充填、横シール部３の形成が行われる間、フィルム包装袋１Ａは待機している。図４（ｅ）に示す切断工程に先立ち、Ｙ方向に可動式の折り曲げ治具１５でフィルム包装袋１の４つの角部Ｃを把持する。その後、上述の方法によってフィルム包装袋１Ａを切断し、図４（ｅ）に示すように上流側のチューブ状フィルム１１から分離する。この際、分離されたフィルム包装袋１Ａは、折り曲げ治具１５によって降下させる。以上の工程によって、内部空間Ｓに内容物が充填され、互いに対向する辺に一対の横シール部３が形成された袋状のフィルム２が作成される。次に、図４（ｆ）に示すように、分離されたフィルム包装袋１Ａの４つの角部Ｃの折り曲げ処理を行う。その後、図４（ｇ）に示すように、折り曲げ治具１５をフィルム包装袋１Ａから分離し、フィルム包装袋１Ａを縦型充填包装機から除去する。以上の動作を繰り返すことで、多数のフィルム包装袋１を連続的に製造することができる。

以上、本発明の一実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されない。例えば、シール形式は、縦シール部４が一方の縁部５Ａまたは５Ｂだけに形成された３方シール、または縦シール部４が両側の縁部５Ａ，５Ｂに形成された４方シールであってもよい。フィルム包装袋１はスタンディング方式（４方シールにおいて底部を変形させて自立可能にしたもの）であってもよい。

さらに、折り曲げ部９は、縦型充填包装機からフィルム包装袋１を取り出してから、別工程で形成してもよい。その場合、専用の治具を用いてもよいし、手作業で実施してもよい。

１，１Ａ フィルム包装袋
２ フィルム
３，３Ａ，３Ｂ 横シール部
５Ａ，５Ｂ 縁部
６Ａ，６Ｂ 第１及び第２の面
９ 折り曲げ部
１０ 易折り曲げ線
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 角部
Ｓ 内部空間

Claims (5)

1. 内部空間を有する袋状のフィルムと、前記フィルムの互いに対向する辺に形成された一対の横シール部と、を有し、
   前記一対の横シール部の両端に位置する合計４つの角部のうち、少なくとも一つの角部の近傍に、当該角部を端部とする前記横シール部の上に重なるように折り曲げられた折り曲げ部が形成されている、フィルム包装袋。
2. 前記フィルムは、互いに対向する一対の縁部と、前記一対の縁部と前記一対の横シール部とで区画され互いに対向する一対の面と、を有し、前記一対の面は前記フィルムの内容物によって互いに離隔しており、
   前記少なくとも一つの角部の近傍に、前記縁部を跨いで前記一対の面を延びる易折り曲げ線が形成され、前記折り曲げ部は前記易折り曲げ線に沿って折り曲げられている、請求項１に記載のフィルム包装袋。
3. 少なくとも一方の前記縁部の両端の角部に前記折り曲げ部が形成され、前記縁部は、前記一対の縁部と前記一対の横シール部とで画定される平面と垂直な方向からみて概ね直線状に延びている、請求項１または２に記載のフィルム包装袋。
4. 前記折り曲げ部は前記横シール部に接着されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルム包装袋。
5. 内部空間に内容物が充填され、互いに対向する辺に一対の横シール部が形成された袋状のフィルムを作成することと、
   前記一対の横シール部の両端に位置する合計４つの角部のうち、少なくとも一つの角部の近傍に、当該角部を端部とする前記横シール部の上に重なるように折り曲げられた折り曲げ部を形成すること、とを有するフィルム包装袋の製造方法。

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