JP2022160833A - パウチの充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パウチの充填、密封においてパウチ内部のデッドスペースを小さくして、パウチのサイズを小さくすることが可能な、パウチの充填方法の提供を課題とする。【解決手段】プラスチックフィルムを基材として、シーラント層を有する積層体から構成されるパウチの、流動性を有する内容物の自動充填機による充填において、パウチは、２枚の積層体のシーラント層同士を対向させて重ね、上辺の充填口を除く胴部の周縁部をシールして、内部に内容物の充填が可能に製袋されており、内容物の充填に際しては、パウチ胴部の中央部を両側端部から治具で押して、パウチ胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で、前記充填口から所定の充填を行った後、前記充填口をシールしてパウチを密封し、パウチ内部の液面から上のデッドスペースを小さくすることを特徴とする、パウチの充填方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、包装材料のひとつであるパウチの充填方法に関するものである。特にプラスチックフィルムを基材とする、パウチと呼ばれる包装材料において、内容物の充填及びそのあとのシール、密封に関してデッドスペースを削減して、サイズを小さくすることが可能なパウチの充填方法に関するものである。

包装材料の一種であるパウチは、プラスチックフィルムを基材とする単層または積層体から構成されるものが広く普及しており、さまざまな形態のものが、幅広い用途に用いられており、現代の人々の生活にとっては不可欠なものとなっている。

パウチは、一般にプラスチックフィルムが耐水性を有することから、例えば液体用の容器としても用いられ、飲料のほかレトルト食品などの食品分野でも広く用いられているほか、日用品やトイレタリーの分野でも、さまざまな商品がスーパーマーケットやドラッグストア、コンビニエンスストアの商品棚をにぎわしている。

パウチの利点は、缶や瓶などの容器に比べて、価格が安いことや、さまざまな要求品質に対してきめ細かい材料設計で対応できる点、あるいは内容物充填前、及び流通や保管においても軽量で省スペースであることが挙げられる。またパウチは、廃棄物を減らすという観点からも環境適応型の包装材料であるといえる。

またパウチの外側から見える層への高精細の印刷によって、商品のイメージアップを図ることができ、内容物に関する必要な情報を表示することが可能であり、さらにバーコードの印刷などは、商品の流通や在庫管理、マーケティング情報の源泉ともなっている。

パウチの中には、自立性を持たせたものも商品化されており、一般にスタンディングパウチと呼ばれている。自立性を有することにより商品の展示、陳列などに利点を有するほか、電子レンジによる加熱調理などにおいては、庫内で自立させたままの調理が可能になるなどの利点をする。そのほかにもたとえば、パウチからの内容物の取り出しにおいても利便性を有する。

あるいは口栓をつけて、繰り返しの開閉、取り出しを可能にしたパウチも利便性が高く、液体、ゼリー状、ペースト状の、例えば食品や調味料などの包装材料としても商品化され、広く用いられている。

一般にパウチは、プラスチックフィルムを基材として、少なくともシーラント層を有する積層体を、シーラント層同士を対向させて重ね、縁辺をシールして製袋する方法がとられる。内容物の充填は、未シール部として残した充填口から、ノズルを用いるなどして充填を行った後、充填口をシールしてパウチを密封する方法がとられる。

パウチに内容物を充填して商品化しようとすれば、自動充填機を用いて生産性良く充填し量産することが一般的であるが、充填口のシールの際には、内容物がパウチの充填口いっぱいまで充填されていたのでは、シールが不安定となり、生産性において不十分であり、品質面でも内容物がシール部分に付着するなどして、シール不良を引き起こす恐れがあった。

そこで、パウチの容量に対して充填量をある程度少なくして、内容物の充填口のシール
部への液はねや、付着によるシール不良を防止することが行われてきた。これはすなわち、パウチ内にデッドスペースを作ることが避けられず、包装材料も余分に使うことになり、加えて包装形態も大きくなることから、保管や輸送の効率が悪くなる問題を抱えていた。

図１は、一般的なパウチの充填方法を説明するための斜視（一部透視）模式図である。ここに示すパウチ（１００）は、略矩形の形状であって、上辺の片側の隅に口栓（４）を有する。また、上辺の充填口（１０）を除く、胴部の周縁をシール部（１）で囲まれて、内部に液体の内容物（５）が充填された状態である。

またここに示す例のパウチ（１００）は胴部下部（３）において底フィルム（２）を前側胴部（８）と後ろ側の胴部（９）の間に挟んでシールして構成され、自立性を有するスタンディングパウチと呼ばれるものである。

内容物（５）はパウチ（１００）内部において、液面（６）より下に充填されており、液面から上はデッドスペース（７）となっている。すなわち、充填量をパウチ（１００）の容量に対して、ある程度少なくして、内容物（５）の液はねや付着によるシール不良を防止することに必要なスペースである。

図１に示す例から見て取れるように、液面（６）は幅方向に長く伸びた紡錘形をしており、その奥行きは底フィルム（２）に比べて小さく、したがって所定の内容物（５）を充填しようとすれば、液面（６）は高くなってしまい、そこにデッドスペース（７）が加わって、パウチ（１００）の高さは、より高いものとなっている。

特許文献１には、飲料用の軟包材容器及びその容器に於ける充填方法として、容易かつ速やかに充填を行うことを目的として、パウチにガセットを形成するとともに、充填をパウチの側方から行う方法が提案されているが、この方法ではパウチの材料が多く必要になるうえ、側方からの充填、シールに対応する専用の充填機が必要になるなど、実用化に向けては弊害も目立つものであった。

特開平１０－１５７７４２号公報

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、パウチの充填、密封においてパウチ内部のデッドスペースを小さくして、パウチのサイズを小さくすることが可能な、パウチの充填方法の提供を課題とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
プラスチックフィルムを基材として、シーラント層を有する積層体から構成されるパウチの、流動性を有する内容物の自動充填機による充填において、
パウチは、２枚の積層体のシーラント層同士を対向させて重ね、上辺の充填口を除く胴部の周縁部をシールして、前側胴部と後ろ側胴部の間に内容物の充填が可能に製袋されており、
内容物の充填に際しては、パウチ胴部の中央部を両側端部から治具で押して、パウチ胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で、前記充填口から所定の充填を行った後、前記充填口をシールしてパウチを密封し、
パウチ内部の液面から上のデッドスペースを小さくすることを特徴とする、パウチの充填方法である。

また、請求項２に記載の発明は、
前記パウチは、胴部下部において底フィルムを前側と後ろ側の胴部の間に挟んでシールして構成されるスタンディングパウチであることを特徴とする、請求項１に記載のパウチの充填方法である。

また、請求項３に記載の発明は、
前記２枚の積層体は、１枚の積層体を、シーラント層を内側にして折りたたんだものであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパウチの充填方法である。

また、請求項４に記載の発明は、
前記充填口をシールしてパウチを密封する際には、充填された内容物の液面と、パウチ上辺の充填口との間の高さで、パウチの両側部をチャッキングして左右に引き、上辺の充填口を閉じてシールすることを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれかに記載のパウチの充填方法である。

本発明によれば、パウチの充填、密封において、パウチ内部のデッドスペースを小さくして、パウチのサイズを小さくすることが可能な、パウチの充填方法の提供が可能である。

すなわち、流動性を有する内容物の充填に際して、パウチ胴部の中央部を両側部のシール部から治具で押して、パウチ胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で、充填口から所定の充填を行った後、充填口をシールしてパウチを密封する方法をとることによって、胴部に厚みを持たせた状態で充填を行なう事が可能となり、その容量を大きくすることができる。その結果内容物を所定量充填した時に、その液面の高さを低くすることができる。

したがって、パウチの形態を維持して、充填口をシールするために必要な積層体のみを残して、液面から上のデッドスペースを小さくすることが可能になる。すなわち、パウチを構成する積層体の使用量を少なくすることが可能で、パウチを小さくすることができる結果、輸送効率も上がり、環境にも配慮した製品とすることができる。

特に請求項２に記載の発明によれば、パウチは、胴部下部において底フィルムを前側と後ろ側の胴部の間に挟んでシールして構成されるスタンディングパウチであることによって、自立性を有する。

自立性を有することにより商品の展示、陳列などに利点を有するほか、電子レンジによる加熱調理などにおいては、庫内で自立させたままの調理が可能になるなどの利点をする。そのほかにもたとえば、パウチからの内容物の取り出しにおいても利便性を有する。

特に請求項３に記載の発明によれば、２枚の積層体は、１枚の積層体を、シーラント層を内側にして折りたたんだものであることによって、シール箇所を１か所少なくすることができ、省資源化にも効果的である。

特に請求項４に記載の発明によれば、充填口をシールしてパウチを密封する際には、充填された内容物の液面と、パウチ上辺の充填口との間の高さで、パウチの両側部をチャッキングして左右に引き、上辺の充填口を閉じてシールすることによって、内容物の液面の
高さを変化させることなく、デッドスペースを少なくした状態で、安定したシール、密封を行うことが可能である

図１は、一般的なパウチの充填方法を説明するための斜視（一部透視）模式図である。 図２は、本発明によるパウチの充填方法の一実施例を説明するための、斜視（一部透視）模式図である。 図３は、本発明によるパウチの充填方法の一実施例において、充填後に充填口をシールした状態を説明するための斜視（一部透視）模式図である。 図４は、本発明によるパウチの充填方法の一実施例において、充填が完了した状態とその効果を説明するための、斜視（一部透視）模式図である。

以下、本発明を図２～図４を参照しながら、更に詳しい説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって特定されるものである。

図２は、本発明によるパウチの充填方法の一実施例を説明するための、斜視（一部透視）模式図である。

本発明は、プラスチックフィルムを基材として、シーラント層を有する積層体から構成されるパウチ（１００）の、自動充填機によるパウチ（１００）の充填方法である。

本発明による充填方法を適用するパウチ（１００）は、シーラント層を備えるプラスチックフィルムからなる。すなわち、基材としてプラスチックフィルムを用い、シーラント層を有する積層体からなるものである。そのほか積層体には、例えば内容物（５）の保存性の向上などを目的としたガスバリア層など、必要な機能を有する層を含むことができる。

プラスチックフィルムは、高分子樹脂組成物からなるフィルムであって、たとえばポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド（ナイロン－６、ナイロン－６６等）、ポリイミドなどが使用でき、パウチ（１００）の用途に応じて適宜選択される。

特にポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートをプラスチックフィルムとする場合は、フィルム強度と価格においてより好ましい。そのほか積層体中に延伸ポリアミドフィルムを用いる場合には、積層体に突き刺しに対する強靭性や、衝撃に対する強靭性を付与することができる。

またプラスチックフィルムは、接着剤層を介して他の層と積層して積層体とすることができる。積層体の層構成やその材料構成、厚さなどは、パウチ（１００）に対する要求品質に応じて適宜設計することができる。

パウチ（１００）は、２枚の積層体のシーラント層同士を対向させて重ね、上辺の充填口（１０）を除く胴部の周縁部をシールして、前側胴部（８）、及び後ろ側胴部（９）に挟まれた内部に、内容物（５）の充填が可能に製袋されている。

このとき、２枚の積層体は、１枚の積層体を、シーラント層を内側にして折りたたんだ
ものとすることもできる。この場合には、シール箇所を１か所少なくすることができ、省資源化にも効果的である。

図２に示す例のパウチ（１００）は、図１に示す例と同様に略矩形の形状であって、口栓（４）を有する。また、胴部の周縁を上辺の充填口（１０）を除いて、シール部（１）で囲まれて内部に内容物が充填された状態である。

またここに示す例においては、パウチ（１００）は胴部下部（３）において底フィルム（２）を、前側胴部（８）と後ろ側胴部（９）の間に拡張可能に挟んでシールして構成され、自立性を有するスタンディングパウチと呼ばれるものである。

パウチ（１００）の自立は、内容物（５）が充填されたときにその自重で、底フィルム（２）が図２で示す状態に拡張し、舟形の底面を形成することによって可能になるものである。

本発明によるパウチ（１００）の充填方法は、パウチ（１００）の充填、密封においてパウチ（１００）内部の液面（１１）から上のデッドスペース（７）を小さくすることによって、パウチ（１００）のサイズを小さくすることが可能な、パウチの充填方法を提供するものである。

すなわち、内容物（５）の充填に際して、パウチ（１００）胴部の中央部を両側端部から治具（２０）で矢印方向に押して、パウチ（１００）胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で収納可能な体積を増加させ、充填口（１０）から所定の充填を行った後、充填口（１０）をシールしてパウチ（１００）を密封するものである。図２に示す例において、両側端部は、シール部（１）となっている。

図２から見て取れるように、内容物（５）の充填に際して、パウチ（１００）胴部の両側端部の中央部を治具（２０）で矢印方向に押すことによって、パウチ（１００）胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態にすることができる。

これによって液面（１１）は、仮にこのようにして胴部を押すことがない場合、すなわち図１に示す紡錘形の液面（６）に比べて、矢印（１２）の方向に下方に移動して、かつ円形に近い液面（１１）とする効果がある。

このように、液面（１１）が下がることによって、デッドスペース（７）とした部分は縦方向に長くなり、そこにパウチ（１００）の高さを低くすることのできる余地が生じる。したがって、本発明の課題である、パウチ（１００）のサイズを小さくすることが可能になる。

図３は、本発明によるパウチの充填方法の一実施例において、充填後に充填口をシールした状態を説明するための斜視（一部透視）模式図である。

本発明によるパウチの充填方法は、内容物（５）の充填に際しては、パウチ胴部の中央部を両側端部から治具（２０）で押して、パウチ胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で、充填口（１０）から所定の量の充填を行った後、充填口（１０）をシールしてパウチ（１００）を密封し、パウチ内部の液面から上のデッドスペース（７）を小さくすることが可能であることを特徴とする。

図３に示す例においては、内容物（５）は所定の量の充填が完了しており、充填口はシール部（１３）によって密封されている状態である。このシールに際しては、充填された
内容物（５）の液面と、パウチ上辺の充填口（１０）との間の高さで、パウチ（１００）の両側部をチャック（２１）でチャッキングして左右に引き、上辺の充填口（１０）を閉じてシールした例である。

上辺の充填口（１０）をチャッキングによって閉じてシールすることによって、内容物の液面（１１）の高さを変化させることなく、安定したシール、密封を行うことが可能である。なおこの時、治具（２０）はパウチ（１００）胴部の中央部を矢印方向に押したままである。

すなわち、本発明によるパウチ（１００）の充填方法によれば、パウチ（１００）胴部の中央部を両側部のシール部（１）から治具（２０）で押して、パウチ（１００）胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で、充填口（１０）から所定の充填を行った後、充填口（１０）をシール部（１３）でシールしてパウチ（１００）を密封することができる。

したがって、パウチ（１００）の胴部に厚みを持たせた状態で充填を行なう事が可能となり、その収納可能な容量を大きくすることができる。その結果内容物（５）を所定量充填した時に、その液面（１１）の高さを低くすることができる。

充填口（１０）のシールを安定して行うためには、液面（１１）からシール部（１３）までのデッドスペース（７）は一定の高さが必要であり、これは図３中デッドスペース（７）で示されるが、液面（１１）が下がった分、パウチ（１００）の高さは、元のパウチ（１００）の高さ（１５）から矢印（１４）相当分低くすることができ、より小さなサイズのパウチ（１００）とすることができる。

したがって、パウチ（１００）を構成する積層体の使用量を少なくすることが可能で、パウチ（１００）を小さくすることができる結果、材料が少なくなることによる直接的費用削減のほか、在庫の効率や輸送効率も上がり、環境にも配慮した製品とすることができる。

図４は、本発明によるパウチの充填方法の一実施例において、充填が完了した状態とその効果を説明するための、斜視（一部透視）模式図である。

前述のように、本発明によるパウチに充填方法によれば、パウチ（１００）の高さを元のパウチの高さ（１５）から、図中矢印（１４）の分だけ低くして、より小さなサイズのパウチ（１００）とすることができる。

上辺の充填口（１０）のシールをしたのち、チャック（２１）によるチャッキング及び治具（２０）の押し付けを解除することによって、内容物の液面（１１）はパウチ（１００）内で上昇する。したがってデッドスペース（７）の縦方向の長さは小さくなり、その体積も小さくすることができる。

すなわち、本発明によるパウチの充填方法によれば、所定の量の内容物（５）の充填を可能にして、かつデッドスペース（７）も少なくすることが可能である。

このようにして、本発明によれば、パウチの充填、密封においてパウチ内部のデッドスペースを小さくして、パウチのサイズを小さくすることが可能な、パウチの充填方法の提供が可能である。

１・・・シール部
２・・・底フィルム
３・・・胴部下部
４・・・口栓
５・・・内容物
６・・・液面
７・・・デッドスペース
８・・・前側胴部
９・・・後ろ側胴部
１０・・・充填口
１１・・・液面
１２・・・矢印
１３・・・シール部
１４・・・矢印
１５・・・元のパウチの高さ
２０・・・治具
２１・・・チャック
１００・・・パウチ

Claims (4)

1. プラスチックフィルムを基材として、シーラント層を有する積層体から構成されるパウチの、流動性を有する内容物の自動充填機による充填において、
   パウチは、２枚の積層体のシーラント層同士を対向させて重ね、上辺の充填口を除く胴部の周縁部をシールして、前側胴部と後ろ側胴部の間に内容物の充填が可能に製袋されており、
   内容物の充填に際しては、パウチ胴部の中央部を両側端部から治具で押して、パウチ胴部の水平断面を円形に膨らませて断面積を大きくした状態で、前記充填口から所定の充填を行った後、前記充填口をシールしてパウチを密封し、
   パウチ内部の液面から上のデッドスペースを小さくすることを特徴とする、パウチの充填方法。
2. 前記パウチは、胴部下部において底フィルムを前側と後ろ側の胴部の間に挟んでシールして構成されるスタンディングパウチであることを特徴とする、請求項１に記載のパウチの充填方法。
3. 前記２枚の積層体は、１枚の積層体を、シーラント層を内側にして折りたたんだものであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパウチの充填方法。
4. 前記充填口をシールしてパウチを密封する際には、充填された内容物の液面と、パウチ上辺の充填口との間の高さで、パウチの両側部をチャッキングして左右に引き、上辺の充填口を閉じてシールすることを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれかに記載のパウチの充填方法。

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