JP3329860B2 - ヒートシールロール - Google Patents

ヒートシールロール

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JP3329860B2 JP31040592A JP31040592A JP3329860B2 JP 3329860 B2 JP3329860 B2 JP 3329860B2 JP 31040592 A JP31040592 A JP 31040592A JP 31040592 A JP31040592 A JP 31040592A JP 3329860 B2 JP3329860 B2 JP 3329860B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多くは合成樹脂材料
からなる包装袋、とくには易開封性の包装袋の製造に用
いるヒートシールロールに関するものであり、とくに
は、加熱された液体材料をそのまま充填して包装した包
装袋の、水その他の冷媒による冷却を可能ならしめるも
のである。
【０００２】
【従来の技術】紙、延伸プラスチックフィルム、金属箔
などの基材フィルム層と、熱融着樹脂層とを具える積層
フィルムをヒートシールしてなる包装袋は、薬品、食
品、スープ、調味料などの包装用として広く一般に使用
されるに至っており、かかる包装袋の開封を容易ならし
めるべく提案されている従来技術としては、たとえば、
出願人が先に、特開平３−43360 号に開示したものがあ
る。
【０００３】この易開封性包装袋は、少なくとも一のヒ
ートシール辺の、被包装物収納スペースと隣接する領域
を、表裏両側の基材フィルム層が熱溶融樹脂層の介在下
で融着した帯状融着部とし、この帯状融着部の幅を0.3
〜３mmの範囲とする一方、帯状融着部から包装袋の辺縁
までの外側領域の全体を凹凸シール部とし、この凹凸シ
ール部の各凹凸の、底部および頂部の少なくとも一方
で、表裏両側の基材フィルム層間から熱溶融樹脂層をほ
とんどもしくは完全に除去したものである。
【０００４】このような易開封性包装袋によれば、帯状
融着部の作用下で、必要にして十分なヒートシール強度
を確保する一方、凹凸シール部によって、二軸延伸プラ
スチックフィルムとすることができる基材フィルム層に
歪を残留させて、その基材フィルム層の引裂抵抗を低減
させ、併せて、凹凸シール部の各凹凸の、好ましくは、
底部および頂部の双方で、表裏両側の基材フィルム層間
から熱溶融樹脂層をほとんどもしくは完全に除去して熱
溶融樹脂層による引裂抵抗の増加のおそれを取除くこと
によって、その凹凸シール部での袋の引裂きの開始およ
び伝播を容易かつ円滑にするとともに、伝播した引裂き
の、帯状融着部への通過、ひいては、包装袋の開封を、
選択された帯状融着部の幅の故に、これもまた容易かつ
円滑ならしめることができ、しかも、引裂きの進行方向
を十分にコントロールすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、粘稠物質を含む液体材料を、上述したような包装
袋をもって包装するに先だって、液体材料の殺菌、粘度
調整などを目的として加熱することがしばしば行われて
おり、かかる場合には、加熱状態の液体材料の充填包装
の終了後、破袋防止を目的として、出荷前にその液体材
料を冷却することが一般的であるところ、前記包装袋に
よって包装した加熱液体材料を冷却するために、その包
装袋を水その他の冷却液に浸漬した場合には、凹凸シー
ル部の、とくには熱溶融樹脂層のほとんどもしくは全部
を除去されて、基材フィルム層が実質的な非融着状態に
ある部分にその冷却液が浸入し易く、しかも、一旦浸入
した冷却液をそこから完全に排除することが甚だ困難で
あるため、その冷却を終えた包装袋をダンボールその他
の容器に詰めて出荷すると、凹凸シール部に浸入した冷
却液が搬送の途中で滲出して、それが他の包装袋を汚損
することがあり、また、凹凸シール部に残存する冷却液
がカビの発生を促すことになるなどの問題があった。
【０００６】この発明は、従来技術の有するかかる問題
点を解決することを課題として検討した結果なされたも
のであり、この発明の目的は従来技術の利点はそのまま
に、包装袋を水その他の冷却液に浸漬しても、凹凸シー
ル部への冷却液の浸入を十分に防止することができる包
装袋の製造に用いるヒートシールロールを提供するにあ
る。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】 この発明に係る、 自動充
填製袋機に適用して好適なヒートシールロールは、二本
で一対をなす回転ロールのそれぞれに、周方向に連続す
るフランジ状のヒートシール刃もしくは、軸線方向に延
在して周方向に所定の間隔をおくヒートシール刃を設
け、これらのヒートシール刃に、それらの幅方向で、被
包装物の収納スペースの区画に寄与する、たとえば0.3
〜1.0 mm 幅の平滑部分と、対向するそれぞれが相互に
噛み合う凹凸部分とのそれぞれを隣接させて設けるとも
に、これらのそれぞれの凹凸部分の噛み合い姿勢で、各
凹凸の底および頂の少なくとも一方でのヒートシール刃
クリアランスを零まで低減可能とし、かかる凹凸部分
の、前記平滑部分とは反対側に隣接する位置に、その平
滑部分と同心で、かつ同一半径の、幅が 1.0 mm以下の
狭幅平滑部分を設けたものである。
【０００９】
【作用】このヒートシールロールをもって製袋した包装
袋によれば、従来技術の場合と同様に、被包装物収納ス
ペースに隣接する領域で、表裏両側の基材フィルム層
を、熱溶融樹脂層の介在下で融着した帯状融着部とし、
たとえば、その帯状融着部の幅を0.3mm 以上とすること
により、必要にして十分なヒートシール強度をもたらす
ことができるので、包装袋が、ヒートシール強度の不足
に起因する破袋を生ずるおそれはない。
【００１０】またここでは、帯状融着部から包装袋の外
側に隣接する領域を、凹凸シール部として、たとえば二
軸延伸プラスチックフィルムとすることができる基材フ
ィルム層に歪を残留させることによって、基材フィルム
層それ自身の引裂抵抗を有効に低減させることができ、
また、凹凸シール部の各凹凸の、底部および頂部の少な
くとも一方、好ましくは双方で、表裏両側の基材フィル
ム層間から熱溶融樹脂層をほとんどもしくは完全に除去
することによって、それらの各凹凸位置では、熱溶融樹
脂の存在に起因する引裂抵抗の増加のおそれを十分に取
除くことができるので、各凹凸の、好ましくは底部およ
び頂部を通る袋の引裂きを極めて容易ならしめることが
できる。そして、凹凸シール部の凹凸にこのようにして
一旦発生した引裂きは、引裂外力の継続した作用の下
で、ヒートシール幅方向に近接して隣接する他の凹凸へ
確実かつ円滑に伝播することになる。
【００１１】このようにしてヒートシール幅方向に伝播
した引裂きが帯状融着部に到達した場合には、その帯状
融着部の幅をたとえば 1.0mm以下とすることによって、
その引裂きは、帯状融着部の熱溶融樹脂層が引裂抵抗を
増加させると否とに係わりなく、小さな引裂外力の作用
下で、そこを円滑に通過して被包装物収納スペースに達
することになり、これらのことによって、包装袋の開封
が行われる。
【００１２】ところで、この包装袋では、凹凸シール部
のさらに外側に隣接させて、好ましくは、そこからヒー
トシール辺縁に至る、幅が1.0mm以下の狭幅帯状融着部
を設けることによって、加熱された液体材料を充填包装
後の包装袋を、水その他の冷却液に浸漬等することによ
って冷却する場合に、その冷却液の、凹凸シール部内へ
の浸入を、狭幅帯状融着部によって確実に防止すること
ができ、従って、凹凸シール部内へ浸入した冷却液の不
測の滲出および、その冷却液の残存に起因するカビの発
生をほぼ完全に阻止することができる。
【００１３】しかもここでは、狭幅帯状融着部の幅を
1.0 mm以下としていることから、ここでもまた、そこに
存在する熱溶融樹脂層が包装袋の開封の妨げとなること
はなく、凹凸シール部の作用下で、その開封を、従来の
包装袋とほぼ同様に容易かつ円滑に行うことができる。
【００１４】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１はこの発明に係るヒートシールロールを適
用して製袋した包装袋の一実施例を示す図であり、この
例の包装袋は、基材フィルム層の一例としての二軸延伸
フィルム層１に、熱溶融樹脂層２を、押出し、接着など
によって積層してなる長尺の積層フィルム３を、その幅
方向の中央部で二つ折りにし、そして、相互に重ね合わ
せた遊端部分を、所定の幅をもってその長さ方向にヒー
トシールすることにて縦シール部４を形成するととも
に、長さ方向に所定の間隔をおいた位置で、折り畳み積
層フィルムの全幅にわたって幅方向のヒートシールを施
して横シール部５を形成することにより構成されてお
り、かかる包装袋は、横シール部５の幅方向中央位置か
ら切断することによって一袋づつに分離される。
【００１５】ところで、ここに示す包装袋においては、
それの縦横のそれぞれのシール部４，５に、被包装物収
納スペース６に隣接して位置し、表裏両側の二軸延伸フ
ィルム層１が、熱溶融樹脂層２の介在下で融着する、た
とえば0.3 〜1.0 mm幅の帯状融着部4a, 5aと、一袋づつ
に分離された包装袋でみたときに、その帯状融着部4a,
5aの外側に隣接して位置し、それぞれのシール部４，５
の表面側および裏面側のそれぞれの方向へ円錐状、角錐
状その他の形状にて順次に突出する凹凸シール部4b, 5b
とをそれぞれ設け、この凹凸シール部4b, 5bにおいて
は、それの各凹凸の、底部および頂部の少なくとも一
方、ここでは図１(C) に拡大断面図で示すように頂部
で、表裏両側の二軸延伸フィルム層間から熱溶融樹脂成
分をほとんどもしくは完全に除去する。
【００１６】なお、熱溶融樹脂成分のこのような除去
は、相互に噛み合うヒートシール刃の、表面凹凸形状お
よび噛み合いクリアランスを選択することにて行うこと
ができる。
【００１７】そしてさらに、この包装袋では、凹凸シー
ル部4b, 5bのさらに外側に隣接して、好ましくはヒート
シール辺縁に至る領域に、二軸延伸フィルム層１が、熱
溶融樹脂層２を介して熱溶着した、幅が 1.0 mm以下の
狭幅帯状融着部4c, 5cを設ける。ここで、狭幅帯状融着
部4c, 5cの幅を 1.0 mm以下とするのは、前述したよう
に、そこに存在する熱溶融樹脂層２が凹凸シール部4b,
5bの易開封作用を妨げるのを防止するためであり、上記
幅以下とした場合には、袋の引裂きを十分容易に、かつ
円滑に行い得ることが確認されている。
【００１８】ちなみに、狭幅帯状融着部4c, 5cと、所要
の引裂開始力との関係は表１に示す通りとなる。
【表１】
【００１９】以上のように構成の包装袋によれば、縦横
シール部４，５の、それぞれの凹凸シール部4b, 5bで、
延伸フィルム層１に歪が残留することになって、その延
伸フィルム層１の引裂抵抗が大きく低下することに加
え、凹凸シール部4b, 5bの各凹凸の、底部および頂部の
少なくとも一方には、引裂抵抗の増加をもたらす熱融着
樹脂成分が、ほとんどもしくは全く存在しないことか
ら、包装袋の引裂きの開始が、狭幅帯状融着部4c, 5cが
存在してもなお、凹凸シール部4b, 5bの任意の個所にて
極めて容易に行われることになる。
【００２０】そして、袋の引裂きがこのようにして一旦
開始された後は、その引裂きは、シール部４，５の幅方
向に相互に近接して位置して、小さい引裂抵抗を有する
凹および凸へ次ぎ次ぎに伝播することになるので、凹凸
シール部内での、シール幅方向への、引裂きの直線的な
伝播が、小さな引裂き外力の作用下で、常に円滑に行わ
れることになる。
【００２１】なおここで、引裂きの、シール幅方向へ
の、容易にして円滑な伝播を確保するためには、凹凸シ
ール部4b, 5bの凹凸の、シール幅方向のピッチを６mm以
下とすることによって、凹部と凸部との水平距離を３mm
以下とすることが好ましい。これはすなわち、手指を用
いた袋の開封では、一般に、所要の引裂力がほぼ250g以
下の場合に、開封が容易であると感じられることが経験
的に認められることに基づくものである。
【００２２】従って、以上のようにして、凹凸シール部
4b, 5bの全幅にわたって引裂きが伝播して、それが帯状
融着部4a, 5aに到達しても、その帯状融着部4a, 5aもま
た1.0mm以下の幅を有することから、引裂きは、小さな
引裂力の作用下で帯状融着部4a, 5aを極めて容易に通過
することができ、これによって包装袋が開封されること
になる。
【００２３】かくして、この包装袋によれば、従来技術
で延べたように、十分小さな引裂力によって、極めて容
易に、かつ円滑に、しかも、所期した通りの方向へ常に
確実に包装袋を開封することができる一方、帯状融着部
4a, 5aの作用下で、所期した通りの破袋強度を確保する
ことができる。
【００２４】図２は、自動充填製袋機の縦シールロール
に、この発明に係るヒートシールロールを適用した例を
示す概略図であり、これは、巻取りロール１１から繰出
された積層フィルム３を、ガイドロール１３, １４に順
次に通過させた後、折畳装置１５によって幅方向に二つ
折りにし、しかる後、二つ折り状態のその積層フィルム
３を、積層フィルム３の引出しロールを兼ねる縦シール
ロール１６および横シールロール１７に順次に通過させ
るものであり、縦シールロール１６では、二本で一対を
なす回転ロール16a のそれぞれに設けたフランジ状のヒ
ートシール刃16b により、積層フィルム３の遊端部分
に、図に斜線部分で示すような縦方向のヒートシールを
施し、また、横シールロール１７では、二本一対の回転
ロール17aに、それらの軸線方向へ延在させて形成され
て、ロール17a の周方向に所定の間隔をおくヒートシー
ル刃17b によりこれも図に斜線部分で示すように、積層
フィルム３の長さ方向に所定の間隔をおく、横方向のヒ
ートシールを施す。
【００２５】ここで、このようにして縦方向および横方
向のヒートシールを施されて包装袋とされる積層フィル
ム３への液体材料の充填包装は、充填手段としてのノズ
ル18によって、縦シール終了後の積層フィルム３の内側
へ液体材料を供給することにより行われ、そして、この
ような充填包装の終了後における包装袋は、横シールロ
ール17の下方に配置したカッターロール19によって、横
シール部５の中間部から、たとえば一袋づつ切断され
る。
【００２６】このような自動充填製袋機の、縦シールロ
ール16のそれぞれのヒートシール刃16b には、図３に拡
大平面図で示すように、被包装物収納スペース６の区画
に寄与する、たとえば0.3 〜1.0mm 幅の平滑部分16c
と、対向するそれぞれが相互に噛み合う凹凸部分16d と
をそのヒートシール刃16b の幅方向に隣接させてそれぞ
れ設け、その凹凸部分16d の噛み合い状態で、円錐状、
角錐状などの形状をなす各凹凸の底および頂の少なくと
も一方、好ましくは両方でのヒートシール刃クリアラン
スを、たとえば図４に拡大断面図で示すように実施的に
零となる位置まで低減可能ならしめる。
【００２７】なおここで、各凹凸の、底および頂の双方
にてヒートシール刃クリアランスを零とする場合には、
たとえば、一方のヒートシール刃16b の四個の錐状突部
の中央部に、他方のヒートシール刃16b の一の錐状突部
が丁度嵌まり込むように、両凹凸部分16d を位置決めす
ることが好ましい。
【００２８】そして、かかる凹凸部分16d においてより
好ましくは、噛み合い状態でのヒートシール刃クリアラ
ンスが零になる部分と隣接する位置に、二軸延伸フィル
ム層間から押し退けられた熱溶融樹脂を流入させ得る余
剰スペースを設け、このことによって、その熱溶融樹脂
が、二軸延伸フィルム層１の辺縁から外側へはみ出すの
を十分に防止する。
【００２９】ところで、ヒートシール部のうちの凹凸シ
ール部4bは、前述したように、破袋強度の向上に、ほと
んどもしくは全く寄与する必要がなく、甚だしくは、そ
の部分では、表裏両側の二軸延伸フィルム層１を被接着
状態とすることも可能であるので、延伸フィルム層間か
ら押し退けられた熱溶融樹脂を流入させるための前述し
た余剰スペースを、それのほとんど全部を流入させ得る
程度の大きなものとすることもできる。
【００３０】そしてさらにここでは、それぞれのヒート
シール刃16b に、凹凸部分16d の、前記平滑部分16c と
は反対側に隣接する位置に、その平滑部分16c と同心
で、かつそれと同一半径の、幅が 1.0mm以下の狭幅平滑
部分16e を設ける。
【００３１】以上のような縦シールロール16を用いてヒ
ートシールを行う場合には、二つ折りの積層フィルム３
の重ね合わせ遊端部分を、ヒートシール刃16b の平滑部
分16c から狭幅平滑部分16e の全体にわたて位置させた
状態、いいかえれば、その遊端部分の端縁が狭幅平滑部
分16e からはみ出さない状態で両ヒートシール刃間に挟
み込み、両凹凸部分16d の噛み合いの下で、巻取りロー
ル11から積層フィルム３を引き出しつつ、両ヒートシー
ル刃16b にそれ本来の機能を発揮させることにより、平
滑部分16c によって、包装袋の帯状融着部4aを、そし
て、凹凸部分16dによって凹凸シール部4bをそれぞれも
たらし、また、狭幅平滑部分16e によって狭幅帯状融着
部4cをもたらす。
【００３２】なお、図２に示すような自動充填製袋機に
よって、包装袋の横シール部５をもまた帯状融着部5a
と、凹凸シール部5bと、狭幅帯状融着部5cとで形成する
場合には、横シールロール１７の各ヒートシール刃17b
にも、上下方向に連続する包装袋のそれぞれの被包装物
収納スペース６を区画する、たとえば0.3 〜1.0 mm 幅
の二個所の平滑部分と、これらの各平滑部分に隣接して
位置する凹凸部分と、両凹凸部分間に位置する二条分の
狭幅平滑部分とを設け、縦シールを施された積層フィル
ム３を、その横シールロール１７に通過させる。
【００３３】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、包装袋の
裂け目の作為的な発生および進行を、凹凸シール部で
の、基材フィルム層への歪みの残留、その歪み部分から
の熱融着樹脂の排除ならびに、狭幅帯状融着部の幅の特
定によって、常に円滑かつ容易ならしめることができ、
併せて、その裂け目の進行方向を、所期した通りの一定
方向とすることができる。
【００３４】しかもここでは、狭幅帯状融着部の存在の
故に、水その他の冷却液が凹凸シール部へ浸入するのを
確実に防止することができ、浸入した冷却液の不測の滲
出、その冷却液の残存に起因するカビの発生をほぼ完全
に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係るヒートシールロールを適用し
て製袋した包装袋を例示する図である。
【図２】自動充填製袋機を例示する要部側面図である。
【図３】縦シールロールを例示する拡大平面図である。
【図４】ヒートシール刃の各構成部分を例示する断面図
である。
【符号の説明】
１ 二軸延伸フィルム ２ 熱溶融樹脂層 ３ 積層フィルム ４ 縦シール部 4a, 5a 帯状融着部 4b, 5b 凹凸シール部 4c, 5c 狭幅帯状融着部 ５ 横シール部 ６ 被包装物収納スペース 16 縦シールロール 16a 回転ロール 16b ヒートシール刃 16c 平滑部分 16d 凹凸部分 16e 狭幅平滑部分
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６５Ｄ 77/30 Ｂ６５Ｄ 77/30 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B31B 1/64 321 B29C 65/20 B65B 51/10 B65D 33/00 B65D 65/26 B65D 77/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二本で一対をなす回転ロールのそれぞれ
    に、周方向に連続するフランジ状のヒートシール刃もし
    くは、軸線方向に延在して周方向に所定の間隔をおくヒ
    ートシール刃を設け、これらのヒートシール刃に、それ
    らの幅方向において、被包装物の収納スペースの区画に
    寄与する平滑部分と、対向するそれぞれが相互に噛み合
    う凹凸部分とのそれぞれを隣接させて設けるとともに、
    これらのそれぞれの凹凸部分の噛み合い姿勢で、各凹凸
    の底および頂の少なくとも一方でのヒートシール刃クリ
    アランスを零まで低減可能とし、かかる凹凸部分の、前
    記平滑部分とは反対側に隣接する位置に、その平滑部分
    と同心で、かつ同一半径の、幅が 1.0mm以下の狭幅平滑
    部分を設けてなるヒートシールロール。
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