JP3734332B2 - 包装体製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗剤、食料品等を内部に収納する包装体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より洗剤等を内部に収納するための包装体として、一対のフィルムを備え、その周縁がヒートシールにより貼合わされた包装体が知られている。
【０００３】
このような包装体において、各フィルムの表面にハーフカット状の切込み線が形成され、この切込み線によってフィルムが切裂かれて包装体が開封される。次に内容物は、この開封された開口から排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように包装体は、一対のフィルムをヒートシールにより貼り合わされて作製され、各フィルムに切込み線が形成される。しかしながら、各フィルムに形成される切込み線の位置が精度良く一致していないと、開封作用がむずかしく、かつ開封された開口の形状が不安定になる。
【０００５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、一対のフィルムの各々に形成される切込み線の位置が精度良く一致している包装体製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくともレーザ吸収層を有する一対のフィルムを貼合せて包装体を製造する包装体製造装置において、前記一対のフィルムを搬送するフィルム搬送ラインと、 フィルム搬送ライン上に設けられ、一方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、一方のフィルム表面にレーザ加工線を形成する一方のフィルム側に設けられた一方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン上に設けられ、他方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、他方のフィルム表面に一方のレーザ照射装置により形成されたレーザ加工線に対応するレーザ加工線を形成するとともに、他方のフィルム側に設けられた他方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン、一方のレーザ照射装置、および他方のレーザ照射装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、フィルム搬送ラインを制御して一対のフィルムを包装体の幅を一移送ピッチとして断続的に搬送し、その搬送速度を一移送ピッチ毎に、０から徐々に大きくし、中間で最大値を取らせた後、徐々に減少させるとともに、一対のフィルムの搬送時間のみ一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を作動させて、連続的にレーザ光を照射させることを特徴とする包装体製造装置と、
少なくともレーザ吸収層を有する一対のフィルムを貼合せて包装体を製造する包装体製造装置において、前記一対のフィルムを搬送するフィルム搬送ラインと、 フィルム搬送ライン上に設けられ、一方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、一方のフィルム表面にレーザ加工線を形成する一方のフィルム側に設けられた一方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン上に設けられ、他方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、他方のフィルム表面に一方のレーザ照射装置により形成されたレーザ加工線に対応するレーザ加工線を形成するとともに、他方のフィルム側に設けられた他方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン、一方のレーザ照射装置、および他方のレーザ照射装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、フィルム搬送ラインを制御して一対のフィルムを一移送ピッチずつ断続的に搬送するとともに、一対のフィルムの搬送時間のみ一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を作動させ、一方のレーザ照射装置および他方のレーザ照射装置は、フィルム搬送ライン上において、一対のフィルムの搬送ピッチだけ互いにずれて配置されていることを特徴とする包装体製造装置である。
【０００７】
本発明によれば、一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を、一対のフィルムの搬送時間のみ作動させたので、一対のフィルムの停止時に一方のレーザ照射装置または他方のレーザ照射装置によって一対のフィルムにレーザ照射が行なわれることはない。このため、一対のフィルムにピンホール等が開孔されることはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図６は本発明による包装体製造装置の一実施例の形態を示す図である。
【０００９】
まず図５により本発明による包装体について説明する。図５（ａ）（ｂ）に示すように、包装体１は一対の多層フィルム７，７を備え、一対の多層フィルム７，７はその周縁がヒートシールにより貼合わされてヒートシール部２を形成している。ここで図５（ａ）は包装体１の平面図であり、図５（ｂ）は包装体１の側断面図である。
【００１０】
この場合、各多層フィルム７は、少なくともレーザ吸収（Ｎｙ）層５とレーザ非吸収層６とを備えており、このうちレーザ吸収層５はレーザ光を吸収する層となっており、またレーザ非吸収層６はレーザ光を吸収しない層となっている。また一対の多層フィルム７は、レーザ非吸収層６を内側に向けて互いに積層されており、ヒートシール部２はこの線状ポリエチレン層６同志がヒートシールにより貼合わされて形成される。さらにヒートシール部２は縦方向ヒートシール部２ａと、横方向ヒートシール部２ｂとからなっている。
【００１１】
また、包装体１には包装体１の端縁に位置する部分に一対のノッチ３が設けられ、このノッチ３間にレーザ加工線４が形成されている。レーザ加工線４は、各多層フィルム７のうち表面側のレーザ吸収層５に対してレーザ光を照射することによりレーザ吸収層５の一部を加熱溶融することにより得られる。
【００１２】
このようにレーザ加工線４は包装体１の表面および裏面に設けられており、各レーザ加工線４の両端は包装体１の端縁に達している。
【００１３】
またレーザ加工線４は、包装体１のうちヒートシール部２およびヒートシールされていない領域９を通っており、このため包装体１をレーザ加工線４に沿って開封した場合、ヒートシールされていない領域９に開口が形成される。
【００１４】
ところで上述のように各多層フィルム７はレーザ吸収層５と、レーザ非吸収層６とからなっているが、レーザ吸収層５として例えばレーザ吸収性が良好でかつ包装用袋を構成する基本素材となることから、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有する樹脂のフィルムないしシートを使用することができ、具体的には、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、その他等の強靭な樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。
【００１５】
而して、上記の樹脂のフィルムないしシートとしては、未延伸フィルム、あるいは一軸方向または二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができる。
【００１６】
また、本発明において、その樹脂のフィルムの厚さとしては、強度、剛性等について必要最低限に保持され得る厚さであればよく、厚すぎると、後述するレーザ加工不良等を発生して引き裂き性が低下し、またコストを上昇するという欠点もあり、逆に薄すぎると、強度、剛性等が低下して好ましくないものである。
【００１７】
本発明においては、上記のような理由から、約１０μｍないし５０μｍ位、好ましくは、約１２μｍないし２５μｍくらいが最も望ましい。
【００１８】
ところで、本発明においては、上記のような樹脂のフィルムの中でも、レーザ吸収層５としての樹脂のフィルムとしては、剛性を有し、機械的強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等の溶物性に優れ、かつ印刷適性も有している二軸延伸ポリアミドフィルム根ポリエステルフィルムを使用することが最も好ましいものである。
【００１９】
また、上記の二軸延伸ポリアミドフィルム等は、その配向がフィルムの流れ方向に近く、重ね合わせたときも引き裂きずれが非常に小さく、かつ後述するように、炭酸ガスレーザの発振波長に吸収があることから、開封用切れ目を設けるときのレーザ加工に用意に行うことができるという利点を有するものである。
【００２０】
かかる二軸延伸ポリアミドフィルムとしては、例えば、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１１、ナイロン−１２、ナイロン−６、１０等のナイロンフィルムであって、ＮＯＮコート二軸延伸フィルム、ポリ塩化ビニリデンコート二軸延伸フィルム等を使用することができる。
【００２１】
さらにレーザ非吸収層６として例えば、ヒートシール性が良好でかつレーザ吸収性の低いフィルムないしシートを用いることができる。具体的には熱によって溶融し相互に融着し得るものであればよく、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマール酸、その他等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、その他等の樹脂の一種ないしそれ以上からなる樹脂の単層あるいは多層のフィルムないしシートを使用することができる。
【００２２】
そのフィルムの厚さとしては、１０μｍ以上、好ましくは、４０μｍ以上、さらには、８０μｍないし３００μｍ位が望ましい。
【００２３】
特に、ヒートシール性を有する樹脂のフィルムとしては、レーザ吸収層５としての強度を有する樹脂のフィルムに対して、約２ないし２０倍位の厚さ、好ましくは、４ないし１０倍位の厚さを有することが望ましい。
【００２４】
本発明においては、上記のような厚さのフィルムを使用することによって、フィルムの剛性、強度等を増し、レーザ吸収層５としての強度に優れた樹脂のフィルムが有する物性等と相まって、包装用を構成したときに袋としての紙製維持性が良好となり、消費者の詰め替え作業等が容易となり、更に流通過程で店頭での取り扱い等が便利になるという利点を有し、更には内容物の保管性等も保持するものである。
【００２５】
ところで、本発明においては、上記のような樹脂のフィルムの中でも、特に、レーザ非吸収層６として使用するヒートシール性を有する樹脂フィルムとしては、線状低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とするフィルムないしシートを使用することが最も好ましいものである。
【００２６】
すなわち、上記の線状低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とするフィルムは、粘着性を有することから破断の伝搬が少なく耐衝撃性を向上させるという利点があるものであり、また、内層は常時内容物に接触していることから、耐環境ストレスクラッキング性の劣化を防止するためにも有効なものである。
【００２７】
また、本発明においては、線状低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体に、他の樹脂をブレンドすることもでき、例えば根エチレン−ブテン共重合体等をブレンドすることにより、若干、耐熱性に劣り高温環境下ではシール安定性が劣化する傾向があるものの、引き裂き性が向上し、易開封性に寄与するという利点がある。
【００２８】
更に、本発明において、上記のようなヒートシール性を有する樹脂のフィルムとしての線上低密度ポリエチレンとしては、具体的には、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートを同様に使用することができる。
【００２９】
上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートとしては、例えば二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒を使用して重合してなるエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートを使用することができる。
【００３０】
メタロセン触媒は、現行の触媒が、活性点で不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである。
【００３１】
具体的には、三菱化学株式会社製の商品名「カーネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュー」、米国、エクソン・ケミカル（ＥＸＸＯＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「エクザクト（ＥＸＡＣＴ）」、米国、ダウ・ケミカル（ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「アフィニティー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）、商品名「エンゲージ（ＥＮＧＡＧＥ）」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムを使用することができる。
【００３２】
而して、本発明において、上記のエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムとしては、その樹脂を含む組成物によるコーティング膜等の状態で使用することができる。
【００３３】
その膜もしくはフィルムの厚さとしては、５μｍないし３００μｍ位、好ましくは、１０μｍないし１００μｍ位で単層もしくは多層のシール層としても機能する。
【００３４】
本発明において、上記のようなヒートシール性を有する樹脂のフィルムとして、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートを使用する場合には、袋耐を製造するときに、低温ヒートシール性が可能であるという利点を有するものである。
【００３５】
また、レーザ吸収層５とレーザ非吸収層６との間に中間層を設けても良く、例えば、中間層として使用するバリアー性を有する基材層について説明すると、かかるバリアー性を有する基材層としては、例えば、太陽光等の光を遮光する性質、あるいは水蒸気、水、酸素等のガス等を透過しない性質等を有する材料を使用することができ、これは、単体の基材でもよく、あるいは二種以上の基材を組み合わせてなる複合基材等であってもよい。
【００３６】
具体的には、例えば、遮光性とバリアー性を有するアルミニュウム箔またはその蒸着膜を有する樹脂のフィルム、バリアー性を有する酸化硅素、酸化アルミニュウム等の無機酸化物の蒸着膜を有する樹脂のフィルム、水蒸気、水等のバリアー性をうする低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシート、ガスバリアー性を有するポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等の樹脂のフィルムないしシート、樹脂に含量等の着色剤を、その他、所望の添加剤を加えて混練てフィルム化してなる遮光性を有する各種の着色樹脂のフィルムないしシート等を使用することができる。
【００３７】
これらの材料は、一種ないしそれ以上を組み合わせて使用することができる。
【００３８】
上記のフィルムないしシートの厚さとしては、任意であるが、通常、５μｍないし３００μｍ位、更には、１０μｍないし１００μｍ位が望ましい。
【００３９】
更に、上記において、アルミニュウム箔としては、５μｍないし３０μｍ位の厚さのもの、また、アルミニュウムまたは無機酸化物の蒸着膜としては、厚さ１００オングストロームないし２０００オングストローム位のものを使用することができる。
【００４０】
また、上記の蒸着膜を支持する樹脂のフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物フィルム、その他等を使用することができる。
【００４１】
更に、上記において、上記の無機酸化物の蒸着膜層を構成する無機酸化物としては、例えば、ケイ素酸化物（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム、酸化イジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム等を使用することができる。
【００４２】
更に、本発明においては、無機酸化物としては、一酸化ケイ素と二酸化ケイ素との混合物、あるいはケイ素酸化物と酸化アルミニウムとの混合物であってもよい。
【００４３】
而して、本発明において、無機酸化物の薄膜層を形成する方法としては、イオンビーム方、電子ビーム方等の真空蒸着法、スパッタリング法等によって蒸着膜を構成することによって形成することができる。
【００４４】
上記において、無機酸化物の薄膜層の厚さとしては、十分なバリアー性を得るために、通常、１００オングストロームないし２０００オングストローム位であることが好ましく、特に、本発明においては、２００オングストロームないし１５００オングストローム位が望ましい。
【００４５】
上記において、無機酸化物の薄膜層の厚さが１５００オングストロームを超えると、特に２０００オングストロームを超えると、無機酸化物の薄膜層にクラック等が入りやすくなり、それによりバリアー性が低下するという危険性があると共に、材料コストが高くなるという問題点であるので好ましくなく、また、１００オングストローム未満、特に２００オングストローム未満では、その効果が認められることが困難であり、好ましくない。
【００４６】
ところで、通常、包装用容器は、物理的にも化学的にも過酷な条件におかれることから、包装用容器を構成する積層材には、厳しい包装適正が要求され、変形防止強度、落下衝撃強度、耐ピンホール性、耐熱姓、密封性、品質保全性、作業性は、衛生性、その他等の種々の条件が要求され、このために、本発明においては、上記のような材料の他に、上記のような諸条件を充足するその他の材料を任意に使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−フタジェン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシートから任意に選択して使用することができる。
【００４７】
その他、例えば、セロハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。
【００４８】
本発明において、上記のフィルムないしシートは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
【００４９】
また、その厚さは、任意ではあるが、数μｍから３００μｍ位の範囲から選択して使用することができる。
【００５０】
更に、本発明においては、フィルムないしシートとしては、押し出し成膜、インフレーション成膜、コーティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
【００５１】
次に、上記の本発明において、上記のレーザ非吸収層６としてのヒートシール性を有する樹脂のフィルムと、レーザ吸収層５としての強度に優れた樹脂のフィルムとを積層して少なくとも二層からなる積層耐を製造する方法、あるいは、上記のレーザ非吸収装置６としてのヒートシール性を有する樹脂のフィルムと、中間層としてのバリアー性を有する基材層、およびレーザ吸収層５としての強度に優れた樹脂のフィルムとを積層して少なくとも三層からなる積層耐を製造する方法について説明すると、かかる方法としては、通常の包装材料を製造するときに使用するラミネートする方法、例えば、ウエットラミネーション法、ドライラミネーション法根無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、共押し出しラミネーション法、その他の方法等で行うことができる。
【００５２】
而して、本発明においては、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処理等の前処理をフィルムに施すことができ、また、例えば、イソシアネート系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカーコーティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、その他等のラミネート用接着剤等の公知のアンカーコート剤、接着剤等を使用することができる。
【００５３】
ところで、上記のような積層体の製造法において、押し出しラミネートする際の接着性樹脂層を構成する押し出し樹脂としては、例えば、ポリエチレン、エチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソブレン、エチレン−メタクリル酸共重合体、あるいはエチレン−アクリル酸共重合体等のエチレンと不飽和カルボン酸との共重合体、あるいはそれらを変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、その他等を使用することができる。
【００５４】
また、本発明において、ドライラミネートする際の接着剤層を構成する接着剤としては、具体的には、ドライラミネート等において使用される２液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤、その他等を使用することができる。
【００５５】
次に包装体の製造装置について説明する。図１乃至図４に示すように、包装体の製造装置１０は、ヒートシールされていない巻取状態の一対の多層フィルム７，７からウェブ状の多層フィルム７，７を繰り出す給紙部１１と、給紙部１１の下流側に順次設けられた第１ダンサ部１２と、繰出ローラ１３と、第２ダンサ部１４とを備えている。
【００５６】
このうち第１および第２ダンサ部１２，１４は、一対の多層フィルム７，７を一時的に貯えるものであり、この第１および第２ダンサ部１２，１４によって給紙部１１から一対の多層フィルム７，７を連続的に繰り出すと同時に、下流側において断続的に一対の多層フィルム７，７を搬送することができる。
【００５７】
また第２ダンサ部１４の下流側に、一対の多層フィルム７，７を縦方向にヒートシールして縦方向ヒートシール部２ａを形成する縦方向ヒートシール部１５と、ヒートシールされた一対の多層フィルム７，７の縦方向ヒートシール部２ａを冷却する縦方向冷却部１６とが順次設けられている。また縦方向冷却部１６の下流側には、一対の多層フィルム７，７を送るゴムローラ１７と、一対の多層フィルム７，７に一定のテンションをかける定テンション装置１８とが設けられている。
【００５８】
さらに定テンション装置１８の下流側には、一対の多層フィルム７，７を横方向にヒートシールして横方向ヒートシール部２ｂを形成する横方向ヒートシール装置１９と、ヒートシールされた一対の多層フィルム７，７の横方向ヒートシール部２ｂを冷却する横方向冷却部２０とが順次設けられている。
【００５９】
また横方向冷却部２０の下流側には、一対の多層フィルム７，７にノッチ３とレーザ加工線４を形成するノッチ／レーザ加工線形成部３０が設けられ、このノッチ／レーザ加工線形成部３０の下流側には一対の多層フィルム７，７を包装体状に切断して包装体１を作製する切断部２１と、ゴムローラ２３とが設けられている。
【００６０】
さらに切断部２１の下流側には、包装体１を排出する包装体排出部２２が設けられている。なお、図１１において給紙部１１から包装体排出部２２までは、一対の多層フィルム７，７を搬送するフィルム搬送ライン２５となっている。
【００６１】
次に図２および図３により、ノッチ／レーザ加工線形成部３０について詳述する。図２および図３に示すようにノッチ／レーザ加工線形成部３０は、一対の多層フィルム７，７のうち包装体１の端縁に位置する部分にノッチ３を形成するためのノッチ形成装置３３と、上方の多層フィルム７にレーザ加工線４を形成するための上方レーザ照射装置（炭酸ガスレーザ）３１と、上方レーザ照射装置３１より包装体１の幅（一対の多層フィルム７、７の移送ピッチ）だけ下流側に配置され、下方の多層フィルム７にレーザ加工線４を形成するための下方レーザ照射装置（炭酸ガスレーザ）３２とを有している。このうちノッチ形成装置３３は一対の多層フィルム７，７を貫通してノッチ３を形成するものであり、ノッチ形成装置３３の下方には受部３４が設けられている。またこれらノッチ形成装置３３および受部３４と、上方レーザ照射装置３１と、下方レーザ照射装置３２は、いずれも同一の架台３５上に支持されている。この場合、ノッチ形成装置３３と受部３４は、支持体３６を介して架台３５上に支持されている。なお、上記フィルム搬送ライン２５およびノッチ／レーザ加工線形成部３０は、いずれも制御装置４０により駆動制御されるようになっている。
【００６２】
なお、ノッチ形成装置３３は、上方レーザ照射装置３１、下方レーザ照射装置３２の下流側に設けてもよい。
【００６３】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まず、図１に示すように、制御装置４０により駆動制御された給紙部１１において、巻取状態の一対の多層フィルム７，７から多層フィルム７，７が連続的に繰り出される。なお、一対の多層フィルム７，７の搬送速度は、任意に設定することができる。本実施の形態では各多層フィルム７は、レーザ吸収層５（ナイロン層）とレーザ非吸収層６（線状低密度ポリエチレン層）とをドライラミネートすることにより形成された積層体からなっている。
【００６４】
次に一対の多層フィルム７，７は、第１ダンサ部１２および繰出ローラ１３を経て第２ダンサ部１３から縦方向ヒートシール装置１５に達する。
【００６５】
縦方向ヒートシール装置１５において、一対の多層フィルム７，７に対して縦方向にヒートシールが施されて、一対の多層フィルム７，７に縦方向ヒートシール部２ａが形成される。この間、制御装置４０からの信号に基づいて、縦方向ヒートシール装置１５より下流側では一対の多層フィルム７，７は断続的に搬送され、給紙部１１と縦方向ヒートシール装置１５間の多層フィルム７，７は第１および第２ダンサ部１２，１４により吸収される。次に一対の多層フィルム７，７の縦方向ヒートシール部２ａが縦方向冷却部１６において冷却され、その後一対の多層フィルム７，７はゴムローラ１７および定テンション装置１８を経て、横方向ヒートシール装置１９に達する。
【００６６】
横方向ヒートシール装置１９において、一対の多層フィルム７，７に対して横方向にヒートシールが施されて、一対の多層フィルム７，７に横方向ヒートシール部２ｂが形成される。次に、一対の多層フィルム７，７の横方向ヒートシール部２ｂが横方向冷却部２０において冷却される。
【００６７】
このようにして縦方向ヒートシール装置１５および横方向ヒートシール装置１９により、一対の多層フィルム７，７に縦方向ヒートシール部２ａと横方向ヒートシール部２ｂが形成され、これら縦方向ヒートシール部２ａと横方向ヒートシール部２ｂによって一対の多層フィルム７，７に２列に並んだ包装体２が形成される。
【００６８】
次にノッチ／レーザ加工線形成部３０において、一対の多層フィルム７，７にノッチ３とレーザ加工線４が形成される。すなわちまず、一対の多層フィルム７，７がノッチ／レーザ加工線形成部３０に入ってくると、ノッチ形成装置３３が一対の多層フィルム７，７を貫通し受部３４に達してノッチ３を形成する。この場合、ノッチ形成装置３３により一対の多層フィルム７，７の略中央部分に２個のノッチ３，３が形成される。このうち一方のノッチ３は一方の列の包装体１用のノッチであり、他方のノッチ３は他方の列の包装体１用のノッチであり、いずれも包装体１の端縁に位置する部分に形成される。
【００６９】
なお、ノッチ３の形状は、Ｕ型、Ｉ型、Ｖ型のいずれであってもよい。
【００７０】
次に一対の多層フィルム７，７のうち、上方の多層フィルム７に対して上方レーザ照射装置３１からレーザ光が照射される。この場合、多層フィルム７のナイロン層が上方レーザ照射装置３１からのレーザ光を吸収し、加熱溶融して２本のレーザ加工線４が形成される。このうち一方のレーザ加工線４は一方の列の包装体１用のレーザ加工線２であり、他方のレーザ加工線４は他方の列の包装体１用のレーザ加工線である。
【００７１】
その後、同様にして下方の多層フィルム７に対して下方レーザ照射装置３２からレーザ光が照射され、この下方レーザ照射装置３２からのレーザ光によって下方の多層フィルム７に２本のレーザ加工線４，４が形成される。下方レーザ照射装置３２によって形成されるレーザ加工線４，４は上方レーザ照射装置３１によって形成されるレーザ加工線４，４に対して１ピッチ下流側へずれている。
【００７２】
次に制御装置４０によって制御されるノッチ／レーザ加工線形成部３０の作動タイミングを図４に示す。このうち図４（ａ）は一対の多層フィルム７，７の搬送速度を示す。図４（ａ）に示すように、制御装置４０からの搬送信号に基づいてフィルム搬送ライン２５が作動することにより、一対の多層フィルム７，７は包装体１の幅を１移送ピッチとして断続的に搬送される。この間図４（ｂ）に示すように、一対の多層フィルム７、７の搬送速度に対応して制御装置４０から出力されるノッチ信号に基づいてノッチ形成装置３３が作動して、ノッチ３を形成する。
【００７３】
また図４（ｃ）に示すように、上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２は各々制御装置４０により制御され、その作動タイミングは、ノッチ信号が出された後ｔ1 後にＯＮとなり、ｔ2 後にＯＦＦとなる。この間ｔ1 からｔ2 までは、一対の多層フィルム７、７が搬送される時間であり、この間、上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２から連続的にレーザ光が照射される。また、一対の多層フィルム７，７の搬送速度は０から徐々に大きくなり、中間で最大値を取った後、徐々に減少する（図４（ａ））。このため、包装体１のノッチ３近傍においてはレーザ光の照射量が大きくなり、包装体１の中央部においてはレーザ光の照射量が小さくなる。従ってレーザ加工線４の幅をノッチ３近傍において大きくし、包装体１の中央部において小さくすることができる。
【００７４】
このようにレーザ加工線４の幅をノッチ３近傍において大きくすることにより、ノッチ３から包装体１を切裂く際、ノッチ３からレーザ加工線４へスムースに切裂くことができる。
【００７５】
また、一対の多層フィルム７、７の搬送時間のみレーザ光が照射されるので、一対の多層フィルム７、７の停止時にレーザ光が照射されて一対の多層フィルム７、７にピンホールが形成されることはない。
【００７６】
なお、上方レーザ照射装置３１と下方レーザ照射装置３２の作動タイミングをノッチ信号を基準として、ｔ1 からｔ2 まで定めた例を示したが、ｔ1 が短すぎる場合は、ノッチ信号を基準としてｔ1 およびｔ2 後に次のピッチにおいて上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２をＯＮ、ＯＦＦしてもよい。
【００７７】
このように本実施の形態によれば、一対の多層フィルム７，７を縦方向ヒートシール装置１５および横方向ヒートシール装置１９によって貼合させた後に、一対の多層フィルム７，７に対してノッチ／レーザ加工線形成部３０においてノッチ３を形成するとともにレーザ加工線４を形成するので、ノッチ３とレーザ加工線４との位置合せを精度良く行なうことができる。また上方レーザ照射装置３１と、下方レーザ照射装置３２と、ノッチ形成装置３３を架台３５上に設けたので、上方レーザ照射装置３１と、下方レーザ照射装置３２と、ノッチ形成装置３３の相対位置は変わらない。このため上方の多層フィルム７のレーザ加工線４と、下方の多層フィルム７のレーザ加工線４との位置合せも精度良く行なうことができる。また一対のレーザ加工線４、４およびノッチ３の位置を変更する場合は、架台３５を移動するだけで容易に変更することができる。
【００７８】
さらに包装体１をノッチ３から切裂く際、ノッチ３から上方および下方の多層フィルム７，７のレーザ加工線４，４を経てスムースに切裂くことができる。
【００７９】
次に図６により、上方レーザ照射装置３１、下方レーザ照射装置３２およびノッチ形成装置３３の取付構造の変形例について述べる。すなわち図６に示すように、架台３５上に門型の支持体３７、３８を設け、この支持体３７、３８に上方レーザ照射装置３１とノッチ形成装置３３を各々取付けてもよい。また下方レーザ照射装置３２は架台３５上に直接、取付けられている。
【００８０】
なお、上記実施の形態において、上方レーザ照射装置３１と下方レーザ照射装置３２を１移送ピッチだけ離して配置した例を示したが、上方レーザ照射装置３１と下方レーザ照射装置３２を一対の多層フィルム７、７を挟んで対向して配置してもよい。この場合は上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２からのレーザ光は、互いに傾斜している。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一対のフィルムに形成したレーザ加工線に沿って包装体を容易に切裂くことができる。このため切裂作用を簡単に行なうことができ、かつ開封された開口形状を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による包装体の製造装置を示す図。
【図２】上方および下方レーザ照射装置を示す側面図。
【図３】上方および下方レーザ照射装置を示す平面図。
【図４】上方および下方レーザ照射装置の作動タイミングを示す図。
【図５】本発明による包装体を示す図。
【図６】上方および下方レーザ照射装置の他の取付構造を示す図。
【符号の説明】
１ 包装体
２ ヒートシール部
３ ノッチ
４ レーザ加工線
５ レーザ吸収層
６ レーザ非吸収層
７ 多層フィルム
１０ 包装体の製造装置
１１ 給紙部
１５ 縦ヒートシール装置
１９ 横ヒートシール装置
２１ 切断部
３１ 上方レーザ照射装置
３２ 下方レーザ照射装置
３３ ノッチ形成部
３５ 架台
４０ 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗剤、食料品等を内部に収納する包装体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より洗剤等を内部に収納するための包装体として、一対のフィルムを備え、その周縁がヒートシールにより貼合わされた包装体が知られている。
【０００３】
このような包装体において、各フィルムの表面にハーフカット状の切込み線が形成され、この切込み線によってフィルムが切裂かれて包装体が開封される。次に内容物は、この開封された開口から排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように包装体は、一対のフィルムをヒートシールにより貼り合わされて作製され、各フィルムに切込み線が形成される。しかしながら、各フィルムに形成される切込み線の位置が精度良く一致していないと、開封作用がむずかしく、かつ開封された開口の形状が不安定になる。
【０００５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、一対のフィルムの各々に形成される切込み線の位置が精度良く一致している包装体製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくともレーザ吸収層を有する一対のフィルムを貼合せて包装体を製造する包装体製造装置において、前記一対のフィルムを搬送するフィルム搬送ラインと、 フィルム搬送ライン上に設けられ、一方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、一方のフィルム表面にレーザ加工線を形成する一方のフィルム側に設けられた一方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン上に設けられ、他方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、他方のフィルム表面に一方のレーザ照射装置により形成されたレーザ加工線に対応するレーザ加工線を形成するとともに、他方のフィルム側に設けられた他方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン、一方のレーザ照射装置、および他方のレーザ照射装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、フィルム搬送ラインを制御して一対のフィルムを包装体の幅を一移送ピッチとして断続的に搬送し、その搬送速度を一移送ピッチ毎に、０から徐々に大きくし、中間で最大値を取らせた後、徐々に減少させるとともに、一対のフィルムの搬送時間のみ一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を作動させて、連続的にレーザ光を照射させることを特徴とする包装体製造装置と、
少なくともレーザ吸収層を有する一対のフィルムを貼合せて包装体を製造する包装体製造装置において、前記一対のフィルムを搬送するフィルム搬送ラインと、 フィルム搬送ライン上に設けられ、一方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、一方のフィルム表面にレーザ加工線を形成する一方のフィルム側に設けられた一方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン上に設けられ、他方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、他方のフィルム表面に一方のレーザ照射装置により形成されたレーザ加工線に対応するレーザ加工線を形成するとともに、他方のフィルム側に設けられた他方のレーザ照射装置と、フィルム搬送ライン、一方のレーザ照射装置、および他方のレーザ照射装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、フィルム搬送ラインを制御して一対のフィルムを一移送ピッチずつ断続的に搬送するとともに、一対のフィルムの搬送時間のみ一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を作動させ、一方のレーザ照射装置および他方のレーザ照射装置は、フィルム搬送ライン上において、一対のフィルムの搬送ピッチだけ互いにずれて配置されていることを特徴とする包装体製造装置である。
【０００７】
本発明によれば、一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を、一対のフィルムの搬送時間のみ作動させたので、一対のフィルムの停止時に一方のレーザ照射装置または他方のレーザ照射装置によって一対のフィルムにレーザ照射が行なわれることはない。このため、一対のフィルムにピンホール等が開孔されることはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図６は本発明による包装体製造装置の一実施例の形態を示す図である。
【０００９】
まず図５により本発明による包装体について説明する。図５（ａ）（ｂ）に示すように、包装体１は一対の多層フィルム７，７を備え、一対の多層フィルム７，７はその周縁がヒートシールにより貼合わされてヒートシール部２を形成している。ここで図５（ａ）は包装体１の平面図であり、図５（ｂ）は包装体１の側断面図である。
【００１０】
この場合、各多層フィルム７は、少なくともレーザ吸収（Ｎｙ）層５とレーザ非吸収層６とを備えており、このうちレーザ吸収層５はレーザ光を吸収する層となっており、またレーザ非吸収層６はレーザ光を吸収しない層となっている。また一対の多層フィルム７は、レーザ非吸収層６を内側に向けて互いに積層されており、ヒートシール部２はこの線状ポリエチレン層６同志がヒートシールにより貼合わされて形成される。さらにヒートシール部２は縦方向ヒートシール部２ａと、横方向ヒートシール部２ｂとからなっている。
【００１１】
また、包装体１には包装体１の端縁に位置する部分に一対のノッチ３が設けられ、このノッチ３間にレーザ加工線４が形成されている。レーザ加工線４は、各多層フィルム７のうち表面側のレーザ吸収層５に対してレーザ光を照射することによりレーザ吸収層５の一部を加熱溶融することにより得られる。
【００１２】
このようにレーザ加工線４は包装体１の表面および裏面に設けられており、各レーザ加工線４の両端は包装体１の端縁に達している。
【００１３】
またレーザ加工線４は、包装体１のうちヒートシール部２およびヒートシールされていない領域９を通っており、このため包装体１をレーザ加工線４に沿って開封した場合、ヒートシールされていない領域９に開口が形成される。
【００１４】
ところで上述のように各多層フィルム７はレーザ吸収層５と、レーザ非吸収層６とからなっているが、レーザ吸収層５として例えばレーザ吸収性が良好でかつ包装用袋を構成する基本素材となることから、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有する樹脂のフィルムないしシートを使用することができ、具体的には、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、その他等の強靭な樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。
【００１５】
而して、上記の樹脂のフィルムないしシートとしては、未延伸フィルム、あるいは一軸方向または二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができる。
【００１６】
また、本発明において、その樹脂のフィルムの厚さとしては、強度、剛性等について必要最低限に保持され得る厚さであればよく、厚すぎると、後述するレーザ加工不良等を発生して引き裂き性が低下し、またコストを上昇するという欠点もあり、逆に薄すぎると、強度、剛性等が低下して好ましくないものである。
【００１７】
本発明においては、上記のような理由から、約１０μｍないし５０μｍ位、好ましくは、約１２μｍないし２５μｍくらいが最も望ましい。
【００１８】
ところで、本発明においては、上記のような樹脂のフィルムの中でも、レーザ吸収層５としての樹脂のフィルムとしては、剛性を有し、機械的強靭性、耐屈曲性、耐突き刺し性、耐衝撃性、耐寒性、耐熱性、耐薬品性等の溶物性に優れ、かつ印刷適性も有している二軸延伸ポリアミドフィルム根ポリエステルフィルムを使用することが最も好ましいものである。
【００１９】
また、上記の二軸延伸ポリアミドフィルム等は、その配向がフィルムの流れ方向に近く、重ね合わせたときも引き裂きずれが非常に小さく、かつ後述するように、炭酸ガスレーザの発振波長に吸収があることから、開封用切れ目を設けるときのレーザ加工に用意に行うことができるという利点を有するものである。
【００２０】
かかる二軸延伸ポリアミドフィルムとしては、例えば、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１１、ナイロン−１２、ナイロン−６、１０等のナイロンフィルムであって、ＮＯＮコート二軸延伸フィルム、ポリ塩化ビニリデンコート二軸延伸フィルム等を使用することができる。
【００２１】
さらにレーザ非吸収層６として例えば、ヒートシール性が良好でかつレーザ吸収性の低いフィルムないしシートを用いることができる。具体的には熱によって溶融し相互に融着し得るものであればよく、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマール酸、その他等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、その他等の樹脂の一種ないしそれ以上からなる樹脂の単層あるいは多層のフィルムないしシートを使用することができる。
【００２２】
そのフィルムの厚さとしては、１０μｍ以上、好ましくは、４０μｍ以上、さらには、８０μｍないし３００μｍ位が望ましい。
【００２３】
特に、ヒートシール性を有する樹脂のフィルムとしては、レーザ吸収層５としての強度を有する樹脂のフィルムに対して、約２ないし２０倍位の厚さ、好ましくは、４ないし１０倍位の厚さを有することが望ましい。
【００２４】
本発明においては、上記のような厚さのフィルムを使用することによって、フィルムの剛性、強度等を増し、レーザ吸収層５としての強度に優れた樹脂のフィルムが有する物性等と相まって、包装用を構成したときに袋としての紙製維持性が良好となり、消費者の詰め替え作業等が容易となり、更に流通過程で店頭での取り扱い等が便利になるという利点を有し、更には内容物の保管性等も保持するものである。
【００２５】
ところで、本発明においては、上記のような樹脂のフィルムの中でも、特に、レーザ非吸収層６として使用するヒートシール性を有する樹脂フィルムとしては、線状低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とするフィルムないしシートを使用することが最も好ましいものである。
【００２６】
すなわち、上記の線状低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とするフィルムは、粘着性を有することから破断の伝搬が少なく耐衝撃性を向上させるという利点があるものであり、また、内層は常時内容物に接触していることから、耐環境ストレスクラッキング性の劣化を防止するためにも有効なものである。
【００２７】
また、本発明においては、線状低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体に、他の樹脂をブレンドすることもでき、例えば根エチレン−ブテン共重合体等をブレンドすることにより、若干、耐熱性に劣り高温環境下ではシール安定性が劣化する傾向があるものの、引き裂き性が向上し、易開封性に寄与するという利点がある。
【００２８】
更に、本発明において、上記のようなヒートシール性を有する樹脂のフィルムとしての線上低密度ポリエチレンとしては、具体的には、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートを同様に使用することができる。
【００２９】
上記のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートとしては、例えば二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒、すなわち、メタロセン触媒を使用して重合してなるエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートを使用することができる。
【００３０】
メタロセン触媒は、現行の触媒が、活性点で不均一でマルチサイト触媒と呼ばれているのに対し、活性点が均一であることからシングルサイト触媒とも呼ばれているものである。
【００３１】
具体的には、三菱化学株式会社製の商品名「カーネル」、三井石油化学工業株式会社製の商品名「エボリュー」、米国、エクソン・ケミカル（ＥＸＸＯＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「エクザクト（ＥＸＡＣＴ）」、米国、ダウ・ケミカル（ＤＯＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ）社製の商品名「アフィニティー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ）、商品名「エンゲージ（ＥＮＧＡＧＥ）」等のメタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムを使用することができる。
【００３２】
而して、本発明において、上記のエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムとしては、その樹脂を含む組成物によるコーティング膜等の状態で使用することができる。
【００３３】
その膜もしくはフィルムの厚さとしては、５μｍないし３００μｍ位、好ましくは、１０μｍないし１００μｍ位で単層もしくは多層のシール層としても機能する。
【００３４】
本発明において、上記のようなヒートシール性を有する樹脂のフィルムとして、メタロセン触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体のフィルムないしシートを使用する場合には、袋耐を製造するときに、低温ヒートシール性が可能であるという利点を有するものである。
【００３５】
また、レーザ吸収層５とレーザ非吸収層６との間に中間層を設けても良く、例えば、中間層として使用するバリアー性を有する基材層について説明すると、かかるバリアー性を有する基材層としては、例えば、太陽光等の光を遮光する性質、あるいは水蒸気、水、酸素等のガス等を透過しない性質等を有する材料を使用することができ、これは、単体の基材でもよく、あるいは二種以上の基材を組み合わせてなる複合基材等であってもよい。
【００３６】
具体的には、例えば、遮光性とバリアー性を有するアルミニュウム箔またはその蒸着膜を有する樹脂のフィルム、バリアー性を有する酸化硅素、酸化アルミニュウム等の無機酸化物の蒸着膜を有する樹脂のフィルム、水蒸気、水等のバリアー性をうする低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシート、ガスバリアー性を有するポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等の樹脂のフィルムないしシート、樹脂に含量等の着色剤を、その他、所望の添加剤を加えて混練てフィルム化してなる遮光性を有する各種の着色樹脂のフィルムないしシート等を使用することができる。
【００３７】
これらの材料は、一種ないしそれ以上を組み合わせて使用することができる。
【００３８】
上記のフィルムないしシートの厚さとしては、任意であるが、通常、５μｍないし３００μｍ位、更には、１０μｍないし１００μｍ位が望ましい。
【００３９】
更に、上記において、アルミニュウム箔としては、５μｍないし３０μｍ位の厚さのもの、また、アルミニュウムまたは無機酸化物の蒸着膜としては、厚さ１００オングストロームないし２０００オングストローム位のものを使用することができる。
【００４０】
また、上記の蒸着膜を支持する樹脂のフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物フィルム、その他等を使用することができる。
【００４１】
更に、上記において、上記の無機酸化物の蒸着膜層を構成する無機酸化物としては、例えば、ケイ素酸化物（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム、酸化イジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム等を使用することができる。
【００４２】
更に、本発明においては、無機酸化物としては、一酸化ケイ素と二酸化ケイ素との混合物、あるいはケイ素酸化物と酸化アルミニウムとの混合物であってもよい。
【００４３】
而して、本発明において、無機酸化物の薄膜層を形成する方法としては、イオンビーム方、電子ビーム方等の真空蒸着法、スパッタリング法等によって蒸着膜を構成することによって形成することができる。
【００４４】
上記において、無機酸化物の薄膜層の厚さとしては、十分なバリアー性を得るために、通常、１００オングストロームないし２０００オングストローム位であることが好ましく、特に、本発明においては、２００オングストロームないし１５００オングストローム位が望ましい。
【００４５】
上記において、無機酸化物の薄膜層の厚さが１５００オングストロームを超えると、特に２０００オングストロームを超えると、無機酸化物の薄膜層にクラック等が入りやすくなり、それによりバリアー性が低下するという危険性があると共に、材料コストが高くなるという問題点であるので好ましくなく、また、１００オングストローム未満、特に２００オングストローム未満では、その効果が認められることが困難であり、好ましくない。
【００４６】
ところで、通常、包装用容器は、物理的にも化学的にも過酷な条件におかれることから、包装用容器を構成する積層材には、厳しい包装適正が要求され、変形防止強度、落下衝撃強度、耐ピンホール性、耐熱姓、密封性、品質保全性、作業性は、衛生性、その他等の種々の条件が要求され、このために、本発明においては、上記のような材料の他に、上記のような諸条件を充足するその他の材料を任意に使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−フタジェン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシートから任意に選択して使用することができる。
【００４７】
その他、例えば、セロハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。
【００４８】
本発明において、上記のフィルムないしシートは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
【００４９】
また、その厚さは、任意ではあるが、数μｍから３００μｍ位の範囲から選択して使用することができる。
【００５０】
更に、本発明においては、フィルムないしシートとしては、押し出し成膜、インフレーション成膜、コーティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
【００５１】
次に、上記の本発明において、上記のレーザ非吸収層６としてのヒートシール性を有する樹脂のフィルムと、レーザ吸収層５としての強度に優れた樹脂のフィルムとを積層して少なくとも二層からなる積層耐を製造する方法、あるいは、上記のレーザ非吸収装置６としてのヒートシール性を有する樹脂のフィルムと、中間層としてのバリアー性を有する基材層、およびレーザ吸収層５としての強度に優れた樹脂のフィルムとを積層して少なくとも三層からなる積層耐を製造する方法について説明すると、かかる方法としては、通常の包装材料を製造するときに使用するラミネートする方法、例えば、ウエットラミネーション法、ドライラミネーション法根無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、共押し出しラミネーション法、その他の方法等で行うことができる。
【００５２】
而して、本発明においては、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処理等の前処理をフィルムに施すことができ、また、例えば、イソシアネート系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカーコーティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、その他等のラミネート用接着剤等の公知のアンカーコート剤、接着剤等を使用することができる。
【００５３】
ところで、上記のような積層体の製造法において、押し出しラミネートする際の接着性樹脂層を構成する押し出し樹脂としては、例えば、ポリエチレン、エチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソブレン、エチレン−メタクリル酸共重合体、あるいはエチレン−アクリル酸共重合体等のエチレンと不飽和カルボン酸との共重合体、あるいはそれらを変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、その他等を使用することができる。
【００５４】
また、本発明において、ドライラミネートする際の接着剤層を構成する接着剤としては、具体的には、ドライラミネート等において使用される２液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤、その他等を使用することができる。
【００５５】
次に包装体の製造装置について説明する。図１乃至図４に示すように、包装体の製造装置１０は、ヒートシールされていない巻取状態の一対の多層フィルム７，７からウェブ状の多層フィルム７，７を繰り出す給紙部１１と、給紙部１１の下流側に順次設けられた第１ダンサ部１２と、繰出ローラ１３と、第２ダンサ部１４とを備えている。
【００５６】
このうち第１および第２ダンサ部１２，１４は、一対の多層フィルム７，７を一時的に貯えるものであり、この第１および第２ダンサ部１２，１４によって給紙部１１から一対の多層フィルム７，７を連続的に繰り出すと同時に、下流側において断続的に一対の多層フィルム７，７を搬送することができる。
【００５７】
また第２ダンサ部１４の下流側に、一対の多層フィルム７，７を縦方向にヒートシールして縦方向ヒートシール部２ａを形成する縦方向ヒートシール部１５と、ヒートシールされた一対の多層フィルム７，７の縦方向ヒートシール部２ａを冷却する縦方向冷却部１６とが順次設けられている。また縦方向冷却部１６の下流側には、一対の多層フィルム７，７を送るゴムローラ１７と、一対の多層フィルム７，７に一定のテンションをかける定テンション装置１８とが設けられている。
【００５８】
さらに定テンション装置１８の下流側には、一対の多層フィルム７，７を横方向にヒートシールして横方向ヒートシール部２ｂを形成する横方向ヒートシール装置１９と、ヒートシールされた一対の多層フィルム７，７の横方向ヒートシール部２ｂを冷却する横方向冷却部２０とが順次設けられている。
【００５９】
また横方向冷却部２０の下流側には、一対の多層フィルム７，７にノッチ３とレーザ加工線４を形成するノッチ／レーザ加工線形成部３０が設けられ、このノッチ／レーザ加工線形成部３０の下流側には一対の多層フィルム７，７を包装体状に切断して包装体１を作製する切断部２１と、ゴムローラ２３とが設けられている。
【００６０】
さらに切断部２１の下流側には、包装体１を排出する包装体排出部２２が設けられている。なお、図１１において給紙部１１から包装体排出部２２までは、一対の多層フィルム７，７を搬送するフィルム搬送ライン２５となっている。
【００６１】
次に図２および図３により、ノッチ／レーザ加工線形成部３０について詳述する。図２および図３に示すようにノッチ／レーザ加工線形成部３０は、一対の多層フィルム７，７のうち包装体１の端縁に位置する部分にノッチ３を形成するためのノッチ形成装置３３と、上方の多層フィルム７にレーザ加工線４を形成するための上方レーザ照射装置（炭酸ガスレーザ）３１と、上方レーザ照射装置３１より包装体１の幅（一対の多層フィルム７、７の移送ピッチ）だけ下流側に配置され、下方の多層フィルム７にレーザ加工線４を形成するための下方レーザ照射装置（炭酸ガスレーザ）３２とを有している。このうちノッチ形成装置３３は一対の多層フィルム７，７を貫通してノッチ３を形成するものであり、ノッチ形成装置３３の下方には受部３４が設けられている。またこれらノッチ形成装置３３および受部３４と、上方レーザ照射装置３１と、下方レーザ照射装置３２は、いずれも同一の架台３５上に支持されている。この場合、ノッチ形成装置３３と受部３４は、支持体３６を介して架台３５上に支持されている。なお、上記フィルム搬送ライン２５およびノッチ／レーザ加工線形成部３０は、いずれも制御装置４０により駆動制御されるようになっている。
【００６２】
なお、ノッチ形成装置３３は、上方レーザ照射装置３１、下方レーザ照射装置３２の下流側に設けてもよい。
【００６３】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まず、図１に示すように、制御装置４０により駆動制御された給紙部１１において、巻取状態の一対の多層フィルム７，７から多層フィルム７，７が連続的に繰り出される。なお、一対の多層フィルム７，７の搬送速度は、任意に設定することができる。本実施の形態では各多層フィルム７は、レーザ吸収層５（ナイロン層）とレーザ非吸収層６（線状低密度ポリエチレン層）とをドライラミネートすることにより形成された積層体からなっている。
【００６４】
次に一対の多層フィルム７，７は、第１ダンサ部１２および繰出ローラ１３を経て第２ダンサ部１３から縦方向ヒートシール装置１５に達する。
【００６５】
縦方向ヒートシール装置１５において、一対の多層フィルム７，７に対して縦方向にヒートシールが施されて、一対の多層フィルム７，７に縦方向ヒートシール部２ａが形成される。この間、制御装置４０からの信号に基づいて、縦方向ヒートシール装置１５より下流側では一対の多層フィルム７，７は断続的に搬送され、給紙部１１と縦方向ヒートシール装置１５間の多層フィルム７，７は第１および第２ダンサ部１２，１４により吸収される。次に一対の多層フィルム７，７の縦方向ヒートシール部２ａが縦方向冷却部１６において冷却され、その後一対の多層フィルム７，７はゴムローラ１７および定テンション装置１８を経て、横方向ヒートシール装置１９に達する。
【００６６】
横方向ヒートシール装置１９において、一対の多層フィルム７，７に対して横方向にヒートシールが施されて、一対の多層フィルム７，７に横方向ヒートシール部２ｂが形成される。次に、一対の多層フィルム７，７の横方向ヒートシール部２ｂが横方向冷却部２０において冷却される。
【００６７】
このようにして縦方向ヒートシール装置１５および横方向ヒートシール装置１９により、一対の多層フィルム７，７に縦方向ヒートシール部２ａと横方向ヒートシール部２ｂが形成され、これら縦方向ヒートシール部２ａと横方向ヒートシール部２ｂによって一対の多層フィルム７，７に２列に並んだ包装体２が形成される。
【００６８】
次にノッチ／レーザ加工線形成部３０において、一対の多層フィルム７，７にノッチ３とレーザ加工線４が形成される。すなわちまず、一対の多層フィルム７，７がノッチ／レーザ加工線形成部３０に入ってくると、ノッチ形成装置３３が一対の多層フィルム７，７を貫通し受部３４に達してノッチ３を形成する。この場合、ノッチ形成装置３３により一対の多層フィルム７，７の略中央部分に２個のノッチ３，３が形成される。このうち一方のノッチ３は一方の列の包装体１用のノッチであり、他方のノッチ３は他方の列の包装体１用のノッチであり、いずれも包装体１の端縁に位置する部分に形成される。
【００６９】
なお、ノッチ３の形状は、Ｕ型、Ｉ型、Ｖ型のいずれであってもよい。
【００７０】
次に一対の多層フィルム７，７のうち、上方の多層フィルム７に対して上方レーザ照射装置３１からレーザ光が照射される。この場合、多層フィルム７のナイロン層が上方レーザ照射装置３１からのレーザ光を吸収し、加熱溶融して２本のレーザ加工線４が形成される。このうち一方のレーザ加工線４は一方の列の包装体１用のレーザ加工線２であり、他方のレーザ加工線４は他方の列の包装体１用のレーザ加工線である。
【００７１】
その後、同様にして下方の多層フィルム７に対して下方レーザ照射装置３２からレーザ光が照射され、この下方レーザ照射装置３２からのレーザ光によって下方の多層フィルム７に２本のレーザ加工線４，４が形成される。下方レーザ照射装置３２によって形成されるレーザ加工線４，４は上方レーザ照射装置３１によって形成されるレーザ加工線４，４に対して１ピッチ下流側へずれている。
【００７２】
次に制御装置４０によって制御されるノッチ／レーザ加工線形成部３０の作動タイミングを図４に示す。このうち図４（ａ）は一対の多層フィルム７，７の搬送速度を示す。図４（ａ）に示すように、制御装置４０からの搬送信号に基づいてフィルム搬送ライン２５が作動することにより、一対の多層フィルム７，７は包装体１の幅を１移送ピッチとして断続的に搬送される。この間図４（ｂ）に示すように、一対の多層フィルム７、７の搬送速度に対応して制御装置４０から出力されるノッチ信号に基づいてノッチ形成装置３３が作動して、ノッチ３を形成する。
【００７３】
また図４（ｃ）に示すように、上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２は各々制御装置４０により制御され、その作動タイミングは、ノッチ信号が出された後ｔ1 後にＯＮとなり、ｔ2 後にＯＦＦとなる。この間ｔ1 からｔ2 までは、一対の多層フィルム７、７が搬送される時間であり、この間、上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２から連続的にレーザ光が照射される。また、一対の多層フィルム７，７の搬送速度は０から徐々に大きくなり、中間で最大値を取った後、徐々に減少する（図４（ａ））。このため、包装体１のノッチ３近傍においてはレーザ光の照射量が大きくなり、包装体１の中央部においてはレーザ光の照射量が小さくなる。従ってレーザ加工線４の幅をノッチ３近傍において大きくし、包装体１の中央部において小さくすることができる。
【００７４】
このようにレーザ加工線４の幅をノッチ３近傍において大きくすることにより、ノッチ３から包装体１を切裂く際、ノッチ３からレーザ加工線４へスムースに切裂くことができる。
【００７５】
また、一対の多層フィルム７、７の搬送時間のみレーザ光が照射されるので、一対の多層フィルム７、７の停止時にレーザ光が照射されて一対の多層フィルム７、７にピンホールが形成されることはない。
【００７６】
なお、上方レーザ照射装置３１と下方レーザ照射装置３２の作動タイミングをノッチ信号を基準として、ｔ1 からｔ2 まで定めた例を示したが、ｔ1 が短すぎる場合は、ノッチ信号を基準としてｔ1 およびｔ2 後に次のピッチにおいて上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２をＯＮ、ＯＦＦしてもよい。
【００７７】
このように本実施の形態によれば、一対の多層フィルム７，７を縦方向ヒートシール装置１５および横方向ヒートシール装置１９によって貼合させた後に、一対の多層フィルム７，７に対してノッチ／レーザ加工線形成部３０においてノッチ３を形成するとともにレーザ加工線４を形成するので、ノッチ３とレーザ加工線４との位置合せを精度良く行なうことができる。また上方レーザ照射装置３１と、下方レーザ照射装置３２と、ノッチ形成装置３３を架台３５上に設けたので、上方レーザ照射装置３１と、下方レーザ照射装置３２と、ノッチ形成装置３３の相対位置は変わらない。このため上方の多層フィルム７のレーザ加工線４と、下方の多層フィルム７のレーザ加工線４との位置合せも精度良く行なうことができる。また一対のレーザ加工線４、４およびノッチ３の位置を変更する場合は、架台３５を移動するだけで容易に変更することができる。
【００７８】
さらに包装体１をノッチ３から切裂く際、ノッチ３から上方および下方の多層フィルム７，７のレーザ加工線４，４を経てスムースに切裂くことができる。
【００７９】
次に図６により、上方レーザ照射装置３１、下方レーザ照射装置３２およびノッチ形成装置３３の取付構造の変形例について述べる。すなわち図６に示すように、架台３５上に門型の支持体３７、３８を設け、この支持体３７、３８に上方レーザ照射装置３１とノッチ形成装置３３を各々取付けてもよい。また下方レーザ照射装置３２は架台３５上に直接、取付けられている。
【００８０】
なお、上記実施の形態において、上方レーザ照射装置３１と下方レーザ照射装置３２を１移送ピッチだけ離して配置した例を示したが、上方レーザ照射装置３１と下方レーザ照射装置３２を一対の多層フィルム７、７を挟んで対向して配置してもよい。この場合は上方レーザ照射装置３１および下方レーザ照射装置３２からのレーザ光は、互いに傾斜している。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一対のフィルムに形成したレーザ加工線に沿って包装体を容易に切裂くことができる。このため切裂作用を簡単に行なうことができ、かつ開封された開口形状を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による包装体の製造装置を示す図。
【図２】上方および下方レーザ照射装置を示す側面図。
【図３】上方および下方レーザ照射装置を示す平面図。
【図４】上方および下方レーザ照射装置の作動タイミングを示す図。
【図５】本発明による包装体を示す図。
【図６】上方および下方レーザ照射装置の他の取付構造を示す図。
【符号の説明】
１ 包装体
２ ヒートシール部
３ ノッチ
４ レーザ加工線
５ レーザ吸収層
６ レーザ非吸収層
７ 多層フィルム
１０ 包装体の製造装置
１１ 給紙部
１５ 縦ヒートシール装置
１９ 横ヒートシール装置
２１ 切断部
３１ 上方レーザ照射装置
３２ 下方レーザ照射装置
３３ ノッチ形成部
３５ 架台
４０ 制御装置
Claims (4)
- 少なくともレーザ吸収層を有する一対のフィルムを貼合せて包装体を製造する包装体製造装置において、
前記一対のフィルムを搬送するフィルム搬送ラインと、
フィルム搬送ライン上に設けられ、一方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、一方のフィルム表面にレーザ加工線を形成する一方のフィルム側に設けられた一方のレーザ照射装置と、
フィルム搬送ライン上に設けられ、他方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、他方のフィルム表面に一方のレーザ照射装置により形成されたレーザ加工線に対応するレーザ加工線を形成するとともに、他方のフィルム側に設けられた他方のレーザ照射装置と、
フィルム搬送ライン、一方のレーザ照射装置、および他方のレーザ照射装置を制御する制御装置とを備え、
制御装置は、フィルム搬送ラインを制御して一対のフィルムを包装体の幅を一移送ピッチとして断続的に搬送し、その搬送速度を一移送ピッチ毎に、０から徐々に大きくし、中間で最大値を取らせた後、徐々に減少させるとともに、一対のフィルムの搬送時間のみ一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を作動させて、連続的にレーザ光を照射させることを特徴とする包装体製造装置。 - 少なくともレーザ吸収層を有する一対のフィルムを貼合せて包装体を製造する包装体製造装置において、
前記一対のフィルムを搬送するフィルム搬送ラインと、
フィルム搬送ライン上に設けられ、一方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、一方のフィルム表面にレーザ加工線を形成する一方のフィルム側に設けられた一方のレーザ照射装置と、
フィルム搬送ライン上に設けられ、他方のフィルムの表面に向ってレーザ照射を行ないレーザ吸収層を加熱溶融させて、他方のフィルム表面に一方のレーザ照射装置により形成されたレーザ加工線に対応するレーザ加工線を形成するとともに、他方のフィルム側に設けられた他方のレーザ照射装置と、
フィルム搬送ライン、一方のレーザ照射装置、および他方のレーザ照射装置を制御する制御装置とを備え、
制御装置は、フィルム搬送ラインを制御して一対のフィルムを一移送ピッチずつ断続的に搬送するとともに、一対のフィルムの搬送時間のみ一方のレーザ照射装置と他方のレーザ照射装置を作動させ、
一方のレーザ照射装置および他方のレーザ照射装置は、フィルム搬送ライン上において、一対のフィルムの搬送ピッチだけ互いにずれて配置されていることを特徴とする包装体製造装置。 - フィルム搬送ライン上に、一対のフィルムのうち包装体の端縁に位置する部分に一対のフィルムを貫通するノッチを形成するノッチ形成装置を設け、
制御装置は一対のフィルムの搬送時間に対応してノッチ形成装置を作動させ、このノッチ形成装置への作動信号に基づいて一方のレーザ照射装置および他方のレーザ照射装置を作動させることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の包装体製造装置。 - フィルム搬送ライン上に設けられるとともに、一対のフィルムを貼合せるヒートシール装置を更に備え、
ヒートシール装置は、一対のフィルムの周縁をヒートシールにより貼合わせて、ヒートシール部とヒートシールされていない領域を形成し、
一方のレーザ照射装置および他方のレーザ照射装置は、一対のフィルムのヒートシール部およびヒートシールされていない領域を通るようレーザ加工線を形成することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の包装体製造装置。
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