JP4473347B2 - 包装袋の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は包装用の袋の分野に関するものである。
多くの包装袋およびそれらを製造するための多くのシステムが既に提案されている。
薄手の袋、即ち、畳まれた状態で平らな袋については、公知のシステムでほぼ満足が得られる。この場合、通常は袋が二枚の平らなシートを用いて形成され、両シートは三方の縁部に沿って互いに接着され、袋の口には閉鎖部、例えば相補的な雄雌帯片が設けられる。
これに対し、現在までのところ、厚い内容物を受け入れるようにした袋については、この極めて特殊な分野で多くの調査を行ったが、全体的に満足できるものは生産されていない。
特に、このような袋には、製作が困難な側部蛇腹折りがしばしば要求される。
添付の図１は、袋の二つの主要面を構成する二枚のシート１２及び１４の間に予め成形された蛇腹片１０を挿入することにより側部蛇腹付袋を製作する公知の技法を模式的に示しており、この場合、蛇腹片は、シートの送り方向Ｓに対して９０度の角度で挿入される。両シート１２および１４は長手方向の雄雌ファスナー帯１３および１５を備えている。蛇腹片１０は、好ましくはファスナー帯１３及び１５から離れるに従って幅が増加する異形幅のものであり、それにより袋を膨らませることができるようにしてある。この公知の技法は確かに側部蛇腹折りを有する包装袋の製造を可能にしているが、極めて複雑であることは否めない。特に、シート１２および１４の送り方向に対して蛇腹片１０を９０度の角度で挿入しなければならないので、高い製造スループットが得られず、また蛇腹片１０の挿入をシート１２及び１４の搬送移動に正確に同期させる必要がある。
仏国特許出願公開第２６８６０６３号明細書には蛇腹付包装袋の別の製造技法が述べられており、これは蛇腹付袋を予備成形することと、蛇腹外部の折り線に沿って袋の長さの一部に裂け目を入れることと、このようにして画定された翼片を袋の外側へ重ねるように折り込むことと、この翼片上にファスナー帯を配置することと、袋を成形し直すことと、正しく位置合わせされた翼片にファスナー帯を接着することからなっている。しかしながら、この技法もその複雑さから完全な満足を与えるものではない。
本出願人はまた、１９９６年２月２７日付で出願した仏国特許出願第９６０２３８９号(仏国特許第２７４５２６３号)で側部蛇腹付包装袋の製造の種々の代替技法を提案している。
本発明は、側部蛇腹付包装袋の公知の方式を改良しようとするものである。
この目的は、本発明の理念によれば、以下の各工程を備えたことを特徴とする包装袋製造法によって解決される。すなわち、本発明による包装袋製造法は、一枚の包装袋用シートから両側部に蛇腹折りを有する包装袋を製造する方法であって、
包装袋用シートの長手方向と直交する幅方向に間隔を開けて前記長手方向に延在する二列の側部蛇腹形成用領域の各々に、包装袋の口部分における両側部蛇腹部分で包装袋が少なくとも幅の一部に亘り単に二枚重ねとなるように、それぞれシート長手方向の一対の縦縁およびシート幅方向の一対の横縁で画定された切り抜き部を形成する工程と、
前記二列の側部蛇腹形成用領域の各々にシートの長手方向に平行な襞折り部を形成する工程とを備え、
前記各工程によって両側部蛇腹形成用領域の各々に切り抜き部と襞折り部が予め形成されたシートに対して、該シートの両側部自由端縁同士を接合して筒状に成形する工程、及び該シートの前記切り抜き部の周縁で重なる隣接縁同士を互いに熱封着して袋を閉じる工程を更に備えたことを特徴とする。
本発明はまた、上記方法を実施するための装置も提供する。
本発明の上記以外の特徴、目的及び利点は、以下の詳細な説明と非限定的実施例を示す添付図面とから明らかである。
図１は、上述の通り側部蛇腹付包装袋を製造するための従来の技法を示す説明図であり、
図２は、本発明の方法の第１工程、即ち薄シートに二つのＺ字状襞折り部を形成する工程を示す説明図であり、
図３は、同薄シートの断面図であり、
図４は、切り抜き部を形成するために変位させたシートの一部分を図２と同様に示す説明図であり、
図５は、切り抜き部を取り去った同薄シートを平らに広げた状態で示す説明図であり、
図５ｂｉｓは、本発明の変形例による切り抜き部の設けられた薄シートを同様に広げた状態で示す説明図であり、
図６、７、８、９は、袋に成形するための本発明の方法の４つの後続工程を順に示す説明図である。
図２に示されているように、薄シート１００は二つのＺ字状の襞折り部１１０と１２０を備えており、これらはシート１００の長手方向Ｄに平行である。
これら二つの襞折り部１１０及び１２０は、いずれかの適切な手段で形成可能である。
各襞折り部は、図３に示すように、シート１００を間に咬み込むバッフルを形成するように部分的にオーバーラップさせて重ねた複数のブレード２００と２０２または２００と２０４による一対のオーバーラップ部により形成すると良い。
これらの襞折り部１１０及び１２０は、完成時には袋の二つの側部蛇腹折りを形成するように設計されている。
両折り部１１０及び１２０の形成後、図２の状態のシートは平らな主面１３０をもつことになり、この主面が完成後の袋の主表面を構成する。上記主面１３０には、その長手方向の両縁のいずれにも第１縦帯片１１２および１２２が延在しており、これら帯片には更に第２縦帯片１１４および１２４がそれぞれ隣接して延在している。帯片１１２と１１４は襞折り部１１０を形成する。また帯片１２２と１２４は襞折り部１２０を形成する。帯片１１２と１２２はそれぞれ折り線１１１と１２１を介して主面１３０に連続している。帯片１１２と１２２は、それぞれ折り線１１１及び１２１から主面１３０の中間部に向かって折り込まれ、主面１３０に重ねられている。帯片１１４と１２４は、それぞれ折り線１１３と１２３を介して帯片１１２と１２２に連続している。帯片１１４と１２４は、それぞれ折り線１１３及び１２３から外側に向かって延在している。帯片１１４と１２４はまた、帯片１１２及び１２２と同一幅であり、それらが互いに隣接して重なるようになっている。更にこれら帯片１１４と１２４は、それぞれ外側へ延在して付属セグメント部１４０及び１４２を形成している。これら付属セグメント部１４０及び１４２は、互いが組み合わさって袋の第２の主表面を構成する。図２に示したように、これら二つのセグメント部１４０及び１４２は好ましくは同一長さとする。但し、この条件は重要ではない。重要なのは、セグメント部１４０と１４２が主面１３０の幅よりも若干大きな合計幅となるようにすることであり、それによって、図８を参照して後述するように、それぞれの外側自由縁に沿って折り曲げられた後に袋の第２主要面が形成される。
図２に示したような襞折り部１１０と１２０の形成工程の後、帯片１１４と１２４はセグメント部１４０及び１４２とほぼ同一平面とされる。これら帯片１１４及び１２４は折り線１１５及び１２５を介してセグメント部１４０及び１４２に連続している。
上述のように、本発明の本質的な特徴に従う袋の製造法は、側部蛇腹折りを形成すべき各領域に一定間隔で対構成の切り抜き部１５０及び１６０を形成する工程を含んでいる。
これらの切り抜き部１５０及び１６０は図５では展開された状態で示されている。
最終的には、切り抜き部１５０及び１６０は、襞折り部１１０及び１２９内における真の形態として図６に示す通りとなる。
切り抜き部１５０及び１６０は襞折り部１１０及び１２０の形成前にシート１００に形成することもできる。その場合、切り抜き部の初期形状は図５に示す通りである。
但し、切り抜き部１５０及び１６０は襞折り部１１０及び１２０の形成後に形成することが望ましい。これら切り抜き部１５０及び１６０は適宜な手段によってシート１００に形成することができる。好ましくは切り抜き部１５０及び１６０は、シートの主面１３０に手を触れないようにするためにブレード２００を切り抜き用パンチのアンビルとして利用して形成するのが良い。
切り抜き部１５０及び１６０の形状は種々変更可能である。
切り抜き部１５０及び１６０は、図５に示すように、好ましくは一方の側で折り線１１１と１１５の間に延在し、他方の側で折り線１２１と１２５の間に延在する。但し、変形例として、図５ｂｉｓに示すように、折り線１５０及び１６０を上記各折り線１１１と１１５、または１２１と１２５から後退させた形態に形成することもできる。
より正確には、添付図面に示すように、各切り抜き部１５０又は１６０は、それぞれ一対の縦縁１５２と１５４又は１６２と１６４と、それぞれ一対の横縁１５６と１５８又は１６６と１６８によって画定されている。
縦縁１５２と１５４又は１６２と１６４は、図５においてはそれぞれ直線で且つ折り線１１１，１１５，１２１，１２５と一致しており、これら折り線はそれ自身で側部蛇腹の最終的な外縁線を形成する。図６に示す折り畳み状態では、各対の縦縁１５２と１５４又は１６２と１６４とが重なり合うことになる。
横縁１５６と１６６は袋の口側に位置し、好ましくは一直線でシート１００の長手方向Ｄを横切る向きに延在する。
第２の横縁１５８と１６８は袋の底側に位置し、好ましくは一直線ではなく袋の口側に向って凹んだ形状となっている。更に正確に言えば、第２の横縁１５８と１６８は好ましくはそれぞれ二つの直線区分１５８ａと１５８ｂ又は１６８ａと１６８ｂからなる折れ線状の形態である。これら第２の横縁１５８と１６８を形成する各直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂとは、好ましくは互いに等しい長さとする。これら直線区分はそれぞれ帯片１１２と１１４及び１２２と１２４の幅に亘って延在している。このようにして、各直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂは中間折り線１１３及び１２３上で交わっている。
限定を意図しない実施例として、直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂは、前記長手方向Ｄと直交する線分に対して約１５度の角度で傾いており、それにより直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂとの間に形成される２直線間の角度は約１５０度とされている。
図５又は図５ｂｉｓに示すようなそれぞれ切り抜き部１５０又は１６０を含む二つの襞折り部１１０及び１２０を備えたほぼ平らなシート１００は、好ましくは直接に従来からの製袋用成形(form)充填(fill)封着(seal)装置に導かれる。
このような装置は、その頭文字をとってＦＦＳ装置と呼ばれることが多い。
この種の装置としては多くのものがすでに提案されている。
係る装置の殆どは、平坦な状態のシートを受け入れる入り口及び筒状に成形されたシート(以下、筒状シートと称す)を送り出す出口を有した成形通路と、成形通路内で前記筒状シート内に開口した充填シュートと、筒状シートを縦に封止する縦熱封着装置と、充填シュートを介して内容物が筒状シート内に送り込まれる前に第１の幅方向熱封着線を形成すると共に次いで内容物が筒状シート内に送り込まれたら第２の幅方向熱封着線を形成して内容物の周囲で袋を閉じるように適合された幅方向熱封着装置とを備えている。
この様な装置の全体的構成は当業者に周知であり、従って以下の説明ではその構成の詳細は述べないことにする。
本発明においては、相補的な雄雌のファスナー帯１７０は、図７に示すように袋の口の領域近傍において長手方向Ｄと直交して、好ましくはシート１００がＦＦＳ装置の成形通路に導入される前に、シート１００に被着しておくことが望ましい。
更に正確には、閉鎖用の雄雌の各ファスナー帯１７０は、切り抜き部１５０と１６０で挟まれた箇所の主面１３０、即ち一端側では横縁１５６と１５８の間、他端側では横縁１６６と１６８の間に配置される。
ファスナー帯１７０は好ましくは主面１３０の幅、即ち折り線１１１と１２１の間の距離に等しい長さとすると良い。
シート１００上に配置した後、ファスナー帯１７０は適宜の手段でシート上の位置に固定される。好ましくは、各ファスナー帯を配置した後にスポット熱融着技術によってファスナー帯をシート１００に端部のみで仮固定する。次いで各ファスナー帯１７０を袋の両主要面の内側に全幅に亘って接合するが、これは図９を参照して後述するように、熱封着による横断線を形成する際に同時に処理することが好ましい。尚、ファスナー帯１７０をその端部でスポット熱融着により仮固定する際に、襞折り部１１０と１２０を、その折り込みの保持とシートの移動に伴う変形の防止のために、図９に示す熱封着横断線が順次形成される領域内にてスポット熱融着によって同時に固定しておくことも可能である。
但し、一つの変形例では、少なくとも一方のファスナー帯１７０を位置決め直後にその全長に亘ってシート１００に熱接合することもできる。
上述のスポット熱融着用の装置は好ましくはシート１００の長手方向に位置調整可能とし、それにより熱融着装置を袋の必要長さ寸法とそれに次いで熱封着横断線に対応する領域に正確に位置合わせできるようにする。
当然のことながら、シートの移動に対してスポット熱融着装置の作動タイミングも正確に同期させる必要があり、これは、スポット熱融着装置の作動時点がそれによる熱融着領域の位置とピッチの双方を決定するからである。
スポット熱融着により各ファスナー帯１７０をその端部で固定し、また同時に襞折り部１１０及び１２０もスポット熱融着で固定しておくことによって、その後のシート１００の搬送移動が容易となると共に、特にファスナー１７０の両端部を熱融着時に潰しておくことによって、引き続き図９に示すような熱封着を容易に実行可能となる。
上述の熱融着のスポットを形成する装置は、通常は仏国特許出願公開第２６３８４１９号明細書に述べられているような装置でよい。
一つの変形例では、各ファスナー帯１７０を固定し、そして襞折り部１１０及び１２０を一時的にスポットで止めるが、これは熱融着によらずに例えば静電気または接着剤などの任意の代替手段で行われる。
各ファスナー帯１７０をシート１００の長手方向Ｄと直交してシート１００上に止着するための装置は、種々の構成のものを利用可能である。
限定的でない例として、係る止着用装置は、例えば米国特許第４６１７６８３号、同第４６５５８６２号、同第４６６６５３６号、同第４７０１３６１号、同第４７０９３９８号、同第４８７８９８７号、同第４８４４７５９号、同第４９２９２２５号、同第４９０９０１７号、及び同第５１１１６４３号各明細書に記載されている。
襞折り部１１０及び１２０を形成し、そしてファスナー帯１７０を配置して少なくとも一時的に固定した後、図７に示す状態の成形シート１００は前述のようにＦＦＳ装置の成形通路に送り込まれる。
好適には、成形通路に特に襞折り部１１０及び１２０の通過を容易にするための特別な手段が設けられる。例えば、相補的な複数の窓を成形通路に設けて襞折り部１１０及び１２０を受け入れるようにする。
成形通路から出てくるときにはシート１００は図８に示すように筒状に成形されている。その後、二つのセグメント部１４０及び１４２の各自由端縁１４１と１４３は互いに合わせられて上述したＦＦＳ装置の長手方向熱封着手段により従来法と同様にして熱封着される。
筒状シートには次いで目的に応じて準備された充填シュートを介して内容物が送り込まれる。
その後、筒状シートは図９に示す熱封着線を形成するために準備された複数の熱融着装置に対面される。
これら熱融着装置で形成されるのは、
互いに平行な二つの熱封着線１８０および１８２、および
切り抜き部１５０及び１６０の周縁の各熱封着線１８４及び１８６
である。
互いに平行な二つのうちの一方の横断熱封着線１８０は切り抜き部の横縁１５６及び１６６と合致している。この一方の熱封着線１８０は袋の床の封着線を形成するように設計されている。この熱封着線は、側部蛇腹折り内で４重のシート(二枚の主面と二枚の側部蛇腹片)を接合する役目を果たし、蛇腹の間では２重のシート(二枚の主面に対応)を接合する役目を果たす。
他方の横断熱封着縁１８２は切り抜き部の横縁１５６と１５８及び１６６と１６８との間に形成されている。この横断熱封着線１８２は、袋の口の封着線を形成するように設計されている。この熱封着線は第１と第２の主面を相互接合している。
これら両方の熱封着線１８０及び１８２が形成されると、それらの間に隣接の袋同士を分離するための直線状の幅方向切り離し線１８１を形成することができる。
熱封着線１８４と１８６はそれぞれ一対ずつの直線区分１８４ａと１８４ｂ及び１８６ａと１８６ｂからなり、これら直線区分は、それぞれ切り抜き部の縦縁１５２と１５４及び１６２と１６４並びに横縁１５８と１６８を覆っている。
この場合、熱封着線１８４と１８２並びに１８６は互いに交わっており、従って袋の口を適正に封止することができる。より正確には、直線区分１８４ａと１８６ａは袋の二つの主面の外縁同士をひとつに接合し、直線区分１８４ｂと１８６ｂは切り抜き部の横縁の直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂとをひとつに接合している。
本発明の方法は、特に両ファスナー帯１７０が固定される部分で熱封着線１８４、１８２及び１８６をシート二枚分に制限できる基本的な利点を有しており、これに対して殆どの従来法では側部蛇腹部分で４枚重ねのシートを熱封着する必要がある。
勿論、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の理念の範疇に入る種々の変形を包含するものである。
例えば、図７に示したタイプの切り抜き１５０と１６０並びにファスナー帯１７０を有するシート材を用いて、シート材を前述のようなＦＦＳ装置に適用することなく袋を制作することが可能である。この場合、係るシート材は適宜の従来の装置で筒状に形成することができる。
本発明において、シート１００を種々の形態で変えることができる。シートは好ましくは熱可塑性フィルムからなる。勿論、本発明は包装袋を製造するのに利用可能なあらゆる可撓性フィルムに適用可能である。
更に、当業者なら容易に理解できるように、図５に示した実施例では各切り抜き部１５０及び１６０の縦縁１５２，１５４，１６２，１６４が折り線１１１，１１５，１２１，１２５に合致し、それによって熱封着線１８４ａと１８６ａはシート二枚分の厚みで形成されているが、各切り抜き部１５０及び１６０の縦縁１５２，１５４，１６２，１６４を折り線１１１，１１５，１２１，１２５の内側に後退させた場合は、熱封着線１８４ａと１８６ａは少なくとも部分的にシート四枚分の厚みで形成される。このことは横断熱封着線１８０及び１８２にも言えることである。熱封着線１８４ａと１８６ａも、図９に示したように少なくとも部分的に折り線１１１，１１５，１２１，１２５から後退させて形成しても良い。図５ｂｉｓに示した切り抜き部の変形例では、袋の側部封止を改善することができる。
多くの包装袋およびそれらを製造するための多くのシステムが既に提案されている。
薄手の袋、即ち、畳まれた状態で平らな袋については、公知のシステムでほぼ満足が得られる。この場合、通常は袋が二枚の平らなシートを用いて形成され、両シートは三方の縁部に沿って互いに接着され、袋の口には閉鎖部、例えば相補的な雄雌帯片が設けられる。
これに対し、現在までのところ、厚い内容物を受け入れるようにした袋については、この極めて特殊な分野で多くの調査を行ったが、全体的に満足できるものは生産されていない。
特に、このような袋には、製作が困難な側部蛇腹折りがしばしば要求される。
添付の図１は、袋の二つの主要面を構成する二枚のシート１２及び１４の間に予め成形された蛇腹片１０を挿入することにより側部蛇腹付袋を製作する公知の技法を模式的に示しており、この場合、蛇腹片は、シートの送り方向Ｓに対して９０度の角度で挿入される。両シート１２および１４は長手方向の雄雌ファスナー帯１３および１５を備えている。蛇腹片１０は、好ましくはファスナー帯１３及び１５から離れるに従って幅が増加する異形幅のものであり、それにより袋を膨らませることができるようにしてある。この公知の技法は確かに側部蛇腹折りを有する包装袋の製造を可能にしているが、極めて複雑であることは否めない。特に、シート１２および１４の送り方向に対して蛇腹片１０を９０度の角度で挿入しなければならないので、高い製造スループットが得られず、また蛇腹片１０の挿入をシート１２及び１４の搬送移動に正確に同期させる必要がある。
仏国特許出願公開第２６８６０６３号明細書には蛇腹付包装袋の別の製造技法が述べられており、これは蛇腹付袋を予備成形することと、蛇腹外部の折り線に沿って袋の長さの一部に裂け目を入れることと、このようにして画定された翼片を袋の外側へ重ねるように折り込むことと、この翼片上にファスナー帯を配置することと、袋を成形し直すことと、正しく位置合わせされた翼片にファスナー帯を接着することからなっている。しかしながら、この技法もその複雑さから完全な満足を与えるものではない。
本出願人はまた、１９９６年２月２７日付で出願した仏国特許出願第９６０２３８９号(仏国特許第２７４５２６３号)で側部蛇腹付包装袋の製造の種々の代替技法を提案している。
本発明は、側部蛇腹付包装袋の公知の方式を改良しようとするものである。
この目的は、本発明の理念によれば、以下の各工程を備えたことを特徴とする包装袋製造法によって解決される。すなわち、本発明による包装袋製造法は、一枚の包装袋用シートから両側部に蛇腹折りを有する包装袋を製造する方法であって、
包装袋用シートの長手方向と直交する幅方向に間隔を開けて前記長手方向に延在する二列の側部蛇腹形成用領域の各々に、包装袋の口部分における両側部蛇腹部分で包装袋が少なくとも幅の一部に亘り単に二枚重ねとなるように、それぞれシート長手方向の一対の縦縁およびシート幅方向の一対の横縁で画定された切り抜き部を形成する工程と、
前記二列の側部蛇腹形成用領域の各々にシートの長手方向に平行な襞折り部を形成する工程とを備え、
前記各工程によって両側部蛇腹形成用領域の各々に切り抜き部と襞折り部が予め形成されたシートに対して、該シートの両側部自由端縁同士を接合して筒状に成形する工程、及び該シートの前記切り抜き部の周縁で重なる隣接縁同士を互いに熱封着して袋を閉じる工程を更に備えたことを特徴とする。
本発明はまた、上記方法を実施するための装置も提供する。
本発明の上記以外の特徴、目的及び利点は、以下の詳細な説明と非限定的実施例を示す添付図面とから明らかである。
図１は、上述の通り側部蛇腹付包装袋を製造するための従来の技法を示す説明図であり、
図２は、本発明の方法の第１工程、即ち薄シートに二つのＺ字状襞折り部を形成する工程を示す説明図であり、
図３は、同薄シートの断面図であり、
図４は、切り抜き部を形成するために変位させたシートの一部分を図２と同様に示す説明図であり、
図５は、切り抜き部を取り去った同薄シートを平らに広げた状態で示す説明図であり、
図５ｂｉｓは、本発明の変形例による切り抜き部の設けられた薄シートを同様に広げた状態で示す説明図であり、
図６、７、８、９は、袋に成形するための本発明の方法の４つの後続工程を順に示す説明図である。
図２に示されているように、薄シート１００は二つのＺ字状の襞折り部１１０と１２０を備えており、これらはシート１００の長手方向Ｄに平行である。
これら二つの襞折り部１１０及び１２０は、いずれかの適切な手段で形成可能である。
各襞折り部は、図３に示すように、シート１００を間に咬み込むバッフルを形成するように部分的にオーバーラップさせて重ねた複数のブレード２００と２０２または２００と２０４による一対のオーバーラップ部により形成すると良い。
これらの襞折り部１１０及び１２０は、完成時には袋の二つの側部蛇腹折りを形成するように設計されている。
両折り部１１０及び１２０の形成後、図２の状態のシートは平らな主面１３０をもつことになり、この主面が完成後の袋の主表面を構成する。上記主面１３０には、その長手方向の両縁のいずれにも第１縦帯片１１２および１２２が延在しており、これら帯片には更に第２縦帯片１１４および１２４がそれぞれ隣接して延在している。帯片１１２と１１４は襞折り部１１０を形成する。また帯片１２２と１２４は襞折り部１２０を形成する。帯片１１２と１２２はそれぞれ折り線１１１と１２１を介して主面１３０に連続している。帯片１１２と１２２は、それぞれ折り線１１１及び１２１から主面１３０の中間部に向かって折り込まれ、主面１３０に重ねられている。帯片１１４と１２４は、それぞれ折り線１１３と１２３を介して帯片１１２と１２２に連続している。帯片１１４と１２４は、それぞれ折り線１１３及び１２３から外側に向かって延在している。帯片１１４と１２４はまた、帯片１１２及び１２２と同一幅であり、それらが互いに隣接して重なるようになっている。更にこれら帯片１１４と１２４は、それぞれ外側へ延在して付属セグメント部１４０及び１４２を形成している。これら付属セグメント部１４０及び１４２は、互いが組み合わさって袋の第２の主表面を構成する。図２に示したように、これら二つのセグメント部１４０及び１４２は好ましくは同一長さとする。但し、この条件は重要ではない。重要なのは、セグメント部１４０と１４２が主面１３０の幅よりも若干大きな合計幅となるようにすることであり、それによって、図８を参照して後述するように、それぞれの外側自由縁に沿って折り曲げられた後に袋の第２主要面が形成される。
図２に示したような襞折り部１１０と１２０の形成工程の後、帯片１１４と１２４はセグメント部１４０及び１４２とほぼ同一平面とされる。これら帯片１１４及び１２４は折り線１１５及び１２５を介してセグメント部１４０及び１４２に連続している。
上述のように、本発明の本質的な特徴に従う袋の製造法は、側部蛇腹折りを形成すべき各領域に一定間隔で対構成の切り抜き部１５０及び１６０を形成する工程を含んでいる。
これらの切り抜き部１５０及び１６０は図５では展開された状態で示されている。
最終的には、切り抜き部１５０及び１６０は、襞折り部１１０及び１２９内における真の形態として図６に示す通りとなる。
切り抜き部１５０及び１６０は襞折り部１１０及び１２０の形成前にシート１００に形成することもできる。その場合、切り抜き部の初期形状は図５に示す通りである。
但し、切り抜き部１５０及び１６０は襞折り部１１０及び１２０の形成後に形成することが望ましい。これら切り抜き部１５０及び１６０は適宜な手段によってシート１００に形成することができる。好ましくは切り抜き部１５０及び１６０は、シートの主面１３０に手を触れないようにするためにブレード２００を切り抜き用パンチのアンビルとして利用して形成するのが良い。
切り抜き部１５０及び１６０の形状は種々変更可能である。
切り抜き部１５０及び１６０は、図５に示すように、好ましくは一方の側で折り線１１１と１１５の間に延在し、他方の側で折り線１２１と１２５の間に延在する。但し、変形例として、図５ｂｉｓに示すように、折り線１５０及び１６０を上記各折り線１１１と１１５、または１２１と１２５から後退させた形態に形成することもできる。
より正確には、添付図面に示すように、各切り抜き部１５０又は１６０は、それぞれ一対の縦縁１５２と１５４又は１６２と１６４と、それぞれ一対の横縁１５６と１５８又は１６６と１６８によって画定されている。
縦縁１５２と１５４又は１６２と１６４は、図５においてはそれぞれ直線で且つ折り線１１１，１１５，１２１，１２５と一致しており、これら折り線はそれ自身で側部蛇腹の最終的な外縁線を形成する。図６に示す折り畳み状態では、各対の縦縁１５２と１５４又は１６２と１６４とが重なり合うことになる。
横縁１５６と１６６は袋の口側に位置し、好ましくは一直線でシート１００の長手方向Ｄを横切る向きに延在する。
第２の横縁１５８と１６８は袋の底側に位置し、好ましくは一直線ではなく袋の口側に向って凹んだ形状となっている。更に正確に言えば、第２の横縁１５８と１６８は好ましくはそれぞれ二つの直線区分１５８ａと１５８ｂ又は１６８ａと１６８ｂからなる折れ線状の形態である。これら第２の横縁１５８と１６８を形成する各直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂとは、好ましくは互いに等しい長さとする。これら直線区分はそれぞれ帯片１１２と１１４及び１２２と１２４の幅に亘って延在している。このようにして、各直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂは中間折り線１１３及び１２３上で交わっている。
限定を意図しない実施例として、直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂは、前記長手方向Ｄと直交する線分に対して約１５度の角度で傾いており、それにより直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂとの間に形成される２直線間の角度は約１５０度とされている。
図５又は図５ｂｉｓに示すようなそれぞれ切り抜き部１５０又は１６０を含む二つの襞折り部１１０及び１２０を備えたほぼ平らなシート１００は、好ましくは直接に従来からの製袋用成形(form)充填(fill)封着(seal)装置に導かれる。
このような装置は、その頭文字をとってＦＦＳ装置と呼ばれることが多い。
この種の装置としては多くのものがすでに提案されている。
係る装置の殆どは、平坦な状態のシートを受け入れる入り口及び筒状に成形されたシート(以下、筒状シートと称す)を送り出す出口を有した成形通路と、成形通路内で前記筒状シート内に開口した充填シュートと、筒状シートを縦に封止する縦熱封着装置と、充填シュートを介して内容物が筒状シート内に送り込まれる前に第１の幅方向熱封着線を形成すると共に次いで内容物が筒状シート内に送り込まれたら第２の幅方向熱封着線を形成して内容物の周囲で袋を閉じるように適合された幅方向熱封着装置とを備えている。
この様な装置の全体的構成は当業者に周知であり、従って以下の説明ではその構成の詳細は述べないことにする。
本発明においては、相補的な雄雌のファスナー帯１７０は、図７に示すように袋の口の領域近傍において長手方向Ｄと直交して、好ましくはシート１００がＦＦＳ装置の成形通路に導入される前に、シート１００に被着しておくことが望ましい。
更に正確には、閉鎖用の雄雌の各ファスナー帯１７０は、切り抜き部１５０と１６０で挟まれた箇所の主面１３０、即ち一端側では横縁１５６と１５８の間、他端側では横縁１６６と１６８の間に配置される。
ファスナー帯１７０は好ましくは主面１３０の幅、即ち折り線１１１と１２１の間の距離に等しい長さとすると良い。
シート１００上に配置した後、ファスナー帯１７０は適宜の手段でシート上の位置に固定される。好ましくは、各ファスナー帯を配置した後にスポット熱融着技術によってファスナー帯をシート１００に端部のみで仮固定する。次いで各ファスナー帯１７０を袋の両主要面の内側に全幅に亘って接合するが、これは図９を参照して後述するように、熱封着による横断線を形成する際に同時に処理することが好ましい。尚、ファスナー帯１７０をその端部でスポット熱融着により仮固定する際に、襞折り部１１０と１２０を、その折り込みの保持とシートの移動に伴う変形の防止のために、図９に示す熱封着横断線が順次形成される領域内にてスポット熱融着によって同時に固定しておくことも可能である。
但し、一つの変形例では、少なくとも一方のファスナー帯１７０を位置決め直後にその全長に亘ってシート１００に熱接合することもできる。
上述のスポット熱融着用の装置は好ましくはシート１００の長手方向に位置調整可能とし、それにより熱融着装置を袋の必要長さ寸法とそれに次いで熱封着横断線に対応する領域に正確に位置合わせできるようにする。
当然のことながら、シートの移動に対してスポット熱融着装置の作動タイミングも正確に同期させる必要があり、これは、スポット熱融着装置の作動時点がそれによる熱融着領域の位置とピッチの双方を決定するからである。
スポット熱融着により各ファスナー帯１７０をその端部で固定し、また同時に襞折り部１１０及び１２０もスポット熱融着で固定しておくことによって、その後のシート１００の搬送移動が容易となると共に、特にファスナー１７０の両端部を熱融着時に潰しておくことによって、引き続き図９に示すような熱封着を容易に実行可能となる。
上述の熱融着のスポットを形成する装置は、通常は仏国特許出願公開第２６３８４１９号明細書に述べられているような装置でよい。
一つの変形例では、各ファスナー帯１７０を固定し、そして襞折り部１１０及び１２０を一時的にスポットで止めるが、これは熱融着によらずに例えば静電気または接着剤などの任意の代替手段で行われる。
各ファスナー帯１７０をシート１００の長手方向Ｄと直交してシート１００上に止着するための装置は、種々の構成のものを利用可能である。
限定的でない例として、係る止着用装置は、例えば米国特許第４６１７６８３号、同第４６５５８６２号、同第４６６６５３６号、同第４７０１３６１号、同第４７０９３９８号、同第４８７８９８７号、同第４８４４７５９号、同第４９２９２２５号、同第４９０９０１７号、及び同第５１１１６４３号各明細書に記載されている。
襞折り部１１０及び１２０を形成し、そしてファスナー帯１７０を配置して少なくとも一時的に固定した後、図７に示す状態の成形シート１００は前述のようにＦＦＳ装置の成形通路に送り込まれる。
好適には、成形通路に特に襞折り部１１０及び１２０の通過を容易にするための特別な手段が設けられる。例えば、相補的な複数の窓を成形通路に設けて襞折り部１１０及び１２０を受け入れるようにする。
成形通路から出てくるときにはシート１００は図８に示すように筒状に成形されている。その後、二つのセグメント部１４０及び１４２の各自由端縁１４１と１４３は互いに合わせられて上述したＦＦＳ装置の長手方向熱封着手段により従来法と同様にして熱封着される。
筒状シートには次いで目的に応じて準備された充填シュートを介して内容物が送り込まれる。
その後、筒状シートは図９に示す熱封着線を形成するために準備された複数の熱融着装置に対面される。
これら熱融着装置で形成されるのは、
互いに平行な二つの熱封着線１８０および１８２、および
切り抜き部１５０及び１６０の周縁の各熱封着線１８４及び１８６
である。
互いに平行な二つのうちの一方の横断熱封着線１８０は切り抜き部の横縁１５６及び１６６と合致している。この一方の熱封着線１８０は袋の床の封着線を形成するように設計されている。この熱封着線は、側部蛇腹折り内で４重のシート(二枚の主面と二枚の側部蛇腹片)を接合する役目を果たし、蛇腹の間では２重のシート(二枚の主面に対応)を接合する役目を果たす。
他方の横断熱封着縁１８２は切り抜き部の横縁１５６と１５８及び１６６と１６８との間に形成されている。この横断熱封着線１８２は、袋の口の封着線を形成するように設計されている。この熱封着線は第１と第２の主面を相互接合している。
これら両方の熱封着線１８０及び１８２が形成されると、それらの間に隣接の袋同士を分離するための直線状の幅方向切り離し線１８１を形成することができる。
熱封着線１８４と１８６はそれぞれ一対ずつの直線区分１８４ａと１８４ｂ及び１８６ａと１８６ｂからなり、これら直線区分は、それぞれ切り抜き部の縦縁１５２と１５４及び１６２と１６４並びに横縁１５８と１６８を覆っている。
この場合、熱封着線１８４と１８２並びに１８６は互いに交わっており、従って袋の口を適正に封止することができる。より正確には、直線区分１８４ａと１８６ａは袋の二つの主面の外縁同士をひとつに接合し、直線区分１８４ｂと１８６ｂは切り抜き部の横縁の直線区分１５８ａと１５８ｂ及び１６８ａと１６８ｂとをひとつに接合している。
本発明の方法は、特に両ファスナー帯１７０が固定される部分で熱封着線１８４、１８２及び１８６をシート二枚分に制限できる基本的な利点を有しており、これに対して殆どの従来法では側部蛇腹部分で４枚重ねのシートを熱封着する必要がある。
勿論、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の理念の範疇に入る種々の変形を包含するものである。
例えば、図７に示したタイプの切り抜き１５０と１６０並びにファスナー帯１７０を有するシート材を用いて、シート材を前述のようなＦＦＳ装置に適用することなく袋を制作することが可能である。この場合、係るシート材は適宜の従来の装置で筒状に形成することができる。
本発明において、シート１００を種々の形態で変えることができる。シートは好ましくは熱可塑性フィルムからなる。勿論、本発明は包装袋を製造するのに利用可能なあらゆる可撓性フィルムに適用可能である。
更に、当業者なら容易に理解できるように、図５に示した実施例では各切り抜き部１５０及び１６０の縦縁１５２，１５４，１６２，１６４が折り線１１１，１１５，１２１，１２５に合致し、それによって熱封着線１８４ａと１８６ａはシート二枚分の厚みで形成されているが、各切り抜き部１５０及び１６０の縦縁１５２，１５４，１６２，１６４を折り線１１１，１１５，１２１，１２５の内側に後退させた場合は、熱封着線１８４ａと１８６ａは少なくとも部分的にシート四枚分の厚みで形成される。このことは横断熱封着線１８０及び１８２にも言えることである。熱封着線１８４ａと１８６ａも、図９に示したように少なくとも部分的に折り線１１１，１１５，１２１，１２５から後退させて形成しても良い。図５ｂｉｓに示した切り抜き部の変形例では、袋の側部封止を改善することができる。
Claims (31)
- 一枚の包装袋用シート(100)から両側部に蛇腹折りを有する包装袋を製造する方法であって、
包装袋用シート(100)の長手方向(D)と直交する幅方向に間隔を開けて前記長手方向に延在する二列の側部蛇腹形成用領域の各々に、包装袋の口部分における両側部蛇腹部分で包装袋が少なくとも幅の一部に亘り単に二枚重ねとなるように、それぞれシート長手方向の一対の縦縁(152，154; 162，164)およびシート幅方向の一対の横縁(156，158; 166，168)で画定された切り抜き部(150，160)を形成する工程と、
前記二列の側部蛇腹形成用領域の各々にシートの長手方向に平行な襞折り部(110，120)を形成する工程とを備え、
前記各工程によって両側部蛇腹形成用領域の各々に切り抜き部と襞折り部が予め形成されたシートに対して、該シートの両側部自由端縁同士を接合して筒状に成形する工程、及び該シートの前記切り抜き部(150，160)の周縁で重なる隣接縁同士を互いに熱封着(184，186)して袋を閉じる工程を更に備えたことを特徴とする包装袋の製造方法。 - シート(100)の長手方向(D)に平行な二つのＺ字状の襞折り部(110，120)を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記二列の側部蛇腹形成用領域の一方における襞折り部(110)と、前記二列の側部蛇腹形成用領域の他方における襞折り部(120)を、折り部形成ブレード(200)の両縁にそれぞれ第１のブレード(202)と第２のブレード(204)とをシート幅方向に部分的にオーバーラップさせて形成した一対のブレード間隙にシート(100)を咬み込ませることにより形成することを特徴とする請求項２に記載の方法。
- 各襞折り部(110，120)を形成した後に各切り抜き部(150，160)を形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
- 各襞折り部(110，120)を形成する前に各切り抜き部(150，160)を形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
- 折り部形成用ブレード(200)を切り抜きパンチ用アンビルとして利用して各切り抜き部(150，160)を形成し、それによりシートの主面(130)に触れずに処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の方法。
- 襞折り部(110，120)が形成された状態でシートには平らな主面(130)が形成されており、該主面にはその長手方向の両縁のいずれにもそれぞれ第１の縦帯片(112，122)が延在され、これら第１の縦帯片には更に第２の縦帯片(114，124)がそれぞれ隣接して延在され、更にこれら第２の縦帯片はそれぞれ外側へ延在されて付属セグメント部(140，142)が形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
- 各切り抜き部(150，160)が、それぞれ側部蛇腹の外縁線と合致する二つの一直線状の縦縁(152，154; 162，164)と、シート(100)の幅方向に延在する一直線状の第１の横縁(156，166)と、袋の口側に向って凹んだ形状でシート(100)の幅方向に延在する第２の横縁(158，168)とによって画定されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
- 各切り抜き部(150，160)が、それぞれ側部蛇腹の外縁線から内側に後退した位置の二つの一直線状の縦縁(152，154; 162，164)と、シート(100)の幅方向に延在する一直線状の第１の横縁(156，166)と、袋の口側に向って凹んだ形状の第２の横縁(158，168)とによって画定されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
- 第２の横縁(158，168)の各々がそれぞれ二つの直線区分(158a，158b; 168a，168b)からなる折れ線状に形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
- 二つの襞折り部(110，120)と二つの切り抜き部(150，160)が形成されたシート(100)を成形充填封着装置を用いて成形することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
- 成形充填封着装置が、平坦な状態のシート(100)を受け入れる入り口及び筒状に成形されたシートを送り出す出口を有した成形通路と、成形通路内で前記筒状に成形されたシートの内部に開口する充填シュートと、筒状に成形されたシートを長手方向(D)に沿って封止する縦熱封着装置と、それぞれ袋の口の封着線と底の封着線とを順次形成して袋を閉じる手段とを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- 袋の口の領域内でシート(100)の長手方向(D)と直交して両切り抜き部(150，160)に亘るシート上の位置に相補的な雄雌の閉鎖用ファスナー帯(170)を配置する工程を備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
- 各ファスナー帯(170)を両端部でスポット熱融着によりシート(100)上の所定位置に仮止めすることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
- 襞折り部(110，120)の領域内で、それぞれ袋の口の封着線と底の封着線とを形成すべき部分を幅方向熱封着線の形成前に予めスポット熱融着で止着しておくことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
- 一方が各切り抜き部の第１の横縁(156，166)と一致して袋の底の封着線を形成し、他方が前記各切り抜き部の第１と第２の横縁(156，158; 166，168)の間で袋の口の封着線を形成する相互に平行な二つの幅方向熱封着線(180，182)と、それぞれ両切り抜き部の各縦縁(152，154; 162，164)と第２の横縁(158，168)とを覆う二つずつの直線区分(184a，184b; 186a，186b)によって形成された付加的熱封着線(184，186)とを形成する各工程を備えたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
- 前記二つの幅方向熱封着線(180，182)の間に隣接の袋同士を分離するための直線状の切り離し線(181)を形成することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
- 請求項１〜１７のいずれか１項に記載の包装袋の製造方法を実施するための装置であって、
包装袋用シート(100)の二列の側部蛇腹形成用領域の各々に、包装袋の口部分における両側部蛇腹部分で包装袋が少なくとも幅の一部に亘り単に二枚重ねとなるように、それぞれシート長手方向の一対の縦縁(152，154; 162，164)およびシート幅方向の一対の横縁(156，158; 166，168)で画定された切り抜き部(150，160)を形成する手段と、
前記二列の側部蛇腹形成用領域の各々にシートの長手方向に平行な襞折り部(110，120)を形成する手段とを備え、
これら各手段によって両側部蛇腹形成用領域の各々に切り抜き部と襞折り部が予め形成されたシートに対して、該シートの両側部自由端縁同士を接合して筒状に成形する手段、及び該シートの前記切り抜き部(150，160)の周縁で重なる隣接縁同士を互いに熱封着して袋を閉じる手段(184，186)を更に備えたことを特徴とする包装袋製造装置。 - シート(100)の長手方向(D)に平行な二つのＺ字状の襞折り部(110，120)を形成する手段を含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
- 前記二列の側部蛇腹形成用領域の一方における襞折り部(110)と前記二列の側部蛇腹形成用領域の他方における襞折り部(120)とを形成するために、折り部形成ブレード(200)と、該折り部形成ブレード(200)の両縁に沿ってそれぞれシート幅方向に部分的にオーバーラップさせた第１のブレード(202)と第２のブレード(204)とを備え、折り部形成ブレード(200)の両縁における第１のブレード(202)と第２のブレード(204)との間にシート(100)を咬み込ませる一対のブレード間隙が形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
- 折り部形成用ブレード(200)が各切り抜き部(150，160)の形成時に切り抜きパンチ用アンビルを構成し、それによりシートの主面(130)に触れずに処理可能としたことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
- 各切り抜き部(150，160)が、それぞれ側部蛇腹の外縁線と合致する二つの一直線状の縦縁(152，154; 162，164)と、シート(100)の幅方向に延在する一直線状の第１の横縁(156，166)と、袋の口側に向って凹んだ形状でシート(100)の幅方向に延在する第２の横縁(158，168)とによって画定されていることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の装置。
- 各切り抜き部(150，160)が、それぞれ側部蛇腹の外縁線から内側に後退した位置の二つの一直線状の縦縁(152，154; 162，164)と、シート(100)の幅方向に延在する一直線状の第１の横縁(156，166)と、袋の口側に向って凹んだ形状の第２の横縁(158，168)とによって画定されていることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の装置。
- 第２の横縁(158，168)の各々がそれぞれ二つの直線区分(158a，158b; 168a，168b)からなる折れ線状に形成されていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の装置。
- 成形充填封着装置として構成されていることを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の装置。
- 平坦な状態のシート(100)を受け入れる入り口及び筒状に成形されたシートを送り出す出口を有した成形通路と、成形通路内で前記筒状に成形されたシートの内部に開口する充填シュートと、筒状に成形されたシートを長手方向(D)に沿って封止する縦熱封着装置と、それぞれ袋の口の封着線と底の封着線とを順次形成して袋を閉じる手段とを含むことを特徴とする請求項１８〜２５のいずれか１項に記載の装置。
- 袋の口の領域内でシート(100)の長手方向(D)と直交して両切り抜き部(150，160)に亘るシート上の位置に相補的な雄雌の閉鎖用ファスナー帯(170)を配置する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１８〜２６のいずれか１項に記載の装置。
- 各ファスナー帯(170)を両端部でスポット熱融着によりシート(100)上の所定位置に仮止めする手段を含むことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
- 襞折り部(110，120)の領域内で、それぞれ袋の口の封着線と底の封着線とを形成すべき部分を幅方向熱封着線の形成前に予めスポット熱融着で止着する手段を含むことを特徴とする請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の装置。
- 一方が各切り抜き部の第１の横縁(156，166)と一致して袋の底の封着線を形成し、他方が前記各切り抜き部の第１と第２の横縁(156，158; 166，168)の間で袋の口の封着線を形成する相互に平行な二つの幅方向熱封着線(180，182)と、それぞれ両切り抜き部の各縦縁(152，154; 162，164)と第２の横縁(158，168)とを覆う二つずつの直線区分(184a，184b; 186a，186b)からなる付加的熱封着線(184，186)とを形成する熱封着手段を備えたことを特徴とする請求項１８〜２９のいずれか１項に記載の装置。
- 上記二つの幅方向熱封着線(180，182)の間に隣接の袋同士を分離するための直線状の切り離し線(181)を形成する手段を備えたことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
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