JP4702525B2 - パウチのシール方法、シール装置及びシール済みパウチ - Google Patents

Description

本発明は、パウチの開放口部を加熱、圧着してシールするシール方法及びシール装置、並びにそのシール方法により開放口部のシールされたパウチに関する。

開放口部を有し、内側面にポリプロピレン、ポリエチレン等の熱シール性の高い樹脂層が形成されたパウチは、調理済みの食品物等の内容物が充填された後にその開放口部がシールされる。具体的には、前記パウチの開放口部を所定幅にて加熱及び加圧することにより、前記開放口部の内側面の樹脂層が溶融して圧着され、前記開放口部がシールされる（例えば、特許文献１参照）。このように開放口部がシールされることによりパウチの気密性が保持される。

ところで、前記開放口部をシールする際に、内容物の一部がそのシール部分に噛み込まれると、パウチの気密性を確保することができない。このため、例えば、目視検査、あるいは、シール部分の厚み検査によって、そのシール部分に内容物の噛み込みのあるパウチを発見するようにしている。
特開昭５９−６２４２２号公報

しかしながら、内容物が比較的大きな固形物であれば、目視検査やシール部分の厚み検査によってその噛み込みを発見することができるものの、潰されてしまうポーラスで繊維質の、例えば、ヒジキのようなものでは、シール部分の厚み検査では発見することが難しい。また、酸素吸収を目的としたオキシガード層、あるいは、遮光性の高い二酸化チタン等を含む印刷層等の不透明層を有するパウチでは、前記ヒジキのような潰されやすいポーラスで繊維質のようなものがシール部分に噛み込まれていても目視検査で発見することが難しい。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、シール部に噛み込まれた内容物によって気密性が損なわれることを極力防止することができ、シール部に噛み込まれた内容物を容易に発見することのできるパウチのシール方法及びシール装置並びにシール済みパウチを提供するものである。

本発明に係るパウチのシール方法は、内容物の入れられたパウチの開放口部を加熱、圧着してシールするシール方法であって、前記パウチの開放口部を第１の幅にて加熱、圧着するシールする第１工程と、前記パウチの前記第１の幅にてシールされた部分を前記第１の幅より狭い第２の幅にて加熱、圧着するする第２工程と、前記第１の幅にてシールされた部分の前記第２の幅にて加熱、圧着された部分以外の部分を前記第２の幅にて加熱、圧着する際の圧力よりも小さい圧力で前記第１の幅より狭い第３の幅にて加熱、圧着する第３工程を有とを有する構成となる。

このような構成により、パウチの開放口部が第１の幅にて加熱、圧着されてシールされた後に、前記第１の幅にてシールされた部分が前記第１の幅より狭い第２の幅にて集中的に再度加熱、圧着されるので、第１の幅のシール部分に内容物が噛み込まれたとしても、その内容物を分断することができるようになる。また、前記第１の幅にてシールされた部分が前記第１の幅より狭い第２の幅にて集中的に加熱、圧着されるので、その第２の幅の部分の厚みをより薄くしてその部分の透光性を増すことができるようになる。そして、第１の幅となるシール部分の第２の幅にて加熱、圧着された部分以外の部分が前記第２の幅にて加熱、圧着する際の圧力よりも小さい圧力で前記第１の幅より狭い第３の幅にて加熱、圧着されるので、前記第３の幅の部分の厚みを極端に薄くすることなく第１の幅のシール部分のシール性を補強することができるようになる。

前記第３の幅は、前記第２の幅と同じであっても、異なるものであってもよい。

本発明に係るパウチのシール装置は、内容物の入れられたパウチの開放口部を加熱、圧着してシールするシール装置であって、前記パウチの開放口部を第１の幅にて加熱、圧着してシールする第１熱シール器と、前記パウチの前記第１の幅にてシールされた部分を前記第１の幅より狭い第２の幅にて加熱、圧着する第２熱シール器と、前記第１の幅にてシールされた部分の前記第２の幅にて加熱、圧着された部分以外の部分を前記第２シール器による圧力により小さい圧力で前記第１の幅より狭い第３の幅にて加熱、圧着する第３熱シール器とを有する構成となる。

このような構成により、前記パウチの開放口部を第１の幅にて加熱、圧着してシールし、前記第１の幅にてシールされた部分を前記第１の幅より狭い第２の幅にて加熱、圧着することができるようになる。そして、第１の幅となるシール部分の第２の幅にて加圧、圧着された部分以外の部分を第２熱シール器による圧力よりも小さい圧力で前記第１の幅より狭い第３の幅にて加熱、圧着できるようになる。

また、本発明に係るパウチのシール装置は、前記第１熱シール器の加熱端面が、平坦面である構成とすることができる。

このような構成により、パウチの開放口部を第１の幅にてより均一に加熱、圧着することができるようになる。

また、本発明に係るパウチのシール装置は、前記第２熱シール器の加熱端面が、湾曲面である構成とすることができる。

このような構成により、第１の幅のシール部分を該第１の幅より狭い第２の幅にてより集中的に加熱、圧着することができるようになる。

更に、本発明に係るパウチのシール装置は、前記第３シール器の加熱端面が、平坦面である構成とすることができる。

このような構成により、第１の幅となるシール部分の第２の幅にて加圧、圧着された部分以外の部分を第３の幅にてより均一に加圧、圧着することができるようになる。

本発明に係るシール済みパウチは、内容物の入れられたパウチの口部に加熱、圧着により形成された第１の幅となる第１シール部と、前記第１シール部に重ねて加熱、圧着により形成された前記第１の幅より狭い第２の幅となる第２シール部と、前記第１のシール部に重ねて、前記第２シール部分からずらして、当該第２シール部分を形成する際の圧力より小さい圧力での加熱、圧着により形成された前記第１の幅より狭い第３の幅となる第３シール部とを有する構成となる。

本発明に係るパウチのシール方法及びシール装置によれば、第１の幅のシール部分に内容物が噛み込まれたとしても、その内容物を前記第１の幅より狭い第２の幅での集中的な加熱、圧着により分断することができるようになるので、シール部分に噛み込まれた内容物によってパウチの気密性が損なわれることを極力防止することができる。また、第１の幅のシール部分における第２の幅の部分の厚みをより薄くしてその部分の透光性を増すことができるようになるので、シール部分に噛み込まれた内容物を容易に発見することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係るシール方法にて開放口部のシールされるパウチは図１に示される。このパウチはスタンディングパウチである。

パウチ１０は、図１（ａ）に示すように、側部１２ａ、１２ｂ及び底部１３よって袋状に形成され、底部１３と反対側の口部１１が開放している。パウチ１０に調理済みの食品物等の内容物が入れられた後に、図１（ｂ）に示すように、開放した口部１１がシールされる。

パウチ１０のシート状素材は、図２に示すような層構造となっている。図２において、ＰＰ層（ポリプロピレン層、厚さ：例えば、３０μm）２１、オキシガード層２２（厚さ：例えば、２５μm）及びＰＰ層（ポリプロピレン層、厚さ：例えば、３０μm）２３が溶着により積層されている。ＰＰ層２３の外側面にはナイロン層（無延伸、厚さ：例えば、１５μm）２５が接着剤２４にて接着固定されている。また、ナイロン層２５の外側面には接着剤２６により内面に印刷層２７を含む金属が蒸着されたＰＥＴ層（厚さ：例えば、１２μm）が形成されている。このような層構造となるシート状素材にて形成されるパウチ１０では、側部１２ａ、１２ｂのそれぞれがＰＰ層２１を内側にして対向している。

なお、オキシガード層２２は、例えば、鉄粉を含有する樹脂にて形成され、パウチ１０内の残留酸素を吸収する機能を有する。印刷層２７は、下地としての白インク層を有し、該白インク層は、例えば、二酸化チタンを含有して光（紫外線）のパウチ１０内への透過を抑制している。また、ＰＥＴ層２８は、金属の蒸着により酸素及び水分の透過防止の機能を有する。

前述したような構造のパウチ１０に調理済みの食品物等の内容物が入れられた後に、その開放する口部１１が図３に示すようなシール装置によってシールされる。なお、図３において、下段側には、パウチ１０を側方から見た状態が示されており、上段側には、パウチ１０を上方から見た状態が示されている。

パウチ１０は、開放する口部１１を上側にしてコンベア２００上を移動するホルダ１００に搭載されている（図３（ａ）参照）。ホルダ１００の移動と共に移動するパウチ１０が第１熱シール器１１０の設置位置に到来すると、ホルダ１００が停止し、第１熱シール器１１０の熱シールバー１１１と受けバー１１２とがパウチ１０の口部１１を挟み込む（図３（ｂ）参照）。第１熱シール器１１０の熱シールバー１１１及び受けバー１１２のそれぞれは、図４（ａ）に示すように、幅Ｗ１（パウチ１０の高さ方向の長さ：例えば、９mm）を有し、熱シールバー１１１と受けバー１１２との挟み込み力及び熱シールバー１１１からの熱によって口部１１の幅Ｗ１となる帯状部位が加圧されると共に加熱される。これにより、熱シールバー１１１と受けバー１１２とによって挟み込まれた口部１１の内側のＰＰ層２１（図２参照）が加熱及び加圧されて溶融し、圧着される。即ち、パウチ１０の口部１１が幅Ｗ１にてシールされる。

第１熱シール器１１０における熱シールバー１１１の加熱端面は平坦面となり、パウチ１０の口部１１をより均一な圧力にて加熱できるようになっている。また、熱シールバー１１１の発熱量、熱シールバー１１１と受けバー１１２とによるパウチ１０の挟み込み力等のシール条件は、基本的なシール強度が得られるように決めることができる。

第１熱シール器１１０によりパウチ１０の口部１１のシールが終了すると、ホルダ１００の移動によりパウチ１０が第２熱シール器１２０の設置位置まで移動する。第２熱シール器１２０では、熱シールバー１２１と受けバー１２２とがパウチ１０の口部１１を挟み込む（図３（ｃ）参照）。第２熱シール器１２０の熱シールバー１２１は、図４（ｂ）に示すように、前記幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２（例えば、２mm）を有し、受けバー１２２は前記幅Ｗ１を有する。熱シールバー１２１と受けバー１２２との挟み込み力及び熱シールバー１２１からの熱によって口部１１の前記幅Ｗ１にてシールされた帯状部分の略中央部が当該Ｗ１より狭い幅Ｗ２にて集中的に再度加圧されると共に加熱される。即ち、パウチ１０の口部１１の前記幅Ｗ１にてシールされた帯状部分が前記幅Ｗ２にて集中的に再度加熱、圧着される。

熱シールバー１２１にて加圧及び加熱された幅Ｗ２の部位では、幅Ｗ２での集中的な過熱、圧着により、ＰＰ層２１の外層となるオキシガード層２２の成分や、印刷層２７に含有される二酸化チタン（白インク）がパウチ１０の側方端（図３における左右方向、図４における紙面上下方向）から押出され、当該幅Ｗ２の部分が図４（ｂ）に示すように薄くなる。

第２熱シール器１２０における熱シールバー１２１の加熱端面は、図５（ａ）に示すように、平坦面１２１ａであっても、図５（ｂ）に示すように、湾曲面１２１ｂであってもよい。熱シールバー１２１の加熱端面が湾曲面１２１ｂである場合、パウチ１０の口部１１をより集中的に加圧及び加熱することができるようになる。

第２熱シール器１２０によるパウチ１０の口部１１の幅Ｗ２での加熱、圧着が終了すると、ホルダ１００の移動によりパウチ１０が冷却器１３０の設置位置まで移動する。冷却器１３０では、冷却水等によって冷却される冷却バー１３１と１３２とがパウチ１０の口部１１を挟み込む（図３（ｄ）参照）。冷却バー１３１及び１３２のそれぞれは、図４（ｃ）に示すように、幅Ｗ１を有し、これら冷却バー１３１及び１３２によって前記幅Ｗ１にてシールされた帯状部分が冷却される。なお、一方の冷却バー１３１のパウチ１０との接触面には、図４（ｃ）に示すように、複数のボス（突起）が形成されており、パウチ１０の口部１１におけるシール部分の冷却と共にそのシール部分に残留する空気が効率的に押出（除去）される。

第１熱シール器１１０及び第２熱シール器１２０を経て溶融、軟化した口部１１の内側のＰＰ層２１、２３（図２参照）が、冷却器１３０によって冷却されることにより硬化し、パウチ１０の口部１１が完全にシールされる。即ち、冷却器１３０を経たパウチ１０の口部１１には幅Ｗ１の帯状のシール部分３０が形成される（図３（ｅ）参照）。この口部１１に形成されたシール部分３０は、図６に詳細に示すように、第１熱シール器１１０にて形成された幅Ｗ１となる帯状の第１シール部３１と、第２熱シール器１２０にて第１シール部分３１の略中央部に形成された幅Ｗ２となる細帯状の第２シール部３２にて構成される。第２シール部分３２は、前記幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２での集中的な加圧及び加熱により、不透明となるオキシガード層２２の成分や印刷層２７の白インク層に含有される二酸化チタン等が押出され、第１シール部分３１の他の部分より薄くなっており、その透光性が増している。

前述したようなパウチ１０のシール方法によれば、パウチ１０の開放する口部１１が幅Ｗ１にて加熱、圧着されてシール（第１シール部３１の形成）される際に、パウチ１０に入れられた内容物（例えば、繊維状の食物）の一部が噛み込まれたとしても、前記幅Ｗ１にてシールされた部分（第１シール部分３１）の略中央部を前記幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２にて集中的に加熱及び加圧することにより分断することができるようになる。これにより、パウチ１０の気密性を保持することができる。

また、その内容物が完全に分断されなかったとしても、前記幅Ｗ２のシール部分３２が薄くなってその透光性が増しているので、例えば、パウチ１０の口部１１を光源にかざして透かして見ることにより、そのシール部分３２に噛み込まれた内容物を容易に視認することができるようになる。

前述したシート装置において、第２熱シール器１２０と冷却器１３０との間に、図７に示すような、熱シールバー１４１と受けバー１４２とを有する第３熱シール器１４０を設置することもできる。

この場合、第３熱シール器１４０の熱シールバー１４１は、図７（ｂ）に示すように、前記幅Ｗ１より狭い前記幅Ｗ２と略同じとなる幅Ｗ３を有し、受けバー１４２は、前記幅Ｗ１を有する。熱シールバー１４１は、前記幅Ｗ１の範囲内において第２熱シール器１２０の熱シールバー１２１より相対的に口部１１の先端部から遠ざかった位置に配置されている。また、図８に示すように、熱シールバー１４１と受けバー１４２とによる口部１１の挟み込み時における熱シールバー１４１の加熱端面と受けバー１４２の端面との間隔は、第２熱シール器１２０の熱シールバー１２１と受けバー１２２とによる口部１１の挟み込み時における熱シールバー１２１の加熱端面と受けバー１２２の端面との間隔より僅か（ΔＬ：例えば、０．１５mm）だけ大きくなるように設定されている。

このような第３熱シール器１４０により、幅Ｗ１でシールされた帯状部分における前記幅Ｗ２にて加圧及び加熱された部分より口部１１の先端部から遠ざかった部分が前記幅Ｗ２にて加圧及び加熱する際の圧力よりも小さい圧力で幅Ｗ３にて加圧及び加熱されるようになる。このため、幅Ｗ１にてシールされた帯状部分における前記幅Ｗ３の部分を前記幅Ｗ２の部分のように薄くすることなく、幅Ｗ１のシール部分（第１シール部分３１）のシール性を補強することができるようになる。この場合、図６に示す幅Ｗ１の第１シール部分３１に重ねて、第２シール部分３２の口部ｌ１先端と逆側に隣接して幅Ｗ３の第３シール部（図示略）が形成されることとなる。

第３シール器１４０における熱シールバー１４１の加熱端面は、第２シール器１２０の場合と同様に、平坦面であっても（図５（ａ）参照）、湾曲面であっても（図５（ｂ）参照）よい。熱シールバー１４１の加熱端面は、より均一に幅Ｗ１のシール部分のシール性を補強できるという観点から、平坦面であることが好ましい。

なお、前記幅Ｗ３は、前記幅Ｗ２と異なるものであってもよい。また、前記幅Ｗ３にて加熱及び加圧される部分は、幅Ｗ１にてシールされた帯状部分内において前記幅Ｗ２にて加熱及び加圧された部分からずれていれば、任意に決めることができる。

また、パウチ１０の構造は、図２に示す構造に限られず、加熱及び加圧にてシール可能な構造であればどのようなものであってもよい。更に、パウチ１０は、前述したようなスタンディングパウチに限られるものでもない。

以上、説明したように、本発明に係るパウチのシール方法及びシール装置は、シール部に噛み込まれた内容物によって気密性が損なわれることを極力防止することができ、シール部に噛み込まれた内容物を容易に発見することのできるという効果を有し、パウチの開放口部を加熱、圧着してシールするシール方法及びシール装置として有用である。

本発明の実施の一形態に係るシール方法にてシールされるパウチの構造を示す図である。 パウチを構成するシート状素材の層構造を示す図である。 本発明の実施の一形態に係るパウチのシール装置の基本的な構成を示す図である。 パウチの口部をシールする際の手順を示す図である。 第２熱シール器及び第３熱シール器における熱シールバーの先端形状を示す図である。 口部がシールされた状態のパウチの外観を示す図である。 パウチの口部をシールする際の他の手順を示す図である。 パウチをシールする際における第２熱シール器の熱シールバーと第３熱シール器の熱シールバーとの位置関係を示す図である。

符号の説明

１０ パウチ（スタンディングパウチ）
１１ 口部
１２ａ、１２ｂ 側部
１３ 底部
２１、２３ ポリプロピレン層（ＰＰ層）
２２ オキシガード層
２４、２６ 接着剤
２５ ナイロン層
２７ 印刷層
２８ ＰＥＴ層
３０ シール部分
３１ 第１シール部分
３２ 第２シール部分
１００ ホルダ
１１０ 第１熱シール器
１１１ 熱シールバー
１１２ 受けバー
１２０ 第２熱シール器
１２１ 熱シールバー
１２２ 受けバー
１３０ 冷却器
１３１ 第１冷却バー
１３２ 第２冷却バー
１４０ 第３シール器
１４１ 熱シールバー
１４２ 受けバー

Claims (6)

1. 内容物の入れられたパウチの開放口部を加熱、圧着してシールするシール方法であって、
   前記パウチの開放口部を第１の幅にて加熱、圧着するシールする第１工程と、
   前記パウチの前記第１の幅にてシールされた部分を前記第１の幅より狭い第２の幅にて加熱、圧着するする第２工程と、
   前記第１の幅にてシールされた部分の前記第２の幅にて加熱、圧着された部分以外の部分を前記第２の幅にて加熱、圧着する際の圧力よりも小さい圧力で前記第１の幅より狭い第３の幅にて加熱、圧着する第３工程とを有することを特徴とするパウチのシール方法。
2. 内容物の入れられたパウチの開放口部を加熱、圧着してシールするシール装置であって、
   前記パウチの開放口部を第１の幅にて加熱、圧着してシールする第１熱シール器と、
   前記パウチの前記第１の幅にてシールされた部分を前記第１の幅より狭い第２の幅にて加熱、圧着する第２熱シール器と、
   前記第１の幅にてシールされた部分の前記第２の幅にて加熱、圧着された部分以外の部分を前記第２シール器による圧力により小さい圧力で前記第１の幅より狭い第３の幅にて加熱、圧着する第３熱シール器とを有することを特徴とするパウチのシール装置。
3. 前記第１熱シール器の加熱端面は、平坦面であることを特徴とする請求項２記載のパウチのシール装置。
4. 前記第２熱シール器の加熱端面は、湾曲面であることを特徴とする請求項２または３記載のパウチのシール装置。
5. 前記第３シール器の加熱端面は、平坦面であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のパウチのシール装置。
6. 内容物の入れられたパウチの口部に加熱、圧着により形成された第１の幅となる第１シール部分と、
   前記第１シール部分に重ねて加熱、圧着により形成された前記第１の幅より狭い第２の幅となる第２シール部分と、
   前記第１のシール部に重ねて、前記第２シール部分からずらして、当該第２シール部分を形成する際の圧力より小さい圧力での加熱、圧着により形成された前記第１の幅より狭い第３の幅となる第３シール部とを有することを特徴とするシール済みパウチ。

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