JP6021782B2 - シート貼合方法及びシート貼合装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼合方法及びシート貼合装置並びに輸液バッグに係り、特に輸液が充填されたバッグ本体の周縁部と機能性シートとを封止して貼り合わせる際に封止空間の空気を所望のガス（例えば不活性ガス）で置換する技術に関する。

薬液、粉末薬剤、食品、湿気に弱い粉末（糖など）、及び特定ガスを検出する検査チップなどは包装体（包装容器）に包装されているのが通常である。このような包装体の一種として、例えば、糖、電解質液、アミノ酸、ビタミンなどを含む輸液が充填される輸液バッグが良く知られている。輸液バッグは、ハンドリング性の良さや、軽量化、ゴミの減容化などから樹脂フィルム（プラスチックフィルム）を袋状にしたものが用いられている。

この輸液バッグを構成する袋状体のうち薬液に直接触れるバッグ本体の材料として用いられる樹脂フィルムはガスバリア性等の機能が低い。その理由は、フィルムのガスバリア性を改良する等の添加剤が輸液に溶出することを防止するためである。

しかし、輸液バッグに充填されている糖、アミノ酸、電解質液などの薬液は、酸素によって著しく変質し易いため、バッグ本体を大気中に放置しておくと、大気中の酸素が輸液バッグを透過して薬液の品質を変質させてしまう。

そこで、樹脂フィルム等で形成されたバッグ本体の両面をガスバリア性の機能層を有する２枚の機能性シートを貼り合わせて輸液バッグを構成することで、ガスバリア性を確保している（例えば特許文献１、特許文献２）。

機能性シートの貼り合わせは、バッグ本体にガスバリア性シートを重ね合わせてバッグ本体の周縁部を熱溶着等により封止することにより行われる。

しかし、バッグ本体とガスバリア性フィルムとを貼り合わせる際に、バッグ本体とガスバリア性フィルムとの間の封止空間に空気が侵入してしまい、侵入した空気中の酸素がバッグ本体を透過して薬液を変質させてしまうという問題がある。

ここで、封止空間とは、バッグ本体とガスバリア性フィルムとの間の封止部分の内側部分の空間を言う。

したがって、ガスバリア性フィルムをバッグ本体に貼り合わせる場合には、バッグ本体とガスバリア性フィルムとの間の封止空間に侵入した空気を所望のガス、例えば不活性ガスにガス置換したり、脱気したりする必要がある。

このように、封止空間の空気を所望のガスにガス置換したり脱気したりする必要性は、輸液バッグに限らず、酸素等により変質し易い食品のプラスチックフィルム製の袋体や容器等の包装体、あるいは検査チップ等も同様である。また、所望のガスとしては不活性ガスに限らず、包装体に包装される物に対して無害又は有益なガスであればよい。

従来、封止空間の空気をガスに置換するガス置換方法としては、例えば特許文献３及び４がある。この方法は、封止空間にガスノズルを挿入して封止空間にガスをパージし、ガスノズルを引き抜いた後、熱溶着等により封止空間の開放口を封止する方法である。

また、封止空間の空気を脱気する脱気方法としては、例えば特許文献５がある。この方法は、真空包装用の真空チャンバーを用意して、真空チャンバー内で封止空間の空気を脱気して開放口を熱溶着等により封止する方法である。

特開平１１−５６９７０号公報 特開平１１−３４８１７１号公報 特開２０１１−７３７１５号公報 特開２００４−３２３０６６号公報 特開２０１０−７６８０３号公報

しかしながら、従来のガス置換はガスノズルの封止空間への挿脱を必要とするため、封止空間からガスノズルを抜き取る際に封止空間に空気が再侵入し易いという問題があり、封止空間の酸素濃度を十分に低減することができない。空気の再侵入を防ぐためには、特許文献３及び４のように、包装体側又はガスノズル側に空気侵入防止のための特別な器具を備えなくてはならず、ランニングコストあるいは装置コストのアップにつながるという欠点がある。

また、特許文献５のように、真空チャンバーにより真空脱気する方法は、チャンバーが必要になるため、装置が大がかりになるという欠点がある。

本発明の目的は、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて被貼合物の周縁部を封止することで被貼合物に機能性シートを貼り合わせる際に、極めて簡単な構成で封止空間の空気を効率的に所望のガスに置換することができるシート貼合方法及びシート貼合装置並びに輸液バッグを提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するためのシート貼合方法は、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて被貼合物の周縁部を封止することにより機能性シートを被貼合物に貼り合わせるシート貼合方法において、重ね合わされる被貼合物と機能性シートとのうち上側に配置される被貼合物又は機能性シートについて、互いに重ね合わさらない面積拡大部分を封止する部分の外側に予め形成しておく準備工程と、被貼合物と機能性シートとを面積拡大部分が重ならないように位置決めしながら重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わせ工程の後に、面積拡大部分に下方からガスを吹き付けて被貼合物と機能性シートとの間に形成される封止空間の空気を所望のガスで置換するガス置換工程と、ガス置換工程を行いながら封止する封止工程と、を備えた。

本発明のシート貼合方法は、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせる場合、被貼合物と機能性シートとの何れを上側に配置してもよい。

機能性シートを上側に配置する場合には、先ず、被貼合物と重ならない面積拡大部分を封止部分の外側に形成した機能性シートを準備する。そして、この機能性シートの面積拡大部分が被貼合物に重ならないように被貼合物と機能性シートとを位置決めしながら重ね合わせる。

一方、被貼合物を上側に配置する場合には、先ず、機能性シートと重ならない面積拡大部分を封止部分の外側に形成した被貼合物を準備する。そして、この被貼合物の面積拡大部分が機能性シートに重ならないように被貼合物と機能性シートとを位置決めしながら重ね合わせる。

次に、機能性シート（又は被貼合物）の面積拡大部分に下方からガスを吹き付けて被貼合物と機能性シートとの間の封止空間の空気をガスで置換する。

このように、機能性シートを上側に配置する場合には、被貼合物よりも面積の大きな面積拡大部分を有する機能性シートで被貼合物の上側に蓋をしたような状態を形成し、この状態で機能性シートの面積拡大部分にガスを吹き付けることにより、機能性シートの下側空間にガスが滞留する。この結果、機能性シートの下側空間にガスの雰囲気空間が形成される。

同様に、被貼合物を上側に配置する場合には、機能性シートよりも面積の大きな面積拡大部分を有する被貼合物で機能性シートの上側に蓋をしたような状態を形成し、この状態で被貼合物の面積拡大部分にガスを吹き付けることにより、被貼合物の下側空間にガスが滞留する。この結果、被貼合物の下側空間にガスの雰囲気空間が形成される。

これにより、被貼合物と機能性シートとの間の封止空間にガスが次第に流れ込んでいき、封止空間の空気がガスに置換される。また、機能性シート（又は被貼合物）の下側空間にガスの雰囲気空間を形成することにより、封止空間にガスのガス層が形成されるので、封止空間への空気の再侵入を防止できる。

この場合、機能性シート（又は被貼合物）が被貼合物（又は機能性シート）から少し浮上（例えば１〜５ｍｍ程度）するように、ガスを面積拡大部分に吹き付けることが好ましい。これにより、封止空間に溜まっている空気が抜け易くなるとともに封止空間内にガスが流れ込み易くなり、封止空間の空気をガスに迅速且つ効率的に置換できる。

なお、ガスを吹き付けて機能性シート（又は被貼合物）が被貼合物（又は機能性シート）から少し浮上させることに限らず、被貼合物と機能性シートとの間に空間ができるように機能性シート（又は被貼合物）を支える手段を設けたり、あるいは被貼合物の表面に凹凸を付けることで被貼合物と機能性シートとの間に空間を形成したりすることもできる。

最後に封止工程において、上記のガス置換工程を行いながら被貼合物の周縁部と機能性シートとを封止する。

上記のように、本発明は、従来のようにガスノズルの封止空間への挿脱を行わないので、包装体側又はガスノズル側に空気の再侵入を防ぐための特別な器具を必要とせず、また真空チャンバーのような大がかりな装置も必要ない。

したがって、本発明のシート貼合方法では、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて被貼合物の周縁部を封止することで被貼合物に機能性シートを貼り合わせる際に、機能性シートの面積拡大部分に所望のガスを吹き付けるという極めて簡単な構成で、封止空間の空気を効率的にガスに置換することができる。

本発明のシート貼合方法においては、被貼合物又は機能性シートに切欠き部を形成することにより面積拡大部分を形成する。あるいは被貼合物に貫通穴を形成することにより面積拡大部分を形成することが好ましい。なお、被貼合物に切欠き部を形成する場合は、機能性シートを上側に配置する場合であり、機能性シートに切欠き部を形成する場合は、被貼合物を上側に配置する場合である。

この実施の形態は、被貼合物又は機能性シートに面積拡大部分を形成するための好ましい態様を示したものであり、被貼合物と機能性シートとの相対的な形状を変えることで面積拡大部分を形成することができる。

本発明のシート貼合方法においては、ガス置換工程では、面積拡大部分にガスを吹き付けるとともに封止空間の横方向からもガスを吹き付けることが好ましい。

これにより、封止空間にガスが流れ込み易くなるので、封止空間の空気を確実且つ迅速にガスに置換できる。

本発明のシート貼合方法においては、重ね合わせ工程では、封止工程を行う押圧型に設けられた複数の支持ピンに、被貼合物と機能性シートの封止部分若しくは封止部分の外側部分を貫通させることにより被貼合物と機能性シートとを位置決めすることが好ましい。

このように、封止工程を行う押圧型に設けられた複数の支持ピンに、被貼合物の封止部分と機能性シートの封止部分とを貫通させて位置決めするようにしたので、ガス置換工程において面積拡大部分に確実にガスを吹き付けることができる。また位置決め手段として支持ピンを用いたので、ガスの吹きつけで機能性シートが浮上する場合には浮上ガイドの役目を支持ピンが行うことができる。

この場合、被貼合物及び機能性シートには、支持ピンが挿通される貫通穴が予め形成されていることが好ましい。

これにより、被貼合物及び機能性シートに形成した貫通穴を支持ピンに通すだけで簡単に被貼合物と機能性シートとの関係を位置決めできる。また、支持ピンと貫通穴との接触抵抗が支持ピンに機能性シートを突き刺す場合に比べて小さくなるので、ガス置換工程において機能性シートを浮上させ易くなる。

本発明のシート貼合方法においては、複数の支持ピンは、封止工程を行うときには、押圧型の内部に没入することが好ましい。これにより、封止工程を考慮して支持ピンの位置を決める必要がないので、適切な位置に支持ピンを配置できる。この場合の「没入」とは、押圧型に支持ピンが収納される収納穴を形成することで没入する場合と、出没機構を設けることで支持ピン自体が没入する場合との両方を含む。

本発明の目的を達成するためのシート貼合装置は、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて被貼合物の周縁部を封止することにより機能性シートを被貼合物に貼り合わせるシート貼合装置において、上型と下型とで構成され、上型の押圧面と下型の押圧面とで被貼合物の封止部分と機能性シートの封止部分とを挟み込んで加熱することにより封止を行う押圧型と、押圧型に設けられ、被貼合物と機能性シートとの封止部分若しくは封止部分の外側部分を貫通させることにより、重ね合わされる被貼合物と機能性シートとのうち上側に配置される被貼合物又は機能性シートの封止外側部分に予め形成されている面積拡大部分が重ね合わさらないように被貼合物と機能性シートとを位置決めする複数の支持ピンと、面積拡大部分に下方からガスを吹き付けるガス吹付手段と、を備えた。

本発明のシート貼合装置によれば、上記構成によって、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて被貼合物の周縁部を封止することで被貼合物に機能性シートを貼り合わせる際に、極めて簡単な構成で封止空間の空気を効率的にガスに置換することができる。

本発明のシート貼合装置においては、ガス吹付手段には、面積拡大部分に吹き付けられたガスが面積拡大部分の外側に拡散しないための拡散防止板が備えられていることが好ましい。これによって、少ないガスの量で効果的に封止空間の空気をガスに置換できる。

また、本発明のシート貼合装置においては、ガス吹付手段には、面積拡大部分にガスを吹き付ける第１の吹付け手段と、被貼合物の機能性シートとの間に形成される封止空間に向けてガスを吹き付ける第２の吹付け手段と、を備えることが好ましい。これにより、封止空間の空気を更に迅速且つ確実にガスに置換できる。

本発明のシート貼合装置においては、ガス吹付手段は、下型が収納されるケーシングを備え、該ケーシングの側壁と下型の側壁との間にガスの吹き出し流路であるガス流路を少なくとも対向させて一対設けてなることが好ましい。

これは、ガス吹付手段の好ましい別態様であり、上記の構造に形成することによって、被貼合物と機能性フィルムとの間の封止空間の空気をガスに容易且つ確実に置換することができる。

本発明における被貼合物は包装体であることが好ましい。

本発明のシート貼合方法及びシート貼合装置並びに輸液バッグによれば、被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて被貼合物の周縁部を封止することで被貼合物に機能性シートを貼り合わせる際に、極めて簡単な構成で封止空間の空気を効率的に所望のガスに置換することができる。

輸液バッグの分解斜視図 本発明のシート貼合装置を説明する斜視図 本発明のシート貼合装置で図２の３−３線に沿った断面図 本発明のシート貼合装置におけるガス吹付手段の別の態様図 本発明のシート貼合装置におけるガス吹付手段の更に別の態様図 本発明のシート貼合装置におけるガス吹付手段の第２の実施の形態を説明する斜視図 ガス吹付手段の第２の実施の形態の断面図 本発明のシート貼合装置における支持ピンが押圧型に没入する説明図 本発明のシート貼合装置における支持ピンが押圧型に没入する別態様の説明図 バッグ本体の上面にガスバリア性機能シートを貼り合わせる本発明のシート貼合方法における準備工程の説明図 機能性シートの態様図 ガスバリア性機能シートとバッグ本体との対比からガスバリア性機能シートの面積拡大部分を説明する説明図 ガスバリア性機能シートの面積拡大部分を説明する別の説明図 ガスバリア性機能シートの面積拡大部分を説明する更に別の説明図 ガスバリア性機能シートの面積拡大部分を説明する更に別の説明図 本発明のシート貼合方法における重ね合わせ工程の説明図 本発明のシート貼合方法におけるガス置換工程の説明図 本発明のシート貼合方法における封止工程の説明図 バッグ本体の裏面にもう一枚のガスバリア性機能シートを貼り合わせる準備工程の説明図

以下に、本発明のシート貼合方法及び貼合装置並びに輸液バッグの好ましい実施の形態の詳細を説明する。なお、本発明のシート貼合方法及び貼合装置は、輸液バッグの他に、食品等の各種のプラスチック製の袋体や容器等の包装体、更には検査チップ等に適用できるが、本実施の形態では輸液バッグの例で以下に説明する。

［輸液バッグの全体構成］
先ず、本発明のシート貼合方法及び貼合装置によって形成される輸液バッグ１０の全体構成を説明する。

図１に示すように輸液バッグ１０は、四角形なバッグ本体（被貼合物）１１の表裏両面に、それぞれ四角形なガスバリア性機能シート（機能性シート）１２、１３が貼り合わされて形成される。なお、本実施の形態では、四角形な輸液バッグ１０の例で説明するが、四角形に限定するものではない。

ガスバリア性機能シート１２、１３は、基材シート層（図示は省略）並びに１層または多層の封止機能層（図示は省略）を含むシート本体１８（図３参照）と、バッグ本体１１に接着可能な接着層１９（図３参照）とを有している。

封止機能層は、例えば基材シート層上に形成された無機酸化物の蒸着層であり、酸素等のガスに対するガスバリア性、及び水分等に対する水分バリア性を有している。また、接着層１９は、一定温度以上で溶融して、その後に冷えて固まる或いはそのまま熱硬化することでバッグ本体１１に接着する。

なお、ガスバリア性機能シート１２の種類・構造は特に限定されるものではなく、公知のガスバリア性を有するシートを用いることができる。

また、本実施の形態では、バッグ本体１１の一方面（上側面）に先ずガスバリア性機能シート１２を貼り合わせ、次にバッグ本体１１の他方面にもう一枚のガスバリア性機能シート１３を貼り合わせる例で説明する。

バッグ本体１１は、例えば、軟性の樹脂シートを折り重ねた状態、或いは２枚を重ね合せた状態で四方を封止することにより形成される。バッグ本体１１には、周縁部１１ａを四方封止することにより、薬液１５（図３参照）が充填及び密封される薬液室１６が形成される。また、バッグ本体１１の周縁部１１ａにおける一端部には、薬液室１６内に連通する筒状の口部１７が溶着等で一体に設けられる。なお、図示は省略するが、口部１７の開口穴は口栓により封止されている。

ガスバリア性機能シート１２は、バッグ本体１１の一方面（ここでは図１の上面）に接着により貼り合せられる。より具体的には、ガスバリア性機能シート１２の四方封止部分（例えば２点鎖線と外周と間の領域１２ａ）が、薬液室１６を囲むようにバッグ本体１１の本体周縁部１１ａに接着される。ここで、図１のガスバリア性機能シート１３の符号１３ａは、ガスバリア性機能シート１２の符号１２ａに対応する部分である。

［シート貼合装置］
図２及び図３は、シート貼合装置２０を用いて、バッグ本体１１の上面にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせる場合で示している。即ち、ガスバリア性機能シート１２である機能性シートを上側に配置する例で説明する。

図２及び図３に示すように、本発明の実施の形態のシート貼合装置２０は、主として、ガスバリア性機能シート１２をバッグ本体１１の周縁部に押圧して熱溶着することにより接着する押圧型２５（金型ともいう）と、ガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓ（図１０参照、詳細は後記する）にガスを吹き付けるガス吹付手段２９と、貼り合わされるガスバリア性機能シート１２とバッグ本体１１とを位置決め支持する複数の支持ピン３０、３０…と、で構成される。

なお、本実施の形態では、所望のガスとして不活性ガスの一つである窒素ガス（Ｎ_２ガス）の例で説明する。また、本実施の形態では、薬液１５が充填された後のバッグ本体１１にガスバリア性機能シート１２を貼り合せているが、薬液１５の充填前のバッグ本体１１にガスバリア性機能シート１２を貼り合せてもよい。

〈押圧型〉
図２及び図３に示すように、押圧型２５は、四角形な上型２７と四角形な下型２８とで構成され、上型２７の四角形な押圧面２７ａと下型２８の四角形な押圧面２８ａとが対向配置される。なお、本実施の形態では、四角形なバッグ本体１１に四角形なガスバリア性機能シート１２を貼り合わせるので、四角形な押圧型２５を使用したが、押圧型２５を四角形に限定するものではない。

上型２７には、押圧面２７ａにより囲まれる四角形な開口穴（キャビティともいう）２７ｂが開口し、下型２８には、押圧面２８ａにより囲まれる四角形な開口穴２８ｂが開口している。上型２７及び下型２８の押圧面２７ａ、２８ａの幅Ｄ（図３参照）は、バッグ本体１１の周縁部を四方封止する幅に略相当し、３〜１０ｍｍ程度が好ましく、３〜５ｍｍ程度が更に好ましい。

また、上型２７内の押圧面２７ａ近傍には、押圧面２７ａを加熱するヒータ等の加熱部３１（図３参照）が内蔵される。更に、上型２７には、図示しない押圧機構（例えばシリンダ装置）が設けられ、下型２８に対して昇降することにより、上型２７の押圧面２７ａで下型２８の押圧面２８ａを押圧する。

そして、バッグ本体１１の上面にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせる際には、押圧機構を動作させて、上型２７の押圧面２７ａと下型２８の押圧面２８ａとの間に、バッグ本体１１の周縁部（四方封止部分）と、ガスバリア性機能シート１２の四方封止部分とを挟み込む。この挟み込みにおいて、薬液１５が充填されて膨らみを有するバッグ本体１１の薬液室１６が上型２７と下型２８の開口穴２７ｂ、２８ｂに収納される。

通常、上型２７は金属で形成され、下型２８は軟性または硬性のゴムで形成されるが、この構成に限定するものではない。また、加熱部３１は、上型２７に限定されず下型２８に設けてもよく、あるいは上型２７と下型２８の両方に設けてもよい。更に、押圧機構は上型２７に限定されず下型２８に設けてもよく、あるいは上型２７と下型２８の両方に設けてもよい。

〈ガス吹付手段〉
図２及び図３は、ガス吹付手段２９の第１の実施の形態である。

図２及び図３に示すように、ガス吹付手段２９は、下型２８の左右両脇に対向配置された一対のガス噴出器２９Ａ，２９Ａと、一対のガス噴出器２９Ａ，２９Ａに窒素ガスを供給するガス供給手段２９Ｂと、ガス供給手段２９Ｂから供給される窒素ガスを一対のガス噴出器２９Ａ，２９Ａにそれぞれ送気するガス配管２９Ｃとで構成される。

ガス噴出器２９Ａは、下型２８の左右側面に沿って配設された長尺状の装置として形成され、ガス噴出器２９Ａの上面にはスリット状のガス噴出口２９Ｄが形成される。また、ガス配管２９Ｃには、一対のガス噴出器２９Ａ、２９Ａから噴出されるガス量をそれぞれ調整するガス流量調整バルブ２９Ｅ，２９Ｅが設けられる。これにより、下型２８の左右側面位置から上向きに噴出量が調整された窒素ガスが帯状に吹き出される。

なお、図２では、ガス噴出器２９Ａをスリット状のガス噴出口２９Ｄが形成された長尺状の装置として示したが、ガス噴出ノズルを単体で配置することもでき、あるいはガス噴出ノズルを列状に並べて配置することもできる。

また、本実施の形態では、下型２８の左右側面にそれぞれガス噴出器２９Ａ、２９Ａ（合計２個）を設けたが、下型２８の４つの側面全てにガス噴出器（合計４個）を設けてもよい。

図４は、第１の実施の形態のガス吹付手段２９の変形例であり、ガス噴出器２９Ａから上方に噴出される窒素ガスが外側（ガスバリア性機能シート１２の幅方向外側で図３に点線矢印で示す方向）に拡散するのを防止する拡散防止板３２を更に設けたものである。拡散防止板３２は、ガス噴出器２９Ａの側面上部に支持された断面逆Ｌ字の板として形成され、ガス噴出器２９Ａに沿って（図４の表裏方向）に延びた長尺状の板である。拡散防止板３２の先端部は、ガスバリア性機能シート１２の幅の外側に位置するように形成されることが好ましい。

図５は、第１の実施の形態のガス吹付手段２９の他の変形例であり、ガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分にガスを吹き付ける上述の一対のガス噴出器２９Ａ、２９Ａ（第１の吹付け手段）の他に、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２との間に形成される封止空間３６に向けてガスを吹き付けるガス噴出補助器３４（第２の吹付け手段）を、封止空間３６を挟んで対向配置させたものである。ガス噴出補助器３４は支持板３４Ｂを介してガス噴出器２９Ａに支持させることができる。

ガス噴出補助器３４は、スリット状のガス噴出口３４Ａを有して横向きに配置された装置であり、上記したガス噴出器２９Ａと同様の構造を有する。また、ガス噴出補助器３４には、ガス配管２９Ｃから分岐されたガス分岐配管２９Ｆが連結されるとともに、ガス分岐配管２９Ｆには噴出されるガス量を調整するガス量調整バルブ２９Ｇが設けられる。これにより、封止空間３６の両側から封止空間３６に向けて、噴出量が調整された窒素ガスが帯状に吹き出される。したがって、一対のガス噴出器２９Ａ、２９Ａからガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓに向けて噴出される窒素ガスに加えて、一対のガス噴出補助器３４から封止空間３６に向けて窒素ガスが噴出されるので、封止空間３６の空気を一層確実に且つ迅速に窒素ガスに置換できる。

図６及び図７は、ガス吹付手段２９の第２の実施の形態である。

図６及び図７のガス吹付手段２９は、上面が開放された箱状のケーシング３８に押圧型２５の下型２８を収納することで、ケーシング３８と下型２８との間に窒素ガスの吹出し流路を形成したものである。即ち、ケーシング３８の左右壁の内側面４０，４２（図７の左右方向）と下型２８の左右壁の外側面４４，４６（図７の左右方向）との間にガスの吹き出し流路である左流路４８と右流路５０を形成する。更に、ケーシング３８の底壁の内側面５２と下型２８の底壁の外側面５４との間に左流路４８と右流路５０とを連通する連通路５６を形成する。図６では、ケーシング３８の左右方向に対向させて左流路４８と右流路５０とを設け、左右方向に直交するケーシング３８位置には、流路を設けない例で示している。

そして、ケーシング３８の左右壁の一端壁に連通路５６に窒素ガスを拡流して供給するためのマニホールド５８が設けられる。マニホールド５８は、ガス配管２９Ｃを介してガス供給手段２９Ｂに接続されるとともに、ガス配管２９Ｃの途中には、ガス流量調整バルブ２９Ｅが設けられる。

また、ケーシング３８の上側の開放面の面積は、図７に示すように、ガスバリア性機能シート１２の面積と同じか、または僅かに大きくなるようにする。換言すると、ガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓで左流路４８と右流路５０とを略塞ぐことができるようにケーシング３８の上側の開放面の面積とガスバリア性機能シート１２のサイズとの関係を調整することが好ましい。これにより、バッグ本体１１の上にガスバリア性機能シート１２を重ね合わせる際に、ケーシング３８自体をガスバリア性機能シート１２の位置決めに利用することができる。したがって、図６及び図７では、４本の支持ピン３０を図示しているが、支持ピン３０を全て無くしたり、あるいは１本又は２本に削減したりすることができる。また、左流路４８と右流路５０とから窒素ガスを噴出させれば、ガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓに自動的に吹き付けられる。

なお、図６及び図７の第２の実施の形態のガス吹付手段２９では、ケーシング３８の左右壁と下型２８の左右壁との間に左流路４８と右流路５０とを形成したが、ケーシング３８の４つの側壁の全ての側に窒素ガスを吹き出す流路（横断面が四角形な流路）を形成することもできる。

〈支持ピン〉
図２及び図３に示すシート貼合装置の場合には、支持ピン３０は、下型２８の押圧面２８ａの４角に上向きに突出して形成される。なお、支持ピン３０の数は、下型２８の押圧面２８ａの少なくとも対向する２つの角に配置することが好ましく、３角であることが更に好ましく、４角であることが特に好ましい。また、４角の間に更に支持ピン３０を更に配置することも可能である。なお、図６及び図７に示したシート貼合装置では、支持ピン３０を設ける例で図示されている。しかし、図６及び図７に示したシート貼合装置の場合には、ガスバリア性機能シート１２の四方がケーシング３８の４つの側壁によって囲まれることにより自然に位置決めされるので、支持ピンを一切使用しない態様でもよい。

そして、バッグ本体１１にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせるときには、バッグ本体１１の四方封止部分（周縁部）とガスバリア性機能シート１２の四方封止部分とが一致するようにバッグ本体１１及びガスバリア性機能シート１２を位置決めして、支持ピン３０に貫通支持させる（図３参照）。

支持ピン３０は、上型２７の押圧面２７ａが下型２８の押圧面２８ａを押圧する際には邪魔になるので、図８に示すように、上型２７の押圧面２７ａから支持ピン３０を収納する収納穴２７Ａが穿設されている。

また、収納穴２７Ａの代わりに、上型２７の押圧面２７ａが下型２８の押圧面２８ａを押圧していないときには支持ピン３０が下型２８から突出し、上型２７の押圧面２７ａが下型２８の押圧面２８ａを押圧する際には支持ピン３０が下型２８内に没入する出没機構を設けることもできる。

出没機構としては、図９に示すように、例えば下型２８に支持ピン３０が没入するための穴６０を形成し、その穴６０の内部に圧縮バネ６２を設け、圧縮バネ６２の上端と支持ピン３０の下端とを連結する構成を採用することができる。これにより、上型２７の押圧面２７ａが下型２８の押圧面２８ａを押圧していないときには圧縮バネ６２は延び動作をするので支持ピン３０が下型２８の押圧面２８ａから突出する。また、上型２７の押圧面２７ａが下型２８の押圧面２８ａを押圧するときには圧縮バネ６２は縮み動作をするので支持ピン３０が下型２８の押圧面２８ａ内に没入する。したがって、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２とを上型２７と下型２８とで挟み込んで熱溶着するときに支持ピン３０が邪魔にならないようにできる。

なお、支持ピン３０の代わりに、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２とをクリップ等で把持して、バッグ本体１１に対してガスバリア性機能シート１２を位置決めする等の方法も可能である。しかし、構成の簡便さや後記するように、窒素ガスをガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓに吹き付けたときに、ガスバリア性機能シート１２の浮上を支持ピン３０がガイドする点を考慮すると、支持ピン３０の方式が好ましい。

［シート貼合方法］
次に、上記の如く構成されたシート貼合装置２０を用いて、本実施の形態のシート貼合方法を説明する。本実施の形態では、バッグ本体１１の上面（一方面）にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせる場合で説明する。

〈準備工程〉
図１０に示すように、先ず、バッグ本体１１の上面に貼り合わせるガスバリア性機能シート１２として、バッグ本体１１の上面の面積よりも拡大した面積拡大部分１２Ｓを有するガスバリア性機能シート１２を準備する。

図１０は、バッグ本体１１における上面の幅Ｗ１よりもガスバリア性機能シート１２の幅Ｗ２を大きくすることによって面積拡大部分１２Ｓ（図１０の斜線部分）を確保するように形成した場合である。例えば、バッグ本体１１における上面の幅Ｗ１が１００ｍｍの場合、ガスバリア性機能シート１２の幅Ｗ２は１０６ｍｍ程度とすることができる。したがって、ガスバリア性機能シート１２の両側にそれぞれ３ｍｍ幅の面積拡大部分１２Ｓが確保される。

ガスバリア性機能シート１２に面積拡大部分１２Ｓを確保する好ましい方法を、更に図１１〜図１５によって説明するが、これに限定されるものではない。

図１１はガスバリア性機能シート１２のサイズを示す。図１２〜図１３は、黒い部分がバッグ本体１１の上面を示し、２点鎖線で囲まれた部分がガスバリア性機能シート１２を示す。即ち、図１２は、図１０と同様であり、バッグ本体１１における上面の幅Ｗ１よりもガスバリア性機能シート１２の幅Ｗ２を大きくすることによって面積拡大部分１２Ｓを形成した場合である。

図１３は、バッグ本体１１の一方面に切欠き部６４を形成することにより、ガスバリア性機能シート１２に面積拡大部分１２Ｓを形成した場合である。

図１４及び図１５は、縦及び横のサイズが、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２とは同じであるが、バッグ本体１１の四方封止される部分の外側に、複数の貫通穴６６，６６…を形成することによって、ガスバリア性機能シート１２に面積拡大部分１２Ｓを確保した場合である。なお、バッグ本体１１の四方封止する部分は、上記した切欠き部６４や貫通穴６６の内側になる。

〈重ね合わせ工程〉
次に、図１６に示すように、ガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓがバッグ本体１１の一方面に重ならないように位置決めしながら、バッグ本体１１の周縁部（四方封止部分）とガスバリア性機能シート１２の四方封止部分とを、押圧型の下型２８に設けた４本の支持ピン３０に貫通支持させる。ガスバリア性機能シート１２の四方封止部分は、図１０の２点鎖線の外側で面積拡大部分１２Ｓを除いた部分となる。

この場合、図１０に示すように、バッグ本体１１の周縁部（四方封止部分）の４角とガスバリア性機能シート１２の四方封止部分の４角に、支持ピン３０が貫通される４つの貫通穴１１Ｈ，１２Ｈを予め形成しておくことが好ましい。これにより、バッグ本体１１の上面にガスバリア性機能シート１２を簡単に位置決めして重ね合わせることができる。また、バッグ本体１１の周縁部（四方封止部分）の４角とガスバリア性機能シート１２の四方封止部分の４角に予め貫通穴１１Ｈ，１２Ｈを形成すれば、支持ピン３０の先端を先鋭にする必要がなく、細い円柱状の支持ピン３０にすることができる。

〈ガス置換工程〉
次に、図１７に示すように、一対のガス噴出器２９Ａからガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓに窒素ガスを吹き付けて、ガスバリア性機能シート１２の下側空間に窒素ガス雰囲気を形成する。

即ち、バッグ本体１１よりも面積の大きな面積拡大部分１２Ｓを有するガスバリア性機能シート１２でバッグ本体１１の上側に蓋をした状態を形成し、この状態でガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓに窒素ガスを吹き付けることにより、ガスバリア性機能シート１２の下側空間に窒素ガスが滞留する。この結果、ガスバリア性機能シート１２の下側空間に窒素ガスの雰囲気空間が形成される。

これにより、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２との間の封止空間３６に窒素ガスが次第に流れ込んでいき、封止空間３６の空気が窒素ガスに置換される。また、ガスバリア性機能シート１２の下側空間に窒素ガスの雰囲気空間を形成することにより、封止空間３６に窒素ガスのガス層を形成できるので、封止空間３６への空気の再侵入を防止できる。

この場合、ガス流量調整バルブ２９Ｅを調整して、ガスバリア性機能シート１２がバッグ本体１１の一方面から少し浮上（例えば１〜５ｍｍ程度）する程度に、窒素ガスを面積拡大部分１２Ｓに吹き付けることが好ましい。これにより、封止空間３６の空気が抜け易くなるとともに封止空間３６に窒素ガスが入り易くなる。

このガスバリア性機能シート１２の浮上において、支持ピン３０が浮上ガイドの役目を行う。即ち、支持ピン３０に支持されたガスバリア性機能シート１２は水平方向の動きが規制され、上下方向の動きのみが自由になる。したがって、窒素ガスの吹き付け力をガスバリア性機能シート１２の浮上力に集中させることができる。

なお、本実施の形態では、窒素ガスを吹き付けてガスバリア性機能シート１２がバッグ本体１１から少し浮上させることで封止空間３６の空気が抜け易くなるとともに封止空間３６に窒素ガスが入り易くなるようにした。しかし、ガスを吹き付けてガスバリア性機能シート１２を浮上させることに限らない。例えば、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２との間に空間ができるようにガスバリア性機能シート１２を支える手段（図示せず）を設ける態様や、バッグ本体１１の表面に凹凸を付けることでバッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２との間に空間を形成する態様も可能である。

これにより、封止空間３６内に窒素ガスが流れ込み易くなり、封止空間３６の空気を窒素ガスに迅速且つ効率的に置換できる。

本実施の形態では、ガス吹付手段２９として対向する一対のガス噴出器２９Ａを設けたので、封止空間３６の４つの側方のうち一方の対向する側方から窒素ガスが流れ込み、他方の対向する側方から流れ出ることにより、封止空間３６の空気が窒素ガスに置換されていく。

また、この窒素ガスの吹き付けにおいて、ガス吹付手段２９を図４で示した拡散防止板３２を設けるか、更には図５のガス噴出補助器３４を設けることにより、少ない窒素ガスの量で封止空間３６の空気を窒素ガスに確実に且つ短時間で置換することができる。

また、図６及び図７で示した第２の実施の形態のガス吹付手段２９によれば、支持ピン３０に支持されたガスバリア性機能シート１２は、ケーシング３８の開放された上面をほぼ塞ぐ形で配置される。この状態で、左流路４８及び右流路５０から窒素ガスを噴出させると、ガスバリア性機能シート１２の下側空間の空気がガスバリア性機能シート１２の側方を通ってケーシング３８上面から次第に追い出されていく。これにより、ガスバリア性機能シート１２の下側空間、即ちガスバリア性機能シート１２とケーシング３８とで囲まれた空間に窒素ガスの雰囲気空間が形成される。この結果、封止空間３６の空気を窒素ガスに容易且つ確実に置換することができる。なお、上述したように、図６及び図７のシート貼合装置では支持ピン３０を一切使用しない態様も可能である。

また、ガス流量調整バルブ２９Ｅを調整して、ガスバリア性機能シート１２が少し浮上（１〜５ｍｍ程度）するようにすれば、封止空間３６の空気を窒素ガスに更に容易に置換できる。なお、上述したように、ガスバリア性機能シート１２を浮上させる態様に限らず、ガスバリア性機能シート１２を支える手段を設ける態様や、バッグ本体１１の表面に凹凸を付けることでバッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２との間に空間を形成する態様も可能である。

また、図１４及び図１５に示したように、バッグ本体１１の周縁部に貫通穴６６を空けることでガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓを確保する場合には、貫通穴６６に向けて窒素ガスを吹き付けることになる。したがって、この場合には、ガス噴出器として貫通穴６６に対応する位置に管状のガスノズルを設けることが好ましい。

〈封止工程〉
次に、ガス噴出器２９Ａから窒素ガスを噴出させたままで、押圧型２５の押圧機構を駆動させて、上型２７を下降させる。そして、図１８に示すように、上型２７の押圧面２７ａで下型２８の押圧面２８ａを押圧し、バッグ本体１１の周縁部（四方封止部分）とガスバリア性機能シート１２の四方封止部分とを挟み込む。この状態で上型２７の加熱部３１をＯＮにする。なお、加熱部３１のＯＮ操作は、押圧型２５にバッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２とを挟み込む前に行ってもよい。

これにより、ガスバリア性機能シート１２をバッグ本体１１の上面に貼り合わせることができるとともに、バッグ本体１１とガスバリア性機能シート１２と間で四方封止部分の内側に形成される封止空間３６内を窒素ガス雰囲気にすることができる。なお、図１６〜図１８では、封止工程の際に支持ピン３０が押圧型２５の内部に没入する機構として図９の出没機構の例で図示したが、図８で説明したように収納穴２７Ａを設けるようにしてもよいことは勿論である。

このように、本発明のシート貼合方法によれば、バッグ本体１１の上面にガスバリア性機能シート１２を重ね合わせて、上面の周縁部を四方封止することでバッグ本体１１にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせる際に、極めて簡単な構成で封止空間３６の空気を効率的に窒素ガスにガス置換することができる。

ちなみに、本発明におけるガス置換工程を、封止空間３６に棒状のガスノズルを差し込んで窒素パージし、その後でガスノズルを抜き取る従来のガス置換方法で行った場合には、封止空間３６の酸素濃度を５％までしか低減できなかった。

一方、上記した本発明の実施の形態のシート貼合方法を行うことで、封止空間３６の酸素濃度を１％程度まで下げることが可能となった。

以上説明した準備工程から封止工程までの工程の流れは、バッグ本体１１の一方面にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせる工程である。

したがって、続いてバッグ本体１１の他方面にガスバリア性機能シート１３を貼り合わせる場合には、ガスバリア性機能シート１２が貼り合わされたバッグ本体１１を裏返しにして支持ピン３０に支持する。

そして、ガスバリア性機能シート１３について、上記の準備工程から封止工程を同様に行うことによって、バッグ本体１１の他方面にガスバリア性機能シート１３を貼り合わせることができる。

この場合、準備工程で準備するガスバリア性機能シート１３は、図１９に示すように、ガスバリア性機能シート１２の幅Ｗ２よりも更に大きい幅Ｗ３にすることでの面積拡大部分１３Ｓ（図１９の斜線部分）を形成する必要がある。符号１３Ｈは、支持ピン３０に貫通させる貫通穴である。

これにより、バッグ本体１１の他方面側の周縁部を四方封止することによりガスバリア性機能シート１３をバッグ本体１１の他方面に貼り合わせる場合にも、封止空間３６の空気を効率的に窒素ガスにガス置換することができる。したがって、本発明のシート貼合方法で製造された輸液バッグ１０に収納される薬液が酸素によって変質するのを効果的に防止できる。

なお、上記実施形態では、バッグ本体１１の上側にガスバリア性機能シート１２を重ね合わせて、ガスバリア性機能シート１２の面積拡大部分１２Ｓに下方から窒素ガスを吹き付けるようにした例で説明した。しかし、本発明のシート貼合方法は、ガスバリア性機能シート１２の上に、面積拡大部分（図示せず）を有するバッグ本体１１を重ね合わせて、バッグ本体１１の面積拡大部分に下方から窒素ガスを吹き付けることでも同様に行うことができる。

また、本実施の形態では、輸液バッグの例で説明したが、これに限るものではなく、食品の袋状体や容器等の包装体や、特定ガスを検出する検査チップの包装体等の各種の疱瘡体に適用できる。

また、上型２７を金属で形成しかつ下型２８をゴム材料で形成した例で説明したが、上型２７及び下型２８の少なくとも一方を金属材料、ゴム材料、樹脂材料、セラミック材料、木材等で形成してもよい。

また、上記実施形態では、バッグ本体１１の表裏両面にガスバリア性機能シート１２、１３を貼り合わせる例で説明したが、バッグ本体１１の一方面にガスバリア性機能シート１２を貼り合わせ、他方面に耐屈曲機能シートを貼り合わせるようにしてもよい。

耐屈曲機能シートとは、基材シート層並びにアルミニウム層等を含むシート本体と、バッグ本体１１に接着可能な接着層とを有している。この耐屈曲機能シートは、ガスバリア性及び水分バリア性を有しており、さらに、ガスバリア性機能シート１２、１３よりも耐屈曲性に優れている。また、接着層は、前述の接着層１９と基本的に同じものである。

また、上記実施形態では、上型２７及び下型２８が四角形に形成されている例で説明したが、薬液室１６の形状に合わせて適宜変更してもよい。

１０…輸液バッグ、１１…バッグ本体、１１Ｈ…貫通穴、１２…ガスバリア性機能シート、１２Ｓ…面積拡大部分、１２Ｈ…貫通穴、１３…ガスバリア性機能シート、１３Ｓ…面積拡大部分、１３Ｈ…貫通穴、１５…薬液、１６…薬液室、１８…薬液バッグのシート本体、１９…薬液バッグの接着層、２０…シート貼合装置、２５…押圧型、２７…上型、２７ａ…上型の押圧面、２７ｂ…上型の開口穴、２８…下型、２８ａ…下型の押圧面、２８ｂ…下型の開口穴、２９…ガス吹付手段、２９Ａ…ガス噴出器、３０…支持ピン、３１…加熱部、３２…拡散防止板、３４…ガス噴出補助器、３６…封止空間、３８…ケーシング、４０、４２…ケーシングの左右壁の内側面、４４、４６…下型の左右壁の外側面、４８…左流路、５０…右流路、５２…ケーシングの底壁の内側面、５４…下型の底壁の外側面、５６…連通路、５８…マニホールド

Claims (12)

1. 被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて前記被貼合物の周縁部を封止することにより前記機能性シートを前記被貼合物に貼り合わせるシート貼合方法において、
   前記重ね合わされる被貼合物と機能性シートとのうち上側に配置される前記被貼合物又は前記機能性シートについて、互いに重ね合わさらない面積拡大部分を前記封止する部分の外側に予め形成しておく準備工程と、
   前記被貼合物と前記機能性シートとを面積拡大部分が重ならないように位置決めしながら重ね合わせる重ね合わせ工程と、
   前記重ね合わせ工程の後に、面積拡大部分に下方からガスを吹き付けて被貼合物と機能性シートとの間に形成される封止空間の空気を所望のガスで置換するガス置換工程と、ガス置換工程を行いながら封止する封止工程と、を備えたシート貼合方法。
2. 前記被貼合物は包装体である請求項１に記載のシート貼合方法。
3. 前記被貼合物又は機能性シートに切欠き部を形成することにより面積拡大部分を形成する請求項１又は２に記載のシート貼合方法。
4. 前記被貼合物に貫通穴を形成することにより面積拡大部分を形成する請求項１又は２に記載のシート貼合方法。
5. 前記ガス置換工程では、面積拡大部分にガスを吹き付けるとともに封止空間の横方向からもガスを吹き付ける請求項１から４の何れか１項に記載のシート貼合方法。
6. 前記重ね合わせ工程では、封止工程を行う押圧型に設けられた複数の支持ピンに、被貼合物と機能性シートの封止部分若しくは封止部分の外側部分を貫通させることにより被貼合物と機能性シートとを位置決めする請求項１から５の何れか１項に記載のシート貼合方法。
7. 前記被貼合物及び前記機能性シートの前記支持ピンが貫通する位置には予め貫通穴が形成されている請求項６に記載のシート貼合方法。
8. 前記複数の支持ピンは、封止工程を行うときには、押圧型の内部に没入する請求項６又は７に記載のシート貼合方法。
9. 被貼合物と機能性シートとを重ね合わせて前記被貼合物の周縁部を封止することにより前記機能性シートを前記被貼合物に貼り合わせるシート貼合装置において、
   上型と下型とで構成され、前記上型の押圧面と前記下型の押圧面とで前記被貼合物の封止部分と前記機能性シートの封止部分とを挟み込んで加熱することにより封止を行う押圧型と、
   押圧型に設けられ、前記被貼合物と前記機能性シートとの封止部分若しくは封止部分の外側部分を貫通させることにより、重ね合わされる前記被貼合物と前記機能性シートとのうち上側に配置される前記被貼合物又は前記機能性シートの封止外側部分に予め形成されている面積拡大部分が重ね合わさらないように被貼合物と機能性シートとを位置決めする複数の支持ピンと、
   前記面積拡大部分に下方からガスを吹き付けるガス吹付手段と、を備えたシート貼合装置。
10. 前記ガス吹付手段には、面積拡大部分に吹き付けられたガスが面積拡大部分の外側に拡散しないための拡散防止板が備えられている請求項９に記載のシート貼合装置。
11. 前記ガス吹付手段には、
    前記面積拡大部分にガスを吹き付ける第１の吹付け手段と、
    前記被貼合物の機能性シートとの間に形成される封止空間に向けてガスを吹き付ける第２の吹付け手段と、を備える請求項９に記載のシート貼合装置。
12. 前記ガス吹付手段は、下型が収納されるケーシングを備え、該ケーシングの側壁と下型の側壁との間にガスの吹き出し流路であるガス流路を少なくとも対向させて一対設けてなる請求項９に記載のシート貼合装置。

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