JP6487659B2 - 袋のバブルシール装置 - Google Patents

Description

この発明は、シール部によって端縁部が封鎖された袋又は袋包装体を製造するに際して、当該シール部を開封し易くする易開封構造としてのバブルシールを施すことができる袋のバブルシール装置に関する。

従来、袋包装体の一形態として、センターシール部で筒状に形成された包装材に包装物としての製品を収容し、両筒端縁部をヒートシールして横ヒートシート部を形成したピロー袋包装体がある。ピロー袋包装体は、通常、熱溶着性のウェッブ状包装材の側縁端部をセンターシーラによって溶着することによりウェッブ状包装材を筒状包装材に形成し、筒状包装材の内部に包装物を収容し、横ヒートシーラによって袋の筒端縁部を熱溶着して封鎖することにより連続して製造される。シール部は、一般に素手で最初の切り込みを形成するのが困難であるため、鋏等の道具を用いなければ袋包装体を開封するのが難しい。

ヒートシールされた袋を開封しやすくするため、一部を破断した包装体を示す図７に描かれているように、熱溶着されたシール部にＶノッチ、Ｉノッチ、又は波形等を切り込んで易開封構造を形成することが行われている。即ち、図７（ａ）には、易開封構造の一つとして、袋５１内に包装物５２を収容した袋包装体５０ａのシール部５３に外周縁からＶ字状に切り込んで形成されたＶノッチ５４が示されている。また、図７（ｂ）には、別の易開封構造として、袋包装体５０ｂのシール部５３にその端縁から切れ目を切り込んで形成されたＩノッチ５５が示されている。図７（ｃ）には、更に別の易開封構造として、袋包装体５０ｃのシール部５３の端縁に波形５６を形成しておき、いずれかの波形５６の谷から切り裂くことで開封し易くした構造が示されている。また、袋包装体５０ａ〜５０ｃを製袋充填包装機等で製造する場合には、Ｖノッチ５４、Ｉノッチ５５、波形５６等の易開封構造は、通常、袋包装体５０ａ〜５０ｃの上部に横方向に延びて形成されるシール部５３に形成されることが多く、その場合、切り裂き方向は、袋包装体５０ａ〜５０ｃの上下方向になる。

しかしながら、上記の開封構造は、いずれも袋を切り裂くことによる易開封構造であり、どの袋包装体でも同じように開封することは難しい。即ち、Ｖノッチ、Ｉノッチ又は波形の先端から袋の包装材に切り進んでいっても、切り裂きは必ずしも真っ直ぐではなく斜めに進み、その結果、包装物を取り出すことができる程度に広い開口が形成されない、或いは必要以上に開口して袋としての機能を損なうことがある。ノッチは、通常、袋包装体について１箇所のみ設けられているので、開封に失敗すると、再度、ノッチから開封することはできない。波形の易開封構造の場合には、別の箇所から開封を試みることは可能であるが、必ずしも開封に成功するとは限らない。開封に失敗すると鋏等の道具を利用せざるを得なくなり、袋包装体の開封に手間取ることがある。更に、切り裂き方向は、通常、袋包装体の上下方向になるので、横方向に開封しようとしても困難であることが多い。包装材を両側で摘んでシール部の溶着面を内側から剥がすことで開封することもあるが、開封に大きな力を要したり、開封が急激に進行して包装物が袋から飛び出す等の不具合もある。更にまた、同じ製品であっても、例えば、１回の取出し量が選択できるように、開封開口の広さや開封で生じた開口の方向を消費者等のユーザの選択に応じて変更できる開封形態が望まれることもある。

本出願人は、上記のＶノッチ、Ｉノッチ、波形等の開封構造が必ずしも常に中の包装物を取り出せる程度にまで十分開封するに至らないのは、開封方向を定めることの困難な包装材を切り裂いて袋包装体を開封していることに起因しているとの知見に基づき、袋包装体の開封を包装材の切り裂きに依存するのではなく、熱溶着した包装材の溶着面をセンターシール部を利用した引剥がしで開封し易くするように易開封構造を工夫することで、開封形態もニーズに応じて選択できる易開封構造を備えた袋包装、及びそうした袋包装体製造用包装機を得ることについて、既に特許を取得している（特許文献１参照）。

即ち、この易開封構造を備えた袋包装体は、包装物を収容した筒状包装材の側端縁部に形成されたセンターシール部と、当該センターシール部と協働して前記包装物を内部に収容する袋を形成するため前記筒状包装材の筒端縁部に形成された横シール部とを備え、前記横シール部は、前記筒端縁部の前記センターシール部と交差する一部において当該筒端縁部の外側縁から内側に向かって広がる非シール部を残し、且つ当該非シール部との境界が前記外側縁から内側に向かって窪んだ凹状のシール輪郭で定められるように前記非シール部と前記袋の内部との間をシールして封鎖する状態で形成されており、前記センターシール部の筒内側シール境界線は、前記非シール部となっている前記筒端縁部の互いに向かい合う内面のうち一方の内面に現れるように形成されていることを特徴としている。

この易開封構造を備えた袋包装体によれば、非シール部に現れているセンターシール部とセンターシール部に対向する側の非シール部の筒端縁部とを摘んで両者を開くことで、横シール部を非シール部の内面に現れているシール輪郭からその両側方に向かって開封することができる。また、非シール部に現れているセンターシール部の筒内側シール境界線から開封を開始して、センターシール部を両側に開き、センターシール部の端部を起点に開封の向きを横方向として横シール部を開封することが可能である。更に、センターシール部の開封された端部を起点にセンターシール部をその長手方向に沿って徐々に引き剥がして開封することも可能である。このように、包装材の溶着面を、センターシール部を利用した引剥がしで開封する易開封構造が採用されるので、鋏等の道具を利用しなくても開封の失敗を少なくし、袋包装体の開封を迅速且つ容易に行うことができ、更に、袋包装体の筒端縁部を横方向及び縦方向にも開封可能として、消費者等の好みに応じた開封態様を提供可能な包装体の易開封構造及びそうした袋包装体製造用の包装機が提供される。

また、本出願人は、横シール部を、筒端縁部の外側縁の一部において当該外側縁から内側に向って非シール部を残すように一定幅でシールして形成されている第１横シール部分と、当該第１横シール部分の端部と接続し且つ筒端縁部の外側縁の残部において当該外側縁に沿って前記一定幅と同等のシール幅でシールして形成されている第２横シール部分とを備えるように構成し、非シール部を形成する重なる包装材を引き離すことで横シール部を開封する開封力が、第１横シール部分と第２横シール部分とが接続する尖端に集中して作用させることを特徴とした易開封構造を備えた包装体及びそれを製造する包装機を提案している（特願２０１４−１７４６２０）。この技術によれば、横シールの領域を必要最小限に抑え、横シールに要する熱量を少なくし、袋内に収容できる包装物の量を多くし、更に横シールの開封を手早く行い且つ開封に要する力も小さくて済む。また、袋のシール部の開封が横シール部の可及的にシール面積の小さい尖端状のシール領域から始められるので、開封力が尖端状のシール領域に集中し、開封の開始に際して大きな開封力を要しない。そして、一旦、尖端状のシール領域から開封が開始されると、横シール部の開封は一定幅の各横シール部分に順次広がるように進行するので、袋の開封が容易になる。

しかしながら、近年の高齢化が進む社会において、ピロー包装体のような袋包装体の技術分野においては、袋の開封が一層、容易に行うことができるようにすることの要請が高まっている。特に、開封初期において袋を形成する包装材をその非シール部において掴み、そしてその掴んだ包装材から広がるようにシール部のシールを剥がすことで袋包装体を開封するものにおいては、開封初期に掴むことができる非シール部の包装材の広さを広くすることで包装材をしっかりと掴むことができ、掴んだ包装材を開くように操作することでその後のシール部の剥がしを容易にする点で、なお一層に改善が求められている。

開放すべき端縁に沿って一つ以上のバブルによって形成されるバブルシールを具備するパッケージ（袋）が提案されている（特許文献２）。このパッケージによれば、単数又は複数のバブルが消費者の親指と人指し指との間に挟まれて圧力が作用されることで、バブルは主に外向き、即ち、パッケージの端縁に向けて膨張し、破裂する。パッケージの端縁が破裂されることで、開口の始まりが作り出される。端縁が破裂した後のバブルサイト周りの包装材は、消費者がパッケージを剥離して開放するために把持し得る小さな剥離フラップを与えている。

特許第５０６８４０５号公報 特許第４４９０２７２号公報

上記したバブルシールを具備する袋において、袋包装体の開封を容易に開始することができるようにするには、破裂させるバブルをしっかりと気体で膨らませた状態に形成しておく必要がある。しっかりと膨らんだバブルを押し潰すように加圧することで、バブルに封入されていた気体がシールを剥がしつつ通過するときのシール破壊によって開く開口が大きくなり、消費者が把持し得る剥離フラップが確実に与えられる。
そこで、上記した易開封構造を備えた袋又は袋包装体を製造するために、袋の所定領域にしっかりと膨らませたバブルを形成するバブルシールを施すことができる袋のバブルシール装置を得る点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、袋の所定領域にしっかりと膨らませたバブルを形成するバブルシールを施すことができ、易開封構造を備えた袋（或いは包装物を収容した袋包装体）を製造するため、易開封構造としてのバブルシールを施すことができる袋のバブルシール装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明による袋のバブルシール装置は、対向するヒートシール面を備えているとともに相互に前進・後退する動作をし、前進時に袋を形成する重なった包装材の所定領域を前記ヒートシール面間に挟むことで前記包装材を加圧・加熱してヒートシールを施す二つのヒートシールバーを備えており、前記両ヒートシールバーの前記各ヒートシール面には、前記ヒートシールの袋外側に位置するシール限界との間にシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分を形成するための幅細シール面領域を残して、前記包装材の一部の膨らみを許容する凹部が対向して形成されており、前記両凹部には、それぞれ前記ヒートシールバーの前記前進する動作に応じて前記包装材が覆う前記凹部内の空気を吸引し、当該空気の吸引によって前記凹部を覆う前記包装材に前記膨らみを形成しつつ当該膨らみに気体を流れ込ませる吸引手段が接続されていること、を特徴としている。

この袋のバブルシール装置によれば、両ヒートシールバーが、袋を形成する重なった包装材の所定領域を間に置いて相互に前進すると、両ヒートシール面が包装材の当該所定領域を挟んで加圧・加熱することによって包装材にヒートシールを施す。ヒートシールバーの前進する動作に応じて、吸引手段が包装材で覆われている前記凹部内の空気を吸引するので、当該凹部を覆う包装材は負圧によって凹部内へ吸引される。その結果、当該空気の吸引によって凹部に対応した包装材は当該凹部内へと膨らみ、当該膨らみには未だヒートシールされない両包装材の間の隙間を通じて気体が流れ込み、膨らみの周囲がヒートシールされることで気体が封じられたバブルが形成される。ヒートシール面には、当該凹部とヒートシールの袋外側に位置するシール限界との間において幅細シール面領域が残されているので、袋のヒートシールには当該幅細シール面領域が施すヒートシールによってシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分が形成される。

また、この発明による袋のバブルシール装置は、対向するヒートシール面を備えているとともに相互に前進・後退する動作をし、前進時に袋を形成する重なった包装材の所定領域を前記ヒートシール面間に挟むことで前記包装材を加圧・加熱してヒートシールを施す二つのヒートシールバーを備えており、前記両ヒートシールバーの前記各ヒートシール面には、前記ヒートシールの袋外側に位置するシール限界との間にシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分を形成するための幅細シール面領域を残して凹部が対向して形成されており、前記凹部には、底部と、当該底部の周囲から前方に隆起されている周壁部とを備え内部に前記包装材の一部の膨らみを許容する吸引カップが進退自在に嵌合されており、前記吸引カップの前記底部には、前記ヒートシールバーの前記前進する動作に応じて前記包装材が覆う前記凹部内の空気を吸引し、当該空気の吸引によって前記吸引カップを覆う前記包装材に前記膨らみを形成しつつ当該膨らみに気体を流れ込ませる吸引手段が接続されていること、を特徴としている。

この袋のバブルシール装置によれば、凹部に吸引カップを進退自在に嵌合させていることによって、両ヒートシールバーが包装材を挟んで完全に閉じる前の前進時に、凹部内を前進した吸引カップがその周壁部の先端において包装材に当接し、且つ両ヒートシールバーのその後の完全に閉じるに至るまでの前進時にも、周壁部が包装材に当接した状態を維持しつつ吸引カップが凹部内で後退する。したがって、包装機やシール装置の動作が高速化する場合のように包装材の吸引時間を充分確保することが難しくなるようなときであっても、両ヒートシールバーが包装材を挟んで完全に閉じる前に先んじて、完全に閉じるに至るまでの前進時に、吸引カップの周壁部が包装材に当接して吸引カップが包装材に対して吸引作用を及ぼすことができる。その結果、挟んで押し潰すのに充分な気体が入ったバブルを形成することができる。ヒートシールバーによる袋のヒートシールにおいてのバブルの形成、その際の幅細シール面領域による幅細ヒートシール部分の形成、及び開封の際、幅細ヒートシール部分をバブルの押し潰しによってシール破壊する点は、先の発明による装置と同様である。

この袋のバブルシール装置において、前記ヒートシールバーを、その前進する動作中、前記ヒートシール面が前記包装材に接触する前に、或いは前記吸引カップの前記周壁部の先端が前記包装材に接触する時刻に合わせて、一旦停止させることができる。このようなヒートシールバーの一旦停止によって、前記吸引手段が前記凹部内に前記包装材を吸引する時間、又は前記吸引カップ内に前記包装材を吸引する時間が確保される。
また、この吸引カップを備える袋のバブルシール装置において、前記吸引カップはばね付勢手段によって前進方向に付勢されており、前記吸引カップの最前進位置は、前記吸引カップが前記ヒートシールバーに設けられているストッパに当接したときに前記周壁部の先端が前記ヒートシール面から僅かに突出した状態となる位置に定められている。
また、前記吸引カップは、前記周壁部を有するカップ本体と、当該カップ本体から後方に一体的に延びており且つ前記ヒートシールバー内を移動可能な接続パイプ部とを備えており、前記周壁部の先端の位置は、前記吸引カップの前記接続パイプ部に取り付けられており且つ前記ばね付勢手段による付勢力を受けるばね受けが、前記ヒートシールバーにストッパとして設けられているストッパ面に当接することによって定めることができる。
この袋のバブルシール装置によれば、吸引カップをばね付勢手段によって前進方向に付勢させておき、付勢されている吸引カップをヒートシールバーに設けられているストッパに当接させることにより、ヒートシールバーそれ自体において、吸引カップの最前進位置を、周壁部の先端がヒートシール面から僅かに突出した状態となる位置に定めることができる。また、その後、ヒートシール面が包装材を挟み込んでヒートシールを施す際には、吸引カップはばね付勢手段の付勢力に抗して凹部内に後退可能であるので、吸引カップは当該ヒートシール動作を阻害しない。

この袋のバブルシール装置は、前記袋内に包装物を収容した状態で開口部にシールを施して前記袋包装体を製造する包装機において、前記シールを施すシール装置として適用することができる。また、前記包装機は、ウェブ状の包装材を筒状包装材に成形し、横シール装置によって前記筒状包装材に横シールを施すことで、先行して形成され且つ内部に包装物が投入された袋の上底シール部を形成するとともに後続に形成される袋の下底シール部を形成する縦型製袋充填包装機であり、この袋のバブルシール装置は前記横シール装置として適用することができる。

この発明による袋のバブルシール装置は、上記のように構成されているので、ヒートシールバーの前進する動作に応じて、吸引手段が、包装材が覆う凹部又は吸引カップ内の空気を吸引し、当該凹部又は吸引カップを覆う包装材は負圧によって凹部又は吸引カップ内へ吸引される。この際、凹部又は吸引カップを覆う包装材は当該凹部又は吸引カップ内へと膨らみ、当該膨らみには未だヒートシールされない両包装材の間の隙間を通じて外部から気体が流れ込み、膨らみの周囲がヒートシールされることで充分な量の気体が封じられたバブルが形成される。ヒートシール面には、当該凹部とヒートシールの袋外側に位置するシール限界との間において幅細シール面領域が残されているので、当該幅細シール面領域のシール作用によって、袋にはヒートシールの一部としてシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分が形成される。消費者が指でバブルを挟んで押し潰すように加圧することで、バブルに封入されていた気体が幅細シール面領域のシールによって形成された幅細ヒートシール部分を剥がしつつ通過して袋の外に出る。当該幅細ヒートシール部分のシール破壊によって開く開口が大きくなり、消費者が袋の開封に際して把持し得る剥離フラップが確実に与えられる。したがって、本発明によれば、袋の所定領域にしっかりと膨らませたバブルを形成することができ、袋の開封に際にバブルを押し潰すように加圧してシール破壊することで把持し易い剥離フラップを形成することができる袋のバブルシール装置が提供される。

図１は、この発明による袋のバブルシール装置の一実施例を示す図である。 図２は、この発明による袋のバブルシール装置の別の実施例を示す図である。 図３は、この発明による袋のバブルシール装置の作動タイミングを示すタイムチャート図である。 図４は、この発明による袋のバブルシール装置の作動による包装材の吸引の様子を示す断面図である。 図５は、この発明による袋のバブルシール装置によって製造された袋包装体の一例を示す図である。 図６は、この発明による袋のバブルシール装置が適用された袋包装機の一例を示す斜視図である。 図７は、従来の易開封構造を備えた袋包装体の例を示す図である。

以下、添付した図面に基づいて、この発明による袋のバブルシール装置の実施例を説明する。図１はこの発明による袋のバブルシール装置の一実施例を示す図であり、図１（ａ）は袋のバブルシール装置に用いられるヒートシールバーを示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に対応した両ヒートシールバーを拡大して示す断面図である。なお、袋のバブルシール装置においては、図１に示す実施例に限らず、すべての実施例において、前方とはヒートシール面に直交し且つヒートシールバーが互いに接近するときのその接近方向であり、後方とはヒートシールバーが互いに遠ざかるときのその後退方向を言う。

本発明による袋のバブルシール装置は対向して配置される二つのヒートシールバーを備えているが、図１（ａ）にはその一方のみのヒートシールバー１０（１１）が示されている。図１（ｂ）に示すように、ヒートシールバー１０，１１はそれぞれが備えるヒートシール面１２，１２が互いに対向するように配置されており、図示しない駆動装置によって駆動されて、ヒートシール面１２，１２が互いに接近・離間するように相互に前進・後退動作をする。包装材にヒートシールを施す場合には、ヒートシールバー１０，１１は、ヒートシール面１２，１２の間に袋を形成するために重なった包装材ｆ，ｆの所定領域を挟んで置いた状態で相互に前進し、ヒートシール面１２，１２間に包装材ｆ，ｆを挟み込むことで、包装材ｆ，ｆを加圧・加熱する。なお、ヒートシールバー１０，１１は、本体であるヒータブロック２６にカートリッジ式のヒータ２７、ヒートパイプ２８及び温度センサ２９が装填されて成り、温度センサ２９でヒートシールバーの温度を検出して、ヒートシールバーが所定の温度となるようにヒータ２７への給電制御が行われる。

ヒートシールバー１０，１１にはそれぞれヒートシール面１２に対して垂直に切り込んだ溝１４が左右両端間を通して形成されており、一方のヒートシールバー１１の溝１４には包装材を押し切るためのカッタ刃１５がサーボモータ等の駆動手段によって前進・後退可能に取り付けられている。他方のヒートシールバー１０の溝１４は、進出駆動されたカッタ刃１５が入り込むことができるカッタ溝となっている。カッタ刃１５は、ヒートシールバー１０，１１が前進して包装材ｆ，ｆを挟み込んでヒートシールを施したタイミングを見計らって進出駆動され、包装材ｆ，ｆを突き切ってカッタ溝内に入り込む際に包装材ｆ，ｆを切断し、包装材ｆ，ｆから袋包装体を切り離す。

ヒートシールバー１０，１１のそれぞれのヒートシール面１２には、図でそれぞれ、上下方向に離れた四本の輪郭線１６〜１９の間で２つのシール領域が定められている。即ち、各ヒートシール面１２において、最も下側の輪郭線１６とその上側の輪郭線１７との間は大きく離れていて、間に広いシール面領域Ｓ１が確保されている。シール面領域Ｓ１は、先行して製作されている袋の上底シール部を形成するためのシール面である。輪郭線１６は、図で左右方向中央の部分が輪郭線１７に向って湾曲しており、シール面領域Ｓ１の面積を幾分かでも小さくし、袋内の包装物を収容する容量の増加が図られている。

ヒートシールバー１０，１１の各ヒートシール面１２において、上側の二本の直線状の輪郭線１８と輪郭線１９の間には、後続して製作される袋の下底シール部を形成するためのシール面領域Ｓ２が定められている。シール面領域Ｓ２は、袋の下底シール部に対応して、細長い長方形の領域となっている。中間の二本の直線状の輪郭線１７と輪郭線１８とは僅かな隙間を隔てて平行である。輪郭線１７，１８は、シール面領域Ｓ１とシール面領域Ｓ２との間においてカッタのための溝１４の境界線に対応している。ヒートシールバー１０，１１の各シール面領域Ｓ１（シール面領域Ｓ３を含む）と各シール面領域Ｓ２には袋の上下のシール部に横方向に延びるシール強化用のシール目を形成するため、波形に噛み合う凹凸条を形成することができる。

ヒートシールバー１０，１１において、各ヒートシール面１２のうち輪郭線１６，１７間のシール面領域Ｓ１には、その上下幅が広い部分を利用して、ヒートシールを行わずに包装材ｆ，ｆの一部の膨らみを許容する凹部２０が形成されている。輪郭線１７と凹部２０との間には、シール面領域Ｓ１の一部として、幅細シール面領域Ｓ３が残されている。幅細シール面領域Ｓ３は、後述するように袋包装体においてバブル内部から袋外部へ向けてのシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分を形成する。

ヒートシールバー１０，１１において、凹部２０，２0 は互いに対向した位置に鏡面対称形に形成されている。図示の例では、各凹部２０は幅細シール面領域Ｓ３が残される側を底辺とした角の丸い三角形状に形成されている。各凹部２０の底面２１は、ヒートシール面１２からの深さが一様になるように窪んで形成されている。各凹部２０は、底面２１の略中心において空気を吸引する吸引手段に繋がっている。即ち、吸引手段は、負圧源（図示せず）とそれに接続された吸引パイプ２２とを備えており、吸引パイプ２２はヒートシールバー１０，１１の背面に接続されている。ヒートシールバー１０，１１には、吸引パイプ２２と繋がり且つ前後方向に貫通する貫通孔２３，２３が形成されており、各貫通孔２３は、凹部２０の底面２１において開口２４で開いている。なお、負圧源として、吸引ポンプではなく、エアの吹き出しを利用して負圧を作り出す真空エジェクタ（真空ポートと供給ポートとが一直線上にある直線形の真空エジェクタ）を用いることもできる。

凹部２０に接続されている吸引手段は、それぞれヒートシールバー１０，１１の前進する動作に応じて、包装材ｆ，ｆが覆う凹部２０内の空気を吸引する。即ち、ヒートシールバー１０，１１が前進し、ヒートシール面１２，１２が包装材ｆ，ｆに当接する時刻を見計らって吸引手段が動作し、包装材ｆ，ｆで覆われて閉空間となっている凹部２０，２０内の空気を吸引するので、凹部２０，２０内は負圧となって、凹部２０，２０を覆う包装材ｆ，ｆはそれぞれ凹部２０，２０内に膨らむように吸引される。気体が包装材ｆ，ｆ間の隙間を通じて包装材ｆ，ｆ間に流れ込むことで、凹部２０，２０内に吸引された包装材ｆ，ｆ間に気体が充分に供給される。ヒートシール面１２，１２が包装材ｆ，ｆを挟み込んで閉じて、シール面領域Ｓ１及びシール面領域Ｓ２で袋の横シール部、即ち、上底シール部及び下底シール部を形成するとき、シール面領域Ｓ１では凹部２０，２０の周りはヒートシールで密封され、凹部２０，２０内に吸引された包装材ｆ，ｆ間に気体が充分に封入されて張りのある膨らんだ状態のバブルが形成される。

図３は、この発明による袋のバブルシール装置の時間経過に伴ってする動作を示すタイミングチャート図である。図３を参照して、袋のバブルシール装置の動作を説明する。
この袋のバブルシール装置によれば、時刻ｔ１においてヒートシールバー１０，１１が重なった包装材ｆ，ｆの所定領域を間に置いて相互に前進動作を開始する。
その後、時刻ｔ２において、ヒートシールバー１０，１１の前進動作が一旦停止し、同時に、吸引手段の作動がＯＮとなり、包装材ｆ，ｆが接近している凹部２０内の空気が吸引開始される。吸引手段による空気の吸引に時間遅れがあることを考慮して吸引手段の動作開始を幾分早めておいてもよい。時刻ｔ２においてヒートシールバー１０，１１の前進動作を一旦停止させることにより、その後、前進再開するまでの間、包装材ｆ，ｆが凹部２０内へ吸引されて充分膨らむための時間を確保することができる。

時刻ｔ２から僅か後の時刻ｔ３において、ヒートシールバー１０，１１の前進動作が再開される。吸引手段による空気の吸引は継続されており、吸引動作中は、凹部２０を覆う包装材ｆ，ｆは負圧によって凹部２０内へ吸引され続ける。各凹部２０に対応した包装材ｆ，ｆは、未だヒートシールされない包装材ｆ，ｆの間の隙間を通じて気体が吸い込まれ続けることもあって、当該凹部２０内へと更に膨らむ。
時刻ｔ４において、ヒートシール面１２，１２が包装材ｆ，ｆに当接し、ヒートシール面１２，１２（シール面領域Ｓ１，Ｓ１及びシール面領域Ｓ２，Ｓ２）が包装材ｆ，ｆの所定領域を挟んで加圧・加熱が開始される。時刻ｔ４においては、同時に吸引手段の作動がＯＦＦとなり空気の吸引動作が停止されるが、凹部２０内の負圧状態は維持される。

その後、時刻ｔ５においてカッタ１５の作動がＯＮとなり、カッタ１５が動作して、包装材ｆ，ｆがカットされ、先行して製造されていた袋包装体が包装材ｆ，ｆから切り離され、時刻ｔ６においてカッタ１５の作動がＯＦＦとなり、カッタ１５が後退してカッタ動作が終了する。
それと同時又は僅かの後の時刻ｔ７において、ヒートシールバー１０，１１が後退動作を開始する。このとき凹部２０内の負圧も解消される。時刻ｔ４から時刻ｔ７の間、ヒートシール面１２，１２による包装材ｆ，ｆの加圧・加熱により、包装材ｆ，ｆにヒートシールが施され、シール面領域Ｓ１により先行して製作している袋の上底シール部、及びシール面領域Ｓ２により後続して製作することになる袋の下底シール部がそれぞれ形成される。また、凹部２０の周囲がヒートシールされることで密封され、包装材ｆ，ｆが凹部２０，２１内で膨れた状態となり、気体が充分に封入されたバブルが形成される。
時刻ｔ８において、ヒートシールバー１０，１１の後退動作が停止される。

図２は、この発明による袋のバブルシール装置の別の実施例を示す図である。図２（ａ）は袋のバブルシール装置に用いられるヒートシールバーを示す正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＣーＣ線に対応した両ヒートシールバーを拡大して示す断面図である。図２に示す実施例においては、凹部２０に直接に包装材ｆ，ｆを吸引するのではなく、凹部２０に吸引カップ３２を進退自在に収容し、吸引カップ３２に包装材ｆ，ｆを吸引する構造が採用されている。吸引カップに関連する構造以外は、図１に示した実施例と変わるところはないので、同様の機能を奏する部材や部位には同じ符号を付すことで、再度の説明を省略する。

図２に示すように、ヒートシールバー１０，１１のそれぞれの背後には、ヒートシールバー１０，１１を駆動する駆動バー３０，３０がヒートシールバー１０，１１とボルト等の適宜手段（図示せず）によって連結して設けられている。ヒートシールバー１０，１１は、駆動バー３０，３０が前後方向に駆動されるとき、駆動バー３０，３０とともに移動する。駆動バー３０には、前後方向に貫通する段付きの貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１は、前方側の大径孔３１ａと後方側の小径孔３１ｂとが同心状に繋がって形成されている。

ヒートシールバー１０，１１の各凹部２０内には、吸引カップ３２が前後方向に移動できるように収容されている。各吸引カップ３２は、凹部２０の内法形状に合わせて形成されたカップ本体３３を備えており、その周囲にはカップ本体３３の一部として周壁部３４が前方に向って隆起して形成されている。カップ本体３３の前方端は、周壁部３４に囲まれて窪んでおり、その底面は凹底面３３ａとなっている。カップ本体３３は、周壁部３４とともに凹部２０の内周壁に沿って移動可能である。吸引カップ３２は、カップ本体３３からその後方に延びる接続パイプ部３５を備えている。接続パイプ部３５は、その内部のパイプ通路がカップ本体３３の凹底部３３ａにおいて開口３６として開いている。接続パイプ部３５は、ヒートシールバー１０，１１に対しては、そのバー本体内に形成されている各貫通孔２３において前後方向に移動できるように摺動可能に配置されている。接続パイプ部３５は、駆動バー３０に形成されている段付きの貫通孔３１をも貫通して更に後方に延びていて、後方端において吸引パイプ２２に接続されている。

駆動バー３０の大径孔３１ａには、接続パイプ部３５の周囲を取り巻くように、ばね付勢手段としてのコイルスプリング３７がばね圧縮状態で収容されている。コイルスプリング３７の後方端は段付きの貫通孔３１の段部に当接し、前方端は接続パイプ部３５の外周面に立設するように取り付けられたピン３８に当接している。駆動バー３０，３０とヒートシールバー１０，１１との間には、ピン３８の直径よりも大きな前後方向の隙間３９が形成されている。したがって、接続パイプ部３５は、ピン３８を介してコイルスプリング３７のばね復元力を受けており、前方に付勢されてピン３８がヒートシールバー１０，１１においてストッパ面となっている背面に当接した状態で接続パイプ部３５が最も前進した位置を占める。このとき、接続パイプ部３５の前方端において繋がっているカップ本体３３の周壁部３４の先端は、ヒートシール面１２よりも僅かな程度（例えば、１．５〜３ｍｍ）突出した状態となる。

吸引パイプ２２と、カップ本体３３及び接続パイプ部３５から成る吸引カップ３２とは、ピン３８が隙間３９内で許容される範囲内で、一体となって前後方向に移動することができる。この一体的な移動量は僅かであるので、後方では吸引パイプ２２はその撓みで変移を吸収可能であり、負圧源等への影響は無視できる。吸引カップ３２のカップ本体３３の周壁部３４の先端がヒートシール面１２よりも僅かに突出した状態でヒートシールバー１０，１１が互いに前進して、ヒートシールバー１０，１１同士が未だ包装材ｆ，ｆを完全には挟み込まない状態であっても、周壁部３４の先端が包装材ｆ，ｆに当接した段階で、カップ本体３３の先端の窪みは包装材ｆで覆われる。したがって、この段階で吸引手段が作動してカップ本体３３の窪み内の空気を吸引開始することができる。ヒートシールバー１０，１１同士が包装材ｆ，ｆを完全に挟み込んだときには、吸引カップ３２はコイルスプリング３７を圧縮しながら凹部２０内に後退し、周壁部３４の先端がヒートシール面１２と面一になる。この際、ピン３８は駆動バー３０と干渉しない（段付きの貫通孔４１の大径孔３１ａ内に進入してもよい）ので、吸引カップ３２の後退動作が阻害されることはない。この実施例の場合、周壁部３４の先端が包装材ｆ，ｆに当接するタイミングを、図３に示す時刻ｔ２（厳密ではなく多少の時間前後は可）に設定することができる。

図２に示す実施例では、両ヒートシールバー１０，１１が包装材ｆ，ｆを挟んで完全に閉じる前の前進時に、凹部２０内を前進した吸引カップ３２がその周壁部４４の先端において包装材ｆ，ｆに当接し、且つ両ヒートシールバー１０，１１のその後の完全に閉じるに至るまでの前進時にも、周壁部４４の先端が包装材ｆ，ｆに当接した状態を維持しつつ吸引カップ３２が凹部２０内で後退することができるので、吸引カップ３２による包装材ｆ，ｆの吸引時間が確保され、吸引を一層効率的に行うことができる。なお、吸引カップ３２については、ばね付勢手段による受動的な進退ではなく、前後進駆動機構を備えるなどによって能動的に吸引カップ３２を前進後退させてもよい。最前進位置では、先の例と同じくヒートシール面から僅かに前進した位置とし、当該僅かな前進量だけ後退させるのではなく、それ以上に積極的に後退させてもよい。

図４は、この発明による袋のバブルシール装置の作動による包装材の吸引の様子を示す断面図である。図４（ａ）は図１に示す実施例において、凹部２０を覆う包装材ｆ，ｆは負圧によって凹部２０内へ吸引される様子を示している。また、図４（ｂ）は図２に示す実施例において、吸引カップ３２がその周壁部４４の先端において当接した包装材ｆ，ｆが吸引カップ３２内に吸引される様子を想像線にて示している。いずれにおいても、各包装材ｆが凹部２０内又は吸引カップ３２内に吸引され、バブルとなる前の膨らみ７ａが形成された状態が示されている。

図５は、この発明による袋のバブルシール装置によって製造された袋包装体の一例を示す図である。図５（ａ）は、本袋のバブルシール装置によって製造された袋包装体の一例を示す正面図であり、図５（ｂ）は、袋包装体を開封するため、バブルを押し潰して封入されていた気体を袋外に噴出させた状態を示す正面図である。袋包装体Ｂは、図４（ａ）に示すように、包装物（図示せず）を収容した袋１、ウェブ状包装材を筒状包装材に成形する際にヒートシールをすることで作られる縦シール部４、シール面領域Ｓ１，Ｓ１間に挟まれてヒートシールされることによって形成された上底シール部５、シール面領域Ｓ２，Ｓ２間に挟まれてヒートシールされることによって形成された下底シール部６、上底シール部４内において、膨らんだ非シール部として形成されているバブル７、及びシール面領域Ｓ３，Ｓ３間に挟まれてヒートシールされることによって、バブル７と袋１の上端縁との間において上底シール部５の一部として形成されている幅細ヒートシール部分８を備えている。

バブル７を指で摘むなどして押し潰すように加圧すると、バブル７内で圧力が高められた気体は、バブル７の周囲のヒートシールされた部分をシール破壊（ヒートシールされた包装材を引き剥がすように破壊）してバブル７の外へ出ようとする。ヒートシール面１２の幅細シール面領域Ｓ３によるヒートシールは、袋１においてシール抵抗の弱い幅細ヒートシール部分８を形成しているので、バブル７内の圧力の高い気体は、幅細ヒートシール部分８においてシールを剥がして上底シール部５の外部に噴出する。その結果、バブル７内の気体は幅細ヒートシール部分８を容易に破壊し、図５（ｂ）に示すように、シール破壊された幅細ヒートシール部分８は外に向って開口し、上底シール部５の開封のために指で摘むことのできる剥離フラップ９を残す。バブル７であった部分は、当初から包装材がヒートシールされていない非シール部であるので、幅細ヒートシール部分８のシールが破壊された剥離フラップ９を通して指をバブル７の中まで入れることで、指で摘むことができる包装材の範囲が広くなる。その掴んだ包装材から周囲に広がるように上底シール部５のシールを剥がすことで、袋１（袋包装体Ｂ）を上底シール部５において容易に開封することができる。

図６には、この発明によるところの、易開封構造としてのバブルシールを施す袋のバブルシール装置が適用されている包装機、詳細には、バブルシールを備えた袋包装体を製造するための包装機の一例として縦型製袋充填包装機が斜視図として示されている。図６に示すように、本発明による袋のバブルシール装置は、ピロー袋包装体Ｂを連続して形成することができる製袋充填包装機Ｍにおいて、横シール装置としての横ヒートシーラ４０として適用されている。製袋充填包装機Ｍにおいて、センターシール部４を形成する縦ヒートシーラ４７は、一対の縦ヒータブロック４８，４９を備えており、図示しないアクチュエータによって互いに接近・離間する動作をする。縦ヒートシーラ４７は、接近時にウェッブ状包装フィルムの両側端縁部４ａ，４ｂを挟み込んで単位ピロー袋包装体Ｂの長さに対応した合掌状のセンターシール部４を形成し、包装物３が投入される充填筒４６の周囲に筒状包装フィルムＦｔを形成する。

製袋充填包装機Ｍにおいて、横ヒートシーラ４０は、熱溶着性の包装材としての筒状包装フィルムＦｔから先行して形成され且つ包装物が充填された袋１に横シール部５を形成してピロー袋包装体Ｂ１を製造すると同時に、筒状包装フィルムＦｔに底部となる横シール部６を形成することによって後続して製造されるピロー袋包装体Ｂ２の袋１を形成する。横ヒートシーラ４０は、互いに対向した二つのヒートシールバー１0 ，１1 を備えており、ヒートシールバー１0 ，１1 は、包装物３の充填及び筒状包装フィルムＦｔの送りに同期して、図示しないアクチュエータによって互いに接近又は離反するように駆動され、接近時に、筒状包装フィルムＦｔを両側から挟み付けて溶着する。

横ヒートシーラ４０の構造は、図１に示した構造と同様である。図１に示したものと同等の構成要素や部位については、図１に用いた符号と同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。ヒートシールバー１０，１１は、包装フィルムＦｔを加熱・加圧するヒートシール面１２として、下側に置かれる一対のシール面領域Ｓ１と、カッタ用の溝１４を間にして上側に隣接して置かれる一対のシール面領域Ｓ２を提供している。

シール面領域Ｓ１は、先行して形成され内部に包装物３を収容した状態にある袋Ｂ２の開口端部をシールし横シール部５を形成する。シール面領域Ｓ１には、袋１においてシール抵抗の弱い幅細ヒートシール部分８を形成する幅細シール面領域Ｓ３を含んでいる。シール面領域Ｓ２は、後続して形成される袋Ｂ２の包装材の端部に横シール部６を形成する。アクチュエータやヒートシールバー１０，１１の内部構造は、公知のもので良くこれ以上詳細な説明を省略する。ヒートシールバー１１には、先行の袋１（ピロー袋包装体Ｂ１）と後続の袋１とを切断するため、切断用又はミシン目用のカッタ１５等の切断具が組み込まれている。

この発明によるところの、バブルシールを備えた袋包装体製造用の袋のバブルシール装置については、製袋充填包装機Ｍに適用した例を示したが、製袋充填包装機Ｍは、図示のような縦型の製袋充填包装機のみならず、横型製袋充填包装機（ピロー横型包装機）にも適用可能である。更に、製袋充填包装機Ｍに限らず、予め個々に製作された袋に包装物を充填した後に、開口端部をシールして個別に袋包装体を製造する包装機にも適用可能であることは勿論である。また、袋（袋包装体）においては上底シール部５、下底シール部６又はバブル７の形状について、また包装機においては横ヒートシーラ４０や縦ヒートシーラ４７等の具体的な構造等について、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々の変更を施すことができることは明らかである。

１ 袋 ３ 包装物
４ 縦シール部（センターシール部） ４ａ，４ｂ 端縁部
５ 上底シール部（横シール部） ６ 下底シール部（横シール部）
７ バブル ７ａ 膨らみ
８ 幅細ヒートシール部分 ９ 剥離フラップ
１０，１１ ヒートシールバー １２ ヒートシール面
１４ 溝 １５ カッタ刃
１６，１７，１８，１９ 輪郭線
２０ 凹部 ２１ 底面
２２ 吸引パイプ ２３ 貫通孔
２４ 開口 ２６ ヒータブロック
２７ カートリッジ式のヒータ ２８ ヒートパイプ
２９ 温度センサ
３０ 駆動バー ３１ 段付きの貫通孔
３１ａ 大径孔 ３１ｂ 小径孔
３２ 吸引カップ ３３ 底部
３４ 周壁部 ３５ 接続パイプ部
３６ 開口 ３７ コイルスプリング
３８ ピン ３９ 隙間
４０ 横ヒートシーラ ４６ 充填筒
４７ 縦ヒートシーラ ４８，４９ 縦ヒータブロック
ｆ，ｆ 包装材 Ｓ１ シール面領域
Ｓ２ シール面領域 Ｓ３ 幅細シール面領域
Ｂ（Ｂ１，Ｂ２） 袋包装体 Ｍ 製袋充填包装機
Ｆｔ 筒状包装フィルム

Claims (8)

1. 対向するヒートシール面を備えているとともに相互に前進・後退する動作をし、前進時に袋を形成する重なった包装材の所定領域を前記ヒートシール面間に挟むことで前記包装材を加圧・加熱してヒートシールを施す二つのヒートシールバーを備えており、
   前記両ヒートシールバーの前記各ヒートシール面には、前記ヒートシールの袋外側に位置するシール限界との間にシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分を形成するための幅細シール面領域を残して、前記包装材の一部の膨らみを許容する凹部が対向して形成されており、
   前記両凹部には、それぞれ前記ヒートシールバーの前記前進する動作に応じて前記包装材が覆う前記凹部内の空気を吸引し、当該空気の吸引によって前記凹部を覆う前記包装材に前記膨らみを形成しつつ当該膨らみに気体を流れ込ませる吸引手段が接続されていること、
   を特徴とする袋のバブルシール装置。
2. 前記ヒートシールバーは、前進する動作中、前記吸引手段が前記凹部内に前記包装材を吸引する時間を確保するため、前記ヒートシール面が前記包装材に接触する前に一旦停止されることを特徴とする請求項１に記載の袋のバブルシール装置。
3. 対向するヒートシール面を備えているとともに相互に前進・後退する動作をし、前進時に袋を形成する重なった包装材の所定領域を前記ヒートシール面間に挟むことで前記包装材を加圧・加熱してヒートシールを施す二つのヒートシールバーを備えており、
   前記両ヒートシールバーの前記各ヒートシール面には、前記ヒートシールの袋外側に位置するシール限界との間にシール破壊が容易な幅細ヒートシール部分を形成するための幅細シール面領域を残して凹部が対向して形成されており、
   前記凹部には、底部と、当該底部の周囲から前方に隆起されている周壁部とを備え内部に前記包装材の一部の膨らみを許容する吸引カップが進退自在に嵌合されており、
   前記吸引カップの前記底部には、前記ヒートシールバーの前記前進する動作に応じて前記包装材が覆う前記凹部内の空気を吸引し、当該空気の吸引によって前記吸引カップを覆う前記包装材に前記膨らみを形成しつつ当該膨らみに気体を流れ込ませる吸引手段が接続されていること、
   を特徴とする袋のバブルシール装置。
4. 前記ヒートシールバーは、前進する動作中、前記吸引手段が前記吸引カップ内に前記包装材を吸引する時間を確保するため、前記吸引カップの前記周壁部の先端が前記包装材に接触する時刻に合わせて一旦停止されることを特徴とする請求項３に記載の袋のバブルシール装置。
5. 前記吸引カップはばね付勢手段によって前進方向に付勢されており、前記吸引カップの最前進位置は、前記吸引カップが前記ヒートシールバーに設けられているストッパに当接したときに前記周壁部の先端が前記ヒートシール面から僅かに突出した状態となる位置に定められていることを特徴とする請求項３又は４に記載の袋のバブルシール装置。
6. 前記吸引カップは、前記周壁部を有するカップ本体と、当該カップ本体から後方に一体的に延びており且つ前記ヒートシールバー内を移動可能な接続パイプ部とを備えており、 前記周壁部の先端の位置は、前記吸引カップの前記接続パイプ部に取り付けられており且つ前記ばね付勢手段による付勢力を受けるばね受けが、前記ヒートシールバーにストッパとして設けられているストッパ面に当接することによって定められていることを特徴とする請求項５に記載の袋のバブルシール装置。
7. 前記袋内に包装物を収容した状態で開口部にシールを施して前記袋包装体を製造する包装機において、前記シールを施すシール装置として適用されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の袋のバブルシール装置。
8. 前記包装機は、ウェブ状包装材を筒状包装材に成形し、横シール装置によって前記筒状包装材に横シールを施すことで、先行して形成され且つ内部に包装物が投入された袋の上底シール部を形成するとともに後続に形成される袋の下底シール部を形成する縦型製袋充填包装機であり、
   前記横シール装置として適用されていることを特徴とする請求項７に記載の袋のバブルシール装置。

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