JP6659356B2 - 包装袋の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、補強材を備えた包装袋の製造方法に関する。
従来、包装袋の中折れの防止や自立性の向上等を目的として、樹脂シートからなる袋状の本体部の一部を補強材で補強する包装袋の技術が知られている。
内容物を収容する本体部に補強材としての補強部が形成された包装袋は、例えば、図9に示すように、下金型61と上金型62とで構成された一対の金型間に本体部63を挟んだ状態で、熱可塑性樹脂を射出して補強部64を形成するといった態様で製造される。図9(a)に示すように、下金型61には、本体部63を載置するための凹部61bと、溶融樹脂が射出されて本体部63の上縁端あるいは側縁端に補強部64を形成するためのキャビティ61aが設けられている。キャビティ61aは、凹部61bの周縁の一部であって、本体部63に補強部64を形成する位置に対応するように設けられており、キャビティ61aが形成された部分では、凹部61bが本体部63の大きさよりやや小さく形成されている。一方、本体部63のうち補強部64が形成されない部分、すなわちキャビティ61aが設けられていない部分では、下金型61の凹部61bは、本体部63とほぼ同一の大きさに形成されている。また、上金型62には、下金型61のキャビティ61aと対向配置されるキャビティ62aが、キャビティ61aと同形状に形成されている。
図9(b)に示すように、下金型61の凹部61bに袋状の本体部63を載置するとともに上金型62を下降させ、下金型61の凹部61bと上金型62との間で本体部63が挟まれた状態とする。このとき、本体部63は、補強部64が形成される部分の周縁が下金型61及び上金型62のキャビティ61a,62a内に突出するように位置合わせした状態で、下金型61の凹部61b内に載置されている。図9(c)に示すように、この状態で上金型62に設けられた樹脂射出部Gからキャビティ61a、62a内に熱可塑性樹脂を射出することにより、本体部63の周縁の一部に補強部64が成形されてなる包装袋を得ることができる。このようにして製造された包装袋では、その自立性を確保するために、本体部63の下端部と補強部64の下端部とが面一となるような状態で補強部64が形成されていることが望ましい。
特許文献1では、本体部63の下端部と補強部64の下端部とが面一となるように、本体部63の端部を切断する切断封止手段65を設けることが記載されている。図10(a)、(b)に示すように、切断封止手段65は、下金型61及び上金型62において包装袋の下端部に対応する位置である、キャビティ61a、62aの端部に設けられている。そして、上金型62のキャビティ62aの端部上方から、下金型61のキャビティ61aに向けて下降することにより、溶融樹脂の射出に先立って、本体部63のうち補強部64の端縁に相当する部分を切断する。図10(c)に示すように、切断封止手段65は、そのまま切断面部分に留まってキャビティ61a、62aの端部を構成する。したがって、補強部64の上端縁又は下端縁が本体部63の端縁と面一となった包装袋を製造することができる。
特開2009−196319号公報
しかし、上記従来技術においては、図10(d)に示すように、上金型62に設けられた切断封止手段65の下降に伴って、キャビティ61a、62a内に突出するように配置された本体部63の周縁の一部が下方に反りやすくなる。つまり、キャビティ61a,62a内に突出するように配置された本体部63の周縁は、図10(b)に示すように自由端状態となっていることから、切断封止手段65の移動方向に押されて変位しやすい状態となっている。そのため、この状態では、切断封止手段65の下降に伴って自由端状態の本体部63の周縁が下方に移動して反ることになる。そして、切断封止手段65は、下降位置に留まってキャビティ61a、62aの端部を構成するため、キャビティ61a、62a内に熱可塑性樹脂が射出される際には、本体部63の周縁の一部は、反り状態を維持したままで、補強部64が成形されることになる。
こうした反りが発生すると、本体部63の外面から補強部64の外面までの補強部64の厚みが過度に薄くなる部分が生じ、補強部64が本体部63から剥離するなどの原因となり得る。
上記の課題を解決するための包装袋の製造方法は、袋状に形成された本体部を、一対の金型のうち第1金型に形成された凹部に配置し、前記本体部の周縁が、前記凹部に連通する第1金型の第1キャビティ及び第2金型の第2キャビティ内に突出配置されるようにして、前記第1キャビティ及び第2キャビティを対向配置させて、前記本体部を前記凹部に挟み込んで型締めし、型締め後、前記第2金型に設けられた切断具を、前記第1金型方向に移動させて、前記切断具により前記本体部の周縁の一部を切断するとともに、前記切断具により第1及び第2キャビティを封止し、前記第1及び第2キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出した後冷却して、前記本体部の周縁に熱可塑性樹脂からなる柱形状の補強材を成形する包装袋の製造方法であって、前記第1キャビティの深さは、前記第2キャビティの深さより大きく形成されている。
上記構成によれば、凹部と第1キャビティとが形成された第1金型と、第1キャビティに対向配置される第2キャビティが形成された第2金型を用い、本体部の周縁が両キャビティ内に突出配置されるように本体部を挟み込んで、第2金型から第1金型に向けて移動する切断具により、本体部の周縁の一部を切断する。そして、切断具が移動する側に配置される第1キャビティの深さが、切断具が設けられる側の第2キャビティの深さより大きく形成されている。そのため、切断具の移動により本体部の周縁に反りが生じたとしても、本体部の外面から補強部の外面までの補強部の厚みが過度に薄くなる部分が生じにくい。これにより、補強部が本体部から剥離する事態が抑制される。
本発明によれば、補強部が本体部から剥離することが抑制された包装袋が得られる。
本発明に係る包装袋の分解斜視図。 本発明に係る包装袋の正面図。(a)、(b)は切欠部の部分拡大図。 本発明に係る包装袋の斜視図。 図3における4A−4A断面図。 本発明に係る包装袋の製造方法の説明図。(a)は、下金型の正面図。(b)は、(a)における5b−5b断面図。(c)は、(a)における5c−5c断面図。 本発明に係る包装袋の製造方法の説明図。(a)は、下金型の正面図。(b)は、(a)における6b−6b断面図。 本発明に係る包装袋の製造方法の説明図。(a)は、下金型の正面図。(b)は、(a)における7b−7b断面図。 本発明に係る包装袋の製造方法の説明図。(a)は、下金型の正面図。(b)は、(a)における8b−8b断面図。(c)は、(a)における8c−8c断面図。 (a)〜(c)は、従来の包装袋の製造方法の説明図。(a)は、下金型の正面図。(b)、(c)は、(a)における9b−9b断面図。 (a)〜(d)は、従来の包装袋の製造方法の説明図。(a)は、下金型の部分正面図。(b)、(c)は、(a)における10b−10b断面図。(d)は、(a)における10d−10d断面図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。
(包装袋の構成について)
まず、本発明の包装袋の製造方法により製造された包装袋について図1〜図4に基づいて説明する。以下の説明では、起立状態の包装袋(図1に示す状態)で上下方向を規定し、包装袋の相対する面で前後方向を規定する。
図1に示すように、包装袋の本体部10は、折り目が上方(図1において上側)を向くように二つ折りにされた底面シート11と、底面シート11を挟み込むように対向配置された前面シート12及び後面シート13とで構成されている。底面シート11は、略四角形状に形成されている。底面シート11の四角形状の四つの角には、四角形状の切欠部11aが切欠形成されている。底面シート11は、二つ折りされた状態で前面シート12及び後面シート13と対向する側の面(外側の面)が熱融着性を有し、内側の面が非熱融着性を有するように形成されている。
前面シート12は、縦長四角形状の両肩部が円弧状に切り欠かれた略台形状に形成されている。前面シート12の下方の二つの角には、その上縁が、前面シート12の下縁12dと略平行となった四角形状の切欠部12aが切欠形成されている。前面シート12の切欠部12aは、底面シート11の切欠部11aと同形同大に形成されている。また、前面シート12の上方には、その側縁が、前面シート12の上縁12cと略垂直となった略四角形状の切欠部12bが二箇所切欠形成されている。
同様に、後面シート13は、縦長四角形状の両肩部が円弧状に切り欠かれた略台形状に形成されており、前面シート12と同一形状となっている。後面シート13の下方の二つの角には、その上縁が、後面シート13の下縁13dと略平行となった四角形状の切欠部13aが形成されている。後面シート13の切欠部13aも、底面シート11の切欠部11aと同形同大に形成されている。また、後面シート13の上方には、その側縁が、後面シート13の上縁13cと略垂直となった略四角形状の切欠部13bが二箇所切欠形成されている。
前面シート12及び後面シート13は、一方の表面が熱融着性を有するように形成されており、底面シート11を前後両側から挟み込む側には、前面シート12及び後面シート13の熱融着性の表面が互いに対向するように配置されている。また、前面シート12及び後面シート13は、底面シート11の切欠部11aに対して、各切欠部12a、13aが対向するように、それぞれ配置されている。前面シート12及び後面シート13の上方では、各切欠部12b、13bが対向するように配置されている。
図2及び図3に示すように、前面シート12と底面シート11、及び後面シート13と底面シート11とは、底縁接着部21において熱融着で接着されて、四層構造となっている。図2に示すように、底縁接着部21は、正面視すると底側に向かって円弧状に凹んだ曲線と本体部10の側縁及び下縁10dによって囲まれた領域となるように形成されている。上述のように、底面シート11の切欠部11aに対して、前面シート12の切欠部12a及び後面シートの切欠部13aは対向配置されているので、本体部10は下方の二つの角が切り欠かれた切欠部10aを有している。
図2及び図3に示すように、前面シート12及び後面シート13は、その側端同士が側縁接着部22において熱融着で接着されている。上述のように、前面シート12の切欠部12b及び後面シートの切欠部13bは対向配置されているので、本体部10は上方の二箇所に切欠部10bを有している。また、側縁接着部22は、上方では前面シート12及び後面シート13の二層構造をなすとともに、下方では、前面シート12及び後面シート13と二つ折りされた底面シート11との四層構造をなしている。
図2及び図3に示すように、前面シート12及び後面シート13は、その上縁(前面シート12の上縁12c及び後面シートの上縁13c)で口具35を挟み込みつつ、上縁接着部23において熱溶着で接着されている。上縁接着部23は、切欠部10b(12b、13b)を挟んでその両端において側縁接着部22と重複しており、この重複部分では前面シート12及び後面シート13は二度接着されている。
図2及び図3に示すように、前面シート12及び後面シート13の間に本体部10内の内容物の流通を許容する口具35が取り付け固定されることにより、前面シート12の上縁12cと後面シート13の上縁13cとが本体部10の上縁10cを構成している。
図2及び図3に示すように、本体部10の側縁及び上縁10cの一部には熱可塑性樹脂からなる補強部30が取り付けられている。補強部30は本体部10の側縁及び上縁10cの形状に沿って柱形状に形成されている。図2の拡大図(a)に示すように、補強部30の上側縁30bは、本体部10の切欠部10bの側辺と面一となるように形成されている。また、図2の拡大図(b)に示すように、補強部30の下側縁30aは、本体部10の切欠部10aの上辺と面一となるように形成されている。
図4に示すように、補強部30はその短手方向において断面視すると断面コ字状をなしている。その補強部30によって側縁接着部22の周縁(本体部10の側縁及び上縁10cの一部)が、所定の被覆幅L1で覆われた状態となっている。また、補強部30の後面から後面シート13の外面までの補強部30の厚みは、所定の厚みX1に設定されている。厚みX1の例としては、例えば0.5〜3mm程度である。補強部30の前面から前面シート12の外面までの補強部30の厚みX2は、厚みX1より大きく設定されている。本実施形態では、厚みX2は、厚みX1の1.5倍で、かつ補強部30による本体部10の被覆幅L1の0.5倍以上に設定されている。厚みX1及び厚みX2は、本体部10の面方向において一定となっている。
(包装袋の製造方法について)
次に、上述した包装袋の製造方法について図5〜図8に基づいて説明する。
まず、包装袋の本体部10に補強部30を成形する際に用いられる一対の金型について、説明する。
図5(a)に示すように、下金型41には、本体部10が載置される凹部41cと、凹部41cの外縁で長溝状をなす二つの下側キャビティ41aが凹設されている。また、二つの下側キャビティ41aの両端部外方には、後述する下側連通孔41bが形成されている。図6(a)に示すように、凹部41cは、本体部10を載置したときに、下側キャビティ41a及び下側連通孔41b内にその周縁が自由端状態で突出する大きさに形成されている。また、本体部10の上下方向に対応する凹部41cの寸法は、本体部10の上縁10c及び下縁10d間の幅と略同一に形成されている。
図5(b)に示すように、凹部41cは、本体部10の厚みに相当する深さY1に凹設されている。また、下側キャビティ41aの深さY2は、上側キャビティ42aの深さY3の1.5倍よりもやや大きく設定されている。具体的には、下側キャビティ41aの深さY2は、上側キャビティ42aの深さY3の1.5倍に、凹部41cの深さY1を加えた深さと等しくなるように形成されている。
長溝状の二つの下側キャビティ41aは、延設方向の一端側において互いに平行に延びつつ、途中から他端側に向かうにつれて互いに近接するように延びている。すなわち、二つの下側キャビティ41aは、図2に示す包装袋の二つの補強部30の延設形状と同一形状となるようにそれぞれ延設されている。
また、上金型42には、長溝状をなす二つの上側キャビティ42aと、後述する上側連通孔42bが形成されている。上金型42の二つの上側キャビティ42aは、下金型41の二つの下側キャビティ41aと同様に延設されている。なお、図5(a)、図6(a)、図7(a)、図8(a)、では、下金型41のみを図示し、図5(b)、(c)、図6(b)、図7(b)、図8(b)、では、一つの下側キャビティ41a及び上側キャビティ42aのみを図示している。また、図5〜図8に示す断面図は、それぞれ図5(a)〜図8(a)で下金型41及び上金型42が存在していると仮定した場合の断面図として図示している。
図5(a)、(c)に示すように、下金型41の二つの下側キャビティ41aの各両端部外方には、それぞれ下方に延びる断面長四角形状の下側連通孔41bが形成されている。また、二つの上側キャビティ42aの各両端部外方には、それぞれ上方に延びる断面長四角形状の上側連通孔42bが形成されている。下側連通孔41bは下側キャビティ41aに連通しているとともに、上側連通孔42bは上側キャビティ42aに連通している。また、下側連通孔41b及び上側連通孔42bは、型締めにより対向配置されて上下方向に連通する。
上側連通孔42b内には、上下方向に移動可能な切断具50が収容されている。切断具50は、型締め後に図示しない駆動源により駆動されて、上側連通孔42bから下側連通孔41b方向に移動可能に構成されている。切断具50の先端には切断刃50aが形成され、上側連通孔42b及び下側連通孔41b内に突出した本体部10を切断可能に構成されている。また、切断具50は、断面長四角形状に形成されており、下側連通孔41b及び上側連通孔42b内で摺動して、下降位置では、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42aの端部を封止可能に形成されている。
次に、下金型41及び上金型42を用いて本体部10に補強部30を成形して包装袋を製造する方法(包装袋の製造方法)について、作用とともに説明する。
図6(a)、(b)に示すように、下金型41の凹部41c上に本体部10を載置する。続いて、本体部10が載置された下金型41と上金型42で本体部10を挟み込むように型締めする。このとき、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42aは対向配置される。また、本体部10は、その上縁10cの一部及び側縁が、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42a内に、所定の被覆幅L1を確保するように突出配置される。このときの本体部10の突出端の長さ(被覆幅L1)は、下側キャビティ41aの深さY2の2倍以下に設定されている。つまり、下側キャビティ41aの深さY2は、本体部10の被覆幅L1の0.5倍以上に設定されている。
図7(a)、(b)に示すように、型締めにより対向配置された下側キャビティ41a及び上側キャビティ42aでは、その両端部外方において、下側連通孔41bと上側連通孔42bとが連通している。そして、下側連通孔41b及び上側連通孔42b内には、本体部10の周縁端部が自由端状態で突出している。
図8(a)、(b)に示すように、上側連通孔42b内に収容された切断具50が、図示しない駆動源により駆動されて、上側連通孔42bから下側連通孔41b方向に移動する。これにより、下側連通孔41b及び上側連通孔42b内に突出配置された本体部10の周縁端部が、切断具50に形成された切断刃50aにより切断される。切断された本体部10の端部は、下側連通孔41b内に排出される。切断具50により切断された部分は、本体部10の切欠部10a(11a、12a、13a)及び切欠部10b(12b、13b)に対応する。
切断具50は、本体部10の端部を切断した後、その下降位置で保持される。この下降位置では、本体部10の端部の切断面が切断具50により封止されるとともに、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42aの端部が切断具50により封止される。
図8(c)に示すように、本体部10の端部が切断具50により切断される際、下側連通孔41b及び上側連通孔42b近傍に位置する本体部10は、下方移動する切断具50に押されて、下方に反りやすくなる。これは、下側連通孔41b及び上側連通孔42b内、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42a内に突出配置された本体部10の上縁10cの一部及び側縁が自由端状態となっていることによる。つまり、自由端状態となっている部分のうち、切断具50による切断面の近傍では、切断具50の動きに追随しやすくなる。この点、図5(b)に示すように、下金型41の下側キャビティ41aの深さY2は、上金型42の上側キャビティ42aの深さY3の1.5倍に凹部41cの深さY1を加えた大きさに設定されていることから、本体部10の突出端が、下側連通孔41b及び上側連通孔42b近傍で下方に反ったとしても、突出端は、下側キャビティ41aの底部にまで近づくことが抑制される。
切断具50が本体部10の端部を切断した後、その下降位置で保持された状態で、上金型42に形成された樹脂射出部Gから、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42a内に溶融した熱可塑性樹脂Rが射出される。樹脂射出部Gから射出された熱可塑性樹脂Rは、両キャビティ41a、42aの各端部に向かって流動し、切断具50の側面にあたることで流動が止まり、両キャビティ41a、42a内を充填する。熱可塑性樹脂Rの充填後、冷却することにより熱可塑性樹脂Rが硬化して、本体部10の上縁10cの一部及び側縁に、補強部30が成形された包装袋が得られる。下金型41及び上金型42を離間させて、補強部30が成形された包装袋を金型内から取り出す際には、樹脂射出部G内の熱可塑性樹脂Rと補強部30とを切断するなどして分離させる。
次に、上記実施形態の効果について説明する。
(1)上記実施形態の包装袋の製造方法では、本体部10の周縁が、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42a内、下側連通孔41b及び上側連通孔42b内に自由端状態で突出配置されている。また、下側キャビティ41aの深さY2は、上側キャビティ42aの深さY3の1.5倍より大きく設定されている。そして、上側連通孔42bに設けられた切断具50が下側連通孔41bに向けて下方移動して、突出配置された本体部10の周縁端部を切断するように構成されている。つまり、切断具50の移動方向に位置するキャビティ(下側キャビティ41a)の深さがより大きく設定されている。
これにより、切断具50の移動に伴って、その移動方向に本体部10の周縁端部が反ったとしても、周縁端部が下側キャビティ41aの底部にまで近づくことが抑制される。したがって、成形された包装袋では、本体部10の外面から補強部30の外面までの補強部30の厚みが過度に薄くなる部分が生じることが抑制され、補強部30が本体部10から剥離することが抑制される。
(2)また、切断具50の移動方向に位置する下側キャビティ41aの深さY2を大きくすればよいため、下側キャビティ41a及び上側キャビティ42aの深さをともに大きくする場合に比べて、補強部30を形成するために必要となる溶融樹脂量を抑えることができる。また、金型が必要以上に大きくなることも抑制できる。したがって、包装袋の製造のためのコストを抑えることができる。
(3)上記実施形態の包装袋の製造方法では、下側キャビティ41aの深さY2が、本体部10の被覆幅L1の0.5倍以上に設定されている。このため、切断具50の下方移動により本体部10の周縁が下方に反ったとしても、その周縁端が下側キャビティ41aの底部にまで近づくことが抑制される。したがって、この点からも、補強部30が本体部10から剥離することが抑制される。
なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。また、これらの変更例は適宜組み合わせて実施することができる。
・ 上記実施形態では、下側キャビティ41aの深さY2は、上側キャビティ42aの深さY3の1.5倍に、凹部41cの深さY1を加えた深さと等しくなるように設定されているが、深さY2はこれに限定されない。深さY3より大きければ、自由に変更可能である。この点、補強部30の一方の面から、同じ側の本体部10の表面までの厚みX1と、補強部30の他方の面から、同じ側の本体部10の表面までの厚みX2との関係も同様である。
・ また、下側キャビティ41aの深さY2は、上側キャビティ42aの深さY3より大きければよいが、包装袋の美観を良好なものとするとの観点、或いは、熱可塑性樹脂Rの消費量を抑えるといったコスト面の観点から言えば、Y2は、Y3の1.2倍以上2倍以下であることが好ましい。
・ 下側キャビティ41aの深さY2は、本体部10の補強部30による被覆幅L1の0.5倍以上に設定したが、これに限定されない。0.5倍未満に設定することもできる。
・ 上記実施形態では、樹脂射出部Gを上金型42に設けたがこれに限定されない。下金型41に設けてもよく、上金型42及び下金型41の両方に設けてもよい。また、その形成位置及び数も適宜設定することができる。上記実施形態では、上金型42の樹脂射出部Gは、上側キャビティ42aの上壁に設けたが、側壁に設けるようにしてもよい。
・ 上記実施形態では、切断具50を上金型42の上側連通孔42b内に収容して、切断具50の切断刃50aにより本体部10の端部を切断するように構成したが、切断具50の構成はこれに限定されない。切断具50を下金型41の下側連通孔41b内に収容し、上側連通孔42bに向けて移動するように構成してもよい。この場合には、上側キャビティ42aの深さY3を下側キャビティ41aの深さY2より大きく形成する。
・ 上記実施形態では、下金型41に本体部10を載置するための凹部41cを形成したが、これに限定されない。上金型42に本体部10を収容するための凹部が形成されていてもよく、また、下金型41及び上金型42の双方に凹部が形成されていてもよい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)下金型のキャビティの深さは、上金型のキャビティの深さの1.2倍〜2倍に形成されている包装袋の製造方法。
(ロ)下側キャビティの深さは、下側キャビティ及び上側キャビティ内に突出配置される本体部の周縁の突出長の0.5倍以上に形成されている包装袋の製造方法。
(ハ)袋状に形成された本体部の周縁に熱可塑性樹脂からなる柱形状の補強部を形成するための一対の金型であって、下金型には下側キャビティが形成されているとともに、上金型には、型締め時に下側キャビティと対向配置される上側キャビティが形成され、前記上側キャビティの端部外方には上側キャビティに連通する上側連通孔が形成されているとともに、下側キャビティの端部外方には下側キャビティに連通する下側連通孔が形成され、上側連通孔には、下側連通孔に向けて移動して本体部の周縁の端部を切断して封止する切断具が設けられ、前記下側キャビティの深さは前記上側キャビティの深さより大きく形成されている金型。
(ニ)前記切断具は、上側キャビティの両端部外方にそれぞれ設けられている金型。
10…本体部、30…補強部(補強材)、41…下金型(第1金型)、41a…下側キャビティ(第1キャビティ)、42…上金型(第2金型)、42a…上側キャビティ(第2キャビティ)、50…切断具。

Claims (1)

  1. 袋状に形成された本体部を、一対の金型のうち第1金型に形成された凹部に配置し、
    前記本体部の周縁が、前記凹部に連通する第1金型の第1キャビティ及び第2金型の第2キャビティ内に突出配置されるようにして、前記第1キャビティ及び第2キャビティを対向配置させて、前記本体部を前記凹部に挟み込んで型締めし、
    型締め後、前記第2金型に設けられた切断具を、前記第1金型方向に移動させて、前記切断具により前記本体部の周縁の一部を切断するとともに、前記切断具により第1及び第2キャビティを封止し、
    前記第1及び第2キャビティ内に前記第1金型に形成された樹脂射出部から熱可塑性樹脂を射出した後冷却して、前記本体部の周縁に熱可塑性樹脂からなる柱形状の補強材を成形する包装袋の製造方法であって、
    前記第1キャビティの深さは、前記第2キャビティの深さより大きく形成されていることを特徴とする包装袋の製造方法。
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