JP7286200B2

JP7286200B2 - 製袋方法、および、溶着方法

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Publication number: JP7286200B2
Application number: JP2021577590A
Authority: JP
Inventors: 幹夫戸谷; 洋永田; 達男小谷
Original assignee: Totani Corp
Current assignee: Totani Corp
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2023-06-05
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Description

本願は、２つの胴部の間に折り込まれたガセット部の２つの部分を互いに溶着することを含む製袋方法および溶着方法に関する。

プラスチック袋、パウチのような袋は、例えば、互いに対向する２つの胴部を備える。袋は、その容量の拡大のために、または、袋の自立性を得るために、胴部の間に折り込まれたガセット部を備える。

ガセット部は、例えば、サイドガセット部、底ガセット部、または天ガセット部である。ガセット部は、その折曲縁によって２つの部分に区画されている。例えば、２つの部分を袋の端において互いに溶着して、袋が過剰に拡大することを防いだり、袋の自立性を強化したりすることがある。袋の自立性を強化する理由は、袋を載置面に置く際、袋と当該載置面との接触部を構成するのはガセット部（底ガセット部）の両端縁であり、内容物が充填されていれば、当該両端縁は一直線ではなく、所定の面積を有する領域の外周縁として当該載置面に接触するからである。

特許文献１は、ガセット部の２つの部分を互いに超音波溶着する方法を開示する。特許文献１の方法は、ホーンを一方の胴部に接触させアンビルを他方の胴部に接触させて、これら２つの胴部およびこれらの胴部の間に折り込まれたガセット部をホーンおよびアンビルで挟持および加圧する。そして、ホーンの超音波振動によって、ガセット部の２つの部分を互いに溶着する。

このような超音波溶着を実施するとき、ホーン・アンビルとガセット部との間に位置する胴部が、ホーンから溶着されるべき箇所への振動エネルギーの伝達効率を下げる要因となる。したがって、ガセット部の２つの部分がしっかりと互いに溶着されないことがある。

本願は、ガセット部の２つの部分を効率的に溶着する製袋方法および溶着方法を提供することを目的とする。

特許第６５３７９７９号公報

本願の一態様によれば、製袋方法が提供され、
前記製袋方法は、
ウェブを折って、連続状の第１胴部、連続状の第２胴部、および、連続状のガセット部を前記ウェブから形成すること、を備え、前記ガセット部は、前記第１および第２胴部の間に折り込まれており、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記第１および第２胴部の間に折り込まれた前記ガセット部を、ホーンおよびアンビルで挟持および加圧すること、を備え、前記ホーンは、前記アンビルに対向する対向面を備え、前記アンビルは、前記ホーンに対向する対向面を備え、前記ホーンおよび前記アンビルのうち少なくともいずれか一方は、その前記対向面から突出する複数の突起を備え、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧されている間の前記ホーンの超音波振動によって、前記ガセット部の第１部分と第２部分とを互いに溶着すること、を備え、および、
前記第１部分および前記第２部分が前記ホーンおよび前記アンビルで互いに超音波溶着された超音波溶着領域を横切って、前記ウェブを、前記ウェブの幅方向にクロスカットして、袋を製造すること、を備える。

前記製袋方法は、袋外方における長さ寸法よりも大きい袋内方における長さ寸法を有する前記超音波溶着領域を備える前記袋を製造すること、を備えてよい。

前記製袋方法は、袋外方に向って窄まる台形形状の前記超音波溶着領域を備える前記袋を製造すること、を備えてよい。

前記製袋方法は、前記ガセット部を底ガセット部として備える前記袋を製造すること、を備えてよい。

前記製袋方法は、前記ホーンおよび前記アンビルを用いた超音波溶着の際に生じた前記複数の突起の痕を有する前記袋を製造すること、を備えてよい。

また、本願の別の態様によれば、第１胴部と第２胴部との間に折りこまれたガセット部の第１部分および第２部分を互いに超音波溶着する溶着方法が提供され、
前記溶着方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記第１および第２胴部の間に折り込まれた前記ガセット部をホーンおよびアンビルで挟持および加圧すること、を備え、前記ホーンは、前記アンビルに対向する対向面を備え、前記アンビルは、前記ホーンに対向する対向面を備え、前記アンビルまたは前記ホーンの少なくともいずれか一方は、その前記対向面から突出する複数の突起を備え、および、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧されている間の前記ホーンの超音波振動によって、前記第１部分および前記第２部分を互いに溶着すること、を備える。

前記複数の突起は、尖状でよい。
前記溶着方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧される際に、前記複数の突起を、前記第１または第２胴部を貫通するように、前記第１または第２胴部、および、前記ガセット部に突刺することを備えてよい。

前記溶着方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧される際に、前記複数の突起を、前記第１胴部、前記第１部分、および、前記第２部分を貫通するように、前記第１胴部、前記第２胴部、前記第１部分、および、前記第２部分に突刺することを備えてよい。

前記複数の突起は、フラットな先端を備えてよい。
前記溶着方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧される際に、前記複数の突起を、前記第１胴部、前記第２胴部、前記第１部分、および、前記第２部分からなる積層部分にめり込ませることを備えてよい。

前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部は、それぞれ、基材からなる基材層、および、前記基材よりも融点の低いシーラントからなるシーラント層を含むラミネートフィルムでよい。
前記溶着方法は、
前記ホーンの超音波振動により前記シーラントを溶融させて、前記第１胴部、前記第２胴部、前記第１部分、および、前記第２部分を、前記シーラントを用いて一体的に溶着すること、を備えてよい。

前記溶着方法は、
ウェブを折って、前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部を前記ウェブから形成することを備えてよい。ここで、前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部は、連続状であり、一体形成されてよい。

前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部は、別々のパーツであってもよい。

前記複数の突起は、前記ホーンの前記対向面および前記アンビルの前記対向面の双方に設けられてよい。前記ホーンの前記突起および前記アンビルの前記突起は、前記ホーンの前記突起の先端と前記アンビルの前記突起の先端とが互いに対向しないように、前記ホーンおよび前記アンビルの対向方向に直角な方向に互いにオフセットされて配置されてよい。

図１Ａは、例示の製袋機の概略平面図であり、図１Ｂは、図１Ａの正面図であり、図１Ｃは、図１Ａの側面図である。図２Ａは、図１Ａの領域Ｓの拡大平面図であり、図２Ｂは、図２Ａの背面図であり、図２Ｃは、図２Ａの領域Ｔにおける拡張ローラの部分平面図である。図３は、図１Ａの袋を詳細に示す図である。折られたラミネートフィルムの断面図である。図５Ａは、例示のホーンおよびアンビルを示し、図５Ｂは、図５Ａの突起の例示の配列を示す。図６Ａ－図６Ｃは、例示の超音波溶着を示す。図７Ａは、別の例示のホーンおよびアンビルを示し、図７Ｂは、図７Ａの突起の別の例示の配列を示す。図８Ａは、別の例示のホーンおよびアンビルを示し、図８Ｂは、ホーン突起の先端とアンビル突起の先端との位置関係を例示する。図９Ａ，図９Ｂは、別の例示の超音波溶着を示す。図１０Ａ，図１０Ｂは、別の例示の突起を示し、図１０Ｃ，図１０Ｄは、突起の別の例示の配列を示す。図１１Ａ－図１１Ｃは、別の例示の超音波溶着を示す。図１２Ａは、例示の袋の平面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの領域Ｐの拡大図であり、図１２Ｃは、図１２ＢのＱ－Ｑ線断面図であり、図１２Ｄは、図１２ＢのＲ－Ｒ線断面図である。図１３Ａは、袋中の例示の超音波溶着領域を示し、図１３Ｂは、ウェブ中の例示の超音波溶着領域を示す。図１４Ａ，図１４Ｂは、袋中のさらに別の例示の超音波溶着領域を示す。

以下、図面を参照して、本願の実施形態が説明される。

例示の製袋機が、図１Ａ－図１Ｃに示されている。袋１０（図１Ａ）が、製袋機によって順次製造される。ウェブ１が、原反１’からその長さ方向（その連続方向）に定速で連続的に繰り出され、第１折り装置５０によって２つ折りされる。第１折り装置５０は、三角板５００と、一対のくわえローラ５０１とを備える。ウェブ１は、三角板５００、および、くわえローラ５０１によって、搬送の際に、その長手方向中心線に沿って２つ折りされていく。図１Ａの符号１００は、ウェブ１の２つ折りの結果生じる折曲縁を示す。図１Ａの符号１０１，１０２は、ウェブ１の２つ折りによって互いに整合したウェブ１の両側縁を示す。

２つ折りされたウェブ１は、次いで、ダンサーローラを含むダンサー装置５１によって連続搬送から間欠搬送に適切に切り替えられる。なお、一対の搬送ローラを含む搬送装置５２が、製袋機の下流部分に設けられ、ウェブ１を当該ウェブ１の長さ方向に間欠的に搬送している。ウェブ１の搬送方向は、符号Ｘ１によって示される。

次いで、ウェブ１は、第２折り装置５３によってさらに折られて、２つの連続状の胴部１１，１２、および、これらの胴部１１，１２の間に折り込まれた連続状のガセット部１３が、ウェブ１から形成されるようにする。

第２折り装置５３は、一対のガイドローラ５３０の下流かつ一対のガイドローラ５３１の上流に配置された一対の拡張ローラ５３２（図１Ｂ）を備える。ウェブ１が、拡張ローラ５３２によって、ガイドローラ５３０からガイドローラ５３１までの区間で拡げられ、ウェブ１の２層の間に空間が設けられる。

図２Ａ，図２Ｂの通り、第２折り装置５３は、さらに、拡張ローラ５３２の下流に続いて設けられた第１形成板５３３と、第１形成板５３３の下流に続いて設けられた第２形成板５３４とを備える。

第１形成板５３３は、台形形状を有する。第１形成板５３３は、ウェブ１の折曲縁１００を含む部分にウェブ１の内側から当接するように、拡張ローラ５３２によって形成された空間内に配置されている。第１形成板５３３は、下流に向って窄まるように配向されている。

第２形成板５３４は、三角形状を有する。第２形成板５３４は、折曲縁１００を含む部分に、外側から当接するように配置されている。第２形成板５３４は、下流に向ってかつウェブ１に向って窄まり、その１つの頂点５３４０（図２Ｂ）が第２形成板５３４の下流端となりウェブ１に入り込み、ガイドローラ５３１に接近し、ウェブ１の折曲縁１００と当接する。

ウェブ１の搬送に伴い、折曲縁１００を含む部分が、第１形成板５３３によって拡げられた状態で第２形成板５３４へ案内され、次いで第２形成板５３４によってウェブ１の２層の間に入り込むように折曲縁１００に沿って反対方向に折り返される。そして、その状態で、ウェブ１が、一対のガイドローラ５３１の間を通過する。

これによって、折曲縁１００を含む部分は、ウェブ１の２層の間に折り込まれ、その結果、連続状のガセット部１３となり、そして、ウェブ１の２層は、２つの連続状の胴部１１，１２になる。折曲縁１００がガセット部１３の内側縁になる。ガセット部１３は、その内側縁１００によって、２つの部分１３１，１３２（図４参照）に区画される。図２Ａの符号１０３，１０４は、ガセット部１３の外側縁を示し、この外側縁は、ガセット部１３と胴部１１，１２との境界縁でもある。以下、ウェブ１は、このように折られた状態で搬送される。

なお、第２形成板５３４の頂点５３４０のウェブ１への入込み寸法がガセット部１３の折込み寸法である。図２Ｃは、図２Ａの領域Ｔにおける拡張ローラ５３２を拡大して示す。図２Ｃの通り、各拡張ローラ５３２は、Ｒ形状の端部５３２０を有してよい。そして、当該端部５３２０が、ウェブ１の折り込まれる側に位置し、ウェブ１の内面に接触するようにし、それにより、ウェブ１が傷つくのを防止してよい。

図１Ａ，図１Ｂの通り、連続状の帯状部材２（図１Ａ）が、拡張ローラ５３２によって確保された空間を通じて、ウェブ１の２層（したがって、胴部１１，１２）の間に挿入されてよい。実施形態の帯状部材２は、袋１０を繰り返し開閉可能にするパーツでよく、具体的には、互いに着脱可能に嵌合する雄材と雌材とからなるジッパである。ジッパ２は、雄材と雌材とが互いに嵌合した状態でガイドローラ５４よって案内され、方向転換され、胴部１１，１２の間に挿入される。

ジッパ２は、胴部１１，１２の間に挿入された後、レーザ装置（図示されない）によってレーザ照射されて胴部１１，１２に溶着されてよい。したがって、雄材が胴部１１／１２の内面にレーザ溶着され、雌材が胴部１２／１１の内面にレーザ溶着されてよい。溶着用のレーザ装置は、例えば、特開２０１７－４７６２２号公報に開示のものでよい。このようなレーザ方式に代えて、ヒートシール方式が採用されてよい。

袋１０の構成が複雑になると、帯状部材、ガセット部、スパウトなどの追加のパーツを組み込むまたは形成する工程が増える。結果的に、製袋工程全体も複雑になるが、製袋速度の低下が懸念される。速度の適切な向上のために、特定の工程がボトルネックとならないようにバランスを図ることが重要である。例えば、ヒートシール方式のジッパ２の溶着工程を含む製袋の場合に、ヒートシール方式のジッパ２の溶着がボトルネックとなっていれば、本実施形態のようにジッパ２の溶着としてレーザ方式を採用して、製袋速度を向上させる。

胴部１１，１２、および、ガセット部１３の形成後、ウェブ１が、ウェブ１の間欠送りの度に、ヒートシール装置５５によってウェブ１の幅方向にヒートシールされる。それによって、ヒートシールされた領域１４（図１Ａでは図示略、図３参照）（以下、ヒートシール領域）が袋１０の幅に相当するピッチでウェブ１に生じる。ヒートシール装置５５は、複数のシールユニット５５０を備えてよい。実施形態では、３つのシールユニット５５０が設けられており、それぞれ、加熱された一対のヒートシールバーを含む。

シールユニット５５０の数は、製袋速度などの特性に従って決定されてよい。複数のシールユニット５５０が、同じ箇所を順次ヒートシールして、質の高いヒートシールを高速で提供してもよいし、異なる箇所をヒートシールしてもよい。

図４の通り、実施形態のウェブ１は、基材からなる基材層１６と、基材よりも融点の低いシーラントからなるシーラント層１７を含むラミネートフィルムである。基材は、例えば、ナイロン、ＰＥＴなどでよい。シーラントは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどでよい。基材層１６によってウェブ１の第１表面が形成され、シーラント層１７によってウェブ１の第２表面が形成される。

ウェブ１（したがって、胴部１１，１２およびガセット部１３）の外面が基材層１６によって形成され、ウェブ１（したがって、胴部１１，１２およびガセット部１３）の内面がシーラント層１７によって形成されるように、ウェブ１が折り装置５０，５３によって折られている。そして、シーラント層１７のシーラントの溶融を利用してヒートシールが実施される。

したがって、ヒートシール装置５５は、胴部１１，１２を、これらがガセット部１３を挟んでいない領域で互いにヒートシールし、胴部１１とガセット部１３（部分１３１）とを互いにヒートシールし、胴部１２とガセット部１３（部分１３２）とを互いにヒートシールする。一方、ガセット部１３の部分１３１，１３２は、その外面（対向面）が基材層１６で形成されているので、ヒートシール装置５５によって互いにヒートシールされない。

部分１３１，１３２は、超音波溶着装置３によって、ウェブ１の間欠搬送の度に、互いに超音波溶着される。それによって、超音波溶着された領域１５（図１Ａで図示略、図３参照）（以下、超音波溶着領域）が、袋１０の幅に相当するピッチでウェブ１に生じる。実施形態では、超音波溶着領域１５は、ヒートシール領域１４に内含される。

超音波溶着装置３は、実施形態では、２つのシールユニット５５０の下流で１つのシールユニット５５０の上流に配置されている。ウェブ１が、超音波溶着装置３の上流の２つのシールユニット５５０によって同じ箇所を２回ヒートシールされ、これにより、胴部１１，１２およびガセット部１３を軟化させる。超音波溶着装置３は、軟化して軽くくっついた状態の胴部１１，１２およびガセット部１３に対して超音波溶着を実施する。超音波溶着装置３およびこれを用いた溶着方法は、後に詳述される。

超音波溶着装置３のヒートシール装置５５（シールユニット５５０）との相対位置関係は任意であり、ウェブ１（袋１０）の材質や溶着の目的などに応じて適宜決定されてよい。また、超音波溶着とヒートシールとの順序も、ウェブ１（袋１０）の材質や溶着の目的などに応じて適宜決定されてよい。

ヒートシールおよび超音波溶着の後、ウェブ１およびジッパ２は、ウェブ１の間欠送りの度に、カッター、受台などを含むクロスカット装置５６によって、ウェブ１の幅方向に、ヒートシール領域１４の位置で、超音波溶着領域１５を横切って、クロスカットされる。それによって、袋１０が順次製造される。

図３は、図１Ａの袋１０を拡大して示す。ジッパ２によって袋１０は繰り返し開閉可能となる。胴部１１，１２およびガセット部１３が、ウェブ１から切り離された１枚のシートによって一体形成されている。縁１０１，１０２によって袋１０の開口が規定される。ガセット部１３が底ガセット部として機能する。領域１４，１５は、クロスカットによって２分割されるので、袋１０の両側に位置する。

以下、超音波溶着装置３、および、これを用いてガセット部１３の部分１３１，１３２を互いに超音波溶着する方法が説明される。

図１Ｂの通り、超音波溶着装置３は、互いに対向するように設けられたホーン３０およびアンビル３１を備える。超音波溶着装置３は、さらに、ホーン３０をアンビル３１に対して近接および離間させ、かつ、ホーン３０を超音波振動させるように構成された駆動装置３２を備える。ホーン３０およびアンビル３１は、間欠搬送中のウェブ１を間にして上下に互いに対向している。具体的には、ホーン３０およびアンビル３１は、胴部１１，１２、および、これらの間に折り込まれたガセット部１３を間にして互いに対向している。

ホーン３０が駆動装置３２によってアンビル３１に対して近接することで、胴部１１，１２、および、ガセット部１３は、ホーン３０およびアンビル３１で挟持かつ加圧される。この挟持および加圧の間に、ホーン３０が駆動装置３２によって高周波で振動される。超音波振動のエネルギーが、溶着されるべき箇所（以下、ターゲット箇所）に伝達され、ターゲット箇所において摩擦熱に変換される。そして、摩擦熱による昇温によりターゲット箇所で部材同士が溶着される。具体的には、ガセット部１３が、ポリエチレン等の単一素材である場合、部分１３１，１３２の対向面同士が溶着される。一方、ガセット部１３が、部分１３１，１３２の対向面が基材層によって構成されたラミネートフィルムである場合、後述のアンビル３１の突起３１１及び／又はホーン３０の突起３０１（図５Ａ，図７Ａ，図８Ａなど参照）によって基材層が破られて、ラミネートフィルムのシーラント層が溶け出すことにより、部分１３１，１３２の対向面同士が実質的に溶着される。

周波数、振幅、振動時間、加圧力等を含む超音波溶着の条件は、溶着される部分１３１，１３２の素材、必要な溶着の強度などに応じて適宜選択される。

図５Ａの通り、ホーン３０は、アンビル３１に対向するフラットな対向面３００を備える。アンビル３１は、ホーン３０に対向するフラットな対向面３１０と、対向面３１０から突出する複数の突起３１１とを備える。

突起３１１は、尖状でよい。図５Ｂの平面図の通り、突起３１１は２次元的に配列されてよい。

図６Ａ，図６Ｂの通り、胴部１１，１２およびガセット部１３がホーン３０およびアンビル３１で挟持および加圧される際に、この突起３１１は、少なくともウェブ１の外側の基材層１６を貫通し、内側のシーラント層１７にまで侵入する。より具体的には、突起３１１は、胴部１２、ガセット部１３の部分１３１，１３２を貫通して反対側の胴部１１に達するまで、胴部１１，１２および部分１３１，１３２に突刺される。そして、その状態で、ホーン３０が超音波振動される。この超音波振動によって、図６Ｃの通り、部分１３１，１３２が互いに超音波溶着される。

突起３１１が、胴部１１，１２およびガセット部１３からなる積層部分に入り込んでいるので、ホーン３０とアンビル３１との間の距離を短くし、したがってホーン３０・アンビル３１とターゲット箇所との間の距離を短くしている。これにより、振動エネルギーが、ターゲット箇所に効率的に伝達され、ターゲット箇所が短時間で昇温する。したがって、突起３１１により、超音波溶着の効率が向上している。

超音波溶着の前に、シールユニット５５０によるヒートシールが、ウェブ１（その基材層１６）を軟化させることは前述の通りである。これが、突起３１１のウェブ１へ入込みを、具体的には突刺を容易にしている。

実施形態のようなラミネートフィルムの場合、突起３１１が基材層１６を貫通しているので、シーラント層１７のシーラントがホーン３０の超音波振動により溶融し、基材層１６の各貫通孔に流れこみ、充填され、図６Ｃの通り、シーラントの充填部１８が生じる。この充填部１８によって、胴部１１，１２、および、部分１３１，１３２が一体的に溶着され、超音波溶着領域１５の溶着強度を向上させる。

図１の製袋においては、超音波溶着に続いて、下流のシールユニット５５０によって、超音波溶着領域１５を内含するヒートシール領域１４において再びヒートシールが実施される。このとき、シーラント層１７同士のヒートシールが完成する。さらに、超音波溶着領域１５において染み出したシーラント、すなわちシーラントの充填部１８がさらに加熱されることで、突起３１１の痕が、ウェブ１に、したがって袋１０に残るものの、平滑で質の高いシール表面の仕上げを達成することができる。

図７Ａ，図７Ｂの通り、複数の突起３０１が、アンビル３１の対向面３１０に代えて、ホーン３０の対向面３００から突出するように二次元的に配列されてよい。これによっても、上記の効果を奏することができる。

図８Ａ，図８Ｂの通り、ホーン３０およびアンビル３１の双方が、突起３０１，３１１を備えてもよい。ここで、図８Ｂの通り、ホーン３０の突起３０１およびアンビル３１の突起３１１は、それらの先端が互いに対向しないように、それらの対向方向に直角な方向に互いにオフセットされて配置されている。

そして、図９Ａ、図９Ｂの通り、ホーン３０およびアンビル３１で胴部１１，１２およびガセット部１３が挟持および加圧される際に、突起３０１／３１１は、胴部１１／１２、ガセット部１３の部分１３１，１３２を貫通し反対側の胴部１２／１１に達するまで、胴部１１，１２および部分１３１，１３２に突刺される。そして、この挟持および加圧の間のホーン３０の超音波振動によって、超音波溶着が実施される。

ホーン３０およびアンビル３１の双方が突起３０１，３１１を有するので、より効率的な超音波溶着を実施することができる。

図５Ｂ，図７Ｂ，図１０Ａの通り、突起３０１／３１１は、四角錘形でよい。四角錘の底辺は、長方形（正方形を含む）（図５Ｂ，図７Ｂ）、菱形（図１０Ａ）でよい。突起３０１／３１１は、それぞれ、四角錘以外の多角錘形でもよい。突起３０１／３１１は、図１０Ｂの通り、円錐形でもよい。

突起３０１／３１１は、図５Ｂ，図７Ｂ，図１０Ｃ，図１０Ｄの通り、縦横方向に規則的に例えばマトリックス状に配列されてもよい。図１０Ｃ，図１０Ｄの通り、例えば、突起３０１／３１１の底面の対角線が突起３０１／３１１の配列の縦横方向に対して斜めになるように、突起３０１／３１１が配向されてよい。複数の突起３０１同士が互いに異なる配向を有してよいし、複数の突起３１１が互いに異なる配向を有してよい。

尖状の突起３０１／３１１に代えて、例えば、フラットな先端を有する突起３０１／３１１が用いられてよい。

図１１Ａ－図１１Ｃでは、ホーン３０およびアンビル３１の双方が、フラットな先端を有する突起３０１，３１１を備える。ホーン３０およびアンビル３１で胴部１１，１２およびガセット部１３が挟持および加圧される際に、突起３０１，３１１が、胴部１１，１２とガセット部１３とからなる積層部分にめり込む。そして、ホーン３０の超音波振動によって、超音波溶着が実施される。

これによっても、ホーン３０およびアンビル３１の間の距離が短くなるので、振動エネルギーの効率的な伝達が可能になり、したがって、部分１３１，１３２の効率的な超音波溶着を可能にする。

図１２Ａは、袋１０の正面図である。クロスカットによって袋１０の形状が完成した後、内容物を充填する工程が実施されることがある。袋１０内の内容物の自重が、ガセット部１３（底ガセット部である）の部分１３１，１３２を超音波溶着領域１５において互いに引き離そうとする力Ｆ（図１２Ｄ）を作用させる。図１２Ｂの通り、この力Ｆは、袋１０の縦方向の成分Ｆ２よりも、袋１０の外方向の成分Ｆ１のほうが大きい。

部分１３１，１３２の間の超音波溶着は、これらの部分１３１，１３２を引き離す力Ｆに対抗している。超音波溶着の強度は、成分Ｆ１の方向に垂直な断面において、溶着部分の比率に応じて強くなる。したがって、図１２Ｂのような半円形の超音波溶着領域１５の場合、ラインＬの位置よりもラインＭの位置ほうが超音波溶着の強度が高い。

袋１０内の内容物の自重など袋１０の内部から外方に作用する力によって部分１３１，１３２が互いに引き離されることを防止する観点からは、図１３Ａの通り、超音波溶着領域１５は、袋外方における長さ寸法Ｌ２よりも大きい袋内方における長さ寸法Ｌ１を有することが好ましい（Ｌ１＞Ｌ２）。図１３Ａの通り、袋１０の超音波溶着領域１５は、袋外方に向けて窄まる台形形状を有してよい。

例えば、図１２Ｂの超音波溶着領域１５と図１３Ａの超音波溶着領域１５とが同じ面積であるとした場合、図１３Ａの超音波溶着領域１５は、図１２Ｂのそれによりも、内容物の自重による引き剥がしに対してより強い。

製袋工程において、図１３Ｂの超音波溶着領域１５が超音波溶着装置３（図１Ａ）によってウェブ１に形成されるように、ホーン３０およびアンビル３１の両対向面３００、３１０の形状が決定される。ウェブ１がクロスカット装置５６（図１Ａ）によってクロスカット位置５６０でクロスカットされて、超音波溶着領域１５が２分割される。それにより、図１３Ａのように、台形形状の超音波溶着領域１５を有する袋１０が製造される。

なお、図１３Ａのように超音波溶着領域１５が尖った角を有すれば、当該尖った角から溶着が剥がれ得る問題があるので、図１４Ａ，図１４Ｂの通り、超音波溶着領域１５の角がＲ形状を有してよい。超音波溶着領域１５は、図１４Ａのような台形状に限らず、図１４ＢのようなＲ形状の角を有する四角形状でもよい。図１４Ａ，図１４Ｂの超音波溶着領域１５も、図１３Ｂで説明された方法で形成されてよい。

突起３０１／３１１によって超音波溶着の効率が向上することは上述の通りである。

溶着方法は、ウェブ１ではなく、単葉のシートを折ることによって一体的に形成された胴部１１、胴部１２、および、ガセット部１３に対して適用されてもよい。また、溶着方法は、別々のパーツとしての胴部１１、胴部１２、および、ガセット部１３に対して適用されてもよい。

ガセット部１３は、底ガセット部に代えて天ガセット部として機能させてもよい。溶着方法は、特許文献１のように胴部１１，１２に折り込まれたサイドガセット部に適用されてもよい。

胴部１１，１２、および、ガセット部１３の素材として、実施形態のような基材層１６およびシーラント層１７を含むラミネートフィルムの他、熱可塑性を有する素材が広く用いられてよい。例えば、リサイクルに優位なモノマテリアル素材が用いられてよい。また、基材としての紙と紙にコーティングされた樹脂とからなる素材のように、樹脂の廃棄量を低減可能にする素材が用いられてもよい。また、生分解性の素材が用いられてもよい。

１ウェブ
１０袋
１１，１２胴部
１３ガセット部
１３１，１３２ガセット部の部分
１５超音波溶着領域
３０ホーン
３００対向面
３０１突起
３１アンビル
３１０対向面
３１１突起

Claims

製袋方法であって、
ウェブを折って、連続状の第１胴部、連続状の第２胴部、および、連続状のガセット部を前記ウェブから形成すること、を備え、前記ガセット部は、前記第１および第２胴部の間に折り込まれており、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記第１および第２胴部の間に折り込まれた前記ガセット部を、ホーンおよびアンビルで挟持および加圧すること、を備え、前記ホーンは、前記アンビルに対向する対向面を備え、前記アンビルは、前記ホーンに対向する対向面を備え、前記ホーンおよび前記アンビルのうち少なくともいずれか一方は、その前記対向面から突出する複数の突起を備え、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧されている間の前記ホーンの超音波振動によって、前記ガセット部の第１部分と第２部分とを互いに溶着すること、を備え、および、
前記第１部分および前記第２部分が前記ホーンおよび前記アンビルで互いに超音波溶着された超音波溶着領域を横切って、前記ウェブを前記ウェブの幅方向にクロスカットして、袋を製造すること、を備え、
前記ホーンおよび前記アンビルによる前記第１部分および前記第２部分同士の超音波溶着の前に、一対のヒートシールバーを含むシールユニットによって、前記ウェブをヒートシールして、前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部を軟化させ、
前記超音波溶着は、前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が軟化した状態で実施され、
前記超音波溶着に続いて、一対のヒートシールバーを含むシールユニットによって、前記超音波溶着領域をヒートシールする、
ことを特徴とする製袋方法。
袋外方における長さ寸法よりも大きい袋内方における長さ寸法を有する前記超音波溶着領域を備える前記袋を製造すること、を備える、
請求項１に記載の製袋方法。
袋外方に向って窄まる台形形状の前記超音波溶着領域を備える前記袋を製造すること、を備える、
請求項２に記載の製袋方法。
前記ホーンおよび前記アンビルを用いた超音波溶着の際に生じた前記複数の突起の痕を有する前記袋を製造すること、を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の製袋方法。
前記複数の突起は、尖状であり、
前記製袋方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧される際に、前記複数の突起を、前記第１または第２胴部を貫通するように、前記第１または第２胴部、および、前記ガセット部に突刺することを備える、
請求項１に記載の製袋方法。
前記製袋方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧される際に、前記複数の突起を、前記第１胴部、前記第１部分、および、前記第２部分を貫通するように、前記第１胴部、前記第２胴部、前記第１部分、および、前記第２部分に突刺することを備える、
請求項５に記載の製袋方法。
前記複数の突起は、フラットな先端を備え、
前記製袋方法は、
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部が前記ホーンおよび前記アンビルで挟持および加圧される際に、前記複数の突起を、前記第１胴部、前記第２胴部、前記第１部分、および、前記第２部分からなる積層部分にめり込ませることを備える、
請求項１に記載の製袋方法。
前記第１胴部、前記第２胴部、および、前記ガセット部は、それぞれ、基材からなる基材層、および、前記基材よりも融点の低いシーラントからなるシーラント層を含むラミネートフィルムであり、
前記製袋方法は、
前記ホーンの超音波振動により前記シーラントを溶融させて、前記第１胴部、前記第２胴部、前記第１部分、および、前記第２部分を、前記シーラントを用いて一体的に溶着すること、を備える、
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の製袋方法。
前記複数の突起は、前記ホーンの前記対向面および前記アンビルの前記対向面の双方に設けられ、
前記ホーンの前記突起および前記アンビルの前記突起は、前記ホーンの前記突起の先端と前記アンビルの前記突起の先端とが互いに対向しないように、前記ホーンおよび前記アンビルの対向方向に直角な方向に互いにオフセットされて配置されている、
請求項５から請求項８に記載の製袋方法。