KR101096959B1 - 용착기, 포장체 제조장치 및 포장체 제조방법 - Google Patents

Abstract

[과제]
혼의 구조를 간소하게 하면서 필요한 용착강도를 확보한 용착기, 포장체 제조장치 및 포장체 제조방법을 제공함.
[해결수단]
용착기(1)는, 혼(2)과 앤빌(5)을 구비한다. 피용착물(Fj)의 용착은, 소편 필름(Fp) 내에서 선형상으로 1개가 뻗는 한개 용착선과, 한개 용착선으로부터 멀어짐에 따라 넓어지면서 뻗는 2개의 용착선으로 형성된 비평행 용착선을 포함하여 행해진다. 혼(2)의 발진면(2F)은, 한개 용착선에 대응하는 형상의 한개 면(2a)과, 비평행 용착선에 대응하는 형상을 포함하며 이것보다 넓은 주위면(2b)을 포함하고, 한개 면(2a)과 주위면(2b) 사이에 홈(2g)이 형성되어 있다. 앤빌(5)의 수면(5F)은, 비평행 용착선에 대응하는 형상의 비평행면(5b)과, 한개 용착선에 대응하는 형상을 포함하며 이것보다 넓은 중앙면(5a)을 포함하여 형성되어 있다. 포장체 제조장치는, 용착기(1)와, 통형상 필름 형성기와, 충전기와, 결찰기를 구비하여, 포장체를 제조한다.

Description

용착기, 포장체 제조장치 및 포장체 제조방법{WELDING DEVICE, PACKAGING APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING PACKAGE}

본 발명은 용착기, 포장체 제조장치 및 포장체 제조방법에 관한 것이며, 특히 로켓포장된 포장체에 이 포장의 개봉을 용이하고 깔끔하게 행할 수 있는 개봉편을 장착하는데 적합한 용착기, 이 용착기를 구비하는 포장체 제조장치 및 포장체 제조방법에 관한 것이다.

소시지나 프로세스 치즈로 대표되는 가공식품이 밀봉된 포장체는, 일반적으로, 통형상으로 형성된 필름에 내용물이 충전되고, 양단이 결찰(結紮)되어 제조되어 있다. 이와 같은 로켓포장체의 필름의 개봉을 용이하게 하기 위해, 작은 필름으로 형성된 개봉편의 일부를 포장필름에 용착한 것이 공지이다. 이 포장체는, 개봉편을 잡아 넘기면 용착부분 또는 그 경계 또는 그 옆이 기점으로 되어 포장필름이 파괴되는 것이다. 개봉편이 포장필름으로부터 멀어지는 방향으로 컬하는 것을 막는 관점에서, 임의의 용착선에 대응한 돌부(突部)가 형성된 앤빌(anvil)과, 초음파 혼으로, 포장필름과 개봉편을 협지하여 용착접합함으로써, 포장필름에의 개봉편의 용착의 태양(態樣)을 여러가지로 고안한 기술이 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조.).

[특허문헌1]일본 실용공개 평3-87671호 공보

그렇지만, 상술한 여러가지 용착의 태양은 어디까지나 개봉편이 포장필름으로부터 멀어지는 방향으로 컬하는 것을 막는 관점에서 된 것이기 때문에 실제로 개봉을 시도했을 경우에 능숙하게 개봉할 수 없는 경우가 있었다. 또한, 앤빌의 쪽에 용착선에 대응한 돌부가 형성된 상술한 구성의 혼 및 앤빌에서는, 초음파를 발진하기 위해 일체 성형되기 때문에 비교적 고가(高價)인 혼의 구성을 간소하게 할 수 있다고 하는 이점은 있으나, 포장필름을 파괴할 수 있는 정도의 강도로 개봉편이 용착할 수 없는 경우도 있었다.

본 발명은 상술한 과제에 감안하여, 혼의 구조를 간소하게 하면서 필요한 용착강도를 확보한 용착기, 이 용착기를 구비하는 포장체 제조장치 및 포장체 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1의 태양에 의한 용착기는, 예를 들면 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 합성수지제의 주(主) 필름(Fb)과, 합성수지제의 소편(小片) 필름(Fp)이 겹쳐진 피용착물(Fj)에 초음파 에너지를 주어, 주 필름(Fb)과 소편 필름(Fp)을 용착하는 용착기(1)로서 ; 피용착물(Fj)에 초음파 에너지를 전달하는 혼(2)과 ; 피용착물(Fj)을 혼(2)과의 사이에 끼우고, 혼(2)의 압압력을 받는 앤빌(5)을 구비하고 ; 주 필름(Fb)과 소편 필름(Fp)의 용착이, 소편 필름(Fp) 내에서 선형상으로 1개가 뻗는 한개 용착선(La)(도 2 참조)과, 한개 용착선(La)으로부터 멀어짐에 따라 넓어지면서 뻗는 2개의 용착선으로 형성된 비(非)평행 용착선(Lb)을 포함하여 행해지도록, 혼(2) 및 앤빌(5)이 구성되고 ; 혼(2)의 앤빌(5)에 대향하는 발진면(2F)이, 한개 용착선(La)에 대응하는 형상으로 형성된 한개 면(2a)과, 비평행 용착선(Lb)에 대응하는 형상을 포함하여 비평행 용착선(Lb)에 대응하는 형상보다 넓은 주위면(2b)을 포함하고, 한개 면(2a)과 주위면(2b) 사이에 홈(2g)이 형성되며 ; 앤빌(5)의 혼(2)에 대향하는 수면(受面)(5F)이, 비평행 용착선(Lb)에 대응하는 형상으로 형성된 비평행면(5b)과, 한개 용착선(La)에 대응하는 형상을 포함하여 한개 용착선(La)에 대응하는 형상보다 넓은 중앙면(5a)을 포함하여 형성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 혼의 발진면에 형성되어 있는 한개 면에 초음파 에너지를 모을 수 있는 동시에 한개 면에 용착되어 밀어내어진 합성수지가 홈으로 이동하기 때문에 한개 면에 압압된 피용착물의 부분이 같은 상태로 유지되어 한개 용착선을 비교적 강하게 용착할 수 있고, 비교적 복잡한 형상의 비평행면을 앤빌의 수면에 형성함으로써 혼의 발진면을 심플한 형상으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2의 태양에 의한 용착기는, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제1의 태양에 의한 용착기(1)에서, 한개 면(2a) 및 홈(2g)이, 발진면(2F)의 기준점(Ps)을 지나 서로 직교하는 횡축선(Xa) 및 종축선(Ya)의 각각에 대하여 선대칭으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 혼의 발진면의 형상을 심플하게 유지하면서, 한개 면의 양단으로부터 발진되는 초음파 에너지의 강도에 차이가 나는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3의 태양에 의한 용착기는, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제1의 태양 또는 제2의 태양에 의한 용착기(1)에서, 발진면(2F)은, 홈(2g)의 외주(外周)(2gp)가 마름모형으로 형성되고, 한개 면(2a)이 홈(2g)의 외주(2gp)를 형성하는 마름모형의 한쪽의 대각선상에 형성되어 구성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 혼의 주위면으로부터 발진되는 초음파의 불균일을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4의 태양에 의한 포장체 제조장치는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제1의 태양 내지 제3의 태양 중 어느 1개의 태양에 의한 용착기(1)와 ; 띠형상으로 형성되어 있는 주 필름(Fb)에 소편 필름(Fp)이 용착된 소편부 띠형상 필름(Fs)을, 띠형상의 길이방향으로 뻗는 양측부가 겹치도록 통형상으로 감고, 겹쳐진 양측부를 접합하여, 통형상 필름(Ft)을 형성하는 통형상 필름 형성기(10)와 ; 통형상 필름(Ft)에 내용물(C)을 충전하는 충전기(30)와 ; 내용물(C)이 충전된 통형상 필름(Ft)의 양단을 결찰하는 결찰기(70)를 구비한다.

이와 같이 구성하면, 소편 필름을 개봉편으로 한, 개봉하기 쉬운 포장체를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 제5의 태양에 의한 포장체 제조방법은, 예를 들면 도 3을 참조하여 나타내면, 상기 본 발명의 제4의 태양에 의한 포장체 제조장치(100)를 사용하여 포장체(R)를 제조하는 방법으로서 ; 띠형상의 주 필름(Fb)에 대하여, 직사각형으로 형성된 소편 필름(Fp)을, 소편부 띠형상 필름(Fs)을 통형상으로 감았을 때 겹쳐진 양측부의 뒤쪽에 소편 필름(Fp)이 오는 위치에 겹치고, 용착기(1)로 피용착물(Fj)을 용착하는 소편 용착공정과, 통형상 필름 형성기(10)로 통형상 필름(Ft)을 형성하는 통형상 필름 형성공정과 ; 충전기(30)로 통형상 필름(Ft)에 내용물(C)을 충전하는 충전공정과 ; 결찰기(70)로 내용물(C)이 충전된 통형상 필름(Ft)의 양단을 결찰하는 결찰공정을 구비한다.

이와 같이 구성하면, 소편 필름을 개봉편으로 한, 개봉하기 쉬운 포장체를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 혼의 발진면에 형성되어 있는 한개 면에 초음파 에너지를 모을 수 있는 동시에 한개 면에 용착되어 밀어내어진 합성수지가 홈으로 이동하기 때문에 한개 면에 압압된 피용착물의 부분이 같은 상태로 유지되어 한개 용착선을 비교적 강하게 용착할 수 있고, 비교적 복잡한 형상의 비평행면을 앤빌의 수면에 형성함으로써 혼의 발진면을 심플한 형상으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 용착기를 설명하는 도면이다. (a)는 용착기의 개략구성을 나타내는 측면도, (b)는 혼의 발진면의 평면도, (c)는 앤빌의 수면의 평면도이다.
도 2는 포장체의 개봉편의 용착상태를 나타내는 부분확대도이다.
도 3은 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 포장체 제조장치의 개략구성도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에서 서로 동일 또는 상당하는 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 붙여, 중복된 설명은 생략한다.

우선 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 용착기(1)의 구성을 설명한다. 도 1은, 용착기(1)를 설명하는 도면이며, (a)는 용착기(1)의 개략구성을 나타내는 측면도, (b)는 혼(2)의 발진면(2F)의 평면도, (c)는 앤빌(5)의 수면(5F)의 평면도이다. 용착기(1)는, 도 2에 나타내는 형상의 용착선(L)을 갖고 2개의 부재(Fb, Fp)를 용착하는 구성으로 되어 있다. 용착기(1)는, 전형적으로는, 도 3에 나타내는 포장체 제조장치(100)에 조립되어 사용된다.

용착기(welding device)(1)는, 피용착물(Fj)에 초음파 에너지를 전달하는 혼(horn)(2)과, 혼(2)의 압압력을 받는 앤빌(anvil)(5)을 구비하고 있다. 피용착물(Fj)은, 합성수지제의 주 필름으로서의 띠형상 필름(Fb)과, 합성수지제의 소편 필름으로서의 개봉편(Fp)이 겹쳐진 것이다. 피용착물(Fj)은, 혼(2)의 발진면(2F)과 앤빌(5)의 수면(5F)에 끼워 압착되어 용착된다.

여기서 도 2를 참조하여, 띠형상 필름(Fb)과 개봉편(Fp)의 용착상태를 설명한다. 도 2는, 포장체(R)에서의 개봉편(Fp)의 용착상태를 나타내는 부분확대도이다. 포장체(R)는, 소시지나 프로세스 치즈 등의 내용물(C)이 소정량마다 로켓포장되어 제조된 것이다. 포장체(R)는, 통형상 필름(Ft)에 내용물(C)이 충전된 후에 양단이 집속(集束)ㆍ결찰되어 제조되어 있다. 통형상 필름(Ft)은, 개봉편(Fp)이 용착된 띠형상 필름(Fb)을, 띠형상의 길이방향으로 뻗는 양측부가 겹치도록 원통형상으로 감고, 겹쳐진 양측부를 접합하여 형성되어 있다. 띠형상 필름(Fb)의 양측부의 겹치는 쪽은, 다른 면을 접촉시키는 봉투부착 및 동일 면끼리를 접촉시키는 합장부착 중 어느 것도 좋다. 개봉편(Fp)은, 포장체(R)의 개봉의 용이를 위해 장착되어 있다. 개봉편(Fp)은, 본 실시형태에서는, 통형상 필름(Ft)의 축 직각 단면의 원의 둘레길이의 약 1/3정도의 길이로 길이방향이 형성된 장방형으로, 개봉편(Fp)의 길이방향과 띠형상 필름(Fb)의 길이방향이 직교하여 겹쳐진 후에, 용착선(L)에 의해 띠형상 필름(Fb)에 장착되어 있다. 개봉편(Fp)은, 포장체(R)로 되었을 때, 결찰되어 있는 한쪽의 단부(Re) 가까이의, 집속에 의해 띠형상 필름(Fb)이 주름지지 않는 위치에 장착되어 있다.

용착선(L)은, 1개의 용착선으로 형성된 한개 용착선(La)과, 2개의 용착선으로 형성된 비평행 용착선(Lb)으로 되어 있다. 용착선(L)을 형성하는 「선」은, 전형적으로는, 길이의 폭에 대한 비(길이/폭)가 1을 넘고 있다. 한개 용착선(La)은, 띠형상 필름(Fb)의 길이방향에 대하여 직교하는 방향(개봉편(Fp)의 길이방향에 평행)에 직선형상으로 뻗어 있다. 한개 용착선(La)은, 그 길이가, 개봉편(Fp)의 길이(길이방향의 거리)보다 짧고, 예를 들면 개봉편(Fp)의 길이의 0.4~0.8배, 바람직하게는 0.5~0.6배, 전형적으로는 0.55배로 형성되어 있고, 개봉편(Fp)의 폭방향(길이방향으로 직교하는 방향)의 중앙에 형성되어 있다. 한개 용착선(La)은, 개봉편(Fp)을 넘겼을 때 한개 용착선(La)의 단부(Lae)로부터 띠형상 필름(Fb)이 파괴되도록 형성되어 있는 것이 적합하며, 전형적으로는 직선형상이지만, 곡선형상이라도 좋다. 그렇지만, 후에 상술하는 혼(2)의 구성을 간소화하는 관점에서, 한개 용착선(La)은 직선형상임이 바람직하다. 비평행 용착선(Lb)은, 한개 용착선(La)보다 결찰단부(Re)측에 형성되어 있고, 한개 용착선(La)으로부터 멀어짐에 따라 2개의 용착선의 간격이 넓어지도록 뻗어, 각각의 용착선의 결찰단부(Re)측의 단부(Lbf)가 개봉편(Fp)의 각에 도달하고 있다. 비평행 용착선(Lb)의, 한개 용착선(La)측의 단부(Lbn)는, 개봉편(Fp)의 폭방향이 개봉편(Fp)의 결찰단부(Re)측의 변인 단부측변(Fpe)과 한개 용착선(La)의 대략 중앙에, 개봉편(Fp)의 길이방향이 한개 용착선(La)의 단부(Lae)와 대략 같은 곳에 위치하고 있다.

다시 도 1로 돌아가서 용착기(1)의 설명을 계속한다. 이하의 설명에서, 피용착물(Fj) 및 용착선(L)에 언급하고 있을 때는 적당히 도 2를 참조하는 것으로 한다. 혼(2)은, 초음파 종(縱)진동을 증강시키는데 적합한 대략 기둥형상(본 실시형태에서는 대략 사각기둥형상)으로 일체로 형성되어 있고, 기둥형상의 한쪽의 단면에 발진면(2F)이 형성되어 있다. 혼(2)의 발진면(2F)의 반대측의 단면(2G)에는, 초음파 진동을 발생시키는 진동자(oscillator)(3)가 장착되어 있다. 혼(2)은, 용착에 의한 마모를 작게 하는 관점에서 티탄합금으로 형성되어 있으면 적합하다. 본 실시형태에서의 진동자(3)는, 란쥬반형 진동자가 사용되고 있지만, 피용착물(Fj)을 적절히 용착할 수 있으면 다른 진동자를 사용해도 좋다.

도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 발진면(2F)은, 평평한 면에 해당 면보다 오목한 홈(2g)이 형성됨으로써, 한개 면(2a)과 주위면(2b)이 나타나도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성되어 있음으로써, 발진면(2F)을 어느 평면에 접촉시켰을 때, 한개 면(2a)과 주위면(2b)이 해당 평면에 접촉하고, 홈(2g)의 부분이 해당 평면에 접촉하지 않도록 되어 있다. 주위면(2b)의 외연(外緣)은, 개봉편(Fp)을 포함하는 크기의 직사각형(본 실시형태에서는 장방형)으로 형성되어 있다. 한개 면(2a)은, 한개 용착선(La)에 대응하는 형상으로, 환언하면 앤빌(5)과 협동하여 피용착물(Fj)을 끼워 압착하여 용착했을 때 한개 용착선(La)이 형성되는 형상으로, 형성되어 있다. 이와 같이, 한개 면(2a)은, 한개 용착선(La)을 형성할 수 있는 접촉면적을 갖고 있다. 한개 면(2a)은, 발진면(2F)의 길이방향으로 뻗는 방향으로, 발진면(2F)의 대략 중앙에 형성되어 있다. 홈(2g)은, 한개 면(2a)을 둘러싸 형성되어 있고, 그 외연인 홈외연(2gp)이 마름모형으로 형성되어 있다. 홈외연(2gp)의 마름모형의 2개의 대각선의 교점에 한개 면(2a)의 도심(圖心)이 위치하고 있고, 마름모형의 긴 쪽의 대각선(이하 「장대각선(長對角線)」이라고 한다.)을 따라 한개 면(2a)이 형성되어 있다. 한개 면(2a)은, 장대각선보다 짧게 형성되어 있고, 환언하면 홈외연(2gp)에 접하지 않는 위치(장대각선의 양단을 제외한 일부의 위)에 형성되어 있다. 홈외연(2gp)은, 주위면(2b)의 내측의 경계로 되어 있다. 홈외연(2gp)을 형성하는 마름모형의 도심은, 주위면(2b)의 외주를 형성하는 직사각형의 도심과 일치하도록 구성되어 있다. 주위면(2b)은, 피용착물(Fj)에 용착선(L)이 형성되었을 때, 비평행 용착선(Lb)을 포함하는 위치 및 면적에 형성되어 있다. 환언하면, 피용착물(Fj)을 용착했을 때, 홈외연(2gp)보다 외측 또한 주위면(2b)의 직사각형 외연의 내측에 비평행 용착선(Lb)이 형성되고, 주위면(2b)의 면적이 비평행 용착선(Lb)의 면적보다 크게 형성되어 있다. 홈외연(2gp)이 마름모형으로 형성되어 있음으로써, 비평행 용착선(Lb)의 배치의 자유도를 크게 할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 한개 면(2a) 및 홈(2g)이, 발진면(2F)의 기준점(Ps)(임의로 괜찮지만, 본 실시형태에서는 발진면의 도심에 있다)을 지나 서로 직교하는 횡축선(Xa) 및 종축선(Ya)의 각각에 대하여 선대칭으로 형성되어 있다. 여기서, 횡축선(Xa) 및 종축선(Ya)은, 발진면(2F)의 설명을 위해 편의상 사용한 가상선이다. 한개 면(2a) 및 홈외연(2gp)의 도심은 기준점(Ps)과 일치하고 있고, 홈외연(2gp)을 형성하는 마름모형의 각각의 대각선은 횡축선(Xa) 및 종축선(Ya)상에 위치하고 있다. 혼(2)은, 초음파 진동의 누적이 장시간에 이르면 선단(先端)에 기계적인 마모를 받음이 있지만, 본 실시형태에서는, 한개 면(2a)을 직선형상으로 형성하고, 홈외연(2gp)을 마름모형으로 형성하고 있어, 발진면(2F)이 비교적 간소한 구성이기 때문에, 교환용의 혼(2)의 제조가 용이하게 되어 유리하다.

도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 앤빌(5)은, 평면형상이 직사각형의 판형상으로 형성되어 있고, 한쪽의 단면인 수면(5F)이 표면에 나타나도록, 앤빌 홀더(anvil holder)(6)에 끼워 넣어져 지지되어 있다. 앤빌(5)은, 혼(2)과 마찬가지로, 용착에 의한 마모를 작게 하는 관점에서 티탄합금으로 형성되어 있으면 적합하다. 앤빌(5)은, 그 수면(5F)이 혼(2)의 발진면(2F)에 대향하는 위치에 배설(配設)되어 있다. 또한, 혼(2) 및 앤빌(5)은, 발진면(2F)과 수면(5F)이 상대적으로 접근하고 멀어지는 이동을 할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 앤빌(5)이 고정되고, 혼(2)이 앤빌(5)에 대하여 접근 및 멀어지는 왕복운동을 할 수 있도록 구성되어 있다.

도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 수면(5F)은, 중앙면(5a)과 비평행면(5b)이 남도록 이들의 주위가 깍여나가 형성되어 있다. 이와 같이 구성되어 있음으로써, 수면(5F)을 어느 평면에 접촉시켰을 때, 중앙면(5a)과 비평행면(5b)이 해당 평면에 접촉하고, 그 이외의 부분이 해당 평면에 접촉하지 않도록 되어 있다. 중앙면(5a)은, 수면(5F)과 발진면(2F)을 접촉시켰을 때, 한개 면(2a)을 포함하는 위치 및 크기로 형성되어 있다. 중앙면(5a)의 평면형상은, 본 실시형태에서는, 베이스로 되는 형상을 장방형으로 하여, 수면(5F)과 발진면(2F)을 접촉시켰을 때 홈외연(2gp)(도 1(c) 중에서는 가상선(이점쇄선)으로 표시)의 내부에 중앙면(5a)이 들어가도록 각부(角部)가 제거된 변칙적인 팔각형으로 형성되어 있다. 중앙면(5a)에는, 띠형상 필름(Fb)에 용착되기 전의 개봉편(Fp)을 흡인(吸引)유지하는 흡인구멍(5ah)이 복수 형성되어 있다. 흡인구멍(5ah)은, 수면(5F)과 발진면(2F)을 접촉시켰을 때 한개 면(2a)의 압력을 받지 않는 위치(한개 면(2a)과 대향하지 않는 위치)에 형성되어 있다. 비평행면(5b)은, 비평행 용착선(Lb)에 대응하는 형상으로, 환언하면 혼(2)과 협동하여 피용착물(Fj)을 끼워 압착하여 용착했을 때 비평행 용착선(Lb)이 형성되는 형상으로, 형성되어 있다. 비평행면(5b)은, 수면(5F)과 발진면(2F)을 접촉시켰을 때 홈외연(2gp)의 외측으로 주위면(2b)에 포함되는 위치에 형성되어 있다.

다음으로 도 3을 참조하여, 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 포장체 제조장치(100)의 구성을 설명한다. 도 3은, 포장체 제조장치(100)의 개략구성도이다. 이하의 설명에서 언급하는 용착기(1)의 상세한 구성 및 용착선(L)에 대해서는, 적당히 도 1 및 도 2를 참조하는 것으로 한다. 포장체 제조장치(packaging apparatus)(100)는, 상술한 용착기(1)와, 띠형상 필름(Fb)에 개봉편(Fp)이 용착된 소편부 띠형상 필름으로서의 소편부 필름(Fs)을 통형상 필름(Ft)에 형성하는 통형상 필름 형성기로서의 통형상 형성기(tube forming device)(10)와, 통형상 필름(Ft)에 내용물(C)을 충전하는 충전기(feeding device)(30)와, 통형상 필름(Ft)에 충전된 내용물(C)을 소정량마다 분리하는 스퀴징(squeezing)장치(wringer)(40)와, 내용물(C)이 분리된 부분의 통형상 필름(Ft)에 밀봉을 위한 용착을 하는 횡접합장치(horizontal sealing device)(61)와, 내용물(C)이 충전된 통형상 필름(Ft)의 양단을 결찰하는 결찰기로서의 집속접합장치(bundling ligating device)(70)와, 연속하여 제조된 포장체(R)를 개별적으로 분리하기 위해 적소(適所)의 필름을 절단하는 절단장치(cutting device)로서의 커터(81)를 구비하고 있다. 도 3의 지면 위의 상하(上下)는 실제의 연직방향의 상하에 대응하고, 소편부 필름(Fs)은 도면 중, 위에서 아래로 흐르도록 주행한다. 즉, 위가 충전포장작업에서의 소편부 필름(Fs)의 주행방향의 상류측, 아래가 주행방향의 하류측으로 된다.

띠형상 필름(Fb)은, 그 폭이, 제조되는 포장체(R)의 축 직각 단면에서의 원주의 길이보다 양측부가 겹치는 분(分)(통형상 필름(Ft)을 형성하기 위해 겹치는 분)만큼 길게 형성되어 있다. 띠형상 필름(Fb)의 재질은, 가열용착시키기 위해 염화비닐리덴계 수지로 함이 바람직하고, 다른 올레핀계 수지라도 좋다. 개봉편(Fp)의 재질도, 띠형상 필름(Fb)의 재질과 마찬가지로, 염화비닐리덴계 수지로 함이 바람직하고, 다른 올레핀계 수지라도 좋다. 띠형상 필름(Fb)과 개봉편(Fp)은, 같은 재질이라도 다른 재질이라도 좋다. 여기서, 염화비닐리덴계 수지로서는, 염화비닐리덴-염화비닐 공중합체가 적합하다. 띠형상 필름(Fb)은, 롤형상으로 감겨, 원반(21)으로서 회전가능하게(띠형상 필름(Fb)을 인출할 수 있도록) 지지되어 있다. 개봉편(Fp)은, 용착기(1)에 인접한 커터(8)로 절단되어 형성되는 것이며, 커터(8)에 의한 절단전(切斷前)은 롤형상으로 감겨 원반(25)으로서 회전가능하게(인출할 수 있도록) 지지되어 있다.

띠형상 필름(Fb)의 원반(21)과 용착기(1) 사이에는, 원반(21)으로부터 인출된 띠형상 필름(Fb)을 용착기(1)로 인도하는 가이드롤러(22A, 22B, 22C)가 설치되어 있다. 개봉편(Fp)의 원반(25)과 용착기(1) 사이에는, 원반(25)으로부터 인출된 개봉편(Fp)을 용착기(1)로 인도하는 가이드롤러(26A, 26B, 26C, 26D)가 설치되어 있다. 띠형상 필름(Fb)을 안내하는 가이드롤러(22A, ㆍㆍㆍ) 및 개봉편(Fp)을 안내하는 가이드롤러(26A, ㆍㆍㆍ)의 수는, 각각 원반(21, 25)의 설치위치나 필름의 장력(張力) 등에 따라, 적당히 증감시켜도 좋다.

용착기(1)는, 혼(2)이 위쪽에, 앤빌(5)이 혼(2)의 연직 아래쪽에 위치하도록 배설되어 있다. 혼(2) 및 앤빌(5)이 설치되는 방향은, 발진면(2F)이 띠형상 필름(Fb)의 면에 대향하고 또한 한개 면(2a)의 길이방향이 띠형상 필름(Fb)의 흐름방향에 직교하는 방향으로 혼(2)이 설치되고, 혼(2)과 협동하여 피용착물(Fj)에 용착선(L)을 부여할 수 있는 방향으로 앤빌(5)이 설치되어 있다. 커터(8)는, 용착기(1)에 대하여 띠형상 필름(Fb)의 흐름방향 상류측에 인접하여 설치되어 있다. 또한, 용착기(1) 및 커터(8)는, 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)의 이송속도에 동기(同期)하여 이동하면서 용착을 행하고 용착 후에 다시 용착의 초기동작으로 되돌아오는 박스모션을 하는 이동수단(도시하지 않음)에 장착되어 있다. 용착기(1)에, 띠형상 필름(Fb)이 혼(2)측에, 개봉편(Fp)이 앤빌(5)측에(본 실시형태에서는 띠형상 필름(Fb)이 위에 개봉편(Fp)이 그 아래에) 공급되도록, 원반(21, 25) 및 가이드롤러(22A, ㆍㆍㆍ, 26A, ㆍㆍㆍ)가 배치되어 있다. 용착기(1)와 통형상 형성기(10) 사이에는, 용착기(1)로 완성된 소편부 필름(Fs)을 통형상 형성기(10)로 인도하는 가이드롤러(29A, 29B, 29C)가 설치되어 있다. 가이드롤러(29A, ㆍㆍㆍ)의 수는, 용착기(1)의 설치위치나 소편부 필름(Fs)의 장력 등에 따라, 적당히 증감시켜도 좋다.

통형상 형성기(10)는, 소편부 필름(Fs)을 원통형상으로 감는 기구의 포밍플레이트(forming plate)(11) 및 안내통(guide tube)(12)과, 소편부 필름(Fs)이 통형상으로 감겨 겹쳐진 양측부를 접합하는 종접합장치(vertical sealing device)(13)를 갖고 있다. 포밍플레이트(11)는, 상하로 개구(開口)하는 원통형상을 갖고 있다. 또한, 둘레방향의 일(一) 개소에서 종방향으로 뻗는 원주방향의 간극을 갖고 있다. 포밍플레이트(11)의 상단연(上端緣)은 만곡(灣曲) 경사지고 있고, 소편부 필름(Fs)은, 개봉편(Fp)을 외측으로 하여 그 내면을 따르도록 안내됨으로써 측연부(側緣部)에서 포개져 통형상으로 감겨진다. 안내통(12)은, 원통형상의 부재이며, 통형상으로 감겨진 소편부 필름(Fs)의 내부에 위치하도록(환언하면, 통형상으로 감겨진 소편부 필름(Fs)이 안내통(12)을 둘러싸도록), 포밍플레이트(11) 내로부터 아래쪽으로 뻗도록 배설되어 있다. 종접합장치(13)는 안내통(12)의 옆에 배설되어 있고, 종접합장치(13)와 안내통(12)에서 소편부 필름(Fs)의 겹쳐진 양측부를 끼워 압착하여 용착함으로써, 소편부 필름(Fs)의 양측부를 종접합하여 통형상 필름(Ft)을 형성하도록 구성되어 있다. 종접합장치(13)에 의한 용착수단은 초음파 가열용착이 적합하지만, 그 이외에도 저항 가열용착, 고주파 유전가열용착, 레이저 가열용착, 용융수지방울 송풍용착, 그 외 여러가지의 용착수단을 사용할 수 있다.

충전기(30)는, 형성된 통형상 필름(Ft)에 내용물(C)을 충전하는 펌프(31)와 노즐(32)을 갖고 있다. 노즐(32)은, 포밍플레이트(11)의 위쪽에 설치된 펌프(31)에 접속되어, 선단이 안내통(12) 내에 도입되어 있다. 노즐(32)의 선단은, 종접합장치(13)보다 하류측에서 개구하고 있다. 또한, 펌프(31)는, 포밍플레이트(11)의 위쪽에서는 아니고, 내용물(C)을 적당히 보충하기 쉬운 다른 위치에 설치하고, 배관에 의해 노즐(32)과 연접되어 있어도 좋다. 특히, 반죽형 식품과 같이 비교적 중량이 있는 내용물(C)을 충전하는 경우에는, 지상에 설치된 용기에 저장된 반죽형 식품을, 펌프에 의해 노즐(32)의 위치로 압송하여 공급하는 것이 좋다. 안내통(12) 및 노즐(32)의 하류측에, 이송장치인 이송롤러(14)가 설치되어 있다. 이송롤러(14)에서는, 통형상 필름(Ft) 내에 내용물(C)이 충전된 상태의 통형상체(15a)를, 한쌍의 원주상의 이송롤러(14)가 내용물(C)을 압압한 상태로 통형상체(15a)를 아래쪽으로 연속하여 끼워 압착하여 반송한다. 통형상체(15a)가 이송롤러(14)에서 아래쪽으로 반송됨에 따라, 원반(21)으로부터 띠형상 필름(Fb)이 인출되고, 원반(25)으로부터 개봉편(Fp)이 인출되도록 구성되어 있다.

스퀴징장치(40)는, 이송롤러(14)의 하류측에 설치되어 있다. 스퀴징장치(40)의 스퀴징롤러(41)는, 도 3에서 지면에 수직방향으로 뻗는 통형상 외면(外面)을 갖고, 그 직각방향의 길이는 적어도 접힌 폭보다 긴 것이며, 아암체(42)에 의해 지지되어 있다. 또한, 「접힌 폭」이란 통형상체(15a)를 편평하게 했을 때의 폭, 환언하면 통형상체(15a)의 원주길이의 절반의 길이를 말한다. 아암체(42)는 그 일단(一端)(42a)을 중심으로 요동가능하며, 중간부에서 핀 등을 통하여 횡부재(43)가 접속되어 있다. 한쌍의 횡부재(43)가 근접방향으로 이동하면, 한쌍의 스퀴징롤러(41)에 의해 통형상체(15a)는 끼워 압착된다. 횡부재(43)가 이간(離間)방향으로 후퇴하면, 스퀴징롤러(41)는 통형상체(15a)를 끼워 압착하지 않게 된다. 이와 같이, 주행하는 통형상체(15a)에 주행방향으로 소정의 거리만큼 떨어져 내용물(C)의 부재부(不在部)(15b)를 형성한다. 스퀴징장치(40)는, 통형상체(15a)에 내용물(C)의 부재부(15b)를 편평하게 형성할 수 있으면 좋고, 롤러에 한정되지 않고, 예를 들면, 평평한 부재로 통형상체(15a)를 양측으로부터 찌부러뜨려, 내용물을 상하로 나누는 것이라도 좋다. 이와 같은 찌부러뜨리기도, 여기서 말하는 「스퀴징」의 개념에 포함되는 것으로 한다.

횡접합장치(61)는, 스퀴징장치(40)의 하류측에 설치되어 있다. 횡접합장치(61)는, 일차 씰을 행하는 장치이며, 부재부(15b)의 면의 양측으로 서로 대향하는 초음파 혼(62)과 앤빌(63)을 갖고 있다. 앤빌(63)의, 초음파 혼(62)에 대향하는 대향면은 평탄하다. 한편, 초음파 혼(62)은, 부재부(15b)의 폭방향으로 뻗는 2개의 평행한 돌기부(62a)를 갖고 있다. 이와 같이 구성된 초음파 혼(62)과 앤빌(63)은 서로 근접하여, 초음파 혼의 2개의 돌기부(62a)가 앤빌(63)의 대향면과의 사이에서 부재부(15b)를 끼워 압착하는 동시에, 초음파 혼(62)이 초음파 에너지를 방출함으로써, 부재부(15b)에 2개의 위치(X1, X2)에서 선형상의 일차 씰을 실시한다. 초음파 혼(62)과 앤빌(63)의 대향면의 형상은, 상기에 한정되지 않고, 예를 들면, 초음파 혼(62)의 대향면(62a)도 앤빌(63)의 대향면과 마찬가지로 평탄한 형상으로 하여, 대략 부재부(15b)의 길이와 동등한 폭의 띠형상의 일차 씰을 실시해도 좋다. 또한, 용착수단으로서는 초음파 가열용착이 적합하지만, 그 이외에도 저항 가열용착, 고주파 유전가열용착, 레이저 가열용착, 용융수지방울 송풍용착, 그 외 여러가지의 용착수단을 사용해도 좋다.

집속접합장치(70)는, 횡접합장치(61)의 하류측에 설치되어 있다. 집속접합장치(70)는, 집속판(72, 73)을 갖는 집속장치와, 초음파 혼(77)과 앤빌(78)을 갖는 이차 씰장치를 포함하여 구성되어 있다. 도 3에서는, 횡접합장치(61)와 집속접합장치(70)가 같은 방향에 기재되어 있지만, 실제는 집속접합(70)는 횡접합장치(61)와 직교하는 방향(도 3의 지면에 수직방향)에 배치된다. 초음파 혼(77) 및 앤빌(78)은, 아래쪽으로 연속 반송되는 통형상체(15a) 및 부재부(15b)를 끼우도록 대향하여 배설되어 있다. 초음파 혼(77)은, 상하로, 초음파 혼(62)의 2개의 돌기부(62a)보다 좁은 간격을 두고 2개의 돌기부(77a)가 형성되어 있다. 초음파 혼(77)은, 그 상하가 집속판(72)으로 끼워진다. 앤빌(78)은, 그 상하가 집속판(73)으로 끼워진다. 집속판(72, 73)의 조(組) 및 초음파 혼(77)과 앤빌(78)의 조는, 각각의 조끼리 서로 근접하고 이어서 멀어지는 왕복운동을, 양조(兩組) 동시에 또는 별개로 행하도록 구성되어 있다. 집속판(72, 73)에는, 연속 반송되는 통형상체(15a)측의 대향연(對向緣)에 V자 형상 또는 U자 형상의 집속홈이 형성되어 있다. 집속접합장치(70)는, 부재부(15b)가 흘러 왔을 때, 대향하는 집속판(72, 73)을 근접시키고, 이 때 좌우의 집속판(72, 73)이 겹쳐져, 각각의 집속홈의 바닥끼리로 부재부(15b)를 집속하고, 그 후 초음파 혼(77)의 돌기부(77a)와 앤빌(78)의 수부(受部)(78a)로 부재부(15b)를 끼워 압착하는 동시에 집속된 부재부(15b)를 용착하고, 집속된 부재부에 2개의 위치(Y1, Y2)에서 선형상의 이차 씰을, 2개의 일차 씰의 사이(X1과 X2 사이)에, 실시하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 일차 씰 및 이차 씰이 결찰수단으로 된다.

커터(81)는, 앤빌(78) 내의 중간 정도의 위치에 설치되어 있다. 커터(81)는 판형상으로 형성되어 있고, 절단되는 부재부(15b)가 존재하는 측에 예리한 날부가 설치되어 있다. 커터(81)도, 앤빌(78)과 마찬가지로, 왕복운동을 한다. 그래서, 집속접합장치(70) 및 커터(81)는, 공통의 구동장치(도시하지 않음)에 의해 구동하는 구성으로 함이, 구성이 단순화되어 바람직하다. 단, 집속판(72, 73)이 서로 근접하고, 초음파 혼(77)과 앤빌(78)이 부재부(15b)를 끼워 압착한 후에, 커터(81)가 필름을 절단하는 위치로 움직이는 구성으로 함이 바람직하다. 또한, 횡접합장치(61), 집속접합장치(70) 및 커터(81)는, 통형상체(15a)가 아래쪽으로 보내는 것과 같은 속도로 아래쪽으로 이동하면서, 부재부(15b)를 끼워 넣어 일차 씰 및 이차 씰을 실시하고, 절단한 후, 부재부(15b)를 개방하여 위의 위치로 되돌아오는, 이른바 「박스모션」을 함이 바람직하다. 그래서, 횡접합장치(61), 집속접합장치(70) 및 커터(81)가, 공통의 상하로 이동하는 가대(架臺)(도시하지 않음) 위에 설치되면, 구성이 간단해진다.

이어서, 도 1~도 3을 참조하여, 용착기(1) 및 포장체 제조장치(100)의 작용을 설명한다. 용착기(1)의 작용은, 포장체 제조장치(100)의 작용의 일관으로서 설명한다. 포장체 제조장치(100)가 이하에 설명하는 바와 같이 작용함으로써, 포장체(R)를 얻을 수 있다. 원반(21)은, 후의 공정에서 형성되는 통형상 필름(Ft)의 축 직각 단면에서의 원주길이보다 양측부가 겹치는 분만큼 긴 폭을 갖는 긴 합성수지가 사용되고 있고, 원반(25)은, 개봉편(Fp)의 길이방향의 거리(포장체(R)의 축 직각 단면에서의 원주방향의 길이)에 상당하는 폭을 갖는 긴 합성수지가 사용되고 있다. 원반(25)의 폭은, 제조된 포장체(R)의 필름을 개봉하기 쉽게 하는 관점에서, 예를 들면 원반(21)의 폭의 1/4~1/3 또는 15~30mm로 되어 있고, 본 실시형태에서는 원반(21)의 폭의 2/7로서 20mm로 되어 있다. 개봉편(Fp)은, 띠형상 필름(Fb)보다 작다.

원반(21)으로부터 인출된 띠형상 필름(Fb)은, 가이드롤러(22A, 22B, 22C)로 방향을 바꾸고, 소정의 장력이 걸려 휘지 않도록 된 후 용착기(1)로 인도된다. 한편, 원반(25)으로부터 인출된 개봉편(Fp)은, 가이드롤러(26A, 26B, 26C, 26D)로 방향을 바꾸고, 소정의 장력이 걸려 휘지 않도록 된 후 용착기(1)로 인도된다. 용착기(1)로 인도된 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)은, 띠형상 필름(Fb)이 위쪽(혼(2)측), 개봉편(Fp)이 아래쪽(앤빌(5)측)으로 되는 위치관계로, 혼(2)과 앤빌(5) 사이에 진입한다. 이 때 용착기(1) 및 커터(8)는, 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)의 흐름방향 최상류의 위치에서 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)의 진입을 대기하고 있다.

띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)은, 같은 속도로 혼(2)과 앤빌(5) 사이로 진입한다. 개봉편(Fp)이 앤빌(5)에 대하여 소정의 위치까지 진입하면, 중앙면(5a)에 형성된 흡인구멍(5ah)으로부터 공기 등의 기체가 내부에 흡인되고, 개봉편(Fp)의 위치가 앤빌(5)에 대하여 고정되어, 개봉편(Fp)이 앤빌(5)에 유지된다. 개봉편(Fp)이 앤빌(5)에 대하여 고정되는 소정의 위치는, 포장체(R)로 되었을 때 그 포장체(R)의 길이방향에서 본 개봉편(Fp)의 길이의 절반의 위치에, 한개 용착선(La)이 형성되는 위치이며(도 2 참조), 본 실시형태에서는, 포장체(R)의 길이방향에서 본 개봉편(Fp)의 선단으로부터 4~5mm의 위치에 한개 용착선(La)이 형성되는 위치이다. 개봉편(Fp)이 흡인구멍(5ah)에 흡인되기 직전부터, 용착기(1) 및 커터(8)는, 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)과 같은 방향으로 같은 속도로 움직이기 시작한다(횡이동). 그리고, 용착기(1)는 횡이동하면서 혼(2)과 앤빌(5)로 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)을 끼워 압착하여 초음파 가열용착을 하고, 커터(8)는 횡이동하면서 개봉편(Fp)을 소정의 위치(한개 용착선(La)이 개봉편(Fp)의 흐름방향 중앙으로 되는 위치)에서 절단한다. 개봉편(Fp)이 절단되면, 흡인구멍(5ah)으로부터의 기체의 흡인을 정지하고, 개봉편(Fp)이 앤빌(5)로부터 멀어질 수 있도록 한다.

띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)의 용착이 행해질 때, 발진면(2F)의 중앙부분이 가장 초음파 에너지가 크고, 중앙부분으로부터 외측으로 갈수록 초음파 에너지가 감쇠하는 특성으로 된다. 이 때문에, 한개 면(2a)으로부터 발진되는 초음파 에너지가, 주위면(2b)으로부터 발진되는 것보다 커진다. 그리고, 한개 면(2a)에 맞닿는 부분으로부터 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)의 용융이 일어나고, 용융된 필름은 혼(2)에 압압되어 한개 면(2a)의 주위에 형성되어 있는 홈(2g)으로 이동한다. 이에 의해, 띠형상 필름(Fb) 및 개봉편(Fp)에 대한 한개 면(2a)의 압압상태가 그 전역에서 대체로 같게 되어, 형성된 한개 용착선(La) 전체가 같은 강도로 용착되어 있게 된다. 이 때문에, 포장체(R)로 되었을 때 개봉편(Fp)을 넘기면 한개 용착선(La)의 부분으로부터 확실히 띠형상 필름(Fb)이 파괴되는 강도로 한개 용착선(La)을 형성할 수 있다. 한개 용착선(La)이 형성될 때, 발진면(2F)의 중앙부분에서의 진동압력을 기준인 1로 환산했을 경우, 개봉편(Fp)을 넘겼을 때의 포장체(R)의 개봉을 성공시키는 확률을 향상시키는 관점에서, 한개 면(2a)의 단부(한개 용착선(La)의 단부(Lae)에 대응하는 부분)에서의 진동압력이 0.8이상임이 바람직하고, 0.95이상임이 보다 바람직하다(상한은 모두 기준인 1이하로 된다). 한편, 주위면(2b)으로부터 발진되는 초음파 에너지가 한개 면(2a)으로부터 발진되는 것보다 작은 것에 더해, 주위면(2b)의 면적이 한개 면(2a)의 면적보다 크기 때문에 주위면(2b)의 단위면적당으로부터 발진되는 초음파 에너지가 비교적 적게 됨으로써, 비평행 용착선(Lb)의 강도는 한개 용착선(La)보다 작아지지만, 한개 용착선(La)에서 파괴된 띠형상 필름(Fb)의 파괴선의 유도를 비평행 용착선(Lb)을 따르게 한다고 하는 기능을 발휘함에는 지장이 없다. 그리고서, 주위면(2b)의 면적이 비교적 크게 형상이 비교적 단순하게 됨으로써, 발진면(2F)의 마모를 억제할 수 있고, 일체인 것으로 하여 일반적으로 고가인 혼(2)의 수명을 늘릴 수 있다. 상술한 바와 같이 하여, 띠형상 필름(Fb)에 개봉편(Fp)이 용착된 소편부 필름(Fs)이 형성된다(소편 용착공정).

용착기(1)에서 띠형상 필름(Fb)에 개봉편(Fp)이 용착되어 얻어진 소편부 필름(Fs)은, 가이드롤러(29A, 29B, 29C)를 통과하여 포밍플레이트(11)에 도달한다. 포밍플레이트(11)에 도달한 소편부 필름(Fs)은, 포밍플레이트(11)의 상단연에 형성된 만곡 경사를 통하여 원통형상의 내부로 끌어들여져, 양측부가 겹쳐져 통형상으로 감겨진다. 통형상으로 감겨진 소편부 필름(Fs)은, 그 형태를 유지하여 포밍플레이트(11)의 아래쪽에 위치하는 안내통(12)으로 보내진다. 통형상으로 감겨진 소편부 필름(Fs)이 안내통(12)을 따라 아래쪽으로 보내질 때, 종접합장치(13)에 의해 소편부 필름(Fs)의 양측부가 길이방향을 따라 용착된다. 통형상으로 감겨진 소편부 필름(Fs)의 양측부가 용착됨으로써, 통형상 필름(Ft)이 형성된다(통형상 필름 형성공정).

종접합장치(13)에서 용착되어 통형상 필름(Ft)이 형성되면, 이 통형상 필름(Ft) 내에 펌프(31)로부터 노즐(32)을 거쳐 내용물(C)이 충전된다(충전공정). 통형상 필름(Ft)에 내용물(C)이 충전되어 생성된 통형상체(15a)는, 이송롤러(14)에 의해 하류측으로 반송된다. 한쌍의 이송롤러(14)는, 통형상체(15a)를 국부적으로 찌부러뜨리도록 끼워 압착하여 반송하지만, 찌부러뜨려진 통형상체(15a)는, 이송롤러(14)의 위치를 통과한 후에는 내용물(C)에 의한 내압에 의해 원래의 통형으로 복귀한다. 그 후, 통형상체(15a)는, 이송롤러(14)의 하류측에서 한쌍의 스퀴징롤러(41)에 의해 간헐적으로 소정의 길이에 걸쳐 끼워 압착되고, 통형상 필름(Ft)의 겹쳐진 양측부가 한쪽면에 들어가도록 편평하게 되고, 내용물(C)이 없는 부재부(15b)가 소정의 간격을 갖고 형성된다.

통형상체(15a)는 순차로 스퀴징장치(40)의 하류로 보내지고, 형성된 부재부(15b)가 횡접합장치(61)에 이르면, 초음파 혼(62)의 2개의 돌기부(62a)와 앤빌(63) 사이에 부재부(15b)가 끼워지고, 초음파 혼(62)으로부터 초음파 에너지가 방출되어, 부재부(15b)에 대하여 2개의 선형상의 일차 씰이 실시된다(일차 씰공정). 이어서, 일차 씰이 실시된 부재부(15b)는, 하류로 보내져, 집속접합장치(70)의 위치에 도달한다. 집속접합장치(70)에서, 우선, 스퀴징장치(40)로 형성된 부재부(15b)는, 대향하는 집속판(72, 73)에 의해 집속홈의 홈 바닥에, 가늘게 집속된다(집속공정). 다음으로, 집속된 부재부(15b)를, 이차 씰장치(76)의 초음파 혼(77)의 2개의 돌기부(77a)와 앤빌(78)의 대향면에 끼워 넣어, 2개의 위치(Y1, Y2)에서 이차 씰이 실시된다(이차 씰공정). 본 실시형태에서는, 일차 씰공정과 집속공정과 이차 씰공정으로, 결찰공정을 구성하고 있다. 그리고, 이차 씰이 실시된 직후에, 커터(81)에 의해, 필름은 2개의 이차 씰의 사이에서 절단된다(절단공정). 이와 같이, 씰의 사이에서 절단됨으로써, 1개씩의 포장체(R)로 된다. 이 포장체(R)는, 포장체 제조장치(100)로부터 꺼내져, 다음 공정에 공급된다.

상술한 바와 같이 하여 제조된 포장체(R)는, 통형상 필름(Ft)의 겹쳐진 양측부의 뒤쪽의 한쪽의 결찰단부(Re) 부근에, 용착선(L)에 의해 개봉편(Fp)이 장착되어 있다. 용착선(L)은, 한개 용착선(La)보다 결찰단부(Re)측에 비평행 용착선(Lb)이 형성되어 있고, 비평행 용착선(Lb)은 한개 용착선(La)측으로부터 결찰단부(Re)측으로 옮김에 따라 그 간격이 넓어지도록 형성되어 있다. 이와 같은 포장체(R)는, 개봉편(Fp)을 결찰단부(Re)의 방향으로 넘겼을 때, 한개 용착선(La)의 단부(Lae)가 기점으로 되어 파괴된 통형상 필름(Ft)이, 비평행 용착선(Lb)에 도달했을 때 비평행 용착선(Lb)을 따라 파괴된다. 또한, 한개 용착선(La)이 개봉편(Fp)의 몸통측변(Fpf)에 대하여 간격을 두고 평행하게 형성되어 있으므로 개봉편(Fp)의 몸통측변(Fpf)의 어디에서도 잡기 쉽다. 또한, 비평행 용착선(Lb)의 결찰단부(Re)측의 양단(Lbf)이 개봉편(Fp)의 각부에 도달하고 있으므로 비평행 용착선(Lb)의 결찰단부(Re)측의 양단(Lbf)부분에서의 통형상 필름(Ft)의 파괴가 일어나기 쉬워지고, 통형상 필름(Ft)의 개봉을 용이하고 깔끔하게 행할 수 있다. 또한, 한개 용착선(La)과 비평행 용착선(Lb)이 떨어져 형성되어 있으므로, 개봉편(Fp)을 결찰단부(Re)의 방향으로 넘겼을 때, 한개 용착선(La)의 단부(Lae)가 통형상 필름(Ft)의 파괴의 기점으로 되지 않았다고 해도 비평행 용착선(Lb)의 단부(Lbn)를 통형상 필름(Ft)의 파괴의 기점으로 할 수 있어, 개봉이 성공하는 확률을 높일 수 있다.

상술한 설명에서는, 홈외연(2gp)이 마름모형으로 형성되어 있다고 했지만, 그 외의 다각형 또는 타원형이나 원형이라도 좋다. 그렇지만, 마름모형으로 하면, 발진면(2F)의 형상을 비교적 단순하게 하면서 주위면(2b)을 넓게 할 수 있기 때문에, 수면(5F)에 형성하는 비평행면(5b) 및 필요에 따라 형성되는 누름면(다음 단락 참조)의 배치의 자유도가 증가하여, 적합하다.

이상의 설명에서는, 용착선(L)이 한개 용착선(La)과 비평행 용착선(Lb)으로 되어 있다고 했지만, 개봉편(Fp)의 젖혀짐을 억제하는 관점에서, 단부측변(Fpe)에 직교하는 양변에 도달하는 2개의 용착선을 누름 용착선으로서 별도 형성하는 것으로 해도 좋다. 누름 용착선은, 예를 들면, 2개의 용착선이 각각 단부측변(Fpe)에 직교하는 양변에 도달하도록, 한개 용착선(La)보다 몸통측변(Fpf)(단부측변(Fpe)에 대향하는 개봉편(Fp)의 변)측에 형성되어 있으면 좋다. 또한, 누름 용착선은, 비평행 용착선(Lb)보다 짧고, 점에 가까운 선이라도 좋다. 누름 용착선은, 몸통측변(Fpf)으로부터 개봉편(Fp)의 폭의 1/3정도의 거리에 형성되어 있어도 좋다. 누름 용착선이 형성되는 경우는, 발진면(2F) 및 수면(5F)이, 전형적으로는 이하와 같이 구성된다. 주위면(2b)은, 피용착물(Fj)에 용착선(L)이 형성되었을 때, 비평행 용착선(Lb) 및 누름 용착선을 포함하는 위치 및 면적에 형성된다. 환언하면, 피용착물(Fj)을 용착했을 때, 홈외연(2gp)보다 외측 또한 주위면(2b)의 직사각형 외연의 내측에 비평행 용착선(Lb) 및 누름 용착선이 형성되어, 주위면(2b)의 면적이 비평행 용착선(Lb) 및 누름 용착선의 면적보다 크게 형성된다. 한편, 수면(5F)은, 중앙면(5a) 및 비평행면(5b) 외, 누름 용착선에 대응하는 형상의 누름면이 남도록 이들의 주위가 깍여나가 형성된다. 누름면은, 누름 용착선에 대응하는 형상으로, 환언하면 혼(2)과 협동하여 피용착물(Fj)을 끼워 압착하여 용착했을 때 누름 용착선이 형성되는 형상으로, 형성된다. 또한, 누름면은, 수면(5F)과 발진면(2F)을 접촉시켰을 때 홈외연(2gp)의 외측으로 주위면(2b)에 포함되는 위치에 형성된다.

이상의 설명에서는, 포장체 제조장치(100)가 횡접합장치(61)를 구비하는 것으로 했지만, 집속접합장치(70)에 의한 집속 후의 씰로 포장체(R)의 밀봉성이 충족하는 경우는, 횡접합장치(61)를 생략해도 좋다. 포장체 제조장치(100)는, 횡접합장치(61)를 옵션으로서 조립의 유무를 적당히 결정할 수 있는 구성으로 하면 좋다. 횡접합장치(61)가 생략되는 경우는, 전형적으로는, 스퀴징장치(40)의 하류측 다음 단(段)에 집속접합장치(70)가 설치된다.

1 : 용착기
2 : 혼
2F : 발진면
2a : 한개 면
2b : 주위면
2g : 홈
2gp : 홈외연
5 : 앤빌
5F : 수면
5a : 중앙면
5b : 비평행면
10 : 통형상 형성기
30 : 충전기
70 : 집속접합장치
100 : 포장체 제조장치
C : 내용물
Fb : 띠형상 필름
Fj : 피용착물
Fp : 개봉편
Fs : 소편부 필름
Ft : 통형상 필름
La : 한개 용착선
Lb : 비평행 용착선
Ps : 기준점
Xa : 횡축선
Ya : 종축선

Claims (6)

1. 합성수지제의 주(主) 필름과, 합성수지제의 소편(小片) 필름이 겹쳐진 피용착물에 초음파 에너지를 주어, 상기 주 필름과 상기 소편 필름을 용착하는 용착기로서;
   상기 피용착물에 초음파 에너지를 전달하는 혼과;
   상기 피용착물을 상기 혼과의 사이에 끼우고, 상기 혼의 압압력을 받는 앤빌을 구비하고;
   상기 주 필름과 상기 소편 필름의 용착이, 상기 소편 필름 내에서 선형상으로 1개가 뻗는 한개 용착선과, 상기 한개 용착선으로부터 멀어짐에 따라 넓어지면서 뻗는 2개의 용착선으로 형성된 비(非)평행 용착선을 포함하여 행해지도록, 상기 혼 및 상기 앤빌이 구성되고;
   상기 혼의 상기 앤빌에 대향하는 발진면이, 상기 한개 용착선에 대응하는 형상으로 형성된 한개 면과, 상기 비평행 용착선에 대응하는 형상을 포함하여 상기 비평행 용착선에 대응하는 형상보다 넓은 주위면을 포함하고, 상기 한개 면과 상기 주위면 사이에 홈이 형성되며;
   상기 앤빌의 상기 혼에 대향하는 수면(受面)이, 상기 비평행 용착선에 대응하는 형상으로 형성된 비평행면과, 상기 한개 용착선에 대응하는 형상을 포함하여 상기 한개 용착선에 대응하는 형상보다 넓은 중앙면을 포함하여 형성된 용착기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 발진면은 기준점을 갖고, 상기 한개 면 및 상기 홈이, 상기 발진면의 기준점을 지나 서로 직교하는 가상선인 횡축선 및 종축선의 각각에 대하여 선대칭으로 형성된 용착기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 발진면의 기준점이, 상기 발진면의 도심(圖心)과 일치하고 있는 용착기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발진면은, 상기 홈의 외주가 마름모형으로 형성되고, 상기 한개 면이 상기 홈의 외주를 형성하는 마름모형의 한쪽의 대각선상에 형성되어 구성된 용착기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 용착기와;
   띠형상으로 형성되어 있는 상기 주 필름에 상기 소편 필름이 용착된 소편부 띠형상 필름을, 상기 띠형상의 길이방향으로 뻗는 양측부가 겹치도록 통형상으로 감고, 겹쳐진 상기 양측부를 접합하여, 통형상 필름을 형성하는 통형상 필름 형성기와;
   상기 통형상 필름에 내용물을 충전하는 충전기와;
   상기 내용물이 충전된 상기 통형상 필름의 양단을 결찰하는 결찰기를 구비하는 포장체 제조장치.
6. 제5항에 기재된 포장체 제조장치를 사용하여 포장체를 제조하는 방법으로서;
   띠형상의 상기 주 필름에 대하여, 직사각형으로 형성된 상기 소편 필름을, 상기 소편부 띠형상 필름을 통형상으로 감았을 때 겹쳐진 상기 양측부의 뒤쪽에 상기 소편 필름이 오는 위치에 겹치고, 상기 용착기로 상기 피용착물을 용착하는 소편 용착공정과;
   상기 통형상 필름 형성기로 상기 통형상 필름을 형성하는 통형상 필름 형성공정과;
   상기 충전기로 상기 통형상 필름에 내용물을 충전하는 충전공정과;
   상기 결찰기로 상기 내용물이 충전된 상기 통형상 필름의 양단을 결찰하는 결찰공정을 구비하는 포장체 제조방법.
   
   

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