(57)【要約】【課題】  夾雑物が一箇所に集中したり、夾雑物の量が多い場合であってもシール強度を確保できる包装袋のシール方法を提供する。【解決手段】  内容物が充填された包装袋の開口部をシールするシール方法であって、包装用フィルムに当接する表面に凹凸を有し、且つその凹部が少なくとも前記開口部の周縁部の延在方向Ｔと交差する方向に連続するように形成されたシール部材を用いて前記開口部の周縁部を熱シールしたのち、前記開口部の周縁部の延在方向Ｔに沿って、冷却しつつ強いシールを行って、複数の冷却シール部１０を形成できるように設けられた冷却シール部材を用いて前記開口部の周縁部を冷却シールする。これにより、前記シール部材の凹部に対応して擬似シール部８が形成されるので、夾雑物７を擬似シール部８に逃がすことができる。また、冷却シールによるシール部１０によって、開口部を確実に封止することができる。【選択図】  図３
2006044704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が充填された包装袋の開口部をシールするシール方法であって、
包装用フィルムに当接する表面に凹凸を有し、且つその凹部が少なくとも前記開口部の周縁部の延在方向と交差する方向に連続するように形成された熱シール部材を用いて前記開口部の周縁部を熱シールしたのち、
前記開口部の周縁部の延在方向に沿って、冷却しつつ強いシールを行って、複数の冷却シール部を形成できるように設けられた冷却シール部材を用いて前記開口部の周縁部を冷却シールすることを特徴とする包装袋のシール方法。
【請求項２】
前記熱シールは、周囲を前記凹部に囲まれる１個以上の凸部を有する熱シール部材を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の包装袋のシール方法。
【請求項３】
前記熱シールは、前記開口部の周縁部の延在方向に沿う横方向にも連続している凹部を有する熱シール部材を用いて行うことを特徴とする請求項１または２に記載の包装袋のシール方法。
【請求項４】
前記冷却シールの後に、さらに超音波シール部材を用いて前記開口部の周縁部を超音波シールすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の包装袋のシール方法。
【請求項５】
前記超音波シールは、網目状の超音波シール部を形成できるように設けられた超音波シール部材を用いて行うことを特徴とする請求項４に記載の包装袋のシール方法。
【請求項６】
前記超音波シールは、前記冷却シール部の延在方向に対して斜交する超音波シール部を形成できるように設けられた超音波シール部材を用いて行うことを特徴とする請求項４または５に記載の包装袋のシール方法。
【請求項７】
内容物が充填され、開口部が、請求項１ないし６のいずれかに記載の包装袋のシール方法によって封止されていることを特徴とする包装袋。
【請求項８】
内容物が充填された包装袋の開口部をシールするために用いられるシール装置であって、
包装用フィルムに当接する表面に凹凸を有し、且つその凹部が少なくとも前記開口部の周縁部の延在方向と交差する方向に連続するように形成された熱シール部材と、
前記熱シール部材による熱シールの後に、前記開口部の周縁部の延在方向に沿って、冷却しつつ強いシールを行って、複数の冷却シール部を形成できるように設けられた冷却シール部材とを備えることを特徴とする包装袋のシール装置。
【請求項９】
さらに、前記冷却シール部材による冷却シールの後に、超音波シール部を形成できるように設けられた超音波シール部材を備えることを特徴とする請求項８に記載の包装袋のシール装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の包装袋のシール装置を備えることを特徴とする製袋装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物が充填された包装袋の開口部をシールするシール方法、このシール方法によって封止された包装袋、内容物が充填された包装袋の開口部を封止するために用いられる包装袋のシール装置、および、このシール装置を備えた製袋装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、包装用フィルムからなる包装袋に内容物（例えば液体や粘稠物等）を充填したのち包装袋の開口部をシールして（例えばヒートシールによる）密封することが広く行われている。この際、包装袋の開口部に内容物が夾雑物として介在すると、夾雑物の水分がシール時の熱で気化し、膨張によりシール部が発泡するおそれがある。また、夾雑物が包装袋の開口部に介在することによってフィルム同士の溶融が妨げられ、充分なシール強度が得られないことがある。
このため、特許文献１においては、熱シールの後に超音波シールを行い、超音波の振動によって夾雑物を拡散して樹脂中に封じ込める方法が開示されている。
また、特許文献２には、両フィルムの熱融着層同士が十分に融着した完全融着域と、熱融着層がわずかに融着する不完全融着域とを、ヒートシール部の幅方向に交互に形成することで、夾雑物を不完全融着域に逃し、完全融着域によってシール強度を確保する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２４９０８号公報
【特許文献２】特開２０００−２０３５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の方法の場合、夾雑物が一箇所に集中したり、開口部に介在する夾雑物の量が多い場合には、夾雑物の分散や封じ込めが充分に行われず、シール強度が確保できない場合がある。
特許文献２に記載の方法の場合、夾雑物が一箇所に集中したり、開口部に介在する夾雑物の量が多い場合には、夾雑物が不完全融着域に収まりきらず、その両側の完全融着域に侵入するおそれがある。この場合、完全融着域に侵入した夾雑物がシーラントの溶融中に加熱され、夾雑物中の水分が気化して膨張し、発泡によってシール強度が確保できない場合がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、夾雑物が一箇所に集中したり、夾雑物の量が多い場合であってもシール強度を確保できる包装袋のシール方法、このシール方法によって封止された包装袋、内容物が充填された包装袋の開口部を封止するために用いられる包装袋のシール装置、および、このシール装置を備えた製袋装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、内容物が充填された包装袋の開口部をシールするシール方法であって、包装用フィルムに当接する表面に凹凸を有し、且つその凹部が少なくとも前記開口部の周縁部の延在方向と交差する方向に連続するように形成された熱シール部材を用いて前記開口部の周縁部を熱シールしたのち、前記開口部の周縁部の延在方向に沿って、冷却しつつ強いシールを行って、複数の冷却シール部を形成できるように設けられた冷却シール部材を用いて前記開口部の周縁部を冷却シールすることを特徴とする包装袋のシール方法を提供する。
前記熱シールは、周囲を前記凹部に囲まれる１個以上の凸部を有する熱シール部材を用いて行うことが好ましい。
前記熱シールは、前記開口部の周縁部の延在方向に沿う横方向にも連続している凹部を有する熱シール部材を用いて行うことが好ましい。
前記冷却シールの後に、さらに超音波シール部材を用いて前記開口部の周縁部を超音波シールすることが好ましい。
前記超音波シールは、網目状の超音波シール部を形成できるように設けられた超音波シール部材を用いて行うことが好ましい。
前記超音波シールは、前記冷却シール部の延在方向に対して斜交する超音波シール部を形成できるように設けられた超音波シール部材を用いて行うことが好ましい。
【０００６】
また、本発明は、内容物が充填され、開口部が、上述の包装袋のシール方法によって封止されていることを特徴とする包装袋を提供する。
また、本発明は、内容物が充填された包装袋の開口部をシールするために用いられるシール装置であって、包装用フィルムに当接する表面に凹凸を有し、且つその凹部が少なくとも前記開口部の周縁部の延在方向と交差する方向に連続するように形成された熱シール部材と、前記熱シール部材による熱シールの後に、前記開口部の周縁部の延在方向に沿って、冷却しつつ強いシールを行って、複数の冷却シール部を形成できるように設けられた冷却シール部材とを備えることを特徴とする包装袋のシール装置を提供する。
この包装袋のシール装置においては、さらに、前記冷却シール部材による冷却シールの後に、超音波シール部を形成できるように設けられた超音波シール部材を備えることが好ましい。
また、本発明は、上述の包装袋のシール装置を備えることを特徴とする製袋装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱シールの際に包装用フィルムに当接する熱シール部材が、少なくとも前記開口部の周縁部の延在方向と交差する方向に連続する凹部を有するので、液状の夾雑物が開口部に介在し、突沸発泡した場合に、包装用フィルムが熱シール部材の凹部側に膨らみ、包装袋の内容物収納室または包装袋の開口部の外側に連通する空間を形成することができる。従って、夾雑物が一箇所に集中したり、開口部に介在する夾雑物の量が多い場合であっても、夾雑物を円滑に内容物収納室に散逸させたり、分散させることができる。
熱シールの後に、冷却しつつ強いシールを行う冷却シールを行うことにより、発泡した夾雑物が冷却凝縮されつつ圧迫されるので、発泡跡を強固にシールすることができる。また、本発明では、冷却シールによって開口部の周縁部の延在方向に沿ってシール部を複数形成するので、夾雑物が分散され、開口部を確実に封止することができる。
そして、冷却シールの後に、さらに、超音波シールを行うことにより、夾雑物をより細かく分散させ、残留した夾雑物をシール樹脂層に埋め込み、開口部をより確実に封止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、包装袋の一例を示す図面であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は縦断面図、図１（ｃ）は横断面図である。また、図２はこの包装袋の開口部をシールする前の状態の一例を示す断面図である。
図１に示す包装袋１は、少なくとも包装袋１の最内層となる表面に、熱接着性樹脂からなるシーラント層を有する包装用フィルム２を製袋して、内容物３が収容される内部空間（内容物収納室）４を画成したものである。
図２に示すように、包装袋１は、該包装袋１の内容物収納室４に液体や粘稠体等の内容物３を充填した後、開口部５の周縁部（開口縁部）６において複数枚の包装用フィルム２，２を向かい合わせてシールすることにより、密封される。
包装袋１の形態としては、製袋および／または密封にシールが必要なものであれば特に限定されるものではない。本発明は、例えば、三方シール袋、四方シール袋、合掌貼りのスティックタイプ袋、ピロータイプ包装袋（背貼袋）、ガゼット袋、平袋、スタンディングパウチなど、各種形態に適用可能である。
【０００９】
包装用フィルム２としては、単層のプラスチックフィルム、共押出により多層のプラスチックを積層させた積層フィルム、アルミ箔などの金属箔や紙等をプラスチックとラミネートしたラミネートフィルムなどを用いることができる。シール前の包装用フィルム２の様態としては、例えば、１枚または複数枚のシート、チューブ、袋体などを例示することができる。本発明は、１枚の包装用フィルムを折り重ねてシールする場合にも、複数枚の包装用フィルムを重ね合わせてシールする場合にも、適用可能である。
包装用フィルムに用いられるプラスチックとしては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、エチレン―酢酸ビニル共重合体、ＰＥＴなどのポリエステル樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。
シーラント層となる熱接着性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン―酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、接着性ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリブチレンなどの熱可塑性プラスチックが例示できる。
【００１０】
包装袋１の開口部５をシールして封止する際には、包装用フィルム２，２間に内容物３が介在して夾雑物となることがある。そこで、本発明のシール方法によって包装袋１の開口部５をシールすることにより、夾雑物が一箇所に集中したり、夾雑物の量が多い場合であってもシール強度を確保できることができる。
開口部のシール強度は、特に限定されるものではなく、例えば包装袋の寸法や用途などによって異なるが、すべてのシール工程が完了した後のシール強度として、例えば２〜３ｋｇ／１５ｍｍまたはそれ以上とすることが好ましい。
【００１１】
以下、図３〜図７を参照して、本発明に係る包装袋のシール方法を説明する。なお、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１（ａ）のＡ部で示すように、包装袋１の開口縁部６の一部を拡大した部分拡大正面図である。図４（ａ）は、熱シール部材の一形態例を示す部分斜視図である。図４（ｂ）は、熱シール部材の他の形態例を示す部分斜視図である。図５（ａ）は、熱シール部材の断面形状の一例を示し、開口縁部の延在方向Ｔに対応する方向に沿う断面図である。図５（ｂ）は、熱シール部材間に挟まれた包装用フィルムの状態の一例を説明する断面図である。図６は、熱シール部と超音波シール部の幅の関係の一例を示す図面である。図７は、本発明の製袋装置の概略構成の一例を示す斜視図である。
【００１２】
図７に示す製袋装置２０において、符号２１は、帯状の包装用フィルム２をその長手方向に沿って筒状に曲げるフィルム成形手段である。また、符号２３は、包装用フィルム２の側縁部同士を熱シールして縦シール部２ａを形成する縦シール装置である。符号２４は、包装用フィルム２が閉塞するように、包装用フィルム２の長手方向に対して直交する横方向にシールして横シール部２ｂを形成する横シール装置である。符号２５は、横シール部２ｂが形成された筒状の包装用フィルム２内に内容物３を充填する充填ノズルである。
【００１３】
ここで、フィルム成形手段２１としては、包装用フィルム２が通過するフィルム通過口２２を有する板状に形成された成形板が用いられている。この種の成形板２１は、フィルム通過口２２を通過した包装用フィルム２をフィルム通過口２２の周縁に沿って湾曲させ、包装用フィルム２の両側の側縁部同士を重ね合わせて筒状に成形することができるようになっている。
【００１４】
縦シール装置２３は、一対の縦シール部材を備え、これら縦シール部材で包装用フィルム２の側縁部同士を挟み込んで熱シールすることにより、包装用フィルム２に縦シール部２ａを形成するようになっている。
横シール装置２４は、包装用フィルム２を熱シールする熱シール部材１２，１５と、包装用フィルム２を冷却しつつ強くシールする冷却シール部材１７と、包装用フィルム２を超音波シールする超音波シール部材１８とを備えて構成されている。
充填ノズル２５は、筒状に成形された包装用フィルム２内に内容物３を供給するためのもので、図示した製袋装置２０では、成形板２１のフィルム通過口２２を貫通して、包装用フィルム２に挿通されるように配設されている。
【００１５】
図７に示す製袋装置２０を用いて、内容物３の充填とともに包装袋１を製造するには、まず、帯状の包装用フィルム２を下方に引き取りながら、成形板２１のフィルム通過口２２に通過させることによって、包装用フィルム２を筒状に湾曲させる。次いで、縦シール装置２３を用いて、包装用フィルム２の側縁部同士を熱シールし、縦シール部２ａを形成することによって包装用フィルム２を筒状にする。
さらに、横シール装置２４を用いて、包装用フィルム２をその長手方向に対して直交する横方向に、順次、熱シール、冷却シールおよび超音波シールして横シール部２ｂを形成する。また、充填ノズル２５により、縦シール部２ａが形成された包装用フィルム２内に内容物３を充填する。
【００１６】
横シール装置２４での横シール部２ｂの形成と内容物３の充填が完了したのち、図示しない切断装置（カッター）によって横シール部２ｂが両断されるように包装用フィルム２を切断することにより、図１に示すように、内部に内容物３が充填された包装袋１を得ることができる。
本発明の包装袋１においては、包装袋１の開封性を改善するために、ノッチ１ａやミシン目などの易開封化手段を設けることができる。このような易開封化手段の形成は、包装用フィルム２から各包装袋１を分離する前や分離と同時に、または分離した後に、行うことができる。
【００１７】
上記の製袋装置２０において、横シール装置２４には、本発明のシール装置を用いることができる。以下、横シール装置２４およびこの横シール装置２４を用いた本形態例のシール方法について詳しく説明する。
本形態例のシール方法における包装袋１の開口部５は、図２に示すように、筒状に成形された包装用フィルム２の上方に開口した部分であり、当該包装袋１の上下に、二点鎖線で示すように、包装用フィルム２がつながったままの状態となっている。
なお、本発明のシール方法は、予め開口部５を有する包装袋１を製造して分離した後、内容物３を充填して開口部５を密封する場合にも用いることができる。
【００１８】
本形態例のシール方法においては、まず、図３（ａ）に示すように、包装袋１の開口部５を熱シールする。この熱シール工程においては、図４，図５に示すように、包装用フィルム２に当接する側の表面に凹凸を有する熱シール部材１２を用いて包装用フィルム２を熱シールする。熱シール部材１２の凹部１３は、少なくとも包装袋１の開口部５の周縁部６の延在方向Ｔと交差する方向に連続するものである。
熱シール部材１２の凹凸のパターンは、例えば図４（ａ）に示すように、開口縁部６の延在方向Ｔと交差する方向に延びる縦縞状とすることができるが、より好ましくは、図４（ｂ）に示すように、周囲を凹部１３に囲まれる１個以上の凸部１４を有する。さらに、熱シール部材１２の凹部１３は、開口縁部６の延在方向Ｔに沿う横方向にも連続していることが好ましい。凸部１４の形状は、正方形、長方形、菱形、三角形、四角形、六角形、円形、楕円形など任意の形状が採用可能であり、特に限定されるものではない。
【００１９】
凹部１３の深さｄ（図５（ａ）参照）は、包装用フィルム２の全体の厚さ、シーラント層の厚さ、加熱温度等の製造条件に応じて適宜決定し得るが、図５（ｂ）に示すように、包装用フィルム２が熱シール部材１２の凹部１３側に膨み、包装用フィルム２間に隙間１６が生じるか、または、隙間１６が生じなくても強くシールされない程度に弱く押圧されるために充分な深さとする。凹部１３の深さｄは、例えば、包装用フィルム２の厚さの３倍程度とすることができる。
図５においては、凹部１３を有する熱シール部材１２と対向して配置される他方の熱シール部材１５は、平らな表面を有するものとなっているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、両シール部材の表面に凹凸があってもよい。
【００２０】
図５（ｂ）に示すように、凹凸を有する熱シール部材１２を用いて包装用フィルム２を熱シールすることにより、凹部１３に対応する箇所は押圧力が小さくなり、凸部１４に対応する箇所は押圧力が大きくなる。つまり、熱シール部材１２の表面の凹凸に対応して、包装用フィルム２を加圧する圧力に分布が生じる。このため、包装用フィルム２が熱シール部材１２の凹部１３側に膨み、包装用フィルム２間に隙間１６が生じ、あるいは凹部１３側に膨むことはなく、隙間１６が生じなくても、シールの不完全な擬似シール部８が生じる。また、熱シール部材１２の凸部１４で圧迫された箇所は、熱シールにより充分にシールされて、熱シール部９となる。
なお、包装用フィルム２の擬似シール部８および熱シール部９のパターンは、熱シール部材１２の凹部１３および凸部１４のパターンと必ずしも一致するものではなく、例えば、凸部１４が当接した箇所の周囲に若干熱シール部９が拡がる場合などがありうる。
【００２１】
擬似シール部８は、シールが不完全ではあるが、熱シール時の熱伝導により加熱されてシール可能となっていることが必要である。この観点からは、凹部１３を有する熱シール部材１２と対向して配置される他方の熱シール部材１５は、平らな表面を有するものとなっていることが好ましい。
擬似シール部８は、少なくとも、開口縁部６の延在方向Ｔ（図１，図３参照）と交差する方向に連続するようにする。このように構成することによって、夾雑物７が開口部５に介在した場合に、包装用フィルム２が熱シール部材１２の凹部１３側に膨らみ、包装袋１の内部空間４または包装袋１の開口部５の外側に連通する空間を形成することができる。特に、本発明を縦ピロー充填機に適用した場合には、空間が上下いずれに連通しても包装袋１の内部に夾雑物７を逃がすことになるので好適である。より好ましくは、開口縁部６の延在方向Ｔに沿う横方向にも連続していることが好ましい。図３に示す形態では、熱シール部９は、擬似シール部８に囲まれるように、点状に多数点在している。
【００２２】
本形態例においては、擬似シール部８が開口縁部６の延在方向Ｔおよびそれに直交する方向に連続している。これにより、擬似シール部８に生じた包装用フィルム２間の隙間１６に夾雑物７を逃がし、夾雑物７を擬似シール部８に分散させることができる。従って、夾雑物７が一箇所に集中したり、開口部５に介在する夾雑物７の量が多い場合であっても、夾雑物７を円滑に分散させることができ、夾雑物７が熱シール部９に侵入することが抑制され、熱シール部９では、包装用フィルム２同士が強固に融合できる。
【００２３】
熱シール工程の後、冷却しつつ強くシールする冷却シール工程を行う。冷却シールは、熱シール工程によって包装袋１の開口縁部６が熱を帯び、シーラントの樹脂が溶融しているうちに開始する必要がある。開口部５の周縁部６の延在方向Ｔに沿って延在する複数の冷却シール部１０を形成できるように冷却シールを行う。このような冷却シールを行う装置としては、例えば、図示は省略するが、複数の連続する凸条を備える金属等の金型からなる冷却シール部材を用いることができる。冷却シール部材の内部に冷却水循環路等の冷却手段が内蔵された冷却シール装置を用いることが好ましい。冷却シール工程は冷却シール部材を対にして包装袋１の開口縁部６に当接させ、該冷却シール部材で包装用フィルム２を挟み込み、挟圧しながら冷却することによって冷却シールを行うことができる。
冷却シールにより、包装用フィルム２のシーラント層同士が圧迫され、かつ冷却されるので、シーラント層の熱接着性樹脂が冷却固化してシール強度が向上される。また、熱シール工程時に加熱された夾雑物が冷却シール工程において冷却されるので、夾雑物中の水分を凝縮させて発泡を抑制することができる。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、冷却シール工程においては、冷却シールによるシール部１０（以下、冷却シール部１０ということがある。）を複数、開口縁部６の延在方向Ｔに沿って形成する。
このように、縞状の冷却シール部１０を形成することにより、夾雑物７が冷却シール部１０間に分散されるので、熱や経時で変質した夾雑物７が包装袋１の内部空間４に収容された内容物３と混入したり、あるいは連続して製袋充填される包装袋１の開口縁部６を切断して各包装袋１を分離したときに、その切断個所から夾雑物７がこぼれ落ちたり、にじみ出したりすることはない。
縞状の冷却シール部１０を形成するには、例えば、包装用フィルム２に当接する表面に縞状に複数の突条を有する冷却シール部材１７を用いることにより、行うことができる。
【００２５】
冷却シール部１０のシールは、包装袋１の開口部５を封止するため、内容物３が漏れないような強度および幅を確保する。夾雑物７が存在する近傍の冷却シール部１０は万が一、内容物３や夾雑物７の通過を完全に阻止できない場合でも、冷却シール部１０が複数並んで設けられることにより、内容物３や夾雑物７の漏れを確実に防止できる。
冷却シール部１０の間隔は、その間に夾雑物７を閉じ込められる程度に確保することが望ましい。熱シール工程における擬似シール部８が前記開口縁部６の延在方向Ｔにも連続するものである場合は、図３（ｂ）に示すように、点在する熱シール部９の間隔よりも大きくして、擬似シール部８の前記開口縁部６の延在方向Ｔのつながりを保てるようにすると、夾雑物７の前記開口縁部６の延在方向Ｔに沿った分散が容易になるので、好ましい。
【００２６】
本発明においては、必須のものではないが、冷却シール工程の後に、さらに包装袋１の開口部５の周縁部６に超音波シールを行うことが好ましい。
超音波シール部材１８は、超音波を発生するホーン１８ａと、該ホーン１８ａに対向して配置されたアンビル１８ｂを備える。超音波シールは、ホーン１８ａとアンビル１８ｂとの間に包装袋を挟み込み、ホーン１８ａから伝達される超音波振動によって包装袋の素材内部に熱を発生させ、夾雑物７を排除および／または破砕して樹脂中に埋込みつつ、包装用フィルム同士を溶着させてシールするものである。
【００２７】
図６に示すように、超音波シールによって形成されるシール部１１（以下、超音波シール部１１ということがある。）が形成される領域の幅は、熱シール部９が形成される領域の幅よりも狭くすることもできる。なお、図６は、図１（ａ）に示す包装袋１が複数、上下に連結された状態における横シール部２ｂを示す。また、図６において熱シール部９が形成される領域は縦向きのハッチングにより、また、超音波シール部１１が形成される領域は網目状のハッチングにより、それぞれ図示している。
超音波シール部１１の幅を熱シール部９の幅より狭くすることにより、超音波シール部１１が熱シール部９からはみ出すことが避けられる。つまり、超音波シール部１１が熱シール部９よりはみ出した場合に、熱シールされていない部分に超音波シールの振動及び高圧力が直接加わるとフィルム２のシール層樹脂の一部が粉砕されたり、その際に生じ得るフィルム２の微細な破片が内容物３に混入したりするおそれがあるが、このような問題を防止することができる。
【００２８】
図３（ｃ）に示すように、超音波シール部１１は網目状であることが好ましい。ここで、網目状とは、菱目、角目、千鳥型などがあり、網目状には格子状も含まれる。これにより、擬似シール部８が超音波シール部１１の網目に囲まれた狭い領域に分断されるので、個々の領域に夾雑物７を更に細かく分散して封じ込めることができる。
さらには、超音波シール部１１は、冷却シール部１０の延在方向に対して斜交する方向に形成することが好ましい。このように構成することによって、超音波シール部１１と冷却シール部１０とで囲繞される領域にも夾雑物７を細かく分散して封じ込めることができる。なお、図３（ｃ）では冷却シール部１０と超音波シール部１１との交差角度は約４５°であるが、特にこれに限定されるものではない。
上記のような所定のパターンを有する超音波シール部１１を形成するには、例えば、ホーンおよびアンビルの表面に前記所定のパターンに合わせてエッジ（凸部）を設け、ホーンの凸部とアンビルの凸部との位置を合わせて両者の凸部同士の間に包装用フィルム２を挟み込むことで行うことができる。ホーンとアンビルの凸部同士を噛み合わせることにより、途切れの無い、超音波シール部１１を、所定のパターンのとおりに形成することができる。凸部を設けるのはホーンまたはアンビルのいずれか一方でもよい。
【００２９】
超音波シールを行うことにより、シール部の本数が多くなるので、開口部のフィルム間をより確実に封止することができる。特に超音波シール部１１の形状を網目状としたり、超音波シール部１１を冷却シール部１０の延在方向に対して斜交する方向に形成すると、網目中および超音波シール部１１と冷却シール部１０とで囲繞される領域にも夾雑物７を分散させることができる。
また、従来のシール方法においては、例えば合掌貼りタイプの包装袋やガゼット袋などのように、包装用フィルムの重なり枚数が異なる箇所（例えば２枚の部分と４枚の部分）があって段差が生じる場合に、フィルムの段差部にスルーホールが生じて内容物の漏洩や外部の雑菌等の侵入などのおそれがあった。しかし、上述のシール方法によれば、冷却シールと超音波シールとにより開口部をシールするので、スルーホールのない確実な封止が可能になる。
【００３０】
また、超音波シールによって夾雑物７を排除および／または破砕して樹脂中に埋込み、開口部の密封をより完全にすることができる。
従来、超音波シールにおいては、超音波シールの振動及び高圧力が加わることにより、特に包装袋が軟質包装材料からなるときには包装用フィルム２の樹脂そのものが粉砕されたりしてシール部分やその端縁の強度が低下する場合がある。しかし、本形態例では、超音波シールの前に熱シールおよび冷却シールが行われているので、包装用フィルム２同士が強固に接着され、樹脂層の不必要な振動が抑えられており、超音波シールの振動や高圧力に耐えることができる。
【００３１】
本形態例の包装袋１を開封する際には、ノッチ１ａから横シール部２ｂを横方向（図１（ａ）の水平方向）に切り裂くようにカットし、内容物３の排出口となる切り口を開ける。内容物３が経口医薬品や飲食物等である場合には、得られた切り口から内容物３を使用者の口に直接流し出して摂取することもできる。
従来は、切り口が斜めにずれて、開封時に内容物がこぼれたり、切り口を下向きにして内容物３を出すときに内容物が思わぬ方向に排出されたりといった不都合が生じることがあった。これに対して本形態例の包装袋１の場合、冷却シール部が開口部の周縁部の延在方向に沿って水平方向に形成されているので、切り口が冷却シール部の横線に沿って延びるようにカットの方向が案内され、切りやすく、正常な飲み口を容易に得ることができるように改善される。
【００３２】
以上説明したように、本形態例に係る包装袋のシール方法およびシール装置によれば、夾雑物が一箇所に集中したり、開口部に介在する夾雑物の量が多い場合であっても、夾雑物を擬似シール部内に、あるいは擬似シール部を通じて連通した包装袋の内部空間に、逃すことができるので、夾雑物を円滑に分散させることができる。
熱シールの後に冷却シールを行うことにより、夾雑物が冷却されるので、発泡を抑制することができる。また、冷却シールにより、開口部の周縁部の延在方向に沿って複数の強固な冷却シール部を形成するので、包装袋の開口部を確実に封止することができる。
【００３３】
さらに、冷却シールの後に超音波シールを行うことにより、開口部のシール強度を一層強くすることができる。また、超音波シールによって夾雑物を排除および／または破砕して樹脂中に埋込み、開口部の密封をより完全にすることができる。
本形態例の製袋装置によれば、包装袋の製造と内容物の充填を一つの装置で行うことができる。
【００３４】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
上記の実施の形態例においては、包装袋として、内容物が充填される内部空間（収納室）と、収納室に通じる開口部を１つずつ有する包装袋の例を示したが、本発明は、複数の収納室を有する包装袋、複数の開口部を有する包装袋などに適用することも可能である。
開口部を複数もつ包装袋の場合、本発明のシール方法は、内容物の充填後に開口部をシールする場合に適用することができる。従って、シールにより閉鎖される開口部のほかに、例えば、キャップ付きスパウトのようにシール以外の手段で閉鎖され得る口を有する包装袋の場合には、本発明の技術思想がシールにより閉鎖される開口部に適用されれば、本発明の範囲に含まれるものである。
【実施例】
【００３５】
厚さ９μｍのアルミニウム箔（Ａｌ）を中間層とし、アルミニウム箔の一方の面に厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が積層され、アルミニウム箔の他方の面に厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と厚さ５０μｍのポリエチレン（ＰＥ）がドライラミネートで積層されたＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ／ＰＥの４層積層フィルムを包装用フィルムとして使用した。袋の内面がＰＥになるようにして図１に示す合掌貼りのスティックタイプ袋を形成した。包装袋の外寸法は幅約２５ｍｍ，長さ約１３０ｍｍとした。
【００３６】
包装袋内に、流動性およびフィルム間の隙間への浸透性が強い液状物質と、結晶化度の高い物質とを含む混合物からなる内容物を充填したのち、図３（ａ）に示すように、開口部の熱シールを行った。
熱シール部材としては、図４（ｂ）、図５（ａ）に示すように、格子状の凹部１３とそれに囲まれる点状の凸部１４を有し、凹部１３の深さｄが約３００μｍの熱シール部材を用いた。ここで、凸部１４の一辺の長さは約６００μｍとし、凸部１４同士の間隔（凹部１３の幅）は約６００μｍとした。
【００３７】
熱シール後、図３（ｂ）に示すように、冷却シールにより、縞状の冷却シール部１０を形成した。
ここで、冷却シール部材１７としては、包装用フィルム２に当接する側の表面に、幅が約２００μｍ、間隔が約２０００μｍで、複数の突条が平行に２６本突設された部材を用いた。
【００３８】
さらに冷却シールの後、図３（ｃ）に示すように、超音波シールにより、冷却シール部１０と４５°の角度で交差する格子状の超音波シール部１１を形成した。
ここで、超音波シール部材１８としては、ホーン１８ａおよびアンビル１８ｂの表面に、幅が約２００μｍ、間隔が約１４００μｍで、複数の突条が網目状に交差するように突設された部材を用いた。超音波発振を継続する保持時間は、約０．２５秒とした。
【００３９】
これにより、夾雑物７は相互に交差するシール部１０，１１の間に分散された。夾雑物７の分散状態は、シール部の拡大映像によって検証し確認した。しかも、各シール部９，１０，１１ではシーラント層は相互に溶融し合い、基材の劣化や内容物の漏れも無く、強固なシール強度が得られた。内容物の漏れについては、−０．０９２ＭＰａの圧力における真空減圧と、９０ｋｇｆ／ｃｍ２（ただし９０ｋｇｆ＝８８２Ｎ）の圧力による加圧耐圧とによって検証し、確認した。すなわち、包装袋の完全な封止が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、例えば、包装用フィルムからなる包装袋に内容物（例えば液体、粘稠物、粉体、顆粒等）を充填したのち包装袋の開口部を封止することに利用することができる。特に、水分やアルコール等、熱シール時の加熱によって気化する液状物質、または、それらと結晶化する成分もしくは固形物を含有する内容物を充填包装するに際して、開口部のシールが夾雑物シールとなった場合に、液状物質の突沸膨張によるシール部の発泡を抑制し、残留する結晶や固形物を円滑に分散して、充分なシール強度を確保するために有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】包装袋の一例を示す（ａ）正面図、（ｂ）縦断面図、（ｃ）横断面図である。
【図２】包装袋の開口部をシールする前の状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明のシール方法の一実施形態例を説明する図面であり、（ａ）熱シール後の状態、（ｂ）冷却シール後の状態、（ｃ）超音波シール後の状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）熱シール部材の一形態例を示す部分斜視図である。（ｂ）熱シール部材の他の形態例を示す部分斜視図である。
【図５】（ａ）熱シール部材の断面形状の一例を示す断面図である。（ｂ）熱シール部材間に挟まれた包装用フィルムの状態の一例を説明する断面図である。
【図６】熱シール部と超音波シール部の幅の関係の一例を示す図面である。
【図７】本発明の製袋装置の概略構成の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…包装袋、２…包装用フィルム、３…内容物、４…内部空間（内容物収納室）、５…開口部、６…開口部の周縁部（開口縁部）、７…夾雑物、８…擬似シール部、９…熱シールによるシール部（熱シール部）、１０…冷却シールによるシール部（冷却シール部）、１１…超音波によるシール部（超音波シール部）、１２…一方の熱シール部材、１３…熱シール部材の凹部、１４…熱シール部材の凸部、１５…他方の熱シール部材、１６…フィルム間の隙間、１７…冷却シール部材、１８…超音波シール部材、２０…製袋装置、２１…成形板（フィルム成形手段）、２２…フィルム通過口、２３…縦シール装置、２４…横シール装置、２５…充填ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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