(57)【要約】【課題】  ソーセージ等の筒状包装体であって、包装後の金属探知器の使用が可能で、リサイクル性の良い合成樹脂からなる封止材を使用し、封止部においてフィルムに薄肉部や微細な穴のない包装体を提供する。【解決手段】  側端部を融着して筒状としたフィルム５内に被包装物７を充填した筒状体を、所定の間隔で外部より絞り、被包装物７を押しのけた領域のフィルムを集束板１１ａ、１１ｂにて集束し、２本一組の合成樹脂線材１４ａと１４ｂ、及び１６ａと１６ｂとで挟んでその両端部に超音波を印加し、フィルム５と線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂが融着しないように、線材同士のみを融着させて封止すると同時に、合成樹脂線材１４ａと１４ｂで封止した箇所と、１６ａと１６ｂで封止した箇所との間で、集束したフィルム３１に超音波を印加して溶断する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を充填した筒状フィルムの両端部を合成樹脂線材により封止してなる筒状包装体の包装方法であって、
帯状の合成樹脂フィルムを連続して繰り出しながら、該フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状フィルムを連続的に形成し、該筒状フィルム内に被包装物を連続的に充填して筒状体を形成し、該筒状体を所定の間隔で連続的に外部より絞って内部の被包装物を押しのけ、被包装物が押しのけられた領域のフィルムを集束してフィルム集束部を形成し、該フィルム集束部を合成樹脂線材で挟み、線材とフィルムとを融着させることなく、該線材の端部同士のみを融着させて封止し、該線材が包装体の両端部に位置するようにフィルムを切断することを特徴とする筒状包装体の包装方法。
【請求項２】
合成樹脂線材の端部同士を超音波融着させて封止する請求項１に記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項３】
上記フィルムの切断が溶断であり、該溶断によりフィルム末端部を融着一体化したフィルム融着部を形成する請求項１または２に記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項４】
フィルム集束部の幅（Ｘ）に対して、該幅方向におけるフィルム融着部の最大寸法（Ｙ）がＹ＞Ｘとなるようにフィルム融着部を形成する請求項３に記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項５】
フィルム集束部の長さ方向に対して、フィルム融着部の長さ方向が１５〜８５°の角度を持ってねじれるようにフィルム融着部を形成する請求項４に記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項６】
溶断が超音波印加による請求項３〜５のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項７】
融点或いは軟化温度が、合成樹脂線材の融点或いは軟化温度よりも５℃以上高い合成樹脂フィルムを用いる請求項１〜６のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項８】
フィルム集束部を、平行に配置した２本の直線状の合成樹脂線材間の中央部に挟み込み、該線材の両端部同士を融着させる請求項１〜６のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項９】
フィルム集束部を、直線状の合成樹脂線材と、該フィルム集束部に対して凹部を形成した合成樹脂線材との間に挟み込み、該線材の両端部同士を融着させる請求項１〜７のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１０】
合成樹脂線材のフィルム集束部に面する表面の少なくとも一方に凹凸を形成する請求項１〜９のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１１】
合成樹脂線材と合成樹脂フィルムとの間に、これらと融着しない保護フィルムを介在させる請求項１〜９のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１２】
合成樹脂線材により封止された封止部よりも切断部側に、さらに合成樹脂線材を合成樹脂フィルムに融着させる請求項１〜１１のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１３】
合成樹脂線材とフィルムとの間に水または界面活性剤を付与する請求項１〜１２のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１４】
熱収縮性を有する合成樹脂線材を用い、封止後に熱収縮性が残存するように封止する請求項１〜１３のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１５】
１本の合成樹脂線材によりフィルム集束部をＯ字形に囲み、該線材の端部同士を融着させる請求項１〜７、１０〜１４のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【請求項１６】
長尺の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に被包装物が充填され、該フィルムの両端部に、合成樹脂線材の端部同士が融着し、該線材とフィルムとが融着していない封止部を有することを特徴とする筒状包装体。
【請求項１７】
合成樹脂フィルムの末端部にフィルム同士が融着一体化したフィルム融着部を有する請求項１６に記載の筒状包装体。
【請求項１８】
フィルム集束部の幅（Ｘ）に対して、該幅方向におけるフィルム融着部の最大寸法（Ｙ）がＹ＞Ｘの関係にある請求項１７に記載の筒状包装体。
【請求項１９】
フィルム集束部の長さ方向に対して、フィルム融着部の長さ方向が１５〜８５°の角度を持ってねじれている請求項１８に記載の筒状包装体。
【請求項２０】
合成樹脂フィルムの融点或いは軟化温度が、合成樹脂線材の融点或いは軟化温度よりも５℃以上高い請求項１６〜１９のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２１】
封止部において、フィルム集束部が、平行に配置した２本の直線状の合成樹脂線材間の中央部に挟み込まれ、該線材の端部同士が融着した線材融着部を有する請求項１６〜２０のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２２】
封止部において、フィルム集束部が、直線状の合成樹脂線材と、該フィルム集束部に対して凹部を形成した合成樹脂線材との間に挟み込まれ、該線材の両端部同士が融着した線材融着部を有する請求項１６〜２０のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２３】
合成樹脂線材のフィルム集束部に面する表面の少なくとも一方に凹凸を有する請求項１６〜２２のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２４】
合成樹脂線材と合成樹脂フィルムとの間に、これらと融着しない保護フィルムが介在する請求項１６〜２３のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２５】
上記封止部よりも切断部側に、さらに合成樹脂線材を合成樹脂フィルムに融着させた第２融着部を有する請求項１６〜２４のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２６】
封止部の合成樹脂線材が熱収縮性を有する請求項１６〜２５のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２７】
封止部において、１本の合成樹脂線材がフィルム集束部をＯ字形に囲み、該線材の端部同士を融着した線材融着部を有する請求項１６〜２０、２３〜２６のいずれかに記載の筒状包装体。
【請求項２８】
被包装物を充填した筒状フィルムの両端部を合成樹脂線材により封止してなる筒状包装体の包装装置であって、
帯状の合成樹脂フィルムを連続して繰り出す手段と、
該フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状フィルムを連続的に形成する手段と、
該筒状フィルム内に被包装物を連続的に充填して筒状体を形成する手段と、
該筒状体を所定の間隔で連続的に外部より絞って内部の被包装物を押しのける手段と、
被包装物が押しのけられた領域のフィルムを集束してフィルム集束部を形成する手段と、
該フィルム集束部を合成樹脂線材で挟んで、該線材とフィルムとを融着させることなく、該線材の端部同士のみを融着させて封止する封止手段と、
該合成樹脂線材が包装体の両端部に位置するようにフィルムを切断する切断手段と、
を少なくとも備えたことを特徴とする筒状包装体の包装装置。
【請求項２９】
上記封止手段が、超音波印加手段である請求項２８に記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３０】
上記切断する手段が溶断手段であり、該溶断によりフィルム末端部を融着一体化したフィルム融着部を形成する請求項２８または２９に記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３１】
上記溶断手段が超音波印加手段である請求項３０に記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３２】
上記封止手段が、直線状の２本の合成樹脂線材を、集束したフィルムを中央部に挟み込むように平行に供給する手段と、該線材の両端部同士を接触させて融着させる手段とを有する請求項２８〜３１のいずれかに記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３３】
上記封止手段が、直線状の合成樹脂線材と、フィルム集束部に対して凹部を有する合成樹脂線材とを、該フィルム集束部を挟み込むように供給する手段と、該線材の両端部同士を接触させて融着させる手段とを有する請求項２８〜３１のいずれかに記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３４】
直線状の合成樹脂線材を、フィルム集束部に対して凹部を有するように成形して上記封止する手段に供給する手段を備えた請求項３３に記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３５】
上記超音波印加手段が、超音波装置に付設されたホーンと該ホーンに対向するアンビルとを有し、ホーン或いはアンビルのいずれか一方の対向面にフィルムの進行方向に直交する直線状の突起を有し、該突起を他方の対向面に接触させてフィルムを溶断すると同時に溶断部のフィルムを融着一体化する請求項３２〜３４のいずれかに記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３６】
上記直線状の突起の長さ方向が、ホーン及びアンビルの対向面に対して、１５〜８５°の角度を持ってねじれている請求項３５に記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３７】
合成樹脂線材のフィルム集束部に面する表面の少なくとも一方に凹凸を形成して上記封止手段に供給する手段を備えた請求項２８〜３６のいずれかに記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３８】
上記封止手段と切断手段との間に、さらなる合成樹脂線材をフィルムに融着させる手段を有する請求項２８〜３７のいずれかに記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項３９】
合成樹脂線材とフィルムとの間に水または界面活性剤を付与する手段を有する請求項２８〜３８のいずれかに記載の筒状包装体の包装装置。
【請求項４０】
上記封止手段が、１本の合成樹脂線材でフィルム集束部をＯ字形に囲み、該線材の端部同士を融着させる手段である請求項２８〜３１、３７〜３９のいずれかに記載の筒状包装体の包装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状或いは練り状食品、特に、ソーセージ等の包装後に加熱処理を施す食品の包装に適した筒状包装体、及び、その包装方法と該方法を実施する包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
漬け物やチーズ、ソーセージといった液状或いは練り状食品など、流動性を有する物品の包装形態として、長尺の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に上記物品或いはその原料を充填し、該フィルムの両端部を封止してなる筒状包装体が広く用いられている。図１４に筒状包装体の模式図を示す。図中、１１１は合成樹脂フィルム、１１２はフィルム側端部を融着してなる融着部、１１３は封止材である。
【０００３】
この様な筒状包装体の包装作業は、通常、筒状フィルムの形成から封止まで連続工程で行われる。具体的には、帯状の合成樹脂フィルムを繰り出しながら側端部同士を融着させて筒状フィルムを形成し、該筒状フィルム内に被包装物を連続的に充填して筒状体を形成し、所定の間隔で外部より該筒状体を絞って内部の被包装物を押しのけ、押しのけた部分のフィルムを集束させて封止材により封止し、フィルムを切断する。
【０００４】
従来、筒状包装体の封止材としては、結紮工程において、カシメ易く、塑性変形して戻らないことから、気密性保持の目的でアルミニウム線材が用いられていた。
【０００５】
しかしながら、金属線材を用いた場合、包装後に金属製夾雑物が混入しているかどうかを金属探知器により検知することができない。また、包装体の密封性を保つため、アルミニウム線材はフィルムに強固に取り付けられるため、包装体を開封後にフィルムからアルミニウム線材を取り外すことが容易ではなく、フィルムやアルミニウム線材をリサイクルする上で好ましくない。さらに、結紮工程では、潤滑と冷却のために、アルミニウム線材には薄く油が塗布されており、該油の付着が食品衛生上好ましくなく、洗浄工程も必要となっている。さらに、従来のアルミニウム線材を用いた場合の、気密度（エア耐圧）の基準は０．１５ＭＰａであり、この基準を維持・管理するのは容易ではなかった。
【０００６】
上記のような理由から、アルミニウム線材に代わる封止材が求められていた。
【０００７】
特許文献１には、筒状体を所定の間隔で外部より絞って形成したケーシングフィルムの集束部に補強フィルムを配して超音波融着させた封止部を備えた包装体が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２７２６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、フィルムの集束部において超音波を印加して補強フィルムとケーシングフィルムとを融着させた場合、包装体のケーシングフィルムが溶融し、内部応力によってケーシングフィルムの厚みが薄くなったり、微細な穴が生じてしまい、以後の搬送等において包装体が破裂するなどの問題を生じやすい。特に、包装後に加熱する物品の場合には、加熱槽の中で破裂するという問題を生じてしまう。破裂した包装体の内容物は全て損失となり、また、破裂して他の包装体を汚染した場合には、汚染された包装体の洗浄操作が必要になるため、包装体の破裂は製造コストの削減を阻む一因となっている。
【００１０】
本発明の課題は、このような問題に鑑み、金属線材を用いることのない包装体において、破裂等の不良品の発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一は、被包装物を充填した筒状フィルムの両端部を合成樹脂線材により封止してなる筒状包装体の包装方法であって、
帯状の合成樹脂フィルムを連続して繰り出しながら、該フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状フィルムを連続的に形成し、該筒状フィルム内に被包装物を連続的に充填して筒状体を形成し、該筒状体を所定の間隔で連続的に外部より絞って内部の被包装物を押しのけ、被包装物が押しのけられた領域のフィルムを集束してフィルム集束部を形成し、該フィルム集束部を合成樹脂線材で挟み、線材とフィルムとを融着させることなく、該線材の端部同士のみを融着させて封止し、該線材が包装体の両端部に位置するようにフィルムを切断することを特徴とする筒状包装体の包装方法である。
【００１２】
本発明の第二は、長尺の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に被包装物が充填され、該フィルムの両端部に、合成樹脂線材の端部同士が融着し、該線材とフィルムとが融着していない封止部を有することを特徴とする筒状包装体である。
【００１３】
本発明の第三は、被包装物を充填した筒状フィルムの両端部を合成樹脂線材により封止してなる筒状包装体の包装装置であって、
帯状の合成樹脂フィルムを連続して繰り出す手段と、
該フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状フィルムを連続的に形成する手段と、
該筒状フィルム内に被包装物を連続的に充填して筒状体を形成する手段と、
該筒状体を所定の間隔で連続的に外部より絞って内部の被包装物を押しのける手段と、
被包装物が押しのけられた領域のフィルムを集束してフィルム集束部を形成する手段と、
該フィルム集束部を合成樹脂線材で挟んで、該線材とフィルムとを融着させることなく、該線材の端部同士のみを融着させて封止する手段と、
該合成樹脂線材が包装体の両端部に位置するようにフィルムを切断する手段と、
を少なくとも備えたことを特徴とする筒状包装体の包装装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、下記の効果が得られる。
【００１５】
封止材として合成樹脂線材を用いるため、封止工程が簡易で、筒状包装体の両端部の封止に好ましく用いられ、また、射出成形品に比較して単価が大幅に低減される。また、金属が用いられないため、包装後の金属探知器による金属製夾雑物の検知が可能であり、食品衛生上も好ましい。特に、合成樹脂線材と合成樹脂フィルムとに同じ素材を用いた場合には、分別せずにリサイクルに供することができる。
【００１６】
封止材が線材であるため、一度に多数個分を供給することができ、線材の供給のために頻繁に包装装置を停止する必要が無く、包装効率が高い。
【００１７】
本発明においては、フィルム集束部において、合成樹脂線材の端部同士が融着により強固に一体化しており、同時に、該線材とフィルムとが融着していないため、封止部のフィルムに薄肉部分や微小な穴がなく、よって、ソーセージのように、包装後に加熱処理により内圧が高くなるような場合にも十分に密封性を維持することができる。特に、封止に超音波融着を用いた場合には、短時間で局所的に融着させることができ、包装効率が高い。
【００１８】
また、本発明において、合成樹脂フィルムの切断手段として超音波印加による溶断を用いた場合、溶断部であるフィルム末端部が互いに融着するため、合成樹脂線材による封止と相俟って高い密封性が得られる。
【００１９】
さらに、合成樹脂線材の融着とフィルムの溶断を超音波印加によって行うことにより、両方の操作を備えた超音波印加手段を用いることができ、両作業を同時に且つ簡易に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の筒状包装体、包装方法、包装装置について図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
本発明の筒状包装体は、先に図１４に示した形態と基本的には同じである。即ち、長尺の合成樹脂フィルム１１１の側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に被包装物を充填し、該フィルムの両端部を封止材１１３により封止した形態であり、本発明は、封止材１１３として合成樹脂線材を用い、合成樹脂フィルム１１１を集束したフィルム集束部において、該線材１１３とフィルム１１１とを融着させることなく、該線材１１３の端部同士のみを融着させて封止したことに特徴を有する。
【００２２】
図１に、本発明の包装方法を実施する包装装置の好ましい形態の一例の概略図を示す。本実施形態は、合成樹脂線材の融着手段として超音波融着を、フィルムの切断手段として超音波印加による溶断を用い、さらに、合成樹脂線材を融着するための超音波印加と、フィルムを溶断するための超音波印加を一組のホーンとアンビルにより実施する形態である。
【００２３】
図１中、１はフィードポンプ、２は充填ノズル、３は製筒装置、４はロール、５は合成樹脂フィルム、６は電極、７は被包装物、８は移送ローラー、９は絞りローラー、１０は封止・切断手段、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは集束板、１３はホーン、１５はアンビル、１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂは合成樹脂線材、１７は溶断用突起、１８は超音波装置である。
【００２４】
図１の装置において、充填ノズル２はフィードポンプ１に連結されており、充填ノズル２の中間部に製筒装置３が設けられ、ロール４から繰り出された帯状の合成樹脂フィルム５はこの製筒装置３を通過するときに筒状に丸められる。そして、筒状に丸められて重ねられたフィルム５の側端部同士を電極６により融着し、筒状フィルムを形成する。一方、充填ノズル２から該筒状フィルムに被包装物７を充填し、筒状体を形成する。筒状体は移送ローラー８によって挟持されて紙面下方に移送され、次いで、絞りローラー９が筒状体を所定の間隔で外部より絞って内部の被包装物７を押しのけ、押しのけられた領域のフィルムを、封止手段１０において集束してフィルム集束部を形成し、該フィルム集束部においてフィルム５に超音波を印加して溶断すると同時に溶断部を融着一体化し、さらに、溶断部の前後において、フィルム集束部を合成樹脂線材によって封止し、合成樹脂線材により両端を封止した包装体が得られる。上記一連の工程は全て連続的に行われる。
【００２５】
図２に、図１の封止・切断手段１０の拡大斜視図を示す。尚、図２において、ホーン１３が付設されている超音波装置１８を便宜上省略する。
【００２６】
図２において、集束板１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、被包装物７を押しのけた領域のフィルムを集束する手段であって、本例では図２に示すように、入口が最も広く、奥になるほど狭い開口部を有し、１１ａと１１ｂ、１２ａと１２ｂとがそれぞれ開口部を対向させて、上下方向でずれて平行に配置している。従って、フィルムを両側から挟むように互いにフィルムに向かって前進させることにより、図３に示すように、フィルムを絞ってフィルム集束部１９を形成することができる。尚、集束手段は、図２に示す形態に限定されるものではなく、同様の作用を有するものであれば、どのような手段であってもかまわない。
【００２７】
このように、集束したフィルム集束部１９に超音波を印加し、溶断すると同時に溶断部のフィルムを融着一体化し、同時に、該溶断部の前後においてフィルム集束部１９を２本一組の直線状の合成樹脂線材１４ａと１４ｂ、及び、１６ａと１６ｂで挟み込み、端部同士を融着させる。本発明においては、この時、フィルム集束部１９と合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂとが融着しないようにする必要がある。
【００２８】
図１に示すように、本例の装置は、超音波印加手段として、ホーン１３が付設された超音波装置１８と、該ホーン１３に対向するアンビル１５を備えている。また、アンビル１５のホーン１３との対向面には、フィルム集束部１９の進行方向中央部において、フィルム集束部１９の進行方向に直交する直線状の溶断用突起１７を備えている。また、アンビル１５内には、突起１７による溶断時の衝撃を吸収するための吸収装置と溶断力を調整するための調節装置が設けられている（いずれも不図示）。溶断時には、ホーン１３とアンビル１５間に超音波を印加しつつ、突起１７をホーン１３の対向面に接触させることにより、フィルム集束部１９を溶断し、同時に、溶断部のフィルムを融着一体化する。
【００２９】
上記突起１７及び吸収装置、調節装置はホーン１３側に設けてもかまわない。また、突起１７の形状は、特に限定されないが、図１、図２に示すように断面が円形のものが好ましく用いられ、その直径は１．０〜４ｍｍ程度が好ましい。
【００３０】
また、上記溶断・融着と同時に、突起１７の前後において、ホーン１３により線材１４ａと１６ａを、アンビル１５により線材１４ｂと１６ｂとを供給し、線材１４ａと１４ｂ、１６ａと１６ｂとでそれぞれフィルム３１を挟み込み、封止する。図２に示すように、本例では、線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂを保持しやすいように、ホーン１３及びアンビル１５は、線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂに接触する面が上下方向で湾曲している。また、線材両端部において十分に圧力がかかるように、線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂに平行な方向の中央部が外側に湾曲している。
【００３１】
上記実施形態においては、合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂを超音波融着させて封止する形態を示したが、本発明においては、例えば加熱融着、高周波融着といった超音波融着以外の融着手段を用いることも可能である。
【００３２】
さらに、上記実施形態においては、フィルムの切断手段として超音波印加による溶断を用いたが、本発明においては、例えば加熱溶断や、切断刃を用いた物理的な切断手段も用いることができる。
【００３３】
図４に、図１〜図３の包装装置により包装された、本発明の包装体の一例を示す。尚、図４（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図中、２１は包装体の胴部、２３はフィルム融着部、３２は線材融着部であり、図１〜図３と同じ部材には同じ符号を付した（図５〜図１３も同様）。
【００３４】
本発明の包装体の特徴は、封止部において包装体を封止している合成樹脂線１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂが互いに端部同士で融着され、且つ、該封止部においてフィルム集束部１９と合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂとが互いに融着していないことにある。よって、フィルム集束部１９には、フィルムの薄肉部や微細な穴などの包装体の破裂の原因となる問題は生じておらず、包装体に内圧がかかり、フィルムに応力がかかった場合でも、該圧力は封止部にかかり、フィルム融着部２３には該応力がかからない構成となっている。
【００３５】
尚、包装体の末端部は、単に切断した状態でも構わないが、図４に示すように溶断によりフィルム融着部２３を形成することが望ましい。
【００３６】
本発明において用いられる合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂは、融着による封止が可能な素材であれば用いることができるが、好ましくは、超音波適性の高い熱可塑性樹脂と、それよりも軟化温度の低い熱可塑性樹脂との混合物或いは共重合物が挙げられる。具体的には、ナイロン、ポリエチレン（ＰＥ）、特に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、塩化ビニリデン（ＶＤＣ）と塩化ビニル（ＶＣ）との共重合体（ＶＤＣ・ＶＣ共重合体）やＶＤＣとメチルアクリレート（ＭＡ）との共重合体（ＶＤＣ・ＭＡ共重合体）、ブタジエンを加えたハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）が挙げられ、ＶＤＣ・ＶＣ共重合体における好ましい質量組成比は、ＶＤＣ／ＶＣ＝７０／３０〜９８／２であり、ＶＤＣ・ＭＡ共重合体における好ましい質量組成比は、８５／１５〜９８／２である。
【００３７】
上記超音波適性としては、結晶性よりも非晶性である（溶けやすい）、純度が高い、ヤング率が高い、軟化温度が低い、といった要因が挙げられる。ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）はヤング率が高いなど超音波適性に優れているものの、結晶性であるため、やや溶けにくい。一方、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、非晶性で溶けやすく、軟化温度も低い。そのため、ＶＤＣ・ＶＣ共重合体では、ＶＤＣが発熱してＶＣが溶けるという望ましい状態が形成されることになる。また、ＨＩＰＳについては、ポリスチレン（ＰＳ）単独でも上記超音波適性に優れているが、軟化温度の低いブタジエンを加えることでさらに融着効果が高まる。
【００３８】
本発明において用いられる合成樹脂フィルム５は、融着が可能で、包装後に良好な密封性を有するものであれば特に素材は限定されないが、具体的には、上記した合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂに用いられるものと同様のＶＤＣ・ＶＣ共重合体やＶＤＣ・ＭＡ共重合体やＨＩＰＳ、また、ＰＶＤＣ、ＰＶＣ、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられ、単層フィルムでも、複層フィルムであっても良い。
【００３９】
尚、合成樹脂フィルム５と合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂに同じ素材を用いた場合には、リサイクルする際に分別する必要が無く、好ましい。
【００４０】
本発明において、合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂの断面形状は特に限定されるものではないが、常に同じ封止強度を得る上では円形が好ましい。また、通常の食品の包装体において、直径は１〜５ｍｍ程度が好ましく、長さについては６〜２４ｍｍ程度が好ましい。また、溶断・封止に用いられる超音波の周波数は、１５〜４０ｋＨｚ程度であり、印加時間や振幅、印加時に線材同士を接触させる圧力等については、用いる線材の素材や直径、必要とされる封止強度に応じて適宜選択すればよい。
【００４１】
本発明において、包装体に内圧や外圧が加わった場合に、封止部で該圧力に耐えて包装体の密封性を維持するためには、合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂが十分な剛性を有していることが好ましい。該線材に必要な剛性は、該線材の直径や長さ、包装体の外周長（胴部２１の周長）の大きさにより、適宜選択される。また、該線材の端部同士を融着させる際の残留応力でフィルムを抑え、該線材にかかる応力によって該線材の剛性を確保することも考えられる。しかしながら、該線材が高価格であったり、直径が大きい、見栄えが悪いなどの理由から剛性の小さい線材を選択せざるを得ない場合には、該線材を短くすることで剛性を上げる方法が考えられる。その場合、フィルム集束部１９と線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂの融着部３２とが接近し、融着部３２近傍のフィルムが溶融し、薄肉部や微細な穴が形成されてしまう場合がある。このような問題を含め、本発明において、封止部においてフィルム集束部１９と合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂとを融着させずに該線材の端部同士のみを融着させて封止するより好ましい手段について、先に説明した、上記線材を端部において超音波融着すると同時に、フィルムを超音波溶断して、フィルム融着部２３を有する包装体を包装する場合を例に挙げて説明する。
【００４２】
第１の実施形態は、合成樹脂フィルム５の融点或いは軟化温度が合成樹脂線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂの融点或いは軟化温度よりも高い材質を選択することにより、該線材同士が融着しても、フィルム集束部１９が溶融しないようにすればよい。当該温度差は大きい方が良く、具体的には１０℃以上、好ましくは２０℃以上、望ましくは３０℃以上である。しかしながら、温度差が４０℃以上の場合、フィルムの融点或いは軟化温度が高くなりすぎ、線材の融着と同時にフィルム融着部２３を形成しようとすると、フィルムが溶融せずに、フィルム融着部２３を形成できない、或いは、上記線材が溶融流動して薄くなり、封止材としての機能を果たさなくなってしまう恐れがある。
【００４３】
また、融点や軟化温度だけでなく、封止・切断工程におけるフィルムと線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂのそれぞれの融着前の温度から融着するまでのそれぞれの温度までに与えられるトータルなエネルギーがフィルムを基準として該線材の方が１０％以上低いことが好ましい。さらには、２０％以上低いことがより好ましい。但し、２０％を超えて低い場合には、フィルム同士が融着しにくくなり、フィルム融着部２３を形成しにくくなる、或いは、線材が溶融流動して薄くなり易く、封止材としての機能を果たしにくくなる恐れがある。
【００４４】
上記のように、線材１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂを端部同士で融着させて線材融着部３２を形成すると同時に、フィルムを溶断してフィルム融着部２３を形成する工程において、融点や軟化温度、エネルギーの差を利用して、封止部において線材のみを融着させることができる。
【００４５】
第２の実施形態は、図５に断面図を示すように、２本の合成樹脂線材で封止する際に、少なくとも一方の線材１６ａ’を、予めフィルム集束部１９に対して凹んだ形状に成形し、他方の線材１６ｂと融着させる方法である。当該方法を実施する場合、成形した線材１６ａ’を包装装置に供給するとコスト上昇を招くため、包装装置内に成形機能を持たせることが好ましい。具体的な手段を図６に示す。図中、４０は合成樹脂線材、５１は線材送り込み装置、５３ａ，５３ｂはスイング式凸型金型であり、（ｃ−２）は（ｃ−１）のＡ−Ａ’断面図、（ｄ−２）は（ｄ−１）のＢ−Ｂ’断面図である。
【００４６】
図５において、長尺の合成樹脂線材４０を送り込み装置５１により繰り出しながら〔図６（ａ）〕、凹型の金型を兼ねたホーン１３において所定の長さの線材１６ａを切り出し〔図６（ｂ）〕、スイング式の凸型金型５３ａ，５３ｂを押し当てて超音波やヒーターなどの熱源を利用し、フィルム集束部１９に対して凹んだ形状に成形する〔図６（ｃ−１），（ｃ−２）〕。成形された凹型の線材１６ａ’，１４ａ’に対して、図６（ｂ）と同様の操作でアンビル１５によって所定の長さに切り出した線材１４ｂ，１６ｂを供給し、フィルム集束部１９を挟んで、線材１６ａ’と１６ｂ、１４ａ’と１４ｂの端部同士を融着させる〔図６（ｄ−１）、（ｄ−２）〕。尚、この時、ホーン１３の前進を妨げないように、スイング式の凸型金型５３ａ，５３ｂは回転移動している。
【００４７】
第３の実施形態を、図７に示す。本実施形態では、フィルムの溶断部をホーン１３及びアンビル１５によって押しつぶし、溶融樹脂を流動させてフィルム融着部２３に膨らみを持たせることによって、フィルム集束部１９の幅（Ｘ）よりも当該幅方向における融着部２３の最大寸法（Ｙ）が大きくなるように形成する方法である。尚、フィルム集束部１９の幅（Ｘ）は、２本の合成樹脂線材１４ａ，１４ｂの最大間隙に相当する。このような融着部２３を持たせることにより、剛性の小さい線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂを用いた場合でも、該線材がより大きく変形しない限り、融着部２３には包装体の内圧がかかることがない。
【００４８】
また、図８（ａ）に示すように、フィルム集束部１９をねじることで封止部におけるフィルム集束部１９を融着部３２から離すことができる。この場合も、フィルム集束部１９を挟持する２本の合成樹脂線材３１ａ、３１ｂの最大間隙に相当するフィルム集束部１９の幅（Ｘ）よりも、当該幅方向におけるフィルム融着部２３の最大寸法（Ｙ）が大きくなる。このようなフィルム集束部１９に対してねじれた融着部２３を形成するためのホーン及びアンビルの構成例を図９に示す。本実施形態のホーン１３，アンビル１５は、合成樹脂線材を受けるための線材受け部７１ａ，７１ｂ，８１ａ，８１ｂと、フィルムを溶断するための突起７２，８２を備えている。このような構成のホーン１３とアンビル１５とでフィルム集束部１９を封止すると同時に溶断すると、溶断用突起７２，８２が線材受け部７１ａ，７１ｂ，８１ａ，８１ｂに対してねじれた方向でフィルム集束部１９を挟持して溶断するため、フィルム集束部１９がねじれ、線材融着部３２からフィルム集束部１９を引き離す作用を呈する。
【００４９】
尚、図８（ａ）において、フィルム集束部１９に対してフィルム融着部２３がねじれる程度としては、融着部２３の長さ方向とフィルム集束部１９の長さ方向とがなす角度（φ）が１５〜８５°、より好ましくは２０〜４０°の範囲にあることが好ましい。
【００５０】
図８（ｂ）と同様に、Ｙ＞Ｘとなる好ましい形態として、フィルム融着部２３がＶ字形（ｂ）、Ｗ字形（ｃ）、Ｕ字形（ｄ）になるように溶断する方法や、融着部２３の平面形状が円形或いは楕円形（ｅ）或いは六角形（ｄ）などの多角形になるように融着部２３を形成する方法が挙げられる。
【００５１】
第４の実施形態を図１０に示す。図中、９１は第２融着部であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。本形態では、合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂで封止した封止部よりも末端部側にさらなる合成樹脂線材をフィルム集束部１９に融着させた第２融着部９１を形成した形態である。このように合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂよりも末端側でフィルム集束部と新たな合成樹脂線材を融着させると、封止部における合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂの抜け防止に有効である。また、第２融着部９１は線材融着部３２に融着していても良い。
【００５２】
第５の実施形態について図１１を用いて説明する。尚、図１１（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ’断面図である。本発明において、短い合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂで封止しようとした場合、図１１（ａ）に示すように、線材融着部３２の溶融樹脂９２が流動して内側にはみ出してフィルム集束部１９に接触し、フィルム集束部１９を溶融させてしまう場合がある。これを防止する好ましい手段として、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、合成樹脂線材１６ａと１６ｂ（及び１４ａと１４ｂ）の少なくとも一方（図１１では両方）のフィルム集束部１９に対向する面に、凹凸を設ける方法が挙げられる。このような凹凸を有する合成樹脂線材を用いると、線材融着部３２において、凹凸の凹部に溶融樹脂が保持されて、フィルム集束部１９側に流動しにくくなる。凹凸の形状、方向としては特に限定されないが、図１１（ｂ）のように、上記線材の幅方向に平行な凹凸や、図１１（ｃ）、（ｄ）のように該線材の長さ方向に平行な凹凸以外にも、該線材の長さ方向に対して傾斜方向の凹凸、平行な凹凸が交差する形状、エンボス状であっても良い。また、このような凹凸は、予め線材に付与して包装装置に供給した場合には、該凹凸をフィルム集束部１９に面して配置させることが難しいため、封止工程直前に包装装置内において上記線材に金型等を用いて凹凸を成形付与することが望ましい。
【００５３】
第６の実施形態を図１２に示す。図中、９３は保護フィルムであり、当該形態においては、合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂ及び合成樹脂フィルム５と融着しない素材で形成された保護フィルム９３をフィルム集束部１９と上記線材との間に介在させることで、該線材とフィルム集束部１９との融着を妨げている。このような保護フィルム９３の素材としては、合成樹脂フィルム５が融着しなければどのような材料のフィルムでも良いが、融点が合成樹脂線材や合成樹脂フィルムよりも高いナイロンなどが好ましく用いられる。
【００５４】
第７の実施形態は、図１において、封止部においてフィルム集束部１９と合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂとが融着しないように、フィルム集束部１９を該線材で挟持する前にフィルム集束部１９と該線材の間に水、或いは界面活性剤などの液体を付与する方法である。当該液体の付与はノズルによる噴射や刷毛等を用いた塗布などで実施することができ、フィルム集束部１９の表面、或いは、線材のフィルム集束部１９側の表面のいずれか、或いは両方に付与すればよい。
【００５５】
第８の形態は、図１において、包装体の合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂに熱収縮性を持たせておくことにより、包装後の加熱工程において熱収縮を利用して該線材の剛性を高める方法である。具体的には、冷間延伸配向させた線材を用い、比較的長い線材を用いて封止を行う。このような包装体をボイル工程やレトルト工程などの加熱工程に供した場合、包装体全体で８０〜１２０℃程度まで加温されるが、線材の熱容量よりも包装体の内容物の熱容量の方が大きいため、線材の熱収縮が先に進行して短くなり、剛性が向上する。その結果、包装体の内容物の膨張による応力が封止部にかかっても、既に剛性が向上した線材が該応力に耐えて包装体の密封性が維持される。本形態に用いうる合成樹脂線材の素材としては、ＰＶＤＣやＰＶＣ、ＨＤＰＥが好ましく用いられる。
【００５６】
尚、合成樹脂線材１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂの熱収縮は、加熱工程に先立って実施させても良い。また、熱収縮性が高すぎる場合には、加熱工程で破断してしまうため、加熱工程の温度や時間等を考慮して熱収縮性を調整する必要がある。
【００５７】
また、上記した実施形態においては、封止部１箇所につき２本の合成樹脂線材１４ａと１４ｂ、或いは、１６ａと１６ｂを用い、その間にフィルム集束部１９を挟持して封止する形態を示したが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、図１３に示すように、１本の合成樹脂線材１０１をフィルム集束部１９を囲んでＯ字形に曲げて端部同士を融着させる（１０２は融着部）ことにより、封止する形態も含むものである。
【００５８】
尚、上記にしめした本発明の各実施形態は、本発明の効果を損ねない範囲で２以上を組み合わせて実施しても構わない。
【実施例】
【００５９】
（実施例）
塩化ビニリデン樹脂製の合成樹脂フィルムと合成樹脂線材を用いて、内容物として魚肉を充填し、胴部の直径が１０ｍｍ、３０ｍｍ、６０ｍｍで長さが２３０ｍｍの３種類の包装体を包装した。合成樹脂線材の直径は２．２ｍｍ、長さは上記各胴径に応じて９ｍｍ、１２ｍｍ、１６ｍｍであり、図３に示すように、一方の線材を封止直前に成形して凹部を持たせ、さらに、線材の端部の融着面には図１１（ｂ）に示す三角形の凹凸（深さが０．５ｍｍでピッチが０．４ｍｍ）を設けた。封止・切断工程には、図９に示した構成で、図８（ａ）におけるφが３０°となるように溶断用突起を設けたホーンとアンビルを用い、上記の包装体を各直径につき１００００本ずつ包装した。
【００６０】
得られた包装体を、レトルト工程として１２０℃の蒸気雰囲気中に１時間おいて加熱した。その後、包装体の密封性を導電テスターを用いて測定した。測定方法は、テスターのプラス側を包装体の中央に差し込み、５％塩水中に上記テスターのマイナス側と該包装体の両端の封止部を浸し、導通を測定した。その結果、導通は認められず、包装体が完全に密封されていることがわかった。
【００６１】
（比較例１）
合成樹脂線材の代わりに同じ材質の補強フィルムを用い、補強フィルム自体をフィルム集束部に超音波融着させた以外は実施例と同様にして各直径につき１００００本の包装体を包装した。得られた包装体について実施例と同様の導通を測定したところ、１０ｍｍ径の包装体は５％、３０ｍｍ径の包装体は８５％、６０ｍｍ径の包装体は９５％が導通を示し、封止部において微細な穴が空いていることがわかった。
【００６２】
（比較例２）
封止部において合成樹脂線材がフィルム集束部のフィルムに融着するように条件を調整した以外は実施例と同様にして各直径につき１００００本の包装体を包装した。得られた包装体について実施例と同様の導通を測定したところ、１０ｍｍ径の包装体は３％、３０ｍｍ径の包装体は８０％、６０ｍｍ径の包装体は９０％が導通を示し、封止部において微細な穴が空いていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の包装装置の一例の概略図である。
【図２】図１の包装装置の封止・切断手段の拡大斜視図である。
【図３】図１の包装装置の集束手段によりフィルムを集束した状態を示す平面図である。
【図４】本発明の包装体の一構成例を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す模式図である。
【図６】図５の実施形態に適用される装置の模式図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す模式図である。
【図９】図８の実施形態を実施するためのホーン及びアンビルの構成例を示す模式図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態を示す模式図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態を示す模式図である。
【図１３】本発明の包装体の他の構成例を示す模式図である。
【図１４】本発明の包装体の基本構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  フィードポンプ
２  充填ノズル
３  製筒装置
４  ロール
５  合成樹脂フィルム
６  電極
７  被包装物
８  移送ローラー
９  絞りローラー
１０  封止・切断手段
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ  集束板
１３  ホーン
１５  アンビル
１４ａ，１４ａ’，１４ｂ，１６ａ，１６ａ’，１６ｂ  合成樹脂線材
１７  溶断用突起
１８  超音波装置
１９  フィルム集束部
２１  胴部
２３  フィルム融着部
４０  合成樹脂線材
３２  線材融着部
５１  線材送り込み装置
５３ａ，５３ｂ  スイング式凸型金型
７１ａ，７１ｂ，８１ａ，８１ｂ  線材受け部
７２，８２  溶断用突起
９１  第２融着部
９２  溶融樹脂
９３  保護フィルム
１０１  合成樹脂線材
１０２  線材融着部
１１１  合成樹脂フィルム
１１２  融着部
１１３  封止材
【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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【図８】
2006069619.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006069619.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006069619.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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