(57)【要約】【課題】  長尺プラスチックフィルムに長手方向に延在する複数の微細孔列を簡単かつ正確に製造する装置を提供する。【解決手段】  長尺プラスチックフィルムPに複数の長手方向微細孔列を形成する装置であって、横手方向に延在するガイドレール1及び表面平滑ロール3と、ガイドレール1に移動自在に設けられた複数の穿孔手段2とを具備し、各穿孔手段2は、ガイドレール1に移動自在に支持されたホルダー21と、ホルダー21に枢動自在に支持されたブラケット26に回転自在に支持された穿孔ロール28と、ブラケット26に当接する弾性手段32と、弾性手段32の弾性力調整手段34とを具備し、穿孔ロール28は表面平滑ロール3に対向し、穿孔ロール28はブラケット26の枢軸から横手方向に偏心しており、弾性力調整手段34の調節により複数の穿孔ロール28の押圧力を同じにする装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺プラスチックフィルムの進行方向に対して横手方向に所定の間隔で長手方向に延在する複数の微細孔列を形成する装置であって、前記プラスチックフィルムの進行方向に対して横手方向に延在するガイドレール及び表面平滑ロールと、前記ガイドレールに移動自在に設けられた複数の穿孔手段とを具備し、
各穿孔手段は、前記ガイドレールに移動自在に支持されたホルダーと、前記ホルダーに枢動自在に支持されたブラケットと、前記ブラケットに回転自在に支持された穿孔ロールと、前記ホルダーに支持されているとともに前記ブラケットに圧力センサを介して当接する弾性手段と、前記弾性手段の弾性力を調整する手段とを具備し、
前記穿孔ロールは前記プラスチックフィルムを介して前記表面平滑ロールに接し、
前記穿孔ロールの回転中心は前記ブラケットの枢軸から横手方向にずれており、もって前記ホルダーが前記弾性手段を介して前記穿孔ロールを前記プラスチックフィルムに押圧しており、
前記圧力センサの出力に応じて前記弾性力調整手段を調節することにより複数の前記穿孔ロールが前記プラスチックフィルムに及ぼす押圧力を同じにすることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微細孔列形成装置において、前記穿孔ロールの外周面に、鋭い角部を有するモース硬度が５以上の多数の硬質粒子が付着していることを特徴とする微細孔列形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の微細孔列形成装置において、前記弾性手段がコイルバネであることを特徴とする微細孔列形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の長手方向位置で開封し得る包装用プラスチック袋を形成するのに用いることができる長尺プラスチックフィルムが得られるように、長尺プラスチックフィルムの長手方向に複数の微細孔列を形成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図13に示すように、各種の食品類、菓子類等の包装用袋100には、長手方向のヒートシール部101及び横手方向のヒートシール部102，102の他に、開封用のギザギザ部103がある。プラスチックフィルムはギザギザ部103の鋭角な各谷部から容易に裂けるので、ギザギザ部103は易開封手段として機能する。しかし、ギザギザ部103は横手方向にしか形成できないので、長手方向の任意の箇所で開封することができないという問題がある。
【０００３】
また、プラスチックフィルムの包装容器の端部にノッチを形成し、ノッチから包装容器を開封することも広く行われている。しかし、このような包装容器では、開封位置はノッチに限られるので、やはり任意の箇所で開封することができない。
【０００４】
最近はプラスチックフィルムに微細孔を多数設けることにより、微細孔のある部分における任意の箇所で開封できるようにした包装容器が提案されている。微細孔のある部分では引裂き強度が低下するので、容易にプラスチックフィルムを切断することができる。例えば、特開平7-187224号（特許文献1）は、透明なプラスチックフィルムの少なくとも片面に、印刷インキに導電性材料を添加混合してなる導電性インキで、該プラスチックフィルムの所定の位置に自由形状線を形成し、該プラスチックフィルムに電子線又は電気放電処理を行って、導電性インキ部分に開孔又はハーフカット線を設けることを特徴とする易開封性包装材の製造方法を開示している。この方法により導電性インキのパターンに従って開孔又はハーフカット線を形成できるが、導電性インキの印刷工程及び放電処理工程を必要とし、易生産性が低いという問題がある。
【０００５】
また、特開平8-324587号（特許文献2）は、アルミニウム箔を中間層とし、その一方の面に基材フィルムを、他方の面に熱接着性フィルムを積層した包装材料を、袋の内面が熱接着性フィルムとなるようにして必要周縁部を熱接着して形成した密封包装袋において、少なくともその周縁部の熱接着予定部の基材フィルムに予め微細孔を設けてあることを特徴とする易開封性包装袋を開示している。この易開封性包装袋は、例えば、ポリエステル／アルムニウム箔／ポリエチレンの三層構成の包装材料を製造した後、密封包装袋の熱接着予定部に加熱針を用いて直径約0.2 mmの穴を幅約3 mmになるよう基材フィルムのみに形成し、この包装材料の三方を熱接着する方法により作成される。しかし、やはり加熱針を用いて穴を開ける工程は面倒であり、生産性が低い。
【０００６】
特許文献1及び2に記載の開孔、ハーフカット線又は穴の代わりに、平均径が数μm〜数十μmの多数の微細孔を長手方向側端部に設けたプラスチックフィルムを用いて包装袋を形成することも考えられる。長手方向に延在する複数の微細孔列を形成する装置として、特開2012-35479号（特許文献3）は、図14及び図15に示すように、プラスチックフィルム201の横手方向に配置された複数の穿孔装置220を有し、各穿孔装置220は、鋭い角部を有する多数の硬質粒子が表面に付着した穿孔ロール221と、穿孔ロール221に対向する位置に配置された表面平滑ロール222とを具備し、各穿孔ロール221を駆動する装置220は、表面平滑ロール222の軸線方向に移動自在なテーブル230と、テーブル230のガイドレール232に沿って表面平滑ロール222に向かって移動自在なキャリア240と、キャリア240に支持されており、穿孔ロール221を回転自在に支持するとともに表面平滑ロール222が受ける負荷を測定するホルダー250とを具備する。しかし、特許文献１の装置には、穿孔装置220の構造が複雑であるので、長手方向の微細孔領域を複数有するプラスチックフィルムの製造コストが高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平7-187224号公報
【特許文献２】特開平8-324587号公報
【特許文献３】特開2012-35479号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の目的は、長尺プラスチックフィルムに長手方向に延在する複数の微細孔列を簡単かつ正確に製造する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は、プラスチックフィルムに横手方向に所定の間隔をおいて配置された複数の穿孔手段を具備する装置を用いて、プラスチックフィルムに横手方向に所定の間隔をおいて多数の微細孔を帯状に形成する場合、各穿孔手段に穿孔ロールを押圧する弾性手段と、前記弾性手段の弾性力を調節する手段とを設ければ、個々の穿孔手段がプラスチックフィルムを押圧する力を実質的に同一にすることができることを発見し、本発明に想到した。
【００１０】
すなわち、長尺プラスチックフィルムの進行方向に対して横手方向に所定の間隔で長手方向に延在する複数の微細孔列を形成する本発明の装置は、前記プラスチックフィルムの進行方向に対して横手方向に延在するガイドレール及び表面平滑ロールと、前記ガイドレールに移動自在に設けられた複数の穿孔手段とを具備し、
各穿孔手段は、前記ガイドレールに移動自在に支持されたホルダーと、前記ホルダーに枢動自在に支持されたブラケットと、前記ブラケットに回転自在に支持された穿孔ロールと、前記ホルダーに支持されているとともに前記ブラケットに圧力センサを介して当接する弾性手段と、前記弾性手段の弾性力を調整する手段とを具備し、
前記穿孔ロールは前記プラスチックフィルムを介して前記表面平滑ロールに接し、
前記穿孔ロールの回転中心は前記ブラケットの枢軸から横手方向にずれており、もって前記ホルダーが前記弾性手段を介して前記穿孔ロールを前記プラスチックフィルムに押圧しており、
前記圧力センサの出力に応じて前記弾性力調整手段を調節することにより複数の前記穿孔ロールが前記プラスチックフィルムに及ぼす押圧力を同じにすることを特徴とする。
【００１１】
前記穿孔ロールの外周面に、鋭い角部を有するモース硬度が５以上の多数の硬質粒子が付着しているのが好ましい。
【００１２】
前記弾性手段はコイルバネであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の微細孔列形成装置は、ガイドレールに移動自在に支持されたホルダーと、ホルダーに枢動自在に支持されたブラケットに回転自在に支持された穿孔ロールと、ブラケットに圧力センサを介して当接する弾性手段と、弾性手段の弾性力を調整する手段とを具備し、前記ホルダーが弾性手段を介して横手方向に偏心した穿孔ロールをプラスチックフィルムに押圧するので、圧力センサの出力に応じて弾性力調整手段を調節することにより、複数の穿孔ロールがプラスチックフィルムに及ぼす押圧力を確実に同じにすることができる。また本発明の微細孔列形成装置は、ホルダーをガイドレールの所望の位置に固定できるので、いかなるサイズの包装容器用の微細孔列も容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の微細孔列形成装置を示す正面図である。
【図２】穿孔手段を示す側面図である。
【図３】穿孔手段を示す部分断面正面図である。
【図４】穿孔手段を示す背面図である。
【図５】穿孔手段のホルダーを示す正面図である。
【図６】穿孔手段のブラケットを示す分解図である。
【図７】複数の微細孔列を形成した長尺プラスチックフィルムを示す部分平面図である。
【図８】微細孔列に沿って長尺プラスチックフィルムをスリットしてなる帯片を示す拡大平面図である。
【図９】折り曲げ帯片を示す平面図である。
【図１０】微細孔列に重なるようにヒートシール部を形成してなる筒状の袋を示す拡大平面図である。
【図１１】筒状の袋に内容物を充填する様子を示す側面図である。
【図１２】内容物が入った包装袋を示す平面図である。
【図１３】従来の包装用袋の一例を示す平面図である。
【図１４】特許文献3の穿孔装置を示す平面図である。
【図１５】特許文献3の穿孔装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[1] 微細孔列形成装置
図１に示すように、本発明の微細孔列形成装置は、水平方向に延在するガイドレール1と、ガイドレール1に移動自在に設けられた複数の穿孔手段2と、複数の穿孔手段2に対向するようにガイドレール1と平行に延在する表面平滑ロール3とを具備する。ガイドレール1はフレーム10に固定された上下一対のレール部材1a，1bからなる。
【００１６】
図2〜図4に示すように、各穿孔手段2は、ガイドレール1に移動自在に支持されたホルダー21と、ホルダー21にピン25を介して枢動自在に支持されたブラケット26と、ブラケット26に回転自在に支持されたシャフト27に固定された穿孔ロール28と、ホルダー21に支持されているとともにブラケット26に圧力センサ30を介して当接する弾性手段32と、弾性手段32の弾性力を調整する手段34とを具備する。穿孔ロール28はプラスチックフィルムPを介して表面平滑ロール3に押圧される。表面平滑ロール3は駆動ロールであり、穿孔ロール28は従動ロールである。
【００１７】
ホルダー21は、ホルダー本体部21a及びホルダー押圧部21bとからなり、両者の対応する上下一対の位置に組合せにより円形断面を形成する半円状凹部22a，23a及び22b，23bが設けられている。ホルダー本体部21a及びホルダー押圧部21bは複数のネジ24，24により固定される。
【００１８】
図5に示すように、ホルダー本体部21aの下端部に、左右に対向する一対の垂直板状部材121a，121bが一体的に設けられており、各垂直板状部材121a，121bの開口部122a，122bに枢動ピン25が固定される。図6に示すように、枢動ピン25に枢動自在に支持されるブラケット26は、後端部に開口部126を有する水平部材26aと、水平部材26aにボルトにより固定された一対の垂直板状部材26b，26bとを具備し、各垂直板状部材26bには開口部128が設けられている。
【００１９】
ブラケット26の垂直板状部材26b，26bの開口部128，128に固定されたシャフト27に、ロールベアリング27aを介して穿孔ロール28が回転自在に支持されている。穿孔ロール28は、金属製ロール本体28aと、金属製ロール本体28aの外周面に付着した鋭い角部を有するモース硬度が５以上の多数の硬質粒子28bからなる。硬質粒子28aとしてはダイヤモンド微粒子が好ましい。ダイヤモンド微粒子は、金属製ロール本体28aの表面にニッケルめっき等により付着しているのが好ましい。硬質粒子28bの平均粒径は、微細孔を形成するプラスチックフィルムPの厚さに応じて適宜決めることができる。例えば厚さ12μmのプラスチックフィルムPに易裂性付与用の微細孔を形成する場合、硬質粒子の平均粒径は15〜70μm程度が好ましい。金属製ロール本体28aの外周面における硬質粒子28bの割合（面積率）は一般に10〜50％程度であり、好ましくは15〜30％程度である。
【００２０】
ブラケット26の水平部材26aの上面129は、圧力センサ30を介して弾性手段32に当接する。弾性手段32を介してホルダー21の押圧力が穿孔ロール28に伝達されるので、弾性手段32は過剰な押圧力を吸収し得るものであれば限定されないが、図示のようにコイルバネであるのが好ましい。以下コイルバネを例にとって、説明する。コイルバネ32は下端が開放した円筒部材35に収容されており、コイルバネ32の上端は円筒部材35の上壁内面に当接し、下端はピン部材36に当接している。ピン部材36は圧力センサ30に当接している。弾性力調整手段34は、ホルダー本体部21aに固定された支持部材37に螺合するネジ部34aと、上端に設けられたつまみ部34bと、下端に設けられたピン部34cとからなる。ピン部34cは円筒部材35の上壁に固定されている。
【００２１】
つまみ部34bを回すと、ネジ部34aの回転により弾性力調整手段34は上下し、それに伴ってピン部34cに固定された円筒部材35も上下する。コイルバネ32の上端は円筒部材35の上壁内面に当接しているので、円筒部材35の上下に応じてコイルバネ32の長さが変化し、弾性力も変化する。穿孔手段2を構成する部品には公差があるので、ガイドレール1に固定した複数の穿孔手段2における穿孔ロール28がプラスチックフィルムPに及ぼす押圧力は一定でない。穿孔すべきプラスチックフィルムPは、シーラント層（20〜70μm程度）を除くと約10〜50μmと薄いので、穿孔ロール28がプラスチックフィルムPに及ぼす押圧力は非常に均一でなければならない。そのため、弾性力調整手段34によりコイルバネ32の弾性力を微細に調整して、全ての穿孔ロール28の押圧力を同じにする必要がある。
【００２２】
[2] プラスチックフィルム
微細孔列を形成するプラスチックフィルムPとして、ポリエチレンテレフタレート（PET）等のポリエステル類、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン類、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等からなるフィルムを用いることができる。なかでも、PETフィルムは強度、ガスバリア性、印刷性及びコストの観点から好ましい。PETフィルムの厚さは10〜30μmで良い。包装容器に形成するために、ヒートシール性を付与するシーラント層を有する積層フィルムが好ましい。シーラント層は低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等により形成することができる。シーラント層の厚さは20〜70μm程度で良い。
【００２３】
[3] 微細孔列形成方法
図2に示すようにホルダー本体部21aとホルダー押圧部21bとが形成する上下一対の円形開口部に一対のレール部材1a，1bを入れ、複数のネジ24，24によりホルダー本体部21aとホルダー押圧部21bと強固に固定することにより、各穿孔手段2を所定の横手方向位置でガイドレール1に固定する。穿孔手段2の穿孔ロール28と表面平滑ロール3との間にプラスチックフィルムPを通し、表面平滑ロール3を外部駆動手段（図示せず）により回転させると、プラスチックフィルムPの移動に従って穿孔ロール28も回転する。
【００２４】
この状態でプラスチックフィルムPに微細孔が形成されるが、個々の穿孔ロール28の押圧力が一定でないので、個々の微細孔列における微細孔の大きさ及び深さは異なる。このようなバラツキをなくすために、全ての穿孔ロール28の押圧力を所望のレベルで一定にする調整を行う。それには、圧力センサ30の出力から得た各穿孔ロール28の押圧力を所定の値に設定するために、弾性力調整手段34のつまみ部34bを回す。図示の例では弾性力調整手段34のつまみ部34bを手動で回すが、勿論自動で回しても良い。全ての穿孔ロール28の押圧力が所定のレベルになった以降に形成された微細孔列を有するプラスチックフィルムPを製品とする。後述のように微細孔列は外側の一部だけを残してヒートシールされるので、プラスチックフィルムPに形成した微細孔の一部は貫通孔でも良い。
【００２５】
図7に示すように、複数の微細孔列40が形成されたプラスチックフィルムPを、各微細孔列40の中心線L1に沿ってスリットし、図8に示す帯片42を得る。各帯片42は、両側端に元の微細孔列40の半分の幅の微細孔列40’を有する。図8に示すように、各帯片42の中心線L2に沿って半分に折り曲げ、図9に示す折り曲げ帯片42’を得る。図10に示すように、折り曲げ帯片42’の微細孔列40’の側をヒートシールし、筒状の袋44を得る。ヒートシール部46は、折り曲げ帯片42’の側端から僅かな距離だけ内側に位置するので、ヒートシール部46の外側に微細孔列40’が残留する。また、ヒートシール部46は微細孔列40’の内側端を十分に覆う幅を有するので、微細孔列40’の内側端がヒートシール部46の内側端より出ることはない。従って、プラスチックフィルムPを貫通する微細孔があっても、ヒートシールにより完全に密封されるので、問題ない。このようにして、外側だけに微細孔列40’を有するヒートシール部46が形成された筒状の袋47が得られる。
【００２６】
図11に示すように、筒状の袋47の開口端より所定の距離だけ下の位置にヒートシール部48を設けた後、開口端から菓子等の内容物50を筒状の袋47に充填する。最後に、図12に示すように、内容物50の充填後に開口端近傍にヒートシール部49を形成するとともに、下方のヒートシール部48の下を切断すると、内容物50が入った包装袋51が得られる。
【符号の説明】
【００２７】
1・・・ガイドレール
1a，1b・・・レール部材
2・・・穿孔手段
3・・・表面平滑ロール
21・・・ホルダー
21a・・・ホルダー本体部
21b・・・ホルダー押圧部
22a，22b・・・ホルダー本体部の半円状凹部
23a，23b・・・ホルダー押圧部の半円状凹部
24・・・ネジ
25・・・枢動ピン
26・・・ブラケット
26a・・・ブラケットの水平部材
26b，26b・・・水平部材に固定された垂直板状部材
126・・・ブラケットの水平部材の開口部
128・・・ブラケットの垂直板状部材の開口部
27・・・シャフト
28・・・穿孔ロール
28a・・・穿孔ロールの金属製ロール本体
28b・・・穿孔ロールの硬質粒子
30・・・圧力センサ
32・・・弾性手段（コイルバネ）
34・・・弾性力調整手段
34a・・・弾性力調整手段のネジ部
34b・・・弾性力調整手段のつまみ部
34c・・・弾性力調整手段のピン部
35・・・円筒部材
36・・・ピン部材
37・・・支持部材
40・・・微細孔列
40’・・・二分割した微細孔列
42・・・微細孔列を有する帯片
42’・・・長手方向に折り畳んだ微細孔列を有する帯片
44・・・筒状の袋
46・・・長手方向のヒートシール部
47・・・長手方向及び横手方向のヒートシールした筒状の袋
48・・・横手方向のヒートシール部
49・・・開口端を封止する横手方向のヒートシール部
50・・・包装容器の内容物
51・・・内容物が入った包装袋
P・・・プラスチックフィルム
【図１】
2015112686.tif 000003
【図２】
2015112686.tif 000004
【図３】
2015112686.tif 000005
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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