包装体
【課題】集束部での密封性を高め、耐圧強度を高め、かつ、端部が柔らかく、他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造装置を提供する。
【解決手段】内容物が充填された筒状フィルムの長手方向に所定間隔毎の内容物の不在部を扁平に形成するしごき装置と、不在部を扁平な面を横断する方向に集束する集束装置と、集束した不在部に沿った第１の面にテープを供給するテープ供給装置と、不在部を第１の面とで挟む第２の面にテープを供給するテープ供給装置と、２枚のテープと共に集束した不在部を横断方向に第１のシールをする第１シール装置と、２枚のテープを第１のシールと交差する方向に第２のシールをする第２シール装置と、２枚のテープを第２のシールに対して集束した不在部を挟んだ反対側で、第１のシールと交差する方向に第３のシールをする第３シール装置とを備える包装体製造装置１。
【解決手段】内容物が充填された筒状フィルムの長手方向に所定間隔毎の内容物の不在部を扁平に形成するしごき装置と、不在部を扁平な面を横断する方向に集束する集束装置と、集束した不在部に沿った第１の面にテープを供給するテープ供給装置と、不在部を第１の面とで挟む第２の面にテープを供給するテープ供給装置と、２枚のテープと共に集束した不在部を横断方向に第１のシールをする第１シール装置と、２枚のテープを第１のシールと交差する方向に第２のシールをする第２シール装置と、２枚のテープを第２のシールに対して集束した不在部を挟んだ反対側で、第１のシールと交差する方向に第３のシールをする第３シール装置とを備える包装体製造装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体製造装置、包装体製造方法及び包装体に関し、端部を補強用テープ（以下、単に「テープ」と言う。）で補強する包装体に関するものであり、特に端部の溶着部分の耐圧強度が補強されつつ、溶着（単に「シール」とも言う。）された部分が柔らかく他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体の製造装置、製造方法及び包装体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ソーセージやスティックチーズ等の内容物が充填された筒状フィルムを密封し個々の包装体を得る場合の密封手段として、筒状フィルムの端部を金属製のワイヤクリップで結さつする方法が知られている。ところが、金属製のワイヤクリップで結さつする方法では製品検査における金属探知においてワイヤクリップを探知してしまい、内容物への金属異物の混入を検知できない不便があるので、筒状フィルム端部を集束しシールする方法が行われるようになってきた。かかるシール方法においては、シールされた部分あるいはその近傍でピンホールが生じ易くなるという機械的強度の低下が見られ、そのため次のような対策が提案されている（特許文献１参照）。
（１）シールされる部分の筒状フィルムの厚さを補うテープを、集束された後の筒状フィルム端部に配設した上で筒状フィルムと共にシールする。
（２）シールされる部分の筒状フィルムの厚さを補うテープを、未だ集束されていない筒状フィルム端部の内容物の不在部に配設し、筒状フィルム端部とテープを共に集束した上でシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５１６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の筒状フィルム端部をシールする手段により製造された包装体では、レトルトやボイルなどの加熱処理により内容物が体積膨張して、内圧が増してシールされた部分の耐圧強度が不足し、溶着部分が破れて密封不足となり、外気の流入による内容物の腐敗や、内容物の水分の浸出による包装体のシールされた部分の周辺の汚れの恐れがあった。また、レトルト工程中に包装体が破れると、汚れを除くのに時間が掛かるために生産効率を大きく下げることにもなっていた。更に、集束部に補強テープを添えて装着し、集束部と補強テープを共に溶着するだけでは、集束部の中心に連通孔が残り、包装体の密封が劣る可能性があり、連通孔をなくすために溶着を強く行うと、溶着部の耐圧強度が低下する恐れがあった。
【０００５】
そのために、シールされた端部、すなわち集束部での密封性を高め、かつ、強度を高めて端部が損傷を受けにくい包装体を提供することが望まれるが、一方で、端部の強度を高めるために端部を硬く形成すると、複数の包装体を輸送する際に、一の包装体の端部が他の包装体のフィルムを傷付けてしまうことも懸念される。そこで本発明は、集束部での密封性を高め、耐圧強度を高め、かつ、端部が柔らかく形成されて、他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造装置、包装体製造方法及び包装体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図１および図３に示すように、内容物Ｃが充填された筒状フィルム１５ａに対して、筒状フィルム１５ａの長手方向に所定間隔毎の内容物Ｃの不在部１５ｂを扁平に形成するしごき装置４０と；不在部１５ｂを、扁平な面を横断する方向に集束する集束装置７０と；集束した不在部１５ｂに沿った第１の面に、第１のテープ１２０ａを供給する第１テープ供給装置９０と；不在部１５ｂを第１の面とで挟む第２の面に、第１のテープ１２０ａとは別の第２のテープ１２０ｂを供給する第２テープ供給装置９０と；第１のテープ１２０ａおよび第２のテープ１２０ｂと共に、集束した不在部１５ｂを横断方向に、第１のシール１２１をする第１シール装置５５、６５と；第１のテープ１２０ａと第２のテープ１２０ｂとを第１のシール１２１と交差する方向に第２のシール１２２をする第２シール装置５６、６６と；第１のテープ１２０ａと第２のテープ１２０ｂとを、第２のシール１２２に対して集束した不在１５ｂ部を挟んだ反対側で、第１のシール１２１と交差する方向に第３のシール１２３をする第３シール装置５７、６７とを備える。
【０００７】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシール装置によりシールされ、３辺がシールされた２枚のテープにより端部が囲まれた包装体を製造する包装体製造装置となる。包装体の端部が２枚のテープにより囲まれることにより、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制されるので、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。更に、テープの３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造装置となる。なお、第１テープ供給装置と第２テープ供給装置とは、実質的に１台のテープ供給装置であってもよく、第１シール装置、第２シール装置および第３シール装置が実質的に１台のシール装置であってもよい。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図２に示すように、請求項１に記載の包装体製造装置１（図１参照）において、第１テープ供給装置３９１ａは第１のテープ１２０ａをΩ字形に保持し、第２テープ供給装置３９１ｂは第２のテープ１２０ｂをΩ字形に保持する。
【０００９】
このように構成すると、２枚のΩ字形のテープの凹面部により不在部を挟み、その両側の平面部で２枚のテープを接触させることができるので、不在部を横断する第１のシールと交差する第２のシールおよび第３のシールをしやすくなる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図２に示すように、請求項２に記載の包装体製造装置において、第１テープ供給装置３９１ａおよび第２テープ供給装置３９１ｂが、Ω字形に保持した第１のテープ１２０ａおよび第２のテープ１２０ｂを、集束した不在部の方向に移動させるように構成されている。
【００１１】
このように構成すると、Ω字形に保持された第１のテープおよび第２のテープを不在部の方向に移動させて挟むことができるので、確実にΩ字形にテープを保持し、かつ、Ω字形に保持されたテープの平面部を互いに接触するまで２枚のテープを近接させることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図４（ａ）に示すように、請求項２または請求項３に記載の包装体製造装置において、第１テープ供給装置１９０と第２テープ供給装置とが、テープを保持する保持具１９１ａ、１９１ｂを筒状フィルムの長手方向に２段有する。
【００１３】
このように構成すると、２段の保持具でテープを保持するので、テープが適切な位置に保持され、また、形状が安定する。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図４（ａ）に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の包装体製造装置において、第１シール装置１５５、１６５と第２シール装置１５６、１６６と第３シール装置１５７、１６７とが、超音波振動エネルギーにより被溶着物を溶融して該被溶着物を圧着する一つの超音波溶着装置２００として構成される。
【００１５】
このように構成すると、第１〜第３のシール装置が一つの超音波溶着装置であるので、一度に３辺のシールをすることができ、効率的であり、生産速度を高めることができる。
【００１６】
前記目的を達成するため、請求項６に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図１および図３に示すように、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の包装体製造装置において、帯状フィルムＦを供給する原反供給装置２０と；帯状フィルムＦの側縁部を重ね合わせてシールし筒状フィルムＦ１を成形する縦シール装置１３と；筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填する充填装置３０と；第１のシールをした部分１２１で、前記筒状フィルム１５ａを切断する切断装置８０とを更に備える。
【００１７】
このように構成すると、原反供給装置から切断装置までを備えるので、帯状フィルムを供給し、筒状フィルムを成形し、内容物を充填し、内容物の不在部を形成し、不在部で集束し、２枚のテープを供給してシールし、シールされた部分で切断する、包装体を一貫製造する包装体製造装置となる。
【００１８】
前記目的を達成するため、請求項７に記載の発明に係る包装体製造方法は、例えば図１に示すように、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の包装体製造装置１に、帯状フィルムＦと充填する内容物Ｃを供給し、包装体１１０を製造する。
【００１９】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシール装置によりシールされ、３辺がシールされた２枚のテープにより端部が囲まれた包装体を製造する包装体製造方法となる。包装体の端部が２枚のテープにより囲まれることにより、内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制されるので、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。更に、テープの３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造方法となる。
【００２０】
また、前記目的を達成するため、請求項８に記載の発明に係る包装体製造方法は、例えば図５に示すように、帯状フィルムの側縁部を重ね合わせてシールし筒状フィルムを成形する縦シール工程（Ｓｔ１、Ｓｔ２）と；筒状フィルムに内容物を充填する充填工程（Ｓｔ３）と；内容物が充填された筒状フィルムに対して、筒状フィルムの長手方向に所定間隔毎の内容物の不在部を扁平に形成するしごき工程（Ｓｔ４）と；不在部を、扁平な面を横断する方向に集束する集束工程（Ｓｔ５）と；集束した不在部を挟むように２枚のテープを重ねるテープ供給工程（Ｓｔ６）と；２枚のテープと共に、テープが重ねられた不在部を横断方向に第１のシールをする第１シール工程（Ｓｔ７）と；２枚のテープを、第１のシールと交差する方向に第２のシールをする第２シール工程（Ｓｔ８）と；２枚のテープを、第２のシールに対して集束した不在部を挟んだ反対側で、第１のシールと交差する方向に第３のシールをする第３シール工程（Ｓｔ９）と；第１シール工程でシールされた部分で、筒状フィルムを切断する切断工程（Ｓｔ１０）とを備える。
【００２１】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシールされ、３辺がシールされた２枚のテープにより端部が囲まれた包装体を製造する包装体製造方法となる。包装体の端部が２枚のテープにより囲まれることにより、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制されるので、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。また、テープの３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造方法となる。更に、筒状フィルムを成形し、内容物を充填し、内容物の不在部を形成し、不在部で集束し、テープを供給してシールし、シールされた部分で切断する、包装体を一貫製造する包装体製造方法となる。
【００２２】
更に、前記目的を達成するため、請求項９に記載の発明に係る包装体は、例えば図６に示すように、内容物Ｃが充填され、端部が集束され、集束された部分を横断するシール１１１がされてなる筒状フィルム１１５と；筒状フィルム１１５に充填されシール１１１により封入された内容物Ｃと；筒状フィルム１１５の集束された部分を挟み、集束された部分を横断するシール１１１により筒状フィルム１１５に溶着され、シール１１１と交差する方向に二つのシール１１２、１１３がなされて袋状に形成された２枚のテープ１１８（１１８ａ、１１８ｂ）とを備える。
【００２３】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシールされ、シールされた端部が２枚のテープにより袋状に囲まれることにより、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制される、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。また、袋状のテープの開口部以外の３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、集束した不在部を２枚のテープで挟み、２枚のテープと共に不在部を横断方向に第１のシールをして、更に、２枚のテープを第１のシールと交差する方向に第２のシールをし、第２のシールに対して集束した不在部を挟んだ反対側で第１のシールと交差する方向に第３のシールをするように構成されるので、端部が２枚のテープと共にシールされ、シールされた端部が２枚のテープにより囲まれた包装体を製造することができ、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制され、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体並びに該包装体を製造する包装体製造装置および包装体製造方法となる。更に、第１のシール、第２のシールおよび第３のシールをされるので、テープの３辺が押圧されつつシールされることにより薄く形成され、そのために、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体並びに該包装体を製造する包装体製造装置および包装体製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置を説明する図である。（ａ）は、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置の全体構成を説明する構成図である。（ｂ）は、集束装置を説明する部分斜視図である。（ｃ）は、テープ供給装置によるテープの供給を説明する部分斜視図である。（ｄ）は、超音波溶着装置を説明する部分斜視図である。
【図２】テープ供給装置を説明する模式図である。（ａ）は、２つの保持具のうち一が、テープを保持後に回転移動して２つの保持具が互いに対向する位置となるテープ供給装置、（ｂ）は、中子を利用して、保持具の凹面形にシールされた部分を凹面の底にしてテープを置くテープ供給装置、（ｃ）は、対向する方向から２枚のテープが供給されるテープ供給装置を示す。の変形例を説明する斜視図である。
【図３】包装体端部の製造過程を説明する部分斜視図である。（ａ）（ｂ）は集束された不在部、（ｃ）は２枚のテープで挟まれたところ、（ｄ）は第１のシールがなされたところ、（ｅ）は第２のシールと第３のシールがなされたところ、（ｆ）は切断されたところを示す。
【図４】一度に３辺のシールをする超音波溶着装置を説明する図である。（ａ）は、超音波溶着装置とテープ供給装置の部分斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す装置でシールした包装体端部のシール形状を説明する包装体の部分図である。（ｃ）は、不在部を横断するシールとテープの頂角部のシールとでテープがシールされた包装体の部分図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である包装体の製造方法を説明するフロー図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態である包装体を説明する三面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態である包装体のシール形状の変形例を示す包装体の部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２７】
図１の構成図を参照して、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１について説明する。図１（ａ）は、包装体製造装置１の全体構成を示す構成図である。図１（ｂ）は、集束装置７０の構成を説明する部分斜視図であり、図１（ｃ）は、テープ供給装置９０によるテープの供給を説明する部分斜視図であり、図１（ｄ）は、超音波溶着装置１００の構成を示す部分斜視図である。図１（ａ）の紙面上の上下は実際の鉛直方向の上下に対応し、後述の筒状フィルムＦ１は図中、上から下に流れるように走行する。すなわち、上が充填包装作業における筒状フィルムＦ１の走行方向の上流側、下が走行方向の下流側となる。ロール状に巻かれた帯状のフィルムは、原反２１として回転自在に支持されている。原反２１から引き出された帯状フィルムＦは、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂに案内されて走行し、フォーミングプレート１１に導かれる。この原反２１とガイドローラ２２Ａ、２２Ｂにより原反供給装置２０が構成されている。帯状フィルムの材質は、加熱溶着させるため塩化ビニリデン系樹脂とするのが好ましく、他のオレフィン系樹脂でもよい。また、帯状フィルムは単層としても多層としてもよい。
【００２８】
フォーミングプレート１１は、上下に開口する円筒形状を有している。また、周方向の一箇所で縦方向に延びる円周方向の隙間をもっている。フォーミングプレート１１の上端縁は湾曲傾斜しており、帯状フィルムＦは、その内面に沿うように案内されることにより側縁部で重ね合わせ部を持つ連続筒状フィルムＦ１に形成される。フォーミングプレート１１の下流側である下方には、案内筒１２が垂下され、筒状フィルムＦ１はその筒状の形を保ったまま下流に走行案内される。
【００２９】
案内筒１２に案内された筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部は、縦シール装置１３により、押圧されながら溶着され、縦シールされる。縦シール装置１３による溶着手段は超音波溶着が好適であるが、これ以外にも抵抗加熱溶着、高周波誘電加熱溶着、レーザー加熱溶着、溶融樹脂滴吹付溶着、その他種々の溶着手段を用いることができる。また、縦シールは、いわゆる合掌貼りシールであってもよいし、封筒貼りシールであってもよい。
【００３０】
包装体製造装置１の上部には、縦シールされた筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填するポンプ３１とノズル３２とを備える充填装置３０が設けられている。ノズル３２は、フォーミングプレート１１の上方に設置されたポンプ３１に接続され、先端が案内筒１２内へ導入されている。ノズル３２の先端は、縦シール装置１３より下流側で開口している。なお、ポンプ３１は、フォーミングプレート１１の上方ではなく、内容物を適宜補充し易い他の位置に設置し、配管によりノズル３２と連接されていてもよい。特に、練状食品のように比較的重量のある内容物を充填する場合には、地上に設置された容器に貯留された練状食品を、ポンプによりノズル３２の位置に圧送して供給するのがよい。
【００３１】
案内筒１２及びノズル３２の下流側に、送り装置である送りローラ１４が設けられている。送りローラ１４では、縦シールされた筒状フィルムＦ１内に内容物Ｃが充填された筒状フィルム１５ａを、一対の円柱状の送りローラ１４が内容物Ｃを押圧した状態でフィルムを下方へ連続して狭圧搬送する。
【００３２】
送りローラ１４の下流側には、しごき装置４０が設けられている。しごき装置４０のしごきローラ４１は、図１において紙面に垂直方向に延びる筒状外面を有し、その直角方向の長さは少なくとも折り幅よりも長いものであり、腕体４２により支持されている。なお、「折り幅」とは筒状フィルム１５ａを扁平にしたときの幅、言い換えれば筒状フィルム１５ａの円周長の半分の長さをいう。腕体４２はその一端４２ａを中心に揺動可能で、中間部でピン等を介して横部材４３が接続されている。一対の横部材４３が近接方向に移動すると、一対のしごきローラ４１により筒状フィルム１５ａは狭圧される。横部材４３が離間方向へ後退すると、しごきローラ４１は筒状フィルム１５ａを狭圧することはなくなる。このように、走行する筒状フィルム１５ａに走行方向で所定の距離だけ内容物Ｃの不在部１５ｂを形成する。しごき装置４０は、筒状フィルム１５ａに内容物Ｃの不在部１５ｂを扁平に形成できればよく、ローラに限られず、例えば、平らな部材で筒状フィルム１５ａを両側から押しつぶし、内容物を上下に振り分けるようなものであってもよい。このような押しつぶしも、ここで言う「しごき」の概念に含まれるものとする。
【００３３】
しごき装置４０の下流側には、超音波溶着装置１００が設置される。また、超音波溶着装置１００の上下に２組の集束板７１ａ、７２ａ、７１ｂ、７２ｂを有する集束装置７０が超音波溶着装置１００と共に設置される。さらに、筒状フィルム１５ａとともにシールされ、シールされる部分を補強するテープ１２０ａ、１２０ｂをシールされる部分に供給するテープ供給装置９０が、筒状フィルム１５ａの中心軸から見て超音波溶着装置１００および集束装置７０と直交する方向に設置される。
【００３４】
図１（ｂ）の部分斜視図に示すように、集束装置７０は、組となった集束板７１、７２（７１ａ、７１ｂをまとめて７１と、７２ａ、７２ｂをまとめて７２という。）がそれぞれ扁平なフィルムの幅方向にフィルムを挟む。対向した集束板７１ａ（ｂ）、７２ａ（ｂ）は、互いに近接し、次いで離れる往復動をする。この往復動はしごき装置４０の往復動とは直交した方向で行われる。すなわち、図１（ａ）では、集束装置７０も紙面上を往復するように描かれているが、実際には紙面に垂直な方向の往復運動をする。集束板７１、７２には、フィルム側の対向縁にＶ字状の集束溝が形成されている。対向する集束板７１、７２が近接したときには、左右の集束板７１、７２が重なり、それぞれのＶ字溝の溝底同士で、一つの小さな空間を形成する。Ｖ字溝の溝底にＵ字状の切り欠きを形成すれば、集束板７１、７２が近接したときに、Ｕ字の底同士で円形の空間が形成されるので、好適である。
【００３５】
超音波溶着装置１００は、ホーン５０とアンビル６０が、フィルムを挟んで、対向して配置されている。超音波ホーン５０およびアンビル６０は、集束板７１、７２の往復動と同じ方向に往復動をする。すなわち、図１（ａ）の紙面に垂直な方向の往復運動をする。集束装置７０の集束板７１、７２が近接した時に、ホーン５０とアンビル６０も近接する。ホーン５０とアンビル６０とは、不在部１５ｂを狭圧するとともにフィルムを溶着して、集束板７１、７２で集束された不在部１５ｂをシールする。
【００３６】
図１（ｃ）の部分斜視図に示すように、テープ供給装置９０は、シールされる部分である不在部１５ｂに２枚の補強用のテープ１２０ａ、１２０ｂを供給する装置である。２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂは、不在部１５ｂの集束された方向に鉛直な面に沿って集束される。テープ１２０ａとテープ１２０ｂとが供給される面は、不在部１５ｂを挟んだ反対側の面となる。
【００３７】
ここで、図２（ａ）〜（ｃ）の模式図を参照して、テープ供給装置９０の詳細を説明する。ただし、テープ供給装置９０は、２枚のテープを不在部１５ｂに供給する他の構成であってもよく、図２に示す構成には限られない。また、図２に示すテープ供給装置では、いずれもテープをΩ字形に保持するが、テープを平面のまま保持しても、他の形状で保持してもよい。
【００３８】
図２（ａ）に示すテープ供給装置３９０では、１枚のテープ１２０ａは、一対の円筒形の送りローラ３９３ａにより挟圧され定量的に送られ、円筒形のガイドローラ３９３ｃにより送り方向を調整された後、テープカッター３９６ａで所定の長さに切断され、テープ保持具３９７ａで保持される。テープ保持具３９７ａのテープ１２０ａを保持する面には、不図示の吸引口が設けられ、テープ１２０ａを吸引することにより、テープ１２０ａを保持具３９７ａの面の形状に形成しつつ、保持する。吸引口は、不図示の吸引ポンプに連接され、空気を吸引することによりテープ１２０ａを真空吸着する。保持具３９７ａのテープ１２０ａを保持する面３９４ａは、Ω形をしている。平面とその平面に形成された凹面形の面とによりテープ１２０ａを保持する。その窪んだ凹面形中に、不在部１５ｂを通す構造となっている。他の１枚のテープ１２０ｂは、テープ１２０ａと同様に、送りローラ３９３ｂにより定量送られ、ガイドローラ３９３ｄにより送り方向を調整された後、テープカッター３９６ｂで所定の長さに切断され、テープ保持具３９７ｂで保持される。テープ保持具３９７ｂは、テープ保持具３９７ａと同様に、テープ１２０ｂを保持する面３９４ｂによりテープ１２０ｂをΩ形に形成しつつ保持する。ここで、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの送りローラ３９３ａ、３９３ｂおよびテープカッター３９６ａ、３９６ｂの設置スペースを確保するために、保持具３９７ａと保持具３９７ｂとは離間した位置でそれぞれテープ１２０ａ、１２０ｂを保持する。そこで、保持具３９７ｂは、円筒形の回転体３９８の外周に付設されており、回転体３９８がその軸３９９廻りに回転することにより、移動する。すなわち、図２（ａ）に示すように、テープ１２０ｂを保持する保持具３９７ｂは、テープ１２０ａを保持する保持具３９７ａと中心軸３９９に対して９０度の位置にある。すなわち、テープ１２０ｂは回転されることにより、不在部１５ｂの方向に移動される。そして、回転体３９８が図２（ａ）の矢印方向に９０度回転することにより、テープ１２０ｂを保持する保持具３９７ｂが保持具３９７ａに対面する位置に移動する。そして、保持具３９７ａが保持具３９７ｂ側にせり出すことにより、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの凹面形の部分で不在部１５ｂ（図１参照、以下同じ）を囲むことができる。
【００３９】
このように、テープ供給装置３９０を構成することにより、第１のテープ供給装置３９１ａ、第２のテープ供給装置３９１ｂの保持具３９７ａ、３９７ｂで２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを確実にΩ字形に保持し、その上で、２つの保持具３９１ａ、３９１ｂが不在部１５ｂを２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂで挟み第１のシールをしやすくすると共に、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの端部を重ね合わせてシール（第２のシールおよび第３のシール）し易くすることができる。また、片側から２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを供給できるので、包装体製造装置１の作業員のスペースを確保しつつ、２枚のテープを供給することができる。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示すテープ供給装置４９０では、送りローラ４９３ａ、４９３ｂにより定量的に送られ、ガイドローラ４９３ｃ、４９３ｄにより送り方向を調整された２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂは、中子４９８の両側に別れ、中子４９８の外形に沿った形になる。中子４９８は、テープ１２０ａ、１２０ｂの供給される側に尖端を有する楕円筒形をしている。そこで、テープカッター４９６により２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを所定の長さに切断する。切断するのとほぼ同時に、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが重なっている部分であって、切断する位置より中子４９８側の近傍をテープ１２０ａ、１２０ｂの幅に亘って、シーラー４９９でシールする。シールは、超音波溶着、抵抗加熱溶着、高周波誘電加熱溶着、レーザー加熱溶着、その他種々の溶着でよい。なお、シールした後に、テープ１２０ａ、１２０ｂを切断してもよい。その後、中子４９８が切断・シールされたテープ１２０ａ、１２０ｂと共に、９０度回転し、保持具４９７に嵌入する。保持具４９７は、中子４９８の外形と嵌め合いとなる凹面形４９４を有しており、中子４９８が嵌入すると、中子４９８の外周に沿っているテープ１２０ａ、１２０ｂを凹面形４９４で保持する。テープ１２０ａ、１２０ｂが保持具４９７で保持されると、中子４９８は後退し、保持具４９７で保持され凹面形となったテープで囲まれた領域に空間が形成され、保持具４９７がその空間に筒状フィルム１５ａの不在部１５ｂを納めるように、テープ１２０ａ、１２０ｂを移動させる。
【００４１】
テープ供給装置４９０をこのように構成することにより、予め１端がシール（第２のシール）され接合された２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを凹面形に形成し、その中に不在部１５ｂを入れ、そこで、第１のシールと第３のシールを施すことができる。また、片側から２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを供給できるので、包装体製造装置１の作業員のスペースを確保しつつ、２枚のテープを供給することができる。更に、テープ装置３９０に比べ、送りローラ４９３ａ、４９３ｂやガイドローラ４９３ｃ、ｄのためのスペースを狭くすることができる。一方、テープ装置３９０では、テープ供給装置４９０に比べ、中子４９８の複雑な動きが不要であり、テープ供給装置としての機構が単純になる。
【００４２】
図２（ｃ）に示すテープ供給装置５９０では、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを送りローラ５９３ａ、５９３ｂおよびガイドローラ５９３ｃ、５９３ｄで保持具５９７ａ、５９７ｂに送り、所定の長さとなるように、テープカッター５９６ａ、５９６ｂで切断する。切断されたテープ１２０ａ、１２０ｂは、保持具５９７ａおよび５９７ｂのΩ字形の面５９４ａ、５９４ｂでΩ形に保持される。保持具５９７ａ、５９７ｂで保持されたΩ字形のテープ１２０ａ、１２０ｂの凹面形となった部分に筒状フィルム１５ａの不在部１５ｂが納まる。そこで、保持具５９７ａおよび５９７ｂを互いに近接するように移動し、不在部１５ｂにテープ１２０ａ、１２０ｂを重ねる。
【００４３】
テープ供給装置５９０をこのように構成することにより、テープ供給装置３９０と同様に、第１のテープ供給装置５９１ａ、第２のテープ供給装置５９１ｂの保持具５９７ａ、５９７ｂで２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを確実にΩ字形に保持し、その上で、２つの保持具５９７ａ、５９７ｂが不在部１５ｂを２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂで挟み第１のシールをしやすくすると共に、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの端部を重ね合わせてシール（第２のシールおよび第３のシール）し易くすることができる。また、テープ供給装置３９０に比べて単純な構成で２枚のテープを供給するテープ供給装置５９０が提供される。
【００４４】
テープの寸法等は、包装体の設計仕様に合わせて適宜決めることができるが、テープの幅は１０〜１００ｍｍ、厚さは１０〜３００μｍとするのが好適である。テープは必要に応じて複数枚重ねられてもよい。また、テープの材質は塩化ビニリデン系樹脂とするのが好ましいが、オレフィン系樹脂であってもよい。また、テープは、単層あるいは多層からなる構成としてよい。テープの材質はフィルムの材質と同じであることが好ましいが、溶着可能な異なる材質であってもよい。
【００４５】
図１（ｄ）に示すように、超音波溶着装置１００は、ホーン５０とアンビル６０とを有し、ホーン５０とアンビル６０とで被溶着物である筒状フィルム１５ａ（図１（ｃ）参照）の不在部１５ｂ（図１（ｃ）参照）および２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂ（図１（ｃ）参照）を挟み、超音波エネルギで圧着する。ホーン５０は、水平方向に長い圧着面を有するホーン５５、および、ホーン５５の両端に、鉛直方向に長い圧着面を有する２つのホーン５６、５７を有する。アンビル６０は、水平方向に長い圧着面を有するアンビル６５、および、アンビル６５の両端に、鉛直方向に長い圧着面を有する２つのアンビル６６、６７を有する。ホーン５５とホーン５６、５７とはＨ字形の圧着面５５ａ、５６ａ、５７ａを形成する。同様に、アンビル６５とアンビル６６、６７とはＨ字形の圧着面６５ａ、６６ａ、６７ａを有する。ホーン５５、ホーン５６およびホーン５７は、別々に製造されたホーンを組み合わせてもよいし、組み合わせた上で互いに一体化してもよいし、あるいは、一体として製造されてもよい。また、アンビル６５、アンビル６６およびアンビル６７は、別々に製造されたアンビルを組み合わせてもよいし、組み合わせた上で互いに一体化してもよいし、あるいは、一体として製造されてもよい。しかし、本実施の形態の包装体製造装置１では、水平方向のホーン５５とアンビル６５とは、ホーン５６、５７、アンビル６６、６７と別体とし、テープ供給装置９０で２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを保持しつつ、ホーン５５、アンビル６５で第１のシールをし、その後、保持具でのテープ１２０ａ、１２０ｂの保持を止め、保持具を不在部１５ｂから後退させた後に、ホーン５６とアンビル６６で第２のシールをし、ホーン５７とアンビル６７で第３のシールをする構成となっている。
【００４６】
超音波溶着装置１００の代わりに、テープと共に集束された不在部１５ｂを横断する第１のシールと、第１のシールと交差する方向である縦断方向の２本の第２のシールおよび第３のシールとを施すように構成された、抵抗加熱溶着装置、高周波誘電加熱溶着装置、レーザー加熱溶着装置、その他種々の溶着装置を用いることができる。
【００４７】
集束装置７０、テープ供給装置９０および超音波溶着装置１００より、不在部１５ｂを形成した所定の間隔分、すなわち、１つの包装体１１０分の長さだけ下流側に、切断装置８０が設けられている。切断装置８０は一対のカッター８１を備える。カッター８１は板状であり、切断されるフィルム（不在部１５ｂ）が存在する側に鋭利な刃部が設けられている。カッター８１も、集束装置７０および超音波溶着装置１００と同様に、往復動をする。カッター８１の往復動も、超音波溶着装置１００および集束装置７０と同様に、図１（ａ）の紙面に垂直な方向の往復動をする。したがって、共通の駆動装置（不図示）により駆動する構成とするのが、構成が単純化されて好ましい。
【００４８】
また、集束装置７０、テープ供給装置９０および超音波溶着装置１００並びに切断装置８０は、筒状フィルム１５ａが下方に送られるのと同じ速さで下方に移動しつつ不在部１５ｂを集束し、テープを供給してシールすると共に切断し、切断した後、不在部１５ｂを開放して上の位置に戻る、いわゆる「拝み運動（ボックスモーション）」をするのが好ましい。そこで、集束装置７０、テープ供給装置９０および超音波溶着装置１００並びに切断装置８０が、共通の上下に移動する架台（不図示）上に設置されると、構成が簡単になる。
【００４９】
続いて、図１に示す本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１を用いた包装体１１０の製造について説明する。帯状フィルムＦは原反２１から所定の速度で引き出され、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂにより所定の張力をかけられて、走行案内され、フォーミングプレート１１に到達する。
【００５０】
フォーミングプレート１１に到達した帯状フィルムＦは、側縁部で重ね合わせ部を持つ筒状に形成され、縦シール装置１３によって重ね合わせ部が溶着される。このようにして、縦シールされた筒状フィルムＦ１が形成される。この筒状フィルムＦ１内には、ポンプ３１からノズル３２を経て内容物Ｃが充填される。内容物Ｃが充填された筒状フィルム１５ａは、送りローラ１４によって下流側へ搬送される。一対の送りローラ１４は、筒状フィルム１５ａを局部的に押しつぶすように狭圧して搬送するが、押しつぶされた筒状フィルム１５ａは、送りローラ１４の位置を通過した後は内容物Ｃによる内圧により元の筒形に復帰する。
【００５１】
筒状フィルム１５ａは、一対のしごきローラ４１により間けつ的に所定の長さにわたり狭圧され、内容物Ｃのない不在部１５ｂが所定の間隔をもって形成される。
【００５２】
ここで、図１に加え図３の部分斜視図をも参照して、包装体の集束、シールおよび切断について説明する。図３（ａ）に示すように、扁平にされた不在部１５ｂを扁平な面を横断する方向に集束装置７０にて集束する。図３（ｂ）に示すように、集束されることにより不在部１５ｂは細くまとめられる。
【００５３】
次に、図３（ｃ）に示すように、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが、集束された不在部１５ｂを挟むように、不在部１５ｂを挟んだ反対側の面に供給される。
【００５４】
次に、ホーン５０とアンビル６０により、テープ１２０ａ、１２０ｂと不在部１５ｂを挟み、溶着する。例えば、図３（ｄ）に示すように、ホーン５５とアンビル６５とで、第１のシール１２１が施される。このシールにより、筒状フィルム１５ａの長手方向での内容物、および、空気や水分の流通が封止される。よって、密封性の包装体１１０となる。また、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが不在部１５ｂと一体にシールされる。したがって、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂは、テープ供給装置９０で保持されることなく、所定の位置に留まる。そこで、テープ１２０ａ、１２０ｂを保持しているテープ供給装置９０の保持具は、不在部１５ｂから後退する。
【００５５】
図３（ｅ）に示すように、保持具が後退した後に、ホーン５６とアンビル６６とで、第２のシール１２２を、ホーン５７とアンビル６７とで、第３のシール１２３を施す。第２のシール１２２と第３のシール１２３を施すことにより、テープ１２０ａ、１２０ｂは開口部を包装体の内容物を含む方向に向けた袋状となる。すなわち、テープの鉛直下側（筒状シール１５ａの下流側）で下方に開口した袋１２４とテープの鉛直上側（筒状シール１５ａの上流側）で上方に開口した袋１２５の２つの袋となる。なお、第１のシール１２１、第２のシール１２２および第３のシール１２３とが施される順序は、上記に限られず、どのシールが先でもよく、あるいは、同時でもよい。
【００５６】
ここで、ホーン５５とアンビル６５が圧着するのは、集束された不在部１５ｂを２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが挟んだものである。一方、ホーン５６とアンビル６６とが、および、ホーン５７とアンビル６７とが圧着するのは、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂだけである。よって、ホーン５５とアンビル６５で圧着するものの方が厚くなる。そこで、アンビル６６、６７の圧着面６６ａ、６７ａを、アンビル６５の圧着面６５ａよりも、ホーン５６側に張り出させる。アンビル６６、６７の圧着面６６ａ、６７ａが張り出すことにより、より薄い被溶着物（テープ１２０ａ、１２０ｂ）を所定の押圧で圧着することができる。また、より厚い被溶着物（集束された不在部１５ｂとテープ１２０ａ、１２０ｂ）への押圧が大き過ぎて、シール後に薄くなり過ぎ、耐圧強度が小さくなることがない。なお、圧着面の位置の調整はホーン５５の圧着面５５ａとホーン５６、５７の圧着面５６ａ、５７ａで行ってもよい。
【００５７】
図３（ｆ）に示すように、超音波溶着措置１００にて第１のシール１２１、第２のシール１２２および第３のシール１２３が施された後、筒状フィルム１５ａは切断装置８０により第１のシール１２１をされた部分で切断される。切断されることにより、１本の包装体１１０となり、包装体製造装置１から搬出され、例えばボイルやレトルトなどの必要な処理を経て、製品として出荷される。また、テープ１２０ａ、１２０ｂは、２つの袋１２３、１２４の底で切断されることになるので、それぞれが包装体１１０の端部を囲む袋となる。
【００５８】
以上のように、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１によれば、包装体１１０の端部のシールされた部分が、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの袋に囲まれることになる。シールされた部分が袋で囲まれることにより、例えばボイルして内容物Ｃが膨張し、かつ、フィルムが収縮するときのように、内容物Ｃにより包装体１１０に内圧が作用した場合において、シールされた部分の変形は２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの袋により抑止される。したがって、シールされた部分のフィルムに作用する応力は低減され、シールされた部分が損傷を受けにくい包装体となる。すなわち、耐圧強度が高められることになる。更に、テープを筒状フィルムと一体にシールする従来の包装体では、調理のため特にボイル加熱される包装体においては、テープが捲くれ、外観を損ねることが多かったのに対し、テープを袋状とすることで捲くれることを防止することができる。加えて、袋状の２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの外縁にシール１２１、１２２、１２３が施されるので、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの外縁が薄くなる。すなわち、袋の外縁が柔らかくなり、端部により他の包装体を損傷する恐れがなくなる。
【００５９】
ここまでは、Ｈ字形の圧着面を有するホーン５０とアンビル６０とを備える超音波溶着措置１００にて第１〜３のシール１２１〜１２３を施す実施例について説明したが、ホーン、アンビルの圧着面の形状はＨ字形に限られない。
【００６０】
集束して横断（第１の）シールすることにより包装体としての密封が得られる場合には、図４（ａ）の部分斜視図に示すように、Ｈ字形のホーン１５０とアンビル１６０とに切欠きを設けてもよい。ホーン１５０の第２のシール用ホーン１５６と第３のシール用ホーン１５７とに、第１のシール用ホーン１５５と接続する部分の上下に切欠きを設ける。同様に、アンビル１６０の第２のシール用アンビル１６６と第３のシール用アンビル１６７とに、第１のシール用アンビル１６５と接続する部分の上下に切欠きを設ける。その結果、ホーン１５０の圧着面１５５ａ、１５６ａ、１５７ａおよびアンビル１６０の圧着面１６５ａ、１６６ａ、１６７ａはＨ字形の縦棒を破線とした形状となる。このように切欠きを設けることにより、テープ供給装置１９０でテープを保持したままの状態で、図４（ｂ）の部分図に示すように３辺のシール２２１、２２２、２２３を一度に施すことができる。すなわち、ホーン１５０、アンビル１６０が近接する場合に、保持具１９１ａ、１９１ｂは、ホーン１５０、アンビル１６０の切欠きの位置にある。そのために、ホーン１５０、アンビル１６０と保持具１９１ａ、１９１ｂとが機械的に干渉することがなく、保持具１９１ａ、１９１ｂが不在部１５ｂ側にせり出したままで、ホーン１５０とアンビル１６０とにより不在部１５ｂおよびテープをシールすることができる。なお、図４（ａ）では、１組の保持具１９１ａ、１９１ｂのみを示すが、超音波溶着シール装置２００を挟んで反対側にも１組の保持具があり、テープを保持する。また、図４（ａ）に示すように、１枚のテープを上下２段の保持具１９１ａ、１９１ｂで保持することにより、テープの形状および位置が一定となる。よって、テープによる包装体の端部の集束部の密封性および耐圧強度を高める効果が、安定する。
【００６１】
シールされた部分は、図４（ｂ）に示すように、不在部１５ｂを横断する方向の第１のシール２２１と、第１のシール２２１と交差する方向で破線状に延びる第２のシール２２２と第３のシール２２３とにより構成されることになる。このように、途中でシールなされていない部分を含んでいても、シールされた部分の並んでいる方向を、シールの方向とする。なお、Ｈ字形のホーン１５０およびアンビル１６０の切欠きは、第１のシール用ホーン１５５および第１のシール用アンビル１６５の上側あるいは下側１箇所だけに設けてもよい。この場合には、テープ供給装置１９０は一対の１段の保持具を有することになる。
【００６２】
あるいは、図４（ｃ）に示すように、不在部１５ｂを横断する第１のシール３２１と、テープの頂角部をシールする第２のシール３２２および第３のシール３２３とで、テープ１２０ａ、１２０ｂを袋状に形成してもよい。厳密には袋の側面が完全に閉じられていないが、このような形状も、袋の底が閉じられ、頂角部が閉じられているので、袋を形成する。また、１つの側面上の２つの頂角のシール３２２、３２３は、該側面の方向のシールとする。
【００６３】
上述のように、３辺のシール２２１〜２２３、３２１〜３２３を一度に施すことができるように構成することで、ホーン１５０の各圧着部材１５５、１５６、１５７を一体で形成し、アンビル１６０の各圧着部材１６５、１６６、１６７を一体で形成することができる。また、一体として動作させることにより、超音波溶着装置２００の動作機構を単純化できると共に、一度のシールで３辺をシールできるため、シール時間が短縮され、包装体製造装置１全体としての作業効率も向上する。
【００６４】
続いて、図５のフロー図を参照して、本発明の第２の実施の形態である包装体１１０の製造方法について説明する。ここでは、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１（図１参照）に限られず、いかなる製造装置により包装体を製造してもよい。まず、帯状フィルムをフォーミングプレート等により側縁部を重ね合わせて筒状に形成して筒状フィルムを形成する（ステップＳｔ１）。筒状フィルムの側縁部の重ね合わせ部を縦シールすることにより、縦シールされた筒状フィルムを成形する（ステップＳｔ２）。そして、筒状フィルムの中に、筒状フィルム中に挿入したノズルから内容物を充填する（ステップＳｔ３）。
【００６５】
内容物を充填した筒状フィルムをしごくことにより、所定の間隔をもって、所定の長さを有する内容物のない不在部を扁平に形成する（ステップＳｔ４）。形成した不在部を、扁平な面に沿った方向に集束する（ステップＳｔ５）。集束して細くなった不在部に２枚のテープを重ねる（ステップＳｔ６）。２枚のテープで、不在部を挟む。
【００６６】
不在部の中央部で、２枚のテープと共に不在部を横断方向にシール（第１のシール）する（ステップＳｔ７）。このシールにより、テープと不在部とは一体になり、また、筒状フィルムの長手方向での内容物、および、空気や水分の流通が封止される。よって、密封性の包装体となる。
【００６７】
２枚のテープの重なっている端の部分を閉じるように、第１のシールに交差する方向、すなわちテープを縦断する方向に第２のシールをし（ステップＳｔ８）、更に、第２のシールとは不在部を挟んだ反対側でテープを縦断する方向に第３のシールをする（ステップＳｔ９）。縦断方向の第２のシールおよび第３のシールとで、テープは不在部を挟んだ両側がシールされることになる。そして、横断シールと併せて、テープは内容物が充填された筒状フィルム方向に開口した、底がつながった２つの袋状となる。なお、第１〜第３のシールは、いずれが先にシールされてもよく、あるいは、同時にシールされてもよい。
【００６８】
次に、第１のシールがされた部分で切断され、１本の包装体となる（ステップＳｔ１０）。第１のシールがされた部分で切断されるので、テープは端部のシールされた部分を囲む２つの袋となる。
【００６９】
上記の作業（ステップＳｔ１〜Ｓｔ１０）の間、フィルムは連続的に送り続けられる（Ｓｔ２０）。すなわち、テープの重ね合わせ（ステップＳｔ６）も、第１のシール（ステップＳｔ７）も、第２のシール（ステップＳｔ８）も、第３のシール（ステップＳｔ９）も、フィルムを送りながら作業する。
【００７０】
上述の本発明の第２の実施の形態である包装体の製造方法によれば、テープが包装体の端部のシールされた部分を囲む袋となることで、シールされた部分の内圧による変形を抑え、シールされた部分を補強する効果を有することとなる。すなわち、密封性が高く、耐圧強度の高い包装体の製造方法となる。更に、第１のシール、第２のシール、第３のシールにより、袋状となったテープの開口部以外の３辺がシールされた部分となり、これらの外縁部は、シールされることにより薄く形成されるので、柔らかく、輸送中等に包装体の端部により他の包装体を損傷する恐れがなくなる。
【００７１】
なお、上記の説明では省略したが、テープ供給装置３９０、４９０、５９０も溶着装置１００等と共にボックスモーションをしている。そのためにテープ１２０ａ、１２０ｂの供給元のロール（不図示）とテープ供給装置３９０、４９０、５９０との間では、テープ１２０ａ、１２０ｂにボックスモーションに追随できるだけの遊びが必要であり、それだけ大きなスペースがテープ供給装置３９０、４９０、５９０の廻りに必要になる。そこで、作業員の作業スペース等の確保が重要となる。そのために、テープ供給装置３９０、４９０のように片側からテープ１２０ａ、１２０ｂを供給することが要求されることがある。
【００７２】
続いて、図６を参照して本発明の第３の実施の形態である包装体１１０について説明する。図６（ａ）は包装体１１０の正面図、図６（ｂ）は包装体１１０のフィルム１１５が縦シールされた方向から見た図（上面図）、図６（ｃ）は包装体１１０を長手方向から見た図（側面図）である。内容物Ｃを包んでいる筒状フィルム１１５は、帯状フィルムの側縁部が重ね合わせられ、縦シールされて成形されている。縦シール部１１４に沿って、重ね合わせられた余剰分１１７が筒状フィルム１１５に重なっている。フィルム１１５の材質は塩化ビニリデン系樹脂であるが、これ以外のオレフィン系樹脂であってもよく、フィルム１１５は単層であっても多層であってもよい。
【００７３】
フィルム１１５の長手方向端部１１６は集束され、シールされると共に、２枚のテープ１１８ａ、１１８ｂで囲まれている。テープ１１８ａ、１１８ｂは、フィルム１１５の集束された端部１１６を挟んで囲み、その外縁をシールして（１１１、１１２、１１３）、袋状としている。すなわち、集束して細くなった端部をテープ１１８ａ、１１８ｂで挟み、包装体１１０の長手方向の末端１１１をシールし、また、挟んで重ねた側部１１２、１１３をシールする。長手方向の末端のシール１１１では、フィルム１１５と共にシールされ、包装体１１０の端部を密封している。テープ１１８ａ、１１８ｂの材質は塩化ビニリデン系樹脂であることが好ましいが、これ以外のオレフィン系樹脂であってもよく、テープ１１８ａ、１１８ｂは単層であっても多層であってもよい。また、テープ１１８ａ、１１８ｂの材質はフィルム１１５の材質と同じであることが好ましいが、溶着可能な異なる材質であってもよい。
【００７４】
２枚のテープ１１８ａ、１１８ｂは袋状となることにより、内容物Ｃの膨張あるいはフィルム１１５の収縮により、内圧が作用した場合に、フィルム１１５の端部１１６が変形することを抑制する。すなわち、密封性が高く、耐圧強度を高めた包装体１１０となる。また、テープが捲くれて外観を損ねることのない包装体となる。更に、袋状となったテープ１１８ａ、１１８ｂの３辺１１１、１１２、１１３がシールされ、結果として薄く形成されているので、柔らかくなっており、輸送中等に他の包装体をテープ１１８ａ、１１８ｂの端部で損傷することがない。なお、内容物Ｃは代表的にはソーセージやスティックチーズ等であるが、これ以外の食品でもよいし、食品以外の例えばコーキング材などの建築資材や化粧品等であってもよい。
【００７５】
図７に筒状フィルム１１５および２枚のテープ１１８ａ、１１８ｂのシール１１１、１１２、１１３の形状の変形例を示す。図７（ａ）に示す例は、末端の横断するシール１１１を末端から少し内側にずらした例である。このように、シールされ薄く形成された部分が外縁に位置していなくても、その外縁に位置しているシールされていないテープ１１８ａ、１１８ｂの幅が狭い場合には、他の包装体を損傷するほどの強度を有することがない。図７（ａ）に示すように、切断位置からずれたシールを有する包装体を前述の包装体製造装置１を用いて、あるいは、前述の包装方法により製造する場合には、第１のシールが２本の平行に施されたシール部からなり、その２本の第１のシール部の間で筒状フィルムを切断する。
【００７６】
図７（ｂ）に示す例は、横断するシール１１１に加え、シール１１１に交差する方向の２つのシール１１２、１１３を外縁から少し内側にずらした例である。図７（ｃ）に示す例は、３辺のシール１１１、１１２、１１３共に外縁から少し内側にずれ、外縁に達するシール部分のない例である。図７（ｄ）に示す例は、シール１１２、１１３だけを少し内側にずらした例である。いずれの例においても、テープ１１８ａ、１１８ｂは袋状に形成され、耐圧強度が高められる。また、シールされ薄く形成された部分が外縁に位置していなくても、その外縁に位置しているシールされていないテープ１１８ａ、１１８ｂの幅が狭い場合には、他の包装体を損傷するほどの強度を有することがない。
【００７７】
図７（ｅ）に示す例は、図７（ａ）に示す例において、横断するシール１１１を直線状ではなく、内圧に対する膨らみに対応するように曲線状にしたものである。このように曲線にすることにより、内圧がシール１１１により均一に作用することになり、耐圧強度が向上する。シール形状は、これらの変形例を組み合わせたもの、あるいは、その他の形状でもよく、上記に限られない。
【実施例１】
【００７８】
以下に、本発明に係る包装体を製造し、シール部の硬さに注目して、シール部が包装体に一般的に用いられるフィルムと同じ塩化ビニリデン系樹脂フィルムに傷を付けるか否かを実測し、本発明の効果を確認した結果を説明する。包装体用筒状フィルムの素材は、塩化ビニリデン系樹脂の厚さ４０μｍのフィルムを使用し、テープの素材は筒状フィルムと同じ塩化ビニリデン系樹脂とし、２枚のテープの形状はそれぞれ長さ１２ｍｍ、幅１６ｍｍ、厚さ８０μｍのものを使用した。２枚のテープで包装体の集束した端部を挟み、３辺を超音波溶着した。包装体は、直径２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとし、魚肉ソーセージ用エマルジョンを内容物として充填し、沸騰水中２０分間のボイル処理を行い製造した。
【００７９】
なお筒状フィルムとテープに対し超音波溶着によりシールを施す条件としては、振動周波数１５〜５０ｋＨｚ、振動子の振幅５〜３５μｍ、公称出力３００〜６００Ｗとするのが好適であり、より好ましくは、振動周波数４０ｋＨｚ、振動子の振幅５〜１５μｍ、公称出力３００Ｗである。そこで、振動周波数４０ｋＨｚ、振動子の振幅１５μｍ、公称出力３００Ｗとしてシールを行った。ただし、公称出力と振動周波数は、労働安全衛生上の規制範囲内であれば、任意の値とすることができる。
【００８０】
上記の包装体を、弛みなく張った厚さ４０μｍの塩化ビニリデン系樹脂フィルム（呉羽化学工業株式会社製、商品名：クレハロンフィルム）に対し、１ｍの高さから長手方向端部すなわちシール部の１を下方に向けて自然落下させた。そして、包装体の衝突により、上記のフィルムにフィルムの裂けやピンホールなどの損傷が生じたかを目視判定した。検体数は５０本とし、フィルムに損傷を生じさせた検体を不良品検体とした。
【００８１】
本発明に係る包装体では、フィルム裂けあるいはピンホールが目視されず、不良品検体の数は０（零）であった。２枚のテープのシール部が薄く形成され、柔らかいので、３辺がシールされたテープを有する包装体端部が他の包装体のフィルムを傷付けることがない効果を確認することができた。
【００８２】
（比較例１）
本発明の効果を比較するために、集束した不在部１５ｂ（図３参照）の一の面だけに１枚の平面のフィルムを重ね、超音波溶着により集束部を横断する第１のシールのみを施し、他は、実施例１と同様にして包装体を製造した。この包装体５０本につき、上記と同様に、不良品検体を判定した。その結果、フィルムにピンホールを生じさせた２本の不良品検体が見出された。なお、フィルム裂けを生じさせた不良品検体はなかった。すなわち、テープを重ね、横断方向の（第１の）シールを施すだけでは、他の包装体のフィルムを傷付ける可能性があることが判明した。
【００８３】
（比較例２）
また、補強のためのテープを用いずに、超音波溶着により集束した不在部１５ｂ（図３参照）だけを横断する第１のシールを施し、他は、実施例１と同様にして包装体を製造した。この包装体５０本につき、上記と同様に、不良品検体を判定した。その結果、フィルム裂けを生じさせた不良品検体１本、フィルムにピンホールを生じさせた不良品検体３本が見出された。すなわち、テープを用いない包装体においても、他の包装体のフィルムを傷付ける可能性があることが判明した。
【符号の説明】
【００８４】
Ｃ 内容物
Ｆ 帯状フィルム
Ｆ１ 筒状フィルム
１ 包装体製造装置
１１ フォーミングプレート
１２ 案内筒
１３ 縦シール装置
１４ 送りローラ
１５ａ 筒状フィルム
１５ｂ 不在部
２０ 原反供給装置
２１ 原反
２２Ａ、２２Ｂ ガイドローラ
３０ 充填装置
３１ ポンプ
３２ ノズル
４０ しごき装置
４１ しごきローラ
４２ 腕体
４３ 横部材
５０、１５０ ホーン
５５、１５５ 第１のシール用ホーン
５６、１５６ 第２のシール用ホーン
５７、１５７ 第３のシール用ホーン
５５ａ、５６ａ、５７ａ、１５５ａ、１５６ａ、１５７ａ ホーンの圧着面
６０、１６０ アンビル
６５、１６５ 第１のシール用アンビル
６６、１６６ 第２のシール用アンビル
６７、１６７ 第３のシール用アンビル
６５ａ、６６ａ、６７ａ、１６５ａ、１６６ａ、１６７ａ アンビルの圧着面
７０ 集束装置
７１、７２（ａ、ｂ） 集束板
８０ 切断装置
８１ カッター
９０、１９０、３９０、４９０、５９０ テープ供給装置
１９１ａ、１９１ｂ 保持具
１００、２００ 超音波溶着装置
１１０ 包装体
１１１、１１２、１１３ （テープの）シールされた部分
１１４ 縦シール部
１１５ フィルム
１１６ （フィルムの）端部
１１７ フィルムの重ね合わせられた余剰分
１１８ａ、１１８ｂ テープ
１２０ａ 第１のテープ
１２０ｂ 第２のテープ
１２１、２２１、３２１ 第１のシール部
１２２、２２２、３２２ 第２のシール部
１２３、２２３、３２３ 第３のシール部
１２４、１２５ テープで形成された袋
３９１ａ、５９１ａ 第１テープ供給装置
３９１ｂ、５９１ｂ 第２テープ供給装置
３９３ａ、３９３ｂ、４９３ａ、４９３ｂ、５９３ａ、５９３ｂ 送りローラ
３９３ｃ、３９３ｄ、４９３ｃ、４９３ｄ、５９３ｃ、５９３ｄ ガイドローラ
３９４ａ、３９４ｂ、４９４、５９４ａ、５９４ｂ （保持具の）Ω形／凹面形の面
３９６ａ、３９６ｂ、４９６、５９６ａ、５９６ｂ テープカッター
３９７ａ、３９７ｂ、４９７、５９７ａ、５９７ｂ 保持具
３９８ 回転体
３９９ （回転体の）軸
４９８ 中子
４９９ シーラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体製造装置、包装体製造方法及び包装体に関し、端部を補強用テープ（以下、単に「テープ」と言う。）で補強する包装体に関するものであり、特に端部の溶着部分の耐圧強度が補強されつつ、溶着（単に「シール」とも言う。）された部分が柔らかく他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体の製造装置、製造方法及び包装体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ソーセージやスティックチーズ等の内容物が充填された筒状フィルムを密封し個々の包装体を得る場合の密封手段として、筒状フィルムの端部を金属製のワイヤクリップで結さつする方法が知られている。ところが、金属製のワイヤクリップで結さつする方法では製品検査における金属探知においてワイヤクリップを探知してしまい、内容物への金属異物の混入を検知できない不便があるので、筒状フィルム端部を集束しシールする方法が行われるようになってきた。かかるシール方法においては、シールされた部分あるいはその近傍でピンホールが生じ易くなるという機械的強度の低下が見られ、そのため次のような対策が提案されている（特許文献１参照）。
（１）シールされる部分の筒状フィルムの厚さを補うテープを、集束された後の筒状フィルム端部に配設した上で筒状フィルムと共にシールする。
（２）シールされる部分の筒状フィルムの厚さを補うテープを、未だ集束されていない筒状フィルム端部の内容物の不在部に配設し、筒状フィルム端部とテープを共に集束した上でシールする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５１６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の筒状フィルム端部をシールする手段により製造された包装体では、レトルトやボイルなどの加熱処理により内容物が体積膨張して、内圧が増してシールされた部分の耐圧強度が不足し、溶着部分が破れて密封不足となり、外気の流入による内容物の腐敗や、内容物の水分の浸出による包装体のシールされた部分の周辺の汚れの恐れがあった。また、レトルト工程中に包装体が破れると、汚れを除くのに時間が掛かるために生産効率を大きく下げることにもなっていた。更に、集束部に補強テープを添えて装着し、集束部と補強テープを共に溶着するだけでは、集束部の中心に連通孔が残り、包装体の密封が劣る可能性があり、連通孔をなくすために溶着を強く行うと、溶着部の耐圧強度が低下する恐れがあった。
【０００５】
そのために、シールされた端部、すなわち集束部での密封性を高め、かつ、強度を高めて端部が損傷を受けにくい包装体を提供することが望まれるが、一方で、端部の強度を高めるために端部を硬く形成すると、複数の包装体を輸送する際に、一の包装体の端部が他の包装体のフィルムを傷付けてしまうことも懸念される。そこで本発明は、集束部での密封性を高め、耐圧強度を高め、かつ、端部が柔らかく形成されて、他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造装置、包装体製造方法及び包装体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図１および図３に示すように、内容物Ｃが充填された筒状フィルム１５ａに対して、筒状フィルム１５ａの長手方向に所定間隔毎の内容物Ｃの不在部１５ｂを扁平に形成するしごき装置４０と；不在部１５ｂを、扁平な面を横断する方向に集束する集束装置７０と；集束した不在部１５ｂに沿った第１の面に、第１のテープ１２０ａを供給する第１テープ供給装置９０と；不在部１５ｂを第１の面とで挟む第２の面に、第１のテープ１２０ａとは別の第２のテープ１２０ｂを供給する第２テープ供給装置９０と；第１のテープ１２０ａおよび第２のテープ１２０ｂと共に、集束した不在部１５ｂを横断方向に、第１のシール１２１をする第１シール装置５５、６５と；第１のテープ１２０ａと第２のテープ１２０ｂとを第１のシール１２１と交差する方向に第２のシール１２２をする第２シール装置５６、６６と；第１のテープ１２０ａと第２のテープ１２０ｂとを、第２のシール１２２に対して集束した不在１５ｂ部を挟んだ反対側で、第１のシール１２１と交差する方向に第３のシール１２３をする第３シール装置５７、６７とを備える。
【０００７】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシール装置によりシールされ、３辺がシールされた２枚のテープにより端部が囲まれた包装体を製造する包装体製造装置となる。包装体の端部が２枚のテープにより囲まれることにより、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制されるので、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。更に、テープの３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造装置となる。なお、第１テープ供給装置と第２テープ供給装置とは、実質的に１台のテープ供給装置であってもよく、第１シール装置、第２シール装置および第３シール装置が実質的に１台のシール装置であってもよい。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図２に示すように、請求項１に記載の包装体製造装置１（図１参照）において、第１テープ供給装置３９１ａは第１のテープ１２０ａをΩ字形に保持し、第２テープ供給装置３９１ｂは第２のテープ１２０ｂをΩ字形に保持する。
【０００９】
このように構成すると、２枚のΩ字形のテープの凹面部により不在部を挟み、その両側の平面部で２枚のテープを接触させることができるので、不在部を横断する第１のシールと交差する第２のシールおよび第３のシールをしやすくなる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図２に示すように、請求項２に記載の包装体製造装置において、第１テープ供給装置３９１ａおよび第２テープ供給装置３９１ｂが、Ω字形に保持した第１のテープ１２０ａおよび第２のテープ１２０ｂを、集束した不在部の方向に移動させるように構成されている。
【００１１】
このように構成すると、Ω字形に保持された第１のテープおよび第２のテープを不在部の方向に移動させて挟むことができるので、確実にΩ字形にテープを保持し、かつ、Ω字形に保持されたテープの平面部を互いに接触するまで２枚のテープを近接させることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図４（ａ）に示すように、請求項２または請求項３に記載の包装体製造装置において、第１テープ供給装置１９０と第２テープ供給装置とが、テープを保持する保持具１９１ａ、１９１ｂを筒状フィルムの長手方向に２段有する。
【００１３】
このように構成すると、２段の保持具でテープを保持するので、テープが適切な位置に保持され、また、形状が安定する。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図４（ａ）に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の包装体製造装置において、第１シール装置１５５、１６５と第２シール装置１５６、１６６と第３シール装置１５７、１６７とが、超音波振動エネルギーにより被溶着物を溶融して該被溶着物を圧着する一つの超音波溶着装置２００として構成される。
【００１５】
このように構成すると、第１〜第３のシール装置が一つの超音波溶着装置であるので、一度に３辺のシールをすることができ、効率的であり、生産速度を高めることができる。
【００１６】
前記目的を達成するため、請求項６に記載の発明に係る包装体製造装置は、例えば図１および図３に示すように、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の包装体製造装置において、帯状フィルムＦを供給する原反供給装置２０と；帯状フィルムＦの側縁部を重ね合わせてシールし筒状フィルムＦ１を成形する縦シール装置１３と；筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填する充填装置３０と；第１のシールをした部分１２１で、前記筒状フィルム１５ａを切断する切断装置８０とを更に備える。
【００１７】
このように構成すると、原反供給装置から切断装置までを備えるので、帯状フィルムを供給し、筒状フィルムを成形し、内容物を充填し、内容物の不在部を形成し、不在部で集束し、２枚のテープを供給してシールし、シールされた部分で切断する、包装体を一貫製造する包装体製造装置となる。
【００１８】
前記目的を達成するため、請求項７に記載の発明に係る包装体製造方法は、例えば図１に示すように、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の包装体製造装置１に、帯状フィルムＦと充填する内容物Ｃを供給し、包装体１１０を製造する。
【００１９】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシール装置によりシールされ、３辺がシールされた２枚のテープにより端部が囲まれた包装体を製造する包装体製造方法となる。包装体の端部が２枚のテープにより囲まれることにより、内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制されるので、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。更に、テープの３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造方法となる。
【００２０】
また、前記目的を達成するため、請求項８に記載の発明に係る包装体製造方法は、例えば図５に示すように、帯状フィルムの側縁部を重ね合わせてシールし筒状フィルムを成形する縦シール工程（Ｓｔ１、Ｓｔ２）と；筒状フィルムに内容物を充填する充填工程（Ｓｔ３）と；内容物が充填された筒状フィルムに対して、筒状フィルムの長手方向に所定間隔毎の内容物の不在部を扁平に形成するしごき工程（Ｓｔ４）と；不在部を、扁平な面を横断する方向に集束する集束工程（Ｓｔ５）と；集束した不在部を挟むように２枚のテープを重ねるテープ供給工程（Ｓｔ６）と；２枚のテープと共に、テープが重ねられた不在部を横断方向に第１のシールをする第１シール工程（Ｓｔ７）と；２枚のテープを、第１のシールと交差する方向に第２のシールをする第２シール工程（Ｓｔ８）と；２枚のテープを、第２のシールに対して集束した不在部を挟んだ反対側で、第１のシールと交差する方向に第３のシールをする第３シール工程（Ｓｔ９）と；第１シール工程でシールされた部分で、筒状フィルムを切断する切断工程（Ｓｔ１０）とを備える。
【００２１】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシールされ、３辺がシールされた２枚のテープにより端部が囲まれた包装体を製造する包装体製造方法となる。包装体の端部が２枚のテープにより囲まれることにより、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制されるので、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。また、テープの３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体を製造する包装体製造方法となる。更に、筒状フィルムを成形し、内容物を充填し、内容物の不在部を形成し、不在部で集束し、テープを供給してシールし、シールされた部分で切断する、包装体を一貫製造する包装体製造方法となる。
【００２２】
更に、前記目的を達成するため、請求項９に記載の発明に係る包装体は、例えば図６に示すように、内容物Ｃが充填され、端部が集束され、集束された部分を横断するシール１１１がされてなる筒状フィルム１１５と；筒状フィルム１１５に充填されシール１１１により封入された内容物Ｃと；筒状フィルム１１５の集束された部分を挟み、集束された部分を横断するシール１１１により筒状フィルム１１５に溶着され、シール１１１と交差する方向に二つのシール１１２、１１３がなされて袋状に形成された２枚のテープ１１８（１１８ａ、１１８ｂ）とを備える。
【００２３】
このように構成すると、端部が２枚のテープと共にシールされ、シールされた端部が２枚のテープにより袋状に囲まれることにより、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制される、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体となる。また、袋状のテープの開口部以外の３辺がシールされることにより薄く形成されるので、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、集束した不在部を２枚のテープで挟み、２枚のテープと共に不在部を横断方向に第１のシールをして、更に、２枚のテープを第１のシールと交差する方向に第２のシールをし、第２のシールに対して集束した不在部を挟んだ反対側で第１のシールと交差する方向に第３のシールをするように構成されるので、端部が２枚のテープと共にシールされ、シールされた端部が２枚のテープにより囲まれた包装体を製造することができ、包装体内での内容物の移動や加熱処理による体積膨張で内容物の圧力を受けても、テープで端部の変形が抑制され、密封性が高く、かつ、耐圧強度の高い包装体並びに該包装体を製造する包装体製造装置および包装体製造方法となる。更に、第１のシール、第２のシールおよび第３のシールをされるので、テープの３辺が押圧されつつシールされることにより薄く形成され、そのために、テープの外縁は柔らかくなり、端部で他の包装体のフィルムを傷付けることのない包装体並びに該包装体を製造する包装体製造装置および包装体製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置を説明する図である。（ａ）は、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置の全体構成を説明する構成図である。（ｂ）は、集束装置を説明する部分斜視図である。（ｃ）は、テープ供給装置によるテープの供給を説明する部分斜視図である。（ｄ）は、超音波溶着装置を説明する部分斜視図である。
【図２】テープ供給装置を説明する模式図である。（ａ）は、２つの保持具のうち一が、テープを保持後に回転移動して２つの保持具が互いに対向する位置となるテープ供給装置、（ｂ）は、中子を利用して、保持具の凹面形にシールされた部分を凹面の底にしてテープを置くテープ供給装置、（ｃ）は、対向する方向から２枚のテープが供給されるテープ供給装置を示す。の変形例を説明する斜視図である。
【図３】包装体端部の製造過程を説明する部分斜視図である。（ａ）（ｂ）は集束された不在部、（ｃ）は２枚のテープで挟まれたところ、（ｄ）は第１のシールがなされたところ、（ｅ）は第２のシールと第３のシールがなされたところ、（ｆ）は切断されたところを示す。
【図４】一度に３辺のシールをする超音波溶着装置を説明する図である。（ａ）は、超音波溶着装置とテープ供給装置の部分斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す装置でシールした包装体端部のシール形状を説明する包装体の部分図である。（ｃ）は、不在部を横断するシールとテープの頂角部のシールとでテープがシールされた包装体の部分図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である包装体の製造方法を説明するフロー図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態である包装体を説明する三面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態である包装体のシール形状の変形例を示す包装体の部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２７】
図１の構成図を参照して、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１について説明する。図１（ａ）は、包装体製造装置１の全体構成を示す構成図である。図１（ｂ）は、集束装置７０の構成を説明する部分斜視図であり、図１（ｃ）は、テープ供給装置９０によるテープの供給を説明する部分斜視図であり、図１（ｄ）は、超音波溶着装置１００の構成を示す部分斜視図である。図１（ａ）の紙面上の上下は実際の鉛直方向の上下に対応し、後述の筒状フィルムＦ１は図中、上から下に流れるように走行する。すなわち、上が充填包装作業における筒状フィルムＦ１の走行方向の上流側、下が走行方向の下流側となる。ロール状に巻かれた帯状のフィルムは、原反２１として回転自在に支持されている。原反２１から引き出された帯状フィルムＦは、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂに案内されて走行し、フォーミングプレート１１に導かれる。この原反２１とガイドローラ２２Ａ、２２Ｂにより原反供給装置２０が構成されている。帯状フィルムの材質は、加熱溶着させるため塩化ビニリデン系樹脂とするのが好ましく、他のオレフィン系樹脂でもよい。また、帯状フィルムは単層としても多層としてもよい。
【００２８】
フォーミングプレート１１は、上下に開口する円筒形状を有している。また、周方向の一箇所で縦方向に延びる円周方向の隙間をもっている。フォーミングプレート１１の上端縁は湾曲傾斜しており、帯状フィルムＦは、その内面に沿うように案内されることにより側縁部で重ね合わせ部を持つ連続筒状フィルムＦ１に形成される。フォーミングプレート１１の下流側である下方には、案内筒１２が垂下され、筒状フィルムＦ１はその筒状の形を保ったまま下流に走行案内される。
【００２９】
案内筒１２に案内された筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部は、縦シール装置１３により、押圧されながら溶着され、縦シールされる。縦シール装置１３による溶着手段は超音波溶着が好適であるが、これ以外にも抵抗加熱溶着、高周波誘電加熱溶着、レーザー加熱溶着、溶融樹脂滴吹付溶着、その他種々の溶着手段を用いることができる。また、縦シールは、いわゆる合掌貼りシールであってもよいし、封筒貼りシールであってもよい。
【００３０】
包装体製造装置１の上部には、縦シールされた筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填するポンプ３１とノズル３２とを備える充填装置３０が設けられている。ノズル３２は、フォーミングプレート１１の上方に設置されたポンプ３１に接続され、先端が案内筒１２内へ導入されている。ノズル３２の先端は、縦シール装置１３より下流側で開口している。なお、ポンプ３１は、フォーミングプレート１１の上方ではなく、内容物を適宜補充し易い他の位置に設置し、配管によりノズル３２と連接されていてもよい。特に、練状食品のように比較的重量のある内容物を充填する場合には、地上に設置された容器に貯留された練状食品を、ポンプによりノズル３２の位置に圧送して供給するのがよい。
【００３１】
案内筒１２及びノズル３２の下流側に、送り装置である送りローラ１４が設けられている。送りローラ１４では、縦シールされた筒状フィルムＦ１内に内容物Ｃが充填された筒状フィルム１５ａを、一対の円柱状の送りローラ１４が内容物Ｃを押圧した状態でフィルムを下方へ連続して狭圧搬送する。
【００３２】
送りローラ１４の下流側には、しごき装置４０が設けられている。しごき装置４０のしごきローラ４１は、図１において紙面に垂直方向に延びる筒状外面を有し、その直角方向の長さは少なくとも折り幅よりも長いものであり、腕体４２により支持されている。なお、「折り幅」とは筒状フィルム１５ａを扁平にしたときの幅、言い換えれば筒状フィルム１５ａの円周長の半分の長さをいう。腕体４２はその一端４２ａを中心に揺動可能で、中間部でピン等を介して横部材４３が接続されている。一対の横部材４３が近接方向に移動すると、一対のしごきローラ４１により筒状フィルム１５ａは狭圧される。横部材４３が離間方向へ後退すると、しごきローラ４１は筒状フィルム１５ａを狭圧することはなくなる。このように、走行する筒状フィルム１５ａに走行方向で所定の距離だけ内容物Ｃの不在部１５ｂを形成する。しごき装置４０は、筒状フィルム１５ａに内容物Ｃの不在部１５ｂを扁平に形成できればよく、ローラに限られず、例えば、平らな部材で筒状フィルム１５ａを両側から押しつぶし、内容物を上下に振り分けるようなものであってもよい。このような押しつぶしも、ここで言う「しごき」の概念に含まれるものとする。
【００３３】
しごき装置４０の下流側には、超音波溶着装置１００が設置される。また、超音波溶着装置１００の上下に２組の集束板７１ａ、７２ａ、７１ｂ、７２ｂを有する集束装置７０が超音波溶着装置１００と共に設置される。さらに、筒状フィルム１５ａとともにシールされ、シールされる部分を補強するテープ１２０ａ、１２０ｂをシールされる部分に供給するテープ供給装置９０が、筒状フィルム１５ａの中心軸から見て超音波溶着装置１００および集束装置７０と直交する方向に設置される。
【００３４】
図１（ｂ）の部分斜視図に示すように、集束装置７０は、組となった集束板７１、７２（７１ａ、７１ｂをまとめて７１と、７２ａ、７２ｂをまとめて７２という。）がそれぞれ扁平なフィルムの幅方向にフィルムを挟む。対向した集束板７１ａ（ｂ）、７２ａ（ｂ）は、互いに近接し、次いで離れる往復動をする。この往復動はしごき装置４０の往復動とは直交した方向で行われる。すなわち、図１（ａ）では、集束装置７０も紙面上を往復するように描かれているが、実際には紙面に垂直な方向の往復運動をする。集束板７１、７２には、フィルム側の対向縁にＶ字状の集束溝が形成されている。対向する集束板７１、７２が近接したときには、左右の集束板７１、７２が重なり、それぞれのＶ字溝の溝底同士で、一つの小さな空間を形成する。Ｖ字溝の溝底にＵ字状の切り欠きを形成すれば、集束板７１、７２が近接したときに、Ｕ字の底同士で円形の空間が形成されるので、好適である。
【００３５】
超音波溶着装置１００は、ホーン５０とアンビル６０が、フィルムを挟んで、対向して配置されている。超音波ホーン５０およびアンビル６０は、集束板７１、７２の往復動と同じ方向に往復動をする。すなわち、図１（ａ）の紙面に垂直な方向の往復運動をする。集束装置７０の集束板７１、７２が近接した時に、ホーン５０とアンビル６０も近接する。ホーン５０とアンビル６０とは、不在部１５ｂを狭圧するとともにフィルムを溶着して、集束板７１、７２で集束された不在部１５ｂをシールする。
【００３６】
図１（ｃ）の部分斜視図に示すように、テープ供給装置９０は、シールされる部分である不在部１５ｂに２枚の補強用のテープ１２０ａ、１２０ｂを供給する装置である。２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂは、不在部１５ｂの集束された方向に鉛直な面に沿って集束される。テープ１２０ａとテープ１２０ｂとが供給される面は、不在部１５ｂを挟んだ反対側の面となる。
【００３７】
ここで、図２（ａ）〜（ｃ）の模式図を参照して、テープ供給装置９０の詳細を説明する。ただし、テープ供給装置９０は、２枚のテープを不在部１５ｂに供給する他の構成であってもよく、図２に示す構成には限られない。また、図２に示すテープ供給装置では、いずれもテープをΩ字形に保持するが、テープを平面のまま保持しても、他の形状で保持してもよい。
【００３８】
図２（ａ）に示すテープ供給装置３９０では、１枚のテープ１２０ａは、一対の円筒形の送りローラ３９３ａにより挟圧され定量的に送られ、円筒形のガイドローラ３９３ｃにより送り方向を調整された後、テープカッター３９６ａで所定の長さに切断され、テープ保持具３９７ａで保持される。テープ保持具３９７ａのテープ１２０ａを保持する面には、不図示の吸引口が設けられ、テープ１２０ａを吸引することにより、テープ１２０ａを保持具３９７ａの面の形状に形成しつつ、保持する。吸引口は、不図示の吸引ポンプに連接され、空気を吸引することによりテープ１２０ａを真空吸着する。保持具３９７ａのテープ１２０ａを保持する面３９４ａは、Ω形をしている。平面とその平面に形成された凹面形の面とによりテープ１２０ａを保持する。その窪んだ凹面形中に、不在部１５ｂを通す構造となっている。他の１枚のテープ１２０ｂは、テープ１２０ａと同様に、送りローラ３９３ｂにより定量送られ、ガイドローラ３９３ｄにより送り方向を調整された後、テープカッター３９６ｂで所定の長さに切断され、テープ保持具３９７ｂで保持される。テープ保持具３９７ｂは、テープ保持具３９７ａと同様に、テープ１２０ｂを保持する面３９４ｂによりテープ１２０ｂをΩ形に形成しつつ保持する。ここで、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの送りローラ３９３ａ、３９３ｂおよびテープカッター３９６ａ、３９６ｂの設置スペースを確保するために、保持具３９７ａと保持具３９７ｂとは離間した位置でそれぞれテープ１２０ａ、１２０ｂを保持する。そこで、保持具３９７ｂは、円筒形の回転体３９８の外周に付設されており、回転体３９８がその軸３９９廻りに回転することにより、移動する。すなわち、図２（ａ）に示すように、テープ１２０ｂを保持する保持具３９７ｂは、テープ１２０ａを保持する保持具３９７ａと中心軸３９９に対して９０度の位置にある。すなわち、テープ１２０ｂは回転されることにより、不在部１５ｂの方向に移動される。そして、回転体３９８が図２（ａ）の矢印方向に９０度回転することにより、テープ１２０ｂを保持する保持具３９７ｂが保持具３９７ａに対面する位置に移動する。そして、保持具３９７ａが保持具３９７ｂ側にせり出すことにより、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの凹面形の部分で不在部１５ｂ（図１参照、以下同じ）を囲むことができる。
【００３９】
このように、テープ供給装置３９０を構成することにより、第１のテープ供給装置３９１ａ、第２のテープ供給装置３９１ｂの保持具３９７ａ、３９７ｂで２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを確実にΩ字形に保持し、その上で、２つの保持具３９１ａ、３９１ｂが不在部１５ｂを２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂで挟み第１のシールをしやすくすると共に、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの端部を重ね合わせてシール（第２のシールおよび第３のシール）し易くすることができる。また、片側から２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを供給できるので、包装体製造装置１の作業員のスペースを確保しつつ、２枚のテープを供給することができる。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示すテープ供給装置４９０では、送りローラ４９３ａ、４９３ｂにより定量的に送られ、ガイドローラ４９３ｃ、４９３ｄにより送り方向を調整された２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂは、中子４９８の両側に別れ、中子４９８の外形に沿った形になる。中子４９８は、テープ１２０ａ、１２０ｂの供給される側に尖端を有する楕円筒形をしている。そこで、テープカッター４９６により２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを所定の長さに切断する。切断するのとほぼ同時に、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが重なっている部分であって、切断する位置より中子４９８側の近傍をテープ１２０ａ、１２０ｂの幅に亘って、シーラー４９９でシールする。シールは、超音波溶着、抵抗加熱溶着、高周波誘電加熱溶着、レーザー加熱溶着、その他種々の溶着でよい。なお、シールした後に、テープ１２０ａ、１２０ｂを切断してもよい。その後、中子４９８が切断・シールされたテープ１２０ａ、１２０ｂと共に、９０度回転し、保持具４９７に嵌入する。保持具４９７は、中子４９８の外形と嵌め合いとなる凹面形４９４を有しており、中子４９８が嵌入すると、中子４９８の外周に沿っているテープ１２０ａ、１２０ｂを凹面形４９４で保持する。テープ１２０ａ、１２０ｂが保持具４９７で保持されると、中子４９８は後退し、保持具４９７で保持され凹面形となったテープで囲まれた領域に空間が形成され、保持具４９７がその空間に筒状フィルム１５ａの不在部１５ｂを納めるように、テープ１２０ａ、１２０ｂを移動させる。
【００４１】
テープ供給装置４９０をこのように構成することにより、予め１端がシール（第２のシール）され接合された２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを凹面形に形成し、その中に不在部１５ｂを入れ、そこで、第１のシールと第３のシールを施すことができる。また、片側から２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを供給できるので、包装体製造装置１の作業員のスペースを確保しつつ、２枚のテープを供給することができる。更に、テープ装置３９０に比べ、送りローラ４９３ａ、４９３ｂやガイドローラ４９３ｃ、ｄのためのスペースを狭くすることができる。一方、テープ装置３９０では、テープ供給装置４９０に比べ、中子４９８の複雑な動きが不要であり、テープ供給装置としての機構が単純になる。
【００４２】
図２（ｃ）に示すテープ供給装置５９０では、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを送りローラ５９３ａ、５９３ｂおよびガイドローラ５９３ｃ、５９３ｄで保持具５９７ａ、５９７ｂに送り、所定の長さとなるように、テープカッター５９６ａ、５９６ｂで切断する。切断されたテープ１２０ａ、１２０ｂは、保持具５９７ａおよび５９７ｂのΩ字形の面５９４ａ、５９４ｂでΩ形に保持される。保持具５９７ａ、５９７ｂで保持されたΩ字形のテープ１２０ａ、１２０ｂの凹面形となった部分に筒状フィルム１５ａの不在部１５ｂが納まる。そこで、保持具５９７ａおよび５９７ｂを互いに近接するように移動し、不在部１５ｂにテープ１２０ａ、１２０ｂを重ねる。
【００４３】
テープ供給装置５９０をこのように構成することにより、テープ供給装置３９０と同様に、第１のテープ供給装置５９１ａ、第２のテープ供給装置５９１ｂの保持具５９７ａ、５９７ｂで２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを確実にΩ字形に保持し、その上で、２つの保持具５９７ａ、５９７ｂが不在部１５ｂを２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂで挟み第１のシールをしやすくすると共に、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの端部を重ね合わせてシール（第２のシールおよび第３のシール）し易くすることができる。また、テープ供給装置３９０に比べて単純な構成で２枚のテープを供給するテープ供給装置５９０が提供される。
【００４４】
テープの寸法等は、包装体の設計仕様に合わせて適宜決めることができるが、テープの幅は１０〜１００ｍｍ、厚さは１０〜３００μｍとするのが好適である。テープは必要に応じて複数枚重ねられてもよい。また、テープの材質は塩化ビニリデン系樹脂とするのが好ましいが、オレフィン系樹脂であってもよい。また、テープは、単層あるいは多層からなる構成としてよい。テープの材質はフィルムの材質と同じであることが好ましいが、溶着可能な異なる材質であってもよい。
【００４５】
図１（ｄ）に示すように、超音波溶着装置１００は、ホーン５０とアンビル６０とを有し、ホーン５０とアンビル６０とで被溶着物である筒状フィルム１５ａ（図１（ｃ）参照）の不在部１５ｂ（図１（ｃ）参照）および２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂ（図１（ｃ）参照）を挟み、超音波エネルギで圧着する。ホーン５０は、水平方向に長い圧着面を有するホーン５５、および、ホーン５５の両端に、鉛直方向に長い圧着面を有する２つのホーン５６、５７を有する。アンビル６０は、水平方向に長い圧着面を有するアンビル６５、および、アンビル６５の両端に、鉛直方向に長い圧着面を有する２つのアンビル６６、６７を有する。ホーン５５とホーン５６、５７とはＨ字形の圧着面５５ａ、５６ａ、５７ａを形成する。同様に、アンビル６５とアンビル６６、６７とはＨ字形の圧着面６５ａ、６６ａ、６７ａを有する。ホーン５５、ホーン５６およびホーン５７は、別々に製造されたホーンを組み合わせてもよいし、組み合わせた上で互いに一体化してもよいし、あるいは、一体として製造されてもよい。また、アンビル６５、アンビル６６およびアンビル６７は、別々に製造されたアンビルを組み合わせてもよいし、組み合わせた上で互いに一体化してもよいし、あるいは、一体として製造されてもよい。しかし、本実施の形態の包装体製造装置１では、水平方向のホーン５５とアンビル６５とは、ホーン５６、５７、アンビル６６、６７と別体とし、テープ供給装置９０で２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂを保持しつつ、ホーン５５、アンビル６５で第１のシールをし、その後、保持具でのテープ１２０ａ、１２０ｂの保持を止め、保持具を不在部１５ｂから後退させた後に、ホーン５６とアンビル６６で第２のシールをし、ホーン５７とアンビル６７で第３のシールをする構成となっている。
【００４６】
超音波溶着装置１００の代わりに、テープと共に集束された不在部１５ｂを横断する第１のシールと、第１のシールと交差する方向である縦断方向の２本の第２のシールおよび第３のシールとを施すように構成された、抵抗加熱溶着装置、高周波誘電加熱溶着装置、レーザー加熱溶着装置、その他種々の溶着装置を用いることができる。
【００４７】
集束装置７０、テープ供給装置９０および超音波溶着装置１００より、不在部１５ｂを形成した所定の間隔分、すなわち、１つの包装体１１０分の長さだけ下流側に、切断装置８０が設けられている。切断装置８０は一対のカッター８１を備える。カッター８１は板状であり、切断されるフィルム（不在部１５ｂ）が存在する側に鋭利な刃部が設けられている。カッター８１も、集束装置７０および超音波溶着装置１００と同様に、往復動をする。カッター８１の往復動も、超音波溶着装置１００および集束装置７０と同様に、図１（ａ）の紙面に垂直な方向の往復動をする。したがって、共通の駆動装置（不図示）により駆動する構成とするのが、構成が単純化されて好ましい。
【００４８】
また、集束装置７０、テープ供給装置９０および超音波溶着装置１００並びに切断装置８０は、筒状フィルム１５ａが下方に送られるのと同じ速さで下方に移動しつつ不在部１５ｂを集束し、テープを供給してシールすると共に切断し、切断した後、不在部１５ｂを開放して上の位置に戻る、いわゆる「拝み運動（ボックスモーション）」をするのが好ましい。そこで、集束装置７０、テープ供給装置９０および超音波溶着装置１００並びに切断装置８０が、共通の上下に移動する架台（不図示）上に設置されると、構成が簡単になる。
【００４９】
続いて、図１に示す本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１を用いた包装体１１０の製造について説明する。帯状フィルムＦは原反２１から所定の速度で引き出され、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂにより所定の張力をかけられて、走行案内され、フォーミングプレート１１に到達する。
【００５０】
フォーミングプレート１１に到達した帯状フィルムＦは、側縁部で重ね合わせ部を持つ筒状に形成され、縦シール装置１３によって重ね合わせ部が溶着される。このようにして、縦シールされた筒状フィルムＦ１が形成される。この筒状フィルムＦ１内には、ポンプ３１からノズル３２を経て内容物Ｃが充填される。内容物Ｃが充填された筒状フィルム１５ａは、送りローラ１４によって下流側へ搬送される。一対の送りローラ１４は、筒状フィルム１５ａを局部的に押しつぶすように狭圧して搬送するが、押しつぶされた筒状フィルム１５ａは、送りローラ１４の位置を通過した後は内容物Ｃによる内圧により元の筒形に復帰する。
【００５１】
筒状フィルム１５ａは、一対のしごきローラ４１により間けつ的に所定の長さにわたり狭圧され、内容物Ｃのない不在部１５ｂが所定の間隔をもって形成される。
【００５２】
ここで、図１に加え図３の部分斜視図をも参照して、包装体の集束、シールおよび切断について説明する。図３（ａ）に示すように、扁平にされた不在部１５ｂを扁平な面を横断する方向に集束装置７０にて集束する。図３（ｂ）に示すように、集束されることにより不在部１５ｂは細くまとめられる。
【００５３】
次に、図３（ｃ）に示すように、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが、集束された不在部１５ｂを挟むように、不在部１５ｂを挟んだ反対側の面に供給される。
【００５４】
次に、ホーン５０とアンビル６０により、テープ１２０ａ、１２０ｂと不在部１５ｂを挟み、溶着する。例えば、図３（ｄ）に示すように、ホーン５５とアンビル６５とで、第１のシール１２１が施される。このシールにより、筒状フィルム１５ａの長手方向での内容物、および、空気や水分の流通が封止される。よって、密封性の包装体１１０となる。また、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが不在部１５ｂと一体にシールされる。したがって、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂは、テープ供給装置９０で保持されることなく、所定の位置に留まる。そこで、テープ１２０ａ、１２０ｂを保持しているテープ供給装置９０の保持具は、不在部１５ｂから後退する。
【００５５】
図３（ｅ）に示すように、保持具が後退した後に、ホーン５６とアンビル６６とで、第２のシール１２２を、ホーン５７とアンビル６７とで、第３のシール１２３を施す。第２のシール１２２と第３のシール１２３を施すことにより、テープ１２０ａ、１２０ｂは開口部を包装体の内容物を含む方向に向けた袋状となる。すなわち、テープの鉛直下側（筒状シール１５ａの下流側）で下方に開口した袋１２４とテープの鉛直上側（筒状シール１５ａの上流側）で上方に開口した袋１２５の２つの袋となる。なお、第１のシール１２１、第２のシール１２２および第３のシール１２３とが施される順序は、上記に限られず、どのシールが先でもよく、あるいは、同時でもよい。
【００５６】
ここで、ホーン５５とアンビル６５が圧着するのは、集束された不在部１５ｂを２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂが挟んだものである。一方、ホーン５６とアンビル６６とが、および、ホーン５７とアンビル６７とが圧着するのは、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂだけである。よって、ホーン５５とアンビル６５で圧着するものの方が厚くなる。そこで、アンビル６６、６７の圧着面６６ａ、６７ａを、アンビル６５の圧着面６５ａよりも、ホーン５６側に張り出させる。アンビル６６、６７の圧着面６６ａ、６７ａが張り出すことにより、より薄い被溶着物（テープ１２０ａ、１２０ｂ）を所定の押圧で圧着することができる。また、より厚い被溶着物（集束された不在部１５ｂとテープ１２０ａ、１２０ｂ）への押圧が大き過ぎて、シール後に薄くなり過ぎ、耐圧強度が小さくなることがない。なお、圧着面の位置の調整はホーン５５の圧着面５５ａとホーン５６、５７の圧着面５６ａ、５７ａで行ってもよい。
【００５７】
図３（ｆ）に示すように、超音波溶着措置１００にて第１のシール１２１、第２のシール１２２および第３のシール１２３が施された後、筒状フィルム１５ａは切断装置８０により第１のシール１２１をされた部分で切断される。切断されることにより、１本の包装体１１０となり、包装体製造装置１から搬出され、例えばボイルやレトルトなどの必要な処理を経て、製品として出荷される。また、テープ１２０ａ、１２０ｂは、２つの袋１２３、１２４の底で切断されることになるので、それぞれが包装体１１０の端部を囲む袋となる。
【００５８】
以上のように、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１によれば、包装体１１０の端部のシールされた部分が、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの袋に囲まれることになる。シールされた部分が袋で囲まれることにより、例えばボイルして内容物Ｃが膨張し、かつ、フィルムが収縮するときのように、内容物Ｃにより包装体１１０に内圧が作用した場合において、シールされた部分の変形は２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの袋により抑止される。したがって、シールされた部分のフィルムに作用する応力は低減され、シールされた部分が損傷を受けにくい包装体となる。すなわち、耐圧強度が高められることになる。更に、テープを筒状フィルムと一体にシールする従来の包装体では、調理のため特にボイル加熱される包装体においては、テープが捲くれ、外観を損ねることが多かったのに対し、テープを袋状とすることで捲くれることを防止することができる。加えて、袋状の２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの外縁にシール１２１、１２２、１２３が施されるので、２枚のテープ１２０ａ、１２０ｂの外縁が薄くなる。すなわち、袋の外縁が柔らかくなり、端部により他の包装体を損傷する恐れがなくなる。
【００５９】
ここまでは、Ｈ字形の圧着面を有するホーン５０とアンビル６０とを備える超音波溶着措置１００にて第１〜３のシール１２１〜１２３を施す実施例について説明したが、ホーン、アンビルの圧着面の形状はＨ字形に限られない。
【００６０】
集束して横断（第１の）シールすることにより包装体としての密封が得られる場合には、図４（ａ）の部分斜視図に示すように、Ｈ字形のホーン１５０とアンビル１６０とに切欠きを設けてもよい。ホーン１５０の第２のシール用ホーン１５６と第３のシール用ホーン１５７とに、第１のシール用ホーン１５５と接続する部分の上下に切欠きを設ける。同様に、アンビル１６０の第２のシール用アンビル１６６と第３のシール用アンビル１６７とに、第１のシール用アンビル１６５と接続する部分の上下に切欠きを設ける。その結果、ホーン１５０の圧着面１５５ａ、１５６ａ、１５７ａおよびアンビル１６０の圧着面１６５ａ、１６６ａ、１６７ａはＨ字形の縦棒を破線とした形状となる。このように切欠きを設けることにより、テープ供給装置１９０でテープを保持したままの状態で、図４（ｂ）の部分図に示すように３辺のシール２２１、２２２、２２３を一度に施すことができる。すなわち、ホーン１５０、アンビル１６０が近接する場合に、保持具１９１ａ、１９１ｂは、ホーン１５０、アンビル１６０の切欠きの位置にある。そのために、ホーン１５０、アンビル１６０と保持具１９１ａ、１９１ｂとが機械的に干渉することがなく、保持具１９１ａ、１９１ｂが不在部１５ｂ側にせり出したままで、ホーン１５０とアンビル１６０とにより不在部１５ｂおよびテープをシールすることができる。なお、図４（ａ）では、１組の保持具１９１ａ、１９１ｂのみを示すが、超音波溶着シール装置２００を挟んで反対側にも１組の保持具があり、テープを保持する。また、図４（ａ）に示すように、１枚のテープを上下２段の保持具１９１ａ、１９１ｂで保持することにより、テープの形状および位置が一定となる。よって、テープによる包装体の端部の集束部の密封性および耐圧強度を高める効果が、安定する。
【００６１】
シールされた部分は、図４（ｂ）に示すように、不在部１５ｂを横断する方向の第１のシール２２１と、第１のシール２２１と交差する方向で破線状に延びる第２のシール２２２と第３のシール２２３とにより構成されることになる。このように、途中でシールなされていない部分を含んでいても、シールされた部分の並んでいる方向を、シールの方向とする。なお、Ｈ字形のホーン１５０およびアンビル１６０の切欠きは、第１のシール用ホーン１５５および第１のシール用アンビル１６５の上側あるいは下側１箇所だけに設けてもよい。この場合には、テープ供給装置１９０は一対の１段の保持具を有することになる。
【００６２】
あるいは、図４（ｃ）に示すように、不在部１５ｂを横断する第１のシール３２１と、テープの頂角部をシールする第２のシール３２２および第３のシール３２３とで、テープ１２０ａ、１２０ｂを袋状に形成してもよい。厳密には袋の側面が完全に閉じられていないが、このような形状も、袋の底が閉じられ、頂角部が閉じられているので、袋を形成する。また、１つの側面上の２つの頂角のシール３２２、３２３は、該側面の方向のシールとする。
【００６３】
上述のように、３辺のシール２２１〜２２３、３２１〜３２３を一度に施すことができるように構成することで、ホーン１５０の各圧着部材１５５、１５６、１５７を一体で形成し、アンビル１６０の各圧着部材１６５、１６６、１６７を一体で形成することができる。また、一体として動作させることにより、超音波溶着装置２００の動作機構を単純化できると共に、一度のシールで３辺をシールできるため、シール時間が短縮され、包装体製造装置１全体としての作業効率も向上する。
【００６４】
続いて、図５のフロー図を参照して、本発明の第２の実施の形態である包装体１１０の製造方法について説明する。ここでは、本発明の第１の実施の形態である包装体製造装置１（図１参照）に限られず、いかなる製造装置により包装体を製造してもよい。まず、帯状フィルムをフォーミングプレート等により側縁部を重ね合わせて筒状に形成して筒状フィルムを形成する（ステップＳｔ１）。筒状フィルムの側縁部の重ね合わせ部を縦シールすることにより、縦シールされた筒状フィルムを成形する（ステップＳｔ２）。そして、筒状フィルムの中に、筒状フィルム中に挿入したノズルから内容物を充填する（ステップＳｔ３）。
【００６５】
内容物を充填した筒状フィルムをしごくことにより、所定の間隔をもって、所定の長さを有する内容物のない不在部を扁平に形成する（ステップＳｔ４）。形成した不在部を、扁平な面に沿った方向に集束する（ステップＳｔ５）。集束して細くなった不在部に２枚のテープを重ねる（ステップＳｔ６）。２枚のテープで、不在部を挟む。
【００６６】
不在部の中央部で、２枚のテープと共に不在部を横断方向にシール（第１のシール）する（ステップＳｔ７）。このシールにより、テープと不在部とは一体になり、また、筒状フィルムの長手方向での内容物、および、空気や水分の流通が封止される。よって、密封性の包装体となる。
【００６７】
２枚のテープの重なっている端の部分を閉じるように、第１のシールに交差する方向、すなわちテープを縦断する方向に第２のシールをし（ステップＳｔ８）、更に、第２のシールとは不在部を挟んだ反対側でテープを縦断する方向に第３のシールをする（ステップＳｔ９）。縦断方向の第２のシールおよび第３のシールとで、テープは不在部を挟んだ両側がシールされることになる。そして、横断シールと併せて、テープは内容物が充填された筒状フィルム方向に開口した、底がつながった２つの袋状となる。なお、第１〜第３のシールは、いずれが先にシールされてもよく、あるいは、同時にシールされてもよい。
【００６８】
次に、第１のシールがされた部分で切断され、１本の包装体となる（ステップＳｔ１０）。第１のシールがされた部分で切断されるので、テープは端部のシールされた部分を囲む２つの袋となる。
【００６９】
上記の作業（ステップＳｔ１〜Ｓｔ１０）の間、フィルムは連続的に送り続けられる（Ｓｔ２０）。すなわち、テープの重ね合わせ（ステップＳｔ６）も、第１のシール（ステップＳｔ７）も、第２のシール（ステップＳｔ８）も、第３のシール（ステップＳｔ９）も、フィルムを送りながら作業する。
【００７０】
上述の本発明の第２の実施の形態である包装体の製造方法によれば、テープが包装体の端部のシールされた部分を囲む袋となることで、シールされた部分の内圧による変形を抑え、シールされた部分を補強する効果を有することとなる。すなわち、密封性が高く、耐圧強度の高い包装体の製造方法となる。更に、第１のシール、第２のシール、第３のシールにより、袋状となったテープの開口部以外の３辺がシールされた部分となり、これらの外縁部は、シールされることにより薄く形成されるので、柔らかく、輸送中等に包装体の端部により他の包装体を損傷する恐れがなくなる。
【００７１】
なお、上記の説明では省略したが、テープ供給装置３９０、４９０、５９０も溶着装置１００等と共にボックスモーションをしている。そのためにテープ１２０ａ、１２０ｂの供給元のロール（不図示）とテープ供給装置３９０、４９０、５９０との間では、テープ１２０ａ、１２０ｂにボックスモーションに追随できるだけの遊びが必要であり、それだけ大きなスペースがテープ供給装置３９０、４９０、５９０の廻りに必要になる。そこで、作業員の作業スペース等の確保が重要となる。そのために、テープ供給装置３９０、４９０のように片側からテープ１２０ａ、１２０ｂを供給することが要求されることがある。
【００７２】
続いて、図６を参照して本発明の第３の実施の形態である包装体１１０について説明する。図６（ａ）は包装体１１０の正面図、図６（ｂ）は包装体１１０のフィルム１１５が縦シールされた方向から見た図（上面図）、図６（ｃ）は包装体１１０を長手方向から見た図（側面図）である。内容物Ｃを包んでいる筒状フィルム１１５は、帯状フィルムの側縁部が重ね合わせられ、縦シールされて成形されている。縦シール部１１４に沿って、重ね合わせられた余剰分１１７が筒状フィルム１１５に重なっている。フィルム１１５の材質は塩化ビニリデン系樹脂であるが、これ以外のオレフィン系樹脂であってもよく、フィルム１１５は単層であっても多層であってもよい。
【００７３】
フィルム１１５の長手方向端部１１６は集束され、シールされると共に、２枚のテープ１１８ａ、１１８ｂで囲まれている。テープ１１８ａ、１１８ｂは、フィルム１１５の集束された端部１１６を挟んで囲み、その外縁をシールして（１１１、１１２、１１３）、袋状としている。すなわち、集束して細くなった端部をテープ１１８ａ、１１８ｂで挟み、包装体１１０の長手方向の末端１１１をシールし、また、挟んで重ねた側部１１２、１１３をシールする。長手方向の末端のシール１１１では、フィルム１１５と共にシールされ、包装体１１０の端部を密封している。テープ１１８ａ、１１８ｂの材質は塩化ビニリデン系樹脂であることが好ましいが、これ以外のオレフィン系樹脂であってもよく、テープ１１８ａ、１１８ｂは単層であっても多層であってもよい。また、テープ１１８ａ、１１８ｂの材質はフィルム１１５の材質と同じであることが好ましいが、溶着可能な異なる材質であってもよい。
【００７４】
２枚のテープ１１８ａ、１１８ｂは袋状となることにより、内容物Ｃの膨張あるいはフィルム１１５の収縮により、内圧が作用した場合に、フィルム１１５の端部１１６が変形することを抑制する。すなわち、密封性が高く、耐圧強度を高めた包装体１１０となる。また、テープが捲くれて外観を損ねることのない包装体となる。更に、袋状となったテープ１１８ａ、１１８ｂの３辺１１１、１１２、１１３がシールされ、結果として薄く形成されているので、柔らかくなっており、輸送中等に他の包装体をテープ１１８ａ、１１８ｂの端部で損傷することがない。なお、内容物Ｃは代表的にはソーセージやスティックチーズ等であるが、これ以外の食品でもよいし、食品以外の例えばコーキング材などの建築資材や化粧品等であってもよい。
【００７５】
図７に筒状フィルム１１５および２枚のテープ１１８ａ、１１８ｂのシール１１１、１１２、１１３の形状の変形例を示す。図７（ａ）に示す例は、末端の横断するシール１１１を末端から少し内側にずらした例である。このように、シールされ薄く形成された部分が外縁に位置していなくても、その外縁に位置しているシールされていないテープ１１８ａ、１１８ｂの幅が狭い場合には、他の包装体を損傷するほどの強度を有することがない。図７（ａ）に示すように、切断位置からずれたシールを有する包装体を前述の包装体製造装置１を用いて、あるいは、前述の包装方法により製造する場合には、第１のシールが２本の平行に施されたシール部からなり、その２本の第１のシール部の間で筒状フィルムを切断する。
【００７６】
図７（ｂ）に示す例は、横断するシール１１１に加え、シール１１１に交差する方向の２つのシール１１２、１１３を外縁から少し内側にずらした例である。図７（ｃ）に示す例は、３辺のシール１１１、１１２、１１３共に外縁から少し内側にずれ、外縁に達するシール部分のない例である。図７（ｄ）に示す例は、シール１１２、１１３だけを少し内側にずらした例である。いずれの例においても、テープ１１８ａ、１１８ｂは袋状に形成され、耐圧強度が高められる。また、シールされ薄く形成された部分が外縁に位置していなくても、その外縁に位置しているシールされていないテープ１１８ａ、１１８ｂの幅が狭い場合には、他の包装体を損傷するほどの強度を有することがない。
【００７７】
図７（ｅ）に示す例は、図７（ａ）に示す例において、横断するシール１１１を直線状ではなく、内圧に対する膨らみに対応するように曲線状にしたものである。このように曲線にすることにより、内圧がシール１１１により均一に作用することになり、耐圧強度が向上する。シール形状は、これらの変形例を組み合わせたもの、あるいは、その他の形状でもよく、上記に限られない。
【実施例１】
【００７８】
以下に、本発明に係る包装体を製造し、シール部の硬さに注目して、シール部が包装体に一般的に用いられるフィルムと同じ塩化ビニリデン系樹脂フィルムに傷を付けるか否かを実測し、本発明の効果を確認した結果を説明する。包装体用筒状フィルムの素材は、塩化ビニリデン系樹脂の厚さ４０μｍのフィルムを使用し、テープの素材は筒状フィルムと同じ塩化ビニリデン系樹脂とし、２枚のテープの形状はそれぞれ長さ１２ｍｍ、幅１６ｍｍ、厚さ８０μｍのものを使用した。２枚のテープで包装体の集束した端部を挟み、３辺を超音波溶着した。包装体は、直径２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとし、魚肉ソーセージ用エマルジョンを内容物として充填し、沸騰水中２０分間のボイル処理を行い製造した。
【００７９】
なお筒状フィルムとテープに対し超音波溶着によりシールを施す条件としては、振動周波数１５〜５０ｋＨｚ、振動子の振幅５〜３５μｍ、公称出力３００〜６００Ｗとするのが好適であり、より好ましくは、振動周波数４０ｋＨｚ、振動子の振幅５〜１５μｍ、公称出力３００Ｗである。そこで、振動周波数４０ｋＨｚ、振動子の振幅１５μｍ、公称出力３００Ｗとしてシールを行った。ただし、公称出力と振動周波数は、労働安全衛生上の規制範囲内であれば、任意の値とすることができる。
【００８０】
上記の包装体を、弛みなく張った厚さ４０μｍの塩化ビニリデン系樹脂フィルム（呉羽化学工業株式会社製、商品名：クレハロンフィルム）に対し、１ｍの高さから長手方向端部すなわちシール部の１を下方に向けて自然落下させた。そして、包装体の衝突により、上記のフィルムにフィルムの裂けやピンホールなどの損傷が生じたかを目視判定した。検体数は５０本とし、フィルムに損傷を生じさせた検体を不良品検体とした。
【００８１】
本発明に係る包装体では、フィルム裂けあるいはピンホールが目視されず、不良品検体の数は０（零）であった。２枚のテープのシール部が薄く形成され、柔らかいので、３辺がシールされたテープを有する包装体端部が他の包装体のフィルムを傷付けることがない効果を確認することができた。
【００８２】
（比較例１）
本発明の効果を比較するために、集束した不在部１５ｂ（図３参照）の一の面だけに１枚の平面のフィルムを重ね、超音波溶着により集束部を横断する第１のシールのみを施し、他は、実施例１と同様にして包装体を製造した。この包装体５０本につき、上記と同様に、不良品検体を判定した。その結果、フィルムにピンホールを生じさせた２本の不良品検体が見出された。なお、フィルム裂けを生じさせた不良品検体はなかった。すなわち、テープを重ね、横断方向の（第１の）シールを施すだけでは、他の包装体のフィルムを傷付ける可能性があることが判明した。
【００８３】
（比較例２）
また、補強のためのテープを用いずに、超音波溶着により集束した不在部１５ｂ（図３参照）だけを横断する第１のシールを施し、他は、実施例１と同様にして包装体を製造した。この包装体５０本につき、上記と同様に、不良品検体を判定した。その結果、フィルム裂けを生じさせた不良品検体１本、フィルムにピンホールを生じさせた不良品検体３本が見出された。すなわち、テープを用いない包装体においても、他の包装体のフィルムを傷付ける可能性があることが判明した。
【符号の説明】
【００８４】
Ｃ 内容物
Ｆ 帯状フィルム
Ｆ１ 筒状フィルム
１ 包装体製造装置
１１ フォーミングプレート
１２ 案内筒
１３ 縦シール装置
１４ 送りローラ
１５ａ 筒状フィルム
１５ｂ 不在部
２０ 原反供給装置
２１ 原反
２２Ａ、２２Ｂ ガイドローラ
３０ 充填装置
３１ ポンプ
３２ ノズル
４０ しごき装置
４１ しごきローラ
４２ 腕体
４３ 横部材
５０、１５０ ホーン
５５、１５５ 第１のシール用ホーン
５６、１５６ 第２のシール用ホーン
５７、１５７ 第３のシール用ホーン
５５ａ、５６ａ、５７ａ、１５５ａ、１５６ａ、１５７ａ ホーンの圧着面
６０、１６０ アンビル
６５、１６５ 第１のシール用アンビル
６６、１６６ 第２のシール用アンビル
６７、１６７ 第３のシール用アンビル
６５ａ、６６ａ、６７ａ、１６５ａ、１６６ａ、１６７ａ アンビルの圧着面
７０ 集束装置
７１、７２（ａ、ｂ） 集束板
８０ 切断装置
８１ カッター
９０、１９０、３９０、４９０、５９０ テープ供給装置
１９１ａ、１９１ｂ 保持具
１００、２００ 超音波溶着装置
１１０ 包装体
１１１、１１２、１１３ （テープの）シールされた部分
１１４ 縦シール部
１１５ フィルム
１１６ （フィルムの）端部
１１７ フィルムの重ね合わせられた余剰分
１１８ａ、１１８ｂ テープ
１２０ａ 第１のテープ
１２０ｂ 第２のテープ
１２１、２２１、３２１ 第１のシール部
１２２、２２２、３２２ 第２のシール部
１２３、２２３、３２３ 第３のシール部
１２４、１２５ テープで形成された袋
３９１ａ、５９１ａ 第１テープ供給装置
３９１ｂ、５９１ｂ 第２テープ供給装置
３９３ａ、３９３ｂ、４９３ａ、４９３ｂ、５９３ａ、５９３ｂ 送りローラ
３９３ｃ、３９３ｄ、４９３ｃ、４９３ｄ、５９３ｃ、５９３ｄ ガイドローラ
３９４ａ、３９４ｂ、４９４、５９４ａ、５９４ｂ （保持具の）Ω形／凹面形の面
３９６ａ、３９６ｂ、４９６、５９６ａ、５９６ｂ テープカッター
３９７ａ、３９７ｂ、４９７、５９７ａ、５９７ｂ 保持具
３９８ 回転体
３９９ （回転体の）軸
４９８ 中子
４９９ シーラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が充填され、端部が集束され、該集束された部分を横断するシールがされてなる筒状フィルムと；
前記筒状フィルムに充填され前記シールにより封入された内容物と；
前記筒状フィルムの集束された部分を挟み、前記集束された部分を横断するシールにより前記筒状フィルムに溶着され、前記シールと交差する方向に二つのシールがなされて袋状に形成された２枚のテープとを備える；
包装体。
【請求項１】
内容物が充填され、端部が集束され、該集束された部分を横断するシールがされてなる筒状フィルムと；
前記筒状フィルムに充填され前記シールにより封入された内容物と；
前記筒状フィルムの集束された部分を挟み、前記集束された部分を横断するシールにより前記筒状フィルムに溶着され、前記シールと交差する方向に二つのシールがなされて袋状に形成された２枚のテープとを備える；
包装体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３５２１１（Ｐ２０１０−２３５２１１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６７４２１（Ｐ２０１０−１６７４２１）
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【分割の表示】特願２００４−２５７３４２（Ｐ２００４−２５７３４２）の分割
【原出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００００１１００）株式会社クレハ (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【分割の表示】特願２００４−２５７３４２（Ｐ２００４−２５７３４２）の分割
【原出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００００１１００）株式会社クレハ (477)
【Ｆターム（参考）】
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