JP7492132B2 - フィルムロール、内容物の充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムロールと、このフィルムロールを用いて製造した包装袋内への内容物の充填方法に関する。

特許文献１には、フィルムロールから巻き戻された筒状長尺フィルムを用いて製造した包装袋に内容物を充填する技術が開示されている。

特開２０１６－１１７５０５号公報

内容物が充填された包装袋は、そのままの状態で輸送されるが、輸送の際に包装袋が損傷して内容物が漏出してしまう虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、包装袋からの内容物の漏出を抑制することが可能な技術を提供するものである。

本発明によれば、筒状長尺フィルムがロール状に巻かれて構成されるフィルムロールであって、前記筒状長尺フィルムは、多重フィルムに縦シール部を形成して筒状にすることによって形成され、前記多重フィルムは、互いに重ねられた内側フィルムと外側フィルムを備える、フィルムロールが提供される。

本発明のフィルムロールを構成する筒状長尺フィルムは、内側フィルムと外側フィルムを備える多重フィルムで構成されている。このため、このようなフィルムロールを用いて製造される包装袋も多重フィルムで構成されることになり、外側フィルムが損傷した場合でも、内側フィルムによって内容物の漏出が抑制される。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載のフィルムロールであって、前記縦シール部は、前記多重フィルムを筒状に湾曲させて前記多重フィルムの一縁側の内面と他縁側の外面又は内面を重ね合わせて重ね合わせ部を形成した状態で前記重ね合わせ部において前記フィルムの対向する部位を溶着することによって形成され前記重ね合わせ部の幅をＷＳ、前記筒状長尺フィルムの幅をＷＦ、前記フィルムロールの幅をＷＲとすると、｛（ＷＲ－ＷＦ）／ＷＳ｝の値が１以上である、フィルムロールである。
好ましくは、前記記載のフィルムロールであって、前記筒状長尺フィルムは、軸芯の周りに巻かれ、前記軸芯の、前記筒状長尺フィルムが巻かれる部位の最大直径をＤ１とし、前記重ね合わせ部が巻かれる部位の最小直径をＤ２とすると、Ｄ２／Ｄ１は、１よりも小さい、フィルムロールである。
好ましくは、前記記載のフィルムロールであって、前記多重フィルムは、筒状フィルムを扁平化した扁平化多重フィルムである、フィルムロールである。
好ましくは、前記記載のフィルムロールであって、前記筒状長尺フィルムには、前記筒状長尺フィルムの長手方向に沿って等間隔に局所シール部を備え、前記局所シール部では、前記内側フィルムと前記外側フィルムが互いに溶着される、フィルムロールである。
好ましくは、前記記載のフィルムロールを用いて製造した包装袋内への内容物の充填方法であって、下側横シール工程と、切断工程と、充填工程と、上側横シール工程を備え、下側横シール工程では、前記筒状長尺フィルムを横断するように下側横シール部を形成し、前記切断工程では、下側横シール部よりも上流側に設けられた局所シール部に、その上流側で隣接する位置で前記筒状長尺フィルムを切断して、上端が開口した包装袋を形成し、前記充填工程では、前記包装袋の上端から前記包装袋内に内容物を充填し、上側横シール工程では、前記包装袋の上側を閉塞するように上側横シール部を形成する、方法である。

本発明の一実施形態のフィルムロール１の斜視図である。 図１のフィルムロール１の筒状長尺フィルム２の横断面図である。 図１のフィルムロール１の筒状長尺フィルム２を、図１の下側から見た図である。 筒状長尺フィルム２が軸芯１２に巻かれてフィルムロール１が構成されている状態を示す模式的な断面図である。 内容物の充填工程を示し、図５Ａは平面図、図５Ｂは正面図、図５Ｃは底面図である。 図５から続く内容物の充填工程を示し、図６Ａは平面図、図６Ｂは正面図、図６Ｃは底面図である。 筒状長尺フィルム２から分離された、上端１１ａが開口した包装袋１１の斜視図である。 図７の包装袋１１に上側横シール部１４が形成された後の状態を示す斜視図である。 筒状長尺フィルム２が合掌形式の縦シール部５を有する形態を示す、図２に対応する図である。 筒状長尺フィルム２が二つ折り形式の縦シール部５を有する形態を示す、図２に対応する図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１．フィルムロール１
図１に示すように、本発明の一実施形態のフィルムロール１は、筒状長尺フィルム２がロール状に巻かれて構成される。筒状長尺フィルム２は、筒状長尺フィルム２の長手方向に沿って連続的に延びるフィルムである。筒状長尺フィルム２に対して溶着や切断などの加工を行うことによって多数の包装袋１１（図８参照）が形成される。

１－１．筒状長尺フィルム２の構成
筒状長尺フィルム２は、筒状であり、多重フィルム４に縦シール部５を形成して筒状にすることによって形成される。

多重フィルム４は、互いに重ねられた複数枚のフィルムで構成される。本実施形態では、図２に示すように、多重フィルム４は、互いに重ねられた内側フィルム７と外側フィルム８を備える。内側フィルム７と外側フィルム８は、一対のローラで挟圧する等の密着処理によって互いに剥離可能に密着した状態になっていてもよい。なお、図２等では、便宜上、内側フィルム７と外側フィルム８の間に間隔を開けて図示している。

多重フィルム４は、分離可能な複数枚のフィルムを重ねた分離可能型多重フィルムであってもよく、筒状フィルムを扁平化した扁平化多重フィルムであってもよい。図２に示すように、扁平化多重フィルムでは、内側フィルム７と外側フィルム８は、幅方向の一縁４ａと他縁４ｂにおいて互いに繋がっている。分離可能型多重フィルムを構成する各フィルムや、筒状フィルムは、単層フィルムと積層フィルムの何れであってもよい。多重フィルム４の厚さは、例えば２０～３００μｍであり、７０～１４０μｍが好ましい。

内側フィルム７と外側フィルム８は、それぞれ、単層フィルムであっても積層フィルムであってもよい。単層フィルムとしては、シーラント層で構成されるものが好ましい。積層フィルムとしては、基材層の両側にシーラント層が設けられたものが好ましい。基材層とシーラント層の間に接着層を設けてもよい。

基材層は、強度に優れて高い耐衝撃性を有する素材により形成される。基材層としては、例えば、ポリアミド、ポリオレフィン（例：ポリエチレン）、ポリエステル等が用いられる。

なお、基材層は、易引裂樹脂からなる易引裂樹脂層とするようにしてもよい。これによって、多重フィルム４に易開封性を付与することができる。易引裂樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、環状ポリオレフィン樹脂を含有する混合樹脂を用いることができる。

環状ポリオレフィン樹脂は、一般に、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称であり、例えば、特開平１－２４０５１７号公報、特開平３－１４８８２号公報、特開平３－１２２１３７号公報等に記載されている。本発明にあっては、環状オレフィンをメタセシス開環重合反応によって重合した開環メタセシス重合体（シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ：Ｃｙｃｌｏ－Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）とも呼ばれる。）はもちろんのこと、環状オレフィンとα－オレフィン（鎖状オレフィン）等との共重合体である、いわゆる環状オレフィンコポリマー（シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：Ｃｙｃｌｏ－Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）とも呼ばれる。）や、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、並びに、それらの水素化物等を含むものとする。

上記混合樹脂において、環状ポリオレフィン樹脂と組み合わせて用いることができる樹脂としては、前記したポリエチレンや、ポリプロピレン等のポリオレフィンを用いることができる。この中でも、ポリエチレンが好ましく、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）がさらに好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が特に好ましい。

易引裂樹脂層を構成する混合樹脂における環状ポリオレフィン樹脂の含有量は、混合樹脂全体（環状ポリオレフィン樹脂及び当該環状ポリオレフィン樹脂と組み合わせて用いられる樹脂との合計を指す。）に対して３～９９質量％とすることが好ましい。環状ポリオレフィン樹脂の含有量をかかる範囲とすることにより、易引裂性が良好に実施されることになる。環状ポリオレフィン樹脂の含有量は、混合樹脂全体に対して６０～９０質量％とすることがさらに好ましく、６０～８０質量％とすることが特に好ましい。

接着層は、基材層とシーラント層を互いに積層するように接着するための層であり、接着層としては、例えば、ポリエチレン等が用いられる。

シーラント層は、ヒートシール性に優れた樹脂で構成されることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、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、エチレン－プロピレンブロック共重合体などのポリオレフィン系樹脂で形成することができる。

シーラント層は、イージーピール樹脂で構成してもよい。イージーピール樹脂は、凝集破壊性を有することが好ましい。イージーピール樹脂は、例えばヒートシール可能な２種類以上の樹脂からなり、ＪＩＳ Ｋ６８５４による剥離強度が概ね１０Ｎ／１５ｍｍ幅未満となるような弱シールを構成可能な樹脂である。イージーピール樹脂は、一例では、ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂とポリプロピレン（ＰＰ）又はポリブテン（ＰＢ）系樹脂との混合樹脂で構成される。なお、筒状フィルムの最外層がイージーピール樹脂で構成されたシーラント層（以下、「イージーピール層」）である場合、扁平化多重フィルムの両面がイージーピール層となるので、扁平化多重フィルムの内面同士を溶着する横シール部と、扁平化多重フィルムの内面と外面を溶着する縦シール部５のどちらも易開封性となる。

また、積層フィルムは、ラミネートフィルムと、共押出フィルムのどちらでもよいが、共押出フィルムは、ラミネートフィルムよりも安価に製造することができ、且つ柔軟性が高いのでピンホールが形成されにくいという点で、好ましい。共押出フィルムは、共押出インフレーションフィルムであることがさらに好ましい。筒状フィルムが共押出インフレーションフィルムであることが特に好ましい。ラミネートは、押出ラミネートであっても、ドライラミネートであってもよい。

図２に示すように、縦シール部５は、外側フィルム８が外面に露出するように多重フィルム４を筒状に湾曲させて多重フィルム４の一縁４ａ側の内面と他縁４ｂ側の外面を重ね合わせて重ね合わせ部５ａを形成した状態で重ね合わせ部５ａにおいて多重フィルム４の対向する部位を溶着することによって形成することができる。縦シール部５では、一縁４ａ側の内側フィルム７と外側フィルム８が溶着され、他縁４ｂ側の内側フィルム７と外側フィルム８が溶着され、一縁４ａ側の内側フィルム７と他縁４ｂ側の外側フィルム８が溶着される。本実施形態では、縦シール部５は、封筒貼り形式の縦シール部である。

図３に示すように、筒状長尺フィルム２には、筒状長尺フィルム２の長手方向に沿って等間隔に局所シール部９を備える。局所シール部９では、内側フィルム７と外側フィルム８が互いに溶着される。図７に示すように、筒状長尺フィルム２から製造した上端１１ａが開口した包装袋１１内に内容物を充填する際に、包装袋１１の上端１１ａにおいて内側フィルム７と外側フィルム８の間に空間ができると、充填工程の実施に支障がでる虞があるが、上端１１ａの近傍に局所シール部９を設けて内側フィルム７と外側フィルム８を溶着することによって、内側フィルム７と外側フィルム８の間に空間ができることが抑制される。

局所シール部９を設ける間隔は、包装袋１１の高さに一致することが好ましい。これによって、包装袋１１の上端１１ａ近傍の特定位置に局所シール部９が配置された状態で充填工程を実施することができる。局所シール部９は、スポット状に形成してもよく、帯状に形成してもよい。局所シール部９は、筒状長尺フィルム２の周方向の全体に設けてもよく、一部に設けてもよい。局所シール部９を筒状長尺フィルム２の周方向の一部に設ける場合、局所シール部９は縦シール部５から離れた位置に設けることが好ましく、縦シール部５の反対側（例えば、筒状長尺フィルム２の全周の１／２だけずれた位置）に設けることが好ましい。このような位置で内側フィルム７と外側フィルム８の間に空間ができやすいからである。

１－２．筒状長尺フィルム２の巻き取り方法
筒状長尺フィルム２がロール状に巻かれることによってフィルムロール１が構成される。筒状長尺フィルム２が幅方向に変位することなく巻かれると、重ね合わせ部５ａが重なるように巻かれることになり、重ね合わせ部５ａにおいてフィルムロール１が局所的に厚くなって盛り上がってしまう。

フィルムロール１が局所的に厚くなることを抑制するために、図４に示すように、筒状長尺フィルム２を幅方向に変位させながら筒状長尺フィルム２を巻くことが好ましい。これによって、重ね合わせ部５ａの位置が分散するので、フィルムロール１の局所的な盛り上がりが緩和される。

重ね合わせ部５ａの幅をＷＳ、筒状長尺フィルム２の幅をＷＦ、フィルムロール１の幅をＷＲとすると、変位量＝｛（ＷＲ－ＷＦ）／ＷＳ｝と定義することができる。筒状長尺フィルム２が変位することなく巻かれると、ＷＲ＝ＷＦとなり、変位量が０となる。一方、筒状長尺フィルム２の変位が大きくなるほど、フィルムロール１の幅ＷＲが大きくなる。変位量は、１以上が好ましい。この場合、重ね合わせ部５ａがその幅の２倍の範囲に渡って分散して配置されることになるので、フィルムロール１の局所的な盛り上がりが大幅に緩和される。変位量は、例えば１～１００であり、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

筒状長尺フィルム２は、通常、軸芯１２の周りに巻かれるので、軸芯１２の軸方向Ｘに沿って軸芯１２を変位させながら軸芯１２の周りに筒状長尺フィルム２を巻き取ることによって、ＷＲ＞ＷＦとすることができる。

軸芯１２の、筒状長尺フィルム２が巻かれる部位１２ａの最大直径をＤ１とし、重ね合わせ部５ａが巻かれる部位１２ｂの最小直径をＤ２とすると、Ｄ２／Ｄ１は、１よりも小さいことが好ましい。つまり、重ね合わせ部５ａが巻かれる部位において軸芯１２が細くなっていることが好ましい。これによって、フィルムロール１の局所的な盛り上がりが緩和される。Ｄ２／Ｄ１は、例えば０．１～０．９９であり、０．５～０．９が好ましい。Ｄ２／Ｄ１は、具体的には例えば、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、０．９５、０．９９であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。なお、軸芯１２の断面が非円形である場合には、「直径」は、断面の円相当径を意味する。縦シール部５は、軸芯１２の軸方向の中央に巻かれることが好ましく、部位１２ｂは、軸方向の中央に設けられることが好ましい。軸芯１２の端から部位１２ｂに向かって軸芯１２の直径が徐々に小さくなるように構成してもよく、部位１２ｂとそれに隣接する部位の間に段差を設けて、部位１２ｂの直径が小さくなるようにしてもよい。

２．内容物の充填方法
次に、図５～図８を用いて、フィルムロール１を用いて製造した包装袋１１内への内容物の充填方法について説明する。

この方法は、下側横シール工程と、切断工程と、充填工程と、上側横シール工程を備える。これらの工程を繰り返し行うことで、多数の包装袋１１を効率的に製造することができる。

フィルムロール１から巻き戻された筒状長尺フィルム２は、搬送装置１５によって下流方向に向かって搬送可能になっており、筒状長尺フィルム２の所定位置が下側横シール装置１６又は切断装置１７が設けられている位置に到達した時点で、下側横シール工程又は切断工程が実施される。また、切断工程において切り離された上端が開口した包装袋１１に対して、不図示の充填装置及び上側横シール装置を用いて、充填工程及び上側横シール工程が実施される。

搬送装置１５は、筒状長尺フィルム２を下流方向に向かって搬送するための装置であり、一例では、一対のローラ１５ａを備え、一対のローラ１５ａが筒状長尺フィルム２を挟んだ状態で互いに逆方向に回転することによって筒状長尺フィルム２を下流方向に向かって搬送可能に構成されている。下側横シール装置１６は、下側横シール部１３を形成するための装置であり、一例では、一対のシールバー１６ａを備え、一対のシールバー１６ａで筒状長尺フィルム２を挟んで加熱することによって、図６に図示する下側横シール部１３を形成可能に構成されている。切断装置１７は、筒状長尺フィルム２を切断するための装置であり、一例では、一対のブレード１７ａで筒状長尺フィルム２を挟むことによって筒状長尺フィルム２を切断するように構成されている。

以下、各工程について説明する。

２－１．下側横シール工程
下側横シール工程では、図５の状態で、下側横シール装置１６において、筒状長尺フィルム２を横断するように下側横シール部１３を形成する。下側横シール部１３では、対向する内側フィルム７同士が溶着され、かつ対向する内側フィルム７と外側フィルム８が溶着される。下側横シール部１３は、好ましくは、筒状長尺フィルム２の長手方向に垂直に延びるように形成される。

２－２．切断工程
次に、搬送装置１５は、１ピッチ（包装袋１１の高さに相当）分だけ、筒状長尺フィルム２を下流に向かって搬送する。搬送後の状態を図６に示す。

切断工程では、図６の状態で、切断装置１７において、下側横シール部１３よりも上流側の位置で筒状長尺フィルム２を切断して、図７に図示する上端１１ａが開口した包装袋１１を形成する。筒状長尺フィルム２に局所シール部９が設けられている場合には、下側横シール部１３よりも上流側に設けられた局所シール部９に、その上流側で隣接する位置で筒状長尺フィルム２を切断することが好ましい。筒状長尺フィルム２の切断は、好ましくは、筒状長尺フィルム２の長手方向に垂直な方向に沿って行う。切断工程は、上流側の包装袋１１用の下側横シール部１３を形成した後に行ってもよい。この場合、上流側の包装袋１１用の下側横シール部１３に、その下流側で隣接する位置で筒状長尺フィルム２を切断する。

２－３．充填工程
充填工程では、図７の状態で、包装袋１１の上端１１ａから包装袋１１内に内容物を充填する。包装袋１１の上端１１ａにおいて内側フィルム７と外側フィルム８の間に空間ができると、充填工程の実施に支障がでる虞があるが、上端１１ａの近傍に局所シール部９を設けることによって、内側フィルム７と外側フィルム８の間に空間ができることが抑制され、充填工程をスムーズに行うことができる。

２－４．上側横シール工程
上側横シール工程では、図８に示すように、内容物の充填後に、包装袋１１の上側を閉塞するように上側横シール部１４を形成する。これによって、内容物を包装袋１１内に密閉することができる。

３．その他の実施形態
本発明は、以下の対応でも実施可能である。
・縦シール部５は、図９に示すように、多重フィルム４を筒状に湾曲させて多重フィルム４の一縁４ａ側の内面と他縁４ｂ側の内面を重ね合わせて重ね合わせ部５ａを形成した状態で、重ね合わせ部５ａにおいて多重フィルム４の対向する部位を溶着することによって形成してもよい。多重フィルム４は、他縁４ｂ近傍の折り返し部４ｃで折り返されており、他縁４ｂと折り返し部４ｃの間の部位が一縁４ａ側の多重フィルム４に重ね合わされて重ね合わせ部５ａとなっている。この場合、縦シール部５は、合掌形式の縦シール部となる。また、他縁４ｂと折り返し部４ｃの間の部位では、対向する外側フィルム８同士が溶着されていてもよい。

・縦シール部５は、図１０に示すように、多重フィルム４を二つ折りにした状態で、一縁４ａ及び他縁４ｂの近傍において、多重フィルム４の対向する内面同士を溶着することによって形成してもよい。多重フィルム４は、他縁４ｂ近傍で折り返されていない。このような構成では、縦シール部５において、筒状長尺フィルム２が厚くならないので、フィルムロール１の局所的な盛り上がりが発生しないという利点がある。

１ ：フィルムロール
２ ：筒状長尺フィルム
４ ：多重フィルム
４ａ ：一縁
４ｂ ：他縁
４ｃ ：折り返し部
５ ：縦シール部
５ａ ：重ね合わせ部
７ ：内側フィルム
８ ：外側フィルム
９ ：局所シール部
１１ ：包装袋
１１ａ ：上端
１２ ：軸芯
１２ａ ：部位
１２ｂ ：部位
１３ ：下側横シール部
１４ ：上側横シール部
１５ ：搬送装置
１５ａ ：ローラ
１６ ：下側横シール装置
１６ａ ：シールバー
１７ ：切断装置
１７ａ ：ブレード
Ｘ ：軸方向

Claims (5)

1. 筒状長尺フィルムがロール状に巻かれて構成されるフィルムロールであって、
   前記筒状長尺フィルムは、多重フィルムに縦シール部を形成して筒状にすることによって形成され、
   前記多重フィルムは、互いに重ねられた内側フィルムと外側フィルムを備え、
   前記縦シール部は、前記多重フィルムを筒状に湾曲させて前記多重フィルムの一縁側の内面と他縁側の外面又は内面を重ね合わせて重ね合わせ部を形成した状態で前記重ね合わせ部において前記多重フィルムの対向する部位を溶着することによって形成され
   前記重ね合わせ部の幅をＷＳ、前記筒状長尺フィルムの幅をＷＦ、前記フィルムロールの幅をＷＲとすると、
   ｛（ＷＲ－ＷＦ）／ＷＳ｝の値が１以上である、フィルムロール。
2. 請求項１に記載のフィルムロールであって、
   前記筒状長尺フィルムは、軸芯の周りに巻かれ、
   前記軸芯の、前記筒状長尺フィルムが巻かれる部位の最大直径をＤ１とし、前記重ね合わせ部が巻かれる部位の最小直径をＤ２とすると、
   Ｄ２／Ｄ１は、１よりも小さい、フィルムロール。
3. 請求項１又は請求項２に記載のフィルムロールであって、
   前記多重フィルムは、筒状フィルムを扁平化した扁平化多重フィルムである、フィルムロール。
4. 請求項１～請求項３の何れか１つに記載のフィルムロールであって、
   前記筒状長尺フィルムには、前記筒状長尺フィルムの長手方向に沿って等間隔に局所シール部を備え、
   前記局所シール部では、前記内側フィルムと前記外側フィルムが互いに溶着される、フィルムロール。
5. 請求項４に記載のフィルムロールを用いて製造した包装袋内への内容物の充填方法であって、
   下側横シール工程と、切断工程と、充填工程と、上側横シール工程を備え、
   下側横シール工程では、前記筒状長尺フィルムを横断するように下側横シール部を形成し、
   前記切断工程では、下側横シール部よりも上流側に設けられた局所シール部に、その上流側で隣接する位置で前記筒状長尺フィルムを切断して、上端が開口した包装袋を形成し、
   前記充填工程では、前記包装袋の上端から前記包装袋内に内容物を充填し、
   上側横シール工程では、前記包装袋の上側を閉塞するように上側横シール部を形成する、方法。