(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
フィルム製の逆止弁は、一方の流れ方向(順流方向)に流体が流れることを許し、反対の流れ方向(逆流方向)に流体が流れることを許さない弁として、袋体に取り付けて用いられている。
【0003】
このフィルム製の逆止弁を袋溶着部によって袋体に取り付けた逆止弁付き袋としては、特許文献1〜3に示すものが知られている。これらのフィルム製逆止弁の外筒フィルムは、前記袋溶着部の一部を構成する取付け溶着部にて前記袋シートと溶着されている。
【0004】
通常、これらのフィルム製逆止弁を設計する場合、順流方向の弁の開き易さや通過のし易さである「開口性」と、逆流方向の流体の流れを許さない「逆流防止性」とは相反する性能であり、同じ構造の逆止弁においては有効幅が大きいほど「開口性」はよくなる反面、「逆流防止性」が低下する。
【0005】
即ち、フィルム製逆止弁は、フィルム同士が弁流路の左右間の全幅において密着することによって逆流を防止するものであるため、フィルムの材質や薄さや表面状態などによるフィルム同士そのもの密着性や弁の構造にも左右されるが、同じ構成の逆止弁の場合では、その左右両側辺間の最短長さである弁流路の有効幅が短いと逆流を許さない「逆流防止性」は高くなり、長くなるに従って「逆流防止性」が低下する。他方、順流においても、流入口からの流体がフィルム同士の間を通過して流出口から流出するため、弁流路の有効幅が短いと逆流を許さない「開口性」は低くなり、長くなるに従って「逆流防止性」が高まる。
そのため、実際の製品では、製品の用途によって「開口性」と「逆流防止性」とのバランスをとって、その設計がなされている。
【0006】
例えば衣類圧縮袋などのように、袋を押すなど強制的に袋体の内圧を高くすることが出来る用途の場合には、「開口性」はさほど問題とならず、「逆流防止性」を優先して、逆止弁の設計を行うことができる。
【0007】
ところが、焙煎等によりガスを発する珈琲や醤油、味噌等の発酵物等食品等の内容物からの発生ガスを脱気させる袋の場合には、発生ガスを出来るだけ早く(袋の膨らみが小さいうちに)脱気できるようにする必要性があるため、良好な「開口性」が求められる。しかも、内容物の酸化防止や鮮度保持が必要なことから、良好な「逆流防止性」も求められるため、相反する性能の両立が求められる。
【0008】
これに対して特許文献1〜3のみならず従来の逆止弁付き袋にあっては、取付け溶着部における弁流路の幅と、フィルム製逆止弁の左右両側辺間の弁流路の有効幅とが等しくなるように構成されている。
【0009】
また特許文献2と3は、自立袋と言われる袋であるが、ここに取り付けられているフィルム製逆止弁は、袋の底部に取り付けられておらず、特許文献1と同様、外部に露出した位置に取り付けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明が解決しようとする課題は、逆止弁付き袋における「開口性」と「逆流防止性」との両課題の相反性を緩和することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、袋シートを袋溶着部によって接合した袋体と、前記袋体の内外を導通するように取り付けられているフィルム製逆止弁とを備えた逆止弁付き袋において下記の手段を提供する。
【0013】
前記フィルム製逆止弁は、一端側が前記袋体の内部に挿入されており、他端側が前記袋体の外部に露出しているものである。前記フィルム製逆止弁は、その表裏に外筒フィルムを備え、前記外筒フィルムの左右両側辺間に流体の弁流路を備える。前記外筒フィルムは、前記袋溶着部の一部を構成する取付け溶着部にて前記袋シートと溶着されており、前記取付け溶着部における前記弁流路の固定幅が、前記左右両側辺間の前記弁流路の有効幅よりも長く設定されている。
これによって、順流における逆止弁開口圧を、前記固定幅と前記有効幅とが等しい逆止弁の標準開口圧比と比べて低減させるように構成されたものである。
【0014】
前記弁流路の有効幅は、前記弁流路の前記左右両側辺間の最短長さであり、本発明は、前記弁流路の前記有効幅の幅方向と、前記取付け溶着部とが20〜70度の角度を有するように、前記フィルム製逆止弁が前記取付け溶着部に対して斜めに取り付けられているものとして実施することが望ましい。
【0015】
前記フィルム製逆止弁は、順流において前記袋体の内部の流体を外部に流出させることを許し、前記袋体の内部に流体を外部から流入させる逆流を止める脱気用逆止弁として実施することができるが、順流と逆流が反対であるものとして実施することを妨げない。
【0016】
前記袋体は、前面シートと後面シートと底部とを備えた袋体であり、前記前面シートと前記後面シートとは、底溶着部によって直接又は底シートを介して接合され、前記底部に、前記フィルム製逆止弁が取り付けられ、前記フィルム製逆止弁は前記前面シートと前記後面シートとの間に位置しているものとして実施することができる。
【0017】
特に、前記袋体は、前面シートと後面シートと底部シートとを備えた自立袋であり、前記底部シートは、前後方向の中程に底折り目を備え、前記底溶着部によって、前記底シートは前記前面シートと前記後面シートとにそれぞれ接合されたものとして実施することができる。前記フィルム製逆止弁は前記底溶着部に取り付けられており、前記フィルム製逆止弁の他端側は、前記前面シートと前記後面シートとのいずれか一方と前記底シートとの間から、前記収納部の外部に露出しているものとすることもできる。
【0018】
これによって、前記フィルム製逆止弁は、前記前面シートと前記後面シートの内側に隠れた状態となり保護される。折り畳み状態であっても、自立した使用状態であっても、前記フィルム製逆止弁の弁機能が有効に発揮される形態を維持することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明は、逆止弁の開口圧が、固定幅と有効幅とが等しい標準開口圧と比べて小さくなるように構成された逆止弁付き袋を提供することができたものであり、これによって逆止弁付き袋における「逆流防止性」を維持したまま「開口性」高めることができたものである。
よって本発明は、逆止弁付き袋における「開口性」と「逆流防止性」との両課題の相反性を緩和することができたものである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0022】
(フィルム製逆止弁について)
本発明の実施に際しては、様々な形態のフィルム製逆止弁20を用いることができるが、その典型例を
図1(A)に示す。
このフィルム製逆止弁20は、前後(
図1(A)では左右)に配置された2枚の長方形の前外フィルム21と後外フィルム22とを、外筒フィルムとして備える。
図1(B)に示すように、これら2枚の外筒フィルム同士は、それらの左右辺がサイドシール24によって熱溶着や超音波溶着などの溶着によってシールされて筒状をなしている。前外フィルム21と後外フィルム22の間には、長方形の弁フィルム23が重ねられて、その左右辺がサイドシール24によって前外フィルム21と後外フィルム22にそれぞれシールされていると共に、順流における流入口27寄りの上流領域では全幅に渡って弁シール25によって前外フィルム21に溶着されている。
他方この弁フィルム23は、順流における流出口28寄りの下流領域では前外フィルム21と後外フィルム22とのいずれにも原則として溶着されていない。ただし、ポイントシールなど、逆流を防止する目的や流量を制限する目的等で、様々な目的で弁フィルム23を、前外フィルム21と後外フィルム22の少なくとも何れか一方や、その他のフィルムと溶着しても構わない。
これによって、順流によって流入口27から流体が弁流路26を通過しようとすると、弁フィルム23と後外フィルム22との接触が外れて弁が開き、流体が流出口28から流出する。
他方、逆流によって流出口28から流体が弁流路26を通過しようとしても、弁フィルム23が後外フィルム22に密着して弁が閉じて、流入口27から袋体11の収納部13内に流れ込むことはできない。
【0023】
このフィルム製逆止弁20は、袋体11の袋シート12同士の間に挟まれて、袋シート12同志が袋溶着部14によって溶着される際には、フィルム製逆止弁20の前外フィルム21と後外フィルム22が、前後の袋シート12のそれぞれと、溶着される。この溶着箇所が取付け溶着部19であるが、その溶着に際して前外フィルム21と後外フィルム22が溶着されてしまって弁流路26が塞がれてしまうことを抑制するために、後外フィルム22と弁フィルム23の間には耐熱インキや耐熱フィルムなどの耐熱部29が設けられている。
【0024】
なお、この例では、1枚の弁フィルム23を用いたが、複数枚の弁フィルム23を用いることもでき、弁フィルム23同士の間を流体が通過するようにしても構わない。また、微細粒子の流出を防止するために、メッシュなどのフィルターを配置しても構わない。さらにこの例では、外筒フィルムの両端に流入口27と流出口28を設けたが、外筒フィルムの面に開口を形成して、流入口27又は流出口28としても構わない。
【0025】
図2は、フィルム製逆止弁20の他の一例を示したもので、このフィルム製逆止弁20では前外フィルム21と後外フィルム22の間に弁フィルム23が配置され、さらに後外フィルム22と弁フィルム23の間にフィルタシート31が配置されている。
【0026】
これらのフィルム・シートはその左右両側でサイドシール24によって溶着されて一体化されている。
逆止弁付き袋は、袋シート12が袋溶着部14によって溶着されて袋状に形成されるが、この袋の製造過程においてフィルム製逆止弁20が前後の袋シート12の間に挟まれて袋溶着部14(取付け溶着部19)によって溶着される。その際、フィルム製逆止弁20は弁シール25が形成されていない状態で、袋シート12の間に配置され袋溶着部14によって溶着されることにより、弁シール25も形成されるものである。したがって袋溶着部14は弁シール25を兼ねるものとなっており区別する必要はないが、強いて言えば、袋溶着部14は、前外フィルム21及び後外フィルム22と、袋シート12とを溶着するものであり、弁フィルム23は、前外フィルム21と弁フィルム23とフィルタシート31の3枚を溶着するものである。後外フィルム22には耐熱インキなどの耐熱部29が設けられているため、フィルタシート31と後外フィルム22の間は、溶着されない。
【0027】
前外フィルム21と後外フィルム22は同じ長さであっても構わないが、前外フィルム21の一端側(
図2では上側)が、後外フィルム22よりも短なっている。その結果、フィルム製逆止弁20の一端側に設けられる流入口27は、前外フィルム21と後外フィルム22の長さの差だけ大きく開口したものとなる。この流入口27には、フィルタシート31が配置されているため、収納部13の内部の収納物の微粉末などが、逆止弁内に流入してしまって逆止弁の閉鎖性が低下してしまうことや、微粉末が外部に漏れだしたりすることを、抑制することができる。後外フィルム22の長さの差だけ大きく開口したものとなる。なおフィルタシート31と後外フィルム22との上端同士は、フィルタシール34によって閉じられている。
【0028】
この例のフィルム製逆止弁20では、粘着性の低いインキやフィルムなどによって構成された難粘着部32が、流出口28寄りにおける弁フィルム23と後外フィルム22との接触部分に設けられている。これによって、順流における逆止弁開口圧の低減効果を高めることができる。また、流出口28付近では、前外フィルム21と後外フィルム22の部分的に溶着するポイントシール33が設けられており、これによって、流量を制限し流出口28が必要以上に大きく開いてしまうことを抑制している。
【0029】
このように本発明に適用することができるフィルム製逆止弁20は様々に変更して実施することができる。流入口27や流出口28は、弁フィルム23を挟んで、袋体11の収納部13の内と外に開口しておれば位置や大きさや形状は種々変更することができるし、フィルタシート31、難粘着部32、ポイントシール33などの有無や形状なども種々変更することができる。
【0030】
(袋体とフィルム製逆止弁について)
フィルム製逆止弁20は、袋シート12を袋溶着部14によって接合した袋体の内外を導通するように取り付けられる。袋体11の形状や構造は様々なものを用いることができるが、いずれの場合にあっても袋シート12同士を接合する袋溶着部14に取り付けられる。この袋溶着部14による袋体11との接合部分を、取付け溶着部19と呼ぶ。
【0031】
従来の構造では、
図1(B)左側Lに示すように、フィルム製逆止弁20の長手方向が、取付け溶着部19の伸びる方向と略直交するように取り付けるのが一般的であった。この場合には、サイドシール24同士の間の弁流路26の有効幅aの幅方向が、取付け溶着部19の伸びる方向と平行となっており、弁流路26の有効幅aと取付け溶着部19の長さbとが等しい関係(a=b)となっていた。
【0032】
これに対してこの実施の形態の構造では、
図1(B)右側Rに示すように、フィルム製逆止弁20の長手方向が、取付け溶着部19の伸びる方向に対して傾斜するように取り付けるものである。
【0033】
この場合には、サイドシール24同士の間の弁流路26の有効幅aの幅方向が、取付け溶着部19の伸びる方向に対して、角度αをもって傾斜している。その結果、弁流路26の有効幅aと取付け溶着部19の長さbとの関係は、
b=a・sin(α)
となり、a<bとなる。
【0034】
これによって、逆流時における「逆流防止性」については、弁流路26の有効幅aが、従来の場合(
図1(B)左側L)とこの実施の形態の場合(
図1(B)右側R)とで変わらないため実質的に同じであるにも関わらず、順流時の「開口性」については、この実施の形態(
図1(B)右側R)の方が、従来の形態(
図1(B)左側L)よりも向上する。
【0035】
特に、取付け溶着部19については前述のように耐熱部29が設けられているとは言え、袋シート12と収納部13とが袋溶着部14においてシールされる際における加熱の影響などによって、後外フィルム22と弁フィルム23とが弱く溶着されたり部分的に溶着されたりする仮溶着が生じたりするために、量産時には「開口性」が低下したり製品間でのばらつきが生じたりする。
【0036】
この仮溶着は、「開口性」の低下の要因となる反面、底部シート16の内圧上昇に伴い取付け溶着部19の一部分でも開口が生じると、取付け溶着部19の全体に仮溶着が外れていくため、取付け溶着部19の長さは「開口性」に大きな影響を及ぼすことになり、取付け溶着部19の長さbが長い方が、「開口性」が向上するという傾向を示す。
【0037】
これによって、この実施の形態にあっては、順流における逆止弁の開口圧が、前記固定幅と前記有効幅とが等しい逆止弁の標準開口圧と比べて小さくなるように構成することができたものである。
【0038】
(開口圧の測定例)
例えば、
図2に示すフィルム製逆止弁20を用いて開口圧を測定したところ、外気圧との差圧が、従来の形態(
図1(B)左側L)の標準開口圧では1.0kPaであったのに対して、この実施の形態(
図1(B)右側R)での開口圧は0.8kPaであり、約2割の差があった。
具体的には、
フィルム製逆止弁20の有効幅a=12mm
フィルム製逆止弁20の全長=52mm
流入口27の長さ=16.5mm
弁フィルム23の全長=39.5mm
のフィルム製逆止弁20を用いて下記の方法によって計測を行った。
【0039】
(1)標準の形態
図1(B)左側Lの形態、即ち、袋溶着部14に対してフィルム製逆止弁20が直交している形態(有効幅a=固定幅b)で袋体11にフィルム製逆止弁20を取り付けた。
(2)実施の標準の形態
図1(B)左側Rの形態、即ち、袋溶着部14に対してフィルム製逆止弁20が角度α=45度で傾斜している形態(有効幅a≒1.4×固定幅b)で袋体11にフィルム製逆止弁20を取り付けた。
【0040】
(開口圧の測定方法)
これらの逆止弁付き袋を、次の方法で測定した。
図2のフィルム製逆止弁20を
図1(B)の左右の状態で別個の袋の下辺にそれぞれ取り付けた。袋の上辺に空気注入弁を取付けて袋を密閉した。この空気注入弁へ加圧ポンプのノズル及びピークホールド機能付きエア圧力計の測定針を差込んだ後、加圧ポンプより袋内に空気を送り出した。フィルム製逆止弁20が開いた時点で空気の送り出しを停止し、この停止時点における内圧をエア圧力計の内圧計にて測定した。
【0041】
その結果、
図1(B)左側Lの形態の場合には、外気圧との差圧が1.0kPaであり、これを標準開口圧とした。これに対して、この実施の形態(
図1(B)右側Rの形態)での開口圧は0.8kPaであり、逆止弁開口圧が約20%低減したことが確認された。
【0042】
(
図3・
図4に示す実施の形態)
この実施の形態の逆止弁付き袋は、前後の袋シート12の間に底部15を形成したものである。底部15としては、折り目17によって二つ折りにされた底部シート16を用いたもので、この底部シート16は底溶着部18によって前後の袋シート12とそれぞれ溶着されている。底溶着部18は、正面視の中央よりも左右両側の方が高い位置にあり逆止弁付き袋の上下方向に対して傾斜している。これによって収納部13に内容物を収納した場合、袋シート12が伸ばされて、前後に幅のある底が形成される。
【0043】
フィルム製逆止弁20は、底溶着部18に、特にその左右両側辺寄りに取り付けられる。これによって、フィルム製逆止弁20の下端側は、前又は後の袋シート12と底部シート16との間から、収納部13の外部に露出している状態となる。
この下方に露出したフィルム製逆止弁20の下端側の長さは、袋シート12や底部シート16の長さよりも長くても構わないし短くても構わない。フィルム製逆止弁20の下端が袋シート12の下端よりも上方に位置している方が、流出口28を踏んでしまうなどして逆止弁の通気性を損なってしまうという事が起こり難い点で好ましい。ただし、フィルム製逆止弁20の下端側の長さの方が長い場合であっても、底部シート16を下にして袋を立てて置かずに横に寝かせて置く用途に用いる場合には全く支障なく用いることができる。また、たとえ袋を立てて置く場合であっても、流出口28を設ける位置を調整したり、袋シート12に部分的な切り込みを設けてフィルム製逆止弁20の下端側を踏まないようにしたりするなどの、干渉防止手段を施しておくことによって対応することができる。
【0044】
図示した逆止弁付き袋は、内容物が収容された状態で、前後の袋シート12の下端が接地した状態で自立するように構成されており、この自立状態でフィルム製逆止弁20は袋シート12の内側に配置され、折り曲げられることなく逆止弁としての機能が十分に果たされる。これと共に、フィルム製逆止弁20は前後の袋シート12の内側に配置されているため、通常の使用状態では、袋シート12に隠された状態で安定した状態を保つことができる。
【0045】
逆止弁付き袋の上下方向に対して、フィルム製逆止弁20はほぼ平行に配置されているのに対して底溶着部18は傾斜しているため、フィルム製逆止弁20と底溶着部18とは、
図1(B)右側Rと同様の位置関係となるため、前述の通り開口圧比を低減させることができる。
しかも、これに加えて、この逆止弁付き袋のような自立袋の場合、内容物を収納した状態では、底部シート16が折りたたみ状態から広がっており、底溶着部18を挟む2枚のシート(底部シート16と前後の袋シート12)の間の角度が広くなっているとともに共に上記の2枚のシートに対して互いに遠ざける方向の力がかっている。さらに内容物の自重により予め底溶着部18を挟む上記の2枚のシートに対して互いに遠ざける方向の力が加わる場合もある。これらの力は取付け溶着部19を介してフィルム製逆止弁20にも作用する。その結果、フィルム製逆止弁20を、自立袋の上部や左右側部などに取り付けた場合よりも開口圧比を低減させることができる点で有利である。
【0046】
なお
図3(A)(B)においては、底部シート16を用いたが、
図3(C)に示すように底部シート16を用いずに実施しても構わない。すなわち前後の袋シート12を、左右両側が傾斜して高くなった底溶着部18によって溶着することにより底部15を形成し、この底溶着部18の左右両側のいずれかにフィルム製逆止弁20を取り付けることによって、フィルム製逆止弁20と底溶着部18とは、
図1(B)右側Rと同様の位置関係となる。
なお、
図3のいずれの例でも、フィルム製逆止弁20の下方側の流出口28が位置する部分では、前後の袋シート12同士の間や袋シート12と底部シート16との間が、下方側では溶着部が設けられておらずに下方へ開口しているなど、流出口28と外部との導通部が設けられて実施される。
【0047】
(他の実施の形態)
図5(A)に示すように、フィルム製逆止弁20は袋溶着部14の取付け溶着部19に対して傾斜して取り付けるものであれば、袋体11の上下左右の何れの位置に取り付けても構わない。また
図5(B)に示すように、いわゆる合掌袋の場合には、背貼りの袋溶着部14に傾斜して取り付けて実施しても構わない。
図6に示したように、フィルム製逆止弁20は、袋体11の袋溶着部14よりも外側の部分で、2枚の袋シート12の間に挟まれている状態で取り付けることで、弁の保護を図ることもできる。
【0048】
図6(A)の袋体11は、その底部を構成する袋溶着部14を、袋の左右の両側とほぼ直行させている点は通常の袋と同様であるが、前後2枚の袋シート12を袋溶着部14から収納部13の外側へ下方に比較的長く伸ばした点が、一般的な袋と相違している。フィルム製逆止弁20は、この袋溶着部14に対して傾斜して取り付けられたものであり、袋溶着部14の外側で2枚の袋シート12の間に挟まれている。
図6(B)の袋体11は、その底部を構成する袋溶着部14を、袋の左右の両側に対して傾斜させているもので、フィルム製逆止弁20は袋の左右の両側と略平行である点が
図6(A)の例と相違するが、この例においてもフィルム製逆止弁20は、袋溶着部14で2枚の袋シート12の間に挟まれている。
図6(C)の袋体11は、いわゆる合掌袋であり、2枚の袋シート12の背貼りの袋溶着部14の外側の部分を、比較的幅広にした(図の例では左側に伸ばして幅広にした)ものである。この例においても、フィルム製逆止弁20は、袋溶着部14の外側で2枚の袋シート12の間に挟まれている。
【0049】
また、上記の各実施の形態では、フィルム製逆止弁20の流入口27を袋体11の収納部13の内部に配置したが、これとは逆に流入口27を袋体11の外側に配置し、収納部13内に流出口28を配置するものとして実施することもできる。
取付け溶着部19は直線状のものを示したが、湾曲したり屈曲したりした曲線状のものであっても構わない。
本発明は、上記の実施の形態に示す他、請求項で特定した技術的思想を逸脱しないことを条件に様々に変更して実施することができる。
【解決手段】袋シート12を底溶着部18によって接合した袋体11と、その内外を導通するように取り付けられているフィルム製逆止弁20とを備える。フィルム製逆止弁20は、一端側が袋体11の内部に挿入されており、他端側が外部に露出している。フィルム製逆止弁20は、その表裏に前外フィルム21と後外フィルム22を備え、その左右両側辺のサイドシール24間に流体の弁流路26を備える。前外フィルム21と後外フィルム22は、袋溶着部14の一部を構成する取付け溶着部19にて袋シート12と溶着されており、取付け溶着部19における弁流路26の固定幅bが、弁流路26の有効幅aよりも長い。これによって、順流における逆止弁開口圧を小さくする。