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熔接机、 包装体制造装置以及包装体制造方法
    技术领域 本发明涉及熔接机、 包装体制造装置以及包装体制造方法， 特别是涉及适于在被 火腿肠状包装的包装体上安装能够容易且干净地对该包装进行开封的开封片的熔接机、 具 备该熔接机的包装体制造装置以及包装体制造方法。
     背景技术 密封有以香肠、 奶酪为代表的加工食品的包装体一般在形成为筒状的薄膜中填充 内容物并将两端结扎来制造。为了使这样的火腿肠状包装体的薄膜容易开封， 众所周知的 是在包装薄膜上熔接由较小的薄膜形成的开封片的一部分。 该包装体在抓住并揭开开封片 时， 熔接部分或者其边界或者其附近部分成为起点而将包装薄膜破坏。从防止开封片向离 开包装薄膜的方向卷曲的观点出发， 提出了对以下技术方案进行了各种研究的技术 ： 通过 形成有与任意的熔接线相对应的突部的砧座 (anvil) 和超音波焊模 (horn) 来夹持包装薄 膜和开封片， 将两者熔接接合， 由此向包装薄膜熔接开封片 ( 例如参照专利文献 1)。
     专利文献 1 ： 日本专利文献实开平 3-87671 号公报。
     然而， 上述的各种熔接的技术方案只不过是从防止开封片向离开包装薄膜的方向 卷曲的观点出发而提出的， 所以在实际试进行开封时有时无法顺利地开封。 另外， 在砧座上 形成有与熔接线相对应的突部的上述结构的砧座和焊模具有能够简单地形成由于一体成 形以振荡超音波而导致价格较高的焊模的结构的优点， 但也存在着不能以能够破坏包装薄 膜的程度的强度熔接开封片的情况。
     发明内容 本发明是鉴于上述问题而完成的， 其目的在于提供焊模的结构简单并能够确保必 要的熔接强度的熔接机、 具备该熔接机的包装体制造装置以及包装体制造方法。
     为了达成上述目的， 本发明的第 1 技术方案的熔接机例如如图 1、 图 2 所示， 该熔接 机 1 向将合成树脂制的主薄膜 Fb 与合成树脂制的小片薄膜 Fp 重合而构成的被熔接物 Fj 赋予超音波能量， 将主薄膜 Fb 与小片薄膜 Fp 熔接， 其中， 包括 ： 焊模 2， 其向被熔接物 Fj 传 递超音波能量 ； 和砧座 5， 其将被熔接物 Fj 夹持在自身与焊模 2 之间， 承受焊模 2 的按压力 ； 焊模 2 和砧座 5 构成为 ： 以包括单条熔接线 La( 参照图 2) 和非平行熔接线 Lb 的熔接线来 熔接主薄膜 Fb 与小片薄膜 Fp， 单条熔接线 La 在小片薄膜 Fp 内线状地单条地延伸， 非平行 熔接线 Lb 包括随着远离单条熔接线 La 而间距逐渐变宽地延伸的 2 条熔接线 ； 焊模 2 的与 砧座 5 相对的振荡面 2F 包括单条面 2a 和周围面 2b， 单条面 2a 形成为与单条熔接线 La 相 对应的形状， 周围面 2b 包含与非平行熔接线 Lb 相对应的形状的部分而比与非平行熔接线 Lb 相对应的形状宽大， 振荡面 2F 在单条面 2a 与周围面 2b 之间形成有槽 2g ； 砧座 5 的与焊 模 2 相对的座面 5F 包括非平行面 5b 和中央面 5a， 非平行面 5b 形成为与非平行熔接线 Lb 相对应的形状， 中央面 5a 包含与单条熔接线 La 相对应的形状的部分而比与单条熔接线 La 相对应的形状宽大。
     如果这样构成， 则能够在形成于焊模的振荡面上的单条面上集聚超音波能量， 并 且通过单条面被熔接而被按压推开的合成树脂会向槽内移动， 所以被单条面按压的被熔接 物的部分保持为相同状态， 能够较强地熔接单条熔接线， 另外通过将形状比较复杂的非平 行面形成在砧座的座面上， 能够使焊模的振荡面形成为简单的形状。
     另外， 本发明的第 2 技术方案的熔接机例如如图 1 所示， 在上述本发明的第 1 技术 方案的熔接机 1 中， 单条面 2a 和槽 2g 形成为相对于横轴线 Xa 线对称并相对于纵轴线 Ya 线对称， 横轴线 Xa 和纵轴线 Ya 通过振荡面 2F 的基准点 Ps 并互相正交。
     如果这样构成， 能够将焊模的振荡面的形状维持为简单的形状， 同时能够抑制从 单条面的两端振荡的超音波能量的强度存在差异。
     另外， 本发明的第 3 技术方案的熔接机例如如图 1 所示， 在上述本发明的第 1 技术 方案或第 2 技术方案的熔接机 1 中， 振荡面 2F 构成为 ： 槽 2g 的外周 2gp 形成为菱形， 单条 面 2a 形成在构成槽 2g 的外周 2gp 的菱形的一条对角线上。
     如果这样构成， 能够降低从焊模的周围面振荡的超音波的不均匀度。
     另外， 本发明的第 4 技术方案的包装体制造装置例如如图 3 所示， 其中， 包括 ： 上述 本发明的第 1 技术方案至第 3 技术方案中的任意一项所述的熔接机 1 ； 筒状薄膜形成机 10， 其将在形成为带状的主薄膜 Fb 上熔接了小片薄膜 Fp 而构成的带小片带状薄膜 Fs 以在带 状的长度方向上延伸的两个侧部相互重合的方式卷绕成筒状， 并将相互重合的两个侧部接 合而形成筒状薄膜 Ft ； 填充机 30， 其向筒状薄膜 Ft 内填充内容物 C ； 和结扎机 70， 其将填充 有内容物 C 的筒状薄膜 Ft 的两端结扎。 如果这样构成， 能够获得将小片薄膜作为开封片的、 容易开封的包装体。
     另外， 例如如图 3 所示， 本发明的第 5 技术方案的包装体制造方法使用上述本发明 的第 4 技术方案的包装体制造装置 100 来制造包装体 R， 其中， 包括 ： 小片熔接工序， 其中， 将形成为矩形的小片薄膜 Fp 在以下位置与带状的主薄膜 Fb 重合， 并通过熔接机 1 将被熔 接物 Fj 熔接， 所述位置是将带小片带状薄膜 Fs 卷绕成筒状时相互重合的两个侧部的背侧 的、 小片薄膜 Fp 到达的位置 ； 筒状薄膜形成工序， 其中， 通过筒状薄膜形成机 10 来形成筒状 薄膜 Ft ； 填充工序， 其中， 通过填充机 30 向筒状薄膜 Ft 内填充内容物 C ； 和结扎工序， 其中， 通过结扎机 70 将填充有内容物 C 的筒状薄膜 Ft 的两端结扎。
     如果这样构成， 能够获得将小片薄膜作为开封片的、 容易开封的包装体。
     根据本发明， 能够在形成于焊模的振荡面上的单条面上集聚超音波能量， 并且通 过单条面被熔接而被按压推开的合成树脂会向槽内移动， 所以被单条面按压的被熔接物的 部分保持为相同状态， 能够较强地熔接单条熔接线， 另外通过将形状比较复杂的非平行面 形成在砧座的座面上， 能够使焊模的振荡面形成为简单的形状。
     附图说明
     图 1 是说明本发明的第 1 实施方式的熔接机的图。(a) 是表示熔接机的简要结构 的侧视图， (b) 是焊模的振荡面的俯视图， (c) 是砧座的座面的俯视图。
     图 2 是表示包装体的开封片的熔接状态的局部放大图。
     图 3 是本发明的第 2 实施方式的包装体制造装置的简要结构图。
     符号说明1： 熔接机 2： 焊模 2F ： 振荡面 2a ： 单条面 2b ： 周围面 2g ： 槽 2gp ： 槽外边缘 5： 砧座 5F ： 座面 5a ： 中央面 5b ： 非平行面 10 ： 筒状成形机 30 ： 填充机 70 ： 集束接合装置 100 ： 包装体制造装置 C： 内容物 Fb ： 带状薄膜 Fj ： 被熔接物 Fp ： 开封片 Fs ： 带小片薄膜 Ft ： 筒状薄膜 La ： 单条熔接线 Lb ： 非平行熔接线 Ps ： 基准点 Xa ： 横轴线 Ya ： 纵轴线具体实施方式
     下面， 参照附图对本发明的实施方式进行说明。在各图中对相同或者相当的构件 标注相同或者类似的符号， 并省略重复的说明。
     首先， 参照图 1 来说明本发明的第 1 实施方式的熔接机 1 的结构。 图 1 是说明熔接 机 1 的图， (a) 是表示熔接机 1 的简要结构的侧视图， (b) 是焊模 2 的振荡面 2F 的俯视图， (c) 是砧座 5 的座面 5F 的俯视图。熔接机 1 形成为以图 2 所示的形状的熔接线 L 熔接 2 个 构件 Fb、 Fp 的结构。熔接机 1 典型地组装在图 3 所示的包装体制造装置 100 中来使用。
     熔接机 (welding device)1 具备向被熔接物 Fj 传递超音波能量的焊模 2 和承受 焊模 2 的按压力的砧座 (anvil)5。被熔接物 Fj 是将合成树脂制的作为主薄膜的带状薄膜 Fb 与合成树脂制的作为小片薄膜的开封片 Fp 重叠而成的。被熔接物 Fj 被焊模 2 的振荡面 2F 和砧座 5 的座面 5F 夹压来进行熔接。
     在这里， 参照图 2 来说明带状薄膜 Fb 与开封片 Fp 的熔接状态。图 2 是表示包装体 R 中的开封片 Fp 的熔接状态的局部放大图。包装体 R 是按预定量将香肠、 奶酪等内容物 C 火腿肠状包装而制造的。包装体 R 是在筒状薄膜 Ft 中填充了内容物 C 后将两端聚集成束 并结扎而制造的。筒状薄膜 Ft 是将熔接有开封片 Fp 的带状薄膜 Fb 以沿着该带状的长度 方向延伸的两个侧部相互重叠的方式卷绕成圆筒状、 并将相互重叠的两个侧部接合而形成 的。带状薄膜 Fb 的两个侧部的重叠方法可以是使不同的面相互接触的信封粘贴方式、 以及 使相同面彼此接触的合掌粘贴方式中的任意一种。开封片 Fp 是为了使包装体 R 容易开封 而安装的。在本实施方式中， 开封片 Fp 是长度方向形成为以下长度的长方形， 所述长度是 筒状薄膜 Ft 的垂直于轴向的截面的圆的周长的大约 1/3 左右的长度， 使开封片 Fp 的长度 方向与带状薄膜 Fb 的长度方向正交后将两者重叠， 然后通过熔接线 L 将开封片 Fp 安装在 带状薄膜 Fb 上。开封片 Fp 被安装在以下位置， 即， 在成为了包装体 R 时接近被结扎的一个 端部 Re 的、 带状薄膜 Fb 不因为聚集成束而产生褶皱的位置。
     熔接线 L 包括通过单条熔接线形成的单条熔接线 La 和通过两条熔接线形成的非 平行熔接线 Lb。形成熔接线 L 的 “线” 典型地为长度相对于宽度的比 ( 长度 / 宽度 ) 超过 1。 单条熔接线 La 在与带状薄膜 Fb 的长度方向正交的方向 ( 与开封片 Fp 的长度方向平行 ) 上直线状地延伸。单条熔接线 La 的长度比开封片 Fp 的长度 ( 长度方向的距离 ) 短， 例如 为开封片 Fp 的长度的 0.4 ～ 0.8 倍， 优选为 0.5 ～ 0.6 倍， 典型地为 0.55 倍， 单条熔接线 La 形成在开封片 Fp 的宽度方向 ( 与长度方向正交的方向 ) 上的中央。单条熔接线 La 优选 形成为在揭开了开封片 Fp 时从单条熔接线 La 的端部 Lae 将带状薄膜 Fb 破坏， 单条熔接线 La 典型地为直线状， 但也可以为曲线状。 然而， 从后面将详细说明的焊模 2 的结构简单化的 观点出发， 单条熔接线 La 优选为直线状。非平行熔接线 Lb 比单条熔接线 La 靠近结扎端部 Re 侧， 以随着远离单条熔接线 La、 2 根熔接线的间隔逐渐变宽的方式延伸， 各熔接线的靠近 结扎端部 Re 侧的端部 Lbf 到达开封片 Fp 的角部。非平行熔接线 Lb 的靠近单条熔接线 La 侧的端部 Lbn 在开封片 Fp 的宽度方向上位于开封片 Fp 的靠近结扎端部 Re 侧的边、 即端部 侧边 Fpe 与单条熔接线 La 的大致中央， 在开封片 Fp 的长度方向上位于与单条熔接线 La 的 端部 Lae 大致相同的部位。
     再次返回到图 1， 继续说明熔接机 1。在下面的说明中， 在言及被熔接物 Fj 和熔接 线 L 时， 适当地参照图 2。焊模 2 一体地形成为适于使超音波纵向振动增强的大致柱状 ( 在 本实施方式中为大致四棱柱状 )， 在柱状的一个端面上形成有振荡面 2F。在焊模 2 的与振 荡面 2F 相反一侧的端面 2G 上安装有产生超音波振动的振子 (oscillator)3。从减小由熔 接引起的磨损的观点出发， 焊模 2 优选由钛合金形成。本实施方式中的振子 3 使用的是朗 之万型振子， 但只要能够适当地熔接被熔接物 Fj， 也可以使用其他的振子。
     如图 1(b) 所示， 振荡面 2F 在平坦的面上形成有比该面凹陷的槽 2g， 由此呈现出单 条面 2a 和周围面 2b。通过这样构成， 在使振荡面 2F 与某平面接触了时， 单条面 2a 和周围 面 2b 与该平面接触， 槽 2g 的部分不与该平面接触。周围面 2b 的外边缘形成为包含开封片 Fp 的大小的矩形 ( 在本实施方式中为长方形 )。单条面 2a 形成为对应于单条熔接线 La 的 形状， 换而言之形成为在与砧座 5 协作来夹持并熔接被熔接物 Fj 时形成单条熔接线 La 的 形状。这样， 单条面 2a 具有能够形成单条熔接线 La 的接触面积。单条面 2a 以在振荡面 2F 的长度方向上延伸的朝向形成在振荡面 2F 的大致中央。槽 2g 形成为包围单条面 2a， 其外 边缘、 即槽外边缘 2gp 形成为菱形。单条面 2a 的矩心位于槽外边缘 2gp 的菱形的 2 条对角线的交点处， 沿着菱形的较长的对角线 ( 下面称作 “长对角线” ) 形成了单条面 2a。单条面 2a 形成得比长对角线短， 换而言之形成在不与槽外边缘 2gp 接触的位置 ( 除去长对角线的 两端后的一部分之上 )。槽外边缘 2gp 成为周围面 2b 的内侧的边界。形成槽外边缘 2gp 的 菱形的矩心与形成周围面 2b 的外周的矩形的矩心一致。 周围面 2b 形成为当在被熔接物 Fj 上形成了熔接线 L 时包含非平行熔接线 Lb 的位置和面积。 换而言之， 在熔接了被熔接物 Fj 时， 在比槽外边缘 2gp 靠外侧、 并且是周围面 2b 的矩形外边缘的内侧的位置形成有非平行 熔接线 Lb， 周围面 2b 的面积比非平行熔接线 Lb 的面积大。通过将槽外边缘 2gp 形成为菱 形， 能够增大非平行熔接线 Lb 的配置的自由度。这样， 在本实施方式中， 单条面 2a 和槽 2g 形成为相对于通过振荡面 2F 的基准点 Ps( 可以是任意的， 但在本实施方式中位于振荡面的 矩心 ) 并互相正交的横轴线 Xa 和纵轴线 Ya 线对称。在这里， 横轴线 Xa 和纵轴线 Ya 是为 了便于说明振荡面 2F 而使用的假想线。单条面 2a 和槽外边缘 2gp 的矩心与基准点 Ps 一 致， 形成槽外边缘 2gp 的菱形的各对角线位于横轴线 Xa 和纵轴线 Ya 上。焊模 2 在超音波 振动的累积达到了较长的时间时， 顶端受到机械磨损， 但在本实施方式中， 由于将单条面 2a 形成为直线状， 将槽外边缘 2gp 形成为菱形， 振荡面 2F 具有比较简单的结构， 所以更换用焊 模 2 的制造变得容易， 因此非常有利。 如图 1(a) 所示， 砧座 5 的平面形状形成为矩形的板状， 以作为一个端面的座面 5F 在表面露出的方式嵌入到砧座支架 (anvil holder)6 中并被支撑。与焊模 2 相同， 从减小 由熔接引起的磨损的观点出发， 砧座 5 优选由钛合金形成。砧座 5 的座面 5F 配设在与焊模 2 的振荡面 2F 相对的位置。另外， 焊模 2 和砧座 5 构成为振荡面 2F 与座面 5F 能够进行相 对接近或远离的移动。在本实施方式中， 将砧座 5 固定， 将焊模 2 构成为能够进行相对于砧 座 5 接近或远离的往复运动。
     如图 1(c) 所示， 座面 5F 是以保留中央面 5a 和非平行面 5b 的方式将这两个面的 周围削去而形成的。通过这样构成， 在使座面 5F 与某一平面接触了时， 中央面 5a 和非平行 面 5b 与该平面接触， 此外的部分不与该平面接触。中央面 5a 形成为在使座面 5F 与振荡面 2F 接触了时包含单条面 2a 的位置和大小。在本实施方式中， 中央面 5a 的平面形状形成为 不规则的八边形， 该八边形的作为基础部分的形状为长方形， 并以在使座面 5F 与振荡面 2F 接触了时能够在槽外边缘 2gp( 在图 1(c) 中通过假想线 ( 双点划线 ) 表示 ) 的内部容纳中 央面 5a 的方式除去了角部。在中央面 5a 上形成有多个吸引保持与带状薄膜 Fb 进行熔接 之前的开封片 Fp 的吸引孔 5ah。吸引孔 5ah 形成在当使座面 5F 与振荡面 2F 接触了时不承 受单条面 2a 的压力的位置 ( 不与单条面 2a 相对的位置 )。非平行面 5b 形成为与非平行熔 接线 Lb 相对应的形状， 换而言之形成为在与焊模 2 协作来夹持熔接被熔接物 Fj 时形成非 平行熔接线 Lb 的形状。非平行面 5b 形成在当使座面 5F 与振荡面 2F 接触了时位于槽外边 缘 2gp 的外侧并包含在周围面 2b 内的位置。
     接下来， 参照图 3 来说明本发明的第 2 实施方式的包装体制造装置 100 的结构。 图 3 是包装体制造装置 100 的简要结构图。对于在下面的说明中言及的熔接机 1 的详细 的结构和熔接线 L， 适当地参照图 1 和图 2。包装体制造装置 (packaging apparatus)100 包括 ： 上述的熔接机 1 ； 作为筒状薄膜形成机的筒状形成机 (tube forming device)10， 其将带小片薄膜 Fs 形成为筒状薄膜 Ft， 所述带小片薄膜 Fs 是在带状薄膜 Fb 上熔接了 开封片 Fp 而形成的 ； 填充机 (feeding device)30， 其向筒状薄膜 Ft 内填充内容物 C ； 挤
     压装置 (wringer)40， 其将填充在筒状薄膜 Ft 中的内容物 C 分离为预定量 ； 横接合装置 (horizontal sealing device)61， 其对分离了内容物 C 的部分的筒状薄膜 Ft 进行用于密 封的熔接 ； 作为结扎机的集束接合装置 (bundling ligating device)70， 其将填充有内容 物 C 的筒状薄膜 Ft 的两端结扎 ； 和作为切断装置 (cutting device) 的刀具 81， 其为了将 连续制造的包装体 R 分离为个体而将适当部位的薄膜切断。图 3 的纸面上的上下对应于实 际的铅直方向的上下， 带小片薄膜 Fs 在图中以从上向下移动的方式行进。即， 上为填充包 装作业中的带小片薄膜 Fs 的行进方向上的上游侧， 下为行进方向上的下游侧。
     带状薄膜 Fb 的宽度比所制造的包装体 R 的垂直于轴向的截面上的圆周的周长长 了两个侧部重合的量 ( 为了形成筒状薄膜 Ft 而重合的量 )。为了进行加热熔接， 带状薄膜 Fb 的材质优选为聚偏氯乙烯系树脂， 也可以是其他的烯烃系树脂。 开封片 Fp 的材质也与带 状薄膜 Fb 的材质同样， 优选为聚偏氯乙烯系树脂， 也可以是其他的烯烃系树脂。带状薄膜 Fb 与开封片 Fp 可以是相同材质也可以是不同材质。在这里， 作为聚偏氯乙烯系树脂， 优选 聚偏氯乙烯 - 聚氯乙烯共聚物。带状薄膜 Fb 被卷绕成辊状， 作为卷筒 21 而以能够自如旋 转的方式受到支撑 ( 能够将带状薄膜 Fb 拉出 )。开封片 Fp 是被与熔接机 1 相邻的刀具 8 切断而形成的， 在被刀具 8 切断之前被卷绕成辊状， 作为卷筒 25 而以能够自如旋转的方式 受到支撑 ( 能够拉出 )。 在带状薄膜 Fb 的卷筒 21 与熔接机 1 之间设有将从卷筒 21 拉出的带状薄膜 Fb 向 熔接机 1 引导的导辊 22A、 22B、 22C。在开封片 Fp 的卷筒 25 与熔接机 1 之间设有将从卷筒 25 拉出的开封片 Fp 向熔接机 1 引导的导辊 26A、 26B、 26C、 26D。对带状薄膜 Fb 进行引导的 导辊 22A、 ...... 和对开封片 Fp 进行引导的导辊 26A、 ...... 的个数也可以分别根据卷筒 21、 25 的设置位置、 薄膜的张力等适当地增减。
     熔接机 1 被配设成焊模 2 位于上方、 砧座 5 位于焊模 2 的铅垂下方。 设置焊模 2 和 砧座 5 的朝向如下 ： 以振荡面 2F 与带状薄膜 Fb 的面相对、 并且单条面 2a 的长度方向与带 状薄膜 Fb 的移动方向正交的朝向设置焊模 2， 以能够与焊模 2 协作而在被熔接物 Fj 上设置 熔接线 L 的朝向设置砧座 5。刀具 8 与熔接机 1 相邻并位于带状薄膜 Fb 的移动方向上的上 游侧。另外， 熔接机 1 和刀具 8 被安装在进行叩拜运动 ( 也称为 box motion) 的移动单元 ( 未图示 ) 上， 所述叩拜运动是指在与带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 的输送速度同步地进行移动 的同时进行熔接并在熔接后再次返回到熔接的初始动作。以将带状薄膜 Fb 向熔接机 1 的 焊模 2 侧供给、 将开封片 Fp 向熔接机 1 的砧座 5 侧 ( 在本实施方式中带状薄膜 Fb 位于上 方、 开封片 Fp 位于其下方 ) 供给的方式配置卷筒 21、 25 和导辊 22A、 ......、 26A、 ......。 在熔接机 1 与筒状形成机 10 之间设有将通过熔接机 1 制造的带小片薄膜 Fs 向筒状形成机 10 引导的导辊 29A、 29B、 29C。导辊 29A、 ...... 的个数也可以根据熔接机 1 的设置位置、 带 小片薄膜 Fs 的张力等适当地增减。
     筒状形成机 10 包括 ： 将带小片薄膜 Fs 卷绕成圆筒状的机构的成型板 (forming plate)11 和导向筒 (guide tube)12、 以及将带小片薄膜 Fs 卷绕成筒状并将重合的两个侧 部接合的纵接合装置 (vertical sealing device)13。 成型板 11 具有上下开口的圆筒形状。 另外， 在周向上的一个部位具有在纵向上延伸的圆周方向的间隙。成型板 11 的上端缘弯曲 地倾斜， 带小片薄膜 Fs 通过以将开封片 Fp 作为外侧而沿着其内面的方式被引导， 由此在侧 边缘部重合而卷绕为筒状。导向筒 12 为圆筒状的构件， 以位于被卷绕为筒状的带小片薄膜
     Fs 的内部的方式 ( 换而言之， 以被卷绕为筒状的带小片薄膜 Fs 包围导向筒 12 的方式 ) 从 成型板 11 内向下方延伸。 纵接合装置 13 被配设在导向筒 12 的侧面， 通过纵接合装置 13 和 导向筒 12 夹压带小片薄膜 Fs 的重合的两个侧部来进行熔接， 由此将带小片薄膜 Fs 的重合 的两个侧部纵接合而形成筒状薄膜 Ft。 纵接合装置 13 的熔接方法优选为超音波加热熔接， 但除此以外也可以使用电阻加热熔接、 高频感应加热熔接、 激光加热熔接、 喷熔融树脂滴熔 接等其他的各种熔接方法。
     填充机 30 具有向形成的筒状薄膜 Ft 内填充内容物 C 的泵 31 和喷嘴 32。喷嘴 32 与设置在成型板 11 上方的泵 31 连接， 其顶端被导入到导向筒 12 内。喷嘴 32 的顶端在比 纵接合装置 13 靠下游侧的位置开口。另外， 泵 31 也可以不设置在成型板 11 的上方， 而是 设置在容易适当地补充内容物 C 的其他位置， 并通过管线与喷嘴 32 连接。特别是在填充膏 状食品那样的比较重的内容物 C 的情况下， 优选通过泵将储存在设置于地上的容器中的膏 状食品压送供应到喷嘴 32 的位置。在导向筒 12 和喷嘴 32 的下游侧设有作为输送装置的 输送辊 14。通过输送辊 14， 以一对圆柱状的输送辊 14 按压内容物 C 的状态将在筒状薄膜 Ft 内填充有内容物 C 的状态的筒状体 15a 向下方连续地夹压运送。随着通过输送辊 14 将 筒状体 15a 向下方运送， 从卷筒 21 将带状薄膜 Fb 拉出， 并从卷筒 25 将开封片 Fp 拉出。
     挤压装置 40 被设置在输送辊 14 的下游侧。挤压装置 40 的挤压辊 41 具有在与 图 3 中的垂直于纸面的方向上延伸的筒状外表面， 其轴向的长度至少比折叠宽度长， 由臂 体 42 支撑。另外， 所谓 “折叠宽度” 指的是使筒状体 15a 扁平时的宽度， 换而言之为筒状体 15a 的圆周长度的一半的长度。臂体 42 能够以其一端 42a 为中心摆动， 在中间部经由销钉 等连接有横构件 43。在一对横构件 43 向接近方向移动了时， 筒状体 15a 被一对挤压辊 41 夹压。在横构件 43 向分离方向后退了时， 挤压辊 41 变得不夹压筒状体 15a。这样， 在行进 的筒状体 15a 上， 在行进方向上隔着预定的距离形成不存在内容物 C 的不存在部 15b。 挤压 装置 40 只要能够在筒状体 15a 上扁平地形成不存在内容物 C 的不存在部 15b 即可， 并不限 定于辊子， 例如， 也可以通过平的构件将筒状体 15a 从两侧碾压， 将内容物上下分开。这样 的碾压也包含在这里所说的 “挤压” 的概念中。
     横接合装置 61 被设置在挤压装置 40 的下游侧。横接合装置 61 是进行初次密封 的装置， 在不存在部 15b 的面的两侧具有互相面对的超音波焊模 62 和砧座 63。砧座 63 的 与超音波焊模 62 相对的相对面平坦。另一方面， 超音波焊模 62 具有在不存在部 15b 的宽 度方向上延伸的 2 个平行的突起部 62a。这样构成的超音波焊模 62 与砧座 63 互相接近， 在超音波焊模的 2 个突起部 62a 与砧座 63 的相对面之间夹压不存在部 15b， 同时超音波焊 模 62 释放出超音波能量， 由此在 2 个位置 X1、 X2 向不存在部 15b 实施线状的初次密封。超 音波焊模 62 与砧座 63 的相对面的形状不限于此， 例如， 也可以将超音波焊模 62 的相对面 62a 也与砧座 63 的相对面同样地形成为平坦的形状， 并实施宽度与不存在部 15b 的长度大 致相等的带状的初次密封。另外， 作为熔接方法， 优选超音波加热熔接， 但除此以外也可以 使用电阻加热熔接、 高频感应加热熔接、 激光加热熔接、 喷熔融树脂滴熔接等其他的各种熔 接方法。
     集束接合装置 70 被设置在横接合装置 61 的下游侧。集束接合装置 70 包括 ： 具有 集束板 72、 73 的集束装置 ； 以及具有超音波焊模 77 和砧座 78 的二次密封装置。在图 3 中 记载了横接合装置 61 和集束接合装置 70 为相同的朝向， 但实际上集束接合装置 70 配置为与横接合装置 61 正交的朝向 ( 与图 3 的纸面垂直的方向 )。超音波焊模 77 和砧座 78 被配 设成以夹着向下方连续运送的筒状体 15a 和不存在部 15b 的方式相对。超音波焊模 77 隔 着比超音波焊模 62 的 2 个突起部 62a 窄的间隔在上下形成有 2 个突起部 77a。超音波焊模 77 的上下由集束板 72 夹持。砧座 78 的上下由集束板 73 夹持。集束板 72、 73 的组、 以及 超音波焊模 77 和砧座 78 的组构成为 ： 两组同时或者分别进行各组之间彼此互相接近、 然后 分离的往复运动。在集束板 72、 73 上， 在连续运送的筒状体 15a 侧的相对边缘形成有 V 字 状或者 U 字状的集束槽。集束接合装置 70 构成为 ： 在不存在部 15b 移动过来时， 使相对的 集束板 72、 73 接近， 此时左右的集束板 72、 73 重合， 通过各自的集束槽的底彼此将不存在部 15b 聚集成束， 然后在通过超音波焊模 77 的突起部 77a 和砧座 78 的座部 78a 夹压不存在部 15b 的同时将聚集成束的不存在部 15b 熔接， 在聚集成束的不存在部处， 在 2 个位置 Y1、 Y2 对 2 个初次密封之间 (X1 与 X2 之间 ) 的部位实施线状的二次密封。在本实施方式中， 初次 密封和二次密封为结扎方法。
     刀具 81 被设置在砧座 78 内的大致中间的位置。刀具 81 被形成为板状， 在被切断 的不存在部 15b 所在的一侧设有锐利的刃部。刀具 81 也与砧座 78 同样地进行往复运动。 因此， 通过共同的驱动装置 ( 未图示 ) 来驱动集束接合装置 70 和刀具 81 的结构由于结构 单纯化而优选。 这里， 优选为下述结构 ： 在集束板 72、 73 互相接近、 超音波焊模 77 和砧座 78 夹压了不存在部 15b 之后， 刀具 81 移动到将薄膜切断的位置。另外， 横接合装置 61、 集束 接合装置 70、 以及刀具 81 优选进行所谓的 “叩拜运动 (box motion)” ， 所述叩拜运动是指 ： 以与将筒状体 15a 向下方运送的速度相同的速度向下方移动， 与此同时夹入不存在部 15b， 实施初次密封和二次密封， 并在切断后将不存在部 15b 放开并返回到上方的位置。因此， 横 接合装置 61、 集束接合装置 70、 以及刀具 81 如果被设置在共同的在上下方向上移动的台架 ( 未图示 ) 上， 则结构变得简单。
     接下来， 参照图 1 ～图 3 对熔接机 1 和包装体制造装置 100 的作用进行说明。将 熔接机 1 的作用作为包装体制造装置 100 的作用的一个环节来进行说明。包装体制造装置 100 以下面说明的方式发挥作用， 由此获得包装体 R。卷筒 21 使用具有以下宽度的长条的 合成树脂， 所述宽度比通过后面的工序形成的筒状薄膜 Ft 的垂直于轴向的截面上的圆周 长度长了两个侧部重合的量， 卷筒 25 使用具有以下宽度的长条的合成树脂， 所述宽度与开 封片 Fp 的长度方向上的距离 ( 包装体 R 的垂直于轴向的截面上的圆周方向的长度 ) 相当。 从能够容易地对所制造的包装体 R 的薄膜进行开封的观点出发， 卷筒 25 的宽度例如为卷筒 21 的宽度的 1/4 ～ 1/3 或者 15 ～ 30mm， 在本实施方式中为卷筒 21 的宽度的 2/7、 即 20mm。 开封片 Fp 比带状薄膜 Fb 小。
     从卷筒 21 拉出的带状薄膜 Fb 通过导辊 22A、 22B、 22C 改变方向， 在被设定为在施 加预定的张力时不会弯曲之后被引导到熔接机 1。 另一方面， 从卷筒 25 拉出的开封片 Fp 通 过导辊 26A、 26B、 26C、 26D 改变方向， 在被设定为在施加预定的张力时不会弯曲之后被引导 到熔接机 1。被引导到熔接机 1 的带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 以带状薄膜 Fb 位于上方 ( 焊模 2 侧 )、 开封片 Fp 位于下方 ( 砧座 5 侧 ) 的位置关系进入到焊模 2 与砧座 5 之间。此时， 熔 接机 1 和刀具 8 在带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 的移动方向上的最上游的位置等待带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 的进入。
     带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 以相同的速度进入到焊模 2 与砧座 5 之间。在开封片 Fp相对于砧座 5 进入到预定的位置后， 从形成在中央面 5a 上的吸引孔 5ah 将空气等气体向内 部吸引， 使开封片 Fp 的位置相对于砧座 5 固定， 将开封片 Fp 保持在砧座 5 上。使开封片 Fp 相对于砧座 5 固定的预定位置是在变为了包装体 R 时在该包装体 R 的长度方向上观察的开 封片 Fp 的长度的一半的位置处形成单条熔接线 La 的位置 ( 参照图 2)， 在本实施方式中， 是 在包装体 R 的长度方向上观察的距开封片 Fp 的顶端 4 ～ 5mm 的位置处形成单条熔接线 La 的位置。从即将将开封片 Fp 吸引到吸引孔 5ah 上时开始， 熔接机 1 和刀具 8 在与带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 相同的方向上以相同的速度向外移动 ( 横向移动 )。然后， 熔接机 1 一边横 向移动一边通过焊模 2 和砧座 5 夹压带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 来进行超音波加热熔接， 刀 具 8 一边横向移动一边在预定的位置 ( 单条熔接线 La 位于开封片 Fp 的移动方向上的中央 的位置 ) 将开封片 Fp 切断。在将开封片 Fp 切断后， 停止从吸引孔 5ah 进行的气体的吸引， 使得开封片 Fp 能够从砧座 5 分离。
     在进行带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 的熔接时， 具有下述特性 ： 振荡面 2F 的中央部分 的超音波能量最大， 随着从中央部分向外侧移动， 超音波能量逐渐衰减。因此， 从单条面 2a 振荡的超音波能量比从周围面 2b 振荡的超音波能量大。而且， 从与单条面 2a 相抵接的部 分发生带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 的熔融， 熔融了的薄膜被焊模 2 按压而向形成在单条面 2a 周围的槽 2g 移动。由此， 与带状薄膜 Fb 和开封片 Fp 相对的单条面 2a 的按压状态在其整 个区域变得大致相同， 所形成的单条熔接线 La 整体以同样的强度被熔接。因此， 能够以以 下强度来形成单条熔接线 La， 所述强度是指当在变为了包装体 R 后揭开开封片 Fp 时会从 单条熔接线 La 的部分可靠地将带状薄膜 Fb 破坏的强度。在形成单条熔接线 La 时， 在将振 荡面 2F 的中央部分的振动压力换算成作为基准的 1 的情况下， 从提高揭开开封片 Fp 时的 包装体 R 的成功开封率的观点出发， 单条面 2a 的端部 ( 与单条熔接线 La 的端部 Lae 相对 应的部分 ) 处的振动压力优选为 0.8 以上， 更优选为 0.95 以上 ( 上限均为作为基准的 1 以 下 )。另一方面， 从周围面 2b 振荡的超音波能量比从单条面 2a 振荡的超音波能量小， 而且 由于周围面 2b 的面积比单条面 2a 的面积大， 从周围面 2b 的每单位面积振荡的超音波能量 较小， 因此非平行熔接线 Lb 的强度比单条熔接线 La 小， 但对于发挥沿着非平行熔接线 Lb 来引导通过单条熔接线 La 破坏的带状薄膜 Fb 的破坏线的功能来说没有影响。由此， 由于 周围面 2b 的面积比较大、 形状比较简单， 因此能够抑制振荡面 2F 的磨损， 从而能够延长作 为一体装置通常价格较高的焊模 2 的寿命。 这样， 形成了在带状薄膜 Fb 上熔接有开封片 Fp 的带小片薄膜 Fs( 小片熔接工序 )。
     通过熔接机 1 在带状薄膜 Fb 上熔接开封片 Fp 而获得的带小片薄膜 Fs 通过导辊 29A、 29B、 29C 而到达成型板 11。 到达了成型板 11 的带小片薄膜 Fs 经由形成在成型板 11 的 上端边缘的弯曲倾斜而被引入到圆筒状的内部， 将两个侧部重合而卷绕为筒状。被卷绕为 筒状的带小片薄膜 Fs 在维持其形状的同时被向位于成型板 11 下方的导向筒 12 输送。在 将被卷绕为筒状的带小片薄膜 Fs 沿着导向筒 12 向下方输送时， 通过纵接合装置 13 将带小 片薄膜 Fs 的两个侧部沿着长度方向熔接。通过将被卷绕为筒状的带小片薄膜 Fs 的两个侧 部熔接， 形成了筒状薄膜 Ft( 筒状薄膜形成工序 )。
     在通过纵接合装置 13 进行熔接而形成了筒状薄膜 Ft 之后， 从泵 31 经由喷嘴 32 向该筒状薄膜 Ft 内填充内容物 C( 填充工序 )。向筒状薄膜 Ft 内填充了内容物 C 后形成的 筒状体 15a 被输送辊 14 向下游侧运送。一对输送辊 14 以将筒状体 15a 局部地压扁的方式夹压运送该筒状体 15a， 但被压扁的筒状体 15a 在通过了输送辊 14 的位置之后通过由内容 物 C 产生的内压而恢复为原来的筒形。然后， 筒状体 15a 在输送辊 14 的下游侧被一对挤压 辊 41 间歇地在预定的长度上夹压， 以筒状薄膜 Ft 的重合的两个侧部位于单个面上的方式 形成为扁平状， 以预定的间隔形成不存在内容物 C 的不存在部 15b。
     筒状体 15a 被依次向挤压装置 40 的下游输送， 在所形成的不存在部 15b 到达了横 接合装置 61 时， 将不存在部 15b 夹在超音波焊模 62 的 2 个突起部 62a 与砧座 63 之间， 从 超音波焊模 62 释放出超音波能量， 对不存在部 15b 实施 2 个线状的初次密封 ( 初次密封工 序 )。接下来， 实施了初次密封的不存在部 15b 被向下游输送， 到达集束接合装置 70 的位 置。在集束接合装置 70 处， 首先通过挤压装置 40 形成的不存在部 15b 被相对的集束板 72、 73 在集束槽的槽底细细地聚集成束 ( 集束工序 )。接下来， 通过二次密封装置 76 的超音波 焊模 77 的 2 个突起部 77a 与砧座 78 的相对面夹持被聚集成束的不存在部 15b， 在 2 个位置 Y1、 Y2 实施二次密封 ( 二次密封工序 )。在本实施方式中， 通过初次密封工序、 集束工序、 以 及二次密封工序， 构成了结扎工序。然后， 在实施了二次密封之后， 立即通过刀具 81 将薄膜 在 2 个二次密封部之间切断 ( 切断工序 )。这样， 通过在密封部之间切断， 形成一个一个的 包装体 R。该包装体 R 被从包装体制造装置 100 取出并被供应到下一工序。 如上制造的包装体 R 在筒状薄膜 Ft 的重合的两个侧部的背侧的一个结扎端部 Re 的附近， 通过熔接线 L 安装有开封片 Fp。熔接线 L 形成为 ： 在比单条熔接线 La 靠近结扎端 部 Re 侧的位置形成有非平行熔接线 Lb， 非平行熔接线 Lb 随着从单条熔接线 La 侧向结扎端 部 Re 侧移动， 其间隔变宽。这样的包装体 R 在将开封片 Fp 向结扎端部 Re 的方向揭开时， 以单条熔接线 La 的端部 Lae 为起点破坏的筒状薄膜 Ft 在到达了非平行熔接线 Lb 时沿着 非平行熔接线 Lb 破坏。另外， 单条熔接线 La 被形成为隔着间隔与开封片 Fp 的中间部侧边 Fpf 平行， 所以容易抓住开封片 Fp 的中间部侧边 Fpf 的任意部位。另外， 非平行熔接线 Lb 的靠近结扎端部 Re 侧的两端 Lbf 到达开封片 Fp 的角部， 所以容易在非平行熔接线 Lb 的靠 近结扎端部 Re 侧的两端 Lbf 部分破坏筒状薄膜 Ft， 从而能够容易且干净地对筒状薄膜 Ft 进行开封。另外， 单条熔接线 La 和非平行熔接线 Lb 分离开， 所以在将开封片 Fp 向结扎端 部 Re 的方向揭开时， 即使单条熔接线 La 的端部 Lae 未成为筒状薄膜 Ft 的破坏的起点， 也 能够使非平行熔接线 Lb 的端部 Lbn 成为筒状薄膜 Ft 的破坏的起点， 从而能够提高成功开 封的概率。
     在上面的说明中， 槽外边缘 2gp 形成为菱形， 但也可以是其他的多边形或者椭圆 形、 圆形。然而， 如果形成为菱形， 则能够使振荡面 2F 的形状比较简单， 同时能够扩大周围 面 2b， 所以形成在座面 5F 上的非平行面 5b 和根据需要而形成的按压面 ( 参照下一段 ) 的 配置的自由度增大， 因此优选。
     在上面的说明中， 熔接线 L 包括单条熔接线 La 和非平行熔接线 Lb， 但从抑制开封 片 Fp 翘起的观点出发， 也可以另外形成到达与端部侧边 Fpe 正交的两个边的 2 条熔接线来 作为按压熔接线。按压熔接线例如也可以以 2 条熔接线分别到达与端部侧边 Fpe 正交的两 个边的方式形成在比单条熔接线 La 更靠近中间部侧边 Fpf( 与端部侧边 Fpe 相对的开封片 Fp 的边 ) 侧的位置。另外， 按压熔接线也可以比非平行熔接线 Lb 更短， 为接近点的线。按 压熔接线也可以从中间部侧边 Fpf 形成至以下位置， 所述位置与中间部侧边 Fpf 之间的距 离为开封片 Fp 的宽度的 1/3 左右。在形成有按压熔接线的情况下， 振荡面 2F 和座面 5F 典
     型地如下构成。周围面 2b 形成为当在被熔接物 Fj 上形成了熔接线 L 时包含非平行熔接线 Lb 和按压熔接线的位置和面积。换而言之， 在熔接了被熔接物 Fj 时， 在槽外边缘 2gp 的外 侧、 并且是周围面 2b 的矩形外边缘的内侧形成有非平行熔接线 Lb 和按压熔接线， 周围面 2b 的面积比非平行熔接线 Lb 和按压熔接线的面积大。另一方面， 座面 5F 是以除了中央面 5a 和非平行面 5b 以外还保留与按压熔接线相对应的形状的按压面的方式将它们周围削去而 形成的。按压面形成为与按压熔接线相对应的形状， 换而言之形成为在与焊模 2 协作而夹 持熔接了被熔接物 Fj 时形成按压熔接线的形状。另外， 按压面形成在当使座面 5F 与振荡 面 2F 接触了时在槽外边缘 2gp 的外侧包含在周围面 2b 中的位置。
     在上面的说明中， 包装体制造装置 100 包括横接合装置 61， 但在通过集束接合装 置 70 进行了聚集成束后进行密封而使得包装体 R 的密封性充足的情况下， 也可以将横接合 装置 61 省略。包装体制造装置 100 优选具有将横接合装置 61 作为选装件而能够适当地决 定是否组装该横接合装置 61 的结构。在省略横接合装置 61 的情况下， 典型地是在挤压装 置 40 的下游侧的下一级设置集束接合装置 70。