JP6038891B2 - 空気セル緩衝材 - Google Patents

Description

本発明は、熱融着可能なフィルム製の袋部に、気体注入路を通して気体を充填した状態で自動的に気体の排出を停止させて密閉状態とするチェックバルブ装置を備えた空気セル緩衝材に関し、特に袋部の第１フィルムと第２フィルム間を所定の形状に熱融着（ヒートシール）して、簡単に弁部を形成することができる空気セル緩衝材に関する。

例えば、空気による緩衝機能を備えた包装材を製造する場合、空気注入式の空気セル緩衝材が知られており、この空気注入式の空気セル緩衝材は、２枚のフィルムをヒートシールし、多数の空気セルを連通して形成した構造とし、端部に単純な空気の注入口を設けて構成され、通常、この端部の注入口から空気を注入した後、注入口をヒートシールする。

このため、ユーザーが、空気セル緩衝材を使用する段階で、自ら空気セル緩衝材に空気を注入する場合、ヒートシール機構付きの空気注入機を購入する必要があり、ヒートシール機構付きの空気注入機は構造が比較的大型のため、末端ユーザーには簡便に使用することが難しい。

特表２００５−５０９５６８号公報

そこで、従来、空気注入式の空気セル緩衝材に使用する簡単な構造のチェックバルブ（逆止弁）が、上記特許文献１で提案されている。この空気注入式の空気セル緩衝材では、２枚のフィルムを重ね合わせた緩衝材本体の端部に、中フィルムを間に介挿しその内側に蛇行通路を形成してチェックバルブ部を形成し、このチェックバルブ部を通して、各空気セル内に空気を注入する構造とされている。然るに、この空気セル緩衝材は、空気注入用の入口にチェックバルブ部を設けているものの、チェックバルブ部の性能の問題から、空気をセルに注入した後、チェックバルブ部から空気が漏れ易く、比較的短時間で空気が空気セルから抜けてしまう。

このため、上記空気セル緩衝材では、チェックバルブ部の手前に設けた空気導入通路の端部に、さらに特殊な入口用チェックバルブを取り付け、その入口用チェックバルブとチェックバルブ部を通して、各空気セルに空気を注入するようにしている。

しかし、この入口用チェックバルブは構造が複雑なため、通常のフィルムのヒートシール工程では製造することができない。このため、別の製造工程で製造した入口用チェックバルブを空気セル緩衝材の製造工程（ヒートシール工程）に持ち込み、バルブ挿入位置にそれを熱溶着する必要があり、そのような工程を自動化した製造装置は必然的にその構造が複雑化し大型化していた。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、空気セル内の気圧を長期間維持することができ、しかも構造が簡単で安価に製造することができる空気セル緩衝材を提供することを目的とする。

本発明者は、フィルム製袋の逆止弁について鋭意研究の結果、第１フィルムと第２フィルムの２枚のフィルムのみを重ね合わせた構造であっても、気体注入路を特定形状に熱融着して逆止弁部とすることにより、別に製造した入口用チェックバルブを使用しなくとも、逆止弁部を通してフィルム製の袋部内に気体を充填した状態で、袋部内の気体圧力を長期間にわたり保持することができることを知見し、下記の発明に至った。

本発明に係る空気セル緩衝材は、第１フィルム及び第２フイルムを重ね合わせ、周縁部を熱融着して複数の空気セルとなる袋部が形成され、該袋部の端部に設けた気体注入路からチェックバルブ装置を通して該袋部内に気体を注入して充填する空気セル緩衝材であって、
該複数の袋部の各々の端部に該チェックバルブ装置が設けられ、該チェックバルブ装置には、折れ曲り流路が、該第１フィルムと第２フィルム間を線状に熱融着した熱融着線により、該気体注入路から該袋部内に続く気体の流路として該気体注入路に対し略直角方向に形成され、
該折れ曲り流路は、該弁入口の両側から熱融着線が該袋部側に延設され、一方の該熱融着線の端部を他方の熱融着線側に略直角に曲げて該気体注入路と略平行な熱融着線を形成し、該他方の熱融着線の先端と該一方の熱融着線との間に該弁部の弁出口を形成して構成され、
該気体注入路及び該折れ曲り流路の該弁部を通して気体を該袋部内に注入し、充填が完了して該袋部内に気体圧力が印加されたとき、該袋部側の該第１フィルムと第２フィルムの該気体圧力による膨張によって、該折れ曲り流路を形成する熱融着線を介して該第１フィルムと第２フィルムの一部に第１膨張部と第２膨張部が形成され、該第１膨張部と第２膨張部により該折れ曲り流路内の該弁部の該第１フィルムと第２フィルムが引張及び押圧されて相互に密着し、該折れ曲り流路の該弁部が密閉されることを特徴とする。

この発明の空気セル緩衝材によれば、気体注入路から折れ曲り流路を通して気体を袋部内に注入し、充填が完了して袋部内に気体圧力が印加されたとき、袋部側の第１フィルムと第２フィルムの膨張によって、第１膨張部と第２膨張部が形成され、この第１膨張部と第２膨張部が熱融着線を介して、折れ曲り流路内の弁部の第１フィルムと第２フィルム間を引張及び押圧し、折れ曲り流路及び弁部のフィルムが収縮して皺が寄り、皺が寄ったフィルム間が密着するため、気体充填後の弁部を密閉することができる。なお、弁部の第１フィルムと第２フィルム間が引張及び押圧されて密着した状態で、弁部には排出側に袋部の気体圧力が印加されるが、第１フィルムと第２フィルム間の引張による弁部の収縮閉鎖圧力は大きく、弁部の密閉は長期間にわたり保持される。

これにより、袋部を構成する第１フィルム及び第２フィルムのみで、熱融着線によって折れ曲り流路を形成し、そこを弁部とするチェックバルブ装置を形成することができるので、従来のように、特殊な構造の入口用チェックバルブを袋部の注入口に取り付ける必要がない。また、耐熱性の印刷や特殊なバルブ部材を使用する必要がなく、製品使用上の安全性も向上する。さらに、部品点数の少なさから、環境の保全に役立ち、気体を充填するフィルム袋を非常に安価に且つ簡単に製造することができる。

ここで、第１フィルムと第２フィルムは別個のフィルムから形成することができるが、連続する１枚フィルムを曲げて第１フィルムと第２フィルムとし、熱融着により袋部を形成することもできる。

また、上記折れ曲り流路の弁部の幅は、袋部の幅の１／４より短く且つその幅の１／２５より長く形成され、且つ弁部の幅は、袋部が膨張した際の上記第１膨張部と第２膨張部の最大膨張幅の１／４より短く且つ最大膨張幅の１／２５より長く形成することが好ましい。

本発明の空気セル緩衝材によれば、空気セルを構成する第１フィルム及び第２フィルムのみで、熱融着線によって折れ曲り流路を形成し、折れ曲り流路内の弁部に上記チェックバルブ装置を設けるので、従来のように、特殊な構造の入口用チェックバルブを空気セルの注入口に取り付ける必要がない。また、耐熱性の印刷や特殊なバルブ部材を使用する必要がなく、製品使用上の安全性も向上し、部品点数の少なさから、非常に安価に且つ簡単に製造することができる。

本発明の空気セル緩衝材によれば、第１フィルムと第２フィルムを所定の形状に熱融着するのみで弁部を形成することができるため、別工程で製造されたチェックバルブを袋部（空気セル）の口に取り付ける必要がなく、構造が簡単で安価に製造することができ、また、気体保持性能が高く、フィルム製袋（空気セル）内の気圧を長期間維持することができる。また、耐熱性の印刷や特殊なバルブ部材を使用する必要がなく、製品使用上の安全性も向上し、部品点数の少なさから、環境の保全に役立てることができる。

本発明のチェックバルブ装置を適用した空気セル緩衝材の一例を示す平面図である。 フィルムの厚さを強調した模式図的な図１のII-II断面図である。 空気セル内に空気を注入し充填した状態の空気セル緩衝材の側面図である。 空気セル内に空気を注入し充填した状態の図２に対応した模式図的な断面図である。 第１フィルム、第２フィルム、及び熱融着線を示す分解斜視図である。 空気セル内に空気を充填した状態のチェックバルブ装置を示す平面説明図である。 空気セル内に空気を充填した状態のチェックバルブ装置を示す斜視説明図である。 他の実施形態の空気セル緩衝材を示す平面図である。 他の実施形態の空気セル緩衝材を示す平面図である。 他の実施形態の空気セル緩衝材を示す平面図である。 本発明の実施例と比較例の性能を示す性能比較表である。 他の実施形態の空気セル緩衝材を示す平面図である。 他の実施形態の単一の空気セルを有する空気セル緩衝材を示す平面図である。 他の実施形態の空気セル緩衝材の側面図（ａ）、及びその中央縦断面図（ｂ）である。 弁部を任意の位置に配置した他の実施形態を示し、単一の空気セルを有する空気セル緩衝材を示す平面図である。 他の実施形態の空気セル緩衝材を示し、独立した弁部を通して空気を注入する、複数の空気セルを有した空気セル緩衝材の平面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７は本発明のチェックバルブ装置１を適用した空気セル緩衝材２０を示しており、この空気セル緩衝材２０は、図５に示すように、両面または片面が熱融着可能な第１フィルム２、第２フィルム３から構成され、第１フィルム２と第２フィルム３の周縁部は熱融着線１４により熱融着され、さらに、内部に格子状の熱融着境界線１５，熱融着境界線１８が縦横にヒートシールされ、これにより、多数の袋部（空気セル）４が縦横に形成される。各列の袋部４の上部にはチェックバルブ装置１が形成される。

第１フィルム２、第２フィルム３には、単層のプラスチックフィルムを用いることができるが、ガスバリアー性やヒートシール性の観点から、２層以上の機能性フィルムを用いることが望ましい。

例えば、２層のプラスチックフィルムを、第１フィルム２、第２フィルム３に使用する場合、外側層にはガスバリアー性のあるナイロン等を使用し、内側層にはＬＬＤＰＥを使用することができる。また、３層のプラスチックフィルムを使用する場合、外側層にはＬＬＤＰＥを使用し、内側層にはナイロン等を使用することで、第１フィルム２、第２フィルム３を熱融着し、熱融着された第１フィルム２と第２フィルム３をさらに折り込んだ状態で熱融着を加えることも可能である。

尚、この場合の層とはバインダー等を層として含まない場合である。また、粘着性のあるフィルム等を使用した場合は、チェックバルブ装置１の第１フィルム２、第２フィルム３の引張および押圧による相互密着の効果を、その粘着性と共に、より高められることが、実施研究により判明している。また、第１フィルム２、第２フィルム３には、約２０μｍ〜約３００μｍの厚さのプラスチックフィルムを用いることが好ましい。

袋部４を形成する格子状の熱融着境界線１５，熱融着境界線１８は、長尺の熱融着境界線１５と短尺の熱融着境界線１８から構成され、図１のように、空気セル緩衝材２０の上端部に気体注入路５が、平行に設けた熱融着線１４と熱融着境界線１９によって形成され、気体注入路５の端部には注入口９が開口している。なお、空気セル緩衝材２０の袋部４には、通常、空気が注入されるが、勿論、窒素などの気体を注入することもでき、空気セル緩衝材２０の空気注入口は気体注入路５として形成される。

空気セル緩衝材２０の袋部４に空気を注入し充填する際、端部の注入口９から気体注入路５を通して注入するが、空気の充填後に、自動的に気体注入路５と袋部４間を閉鎖するために、図１に示すように、気体注入路５下側の複数列の袋部４と気体注入路５との間に、各々、チェックバルブ装置１が、第１フィルム２と第２フィルム３間を線状に熱融着して、所定形状の弁部１０を設けることにより形成される。

空気セル緩衝材２０の多数の袋部（空気セル）４は、気体注入路５下側に複数列で連設される、複数段の袋部４として形成され、各々、熱融着境界線１８を気体注入路５と平行に形成するとともに、熱融着境界線１５を縦方向に形成して構成される。水平方向に設けた各段の熱融着境界線１８の両端には、セル用流路１７が設けられ、最上部（気体注入路５の下側）の熱融着境界線１９に、各列袋部４への充填用にチェックバルブ装置１が設けられる。気体注入路５の端部の注入口９から注入した空気を、各チェックバルブ装置１に通し、袋部４から下段のセル用流路１７を通して、全ての袋部４に空気を充填するようになっている。

各列の袋部４の注入口位置に配されるチェックバルブ装置１は、気体注入路５からの分岐路として袋部４内に続く部分で、第１フィルム２と第２フィルム３間を、熱融着線１１，１２，１３により線状に熱融着して折れ曲り流路６とし、折れ曲り流路６内を弁部１０とするように構成される。この折れ曲り流路６の弁部１０は、図１に示すように、略直角に曲折した折れ曲り形状を有し、逆止弁として機能可能な幅と形状を有したものとなっている。

すなわち、チェックバルブ装置１は、図１に示すように、折れ曲り流路６内に弁部１０を設けて構成され、弁部１０を有する折れ曲り流路６は、気体注入路５の下側の熱融着境界線１９の一部に、弁入口６ａを開口して形成し、さらに、その弁入口６ａから熱融着線１１，１２を下方に縦に延設し、一方の熱融着線１１の下端を他方の熱融着線１２側に略直角に曲げて、気体注入路５と略平行な熱融着線１３を形成し、他方の熱融着線１２の先端と熱融着線１３との間に、弁出口６ｂを形成して、構成される。

このように、チェックバルブ装置１は第１フィルム２と第２フィルム３間を３本の熱融着線１１，１２，１３により折れ曲り流路６を形成して構成されるが、その弁部１０は折れ曲り流路６内に、単純に第１フィルム２と第２フィルム３間で形成されることとなる。つまり、気体の充填時、図３〜図７に示すように、袋部４は膨張するが、そのとき、第１フィルム２の第１膨張部７と第２フィルム３の第２膨張部８がチェックバルブ装置１の近傍に形成され、その第１フィルム２の第１膨張部７と第２フィルム３の第２膨張部８が、膨張時、両側から熱融着線１１，１２を介して弁部１０のフィルムを引張及び押圧し、その引張力及び押圧力によって第１フィルム２と第２フィルム３間を密着させ、折れ曲り流路６を密閉する弁部１０としての機能を行うようになっている。

つまり、チェックバルブ装置１は、気体注入路５及び折れ曲り流路６を通して気体を袋部４内に注入し充填を完了して、袋部４内に気体圧力が印加されたとき、袋部４が膨張し、袋部４側の第１フィルム２と第２フィルム３の気体圧力による膨張により、折れ曲り流路６の両側の熱融着線１１，１２を介して第１膨張部７と第２膨張部８が、折れ曲り流路６内の弁部１０の第１フィルム２と第２フィルム３を引張及び押圧して相互に密着させ、これにより、折れ曲り流路６の弁部１０を閉鎖するように構成される。

ここで、折れ曲り流路６を逆止弁として機能させるためには、折れ曲り流路６の弁部１０における流路幅Ａ（折れ曲り流路の最も狭い部分の幅）が重要となる。流路幅Ａが袋部４の幅に対し大きすぎると、内部の気体が逆流して漏れやすく、流路幅Ａが小さいと、空気ポンプなどを使用して気体を袋部４内に注入する際、圧力損失が増大し、効率よく気体を注入することが難しい。

このために、流路幅Ａは、図１のように、袋部４の幅Ｗの１／４より短く且つ幅Ｗの１／２５より長く形成し、且つ袋部４が膨張した際の第１膨張部７と第２膨張部８の最大膨張幅Ｗｘ（図３）の１／４より短く且つ最大膨張幅Ｗｘの１／２５より長く形成する。これにより、袋部４への気体の充填時、第１フィルム２の第１膨張部７と第２フィルム３の第２膨張部８の引張力及び押圧力により、弁部１０の第１フィルム２と第２フィルム３を密着させることができる。

つまり、このチェックバルブ装置１においては、弁部１０の流路幅Ａを、袋部４の幅Ｗの１／４より広くした場合、弁部１０の密着性が低下しやすく、また、弁部１０の流路幅Ａを、第１膨張部７と第２膨張部８の最大膨張幅Ｗｘの１／２５より短く形成した場合には、空気を注入する際の弁部１０での圧力損失が非常に増大し、空気の注入に支障をきたし易いのである。

なお、より望ましくは、流路幅Ａは、袋部４の幅Ｗの１／７より短く且つ幅Ｗの１／１９より長く形成し、且つ袋部４が膨張した際の第１膨張部７と第２膨張部８の最大膨張幅Ｗｘ（図３）の１／７より短く且つ最大膨張幅Ｗｘの１／１９より長く形成するとよい。具体的には、例えば袋部４の幅Ｗが約４０ｍｍ、第１膨張部７と第２膨張部８の最大膨張幅Ｗｘが約３５ｍｍの大きさの袋部の場合、流路幅Ａは、約２０ｍｍ未満で約２．０ｍｍ以上とすることが好ましい。流路幅Ａを２０ｍｍ以上とすると、弁部１０の密着性が低下しやすく、流路幅Ａを２．０ｍｍ未満とすると、空気の注入が難しくなる。具体的には、通常の大きさの袋部を有する空気セル緩衝材の場合、弁部１０の流路幅Ａは、約０．８ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲とすることができる。

上記構成のチェックバルブ装置１は、第１フィルム２と第２フィルム３からなる空気セル緩衝材２０の上部の気体注入路５とその下部の袋部４（空気セル）との間に配され、気体注入路５から注入された気体（空気）を、各チェックバルブ装置１を通して各袋部４に注入し充填するようになっている。

上記構成の空気セル緩衝材は、第１フィルム２と第２フィルム３を、所定の大きさの長方形形状に裁断して重ね合わせ、所定の位置に線状の熱融着線を形成する、つまり、第１フィルム２と第２フィルム３の周縁部を熱融着線１４によるヒートシールし、上部水平方向に、熱融着境界線１９と熱融着線１４によって気体注入路５を形成し、その端部を開口して注入口９を形成する。さらに、熱融着境界線１９とその下側に形成される袋部４との間には、各々、チェックバルブ装置１が熱融着線１１，１２，１３によって形成される。これらの製造工程は、第１フィルム２と第２フィルム３間をヒートシールするのみの極めて簡単なヒートシール工程のみで構成することができ、従来のように、特殊な材料と加工により別個に製造したチェックバルブを、空気注入口に接着剤或いはヒートシールなどで取着する必要がない。

このような構成の空気セル緩衝材２０に空気（気体）を充填する場合、例えば小型の空気注入器（空気ポンプ）を用いて、空気セル緩衝材２０の各袋部４内に、空気を注入して使用するが、その場合、図示しない空気ポンプのノズルを気体注入路５の端部の注入口９に差し込み、空気を気体注入路５から各チェックバルブ装置１を通して、各袋部４内に充填する。

気体注入路５を通して空気を注入すると、空気は、各チェックバルブ装置１の折れ曲り流路６の弁部１０の弁入口６ａから弁出口６ｂを通り、先ず上段の袋部４に入り、さらに、熱融着境界線１８の両端のセル用流路１７を通過して、下段の袋部４に流入し、順に下段の全ての袋部４に空気を注入していく。

そして、全ての袋部４に適正圧力の空気が注入され、充填が完了すると、図３〜図７に示すように、袋部４が膨張し、それに伴い、袋部４の第１フィルムと第２フィルムの膨張によって、各チェックバルブ装置１の折れ曲り流路６の両側つまり弁部１０の両側に、第１フィルム２と第２フィルム３による第１膨張部７と第２膨張部８が形成される。この第１膨張部７と第２膨張部８の引張力及び押圧力が、弁部１０の熱融着線１１，１２を介して、折れ曲り流路６内の弁部１０の第１フィルム２と第２フィルム３間を密着させるように作用する。つまり、第１膨張部７と第２膨張部８が熱融着線１１，１２を介して、折れ曲り流路６内の弁部１０の第１フィルム２と第２フィルム３間を引張及び押圧し、折れ曲り流路６及び弁部１０のフィルムが収縮して皺が寄り、皺が寄ったフィルム間が密着するため、気体充填後の弁部１０が密閉される。

これにより、各チェックバルブ装置１の弁部１０が密閉され、空気セル緩衝材２０への空気の充填が完了し、各袋部４が膨張状態で保持される。このときの密閉状態は、図７に示すように、第１膨張部７と第２膨張部８の引張力によって弁部１０のフィルムに捩れや皴が発生しているので、外観からも弁部１０の閉鎖が容易に確認できる。なお、弁部１０の第１フィルム２と第２フィルム３間が引張及び押圧されて密着した状態で、弁部１０には排出側に袋部の気体圧力が印加されるが、第１フィルム２と第２フィルム３間の引張及び押圧による弁部の収縮閉鎖圧力は大きく、弁部の密閉は長期間にわたり保持される。

このように、空気セル緩衝材２０は、表裏の第１フィルム２と第２フィルム３間に、熱融着線を形成するのみの、非常に簡単な工程によって、袋部４及びチェックバルブ装置１を形成することができ、チェックバルブ装置１は、袋部４を構成する第１フィルム２及び第２フィルム３のみで、熱融着線により折れ曲り流路６を形成して、その流路を弁部１０とするように構成することができるので、従来のように、特殊な構造の入口用チェックバルブを袋部の注入口に取り付ける必要がなく、非常に安価に且つ簡単に製造することができる。

なお、上記実施形態の空気セル緩衝材２０では、気体注入路５に隣接した袋部４にのみ、折れ曲り流路６を有する弁部１０を設けたが、図８に示すように、複数の袋部４が多段状に配置されている空気セル緩衝材の場合、全ての複数の袋部４に折れ曲り流路６を有する弁部１０を設けることができる。この場合、多段状の複数の袋部４では、上下に隣接する袋部４との間の熱融着境界線１９に、弁部１０を形成することとなる。また、複数の袋部４に設ける弁部１０は、図９に示すように、左右に隣接する袋部４との間の熱融着境界線１５に形成することもできる。さらに、図１０に示すように、空気セル緩衝材２０の上部横方向の気体注入路５には、そこに多段状に形成される複数の袋部４に対し、多段方向に延びる分岐気体注入路５ａを縦に接続形成し、気体注入路５から分岐気体注入路５ａを通して、下段の袋部４に、弁部１０を通して空気を注入するように構成することもできる。なお、図１０の弁部１０のように、熱融着境界線１９に対し熱融着線１１を直角ではなく、傾斜して設けることもできる。これにより、折り曲げ流路６は弁入口６ａがより広く形成され、空気の注入が良好となる。

以下、本発明の効果を確認するために、比較例と共に行なった実施例について図１１を参照して説明する。各実施例、比較例の空気セル緩衝材は、１５０×３９０ｍｍの第１フィルム、１５０×３９０ｍｍの第２フィルムを重ね合わせて所定部分をヒートシールし、１５０×３９０ｍｍの大きさに形成した。また、緩衝材には、最大膨張幅が３０×３０ｍｍの空気セルを、４列１０行で４０個形成した。

第１フィルム、第２フィルムには、厚さ７５μｍのガスバリアー性のある多層共押しフィルムを使用した。比較例１では、弁部の流路幅Ａを２１ｍｍとし、実施例１〜５では、弁部の流路幅Ａを３ｍｍ〜１５ｍｍと変えて緩衝材を製作した。

各比較例１、実施例１〜５の空気セル緩衝材には、小型の空気注入器を用いて空気を注入し、その注入時の空気圧を測定すると共に、空気セルが所定の膨張状態に達した状態で、空気注入器のノズルを外し、空気を充填した各比較例１、実施例１〜５の空気セル緩衝材の上に約２００ｇの平板を載置し、その状態で平板の高さの変化を測定することにより、空気セルの空気保持状態が９０％となるまでの期間を測定した。その結果を図１１の性能表に示す。

図１１の性能表に示すように、比較例１の如く、弁部１０の流路幅Ａを袋部４の幅Ｗ或いは最大膨張幅Ｗｘの一定割合より大きくしたものでは、明らかに空気セルの空気保持期間が短く、実施例１〜５のように、弁部１０の流路幅Ａを適正値にしたものでは、空気セルの空気保持期間が比較例に比べ、著しく長くなったことが分かる。

一方、空気セルに空気を注入する際の空気注入圧力は、チェックバルブ装置１の弁部１０の流路幅Ａが適正値より小さくなると、注入時の空気流の圧力損失が非常に大きくなって、空気注入圧力が汎用の小型空気ポンプの圧力を超え、また注入時のフィルムの破損も生じやすく、空気の充填が難しくなった。

図１２は他の実施形態のチェックバルブ装置１Ａを示している。このチェックバルブ装置１Ａは、三角形状に折れ曲った折れ曲り流路６Ａを各袋部４の上部に形成し、その折れ曲り流路６Ａ内に弁部１０Ａを形成して構成される。

このチェックバルブ装置１Ａの折れ曲り流路は、第１フィルムと第２フィルム間を、三角形枠状の熱融着線１１Ａ，１２Ａ，１３Ａにより線状に熱融着して、鋭角に曲がる折れ曲り流路６Ａとし、折れ曲り流路６Ａ内を弁部１０Ａとするように構成される。これにより、折れ曲り流路６Ａの弁部１０Ａは、図１２のように、略三角形状に曲折した折れ曲り形状を有し、上記と同様、逆止弁として機能可能な流路幅Ａと形状を有している。

つまり、弁部１０Ａの流路幅Ａは、上記と同様に、袋部４の幅Ｗの１／４より短く且つ幅Ｗの１／２５より長く形成し、且つ袋部４が膨張した際の第１膨張部と第２膨張部の最大膨張幅Ｗｘの１／４より短く且つ最大膨張幅Ｗｘの１／２５より長く形成され、これにより、袋部４への気体の充填完了時、弁部１０Ａの第１フィルムと第２フィルム間が密着する。

このような、図１２に示す三角形形状の折れ曲り流路６Ａであっても、気体を気体注入路５を通して注入したとき、袋部４が膨張し、第１フィルムの第１膨張部と第２フィルムの第２膨張部がチェックバルブ装置１Ａの近傍に形成され、その第１フィルムの第１膨張部と第２フィルムの第２膨張部が、膨張時、両側から熱融着線１１Ａ，１／４Ａを介して弁部１０Ａのフィルムを引張及び押圧し、その引張力及び押圧力によって第１フィルムと第２フィルム間を密着させ、折れ曲り流路６Ａを密閉する弁部１０Ａとして機能させることもできる。

図１３、１４はさらに他の実施形態の単一の空気セルを有する空気セル緩衝材を示している。この例の空気セル緩衝材は、上記と同様、第１フィルム２２と第２フィルム２３を重ね合わせ、その周縁部を熱融着線３４により包囲して単一の袋部２４を形成し、その袋部２４の上部にチェックバルブ装置２１を設けて構成される。気体注入路２５は袋部２４の上部に縦に（袋部２４の長手方向に向けて）形成され、チェックバルブ装置２１は、図１３、１４に示すように、その気体注入路２５の末端部に、熱融着線３１〜３３によって弁部３０が形成されている。

チェックバルブ装置２１の弁部３０は、図１３に示すように、気体注入路２５の端部に折れ曲り流路２６を形成し、その内部を逆止弁とするように構成され、気体注入路２５は周縁部の熱融着線３４から縦に平行に延設された熱融着線３１，３２から形成され、一方の熱融着線３１の下端を他方の熱融着線３２側に略直角に曲げるように、気体注入路２５の長手方向と略直角の熱融着線３３を形成し、他方の熱融着線３２の先端と熱融着線３３との間に、弁出口を形成して、構成される。これにより、弁部３０は気体注入路２５の端部に設けた折れ曲り流路２６によって構成されることとなる。

このチェックバルブ装置２１は、第１フィルム２２と第２フィルム２３間を３本の熱融着線３１，３２，３３によって、折れ曲り流路２６を形成することにより形成される。気体の充填時に折れ曲り流路２６を密閉する弁部３０は、図１４に示すように、第１フィルム２２の第１膨張部２７と第２フィルム２３の第２膨張部２８との間に形成され、気体の充填時、第１フィルム２２の第１膨張部２７と第２フィルム２３の第２膨張部２８が、両側から熱融着線３１，３２を介して弁部３０のフィルムを引張及び押圧し、その第１フィルム２２と第２フィルム２３間を密着させる構造である。

ここで、折れ曲り流路２６の弁部３０における流路幅Ａは、図１３のように、袋部４の幅Ｗの１／４より短く且つ幅Ｗの１／２５より長く形成し、且つ袋部２４が膨張した際の第１膨張部２７と第２膨張部２８の最大膨張幅Ｗｘ（図１４）の１／４より短く且つ最大膨張幅Ｗｘの１／２５より長く形成することが好ましい。これにより、袋部２４への気体の充填時、第１フィルム２２の第１膨張部２７と第２フィルム２３の第２膨張部２８の引張力及び押圧力により、弁部３０の第１フィルム２２と第２フィルム２３を密着させることができる。なお、より望ましくは、流路幅Ａは、袋部４の幅Ｗの１／７より短く且つ幅Ｗの１／１９より長く形成し、且つ袋部４が膨張した際の第１膨張部２７と第２膨張部２８の最大膨張幅Ｗｘ（図１４ａ）の１／７より短く且つ最大膨張幅Ｗｘの１／１９より長く形成するとよい。

このような構成の空気セル緩衝材では、例えば空気ポンプのノズルを気体注入路２５に差し込み、空気を注入すると、空気は、折れ曲り流路２６のチェックバルブ装置２１の弁部３０を通り、袋部２４に流入し、袋部２４を膨張させていく。

袋部２４に適正圧力の空気が注入され、充填が完了すると、上記と同様に、袋部２４の膨張に伴い、チェックバルブ装置２１の折れ曲り流路２６の両側つまり弁部３０の両側の第１フィルム２２と第２フィルム２３が膨張し、その膨張によって図１１の如く第１膨張部２７と第２膨張部２８が形成される。この第１膨張部２７と第２膨張部２８の引張力及び押圧力が、弁部３０の熱融着線３１，３２を介して、折れ曲り流路２６内の弁部３０の第１フィルム２２と第２フィルム２３間を密着させるように作用する。これにより、チェックバルブ装置２１の弁部３０は密閉され、袋部２４への充填が完了した状態で、袋部２４は膨張状態で保持されることとなる。

なお、弁部の第１フィルム２２と第２フィルム２３間が引張及び押圧されて密着する際、袋部２４の気体圧力により弁部３０を通して空気が外に排出されようとするが、上記と同様に、第１フィルム２２と第２フィルム２３間の引張及び押圧による弁部３０の狭窄により、弁部３０を流れる気体の流速が増大して弁部３０内に負圧が発生し、弁部３０が大気圧により押圧されるので、この作用によっても空気の充填完了時、弁部３０は確実に閉鎖することができる。

このように、単一の袋部２４に空気（気体）を充填する場合においても、袋部２４の上部に設けた気体注入路２５に、熱融着線３１〜３３によってチェックバルブ装置２１を簡単に形成するのみで、密閉可能な逆止弁付き袋体を形成することができるので、空気セル緩衝材のほか、気体を充填して密閉するフィルム製の袋体であっても、本発明のチェックバルブ装置を簡便に適用することができる。

図１５はさらに他の実施形態の空気セル緩衝材を示し、上記図１３、１４の実施形態と同様な構成部分については、図１５に上記と同じ符号を付してその説明を省略する。

この例の空気セル緩衝材は、上記と同様、第１フィルムと第２フィルムを重ね合わせ、その周縁部を熱融着線３４により包囲して袋部２４を形成し、その袋部２４の上部にチェックバルブ装置２１を設けて構成される。気体注入路２５は袋部２４の上部に縦に（袋部２４の長手方向に向けて）形成され、チェックバルブ装置２９は、図１５に示すように、その気体注入路２５の末端部に、熱融着線３１，３２，３７によって弁部３５が形成される。

チェックバルブ装置２９の弁部３５は、図１５に示すように、気体注入路２５の端部両側に曲折する折れ曲り流路３６を形成し、その内部を逆止弁とするように構成され、気体注入路２５は周縁部の熱融着線３４から縦に平行に延設された熱融着線３１，３２から形成され、気体注入路２５の下側を覆うようにコ字状の熱融着線３７を設けて、折れ曲り流路３６を形成し、熱融着線３１，３２の上方に弁出口を形成して構成される。これにより、弁部３５は気体注入路２５の端部に設けた折れ曲り流路３６によって構成されることとなる。

この図１５のチェックバルブ装置２９においても、上記と同様に、第１フィルムと第２フィルム間を熱融着線３１，３２，３７によって、折れ曲り流路３６を形成している。これにより、気体の充填時に折れ曲り流路３６を密閉する弁部３５は、第１フィルムの第１膨張部と第２フィルムの第２膨張部との間に形成され、気体の充填時、第１フィルムの第１膨張部と第２フィルムの第２膨張部が、両側から熱融着線３１，３２、３７を介して弁部３５のフィルムを引張及び押圧し、その第１フィルムと第２フィルム間を密着させ、チェックバルブ装置２９としている。

この空気セル緩衝材に空気を注入する場合、上記と同様に、空気ポンプのノズルを気体注入路２５に差し込み、空気を注入すると、空気は、折れ曲り流路３６の弁部３５を通り、袋部２４に流入し、袋部２４を膨張させていく。

袋部２４に適正圧力の空気が注入され、充填が完了すると、上記と同様に、袋部２４の膨張に伴い、チェックバルブ装置２９の折れ曲り流路３６の両側つまり弁部３５の両側の第１フィルムと第２フィルムが膨張し、その膨張によって第１膨張部と第２膨張部が形成される。この第１膨張部と第２膨張部の引張力及び押圧力が、弁部３５の熱融着線３１，３２を介して、折れ曲り流路３６内の弁部３５の第１フィルムと第２フィルム間を密着させるように作用する。これにより、チェックバルブ装置の弁部３５は密閉され、袋部２４への充填が完了した状態で、袋部２４は膨張状態で保持されることとなる。

図１６はさらに他の実施形態の空気セル緩衝材を示し、上記実施形態と同様な構成部分については、図１６に上記と同じ符号を付してその説明を省略する。

この例の空気セル緩衝材は、上記と同様、第１フィルムと第２フィルムを重ね合わせ、その周縁部を熱融着線１４により包囲して袋部４を形成し、その袋部４の上部の気体注入路５内にチェックバルブ装置４９を設けて構成される。気体注入路５は袋部４の上部に横方向に向けて形成され、チェックバルブ装置４９は、図１６に示すように、その気体注入路５と袋部４とを仕切る熱融着線１９の一部に弁部４０が形成されて構成される。

チェックバルブ装置４９の弁部４０は、図１６に示すように、気体注入路５と袋部４を仕切る熱融着線１９の一部に開口を形成し、その開口した弁部４０を上から覆うように、鈎型（Ｌ形）の熱融着線４８を気体注入路５内に設けて形成される。Ｌ形の熱融着線４８の元部は熱融着線１９上に接続される。これにより、弁部４０の上側に折れ曲り流路４６が形成されることとなり、弁部４０は気体注入路５の一部に設けた開口とそれに続く折れ曲り流路４６によって構成されることとなる。

この図１６のチェックバルブ装置４９においても、上記と同様に、第１フィルムと第２フィルム間を熱融着線１９，４８によって、折れ曲り流路４６を形成している。これにより、気体の充填時に折れ曲り流路４６を密閉する弁部４０は、第１フィルムの第１膨張部と第２フィルムの第２膨張部との間に形成され、気体の充填時、第１フィルムの第１膨張部と第２フィルムの第２膨張部が、両側から熱融着線１９、４８を介して弁部４０のフィルムを引張及び押圧して収縮させ、それによって、弁部４０を密閉状態としチェックバルブ装置４９としている。

この空気セル緩衝材に空気を注入する場合、上記と同様に、空気ポンプのノズルを気体注入路５に注入口９から差し込み、空気を注入すると、空気は、折れ曲り流路４６の弁部４０を通り、袋部４に流入し、袋部４を膨張させていく。

袋部４に適正圧力の空気が注入され、充填が完了すると、上記と同様に、袋部４の膨張に伴い、チェックバルブ装置４９の折れ曲り流路４６の両側つまり弁部４０の両側の第１フィルムと第２フィルムが膨張し、その膨張によって第１膨張部と第２膨張部が形成される。この第１膨張部と第２膨張部の引張力及び押圧力が、弁部４０の熱融着線１９，４８を介して、折れ曲り流路４６内の弁部４０のフィルムを収縮させ、フィルムに皺が寄り、フィルム間が密着する。これにより、チェックバルブ装置４９の弁部４０は密閉され、袋部４への充填が完了した状態で、袋部４は膨張状態で保持されることとなる。

なお、上記実施形態では空気セル緩衝材にチェックバルブ装置を適用した例を説明したが、フィルム製の風船のバルブに、本発明のチェックバルブ装置を適用することもできる。また、上記空気セル緩衝材は第１フィルムと第２フィルムを熱融着して形成したが、その外側にさらにフィルムを重ねて融着し、３枚以上のフィルムを重ねて熱溶着し、袋部及び弁部を形成することもできる。また、袋部の形状は、上記のような長方形、矩形のほか、多角形や円形とすることもできる。

１ チェックバルブ装置
２ 第１フィルム
３ 第２フィルム
４ 袋部
５ 気体注入路
６ 折れ曲り流路
６ａ 弁入口
６ｂ 弁出口
７ 第１膨張部
８ 第２膨張部
９ 注入口
１０ 弁部
１１ 熱融着線
１２ 熱融着線
１３ 熱融着線
１４ 熱融着線
１５ 熱融着境界線
１７ セル用流路
１８ 熱融着境界線
１９ 熱融着境界線
２０ 空気セル緩衝材

Claims (2)

1. 第１フィルム及び第２フィルムを重ね合わせ、周縁部を熱融着して複数の空気セルとなる袋部が形成され、該袋部の端部に設けた気体注入路からチェックバルブ装置を通して該袋部内に気体を注入して充填する空気セル緩衝材であって、
   該複数の袋部の各々の端部に該チェックバルブ装置が設けられ、該チェックバルブ装置には、折れ曲り流路が、該第１フィルムと第２フィルム間を線状に熱融着した熱融着線により、該気体注入路から該袋部内に続く気体の流路として該気体注入路に対し略直角方向に形成され、
   該折れ曲り流路内に弁部が設けられるとともに、該弁部には、該気体注入路の熱融着境界線の一部を開口して弁入口が形成され、
   該折れ曲り流路は、該弁入口の両側から熱融着線が該袋部側に延設され、一方の該熱融着線の端部を他方の熱融着線側に略直角に曲げて該気体注入路と略平行な熱融着線を形成し、該他方の熱融着線の先端と該一方の熱融着線との間に該弁部の弁出口を形成して構成され、
   該気体注入路及び該折れ曲り流路の該弁部を通して気体を該袋部内に注入し、充填が完了して該袋部内に気体圧力が印加されたとき、該袋部側の該第１フィルムと第２フィルムの該気体圧力による膨張によって、該折れ曲り流路を形成する熱融着線を介して該第１フィルムと第２フィルムの一部に第１膨張部と第２膨張部が形成され、該第１膨張部と第２膨張部により該折れ曲り流路内の該弁部の該第１フィルムと第２フィルムが引張及び押圧されて相互に密着し、該折れ曲り流路の該弁部が密閉されることを特徴とする空気セル緩衝材。
2. 前記折れ曲り流路の前記弁部の幅は、該袋部の幅の１／４より短く且つ該幅の１／２５より長く形成され、且つ該弁部の幅は、該袋部が膨張した際の前記第１膨張部と第２膨張部の最大膨張幅の１／４より短く且つ該最大膨張幅の１／２５より長く形成されたことを特徴とする請求項１記載の空気セル緩衝材。

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