ジッパーシール迅速変更モジュールを備えた縦型起立パウチ
既存の縦型形成充填包装機への迅速変更モジュールの改良によって構成される、ジッパーシール機構が組み入れられた縦型起立パウチ又は可撓性包装容器及びそれらの製造方法。本発明は包装フィルム管の第1側面にジッパーシール機構を導入し、且つ管に横方向シールを形成する前に管に沿って縦方向ひだを形成することにより、単一シートの包装フィルムから縦型起立パウチを製造する工程を含む。ジッパーシール機構は管を形成する長手シームに沿って包装フィルムシートを封着する前に、包装フィルムに取り付けられ、形成管基底に簡易に装着される迅速変更モジュールを部分的に含む。同様に、ひだは従来の縦型形成充填封着機に固定又は静止改良物を使用して形成され、縦型形成充填封着機は形成管の基底に簡単に装着される迅速変更モジュールを部分的に含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、小売スナック食品の販売に適当な起立袋の単一片構成を備え、改良された縦型形成充填封着包装機を使用して構成される縦方向まち及び一体型ジッパーシールを有する縦型起立パウチ、及び同パウチの製造方法に関する。本発明は最小の費用増加及び最小の変更だけで一体型ジッパーシールを有する起立式包装容器を製造するために、既存の薄膜変換器及び包装技術の使用を可能にする。
【背景技術】
【0002】
縦型形成充填封着包装機は一般的に、チップス及び他の同様な製品の袋を形成し、充填し、且つ封着するために、スナック食品業界で使用されている。この包装機は包装フィルムをシートロールから得ると共に、そのフィルムを製品送り出しシリンダの周りで縦管となるように形成する。縦管は裏側シールを形成するために、その長さ方向に沿って縦方向に封着される。包装機は水平横方向シールを形成するために、一対のヒートシールジョー又はヒートシール面を管に対して作用させる。この横方向シールは袋の下側において上端シールとして機能すると共に、上側において充填及び形成される包装容器の下端シールとして機能する。ポテトチップス等の包装される製品は、製品送り出しシリンダ及び形成された管を介して落下させられると共に、下端横方向シールの上側で管内に保持される。包装容器が充填された後に、フィルム管は別の包装容器長さを引き出すために、押し下げられる。横方向シールは製品の上側で形成されるので、製品がフィルム管内で封着されると共に、製品の包装容器が形成される。横方向シール下側の製品は、封着部分を水平方向に切断することにより、残りのフィルム管から分離させられる。
【0003】
このような加工で使用される包装フィルムは一般的に、フィルム変換器によって製造される複合高分子材料である。例えば、ポテトチップス及び同様な製品を包装するために使用される従来技術の複合フィルムの一つが図1に図示されている。図1は各単独実在層を示すフィルムの概略断面図である。図1は内側即ち製品側層16を示し、内側層16は一般的には、金属化延伸ポリプロピレン(「OPP」)又は金属化ポリエチレンテレフタレート(「PET」)を含む。内側層16の後には、一般的にはポリエチレン押出物であるラミネート層14と、インク即ち視覚媒体層12とが続く。インク層12は一般的には、透明な外側層10を介して表示され得る視覚媒体の表示のために使用される。外側層10は一般的にはOPP又はPETである。
【0004】
図1に示す従来のフィルム構成は理想的には、食品を包装する縦型形成充填機での使用に適当である。金属化内側層16は通常はアルミニウム薄層で金属化させられており、優れた遮断性を提供する。外側層10及び内側層16にOPP又はPETを使用すると更に、包装容器の横方向シール又は裏側シールのいずれかを形成する際に、フィルムのいずれかの面を他のいずれかの面とヒートシールさせることが可能となる。或いは、紙層或いは非密着ポリマー層等、それ自体は封着しない材料が外側層12に使用されても良く、その結果、内側層16のみがシール面として使用される。
【0005】
図1に示すフィルム構成を使用して形成される一般的な裏側シールが図2a及び図2bに示されている。図2aはフィルム管に形成される裏側シールの「ラップシール」実施形態の概略図であり、ラップシールは外側層及び内側層が合わせて封着可能な場合に使用され得る。図2bはフィルム管に形成される裏側シールの「フィンシール」実施形態を示しており、フィンシールは外側層がシール面として適当でない場合に使用され得る。
【0006】
図2aを参照すると、内側金属化層26の一部はラップシールを形成するために、矢印
によって示される部分において、外側層20の一部と組み合わせられる。この部分のシールは、フィルムのこの部分へ熱及び圧力を付与することにより達成される。図2aに示すラップシール構成は、形成された包装容器の内部に載置される製品が、金属化内側層26によってインク層から保護されることを保証する。
【0007】
図2bに示すフィンシールの変形物はまた、形成された包装容器に載置される製品が、金属化内側層26によってインク層から保護されるようにする。また、外側層20はいずれの製品とも接触しない。しかしながら、図2bに示す実施形態では、内側層26が折り畳まれた後に、矢印で示す部分においてそれ自体が封着される。また、この封着はフィルムの図示する部分に熱及び圧力を付与することによって達成される。
【0008】
縦型形成充填封着包装機を使用して標準的な包装容器を構成するために使用されるのがラップシールであろうとフィンシールであろうと、最終的には、水平方向に配向される上端及び下端横方向シール31,33を備えた図3aに示すような包装容器となる。この包装容器は当該技術分野では「縦型可撓性袋」又は「ピロウパウチ」と呼ばれており、一般的にはポテトチップス、トルティーヤチップス、又は他の様々なシート状押出し品等のスナック食品を包装するために使用される。図2a及び図2bを参照して説明した裏側シールは袋に沿って縦方向に延在すると共に、一般的には図3aに示すように、包装容器の裏面中央に置かれるので、図3aでは視認できない。図3aに示す包装容器における、下端横方向シール33により形成される狭い単一縁基底に起因して、このような従来技術の包装容器は特に、一端を下にした状態で起立している時には安定していない。この欠点は、図4a、図4b、及び図4cに示す実施形態のような横型起立パウチの開発によって包装業界で対処されてきた。これら図面の参照によって判るように、この横型起立パウチは、2個の接触縁を有する相対的に広く且つ平坦な基底47を有する。これにより、パウチは縦状態において、この基底47を下にした状態で載置され得る。しかしながら、この横型起立パウチの製造には、標準的な縦型形成充填封着器の使用が含まれずに、パウチ形成充填封着器を使用する高価且つ相対的に遅い3片構成が含まれる。
【0009】
図4b及び図4cを参照すると、従来技術の水平方向起立パウチは一緒に組み合わせられる3個の独立フィルム片、即ち前シート41、後シート43及び底シート45から構成される。前シート41及び後シート43はそれらの端縁周りで、一般的にはヒートシールによって相互に封着される。しかしながら、底シート45は図4cに最良に示すように、先ずその外縁に沿って、前シート41及び後シート43の外縁と固定される。同様に、底シート45の前シート41及び後シート43との接合も、一般的にはヒートシールによって達成される。この水平起立パウチが3片から構成されるという要件は、標準的な形成充填封着縦型可撓性袋よりも構成するのが著しく高価になるという結果を生じさせる。
【0010】
横型起立パウチの使用の別の欠点としては、横型起立パウチ機械の当初の資本支出、縦型可撓性袋と比較して製造の間に要求されるガス流量の増加、袋寸法の変更に伴う休止時間の増加、袋形成速度の減速、及び袋寸法範囲の縮小が含まれる。例えば、米国ジョージア州にあるクリックロックウッドマン(Klick Lock Woodman)により製造されるポラリス(Polaris)モデル縦型形成充填封着機では、毎分60〜100袋の容積最大生産量に対して、機械毎に7万5千ドルの範囲の費用がかかる。ミシガン州にあるロバーツパッケージングオブバトルクリーク(Roberts Packaging of Battle Creek)により製造される一般的な横型起立パウチ製造機では、毎分40〜60袋の袋最大生産量に対して、一般的に50万ドルの費用がかかる。標準的な縦型形成充填封着包装容器では、フィルム費用は袋毎に約0.4ドルであり、比較可能な横型起立パウチでは約二倍の費用がかかる。横型起立パウチは更に、二倍以上の酸素及び窒素ガス流を必要とする。横型起立パウチの袋寸法の変更では、更に2時間を越える時間がかかる一方、縦型形成充填機の袋寸法は一般的にはせいぜい数分で変更され
得る。また、横型起立パウチ機での一般的な袋寸法範囲は113グラム(4オンス)から284グラム(10オンス)である一方で、縦型形成充填機では一般的に、28グラム(1オンス)から680グラム(24オンス)の寸法範囲内にある袋を形成する。
【0011】
しかしながら現在、横型起立パウチ機の縦型形成充填封着機よりも有利な点の一つには、袋を再度閉じるために、袋の上端にジッパーシールを追加する工程が相対的に簡単に追加されることである。縦型形成充填封着機は一般的に、実質的な変更、及び/又は水平横方向シールを封着するために使用されるシール対向物に対して横方向に配向されるようにフィルム上に予め据え付けられるジッパーシールの使用を必要とする。
【0012】
一層多くの起立表示物を備えた袋を製造するために従来技術においてとられた代替方法は、図3bに示すような平坦底袋の構成にある。この袋は、従来技術のピロウパウチに関して上述したものと非常に類似した方法で構成される。しかしながら、袋のいずれかの側面に縦方向まち37を形成するために縦型形成充填封着機は、図3bに示すまち37となるタックを形成するべく、包装フィルム管と接触するように出入りに移動するシール搬送台の両側に、2個の可動機器を追加することにより実質的に変更されなければならない。とりわけ、管が次の袋を形成するために押し下げられた時には、2個の三角形状機器は、これらの移動する三角形状機器との接触により横方向シールの上側において包装フィルム管に2個の縦方向タックが形成されるまで、包装フィルム管へ向けて水平方向に移動させられる。従って、2個の三角形状機器が包装材管と接触させられる一方で、下端横方向シール33が形成される。包装容器は、紙等の封着不能な外側層30を伴い構成される。これにより、横方向シール31,33が形成される時には、包装容器の各縦端縁に沿ってV字形状のまち37が形成される。三角形状機器が包装材管と接触させられている一方で、製品が形成管を介して、下側横方向シール33によって一端が封着された包装フィルム管へ落下させられる。続いて三角形状機器は、包装フィルム管との接触から取り去られると共に、フィルムは次の包装容器の形成のために押し下げられる。この工程は、続いて包装容器上側に下側横方向シール33が、また包装容器下側に上側横方向シール31が形成されるように繰り返される。続いてこの横方向シールが切断されることによって、図3bに示す特有の縦方向まち37を有する形成及び充填後の包装容器が機械から解放される。
【0013】
上述した従来技術の方法では、V字形状縦方向まち37によって相対的に広い基底を備えた包装容器を形成する。その結果、この包装容器は当該技術分野では平底袋と一般的に呼ばれている。この平底袋は、縦型形成充填封着機が大きく変更されるにも拘わらず、この機械で形成される点において、先に説明した横型起立パウチよりも有利である。しかしながら、従来技術の平底袋作成方法は多くの重大な欠点を有している。例えば、可動三角形状機器を含むべく縦型形成充填封着機を変更するための資本支出は、機械毎に約30,000ドルである。標準的なピロウパウチ構成から起立袋構成へ縦型形成充填封着機を切り替えるための切り替え時間は、実質的且つ一般的に、一人で約四分の一時間かかる。各包装容器の形成サイクルの間に三角形状機器を所定位置に対して出入り移動させるために必要な全ての可動部品の追加はまた、縦型形成充填封着機を複雑にし、維持管理問題が生じるとなることが避けられない。重大なことには、可動三角形状機器を含むように変更された縦型形成充填封着機は、縦方向まちを形成するこれら可動構成要素に起因して、この機器を有さない縦型形成充填封着機よりも著しく遅い。例えば、15センチメートル(6インチ)×23センチメートル(9インチ)の袋を形成する際には、三角形状可動機器を使用するように変更された縦形成充填封着機の最大作業速度は、毎分15から20袋の範囲内にある。この変更を有さない標準的な縦型形成充填封着機は、同様な寸法のピロウパウチを毎分約40袋の速度で構成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
結果的に、縦型形成充填封着機技術及び包装フィルムの単一シートを使用して、従来技術の横型ピロウパウチ又は従来技術の平底袋と外観及び機能性が同様な起立パウチの形成方法が必要とされる。更に、縦型形成充填封着機技術を使用して、このような形成後の起立パウチにジッパーシールを組み込む方法も必要とされる。これらの方法によれば、縦型形成充填封着機のピロウパウチ製造に一般的な形成速度が維持される一方で、横型起立パウチと比較して袋毎のフィルム費用が低減し、寸法変更が容易になり、また資本支出が僅かでよい。これら方法は理想的には、標準的な縦型形成充填封着機を複雑にすることなく、また可動部品を追加することなく、ジッパーシールが組み込まれ、且つ標準的な縦型可撓性袋を形成するために一般的に使用される材料から構成された縦型起立パウチ又は平底袋を製造する。
【課題を解決するための手段】
【0015】
提案される発明は、ジッパーシールが組み込まれ、縦型形成充填封着機を使用して、単一の材料シートから構成される縦型起立パウチ即ち包装容器を製造する工程を含む。縦型形成充填封着機はかかる包装容器を製造するように特別に構成され、或いは迅速変更モジュールを備えるように僅かに構成されてよい。迅速変更モジュールは形成/充填管と近接して形成される長手溝と同一線上にある張力導入機構と、形成/充填管の下側に配置される一対の形成板と、機械枠に据え付けられる少なくとも1個の静止タッカー機構を含んでよい。タッカー機構は一対の形成板の間に位置決めされることにより、包装容器が形成される一方で、包装容器の長さ方向に沿って縦方向タックが形成される。
【0016】
対して、所定長さのジッパーシール機構は、縦方向タックが形成される側と反対側において、包装容器の縦長さに沿って導入され且つ取り付けられる。ジッパーシール機構は一般的には2個の相互噛み合い対向部材からなる。相互噛み合い対向部材は各々輪郭部及びタブ部を含み、輪郭部は他方の部材の補完輪郭部と相互に噛み合い、且つタブ部は輪郭部から離れるように延在する。
【0017】
ジッパーシール機構は一般的には供給スプールから供給され、供給スプールはジッパーシール機構を縦型形成充填封着機の形成/充填管に、或いは形成/充填管に近接して形成される長手溝へ供給する。所定長さのジッパーシール機構は連続長さのジッパーシール機構、或いは相互連結ウェビングに沿って散在させられる個別部分長さのジッパーシール機構のいずれかを含んでよい。
【0018】
所定長さのジッパーシール機構は包装材に取り付けられる一方で、材料は管形状に形成される。往復動ヒートシール機構は、長手状ヒートシール機構が管形状材料に縦方向裏側シールを付与する前に、ジッパーシール機構を構成する各相互噛み合い部材のタブ部の少なくとも一部を管形状材料の内面に取り付ける。
【0019】
形成/充填管の下端に配置される張力導入機構は、ジッパーシール機構を包装容器内側へ押圧して包装フィルムを弛ませることにより、フィルム及びジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部の間に頭隙が形成される。頭隙の形成は、引き続き包装容器に付与される横方向シールの封着品質を向上させる。
【0020】
包装容器の視覚媒体は、縦型起立パウチを作成するために本発明を使用した時に、標準的な提示から90度ずれて配向される。従ってかかる形成後の包装容器の横方向シールは、袋が陳列の際に載置された時には縦方向に配向される。その結果、縦方向タックは結果的に生じる包装容器基底に位置が定められる一方で、ジッパーシール機構は結果的に生じる包装容器の上端内側に位置が定められる。
【0021】
開示される方法及び結果的に形成される包装容器は、従来技術の横型起立パウチ又は包
装容器の実質的な改良物である。本方法は非常に僅かな変更を要求するだけで、既存の縦型形成充填封着機で機能する。実質的な可動部品即ちジョー搬送台の変更は含まれない。縦型形成充填封着機は簡単なモジュール変更によって、ピロウパウチ構成に戻るように切り替えられる。ピロウパウチの材料として使用される同様な金属化またはクリア層が本発明に使用されることにより、袋毎費用が節約される。
【0022】
本発明はまた迅速変更モジュールを含み、迅速変更モジュールは形成板を備えると共に、縦型起立パウチを作成する時には、形成管のひだ形成板と反対側に張力導入機構を備える。モジュールは簡単に形成管の下端に取り付けられることから、標準的なピロウ袋製造に戻す切り替えが単純且つ迅速になる。
【0023】
本発明の上記構成及び効果、並びに更なる構成及び効果は、以下に記載される詳細な説明において明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
本発明の特徴と思われる新規な構成は、添付の請求の範囲に記載される。しかしながら、本発明自体並びに好適な使用モード、更にその目的及び効果は、以下の例証実施形態の詳細な説明を参照することにより添付の図面と合わせて読んだ時に最も理解される。
【0025】
図面の様々な図で使用される同じ符号は、同じ又は同様の部品を表す。また、「上端」、「下端」、「第1」、「第2」、「上側」、「下側」、「高さ」、「幅」、「長さ」、「端面」、「側面」、「横」、「縦」という用語、又は同様な用語がここで使用される時には、当然のことながら、これらの用語は図面に示される構成についてのみ関係があり、また本発明の説明を容易にするためにのみ使用される。
【0026】
全ての図は本発明の基本教義の説明を容易にするためにのみ示される。好適な実施形態を形成するために、部品の数、位置、関係、及び寸法に対する図の拡張部分は説明され、或いは本発明の以下の教義が読まれ且つ理解された後には、当該技術分野の知識の中に入る。更に、特定の力、重量、強度及び同様な要件に適合する正確な寸法及び寸法比率も同様に、本発明の以下の教義が読まれ且つ理解された後には、当該技術分野の知識の中に入る。
【0027】
A.縦型起立パウチ
図5a及び図6aは、提案された発明方法が縦型起立パウチの製造に関連する時に、この方法に使用される基本構成要素に関する。同じ符号は特に言及されていない限り、全図に亘り同じ対応要素を表すために使用される。図5aは本発明方法により形成される包装材(フィルム)管の概略断面図である。図5aに示す包装フィルム管は、図6aの形成管101の直下における断面部分として示されている。包装フィルム管は外側層116及び内側層110を含むと共に、図1に関連して説明したような標準的な縦型可撓性袋の作成のために当該技術分野において一般的に使用されている材料を含んでもよい。図5aの管は、従来技術の縦型形成充填機の方法の説明に関連して先に説明したように、縦方向裏側シールを伴うようにフィルム一シートを封着することにより形成される。
【0028】
図6aは、従来技術の縦型形成充填封着機に使用されるものに殆どの点において一般的な形成管101を示す。この形成管101は円柱状であり、矩形断面を有し、或いは様々な形状を有してよいが、好適には図示するように円柱状である。図5aに示すフィルムは最初に、図6aの形成管101周りに形成される。この形成管101は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に取り付けられる。図6aにはまた、一対の従来技術のシールジョー108が示されており、シールジョー108も同様に立面図で示されている。シールジョー搬送台は図6aには図示されておらず、シールジョー108は
形成管101の下側で、シールジョー搬送台の上に据え付けられる。
【0029】
先に説明したように、縦型可撓性袋の製造に際して従来技術では、形成管101の周りに向けられる連続包装フィルムの送込み工程を含み実施される。形成管101の周りにフィルム管を形成するために、裏側シールが単一フィルム層に形成される。シールジョー108がこのようにして形成された包装フィルム管を閉じ合わせることにより、下端横方向シールが形成される。続いて、製品が形成管101を介して、包装フィルム管へ落下させられる。続いて管は、回転ベルト(図示なし)との摩擦により下方へ移動させられると共に、管内部に見られる製品レベルの上側に別の横方向シールを形成するために、シールジョー108が使用される。このシールは続いて、上端横方向シールが充填後の袋上端の下側に形成されると共に、下端横方向シールが上側の包装フィルム管の形成されるように、横方向に切断される。上述した従来技術の操作の間に包装フィルムは、フィルムが形成管101の下方へ移動する時に、機械の操作者が読めるように、フィルムの長手方向の移行と直角に配向される。この配向により、形成後の従来技術の袋が図3aに示すように、その下端横方向シール33を下にした状態で小売販売棚に載置された時に、消費者が読める視覚媒体39が得られる。以下に更に詳細に説明するように、本願出願人の発明では、フィルム包装材の視覚媒体の向きは、従来技術の向きから90度外れており、その結果、図6aの形成管101の下方へフィルムが押し下げられるにつれて、縦型形成充填機の操作者により視認された時に、視覚媒体は横向きに現れる。即ち、包装フィルムの視覚媒体はフィルム移動方向と直角に配向される。
【0030】
本発明は従来技術の縦型形成充填封着機に3個の基本構成要素を追加する。2個の形成板104及び1個のテンションバー102は、図5aに示す矢印により表されるように、包装フィルム管を管の内部から引っ張った状態で保持するために使用される。図6aに示すように、形成板104及びテンションバー102は形成管101に直接固定され、或いは形成板104及びテンションバー102が、形成管101下端の下側及びヒートシールジョー108の上側において、包装材管内に位置決めされる限り、縦型形成充填封着機のいかなる支持構造体に固定されてよい。
【0031】
張力はフィルムの外側に且つ固定或いは静止タッカー機構106によって形成板104により得られる張力の反対方向に作用させられる。タッカー機構106はここでは或いはタッカーバー106とも呼ばれ、形成板104の間に配置される。タッカーバー106は好適には縦型形成充填封着機のシール搬送台に取り付けられると共に、3軸(中/外、上/下、及び前/後)全てに沿って調整可能である。或いはタッカーバー106は縦型形成充填封着機の枠に取り付けられ、又はフィルム管の外側でその機能を支持する他のいかなる部分に取り付けられてよい。3軸全てにおけるこれらの調整は、縦型形成充填機を標準操作に戻すように切り替えるためにタッカーバー106を邪魔にならないように容易に移動させ得ると共に、図6aに示す実施形態では、締結された時にタッカーバー106を所定位置に固定するテンションねじ162により達成される。タッカーバー106は調整可能である一方で、従来技術と異なり、操作の間には固定され或いは静止させられる。従って、本発明は袋作成の間に、タッカー機構には可動部品が存在しない点において、従来技術の実質的な改良物である。タッカーバー106を「静止」或いは「固定」と言う時には、この改良物は本出願人が説明を意図するものである。この静止タッカーバーの構成により、袋作成速度は一般的なピロウパウチ製造速度に匹敵する。
【0032】
所定位置へ(即ち形成板104へ向けて)前進させられた時に、タッカーバー106は2個の形成板104間に、包装フィルム管にひだ即ち折り目を供給する。このひだは、シールジョー108による横方向シールの形成の前に形成される。その結果、横方向シールが形成されると、ひだは包装容器の一方側の一体構成となる。その後に、縦型形成充填機は従来技術において先に説明したように基本的に作動し、シールジョー108が下側横方
向シールを形成し、製品が形成管101を介して(この時点では一方側にひだを有する)包装フィルムの封着管へ落下させられ、上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器の主な相違点としては、説明された固定機構を使用してひだが(後に形成後の包装容器の下端となる)一方側に形成されると共に、形成後の包装容器がひだを伴う端部を下にして立てられた時に、消費者が包装フィルムの視覚媒体を読めるように、本発明に使用される包装フィルムの視覚媒体が配向されることである。
【0033】
本発明の形成後包装容器の一例が図7a及び図7bに示されている。これらの図面は、視覚媒体179が先に説明したように配向された包装フィルム116の外側層を示す。図7a及び図7bから判るように、本発明の縦型起立パウチの構成は、図3aに示す従来技術の縦型可撓性袋と特徴を共にする。しかしながら、本発明の縦型起立袋の横方向シール131,133は、図7bに示すように、袋が一端を下にして立った時に縦方向に配向される。図7aは、図5a及び図6aに関連して説明したタッカーバー106及び形成板104によって形成されたひだ176を示す。
【0034】
図6aを参照すると、本発明に組み込まれ得る別の任意の構成は、形成管101内での迂回板160の使用である。この迂回板106は図示する実施形態では、形成管101の下端から形成板101の下端より上側に幾らかの距離(例えば少なくとも5センチメートル(2インチ)又は8センチメートル(3インチ))だけ延在し、続いて形成管101の内部に接して封着される、形成板101の内部に縦方向に溶接される平板である。
【0035】
迂回板160は好適な実施形態では、2つの機能を果たす。最初に、迂回板160は形成管101の下方へ落下させられる製品を、包装フィルム管のひだが形成される領域から離したままにする。第二に、迂回板160はガス又は窒素流の管路として使用され得る。この場合、迂回板160は形成管101の下端よりも上方の部分において、板160の上端が形成管101と接するように封着する。このシール(図示なし)の下側で、外部ガス(例えば窒素又は酸素)源と迂回板160及び形成管101内部の間に形成される空隙のガス連通を提供するべく、小孔が形成管101にドリルにより開けられる。図6aに示すように、迂回板160は平板であるが、当然のことながら、製品をフィルム管のタックが形成される領域から離れるように迂回させる機能を達成するのであれば、例えば湾曲面を有する等、様々な形状であってよい。
【0036】
ガス流の管路として迂回板160を使用することにより、本発明は従来技術において通常同じ機能を達成する別個のガス管が形成管101の内部に載置される必要がなくなる。迂回板160及び形成管101の内部により形成される相対的に大容量の管路が得られることによる更なる利点としては、相対的に大容量のガス流が、従来技術のガス管と比較して著しく遅いガス速度で、充填され且つ部分的に形成された包装容器に導入され得る。これにより、本発明のこの実施形態を使用して、従来技術の流入管では形成管まで吹き戻されかねない軽量の製品を収容する包装容器の充填が可能となる。
【0037】
図8はタッカーバー106の好適な実施形態を示す。タッカーバー106のこの実施形態は、支持体182に取り付けられる頭部180を含む。支持体182及び頭部180には、図8では透視的に示されるガス管路184がドリル加工されている。このガス管路184は外部ガス源(図示なし)から支持体182を通り、頭部180を通り、且つ3個の小孔186を出るようにガス連通を提供する。ガス管路184は、袋形成の間にタッカーバーを出入り移動させる必要なく、形成及び封着操作において図5aに示すタックを緊張させるのを助ける圧縮ガス(一般的には空気)の規制噴射を可能にする。注目すべきであるが、操作(袋形成)の間に、タックバー106は常に静止している。更に注目すべきであるが、頭部180は必ずしも、タッカーバー106及び形成板104により形成される
ひだの全長に沿って延在する必要はない。また当然のことながら、シールジョー108がフィルム管を閉じ合わせた時に、フィルム管の横寸法は変化する。これらの事実全ては、小孔186から勢いよく出る圧縮空気の使用により補償される。圧縮空気は、形成及び封着加工の様々な段階において形成される時に、等しい量の圧力を維持する。空気噴射は連続的であってもよいが、好適には横方向シールの完成時に次の袋用のフィルムが押し下げられた時に開始されるように規制される。
【0038】
頭部180は非粘着材料を含み得るが、好適にはテフロン(登録商標)等のフッ素ポリマーである。代替実施形態では、タッカーバー106は金属の一体片を含み、頭部180にはフッ素ポリマーが被覆される。頭部180の湾曲接触部分は、包装フィルムが形成管の下側へ押し下げられた時に包装フィルムを引き裂くことなく、図5aに示すタックの連続形成を可能にする。3個の小孔186を伴うように図示されているが、頭部180は1個からいかなる数の小孔を含んでよい。
【0039】
図6aのシールジョー108により横方向シールが形成される時に、フィルム管の幅変化を更に補償するために、注目すべきであるが、テンションバー102はその全長に沿ってフィルム管の中心から外方へ離れるように屈曲させられると共に、形成板104は横方向ヒンジ165によりヒンジ接続される。テンションバー102が他に(例えば厳密に縦方向に)構成されるならば、フィルム管の横方向シール付近には過度のたるみが生じる。形成板104は、形成板が内方へ僅かに屈曲する一方で、下側横方向シールが形成されるのを可能にする横方向ヒンジ165を含む。さもなければ、包装フィルム管はこの工程の間に、形成板104の先端により引き裂かれかねない。
【0040】
本発明は、従来技術の横型起立パウチ及びその製造方法よりも優れた幾つかの利点を備える経済的な起立パウチの製造方法を提供する。
これら利点の例を以下の表1に示す。
【0041】
【表1】
上記のように、また以下に更に詳細に説明するように、本出願人の発明には連続供給ジッパーオプションが利用可能であり、このオプションは現用の縦型形成充填封着機では利用できない。これは、本発明の包装フィルムに使用されるフィルム視覚媒体の向きに起因する。視覚媒体は従来技術から90度はずれて配向されるので、ジッパーシールは管続いて包装容器に形成されるにつれて、包装フィルムと共に縦方向線を形成管の下方へ連続的
に移動し得る。これは従来技術では不可能である。なぜならば、ジッパーシールの連続縦細片のこのような向きは、包装容器が形成され且つ陳列のために起立させられたら、シールを縦方向に載置するからである。
【0042】
本発明はまた、従来技術の平底袋製造方法の改良物である。本願出願人のタッカー機構は袋形成の間に静止しているので、本発明はまちの形成のためにフィルム管を押圧する可動部品が必要ない。この可動部品の削除により、袋製造速度の増加、ピロウパウチ製造への切り替え時間の著しい減少、及び維持管理問題の著しい減少が可能となる。
【0043】
B.平底袋
図5b及び図6bは、提案される発明方法が平底袋の製造に関する時に本方法に使用される基本構成要素を示す。図5bは、本発明方法により形成される包装材(フィルム)管の概略断面図である。図5bに示す包装フィルム管は、図6bの形成管101(図5bでは透視的に示される)の直ぐ下側における断面部分として示されている。包装フィルム管は外側層116及び内側層110を含むと共に、図1に関連して説明したような、標準的な縦型可撓性袋を形成するために当該技術分野において一般的に使用される材料を含んでよい。しかしながら、以下の説明から明白になる理由により、本発明の袋の好適な実施形態は、紙等のそれ自体では封着不能な外側層116を含む。図5bの管は、従来技術の縦型形成充填機方法の説明に関して先に説明したように、縦方裏側シールによってフィルム一シートを封着することにより形成されている。
【0044】
図6bは従来技術の縦型形成充填封着機に殆どの点において一般的な形成管101を示す。形成管101は円柱状であり、矩形断面を有し、或いは様々な形状を備えてよいが、好適には図示するように円柱状である。図5bに示すフィルムは最初に、図6bの形成管101周りに形成される。この形成管101は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に固定される。また図6bには、一対の従来技術のシールジョー108が示されており、同様に立面図で図示されている。図6bにはシールジョー搬送台が図示されておらず、シールジョー108は形成管101の下側において、シールジョー搬送台上に据え付けられる。
【0045】
先に説明したように、縦型可撓性袋の製造において従来技術では、形成管101の周りに向けられる連続包装フィルムの送り込み工程を含むように実行される。フィルム管を形成管101の回りで形成するために、裏側シールがフィルム単一層に形成される。シールジョー108がこのようにして形成された包装フィルム管を閉じ合わせることにより、下端横方向シールが形成される。続いて、製品が形成管101を介して包装フィルム管へ落下させられる。続いて管は、回転ベルト(図示なし)との摩擦によって下方へ移動させられると共に、管内部に見られる製品レベルよりも上側に別の横方向シールを形成するために、シールジョー108が使用される。引き続きこのシールは、上端横方向シールが充填後の袋の上端よりも下側に形成されると共に、下端横方向シールが包装フィルム管の上側に形成されるように、横方向に切断される。上述した従来技術の操作の間に包装フィルムは、フィルムが形成管101の下側へ移動する時に機械の操作者が読めるように、フィルムの長手方向への移行と直角に向けられる。この配向により形成後の従来技術の袋には、形成後の袋が図3aに見られるように下端横方向シール33を下にした状態で小売陳列棚に置かれた時に消費者が読める視覚媒体39が提供される。
【0046】
本発明は従来技術の縦型形成充填封着機に2つの基本的な構成要素を加えている。図5bに示す矢印により表されるように、二対の静止又は固定形成板104,105が包装フィルム管を管内部から緊張状態に維持するように使用される。図6bに示すように、形成板104,105は形成管101に直接取り付けられてよく、或いは形成板104,105が形成管101下端の下側且つシールジョー108の上側において、包装材管内に位置
決めされる限り、縦型形成充填封着機のいかなる支持構造体に取り付けられてよい。
【0047】
張力がフィルム外部に、且つ2個の静止又は固定タッカー機構106,107により、形成板104,105により得られる張力と反対方向に作用させられる。タッカー機構は或いはここでは、タッカーバー106,107と呼ばれ、形成板104,105の間に位置決めされる。タッカーバー106,107は好適には縦型形成充填封着機のシール搬送台に取り付けられると共に、三軸(中/外、上/下、前/後)全てに沿って調整可能である。或いは、タッカーバー106,107は縦型形成充填封着機の枠に取り付けられ、或いはフィルム管の外部でその機能を支持する他のいかなる部分に取り付けられてよい。三軸全てにおけるこれらの調整により、タッカーバー106,107が縦型形成充填機を標準操作へ戻すために邪魔にならないように容易に移動させられるのが可能になると共に、図6bに示す実施形態では、締結された時にタッカーバー106,107を固定するテンションねじ162により達成される。タッカーバー106,107は調整可能である一方、従来技術と異なり、操作の間に固定され或いは静止している。従って、本発明は、袋作成の間に、タッカー機構に可動部品が存在しない点において、従来技術の実質的な改良物である。この改良物は、本願出願人がタッカーバー106,107を「静止」或いは「固定」と言う時に説明を意図するものである。この静止タッカーバー構成により、袋形成速度は一般的なピロウパウチ製造速度に匹敵し、変更費用が少なく(例えば機械毎に3〜4千ドル)、且つ追加維持管理問題が発生しない。
【0048】
所定位置へ向けて前方へ(即ち形成板104,105へ向けて)移動させられた時に、タッカーバー106,107は2個の形成板104,105の間において、包装フィルム管にひだ即ち折り目を供給する。このひだは、シールジョー108による横方向シールの形成に先立ち形成される。その結果、横方向シールが形成されると、ひだは包装容器の2側面の一体構成となり、まちと呼ばれる。図3bに示すように、これらまち37は横方向シール31,33の各端部においてV字形状を形成する。なぜならば、袋を形成するために使用される包装フィルムの外側層は、紙等のそれ自体が封着しない材料を含むからである。代替実施形態において、フィルムの外側層30はそれ自体が封着する材料を含むことにより、図3bに示すV字形状まちの両端が封着される。
【0049】
横方向シールが形成された後、縦型形成充填機はその後に従来技術において先に説明したように基本的に作動し、シールジョー108が下側横方向シールを形成し、製品が形成管101を介して包装フィルムの封着管(その時点では両側に縦方向ひだを有する)に導入され、且つ上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器との主な相違点は、説明した固定機構を使用して、まちが本発明の包装容器の各側面に形成される点である。
【0050】
本発明の形成後の包装容器例が図3bに示されており、図3bは視覚媒体38が先に説明したように配向された包装フィルムの外側層30を示す。図3bから判るように、本発明の平底袋の構成は、図3aに示す従来技術の縦型可撓性袋と特徴を共有している。図3bは、図5b及び図6bに関連して説明したタッカーバー106、107及び形成板104,105により形成されたまち37を示す。
【0051】
図6bに戻り、本発明に組み入れられ得る別の任意の構成には、形成管101内での1個又は2個の迂回板160の使用がある。これらの迂回板160は図示する実施形態では、形成板101の内部で縦方向に溶接される平板を含み、平板は形成管101の下端から形成101の下端より幾らかの距離(例えば少なくとも5センチメートル(2インチ)又は8センチメートル(3インチ)だけ上方へ延在し、続いて形成管101の内部に封着される。
【0052】
好適な実施形態において、迂回板160は2つの機能を果たす。先ず、迂回板160は形成管101の下側へ落下させられる製品を、包装フィルム管のひだが形成される部分から離れさせておく。次に、迂回板160は形成板101に適切に封着されるならば、ガス又は窒素流の管路として使用され得る。この場合、少なくとも一方、しかし好適には両方の迂回板160が、形成管101の下端より上側の幾つかの部分において、板160の上端を形成管101に封着する。この封着点(図示なし)より下側では、外部ガス(例えば窒素又は酸素)源と、迂回板160及び形成管101内部間に形成される空隙のガス連通が得られるように、1個以上の小孔が形成管101にドリル加工される。迂回板160は図6bでは平坦な板として示されているが、当然のことながら、迂回板160は製品をフィルム管のタックが形成される部分から離すように迂回させる機能を達成するならば、例えば湾曲面を有する等、様々な形状であってよい。
【0053】
1個以上の迂回板160をガス流管路として使用することにより、本発明では、通常従来技術と同じ機能を果たす別個のガス管を形成管101の内部に載置する必要がない。迂回板160及び形成管101内部により形成される相対的に大容量の管路を提供することにより追加される利点としては、相対的に大容量の流出ガスが、従来技術のガス管と比較して意著しく遅いガス速度で、充填され且つ部分的に形成された包装容器へ導入され得る。これにより、本発明の本実施形態を使用して、従来技術の流出管では形成管へ吹き戻されてしまいかねない軽量の製品を入れる包装容器の充填が可能となる。
【0054】
図8はタッカーバー106の好適な実施形態を示す。タッカーバー106の本実施形態は支持体182に取り付けられる頭部180を含む。支持体182及び頭部180内にはガス管路184がドリル加工されており、ガス管路184は図8では透視的に示されている。このガス管路184は外部ガス源(図示なし)から、支持体182及び頭部180を通り、3個の小孔186の外へのガス連通を提供する。ガス管路184は、袋形成の間にタッカーバーを出入り移動させる必要なく、形成及び封着操作を通して、図5bに示すタックを緊張状態に維持するのを助ける圧縮ガス(一般的には空気)の規制吐出を可能にする。注目すべきであるが、(袋形成)操作の間に、タッカーバー106は常に静止状態にある。更に注目すべきであるが、頭部180は必ずしも、タッカーバー106及び形成板104により形成されるひだの全長に沿って延在する必要はない。また当然のことながら、シールジョー108がフィルム管を閉じ合わせた時に、フィルム管の横方向寸法は変化する。これらの事実全ては、小孔186から吐出する圧縮空気の使用によって補償される。圧縮空気は形成及び封着工程の様々な段階においてタックが形成される時に、タックへ等しい量の圧力を維持する。空気吐出は連続的であってもよいが、好適には横方向シールの完了を通して、次の袋のためにフィルムが引き下ろされる時に開始するように規制される。
【0055】
頭部180は非粘着材料を含んでよいが、好適にはテフロン(登録商標)等のフッ素ポリマーである。代替実施形態では、タッカーバー106は金属の一体片を含み、頭部180にはフッ素ポリマーが被覆される。頭部180の湾曲接触部分によれば、包装フィルムが形成管の下側へ押し下げられている時に、包装フィルムを引き裂くことなく、図5bに示すタックの連続形成が可能になる。
【0056】
図6bのシールジョー108により横方向シールを形成している時に、フィルム管の幅変化を更に補償するために、注目すべきであるが、形成板104,105は横方向ヒンジ165によりヒンジ接続される。形成板104,105は下側横方向シールが形成される一方で、形成板が内方に(相互に向かって)僅かに屈曲するのを可能にする横方向ヒンジ165を含む。さもなければ、包装フィルム管はこの工程の間に、形成板104,105の先端によって引き裂かれてしまう。
【0057】
本発明は、従来技術の横型起立パウチ及びその製造方法を越える多くの利点を有する平底袋の経済的な製造方法を提供する。
これら利点の例が以下の表2に示されている。
【0058】
【表2】
更に、本願出願人の発明により変更される形成充填封着機の運転速度は、操作の間に出入り移動させられる三角形状機器を使用する従来技術の平底袋形成方法と同様に、変更により欠陥が生じさせられない。実際、本願出願人の発明によれば、同じ型の袋を製造する従来技術の方法の約2倍速い袋製造速度が可能になる。
【0059】
また、本願出願人の発明のタッカー機構に関連する可動部品の欠如は、縦型形成充填封着機を平底袋の製造に切り替える費用が大きく低減させられると共に、それに含まれる維持管理問題も減少する。例えば縦型形成充填封着機を、操作の間に出入り移動する従来技術の機器を使用する平底袋構成に変換すると、機械毎に3万ドルの範囲の費用がかかる。本願出願人の発明は、既存の縦型形成充填封着機をその費用の何分の一、約十分の一で改良する工程を含む。
【0060】
C.ジッパーシール挿入機構
本発明の別の実施形態はまた、ジッパーシールが組み入れられた起立包装容器の製造装置及び製造方法を含む。図5c及び図6cは、提案された発明方法がジッパーシールが組み入れられた起立包装容器の製造に関する時に、その方法に使用される基本構成要素を示す。同じ符号は特に注釈がつけられていない限り、全図に亘り同じ対応要素を表すために使用される。図5cは本発明方法により形成される包装材(フィルム)管の概略断面図である。図5cに示す包装フィルム管は、図6cの形成管101の直ぐ下側における断面部分として示されている。包装フィルム管は外側層116及び内側層110を含むと共に、図1に関連して説明したような、標準的な縦型可撓性袋を作成するために当該技術分野において一般的に使用される材料を含んでよい。図5cの管は、従来技術の縦型形成充填機方法の説明に関連して先に説明したように、縦方向裏側シールを伴うようにフィルム一シートを封着することにより形成されている。
【0061】
図6cは、従来技術の縦型形成充填封着機のものと殆どの点において標準的な形成管101を示す。この形成管101は円柱状であり、矩形断面を有し、或いはいかなる形状であってよい。この形成管101は所定長さのジッパーシール機構220を収容するために、一方側に沿って形成される溝軌道188を含む。ジッパーシール機構220は一般的に供給スプール218から供給され、供給スプール218はジッパーシール機構20を、縦型形成充填封着機の形成管101に或いは形成管101の近接部分に形成された長手溝188へ送り込む。
【0062】
所定長さのジッパーシール機構220はジッパーシール機構220の連続長さ或いは相互連結ウェビングに沿って散在させられるジッパーシール220の個別部分のいずれかを含んでよい。図10に示すように、所定長さのジッパーシール機構220は2個の対向し且つ相互に噛み合うジッパー要素即ち部材222,226からなる。各ジッパー部材222,226はタブ部及び相互噛み合い輪郭部を含む。例えば、第一ジッパー要素222はタブ部223及び雄相互噛み合い輪部224を含む一方、第2ジッパー要素226はタブ部227及び雌相互噛み合い輪郭部228を含む。
【0063】
図5cに示す包装フィルムは最初に、図6cの形成管101周りに形成される。しかしながら、縦方向裏側シールでフィルム一シートを封着する前に、ジッパーシール機構220の少なくとも一部が、後に管の内装110を備える包装フィルムの表面に封着される。この形成管101は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に取り付けられる。また図6には一対の従来技術のシールジョー108が示されており、同様に立面図で図示されている。図6cにはシールジョー搬送台が図示されておらず、形成管101の下側においてその搬送台にシールジョー108は据え付けられる。
【0064】
上述したように、縦型可撓性袋の製造において従来技術では、形成管101の周りに向けられる連続包装フィルムの送込み工程を含むように実行される。裏側シールは、形成管101の周りにフィルム管を形成するために、フィルム単一層に形成される。シールジョー108がこのように形成された包装フィルム管を閉じ合わせることにより、下端横方向シールが形成される。続いて製品が形成管101を介して包装フィルム管へ投下される。続いて管は回転ベルト(図示なし)との摩擦によって下方へ移動させられると共に、管の内部に見られる製品レベルの上側に別の横方向シールを形成するために、シールジョー108が使用される。このシールは次に、上端横方向シールが充填後の袋上端の下側に形成されると共に、下端横方向シールが包装フィルム管の上側に形成されるように、横方向に切断される。包装フィルムは上述した従来技術の操作の間に、フィルムが形成管101の下側へ移動している時に機械の操作者が読めるように、フィルムの長手方向の移行と直角に配向される。この配向により、形成後の袋が図3aに示すようにその下端横方向シールを下にした状態で小売販売棚に載置された時に消費者が読める視覚媒体39が、形成後の従来技術の袋に提供される。本発明の先の実施形態に説明したように、本願出願人の本発明のフィルム包装材の視覚媒体の向きは、従来技術の向きから90度ずれているので、その結果視覚媒体は、フィルムが図6cの形成管101の下側へ引き下げられている時に、縦型形成充填封着機の操作者により視認されている時には横向きに現れる。
【0065】
本発明は従来技術の縦型形成充填封着機に幾つかの基本的な構成要素を加える。2個の形成板104及び張力導入機構202は、図5cに示す矢印により表されるように、管の内部から包装フィルムを緊張状態に維持するために使用される。図6cに示すように、形成板104及び張力導入機構202は形成管101に直接取り付けられてもよく、或いは形成板104及び張力導入機構202が形成管101の下端の下側及びヒートシールジョー108の上側において包装材管内に位置決めされる限り、縦型形成充填封着機のいかなる支持構造体に取り付けられてもよい。
【0066】
張力はフィルム外面に、且つ固定或いは静止タッカー機構106によって、形成板104により提供される張力の方向と反対方向に作用させられる。タッカー機構106はここではタッカーバー106とも呼ばれ、形成板104の間に位置決めされる。タッカーバー106は好適には縦型形成充填封着機のシール搬送台に取り付けられると共に、三軸(入/出、上/下、及び前/後)全てに沿って調整可能である。或いは、タッカーバー106は縦型形成充填封着機の枠に取り付けられ、或いはフィルム管の外側でその構成を支持する他のいかなる部分に取り付けられ得る。三軸全てにおけるこれらの調整によれば、タッ
カーバー106は縦型形成充填機を標準操作に戻すために、邪魔にならないように簡単に移動させられ得ると共に、図6cに示す実施形態では、締結された時にタッカーバー106を所定位置に固定するテンションねじ162により行われる。従って本発明は、袋作成の間にタッカー機構に可動部品が存在しない点において、従来技術の実質的な改良物である。この改良物は、本願出願人がタッカーバー106を「静止」或いは「固定」と言う時に説明を意図するものである。静止タッカーバー構成によって、袋形成速度は一般的なピロウパウチ製造速度に匹敵し得る。
【0067】
所定位置まで(即ち形成板104へ向けて)前方に移動させられた時に、タッカーバー106は2個の形成板104の間において、包装フィルム管にひだ即ち折り目を供給する。このひだは、シールジョー108による横方向シール形成に先立ち形成される。その結果、横方向シールが形成されると、ひだは包装容器の一方の側面の一体構成となる。
【0068】
本発明は更に、形成管101の一方の側面に沿って形成されると共に、供給スプール18から所定長さのジッパーシール機構220を受け取るように構成される溝軌道188を含む。続いて説明するように、溝軌道188は形成管191の側壁に形成され又は形作られ、或いは形成管191の側壁に取り付けられる2個のヒートシール板間の長手状間隙を含む。選択される実施形態に拘わらず、溝軌道188は2つの重要な機能を果たす。最初に、溝軌道188は管の内側層110に沿ってジッパーシール機構220の位置決めを効果的に制御する。第2に、溝軌道188はタブ部223,227が形成後の管の内側層110にヒートシールされた時に、ジッパーシール機構220の相互噛み合い輪郭部224,228が一緒に縫い合わせられるのを防ぐ。
【0069】
従って本発明によれば、2個の相互噛み合いジッパー部材222,226が一緒に、形成管101の一方側に沿って形成された溝軌道188の下側へ通されるように、所定長さのジッパーシール機構20は形成管101の上端部に向けられる。ジッパーシール機構220の結合されたタブ部223,227は、相互に重なり合わないように、形成管101の外周面に沿って外に広げられる。包装フィルムは最初に、通常の方法で形成管101の周りに形成される。しかしながら、縦方向裏側シールを伴うようにフィルム一シートを封着する前に、ジッパーシール機構220の各タブ部223,227の少なくとも一部が、次に管内側層110を構成する包装フィルムの表面にシールされる。従って、形成後の管が通常の方法で形成管101の下側へ前進させられている時に、形成後の管の内部にシールされた所定長さのジッパー機構220も前進させられる。
【0070】
次に図5c、図5d及び図6cを参照すると、形成管101の下端において、前進する形成後の管に張力が付与され、結合されたジッパーシール機構220のタブ部223,227が形成管101の表面から離れる方向に突出し、且つ張力導入機構202の2個の突出板192a,192bの回りで屈曲するように、溝軌道188が張力導入機構202を貫通することにより、包装フィルムは形成後の管の内側層110に封着された結合タブ部23,227の2部分間でたるまされる。このたるみはフィルムとジッパーシール機構220の相互噛み合い輪郭部224,228の間に頭隙201を形成する。頭隙201の形成は、次に包装容器に付与される横方向シールのシール品質を向上させる。
【0071】
その後に本発明の縦型形成充填封着機は基本的に、従来技術において前述したように作動し、シールジョー108が下側横方向シールを形成し、製品が形成管101を介して(現時点では一方側にひだを有すると共に他方側にジッパーシールを有する)包装フィルムの封着管へ導入され、且つ上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。
【0072】
しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器の実施形態との主な相違点
としては、上記固定機構を使用して(後に形成後の包装容器の下端となる)一方側にひだが形成されると共に、溝軌道188及び固定張力導入機構202を使用して所定長さのジッパーシール機構220が(後に形成後の包装容器の上端となる)他方側の内側層110に封着される点と、ひだが付けられた端が概ね下端となり且つジッパーシール端が上端とされた状態で、形成後の包装容器が一端を下にして起立させられた時に、本発明で使用される包装フィルム上の視覚媒体を消費者が読むことができるように視覚媒体が向けられる点である。
【0073】
本発明の形成後包装容器の一例が図7c及び図7dに示されており、これらの図は視覚媒体179が前述したように向けられた状態にある包装フィルム116の外側層を示す。図7c及び図7dから明らかなように、本発明の縦型起立パウチの構成は、図3aに示す従来技術の縦型可撓性袋と特徴を共有する。しかしながら、本発明の縦型起立袋の横方向シール131,133は縦方向に向けられると共に、図7dに示すように袋が一端を下に起立すると縦方向裏側シール251が横方向に向けられる。図7cはタッカーバー106及び形成板104により形成されるひだ176と、図5c及び図6cに関連して上述したような包装容器内面に位置決めされ且つ封着されるジッパーシール機構を示す。
【0074】
先に記したように、本願出願人の発明によって可能とされるジッパーシール機構220挿入能力の付加は、現用の縦型形成充填封着機技術を使用しては利用できない。これは部分的に、本発明の包装フィルムに使用されるフィルム視覚媒体の向きに起因する。視覚媒体は従来技術から90度ずれて配向されるので、ジッパーシール機構220は、包装フィルムが管となるように形成される際に、形成中の管に沿って包装フィルム付近で長手方向に移動し得る。これは従来技術では不可能である。なぜならば、このようなジッパーシールの縦方向長さ配向によって、このシールは包装容器が形成され且つ陳列するために起立させられた時に縦向きで載置されるからである。
【0075】
図6cに戻り、本発明に組み入れられ得る別の任意の特徴としては、形成管101内への迂回板160の使用がある。この迂回板160は図示する実施形態では、形成管101の内部において縦方向に溶接される平板であり、平板は形成管101の下端から形成管101下端より幾らかの距離(例えば少なくとも5センチメートル(2インチ)又は8センチメートル(3インチ)だけ上側まで延在し、次に形成管101の内部に接して封着される。
【0076】
迂回板160は好適な実施形態において、2つの機能を達成する。第1に、迂回板160は形成管101の下側に落下させられた製品を、包装フィルム管のひだが形成される部分から離した状態に維持する。第2に、迂回板160はガス又は窒素流の導管として使用され得る。この場合、迂回板160は形成管101下端より上方の幾つかの部分において、迂回板160の上端を形成管101に封着する。この封着点(図示なし)の下方では、外部ガス(例えば窒素又は酸素)源と迂回板160及び形成管101内部の間に形成される空隙とのガス連通が得られるように、小孔が形成管101にドリル加工され得る。図6cに示すように、迂回板160は平板であるが、当然のことながら、迂回板が製品をフィルム管のタックが形成される部分から離れるように迂回させる機能を果たすのであれば、例えば湾曲面を有する等、様々な形状を備え得る。
【0077】
迂回板160をガス流の導管として使用することにより本発明は、形成管101の内部に載置され、従来技術と通常同様な機能を果たす別個のガス管の必要性がなくなる。迂回板160及び形成管101内部によって形成される相対的に大容量の導管を設けることにより追加される利点としては、相対的に大容量の吐出ガスが、従来技術のガス管と比較して著しく低いガス速度で、充填され且つ部分的に形成された包装容器に導入され得る点である。これにより、本発明のこの実施形態を使用して、従来技術の吐出管では形成中の管
まで吹き戻されかねない軽量の製品を入れる包装容器の充填が可能となる。
【0078】
図8はタッカーバー106の好適な実施形態を示す。タッカーバー106の本実施形態は、支持体182に取り付けられる頭部180を含む。支持体182及び頭部180にはガス管路184がドリル加工されており、ガス管路184は図8では透視的に示されている。このガス管路184は外部ガス源(図示なし)から支持体182を通り、頭部180を通り、且つ3個の小孔186の外へのガス連通を提供する。ガス管路184によれば、タッカーバーを袋形成の間に出入り移動させる必要なく、形成及び封着操作の間に図5cに示すタックを緊張状態に維持するのを助ける圧縮ガスの規制噴射が可能になる。注目すべきであるが、(袋形成)操作の間に、タッカーバー106は常に静止している。更に注目すべきであるが、頭部180は必ずしもタッカーバー106及び形成板104により形成されるひだの全長に沿って延在する必要はない。また当然のことながら、シールジョー108がフィルム管を閉じ合わせる時に、フィルム管の横方向寸法は変化する。これらの事実全ては、小孔186から噴射する圧縮空気の使用により補償される。圧縮空気は形成及び封着工程の様々な段階においてタックが形成される際に、タックへ同一量の圧力を維持する。この空気噴射は連続的であってもよいが、好適には横方向シールの完了を介して次の袋用のフィルムが引き下げられる際に開始するように規制される。
【0079】
頭部180はいかなる非粘着材料を含んでもよいが、好適にはテフロン(登録商標)等のフッ素ポリマーである。代替実施形態において、タッカーバー106は一個の金属の一体片を含み、頭部180にはフッ素ポリマーが被覆されてもよい。頭部180の湾曲接触部分によれば、包装フィルムが形成管の下側へ引き下げられる際に、包装フィルムを引き裂くことなく、図5cに示すタックの連続形成が可能となる。3個の小孔186を伴うように図示されているが、頭部180は1個からいかなる数の小孔を含んでよい。
【0080】
図6cのシールジョー108により横方向シールが形成される際に、フィルム管の幅変化を更に補償するために、注目すべきであるが、張力導入機構202の2個の突出板192a,192bがフィルム管の中心から張力導入機構202の全長に沿って外方へ離れるように突出すると共に、形成板104は横方向ヒンジ165によりヒンジ接続されてよい。張力導入機構が別な様に(例えば厳密に縦方向に)構成されるならば、フィルム管の横方向シール付近の部分に過度のたるみが生じる。形成板104は、下側横方向シールが形成される一方で形成板を僅かに内方に(即ち相互に向かって)屈曲させる横方向ヒンジ165を含んでよい。さもなければ、包装フィルム管は、この工程の間に、形成管104の先端によって引き裂かれかねない。
【0081】
前述の実施形態で記したように、本発明は更に従来技術の平底袋製造方法の改良物である。本願出願人発明のタッカー機構は袋形成の間に静止しているので、本発明ではまち形成のためにフィルム管を押圧する可動部品が必要ない。可動部品の削除によれば袋製造速度が増加し、ピロウパウチ製造への切り替え時間が著しく減少し、且つ維持管理問題が著しく減少する。
【0082】
D.迅速変更モジュール
本発明の縦型起立パウチ実施形態が使用されるのであろうと、本発明の平底袋実施形態が使用されるのであろうと、本発明の別の実施形態では、縦型形成充填封着機をピロウパウチ製造から所望する本発明の起立袋製造へ迅速に変更するために、形成管の下端に装着され得る迅速変更モジュールを組み入れている。とりわけ縦型起立パウチに関する際のこの迅速変更モジュールの一実施形態が図9a,図9b,図9cに示されている。図9aは形成管91の下端の下側に懸架される迅速変更モジュール94の立面斜視図であり、形成管91は内部構成を図示するために部分的に切り取られている。図9bは形成管91の下端に取り付けられた状態が示されている迅速変更モジュール94の同実施形態の断面図で
ある。図9bの断面図は図9aの指示線9b−9bにおける断面図である。図9cは同迅速変更モジュール実施形態の立面側面図である。
【0083】
図9a,図9b,図9cを参照すると判るように、図示する実施形態は、迅速変更モジュール94が一対の形成板104及び一個のテンションバー92を含むことを示しており、これらは縦型起立パウチに関して上述した類似要素と同様の機能を果たさなければならない。モジュール94は以下に説明するように、形成管91の下端に取り付けられる。図9a及び図9bに示す形成管91は矩形形状として示されている。その結果、モジュール94も同様に矩形形状とされている。しかし当然のことながら、形成管91の形状及び対応するモジュール94の形状は円形、楕円形、四角形、又は他の形状等、様々な形状であってよい。
【0084】
モジュール94は図示する実施形態では、先ず形成管と一体的な1個以上のタブ96を、モジュール94と一体的な対応する穴93に挿入することにより、形成管91の下端に取り付けられる。その後にモジュール94は、迂回板161と一体的なタブ95を迂回板舌部163と一体的なタブガイド97に載置することにより固定される。図9bから明らかなように、この迂回板舌部163はカラー166を貫通するピン168の周りを回転する。迂回板舌部163が図9bに示す矢印の方向へ回転させられた時には、タブガイド97はタブ95の上方へ持上げられる。タブガイド97はばね170により、図9bの矢印により示される回転方向と反対方向に付勢される。形成管91の内部対向壁と嵌合する1個以上の舌部164により、タブ96の付近において形成管91の内側部分には圧力が保持される。その結果、モジュール94が形成管91の底部に適切に装着されると、タブ96は夫々の穴93内の所定位置に保持される。同様に、迂回板タブ95はタブガイド97内の所定位置に保持される。
【0085】
上述した本発明の先の実施形態と同様に、図示するモジュール実施形態はまた、迂回板161を組み入れている。迂回板は、製品を縦方向まち部分から離した状態にしておくために、迂回板舌部163と合わせて使用される。この迂回板161も同様に、上述したように形成板104により形成されるまちから製品を離した状態にする目的を果たすのに加えて、ガス噴射導管として使用され得る。
【0086】
また先の実施形態と同様に、形成板104はヒンジ105周りを回転することにより、相互に向かって揺動し得る。このヒンジ105はボルト167を含み、肩部169はボルト167周りを回転する。次に肩部169は形成板104に取り付けられる。この構成によれば、形成板104はボルト167の周りを回転させられると共に、横方向シールジョー(図示なし)により形成板の下側に横方向シールが形成された時に、包装フィルムが引き裂かれるのが回避される。
【0087】
図9a、図9b、図9cに示す実施形態は縦型起立パウチを構成するために使用されているが、当然のことながら、形成板104、迂回板161、迂回板舌部163、及びテンションバー92と共に目下示されるモジュール94の側方に繰り返されている全ての付随構成要素を有するモジュール94の第2実施形態は、平底袋を製造するために使用され得る。換言すれば、モジュールの平底袋実施形態は、図9bの中心から下方へ縦線を描くことにより容易に理解され得る。この縦線の右側にある全ての構成要素が次に、縦線左側に鏡像として再製造されることにより、テンションバー92要素が別の形成板104対及び迂回板舌部163等と置き換えられる。
【0088】
本発明の迅速変更モジュールの別の実施形態は、縦型形成充填封着機をピロウパウチ又は起立袋製造からジッパーシールが組み込まれた起立包装容器の製造へ迅速に変更するために、形成管の下端に装着され得るモジュールを含む。
【0089】
とりわけ縦型起立パウチに関連する際の、この迅速変更モジュールを収容するように構成された縦型形成充填封着機の一実施形態が図11に示されている。図11に示す形成管191は矩形形状を有するように示されている。その結果、モジュール194は同様に矩形形状とされている。しかし当然のことながら、形成管191の形状及び対応するモジュール194の形状は円形、楕円形、四角形、又は他の形状等、様々な形状であってよい。形成管191はまた一方側に沿って形成され、供給スプール218からの所定長さのジッパーシール機構220を収容する溝軌道188を含む。先に図10に示したように、所定長さのジッパーシール機構220は2個の相互噛み合いジッパー要素2226,226から成る。各ジッパー要素222,226はタブ部及び相互噛み合い輪郭部を含む。例えば、第1ジッパー要素222はタブ部223及び雄相互噛み合い輪郭部224を含み、一方第2ジッパー要素226はタブ部227及び雌相互噛み合い輪郭部228を含む。
【0090】
本発明によれば、所定長さのジッパーシール機構220は、ジッパーシール機構220の2個の相互噛み合い輪郭部224,228が溝軌道188を通り下方へ通されるように、一方側に沿って形成された溝軌道188を有する形成管191の上端部に向けられる。対応するジッパーシール機構220のタブ部223,227は、相互に重ならないように、ローラ機構190により形成管191の外周面に沿って広げられる。
【0091】
一実施形態において、溝軌道188は形成管191の外周面に形成される深溝を含む。従って図12aに示すように、断面において溝軌道188は形成管191の内部に位置させられる。図12bに示す代替実施形態において、溝軌道188Aは形成管191の外部に位置決めされる。溝軌道188Aは、形成管191の側方の外周面に沿って長手方向に延在し且つ取り付けられる2個のヒートシール板246,248間に間隙を含む。
【0092】
包装フィルム120(図11では透視的に示される)は最初に、通常の方法で形成管191の周りに形成される。しかしながら、裏側ヒートシールバー250を使用して縦方向裏側シール251を伴うように包装フィルム120のシートを閉じ合わせる前に、ジッパーシール機構220の各タブ部223,227の少なくとも一部が包装フィルム120の表面に封着される。従ってタブ部223,227は、後に縦方向裏側シール251によって形成される管の内側層110に封着される。図12a及び図12bに示すように、ジッパーヒートシールバー240は一般的に、ジッパーシール機構220の各タブ部223,227の一部のみに幅狭なヒートシールを付与するために、多数の独立加熱面(例えば242,244)を含む。
【0093】
図11に示すように、ジッパーヒートシールバー240は、裏側ヒートシールバー250の上側に且つ位相が約90度ずれるように位置決めされる。管は前進機構(例えば回転ベルト260,262に対する摩擦)によって下方へ移動させられる。従って、形成後の管が通常の方法で形成管191を下方へ前進させられる際に、形成後の管の内部にシールされた所定長さのジッパー機構220も前進させられる。
【0094】
本発明の一実施形態によれば、ジッパーヒートシールバー240及び裏側ヒートシールバー250は各々、相互に同時に勝つ前進手段と平行に往復動する。即ち、前進手段は特定長さの管状材料包装フィルム120を前進させ且つ停止させる。その後、ジッパーヒートシールバー240及び裏側ヒートシールバー250は各々往復動して包装フィルム120と接触して、ジッパーシール機構220及び縦方向裏側シール251夫々に熱シールを付与する。しかしながら、図11に最良に示すように、ジッパーヒートシールバー240及び裏側ヒートシールバー250の構成に起因して、ジッパーシール機構220の少なくとも一部は縦方向裏側シール251を付与する前には、常に包装フィルム120に取り付けられている。
【0095】
形成管191は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に取り付けられている。また図11には一対の従来技術のシールジョー108が示されており、同様に立面図で図示されている。図11にはシールジョー搬送台が図示されておらず、シールジョー108は形成管191の下側においてシールジョー搬送台に据え付けられる。
【0096】
形成管191の下端に迅速変更モジュール194が装着されており、迅速変更モジュール194は迅速に縦型形成充填封着機をピロウパウチ又は起立袋の製造からジッパーシールが組み入れられた起立包装容器の製造へ変更する。後に更に詳細に説明するように、迅速変更モジュール194は、ジッパーシールが組み入れられた起立包装容器を製造するために前述したように、2個の形成板204及び張力導入機構202を組み入れている。
【0097】
また、前の実施形態と同様に、モジュール194はヒンジ205の周りを回転することにより相互に向かって揺動し得る形成板204をも組み入れている。このヒンジ205はボルト267を含み、肩部269はボルト267周りを回転する。肩部269は更に形成板204に取り付けられる。この構成によれば、形成板204はボルト267周りを回転させられると共に、図11に示すように横方向シールジョー108によって形成板の下側に横方向シールが形成された時に、包装フィルムが引き裂かれることが回避される。
【0098】
次に図11、図13c及び図13dを参照すると、モジュール194はまた、2個の突出板192a,192bを備えた張力導入機構202を含む。突出板192a,192bはモジュール溝軌道189の両側に載置される。モジュール194が形成管191の下端に取り付けられた時に、モジュール溝軌道189は形成管191に形成された溝軌道188と連結すると共に一列にされる。本発明によれば、形成後の管が形成板204及び張力導入機構202を越えて前進させられると、結合されたジッパーシール機構220のタブ部223,227が形成管191の表面から離れて突出すると共に、張力導入機構202の2個の突出板192a,192bの周りで屈曲させられるように張力が付与されることにより、形成後の管の内側層110に封着された結合タブ部223,227の2部分間において、包装フィルム120は弛まされる。特に図5dに示すように、このたるみはフィルム120及びジッパーシール機構220の相互噛み合い輪郭部224,228間に頭隙201を形成する。頭隙201の形成は、続いて包装容器に付与される横方向シールの封着品質を向上させる。
【0099】
とりわけジッパーシールが組み入れられた縦型起立パウチに関する本迅速変更モジュール194の実施形態が、図13a、図13b、図13c及び図13dに示されている。図13aは形成管191の下側に懸架されたジッパーシール導入迅速変更モジュール194の立面斜視図であり、内部構成を図示するために部分的に切り取られて示されている。図13bは形成管191の下端に取り付けられて示される迅速変更モジュール194の同実施形態の断面図である。図13bの断面図は、図13aの指示線13b−13bに沿って得られている。図13cは迅速変更モジュール194に組み入れられた張力導入機構202の立面側面図である。図13dの断面図は、図13cの指示線13d−13dに沿って得られている。
【0100】
図11、図13a、図13b及び図13cを参照すると判るように、図示する実施形態は、迅速変更モジュール194が一対の形成板204及び張力導入機構202を含むことを示しており、これらは縦型起立パウチに関連して先に説明した同様の要素と同じ機能を果たさなければならない。モジュール194は以下に説明するように、形成管191の下端に取り付けられる。
【0101】
図示する実施形態ではモジュール194は、最初に形成管と一体的な1個以上のタブ1
96をモジュール194と一体的な対応する穴193に挿入することにより、形成管191の下端に取り付けられる。モジュール194はその後に、迂回板261と一体的な別のタブ195を迂回板舌部263と一体的なタブガイド197に載置することにより固定される。図13bから明らかなように、迂回板舌部263はカラー266を貫通するピン268周りで回転する。迂回板舌部263が図13bに示す矢印の方向に回転させられると、タブガイド197はタブ195に沿って滑動する。タブガイド197はばね270により、図13bの矢印によって表される回転の反対方向に付勢される。形成管191の内部対向壁に嵌合する1個以上の舌部264によって、形成管19の内側部分のタブ196の付近に圧力が維持される。その結果、モジュール194が形成管191の基底に適切に装着されると、タブ196は夫々の穴193の所定位置に保持される。同様に、迂回板タブ195はタブガイド197内の所定位置に保持される。
【0102】
上述した本発明の前の実施形態と同様に、図示するモジュールの実施形態はまた迂回板261を組み入れている。迂回板は製品を縦方向まち部分から離しておくために、迂回板舌部263と合わせて使用される。この迂回板261は同様に、前に説明したように形成板204により形成されるまちから製品を離しておくという目的を果たすのに加えて、ガス吐出導管として使用され得る。
【0103】
図11に示す本発明の迅速変更モジュール194を有する縦型形成充填封着機はその後に、従来技術において前述したように基本的に作動し、シールジョー108が下側横方向シールを形成し、製品が形成管191を通り包装フィルムの封着管(現時点では一方側にひだを有すると共に他方側にジッパーシールを有する)まで導入され、且つ上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。
【0104】
しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器の本実施形態の主な相違点としては、説明した固定機構を使用して(後に形成後の包装容器の下端となる)一方側にひだが形成されると共に、説明した溝軌道188及び固定張力導入機構202を使用して(後に形成後の包装容器の上端となる)他方側の内側層110に所定長さのジッパーシール機構220がシールされる点、及び本発明により使用される包装フィルムの視覚媒体は、形成後の包装容器がひだを伴う端を下にした状態で起立させられた時に消費者が視覚媒体を読めるように視覚媒体が向けられる点である。
【0105】
ここに説明する迅速変更モジュールは、図6a、図6b、図6c及び図11に関連して説明したように、タッカーバー106を包装フィルム管から離れるように移動させる能力と合わせて使用されると共に、張力ねじ162の使用により縦型形成充填封着機を標準的なピロウパウチ構成から縦型起立パウチ構成(或いは平底袋構成)へ、或いはジッパーシールが組み入れられた起立包装容器を製造するための構成へ切り替え、且つ元通りへ切り替えるのを幾つかの簡単な工程を伴い数分で行うことを可能にする。更に、説明した本発明は、袋製造の間に移動する幾つかの部品の追加を必要としない。その結果本発明は、標準的なピロウパウチ袋、縦型起立袋、平底袋、又はジッパーシールが組み入れられた起立包装容器を、簡易な切り替え及び僅かな付随維持管理問題点を伴い操作者が製造し得る、単純で、効率良く、且つ好適な縦型形成充填封着機への変更を提供する点で、従来技術の改良物である。
【0106】
本発明は好適な実施形態を参照して特定して図示及び説明されてきたが、当該技術分野に属する通常の知識を有する者であれば理解し得るように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形状及び細部への様々な変更が為されると共に、他の適応及び変形が採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【0107】
【図1】従来技術の包装フィルムを示す概略断面図。
【図2a】従来技術のラップシールの構成を示す包装フィルム管の概略断面図。
【図2b】従来技術のフィンシールの構成を示す包装フィルム管の概略断面図。
【図3a】従来技術の縦可撓性袋を示す斜視図。
【図3b】従来技術の平底袋を示す斜視図。
【図4a】従来技術の横起立パウチを示す立面斜視図。
【図4b】従来技術の横起立パウチを示す立面斜視図。
【図4c】従来技術の横起立パウチを示す立面斜視図。
【図5a】本発明方法の縦起立パウチ実施形態により形成された包装フィルム管を示す概略断面図。
【図5b】本発明方法の平底袋実施形態により形成された包装フィルム管を示す概略断面図。
【図5c】本発明方法のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチの実施形態により形成された包装フィルム管を示す概略断面図。
【図5d】図5cに示すジッパーシールが組み込まれた縦起立パウチにより形成される包装フィルム管を示す拡大断面図。
【図6a】縦型形成充填封着機の形成管及びシールジョーと関連して、本発明の縦型起立パウチ実施形態のタッカー機構、形成板及びテンションバーを示す斜視図。
【図6b】縦型形成充填封着機の形成管及びシールジョーと関連して、本発明の平底袋実施形態のタッカー機構及び形成板を示す立面斜視図。
【図6c】縦型形成充填封着機の形成管及びシールジョーと関連して、本発明のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチ実施形態のタッカー機構、形成板及びジッパーシール導入機構を示す立面斜視図。
【図7a】本発明の縦型起立パウチを示す斜視図。
【図7b】本発明の縦型起立パウチを示す斜視図。
【図7c】本発明のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチを示す斜視図。
【図7d】本発明のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチを示す斜視図。
【図8】本発明のタッカー機構の一実施形態を示す斜視図。
【図9a】形成管の下側における本発明の迅速交換モジュールの一実施形態を示す立面斜視図。
【図9b】形成管の下端に取り付けられる迅速交換モジュールの一実施形態を示す、図9aの9b−9b線における断面図。
【図9c】本発明の迅速交換モジュールの一実施形態を示す立面側面図。
【図10】本発明の形成充填封着包装機に使用されるジッパーシール機構を含む相互噛み合いジッパー要素の一実施形態を示す断面図。
【図11】本発明に係るジッパーシールが組み込まれた起立パウチを製造するように構成された形成充填封着包装機を示す簡易斜視図。
【図12a】ジッパーヒートシールバーの第1実施形態を示す、図11の12−12線における簡易断面図。
【図12b】ジッパーヒートシールバーの第二実施形態を示す、図11の12−12線における簡易断面図。
【図13a】形成管の下側における、本発明のジッパーシール導入迅速変更モジュールの一実施形態を示す立面斜視図。
【図13b】形成管の下端に取り付けられるジッパーシール導入迅速変更モジュールの一実施形態を示す、図13aの13b−13b線における断面図。
【図13c】図13aに示す本発明のジッパーシール導入迅速交換モジュールの実施形態の移行張力機構を示す逆斜視図。
【図13d】移行張力機構を示す図13cの13d−13d線における簡易断面図。
【技術分野】
【0001】
本発明は、小売スナック食品の販売に適当な起立袋の単一片構成を備え、改良された縦型形成充填封着包装機を使用して構成される縦方向まち及び一体型ジッパーシールを有する縦型起立パウチ、及び同パウチの製造方法に関する。本発明は最小の費用増加及び最小の変更だけで一体型ジッパーシールを有する起立式包装容器を製造するために、既存の薄膜変換器及び包装技術の使用を可能にする。
【背景技術】
【0002】
縦型形成充填封着包装機は一般的に、チップス及び他の同様な製品の袋を形成し、充填し、且つ封着するために、スナック食品業界で使用されている。この包装機は包装フィルムをシートロールから得ると共に、そのフィルムを製品送り出しシリンダの周りで縦管となるように形成する。縦管は裏側シールを形成するために、その長さ方向に沿って縦方向に封着される。包装機は水平横方向シールを形成するために、一対のヒートシールジョー又はヒートシール面を管に対して作用させる。この横方向シールは袋の下側において上端シールとして機能すると共に、上側において充填及び形成される包装容器の下端シールとして機能する。ポテトチップス等の包装される製品は、製品送り出しシリンダ及び形成された管を介して落下させられると共に、下端横方向シールの上側で管内に保持される。包装容器が充填された後に、フィルム管は別の包装容器長さを引き出すために、押し下げられる。横方向シールは製品の上側で形成されるので、製品がフィルム管内で封着されると共に、製品の包装容器が形成される。横方向シール下側の製品は、封着部分を水平方向に切断することにより、残りのフィルム管から分離させられる。
【0003】
このような加工で使用される包装フィルムは一般的に、フィルム変換器によって製造される複合高分子材料である。例えば、ポテトチップス及び同様な製品を包装するために使用される従来技術の複合フィルムの一つが図1に図示されている。図1は各単独実在層を示すフィルムの概略断面図である。図1は内側即ち製品側層16を示し、内側層16は一般的には、金属化延伸ポリプロピレン(「OPP」)又は金属化ポリエチレンテレフタレート(「PET」)を含む。内側層16の後には、一般的にはポリエチレン押出物であるラミネート層14と、インク即ち視覚媒体層12とが続く。インク層12は一般的には、透明な外側層10を介して表示され得る視覚媒体の表示のために使用される。外側層10は一般的にはOPP又はPETである。
【0004】
図1に示す従来のフィルム構成は理想的には、食品を包装する縦型形成充填機での使用に適当である。金属化内側層16は通常はアルミニウム薄層で金属化させられており、優れた遮断性を提供する。外側層10及び内側層16にOPP又はPETを使用すると更に、包装容器の横方向シール又は裏側シールのいずれかを形成する際に、フィルムのいずれかの面を他のいずれかの面とヒートシールさせることが可能となる。或いは、紙層或いは非密着ポリマー層等、それ自体は封着しない材料が外側層12に使用されても良く、その結果、内側層16のみがシール面として使用される。
【0005】
図1に示すフィルム構成を使用して形成される一般的な裏側シールが図2a及び図2bに示されている。図2aはフィルム管に形成される裏側シールの「ラップシール」実施形態の概略図であり、ラップシールは外側層及び内側層が合わせて封着可能な場合に使用され得る。図2bはフィルム管に形成される裏側シールの「フィンシール」実施形態を示しており、フィンシールは外側層がシール面として適当でない場合に使用され得る。
【0006】
図2aを参照すると、内側金属化層26の一部はラップシールを形成するために、矢印
によって示される部分において、外側層20の一部と組み合わせられる。この部分のシールは、フィルムのこの部分へ熱及び圧力を付与することにより達成される。図2aに示すラップシール構成は、形成された包装容器の内部に載置される製品が、金属化内側層26によってインク層から保護されることを保証する。
【0007】
図2bに示すフィンシールの変形物はまた、形成された包装容器に載置される製品が、金属化内側層26によってインク層から保護されるようにする。また、外側層20はいずれの製品とも接触しない。しかしながら、図2bに示す実施形態では、内側層26が折り畳まれた後に、矢印で示す部分においてそれ自体が封着される。また、この封着はフィルムの図示する部分に熱及び圧力を付与することによって達成される。
【0008】
縦型形成充填封着包装機を使用して標準的な包装容器を構成するために使用されるのがラップシールであろうとフィンシールであろうと、最終的には、水平方向に配向される上端及び下端横方向シール31,33を備えた図3aに示すような包装容器となる。この包装容器は当該技術分野では「縦型可撓性袋」又は「ピロウパウチ」と呼ばれており、一般的にはポテトチップス、トルティーヤチップス、又は他の様々なシート状押出し品等のスナック食品を包装するために使用される。図2a及び図2bを参照して説明した裏側シールは袋に沿って縦方向に延在すると共に、一般的には図3aに示すように、包装容器の裏面中央に置かれるので、図3aでは視認できない。図3aに示す包装容器における、下端横方向シール33により形成される狭い単一縁基底に起因して、このような従来技術の包装容器は特に、一端を下にした状態で起立している時には安定していない。この欠点は、図4a、図4b、及び図4cに示す実施形態のような横型起立パウチの開発によって包装業界で対処されてきた。これら図面の参照によって判るように、この横型起立パウチは、2個の接触縁を有する相対的に広く且つ平坦な基底47を有する。これにより、パウチは縦状態において、この基底47を下にした状態で載置され得る。しかしながら、この横型起立パウチの製造には、標準的な縦型形成充填封着器の使用が含まれずに、パウチ形成充填封着器を使用する高価且つ相対的に遅い3片構成が含まれる。
【0009】
図4b及び図4cを参照すると、従来技術の水平方向起立パウチは一緒に組み合わせられる3個の独立フィルム片、即ち前シート41、後シート43及び底シート45から構成される。前シート41及び後シート43はそれらの端縁周りで、一般的にはヒートシールによって相互に封着される。しかしながら、底シート45は図4cに最良に示すように、先ずその外縁に沿って、前シート41及び後シート43の外縁と固定される。同様に、底シート45の前シート41及び後シート43との接合も、一般的にはヒートシールによって達成される。この水平起立パウチが3片から構成されるという要件は、標準的な形成充填封着縦型可撓性袋よりも構成するのが著しく高価になるという結果を生じさせる。
【0010】
横型起立パウチの使用の別の欠点としては、横型起立パウチ機械の当初の資本支出、縦型可撓性袋と比較して製造の間に要求されるガス流量の増加、袋寸法の変更に伴う休止時間の増加、袋形成速度の減速、及び袋寸法範囲の縮小が含まれる。例えば、米国ジョージア州にあるクリックロックウッドマン(Klick Lock Woodman)により製造されるポラリス(Polaris)モデル縦型形成充填封着機では、毎分60〜100袋の容積最大生産量に対して、機械毎に7万5千ドルの範囲の費用がかかる。ミシガン州にあるロバーツパッケージングオブバトルクリーク(Roberts Packaging of Battle Creek)により製造される一般的な横型起立パウチ製造機では、毎分40〜60袋の袋最大生産量に対して、一般的に50万ドルの費用がかかる。標準的な縦型形成充填封着包装容器では、フィルム費用は袋毎に約0.4ドルであり、比較可能な横型起立パウチでは約二倍の費用がかかる。横型起立パウチは更に、二倍以上の酸素及び窒素ガス流を必要とする。横型起立パウチの袋寸法の変更では、更に2時間を越える時間がかかる一方、縦型形成充填機の袋寸法は一般的にはせいぜい数分で変更され
得る。また、横型起立パウチ機での一般的な袋寸法範囲は113グラム(4オンス)から284グラム(10オンス)である一方で、縦型形成充填機では一般的に、28グラム(1オンス)から680グラム(24オンス)の寸法範囲内にある袋を形成する。
【0011】
しかしながら現在、横型起立パウチ機の縦型形成充填封着機よりも有利な点の一つには、袋を再度閉じるために、袋の上端にジッパーシールを追加する工程が相対的に簡単に追加されることである。縦型形成充填封着機は一般的に、実質的な変更、及び/又は水平横方向シールを封着するために使用されるシール対向物に対して横方向に配向されるようにフィルム上に予め据え付けられるジッパーシールの使用を必要とする。
【0012】
一層多くの起立表示物を備えた袋を製造するために従来技術においてとられた代替方法は、図3bに示すような平坦底袋の構成にある。この袋は、従来技術のピロウパウチに関して上述したものと非常に類似した方法で構成される。しかしながら、袋のいずれかの側面に縦方向まち37を形成するために縦型形成充填封着機は、図3bに示すまち37となるタックを形成するべく、包装フィルム管と接触するように出入りに移動するシール搬送台の両側に、2個の可動機器を追加することにより実質的に変更されなければならない。とりわけ、管が次の袋を形成するために押し下げられた時には、2個の三角形状機器は、これらの移動する三角形状機器との接触により横方向シールの上側において包装フィルム管に2個の縦方向タックが形成されるまで、包装フィルム管へ向けて水平方向に移動させられる。従って、2個の三角形状機器が包装材管と接触させられる一方で、下端横方向シール33が形成される。包装容器は、紙等の封着不能な外側層30を伴い構成される。これにより、横方向シール31,33が形成される時には、包装容器の各縦端縁に沿ってV字形状のまち37が形成される。三角形状機器が包装材管と接触させられている一方で、製品が形成管を介して、下側横方向シール33によって一端が封着された包装フィルム管へ落下させられる。続いて三角形状機器は、包装フィルム管との接触から取り去られると共に、フィルムは次の包装容器の形成のために押し下げられる。この工程は、続いて包装容器上側に下側横方向シール33が、また包装容器下側に上側横方向シール31が形成されるように繰り返される。続いてこの横方向シールが切断されることによって、図3bに示す特有の縦方向まち37を有する形成及び充填後の包装容器が機械から解放される。
【0013】
上述した従来技術の方法では、V字形状縦方向まち37によって相対的に広い基底を備えた包装容器を形成する。その結果、この包装容器は当該技術分野では平底袋と一般的に呼ばれている。この平底袋は、縦型形成充填封着機が大きく変更されるにも拘わらず、この機械で形成される点において、先に説明した横型起立パウチよりも有利である。しかしながら、従来技術の平底袋作成方法は多くの重大な欠点を有している。例えば、可動三角形状機器を含むべく縦型形成充填封着機を変更するための資本支出は、機械毎に約30,000ドルである。標準的なピロウパウチ構成から起立袋構成へ縦型形成充填封着機を切り替えるための切り替え時間は、実質的且つ一般的に、一人で約四分の一時間かかる。各包装容器の形成サイクルの間に三角形状機器を所定位置に対して出入り移動させるために必要な全ての可動部品の追加はまた、縦型形成充填封着機を複雑にし、維持管理問題が生じるとなることが避けられない。重大なことには、可動三角形状機器を含むように変更された縦型形成充填封着機は、縦方向まちを形成するこれら可動構成要素に起因して、この機器を有さない縦型形成充填封着機よりも著しく遅い。例えば、15センチメートル(6インチ)×23センチメートル(9インチ)の袋を形成する際には、三角形状可動機器を使用するように変更された縦形成充填封着機の最大作業速度は、毎分15から20袋の範囲内にある。この変更を有さない標準的な縦型形成充填封着機は、同様な寸法のピロウパウチを毎分約40袋の速度で構成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
結果的に、縦型形成充填封着機技術及び包装フィルムの単一シートを使用して、従来技術の横型ピロウパウチ又は従来技術の平底袋と外観及び機能性が同様な起立パウチの形成方法が必要とされる。更に、縦型形成充填封着機技術を使用して、このような形成後の起立パウチにジッパーシールを組み込む方法も必要とされる。これらの方法によれば、縦型形成充填封着機のピロウパウチ製造に一般的な形成速度が維持される一方で、横型起立パウチと比較して袋毎のフィルム費用が低減し、寸法変更が容易になり、また資本支出が僅かでよい。これら方法は理想的には、標準的な縦型形成充填封着機を複雑にすることなく、また可動部品を追加することなく、ジッパーシールが組み込まれ、且つ標準的な縦型可撓性袋を形成するために一般的に使用される材料から構成された縦型起立パウチ又は平底袋を製造する。
【課題を解決するための手段】
【0015】
提案される発明は、ジッパーシールが組み込まれ、縦型形成充填封着機を使用して、単一の材料シートから構成される縦型起立パウチ即ち包装容器を製造する工程を含む。縦型形成充填封着機はかかる包装容器を製造するように特別に構成され、或いは迅速変更モジュールを備えるように僅かに構成されてよい。迅速変更モジュールは形成/充填管と近接して形成される長手溝と同一線上にある張力導入機構と、形成/充填管の下側に配置される一対の形成板と、機械枠に据え付けられる少なくとも1個の静止タッカー機構を含んでよい。タッカー機構は一対の形成板の間に位置決めされることにより、包装容器が形成される一方で、包装容器の長さ方向に沿って縦方向タックが形成される。
【0016】
対して、所定長さのジッパーシール機構は、縦方向タックが形成される側と反対側において、包装容器の縦長さに沿って導入され且つ取り付けられる。ジッパーシール機構は一般的には2個の相互噛み合い対向部材からなる。相互噛み合い対向部材は各々輪郭部及びタブ部を含み、輪郭部は他方の部材の補完輪郭部と相互に噛み合い、且つタブ部は輪郭部から離れるように延在する。
【0017】
ジッパーシール機構は一般的には供給スプールから供給され、供給スプールはジッパーシール機構を縦型形成充填封着機の形成/充填管に、或いは形成/充填管に近接して形成される長手溝へ供給する。所定長さのジッパーシール機構は連続長さのジッパーシール機構、或いは相互連結ウェビングに沿って散在させられる個別部分長さのジッパーシール機構のいずれかを含んでよい。
【0018】
所定長さのジッパーシール機構は包装材に取り付けられる一方で、材料は管形状に形成される。往復動ヒートシール機構は、長手状ヒートシール機構が管形状材料に縦方向裏側シールを付与する前に、ジッパーシール機構を構成する各相互噛み合い部材のタブ部の少なくとも一部を管形状材料の内面に取り付ける。
【0019】
形成/充填管の下端に配置される張力導入機構は、ジッパーシール機構を包装容器内側へ押圧して包装フィルムを弛ませることにより、フィルム及びジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部の間に頭隙が形成される。頭隙の形成は、引き続き包装容器に付与される横方向シールの封着品質を向上させる。
【0020】
包装容器の視覚媒体は、縦型起立パウチを作成するために本発明を使用した時に、標準的な提示から90度ずれて配向される。従ってかかる形成後の包装容器の横方向シールは、袋が陳列の際に載置された時には縦方向に配向される。その結果、縦方向タックは結果的に生じる包装容器基底に位置が定められる一方で、ジッパーシール機構は結果的に生じる包装容器の上端内側に位置が定められる。
【0021】
開示される方法及び結果的に形成される包装容器は、従来技術の横型起立パウチ又は包
装容器の実質的な改良物である。本方法は非常に僅かな変更を要求するだけで、既存の縦型形成充填封着機で機能する。実質的な可動部品即ちジョー搬送台の変更は含まれない。縦型形成充填封着機は簡単なモジュール変更によって、ピロウパウチ構成に戻るように切り替えられる。ピロウパウチの材料として使用される同様な金属化またはクリア層が本発明に使用されることにより、袋毎費用が節約される。
【0022】
本発明はまた迅速変更モジュールを含み、迅速変更モジュールは形成板を備えると共に、縦型起立パウチを作成する時には、形成管のひだ形成板と反対側に張力導入機構を備える。モジュールは簡単に形成管の下端に取り付けられることから、標準的なピロウ袋製造に戻す切り替えが単純且つ迅速になる。
【0023】
本発明の上記構成及び効果、並びに更なる構成及び効果は、以下に記載される詳細な説明において明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
本発明の特徴と思われる新規な構成は、添付の請求の範囲に記載される。しかしながら、本発明自体並びに好適な使用モード、更にその目的及び効果は、以下の例証実施形態の詳細な説明を参照することにより添付の図面と合わせて読んだ時に最も理解される。
【0025】
図面の様々な図で使用される同じ符号は、同じ又は同様の部品を表す。また、「上端」、「下端」、「第1」、「第2」、「上側」、「下側」、「高さ」、「幅」、「長さ」、「端面」、「側面」、「横」、「縦」という用語、又は同様な用語がここで使用される時には、当然のことながら、これらの用語は図面に示される構成についてのみ関係があり、また本発明の説明を容易にするためにのみ使用される。
【0026】
全ての図は本発明の基本教義の説明を容易にするためにのみ示される。好適な実施形態を形成するために、部品の数、位置、関係、及び寸法に対する図の拡張部分は説明され、或いは本発明の以下の教義が読まれ且つ理解された後には、当該技術分野の知識の中に入る。更に、特定の力、重量、強度及び同様な要件に適合する正確な寸法及び寸法比率も同様に、本発明の以下の教義が読まれ且つ理解された後には、当該技術分野の知識の中に入る。
【0027】
A.縦型起立パウチ
図5a及び図6aは、提案された発明方法が縦型起立パウチの製造に関連する時に、この方法に使用される基本構成要素に関する。同じ符号は特に言及されていない限り、全図に亘り同じ対応要素を表すために使用される。図5aは本発明方法により形成される包装材(フィルム)管の概略断面図である。図5aに示す包装フィルム管は、図6aの形成管101の直下における断面部分として示されている。包装フィルム管は外側層116及び内側層110を含むと共に、図1に関連して説明したような標準的な縦型可撓性袋の作成のために当該技術分野において一般的に使用されている材料を含んでもよい。図5aの管は、従来技術の縦型形成充填機の方法の説明に関連して先に説明したように、縦方向裏側シールを伴うようにフィルム一シートを封着することにより形成される。
【0028】
図6aは、従来技術の縦型形成充填封着機に使用されるものに殆どの点において一般的な形成管101を示す。この形成管101は円柱状であり、矩形断面を有し、或いは様々な形状を有してよいが、好適には図示するように円柱状である。図5aに示すフィルムは最初に、図6aの形成管101周りに形成される。この形成管101は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に取り付けられる。図6aにはまた、一対の従来技術のシールジョー108が示されており、シールジョー108も同様に立面図で示されている。シールジョー搬送台は図6aには図示されておらず、シールジョー108は
形成管101の下側で、シールジョー搬送台の上に据え付けられる。
【0029】
先に説明したように、縦型可撓性袋の製造に際して従来技術では、形成管101の周りに向けられる連続包装フィルムの送込み工程を含み実施される。形成管101の周りにフィルム管を形成するために、裏側シールが単一フィルム層に形成される。シールジョー108がこのようにして形成された包装フィルム管を閉じ合わせることにより、下端横方向シールが形成される。続いて、製品が形成管101を介して、包装フィルム管へ落下させられる。続いて管は、回転ベルト(図示なし)との摩擦により下方へ移動させられると共に、管内部に見られる製品レベルの上側に別の横方向シールを形成するために、シールジョー108が使用される。このシールは続いて、上端横方向シールが充填後の袋上端の下側に形成されると共に、下端横方向シールが上側の包装フィルム管の形成されるように、横方向に切断される。上述した従来技術の操作の間に包装フィルムは、フィルムが形成管101の下方へ移動する時に、機械の操作者が読めるように、フィルムの長手方向の移行と直角に配向される。この配向により、形成後の従来技術の袋が図3aに示すように、その下端横方向シール33を下にした状態で小売販売棚に載置された時に、消費者が読める視覚媒体39が得られる。以下に更に詳細に説明するように、本願出願人の発明では、フィルム包装材の視覚媒体の向きは、従来技術の向きから90度外れており、その結果、図6aの形成管101の下方へフィルムが押し下げられるにつれて、縦型形成充填機の操作者により視認された時に、視覚媒体は横向きに現れる。即ち、包装フィルムの視覚媒体はフィルム移動方向と直角に配向される。
【0030】
本発明は従来技術の縦型形成充填封着機に3個の基本構成要素を追加する。2個の形成板104及び1個のテンションバー102は、図5aに示す矢印により表されるように、包装フィルム管を管の内部から引っ張った状態で保持するために使用される。図6aに示すように、形成板104及びテンションバー102は形成管101に直接固定され、或いは形成板104及びテンションバー102が、形成管101下端の下側及びヒートシールジョー108の上側において、包装材管内に位置決めされる限り、縦型形成充填封着機のいかなる支持構造体に固定されてよい。
【0031】
張力はフィルムの外側に且つ固定或いは静止タッカー機構106によって形成板104により得られる張力の反対方向に作用させられる。タッカー機構106はここでは或いはタッカーバー106とも呼ばれ、形成板104の間に配置される。タッカーバー106は好適には縦型形成充填封着機のシール搬送台に取り付けられると共に、3軸(中/外、上/下、及び前/後)全てに沿って調整可能である。或いはタッカーバー106は縦型形成充填封着機の枠に取り付けられ、又はフィルム管の外側でその機能を支持する他のいかなる部分に取り付けられてよい。3軸全てにおけるこれらの調整は、縦型形成充填機を標準操作に戻すように切り替えるためにタッカーバー106を邪魔にならないように容易に移動させ得ると共に、図6aに示す実施形態では、締結された時にタッカーバー106を所定位置に固定するテンションねじ162により達成される。タッカーバー106は調整可能である一方で、従来技術と異なり、操作の間には固定され或いは静止させられる。従って、本発明は袋作成の間に、タッカー機構には可動部品が存在しない点において、従来技術の実質的な改良物である。タッカーバー106を「静止」或いは「固定」と言う時には、この改良物は本出願人が説明を意図するものである。この静止タッカーバーの構成により、袋作成速度は一般的なピロウパウチ製造速度に匹敵する。
【0032】
所定位置へ(即ち形成板104へ向けて)前進させられた時に、タッカーバー106は2個の形成板104間に、包装フィルム管にひだ即ち折り目を供給する。このひだは、シールジョー108による横方向シールの形成の前に形成される。その結果、横方向シールが形成されると、ひだは包装容器の一方側の一体構成となる。その後に、縦型形成充填機は従来技術において先に説明したように基本的に作動し、シールジョー108が下側横方
向シールを形成し、製品が形成管101を介して(この時点では一方側にひだを有する)包装フィルムの封着管へ落下させられ、上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器の主な相違点としては、説明された固定機構を使用してひだが(後に形成後の包装容器の下端となる)一方側に形成されると共に、形成後の包装容器がひだを伴う端部を下にして立てられた時に、消費者が包装フィルムの視覚媒体を読めるように、本発明に使用される包装フィルムの視覚媒体が配向されることである。
【0033】
本発明の形成後包装容器の一例が図7a及び図7bに示されている。これらの図面は、視覚媒体179が先に説明したように配向された包装フィルム116の外側層を示す。図7a及び図7bから判るように、本発明の縦型起立パウチの構成は、図3aに示す従来技術の縦型可撓性袋と特徴を共にする。しかしながら、本発明の縦型起立袋の横方向シール131,133は、図7bに示すように、袋が一端を下にして立った時に縦方向に配向される。図7aは、図5a及び図6aに関連して説明したタッカーバー106及び形成板104によって形成されたひだ176を示す。
【0034】
図6aを参照すると、本発明に組み込まれ得る別の任意の構成は、形成管101内での迂回板160の使用である。この迂回板106は図示する実施形態では、形成管101の下端から形成板101の下端より上側に幾らかの距離(例えば少なくとも5センチメートル(2インチ)又は8センチメートル(3インチ))だけ延在し、続いて形成管101の内部に接して封着される、形成板101の内部に縦方向に溶接される平板である。
【0035】
迂回板160は好適な実施形態では、2つの機能を果たす。最初に、迂回板160は形成管101の下方へ落下させられる製品を、包装フィルム管のひだが形成される領域から離したままにする。第二に、迂回板160はガス又は窒素流の管路として使用され得る。この場合、迂回板160は形成管101の下端よりも上方の部分において、板160の上端が形成管101と接するように封着する。このシール(図示なし)の下側で、外部ガス(例えば窒素又は酸素)源と迂回板160及び形成管101内部の間に形成される空隙のガス連通を提供するべく、小孔が形成管101にドリルにより開けられる。図6aに示すように、迂回板160は平板であるが、当然のことながら、製品をフィルム管のタックが形成される領域から離れるように迂回させる機能を達成するのであれば、例えば湾曲面を有する等、様々な形状であってよい。
【0036】
ガス流の管路として迂回板160を使用することにより、本発明は従来技術において通常同じ機能を達成する別個のガス管が形成管101の内部に載置される必要がなくなる。迂回板160及び形成管101の内部により形成される相対的に大容量の管路が得られることによる更なる利点としては、相対的に大容量のガス流が、従来技術のガス管と比較して著しく遅いガス速度で、充填され且つ部分的に形成された包装容器に導入され得る。これにより、本発明のこの実施形態を使用して、従来技術の流入管では形成管まで吹き戻されかねない軽量の製品を収容する包装容器の充填が可能となる。
【0037】
図8はタッカーバー106の好適な実施形態を示す。タッカーバー106のこの実施形態は、支持体182に取り付けられる頭部180を含む。支持体182及び頭部180には、図8では透視的に示されるガス管路184がドリル加工されている。このガス管路184は外部ガス源(図示なし)から支持体182を通り、頭部180を通り、且つ3個の小孔186を出るようにガス連通を提供する。ガス管路184は、袋形成の間にタッカーバーを出入り移動させる必要なく、形成及び封着操作において図5aに示すタックを緊張させるのを助ける圧縮ガス(一般的には空気)の規制噴射を可能にする。注目すべきであるが、操作(袋形成)の間に、タックバー106は常に静止している。更に注目すべきであるが、頭部180は必ずしも、タッカーバー106及び形成板104により形成される
ひだの全長に沿って延在する必要はない。また当然のことながら、シールジョー108がフィルム管を閉じ合わせた時に、フィルム管の横寸法は変化する。これらの事実全ては、小孔186から勢いよく出る圧縮空気の使用により補償される。圧縮空気は、形成及び封着加工の様々な段階において形成される時に、等しい量の圧力を維持する。空気噴射は連続的であってもよいが、好適には横方向シールの完成時に次の袋用のフィルムが押し下げられた時に開始されるように規制される。
【0038】
頭部180は非粘着材料を含み得るが、好適にはテフロン(登録商標)等のフッ素ポリマーである。代替実施形態では、タッカーバー106は金属の一体片を含み、頭部180にはフッ素ポリマーが被覆される。頭部180の湾曲接触部分は、包装フィルムが形成管の下側へ押し下げられた時に包装フィルムを引き裂くことなく、図5aに示すタックの連続形成を可能にする。3個の小孔186を伴うように図示されているが、頭部180は1個からいかなる数の小孔を含んでよい。
【0039】
図6aのシールジョー108により横方向シールが形成される時に、フィルム管の幅変化を更に補償するために、注目すべきであるが、テンションバー102はその全長に沿ってフィルム管の中心から外方へ離れるように屈曲させられると共に、形成板104は横方向ヒンジ165によりヒンジ接続される。テンションバー102が他に(例えば厳密に縦方向に)構成されるならば、フィルム管の横方向シール付近には過度のたるみが生じる。形成板104は、形成板が内方へ僅かに屈曲する一方で、下側横方向シールが形成されるのを可能にする横方向ヒンジ165を含む。さもなければ、包装フィルム管はこの工程の間に、形成板104の先端により引き裂かれかねない。
【0040】
本発明は、従来技術の横型起立パウチ及びその製造方法よりも優れた幾つかの利点を備える経済的な起立パウチの製造方法を提供する。
これら利点の例を以下の表1に示す。
【0041】
【表1】
上記のように、また以下に更に詳細に説明するように、本出願人の発明には連続供給ジッパーオプションが利用可能であり、このオプションは現用の縦型形成充填封着機では利用できない。これは、本発明の包装フィルムに使用されるフィルム視覚媒体の向きに起因する。視覚媒体は従来技術から90度はずれて配向されるので、ジッパーシールは管続いて包装容器に形成されるにつれて、包装フィルムと共に縦方向線を形成管の下方へ連続的
に移動し得る。これは従来技術では不可能である。なぜならば、ジッパーシールの連続縦細片のこのような向きは、包装容器が形成され且つ陳列のために起立させられたら、シールを縦方向に載置するからである。
【0042】
本発明はまた、従来技術の平底袋製造方法の改良物である。本願出願人のタッカー機構は袋形成の間に静止しているので、本発明はまちの形成のためにフィルム管を押圧する可動部品が必要ない。この可動部品の削除により、袋製造速度の増加、ピロウパウチ製造への切り替え時間の著しい減少、及び維持管理問題の著しい減少が可能となる。
【0043】
B.平底袋
図5b及び図6bは、提案される発明方法が平底袋の製造に関する時に本方法に使用される基本構成要素を示す。図5bは、本発明方法により形成される包装材(フィルム)管の概略断面図である。図5bに示す包装フィルム管は、図6bの形成管101(図5bでは透視的に示される)の直ぐ下側における断面部分として示されている。包装フィルム管は外側層116及び内側層110を含むと共に、図1に関連して説明したような、標準的な縦型可撓性袋を形成するために当該技術分野において一般的に使用される材料を含んでよい。しかしながら、以下の説明から明白になる理由により、本発明の袋の好適な実施形態は、紙等のそれ自体では封着不能な外側層116を含む。図5bの管は、従来技術の縦型形成充填機方法の説明に関して先に説明したように、縦方裏側シールによってフィルム一シートを封着することにより形成されている。
【0044】
図6bは従来技術の縦型形成充填封着機に殆どの点において一般的な形成管101を示す。形成管101は円柱状であり、矩形断面を有し、或いは様々な形状を備えてよいが、好適には図示するように円柱状である。図5bに示すフィルムは最初に、図6bの形成管101周りに形成される。この形成管101は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に固定される。また図6bには、一対の従来技術のシールジョー108が示されており、同様に立面図で図示されている。図6bにはシールジョー搬送台が図示されておらず、シールジョー108は形成管101の下側において、シールジョー搬送台上に据え付けられる。
【0045】
先に説明したように、縦型可撓性袋の製造において従来技術では、形成管101の周りに向けられる連続包装フィルムの送り込み工程を含むように実行される。フィルム管を形成管101の回りで形成するために、裏側シールがフィルム単一層に形成される。シールジョー108がこのようにして形成された包装フィルム管を閉じ合わせることにより、下端横方向シールが形成される。続いて、製品が形成管101を介して包装フィルム管へ落下させられる。続いて管は、回転ベルト(図示なし)との摩擦によって下方へ移動させられると共に、管内部に見られる製品レベルよりも上側に別の横方向シールを形成するために、シールジョー108が使用される。引き続きこのシールは、上端横方向シールが充填後の袋の上端よりも下側に形成されると共に、下端横方向シールが包装フィルム管の上側に形成されるように、横方向に切断される。上述した従来技術の操作の間に包装フィルムは、フィルムが形成管101の下側へ移動する時に機械の操作者が読めるように、フィルムの長手方向への移行と直角に向けられる。この配向により形成後の従来技術の袋には、形成後の袋が図3aに見られるように下端横方向シール33を下にした状態で小売陳列棚に置かれた時に消費者が読める視覚媒体39が提供される。
【0046】
本発明は従来技術の縦型形成充填封着機に2つの基本的な構成要素を加えている。図5bに示す矢印により表されるように、二対の静止又は固定形成板104,105が包装フィルム管を管内部から緊張状態に維持するように使用される。図6bに示すように、形成板104,105は形成管101に直接取り付けられてよく、或いは形成板104,105が形成管101下端の下側且つシールジョー108の上側において、包装材管内に位置
決めされる限り、縦型形成充填封着機のいかなる支持構造体に取り付けられてよい。
【0047】
張力がフィルム外部に、且つ2個の静止又は固定タッカー機構106,107により、形成板104,105により得られる張力と反対方向に作用させられる。タッカー機構は或いはここでは、タッカーバー106,107と呼ばれ、形成板104,105の間に位置決めされる。タッカーバー106,107は好適には縦型形成充填封着機のシール搬送台に取り付けられると共に、三軸(中/外、上/下、前/後)全てに沿って調整可能である。或いは、タッカーバー106,107は縦型形成充填封着機の枠に取り付けられ、或いはフィルム管の外部でその機能を支持する他のいかなる部分に取り付けられてよい。三軸全てにおけるこれらの調整により、タッカーバー106,107が縦型形成充填機を標準操作へ戻すために邪魔にならないように容易に移動させられるのが可能になると共に、図6bに示す実施形態では、締結された時にタッカーバー106,107を固定するテンションねじ162により達成される。タッカーバー106,107は調整可能である一方、従来技術と異なり、操作の間に固定され或いは静止している。従って、本発明は、袋作成の間に、タッカー機構に可動部品が存在しない点において、従来技術の実質的な改良物である。この改良物は、本願出願人がタッカーバー106,107を「静止」或いは「固定」と言う時に説明を意図するものである。この静止タッカーバー構成により、袋形成速度は一般的なピロウパウチ製造速度に匹敵し、変更費用が少なく(例えば機械毎に3〜4千ドル)、且つ追加維持管理問題が発生しない。
【0048】
所定位置へ向けて前方へ(即ち形成板104,105へ向けて)移動させられた時に、タッカーバー106,107は2個の形成板104,105の間において、包装フィルム管にひだ即ち折り目を供給する。このひだは、シールジョー108による横方向シールの形成に先立ち形成される。その結果、横方向シールが形成されると、ひだは包装容器の2側面の一体構成となり、まちと呼ばれる。図3bに示すように、これらまち37は横方向シール31,33の各端部においてV字形状を形成する。なぜならば、袋を形成するために使用される包装フィルムの外側層は、紙等のそれ自体が封着しない材料を含むからである。代替実施形態において、フィルムの外側層30はそれ自体が封着する材料を含むことにより、図3bに示すV字形状まちの両端が封着される。
【0049】
横方向シールが形成された後、縦型形成充填機はその後に従来技術において先に説明したように基本的に作動し、シールジョー108が下側横方向シールを形成し、製品が形成管101を介して包装フィルムの封着管(その時点では両側に縦方向ひだを有する)に導入され、且つ上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器との主な相違点は、説明した固定機構を使用して、まちが本発明の包装容器の各側面に形成される点である。
【0050】
本発明の形成後の包装容器例が図3bに示されており、図3bは視覚媒体38が先に説明したように配向された包装フィルムの外側層30を示す。図3bから判るように、本発明の平底袋の構成は、図3aに示す従来技術の縦型可撓性袋と特徴を共有している。図3bは、図5b及び図6bに関連して説明したタッカーバー106、107及び形成板104,105により形成されたまち37を示す。
【0051】
図6bに戻り、本発明に組み入れられ得る別の任意の構成には、形成管101内での1個又は2個の迂回板160の使用がある。これらの迂回板160は図示する実施形態では、形成板101の内部で縦方向に溶接される平板を含み、平板は形成管101の下端から形成101の下端より幾らかの距離(例えば少なくとも5センチメートル(2インチ)又は8センチメートル(3インチ)だけ上方へ延在し、続いて形成管101の内部に封着される。
【0052】
好適な実施形態において、迂回板160は2つの機能を果たす。先ず、迂回板160は形成管101の下側へ落下させられる製品を、包装フィルム管のひだが形成される部分から離れさせておく。次に、迂回板160は形成板101に適切に封着されるならば、ガス又は窒素流の管路として使用され得る。この場合、少なくとも一方、しかし好適には両方の迂回板160が、形成管101の下端より上側の幾つかの部分において、板160の上端を形成管101に封着する。この封着点(図示なし)より下側では、外部ガス(例えば窒素又は酸素)源と、迂回板160及び形成管101内部間に形成される空隙のガス連通が得られるように、1個以上の小孔が形成管101にドリル加工される。迂回板160は図6bでは平坦な板として示されているが、当然のことながら、迂回板160は製品をフィルム管のタックが形成される部分から離すように迂回させる機能を達成するならば、例えば湾曲面を有する等、様々な形状であってよい。
【0053】
1個以上の迂回板160をガス流管路として使用することにより、本発明では、通常従来技術と同じ機能を果たす別個のガス管を形成管101の内部に載置する必要がない。迂回板160及び形成管101内部により形成される相対的に大容量の管路を提供することにより追加される利点としては、相対的に大容量の流出ガスが、従来技術のガス管と比較して意著しく遅いガス速度で、充填され且つ部分的に形成された包装容器へ導入され得る。これにより、本発明の本実施形態を使用して、従来技術の流出管では形成管へ吹き戻されてしまいかねない軽量の製品を入れる包装容器の充填が可能となる。
【0054】
図8はタッカーバー106の好適な実施形態を示す。タッカーバー106の本実施形態は支持体182に取り付けられる頭部180を含む。支持体182及び頭部180内にはガス管路184がドリル加工されており、ガス管路184は図8では透視的に示されている。このガス管路184は外部ガス源(図示なし)から、支持体182及び頭部180を通り、3個の小孔186の外へのガス連通を提供する。ガス管路184は、袋形成の間にタッカーバーを出入り移動させる必要なく、形成及び封着操作を通して、図5bに示すタックを緊張状態に維持するのを助ける圧縮ガス(一般的には空気)の規制吐出を可能にする。注目すべきであるが、(袋形成)操作の間に、タッカーバー106は常に静止状態にある。更に注目すべきであるが、頭部180は必ずしも、タッカーバー106及び形成板104により形成されるひだの全長に沿って延在する必要はない。また当然のことながら、シールジョー108がフィルム管を閉じ合わせた時に、フィルム管の横方向寸法は変化する。これらの事実全ては、小孔186から吐出する圧縮空気の使用によって補償される。圧縮空気は形成及び封着工程の様々な段階においてタックが形成される時に、タックへ等しい量の圧力を維持する。空気吐出は連続的であってもよいが、好適には横方向シールの完了を通して、次の袋のためにフィルムが引き下ろされる時に開始するように規制される。
【0055】
頭部180は非粘着材料を含んでよいが、好適にはテフロン(登録商標)等のフッ素ポリマーである。代替実施形態では、タッカーバー106は金属の一体片を含み、頭部180にはフッ素ポリマーが被覆される。頭部180の湾曲接触部分によれば、包装フィルムが形成管の下側へ押し下げられている時に、包装フィルムを引き裂くことなく、図5bに示すタックの連続形成が可能になる。
【0056】
図6bのシールジョー108により横方向シールを形成している時に、フィルム管の幅変化を更に補償するために、注目すべきであるが、形成板104,105は横方向ヒンジ165によりヒンジ接続される。形成板104,105は下側横方向シールが形成される一方で、形成板が内方に(相互に向かって)僅かに屈曲するのを可能にする横方向ヒンジ165を含む。さもなければ、包装フィルム管はこの工程の間に、形成板104,105の先端によって引き裂かれてしまう。
【0057】
本発明は、従来技術の横型起立パウチ及びその製造方法を越える多くの利点を有する平底袋の経済的な製造方法を提供する。
これら利点の例が以下の表2に示されている。
【0058】
【表2】
更に、本願出願人の発明により変更される形成充填封着機の運転速度は、操作の間に出入り移動させられる三角形状機器を使用する従来技術の平底袋形成方法と同様に、変更により欠陥が生じさせられない。実際、本願出願人の発明によれば、同じ型の袋を製造する従来技術の方法の約2倍速い袋製造速度が可能になる。
【0059】
また、本願出願人の発明のタッカー機構に関連する可動部品の欠如は、縦型形成充填封着機を平底袋の製造に切り替える費用が大きく低減させられると共に、それに含まれる維持管理問題も減少する。例えば縦型形成充填封着機を、操作の間に出入り移動する従来技術の機器を使用する平底袋構成に変換すると、機械毎に3万ドルの範囲の費用がかかる。本願出願人の発明は、既存の縦型形成充填封着機をその費用の何分の一、約十分の一で改良する工程を含む。
【0060】
C.ジッパーシール挿入機構
本発明の別の実施形態はまた、ジッパーシールが組み入れられた起立包装容器の製造装置及び製造方法を含む。図5c及び図6cは、提案された発明方法がジッパーシールが組み入れられた起立包装容器の製造に関する時に、その方法に使用される基本構成要素を示す。同じ符号は特に注釈がつけられていない限り、全図に亘り同じ対応要素を表すために使用される。図5cは本発明方法により形成される包装材(フィルム)管の概略断面図である。図5cに示す包装フィルム管は、図6cの形成管101の直ぐ下側における断面部分として示されている。包装フィルム管は外側層116及び内側層110を含むと共に、図1に関連して説明したような、標準的な縦型可撓性袋を作成するために当該技術分野において一般的に使用される材料を含んでよい。図5cの管は、従来技術の縦型形成充填機方法の説明に関連して先に説明したように、縦方向裏側シールを伴うようにフィルム一シートを封着することにより形成されている。
【0061】
図6cは、従来技術の縦型形成充填封着機のものと殆どの点において標準的な形成管101を示す。この形成管101は円柱状であり、矩形断面を有し、或いはいかなる形状であってよい。この形成管101は所定長さのジッパーシール機構220を収容するために、一方側に沿って形成される溝軌道188を含む。ジッパーシール機構220は一般的に供給スプール218から供給され、供給スプール218はジッパーシール機構20を、縦型形成充填封着機の形成管101に或いは形成管101の近接部分に形成された長手溝188へ送り込む。
【0062】
所定長さのジッパーシール機構220はジッパーシール機構220の連続長さ或いは相互連結ウェビングに沿って散在させられるジッパーシール220の個別部分のいずれかを含んでよい。図10に示すように、所定長さのジッパーシール機構220は2個の対向し且つ相互に噛み合うジッパー要素即ち部材222,226からなる。各ジッパー部材222,226はタブ部及び相互噛み合い輪郭部を含む。例えば、第一ジッパー要素222はタブ部223及び雄相互噛み合い輪部224を含む一方、第2ジッパー要素226はタブ部227及び雌相互噛み合い輪郭部228を含む。
【0063】
図5cに示す包装フィルムは最初に、図6cの形成管101周りに形成される。しかしながら、縦方向裏側シールでフィルム一シートを封着する前に、ジッパーシール機構220の少なくとも一部が、後に管の内装110を備える包装フィルムの表面に封着される。この形成管101は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に取り付けられる。また図6には一対の従来技術のシールジョー108が示されており、同様に立面図で図示されている。図6cにはシールジョー搬送台が図示されておらず、形成管101の下側においてその搬送台にシールジョー108は据え付けられる。
【0064】
上述したように、縦型可撓性袋の製造において従来技術では、形成管101の周りに向けられる連続包装フィルムの送込み工程を含むように実行される。裏側シールは、形成管101の周りにフィルム管を形成するために、フィルム単一層に形成される。シールジョー108がこのように形成された包装フィルム管を閉じ合わせることにより、下端横方向シールが形成される。続いて製品が形成管101を介して包装フィルム管へ投下される。続いて管は回転ベルト(図示なし)との摩擦によって下方へ移動させられると共に、管の内部に見られる製品レベルの上側に別の横方向シールを形成するために、シールジョー108が使用される。このシールは次に、上端横方向シールが充填後の袋上端の下側に形成されると共に、下端横方向シールが包装フィルム管の上側に形成されるように、横方向に切断される。包装フィルムは上述した従来技術の操作の間に、フィルムが形成管101の下側へ移動している時に機械の操作者が読めるように、フィルムの長手方向の移行と直角に配向される。この配向により、形成後の袋が図3aに示すようにその下端横方向シールを下にした状態で小売販売棚に載置された時に消費者が読める視覚媒体39が、形成後の従来技術の袋に提供される。本発明の先の実施形態に説明したように、本願出願人の本発明のフィルム包装材の視覚媒体の向きは、従来技術の向きから90度ずれているので、その結果視覚媒体は、フィルムが図6cの形成管101の下側へ引き下げられている時に、縦型形成充填封着機の操作者により視認されている時には横向きに現れる。
【0065】
本発明は従来技術の縦型形成充填封着機に幾つかの基本的な構成要素を加える。2個の形成板104及び張力導入機構202は、図5cに示す矢印により表されるように、管の内部から包装フィルムを緊張状態に維持するために使用される。図6cに示すように、形成板104及び張力導入機構202は形成管101に直接取り付けられてもよく、或いは形成板104及び張力導入機構202が形成管101の下端の下側及びヒートシールジョー108の上側において包装材管内に位置決めされる限り、縦型形成充填封着機のいかなる支持構造体に取り付けられてもよい。
【0066】
張力はフィルム外面に、且つ固定或いは静止タッカー機構106によって、形成板104により提供される張力の方向と反対方向に作用させられる。タッカー機構106はここではタッカーバー106とも呼ばれ、形成板104の間に位置決めされる。タッカーバー106は好適には縦型形成充填封着機のシール搬送台に取り付けられると共に、三軸(入/出、上/下、及び前/後)全てに沿って調整可能である。或いは、タッカーバー106は縦型形成充填封着機の枠に取り付けられ、或いはフィルム管の外側でその構成を支持する他のいかなる部分に取り付けられ得る。三軸全てにおけるこれらの調整によれば、タッ
カーバー106は縦型形成充填機を標準操作に戻すために、邪魔にならないように簡単に移動させられ得ると共に、図6cに示す実施形態では、締結された時にタッカーバー106を所定位置に固定するテンションねじ162により行われる。従って本発明は、袋作成の間にタッカー機構に可動部品が存在しない点において、従来技術の実質的な改良物である。この改良物は、本願出願人がタッカーバー106を「静止」或いは「固定」と言う時に説明を意図するものである。静止タッカーバー構成によって、袋形成速度は一般的なピロウパウチ製造速度に匹敵し得る。
【0067】
所定位置まで(即ち形成板104へ向けて)前方に移動させられた時に、タッカーバー106は2個の形成板104の間において、包装フィルム管にひだ即ち折り目を供給する。このひだは、シールジョー108による横方向シール形成に先立ち形成される。その結果、横方向シールが形成されると、ひだは包装容器の一方の側面の一体構成となる。
【0068】
本発明は更に、形成管101の一方の側面に沿って形成されると共に、供給スプール18から所定長さのジッパーシール機構220を受け取るように構成される溝軌道188を含む。続いて説明するように、溝軌道188は形成管191の側壁に形成され又は形作られ、或いは形成管191の側壁に取り付けられる2個のヒートシール板間の長手状間隙を含む。選択される実施形態に拘わらず、溝軌道188は2つの重要な機能を果たす。最初に、溝軌道188は管の内側層110に沿ってジッパーシール機構220の位置決めを効果的に制御する。第2に、溝軌道188はタブ部223,227が形成後の管の内側層110にヒートシールされた時に、ジッパーシール機構220の相互噛み合い輪郭部224,228が一緒に縫い合わせられるのを防ぐ。
【0069】
従って本発明によれば、2個の相互噛み合いジッパー部材222,226が一緒に、形成管101の一方側に沿って形成された溝軌道188の下側へ通されるように、所定長さのジッパーシール機構20は形成管101の上端部に向けられる。ジッパーシール機構220の結合されたタブ部223,227は、相互に重なり合わないように、形成管101の外周面に沿って外に広げられる。包装フィルムは最初に、通常の方法で形成管101の周りに形成される。しかしながら、縦方向裏側シールを伴うようにフィルム一シートを封着する前に、ジッパーシール機構220の各タブ部223,227の少なくとも一部が、次に管内側層110を構成する包装フィルムの表面にシールされる。従って、形成後の管が通常の方法で形成管101の下側へ前進させられている時に、形成後の管の内部にシールされた所定長さのジッパー機構220も前進させられる。
【0070】
次に図5c、図5d及び図6cを参照すると、形成管101の下端において、前進する形成後の管に張力が付与され、結合されたジッパーシール機構220のタブ部223,227が形成管101の表面から離れる方向に突出し、且つ張力導入機構202の2個の突出板192a,192bの回りで屈曲するように、溝軌道188が張力導入機構202を貫通することにより、包装フィルムは形成後の管の内側層110に封着された結合タブ部23,227の2部分間でたるまされる。このたるみはフィルムとジッパーシール機構220の相互噛み合い輪郭部224,228の間に頭隙201を形成する。頭隙201の形成は、次に包装容器に付与される横方向シールのシール品質を向上させる。
【0071】
その後に本発明の縦型形成充填封着機は基本的に、従来技術において前述したように作動し、シールジョー108が下側横方向シールを形成し、製品が形成管101を介して(現時点では一方側にひだを有すると共に他方側にジッパーシールを有する)包装フィルムの封着管へ導入され、且つ上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。
【0072】
しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器の実施形態との主な相違点
としては、上記固定機構を使用して(後に形成後の包装容器の下端となる)一方側にひだが形成されると共に、溝軌道188及び固定張力導入機構202を使用して所定長さのジッパーシール機構220が(後に形成後の包装容器の上端となる)他方側の内側層110に封着される点と、ひだが付けられた端が概ね下端となり且つジッパーシール端が上端とされた状態で、形成後の包装容器が一端を下にして起立させられた時に、本発明で使用される包装フィルム上の視覚媒体を消費者が読むことができるように視覚媒体が向けられる点である。
【0073】
本発明の形成後包装容器の一例が図7c及び図7dに示されており、これらの図は視覚媒体179が前述したように向けられた状態にある包装フィルム116の外側層を示す。図7c及び図7dから明らかなように、本発明の縦型起立パウチの構成は、図3aに示す従来技術の縦型可撓性袋と特徴を共有する。しかしながら、本発明の縦型起立袋の横方向シール131,133は縦方向に向けられると共に、図7dに示すように袋が一端を下に起立すると縦方向裏側シール251が横方向に向けられる。図7cはタッカーバー106及び形成板104により形成されるひだ176と、図5c及び図6cに関連して上述したような包装容器内面に位置決めされ且つ封着されるジッパーシール機構を示す。
【0074】
先に記したように、本願出願人の発明によって可能とされるジッパーシール機構220挿入能力の付加は、現用の縦型形成充填封着機技術を使用しては利用できない。これは部分的に、本発明の包装フィルムに使用されるフィルム視覚媒体の向きに起因する。視覚媒体は従来技術から90度ずれて配向されるので、ジッパーシール機構220は、包装フィルムが管となるように形成される際に、形成中の管に沿って包装フィルム付近で長手方向に移動し得る。これは従来技術では不可能である。なぜならば、このようなジッパーシールの縦方向長さ配向によって、このシールは包装容器が形成され且つ陳列するために起立させられた時に縦向きで載置されるからである。
【0075】
図6cに戻り、本発明に組み入れられ得る別の任意の特徴としては、形成管101内への迂回板160の使用がある。この迂回板160は図示する実施形態では、形成管101の内部において縦方向に溶接される平板であり、平板は形成管101の下端から形成管101下端より幾らかの距離(例えば少なくとも5センチメートル(2インチ)又は8センチメートル(3インチ)だけ上側まで延在し、次に形成管101の内部に接して封着される。
【0076】
迂回板160は好適な実施形態において、2つの機能を達成する。第1に、迂回板160は形成管101の下側に落下させられた製品を、包装フィルム管のひだが形成される部分から離した状態に維持する。第2に、迂回板160はガス又は窒素流の導管として使用され得る。この場合、迂回板160は形成管101下端より上方の幾つかの部分において、迂回板160の上端を形成管101に封着する。この封着点(図示なし)の下方では、外部ガス(例えば窒素又は酸素)源と迂回板160及び形成管101内部の間に形成される空隙とのガス連通が得られるように、小孔が形成管101にドリル加工され得る。図6cに示すように、迂回板160は平板であるが、当然のことながら、迂回板が製品をフィルム管のタックが形成される部分から離れるように迂回させる機能を果たすのであれば、例えば湾曲面を有する等、様々な形状を備え得る。
【0077】
迂回板160をガス流の導管として使用することにより本発明は、形成管101の内部に載置され、従来技術と通常同様な機能を果たす別個のガス管の必要性がなくなる。迂回板160及び形成管101内部によって形成される相対的に大容量の導管を設けることにより追加される利点としては、相対的に大容量の吐出ガスが、従来技術のガス管と比較して著しく低いガス速度で、充填され且つ部分的に形成された包装容器に導入され得る点である。これにより、本発明のこの実施形態を使用して、従来技術の吐出管では形成中の管
まで吹き戻されかねない軽量の製品を入れる包装容器の充填が可能となる。
【0078】
図8はタッカーバー106の好適な実施形態を示す。タッカーバー106の本実施形態は、支持体182に取り付けられる頭部180を含む。支持体182及び頭部180にはガス管路184がドリル加工されており、ガス管路184は図8では透視的に示されている。このガス管路184は外部ガス源(図示なし)から支持体182を通り、頭部180を通り、且つ3個の小孔186の外へのガス連通を提供する。ガス管路184によれば、タッカーバーを袋形成の間に出入り移動させる必要なく、形成及び封着操作の間に図5cに示すタックを緊張状態に維持するのを助ける圧縮ガスの規制噴射が可能になる。注目すべきであるが、(袋形成)操作の間に、タッカーバー106は常に静止している。更に注目すべきであるが、頭部180は必ずしもタッカーバー106及び形成板104により形成されるひだの全長に沿って延在する必要はない。また当然のことながら、シールジョー108がフィルム管を閉じ合わせる時に、フィルム管の横方向寸法は変化する。これらの事実全ては、小孔186から噴射する圧縮空気の使用により補償される。圧縮空気は形成及び封着工程の様々な段階においてタックが形成される際に、タックへ同一量の圧力を維持する。この空気噴射は連続的であってもよいが、好適には横方向シールの完了を介して次の袋用のフィルムが引き下げられる際に開始するように規制される。
【0079】
頭部180はいかなる非粘着材料を含んでもよいが、好適にはテフロン(登録商標)等のフッ素ポリマーである。代替実施形態において、タッカーバー106は一個の金属の一体片を含み、頭部180にはフッ素ポリマーが被覆されてもよい。頭部180の湾曲接触部分によれば、包装フィルムが形成管の下側へ引き下げられる際に、包装フィルムを引き裂くことなく、図5cに示すタックの連続形成が可能となる。3個の小孔186を伴うように図示されているが、頭部180は1個からいかなる数の小孔を含んでよい。
【0080】
図6cのシールジョー108により横方向シールが形成される際に、フィルム管の幅変化を更に補償するために、注目すべきであるが、張力導入機構202の2個の突出板192a,192bがフィルム管の中心から張力導入機構202の全長に沿って外方へ離れるように突出すると共に、形成板104は横方向ヒンジ165によりヒンジ接続されてよい。張力導入機構が別な様に(例えば厳密に縦方向に)構成されるならば、フィルム管の横方向シール付近の部分に過度のたるみが生じる。形成板104は、下側横方向シールが形成される一方で形成板を僅かに内方に(即ち相互に向かって)屈曲させる横方向ヒンジ165を含んでよい。さもなければ、包装フィルム管は、この工程の間に、形成管104の先端によって引き裂かれかねない。
【0081】
前述の実施形態で記したように、本発明は更に従来技術の平底袋製造方法の改良物である。本願出願人発明のタッカー機構は袋形成の間に静止しているので、本発明ではまち形成のためにフィルム管を押圧する可動部品が必要ない。可動部品の削除によれば袋製造速度が増加し、ピロウパウチ製造への切り替え時間が著しく減少し、且つ維持管理問題が著しく減少する。
【0082】
D.迅速変更モジュール
本発明の縦型起立パウチ実施形態が使用されるのであろうと、本発明の平底袋実施形態が使用されるのであろうと、本発明の別の実施形態では、縦型形成充填封着機をピロウパウチ製造から所望する本発明の起立袋製造へ迅速に変更するために、形成管の下端に装着され得る迅速変更モジュールを組み入れている。とりわけ縦型起立パウチに関する際のこの迅速変更モジュールの一実施形態が図9a,図9b,図9cに示されている。図9aは形成管91の下端の下側に懸架される迅速変更モジュール94の立面斜視図であり、形成管91は内部構成を図示するために部分的に切り取られている。図9bは形成管91の下端に取り付けられた状態が示されている迅速変更モジュール94の同実施形態の断面図で
ある。図9bの断面図は図9aの指示線9b−9bにおける断面図である。図9cは同迅速変更モジュール実施形態の立面側面図である。
【0083】
図9a,図9b,図9cを参照すると判るように、図示する実施形態は、迅速変更モジュール94が一対の形成板104及び一個のテンションバー92を含むことを示しており、これらは縦型起立パウチに関して上述した類似要素と同様の機能を果たさなければならない。モジュール94は以下に説明するように、形成管91の下端に取り付けられる。図9a及び図9bに示す形成管91は矩形形状として示されている。その結果、モジュール94も同様に矩形形状とされている。しかし当然のことながら、形成管91の形状及び対応するモジュール94の形状は円形、楕円形、四角形、又は他の形状等、様々な形状であってよい。
【0084】
モジュール94は図示する実施形態では、先ず形成管と一体的な1個以上のタブ96を、モジュール94と一体的な対応する穴93に挿入することにより、形成管91の下端に取り付けられる。その後にモジュール94は、迂回板161と一体的なタブ95を迂回板舌部163と一体的なタブガイド97に載置することにより固定される。図9bから明らかなように、この迂回板舌部163はカラー166を貫通するピン168の周りを回転する。迂回板舌部163が図9bに示す矢印の方向へ回転させられた時には、タブガイド97はタブ95の上方へ持上げられる。タブガイド97はばね170により、図9bの矢印により示される回転方向と反対方向に付勢される。形成管91の内部対向壁と嵌合する1個以上の舌部164により、タブ96の付近において形成管91の内側部分には圧力が保持される。その結果、モジュール94が形成管91の底部に適切に装着されると、タブ96は夫々の穴93内の所定位置に保持される。同様に、迂回板タブ95はタブガイド97内の所定位置に保持される。
【0085】
上述した本発明の先の実施形態と同様に、図示するモジュール実施形態はまた、迂回板161を組み入れている。迂回板は、製品を縦方向まち部分から離した状態にしておくために、迂回板舌部163と合わせて使用される。この迂回板161も同様に、上述したように形成板104により形成されるまちから製品を離した状態にする目的を果たすのに加えて、ガス噴射導管として使用され得る。
【0086】
また先の実施形態と同様に、形成板104はヒンジ105周りを回転することにより、相互に向かって揺動し得る。このヒンジ105はボルト167を含み、肩部169はボルト167周りを回転する。次に肩部169は形成板104に取り付けられる。この構成によれば、形成板104はボルト167の周りを回転させられると共に、横方向シールジョー(図示なし)により形成板の下側に横方向シールが形成された時に、包装フィルムが引き裂かれるのが回避される。
【0087】
図9a、図9b、図9cに示す実施形態は縦型起立パウチを構成するために使用されているが、当然のことながら、形成板104、迂回板161、迂回板舌部163、及びテンションバー92と共に目下示されるモジュール94の側方に繰り返されている全ての付随構成要素を有するモジュール94の第2実施形態は、平底袋を製造するために使用され得る。換言すれば、モジュールの平底袋実施形態は、図9bの中心から下方へ縦線を描くことにより容易に理解され得る。この縦線の右側にある全ての構成要素が次に、縦線左側に鏡像として再製造されることにより、テンションバー92要素が別の形成板104対及び迂回板舌部163等と置き換えられる。
【0088】
本発明の迅速変更モジュールの別の実施形態は、縦型形成充填封着機をピロウパウチ又は起立袋製造からジッパーシールが組み込まれた起立包装容器の製造へ迅速に変更するために、形成管の下端に装着され得るモジュールを含む。
【0089】
とりわけ縦型起立パウチに関連する際の、この迅速変更モジュールを収容するように構成された縦型形成充填封着機の一実施形態が図11に示されている。図11に示す形成管191は矩形形状を有するように示されている。その結果、モジュール194は同様に矩形形状とされている。しかし当然のことながら、形成管191の形状及び対応するモジュール194の形状は円形、楕円形、四角形、又は他の形状等、様々な形状であってよい。形成管191はまた一方側に沿って形成され、供給スプール218からの所定長さのジッパーシール機構220を収容する溝軌道188を含む。先に図10に示したように、所定長さのジッパーシール機構220は2個の相互噛み合いジッパー要素2226,226から成る。各ジッパー要素222,226はタブ部及び相互噛み合い輪郭部を含む。例えば、第1ジッパー要素222はタブ部223及び雄相互噛み合い輪郭部224を含み、一方第2ジッパー要素226はタブ部227及び雌相互噛み合い輪郭部228を含む。
【0090】
本発明によれば、所定長さのジッパーシール機構220は、ジッパーシール機構220の2個の相互噛み合い輪郭部224,228が溝軌道188を通り下方へ通されるように、一方側に沿って形成された溝軌道188を有する形成管191の上端部に向けられる。対応するジッパーシール機構220のタブ部223,227は、相互に重ならないように、ローラ機構190により形成管191の外周面に沿って広げられる。
【0091】
一実施形態において、溝軌道188は形成管191の外周面に形成される深溝を含む。従って図12aに示すように、断面において溝軌道188は形成管191の内部に位置させられる。図12bに示す代替実施形態において、溝軌道188Aは形成管191の外部に位置決めされる。溝軌道188Aは、形成管191の側方の外周面に沿って長手方向に延在し且つ取り付けられる2個のヒートシール板246,248間に間隙を含む。
【0092】
包装フィルム120(図11では透視的に示される)は最初に、通常の方法で形成管191の周りに形成される。しかしながら、裏側ヒートシールバー250を使用して縦方向裏側シール251を伴うように包装フィルム120のシートを閉じ合わせる前に、ジッパーシール機構220の各タブ部223,227の少なくとも一部が包装フィルム120の表面に封着される。従ってタブ部223,227は、後に縦方向裏側シール251によって形成される管の内側層110に封着される。図12a及び図12bに示すように、ジッパーヒートシールバー240は一般的に、ジッパーシール機構220の各タブ部223,227の一部のみに幅狭なヒートシールを付与するために、多数の独立加熱面(例えば242,244)を含む。
【0093】
図11に示すように、ジッパーヒートシールバー240は、裏側ヒートシールバー250の上側に且つ位相が約90度ずれるように位置決めされる。管は前進機構(例えば回転ベルト260,262に対する摩擦)によって下方へ移動させられる。従って、形成後の管が通常の方法で形成管191を下方へ前進させられる際に、形成後の管の内部にシールされた所定長さのジッパー機構220も前進させられる。
【0094】
本発明の一実施形態によれば、ジッパーヒートシールバー240及び裏側ヒートシールバー250は各々、相互に同時に勝つ前進手段と平行に往復動する。即ち、前進手段は特定長さの管状材料包装フィルム120を前進させ且つ停止させる。その後、ジッパーヒートシールバー240及び裏側ヒートシールバー250は各々往復動して包装フィルム120と接触して、ジッパーシール機構220及び縦方向裏側シール251夫々に熱シールを付与する。しかしながら、図11に最良に示すように、ジッパーヒートシールバー240及び裏側ヒートシールバー250の構成に起因して、ジッパーシール機構220の少なくとも一部は縦方向裏側シール251を付与する前には、常に包装フィルム120に取り付けられている。
【0095】
形成管191は立面図で示されているが、通常は縦型形成充填封着機に一体的に取り付けられている。また図11には一対の従来技術のシールジョー108が示されており、同様に立面図で図示されている。図11にはシールジョー搬送台が図示されておらず、シールジョー108は形成管191の下側においてシールジョー搬送台に据え付けられる。
【0096】
形成管191の下端に迅速変更モジュール194が装着されており、迅速変更モジュール194は迅速に縦型形成充填封着機をピロウパウチ又は起立袋の製造からジッパーシールが組み入れられた起立包装容器の製造へ変更する。後に更に詳細に説明するように、迅速変更モジュール194は、ジッパーシールが組み入れられた起立包装容器を製造するために前述したように、2個の形成板204及び張力導入機構202を組み入れている。
【0097】
また、前の実施形態と同様に、モジュール194はヒンジ205の周りを回転することにより相互に向かって揺動し得る形成板204をも組み入れている。このヒンジ205はボルト267を含み、肩部269はボルト267周りを回転する。肩部269は更に形成板204に取り付けられる。この構成によれば、形成板204はボルト267周りを回転させられると共に、図11に示すように横方向シールジョー108によって形成板の下側に横方向シールが形成された時に、包装フィルムが引き裂かれることが回避される。
【0098】
次に図11、図13c及び図13dを参照すると、モジュール194はまた、2個の突出板192a,192bを備えた張力導入機構202を含む。突出板192a,192bはモジュール溝軌道189の両側に載置される。モジュール194が形成管191の下端に取り付けられた時に、モジュール溝軌道189は形成管191に形成された溝軌道188と連結すると共に一列にされる。本発明によれば、形成後の管が形成板204及び張力導入機構202を越えて前進させられると、結合されたジッパーシール機構220のタブ部223,227が形成管191の表面から離れて突出すると共に、張力導入機構202の2個の突出板192a,192bの周りで屈曲させられるように張力が付与されることにより、形成後の管の内側層110に封着された結合タブ部223,227の2部分間において、包装フィルム120は弛まされる。特に図5dに示すように、このたるみはフィルム120及びジッパーシール機構220の相互噛み合い輪郭部224,228間に頭隙201を形成する。頭隙201の形成は、続いて包装容器に付与される横方向シールの封着品質を向上させる。
【0099】
とりわけジッパーシールが組み入れられた縦型起立パウチに関する本迅速変更モジュール194の実施形態が、図13a、図13b、図13c及び図13dに示されている。図13aは形成管191の下側に懸架されたジッパーシール導入迅速変更モジュール194の立面斜視図であり、内部構成を図示するために部分的に切り取られて示されている。図13bは形成管191の下端に取り付けられて示される迅速変更モジュール194の同実施形態の断面図である。図13bの断面図は、図13aの指示線13b−13bに沿って得られている。図13cは迅速変更モジュール194に組み入れられた張力導入機構202の立面側面図である。図13dの断面図は、図13cの指示線13d−13dに沿って得られている。
【0100】
図11、図13a、図13b及び図13cを参照すると判るように、図示する実施形態は、迅速変更モジュール194が一対の形成板204及び張力導入機構202を含むことを示しており、これらは縦型起立パウチに関連して先に説明した同様の要素と同じ機能を果たさなければならない。モジュール194は以下に説明するように、形成管191の下端に取り付けられる。
【0101】
図示する実施形態ではモジュール194は、最初に形成管と一体的な1個以上のタブ1
96をモジュール194と一体的な対応する穴193に挿入することにより、形成管191の下端に取り付けられる。モジュール194はその後に、迂回板261と一体的な別のタブ195を迂回板舌部263と一体的なタブガイド197に載置することにより固定される。図13bから明らかなように、迂回板舌部263はカラー266を貫通するピン268周りで回転する。迂回板舌部263が図13bに示す矢印の方向に回転させられると、タブガイド197はタブ195に沿って滑動する。タブガイド197はばね270により、図13bの矢印によって表される回転の反対方向に付勢される。形成管191の内部対向壁に嵌合する1個以上の舌部264によって、形成管19の内側部分のタブ196の付近に圧力が維持される。その結果、モジュール194が形成管191の基底に適切に装着されると、タブ196は夫々の穴193の所定位置に保持される。同様に、迂回板タブ195はタブガイド197内の所定位置に保持される。
【0102】
上述した本発明の前の実施形態と同様に、図示するモジュールの実施形態はまた迂回板261を組み入れている。迂回板は製品を縦方向まち部分から離しておくために、迂回板舌部263と合わせて使用される。この迂回板261は同様に、前に説明したように形成板204により形成されるまちから製品を離しておくという目的を果たすのに加えて、ガス吐出導管として使用され得る。
【0103】
図11に示す本発明の迅速変更モジュール194を有する縦型形成充填封着機はその後に、従来技術において前述したように基本的に作動し、シールジョー108が下側横方向シールを形成し、製品が形成管191を通り包装フィルムの封着管(現時点では一方側にひだを有すると共に他方側にジッパーシールを有する)まで導入され、且つ上側横方向シールが形成されることにより、包装容器が完成する。
【0104】
しかしながら、従来技術の包装容器と本願出願人の包装容器の本実施形態の主な相違点としては、説明した固定機構を使用して(後に形成後の包装容器の下端となる)一方側にひだが形成されると共に、説明した溝軌道188及び固定張力導入機構202を使用して(後に形成後の包装容器の上端となる)他方側の内側層110に所定長さのジッパーシール機構220がシールされる点、及び本発明により使用される包装フィルムの視覚媒体は、形成後の包装容器がひだを伴う端を下にした状態で起立させられた時に消費者が視覚媒体を読めるように視覚媒体が向けられる点である。
【0105】
ここに説明する迅速変更モジュールは、図6a、図6b、図6c及び図11に関連して説明したように、タッカーバー106を包装フィルム管から離れるように移動させる能力と合わせて使用されると共に、張力ねじ162の使用により縦型形成充填封着機を標準的なピロウパウチ構成から縦型起立パウチ構成(或いは平底袋構成)へ、或いはジッパーシールが組み入れられた起立包装容器を製造するための構成へ切り替え、且つ元通りへ切り替えるのを幾つかの簡単な工程を伴い数分で行うことを可能にする。更に、説明した本発明は、袋製造の間に移動する幾つかの部品の追加を必要としない。その結果本発明は、標準的なピロウパウチ袋、縦型起立袋、平底袋、又はジッパーシールが組み入れられた起立包装容器を、簡易な切り替え及び僅かな付随維持管理問題点を伴い操作者が製造し得る、単純で、効率良く、且つ好適な縦型形成充填封着機への変更を提供する点で、従来技術の改良物である。
【0106】
本発明は好適な実施形態を参照して特定して図示及び説明されてきたが、当該技術分野に属する通常の知識を有する者であれば理解し得るように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形状及び細部への様々な変更が為されると共に、他の適応及び変形が採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【0107】
【図1】従来技術の包装フィルムを示す概略断面図。
【図2a】従来技術のラップシールの構成を示す包装フィルム管の概略断面図。
【図2b】従来技術のフィンシールの構成を示す包装フィルム管の概略断面図。
【図3a】従来技術の縦可撓性袋を示す斜視図。
【図3b】従来技術の平底袋を示す斜視図。
【図4a】従来技術の横起立パウチを示す立面斜視図。
【図4b】従来技術の横起立パウチを示す立面斜視図。
【図4c】従来技術の横起立パウチを示す立面斜視図。
【図5a】本発明方法の縦起立パウチ実施形態により形成された包装フィルム管を示す概略断面図。
【図5b】本発明方法の平底袋実施形態により形成された包装フィルム管を示す概略断面図。
【図5c】本発明方法のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチの実施形態により形成された包装フィルム管を示す概略断面図。
【図5d】図5cに示すジッパーシールが組み込まれた縦起立パウチにより形成される包装フィルム管を示す拡大断面図。
【図6a】縦型形成充填封着機の形成管及びシールジョーと関連して、本発明の縦型起立パウチ実施形態のタッカー機構、形成板及びテンションバーを示す斜視図。
【図6b】縦型形成充填封着機の形成管及びシールジョーと関連して、本発明の平底袋実施形態のタッカー機構及び形成板を示す立面斜視図。
【図6c】縦型形成充填封着機の形成管及びシールジョーと関連して、本発明のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチ実施形態のタッカー機構、形成板及びジッパーシール導入機構を示す立面斜視図。
【図7a】本発明の縦型起立パウチを示す斜視図。
【図7b】本発明の縦型起立パウチを示す斜視図。
【図7c】本発明のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチを示す斜視図。
【図7d】本発明のジッパーシールが組み込まれた縦型起立パウチを示す斜視図。
【図8】本発明のタッカー機構の一実施形態を示す斜視図。
【図9a】形成管の下側における本発明の迅速交換モジュールの一実施形態を示す立面斜視図。
【図9b】形成管の下端に取り付けられる迅速交換モジュールの一実施形態を示す、図9aの9b−9b線における断面図。
【図9c】本発明の迅速交換モジュールの一実施形態を示す立面側面図。
【図10】本発明の形成充填封着包装機に使用されるジッパーシール機構を含む相互噛み合いジッパー要素の一実施形態を示す断面図。
【図11】本発明に係るジッパーシールが組み込まれた起立パウチを製造するように構成された形成充填封着包装機を示す簡易斜視図。
【図12a】ジッパーヒートシールバーの第1実施形態を示す、図11の12−12線における簡易断面図。
【図12b】ジッパーヒートシールバーの第二実施形態を示す、図11の12−12線における簡易断面図。
【図13a】形成管の下側における、本発明のジッパーシール導入迅速変更モジュールの一実施形態を示す立面斜視図。
【図13b】形成管の下端に取り付けられるジッパーシール導入迅速変更モジュールの一実施形態を示す、図13aの13b−13b線における断面図。
【図13c】図13aに示す本発明のジッパーシール導入迅速交換モジュールの実施形態の移行張力機構を示す逆斜視図。
【図13d】移行張力機構を示す図13cの13d−13d線における簡易断面図。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ジッパーシールが組み入れられた可撓性再閉可能起立包装容器を製造する縦型形成充填封着機であって、
a)形成具の上側に入口部を有すると共に、該形成具の下側に出口部を有する形成管と、
b)ジッパーシール機構供給物を前記形成充填封着機へ向けて分配する機器と、該ジッパーシール機構は第1及び第2相互噛み合い対向部材を有し、該第1及び第2部材は各々が該対向部材の補完輪郭部と相互に噛み合う輪郭部及び該輪郭部から離れるように延在するタブ部を含み、
c)前記形成管の表面に形成されると共に該形成管の長手軸に沿って前記入口部から前記出口部へ延在する溝と、該溝は前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を収容するように調和させられ、
d)前記第1及び第2タブ部を前記形成管の外面に近接して位置させるべく相互に離間するように外へ広げるローラ機構と、
e)前記各タブ部の一部を前記形成部前の熱可塑性フィルムの近接面に封着させる第1ヒートシール機構と、
f)前記熱可塑性シートを前記形成管周りで管形状に形成する形成具機構と、
g)前記熱可塑性フィルムの管形状に裏側シールを形成することによりフィルム管を形成する第2ヒートシール機構と、
h)前記フィルム管にひだを付ける装置と、
i)前記管を横方向に封着する前に、前記管内面と前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部の間に空間を形成する装置と、
j)前記フィルム管に横方向シールを付与する一対の熱シールジョーとを含み、該シールジョーは前記包装容器を前記管から切断する切断機構を含む
ことを特徴とする縦型形成充填封着機。
【請求項2】
前記ひだ導入装置は第1対の形成板間に位置決めされ得る調整可能な静止タッカーバーを含むことを特徴とする請求項1の縦型形成充填封着機。
【請求項3】
前記空間形成装置は前記形成管表面に形成される前記溝の両側に載置される第2対の形成板を含み、該第2対の形成板各々は第1端縁及び第2端縁を含み、該第1端縁は前記形成管の長手軸と平行であり、且つ第2端縁は前記形成管の長手軸から離れるように突出することを特徴とする請求項1の縦型形成充填封着機。
【請求項4】
形成管を有する改良型縦型形成充填封着機であって、該改良物は、
前記形成管に取り外し可能に取り付けられると共に該形成管の下側に延在する迅速変更モジュールを含み、該モジュールは、
第1対の形成板間に設けられる溝と、該溝は前記形成管の長手軸と平行しており、該形成板対各々は第1端縁及び第2端縁を含み、該第1端縁は前記形成管の長手軸と平行であり、且つ該第2端縁は前記形成管の長手軸から離れるように突出し、
第2対の形成板間に位置決めされ得る調整可能静止タッカーバーと
を含むことを特徴とする改良型縦型形成充填封着機。
【請求項5】
前記第1及び第2対の形成板は前記形成管の両側に載置されることを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項6】
前記形成管及びモジュールの周りで管に形成された包装フィルムに対して圧縮ガスを吹き付ける機構を更に含み、該ガスは前記包装フィルム管外面の前記第2対の形成板間の複数部分に対して吹き付けられ、該機構は圧縮ガス源と連通するガスポートを前記タッカーバ
ーに含むことを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項7】
前記タッカーバーはフッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項8】
前記第2対の形成板はヒンジを含み、更に該ヒンジは横方向シール形成の間に包装材管が幅狭になることを補うために、該第2対の形成板を該ヒンジ周りで相互へ向けて回転させることを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項9】
前記迅速変更モジュールは前記形成管と一体的なタブを該迅速変更モジュールと一体的な対応穴に挿入することにより、該形成管に取り付け可能であることを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項10】
縦型形成充填封着機で可撓性再閉可能起立包装容器を製造する方法であって、
a)第1及び第2横方向端縁を有する包装フィルムの連続を前記形成充填封着機へ送り込む工程と、
b)所定長さのジッパーシール機構を前記形成充填封着機へ分配する工程と、該シール機構は対向し且つ相互に噛み合うように組み合わされた第1要素及び第2要素を有し、該第1要素は第1輪郭部及び該第1輪郭部から離れるように延在する第1タブ部を有すると共に、該第2要素は該第1輪郭部と補完的であると共に相互に噛み合う第2輪郭部及び該第2輪郭部から離れるように延在する第2タブ部を有し、
c)前記包装フィルムを前記形成充填封着機の形成管の周りで管状に形成し、該包装フィルムが該形成管を過ぎて下方へ前進する際に前記横方向端縁を近接関係となるように合わせる工程と、
d)前記所定長さのジッパーシール機構を長手方向に前記包装フィルム及び前記形成管の間の空間へ且つ該形成管と平行な方向へ送り込む工程と、
e)前記管形状を長手方向に封着する前に、前期タブ部の一部を前記包装フィルムの取り付ける工程と、
f)前記ジッパーシール機構を封じ込めた状態で管を製造するために、前記横方向端縁を相互に近接関係となるように封着することにより、前記包装フィルムに長手方向シールを形成する工程と、
g)前記包装フィルム管を横方向に封着する前に、該管に縦方向ひだを形成する工程と、
h)前記管を横方向に封着する前に、該管の内面及び前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部の間に空間を形成する工程と、
i)前記管に第1横方向シールを形成する工程と、該第1横方向シールは前記縦方向ひだの一部及び前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第1横方向シールは前記管の全ての層及び前記ひだを合わせて封着すると共に、前記管の全ての層及び前記ジッパーシール機構を合わせて封着し、
j)前記工程a)乃至i)において形成された部分形成包装容器に製品を投下する工程と、
k)前記管に第2横方向シールを形成する工程と、該第2横方向シールは前記縦方向ひだの一部及び前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第2横方向シールは前記管の全ての層及び該ひだを合わせて封着すると共に、前記管の全ての層及び前記ジッパーシール機構を合わせて封着し、
l)前記包装容器を前記第2横方向シールにおいて前記管から切断する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項11】
前記包装フィルムは前記フィルムの移動方向と直角に配向される文字を有することを特徴とする請求項1の方法。
【請求項12】
m)前記文字が直立に向けられた状態で前記ひだを下にして前記包装容器を起立させる工程を更に含むことを特徴とする請求項11の方法。
【請求項13】
前記工程g)のひだは一対の形成板の間に位置決めされる少なくとも1個の調整可能な静止タッカーバーにより形成されることを特徴とする請求項10の方法。
【請求項14】
前記タッカーバーはフッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求項13の方法。
【請求項15】
前記工程h)の空間は、前記ジッパーシール機構のタブ部を前記形成管から離れるように突出させつつ該ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を該記形成管と平行な方向へ案内することにより形成されることを特徴とする請求項10の方法。
【請求項16】
請求項10の方法により形成される縦起立パウチ。
【請求項17】
形成充填封着機において2個の横方向端縁を有する熱可塑性フィルムシートから可撓性再閉容器を作成する方法であって、
a)第1及び第2相互噛み合い対向部材を有する所定長さのジッパーシール機構を分配する工程と、該第1及び第2部材は各々該対向部材の補完輪郭部と相互に噛み合う輪郭部と、該輪郭部から離れるように延在するタブ部を含み、
b)前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を長手方向に、前記形成充填封着機の形成管表面に形成された長手溝に沿って送り込む工程と、
c)前記形成管表面と近接するように前記タブ部を外へ広げる工程と、
d)前記フィルムの連続供給物を前記形成管へ向けて送り込む工程と、
e)前記フィルムを長手方向に前記形成管表面及び前記ジッパーシール機構の周りで巻きつける工程と、
f)前記各タブ部の一部を前の前記フィルムの近接面にシールする工程と、
g)工程f)に引き続き、前期熱可塑性フィルムを管に形成する工程と、該管は内面に封着されると共に該内面に長手方向に設けられるタブ部と、該内面に長手方向に設けられるシームを有し、該シームは相互に重なり合う横方向端縁を含み、
h)前記2個の横方向端縁を長手方向裏側シールにおいて封着することにより、前記フィルムを管に形成する工程と、
i)前記包装フィルム管を横方向に封着する前に、該管に縦方向ひだを形成する工程と、
j)前記管を横方向に封着する前に、前記フィルムの隣接面に封着される前記各タブ部の一部と該タブ部の間に設けられる前記管内面の間に空間を形成する工程と、
j)前記管に第1横方向シールを形成する工程と、該第1横方向シールは前記縦方向ひだの一部と前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第1横方向シールは前記管の全ての層と該ひだを合わせて封着すると共に、該管の全ての層及び該ジッパーシール機構を封着し、
k)工程a)乃至j)において形成された部分形成包装容器に製品を投下させる工程と、
l)前記管に第2横方向シールを形成する工程と、該第2横方向シールは前記縦方向ひだの一部と前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第2横方向シールは前記管の全ての層と該ひだを合わせて封着すると共に、該管の全ての層及び該ジッパーシール機構を封着し、
m)前記第2横方向シールにおいて前記管を切断することにより、内側端縁に沿ってジッパーシール機構が封着された可撓性起立包装容器を形成する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項18】
前記熱可塑性フィルムは前記フィルムの移動方向と直角に配向される文字を有することを特徴とする請求項17の方法。
【請求項19】
工程i)のひだは、一対の形成板の間に位置決めされる少なくとも1個の調整可能な静止タッカーバーにより形成されることを特徴とする請求項17の方法。
【請求項20】
前記タッカーバーはフッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求項19の方法。
【請求項21】
工程j)の空間は、前記ジッパーシール機構のタブ部を前記形成管から離れるように突出させつつ、該ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を該形成管と平行な方向に案内することにより形成されることを特徴とする請求項17の方法。
【請求項22】
請求項17の方法により形成される縦型起立パウチ。
【請求項1】
ジッパーシールが組み入れられた可撓性再閉可能起立包装容器を製造する縦型形成充填封着機であって、
a)形成具の上側に入口部を有すると共に、該形成具の下側に出口部を有する形成管と、
b)ジッパーシール機構供給物を前記形成充填封着機へ向けて分配する機器と、該ジッパーシール機構は第1及び第2相互噛み合い対向部材を有し、該第1及び第2部材は各々が該対向部材の補完輪郭部と相互に噛み合う輪郭部及び該輪郭部から離れるように延在するタブ部を含み、
c)前記形成管の表面に形成されると共に該形成管の長手軸に沿って前記入口部から前記出口部へ延在する溝と、該溝は前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を収容するように調和させられ、
d)前記第1及び第2タブ部を前記形成管の外面に近接して位置させるべく相互に離間するように外へ広げるローラ機構と、
e)前記各タブ部の一部を前記形成部前の熱可塑性フィルムの近接面に封着させる第1ヒートシール機構と、
f)前記熱可塑性シートを前記形成管周りで管形状に形成する形成具機構と、
g)前記熱可塑性フィルムの管形状に裏側シールを形成することによりフィルム管を形成する第2ヒートシール機構と、
h)前記フィルム管にひだを付ける装置と、
i)前記管を横方向に封着する前に、前記管内面と前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部の間に空間を形成する装置と、
j)前記フィルム管に横方向シールを付与する一対の熱シールジョーとを含み、該シールジョーは前記包装容器を前記管から切断する切断機構を含む
ことを特徴とする縦型形成充填封着機。
【請求項2】
前記ひだ導入装置は第1対の形成板間に位置決めされ得る調整可能な静止タッカーバーを含むことを特徴とする請求項1の縦型形成充填封着機。
【請求項3】
前記空間形成装置は前記形成管表面に形成される前記溝の両側に載置される第2対の形成板を含み、該第2対の形成板各々は第1端縁及び第2端縁を含み、該第1端縁は前記形成管の長手軸と平行であり、且つ第2端縁は前記形成管の長手軸から離れるように突出することを特徴とする請求項1の縦型形成充填封着機。
【請求項4】
形成管を有する改良型縦型形成充填封着機であって、該改良物は、
前記形成管に取り外し可能に取り付けられると共に該形成管の下側に延在する迅速変更モジュールを含み、該モジュールは、
第1対の形成板間に設けられる溝と、該溝は前記形成管の長手軸と平行しており、該形成板対各々は第1端縁及び第2端縁を含み、該第1端縁は前記形成管の長手軸と平行であり、且つ該第2端縁は前記形成管の長手軸から離れるように突出し、
第2対の形成板間に位置決めされ得る調整可能静止タッカーバーと
を含むことを特徴とする改良型縦型形成充填封着機。
【請求項5】
前記第1及び第2対の形成板は前記形成管の両側に載置されることを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項6】
前記形成管及びモジュールの周りで管に形成された包装フィルムに対して圧縮ガスを吹き付ける機構を更に含み、該ガスは前記包装フィルム管外面の前記第2対の形成板間の複数部分に対して吹き付けられ、該機構は圧縮ガス源と連通するガスポートを前記タッカーバ
ーに含むことを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項7】
前記タッカーバーはフッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項8】
前記第2対の形成板はヒンジを含み、更に該ヒンジは横方向シール形成の間に包装材管が幅狭になることを補うために、該第2対の形成板を該ヒンジ周りで相互へ向けて回転させることを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項9】
前記迅速変更モジュールは前記形成管と一体的なタブを該迅速変更モジュールと一体的な対応穴に挿入することにより、該形成管に取り付け可能であることを特徴とする請求項4の改良型縦型形成充填封着機。
【請求項10】
縦型形成充填封着機で可撓性再閉可能起立包装容器を製造する方法であって、
a)第1及び第2横方向端縁を有する包装フィルムの連続を前記形成充填封着機へ送り込む工程と、
b)所定長さのジッパーシール機構を前記形成充填封着機へ分配する工程と、該シール機構は対向し且つ相互に噛み合うように組み合わされた第1要素及び第2要素を有し、該第1要素は第1輪郭部及び該第1輪郭部から離れるように延在する第1タブ部を有すると共に、該第2要素は該第1輪郭部と補完的であると共に相互に噛み合う第2輪郭部及び該第2輪郭部から離れるように延在する第2タブ部を有し、
c)前記包装フィルムを前記形成充填封着機の形成管の周りで管状に形成し、該包装フィルムが該形成管を過ぎて下方へ前進する際に前記横方向端縁を近接関係となるように合わせる工程と、
d)前記所定長さのジッパーシール機構を長手方向に前記包装フィルム及び前記形成管の間の空間へ且つ該形成管と平行な方向へ送り込む工程と、
e)前記管形状を長手方向に封着する前に、前期タブ部の一部を前記包装フィルムの取り付ける工程と、
f)前記ジッパーシール機構を封じ込めた状態で管を製造するために、前記横方向端縁を相互に近接関係となるように封着することにより、前記包装フィルムに長手方向シールを形成する工程と、
g)前記包装フィルム管を横方向に封着する前に、該管に縦方向ひだを形成する工程と、
h)前記管を横方向に封着する前に、該管の内面及び前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部の間に空間を形成する工程と、
i)前記管に第1横方向シールを形成する工程と、該第1横方向シールは前記縦方向ひだの一部及び前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第1横方向シールは前記管の全ての層及び前記ひだを合わせて封着すると共に、前記管の全ての層及び前記ジッパーシール機構を合わせて封着し、
j)前記工程a)乃至i)において形成された部分形成包装容器に製品を投下する工程と、
k)前記管に第2横方向シールを形成する工程と、該第2横方向シールは前記縦方向ひだの一部及び前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第2横方向シールは前記管の全ての層及び該ひだを合わせて封着すると共に、前記管の全ての層及び前記ジッパーシール機構を合わせて封着し、
l)前記包装容器を前記第2横方向シールにおいて前記管から切断する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項11】
前記包装フィルムは前記フィルムの移動方向と直角に配向される文字を有することを特徴とする請求項1の方法。
【請求項12】
m)前記文字が直立に向けられた状態で前記ひだを下にして前記包装容器を起立させる工程を更に含むことを特徴とする請求項11の方法。
【請求項13】
前記工程g)のひだは一対の形成板の間に位置決めされる少なくとも1個の調整可能な静止タッカーバーにより形成されることを特徴とする請求項10の方法。
【請求項14】
前記タッカーバーはフッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求項13の方法。
【請求項15】
前記工程h)の空間は、前記ジッパーシール機構のタブ部を前記形成管から離れるように突出させつつ該ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を該記形成管と平行な方向へ案内することにより形成されることを特徴とする請求項10の方法。
【請求項16】
請求項10の方法により形成される縦起立パウチ。
【請求項17】
形成充填封着機において2個の横方向端縁を有する熱可塑性フィルムシートから可撓性再閉容器を作成する方法であって、
a)第1及び第2相互噛み合い対向部材を有する所定長さのジッパーシール機構を分配する工程と、該第1及び第2部材は各々該対向部材の補完輪郭部と相互に噛み合う輪郭部と、該輪郭部から離れるように延在するタブ部を含み、
b)前記ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を長手方向に、前記形成充填封着機の形成管表面に形成された長手溝に沿って送り込む工程と、
c)前記形成管表面と近接するように前記タブ部を外へ広げる工程と、
d)前記フィルムの連続供給物を前記形成管へ向けて送り込む工程と、
e)前記フィルムを長手方向に前記形成管表面及び前記ジッパーシール機構の周りで巻きつける工程と、
f)前記各タブ部の一部を前の前記フィルムの近接面にシールする工程と、
g)工程f)に引き続き、前期熱可塑性フィルムを管に形成する工程と、該管は内面に封着されると共に該内面に長手方向に設けられるタブ部と、該内面に長手方向に設けられるシームを有し、該シームは相互に重なり合う横方向端縁を含み、
h)前記2個の横方向端縁を長手方向裏側シールにおいて封着することにより、前記フィルムを管に形成する工程と、
i)前記包装フィルム管を横方向に封着する前に、該管に縦方向ひだを形成する工程と、
j)前記管を横方向に封着する前に、前記フィルムの隣接面に封着される前記各タブ部の一部と該タブ部の間に設けられる前記管内面の間に空間を形成する工程と、
j)前記管に第1横方向シールを形成する工程と、該第1横方向シールは前記縦方向ひだの一部と前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第1横方向シールは前記管の全ての層と該ひだを合わせて封着すると共に、該管の全ての層及び該ジッパーシール機構を封着し、
k)工程a)乃至j)において形成された部分形成包装容器に製品を投下させる工程と、
l)前記管に第2横方向シールを形成する工程と、該第2横方向シールは前記縦方向ひだの一部と前記ジッパーシール機構の一部を含み、該第2横方向シールは前記管の全ての層と該ひだを合わせて封着すると共に、該管の全ての層及び該ジッパーシール機構を封着し、
m)前記第2横方向シールにおいて前記管を切断することにより、内側端縁に沿ってジッパーシール機構が封着された可撓性起立包装容器を形成する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項18】
前記熱可塑性フィルムは前記フィルムの移動方向と直角に配向される文字を有することを特徴とする請求項17の方法。
【請求項19】
工程i)のひだは、一対の形成板の間に位置決めされる少なくとも1個の調整可能な静止タッカーバーにより形成されることを特徴とする請求項17の方法。
【請求項20】
前記タッカーバーはフッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求項19の方法。
【請求項21】
工程j)の空間は、前記ジッパーシール機構のタブ部を前記形成管から離れるように突出させつつ、該ジッパーシール機構の相互噛み合い輪郭部を該形成管と平行な方向に案内することにより形成されることを特徴とする請求項17の方法。
【請求項22】
請求項17の方法により形成される縦型起立パウチ。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図7d】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図7d】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【公表番号】特表2007−509825(P2007−509825A)
【公表日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−537992(P2006−537992)
【出願日】平成16年9月21日(2004.9.21)
【国際出願番号】PCT/US2004/030828
【国際公開番号】WO2005/044665
【国際公開日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【出願人】(500208519)フリトーレイ ノース アメリカ インコーポレイテッド (51)
【氏名又は名称原語表記】FRITO−LAY NORTH AMERICA,INC.
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年9月21日(2004.9.21)
【国際出願番号】PCT/US2004/030828
【国際公開番号】WO2005/044665
【国際公開日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【出願人】(500208519)フリトーレイ ノース アメリカ インコーポレイテッド (51)
【氏名又は名称原語表記】FRITO−LAY NORTH AMERICA,INC.
【Fターム(参考)】
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