膨張物品を形成するための装置および方法
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置。装置の１つのバージョンは、一般に、フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置と、ガスをフィルム層の間に導くための膨張アセンブリと、長手方向シールをフィルム層の間に作り出すための第２の回転式シーリング装置とを含む。長手方向シールは、横方向シールと交差し、その結果、ガスが、長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張物品に関し、より詳細には、梱包のためのガス膨張性クッションを製造するための簡易なかつ改良された装置およびプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張クッション、枕、または他の膨張物品を形成するための様々な装置および方法が知られている。膨張クッションは、物体をクッションで包装し、この包装された物体を発送用のダンボール内に入れることにより、あるいは、単に１つまたは複数の膨張クッションを発送物と共に発送用のダンボールの内側に入れることにより、物体を梱包するために使用される。クッションは、これ無しでは、輸送中、梱包物にすべて伝えられることがある衝撃力を吸収することによって梱包物を保護し、また、ダンボール内の梱包物の移動を制限して物体への破損の可能性をさらに低減する。
【０００３】
膨張クッションを形成するための従来の機器は、幾分大きく、高価で複雑になる傾向がある。ごく最近、より小さい、より安価な膨張機器が開発されてきたが、そのような機器は、クッションを望ましいであろう速さよりも低速で製造し、一般的には、事前に形成された容器を有するフィルムウエブを必要とする。すなわち、一般に、そのようなより小さい、より簡単な膨張機器が比較的簡単なものであるのは、多くの容器製造作業が機器への配置の前にその中で実施される、膨張可能なフィルムウエブを使用し、その結果、膨張機器は、事前形成された容器を膨張させ、シールするだけになるからである。こうした手法は、効果的であるが、事前に変換されたフィルムウエブは、製造および保管するのにコストがかかり得る。さらに、事前形成された容器の製造方法が様々に存在するので、膨張／シーリング機器の位置合わせおよびトラッキングの問題が引き起こされることがあり、その結果、不完全に膨張されたおよび／または不完全にシールされたクッションが生じ、このクッションは、早期に空気が抜け、またはその他の形で梱包された製品の保護ができなくなることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、当技術分野では、ガス充填された梱包用クッションを製造するためのより簡単なより安価な装置、さらには、クッションを比較的高速で製造し、事前形成された容器を備えるフィルムウエブを必要としない装置も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
こうした必要は、一態様において、２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置を提供する本発明によって満たされ、その装置は、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置と、
ｂ．フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．フィルム層の間に長手方向シールを作り出すための第２の回転式シーリング装置とを備える。長手方向シールは、横方向シールと交差し、その結果、ガスが、長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される。
【０００６】
本発明の別の態様は、２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置に関し、その装置は、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１のシーリング装置と、
ｂ．フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．ガスの所定の最小量が、フィルム層の間に導かれたかを検出するためのセンサと、
ｄ．横方向シールと交差し、それによってガスを封入する長手方向シールをフィルム層の間に作り出すための第２のシーリング装置とを備える。
【０００７】
本発明のさらに別の態様は、２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための方法を対象とし、この方法は、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを第１の回転式シーリング装置を用いて作り出すステップと、
ｂ．ガスをフィルム層の間に導くステップと、
ｃ．横方向シールと交差しそれによってガスを封入する長手方向シールを、第２の回転式シーリング装置を用いてフィルム層の間に作り出すステップとを含む。
【０００８】
本発明の上記および他の態様および特徴は、以下の説明および添付の図面を参照してより良好に理解されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜３をまとめて参照すれば、２枚の並置されたフィルム層１６および１８を有するフィルムウエブ１４から膨張物品１２を製造するための装置１０が示されている。膨張物品１２は、例えば物体を梱包し、発送および保管の間それを保護するためのクッションとして使用されてよい。また、膨張物品の他の用途は、例えば浮き道具または装飾物としてのものが想定される。
【００１０】
装置１０は、第１の回転式シーリング装置２０、膨張アセンブリ２２、および第２の回転式シーリング装置２４を含む。
【００１１】
第１の回転式シーリング装置２０は、並置されたフィルム層１６、１８を互いに結合させる横方向シール２６を作り出す。図示されるように、容器２８が、１対の横方向シール２６の間に画定されてよい。簡単に参照できるように、各々の容器の「下流側」の横方向シールが、２６ａで示されており、「上流側」のシールが、２６ｂで示されている。
【００１２】
膨張アセンブリ２２は、矢印３０で示されるガスを、図示されるようにフィルム層１６、１８の間、そして容器２８内へと導く。
【００１３】
第２の回転式シーリング装置２４は、フィルム層１６、１８の間に長手方向シール３２を作り出す。図示されるように、長手方向シール３２は、横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入する。このようにして、容器２８は、膨張物品１２へと変換される。
【００１４】
本発明の多くの実施形態では、装置１０は、２つ以上の容器２８の一続きを製造し、それらを図示されるように一続きの２つ以上の膨張物品１２へと変換する。有利には、第１および第２のシーリング装置２０、２４の回転性質のため、装置１０は、膨張物品１２の一続きが製造されるとき、フィルムウエブ１４を連続的かつ途切れることなく移動させることができる。これは、シールが作り出されるとき、例えば、ウエブが開始および停止されねばならない、往復シーリング装置を使用するプロセスなどで起こる断続プロセスとは逆のものである。本発明による回転式シーリング装置を使用すると、シールを作り出すためにウエブが停止する必要がないので、膨張物品がよりいっそう高速で製造される結果となる。
【００１５】
図１〜３に示されるように、第１の回転式シーリング装置２０は、シーリングローラ３４およびバッキングローラ３６を備えることができる。シーリングローラ３４およびバッキングローラ３６は、フィルムウエブ１４上に回転圧縮力を及ぼす「ニップ」すなわち接線接触の領域をその間に作り出すように互いに押し付けて回転する。したがって、シーリングローラ３４およびバッキングローラ３６は、フィルムウエブを装置１０の中を通って送給するために使用されてよく、そのとき、これらのローラは回転矢印で示された方向に回転し、それによってフィルムウエブを直線の矢印で示すように前方方向に推し進める。このように、ローラ３４、３６の一方または両方の回転は、例えば図３に概略的に示されるモータ３７などの適切な駆動機構によって作動させることができる。
【００１６】
一般に、フィルムウエブ１４は、装置１０の中を移動通路に沿って送給されてよく、この通路は、第１の回転式シーリング装置２０、ガイドローラ３８、膨張アセンブリ２２、第２の回転式シーリング装置２４の順番で、これらの構成要素に接触する。上記の順番は、限定を意図するものではなく、単に例示のために説明されるものである。数多くの他の構成が可能であり、それらの一部が以下に説明される。
【００１７】
ガイドローラ３８は、フィルムウエブ１４を膨張アセンブリ２２と位置合わせして配置するように働き、それは、第１の回転式シーリング装置２０が、膨張アセンブリとは異なる高さで配置されたときに有利になることがある。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、第１の回転式シーリング装置２０を膨張アセンブリ２２およびガイドローラ３８よりも高い位置で配置することが有利になることがある。この配置は、装置１０の構成要素がその中に含まれるハウジング（図示されず）を過度に延ばすことなく、第１の回転式シーリング装置２０と膨張アセンブリ２２の間に、より長い移動通路を提供する。移動通路がより長くなるので、容器２８が膨張アセンブリ２２で膨張されるときに横方向シール２６に張力がかけられる前に、それらに付加的な冷却／硬化の時間がもたらされる。様々な従来の付加的なフィルムガイドおよびフィルム駆動装置が、所望に応じて含まれてよい。フィルムウエブ１４は、例えば図１〜３に示された構成要素の下方に配置されるが、例えば装置１０の他の構成要素が取り付けられた同じフレームまたはハウジングに取り付けられた供給ロール（図示されず）から供給されてよい。
【００１８】
上記で留意されたように、第１の回転式シーリング装置２０は、横方向シール２６を作り出す。そのようなシールは、一般に、フィルムウエブ１４の装置１０中の移動通路に沿った移動方向に対してほぼ横断する方向に、すなわち角度をもって配向される。横方向シール２６は、２枚のフィルム層を互いに結合させる、熱シール、接着シール、粘着シールなどのどのようなタイプでもよいが、熱シールが好ましい。熱シールまたは熱溶接は、フィルム層１６、１８が互いに接触する状態になり、十分な熱が１つまたは複数の所定のセグメント内で一方または両方のフィルムにかけられ、その結果、各々の加熱されたフィルムセグメントの少なくとも一部が溶融し、他方の加熱されたセグメントと混合するときに形成されることができる。冷却後、２枚のフィルム層の加熱されたセグメントが、互いに結合するようになる。
【００１９】
したがって、図４〜５に示されるように、シーリングローラ３４は、回転可能な支持シリンダ４０を備え、この支持シリンダは、外側の円周表面４２およびその周りでシリンダが回転する軸４４を有する。さらに、加熱素子４６が、軸４４とほぼ位置合わせして外面４２に取り付けられてよい。このようにして、第１のシーリング装置２０は、シーリングローラ３４がフィルム層１６または１８の一方と回転接触する状態になり、加熱素子４６が、フィルム層を互いにシールさせるのに十分なシーリング温度まで加熱されたときに横方向シール２６を形成することができる。
【００２０】
例えば、加熱素子４６は、１対のシーリング部材４８ａ、ｂを備え、これらのシーリング部材は、シーリング部材４８ａ、ｂがフィルムウエブ１４と接触する状態になる度に、例えばシリンダ４０の各々の回転によって、横方向シール２６の対２６ａ、ｂを作り出す。すなわち、シーリング部材４８ａ、ｂは、シリンダ４０の各々の回転によって対応する横方向シール２６ａ、ｂを作り出し、シール２６ｂは下流側の容器２８に属し、シール２６ａは隣接する上流側の容器（図３参照）に属する。あるいは、２つの加熱素子４６が、シリンダ４０の表面４２上に配列される場合、横方向シール２６の２対２６ａ、ｂが、シリンダ４０の各々の回転によって作り出されるはずである。同様に、シリンダ４０上の３つの加熱素子４６が、各々の回転によってシール２６の３対２６ａ、ｂを作り出す等がある。
【００２１】
シーリング部材４８ａ、ｂは、電気がそれに供給されたとき（電源は図示されず）に熱を発生させる抵抗素子でよく、いかなる所望の形状または構成も有することができる。図示されるように、部材４８ａ、ｂは、例えば、シリンダ４０の各々の回転によって接触する状態になるときにフィルムウエブ１２内に１対のほぼ平行な熱シール２６ａ、ｂを作り出す、ほぼ平行なワイヤ状のものである。
【００２２】
図に示されるほぼ線形のシール２６に加えて、実質的に非線形のシール、例えば相互連結された泡状パターンを作り出す波状のシール、線形および非線形のセグメント（以下に説明される）の一続き合せを有するシール、「ジグザグ」のシールパターン等の他の形状およびパターンも形成されてよい。
【００２３】
必要または所望であれば、ＰＴＦＥの被覆、例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）テープ、ポリエステル、またはシーリング部材からの熱に耐え、その熱を、シール２６を作り出すのに十分な量でフィルムウエブに伝えることができるその他の材料などの熱媒体が、シーリング部材４８ａ、ｂとフィルムウエブ１４の間に置かれてよい。このようにして使用される場合、そのようないかなる熱媒体も、加熱素子４６の一体部分でよい。
【００２４】
個々の膨張物品１２が完成した後、それらの互いのおよび／またはフィルムウエブ１４からの分離は、隣り合う物品間に脆弱線５０を含むことによって容易にされてよい（図２〜３を参照）。したがって、装置１０は、有利には、そのような脆弱線を作り出す手段を含むことができる。これは、脆弱線５０を、容器２８の間、例えば図示のように各々の容器間または所望であれば２つ以上の容器のグループ間に作り出すように第１の回転式シーリング装置２０を適合させることによって達成されてよい。例えば、脆弱線５０を作り出すための装置が、第１の回転式シーリング装置２０内のその外面４０の中にまたはその上に一続きみ込まれ、例えば取り付けられてよい。
【００２５】
脆弱線５０を作り出すのに適した装置は、穿孔タイプの脆弱線を作り出す穿孔刃５２である。図４〜５に示されるように、穿孔刃５２は、加熱素子４６の一構成要素として含められてよい。刃５２は、図示されるように、フィルムウエブ１４内に穿孔の列を作り出すために鋸歯状にされてよく、この穿孔の列が、フィルムウエブ１４内に脆弱線５０を形成してそこで簡単に破り取ることができるようにする。
【００２６】
いくつかの実施形態では、穿孔刃５２（または他のタイプの穿孔装置）が、図示されるようにシーリング部材４８ａ、ｂ間に配設されることがある。好都合には、そのような配置は、隣り合う容器２８の横方向シール２６ａ、ｂ間の脆弱線５０の配置を容易にする。さらに、このようにして脆弱線５０を形成すると、同時にシール２６ａ、ｂが作り出される。しかし、脆弱線５０は、また、別個のステップ、例えば、所望であれば第１の回転式シーリング装置２０から離して配置され、そこから独立して作動される穿孔装置を用いても形成され得る。
【００２７】
図１〜３は、脆弱線５０によって分離された各々の容器２８／膨張物品１２を示す。しかし、所望であれば、各容器が脆弱線によって隣接する容器から分離されないように、より少ない数の脆弱線５０が使用されてよい。例えば、穿孔刃が、例えば１容器おきの間、３容器おきの間、１０容器おきの間などのように任意の所望の数の容器の間で脆弱線を作り出すように、独立して作動されかつ／あるいは離れて配置され得る。これは、２つ以上の膨張物品のグループを含む複合クッションを製造する際に望ましいことがある。
【００２８】
依然として図４〜５を参照すれば、加熱素子４６は、一体型装置として支持シリンダ４０に取り外し可能に取り付けられてよい。したがって、シーリング部材４８ａ、ｂおよび／または穿孔刃５２が摩耗した際、加熱素子４６全体が、加熱素子の個々の構成要素を取り替える必要無しに、一装置として取り外され、交換されてよい。したがって、支持シリンダ４２は、加熱素子４６の本体５６が含まれてよいその外面４２内にくぼみ５４を含むことができ、その結果、本体５６がくぼみ５４内に配置されるとき、本体５６の外面５８は、外面４２とほぼ同一平面になる（図５を参照）。加熱素子４６は、加熱素子のシリンダへの機械的な取付けをもたらすために、例えば摩擦嵌合によってシリンダ４０上のくぼみ５４内の対応するソケット６２内に保持されてよい、加熱素子４６上の１対の保持ピン６０などの任意の適切な手段を介して、シリンダ４０に取り付けられてよい（図５）。加熱素子の手動の取り外しおよび交換を円滑に進めるためのつかみ表面を提供するために、１対の突起、すなわちノブ６４が、加熱素子４６の外面５８に含められてよい。
【００２９】
シーリング部材４８が、ワイヤまたはそこを流れる電流に対して抵抗をもたらすことによって熱を発生させる他の装置であるとき、保持ピン６０が、シーリング部材４８ａ、ｂに電気的に接続され、それによって電源（図示されず）とシーリング部材の間に電気連通をもたらすことができる。この点に関して適したタイプのピンは、「バナナプラグ（ｂａｎａｎａ ｐｌｕｇ）」として知られている。したがって、例えば、カーボンブラシ整流子およびスリップリングが、静止形電源、例えば、壁ソケットからのワイヤからの電気を、回転するシーリング部材４８に流すために使用されてよく、それによって、カーボンブラシは、静止し、シリンダ４０に取り付けられてそれと共に回転するスリップリングに電流を流す。さらには、スリップリングが、ソケット６２と電気連通する。したがって、「バナナプラグ」または他の導電性保持ピン６０が、ソケット６２に挿入されると、電流は、シーリング部材４８を流れ抜ける、したがってそれを加熱するようにされ得る。
【００３０】
上記で留意されたように、第２の回転式シーリング装置２４は、横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入する長手方向シール３２をフィルム層１６、１８の間に作り出す。このようにして、容器２８が、膨張物品１２に変換される。これにより、膨張容器を製造するプロセスが基本的に完了する。
【００３１】
図１〜３に示されるように、第２の回転式シーリング装置２４は、シーリングローラ６６およびバッキングローラ６８を含むことができる。第１の回転式シーリング装置２０と同様に、装置２４のシーリングローラ６６およびバッキングローラ６８は、フィルムウエブ１４上に回転圧縮力を及ぼす「ニップ」すなわち接線接触の領域をそれらのローラの間に作り出すように互いに押し付けて回転する。したがって、シーリングローラ６６およびバッキングローラ６８は、装置１０を通るフィルムウエブの送給を促進することができ、そのときこれらのローラは回転矢印で示された方向に回転し、それによってフィルムウエブを直線の矢印で示すように前方方向に推し進める。したがって、ローラ６６、６８の一方または両方の回転は、例えば図３に概略的に示されるモータ７０などの適切な駆動機構によって作動されてよい。
【００３２】
長手方向シール３２は、２枚のフィルム層を互いに結合させる、熱シール、接着シール、粘着シール等のいかなるタイプでもよいが、熱シールが好ましい。長手方向シール３２は、一般に、フィルムウエブ１４の装置１０中のその移動通路に沿った移動方向にほぼ平行な方向に配向される。図２〜３に示されるように、シール３２は、連続的な長手方向シール、すなわち、第２の回転式シーリング装置２４がシールを作り出すことを停止させられたときだけ中断される、ほぼ線形の、切れ目のないシールでよい。したがって、シーリングローラ６６は、図示されるように連続的な長手方向シール３２を作り出すのに適した任意の方法で加熱されてよい。
【００３３】
図２〜３に示される連続的な長手方向シール３２の代替策として、第２の回転式シーリング装置２４が、図８に示されるように、長手方向シール７２の不連続な一続きを作り出すように構成されてよい。この実施形態が使用されるとき、第１の回転式シーリング装置２０および第２の回転式シーリング装置２４は、各々の長手方向シール７２が、横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入するように同期化される。
【００３４】
長手方向シール７２の不連続な一続きは、図６〜７に示されるように、シーリングローラ１６６が、装置１０内でシーリングローラ６６の代わりに、すなわち第２の回転式シーリング装置２４内の代替のシーリングローラとして使用されているときに得られることになる。シーリングローラ１６６は、図６〜７に示されるように、外側の円周表面８０と、外面８０の少なくとも一部分の周りに配設された加熱素子８２とを有する、回転可能な支持シリンダ７８を含むことができる。加熱素子８２は、シリンダと共に回転するようにシリンダ７８に固定されてよい。
【００３５】
加熱素子８２、およびシーリング部材４８ａ、ｂも、１つまたは複数の金属製ワイヤまたは別の導電性材料から製造されたワイヤ、１つまたは複数の金属製リボン、回路印刷プラスチック製リボン（ｃｉｒｃｕｉｔ−ｐｒｉｎｔｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｒｉｂｂｏｎｓ）、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含むプラスチック基板上に印刷された金属、および他の適切な導電性装置を含むことができる。適切な金属製材料の例としては、例えばニクロム、鋼等が挙げられる。加熱素子８２またはシーリング部材４８ａ、ｂが、ワイヤ状またはリボン状であるとき、それは、円形、四角形、楕円形、矩形等を含むいかなる所望の断面形状も含むことができる。加熱素子８２およびシーリング部材４８ａ、ｂは、いかなる従来の方法によって製造されてもよい。適切であると見出された１つの方法は、所望の厚さの金属製プレート、例えば３１６ステンレス鋼を所望のパターンに化学的にエッチングすることである。この方法を使用して、加熱素子８２ならびに対のシーリング部材４８ａ、ｂの各々が、金属の単一の連続片から形成されてよい。
【００３６】
支持シリンダ７８は、加熱素子８２によって発生した温度に耐えることができる任意の材料から形成されてよい。そのような材料は、金属、例えばアルミニウム（好ましくは電気的に絶縁された）、耐高熱ポリマー、例えばポリイミド、セラミック等を含む。加熱素子８２を収容し、加熱素子をシリンダ７８の外面上の適切な位置に保持するために、外面８０に溝が設けられてよい。
【００３７】
所望または必要ならば、ＰＴＦＥの被覆、例えばＴＥＦＬＯＮ（登録商標）テープ、ポリエステル、または加熱素子からの熱に耐え、その熱を、長手方向シール３２、７２を作り出すのに十分な量でフィルムウエブに伝えることができる他の材料などの熱媒体が、それが、加熱素子８２およびフィルムウエブ１４の間に位置決めされるように、外面８０に固定されてよい。そのような熱媒体は、加熱素子がフィルムウエブを溶かすことを防ぐために、一部の用途では望ましいことがある。
【００３８】
図６〜７に示されるように、加熱素子８２は、シリンダ７８の外面８０上に配設された第１の端部８４、および外面８０上に配設された第２の端部８６を含むことができる。図示されるように、第１および第２の端部８４、８６は、加熱素子８２がシリンダ７８上でらせん状のパターンを形成するように、互いに離間されている。そのようならせん状のパターンは、図８に示された長手方向シール７２の傾斜パターンの結果となる。同時に、らせん状のパターンは、表面８０上で破断する、あるいは緩みを生じることなく、加熱素子８２の膨張および収縮を可能にする。加熱素子８２の膨張および収縮は、例えば、遊休後の準備期間中にそれが暖められるとき、または、例えば装置１０が一定期間の使用後に停止された後にそれが冷却されるとき、加熱素子内の温度変化によって生じる。
【００３９】
加熱素子８２の膨張／収縮は、さらに、加熱素子８２の端部８４、８６にそれぞればね８８ａ、ｂを含むことによって対応されてよい。ばねは、加熱素子８２の一体部分でよく、あるいはその端部８４、８６に簡単に連結されてよく、かつ図示されるように締結具９０ａ、ｂを介してシリンダ７８に固定されてよい。有利には、ばね８８ａ、ｂは、加熱素子８２に張力を及ぼし、それによって、加熱素子が膨張状態または収縮状態であるかに関係なく、表面８０上でそれを緊張状態に保持することができる。ばね８８ａ、ｂは、シリンダ７８の側面９４ａ、ｂの溝９２ａ、ｂ内に含められてよい（溝９２ａは図示されず）。スロット９６ａ、ｂが、溝９２ａ、ｂと加熱素子８２の表面８０との間に静的（定常状態の温度）および動的（可変の温度）通路を提供するために含められてよい。
【００４０】
同様に、加熱素子４６は、シーリング部材４８ａ、ｂの一方の端部（または両方の端部）に湾曲可能な接合部４９を含むことができ、この接合部は、シーリング部材４８ａ、ｂが温度変化に伴って独立的に膨張および収縮することを可能にする。
【００４１】
したがって、第２の回転式シーリング装置２４は、装置のシリンダ７８がフィルム層１６、１８と回転接触する状態になり、加熱素子８２が、フィルム層を互いにシールさせるよう十分なシーリング温度まで加熱されるときに、長手方向シール７２を形成する。シリンダ７８の軸が、フィルムウエブ１４の長手方向の移動通路にほぼ垂直に示されているが、長手方向シール７２の形成をシールするのを促すいかなる所望の角度を有してもよい。例えば、一部の用途では、その角度は、容器２８が膨張されるときに生じることがある、フィルムウエブ１４の移動通路内のいかなる変化にも対応するために、例えば、膨張アセンブリ２２に向って５°など、垂直位置から０〜１０°の間で変化することができる。
【００４２】
一部の実施形態では、第２の回転式シーリング装置２４のシリンダ７８および加熱素子８２は、一体型装置として取り外し可能および交換可能でよい。このようにして、加熱要素８２が摩耗すると、シーリングローラ１６６の全体は、手動で取り外され、新しいシーリングローラ１６６と交換されてよく、摩耗した加熱素子８２を取り外し、新しいものをシリンダ７８上に取り付ける必要はない。したがって、この特徴が、使用者に対して装置１０の有用性を高める。
【００４３】
シーリングローラ１６６は、任意の適した方法で装置１０に取り外し可能に取り付けられてよい。例えば、シーリングローラは、シーリングローラのハブへの機械的な取付けをもたらすために、例えば摩擦嵌合によってハブ９８内の対応するソケット１０２内に保持される、シーリングローラ１６６上の保持ピン１００を介して、回転可能なハブ９８に取り付けられてよい。回転可能なハブ９８は、装置１０の恒久的部品でよい。ハブの回転は、ギアリング１０４を含めることによって促進されてよく、このギアリングは、直接ギアドライブを介して、あるいは、例えばドライブベルトまたはドライブチェーンを介して間接的にモータ７０に連結されてよい。
【００４４】
加熱素子８２が、ワイヤまたはそこを流れる電流に対して抵抗をもたらすことによって熱を発生させる他の装置であるとき、保持ピン１００は、加熱素子８２に電気的に接続され、それによって電源と加熱素子の間に電気連通をもたらすことができる。上記で留意されたように、この点に関して適したタイプのピンは、「バナナプラグ」として知られている。したがって、例えば、カーボンブラシ整流子／スリップリングの一続き合せ１０６が、静止形電源、例えば、壁ソケットまたは他の電源からのワイヤ１０８からの電気を、回転するハブ９８およびシーリングローラ１６６に流すために使用されてよい。したがって、整流子１０６内のカーボンブラシは、静止、すなわち非回転のままで、スリップリングに電流を流すことができ、このスリップリングは、ギアリング１０４、ハブ９８、およびシーリングローラ１６６に取り付けられてそれらと共に回転する。さらには、スリップリングが、例えば、ハブ９８内をルーティングする内部ワイヤを介してソケット１０２と電気連通する。したがって、「バナナプラグ」または他の導電性保持ピン１００が、ソケット１０２内に挿入されると、電流は、加熱素子８２を流れ抜ける、したがってそれを加熱するようにされ得る。
【００４５】
上記で留意されたように、図８に示すように長手方向シール７２の不連続な一続きを作り出す際、第１の回転式シーリング装置２０および第２の回転式シーリング装置２４は、各々の長手方向シール７２が横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入するように同期化される。第１の回転式シーリング装置２０と第２の回転式シーリング装置２４の間の同期化は、例えば、同じ直径を有するシーリングローラ３４および１６６を設け、両方のローラを同じ回転スピードで作動させ、図８に示されるように、各々の長手方向シール７２の先端のセグメント７４が「下流側の」横方向シール２６ａと交差し、後端のセグメント７６が「上流側の」横方向シール２６ｂと交差するように、各々のローラ３４、１６６の相対的な回転位置を位置合わせすることにより、達成されてよい。すなわち、シーリングローラ１６６の最初の回転位置は、例えば、加熱素子８２の端部８６が横方向シール２６ａのすぐ下流側でシール７２の先端のセグメント７４を作り出し、端部８４が後端のセグメント７６において横方向シール２６ｂのすぐ上流側でシールセグメント７２を完成させるように設定される。
【００４６】
第２の回転式シーリング装置２４に使用されてよい代替のシーリング装置は、「ドラッグシーラ（ｄｒａｇ ｓｅａｌｅｒ）」として知られている装置のタイプであり、これは、１対の回転するニップローラの間に置かれ、１対の移動するフィルム層と直接接触して連続的な長手方向シールを作り出す固定の加熱素子を含む。そのような装置は、例えば、その開示が参照によって本明細書に一続きみ込まれる米国特許第６，５５０，２２９号および同第６，４７２，６３８号で開示されている。第２の回転式シーリング装置２４に使用されてよい別の代替のシーリング装置は、「バンドシーラ（ｂａｎｄ ｓｅａｌｅｒ）」として知られている装置のタイプであり、これは、加熱素子が一方または両方のバンドの内部行路と接触した状態で、複数のガイドローラの周りを互いに対して逆回転する１対のシーリングバンドを含む。１対のフィルム層は、バンドの間を移動し、バンドによって互いにシールされる。そのような装置は、例えば、その開示が参照によって本明細書に一続きみ込まれる２００４年１１月２日出願の米国特許出願第１０／９７９，５８３号で開示されている。
【００４７】
バッキングローラ３６および６８はいずれも、例えばゴムまたはＲＴＶシリコーンなどの柔軟な材料から形成されてよい。他の材料、例えば、ギザギザの表面を有する金属製ローラなども所望に応じて使用されてよい。
【００４８】
フィルムウエブ１４は、一般に、本明細書で説明されるようにガスを封入するために装置１０によって操作され得る、様々な熱可塑性プラスチック材料、例えば、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー、ポリプロピレンホモポリマーまたはコポリマー等を含む、いかなる可撓性の材料も含むことができる。適切な熱可塑性ポリマーの非限定的な例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレンホモポリマー、ならびに例えばイオノマー、ＥＶＡ、ＥＭＡ、異種（チーグラー・ナッタ触媒（Ｚｅｉｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ ｃａｔａｌｙｚｅｄ））エチレン／α−オレフィンコポリマーおよび同種（メタロセン、シングルサイト触媒（ｓｉｎｇｌｅ−ｃｉｔｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ））エチレン／α−オレフィンコポリマーなどのポリエチレンコポリマーが挙げられる。エチレン／α−オレフィンコポリマーは、その中でポリマー分子が比較的少ない側鎖分岐を有する長鎖を含む、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ）、鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、および鎖状超超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）を含めた、１−ブタン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、メチルペンテンおよび類似のものなどのＣ３〜Ｃ２０のα−オレフィンから選択された１つまたは複数のコモノマーを有するエチレンのコポリマーである。また、様々な他のポリマー材料、例えば、ポリプロピレンホモポリマーまたはポリプロピレンコポリマー（例えば、プロピレン／エチレンコポリマー）、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート等などが使用されてもよい。フィルムは、単層または複層でよく、成分ポリマーを溶かし、それらを１つまたは複数の平ダイスまたは環状ダイスによって押し出し、共押し出し、または押し出しコーティングを行うことにより、任意の知られている押し出しプロセスによって製造されてよい。
【００４９】
図１〜３に戻って参照すれば、フィルムウエブ１４には多くの形状が可能である。例えば、フィルムウエブ１４は、閉じた長手方向の縁部１１０および反対側の開いた長手方向の縁部１１２を有することができる。開いた長手方向の縁部１１２は、その中にガス３０が導かれてよい容器２８の開口部を提供する。閉じた長手方向の縁部１１０は、フィルム層１６、１８の各々がほぼ同じ寸法を有するように、縁部１１０でフィルムウエブ１４を「二つ折りする（ｃｅｎｔｅｒ−ｆｏｌｄｉｎｇ）」ことによって形成されてよい。適切な二つ折り装置および方法は、当技術分野ではよく知られている。二つ折りは、例えば、フィルムが製造された直後、および／または後に装置１０で使用するために供給ロール（図示されず）に巻き取られる直前の任意の望ましい時に、実施されてよい。あるいは、二つ折り装置は、供給ロールの下流側のある箇所で装置１０に追加されてよく、あるいはそれと共に使用されてよい。
【００５０】
別の代替策として、別個のフィルム層１６、１８が、並置され、例えば熱シーリングによって隣り合う長手方向の側縁に沿って互いにシールされて閉じた長手方向の縁部１１０を形成することができる。別の代替策としては、フィルムウエブ１４は、扁平なチューブ、すなわち突き合わせて折り畳まれた／閉じた長手方向の縁部を有するものでよく、長手方向の縁部の一方は、開いた縁部１１２を形成するために、膨張アセンブリ２２の上流側のどこかで切り開かれる。
【００５１】
装置１０は、フィルムウエブ１４をその一方の縁部から膨張させるので、様々なウエブの幅が装置によって受け入れられ、それにより、例えば４インチ（１０．２ｃｍ）〜２０インチ（５０．８ｃｍ）の範囲の様々な幅を有する膨張物品を製造することができる。同様に、膨張物品は、シーリングローラ３４の直径、その上の加熱素子４６の数およびスペーシング等に応じて、任意の所望の長さを有することができる。
【００５２】
上記で留意されるように、第１の回転式シーリング装置２０によって作り出される横方向シール２６は、フィルムウエブ１４の閉じた長手方向の縁部１１０と共に容器２８の各々を画定する、１対の横方向の、離間されて置かれたシール２６ａおよび２６ｂを含むことが好ましい。図示されるように、横方向シール２６ａ、ｂは、並置されたフィルム層１４、１６の各々が、開いた長手方向の縁部に、互いに結合されないフランジ１１４を有するように、閉じた長手方向の縁部１１０から延びて開いた長手方向の縁部１１２から所定の距離を置いて終端することができる。図示されるように、そのようなフランジ１１４は、開いた長手方向の縁部１１２に沿って延びる。したがって、フランジ１１４は、シール２６の端部１１６を超えて延びる、フィルム層１４、１６の長手方向に延びる端部であり、したがって、すなわちシール２６または他の任意の手段によって互いに結合されない。そのようなフランジの目的が、以下で説明される。しかし、多くの他の形状が可能であるので、本発明はそのような結合されていないフランジを有するフィルムウエブに限定されるものではない。例えば、縁部１１２が閉じた縁部であり、それによって端部１１６とそのように閉じた縁部の間に長手方向に延びる膨張チャネルを形成することができる。
【００５３】
本明細書内の上記で説明されたように、装置１０は、さらに、容器２８を膨張させるための膨張アセンブリ２２を含む。膨張アセンブリ２２は、矢印３０によって示されるガス流を、開いた長手方向の縁部１１２にある各々の容器の開口部内へと導くことによって容器２８を膨張させる。膨張アセンブリ２２は、ガス流３０が膨張アセンブリをそこから出るノズル１１８およびガス３０のソース１２０を含む（図１〜３を参照）。ガス３０は、例えば、空気、窒素、二酸化炭素等でよい。ガスソース１２０は、例えば１つまたは複数のタンクから、または圧縮空気を設備全体に供給する（時に「プラントエア」として知られている）中央コンプレッサから、圧縮ガスを提供することができる。
【００５４】
図示されるように、ガスソース１２０は、装置１０の一構成要素でよく、また図示されるようにモータ１２２によって作動されてよい、小型の空気コンプレッサまたはブロワである。ブロワ１２０は、安定した空気流３０を送るように、あるいは、所望であれば、空気の速いパルスを容器２８内に送るように脈動モードで作動されてよい。これは、熱可塑性プラスチックフィルムにおいて、特により高温の作動条件で生じることがある、フィルム層１６、１８が互いに張り付いてしまう場合に有利になることがある。これが起こるとき、ブロワ１２０から空気３０を脈動させると、横方向および長手方向シールに過度の応力をかけずに、フィルム層を分離し、容器２８を膨張させることを助けることができる。
【００５５】
所望であれば、装置１０は、さらに、ガスの所定の最小量がフィルム層１６、１８の間に導かれたかを検出するためのセンサを含むことができる。センサは、ガスのそのような所定の最小量がフィルム層１６、１８の間に導かれたかに応じて変化する信号を発生させることができる。さらに、膨張アセンブリ２２は、信号を受け、ガスを、フィルム層間に、センサから受けた信号に応じて決まる可変速度で導くように適合されてよい。有利には、膨張アセンブリが作動する速度は、ガスの所定量が検出されたときよりも、そのようなガスの所定量が検出されなかったときの方が速くなり得る。
【００５６】
例えば、光学センサ１２１が、例えば、平坦な未膨張の容器から、膨らんだガス充填された容器に変換されるときに容器によって達成される最小の高さに基づいて、膨張されている容器２８が、所望のレベルの膨張に達しているかを検出するために使用されてよく、それにより、容器内の増大するガス圧によって上部のフィルム層１６が上方に（あるいは垂直な移動通路が使用される場合は外側に）持ち上げられる。センサ１２１が、フィルム層１６が一定の高さに到達したことを「認識する」まで、ブロワ１２０は、比較的速い速度で作動させられ、比較的速いガス流量をおよび／または高いガス圧をノズル１１８から発生させるようにされ得る。センサ１２１が、その高さが図１に例として示される所定の最小の高さのフィルム層１６を検出すると、センサは、ブロワ１２０の作動速度を低減するように、信号１２３をモータ１２２（またはそのための適切な制御手段、例えばモータ１２２用の電源）に送ることができる。こうしたより低速の作動モードでは、現在膨張されている容器２８が、所望のレベルの膨張で維持され、その間に長手方向シール３２、７２が、そのような容器に対して完成され、それにより、容器内の膨張圧力が低くなるために、新しく形成された長手方向シール（および横方向シール）にかけられる緊張応力が最小に抑えられる。次の容器２８が膨張される位置、すなわち膨張アセンブリ２２の前方に移動すると、センサ１２１は、もはやフィルム層１６を「認識」しなくなり、モータ１２２への信号１２３が、ブロワ１２０の作動速度が再び増大するように変わることができる。このような方法では、容器２８が十分におよび／または一貫して膨張されることを、より高いレベルで確実にすることができる。別な方法で述べれば、より高い割合の容器が、十分におよび／または一貫して膨張され、それと同時に、新しく形成された長手方向シールおよび横方向シールにかかる応力を最小に抑え、エネルギーも節約する。
【００５７】
図１〜２に示されるように、ノズル１１８は、容器２８の膨張をもたらすように、開いた長手方向の縁部１１２内に突出することができる。フィルムウエブ１４が、上記で説明されたようにフランジ１１４を含むとき、フィルムウエブ１４が装置１０中をその移動通路に沿って送給される時にノズルがフランジ間を長手方向に移動するように、ノズル１１８の少なくとも一部分が、フランジ１１４間に位置決め可能であり得る。あるいは、縁部１１２が閉じた縁部の場合、そのような縁部を切り開き、それによってノズルを、図示したようにフィルム層１６、１８の間に配置した状態にしておくことを可能にするために、スリッタがノズル１１８の上流側に配置されてよい。いずれの場合も、ノズル１１８は、フィルムウエブ１４が連続的にノズルを通過する間、固定位置にとどまることができる。
【００５８】
図４〜５に示されるように、第１の回転式シーリング装置２０用の加熱素子４６は、１対のほぼ線形のシーリング部材４８ａ、ｂを含む。あるいは、シーリング装置２０は、支持シリンダ４０上の加熱素子４６と同様であるが、シーリング部材４８ａ、ｂの代わりに、図９に示されるようにシーリング部材１２４ａ、ｂを含む加熱素子を使用することができる。図示されるように、各々のシーリング部材１２４ａ、ｂは、ほぼ線形の領域１２６および非線形の領域１２８を含む。第１の回転式シーリング装置２０でシーリング部材４８ａ、ｂの代わりにシーリング部材１２４ａ、ｂを使用すると、膨張物品１３２を備える、図１０に示されたクッション１３０が得られる。膨張物品１３２は、図１０に示された同じシールパターンを有する容器から得られ、そのような容器は、膨張アセンブリ２２によって膨張されており、第２の回転式シーリング装置２４を介してシールして閉じられて長手方向シール３２（あるいは所望であればシール７２）が作り出される。以下でさらに詳細に説明されるように、膨張物品１３２は、各々の膨張物品１３２が、その横方向の幅に沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有するという点において膨張物品１２とは異なる。
【００５９】
１対のシール１３４ａ、ｂは、シーリング部材１２４ａ、ｂによって同時に作り出され、シール１３４ａはシーリング部材１２４ａに対応し、シール１３４ｂはシーリング部材１２４ｂに対応する。そのような横方向シール１３４は、フィルム層１６、１８を互いに結合させて、所定の横方向の幅「Ｗ」を有する膨張物品１３２を形成する。膨張物品１３２はまた、その横方向の幅Ｗに沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有する。
【００６０】
したがって、例えば、膨張物品１３２は、２つの異なる長手方向の寸法、図示ではＬ１およびＬ２を有することができ、各々の容器の横方向の幅Ｗに沿って、これらの２つの寸法間で交互の変化が生じる。寸法Ｌ１は、シーリング部材１２４ａ、ｂのほぼ線形の領域１２６におけるそれらの間のスペースに対応し、一方で、より小さい寸法Ｌ２は、シーリング要素１２４ａ、ｂの非線形の領域１２８の間のより小さいスペースに対応する。使用中、より大きな寸法Ｌ１を有する膨張物品の部分は、緩衝作用をもたらし、より小さい寸法Ｌ２を有する部分は、例えば、梱包物の輪郭を包み、より詳しくは、その輪郭に沿うために、そのようなより小さな寸法部分において、膨張物品が湾曲しあるいは折り畳まれることを可能にする柔軟性をもたらす。
【００６１】
非線形領域１２８が、湾曲した半円形状を持つように図示されているが、非線形領域は、容器の横方向の幅Ｗに沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有する膨張物品を作り出すために、シーリング部材１２４ａ、ｂの他の線形状から逸脱したどのような形状も有することができる。
【００６２】
所望であれば、各々の容器／膨張物品１３２は、図示されるように脆弱線５０によって分離されてよく、この脆弱線は、上記で説明されたように形成されてよい（例えば、シーリング部材１２４ａ、ｂの間に配置された穿孔刃５２を用いて）。あるいは、２つ以上のそのような膨張物品のグループが、脆弱線によって分離されてよく、すなわち、すべての容器／膨張物品１３２が、脆弱線によって分離される必要はない。
【００６３】
図１１は、本発明の代替の実施形態であり、本明細書の上記で論じたように、同じ参照番号は、同じ構成要素を示す。装置１０’は、１）長手方向シールを作り出すための第２の回転式シーリング装置が、横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置の上流側に配置されること、および２）膨張アセンブリが、ノズルをフィルムウエブの中心近くに位置決めするために拡張されたマニフォールドを備えることを除いて、装置１０と同様である。
【００６４】
図１１は、装置１０’の構成要素のすべてが取り付けられてよいフレームまたはハウジング１３８を含み、フィルムウエブ１４が、ソース、例えば図１１に示される構成要素下に配置された供給ロールまたはボックス（図示されず）から引き出される装置１０’の平面図である。例えば、フィルムウエブ１４の供給ロールは、ハウジング１３８に取り付けられてよく、その結果、フィルムウエブは、上向きに引き出され、次いで、ガイドローラ１４０を通過した後、水平通路の形をとる。膨張アセンブリ２２’は、マニフォールド１４４および膨張ノズル１４６を含む。マニフォールド１４４およびノズル１４６は、フィルム層１６、１８の間に配置される。マニフォールド１４４の長さは、フィルムウエブ１４内の任意の所望の位置、例えば図示されるように横方向の中心近くにノズル１４６を位置決めするように選択される。マニフォールド１４４は、開いた長手方向の縁部１１２を抜けてほぼ横方向に延在することができ、ノズル１４６は、図示されるようにフィルムウエブの中心近くで長手方向の向きを有する。ガスソース（図示されず）からのガス１４８が、フィルムウエブ１４内の、すなわちフィルム層１６、１８の間のマニフォールド１４４を流れ、ノズル１４６から流出する。
【００６５】
長手方向シールセグメント７２を作り出すための第２の回転式シーリング装置２４’が、装置１０’内のマニフォールド１４４の下流側に配置され、この装置が、長手方向シールセグメント７２を、第１の回転式シーリング装置２０’による横方向シール２６の生成の前、すなわちその上流側で作り出すことを除いては、一般的に上記で説明されたように作動する。これも上記で一般的に説明されたように、電気が、整流子、例えば、整流子リング１５０および接触ブラシ１５２を含む、図示されるような整流子１４９を介して加熱素子８２に供給されてよい。整流子リング１５０は、シーリングローラ１６６と電気連通しており、また、例えば、両方の構成要素が取り付けられた軸１５６を介してそのシーリングローラ１６６と共に回転する。リング１５０およびシーリングローラ１６６の回転は、これもまた軸１５６に取り付けられたギアリング１５４との適切な機械的係合によってもたらされてよく、その結果、すべての３つの構成要素は、連結された状態で一緒に回転するようになる。電気が、ワイヤ１５８を介して接触ブラシ１５２に供給される。整流子リング１５０は、静止したままで整流子リングを介してシーリングローラ１６６に電流を供給する接触ブラシ１５２に押し付けて回転する。
【００６６】
第１の回転式シーリング装置２０’が、第２の回転式シーリング装置２４’の下流側に配置され、４０’で示される支持シリンダが、最後の上流の横シール２６ｂが長手方向シール７２、フィルム層１６および１８、および横方向シール２６ａ、ｂの間にガス１４８を封入するように作り出され、それによって膨張物品が形成されるまで、ガス１４８をシリンダの下流側を通過させそこで回収することを可能にするために、そのシリンダの中に径方向の溝１６０を含むことができることを除いては、上記で説明されたように作動する。電流が、すぐ上で説明されたように整流子１４９と同一でよい、整流子リング１６４、接触ブラシ１６８、およびワイヤ１７０を含む整流子１６２を介して、加熱素子４６に供給されてよい。ギアリング１７２および軸１７４が、シリンダ４０が円滑に回転するように設けられてよい。単一のモータ（図示されず）が、ギアリング１５４および１７２の両方をベルトまたはチェーン伝動を介して回転させるのに使用されてよい。
【００６７】
図１２を参照すれば、本発明の別の代替の実施形態が説明されており、ここでは、少なくとも第３の回転式シーリング装置が、膨張物品を別個の区画に分割するための少なくとも第２の長手方向シールを作り出すために含まれる。例えば、装置１０”は、第２の回転式シーリング装置２４”が、膨張物品を別個の膨張区画１７６に分割するために、１つまたは複数の追加の長手方向シールを、すなわち長手方向シール７２に加えて作り出すために複数のシーリングローラ１６６を含むことを除いては、すぐ前で説明された装置１０’と同様のものである。したがって、図１２に示されるように、第２の回転式シーリング装置２４”は、例えば、得られた膨張容器１２８を個々の区画１７６ａ〜ｄの４つの列に分割するために、長手方向シール１７８を作り出すための第２のシーリング装置１６６ａ、長手方向シール１８０を作り出すための第３のシーリング装置１６６ｂ、および長手方向シール１８２を作り出すための第４のシーリング装置１６６ｃをさらに含むことができる。シーリングローラ１６６および１６６ａ〜ｃは、バッキングローラ６８”に対して回転することができる。
【００６８】
膨張アセンブリ２２”は、図示されるようにガス１８４をフィルム層１６、１８の間に導くために、図示されるように複数のノズル１４６ａ〜ｄを備えたマニフォールド１４４’を図示されるように含むことができる。これは、第１の回転式シーリング装置２０”のシリンダ４０”に溝１６０ａ〜ｄを含めることによって、容易にされてよい。図示されるように、第１の回転式シーリング装置２０”は、シリンダ４０”上に互いに対向して配置された１対の加熱素子４６ａおよび４６ｂをさらに含むことができ、それによって１つの加熱素子４６しか有さない第１の回転式シーリング装置２０の２倍の多さの横方向シール２６を作り出す。また、加熱素子４６ａは、横方向シール２６’の得られた対の間に脆弱線５０を作り出すために、シーリング部材（図からは隠されている）の間に穿孔刃を含むが、加熱素子４６ｂは、穿孔刃を含まない。したがって、得られた横方向シール２６”の間には、脆弱線は形成されない。シリンダ４０”は、図示されるように、バッキングローラ３６”に対して回転することができる。
【００６９】
上記で説明されたように整流子１４９および１６２は、電流を、シーリングローラ１６６／１６６ａ〜ｃおよび加熱素子４６ａ／４６ｂにそれぞれ供給するために使用されてよい。
【００７０】
本発明の好ましい実施形態の上記の説明は、例示および説明の目的で提示されてきた。この説明は、限定的、すなわち本発明を開示された正確な形態に限定するものではなく、改変形態および変更形態が、上記の教示に照らして可能であり、あるいは本発明の実践から得られてよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明による、膨張物品、例えば膨張クッションを形成するための装置および方法の概略的な配置図である。
【図２】図１に示された装置および方法の平面図である。
【図３】図１に示された装置および方法の斜視図である。
【図４】本発明によって使用されてよい回転式横方向シーリング装置の斜視図である。
【図５】本発明によって使用されてよい回転式横方向シーリング装置の斜視図である。
【図６】本発明によって使用されてよい回転式長手方向シーリング装置の正面図である。
【図７】本発明によって使用されてよい代替の回転式長手方向シーリング装置の斜視図である。
【図８】図６または７に示された回転式長手方向シーリング装置の使用から得られた膨張容器の平面図である。
【図９】本発明によって横方向シールを作り出すのに使用されてよいシーリング部材の代替の対を示す図である。
【図１０】図９に示されたシーリング部材から作り出された膨張物品の一続きを示す図である。
【図１１】本発明の代替の実施形態の図である。
【図１２】本発明の別の代替の実施形態の図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張物品に関し、より詳細には、梱包のためのガス膨張性クッションを製造するための簡易なかつ改良された装置およびプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張クッション、枕、または他の膨張物品を形成するための様々な装置および方法が知られている。膨張クッションは、物体をクッションで包装し、この包装された物体を発送用のダンボール内に入れることにより、あるいは、単に１つまたは複数の膨張クッションを発送物と共に発送用のダンボールの内側に入れることにより、物体を梱包するために使用される。クッションは、これ無しでは、輸送中、梱包物にすべて伝えられることがある衝撃力を吸収することによって梱包物を保護し、また、ダンボール内の梱包物の移動を制限して物体への破損の可能性をさらに低減する。
【０００３】
膨張クッションを形成するための従来の機器は、幾分大きく、高価で複雑になる傾向がある。ごく最近、より小さい、より安価な膨張機器が開発されてきたが、そのような機器は、クッションを望ましいであろう速さよりも低速で製造し、一般的には、事前に形成された容器を有するフィルムウエブを必要とする。すなわち、一般に、そのようなより小さい、より簡単な膨張機器が比較的簡単なものであるのは、多くの容器製造作業が機器への配置の前にその中で実施される、膨張可能なフィルムウエブを使用し、その結果、膨張機器は、事前形成された容器を膨張させ、シールするだけになるからである。こうした手法は、効果的であるが、事前に変換されたフィルムウエブは、製造および保管するのにコストがかかり得る。さらに、事前形成された容器の製造方法が様々に存在するので、膨張／シーリング機器の位置合わせおよびトラッキングの問題が引き起こされることがあり、その結果、不完全に膨張されたおよび／または不完全にシールされたクッションが生じ、このクッションは、早期に空気が抜け、またはその他の形で梱包された製品の保護ができなくなることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、当技術分野では、ガス充填された梱包用クッションを製造するためのより簡単なより安価な装置、さらには、クッションを比較的高速で製造し、事前形成された容器を備えるフィルムウエブを必要としない装置も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
こうした必要は、一態様において、２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置を提供する本発明によって満たされ、その装置は、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置と、
ｂ．フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．フィルム層の間に長手方向シールを作り出すための第２の回転式シーリング装置とを備える。長手方向シールは、横方向シールと交差し、その結果、ガスが、長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される。
【０００６】
本発明の別の態様は、２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置に関し、その装置は、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１のシーリング装置と、
ｂ．フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．ガスの所定の最小量が、フィルム層の間に導かれたかを検出するためのセンサと、
ｄ．横方向シールと交差し、それによってガスを封入する長手方向シールをフィルム層の間に作り出すための第２のシーリング装置とを備える。
【０００７】
本発明のさらに別の態様は、２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための方法を対象とし、この方法は、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを第１の回転式シーリング装置を用いて作り出すステップと、
ｂ．ガスをフィルム層の間に導くステップと、
ｃ．横方向シールと交差しそれによってガスを封入する長手方向シールを、第２の回転式シーリング装置を用いてフィルム層の間に作り出すステップとを含む。
【０００８】
本発明の上記および他の態様および特徴は、以下の説明および添付の図面を参照してより良好に理解されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜３をまとめて参照すれば、２枚の並置されたフィルム層１６および１８を有するフィルムウエブ１４から膨張物品１２を製造するための装置１０が示されている。膨張物品１２は、例えば物体を梱包し、発送および保管の間それを保護するためのクッションとして使用されてよい。また、膨張物品の他の用途は、例えば浮き道具または装飾物としてのものが想定される。
【００１０】
装置１０は、第１の回転式シーリング装置２０、膨張アセンブリ２２、および第２の回転式シーリング装置２４を含む。
【００１１】
第１の回転式シーリング装置２０は、並置されたフィルム層１６、１８を互いに結合させる横方向シール２６を作り出す。図示されるように、容器２８が、１対の横方向シール２６の間に画定されてよい。簡単に参照できるように、各々の容器の「下流側」の横方向シールが、２６ａで示されており、「上流側」のシールが、２６ｂで示されている。
【００１２】
膨張アセンブリ２２は、矢印３０で示されるガスを、図示されるようにフィルム層１６、１８の間、そして容器２８内へと導く。
【００１３】
第２の回転式シーリング装置２４は、フィルム層１６、１８の間に長手方向シール３２を作り出す。図示されるように、長手方向シール３２は、横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入する。このようにして、容器２８は、膨張物品１２へと変換される。
【００１４】
本発明の多くの実施形態では、装置１０は、２つ以上の容器２８の一続きを製造し、それらを図示されるように一続きの２つ以上の膨張物品１２へと変換する。有利には、第１および第２のシーリング装置２０、２４の回転性質のため、装置１０は、膨張物品１２の一続きが製造されるとき、フィルムウエブ１４を連続的かつ途切れることなく移動させることができる。これは、シールが作り出されるとき、例えば、ウエブが開始および停止されねばならない、往復シーリング装置を使用するプロセスなどで起こる断続プロセスとは逆のものである。本発明による回転式シーリング装置を使用すると、シールを作り出すためにウエブが停止する必要がないので、膨張物品がよりいっそう高速で製造される結果となる。
【００１５】
図１〜３に示されるように、第１の回転式シーリング装置２０は、シーリングローラ３４およびバッキングローラ３６を備えることができる。シーリングローラ３４およびバッキングローラ３６は、フィルムウエブ１４上に回転圧縮力を及ぼす「ニップ」すなわち接線接触の領域をその間に作り出すように互いに押し付けて回転する。したがって、シーリングローラ３４およびバッキングローラ３６は、フィルムウエブを装置１０の中を通って送給するために使用されてよく、そのとき、これらのローラは回転矢印で示された方向に回転し、それによってフィルムウエブを直線の矢印で示すように前方方向に推し進める。このように、ローラ３４、３６の一方または両方の回転は、例えば図３に概略的に示されるモータ３７などの適切な駆動機構によって作動させることができる。
【００１６】
一般に、フィルムウエブ１４は、装置１０の中を移動通路に沿って送給されてよく、この通路は、第１の回転式シーリング装置２０、ガイドローラ３８、膨張アセンブリ２２、第２の回転式シーリング装置２４の順番で、これらの構成要素に接触する。上記の順番は、限定を意図するものではなく、単に例示のために説明されるものである。数多くの他の構成が可能であり、それらの一部が以下に説明される。
【００１７】
ガイドローラ３８は、フィルムウエブ１４を膨張アセンブリ２２と位置合わせして配置するように働き、それは、第１の回転式シーリング装置２０が、膨張アセンブリとは異なる高さで配置されたときに有利になることがある。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、第１の回転式シーリング装置２０を膨張アセンブリ２２およびガイドローラ３８よりも高い位置で配置することが有利になることがある。この配置は、装置１０の構成要素がその中に含まれるハウジング（図示されず）を過度に延ばすことなく、第１の回転式シーリング装置２０と膨張アセンブリ２２の間に、より長い移動通路を提供する。移動通路がより長くなるので、容器２８が膨張アセンブリ２２で膨張されるときに横方向シール２６に張力がかけられる前に、それらに付加的な冷却／硬化の時間がもたらされる。様々な従来の付加的なフィルムガイドおよびフィルム駆動装置が、所望に応じて含まれてよい。フィルムウエブ１４は、例えば図１〜３に示された構成要素の下方に配置されるが、例えば装置１０の他の構成要素が取り付けられた同じフレームまたはハウジングに取り付けられた供給ロール（図示されず）から供給されてよい。
【００１８】
上記で留意されたように、第１の回転式シーリング装置２０は、横方向シール２６を作り出す。そのようなシールは、一般に、フィルムウエブ１４の装置１０中の移動通路に沿った移動方向に対してほぼ横断する方向に、すなわち角度をもって配向される。横方向シール２６は、２枚のフィルム層を互いに結合させる、熱シール、接着シール、粘着シールなどのどのようなタイプでもよいが、熱シールが好ましい。熱シールまたは熱溶接は、フィルム層１６、１８が互いに接触する状態になり、十分な熱が１つまたは複数の所定のセグメント内で一方または両方のフィルムにかけられ、その結果、各々の加熱されたフィルムセグメントの少なくとも一部が溶融し、他方の加熱されたセグメントと混合するときに形成されることができる。冷却後、２枚のフィルム層の加熱されたセグメントが、互いに結合するようになる。
【００１９】
したがって、図４〜５に示されるように、シーリングローラ３４は、回転可能な支持シリンダ４０を備え、この支持シリンダは、外側の円周表面４２およびその周りでシリンダが回転する軸４４を有する。さらに、加熱素子４６が、軸４４とほぼ位置合わせして外面４２に取り付けられてよい。このようにして、第１のシーリング装置２０は、シーリングローラ３４がフィルム層１６または１８の一方と回転接触する状態になり、加熱素子４６が、フィルム層を互いにシールさせるのに十分なシーリング温度まで加熱されたときに横方向シール２６を形成することができる。
【００２０】
例えば、加熱素子４６は、１対のシーリング部材４８ａ、ｂを備え、これらのシーリング部材は、シーリング部材４８ａ、ｂがフィルムウエブ１４と接触する状態になる度に、例えばシリンダ４０の各々の回転によって、横方向シール２６の対２６ａ、ｂを作り出す。すなわち、シーリング部材４８ａ、ｂは、シリンダ４０の各々の回転によって対応する横方向シール２６ａ、ｂを作り出し、シール２６ｂは下流側の容器２８に属し、シール２６ａは隣接する上流側の容器（図３参照）に属する。あるいは、２つの加熱素子４６が、シリンダ４０の表面４２上に配列される場合、横方向シール２６の２対２６ａ、ｂが、シリンダ４０の各々の回転によって作り出されるはずである。同様に、シリンダ４０上の３つの加熱素子４６が、各々の回転によってシール２６の３対２６ａ、ｂを作り出す等がある。
【００２１】
シーリング部材４８ａ、ｂは、電気がそれに供給されたとき（電源は図示されず）に熱を発生させる抵抗素子でよく、いかなる所望の形状または構成も有することができる。図示されるように、部材４８ａ、ｂは、例えば、シリンダ４０の各々の回転によって接触する状態になるときにフィルムウエブ１２内に１対のほぼ平行な熱シール２６ａ、ｂを作り出す、ほぼ平行なワイヤ状のものである。
【００２２】
図に示されるほぼ線形のシール２６に加えて、実質的に非線形のシール、例えば相互連結された泡状パターンを作り出す波状のシール、線形および非線形のセグメント（以下に説明される）の一続き合せを有するシール、「ジグザグ」のシールパターン等の他の形状およびパターンも形成されてよい。
【００２３】
必要または所望であれば、ＰＴＦＥの被覆、例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）テープ、ポリエステル、またはシーリング部材からの熱に耐え、その熱を、シール２６を作り出すのに十分な量でフィルムウエブに伝えることができるその他の材料などの熱媒体が、シーリング部材４８ａ、ｂとフィルムウエブ１４の間に置かれてよい。このようにして使用される場合、そのようないかなる熱媒体も、加熱素子４６の一体部分でよい。
【００２４】
個々の膨張物品１２が完成した後、それらの互いのおよび／またはフィルムウエブ１４からの分離は、隣り合う物品間に脆弱線５０を含むことによって容易にされてよい（図２〜３を参照）。したがって、装置１０は、有利には、そのような脆弱線を作り出す手段を含むことができる。これは、脆弱線５０を、容器２８の間、例えば図示のように各々の容器間または所望であれば２つ以上の容器のグループ間に作り出すように第１の回転式シーリング装置２０を適合させることによって達成されてよい。例えば、脆弱線５０を作り出すための装置が、第１の回転式シーリング装置２０内のその外面４０の中にまたはその上に一続きみ込まれ、例えば取り付けられてよい。
【００２５】
脆弱線５０を作り出すのに適した装置は、穿孔タイプの脆弱線を作り出す穿孔刃５２である。図４〜５に示されるように、穿孔刃５２は、加熱素子４６の一構成要素として含められてよい。刃５２は、図示されるように、フィルムウエブ１４内に穿孔の列を作り出すために鋸歯状にされてよく、この穿孔の列が、フィルムウエブ１４内に脆弱線５０を形成してそこで簡単に破り取ることができるようにする。
【００２６】
いくつかの実施形態では、穿孔刃５２（または他のタイプの穿孔装置）が、図示されるようにシーリング部材４８ａ、ｂ間に配設されることがある。好都合には、そのような配置は、隣り合う容器２８の横方向シール２６ａ、ｂ間の脆弱線５０の配置を容易にする。さらに、このようにして脆弱線５０を形成すると、同時にシール２６ａ、ｂが作り出される。しかし、脆弱線５０は、また、別個のステップ、例えば、所望であれば第１の回転式シーリング装置２０から離して配置され、そこから独立して作動される穿孔装置を用いても形成され得る。
【００２７】
図１〜３は、脆弱線５０によって分離された各々の容器２８／膨張物品１２を示す。しかし、所望であれば、各容器が脆弱線によって隣接する容器から分離されないように、より少ない数の脆弱線５０が使用されてよい。例えば、穿孔刃が、例えば１容器おきの間、３容器おきの間、１０容器おきの間などのように任意の所望の数の容器の間で脆弱線を作り出すように、独立して作動されかつ／あるいは離れて配置され得る。これは、２つ以上の膨張物品のグループを含む複合クッションを製造する際に望ましいことがある。
【００２８】
依然として図４〜５を参照すれば、加熱素子４６は、一体型装置として支持シリンダ４０に取り外し可能に取り付けられてよい。したがって、シーリング部材４８ａ、ｂおよび／または穿孔刃５２が摩耗した際、加熱素子４６全体が、加熱素子の個々の構成要素を取り替える必要無しに、一装置として取り外され、交換されてよい。したがって、支持シリンダ４２は、加熱素子４６の本体５６が含まれてよいその外面４２内にくぼみ５４を含むことができ、その結果、本体５６がくぼみ５４内に配置されるとき、本体５６の外面５８は、外面４２とほぼ同一平面になる（図５を参照）。加熱素子４６は、加熱素子のシリンダへの機械的な取付けをもたらすために、例えば摩擦嵌合によってシリンダ４０上のくぼみ５４内の対応するソケット６２内に保持されてよい、加熱素子４６上の１対の保持ピン６０などの任意の適切な手段を介して、シリンダ４０に取り付けられてよい（図５）。加熱素子の手動の取り外しおよび交換を円滑に進めるためのつかみ表面を提供するために、１対の突起、すなわちノブ６４が、加熱素子４６の外面５８に含められてよい。
【００２９】
シーリング部材４８が、ワイヤまたはそこを流れる電流に対して抵抗をもたらすことによって熱を発生させる他の装置であるとき、保持ピン６０が、シーリング部材４８ａ、ｂに電気的に接続され、それによって電源（図示されず）とシーリング部材の間に電気連通をもたらすことができる。この点に関して適したタイプのピンは、「バナナプラグ（ｂａｎａｎａ ｐｌｕｇ）」として知られている。したがって、例えば、カーボンブラシ整流子およびスリップリングが、静止形電源、例えば、壁ソケットからのワイヤからの電気を、回転するシーリング部材４８に流すために使用されてよく、それによって、カーボンブラシは、静止し、シリンダ４０に取り付けられてそれと共に回転するスリップリングに電流を流す。さらには、スリップリングが、ソケット６２と電気連通する。したがって、「バナナプラグ」または他の導電性保持ピン６０が、ソケット６２に挿入されると、電流は、シーリング部材４８を流れ抜ける、したがってそれを加熱するようにされ得る。
【００３０】
上記で留意されたように、第２の回転式シーリング装置２４は、横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入する長手方向シール３２をフィルム層１６、１８の間に作り出す。このようにして、容器２８が、膨張物品１２に変換される。これにより、膨張容器を製造するプロセスが基本的に完了する。
【００３１】
図１〜３に示されるように、第２の回転式シーリング装置２４は、シーリングローラ６６およびバッキングローラ６８を含むことができる。第１の回転式シーリング装置２０と同様に、装置２４のシーリングローラ６６およびバッキングローラ６８は、フィルムウエブ１４上に回転圧縮力を及ぼす「ニップ」すなわち接線接触の領域をそれらのローラの間に作り出すように互いに押し付けて回転する。したがって、シーリングローラ６６およびバッキングローラ６８は、装置１０を通るフィルムウエブの送給を促進することができ、そのときこれらのローラは回転矢印で示された方向に回転し、それによってフィルムウエブを直線の矢印で示すように前方方向に推し進める。したがって、ローラ６６、６８の一方または両方の回転は、例えば図３に概略的に示されるモータ７０などの適切な駆動機構によって作動されてよい。
【００３２】
長手方向シール３２は、２枚のフィルム層を互いに結合させる、熱シール、接着シール、粘着シール等のいかなるタイプでもよいが、熱シールが好ましい。長手方向シール３２は、一般に、フィルムウエブ１４の装置１０中のその移動通路に沿った移動方向にほぼ平行な方向に配向される。図２〜３に示されるように、シール３２は、連続的な長手方向シール、すなわち、第２の回転式シーリング装置２４がシールを作り出すことを停止させられたときだけ中断される、ほぼ線形の、切れ目のないシールでよい。したがって、シーリングローラ６６は、図示されるように連続的な長手方向シール３２を作り出すのに適した任意の方法で加熱されてよい。
【００３３】
図２〜３に示される連続的な長手方向シール３２の代替策として、第２の回転式シーリング装置２４が、図８に示されるように、長手方向シール７２の不連続な一続きを作り出すように構成されてよい。この実施形態が使用されるとき、第１の回転式シーリング装置２０および第２の回転式シーリング装置２４は、各々の長手方向シール７２が、横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入するように同期化される。
【００３４】
長手方向シール７２の不連続な一続きは、図６〜７に示されるように、シーリングローラ１６６が、装置１０内でシーリングローラ６６の代わりに、すなわち第２の回転式シーリング装置２４内の代替のシーリングローラとして使用されているときに得られることになる。シーリングローラ１６６は、図６〜７に示されるように、外側の円周表面８０と、外面８０の少なくとも一部分の周りに配設された加熱素子８２とを有する、回転可能な支持シリンダ７８を含むことができる。加熱素子８２は、シリンダと共に回転するようにシリンダ７８に固定されてよい。
【００３５】
加熱素子８２、およびシーリング部材４８ａ、ｂも、１つまたは複数の金属製ワイヤまたは別の導電性材料から製造されたワイヤ、１つまたは複数の金属製リボン、回路印刷プラスチック製リボン（ｃｉｒｃｕｉｔ−ｐｒｉｎｔｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｒｉｂｂｏｎｓ）、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含むプラスチック基板上に印刷された金属、および他の適切な導電性装置を含むことができる。適切な金属製材料の例としては、例えばニクロム、鋼等が挙げられる。加熱素子８２またはシーリング部材４８ａ、ｂが、ワイヤ状またはリボン状であるとき、それは、円形、四角形、楕円形、矩形等を含むいかなる所望の断面形状も含むことができる。加熱素子８２およびシーリング部材４８ａ、ｂは、いかなる従来の方法によって製造されてもよい。適切であると見出された１つの方法は、所望の厚さの金属製プレート、例えば３１６ステンレス鋼を所望のパターンに化学的にエッチングすることである。この方法を使用して、加熱素子８２ならびに対のシーリング部材４８ａ、ｂの各々が、金属の単一の連続片から形成されてよい。
【００３６】
支持シリンダ７８は、加熱素子８２によって発生した温度に耐えることができる任意の材料から形成されてよい。そのような材料は、金属、例えばアルミニウム（好ましくは電気的に絶縁された）、耐高熱ポリマー、例えばポリイミド、セラミック等を含む。加熱素子８２を収容し、加熱素子をシリンダ７８の外面上の適切な位置に保持するために、外面８０に溝が設けられてよい。
【００３７】
所望または必要ならば、ＰＴＦＥの被覆、例えばＴＥＦＬＯＮ（登録商標）テープ、ポリエステル、または加熱素子からの熱に耐え、その熱を、長手方向シール３２、７２を作り出すのに十分な量でフィルムウエブに伝えることができる他の材料などの熱媒体が、それが、加熱素子８２およびフィルムウエブ１４の間に位置決めされるように、外面８０に固定されてよい。そのような熱媒体は、加熱素子がフィルムウエブを溶かすことを防ぐために、一部の用途では望ましいことがある。
【００３８】
図６〜７に示されるように、加熱素子８２は、シリンダ７８の外面８０上に配設された第１の端部８４、および外面８０上に配設された第２の端部８６を含むことができる。図示されるように、第１および第２の端部８４、８６は、加熱素子８２がシリンダ７８上でらせん状のパターンを形成するように、互いに離間されている。そのようならせん状のパターンは、図８に示された長手方向シール７２の傾斜パターンの結果となる。同時に、らせん状のパターンは、表面８０上で破断する、あるいは緩みを生じることなく、加熱素子８２の膨張および収縮を可能にする。加熱素子８２の膨張および収縮は、例えば、遊休後の準備期間中にそれが暖められるとき、または、例えば装置１０が一定期間の使用後に停止された後にそれが冷却されるとき、加熱素子内の温度変化によって生じる。
【００３９】
加熱素子８２の膨張／収縮は、さらに、加熱素子８２の端部８４、８６にそれぞればね８８ａ、ｂを含むことによって対応されてよい。ばねは、加熱素子８２の一体部分でよく、あるいはその端部８４、８６に簡単に連結されてよく、かつ図示されるように締結具９０ａ、ｂを介してシリンダ７８に固定されてよい。有利には、ばね８８ａ、ｂは、加熱素子８２に張力を及ぼし、それによって、加熱素子が膨張状態または収縮状態であるかに関係なく、表面８０上でそれを緊張状態に保持することができる。ばね８８ａ、ｂは、シリンダ７８の側面９４ａ、ｂの溝９２ａ、ｂ内に含められてよい（溝９２ａは図示されず）。スロット９６ａ、ｂが、溝９２ａ、ｂと加熱素子８２の表面８０との間に静的（定常状態の温度）および動的（可変の温度）通路を提供するために含められてよい。
【００４０】
同様に、加熱素子４６は、シーリング部材４８ａ、ｂの一方の端部（または両方の端部）に湾曲可能な接合部４９を含むことができ、この接合部は、シーリング部材４８ａ、ｂが温度変化に伴って独立的に膨張および収縮することを可能にする。
【００４１】
したがって、第２の回転式シーリング装置２４は、装置のシリンダ７８がフィルム層１６、１８と回転接触する状態になり、加熱素子８２が、フィルム層を互いにシールさせるよう十分なシーリング温度まで加熱されるときに、長手方向シール７２を形成する。シリンダ７８の軸が、フィルムウエブ１４の長手方向の移動通路にほぼ垂直に示されているが、長手方向シール７２の形成をシールするのを促すいかなる所望の角度を有してもよい。例えば、一部の用途では、その角度は、容器２８が膨張されるときに生じることがある、フィルムウエブ１４の移動通路内のいかなる変化にも対応するために、例えば、膨張アセンブリ２２に向って５°など、垂直位置から０〜１０°の間で変化することができる。
【００４２】
一部の実施形態では、第２の回転式シーリング装置２４のシリンダ７８および加熱素子８２は、一体型装置として取り外し可能および交換可能でよい。このようにして、加熱要素８２が摩耗すると、シーリングローラ１６６の全体は、手動で取り外され、新しいシーリングローラ１６６と交換されてよく、摩耗した加熱素子８２を取り外し、新しいものをシリンダ７８上に取り付ける必要はない。したがって、この特徴が、使用者に対して装置１０の有用性を高める。
【００４３】
シーリングローラ１６６は、任意の適した方法で装置１０に取り外し可能に取り付けられてよい。例えば、シーリングローラは、シーリングローラのハブへの機械的な取付けをもたらすために、例えば摩擦嵌合によってハブ９８内の対応するソケット１０２内に保持される、シーリングローラ１６６上の保持ピン１００を介して、回転可能なハブ９８に取り付けられてよい。回転可能なハブ９８は、装置１０の恒久的部品でよい。ハブの回転は、ギアリング１０４を含めることによって促進されてよく、このギアリングは、直接ギアドライブを介して、あるいは、例えばドライブベルトまたはドライブチェーンを介して間接的にモータ７０に連結されてよい。
【００４４】
加熱素子８２が、ワイヤまたはそこを流れる電流に対して抵抗をもたらすことによって熱を発生させる他の装置であるとき、保持ピン１００は、加熱素子８２に電気的に接続され、それによって電源と加熱素子の間に電気連通をもたらすことができる。上記で留意されたように、この点に関して適したタイプのピンは、「バナナプラグ」として知られている。したがって、例えば、カーボンブラシ整流子／スリップリングの一続き合せ１０６が、静止形電源、例えば、壁ソケットまたは他の電源からのワイヤ１０８からの電気を、回転するハブ９８およびシーリングローラ１６６に流すために使用されてよい。したがって、整流子１０６内のカーボンブラシは、静止、すなわち非回転のままで、スリップリングに電流を流すことができ、このスリップリングは、ギアリング１０４、ハブ９８、およびシーリングローラ１６６に取り付けられてそれらと共に回転する。さらには、スリップリングが、例えば、ハブ９８内をルーティングする内部ワイヤを介してソケット１０２と電気連通する。したがって、「バナナプラグ」または他の導電性保持ピン１００が、ソケット１０２内に挿入されると、電流は、加熱素子８２を流れ抜ける、したがってそれを加熱するようにされ得る。
【００４５】
上記で留意されたように、図８に示すように長手方向シール７２の不連続な一続きを作り出す際、第１の回転式シーリング装置２０および第２の回転式シーリング装置２４は、各々の長手方向シール７２が横方向シール２６の対２６ａ、ｂと交差してガス３０を容器２８内に封入するように同期化される。第１の回転式シーリング装置２０と第２の回転式シーリング装置２４の間の同期化は、例えば、同じ直径を有するシーリングローラ３４および１６６を設け、両方のローラを同じ回転スピードで作動させ、図８に示されるように、各々の長手方向シール７２の先端のセグメント７４が「下流側の」横方向シール２６ａと交差し、後端のセグメント７６が「上流側の」横方向シール２６ｂと交差するように、各々のローラ３４、１６６の相対的な回転位置を位置合わせすることにより、達成されてよい。すなわち、シーリングローラ１６６の最初の回転位置は、例えば、加熱素子８２の端部８６が横方向シール２６ａのすぐ下流側でシール７２の先端のセグメント７４を作り出し、端部８４が後端のセグメント７６において横方向シール２６ｂのすぐ上流側でシールセグメント７２を完成させるように設定される。
【００４６】
第２の回転式シーリング装置２４に使用されてよい代替のシーリング装置は、「ドラッグシーラ（ｄｒａｇ ｓｅａｌｅｒ）」として知られている装置のタイプであり、これは、１対の回転するニップローラの間に置かれ、１対の移動するフィルム層と直接接触して連続的な長手方向シールを作り出す固定の加熱素子を含む。そのような装置は、例えば、その開示が参照によって本明細書に一続きみ込まれる米国特許第６，５５０，２２９号および同第６，４７２，６３８号で開示されている。第２の回転式シーリング装置２４に使用されてよい別の代替のシーリング装置は、「バンドシーラ（ｂａｎｄ ｓｅａｌｅｒ）」として知られている装置のタイプであり、これは、加熱素子が一方または両方のバンドの内部行路と接触した状態で、複数のガイドローラの周りを互いに対して逆回転する１対のシーリングバンドを含む。１対のフィルム層は、バンドの間を移動し、バンドによって互いにシールされる。そのような装置は、例えば、その開示が参照によって本明細書に一続きみ込まれる２００４年１１月２日出願の米国特許出願第１０／９７９，５８３号で開示されている。
【００４７】
バッキングローラ３６および６８はいずれも、例えばゴムまたはＲＴＶシリコーンなどの柔軟な材料から形成されてよい。他の材料、例えば、ギザギザの表面を有する金属製ローラなども所望に応じて使用されてよい。
【００４８】
フィルムウエブ１４は、一般に、本明細書で説明されるようにガスを封入するために装置１０によって操作され得る、様々な熱可塑性プラスチック材料、例えば、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー、ポリプロピレンホモポリマーまたはコポリマー等を含む、いかなる可撓性の材料も含むことができる。適切な熱可塑性ポリマーの非限定的な例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレンホモポリマー、ならびに例えばイオノマー、ＥＶＡ、ＥＭＡ、異種（チーグラー・ナッタ触媒（Ｚｅｉｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ ｃａｔａｌｙｚｅｄ））エチレン／α−オレフィンコポリマーおよび同種（メタロセン、シングルサイト触媒（ｓｉｎｇｌｅ−ｃｉｔｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ））エチレン／α−オレフィンコポリマーなどのポリエチレンコポリマーが挙げられる。エチレン／α−オレフィンコポリマーは、その中でポリマー分子が比較的少ない側鎖分岐を有する長鎖を含む、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ）、鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、および鎖状超超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）を含めた、１−ブタン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、メチルペンテンおよび類似のものなどのＣ３〜Ｃ２０のα−オレフィンから選択された１つまたは複数のコモノマーを有するエチレンのコポリマーである。また、様々な他のポリマー材料、例えば、ポリプロピレンホモポリマーまたはポリプロピレンコポリマー（例えば、プロピレン／エチレンコポリマー）、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート等などが使用されてもよい。フィルムは、単層または複層でよく、成分ポリマーを溶かし、それらを１つまたは複数の平ダイスまたは環状ダイスによって押し出し、共押し出し、または押し出しコーティングを行うことにより、任意の知られている押し出しプロセスによって製造されてよい。
【００４９】
図１〜３に戻って参照すれば、フィルムウエブ１４には多くの形状が可能である。例えば、フィルムウエブ１４は、閉じた長手方向の縁部１１０および反対側の開いた長手方向の縁部１１２を有することができる。開いた長手方向の縁部１１２は、その中にガス３０が導かれてよい容器２８の開口部を提供する。閉じた長手方向の縁部１１０は、フィルム層１６、１８の各々がほぼ同じ寸法を有するように、縁部１１０でフィルムウエブ１４を「二つ折りする（ｃｅｎｔｅｒ−ｆｏｌｄｉｎｇ）」ことによって形成されてよい。適切な二つ折り装置および方法は、当技術分野ではよく知られている。二つ折りは、例えば、フィルムが製造された直後、および／または後に装置１０で使用するために供給ロール（図示されず）に巻き取られる直前の任意の望ましい時に、実施されてよい。あるいは、二つ折り装置は、供給ロールの下流側のある箇所で装置１０に追加されてよく、あるいはそれと共に使用されてよい。
【００５０】
別の代替策として、別個のフィルム層１６、１８が、並置され、例えば熱シーリングによって隣り合う長手方向の側縁に沿って互いにシールされて閉じた長手方向の縁部１１０を形成することができる。別の代替策としては、フィルムウエブ１４は、扁平なチューブ、すなわち突き合わせて折り畳まれた／閉じた長手方向の縁部を有するものでよく、長手方向の縁部の一方は、開いた縁部１１２を形成するために、膨張アセンブリ２２の上流側のどこかで切り開かれる。
【００５１】
装置１０は、フィルムウエブ１４をその一方の縁部から膨張させるので、様々なウエブの幅が装置によって受け入れられ、それにより、例えば４インチ（１０．２ｃｍ）〜２０インチ（５０．８ｃｍ）の範囲の様々な幅を有する膨張物品を製造することができる。同様に、膨張物品は、シーリングローラ３４の直径、その上の加熱素子４６の数およびスペーシング等に応じて、任意の所望の長さを有することができる。
【００５２】
上記で留意されるように、第１の回転式シーリング装置２０によって作り出される横方向シール２６は、フィルムウエブ１４の閉じた長手方向の縁部１１０と共に容器２８の各々を画定する、１対の横方向の、離間されて置かれたシール２６ａおよび２６ｂを含むことが好ましい。図示されるように、横方向シール２６ａ、ｂは、並置されたフィルム層１４、１６の各々が、開いた長手方向の縁部に、互いに結合されないフランジ１１４を有するように、閉じた長手方向の縁部１１０から延びて開いた長手方向の縁部１１２から所定の距離を置いて終端することができる。図示されるように、そのようなフランジ１１４は、開いた長手方向の縁部１１２に沿って延びる。したがって、フランジ１１４は、シール２６の端部１１６を超えて延びる、フィルム層１４、１６の長手方向に延びる端部であり、したがって、すなわちシール２６または他の任意の手段によって互いに結合されない。そのようなフランジの目的が、以下で説明される。しかし、多くの他の形状が可能であるので、本発明はそのような結合されていないフランジを有するフィルムウエブに限定されるものではない。例えば、縁部１１２が閉じた縁部であり、それによって端部１１６とそのように閉じた縁部の間に長手方向に延びる膨張チャネルを形成することができる。
【００５３】
本明細書内の上記で説明されたように、装置１０は、さらに、容器２８を膨張させるための膨張アセンブリ２２を含む。膨張アセンブリ２２は、矢印３０によって示されるガス流を、開いた長手方向の縁部１１２にある各々の容器の開口部内へと導くことによって容器２８を膨張させる。膨張アセンブリ２２は、ガス流３０が膨張アセンブリをそこから出るノズル１１８およびガス３０のソース１２０を含む（図１〜３を参照）。ガス３０は、例えば、空気、窒素、二酸化炭素等でよい。ガスソース１２０は、例えば１つまたは複数のタンクから、または圧縮空気を設備全体に供給する（時に「プラントエア」として知られている）中央コンプレッサから、圧縮ガスを提供することができる。
【００５４】
図示されるように、ガスソース１２０は、装置１０の一構成要素でよく、また図示されるようにモータ１２２によって作動されてよい、小型の空気コンプレッサまたはブロワである。ブロワ１２０は、安定した空気流３０を送るように、あるいは、所望であれば、空気の速いパルスを容器２８内に送るように脈動モードで作動されてよい。これは、熱可塑性プラスチックフィルムにおいて、特により高温の作動条件で生じることがある、フィルム層１６、１８が互いに張り付いてしまう場合に有利になることがある。これが起こるとき、ブロワ１２０から空気３０を脈動させると、横方向および長手方向シールに過度の応力をかけずに、フィルム層を分離し、容器２８を膨張させることを助けることができる。
【００５５】
所望であれば、装置１０は、さらに、ガスの所定の最小量がフィルム層１６、１８の間に導かれたかを検出するためのセンサを含むことができる。センサは、ガスのそのような所定の最小量がフィルム層１６、１８の間に導かれたかに応じて変化する信号を発生させることができる。さらに、膨張アセンブリ２２は、信号を受け、ガスを、フィルム層間に、センサから受けた信号に応じて決まる可変速度で導くように適合されてよい。有利には、膨張アセンブリが作動する速度は、ガスの所定量が検出されたときよりも、そのようなガスの所定量が検出されなかったときの方が速くなり得る。
【００５６】
例えば、光学センサ１２１が、例えば、平坦な未膨張の容器から、膨らんだガス充填された容器に変換されるときに容器によって達成される最小の高さに基づいて、膨張されている容器２８が、所望のレベルの膨張に達しているかを検出するために使用されてよく、それにより、容器内の増大するガス圧によって上部のフィルム層１６が上方に（あるいは垂直な移動通路が使用される場合は外側に）持ち上げられる。センサ１２１が、フィルム層１６が一定の高さに到達したことを「認識する」まで、ブロワ１２０は、比較的速い速度で作動させられ、比較的速いガス流量をおよび／または高いガス圧をノズル１１８から発生させるようにされ得る。センサ１２１が、その高さが図１に例として示される所定の最小の高さのフィルム層１６を検出すると、センサは、ブロワ１２０の作動速度を低減するように、信号１２３をモータ１２２（またはそのための適切な制御手段、例えばモータ１２２用の電源）に送ることができる。こうしたより低速の作動モードでは、現在膨張されている容器２８が、所望のレベルの膨張で維持され、その間に長手方向シール３２、７２が、そのような容器に対して完成され、それにより、容器内の膨張圧力が低くなるために、新しく形成された長手方向シール（および横方向シール）にかけられる緊張応力が最小に抑えられる。次の容器２８が膨張される位置、すなわち膨張アセンブリ２２の前方に移動すると、センサ１２１は、もはやフィルム層１６を「認識」しなくなり、モータ１２２への信号１２３が、ブロワ１２０の作動速度が再び増大するように変わることができる。このような方法では、容器２８が十分におよび／または一貫して膨張されることを、より高いレベルで確実にすることができる。別な方法で述べれば、より高い割合の容器が、十分におよび／または一貫して膨張され、それと同時に、新しく形成された長手方向シールおよび横方向シールにかかる応力を最小に抑え、エネルギーも節約する。
【００５７】
図１〜２に示されるように、ノズル１１８は、容器２８の膨張をもたらすように、開いた長手方向の縁部１１２内に突出することができる。フィルムウエブ１４が、上記で説明されたようにフランジ１１４を含むとき、フィルムウエブ１４が装置１０中をその移動通路に沿って送給される時にノズルがフランジ間を長手方向に移動するように、ノズル１１８の少なくとも一部分が、フランジ１１４間に位置決め可能であり得る。あるいは、縁部１１２が閉じた縁部の場合、そのような縁部を切り開き、それによってノズルを、図示したようにフィルム層１６、１８の間に配置した状態にしておくことを可能にするために、スリッタがノズル１１８の上流側に配置されてよい。いずれの場合も、ノズル１１８は、フィルムウエブ１４が連続的にノズルを通過する間、固定位置にとどまることができる。
【００５８】
図４〜５に示されるように、第１の回転式シーリング装置２０用の加熱素子４６は、１対のほぼ線形のシーリング部材４８ａ、ｂを含む。あるいは、シーリング装置２０は、支持シリンダ４０上の加熱素子４６と同様であるが、シーリング部材４８ａ、ｂの代わりに、図９に示されるようにシーリング部材１２４ａ、ｂを含む加熱素子を使用することができる。図示されるように、各々のシーリング部材１２４ａ、ｂは、ほぼ線形の領域１２６および非線形の領域１２８を含む。第１の回転式シーリング装置２０でシーリング部材４８ａ、ｂの代わりにシーリング部材１２４ａ、ｂを使用すると、膨張物品１３２を備える、図１０に示されたクッション１３０が得られる。膨張物品１３２は、図１０に示された同じシールパターンを有する容器から得られ、そのような容器は、膨張アセンブリ２２によって膨張されており、第２の回転式シーリング装置２４を介してシールして閉じられて長手方向シール３２（あるいは所望であればシール７２）が作り出される。以下でさらに詳細に説明されるように、膨張物品１３２は、各々の膨張物品１３２が、その横方向の幅に沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有するという点において膨張物品１２とは異なる。
【００５９】
１対のシール１３４ａ、ｂは、シーリング部材１２４ａ、ｂによって同時に作り出され、シール１３４ａはシーリング部材１２４ａに対応し、シール１３４ｂはシーリング部材１２４ｂに対応する。そのような横方向シール１３４は、フィルム層１６、１８を互いに結合させて、所定の横方向の幅「Ｗ」を有する膨張物品１３２を形成する。膨張物品１３２はまた、その横方向の幅Ｗに沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有する。
【００６０】
したがって、例えば、膨張物品１３２は、２つの異なる長手方向の寸法、図示ではＬ１およびＬ２を有することができ、各々の容器の横方向の幅Ｗに沿って、これらの２つの寸法間で交互の変化が生じる。寸法Ｌ１は、シーリング部材１２４ａ、ｂのほぼ線形の領域１２６におけるそれらの間のスペースに対応し、一方で、より小さい寸法Ｌ２は、シーリング要素１２４ａ、ｂの非線形の領域１２８の間のより小さいスペースに対応する。使用中、より大きな寸法Ｌ１を有する膨張物品の部分は、緩衝作用をもたらし、より小さい寸法Ｌ２を有する部分は、例えば、梱包物の輪郭を包み、より詳しくは、その輪郭に沿うために、そのようなより小さな寸法部分において、膨張物品が湾曲しあるいは折り畳まれることを可能にする柔軟性をもたらす。
【００６１】
非線形領域１２８が、湾曲した半円形状を持つように図示されているが、非線形領域は、容器の横方向の幅Ｗに沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有する膨張物品を作り出すために、シーリング部材１２４ａ、ｂの他の線形状から逸脱したどのような形状も有することができる。
【００６２】
所望であれば、各々の容器／膨張物品１３２は、図示されるように脆弱線５０によって分離されてよく、この脆弱線は、上記で説明されたように形成されてよい（例えば、シーリング部材１２４ａ、ｂの間に配置された穿孔刃５２を用いて）。あるいは、２つ以上のそのような膨張物品のグループが、脆弱線によって分離されてよく、すなわち、すべての容器／膨張物品１３２が、脆弱線によって分離される必要はない。
【００６３】
図１１は、本発明の代替の実施形態であり、本明細書の上記で論じたように、同じ参照番号は、同じ構成要素を示す。装置１０’は、１）長手方向シールを作り出すための第２の回転式シーリング装置が、横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置の上流側に配置されること、および２）膨張アセンブリが、ノズルをフィルムウエブの中心近くに位置決めするために拡張されたマニフォールドを備えることを除いて、装置１０と同様である。
【００６４】
図１１は、装置１０’の構成要素のすべてが取り付けられてよいフレームまたはハウジング１３８を含み、フィルムウエブ１４が、ソース、例えば図１１に示される構成要素下に配置された供給ロールまたはボックス（図示されず）から引き出される装置１０’の平面図である。例えば、フィルムウエブ１４の供給ロールは、ハウジング１３８に取り付けられてよく、その結果、フィルムウエブは、上向きに引き出され、次いで、ガイドローラ１４０を通過した後、水平通路の形をとる。膨張アセンブリ２２’は、マニフォールド１４４および膨張ノズル１４６を含む。マニフォールド１４４およびノズル１４６は、フィルム層１６、１８の間に配置される。マニフォールド１４４の長さは、フィルムウエブ１４内の任意の所望の位置、例えば図示されるように横方向の中心近くにノズル１４６を位置決めするように選択される。マニフォールド１４４は、開いた長手方向の縁部１１２を抜けてほぼ横方向に延在することができ、ノズル１４６は、図示されるようにフィルムウエブの中心近くで長手方向の向きを有する。ガスソース（図示されず）からのガス１４８が、フィルムウエブ１４内の、すなわちフィルム層１６、１８の間のマニフォールド１４４を流れ、ノズル１４６から流出する。
【００６５】
長手方向シールセグメント７２を作り出すための第２の回転式シーリング装置２４’が、装置１０’内のマニフォールド１４４の下流側に配置され、この装置が、長手方向シールセグメント７２を、第１の回転式シーリング装置２０’による横方向シール２６の生成の前、すなわちその上流側で作り出すことを除いては、一般的に上記で説明されたように作動する。これも上記で一般的に説明されたように、電気が、整流子、例えば、整流子リング１５０および接触ブラシ１５２を含む、図示されるような整流子１４９を介して加熱素子８２に供給されてよい。整流子リング１５０は、シーリングローラ１６６と電気連通しており、また、例えば、両方の構成要素が取り付けられた軸１５６を介してそのシーリングローラ１６６と共に回転する。リング１５０およびシーリングローラ１６６の回転は、これもまた軸１５６に取り付けられたギアリング１５４との適切な機械的係合によってもたらされてよく、その結果、すべての３つの構成要素は、連結された状態で一緒に回転するようになる。電気が、ワイヤ１５８を介して接触ブラシ１５２に供給される。整流子リング１５０は、静止したままで整流子リングを介してシーリングローラ１６６に電流を供給する接触ブラシ１５２に押し付けて回転する。
【００６６】
第１の回転式シーリング装置２０’が、第２の回転式シーリング装置２４’の下流側に配置され、４０’で示される支持シリンダが、最後の上流の横シール２６ｂが長手方向シール７２、フィルム層１６および１８、および横方向シール２６ａ、ｂの間にガス１４８を封入するように作り出され、それによって膨張物品が形成されるまで、ガス１４８をシリンダの下流側を通過させそこで回収することを可能にするために、そのシリンダの中に径方向の溝１６０を含むことができることを除いては、上記で説明されたように作動する。電流が、すぐ上で説明されたように整流子１４９と同一でよい、整流子リング１６４、接触ブラシ１６８、およびワイヤ１７０を含む整流子１６２を介して、加熱素子４６に供給されてよい。ギアリング１７２および軸１７４が、シリンダ４０が円滑に回転するように設けられてよい。単一のモータ（図示されず）が、ギアリング１５４および１７２の両方をベルトまたはチェーン伝動を介して回転させるのに使用されてよい。
【００６７】
図１２を参照すれば、本発明の別の代替の実施形態が説明されており、ここでは、少なくとも第３の回転式シーリング装置が、膨張物品を別個の区画に分割するための少なくとも第２の長手方向シールを作り出すために含まれる。例えば、装置１０”は、第２の回転式シーリング装置２４”が、膨張物品を別個の膨張区画１７６に分割するために、１つまたは複数の追加の長手方向シールを、すなわち長手方向シール７２に加えて作り出すために複数のシーリングローラ１６６を含むことを除いては、すぐ前で説明された装置１０’と同様のものである。したがって、図１２に示されるように、第２の回転式シーリング装置２４”は、例えば、得られた膨張容器１２８を個々の区画１７６ａ〜ｄの４つの列に分割するために、長手方向シール１７８を作り出すための第２のシーリング装置１６６ａ、長手方向シール１８０を作り出すための第３のシーリング装置１６６ｂ、および長手方向シール１８２を作り出すための第４のシーリング装置１６６ｃをさらに含むことができる。シーリングローラ１６６および１６６ａ〜ｃは、バッキングローラ６８”に対して回転することができる。
【００６８】
膨張アセンブリ２２”は、図示されるようにガス１８４をフィルム層１６、１８の間に導くために、図示されるように複数のノズル１４６ａ〜ｄを備えたマニフォールド１４４’を図示されるように含むことができる。これは、第１の回転式シーリング装置２０”のシリンダ４０”に溝１６０ａ〜ｄを含めることによって、容易にされてよい。図示されるように、第１の回転式シーリング装置２０”は、シリンダ４０”上に互いに対向して配置された１対の加熱素子４６ａおよび４６ｂをさらに含むことができ、それによって１つの加熱素子４６しか有さない第１の回転式シーリング装置２０の２倍の多さの横方向シール２６を作り出す。また、加熱素子４６ａは、横方向シール２６’の得られた対の間に脆弱線５０を作り出すために、シーリング部材（図からは隠されている）の間に穿孔刃を含むが、加熱素子４６ｂは、穿孔刃を含まない。したがって、得られた横方向シール２６”の間には、脆弱線は形成されない。シリンダ４０”は、図示されるように、バッキングローラ３６”に対して回転することができる。
【００６９】
上記で説明されたように整流子１４９および１６２は、電流を、シーリングローラ１６６／１６６ａ〜ｃおよび加熱素子４６ａ／４６ｂにそれぞれ供給するために使用されてよい。
【００７０】
本発明の好ましい実施形態の上記の説明は、例示および説明の目的で提示されてきた。この説明は、限定的、すなわち本発明を開示された正確な形態に限定するものではなく、改変形態および変更形態が、上記の教示に照らして可能であり、あるいは本発明の実践から得られてよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明による、膨張物品、例えば膨張クッションを形成するための装置および方法の概略的な配置図である。
【図２】図１に示された装置および方法の平面図である。
【図３】図１に示された装置および方法の斜視図である。
【図４】本発明によって使用されてよい回転式横方向シーリング装置の斜視図である。
【図５】本発明によって使用されてよい回転式横方向シーリング装置の斜視図である。
【図６】本発明によって使用されてよい回転式長手方向シーリング装置の正面図である。
【図７】本発明によって使用されてよい代替の回転式長手方向シーリング装置の斜視図である。
【図８】図６または７に示された回転式長手方向シーリング装置の使用から得られた膨張容器の平面図である。
【図９】本発明によって横方向シールを作り出すのに使用されてよいシーリング部材の代替の対を示す図である。
【図１０】図９に示されたシーリング部材から作り出された膨張物品の一続きを示す図である。
【図１１】本発明の代替の実施形態の図である。
【図１２】本発明の別の代替の実施形態の図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置であって、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置と、
ｂ．前記フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．前記横方向シールと交差する長手方向シールを前記フィルム層の間に作り出すための第２の回転式シーリング装置とを備え、ガスが、前記長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される、装置。
【請求項２】
前記装置が、２つ以上の膨張物品の一続きを製造する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、膨張物品の前記の一続きが製造されるとき、フィルムウエブを連続的に途切れることなく移動させる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の回転式シーリング装置が、
ａ．外側の円周表面を有する回転可能な支持シリンダと、
ｂ．前記シリンダの前記外面の少なくとも一部の周りに配設された加熱素子であって、前記加熱素子が前記シリンダと共に回転するように前記シリンダに固定される、加熱素子とを備え、
前記第２の回転式シーリング装置が、前記装置が前記フィルム層と回転接触され、前記加熱素子がフィルム層を互いにシールさせるのに十分なシーリング温度まで加熱されたときに、前記長手方向シールを形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の回転式シーリング装置が、長手方向シールの不連続な一続きを作り出し、
前記第１および第２の回転式シーリング装置が、各々の長手方向シールが前記１対の横方向シールと交差してガスを前記膨張物品内に封入するように同期化される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記加熱素子が、前記シリンダの外面上に配設された第１の端部および前記シリンダの外面に配設された第２の端部を有し、
前記第１および第２の端部が、前記加熱素子が前記シリンダ上にらせん状のパターンを形成するように、互いに離間される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記シリンダおよび前記加熱素子が、一体型装置として取り外し可能および交換可能である、請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の回転式シーリング装置が、前記膨張物品の間に脆弱線を作り出す、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の回転式シーリング装置が、
ａ．回転可能な支持シリンダであって、外側の円周表面と、前記シリンダがその周りを回転する軸とを有する、支持シリンダと、
ｂ．前記シリンダの前記外面に、前記軸とほぼ位置合わせして取り付けられた加熱素子とを備え、
前記第１の回転式シーリング装置が、前記装置が前記フィルム層と回転接触され、前記加熱素子が、フィルム層を互いにシールさせるのに十分なシーリング温度まで加熱されたときに、前記横方向シールを形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記加熱素子が、１対の前記横方向シールを作り出す１対のシーリング部材を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記加熱素子が、さらに、前記対のシーリング部材の間に配設された穿孔装置を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記加熱素子が、前記シリンダに取り外し可能に取り付けられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱素子が、前記シリンダに取り外し可能に取り付けられ、その上で一体型装置として交換可能である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の回転式シーリング装置が、ほぼ線形のシールを作り出す、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の回転式シーリング装置が、ほぼ非線形のシールを作り出す、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記膨張物品が、所定の横方向の幅、およびその横方向の幅に沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の回転式シーリング装置が、線形および非線形の領域を有するシーリング部材を備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
さらに、膨張物品を別個の区画に分割するために第２の長手方向シールを作り出すための第３の回転式シーリング装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
さらに、ガスの所定の最小量が、前記フィルム層の間に導かれているかを検出するためのセンサを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記センサが、ガスの前記所定の最小量が前記フィルム層の間に導かれたかに応じて変化する信号を発生させ、
前記膨張アセンブリが、前記信号を受け、ガスを、前記フィルム層の間に、前記センサから受けられた前記信号に応じて可変速度で導くように構成された、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記速度が、ガスの前記所定の量が検出されるときより、ガスの前記所定の量が検出されないときの方が速くなる、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置であって、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１のシーリング装置と、
ｂ．前記フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．ガスの所定の最小量が、前記フィルム層の間に導かれたかを検出するためのセンサと、
ｄ．前記横方向シールと交差する長手方向シールを前記フィルム層の間に作り出すための第２のシーリング装置とを備え、
ガスが、前記長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される、装置。
【請求項２３】
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための方法であって、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを第１の回転式シーリング装置を用いて作り出すステップと、
ｂ．ガスを前記フィルム層の間に導くステップと、
ｃ．前記横方向シールと交差する長手方向シールを第２の回転式シーリング装置を用いて前記フィルム層の間に作り出すステップとを含み、
ガスが、前記長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される、方法。
【請求項１】
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置であって、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１の回転式シーリング装置と、
ｂ．前記フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．前記横方向シールと交差する長手方向シールを前記フィルム層の間に作り出すための第２の回転式シーリング装置とを備え、ガスが、前記長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される、装置。
【請求項２】
前記装置が、２つ以上の膨張物品の一続きを製造する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、膨張物品の前記の一続きが製造されるとき、フィルムウエブを連続的に途切れることなく移動させる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の回転式シーリング装置が、
ａ．外側の円周表面を有する回転可能な支持シリンダと、
ｂ．前記シリンダの前記外面の少なくとも一部の周りに配設された加熱素子であって、前記加熱素子が前記シリンダと共に回転するように前記シリンダに固定される、加熱素子とを備え、
前記第２の回転式シーリング装置が、前記装置が前記フィルム層と回転接触され、前記加熱素子がフィルム層を互いにシールさせるのに十分なシーリング温度まで加熱されたときに、前記長手方向シールを形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の回転式シーリング装置が、長手方向シールの不連続な一続きを作り出し、
前記第１および第２の回転式シーリング装置が、各々の長手方向シールが前記１対の横方向シールと交差してガスを前記膨張物品内に封入するように同期化される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記加熱素子が、前記シリンダの外面上に配設された第１の端部および前記シリンダの外面に配設された第２の端部を有し、
前記第１および第２の端部が、前記加熱素子が前記シリンダ上にらせん状のパターンを形成するように、互いに離間される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記シリンダおよび前記加熱素子が、一体型装置として取り外し可能および交換可能である、請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の回転式シーリング装置が、前記膨張物品の間に脆弱線を作り出す、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の回転式シーリング装置が、
ａ．回転可能な支持シリンダであって、外側の円周表面と、前記シリンダがその周りを回転する軸とを有する、支持シリンダと、
ｂ．前記シリンダの前記外面に、前記軸とほぼ位置合わせして取り付けられた加熱素子とを備え、
前記第１の回転式シーリング装置が、前記装置が前記フィルム層と回転接触され、前記加熱素子が、フィルム層を互いにシールさせるのに十分なシーリング温度まで加熱されたときに、前記横方向シールを形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記加熱素子が、１対の前記横方向シールを作り出す１対のシーリング部材を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記加熱素子が、さらに、前記対のシーリング部材の間に配設された穿孔装置を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記加熱素子が、前記シリンダに取り外し可能に取り付けられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱素子が、前記シリンダに取り外し可能に取り付けられ、その上で一体型装置として交換可能である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の回転式シーリング装置が、ほぼ線形のシールを作り出す、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の回転式シーリング装置が、ほぼ非線形のシールを作り出す、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記膨張物品が、所定の横方向の幅、およびその横方向の幅に沿って少なくとも１回の長手方向の寸法の変化を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の回転式シーリング装置が、線形および非線形の領域を有するシーリング部材を備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
さらに、膨張物品を別個の区画に分割するために第２の長手方向シールを作り出すための第３の回転式シーリング装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
さらに、ガスの所定の最小量が、前記フィルム層の間に導かれているかを検出するためのセンサを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記センサが、ガスの前記所定の最小量が前記フィルム層の間に導かれたかに応じて変化する信号を発生させ、
前記膨張アセンブリが、前記信号を受け、ガスを、前記フィルム層の間に、前記センサから受けられた前記信号に応じて可変速度で導くように構成された、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記速度が、ガスの前記所定の量が検出されるときより、ガスの前記所定の量が検出されないときの方が速くなる、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための装置であって、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを作り出すための第１のシーリング装置と、
ｂ．前記フィルム層の間にガスを導くための膨張アセンブリと、
ｃ．ガスの所定の最小量が、前記フィルム層の間に導かれたかを検出するためのセンサと、
ｄ．前記横方向シールと交差する長手方向シールを前記フィルム層の間に作り出すための第２のシーリング装置とを備え、
ガスが、前記長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される、装置。
【請求項２３】
２枚の並置されたフィルム層を有するフィルムウエブから膨張物品を製造するための方法であって、
ａ．フィルム層を互いに結合させる横方向シールを第１の回転式シーリング装置を用いて作り出すステップと、
ｂ．ガスを前記フィルム層の間に導くステップと、
ｃ．前記横方向シールと交差する長手方向シールを第２の回転式シーリング装置を用いて前記フィルム層の間に作り出すステップとを含み、
ガスが、前記長手方向シール、横方向シール、およびフィルム層の間に封入され、それによって膨張物品が形成される、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００８−５３７７０６（Ｐ２００８−５３７７０６Ａ）
【公表日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０５３６６（Ｐ２００８−５０５３６６）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１１２１４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０７６４８
【国際公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５９１１１４３８６）シールド エア コーポレーション（ユーエス） (4)
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＡＬＥＤ ＡＩＲ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１１２１４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０７６４８
【国際公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５９１１１４３８６）シールド エア コーポレーション（ユーエス） (4)
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＡＬＥＤ ＡＩＲ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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