JP2017530878A - 底ガゼット包装及びヒートシール方法 - Google Patents

Abstract

底ガゼット包装は、包装ボディ、及び包装ボディの長軸に対して横向きに配置された底ガゼットを含む。底ガゼット包装の形成は、包装ボディを形成する可撓性ウェブの長軸に対して横向きに各スリーブを配置することによって実行される。包装の形成中、可撓性ウェブは切断されて個別の包装を形成し、各スリーブは、対応する包装内に底ガゼットを形成するよう配置される。協働するＵ字型シーリング面を含む協働するヒートシーリング顎体は、スリーブを可撓性ウェブと一体化及び溶着するよう動作し、各包装の底ガゼットを形成する。ヒートシーリング顎体は、好ましくは、隣接する包装の上部シールを同時に形成するための協働する頂部シーリング面を含むよう構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、一般的には高分子フィルムウェブから形成される包装に関し、より具体的には、包装の長軸に対して横向きに配置された底ガゼットを含む底ガゼット包装を形成する方法、上記包装の構成、及び製袋充填（ｆｏｒｍ，ｆｉｌｌ，ａｎｄ ｓｅａｌ）設備とともに使用可能な一対の協働するヒートシーリング顎体（ｈｅａｔ−ｓｅａｌｉｎｇ ｊａｗｓ）を用いた上記包装を形成する方法に関する。

プラスチック高分子フィルム材料から形成される包装は、あらゆる種類の食品及び食品以外の製品を手軽かつ効率的に包装するために、市場において幅広く利用されている。この種の包装は、通常、高分子材料のウェブを折りたたんでシールすることによって形成され、包装ボディは前面及び背面の包装パネルを有し、これらの包装パネルはマージン部で互いに接合している。形成方法に応じて、前面及び背面の包装パネルは包装ボディの折りたたみ部によって互いに接合していたり、又は包装パネルを互いに接合するシール（通常はヒートシール）部で互いに接合していたりする。

この種のガゼット加工されていない包装は「ピロー包装」とも呼ばれ、側面、上下のいずれにもガゼットを有さない。しかし、多くの用途において、包装ボディの１つ又は複数のマージン部に、内側に伸びるひだ状のガゼットが設けられたガゼット包装を形成することが望ましい。例えば、サイドガゼット包装は、包装ボディの対向する側面に内側に伸びるサイドガゼットを含み、サイドガゼットは、前面及び背面の包装パネルの各側辺を互いに接合する。

一部の用途では、特に底ガゼット包装、すなわち、包装ボディの底部に内側に伸びるガゼットを有する包装を提供することが望ましい。底ガゼットがもたらす幅の広さ及び安定性のため、この種の包装はしばしば自立するよう構成されることができ、消費者による選択のための効率的展示を促進する。

従来の底ガゼット包装は、通常、高分子材料のウェブに、ウェブの長軸と平行な方向にひだをつけることによって作成される。高分子ウェブが長さ方向に移動するに伴い、適切なプラウ（ｐｌｏｕｇｈｓ）及び形成ガイドによって高分子ウェブが成形及び構成され、材料ウェブにおける連続的な内側に伸びる底ガゼットの形成等が行われる。その後、ウェブの横方向に個々の包装ボディを画定する適切なシール部が形成され、ここで、各包装ボディは、前面及び背面包装パネル、並びに底ガゼットを含む。各包装ボディは、横方向に伸びるシール部において材料ウェブを切断することによって形成され、各包装の内容物は、ウェブの切断前又は後に各包装内に収容される。底ガゼットの反対側の折りたたまれた高分子ウェブのマージン部に上部シールを形成することにより、各包装ボディが封止される。この形成技術によれば、底ガゼットは、前面及び背面包装パネルの幅に対応し、同一である幅を有する。

上記の典型的形成技術から理解されるように、各包装ボディの高さ又は垂直寸法は、高分子ウェブの幅の半分から底ガゼットの寸法を差し引いた値に略等しい。その結果、形成される包装の最大高さは、形成設備が取り扱い可能な高分子材料ウェブの最大幅によって実質的に制限される。

本発明は、従来の底ガゼット包装の形成における欠点に取り組む、一対の協働する熱ヒートシーリング顎体の動作を含む、底ガゼット包装の形成方法を考案する。これは、高分
子フィルムウェブ及び各包装の長軸に対して横向きの底ガゼットを各包装に設けることによって達成される。任意の高さを有する底ガゼット包装が容易かつ効率的に形成され得る。

本発明の原理を具現化する底ガゼット包装の形成方法は、例えば製袋充填装置を用いた包装の充填とともに、効率的な包装形成を容易化する一対の協働するヒートシーリング顎体を提供するステップを含む。

本発明に係る方法は、長軸を有する可撓性ウェブから形成される包装ボディを形成するステップを含む。可撓性ウェブは折りたたまれ、包装ボディの前面包装パネル及び背面包装パネルを画定する。前面及び背面包装パネルは、可撓性ウェブが、可撓性ウェブの長軸と平行に伸びる継ぎ目（ｓｅａｍ）に沿って自身と接合すると共に、包装ボディの両側方マージン部において互いに接合する。

特に、本発明に従って形成される包装は、前面及び背面包装パネル間に配置された底ガゼットを含み、底ガゼットは、前面及び背面包装パネルの下辺から上方かつ内側に伸びる。本発明に係る包装の形成によって、底ガゼットは包装ボディ内に、包装ボディの長軸に対して横向きに、かつ、包装ボディを形成する可撓性ウェブの長軸に対して横向きに配置される。その結果、包装を形成する可撓性ウェブの幅によって制限されることなく、任意の高さで非常に効率的に包装ボディを形成することができる。液体を浸透させず、ヒートシール可能であることから、適切な高分子材料が使用され得る。

包装の形成は、いわゆる製袋充填包装機上での包装の充填と組み合わせて非常に効率的に実施され得ることがいずれ理解される。現時点では、ガゼット形成スリーブが接合されたロール状のフィルウェブを、包装形成及び充填のために製袋充填機に供給することが考えられる。この形態の使用において、個別の充填された底ガゼット包装が形成される。本発明に従って形成される包装は可撓性ウェブのマージンを含むことができ、マージンは包装の一方の側面における継ぎ目を提供するように接合するか、または、マージンにおいて背面包装パネルに位置してウェブ材料が自身と接合する継ぎ目を提供する。この形成技術によれば、包装の底ガゼットは、前面及び背面包装パネルの幅よりも短い。

個々のスリーブは、可撓性ウェブの長さ方向に間隔を空けて、可撓性ウェブに接合され、スリーブ間の間隔は、形成される各底ガゼット包装の長さに対応し、各スリーブの横方向に伸びる端部は、対応する包装の底部側に向けられる。折りたたまれたスリーブ形成ウェブの内側表面が自身に熱接着しないこと、すなわち、自身に溶着しないことが現時点では好ましい。これにより、略自立型の包装の形成を可能にするよう広げることができる底ガゼットの形成が容易化される。

各スリーブが可撓性ウェブに接合された後、可撓性ウェブは折りたたまれ、側方マージン部沿いに接合され、略管状の折りたたまれた可撓性ウェブが形成される。各スリーブは、間隔を空けて、概して折りたたまれた可撓性ウェブ内に配置される。可撓性ウェブ材料を折りたたむことにより、各底ガゼット包装のための包装ボディが形成され、各包装ボディは、両側方マージン部で接合する前面及び背面包装パネルを含む。

本発明は、各スリーブを溶着し、各包装の底ガゼットを形成するために提供される一対の協働するシーリング顎体を考慮する。特に、シーリング顎体は、協働するＵ字型シーリング面を含み、各Ｕ字型シーリング面は、（１）各スリーブの両側方マージン部を、前面及び背面包装パネルの側方マージン部と溶着する一対のサイドシーリング面と、（２）各スリーブの横方向に伸びる端部を、各包装の前面及び背面包装パネルの底部に溶着する、
サイドシーリング面間に延在する横方向シーリング面とを含む。

次に、折りたたまれた可撓性ウェブは、形成される底ガゼット包装の長さに対応する間隔で切断される。個々のスリーブは、概して折りたたまれた可撓性ウェブ内に配置され、形成される各包装の底ガゼットを提供する。

可撓性材料の折りたたまれたウェブの幅よりも小さい長さを有するよう各スリーブを構成することで、効率的な包装形成が援助される。これは、包装の幅よりも小さい幅を有する底ガゼットの形成を提供し、包装の底ガゼットの両側辺における包装の前面及び後面包装パネル間のサイドシールの形成を可能にする。各サイドシールは、包装の底ガゼットの対応する端部と重なる。

本発明の現在好ましい実施では、シーリング顎体は、さらに、Ｕ字型シーリング面から間隔を空けて設けられた横方向頂部シーリング面（ｔｏｐ ｓｅａｌｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）を有する。ヒートシーリング顎体の頂部シーリング面は、Ｕ字型シーリング面によるヒートシール形成と同時に、上記包装に隣接する包装において前面及び背面包装パネルを互いに溶着して頂部シールを形成するように協働する。一対のシーリング顎体が閉じた状態で、頂部シーリング面の少なくとも一部同士の間隔は、折りたたまれたスリーブの厚さと少なくとも等しい距離だけ、Ｕ字型シーリング面同士の間隔よりも小さいと考えられる。頂部シーリング面をこのように寸法設定することで、特定の包装部分におけるフィルムの重なり又は層の具体的な数に応じて異なり得る各包装の異なる部分の厚さのばらつきにも関わらず、包装の効率的な溶着が達成され得る。

同様に、シーリング顎体は、シーリング顎体が閉じた状態で、Ｕ字型シーリング面の横方向シーリング面同士の間隔が、Ｕ字型シーリング面のサイドシーリング面同士の間隔よりも大きいよう構成され得る。上記したように、これは、例えば、包装を形成する材料ウェブが自身と接合する包装の長さ方向継ぎ目における包装の相対的に増加された厚さのような、包装の様々な部分の厚さの相違にも関わらず、効率的な溶着及び包装形成を保証する。長さ方向継ぎ目の具体的な構成によるが、例えば背面包装パネルに対して折りたたまれるいわゆるフィンシールの場合のように、包装は、２つの重なり又は層分だけより厚い可能性がある。

一般的な包装形成に伴うと、各ガゼット形成スリーブの一部が、隣接する包装の頂部シール領域に侵入し、その一部となる。上記したように、重なり又は層の数の違いによる包装の厚さのばらつきを許容するために、シーリング顎体は、頂部シーリング面が、シーリング顎体が閉じた状態で、Ｕ字型シーリング面の横方向シーリング面同士の間隔と同じ距離だけ離間される第１の部分と、Ｕ字型シーリング面のサイドシーリング面同士の間隔と同じ距離だけ離間された第２の部分とを含むよう構成され得る。

本発明に係る方法は、各包装のサイドシールを、少なくともＧ_SSの寸法を有するよう形成することによる効率的なシール形成を考慮し、ここで、サイドシーリング面は、Ｇ_SSより大きい横方向寸法を有する。効率的な形成は、さらに、各スリーブが、幅Ｇ_Wのガゼットを形成するための横方向寸法を有し、各シーリング顎体のサイドシーリング面同士の間隔が、Ｇ_WからＧ_SSの２倍を差し引いた値以下であることによって容易化される。

本発明の好適な実施の重要な側面は、効率的な高速形成を援助する。具体的には、本発明に係る方法は、スリーブを可撓性材料ウェブに接合した後、可撓性材料ウェブを断続的に進めるステップを含み、可撓性材料ウェブは、許容公差Ｔ_LDで進められる。この許容公差は製袋充填機等の形成装置の具体的な動作パラメータに依存する。高速包装に附随して生じる必然的なばらつきを許容するために、底ガゼットは高さＧ_Hを有し、Ｕ字型シーリ
ング面のサイドシーリング面は、対応する横方向シーリング面から上方に、Ｇ_HにＴ_LDの２倍を足した値以上の長さ伸びる。

本発明のさらなる特徴は、本発明の実施の多様性及び柔軟性を高める。ヒートシールの具体的構成を容易に変更することを可能にする特長を有するシーリング顎体を提供することによって、異なるサイズ又は異なる構成の底ガゼットを有する包装を容易に形成することができる。このような特長は、各シーリング顎体に、Ｕ字型シーリング面の少なくとも一部を提供する着脱可能なシーリング顎体部分を設けることを含む。あるいは、シーリング顎体は、各シーリング顎体の一対のサイドシーリング面が横方向に調節可能であるよう構成されてもよい。他の実施形態では、各シーリング顎体は、一対のサイドシーリング面同士の間隔を調節するための少なくとも１つの着脱可能な挿入要素を含み、上記と同様に、異なるサイズの包装を同じ加工設備上で形成することを可能にする。

いわゆるピロー包装等のガゼット加工されていない包装の製造用に容易に変更できるようシーリング顎体を構成することによって、本発明のヒートシール構成の汎用性を高めることができる。このために、シーリング顎体のサイドシーリング面は、シーリング顎体の着脱可能な部分によって提供され得る。同様に、顎体の頂部シーリング面の少なくとも一部は、顎体の着脱可能な部分によって提供される。顎体の着脱可能な部分を単純に外すことによって、顎体を、底ガゼットを有さない、いわゆるピロー包装等の包装の形成用に容易に再構成することができる。

実験から、一部の用途では、底ガゼット包装の内容物が、包装の底ガゼットの上方の領域において、包装を外向きに変形させ又は膨らませる傾向にあることが分かった。この効果を最小限に抑えるために、各シーリング顎体の一対のサイドシーリング面は、底ガゼットを形成する各スリーブの上方で前面及び背面包装パネルを互いに溶着するためのシーリング面を有し得る。

包装ボディ及び底ガゼットを構成する材料の具体的組成は、具体的用途に応じて適宜選択され得る。例えば、底ガゼットを形成するスリーブ形成ウェブは、包装ボディを形成する可撓性ウェブとは異なる材料から構成され得る。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、添付図面、及び特許請求の範囲から容易に理解されよう。

図１は、本発明の原理を具現化する底ガゼット包装の斜視図を示す。 図２は、包装の底ガゼットを示すために包装の一部が切り取られた、図１と同様な斜視図である。 図３は、本発明に係る、図１及び図２に示される包装の形成を示す図である。 図４は、本発明に係る包装の形成を示す図である。 図５は、本発明の実施のための一対の協働するヒートシーリング顎体を示す図である。 図６は、図５の線６−６沿いに取られた断面図である。 図７は、図５の線７−７沿いに取られた断面図である。 図８は、ヒートシーリング顎体の好ましい寸法に関する側面を示す、図５と同様な図である。 図９は、フィルムウェブに対するヒートシーリング顎体の配置を示す図である。 図１０Ａは、異なるサイズ又は構成のヒートシールの形成を可能にする、各ヒートシーリング顎体の着脱可能なシーリング顎体部分を示す図である。 図１０Ｂは、図１０Ａに示された着脱可能なシーリング顎体部分を対応するヒートシーリング顎体上に組み立てられた状態で示す。 図１１Ａは、より大きいサイズのヒートシールの形成を可能にする、各ヒートシーリング顎体の着脱可能なシーリング顎体部分を示す図である。 図１１Ｂは、図１１Ａに示された着脱可能なシーリング顎体部分を対応するヒートシーリング顎体上に組み立てられた状態で示す。 図１２Ａは、より大きいサイズの両側辺のヒートシールの形成を可能にする、各ヒートシーリング顎体の着脱可能なシーリング顎体部分を示す図である。 図１２Ｂは、図１２Ａに示された着脱可能なシーリング顎体部分を対応するヒートシーリング顎体上に組み立てられた状態で示す。 図１３は、横方向に調節可能なサイドシーリング面を有するヒートシーリング顎体を示す図である。 図１４は、底ガゼットを形成する各スリーブの上方で前面及び背面包装パネルを互いに溶着するためのヒートシーリング顎体シーリング面の実施形態を示す図である。 図１５は、包装の内容物によって、底ガゼットの上方で包装が外向きに変形又は膨らまされた底ガゼット包装の図である。 図１６は、図１５と同様な、例えば図１４に示されるヒートシーリング顎体によって使用される、包装の底ガゼットの上方で前面及び背面包装パネルを互いに溶着するためのサイドシールが形成され得る図である。 図１７Ａは、図５と同様な、シーリング顎体の着脱可能な部分が一対のサイドシーリングを提供するシーリング顎体構成を示す図である。 図１７Ｂは、シーリング顎体構成を示す図１７Ａと同様な部分図であり、シーリング顎体の頂部シーリング面の少なくとも一部が、シーリング顎体の着脱可能な部分によって提供されている。 図１８は、底ガゼット包装の部分図及び断面投影図を示し、包装材料の重なり又は層の数が異なる領域における一般的な包装の厚さのばらつきを示す。

本発明は、様々な形態の実施形態を取り得るが、図面及び以下の説明では、現在の好適な実施形態が示される。本開示は、本発明の例示として考えられるべきであり、本発明を後述される具体的な実施形態に限定するものではないことを理解されたい。

米国特許第４，９０９，０１７号、第４，６１７，６８３号、第５，９０２，０４７号、第６，９７１，７９４号、及び第８，１８２，４０７号は、様々な包装の構成及び形成方法を開示し、これらの全てが参照により援用される。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の原理を具現化する底ガゼット包装１０が示されている。後により詳細に説明されるように、底ガゼット包装１０は、当該技術分野において知られている、いわゆる製袋充填包装機上での形成及び充填を容易化するよう構成される。典型的には、本発明は、製袋充填装置に供給される複数のスリーブが配置された可撓性高分子フィルム材料のロール状ウェブとしての包装の部分的形成によって実施され得る。各包装の形成は、各包装への所望量の製品の充填に伴い完了する。

引き続き図１及び図２を参照して、図示される底ガゼット包装１０は、長軸を有する可撓性フィルムウェブから形成される包装ボディ１２を含む。可撓性ウェブは、包装ボディ１２の前面包装パネル１４及び背面包装パネル１６を定めるよう折りたたまれている。前面及び背面包装パネル１４及び１６は、包装ボディ１２の各側方マージン部において互いに接合する。図示の実施形態では、前面及び背面包装パネルは、ボディを形成する可撓性フィルムウェブが略長軸で折りたたまれた箇所、包装の一方の側辺において互いに接合する。包装ボディ１２を形成する可撓性フィルムウェブは、可撓性ウェブの長軸と平行に伸びる長さ方向継ぎ目１８に沿って自身と接合される。図中、継ぎ目１８は概して、長軸に
沿って形成された折りたたみ部と反対側の包装の側辺に示されているが、可撓性ウェブは他の方法で、例えば、図２において破線で示される背面包装パネル１６に設けられた長さ方向継ぎ目１８’に沿って自身に接合されてもよい。

本発明によれば、包装１０は、前面及び背面包装パネル１４及び１６の間に配置され、前面及び背面包装パネルの下端から上方かつ内側に伸びる底ガゼット２０を含む。後により詳細に説明されるように、ひだ状の底ガゼット２０は、包装ボディを形成する可撓性ウェブ内に配置された材料スリーブによって形成される。

底ガゼット２０は、包装ボディの両側方マージン部における一対のサイドシール２２によって、包装ボディと接合及び一体化される。図示の実施形態では、一方のサイドシール２２は包装１０の長さ方向継ぎ目１８と一致し、これによって提供され得る。一部の用途では、底ガゼット２０に隣接するサイドシール２２は、包装の全長にわたって伸びないように形成することが望ましい可能性がある。一対の下端シール２３は、それぞれ、底ガゼット２０の端部を前面及び背面包装パネル１４及び１６と接合し、包装の底部シールを提供する。一方、前面及び背面包装パネルの上端部は、ヒートシールされた上端シール３０において接合される。この形成技術によれば、サイドシール２２においてシールされたガゼットの部分を含む底ガゼット２０は、前面及び背面包装パネル１４、１６の幅よりも短い。従来の底ガゼット包装では、通常、底ガゼットは包装の全幅にわたって伸び、ガゼットの長さは前面及び背面包装パネルの幅と等しい。

切り目等の適切で好適にもろい領域を包装に加えることで、底ガゼット包装１０の内容物の取り出し口を設けられることは理解されるであろう。一部の用途では、上記特許に開示されるような開閉可能なファスナー機構を包装の前面パネルに設けることが望ましい場合がある。他の適切な開封機構が適宜設けられ得る。

次に、図３〜図９を参照して、底ガゼット包装１０の形成について説明する。包装形成のために、好ましくはヒートシール可能な高分子材料を含む可撓性ウェブ４０が提供され、可撓性ウェブは、通常、その長軸沿いの方向に搬送される。本発明に係る底ガゼット包装の形成は、さらに、同様に好ましくは適切なヒートシール可能な高分子材料を含む可撓性スリーブ形成ウェブ４２を提供することによって実施される。スリーブ形成ウェブの組成は、適宜、ボディの包装を形成するための可撓性ウェブ４０と異なり得る。現時点では、折りたたまれたスリーブ形成ウェブの内側表面が自身に溶着しないよう、スリーブ形成ウェブの片面のみがヒートシール可能にすることが考えられる。これは、後に底ガゼット２０の脚部を開いて広げ、底ガゼット包装１０が略自立した姿勢をとることを可能にする。

図３に示されるように、スリーブ形成ウェブ４２は管状構造を有し得る。個々のスリーブ４４は、スリーブ形成ウェブ４２から切断され、包装ボディを形成する可撓性ウェブ４０の長軸に対して横向きに配置される。一部の用途では、適切な接着剤等によって各スリーブ４４を閉じる又はシールすることが望ましい可能性がある。これは、製袋充填装置上で搬送されている間等、包装の形成中にスリーブを概して閉じた平らな構成に保つために望ましい可能性がある。

個々のスリーブ４４は、ウェブ４０の長さ方向に互いに離間されて可撓性ウェブ４０に接合される。個々のスリーブ４４間の間隔は、形成される各底ガゼット包装１０の長さに対応し、各スリーブの横方向に伸びる端部は、対応する包装の底部に向けられる。各スリーブ４４は、例えばスリーブの端部に設けられるシール部によって、例えば溶着によってウェブ４０に接合される。スリーブ４４は、各スリーブが最終的に包装の底ガゼットになった後、スリーブを開いて広げることを妨げることがないよう接合される。

各スリーブ４４が可撓性ウェブ４０に接合された後、可撓性ウェブは折りたたまれ、側方マージン部が接合され、折りたたまれた可撓性フェブが形成される。このようにして、底ガゼット包装ごとに包装ボディが形成される。可撓性ウェブ４０を折りたたむことによって、各包装の前面及び背面包装パネル１４及び１６が形成される。折りたたまれた可撓性ウェブ４０を自身と接合することで長さ方向継ぎ目１８が形成され、前面及び背面包装パネルは、折りたたまれたウェブの両側方マージン部において互いに接合する。図示されるように、個々のスリーブ４４は、折りたたまれた可撓性ウェブ４０内に配置される。

現時点では、このような形成は、所望の場合、製袋充填機上での包装中に実施されたり、又は後の充填のために個別の包装が形成されたりすることが考えられる。具体的な形成技術によるが、通常、サイドシール２２は充填前に形成され、各サイドシールが底ガゼット２０の対応する端部と重なり、端部シール２３の一方は、内容物を包装内に配置した後に形成される。

下端シール２３の形成に関して、本発明の好適な実施の重要な側面は、効率的な高速形成を援助する。具体的には、本発明に係る方法は、例えば製袋充填機上での搬送中に、個別のスリーブ４４が接合された後、可撓性材料ウェブ４０を断続的に進めることを含む。このプロセス中、可撓性材料ウェブは長さ方向の許容公差Ｔ_LDで進められ、すなわち、一般的に知られる量だけ正負に変動するような精度で進められる。具体的な許容公差は、通常、製袋充填機等の形成装置の具体的な動作パラメータに依存し、また、通常、許容公差は動作速度の上昇に伴い増加する。さらに、可撓性材料ウェブ４０上の各スリーブ４４の長さ方向の配置にいくらかの誤差が存在し得り、この長さ方向の変動の範囲はＣ_LDによって表され、０であり得る。

注目すべきことに、本発明に係る方法は、後により詳細に述べられるように、一対のヒートシーリング顎体５０の動作によって形成される、隣接する包装の頂部シール及び下端シール３０、２３を形成することを含む。注目すべきことに、隣接する包装の頂部及び下端シール間の間隔は、（１）可撓性４０の搬送の許容公差の２倍（例えば、２×Ｔ_LD）と、（２）各スリーブ４４の長さ方向配置の変動の範囲（例えば、Ｃ_LD）との和以上の値である。これは、上記複合誤差以上の値をとる、隣接する包装の端部シール２３、３０間の寸法Ｄを与えるよう配置された協働するヒートシーリング顎体５０を示す図４に図式的に示されている。これは、各包装の両端を適切にシールすることを保証する。各底ガゼットは、包装に所望の内部容量、及び所望の自立特性を与えるために開き又は広がるよう適切にシール及び構成される。したがって、隣接する包装の頂部及び下端シール間の間隔は、Ｔ_LDの２倍にＣ_LDを加えた値以上である。

当業者によって理解されるように、この種の機械は、機械上で包装材料を断続的に進め、ウェブ切断装置に対する典型的な変動は±０．２５インチである。したがって、典型的スリーブ部４４は約３インチの折り幅を有してもたらされ、各スリーブ部４４とウェブ４０の接合によるシールが上記変動を許容するに十分な長さと幅を有することができる一方、包装の完全性を保証するのに必要なサイズの下端シール２３と頂部シール３０を形成するのに十分な大きさの部分がウェブの切断後に各シールに残存することが尚保証される。この寸法設定は説明を目的とするものであり、本発明は、このような一般的な形成装置の一般的な切断位置変動を許容するよう容易に実施可能であることが理解されよう。

可撓性材料の折りたたまれたウェブの幅よりも小さい長さを有するよう各スリーブを構成することで、効率的な包装形成が援助される。これは、包装の幅よりも小さい幅を有する底ガゼットの形成を提供し、包装の底ガゼット２０の両側辺における包装の前面及び背面包装パネル１４、１６間のサイドシール２２の形成を可能にする。上記したように、各
サイドシール２２は、包装１０の底ガゼット２０の対応する端部と重なる。

底ガゼット２０の形成のために好ましい各スリーブ４４の寸法設定、及び前面及び背面包装パネル１４、１６を接合するサイドシール２３の好ましい寸法設定は、図３に示されている。包装の端部シールに関連して上記したように、この好適な寸法設定は、製造変動及び許容公差を許容する。

可撓性材料ウェブ４０は、断続的搬送に伴い、いくらかの横方向位置変動を示し得ることが理解されよう。この横方向許容公差はＴ_TDによって表される。また、可撓性材料ウェブに対して横向きに配置される各スリーブ４４は、材料ウェブ４０に対して横方向の配置がいくらか変動し得る。この横方向許容公差はＣ_TDによって表される。

製造プロセスにおけるこれらの必然的な小さい変動に鑑み、各スリーブ４４の長さに対応する包装ガゼットの幅Ｇ_Wは、前面及び背面包装パネルの幅Ｂ_PWに対応するよう選択されるべきであると考えられる。図示されるように、この関係は、ガゼット幅Ｇ_Wが、（１）包装パネル幅Ｂ_PWから（２）許容公差Ｔ_TDの２倍及び（３）許容公差Ｃ_TDを差し引いた値以下であると表すことができる。

一方、包装の底ガゼットの両側辺において前面及び背面包装パネル１４、１６を接合する各包装内に形成されるサイドシール２２は、各サイドシールと、対応する底ガゼットの両端との好ましい重なりを保証するよう寸法設定される。図示されるように、各サイドシールの幅寸法Ｇ_SSは、横方向許容公差Ｔ_TDの２倍に横方向許容公差Ｃ_TDを加えた値以上である。上記したように、これは、本発明を実施するために使用される設備の通常の製造公差にも関わらず、サイドシールと対応するガゼットとの好ましい重なりを保証する。

具体的に図５〜図９を参照して、協働するシーリング顎体５０の具体的特徴を説明する。シーリング顎体５０は、各スリーブ４４を溶着して各包装１０の底ガゼット２０を形成するよう協働し、さらに、同時に、隣接する包装１０の頂部シール３０を形成するよう好適に機能する。

このために、各シーリング顎体５０はＵ字型シーリング面を有し、Ｕ字型シーリング面は、（１）各スリーブ４４の両側方マージン部を、前面及び背面包装パネルの側方マージン部と溶着する一対のサイドシーリング面５２と、（２）各スリーブ４４の横方向に伸びる端部を、各包装の前面及び背面包装パネルの底部に接合する、サイドシーリング面５２間に延在する横方向シーリング面５４とを含む。

この好適な形において、協働するシーリング顎体５０は、各スリーブを溶着して１つの包装の底ガゼットを形成すると同時に、隣接する１つの包装の頂部シール３０を形成するよう構成される。したがって、各シーリング顎体５０は、さらに、サイドシーリング面５２及び横方向シーリング面５４を含むＵ字型シーリング面から間隔をあけて配置された頂部シーリング面５６を含む。

包装形成中の効率的な溶着を援助するために、一対のシーリング顎体が閉じた状態で、頂部シーリング面５６同士の間隔は、各折りたたまれたスリーブ４４の厚さと等しい距離だけ、Ｕ字型シーリング面同士の間隔よりも小さい。図６、図７、及び図８は、この関係を図式的に示す。ここで、折りたたまれたスリーブ４４の厚さＧ_Tは、例えば、包装の折りたたまれた底ガゼット２０の厚さである。

図８には、シーリング顎体５０のさらなる好適な寸法に関する特長が示されている。各包装サイドシール２２は、少なくともＧ_SSの寸法を有するよう形成され、よって、各サイ
ドシーリング面５２はＧ_SSより大きい横方向寸法を有する。各スリーブ４４が、ガゼット２０を形成するために幅Ｇ_Wの横方向寸法を有する場合、各シーリング顎体５０のサイドシーリング面５２間の間隔は、Ｇ_WからＧ_SSの２倍を差し引いた値以下である。

上記したように、製袋充填装置上での一般的な包装形成中、可撓性材料ウェブは断続的に進められ、可撓性材料ウェブは、許容公差Ｔ_LDで進められる。各底ガゼット２０の高さがＧ_Hの場合、シーリング顎体５０のＵ字型シーリング面の各サイドシーリング面５２は、対応する横方向シーリング面５４から上方に、Ｇ_HにＴ_LDの２倍を足した値以上の長さ伸びる。

図９は、包装の底ガゼットの形成のために、協働するヒートシーリング顎体５０が可撓性ウェブ４０、及び概して折りたたまれたウェブ内に配置された各スリーブ４４に作用する様子を図式的に示す。図９において、可撓性ウェブ４０の側方マージン部は、背面包装パネルにおいて長さ方向継ぎ目１８’によって互いに接合されている。可撓性ウェブ４０のこのオリエンテーションのため、底ガゼットのためのサイドシール２２は、必ずしもガゼット自体を大きく越えて伸びるよう形成されなくてもよく、すなわち、包装の全長にわたって伸びないよう形成されてもよい。隣接する包装の頂部シール３０の同時形成が図示されているが、この包装の内容物は、シーリング顎体５０の直前の動作サイクル中に内部に配置されていたものとする。

本発明のさらなる特徴は、本発明の実施の多様性及び柔軟性を高める。ヒートシールの具体的構成を容易に変更することを可能にする特長を有するシーリング顎体を提供することによって、異なるサイズ又は異なる構成の底ガゼットを有する包装を容易に形成することができる。図１０Ａ、Ｂ〜図１２Ａ、Ｂに示されるようなかかる特長は、各シーリング顎体に、Ｕ字型シーリング面の少なくとも一部を提供する着脱可能なシーリング顎体部分を設けることを含む。

図１０Ａは、各ヒートシーリング顎体５０の着脱可能なシーリング顎体部分５１を示す図である。着脱可能なシーリング顎体部分５１は、サイドシーリング面５２及び底部シーリング面５４を含む。この着脱可能なシーリング顎体部分の構成は、同じ基本加工設備を、異なるサイズ及び異なる構成の底ガゼットを有する包装を形成するために使用することを可能にする。図１０Ｂは、対応する一方のシーリング顎体５０上に組み立てられた状態の着脱可能なシーリング顎体部分５１を示す。この構成は、包装／ガゼット幅、並びに端部シール及びガゼット高さの調節を可能にする。

図１１Ａは、各ヒートシーリング顎体５０ための着脱可能なシーリング顎体部分１５１を示す図である。この着脱可能なシーリング顎体部分１５１は、拡大されたサイド及び底部ヒートシール１５２、１５４を形成することを可能にする。図１１Ｂは、対応する一方のヒートシーリング顎体５０上に組み立てられた状態の着脱可能なシーリング顎体部分１５１を示す。この構成も、包装／ガゼット幅、並びに端部シール及びガゼット高さの調節を可能にする。

図１２Ａに示される実施形態は、前述の実施形態と類似し、各ヒートシーリング顎体５０の着脱可能なシーリング顎体部分２５２を示すが、サイドシーリング面２５２の寸法が拡大される一方、横方向シーリング面５４の寸法は変更されていない。図１２Ｂは、対応する一方のヒートシーリング顎体５０上に組み立てられた状態の着脱可能なシーリング顎体部分２５２を示す。この構成は、包装／ガゼット幅及びガゼット高さの調節を可能にする。

あるいは、シーリング顎体は、各シーリング顎体の一対のサイドシーリング面が横方向
に調節可能であるよう構成されてもよい。かかる構成は、図１３に示されている。図１３では、各シーリング顎体５０は、包装／ガゼット幅及びガゼット高さを調節するための横方向に調節可能なサイドシーリング面１５２を含む。

実験から、一部の用途では、底ガゼット包装の内容物が、包装の底ガゼットの上方の領域において、包装を外向きに変形させ又は膨らませる傾向にあることが分かった。この効果は、包装内容物が底ガゼット２０の上方で包装を外側に膨らませる傾向にある図１５に示される包装１０において図示されている。この効果を最小限に抑えるために、各シーリング顎体の一対のサイドシーリング面は、底ガゼットを形成する各スリーブの上方で前面及び背面包装パネルを互いに溶着するための延長又は伸長されたシーリング面を有し得る。

図１４は、包装の底ガゼットを形成する各スリーブの上方で前面及び背面包装パネルを互いに溶着するための延長されたサイドシーリング面５２’を含む、上記のようなヒートシーリング顎体５０の実施形態を示す。本実施形態は、サイドシーリング面５２’を提供するためのシーリング顎体の残りの部分よりも大きくてもよいフェイスプレートを含む。現在、このようなフェイスプレートはシーリング顎体内に設けられた１つ又は複数の加熱要素を用いた熱伝導によって加熱されると考えられる。図１０Ａ及び図１０Ｂに示される構成と同様に、この構成は、包装／ガゼット幅、並びに端部シール及びガゼット高さの調節を可能にする。図１９は、最終的な包装１０を示す。

図１６に示されるような、本発明に従って形成される包装の一部については、包装の下側の部分では幅が広いシール領域を有し、幅が広い領域の上側には幅が狭いシール領域を有するよう、幅が細くなる又は変化する包装のサイドシールを形成することが望ましいことがある。この効果を提供するために、サイドシールは幅が細くなるよう又は弧を描くよう構成されてもよく、この構成によれば、包装の内容物のためのポーチ状内部領域が作成される。

また、図示された本発明の実施のためのシーリング顎体の各実施形態は、好ましくは、特定の種類のシール構成を作成するためのシール面を有することに留意されたい。シーリング顎体５０の横方向シーリング面５４に関して、垂直方向のシール領域を作成することが考えられる。何故なら水平方向のシール領域は丸まって変形しがちな場合があり、これは、底ガゼット包装が自立構成をとる態様を損なうおそれがあるからである。一方で、サイドシーリング面５２は、好ましくは、漏れ又は不具合を最小化すると考えられており、横方向に伸びるシール領域と比較してより優れた密閉を与えることができるクロスハッチング状シール領域を作成する。当然ながら、具体的なシーリング構成は、本発明の範囲内で変更され得ることを理解されたい。

本発明の様々な実施形態は、底ガゼット包装を形成するための底部シール及びサイドシールの両方の形成を実施するが、開示の実施形態の多数に関して、シーリング顎体のサイドシーリング面５２は移動され、取り除かれ、又は形成される包装の幅の外側に配置されてもよい。これは、包装形成設備が、いわゆる「ピロー包装」等の従来の底ガゼット加工されていない包装、又は一般的なサイドガゼット包装を形成することを好適に可能にする。

このために、図１７Ａは、図５と類似する、シーリング顎体の着脱可能な部分がシーリング顎体の一対のサイドシーリング面を提供するシーリング顎体構成を示す図である。図示されるように、シーリング顎体５０は、シーリング顎体のサイドシーリング面５２を提供する着脱可能な部分４５１を含む。本実施形態のサイドシーリング面５２は、包装の底ガゼット２０の底部に向かって伸びる領域において互いに向かって内側に細くなる包装の
サイドシール２２を形成するよう構成される。これにより、包装のこの領域を好適に堅固に強化し、さらに包装にポーチ状の内部空間を与えることができる。

さらに、本実施形態では、シーリング顎体の横方向シーリング面５４は、顎体が閉じた状態で、シーリング顎体の横方向シーリング面５４同士の間隔がシーリング顎体のサイドシーリング面５２同士の間隔よりも大きくなるよう構成される。好ましくは、シーリング顎体のこの構成は、フィルム又は他の包装材料の異なる数の重なり又は層を有する包装の領域における包装の厚みの変動を許容することができる。例えば、図示の実施形態において、横方向シーリング面５４は、底ガゼット２０を形成する各折りたたまれたスリーブ４４の厚さに概ね対応するフィルム厚の２倍に等しい距離だけ、サイドシーリング面５２に対して窪んでいてもよい。本実施形態では、頂部シーリング面５６は、サイドシーリング面５２に対して同様に窪んだ部分５６’を含み、この場合、隣接する包装からのガゼット形成スリーブ４４が延在する頂部シール３０の部分と、スリーブ４４が延在しない頂部シールの部分との間の包装厚の変動を許容する。

図１７Ｂは、シーリング顎体構成を示す図１７Ａと類似する部分図であり、シーリング顎体の頂部シーリング面５６の少なくとも一部が、シーリング顎体の着脱可能な部分１５６によって提供されている。着脱可能な部分４５１及び１５６を外すことにより、シーリング顎体を交換することなく、ガゼット加工されていない「ピロー包装」の溶着用のシーリング顎体が構成されるので、シーリング顎体のこの図示の構成は好適に汎用性を高める。比較的厚い包装材料のシールを可能にするために、着脱可能な部分４５１及び１５６の一方又は両方が適切にシムとして使用されるような形態も、本発明の範囲に含まれる。

図１８は、底ガゼット包装の部分図及び断面投影図を示し、包装材料の重なり又は層の数が異なる領域における一般的な包装の厚さのばらつきを示す。包装の厚さのばらつきを示すこの図により、上記のシーリング顎体の間隔及び構成が理解されよう。

この図では、底ガゼット包装１０が、包装の長さ方向継ぎ目１８’において、いわゆるフィンシールを有する。図示されるように、この種のシールは通常、２層分の厚さを有し、前面及び背面包装パネルの２層及び折りたたまれたガゼット２０の２層と共に、包装の一部で６層分の厚さをもたらす。図示の包装の隣接領域は４層分の厚さを有し、一方、側方マージン部沿いの、底ガゼット２０の側方外側部の領域は２層分の厚さを有する。

シーリング顎体５０のシーリング面の所定の部分が窪んだ構成は、このような包装の厚さのばらつきを許容する。実験から、包装フィルム材料の２層分の厚さだけ異なる包装の部分間の相違は、平らなシーリング面によって許容され得ることが分かった。したがって、図１７Ａを参照して、サイドシーリング面５２は、底ガゼット２０と重なる包装の部分（４層分の厚さを有する部分）、及びガゼットの外側の包装の側方マージン部（２層分の厚さを有するマージン部）を効果的に溶着することができる。同様に、相対的に窪んだ横方向及び頂部シーリング面５４、５６’は、長さ方向継ぎ目１８’沿いの包装の部分（ガゼット２０の領域内で６層分の厚さを有する部分）と、底ガゼット２０が延在する隣接領域の部分（４層分の厚さを有する隣接領域）との間の厚さの相違を許容することができる。図１８に示される包装を形成する場合、包装ウェブの各側にはシーリング顎体リリーフ領域を有し、これらの領域は２枚のフィルム層分の厚さを有する。しかし、これらの領域は、包装のシーリング特性又は強度に関して重要ではなく、一方、図示の実施形態は、シーリングの完全性が求められる包装の部分において、所望のシーリングの完全性を維持することを保証する。図示の構成の結果は、特に製袋充填機として実施された場合、効率的な包装形成を援助することである。

上記から、本発明の新規概念の本質的な趣旨及び範囲から逸脱することなく、数多くの
修正及び変更がなされ得ることが理解されよう。本明細書で説明される具体的実施形態は、いかなる限定も意図又は示唆するものではない。本開示は、添付の特許請求の範囲によって、請求項の範囲に含まれるかかる変更を全て包含するものである。

Claims (14)

1. 底ガゼット包装の作成方法であって、
   長軸を有する可撓性材料ウェブを提供するステップと、
   複数の折りたたまれた個々のスリーブを提供するステップと、
   前記個々のスリーブを、前記可撓性ウェブの長さ方向に間隔を空けて、前記可撓性ウェブに接合するステップであって、前記個々のスリーブ間の前記間隔は、形成される各底ガゼット包装の長さに対応し、各スリーブの横方向に伸びる端部は、対応する前記包装の底部側に向けられる、ステップと、
   前記可撓性材料ウェブを折りたたみ、前記可撓性材料ウェブの両側方マージン部を接合して折りたたまれた可撓性ウェブを形成し、もって各底ガゼット包装の包装ボディを形成するステップであって、各包装ボディは、前記包装ボディの向かい合う側方マージン部で接合された前面包装パネル及び背面包装パネルを含み、個々のスリーブは、概して前記折りたたまれた可撓性ウェブ内に配置され、対応する前記包装の底ガゼットを形成する、ステップと、
   各スリーブを溶着し、各包装の前記底ガゼットを形成するための一対の協働するシーリング顎体を提供するステップであって、前記シーリング顎体は、協働するＵ字型シーリング面を含み、前記Ｕ字型シーリング面は、それぞれ、（１）各スリーブの向かい合う側方マージン部を、前記前面及び背面包装パネルの側方マージン部と溶着する一対のサイドシーリング面と、（２）各スリーブの前記横方向に伸びる端部を、各包装の前記前面及び背面包装パネルの底部に溶着する、前記サイドシーリング面間に延在する横方向シーリング面とを含む、ステップと、
   前記折りたたまれた可撓性ウェブを各底ガゼット包装の前記長さに対応する間隔で切断し、前記底ガゼット包装を形成するステップとを含む、方法。
2. 前記シーリング顎体は、それぞれ、前記Ｕ字型シーリング面から間隔を空けて設けられた横方向頂部シーリング面をさらに含み、前記シーリング顎体の前記頂部シーリング面は、前記Ｕ字型シーリング面によるヒートシール形成と同時に、前記包装に隣接する包装において前面及び背面包装パネルを互いに溶着して頂部シールを形成するように協働する、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
3. 前記一対のシーリング顎体が閉じた状態で、前記頂部シーリング面の少なくとも一部同士の間隔は、少なくとも各折りたたまれた個々のスリーブの厚さと等しい距離だけ、前記Ｕ字型シーリング面同士の間隔よりも小さい、請求項２に記載の底ガゼット包装の作成方法。
4. 前記一対のシーリング顎体が閉じた状態で、前記Ｕ字型シーリング面の前記横方向シーリング面同士の間隔は、前記Ｕ字型シーリング面の前記サイドシーリング面同士の間隔よりも大きい、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
5. 前記頂部シーリング面は、前記シーリング顎体が閉じた状態で、前記横方向シーリング面同士の間隔と同じ距離だけ離間された第１の部分と、前記サイドシーリング面同士の間隔と同じ距離だけ離間された第２の部分とを含む、請求項２に記載の底ガゼット包装の作成方法。
6. 前記サイドシールは、少なくともＧ_SSの寸法を有し、前記サイドシーリング面は、Ｇ_SSより大きい横方向寸法を有し、前記個々のスリーブは、幅Ｇ_Wのガゼットを形成する横方向寸法を有し、前記シーリング顎体の前記サイドシーリング面同士の間隔は、Ｇ_WからＧ_SSの２倍を差し引いた値以下である、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
7. 前記個々のスリーブを前記可撓性材料ウェブに接合した後、前記可撓性材料ウェブを断続的に進めるステップを含み、前記可撓性材料ウェブは、許容公差Ｔ_LDで進められ、
   前記ガゼットは高さＧ_Hを有し、前記Ｕ字型シーリング面の前記サイドシーリング面は、対応する前記横方向シーリング面から上方に、Ｇ_HにＴ_LDの２倍を足した値以上の長さで伸びる、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
8. 前記個々のスリーブを前記可撓性材料ウェブに接合した後、前記可撓性材料ウェブを断続的に進めるステップを含み、前記可撓性材料ウェブは、許容公差Ｔ_LDで進められ、
   前記方法は、形成される前記包装のうちの互いに隣接する包装に、頂部シール及び下端シールを形成するステップを含み、隣接する包装の前記頂部シールと前記下端シールとの間の間隔は、少なくともＴ_LDの２倍以上である、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
9. 前記個々のスリーブは、前記折りたたまれた可撓性材料ウェブの幅よりも小さい長さを有し、前記包装の幅よりも小さい幅を有する前記底ガゼットの形成を容易にし、前記Ｕ字型シーリング面による、前記包装の前記底ガゼットの向かい合う側辺における、前記包装の前記前面及び背面包装パネル間のサイドシールの形成を可能にする、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
10. 前記スリーブ形成ウェブは、スリーブ形成材料の折りたたまれたウェブを含み、前記折りたたまれたスリーブ形成ウェブの内側表面は、自身と熱接着しない、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
11. 前記各シーリング顎体は、前記Ｕ字型シーリング面の少なくとも一部を提供する着脱可能なシーリング顎体部分を含む、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
12. 前記着脱可能なシーリング顎体部分は、前記一対のサイドシーリング面を提供する、請求項１１に記載の底ガゼット包装の作成方法。
13. 前記各シーリング顎体の前記頂部シーリング面の少なくとも一部は、ガゼット加工されていない包装の形成を可能にするための少なくとも１つの着脱可能な部分を含む、請求項２に記載の底ガゼット包装の作成方法。
14. 前記各シーリング顎体の１つの前記一対のサイドシーリング面は、前記底ガゼットを形成する前記各スリーブの上方で前記前面及び背面包装パネルを互いに溶着するためのシーリング面を含む、請求項１に記載の底ガゼット包装の作成方法。

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