JPH07501775A - 製品を封入する特殊な小袋,並びに連続するウエブから各小袋を製造して製品を封入する方法および装置 - Google Patents

製品を封入する特殊な小袋,並びに連続するウエブから各小袋を製造して製品を封入する方法および装置

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JPH07501775A JP5511047A JP51104793A JPH07501775A JP H07501775 A JPH07501775 A JP H07501775A JP 5511047 A JP5511047 A JP 5511047A JP 51104793 A JP51104793 A JP 51104793A JP H07501775 A JPH07501775 A JP H07501775A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 製品を封入する特殊な小袋、並びに連続するウェブから各小袋を製造して製品を 封入する方法および装置 技術分野 本発明は、特殊なパッケージ、小袋等のパッケージの製造、および製造された各 小袋への製品の封入における特徴に関する。さらに詳しくは、特殊な小袋は、本 発明により、そこに封入される特定の製品と関連して、そのような製品を封入で きるように作られている。
発明の背景 近年、製品のための特殊なパッケージが使用されるようになった。それらのパッ ケージは特定の製品を封入するようにデザインされ、そのような製品をパッケー ジから分配し、製品が食品である場合には調理にも使用される。このような特殊 なパッケージは製造するのが増々困難になってきている。さらに、連続的なウェ ブ材料を使用して、封入される製品に特有の特徴をパッケージに与えて調理や分 配の便を高めることはさらに難しい。
製造業者の関心事は、もちろん、個々の製品のパッケージを最も経済的に製造す るということである。連続するウェブ材料を、他の構成要素を追加することなく 、個々のパッケージへと加工することができれば、前記目的にかなり近づくこと となる。しかし、分配または調理される特定の製品に関する特定の特徴を個々の パッケージに付与することも望ましい。このことは有益であるだけでなく、使用 者が便利であると感じる。
柔軟なウェブ材料を加工して個々のパッケージや小袋を製造する多くの製造工程 や装置が知られている。これらのパッケージや小袋は製造ラインにおいて充填ス テーションや端部シールステーション等を使用して製造される。そのような代表 的な機械は、一般的に横型機械と縦型機械とに分類される。さらに、そのような 機械は、加工ステージョンを通してウェブ材料を連続的に移動させる手段を採用 しているか、または、ウェブ材料を間欠的に移動させて、作動と作動との間の休 止期において加工工程が行なわれるように制御されている。
連続的なウェブ材料から比較的複雑な食品封入袋を製造するのに使用される間欠 的に作動する横型の製造機械の例としては、米国特許第4361235号明細書 (ガラティア)に開示されたものがある。そのような工程では、最初に、連続す るウェブ材料を折り畳んで、底部ガセットを有する2つの側壁部を構成する。底 部ガセットは2つの側壁部の間に延びており、はぼW字状の形状をなす。その後 、ウェブの間欠的な移動と移動との間に、多様な熱融着工程および切断工程が連 続的に行なわれて、2つの区画を有する特殊なパッケージが製造される。しかし 、加工工程は折り畳まれたウェブの両側から行なわれ、各工程は両方の側壁部お よび底部ガセットに対して同様に行なわれる。
柔軟な材料からなる連続的なウェブから製造される他の特殊なパッケージが、米 国特許第4774797号明細書(コラムッジ等)、米国特許第4453370 号明細書(ティッチェナル)および米国特許第4631901号明細書(チャン 等)に開示されている。コラムッジおよびティッチェナルのバッグは底部ガセッ トを有している。底部ガセットは各バッグの製造工程中において側壁部の間に延 びている。そのようなガセットは、バッグが充填されたときに、従来から知られ ているような膨らんだ端部または四角形の端部を構成する。チャン等は、所定量 の流動体を封入するシールされた個々の密封パケットを製造するための、複雑な 熱融着シーケンスを開示している。コラムッジ等、ティッチェナル、およびチャ ン等のバッグにおいては、前記ガラティアが開示した装置の場合のように、加工 工程または製造工程はバッグの両方の側部に対して等しく行なわれる。
柔軟な材料からなる連続的なウェブから個々のバッグを製造するさらに他の技術 力米国特許第3829007号明細書(エリプソ)に開示されている。エリプソ のバッグは、端部が側壁に向かって折り返されている底部ガセットを形成する2 つの折り畳み工程が必要である。この後、側壁の底端部に対して熱融着工程が行 なわれ、バッグが自立できるようにされる。各バッグの両側に対して各成形工程 がもう一回行なわれる。
最終的な使用者にとってより有益でより都合のよい特徴を具現化するためさらに 特殊化されたパッケージが設計されるにしたがって、そのようなパッケージを連 続的なウェブ材料から効率的に製造するだけでなく、できるだけ簡単な機械を使 用して今日の産業界における標準的な速度でそのような製造を行い得ることが明 らかに望ましい。しかし、そのようなパッケージデザインに具現化された特徴が 特殊化されるにつれて、製造装置は複雑になり、一般に製造速度が遅くなる。
多くの特殊なパッケージにおいて望まれる重要な特徴の1つは、開封が容易であ るということである。開封が容易であれば中身を簡単に取り出すことができる。
望まれる他の特徴は、パッケージの中身を調整しつつ取り出すことを許容する取 出し部分等を備えていることである。引きちぎることができるストリップや強度 を弱くした線状の部分等を設けることはよ(知られている。しかしながら、バッ グや小袋等の特殊なパッケージに開封容易な特徴を具現化して、前述の製造目的 を達成することはさらに困難である。さらに特殊なバッグや小袋を、特定の製品 を封入するように、または製品が食品である場合に調理が容易であるように設計 する場合、この困難が複合して増加される。
米国特許第4454979号明細書(イケダ等)には、バッグの開封を容易にす る手段を有する取出し部分を備えた積層体バッグが開示されている。このバッグ は、液体を封入し、自立し得るように設計されている。
他のタイプの特殊なパッケージとしては、電子レンジによる調理に適するよう設 計されたバッグがある。このようなバッグの一例が、米国特許第4890439 号明細書(スマート等)に開示されている。当該明細書には、上部中央からのア クセスが可能な平坦(lay−flat)なバッグが示されている。電子レンジ での調理に使用される他のパッケージが、米国特許第4810844号明細書、 同第4937410号明細書および同第4950859号明細書(アンダーソン )に開示されている。これらの明細書に開示されたパッケージは、平坦な底部部 分を有しており、底部部分の実質的に中央から上方に延びる壁部がパッケージ内 部へのアクセスを許容する。前記第4937410号明細書に開示されたバッグ においては、壁部の側方に直立する接合部からノ<・ラグ内部へのアクセスが可 能であるが、他の明細書に開示されたノくラグにおいては、上端部からバッグ内 部へのアクセスが可能である。それらのアクセスは、”lグに製品を充填するこ と、および製品を連続して取り出すことを許容するにすぎない。しかし、これら のバッグはいずれも、製品を内部から分量を調整しつつ分配することができない 。それらは、調理された内容物へのアクセスを許容するにすぎない。
電子レンジによる調理に適した池のタイプのバッグが、米国特許第435846 6号明細書(スチーブンソン)や、同第4904093号明細書および同第50 30190号明細書(ウッズ等)に開示されている。これらのバッグは、2つの 翼形の小袋から作られており、その片側には直立する取出し部分が形成されてい る。取出し部分は内部へのアクセスを許容する開口部であり、再び閉じることが できるジツノく−を備えている。このジッパ−により、アンダーソンの場合の例 で示したのと同様の簡単な方法で、バッグへの充填およびバッグからの取出しを 行うことができる。この取出し部分は、取出分量を調整しながらの分配を容易に 行えるようには設計されていない。前述のスチーブンソンのバッグの製造工程は 、バッグの底部にガセット部分を構成する工程および側端部の適切な部分を熱融 着する工程を含んでいる。
そして、ガセット部分のない開口部分が中央のネック部分を構成し、このネ・ツ ク部分が取出し部分となる。
本発明の概要 本発明は一般的には、製品を封入する特殊な小袋に関する。本発明の小袋は、特 殊な工程および装置によって製造される。本発明の小袋は、連続的に供給される 柔軟なウェブ材料から作られる。小袋内に封入される製品に応じて、およびその 製品がどのように保存され分配されるかに応じて、さらには製品が食品である場 合にはそれらがどのように調理されるのかに応じて、ウェブ材料を選択すること ができる。さらに、工程および装置が多様であり、本発明の小袋は特定の都合の よい特徴を備え、それらの製造方法に特有のデザインが施されている。
具体的には、本発明は、ガセット部分と側壁下方部分との組合せ部分(以下、単 にガセット・側壁組合せ部分という。)の一方から形成される取出し部分を有す る小袋に関する。小袋は好ましい工程および装置によって製造される。また、本 発明は、食品等の製品を封入する内部空間を有する実質的に平坦な小袋に関する 。
このような小袋はさらに側部を横断方向にシールすることにより個々の境界が定 められ、小袋の一端に開口する部分から製品が充填される。充填が終わると前記 開口端もシールされる。シールは熱融着によって行なわれることが好ましい。最 終的には、横断方向のシール部分、端部シール部分、および実質的に中央に配置 された取出し部分によって定められる平坦な小袋が製造される。取出し部分は、 小袋の上部側から延びている。また、他方の端部は折り目によって構成される。
この小袋はある種の食品を電子レンジで加熱するのに特に適している。
本発明の1つの態様においては、製品を封入した小袋は、2つの側壁およびそれ らの第1の端部とつながるガセットとによって定められる。ガセットは折り目に よって2つのガセット部分に分かれており、各側壁の一部に沿って位置する。
側壁の側端部はガセット部分に隣接する部分では当該ガセット部分の側端部と共 ににシールされ、他の部分においては側壁の側端部同士が互いにシールされる。
シールは熱融着によって行うのが好ましい。このようにして、製品を受け入れる 空間部が定められ、この空間部は小袋の第2の端部において開口している。取出 し部分は、一方のガセット部分と一方の側壁部分とが部分的にシールされた部分 から構成される。製品は取出し部分から分量を調整しつつ取り出される。
前記小袋に製品を充填して第2の端部をシールし、製品を封入するシールされた 小袋を提供することも、本発明の1つの態様である。
そのような製品を封入するシールされた小袋の場合には、当該小袋は、底部仕切 り(panel)、第1側方仕切り、および第2側方仕切りを有する平坦な小袋 とじて特徴付けられる。底部仕切りの側端部は、第1および第2の側方仕切りの 側端部とつながっている。また、第1および第2の側方仕切りは、それらが第1 の端部において取出し部分を構成する部分の長さに沿う位置では、互いにつなが っている。第1側方仕切りの第2の端部は、底部仕切りの一端部と折り目におい てつながっている。一方、第2側方仕切りの第2の端部は、シールラインにおい て底部仕切りの他端部と共にシールされている。
このような小袋は、特に、食品を封入して電子レンジ内で加熱することに適用可 能である。このような小袋からは、加熱後に食品を分量を調節しつつ分配するこ とができる。さらに、この小袋は、すべての製品に対して多くの適用可能性を有 している。製品は、液体、ゲル、固体、粉末、その他のものであってもよく、こ れらは小袋から分量を調節しつつ分配することができる。電子レンジにおいて使 用されるパッケージの場合には、その形状により、分配を都合よく行えるように するとともに、食品の加熱効率を高めることができる。さらに、小袋の材料は、 封入される製品やその使用用途に合わせて特別に選択することができる。例えば 、断熱層を有し、マイクロ波を透過させる材料は、電子レンジにおいて使用する 製品を封入する小袋の材料として好適である。他の製品に対しては他のフィルム がより適切であろう。
本発明はさらに、非常に特殊な製品封入小袋を、今日の製造機械によって容易に 達成できる速度で、効率的にしかも簡単に製造し得る工程および装置を提供する 。本発明の小袋は柔軟な材料からなる1枚のウェブまたは複数枚のウェブから製 造される。小袋に封入される製品に応じて、また、製品がどのように保存され分 配されるのかに応じて、さらには製品が食品の場合にはその食品がどのように調 理されるのかに応じて、小袋材料を選択することができる。さらに、本発明の工 程および装置は多様性を有しており、各小袋の特定の部分のみに、他の部分に変 化を与えることなく、多様な成形工程を独立してまたは互いに依存させて行うこ とができる。このように、小袋に対して成形工程を選択的に行うことができ、非 常に特殊なパッケージを製造することができる。
このような多様性の結果、特定の製品に対して各パッケージをより容易に適合さ せることができる。これにより、封入された製品に特有のより有利な特徴をパッ ケージに付与することができる。また、本発明によれば、全体が比較的簡単な構 造の今日の製造機械において達成できる製造速度において、そのような多様性が 実現される。本発明の工程および装置は、横型の製造工程および機械に特に適用 可能である。横型の製造工程および機械においては、連続的なウェブ材料が移動 し各小袋が製造される方向に対してほぼ直角の方向から、製品が小袋内に充填さ れる。
そのような利点は、連続的に供給される柔軟なウェブ材料から少なくとも1つの 小袋を製造する本発明の工程および装置によって達成される。柔軟なウェブ材料 は、単一のウェブとして供給されて小袋へと加工されてもよいし、複数のウェブ が連続的に供給されてそれらが互いに同一の速度で合わされてもよいということ が理解できる。いずれの場合においても、同一の加工工程によってウェブは特定 の小袋へと加工される。本発明の工程および装置は、柔軟なウェブ材料を連続的 に供給し、ウェブ材料を折り畳んで2つの側壁と底部ガセットを構成し、そして ガセット部分と側壁下方部分との組合体の一方にのみ成形工程を行う工程および 手段を含む。さらに、横断方向のシール部が多数成形され、折り畳まれたウェブ を少な(とも1つの小袋に分割する。
ガセット・側壁組合せ部分の一方にのみ成形工程を行うために、当該成形工程の 前およびその間には、双方の組合せ部分が互いに分離されることが好ましい。
成形工程の種類またはその工程が制御される情況によっては、そのような分離が 不要な場合もある。分離は、分離要素またはプラウ要素をガセット内に挿入する ことによって行なわれる。プラウ要素は、ガセット・側壁組合せ部分の一方また は両方を押しやって互いに分離させる。成形工程には、ガセット・側壁組合せ部 分の一方を他方の組合せ部分に対して、その外見または本質を物理的または外見 的に変化させるあらゆる成形工程が含まれる。このような成形工程の例としては 、一方のガセット部分を側壁下方部分に部分的に接続またはシールする工程、ガ セツト・側壁組合せ部分の一部を切除する工程、シールおよび切断の両方の工程 、その他前述のすべての成形工程が挙げられる。
より具体的には、本発明の工程および装置により、製品を封入する平坦な小袋が 製造される。この小袋は製品を電子レンジで加熱するのに特に都合がよい。また 、この小袋は取出し部分を有しており、この取出し部分から食品等の製品を分量 を調整しつつ容易に分配することができる。このような特殊な小袋を製造するた めに、前述の工程および装置によれば、最初に、一方のガセット・側壁組合せ部 分が互いに部分的にシールされ、その組合せ部分から取出し部分が構成される。
シールは熱融着により行なわれることが好ましい。次に、互いにシールされた組 合せ部分の余分な材料がトリムされて、開封容易な取出し部分が形どられる。各 成形工程(つまり、熱融着や切断)は、双方のガセット・側壁組合せ部分が互い に分離している間に行なわれることが好ましい。最初の工程においては、分離要 素がガセット内に挿入されることが好ましい。そして、切断工程においては、分 離プラウがガセット内に挿入されてガセット・側壁組合せ部分が互いに分離する ように押しやられることが好ましい。
図面の簡単な説明 以下、添付の図面を参照して、本発明をさらに説明する。添付図面には、本発明 に係る好ましい工程および装置が示されている。
図1は、本発明に係る成形工程、充填工程、およびシール工程、並びにその装置 を概略的に示す斜視図である。
図2は、図1の2−2線における横断面図であり、柔軟なウェブ材料の長手方向 のガセット内に延びる分離要素を使用して行う第1の熱融着工程を示している。
図3は、図1の3−3線における横断面図であり、第2の成形工程を示している 。第2の成形工程においては、連続的に供給される柔軟なウェブ材料のガセット 内に延びる分離プラウを使用して脚部を互いに分離させながら切断工程が行なわ れる。
図4は、図2に示される熱融着要素の正面図である。熱融着要素は、製造後の各 小袋の側方仕切りとなる部分にガセット部分を部分的に熱融着することにより、 柔軟なウェブ材料の一方の脚部に取出し部分を形成する。
図5は、図3に示される切断ダイの正面図であり、切断形態の1つを示している 。この切断形態を有する切断ダイは、取出し部分成形工程において熱融着された 材料の一部を切除して、各取出し部分に開封容易という特徴を付与する。
図6は、折り畳まれた柔軟なウェブ材料の長手方向のガセット内に挿入された分 離プラウの斜視図である。分離プラウはガセット内に挿入されて、柔軟なウェブ 材料の両脚部を切断工程が行なわれる間互いに分離させる。
図7は、本発明により製造された製品封入小袋の1つを示す斜視図である。
図8は、図6の8−8線における長手方向の横断面図であり、本発明に係る分離 プラウの好ましい形態を示している。
図9は、本発明に係る封入小袋の変更例を示す斜視図である。この小袋には、吊 り下げて展示することを容易にする開口部が形成されている。
図10は、図9の10−10線における横断面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 図面において、同一の要素は同一の参照番号で示されている。
図1には、本発明の工程および装置が概略的に示されている。連続的に供給され る柔軟なウェブ材料10が、個別の小袋12へと加工される。連続的に供給され る柔軟なウェブ材料lOは単一のものであることが好ましい。しかし、複数のウ ェブが供給されて、それらが、以下に述べる折り畳み工程や成形工程の前に、ま たはそれらの工程において、1つにされてもよいということを理解すべきである 。複数のウェブが供給される場合には、各ウェブの幅は、それらのウェブが最終 製品である小袋においてどの部分を構成するのかによって決められる。そのよう な複数のウェブは、熱融着や接着剤等の通常の手段によって、連続的に確実に一 体とされる。
柔軟なウェブ材料10は、スピンドル16に普通に取り付けられたロール14か ら連続的に供給されることが好ましい。スピンドル16は、ウェブ供給のための 駆動システムに通常の方法で取り付けられている。この場合、必要があれば、ス ピンドル16はロール14とともに回転可能に取り付けられる。他の場合には、 ロール14はスピンドル16上で自由に回転できるように配置され、以下に述べ るように装置が要求するときにウェブ材料10がロール14から引き出される。
さらに他の場合には、通常のロール制動機構(図示せず)や摩擦抵抗型の制動機 構を使用することが好ましい。これらは、装置が間欠作動型のものである場合に 、装置の休止期にロール14の回転を阻止する手段として知られているものであ る。これらの場合には、装置の休止期にロールを制動するために通常の停止スイ ッチ機構(図示せず)が使用される。ロール14が駆動されるとき、後述する加 工工程の場合と同様に、駆動手段(図示せず)と制動手段との作動タイミングが 相互に適切に制御される。
最初に、柔軟なウェブ材料10がテンションを付与するテンション機構18にそ の間を縫うように通される。テンション機構18は、複数のテンションローラ2 0を備えている。テンションローラ20のうちの少なくとも1つは移動可能に通 常の方法で支持されており、この移動可能なローラ20は、付勢テンション手段 (図示せず)によって調整される。そのような調整(テンションの付与)は、機 械的に、電気的に、または空気圧を利用したりして、知られている方法で実現す ることができる。
ウェブ材料10は、テンションローラ20を通過した後、プラウ機構22を通過 する。
プラウ機構22は、ウェブ材料10をほぼW形状に折り畳む。このW字形状は、 側壁24および26がその底部において底部ガセット28により連続しているこ とによって構成されている。前述のように、複数のウェブが折り畳まれて1つの ウェブが構成されてもよい。プラウ機構22は、特定の三角形のプレート30を 備えており、プレート30の前部31が切断されて折り返されており、ガセット ブレード32とともに底部ガセット28を形成する。ウェブ材料10はプレート 30の下面を通過して、前部31先端とがセットブレード32との間に形成され る挾み込み部(nip)を通過する。
ガセットブレード32は尖った先端部を有している。この先端部は、ウェブ材料 10の移動方向を横断するように横方向に所定長さだけ、プレート30に対して 所定角度をもって前部31から延びており、底部ガセット28を形成する。ガセ ットブレード32は装置のフレーム(図示せず)に調整可能に取り付けられてい て、底部ガセット28の深さを調整できることが好ましい。本発明の好ましい工 程および装置においては、底部ガセット28の深さは、側壁24.26の横断方 向寸法の約1/2であることが好ましい。これだけの深さがあれば、比較的深い と考えられる。その理由は後述する。プラウ機構22を通過した後、折り畳まれ たウェブ材料IOは、折り目をつけるクリ−サーバー(creaser bar )34を通過することが好ましい。クリ−サーバー34を通過すると、側壁24 と底部ガセット28との間および側壁26と底部ガセット28との間に明確な折 り目がつけられ、さらに底部ガセット28を2つの部分38.40に分割する折 り目36(図2参照)が形成される。
この地点以降において、いくつかの加工工程が行なわれる。加工とは、折り畳ま れた柔軟なウェブ材料10の各部分を実質的にまたは外見上変化させるすべての 成形工程を意味している。そのような成形工程としては、ウェブ材料IOの各部 分を互いに接続したりシールしたり、シール前、シール中、またはシール後にそ の部分を切断したり、その他前述のすべての成形工程を含む。
折り畳まれたウェブ材料10がクリ−サーバー34を通過した後、第1の成形手 段により最初の加工工程が行なわれる。本発明の小袋12の製造においては、第 1の成形手段はシール手段である。図2に示されているように、第1の成形手段 42は、ガセット部分40を側壁26の下方部分44に熱融着するのに使用され る。ガセット部分40と側壁下方部分44とが、一方のガセット・側壁組合せ部 分を構成する。他方のガセット・側壁組合せ部分は、ガセット部分38と側壁下 方部分46とによって構成される。本発明の工程および装置の有利な利点は、第 1の成形手段により、一方のガセット・側壁組合せ部分だけに変化が与えられる 点にある。つまり、ガセット部分40と側壁下方部分44とからなる組合せ部分 が、ガセット部分40の一部を側壁下方部分44の一部に熱融着することによっ て、外観上または実質的に変化する。
一方のガセット・側壁組合せ部分だけについて第1の球形工程を行うために、2 つの組合せ部分は、選択された一方のみについて成形工程を行うことができるよ うに、互いに分離されていていることが好ましい。2つの組合せ部分を分離させ る1つの方法は、図2に示されているように、ガセット28内に分離要素48を 挿入することである。分離要素48は、折り目36に沿うように挿入されること が好ましい。
そのような分離要素を使用することは任意であって、成形工程の種類およびどの ように成形工程が制御されるのかに依存して異なるということが理解できる。
例えば、熱融着工程においては、温度や休止(dwell)等の熱融着パラメー タを制御することによって、必要な熱を逃がすことなく必要な熱融着を達成する 。熱が逃げると他方の組合せ部分に影響を及ぼしてしまう。さらに、そのような 分離要素が必要であるか否かは、材料特性によって異なる。材料特性には、その 外表面やその材料が何層まで熱を伝達可能かの熱伝達性等も含まれる。
第1の成形手段42は、表面に一定形状の突出面を有し往復動する熱融着バー4 9を有している。熱融着バー49の操作は制御されていて、ガセット部分40の 一部を側壁下方部分44の一部に熱融着する。熱融着バー49は、ワイヤ51を 使用して通常の方法で電源(図示せず)に接続された加熱要素50を備えている 。加熱要素50が電気的に加熱されると、熱融着バー49の温度が、熱融着工程 を行うのに必要な温度よりも高い温度まで上昇する。熱融着工程を行うのに必要 な温度は、使用されているウェブ材料10の融点に依存して異なる。図示された 熱融着バー49は、駆動リンク52に固定されており、駆動リンク52が熱融着 バー49を往復動させる。装置の間欠的な各動作の間の休止期に熱融着バー49 の突出部が設けられた表面54が側壁下方部分44の外表面と接触し、ガセット 部分40の外表面が分離要素48と接触するように、駆動リンク52が普通の方 法で駆動されタイミングが制御される。駆動リンク52を駆動しタイミングを制 御するそのような手段はよく知られており、本発明の特徴的な部分ではない。代 表的には、間欠作動型の横型装置内にセンター駆動シャフトが配置されており、 これにより成形ステーションの各要素が制御される。
分離要素48を使用すれば、第1の成形手段42によるガセット部分40と側壁 下方部分44とからなる組合せ部分だけに熱融着工程を有効に行うことができる 。また、熱融着バー56と同期して往復動する支持ブロック56を使用すること も好ましい。
往復動する支持ブロック56は、駆動リンク58に接続されている。駆動リンク 58もまた、装置に設けられた駆動機構を使用して普通の方法で駆動されタイミ ングが制御される。より具体的には、熱融着バー49の突出部が設けられた表面 54が側壁下方部分44と接触したとき、これと実質的に同時に、支持ブロック 56の前面60が側壁下方部分46の外表面と接触する。図示されているように 、このような接触は、分離要素48がガセット28内に位置しているときに起こ る。
熱融着バー49の表面54は、図4に示されているように、前方に突き出た突出 表面62を有している。表面62は、ガセット・側壁組合せ部分(つまり、ガセ ット部分40と側壁下方部分44)に熱融着により形成されるシール部の形状を 定める。本発明により小袋12を製造するにおいて、突出表面62の輪郭を形成 する端縁64が取出し部分の形状を定める。図1に示されているような第1の成 形手段42を通過した各小袋12に形成された取出し部分66の形状は、端縁6 4により定まる。連続的で柔軟なウェブ材料10が後述の送り手段によって前進 すると、ガセット部分40と側壁下方部分44とからなる組合せ部分の部分的に 熱融着された部分67により、前記取出し部分66が順次形成される。取出し部 分66の形状は、突出表面62の形状と等しい。
再び図1を参照すると、第2の成形手段68において、次の加工工程が行なわれ る。第2の成形手段68もまた、一方のガセット・側壁組合せ部分のみについて の成形工程を行う。本発明によれば、第2の成形手段68は、第1の成形手段4 2の場合と同一の組合せ部分(つまり、ガセット部分40と側壁下方部分44) について成形を行う。しかし、別のパッケージの製造においては、第2の成形手 段68は他方の組合せ部分についての成形を行うことが望ましい。さらに、間欠 作動型の装置の場合に、第2の成形手段68は、装置の作動と作動との間の休止 期に作動し、各小袋に対して順次成形工程を行う。
本発明によれば、図3に示されているように、第2の成形手段68は、往復動可 能な切断ダイア0を備えている。切断ダイア0は、既に部分的に熱融着によるシ ールが行なわれたガセット部分40と側壁下方部分44とからなる組合せ部分の 一部分を切除するのに使用される。言い換えると、各小袋の熱融着によりシール された部分67がトリムにより除去される。切断ダイア0による切断工程は、ソ ールされた各部分67に対して1回だけ行なわれることが好ましい。切断ダイア 0は、通常のあらゆる手段によって往復駆動でき、第1の成形手段42および後 述の送り手段の動作と対応するように、装置の駆動手段とのタイミングが制御で きる。第1の成形手段42が通常の駆動リンクで駆動されるのと異なり、切断ダ イア0は、図3に示されているように、空気シリンダ72によって往復駆動され ることが好ましい。しかし、機械的な、電気的な、または流体を利用した他の同 等の駆動手段を使用することも考えられる。空気シリンダ72は装置のフレーム (図示せず)に固定されており、図示されているように、装置のフレームに固定 されたブラケット73により所定位置に保持されている。空気シリンダ72を作 動させて切断工程のタイミングを適切に制御するために、通常のセンサ機構を使 用してウェブ材料10が移動しているか止まっているかが検知される。この検知 は、例えば、センター駆動シャフト(図示せず)の回転を検知することによって 行なわれる。そして、空気シリンダを駆動させて、装置の休止期に切断が行なわ れる。この場合においては、装置に設けられた駆動機構のセンター駆動シャフト (図示せず)のカムによって作動しつるマイクロスイッチ(図示せず)を使用す ることが好ましい。カムによってマイクロスイッチが開かれ、または閉じられ、 装置の各休止期に空気シリンダが作動する。
切断工程において、双方のガセット・側壁組合せ部分を互いに分離するために、 分離プラウ74がウェブ材料10のガセット28内に挿入され、双方のガセット ・側壁組合せ部分が互いに離れるように、かつ、それぞれが実質的に鉛直姿勢に ある休止位置から上方に押しやられる。
図6には、分離プラウ74の斜視図が示されており、この分離プラウ74は、前 部76、中央部78、および後部80に分かれている。前部76、中央部78、 および後部80は、一体的に形成されていても、個別の構成要素であってもよい 。分離プラウ74は、中空であっても中実であってもよく、それらの組合せであ ってもよい。図3.6および8に示されているように、前部76および後部80 が中空であって、中央部78が中実であることが好ましい。さらに、中央部78 に流路81を形成して、この流路81を通して流体を循環させ、中央部78を冷 却したり加熱することが考えられる。
材料や融着温度に関する要求によっては熱融着工程において熱が過剰になる場合 があり、過剰な熱を相殺する必要がある場合には冷却が行なわれる。流路81を 必要に応じてマニフォルド、熱交換器、ポンプ、コンプレッサ等(図示せず)に 適切に接続して、空気や気体や液体等の流体を使用して、中央部78を冷却また は加熱することができる。本発明においては、流路81に冷却された空気を循環 させて中央部78を冷却し、そして前述の切断工程中に折り畳まれた柔軟なウェ ブ材料10を冷却することが好ましい。これを行うために、中空の前部76およ び後部80が流路81に通じるマニフォルドとして利用され、前部76または後 部80のいずれかの中空の内部が冷却空気源(図示せず)に気密接続される。
図1に戻ると折り畳まれたウェブ材料10が第1の成形手段42を通過した後、 底部ガセット28が分離プラウ74の前部76により分割され、双方のガセット ・側壁組合せ部分が互いに分離するように押しやられる。折り畳まれたウェブ材 料10が中央部78にまで進むと、双方のガセット・側壁組合せ部分は、切断工 程が行なわれるのに十分な長さに渡って実質的に一様に分離する。言い換えると 、前部76と後部80との間の中央部78の長さは、その長さの範囲内において 切断ダイア0が切断工程を行い得るような長さとされている。後部80は必ずし も必要ないということに留意すべきである。しかし、ウェブ材料10が中央部7 8を通過した後、非分離の状態へと円滑に移行することができるように後部80 を設けること好ましい。非分離の状態においては、ガセット・側壁組合せ部分は 以降の工程に備えて実質的に鉛直な姿勢をとる。分離プラウ74の頂点82は、 中央部78の長さ方向に沿って、実質的に完全に底部ガセット28内に延びてい ることが好ましい。さらに、プラウ74の頂点82から底端部84までの高さは 、底部ガセット28の深さおよび各組合せ部分の長さに応じて選択することがで きる。
切断ダイア0は、取付ブロック86を介して空気シリンダ72に接続されている 。取付ブロック86は空気シリンダ72のピストン88に接続されている。ピス トン88は空気シリンダ72によって通常の方法で動作することができる。切断 ダイア0と取付ブロック86とは、鳩尾状の接続部を有するように設計されてい ることが好ましい。
そのような構成にすると、ピストン88の移動方向において切断ダイア0を取付 ブロック86に相対的に固定することができる。もちろん、移動方向において切 断ダイア0を取付ブロック86に相対的に固定する他の接続手段を使用すること もできる。
図5を参照すると、図3に示される折り畳まれた柔軟なウェブ材料10から見た 切断ダイア0の正面図が示されている。切断ダイア0の前方表面90には、突出 したナイフ状エツジ92が設けられている。ナイフ状エツジ92は、前方表面9 0から外側に向かって突出しており、切断ダイア0による各切断工程において、 折り畳まれた柔軟なウェブ材料10から切除される部分の形状を定めている。よ り具体的には、ガセット部分40と側壁下方部分44とからなる組合せ部分の、 第1の成形手段によって熱融着が行なわれた部分67の一部を、ナイフ状エツジ 92が切除する。間欠作動型の成形機の動作と動作との間の休止期に、折り畳ま れたウェブ材料IOに沿って順に並ぶ熱融着部分67のそれぞれに対して1回だ け前記切断工程が行なわれることが好ましい。
材料から所望の形状部分を切除する1つの形態として、図5に示されるナイフ状 エツジ92は、切断ダイア0の図1における下流側端部付近に配置され横断方向 に延びる切断部分94を有する。切断部分94は、ガセット部分40と側壁下方 部分44とからなる組合せ部分を、ガセット部分40と側壁下方部分44との間 の折り目から、実質的にガセットの折り目36まで、切断する。ナイフ状エツジ 92の他の部分は、取出し部分を形成するための2つの部分96に分けられてお り、それぞれが開封容易なタブを形成する部分98に続いている。各切断工程に おいて切断ダイア0が折り畳まれたウェブ材料10へと空気シリンダ72によっ て駆動されると、第1の成形手段42により成形された熱融着部分67の一部が トリムされ除去される。そして、あとには開封容易なタブ100を備えた取出し 部分が残される。これは、図1および図7に明確に示されている。さらに、取出 し部分66の全体は接合部102によってシールされたままである。接合部10 2は、熱融着部分67の切断工程後に残された部分で構成されている。さらに、 取出し部分66は開封容易なタブ100内にまで延びている。このような構成に より、タブ100をその凹部104において破ったり切断したりすると、取出し 部分66を開封することができる。このように、各小袋12は開封が容易である という特徴を有する。
本発明により加工された各小袋から小片をトリムする代わりに、熱融着部分67 の一部を含む余分な材料がストリップとして切除されてもよいということが理解 できる。これを行うためには、ナイフ状エツジ92の形状を少し変更する必要が ある。具体的には、横断方向に延びる切断部分94を切断ダイア0に形成せずに ナイフ状エツジ92をウェブ材料10の長手方向に沿ってやや延長して、各切断 工程における切断部の端部の少なくとも僅かの部分がオーバーラツプするように 構成する。
前述のように、ナイフ状エツジ92は、分離プラウ74の中央部78に押し付け られたとき、折り畳まれたウェブ材料10のガセット部分40と側壁下方部分4 4とからなる組合せ部分を切断する。このように、ウェブ材料10の切断に使用 されるナイフ状エツ′)92の長手方向の長さは、中央部78の長手方向の長さ を越えてはならない。
このことは、材料の小片またはストリップがトリムされるか否かとは関係ない。
切断ダイア0には、取出し部分を形成する切断部が2つ設けられていてもよいと いうことも理解できる。これは、取出し部分の形状を有する完全なナイフ状エツ ジが2つ、その端部と端部を連続させて構成されたものである。そして、これら は2つ合わせると、1つの取出し部分を形成する切断手段の2倍の長さとなる。
このような切断ダイは、ウェブ材料IOが小袋2つ分だけ前進するごとに1回だ け作動させるだけでよい。この場合には、中央部78も2倍の長さにしなければ ならない。同様の考えかたで、3つまたはそれ以上の取出し部分の切断を1つの 切断ダイを使用して行ってもよい。その場合切断ダイは、取出し部分を形成すべ くそこに設けられた切断手段の数と同じ数の小袋を1回の作動でトリムすること ができる。同一の複数の成形工程を1回の成形手段の作動によって行うこの技術 は、前述の第1の成形手段42による熱融着工程も含めてあらゆる種類の成形工 程において利用することができる。
なお、トリミング工程が行なわれる必要が全くない場合もある。第1の成形手段 42によって、取出し部分66が前述のように簡単に成形され、余分な材料が小 袋の一部として残される。このことは、開封が容易である必要がなく取出し部分 がごく僅かの余分な材料で構成されている場合には、さらに好ましい。ガセット 部分40と側壁下方部分44とからなる組合せ部分の折り目36からの長さを、 ガセット部分38と側壁下方部分46とからなる他方の組合せ部分のそれよりも 短(すれば、余分な材料の量を減らすことができる。このことは、プラウ機構2 2による折り畳み工程を制御することによって行うことができる。
図1から分かるように、切断工程が終了すると、接合部102によってシールさ れ開封容易なタブ100を有する取出し部分66が完成される。次に、第1の側 部シール手段106が、取出し部分と取出し部分との中程にスポットシール(熱 融着によるソールが好ましい)工程を行う。スポットシールは、折り畳まれたウ ェブ材料10の横断方向において、当該材料が4層から2層に変わる位置におい て行なわれる。この位置は、側壁24と側壁26との間のガセットの折り目36 の位置に対応する位置である。4層から2層に変わる位置は劣化し易いので、こ の位置にスポットシール部108が設けられる。スポットシールを行うことは必 須ではないが、良好な側部のシールを確保するためには好ましい。スポットシー ルを行わない場合には、以下に述べる側部シールまたはそれと同等の手段により 、完全なシールが側部に提供される。
その次には、第2の側部シール手段110が配置されている。第2の側部シール 手段110は、折り畳まれたウェブ材料10の横断方向における底部端部から頂 部端部までの側部シールを完全に行う。第2の側部シール工程のそれぞれは、取 出し部分66と取出し部分66との間において行なわれ、スポットシール部10 8を含む位置で行なわれることが好ましい。第2の側部シール手段110は一対 のシールパー112を備えている。シールパー112は熱融着によってシールを 行うことが好ましい。
装置の駆動機構に接続されタイミングが制御されている通常の手段によって、シ ールパー112は、互いに、そして折り畳まれたウェブ材料10に対して、往復 動する。そして、側部のシールを行い、間欠作動型の装置の作動と作動との間の 休止期に側部シール部114を成形する。シールパー112は、リブ状の構造を 有する側部シール部114を成形することが好ましい。製造された複数の小袋1 2はこの部分で互いに連なりでいる。もちろんこの側部シール工程は、図に示さ れた前述の順序どおりの位置において行なわれる必要はない。このシール工程は 、最初の折り畳み工程の後であれば、他の工程の前または他の工程の間のいずれ で行なわれてもよい。
本発明の各成形工程に応じて、送り手段116がウェブ材料10を選択的に前進 させる。本発明の好ましい実施例において、具体的には、送り手段116は、折 り畳まれたウェブ材料10を各小袋1個分だけ前方に送る。製造された各小袋1 個に対応する各前進移動量を以下インデクスと呼ぶ。しかし、各成形手段が複数 の工程を同一の回数だけ行うならば、前進移動の総計はその工程の回数の和に等 しい。
送り手段116は駆動ローラ118を備えており、駆動ローラ118は、折り畳 まれた柔軟なウェブ材料10に接触して、その回転量を測定することによりウェ ブ材料lOを1インデクスだけ前進させることが好ましい。駆動ローラ118は 、本発明の装置のメイン駆動機構に通常の方法で接続されている。そして、よく 知られた方法で制御されて、ウェブ材料10を間欠的に1インデクスだけ前進さ せる。これに代えて、多くの送り技術を使用することも考えられる。例えば、柔 軟なウェブ材料を掴んで引っ張ることができる引張り棒を使用することも容易で ある。
ここまでは、小袋を製造する本発明の工程および装置について説明してきたが、 各小袋12に製品を充填してシールし、互いに分離することも本発明の1つの態 様である。これらのことを行うために、前述の小袋製造装置のライン中に充填ス テーション120を配置することが好ましい。もちろん、各小袋12を最終製品 として、他の場所において充填が行なわれてもよい。各小袋12を所定量の製品 で充填するために、充填ステーション120は、知られているディスペンサ(分 配)装置を有している。さらに、充填ステーション120は分配されるべき製品 のタイプに関連していることが好ましい。分配される製品としては、粒子や液体 からなる流動材料その他があり、1または2以上の製品が各小袋12の内部空間 内に落とされる。本発明は、チーズ、ソース、シロップ等の食品が充填される小 袋12の製造に特に適用可能である。食品は小袋12に入れられたままで電子レ ンジで加熱され、その後分配される。他の製品としては、冷凍食品、ゼリー、ト ッピング、キャンディや、非食品等がある。非食品には加熱が必要なものや、そ うでないものがあり、接着剤、石膏、粉末等である。
所定量の製品が各小袋12内に充填された後、各小袋12はその上端部が上端部 シール手段122によってシールされる。上端部シール手段122は、側部シー ルパー112と同じシールパー124を有しており、熱融着によるシールを行う シールパーであることが好ましい。シールパー124は、互いに、そして小袋1 2に対して、普通の方法で往復駆動され、本発明の間欠作動型装置の作動と作動 との間の休止期において上端シール部126を形成する。
上端シール部126が形成されると、製品を封入する小袋12が完成する。各小 袋12を互いに切断分離する切断手段128が配置されている。切断手段128 は、往復動する往復ブレード130および固定ブレード132を有している。往 復ブレード130は、本発明の装置のメイン駆動機構により通常の方法で駆動さ れ、側部シール部114を切断して各小袋12を互いに分離する。
小袋12がラインにおいて充填されるか否かにかかわらず、小袋12を互いに分 離することは必ずしも必要ではない。折り畳み技術(fan folding  technique)によって小袋12を分離しないまま充填して、他の場所に おいて分離することもできる。
このような使用をさらに容易にするために、切断手段128を配置せずに各小袋 12の連結部分の強度を弱める工程が行なわれてもよい。そのような工程は、複 数の一連の孔等を形成して他の場所において小袋12を容易に分離できることと なるように行なわれる。このように小袋12の連結部分の強度を弱めるラインを 構成するために、往復ブレード130が孔空はブレード(perforatio n blade)とされるか、他の場合には、往復ブレード130が材料の一部 分のみを切断するように制御等される。
以上のようにして、図7に示されるような製品を含む小袋12が形成される。小 袋12は平坦(lay−flat)な袋である。このような平坦な小袋12は、 特にその内部の製品を電子レンジで加熱するために適用することができる。この 点に関しては、同様の製品封入小袋が1989年10月2日付で出願された現在 係属中の米国特許出願第07/415999号の主題である。当該出願は本発明 の譲受人が所有しており、その主題のすべてが本明細書に参考として取り入れら れている。しかし、本発明の工程および装置により、独特の小袋12が製造され る。
具体的には、本発明の小袋12は、開封容易なタブ100と接合部102とを備 えた取出し部分66を有する。これらは、前述のガセット・側壁組合せ部分の一 方から形成される。さらに、取出し部分66は、小袋12を構成する実質的に平 坦な袋の上部表面に沿って実質的に中央の位置に形成されている。前述の工程に おいて、平坦な袋の底部表面は、その下方部分46を含む側壁24により構成さ れ、平坦な袋の上部表面は、側壁26の上方部分とガセット部分38とからのみ 構成される。さらに、小袋12の側部は、側部シール部114によって定まる。
また、各小袋12の一端は、上端シール部126によりシールされている。その ような上端シール部126と側部シール部114との組合せが、本発明の工程お よび装置によって製造される小袋の特徴である。
前述の成形工程の条件(process terms)に無関係に最終製品であ る小袋が定まる。具体的には、図9および図10に、所定量の製品202を封入 した特殊な平坦小袋200が示されている。この製品202は、前に列挙したい ずれのものであってもよい。図に示されているものは、流動タイプのソースであ る。平坦小袋200は、底部仕切り(panel)204、第1側方仕切り20 6、および第2側方仕切り208を有している。第1側方仕切り206は、上方 部分210と下方部分212とに分けられる。第2側方仕切り208は、上方部 分214と下方部分216とに分けられる。第1および第2の側方仕切り206 .208の下方部分212.216の側端部は、それぞれ、底部仕切り204の 側端部と側部シール部218.220において接合されている。第1および第2 の側方仕切り206.208の上方部分210.214は、それぞれ、延出した 側部シール部222.224において、その長さの少なくとも一部分において互 いに接合されている。側方仕切り206.208の第1端(より具体的には、上 方部分210.214の端部)は、互いに接合されて取出し部分226を形成し ている。取出し部分226はシール部228により定められている。シール部2 28は、開封容易なタブ230を備えていることが好ましい。
第1側方仕切り206の第2端は、折り目232において底部仕切り204の端 部とつながっている。第2側方仕切り208の第2端は、端部シールライン23 4において底部仕切り204の他方の端部とつながっている。側部シール部21 8.220.222.224、シール部228、および端部シールライン234 のそれぞれは、熱融着によりシールされていることが好ましく、シール部228 以外はリブ状の構造にシールされていることがさらに好ましい。前述のように、 他の接合およびシール技術を使用することも考えられる。さらに、端部シールラ イン234を側部シール部218.220よりもかなり幅広く構成して、この部 分を貫通する吊り下げ孔236を形成することが好ましい。しかし、これは必須 ではない。このような端部シールライン234の余分な幅は、吊り下げ孔236 を利用して展示される小袋の構造強度を補強する。同様の意味において、折り目 232の近傍に端部シール部(図示せず)を形成すれば、端部シールライン23 4は幅広く形成しても、あるいは幅広く形成しなくてもよく、この折り目232 近傍の端部シール部にそこを貫通する吊り下げ孔を形成してもよい。このような 構成にすれば、小袋200を吊り下げて展示するときに取出し部分226の向き を逆にすることができ、4つの側部のすべてがシールされた小袋がよりバランス よ(見える。
小袋200に、封入される製品や用途に応じて、印刷を施すことやラベルを取り 付けることも考えられる。例えば、印刷やラベルは、側方仕切り206.208 や底部仕切り204に施すことが考えられる。このような印刷やラベルの取付け は、他のシール工程や成形工程とともに前記工程に組み入れられた別工程として 行なわれてもよいし、他の成形工程と同時に行なわれてもよい。本発明によれば 、これらの工程を小袋の特定の部分のみに選択的に行うことができる。
柔軟なウェブ材料10としては、製品のパッケージを構成するものとして知られ ているすべての材料を使用することができる。例えば、フィルム、積層材料、不 織布、織物等である。食品のパッケージとしては、そのような材料が好適である 。
第1の成形手段42、第1の側部シール手段106、第2の側部シール手段11 0および上端部シール手段122によって好ましくは熱融着によるシール工程を 行うことができるような熱融着可能な材料を使用することが好ましい。熱融着に よるシールを行うことができない場合には、接着剤等を使用するシール技術を代 わりに使用することができる。接着剤は、例えば、圧力下で作用する感圧接着剤 等を使用することができる。
柔軟なウェブ材料lOは、マイクロ波を通す材料からなることが好ましい。その ような材料は、例えば、■990年11月28日付で出願された現在係属中の米 国特許出願第07/619240号明細書に記載されている。当該出願は本発明 の譲受人が所有しており、そのすべてが本明細書において参考として取り入れら れている。簡単にいうと、その材料は熱融着可能な層と断熱層とを含む複数の層 からできている。
酸素および(または)水分を通さない層が別個に追加されてもよい。また、断熱 層は高分子発泡体であることが好ましい。しかし、本発明の工程および装置は、 製造された小袋の最終用途によっては、他の材料からなる小袋12の製造に適用 することもできるということが理解できる。例えば、小袋が室温において材料を 分配するために使用される場合には、断熱層はなくてもよい。低温材料の分配に 使用される場合には、断熱層は必要な場合もそうでない場合もある。
本発明のマイクロ波を通す小袋12の一実施例においては、柔軟なウェブ材料l Oは、厚さ0.00052インチ(0,01311o+)の支持層のポリ塩化ビ ニリデン(PVDC)からなる側部を、厚さo、 ootインチ(0,025m m)の熱融着層に、接着剤を使用して積層することにより構成される。支持層は 、ミネソタ州セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュ アリング社からスコッチパー(Scotchpar、商標名)2708のブラン ドで発売されているフィルムである。熱融着層は、ジェームス・リバー社のテキ サス州オレンジにあるクラウン・アドバンスト・フィルム・ディビジョンから入 手可能なCP136ボリブロビレンフイルムである。接着剤は、イリノイ州シカ ゴのモートン・チオコール社のアトコツト767198接着剤である(この接着 剤の乾燥時の重量は、フィルム3000平方フイートあたり2/3ポンドである 。)。厚さ0.0625インチ(1,5911m)のポリプロピレン発泡体から なる断熱層が、感圧接着剤を使用して前記フィルムの外面に積層された。断熱層 は、ペンシルバニア州チャッズフォードのアメチック社から“マイクロフオーム (MICROFO^M)”の商標名で発売されているものである。感圧接着剤は 、ライヒホールド・ケミカルズ社のイリノイ州ドーナーズグローブにあるスイッ ト・アドヒーシブズ・ディビジョンからスイットナンバー48803(Swif t Number 48803)のブランドで発売されているものである。スコ ッチパー2708のブランドのフィルムに代えて、厚さ0.0005フインチ( 0,0140I11)のスコッチパー86096のブランドのフィルムを使用し てもよい。
食品用小袋として適切な他の柔軟なウェブ材料としては、厚さ0.00048イ ンチ(0,012mm)のポリエステル上に接着剤を使用して積層された、厚さ 0.002インチ(0,051市)の型成形されたポリプロピレンがある。この 組合体が、接着剤を使用して厚さ0.01インチ(0,254mm)の発泡体シ ート上に積層される。発泡体シートは、ポリスチレンと酸化ポリフェニレンを5 0対50の割合で配合した樹脂、例えば、ジェネラル・エレクトリック社から“ ノリル(Noryl)”の商標名で発売されている樹脂、から作られたものであ る。最終製品において改善された酸素および水分の透過性が望まれる場合には、 厚さ0.00048インチ(0,0+2w)のポリエステルに代えて、ポリ塩化 ビニリデンでコートされた厚さがほぼ0.00052インチ(0,013a++ a)のポリエステルを使用してもよい。
ここまで説明した本発明の工程および装置は、バラケーンを製造する間欠作動型 の横型機械に適用するのに特に好都合である。横型という語は、各小袋の内部に 製品が供給される方向に対してほぼ直角方向のラインにおいて小袋が製造される ということを意味する。熱融着エレメントと切断ダイとを連続作動型のものに取 り替えることにより、この工程は、連続的に作動する横型機械に容易に適合させ ることができる。代表的には、連続作動型の機械においては、加熱パーおよび切 断ダイは機械の作動タイミングおよび互いの作動タイミングに応じて回転駆動さ れる。
さらに、本発明の装置の好ましい形態においては、“パーテルト(BAR置T) “の登録商標で知られている間欠作動型の横型の包装機械を使用することが特に 好都合である。この包装機械は全体が基台部から構成されており、基台部は、可 変駆動ユニット、センター駆動シャフト、カム機構、およびコンベヤ駆動機構を 備えている。袋の製造、充填、およびシールを行うための機構は、基台部の上面 に設けられている。これらの機構には、ウェブのハンドリング、袋の製造、袋の 切断とクランピング、袋の開口、および袋の充填を行う装置、上端部をシールす る機構、並びに袋の取り出しを行う機構が含まれる。さらに、この機械のすべて の機能はセンタ駆動シャフトにより操作されタイミングが制御される。センタ駆 動シャフトは6袋が製造される毎に完全に1回転する。1回転の工程中において 、柔軟なウェブ材料および製造された袋は、1インデクスだけ前進して停止する 。そして、各成形工程やシールや充填が行なわれる。代表的には、柔軟なウェブ 材料は連続的に供給され、ガセットを有するように(必ずしも有する必要はない )折り畳まれ、底部および側部シール部が形成される。その後、製造された小袋 は個々に切断分離され、コンベヤに接続されたクランプ機構によって取り上げら れる。その後、個々の小袋は製品で充填され、最後に上端部のシールが行なわれ て袋が閉じられる。ここで、前述の図1に示された工程および装置を参照すると 、小袋12゜は充填ステーション120に到達する前に互いに切断分離されても よ(、分離された個々の小袋がコンベヤシステムによって充填ステーションおよ び上端部シールステーションを通過すべく搬送されてもよい。
最終製品である小袋に対しての要求に応じて、他の多(のタイプの成形工程が行 なわれてもよい。また、前述の小袋12に対して他の工程が付加されてもよい。
例えば、小袋工2に別の折り目を付けて、内容物の分配の仕方を改善してもよい 。
図1を参照すると、切込み線(scare 1ine)のような折り目をガセッ トの折り目36とともにウェブ材料10の側壁24に形成してもよい。このこと は、折り畳み工程と第1の成形手段42との間で容易に行うことができる。さら に、小袋■2への充填を改善するために、充填工程が行なわれる間、取出し部分 66をつがんで内部空間をつぶした状態としてもよい。そのようにする1つの方 法として、充填中に取出し部分66を上方へ押しやって、小袋内に分配された製 品が取出し部分66内に入り込まないようにすることができる。小袋全体のデザ イン的なバランスを保つために、各小袋の底部に熱融着部分を任意に形成するこ とも容易である。
本発明の技術的思想の範囲内において、前述の工程および装置に多くの変更を加 え得ることも理解できる。具体的には、ガセット・側壁組合せ部分の一方または 他方に対して、他の多くの成形工程を選択的に行うことができる。例えば、一方 のガセット・側壁組合せ部分に対して1または2以上の成形工程を行って、他方 の組合せ部分には異なる成形工程を行うこともできる。さらに、同一の工程を異 なる時に両方の組合せ部分に行うこともできる。本発明によれば、印刷工程、ラ ベル取付工程、シール工程および(または)切断工程等を使用して、ガセット・ 側壁組合せ部分の一方または両方を選択的に互いに独立して加工することにより 、多様な形態の小袋を製造できることが明らがである。
前述のように、ガセット・側壁組合せ部分は、成型工程中には何等かの分離要素 によって互いに分離されていることが好ましい。分離要素は、折り畳まれたウェ ブ材料に形成されたガセット内に延びている。このような考えかたから、第1の 成形手段42のところで述べた分離プレート48、および第2の成形手段68の ところで述べた分離プラウ74は、互いに取り替えることもできる。このように して、形成されたガセットの深さを選択することにより、他の多くの形態の小袋 を製造することが可能である。本発明の工程および装置の多様性により、多(の 形態の小袋を製造することができ、そのような小袋に充填された製品に関連した 特別の特徴を得ることができることは明らかである。さらに、本発明の工程は既 知の包装機械に適用できるので、今日の機械で達成できる速さで複雑な小袋を製 造することができる。
このように、本発明の技術的範囲は、好ましい実施例において説明された前述の 工程および装置に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された文言によっ てのみ定められる。
フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE) 、 AU、 CA、JP、 KR(72)発明者 ラーソン、カーチス・エルア メリカ合衆国 55133−3427、ミネソタ州、セント・ポール、ポスト・ オフィス・ボックス 33427番(番地の表示なし)(72)発明者 ミニオ ン、アーロン・エイアメリカ合衆国 55133−3427、ミネソタ州、セン ト・ポール、ポスト・オフィス・ボックス 33427番(番地の表示なし)( 72)発明者 スミス、ウォーレン・ティーアメリカ合衆国 55133−34 27、ミネソタ州、セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス 33427 番(番地の表示なし)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.柔軟なウエブ材料から小袋を製造する方法であって、(a)柔軟なウエブ材 料を供給する供給工程、(b)柔軟なウエブ材料を、2つの側壁と1つの底部ガ セットとによって定まるほぼW字状の断面形状を有するように折り畳み、底部ガ セットを折り目において2つのガセット部分に分割し、各ガセット部分を各側壁 の下方部分に隣接させて配置する折り畳み工程、 (c)折り畳まれた柔軟なウエブ材料の2つのガセット・側壁組合せ部分の一方 に対してのみ成形加工を行い、そのとき他方の組合せ部分には加工を行わない成 形工程、および (d)折り畳まれた柔軟なウエブ材料を少なくとも1つの小袋に分割する横断方 向のシール部を複数形成するシール工程、を含む方法。 2.前記成形加工を行う前に、前記2つのガセット・側壁組合せ部分の一方を他 方の組合せ部分から分離する分離工程をさらに含む請求項1記載の方法。 3.前記分離工程において、前記ガセットの折り目にまで延びる分離要素が当該 ガセット内に挿入される請求項2記載の方法。 4.前記分離工程は、プラウを前記ガセット内に挿入することによって、前記2 つのガセット・側壁組合せ部分の一方を他方の組合せ部分から分離させるブラウ ニング工程をさらに含む請求項3記載の方法。 5.前記ブラウニング工程は、前記2つのガセット・側壁組合せ部分の両方を、 それらが折り畳まれた位置に対して相対的に移動させることにより行なわれる請 求項4記載の方法。 6.前記成形加工において、前記2つのガセット・側壁組合せ部分を分離要素に より互いに分離させて、一方の組合せ部分のガセット部分の少なくとも一部分が 当該組合せ部分の側壁下方部分に対してシールされる請求項3記載の方法。 7.前記成形加工において、前記一方のガセット・側壁組合せ部分のガセット部 分を当該組合せ部分の側壁下方部分に対して取出し部分の形状に融着させること により、当該組合せ部分から分配取出し部分が成形される請求項6記載の方法。 8.前記成形加工において、前記一方のガセット・側壁組合せ部分のガセット部 分の少なくとも一部分を当該組合せ部分の側壁下方部分の一部分にシールして、 ガセット部分と側壁下方部分とが互いにシールされた当該組合せ部分の一部分が 除去される請求項1記載の方法。 9.前記シールが第1の分離段階において行なわれ、当該第1の分離段階におい ては、前記2つのガセット・側壁組合せ部分が分離要素をガセット内に挿入する ことにより互いに分離され、 前記ガセット部分と側壁下方部分とが互いにシールされた組合せ部分のある部分 の除去が第2の分離段階において行なわれ、当該第2の分離段階においては、ガ セット部分と側壁下方部分とが互いにシールされた組合せ部分がプラウをガセッ ト内に挿入することにより他方の組合せ部分から分離される請求項8記載の方法 。 10.前記成形加工において、前記一方のガセット・側壁組合せ部分のガセット 部分の少なくとも一部分が当該組合せ部分の側壁下方部分にシールされる請求項 1記載の方法。 11.前記成形加工において、前記一方のガセット・側壁組合せ部分から分配取 出し部分が形成される請求項1記載の方法。 12.前記成形加工においてさらに、前記一方のガセット・側壁組合せ部分のガ セット部分が当該和合せ部分の側壁下方部分に対して取出し部分の形状に融着さ れる請求項11記載の方法。 13.前記折り畳み工程においてさらに、前記ガセットの2つのガセット部分が 横断方向において互いに異なる長さを有するように、柔軟なウエブ材料がほぼW 字状の断面形状を有するように折り畳まれる請求項1記載の方法。 14.前記一方のガセット・側壁組合せ部分の横断方向長さが、他方の組合せ部 分の横断方向長さよりも短くなるように折り畳まれる請求項13記載の方法。 15.各小袋間に横断方向のシール部が形成されており、当該シール部の間で前 記底部ガセットに対向する位置に形成された開口部を通して少なくとも1つの小 袋に製品を充填する充填工程、および充填工程の後に各小袋の開口部をシールす るシール工程がさらに行なわれる請求項1記載の方法。 16.前記充填工程およびシール工程の後で、充填された各小袋を互いに分断す る分断工程をさらに含む請求項15記載の方法。 17.前記各工程がラインにおいて行なわれる請求項1記載の方法。 18.前記各工程がラインにおいて間欠的に行なわれる請求項17記載の方法。 19.製品を封入しシールされた複数の小袋を柔軟なウエブ材料のシートから製 造する、成形−充填−シールを行う方法であって、(a)柔軟なウエブ材料を供 給する供給工程、(b)柔軟なウエブ材料を、その横断面が2つの側壁と1つの 底部ガセットとを定めるように折り畳み、底部ガセットを折り目において2つの ガセット部分に分割し、各ガセット部分を各側壁の下方部分に隣接させて配置す る折り畳み工程、(c)折り畳まれた柔軟なウエブ材料の2つのガセット・側壁 組合せ部分の一方に対してのみ成形加工を行い、そのとき他方の組合せ部分には 加工を行わない成形工程、 (d)折り畳まれた柔軟なウエブ材料を上部に開口部を有する複数の小袋に分割 する横断方向のシール部を複数形成するシール工程、(e)複数の小袋に開口部 から製品を充填する充填工程、および(f)充填された小袋の上部の開口部を閉 じるシール部を形成するシール工程、を含む方法。 20.前記小袋を充填およびシールした後、各小袋を互いに分断する分断工程を さらに含む請求項19記載の方法。 21.前記各工程がラインにおいて行なわれる請求項20記載の方法。 22.前記各工程がラインにおいて間欠的に行なわれる請求項21記載の方法。 23.柔軟なウエブ材料から複数の小袋を製造する装置であって、(a)柔軟な ウエブ材料を連続的に供給する供給手段、(b)柔軟なウエブ材料をその長手方 向に前進させる前進手段、(c)柔軟なウエブ材料が前進している間に、その横 断方向の断面が2つの側壁、1つの底部ガセットおよび1つの上部開口部を構成 するように当該ウエブ材料を長手方向に折り畳み、底部ガセットを折り目におい て2つのガセット部分に分割し、各ガセット部分を各側壁の下方部分に隣接させ て配置する折り畳み手段、(d)折り畳まれた柔軟なウエブ材料の2つのガセッ ト・側壁組合せ部分の一方に対してのみ成形加工を行い、そのとき他方の組合せ 部分には加工を行わない成形手段、および (e)折り畳まれた柔軟なウエブ材料に沿って間隔をおいて横断方向に延びるシ ール部を形成し、折り畳まれた柔軟なウエブ材料を上部に開口部を有する少なく とも1つの小袋に分割するシール手段、を有する装置。 24.前記成形加工の間、前記2つのガセット・側壁組合せ部分の一方を、他方 の組合せ部分から少なくとも部分的に分離させる分離手段をさらに有する請求項 23記載の装置。 25.前記分離手段は、前記底部ガセット内に延びる要素を含む請求項24記載 の装置。 26.前記要素は、前記2つのガセット・側壁組合せ部分を互いに離れるように 押しやるプラウを含む請求項25記載の装置。 27.前記プラウは前部を有しており、当該前部の表面が前記底部ガセットの一 方のガセット部分に接触して、ガセット・側壁組合せ部分の一方を他方の組合せ 部分から分離させる請求項26記載の装置。 28.前記プラウは互いに分割された2つの表面を有する前部を有しており、一 方の表面が前記底部ガセットの一方のガセット部分に接触し、他方の表面が他方 のガセット部分に接触し、前記2つのガセット・側壁組合せ部分の両方をそれら が折り畳まれた位置から離れるように押しやる請求項26記載の装置。 29.前記成形手段がシール手段を含んでおり、当該シール手段は、前記2つの ガセット・側壁組合せ部分の両方を前記分離手段によって互いに分離させて、一 方の組合せ部分のガセット部分の少なくとも一部分を当該組合せ部分の側壁下方 部分の一部分にシールする請求項24記載の装置。 30.前記シール手段が、前記一方のガセット・側壁組合せ部分から形成される 取出し部分の形状を定める熱融着表面を有しており、当該熱融着表面は、一方の ガセット・側壁組合せ部分のガセット部分を当該組合せ部分の側壁下方部分に対 して取出し部分の形状に熱融着する請求項29記載の装置。 31.前記成形手段がシール手段と切断手段とを含んでおり、当該シール手段は 、前記一方のガセット・側壁組合せ部分のガセット部分を少なくとも部分的に当 該粗合せ部分の側壁下方部分にシールし、前記切断手段は、ガセット部分と側壁 下方部分とが互いにシールされた前記一方の組合せ部分の一部分を除去する請求 項23記載の装置。 32.前記2つのガセット・側壁組合せ部分を互いに分離する分離手段をさらに 含んでおり、当該分離手段は、前記シール手段において分離要素がガセット内に 挿入される第1の分離段階と、前記切断手段においてプラウがガセット内に挿入 される第2の分離段階を含んでいる請求項31記載の装置。 33.前記切断手段は往復動する切断ダイを有しており、前記プラウが前記切断 ダイの作用に対して支持面を提供する請求項32記載の装置。 34.前記成形手段がシール手段を含んでおり、当該シール手段が前記2つのガ セット・側壁組合せ部分の一方のガセット部分を少なくとも部分的に当該組合せ 部分の側壁下方部分にシールする請求項23記載の装置。 35.前記成形手段が、前記一方のガセット・側壁組合せ部分から分配取出し部 分を形成する取出し部分形成手段を含んでいる請求項23記載の装置。 36.前記取出し部分形成手段が往復動するシール要素を有しており、当該シー ル要素は、取出し部分の形状をした加熱される熱融着面を備えており、当該熱融 着面は、前記一方のガセット・側壁組合せ部分の側壁下方部分に接触したとき、 当該組合せ部分のガセット部分を当該側壁下方部分に取出し部分の形状で熱融着 する請求項35記載の装置。 37.前記横断方向に延びるシール部を形成するシール手段によって小袋に上部 開口部が形成された後、少なくとも1つの小袋に製品を充填する充填手段をさら に含んでいる請求項23記載の装置。 38.少なくとも1つの小袋が充填された後、上部シール部を形成して上部開口 部を閉じる手段をさらに含む請求項37記載の装置。 39.充填されシールされた前記小袋を折り畳まれた柔軟なウエブ材料から切断 する切断手段をさらに含んでいる請求項38記載の装置。 40.前記柔軟なウエブ材料をその長手方向に前進させる前進手段が、間欠駆動 機構を有している請求項23記載の装置。 41.一定量の製品を封入する小袋であって、2つの側壁、および当該2つの側 壁の第1端の間でつながれたガセットを有しており、 前記ガセットは折り目によって2つのガセット部分に分割されており、当該ガセ ット部分は前記側壁の一部分と重なっており、前記側壁の側端部は、前記ガセッ ト部分と重なった部分においては当該ガセット部分の側端部にシールされており 、残りの側端部に沿う位置においては前記2つの側壁の側端部が互いにシールさ れており、これにより、製品を受け入れる空間部が小袋内に形成され、当該空間 部は小袋の第2端において開口しており、さらに、2つのガセット・側壁組合せ 部分のうちの一方の和合せ部分のガセット部分と側壁下方部分とが互いに部分的 に融着されて、小袋に取出し部分が形成されており、当該取出し部分から製品が 分量を調整しつつ分配される、小袋。 42.他方のガセット部分が他方の側壁部分に折り目によってつながれている請 求項41記載の小袋。 43.マイクロ波を通過させる材料から作られている請求項41記載の小袋。 44.前記マイクロ波を通過させる材料が、熱融着可能なフィルム層と断熱層と を含む積層体である請求項43記載の小袋。 45.熱融着可能なフィルムから作られている請求項41記載の小袋。 46,一定量の製品を封入する小袋であって、2つの側壁、および当該2つの側 壁の第1端の間でつながれたガセットを有しており、 前記ガセットは折り目によって2つのガセット部分に分割されており、当該ガセ ット部分は前記側壁の一部分と重なっており、前記側壁の側端部は、前記ガセッ ト部分と重なった部分においては当該ガセット部分の側端部にシールされており 、残りの側端部に沿う位置においては前記2つの側壁の側端部が互いにシールさ れており、これにより、製品を封入する小袋内に空間部が形成され、前記側壁の 第2端は互いシールされて小袋内の前記空間部を閉じており、 さらに、2つのガセット・側壁組合せ部分のうちの一方の組合せ部分のガセット 部分と側壁下方部分とが互いに部分的に融着されて、小袋に取出し部分が形成さ れており、当該取出し部分から製品が分量を調整しつつ分配される、小袋。 47.他方のガセット部分が他方の側壁部分に折り目によってつながれている請 求項46記載の小袋。 48.マイクロ波を通過させる材料から作られている請求項46記載の小袋。 49.前記マイクロ波を通過させる材料が、熱融着可能なフィルム層と断熱層と を含む積層体であり、 前記側壁の第2端におけるシール部が、前記熱融着可能なフィルムの部分を熱融 着により接触させることによって構成されている請求項48記載の小袋。 50.熱融着可能なフィルムから作られており、前記シールライン(原文どおり )が、前記熱融着可能なフィルムの部分を熱融着により接触させることによって 棒成されいる請求項46記載の小袋。 51.前記側壁の第2端におけるシール部の幅が、当該側壁の側端部の前記ガセ ット部分へのシール部および当該側壁同士のシール部の幅よりも広い請求項46 記載の小袋。 52.前記側壁の第2端におけるシール部を貫通する開口部が形成されており、 当該開口部を利用して吊り下げて展示することができる請求項51記載の小袋。 53.前記側壁の第2端におけるシール部を貫通する開口部が形成されており、 当該開口部を利用して吊り下げて展示することができる請求項46記載の小袋。 54.底部仕切り、第1側方仕切り、および第2側方仕切りを有する一定量の製 品を封入する平坦な小袋であって、 底部仕切りの側端部が、第1および第2の側方仕切りの側端部とつながれており 、 第1および第2の側方仕切りが、その側端部の一部において互いにつながれてお り、 第1および第2の側方仕切りの第1端が、取出し部分を形成しており、当該取出 し部分から製品が分量を調整しつつ分配され、第1側方仕切りの第2端が、底部 仕切りの一端とつながれており、第2側方仕切りの第2端が、底部仕切りの他端 と端部シールラインによりシールされている、小袋。 55.マイクロ波を通過させる材料から作られている請求項54記載の小袋。 56.前記マイクロ波を通過させる材料が、熱融着可能なフィルム層と断熱層と を含む積層体であり、 前記シールラインが、前記熱融着可能なフィルムの部分を熱袋融着により接触さ せることによって構成されている請求項55記載の小袋。 57.熱融着可能なフィルムから作られており、前記シールラインが、前記熱融 着可能なフィルムの部分を熱融着により接触させることによって構成されいる請 求項54記載の小袋。 58.前記第1および第2の側方仕切りの第1端の少なくとも一部分が互いに融 着されることにより、前記取出し部分が形成される請求項54記載の小袋。 59.前記第1および第2の側方仕切りの第1端が、前記取出し部分が開封容易 なタブを有すろように互いに融着されており、当該タブを除去すると小袋が開封 する請求項54記載の小袋。 60.折り目によって、前記第1側方仕切りの第2端が、前記底部仕切りの一端 とつながっている請求項54記載の小袋。 61.他のシールラインによって、前記第1側方仕切りの第2端が、前記底部仕 切りの一端とつながうている請求項54記載の小袋。 62.前記端部シールラインの幅が、前記底部仕切りの側端部の前記第1および 第2の側方仕切りの側端部に対するシール部の幅よりも広い請求項54記載の小 袋。 63.前記シールラインを貫通する開口部が形成されており、当該開口部を利用 して吊り下げて展示することができる請求項54記載の小袋。 64.前記他のシールラインを貫通する開口部が形成されており、当該開口部を 利用して吊り下げて展示することができる記求項61記載の小袋。 65.それぞれが、底部仕切り、第1側方仕切り、および第2側方仕切りを有し 一定量の製品を封入する複数の平坦な小袋であって、底部仕切りの前記両端部( 原文どおり)が、第1および第2の側方仕切りの側端部とつながれており、 第1および第2の側方仕切りが、その側端部の一部において互いにつながれてお り、 第1および第2の側方仕切りの第1端が、取出し部分を形成しており、当該取出 し部分から製品が分量を調整しつつ分配され、互いにつながっている、複数の小 袋。 66.強度が弱められた線状の部分において互いにつながっている請求項65記 載の複数の小袋。 67.各小袋の底部仕切りの側端部において互いにつながっている請求項65記 載の複数の小袋。 68.強度が弱められた線状の部分において互いにつながっている請求項67記 載の複数の小袋。
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