▶ プレジス・イノベーティブ・パッケージング・エルエルシーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-15
(45)【発行日】2022-02-24
(54)【発明の名称】アイドラーローラー
(51)【国際特許分類】
B31D 5/00 20170101AFI20220216BHJP
B65B 9/04 20060101ALI20220216BHJP
【ＦＩ】
B31D5/00
B65B9/04
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2018550762
(86)(22)【出願日】2017-03-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-04-11
(86)【国際出願番号】 US2017024626
(87)【国際公開番号】W WO2017172834
(87)【国際公開日】2017-10-05
【審査請求日】2020-03-27
(31)【優先権主張番号】62/314,209
(32)【優先日】2016-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】507365695
【氏名又は名称】プレジス・イノベーティブ・パッケージング・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ウェッシュ， トーマス ディー．
(72)【発明者】
【氏名】オストワルド， ポール エフ．
(72)【発明者】
【氏名】ワッツ， ウィリアム ジェームズ
【審査官】金丸 治之
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０６４６０３１３（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許第８１２８７７０（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】実開昭５４－９８４６２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２６１８７１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第７９５０４３３（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２００２／００９２２７９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３１Ｄ ５／００
Ｂ６５Ｂ ９／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置であって、前記膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置は、
流体でフィルムの第１の層と第２の層とが重なる部分の間に配置される緩衝材の空洞を膨張させ、前記第１の層と前記第２の層が協同して可撓性構造物を形成する膨張アセンブリと、
シーリング機構と、を有し、
前記シーリング機構は、
前記可撓性構造物の周辺を曲げる動作が可能な曲面を有する第１の圧縮要素と、
前記第１の圧縮要素に対向して配置され、第１のピンチ領域で前記可撓性構造物を間に挟む第２の圧縮要素と、
前記第１のピンチ領域の位置に隣接して配置され、前記フィルムが前記第１のピンチ領域を通過するときに、前記第１の層と前記第２の層を互いにシールして長手方向のシールを製造するために前記フィルムを十分に加熱する加熱要素と、
前記第１のピンチ領域の下流の第２のピンチ領域で前記可撓性構造物を挟むために前記第１の圧縮要素に接触して配置される第３の圧縮要素と、
を有し、
前記第２の圧縮要素および第３の圧縮要素は、前記第１のピンチ領域と第２のピンチ領域との間にある冷却経路に沿って、前記第１の圧縮要素と接触して、前記シーリング機構に接触のない、前記第１の圧縮要素とは向かい側の前記フィルムの表面で前記可撓性構造物を保持し、前記長手方向のシールが冷却されつつ前記緩衝材の空洞に前記流体を保持するように、前記フィルムが前記第１の圧縮要素の前記曲面に対して十分に保持されることを特徴とする、
膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項2】
前記第１の圧縮要素、前記第２の圧縮要素および前記第３の圧縮要素は、それぞれ第１のニップローラー、第２のニップローラー、および第３のニップローラーである、請求項１に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項3】
前記第１のニップローラーは回転軸を有し、前記第１のピンチ領域と前記第２のピンチ領域とは、前記回転軸に対して測定したときに３０°より大きな角度で離れている、
請求項２に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項4】
前記第１のニップローラー、第２のニップローラーおよび第３のニップローラーは、それぞれほぼ同じ半径を有する、請求項２に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項5】
前記第１のピンチ領域と前記第２のピンチ領域とは、前記回転軸に対して測定したときに６０°より大きな角度で離れている、請求項３に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項6】
前記第１のピンチ領域と前記第２のピンチ領域とは、前記回転軸に対して測定したときに１８０°以下の角度で離れている、請求項３に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項7】
前記第１のニップローラーは、前記第１のニップローラーと前記第２のニップローラーとがその間に前記フィルムを装填し、または除去するために離れることができるように、前記第２のニップローラーに対して移動することができる、請求項２に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項8】
前記第３のニップローラーは、前記第３のニップローラーが前記第２のニップローラーと前記第１のニップローラーとの間に前記フィルムを装填し、またはその間から前記フィルムを除去するために、前記第２のニップローラーと前記第１のニップローラーとのうち少なくとも１つから離れることができるように、前記第２のニップローラーと前記第１のニップローラーとのうち少なくとも１つに対して移動することができる、請求項２に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項9】
前記第３のニップローラーは、前記第３のニップローラーの回転軸とは異なる位置に配置される旋回点を有する第３のニップローラーレバーの上に配置され、前記旋回点に対する前記第３のニップローラーレバーの回転により、前記第３のニップローラーは、前記第１のニップローラーに向かって、または前記第１のニップローラーから離れるように移動する、請求項２に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項10】
前記第３のニップローラーレバーは、前記第３のニップローラーレバーが前記第３のニップローラーを前記第１のニップローラーに向けて付勢するバネ式であり、前記第３のニップローラーはバネの力により前記第１のニップローラーに対して前記可撓性構造物を圧縮する動作をすることができる、請求項９に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項11】
前記第１のニップローラーは、前記第１のニップローラーの回転軸とは異なる位置に配置される旋回点を有する第１のニップローラーレバーの上に配置され、前記旋回点は、前記旋回点に対する前記第１のニップローラーレバーの回転により、前記第１のニップローラーが前記第２のニップローラーに向かって、または前記第２のニップローラーから離れるように移動するように配置される、請求項１０に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項12】
第１のニップローラーレバーは、前記第１のニップローラーレバーが前記バネの力により前記第２のニップローラーに対して前記可撓性構造物を圧縮する前記第２のニップローラーに向けて前記第１のニップローラーを付勢するバネ式である、
請求項１１に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項13】
前記旋回点は、前記旋回点に対する前記第１のニップローラーレバーの回転により前記第１のニップローラーが前記第３のニップローラーを有する前記第２のピンチ領域に対して略接線方向に移動するように配置される、請求項１１に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項14】
前記第１のニップローラーレバーは、前記第１のニップローラーが前記第２のニップローラーから離れるように前記第１のニップローラーレバーが回転するときに、前記第３のニップローラーが前記第２のピンチ領域から離れるように前記第１のニップローラーレバーが前記第３のニップローラーレバーの回転を引き起こす第３のニップローラーレバーに係合する、請求項１３に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項15】
前記第３のニップローラーレバーは、ノッチの表面に対する前記第１のニップローラーレバーからの力が前記第３のニップローラーレバーの回転を引き起こす前記第１のニップローラーレバーに係合する表面を備えるノッチを有し、第３のニップローラー軸は、前記ノッチと第３のニップローラーレバー旋回軸との間に配置される、請求項１４に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【請求項16】
前記シーリング機構は、ベルトを備えない、
請求項１に記載の膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願との相互参照
本出願は、２０１６年３月２８日に出願された「アイドラーローラー」という発明の名称である米国仮特許出願第６２／３１４，２０９号に関する優先権を主張し、その開示は本明細書の一部を構成するものとしてここに組み込まれる。
本出願は、２０１６年３月２８日に出願された「アイドラーローラー」という発明の名称である米国仮特許出願第６２／３１４，２０９号に関する優先権を主張し、その開示は本明細書の一部を構成するものとしてここに組み込まれる。
【0002】
本開示は、包装材料に関する。より詳細には、本開示は、包装材料として使用される膨張可能な緩衝材を製造するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
種々の膨張した緩衝材がよく知られており、種々の包装用途に使用されている。例えば、膨張した緩衝材は、発泡ピーナッツ（ｆｏａｍ ｐｅａｎｕｔｓ）、揉紙（ｃｒｕｍｐｌｅｄ ｐａｐｅｒ）、および類似製品と同様またはそれに代わる方法により、空隙充填包装として使用されることが多い。また例えば、膨張した緩衝材は、成形または押し出された包装要素の代わりに保護包装として使用されることが多い。一般に、膨張した緩衝材は、シールにより互いに接合された２層のフィルムから形成される。シールは、空気を中に取り込みながら膨張すると同時に形成され、または、膨張前に膨張可能な空洞（ｃｈａｍｂｅｒ）を有するフィルムの構成を画定すると同時に形成される。膨張可能な空洞は、空気もしくは他の気体で膨張させることができ、または膨張させた後にシールして空気もしくは気体の放出を防止または抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】米国特許第８１２８７７０号明細書
【文献】米国特許第７９５０４３３号明細書
【文献】米国特許出願公開第１３／８４４６５８号明細書
【文献】米国特許第８０６１１１０号明細書
【文献】米国特許第８１２８７７０号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１７２０７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
包装産業で使用される多くの装置は多くのローラーにより動作し、いくつかのローラーはベルトを利用してベルトを通過するフィルムの進行を制御する。例えば、米国特許第８，１２８，７７０号明細書は、ベルトおよびローラーを利用して緩衝材の膨張およびシールを制御するシステムを開示している。これらの装置にベルトや他の追加要素があると、製造コストが高くなり使用が難しくなることがある。他の例として、米国特許第７，９５０，４３３号明細書は、その周りに巻かれたヘッディング要素（ｈｅａｄｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）が他のローラーに直接押し付けられるローラーを開示している。この種のシステムでは、機械から取り外される前にフィルムを十分に冷却することができない。このように、包装産業では、膨張およびシールする機構の改善が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
いくつかの実施形態によると、膨張シーリング装置（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅａｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）は、流体を含む第１のフィルム層と第２のフィルム層とが重なる部分の間に配置される緩衝材の空洞（ｃｕｓｈｉｏｎ ｃａｖｉｔｙ）を膨張させ、層が可撓性構造物を形成する膨張アセンブリを有する。この装置はまた、シーリング機構を有し、シーリング機構は可撓性構造物をその周りで曲げる動作可能な曲面を有する第１の圧縮要素を有する。シーリング機構はまた、第１のピンチ領域で可撓性構造物を間に挟む前記第１の圧縮要素に対して配置される第２の圧縮要素を有する。シーリング装置はまた、前記フィルムが前記第１のピンチ領域を通過するときに、前記フィルムを十分に加熱し前記層を互いにシールして長手方向のシールを製造する前記第１のピンチ領域の位置に隣接して配置される加熱要素を有する。シーリング装置はまた、前記第１のピンチ領域の下流の前記第２のピンチ領域で前記可撓性構造物を間に挟む前記第１の圧縮要素に対して配置される第３の圧縮要素を有する。第１、第２および第３の圧縮要素は、第１および第２のピンチ領域の間の冷却経路に沿って、第１の圧縮要素に対して可撓性構造物を保持する。第１の圧縮要素に対して反対側のフィルムの表面は、シーリング機構とは実質的に接触しない。フィルムは、長手方向のシールが冷却されているときに、緩衝材の空洞で前記流体を保持する前記第１の圧縮要素に対して十分に保持される。
【0007】
いくつかの実施形態によると、第１、第２および第３の圧縮要素はニップローラー（ｎｉｐ ｒｏｌｌｅｒ）である。一実施形態では、第１のニップローラーは回転軸を有し、第１および第２のピンチ領域は、回転軸の周りで測定して３０°より大きな角度で離れている。いくつかの実施形態では、第１のニップローラー、第２のニップローラーおよび第３のニップローラーは、それぞれ、ほぼ同じ半径を有する。他の実施形態では、第１および第２のピンチ領域は、回転軸の周りで測定して６０°より大きな角度で離れている。いくつかの実施形態では、第１および第２のピンチ領域は、回転軸の周りに測定して１８０°までの角度で離れている。
【0008】
いくつかの実施形態によると、第１のニップローラーは、第１および第２のニップローラーの間でフィルムの装填または除去のために分離できるように、第２のニップローラーに対して移動可能である。第１および第２のニップローラーの間にフィルムを装填または除去するために、第３のニップローラーを第２のニップローラーと第１のニップローラーとの少なくとも一方から離すことができるように、第３のニップローラーは第２のニップローラーと第１のニップローラーとの少なくとも一方に対して相対的に移動可能である。第３のニップローラーはバネの力のもとで第１のニップローラーに対して可撓性構造物を圧縮するように動作可能であり、第３のニップローラーレバーは第３のニップローラーを第１のニップローラーに向けて付勢する（ｂｉａｓｅｄ）ように、第３のニップローラーレバーはバネ式（ｓｐｒｉｎｇ ｌｏａｄｅｄ）である。第１のニップローラーは、第１のニップローラーの回転軸とは異なる位置に配置される旋回点を有するレバーの上に配置され、旋回点を中心としたレバーの回転により第１のニップローラーを第２のニップローラーに向けて、または第２のニップローラーから離れるように移動可能に配置される旋回点を有する。第１のニップローラーレバーは、第１のニップローラーレバーが第２のニップローラーから離れて回転するように、第３のニップローラーレバーに係合し、第１のニップローラーレバーは、第３のニップローラーが第２のピンチ領域から離れるように、第３のニップローラーレバーの回転を引き起こす。第１のニップローラーレバーからノッチ（ｎｏｔｃｈ）表面への力が第３のニップローラーレバーを回転させるように、第３のニップローラーレバーは、第１のニップローラーレバーと係合する表面があるノッチを有する。第３のニップローラー軸は、ノッチと第３のニップローラーレバー旋回軸との間に配置される。
【0009】
いくつかの実施形態によると、シーリング機構はベルトレスである。いくつかの実施形態によると、膨張可能な緩衝材の膨張シーリング装置はまた、第１、第２、または第３のローラーの１つ以上を覆うカバーを有してもよく、可撓性構造物が第２のピンチ領域を出た後に可撓性構造物を方向転換するように動作可能なスロットを備える。
【0010】
いくつかの実施形態によると、膨張シーリング装置は、可撓性構造物を形成するフィルムの第１および第２の層が重なる部分の間に配置された緩衝材の空洞を流体で膨張させる膨張アセンブリを有する。装置はまた、シーリング機構を有し、第１の圧縮要素は、その周りで可撓性構造物を曲げるように動作可能な曲面を有する。シーリング機構はまた、第１の圧縮要素に対して第１のピンチ領域で可撓性構造物を挟むように配置された第２の圧縮要素を有する。シーリング機構はまた、第１の圧縮要素に対して配置され、第１のピンチ領域の下流の第２のピンチ領域で可撓性構造物を挟む第３の圧縮要素を有する。シーリング機構はまた、第１の圧縮要素と第２の圧縮要素とに隣接して配置された加熱要素を有する。第１の圧縮要素は第２の圧縮要素に対して調整可能であり、第３の圧縮要素は第１の圧縮要素に対して調整可能である。第１圧縮要素は、第１圧縮要素が第２圧縮要素から離れるように調整されると、第３圧縮要素が自動的に第１の圧縮要素から離れるように、第３圧縮要素と係合する。
【0011】
いくつかの実施形態によると、第１、第２および第３の圧縮要素は、それぞれ第１、第２および第３のニップローラーを有する第１、第２および第３のニップローラーアセンブリである。第３のニップローラーは、第３のニップローラーレバーの回転軸とは異なる位置に配置された旋回点を有する第３のニップローラーレバーの上に配置される。旋回点は、旋回点を中心としたレバーの回転により第３のニップローラーを第１のニップローラーに向けて、または第１のニップローラーから離れるように移動可能に配置される。第３のニップローラーレバーはバネ付勢され、第３のニップローラーレバーは第３のニップローラーを第１のニップローラーに向けて付勢し、第３のニップローラーはバネの力により可撓性構造物を第１のニップローラーに対して圧縮する。第１のニップローラーは、第１のニップローラーの回転軸とは異なる位置に位置する旋回点を有するレバーの上に配置される。旋回点は、旋回点を中心としたレバーの回転が第１のニップローラーを第２のニップローラーに向けて、または第２のニップローラーから離れて動かすように配置される。第１のニップローラーがバネの力のもとで第２のニップローラーに対して可撓性構造物を圧縮する動作を可能にし、第１のニップローラーレバーが第３のニップローラーを第２のニップローラーに向けて付勢するように、第１のニップローラーレバーはバネ式である。旋回点は、旋回点を中心としたレバーの回転が第３のニップローラーを用いてピンチ領域に対して略接線方向である第１のニップローラーを移動させるように配置される。第１のニップローラーレバーからノッチ表面への力が第３のニップローラーレバーを回転させ、第３のニップローラー軸がノッチと第３のニップローラーレバー旋回軸との間に位置するように、第３のニップローラーレバーは、第１のニップローラーレバーと係合する表面があるノッチを有する。
【0012】
いくつかの実施形態によると、第１、第２および第３ニップローラーは、第１および第２のピンチ領域の間の冷却経路に沿って可撓性構造物を第１のニップローラーで保持し、フィルムの第１の圧縮要素と反対側の面はシーリング機構と実質的に接触しない。フィルムは、第１の圧縮要素に対して十分に保持され、長手方向のシールが冷却されている間、流体を緩衝材の空洞内に保持する。いくつかの実施形態によると、シーリング機構はベルトレスである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一実施形態による非膨張状態材料の可撓性構造物の平面図である。
【図2A】第１の実施形態による膨張シーリング装置の透視図である。
【図2B】第１の実施形態による膨張シーリング装置のカバー有りの正面図である。
【図2C】第１の実施形態による膨張シーリング装置のカバーなしの正面図である。
【図2D】第１の実施形態による膨張シーリング装置の側面図である。
【図3A】第２の実施形態による膨張シーリング装置の透視図である。
【図3B】第２の実施形態による膨張シーリング装置のカバー有りの正面図である。
【図3C】第２の実施形態による膨張シーリング装置のカバーなしの正面図である。
【図4A】種々の実施形態による膨張シーリングアセンブリのカバー有りの詳細な正面図である。
【図4B】種々の実施形態による膨張シーリングアセンブリのカバーなしの正面透視図である。
【図4C】種々の実施形態による圧縮機構の正面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示は、非膨張状態の材料を、包装および輸送用の緩衝材および保護材として使用される膨張緩衝材に変換する保護包装、システムおよび方法に関する。
【0015】
図１に示されるように、膨張可能な緩衝材のために多層の可撓性構造物１００が提供される。可撓性構造物１００は、第１の長手方向の縁部１０２と第２の長手方向の縁部１０４とを有する第１のフィルム層１０５と、第１の長手方向の縁部１０６と第２の長手方向の縁部１０８とを有する第２のフィルム層１０７とを有する。第２の層１０７は、第１の層１０５と重なってほぼ同一の広がりを有するような位置に整列される。すなわち、少なくともそれぞれの第１の長手方向の縁部１０２、１０６は互いに整列し、および／または、第２の長手方向の縁部１０４、１０８は互いに整列する。いくつかの実施形態では、層は、重なり合う領域において膨張領域が部分的に重なってもよい。
【0016】
図１は、可撓性構造物１００の平面図を示し、可撓性構造物１００は、フィルム１００の第１の長手方向の縁部１１０と第２の長手方向の縁部１１２とを画定するために接合された第１および第２の層１０５、１０７を有する。第１および第２の層１０５、１０７は、可撓性構造物１００材料の単一のシート、縁部にスリット（ｓｌｉｔ）または開口部を有する可撓性構造物１００の平坦なチューブ、または可撓性構造物１００の２枚のシートから形成されてもよい。例えば、第１および第２の層１０５、１０７は、接合された第２の縁部１０４、１０８（例えば、「ｃ重フィルム（ｃ－ｆｏｌｄ ｆｉｌｍ）」）を画定するために折り畳まれた可撓性構造物１００の単一のシートを有してもよい。また例えば、第１および第２の層１０５、１０７は、第１の長手方向の縁部１０２、１０６に沿って整列したスリットを有する可撓性構造物のチューブ（例えば、平坦なチューブ）を有してもよい。また例えば、第１および第２の層１０５、１０７は、整列した第２の縁部１０４、１０８に沿って互いに接合、シール、または他の方法でくっつけられた２つの独立した可撓性構造物のシートを有してもよい。
【0017】
可撓性構造物１００は、当業者に公知の種々のウェブ材料から任意に形成することができ、本明細書では、そのような可撓性構造物１００をウェブまたはウェブ１００と呼ぶことがある。このようなウェブ材料は、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡｓ）、メタロセン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレン樹脂、およびそれらを組合せたものを含んでもよいが、これに限られるものではない。他の材料および構成が使用されてもよい。開示された可撓性構造物１００は、中空チューブ（ｈｏｌｌｏｗ ｔｕｂｅ）、固形芯（ｓｏｌｉｄ ｃｏｒｅ）に巻かれたり、もしくは扇状に折り畳まれたボックス（ｆａｎ－ｆｏｌｄｅｄ ｂｏｘ）に折り畳まれたり、または保管および出荷のために他の所望の形態で巻かれたり、折り畳まれたりしてもよい。
【0018】
図１に示されるように、可撓性構造物１００は、可撓性構造物１００の長手方向に沿って配置された一連の横方向のシール１１８を有してもよい。各横方向のシール１１８は、長手方向の縁部１１２から、膨張経路（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）１１４と、図示された実施形態では第１の長手方向の縁部１１０とに向かって延びる。各横方向のシール１１８は、第２の長手方向の縁部１１２に近接する第１の端部１２２と、可撓性構造物１００の第１の長手方向の縁部１１０から横方向に距離ｄだけ離れた第２の端部１２４とを有する。空洞１２０は、長手方向のシール１１２と、一対の隣接する横方向のシール１１８とにより形成される境界内で画定される。
【0019】
図１に示される実施形態では、各横方向のシール１１８は、略直線であり、第２の長手方向の縁部１１２に対して略垂直に延びる。しかし、横方向のシール１１８の配置は、異なる配置が可能であることも理解される。例えば、いくつかの実施形態では、横方向のシール１１８は波状パターンまたはジグザグパターンを有してもよい。
【0020】
シールされた長手方向の縁部１１０、１１２と同様に横方向のシール１１８は、当業者に公知の種々の技術のいずれかから形成されてもよい。このような技術は、接着、摩擦、溶接、融着、熱シール、レーザーシール、および超音波溶接を含むが、これに限定されるものではない。
【0021】
また、長手方向の膨張経路１１４になり得る閉鎖経路のような膨張領域が設けられてもよい。図１に示されるように、長手方向の膨張経路１１４は、横方向のシール１１８の第２の端部１２４と、フィルムの第１の長手方向の縁部１１０との間に配置される。好ましくは、長手方向の膨張経路１１４は、長手方向の側部１１０に沿って長手方向に延び、膨張開口部１１６は、長手方向の膨張経路１１４の少なくとも１つの端部に配置される。長手方向の膨張経路１１４は、横方向の幅Ｄを有する。好ましい実施形態では、横方向の幅Ｄは、長手方向の縁部１０１と第２の端部１２４との間の横方向の距離ｄと実質的に同じ幅である。しかし、他の構成では、他の適切な横方向の幅Ｄを使用できることが理解される。
【0022】
第２の長手方向の縁部１１２と横方向のシール１１８とは、膨張可能な空洞１２０の境界を協働して画定する。図１に示されるように、各膨張可能な空洞１２０は、長手方向の膨張経路１１４に向かって開口する開口部１２５を介して長手方向の膨張経路１１４と流体連通（ｆｌｕｉｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）しており、本明細書でさらに説明するように膨張可能な空洞１２０の膨張を可能にする。
【0023】
いくつかの実施形態では、横方向のシール１１８は、膨張可能な空洞１２０に向かって延びる１つ以上のノッチ（ｎｏｔｃｈ）１２８を有する。図１に示されるように、対向するノッチ１２８は、隣接する一対の横方向のシール１１８に沿って長手方向に整列し、膨張可能な空洞１２０内の複数の空洞部分１３０を画定する。ノッチ１１８は、容易に曲げられ、または折り畳まれる可撓性構造物１００の可撓性を高める屈曲可能な線を形成する。このような可撓性により、フィルム１００は、規則的および不規則な形状の物体を包むことができる。空洞部分１３０は、隣接する空洞部分１３０と膨張経路１１４で流体連通している。
【0024】
一連の弱い線１２６（ｌｉｎｅｓ ｏｆ ｗｅａｋｎｅｓｓｅｓ）は、フィルムの長手方向の範囲に沿って配置され、フィルム１００の第１および第２の層を横切って横方向に延びる。各横方向の弱い線１２６は、第２の長手方向の縁部１１２から第１の長手方向の縁部１１０に向かって延びる。可撓性構造物１００の各横方向の弱い線１２６は、一対の隣接する空洞１２０の間に配置される。好ましくは、図１に示されるように、各弱い線１２６は、２つの隣接する横方向のシール１１８の間に配置され、２つの隣接する空洞１２０との間に配置される。横方向の弱い線１２６は、隣接する膨張可能な緩衝材１２０の分離を容易にする。
【0025】
横方向の弱い線１２６は、当業者に公知の種々の弱い線を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、横方向の弱い線１２６は、ミシン目の列を有し、ミシン目の列は、スリットとスリットを有しない領域（ｌａｎｄ）とを列の横方向の広がりに沿って交互に有する。スリットを有しない領域とスリットとは、列の横方向の範囲に沿って規則的または不規則な間隔で配置されてもよい。また例えば、いくつかの実施形態では、横方向の弱い線１２６は、可撓性構造物に形成された分割線（ｓｃｏｒｅ ｌｉｎｅ）などを有してもよい。
【0026】
また、横方向の弱い線１２６は、当業者に公知の種々の技術から形成されてもよい。このような技術は、切断（例えば、バー、ブレード、ブロック、ローラー、ホイールなどの切断要素または歯付き要素を使用する技術）、および／または、スコアリング（ｓｃｏｒｉｎｇ）（例えば、電磁的（例えば、レーザー）スコアリングおよび機械的スコアリングなどのように第１および第２の層の材料の強度または厚さを減少させる技術）を含んでもよいが、これに限られるものではない。
【0027】
好ましくは、膨張可能な空洞１２０の横方向の幅１２９は、幅３インチから幅約４０インチであり、より好ましくは幅約６インチから幅約３０インチであり、最も好ましくは幅約１２インチである。弱い領域１２６の間の長手方向の長さ１２７は、少なくとも約２インチから約３０インチであり、より好ましくは少なくとも約５インチから約２０インチであり、最も好ましくは少なくとも約６インチから約１０インチでもよい。さらに、空洞１２０の各膨張した高さは、少なくとも約１インチから約３インチであり、最も好ましくは約６インチでもよい。他の適切な寸法を使用してもよいことが理解される。
【0028】
本特許請求の範囲に示される可撓性構造物の実施例については本明細書に記載されているが、他の膨張可能な可撓性構造物を本明細書に記載の他の実施形態と実施例とに組み合わせて使用してもよいことが理解される。
【0029】
ここで図２Ａ－３Ｃを参照すると、非膨張状態の材料の可撓性構造物１００を一連の膨張ピロー（ｐｉｌｌｏｗ）または緩衝材１２０に変換する膨張シーリング装置１０２が設けられている。図２Ａに示されるように、非膨張状態の可撓性構造物１００は、ロール軸１３６の上に設けられた材料１３４のロールでもよい。ロール軸１３６は、材料１３４のロールの中心を収容する。トレイ、固定スピンドル、または複数のローラーのような、ロールを支持するための代替構造を使用してもよい。
【0030】
可撓性構造物１００は、駆動機構により引っ張られる。いくつかの実施形態では、ガイドローラーなどの中間部材がロール１３４と駆動機構との間に配置されてもよい。例えば、オプションのガイドローラーは、ハウジング１４１から略垂直に延びてもよい。ガイドローラーは、材料のロール１３４から離れて材料が処理される材料経路「Ｂ」に沿って可撓性構造物１００をガイドするように配置されてもよい。一実施例では、ガイドローラーは、膨張ノズル１４０とロール１３４との間にたるみが生じないように、材料１３４の制御を補助することができるダンサーローラーでもよい。
【0031】
ロール１３４からほどけるときに可撓性構造物１００が束になることを防止または抑制するために、ロール軸１３６には、ロール１３４から自由にほどけることを防止または抑制し、ロール１３４から安定して制御された速度でほどけることを保証するためのブレーキが設けられている。しかし、本明細書で説明されるように、ブレーキ、ガイドローラー、または可撓性構造物の供給機構の使用に加えてまたはその代替として、可撓性構造物１００をシーリング機構１０３の一部であるピンチ領域１７６に向かってガイドするために、他の構造が使用されてもよい。いくつかの実施形態によると、図２－４に示されるように、可撓性構造物１００は、ロール１３４からノズル１４０に直接引っ張られてもよい。この構成は簡略化の点で好ましいが、他の構成が設けられてもよい。例えば、可撓性構造物１００は、ガイドローラー１３８に沿って垂れ下がったり、跳ね上がったり、流れたり、ピンチ領域１７６との整列から外れたり、張ったり緩んだりと交互に変化したり、進行中の他の変動を受けやすくなるので、膨張シーリングアセンブリ１３２は、これらの変動を補償するために適切な調整機能を備えてもよい。例えば、ノズル１４０は少なくとも部分的に可撓性を有してもよく、これにより構造物がノズル１４０に向かっておよびその上に供給されるときに、可撓性構造物１００が近づく方向にノズル１４０を適合させることができ、可撓性構造物１００をノズル１４０に向かって、またはノズル１４０の上に供給されるときに生じる供給角度、方向、および他の変動を補償するか、または、それに適合するようにノズル１４０を動作させることができる。
【0032】
膨張シール装置１０２は、膨張シーリングアセンブリ１３２を有する。好ましくは、膨張シーリングアセンブリ１３２は、可撓性構造物１００がロール１３４からほどけるにつれて、可撓性構造体１００を連続的に膨張させるように構成される。好ましくは、ロール１３４は、直列に配置された複数の空洞１２０を有する。可撓性構造物１００から膨張ピローを製造し始めるために、可撓性構造物１００の膨張開口部１１６は、膨張ノズル１４０のような膨張アセンブリの周りに挿入され、材料経路「Ｅ」に沿って進行する。図２Ａ－３Ｃに示されるいくつかの実施形態では、好ましくは、可撓性構造物１００は膨張ノズル１４０の上を進行し、空洞１２０は膨張ノズル１４０と側部排出口（ｓｉｄｅ ｏｕｔｌｅｔｓ）１４６とに対して横方向に延びる。可撓性構造物１００が材料経路「Ｅ」に沿って長手方向に進行するときに、側部排出口１４６は、ノズル基部１４４に対して横方向の流体を空洞１２０に向けて空洞１２０を膨張させる。そして、膨張した可撓性構造物１００は、シール領域１７４内のシーリングアセンブリ１０３によりシールされ、膨張ピローまたは膨張材がつながったものを形成する。
【0033】
また、側部膨張領域１６８は、側部排出口１４６に隣接する経路「Ｅ」に沿った膨張シーリングアセンブリの一部として示されており、側部排出口１４６では、側部排出口１４６からの空気が空洞１２０を膨張させている。いくつかの実施形態では、膨張領域１６８は、膨張先端部１４２とピンチ領域１７６との間に配置された領域である。可撓性構造物１００は、ノズル先端部１４２で膨張ノズル１４０の周囲に挿入され、ノズル先端部１４２は膨張ノズル１４０の最先端部に配置される。膨張ノズル１４０は、ノズル排出口を通じて非膨張状態の可撓性構造物１００に圧縮空気のような流体を送り込み、材料を膨張ピローまたは緩衝材１２０に膨張させる。例えば、図６Ａと６Ｄとに示されるように、膨張ノズル１４０は、流体注入口（ｆｌｕｉｄ ｉｎｌｅｔ）１４３ａから注入される流体供給源（ｆｌｕｉｄ ｓｏｕｒｃｅ）と１つ以上のノズル排出口（例えば、側部排出口１４６）とを流体的に接続するノズル膨張経路１４３を有してもよい。他の構成では、流体は他の適切な加圧ガス、発泡体、または液体でもよいことが理解される。ノズルは、延長部分を有してもよい。延長部分は、ノズル基部１４４、可撓性部分１４２ａ、および先端部１４２のうちの１つ以上を有してもよい。延長部分は、可撓性構造体をピンチ領域１７６にガイドしてもよい。同時に、ノズルは、１つ以上の排出口を通じて可撓性構造体を膨張させてもよい。１つ以上の排出口は、膨張経路１４３からノズル基部１４４（例えば、排出口１４６）、可撓性部分１４２ａ、または先端部１４２のうちの１つ以上から外に出ていてもよい。
【0034】
図４Ａ－Ｂに示されるように、側部排出口１４６は、ノズル基部１４４に沿って膨張先端部１４２から長手方向に向かって延びてもよい。いくつかの実施形態では、側部排出口１４６は、膨張可能な空洞１２０をシーリングするまで膨張させ続けるシーラーアセンブリに近接しまたは一部の構成では重なっている。これにより、シール前に膨張可能な空洞１２０に送り込む流体の量を最大にすることができ、デッド空洞（ｄｅａｄ ｃｈａｍｂｅｒｓ）、すなわち十分な量の空気を有しない空洞の量を最小にすることができる。しかし、他の実施形態では、スロット排出口１４６は、入口ピンチ領域１７６を通じて下流に延びてもよく、排出口１４６から出る流体の部分は可撓性構造物１００に向けられてもよい。本明細書で使用される上流および下流という用語は、可撓性構造物１００の移動方向に対して使用される。可撓性構造物の始点は上流であり、可撓性構造物が膨張し、シールされ、冷却され、膨張シール装置から取り外されるときに下流に流れる。
【0035】
側部排出口１４６の長さは、先端部１４２と入口ピンチ領域１７６との間の膨張ノズル１４０の長さの一部に重なって延びる長さを有するスロットでもよい。一実施例では、スロットの長さは、入口ピンチ領域１７６の先端部１４２からの距離の半分未満でもよい。他の実施形態では、スロットの長さは、先端部１４２からピンチ領域１７６までの距離の半分より大きくてもよい。他の実施形態では、スロットの長さは、先端部１４２からピンチ領域１７６までの距離の約半分でもよい。例えば、側部排出口１４６は、膨張ノズル１４０の長さの少なくとも約３０％、いくつかの実施形態では、膨張ノズル１４０の長さの少なくとも約５０％の長さ、または膨張ノズル１４０の長さの約８０％膨張ノズル１４０の長さ１６９を有するが、他の関連性のある長さを使用してもよい。側部排出口１４６は、空洞１２０および空洞部分１３０を膨張させるために、各空洞１２０の開口部１２５を通じて膨張ノズル１４０に対して横方向にノズル基部１４４の側面から流体を排出する。
【0036】
また、ノズル１４０を通る流体の流量は、典型的には約２ｃｆｍから１５ｃｆｍであり、例示的な実施形態では、約３ｃｆｍから５ｃｆｍである。例示的な実施形態では、約１４ｃｆｍから２０ｃｆｍの送風機を有する。しかし、はるかに大きな風量を使用してもよく、例えば、より高い流量の流体が使用されるときは、１１００ｃｆｍの風量を有する送風機などが使用されてもよい。
【0037】
ノズル１４０は、固定された長手方向軸Ｘを有する部分と移動可能な長手方向軸Ｙを有する部分とをさらに有してもよい。ノズル１４０は、ノズル１４０を移動経路「Ｅ」に対して調整可能にする可撓性部分１４２ａを有してもよい。可撓性構造物１００が近づき膨張開口部１１６が先端部１４２に係合すると、可撓性芯（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｃｏｒｅ）１４７は、たわみ、膨張経路１１４がノズル１４０の上を容易に横に移動するような膨張開口部１１６の向きに適合してもよい。同様に、動作中に可撓性構造物１００が整列から外れて移動すると、可撓性芯１４７はたわみ、膨張チャネル１１４の向きに適合してもよい。ノズル１４０と膨張アセンブリとは、他の実施形態にしたがって構成されてもよい。
【0038】
材料が先端部の上に押し込まれるとき、膨張ノズルの先端部は、先端部の膨張経路内の層を開き、層を分離するために使用されてもよい。例えば、可撓性構造物が従来の膨張ノズルの上に引っ張られると、伝統的な膨張ノズルの先端部が層を互いに分離する。
【0039】
側部排出口１４６のような側部の排出口に加えて、またはそれがない場合には、長手方向の排出口を設けてもよく、長手方向の排出口は、長手方向の排出口の下流で、膨張ノズル１４０のノズル基部１４４のノズル壁の長手方向の縁部に沿っていてもよい。
【0040】
いくつかの実施形態では、膨張ノズル１４０は、水平に、上方に角度をつけて、下方に角度をつけて、またはそれらの間の変形態様で配置されてもよい。他の実施形態では、ロール１３４が可撓性材料１００を分配し、シーリングアセンブリ１３４が可撓性材料１００を処理する角度に適合する方向に向けてシーリングアセンブリの材料経路「Ｅ」をノズル１４０に近づけて配置するように、膨張ノズル１４０は角度をつけてもよい。膨張ノズル基部１４４およびその長手方向軸Ｘは、シーリングアセンブリに対して接線方向に整列されてもよい。ノズル１４０は可撓性でもよく、その結果、可撓性構造物１００が近づく態様を変形することが可能となる。
【0041】
図２Ａ－４Ｂは、膨張シーリングアセンブリ１３２の側面図を示す。図に示されるように、流体供給源は、ハウジングプレート１８４、またはノズルおよびシーリングアセンブリのための他の構造支持体の後方に配置されてもよく、好ましくは、膨張ノズル１４０の後ろに配置されてもよい。図４Ａに示されるように、ハウジングプレート１８４は、シーリングおよび膨張アセンブリ開口部１８４ａを有する。流体供給源は、流体膨張ノズル導管１４３（ｆｌｕｉｄ ｉｎｆｌａｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ ｃｏｎｄｕｉｔ）に接続され、流体膨張ノズル導管１４３に供給される。可撓性構造物１００は、膨張ノズル１４０の上に供給される。膨張ノズル１４０は、可撓性構造物を膨張シーリングアセンブリ１３２の方向に向ける。
【0042】
可撓性構造物１００は、駆動機構１６０により膨張シーリングアセンブリ１３２を通って前進または駆動される。駆動機構１６０は、可撓性構造物がシステムを通じて駆動するように動作可能な１つ以上の装置を有する。例えば、駆動機構は、可撓性材料１００を材料経路「Ｅ」に沿って下流方向に駆動するように動作可能な１つ以上のモーター駆動ローラーを有する。１つ以上のローラーまたはドラムが駆動モーターに接続され、１つ以上のローラーがシステムを駆動する。いくつかの実施形態によると、駆動機構１６０は、ベルトが可撓性構造物に接触することなく可撓性構造物１００を駆動する。一実施例では、システム全体はベルトレスである。他の実施例では、システムは、可撓性構造体１００と接触しない駆動要素の上にベルトを有する。他の実施例では、その他の実施例はさておき、システムはいくつかの駆動要素の上にベルトを有する。
【0043】
いくつかの実施形態では、シーリングアセンブリ１３２は、駆動機構１６０を有する。駆動機構１６０は、少なくとも１つの圧縮要素１６２を有する。少なくとも１つの圧縮要素１６２は、曲げ軸１６２ｂの周りに沿って可撓性構造物を曲げるように動作可能な曲面１６２ａを有してもよい。駆動機構１６０は、圧縮要素１６２に隣接して配置された他の圧縮要素１６１を有する。２つの圧縮要素１６１、１６２が一緒にピンチ領域１７６で可撓性材料１００を受ける動作をするよう、圧縮要素１６２に対して圧縮要素１６１の位置が決められる。ピンチ領域１７６は、圧縮要素１６１と圧縮要素１６２とが可撓性構造物１００に対して、その間に可撓性構造物１００を挟むように配置される領域により画定される。
【0044】
また、駆動機構１６０は、他の圧縮要素１６３を有してもよい。圧縮要素１６３も、圧縮要素１６２に隣接して配置される。圧縮要素１６３と圧縮要素１６２との間の関係は、２つの圧縮要素１６２、１６３が、圧縮要素１６３と圧縮要素１６２とが接触して可撓性材料１００に圧力を加える第２のピンチ１７８領域を形成する関係である。
【0045】
いくつかの実施形態によると、駆動システムは、第１のピンチ１６０の下流に配置される冷却経路を形成する。一実施例では、冷却経路は、曲面１６２ａにより画定される。圧縮要素１６２に沿った曲面１６２ａの周辺領域は、可撓性材料と直接係合する接触領域を形成する。以下により詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、周辺領域は円筒形であり、したがって周辺領域は円筒の外周領域である。他の実施形態では、周辺領域は、圧縮要素１６２を画定する形状の表面の外側領域である。いくつかの実施形態によると、圧縮要素１６２は、可撓性材料１００の上に新たに形成された長手方向のシール１１２を可能にするピンチ領域１７６とピンチ領域１７８との間の経路を形成する。長手方向のシール１１２は、シーリングアセンブリ１３２の一部である加熱アセンブリ４００により形成される。ピンチ領域１７８は、可撓性構造物を圧縮要素１６２の曲面１６２ａに対して十分に隙間なく保持し、長手方向のシール１１２が冷却するにつれて流体を空洞１２０内に保持する。長手方向のシール１１２を冷却領域で保持することにより、長手方向のシール１１２での膨張した空洞内の空気圧により引き起こされる伸張および変形を制限する。曲面１６２ａに沿った冷却領域に対するピンチ領域１７６および１７８により生じる保持圧力がないと、膨張した空洞内の空気圧のために長手方向のシール１１２の有効性が低下する。いくつかの実施形態によると、冷却領域は、シールするときに設定する長手方向のシール１１２が十分に冷却される程度に十分に長いので、膨張した空洞１２０内の空気圧は、長手方向のシール１１２’がその中に空気圧を保持する能力を超えて、長手方向のシール１１２を伸張または変形させない。冷却領域が十分に長くないときは、長手方向のシールは適切に設定されない。ピンチ領域１７６とピンチ領域１７８との間の角度が大きすぎると、膨張した材料はそれ自身の上に折り返される。したがって、湾曲面１６２ａの周囲で測定された圧縮要素１６３と圧縮要素１６１との互いに対する位置は、可撓性材料がそれ自体と干渉することなく空洞圧力を保持するのに十分なシールを生成する位置でなければならない。
【0046】
いくつかの実施形態によると、湾曲表面１６２ａと接触していないフィルムの表面は、冷却領域内の膨張シーリング装置の他の駆動構成と接触しない。このような構成により、こちらの側から材料の熱を逃がすことが可能となる。例えば、接触しない表面（ｆｒｅｅ ｓｕｒｆａｃｅ）は、ローラー、ベルト、加熱要素などと接触しない。接触しない表面を有するこれらいくつかの実施形態では、接触しない表面とカバーなどのガイド要素との間に何らかの偶発的な接触が生じることがあるが、冷却領域を通るフィルムと表面１６２ａとの間の隙間のない表面により、これを最小限に抑えることができる。
【0047】
いくつかの実施形態によると、ピンチ領域１７８は、軸１６２ａの周りで測定されたとき、ピンチ領域１７６から１５°より大きい角度で配置される。このような実施形態では、圧縮要素１６１および１６３の曲率は、圧縮要素１６２の湾曲領域１６２ａの半径よりも小さい。いくつかの実施形態では、ピンチ領域１７８は、軸１６２ａの周囲で測定したときにピンチ領域１７６から少なくとも６０°以上の角度で配置される。このような実施形態では、圧縮要素１６１および１６３の曲率の半径は、圧縮要素１６２の湾曲領域１６２ａとほぼ同じ半径でもよい。他の実施形態では、圧縮要素１６１、１６３の曲率半径は、圧縮要素１６２の湾曲領域１６２ａの半径より大きくてもよい。いくつかの実施形態では、ピンチ領域１７８は、軸１６２ａの周りで測定されたとき、ピンチ領域１７６から３０°と１８０°との間に位置する。このような実施形態では、曲面１６２ａは、約１と１／２ｃｍと３ｃｍとの間の半径を有するピンチ領域１７６と１７８との間で円筒形である。特定の例では、ピンチ領域１７８は、軸１６２ａの周りで測定されたとき、ピンチ領域１７６から約９０°に位置する。この例では、曲面１６２ａまたは冷却ゾーンの半径は約３と１／４ｃｍである。圧縮要素１６２の外面は、滑らかで連続的であることが好ましい。しかし、他の実施形態では、外面は、円錐形、凹形、または輪郭のある表面を有してもよい。
【0048】
また、上述の各実施形態および実施例において、ピンチ領域１７６および１７８は、圧縮要素１６１、１６２および１６３の互いに対する位置により画定することが理解される。このように、圧縮要素１６１と圧縮要素１６３との間の位置は、これらの位置が上述のピンチの位置にかかる相対位置を生成するように、その間の角度により同様に画定されてもよい。
【0049】
いくつかの実施形態によると、圧縮要素１６１および１６３の一方または両方とも曲面を有する。一実施例によると、３つの圧縮要素１６１、１６２、および１６３は全て円筒形である。さらに特定の実施例では、圧縮要素１６１、１６２、および１６３のうちの１つ以上がローラーである。これらのローラーは、可撓性材料１００を挟むニップローラーでもよい。このように、いくつかの実施例では、圧縮要素１６１もまた、軸１６２ｂの周りの回転軸を有するローラーである圧縮要素１６２とともに、第１のピンチ領域１７６を形成するローラーであってもよい。同様に、同じ実施例では、圧縮要素１６３もまた、軸１６２ｂを中心とする回転軸を有するローラーである圧縮要素１６２とともに、第２のピンチ領域１７８を形成するローラーであてもよい。この実施例では、ニップローラー１６１および１６２は、可撓性材料１００をピンチ領域１７６に挟み、可撓性材料１００とニップローラー１６２の外側周辺１６２ａとの間の直接的な接触を維持しながら、ニップローラー１６３および１６２の間のピンチ領域１７８に当該材料を押し込む。
【0050】
いくつかの実施形態によると、各圧縮要素は、他の圧縮要素に対して様々に調整可能でもよい。このように、圧縮要素１６１は、圧縮要素１６２または１６３の少なくとも１つに対して調整可能でもよい。圧縮要素１６２は、圧縮要素１６１または１６３の少なくとも１つに対して調整可能でもよい。圧縮要素１６３は、圧縮要素１６１または１６２の少なくとも１つに対して調整可能でもよい。好ましい実施形態では、圧縮要素１６２は固定されており、１つまたは複数の圧縮要素１６１と１６３とが圧縮要素１６２に対して調整可能である。例えば、圧縮要素１６１は、圧縮要素１６２に対して調整可能である。他の実施例では、圧縮要素１６３は、圧縮要素１６２に対して調整可能である。第３の実施例では、圧縮要素１６１と１６３との両方は、圧縮要素１６２に対して調整可能である。種々の圧縮要素がその間に可撓性材料１００を挟むために、種々の圧縮要素は互いに関連して調整され、開いている状態では圧縮要素の各々の間に隙間を形成し、閉じている状態では隙間を除去しまたは十分に小さな隙間を形成する。
【0051】
いくつかの実施形態によると、１つ以上の圧縮要素１６１、１６２、および１６３は、種々の圧縮要素１６１、１６２、および１６３の間で上述した調整を可能にする調整機構を有してもよい。互いに関連する様々な圧縮要素１６１、１６２、および１６３の調整は、手動、機械的、またはその２つの組み合わせにより達成されてもよい。この調整は、直線的、曲線的、または様々な圧縮要素間の制御された移動を可能にする任意の経路の組み合わせを有してもよい。
【0052】
図４Ａ－Ｃに示されるようにいくつかの実施例によると、圧縮要素１６３は調整機構１６５の上に配置される。調整機構１６５は、圧縮要素１６３を、圧縮要素１６２のような他の圧縮要素に近づけたり遠ざけたりするように動かすことができる装置である。この調整により、可撓性材料１００が隙間に嵌め込まれ圧縮要素１６３および１６２の間に挟まれるため、上述の隙間が生成されまたは減少する。種々の実施例では、調整機構１６５はレバー５１０を有する。レバー５１０は、軸５１２を中心に旋回可能である。例えば、レバー５１０はスタッド５１６に取り付けられた穴を有し、スタッド５１６およびレバーの穴は軸５１２において共通の軸を有する。圧縮要素１６３は、軸５１２から第１の距離に配置された第２の軸１６３ｂと共通の軸に取り付けられている。第２の軸１６３ｂは、圧縮要素１６３が旋回する実施形態では、圧縮要素１６３がその周りを回転することができるスタッド５１４により画定されてもよい。いくつかの実施形態によると、軸５１２の回りのレバー５１０の回転が圧縮要素１６３をピンチ領域１７８の圧縮要素１６２に対してほぼ半径方向に移動するように、軸５１２が配置される。
【0053】
いくつかの実施形態によると、圧縮要素１６３は、圧縮要素１６２に向かって付勢される。例えば、付勢機構５２０は、圧縮要素１６３が圧縮要素１６２に向かって付勢されるように、調整機構１６５を圧縮要素１６２に向かって付勢する。一実施例では、付勢機構５２０は、スタッド５１６の周りに配置されたねじりバネ（ｔｏｒｓｉｏｎ ｓｐｒｉｎｇ）であり、ねじりバネの第１の端部は、ハウジング（例えば、ハウジングプレート１８４）から延びるスタッド５１８に接続し、ねじりバネ５２０の第２の端部は、レバー５１０に接続する。ねじりバネ５２０は、ねじりバネ５２０がスタッド５１６の反対側のレバーの端部を圧縮要素１６２の方に押すように配置される。圧縮要素１６３がスタッド５１６と反対側のレバーの端部に配置された状態で、圧縮要素１６３はスタッド５１６で軸５１２を中心に旋回し、圧縮要素１６２に押し付けられる。バネにより加えられる力は、圧縮要素１６３と圧縮要素１６２との間のバネの力のもとで可撓性材料を圧縮するように働く。この実施例および図４Ａ－Ｃに示されるように、コイルバネ、引張りバネ、可撓性レバー、釣り合いおもり（ｃｏｕｎｔｅｒｗｅｉｇｈｔｓ）、または当該技術分野で公知または開発された任意の装置を有する他の付勢機構も使用できると理解される。
【0054】
図４Ａ－Ｃに示されるようにいくつかの実施例によると、圧縮要素１６２は、調整機構１６４と同様の又は他の調整機構の上に配置される。調整機構１６４は、圧縮要素１６２を、圧縮要素１６２のような他の圧縮要素に近づけたり遠ざけたりするように動かすことができる装置である。この調整により可撓性材料１００が隙間に嵌め込まれ圧縮要素１６２および１６１の間に挟まれるため、上述の隙間が生成されまたは減少する。いくつかの実施例では、調整機構１６４はレバー５３０を有する。レバー５３０は、単一の一体構造、または図４Ａ－Ｃに示されるように複数の連結構造で作られてもよい。レバー５３０は、軸５３２を中心に旋回可能である。例えば、レバー５３０は、スタッド５３６に取り付けられた第１の端部に穴を有し、スタッド５３６およびレバーの穴は、軸５３２において共通の軸を有する。圧縮要素１６２は、軸５３２から第１の距離に配置された第２の軸１６２ｂと共通の軸に取り付けられている。種々の実施形態において、圧縮要素１６２は、レバー５３０（セクション５３０ａまたは５３０ｂのいずれか）に直接取り付けられず、代わりにレバー５３０に対してクリアランス５４２に配置される。一実施例では、留め具（ｆａｓｔｅｎｅｒ）５４４は、レバー５３０に駆動モーター３３２（またはギアボックス、取り付けブラケットなど）を取り付け、圧縮要素１６２は、駆動軸１６２ｂに沿って駆動モーター３３２に取り付けられる。いくつかの実施形態によると、軸５３２の周りでレバー５３０が回転することにより、圧縮要素１６２をピンチ領域１７８で圧縮要素１６３にほぼ接線方向に、ピンチ領域１７６で圧縮要素１６１に略半径方向に移動するように、軸５３２が配置される。
【0055】
いくつかの実施形態によると、圧縮要素１６２は、圧縮要素１６１に向かって付勢される。例えば、付勢機構５４０は、圧縮要素１６２が圧縮要素１６１に向かって付勢されるように、調整機構１６４を圧縮要素１６１に向けて付勢する。一実施例では、付勢機構５４０は、スタッド５３９とスタッド５３８との間に配置された１つ以上の引張りバネを有する。スタッド５３８は、ハウジング（例えば、ハウジングプレート１８４）から延びて取り付けられ、スタッド５３９は、レバー５３０から延びて取り付けられる。このようにして、引張りバネは、スタッド５３８をスタッド５３９に向かって付勢する。引張バネ５４０は、引張バネ５４０がスタッド５３６の反対側でレバーの端部を圧縮要素１６１に向かって押し込むように配置される。スタッド５３６と反対側のレバー５３０の端部に配置された圧縮要素１６２とともに、圧縮要素１６２は、スタッド５３６で軸５３２を中心に旋回し、圧縮要素１６１に押し付けられる。付勢部材５４０によりおよぼされる力により、圧縮要素１６２と圧縮要素１６１とは、付勢部材５４０の力のもとで可撓性材料１００を圧縮する。この実施例と図４Ａ－Ｃに示されるように、コイルバネ、ねじりバネ、可撓性レバー、釣り合いおもり、または機械システムを付勢するのに適した当該技術分野で公知または開発された任意の装置を有する他の付勢機構も使用できると理解される。
【0056】
一実施形態によると、レバー５３０は、ブラケット５３０ａとブラケット５３０ｂとを有してもよい。２つのブラケットは、ブラケット５３０ａがプレート１８４の背後で軸５３２を中心に旋回し、ブラケット５３０ｂがプレート１８４を貫通して、またはプレート１８４とほぼ同一平面上に延在する少なくとも１つの面で旋回するように、互いに接続される。例えば、プレート１８４は、そこを通って延びる開口５３１を有してもよい。ブラケット５３０ｂは、この開口部５３１の途中まで、または開口部５３１を通って延びてもよい。好ましい実施形態では、ブラケット５３０の前面から延びる特徴部（ｆｅａｔｕｒｅ）がプレート１８５の前面から延びる特徴部とほぼ同じ平面にある表面から延びるように、ブラケット５３０ｂの前面は、プレート１８５の前面とほぼ面一である。レバー５３０は、本明細書に記載された方法で動作する異なる前面を有する単一の一体形成されたレバーで作られてもよいことも理解される。他の実施形態では、レバー５３０は、プレート１８５の完全に後ろ、前、またはプレート１８５がない状態で動作可能である。
【0057】
いくつかの実施形態によると、調整機構１６４と調整機構１６５とは互いに係合して、一方の調整機構が移動して隙間を形成したり圧縮要素間の隙間を減少させたりすると、圧縮要素間に隙間を形成したり、または隙間を減少させたりする。例えば、図４Ｃに示されるように、レバー５１０は、旋回軸５１２と反対側のレバーの端部に形成された凹状ノッチ５２２とを有する。ノッチ５２２の一方の側面はランプ（ｒａｍｐ）５２４を有する。ノッチは十分大きいので、スタッド５４８がノッチ５２２の凹部に入りランプ５２４に係合することができる。一実施例では、軸１６３ｂは、ノッチ５２２と旋回軸５１２との間に配置される。種々の実施形態によると、スタッド５４８は、レバー５３０から旋回軸５３２の反対側のレバーの端部に延びる。図４Ｃに示されるように、レバー５３０が時計回りに回転すると、スタッド５４８がランプ５２４と係合して、レバーを時計回りにも回転させる力をレバー５１０に発生させる。レバー５３０を時計回りに回転させる力が解放されると、レバー５３０と５１０の両方がそれらの付勢部材により、それらの元の付勢位置に戻るように付勢される。このようにして、ユーザーがレバー５３０を回転させると、それぞれの圧縮要素の間のピンチ領域１７６および１７８とが解放され、これらのピンチ領域に隙間を形成する。隙間は、可撓性材料１００が駆動機構１６０に挿入されるか、または除去されることを可能にする。メカニズム１６５の調整機構が、上述したものと逆の機構１６４の調整を自動的に引き起こすように、調整機構１６５および１６４の間の係合を逆転させてもよいことが理解される。
【0058】
いくつかの実施形態では、１つ以上の圧縮要素は、上述したニップローラーでもよい。各ニップローラーは、モーターにより直接駆動されてもよい。一実施例では、ニップローラー１６２は、モーター３３２により直接駆動される。一実施例では、ニップローラー１６１は、モーター３３０により直接駆動される。一実施例では、両方のニップローラー１６１および１６２は、各モーター３３０および３３２により直接駆動される。いくつか実施形態では、ニップローラーは、ニップローラー１６と組み合わせて、ニップローラー１６２と組み合わせて、または両方のニップローラー１６１および１６２を組み合わせて、単独で駆動されてもよい。他の実施形態では、１つのモーターが、タイミングベルトのようなトランスミッションを介して１つ以上のニップローラーを駆動してもよい。
【0059】
いくつかの実施形態では、膨張シーリング装置１０２は、膨張シーリングアセンブリ１３２の上に１つ以上のカバー（例えば、１８１および１８２）を有してもよい。カバー（例えば、１８１および１８２）は、可撓性構造物が第２のピンチ領域１７８を出た後に可撓性構造物を方向転換するように動作可能でもよい。例えば、カバーは、ピンチ領域１７８を出るときに可撓性材料１００と接触し、可撓性材料１００を圧縮要素１６２および１６３から分離して、可撓性材料１００を任意の所望の方向に向けるたわみ面１８３を有する。カバーは、ローラーより硬い材料でもよく、可撓性材料１００との係合または付着の傾向が比較的小さいように十分に滑らかで連続的なものでもよい。
【0060】
図２Ｄのように側面から見ると、圧縮要素１６１の別々の要素の間に延びる横方向において、加熱アセンブリ４００は、ノズル１４０と空洞１２０との間に横方向に配置され、各横方向のシールを横切ってシールするように膨張する。いくつかの実施形態では、中央膨張経路を有してもよく、この場合、第２のシーリングアセンブリと膨張排出口が、ノズルの反対側に設けられてもよい。可撓性構造物に関する他の既知の配置、膨張ノズルおよびシーリングアセンブリの横方向の配置を使用してもよい。
【0061】
本明細書のいくつかの実施形態で説明したように、加熱アセンブリ４００は、モーターまたは類似の動力源（ｍｏｔｉｖａｔｉｏｎａｌ ｓｏｕｒｃｅ）を通じて駆動される１つ以上の圧縮要素１６１および１６２に隣接して配置される。膨張後、可撓性構造物１００は材料経路「Ｅ」に沿ってピンチ領域１７６に向かって進行し、ピンチ領域１７６はシーリングアセンブリ１０３に入る。ピンチ領域１７６は、隣接する圧縮要素１６１および１６２の間に配置される。ピンチ領域１７６は、流体が空洞１２０から漏れるのを防止し、加熱アセンブリ４００によるシールを容易にするために、第１と第２の層１０５、１０７が一緒に押圧されまたは挟まれる領域である。
【0062】
加熱アセンブリ４００は、ピンチ領域１７６を加熱するために、ピンチ位置に隣接して配置された加熱要素４１０を有してもよい。好ましい実施形態では、加熱要素４１０は、ピンチ領域１７６に配置される。本明細書に開示されたいくつかの実施形態では、ピンチ領域１７６に隣接する圧縮要素が回転してもよいが、一実施形態では、加熱要素４１０は固定された加熱要素である。しかし、他の実施形態では、加熱要素４１０は、圧縮要素とともに移動してもよく、圧縮要素とともに静止していてもよく、または圧縮要素の動きに対して動いてもよい。上述したように、ピンチ領域１７６は、圧縮要素１６１と１６２とが互いに接触している領域、または可撓性材料１００と接触している領域である。圧縮要素１６１と１６２とは、層１０５と１０７とを隙間なく挟むまたは圧迫するのに十分な張力を有する。この圧縮はまた、層１０５、１０７を加熱アセンブリ４００に押し付けてもよい。ピンチ領域１７６を通る間、前または後に、第１と第２の層１０５、１０７は、加熱アセンブリ４００により一緒にシールされ、ピンチ領域１７６から出る。加熱要素４１０は、２つの層１０５、１０７、または他のタイプの溶接またはシーリング要素を溶融、融着、接合、結合、または一体化する熱電対で形成することができる。好ましい実施形態では、加熱要素４１０は静止している。他の実施形態では、加熱アセンブリは、加熱要素４１０が移動可能なローラーでもよい。他の実施形態では、加熱アセンブリは、シールを形成するように動作可能な加熱ベルトを有してもよい。例えば、ベルトは、圧縮要素の１つ以上を包んでもよい。ベルトはまた、シールの冷却領域における接触を回避してもよい。
【0063】
好ましくは、可撓性構造物１００は、シーリングアセンブリ１０３を通って材料経路「Ｅ」に沿って連続的に進行し、第１と第２の層１０５、１０７を一緒にシールすることにより可撓性構造物１００に沿って連続的に長手方向のシール１７０を形成するために、領域１７６の加熱アセンブリ４００を通過する。可撓性構造物１００は、圧縮要素１６２との接触を維持しながら、ピンチ領域１７６を出る。可撓性構造体１００は、圧縮要素１６２の表面に沿って、図２Ａ－Ｄに示されるように、第１のピンチ領域１７６の下流に配置された第２のピンチ領域１７８まで続く。シーリング領域１７４は、可撓性構造物１００が加熱アセンブリ４００によりシールされている第１のピンチ領域１７６に近接する領域である。図１では、長手方向のシール１１２は、仮想線として示されている。好ましくは、長手方向シール１１２は、第１の長手方向縁部１０２、１０６から横方向に離れて配置され、最も好ましくは、長手方向のシール１１２は、各空洞１２０の開口部１２５に沿って配置される。
【0064】
好ましい実施形態では、加熱アセンブリ４００と１つ以上の圧縮要素１６１、１６２は、第１のピンチ領域１７６で第１と第２の層１０５、１０７を加熱アセンブリ４００に対して協働して押圧または挟み込んで２つの層をシールする。シーリングアセンブリ１０３は、加熱要素４００に対して圧縮要素１６２からの圧力を利用して、間に層１０５、１０７を十分に押圧または挟み込んでもよい。いくつかの実施形態ではば、圧縮要素１６１、１６２および／または１６３は、圧縮要素と可撓性構造物１００との間の圧力が可撓性構造物の位置を制御することを可能にする可撓性弾性材料を有する。いくつかの実施形態では、圧縮要素の外面はエラストマー材料でもよい。例えば、圧縮要素の外面は、約１／４インチの厚さを有する高温ショアＡ４５デュロメーターシリコーンゴム（ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｈｏｒｅ Ａ４５ ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）でもよい。他の材料または厚さを使用してもよい。例えば、１つ以上の圧縮要素は、ポリテトラフルオロエチレンもしくは同様のポリマー、または低摩擦材料などの低摩擦外面を有してもよい。
【0065】
図２Ａ－Ｄに示されるようにいくつかの実施形態では、可撓性構造物１００は、第１ピンチ領域１７６でシールアセンブリ１０３に下向きの角度で入る。しかし、他の実施形態では、可撓性構造物１００は、水平に対して代替的な角度でピンチ領域１７６においてシーリングアセンブリ１０３に入ってもよい。例えば、図３Ａ－Ｃは、ピンチ領域１７６への経路をより水平にすることを示す。さらに、可撓性構造物１００は、水平面に対して上方に傾いた角度でシールアセンブリ１０３を出て、可撓性構造物１００がユーザーに向かって上向きに出ている（図２Ａ－Ｄ参照）。図３Ａ－Ｃに示されるように、水平方向及び垂直方向への離脱も本明細書では意図される。
【0066】
いくつかの実施形態によると、膨張シーリングアセンブリ１３２は、可撓性構造を切断するための切断アセンブリ３００をさらに有してもよい。切断アセンブリ３００は、空洞の第１の長手方向の縁部１０１と開口部１２５との間で第１および第２の層１０５、１０７を切断してもよい。いくつかの構成では、切断アセンブリ３００は、可撓性構造物１００を切断して可撓性構造物１００の膨張経路１１４を開き、第１および第２の層１０５、１０７を膨張ノズル１４０から取り外してもよい。
【0067】
図４Ｂに示されるように、切断アセンブリ３００は、切断エッジ３１２を有するブレード３１０と、ブレード３１０を保持する切断トレイ３２０などの切断装置または切断部材とを有してもよい。好ましくは、切断部材は、トレイ３２０の上に取り付けられる。他の実施形態では、切断トレイ３２０を省略してもよく、ブレード３１０を膨張ノズル１４０に隣接して配置するために他の適切な機構を使用することができることが理解される。好ましくは、切断部材は、可撓性構造物１００が材料経路「Ｅ」に沿って縁部を通過して移動するときに可撓性構造物１００を切断するのに十分なものである。いくつかの実施形態では、ブレード３１０またはナイフは、ブレード３１０の離れた端に、鋭利な刃先３１２と先端部３１４とを有する。実施形態に示されるように、好ましくは、刃先３１２は膨張ノズル１４０に向かって上方に傾斜しているが、他の構成の刃先３１２を使用してもよい。
【0068】
図４Ｂに示されるように、切断トレイ３２０は、ブレード３１０を保持する。これは、磁気的に、留め具で、または既知の他の方法により行うことができる。いくつかの実施形態では、切断アセンブリ３００は、米国特許出願公開第１３／８４４，６５８号明細書に記載されているような固定アセンブリまたは可動アセンブリでもよい。ブレード３１０は、ノズル基部１４４の上のスロット２１１と係合してもよい。この係合により、ノズル基部１４４に対してブレード３１０の位置が決まり、可撓性構造物１００がノズル基部１４４の上を移動するときに、可撓性構造物がブレード３１０と係合し、これにより切断される。本明細書で提供される開示とともに、他の切断システムを利用することができると理解される。切断アセンブリ３００が示されているが、他の実施形態では、固定カッター、回転カッター、または当該技術分野でよく知られている他のカッターのような従来のカッター構成を使用してもよい。
【0069】
本明細書に記載された、いくつかの他の実施形態または実施形態の組み合わせは、他のタイプのフィルムの取扱い装置および膨張シーリング装置にも使用できることが理解される。一例は、米国特許第８，０６１，１１０号明細書および米国特許第８，１２８，７７０号明細書、米国特許出願公開第２０１１／０１７２０７２号明細書および米国特許出願公開第１３／８４４，６５８号明細書に開示されている。
【0070】
本願明細書において具体的に特定された任意のおよび全ての参考文献は、その全体を参照することにより明示的に本明細書を構成する。本明細書で使用される「約」という用語は、一般に、対応する数およびある範囲の数の両方を指すと理解すべきである。さらに、本明細書におけるすべての数値範囲は、範囲内の各整数全体を含むと理解すべきである。
【0071】
本明細書のいくつかの実施形態を説明したが、当業者であれば、様々な変更、代替構成、および均等物を使用できることを理解できる。いくつかの例および実施形態は、別々に使用されてもよく、またはそれらを混合し組み合わせて、代替案の反復（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）を形成してもよい。また、多くの周知のプロセスおよび要素は、本開示の焦点を不必要に不明瞭にすることを避けるために記載されていない。したがって、上記の説明は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。当業者であれば、本開示の実施形態は、限定ではなく例として教示することが理解される。したがって、上記の説明に含まれるか、または添付の図面に示される事項は、例示的なものであり、限定的な意味ではないと解釈されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本明細書に記載された全ての一般的かつ具体的な特徴を含むとともに、文言上、本発明の方法およびシステムの範囲に含まれる全ての記述を含むものといえる。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】