特許 7181244 ポーチまたは容器を製造するためのシステムおよび方法

(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】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】ポーチまたは容器を製造するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B31B 70/81 20170101AFI20221122BHJP

   B31B 70/16 20170101ALI20221122BHJP

   B31B 70/64 20170101ALI20221122BHJP

   B31B 155/00 20170101ALN20221122BHJP

   B31B 160/10 20170101ALN20221122BHJP

【ＦＩ】

B31B70/81

B31B70/16

B31B70/64

B31B155:00

B31B160:10

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020031739

(22)【出願日】2020-02-27

(62)【分割の表示】P 2018537498の分割

【原出願日】2017-01-19

(65)【公開番号】P2020097247

(43)【公開日】2020-06-25

【審査請求日】2020-03-26

(31)【優先権主張番号】62/280,496

(32)【優先日】2016-01-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/408,565

(32)【優先日】2017-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500106743

【氏名又は名称】エス．シー． ジョンソン アンド サン、インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】アッカーマン，ブライアン エル．

(72)【発明者】

【氏名】ポーチア，ホセ

【審査官】吉澤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】特公平０４－０７１７０４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開平１１－１２９３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０３２０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４７－０１９６６９（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２０１０－０８３０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１０１００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－００６７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２７３８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５３４４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５２３１９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３１Ｂ ７０／８１

Ｂ３１Ｂ ７０／１６

Ｂ３１Ｂ ７０／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性材料の折り畳まれたウェブの第１の移動方向と交差する方向に、前記折り畳まれたウェブを複数の容器テンプレートに切断することであって、各容器テンプレートは、第１の対向壁と第２の対向壁と、前記第１の対向壁と前記第２の対向壁との接合部によって規定されたシームと、前記シームの反対側に規定され、対向する前記第１の対向壁の第１の上端部および前記第２の対向壁の第２の上端部それぞれと、前記シームと前記対向する第１の上端部および第２の上端部との間に規定された第１の側部および第２の側部と、を有し、
ターナーの容器接触面で前記各容器テンプレートをピックアップすることであって、前記ターナーは中心ハブの周りに配置された回転子アセンブリを含み、前記回転子アセンブリは前記中心ハブの軸方向となるように規定された第１の回転軸を中心に回転するものであって、前記中心ハブと遠心端の間に延びるシャフトを含み、前記回転子アセンブリの遠心端は前記シャフトに平行する第２の回転軸を中心に回転し、前記遠心端は前記容器接触面を有し、
前記回転子アセンブリが前記第１の回転軸を中心に回転することで前記ピックアップされた各容器のテンプレートを回転させることと、
前記容器接触面を介して前記第１の側部および前記第２の側部を第２の移動方向に沿って向けるように前記各容器テンプレートを置くことと、
前記各容器テンプレートが前記第２の移動方向に沿って水平に移動する間に、前記第１の側部および前記第２の側部の一方または両方をシールすることと、
対向する前記第１および第２の上端部に隣り合って設けられたインタフェース式ジッパープロファイルを、熱可塑性材料の折り畳まれたウェブから押し出すことと、
を備える容器を製造するための方法。

【請求項2】

前記シールはシーラーによって実施され、前記シーラーは前記第１の側部および前記第２の側部の一方または両方に、直接伝導熱、対流熱、超音波シール、レーザーによるシール、または接着剤のうちの少なくとも１つを適用する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

熱可塑性材料の折り畳まれたウェブの第１の移動方向と交差する方向に、前記折り畳まれたウェブを複数の容器テンプレートに切断するカッターであって、各容器テンプレートは、第１の対向壁と第２の対向壁と、前記第１の対向壁と前記第２の対向壁との接合部によって規定されたシームと、前記シームの反対側に規定され、対向する前記第１の対向壁の第１の上端部および前記第２の対向壁の第２の上端部それぞれと、前記シームと前記対向する第１の上端部および第２の上端部との間に規定された第１の側部および第２の側部と、を有し、
前記第１の側部および前記第２の側部を第２の移動方向に沿って向けるように回転させるターナーであって、中心ハブの周りに配置された回転子アセンブリを含み、前記回転子アセンブリは前記中心ハブの軸方向となるように規定された第１の回転軸を中心に回転するものであって、前記中心ハブと遠心端の間に延びるシャフトを含み、前記回転子アセンブリの遠心端は前記シャフトに平行する第２の回転軸を中心に回転し、前記遠心端は前記容器接触面を有し、前記各容器テンプレートをピックアップするターナーと、
前記ターナーの下流に配置され、前記第１の側部および前記第２の側部の一方または両方をシールするシーラーと、
対向する前記第１および第２の上端部に隣り合って設けられたインタフェース式ジッパープロファイルを、熱可塑性材料の折り畳まれたウェブから形成する押出機と、
を備える容器を製造するためのシステム。

【請求項4】

前記各容器テンプレートを前記ターナーから前記シーラーに運ぶための真空コンベアをさらに備える、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記シーラーの上流に静電的溶接機、スポット溶接機、または接着剤塗布装置の少なくとも１つをさらに含み、前記１つまたは複数の静電的溶接部、スポット溶接部または接着剤部分を、各容器テンプレートの形状を維持するために、それぞれ各容器テンプレートに適用する、請求項３に記載のシステム。

【請求項6】

前記シーラーは、前記第１の側部および前記第２の側部の一方または両方に、直接伝導熱、対流熱、超音波シール、レーザーによるシール、または接着剤のうちの少なくとも１つを適用する、請求項３に記載のシステム。

【請求項7】

前記シーラーは、移動方向に対して横方向に移動可能な１つまたは複数の位置決め可能なシーリングヘッドを含む、請求項３に記載のシステム。

【請求項8】

前記熱可塑性材料の折り畳まれたウェブに沿って、スライダ、ステッカー、テクスチャ化された表面、パターン、またはエンボス加工の少なくとも１つを提供する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の移動方向は、第１のコンベアによって規定され、前記第２の移動方向は、第２のコンベアによって規定される、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記シールすることは、前記第１の側部の一部を前記第２の側部に接合することと、前記第１の側部および前記第２の側部の成形が同時に実行される、請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１６年１月１９日に出願された米国仮出願第６２/２８０，４９６号の優先権の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、一般に、ポーチまたは容器を製造するためのシステムおよび方法に関し、より詳細にはバッグを作製することに関し、さらに詳細にはジッパー式バッグを製造することに関する。

【背景技術】

【0003】

従来のポーチまたは容器形成システムは、それらのシステムを通って長手方向に移動する入力として、熱可塑性材料の折り畳まれたウェブ、または吹込成形、キャスト、単層、もしくは共押出フィルムで形成されたウェブに頼っている。ウェブは、移動方向に対して垂直に切断され、別々のポーチまたは容器を規定し、さらに、隣り合うポーチまたは容器の側面を規定する。同時に、または切断の直後に、システムは、ポーチまたは容器の縁部に沿ってサイドシールを形成する。あるいは、他のシステムは、あごの間に配置されたブレードを使用してフィルムまたはウェブを別々のポーチまたは容器に分離する前に、加熱されたあごのセットの間でウェブをまずシールする。

【0004】

このような従来のシステムは、回転ドラムおよびトラックアセンブリを有するコンビネーションカット・シール装置を利用することができ、トラックアセンブリは、トラックアセンブリの周りを移動し、ドラムとトラックとの間で熱可塑性フィルムのウェブを固定するように設計されたクランプ装置を含んでもよい。あるいは、フィルムをドラムに固定するために、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ベルトが使用されてもよい。いずれの場合でも、フィルムはドラムに対して所定の位置に保持され、ドラムが回転すると、電気加熱された熱線またはホットナイフが、ドラムから外側に延び、移動方向に垂直な方向にフィルムを切断し、移動方向に対して垂直であるポーチまたは容器の側面をシールして形成するためにシールバー間の隙間に移動する。ワイヤは、折り畳まれたフィルム層の側部を溶融させるか、または、ワイヤによって接触される領域で層が互いに溶着する程度に層を可塑化するのに十分な熱を発生させてもよい。

【0005】

加熱及びシールは、シールバーが各側面を適切にシールするために、ポーチまたは容器の側面と接触する所定の滞留時間を必要とすることがある。滞留時間、生産速度、および物理的システム構成要素の寸法はすべて、切断およびシールされる材料によって異なってもよい。従来のシステムは、回転ドラムを収容するために複数階建ての設備が必要となり、非常に高速であることが必要な場合には大幅な設備投資が必要となる。さらに、滞留時間が長くなるとシールはより強くなるが、１分当たりのポーチまたは容器の数が少なくなるので、生産速度およびサイドシールの強度はこれらのシステムに反比例する。

【0006】

ポーチおよび容器形成システムの領域外では、存在する他の製造システムは、製造プロセス中に１つまたは複数の構成要素を回転させて、これらの構成要素を他の構成要素と整列させることに頼っている。これらのシステムの多くは、おむつまたは女性用衛生製品の組立に関連し、不浸透性層の処理および付着のために吸収層を回転させることに関する。これらのシステムは、複数の層の正確な相対的な位置決めが要求されるように、最終的に互いに接合される複数の層を含む構成要素の回転には関係しない。

【0007】

したがって、既存のバッグ形成システムに関連する、または特にそれに関連する１つまたは複数の問題を緩和する熱可塑性ポーチまたは容器を形成するためのシステムおよび方法が必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】英国特許出願公開第１０６４６１２号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示は、ポーチまたは容器のテンプレートを、切断とシールとの間の移動方向に対して回転させる別個のステップを用いて、切断およびシールを２つの別個の工程に分離するポーチまたは容器を製造するためのシステムおよび方法を提供することによって、前述の欠点のいくつかを克服する。一態様では、例えば長方形の容器またはバッグを形成するために、テンプレートを９０度回転させてもよい。別の態様では、平行四辺形、台形、または他の非長方形形状を有する容器またはバッグを形成するために、９０度以外の量、すなわち鋭角または鈍角の角度量だけテンプレートを回転させてもよい。

【0010】

一態様によれば、容器を製造するシステムは、折り畳まれたウェブの第１の移動方向と交差する方向に熱可塑性材料の折り畳まれたウェブを複数の容器テンプレートに切断するカッターを含み、各容器テンプレートは、第１の対向壁と第２の対向壁とを有する。シームは、第１の対向壁と第２の対向壁との接合部によって規定され、第１および第２の壁の対向する第１および第２の上端部は、それぞれ、シームに対向して規定される。さらに、各容器は、シームと対向する第１および第２の上端部との間に規定された第１の側部および第２の側部を含む。ターナーは、各容器テンプレートを回転させて、第１の側部および第２の側部を第２の移動方向に沿って向ける。システムはまた、第１の側部および第２の側部の一方または両方をシールするシーラーを含む。さらに、システムは、切断された後であるが、シーラーの適用前に、第１および第２の対向壁を互いに安定させるために静電的または小さなスポット溶接を使用するか、または接着剤または他の接着剤を使用してもよい。

【0011】

別の態様によれば、ジッパー式バッグを作製するためのシステムは、折り畳まれたウェブの第１の移動方向と交差する方向に熱可塑性材料の折り畳まれたウェブを複数のバッグテンプレートに切断するカッターを含み、各バッグテンプレートは、第１の対向壁と第２の対向壁とを有する。シームは、第１の対向壁と第２の対向壁との接合部によって規定され、インタフェース式ジッパープロファイルは、シームに対向して規定される。さらに、各バッグは、シームとインタフェース式ジッパープロファイルとの間に規定された第１の側部および第２の側部を含む。ターナーは、各バッグテンプレートを回転させて、第１の側部および第２の側部を第２の移動方向に沿って向けさせる。このシステムはまた、第１の側部および第２の側部の一方または両方を同時に、または互い違いにシールするシーラーを含む。

【0012】

さらに別の態様によれば、容器の製造方法は、折り畳まれたウェブの第１の移動方向と交差する方向に熱可塑性材料の折り畳みウェブを複数の容器テンプレートに切断するステップを含み、各容器テンプレートは、第１の対向壁と第２の対向壁とを有する。シームは、第１の対向壁と第２の対向壁との接合部によって規定され、第１および第２の壁の対向する第１および第２の上端部は、それぞれ、シームに対向して規定される。さらに、各バッグは、シームと対向する第１および第２の上端部との間に規定された第１の側部および第２の側部を含む。このプロセスはまた、各容器テンプレートを回転させて、第１の側部および第２の側部を第２の移動方向に沿って向けさせ、第１の側部および第２の側部の一方または両方をシールすることを含む。

【0013】

さらに別の態様によれば、容器を製造するためのシステムは、ハーフウェブの第１の移動方向を横切る方向に熱可塑性材料の一対のハーフウェブを複数の容器テンプレートに切断するカッターを含み、各容器テンプレートは、第１の対向壁と第２の対向壁とを有する。第１および第２の壁の第１および第２の上端部のそれぞれに対して、第１および第２の壁の第１および第２の下端部をそれぞれ反対に対向させる。さらに、対向する第１および第２の上端部と対向する第１および第２の下端部との間に、第１の側部および第２の側部が規定される。ターナーは、各容器テンプレートを回転させて、第１の側部および第２の側部を第２の移動方向に沿って向けさせる。システムはまた、第１の下端部を第２の下端部にシールする第１のシーラーと、第１の側部および第２の側部の一方または両方をシールする第２のシーラーを含む。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】容器またはポーチ、および特定の実施形態では再閉鎖可能なジッパー式バッグを製造するためのシステムの様々な構成要素を示すブロック図である。

【図2】ジッパー式バッグの一例の等角投影図である。

【図3】容器またはポーチ、および特定の実施形態では再閉鎖可能なジッパー式バッグを製造するためのプロセスの一態様を示すフロー図である。

【図4】容器またはポーチ、および特定の実施形態では再閉鎖可能なジッパー式バッグを製造するためのプロセスの別の態様を示すフロー図である。 本発明の他の態様および利点は、同様の構造が同様の参照番号を有する以下の詳細な説明を考慮することによって明らかになるであろう。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１を参照すると、容器またはポーチを製造するためのシステム１００の１つの特定の実施形態が示されている。本システム１００および本明細書の付随する開示は、例えば閉鎖機構を備えたまたは備えていないバッグなどのポーチを含む、任意のタイプの容器を製造、形成、または他の方法で製造するために利用することができると考えられる。スライダバッグ、ドローストリングバッグ、またシール不可能、シール可能、および／または再シール可能である任意の他のタイプのポーチであってもよい。さらに、容器は、消費者または工業用ユーザによる使用のために最終製品に成形された熱可塑性材料のウェブから作られた任意のタイプの要素を広く包含してもよい。本システム、および本システムでの容器およびポーチを製造する方法を説明するために、再閉鎖可能なジッパー式バッグ１０を製造する特定の例を示すが、しかしながら、当業者であれば、本開示のシステムおよび方法は、本明細書中に記載されるような他の容器およびポーチを包含してもよいことは理解するであろう。

【0016】

図２を参照すると、ジッパー式バッグ１０は、第１の上端部１３および第２の上端部１５に近接して少なくとも部分的にシールされた第１の対向壁１２および第２の対向壁１４を含み、それぞれ、内部１６および内部１６にアクセスするための口１８を規定する。以下でより詳細に説明するように、第１および第２の対向壁１２，１４は、口１８に対向するジッパー式バッグ１０の閉鎖端部２２を規定するシーム２０で折り畳まれた材料の連続ウェブ５０から形成されてもよい。また、後述するように、内部１６は、第１および第２の対向壁１２，１４を第１の側部２４および第２の側部２６においてシールすることによって形成される。一態様では、バッグ１０は、口１８に沿って配置されたジッパー２８をさらに含み、ジッパー２８はリブ（または雄）プロファイル３０および溝（または雌）プロファイル３２を規定し、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２は互いに噛み合ってシールを提供する。代替的に、バッグ１０は、口１８を少なくとも部分的にシールするために、折り畳み式上部閉鎖部、スライダシーラー、フック・アンド・ループ式シーラー、または接着剤を含んでもよい。口１８と、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２の一方または両方との間に配置されたタブ３４，３６は、バッグ１０を開くのを助けてもよい。一態様では、バッグ１０は、熱可塑性材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、または他の熱可塑性樹脂を含むが、これらに限定されない。別の態様では、バッグ１０は、シール可能な内層を含む共押出フィルムの場合のように、複数の材料で製造されてもよい。

【0017】

さらに、当業者には理解されるように、主題技術は、任意のタイプのバッグ、ポーチ、パッケージ、およびスナック、サンドイッチ、クォート、およびガロンサイズのバッグなどの様々な他の貯蔵容器に適用可能である。主題技術は、ダブルジッパー、または複数のジッパー、または他のタイプの閉鎖機構を有するバッグにも適用可能である。さらに、システム１００は、熱可塑性材料の単一のウェブ５０に関して本明細書で説明されているが、システム１００およびその様々な構成要素は、代替的に、複数のウェブを同時に処理するように構成されてもよい。例えば、システムは、一対のウェブが例えば鏡像配置で横並びで配置されて、同時にシステムを通じて処理される“２アップ”構成を有してもよい。

【0018】

図１に戻ると、一態様では、システム１００は、熱可塑性材料のウェブ５０を入力材料として受け取る。ウェブ５０は、ロール上に提供されてもよいし、あるいは、鋳造されるか、または一線に吹き付けられてもよい。システム１００は、ウェブ５０を受け取り、ウェブ５０の対向する長手方向に延びる側面５２，５４に近接してウェブ材料自体からリブプロファイル３０および溝プロファイル３２を連続的に形成するように構成された押出機１０２を含む。別の態様では、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２の一方または両方は、例えばストリップまたはストリップのペアとして別々に形成され、ウェブ５０に固定して結合されてもよい。結合は、接着剤、音波溶接、ヒートシール、腹バンド、または当業者によって認識される他の技術を用いて達成されてもよい。さらにもう１つの態様では、システムは、既に噛み合わされているそれぞれのリブプロファイル３０および溝プロファイル３２を含むように既に含まれているかまたは変更されている同じまたは異なる組成の２つのハーフウェブを受け取り、ハーフウェブの間のシーム２０は、製造プロセスのある時点で、例えば側面がシールされると同時にシールされる。

【0019】

ウェブ５０は、長手方向に延びる側面５２，５４とリブプロファイル３０および溝プロファイル３２との間にそれぞれ配置されたテクスチャ化された表面５６，５８を含んでもよい。テクスチャ化された表面５６，５８は、ユーザがバッグ１０を開くのを助けるために摩擦を増加させるグリップストリップとして働くことができる。さらに、１つまたは複数のノッチ６０は、長手方向に延びる側面５２，５４とリブプロファイル３０および溝プロファイル３２との間の領域において、ウェブ５０から切断されてもよい。ノッチ６０と長手方向に整列され、ノッチ６０が切断された後に残る領域６２は、１つまたは複数のタブ３４，３６を規定してもよい。テクスチャ化された表面５６，５８は、ウェブ５０上に形成されてもよく、ノッチ６０は、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２の形成の前、後、または同時にウェブ５０から切断されてもよい。

【0020】

このシステムは、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２の一方または両方の一部を変形させるための変形リングまたは他の構造を含む変形装置１０４を含む。変形装置１０４は、実際の又は知覚された閉鎖充足度、音の大きさ、音の種類、及びジッパー２８の閉鎖中に生成される質感又は感覚のような閉鎖特性に影響を及ぼす不連続性又はプロファイル３０，３２の他の変化を提供するために使用されてもよい。

【0021】

バッグ１０の製造を続けると、システム１００は、ウェブ５０を折り畳むように構成されたフォルダ１０６を含み、それによって第１の対向壁１２および第２の対向壁１４ならびに折り目に沿ってシーム２０を形成する。一態様では、フォルダ１０６はウェブ５０を長手方向に実質的に半分に折り曲げ、リブプロファイル３０と溝プロファイル３２とがシーム２０から等距離に離間されるようにする。フォルダ１０６は、この段階でリブプロファイル３０と溝プロファイル３２とを連結するように構成されてもよい。このように、第１の対向壁１２と第２の対向壁１４とは、それらの表面の実質的に全面にわたって接触しているので、ウェブ５０は連続チューブ６４を形成し、チューブ６４は、フォルダ１０６の下流に移動する。フォルダ１０６の一例は、当該技術分野の当業者には理解されるように、他のフォルダを実装することができるが、プラウを規定するスリッタである。また、この段階または後で、くぼみ、刻み目、またはクリンプを適用することによってウェブ５０に付加的なシフト領域を形成することができ、これを使用して、例えば、バッグが平坦な構成およびスタンドアップ構成を有することができる。

【0022】

一態様では、折り畳まれたウェブ５０は、所定の間隔で第１および第２の対向壁１２，１４の一方または両方に１つまたは複数のしるしを印刷することによって、カスタマイズされてもよい。しるしには、例えば、ロゴ、書込み可能な表面、容積充填ラインまたは他のしるしなどが含まれてもよい。しるしは、折り畳み前、折り畳み後であるが、切断前（切断は、以下に説明する）、または折り畳み後、および切断後に適用されてもよい。さらに別の態様では、しるしはウェブ５０に適用されなくてもよい。さらに別の態様では、カスタマイズは、スライダ、ステッカー、エンボス加工、スコーリング、または他の装飾的および／または機能的属性をバッグ１０に加えることを含んでもよい。

【0023】

ウェブ５０を切断するための準備として、以下でより詳細に説明するように、機械的切断の前、機械的切断の間、および機械的切断の後に、チューブ６４の形状を保持するために、静電的溶接（ｓｔａｔｉｃ ｗｅｌｄｓ）、スポット溶接、接着剤または他の接着剤などが所定間隔で追加されてもよい。溶接部または接着剤は、内部１６の途切れのない容積を最大にするように、第１の側部２４および第２の側部２６の将来の位置に近接して加えられてもよい。利点として、ウェブ５０は、次に壁が互いに切断されてシールされるまで完全な状態に保たれ、シールされて個々のバッグがディスペンサー内に配置される。従来のバッグ製造装置と比較して、本発明のバッグ１０は、シーラー（ｓｅａｌｅｒ）よりはるかに早い段階で個々の部品に切断される。次いで、溶接および／または接着剤は、品質保証基準、例えば張力の変化、フィルムの滑り、およびジッパーのブリップによってバッグを満足できないものにする問題を防止することができる。

【0024】

システム１００はまた、ウェブ５０を切断するように構成されたカッター１０８であって、この段階でシールされていない辺を有するものではあるが、連続ウェブ５０を複数のバッグ１０に変換するために所定の間隔で配置されたカッター１０８を含む。一態様では、システム１００は、例えば横断方向に動くストレートカッターまたはローラーカッターを使用して、第１および第２の対向壁１２，１４の横断方向を横切って切断することができる機械カッター１０８を使用するか、壁１２，１４に対して垂直に移動する切断刃を使用して、同時に切断してもよい。他のタイプのカッター１０８、例えば支持された熱線、レーザーカッターなどが使用することができるが、より低い温度で使用することができ、システムへのエネルギー入力をより少なくすることができるので機械カッターが好ましい。さらに、機械カッターは、各切断線に沿った材料の劣化を避けることができ、他のカッターと比較してより短い滞留時間であり、それにより生産速度を増加させることができる。

【0025】

切断される前に、ウェブ５０は、ウェブ５０内に所望の張力を適用および／または維持する複数のローラによって、システムを通して支持されてもよい。切断された後、個々のバッグは、１つまたは複数のコンベア１１０上のシステム１００を通って運ばれてもよい。システム１００は、各バッグ１０を各コンベア１１０上の所定の位置に保持するために真空を使用してもよい。あるいは、当業者によって認識される機械的、静電的、接着剤または他の技術を用いて、各バッグ１０をコンベア１１０に対して所定の位置に固定してもよい。

【0026】

切断後、第１の側部２４および第２の側部２６がシールされる前に、各バッグ１０は、コンベア１１０からバッグ１０をピックアップし、それを回転させ、再投入し、少なくとも１つの第２のコンベア１１４上に配置するターナー（ｔｕｒｎｅｒ）１１２に供給される。単一の回転前コンベアからのバッグは、例えば複数の袋詰めまたは箱詰めサブアセンブリへの前シールまたは後シールに向けられるように、回転前コンベアよりもゆっくり動く回転後コンベア上に配置されてもよい。あるいは、回転後コンベアは、回転前コンベアと同じ速度で、またはより速く移動してもよい。１つの態様では、ターナー１１２は、バッグ１０をコンベア１１４上に配置する前に、またはその同時に回転を完了してもよい。別の態様では、ターナー１１２は、バッグ１０がコンベア１１４上に置かれた後に回転を完了してもよい。

【0027】

一態様では、生産ラインは、バッグ１０が９０度回転するように、概ね直線状であってもよい。より一般的には、生産ラインの方向にかかわらず、バッグ１０は、第１の側部２４および第２の側部２６が移動方向に対して垂直から移動方向に平行に移動するように、すなわち、バッグ１０はその運動方向に対して約９０度回転することができ、回転角度は、コンベア１１０の入力角度およびコンベア１１４の出力角度に応じて変化してもよい。さらに別の態様では、バッグ１０は、９０度以外の量だけその運動方向に対して回転することができ、その効果は、非長方形の平行四辺形または台形のバッグ１０を形成することである。

【0028】

ターナー１１２は、真空もしくは一連の真空、静電気力、摩擦力もしくは接着力、もしくはバッグ１０がターナーに対して動くのを妨げるための他の固定方法の１つまたは複数に頼ってもよい。回転したバッグをコンベア１１４上に配置するために、真空の解放および／または正の流体圧力の適用に頼ってもよい。

【0029】

一態様では、ターナー１１２は、中心ハブの周りに配置された複数の回転子アセンブリを含んでもよく、各回転子アセンブリは、中心ハブと遠心端との間に延びるシャフトを含んでもよい。この態様では、各回転子アセンブリは、中心ハブの軸方向となるように規定された第１の回転軸を中心に回転し、各回転子アセンブリの遠心端は、シャフトに平行であると規定される第２の回転軸を中心に回転する。シャフトは、はめ込んでもよく、あるいは、固定長さを有してもよい。遠心端は、中心ハブに対して、シャフトに対してまたはシャフトとともに回転してもよい。回転以外に、遠心端は、シャフトに対して固定されていてもよく、あるいは、シャフトに対して角度的に旋回してもよい。遠心端は、概して平面状、凸状、または別の形状であるバッグに接触する表面を有してよく、当業者には理解されるように、このターナー１１２または他のターナーの変形例に対する他の変形例が一般に実装されてもよい。

【0030】

回転後、各バッグ１０は、第１の側部２４および第２の側部２６のそれぞれをシールするためにシーラー１１６と関わり合ってもよい。直接伝導熱、対流熱（熱風など）、超音波シール、レーザーまたは他の放射線ベースのシール、接着剤または他のシール方法のうちの１つまたは複数が使用されてよい。シーラー１１６は、第１の対向壁１２と第２の対向壁１４とを一緒に保持し、シール中に互いに対して固定するためのクランプ、真空、および／または別の装置を含んでもよい。一態様では、シーラー１１６は、バッグ１０がそれを過ぎて長手方向に移動するときに静止していてもよく、この場合、バッグ１０の回転はシール工程を単純化する。別の態様では、シーラー１１６は、バッグ１０とともに長手方向に移動することができ、滞留時間を増加させ、それによってシール強度を高めてもよい。さらに別の態様では、シーラー１１６は、第１の側部２４および／または第２の側部２６に対して垂直に移動する一方、長手方向に静止したままであるか、または長手方向に移動する。シーラー１１６の垂直運動は、成形されたシール、例えば、曲線状のシールまたは長手方向の移動方向に対して平行ではないシールの形成を可能にしてもよい。あるいは、バッグ１０の少なくとも１つの側面のためのシーラー１１６の垂直運動は、異なるサイズおよび／または容積のバッグを生成するために、より狭いバッグの製造をもたらし、サイズの変更を単純化し、システム１００の再構成を高速化する。

【0031】

驚くべきことに、従来のバッグ形成システムの組み合わされた切断ステップおよびシールステップを別々のステップに分離し、その間に追加の回転ステップを追加すると、実際にはバッグ形成システム１００全体が単純化される。既存のシステムの回転カッター及びシーラーとは異なり、直線移動中にシステム１０がシールされてよいので、異なるバッグ材料及び／又はシール方法に対応する異なる滞留時間は、１つまたは複数のシステムの構成要素、例えば第２のコンベア１１４の直線的な長さを変更することによって説明することができる。このように、システム１００は、異なる滞留時間に対応するように容易に適応可能である。例えば、所望の接触時間が満たされるまで、シールループ内にバッグを配置してシーラー１１６と接触したまま、例えば円で移動することによって、生産速度を低下させることなく、より長い滞留時間を達成することができる。

【0032】

既存の回転ドラム組み合わせられるカッター／シーラーと比較して、シーラー１１６は、バッグ１０が第２のコンベア１１４上にある間に適用することができ、これは施設内でほぼ水平に配置することができる。したがって、システム１００は、必要な滞留時間を有するために設備容積が必要な回転システムのために必要な天井隙間を有する設備を必要としないことがある。

【0033】

シールされた後、各バッグ１０は、品質レビューステップを経て進行してもよい。一態様では、カメラシステム１１８は、各バッグが正しい所定の寸法を有することを検証するため、互いに噛み合ったリブプロファイル３０および溝プロファイル３２がそれらの長さにわたってシールが形成されること、および／または第１の側部２４および第２の側部２６のそれぞれが完全にシールされることを検証するため、各バッグを検査してもよい。品質レビューステップに失敗したバッグは、プロセスから除去されてもよい。品質レビューステップに合格したバッグは、正しい数が一緒に束ねられ、追加の製品が失われないことを確実にするために計数されてもよい。

【0034】

品質レビューの後、バッグ１０が屋根板（Ｓｈｉｎｇｌｅ）１２０に向けられて、各バッグの線形速度がスクラブ速度に減じられてもよい。予め定められた数のバッグ１０が計数され、次いで束としてフライトコンベアまたはスターホイールに移され、各束は包装装置１２２に預けられる。包装装置１２２は、束を消費者ディスペンサー、例えば箱に梱包する。バッグ１０を回転させることの別の利点は、各バッグ１０のジッパー２８が前縁として向けられ、バッグは包装のために所望の方向に自然に向けられる。

【0035】

上述のシステム１００および図３を参照すると、ジッパー式バッグを製造するためのプロセス２００は、熱可塑性材料のウェブ５０を入力材料として受け取るステップ２０２と、ウェブ５０の長手方向に延びる側面５２，５４に、対向する２０４のジッパープロファイル、例えば、リブプロファイルおよびジッパープロファイルを提供するステップ２０４とを含む。一態様では、提供するステップ２０４は、ウェブ材料自体からジッパープロファイルを連続的に形成するステップを含む。別の態様では、提供するステップ２０４は、別個に形成されたジッパープロファイルをウェブ５０に固定的に連結することを含む。提供するステップ２０４はまた、プロファイル３０，３２に不連続性または他の変化をもたらすために、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２の一方または両方の一部を変形させるステップ２０６を含んでもよい。

【0036】

ジッパープロファイルを提供する前、同時、またはその後に、プロセス２００は、縦方
向に延びる側面５２，５４と、リブプロファイル３０および溝プロファイル３２との間にそれぞれ配置されたテクスチャ化された表面５６，５８を形成するステップと、１つまたは複数のタブ３４，３６を形成するために、長手方向に延在する側面５２，５４とリブプロファイル３０と溝プロファイル３２との間の領域においてウェブ５０から１つまたは複数のノッチ６０を切断するステップ２１０とを含んでもよい。さらに、ジッパープロファイルを提供する前、同時に、または後に、プロセス２００は、第１および第２の壁１２，１４のうちの１つまたは複数の上に、テクスチャ化された表面、パターン、および／またはエンボス加工された表面を形成するステップ２０８を含んでもよい。

【0037】

プロセス２００はさらに、ウェブ５０を折り畳むステップ２１２を含み、それによって、第１の対向壁１２および第２の対向壁１４ならびに折り目に沿ってシーム２０を形成する。折り畳み２１２のステップはまた、リブプロファイル３０と溝プロファイル３２との噛み合わせるステップ２１４を含んでもよい。プロセス２００は、第１および第２の対向壁１２，１４の一方または両方に所定の間隔で１つまたは複数のしるしを印刷するステップ２１６を含んでもよい。

【0038】

折り畳みステップ２１２に続いて、プロセス２００は、連続ウェブ５０を複数のバッグ１０に変換するために所定の間隔でウェブ５０を切断２１８し、例えば真空を使用してコンベア１１０に対して所定の位置に各バッグを固定２２０することを含む。プロセス２００はまた、第２および第２の対向壁１２，１４を一緒におよび適切な方向に維持するために、静電気溶接、スポット溶接、接着剤または他の接着剤の１つまたは複数を各バッグの部分に適用するステップ２２１を含んでもよい。

【0039】

次に、プロセス２００は、第１の側部２４および第２の側部２６が移動方向に対して垂直から移動方向に平行に移行するように各バッグを回転させるステップ２２２を含む。回転させるステップ２２２は、コンベア１１０からバッグ１０をピックアップするステップ２２４と、それを回転させるステップ２２６と、それをリピッチするステップ２２８と、少なくとも１つの第２コンベア１１４上に配置するステップ２３０とを含む。

【0040】

回転された後、プロセス２００は、例えば、直接伝導熱、対流熱（熱風など）、超音波シール、レーザーまたは他の放射線ベースのシール、接着剤、腹バンド（すなわち、熱いＰＥフィルムのストリップ）、または他のシール方法の１つまたは複数を使用して、第１の側部２４および第２の側部２６のそれぞれをシールするステップ２３２を含む。

【0041】

別の態様では、１つまたは複数の方法（例えば、すべて超音波またはいくつかの超音波を介して、他は対流熱を使用して実施される）を使用して、複数の操作（例えば、シール、成形、詳細化および／またはタブ形成）が実質的に同時に行われてもよい。

【0042】

シールされた後、プロセス２００は、各バッグ１０が所定の品質基準に準拠しているかどうかをレビューするステップ２３４と、品質をレビューするステップ２３４に合格しなかったバッグを除去するステップ２３６と、品質をレビューするステップに合格したバッグを計数するステップ２３８とを含んでもよい。

【0043】

レビューするステップ２３４の後、プロセスは、バッグ１０を屋根板１２０に向けるステップ２４０と、各バッグの線形速度をスクラブ速度に下げるステップ２４２と、フライトコンベアまたはスターホイールに束を移すステップ２４４と、包装装置１２２に各束を預けるステップ２４６と、束を消費者用ディスペンサーに包装するステップ２４８とを含んでもよい。

【0044】

上述のように、単一の折畳みウェブ５０を受け取る代わりに、システムの別の態様は、同じまたは異なる組成の２つのハーフウェブを受け取るように構成されてもよい。図４に示すように、２つのハーフウェブからバッグを製造するプロセスは、図３および折り畳まれた単一のウェブからバッグを製造するプロセスと実質的に同様であってもよい。２つの態様の間の同様のステップは、同様の参照番号によって表すことができ、折り畳まれたウェブプロセスステップは２００のプレフィクスを有し、結合された半ウェブプロファイルステップは３００のプレフィクスを有する。簡潔にするために、ここでは２つのプロセスの違いのみを説明する。したがって、プロセス３００は、最初に互いに接合されていない２つの別々のハーフウェブ部分を受け取るステップ３０２を含んでもよい。第１および第２の対向壁１２，１４を形成するために単一のウェブを折り畳む代わりに、プロセス３００は、ハーフウェブ同士を互いに整列させるステップ３１１を含んでもよい。さらに、ハーフウェブ間に静電的溶接、スポット溶接、接着剤または他の接着剤を塗布するステップ３２１は、プロセス２００と同時期に行われてもよく、または、それはプロセス３００の早い段階、例えば、複数の個々のバッグテンプレートを形成するためにハーフウェブを切断するステップ３１８の前に行われてもよく、それは一体的なシームの欠如にもかかわらず、続くステップ全体にわたってハーフウェブをより緊密に整列させるのを助けることができる。図４に示すように、下端部をシールするステップ３３３は、側部をシールするステップ３３２とほぼ同じ時間に起こり得る。様々な態様では、下端部をシールするステップ３３３は、側部をシールするステップ３３２の前、同時または後に行うことができる。さらに別の態様（図示せず）では、溶着または接着剤を適用するステップ３２１と同時にまたはその付近で、下端部をシールしてもよい。第１の壁と第２の壁との間の前述のステップにおいて、例えば、拡張可能なバッグを提供するためのガセットまたはプリーツを含むことができる追加のウェブ材料を提供することも考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本明細書に記載されたシステムおよびプロセスは、容器またはポーチの最大出力を増加させ、複数サイズ製造のための変更を単純化しながら、従来の方法よりも小さな機械フットプリントを使用して容器またはポーチを有利に製造する。

【0046】

前述の説明から、当業者には数多くの変更が明らかであろう。したがって、この説明は、例示に過ぎないと解釈されるべきであり、当業者が本発明を実施し使用することを可能にし、同じことを実行する最良のモードを教示するために提示される。出願の範囲内に入る全ての変更に対する排他的権利は留保される。全ての特許および刊行物は、参考として援用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】