(57)【要約】【課題】本発明の目的は、弁の詰まりを防止するとともに改良された動作に寄与する一方向圧力逃がし弁を提供することである。【解決手段】一方向圧力逃がし弁は一体化されたフィルターを有する。一方向圧力逃がし弁を製品パッケージに適用してガスをパッケージから排気することができる。一体化されたフィルターは、パッケージ内の材料が圧力逃がし弁の閉鎖又は動作を妨げないようにする。或る特定の圧力逃がし弁の実施形態は湿潤剤を必要とすることなく最適な弁動作をするように構成することができる一方で、他の圧力逃がし弁の実施形態は湿潤剤を用いて最適に動作する。【選択図】図５
2014076858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージに適用する一方向圧力逃がし弁であって、
頂部及び底部を有するガス不透過性の基膜層と、
前記基膜層を貫通する開口部と、
前記基膜層の上方でかつ前記基膜層の前記開口部の周囲の領域に表面引力を有する第１のガス不透過層と、
前記基膜層を覆う可撓性カバーと、
前記基膜層の前記開口部の全体にわたって前記可撓性カバーによって支持される第２のガス不透過層であって、該第２のガス不透過層は、前記第１のガス不透過層とともにシールを形成して前記第１のガス不透過層と該第２のガス不透過層との間でのガスの通過を遮断するように、前記第１のガス不透過層に引き付けられる表面親和性を有する、第２のガス不透過層と、
前記基膜層の前記開口部に整合して、前記第２のガス不透過層と前記基膜層との間の一体化されたフィルターであって、該一体化されたフィルターは、該一体化されたフィルターを通過する粒子の移動を遮断しつつ、前記第１のガス不透過層及び前記第２のガス不透過層に向かうガスフローを可能にする、一体化されたフィルターと、
を備え、前記パッケージ内部からの圧力により、前記第１のガス不透過層及び前記第２のガス不透過層を分離して前記第１のガス不透過層と前記第２のガス不透過層との間で該圧力逃がし弁からのガス流出を可能にする、一方向圧力逃がし弁。
【請求項２】
ガス発生製品を収容する密閉したパッケージの外面上の通気口を覆って取り付ける、粒子フィルターを有する一方向圧力逃がし弁であって、該圧力逃がし弁は、
周縁と、本体を規定する第１の面及び第２の面とを有するストリップ状材料のフィルター層であって、該フィルター層は、前記本体を通るガスの通過及び粒子状物質の遮断をもたらすフィルターエレメントを前記ストリップ状材料内に有する、フィルター層と、
前記フィルター層の前記第２の面に付着した接着剤であって、該圧力逃がし弁を前記密閉したパッケージの前記外面に接着させる、接着剤と、
前記フィルター層の前記第１の面に選択的に接合される可撓性シールであって、該可撓性シールの非接合領域と前記フィルター層とに沿って前記フィルターエレメントから前記フィルター層の前記周縁に向けて該可撓性シールと前記フィルター層の前記第１の面との間にガス流路を形成し、該可撓性シールは、前記非接合領域が、前記本体を通るガスフローを遮断するように前記フィルターエレメントを封止する第１の位置と、前記非接合領域が、前記ガス流路を通る一方向のガス流出を可能にするように前記フィルターエレメントを通して作用するガス圧力によって前記フィルター層の前記第１の面及び前記フィルターエレメントから少なくとも部分的に離間している更なる位置とを有する、可撓性シールと、
を備え、該圧力逃がし弁は、前記密閉したパッケージの内側のガス圧力が減少した際に、粒子状物質が前記フィルターエレメントの封止を妨げることがないようにしながら、前記パッケージの内部から前記フィルターエレメント及び前記ガス流路を通る一方向の加圧ガス流出を可能する、圧力逃がし弁。
【請求項３】
前記フィルターエレメントは、開口部分及び障壁部分を規定し、該開口部分は、前記本体を通る前記ガスの前記通過をもたらし、前記障壁部分は前記粒子状物質の前記遮断をもたらす、請求項２に記載の圧力逃がし弁。
【請求項４】
前記フィルターエレメントによって規定される前記開口の形状は、円形、スリット、山形、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項５】
前記フィルターエレメントによって規定される前記開口は、一群状に配置される、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項６】
前記フィルターエレメントによって規定される前記開口は、所定の寸法の長さ及び幅を有する一群状に配置される、請求項５に記載の圧力逃がし弁。
【請求項７】
前記クラスターの幅寸法は、前記クラスターの長さ寸法とほぼ同じである、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項８】
前記フィルターエレメントは、約３０メッシュ〜２００メッシュの間のメッシュサイズを有する、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項９】
前記可撓性シールを前記フィルター層に選択的に接合して前記ガス流路を形成する接着剤を更に備える、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１０】
前記可撓性シールの前記非接合領域は、前記第１の位置にあるとき、前記フィルターエレメントの前記開口部分及び前記障壁部分と密封状態にある、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１１】
前記可撓性シールの前記非接合領域と障壁部分との間に湿潤流体を更に備える、請求項１０に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１２】
前記可撓性シールは、
前記フィルターエレメントに接合されることなく前記開口部分を覆う閉鎖具と、
前記第１の位置にあるときに前記閉鎖具を前記フィルターエレメントに当接させて保持する、第２の面を有するカバー層であって、該カバー層は、前記フィルター層の前記第１の面に面していて側方向に互いに離間している第１及び第２の外側領域を有し、該第１の外側領域及び該第２の外側領域は、前記閉鎖具及び前記ガス流路が該第１の外側領域と該第２の外側領域との間にある状態で前記フィルター層に接合される、請求項１１に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１３】
前記可撓性シールの前記非接合領域は、
前記フィルター層の上方でかつ前記開口部分の周りに表面引力を有する第１のガス不透過層と、
前記フィルター層を覆う可撓性カバーと、
前記第１の位置において前記フィルター層の前記開口部分を覆う前記可撓性カバーによって支持される第２のガス不透過層であって、該第２のガス不透過層は、前記第１のガス不透過層とともにシールを形成して前記第１のガス不透過層と該第２のガス不透過層との間でのガスの通過を遮断するように、前記第１のガス不透過層に引き付けられる表面親和性を有する、第２のガス不透過層と、
を備え、前記更なる位置への前記可撓性シールの移動は、前記第１のガス不透過層及び前記第２のガス不透過層を分離して、ガスが前記第１のガス不透過層と前記第２のガス不透過層との間の前記ガス流路に沿って流れることを可能にする、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１４】
前記接着剤は、前記第２の面に選択的に塗布され、前記フィルターエレメントから離間している、請求項３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１５】
前記フィルター層の前記第２の面に付着した前記接着剤に対して剥離可能に取り付けられる離型ライナーを更に備える、請求項１４に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１６】
前記可撓性シールは、前記フィルターエレメントとは面していない第１の面を有し、前記圧力逃がし弁は、前記第１の面に取り付けられるとともに前記第１の面から離れるように延びる少なくとも１つのレールを更に備える、請求項１に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１７】
前記フィルター層及び前記可撓性シールは生分解性である、請求項１に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１８】
前記フィルター層及び前記可撓性シールは、ポリ乳酸、酢酸セルロース、及びそれらの組合せからなる群から選択される生分解性材料からなる、請求項１７に記載の圧力逃がし弁。
【請求項１９】
請求項１に記載の圧力逃がし弁であって、該圧力逃がし弁が取り付けられる密閉したパッケージを更に備える、請求項１に記載の圧力逃がし弁。
【請求項２０】
ガス発生製品を収容する密閉したパッケージの外面上の通気口を覆って取り付ける粒子フィルターを有する一方向圧力逃がし弁であって、該圧力逃がし弁は、
周縁と、本体を規定する第１の面及び第２の面とを有するストリップ状材料のフィルター層であって、該フィルター層は、前記本体を通るガスの通過及び粒子状物質の遮断をもたらすフィルターエレメントを前記ストリップ状材料内に有する、フィルター層と、
該圧力逃がし弁を前記密閉したパッケージの前記外面に固定する、前記フィルター層の前記第２の面上の接着剤と、
前記フィルター層の前記第１の面に沿って前記フィルターエレメントを覆う、閉鎖具と、
前記フィルターエレメントから前記フィルター層の前記周縁に向けて前記閉鎖具と前記フィルター層の前記第１の面との間にガス流路を形成するように、前記閉鎖具を覆い前記フィルター層の前記第１の面に選択的に接合される可撓性カバー層とを備え、該可撓性カバー層は、前記フィルターエレメントを封止して前記本体を通るガスフローを遮断するように、前記閉鎖具を前記フィルターエレメントに当接させて保持する第１の位置と、前記ガス流路を通る一方向のガス流出を可能にするように前記フィルターエレメントを通して作用するガス圧力によって、前記閉鎖具が、前記フィルター層の前記第１の面及び前記フィルターエレメントから少なくとも部分的に離間している更なる位置との間で可動であり、
前記密閉したパッケージの内側のガス圧力が減少した際に、粒子状物質が前記フィルターエレメントの封止を妨げることなく、前記パッケージの内部から該圧力逃がし弁を通る一方向の加圧ガス流出を可能にする、一方向圧力逃がし弁。
【請求項２１】
パッケージに適用する一方向圧力逃がし弁であって、
ガス不透過性の基膜層であって、第１の面及び第２の面と該基膜層を貫通する開口部とを有し、該開口部を通じて該圧力逃がし弁にガスが流入するようにされており、前記パッケージの外面に該圧力逃がし弁を固定するための前記第２の面に接着剤を有する、ガス不透過性の基膜層と、
前記基膜層の上方で前記基膜層の前記開口部の周囲にある第１のガス不透過層と、
前記基膜層の上方にある可撓性カバーと、
前記基膜層の前記開口部の全体にわたって前記可撓性カバーによって支持される第２のガス不透過層と、
内部にフィルターエレメントを有するフィルター層とを備え、
前記第１のガス不透過層及び該第２のガス不透過層は引力を有し、該引力により前記基膜層の前記開口部から前記第１のガス不透過層と該第２のガス不透過層との間でのガスの通過を遮断するシールを形成するように前記第１のガス不透過層及び該第２のガス不透過層とが互いに保持され、
前記フィルター層は前記基膜層と前記第１のガス不透過層との間にあり、前記フィルターエレメントは、前記基膜層の前記開口部の上方で前記基膜層の前記開口部と整合しており、前記フィルターエレメントは、前記フィルター層を通過する粒子の移動を阻止しつつ、前記フィルター層を通って前記第１のガス不透過層及び前記第２のガス不透過層に向かうガスフローを可能にし、
前記引力を克服する力を作用させる前記パッケージ内部からの圧力は、前記第１のガス不透過層及び前記第２のガス不透過層を少なくとも部分的に分離し、前記第１のガス不透過層と前記第２のガス不透過層との間での該圧力逃がし弁からのガスフローを可能にする、一方向圧力逃がし弁。
【請求項２２】
前記第１のガス不透過層は表面引力を有し、
前記第２のガス不透過層は、前記第１のガス不透過層に引き付けられる表面親和性を有する、請求項２１に記載の圧力逃がし弁。
【請求項２３】
前記フィルター層は第１の面及び第２の面を有し、前記フィルター層の前記第２の面は前記基膜層の前記第１の面に固定される、請求項２１に記載の圧力逃がし弁。
【請求項２４】
ガス不透過性の中間層を更に備え、該中間層は第１の面及び第２の面と該中間層を貫通する開口部とを有し、該中間層の前記開口部が前記基膜層の前記開口部及び前記フィルターエレメントの上方で前記基膜層の前記開口部及び前記フィルターエレメントと整合する状態で、該中間層の前記第２の面が該フィルター層の前記第１の面に固定され、前記第１のガス不透過層は、前記中間層の前記第１の面に固定される、請求項２３に記載の圧力逃がし弁。
【請求項２５】
前記可撓性カバー、前記基膜層、前記フィルター層、及び前記中間層はそれぞれがストリップ状材料からなる、請求項２４に記載の圧力逃がし弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、コーヒー等の製品のパッケージに適用される一方向圧力逃がし弁に関し、より詳細には、湿潤剤の有無にかかわらず使用することができる、一体化されたフィルターを有する改良された圧力逃がし弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（Engel他）は、製品パッケージから加圧ガスを抜くための、そのパッケージに取り付け可能な一方向圧力逃がし弁を開示している。加えて、大気ガスを入れぬよう封止しながらパッケージから不要なガスを抜くことを可能にするＰＬＩＴＥＫ  ＰＬＩ−ＶＡＬＶ  ＰＶ−２８圧力逃がし弁等の一方向圧力逃がし弁が、コーヒー等の製品のパッケージに適用される。そのような弁は、パッケージング用途に応じて材料及び構成が様々であり得る。弁は、例えばプラスチック又は箔から作ることができ、引き裂き耐性のあるポリエステル又は紙のライナー（liner）に設けられる、概して粘着性の薄型設計である。
【０００３】
これらの弁は概して、熱シール接着剤又は感圧接着剤を用いて製品パッケージに取り付けられる。最初に、弁の後面に付着した接着剤によって弁をライナーに装着することができる。弁をライナーから剥離して、上記接着剤を用いて弁をパッケージに取り付ける。
【０００４】
弁は動作時、目標圧力において開放し、次いで、パッケージの内側の圧力が低下した後でより低い目標圧力において閉鎖し、これらの圧力の値はパッケージング用途に応じて決まるものである。弁は、剛性のパッケージ若しくは他の筐体又は可撓性のパッケージ若しくは他の筐体から不要なガスを抜いて大気ガスを入れぬよう封止する。そのような弁の１つの利点は、それらの弁によって、コーヒー等の製品を焙煎して挽いた直後にパッケージングして製品の鮮度を保つことができることである。そのような一方向圧力逃がし弁は、パッケージング及び出荷中にコーヒー等の製品の酸化を低減しながら製品から脱ガスすることを可能にする。そのような弁の使用によって詰め込み前の製品の大規模な脱ガスプロセスを省くことが可能になる。これは、プロセス全体を速めて時間、経費、及びスペースを削減するだけでなく、製品が酸化に晒されることも低減させる。したがって、コーヒー等の製品は、より高いレベルの鮮度及び品質で消費者に提供される。
【０００５】
シリコーン含浸油又はグラファイト含浸油等のシーリング潤滑剤（湿潤剤としても知られる）を弁の膜層間に付加して、関連の弁表面を湿潤させて弁の閉鎖を促進することができる。シーリング潤滑剤を付加して関連の弁表面を湿潤させることは、通常、弁をパッケージに適用する直前に行われる。そのような従来技術の弁のドライストラップ（dry strap）膜は、弁の動作時、用途によって決められた開放圧力に達するとパッケージ内の不要なガスを抜くために開口部から離れるように撓むことが可能になる。圧力が、用途によって決められた閉鎖圧力まで低下すると、ドライストラップはそのドライストラップを湿潤させるシーリング潤滑剤と協働して、開口部に向かって撓みを戻して、弁を閉鎖するとともに大気ガスがパッケージに流入するのを防止する。
【０００６】
湿潤剤を含む一方向圧力逃がし弁は、それら自体の使用目的に関して優れている。しかしながら、湿潤剤を用いて弁を潤滑するステップは、時間及びコストを増大させ、また弁を適用するプロセスにおいて制御される別の要素である。湿潤弁はパッケージの外側に取り付けられることが多いが、製品を含むパッケージの内側に弁を設置することが望ましい例が存在する場合があり、湿潤剤の含有は、湿潤剤が製品と接触する可能性があるため不可とされる場合がある。したがって、潤滑剤の付加を必要としない一方向圧力逃がし弁に対する必要性が存在する。
【０００７】
概して、取り付けられるパッケージ内の粒子等の微粒子状物質によって詰まることを防ぐ一方向圧力逃がし弁を用いることの必要性もまた存在する。一方向圧力逃がし弁の詰まりは、弁の動作を妨げる可能性があり、また弁が完全に閉鎖することを妨げてしまう可能性がある。不完全な弁閉鎖によって、空気がパッケージ内に流入してパッケージ内の製品を損ねる可能性がある。したがって、弁の詰まりを防止するとともに一方向圧力逃がし弁の改良された動作に寄与する一方向圧力逃がし弁に対する必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，１７８，５５５号
【発明の概要】
【０００９】
本発明の或る特定の実施形態は、圧力逃がし弁の封止部分を湿潤させるシーリング潤滑剤の付加を必要とすることなく、製品パッケージに適用する一方向圧力逃がし弁を提供することに関する。他の一方向圧力逃がし弁の実施形態は、最適な動作をするようにそのようなシーリング及び湿潤潤滑剤を含むことができる。圧力逃がし弁と一体化されたフィルターによって、粒子が圧力逃がし弁に流入することを防止し、改良された弁動作を提供する。
【００１０】
実施形態では、一方向圧力逃がし弁が、ガス不透過性の基膜層であって、頂部と、底部と、頂部から底部まで該基膜層を貫通する開口部とを有する、ガス不透過性の基膜層を含むことができる。可撓性シールが基膜層と協働して圧力逃がし弁を開閉する。可撓性シールは、基膜層の上方かつ基膜層の開口部の周囲にあるガス不透過性の接着剤状材料層を含むことができる。さらに、ガス不透過性シリコーン又は他の材料による離型（release）フィルムコーティングされた膜が、接着剤状材料と接触した離型フィルムによって基膜層の開口部を覆い、離型フィルムと接着剤状材料との間に表面引力が生じて圧力逃がし弁を閉鎖する。パッケージの内側の圧力が目標圧力を超えると、接着剤状材料層及び離型フィルムコーティングされた膜が分離して、ガスが、接着剤状材料層と離型フィルムコーティングされた膜との間を流れてガス流路を通じて圧力逃がし弁から流出することが可能になる。
【００１１】
基膜層を貫通する開口部を覆う離型フィルムコーティングされた膜は、一方向の寸法において接着剤状材料層の縁部まで伸張しなくてもよく、また、一方向の寸法において基膜層の縁部まで伸張しなくてもよい。
【００１２】
基膜の底部側に位置する、或る厚さを有するガス不透過性の接着剤層を、基膜をパッケージに取り付けるために設けることができる。接着剤層は、基膜層を貫通する開口部と概ね整合する接着剤層を貫通する開口部を有することが好ましい。
【００１３】
可撓性シールは、ガス不透過性のカバー層と、カバー層とシリコーン又は他の材料によるコーティングされた膜との間のガス不透過性の接着剤層とを、シリコーン又は他の離型フィルムの側とは反対側に更に含むことができる。
【００１４】
一方向圧力逃がし弁は、接着剤状材料層と基膜との間にある、頂部及び底部を有するガス不透過性の中間層であって、該中間層を頂部から底部まで貫通するとともに基膜の開口部及び接着剤状材料層の開口部と概ね整合する開口部を有する、中間層を有することもできる。一方向圧力逃がし弁は、中間層の開口部と基膜の開口部との間のフィルター材料層と、中間層とフィルター材料層との間のガス不透過性の接着剤層と、中間層とフィルター材料層との間の接着剤層を貫通する開口部と、を更に有することができる。接着剤層を貫通する開口部は、接着剤状材料層の開口部、中間層の開口部、及び基膜の開口部と概ね整合することができる。
【００１５】
基膜の開口部は、中間層の開口部、及び中間層とフィルター材料層との間の接着剤層の開口部よりも大きいものとすることができる。フィルター材料層はその周縁を、中間層とフィルター材料層との間の接着剤層の一部によって固定することができ、フィルター材料層は、基膜の開口部内に嵌め込むことができる。
【００１６】
中間層の開口部及び基膜の開口部内への製品（product）の通過を防止する或るサイズの複数の開口部を、フィルター材料層において有することができる。
【００１７】
開口部が貫通しているガス不透過性の接着剤層を、フィルター材料層と基膜との間に含めることができる。この接着剤の層の開口部は、接着剤状材料層の開口部、中間層の開口部、中間層とフィルター材料層との間の接着剤層の開口部、及び基膜の開口部と概ね整合することができる。
【００１８】
フィルター材料層は、弁の封止部分及び作動部分に向かって中間層の開口部内への製品の通過を防止する或るサイズの複数の開口部を、接着剤状材料層、中間層、及び中間層とフィルター材料層との間の接着剤層を貫通する、概ね整合された複数の開口部のエリアに有することができる。
【００１９】
フィルター材料層は、ガスの流出を可能にしながら液体の通過を防止することができ、発泡ポリテトラフルオロエチレン材料、通気性防水布（liquid proof breathable fabric）、疎水性材料、又は撥油性材料とすることができる。
【００２０】
別の実施形態では、本発明は、製品パッケージに適用する更なる圧力逃がし弁に関する。そのような実施形態は、ガス不透過性の基膜層であって、頂部と、底部と、該基膜層を頂部から底部まで貫通する開口部とを有する、基膜層を有する。ガス不透過層が、基膜層の上方で基膜層を貫通する開口部の周囲に設けられる。基膜層の上方の層と基膜との間に頂部及び底部とを有するガス不透過性の中間層が設けられていて、該中間層は、該中間層を頂部から底部まで貫通するとともに基膜の開口部及び基膜層の上の層の開口部と概ね整合する開口部を有する。フィルター材料層が、中間層と基膜との間で、中間層の開口部及び基膜の開口部と整合されて設けられる。フィルター材料層は、ガス不透過性接着剤によって中間層と基膜との間に固定される。
【００２１】
基膜の開口部は、中間層の開口部、及び中間層とフィルター材料層との間の接着剤層の開口部よりも大きいものとすることができる。フィルター材料層はその周縁を、中間層とフィルター材料層との間の接着剤層の一部によって固定することができ、フィルター材料層は、基膜の開口部内に嵌め込むことができる。
【００２２】
中間層の開口部、並びに弁の封止部分及び作動部分内への製品(product)の通過を防止する或るサイズの複数の開口部を、フィルター材料層において有することができる。
【００２３】
ガス不透過性の接着剤層を、フィルター材料層と基膜との間に含めることができ、フィルター材料層と基膜との間の接着剤層を貫通していて、基膜の上の層の開口部、中間層の開口部、中間層とフィルター材料層との間の接着剤層の開口部、及び基膜の開口部と概ね整合する、開口部を該接着剤層が有する。
【００２４】
フィルター材料層は、中間層の開口部内、並びに弁の封止部分及び作動部分内への製品(product)の通過を防止する或るサイズの複数の開口部を含むことができる。
【００２５】
フィルター材料層は、ガスの流出を可能にしながら液体の通過を防止することができる。
【００２６】
他の実施形態では、粒子フィルターを有する一方向圧力逃がし弁が提供される。この圧力逃がし弁は、密閉したパッケージの外面上の通気口を覆って取り付けるものである。好ましくは、この圧力逃がし弁は、フィルター層と、フィルター層に選択的に接合される可撓性シールとを備える。好ましいフィルター層は、周縁と、間に本体を規定する第１の面及び第２の面とを有する。フィルター層は、本体を通る粒子状物質の通過を遮断しながら、本体を通るガスの通過をもたらすフィルターエレメントを有することが好ましい。好ましい可撓性シールは、可撓性シールの非接合領域とフィルターエレメントからフィルター層の周縁までのフィルター層の部分とに沿った、可撓性シールとフィルター層の前記第１の面との間のガス流路を形成する。可撓性シールは、非接合領域が、フィルター層の本体を通るガスフローを遮断するようにフィルターエレメントを封止する第１の位置と、非接合領域が、ガス流路を通る一方向のガス流出を可能にするようにフィルターエレメントを通じて加えられるガス圧力によって少なくとも部分的にフィルターエレメントから離間している更なる位置とを有する。この実施形態では、圧力逃がし弁は、密閉したパッケージの内側のガス圧力が減少した際に、粒子状物質がフィルターエレメントの封止を妨げるのを阻止しつつ、パッケージの内部からフィルターエレメント及びガス流路を通る一方向の加圧ガス流出を可能にする。
【００２７】
好ましいフィルターエレメントは開口及び障壁部分を規定し、該開口部分は、フィルター層の本体を通るガスの通過をもたらし、該障壁部分は粒子状物質の遮断をもたらす。フィルターエレメントによって規定される該開口部分は、円形、スリット、山形、矩形、及びそれらの組合せからなる群から選択される形状を含む、任意の適したタイプの１つ又は複数の形状を有することができる。フィルターエレメントによって規定される該開口部分は、１つ又は複数の群として配置することができる。好ましくは、フィルターエレメントは、約３０メッシュ〜２００メッシュの間のメッシュサイズを有する。
【００２８】
実施形態を、湿潤流体を用いない動作のために構成することができる。そのような実施形態では、表面引力を有する第１のガス不透過層を、開口部分を通るガスフローを可能にするフィルター層の上に設けることができる。可撓性カバーがフィルター層を覆うことが好ましい。可撓性カバーによって支持される第２のガス不透過層が、第１の位置において開口部分を覆う。好ましくは、第２のガス不透過層は、第１のガス不透過層とともにシールを形成して第１のガス不透過層と第２のガス不透過層との間でのガスの通過を遮断するように、第１のガス不透過層に引き付けられる表面親和性を有する。これらの実施形態では、更なる位置への可撓性シールの移動は、第１のガス不透過層及び第２のガス不透過層を分離して、ガスが第１のガス不透過層と第２のガス不透過層との間のガス流路に沿って流れることを可能にする。
【００２９】
他の実施形態を、弁表面上の湿潤流体との最適な動作をするように構成することができる。そのような実施形態では、フィルター層とともに用いられる可撓性シールは、フィルターエレメントに接合されずかつ開口部分を覆う閉鎖具を備えることが好ましい。カバー層が、第１の位置にあるときに閉鎖具をフィルターエレメントに当接させて保持する第２の面を有する。好ましいカバー層は、側方向に離間しているとともにフィルター層の第１の面に面する、第１の肩部領域及び第２の肩部領域すなわち、第１の外側領域及び第２の外側領域を有する。第１の肩部領域及び第２の肩部領域は、閉鎖具及びガス流路が該第１の肩部領域と該第２の肩部領域との間にある状態でフィルター層に接合される。ガス圧力による更なる位置へのカバー層の移動は、閉鎖具を開口部分から分離して、ガスがガス流路に沿って圧力逃し弁から流出することを可能にする。
【００３０】
他の特徴及び他の実施形態は、図面において、また以下に続く詳細な説明において記載される。
【００３１】
一体化された粒子フィルターを有する例示的な圧力逃がし弁は、同様の符号が異なる図面を通して同様の部材を示す添付の図面とともに考慮される以下の記載を参照することによって理解することができる。便宜上及び簡潔さのため、複数の実施形態間で同様の参照符号は同様の部材に用いられる。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例示することが強調される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一連の４つの例示的な圧力逃がし弁を担持する一片のライナーの上面縮尺図である。
【図２】本発明を具現化する圧力逃がし弁の一実施形態の分解斜視図である。
【図３】圧力逃がし弁の更なる実施形態であるが、本発明による一体化されたフィルターを含む分解斜視図である。
【図４】粒子又は別の変形形態では液体が弁シール層に流入すなわち浸透することを防止する、基膜層と下側の基膜層との間に膜を有する本発明を具現化する圧力逃がし弁の別の実施形態の分解斜視図である。
【図５】一体化されたフィルターを有する圧力逃がし弁の更なる実施形態の分解斜視図である。
【図６】図５の圧力逃がし弁の例示的なフィルター層を示す図である。
【図６Ａ】図６の例示的なフィルターエレメントの拡大図である。
【図７】更なる例示的なフィルター層を示す図である。
【図７Ａ】図７の例示的なフィルターエレメントの拡大図である。
【図８】更に別の例示的なフィルター層を示す図である。
【図８Ａ】図８の例示的なフィルターエレメントの拡大図である。
【図９】パッケージの外面に取り付けられている、一体化されたフィルターを有する圧力逃がし弁を含む例示的なパッケージを示す図である。
【図１０】図９の圧力逃がし弁の分解斜視図である。
【図１１】閉鎖状態にある弁を示す、図９の１１−１１断面に沿う圧力逃がし弁の断面図である。
【図１２】図９の１１−１１断面に沿う圧力逃がし弁であり、開放状態にある弁を示す断面図である。
【図１３】図１２の圧力逃がし弁の平面図である。
【図１４】図１２の圧力逃がし弁の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１〜図１４に示されているように、本発明は、製品パッケージ１１（図９）へ適用するように改良された一方向圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０に関し、この場合、パッケージ１１からガスを抜く必要があり、大気ガスが圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０を通じてパッケージ１１内に戻るように流入することを防止する必要がある。便宜上及び簡潔さのために、例示的な圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０は、図９に示されているタイプの例示的なパッケージ１１とともに使用するように記載されており、そのような圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０を本明細書に記載されているパッケージのような任意の適したパッケージとともに用いることができることが理解される。
【００３４】
図１〜図５に示されているいくつかの例示的な圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０は、弁を湿潤させて封止する潤滑剤を必要としない。図９〜図１４に示されている例示的な圧力逃がし弁４１０は、或る特定の弁表面が潤滑剤又は他の湿潤剤によって湿潤しているときに最適に機能するように設計される。
【００３５】
いくつかの例示的な圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０は一体化されたフィルターを含む。本明細書において用いられる場合、「一体化されたフィルター」は、圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０の構成部であるフィルターを意味する、すなわち指す。
【００３６】
例示的な圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０は、密閉した容器すなわちパッケージ１１から周囲環境への一方向の加圧ガス流出を提供する。「密閉した」パッケージ１１は、材料１３（図１１及び図１２）を収容するか又は収容することができるとともに密閉したあらゆるものを意味し、そのようなものを指すものである。製造プロセスすなわちパッケージングプロセスにより、又はパッケージ１１がパッケージ１１からの材料１３の取出し後に密閉し直す場合に、パッケージ１１を密閉することができる。例えば、コーヒー豆又は粉コーヒーを収容するパッケージ１１は、パッケージ１１内からコーヒー豆又はコーヒー粉の一部の取出し後に密閉し直すことができる。
【００３７】
パッケージ１１から排気されるガスは、図９、図１１、及び図１２に示されているパッケージ１１の内部部分１５内に収容されている。ガスは、パッケージ１１のパッケージング及び密閉後に、例えば、密閉したパッケージ１１内のコーヒー、有機材料又は、他の種類の材料１３によるガス排出によってパッケージ１１の内部に発生する場合がある。更なる例として、閉じ込められているガスは、パッケージングプロセス後にパッケージ内に残ったガスとすることができる。例えば、グラウト又は肥料（図示されない）のサックタイプ（sack-type）又はバッグタイプのパッケージは、パッケージング後のヘッドスペース内にガスを収容する場合があり、そのようなガスは、パッケージの容量サイズを拡大させて、パッケージをあまりコンパクトにすることができず、パッケージの保管により多くのスペースを要する場合がある。圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０は、パッケージの容量サイズを低減するようにガスを排気するのに用いることができる。
【００３８】
本明細書において記載されているタイプの一体化された粒子フィルターは、圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０が、加圧ガスがパッケージ１１から排気された後で、小さな粒子状材料１３が圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０の閉鎖を妨げることを防止することによって適切に動作することを確実にする。圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０の不完全な閉鎖は、望ましくない大気がパッケージ１１に流入することを可能にする場合があり、パッケージ１１内に収容されている材料１３を損なう、すなわち傷める可能性がある。
【００３９】
圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０は、任意のタイプのパッケージとともに用いることができ、この場合、そのようなパッケージからガスを排気することが望ましく、図９に示されているパッケージ１１は、圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、３１０、及び４１０とともに用いることができるパッケージの一例でしかない。パッケージ１１の典型的な例は、可撓性の缶、パック、バッグ、及びパウチ並びに剛性の缶、パック、バッグ、及びパウチを含み、これらの全ては当業者に既知である。
【００４０】
圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０は、パッケージ１１を貫通する通気口１９を覆ってパッケージ１１の外面１７に取着させるのが好ましく、通気口１９はパッケージ１１から周囲環境へガスの通過を可能にする。圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０は、例えば、パッケージ１１の頂部、底部、前部、後部、側部、蓋、カバー、及びキャップを含む、通気口１９を有するパッケージ１１の任意の適した外面１７に取着させることができる。湿潤剤又は潤滑剤を含まない圧力逃がし弁１１０、２１０、及び３１０は、パッケージ１１の内面に使用することができる。
【００４１】
ここで図１を参照すると、図９のパッケージ１１等のパッケージに対して剥離及び取り付ける、本発明を具現化する例示的な一連の４つの圧力逃がし弁１０が、一片のライナー１２に装着されて図１に示されている。米国特許第７，４７２，５２４号（Hoffman他）に記載されているような、弁をパッケージに取り付けるプロセス中、圧力逃がし弁１０が剥離されるまで、ライナー１２が弁１０を担持する。しかしながら、図１に示されている弁１０は、弁１０の開口部内へ吹き付けられた、又は好ましくは噴霧された潤滑剤の散逸をもたらすのに、弁１０の層を分離する真空の印加等による潤滑剤の射出のステップを必要としない。弁１０は、パッケージング用途に基づいて適宜サイズ決めすることができる。図１に示されているように、弁１０は、ライナー１２に沿って規則的な間隔で、例えば、中心間が１インチ（２５．４ｍｍ）間隔で離間しているのが好都合であるが、一定の離間間隔（repeat spacing）もパッケージング用途に応じて決まる。
【００４２】
コーヒー等の製品のパッケージングにおける使用の場合、０．４ｐｓｉｇ以下での開放圧力及び０．００８ｐｓｉｇ以上での閉鎖圧力は、弁にとって望ましいものとすることができる。換言すれば、弁１０は、パッケージ１１の内の圧力がパッケージ１１の外部の圧力を超えて０．４ｐｓｉｇぐらいまでの場合に開放するように、また、弁１０は、パッケージ１１の内の圧力がパッケージ１１の外部の圧力を超えて０．００８ｐｓｉｇぐらいまでの場合に閉鎖するように設計することができる。
【００４３】
図２の分解斜視図に示されているように、圧力逃がし弁１０は、厚さがほぼ０．２５ミル(mil)〜５０ミルのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又は他の適したプラスチックのガス不透過性の最下層すなわち基膜１６を有する。弁１０の全体的な材料の選択及び構造は、パッケージングされる製品に応じて決まるだけでなく、パッケージ自体の性質、詳細にはその可撓性又は剛性に応じても決まる。基膜１６の材料、及び詳細には厚さは、パッケージの屈曲力を克服するように当業者によって決定される。図２に最もよく見てとれる孔すなわち開口部１８が、基膜１６の外周内の概ね中心に配置され、基膜１６を貫通している。
【００４４】
基膜１６をライナー１２に装着してその後ライナーから剥離してパッケージに取り付けるように、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルの接着剤２０が塗布される。同様にガス不透過性である接着剤の層２０にも、好都合には基膜１６の開口部１８と整合された孔すなわち開口部２２が設けられている。接着剤層２０に適した接着剤は、感圧接着剤及び熱活性化接着剤を含むことができる。ゴム系接着剤、シリコーン接着剤、及びアクリル接着剤を接着剤層２０に用いることができる。
【００４５】
ライナー１２を貫通する対応する孔すなわち開口部は、本発明の弁１０（及び圧力逃がし弁１１０、２１０、３１０、及び４１０）にとって必要ではないが、弁１０の製造プロセスから形成することができる。
【００４６】
可撓性シール３１８が、基膜１６と協働して弁１１０を閉鎖し、また、開放する。可撓性シール３１８は、層２６と、層３２を有する膜３６と、接着剤層４０と、カバー４４とを含む。可撓性シール３１８は、層２６を除いて、ガスの差圧の増大に応じて撓んでガスが弁１０から流出することを可能にし、差圧が減少するとその可撓性シールはその元の位置まで撓みを戻して弁１０を閉鎖する。
【００４７】
次いで、図２を参照すると、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルのノータック性（非粘着性）接着剤、超低タック性（超低粘着性）接着剤、クリングフィルム（ラップ）、自己湿潤性接着剤、再生剥離性接着剤、又は粘着性基材と一般に称される接着剤状材料のガス不透過層２６が、基膜１６の上で開口部１８の周りに位置決めされる。図２に示されているように、接着剤状材料層２６を貫通する孔すなわち開口部２８も、開口部１８及び２２と概ね整合させるのが好都合である。ガス不透過性シリコーン又は他の材料の乾燥性離型フィルム層３２は、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルのＰＥＴ又は他のプラスチックのガス不透過膜３６をコーティングする。離型フィルム層３２として実現することができるシリコーン材料の例は、ポリジメチルシロキサンである。離型フィルム層３２を含む膜３６は開口部２８、２２、及び１８を覆い、この場合、離型フィルム層３２が接着剤状材料層２６と接触してフィルム層３２と接着剤状材料層２６との間に表面引力が生じる。ほんの一例として、離型フィルム層３２及び接着剤状材料層２６の親和性は、ＡＳＴＭ  Ｆ−８８による引張り試験機によって測定される場合に０．２５グラム／インチ〜１０グラム/インチの範囲の結合強度として数量的に記載することができる。図２に最もよく示されているように、層２６、３２、及び３６のそれぞれが、弁１０の長さ（Ｌ）で伸張しており、また、弁１０の幅（Ｗ）よりも幅狭である。
【００４８】
厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルであるガス不透過性の感圧接着剤層４０が、膜３６の頂部及び基膜１６の頂面の側縁を覆っている。厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルの、ガス不透過性ＰＥＴ又は他のプラスチックの最も上にある膜すなわちカバー膜４４が、感圧接着剤層４０を覆う。接着剤層４０は好都合には、圧力逃がし弁１０とライナー１２との間の接着力が圧力逃がし弁１０の部分又は層間の接着力よりも弱くなるように、接着剤２０よりも高い接着強度を有し、そのため、圧力逃がし弁１０は、弁１０を分離させることなくライナー１２から剥離することができる。接着剤層４０に適した接着剤は、感圧接着剤及び熱活性化接着剤を含むことができる。ゴム系接着剤、シリコーン接着剤、及びアクリル接着剤を接着剤層４０に用いることができる。
【００４９】
図２に示されているように、構成要素２６、３２、３６、４０、及び４４の全ては、一方向に概ね同一の広がりを有するが、横断方向には概ね同一の広がりを有していない。より詳細には、接着剤状材料層２６、離型フィルム層３２、及び膜３６は、基膜１６、感圧接着剤層４０、及びカバー膜４４のように横断方向（幅方向）に幅広ではなく、基膜１６、感圧接着剤層４０、及びカバー膜４４の縁まで延びていない。この結果、図２において明らかに見てとれるように、接着剤層４０及びカバー膜４４それぞれの縁に沿った下がり（lowered）肩部４６及び４８が形成される。肩部４８は、弁１０の適切な機能を害することとなるパッケージ１１内への空気の横漏れを防止する。パッケージ内に空気を流入してしまう接着剤状材料層２６の下から離れるような撓み（そりたわみ）を防止すべく、パッケージ１１に適合させるのに適した厚さ及び可撓性を有する材料が、基膜１６及び接着剤層２０に用いられる。
【００５０】
接着剤状材料層２６及び離型フィルム層３２は、同じサイズとすることができる、すなわち、図２に示されている外形寸法と同じ外形寸法を有する。しかしながら、更なる実施形態では、離型フィルム層３２のサイズを小さくすることができ、その結果、剥離層３２を接着剤状材料層２６よりも幅狭にすることによって、弁１０のより低いターゲット開放圧力及びより迅速な閉鎖をもたらすことができる。そのようなサイズ決めは、接触している接着剤状材料層２６及び離型フィルム層３２の表面積を低減し、それによって、接着剤状材料層２６及び離型フィルム層３２を分離するのに必要なエネルギーが減少し、それによって弁１０がより低い圧力で開放することとなる。
【００５１】
開口部１８、２２及び２８は、この実施形態では円形として示されている。しかしながら、開口部１８、２２、及び２８は、楕円形構成等の異なる構成を有することができる。開口部１８、２２及び２８、特に基膜１６の開口部１８の幾何学形状は、開放圧力に対して直接的な相関関係を有する。開口部１８、２２及び２８の外周を大きくすればするほど、開放圧力を低くすることができる。
【００５２】
基膜１６及び可撓性シール３１８は動作時、以下のように動作する。離型フィルム３２でコーティングされた膜３６は、パッケージ１１等のパッケージの内側のターゲット開放圧力の構築により接着剤状材料層２６から分離され、大気内への不要なガスの通気が可能になる。この圧力の構築は、パッケージ１１の内側の圧力とそのようなパッケージ１１の外側の大気との間の差圧を表す。可撓性シール３１８の膜３６、感圧接着剤層４０、及びカバー膜４４は全て、ターゲット開放圧力による力によってともに上方に撓み、ガスがパッケージ１１から流出することを可能にする。上方向の撓み動作は、肩部４６及び４８に対して概ね平行であり、肩部４６及び４８を横断しない。ガスは、弁１０から、基膜層１６の開口部１８と、接着剤４０によってカバー膜４４に接着される離型コーティングされた膜３６と、基膜層１６と、接着剤４０によって基膜１６に接着される膜４４の肩部４８とによって範囲が定められたガス流路２１に沿って流出する。そのような差圧が減少すると、カバー膜４４が離型コーティングされた膜３６に印加する力によって、膜３６が接着剤状材料層上に着座し、圧力逃がし弁１０が閉鎖する。
【００５３】
ガスが抜かれて、パッケージ１１の内側の圧力がターゲット閉鎖圧力まで降下すると、超低タック性接着剤状材料層２６に対する離型フィルム層３２の引力によって、弁１０が再び封止されて一方向機能性がもたらされ、また、弁１０を通じたパッケージ１１内への酸素及び他の大気ガスの流入が防止される。
【００５４】
次に、図３を参照すると、本発明のフィルター付き圧力逃がし弁１１０の実施形態が示されている。すなわち、圧力逃がし弁１１０は、一体化されたフィルター１４０を有する。製品パッケージ１１に対して剥離し、また取り付ける、フィルター付き圧力逃がし弁１１０も、弁１０に関して図１に示されているようなライナー１２に装着することができる。弁１０の部材と同じである弁１１０の部材は、同じ参照符号によって示されている。
【００５５】
したがって、図３の分解斜視図に示されているように、圧力逃がし弁１１０は、最下層すなわち基膜１６を有し、最下層すなわち基膜１６には、基膜１６をライナー１２に装着してその後ライナー１２から剥離して、パッケージ１１等のパッケージに取り付けるように、接着剤２０が塗布される。図３に示されているような孔すなわち開口部１１８は、円形であり、基膜１６の外周内の概ね中心に配置される。開口部１１８は基膜１６を貫通する。接着剤層２０には、好都合には基膜１６の開口部１１８と位置合わせされる円形の孔すなわち開口部１２２も設けられている。開口部１１８及び１２２の双方は、その直径が弁１０の開口部１８及び２２よりも大きい。
【００５６】
弁１１０は、同様に厚さがほぼ０．２５ミル〜５０ミルのＰＥＴ又は他の適したプラスチックからなることができる基膜１６と同様の、ガス不透過性の中間層すなわち中間膜１２６を有する。図３に示されているような孔すなわち開口部１２８が、中間膜１２６の外周内の概ね中心に配置され、中間膜１２６を貫通する。
【００５７】
中間膜１２６を基膜１６に取着させるために、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルの接着剤層１３２が塗布される。接着剤層１３２にも孔すなわち開口部１３４が設けられている。図３において円形開口部として示されている開口部１２８及び１３４の双方は、互いに対して概ね位置合わせされるのが好都合であり、基膜１６の開口部１１８及び接着剤層２０の開口部１２２と概ね同心円状であるのが好都合である。開口部１２８及び１３４の直径は、開口部１１８及び１２２の直径よりも小さい。
【００５８】
概ね円形のフィルター膜１４０が基膜１６と接着剤層１３２との間に装着される。フィルター１４０は、開口部１２８及び１３４の直径よりも大きいが、開口部１１８及び１２２の直径よりも小さい直径を有する。したがって、フィルター１４０はその周縁が、中間膜１２６の下にある接着剤層１３２の裏側によって固定され、基膜１６の開口部１１８に嵌まり込む。
【００５９】
フィルター膜１４０は、ガスフロー及び粒子の制限に関して、パッケージング用途に適したフィルター材料から作ることができる。例えば、幾つかのコーヒー製品の場合、１０ｇｓｍのフィルター材料を使用することができる。フィルター材料は、合成繊維、より詳細には、ナイロン織布（woven nylon material）とすることができる。適した材料の一例は、Cerex Advanced Fabrics LP社（フロリダ州カントンメント所在）によって作られているセレックス（Cerex）ナイロン織布であり、これは特に耐久性があり丈夫な材料である。この材料は、化学的作用（chemical attack）に対する高い耐性を有し、虫及び細菌による作用に対する耐性があり、防カビ性がある。フィルター膜１４０のそのようなフィルター材料は、細挽きコーヒー等の微粒子物質の流入が圧力逃がし弁１１０に更に生じるとともに圧力逃がし弁１１０の適切な機能を妨げることを防止する。
【００６０】
可撓性シール３１８は、中間膜１２６と協働して弁１１０を閉鎖し、また、開放する。可撓性シール３１８は、層２６と、層３２を有する膜３６と、接着剤層４０と、カバー４４とを含む。弁１０と同様に、可撓性シール３１８は、層２６を除いて、ガスの差圧の増大に応じて撓んでガスが弁１０から流出することを可能にし、差圧が減少するとその可撓性シールはその元の位置まで撓みを戻して弁１０を閉鎖する。
【００６１】
次に、図３を参照すると、接着剤状材料層２６が中間膜１２６の上にかつ開口部１２８の周りに位置決めされている。図３に示されているように、接着剤状材料層２６を貫通する孔すなわち開口部２８も、開口部１２８及び１３４と概ね同じ直径の円形であり、開口部１２８及び１３４と概ね位置合わせされるのが好都合である。膜３６上をコーティングする離型フィルム層３２が接着剤状材料層２６の層の上にある。膜３６は、ＰＥＴ、又は他のプラスチックからなるものとすることができ、圧力逃がし弁１０に関して記載したようにほぼ０．２５ミル〜１５ミルの厚さを有することができる。離型コーティングされた膜３６は、離型フィルム層３２が接着剤状材料２６との間の表面引力に起因して接着剤状材料層２６と接触した状態で、開口部２８、１２８、１３４、１１８、及び１２２を覆う。特にパッケージ内への空気の横漏れは一切存在すべきではない。接着剤状材料層２６の下にある層はいずれも上方に撓んで空気がパッケージ１１に入り込むことを可能にすべきではない。これは、パッケージング用途に適合させるように、複数の層のそれぞれの適切な材料及び厚さの選択によって達成される。
【００６２】
弁１０と同様に、また図３に示されているように、層２６、３２、及び３６のそれぞれは、概ね弁１１０の長さ（Ｌ）で伸張するが、弁１１０の幅（Ｗ）よりも幅狭とされており、離型コーティングされた膜３６及び接着剤状材料層２６は、図３に示されているように中間層１２６よりも幅狭であることが好ましい。肩部４６を有する感圧接着剤層４０が、膜３６の頂部及び中間膜１２６の頂面の側縁を覆っており、感圧接着剤層４０は、ＰＥＴ又は他のプラスチックのカバー膜４４を、感圧接着剤層４０を覆った状態で肩部４８により固定する。カバー膜４４は、圧力逃がし弁１０に関して記載したようにほぼ０．２５ミル〜１５ミルの厚さを有することができる。
【００６３】
開口部２８、１１８、１２２、１２８及び１３４は、この実施形態では円形として記載され示されている。しかしながら、開口部２８、１１８、１２２、１２８及び１３４は、楕円形構成等の異なる構成を有することができる。
【００６４】
弁１１０は、弁１０と同じように動作するが、粉コーヒー等の製品の小さな粒子が基膜１６を越えて弁１１０内へ通過することを遮断するという更なる機能を有する。弁１０と同様に、パッケージ１１内の差圧の増大によって、可撓性シール３１８をして中間膜１２６上の接着剤状層２６から膜３６を分離するように移動させる。接着剤状層２６からの膜３６の分離によって弁１１０が開放し、ガスが指示矢印の方向にガス流路２１を通って弁１１０から流出することが可能になる。
【００６５】
フィルター膜１４０による粒子の遮断は、そのような粒子が膜３６と中間膜１２６上の接着剤状層２６との間で堆積していくことを防止する。粒子の堆積は、接着剤状層２６上の膜３６の完全な面対面（surface-to-surface）着座を妨げ、膜３６と接着剤状層２６との間に通路を残す可能性がある場合があり、それにより空気が圧力逃がし弁１１０を通じてパッケージ１１に流入する可能性がある。
【００６６】
次に、図４を参照すると、本発明の更なる実施形態が示されている。弁１０に関して図１に示したように製品パッケージ１１に対して剥離及び取り付ける、この実施形態の圧力逃がし弁２１０も、ライナー１２に装着することができる。弁１０の部分と同じである弁２１０の部材は、同じ参照符号によって示される。
【００６７】
したがって、図４の分解斜視図に示されているように、圧力逃がし弁２１０は、基膜１６の外周内の概ね中心に配置されるとともに基膜１６の厚さを貫通する孔すなわち開口部１８を有する、最下層すなわち基膜１６を有する。基膜１６をライナー１２に装着してその後ライナーから剥離してパッケージに取り付けるために、接着剤２０が塗布される。接着剤層２０にも、基膜１６の開口部１８と好都合には位置合わせされる孔すなわち開口部２２が設けられている。
【００６８】
弁２１０は、基膜１６と同様のガス不透過性の中間層すなわち中間膜２２６を有し、ガス不透過性の中間膜２２６は、例として、同様に厚さがほぼ０．２５ミル〜５０ミルのＰＥＴ又は他の適したプラスチックからなるものとすることができる。図に示されているような孔すなわち開口部２２８が、中間膜２２６の外周内の概ね中心に配置されるとともに、中間膜２２６を貫通する。厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルの、２つの離間したガス不透過性の接着剤層２３２が中間膜２２６と基膜１６との間にある。各接着剤層２３２には孔すなわち開口部２３４が設けられている。図４に示されているように、開口部１８、２２、２８、２２８、及び２３４は、円形であり、互いに対して概ね位置合わせされるのが好都合である。
【００６９】
基膜１６、中間膜２２６、及び接着剤層２３２と同一の広がりを有することができるフィルター膜２４０が、基膜１６と中間膜２２６との間、より詳細には２つの接着剤層２３２間に装着されている。１つの変形形態では、フィルター膜２４０は、ガスフロー及び粒子の制限に関して、パッケージング用途に適した数及びサイズの開口部２３４、２２８、２８、１８、及び２２のエリアに複数のレーザードリル加工又はパンチングされた孔２４２が設けられた、ポリエチレン、ポリエステル、又はポリプロピレン等の材料から作ることができる。
【００７０】
別の変形形態では、孔２４２を有しないフィルター膜２４０は、不要なガスがパッケージから流出することを可能にしながら液体に対しては不浸透性とすることができる。そのようなフィルター材料は、発泡ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、通気性防水布、又は、パッケージ１１内外への望ましくない液体の通過を防止し、したがって圧力逃がし弁２１０の適切な機能を妨げるのを防止する他の何らかの疎水性材料又は撥油性材料とすることができる。
【００７１】
可撓性シール３１８は、中間膜２２６と協働して弁２１０を閉鎖し、また、開放する。弁２１０の可撓性シール３１８は、層２６と、層３２を有する膜３６と、接着剤層４０と、カバー４４とを含む。弁１０、１１０と同様に、可撓性シール３１８は、層２６を除いて、ガスの差圧の増大に応じて撓んでガスが弁２１０から流出することを可能にし、差圧が減少するとその可撓性シールはその元の位置まで撓みを戻して弁２１０を閉鎖する。
【００７２】
接着剤状材料層２６が、中間膜２２６上の開口部２２８の周りに位置決めされており、圧力逃がし弁１０及び１１０に関して記載したように、孔すなわち開口部２８が接着剤状材料層２６を貫通した状態である。圧力逃がし弁１０及び１１０に関して記載したように、離型フィルム層３２を有する膜３６が接着剤状材料層２６の層の上にある。膜３６は、ＰＥＴ又は他のプラスチック材料から作ることができる。離型フィルム層３２として実現することができるシリコーン材料の例は、ポリジメチルシロキサンである。離型コーティングされた膜３６は、離型フィルム層３２と接着剤状材料層２６との間の表面引力によって開口部２８、２２８、２３４、１８、及び２２を覆う。弁１０における場合のように、また図４に示されているように、層２６、３２、及び３６のそれぞれは、弁１１０の長さ（Ｌ）に概ね沿って延在するが、弁２１０の幅（Ｗ）よりも幅狭であり、離型コーティングされた膜３６及び接着剤状材料層２６は、中間層２２６よりも幅狭であることが好ましい。
【００７３】
感圧接着剤層４０が、離型コーティングされた膜３６の頂部及び中間膜２２６の上面の側縁を覆っており、感圧接着剤層４０は、ＰＥＴ又は他のプラスチックのカバー膜４４を、感圧接着剤層４０を覆った状態で肩部４８により固定する。開口部１８、２２、２８、２２８、及び２３４は、この実施形態では円形として記載され示されている。しかしながら、開口部１８、２２、２８、２２８、及び２３４は、楕円形構成等の異なる構成を有することができる。
【００７４】
圧力逃がし弁２１０は動作において圧力逃がし弁１０と同様であるが、フィルター膜２４０の材料に応じて粒子又は液体の通過を遮断するという更なる機能を有する。弁１０及び弁１１０と同様に、パッケージ１１内の差圧の増大によって、可撓性シール３１８をして、膜３６を中間膜２２６上の接着剤状層２６から分離するように移動させる。接着剤状層２６からの膜３６の分離によって弁２１０が開放し、ガスが指示矢印の方向にガス流路２１を通って弁２１０から流出することが可能になる。圧力逃がし弁２１０はまた、動作において、詳細にはフィルター膜２４０による粒子の遮断に関して圧力逃がし弁１１０と同様である。
【００７５】
ここで、一体化されたフィルターを有する一方向圧力逃がし弁３１０、４１０の更なる実施形態を示す図５〜図１４を参照する。図５に示されている圧力逃がし弁３１０は、圧力逃がし弁３１０の完全な閉鎖を促進するのにシリコーン含浸油又はグラファイト含浸油等の湿潤剤の使用を必要としないオイルレス弁である。図９〜図１４に示されている圧力逃がし弁４１０は、圧力逃がし弁４１０の完全な閉鎖を促進するように、関連の弁表面を湿潤させる湿潤剤を用いることが好ましい。
【００７６】
以下でより詳細に論考するように、圧力逃がし弁３１０、４１０は、一体化されたフィルターが、（１）圧力逃がし弁３１０、４１０の支持基膜及びパッケージ取付け箇所を提供し、かつ（２）圧力逃がし弁３１０、４１０を通る一方向ガスフローを調節する弁構造体の一部を提供するように実現される。そのような構造の重要な利点は、圧力逃がし弁３１０、４１０がよりコンパクトになり、新規の構成を有しない弁よりも薄型に設けることができることである。これは、圧力逃がし弁３１０、４１０が目立たないものでありかつパッケージ１１の設計要素を損なわない、すなわち妨げないことを求めるパッケージング用途において非常に重要である。さらに、圧力逃がし弁３１０、４１０の実施形態は、本明細書において記載されている原理をオイルレス弁及びウェット弁の双方に適用して、消費者の需要をより良く満たすように製品選択肢の範囲を製造業者に提供することができることを示す。
【００７７】
圧力逃がし弁３１０、４１０は、圧力逃がし弁１０、１１０、及び２１０と同じ構成要素の多くを共有する。便宜上及び簡潔さのために、複数の図を通して、また異なる実施形態の本文記述において、同様の参照符号を用いて同様の構成要素を示す。
【００７８】
再び図５を参照すると、図５に示されているオイルレス圧力逃がし弁３１０は、可撓性シール３１８と組み合わせられる基膜フィルター層３１６を備える、一体化された粒子フィルター構成要素を含む。基膜フィルター層３１６及び可撓性シール３１８は合わせて、圧力逃がし弁３１０を通る一方向ガスフローを調節する。フィルター層３１６は、この実施形態では、圧力逃がし弁３１０が構成されるとともにパッケージ１１に直接取り付けられるプラットフォームを提供するため、或る種の基膜層である。
【００７９】
図５を更に参照すると、フィルター層３１６は、周縁３２０と、第１の面３２２と、第２の面３２４とを含む。圧力逃がし弁３１０を含む部分に対して、第１の面３２２を内面と見なすことができ、第２の面３２４を外面と見なすことができる。第１の面３２２及び第２の面３２４は、面３２２、３２４間に本体３２６を規定する。この例では、フィルター層３１６は、概ね平坦すなわち平面であり、ストリップ状材料から作ることができる。フィルター層３１６の製造における使用に適した典型的な材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ、又は他の適したプラスチック材料を含むことができる。フィルター層３１６は、用途に応じて約０．２５ミル〜５０ミルの範囲の厚さを有することが好ましい。
【００８０】
環境に優しい材料が求められる、或る特定の「グリーン（green）」用途では、生分解性材料、すなわち、埋立地にて分解される材料から構成される圧力逃がし弁３１０が望ましい場合がある。生分解性が望ましい場合、圧力逃がし弁３１０のフィルター層３１６及び他の構成要素（例えば、カバー膜４４及び膜３６）は、ポリ乳酸、酢酸セルロース、又は他の堆肥化可能な（compostable）材料から作ることができる。
【００８１】
図５、図６、及び図６Ａを参照すると、例示的なフィルター層３１６は、フィルターエレメント３２８を含む。フィルターエレメント３２８は、本体３２６を経るガスの通過をもたらす。フィルターエレメント３２８は、ガスが本体３２６を通過するのを可能にする一方で、パッケージ１１内の小さな粒子状物質が本体３２６を通過することを妨げもする。例示的なフィルター層３１６は、開口部分３３０及び障壁部分３３２を規定する。この例では、障壁部分３３２は、フィルター層３１６の開口部分３３０ではない全ての部分である。障壁部分３３２は、フィルター層３１６の第２の面３２４の連続したガス不透過性部分であることが好ましく、障壁部分３３２は本体３２６を経るあらゆる物質の移動に対する障壁としての役割を果たす。
【００８２】
図６及び図６Ａを参照すると、フィルター層３１６の開口部分３３０は、フィルター層３１６の本体３２６を貫通する開口部であるのが好ましく、開口部分３３０は、本体３２６を貫通するガスの通過をもたらす。開口部分３３０は、複数の小さな開口部からなるのが好ましい。図面を不明瞭にするのを避けるため、そのような小さな開口部のうちの幾つかのみを図６Ａでは参照符号３３０によって示している。開口部分３３０は、ガスフロー及び粒子濾過に関するパッケージング用途の所与の要件に適切な数及びサイズの、複数のレーザードリル加工又はパンチングされた孔を含むことができる。この実施形態では、フィルターエレメント３２８は、本体３２６を通るガス移動は選択的に可能にするが、小さな粒子状物質の通過をブロックして、その粒子状物質がフィルター層３１６の第２の面３２４に沿って圧力逃がし弁３１０から締め出されている状態を保つ、或る種の「ふるい」としての機能を果たす。
【００８３】
好ましくは、フィルターエレメントの開口部分３３０は、約３０メッシュ〜約２００メッシュ間のメッシュサイズを有する。既知のように、３０メッシュサイズは、約５９５μｍ超の粒径を有する粒子をブロックし、２００メッシュサイズは、約７４μｍ超の粒径を有する粒子を遮断する。図５、図６、及び図６Ａに示されているように、開口部分３３０は、例えばこれらの図面にて真上又は真下から見ると、概ね丸い形状とすることができる。ほんの一例として、粉コーヒーパッケージ１１上での使用に適した圧力逃がし弁３１０において使用することができる丸型の開口３３０は、約０．０１０インチの直径、又はほぼ５０番メッシュを有することができる。同様に既知のように、５０番メッシュは、粉コーヒーパッケージ１１において見出される小さな粒子状物質に典型的なサイズである約２９７μｍの粒子を遮断する。
【００８４】
図７、図７Ａ、図８、及び図８Ａに示されているように、フィルター層３１６の多くの変形形態が本発明の範囲内で想定される。例えば、フィルターエレメント３１６によって規定される開口部分３３０は、真上又は真下から見ると（すなわち平面図）、フィルターエレメントの実施形態３１６ａ（図７及び図７Ａ）では山形３３０ａからなる形状、又はフィルターエレメントの実施形態３１６ｂ（図８及び図８Ａ）ではｘ字型スリット３３０ｂからなる形状を有する小さな開口部を含むことができる。開口部分３３０は、矩形等の他の形状を有することができる。これらの開口部分３３０の形状の全ての組合せを用いることができる。
【００８５】
図５〜図８Ａに示されているように、フィルターエレメント３２８によって規定される開口部分３３０、３３０ａ、３３０ｂは、１つ又は複数のクラスター３３３に分けて配置することができる。クラスター３３３への開口部分３３０の組織化は、通気口１９及び圧力逃がし弁３１０を通る環境へのガス流出の量を最大限にするように、通気口１９を覆うように開口部分３３０を位置決めすることが有用である。クラスター３３３は、図５及び図１０に示されている幅寸法（Ｗ）及び長さ寸法（Ｌ）を有することができる。図５〜図８Ａの例では、クラスター３３３の幅寸法（Ｗ）は、クラスターの長さ寸法（Ｌ）とほぼ同じであり、これにより、フィルター層３１６を通るガスフローのコンパクトな経路が提供される。
【００８６】
開口部分３３０のサイズ決め、及び／又はクラスター３３３の大きさ及び配置を変更して、所与の用途に関して所望のように、圧力逃がし弁３１０を通るガス流量を増減することができる。
【００８７】
更なる実施形態では、フィルター層３１６は、液体不透過性膜とすることができる。そのようなフィルター層３１６の実施形態は、液体に対しては不透過性であるが、ガスの通過を可能にすることができる。開口部分３３０は、そのようなフィルター層３１６に存在する場合もあるし、存在しない場合もある。そのような液体不透過性のフィルター層３１６を構成するのに用いられる材料は、圧力逃がし弁２４０（図４）のフィルター層２４０と関連して上述された材料を含むことができる。
【００８８】
再び図５を参照すると、接着剤層２０は、フィルター層３１６を離型ライナー１２に剥離可能に装着するように、かつフィルター層３１６及び圧力逃がし弁３１０をパッケージ１１に永久的に取り付けるようにフィルター層３１６の第２の面３２４に設けられている。この例では、接着剤層２０は、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルとすることができる。接着剤層２０は、フィルター層３１６とパッケージ１１の外面１７と間でのガス漏れを防止するようにガスフローに対して不透過性であるべきである。接着剤層２０に適した接着剤は、感圧接着剤及び加熱活性化接着剤を含むことができる。ゴム系接着剤、シリコーン接着剤、及びアクリル接着剤を接着剤層２０において用いることができる。
【００８９】
更に図５を参照すると、接着剤層２０には、接着剤層２０をフィルターエレメント３２８の開口部分３３０から離間するように開口部２２が設けられている。開口部分３３０からの接着剤層２０の離間によって、開口部分３３０の遮断を防止することができ、これは幾つかの用途では望ましい場合がある。
【００９０】
図１０に関連して以下で記載するような他の実施形態では、接着剤層２０をフィルター層３１６の第２の面３２４の全体にわたって堆積させることができ、開口部分３３０は、接着剤層２０の開口２２ａと同時に形成することができる。そのような一実施形態では、フィルター層３１６における多くの開口部分３３０のレーザードリル加工又はパンチングは、図１０の圧力逃がし弁４１０に関して示されるように開口部分３３０と位置合わせされた接着剤層２０を貫通する、多くの対応する開口２２ａを同時に形成する。ガスは、そのようなガスが圧力逃がし弁４１０を通って流れる際に開口２２ａ及び開口部分３３０を通過する。開口部分３３０に近接した開口２２ａを有するそのような接着剤層２０は、接着剤層２０に粒子を接着させて捕捉する働きをし、そのような粒子がフィルターエレメント３２８に達するのを防止することができる。
【００９１】
再び図５を参照すると、圧力逃がし弁１０、１１０、及び２１０と同様に、可撓性シール３１８を構成する構成要素は、圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０を閉鎖状態に、また、開放状態にすることを可能にする、或る種の「ゲート」又は「閉鎖具」を提供する。閉鎖状態では、可撓性シール３１８は第１の位置にあり、圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０は封止されて、圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０並びにパッケージ１１内への空気の流入がブロックされる。開放状態では、可撓性シール３１８は更なる位置にあり、この位置では、圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０は、一方向ガスフローがパッケージ１１から、ガス流路２１に沿って圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０を通って環境へ出ることを可能にする。図１１〜図１４は、圧力逃がし弁４１０の閉鎖状態（図１１）及び開放状態（図１２〜図１４）を示し、これらの状態は概して、例示的な圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０の動作を表す。
【００９２】
圧力逃がし弁１０、１１０、及び２１０と同様に、圧力逃がし弁３１０は、パッケージ１１の内側の圧力とパッケージ１１の外側の圧力との間の差圧に基づいて開閉する。圧力逃がし弁３１０は、任意の所望のターゲット差圧によって開放するように設計することができる。ほんの一例として、圧力逃がし弁は、パッケージ１１の内側の圧力がパッケージ１１の外側の圧力を超えて０．４ｐｓｉｇぐらいまでの場合にターゲット開放圧力を有するように設計することができる。また、圧力逃がし弁３１０は、パッケージ１１の内側の圧力がパッケージ１１の外側の圧力を超えて０．００８ｐｓｉｇぐらいまでの場合に閉鎖するように設計することができる。他のターゲット開放圧力及びターゲット閉鎖圧力を用いることができ、前述の記載は、非限定的な例にすぎないものである。
【００９３】
図５に示されているように、可撓性シール３１８は、接着剤状材料層２６と、離型フィルム層３２が適用された膜３６と、カバー膜４４と、可撓性カバー膜４４すなわち可撓性カバー層４４を膜３６に接合するとともにカバー膜４４の肩部４８（すなわち、この例では、カバー膜４４の外側領域）をフィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６に選択的に接合する接着剤層４０と、を備える。本明細書において用いられる場合、「選択的接合」は、フィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６に対してのみカバー膜４４を接合し、フィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６間の部分に対しては接合しないことを意味する、すなわち指すものである。カバー膜４４はフィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６間の部分に接合されないため、カバー膜４４は、開放状態にあるとき、圧力逃がし弁からのガス流出を可能にするように、非接合領域に沿って撓んでフィルター層３１６から離れることが可能である（例えば、図１２を参照のこと）。したがって、この例のカバー膜４４は、或る種の可撓性カバー膜４４である。
【００９４】
図５の矢印によって示されているガス流路２１は、開口部分３３０を貫通し、（この例では接着剤４０によってカバー膜４４に接着される）離型コーティングされた膜３６によって範囲が定められ、フィルター層３１６及びカバー膜４４の肩部４８は、接着剤４０によって取付け領域３３４、３３６に沿ってフィルター膜３１６に選択的に接合される。ガス流路２１は、ガスが圧力逃がし弁３１０を通って移動することを可能にする。
【００９５】
再び図５を参照すると、圧力逃がし弁１０、１１０、及び２１０に関して記載した接着剤状材料層と同じタイプのガス不透過性の接着剤状材料層２６が、フィルター層３１６の上にかつフィルターエレメント３２８の全体にわたって位置決めされている。そのような接着剤状材料層２６は、ノータック性接着剤、超低タック性接着剤、食品包装用フィルム、自己湿潤性接着剤、再剥離性接着剤、又は粘着性基材と一般に称される。
【００９６】
接着剤状材料層２６は、ほぼ０．２５ミル〜１５ミルの厚さを有することが好ましい。接着剤状材料層２６は、フィルターエレメント３２８の周りに延びるとともにフィルターエレメント３２８及び開口部３３０並びに開口部２２と位置合わせされる開口部２８を更に含むことができる。
【００９７】
この例では、ＰＥＴ又は他のプラスチック材料から作られるガス不透過膜３６は、ガス不透過性シリコーン又は他の材料による乾燥性離型フィルム層３２によってコーティングされている。離型フィルム層３２として実現することができるシリコーン材料の例は、ポリジメチルシロキサンである。膜３６は、ほぼ０．２５ミル〜１５ミルの厚さを有することが好ましい。膜３６は、接着剤状材料層２６の開口部２８を覆い、また、接着剤状材料層２６と接触した離型フィルム層３２によってフィルターエレメント３２８を覆い、フィルム層３２と接着剤状材料層２６との間に表面引力をもたらすとともに接着剤状材料層２６に密着状態で膜を着座させて、フィルターエレメント３２８を通るガス移動を遮断する。離型フィルム層３２及び接着剤状材料層２６は、互いに対して密着して着座して圧力逃がし弁３１０を閉鎖するが、接合されてはいない。この理由は、離型フィルム層３２及び接着剤状材料層２６は、パッケージ１１内の差圧がターゲット圧力を超えて、かつ可撓性シール３１８が、接着剤状材料層２６を除いて圧力逃がし弁３１０を開放するように更なる位置まで移動すると、互いから分離可能であるためである。
【００９８】
接着剤状材料層２６は、離型フィルム層３２に対する親和性を有する材料を含むことが好ましい。ほんの一例として、離型フィルム層３２に対する接着剤状材料層２６の親和性は、ＡＳＴＭ  Ｆ−８８による引張り試験機によって測定される場合に０．２５グラム／インチ〜１０グラム／インチの範囲内の結合強度として数量的に記載することができる。接着剤状材料２６及び離型フィルム層３２の材料の適切な選択及び内在する表面エネルギーによって、制御された結合強度のシールを形成する機能が確立される。離型フィルム層３２に対する接着剤状材料層２６の親和性は、膜３６をフィルターエレメント３２８に当接させて適所に維持するとともに、弁３１０が一方向圧力逃がし弁として機能することを可能にするガス密シールを達成する手段を提供する。
【００９９】
図５に示されているように、層２６、３２、及び３６のそれぞれは、圧力逃がし弁３１０の長さ（Ｌ）に概ねわたって延びるが、圧力逃がし弁３１０の幅（Ｗ）よりも概ね幅狭である。膜３６及び接着剤状材料層２６は、この例では２つの肩部４８の間に位置しており、これによって、カバー膜４４の２つの肩部４８の間の部分が接着剤４０によってフィルター層３１６に接合されることが防止される。これによって更に、カバー膜４４が撓んで圧力逃がし弁３１０を開放することが可能になる。
【０１００】
厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルとすることができるガス不透過性の感圧接着剤層４０が、膜３６、及びフィルター層３１６の第１の面３２２の取付け領域３３４、３３６を覆っている。接着剤層４０は、接着剤層２０に用いる接着剤と同じ接着剤からなるものとすることができる。
【０１０１】
カバー膜４４は、既に記載したように接着剤層４０によってフィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６に選択的に接合される。カバー膜４４は、接着剤層４０以外の手段によってフィルター層３１６に選択的に接合することができる。例えば、カバー膜４４は、超音波溶接によってフィルター層３１６に選択的に接合することができる。カバー膜４４は、ガス不透過性ＰＥＴ又は他の可撓性プラスチック材料からなるものとすることができる。カバー膜４４は、ほぼ０．２５ミル〜５０ミルの厚さを有することができる。
【０１０２】
接着剤状材料層２６及び離型フィルム層３２は、同じ長さ寸法及び幅寸法を有することができる。他の弁の実施形態と同様に、離型フィルム層３２は、離型フィルム層３２を接着剤状材料層２６よりも幅狭にすることによって弁１０のより低いターゲット開放圧力及びより迅速な閉鎖をもたらすようにサイズ決めすることができる。そのようなサイズ決めによって、接着剤状材料層２６及び離型フィルム層３２の接触表面積が低減し、それによって、接着剤状材料２６層及び離型フィルム層３２を分離させるのに必要とされるエネルギーが低減し、圧力逃がし弁３１０がより低い圧力において開放することができる。
【０１０３】
図５は、開口部２２及び２８が円形であることを示している。しかしながら、開口部２２及び２８は、楕円形構成等の異なる構成を有することができる。開口部２２及び２８の幾何学形状は、目標とされる開放圧力に対して直接的な相関関係を有する。各開口部２２及び２８の面積が大きくなればなるほど、圧力逃がし弁３１０を開放状態にするのに必要とされる目標圧力は低くなる。
【０１０４】
圧力逃がし弁３１０の動作において、最初は、圧力逃がし弁４１０に関して図１１に示されている閉鎖状態と同様の閉鎖状態にある。離型フィルム３２によってコーティングされた膜３６は、接着剤状材料層２６に当接して着座し、好ましくは、離型フィルム３２によってコーティングされた膜３６を構成する材料及び接着剤状材料層２６を構成する材料間の表面親和性によって適所に保持される。その表面親和性は、圧力逃がし弁を閉鎖状態に保つのに十分であるため、膜３６と接着剤状材料層２６との間の完全なガス不透過シールを形成するのに湿潤剤は必要とされない。膜３６は、フィルターエレメント３２８を通るガスの移動をブロックし、パッケージ１１の内側のガスが大気へと流出するのを防止するとともに、空気がパッケージ１１に流入するのを防止して、パッケージ１１の内側の材料１３の鮮度が保たれる。
【０１０５】
パッケージ１１の内側の圧力が圧力逃がし弁３１０を開放するのに必要とされるターゲット圧力を超えると、カバー膜４４、及び接着剤層４０によってカバー膜４４に固定される可撓性シール３１８の膜３６は双方とも、圧力逃がし弁４１０に関して図１２〜図１４において示されている撓みと同様にターゲット開放圧力による力によってともに外方に撓む。
【０１０６】
カバー膜４４及び膜３６の撓みにより、膜３６が接着剤状材料層２６から離間する。カバー膜４４の撓みは、バネによる付勢と同様にカバー膜４４を付勢する。カバー膜４４の撓みにより、図５の矢印によって示されているガス流路２１を開放し、それによって、ガスがパッケージ１１から流出することを可能にし、圧力逃がし弁３１０を開放状態にする。
【０１０７】
パッケージ１１内のコーヒーのガス排出又はパッケージ１１に対して外側に印加される力を含む種々の手段によって、圧力逃がし弁３１０を開放するのに必要とされる差圧を生むことができる。例えば、グラウト又は肥料等の製品を収容するパッケージは、パレット上に積まれているか又は保管されている間に隣接のパッケージによって押圧される場合がある。圧力逃がし弁３１０がパッケージに組み込まれる場合、印加される力によってパッケージ内に差圧が生じ、パッケージの内側のガスが圧力逃がし弁３１０から流出して、有利にはパッケージの容量サイズが低減され、パッケージを保管又は輸送するのがより簡単かつより効率的になる。
【０１０８】
差圧が減少しターゲット圧力を下まわると、可撓性シール３１８のカバー膜４４は、負荷が軽減されその元の位置まで戻るように力を印加する。この力によって、膜３６が接着剤状材料２６上に再び着座し、フィルターエレメント３２８を閉鎖するとともに圧力逃がし弁３１０を閉鎖状態に戻す。圧力逃がし弁３１０を開放するプロセスは、パッケージ１１の内側の差圧がターゲット開放圧力を再び超えると、繰り返される。
【０１０９】
圧力逃がし弁３１０の動作は、一体化されたフィルター層３１６によって高められる。フィルター層３１６及びフィルターエレメント３２８は、パッケージ１１内の小さな粒子状物質が、圧力逃がし弁３１０に流入して膜３６と接着剤状材料層２６との間で堆積するのを遮断することが有利である。粒子状物質のそのような堆積は、膜３６と接着剤状材料層２６との間に望ましくない経路を形成する可能性があり、この経路によって、空気が圧力逃がし弁３１０を通じてパッケージ１１に流入することが可能になる可能性がある。したがって、フィルターエレメント３２８は、閉鎖状態にあるときの圧力逃がし弁３１０の完全な閉鎖を確実にし、パッケージ１１の中身を損なう可能性がある、パッケージ１１内への空気の流入を防止する。
【０１１０】
フィルター層３１６とのフィルターエレメント３２８の一体化、及びフィルター層３１６へのカバー膜４４の例示的な選択的接合は、よりコンパクトで薄型の圧力逃がし弁３１０を構成する便益をもたらす。よりコンパクトで薄型の圧力逃がし弁は、圧力逃がし弁３１０をパッケージ１１に取着する際により目立たないものにする便益をもたらす。これは、圧力逃がし弁をパッケージ１１の外面１７に取着する場合に特に重要である。
【０１１１】
ここで図９〜図１４を参照すると、図９〜図１４に示されている圧力逃がし弁４１０は、圧力逃がし弁４１０の完全な閉鎖を促進するように、フィルター層３１６の表面及び可撓性シール３１８の表面を湿潤させる湿潤剤３３８を用いることが好ましい。圧力逃がし弁３１０と同様に、圧力逃がし弁４１０は、コンパクトであるように、また非常に薄型であるように構成することができることが有利である。これらの利点は、この例では、一体化されたフィルター層３１６がパッケージ１１への取り付け及び圧力逃がし弁４１０に対する支持の双方を提供し、それによって、圧力逃がし弁４１０が更なる材料層を含むという要件を排除するため得られるものである。
【０１１２】
図１０〜図１２を参照すると、図１０〜図１２に示されている圧力逃がし弁４１０は、可撓性シール３１８と組み合わせられる基膜フィルター層３１６を備える。圧力逃がし弁３１０（及び弁１０、１１０、及び２１０）と同様に、フィルター層３１６及び可撓性シール３１８は、圧力逃がし弁４１０を通る一方向ガスフローを調節する。フィルター層３１６は、圧力逃がし弁４１０が構成されるとともに接着剤層２０によってパッケージ１１に直接取り付けられるプラットフォームを提供する。
【０１１３】
図１０〜図１２を更に参照すると、フィルター層３１６は、周縁３２０と、第１の面３２２及び第２の面３２４と、面３２２、３２４間の本体３２６とを含む。フィルター層３１６は、概ね平坦すなわち平面であり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ、生分解性ポリ乳酸及び酢酸セルロース、又は任意の他の適した１つ若しくは複数の材料から作ることができる。フィルター層３１６は、用途に応じて約０．２５ミル〜５０ミルの範囲の厚さを有することが好ましい。
【０１１４】
例示的なフィルター層３１６は、開口部分３３０を通って本体３２６を貫通するガスの通過をもたらすように、開口部分３３０と障壁部分３３２とを有するフィルターエレメント３２８を含み、障壁部分３３２は、圧力逃がし弁３１０に関して記載したように、パッケージ１１内の小さな粒子状物質及び他の物体が本体３２６を通過して圧力逃がし弁４１０の動作を妨げないようにし、圧力逃がし弁３１０のフィルター層３１６の上記した記載は、圧力逃がし弁４１０に対しても援用される。障壁部分３３２は、本体３２６を通るあらゆる物質の移動に対する障壁としての機能を果たす、フィルター層３１６の第２の面３２４の連続したガス不透過性部分であることが好ましい。
【０１１５】
フィルターエレメント３２８の開口部分３３０は、レーザードリル加工、パンチング、又は任意の適した方法によってフィルター層３１６に形成することができる複数の小さな開口部からなることが好ましく、ガスフロー要件及び粒子濾過要件に基づいてサイズ決め及び配置することができる。圧力逃がし弁３１０と同様に、フィルターエレメント３２８は、約３０メッシュ〜約２００メッシュ間のメッシュサイズを有することができる或る種の「ふるい」のように機能する。開口部分３３０は、同じ形状及びサイズを有することができ、圧力逃がし弁３１０に関して記載したように、また図６、図６Ａ、図７、図７Ａ、図８、及び図８Ａに示されているように１つ又は複数のクラスター３３３にして配置することができ、そのような開口部分３３０及びクラスター３３３に関する上記した記載は、圧力逃がし弁４１０に対して援用される。開口部分３３０のサイズ決め及び／又はクラスター３３３の大きさ及び配置を変更して、所与の用途に応じて所望のように圧力逃がし弁４１０を通るガス流量を増減することができる。
【０１１６】
同様に、圧力逃がし弁３１０に関して上記に記載したように、フィルター層３１６は、ガスの通過を可能にしながら液体に対しては不透過性である、液体不透過性膜とすることができる。
【０１１７】
再び図１０〜図１２を参照すると、接着剤層２０は、フィルター層３１６を離型ライナー１２に剥離可能に装着してフィルター層３１６及び圧力逃がし弁３１０をパッケージ１１に永久的に取り付けるように、フィルター層３１６の第２の面３２４上に設けられる。この例では、接着剤層２０は、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルとすることができる。接着剤層２０は、フィルター層３１６とパッケージ１１の外面１７との間のガス漏れを防止するようにガスフローに対して不透過性とすべきである。接着剤層２０に適した接着剤は、感圧接着剤及び加熱活性化接着剤を含むことができる。ゴム系接着剤、シリコーン接着剤、及びアクリル接着剤を接着剤層２０に用いることができる。
【０１１８】
図１０〜図１２を更に参照すると、接着剤層２０をフィルター層３１６の第２の面３２４の全体にわたって堆積させることができ、開口部分３３０は、レーザードリル加工、パンチング、又は他の適切な手段によって形成される際、接着剤層２０の開口２２ａと同時に形成することができる。開口部分３３０に近接したそのような接着剤層２０は、接着剤層２０に粒子を例えば開口２２ａ内に接着させて捕捉する働きをし、そのような粒子がフィルターエレメント３２８に達するのを防止することができる。
【０１１９】
ここで図１０〜図１４を参照すると、圧力逃がし弁４１０の可撓性シール３１８を構成する構成要素は、圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０に関して記載したように、圧力逃がし弁４１０を閉鎖状態に、また、開放状態にすることを可能にする或る種の「ゲート」又は「閉鎖具」を提供する。閉鎖状態では、可撓性シール３１８は第１の位置にあり、圧力逃がし弁４１０は封止されて、圧力逃がし弁４１０及びパッケージ１１内への空気の流入がブロックされる。開放状態では、可撓性シール３１８は更なる位置にあり、この位置では、圧力逃がし弁４１０は、一方向ガスフローがパッケージ１１からガス流路２１を通って環境へと流れ出ることを可能にする。図１１〜図１４は、圧力逃がし弁４１０の閉鎖状態（図１１）及び開放状態（図１２〜図１４）を示している。
【０１２０】
圧力逃がし弁４１０は、パッケージ１１の内側の圧力とパッケージ１１の外側の圧力との間の差圧に基づいて開閉する。圧力逃がし弁４１０は、任意の所望の目標差圧によって開放するように設計することができる。目標開放差圧は、パッケージ１１の内側の圧力がパッケージ１１の外側の圧力を超えて０．４ｐｓｉｇまでとすることができ、また、圧力逃がし弁４１０は、パッケージ１１の内側の圧力がパッケージ１１の外側の圧力を超えて０．００８ｐｓｉｇぐらいの場合に閉鎖するように設計することができる。圧力逃がし弁１０、１１０、２１０、及び３１０と同様に、他のターゲット開放圧力及びターゲット閉鎖圧力を用いることができ、前述の記載は、非限定的な例にすぎないものである。
【０１２１】
図１０の分解図を参照すると、可撓性シール３１８は、ストラップすなわち閉鎖具３４０とフィルター層３１６との間の最適な接着を得るように湿潤流体３３８によって湿潤させることができる構造を有する。この例では、可撓性シール３１８は、（業界では「ドライストラップ」又は単純に「ストラップ」とも称される）閉鎖具３４０と、可撓性カバー膜４４と、カバー膜４４すなわちカバー層を閉鎖具３４０に接合するとともにカバー膜４４の肩部４８（この例では、カバー膜４４の外側領域）をフィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６に選択的に接合する接着剤層４０と、を備える。既に記載したように、「選択的接合」は、フィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６に対してのみカバー膜４４を接合し、フィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６間の部分に対しては接合しないことを意味する。カバー膜４４は、フィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６間の、閉鎖具３４０がカバー膜４４に固定される部分には接合されないため、カバー膜４４は、開放状態にあるとき、圧力逃がし弁からのガス流出を可能にするように、非接合領域に沿って図１２〜図１４に示されているように撓んでフィルター層３１６から離れることが可能である。カバー膜４４の非接合部分がフィルター層３１６から離れると、閉鎖具３４０も少なくとも部分的にフィルター層３１６から離れる。したがって、この例のカバー膜４４は、或る種の可撓性カバー膜４４すなわち可撓性カバー層である。
【０１２２】
この例では、ガス流路２１は、（この例では、接着剤４０によってカバー膜４４に接着される）閉鎖具３４０と、フィルター層３１６と、接着剤４０によって取付け領域３３４、３３６に沿ってフィルター膜３１６に選択的に接合されるカバー膜４４の肩部４８と、によって範囲が定められる。例示的なガス流路２１は、本明細書に記載したように、ガスが圧力逃がし弁３１０を通過することを可能にする。
【０１２３】
図１０に示されているように、閉鎖具３４０は、圧力逃がし弁４１０の長さ（Ｌ）に概ねわたって延びるが、圧力逃がし弁４１０の幅（Ｗ）よりも概ね幅狭である。閉鎖具３４０は、この例では２つの肩部４８間に位置しており、これによって、２つの肩部４８間のカバー膜４４が接着剤４０によってフィルター層３１６に接合されることが防止される。これによって更に、カバー膜４４が撓んで圧力逃がし弁を開放することが可能になる。
【０１２４】
閉鎖具３４０は、接着剤層４０によってカバー膜４４に固定される。閉鎖具３４０によって、接着剤４０が、フィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６間の、カバー膜と接合しない部分と接触することが防止される。接着剤層４０は、カバー膜４４をフィルター層３１６の取付け領域３３４、３３６に接合する。接着剤層４０は、厚さがほぼ０．２５ミル〜１５ミルとすることができるガス不透過性の感圧接着剤層４０である。接着剤層４０は、接着剤層２０に対して用いられる接着剤と同じ接着剤からなることができる。
【０１２５】
カバー膜４４は、接着剤層４０以外の手段によってフィルター層３１６に選択的に接合することができる。例えば、カバー膜４４は、超音波溶接によってフィルター層３１６に選択的に接合することができる。カバー膜４４は、ガス不透過性ＰＥＴ又は他の可撓性プラスチック材料からなることができる。カバー膜４４は、ほぼ０．２５ミル〜５０ミルの厚さを有することができる。
【０１２６】
図１０〜図１４を参照すると、オプションとしてのレール３４２、３４４を、接着剤３４６によってカバー膜４４に接合することができる。レール３４２、３４４が設けられることにより、カバー膜４４の非接合部分と任意の隣接物体との間の分離をもたらすのに有用であり、フィルター層３１６から自由に離れて移動でき圧力逃がし弁４１０は適切に機能することができる。接着剤３４６は、接着剤２０及び４０と同じ材料からなることができる。
【０１２７】
圧力逃がし弁４１０は、動作時、最初は閉鎖状態にある。閉鎖具３４０は、開口部分３３０及び障壁部分３３２にわたってフィルター層３１６に当接して着座し、開口部分３３０を閉鎖するとともにガスフローの通過を防止して、パッケージ１１の内側の材料１３の鮮度を保つ。
【０１２８】
湿潤剤３３８が、フィルター層３１６と閉鎖具３４０との間に設けられることが好ましい。湿潤剤３３８は、例えば、シリコーン含浸潤滑油又はグラファイト含浸潤滑油を含むことができる。湿潤剤３３８は、圧力逃し弁の製造中又はパッケージ１１への適用中に開口部分３３０内へ吹き付ける、又は好ましくは噴霧することができる。湿潤剤３３８は、フィルター層３１６の第１の面３２２と閉鎖具３４０との間の面接着度を高め、圧力逃がし弁４１０が閉鎖状態にあるときにガス密シールの形成を向上させる。
【０１２９】
図１２〜図１４を参照すると、パッケージ１１の内側の圧力が、圧力逃がし弁４１０を開放するのに必要とされるターゲット圧力を超えると、カバー膜４４、及び接着剤層４０によってカバー膜４４に固定される閉鎖具３４０は双方とも、ターゲット開放圧力による力によってともに外方に撓む。
【０１３０】
更に図１２〜図１４を参照すると、カバー膜４４及び閉鎖具３４０の撓みは、閉鎖具３４０をフィルター層３１６及びフィルターエレメント３２８から離間させる。カバー膜４４の撓みは、バネが付勢されるのとほぼ同様にカバー膜４４が付勢される。カバー膜４４の撓みは、矢印２１によって示されているガス流路２１を開放し、それによって、ガスがパッケージ１１から流出することを可能にし、圧力逃がし弁４１０を開放状態にする。
【０１３１】
圧力逃がし弁３１０に関して記載したように、パッケージ１１内のコーヒー又は他の材料１３のガス排出、又はパッケージ１１に対して外側に印加される力を含む種々の手段によって、圧力逃がし弁４１０を開放するのに必要とされる差圧を生むことができる。圧力逃がし弁４１０は、パッケージ１１からのガスの一方向流出をもたらしてそのようなガスを排気する、すなわちパッケージ１１の体積サイズを低減して、パッケージの保管又は輸送を容易にする。
【０１３２】
差圧がターゲット圧力を下回って減少すると、可撓性シール３１８のカバー膜４４は、付勢が解かれその元の位置まで戻るように力を印加する。この力によって、閉鎖具３４０がフィルター層上でフィルターエレメント並びに開口部分３３０及び障壁部分３３２を覆って再び着座し、圧力逃がし弁４１０を閉鎖状態に戻す。パッケージ１１の内側の差圧がターゲット開放圧力を再び超えると、圧力逃がし弁４１０を開放するプロセスが繰り返される。
【０１３３】
圧力逃がし弁３１０、並びに圧力逃がし弁１１０及び２１０と同様に、圧力逃がし弁４１０の動作は、一体化されたフィルター層３１６によって向上する。フィルター層３１６及びフィルターエレメント３２８は、パッケージ１１内の小さな粒子状物質１３が、圧力逃がし弁４１０に流入してフィルター層３１６と閉鎖具３４０との間で堆積するのを遮断することが有利である。粒子状物質１３のそのような堆積は、フィルター層３１６と閉鎖具３４０との間に望ましくない経路を形成する可能性があり、この経路は空気が圧力逃がし弁４１０を通ってパッケージ１１に流入することを可能にする可能性がある。したがって、フィルターエレメント３１６は、閉鎖状態にあるときの圧力逃がし弁４１０の完全な閉鎖を確実にし、パッケージ１１の中身を損なう可能性がある、パッケージ１１内への空気の侵入を防止する。
【０１３４】
フィルター層３１６とのフィルターエレメント３２８の一体化、及びフィルター層３１６への可撓性シール３１８の例示的な選択的接合は、よりコンパクトな圧力逃がし弁４１０を構成する便益をもたらす。よりコンパクトな圧力逃がし弁４１０は、その圧力逃がし弁４１０をパッケージ１１に取着する際により目立たないものにする便益をもたらす。これは、多くのパッケージング用途において非常に望ましいものとすることができる。
【０１３５】
図面は特定の構成の圧力逃がし弁を示し、特定の材料は例示目的で記載されている。本発明は、これらの特定の構成若しくは材料、又は任意の他の構成若しくは材料に限定されない。例えば、本発明の圧力逃がし弁は、円形とすることができるか、又は消費者による必要に応じて他の幾何学形状を有することができる。圧力逃がし弁は、プラスチックの代わりに金属箔の部材を有することができ、レール３４２、３４４又はリブ等の更なる構造体をオプションで備えることができる。
【０１３６】
本発明は、単に例としてコーヒーパッケージの関連で主に説明したが、他の食品及び非消耗製品のパッキングに容易に使用することができる。本発明の特定の実施形態を図示及び記載したが、他の代替、変形、及び変更は当業者には明らかであろう。本発明の真の趣旨及び範囲内に入る全ての代替、変形、及び変更を包含することが、添付の特許請求の範囲において意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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