(57)【要約】膜１０２におけるしわを減らすための装置は、互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する第１ローラ１０８ａと第２ローラ１０８ｂとを含む第１対の円筒ローラ１００と、互いに平行に並置された第３ローラ１１２ａと第４ローラ１１２ｂとを含む第２対の円筒ローラ１１０であって、第３ローラ１１２ａと第４ローラ１１２ｂの少なくとも１つの表面に山形パターンが付けられた第２対の円筒ローラとを含み、第１対のローラ１０８は第２対の円筒ローラ１１０に対して隣りにありかつ離隔している。しわを減らすための方法も本明細書に開示されている。
2005530665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ｉ）第１ローラと
ｉｉ）第２ローラと
を含み、第１および第２ローラは互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する、第１対の円筒ローラと、
ｂ）ｉ）第３ローラと
ｉｉ）第４ローラと
を含み、第３および第４ローラは互いに平行に並置されて、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つがその表面に山形パターンが付けられた第２対の円筒ローラとを含む、
膜におけるしわを減らすための装置であって、
第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している装置。
【請求項２】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、これらそれぞれの軸の周りに回転自在である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１および第２ローラが平滑な外部表面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第１および第２ローラの外部表面が天然または合成ゴムから構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第１および第２ローラが第３および第４ローラの上方に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第３および第４ローラが第１および第２ローラの上方に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、これらのローラと接触した状態でのレイフラット膜の通過を受け入れるようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、開位置と閉位置との間を循環するようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
第３および第４ローラの少なくとも１つが、その表面上に交代する一連のランドと溝とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
第３および第４ローラが、膜に存在するしわを減らすようにローラの間を通過してローラに接触状態にあるレイフラット膜を受け入れるようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
第３および第４ローラの各々の表面上に山形パターンが配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
ａ）ｉ）（ａ）第１ローラと
（ｂ）第２ローラと
を含み、第１および第２ローラは互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する、第１対の円筒ローラと、
ｉｉ）（ａ）第３ローラと
（ｂ）第４ローラと
を含み、第３および第４ローラは互いに平行に並置されて、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つがその表面に山形パターンが配置されており、
第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している、
第２対の円筒ローラと
を提供するステップと、
ｂ）膜がまず第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して、次に第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して通過するように管状膜を前進させるステップと
を含む、膜におけるしわを減らすための方法。
【請求項１３】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、これらそれぞれの軸の周りに回転自在である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
膜がまず第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して、次に第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して通過するように膜が一直線に進められる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
膜が第３ローラと第４ローラとの間を通過すると膜中のしわが減少する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
第３および第４ローラの各々の表面上に山形パターンが配置されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
ａ）ｉ）（ａ）第１ローラと
（ｂ）第２ローラと
を含み、第１および第２ローラは互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する、第１対の円筒ローラと、
ｉｉ）（ａ）第３ローラと
（ｂ）第４ローラと
を含み、第３および第４ローラは互いに平行に並置されて、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つがその表面に山形パターンが配置されており、
第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している、
第２対の円筒ローラと
を提供するステップと、
ｂ）膜がまず第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して、次に第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して通過するように管状膜を前進させるステップと
を含む、膜におけるしわを減らすための方法。
【請求項１８】
第３および第４ローラと第１および第２ローラが、これらそれぞれの軸の周りに回転自在である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
膜がまず第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して、次に第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して通過するように膜が一直線に進められる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
膜が第３ローラと第４ローラとの間を通過すると膜中のしわが減少する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
第３および第４ローラの各々の表面上に山形パターンが配置されている、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜、特にレイフラット（ｌａｙ−ｆｌａｔ）管状膜などの管状膜におけるしわを低減するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型形成充てん密封（ＶＦＦＳ）包装システムが、広範囲のさまざまな食品および非食品のポンプ流送可能および／または流動可能な製品を包装する場合に非常に有用であると証明されている。このようなシステムの一例として、Ｃｒｙｏｖａｃ／Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって市販されているＯＮＰＡＣＫ（商標）流動可能食品包装システムがある。ＶＦＦＳ工程は当業者には知られており、例えば米国特許第４５８９２４７号明細書（Ｔｓｕｒｕｔａ他）、同第４６５６８１８号明細書（Ｓｈｉｍｏｙａｍａ他）、同第４７６８４１１号明細書（Ｓｕ）および同第４８０８０１０号明細書（Ｖｏｇａｎ）に記載されており、これらは全体が参照によって本明細書に組み込まれている。このような工程では、レイフラット熱可塑性膜が形成装置の上を進められ、１つの管状を形成し、縦型（垂直）のフィンまたはラップシールが作られ、最下端シールが、加熱されたシールバーを有する筒を横切って横方向に密封することによって作られる。流動可能製品は中央の縦型充てん筒を通って、形成された管状膜に導かれる。それからパウチが、管状セグメントの上端部を密封することによって、さらにパウチをその上の管状膜から切断することによって完成する。この工程は２段階工程になる可能性がある。すなわち工程の第１段階で横方向ヒートシールの作成が生じ、次いで第１段階の下流側において別の対の冷却／締め付け手段が丁度形成された横方向ヒートシールと接触してシールを冷却しかつ強化することになる。あるいくつかのＶＦＦＳ工程では、第１パウチの上部横方向シールおよび次に続くパウチの下部横方向シールが作られ、これらのパウチは切られ、これによって横方向シールの２つの部分間で分離され、個別のステップを必要とすることなく、シールを締め付け、冷却し、切断する。これをさらに簡略化した工程を実施する装置の商用例として、Ｃｒｙｏｖａｃ／Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって市販されているＯＮＰＡＣＫ（商標）２０５０Ａ  ＶＦＦＳ包装機がある。
【０００３】
ある場合には、スプレッダフィンガが、ＯＮＰＡＣＫ（商標）２０７０Ａ包装機などの縦型形成充てん密封設備に商用として使用される。１９９９年３月２０日に公開された研究開示第４２００５６号に一例が開示されている。取り外し可能なセットのスプレッダフィンガが、ＯＮＰＡＣＫ（商標）２０７０Ａ縦型形成充てん密封機の固体充てん筒の最下端に取り付けられた支持リングに取り付けられているか、または好ましくは充てん筒自体に直接取り付けられている。フィンガの最上端部は、フィンガが支持リングまたは充てん筒におけるスロットを通って、そして適所に下方旋回するとスロットガイドの縁部を通って滑るように形成されている。これはフィンガを支持し、スプレッダフィンガの望ましくないあらゆる前後移動を防止する。フィンガの最上端部はフィルチューブの内側に対して強制的に押され、これによってフィンガの最下端部はマシンサイクルの一部中に必要に応じて膜筒の内側に対して圧縮されることが可能になる。スプレッダフィンガを取り外して異なる長さのフィンガと取り代えて、さまざまなパウチ長さに合わせることができる。その全体が本明細書に参照によって組み込まれている米国特許第５０３８５５０号明細書（Ｗｉｒｓｉｇ他）もまた、図５に一対の密封ジョー間の空間に差込用として管状膜を準備するために一対のスプレッダフィンガを開示している。これらのフィンガは一般的に、横方向密封組立体の上であるが機械の充てん筒区域の下方または下端部に位置する。
【０００４】
例えば、その全体が本明細書に参照によって組み込まれている米国特許第６２１２８６１号明細書（Ｔｓｕｒｕｔａ）の図１および２に参照番号１５で示された、一対の圧搾または放出ローラも一部のＶＦＦＳ設備において一般的である。これらのローラは一般的に平滑な硬質ゴムまたは合成ゴムの表面を有し、横方向シールを作ろうとする区域において管状膜の内側表面から流体、脂肪、およびその他の食品廃物を除去する働きをする。これによって、横方向シールをシール区域に存在する汚物を少なくして作ることができ、結果的により清潔で強いシールとなる。これらのローラは一般的に適切な空気式または液圧式手段を伴って縦方向に密封された筒４８のいずれの側にも配置され、一対のローラを定時様式で互いに離合させて循環し、特定の機械のパウチ作成サイクルと一致させる。放出ローラは一般的に縦方向ヒートシール装置の下端部の下方に、また形成されたパウチに食品を供給する充てん筒の下端部の下方であるが、横方向シールバーのレベルの上方であるところに配置されている。ローラはまた、これらがパウチを平坦化することに役立ち、底部「ストップ」を形成して、充てん手順において次のパウチの充てんを可能にし支援する点で有利にもなり得る。
【０００５】
したがって、代表的な現在のＶＦＦＳ設備は、下方および下流に一組の平滑な圧搾ローラのある一組のばね鋼スプレッダフィンガを有する装置である。
【０００６】
ＶＦＦＳシステムにおいて形成されているパウチの内部にある流体などの食品の重量が、パウチをかき寄せて、こうして膜がスプレッダフィンガから前進した直後にしわを作る傾向があるのは残念である。縦方向（垂直）のフィンまたはラップシールに近接して立方形状の牛肉などの大きな粒状物が存在すると、やはりしわが生じる可能性がある。スプレッダフィンガの下流側にある平滑なローラはしわの問題を解決しない。
【０００７】
このようなしわの存在は結果的に欠陥包装、または少なくとも膜使用者や食品加工業者には受け入れられない包装となる可能性がある。レトルト包装などのある一定の適用分野では、包装材料、特に包装の密封区域のどのようなしわでも受入れ不能であると考えられる。これは、レトルト適用分野において一般的に包装された低酸性食品が、食品の腐敗を防止し安全な食品を保証するために密閉包装を必要とするからである。
【０００８】
本発明者たちは、一対の平滑なローラの下流側で一対の山形パターン（ｃｈｅｖｒｏｎｐａｔｔｅｒｎ）付けしたローラを使用することによって、管状膜のしわのほとんどが除去されることを見いだした。代替案として、山形パターン付けしたローラを一対の平滑なローラの上流に、（および存在する場合にはスプレッダフィンガの下流側に）配置することができるが、しわの減少の改善の顕著さは割と小さい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、受入れ不可能な程度のしわを有する包装のパーセンテージを低下させることによって、ＶＦＦＳ設備において作られるきず物包装の数を減らすものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様では、膜におけるしわを減らすための装置は、互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する第１ローラと第２ローラとを含む第１対の円筒ローラと、互いに平行に並置された第３ローラと第４ローラとを含む第２対の円筒ローラであって、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つの表面に山形パターンが付けられた第２対の円筒ローラとを含み、第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している。
【００１１】
第２態様では、膜におけるしわを減らすための方法は、互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する第１ローラと第２ローラとを含む第１対の円筒ローラと、互いに平行に並置された第３ローラと第４ローラとを含む第２対の円筒ローラであって、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つの表面に山形パターンが付けられた第２対の円筒ローラとを含み、第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している、第２対の円筒ローラとを提供するステップと、膜がまず第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して、次に第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して通過するように膜を前進させるステップとを含む。
【００１２】
第３態様では、膜におけるしわを減らすための方法は、互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する第１ローラと第２ローラとを含む第１対の円筒ローラと、互いに平行に並置された第３ローラと第４ローラとを含む第２対の円筒ローラであって、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つの表面に山形パターンが付けられた第２対の円筒ローラとを含み、第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している、第２対の円筒ローラとを提供するステップと、膜がまず第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して、次に第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して通過するように膜を前進させるステップとを含む。
【００１３】
本発明を、本発明のさまざまな実施形態のさまざまな図を包含する添付の図面を参照して図解する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明による装置と方法と共に使用することができる従来の技術の縦型形成充てん密封装置を示す。縦型形成充てん密封装置４０は概略的に図示されている。装置４０は多層レイフラット膜４１をロールストックとして利用する。立方形状牛肉またはその他の食品もしくは非食品、特にポンプ流送可能な製品などの製品４２は、手動または機械によって供給源（図示せず）から装置４０に供給され、供給源から所定の量の製品４２が漏斗４３を通じて形成筒４４の上端部分へ、またはその他の通常の手段へ至る。包装は装置４０の下部分において形成され、包装を形成する原料である可とう性膜４１は、いくつかの形成バー（図示せず）の上を給送ロール５１から給送され、形成筒４４（しばしば「セーラーカラー」または「形成カラー」と呼ばれる）の周りに巻きつけられ、縦方向ヒートシール装置４６によって縦方向シール４７が備えられ、この結果垂直方向に向いた筒４８が形成される。横方向ヒートシールバー４５は、垂直に密封された筒４８の下端部を水平方向に閉じて密封する働きをして、パウチ５０を形成し、パウチ５０はその後直ちに製品４２が詰め込まれる。ローラによって動力が与えられ方向付けられる膜駆動ベルト５２が、図示するように、筒４８とパウチ５０とを所定の距離だけ前進させ、この後に端部シールバー４５が、垂直に密封されたパウチ４８の下端部を横切って閉じ、同時に水平に密封し、ならびに密封されたパウチ４９の上端部を横切って、同時に水平に密封し、密封されたパウチ４９の中に詰め込まれた製品を形成する。その上で、今度は次のパウチ５０が計量された量の製品４２によって充てんされ進められて、包装サイクルを繰り返す。上流側パウチ５０の底部から下の密封されたパウチ４９を切断する働きをするカットオフナイフ（図示せず）を端部シールバーに組み込むことも従来式である。
【００１５】
図２は、本発明の装置１００の概略斜視図である。先に説明したＶＦＦＳ工程によって作られて縦方向のシール１０４を有する管状膜などのレイフラットの管状膜１０２が、一対の放出ローラ１０６の間を矢印で示された方向に進められ、次いで一対の山形パターンが付けられたローラ１１０の間を進められる。
【００１６】
この一対の放出ローラ１０６は、第１ローラ１０８ａと第２ローラ１０８ｂとを含む。これらのローラは本明細書で説明したように、横方向ヒートシールステップのための準備において、脂肪、液体、およびその他の物質を膜１０２の内側表面から除去するために機能する。放出ローラ組立体などの手段（図示せず）は当業者にはよく知られているが、これはローラ１０８ａおよび１０８ｂを、ローラが互いにおよび膜から分離される「開」位置、およびローラ１０８ａおよび１０８ｂが膜１０２のそれぞれの外側表面上を押圧する「閉」位置から往復動させて放出機能を達成するものである。この種の手段は、それぞれのローラを開位置と閉位置との間で揺動または前進させるための、適切なタイミング手段によってマシン包装サイクルに同期される空気式または液圧式手段を含む。また機械的リンク上のリニアアクチュエータまたはサーボモータなどの電気機械式手段も、放出ローラおよび山形ローラの運動を作動させるために使用することができる。例えば適当なベアリングブロックが、放出ローラの相対運動と支持を提供するために従来の設備に使用される。ローラ自体はジャーナル中心を有することになり、ジャーナル中心の上で支持手段（図示せず）はローラを支持し、前進する膜１０２と接触しているときに、矢印で示される方向へローラがそれぞれの軸の周りに自由に回転することを可能にする。
【００１７】
一対の山形パターン付けされたローラ１１０は、第１ローラ１１２ａと第２ローラ１１２ｂとを含む。これらのローラはＶＦＦＳ工程中にレイフラット管状膜１０２に発生するしわを除去するように機能することがわかっている。放出ローラ１０６のために使用されるものと類似の手段を、ローラ１１２ａおよび１１２ｂを、ローラが互いにおよび膜から分離される「開」位置、およびローラ１１２ａおよび１１２ｂが膜１０２のそれぞれの外側表面を押圧する「閉」位置から往復動させて、しわ除去機能を達成するために使用することができる。この種の手段は、それぞれのローラを開位置と閉位置との間で揺動または前進させるための、適切なタイミング手段によってマシン包装サイクルに同期される空気式または液圧式手段を含む。ローラ自体はジャーナル中心を有することになり、ジャーナル中心の上で支持手段（図示せず）はローラを支持し、前進する膜１０２と接触しているときに、矢印で示される方向へローラがそれぞれの軸の周りに自由に回転することを可能にする。
【００１８】
図３は、上からローラを見下ろした場合の、本発明による一対の山形パターン付けされたローラ２１２ａおよび２１２ｂの平面図である。わかり易くするために放出ローラは示されていない。２つのローラの各々は、各ローラの長さに沿って交代順で配置された一連のランド２１８と溝２２０によって画定された山形パターンを有する。これらのランドと溝はローラ全体にわたってらせんパターンを形成し、膜上に形成されたしわの除去を膜がこれらのローラの間を通過するときに実施する。図３の観点から動作中のローラを見た場合の視的効果は、ランドと溝とのパターンが各それぞれのローラの外側終点へ向かって移動することである。したがって、膜２０２が図３に示すように図面に対して入り込むように移動すると、山形ローラ２１２ａおよび２１２ｂは各々、膜２０２によって画定された図の長手方向中心線に向かう方向に回転することになる。
【００１９】
図４は、本発明の山形パターン付けされた単一ローラの一部分の断面図である。ローラ３１２ａは一連の交代するランド３１８と溝３２０とを示す。ある好ましい実施形態では、ランドは、レイフラット膜との平滑で一様な接触を実現するために、その外側表面では比較的平坦である。溝は非対称なものとして示され、すなわちローラの中線３３０に向かって面する溝の側面は比較的平坦であるが、ローラの横方向終端部に向かう側面は湾曲している。これは好ましい実施形態であるが、ランドと溝のどのような適切な外形も、それによって、膜が一対の山形パターン付けされたローラの間を通過するときに、これらのローラを使用しない場合に膜に存在するしわよりも少ないという結果になる場合には企図される。円筒ローラの外部分３１６は、どのような適当な材料によっても製造することができる。好ましいものは天然ゴムまたは合成ゴムである。中空円筒コア３４０は、どのような適当な材料によっても製造することができる。好ましいものは、金属、特に鋼鉄またはアルミニウムまたは硬質プラスチックなどの比較的剛性で強い材料である。ローラ３１２ａは、ローラの回転と支持を容易にするためのロッドまたはベアリングとを収容するために中空コア３１４を有する。
【００２０】
図５は、本発明の装置の側面図である。レイフラット管状膜４０６は一対の放出ローラ４０２ａと４０２ｂの間および一対の山形パターン付けされたローラ４０４ａと４０４ｂの間を通過する。スプレッダフィンガ４００が一対のスプレッダフィンガ（わかり易くするために他方は図示せず）の一部を形成し、これらのスプレッダフィンガは、管状膜が放出ローラ４０２に達する前に管状膜を広げる働きをする。膜４０６の方向は矢印によって示されている。
【００２１】
図６は、本発明の装置を中に取り付けることができる従来の技術によるサブアセンブリ５１０の斜視図である。図面では、チェーン５２０が放出ローラ組立体５３０を駆動する。代表的なローラ対の１つの放出ローラ５４０が示されている。アーム５５０および５６０を、空気式または液圧式シリンダ、またはサーボモータもしくはその他の機械的リニアアクチュエータなどの適切な手段（わかり易くするために図示せず）によって互いに向かい合ったり離れたりするように循環させることができる。本発明の目的のために、アーム５５０および５６０を下向きに延ばして、図５においてよくわかるように一対の山形パターン付けされたローラを収容することができる。
【００２２】
本発明を、特に、一対の放出ローラの下流側に（一般的には下方に）一対の山形パターン付けされたローラがあるものとして説明したが、逆の配置もある程度の利点を提供することができる。したがって、ＶＦＦＳシステムにおいて一対の山形パターン付けされたローラを一対の放出ローラの上流側に（一般的には上方に）配置することができる。
【００２３】
当業者にはまた、この明細書を概読した後に、放出ローラまたは山形ローラのいずれかの複数対を直列に使用できることが理解されよう。すなわち、ある代替実施形態では、膜を順番に一対の山形パターン付けされたローラに、次に一対の放出ローラに、そしてさらに別の一対の山形パターン付けされたローラに通すことができる。
【００２４】
さらに別の実施形態では、放出ローラと山形ローラが平面配置されていない、すなわち前進する膜が放出ローラと山形ローラとの間の空間を直線的に移動しない包装システムにおいて本発明を使用する場合には、ダンサローラなどの介在ローラを放出ローラと山形ローラとの中間に配置することができる。
【００２５】
本発明による装置と工程を、どの適切な膜と共にでも実施することができ、好ましいものはＶＦＦＳ応用分野のために設計されたものなどの熱可塑性ポリマ膜である。この一例として、Ｃｒｙｏｖａｃ／Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって市販されているＦＳ７０５５（商標）膜がある。膜はできるだけ低い温度で密封され、この温度で比較的強いシールが生成されることが好ましい。概して、膜は約１５０℃から２１０℃までのある温度で密封される。
【００２６】
本発明の装置と工程をポンプ流送可能な製品、特に食品を包装するために使用することができる。
【００２７】
使用中、山形パターン付けされたゴム状のローラの組ならびに放出ローラに対する圧力を適当な手段によって調節することができる。
【００２８】
この包装を連続的または断続的ＶＦＦＳパウチ製造工程によって製造することができる。
【実施例１】
【００２９】
試験において、ＯＮＰＡＣＫ（商標）２０７０Ｂ縦型形成充てん密封機を設置して、２枚のレトルト級熱可塑性膜を使用して塩水を含む立方形状の牛肉について操作した。第１膜は透明であり、第２膜は白色不透明であった。終端シールのしわはレトルト級包装適用では一般的であり、これらのしわを除去する意図は成功しなかった。このしわの問題を是正するために、一対の山形パターン付けされたローラ（ローラの２つのそれぞれの横方向縁部の各々に向かってローラの中間から走る表面に切り込まれたらせんパターンを有するローラ）を、新しいブラケット手段および駆動チェーンと共に２０７０Ｂ設備の上に設置し、新しいローラを、表面を平滑にした一対の放出ローラの垂直上方に取り付けて放出ローラから離隔させた。山形パターン付けされたローラは受動的に駆動された。すなわち山形ローラは膜を進めるための起動力を供給しなかった。平滑な放出ローラは駆動されて、膜を進めるための起動力を供給した。ローラが一緒になってこれらの間を通過する膜と接触したときに、ローラの間を通過する膜の上に山形ローラが行使する圧力の度合いが、正しい膜の進行のために有用であることがわかった。
【００３０】
試験膜が動かされると、被駆動平坦絞りローラの垂直上方にある山形パターン付けされたローラの外形構成は、膜および最終包装におけるしわの発生を減少させるためには多少貢献するが、大きく貢献はしないことがわかった。一対のスプレッダフィンガも山形ローラの上方に配置されていた。スプレッダフィンガ間の距離（３０５〜３１０ｍｍ）はしわの頻度および激しさを減少させる上で重要なパラメータになると思われることがわかった。
【実施例２】
【００３１】
実施例１の試験と同様な試験を行ったが、この場合はローラの位置を変えて、一対の平滑な放出ローラを山形パターン付けされた一対のローラの上方に離隔して置いた。またこの試験では、山形パターン付けされたローラが駆動され、平滑な放出ローラは受動的であった。さらに、放出ローラは閉じた状態では互いに接触していなかった（ローラの間に膜は存在しなかった）。そのわけは、山形ローラの直径が放出ローラの直径よりかなり大きいからである。放出ローラが互いに接触することなく、したがってローラの間を通過する膜の上に大きな圧力を行使せず、放出ローラによるシール放出（横方向に密封しようとする膜の近傍で管状膜の内部表面から残留製品を除去すること）は不完全であった。
【００３２】
それでもなお、試験膜が動かされたとき、しわの発生はなお受け入れられないほど多かったが、しわの発生率は減少した。スプレッダフィンガ間の距離が、しわの頻度および激しさを減少させる上で重要なパラメータになると思われることも確認された。
【実施例３】
【００３３】
牛の首まわり肉のローストを購入して立方形状にスライスした。これらの立方形状肉を約３０分間沸騰水で調理して、先の試験と同じレベルの堅さにした。
【００３４】
ローラの各横方向半分の上で、もっと強い（ランドと溝の方向がローラの縦軸方向と共により小さな角度を形成する急角度の）らせんパターンを有する一対の山形パターン付けされたローラを、ＯＮＰＡＣＫ（商標）２０７０機械上の、一対の平滑表面放出ローラの垂直下方であって離隔した位置に設置した。山形パターン付けされたローラはチェーン駆動されたが、放出ローラは受動的であった。
【００３５】
２対のローラのために新しいブラケット手段を作ったが、これによって放出ローラはこれらの間を通過する膜がない場合に互いに接触することができ、膜が進行するときローラに、したがってさまざまなレベルの圧力を膜に加えることを可能にした。このシステムは、放出ローラが接触しない同じ外形構成と比較して、シールのしわの発生率を大幅に減少した。
【００３６】
山形ローラ上の圧力を増加することも、比較的低い圧力と比較して、しわの減少においては顕著な効果があった。一列に６９個の包装が通されたが、端部シールのしわは全くなかった。
【００３７】
この特定の外形構成におけるスプレッダフィンガを（３０５ｍｍから）２８０ｍｍの距離まで曲げたが、それでも包装にはしわはなかった。
【００３８】
本発明の範囲から逸脱することなく本発明の変形と変更を行うことができることを理解されたい。
【００３９】
例えば、一代替実施形態では、山形パターン付けされたローラを平滑表面ローラと対にすることができる。例えば、ローラ１０８ａをローラ１１２ｂと対にする。このような組合せは、ローラの間を通過する単巻き膜におけるしわを減らすことがわかり、レイフラット管状膜におけるしわを低減する場合に多少の改善をもたらすことが期待される。この代替組合せは、代替の山形ローラ／平滑ローラ組合せの上流または下流に配置された一対の平滑な放出ローラと組み合わせて実施される。
【００４０】
本発明を、本明細書において主として、一対の山形パターン付けされたローラまたは山形ローラと平滑ローラとから成る対と垂直関係にあって離隔された一対の平滑ローラに関して説明したが、当業者には、これらのそれぞれのローラ対が互いにあらゆる適切な角度または位置を有することができ、また垂直から水平までにわたるいずれの平面にも属することができ配置されることができることは理解されよう。
【００４１】
同様に、山形パターン付けされたローラの各横方向半分におけるらせん構成のさまざまな溝の深さ、隣接ランド間隔、各ランド幅、および角度またはピッチを有するあらゆる適当な山形パターンを、ローラ対の間を通過する膜における多少のしわ減少を実現する上で適切かつ効果的なものとして使用することができる。ランド間の水平間隔は必ずしも一定である必要はなく、したがってローラの各横または横方向半分の上の全体パターンは正確にらせんである必要はなく、山形ローラの横方向中心線からローラの２つの各外側横縁部まで角度を変えてもよい。山形パターン付けされたローラの１つまたは複数の横側部分を、適当であれば、山形パターンがローラ上で１つまたは複数の帯で現れるように平滑な平面にすることができる。
【００４２】
本発明は、低粘性流体（例えばジュースおよび炭酸飲料）、高粘性流体（例えば調味料およびソース）、流体／固体混合物（例えばスープ）、ゲルなどを含む、湿潤な流動可能および／またはポンプ流送可能な製品を包装するために使用可能である。化学肥料、エンジンオイル、エンジン添加剤、乾式または湿式の化粧品、薬剤、フットパウダや滑石粉などの薬剤粉、砂、セメントなどの非食品も、本発明のパウチで有利に包装することができる。本発明は、乾燥流動可能および／またはポンプ流送可能な製品の包装に特別の用途を見いだしている。これらには、穀粉およびケーキミックスなどの非常に細かく分離または微粉砕された製品、スパイスや砂糖などの多少粗い製品、および米や朝食用のシリアルなどのさらに粗い製品も含まれる。ペットフードなどの大きな粒を有する製品、および非食品の乾燥流動可能および／またはポンプ流送可能な製品を有利に包装することができる。
【００４３】
本明細書では、「膜」とは、本発明に関連して使用してもよいフィルム、積層物、およびウェブの多層または単層のいずれかを意味する。Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって、そのＣｒｙｏｖａｃ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎを通じて市販されているＦＳ７０５５（商標）などのＦＳ積層物は、ＶＦＦＳ工程のために適した包装材料の例である。これらの積層物は、例えば米国特許第４７４６５６２号明細書（Ｆａｎｔ）に記載されており、その全体は参照によって本明細書に組み込まれている。
【００４４】
ＳＣＬＡＩＲ（商標）密封剤膜に基づく別の積層物があり、これはＤｕＰｏｎｔ  Ｃａｎａｄａによって市販され、例えば全体が参照によって本明細書に組み込まれている米国特許第４５２１４３７号明細書（Ｓｔｏｒｍｓ）に記載されているエチレン／アルファ−オレフィン共重合体である。ＤｕＰｏｎｔ  Ｃａｎａｄａからの商用単層はＦＳ−３である。商用多層積層物はＣＬ３０３である。乾燥または湿潤流体包装のために有用なその他の多くの膜および積層物が入手可能であり、本発明において有利に使用することができる。
本発明を、さまざまな設備システムと組み合わせて、またはそのサブシステムとして使用することができる。好ましい最終用途は、ＯＮＰＡＣＫ（商標）２０７０、２００２、および２０５０ＶＦＦＳ包装設備などの市販の装置で使用するためのＶＦＦＳ適用分野にある。しかしながら当業者には、しわの減少が望みの機能である、包装のためであっても単に膜を前進させる例えばロール状に巻きつけるためであっても、本発明をその他の設備に使用できることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】レイフラットのロールストック膜からパウチを作成するための従来の技術による縦型形成充てん密封装置の立面図である。
【図２】本発明の装置の概略斜視図である。
【図３】本発明の山形パターン付けされた一対のローラの平面図である。
【図４】本発明の山形パターン付けされたローラの一部分の断面図である。
【図５】本発明の装置の側面図である。
【図６】本発明の装置を中に取り付けることができる従来の技術によるサブアセンブリの斜視図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月8日(2005.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）形成筒と、
ｂ）縦方向ヒートシール装置と、
ｃ）１対の膜駆動ベルトと、
ｄ）横方向ヒートシールバーと、
ｅ）ｉ）第１ローラと
ｉｉ）第２ローラと
を含み、第１および第２ローラは互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する、第１対の円筒ローラと、
ｆ）ｉ）第３ローラと
ｉｉ）第４ローラと
を含み、第３および第４ローラは互いに平行に並置されて、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つがその表面に山形パターンが付けられた第２対の円筒ローラとを含む、
縦型形成充てん密封装置であって、
第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔しており、
第３および第４ローラが、膜に存在するしわを減らすようにローラの間を通過してローラに接触状態にあるレイフラット管状膜を受け入れるようになっている、縦型形成充てん密封装置。
【請求項２】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、これらそれぞれの軸の周りに回転自在である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１および第２ローラが平滑な外部表面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第１および第２ローラの外部表面が天然または合成ゴムから構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第１および第２ローラが第３および第４ローラの上方に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第３および第４ローラが第１および第２ローラの上方に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、開位置と閉位置との間を循環するようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
第３および第４ローラの少なくとも１つが、その表面上に交代する一連のランドと溝とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
第３および第４ローラの各々の表面上に山形パターンが配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ａ）ｉ）形成筒と、
ｉｉ）縦方向ヒートシール装置と、
ｉｉｉ）１対の膜駆動ベルトと、
ｉｖ）横方向ヒートシールバーと、
ｖ）（ａ）第１ローラと
（ｂ）第２ローラと
を含み、第１および第２ローラは互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する、第１対の円筒ローラと、
ｖｉ）（ａ）第３ローラと
（ｂ）第４ローラと
を含み、第３および第４ローラは互いに平行に並置されて、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つがその表面に山形パターンが配置されており、
第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している、
第２対の円筒ローラと
を含む縦型形成充てん密封装置を提供するステップと、
ｂ）膜がまず第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して、次に第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して通過するようにレイフラット管状膜を前進させるステップと
を含み、
膜が第３ローラと第４ローラとの間を通過すると膜中のしわが減少する、
膜におけるしわを減らすための方法。
【請求項１１】
第１および第２ローラと第３および第４ローラが、これらそれぞれの軸の周りに回転自在である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
膜がまず第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して、次に第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して通過するように膜が一直線に進められる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第３および第４ローラの各々の表面上に山形パターンが配置されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
ａ）ｉ）形成筒と、
ｉｉ）縦方向ヒートシール装置と、
ｉｉｉ）１対の膜駆動ベルトと、
ｉｖ）横方向ヒートシールバーと、
ｖ）（ａ）第１ローラと
（ｂ）第２ローラと
を含み、第１および第２ローラは互いに平行に並置されて各々が実質的に平滑な表面を有する、第１対の円筒ローラと、
ｖｉ）（ａ）第３ローラと
（ｂ）第４ローラと
を含み、第３および第４ローラは互いに平行に並置されて、第３ローラと第４ローラの少なくとも１つがその表面に山形パターンが配置されており、
第１対の円筒ローラは第２対の円筒ローラに対して隣りにありかつ離隔している、
第２対の円筒ローラと
を含む縦型形成充てん密封装置を提供するステップと、
ｂ）膜がまず第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して、次に第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して通過するようにレイフラット管状膜を前進させるステップと
を含み、
膜が第３ローラと第４ローラとの間を通過すると膜中のしわが減少する、
膜におけるしわを減らすための方法。
【請求項１５】
第３および第４ローラと第１および第２ローラが、これらそれぞれの軸の周りに回転自在である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
膜がまず第３ローラと第４ローラとの間をこれらに接触して、次に第１ローラと第２ローラとの間をこれらに接触して通過するように膜が一直線に進められる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
第３および第４ローラの各々の表面上に山形パターンが配置されている、請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】
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