(57)【要約】  流体の保存および送出のための容器５１であって、チャンバを定めている折り畳み可能な前壁５４および後壁５６を備え、さらに容器５１の前壁５４に保持されてチャンバへの流体の通過を可能にするための流体の通路を定めているパッキン押さえ５０を有する容器。パッキン押さえ５０が、容器の後壁５６を介して熱が加えられたときに連続的なシールに沿ってヒートシール可能な膜６１と係合してシールを形成するシール用ランド５９を、容器の内側に含む。シール用ランド５９が、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期溶融領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの熱変形可能な突起６４を含む。
2008513301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の保存および送出のための容器であって、前記容器は、チャンバを定めている折り畳み可能な前壁および後壁と、チャンバへの流体の通過を可能にするため、前壁に保持されて流体の通路を定めているパッキン押さえとを備え、パッキン押さえが、前記容器の後壁を介して熱が加えられたときに連続的なシールに沿ってヒートシール可能な膜と係合してシールを形成するシール用ランドを前記容器の内側に含み、シール用ランドが、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期溶融領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの熱変形可能な突起を含む容器。
【請求項２】
パッキン押さえが、前記容器の折り畳み可能な前壁に定められた開口を通して延びるとともに、前記容器の内側に位置する基部フランジを含み、シール用ランドが環状であって、基部フランジの最も内側の面に定められており、変形可能な突起が、少なくとも１つの環状のリップを備える、請求項１に記載の容器。
【請求項３】
環状のリップが、切断縁を定めるように形作られている、請求項２に記載の容器。
【請求項４】
環状のリップが、シール可能な膜とシール用ランドとがお互いに向かって押し付けられるときに物質を初期溶融領域から離れて偏向させるための少なくとも１つの偏向面を備えて形成されている、請求項３に記載の容器。
【請求項５】
環状のリップの断面がおおむね三角形であり、三角形の断面の頂点が切断縁を定めている、請求項４に記載の容器。
【請求項６】
前記容器の壁の一部をシール用ランドに向かって押し付けることによって、ヒートシール可能な膜を前記容器の内部からシール用ランドに当接させることができ、かつ熱を加熱素子によって後壁を通じて溶融領域へと伝えることができる柔軟な耐熱材料から形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の容器。
【請求項７】
シール膜が、シールに先立ってシール用ランドに保持されている、請求項６に記載の容器。
【請求項８】
ヒートシール可能な膜が、シールの形成を可能にするため、熱可塑性のヒートシール可能層をシール用ランドに近接させて含むとともに、ヒートシール可能膜がシール用ランドへとヒートシールされるよりも前にシール膜が容器の後壁の内表面に貼り付くことがないようにヒートシール可能でない層を遠位側に含む、請求項７に記載の容器。
【請求項９】
ヒートシール可能膜が、シール用ランドへのヒートシールに先立って、容器の後壁に保持されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の容器。
【請求項１０】
パッキン押さえが、前記容器への流体の進入まで前記容器をシールしておくため、通路の外側開口を横切って延びる破ることができる膜をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の容器。
【請求項１１】
前記膜は送入手段によって破ることができるものであり、前記容器への流体の無菌での送入をもたらすため、前記破ることができる膜の破れに先立って前記送入手段がパッキン押さえに係合できる、請求項１０に記載の容器。
【請求項１２】
シール用ランドおよびシール膜の熱可塑性層が、１００℃〜２６５℃の間の範囲の温度にて溶融して前記シールを形成するように構成された熱可塑性材料から形成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の容器。
【請求項１３】
シール用ランドおよびシール膜のヒートシール可能層が、１３０℃〜２００℃の間の温度にて溶融して前記シールを形成するように構成された熱可塑性材料から形成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の容器。
【請求項１４】
シール用ランドが、複数の環状の熱変形可能な突起を離間した関係で含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の容器。
【請求項１５】
熱変形可能な突起が、台形または湾曲している隆起した輪郭を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の容器。
【請求項１６】
チャンバを定める前壁および後壁を備える折り畳み可能な容器への送入、およびそのような容器からの送出のため、流体の経路をもたらすための通路を定めているパッキン押さえであって、容器の前壁の開口に取り付け可能であり、連続的なシールを形成すべく容器の後壁を介してヒートシールされるように構成されたヒートシール可能膜を受け止めるため、シール用ランドを容器の内側に含み、前記シール用ランドが、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期溶融領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの熱変形可能な突起を含むパッキン押さえ。
【請求項１７】
おおむね環状の形態であり、シール用ランドの少なくとも１つの変形可能な突起が、変形の前は、切断縁を定めるために通路の周囲を周状に延びている、請求項１６に記載のパッキン押さえ。
【請求項１８】
変形可能な突起が、おおむね三角形の断面であり、三角形の頂点が切断縁を定めている、請求項１６または１７に記載のパッキン押さえ。
【請求項１９】
内容物の進入まで前記パッキン押さえの通路をシールするため、破られるまで通路の外側開口を横切って延びる破ることができる膜をさらに含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のパッキン押さえ。
【請求項２０】
流体送入手段と、流体送入手段との係合の際に破られるような様相で係合できる、請求項１９に記載のパッキン押さえ。
【請求項２１】
容器のパッキン押さえをシールする方法であって、前記方法は、
チャンバを定めている前壁および後壁、ならびに前壁に保持され、第１の端部と、第２の端部と、自体を貫く通路とを有するパッキン押さえを有する容器であって、パッキン押さえが、シール用ランドを、連続的なシールに沿ってシール用ランドへとヒートシールされるように構成されたヒートシール可能膜を受け止めるべく容器の内側に含み、前記シール用ランドが、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期溶融または加熱領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの突起を含む容器を用意するステップ、
シール用ランドに隣接し、パッキン押さえの通路を覆って延びるヒートシール可能膜を用意するステップ、および
加熱手段を使用して容器の後壁を介してヒートシール可能膜へと熱を加えるとともに、ヒートシール可能膜およびシール用ランドをお互いに向かって押し付けるステップ
を備え、
変形可能な突起が、ヒートシール可能膜との当接の際に、変形可能な突起およびシール可能膜の熱可塑性の層が溶融して、ヒートシール可能膜とシール用ランドとの間にシールを形成し、それによって通路をシールするように構成されている方法。
【請求項２２】
加熱手段が、変形可能な突起およびシール可能膜へと、伝導および／または対流の熱エネルギーをもたらす、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
加熱手段が、変形可能な突起およびシール可能膜を、摩擦エネルギーまたは超音波エネルギーによって加熱する、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール可能容器に関し、そのような容器のシール方法に関する。特には、本発明は、無菌でシールを行うことができる容器、ならびに前記容器のための無菌シール、および関連の無菌梱包具に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらかじめ殺菌された容器を無菌のやり方で満たすことが知られており、種々の注入装置、種々の容器、および種々の殺菌技法を利用する様々なシステムが使用されている。典型的には、満たされるべき容器が、製造時に容器の内部が確実に殺菌されるようなやり方で製造される。注入の手順の際に、容器への注入口が開かれ、流動可能な材料で容器を満たすべく注入ノズルが使用される。次いで、注入口がシールされ、送出が必要とされるまで容器内に流動可能な材料が含有される。注入後の容器の再シールは、その後の保存および輸送の際に汚染が生じないように適切なシールが達成されるようなやり方で行われなければならない。
【０００３】
米国特許第４，２５７，５３５号（Ｍｅｌｌｅｔｔ）、米国特許第４，６７２，６８８号（Ｋａｌｋｉｐｓａｋｉｓ）、および米国特許第４，８０５，３７８号（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）に開示されている装置および方法など、いくつかの従来技術の特許が上述の課題に取り組んでおり、それぞれ容器内からシールされる注入ポートを有するシール可能容器を提供するシステムを記載している。
【０００４】
米国特許第４，２５７，５３５号および米国特許第４，６７２，６８８号は、内部フラップを容器の壁と一体に有する容器を記載している。ひとたび容器が満たされると、注入ポートが、フラップをポートのフランジへと押し付け、容器の外部に位置する加熱装置によってフラップを注入ポートへとヒートシールし、環状のヒートシールを形成することによってシールされる。米国特許第４，８０５，３７８号は、同様の装置および方法を記載している。従来技術の他の適用例においては、内部の膜が使用されず、代わりに柔軟な容器そのものの後壁が、溶着による閉鎖を形成する。
【０００５】
米国特許第４，２５７，５３５号、米国特許第４，６７２，６８８号、および米国特許第４，８０５，３７８号に記載のようにポートをシールするために必要とされる温度は、材料の特性および容器の後部の壁とフラップまたは膜との組み合わせの厚さによって、典型的には１６０℃〜２２５℃の範囲にある。
【０００６】
上述の文献は、果物および野菜の果肉、ジュース、および乳製品の従来からの無菌の梱包に広く使用されている注入方法を提示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在知られている装置および方法を、上述のとおりに繊維状または粒子状の製品の封入に使用する場合、繊維状の材料または粒子をシール内またはシールを横切って捕まえることなく満足できるヒートシールを達成する際に、困難に直面する可能性がある。他に直面する欠点は、梱包の外側層を傷つけることなく使用できる最大温度の制約の下で、外部の熱源から梱包への熱の進入に長い時間を要する点にある。
【０００８】
超音波シールなど、ヒートシールの代案となる方法が使用される場合、超音波トランスデューサが従来技術に開示のとおり構成された容器の最も後の壁を傷つけがちであるほか、内側の膜と注入ポートとの間に満足できるシールが実現されないさらなる欠点に直面することになる。従来からのヒートシール法と同様の寸法の環についてシールを試みるとき、シールを実行するために必要とされる摩擦エネルギーが、介在している素材の層の間で消散してしまいがちである。
【０００９】
本明細書に含まれる文献、刊行物、文書、装置、物質、物品、材料などについてのあらゆる検討は、本発明の背景状況を提示する目的のためだけになされたものである。そのような検討が、何らかの主題について、先行技術基準を構成していると認めたものではなく、本発明の優先日における本発明の技術分野に関する関連の技術分野の共通の一般的知識の一部を構成していると認めたものでもないことを、理解すべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
広くには、本発明は、流体の保存および送出のための容器を提供し、この容器が、チャンバを定めている折り畳み可能な前壁および後壁と、チャンバへの流体の通過を可能にするため、前壁に保持されて流体の通路を定めているパッキン押さえとを備え、パッキン押さえが、容器の後壁を介して熱が加えられたときに連続的なシールに沿ってヒートシール可能な膜と係合してシールを形成するシール用ランドを、容器の内側に含み、シール用ランドが、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期溶融領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの熱変形可能な突起を含む。
【００１１】
好ましくは、パッキン押さえが、容器の折り畳み可能な前壁に定められた開口を通して延びるとともに、容器の内側に位置する基部フランジを含み、シール用ランドが環状であって、基部フランジの最も内側の面に定められており、変形可能な突起が、少なくとも１つの環状のリップを備える。
【００１２】
好都合には、環状のリップが、切断縁を定めるように形作られるとともに、シール可能な膜とシール用ランドとがお互いに向かって押し付けられるときに物質を初期溶融領域から離れて偏向させるための少なくとも１つの偏向面を備えて形成されている。
好ましくは、環状のリップが、断面がおおむね三角形であるように形作られており、三角形の断面の頂点が切断縁を定めている。
【００１３】
好ましくは、容器が、容器の壁の一部をシール用ランドに向かって押し付けることによって、ヒートシール可能な膜を前記容器の内部からシール用ランドに当接させることができ、かつ熱を加熱素子によって後壁を通じて溶融領域へと伝えることができる柔軟な耐熱材料から形成されている。好都合には、シール膜が、シールに先立ってシール用ランドに保持されている。
【００１４】
好ましくは、ヒートシール可能な膜が、シールの形成を可能にするため、熱可塑性のヒートシール可能層をシール用ランドに近接させて含むとともに、ヒートシール可能膜がシール用ランドへとヒートシールされるよりも前にシール膜が容器の後壁の内表面に貼り付くことがないようにヒートシール可能でない層を遠位側に含む。
ヒートシール可能膜が、シール用ランドへのヒートシールに先立って、容器の後壁に保持されていてもよい。
【００１５】
好ましくは、パッキン押さえが、容器への流体の進入まで前記容器をシールしておくため、通路の外側開口を横切って延びる破ることができる膜を含むことができる。膜を送入手段によって破ることができ、容器への流体の無菌での送入をもたらすため、破ることができる膜の破れに先立って送入手段がパッキン押さえに係合できる。
好ましくは、容器のシール用ランドおよびシール膜の熱可塑性層が、１００℃〜２６５℃の間の範囲の温度にて溶融して前記シールを形成するように構成された熱可塑性材料から形成されている。
【００１６】
さらに好ましくは、シール用ランドおよびシール膜のヒートシール可能層が、１３０℃〜２００℃の間の温度にて溶融して前記シールを形成するように構成された熱可塑性材料から形成されてもよい。
好都合には、シール用ランドが、複数の環状の熱変形可能な突起を離間した関係で含むことができる。
【００１７】
さらに本発明は、チャンバを定める前壁および後壁を備える折り畳み可能な容器への送入および容器からの送出のため、流体の経路をもたらすための通路を定めているパッキン押さえを提供し、このパッキン押さえが、容器の前壁の開口に取り付け可能であり、連続的なシールを形成すべく容器の後壁を介してヒートシールされるように構成されたヒートシール可能膜を受け止めるため、シール用ランドを容器の内側に含み、このシール用ランドが、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期溶融領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの熱変形可能な突起を含む。
【００１８】
好ましくは、パッキン押さえは、おおむね環状の形態であり、シール用ランドの少なくとも１つの変形可能な突起が、変形の前は、加熱手段を容器に当接させたときに変形可能な突起とシール膜との間に存在する任意の繊維状材料を切断すべく、切断縁を定めるために通路の周囲を周状に延びている。
好都合には、変形可能な突起が、おおむね三角形の断面であってよく、三角形の頂点が切断縁を定めている。
【００１９】
好ましくは、パッキン押さえが、内容物の進入までパッキン押さえの通路をシールするため、破られるまで通路を横切って延びる破ることができる膜を含む。
さらに好ましくは、パッキン押さえは、流体送入手段と、流体送入手段との係合の際に破られるような様相で係合可能であってもよい。
【００２０】
本発明のまたさらなる態様においては、容器のパッキン押さえをシールする方法であって、前記方法は、
チャンバを定めている前壁および後壁、ならびに前壁に保持され、第１の端部と、第２の端部と、自体を貫く通路とを有するパッキン押さえを有する容器であって、パッキン押さえが、シール用ランドを、連続的なシールに沿ってシール用ランドへとヒートシールされるように構成されたヒートシール可能膜を受け止めるべく容器の内側に含み、前記シール用ランドが、シール前の状態において、シール用ランドの面積に比べて小さい面積の初期の溶融または加熱領域をもたらす隆起した輪郭を有する少なくとも１つの突起を含む容器を用意するステップ、
シール用ランドに隣接し、パッキン押さえの通路を覆って延びているヒートシール可能膜を用意するステップ、および
加熱手段を使用して容器の後壁を介してヒートシール可能膜へと熱を加えるとともに、ヒートシール可能膜およびシール用ランドをお互いに向かって押し付けるステップ
を備え、
変形可能な突起が、ヒートシール可能膜との当接の際に、変形可能な突起およびシール可能膜の熱可塑性の層が溶融して、ヒートシール可能膜とシール用ランドとの間にシールを形成し、それによって通路をシールするように構成されている方法が提供される。
【００２１】
好ましくは、加熱手段が、変形可能な突起およびシール可能膜へと、伝導および／または対流の熱エネルギーをもたらす。加熱手段が、変形可能な突起およびシール可能膜を、摩擦エネルギーまたは超音波エネルギーによって加熱してもよい。
次に本発明を、添付の図面を参照しつつ例証としてのみ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下の説明は、本発明によるシール可能容器の好ましい実施形態を参照している。本発明の理解を容易にするため、従来技術によって設けられるパッキン押さえが説明され、本発明によるパッキン押さえが好ましい実施形態について示されている添付の図面の説明を参照する。
【００２３】
図１ａ〜１ｄを参照すると、従来技術の装置によって代表される容器をシールするためのパッキン押さえ１０が示されている。従来技術のパッキン押さえ１０は、おおむね筒状の形態であり、典型的には前壁１４を形成する１つ以上のプラスチック・フィルム層と容器１２の後壁１６を形成する１つ以上のプラスチック・フィルム層とを備える梱包または容器１２へとシールされている。パッキン押さえ１０は、基部フランジ１８を備えて形成されており、基部フランジ１８の外面が、容器１２の前壁１９へとシールされている。プラスチック・フィルム膜２０が、基部フランジ１８の内面２１へと、領域２３、２４において不完全に取り付けられている。
【００２４】
この例では、さらにパッキン押さえ１０が、容器を非汚染の状態に保つとともに容器１２の無菌の充填を可能にするため、破ることができる膜２５を容器１２の外側に位置させ、パッキン押さえ１０の上部フランジ２７へとシールして含む。
【００２５】
図１ｂに示されているように、フラップ膜２０は、領域２９においてパッキン押さえ１０と膜２０との間の流体の通過を許している。ヒートシールによる閉鎖を生じさせるべき領域は、領域２９に位置しており、パッキン押さえ１０の基部フランジ１８の内側平坦面２１と膜２０との間の環状の接触領域によって、シールが形成される。
【００２６】
パッキン押さえ１０をフラップ膜２０によってシールすることによって、容器１２をシールできるやり方として、１つのやり方が従来技術において実証されており、図１ｃに示されている。環状の銅製加熱素子３０が後壁に配置されるが、容器１２が満たされてシールの準備ができるまでは、後壁には直接接触していない。加熱素子３０が容器１２の後方から前進させられ、後壁１６を容器１２の前壁１９に向かって、フラップ膜２０が図１ｄにさらに詳しく示されているように領域３２において最も内側のフランジ２１に当接するように押し付ける。これにより、フラップ膜２０が最も内側のフランジに溶着し、環状のシールが形成されて容器１２がシールされる。幅の広い環状のシール接触領域およびメルト・フローによるくぼみが、３５で示されている。ヒートシール器３０によってフラップ膜２０について満足できるシール性能を達成するため、充分な熱および圧力を、容器１２の後壁１６の外側層へと加える必要がある。従来技術の他の例においては、容器の後壁１６がフラップとして使用される。これは、容器１２をシールするために、加熱素子３０がかなり長い時間にわたってシール位置に位置することを必要とする可能性がある。
【００２７】
図２ａ〜２ｆを参照すると、本発明によるパッキン押さえ５０の第１の実施形態が、容器５１に示されている。パッキン押さえ５０は、例えば液体、懸濁液、果肉、などの流動可能材料の容器５１への進入を可能にする流体の通路５２を有する。容器５１は、前壁５４および後壁５６を有する。パッキン押さえ５０は、基部フランジ５８を備え、基部フランジ５８の外面が、容器５１の前壁５４へとシールされている。基部フランジ５８の内面５９は、フラップ膜６１のためのシール用ランド５９をもたらしている。注入前のパッキン押さえを、通路５２を横切って延びるフィルム５３によってシールすることができる。
【００２８】
典型的には、フラップ膜６１がシール用ランド５９を覆って広がり、すでに従来技術の技法に関して上述したように、膜６１を介しての加熱素子３０からの熱の印加によって、シール用ランド５９へと完全にシールされるように構成されている。
【００２９】
シール用ランド５９は、図２ｂに示され、図２ｆにさらに詳しく示されているように、隆起した輪郭を有する変形可能な突起６４を備える。シール用ランドは、環状の加熱素子３０の最上面３０Ａの幅、ならびにパッキン押さえの側壁の幅に相当する幅である。
変形可能な突起６４は、シール膜６１が熱および圧力の下で変形可能な突起６４へと当接させられたときに、初期の溶融または加熱領域がシール用ランド５９の残りの部分に対して変形可能な突起６４によって形成されるように、形状および寸法付けられている。さらに圧力が加えられると、変形可能な突起６４が圧縮され、通路５２に対して半径方向に広がり、平坦になってフラップ膜６１とシール用ランド５９との間に完全なシールをもたらす。
【００３０】
図２ｅを参照すると、パッキン押さえ５０の底面図が、シール前の状態で示されている。図には、フラップ膜６１の一部分が描かれており、シール用ランド５９上の溶着線６５、６６において取り付け可能である。フラップ膜は、溶着線の間を、引っ張りの下で変形可能な突起６４の領域を横切って延びている。
【００３１】
フラップ膜６１は、一般的には、シール前の状態においては溶着線６５、６６においてパッキン押さえへと不完全に取り付けられているだけであり、したがって注入ヘッド（図示されていない）との係合時、膜への流体の圧力に応答して、パッキン押さえの弾性フランジ部が下方へとたわむ。パッキン押さえのたわみによって、膜６１とシール用ランド５９との間にすき間が生み出され、図に矢印で示されているように、シール膜６１とシール用ランド５９との間を流体が側方へと通過することができる。
【００３２】
図２ｆに目を向けると、変形可能な突起６４の実施形態が、尖った頂点領域６７へと先細りになって切断縁を定めているおおむね三角形の断面を有することが見てわかる。シール用ランド５９とシール可能膜６１との間に存在する繊維が切断されることで、シール膜５６とランド５４の表面との間に形成されるシールを横切って延びる繊維材料の発生が少なくなり、そのような繊維によってシールの完全性が損なわれる可能性が小さくなる。これにより、より信頼できるシールが提供される。
【００３３】
図２ｇに示した本発明の他の実施形態においては、変形可能な突起６４が、平坦な上部領域６８を備えるおおむね台形の輪郭を有する。この輪郭は、シールのプロセスの直前に膜６１とシール用ランド５９との間に捕捉され得る任意の繊維材料または他の粒子を、シール領域から追いやるうえで役に立つと考えられる。加熱素子からの熱と圧力との組み合わせが、突起を変形させて、材料をシール領域から追いやるべく協働する。
【００３４】
図２ｈに示した本発明のまたさらなる実施形態においては、変形可能な突起６４が、やはりシールのプロセス中に繊維状および粒子状の材料をシール領域から追いやるうえで役に立つと考えられる大まかに丸められた輪郭７１を有する。
【００３５】
本発明のこれらの実施形態に示されている変形可能な突起６４は、パッキン押さえ５０の通路５２の周囲を延びる環状のリップの形態であってよい。環状のリップは、必ずしも連続的である必要はなく、熱および圧力の印加によって変形して集団でシール用ランド５９を形成する不連続な構成要素の形態で存在してもよい。他の実施形態においては、加熱および圧縮されたときにシール用ランド５９の表面を形成する１つ以上の連続または不連続な環状のリップが存在してもよい。
【００３６】
さらに、環状のリップは、シールが開始されるべき領域から、実または種、あるいは他のそのような粒子などの材料を追いやって、少なくとも初期の変形領域において完全なシールをもたらすさらなる特徴を有する。理解されるとおり、シール用ランドの少なくとも一部について完全なシールを保証することによって、パッキン押さえを効果的かつ確実にシールすることができる。またさらに、本出願の実施形態を参照して説明した環状のリップの三角形の断面は、ヒートシール可能な膜が環状のリブへと押し付けられるときに、実または種を、初期の溶融領域から外へと追いやることができる初期のくさび効果を提供する。
【００３７】
設けられる他の変形可能な突起の輪郭が、突起の局所的な加熱および変形を強調し、繊維状の材料を切断し、粒子状物質を初期の溶融領域から追いやるうえで役に立つ。種々の適用例に応じてさらに他の輪郭を使用することで、局所的な加熱をさらに強調することができ、より効率的かつ効果的に形成されたシールを提供することができる。
【００３８】
図３ａ〜３ｂを参照すると、本発明によるパッキン押さえ８０のさらなる実施形態が示されている。パッキン押さえ８０は、流体の通路８２を有するとともに、２つの変形可能な突起８４、８６を、シール用ランド８９から延びる隆起した輪郭を有する同心突起の形態（パッキン押さえの流体の通路８２に対して同心である）で含む。
【００３９】
やはり、変形可能な突起８４、８６は、シール膜９１が熱および圧力の下で変形可能な突起８４、８６へと当接させられたときに、先の実施形態に関して説明と同じようにパッキン押さえ８０がシールされるように、形状および寸法付けられている。２つの初期の加熱および溶融領域が、シール用ランド８９の残りの部分に対して変形可能な突起８４、８６によってもたらされる。変形可能な突起８４、８６はどちらも、熱および圧力が加えられたとき、シール用ランド８９の残りの部分に向かって変形するとともに、半径方向内側および外側の両方に変形する。
【００４０】
図３ｃに目を向けると、図３ｂのパッキン押さえの変形可能な突起８４、８６が、尖った頂点領域９５へと先細りになって切断縁を定めるおおむね三角形の断面であってよいことが見てわかる。シール用ランド８９とシール可能膜９１との間に存在する繊維が切断されることで、シール膜９１とシール用ランド８９の表面との間に形成されるシールを横切って延びる繊維材料の発生が少なくなり、そのような繊維によってシールの完全性が損なわれる可能性が小さくなり、より信頼できるシールが提供される。
【００４１】
図３ｄに示した本発明の他の実施形態においては、変形可能な突起８４が、おおむね台形の輪郭９７を有することができる。この輪郭は、シールのプロセスの直前に膜９１とシール用ランド８９との間に捕捉され得る任意の繊維材料または他の粒子を、シール領域から追いやるうえで役に立つと考えられる。加熱素子からの熱と圧力との組み合わせが、突起を変形させて、材料をシール領域から追いやるべく協働する。
【００４２】
図３ｅに示した本発明のまたさらなる実施形態においては、変形可能な突起８４が、やはりシールのプロセス中に繊維状および粒子状の材料をシール領域から追いやるうえで役に立つと考えられる大まかに丸められた輪郭９９を有し得る。
【００４３】
本発明は、シール用ランド５９、８９に局所的な加熱領域を変形可能な突起６４、８４、８６の形態で設けることによって、シールの形成のために加熱素子に必要とされる温度を、大幅に下げることができる。またさらに、シールの形成に要する時間を大幅に短くすることができる。選択肢として、シールの実行のために必要とされる温度および必要とされる時間を、典型的には摂氏１８０度〜摂氏２００度の加熱素子温度および１．５秒〜４秒の滞留時間を必要とする従来技術の方法および装置に比べ、大幅に低減できる。本発明のパッキン押さえを使用して、加熱素子の温度を、同じ滞留時間について摂氏１４０度〜摂氏１５０度まで下げることができる。
【００４４】
シールの形成に要する時間を、最大で約３０％またはそれ以上、大幅に短縮することができる。結果としてこれは、高い温度および圧力に起因するシールの間の容器の損傷の発生が少なくなることを意味し、さらにはシールの達成に要するサイクル時間が短くなることで、やはり損傷の発生が少なくなる。これは、例えば３〜４リットルの容積を有するシール可能容器について、注入およびシールの総サイクル時間を大幅に短縮できることを意味する。
【００４５】
図３ａ〜３ｃに示した実施形態に関して説明したとおり、パッキン押さえ８０の変形可能な突起８４、８６は、パッキン押さえ８０の通路７２の周囲を延びるおおむね三角形断面の環状のリップの形態で設けることができる。
【００４６】
図３ａ〜３ｃおよび図２ａ〜２ｆに示されている実施形態において、変形可能な突起６４、８４、８６が、シール用ランド５９、８９の残りの部分から約０．７５ｍｍ〜１ｍｍ延び、切断縁を定める頂点を有する。リップの三角形の断面は、好ましくは二等辺三角形の形態であり、基部の幅は約０．７５ｍｍ〜１ｍｍである。シール用ランドは、好ましくは約３ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の幅を有する。本発明によってもたらされる大きな利点は、たとえ加熱手段または超音波トランスデューサがシール用ランド５９、８９に対してずれていても、より信頼性の高いシールをもたらすパッキン押さえ５０、８０である。そのような場合、間に位置するフラップ膜６１、９１を伴って加熱手段または超音波トランスデューサと最初に接触する変形可能な突起６４、８４、８６が、初期の溶融領域を形成し、変形していない変形可能な突起の残りの部分が加熱手段または超音波トランスデューサに当接して、加熱されて変形するまで、シール用ランド５９、８９の表面の残りの部分に向かって優先的に変形する。
【００４７】
理解されるとおり、加熱手段または超音波トランスデューサと従来技術のパッキン押さえとの間に位置ずれが生じた場合、最初に接触されて加熱されるパッキン押さえのシール用ランドが、その後にシール用ランドの残りの部分が確実なシールをもたらすべく適切に加熱された表面を形成するために接触されて加熱される程度にまで変形させられるために、かなりの熱、圧力、および時間を必要とする。かなりの熱、温度、および圧力が必要とされるため、シール可能な膜および／または容器の壁が破壊され、あるいは少なくとも部分的に損なわれる可能性があり、本発明による装置および方法によってもたらされるパッキン押さえに比べ、結果としてパッキン押さえのシールが不完全または弱くなる。
【００４８】
本発明が、容器のシールに要する時間が注入およびシールのサイクルのうちのかなりの部分となる比較的小さい体積の容器の注入プロセス中、サイクルの大幅な時間短縮をもたらす一方で、大きな容積および小さな容積の両方の容器に使用されるとき、シールのサイクルの際の不完全な整列を許容する確実なシールをもたらすことを、理解できる。
【００４９】
第１および第２の実施形態に具現化される本発明によってもたらされるさらなる特徴は、すでに述べたように、シール用ランド５９、８９との間に存在し得る繊維状材料を少なくとも初期に切断する環状のリップの能力であり得る。これは、シール膜６１、９１とシール用ランド５９、８９との間に形成されるシールを横切って延びる繊維状材料の発生を少なくし、そのような繊維によってシールの完全性が損なわれる可能性を小さくして、より信頼できるシールをもたらす。
【００５０】
さらに、環状のリップは、シールが開始されるべき領域から、実または種、あるいは他のそのような粒子などの材料を追いやって、少なくとも初期の変形領域において完全なシールをもたらすさらなる特徴を有する。理解されるとおり、シール用ランドの少なくとも一部について完全なシールを保証することによって、パッキン押さえを効果的かつ確実にシールすることができる。またさらに、本出願の実施形態を参照して説明した環状のリップの三角形の断面は、ヒートシール可能な膜が環状のリブへと押し付けられるときに、実または種を、初期の溶融領域から外へと追いやることができる初期のくさび効果を提供する。
【００５１】
当然のことながらも、本発明によってもたらされるとおりシール用ランド５９、８９とシール膜６１、９１との間に形成される高い圧力および小さな表面積の接触点が、２つの部品間の熱の伝達を集中させ、従来技術に記載のより広い接触面積に比べ、互換の材料の溶融および混交の進行を、より迅速かつ効率的に開始させる。
【００５２】
さらに、シールを形成するパッキン押さえが単一面であり、環状の加熱素子が同様に単一面である従来技術のパッキン押さえにおいては、加熱素子およびシールを形成するパッキン押さえのそれぞれの平面がずれて平行でない場合、シールが損なわれがちであり、あるいはシールを完全にするために要する時間および／または温度が増加する。本発明においては、適切な熱および圧力の条件下で隆起した輪郭が比較的迅速に変形することで、環状の加熱素子の平面が隆起した輪郭の上縁によって定められる平面に対して一様に平行ではない状況に、自動的な補正がもたらされる。
【００５３】
射出成型によるパッキン押さえを、低密度から、「リニア低密度」、中密度、高密度成分とのブレンドまでの範囲にわたる密度および特性のポリエチレンから製造することができる。ポリエチレンの密度は、必要とされる剛性、たわみ、メルト・フロー、および温度に対する耐性など、パッキン押さえについての種々のパラメータを最適にするように選択される。
【００５４】
袋の壁材料は、バリア、耐湿性、物理的強度、およびヒートシール性の必要な属性をもたらすために、複数の層で製作できる。
典型的には、製品に接触する内側層は、自由な層として設けられ、あるいはポリアミド（ナイロン）層またはポリエステル層へと接合または積層された内側層として設けられる種々の形態の低密度ポリエチレンである。後者の場合、得られる積層は、気体、水分、または光のバリアなどの特性をもたらすべく選択される層として、アルミニウム箔、ＰＶＤＣ、ＥＶＯＨなどのさらに追加の層を含むことができる。シール用ランド５９、８９およびシール膜６１、９１は、必要とされるシールを形成するため軟化または溶融時に混交を可能にする材料から形成される。多数の材料、特には高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などの熱可塑性ポリマー材料が、使用可能である。
【００５５】
シール用ランドおよびシール膜は、シールを達成すべく１３０℃〜２００℃の範囲の局所的な温度で流動するポリマー材料から典型的には形成される。しかしながら、１００℃のような低い局所温度および２６５℃のような高い局所温度でシールを形成すべく流動する他のポリマー材料を使用してもよいことを、理解できる。
【００５６】
シール膜は、典型的には、種々の番手の接合による積層である。パッキン押さえに隣接する膜の内側面は、パッキン押さえへと適切にヒートシールされる低密度ポリエチレン材料から製作される。膜の他方の面は、典型的には、指定の温度において使用されるいかなるポリエチレン材料にも溶融またはヒートシールしない等級のポリエステル（ＰＥＴフィルム）から製作される。ポリアミド材料も、所望の湿気の吸収および伸展性を有さないかもしれないが、シール膜に使用可能である。
【００５７】
従来技術と同様、シール膜は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、床面から別個であってよく、容器内にフラップ部材の形態で存在することができ、あるいは容器の壁の一部であってよい。
【００５８】
本発明を無菌の注入手順に使用することができるように破ることができるシール５３、９３を設けることができ、形成されるシールが容器内に食物または飲み物を内容物として保存することができるように気密シールであってよい。
【００５９】
パッキン押さえ、シール膜、および袋のそれぞれについて、他にも様々な材料を使用することが可能である。例えば、材料の相対の融点および互いのヒートシール性が測定される限りにおいて、ポリカーボネート、ＰＶＣ、ポリプロピレン、および他のフィルムが、液体の梱包の種々の用途において、単一のフィルムとして、あるいは共押し出しまたは積層としての組み合わせの形態として、適切であると考えられる。
【００６０】
本明細書において開示および定義される本発明が、言及され、あるいは本文または図面から明らかである個々の特徴の２つ以上の他の組み合わせのすべてに広がることを、理解できる。それら種々の組み合わせのすべてが、本発明の種々の他の態様を構成する。
【００６１】
また、本明細書において使用されるとき、用語「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」（または、その文法的変形）が、用語「を含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」と等価であり、他の要素または特徴の存在を排除するものとして理解してはならないことを理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１ａ】従来技術のパッキン押さえおよび容器のシール前の部分断面図。
【図１ｂ】図１ａのパッキン押さえおよび容器の部分拡大の断面図。
【図１ｃ】図１ａのパッキン押さえおよび容器のシール後の部分断面図。
【図１ｄ】図１ｃのパッキン押さえおよび容器の部分拡大の断面図。
【図２ａ】本発明によるパッキン押さえおよび容器の第１の実施形態のシール前の部分断面図。
【図２ｂ】図２ａのパッキン押さえおよび容器の部分拡大の断面図。
【図２ｃ】図２ａのパッキン押さえおよび容器のシール後の部分断面図。
【図２ｄ】図２ｃのパッキン押さえおよび容器の部分拡大の断面図。
【図２ｅ】図２ａのパッキン押さえの部分切断の底面図。
【図２ｆ】図２ａのパッキン押さえの実施形態の変形可能な突起の三角形の輪郭を示す図。
【図２ｇ】図２ａのパッキン押さえの他の実施形態の変形可能な突起の台形の輪郭を示す図。
【図２ｈ】図２ａのさらに他の実施形態のパッキン押さえの変形可能な突起の丸められた輪郭を示す図。
【図３ａ】本発明によるパッキン押さえおよび容器の第２の実施形態のシール前の部分断面図。
【図３ｂ】図３ａのパッキン押さえおよび容器の部分拡大の断面図。
【図３ｃ】図３ａのパッキン押さえの変形可能な突起の三角形の輪郭を示す図。
【図３ｄ】図３ａのパッキン押さえの他の実施形態の変形可能な突起の台形の輪郭を示す図。
【図３ｅ】図３ａのパッキン押さえのさらに他の実施形態の変形可能な突起の丸められた輪郭を示す図。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【国際調査報告】
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