(57)【要約】【課題】【解決手段】無菌状態での充填及び密封作業においてチューブ片とバッグとを互いに溶着させることによってチューブ片をバッグに取着させる装置が提供されている。この装置は、殺菌されたチューブ片と可撓性バッグの１対の対向する壁部とが中に配置される殺菌処理チャンバを有する。殺菌されたチューブ片は、バッグの内部空間と連通されるように位置される開口部を有する。チューブ挿入器は、殺菌処理チャンバ内に少なくとも部分的に位置され、チューブ片を把持して殺菌処理チャンバ内のバッグ薄膜の１対の壁部の間に位置させるように配置されている。少なくとも１つの部材が、チューブ片をバッグ薄膜の壁部の間に溶着させるために設けられていて、チューブ片の開口端部がバッグの内部空間と連通される。
2006500292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性バッグを形成するための殺菌され開口端部を有するチューブ片と内部空間を間に規定したバッグ薄膜の１対の対向する壁部とが中に配置される殺菌処理チャンバと、
この処理チャンバ内に少なくとも部分的に位置付けられていて、チューブ片を把持してこのチューブ片を殺菌処理チャンバ内のバッグ薄膜の前記１対の壁部の間に位置させるように配置されたチューブ挿入器と、
前記チューブ片の開口端部がバッグの内部空間と連通されるように、チューブ片をバッグ薄膜の壁部の間に溶着させる少なくとも１つの部材とを具備する、無菌状態での充填及び密封作業において、チューブ片とバッグとを互いに溶着させることによってチューブ片をバッグに取着させる装置。
【請求項２】
チューブの供給機からチューブが中に導入され、前記殺菌処理チャンバと連通されているチューブ殺菌チャンバを更に具備する請求項１の装置。
【請求項３】
前記チューブ殺菌チャンバは、過酸化水素の浴を有する請求項２の装置。
【請求項４】
前記浴の下流に配置された乾燥器を更に具備する請求項３の装置。
【請求項５】
前記乾燥器は、加熱された殺菌空気の供給源を有する請求項４の装置。
【請求項６】
前記浴内に配置された複数のローラを更に具備し、前記チューブは、殺菌を確実に行うために所望の滞留時間を得られるように、これらローラの間に延びている請求項３の装置。
【請求項７】
前記殺菌チャンバは、過酸化水素蒸気チャンバ、過酸化水素の浴、紫外線照射チャンバ、イオン照射チャンバ、または、高強度パルスライトチャンバのうちの少なくとも１つである、請求項２の装置。
【請求項８】
前記殺菌処理チャンバに接続されてこのチャンバ中に過酸化水素蒸気を供給する過酸化水素蒸気発生器を更に具備する請求項１の装置。
【請求項９】
前記過酸化水素蒸気は、少なくとも３１％の濃度である請求項８の装置。
【請求項１０】
チューブの供給機を備えたチューブ供給のための巻戻し台を更に具備する請求項１の装置。
【請求項１１】
前記巻戻し台は、チューブの張力を一定に保つためのブレーキを有する請求項１０の装置。
【請求項１２】
前記チューブの供給機は、チューブの内部が無菌状態にされるように予めかしめられかつ放射線照射されたチューブを有する請求項１０の装置。
【請求項１３】
前記チューブの供給機は、各端部のみがかしめられたチューブを有し、また、この装置は、チューブの一部を予熱するための少なくとも１つの予加熱器と、チューブを密封されたチューブ片に変えるためにかしめるように前記予加熱器の下流に配置されたかしめ機とを更に具備する請求項１０の装置。
【請求項１４】
チューブの供給機からチューブ片を切断するために、殺菌領域内に配置されるか殺菌処理チャンバと連通された切断機を更に具備する請求項１０の装置。
【請求項１５】
前記チューブの切断機は、チューブをチューブ片に切断するように共に作動される２つの対向したブレードを有する請求項１４の装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの回転作動装置に取着された前記ブレードは、チューブを切断するように互いに向かって遥動する請求項１５の装置。
【請求項１７】
前記チューブの供給品は、予めかしめられ、この装置は、チューブ切断機の近くにかしめ位置センサーを更に具備し、このかしめ位置センサーは、切断される位置がかしめ部の近くにされ得るように、かしめ部の位置を検出するようにされている請求項１４の装置。
【請求項１８】
前記チューブ切断機は、チューブのかしめ部に基いてチューブ切断機の位置を調節するように作動装置によって動かされるように設けられている請求項１４の装置。
【請求項１９】
前記切断機は、予熱される請求項１４の装置。
【請求項２０】
前記チューブの供給機からチューブを引っ張り把持する対向した作動ホイールを更に具備する請求項１０の装置。
【請求項２１】
チューブの通路内に配置され、上位置と下位置との間で移動可能であるダンシングバーと、このダンシングバーに接続されておりこのダンシングバーが上位置についたときに作動ホイールに付加的なチューブを供給せよとの信号を送るセンサーとを更に具備する請求項２０の装置。
【請求項２２】
前記挿入器は、チューブ片を形成するためにチューブの供給機から切断されるチューブの供給器からのチューブの端部を把持するように互いに向かって移動可能な対向したジョーを有する請求項１０の装置。
【請求項２３】
前記対向したジョーは、バッグの薄膜に向かっておよびこれから離れるように移動可能である請求項２２の装置。
【請求項２４】
バッグの薄膜の前記１対の壁部の間にチューブ片の開口端部を挿入するように、前記対向したジョーは、これらジョーに接続された線形作動装置によって線形に移動可能である請求項２３の装置。
【請求項２５】
前記挿入器がチューブ片を所定位置に配置させる前に、チューブ挿入位置で前記対向した壁部を互いから離すバッグ薄膜スプリッタを更に具備する請求項１の装置。
【請求項２６】
前記バッグ薄膜スプリッタは、Ｖ字形を構成するように接合された２つのアーム部を有し、これらアーム部は、このＶ字の第１の部分のみがバッグの薄膜の対向した壁部の間に配置されていてバッグの１対の壁部が互いに接触している第１の位置から、これらアーム部の離れた端部が間で動かされチューブ片が挿入され得るように前記１対の壁部を離す第２の位置へと動く請求項２５の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの部材は、バッグの1対の壁部の間に配置されたチューブの開口端部に超音波エネルギーを与えるように配置されている請求項１の装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの部材は、バッグ薄膜の１対の壁部の間にチューブ片の開口端部を加熱密封するための少なくとも１つの密封用ジョーを有する請求項１の装置。
【請求項２９】
チューブ片と相補的でこのチューブ片よりも小さい直径を有する凹部を備えた２つの対向した加熱密封ジョーが設けられている請求項２８の装置。
【請求項３０】
前記加熱密封ジョーは、バッグのエッジのためのフィンシールを有する請求項２９の装置。
【請求項３１】
前記各加熱密封ジョーは、バッグの壁部とチューブ片との間の密封領域であるバッグのエッジシームを形成するために、前記１対の壁部の間の密封領域内に様々な加熱密封温度を与えるように個々に制御可能な複数の加熱区域を有する請求項３０の装置。
【請求項３２】
前記加熱密封ジョーは、前記エッジシームを形成するようにバッグの１対の壁部を一緒に加熱密封する際の２５０〜３５０°Ｆから、バッグの壁部をチューブ片に対して加熱密封させるための３５０〜４５０°Ｆまで加熱される請求項３１の装置。
【請求項３３】
前記加熱密封ジョーは、バッグ薄膜から離れている第１の非接触位置から、バッグの薄膜に接触してこのバッグの薄幕の１対の壁部の間でチューブ片を密封している第２の密封位置まで移動可能である請求項２９の装置。
【請求項３４】
前記加熱密封ジョーは、チューブ片の外周よりも小さな外周を有する平らな外形であるチューブ密封凹部を有する請求項２９の装置。
【請求項３５】
チューブの切断位置、チューブの供給速度、加熱密封ジョーの温度、および密封時間を制御するためのコントローラを更に具備する請求項３６の装置。
【請求項３６】
前記チューブの供給機からのチューブが、殺菌処理チャンバ内に導入され、また、この装置は、殺菌処理チャンバ内の無菌の環境が乱されているかどうかを判断するための圧力センサーと、前記チューブの供給機内を無菌状態に維持するように圧力の消減を検出する圧力センサーにチューブをかしめるチューブかしめ機とを更に具備する請求項１の装置。
【請求項３７】
無菌状態で接続された直接接続分配用チューブを有する可撓性バッグであって、
互いに重なる１対の壁部を有し、これら壁部は互いに重なり、共通の接続非シームエッジを形成する折り目と、共に溶着されてエッジシームを形成する複数の他の共通の外周エッジとにおいて互いに接続されており、これら壁部、エッジシーム、および非シームエッジとがバッグの内部空間を規定している、ポリマー薄膜で形成されたポリマーバッグであって、
前記複数の共通の外周エッジの１つに沿って薄膜の１対の壁部の間に挿入され、無菌状態で形成された溶接部によってこれに固定され、および内部空間と連通される開口端部と薄膜の外部に位置される閉端部とを備えた無菌チューブ片とを具備するバッグ。
【請求項３８】
前記複数の共通の外周エッジの最後の１つを加熱密封する前に食品がバッグ内に配置される請求項３７のバッグ。
【請求項３９】
前記チューブ片は、照射された熱可塑性エラストマーである請求項３７のバッグ。
【請求項４０】
前記チューブ片は、ポリプロピレンから形成されている請求項３７のバッグ。
【請求項４１】
前記チューブ片は、薄膜の接着をよくするために少なくとも３０ｋGｙで照射される請求項３７のバッグ。
【請求項４２】
前記チューブ片は、ポリエチレンとポリプロピレンとの混合材で形成されている請求項３７のバッグ。
【請求項４３】
前記チューブ片は、ＫＲＡＹＴＯＮを有する請求項３７のバッグ。
【請求項４４】
前記バッグの薄幕は、ＥＶＯＨ、オレフィン、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、およびＰＥＴのうちの少なくとも１つを有する請求項３７のバッグ。
【請求項４５】
前記バッグの薄膜は多層であり、ＥＶＯＨ、オレフィン、ＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ、およびＰＥＴのうちの少なくとも１つから成る層を有する請求項３７のバッグ。
【請求項４６】
前記エッジシームと溶接部とは、加熱溶着されている請求項３７のバッグ。
【請求項４７】
無菌状態での形成、充填、および密封作業において製造中にバッグにチューブを溶着させる方法であって、
内部空間を有するバッグを形成するために１対の壁部を備えた薄膜を与えることと、
開口端部を有する無菌のチューブ片を与えることと、
このチューブ片の開口端部を前記１対の壁部の間に挿入することと、
前記チューブ片の開口端部がバッグの内部空間と連通された状態で薄膜にチューブ片を溶着させることとを具備する方法。
【請求項４８】
殺菌領域から無菌の環境中にチューブを供給することと、このチューブの自由端部からチューブ片を切断することとを更に具備する請求項４７の方法。
【請求項４９】
前記チューブの外面を過酸化水素浴内で殺菌することと、この浴の下流に配置された乾燥機によって前記チューブを乾燥させることとを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５０】
確実に殺菌を行うために所望の滞留時間を与えるように前記浴内に配置された複数のローラによってチューブを供給することを更に具備する請求項４９の方法。
【請求項５１】
前記チューブの外面を殺菌するために前記殺菌領域中に過酸化水素蒸気を供給することを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５２】
過酸化水素蒸気チャンバ、過酸化水素浴、紫外線照射チャンバ、イオン照射チャンバ、もしくは、高強度パルスライトチャンバの少なくとも１つを使用して、前記チューブの外面を殺菌することを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５３】
巻戻し台でロールからチューブを巻戻すことと、このチューブに張力をかけることとを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５４】
複数の均等に離間されて配置されたかしめ部を有する前記チューブを、このチューブが複数の密封され殺菌された内側片を有するように供給することを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５５】
各端部のみがかしめられ、単一殺菌容積を有する前記チューブを与えることと、
このチューブの一部を予熱することと、
別個の密封されたチューブ片を形成するために前記チューブの端部片をかしめることとを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５６】
前記チューブ片を切断する切断機を予熱することを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５７】
前記チューブが複数の密封された無菌内側片を有するように複数の均等に離間され配置されたかしめ部を有するチューブを与えることと、
最後のチューブ片のためのかしめ部の位置を検出することと、
前記チューブがかしめ部の近くで切断されるように切断位置を調節することとを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５８】
前記チューブをチューブ供給機から対向した作動ホイールを使用して把持し引っ張ることと、
チューブの通路に沿って配置されたダンシングバーを使用してチューブの緩んだ状態を検出することと、
前記ダンシングバーが上位置についたときに付加的なチューブを供給することとを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項５９】
複数のバッグを順々に処理する方法であって、
次のバッグ中に挿入されるチューブ片を前記チューブから切断して得る前に対向した把持ジョーによって前記チューブの自由端部を把持することと、次のバッグ中に挿入されるチューブ片を製造することとを更に具備する請求項４８の方法。
【請求項６０】
前記チューブ片が薄膜に向かうように対向したジョーを線形に動かすことを更に具備する請求項５９の方法。
【請求項６１】
前記チューブ片を挿入する前に挿入領域内で前記１対の壁部を離すことを更に具備する請求項４７の方法。
【請求項６２】
前記溶着は、加熱密封によって行われる請求項４７の方法。
【請求項６３】
前記加熱密封の工程は、
チューブ片に相補的でこのチューブ片よりも直径が小さい凹部を有する加熱密封ジョーを与えることと、
この加熱密封ジョーを予熱することと、
前記チューブ片が凹部に対して相補的に配置された状態で前記加熱密封ジョーを対向側から薄膜と接触するように動かすこととを有する請求項６２の方法。
【請求項６４】
前記バッグの壁部の間にチューブ片を加熱密封しながら前記加熱密封ジョーによって前記バッグのエッジのためのフィンシールを形成することを更に具備する請求項６３の方法。
【請求項６５】
前記バッグの１対の壁部の間にチューブ片を密封するように、薄膜から離れた第１の非接触位置から、薄膜と接触する第２の密封位置へと前記加熱密封ジョーを動かすことと、
前記バッグが次のステーションへと進むことが可能なように第１の位置へと加熱密封ジョーを戻すこととを更に具備する請求項６３の方法。
【請求項６６】
前記複数のエッジの最後の１つを密封する前に前記バッグを粘性もしくは半粘性の製品で満たすことを更に具備する請求項４７の方法。
【請求項６７】
バッグにチューブを取着させる方法であって、このバッグ中に密封する前にとげ付き装備品を配置させることと、
この装備品をバッグ内で位置決めすることと、
この装備品がバッグの壁部を貫通して延びるようにこの装備品に対してチューブを押圧させることとを具備する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の袋即ちバッグ並びにこれらを形成する装置及び方法に関し、特に、粘性もしくは半粘性の食料及び飲料に関連して使用される食料貯蔵及び分配バッグ並びにこれらを形成する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、ソーダ、ジュース、また、チーズソース、トマトソース、チョコレートソースなどの様々なソース、および様々の他の適当な食品を含む粘性または半粘性の食品原料及び飲料の包装、配送、および分配に関連して可撓性プラスチックバッグを使用することが、当分野では知られている。可撓性プラスチックバッグには、このバッグの材料自体の一部分である分配口部が、このバッグ自体の口形状物を加熱密封することなどによって形成され得る。バッグは、所望の粘性の半粘性材料で満たされ密封された後、適当な分配器内に装填可能であり、その口部は、バッグの内容物を制御して分配するために切断されて開かれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、可撓性プラスチック袋の側面または底部に加熱密封されるか、さもなければ接着され得る装備品（fitment）を使用することも知られている。この装備品には、特定の状況に合わせて、使用前に分配用チューブが接続され得る。バッグの内容物は、適当な分配器を用いてこの装備品を通して分配され得る。
【０００４】
１つの固有の問題は、分配用チューブとバッグとの間に、装備品なしでバッグに堅固な接続を与え無菌バッグ形成及び充填のプロセスにおいて使用され得るような安価で容易に大量生産できる接続部を形成することである。分配用チューブを直接にバッグに取着することが提案されてきたが、公知のようにバッグを無菌状態で製造することに加えて、分配用チューブもまた無菌で扱われ取着されなくてはならない無菌状態での包装作業における取着方法は、これまで開示されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡単に述べたように、本発明は、無菌の製造及び充填及び密封作業においてチューブ片をバッグと一緒に溶融させることによってこのチューブをバッグに溶着させる装置を提供している。この装置は、無菌の（sterilized）チューブ片と可撓性バッグの１対の対向壁部とが中に配置される無菌の処理チャンバを有する。無菌のチューブ片は、バッグの内部と連通するように配置される開口端部を有する。可撓性バッグの対向壁部は、1枚の膜から形成され、これら壁の間の内部を規定する。チューブ挿入器が、処理チャンバ内に少なくとも部分的に位置付けられていて、チューブ片を把持するように配置されている。この挿入器が、チューブ片を無菌の処理チャンバ内のバッグの壁部の間に位置させる。チューブ片をバッグの壁部の間に溶着させる少なくとも１つの部材が設けられてあり、これによって、チューブ片の開口端部がバッグの内部と連通されている。
【０００６】
他の態様では、本発明は、無菌状態で接続された直接接続分配用チューブを有する可撓性バッグを提供している。このバッグは、互いに重なり共通の接続非シームエッジを形成する折り目で互いに接続された１対の壁部を備え、高分子薄膜から形成されたポリマーバッグを有する。複数の他の共通の外周エッジが、バッグのエッジシームを形成するように溶融される。これら壁部と、エッジシームと、非シームエッジとは、バッグの内部空間を規定している。開口端部を有する無菌のチューブ片が、バッグの薄膜の１対の壁部の間に共通の外周エッジに沿って挿入され、これら１対の壁部に無菌状態でエッジシームの形成前または形成中に溶着接合部によって取着される。チューブの開口端部は、バッグの内部空間と連通され、またこのチューブは、バッグの薄膜の外に配置される閉端部を有する。
【０００７】
他の態様では、本発明は、無菌状態での製造、充填、および密封作業中に溶着することによってチューブをバッグに取着する方法を提供している。この方法は、
内部空間を有するバッグを形成するために１対の壁部を有する薄膜を提供することと、
開口端部を有する無菌状態のチューブ片を与えることと、
前記１対の壁部の間にチューブ片の開口端部を挿入することと、
前記チューブ片の開口端部をバッグの内部空間と連通させるようにこのチューブ片をバッグに溶着させることとを有する。
【０００８】
本発明の装置並びに方法を利用することによれば、好ましくは無菌状態で使用され、粘性または半粘性の食品もしくは飲料品の包装作業で食品を充填及び密封するための、無菌状態でバッグに直接に溶着された分配用チューブを作成することが可能である。これにより、装備品、そして、関連したコストとこれらの作業中に必要になる余計な装備品処理工程との必要性が無くされ得る。これにより、コストが減じられ、加工処理がより効率的にされ得る。
【０００９】
以下の要約と以下の説明とは、本発明の好ましい実施形態を説明する以下の図面とともに読んだときによりよく理解されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明では、便宜のために所定の用語が使用されているが、これらは本発明を制限するものではない。用語“右”、“左”、“下（lower）”、“上（upper）”は、参照される図面上の方位を示す。用語“内方に”と“外方に”とは、それぞれに、可撓性バッグの幾何学的中心部すなわち図示されている処理装置およびこれの指定された部分に向かう方向と、この中心部から離れる方向とを指している。こうした用語郡には、上述された用語の派生語および類義語も含まれる。更に、本明細書で使用されている用語“バッグ”には、袋および１つ以上の可撓性ポリマー壁部で形成された他のタイプのコンテナが含まれる。
【００１１】
図１Ａを参照すれば、押出しポリマーチューブ１２のスプール１０が示されており、このスプールは、図２に示された本発明に関わる装置１８のために、分配用チューブ片２４を形成するときに使用される。チューブ１２は、所定の適当なポリマー材料で形成可能であり、食品用であると好ましく、また蠕動ポンプまたは重力送りタイプのピンチチューブ弁型分配器（peristaltic pump or gravity feed, pinch 
tube valve type dispensers）での使用に適している。スプール１０のチューブ１２の各端部は、露出された端部１４で示されているように、かしめられている（crimped）かさもなければ密封されている。チューブ１２を有するスプール１０は、照射されるか、さもなければチューブの内面の無菌状態を確かにするように処理される。密封された端部により、チューブ１２内部の無菌状態が保たれる。この状態は、食品の包装に当てはまるＦＤＡまたは他の規則を確かに順守するためにモニターおよびテストされるとまた好ましい。
【００１２】
あるいは、図１Ｂを参照すれば、予めかしめられたチューブ１１２のスプール１１０が示されており、このスプールは、チューブ片１２４を形成するために使用される。波の位置１１４が、概して均等に所定のチューブ片の長さだけ互いから離間されている。チューブ１１２は照射されるか、さもなければ、別個に密封されたチューブ片の各内側領域のためにチューブの内面を確かに無菌状態にするように処理されている。このチューブはスプールに巻かれている状態で示されているが、このチューブはまた連続したまたは他のタイプの供給構造物内に設けられてもよいことを、本発明の開示から当業者は理解するだろう。
【００１３】
図１Ｃに示されているように、適当なポリマー材料で形成されかつ所望の長さに予め切断されたチューブ片２２４を与えることも可能である。各チューブ片２２４の一方の端部２１４は事前に密封されるか、かしめられ、他方の端部は開かれている。チューブ片２２４は、以下に更に詳しく説明されるように、無菌状態を維持しながら無菌の環境に接続されるか取着された開閉可能なカバー２３１を有する無菌状態のコンテナ２３内に配置される。
【００１４】
本発明の第１の実施形態に係われば、図２に示されているように、バッグに溶着されたチューブを形成する装置１８が提供されており、この装置はチューブ１２のスプール１０を使用している。装置１８は、チューブ１２の外面を殺菌するために、Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）蒸気発生器２２が取着されたチューブ殺菌チャンバ２０を有すると好ましい。しかしながら、他の手段は、チューブ供給機または事前殺菌されたチューブ片２４を無菌状態にするか保つために使用され得る。例えば、ＵＶ光、Ｈ２Ｏ２の浴、蒸気／Ｈ２Ｏ２混合物、または他の適当な殺菌システムが、必要に応じてＨ２Ｏ２蒸気発生器の代わりにチャンバ２０内で使用され得る。チャンバ２０内の無菌状態を維持することは、これによりチューブ１２がチューブ片２４に切断されたときにチューブの内面の無菌状態が保たれるため、重要である。チューブ１２のチャンバ２０への入口には、適当な大きさの開口部を有する隔壁などの適当なシールが設けられており、Ｈ２Ｏ２蒸気が無菌状態を維持するように正圧に保たれる。排気ダクト３０がチャンバ２０から通じている。
【００１５】
連続したチューブ１２は、モータ３４、好ましくはサーボモータによって作動される作動ローラ３２によって切断機／密封機アセンブリ３６に供給される。このチューブ１２の端部は切断機３６を過ぎて延び、この開口端部が、バッグを形成するために使用されるバッグの薄膜２６の壁部２８と３０（互いに重なっていると好ましい）との間に挿入される。スプール１０からのチューブ１２の先頭端部は、第１のバッグ４０が形成されるときにこのチューブの開口端部が壁部２８と３０との間に挿入され得るように、最初に切断される必要がある。切断機３６が、このチューブ１２を別個のチューブ片２４に切断し、このチューブ片２４を適所に保持する。切断機３６は、作動装置によって共に作動される複数の切断ジョー（jaws）３７を有すると好ましい。この切断ジョー３７は、チューブ片２４の一方の端部３８が密封封止されるように加熱されると好ましい。しかし、他の密封手段も利用可能である。コントローラ（図示されず）が、モータ３４を制御して、連続したチューブ１２が切断機／密封機アセンブリ３６に供給されるようにする。そして、チューブ片２４が、壁部２８と２０との間で溶着されて、チューブ片２４の開口端部がバッグの内部空間と連通されるような形で溶着領域４１を形成する。この溶着領域は、対向する加熱密封ジョー６０を用いた加熱密封によって形成されると好ましい。しかし、チューブ材をバッグの薄膜２６に溶着させる所定の他の適当な手段と同様に、超音波エネルギーまたはレーザが使用されてもよい。
【００１６】
そして、取着された分配用チューブ２４を有するバッグ４０が、無菌状態での充填および密封処理において充填および密封作業を完了する。このようにして、費用効率が高く効率的な方法で粘性または半粘性の食品が無菌状態で分配用チューブ２４を備えたバッグ４０内に包装され得る。
【００１７】
図３を参照すれば、無菌状態での充填および密封作業においてチューブ片２２４をバッグ２４０に溶着させる第２の装置２１８が示されている。好ましくは図１Ｃに示されているようなチューブ片２２４が、所望の長さに事前に切断されて供給され、一方の端部で事前に密封される。続いて、殺菌コンテナ２３０内で殺菌されてこの中に保持される。これらチューブ片２２４は、殺菌（sterile）処理チャンバ２４２の中へ導入されると好ましい。この殺菌処理チャンバ２４２内に部分的に位置付けられたチューブ挿入器２５０が、チューブ片２２４を把持してこれをバッグ薄膜２２６の壁部２２８と２３０との間に位置させるように配置されている。チューブ片２２４をバッグ２４０の壁部の間に溶着させる少なくとも１つの部材２６０が設けられており、チューブ片２２４の開口端部がバッグ２４０の内部空間と連通するようにさせる。この少なくとも１つの溶着部材２６０は、固定のジョーに対して移動可能な少なくとも１つの加熱密封ジョーであるか、シールを加熱しバッグ薄膜をチューブ片２２４の開口端部２１５の近くでこの片の外側に溶着させるように共に動かされ固定される２つの移動可能な加熱密封ジョーであってよい。上述の装置１８に関連して説明されたような他の溶着方法もまた利用可能である。
【００１８】
この好ましい実施形態では、無菌状態を保ちながら、殺菌されたチューブ片２２４のコンテナ２３０を前記殺菌処理チャンバ２４２内に導入するために、この殺菌処理チャンバ２４２に装填チャンバ（loading）２２２が取着されている。これは、コンテナ２３０が装填され得るようにハッチ２２３をこの装填チャンバ２２２内に設けることによって可能になる。ハッチ２２３は再び密封可能であり、コンテナ２３０の外側が、入口２２７から蒸気位相の過酸化水素を導入するなどの様々な手段で殺菌される。コンテナ２３０の外側が殺菌されると、殺菌処理チャンバ２４２に通じるインナー・ドア２２５が開かれ、コンテナカバー２３１が部分的または全体的に開かれ得る。続いて、チューブ片２２４がホッパー中に供給されるか、さもなければ、これらが挿入器２５０によって把持され得るように位置付けられ得る。この挿入器２５０は、一端部に把持具２５４を備えた可動アーム部２５２を有すると好ましい。このアーム部２５２は、適当な作動部を有する作動装置と枢動可能または摺動する接続部とによって２度またはそれ以上の移動の自由を有することができると好ましく、また、このアーム部がチューブ片２２４を把持してバッグ２４０を形成するために使用されるバッグ薄膜２２６の壁部２２８と２３０との間にこのチューブを正確に挿入するように、コントローラ（図示されず）により制御されると好ましい。様々な他のタイプの機構がまた、チューブ片２２４を把持して挿入するために使用可能である。
【００１９】
事前に殺菌されたチューブ片２２４を殺菌処理チャンバ２４２内に充填するために他の手段が使用可能であり、また、チューブ片２２４が、殺菌処理チャンバ内に入る前に殺菌浴または蒸気の中を通過することに、当業者は気がつくであろう。
【００２０】
図４−１４を参照すれば、無菌状態での充填および密封作業においてチューブ片１２４とバッグ１４０とを溶融させてこの片をバッグに取着する他の装置１１８が示されている。この装置１１８は、殺菌されるチューブ片１２４が中へと導入される殺菌処理チャンバ１４２を有する。殺菌されるチューブ片１２４は、図８に示されているように、開口端部１１５を有する。可撓性バッグ１４０は、殺菌処理チャンバ１４２内で、バッグを形成し内部空間を間に形成する薄膜１２６の対向壁部１２８と１３０とから形成される（ここからは“薄膜”または“バッグの薄膜”と呼ぶ）。
【００２１】
バッグ薄膜は、ロール形状で供給されるのが好ましく、予め殺菌可能であり、即ち、殺菌処理チャンバ１４２内の殺菌領域を通り抜けるかこのチャンバに取着され得る。バッグ薄膜１２６は、図１２にもっともよく示されている折り畳み三角形１５２または所定の他のタイプの薄膜フォルダを通り抜けて進み、結果的に、バッグ薄膜の対向壁部１２８と１３０とが互いに重なるようにされる。チューブ挿入器１７０は、図８により詳しく示されているように、殺菌処理チャンバ１４２内に位置付けられる。また、チューブ片１２４を把持してこれを殺菌処理チャンバ１４２内でバッグ薄膜の壁部１２８と１３０の間に位置させるように配置されている。
【００２２】
チューブ片１２５をバッグ薄膜１２６の壁部１２８と１３０との間に溶着させるために、少なくとも１つの溶着部材１６０が設けられていると好ましい。これにより、チューブ片１２５の開口端部がバッグ１４０の内部空間と連通される。
【００２３】
図４および図７を参照すれば、チューブ供給機１０８からのチューブ１１２が中へ導入されるようなチューブ殺菌チャンバ１２０が設けられていると好ましい。このチューブ殺菌チャンバ１２０は、殺菌処理チャンバ１４２と連通されているか、あるいは、特定の構成に応じて殺菌処理チャンバの一部であってもよい。殺菌処理チャンバ１４２は、無菌の環境を保つために熱風によって正圧に加圧された包囲領域である。
【００２４】
図４および図７に示されているように、装置１１８では、チューブ殺菌チャンバ１２０が過酸化水素の浴１２１である。この浴１２１の下流に乾燥機１２３が配置されていると好ましい。この乾燥機では、チューブ１１２の外側を乾燥させるように加熱された熱風が吹き付けられる。図４に示されているように、殺菌領域の壁部が浴１２１中に延び、これにより、浴１２１内にあるチューブが既に殺菌領域内に入っていると好ましい。乾燥機１２３はまた、殺菌領域内に配置されるかこれと連通され、チューブ１１２を乾燥させるために殺菌空気を加熱する。加熱された空気（熱風）は、再循環または排気される。
【００２５】
前記浴１２１には複数のローラ１２４が配置されていると好ましい。チュ−ブ１１２は、確かに殺菌するために浴内で所望の滞留時間を得られるように、これらローラ１２４の間に延びている。１分間に３０乃至６０のバッグのオーダで形成、充填、および密封システム（form fill and seal system）の好ましい作動速度を維持しながら、浴内での所望の滞留時間を得るためには、浴１２１の長さを伸ばす、または循環チャンバ（circuitous chamber）を与えるなどの他の方法もある。
【００２６】
あるいは、チューブ殺菌チャンバ１２０は、図２に示された本発明の実施形態と同様に、このチャンバ１２０中に過酸化水素蒸気を供給する殺菌処理チャンバ１４２に接続された過酸化水素蒸気発生器を有してもよい。この場合は、過酸化水素蒸気の形で正圧殺菌を提供するという利点がある。このような過酸化水素の浴を使用するシステムでは、殺菌チューブの処理および切断領域以外の部分のための殺菌空気が外部の殺菌空気源から供給されるか、形成、充填、および密封装置ライン以外の部分によって与えられる殺菌空気を使用しなくてはならなくなる。
【００２７】
過酸化水素蒸気が使用される場合に好ましいのは、空気中の濃度が少なくとも３１％の過酸化水素蒸気であることである。好ましいチューブ殺菌チャンバ１２０は過酸化水素の浴または蒸気を使用するが、紫外線照射チャンバ、イオン照射チャンバ、高強度パルスライトチャンバ、または、チューブ殺菌チャンバ１２０に適した所定の他の適当な手段を使用することも可能である。
【００２８】
装置１１８は、上述されたように、チューブ供給機１０８（スプール１１０の形が好ましい）を備えたチューブ供給用の巻戻し台（tube supply unwind stand）１０９を有すると好ましい。この巻戻し台１０９は、チューブ１１２の張力を保つために公知のタイプの張力ブレーキ（tension brake）を有すると好ましい。これは、ばね、歯止め（ratchet）、歯止め機構（pawl mechanism）、または、他の適当なバイアス手段を利用してよい。装置１１８は、予めかしめられ照射されて内部が無菌状態にされたチューブ１１２を使用すると好ましい。あるいは、チューブ供給機１０８は、端部のみがかしめられたチューブ１２を有してもよく、更に、チューブ１２の一部分を事前に加熱するために１つ以上の予加熱器（pre-heat sections）と、この予熱機の下流に配置されてチューブ１２を密封されたチューブ片に丸めるかしめ機（crimper）（図示されず）とを有してもよい。これは、図２に示された本発明の一実施形態と同じ方法で切断機アセンブリ１３６に関連してなされる。
【００２９】
図４および５を参照すれば、本装置は、チューブ供給機１０８からチューブ１１２を把持し引っ張る対向作動ホイール１３２、１３３を作動するモータ作動部１３１を含んでいる。作動ホイールは、ステッピングモータまたは他の制御可能な作動構造物によって作動されて、チューブ供給機１０８からチューブ１１２を進めていくのが制御され得ると好ましい。２つの対向作動ホイール１３２、１３３を使用することが好ましいが、更なる作動ホイールを使用してもよい。
【００３０】
図４及び図８を参照すれば、装置１１８は、チューブ１１２の通路内に配置されたダンシングバー１４５（図８）を更に有する。このダンシングバー１４５は、枢動点を中心に上位置と下位置との間で動くことができ、好ましくはチューブ１１２に接触するローラを有する。このダンシングバー１４５には、センサー１４６が接続されており、ダンシングバー１４５が上位置にアプローチした時に更なるチューブ１１２を供給するように作動ホイール１３２、１３３に信号を送る。このセンサー１４６は、電位差計であると好ましく、コントローラ１９５に接続されている。ビームが上または下の制限位置に至るとビーム路がダンシングバー１４５によって中断されるビームセンサーなどの他のタイプのセンサーが、使用可能である。あるいは、高低リミットセンサー（high and low limit sensors）を有するチューブの通路内に緩みループなどのチューブ１１２内に充分な緩みを与える他の手段も使用可能である。
【００３１】
ふたたび図４および８を参照すれば、切断機１３６が、殺菌処理チャンバ１４２内の殺菌領域に配置されている。この切断機１３６は、供給されたチューブ１１２からチューブ片１２４を切断する。図９に示されているように、切断機１３６が、チューブ１１２をチューブ片１２４に切断するように共に作動される対向ブレード１３７を有すると好ましい。これらブレード１３７は、密封可能なポートを通して殺菌処理チャンバ１４２中に貫通する回転シャフト１３８に接続されていると好ましい。これら回転シャフト１３８は、コントローラ１９５によって制御される回転作動装置１３９により作動される。しかし、他のタイプの作動装置も使用可能であり、チューブ切断機１３６は、チューブ１１２の特性に応じて単一切断エッジおよび金床構造物から構成され得る。
【００３２】
チューブ切断機１３６の近くでかしめ機１１４の位置を検出するためにセンサー１４１が設けられていると好ましい。このかしめ機位置センサー１４１は、近くのかしめ機１１４を検出すると、切断位置がこのかしめ機１１４の近くにされ得るようにコントローラ１９５に信号を送る。これは、制御可能なモータ１４４に接続された作動ねじ１４３によって動くチューブ切断機１３６を配置させることによって果たされる。作動ロッド１３８と回転作動装置１３９とは、摺動支持構造物１５５に設けられ、作動ねじ１４３によって前後に動かされ得ると好ましい。あるいは、図８に示されているように、切断機１３６の位置を、右に最も延びたチューブ片１２４のかしめ機１１４の後方の所望の位置へと調節するために摺動支持部１５５を前後に動かすように使用される他のタイプの作動装置も使用可能である。
【００３３】
図１２に示されているように、切断機１３７が、このボディ内に設けられた加熱部材によって予熱されると効果的である。この切断機１３７は、チューブ１１２からチューブ片１２４を切断する切断エッジの左に配置されたチューブ係合予熱部を含んでいる。この把持部は、次のチューブ片１２４のために、それが前に進みチューブ１１２の供給機から切断される前にチューブ１１２の開口端部の周りの領域を予熱する。このようにチューブ片１２４の開口端部近くの領域を予熱することによって、溶融中にバッグ薄膜１２６へのチューブ片１２４の溶着が強化され得る。
【００３４】
ふたたび図８を参照すれば、挿入器１７０は、チューブ片１２４を形成するためにチューブの供給機１０８からチューブ１１２が切断される前にチューブの供給機１０８からのチューブ１１２の端部を把持するように互いに向けて及び互いから離れるように動く対向ジョー１７１、１７２を有する。これら対向ジョー１７１、１７２は、上作動ロッド１７３、下作動ロッド１７４に夫々接続されており、これら作動ロッドは、対向ジョー１７１、１７２をバッグの薄膜１２６に向けておよびこれから離すように動かすために、バッグの薄膜１２６に向かっておよびこれから離れるように線形に移動可能である。このような動きは、作動ロッド１７３、１７４を介してジョー１７１、１７２に接続された線形作動装置１７５によって果たされると好ましい。これにより、把持部１７０がバッグ薄膜１２６の壁部１２８と１３０との間でチューブ片１２４の開口端部中に挿入され得る。図８に示されているように、作動ロッド１７３、１７４はまた、チューブ片１２４が切断されて解放される前にチューブ１１２の端部を把持するようにジョー１７１、１７２が上下に動かされ得るように上方および下方に傾斜可能である。作動装置１７５は、殺菌処理領域１４２の外部に配置され、作動ロッド１７３、１７４は適当に密封された開口部を通してこの殺菌処理領域１４２中に延びていると好ましい。好ましい作動装置構造物が説明されたが、他のタイプの作動装置構造物がチューブ片１２４を把持するための開閉両方の動きとチューブ片の開口端部を対向壁部１２８と１３０との間に挿入する線形に挿入する動きとができる２つのジョー１７１、１７２を与えるために使用可能であることに、当業者は気がつくであろう。更に、所望のチューブ片１２４の把持位置と挿入距離とを与えるために作動装置１７５の位置とストロークの長さとが調節可能であると好ましい。
【００３５】
図１０及び図１１を参照すれば、バッグ薄膜スプリッタ１７８が殺菌処理領域１４２内に配置され、挿入器１７０がチューブ片を所定位置に位置させる前にチューブ挿入位置でバッグ薄膜１２６の対向壁部１２８、１３０を互いから分離している。このバッグ薄膜スプリッタ１７８は、２つのアーム部１７９、１８０を有する。これらアーム部は、図１１に示されているようにほぼＶ字形状に接合されており、このＶ字の基部にあたるアーム部１７９、１８０の第１の部分のみが図１１の上部に示されているようにバッグ薄膜１２６の対向壁部１２８と１３０との間でこれら壁部が概して互いから離れないように配置されている第１の位置から、アーム部１７９、１８０の離間された端部がバッグの壁部１２８、１３０の間で動かされこれら壁部を分離する第２の位置へと動く。この第２の位置では、図１１の下部に示されているように、チューブ片１２４がこれら壁部の間に挿入され得る。図１０には、第１の位置が明らかに示されており、第２の位置が破線で示されている。バッグ薄膜スプリッタ１７８は、差動装置１８１によって作動され、コントローラ１９５によって制御される。
【００３６】
図１０〜１３を参照すれば、少なくとも１つの加熱密封ジョー１８４、好ましくは２つの加熱密封ジョー１８４、１８６が、チューブ片１２４をバッグ薄膜１２６の壁部１２８と１３０との間に加熱密封するために設けられている。図１２に示されているように、加熱密封ジョー１８４、１８６は、これらジョーがバッグ薄膜１２６から離れている第１の非接触位置から、この薄膜に接触してチューブ片１２４を壁部１２８と１３０との間に密封する第２の密封位置まで動かされ得るために、作動装置１８５、１８７に接続されている。これら作動装置１８５、１８７は、コントローラ１９５によって制御されると好ましい。
【００３７】
図１１、図１６Ａ、および図１７に詳しく示されているように、加熱密封ジョー１８４、１８６は、チューブ片１２４の直径よりも小さくこれに対して相補的な凹部１８８を有する。この好ましい実施形態では、この凹部は、チューブ片１２４の対応する直径よりも２乃至８％小さい直径を有する。加熱密封ジョー１８４、１８６には、これらジョーを所望の温度に維持するために、加熱部材１８９と温度センサー１９０とが設けられていると好ましい。
【００３８】
加熱密封ジョー１８４’、１８６’の代わりの実施形態が図１３の端面図に示され、図１４及び図１５に詳しく示されている。これらの図では、加熱密封ジョー１８４’、１８６’が、バッグ１４０のエッジのためのフィンシール（fin seal）を有する。このフィンシールを作成するために、各加熱密封ジョー１８４’、１８６’は、バッグの壁部１２８と壁部１３０との密封領域内とバッグの壁部１２８、１３０とチューブ片１２４との密封領域内とに様々な熱密封温度を与える個々に制御可能な複数の加熱域を有する。図１４に詳しく示されているように、ジョー部の周りに隔離エア・ポケットが設けられ、これらがバッグの壁部からチューブ片へのシールのための中央加熱部材を収容している。これら中央のジョーの部分は、バッグの壁部からチューブ片へのシールの領域が高温になるまで加熱される。この好ましい実施形態では、加熱密封ジョー１８４’、１８６’が、バッグの壁部１２８とバッグの壁部１３０とのシールのための２５０〜３５０°Ｆの状態から、バッグの壁部１２８、１３０をチューブ片１２４に加熱密封するために３５０〜４５０°Ｆまで加熱される。更に好ましいのは、バッグの壁部１２８、１３０をチューブ片１２４に加熱密封するための温度が、４００〜４３０°Ｆの範囲内にあり、バッグの壁部とバッグの壁部との間を密封する際の熱が、３００〜３３０°Ｆの範囲内にあることである。最も好ましいのは、高温の加熱域のために定値温度（set point temperature）が４２０°Ｆに設定され、低温の加熱域のための定値温度が３２０°Ｆに設定されることである。
【００３９】
図１６Ｂを参照すれば、加熱密封ジョー１８４、１８６に、チューブ片１２４の外周よりも小さな外周を有する平らな外形のチューブ密封凹部１８８’を与えることもまた可能である。この場合、丸められた角部を有するほぼ長方形の外形が、密封中に更なるチューブの変形を強制することから、多少効果が高いことがわかっている。凹部１８８、１８８’に適した他の形状には、楕円形、正方形、またはダイヤモンド形が含まれ得る。
【００４０】
コントローラ１９５は、ＰＬＣであり、チューブの切断位置、チューブの供給率、加熱密封ジョー１８４、１８６の作動及び密封温度、および密封時間を制御するために使用されると好ましい。このコントローラ１９５は、こうした特性全てを制御し、バッグ薄膜１２６並びに／もしくはチューブ１１２に使用される様々の材料を考慮に入れるための調節を行うことが可能である。
【００４１】
殺菌処理チャンバ１４２内の無菌の環境が整わない場合の安全機能として、装置１１８は、圧力センサーを有し得る。殺菌処理チャンバ内の無菌の環境が侵害されたときは、圧力が低下する。チューブかしめ機が、チューブを圧力の損失を検出する圧力センサー上に巻かれていて、全長にわたって予めかしめられていない供給器内の残りのチューブ１２の無菌状態を保つために作動される。これは、予めかしめられたチューブ１１２を使用する場合は必要ない。これは、無菌状態が失われても、供給器１０８からのチューブ１１２全体が侵害されることはなく、開口端部を有する片の端部のみが非無菌の環境に晒され得るためである。
【００４２】
本発明に係わる好ましい装置１８、１１８、２１８を使用して形成された可撓性バッグ４０、１４０、２４０は、概して同じであり、無菌状態で接続された直接接続分配用チューブ２４、１２４、２２４を有する。バッグ４０、１４０、２４０は、図２３および図２４に詳しく示されている。バッグ４０、１４０、２４０は、互いに重なり好ましくは共通の接続非シームエッジ２７２を形成する折り目２７０によって互いに接続された１対の壁部２８、３０；１２８、１３０；２２８、２３０を備えたポリマー薄膜で形成されている。複数の他の共通の外周エッジ２７３、２７４、および２７５が、エッジシーム２７６、２７７、および２７８を形成するように共に溶着される。これらエッジシーム２７６、２７７、および２７８は、図２３に示されているように、単一の溶着領域または２つの離間された溶着領域であってよい。壁部２８、３０；１２８、１３０；２２８、２３０と、エッジシーム２７６、２７７、２７８と、非シームエッジ２７２とが、バッグ４０、１４０、２４０の内部空間２８０を規定する。あるいは、互いに重なる２つの別個の薄膜が使用可能であり、全てのエッジにシームが形成される。
【００４３】
開口端部（１１５）を有する無菌のチューブ片２４、１２４、２２４は、共通の外周エッジ２７４に沿ってバッグ薄膜２６、１２６、２２６の１対の壁部の間に挿入され、無菌状態で形成された溶着領域４１（図２にも示されている）によってこれに取着される。チューブ片２４、１２４、および２２４の開口端部１１５は、バッグの内部空間２８０と連通されており、チューブ片２４の閉端部はバッグ薄膜２６の外部に配置されている。上述されたように、フィンシールを形成するエッジシーム２７７は、加熱密封ジョー１８４’、１８６’を用いるなどして、壁部とチューブ片とのシールを溶着領域４１に形成するのと同時に形成可能である。
【００４４】
好ましい形成、装填、および密封作業では、複数ある共通外周エッジの最後の１つを加熱密封する前に、食品２９０（図２４）がバッグ４０、１４０、２４０内に与えられる。好ましいこの実施形態では、チューブ片２４、１２４、２２４は、照射された熱可塑性エラストマーであり、好ましくは、ポリプロピレンから形成されている。チューブ片２４、１２４、２２４は、バッグ薄膜２６、１２６、２２６への接着を改良するためには少なくとも３０ｋＧＹで照射されると好ましい。また、チューブ片２４、１２４、２２４を、バッグ薄膜２６、１２６、２２６への接着をよくするように接着特性を変えるためにポリエチレンとポリプロピレンとの混合材から形成することも可能である。１つの好ましい実施形態のチューブ片は、Kraton Polymers、LLCとして商標登録され、チューブ片を作成するためにポリプロピレンなどの他の材料と混合されているＫＲＡＴＯＮから形成されている。
【００４５】
あるいは、チューブ片２４、１２４、２２４は、バッグ薄膜２６、１２６、２２６と同様のバリア特性を与えるためにチューブ片２４、１２４、２２４がＥＶＯＨなどのバリア層を有するように多層チューブ１２、１１２、２１２から形成されてもよい。
【００４６】
バッグ薄膜２６、１２６、２２６は、ＥＶＯＨ、オレフィン、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ、およびＰＥＴのうちの少なくとも１つを有することが好ましい。バッグ薄膜２６、１２６、２２６はまた、上述された材料の１つで形成された少なくとも１つの層を備えた多層バッグ薄膜であってもよい。しかし、概して、所定の適当なポリマーの可撓性薄膜材料が、特定の応用例に応じて薄膜を作成するために使用され得る。好ましい実施形態では、エッジシームと溶接部とが熱で溶融される。しかし、超音波またはレーザなどの他の溶着方法も利用可能であることに当業者は気が付くであろう。
【００４７】
本発明に係わる装置１８、１１８、２２８は、製造中に無菌状態の形成、充填および密封作業においてチューブをバッグ４０、１４０、２４０に溶着して取着する方法を実行するために使用可能である。内部空間を有するバッグ４０、１４０、２４０を形成するために１対の壁部２８、３０；１２８、１３０；２２８、２３０を備えたバッグの薄膜２６、１２６、２２６が提供されている。開口端部を有する無菌チューブ片２４、１２４、２２４が与えられ、開口端部が壁部２８、３０；１２８、１３０；２２８、２３０の間に挿入される。チューブ片２４、１２４、２２４は、チューブ片２４、１２４、２２４の開口端部が内部空間と連通された様態で、バッグの薄膜２６、１２６、２２６に溶着されている。これは、無菌の環境でなされ、形成された溶着領域が、チューブ片２４、１２４、２２４とバッグ４０、１４０、２４０との間に密封シールを与える。本発明に係われば、供給機から、殺菌処理チャンバ４２中にチューブを供給するチューブ殺菌チャンバ２０によって可能にされるように、殺菌領域を介して無菌の環境にチューブ１２、１１２を供給することもまた可能である。チューブ片２４は、チューブ１２の自由端部から切断される。
【００４８】
あるいは、装置１１８に関連して開示されているように、チューブ１１２の外部が、図４に示されているように、過酸化水素浴１２１内で殺菌可能である。このチューブ１１２は、続いて、浴の下流に配置された乾燥機１２３によって乾燥される。チューブ１２、１１２、２１２は、このチューブを巻戻し台１０９のロールから巻き戻すことによって与えられ得るか、扇形に巻かれるか、コイル形状または分配に適した所定の他の形状で与えられ得る。
【００４９】
本発明に係われば、バッグのエッジのためのフィンシールが、壁部１２８と１３０との間のチューブ片１２４の加熱密封と同様の加熱密封ジョー１８４’、１８６’によって同時に果たされ得る。最後のエッジシールを完成する前に、粘性の食品または他の製品を、粘性または半粘性の製品を中に有する密封バッグを形成するためにバッグの最後のエッジが密封される前に、バッグの内部空間に与えることが好ましい。バッグ４０、１４０、２４０は、全体的に無菌の環境で、分配用チューブ２４、１２４、２２４をバッグに接続するための付加的な装備品を必要とせずに、形成、充填、および密封される。
【００５０】
図１８および図１９を参照すれば、分配用チューブ片を可撓性バッグ即ち袋に取着する他の方法が詳しく説明されている。図１８では、チューブ片アセンブリ３２４が示されている。このチューブ片アセンブリ３２４は、第１の実施形態で説明されたチューブと同様の長さのチューブ３２６を有する。チューブ３２６の一端部は、図３２８に示されているように、加熱かしめによって密封閉鎖されている。他の端部は、ポリマー材料と相性のよい適当なバッグ材料で形成されたパッチ３３０によって密封されている。このパッチ３３０は、ＬＤＰＥで形成されると好ましい。チューブアセンブリ３２４は、束で製造されて、内面を殺菌するために照射される。これは、ＵＶ、Ｈ２Ｏ２または他の適当な手段によって果たされ得る。
【００５１】
図１９を参照すれば、チューブアプリケータ３３４が、殺菌領域内の所定位置に個々のチューブアセンブリ３２４を配置させる。このアプリケータ３３４は、チューブアセンブリのパッチの端部を、成形及び加熱されてバッグの薄膜３３８の対向側面に配置されたマンドレル３３６に対して押す。加熱されたマンドレル３３６は、パッチ３３０に穿孔し、チューブアセンブリ３２４をバッグ薄膜３３８に加熱密封する。パッチ３３０は、バッグへのチューブのよい密封を与えるように、バッグ薄膜３２８との互換性を有するように選択され得る。
【００５２】
バッグの形成、充填、および密封の作業の残りは、公知の装置を用いて無菌で果たされ得る。
【００５３】
密封される袋にチューブを取着する他の方法が、図２０〜図２２を参照して説明される。平らな基部４１６から上方に延びた中空ステム４１４に設けられたとげ４１２を有するとげ付き（barbed）装備品４１０が、図２０に示されている。この装備品４１０は、図２１に示されているように、殺菌されて、粘性または半粘性の製品が充填される際にバッグ即ち袋４２０に運ばれる。
【００５４】
使用者がバッグ４２０を使用し、中の材料を分配したいときは、このバッグ４２０が概して平らな面に横たえられ、装備品が可撓性バッグの側壁を通じて操作されて、この結果、ステム４１４が上向きにされ、平らな基部４１６が概して平らな面上で静止するように下向きにされる。装備品４１０が所望の位置に動かされ、分配用チューブ４２４がとげ付きステム４１４に押圧されることによって、薄膜が局所的に破れ、さらに、チューブ４２４がステムに押圧されたときにステム４１４がバッグの側壁に刺さるようにされる。ステムに押圧されるチューブ４２４の端部は、バッグの側壁が装備品４１０の平らな基部４１６とフランジとの間に捕捉されるように拡大フランジを有し得る。更に、バッグの表面を密封するために接着剤がフランジに与えられ得る。あるいは、チューブ４２４をステム４１４に押圧させる前にステムの位置でバッグの側壁に穿孔するために、ナイフが使用可能である。
【００５５】
本発明の上述された実施形態は本発明の幅広い発明概念から逸脱することなく変更され得ることを、当業者は了承されるであろう。かくして、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神および範囲内にある全ての変更例を包含するように意図されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１Ａ】本発明に関わる可撓性バッグに取着されたチューブ片を形成するために使用される、無菌の内部を有し両端部でかしめられたチューブのロールの斜視図である。
【図１Ｂ】本発明に関わる可撓性バッグに取着されたチューブ片を形成するために使用される、複数の接続されて予めかしめられたチューブ片を備え、各片が別固の無菌の内部空間を有する、予めかしめられたチューブのロールの斜視図である。
【図１Ｃ】夫々１つの開口端部と閉端部とを備え本発明に関わる可撓性バッグに取着された無菌チューブ片の供給物を保持するコンテナの側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に関わって形成されるようにチューブ片をバッグに取着するシステムの線図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に関わって形成されるようにチューブ片をバッグに取着するシステムの線側面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に関わって形成されるようにチューブ片をバッグに取着するシステムの側面図である。
【図５】図４のシステムの上面図である。
【図６】図４に示されたチューブ供給巻戻し台の拡大側面図である。
【図７】図４に示された無菌浴の拡大側面図である。
【図８】図４に示されたシステムの把持および切断区域の拡大側面図である。
【図９】切断／予熱ジョーを示す図８の線９−９に沿って切断された図である。
【図１０】チューブ片挿入器と加熱密封ジョーとの拡大側面図である。
【図１１】薄膜延展機の線１１―１１に沿って切断された図である。
【図１２】切断機および挿入器の上面図である。
【図１３】複数の充分なフィン加熱密封ジョーの側面図である。
【図１４】複数の充分なフィン加熱密封ジョーの１つの拡大側面図である。
【図１５】図１４の線１５−１５に沿って切断された端面図である。
【図１６Ａ】チューブとバッグとの加熱密封ジョーの１つの拡大側面図である。
【図１６Ｂ】加熱密封ジョーの他の凹部構成を示す図１６Ａに類似した図である。
【図１７】図１６の線１７−１７に沿って切断された上面図である。
【図１８】本発明に関わる可撓性バッグにチューブを取着する他の方法に関わって使用されるチューブアセンブリの側面図である。
【図１９】形成される際に図３のチューブをバッグに取着する方法を示す側面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態に関連して使用されるとげ付き取着片の側面図である。
【図２１】粘性または半粘性の材料の密封されたバッグ内にある図２０のとげ付きの取着片の側面図である。
【図２２】とげ付き取着片を用いた図２１の可撓性バッグへのチューブの取着を示す断面図である。
【図２３】本発明に関わって形成された分配用チューブに溶着された好ましいバッグの斜視図である。
【図２４】図２３に示されたバッグが切断された断面図である。
【図１Ａ】
2006500292.tif 000003
【図１Ｂ】
2006500292.tif 000004
【図１Ｃ】
2006500292.tif 000005
【図２】
2006500292.tif 000006
【図３】
2006500292.tif 000007
【図４】
2006500292.tif 000008
【図５】
2006500292.tif 000009
【図６】
2006500292.tif 000010
【図７】
2006500292.tif 000011
【図８】
2006500292.tif 000012
【図９】
2006500292.tif 000013
【図１０】
2006500292.tif 000014
【図１１】
2006500292.tif 000015
【図１２】
2006500292.tif 000016
【図１３】
2006500292.tif 000017
【図１４】
2006500292.tif 000018
【図１５】
2006500292.tif 000019
【図１６Ａ】
2006500292.tif 000020
【図１６Ｂ】
2006500292.tif 000021
【図１７】
2006500292.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
2006500292.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2006500292.tif 000027
【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年9月14日(2004.9.14)
【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】
可撓性バッグを形成するための殺菌され開口端部を有するチューブ片と内部空間を間に規定したバッグ薄膜の１対の対向する壁部とが中に配置される殺菌処理チャンバと、
チューブの供給品が中に導入され、前記殺菌処理チャンバと連通されている殺菌チューブチャンバと、
この処理チャンバ内に少なくとも部分的に位置付けられていて、チューブ片を把持してこのチューブ片を殺菌処理チャンバ内のバッグ薄膜の前記１対の壁部の間に位置させるように配置されたチューブ挿入器と、
前記チューブ片の開口端部がバッグの内部空間と連通されるように、チューブ片をバッグ薄膜の壁部の間に溶着させる少なくとも１つの部材とを具備する、無菌状態での充填及び密封作業において、チューブ片とバッグとを互いに溶着させることによってチューブ片をバッグに取着させる装置。
【請求項２】
前記チューブ殺菌チャンバは、過酸化水素の浴を有する請求項１の装置。
【請求項３】
前記浴の下流に配置された乾燥器を更に具備する請求項２の装置。
【請求項４】
前記乾燥器は、加熱された殺菌空気の供給源を有する請求項３の装置。
【請求項５】
前記浴内に配置された複数のローラを更に具備し、前記チューブは、殺菌を確実に行うために所望の滞留時間を得られるように、これらローラの間に延びている請求項２の装置。
【請求項６】
前記殺菌チャンバは、過酸化水素蒸気チャンバ、過酸化水素の浴、紫外線照射チャンバ、イオン照射チャンバ、または、高強度パルスライトチャンバのうちの少なくとも１つである、請求項１の装置。
【請求項７】
過酸化水素蒸気発生器が、前記殺菌処理チャンバに接続されてこのチャンバ中に過酸化水素蒸気を供給する請求項１の装置。
【請求項８】
前記過酸化水素蒸気は、少なくとも３１％の濃度である請求項７の装置。
【請求項９】
前記チューブの供給品は、チューブ供給のための巻戻し台によって供給される請求項１の装置。
【請求項１０】
前記巻戻し台は、チューブの張力を一定に保つためのブレーキを有する請求項９の装置。
【請求項１１】
前記チューブの供給機は、チューブの内部が無菌状態にされるように予めかしめられかつ放射線照射されたチューブを有する請求項９の装置。
【請求項１２】
前記チューブの供給機は、各端部のみがかしめられたチューブを有し、また、この装置は、チューブの一部を予熱するための少なくとも１つの予熱器と、チューブを密封されたチューブ片に変えるためにかしめるように前記予熱器の下流に配置されたかしめ機とを更に具備する請求項９の装置。
【請求項１３】
チューブの供給機からチューブ片を切断するために、殺菌領域内に配置されるか殺菌処理チャンバと連通された切断機を更に具備する請求項１０の装置。
【請求項１４】
前記チューブの供給品からチューブを引っ張り把持する対向した作動ホイールを更に具備する請求項９の装置。
【請求項１５】
チューブの通路内に配置され、上位置と下位置との間で移動可能であるダンシングバーと、このダンシングバーに接続されておりこのダンシングバーが上位置についたときに作動ホイールに付加的なチューブを供給せよとの信号を送るセンサーとを更に具備する請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記挿入器は、チューブ片を形成するためにチューブの供給機から切断されるチューブの供給器からのチューブの端部を把持するように互いに向かって移動可能な対向したジョーを有する請求項９の装置。
【請求項１７】
前記対向したジョーは、バッグの薄膜に向かっておよびこれから離れるように移動可能である請求項１６の装置。
【請求項１８】
バッグの薄膜の前記１対の壁部の間にチューブ片の開口端部を挿入するように、前記対向したジョーは、これらジョーに接続された線形作動装置によって線形に移動可能である請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記チューブの切断機は、チューブをチューブ片に切断するように共に作動される２つの対向したブレードを有する請求項１３の装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの回転作動装置に取着された前記ブレードは、チューブを切断するように互いに向かって遥動する請求項１９の装置。
【請求項２１】
前記チューブの供給品は、予めかしめられ、この装置は、チューブ切断機の近くにかしめ位置センサーを更に具備し、このかしめ位置センサーは、切断される位置がかしめ部の近くにされ得るように、かしめ部の位置を検出するようにされている請求項１３の装置。
【請求項２２】
前記チューブ切断機は、チューブのかしめ部に基いてチューブ切断機の位置を調節するように作動装置によって動かされるように設けられている請求項１３の装置。
【請求項２３】
前記切断機は、予熱される請求項１３の装置。
【請求項２４】
前記挿入器がチューブ片を所定位置に配置させる前に、チューブ挿入位置で前記対向した壁部を互いから離すバッグ薄膜スプリッタを更に具備する請求項１の装置。
【請求項２５】
前記バッグ薄膜スプリッタは、Ｖ字形を構成するように接合された２つのアーム部を有し、これらアーム部は、このＶ字の第１の部分のみがバッグの薄膜の対向した壁部の間に配置されていてバッグの１対の壁部が互いに接触している第１の位置から、これらアーム部の離れた端部が間で動かされチューブ片が挿入され得るように前記１対の壁部を離す第２の位置へと動く請求項２４の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの部材は、バッグの1対の壁部の間に配置されたチューブの開口端部に超音波エネルギーを与えるように配置されている請求項１の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの部材は、バッグ薄膜の１対の壁部の間にチューブ片の開口端部を加熱密封するための少なくとも１つの密封用ジョーを有する請求項１の装置。
【請求項２８】
チューブ片と相補的でこのチューブ片よりも小さい直径を有する凹部を備えた２つの対向した加熱密封ジョーが設けられている請求項２７の装置。
【請求項２９】
前記加熱密封ジョーは、バッグのエッジのためのフィンシールを有する請求項２８の装置。
【請求項３０】
前記各加熱密封ジョーは、バッグの壁部とチューブ片との間の密封領域であるバッグのエッジシームを形成するために、前記１対の壁部の間の密封領域内に様々な加熱密封温度を与えるように個々に制御可能な複数の加熱区域を有する請求項２９の装置。
【請求項３１】
前記加熱密封ジョーは、前記エッジシームを形成するようにバッグの１対の壁部を一緒に加熱密封する際の２５０〜３５０°Ｆから、バッグの壁部をチューブ片に対して加熱密封させるための３５０〜４５０°Ｆまで加熱される請求項３０の装置。
【請求項３２】
前記加熱密封ジョーは、バッグ薄膜から離れている第１の非接触位置から、バッグの薄膜に接触してこのバッグの薄幕の１対の壁部の間でチューブ片を密封している第２の密封位置まで移動可能である請求項２８の装置。
【請求項３３】
前記加熱密封ジョーは、チューブ片の外周よりも小さな外周を有する平らな外形であるチューブ密封凹部を有する請求項２８の装置。
【請求項３４】
チューブの切断位置、チューブの供給速度、加熱密封ジョーの温度、および密封時間を制御するためのコントローラを更に具備する請求項２８の装置。
【請求項３５】
前記チューブの供給機からのチューブが、殺菌処理チャンバ内に導入され、また、この装置は、殺菌処理チャンバ内の無菌の環境が乱されているかどうかを判断するための圧力センサーと、前記チューブの供給機内を無菌状態に維持するように圧力の消減を検出する圧力センサーにチューブをかしめるチューブかしめ機とを更に具備する請求項１の装置。
【請求項３６】
無菌状態での形成、充填、および密封作業において製造中にバッグにチューブを溶着させる方法であって、
無菌の環境にチューブの供給品を与えることと、
内部空間を有するバッグを形成するために１対の壁部を備えた薄膜を与えることと、
開口端部を有するチューブの供給品から無菌のチューブ片を与えることと、
このチューブ片の開口端部を前記１対の壁部の間に挿入することと、
前記チューブ片の開口端部がバッグの内部空間と連通された状態で薄膜にチューブ片を溶着させることとを具備する方法。
【請求項３７】
殺菌領域から無菌の環境中にチューブを供給することと、このチューブの自由端部からチューブ片を切断することとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項３８】
前記チューブの外面を過酸化水素浴内で殺菌することと、この浴の下流に配置された乾燥機によって前記チューブを乾燥させることとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項３９】
確実に殺菌を行うために所望の滞留時間を与えるように前記浴内に配置された複数のローラによってチューブを供給することを更に具備する請求項３８の方法。
【請求項４０】
前記チューブの外面を殺菌するために前記殺菌領域中に過酸化水素蒸気を供給することを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４１】
過酸化水素蒸気チャンバ、過酸化水素浴、紫外線照射チャンバ、イオン照射チャンバ、もしくは、高強度パルスライトチャンバの少なくとも１つを使用して、前記チューブの外面を殺菌することを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４２】
巻戻し台でロールからチューブを巻戻すことと、このチューブに張力をかけることとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４３】
複数の均等に離間されて配置されたかしめ部を有する前記チューブを、このチューブが複数の密封され殺菌された内側片を有するように供給することを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４４】
各端部のみがかしめられ、単一殺菌容積を有する前記チューブを与えることと、
このチューブの一部を予熱することと、
別個の密封されたチューブ片を形成するために前記チューブの端部片をかしめることとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４５】
前記チューブ片を切断する切断機を予熱することを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４６】
前記チューブが複数の密封された無菌内側片を有するように複数の均等に離間され配置されたかしめ部を有するチューブを与えることと、
最後のチューブ片のためのかしめ部の位置を検出することと、
前記チューブがかしめ部の近くで切断されるように切断位置を調節することとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４７】
前記チューブをチューブ供給機から対向した作動ホイールを使用して把持し引っ張ることと、
チューブの通路に沿って配置されたダンシングバーを使用してチューブの緩んだ状態を検出することと、
前記ダンシングバーが上位置についたときに付加的なチューブを供給することとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４８】
複数のバッグを順々に処理する方法であって、
次のバッグ中に挿入されるチューブ片を前記チューブから切断して得る前に対向した把持ジョーによって前記チューブの自由端部を把持することと、次のバッグ中に挿入されるチューブ片を製造することとを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項４９】
前記チューブ片が薄膜に向かうように対向したジョーを線形に動かすことを更に具備する請求項４７の方法。
【請求項５０】
前記チューブ片を挿入する前に挿入領域内で前記１対の壁部を離すことを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項５１】
前記溶着は、加熱密封によって行われる請求項３６の方法。
【請求項５２】
前記加熱密封の工程は、
チューブ片に相補的でこのチューブ片よりも直径が小さい凹部を有する加熱密封ジョーを与えることと、
この加熱密封ジョーを予熱することと、
前記チューブ片が凹部に対して相補的に配置された状態で前記加熱密封ジョーを対向側から薄膜と接触するように動かすこととを有する請求項５１の方法。
【請求項５３】
前記バッグの壁部の間にチューブ片を加熱密封しながら前記加熱密封ジョーによって前記バッグのエッジのためのフィンシールを形成することを更に具備する請求項５２の方法。
【請求項５４】
前記バッグの１対の壁部の間にチューブ片を密封するように、薄膜から離れた第１の非接触位置から、薄膜と接触する第２の密封位置へと前記加熱密封ジョーを動かすことと、
前記バッグが次のステーションへと進むことが可能なように第１の位置へと加熱密封ジョーを戻すこととを更に具備する請求項５２の方法。
【請求項５５】
前記複数のエッジの最後の１つを密封する前に前記バッグを粘性もしくは半粘性の製品で満たすことを更に具備する請求項３６の方法。
【請求項５６】
バッグにチューブを取着させる方法であって、このバッグ中に密封する前にとげ付き装備品を配置させることと、
この装備品をバッグ内で位置決めすることと、
この装備品がバッグの壁部を貫通して延びるようにこの装備品に対してチューブを押圧させることとを具備する方法。
【請求項５７】
無菌状態で接続された直接接続分配用チューブを有する可撓性バッグであって、
互いに重なる１対の壁部を有し、これら壁部は互いに重なり、共通の接続非シームエッジを形成する折り目と、共に溶着されてエッジシームを形成する複数の他の共通の外周エッジとにおいて互いに接続されており、これら壁部、エッジシーム、および非シームエッジとがバッグの内部空間を規定している、ポリマー薄膜で形成されたポリマーバッグであって、
前記複数の共通の外周エッジの１つに沿って薄膜の１対の壁部の間に挿入され、無菌状態で形成された溶接部によってこれに固定され、および内部空間と連通される開口端部と薄膜の外部に位置される閉端部とを備えた無菌チューブ片とを具備するバッグ。
【請求項５８】
前記複数の共通の外周エッジの最後の１つを加熱密封する前に食品がバッグ内に配置される請求項５７のバッグ。
【請求項５９】
前記チューブ片は、照射された熱可塑性エラストマーである請求項５７のバッグ。
【請求項６０】
前記チューブ片は、ポリプロピレンから形成されている請求項５７のバッグ。
【請求項６１】
前記チューブ片は、薄膜の接着をよくするために少なくとも３０ｋGｙで照射される請求項５７のバッグ。
【請求項６２】
前記チューブ片は、ポリエチレンとポリプロピレンとの混合材で形成されている請求項５７のバッグ。
【請求項６３】
前記チューブ片は、ＫＲＡＹＴＯＮを有する請求項５７のバッグ。
【請求項６４】
前記バッグの薄幕は、ＥＶＯＨ、オレフィン、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、およびＰＥＴのうちの少なくとも１つを有する請求項５７のバッグ。
【請求項６５】
前記バッグの薄膜は多層であり、ＥＶＯＨ、オレフィン、ＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ、およびＰＥＴのうちの少なくとも１つから成る層を有する請求項５７のバッグ。
【請求項６６】
前記エッジシームと溶接部とは、加熱溶着されている請求項５７のバッグ。
【国際調査報告】
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