JP4175672B2

JP4175672B2 - 山形頂部の容器のシール方法

Info

Publication number: JP4175672B2
Application number: JP52201999A
Authority: JP
Inventors: ジアコメリ，ペーター; エノ，ケネス; ポクサ，ケネス
Original assignee: テトララバルホールデイングスエフイナンスソシエテアノニム
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: WO1999017991A1; US5890347A; AU9596898A; JP2001507320A

Description

技術分野
本発明は容器に係わり、特に切妻形すなわち山形の閉止部分を有する容器に関する。
背景技術
厚紙材料で作られた山形容器はさまざまな環境のもとで沢山ある。そのような容器は一般に食料品および非食料品の両方に関して使用されている。
典型的にこの形式の容器は、両面をポリエチレンで被覆されている予備成形された厚紙ブランク、または他の周知の熱シール可能な材料から作られている。このブランクは予備形成された折曲げ線を有し、折曲げ線は容器を作るために予め定めた手順でブランク各部の順次の折曲げを可能にする。予備的な１つの折曲げ段階において、容器は開放端部を有するカップ形状になされる。閉止部分は山形を形成するパネル（以下に山形パネルと称する）と複数の折りしろ部分（フィン）とで構成されており、その後、パネルが上方へ向かって収束するように閉止部分が再形成され、折りしろは互いに重なり合った状態とされる。
この容器の閉止部分は多数のさまざまな技術を用いてシールされることができ、そのような技術の中に超音波シール技術がある。超音波シール方法は、シーリングホーン／ソノトロード（sonotrode）とアンビルとの間に折りしろを挟むことで実施できる。ホーン／ソノトロードを通して発生される衝動エネルギーが密着された折りしろ上の熱シール可能材料を溶着させる。代表的な超音波シール装置および方法は米国特許第５５６４２５５号、同第５５７５８８４号、および同第５６０５０２６号の各々に記載されており、これらの特許の全てはテトラ・レーヴァル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・エス・エー（Tetra Laval Holdings and Finance S.A.）社に譲渡されている。
無菌環境内に保持されるべきことが要求される製品に関しては、折りしろ間に気密シールを要求される。通常の高温空気シール技術では、それらの製品に関する気密シールの要求される品質を達成することができない。したがって、このような作業のほとんどにおいて超音波シールが使用されている。通常の超音波シール技術は硬度に無欠陥（integrity）な気密シールを形成することは実行できても、それらの超音波シール技術には対処しなければならない時間的要素がある。
さらに詳しくは熱シール可能材料は、溶着後にシールを安定して保持するように十分に冷却されねばならない。シールは、シーリングホーン／ソノトロードとアンビルとの間における圧搾力（captive force）が解放された後、山形パネルおよび折りしろの復元力によって応力作用状態におかれる。この問題は冷却時間をさらに付加することで、最少限に止めることができる。しかしながらこのようにすることは、最新式の充填設備で意図される運転速度と相容れることができない。例えば、１４０００パッケージ／１時間の運転速度で運転されるように設計されたラインは、各シール段階に約５８０ミリ秒だけしか許容されない。したがって高度に無欠陥な気密シールを製造するという目的と、充填ラインで迅速にシールを形成するという目的とが競合することになる。露出された折りしろ面積の実質的に全体にわたってシールすることにより、折りしろ間に一層強大な保持力を確立できる。しかしながらシールされる面積が大きくなればなるほど、シールにおける熱保有力が増大し、シールを安定化させるための冷却時間は長くなる。
発明の開示
本発明は、開放端部を有する容器を構成する周壁構造、および該容器の開放端部を閉止するための山形パネルおよび複数の折りしろを有する閉止部分を形成するシート材料を準備する段階と、複数の折りしろが重ね合された状態にされ且つ山形パネルが折りしろと周壁構造との間に位置されるような閉止状態に閉止部分をなすために該閉止部分を再形成する段階と、第１シーリングパターンを使用して複数の折りしろの間をシールする段階と、第１シーリングパターンを使用してシールした後、第２シーリングパターンを使用して複数の折りしろの間をシールする段階とを含んで成る容器の形成方法に関する。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、第１ステーションで実施される。この容器は第２ステーションへ再位置決めされ、第２ステーションで第２シーリングパターンを使用してシールする段階が実施される。
第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、超音波シール技術を使用して気密シールすることを伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、容器の予め定めた第１面積部分をシールする段階を伴い、第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、予め定めた第１面積部分と重ならない予め定めた第２面積部分をシールする段階を伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、予め定めた第１面積部分の一部分が山形パネルに隣接して位置するようにして予め定めた第１面積部分をシールする段階を伴い、第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、予め定めた第２面積部分の一部分が予め定めた第１面積部分の一部分よりも山形パネルから隔てられるようにして予め定めた第２面積部分をシールする段階を伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、予め定めた第１面積部分の一部分が山形パネルに隣接して位置し、且つ予め定めた第１面積部分の第２部分がその予め定めた第１面積部分の一部分よりも山形パネルから隔てられるようにして、予め定めた第１面積部分をシールする段階を伴うことができる。第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、予め定めた第２面積部分の一部分が予め定めた第１面積部分の一部分と第２部分との間に位置され、且つ少なくともその一方から完全に隔てられるようにして予め定めた第２面積部分をシールする段階を伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、第１の実質的の真直線部分と、第１の真直線部分から隔てられ且つ実質的に平行な第２の実質的な真直線部分とを含んで成る予め定めた第１面積部分をシールする段階を伴うことができる。第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、第１および第２真直線部分の間にあって且つそれらの各々と実質的に平行な実質的な真直線部分を含んで成る予め定めた第２面積部分をシールする段階を伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、予め定めた第１面積部分の第３部分が第１および第２真直線部分の間を連結するようにして、予め定めた第１面積部分をシールする段階を伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、非気密シールを行う段階を伴い、第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、気密シールを行う段階を伴うことができる。
第１シーリングパターンを使用してシールする段階は、超音波シール技術を使用して第１温度および第１エネルギーレベルでシールする段階を伴い、第２シーリングパターンを使用してシールする段階は、超音波シール技術を使用して第２温度および第２エネルギーレベルでシールする段階を伴うことができ、ここで少なくともａ）第１温度は第２温度と異なるか、またはｂ）第１エネルギーレベルは第２エネルギーレベルと異なる。
本発明はまた、開放端部を有する容器を構成する周壁構造、および該容器の開放端部を閉止するための山形パネルおよび複数の折りしろを有する閉止部分を形成するシート材料を準備する段階と、複数の折りしろが重ね合された状態にされ且つ山形パネルが折りしろと周壁構造との間に位置されるような閉止状態に閉止部分をなすために該閉止部分を再形成する段階と、シーリングパターンを使用して少なくとも３つの線部分を有する予め定めた面積部分で複数の折りしろの間をシールする段階とを含んで成る容器の形成方法を意図する。
１つの形態において、少なくとも１つの折りしろは自由端部を有して第１折曲げ線に沿って一方の山形パネルに結合され、第１折曲げ線とこの１つの折りしろとの間を第１寸法とされており、またシールする段階は、線部分の１つが第１寸法の１／４より大きくない肉厚を有するように、シールを行う段階を伴う。
本発明はさらに、ａ）開放端部を有する容器を構成する周壁構造、およびｂ）容器の開放端部を閉止するために山形パネルおよび複数の折りしろを有する閉止部分、を形成するシート材料を有する容器を意図する。シールは容器の予め定めた面積部分で複数の折りしろ間に形成される。第１シーリングパターンを使用して予め定めた面積部分の一部分にシールの一部分を形成し、また第２シーリングパターンを使用して予め定めた面積部分の第２部分にシールの第２部分を形成することにより、シールされるのであり、シールの一部分および第２部分は非同時的にシールされる。
１つの形態において、シールの一部分は非気密シールであり、シールの第２部分より先にシールを行われる。シールの第２部分は気密シールとされることができる。
１つの形態において、シールの一部分は第１および第２部分を有し、シールの第２部分は少なくとも部分的にシールの一部分における第１および第２部分の間に位置される。
１つの形態において、少なくとも１つの折りしろは自由端部を有して第１折曲げ線に沿って山形パネルの一方に連結され、シールの一部分および第２部分の一方の少なくとも一部分は第１折曲げ線に実質的に平行な真直線を実質的に延在する。
シールの一部分および第２部分の少なくとも一方は超音波シール技術を使用して形成されることができる。
本発明はまた、ａ）開放端部を有する容器を構成する周壁構造、およびｂ）容器の開放端部を閉止するために山形パネルおよび複数の折りしろを有する閉止部分、を形成するシート材料を有する容器を意図する。シールは、ａ）超音波シール技術を使用して第１温度および第１エネルギーレベルで予め定めた面積部分の一部分にシールの一部分を形成する、またｂ）超音波シール技術を使用して第２温度および第２エネルギーレベルで予め定めた面積部分の第２部分にシールの第２部分を形成する、ことによって形成される。少なくとも、ｉ）第１温度は第２温度と異なる、ｉｉ）第１エネルギーレベルは第２エネルギーレベルと異なる、のいずれかである。
本発明はまた、開放端部を有する容器を構成する周壁構造、および該容器の開放端部を閉止するために山形パネルと自由端部を有する複数の折りしろとを有する閉止部分を形成するシート材料を準備する段階と、複数の折りしろが重ね合された状態にされ且つ第１および第２折りしろが第１および第２折りしろの自由端部の近くで接触されるようにして閉止状態となるように閉止部分を再形成する段階と、第１および第２保持面を準備する段階と、第１および第２折りしろの自由端部の間に間隙が形成されないように第１および第２折りしろの自由端部に十分に接近して作用する圧搾力で第１および第２折りしろを互いに捕捉保持するために、第１および第２保持面の少なくとも一方をその第１および第２保持面の他方および閉止部分に対して移動させる段階と、第１および第２保持面によって第１および第２折りしろが互いに捕捉保持されるように、第１および第２折りしろの間をシールする段階とを含んで成る容器の形成方法を意図する。
第１および第２保持面の少なくとも一方を移動させる段階は、第１および第２保持面が第１および第２折りしろを互いに捕捉保持して、第１および第２保持面が第１および第２折りしろの自由端部まで十分に延在するように、第１および第２保持面の少なくとも一方を第１および第２保持面の他方および閉止部分に対して移動させる段階を伴うことができる。
第１および第２保持面の少なくとも一方を移動させる段階は、第１および第２保持面が第１および第２折りしろを互いに捕捉保持して、第１および第２保持面が第１および第２折りしろの自由端部まで、またそれを超えて十分に延在するように、第１および第２保持面の少なくとも一方を第１および第２保持面の他方および閉止部分に対して移動させる段階を伴うことができる。
第１および第２保持面を準備する段階は、第１および第２保持面が第１および第２折りしろを互いに捕捉保持するように、非均一間隙を有する第１および第２保持面を準備する段階を伴うことができる。
第１および第２保持面を準備する段階は、円弧形部分を有する第１面を形成する段階を伴うことができる。
第１および第２保持面の少なくとも一方を移動させる段階は、第１面の円弧部分が第１および第２折りしろの自由端部から離れる方向へ向かって第２面から次第に隔てられるようにして、第１および第２保持面の少なくとも一方を第１および第２保持面の他方および閉止部分に対して移動させる段階を伴うことができる。
第１および第２折りしろの間をシールする段階は、第１シーリングパターンを使用してシールし、第２シーリングパターンを使用して複数の折りしろの間をシールし、またシールの一部分を超音波シールするために第１および第２シーリングパターンを使用した後、第１シーリングパターンを使用して第１および第２折りしろの間をシールする段階を伴うことができる。
本発明はまた、或る面積部分を有する実質的に平坦な第１シール面を有する第１部材と、或る面積部分を有する第２シール面を有する自由端部を備えた細長い突起を有する第２部材とを有して成る容器のシーリング組立体を意図する。第１および第２部材は両者間の容器に捕捉力を生じる作動位置へ向かって相対的に移動可能である。第１および第２面は、捕捉位置で第１および第２部材と互いに向い合う。第１および第２面の面積部分において第１および第２面の間に非均一間隙が形成されている。
第１および第２部材は、それらの第１および第２部材が作動位置とされた状態で第１シール面が基準面と実質的に平行であるように、基準面に対して移動可能とされることができる。第２面は基準面に対して角度を形成するような平坦部分を有することができる。この角度は５°程度とすることができる。
１つの形態において、第２面の平坦部分はその第２面の実質的に全面積部分にわたって延在する。第２面の平坦部分は実質的に細長い突起の全長にわたって延在することができる。
第２部材は、第３シール面を有する自由端部を備えた第２の細長い突起を有することができる。
本発明はまた、第１および第２の角度を有する山形パネルと、重なり合った状態でこれらの山形パネルから上方へ突出した複数の折りしろとを有する容器と組合わされるシーリング組立体を意図する。折りしろの中の第１の折りしろは第１方向へ向いた露出表面の面積部分を有し、折りしろの中の第２の折りしろは第１方向と反対方向へ向いた露出表面の面積部分を有する。第１および第２部材が作動位置とされ、容器がシール位置とされた状態で、これらの折りしろは第１および第２面の間に位置される。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明により作られた完成容器の斜視図であり、
図２は図１の容器を形成するのに使用された部分的に形成されたブランクの斜視図であり、
図３は山形パネルおよび折りしろが図１の完成状態となるように折曲げられている図２と同様なブランクの斜視図であり、
図４は図１〜図３の完成容器の平面図であり、
図５は容器に充填し、本発明によりその上から折りしろ間をシールするためのラインの斜視図であり、
図６は図１〜図４と同様な容器の閉止部分の断片的な斜視図であって、本発明による容器の折りしろの間のシール構造の１つを示す斜視図であり、
図７は図６と同様な図面であって、図６のシール構造におけるシーリングパターンの１つを示す斜視図であり、
図８は図６および図７と同様な図面であって、本発明によるシーリングパターンの変更形態を示す斜視図であり、
図９は図８と同様な図面であって、図７のシーリングパターンと関連して他のシーリングパターンが使用された斜視図であり、
図１０は容器の閉止部分の断片的な横断面図であって、本発明により複数の折りしろ間をシールする協働する超音波シール部材を示す横断面図であり、
図１１は図１０と同様な図面であって、本発明によるシール部材の変更形態を示す横断面図であり、
図１２は図１０および図１１と同様な図面であって、本発明によるシール部材の他の変更形態を示す横断面図であり、
図１３は図６のシール構造を得るための本発明による２段階シール作動を使用したエネルギー保持量を示すグラフであり、
図１４は図６のシール構造を得るために１段階シール作動を使用したエネルギー保持量を示す図１２と同様な横断面図である。
発明を実施する最良の態様
図１〜図４をまず参照すれば、容器は本発明の代表的な製品の１つとして符号１０で示されている。容器１０は厚紙ブランク１２で形成されており、このブランク１２は下面または両面をポリエチレンのような熱可塑材料または他の周知の熱シール可能材料で被覆されている。ブランク１２は素材からダイカットされて形成でき、図１の完成状態となす容器の一貫した形成を容易にするために折曲げ線が全体を通して予備形成されている。
容器１０は、製品が保存されるようにするために容器１６を構成する周壁構造１４を有する。この周壁構造１４はこの実施例においては４つの連続した壁パネル１８，２０，２２，２４で構成されており、これらの壁パネルは壁パネル２６，２８，３０，３２へ延在し、それらの壁パネルは容器１０の底部を閉止する壁３４を協働して形成するように通常方法で再形成される。
壁パネル１８は上方へ延在して山形パネル３８を形成しており、この山形パネルは自由端部４２を有する折りしろ４０で終端している。壁パネル２２は同様に山形パネル４４および自由端部４８を有する折りしろ４６へと上方へ延在している。壁パネル２０は自由端部５４を有する折りしろ５２を備えたフラップ５０へと上方へ延在している。壁パネル２４は自由端部６０を有する折りしろ５８を備えた同様なフラップ５６を有している。山形パネル３８，４４、フラップ５０，５６、および折りしろ４０，４６，５２，５８は協働して容器１６の開放上端部の閉止部分を形成する。
逆Ｙ字形の折曲げ線６２は折りしろ５２を二分し、フラップ５０が図３に示されるように内方へ折畳めるようにする。フラップ５６の同様な折曲げ線６４は図３に示されるようにフラップ５６をフラップ５０へ向けて内方へ折畳めるようにする。折りしろ５２，５８がそれぞれ折曲げ線６２，６４のまわりでそれ自体に向かって折畳まれると、折りしろ４０，４６，５２，５８は図４に示されるように互いに重なり合った状態となる。これは閉止部分の閉止状態を表す。図２に示されるように、折りしろ４０，４６はそれぞれ自由端部５４，６０を超えて僅かな距離を上方へ延在し、閉止状態において折りしろ４０，４６はその自由端部４２，４８の近くで互いに直接に接触する。しかしながらこの構造は不可欠ではない。
本発明は折りしろ４０，４６，５２，５８の間のシールに関する。１つの形態において、参照することで本明細書で援用するテトラ・レーヴァル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・エス・エー社の米国特許第５５６４２５５号、同第５５７５８８４号、および同第５６０５０２６号の各々に示されているような、超音波シール技術を用いてシールが行われる。
図６および図７において、容器１０の１つのシール構造が示されている。最初に、シールは図７に示されるような第１シーリングパターンを使用して折りしろ４０，４６，５２，５８の間で行われる。第１シーリングパターンは図６および図７における折りしろ４０の露出面から見られるように予め定めた第１面積部分に形成される。シール面積部分の第１真直線部分（すなわち真直線状の第１シール部分）６８は山形パネル３８と折りしろ４０との間の折曲げ線７０の近くに位置している。シール面積部分の第２真直線部分（すなわち真直線状の第２シール部分）７２は折りしろ４０の頂部でその自由端部４２の近くに位置している。真直線部分６８，７２は互いに、また折曲げ線７０に対して実質的に平行である。折りしろ４０，４６が折りしろ５２，５８よりも長い垂直幅を有するので、第２真直線部分７２におけるシールは折りしろ４０，４６の間に直接に形成される。
図６に示されたように、第２シーリングパターンは予め定めた第２面積部分で折りしろ４０，４６，５２，５８の間をシールするのに使用される。この実施例においては、予め定めた第２面積部分は真直線部分６８，７２に対して平行でその中間に位置する真直線の形態をした真直線部分（すなわち真直線状の第３シール部分）７６を含んでいる。
好ましい形態においては、シール処理は図７の第１シーリングパターンを使用して開始される。第１シーリングパターンを使用してシールが行われた後、図６の第２シーリングパターンを使用してシールが行われる。
シール部分すなわち真直線部分６８，７２，７６の厚さＴは、折曲げ線７０と折りしろ４０の自由端部４２との間の寸法Ｔ１に比べて比較的小さい。図示実施例においては、厚さＴは寸法Ｔ１の１／６程度であり、以下に説明する理由から、寸法Ｔ１の１／４より大きくないのが好ましい。
シール部分すなわち第１真直線部分６８は折曲げ線７０における折りしろ４０，４６，５２，５８の間の閉止状態を保持するのに有効である。すなわち、第１真直線部分６８は折りしろ４０，４６および山形パネル３８，４４が合う位置における閉止部分のスプリングバックに抵抗する。シール部分すなわち第２真直線部分７２は折りしろ４０，４６，５２，５８の重なり合った状態を保持し、また折りしろの自由端部４２，４８，５４，６０を互いにシールして、それらの間から塵や他の粒状物質が排出されるのを防止する。
この構造によれば、真直線部分７６におけるシールの一体性が一貫して積極的に得られる。折りしろ４０，４６，５２，５８はシール部分すなわち真直線部分６８，７２によって実質的に閉止状態に安定化されているので、シール部分すなわち真直線部分７６は折曲げられた厚紙の記憶に起因する折りしろ４０，４６，５２，５８の間のあらゆる重大な引離し力に耐えることは要求されない。
この構造は、異なるシール部分に対して異なるエネルギーおよび（または）温度のレベルを使用できるようにする。例えば、超音波シール技術が使用されると仮定して、真直線部分６８，７２でシールするのに小さなエネルギーが使用でき、および（または）低い温度を発生できる。何故なら、そこにおいては気密シールであることは要求されないからである。真直線部分６８，７２のシールは低い温度および（または）エネルギーレベルで形成されるので、シールの安定化／硬化は内容物（mass）充填作業で望まれるように非常に迅速に行われる。容器１０内を無菌環境に保持するために気密シールされることを要求されるシール部分すなわち真直線部分７６においてのみ、より高い温度および（または）エネルギーレベルが要求され得る。
比較的狭い幅の複数の真直線部分６８，７２，７６を使用してシールすることにより、折りしろ４０，４６，５２，５８におけるシール部分、およびそのシール部分の付近における熱保持は比較的小さくなる。この結果として、溶着／硬化は迅速に行われる。シール部分すなわち真直線部分６８，７２，７６を互いに十分に間隔を隔てることにより、冷却もまた向上される。冷却は、真直線部分６８，７２，７６の厚さＴを比較的小さくすることでさらに向上される。これらの因子の全てはシール部分からの迅速な熱放散に寄与し、これはシールの一体性を損うことなくシール時間の短縮を可能にする。
図８および図９において、図６および図７のシーリングパターンに対する代替シーリングパターンが示されている。さらに詳しくは、第１シーリングパターンは、協働して全体的に「Ｃ」字形をなす真直線部分８０，８２，８４，８６によって定められている予め定めた第１面積部分において形成されるように示されている。部分８０は折曲げ線７０に隣接した位置で中断されており、折曲げ線７０と、折りしろ４０の自由端部４２に隣接した部分８４に対して実質的に平行である。真直線部分８２，８６は一般に互いに平行で、それぞれ部分８０，８４の間を結んでいる。
第２シーリングパターンは、真直線部分８０，８４の間に位置し、それらに平行した真直線部分８８を定める面積部分を占有する。分離パターンの有利な作用は、図６および図７の実施例に関して先に説明したのと同じである。他のパターンも本発明により考えられることは理解しなければならない。
図６〜図９に示したシーリングパターンを形成するためにさまざまな方法が使用できる。これらのシーリングパターンは共に１つのステーションで形成できる。シーリングパターンは同時に形成できるが、非同時に形成されるのが好ましい。図５および図１０に示された装置系においては、容器１０は容器に内容物（製品）が導入される符号９０で示される充填ステーションから、第１シーリングパターンを使用してシールが行われる符号９２で示される第１シールステーションへ、そしてさらに第１シールステーション９２から隔てられた第２ステーション９４へと次々に移動され、第２ステーション９４では第２シーリングパターンを使用してシールが行われる。
第１シールステーション９２において、容器１０はアンビル９８とシーリングホーン／ソノトロード１００の間に位置される。シーリングホーン／ソノトロード１００は通常のエネルギー変換装置１０１を含み、上述した特許に記載されているように当業者に周知の方法で作動できる。位置決め機構１０２，１０４は、アンビル９８およびシーリングホーン／ソノトロード１００を互いに接近および（または）離反する方向へ選択的に移動して、容器１０を第１シールステーション９２のシーリング位置に選択的に保持および解放できるようにさせる。しかしながらアンビル９８およびシーリングホーン／ソノトロード１００の一方は静止状態に保持されることができる。アンビル９８およびシーリングホーン／ソノトロード１００が図１０の作動位置へ向かって互いに移動されると、折りしろ４０，５２，４６はシーリングホーン／ソノトロード１００からの細長い突起１１０の平坦な保持面１０８と、対面するアンビル９８の保持面１１２との間に捕捉される。この捕捉係合は山形パネル３８，４４のすぐ上方に確立される。対面する保持面１０８，１１２は容器１０に対して圧搾力を生じる顎すなわちジョーとして作用する。圧搾力はシーリングホーン／ソノトロード１００が全エネルギー化パルスを通じて付勢される間保持される。
第２の細長い突起１１４は、折りしろ４０，４６の自由端部４２，４８の近くでアンビル面１１２に対して折りしろ４０，４８を捕捉保持するために、平坦面１１６を有している。この保持力は自由端部４２，４８に十分に接近した位置で伝えられ、したがって容器が振動されたときに厚紙から繊維のような異物を周囲環境へ排出させるような間隙はそれらの間に実質的に存在しない。容器１０の内部に収容された製品（内容物）が汚損する可能性は最少限に抑えられる。突起１１４は突起１１０よりもアンビル面１１２の近くまで延在する。何故ならその表面１１６は、この特定実施例において保持面１０８が４層の厚紙を捕捉保持するのに対して、たった２層を捕捉保持するだけだからである。
シール部分すなわち第１真直線部分６８を形成するための超音波シール段階が終了した後、アンビル９８およびシーリングホーン／ソノトロード１００は収縮されて容器１０を第２ステーション９４へ向う矢印１１８の方向へ前進できるようにするのに対して、第２アンビル１２０およびシーリングホーン／ソノトロード１２２がアンビル９８およびシーリングホーン／ソノトロード１００と同じようにして協働するように、位置決めされる。シーリングホーン／ソノトロード１２２はエネルギー変換装置１２４を有し、このエネルギー変換装置１２４が付勢されて容器１０に接触するシーリングホーン／ソノトロード１２２の箇所でシールを行う。この場合、シール部分すなわち真直線部分７６を形成するために第２シーリングパターンを使用してシールが行われる。第２アンビル１２０およびシーリングホーン／ソノトロード１２２は位置決め機構１２６，１２８により捕捉配列状態と間隔を隔てられた状態との間を相対的に移動され、後者の状態は第２アンビル１２０を第２アンビル１２０とシーリングホーン／ソノトロード１２２との間で移動させる状態である。
図１１において、シーリングホーン／ソノトロード１３０の変更形態が示されている。シーリングホーン／ソノトロード１３０はシーリングホーン／ソノトロード１００の保持面１０８と同じ形状で同じ機能の保持面１３２を有する。しかしながら、突起１１４に代えて、シーリングホーン／ソノトロード１３０は半径Ｒの湾曲面１３４を備えており、この結果として湾曲面１３４の垂直方向の範囲に沿ってアンビル面１１２と湾曲面１３４との間に非均一な間隙が形成されている。湾曲面１３４は折りしろ４０，４６の自由端部４２，４８まで完全に、またそれを超えて延在する。この曲率は、自由端部４２，４８が湾曲面１３４とアンビル面１１２との間で挟持されることになると同時に、折りしろの自由端部４２，４８から図１１において下方へ移動するにつれてアンビル面１１２，１３４の間の折りしろ４０，４６の実質的な長さに沿って生じる圧搾力が次第に弱まるように選定される。この特定実施例において、折りしろ５２の自由端部５４を超える折りしろ４０，４６の延長部分のほぼ半分が湾曲面１３４とアンビル面１１２との間で互いに接触されている。この構造によれば、自由端部４２，４８は折りしろ４０，４６の間の何処においても過大力を生じることなく互いに圧搾される。湾曲面１３４およびアンビル面１１２が接近する方向へ移動するときに自由端部４２，４８において緊密なシールが形成され、この表面は両者間からの異物の移動を遮断し、また切断した自由端部４２，４８から繊維が分離するのを最少限に抑えるカバーとして作用する。
保持面１０８，１１６のいずれか一方に対応する保持面の変更形態が図１２に示されている。図１２において、アンビル１４０は平坦面１４２を有して示されている。シーリングホーン／ソノトロード１４４はその自由端部に平坦面１４８を有する突起１４６を有している。アンビル１４０およびシーリングホーン／ソノトロード１４４は、折りしろ４０，４６のときと同様に、先に説明したように容器１０を捕捉係合するために相対的に移動可能である。この実施例において、平坦面１４２は基準面Ｐに平行である。アンビル１４０は基準面Ｐに対して角度θをなし、この角度は１０°未満であるのが好ましく、５°程度であるのが一層好ましい。
従来の平行なアンビル面およびシーリングホーン／ソノトロード面によれば、臨界シール圧力は理想的に正確に制御される。したがってそれらの面が形成されている突起の範囲は正確に制御されねばならない。図１２の構造によれば、箇所Ａにおける圧力は臨界圧力を超え、箇所Ｂにおける圧力は臨界圧力より低い。箇所Ａ，Ｂの間は臨界圧力を正確に発生させる箇所である。シール材料の流れは、シールを補強するように角度の付けられた平坦面１４８によって有利に方向決めされる。
本発明の利点は図１３および図１４に示されたようにエネルギーグラフを用いて明らかにできる。ここでシール＃１は真直線部分７６に対応し、シール＃２は真直線部分６８に対応し、シール＃３は真直線部分７２に対応する。図１４における単段方法ではシールするのに多量のエネルギーが要求されることが見られる。これは、シールが実質的に大きい面積部分で行われること、また気密シールが形成されねばならないという事実による。この結果、サイクルが終了した後、比較的多量の熱エネルギーがシール箇所における、およびシール箇所に近い容器の折りしろに保持される。他方、図１３におけるように２段／サイクル構造を使用することで、別個のシール段階を開始するために要求されるエネルギー入力は一層少量となる。この結果、シール箇所で、およびシールに隣接する箇所において、容器が保持する熱エネルギーは少量となる。容器１０をシール段階の間で移動させることで、付加的な冷却時間がその過程に組入れられる。
本発明の実施によって生じた小さな熱保持は必要とされるエネルギー入力を小さくすることに寄与するだけでなく、シールする真直線部分が細く、互いに十分に間隔を隔てられ、これにより熱が隣接するシールされていない折りしろの冷たい部分へ即座に伝導できるという事実に寄与する。
この特定実施例の前述した説明は、本発明に包含される広義の概念を説明することを意図している。

Claims

開放端部を有する容器の周壁構造と、一端縁が前記周壁構造に連結されるとともに他端縁に折りしろが連結されている山形パネルおよびフラップを有していて前記開放端部を閉止する閉止部分とを形成するためのシート材料を準備する段階と、
山形パネルおよびフラップに連結された折りしろが重ね合せられて、山形パネルおよびフラップが折りしろと周壁構造との間に位置するとともに、フラップが山形パネルの内側へ折畳まれた閉止状態に前記閉止部分を形成する段階と、
重ね合せられた折りしろに、山形パネルの前記他端縁に沿って延びる真直線状の第１シール部分と、第１シール部分から隔てられ、重ね合せられた折りしろの自由端縁に沿って第１シール部分と実質的に平行に延びる真直線状の第２シール部分とを形成する第１シール段階と、
前記第１シール段階の後に、重ね合せられた折りしろの、前記第１シール部分と第２シール部分との間の位置に、第１および第２シール部分のそれぞれに実質的に平行な真直線状の第３シール部分を形成する第２シール段階とを含む容器の形成方法。
請求項１に記載された容器の形成方法であって、前記第２シール段階が、超音波シール技術を使用して気密シールする段階を含んでいる容器の形成方法。
請求項１に記載された容器の形成方法であって、前記第１シール段階が非気密シールする段階を含み、前記第２シール段階が気密シールする段階を含んでいる容器の形成方法。
請求項１に記載された容器の形成方法であって、前記折りしろが重ね合わせられたときに山形パネルに連結された複数の折りしろの自由端縁が、フラップに連結された折りしろを間に介在させずに直接接触し、その直接接触した自由端縁に沿って前記第２シール部分が形成される容器の形成方法。
請求項１に記載された容器の形成方法であって、前記第１シール段階において、第１シール部分と第２シール部分との一端部同士および他端部同士のそれぞれを結ぶシール部分を形成して、それらシール部分と前記第１および第２シール部分とが重ね合せられた折りしろの周縁を包囲するようにする容器の形成方法。