JP6411219B2 - パッケージを形成するための機器 - Google Patents

Description

消費者製品のための単位用量パッケージを形成、充填及び密封するための方法及び機器を本明細書に記載する。充填制御システムを有する充填システムも開示する。

シャンプー及びヘアコンディショナーなどの液体製品の単位用量は、多くの場合、サチェットとして既知の、比較的薄く平坦なパッケージ内に配置される。そのようなサチェットには、一般に、時間の経過に伴いパッケージ内の製品から水が損失することを防止する水蒸気バリア性が付与されている。このタイプのサチェットは、概して縦型形成充填密封（ＶＦＦＳ）プロセスを用いて作製される。

現在のプロセスは、断続的及び連続的の両方の縦型形成充填密封用に存在する。縦型形成充填密封（ＶＦＦＳ）プロセスは、一般に１組の充填ノズルを使用し、前記ノズルは、パッケージの形成に使用される２つの材料層の間に挿入される。ノズルは開放し、各パッケージを充填した後、遮断する必要がある。断続的な移動プロセスの場合、充填は、フィルム又は包装材料が移動している間に行われ、フィルムは、密封プロセス中に停止する。全操作が移動ウェブ上で行われる連続的なプロセスの場合でも、充填プロセスによって速度が制限される。非常に短い分注サイクル時間中に所望の量の液体を正確に分注する能力が必要である。

横型形成充填密封のためのプロセスも存在する。横型形成充填密封プロセスの例は、ＰＣＴ公開第ＷＯ ２００４／０３３３０１ Ａ１号、Ｓｍｉｔｈ，ｅｔ ａｌ．；米国特許出願公開第ＵＳ ２００５／０１８３３９４ Ａ１号；及び欧州特許第１ ３７５ ３５１ Ｂ１号、Ｌａｕｒｅｔｉｓ，ｅｔ ａｌ．に記載されている。それらのプロセスのいくつかは、包装材料の一部分を熱形成する工程を含み得る。

ＰＣＴ公開第ＷＯ ２００４／０３３３０１ Ａ１号 米国特許出願公開第ＵＳ ２００５／０１８３３９４ Ａ１号 欧州特許第１ ３７５ ３５１ Ｂ１号

しかしながら、改良されたパッケージ形成プロセス及び充填システムの探索が継続している。サチェット、特に、蒸気バリアで作製されたフィルムであって、該蒸気バリアを破壊せずに熱形成することができないフィルムを含むサチェット、を製造するための、より高速のプロセスが必要とされている。

消費者製品の単位用量パッケージを形成、充填及び密封するための方法及び機器を本明細書に記載する。

一実施形態において、本方法は、
ａ）元の非変形構成を有する第１の材料ウェブを、内部にキャビティを有する要素に隣接して配置する工程と、
ｂ）第１の材料ウェブの一部分をキャビティ内へと一時的に変形させて、前記第１の材料ウェブの変形部分を形成する工程であって、前記第１の材料ウェブの前記変形部分は、塑性変形を実質的に有さない、工程と、
ｃ）第１の材料ウェブ上に製品を堆積する工程と、
ｄ）第１の材料ウェブ及び製品の上に第２の材料ウェブを配置する工程と、
ｅ）内部に変形部分を有する第１の材料ウェブを、１つ以上の密封線に沿って前記第２の材料ウェブに対して少なくとも部分的に閉鎖及び密封する工程と、を含む、パッケージを作製するためのプロセスを含む。

一実施形態において、パッケージを形成するための機器は、第１の材料ウェブの供給物を受容するための第１の送込みゾーンと、内部にキャビティを有する要素と、を備える。内部にキャビティを有する要素は、第１の送込みゾーンの下流に位置する。第１の材料ウェブの一部分は、キャビティ内へと一時的に変形されてもよい。キャビティは、基部及び一対の側壁を含む。この実施形態では、内部にキャビティを有する要素は、表面を有する移動ベルトを含み、ベルトは機械方向に移動し、ベルトの表面はキャビティの基部を形成し、要素は更に、キャビティの側壁を形成する長手方向の側縁部分を含む。第１の材料ウェブは蒸気バリアを含み、パッケージは液体製品又はペースト製品用であり、第１の材料ウェブは、蒸気バリアを破壊せずに熱形成することができないフィルムを含む。機器は更に、キャビティの上に存在する第１の材料ウェブの前記一部分上に製品を適用するための分注装置を備えてもよい。分注装置は、内部にキャビティを有する要素の上方の分注ゾーン内に位置する。機器は更に、第２の材料ウェブの供給物を受容するための第２の送込みゾーンを備えてもよい。第２の送込みゾーンは、分注装置の下流に位置してもよく、第２の材料ウェブは、上部に製品を有する第１の材料ウェブの上に存在するように配置されてもよい。機器は更に、第２の送込みゾーンの下流に位置する、第１の材料ウェブ及び第２の材料ウェブを該第１の材料ウェブと第２の材料ウェブとの間の製品と共に密封するための密封装置を備えてもよい。

充填制御システムを有する充填システムも開示する。充填システム及び充填制御システムを本明細書に記載した方法及び他の分注プロセスにて使用することができ、該充填システム及び充填制御システムは、それ自体で発明を含むことができる。

サチェットの一実施形態の概略正面図である。 縦型形成充填密封プロセスの概略斜視図である。 パッケージ形成のための方法及び機器の一実施形態の概略斜視図である。 各レーンに充填ノズルを有する、パッケージ形成のための隣り合う２つのレーンを有する機器の一部分の概略断面図である。 下部材料ウェブをキャビティ内へと機械的に変形するための機器の一部分の概略断面図である。 図５に示した機器の一部分の概略上面図である。 下部材料ウェブをキャビティ内へと変形するための機器の一部分の概略断面図である。 キャビティの底部が移動ベルトにより形成されている、下部材料ウェブをキャビティ内へと引き込むための機器の一部分の代替的な実施形態の概略斜視図である。 上部に製品の用量が堆積された、下部材料ウェブの変形の概略斜視図である。 キャビティが別個のポケットに形成されている、図８に示した、下部材料ウェブをキャビティ内に引き込むための機器の一部分の代替的な実施形態の概略斜視図である。 ２つのレーンの幅を有する機器内で使用される、それぞれが移動ベルトを含む底部プレート及び頂部プレートを備える形成機器の別の実施形態の概略断面図である。 頂部プレートのみを示す、図１１に示した形成機器の変更物の概略断面図である。 充填システム内で使用されるノズルの断面図である。 円形オリフィス及び遮断機構を有するノズルの末端部の概略斜視図である。 スロット形状のオリフィス及び遮断機構を有するノズルの末端部の概略斜視図である。 充填レセプタクルのための充填システムの概略斜視図である。 １つの充填制御システムの概略図である。 代替的な充填制御システムの概略図である。 変形されていない上部及び下部材料ウェブを示す概略断面図である。 上部及び下部材料ウェブが交差機械方向に変形されている、一実施形態の概略断面図である。 頂部及び底部ウェブ形成区分が密封機構と組み合わされた、ＨＦＦＳ方法及び機器の１つの完全な実施形態の概略側面図である。 交差機械方向シールの形成に使用される機器の一部分の一実施形態の概略側面図である。 充填ノズルの別の実施形態の概略側面図である。 図２１に示した充填ノズルの部分切除図である。 図２１及び２２に示したノズルのためのノズル構成要素の一実施形態の斜視図である。 図２１及び２２に示した充填ノズルのためのストッパーの一実施形態の斜視図である。

消費者製品の単位用量パッケージを形成、充填及び密封するための方法及び機器を本明細書に記載する。充填制御システムを有する充填システムも開示する。充填システムは、形成充填密封単位用量パッケージのための方法に関連して記載されているが、本充填システム及び充填制御システムは、他の分注プロセスにも使用することができる。

単位用量パッケージは、任意の好適な構成であってもよい。パッケージの内容物は、固体、液体、ペースト及び粉末を含むが、これらに限定されない任意の好適な形態であってもよい。用語「流体」は、本明細書では、液体及びペーストの両方を含むよう使用され得る。

所定の実施形態において、単位用量パッケージは、製品で充填されるサチェットを含み、該製品には：シャンプー、ヘアコンディショナー、染毛剤（染料及び／又は顕色剤）、洗濯洗剤、柔軟剤、食器用洗剤及び練り歯磨きを含むが、これらに限定されないパーソナルケア製品又は家庭ケア製品を挙げることができる。サチェットは、ケチャップ、マスタード、マヨネーズ及びオレンジジュースなどの食品を含むが、これらに限定されない他のタイプの製品を収容してもよい。それらのサチェットは一般に比較的薄く平坦であり、場合により、時間の経過に伴うパッケージ中の製品からの水の損失、又は、パッケージ外部からの製品中への水の侵入を防止する水蒸気バリア特性が付与されている。

図１は、先行技術のサチェットの形態にある、サチェット１０の非限定的な一例を示す。サチェット１０は、前部１２、後部１４、周辺部１６、２つの側部１８、上部２０及び下部２２を有する。サチェット１０は更に、周辺部の周囲にシール２４を有する。サチェットは、図示した矩形の形状を含むが、これに限定されない任意の好適な構成にあってもよい。サチェットは、任意の好適な寸法を有してもよい。一実施形態において、サチェットは４８ｍｍ×７０ｍｍであり、４つの全側部の周囲に幅５ｍｍの密封範囲を有する。サチェット内部のポケット２６の寸法（幅Ｗ及び長さＬ）は、３８ｍｍ×６０ｍｍである。

サチェット１０のようなパッケージは、任意の好適な材料から作製されてもよい。好適なパッケージ材料には、フィルム、織布若しくは不織布材料（サチェットが固体製品を収容する場合）、又は前記の任意の積層体が挙げられる。所望であれば、パッケージ材料は、層又はコーティングの形態にある液体及び／又は蒸気バリアを含んでもよい。パッケージ材料は、非水溶性材料を含んでもよく、又はいくつかの用途では、水溶性材料を含んでもよい。サチェット（又は他のタイプのパッケージ）の様々な部分は、全て同一の材料から作製されてもよい。別の実施形態では、パッケージの異なる部分は、異なる材料から作製されてもよい。一実施形態において、サチェット１０は、サチェットの前部１２及び後部１４を形成する、同一のフィルムからなる２つの部品から作製される。フィルムは、単層フィルム及び積層体を含む、任意の好適なタイプのフィルムであってもよい。

サチェット用のパッケージ材料の弾性率は、約１，０００Ｎ／ｍ（低密度ポリエチレン不織布などの場合）以上、フィルム及びフィルムを含む積層体の場合、約９０，０００Ｎ／ｍまでの範囲であってもよい。パッケージ材料の弾性率は、上記の範囲内に含まれる任意のより狭い範囲内に含まれてもよい。例えば、フィルム及びフィルムを含む積層体のいくつかの実施形態では、弾性率は、約４５，０００〜約８５，０００Ｎ／ｍの範囲であってもよい。

一実施形態において、パッケージ材料は、以下の３つの層を含む積層体である。厚さ９マイクロメートルのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム；厚さ１８マイクロメートルの真空金属化二軸配向ポリプロピレン（ＶＭ ＢＯＰＰ）蒸気バリアフィルム；及び厚さ３０〜５０マイクロメートルのポリエチレン（ＰＥ）フィルム。ＰＥＴ及びＰＥ層は接着剤によってＶＭ ＢＯＰＰフィルムに接着される。このフィルムにおいて、ＰＥＴ層はサチェットの外部表面を含み、ポリエチレン層はサチェット内部上の密封層を含むであろう。このフィルムの水蒸気バリア特性は、消費者が使用する前の、時間の経過に伴うサチェット内部の製品からの水の損失を防止するのに重要である。フィルムは、約０．４グラム／ｍ²／日以下の目標水蒸気透過率を有する。この積層体フィルムの平均機械方向弾性率は約６３，０００Ｎ／ｍであり、平均交差機械方向弾性率は約７５，０００Ｎ／ｍである。

図２は、サチェットを作製するための縦型形成充填密封（ＶＦＦＳ）プロセス及び機器３０を示す。図２に示すように、サチェットを形成するための２つの材料ウェブ３２及び３４が機器内にもたらされ、垂直下方にてプロセスに供給されている。ウェブ３２とウェブ３４との間に充填ノズル３６が挿入されている。充填ノズル３６の先端３８（その図は第２のウェブ３４で遮られている）の位置は、矢印３８の先端により特定されている。垂直密封機構４０によって、ウェブ３２及び３４の側部に沿って垂直シールが形成される。交差密封機構４２は、充填ノズル３６の先端３８の下方に位置している。交差密封機構４２は、１つのサチェットの頂部と、次のサチェットの底部とに位置するシールを形成する。穿孔又は切断機構４４は交差密封機構４２の下方に位置し、交差密封機構４２によって形成されたシールを通して穿孔４６を形成する。完成したパッケージ又はサチェット１０を図２の下部に示す。

図２に示した、機器３０の簡略化型は、単一レーン（１つのパッケージの幅）のみの幅を有する。それらの機器に、隣り合う多数の垂直レーンを提供することが既知である。しかしながら、そのような多数レーンの機器においても、縦型形成充填密封プロセスの構成に起因して、各レーンは唯一つの充填ノズルを有するであろう。製品の流れは、液体又は粉末のいずれであっても、パッケージの密封を汚染しないように、きれいに遮断される必要がある。材料３２及び３４の２つの層の間に挿入される１組の充填ノズルがきれいに開放及び遮断する能力は、速度を制限するものである。

図３は、新しい形成充填密封プロセス及び機器５０の簡略化された単一レーンＬ１型を示す。プロセスは、横型形成充填密封（ＨＦＦＳ）プロセスとして記載されてもよい。図示した実施形態では、このプロセス及び機器５０は、液体製品を収容するサチェットの形成に使用される。しかしながら、このプロセスは、サチェット（又は液体製品を収容するサチェット）に限定されない。本質的に、このプロセスの一実施形態では、第１の、即ち下部材料ウェブ（フィルムなどの）５２が機器５０内に供給された後、略水平方向の配向で輸送され得る。第１の材料ウェブ５２は第１の、即ち下部要素の上を輸送され、前記下部要素は、内部に少なくとも１つのキャビティ５６を有し、第１のウェブ５２の一部分が前記キャビティ５６内へと一時的に変形される。製品４８は、ノズル６０などによって第１の材料ウェブ５２上に堆積される。次いで、第１の材料ウェブが第２の、即ち上部材料ウェブ６２で覆われ、２つのウェブが互いに密封されてサチェットを形成する。機器５０の構成要素、及びその変更物は、以下の通りである。

第１の材料ウェブ５２は、コンベヤー（この場合、第１の要素であり、「下部コンベヤー」又は「充填コンベヤー」と称され得る）５４によって輸送される。下部コンベヤー５４は、真空コンベヤーを含むが、これに限定されない任意の好適なタイプのコンベヤーであってもよい。下部コンベヤー５４は、該下部コンベヤー５４の表面内に少なくとも１つのポケット又はキャビティ５６が形成されたプロファイルド表面（profiled surface）を有し、第１の材料ウェブ５２の一部分が前記ポケット又はキャビティ５６内へと変形される。この実施形態では、下部コンベヤーは、内部に複数のキャビティ５６が形成されている。

第１の材料ウェブ５２は、元の非変形構成を有する。第１の材料ウェブ５２は、機器を通して該材料ウェブ５２を運搬するプロセス中、張力下で維持される。第１の材料ウェブ５２は、下部コンベヤー５４によって連続移動にて運搬されてもよい。別の実施形態では、第１の材料ウェブ５２は、断続移動にて運搬され得る。様々な実施形態において、第１の材料ウェブ５２は、下部コンベヤー５４と実質的に同一の速度で、又は下部コンベヤーよりも遅い速度で、又は下部コンベヤー５４よりも速い速度で移動されてもよい。

キャビティ５６は、任意の好適な構成にあってもよい。図３に示す機器の実施形態は、サチェット内部に収容されるであろう製品４８の各用量のための別個のポケットを形成する。しかしながら、場合により、サチェット内部に収容されるであろう製品４８の各用量のための別個のポケットを形成する必要はないことを理解するべきである。別の実施形態では、例えば、キャビティ５６は、連続トラフの形態にあってもよい。下部コンベヤー５４により形成されているキャビティ５６の構成は、下部材料ウェブ５２の形状又は構成を決定する。（後続の記載は第１の材料ウェブ５２をフィルムとして記載し得るが、第１の材料ウェブ５２はフィルムに限定されないことが理解される。）下部材料ウェブ５２は、交差機械方向（即ち「ＣＤ」）に成形され、場合により機械方向（即ち「ＭＤ」）にも成形され得る。下部材料ウェブ５２が成形され得る構成は、下部材料ウェブ５２を含む材料の弾性率と、充填される製品４８の特性とに依存する。

図４は、拡張されて交差機械方向に複数のレーンＬ１及びＬ２を提供する、図３に示したプロセスの一実施形態における下部材料ウェブ５２の形成の簡略断面図である。これにより、単一フィルムウェブ（即ち、単一の下部材料ウェブ５２と、下記に記載する単一の上部材料ウェブ）からサチェットの隣り合う列を形成することが可能となる。本明細書に記載した機器５０は、２〜１２個、又はそれ以上の任意の好適な数の多数のレーンを備えることができる。

図４に示すように、フィルム５２の一部分は、キャビティ５６内に実質的に適合される。このフィルム５２の一部分は、任意の好適な機構によって、キャビティ５６内へと実質的に適合され又は形成され得る。好適な機構としては、（１）フィルム５２がキャビティ５６内により容易に適合する一部分を含むように、フィルム５２がキャビティに進入する前にフィルム５２を機械的に処理（又は予備形成）する、又は（２）フィルム上に真空及び／若しくは空気圧を付与することによってフィルムの一部分をキャビティ５６内へと変形する、又は（３）両方、が挙げられるが、これらに限定されない。尚、別の実施形態では、フィルム５２は、製品４８をフィルム５２上に堆積する力により、キャビティ内へと形成され得る。それらの機構は、キャビティ５６の形状に正確に構成されるようにフィルム５２を成形できるが、必ずしも必要ではない。

機械的予備形成工程を用いる場合、前記工程は一般に、第１の材料ウェブ５２が形成コンベヤー５４と接触する場所の前（即ち上流）においてプロセス内に位置付けられるであろう。例えば、そのような予備形成プロセスが図３に示した機器５０内で用いられる場合、機械的予備形成機器は、第１の材料ウェブ５２が機器内に供給される場所と、形成コンベヤー５４の上流末端部との間の場所Ｐ１に位置付けられるであろう。

フィルムを機械的に処理するための好適な機構としては、レール、スキー、ボール、ドーム又は半円形物が挙げられるが、これらに限定されない。図５及び６は、隣り合う３つのレーン、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３を含む一実施形態を示し、この実施形態では、機械的成形構成要素を組み合わせることにより、フィルム５２を機械的に予備形成して、フィルム５２がキャビティ５６の形状に一致することを補助する。図５及び６において、機械的成形構成要素は、頂部形成プレート１３２及び底部形成プレート１３４により提供されている。底部形成プレート１３４は、離間されたチャネル１３８を含み、チャネル１３８の間に機械方向に配向されたレール１４０が存在し、レール１４０は交差機械方向に離間され、かつフィルム５２の下方に配置されている。頂部形成プレート１３２は離間された上部要素１３６を含み、上部要素１３６は、フィルム５２の上方に配置されている。この実施形態では、上部要素１３６は、ドーム又は半円形物などの丸みのある要素を含む。上部要素は、底部形成プレート１３４内のチャネル１３８と整合されている。別の実施形態では、機械的成形構成要素の位置は、チャネル１３８及びレール１４０が頂部形成プレート上に存在し、ドーム１３６が底部形成プレート上に存在するように、逆になっていてもよい。

図６に示すように、形成される製品の複数のＣＤレーンが存在する所定の実施形態では、機械的成形構成要素の下部又は上部グループの少なくとも一方における要素の少なくとも１つが、形成コンベヤーの中央のレーン内の又は該レーンに隣接した要素が、外側レーン内の又は該レーンに隣接した要素の更に上流にあるように配置されることも望ましい場合がある。例えば、上部要素、半円形物１３６は、上方から見た場合、山形構成に配置されてもよい。このことは、ウェブの形成をより段階的とし得る。尚、別の実施形態では、機械的成形構成要素の下部又は上部グループの一方における機械的成形構成要素が、対向するグループにおける他の機械的成形構成要素の上流にある前縁を有することが望ましい場合がある。

そのような機械的形成機構は、単独で又は真空機構と組み合わせ使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、機械的形成機構は、フィルム５２を予備成形して、フィルム５２がキャビティ５６内に実質的に適合するように形成してもよく、真空を用いてフィルム５２の一部分をキャビティ５６により密接に適合させてもよい。別の実施形態では、機構は、フィルム５２を予備成形して、フィルム５２がキャビティ５６内に密接に適合するように形成してもよく、充填及び密封中に、フィルム５２の一部分をキャビティ５６内に保持するためのみに真空を用いてもよい。尚、別の実施形態では、そのような機械的形成機構を完全に省略してもよく、フィルム５２の一部分は、真空のみを使用してキャビティ５６内に引き込まれてもよい。

フィルム５２の形成の深さは、所望の充填容積と、充填される製品の材料特性とに依存する。下部材料ウェブ５２は、周囲温度でキャビティ５６内へと変形され、又は形成され、又は引き込まれてもよい。本明細書で使用される用語、周囲温度は、約３８℃（１００°Ｆ）未満の温度を指す。一般に、形成プロセスは、約４℃（４０°Ｆ）〜約３５℃（９５°Ｆ）、又は約１５℃（６０°Ｆ）〜約２７℃（８０°Ｆ）の温度で行われてもよい。しかしながら、フィルムに応じて、下部材料ウェブ５２を高温でキャビティ内へと形成又は引き込むことも可能である。フィルムの温度は、下部材料ウェブ５２を加熱し又はキャビティ５６を加熱することによるなど、任意の好適な方法で上昇されてもよい。これらの又は別の実施形態では、下部材料ウェブ５２はまた、例えば本明細書に記載する加熱された密封バーから放射される熱により、熱を間接的に適用されてもよい。

キャビティ５６の形成に使用できる様々な異なるタイプの機構が存在する。これらの機構は、下部材料ウェブ５２をキャビティ５６内へと変形し；又は予備形成された下部材料ウェブをキャビティ内に保持し；又は両方を含む、多数の目的のために使用されてもよい。図７は、下部材料ウェブ５２を変形する（又は予備形成された下部材料ウェブをキャビティ内に保持する）工程の単純な実行を示す。この実施形態では、下部材料ウェブ５２は、内部にキャビティ５６を有するプロファイルド表面を有するプレートなどの、プロファイルド形状を有する静的構成要素上を摺動する。この場合では、キャビティ５６は機械方向に配向された連続トラフの形態にある。キャビティ５６は、側壁６６及び底部６８により画定されている。図７に示すように、キャビティ５６を形成するプレートは内部に複数の真空チャネル７０を有し、複数の真空チャネル７０は、真空マニフォルド７２に接続されている。真空チャネル７０は、キャビティ５６の側部６６及び底部６８を含むがこれらに限定されない、キャビティ５６の任意の好適な部分に沿って位置してもよい。図示した実施形態では、真空チャネル７４の第１の組は、キャビティの側部６６と底部６８が接する場所に位置している。真空チャネル７６の第２の組は、キャビティ５６の側方外部に位置してもよく、下部材料ウェブ５２の縁部分５２Ａを押し下げるのに用いられてもよい。

図８に示すように、別の実施形態では、機器は、プロファイルド表面を有するプレートに代わって、キャビティ５６の底部６８を形成する移動ベルトコンベヤー（又は単に「移動ベルト」）８０を備えてもよい。移動ベルト８０は、閉鎖された、即ちエンドレスのループから形成されてもよい。ベルト８０は、少なくとも２つのロール７８を含むコンベヤーシステムの一部であってもよく、該ロール７８の周囲をベルト８０が移動する。ロール７８は、ロールの回転軸Ａの方向に延びる複数の隆起部及び溝を有してもよい。ベルト８０は、ロール７８上の隆起部及び溝により係合される、交差機械方向に配向された複数の隆起部及び溝を下部に有して、ベルト８０を駆動してもよい。この実施形態では、キャビティ５６の底部表面６８は移動ベルト８０の頂部表面により形成され、側壁６６は、静的側部レール８２により形成されている。静的側部レール８２は、移動ベルト８０との間に僅かな間隙８４を形成して、該ベルト８０の移動に対応する。この実施形態では、下部材料ウェブ５２は、図７に示した構成要素の場合のように、移動ベルト８０を横切って摺動するのではなく、該ベルト８０と共に移動することがより望ましい。

図８に示す実施形態はまた、真空チャネルの第１の組７４、及び真空チャネルの第２の組７６を有する。図８に示す実施形態では、真空チャネルの第１の組７４の開口部は、側部レール８２と移動ベルト８０との間の間隙８４内の場所に位置している。このことは、下部材料ウェブ５２をキャビティ５６の構成内に変形（又は保持）する。真空チャネルの第２の組７６は、図示するように側部レール８２内に形成されて、下部材料ウェブ５２の縁を押し下げる。この実施形態では、真空マニフォルド７２は、コンベヤー８０の内部に位置してもよい。

図９は、図７又は図８のいずれかに示した形成機器などによってトラフ内部に形成され得る下部材料ウェブ５２を示す。下部材料ウェブ５２を単純なトラフに形成することは、製品が中粘度の液体（シャンプーなどの）又はヘアコンディショナーなどの高粘度の液体を含む場合、十分である。図９に示すように、液体４８は、別々の量で堆積されてもよく、長期間、下部材料ウェブ５２上で分離されて保持されるであろう。

図１０に示すように、液体家庭ケア洗剤のような比較的低粘度の液体の場合、交差機械方向レール（又は「交差部材」又は「交差レール」）８６を移動ベルト８０に追加して、別個のポケット５６の輪郭を描いてもよい。交差レール８６の高さは、下部材料ウェブ５２の変形を最少限にするように、側部レール８２よりも低くてもよい。図１０に示す移動ベルトコンベヤー５４の構成要素は、任意の好適な寸法を有してもよい。

図１１は、形成機器の別の実施形態を示す。図１１の形成機器は、固定プレート及び移動ベルトの組み合わせを備える。形成機器は、２つのレーンの幅を有するＨＦＦＳ機器５０内で使用される底部プレート８８及び頂部プレート９０を備える。底部形成プレート８８は、下部ウェブ５２を変形する（又は予備形成された下部ウェブを変形状態に保持する）のに使用される。頂部形成プレート９０は、上部ウェブ６２を変形する（又は予備形成れた上部ウェブを変形状態に保持する）のに使用される。頂部形成プレート９０は底部形成プレート８８の真上に配置されるように示されているが、頂部形成プレート９０は一般に、分注ゾーン５８の後、底部形成プレート８８の下流に位置することを理解するべきである。頂部形成プレート９０は、分注工程の記載の後に更に記載される。

底部形成プレート８８は輪郭形成（contour）されて、内部にキャビティ５６を提供している。図１１に示すように、底部プレート８８は、キャビティ５６の間、及びキャビティ５６の側方外部に隆起表面９８を含む。非限定的な一実施形態では、キャビティ５６は３０ｍｍの幅を有し、隆起表面９８は１４ｍｍの幅を有する。隆起表面９８は長手方向の側縁１００を有し、側縁１００は、下部材料ウェブ５２の引裂きを避けるよう丸みが付与されている。底部形成プレート８８は、離間された真空チャネルをその内部に有する。キャビティ５６の基部内においてキャビティの側部のそれぞれに隣接して、真空チャネル７４の第１の組が存在する。隆起表面９８内に真空チャネル７６の第２の組も存在し、この真空チャネル７６の第２の組は、キャビティ５６の側方外部に存在する。真空チャネル７４と７６とは、機械方向に（例えば約１０ｍｍ）離間されている。図８又は図１０に示したものと同様の移動ベルト８０がそれぞれのキャビティ５６内、又はそれぞれのキャビティ５６に隣接した若しくはキャビティ５６内の、凹部５６Ａ内に位置している。図１１において、凹部５６Ａはキャビティ５６の底部表面内に形成されている。形成キャビティ５６の底部の少なくとも一部分は、ベルト８０の頂部表面８１により形成されてもよい。真空はウェブを形成する（又は予備形成された下部ウェブを変形状態に保持する）のに使用され、ベルト８０は剛性の非移動形成プレートを横切ってウェブ５２を輸送するのに使用される。

図１１に示すベルトと、前出の図に示したベルトとの１つ相違点は、図１１では、ベルト８０の頂部表面８１に至る真空チャネル７７が存在し得ることである。ベルト８０は、内部に真空孔７９を有して、ウェブ５２をベルト８０の頂部表面８１と接触した状態に維持し得る。図１１に示す実施形態では、真空孔７９はベルト８０の長手方向の各側部部分に沿って位置するが、別の実施形態では、真空孔はベルト内の他の箇所、例えば図８に示したようにベルトの側方に沿って位置してもよい。この実施形態の尚、別の型では、ベルト８０の頂部表面８１が形成キャビティの基部の上方（例えば、０．１２５ｍｍ上方）に上昇されている場合、ベルト８０は該ベルト８０に真空を適用することなくフィルム５２を追い立てるのに十分な牽引を有し得る。

フィルムが機械的機器によってフィルムを変形することにより最初に予備形成又は成形される実施形態では、下部材料ウェブ５２は約７６．２ｃｍ（３０インチ）の水式真空を用いて、キャビティ５６内に十分保持され得る。別の実施形態では、フィルムは、主に真空により成形されてもよい。後者の実施形態では、機器が１２のレーンの幅を有する場合、中央の６つのレーン内の下部材料ウェブの部分は、約６５ｃｍ〜９０ｃｍ（２５〜３５インチ）の真空を用いて形成され得る。中央レーンの各側方の外側の３つのレーン内の下部材料ウェブ５２の部分は、約３８〜６５ｃｍ（約１５〜２５インチ）の真空を用いて形成され得る。

キャビティ５６内へ変形又は形成される下部材料ウェブ５２の少なくとも一部分は、弾性変形を受けるであろう。弾性変形の量は、第１の材料ウェブ５２に関連した任意の蒸気バリアの最大歪み以下が望ましい。弾性変形の量は、例えば約４％、又は５％、又は６％以下であってもよい。

少なくともいくつかの実施形態では、フィルム５２のウェブは、機構がフィルム５２に対する作用を完了した後、フィルム５２がその元の構成に戻る傾向を有するように、塑性変形を実質的に有さないことが望ましい。本明細書で使用される表現「塑性変形を実質的に有さない」は、約１％以下の塑性変形を指す。場合により、約０．５％以下、又は約０．２％以下の塑性変形が存在することが望ましい可能性がある。下部材料ウェブ５２は、塑性変形を全く有さなくてもよい。フィルム５２が塑性変形を実質的に有さない実施形態では、形態されたフィルム５２の一部分は、一般に任意の目視的に可視な折り目、ひだ、永久に伸張された領域、又は薄層化した領域を有さないであろう。勿論、別の実施形態では、フィルムがある量の塑性変形を含むことが可能である。しかしながら、第１の材料ウェブ５２がそのような塑性変形によって不必要に破壊されるであろう蒸気バリアを含む場合、そのような塑性変形は避ける必要がある。下記により詳細に記載するように、フィルム５２の蒸気バリア特性を保存することに加えて、フィルムが塑性変形を実質的に有さないことを確実にすることは、フィルムの幅の過度の増大をもたらし得る、フィルムの任意の伸張を最少限にするであろう。フィルムの幅が過度に増大すると、下部材料ウェブ５２の縁が上部材料ウェブ６２の縁を越えて延び得る（又はその逆）。それにより、フィルム同士が一致するように、フィルムの一方の縁を切り取る必要がある。

下部材料ウェブ５２がキャビティ５６内に変形された際、下部材料ウェブ５２の側縁５２Ａが内側へ引き込まれるため、フィルム５２が変形の結果としてより狭くなる。図１０に示すコンベヤー５４の場合（例えば）、約２ｍｍのフィルム幅の低下が起こり得る。フィルムの単一ウェブからサチェットを形成する際、ポケット５６の隣り合う２つ以上のレーンが存在する場合、下部材料ウェブ５２の幅の全体的な低下は、より大きくなるであろう。例えば、２つのレーンで実行する際、９６ｍｍの初期幅を有する下部材料ウェブ５２の場合、フィルム５２は約４ｍｍの幅の低下を有し得るため、変形フィルム幅は約９２ｍｍ幅である。１２個のレーンで実行する一例では、下部材料ウェブ５２は、５８５ｍｍ以上の初期幅を有し得る。

下部材料ウェブ５２の縁部分５２Ａが真空によって押し下げられている間、下部材料ウェブ５２が変形され、幅が低下し得る、多様な異なる方法及び機構を使用することができる。一実施形態において、真空は、最初にフィルム５２の（幅を横切って）中央部分に、次に材料ウェブの縁に沿って外側部分に、連続して適用されてもよい。そのような一実施形態、又は別の実施形態では、フィルムの縁に沿った外側部分に対するよりも高い真空を、フィルム５２の中心部分に対して適用し得る。尚、別の実施形態では、下部材料ウェブ５２は、フィルムがキャビティ５６に進入する前に、上述したように機械的に成形され又は予備形成されてもよく、したがってその縁は、真空を適用する前に、所望の量、内側に引き込まれている。

図３及び４に示したように、製品４８は、分注される製品に応じて、ノズル６０、容積式ポンプ、及び固体又は粉末を分注するための装置を含むが、これらに限定されない任意の好適な分注装置又は機器を用いて下部材料ウェブ５２上に堆積されてもよい。以下の説明ではノズルを記載するが、代わりに他の分注装置を使用してもよい。ノズル６０は、分注ゾーン５８内において、下部ウェブフィルム５２の上方に配置されている。ノズル６０は、下部ウェブフィルム５２上に、特に、キャビティ５６に対応する下部ウェブフィルム５２の変形部分内に、液体（又はペースト）製品４８などの製品を分注してもよい。ノズル６０、及びそのオリフィスは、任意の好適なタイプ及び構成のものであってもよい。図１３は、１つの好適なノズル構成を示す。ノズル６０は、ノズル本体１５０、内部にピストン１５４を有するチャンバ１５２、ノズルオリフィス１５６、及び遮断機構又はポペット１５８を含む。ノズル本体１５０は、液体製品４８のための入口１６０、ピストンチャンバ１５２を開放する空気のための入口１６２、及びピストンチャンバ１５２を閉鎖する空気のための入口１６４を含む、数個の開口部を内部に有する。ノズル６０は、図１４に示すように、円形オリフィスを有してもよい。１つの好適なノズルは、Ｂｏｏｎｅ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ，Ｕ．Ｓ．Ａ．のＨｉｂａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能な、６．４ｍｍ（１／４インチ）の内径を有するＨｉｂａｒ ＨＰＳ ３．５ｃｍ（１．３７５インチ）円形オリフィスポジティブシャットオフノズル、品番１４７７４２である。

図１５は、別の実施形態において、ノズルはスロット形状のオリフィスを有してもよいことを示す。これは、液体の隆起ビーズを堆積する丸いオリフィスを有するノズルと比較して、低いプロファイル（又は高さ）の液体の用量を下部材料ウェブ５２上に堆積するのに使用することができる。スロット形状ノズル６０が使用されるいくつかの実施形態では、ノズルは比較的平坦な液体のリボンを下部材料ウェブ５２上に堆積するであろう。液体のリボンは、略矩形構成を含むが、これに限定されない任意の好適な平面図構成のものであってもよい。スロット形状ノズル６０は、その長い方の寸法が交差機械方向に配向され、短い方の寸法が機械方向に配向されるように、下部材料ウェブ５２の上方に配置される。オリフィスは、任意の好適な寸法を有してもよい。一実施形態において、スロットは、長さ２５ｍｍ、幅１．１ｍｍであってもよい。図１５に示すように、ノズル６０は遮断機構１５８を含んでもよく、遮断機構１５８は、ノズルからの流れを遮断するように、スロット１５６の形状と同一の形状である。

別の実施形態では、ノズルは、多数オリフィスを有してもよい。即ち、ノズルは、多数孔又は「多孔」ノズルであってもよい。多孔ノズルの例は、２０１２年１０月１５日出願の米国仮特許出願第６１／７１３，６９６号に記載されている。そのような多孔ノズルを、図２１及び２２に示す。図２１は、多孔ノズルアセンブリ２００が、概してエアシリンダ２２２、場合による接続本体２２４、及びノズル本体２２６を含み得ることを示す。エアシリンダ２２２は、ノズル本体２２６内部のストッパー２２８を移動して、ノズルを開放及び閉鎖する。場合による接続本体２２４は、エアシリンダ２２２をノズル本体２２６に接続する。図２２は、エアシリンダ２２２がその内部に内部中空空間２３２を有するハウジング２３０を含み得ることを示す。エアシリンダ２２２は更に、ロッド２３４、ピストン２３６及びバネ２３８を含む。作動中のその通常の配向で、エアシリンダ２２２はロッド２３４を上方に移動してノズルを開放し、また下方に移動してノズルを閉鎖するであろう。バネ２３８はストッパー２２８をノズル本体２２６内の開口部に対して保持し、充填機械に対する空気圧がオフにされた際（緊急、メンテナンス、空気管類破損などの場合）、液体がノズルから外部へ流れることを防止する。エアシリンダ２２２は、市販の任意の好適なエアシリンダを含んでもよい。場合による接続本体２２４は、エアシリンダ２２２をノズル本体２２６に接続するのに好適な任意の構成の要素を含んでもよい。

多孔ノズルアセンブリ２００は、ノズル構成要素２５２を含んでもよい。ノズル構成要素２５２は、内部に通路を有する、ノズル本体２２６の部分、又は、内部に通路が形成された別個のノズル部品のいずれかを含む。別個のノズル部品の形態にあるノズル構成要素２５２の一実施形態を、図２３に示す。ノズル構成要素２５２は、周辺２５４、表面を有する入口側部２５６、及び表面を有する出口側部２５８を有する。ノズル構成要素２５２は、その入口側部２５６の隣接からその出口側部２５８へとノズル構成要素を通して延びる複数の別個の通路２５０を有し、したがって通路２５０は、ノズル構成要素２５２の出口側部２５８の表面内に複数の開口部２５０Ａを形成する。一実施形態において、ノズル構成要素２５２の出口側部２５８の表面は、内部に複数の溝２６２を有し、複数の溝２６２は、ノズル構成要素の出口側部２５８の表面内の開口部２５０Ａの間を延びるように配置されている。ノズルは更にストッパー２２８を含んでもよく、ストッパー２２８は、任意の好適な構成のものであってもよく、また任意の好適な材料（１種又は複数種）から製造されていてもよい。図２１及び２４に示す実施形態では、ストッパー２２８は、実質的に平坦な遠位端を有するように構成され、前記遠位端は、ノズル本体の入口側部内の通路により形成される全部の開口部２５０Ａを同時に覆うのに十分大きい。ストッパーは、ステンレス鋼などの任意の好適な材料から製造されていてもよい。

「多孔」ノズルアセンブリ及びノズル構成要素の放出末端部は、図面では円形断面を有するように示されているが、ノズルアセンブリ及びノズル構成要素の放出末端部は、任意の好適な構成を有してもよい。例えば、多孔ノズルが縦型形成充填密封プロセスに使用される場合、多孔ノズルの放出末端部が、例えば平坦な菱形形状などの平坦な形状を有し、したがって放出末端部が、パッケージの形成に使用される材料の２つのウェブ間の空間内に、より良好に適合するように構成されることが望ましい可能性がある。

単一のノズルから多数のノズルまで任意の好適な数のノズル６０が存在してもよい。一般に、図３に示したように、サチェットの各レーン内で機械方向（ＭＤ）に配置された２つ以上のノズル６０を有して、単一レーン内で同時に多数のパッケージを充填することが望ましい。このことは、図２に示したものなどのＶＦＦＳ機器と比較して充填速度を増大させ得る。また図４に示したように、パッケージを形成するための多数のＣＤレーンを含む機器内にて、交差機械方向（ＣＤ）に多数のノズルを提供してもよい。多数のノズル６０は、例えばＭＤ及びＣＤの両方における列に、実質的に整列されていてもよい。

ノズル６０は、静的又は可動であってもよい。所定の実施形態では、ノズル６０はレセプタクルに対して移動することができる。「レセプタクル」は、その上部又は内部に流体が分注される物品を含む。分注に関連して本明細書で使用される用語「内へと」は、レセプタクルの上部又は内部への分注の両方を含み、流体を分注するのに適切ないずれかの方である。レセプタクルは、下部材料ウェブ５２内のキャビティを含むがこれに限定されない任意のタイプの物品、又は、製品の単一用量を超える用量を収容する瓶若しくは他のタイプの容器を含む、流体で充填される任意のタイプの容器を含んでもよい。ノズル６０の運動は、本明細書では下部材料ウェブ５２内のキャビティ内への流体の分注に関連して記載されるが、ノズル及び充填システムの特徴は、任意の他のタイプのレセプタクルに適用可能である。

ノズル６０は、例えば、キャビティ５６と同一のＭＤ方向に移動した後、次の分注サイクルのためにそれらの出発位置に戻るように、往復に可動であってもよい。ノズル６０が可動である実施形態では、ノズルは下部材料ウェブ５２と同一の速度で移動するよう完全に同期されてもよいが、必ずしもそうではない。例えば、ノズル６０は下部材料ウェブ５２と同一の速度で移動してもよく、又は下部材料ウェブ５２よりも遅く移動してもよい。ノズル６０は、投与中、一定速度又は可変速度で移動してもよい。ノズルの速度が可変の場合、ノズルの運動は、投与中、加速又は減速され得る。例えば、製品用量ができる限り低く、かつ均一な高さ（又はプロファイル）を有するように、ノズルの運動を減速することが望ましい場合がある。このことは、互いに密封されるウェブの部分内に製品が分注され又は流れることを防止するのを助けるであろう。ノズル６０が可動である場合、ノズル６０は以下の時間：ノズル６０が静止しているとき；又はノズル６０が下部材料ウェブ５２と同一の方向に同一の速度で移動しているとき；又はノズル６０が下部材料ウェブ５２と同一の方向であるが、異なる速度で移動しているとき；又はノズル６０が下部材料ウェブ５２の反対方向に移動しているとき；のいずれかで製品４８を分注し得る。ノズル６０は、本明細書に記載した移動及び充填制御システムを使用して、充填の連続中、慣習的な移動プロファイルにて移動して、レセプタクル上の堆積物の形状を制御することができる。

本明細書に記載した可動ノズル機構及び充填システムは、本明細書に記載した方法、及び他の分注プロセスに使用することができる。そのような他の分注プロセスには、縦型形成充填密封（ＶＦＦＳ）プロセス、並びに、２用量以上の製品を収容する瓶及び他のタイプの容器の充填に使用されるものを含む、流体で充填される任意のタイプの容器用の充填プロセスが挙げられるが、これに限定されない。それ故、本明細書に記載した充填システムは、本明細書に記載したタイプの単位用量パッケージの充填に限定されない。図２に示したように、可動ノズル機構が縦型形成充填密封（ＶＦＦＳ）プロセスに使用される場合、ノズルは矢印の方向にて垂直方向にて上方及び下方に移動するであろう。

液体の各用量が下部材料ウェブ５２などのレセプタクルの上部又は内部にきれいに分注され、投与間に液体の流れが実質的に直ちに停止することが望ましい。投与間に、分注ノズル６０から滴が漏れ、又は製品の筋を生じる場合、用量間のシール範囲は汚染される場合があり、潜在的にシールの破損及び漏れやすいサチェットの原因となる。投与の制御は、充填システム又は充填制御システムを使用することにより達成される。本明細書に記載した充填制御システム（可動ノズル機構と伴に又は伴わずに）を有する充填（又は投与）システムは、そのような他の分注プロセス内でも使用することができる。

図１６は、充填システムの一実施形態の概略図である。図１６に示すように、充填システムは、下部材料ウェブ５２などのレセプタクルの上部又は内部に堆積される液体４８用の貯蔵供給物１６８を備える。液体１６８の貯蔵供給物は、配管によって、液体４８のタンク１７０に接続されている。タンク１７０は加圧されてもよく、又は低粘度製品の場合、加圧される必要はなく、上部圧力制御には液体レベルに依存し得る。図に示す実施形態では、タンクは加圧されている。調節された空気圧ライン１７２は、タンク１７０を主要空気供給物１７１に接続し、また空気キャップ圧制御１７９に基づいてタンク内の過剰な圧力を放出する性能を有する。液体４８をノズル６０に輸送するライン１７４は、タンク１７０をノズル６０に接続する。液体供給物タンク１７０はレベル１７５及び圧力器具類１７６を備えて、急速かつ正確な上部圧力制御及び監視を可能にする。タンクレベルセンサ１７５を用いた液体レベル制御１７８と、様々な手段（ポンプ１７７、弁又は空気駆動ピグ（air-driven pig）など）を介した入口の流れの制御とを、タンク空気キャップ圧制御１７９と組み合わせることによって、正味のノズル上部圧力の調節が可能となる。タンクレベル制御１７８及びタンク空気キャップ圧制御の両方は、独立型コントローラーであるか、又は全体的に一体化されたプロセス制御システムとしてＰＬＣ １８３内に常駐するもののいずれかであってもよい。多数のノズルが存在する場合、マニフォルド１８０及び個々のノズル配管１８４にノズルを接続してもよく、ノズル配管１８４は、全ノズルに関して同一の構成であってもよい。所望であれば、マニフォルド１８０付近に追加の圧力センサ１８８を加えて、追加の総上部圧力（液体上部＋空気キャップ上部）監視地点を提供してもよく、これを用いて空気キャップ圧制御１７９又は液体レベル制御１７８に対する主要な圧力調整を提供し、一定の総上部圧力を維持することができる。

ノズル６０は、ノズル６０に接続されたアクチュエータシステム１８１を有して、迅速な応答、液体の正のオン／オフ制御を提供してもよい。アクチュエータシステム１８１は、容積式ポンプと、空気駆動（空気圧式）ソレノイド弁１８６、又は電動ソレノイド弁などの１つ以上の弁と、を含むがこれらに限定されない、任意の好適な装置を含んでもよい。ノズルアクチュエータシステム１８１は、流量計１８２などの流量測定装置（又は流量フィードバック装置）に接続されてもよい。流量フィードバック装置は、それぞれ、各サンプル質量又は流体の容積を正確かつ迅速に獲得するための質量式流量計又は容積式流量計であってもよい。プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１８３と、関連した高速入力１８５及び出力１８７装置（図１６Ａ及び１６Ｂの入力及び出力カードなど）とは、ポンプ、弁（１つ又は複数）及び流量計と通信してもよく、タイムリーな質量又は容積合計と、各質量又は容積充填のノズル制御、また上記に概略したレベル及びタンク空気キャップ圧制御を可能にするよう使用され得る。

入力装置１８５は、流量計１８２からデータを獲得可能な任意の装置であってもよい。入力装置１８５は、特定のタイプの流量計１８２からデータを最も素早く獲得可能なタイプである必要がある。それ故、入力装置１８５は、ネットワークカード、イーサネット接続、デジタルカウンタカード及びアナログカードを含むが、これらに限定されない群から選択されてもよい。実際の流量は、流量計のタイプ、入力がどのように受信されるか、及び必要な任意の予備プロセスに応じて、ＰＬＣ内で、若しくは入力装置１８５上で計算されてもよく、又は流量計１８２自体内で計算されてもよい。それ故、ＰＬＣは流れフィードバック量を受信して所望の設定点と比較し、誤差を生成した後、該誤差を使用して新たな制御作動時間などの補正的作用を計算する。高速出力装置１８７は、下記により詳細に記載される。

アルゴリズムは、ＰＬＣに関連している（例えばＰＬＣ内にプログラミングされている）。アルゴリズムは、測定された充填量フィードバックを入力として受信し、補正的調整を実行する。ＰＬＣからのデータを使用して、充填時間までの調整、弁制御のためのソレノイドに対する出力コマンドの高精度タイミング、又は、各充填サイクルに関する容積式ポンプの総流量及び流速プロファイルに対する制御調整、を計算してもよい。適切な高性能構成要素が適切な制御システム構造及びアルゴリズムに連結された場合、制御された堆積プロファイル（所望の場合）を有する急速かつ高精度の充填を提供する充填システムが達成され得る。そのような充填システムは、所望であれば、比較的少ない用量の製品（例えば、約５グラム以下の製品）を素早く、かつ正確に分注するのに使用することができる。場合により、製品用量は、約１００ミリ秒以下で分注され得る。場合により、用量が分注され、測定され、制御補正が計算され、任意の往復ノズル可動台が、次の分注の準備が整っている位置に戻り得るサイクル時間は、約３００ミリ秒以下、代替的に約２００ミリ秒以下、又は約５０若しくは約１００ミリ秒〜約３００ミリ秒、代替的に約５０ミリ秒〜約２００ミリ秒の範囲内で行われてもよい。分注はまた、レセプタクルに対するノズルの精密な移動制御と連結されて、制御された堆積プロファイルを提供してもよい。

ノズル／レセプタクル移動と連係し得る正確な高速充填を達成するためには、制御システム、アクチュエータ、センサ、及びこれらの能力をしっかりと同期させる制御システムアルゴリズム及びアーキテクチャの設計を必要とする。また、上部圧力外乱（head pressure disturbance）を最小限にする、主要流体供給物タンク１７０用の上手く設計された流体再供給システムも、システムに対する圧力外乱を排斥し得る上手く設計された上部圧力制御システムと共に必要とする。このことは、適切な制御システム構成要素を選択した後、それらを相互作用システムの最適な制御を可能にするやり方で組み合わせることにより行われる。高速充填のためには、ノズル制御に必要な構成要素の全部と、流れ質量フィードバック測定システムとが、所定の動的性能要求事項を満たすことが望ましい。

そのような充填制御システムの一実施形態を、図１６Ａに示す。ノズル作動構成要素は、ＰＬＣ １８３内部の開始から、実際のノズル６０が完全に開放するまでの時間が、３０ミリ秒を超えないように選択され得る。このことは、ノズル６０の直近に位置する空気弁（pneumatics valve）１８６などの弁を電気的に制御する予定出力装置（例えば、プログラムで予定されたデジタル出力カード）１８７などの出力装置を使用して実行される。予定デジタル出力カード１８７は、それ自体のプロセッサを有する。このことは、ＰＬＣからの信号を待つ遅延を有さずに作動でき、また、ＰＬＣがカードを更新する間の必要なオン／オフ事象の補間が可能であるという利点を提供する。予定出力は、１００マイクロ秒未満の時間増分においてデジタル出力を制御する能力を有し得、場合によりプログラムで制御されて、特定の電子運動位置を使用して開放をトリガし、制御アルゴリズム生成による時間量の間、開放したままであり得る。制御システムは、レセプタクルに対するノズルのカム移動プロファイルのＰＬＣ １８３内での開発及び実行と共に、予定出力カードを使用することによって、流量計の充填を、カスタマイズされた流れ形状プロファイリングに縛る能力を有する。流量計構成要素１８２及び関連したデジタル入力カード１８５は、内部パラメーター設定を有して、実際の流れ開始からＰＬＣ １８３内で検出される流量測定までの３０ミリ秒以下の遅延時間を提供し得、割り当てられた完全サイクル時間サイクル内で、秤量されたサンプルからの１０％以下の反復測定能力を提供する。１０％精度は、本明細書では、実際の秤量質量、対、目標充填質量を指す。これは、電子測定読み取り値に示される変動性から区別されるべきである。換言すれば、電子質量測定値は低い変動性を示し得るが、バイアスにより外され、また本方法では、これは補正されて、最終質量が目標質量値の１０％以内で堆積されることができる。

一般に、高速流量計カウンタカード１８５と予定出力カード１８７との両方を使用する本明細書に記載した制御システムの型は、適切なアルゴリズムを用いて設計された場合、設計された制御システムアーキテクチャ、アルゴリズム及び構成要素の選択に起因して、流体充填制御システム（即ち、充填開始又は停止）と移動制御システム（ウェブ又はユニットの作動が特定の位置にある際）との非常にしっかりとした同期を可能にすると共に、非常に正確な充填時間制御（僅かミリ秒までのオン／オフ時間の制御）を可能にする点で独特である。

充填制御システムの代替的な型を、図１６Ｂに示す。移動位置との同様のしっかりとした同期を提供せず、また同様の正確な充填制御精度を提供し得ないこの代替的な充填制御システムは、高速出力能力を有し得る高速カウンタ入力カードを使用する。この場合の制御アルゴリズムは、一般に、高速入力カウンタが、充填中、質量合計閾値を超えて増大したときに関するトリガ点を提供する必要があり、出力をトリガして充填弁を閉鎖する。この質量合計閾値、又は遮断トリガは、システム時間遅延に起因して、所望の最終的な合計質量以下の質量値であろう。

要約すれば、充填制御システムは、以下：流量測定システムからのフィードバックの入力；ノズルが開放するとき及び開放時間の出力制御；アルゴリズムは、補正充填時間と、プロセス変数（レセプタクルに対するノズルの位置など）に関連した開始トリガ又は停止トリガのいずれかと、を提供する；を使用する。図１６Ａに示すような実施形態の場合、予定出力カードは、ＰＬＣからの更新の間に生じ得る時間に、正確に充填サイクルを開始又は停止する能力を提供する。（予定出力カードは、分注システムが配置／プロセスの所を補間することができ、またＰＬＣからの通信間にオン又はオフ信号をトリガすることができる。）制御アルゴリズムは、流れの容積又は質量フィードバック（即ち、充填量フィードバック測定値）を用いて充填時間の補正的調整を実行し、分注装置アクチュエータシステムが流体を供給するべきときに関する制御信号及び制御作動時間の少なくとも一方を出力する。制御信号は、制御「オン」又は「オフ」信号を含んでもよく、又は、予定出力カードが（上述したように）オン又はオフ信号を補間及びトリガできるように、予定出カードに対する信号を含んでもよい。出力は、充填の開始又は停止のいずれか（であるが、一般に両方ではない）を行う時を設定する。次いで、アルゴリズムにより提供される補正的充填時間を加算／減算することにより、反対（停止又は開始）を設定する）。

図１６Ｂに示す実施形態の場合、アルゴリズムは、補正的充填量合計閾値目標を提供し（フィードバック／誤差を使用して動的に変化し得ることを意味する）、これを充填サイクル毎に、組み合わせたデジタル入力／出力カードに送信する。しかしながら、図１６Ａに示す実施形態での予定出力カードの使用は、充填の絶対的な開始又は終了をより正確に設定することができ、またノズルが開放している時間（充填時間）の総量をより正確に設定することができる。

図３の全体図に示すように、分注ゾーン５８の下流において、上部ウェブフィルム６２などの第２の材料ウェブが、下部材料ウェブ５２の上方においてプロセス内にもたらされる。以下にフィルムとしての第２の（又は上部）材料ウェブを記載し得るが、第２の材料ウェブはフィルムに限定されないことが理解される。上部材料ウェブは、下部材料ウェブとして使用するのに好適であるとして本明細書に特定した任意のタイプの材料であってもよい。上部材料ウェブ６２は、水平の上部形成コンベヤー（又は「上部コンベヤー」）６４の下面に保持されている。上部コンベヤー６４は、真空コンベヤーであってもよい。

上部材料ウェブ６２は、上部材料ウェブ６２を変形させることなく、形成された下部材料ウェブ５２の頂部上に平坦に置かれ得る。しかしながら、上部コンベヤー６４はまた、プロファイルド表面を有して、上部材料ウェブ６２内にチャネル又はトラフを形成してもよい。上部材料ウェブ６２内のチャネル又はトラフは、下部材料ウェブ５２がその内部へ変形されるトラフ又はキャビティ５６と実質的に同一の幅及び深さを有してもよい。

上部材料ウェブ６２を変形することが望ましい数個の理由が存在する。上部材料ウェブ６２を下部材料ウェブ５２と同様に変形することによって、下部材料ウェブ５２上に丁度配置された、積み上げられた製品４８の上方にクリアランスが提供され、下部材料ウェブ５２を横切る液体製品の塗り付けが避けられる。液体製品の塗り付けは、皺及び／又は漏出などの、サチェットが有する多様な問題をもたらし得る。上部材料ウェブ６２の変形はまた、より対称的なサチェットを形成する。加えて、典型的なサチェットに関して、サチェットの両面上のフィルムは、完成したサチェットのシール範囲内に配置される非印刷部分に概ね包囲された印刷物（例えば、製品名及び製品情報）を上部に有するであろう。上部材料ウェブ６２を下部材料ウェブ５２と同様に変形することによって、同一の又は実質的に同一の幅のフィルムを下部及び上部材料ウェブの両方に使用することができ、製造プロセス中に両方のフィルム内に同一の幅の低下を形成するため、フィルムの印刷及び非印刷部分が互いに整合するであろう。勿論、別の実施形態では、フィルムは印刷物を有さなくてもよい。尚、別の実施形態では、パッケージが形態された後に、印刷物をフィルムに加えてもよい。

下部材料ウェブ５２の形成に使用したものと同様の形成プロセス（即ち、静止プレート、移動ベルト、又はこれらの組み合わせと同様のシステム）を用いて、上部材料ウェブのウェブ６２を変形することができる。図１１は、レーンＬ１及びＬ２を含む、２つのレーンの幅を有する機器内で使用される、上部形成要素９０の一実施形態を示す。換言すれば、上部形成要素９０は、内部に（少なくとも）２組のキャビティ９６を有する。このような実施形態では、頂部フィルム６２は、隣接するレーンＬ１及びＬ２内の上部キャビティ９６内に引き込まれるのに十分大きい幅を有するであろう。上部材料ウェブのウェブ６２を変形する工程と、上部材料ウェブ６２の変形中の特性とは、下部材料ウェブ５２の場合と実質的に同一であってもよい。（例えば、上部材料ウェブ６２は弾性変形を受けてもよいが、塑性変形を実質的に有さない。）

図１１に示すように、上部形成要素９０はプレートを含み、前記プレートは、上部凹部又はキャビティ９６の間、及び上部凹部又はキャビティ９６の側方外部に位置する隆起表面１０８を有する。非限定的な一実施形態では、キャビティ９６は３０ｍｍの幅を有し、隆起表面１０８は１４ｍｍの幅を有する。隆起表面１０８は長手方向の側縁１０９を有し、側縁１０９は、上部材料ウェブ６２の引裂きを避けるよう丸みを付与されている。隆起表面１０８は、内部に真空チャネル１１０を有して、上部材料ウェブ６２が隆起表面１０８に接触するように該上部材料ウェブ６２を保持する。上部プレートは、凹部９６内にも真空チャネル１１２を有する。真空チャネル１１０及び１１２は真空マニフォルドに接続され、前記真空マニフォルドは真空源に接続されている。図８又は図１０に示したものと類似した移動ベルト８０は、それぞれの上部キャビティ９６内に位置し、又はそれぞれの上部キャビティ９６に隣接するか若しくは上部キャビティ９６内の凹部９６Ａ内に位置する。図１１において、凹部９６Ａは、キャビティ９６の基部内に形成されている。下部キャビティの場合のように、形成キャビティ９６の底部の少なくとも一部分は、ベルト８０の頂部表面８１により形成され得る。（上部キャビティ９６が底部キャビティ５６に対して反転されていても、内部で上部ウェブ６２が最も変形される上部キャビティ９６の部分は、キャビティの「底部」と称されることを理解するべきである。同一の慣例が上部キャビティ９６内のベルト８０に関連して適用されるであろう。それ故、上部キャビティ内のベルトの「頂部表面」は、下部キャビティ５６内のベルトの頂部表面と同一の表面に相当するであろう。）真空はウェブを形成する（又は予備形成された上部ウェブを変形状態に保持する）のに使用され、ベルト８０は剛性の非移動形成プレートを横切ってウェブ６２を輸送するのに使用される。

下部形成要素の場合のように、ベルト８０の頂部表面８１に至る真空チャネル１１４が存在してもよい。ベルト８０は、内部に真空孔７９を有して、ウェブ６２をベルト８０の頂部表面８１と接触した状態に維持し得る。図１１に示す実施形態では、真空孔７９はベルト８０の長手方向の各側部部分に沿って位置するが、別の実施形態では、真空孔はベルト内の他の場所、例えば図８に示したようにベルトの側方に沿って位置してもよい。

図１２は、キャビティ９６が、キャビティ９６の床内に別個の凹部を有さない、上部プレート９０の代替的な実施形態を示す。この代替的な実施形態の１つの変更物では、ベルト（存在する場合）は、キャビティ９６の床から外方向に配置されているが、尚、キャビティ内に位置している。（そのようなベルトは、１０２で示す要素で占められる空間内に存在するであろう。）この実施形態では、キャビティ９６の側部と、ベルトの側縁との間に間隙が存在する。この実施形態では、隆起表面１０８の頂部と、ベルトの頂部との間の距離が、頂部キャビティの深さである。この実施形態の別の変更物では、ベルトは存在しない。そのような変更物では、ベルトが存在する場合にベルトで占められるであろう場所は、静的プレート又は部品１０２を含んでもよく、該静的プレート又は部品１０２は、凹部の最も内側の部分から離間して、静的プレート１０２の周囲での空気の通過を可能にする。

頂部キャビティ９６の深さと底部キャビティ５６の深さとは同一であってもよく、又は頂部キャビティ９６の深さは、底部キャビティ５６の深さよりも浅く又は深くてもよいことを理解するべきである。例えば、底部キャビティを形成する交差レール８６が存在する実施形態では、底部キャビティ５６の深さは４ｍｍであってもよく、頂部キャビティ、即ちキャビティ９６の深さは、底部キャビティ５６を形成する交差レールによる下部材料ウェブ５２の輪郭形成（contouring）に起因して、上部材料ウェブ６２の同一の交差機械方向位相を提供するために、約３ｍｍであってもよい。

フィルムが最初に機械的機器により成形される実施形態では、上部材料ウェブ６２は約１３０ｃｍ（５０インチ）の水式真空により保持され得る。別の実施形態では、フィルムは、主に真空により成形されてもよい。後者の実施形態では、機器が１２のレーンの幅を有する場合、中央の６つのレーン内の上部材料ウェブの部分は、約１００〜１３０ｃｍ（４０〜５０インチ）の真空を用いて形成され得る。中央レーンの各側方の外側の３つのレーン内の上部材料ウェブ６２の部分は、約３８〜６５ｃｍ（約１５〜２５インチ）の真空を用いて形成され得る。

下部材料ウェブ５２及び上部材料ウェブ６２は、それぞれ、下部キャビティ４８及び上部キャビティ９６内へと変形されるため、下部材料ウェブ５２及び上部材料ウェブ６２はそれぞれ、交差機械方向におけるプロファイルを有する。したがって、下部材料ウェブ５２及び上部材料ウェブ６２は、それらの非変形幅よりも小さい、変形交差機械方向幅を有するであろう。図１７は、下部材料ウェブ５２及び上部材料ウェブ６２の非変形幅Ｗｕを示す。図１８は、下部材料ウェブ５２及び上部材料ウェブ６２の非変形幅Ｗ_Uに対する、それらの変形幅Ｗｄを示す。下部材料ウェブ５２の変形交差機械方向幅Ｗｄは、上部材料ウェブ６２の変形交差機械方向幅Ｗｄと実質的に同一であってもよい。材料の相対的な変形幅Ｗｄに関連して、本明細書で使用される用語「実質的に同一の」は、互いに約０．２％以下異なる変形幅を指す。いくつかの実施形態では、変形幅Ｗｄは互いに約０．１％以下異なることが望ましい可能性がある。機器５０が少なくとも２つの交差機械方向レーンを有する場合、各レーン内の下部材料ウェブ５２及び上部材料ウェブ６２の変形交差機械方向幅Ｗｄは、実質的に同一（約０．２％以下異なる）であることが望ましい可能性がある。頂部材料ウェブ６２及び底部材料ウェブ５２の変形部分は、対称的であってもよい。代替的に、図１８に示すように、頂部材料ウェブ６２及び底部材料ウェブ５２の変形部分は、各レーン内の変形部分の幅が、実質的に同一の量で、低下されることを条件として、異なる構成を有してもよい。

図１９は、密封工程に関する更なる詳細を有する、サチェットを形成する完全プロセスの非限定的な一実施形態を示す。図１９に示すように、２つの材料ウェブ（例えば、フィルム）５２及び６２は、材料のシーラント側部が内側に向くように解かれる。底部フィルム５２の形成が最初に開始される。底部フィルム５２は、図５及び６に示したような機器を使用して、場所Ｐ１において、（場合により）機械的に予備形成されてもよい。下部コンベヤー５４によって底部フィルム５２に真空を適用して、底部フィルムをキャビティ内へと形成するか、又は予備形成されたフィルムをキャビティ内に保持する。例えば１つ以上のノズル６０から、底部フィルム５２内に形成されたトラフ、又はキャビティ内に製品４８を分注する。頂部フィルム６２は、図５及び６に示したような機器を使用して、場所Ｐ２において、（場合により）機械的に予備形成されてもよい。上部形成コンベヤー６４によって頂部フィルム６２に真空を適用して、頂部フィルムをトラフ又はキャビティの構成内へと形成するか、又は予備形成されたフィルムをそのような構成内に保持する。この実施形態では、頂部フィルム６２は、交差機械方向において底部フィルム５２と同一のプロファイルに形成される。

この実施形態では、長手方向又は機械方向シールに使用される機械方向シール形成装置１２０は、形成コンベヤー５４及び６４に隣接して示されている。機械方向シールは、サチェット上の側部シールを形成するであろう。機械方向シール形成装置は、機械方向（ＭＤ）に配向された加熱要素（バー）１２０の形態にあってもよく、加熱要素（バー）１２０は、隣接したレーン間に位置し、かつ、最初及び最後のレーンの側方外部にも位置する。ヒーターバー１２０は、互いに対して垂直方向にバネ付勢されて、２つのフィルム５２及び６２を互いに密封してもよい。シール形成装置１２０は、シーラント層が密着するように、十分な圧力が理想的に提供されて、フィルム５２及び６２のシーラント層の間の任意の空気を最小限にする。シーラント層はそれらの融点まで加熱されて、シーラント層を互いに熱密封する。

長手方向に密封され、充填されたウェブが形成範囲を去った後、機械方向密封ニップ１２２が存在してもよい。機械方向密封ニップは、駆動され又は駆動されなくてもよい。機械方向密封ニップ１２２は軽い圧力を適用して、長手方向のシールの範囲内でのフィルムの接着を確実にする（が、上部に製品４８が堆積されているフィルム部分には圧力を適用しないことが好ましい）。一実施形態において、ニップ１２２は、比較的柔らかいロール及びアンビルロールから形成されてもよい。比較的柔らかいロールは、２０ショアＡデュロメータ材料を含む表面を有するロールを含んでもよい。そのようなロールを使用して、機械方向（又は長手方向）シール部分を互いにより強く押圧して、より均一に接触させてもよい。またロール形成ニップの少なくとも一方を冷却して、ＭＤシールを冷却してもよい。

機械方向密封ニップ１２２の後、場合による一対の対向する真空プレート１２４を使用して、下部材料ウェブ５２上の別々の位置内に堆積された材料４８の用量が、分離したままであるように、非密封範囲内にて２つのフィルム材料５２及び６２が分離された状態を保ってもよい。

充填コンベヤー５４及び形成コンベヤー６４の下流は、交差機械方向に配向されたシールを形成するための装置６５である。これは、ＣＤ密封装置６５と称される。ＣＤ密封装置６５は、製品用量の間の間隔内において、ウェブ５２と６２との間に、交差機械方向に配向されたシールを形成することが可能な、任意の好適な装置であってもよい。そのような装置の１つの型を図３に示し、前記型は、一体となって単一のＣＤシールを形成する、例えば交差機械方向に配向されたバー６５Ａ及び６５Ｂのような一対の上部構成要素６５Ａ及び下部構成要素６５Ｂを含む。ＣＤ密封装置は、フィルム５２及び６２の機械方向移動に対して静的であってもよく、したがって交差機械方向に配向された上部バー６５Ａ及び下部バー６５Ｂは、互いに向かって及び互いから離れるようにのみ移動する。別の実施形態では、交差機械方向に配向された上部バー６５Ａ及び下部バー６５Ｂは、フィルム５２及び６２と共に移動してもよい。図３に示す実施形態では、交差機械方向に配向された上部バー６５Ａ及び下部バー６５Ｂは、フィルム５２及び６２と平行に、往復に（矢印の方向に）移動すると共に、同時に、交差機械方向に配向された上部バー６５Ａ及び下部バー６５Ｂがフィルムと共に移動するときにそれらをフィルムと接するように移動する。

図２０に示すような別の実施形態では、ＣＤ密封装置６５は、他の構成を有する密封構成要素を含んでもよい。図２０は、上部構成要素６５Ａ及び下部構成要素６５Ｂが略Ｕ字状要素を含み、該要素のそれぞれが、離間された一対の密封バー６５Ａ１及び６５Ａ２、並びに６５Ｂ１及び６５Ｂ２をそれぞれ含む実施形態を示す。２つの密封バーは、１つのみの密封バーと比較してより長い滞留時間の密封を可能にする。密封バー６５Ａ及び６５Ｂが開放及び閉鎖して、シールフィルム５２及び６２を閉鎖する間、密封バー単位６５は製品の流れに対して後方及び前方（上流及び下流）に縦走する。密封バーには、それぞれ、密封バーとフレーム６９との間に位置するバネ６７が設けられてもよく、それにより密封バーはバネ付勢されて、垂直方向にて上方及び下方に移動することができる。図２０に示すＣＤ密封装置６５の上部構成要素６５Ａ及び下部構成要素６５Ｂは、サチェットの頂部及び底部にシールを同時に形成するように使用され得る。密封構成要素６５Ａ及び６５Ｂは、６５Ａ１及び６５Ｂ１などの上流密封バーと、６５Ａ２及び６５Ｂ２などの下流密封バーとを含む。

各密封構成要素６５Ａ及び６５Ｂが２つ以上の密封バーを含む場合、密封バーは、互いに対して固定され、又は互いに対して調整可能であってもよい。各密封構成要素内の密封バーの少なくとも１つが固定されていることが望ましい可能性がある。固定密封バーは、上流密封バー、又は下流密封バーのいずれを含んでもよい。図２０に示す実施形態では、下流密封バー６５Ａ２及び６５Ｂ２は調整可能であり、異なる設定１、２、３及び４を有する。密封バーの少なくとも１つを調整可能とすることによって、パッケージの長さの変化に対応するように、シール間の間隔を調整することができる。勿論、そのような構成要素の他の変更物も可能であり、該変更物には、例えば多数のサチェット間に同時に３つ以上のＣＤシールを形成可能な、更なる密封バーを有するものが含まれる。

パッケージの形成中にフィルム５２及び６２に適用される真空は、プロセス中の任意の好適な段階で放出されてもよい。真空は、以下：（１）任意のシールの形成前（その場合、下部材料ウェブを変形するための真空の初期適用後に下部材料ウェブ５２上に残留する残留真空が、下部材料ウェブ５２を定位置に保持し続け得る）；又は（２）機械方向シールの形成後；又は（３）所定のパッケージ上のＣＤシールの１つの形成後；又は（４）所定のパッケージ上の全シールの形成後；の任意の時間に放出されてもよい。典型的には、真空は、機械方向シールの形成後に放出されて、ＣＤシールの形成を容易にするであろう。真空が放出された際、第１の材料ウェブ（及び、変形された場合、第２の材料ウェブ）の変形部分は、それらの元の非変形構成に戻る。変形部分は、それらの非変形構成に完全に戻るか、又はそれらの非変形構成へと部分的に戻り得る（用語「に向かって」は、両方を含むものとする）。典型的には、パッケージを含む材料のウェブ間に製品４８が存在するため、変形部分は、それらの非変形構成へと部分的に戻るであろう。

交差密封装置６５の下流は、機械方向スリットを形成するための機器１２６と、交差機械方向穿孔／切断のための機器１２８である。機械方向スリット形成（slitting）は、アンビルに対するクラッシュスリッター又は剪断スリット形成機器によるものを含むが、これらに限定されない任意の好適な機構１２６により行うことができる。単位用量パッケージのウェブは、各レーン間で、又は所望通りに別様にスリット形成されてもよい。スリットは連続的であってもよく、又は断続的な穿孔であってもよい。交差機械方向穿孔プロセスは、特定の列の間を切断して、マット（製品のマトリクス）を作製するように設計及び操作されてもよい。図１９に示す実施形態では、機械方向スリット形成機器１２６及び交差機械方向スリット形成機器１２８の両方に機械的工具が用いられる。しかしながら、機械方向又は交差機械方向におけるレーザースリット形成を用いてもよい。

機器５０の多数の代替的な実施形態が可能である。例えば、別の実施形態では、システム全体は、図８又は１０に示したような移動ベルトを含んでもよく、また側部レール８２は除去され、より幅広い移動ベルト上の、対応する隆起表面で置き換えられてもよい。これらの又は他の代替的な実施形態では、ベルト８０は、ベルト８０と側部レール８２との間の間隙内に真空ポートを有するのではなく、ポケット５６の中心内に真空ポートを有してもよい。尚、別の実施形態では、ベルトシステムは、内部にキャビティが形成されている別個の成形型を連結する鎖システムで置き換えられてもよい。しかしながら、そのようなシステム用の個々の成形型を製作することは、本明細書に記載した移動ベルトシステムよりも費用がかかる。加えて、異なるサイズのサチェットを作製するためにシステムを変更することが所望される場合、移動ベルトシステムは、より容易に変更され得る。より詳細には、プラテンシステムは、形成機能性と駆動機能性を１つの構成要素に連結し、本明細書に記載したベルト／プレートシステムは、ウェブ輸送の手段から形成機能性を分離する。このことは、ポケットを形成する工具の形状とは別に、ウェブを移動するベルトの特性を変更する柔軟性を提供する。可能な操作条件の範囲は、形成とウェブ輸送とが、本明細書に記載したように分離された際、より広くなる。また、これは同じ目的を達成する、より経済的な方法であり、加えてメンテナンスがより容易である。形成工具は移動部品ではないため、該形成工具上に許容差をより容易に設定でき、また殆どメンテナンスを有することなく正確性を維持することができる。唯一の磨耗部品はベルトであり、これは在庫品である。

上述したように、充填システム及び充填制御システムは、充填プロセスの代替的なタイプに適用することができる。これを用いて正確な分注及び短いサイクル時間を提供することができ、また充填を、充填されるレセプタクルの移動と連係させることができる。本明細書に記載した可動ノズル及び密封機構も、充填プロセスの代替的なタイプに適用することができる。例えば、この充填システム及び充填制御システムは、図２に示したものなどのＶＦＦＳ実施形態に使用することができる。

図２に示したような縦型形成充填密封（ＶＦＦＳ）機器３０は、機械が稼働している間、静的ノズル３６と静的シールバー４０及び４２とを有してもよい。しかしながら、ノズル３６は、サチェットの長さを変化させたい場合、上昇及び下降できる必要があり得る。これは機械が稼働していないときに為し得る設定変更である。一実施形態において、ＭＤシールバー４０をウェブの片側に固定してもよく、固定したＭＤシールバーの表面は、ノズル３６の中心線と整合した面内にある。反対側のＭＤシールバー４０は、間にフィルム３２及び３４が存在するように、固定シールバーに対してバネ付勢されてもよい。ノズル３６は、例えば、サチェットの長さ及び充填容積に応じてＣＤ密封バー４２の初期接触地点から公称２０〜９０ｍｍ上方にて固定されたままであってもよい。

更なるプロセス調整が必要な場合、ＭＤシールバー４０、ノズル３６、又は両方は、ウェブ３２及び３４の下方移動と共に上昇及び下降してもよい。ＭＤシールバー４０は、真っ直ぐに上昇及び下降してもよい。代替的に、ＭＤシールバー４０は、フィルム３２及び３４との接触を失うのに十分なだけ約１ｍｍ拡がって、半長円形移動にて移動してもよい。次いで、バー４０はフィルムと接触し、バー４０の運動をフィルム速度と一致させた状態で、ある距離、例えばサチェットの長さの約５〜約５０パーセント、下降した後、開始時の接触位置に後退し及び戻る。シールバーの移動及び長さは、ウェブを個々のサチェットに切断する前に、連続するサチェットとなる物の間に連続的なＭＤシールが存在することを確実にするよう設計されることが望ましい。

更に、ノズル先端３８が常に充填目標から固定距離のままであるように、ノズル３６を移動してもよい。例えば、充填の開始時にサチェットの底部がノズル３６の先端３８から２５ｍｍ下方に位置する場合、充填が進行するにつれて、ノズル３６の先端３８から流体の区画の頂部までが少なくとも２５ｍｍの間隔を維持するように、ノズル３６を上方に後退させてもよい。次いで、充填の終了時にノズル３６をより高速で上方に後退させて、ＣＤシーラー４２の閉鎖を可能にしてもよい。ノズル移動の別の一代替物は、シールが最初に作製される際、ノズル３６をＣＤシールバー４２から更に遠く離間させて、サチェットの変形を低減することであろう。次いで、ＣＤシールプロセスが開始されたら、ノズル３６の先端３８をサチェット内に低下させて、上述した下位から上位への充填の連続の全体を通して進行させてもよい。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ミリメートル」として開示される寸法は、「約４０ミリメートル」を意味するものである。

本明細書の全体を通じて与えられるすべての最大の数値限定は、それよりも小さい数値限定を、そうしたより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているものと同様にして包含するものと理解すべきである。本明細書全体を通して記載される全ての最小数値限定は、このようなより高い数値限定が本明細書に明示的に記載されているかのように、全てのより高い数値限定を含む。本明細書全体を通して記載される全ての数値範囲は、このようなより狭い数値範囲が本明細書に明示的に記載されているかのように、このようなより広い数値範囲内の全てのより狭い数値範囲を含む。

任意の相互参照又は関連特許若しくは関連出願を包含する本明細書に引用される全ての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、その全てを本明細書中に参照により組み込まれる。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される全ての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他の全ての参照文献とのあらゆる組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを参照、教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (3)

1. パッケージを形成するための機器であって、
   第１の材料ウェブの供給物を受容するための第１の送込みゾーンと、
   内部にキャビティを有する要素であって、前記キャビティが連続トラフの構成にあり、前記第１の送込みゾーンの下流に位置する要素と
   を備え、
   第１のウェブ材料の一部分が、前記キャビティ内へと一時的に変形され得、前記キャビティが、基部及び一対の側壁を含み、前記要素が、表面を有して機械方向に移動する移動ベルトを含み、前記ベルトの前記表面が、前記キャビティの基部を形成し、前記要素が更に、前記キャビティの側壁を形成する長手方向の側縁部分を含み、
   前記第１の材料ウェブは蒸気バリアを含み、前記パッケージは液体製品又はペースト製品用であり、前記第１の材料ウェブは、前記蒸気バリアを破壊せずに熱形成することができないフィルムを含むことを特徴とする機器。
2. 前記ベルトが更に、前記ベルトを複数の個々のキャビティに分割する交差機械方向に配向されたレールを含む、請求項１に記載の機器。
3. 更に、
   ａ）前記キャビティの上に存在する前記第１の材料ウェブの前記一部分上に製品を適用するための分注装置であって、内部にキャビティを有する前記要素の上方の分注ゾーン内に位置する分注装置と、
   ｂ）第２のウェブ材料の供給物を受容するための第２の送込みゾーンであって、前記分注装置の下流に位置し、第２のウェブ材料が、上部に前記製品を有する前記第１のウェブ材料の上に存在するように配置され得る第２の送込みゾーンと、
   ｃ）第１のウェブ材料及び第２のウェブ材料を、前記第１のウェブ材料と第２のウェブ材料との間の製品と共に密封するための密封装置であって、前記第２の送込みゾーンの下流に位置する密封装置と
   を備える、請求項１又は２に記載の機器。

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