KR20090075633A - 레이저 스코어화 패키징을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
수직 성형 충전 및 밀봉 처리(vertical-form-fill-and-seal process)를 통해 형성된 패키지는 수직 슬리브가 형성되도록 밀봉된 가장자리부가 있는 웹 물질을 포함한다. 또한, 이러한 패키지는 밀봉된 패키지가 형성되도록 수직 슬리브의 양 말단에 제1의 밀봉된 말단 및 제2의 밀봉된 말단을 포함한다. 패키지는 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 절개부를 포함하는, 웹 물질에 연장되어 있는 레이저 스크라이빙된(scribed) 절개 패턴을 포함한다. 패키지는 증가된 인장 강도를 가져서 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 동안 파단이 회피되며, 패키지의 개봉을 시작하기 쉬운 인열 부위를 제공하기 위해 패키지의 외부 가장자리 및 수직 밀봉부에 절개부를 포함시킬 수 있는 가능성을 높인다. 또한, 절개부 간의 짧은 간격은 패키지에 걸쳐 계속 절개 패턴을 따라 뜯어질 수 있는 가능성을 증가시킨다.
패키지, 수직 성형 충전 및 밀봉 처리, 레이저 스크라이빙, 레이저 스코어링
Description
본 발명은 일반적으로 패키징, 보다 구체적으로 개봉이 용이한 식료품 패키징에 관한 것이다.
다양한 패키징 방법 및 유형이 당업계에 공지되어 있다. 상업적 패키징에 있어서의 고려사항으로는 패키지 함유물의 보호 및 패키지 함유물 소비자 또는 사용자에 의한 패키지의 유용성이 포함된다. 예를 들어, 패키지화된 식품 품목의 경우, 이 품목을 일반적으로 패키지로 밀봉해서 보존 기간을 최적화한다. 소비자가 제품을 구입할 때, 패키지에 저장된 식품 품목을 이용하려면 소비자는 패키지를 개봉해야만 한다. 그러나, 밀봉된 패키지를 통한 식품 품목의 이용에서는 때때로 패키지를 개봉하기 위해 과도한 노력이 필요할 수 있다.
스틱-팩(stick-pack) 패키지와 같은 특정 패키지에서는, 패키지의 말단을 쉽게 완전히 제거하여 함유물이 완전히 쏟아지도록 하는 것이 또한 유리하다. 예를 들어, 착향 음료 제품에서와 같이 혼합을 위해 패키지의 함유물을 용액에 붓고자 하는 경우, 외부 습기로부터 함유물을 보호하고 또한 소비자가 쉽게 개봉할 수 있도록 패키지를 밀봉해야 한다. 이러한 패키지는 전형적으로는 물질의 웹이 겹쳐지고 밀봉되는 수직 성형 충전 및 밀봉 처리로 제조된다. 밀봉된 물질을 절단하고, 하나의 말단에서 밀봉한 다음, 패키지 함유물로 충전한다. 이어서, 제2 말단을 절단 및 밀봉함으로써 그곳에 존재하는 패키지의 함유물을 밀봉한다. 패키지를 개봉하기 위해, 사용자는 밀봉부를 잡아 찢거나 또는 패키지를 절단하거나 또는 뜯어내야만 한다.
소비자가 패키지를 개봉하는 것을 보조하기 위해 이러한 패키지에 다양한 특징들이 부가되어 왔다. 한가지 접근법으로, 패키지의 측면을 절단함으로써 패키지를 인열 개방하는데 있어서의 출발점을 소비자에게 제공한다. 그러나, 이러한 접근법에서는 패키지의 절단부 주변을 밀봉해야 하며, 여기에 추가의 제조 수단 및 노력이 소요된다. 공지된 다른 접근법으로, 패키지를 개봉하기 위해 사용자가 인열력을 가했을 때 패키지가 가장자리에서 보다 쉽게 뜯어지도록 패키지의 측면을 약화시키는 물리적인 미세-마찰 처리로 패키지의 측면 가장자리에 흠이 생기게 한다. 그러나, 이 접근법 및 상기 절단 접근법 하에서, 패키지는 단지 패키지 물질 에 자연적으로 존재하는 약한 부위를 따라 뜯어질 것이며, 그 결과 인열은 패키지를 따라 일직선으로 일어나지 않을 수 있다. 게다가, 사용자가 추가의 힘을 과도하게 가하지 않는다면 인열은 전형적으로 패키지의 길이 방향을 따라 존재하는 밀봉부에서 중단된다.
패키지의 개방을 보조하는 공지된 다른 방법은, 패키지를 개방할 때 주어진 라인을 따라 뜯어지도록 상기 라인을 따라 패키지 물질을 약화시키는 것을 포함한다. 이러한 한가지 방법은 레이저로 패키지 물질을 절개하는 것을 포함한다. 레이저는 전반적으로 패키지 물질을 통한 절단 없이 패키지 물질을 통한 선을 따라 패키지 물질을 손상시킨다. 따라서, 사용자가 패키지를 뜯었을 때, 패키지의 인열은 레이저 손상부를 따라 일어날 가능성이 더 많다. 그러나, 패키지 전반에 걸쳐 레이저로 패키지를 스코어화 하는 경우, 패키지는 종종 너무 약해지기 때문에, 패키지 제조 공정 동안 또는 패키지 개방 전 사용자에 의한 일반적인 취급 동안 원상태로 존재할 수 없다.
레이저로 패키지 물질에 패턴을 스코어화하여 적하물 운송 패키지, 예를 들면 토양 또는 유사한 비교적 무거운 물질의 백(bag)에 추가의 강도를 제공하는 것은 공지되어 있다. 기존의 개시들은 이러한 적용에서 인열선에 따른 레이저 스코어화 물질 대 비-스코어화 물질의 길이비가 약 1 내지 2임을 교시하는데, 달리 말하면 각 스코어화 부위 사이에서 중간 비-스코어화 물질의 대략 절반 길이의 선을 스코어화한다. 스코어화 부위에 비해 증가된 양의 비-스코어화 부위는 상기 적하물 운송 백에 대해서는 물질 강도를 증가시키지만 더 작은 식품 패키징에 대해서는 물질 강도를 증가시키지 않기 때문에, 이러한 비율의 레이저 스코어링은 전형적으로는 패키지를 통해 일직선으로 깨끗하고 일관되며 만족스럽게 인열선을 보유하지 못하거나, 또는 인열이 개시되어 패키지 밀봉부를 따라 인열이 진행되는 것의 용이성을 증가시키도록 레이저 스코어링이 패키지 및 밀봉 가장자리에 존재하는 것을 보장하지 못한다.
상기한 기존의 문제점들은 적어도 부분적으로는 하기 상세한 설명, 특히 도면과 관련된 연구에 기재된 레이저 스코어화 패키징을 위한 방법 및 장치의 제공에 의해 해결된다.
당업자라면 본원에 주어진 도면에서의 구성요소들이 단순함 및 명료함을 위해 예시된 것이며 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아님을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시양태들의 이해를 높이기 위해 도면에서의 일부 구성요소들의 치수 및/또는 상대적인 위치는 다른 구성요소들에 비해 과장될 수 있다. 또한, 상업적으로 가능한 실시양태에서 유용하거나 필요한 것으로 통상적이되 충분히 이해되는 구성요소들은 종종 본 발명의 이러한 다양한 실시양태를 덜 방해받게 볼 수 있게끔 도시하지 않는다. 특정 작용 및/또는 단계가 특정 발생 순서로 기재 또는 도시될 수 있지만 당업자라면 순서에 대한 이러한 특이성이 실제로 필요하지 않음을 이해할 것임을 또한 인지할 것이다. 또한, 본원에 사용된 용어들 및 표현들은 다른 특정한 의미가 본원에 달리 기재된 경우를 제외하면 당업자가 이러한 용 어들 및 표현들에 대해 이해하는 바와 일치하는 통상의 기술적 의미를 갖는 것임을 이해할 것이다.
일반적으로, 다양한 실시양태에 따른 수직 성형 충전 및 밀봉 처리를 통해 형성된 패키지는, 수직 슬리브가 형성되도록 밀봉된 가장자리부가 있는 웹 물질을 포함한다. 또한, 웹 물질은 밀봉된 패키지가 형성되도록 수직 슬리브의 양 말단에 제1의 밀봉된 말단과 제2의 밀봉된 말단을 포함한다. 패키지는 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 절개부를 포함하는, 웹 물질을 가로질러 연장되어 있는 레이저 스크라이빙(scribing) 절개 패턴을 포함한다. 패키지는 전형적으로 수직 길이가 약 75 밀리미터 내지 약 200 밀리미터이다.
이로써 형성된 패키지는 사용자가 패키지의 절개 패턴을 따라 개봉할 수 있는 밀봉 용기를 제공한다. 패키지에는, 또다른 용기에 투입되거나 소비자의 입에 직접 투입되는 분말 음료, 디저트 분말, 견과 스낵, 조미료(condiment) 및 토핑과 같은 식료품이 담길 수 있다. 점선 스코어 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터이고 스코어 간의 간격이 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 레이저 절개 패턴은, 통상적인 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 동안 파단이 회피되도록 인장 강도가 증가된 웹 물질을 제공하며, 또한 패키지의 개봉을 시작하기 쉬운 인열 부위를 사용자에게 제공하기 위해 패키지의 외부 가장자리에 절개부를 포함시킬 수 있는 가능성을 높인다. 유사하게, 이러한 패턴은 밀봉부를 가로질러 패키지가 보다 쉽게 뜯어지도록 수직 밀봉부의 가장자리에 절개부를 포함시킬 수 있는 가능성 을 높인다. 또한, 절개부 간의 짧은 간격은, 패키지를 가로질러 계속 절개 패턴을 따른 선으로 뜯어져서 패키지의 함유물을 비제한적으로 이용하는 것이 가능하도록 패키지의 말단이 비교적 쉽게 그리고 완전하게 제거될 수 있는 가능성을 증가시킨다.
다시 말하면, 절개 패턴의 보다 긴 점선 또는 연속선은 웹 물질을 과도하게 약화시킬 수 있으며, 보다 짧은 점선은 웹 물질을 개봉하기 더 어렵게 만들 것이다. 절개부 간의 보다 긴 간격은 아마도 스코어 선으로부터 동떨어져 뜯어지게 만들 것이며, 절개부 간의 보다 짧은 간격은 솔리드 스코어와 유사하게 인장 강도를 감소시킬 것이다. 따라서, 본원의 교시에 따른 점선 패턴은 상기 패키지의 특징의 바람직한 조합을 제공한다.
하기 상세한 설명을 읽으면, 상기 및 다른 이점이 보다 명백해질 수 있다. 다수의 상기 교시에 필적하는 패키지의 일 예를 도면, 구체적으로는 도 1 및 2에 나타내었다. 수직 성형 충전 및 밀봉 처리를 통해 형성된 패키지 (10)은 제1 가장자리부 (14)와, 밀봉부 (18)로 함께 밀봉된 제1 가장자리부 (14)와 대향하는 제2 가장자리부 (16)을 포함하는 웹 물질 (12)를 포함한다. 패키지 (10)은 밀봉부 (16)의 제1 말단 (22)의 제1의 밀봉된 말단 (20)과, 밀봉부 (16)의 제2 말단의 제2의 밀봉된 말단 (24)를 포함한다. 상기한 임의의 밀봉부는 예를 들어 열 및 압력을 적용하여 적층 밀봉부를 형성하는 것을 비롯한 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 밀봉부를 사용하여, 패키지 (10)의 함유물은 함유물의 품질에 영향을 미칠 수 있는 습기 및/또는 산소와 같은 외부 요소로부터 보호된다.
제1의 밀봉된 말단 (20) 및 제2의 밀봉된 말단 (24)는 제1 패키지 측면 가장자리 (28) 및 제2 패키지 측면 가장자리 (30)을 한정하며, 제1 패키지 측면 가장자리 (28) 및 제2 패키지 측면 가장자리 (30)은 밀봉된 말단 (20 및 24)의 가장자리사이에서 이들에 의해 형성된 접힌 웹 물질이다. 접힌 웹 물질은 사용자를 위해 측면 가장자리가 보다 양호하게 한정되도록 접음선(fold line) (15 및 17)을 따라 주름질 수 있거나, 패키지 (10)의 전면으로부터 이면으로 변환되는 웹 물질의 라운딩된 부분일 수 있다.
계속하여 도 1, 2 및 3를 참조하면, 패키지 (10)은 제1 가장자리부 (14)와 제2 가장자리부 (16) 사이에서 웹 물질 (12)를 가로질러 연장되어 있는 절개 패턴 (32)를 또한 포함한다. 절개 패턴 (32)는 절개 패턴이 패키지 (10)을 가로질러 인열선 (39)를 한정하도록 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부 (예를 들면, 도 6에서 선 (37)로 나타내었음)에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부 (예를 들면, 도 6에 선 (35)로 나타내었음)를 포함한다.
상기 절개 패턴을 사용하여, 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이 사용자가 제1 패키지 측부 가장자리 (28) 또는 제2 패키지 측부 가장자리 (30)에 분리하는 힘을 적용하는 경우, 패키지 (10)는 인열선 (39)에서 벗어남 없이 실질적으로 인열선 (39)를 따라 밀봉부 (18)을 가로질러 뜯어진다. 여기서 교시된 절개부의 길이 및 비절개부의 길이의 범위는 또한 제1 패키지 측부 가장자리 (28), 제2 패키지 측부 가장자리 (30), 및 밀봉부 (18)의 가장자리 (29)가 절개부를 갖게 될 가능성을 증가시 키고, 이로써 패키지 (10)이 뜯어지기 시작하여 사용자에 의해 적용된 인열력의 실질적인 증가 없이 밀봉부 (18)을 통해 계속 뜯어지는 용이성을 향상시킨다. 이렇게 구성되어, 사용자는 도 5에 도시된 바와 같이 전체 패키지 말단을 보다 쉽게 제거하여 패키지 함유물 (11)을 배출할 수 있다. 또한, 웹 물질 (21)은 실질적으로 파단 없이 수직 성형 충전 및 밀봉 처리를 견디도록 비절개부 (36)을 통해 충분한 인장 강도를 유지한다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 웹 물질 (12) 및 절개 패턴 (32)를 추가로 논의한다. 웹 물질 (12)는 전형적으로 적어도 2개의 층을 포함하지만, 하나 이상의 물질 층을 포함할 수 있다. 다층 웹 물질 (12)는 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 및 OPP (배향 폴리프로필렌 필름)을 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하는 적어도 하나의 외부 층 (40)을 포함한다. 외부 층 (40)은 전형적으로 상표 및 제품 정보를 포함할 것이다. 제2 층 (42)은 PET, OPP 및 포일을 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하며, 전형적으로 2층 구조를 위한 밀봉제를 포함한다. 임의적인 제3층 (44)는 전형적으로 주로 PE (폴리에틸렌) 또는 패키지의 함유물 (11)과 접촉시키는데 적합한 다른 물질을 포함하고 차단층으로서 작용하는 제2층과 함께 당업계에 일반적으로 알려진 바와 같이 적절한 밀봉 특성을 제공하는 밀봉층으로서 작용할 수 있다. 임의의 하나 이상의 층들은 또한 패키지 함유물 (11)의 보호를 증가시키기 위해 금속화될 수 있다.
전형적으로, 절개부 (34)는 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 동안 스크라이빙될 수도 있지만, 웹 물질 (12)의 제조 동안 및 수직 성형 충전 및 밀봉 제조 처리 전 에 이산화탄소 레이저로 스크라이빙된다. 다른 유형의 레이저가 절개부 (34)를 생성하는데 사용될 수 있다.
레이저 스크라이빙을 위한 전형적인 접근법에서, 도 7 및 도 9에 나타낸 바와 같이 절개부 (34)는 패키지 (10)의 외부 층 (40)의 두께보다 낮은 깊이를 갖는다. 이 깊이는 패키지 밀봉부의 일체성 및 웹 물질 (12)의 강도를 유지한다. 절개 패턴 (32)는 여기서 균일한 패턴으로서 일반적으로 나타냈지만, 절개 패턴 (32)는 본원에 교시된 바와 같은 절개부 및 비절개부의 길이 범위 내에서 불균일한 패턴 (50)을 가질 수 있다.
또 다른 접근법에 의하면, 제1 절개 패턴 (32)와 실질적으로 일치하는 제2 절개 패턴 (48)이 대향하는 웹 물질 면 (46) 상에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어 패키지 (10)의 외부 부분 상의 단일 절개 패턴, 패키지 (10)의 내부 부분 상의 단일 절개 패턴, 패키지 (10)의 외부 및 내부 부분 상의 실질적으로 서로 일치하는 단일 절개 패턴, 패키지 내부 및/또는 외부 부분에 이중 절개 패턴 등을 포함하는 레이저 스코어링 배치에 대한 다양한 접근이 가능하다.
이제 도 10 내지 13을 참조하면, 웹 물질 (12)의 제2 가장자리부 (16)에 대한 제1 가장자리부 (14)의 밀봉부 (18)은 당업계에 공지된 임의의 유형의 밀봉부를 포함할 수 있지만, 전형적으로 핀형(fin-type) 밀봉부 (52) 또는 오버랩(overlap) 밀봉부 (62)을 포함할 것이다. 상기 밀봉부들은 당업계에 공지되어 있지만, 명확성을 위해 간단히 기술할 것이다. 도 10 및 11을 참조하면, 핀형 밀봉부 (52)는 제1 가장자리부 (14)의 내부 부분 (46)과 제2 가장자리부 (16)이 맞닿도록 웹 물질 (12)를 접음으로써 형성된다. 이들 가장자리부는 함께 밀봉되고 패키지 (10)에 대해 접혀져 "핀"를 생성한다. 절개 패턴 (32)가 전체 웹 물질 (12)에 연장되는 경우, 절개부 (32)는 핀형 밀봉부 (52)를 가로질러 취약선(line of weakness)을 생성하고, 이로써 밀봉을 보다 쉽게 뜯을 수 있게 한다. 절개 패턴 (32)이 본원의 교시에 따라 구성되는 경우, 절개부 (34)가 핀형 밀봉부 (52)의 가장자리 (29) 상에 배치될 가능성이 높아 밀봉부 (52)를 가로질러 연속해서 뜯어져 나가는데 도움을 준다.
도 12 및 13을 참조하면, 오버랩 밀봉부 (62)는 제1 가장자리부 (14) 또는 제2 가장자리부 (16) 중 하나가 다른 것에 겹치도록 웹 물질 (12)를 접음으로써 형성된다. 예를 들어, 도 12는 제1 가장자리부 (14)가 제2 가장자리부 (16)과 겹치는 것을 나타낸다. 이어서, 이들 가장자리부는 함께 밀봉되고, 핀형 밀봉부 (52)과 같은 접힌 부분에 대한 필요를 제거한다. 절개 패턴 (32)이 전체 웹 물질 (12)에 연장하는 경우, 절개 패턴 (32)는 오버랩 밀봉부 (62)를 가로질러 취약선을 생성하고, 이로써 밀봉부를 보다 쉽게 뜯어지게 한다. 절개 패턴 (32)이 본원의 교시에 따라 구성되는 경우, 절개부 (34)가 핀형 밀봉부 (62)의 가장자리 (29) 상에 배치될 가능성이 높아 밀봉부 (62)를 가로질러 연속해서 뜯어져 나가는데 도움을 준다.
상이한 접근법에 의하면, 도 14 및 15를 참고하면, 패키지 (100)은 내부 공간 (105)을 한정하기 위해 함께 밀봉된 2개의 웹 물질 (102) 및 (104)를 포함할 수 있다. 하나의 방법으로써, 제1 웹 물질 (102)은 제1 측부 가장자리 밀봉부 (128) 을 따라 제1 측부 가장자리 (114)에서 그리고 제2 측부 가장자리 밀봉부 (130)을 따라 제2 측부 가장자리 (116)에서 제2 웹 물질 (104)에 대해 밀봉된다. 패키지 (100)은 또한 제1 측부 가장자리 밀봉부 (128)과 제2 측부 가장자리 밀봉부 (130) 사이에서 패키지 (100)을 밀봉하는 제1의 밀봉된 말단 (120) 및 제2의 밀봉된 말단 (124)를 포함한다. 상기 기술된 절개 패턴 (32)는, 절개 패턴 (32)가 패키지 (100)를 가로질러 인열선 (39)를 한정하도록 제1 측부 가장자리 (114)와 제2 측부 가장자리 (116) 사이에서 적어도 제1 웹 물질 (102)에 연장한다. 이렇게 구성되어, 제1 측부 가장자리 밀봉부 (114) 및 제2 측부 가장자리 밀봉부 (116)이 절개부 (34)를 가질 가능성이 높으며, 사용자가 제1 측부 가장자리 (114) 또는 제2 측부 가장자리 (116)에 분리하는 힘을 적용하는 경우, 패키지 (100)은 실질적으로 인열선 (39)를 따라 제1 측부 가장자리 밀봉부 (128) 및 제2 측부 가장자리 밀봉부 (130)을 가로질러 뜯어진다. 웹 물질 (102) 및 (104)는 또한 실질적으로 파단 없이 수직 성형 충전 및 밀봉 처리를 견디기에 충분한 인장 강도를 유지한다.
제1 웹 물질 (102) 상의 절개 패턴 (32)에 실질적으로 일치하는 제2 절개 패턴 (132)가 제1 측부 가장자리 (114)와 제2 측부 가장자리 (116) 사이에서 제2 웹 물질 (104)에 연장하는 것이 가능하다. 절개 패턴의 다른 구성이 가능하고 본원의 범위 내인 것으로 고려된다.
도 16을 참조하여, 본원의 교시에 따른 패키지 (10)의 제조 방법을 기술한다. 방법은 웹 물질 (12)의 제1 가장자리부 (14)와 제2 가장자리부 (16) 사이에서 웹 물질 (12)를 가로질러 절개 패턴 (32)를 레이저 스코어링하고 (일반적으로 참조 번호 210으로 나타낸 바와 같이) 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 (200)에 웹 물질 (12)를 공급하는 것을 포함한다. 도 16에 도시되어 있듯이, 절개 패턴 (32)는 웹 물질 (12)의 제조 동안 및 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 (200)에 그를 공급하기 전에 레이저 스코어링된다. 또 다른 접근법으로써, 웹 물질 (12)를 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 (200)에 공급한 후에 절개 패턴 (32)를 부가할 수 있도록 레이저를 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 (200)에 도입할 수 있다. 또 다른 접근법으로써, 레이저 스코어링은 웹 물질 (12)를 웹 물질 (12)의 양면 상에서 및 물질의 어느 한 면 상의 절개 패턴과 실질적으로 일치하도록 제거할 수 있다. 이어서, 웹 물질 (12)를 수직 방향을 따라 밀봉하여 적어도 하나의 밀봉부 (18)을 형성하고, 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 (200) 내에서 진행시킨다. 웹 물질 (12)를 밀봉하고 패키지 (10)의 제1의 말단 (22)에서 적어도 하나의 밀봉부 (18)을 가로질러 수평으로 절단한다. 이어서, 웹 물질 (12)를 제1의 말단 (22)와 제2의 말단 (26) 사이에서 절개 패턴 (32)를 갖는 패키지 (10)의 제2의 말단 (26)에서 절단한다. 전형적으로 두번째 절단은 제1의 말단 (22)에서 제2의 말단 (26)까지의 길이가 약 75 밀리미터 내지 약 200 밀리미터가 되도록 웹 물질 (12)를 끊는다.
도 16에 도시된 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 (200)은 핀형 밀봉부를 생성하도록 설계되었지만, 상기 기술된 방법은 예를 들어, 오버랩 밀봉부 패키지 및 이중 웹 물질 패키지를 비롯한, 본원에 기술된 임의의 다른 패키지 밀봉부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 수직 방향을 따라 웹 물질을 밀봉하여 밀봉부를 형성하는 단계는 웹 물질 (12)를 제2 웹 물질에 대해 밀봉하는 것을 포함할 수 있다. 이 예에서, 웹 물질의 수직 가장자리의 2개의 수직 밀봉부는 상기 단계에서 생성될 수 있다. 유사하게, 제2 웹 물질은 제2 절개 패턴으로 레이저 스코어링될 수 있다. 레이저 스코어링 패턴 및 밀봉 방법의 다른 변형은 당업자에 의해 인지될 것이다.
이렇게 구성하여, 상기 방법에 의해 본원에 기술된 바와 같이 생성된 패키지는 소비자에게 제공된 종래 방법에 비해 상대적으로 용이한 패키지 개봉을 제공하여 비교적 작은 웹-기재 패키지를 개봉하는데 도움을 준다. 또한, 인열선을 따라 보다 확실하게 뜯어져 나가고, 패키지에서 수직 밀봉부를 지나 보다 쉽게 뜯어져 나간다. 예를 들어, 전형적인 핀형 밀봉부 패키지를 통해 뜯어져 나가는 시간 동안에 적용되어야 하는 인열력을 비교하기 위해 실험을 수행하였다. 시험은 아래와 같이 수행하였다. 레이저 스코어 패턴을 갖는 패키지에 사용자의 손목 회전 동작을 흉내내도록 테이프 연장선을 설치하였다. 스코어선 아래의 패키지 부분을 실험 장치에 단단히 고정시키고, 스코어선 위의 부분에 부착된 연장 테이프는 인열 시험기 조오(jaw)에 고정시켰다. 실험 장치는 비나토루(Vinatoru) 밀봉 강도 시험기였다. 시험기 조오는 패키지의 반대쪽으로부터 테이프를 당겼고, 패키지의 상부를 가로질러 위로 30도 각도로 움직였다. 시험기 조오는 힘 변환기를 장착하고 순간력을 정규 간격으로 기록하였다.
도 17은 실험 결과를 도시한다. 본원에 기술된 바와 같이 레이저 스크라이빙, 점선 절개 패턴("점선(Dash)"이라고 표기)은 웹 물질에 연속 레이저 스코어선("연속"이라고 표기)을 갖는 것과 대략적으로 동일한 힘, 즉 개봉 용이성으로 패키지를 개봉할 수 있게 한다. 레이저 스코어링된 패키지는 둘다 노치드 접근법(" 노치드 가장자리/핀"라고 표기) 및 미세-마찰 접근법 (팬시 컷("FANCY CUT") 브랜드 패킹징은 "팬시 컷"이라고 표기)보다 실질적으로 적은 개봉힘을 필요로 하였다.
그러나, 도 18의 표에 나타낸 바와 같이 점선 절개 패턴은 연속 스코어선을 갖는 패키지보다 일관되게 향상된 인장 강도를 갖는다. 도 18에 나타낸 데이터는 인스트론(Intron) 실험 장치를 사용하여 패키지의 인장 강도를 측정함으로써 수집하였다. 데이터는 절개 패턴이 연속 스코어선에 비해 충분하게 향상된 인장 강도를 가져, 도 17에 나타낸 바와 같이 대략적으로 동일한 개봉하는 힘을 가지면서도 수직 성형 충전 및 밀봉 처리에서 파단될 가능성이 낮음을 나타낸다.
당업자는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서 상기 기술된 실시양태에 대해서 다양한 변형, 변경 및 조합이 가능하다는 것을 인지할 것이다. 예를 들어, 여기서 논의된 다수의 실시양태는 일반적으로 특정된 뚜렷한 가장자리를 갖는 직사각형 형상의 패키지에 관한 것이다. 다른 구성, 예를 들어 타원형 또는 원형 패키지도 가능하다. 또한, 패키지에서 다중 인열선을 제공하는 다중 스코어링선의 임의의 변형을 제공할 수 있다. 이러한 변형, 변경 및 조합은 본 발명의 개념의 범위 내인 것으로 간주되어야 한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치되는 패키지를 생성시키는데 사용하기 위한 웹 물질의 평면도를 포함한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된 패키지의 하부 평면도를 포함한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된 패키지의 일부의 상부 평면도를 포함한다.
도 4는 사용자가 패키지의 가장자리에 인열력을 가하는 동안 도 3의 패키지의 일부의 상부 평면도를 포함한다.
도 5는 함유물이 완전히 비워질 수 있도록 한 말단이 완전히 제거된, 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된 패키지의 측면도를 포함한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된 3층 웹 물질의 투시도를 포함한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 절개 패턴에 따른 단면에 따른 3층 웹 물질의 정면도를 포함한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된 2층 웹 물질의 투시도를 포함한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 절개 패턴에 따른 단면에 따른 2층 웹 물질의 정면도를 포함한다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 핀형 밀봉부를 갖는 패 키지로 성형될 웹 물질의 투시도를 포함한다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 핀형 밀봉부를 갖는 패키지의 투시도를 포함한다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 오버랩 밀봉부를 갖는 패키지로 성형될 웹 물질의 투시도를 포함한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 오버랩 밀봉부를 갖는 패키지의 투시도를 포함한다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시양태에 따라 배치된, 두가지 웹 물질을 갖는 패키지의 투시도를 포함한다.
도 15는 도 14의 패키지의 라인 Z-Z에 따른 횡단면도를 포함한다.
도 16은 수직 성형 충전 및 밀봉 장치의 구성요소들의 투시도를 포함한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 패키지
12 웹 물질
14 제1 가장자리부
16 제2 가장자리부
39 인열선
Claims (25)
- - 제1 가장자리부와, 밀봉부의 제1 말단의 제1의 밀봉된 말단과 밀봉부의 제2 말단의 제2의 밀봉된 말단을 포함하는 밀봉부로 함께 밀봉된 제1 가장자리부와 대향하는 제2 가장자리부를 포함하며, 여기서 제1의 밀봉된 말단 및 제2의 밀봉된 말단은 제1 패키지 측면 가장자리 및 제2 패키지 측면 가장자리를 한정하고, 제1 패키지 측면 가장자리 및 제2 패키지 측면 가장자리는 접힌 웹 물질을 포함하는 것인 웹 물질; 및- 제1 가장자리부와 제2 가장자리부 사이에서 웹 물질을 가로질러 연장되어 있으며, 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부를 포함하여, 사용자가 제1 패키지 측면 가장자리 또는 제2 패키지 측면 가장자리에 분리력을 적용했을 때 패키지가 실질적으로 인열선(tear line)을 따라 밀봉부를 가로질러 뜯어지도록, 그리고 웹 물질이 실질적으로 파단 없이 수직 성형 충전 및 밀봉(vertical-form-fill-and-seal) 처리를 견디기에 충분한 인장 강도를 유지하도록 패키지의 인열선을 한정하는 절개 패턴을 포함하는 수직 성형 충전 및 밀봉 처리를 통해 형성된 패키지.
- 제1항에 있어서, 제1의 밀봉된 말단에서 제2의 밀봉된 말단까지의 길이가 약 75 밀리미터 내지 약 200 밀리미터인 패키지.
- 제1항에 있어서, 웹 물질이 적어도 2개의 층을 포함하는 것인 패키지.
- 제1항에 있어서, 웹 물질이- PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 및 OPP (배향 폴리프로필렌 필름)을 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하는 외부 층; 및- PET, OPP 및 포일을 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하는 적어도 하나의 제2 층을 포함하는 것인 패키지.
- 제1항에 있어서, 절개부의 깊이가 외부 층의 두께보다 낮은 패키지.
- 제1항에 있어서, 절개 패턴이 불균일한 패키지.
- 제1항에 있어서, 제1 패키지 측면 가장자리, 제2 패키지 측면 가장자리 및 밀봉부의 가장자리가 절개부를 포함하는 것인 패키지.
- 제1항에 있어서, 절개 패턴과 대향하며 이와 실질적으로 일치하는 웹 물질 측면 상에 제2 절개 패턴을 더 포함하는 패키지.
- 제1항에 있어서, 밀봉부가 핀형(fin-type) 밀봉부 및 오버랩(overlap) 밀봉부를 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하는 것인 패키지.
- - 웹 물질의 제1 가장자리부와 제2 가장자리부 사이에서 웹 물질을 가로질러 절개 패턴을 레이저 스코어링(scoring)하며, 여기서 절개 패턴은 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부를 포함하는 것인 단계,- 웹 물질을 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치로 공급하는 단계,- 웹 물질을 수직 방향을 따라 밀봉하여, 하나 이상의 밀봉부를 형성하는 단계,- 웹 물질을 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치 내로 진행시키는 단계,- 패키지의 제1 말단의 하나 이상의 밀봉부에 수평으로 웹 물질을 밀봉 및 절단하는 단계, 및- 제1 말단과 제2 말단 사이의 절개 패턴을 사용하여 패키지의 제2 말단에서 웹 물질을 절단하는 단계를 포함하는 패키지의 제조 방법.
- 제10항에 있어서, 웹 물질의 제1 가장자리부와 제2 가장자리부 사이에서 웹 물질을 가로질러 연장되어 있으며, 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부를 포함하는 절개 패턴을 레이저 스코어링하는 단계가, 웹 물질을 패키지의 외부 층의 두께보다 낮은 소정의 깊이로 절개하는 것을 더 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 웹 물질의 제1 가장자리부와 제2 가장자리부 사이에서 웹 물질을 가로질러 연장되어 있으며, 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부를 포함하는 절개 패턴을 레이저 스코어링하는 단계가, 웹 물질을 이의 두 측면에서 절개하는 것을 더 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 웹 물질의 제1 가장자리부와 제2 가장자리부 사이에서 웹 물질을 가로질러 연장되어 있는 절개 패턴을 레이저 스코어링하는 단계를 웹 물질을 수직 성형 충전 및 밀봉 처리 장치로 공급하는 단계 후에 수행하는 방법.
- 제10항에 있어서, 제1 위치와 제2 위치 사이의 절개 패턴을 사용하여 제2 위치에서 웹 물질을 절단하는 단계가, 웹 물질을 제1 말단에서 제2 말단까지의 길이 약 75 밀리미터 내지 약 200 밀리미터로 절단하는 것을 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 절개 패턴이 불균일한 방법.
- 제10항에 있어서, 절개 패턴과 대향하며 이와 실질적으로 일치하는 웹 물질 측면에 배치된 제2 절개 패턴을 레이저 스코어링하는 것을 더 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 웹 물질을 수직 방향을 따라 밀봉하여, 하나 이상의 밀봉을 형성하는 단계가, 웹 물질을 제2 웹 물질에 대해 밀봉하는 것을 포함하는 방법.
- 제17항에 있어서, 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부를 포함하는 제2 절개 패턴을 레이저 스코어링하는 것을 더 포함하는 방법.
- - 제1 측면 가장자리 밀봉부를 따라 제1 측면 가장자리에서 그리고 제2 측면 가장자리 밀봉부를 따라 제2 측면 가장자리에서 제2 웹 물질에 대해 밀봉된 제1 웹 물질,- 제1 측면 가장자리 밀봉부와 제2 측면 가장자리 밀봉부 사이에서 패키지를 밀봉하는 제1의 밀봉된 말단,- 제1 측면 가장자리 밀봉부와 제2 측면 가장자리 밀봉부 사이에서 패키지를 밀봉하는 제2의 밀봉된 말단, 및제1 측면 가장자리와 제2 측면 가장자리 사이에서 적어도 제1 웹 물질을 가로질러 연장되어 있으며, 길이가 약 0.25 밀리미터 내지 약 0.75 밀리미터인 비절개부에 의해 분리된 길이가 약 1 밀리미터 내지 약 3 밀리미터인 일련의 절개부를 포함하여, 사용자가 제1 측면 가장자리 또는 제2 측면 가장자리에 분리력을 적용했 을 때 패키지가 실질적으로 인열선을 따라 제1 측면 가장자리 밀봉부 및 제2 측면 가장자리 밀봉부를 가로질러 뜯어지도록, 그리고 웹 물질이 실질적으로 파단 없이 수직 성형 충전 및 밀봉 처리에 견디기에 충분한 인장 강도를 유지하도록 패키지의 인열선을 한정하는 절개 패턴을 포함하는 수직 성형 충전 및 밀봉 처리를 통해 형성된 패키지.
- 제19항에 있어서, 제1 웹 물질의 절개 패턴과 실질적으로 일치하며 제1 측면 가장자리와 제2 측면 가장자리 사이에서 제2 웹 물질을 가로질러 연장되어 있는 제2 절개 패턴을 더 포함하는 패키지.
- 제19항에 있어서, 제1의 밀봉된 말단에서 제2의 밀봉된 말단까지의 길이가 약 75 밀리미터 내지 약 200 밀리미터인 패키지.
- 제19항에 있어서, 제1 웹 물질 및 제2 웹 물질이- PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 및 OPP (배향 폴리프로필렌 필름)을 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하는 외부 층; 및- PET, OPP 및 포일을 포함하는 군 중 1종 이상을 포함하는 적어도 하나의 제2 층을 포함하는 것인 패키지.
- 제19항에 있어서, 절개부의 깊이가 패키지의 외부 층의 두께보다 낮은 패키지.
- 제19항에 있어서, 절개 패턴이 불균일한 패키지.
- 제19항에 있어서, 제1 측면 가장자리 및 제2 측면 가장자리가 절개부를 포함하는 것인 패키지.
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