(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原反シートを丸めて両端部を溶着してスリーブを形成する工程、該スリーブを一定間隔に切断する工程、及び切断したスリーブの一端に口部及び肩部を有する頭部成形体を溶着する工程からなるチューブ容器の製造方法において、
該スリーブを形成する工程の後に、該スリーブの外周に水蒸気を吹き付ける工程を行い、その後に該スリーブを一定間隔に切断する工程を行うことを特徴とするチューブ容器の製造方法。
【請求項２】
前記水蒸気の温度が１００〜２００℃である請求項１に記載のチューブ容器の製造方法。
【請求項３】
前記原反シートが、ラミネートシートである請求項１または２に記載のチューブ容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原反シートを丸めて筒状に形成したスリーブ、及びそれを用いたチューブ容器の製造方法に関し、特に原反シートを丸めて、その端部同士を溶着するサイドシーム溶着によって製造されるスリーブの変形を矯正した、チューブ容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラミネートチューブ容器の胴部となる筒状のスリーブは、原反シートの樹脂材の端部同士（サイドシーム部）を溶着することにより接合して形成される。その溶着された端部は、溶着時の急熱、急冷により歪みを生じるため、溶着の周辺部（非サイドシーム部）の樹脂が引っ張られ、サイドシーム部が凸となり、その断面が卵形状に変形する。スリーブの断面が卵形状に変形した状態のまま、製造ラインに投入された場合、特に頭部成形体の溶着工程の際、又はスターホイルへの乗り移りの際にチューブ容器が落下したり、内容物をチューブ容器内に充填する際に、チューブ容器の裾部に損傷を与える等の問題があった。したがって、チューブ容器の胴部は、真円になるように矯正される必要があった。従来は、その変形を矯正するために、スリーブ全体を６０〜８０℃の温水で満たされた温水槽に通し、スリーブに生じた歪を除去していた。
【０００３】
又、スリーブに関するものではないが、特許文献１にはポリエステル製のボトル容器の耐熱性を向上させるボトルの製造方法が記載されている。この製造方法は特定の温度に維持された金型内で二軸延伸ブロー成形ボトルを成形し、ブロー圧を保持したままボトル外面と金型内面との間に空気、水あるいは水を含んだ空気を導入することにより、離間後の収縮を防止するというものである。
【０００４】
さらに、特許文献２にはポリエステル容器の改質方法が記載されている。この方法は、ＰＥＴ容器を温水やシリコンオイル等の液体又は空気等の気体により特定式に基づいた特定温度及び特定時間熱処理を行うことにより、耐熱性、寸法安定性、機械的強度を向上させ、歪みを発生しにくくさせるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５９２６７０号
【特許文献２】特開昭５４−１４８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スリーブを温水槽内に投入して矯正する場合、一般的に槽内の温水の一部はヒータに循環されることにより、６０〜８０℃の温度に保たれている。しかし、温水が循環している環境では、槽内が雑菌の繁殖の温床になる可能性がある。また、温水槽をくぐらせたスリーブには水滴が付着しており、その水滴を介して後工程、例えば頭部との接合などの工程で雑菌や異物を取り込む可能性がある。さらに、サイドシーム部が不完全である場合、そこから水が浸入して、異物や雑菌の付着の原因になるという問題がある。
【０００７】
特許文献１は樹脂と金型との離間に基づく樹脂温度の急冷による、歪みを防止する技術であり、一旦歪みが生じた樹脂を矯正する本願の技術とは異なる。また、特許文献２では耐熱性などを高めて歪みを防止する技術であり、本願のような歪みを矯正する技術とは異なる。本発明は簡易な構成で、歪みを矯正することができ、かつ清潔な製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のチューブ容器の製造方法は、原反シートを丸めて両端部を溶着してスリーブを形成する工程、該スリーブを一定間隔に切断する工程、及び切断したスリーブの一端に口部及び肩部を有する頭部成形体を溶着する工程からなるチューブ容器の製造方法において、該スリーブを形成する工程の後に、該スリーブの外周に水蒸気を吹き付ける工程を行い、その後に該スリーブを一定間隔に切断する工程を行うことを特徴としている（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のチューブ容器の製造方法によれば、高温の水蒸気を、矯正したい部位に噴射できるので、短時間で効率的に歪みを矯正でき、断面が真円のスリーブを得ることができる。又、水槽を必要とせずスペースを取らないので、チューブ容器の製造ラインのわずかなスペースに、容易に組み込むことができる。さらに、スリーブに水滴が付着しないので、異物や雑菌が混入しない。また、短時間でスリーブを高温にすることができるので、矯正にかかる時間も短い。そして、水蒸気が噴射された後では、スリーブはその表面温度も上昇していることから、スリーブの表面に付着した水滴の大部分は蒸発する。したがって、水滴除去システムを設けなくてもよい。さらに、サイドシーム部が不完全に溶着されていても、水蒸気はその隙間から内部に侵入しにくいので、内部が汚染されない。
【００１０】
このような製造方法として、前記水蒸気の温度が１００〜２００度である場合には（請求項２）、雑菌が死滅しやすく、また歪みを効率よく矯正でき、さらにシート表面に残った水滴が蒸発する。また、前記原反シートがラミネートシートである場合は（請求項３）、真円度を一層高くすることができる。本発明のチューブの製造方法は、上述のスリーブを用いているので、異物や雑菌の付着しないチューブ容器を製造することができる。又、真円度が維持されたスリーブを用いるので、頭部成形体を溶着する工程も容易になる。又スターホイルでの乗り移り時に、ラミネートチューブ容器の落下を防止でき、内容物をラミネートチューブ容器内に充填する充填工程において、ラミネートチューブ容器の裾部に損傷を与えるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明に係るチューブ容器の製造方法の各工程を示す概略図である。
【図２】図２ａは原反シートを丸めて、その端部同士を溶着するサイドシーム溶着の様子を示す概略上面図、図２ｂは図２ａのＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図３はスリーブが水蒸気噴射装置に搬送される様子を示す概略側面図である。
【図４】図４は水蒸気吹付装置における過熱水蒸気を噴射する状態を示す、図３のＨ−Ｈ線断面図である。
【図５】図５ａは不良品を示すチューブ容器の斜面図、図５ｂは図５ａのＸ−Ｘ線断面図である。
【図６】図６ａは良品を示すチューブ容器の斜面図、図６ｂは図６ａのＹ−Ｙ線断面図である。
【図７】図７ａは矯正前のスリーブの概略断面図、図７ｂは矯正後のスリーブの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明に係るチューブ容器の製造方法１の各工程を示す概略図である。本発明に係るチューブ容器の製造方法１は、原反シート１０（図２ａ参照）を丸めて、両側縁同士を溶着してスリーブ１６を形成するサイドシーム工程２が行われる。その後、そのサイドシーム工程２に起因する熱変化により、部材に生じた歪みを除去する水蒸気吹付工程３が行われる。前記原反シート１０としては、内層にアルミニウム箔を積層したラミネートシート、シリカ蒸着シート、ポリエチレン単体シート又はＥＶＯＨとポリエチレンの積層シート等が用いられる。次に、水蒸気吹付工程３の後に、長尺のスリーブ１６を所定の長さにカットして、一定の長さのスリーブ１６を形成する切断工程４が続く。
【００１３】
まず、サイドシーム工程２について説明する。図２ａに示すように、前記サイドシーム工程２では、サイドシーム装置１１により原反シート１０を筒状に形成する。このサイドシーム装置１１は、原反シート１０を流す方向に延びている円柱状のマンドレル１２と、そのマンドレル１２の上面から底面にかけて長手方向に配置されている下ベルト１３（図２ｂ参照）と、マンドレル１２の上側に下ベルト１３と対向するように配置されている加熱装置１４と、加熱装置１４の下面に沿って配置されている上ベルト１５とを備えている。マンドレル１２は横断面で示されている。下ベルト１３および上ベルト１４は通常はそれぞれ無端状のスチールベルトにより構成され、表面にフッ素樹脂などでコーティングされている。
【００１４】
図２ｂでは、上ベルト１５と原反シート１０とが離れているが、実際には加熱装置１４が下降して、上ベルト１４と下ベルト１３の間に、原反シート１０の両端部を挟み込んでいる。そして両ベルト１３、１４が、例えば図面の手前側に走行することにより、原反シート１０を引っ張って走行させながら、連続的に溶着していく。なおマンドレル１２の上下面には浅い外溝１２ａが形成されており、それらの外溝１２ａによって、無端状の下ベルト１３が案内され、マンドレル１２の下側の内溝１２ｂ内には、下ベルト１３の戻り側が案内されている。そして、図２ｂに示すように、原反シート１０の両側縁は、溶着工程の前段階で、例えば、互いに斜めにカット又は垂直にカットされており、筒状に巻いたとき切断端面同士を突き合わせ等の方法にて溶着される。それら溶着された両側縁はサイドシーム部１０ａであり、溶着されて筒状にされた原反シート１０がスリーブ１６である。
【００１５】
図３は、水蒸気吹付工程３で用いられる水蒸気吹付装置１７を示す。スリーブ１６は、水蒸気吹付装置１７の入口と出口で下方向から支持装置２０で支持されながら、所定の速度で水蒸気吹付装置１７内を移動する（図３矢印イ方向）。移動方法は長尺のスリーブ１６の後端を、所定の速度で押圧する等の公知の移動方法によって行われる。他の実施態様として、スリーブ１６を、マンドレル等で支持して移動することもできる。この場合、支持装置２０は不要になる。この水蒸気吹付け装置１７内には、スリーブ１６を通過させるトンネル部１８が形成されており、トンネル部１８は、水蒸気供給室２１と仕切壁１８ａによって仕切られている。そして、この仕切壁１８ａの途中には、スリーブ１６に水蒸気を噴射するためのスリット１９が、上下に形成されている。スリーブ１６は、トンネル部１８内において浮いた状態で移動されるので、水蒸気の噴射が邪魔されることはない。そのため、スリーブ１６の全周に水蒸気をムラなく噴射することができる。なお、スリーブ１６は、水蒸気吹付装置１７内の移動中は、左右、上下方向の移動が規制されているので、効果的に水蒸気をスリーブ１６に噴射することができる。
【００１６】
水蒸気吹付装置１７における噴射構造は、トンネル部１８と仕切壁１８ａによって仕切られる水蒸気供給室２１と、この水蒸気供給室２１に水蒸気を供給する水蒸気供給管２２
と、加熱ヒーター２３及びスチーム供給口２４から構成されている。水蒸気供給管２２の途中に、加熱ヒーター２３が設けられているのは、スチーム供給口２４から供給されるボイラーのスチームを、再加熱するためである。再加熱によって噴射に必要な過熱水蒸気を作ることができる。
【００１７】
図４は、図３のＨ−Ｈ線断面図であり、スリーブ１６に上下方向から過熱水蒸気が噴射されている状態を示している。すなわち、過熱水蒸気は、水蒸気供給管２２を通り水蒸気供給室２１に供給され、仕切壁１８ａのスリット１９から、トンネル部１８（図３参照）内に噴射される。上下方向からトンネル部１８内に噴射されるので、スリーブ１６の全周にまんべんなく水蒸気を噴射することができる。なお、他の実施態様として、左右の横方向からトンネル部１８内に噴射されてもよい（図示せず）。
【００１８】
前記トンネル部１８ａ内の温度は、８０〜１００℃、好ましくは８５〜９５℃である。
噴射される水蒸気の温度は１００〜２００℃である。すなわち、水蒸気としては過熱水蒸気を用いるのが好ましい。さらに、好ましくは１３０〜１５０℃である。前記コンベヤ１７ａの移動速度は１０〜４０ｍ／ｓ、好ましくは１５〜２５ｍ／ｓであり、スリーブ１６が水蒸気を吹き付けられる時間は１ｓ以上、好ましくは２〜４ｓである。この水蒸気吹付工程３の後、スリーブ１６は、所定の長さにカットされる切断工程４に送られる。カットされたスリーブ１６の長さは５０〜２００ｍｍであり、製造されるチューブ容器の大きさによって決定される。
【００１９】
図５ａおよび図５ｂに不良品の例を示す。溶着により急冷・急熱されたサイドシーム部１０ａには、一旦急熱により溶けた樹脂が急冷されたことにより歪みが発生する。その歪みによってサイドシーム部１０ａの周辺部の樹脂は引っ張られるので、サイドシーム部１０ａは尖った卵形状になる。そして、このようなスリーブに頭部を付けて溶着すると図５ａ、図５ｂの不良品となる。一方、水蒸気吹き付け装置１６により、スリーブ１６の全体の温度を高くし、樹脂を柔らかくさせると、歪みを開放することができる。その際、全周を温めると、周方向全体に歪みが開放されるので、断面形状がほぼ真円になる。そして、ほぼ真円になるので、カットされた所定長さのスリーブ１６の形状を揃えることができる。例えば、多量のチューブ容器２５を収納箱などにきれいに収納することができ、頭部成形体の溶着も容易になる（図６ａ参照）。
【００２０】
又、スリーブ１６に高温の水蒸気を吹き付けるので、必要以上にスリーブ１６に水滴が付着せず、異物や雑菌の混入がない。さらに、短時間でスリーブ１６を高温にすることができるので、矯正するための時間も短い。また、水蒸気が吹き付けられることによりスリーブの温度も上昇するので、スリーブ表面に付着した水滴はほとんど蒸発する。そのため、別個の水滴除去システムを設けないでもよいし、設ける場合でも簡易な水滴除去システムでよい。
【００２１】
図７ａ、図７ｂには、矯正前と後のスリーブ１６の断面図を示す。これらスリーブ１６は、設計上の直径は３８ｍｍである。図７ａに矯正前のスリーブ１６の断面図を示す。このスリーブ１６の真円度は８７％であり、長寸法は４０．５〜４１．７ｍｍである。図７ｂには、本発明の製造方法により矯正されたスリーブ１６の断面図を示す。このスリーブ１６の真円度は９６．２％であり、長寸法は３８．８〜３９．４ｍｍである。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１は、所定の長さにカットしたスリーブ１６を水蒸気吹付装置１６へ通した前後の寸法変化を示したものである。表１に矯正前後のスリーブ１６の寸法値を示す。径寸法の測定は異なる方向から２〜５回測定し、その平均値を求めたものである。全長については２〜５回の測定の平均値である。なお、長さ方向に短くなるので、矯正した後にカットするのが好ましい。
【００２４】
図１に戻って、本発明のチューブの製造方法１を説明する。そのチューブ製造方法１は、シートを丸めて両端部を溶着してスリーブを形成する工程（図２ａ、図２ｂ参照）と、水蒸気吹付工程３、そのスリーブ１６を所定の長さに切断する工程４と、そのスリーブ１６の一端に口部及び肩部を備えた頭部成形体２６を溶着する頭部溶着工程５とからなる。図６ａに本発明のチューブ容器の製造方法１により製造された、チューブ２５の概略図を示す。すなわち、本発明に係る製造方法１によれば、図６ａおよび図６ｂに示すよう歪みのないチューブ２５を得ることができ、多量の空のチューブを通箱にきれいに収納することができる。また、通箱から空のチューブを充填機に供給する際にも、途中でチューブが引っ掛かりにくい。さらに、チューブに内容物を充填するときノズルをチューブの裾部から挿入するのも容易になる。
【符号の説明】
【００２５】
１  チューブ容器の製造方法
２  サイドシーム工程
３  水蒸気吹き付け工程
４  切断工程
５  頭部溶着工程
１０  原反シート
１０ａ  サイドシーム部
１１  サイドシーム装置
１２  マンドレル
１２ａ  外溝
１２ｂ  内溝
１３  下ベルト
１４  加熱装置
１５  上ベルト
１６  スリーブ
１７  水蒸気吹付装置
１８  トンネル部
１８ａ仕切壁
１９  スリット
２０  支持装置
２１  水蒸気供給室
２２  水蒸気供給管
２３  加熱ヒーター
２４  スチーム供給口
２５  チューブ容器
２６  頭部成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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