(57)【要約】      （修正有）【課題】複合紙容器の蓋部の開口部／薄肉部の検査を、非常に狭い幅で成形される脆化部や開口部／薄肉部の測定であっても、検査の信頼性が高く、インラインで非破壊検査することができて、製品が無駄にならず、製造コストを下げることができる成形検査を提供する。【解決手段】射出成形手段４が、スリーブ２の他端の開口からスリーブ２の頂端に、内側金型をスリーブ内部に嵌め、スリーブの頂端に内側金型を覆う外側金型を配設してキャビィティーを形成し、キャビィティーにゲートから溶融樹脂を射出して蓋部３を形成し、検査手段１１が、内側金型を一方の電極とし、外側金型を他方の電極とし、蓋部の薄肉部を検査する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを、該スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成する射出成形手段と、該スリーブの他端の開口から液体食品を充填する充填手段と、該開口を封止して底部を形成する封止手段とを有する、複合紙容器を得る包装充填システムにおいて、
該射出成形手段が、該スリーブの他端の開口から該スリーブの頂端に、先端が導電性内側金型であるマンドレルをスリーブ内部に嵌め、該スリーブの頂端に該内側金型を覆う導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、該キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する該蓋部を形成し、
該射出成形手段に設けられた検査手段が、該内側金型を一方の電極とし、該外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して該蓋部の該薄肉部を検査することを特徴とする成形検査装置。
【請求項２】
紙積層包装材料の円筒状スリーブに成形し、射出成形手段で該スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成し、該スリーブの他端の開口から液体食品を充填手段で充填して該開口を封止手段で封止して底部を形成し、複合紙容器を得る包装充填システムにおいて、
該射出成形手段で、該スリーブの他端の開口から該スリーブの頂端に、先端が導電性内側金型であるマンドレルを該スリーブ内部に嵌め、該スリーブの頂端に該内側金型を覆う導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、該キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する該蓋部を形成し、
該射出成形手段に設けられた検査手段で、該内側金型を一方の電極とし、該外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して該蓋部の薄肉部を検査することを特徴とする成形検査方法。
【請求項３】
紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを、該スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成する射出成形手段と、該スリーブの他端の開口から液体食品を充填する充填手段と、該開口を封止して底部を形成する封止手段とを有する、複合紙容器を得る包装充填装置において、
該射出成形手段が、該スリーブの他端の開口から該スリーブの頂端に該スリーブ内部に嵌められる、先端が導電性内側金型であるマンドレルと、該スリーブの頂端に該内側金型を覆うように配設されて蓋部用のキャビィティーを形成する導電性外側金型と、該キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する該蓋部を形成する射出手段とを備え、
該射出成形手段が、該内側金型を一方の電極とし、該外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して該蓋部の薄肉部を検査する検査手段を有し、
検査の結果を判断して不良な薄肉部を有する該スリーブを、該充填手段の上流側で排除する排除手段を有することを特徴とする包装充填装置。
【請求項４】
紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを、射出成形手段で、該スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成し、該スリーブの他端の開口から液体食品を充填手段で充填し、該開口を封止手段で封止して底部を形成する、複合紙容器の包装充填方法において、
該射出成形手段で、該スリーブの他端の開口から該スリーブの頂端に先端が導電性内側金型であるマンドレルをスリーブ内部に嵌め、該スリーブの頂端に該内側金型を覆うように導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、該キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する該蓋部を形成し、
該射出成形手段で、該内側金型を一方の電極とし、該外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して該蓋部の薄肉部を検査手段で検査し、
検査の結果を判断して不良な薄肉部を有するスリーブを、排除手段で該充填手段の上流側で排除することを特徴とする包装充填方法。
【請求項５】
該外側金型が複数個に分割され、組合わされて一体の金型となる請求項１記載の成形検査装置。
【請求項６】
該薄肉部がストロー孔の予定域及び／又は注ぎ口用弱め線である請求項５記載の成形検査装置。
【請求項７】
該薄肉部が紙製スリーブの頂端と樹脂製蓋部との分離分別用弱め線である請求項５記載の成形検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙製スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成し、スリーブの他端の開口から食品を充填して開口を封止して複合紙容器の底部を形成する包装充填システムにおいて、射出成形された蓋部の薄肉部の肉厚を測定して検査する装置及び方法に関し、更に、この検査を利用して包装充填する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
柔軟性に富んだ紙製包装材料は多年にわたって液体食品を包装するために用いられてきた。牛乳、果汁ジュース、野菜ジュース、豆乳、ワイン、清酒、焼酎、ミネラルウォーター、スープ及びその他飲料のための包装容器は、例えば、繊維質基材（例えば、紙など）／プラスチック積層体に折目線が付けられたウェブ状包装材料を、容器用寸法の紙片に裁断し、その長手方向の縦線シールにより円筒状のスリーブに成形し、この紙製スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成し、スリーブの他端の開口から液体食品を充填して開口を封止して底部を形成し、複合紙容器を得る。蓋部には、開口部やストロー孔のための蓋部の薄肉部が設けられる。（例えば、特許文献１、２参照）
包装充填された紙容器の開口部や薄肉部のシール状態を検査する為に、検査対象箇所の外側及び内側に電極を配する、例えば、プローブ電極及びアース電極を配設し、導電性バリア層を用いてプローブ電極とアース電極との間に流れる電流を検出してシール状態を検査するシール状態検査装置及び方法である。
（例えば、特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／００１９０１号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１２／０１７９３４号公報
【特許文献３】特許公開２００７−１７０８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複合紙容器の蓋部の開口部／薄肉部を検査する場合、インラインで非破壊検査することが難しく、サンプリングで取出した容器を検査する。検査した包装充填容器は検査後に廃棄される。
薄肉部が的確に樹脂で射出成形され、ピンホールなどの欠陥が出ていないことを確認するには、例えば、製造開始時に製品の包装充填容器を抜き取り、所定の厚肉部を計測して確認する。例えば、実用的な接触式の肉厚測定器を用いても、非常に狭い幅で成形される脆化部の測定には不向きである。この測定器の先端のプローブが尖っていると、測定誤差が発生しやすくなり、従って、厚肉部を測定し、薄肉部の厚みを推定する。しかし、信頼性に疑問が有る。
更に、上述のように測定サンプルは製品の包装充填容器であり、破壊テストなので、製品が無駄になり、製造コストを押し上げる。
【０００５】
本発明は、複合紙容器の蓋部の開口部／薄肉部の検査を、非常に狭い幅で成形される脆化部や開口部／薄肉部の測定であっても、検査の信頼性が高く、インラインで非破壊検査することができて、製品が無駄にならず、製造コストを下げることができる成形検査装置、成形検査方法、包装充填装置及び包装充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の成形検査装置は、紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを、スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成する射出成形手段と、スリーブの他端の開口から液体食品を充填する充填手段と、開口を封止して底部を形成する封止手段とを有する、複合紙容器を得る包装充填システムにおいて、
射出成形手段が、スリーブの他端の開口からスリーブの頂端に、先端が導電性内側金型であるマンドレルをスリーブ内部に嵌め、スリーブの頂端に内側金型を覆う導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する蓋部を形成し、
射出成形手段に設けられた検査手段が、内側金型を一方の電極とし、外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して蓋部の薄肉部を検査することを特徴とする。
【０００７】
本発明の成形検査方法は、紙積層包装材料の円筒状スリーブに成形し、射出成形手段でスリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成し、スリーブの他端の開口から液体食品を充填手段で充填して開口を封止手段で封止して底部を形成し、複合紙容器を得る包装充填システムにおいて、
射出成形手段で、スリーブの他端の開口からスリーブの頂端に、先端が導電性内側金型であるマンドレルをスリーブ内部に嵌め、スリーブの頂端に内側金型を覆う導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する蓋部を形成し、
射出成形手段に設けられた検査手段で、内側金型を一方の電極とし、外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して蓋部の薄肉部を検査することを特徴とする。
【０００８】
本発明の包装充填装置は、紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを、スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成する射出成形手段と、スリーブの他端の開口から液体食品を充填する充填手段と、開口を封止して底部を形成する封止手段とを有する、複合紙容器を得る包装充填装置において、
射出成形手段が、スリーブの他端の開口からスリーブの頂端にスリーブ内部に嵌められる、先端が導電性内側金型であるマンドレルと、スリーブの頂端に内側金型を覆うように配設されて蓋部用のキャビィティーを形成する導電性外側金型と、キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する蓋部を形成する射出手段とを備え、
射出成形手段が、内側金型を一方の電極とし、外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して蓋部の薄肉部を検査する検査手段を有し、
検査の結果を判断して不良な薄肉部を有するスリーブを、充填手段の上流側で排除する排除手段を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の包装充填方法は、紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを、射出成形手段で、スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部を形成し、スリーブの他端の開口から液体食品を充填手段で充填し、開口を封止手段で封止して底部を形成する、複合紙容器の包装充填方法において、
射出成形手段で、スリーブの他端の開口からスリーブの頂端に先端が導電性内側金型であるマンドレルをスリーブ内部に嵌め、スリーブの頂端に内側金型を覆うように導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する蓋部を形成し、
射出成形手段で、内側金型を一方の電極とし、外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して蓋部の薄肉部を検査手段で検査し、
検査の結果を判断して不良な薄肉部を有するスリーブを、排除手段で充填手段の上流側で排除することを特徴とする。
【００１０】
この発明の好ましい態様において、外側金型が複数個に分割され、組合わされて一体の金型となる。
【００１１】
この発明の好ましい態様において、薄肉部がストロー孔の予定域及び／又は注ぎ口用弱め線である。
【００１２】
この発明の好ましい態様において、薄肉部が紙製スリーブの頂端と樹脂製蓋部との分離分別用弱め線である。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成の本発明によれば、以下の作用機能を発揮し、有利な効果が得られる。
本発明において、紙積層包装材料から成形された円筒状スリーブを用いる。紙基材／プラスチックの積層体に折目線が付けられたウェブ状包装材料を、容器用寸法の紙片に裁断し、その長手方向の縦線シールにより円筒状のスリーブを得ることができる。
円筒状スリーブは、射出成形手段で、スリーブの頂端に樹脂を射出成形して蓋部が形成され、スリーブの一方、すなわち、頂端側が封鎖される。この発明は、射出成形のステップ後に特徴を有する。
スリーブの一端が封鎖されているので、封鎖されている側を下にして、スリーブの他端を上にして他端の開口から液体食品を充填手段で充填することができる。
開口をヒートシールなどで封止手段で封止（横シール）し、横シールによるフィンやフラップを折畳んで底部を形成する。折畳みは、折目線などを利用して行うことができる。最後に、底部を下になるように回転させて複合紙容器を得ることができる。
【００１４】
本発明において、射出成形手段で、スリーブの他端の開口からスリーブの頂端に先端が導電性内側金型であるマンドレルをスリーブ内部に嵌め、スリーブの頂端に内側金型を覆うように導電性外側金型を配設して蓋部用のキャビィティーを形成し、キャビィティー内部にゲートから溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する蓋部を形成することができる。
スリーブの頂端に内側金型を覆うように外側金型を配設するので、溶融樹脂が頂端に到達し頂端と一体化して形成された蓋部と結合しスリーブと蓋部とが一体化することができる。
【００１５】
本発明の特徴において、射出成形手段で、内側金型を一方の電極とし、外側金型を他方の電極とし、電極間に電位差を印加して蓋部の薄肉部を検査手段で検査する。
スリーブが紙／プラスチックの積層体であるので、電気絶縁性であり、また、蓋部が樹脂製（例えば、熱可塑性材料、具体的には、ポリオレフィン（低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなど））であるので、電気絶縁性であり、電極間に電位差を印加しても、電極間に電流が流れない。非常に狭い幅で成形されていても、金型が蓋部の表面と密着しているために、電極間に電位差を印加する場合、電気容量を持つコンデンサーと見なすことができ、蓋部の厚みやヒビ、ピンホール、空隙の有無などの状態で、その電気容量が変化し、その変化を検査することができる。また、電極間距離が異常に接近して、厚みが許容されない薄さになっている場合、電極間に放電が生じて電流が流れるか否かを検査することもできる。
この発明において、蓋部の状態を電気容量の変化、また電流の流れとして測定して蓋部を検査することができる。とりわけ、蓋部の薄肉部の状態を電気的変化として測定し、薄肉部を検査することができる。
【００１６】
本発明の特徴において、検査の結果を判断して不良な薄肉部を有するスリーブを、排除手段で充填手段の上流側で排除する。
蓋部の薄肉部の状態を電気的変化として測定し、薄肉部での異常な厚み（設計された厚みよりも太い場合や薄い場合）、ヒビ、ピンホール、空隙の有無を検査することができる。
液体食品を充填する前に、不良なスリーブを排除することができるので、液体食品を無用に廃棄することを回避することができ、製造コストを下げることができ、また、環境負荷を低減することもできる。
【００１７】
上述のように、本発明は、複合紙容器の蓋部の開口部／薄肉部の検査を、非常に狭い幅で成形される脆化部や開口部／薄肉部の測定であっても、検査の信頼性が高く、インラインで非破壊検査することができて、製品が無駄にならず、製造コストを下げることができる成形検査装置、成形検査方法、包装充填装置及び包装充填方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】包装充填装置の実施例を示す概略ブロック図である。
【図２】成形検査装置の実施例を示す概略断面図である。
【図３】この発明で使用することができる複合紙包装容器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明による実施形態の包装充填装置のブロック図を図１に示す。この例では、リール状のウェブ紙積層包装材料１から成形された円筒状スリーブ２を、スリーブの頂端２ａに樹脂を射出成形して蓋部３を形成する射出成形手段４と、スリーブの他端２ｂの開口から液体食品を充填する充填手段５と、開口を封止して底部を形成する封止手段６とを有する。図３に示すような複合紙容器２０を得る。
【００２０】
この実施形態において、紙積層包装材料１から成形された円筒状スリーブ２を用いる。紙基材／プラスチックの積層体に折目線が付けられたウェブ状包装材料１をリールから繰り出し、、容器用寸法の紙片に裁断し、その長手方向の縦線シールにより円筒状のスリーブ２を得る。
円筒状スリーブ２は、射出成形手段４で、スリーブの頂端２ａに樹脂を射出成形して蓋部３が形成され、スリーブ２の一方２ａ、すなわち、頂端側が封鎖される。
スリーブの一端２ａ封鎖されているので、封鎖されている側を下にして、スリーブの他端２ｂを上にして他端の開口から液体食品を充填手段５で充填する。
開口２ｂをヒートシールの封止手段６で封止（横シール）し、横シールによるフィンやフラップを折畳んで底部２ｂを形成する。図中には、倒立の複合紙容器２０を示す。折畳みは、折目線などを利用して行う。最後に、底部を下になるように回転させて正立の複合紙容器２０を得る。
【００２１】
図2に示すように、射出成形手段４が、倒立したスリーブの他端２ｂの開口からスリーブの頂端２ａにスリーブ内部に嵌められる、先端が導電性内側金型であるマンドレル７と、スリーブの頂端に内側金型７を覆うように配設されて蓋部用のキャビィティー８を形成する導電性外側金型９と、キャビィティー内部にゲート１０から溶融樹脂を射出し冷却して薄肉部を有する蓋部３を形成する射出手段（図示せず）とを備える。
スリーブ２の頂端２ａに内側金型７を覆うように外側金型９ａ、９ｂを配設するので、溶融樹脂が頂端２ａに到達し頂端２ａと一体化して形成された蓋部３と結合しスリーブ２と蓋部３とが一体化する。
この例において、外側金型９が２個に分割され、組合わされて一体の金型となる。複数個に分割することで、複雑な形状の蓋部を形成することができる。
【００２２】
この実施形態において、蓋部の成形後、直ちに蓋部を保持したまま、射出成形手段４では、内側金型７を一方の電極とし、外側金型９ａ、９ｂを他方の電極とし、電極間に電位差を電源から印加して蓋部３の薄肉部を検査手段１１で検査する。
スリーブ２が紙／プラスチック積層体であるので、電気絶縁性であり、また、蓋部がポリエチレンであるので、電気絶縁性であり、検査手段１１で電極間に電位差を印加しても、電極間に電流が流れないが、非常に狭い幅、又は薄く成形されていても、金型が蓋部の表面と密着しているために、電極間に電位差を印加すると、電気容量を持つコンデンサーと見なすことができ、蓋部の厚みやヒビ、ピンホール、空隙の有無などの状態で、その電気容量が変化し、その変化を検査する。また、放電の有無を検査する。
この態様において、蓋部３の状態を電気容量の変化、通電の有無として測定して蓋部３を検査し、特に、蓋部の薄肉部の状態を電気的変化として測定し、薄肉部を検査する。
【００２３】
図３に示す複合紙包装容器２０において、蓋部３の薄肉部は、プルタブ２１を引き上げて注ぎ口を形成する弱め線２２である。
この形態以外に、薄肉部を、ストロー孔の予定域、薄肉部が紙製スリーブの頂端と樹脂製蓋部との分離分別用弱め線とすることもできる。
【００２４】
この実施形態において、図１に示すように、検査の結果を判断して不良な薄肉部を有するスリーブを、充填手段５の上流側で排除する排除手段１２を有する。
蓋部３の薄肉部２２の状態を電気的変化として測定し、薄肉部２２での異常な厚み（設計された厚みよりも太い場合や薄い場合）、ヒビ、ピンホール、空隙の有無を検査する。
液体食品を充填する前に、不良なスリーブを排除し、液体食品を無用に廃棄することを回避し、製造コストを下げ、環境負荷を低減する。
【００２５】
上述に実証されるように、複合紙容器の蓋部の開口部／薄肉部の検査を、非常に狭い幅で成形される脆化部や開口部／薄肉部の測定であっても、検査の信頼性が高く、インラインで非破壊検査することができて、製品が無駄にならず、製造コストを下げる。
【００２６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明は、液体食品の包装容器に適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
２  スリーブ
３  蓋部
４  射出成形手段
５  充填手段
６  封止手段
７  内側金型
９  外側金型
１１  検査手段
１２  排除手段
２０  複合紙容器
２２  薄肉部
【図１】
2014104984.tif 000003
【図２】
2014104984.tif 000004
【図３】
2014104984.tif 000005