(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に熱可塑性樹脂層を積層したアルミニウム箔等の金属箔を含まない紙積層材料からなり、上貼着部、頂部、壁部、底部、下貼着部から構成される切妻屋根型紙容器の仮折りされた頂部や底部の端縁を、内外から囲む溝が設けられた加熱オーブンの溝にあてがって、前記加熱オーブンの溝に臨んで設けられた多数の小孔から熱風を紙容器の頂部や底部の内外面に噴射し、その熱で紙容器の頂部や底部に予め形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、
熱風の吹き付け範囲を頂部にあっては、頂部の上方に水平な折り目線を介して連設される上貼着部の、水平な折り目線にかからない上部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線寄り近傍を除いた部分に限定して、また、底部にあっては、底部の下方に水平な折り目線を介して連設される下貼着部の、水平な折り目線とその延長線上にかからない下部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線とその延長線上寄り近傍を除いた部分に限定して、それぞれ熱風を吹き付け熱可塑性樹脂層を加熱することを特徴とする切妻屋根型紙容器の加熱方法。
【請求項２】
上貼着部、頂部、壁部、底部、下貼着部から構成される切妻屋根型紙容器の、仮折りされた頂部や底部の端縁を、内外から囲む溝が設けられた加熱オーブンの溝にあてがって、前記加熱オーブンの溝に臨んで設けられた多数の小孔から熱風を紙容器の頂部や底部の内外面に噴射し、その熱で紙容器の頂部や底部に予め形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する加熱オーブン装置において、
熱風の吹き付け範囲を頂部にあっては、頂部の上方に水平な折り目線を介して連設される上貼着部の、水平な折り目線にかからない上部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線寄り近傍を除いた部分に限定して、また、底部にあっては、底部の下方に水平な折り目線を介して連設される下貼着部の、水平な折り目線とその延長線上にかからない下部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線とその延長線上寄り近傍を除いた部分に限定して、それぞれ熱風を吹き付け熱可塑性樹脂層を加熱するようにしたことを特徴とする切妻屋根型紙容器の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、果汁や清酒等を収納する切妻屋根型紙容器の頂部や底部を加熱する方法と該加熱方法を用いた加熱装置に関し、特には、アルミニウム箔を含まない層構成からなる切妻屋根型紙容器の製箱、充填工程において、仮折りした紙容器の頂部や底部を熱圧着して密封するための加熱方法と該加熱方法を用いた加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、果汁や清酒等を収納する切妻屋根型等の紙容器を構成する熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料としては、例えば、〔容器外側〕ポリエチレン（ＰＥ）／板紙／ＰＥ／アルミニウム箔（Ａｌ）／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／ＰＥ〔容器内側〕構成のような積層材料が広く使用されている。
【０００３】
また、近年の環境問題および省エネルギー等の観点から、使用後の空き箱の再生利用および廃棄処理の困難さの改善や、Ａｌの製造時の大量の電力消費の問題を改善するために、バリア層にＡｌの代わりに熱可塑性樹脂フィルムを支持フィルムとした無機化合物蒸着薄膜が使用されている。例えば、〔容器外側〕ＰＥ／板紙／ＰＥ／ＰＥＴ／酸化ケイ素蒸着薄膜／ＰＥ〔容器内側〕構成のような積層材料も使われている。
【０００４】
一方、このような表面に熱可塑性樹脂層を積層した紙積層材料からなる切妻屋根型紙容器の製箱、充填工程においては、仮折りした紙容器の頂部や底部の密封する部分の熱圧着を容易にするため、この密封する部分の近傍に移動して位置させる加熱装置に備えた加熱オーブンにより熱風を吹き付けて表面の熱可塑性樹脂層を溶融し、密封する部分を合わせ接着する作業が行われている。
【０００５】
図２は切妻屋根型紙容器の展開説明図で、水平方向に、五つの長方形の裏面パネル１１、左側面パネル１２、正面パネル１３、右側面パネル１４、糊代パネル１５が四本の垂直な折り目線ａ、ｂ、ｃ、ｄを介して順に並列に連設され、さらに、この五つのパネルには、垂直方向に三本の水平な折り目線ｅ、ｆ、ｇ、を介して上貼着部１６、頂部１７、壁部１８、底部１９が上から順に連設され、さらに左右の側面パネルと正面パネルの底部には、水平な折り目線ｈと二本の垂直な折り目線ｉ、ｊとを介して下貼着部２０を設け、左右の側面パネルの上貼着部には、それぞれ中央に垂直な折り目線ｋ、ｌを設け、左右の側面パネルの頂部には、折り込みのためにそれぞれ頂部下端にある左右の角を結ぶ稜線を底辺とする二等辺三角形状に上貼着部の垂直な折り目線ｋ、ｌの下端と交わる斜めな二本の折り目線ｍとｎ、ｏとｐが設けられ、さらに、左右の側面パネルの底部には、それぞれ底部上端にある左右の角を結ぶ稜線を底辺とする二等辺三角形状に下貼着部の垂直な折り目線ｉ、ｊの上端と交わる斜めな二本の折り目線ｑとｒ、ｓとｔが設けられたものである。
【０００６】
切妻屋根型紙容器の頂部の密封方法の一例を示すならば、先ず、垂直な折り目線ａ、ｂ、ｃ、ｄで各パネルを折り曲げながらフレームシーラー等を用いて糊代パネル１５の外側面と裏面パネル１１の内側面とを重ね合わせて熱融着させ、紙容器スリーブ２１を作製する（図３（ａ）参照）。
そして図３（ａ）、（ｂ）に示すように、紙容器スリーブの上貼着部の密封する部分（正面パネルと裏面パネルの上貼着部分、１１ａ、１３ａ）と接着する部分（左右側面パネルの上貼着部分、１２ａ、１４ａ）に内外面より熱風を吹き付けて表面の熱可塑性樹脂層を溶かし、折り目線ｋ、ｍ、ｎとｌ、ｏ、ｐを介して内側方向に折り込み、折り目線に沿って折り込み接着する部分１２ａ、１４ａと密封する部分１１ａ、１３ａを接合し密封することで、紙容器の頂部が形成される（紙容器の底部の形成も頂部の形成と同様なためここでは説明を省略する）。
【０００７】
ここで、紙容器スリーブ２１の熱可塑性樹脂層の表面を溶かすには、図４（ａ）、（ｂ）に示すような、加熱装置１０の加熱オーブン１を紙容器スリーブの仮折りされた頂部や底部にあてがって、加熱オーブン１から熱風を内外から紙容器の接着する部分と密封する部分に向かって吹き付けることによって行われる。
【０００８】
すなわち、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、加熱オーブン１は、センターオーブン１Ａの両側にサイドオーブン１Ｂ、１Ｂが溝２を設けて配置された構造で、センターオーブン１Ａとサイドオーブン１Ｂ、１Ｂの溝側の側面部には多数の熱風吹き出し孔３、３…が横方向に複数段にわたり千鳥模様状あるいは並列状に設けられている。
加熱装置が下降して紙容器スリーブの頂部が溝２に挿入されると、この熱風吹き出し用孔３、３…から頂部に向けて熱風が吹き付け、紙容器スリーブ表面の熱可塑性樹脂層を溶かし上貼着部１６を密封する。
【０００９】
そして熱風は、頂部側にあっては折り目線ｅより完全に頂部１７に入った部分まで、すなわち、左側面パネル１２の折り目線ｋ、ｍ、ｎの交点および右側面パネル１４の折り目線ｌ、ｏ、ｐの交点が完全に含まれる部分まで吹き付け表面のＰＥを溶融していた。
【００１０】
また、底部側にあっては折り目線ｈより完全に底部１９に入った部分まで、すなわち、左側面パネル１２の折り目線ｉ、ｑ、ｒの交点および右側面パネル１４の折り目線ｊ、ｓ、ｔの交点が含まれる部分まで吹き付け表面の熱可塑性樹脂層を溶融していた（図５参照、斜線部分）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、紙容器スリーブの頂部にあっては、熱風の吹き付け個所が上貼着部１６全体から水平な折り目線ｅを越えて頂部１７の上側にかかるまで（つまり、左側面パネル１２の折り目線ｋ、ｍ、ｎの交点部分および右側面パネル１４の折り目線ｌ、ｏ、ｐの交点部分は熱風を吹き付けて表面の熱可塑性樹脂層を溶かしている））に及ぶため、各折り目線に沿って左右の側面パネルを折り込み裏面パネル１１と正面パネル１３を加圧密封して頂部１７を成形するとき、上述の四つの折り目線の交点付近でＰＥＴ等の熱可塑性樹脂層にダメージを与え、密封性を損なう場合があった。
【００１２】
また、紙容器の底部にあっても、熱風の吹き付け個所が下貼着部２０と底部１９の境界に存在する水平な折り目線ｈを越えて底部１９の下部にまでかかる（つまり、左側面パネル１２の折り目線ｉ、ｑ、ｒの交点部分および右側面パネル１４の折り目線ｊ、ｓ、ｔの交点部分にまで熱風が吹き付け表面のＰＥを溶かしている）ため、各折り目線に沿って底部を折り込み密封したとき、上記四つの折り目線の交点付近でＰＥＴ等の熱可塑性樹脂層にダメージを与え、密封性を損なう場合があった。
【００１３】
本発明は、表面にＰＥ等の熱可塑性樹脂層を積層した、アルミニウム箔等の金属箔を含まない紙積層材料からなる切妻屋根型紙容器の、内外層表面に熱風を吹き付け表面を溶融させて頂部や底部を折り込み密封して成形する場合に発生する以上のような問題点に着目してなされたもので、表面にＰＥ等の熱可塑性樹脂層を積層した、アルミニウム箔等の金属箔を含まない紙積層材料からなる切妻屋根型紙容器の、頂部や底部の成形時にピンホール等の発生しない加熱方法と該加熱方法を用いた加熱装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、表面に熱可塑性樹脂層を積層したアルミニウム箔等の金属箔を含まない紙積層材料からなり、上貼着部、頂部、壁部、底部、下貼着部から構成される切妻屋根型紙容器の仮折りされた頂部や底部の端縁を、内外から囲む溝が設けられた加熱オーブンの溝にあてがって、前記加熱オーブンの溝に臨んで設けられた多数の小孔から熱風を紙容器の頂部や底部の内外面に噴射し、その熱で紙容器の頂部や底部に予め形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する方法において、熱風の吹き付け範囲を頂部にあっては、頂部の上方に水平な折り目線を介して連設される上貼着部の、水平な折り目線にかからない上部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線寄り近傍を除いた部分に限定して、また、底部にあっては、底部の下方に水平な折り目線を介して連設される下貼着部の、水平な折り目線とその延長線上にかからない下部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線とその延長線上寄り近傍を除いた部分に限定して、それぞれ熱風を吹き付け熱可塑性樹脂層を加熱することを特徴とする切妻屋根型紙容器の加熱方法である。
【００１５】
本発明の第２の発明は、上貼着部、頂部、壁部、底部、下貼着部から構成される切妻屋根型紙容器の、仮折りされた頂部や底部の端縁を、内外から囲む溝が設けられた加熱オーブンの溝にあてがって、前記加熱オーブンの溝に臨んで設けられた多数の小孔から熱風を紙容器の頂部や底部の内外面に噴射し、その熱で紙容器の頂部や底部に予め形成されている熱可塑性樹脂層を加熱する加熱オーブン装置において、熱風の吹き付け範囲を頂部にあっては、頂部の上方に水平な折り目線を介して連設される上貼着部の、水平な折り目線にかからない上部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線寄り近傍を除いた部分に限定して、また、底部にあっては、底部の下方に水平な折り目線を介して連設される下貼着部の、水平な折り目線とその延長線上にかからない下部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線とその延長線上寄り近傍を除いた部分に限定して、それぞれ熱風を吹き付け熱可塑性樹脂層を加熱するようにしたことを特徴とする切妻屋根型紙容器の加熱装置である。
【００１６】
【作用】
上記のように本発明によれば、熱風の吹き付け範囲を頂部にあっては、頂部の上方に水平な折り目線を介して連設される上貼着部の、水平な折り目線にかからない上部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線寄り近傍を除いた部分に、また、底部にあっては、底部の下方に水平な折り目線を介して連設される下貼着部の、水平な折り目線とその延長線上にかからない下部で、各パネルの中央位置の水平な折り目線とその延長線上寄り近傍を除いた部分とに限定しているので、各折り目線に沿って頂部や底部を折り込み紙容器に成形しても、紙積層材料のプラスチックフィルムがダメージを受けることがない。
【００１７】
また、このような加熱方法を用いた加熱装置を使用して紙容器を成形すれば、頂部や底部が完全に密封された紙容器ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の加熱方法を用いて上記の加熱オーブンで加熱した紙容器スリーブをブランク状に展開した説明図であり、図４は、加熱装置における頂部の加熱オーブンの（ａ）は概略説明図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線から見た底面図である。
【００１９】
本発明に係る切妻屋根型紙容器の加熱装置１０の本体は、図示しないが、支持基盤と熱風供給部とガイドシリンダーとエアシリンダーを介して上昇、下降するように取り付けられた外筒体からなり、この外筒体の下部に加熱オーブン１が取り付けられている。
そして、図４（ａ）に示すように、加熱オーブン１が下降した時に、仮折りされた紙容器スリーブ２１の頂部１７を熱圧着して密封する部分１１ａ、１３ａと接着する部分１２ａ、１４ａの近傍に位置するような構造になっている。
【００２０】
本発明に係る加熱オーブン１は、センターオーブン１Ａの両側にサイドオーブン１Ｂ、１Ｂが溝２を設けて配置された構造で、紙容器スリーブ２１の仮折りされた密封する部分１１ａ、１３ａと接着する部分１２ａ、１４ａが適宜の間隔を保って位置できるようになっている。
センターオーブン１Ａとサイドオーブン１Ｂ、１Ｂの溝側の側面部には多数の熱風吹き出し孔３、３…が横方向に複数段にわたり並列状に設けられている。
加熱装置の外筒体が下降して、紙容器スリーブの頂部が溝２に挿入されると、この熱風吹き出し用孔３、３…から頂部に向けて熱風が吹き付け、紙容器スリーブ表面の熱可塑性樹脂層を溶かし、上貼着部１６を密封する。矢印は熱風吹き出し孔からの熱風の吹き付け方向を示したものである。
【００２１】
その際、熱風が吹き付け紙容器スリーブの熱可塑性樹脂層を溶かす部分は、頂部１７の上方に水平な折り目線ｅを介して連設される上貼着部１６の、水平な折り目線ｅにかからない上部であり、各パネル１１、１２、１３、１４の中央位置の水平な折り目線ｅ寄り近傍を除いた部分とすることが肝要である（図１参照、斜線部分）。
【００２２】
また、同様に底部においては、底部１９の下方に水平な折り目線ｈを介して連設される下貼着部２０の、水平な折り目線ｈとその延長線上にかからない下部で、各パネル１１、１２、１３、１４の中央位置の水平な折り目線ｈとその延長線上より近傍を除いた部分とすることが肝要である（図１参照、斜線部分）。
【００２３】
なお、本実施例で使用した切妻屋根型紙容器には、次のような構成の積層材料を用いた。
すなわち、〔容器外側〕熱可塑性樹脂層であるＰＥ（２０μｍ厚）／板紙（坪量３１０ｇ／ｍ2 ）／ＰＥ（１５μｍ厚）／ＰＥＴ（１２μｍ厚）／酸化ケイ素蒸着薄膜（６００Å）／ＰＥ（６０μｍ厚）〔容器内側〕である。
【００２４】
このようにして密封成形した屋根型紙容器の頂部および底部を切り取り、ピンホールチェック液でピンホールの発生度をチェックしたが、頂部および底部の折り目線の集中している部分からのピンホールの発生は皆無であった。
【００２５】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、不要部分への加熱を除去したことにより、熱伝導性の良くないアルミニウム箔等の金属箔を用いない紙と熱可塑性樹脂からなる積層材料を用いた場合でも、安定した紙容器成形が実現できた（アルミニウム箔のような熱伝導性の良い材料を用いた積層材料においてはここまでの必要はない）。
また、このような加熱方法を用いた加熱装置を使用して紙容器成形を行うことにより、密封性の極めて良い安定した紙容器の成形が可能となり、余分な熱量を除去したことで省エネルギーともなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加熱方法により加熱した紙容器スリーブをブランク状に展開した説明図である。
【図２】本発明に係る切妻屋根型紙容器の展開説明図である。
【図３】本発明に係る切妻屋根型紙容器の（ａ）はスリーブ状態の説明図であり、（ｂ）はスリーブを成形した紙容器の説明図である。
【図４】加熱装置における頂部の加熱オーブンの（ａ）は概略説明図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線から見た底面図である。
【図５】従来の加熱方法により加熱した紙容器スリーブをブランク状に展開した説明図である。
【符号の説明】
１‥‥加熱オーブン
１Ａ‥センターオーブン
１Ｂ‥サイドオーブン
２‥‥溝
３‥‥熱風吹き出し孔
１０‥‥加熱装置
１１‥‥裏面パネル
１１ａ、１３ａ‥‥密封する部分
１２‥‥左側面パネル
１２ａ、１４ａ‥‥折り込み接着する部分
１３‥‥正面パネル
１４‥‥右側面パネル
１５‥‥糊代パネル
１６‥‥上貼着部
１７‥‥頂部
１８‥‥壁部
１９‥‥底部
２０‥‥下貼着部
２１‥‥紙容器スリーブ
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ‥‥折り目線
【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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