(57)【要約】 【課題】納豆を食べる際などに、容器本体と蓋体とを容易に分離できる蓋易分離型一体成形容器の製造装置を提供する。【解決手段】本発明は、容器本体とヒンジ部を介して一体成形された蓋体とからなる容器における該蓋体を閉じた状態のヒンジ部に薄肉切断部を形成するためのヒーターであって、ヒンジ部を接触溶融する発熱部と、該発熱部を前後および／または上下に移動せしめる摺動部とを含む、前記ヒーターおよび該ヒーターを用いた装置に関する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体とヒンジ部を介して一体成形された蓋体とからなる容器における該蓋体を閉じた状態のヒンジ部に薄肉切断部を形成するためのヒーターであって、ヒンジ部を接触溶融する発熱部と、該発熱部を前後および／または上下に移動せしめる摺動部とを含む、前記ヒーター。
【請求項２】
さらに発熱部の角度を可変にする回転部を備えた、請求項１に記載のヒーター。
【請求項３】
容器本体とヒンジ部を介して一体成形された蓋体とからなる容器における該蓋体を閉じた状態のヒンジ部に、薄肉切断部を形成するための薄肉切断部形成用装置であって、
容器本体のヒンジ部側とその反対側との夫々の上端部を支持する、互いに同調して回転するする１対のタイミングベルトと、
該タイミングベルトと同調して移動し、閉じた蓋体天面を抑える天面抑えと、
タイミングベルトと天面抑えとで同調移動させながら閉じた容器のヒンジ部に薄肉切断部を形成するための請求項１または２に記載のヒーター、
とを含む、前記薄肉切断部形成用装置。
【請求項４】
容器を他の製造ラインからタイミングベルトに誘導するためのレールを備えた、請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の製造装置に関し、とくに蓋体が容器本体と容易に分離することができる蓋易分離型一体成形容器の薄肉切断部形成用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製の一体成形容器は、加工容易性、低コスト性、運搬性に優れ、とくに、発泡樹脂製のものは、軽量性、弾力性、保温性などに優れるため、仕出し弁当の容器や持ち帰り用容器など、食品用の容器として汎用されている。中でも、蓋体と容器本体とを容易に分離できるものは、適度な通気性を必要とする納豆容器にはとくに適している。
プラスチック製の納豆容器（納豆製品）は、一般には図１および図２に示すように、以下の工程１〜１０によって製造することができる。
【０００３】
工程１：原料となる合成樹脂シート１を加熱装置２で加熱する工程（図１Ａ）
工程２：加熱したシート１を金型３で真空成形する工程（図１Ｂ）
工程３：真空成形されたシート１から蓋−容器一体成形物１０をカッター４で、容器一つ一つに切り分ける工程（図１Ｃ）
工程４：切り分けた一体成形物１０を積み重ねる工程（図１Ｄ）
工程５：容器供給機５を用いて、積み重ねた一体成形物１０を、容器１１として１つずつコンベア６に載せる工程（図２Ａ）
工程６：コンベア６上の容器に、煮豆盛込み機７を用いて、納豆菌を播種した蒸煮大豆８を充填する工程（図２Ｂ）
工程７：被膜押しカッター９を用い、容器に充填された蒸煮大豆８上に、適当な大きさに切断した被膜１２を覆う工程（図２Ｃ）
工程８：被膜１２上に、たれ、からし等の入った調味料袋１３を、調味料袋投入機１４を用いて投入する工程（図２Ｄ）
工程９：容器の容器本体と蓋体とが重なるようにヒンジ部を折り曲げ、蓋を閉じる工程（図２Ｅ）
工程１０：折り曲げたヒンジ部の対辺のフランジ部を蓋シール機１５によって接合する工程（図２Ｅ）
【０００４】
上記工程１〜２によって一体形成された納豆容器は、その後の工程３〜１０において、その記載からも明らかなとおり、該容器自体に、とくにそのヒンジ部に相当程度の衝撃が加わることから、該ヒンジ部には適度の強度を要し、このため、ヒンジ部には相応の厚みを確保する必要がある。
【０００５】
一方、容器本体と蓋体とを容易に分離できる、いわゆる蓋易分離型納豆容器が開発されている。例えば、ヒンジ部に沿って薄肉切断部を形成し、その引張力を０．８ｋｇ〜３ｋｇとした納豆容器（特許文献１）や、分離性を向上せしめるためにヒンジ部にミシン目を設けた納豆容器（特許文献１〜３）、さらにヒンジ部近傍のフランジ部にミシン目を設けた納豆容器（特許文献４および５）などがある。
【０００６】
このように、薄肉切断部やミシン目を設けた納豆容器は、容器本体からの蓋の分離性が多少改善されるものの、前記のとおり、該薄肉切断部やミシン目部にも適度の強度が要求されるため、易分離性には自ずと限界があり、このため、強い力での切断によりヒンジ部由来の破片が生じ、これが納豆に混入したり、さらには、容器本体が割れてしまうなどの問題があった。
【０００７】
そこで本発明者らは、既に、容器本体と、ヒンジ部を介して容器本体と一体となった蓋体とを備えた合成樹脂製の容器において、納豆の充填工程、蓋シール工程などを経た後の蓋体を閉じた状態でヒンジ部を薄肉加工すれば、その後ヒンジ部に衝撃が加わる工程を経る必要がないことから、薄肉切断部の強度を従来より格段に小さくすることができ、したがってこれまで以上に肉厚の薄い薄肉切断部の形成を可能にし、かつ従来のミシン目を備えた容器よりも切れ味のよい蓋易分離型一体成形容器を提供することに成功した（特願2003−326805）。本発明は、該容器を簡便かつ合理的に製造するためのヒーターおよびそれを用いた装置を提供するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３０５８８６号公報
【特許文献２】特開平９−１３６３５３号公報
【特許文献３】実開昭５３−８１６７０号公報
【特許文献４】特開２００２−５９９９０号公報
【特許文献５】特開２００２−１２２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の課題は、容器本体と蓋とを容易に分離できる新規な蓋易分離型一体成形容器を簡便かつ合理的に製造するためのヒーターおよびそれを用いた装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、容器本体とヒンジ部を介して一体成形された蓋体とからなる容器における該蓋体を閉じた状態のヒンジ部に薄肉切断部を形成するためのヒーターであって、ヒンジ部を接触溶融する発熱部と、該発熱部を前後および／または上下に移動せしめる摺動部とを含む、前記ヒーターに関する。
また本発明は、さらに発熱部の角度を可変にする回転部を備えた、前記のヒーターに関する。
さらに本発明は、容器本体とヒンジ部を介して一体成形された蓋体とからなる容器における該蓋体を閉じた状態のヒンジ部に、薄肉切断部を形成するための薄肉切断部形成用装置であって、容器本体のヒンジ部側とその反対側との夫々の上端部を支持する、互いに同調して回転するする１対のタイミングベルトと、該タイミングベルトと同調して移動し、閉じた蓋体天面を抑える天面抑えと、タイミングベルトと天面抑えとで同調移動させながら閉じた容器のヒンジ部に薄肉切断部を形成するための前記のヒーター、とを含む、前記薄肉切断部形成用装置に関する。
また本発明は、容器を他の製造ラインからタイミングベルトに誘導するためのレールを備えた、前記の装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかるヒーターおよび装置は、上記の構成を採用することにより、発熱部の溶融接触すべき部位に対する接触深さを自由に変えることができるため、とりわけ、容器本体とヒンジ部を介して一体成形された蓋体とからなる容器の該蓋体を閉じた状態のヒンジ部全体にわたる薄肉切断部の形成に際しては、所望の厚みに応じて簡便かつ合理的に調整することができる。
本発明にかかるヒーターおよび装置は、さらに発熱部の角度を可変にする回転部を備えた態様においては、容器のヒンジ部に対して、接触角度を任意に設定することができるので、容器の形状に影響することなく、また、所望の形状に薄肉切断部を形成することが可能である。
また、本発明にかかる装置を用いれば、既存の製造ラインに設置するだけで、簡便に所望の薄肉切断部の形成が可能になる。即ち、容器はタイミングベルトに支持され、既存の製造ラインの速度には影響されないため、容器の送り速度を任意に制御でき、このため、薄肉切断部の厚み調整を容易に行うことができる。また独立性を有していることから、ヒーターの取り付け困難な製造ラインにおいても、設置することができる。
【００１２】
本発明のヒーターおよび装置は、上記工程９または１０の後（蓋を閉じた後）の製造ラインのコンベア上に備え付けることによって、蓋体を閉じた状態でヒンジ部に加熱により溶融された薄肉切断部を形成することができる。その際薄肉切断部とそれ以外の部分との物性的境界が形成され、切れ味のよい薄肉切断部が実現できる。また本発明のヒーターおよび装置は、従来の容器では到底得られなかった、薄肉切断部の厚さが０．８ｍｍ以下、またはヒンジ部における引張力が２００ｇ以下といった性状を容器に付与することができる。
【００１３】
このように本発明のヒーターおよび装置は、摺動部によって容器に対する発熱部の位置を任意に固定できることから、発熱部を容器のヒンジ部に対し、一定の接触深さに簡単に調製するができる。これにより所望の強度の薄肉切断部を容器のヒンジ部全体に渡って形成することができるので、比較的小さな力でも、容器本体と蓋体とを容易に分離されなければならないような極めて薄肉の切断部の形成も簡便に調整することができる。
また発熱部を角度可変とした態様では、本発明のヒーターおよび装置は、ヒンジ部の形状に合わせて、形成する薄肉切断部の形状を整えることができる
以上、本発明の効果を納豆容器を中心に説明したが、ユーザーが、適宜蓋体を切り離して用いる容器であれば、納豆容器に限らない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施態様を、図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（薄肉切断部形成用装置）
本発明の装置２０は、図３〜５に示すように、製造ラインの容器の搬送コンベア６上に設置して用いる。
本発明の装置２０において、搬送コンベア６上の容器１１は、装置２０の両端に備えられたレール２１、２２によって、装置２０に対し適当な向き（容器１１のヒンジ部が発熱部５０側）に整えられた後、レールの内側に平行に備えられた１対の同調したタイミングベルト２３、２４に誘導される。誘導された容器１１はヒンジ部とその対辺がタイミングベルト２３、２４の上部に乗り上げ、搬送コンベア６から浮き上がり、タイミングベルト２３，２４の速度で移動する。したがって、タイミングベルト２３、２４の速度を調節することによって、搬送コンベア６の速度に関係なく、容器１１を移動させることができる。
【００１５】
タイミングベルト２３、２４は、レール２１、２２に少なくとも２つ備えられた回転軸（３１、３３）または（３２、３４）の外側をベルトコンベア状に周回し、同調しながら容器１１を支持するが、タイミングベルト２３、２４の速度は、少なくとも１つの回転軸３１、３２に連結した駆動モーター２５、２６によって制御可能である。
容器１１は、タイミングベルト２３、２４上を移動する際、容器１１のタイミングベルト２３、２４上での位置決めのため、天面抑え４０で上部より抑えつけられながら移動する。天面抑え４０もまた、ベルトコンベア状で、少なくとも２つの回転軸４１、４２のうち少なくとも１つの回転軸４１に連結した駆動モーター４３により、回転軸４１、４２を周回する。
【００１６】
タイミングベルト２３、２４および天面抑え４０はいずれも容器１１を一定方向に一定速度で移動させるために同調しており、それらの動力となる駆動モーターは、図３のように、夫々に備えられていてもよいが、適宜工夫することによって１つの駆動モーターから動力を取ることもできる。また、必要に応じて個数を増やしてもよい。
さらに本発明の装置３０は、タイミングベルトと天面抑えによって位置決めされた容器のヒンジ部を熱加工するための発熱部５０を備えている。
【００１７】
発熱部５０は、容器１１のヒンジ部に接するように設置される。ここで、容器１１がヒンジ部に２条の薄肉部を有する場合、蓋体側と容器本体側の２つの薄肉部のうち、熱溶融させる加工部は、蓋体側であっても、容器本体側であってもよいので、発熱部５０の設置角度についても適宜変更し得るのであるが、発熱部の設置の簡便さから、通常、蓋体側の加工部を加工して薄肉切断部を形成する角度、即ち、蓋面（水平）に対して、２０〜７０度、好ましくは４５度になるように設置する。
【００１８】
また発熱部５０による熱加工は、容器の大きさ、厚さ、材質などに応じて、適宜、変更することができ、発熱部の温度が低い場合は、タイミングベルトおよび天面抑えの速度を小さくして発熱部とヒンジ部の接触時間を長くし、温度が高い場合は短くすることによって、適切に行うことができる。このような観点から発熱部の温度は、典型的には、１２０〜８００℃である。
これらの加熱条件を適宜調節することにより、所望の任意の厚さの薄肉切断部を形成することができる。
なお、容器の材質として、容器本体と蓋体とがヒンジ部を介して一体となるように成形でき、折り曲げたヒンジ部において加工できるものであれば限定されないが、合成樹脂が好ましく、とくに軽量性、加工性に優れた発泡性合成樹脂、例えば、発泡ポリスチレン、発泡ポリオレフィン等が好適に用いられる。
【００１９】
熱加工による薄肉切断部の形成においては、容器の材質が熱変性により硬化し、その硬化部分に沿って蓋体と容器本体とが切断されることから、切断部以外の部分の破損を生じない。とくに容器の材質が発泡樹脂の場合、加熱した部分のみが、熱溶融により、発泡体中の気泡がなくなり、薄く硬化した充実体になるので、一層効果的である。
本発明の装置において形成する薄肉切断部の厚さは、容器本体と蓋体との分離が容易にできる程度の厚さであって、かつ蓋体を容器本体に係止した状態を維持できる程度の厚さであれば、とくに限定されないが、タイミングベルトの速度および発熱部の温度を調節することで、任意の厚さに自在に加工することができる。容器が納豆用の場合、容器本体と蓋体との分離の容易さから、０．８ｍｍ以下が好ましく、また容器本体と蓋体を係止した状態を維持するために０．０５以上が好ましい。したがって好ましくは、０．０５〜０．８ｍｍであり、とくに好ましくは０．０５〜０．６ｍｍ、さらに好ましくは、０．０５〜０．３ｍｍである。また、薄肉切断部の引張力は、容器が納豆用の場合、２００ｇ以下、好ましくは、５０〜２００ｇ、とくに好ましくは、１５０〜２００ｇである。
上記の蓋易分離型納豆容器を製造する場合、典型的には、発泡ポリスチレン製の厚さ約２ｍｍの容器（ヒンジ部の厚さ約１ｍｍ）に対し、発熱部の温度を５００℃、タイミングベルトの速度を２０ｍ／分に調整することで可能である。
【００２０】
本発明の装置装置の発熱部は、従来のミシン目を形成するための装置における刃物のように、すぐに摩耗することはなく、また、容器のヒンジ部に薄肉切断部を連続的に順次、形成することができ、目的の容器を大量に製造することができる。
【００２１】
（薄肉切断部形成用ヒーター）
本発明のヒーターは、図６に示すように、容器を固定的に移動させる既存の製造ラインに設置することができる。
容器を固定的に移動することができる製造ラインは、コンベア７０によって、容器の両端を支持しながら、容器を固定的に図面に垂直方向に移動させる。支持する容器の両端はヒンジ部とその対辺であり、コンベア７０は、典型的には図６に示すように、容器のフランジ部分を下から支持するが、容器本体６１を左右から挟んで支持してもよい。このような容器を固定的に移動させる既存の製造ラインの可動部の邪魔にならないところに、本発明のヒーター８０をヒーター固定具８１を用いて設置する。
【００２２】
図６において、容器１１のヒンジ部６２を接触溶融する発熱部５０は、導線５１を介して電源と接続されており、また、発熱部固定板８２で固定されている。発熱部固定板８２は、軸８３に回転自在に固定されており、軸８３を介して軸固定板８４によって支えられている。軸固定板８４に連結して、図面の左右に摺動可能な軸を含め、発熱部５０を任意の位置に移動することを可能にする部分を摺動部という。該摺動部は、任意に摺動部材、アーム状の部材など、また適宜ギアなどを用いて、発熱部５０を前後および／または上下に移動させるものであってもよく、発熱部５０の位置決めを三次元的に可能にするものであれば特に限定されない。
発熱部固定板８２の大きさ、該固定板８２の軸８３に対する位置、軸８２の長さ、軸８２を支える軸固定板８４の大きさ、軸８２の軸固定板８４に対する傾きなどを適宜調節することによって、発熱部５０を所望の位置に固定できる。また、軸８３に垂直の別の軸を設け、これら直交する軸の位置を適宜調節し得るようにして、発熱部５０の位置を固定してもよい。
さらに、発熱部５０の角度を可変にするように回転部を設けてもよい。
なお、好ましい発熱部５０の温度、容器に対する角度等は前述の装置の場合と同様である。
【００２３】
本発明のヒーターまたは装置を用いて製造された容器の１例として図７にその断面図を示すが、同図のとおり、容器１１に発熱部５０の接触したヒンジ部に薄肉切断部６０が形成される。薄肉切断部６０は、熱加工されたため、それ以外の部分との物性的境界が明確に形成されており、切れ味が極めて優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】納豆容器の製造工程を示す流れ図である。Ａ〜Ｄは、夫々工程１〜４を模式的に示す。下段は、容器の上面図である。
【図２】納豆容器の製造工程を示す流れ図である。Ａ〜Ｄは、夫々工程５〜８を模式的に示し、Ｅは、工程９〜１０の一連の工程を模式的に示す。下段は、容器の上面図である。
【図３】本発明の装置を模式的に示した上面図である。
【図４】本発明の装置を模式的に示した側面図である。
【図５】本発明の装置を模式的に示した正面図である。
【図６】本発明のヒーターの一実施態様を模式的に示した断面図である。
【図７】本発明の装置により製造された容器の断面拡大図である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・合成樹脂シート
２・・・加熱装置
３・・・金型
４・・・カッター
５・・・容器供給機
６・・・コンベア
７・・・煮豆盛込み機
８・・・蒸煮大豆
９・・・被覆押しカッター
１０・・・一体成形物
１１・・・容器
１２・・・被膜
１３・・・調味料袋
１４・・・調味料袋投入機
１５・・・蓋シール機
２０・・・装置
２１、２２・・・レール
２３、２４・・・タイミングベルト
２５、２６、４３・・・駆動モーター
３１、３２、３３、３４、４１、４２・・・回転軸
４０・・・天面抑え
５０・・・発熱部
５１・・・導線
６０・・・薄肉切断部
６１・・・容器本体
６２・・・ヒンジ部
６３・・・蓋体
７０・・・コンベア
８０・・・ヒーター
８１・・・ヒーター固定具
８２・・・発熱部固定板
８３・・・軸
８４・・・軸固定板
【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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