(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な装置でフラップ部の熱圧着性能を高めて紙容器の成形性が向上する紙容器成形装置の技術を提供する。【解決手段】紙容器を整形するための成形装置１０は、コンベヤー２１のステップＳ２において、熱風２４を負荷する領域Ｈ１はフラップ部８ｂを底面１３に折込んだ際に底面１３の一辺を中心にして対称となるように形成される。領域Ｈ１に熱風２４を吹き掛けるとフラップ部８ｂと底面１３と横シール部８に残っている残留内容液や残留洗浄水やゴミ等を吹飛ばすことができる。その後、ステップＳ３で横シール部８を含む底面１３の領域Ｈ２に熱風を吹き掛けて熱可塑性樹脂を溶融し、ステップＳ４でフラップ部８ｂを折込んで底面１３に押付けることで、フラップ部８ｂを確実に底面１３に固着することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材の内外面に熱可塑性樹脂を備え、この紙基材を筒状にして内容液を充填し、横シール部でシール且つ切断して枕状の原型容器を連続形成した後、この原型容器の一対のフラップ部を折込み熱圧着でそれぞれ頂面と底面を形成して成る紙容器成形装置であって、
前記原型容器が底面を上方にしてコンベヤー上を移動する際に、前記一対のフラップ部を前記底面へ熱圧着するため、前記コンベヤーの流れ方向に第一熱風供給部と第二熱風供給部をそれぞれ備えることを特徴とする紙容器成形装置。
【請求項２】
前記第一熱風供給部と第二熱風供給部で供給される熱量の合計が前記フラップ部を前記底面に固着するに必要な熱量である、請求項１に記載の紙容器成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体食品を充填する紙容器の成形装置に関し、詳しくは連続して液体食品を充填した筒状包材から製造される紙容器の成形性を向上する紙容器成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジュースや牛乳などの液体食品などを充填する紙容器の成形装置に関する従来技術として特許文献１に掲載の内容が知られている。図７、図８に示すように、図示しない充填機において所定の折り目を有する帯状の包材を長手方向に縦シール部３１を形成して成るチューブ状包材に内容液を充填し、所定間隔毎に横シール部３２で密封して横シール部３２を分割切断することで枕状の原型容器３３を形成する
【０００３】
原型容器３３を折り目に沿って横シール部３２の両端部の一対のフラップ部３４を矢印Ｐで示すように折込み熱風を介して底面３５に固着する。同様に、他の一対のフラップ部３５は矢印Ｑで示すように側面３６に折込み熱風を介して固着して直方体形状の紙容器３０が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００１−２９３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
紙容器３０を連続して製造するため、横シール部３２で切断して原型容器３３を製造する際に、横シール部３２の切断部に内容液が微量であるが残留している。このため、洗浄水で横シール部３２を洗い流すが、洗浄不良で内容液や洗浄水がフラップ部３４や底面３５に僅かでも残っていると、フラップ部３４を折り込んで底面３５に熱圧着する際に稀に熱圧着不良で紙容器３０の成形不良が生じるという課題があった。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の問題に鑑みなされたものであって、簡単な装置でフラップ部の熱圧着性能を高め紙容器の成形性が向上する紙容器成形装置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】
【０００７】
請求項１の発明は、紙基材の内外面に熱可塑性樹脂を備え、この紙基材を筒状にして内容液を充填し、横シール部でシール且つ切断して枕状の原型容器を連続形成した後、この原型容器の一対のフラップ部を折込み熱圧着でそれぞれ頂面と底面を形成して成る紙容器成形装置である。ここで、前記原型容器が底面を上方にしてコンベヤー上を移動する際に、前記一対のフラップ部を前記底面へ熱圧着するため、前記コンベヤーの流れ方向に沿って前記底面に向けて熱風を供給する第一熱風供給部と第二熱風供給部をそれぞれ備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の紙容器成形装置であって、前記第一熱風供給部と第二熱風供給部で供給される熱量の合計が前記フラップ部を前記底面に固着するに必要な熱量であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上の本発明によれば、以下の作用機能を発揮し、有利な効果が得られる。
請求項１の発明によれば、前記原型容器が底面を上方にしてコンベヤー上を移動する際に、前記一対のフラップ部を前記底面へ熱圧着するために、コンベヤーの上方から熱風を底面とフラップ部に供給する。このとき、前記コンベヤーには流れ方向に第一熱風供給部と第二熱風供給部をそれぞれ備える。
そのため、第一熱風供給部でフラップ部及びフラップ部が熱圧着する頂面の領域を予備加熱すると同時に、残留内容物や残留洗浄水及びゴミ等を吹き飛ばして除去することができて、さらに第二熱風供給部において熱風供給されるので、前記フラップ部の頂面へのシール性と紙容器の成形性が向上して品質性が向上する。このように、第一熱風供給部と第二熱風供給部に熱風を供給するだけの簡単な構造なので製作コストが安価である。
【００１０】
請求項２の発明によれば、前記第一熱風供給部と第二熱風供給部で供給される熱量の合計が前記フラップ部を前記底面に固着するに必要な熱量であるので、一箇所の熱風供給部で前記フラップ部を固着する場合に比べて熱消費コストは同じで、請求項１の効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における、帯状包材２を繰出し縦シール部４で筒状に形成して内容液７を充填し、一対の横シール部８でシールした後、横シール部８を切断して原型容器９を形成した後、二対のフラップ部８ａをそれぞれ折込んで直方体形状の紙容器１１に形成する充填機の製造状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における、外観が直方体形状の紙容器１１の一対のフラップ部８ａを側面１４ｃ、１４ｄに、他の一対のフラップ部８ｂを底面１３に、それぞれ固着した状態を示す紙容器１１の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における、紙容器１を形成する帯状包材２の展開平面図である。
【図４】本発明の実施形態における、図３のＤ−Ｄ断面図で、帯状包材２の断面構成図である。
【図５】本発明の実施形態における成形装置１０で、既に頂面１２の一対のフラップ部８ｂが折込まれた状態で、原型容器９の他の一対のフラップ部８ｂを折込んで底面１３に固着して紙容器１を形成する工程を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態における、図１のＢ−Ｂ矢視図で、横シール部８における内容液７の残液７ａの状態を示す断面図である。
【図７】従来例における、原型容器３３の横シール部３２の各一対のフラップ部３４、３５を矢印Ｐ、Ｑで示すように底面３５側と頂面３７側に折込む状態を示す斜視図である。
【図８】従来例における、一対のフラップ部３４と一対の３５をそれぞれ折込んで成る直方体形状の紙容器３０の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜紙容器成形装置の構成＞
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。
図１に示すように、充填機１において、内外層に熱可塑性材料層を備えるロール状の帯状包材２を連続的に繰出す。帯状包材２は図示しない複数のガイドローラーに案内されて、上方から下方に搬送しながら両側端部３ａ、３ｂを矢印Ａのように寄せ重ねて熱圧着により縦シール部４で筒状に形成し、この筒状部５に充填パイプ６を介して連続的に内容液７が充填される。なお、筒状部５の縦シール部４の内面側の側端部３ａは熱圧着により図示しないストリップテープで覆われるので内容液７に触れることはない。
【００１３】
筒状部５は紙容器一個分に相当する位置において遂次横シール部８で密封形成し、この横シール部８の中間を横切断して二分割することで連続的に枕状の原型容器９が形成される。原型容器９は詳細後述する成形装置１０を介して紙容器１１に形成される。
【００１４】
図２に示すように、紙容器１１は頂面１２、底面１３、四側面１４（正面１４ａ、裏面１４ｂ、側面１４ｃ、側面１４ｄ）で外観が直方体形状である。ここで、頂面１２の横シール部８の両端がフラップ部８ａとして側面１４ｃ、側面１４ｄにそれぞれ折込んで熱圧着で固着され、底面１３の横シール部８の両端はフラップ部８ｂとして底面１２に折込んで熱圧着で固着される。
【００１５】
図３に示すように、帯状の包材２には紙容器１１を成型容易とするための複数の折り目１５が形成される。より詳しくは、紙容器１１の一個分に該当する領域Ｃにおいて、縦方向の折り目１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、横方向の折り目１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、斜め方向の８本の折り目１８が形成される。紙容器１１の裏面１４ｂ側の頂面１２に該当する領域に内容液を注ぐための円形の開口予定部１９が形成される。
【００１６】
そして、縦方向の折り目１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、横方向の折り目１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、及び斜め方向の複数の折り目１８を折込んで、矩形の頂面１２と底面１３と四側面１４から成る外観直方体形状の紙容器１１が形成される。
【００１７】
図４に示すように、包材２の構成は、外側から内側にかけて順に、外側層２ａ、紙基材２ｂ、接着層２ｃ、バリヤー層２ｄ、二層の内側層２ｅから成り、紙基材２ｂの外側面にデザイン等２ｆが予め印刷される。外側層２ａ、内側層２ｅは低密度ポリエチレン樹脂、接着層２ｃはポリエチレン或いはエチレン共重合体等の樹脂、バリヤー層２ｄはアルミ箔等で形成される。開口予定部１９は開口容易とするために紙基材２ｂが円形状に切り抜かれる。
【００１８】
＜成形装置１０の説明＞
図５に示すように、成形装置１０は原型紙容器９を紙容器１に形成するため、コンベヤー２１上に、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４の４工程を備える。
【００１９】
ステップＳ１で、頂面１２側の一対のフラップ部８ａが図示しない方法で側面１４ｃ、１４ｄに折込まれて固着した状態の原型紙容器９が底面１３を上方に向けた状態で送られてくる。ここで、底面１３の一対のフラップ部８ｂは折込まれておらず底面１３に対して略同一平面状である。
【００２０】
ステップＳ２で、フラップ部８ｂから底面１３に至る略楕円形の領域Ｈ１に配管２２とノズル２３を介して熱風２４を吹き掛けて表面の熱可塑性樹脂を予備加熱する。より詳しくは、領域Ｈ１はフラップ部８ｂを底面１３に折込む状態で平面視フラップ部８ｂより突出せず且つ横シール部８に掛かる領域であり、底面１３の一辺１３ａを軸に対称形である。
【００２１】
ステップ３で、略楕円形の領域Ｈ２に熱風を吹き掛けることで、底面１３及び横シール部８の表面の熱可塑性樹脂を加熱する。領域Ｈ２はフラップ部８ｂを折込んだ際にフラップ部８ｂ領域から突出せず且つ横シール部８に掛かる領域で、フラップ部８ｂの固着が安定確実にできる領域である。
【００２２】
なお、ステップ２、３において、配管２２とノズル２３は一対のフラップ部８ｂに対して一対配置されるが、図５においては片方のみ示し他方は図示を省略する。
【００２３】
ステップ４で、フラップ部８ｂを折込んで底面１３及び横シール部８に固着して直方体形状の紙容器１１が成形できる。この後、図示しない装置で紙容器１１は反転して頂面１２を上にして搬出される。
＜紙容器成形装置の作用＞
【００２４】
充填機１において筒状部５は横シール部８で密封された後、横シール部８の中央で二分割して枕状の原型容器９が形成されるが、このとき、図６に示すように、横シール部８に密封された僅かな残留内容液７ａが解放されて横シール部８の先端部８ｃから漏出する。このため、図示しない装置で洗浄水により残留内容液７ａを洗い流すが、ステップ１では稀に横シール部８の周辺に僅かな内容物や残留洗浄水やゴミ等が残っている場合がある。
【００２５】
上記、領域Ｈ１はフラップ部８ｂを底面１３に折込んだ際にフラップ部８ｂより突出しない領域で且つ横シール部８に掛かる領域で、底面１３の一辺１３ａを軸にして対称となるように形成される。このため、ステップ２で、領域Ｈ１に熱風を吹き掛けると、フラップ部８ｂと、フラップ部８ｂを固着する予定の底面１３領域と、横シール部８と、に残っている付着内容液７ａや残留洗浄水、或いはゴミ等を確実に吹飛ばすことができる。このため、ステップ３で横シール部８を含む底面の領域Ｈ２に熱風を吹き掛けて、ステップ４でフラップ部８ｂを折込み底面１３に押付けてフラップ部８ｂを確実に底面１３に固着することができて、シール強度の低下が防止できる。
【００２６】
ステップ２からステップ３への原型容器９の移動時間は短いので熱損失がほとんど無いので、ステップ２とステップ３で供給される熱量の合計はフラップ部８ｂが横シール部８を含む底面１３に固着するに必要な熱量と同じであり熱消費コストは変わらない。このため、既存の熱エネルギーを効率的に利用することができる。
【００２７】
ステップ１では既に頂面１２側の一対のフラップ部８ａは側面１４ｃ、１４ｄに折込まれて固着した状態であるが、このとき横シール部８がフラップ部８ａより外側に位置するので、一対のフラップ部８ａと側面１４ｃ、１４ｄの間に横シール部８が存在しないので、付着内容物や残留洗浄水やゴミ等の影響による接着不良の影響は発生しない。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
たとえば、ステップ２で付加された熱量の減少がステップ３で無視できない場合には、ステップ３における付加熱風量が増加調整される。ステップＳ２は付着内容物や残留洗浄水やゴミ等の除去が目的なので配管２２を別系統にして常温の風を使用し、ステップ３でフラップ部のシールに必要な熱風を供給する方法でもよい。ステップ３における熱風の領域Ｈ２は底面１３の領域に代えてフラップ部８ｂの領域に負荷してもよい。さらに、ステップ３における熱風の領域Ｈ２はステップ２と同じ領域Ｈ１で底面１３とフラップ部８ｂに負荷することもできる。熱負荷する領域Ｈ１と領域Ｈ２の形状は略楕円形の代わりに略矩形状等の他のパターンでも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、液体食品の包装充填の製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  紙容器
７ａ  残留内容液
８  横シール部
８ｂ  フラップ部
１０  成形装置
１３  底面
２１  コンベヤー
２４  熱風
Ｈ１  領域
Ｈ２  領域
【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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【図８】
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