(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）筒状カートンをセットするためのマンドレルと、
（ｂ）該マンドレルにセットされた筒状カートンのカートンボトム部を加熱するための熱風ノズルを備えたオーブンと、
（ｃ）該オーブンによって加熱されたカートンボトム部を折目に沿って折り曲げ、三角形部を中央に向けて押し込むことによって底壁を形成する折曲装置と、
（ｄ）前記カートンボトム部の所定の溶着部分を前記マンドレルの当接面に押し付けるシールプレートとを有するとともに、
（ｅ）前記熱風ノズルは、前壁、背壁、右側壁及び左側壁に、熱風を噴射するために三角形状のパターンで配列された複数の噴射口を備え、
（ｆ）前記パターンには、前記三角形部の折目に対応する傾斜部分と、前記カートンボトム部の先端縁部に対応する水平部分の両端とに、噴射口の形成されない非噴射領域が設定されることを特徴とする包装容器製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装容器製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、液体食品を収容するゲーブルトップ（切妻屋根）型の包装容器を製造する場合、包材によって形成された断面が四角形の筒状カートンを包装容器製造装置によって有底カートンにするようにしている。
そのために、前記包装容器製造装置は、回転自在に配設されたマンドレルを備える。そして、前記筒状カートンがマンドレルにセットされると、該マンドレルの回動に伴い、前記筒状カートンにおける包装容器の底壁を構成する部分、すなわち、カートンボトム部が折目に沿って折り曲げられて所定の溶着部分が溶着され、筒状カートンは有底カートンになる。その後、該有底カートンは、前記マンドレルから取り外されて充填（てん）部に送られ、液体食品が充填される。そして、有底カートンにおける包装容器の傾斜上壁を構成する部分、すなわち、カートントップ部が折目に沿って折り曲げられて所定の溶着部分が溶着され、有底カートンは包装容器になる。
【０００３】
ところで、前記溶着部分を溶着するために、前記マンドレルと対向させて熱風ノズルが配設され、該熱風ノズルの噴射口から熱風を噴射させ、該熱風によって溶着部分が加熱され、溶着部分における包材の最内層が溶融させられる。
図２は従来の熱風ノズルの正面図、図３は従来の熱風ノズルの背面図、図４は従来の熱風ノズルの右側面図、図５は従来の熱風ノズルの左側面図である。
【０００４】
図において、１１は熱風ノズルであり、該熱風ノズル１１は、上方が開放させられ、前壁１１ａ、背壁１１ｂ、右側壁１１ｃ、左側壁１１ｄ及び底壁１１ｅから成る。また、１２は、前記熱風ノズル１１を図示しない支持体に取り付けるために、右側壁１１ｃ及び左側壁１１ｄに突出させて形成された螺（ら）合部であり、該各螺合部１２にねじ穴１２ａが形成される。
【０００５】
そして、図示しないマンドレルに筒状カートンがセットされ、前記マンドレルが所定の位置に到達すると、前記熱風ノズル１１が前進させられ、筒状カートンのカートンボトム部内に挿入される。続いて、熱風ノズル１１の各噴射口１３から熱風が噴射され、該熱風によってカートンボトム部の内側の溶着部分が加熱され、溶着部分における包材の最内層が溶融させられる。
【０００６】
そのために、前記噴射口１３は、前記前壁１１ａにおいてパターンＰ１、Ｐ２で、背壁１１ｂにおいてパターンＰ３、Ｐ４で、右側壁１１ｃにおいてパターンＰ５、Ｐ６で、左側壁１１ｄにおいてパターンＰ７〜Ｐ９でそれぞれ配列されるようになっている。
また、前記前壁１１ａ及び背壁１１ｂには、カートンボトム部と熱風ノズル１１との位置決めを行い、前記溶着部分と各噴射口１３とを正確に対向させることができるように、ストッパ１４が突出させて形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の包装容器製造装置においては、前記パターンＰ１〜Ｐ９で配列された噴射口１３から熱風を噴射させると、カートンボトム部の内側の溶着部分以外の部分が加熱され、前記最内層の樹脂が溶融させられてしまうことがある。
【０００８】
したがって、有底カートンの底部において、溶融させられた樹脂が溶着部分から液体食品と接触する部分に滲（にじ）み出してしまうことがある。
図６は従来の包装容器の展開図である。
図において、ａ１〜ａ４は包装容器の側壁を構成する矩（く）形部、ｃ１、ｃ３は包装容器の底壁を構成する矩形部、ｈ２、ｈ４は包装容器の底壁を構成する三角形部、Ｋ１は縦シール部、Ｋ２は溶着部分から樹脂が滲み出した滲（にじみ）部、Ｋ３は樹脂が部分的に溶融させられた飛び溶融部、ｙ* は山折りの折目である。
【０００９】
前記滲部Ｋ２及び飛び溶融部Ｋ３においては、樹脂が過度に溶融させられているので、図示しないピンホールが生じたり、折目ｙ* の部分の樹脂が無くなる現象、すなわち、樹脂切れが生じたり、シール不良が生じたりしてしまう。したがって、包装容器に収容された液体食品が、包材内に進入したり、外に漏れ出したりしてしまうことがある。
【００１０】
本発明は、前記従来の包装容器製造装置の問題点を解決して、包装容器に収容された液体食品が、包材内に進入したり、外に漏れ出したりするのを防止することができる包装容器製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の包装容器製造装置においては、筒状カートンをセットするためのマンドレルと、該マンドレルにセットされた筒状カートンのカートンボトム部を加熱するための熱風ノズルを備えたオーブンと、該オーブンによって加熱されたカートンボトム部を折目に沿って折り曲げ、三角形部を中央に向けて押し込むことによって底壁を形成する折曲装置と、前記カートンボトム部の所定の溶着部分を前記マンドレルの当接面に押し付けるシールプレートとを有する。
【００１２】
そして、前記熱風ノズルは、前壁、背壁、右側壁及び左側壁に、熱風を噴射するために三角形状のパターンで配列された複数の噴射口を備え、前記パターンには、前記三角形部の折目に対応する傾斜部分と、前記カートンボトム部の先端縁部に対応する水平部分の両端とに、噴射口の形成されない非噴射領域が設定される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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７は本発明の実施の形態における筒状カートンの展開図、図８は本発明の実施の形態における筒状カートンの要部斜視図、図９は本発明の実施の形態における包装容器の底壁を形成する状態を示す図、図１０は本発明の実施の形態における包装容器製造装置の概略図である。
【００１４】
図７において、１５は包材であり、該包材１５は、板紙等を支持材とする多層構造を有し、最内層及び最外層がポリオレフィン系樹脂によって形成される。また、必要に応じて前記支持材と最内層との間にガスバリヤ性の樹脂、アルミ箔（はく）等から成るガスバリヤ層を形成することもできる。
この場合、前記包材１５は、ゲーブルトップ型の包装容器を製造するためのものであり、互いに隣接させて形成された第１パネルＰ１、第２パネルＰ２、第３パネルＰ３、第４パネルＰ４及び第５パネルＰ５から成り、前記第１パネルＰ１に重合片Ｑ１が、前記第３パネルＰ３に重合片Ｑ２がそれぞれ突出させて形成される。前記第５パネルＰ５は縦シール部を構成する。
【００１５】
そして、前記第１パネルＰ１は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ１、包装容器の傾斜上壁を構成する矩形部ｂ１、包装容器の底壁を構成する矩形部ｃ１、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｄ１から成る。
また、前記第２パネルＰ２は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ２、包装容器の傾斜上壁を構成する三角形部ｅ２、ｆ２、ｇ２、包装容器の底壁を構成する三角形部ｈ２、ｉ２、ｊ２、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｋ２、ｍ２から成る。
【００１６】
さらに、前記第３パネルＰ３は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ３、包装容器の傾斜上壁を構成する矩形部ｂ３、包装容器の底壁を構成する矩形部ｃ３、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｄ３から成る。
そして、前記第４パネルＰ４は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ４、包装容器の傾斜上壁を構成する三角形部ｅ４、ｆ４、ｇ４、包装容器の底壁を構成する三角形部ｈ４、ｉ４、ｊ４、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｋ４、ｍ４から成る。
【００１７】
なお、ｘは山折りの折目、ｙは谷折りの折目である。また、ｚ１、ｚ２は包装容器を開封する際に開け口を形成するための谷折りの折目である。
前記構成の包材１５において、前記第１パネルＰ１と第５パネルＰ５とを溶着すると、前記包材１５は、図８に示すような筒状カートン１６になる。なお、該筒状カートン１６になったとき、矩形部ｂ１、ｂ３、ｄ１、ｄ３、ｋ２、ｋ４、ｍ２、ｍ４及び三角形部ｅ２、ｅ４、ｆ２、ｆ４、ｇ２、ｇ４によってカートントップ部２２が、矩形部ｃ１、ｃ３、三角形部ｈ２、ｈ４、ｉ２、ｉ４、ｊ２、ｊ４、及び重合片Ｑ１、Ｑ２によってカートンボトム部２３がそれぞれ構成される。
【００１８】
続いて、前記筒状カートン１６は、図１０に示す包装容器製造装置に送られ、該包装容器製造装置によって前記カートンボトム部２３の所定の溶着部分が溶着され、包装容器の底壁が形成されて有底カートンになる。
すなわち、前記包装容器製造装置において、図９に示すように、三角形部ｈ２、ｈ４が中央に向けて押し込まれ、三角形部ｈ２と三角形部ｉ２、ｊ２とが、また、三角形部ｈ４と三角形部ｉ４、ｊ４とがそれぞれ合わせられ、かつ、前記重合片Ｑ１と重合片Ｑ２とが合わせられることによって包装容器の底壁が形成される。このとき、矩形部ｃ１と三角形部ｉ２、ｊ４とが、矩形部ｃ３と三角形部ｉ４、ｊ２とが、三角形部ｈ２と三角形部ｉ２、ｊ２とが、三角形部ｈ４と三角形部ｉ４、ｊ４とが、重合片Ｑ１と重合片Ｑ２とがそれぞれ溶着される。したがって、包装容器に液体食品を収容したときに、該液体食品が外に漏れ出すことはない。
【００１９】
次に、前記包装容器製造装置について説明する。
図１０において、１７はシャフト、１８はボスであり、該ボス１８は、図示しない駆動手段によって矢印Ａ方向に間欠的に回転させられる。そして、前記ボス１８の外周縁に等角度の間隔で６本のマンドレル２１が径方向外方に向けて配設され、該各マンドレル２１は、前記ボス１８の回転に伴って回動させられ、包装容器製造装置に設定された位置Ｓ１〜Ｓ６に順次置かれる。なお、前記各マンドレル２１は、断面が正方形であり、前記筒状カートン１６よりわずかに小さく形成される。
【００２０】
そして、前記マンドレル２１が位置Ｓ１に置かれると、図示しない装填装置によって、前記筒状カートン１６が矢印Ｂ方向にマンドレル２１にセットされる。この場合、前記筒状カートン１６は、カートントップ部２２がボス１８側に、カートンボトム部２３が径方向外方に向くように、マンドレル２１に対して外嵌（かん）される。
【００２１】
続いて、前記マンドレル２１が位置Ｓ２に置かれると、該位置Ｓ２に配設されたオーブン２４の図示しない熱風ノズルの噴射口から熱風が噴射させられ、該熱風によって溶着部分、すなわち、カートンボトム部２３の内側が加熱され、溶着部分における包材１５（図７）の最内層が溶融させられる。そのために、前記オーブン２４は図示しない空気加熱装置と接続され、該空気加熱装置によって空気供給パイプ２５を介して供給された空気が加熱されて熱風になる。
【００２２】
次に、前記マンドレル２１が位置Ｓ３に置かれると、前記カートンボトム部２３が折曲装置２６にセットされ、該折曲装置２６によって、前記カートンボトム部２３が折目ｘ、ｙに沿って折り曲げられ、図９に示すように、三角形部ｈ２、ｈ４が中央に向けて押し込まれる。
続いて、前記マンドレル２１が位置Ｓ３から位置Ｓ４に移動させられる間に、前記カートンボトム部２３が更に折目ｘ、ｙに沿って折り曲げられる。そして、前記マンドレル２１が位置Ｓ４に置かれると、シールプレート３０が径方向内方に向けて前進させられ、前記カートンボトム部２３の溶着部分が前記マンドレル２１の図示しない当接面に押し付けられて溶着され、包装容器の底壁が形成される。このようにして、筒状カートン１６は有底カートン３１になる。
【００２３】
その後、前記マンドレル２１が位置Ｓ４から位置Ｓ５を経て位置Ｓ６に移動させられる間に、前記溶着部分が冷却される。
そして、前記マンドレル２１が位置Ｓ６に置かれると、図示しない吸引装置が前記有底カートン３１を吸引し、マンドレル２１から取り外す。また、前記位置Ｓ６にはコンベヤ３２が配設され、前記マンドレル２１から取り外された有底カートン３１はコンベヤ３２によって図示しない充填部に送られる。
【００２４】
ところで、前記オーブン２４には、前記熱風ノズルが進退自在に配設され、熱風を噴射する際に、熱風ノズルが前進させられてカートンボトム部２３内に進入させられるようになっている。
図１は本発明の実施の形態における熱風ノズルの正面図、図１１は本発明の実施の形態におけるオーブンの概略図、図１２は本発明の実施の形態における熱風ノズルの底面図、図１３は本発明の実施の形態における熱風ノズルの背面図、図１４は本発明の実施の形態における熱風ノズルの右側面図、図１５は本発明の実施の形態における熱風ノズルの左側面図である。
【００２５】
図において、２４はオーブン、２５は空気供給パイプ、５１は熱風ノズル、５８は空気加熱装置であり、前記空気供給パイプ２５を介して供給された空気は、空気加熱装置５８によって加熱されて熱風になり、該熱風は熱風ノズル５１の各噴射口５３から噴射させられる。
前記熱風ノズル５１は、上方が開放させられ、前壁５１ａ、背壁５１ｂ、右側壁５１ｃ、左側壁５１ｄ及び底壁５１ｅから成る。また、５２は、前記熱風ノズル５１を支持体６１に取り付けるために、右側壁５１ｃ及び左側壁５１ｄに突出させて形成された螺合部であり、該各螺合部５２にねじ穴５２ａが形成される。
【００２６】
そして、筒状カートン１６（図１０）がセットされたマンドレル２１が位置Ｓ２に到達すると、前記熱風ノズル５１が前進させられ、筒状カートン１６のカートンボトム部２３内に挿入される。その結果、熱風ノズル５１の各噴射口５３から噴射されている熱風によってカートンボトム部２３の内側の溶着部分が加熱され、溶着部分における包材１５（図７）の最内層が溶融させられる。
【００２７】
そのために、前記噴射口５３は、前記前壁５１ａにおいて三角形状のパターンＲ１、Ｒ２で、背壁５１ｂにおいて三角形状のパターンＲ３、Ｒ４で、右側壁５１ｃにおいて三角形状のパターンＲ５、Ｒ６で、左側壁５１ｄにおいて三角形状のパターンＲ７、Ｒ８及び矩形状のパターンＲ９でそれぞれ配列される。
この場合、熱風ノズル５１を前進させたときに、前記パターンＲ１で配列された噴射口５３と包材１５の三角形部ｉ４とが、前記パターンＲ２で配列された噴射口５３と包材１５の三角形部ｊ４とが、前記パターンＲ３で配列された噴射口５３と包材１５の三角形部ｉ２とが、前記パターンＲ４で配列された噴射口５３と包材１５の三角形部ｊ２とがそれぞれ対向させられる。また、前記パターンＲ５、Ｒ６で配列された噴射口５３と包材１５の矩形部ｃ３及び重合片Ｑ２とが、前記パターンＲ７、Ｒ８で配列された噴射口５３と包材１５の矩形部ｃ１とが、前記パターンＲ９で配列された噴射口５３と包材１５の重合片Ｑ１とがそれぞれ対向させられる。
【００２８】
なお、前記前壁５１ａ及び背壁５１ｂには、カートンボトム部２３と熱風ノズル５１との位置決めを行い、前記溶着部分と各噴射口５３とを正確に対向させることができるように、ストッパ５４が突出させて形成される。
ここで、前記パターンＲ１〜Ｒ９は、カートンボトム部２３の内側の溶着部分以外の部分が加熱されることがないように、パターンＰ１〜Ｐ９（図２〜５参照）より小さい所定の形状に設定される。
【００２９】
すなわち、パターンＲ１、Ｒ２においては、三角形部ｉ４、ｊ４の折目ｙに対応する傾斜部分に、噴射口５３の形成されない非噴射領域ＡＲ１、ＡＲ２が、カートンボトム部２３の先端縁部に対応する水平部分の両端に非噴射領域ＡＲ３〜ＡＲ６がそれぞれ設定される。
また、パターンＲ３、Ｒ４においては、三角形部ｉ２、ｊ２の折目ｙに対応する傾斜部分に非噴射領域ＡＲ１、ＡＲ２が、カートンボトム部２３の先端縁部に対応する水平部分の両端に非噴射領域ＡＲ３〜ＡＲ６が設定される。
【００３０】
そして、パターンＲ５においては、前記パターンＲ４の非噴射領域ＡＲ２、ＡＲ６に対応する部分に非噴射領域ＡＲ１、ＡＲ５が設定され、パターンＲ６においては、前記パターンＲ１の非噴射領域ＡＲ１、ＡＲ５に対応する部分に非噴射領域ＡＲ２、ＡＲ６が設定される。
さらに、パターンＲ７においては、前記パターンＲ２の非噴射領域ＡＲ２、ＡＲ４に対応する部分に非噴射領域ＡＲ１、ＡＲ３が設定され、パターンＲ８においては、前記パターンＲ３の非噴射領域ＡＲ１、ＡＲ３に対応する部分に非噴射領域ＡＲ２、ＡＲ４が設定され、パターンＲ９においては、両端部分に非噴射領域ＡＲ７、ＡＲ８が、中央部分に非噴射領域ＡＲ９、ＡＲ１０がそれぞれ設定される。
【００３１】
したがって、有底カートン３１の底部において、溶融させられた樹脂が溶着部分から液体食品と接触する部分に滲み出すのを防止することができる。
図１６は本発明の実施の形態における包装容器の展開図である。
図において、ａ１〜ａ４は包装容器の側壁を構成する矩形部、ｃ１、ｃ３は包装容器の底壁を構成する矩形部、ｉ２、ｉ４、ｊ２、ｊ４は包装容器の底壁を構成する三角形部、Ｋ１は縦シール部、Ｋ５、Ｋ６は各噴射口５３（図１）から噴射された熱風によって加熱される加熱部分、ｙ* は山折りの折目（図７の谷折りの折目ｙ）である。
【００３２】
前述したように、前記噴射口５３のパターンＲ１〜Ｒ９（図１３〜１５）に、各非噴射領域ＡＲ１〜ＡＲ１０が設定されるので、図に示すように、加熱部分Ｋ５、Ｋ６は円形になり、前記各非噴射領域ＡＲ１〜ＡＲ１０に対応する部分は熱風によって直接加熱されることがなくなり、加熱部分Ｋ５、Ｋ６の余熱によって加熱され包材１５（図７）の最内層が溶融させられる。なお、Ｑ２は重合片である。
【００３３】
したがって、溶着部分以外の部分が加熱されることがなく、樹脂が過度に溶融させられることがないので、ピンホールが生じたり、折目ｙの部分における樹脂切れが生じたり、シール不良が生じたりすることがなくなる。その結果、包装容器に収容された液体食品が、包材内に進入したり、外に漏れ出したりするのを防止することができる。
【００３４】
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。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、包装容器製造装置においては、筒状カートンをセットするためのマンドレルと、該マンドレルにセットされた筒状カートンのカートンボトム部を加熱するための熱風ノズルを備えたオーブンと、該オーブンによって加熱されたカートンボトム部を折目に沿って折り曲げ、三角形部を中央に向けて押し込むことによって底壁を形成する折曲装置と、前記カートンボトム部の所定の溶着部分を前記マンドレルの当接面に押し付けるシールプレートとを有する。
【００３６】
そして、前記熱風ノズルは、前壁、背壁、右側壁及び左側壁に、熱風を噴射するために三角形状のパターンで配列された複数の噴射口を備え、前記パターンには、前記三角形部の折目に対応する傾斜部分と、前記カートンボトム部の先端縁部に対応する水平部分の両端とに、噴射口の形成されない非噴射領域が設定される。
この場合、前記マンドレルに筒状カートンがセットされると、オーブンの噴射口から噴射させられた熱風によって前記筒状カートンのカートンボトム部が加熱され、シールプレートによって溶着部分が前記マンドレルの当接面に押し付けられる。
【００３７】
そして、前記噴射口のパターンには、前記三角形部の折目に対応する傾斜部分と、前記カートンボトム部の先端縁部に対応する水平部分の両端とに、噴射口の形成されない非噴射領域が設定されるので、溶融させられた樹脂が溶着部分から液体食品と接触する部分に滲み出すのを防止することができる。
したがって、溶着部分以外の部分が加熱されることがなく、樹脂が過度に溶融させられることがないので、ピンホールが生じたり、折目の部分における樹脂切れが生じたり、シール不良が生じたりすることがなくなる。その結果、包装容器に収容された液体食品が、包材内に進入したり、外に漏れ出したりするのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における熱風ノズルの正面図である。
【図２】従来の熱風ノズルの正面図である。
【図３】従来の熱風ノズルの背面図である。
【図４】従来の熱風ノズルの右側面図である。
【図５】従来の熱風ノズルの左側面図である。
【図６】従来の包装容器の展開図である。
【図７】本発明の実施の形態における筒状カートンの展開図である。
【図８】本発明の実施の形態における筒状カートンの要部斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態における包装容器の底壁を形成する状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における包装容器製造装置の概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるオーブンの概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態における熱風ノズルの底面図である。
【図１３】本発明の実施の形態における熱風ノズルの背面図である。
【図１４】本発明の実施の形態における熱風ノズルの右側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態における熱風ノズルの左側面図である。
【図１６】本発明の実施の形態における包装容器の展開図である。
【符号の説明】
１６    筒状カートン
２１    マンドレル
２３    カートンボトム部
２４    オーブン
２６    折曲装置
３０    シールプレート
５１    熱風ノズル
５３    噴射口
ＡＲ１〜ＡＲ１０    非噴射領域
Ｒ１〜Ｒ９    パターン
ｘ、ｙ、ｙ*   折目
【図１】
0003920408.tif 000002
【図２】
0003920408.tif 000003
【図３】
0003920408.tif 000004
【図４】
0003920408.tif 000005
【図５】
0003920408.tif 000006
【図６】
0003920408.tif 000007
【図７】
0003920408.tif 000008
【図８】
0003920408.tif 000009
【図９】
0003920408.tif 000010
【図１０】
0003920408.tif 000011
【図１１】
0003920408.tif 000012
【図１２】
0003920408.tif 000013
【図１３】
0003920408.tif 000014
【図１４】
0003920408.tif 000015
【図１５】
0003920408.tif 000016
【図１６】
0003920408.tif 000017