(57)【要約】      （修正有）【課題】横シールにおける内容液の残留を低減して、不都合を解消することができるシールする装置、包装充填装置及びシール方法を提供する。【解決手段】内容液が充填され垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向に横シールするシール装置であって、作用面１０ｄと作用面に設けられた加熱部材１０ｃとを有するシールジョー１０ａと、対向面１０ｆを有し横シールすべき帯域を押圧するカウンタージョー１０ｂとを備え、作用面１０ｄ及びその延長面１０ｄｄから形成された山形状面によって、２本の横シール帯域が形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料を断面「く」の字状に曲げることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容液が充填され垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向に横シールするシール装置であって、
チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、該作用面に設けられた加熱部材とを有し、互いに平行する２本のシールジョーと、
該チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して該作用面と対向する対向面を有し、該横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本のカウンタージョーと、を備え、
２本の該作用面及びその延長面から形成された山形状面若しくは２本の該対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の該横シール帯域が形成されるべき領域の該チューブ状包装積層材料を「く」の字状に曲げることを特徴とするシール装置。
【請求項２】
２本の該カウンタージョーの間に前進後退自在に配置され、２本の該シールジョーと２本の該カウンタージョーとにより形成された２本の横シール帯域の間を切断する切断手段を更に備える、請求項１記載のシール装置。
【請求項３】
チューブ状包装積層材料に内容液を充填し、該垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向にシール装置によって横シールして横シール帯域を形成し、該横シール帯域間を切断して予備形状容器を形成し、フラップを折り畳んで最終形状容器を得る包装充填装置であって、
該シール装置は、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、該作用面に設けられた加熱部材とを有し、互いに平行する２本のシールジョーと、
該チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して該作用面と対向する対向面を有し、該横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本のカウンタージョーと、を備え、
２本の該作用面及びその延長面から形成された山形状面若しくは２本の該対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の該横シール帯域が形成されるべき領域の該チューブ状包装積層材料を「く」の字状に曲げる、
ことを特徴とする包装充填装置。
【請求項４】
２本の該シールジョーと２本の該カウンタージョーとにより形成された２本の横シール帯域の間を切断する切断手段を、更に、該シール装置の下流に備える、請求項３記載の包装充填装置。
【請求項５】
内容液が充填され垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向にシール装置で横シールするシール方法であって、
該シール装置が、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、該作用面に設けられた加熱部材とを有し、互いに平行する２本のシールジョーと、
該チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して該作用面と対向する対向面を有し、該横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本のカウンタージョーと、を備え、
２本の該作用面及びその延長面から形成された山形状面若しくは２本の該対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の該横シール帯域が形成されるべき領域の該チューブ状包装積層材料を「く」の字状に曲げることを特徴とするシール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装材料をシールする装置、ジュースや牛乳などの液体食品などを充填する包装容器用包装充填装置及び包装材料のシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの常温保存可能な紙包装容器は、例えば、熱可塑性材料最外層、紙基材層、導電性バリア層（例えば、アルミ箔）、ヒートシール性最内層からなる包装積層材料から得られる。
【０００３】
図６に液体食品用紙包装容器の例を示す。
この液体食品用紙包装容器には、頂面６１に開封部６２を有する紙製包装容器と、液体食品を注ぎ出すための再封止可能な開封装置６３を備える包装容器とがある。通常、開封装置はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのプラスチックから成形されている。
図６（Ａ）、（Ｂ）の液体食品用紙包装容器の例では、紙容器１４（図６（Ａ））とプラスチック開封装置６３をも備える容器１（図６（Ｂ））とがある。
プラスチック開封装置６３を備える紙容器１は、頂面６１に、開封装置取付前の紙製包装容器の斜視図をも示す図６（Ａ）のように、開封部６２を有する。開封部６２は、容易に開封されるように、弱め線若しくはパンチ穴にフィルムが貼られたプリラミネートホール（ＰＬＨ）からなる。開封装置６３は、注出口とこれを覆う再封止可能なキャップと、開封部６２の外周面と接合される下面が取付面のフランジとからなる。使用（開封）時には、開封装置６３が開封部６２を破断して開封する。
【０００４】
図３に、図６に示す包装容器を製造する装置の一例を示す。
その例に示す充填機では、紙基材層の内外層に熱可塑性材料層を有しロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、ローラにより充填機内を搬送し、シーリングテープ２を包装材料縁部に接合するアプリケータ３を経て、滅菌剤槽４内で包装材料ウェブを滅菌し、エアナイフ５で滅菌剤が除去され、無菌室４０に入り、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールエレメント８によりチューブ縦方向にシールし、そのチューブ内に充填パイプ７から内容液の液体食品を充填し、このチューブを液面下で包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、横シール装置１０のシールジョーとカウンタージョーにより横断方向に横シールし、同時に枕状予備成形体に連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体１２のシール帯域の中間をナイフなどの切断手段により切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、最終成形装置１５で枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
【０００５】
例えば、図４に示すように、紙基材層１ａ、導電性バリア層１ｂ及びヒートシール性最内層１ｃからなるチューブ状包装積層材料１を横断方向に横シールするシール装置１０がある。この装置では、チューブ内に内容液が充填され、このチューブを液面下で横シールする。この装置１０は２本のシールジョー１０ａと２本のカウンタージョー１０ｂにより材料１を挟んで、横シールする。シールジョー１０ａは、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面１０ｄと、作用面に設けられた加熱部材１０ｃと（例えば、ジュール熱発生電気抵抗部材、高周波誘導加熱用導電部材）を有する。カウンタージョー１０ｂはチューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面１０ｄと対向する対向面１０ｆを有し、横シールすべき帯域を押圧する。２本のカウンタージョー１０ｂの間に、前進後退自在に配置され、２本のシールジョー１０ｄ、１０ｄと２本のカウンタージョー１０ｂ、１０ｂとにより形成された２本の横シール帯域の間を切断する切断手段のナイフ１０ｈが設けられている。（特許文献１参照）
【０００６】
チューブ内に内容液が充填され、このチューブを液面下で横シールするため、２対のシールジョー１０ｄ及びカウンタージョー１０ｂとの間に、内容液が残留することがある。
残留物により、容器のフラップやフィンなどに付着し不衛生になる恐れがあり、また、シール装置のナイフなどを汚す不都合があり、更に、包装充填装置の最終成形装置なども汚れる恐れなどがある。
【０００７】
【特許文献１】特許公開２００３−１５５００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、横シールにおける内容液の残留を無くし若しくは低減して、不都合を解消することができるシールする装置、包装充填装置及びシール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】
【０００９】
この課題を解決する本発明のシール装置は、内容液が充填され垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向に横シールするシール装置であって、
チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、作用面に設けられた加熱部材（例えば、ジュール熱発生電気抵抗部材、高周波誘導加熱用導電部材）とを有し、互いに平行する２本のシールジョーと、
チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面と対向する対向面を有し、横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本のカウンタージョーと、を備え、
２本の作用面及びその延長面から形成された山形状面若しくは２本の対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の横シール帯域が形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料を断面「く」の字状に曲げ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、２本のカウンタージョーの間に前進後退自在に配置され、２本のシールジョーと２本のカウンタージョーとにより形成された２本の横シール帯域の間を切断する切断手段を更に備える。
【００１１】
この発明の包装充填装置は、チューブ状包装積層材料に内容液を充填し、垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向にシール装置によって横シールして横シール帯域を形成し、横シール帯域間を切断して予備形状容器を形成し、フラップを折り畳んで最終形状容器を得る包装充填装置であって、
シール装置は、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、作用面に設けられた加熱部材とを有し、互いに平行する２本のシールジョーと、
チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面と対向する対向面を有し、横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本のカウンタージョーと、を備え、
２本の作用面及びその延長面から形成された山形状面若しくは２本の対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の横シール帯域が形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料を断面「く」の字状に曲げることを特徴とする。
【００１２】
この発明の好ましい態様において、２本のシールジョーと２本のカウンタージョーとにより形成された２本の横シール帯域の間を切断する切断手段を、更に、シール装置の下流に備える。
【００１３】
この発明のシール方法は、内容液が充填され垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向にシール装置で横シールするシール方法であって、
シール装置が、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、作用面に設けられた加熱部材とを有し、互いに平行する２本のシールジョーと、
チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面と対向する対向面を有し、横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本のカウンタージョーと、を備え、
２本の作用面及びその延長面から形成された山形状面若しくは２本の対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の横シール帯域が形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料を断面「く」の字状に曲げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上の本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
本発明のシール装置は、内容液が充填され垂直に下降するチューブ状包装積層材料を液面下で横断方向に横シールする。
液面下には、空気空間が無いので容器内部に酸化腐敗の原因となる酸素ガスが入らず、衛生上好ましい容器を製造することができる。
【００１５】
本発明のシール装置は、シールジョーとカウンタージョーとからなる。シールジョーは、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面と、作用面に設けられた加熱部材（例えば、ジュール熱発生電気抵抗部材、高周波誘導加熱用導電部材）とを有する。シールジョーは、互いに平行する２本ある。カウンタージョーは、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面と対向する対向面を有し、横シールすべき帯域を押圧し、互いに平行する２本を備える。
シールジョーとカウンタージョーとシールジョーとカウンタージョーとは、それぞれ互いに平行する２本ある。横シール帯域が２本形成され、それぞれ平行する。
【００１６】
チューブ状包装積層材料が横シールされる様子を示す斜視図の図５（Ａ）を参照して、横シール形成を説明する。
内容液３０が充填され、チューブ状包装積層材料１が垂直に下降する。シール装置で、チューブ状包装積層材料１を液面３０ａ下で挟み、押圧し、内容液を上に押し上げ、チューブ状包装積層材料の最内面同士を接触させる。加熱部材が包装材料の最内層を加熱溶融しシールする。２本の横シール帯域１ｄ、１ｄが形成される。
【００１７】
本発明による特徴であるシールについて、チューブ状包装積層材料を横シールするシール装置を示す断視図の図１を参照して、横シール形成を説明する。
内容液３０が充填され、チューブ状包装積層材料１が垂直に下降する。シール装置１０で、チューブ状包装積層材料１を液面下で挟み、押圧し、内容液を上に押し上げ、チューブ状包装積層材料の最内面同士を接触させる。加熱部材が包装材料の最内層を加熱溶融しシールする。２本の横シール帯域１ｄ、１ｄが形成される。
シール装置１０は２本のシールジョー１０ａと２本のカウンタージョー１０ｂにより材料１を挟んで、横シールする。シールジョー１０ａは、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面１０ｄと、作用面に設けられた高周波誘導加熱用導電部材１０ｃを有する。カウンタージョー１０ｂはチューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面１０ｄと対向する対向面１０ｆを有し、横シールすべき帯域を押圧する。２本のカウンタージョー１０ｂの間に、前進後退自在に配置され、２本のシールジョー１０ｄ、１０ｄと２本のカウンタージョー１０ｂ、１０ｂとにより形成された２本の横シール帯域１ｄ、１ｄの間を切断する切断手段のナイフ１０ｈが設けられている。
【００１８】
本発明による特徴であるシールでは、図１を参照すれば、２本の作用面１０ｄ及びその延長面１０ｄｄから形成された山形状面によって、２本の横シール帯域１dが形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料１を「く」の字状に曲げる。
チューブ内に内容液が充填され、液面下で横シールするが、山形状面によってチューブ状包装積層材料１を「く」の字状に曲げるので、横シール帯域１dが形成されるべき領域から内容液が十分に押出され、２対のシールジョー１０ｄ及びカウンタージョー１０ｂとの間に、内容液が残留することがない。
また、シールジョー１０ｄ及びカウンタージョー１０ｂによるチューブ状包装積層材料１への押圧方向がチューブ状包装積層材料１に対して垂直ではなくなり、溶融した材料がシール面で混じり合い、チューブ状包装積層材料１間で挟まれた微量な残留内容液さえも十分に混合して良好なシール帯域を形成することができる。
上記態様の他、２本の対向面及びその延長面から形成された山形状面によって、２本の横シール帯域１dが形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料１を「く」の字状に曲げることもできる。
【００１９】
この発明の好ましい態様において、図１を参照すれば、２本のカウンタージョー１０ｂ、１０ｂの間に前進後退自在に配置され、２本の横シール帯域１ｄ、１ｄの間を切断する切断手段のナイフ１０hを更に備える。
別の態様において、２本のシールジョーと２本のカウンタージョーとにより形成された２本の横シール帯域の間を切断する切断手段をシール装置の下流側に備える。
【００２０】
この発明の包装充填装置では、シール装置によって横シールして横シール帯域を形成し、横シール帯域間を切断して予備形状容器を形成し、フラップやフィンを折り畳んで最終形状容器１４を得る。
チューブ状包装積層材料が横シールされ、予備形状容器から最終形状容器が成形される様子を示す斜視図の図５（Ｂ）を参照して説明する。
図５（Ｂ）は、横シール帯域１ｄが切断され、折り込み線に沿って成形され、頂部や底部、側面にフィンやフラップが形成された予備形状容器１３を示す。フラップ１３ａやフィン１３ｂを折り畳んで最終形状容器を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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は、この発明によるシール装置第１実施例を示す断視図である。
図２は、この発明によるシール装置第２実施例を示す断視図である。
図３は、この発明の包装充填機の外観を示す斜視図である。
図４は、シール装置の動作を説明する拡大断面図である。
図５は、包装容器が横シールされ、成形される様子を示す斜視図である。
図６は、包装容器例の外観図である。
【００２２】
図３を参照して、この発明の実施態様の概要を説明する。
この充填機では、紙基材層の内外層に熱可塑性材料層及びアルミ箔層を有し、ロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、ローラにより充填機内を搬送する。シーリングテープ２を包装材料縁部に接合するアプリケータ３を経て、滅菌剤槽４内で包装材料ウェブを滅菌し、エアナイフ５で滅菌剤が除去する。次いで、無菌室４０に入り、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールエレメント８によりチューブ縦方向にシールし、そのチューブ内に充填パイプ７から内容液の液体食品を充填する。
【００２３】
チューブ包装材料ウェブ１を液面下で包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、横シール装置１０のシールジョーとカウンタージョーにより横断方向に横シールし、同時に枕状予備成形体に連続的に成形する。繋がった枕状予備成形体１２のシール帯域の中間をナイフの切断手段により切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、最終成形装置１５で枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
【００２４】
この実施態様のシールを、シール装置の第２の実施例を示す断視図の図２を参照して、横シール形成を説明する。
内容液３０が充填されたチューブ状包装積層材料１が垂直に下降する。シール装置で、チューブ状包装積層材料１を液面下で挟み、押圧し、内容液を排除し、チューブ状包装積層材料の最内面同士を接触させる。高周波誘導加熱用導電部材１０ｃが包装材料の最内層を加熱溶融しシールする。２本の横シール帯域１ｄ、１ｄが形成される。
シール装置例は２本のシールジョー１０ａと２本のカウンタージョー１０ｂにより重なった２枚の材料１を挟んで、横シールする。シールジョー１０ａは、チューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域と接触する作用面１０ｄと、作用面に設けられた高周波誘導加熱用導電部材１０ｃを有する。カウンタージョー１０ｂはチューブ状包装積層材料の横シールすべき帯域を介して作用面１０ｄと対向する対向面１０ｆを有し、横シールすべき帯域を押圧する。
【００２５】
この実施態様のシールでは、２本の対向面１０ｆ及びその延長面１０ｆｆから形成された山形状面によって、２本の横シール帯域１ｄが形成されるべき領域のチューブ状包装積層材料１を「く」の字状に曲げる。
図２に示すように、山形状面によってチューブ状包装積層材料１を断面「く」の字状に曲げるので、横シール帯域１dが形成されるべき領域から内容液が十分に押出され、２対のシールジョー１０ｄ及びカウンタージョー１０ｂとの間に、内容液が残留することがない。
また、シールジョー１０ｄ及びカウンタージョー１０ｂによるチューブ状包装積層材料１への押圧方向がチューブ状包装積層材料１に対して垂直ではなくなり、溶融した材料がシール面で混じり合い、チューブ状包装積層材料１間で挟まれた微量な残留内容液さえも十分に混合して良好なシール帯域を形成することができる。
別の態様として、上述した図１による態様がある。
【００２６】
上述のように、横シール帯域に内容液が残留することがない。また、良好なシール帯域を形成することができる。
【００２７】
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】
【００２８】
この発明は、ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した包装容器の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、この発明によるシール装置第１実施例を示す断視図である。
【図２】図２は、この発明によるシール装置第２実施例を示す断視図である。
【図３】図３は、この発明の包装充填機の外観を示す斜視図である。
【図４】図４は、シール装置の動作を説明する拡大断面図である。
【図５】図５は、包装容器が横シールされ、成形される様子を示す外観図である。
【図６】図６は、包装容器例の外観図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０ａ  ・・・シールジョー
１０ｂ  ・・・カウンタージョー
１０ｃ  ・・・加熱部材
１０ｄ  ・・・作用面
【図１】
2009149365.tif 000003
【図２】
2009149365.tif 000004
【図３】
2009149365.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009149365.tif 000007
【図６】
2009149365.tif 000008