(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の包装材料を横方向にシールする横シールジョーの上方に設けられ、シール面と平行に配設された、対向する一対の固定プレートと、管状の包装材料の長手方向と平行な軸を中心として回動する左右対をなした４個の成形アームに取り付けられ、固定プレートと協働して包装材料を断面矩形状に成形しうる容器の最終形態である直方体の幅のおよそ半分の幅の可動プレートとを有する包装容器成形フラップ。
【請求項２】
左右対をなした成形アームが、その一方をカム機構により回動させると、他方が連動して反対方向に回動する請求項１記載の包装容器成形フラップ。
【請求項３】
可動プレートを管状包装材料と干渉しない位置に退避させる手段を有する請求項１又は２記載の包装容器成形フラップ。
【請求項４】
固定プレートが管状包装材料を案内するローラを有する請求項１〜３のいずれか記載の包装容器成形フラップ。
【請求項５】
固定プレート及び／又は可動プレートの管状包装材料と接する側の面の中央部が周辺部より包材側に突出した構造を有する請求項１〜４のいずれか記載の包装容器成形フラップ。
【請求項６】
請求項１〜５記載の包装容器成形フラップを備えた充填包装装置。
【請求項７】
管状の包装材料を横方向にシールする横シールジョーの上方に設けられた、対向する一対の固定プレートと、管状の包装材料の長手方向と平行な軸を中心として回動する左右対をなした４個の成形アームに設けられた容器の最終形態である直方体の幅のおよそ半分の幅の可動プレートとで構成される成形フラップにより、管状の包装材料を断面矩形状に成形することを特徴とする包装容器の成形方法。
【請求項８】
成形アームの回動角度を調節することにより、包装容器の内容積を微調整することを特徴とする請求項７記載の包装容器の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジュース等の流動性内容物が充填された断面矩形状の包装容器を製造する充填包装装置における包装容器の成形フラップ及び該成形フラップを用いた成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、包装材料ウェブをロール状に支持しているリワインダと、リワインダからウェブを順次巻き戻す巻き戻し装置と、巻き戻されたウェブを殺菌後管状に成形するチューブ成形装置と、管状に成形されたウェブ内に流動性内容物を充填する給液管と、内容物充填チューブをほぼ容器１個に相当する長さ分だけ下方に送りながら、横方向にシール・切断して断面矩形の枕状容器を連続的に成形する容器成形装置と、該枕状容器の端部を折り曲げ最終形態である直方体状容器に整形する容器整形装置からなる充填包装装置は知られている（特開昭５８−１９３２０６号公報、特開昭６１−９３０１０号公報）。
【０００３】
そして、このような充填包装装置の容器成形装置における成形フラップとしては、管状体が対向するプレートの間に送り込まれた後、該プレートと直交する２方向から２つのピストンが移動することにより管状体を矩形状に成形するもの（英国特許第１０１２８６７号明細書）や、板状包装材料ウェブを管状包装材料に成形した後に、内容物を充填し横方向に密封し切断することによって液充填包装容器を形成するに際し、図１に示すように、横シールジョー１の上方に、管状包装材料２の長手方向と直交する方向と平行に設けられた軸３を中心として、縦方向に回動する縦型成形フラップ４を用いて、管状包装材料２を下方から上方に向かって管状から箱形状に成形するもの（特開昭５８−１９３２０６号公報）や、チューブを矩形に成形するための成形フラップの相対する面において突起と凹所を設けたもの（特開平５−３２２０８号公報）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、英国特許第１０１２８６７号明細書に記載されたものは、プレートとピストンにより管状体を矩形に成形するため、成形フラップの構造が大型かつ複雑なものとなる。
【０００５】
特開昭５８−１９３２０６号公報に記載されたものは、成形フラップにより管状から箱形状に成形する際に、成形フラップが縦方向に回動することから、成形フラップの相互の当接面の間において、紙等の柔らかい包装材料を長手方向に挟み込み、第２図に示すように、管状包装材料２の側面に凸状のしわ５が生じ、外観が悪くなるばかりか、意図した容器サイズとはならず、適正な内容量が得られなくなり、商品価値がなくなるという問題点があった。
【０００６】
また、成形フラップが縦方向に互いに近づくように旋回し、円形断面から矩形状に成形することから、内容積調節のためにどうしても容器縦断面形状が逆台形となり、梱包あるいは搬送時に不都合が生じるおそれがあった。さらに、管状包装材料ウェブを成形する際に、成形フラップの内面とウェブとが摺動するためウェブの表面がキズつきやすくなっていた。
【０００７】
特開平５−３２２０８号公報に記載されたものは、上記特開昭５８−１９３２０６号公報に記載された縦型成形フラップの包装材料ウェブを長手方向に挟み込んでしまうという欠点を改良するために、成形フラップの相対する当接面に突起と凹所を設けたものであり、包装材料ウェブの挟み込みについてはある程度防止しうるが、これとて完全なものではなく、さらに容器縦断面形状が逆台形になるという容器形状の不具合の問題点については何ら解決されていなかった。
【０００８】
本発明の課題は、上記従来の成形フラップの問題点をすべて解決し、管状の包装材料を確実かつ正確に断面矩形状とする包装容器成形フラップを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来のこの種の成形フラップについての固定概念を捨て、あらゆる可能性について鋭意検討した結果、成形フラップを、従来のウェブの長手方向と直交する方向と平行に設けられた軸を中心として回動する方式に代えて、ウェブの長手方向と平行な軸を中心として回動する方式を採用することにより、上記従来の成形フラップの問題点がすべて解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、管状の包装材料を横方向にシールする横シールジョーの上方に設けられ、シール面と平行に配設された、対向する一対の固定プレートと、管状の包装材料の長手方向と平行な軸を中心として回動する左右対をなした４個の成形アームに取り付けられ、固定プレートと協働して包装材料を断面矩形状に成形しうる容器の最終形態である直方体の幅のおよそ半分の幅の可動プレートとを有する包装容器成形フラップに関する。
【００１１】
また、本発明は、上記成形フラップにおいて、左右対をなした成形アームが、その一方をカム機構により回動させると、他方が連動して反対方向に回動するものや、可動プレートを管状包装材料と干渉しない位置に退避させる手段を有するものや、固定プレートが管状包装材料を案内するローラを有するものや、固定プレート及び／又は可動プレートの管状包装材料と接する側の面の中央部が周辺部より包材側に突出した構造を有するものに関する。
【００１２】
さらに、本発明は上記の固定プレートと可動プレートとを有する包装容器成形フラップを備えた充填包装装置に関する。
【００１３】
そして、また、本発明は、管状の包装材料を横方向にシールする横シールジョーの上方に設けられた、対向する一対の固定プレートと、管状の包装材料の長手方向と平行な軸を中心として回動する左右対をなした４個の成形アームに設けられた容器の最終形態である直方体の幅のおよそ半分の幅の可動プレートとで構成される成形フラップにより、管状の包装材料を断面矩形状に成形する包装容器の成形方法に関し、さらに、成形アームの回動角度を調節することにより、包装容器の内容積を微調整する包装容器の成形方法にも関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の成形フラップがその上方に設けられる、管状包装材料を横方向にシールする横シールジョーとしては、横シールされたシール部を切断するカッターを有する前記特開昭５８−１９３２０６号公報や特開昭６１−９３０１０号公報に記載されたものなど本出願前公知のもののほか、本発明者らによって発明された高速充填包装装置における、切断機構が設けられていない横シールジョー（特願平８−２４４７０７号参照）などを例示することができる。
【００１５】
本発明にかかる充填包装装置は、包装容器成形フラップに特徴を有するものであり、この種の充填包装装置のその他の機構、例えば、包装ウエブの搬送機構、包装材料ウエブの殺菌機構、板状ウエブを管状に成形する縦シール機構、成形された包装体の搬出機構等については特に限定されるものではなく、従来知られているものも含めていかなるものも使用しうるが、上記本発明者らによって発明された高速充填包装装置（特願平８−２４４７０７号参照）に適用すると、本発明の包装容器成形フラップの性能が十分発揮しうる。
【００１６】
以下、本発明にかかる包装容器成形フラップを図面を参照して説明するが、本発明はこれら図面に記載されたものに限定されるものではない。
【００１７】
本発明における包装容器成形フラップ１０は、図３〜図７に示すように、横シールジョー１の上方に設けられている。横シールジョー１は、例えば上記特開昭６１−９３０１０号公報に記載されているように、図示しない１本のシャフトの上下動により管状包装材料の長手方向に上下動するとともに、シャフトの回動により管状包装材料を上死点付近で挟持した状態で下降し、下死点付近で狭持を解放した状態で上昇する動作を繰り返す。本発明の容器成形フラップ１０は横シールジョー１が管状包装材料を挟持し管状包装材料を下方に移動させている間に、管状包装材料の断面を矩形状に成形するものである。
【００１８】
本発明の包装容器成形フラップ１０は、横シールジョー１の上方に設けられた、対向する一対の固定プレート１１と、管状の包装材料の長手方向と平行な軸を中心として回動する成形アーム１２の一端に取り付けられた可動プレート１３とを有する。
【００１９】
本発明の包装容器成形フラップ１０における固定プレート１１は、横シールジョー１の上面にボルト１４、１５を介して取り付けられたプレート１６及びブラケット１７により横シールジョー１の上方に、横シールジョー１のシール面６と平行に配設され、包装容器の最終形態である直方体の高さと幅にほぼ等しい寸法を有している。
【００２０】
この固定プレート１１の管状包装材料と接する側の面の中央部１８は、周辺部より包材側に突出した構造になっている。かかる構造を採用しない場合、容器の端部を折り曲げ最終形態である直方体状容器に整形する際に、容器底面への端部の折り曲げ・折り込みによって容器底部の内容積が減少し、その代わりに直方体状容器の側面が膨らみ、意図する直方体形状にならない。ところが、上記のように、固定プレート１１の管状包装材料と接する側の面の中央部１８を周辺部より包材側に突出した構造としておくと、容器の側面は少し凹んだ状態で成形され、上記容器底面への端部の折り曲げ・折り込み時に該凹みが補正され、最終製品は意図する直方体形状となる。
【００２１】
また、固定プレート１１には、１個以上、望ましくは２個のローラ１９が上下方向に配設されており、固定プレートと管状包装材料とが接触する際の抵抗や固定プレート１１上で管状材料が摺動するときの抵抗を減らすことができるようになっている。
【００２２】
本発明の包装容器成形フラップ１０における可動プレート１３は、一対の成形アーム１２の端部にそれぞれ取り付けられており、固定プレート１１と同様に、容器の最終形態である直方体の高さとほぼ等しい縦方向の寸法を有し、その幅は該直方体の幅のおよそ半分である。また、可動プレート１３も、上記固定プレート１１において説明したと同じ理由で、管状包装材料に接する側の中央部が周辺部より突出するように構成されている。
【００２３】
本発明の包装容器成形フラップ１０における成形アーム１２は、スぺーサ２０、２１により横シールジョー１の上面とプレート１６の間に設けられた空間にその一部が嵌入されており、ブッシュ２２を介して、ウェブの長手方向と平行に設けられたボルト１４を中心軸として回動可能となっており、成形プレート１２が回動すると、その端部に設けられた可動プレート１３もボルト１４を中心軸として回動するようになっている。
【００２４】
成形アーム１２は、図５に示されているように、横シールジョー１の一方の上方にそれぞれ勝手反対のものが左右対をなし、一方の成形アーム１２の凸部２３と他方の成形アーム１２の凹部２４とで係合しているので、成形アーム１２の一方をカム機構等により回動させると、他方の成形アーム１２が連動して反対方向に回動するようになっている。
【００２５】
少なくとも一方の成形アーム１２とプレート１６とはバネ２５で連結されており、成形アーム１２にカム機構等からの力が働いていない場合は、バネ２５の付勢力により成形アーム１２は互いに開いた状態となり、スペーサ２１に成形アーム１２の一端が当接するとそれ以上開かないようになっており、このとき可動プレート１３は管状包装材料２と干渉しない位置に退避しており、互いに最も離れた状態となっている（図４及び図５の上部の図参照）。
【００２６】
一方の成形アーム１２からはレバー２６が突出しており、その先端部にはカムフォロワ２７が固着されている。また、横シールジョー１の上下移動方向に平行な位置に沿って板カム２８が充填包装装置に配設されている。
【００２７】
上下動する横シールジョー１は、その上死点付近で管状包装材料を挟持し、狭持したまま下死点に向かって下降する。その下降中に、対向する一対の固定プレート１１は、管状包装材料に当接し互いに平行となる。互いに平行となった後、上記板カム２８に上記カムフォロワ２７が下降しながら当接し、一方の成形アーム１２を回動させると、他方の成形アーム１２は連動して反対方向に回動し、成形アーム１２同士が互いに閉じた状態となり、左右の可動プレート１３も互いに接近し管状包装材料２を押さえつける（図４及び図５の下部の図参照）。
【００２８】
回動が完了すると、対向する固定プレート１１と対向する左右一対の可動プレート１３により断面矩形状の成形フラップが形成される。この成形フラップにより、管状包装材料は断面矩形状に成形される。
【００２９】
このとき、成形アーム１２の回動角度を予め調節しておくことにより、左右の可動プレート１３の互いの接近距離によって、管状包装材料が容器の最終形態である直方体となったときの内容積量が決定されることから、内容量を微調整することができる。
【００３０】
横シールジョー１はさらに下降し管状包装材料を解放する前に、カムフォロワ２７は板カム２８からの当接が解かれ、左右一対の成形アーム１２はバネ２５の付勢力により互いのなす角を広げる方向へ回動し、それにつれて左右の可動プレート１３も互いに遠ざかる方向に回動し、管状包装材料と干渉しない位置に退避させられる。その後下死点付近で横シールジョー１が管状包装材料を解放し再び上昇して同じ動作が繰り返えされる。
【００３１】
本発明の好ましい実施例について上述したが、次のような実施態様も本発明に包含される。
【００３２】
上記実施例では、成形アームの一方は他方に連動して回動するようになっているが、別個に回動させてもよく、また、成形アームをカム機構に代えて流体圧力を使用して回動させてもよい。
【００３３】
上記実施例では、横シールジョーの上方に、対向する左右一対の成形アームを計４個設け、該４個の成形アームのそれぞれに、容器の最終形態である直方体の幅のおよそ半分の幅の可動プレートを設けたが、可動プレートの幅を直方体の幅と等しい幅とし、可動プレートを２個とすることもできる。この場合、成形アームは、横シールジョーの片方のみの上方に左右対で設けてもよく、あるいは、横シールジョーの双方に１個ずつ設けてもよい。しかし、この２個の可動プレートを用いる方式は、上記実施例の方式に比べると成形の正確さ等において不十分である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によると、紙等の柔らかい包装材料を長手方向に挟み込むことが全くなく、また包装材料ウェブの表面に傷を付けることもない。さらに、正確な断面矩形の容器を得ることができることにより、容器の内容量が適正なものとなるばかりか、内容積量の微調整も可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の成形フラップの概略縦断面図である。
【図２】  従来の成形フラップを用いた場合の概略横断面図である。
【図３】  本発明の成形フラップの縦断面図である。
【図４】  本発明の成形フラップの平面図である。
【図５】  本発明の成形フラップの概略横断面図である。
【図６】  本発明の成形フラップの前面斜視図である。
【図７】  本発明の成形フラップの背面斜視図である。
【符号の説明】
１   横シールジョー
１０ 成形フラップ
１１ 固定プレート
１２ 成形アーム
１３ 可動プレート
１９ ローラ
２５ バネ
【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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