JP2002154174A - 紙製容器を用いたインライン成形、充填システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紙を主材料としたフランジを有する紙トレーの
内面にプラスチックフィルムを成形して一体化したシー
ル蓋による充分な密封が可能な紙製容器の製造工程であ
る紙トレーの組み立て、プラスチックフィルムの成形か
ら、内容物の充填までのインライン成形、充填システム
を提供することである。 【解決手段】本発明は、紙を主材料とする、フランジ部
と本体部とからなるトレー形状の紙製容器本体と、該紙
製容器本体の内面に熱可塑性樹脂よりなる内面保護フィ
ルム層を加熱状態で真空ないし圧空に吸引されて密接着
して形成した紙製容器を用いたインライン成形、充填シ
ステムであって、紙製容器本体を組み立てるプリフォー
ム部と、紙製容器本体の内面に内面保護フィルム層を設
ける成形部と、紙製容器に内容物を充填する内容物充填
部と、紙製容器にシール蓋を熱シールする蓋シール部
と、紙製容器の外周をカットするトリミング部とからな
っていることを特徴とする紙製容器を用いたインライン
成形、充填システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シール蓋での密封が可
能な紙製容器を用いたインライン成形、充填システムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、チルド用食品など充分な密封
性を必要とするトレー形状の容器としては、プラスチッ
クを成形したトレーにシール蓋で密封した形状のプラス
チック容器が一般的である。紙単独で構成される紙製の
容器あるいは内面に樹脂加工を施した紙で組み立てられ
た容器は、充分な密封性を有していないため充分な密封
性を必要とするトレー形状の容器としては適さず、充分
な密封性を持たせるためには、シール蓋で密封シールす
るための適切なフランジ部分を備えていることが必要で
あり、紙あるいはプラスチックを単独材料として使用す
るのではなく、紙とプラスチックとを複合した構成の材
料を使用した容器も使用されている。また、充分な密封
性を必要とするトレー形状の容器のインライン成形、充
填システムにおいては、プラスチックフィルムを深絞り
成形してトレー形状の本体を作製し、プラスチックフィ
ルムのシール蓋を使用してインラインで容器の成形、内
容物の充填、および蓋シールを行っていた。例えば、図
８に示すような深絞り充填包装ラインは、成形部、内容
物充填部、蓋シール部、トリミング部の工程からなって
おり、製造される容器は、トレー本体、シール蓋共にプ
ラスチックフィルムあるいはプラスチックフィルム積層
体から作られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
プラスチックフィルムを使用してインラインで成形した
容器においては、剛性が充分でなく、手に持った際の保
形性および安心感に欠けており、外観上も、安っぽく見
えるという問題がある。また、印刷効果が出しにくく意
匠性に欠けるため、高級惣菜などには使用されず、使用
される分野が限定されるという問題がある。また、容器
の使用後の廃棄において、現在、回収して再利用を図る
か、燃焼処理するか、あるいはそのまま廃棄する等の処
理がなされているが、いずれにしても、充分に満足し得
る状態ではなく、その使用量の削減などが求められてい
る。

【０００４】上記の問題を解決するために、紙とプラス
チックとを複合した構成の材料を使用した容器、例え
ば、特開平８−２５３２３７号公報、特開２０００−１
２８１５４号公報などに開示されているが、量産に対応
した内面プラスチックフィルム層の成形から内容物の充
填までのインライン成形、充填システムについては、具
体的な提案はなされていなかった。

【０００５】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、紙を主材料と
したフランジを有する紙トレーの内面にプラスチックフ
ィルムを成形して一体化したシール蓋による充分な密封
が可能な紙製容器の製造工程である紙トレーの組み立
て、プラスチックフィルムの成形から、内容物の充填ま
でのインライン成形、充填システムを提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記のような問題点を解
決すべく鋭意研究した結果、本発明は、紙を主材料とす
る、フランジ部と本体部とからなるトレー形状の紙製容
器本体と、該紙製容器本体の内面に熱可塑性樹脂よりな
る内面保護フィルム層を加熱状態で真空ないし圧空に吸
引されて密接着して形成した紙製容器を用いたインライ
ン成形、充填システムであって、前記紙製容器本体を組
み立てるプリフォーム部と、前記紙製容器本体の内面に
前記内面保護フィルム層を設ける成形部と、前記紙製容
器に内容物を充填する内容物充填部と、前記紙製容器に
シール蓋を熱シールする蓋シール部と、前記紙製容器の
外周をカットするトリミング部とからなっていることを
特徴とする紙製容器を用いたインライン成形、充填シス
テムである。

【０００７】本発明の紙製容器を用いたインライン成
形、充填システムによれば、紙を主材料としたフランジ
を有する紙トレーの内面にプラスチックフィルムを成形
して一体化したプラスチックの比率の少ない材料構成か
らなる環境問題に対応し、トレー形状が崩れずに保形性
がよく、紙トレーのフランジが重なり部あるいはつなぎ
目などのない平滑な面であることからシール蓋により充
分な密封性が得られる紙製容器の量産が可能でインライ
ンで紙製容器の製造、内容物の充填を行うことができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の紙製容器を用いた
インライン成形、充填システムのインライン成形により
製造される紙製容器について説明する。なお、幾つかの
図面に渡って同一または同様な部分には同一の符号を付
けている。

【０００９】図１は、本発明の紙製容器を用いたインラ
イン成形、充填システムのインライン成形により製造さ
れる紙製容器の一実施例で底面が四角形である場合の例
を示す斜視図であり、紙製容器Ａは、図１−ａに示すよ
うに、重なり部あるいはつなぎ目のない平滑な一体であ
るフランジ部１と本体部１０とからなる紙製容器本体Ｅ
を主構成要素とし、さらに紙製容器本体Ｅの内面に熱可
塑性樹脂よりなる内面保護フィルムｆを熱接着した内面
保護フィルム層Ｆを設けたものである。

【００１０】すなわち、紙製容器Ａでは、図１−ｂに示
すように、紙を主材料とする四角形のリング状のフラン
ジ２からなるフランジ部１と、底面１１と側面１２、１
３、１４、１５とからなる本体部１０とで隙間を生じな
い形状の紙製容器本体Ｅが組み立てられ、その紙製容器
本体Ｅの内面に内面保護フィルムｆが熱密着された内面
保護フィルム層Ｆが設けられた構成となっている。

【００１１】図２は、上記の紙製容器本体Ｅを組み立て
るためのフランジ部１のブランクの展開図であり、ブラ
ンク１ａは、重なり部あるいはつなぎ目のない一体のも
のとなっている。

【００１２】図３は、上記の紙製容器本体Ｅを組み立て
るための本体部１０のブランクの展開図であり、ブラン
ク１０ａは、底面１１と、この底面１１の各辺に、折れ
線ａ、ｂ、ｃ、ｄを介して、折り曲げ可能な側面１２、
１３、１４、１５を連設している。この折れ線ａ、ｂ、
ｃ、ｄは、側面１２、１３、１４、１５が折り曲げ易い
ように、押し罫、ミシン目あるいは半切れが好ましい。
この側面１２、１３、１４、１５の形状は、四角形と
し、おもに外側に拡がる台形とする。

【００１３】図４は、本発明の紙製容器を用いたインラ
イン成形、充填システムのインライン成形により製造さ
れる紙製容器の別の一実施例で底面が四角形で、フラン
ジの内側に重合片を設けた場合の例を示す斜視図であ
り、この紙製容器Ｂは、紙を主材料とする、四角形のリ
ング状のフランジ２とその内側の各辺に設けた重合片２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとからなるフランジ部１と、底面
１１と側面１２、１３、１４、１５とからなる本体部１
０とで隙間を生じない形状の紙製容器本体Ｅが組み立て
られ、その紙製容器本体Ｅの内面に内面保護フィルムｆ
が熱接着された内面保護フィルム層Ｆが設けられた構成
となっている。

【００１４】図５は、本発明の紙製容器を用いたインラ
イン成形、充填システムのインライン成形により製造さ
れる紙製容器のさらに別の一実施例で底面が四角形で、
各側面の外側の辺に重合片を設けた場合の例を示す斜視
図であり、この紙製容器Ｃは、紙を主材料とする、四角
形のリング状のフランジ２とその内側の対向する二辺に
設けた側面３、４とからなるフランジ部１と、底面１１
とその外側の対向する二辺に設けた側面１２、１３とか
らなる本体部１０とで隙間を生じない形状の紙製容器本
体Ｅが組み立てられ、その紙製容器本体Ｅの内面に内面
保護フィルムｆが熱接着された内面保護フィルム層Ｆが
設けられた構成となっている。

【００１５】なお、いずれの例においても、隣接する側
面において糊代片を設けて貼り合わせて紙製容器本体Ｅ
を組み立てることができる。

【００１６】以上、本発明の紙製容器を用いたインライ
ン成形、充填システムのインライン成形により製造され
る紙製容器の例をいくつかあげたが、本発明の紙製容器
を用いたインライン成形、充填システムのインライン成
形により製造される紙製容器の底面１１およびフランジ
部１の形状としては、多角形であればよく、例えば、三
角形、四角形、五角形、六角形、八角形等のいずれの形
状でもよい。

【００１７】また、フランジ部１、本体部１０は、板紙
を主材料としているため、表面および裏面に印刷を容易
に施こすことができる上に印刷効果も高いものとなる。

【００１８】つぎに、本発明にかかる紙製容器を用いた
インライン成形、充填システムについて説明する。

【００１９】図６は、本発明の紙製容器を用いたインラ
イン成形、充填システムのフロー図であり、この紙製容
器を用いたインライン成形、充填システムは、大きく分
けて、プリフォーム部（１）、成形部（２）、内容物充
填部（３）、蓋シール部（４）、そして、トリミング部
（５）の工程に分けられる。図８に示した従来のプラス
チックフィルムを使用したインライン成形、充填システ
ムの一例と比較して本発明の紙製容器を用いたインライ
ン成形、充填システムが異なる点は、紙とプラスチック
との複合容器であることから、紙トレーを組み立てるプ
リフォーム部（１）が加わっていることと、成形部
（２）においてトレー形状の紙製容器本体Ｅを供給し、
その内面に内面保護フィルムｆを密接着して内面保護フ
ィルム層Ｆを設けていることである。

【００２０】プリフォーム部（１）は、本体部１０のブ
ランク１０ａを供給するための本体部ブランクマガジ
ン、そのブランク１０ａが装填されるシール用マンドレ
ルと、同様に、フランジ部１のブランク１ａを供給する
ためのフランジ部ブランクマガジン、そのブランク１ａ
が装填されるシール用マンドレルと、そして、本体部１
０のブランク１０ａとフランジ部１のブランク１ａとを
組み立てるために熱シールするブランクシール部とから
成り立っている。このブランクシール部では、接着剤を
使用した圧着シール、あるいは、ブランクに熱接着性の
材料を使用して熱シールすることもできる。

【００２１】成形部（２）は、フィルムを真空ないし圧
空で成形する工程であり、図７−ａに示すように、この
成形部（２）の成形型２０は、成形機ベット２１と、吸
引する真空孔２２と、内面保護フィルムｆをクリップす
るクランプ２３とから成り立っている。この成形部
（２）の成形型２０内にプリフォーム部（１）で組み立
てられた紙製容器本体Ｅが装填され、この成形型２０に
内面保護フィルムｆがフィルム巻き取り部から供給さ
れ、図７−ｂに示すように、加熱後に紙製容器本体Ｅの
内面に熱密着され、内面保護フィルム層Ｆが形成され
る。

【００２２】内容物充填部（３）は、内容物を人手、あ
るいは自動的に成形された紙製容器の中に収納する工程
である。

【００２３】蓋シール部（４）は、シール蓋Ｇが巻き取
り状態から、あるいは枚葉状態で紙製容器の開口部に供
給され、フランジ２にシールされる工程であり、シール
の方法は、熱と圧力によって、紙製容器本体Ｅのフラン
ジ２に熱接着され、密封性のある紙製容器Ａとなる。こ
の蓋シール部（４）では、必要に応じて、鮮度保持、腐
敗防止の目的で、密封前に容器内を真空にしたり、窒素
ガスなどのガス充填をしたりした後、シールする方法を
とることもできる。

【００２４】トリミング部（５）は、蓋シール後、特に
巻き取り状態でシール蓋Ｇの材料が供給された場合に、
横方向のカッティング、そして縦方向のカッティングを
行う工程であり、その他にも、コーナーカット、クロス
カットなど特定の形状にもカッティングすることができ
る。さらに、紙製容器のフランジの外周をダイセット
(雄雌型）によりトリミングすることもできる。

【００２５】本発明の紙製容器を用いたインライン成
形、充填システムにおいて、実際に紙製容器を製造し、
内容物を充填する工程について、一例をあげて説明す
る。

【００２６】まず、図２および図３に示すように、多角
形のリング状のフランジ部１のブランク１ａと、多角形
状の底面１１と、該底面１１の各辺に連接して起立する
複数の側面１２、１３、１４、１５とからなる本体部１
０のブランク１０ａを製造する。

【００２７】つぎに、上記のブランクを使用して本発明
の紙製容器を用いたインライン成形、充填システムにお
いて、紙製容器Ａを成形し、中に内容物を充填した最終
製品を製造するが、まず、プリフォーム部（１）におい
て、本体部１０のブランク１０ａを本体部ブランクマガ
ジンに、フランジ部１のブランク１ａをフランジ部ブラ
ンクマガジンにそれぞれ積み重ね、それぞれのマガジン
からそれぞれのマンドレルに装填する。マンドレルに装
填された本体部１０のブランク１０ａとフランジ部１の
ブランク１ａとをシール部でシールして紙製容器本体Ｅ
に組み立てる。

【００２８】そして、上記で製造した紙製容器本体Ｅで
は、本体部１０の側面１２、１３、１４、１５が、底面
１１から起立した形状となり、容器を構成する隅部にお
いて、側面１２、１３、１４、１５の端部同志が接した
状態で隣接し、側面１２、１３、１４、１５の上端がフ
ランジ２の内側の辺と隣接している。

【００２９】つぎに、プリフォーム部（１）で組み立て
られた紙製容器本体Ｅは、成形部（２）に供給される。
成形部（２）では、巻き取り状の内面保護フィルムｆを
成形型２０に供給するが、予め加熱し、加熱状態にある
内面保護フィルムｆをクランプ２３でクリップし、成形
機ベット２１の真空孔２２より空気を吸引しながら、そ
のクランプ２３を下げて成形型２０に接触させ、さらに
吸引を継続しながら上記の紙製容器本体Ｅの内部に加熱
状態にある内面保護フィルムｆを熱接着させる。

【００３０】なお、前記真空成形、または真空圧空成形
の際には、プラグアシスト装置を併用して、軟化した内
面保護フィルムｆを紙製容器本体Ｅの中に押し込むこと
ができる。このような方法を採ることにより、紙製容器
本体Ｅの内面に形成される内面保護フィルム層Ｆの厚さ
ムラを少なくすることができ、紙製容器Ａの品質を向上
させることができる。

【００３１】つぎに、内容物充填部（３）において、内
面保護フィルム層Ｆを設けたトレー形状の紙製容器Ａに
内容物を充填する。この充填方法は、手作業による方
法、あるいは自動充填による方法でもよい。

【００３２】つづいて、蓋シール部（４）において、シ
ール蓋Ｇが巻き取り状態から紙製容器Ａの開口部に供給
され、フランジ２にシールされる。シールの方法は、熱
と圧力によって、紙製容器本体Ｅのフランジ２に熱接着
され、密封性のある紙製容器Ａとなる。

【００３３】最後に、トリミング部（５）において、フ
ランジ部１周辺をカットして抜きかすを取り除き、内容
物が充填された最終製品が集積されて完成する。

【００３４】上記の本発明の紙製容器において、ブラン
クを構成する紙材料としては、例えば、坪量１５０ない
し６００ｇ／ｍ2 程度の各種の板紙、加工紙等を使用す
ることができる。

【００３５】また、上記の本発明において、内面保護フ
ィルム層Ｆを形成する熱可塑性樹脂からなる内面保護フ
ィルムｆとしては、耐水性、密封性、そして熱融着性を
有する熱可塑性樹脂からなるフィルムであればよく、例
えば、各種のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ−
ト（ＰＥＴ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオ
ノマ−、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、
ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物、ポリカ−ボネ−ト、ポリブテ
ン、ポリビニルアルコ−ル、その他等の各種の熱可塑性
樹脂のフィルムを単独ないしラミネ−トして使用するこ
とができる。特に、容器にガスバリヤー性を付与したい
場合には、例えば、中間層にエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体（ＥＶＯＨ）などのガスバリヤー性材料を積
層した積層シート、具体的には、ＰＥ／ＥＶＯＨ／Ｐ
Ｅ、ＰＰ／ＥＶＯＨ／ＰＥ、Ａ（アモルファス）・ＰＥ
Ｔ／ＥＶＯＨ／ＰＥなどの層構成の積層シートを用いる
ことができる。

【００３６】これらの内面保護フィルムｆの厚さは、５
０〜３００μｍの範囲とし、フィルム自体の成形性、お
よび成形する容器の容量、深絞りの比率（深さ／口径）
などにより、適宜決定するが、好ましくは１００〜２０
０μｍの範囲とする。ただ、容器の強度は、主に外側の
紙製容器本体で付与されるため、プラスチック単独の成
形容器の場合よりは、厚さを極端に薄くすることができ
る。環境対応の観点から、プラスチックの構成比率を少
なくするために、必要最小限の厚さとすることが好まし
いが、薄すぎた場合には、バリアー性が劣ること、ピン
ホールが発生しやすくなるなどの問題があるので、フィ
ルムの種類、容器のサイズなどを勘案して適宜設定する
必要がある。

【００３７】なお、本発明の紙製容器において、半製品
である紙製容器本体Ｅの内面に内面保護フィルムｆを熱
接着させる場合、フィルム自身が加熱状態で接着させる
が、内面保護フィルムｆの材質によっては、紙製容器本
体Ｅとの接着強度が不充分な場合がある。このような場
合には、例えば、内面保護フィルムｆに、あらかじめヒ
ートシール剤やホットメルト材などの熱接着性樹脂を塗
布したり、あるいは、熱接着性樹脂を押し出しコートし
て接着層を設けておくことができる。また、接着層を塗
布する場合は、紙製容器本体Ｅ側に設けてもよく、た
だ、このような接着層を設ける場合は、接着層の材質の
選定と厚さの調整を行うことが必要である。

【００３８】シール蓋Ｇとしては、紙製容器の内面の材
料により適宜選定するが、イージーピール性を持つもの
が好ましい。例えば、ＰＥＴ／ヒートシール剤、ＰＰ／
ヒートシール剤、ＰＥＴ／ＰＰ／ヒートシール剤、ＰＥ
Ｔ／ＰＥ／ヒートシール剤、ＰＥＴ／ＰＥ／エチレン−
酢酸ビニル共重合体のケン化物（ＥＶＯＨ）／ＰＥ／ヒ
ートシール剤、Ｋコート延伸ナイロン（ＫＯＮ）／ＰＥ
／ヒートシール剤などを使用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
紙製容器を用いたインライン成形、充填システムによれ
ば、紙を主材料としたフランジを有する紙トレーの内面
にプラスチックフィルムを成形して一体化したプラスチ
ックの比率の少ない材料構成からなる紙製容器の量産が
可能であり、インラインで紙製容器の製造、内容物の充
填を行うことができる。この紙製容器は、従来のプラス
チックフィルムからなる容器に比べて、次のような特長
を有している。 １、容器全体として強度が高く、手に持った時の保形性
がよく、安心感がある。 ２、紙の内面および外面の両面に印刷が可能であり、意
匠効果のある付加価値の高い商品とすることができる。 ３、バリア性、密封性などを低下することなく、プラス
チック層の薄肉化ができ、プラスチックの比率を低くす
ることができ、環境対応という点で良好である。 ４、紙という自然の素材を生かした商品展開ができる。

【００４０】以上のような効果を有することから、本発
明にかかる紙製容器は、冷凍食品、チルド用食品などの
容器として極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙製容器を用いたインライン成形、充
填システムにより製造される紙製容器の一実施例を示す
斜視図である。

【図２】図１の実施例のフランジ部のブランクを示す展
開図である。

【図３】図１の実施例の本体部のブランクを示す展開図
である。

【図４】本発明の紙製容器を用いたインライン成形、充
填システムにより製造される紙製容器の別の実施例を示
す斜視図である。

【図５】本発明の紙製容器を用いたインライン成形、充
填システムにより製造される紙製容器のさらに別の実施
例を示す斜視図である。

【図６】本発明の紙製容器を用いたインライン成形、充
填システムのフロー図である。

【図７】本発明の紙製容器を用いたインライン成形、充
填システムの成形部を示す概略断面図である。

【図８】従来の深絞り充填包装ラインを示す全体概略図
である。

【符号の説明】

Ａ 紙製容器（一実施例） Ｂ 紙製容器（別の実施例） Ｃ 紙製容器（さらに別の実施例） Ｅ 紙製容器本体 Ｆ 内面保護フィルム層 ｆ 内面保護フィルム Ｇ シール蓋 １ フランジ部 １ａ ブランク(フランジ部） ２ フランジ ２ａ 重合片 ２ｂ 重合片 ２ｃ 重合片 ２ｄ 重合片 ３ 側面 ４ 側面 １０ 本体部 １０ａ ブランク（本体部） １１ 底面 １２ 側面 １３ 側面 １４ 側面 １５ 側面 ２０ 成形型 ２１ 成形機ベット ２２ 真空孔 ２３ クランプ ａ〜ｄ 折れ線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙を主材料とする、フランジ部と本体部
   とからなるトレー形状の紙製容器本体と、該紙製容器本
   体の内面に熱可塑性樹脂よりなる内面保護フィルム層を
   加熱状態で真空ないし圧空に吸引されて密接着して形成
   した紙製容器を用いたインライン成形、充填システムで
   あって、 前記紙製容器本体を組み立てるプリフォーム部と、前記
   紙製容器本体の内面に前記内面保護フィルム層を設ける
   成形部と、前記紙製容器に内容物を充填する内容物充填
   部と、前記紙製容器にシール蓋を熱シールする蓋シール
   部と、前記紙製容器の外周をカットするトリミング部と
   からなっていることを特徴とする紙製容器を用いたイン
   ライン成形、充填システム。