JP2009538788A - 包装ユニット若しくは包装容器の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に機械的な手間を単純化することが可能な製造方法を提供すること。
【解決手段】取付具３によってシールされつつ液体充填物で満たされる各々１つの容器１から成る複数の包装ユニットの製造方法において、合成樹脂から成る各容器１を製造するステップと、前記取付具３を前記容器の開口部２．１に供給し、挿入するステップと、前記取付具３と前記容器１を圧着するステップと、液体充填物を、前記容器１が特に前記取付具３と共に上方へ案内される際に該容器１に充填するステップとを行う。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に基づく製造方法及び請求項１３の上位概念に基づく製造装置に関するものである。

従来から、特にミネラルウォーター、飲用水などの飲用物用のワンウェイ容器として大容量型のプラスチック容器が知られている。このプラスチック容器は、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」という。）から成り、ブロー成形によって製造される。そして、この容器内には例えば１０Ｌ〜２０Ｌの液体充填物が充填されるようになっている。

また、製造工程について、ブロー成形された容器は、液体充填物の充填のために充填装置へ供給され、そこで充填された後、適当な密閉具又は取付具によってシールされる。そして、液体充填物を排出させる際には、排出用の栓あるいはコックによって排出する必要がある。

本発明の目的とするところは、上記のような容器（特にワンウェイ容器）を製造する際に、特に機械的な手間を単純化することが可能な製造方法を提供することにある。

上記目的は請求項１記載の方法により達成され、この方法を実施するための装置の特徴は請求項１３に記載されている。

本発明による方法は１つの設備内で行われるのが好ましく、この設備内では、合成樹脂（特にＰＥＴ）から成る容器がパリソンからブロー成形によって形成される。なお、本発明においては各ステップの順序に関して様々なバリエーションが考えられるが、特に以下のようなものが考えられる。

＜バリエーション１＞
容器をブロー成形し、取付具を容器に載置し、取付具が装着された容器を充填装置に供給し、充填装置内で取付具を容器に圧着し、取付具を介して液体充填物を容器に充填する。

＜バリエーション２＞
容器をブロー成形し、取付具を容器に載置し、充填装置に至る前のワークステーション内又は装置内で取付具を容器に圧着し、取付具が圧着された容器を充填装置に供給し、取付具を介して液体充填物を容器に充填する。

＜バリエーション３＞
容器をブロー成形し、取付具を充填装置内で待機させ、充填装置内の容器へ取付具を供給し、充填装置内で取付具を容器に圧着し、取付具を介して液体充填物を容器に充填する。

なお、取付具は特にワンウェイ取付具となっており、この取付具は、各容器に螺合、押圧又は係合して結合される合成樹脂性の取付具本体部で構成されており、更に例えば特殊鋼から成る挿入弁部材を備えている。

本発明による方法の各実施形態及び各ステップの時間的な順序にかかわらず、容器の充填は、常に取付具の容器への最終的な取付後に取付具を介して行われる。

本発明によれば、特に機械的な手間を単純化することが可能な製造方法を提供することが可能である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図面には、ブロー成形により例えばＰＥＴなどの合成樹脂から形成されたワンウェイ容器として１０Ｌ〜２０Ｌの大型の容器１が示されている。例えばミネラルウォーター、飲用水、ビールなどの液体充填物によって満たされている容器１は、その図１における上部及びネック部２に形成された容器開口部２．１において、ワンウェイ取付具３により密閉されている。

このワンウェイ取付具３は、本実施の形態では、特殊鋼から成る締付用の挿入弁部材４を備えた合成樹脂で形成されているとともに、前記ネック部２に形成されたフランジ部２．２にシールリング５を当接又は係合させることによってシールされている。

図２には非常に単純化した容器製造設備６のブロック図あるいは機能図が示されており、この容器製造設備６においては、各ワンウェイ取付具３を容器１に取り付ける工程、ワンウェイ取付具３又は挿入弁部材４を介した容器１への液体充填物の充填工程が行われる。

また、図２にはブロー装置７が示されており、このブロー装置７には、所定の垂直軸回りに回転駆動されるロータ８に複数のブロー成形型９が設けられている。なお、このブロー成形型９では、ブロー成形によってパリソン１０から各容器１が製造されるようになっている。そして、熱可塑性樹脂、すなわちＰＥＴから成るパリソン１０は、それぞれブロー装置７又はブロー成形型９へ好ましくは予熱されつつ搬送区間１１を通って供給される。

ところで、ブロー成形によって製造された容器１はブロー装置７によって第１の搬送手段１３へ搬送される。この第１の搬送手段１３においては、容器１がその垂直方向軸中心線ＢＡに沿って案内され、この容器１は、図１において２つの部材として示した容器担持部材１４によってフランジ部２．２の下方に位置しつつこれから突出するように設けられているとともに、該フランジ部２．２と共にネック部２を形成するネックリング２．３において担持されている。

しかして、例えば搬送用エア等の適当な搬送手段を用いることにより、容器１は第１のワークステーション１５方向（矢印Ａ方向）へ搬送される。ブロー成形型９はネック部２、容器開口部２．１、フランジ部２．２及びネックリング２．３によってあらかじめ形成されており、パリソン１０から容器１をブロー成形する際には、各容器１のネック部２、フランジ部２．２及びネックリング２．３の強度が十分高くなるよう容器１の強度すなわち厚さが制御されるようになっている。

また、図３に示すように、第１のワークステーション１５内では、ネックリング２．３において容器担持部材１４によって担持された各容器１の開口部２．１内に、心合せ及び引渡し要素１６を備えたワンウェイ取付具３が挿入される。なお、ワンウェイ取付具３は、供給ユニット１７から搬送区間を通って第１のワークステーション１５へ供給されるようになっている。

そして、ワンウェイ取付具３を備えた各容器１は、そのネックリング２．３において容器担持部材１４によって担持されつつ第２のワークステーション１８へと搬送される。この第２のワークステーション１８は充填装置として形成されており、この第２のワークステーション１８内では、図４に示すように、まず、シールリング５が、あらかじめ取り付けられたワンウェイ取付具３が容器開口部２．１に圧着されることによりシールされつつ固定されている。

ここで、上記のような圧着は、リング状の密閉用工具１９によってなされるようになっている。この密閉用工具１９は例えば容器１の垂直方向軸中心線ＢＡ方向に可動となっており、この密閉用工具１９を容器開口部２．１へ押し下げることで、各ワンウェイ取付具３がネック部２におけるフランジ部２．２に係合し、シールリング５がネック部２とワンウェイ取付具３の間の間隙に至るようになっている。なお、密閉用工具１９は、同時に各ワンウェイ取付具３を容器１の垂直方向軸中心線ＢＡに関して中心を合わせて容器開口部２．１に圧着することができるよう中心合わせ用の工具としても機能させるのが好ましい。

そして、ワンウェイ取付具３を備えた各容器１は、そのネックリング２．３において容器担持部材１４によって担持されつつ更に第３のワークステーション２０へと搬送される。この第３のワークステーション２０では、図５に示すように、充填手段２１によって上方から各容器１に液体充填物が充填され、この充填時には、各容器１はワンウェイ取付具３により密閉位置に保持されている。

すなわち、この第３のワークステーション２０は実質的に充填装置を形成するものであり、この充填装置は直線状又は循環式に動作するものであって、この充填装置には、当該装置の垂直方向軸中心線の周りを回転するロータの周囲におけるそれぞれ充填手段２１及び容器担持部材１４が配置された複数の充填位置が設定されている。

そして、充填後の容器１は第２の搬送手段２２によって矢印Ａ方向へ搬送され、例えばラベリング装置などによる他の工程が行われる。

しかして、上記のように、ワンウェイ取付具３の容器開口部２．１への挿入及び押圧並びに容器１への矢印Ａ方向へ並んだ第１〜第３のワークステーション１５，１８，２０に向けた充填がなされるが、本発明の好ましい実施形態においては、少なくとも第２及び第３のワークステーション１８，２０の機能が１つのワークステーション又は装置、すなわち直線状又は循環式に動作する充填装置に統合されている。

この充填装置においては、各容器１と密閉用工具１９との間、及び場合によっては更に充填手段２１との間の当該充填装置あるいは容器の垂直方向軸中心線に沿った相対運動によってワンウェイ取付具３の容器１への圧着がなされ、充填工程のための各容器１又はそのワンウェイ取付具３と充填手段２１の間の密閉位置が得られる。

また、ワンウェイ取付具３の容器１への圧着及び充填手段２１と容器１あるいはそのワンウェイ取付具３の間の密閉箇所の形成に必要な往復動は、例えば各容器担持部材１４及びこれに担持された容器１の密閉用工具１９及び充填手段２１に対する適当な押上げを行う共通の往復動手段によって生じるようになっている。

ところで、充填装置を循環式に形成する場合には、当該装置の垂直方向軸中心線の周りを回転するロータにおいて、充填手段２１、容器担持部材１４、密閉用工具１９並びに該密閉用工具１９と容器担持部材１４の間及び充填手段２１と各充填位置の容器担持部材１４の間の垂直方向の制御された相対運動を可能にする手段を有する複数の充填位置が設定されている。

そして、各容器１は容器流入部から充填位置へもたらされ、充填された容器１はそれぞれ容器流出部から第２の搬送手段２２へ搬送される。なお、ワンウェイ取付具３の圧着及び充填は、ロータの回転運動における容器流入部と容器流出部の間の所定の角度範囲においてなされるようになっている。

また、例えば充填装置が循環式に形成されている場合に、各容器１をロータの充填位置へ移動させた後にまずワンウェイ取付具３がロータ上に載置され、つづいてこのワンウェイ取付具３が圧着されて容器１に固定されるように、第１のワークステーション１５の機能を充填装置に統合することが可能である。

さらに、第１及び第２のワークステーション１５，１８の機能を１つの装置に統合することも可能であり、こうすることで、ワンウェイ取付具３を組み付けられた容器１は第３のワークステーション２０により形成された充填装置に供給される。なお、上記同様、容器１は充填装置内でネックリング２．３において担持されており、この容器１には液体充填物が上方から充填される。

上記各実施形態に共通なのは、
１）容器１が液体充填物の充填直前にブロー成形によって製造されること、
２）容器１がその製造後全体のプロセス（ワンウェイ取付具３の装着及び液体充填物の充填）の間ネックリング２．３において担持され、新規なガイド部材及び／又は位置決め部材が不要であること、
３）ワンウェイ取付具３の容器１への取付が、ネック部２あるいはネックリング２．３で容器１を担持しつつ、すなわち大きな肉厚により高い強度を有する範囲で当該容器１の範囲でこの容器１を担持しつつワンウェイ取付具３の容器開口部２．１上への載置及び圧着によってなされること、及び
４）ワンウェイ取付具３を装着した後に充填がなされること
である。

容器開口部に設けられたワンウェイ取付具と共に示す容器開口部の部分断面図である。 容器の成形及び充填を行う設備のブロック図である。 所定の段階における図１と同様な図である。 所定の段階における図１と同様な図である。 所定の段階における図１と同様な図である。

符号の説明

１ 容器
２ 容器のネック部
２．１ 容器開口部
２．２ フランジ部
２．３ ネックリング
３ ワンウェイ取付具
４ 締付用の挿入弁部材
５ シールリング
６ 容器製造設備
７ ブロー装置
８ ロータ
９ ブロー成形型
１０ パリソン
１１ 搬送区間
１３ 第１の搬送手段
１４ 容器担持部材
１５ 第１のワークステーション
１６ 心合せ及び引渡し要素
１７ 供給ユニット
１８ 第２のワークステーション
１９ 密閉用工具
２０ 第３のワークステーション
２１ 充填手段
２２ 第２の運搬手段
Ａ 搬送方向
ＢＡ 容器の垂直方向軸中心線

Claims (19)

1. 取付具（３）によってシールされつつ液体充填物で満たされる各々１つの容器（１）から成る複数の包装ユニットの製造方法において、
   合成樹脂から成る各容器（１）を製造するステップと、
   前記取付具（３）を前記容器の開口部（２．１）に供給し、挿入するステップと、
   前記取付具（３）と前記容器（１）を圧着するステップと、
   液体充填物を、前記容器（１）が特に前記取付具（３）と共に上方へ案内される際に該容器（１）に充填するステップと
   を行うことを特徴とする包装ユニットの製造方法。
2. 前記容器（１）をワンウェイ容器とすることを特徴とする請求項１記載の包装ユニットの製造方法。
3. 前記取付具（３）をワンウェイ取付具とすることを特徴とする請求項１又は２記載の包装ユニットの製造方法。
4. 前記容器（１）を１０Ｌ〜２０Ｌの大容量型の容器とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
5. 前記容器（１）を製造するステップ、前記取付具（３）を前記容器の開口部（２．１）に供給し、挿入するステップ、前記取付具（３）と前記容器（１）を圧着するステップ及び液体充填物を、前記容器（１）が特に前記取付具（３）と共に上方へ案内される際に該容器（１）に充填するステップを、１つの設備（６）内で時間的に連続して行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
6. 前記容器（１）の製造をブロー成形によって行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
7. 前記容器（１）への充填を充填装置（２０）によって行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
8. 前記充填装置内においても前記取付具（３）と前記容器（１）を圧着させることを特徴とする請求項７記載の包装ユニットの製造方法。
9. 前記取付具（３）の前記容器（１）への供給及び挿入を前記充填装置内で行うことを特徴とする請求項７又は８記載の包装ユニットの製造方法。
10. 前記取付具（３）の前記容器（１）への供給及び挿入並びに前記取付具（３）の前記容器（１）への圧着を、前記充填装置に至る前に所定のワークステーション（１５，１８）又は装置において行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
11. 前記取付具（３）を前記容器（１）へ螺合させて圧着することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
12. 前記取付具（３）を前記容器（１）へ押圧及び／又は係合させて圧着することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造方法。
13. ワンウェイ取付具（３）によってシールされつつ液体充填物で満たされる各々１つの容器（１）から成る複数の包装ユニットの製造装置であって、充填手段（２１）が設けられた少なくとも１つの充填位置を有し、容器担持部材（１４）によって担持された前記容器（１）を充填工程における充填手段（２１）と前記容器担持部材（１４）の間の相対運動により前記ワンウェイ取付具（３）で圧着可能な前記包装ユニットの製造装置において、
    充填工程前に前記容器（１）と前記ワンウェイ取付具（３）の間の圧着を行う少なくとも１つの工具（１９）を前記充填位置に設けたことを特徴とする包装ユニットの製造装置。
14. 前記工具（１９）を、押圧及び／又は係合により前記容器（１）と前記ワンウェイ取付具（３）の間の圧着を行う密閉用工具として形成したことを特徴とする請求項１３記載の包装ユニットの製造装置。
15. 前記工具（１９）を、前記容器（１）と前記ワンウェイ取付具（３）を螺着させるものとして形成したことを特徴とする請求項１３又は１４記載の包装ユニットの製造装置。
16. 充填装置に至る前に所定の装置又はワークステーション（１５）を設け、該装置又はワークステーション内で前記ワンウェイ取付具（３）の前記容器（１）への供給及び挿入を行うことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造装置。
17. 前記充填装置を直線状に動作するものとしたことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造装置。
18. 前記充填装置を循環式に動作するものとしたことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造装置。
19. 前記充填装置内で前記ワンウェイ取付具（３）の前記容器（１）への供給及び挿入を行う手段を該充填装置に設けたことを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の包装ユニットの製造装置。

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