JP2011519316A - フィルムカーリング装置、これを含むフィルム接合装置、及びこれを利用したフィルムの接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器に積層されたフィルムを見栄えよく且つ頑強に容器に接合させ、自動連続的にフィルムの接合工程を行うことができるフィルムカーリング装置、これを含むフィルム接合装置、及びこれを利用したフィルムの接合方法を提供する。
【解決手段】本発明によるフィルムカーリング装置は、対象体に積層されたフィルムが上記対象体の端部を取り囲むようにカールするフィルムカーリング装置であって、前記対象体とかみ合いながら前記対象体を移動させる搬送部、及び上記搬送部と所定の間隔をあけて離間配置され、前記搬送部によって移動する前記対象体を案内するカーリングレールを含む。ここで、上記カーリングレールには、前記対象体の端部が挿入され前記フィルムがカールされるようにするガイド溝が形成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、フィルムカーリング装置、これを含むフィルム接合装置、及びこれを利用したフィルムの接合方法に係り、より詳しくは、コップ状の容器上に積層されたフィルムの端部をカーリングした後に接合させるフィルムカーリング装置、これを含むフィルム接合装置、及びこれを利用したフィルムの接合方法に関する。

一般に、カップめん容器のような使い捨て容器は、合成樹脂や紙のような材質だけでなく、ポリ乳酸(polylactic acid)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)及び澱粉のような生分解性材質などの各種の材質からなるが、この種の容器は、組成物を所定形状のモールドにて加熱及び加圧して成形される。また、モールドにて成形された容器は、耐水性を与えるために内面にフィルムを接着する工程を施してなる場合もある。

上記容器の内面にフィルムを接合する際、容器に積層されたフィルムが容器の端部に頑強且つ見栄えよく付着されるようにすることは非常に重要である。

通常、容器に積層されたフィルムは、フィルムに加えられた熱によって容器の外方へ突出されている。このため、当該フィルムを容器に接合するためには、フィルムの端部が容器を内側に取り囲むように接合する必要がある。従来、フィルムを容器に接合する方法としては、フィルムに熱を加えながら容器上に積層されたフィルムを一度加圧する方法が用いられていた。

しかしながら、かかる従来のフィルムの接合方法では、フィルムの端部が容器に見栄えよく接着されなかったり、フィルムの一部分が重なって容器に接着されたり、時間が経つと接着力が劣化してフィルムが容器から剥離される現象が生じたりするという問題点がある。

大韓民国登録特許公報第１０−０４２９０１５号

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、容器に積層されたフィルムを見栄えよく且つ頑強に容器に接合させ、自動・連続的にフィルムの接合工程を行うことができるフィルムカーリング装置、これを含むフィルム接合装置、及びこれを利用したフィルムの接合方法を提供することである。

本発明は、上記のような目的を達成するために、対象体に積層されたフィルムが上記対象体の端部を取り囲むようにカールするフィルムカーリング装置であって、上記対象体とかみ合いながら上記対象体を移動させる搬送部、及び上記搬送部と所定の間隔をあけて離間配置され、上記搬送部によって移動する上記対象体を案内するカーリングレールを含み、上記カーリングレールには、上記対象体の端部が挿入され上記フィルムがカールされるようにするガイド溝が形成されるフィルムカーリング装置を提供する。

また、上記搬送部は、回転する円形ローターからなり、上記カーリングレールは、上記円形ローターの外側に円弧状に設けられていてよい。

また、上記搬送部は、プーリー間に張設されて回転するベルトからなり、上記カーリングレールは、上記ベルトに離間配置され直線状に設けられていてよい。

また、上記円形ローターの側面周りには、上記対象体との滑りを防止するための摩擦部材が設けられていてよい。このとき、上記摩擦部材は、ゴムからなっていてよい。

また、上記摩擦部材は、上記カーリングレールの上記ガイド溝と同じ形状で設けられていてよい。

また、上記ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴム、フルオロゴム、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、多硫化ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、及びアクリロニトリルエチレンゴムのいずれかであればよい。

また、上記対象体が投入される入口側にコンベアベルトが設けられていてよい。ここで、上記フィルムカーリング装置は、上記コンベアベルトによって搬送される対象体が上記円形ローターと上記カーリングレールとの間に投入されるように案内する第１のガイドバーを備えていてよい。

また、上記対象体が吐出される出口側にコンベアベルトが設けられていてよい。ここで、上記フィルムカーリング装置は、上記吐出される対象体が上記コンベアベルト側に移動するように案内する第２のガイドバーを備えていてよい。

また、上記カーリングレールにはヒーターが内蔵されていてよい。

また、上記対象体はコップ状の容器であってよい。

また、本発明は、上記フィルムカーリング装置、及び上記フィルムカーリング装置の後段部に設けられ、上記カールされたフィルムの端部を接着するフィルムシーリング装置を含むフィルム接合装置を提供する。ここで、上記フィルムシーリング装置は、上記対象体が投入される内部スペースが形成され、上記対象体の端部を圧着する封止リングを備えるモールド、及び上記モールドに上記対象体を投入して密着させる昇降プレートを含んでいてよい。

また、本発明は、対象体にフィルムを積層するステップ、及び上記対象体を移動させながら上記対象体の端部をガイド溝に通過させ、上記フィルムの端部を上記対象体の内側へカールするステップを含むフィルムの接合方法を提供する。

また、上記フィルムの接合方法は、上記フィルムをカールするステップにおいて上記フィルムを加熱すればよい。

また、上記フィルムをカールするステップは、回転する円形ローターと上記円形ローターに所定の間隔をあけて離間配置され且つ上記ガイド溝を備えるカーリングレールとの間に上記対象体を投入してなる。

また、上記フィルムの接合方法は、上記カールされた対象体をモールドに投入して昇降プレートで密着させることで上記フィルムをシールするステップを更に含んでいてよい。

上述したように、本発明によるフィルムカーリング装置、及びこれを含むフィルム接合装置では、容器を所定の経路に沿って持続的に加熱及び加圧することで、フィルムの接合を安定的且つ頑強に行うことができるようにして容器の品質を向上させ、また容器の生産性を増大させて容器の大量生産性の側面で有利な効果を奏する。

図１ないし図３は、本発明の一実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。 図１ないし図３は、本発明の一実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。 図１ないし図３は、本発明の一実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。 図４ないし図６は、本発明の他の実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。 図４ないし図６は、本発明の他の実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。 図４ないし図６は、本発明の他の実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。 本発明の一実施形態によるフィルムカーリング装置を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態によるフィルムシーリング装置を概略的に示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態によるフィルムの接合方法及びこれを実現するためのフィルム接合装置について、図面を参照して詳しく説明する。

図１ないし図３は、本発明の一実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図であって、図１は、容器にフィルムが積層された状態を示す図であり、図２は、容器に積層されたフィルムの端部がカールされた後の状態を示す図であり、図３は、フィルムの端部をシールした後の状態を示す図である。

本発明の実施形態によるフィルムの接合方法は、容器１００にフィルム２００を積層するステップ、上記フィルム２００の端部を容器１００の内側へカールするステップ、及びカールされたフィルム２００をシールするステップを含む。

図１を参考すると、容器１００に積層されたフィルム２００は、容器１００の端部であるリップ１１０から外方へ突出された端部２１０を備える。

図２を参考すると、フィルム２００の外向へ突出された端部２１０は、後述するフィルムカーリング装置４００（図７参照）によって内側にカールされて容器１００のリップ１１０の一面を取り囲む。

フィルムがカールされた容器を後述するフィルムシーリング装置５００（図８参照）に投入すると、図３に示すようなフィルム２００の端部が完全に接着された容器が得られる。

以上ではフィルム２００が容器１００のリップ１１０部位までにのみ形成される工程について説明したが、フィルムは容器１００のリップ１１０部位までだけではなく容器１００の本体までに形成されていてもよい。

図４ないし図６は、本発明の他の実施形態による容器にフィルムを接合する工程をステップ毎に示す工程手順図である。

図４を参考すると、容器１００に積層されたフィルム２５０は、容器１００の端部としてのリップ１１０から外方へ突出された端部２６０を備え、このときの端部２６０は、上記フィルム２００の端部２１０よりも長い長さを有する。

図５及び図６を参考すると、フィルム２５０の外方へ突出された端部２６０は、後述するフィルムカーリング装置４００によって内側にカールされつつ容器１００のリップ１１０を取り囲んでから、容器１００の側壁に接合される。

以下、上記のようなフィルムの接合方法を実現するためのフィルム接合装置について説明する。

図７は、本発明の一実施形態によるフィルムカーリング装置を概略的に示す斜視図であり、図８は、本発明の一実施形態によるフィルムシーリング装置を概略的に示す斜視図である。

図７及び図８を参考すると、本発明の実施形態によるフィルム接合装置は、フィルムのカーリングステップを実現するフィルムカーリング装置４００、及びフィルムカーリング装置４００の後方に設けられフィルムのシーリングステップを実現するフィルムシーリング装置５００を含む。また、フィルムカーリング装置４００の前方、フィルムカーリング装置４００とフィルムシーリング装置５００との間の領域、及びフィルムシーリング装置５００の後方には、容器１００の搬送のためのコンベアベルト６００がそれぞれ張設される。コンベアベルト６００は、フィルムカーリング装置４００とフィルムシーリング装置５００の設置間隔などの作業環境に応じて省略または設置されていてよい。

本発明の実施形態によるフィルムカーリング装置４００は、図７に示すように、台４１０、台４１０上に設けられ回転する円形ローター４２０、及び円形ローター４２０と所定の間隔に離間して設けられるカーリングレール４３０を含む。

円形ローター４２０は、モーター（図示せず）のような駆動装置によって一方向に回転し、容器１００とかみ合いながら容器１００を回転及び移動させる。円形ローター４２０の側面周りには摩擦部材４２２が設けられる。この摩擦部材４２２は、円形ローター４２０と容器１００とがかみ合いながら回転する際、両者間で滑りが生じないようにする。これにより、本発明の実施形態によるフィルムカーリング装置４００では、容器１００の滑りによる区間詰まり現象を防止することができる。

摩擦部材４２２は、容器１００の側面形状に対応する形状からなっていてよく、後述するカーリングレール４３０のガイド溝４３２と同じ形状で設けられていてよい。摩擦部材４２２は、弾性を有するゴム系からなってよく、ゴム系として使用し得る材質としては、アクリロニトリルブタジエンゴム(Acrylonitrile Butadiene Rubber)、フルオロゴム(Fluoro Rubber)、シリコンゴム(Silicone Rubber)、エチレンプロピレンゴム(Ethylene Propylene Rubber)、ウレタンゴム(Urethane Rubber)、クロロプレンゴム(Chloroprene Rubber)、スチレンブタジエンゴム(Styrene Butadiene Rubber)、ブチルゴム(Butyl Rubber)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(Chlorosulfonated Polyethylene Rubber)、多硫化ゴム(Polysulfide Rubber)、アクリルゴム(Acrylate Rubber)、エピクロルヒドリンゴム(Epichlorohydrine Rubber)、及びアクリロニトリルエチレンゴム(Acrylonitrile Ethylene Rubber)が挙げられる。

なお、摩擦部材４２２の材質はゴムに限定されず、容器の材質によって多様に変形され得る。

カーリングレール４３０は、円形ローター４２０と所定の間隔を保つように円弧状に設けられることで、円形ローター４２０によって回転及び移動する容器１００を案内する。すなわち、容器１００は、円形ローター４２０とカーリングレール４３０との間の移動経路に沿って動く。

また、カーリングレール４３０の内側面には、容器１００のリップ１１０が挿入されるガイド溝４３２が容器１００の移動方向に沿って形成される。ここで、上記ガイド溝４３２は、上記円形ローター４２０に設けられた摩擦部材４２２に対応する形状で形成されていてよい。ガイド溝４３２に容器１００のリップ１１０が挿入されて移動する際、フィルム２００の外方へ突出された端部２１０は、容器１００のリップ１１０の一面を取り囲むようになり、この結果、フィルム２００の端部がカールされるのである。

そして、カーリングレール４３０の内部にはヒーター（図示せず）が設けられる。ヒーターは、フィルム２００の溶融温度よりも低い温度まで加熱され、フィルム２００のカーリングが容易に行われるようにする。

また、円形ローター４２０とカーリングレール４３０との間の容器１００の入口側には、第１のガイドバー４４０が設けられる。第１のガイドバー４４０は、フィルムカーリング装置４００へ流れていく容器１００が円形ローター４２０とカーリングレール４３０との間に正確に投入されるように案内する機能をする。そして、フィルムカーリング装置４００の出口側には、第２のガイドバー４５０が設けられる。第２のガイドバー４５０は、フィルムカーリング装置４００から吐出される容器１００の移動方向が一定に保たれるように調節する機能をする。

本発明の実施形態によるフィルムカーリング装置４００は、ローター４２０とカーリングレール４３０がいずれも円形をなし、容器１００の移動経路が曲線状をなしているが、本発明はこれに限定されず、容器１００の移動経路が直線状をなしていてもよい。

すなわち、本発明の他の実施形態によるフィルムカーリング装置は、直線状のカーリングレールを含み、ローターに代えてプーリー間に張設されて回転する直線形ベルトを容器１００の搬送部として構成することができる。これにより、容器１００の移動経路が直線になっていてよい。

次いで、本発明の実施形態によるフィルムシーリング装置５００は、図８に示すように、上プレート５１０の底面に固定された複数のモールド５２０及び上プレート５１０に対向配置される下プレート５３０から上記モールド５２０に向けて上下に移動可能に設けられる昇降プレート５４０を含む。昇降プレート５４０は、下部に設けられたシリンダー５５０によって駆動され、上プレート５１０と下プレート５３０とは一体で回転する。

モールド５２０は、容器１００が投入できるようにその内部にスペースを有し、昇降プレート５４０は、その上に載置された容器１００をモールド５２０側へ移動させて密着させる。

モールド５２０の下部には、容器１００のリップ１１０に対応する形状を有し且つリップ１１０に積層されたフィルム２００を圧着する封止リング５２２が設けられる。封止リング５２２には、容器１００のリップ１１０を段付き部５２３が形成される。また、昇降プレート５４０は、上記封止リング５２２の段付き部５２３を加圧できる形状からなる。

以下、本発明の実施形態によるフィルム接合装置３００の作動について説明する。

先ず、コンベアベルト６００で搬送される容器１００が第１のガイドバー４４０によって円形ローター４２０とカーリングレール４３０との間に投入されると、回転する円形ローター４２０は、容器１００の側面とかみ合いながら回転するようになる。容器１００は、円形ローター４２０に付着された摩擦部材４２２によって円形ローター４２０とともに回転しながらカーリングレール４３０に沿って前進するようになる。

このとき、容器１００のリップ１１０がカーリングレール４３０のガイド溝４３２に挿入された状態で、容器１００は回転しながら前進するようになる。これにより、容器１００のリップ１１０に積層されたフィルム２００はガイド溝４３２内に入っていくと同時にヒーターによって加熱されながらカールされる。

容器１００がカーリングレール４３０の後段部に到達すると、第２のガイドバー４５０に案内されてコンベアベルト６００に移動する。コンベアベルト６００は、カールされた容器１００をフィルムシーリング装置５００まで搬送する。搬送された容器１００は、昇降プレート５４０上に載置され、昇降プレート５４０の上昇によって容器１００がモールド５２０内に投入されて密着される。このとき、上プレート５１０と下プレート５３０とは一緒に回転し、このような過程を通じ、容器１００のリップ１１０部位にカールされたフィルム２００が、モールド５２０の封止リング５２２と昇降プレート５４０との間で圧着されると同時に加熱される。これにより、フィルム２００が容器１００に完全に接合される。しかる後、昇降プレート５４０が下降すると、容器１００は再びコンベアベルト６００によって外部に搬送される。

このような過程の繰り返しによって、フィルム２００を容器１００に連続してカールしシールすることができる。

今まで、本発明の実施形態によるフィルム接合装置は、コップ状の容器を適用対象とした。しかしながら、本発明の実施形態によるフィルム接合装置の適用対象体は、容器に限定されるものではなく、その形状は種々に変形され得る。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付の図面の範囲内で種々に変形して実施することが可能であり、これら変形もまた本発明の範囲に属することはいうまでもない。

本発明は、コップ状の容器上にフィルムを積層してからカーリング及び接合させる工程に有用に適用することができる。

１００ 容器
１１０ リップ
２００ フィルム
２１０ 端部
２５０ フィルム
２６０ 端部
４００ フィルムカーリング装置
４１０ 台
４２０ 円形ローター
４２２ 摩擦部材
４３０ カーリングレール
４３２ ガイド溝
４４０ 第１のガイドバー
４５０ 第２のガイドバー
５００ フィルムシーリング装置
５２０ モールド
５２２ 封止リング
５４０ 昇降プレート
６００ コンベアベルト

Claims (15)

1. 対象体に積層されたフィルムが前記対象体の端部を取り囲むようにカールするフィルムカーリング装置であって、
   前記対象体とかみ合いながら前記対象体を移動させる搬送部、及び
   前記搬送部と所定の間隔をあけて離間配置され、前記搬送部によって移動する前記対象体を案内するカーリングレールを含み、
   前記カーリングレールには、前記対象体の端部が挿入され前記フィルムがカールされるようにするガイド溝が形成されることを特徴とするフィルムカーリング装置。
2. 前記搬送部は、回転する円形ローターからなり、
   前記カーリングレールは、前記円形ローターの外側に円弧状に設けられることを特徴とする請求項１に記載のフィルムカーリング装置。
3. 前記搬送部は、プーリー間に張設されて回転するベルトからなり、
   前記カーリングレールは、前記ベルトに離間配置され直線状に設けられることを特徴とする請求項１に記載のフィルムカーリング装置。
4. 前記円形ローターの側面周りには、前記対象体との滑りを防止するための摩擦部材が設けられることを特徴とする請求項２に記載のフィルムカーリング装置。
5. 前記摩擦部材は、前記カーリングレールの前記ガイド溝と同じ形状で設けられることを特徴とする請求項４に記載のフィルムカーリング装置。
6. 前記摩擦部材は、ゴムからなることを特徴とする請求項４に記載のフィルムカーリング装置。
7. 前記ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴム、フルオロゴム、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、多硫化ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、及びアクリロニトリルエチレンゴムのいずれかであることを特徴とする請求項６に記載のフィルムカーリング装置。
8. 前記対象体が投入される入口側にコンベアベルトが設けられ、
   前記コンベアベルトによって搬送される対象体が前記円形ローターと前記カーリングレールとの間に投入されるように案内する第１のガイドバーが設けられることを特徴とする請求項２に記載のフィルムカーリング装置。
9. 前記対象体が吐出される出口側にコンベアベルトが設けられ、
   前記吐出される対象体が前記コンベアベルト側に移動するように案内する第２のガイドバーが設けられることを特徴とする請求項２に記載のフィルムカーリング装置。
10. 前記カーリングレールにはヒーターが内蔵されることを特徴とする請求項１に記載のフィルムカーリング装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載のフィルムカーリング装置、及び
    前記フィルムカーリング装置の後段部に設けられ、前記カールされたフィルムの端部を接着するフィルムシーリング装置を含み、
    前記フィルムシーリング装置は、
    前記対象体が投入される内部スペースが形成され、前記対象体の端部を圧着する封止リングを備えるモールド、及び
    前記モールドに前記対象体を投入して密着させる昇降プレートを含むことを特徴とするフィルム接合装置。
12. 対象体にフィルムを積層するステップ、及び
    前記対象体を移動させながら前記対象体の端部をガイド溝に通過させ、前記フィルムの端部を前記対象体の内側へカールするステップを含むことを特徴とするフィルムの接合方法。
13. 前記フィルムをカールするステップにおいて前記フィルムを加熱することを特徴とする請求項１２に記載のフィルムの接合方法。
14. 前記フィルムをカールするステップは、
    回転する円形ローターと前記円形ローターに所定の間隔をあけて離間配置され且つ前記ガイド溝を備えるカーリングレールとの間に前記対象体を投入してなることを特徴とする請求項１２に記載のフィルムの接合方法。
15. 前記カールされた対象体をモールドに投入して昇降プレートで密着させることで前記フィルムをシールするステップを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載のフィルムの接合方法。

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