JP2015013425A - 円筒形紙容器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、この円筒形の紙容器に関して、従来の四角柱の液体紙容器製造の技術と設備の一部を利用して、安価な円筒形紙容器およびその製造方法を提供しようとするものである。
【解決手段】
紙を基材としたブランクスに、紙目に沿って等間隔に設けられた少なくとも8箇所の折り目を有し、すべての折り目同士の間隔が等間隔になるように形成し、ブランクスの一方の側端面をスカイブ・ヘミング加工によるエッジ処理をおこなった後、両端を溶着してスリーブ形状にした後平面に折り畳み、容器形成時には四角形に開口させた開口部に、元部が円形で元部の直径よりも小さい径に収まる形状となっている先端部を有するマンドレルを挿入して円筒状に成形することを特徴とする、円筒形紙容器の製造方法を提案する。
【選択図】図１

Description

本発明は円筒形紙容器およびその製造方法に関する。

液体容器としては、ビンやプラスチックあるいは金属の缶が用いられることが多いが紙容器は充填前や使用後の状態において、平面的に折り畳むことができる利点を有する。
また液体を入れる紙容器としては酒パックや牛乳パックなどに例が見られるとおり四角柱の形状をした紙容器が技術確立され、広く用いられている。

紙容器を用いる際には、内容物とその保存や使用環境に応じてのバリア性能が求められるほか、液漏れがないことが必須条件である。
液体を入れる紙容器においては形状や寸法なども規格化され、平面状に折り畳まれた紙容器を立体の形状に成形し、充填、密封を連続的に行うことが可能で、また充填前後の流通においても効率的な輸送が可能となっている。

特開平３−９９８３８号公報

液体や流動性食品を入れる容器のひとつとして、四角柱の紙容器が用いられているが、円筒形のものは比較的少ない。
牛乳の紙パックのように四角柱のものは、内容物充填前の状態でスリーブ状に加工し平たく折り畳むことができ、輸送や保管に際してスペースをとることなくまた取り扱いも容易である。
充填時には折り畳んだスリーブ状の紙容器を開口させ、立体形状に成形すると同時に端部処理を行い、連続して内容物充填および密封を実施できる利点を持つ。

一方円筒形のものは、いったん円筒形に成形した後は折り畳むことは困難で、かといって円筒形のままでは、保管においても輸送においてもかさばってしまう難点があった。
また、円筒形紙容器においては、紙容器を形成する専用の寸法の金型が高価であるため、小ロット対応がコストの点で困難とされてきた。

すなわち筒型のストレート容器で密封性を要する場合には、さまざまな口径、高さ、価格に対応できる紙容器はなく、金属缶やプラスチック容器が主流となっている。
本発明は、この円筒形の液体用紙容器に関して、従来の四角柱形状の液体用紙容器製造の技術と設備の一部を利用して、安価な円筒形の液体用紙容器およびその製造方法を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するための手段として請求項１に記載の発明は、紙を基材としたブランクスに、紙目に沿って等間隔に設けられた少なくとも8箇所の折り目を有し、すべての折り目同士の間隔が等間隔になるように形成し、ブランクスの一方の側端面をスカイブ・ヘミング加工によるエッジ処理をおこなった後、両端を溶着してスリーブ形状にした後平面に折り畳み、容器形成時には四角形に開口させた開口部に、元部が円形で元部の直径よりも小さい径に収まる形状となっている先端部を有するマンドレルを挿入して円筒状に成
形することを特徴とする、円筒形紙容器の製造方法である。

また、請求項２に記載の発明は、前記スリーブ形状をフレームシーラーによってヒートシールすることにより形成することを特徴とする、請求項１に記載の円筒形紙容器の製造方法である。

また、請求項３に記載の発明は、前記円筒形に成形された紙容器の端部をエッジプロテクト加工することを特徴とする、請求項１または２に記載の円筒形容器の製造方法である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒形紙容器の製造方法によって製造されたことを特徴とする、円筒形紙容器である。

本発明によれば、円筒形紙容器を製造するに際して、四角柱形状の紙容器同様折り畳んだ状態のスリーブ状ブランクスから製造することができる。
このときブランクスをスリーブ状に加工する設備は、従来の設備を用いることができコスト面でのメリットが大きい。

またスリーブ状に折り畳んだブランクスを用いることは輸送や保管のコストにおいて大きなメリットが得られ、またマンドレルによる容器成形工程など、ここでも従来の四角柱形状の紙容器の成形設備の一部を利用することができる利点も有し、安価に円筒形紙容器を得ることができる。

図１は本発明に係る実施形態の一態様における、平面展開図の例である。 図２は本発明に係る実施形態の一態様における、円筒形紙容器の成形後の完成形態の例である。

以下本発明に係る円筒形紙容器の成形方法について、図面を参照しながら説明する。
図１は円筒形紙容器に用いられる、ブランクス（３）の平面図である。
ブランクス（３）の層構成は紙を基材として、バリア層として無機蒸着層を設けたフィルムと貼り合わせ、表裏にポリエチレン層を設けたものを用いることができる。
上記バリア層として用いるフィルムにはポリエステルフィルムなどを用いることができ、無機蒸着層にはＳｉＯｘなどを用いることができる。

ポリエチレン層は紙とフィルムのラミネート、またブランクスの表面および裏面に設けられるが、エクストルーダーを用いて形成することができる。
要求される品質によって、用紙の選択、フィルムの選択は適宜行ってよい。バリア層として、アルミニウム箔などを用いてもよい。

ブランクス（３）は所定のサイズに打ち抜き、片方の端部にはスカイブ・ヘミング加工と呼ばれるエッジ処理を施しスカイブ・ヘミング加工部（１）とする。これはブランクス（３）の端部断面が内容物に触れることを避けるために、ブランクス（３）の端部の紙部分を一部剥離したのち折り返して接着させ、紙の断面が露出することを防いで端部を保護するものである。

折罫線は折罫線Ａ、折罫線Ｂ、折罫線Ｃ、折罫線Ｄを形成する。
このとき折罫線の方向は用紙の紙目の方向（２）に沿って設けられる。

本発明においては、円筒形の紙容器を成形するために、さらに複数の折罫線を設ける。図１に示す例においては、円柱形状成形用折罫線f、 円柱形状成形用折罫線g、 円柱形状成形用折罫線h、 円柱形状成形用折罫線i、である。
これらの折罫線は折罫線（Ａ）〜（Ｄ）をふくめて、すべて等間隔になるように配置されることが望ましい。
したがって等間隔に配置された折罫線の総数は4の倍数になる。
折罫線が多数存在することで、後述するマンドレルでの円筒形への加工を容易に行うことができる。

次にこのブランクスをフレームシーラーを用いてスリーブ形状にする。ブランクスの表面および裏面はポリエチレン層となっているため、フレームシーラーによる加熱で容易にヒートシールを行うことができる。

このとき液体内容物が触れる面、すなわちスリーブの内側に、ブランクスの端部断面が来ないように溶着する。
そのためにはスカイブ・ヘミング加工した部分の折り曲げた部分を、スリーブの外側に向け、かつブランクス端部(e)がスリーブの外側にあるように重ねてヒートシールする。
これによって、内容物の液体が紙にしみこんだり、液漏れすることを防ぐことができ、液体容器としての基本的な要求品質を満たすことができる。

ヒートシールされ、スリーブ形状に加工されたブランクスは、相対する２本の折罫線で折り畳まれ、平面状になっているため、保管あるいは輸送の際にも省スペースの利点を持つ。
またフレームシーラーなどによるヒートシールおよび平面状に折り畳む加工は、従来の四角柱形状の紙容器のスリーブ製造設備がそのまま使用できる利点を持つ。

円筒形容器への加工に際しては、上記平面状に折り畳まれたブランクスは、いったん四角柱形状の紙容器と同様に、四角形に開口される。
四角柱状の容器の場合には、四角柱の形状のマンドレルを開口部に挿入して成形を行うが、本発明においては成形用のマンドレルは、先端が四角形で元部が円柱形状になっているマンドレルを用いる。
すなわち、この四角形の開口部に先端が四角形で元部が円柱形状になっているマンドレルを挿入し、四角形から次第に円筒状になるよう成形を行う。

このようにして円筒状に成形されたのち、円筒の両端部を外側または内側にカールさせるなどしてエッジプロテクト加工を行う。これにより円筒形紙容器が完成される。
図２は外側にカールさせた例である。
この円筒形の紙容器は、これを材料として液体用紙容器として使用することもでき、また2重密封紙管の内装バリア層の内筒として用いることもできる。
また本発明による円筒形の紙容器は、液体以外の内容物を入れる目的で使用してもかまわない。

１・・・スカイブ・ヘミング加工部
２・・・紙目の方向
３・・・ブランクス
４・・・エッジプロテクト部
Ａ・・・四角柱形状の紙容器の折罫線１
Ｂ・・・四角柱形状の紙容器の折罫線２
Ｃ・・・四角柱形状の紙容器の折罫線３
Ｄ・・・四角柱形状の紙容器の折罫線４
e・・・ブランクス端部
f・・・円柱形状成形用折罫線１
g・・・円柱形状成形用折罫線２
h・・・円柱形状成形用折罫線３
i・・・円柱形状成形用折罫線４

Claims (4)

1. 紙を基材としたブランクスに、紙目に沿って等間隔に設けられた少なくとも8箇所の折り目を有し、すべての折り目同士の間隔が等間隔になるように形成し、ブランクスの一方の側端面をスカイブ・ヘミング加工によるエッジ処理をおこなった後、両端を溶着してスリーブ形状にした後平面に折り畳み、容器形成時には四角形に開口させた開口部に、元部が円形で元部の直径よりも小さい径に収まる形状となっている先端部を有するマンドレルを挿入して円筒状に成形することを特徴とする、円筒形紙容器の製造方法。
2. 前記スリーブ形状をフレームシーラーによってヒートシールすることにより形成することを特徴とする、請求項１に記載の円筒形紙容器の製造方法。
3. 前記円筒形に成形された紙容器の端部をエッジプロテクト加工することを特徴とする、請求項１または２に記載の円筒形容器の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の円筒形紙容器の製造方法によって製造されたことを特徴とする、円筒形紙容器。