JP3648951B2 - 紙製トレー状容器の組立方法及び紙製トレー状容器の製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品を充填した後、蓋材により封止する紙製トレー容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、紙製トレーの内面に合成樹脂製フィルムが重ね合わせられて積層接着されている紙製トレー容器としては、実公昭51−31202、実公昭60−3065などが密封性の紙製トレー容器として知られている。
【0003】
これら出願は、トレー状の金型内に紙製トレー状容器の基材を装着し、トレー形態に成形した後、加熱した合成樹脂製フィルムを金型上に供給し、真空成形、又は真空成形と圧空成形の併用により、合成樹脂製フィルムを紙製トレー状容器の内面に積層接着して、耐液性のある、あるいは密封性のある紙製トレー容器を得るものである。また、同様の紙製トレー容器にフランジ板を設けたものとしては、特表昭56−500042などがある。
【0004】
これら従来の紙製トレー状容器の形状は、各側面板の上端部に沿ってそれぞれ設けられた各々フランジ板の各端縁部同士が互いに突き合わせ状態に形成されていた。
【0005】
このように、紙製トレー状容器の各々フランジ板の各端縁部同士が互いに突き合わせ状態となるように形成されるブランクシートの構造を採用しているのは、各フランジ板を互いに平面化して、蓋材の封緘状態を確実にし、また、密封性を高めるためである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなフランジ構造とすることによって各フランジ板間の接続強度(連結強度)が、それに重ね合わせて積層接着される合成樹脂製フィルムによる強度のみとなってしまい、トレー容器の側面板上端部を囲むフランジ板の全体的強度が弱いものとなっていた。
【0007】
このことにより、トレー上部開口部に外力に対する耐変形性能が無く、またトレー容器自体の剛性は低いものとなり、さらに蓋材との封緘後の開封時に、フランジ板が容易に破壊してしまうという問題があった。
【0008】
本発明は、紙製トレー容器において、フランジの強度を向上させることを目的とし、フランジ板の端部同士を互いにオーバーラップするように重ね合わせ、この状態においてトレー容器の他の部分と同様に、このフランジ板の表面に合成樹脂フィルムを積層接着することで、トレー容器のフランジ部の強度を向上させることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の発明は、矩形状の底面板1の対向する各々一対の辺にそれぞれ折目a、bを介して矩形状の側面板4、4及び側面板3、3と、各々側面板2の外側に折目cを介してフランジ板4、4と、各々側面板3の外側に折目dを介してフランジ板5、5と、各々側面板2の両側に折目eを介して二等辺三角形コーナー板6、6と、各々コーナー板6の外側に折目fを介して重合板7、7とをそれぞれ連設し、前記各々フランジ板5の両側には、前記側面板3の側端縁に対して90°方向に前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aと、前記側面板3の側端縁に対して45°方向に前記二等辺三角形コーナー板6の底辺と同じ長さに形成された斜辺8bと、該端辺8aから延設した接続フランジ板8dとを設けたコーナーフランジ板8を備えた紙製トレー状容器組立用ブランクシートを、前記側面板が底面板より折り立てられ且つ該側面板内面に重合板が重合するようにトレー容器状に折り曲げ製函した後、該トレー容器状シートの製函内表面全面に、加熱した樹脂フィルムを真空若しくは圧空にて密着して積層接着することを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法である。
【0010】
また本発明は、上記第1の発明において、前記ブランクシートの各々重合板7と前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aから延設した接続フランジ板8dとが、互いに繋ぎ部8eにて連設されていて、該繋ぎ部8eを切断分離した後に、該ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函を行うことを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法である。
【0011】
また本発明は、上記第1の発明において、前記ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函を製函用金型内で行い、折り曲げ製函後のトレー容器状シートと樹脂フィルムとの積層接着とを積層接着用金型内で行うことを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法である。
【0012】
また本発明は、上記第1の発明において、前記ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函と、折り曲げ製函後のトレー容器状シートと樹脂フィルムとの積層接着とを、製函用金型内で行うことを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法である。
【0013】
また本発明は、上記第1の発明において、前記積層接着した後の前記トレー容器状シートのフランジ板外周より外側に突出する樹脂フィルムの切断を、切断用金型で行うことを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法である。
【0014】
また本発明は、上記第1の発明において、前記積層接着した後の前記トレー容器状シートのフランジ板外周より外側に突出する樹脂フィルムの切断を、製函用金型又は積層接着用金型で行うことを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法である。
【0016】
次に本発明の第2の発明は、矩形状の底面板1の対向する各々一対の辺にそれぞれ折目a、bを介して矩形状の側面板4、4及び側面板3、3と、各々側面板2の外側に折目cを介してフランジ板4、4と、各々側面板3の外側に折目dを介してフランジ板5、5と、各々側面板2の両側に折目eを介して二等辺三角形コーナー板6、6と、各々コーナー板6の外側に折目fを介して重合板7、7とをそれぞれ連設し、前記各々フランジ板5の両側には、前記側面板3の側端縁に対して90°方向に前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aと、前記側面板3の側端縁に対して45°方向に前記二等辺三角形コーナー板6の底辺と同じ長さに形成された斜辺8bと、該端辺8aから延設した接続フランジ板8dとを設けたコーナーフランジ板8を備えた紙製トレー状容器組立用ブランクシートを、製函用金型に供給する機構と、
前記ブランクシートを製函用金型内でその側面板を底面板より折り立て且つ前記重合板を側面板内面に重合するようにトレー容器状に折り曲げ製函する折り曲げ製函機構と、
折り曲げ製函したトレー容器状シートを真空成形乃至圧空成形方式の積層接着用金型内に移送し且つ該トレー容器状シートの内表面に加熱した樹脂フィルムを真空成形乃至圧空成形方式で積層接着してトレー状容器を形成する積層接着機構と、
該トレー状容器を切断用金型内に移送し且つ積層接着した後の前記トレー状容器のフランジ板外周より外側に突出する樹脂フィルムの切断を行う切断機構とからなることを特徴とする紙製トレー状容器の製造装置である。
【0017】
また本発明は、上記第2の発明において、前記ブランクシートの各々重合板7と前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aから延設した接続フランジ板8dとが、互いに繋ぎ部8eにて連設されていて、該繋ぎ部8eを切断分離した後に、前記折り曲げ製函機構は、該ブランクシートを製函用金型内でその側面板を底面板より折り立て且つ前記重合板を側面板内面に重合するようにトレー容器状に折り曲げ製函することを特徴とする紙製トレー状容器の製造装置である。
【0018】
また本発明は、上記第2の発明において、前記製函用金型が凸型部と凹型部とにより構成され、該凸型部は該凹型部にその内形とほぼ同一外形を有して嵌合可能なテーパー状の凸板部とその周囲に押圧部とを備え、該凸板部は支持部に弾力的に取り付け支持され、該押圧部は前記支持部に凸板部とは別体に取り付け支持されていることを特徴とする紙製トレー状容器の製造装置である。
【0019】
また本発明は、上記第2の発明において、前記凹型部はその周囲にフランジ板を逆V字型に折る斜面を備えることを特徴とする紙製トレー状容器の製造装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】
上記第1の発明の紙製トレー状容器の組立方法は、図1に示す組立工程によって、図2、図3に示す組立用のブランクシートAを用いて、トレー状容器Dを製造するものである。
まず、組立に使用するブランクシートAは、図2に示すように、矩形状の底面板1の対向する各々一対の辺にそれぞれ折目a、bを介して矩形状の側面板2、2及び側面板3、3が連設されている。なお、使用するブランクシートの厚さは特に限定されるものではなく、例えば、200〜500g/m2 程度の紙器用紙が適当である。
【0021】
前記各々側面板2、2の外側には、折目cを介してフランジ板4、4と、各々側面板3、3の外側には、折目dを介してフランジ板5、5が連設されている。
【0022】
前記各々側面板2、2の両側には折目eを介して二等辺三角形コーナー板6、6が連設され、また、各々コーナー板6、6の外側には、折目fを介して重合板7、7が連設されている。
【0023】
前記各々フランジ板5、5の両側には、前記側面板3の側端縁に対して90°方向に前記フランジ板5の幅と同一長さに形成された端辺8aより延設した接続フランジ板8dと、前記側面板3の側端縁に対して45°方向に前記二等辺三角コーナー板6の底辺と同一長さに形成された斜辺8bとを設けた、コーナーフランジ板8を備える。
【0024】
また、図3に示すブランクシートAは、前記ブランクシートの各々重合板7と接続フランジ板8dとが、互いに繋ぎ部8eにて連設されているものであって、該繋ぎ部8eを切断して、重合板7と接続フランジ板8dとを分離した後に、該ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函を行うものである。
【0025】
本発明の組立方法及びその装置について、図1に示す工程順に各機構の動作と併せて詳細に説明する。
【0026】
周知機構のフィーダー部100に前記ブランクシートAの多数枚をセットし、該ブランクシートAを周知の移送機構により製函部110へ移送する。
【0027】
該製函部110は、ブランクシートAをトレー容器状に折り曲げて成形する製函用金型であって、上下方向へ相対移動する成形用凸型部111と凹型部112(通常は凹型部112が上下移動せず固定)とからなる。
【0028】
成形用凸型部111(雄型部)は、図4に示すように、凸部116と、その周囲を囲むように隣接する押圧部117とを備える。凸部116は、支持フレーム119に垂直に取り付けたシャフト118を介して上下移動可能に支持され、該シャフト118にはバネ118aを装着して、凸部116を常に下向に付勢させている。押圧部117は、支持フレーム119にシャフト119aなどを介して取り付け固定されている。
【0029】
他方、成形用凹型部112(雌型部)は、図5に示すように、直方体の厚板形状ブロック材の中央部にトレー状容器の形状に適合した、即ち、ブランクシートAの底面板1に相当する矩形状の平面部と、ブランクシートAの四側面板に相当する、該平面部の周囲に上方に向って拡がるように傾斜する傾斜壁部と、ブランクシートAの三角形コーナー板に相当する、該各々傾斜壁部間の傾斜するコーナー部とにより形成された凹部113を備え、該凹部113の内面形状は、前記凸部116の外面形状と、ブランクシートAのシート厚味に相当するクリアランスを以て、ほぼ同じ形状を呈している。
【0030】
該凹部113外側の互いに対向する平坦な上面部112aには、ブランクシートAを位置決めするための位置決め用ピン114をそれぞれ2箇所に設け、該凹部113外側の四角部分には、ブランクシートAの四隅にある各重合片7を立ち起こし折り曲げる際の折り曲げのきっかけ(起因)をつくるための立ち起こし用ピン115を設ける。
【0031】
前記凸型部111は、前記凹型部112の凹部113に適合した凸部116と、該凸部116の周囲上部に位置し、前記雌型部112の凹部113の上部周囲に対応する環状の縁部117とからなる。そして、前記凸部116は支持フレーム119(基盤)に固定状態で取り付けられている。
【0032】
前記製函部110に搬送されたブランクシートAは、図1に示すように、まず成形用凹型部112上に載置される。このとき、ブランクシートAは、位置決めピン114によって確実に所定の位置に載置される。
【0033】
そして、前記ブランクシートAが凹型部112上に載置された後、前記凸型部111が下降し、該凸型部111の凸部116が前記ブランクシートAを凹型部112の凹部113内に押し込み、該ブランクシートAの各面板を折目に沿って折り曲げて、該ブランクシートAをトレー容器状に製函する。このとき、ブランクシートAの四隅にある各重合片7は、凹型部112上面部の四隅にある各ピン115上に位置するため、凸型部111の凸部116の押し込みによる製函時に、該重合片7はブランクシートAの側面板2、3より遅れて凹部113内に折り込まれる。このことにより、重合片7は側面板3の内表面に重なった状態で製函される。
【0034】
さらに、凸部116の周囲にある押圧部117により、前記ブランクシートAのフランジ板4、5が外方に水平方向に折り曲げられて、トレー容器状(トレー状の仮容器B)に製函される。
【0035】
このとき、凸型部111の凸部116を上下動可能としてあるため、凸部116による組立完了後に、さらに支持フレーム119を下降動作させることにより凸部116はバネ118aによって弾力的に凹型部112の凹部113に押し付けられつつ、支持フレーム119に取り付けられた押圧部117によってフランジ板4、5を、凹型部112の上面部に押し付けて折目に沿って折り曲げることができる。
【0036】
次に、バキューム吸着装置などを備えた移載装置120により凹型部112内の折り曲げ製函されたトレー状仮容器Bをそのままの状態で真空成形用凹型部130内に移送する。
【0037】
該真空成形用凹型部130は、1個乃至複数個が設けられ、複数個の場合は、図1に示すようにその凹型部が1列若しくは複数列に循環するように無端状の搬送チェーンに連結されており、後述するトレー分離部150までの距離を移動する。
【0038】
前記各真空成形用凹型部130は、図6に示すように、前記製函用凹型部112と同形状の凹部131を備え、且つ該凹型部130には凹部131と連通するエアー吸引用小孔132を備えている。該小孔132は、凹部131の底面部131aと側面部131bとの境界線(稜線)に沿って複数個が設けられている。
【0039】
図1に示すように前記トレー状の仮容器Bを凹部131内に載置した前記真空成形用凹型部130は樹脂フィルム接着部140に移動する。
【0040】
該接着部140は、巻き取り状の連続フィルムCを捲き出すフィルム供給部141と、移動した前記凹型部130の真上に設置されたフィルムを加熱する加熱部145と、必要に応じて真空チャンバー142とを備える。なお、該チャンバー142は、共に上下動する上カバー143と下カバー144とにより構成され、該チャンバー142内には凹型部130が導入され、また上カバー143内には加熱部145が設置される。そして、フィルム供給部141は後述するフィルム巻き取り部170との間でフィルムCの移動を行う。
【0041】
フィルム巻き取り部140の動作を説明すると、トレー状の仮容器Bを凹部131内に載置した真空成形用凹型部130が加熱部145の真下に移動して停止すると、加熱部145が加熱動作(電熱ヒーターへの通電動作、若しくは電熱ヒーター前面シャッター板の解放動作)して、該凹型部130と加熱部145との間に、トレー状の仮容器Bを覆うように捲き出されて停止した樹脂フィルムCを加熱する。
【0042】
あるいは真空チャンバー142が開いた状態で凹型部130が真空チャンバー142内に停止すると、加熱部145が加熱動作(電熱ヒーターへの通電動作、若しくは電熱ヒーター前面シャッター板の解放動作)して、該凹型部130と加熱部145との間に、トレー状の仮容器Bを覆うように捲き出されて停止した樹脂フィルムCを加熱する。
【0043】
続いて真空成形用凹型部130の吸引小孔132からエアー吸引することで、加熱されたフィルムCはトレー状の仮容器Bの内表面の全面に密着して接着し、トレー状の仮容器Bは保形されてトレー状容器Dが得られる。このときフィルムCの上面より空気を吹き付ける操作を併用することもできる。
【0044】
上記の工程の後、凹型部130が連続フィルムCとともに移動する。そしてトレー分離部150にて凹型部130が下方に移動することで、トレー状容器DはフィルムCと共に凹型部130から離脱する。凹型部130は無端状のチェーンによって前記フィルム接着部140の前に戻り、離脱したトレー状容器Dは連続フィルムCの移動に伴い切断部160へ移動する。
【0045】
切断部160は、カッター部161と、受け部162と、トレー状容器受け治具163とからなり、前記受け部162は内部に貫通孔164を有し、該貫通孔164の内周形状、及び前記カッター161の外周形状は、トレー状容器Dのフランジ板4、5の外周に相当するように設定し、前記受け治具163は、トレー状容器Dを保持可能な凹部165などを有する。
【0046】
そして、連続するフィルムCと一体のトレー状容器Dは受け部162内に移動して停止し、次にカッター部161が下降し、該カッター部の外周と前記受け部162の貫通孔164の周囲が噛み合うようにして、トレー状容器Dのフランジ板4、5の外周に沿ってフィルムCを切断して、トレー状容器Dを連続するフィルムCから分離する。
【0047】
分離したトレー状容器Dは受け治具163よりデリバリー部、又は充填機などの次工程へと移動される。また、トレー状容器Dを切断した後のフィルムC’は巻き取り部170により巻き取られる。
【0048】
図7は、このようにして形成された本発明のトレー状容器Dの全体斜視図であり、この容器Dの内表面及びフランジ板4、5にフィルムCが積層接着されている。
【0049】
本発明のトレー状容器Dは、上記工程と別ライン、又は同一ラインにおいて内容物を充填した後、内面に樹脂フィルムを有する紙製の蓋材Eを、トレー状容器Dのフランジ板4、5の樹脂フィルムと重ね合わせ、その内面のフィルム同士を熱融着により接着封止して密封容器として使用される。
【0050】
前記実施の形態において、トレー状容器Dには三角コーナー板6を必ずしも設ける必要はなく、側面板2に直接重合片7を設けることもできる。この場合、トレー状容器Dの形状は直方体状になる。
【0051】
なお、前記重合片7は、トレー状容器の剛度を得るために必要である。また、重合片7の重ね合わせは、隣接する側面板3の内面にする必要があり、この状態にすることで、フィルムCをトレー状の仮容器Bの内表面に積層接着した時に、この重合片7も該フィルムCにより側面板3の内面に固定保持される。
【0052】
さらに、トレー状容器Dを形成するためのブランクシートAの底面板1の形状を八角形状にし、三角コーナー板6の形状を逆台形状にするなどし、また、前記凸型部111及び凹型部112の形状をそれに対応して変更し、トレー状容器Dを上部及び底部に亘って八角形状とすることができ、上部が四角形状以外の多角形状のトレー状容器とすることもできる。
【0053】
本発明のトレー状容器Dを形成する際に使用する製函用金型110の凸型部111と凹型部112の構造について、図8〜図11に基づいて以下に詳細に説明する。
【0054】
図8に示す製函用金型は、下部に下向きに凸板部116を備えた凸型部111と、中央上面にトレー状容器の外形と同一形状の内面形状を有する凹部113を備えた凹型部112とにより構成される。
【0055】
凸型部111は、凹型部112の凹部113内面形状とほぼ同一形状の外面形状を有するとともに所定のクリアランスを以て前記凹部113に嵌合可能なように相似形のテーパー状の凸板部116とその周囲に押圧部117とを備える。
【0056】
該凸板部116は、駆動手段119cによって上下方向に駆動動作する支持部119に垂直下向きに取り付けた支持シャフト118の下端部に上下摺動可能に支持され、バネ118aによって弾力的に下向きに付勢されて取り付け支持され、該押圧部117は前記支持部119に凸板部116とは別体に取り付け支持されている。なお、前記支持部119の駆動方式は、例えば油圧若しくは空圧式のエアーシリンダーなどで行うことができるが、その他の周知の駆動方式を採用できる。
【0057】
凹型部112は、装置本体側の定位置に取り付け固定され、その上面部112aが水平な平坦面となっていて、前記押圧部117によってブランクシートAのフランジ板4、5を該上面部112a面に押圧して折り曲げることができる。
【0058】
上記図8に示す製函用金型110によれば、先ず支持部119を介して凸型部111を上方に移動させ、凹型部112の凹部113より離間させて上方に待機させておき、凹型部112の上にブランクシートAを水平に載置する。続いて前記支持部119を介して凸型部111を下降させ、その凸板部116にてブランクシートAの底面板1、側面板2、2、3、3、及び四隅にある各三角コーナー板6を凹部113内に押し込むことにより各折目を介して折り曲げる。凸板部116が凹部113内底面に到達した後に、さらに支持部119の継続的な下降動作により、バネ118aに抗して枠状の押圧部117がフランジ板4、5を押圧して側面板2、3より折目を介して水平に折り曲げる。
【0059】
この際、図2、図3に示すブランクシートAのコーナーフランジ板8のあるフランジ板5側が先に折られ、僅かに遅れてフランジ板4が折り曲げられ、接続フランジ板8d上にフランジ板4の端部が重なるように、押圧部117のブランクシートと最初に接する部分に段差を設けてタイミングを調整する。
【0060】
次に図9に示す製函用金型110の凸型部111は、その凸板部116が支持部119に垂直下向きに取り付けた支持シャフト118の下端部に取り付け支持され、該支持シャフト118は、その上端部が支持部119の孔設部119bに嵌挿され、且つバネ118aによって弾力的に下向きに付勢されて取り付け支持されており、よって凸板部116は弾力的に下向きに付勢されている。なお、その他の部分の構造、及びブランクシートAの折り曲げに関しては、上記図8と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、図11は支持部119の継続的な下降動作により、バネ118aに抗して枠状の押圧部117がフランジ板4、5を押圧して側面板2、3より折目を介して水平に折り曲げた状態を示す。
【0061】
次に図10に示す製函用金型110の凹型部112は、その凹部113の外周にフランジ板4、5を逆V字型に折るための斜面112bを備え、また該斜面112bは図示するように上面部112aに溝状に形成したものであってもよい。なお、図14(a)は凹型部112の全体平面図であり、同図(b)は一側断面図、同図(c)は他側断面図である。
【0062】
該斜面112bと凹部113の内周側面とによる逆V字型が作る角度θ1 は、例えば100°以下であって約30〜60°、該斜面112bと水平面とのなす角度θ2 は、例えば5°以上であって約30〜60°程度でよいが、本発明においては特にこれに限定されるものではない。
【0063】
また図10に示す製函用金型110の凸型部111は、前記斜面112bに対応して、枠状の押圧部117内周面に傾斜面117aが形成されている。
【0064】
上記図10に示す製函用金型110によれば、凹部113の外周が逆V字型になっているため、フランジ板4、5が側面板2、3に対して深く確実且つ十分に折り曲げられる。なお、図12は支持部119の継続的な下降動作により、バネ118aに抗して枠状の押圧部117がフランジ板4、5を押圧して側面板2、3より折目を介して逆V字型に深く折り曲げた状態を示す。
【0065】
また、図13(a)に示すように、製函用金型110(図12参照)の逆V字型となっている凹部113外周のV字頂部の僅かに外側に沿って突起部112cを設け、ブランクシートAのフランジ板4、5と側面板との折目c、dでの折り曲げ角度を、さらに急激な鋭角とすることによって、より確実な折り曲げ形成ができるものである。さらに図3(b)に示すように、凹部113外周のV字頂部に沿ってほぼ水平な平坦部112dを設け、ブランクシートAのフランジ板4、5と側面板との折目c、dでの折り曲げ角度を、さらに急激な鋭角とすることによって、より確実な折り曲げ形成ができるものである。
【0066】
このようにしてブランクシートAをトレー状の仮容器Bとして折り曲げ製函し、その製函内面に樹脂フィルムCを被せて積層接着して得られた紙製トレー容器Dは、図7の全体斜視図に示すような形状であって、矩形状の底面板1の四辺に上方に向かって外側に傾斜して対向する一対の側面板2、2と一対の側面板3、3を備える。
【0067】
そして、各々側面板2、3にて挟まれる角隅部に逆三角形状の三角コーナー板6により形成される面取り状のコーナー部を備える。
【0068】
そして、前記側面板2、2と側面板3、3及び角隅部の三角コーナー板6のそれぞれ上端に外側に向かって水平に張り出すフランジ板4、5及び該フランジ板5より延設したコーナーフランジ板8を備える。
【0069】
そして、前記フランジ板4の端部と、コーナーフランジ板8の端部とは、そのコーナーフランジ板8の端辺8aより延設した接続フランジ板8dにて互いにオーバーラップして重ね合わせられている。なお、紙製トレー状容器Dに使用する紙基材の厚さは、本発明においては特に限定されないが、例えば、200〜500g/m2 程度の紙器用紙が適当である。また、容器Dの外面、内面に、適宜に絵柄、模様、彩色、文字など印刷表示を施すことができる。
【0070】
そして、図7に示すように、該紙製トレー状容器Dは、その内面及びフランジ板4、5及びコーナーフランジ板8の表面に、厚さ30μm〜100μm、あるいは100μm〜300μm程度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂製フィルムBが積層接着され、密封性及び耐液性を備えたものとなっている。なお、合成樹脂製フィルムは、透明、半透明、不透明のいずれでもよく、また、着色フィルムでもよく、また、適宜に絵柄、模様、彩色、文字など印刷表示を施したものでもよい。
【0071】
トレー状容器Dに用いる紙基材としては、適度な剛度を有する、例えば、坪量200〜500g/m2 のバージンパルプが適している。また加熱調理により発生する水分の付着を防止する必要性から耐水性、端面からの水分の吸収の少ない又は無い材質を用いる必要がある。この要求を満たす材質としては一般にカップ原紙と呼ばれるものが適している。
【0072】
これらの要求品質は、本密封紙製容器を冷蔵庫などで冷凍、冷凍保存した時、また、その保存状態から消費者が購入し持ち帰るまでの間に起こる容器表面の結露による容器の劣化防止の目的からも有効なものとなる。また、必要に応じて耐油性を持たせることもできる。さらに、開封時に蓋体との剥離強度において、紙剥けのしない材質である必要がある。
【0073】
使用する合成樹脂フィルムCの厚さ、樹脂材質は、加熱真空成形に適した厚さの樹脂、及び包装する内容物に良好に適応する樹脂であれば、本発明においては特に限定されず、例えば、厚さ30μm〜100μm、あるいは100μm〜300μm程度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂が適当である。
【0074】
本発明方法及び装置によって得られる紙製トレー状容器は、図7に示すようにその容器Dの上部開口部のフランジ板4、5面に、例えば紙製のシート状の蓋材Eが、容器側の合成樹脂製フィルムC面と接着シールされて密封されるものである。前記蓋材Eは、紙基材シートに接着剤層として、熱融着性の合成樹脂(ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなど)をコーティングして密封シール用のシーラント層を形成したもの、あるいは熱融着性の合成樹脂製フィルム(ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなど)をラミネートした複合シートなどが使用できる。なお、前記接着剤層はガスバリア層を兼ねていてもよい。
【0075】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、紙製のトレー状容器の内面に、真空成形、または真空成形と圧空成形の併用により合成樹脂フィルムを積層接着できるため、トレー状容器の内面が液漏れのない完全な耐水性を有するものが得られ、液体及び水分を含む食品の収納を可能にするトレー状容器の製造を容易且つ確実に行うことができる。
【0076】
また、本発明において行う製函、フィルム接着、切断の各工程において用いる金型部をそれぞれ個別の専用金型としたため、共通のひとつの金型に対して全工程で必要とするすべての機能を付加する必要がなくなり、装置全体のトータルコストを低く抑えることができる。
【0077】
また、本発明方法及び装置では、トレー状容器を金型に入れて搬送しながら各種成形を行う場合、複数の金型を1行、若しくは複数行に無端状に連結して回転移動させるようにすることが可能となる。
【0078】
また、本発明方法及び装置によって製函される紙製トレー状容器は、上部開口部に沿って外側に水平に張り出すようしてフランジ板を備え、そのフランジ板の端部同士が、互いにオーバーラップするように重ね合わせられるため、各フランジ板間の接続強度(連結強度)が、互いの重ね合わせによるフランジ板端部同士の相互的な支持による強度の補強効果と、それらフランジ板の表面に重ね合わせて積層接着される合成樹脂製フィルムによる強度との相乗効果が得られ、トレー容器の側面板上端部を囲むフランジ板の全体的強度の強化が図られ、トレー容器自体の剛性が増大するとともに、トレー容器の上部開口部及び容器全体の外力に対する耐変形性能及び容器強度を向上させる効果がある。
【0079】
また、蓋材との封緘後の開封時にフランジ板が容易に破壊してしまうということを回避できる効果もある。
【0080】
なお、上記のようにフランジ板の端部を互いに重ねることによって段差が生じたとしても、密封封緘時に蓋材の内面の合成樹脂層と密封性紙製トレー容器の合成樹脂製フィルムとの加圧熱融着により完全にその段差を吸収し、完全な密封性が得られることも確認できている。
【0081】
また、本発明の密封性紙製トレー容器は、各コーナー部に二等辺三角形状の三角コーナー板による面取り状のコーナー部を備えているので、従来のような角丸状の角隅部のように丸みを持たせた重合板の反発力によるコーナー部の形状不良や、トレー容器本体の形状の不揃いなどが発生せず、均一な形状のトレー容器が形成できる。
【0082】
また、本発明により製函される密封性紙製トレー容器は、容器の上部開口部全周に沿って外側に張り出す水平なフランジ板と、面取り状のコーナー部を備えるとともに、容器の底面板から上部開口部方向に向かって、徐々に拡がるテーパー状の四つの側面板によって形成されているので、容器の外観が意匠的な効果を発揮するものであり、生鮮食品、冷凍食品をはじめとして各種食品類などの包装容器として利用価値のあるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造工程を示す説明図。
【図2】本発明方法及び装置に使用される紙製トレー容器組立用のブランクシートの一例を示す平面図。
【図3】本発明方法及び装置に使用される紙製トレー容器組立用のブランクシートの他の例を示す平面図。
【図4】本発明方法及び装置に使用される製函用凸型部の斜視図。
【図5】本発明方法及び装置に使用される製函用凹型部の斜視図。
【図6】本発明方法及び装置に使用される真空成形用型部の斜視図。
【図7】本発明方法及び装置により製造されたトレー状容器の全体斜視図。
【図8】本発明方法及び装置に使用される製函用型部の一例を示す側断面図。
【図9】本発明方法及び装置に使用される製函用型部の他の例を示す側断面図。
【図10】本発明方法及び装置に使用される製函用型部のその他の例を示す側断面図。
【図11】図9に示す製函用凹型部によりトレー状に折り曲げた状態を示す斜視図。
【図12】図10に示す製函用凹型部によりトレー状に折り曲げた状態を示す斜視図。
【図13】(a)〜(b)は図10に示す製函用凹型部の他の形状を示す側断面図。
【図14】(a)は図8、図9、図10に示す製函用型部の凹型部の平面図、(b)は図8、図9、図10に示す製函用型部の凹型部の一側断面図、(c)は図8、図9、図10に示す製函用型部の凹型部の他側断面図。
【符号の説明】
A…ブランクシート B…トレー状仮容器 C…合成樹脂フィルム
D…紙製トレー状容器 E…蓋材
1…底面板 2…側面板 3…側面板 4…フランジ板 5…フランジ板 6…三角コーナー板 7…重合板 8…コーナーフランジ板 8a…端辺
8b…斜辺 8c…角丸部 8d…接続フランジ板
100…フィーダー部 110…製函部 111…成形用凸型部
112…成形用凹型部 113…凹部
114…位置決め用ピン 115…立ち起こし用ピン 116…凸部
117…押圧部 118…シャフト 119…支持フレーム 120…移載装置130…真空成形用凹型部 131…凹部 132…エアー吸引用小孔
140…樹脂フィルム接着部 141…フィルム供給部
142…真空チャンバー 143…上カバー 144…下カバー
145…加熱部
150…トレー分離部
160…切断部 161…カッター部 162…受け部 163…受け治具
164…貫通孔 165…凹部
170…フィルム巻き取り部
Claims (10)
- 矩形状の底面板1の対向する各々一対の辺にそれぞれ折目a、bを介して矩形状の側面板4、4及び側面板3、3と、各々側面板2の外側に折目cを介してフランジ板4、4と、各々側面板3の外側に折目dを介してフランジ板5、5と、各々側面板2の両側に折目eを介して二等辺三角形コーナー板6、6と、各々コーナー板6の外側に折目fを介して重合板7、7とをそれぞれ連設し、前記各々フランジ板5の両側には、前記側面板3の側端縁に対して90°方向に前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aと、前記側面板3の側端縁に対して45°方向に前記二等辺三角形コーナー板6の底辺と同じ長さに形成された斜辺8bと、該端辺8aから延設した接続フランジ板8dとを設けたコーナーフランジ板8を備えた紙製トレー状容器組立用ブランクシートを、前記側面板が底面板より折り立てられ且つ該側面板内面に重合板が重合するようにトレー容器状に折り曲げ製函した後、該トレー容器状シートの製函内表面全面に、加熱した樹脂フィルムを真空若しくは圧空にて密着して積層接着することを特徴とする紙製トレー状容器の組立方法。
- 前記ブランクシートの各々重合板7と前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aから延設した接続フランジ板8dとが、互いに繋ぎ部8eにて連設されていて、該繋ぎ部8eを切断分離した後に、該ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函を行うことを特徴とする請求項1記載の紙製トレー状容器の組立方法。
- 前記ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函を製函用金型内で行い、折り曲げ製函後のトレー容器状シートと樹脂フィルムとの積層接着とを積層接着用金型内で行うことを特徴とする請求項1又は2記載の紙製トレー状容器の組立方法。
- 前記ブランクシートのトレー容器状の折り曲げ製函と、折り曲げ製函後のトレー容器状シートと樹脂フィルムとの積層接着とを、製函用金型内で行うことを特徴とする請求項1又は2記載の紙製トレー状容器の組立方法。
- 前記積層接着した後の前記トレー容器状シートのフランジ板外周より外側に突出する樹脂フィルムの切断を切断用金型で行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の紙製トレー状容器の組立方法。
- 前記積層接着した後の前記トレー容器状シートのフランジ板外周より外側に突出する樹脂フィルムの切断を製函用金型又は積層接着用金型で行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の紙製トレー状容器の組立方法。
- 矩形状の底面板1の対向する各々一対の辺にそれぞれ折目a、bを介して矩形状の側面板4、4及び側面板3、3と、各々側面板2の外側に折目cを介してフランジ板4、4と、各々側面板3の外側に折目dを介してフランジ板5、5と、各々側面板2の両側に折目eを介して二等辺三角形コーナー板6、6と、各々コーナー板6の外側に折目fを介して重合板7、7とをそれぞれ連設し、前記各々フランジ板5の両側には、前記側面板3の側端縁に対して90°方向に前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aと、前記側面板3の側端縁に対して45°方向に前記二等辺三角形コーナー板6の底辺と同じ長さに形成された斜辺8bと、該端辺8aから延設した接続フランジ板8dとを設けたコーナーフランジ板8を備えた紙製トレー状容器組立用ブランクシートを、製函用金型に供給する機構と、
前記ブランクシートを製函用金型内でその側面板を底面板より折り立て且つ前記重合板を側面板内面に重合するようにトレー容器状に折り曲げ製函する折り曲げ製函機構と、
折り曲げ製函したトレー容器状シートを真空成形乃至圧空成形方式の積層接着用金型内に移送し且つ該トレー容器状シートの内表面に加熱した樹脂フィルムを真空成形乃至圧空成形方式で積層接着してトレー状容器を形成する積層接着機構と、
該トレー状容器を切断用金型内に移送し且つ積層接着した後の前記トレー状容器のフランジ板外周より外側に突出する樹脂フィルムの切断を行う切断機構とからなることを特徴とする紙製トレー状容器の製造装置。 - 前記ブランクシートの各々重合板7と前記フランジ板4又は5の幅と同一長さに形成された端辺8aから延設した接続フランジ板8dとが、互いに繋ぎ部8eにて連設されていて、該繋ぎ部8eを切断分離した後に、前記折り曲げ製函機構は、該ブランクシートを製函用金型内でその側面板を底面板より折り立て且つ前記重合板を側面板内面に重合するようにトレー容器状に折り曲げ製函することを特徴とする請求項7記載の紙製トレー状容器の製造装置。
- 前記製函用金型が凸型部と凹型部とにより構成され、該凸型部は該凹型部にその内形とほぼ同一外形を有して嵌合可能なテーパー状の凸板部とその周囲に押圧部とを備え、該凸板部は支持部に弾力的に取り付け支持され、該押圧部は前記支持部に凸板部とは別体に取り付け支持されていることを特徴とする請求項7又は8記載の紙製トレー状容器の製造装置。
- 前記凹型部はその周囲にフランジ板を逆V字型に折る斜面を備えることを特徴とする請求項9記載の紙製トレー状容器の製造装置。
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