JP3688542B2

JP3688542B2 - 流動体包装体の製造方法

Info

Publication number: JP3688542B2
Application number: JP36912399A
Authority: JP
Inventors: 正斉藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2000247303A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産性良く流動体包装体を製造できる流動体包装体の製造方法及び該製造方法に用いられる製造装置に関する。本発明の製造方法に従い製造される流動体包装体は、例えば使い捨てカイロやシート状洗濯用品として好適に使用される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
流動体包装体の製造方法としては、例えば、特開平７−１２４１９３号公報に、マグネットを利用して粉体包装体を高速に生産する方法が記載されている。
【０００３】
しかし、このような従来の粉体包装体の製造方法は、複数のローラー間で磁力によって粉体を転写して包装体とする方法であるため、鮮明に自由な形状パターンで粉体の包装された粉体包装体を製造することができない。また、包装される対象物が磁性粉体を含まない粉体である場合や、ペースト状態、ゲル状体等の粘性体である場合には包装体が得られない。
【０００４】
本発明の目的は、生産性良く、流動体包装体を製造できる流動体包装体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１のシート上に流動体を供給し、その上を第２のシートで被覆した後、両シートを所定形状に封止することで、該第１のシート、該第２のシート及び両シート間に挟持された該流動体からなる流動体包装体を製造する方法であって、
上記の第１のシート上に所定量の上記流動体を供給する流動体供給工程を具備し、
上記流動体供給工程は、計量貫通口を有する流動体計量体の該計量貫通口の供給開口外面側に上記の第１のシートを位置させ、上記の第１のシートと上記計量貫通口とで、所定の容量及び形状を有する流動体の容量計量部を形成し、搬送されている該第１のシート上に、上記流動体計量体の内部に配置された流動体供給筒に投入された上記流動体を、該流動体供給筒の下方に連設されて流動体排出口を形成し且つ該計量貫通口の供給開口内面に当接する擦り切り部の該流動体排出口から排出して該計量貫通口を介して供給し、上記容量計量部内に上記流動体を充填することからなる流動体包装体の製造方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００６】
また、本発明は、上記製造方法の実施に際して用いられる好ましい製造装置として、
円筒状体からなり、該円筒状体の半径方向に貫通する計量貫通口が複数個配設されている流動体計量体と、
流動体供給筒及び該流動体供給筒の下方に連設されて流動体排出口を形成する擦り切り部からなり、該擦り切り部が上記流動体計量体の内面に当接されるように該流動体計量体の内部に配置された、上記計量貫通口に流動体を供給する流動体供給部と、
上記の第１のシートを搬送し、且つ該第１のシートを該擦り切り部に向けて押圧する第１シート搬送押圧手段と
からなり、
上記の第１のシートが、上記計量貫通口の供給開口外面に当接しながら搬送されることで、該第１のシートと上記計量貫通口とで、所定の容量及び形状を有する流動体の容量計量部が形成されるようになされている流動体包装体の製造装置を提供するものである。
【０００７】
本発明において流動体とは、第１のシート上に供給された後、第２のシートによって被覆され、更に第１のシートと第２のシートとが封止されるまでの間に、供給されたときの外観形態を実質的に保持する程度の流動性を有する物質をいい、例えば各種粉粒体やゲル状体、ペースト状体及びドウ状体等の各種粘性体が含まれる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流動体包装体の製造方法の好ましい一実施形態について説明する。
先ず、本発明の製造方法において用いられる好ましい製造装置について、説明する。本実施形態の流動体包装体の製造装置１は、図１〜３に示すように、円筒状体からなり、該円筒状体の周方向に沿って配設され且つ半径方向に貫通していると共に流動体の供給開口外面及び供給開口内面を有している計量貫通口２１が複数個形成されている流動体計量体２と、流動体供給筒３１及び流動体供給筒３１の下方に連設されて流動体排出口３ｂを形成する擦り切り部３２からなり、擦り切り部３２が流動体計量体２の内面、即ち計量貫通口２１の供給開口内面に当接されるように流動体計量体２の内部に配置された、流動体貫通口２１に流動体を供給する流動体供給部３と、第１のシートを搬送し且つ第１のシートを擦り切り部３２に向けて押圧する第１シート搬送押圧手段４とからなる。
【０００９】
流動体計量体２は、図１及び３に示すように、円筒状（ドラム）であり、その幅方向に多列に楕円形状の計量貫通口２１が、流動体計量体２の一面（外面）２ａから他面（内面）２ｂにかけて貫通して設けられている。流動体計量体２の一面２ａは計量貫通口２１の供給開口外面に対応し、他面２ｂは供給開口内面に対応している。流動体計量体２の駆動系統は、通常のドラムを回転させる際に用いられるものを用いることができる。また、図３においては、計量貫通口２１が２列に設けられた例を図示しているが、１列又は３列以上としたり、或いは各計量貫通口２１を同一の形状とせずに、各々異なった形状や間隔としてもよい。流動体計量体２は、後述する第１のシートの連続体１０１’の搬送方向と同方向に回動する。
【００１０】
計量貫通口２１は、流動体供給部３から供給された流動体の所定量が計量される部位である。詳しくは、計量貫通口２１は所定の深さを有しており、その供給開口外面、即ち流動体計量体２の外面２ａに、第１のシートの連続体１０１’が、好ましくは供給開口内面が摺り切り部３２によって完全に塞がれるまでは当接しながら搬送されることで、所定の容積及び形状を有する流動体の容積計量部が形成される。
【００１１】
流動体供給部３における流動体供給筒３１は、図１〜３に示すように、径方向断面（軸と直交する方向の断面）形状が２列の計量貫通口２１をカバーできる程度の大きさの長方形状であり、流動体計量体２の中心側の端部に位置する流動体投入口３ａが流動体供給用のタンク（図示せず）に連結され、流動体計量体２と当接する側の端部には、擦り切り部３２が連設されている。擦り切り部３２は、流動体供給筒３１の前後左右に設けられており、擦り切り部３２の下面３２ａ及び流動体排出口３ｂは、流動体計量体２の内面に当接されている。下面３２ａは、湾曲形状となされており、下面３２ａの湾曲形状と流動体計量体２の内面の湾曲形状とは一致するようになされている。
【００１２】
第１シート搬送手段４は、内部に多数の磁石４２が配された中空の駆動ローラー４１と、２つのガイドローラー４３，４４と、無端ベルト４５とからなる。磁石４２は、駆動ローラー４１の内部において、流動体計量体２におけるに各計量貫通口２１に対応して該計量貫通口２１と同数個配されている（図１においては便宜上省略して示すが、磁石４２は駆動ローラー４１中の全周に亘って配されている）。そして、駆動ローラー４１が図１中矢印で示す方向に回動することで、無端ベルト４５がこれと同方向に回動し、回動する無端ベルト４５によって、第１のシートの連続体１０１’が搬送される。第１のシートの連続体１０１’は、流動体計量部３における計量貫通口２１の供給開口外面に当接されながら搬送される。また、無端ベルト４５は、第１のシートの連続体１０１’を擦り切り部３２に向けて押圧する押圧手段としても作用する。
【００１３】
また、本実施形態の製造装置１には、ヒートシールローラー５１とガイドローラー５２とからなり、後述する第２のシートの連続体１０２’を搬送する第２シート搬送手段５が設けられている。ヒートシールローラー５１は、第１シート搬送手段４における駆動ローラー４１に当接するように配されており、駆動ローラー４１と逆方向に回動する。そして、回動するヒートシールローラー５１によって、第２のシートの連続体１０２’が搬送される。また、ヒートシールローラー５１は、加熱可能になされており、ヒートシールローラー５１と駆動ローラー４１とによって挟圧された第１のシートの連続体１０１’と第２のシートの連続体１０２’とを、所定形状となるように加圧・加熱により封止するようになされている。
【００１４】
本実施形態において得られる流動体包装体１００は、図４に示すように、第１のシートとしての通気性シート１０１と、第２のシート１０２としての防湿シートと、鉄粉を含む発熱粉体である流動体１０３とからなる。第１シート搬送手段４により搬送されるのは第１のシートの連続体１０１’であり、第２シート搬送手段５により搬送されるのは第２のシートの連続体１０２’である。上記の通気シート、防湿シート及び粉体としては、通常の使い捨てカイロ等に用いられるものを用いることができる。
【００１５】
そして、本実施形態の流動体包装体の製造方法は、上記製造装置１を用いて、第１のシート（第１のシートの連続体１０１’）上に所定量の流動体１０３を供給する流動体供給工程を、流動体計量体２における計量貫通口２１の一面（外面）２ａ側に第１のシートを位置させ、搬送されている該第１のシート上に計量貫通口２１の他面（内面）２ｂ側から計量貫通口２１を介して間欠的に流動体１０３’を供給することにより実施される。
【００１６】
流動体供給工程は、先ず、第１シート搬送手段４における駆動ローラー４１を図１中矢印で示す方向に回動させて、第１のシートの連続体１０１’を図１中矢印で示す方向に搬送させると共に、無端ベルト４５によって第１のシートの連続体１０１’を流動体供給筒３１に向けて押しつけて、計量貫通口２１の供給開口外面を第１のシートの連続体１０１’で封止する。これにより、流動体の容積計量部が形成される。これとは別に、流動体供給筒３１に流動体１０３を投入しておき、流動体計量体２を図１中矢印で示す方向に回動させる。流動体１０３の投入量は、流動体１０３に十分な自重が掛かり、流動体１０３が上記容積計量部内に隙間なく落下・充填される程度とする。尚、流動体が鉄粉等を含む場合には、磁石を用いて該流動体を流動体計量体２内に引き込み充填することで、自重によらず確実な充填ができる。流動体が高粘度の物質の場合、該流動体を流動体供給筒３１に加圧充填することで、同様に自重によらず確実な充填ができる。そして、回動している流動体計量体２における計量貫通口２１が、流動体排出口３ｂの直下に位置すると、流動体１０３が、その自重により上記容積計量部内に隙間なくに充填される。この場合、無端ベルト４５によって、第１のシートの連続体１０１’が擦り切り部３２に向けて押圧されているので、流動体が一定量（一定容積）で容積計量部内に充填され、且つ充填が極めて円滑に進行する。流動体計量体２の回動が更に進むと、計量貫通口２１の供給開口内面が擦り切り部３２によって擦り切られる。その結果、上記容積計量部内には、該容積計量部の容積と略同様の見掛け容積を有する流動体が充填される。
【００１７】
流動体計量体２の回動が更に進むと、流動体計量体２の一面（外面）２ａに当接しながら搬送されていた第１シートの連続体１０１’が該一面２ａから離間していく。このとき上記容積計量部内に充填された流動体１０３は、第１のシートの連続体１０１’上に残る。その結果、流動体１０３が定量（定容積）で第１のシートの連続体１０１’上に供給されることになる。流動体１０３はある程度の保形性を有しているので、第１のシートの連続体１０１’上に残った流動体１０３の全体の形態は、上記容積計量部を平面に展開した形状と略同形状となる。
【００１８】
図１に示すように、第１のシートの連続体１０１’における流動体１０３が供給された面と反対の面側には、磁石４２が位置されているので、第１のシートの連続体１０１’上に残された流動体１０３は、その全体形態がより良好に保持される。詳細には、磁石４２は、駆動ローラー４１中において、各流動体１０３に対応するように、即ち、計量貫通口２１に対応して設けられており、また上述のように流動体１０３は鉄粉を含んでいる。その結果、流動体１０３は、その全体の形態が磁石４２によってより良好に維持された状態で搬送される。このため、本実施形態の製造方法は、流動体の形態保持性に優れる。また、流動体が第１のシートの連続体１０１’上に残されてから、第２のシートの連続体１０２’で被覆されるまでの時間が短く、従って流動体１０３の全体の形態が壊れにくいので、流動体１０３を自由な形状で包装することが可能である。
【００１９】
所定の形態となされた流動体１０３が載置された第１のシートの連続体１０１’は、ヒートシールローラー５１に向けて搬送される。これとは別に、ヒートシールローラー５１によって、第２のシートの連続体１０２’が搬送されてくる。ヒートシールローラー５１は、所定温度に加熱されている。そして、両シートの連続体１０１’，１０２’は、ヒートシールローラー５１と駆動ローラー４１との当接部において重ね合わされ、第１のシート連続体１０１’上に位置している流動体１０３が第２のシートの連続体１０２’によって被覆される。これと同時に、ヒートシールローラー５１と駆動ローラー４１とによる挟圧で、第１のシートの連続体１０１’と第２のシートの連続体１０２’とが、流動体１０３の周縁部においてヒートシールされて、流動体包装体の連続体１００’が形成される。次いで、各流動体１０３の間にて流動体包装体の連続体をその幅方向に亘って切断し、更に切断により得られた流動体包装体を非通気性のフィルム等により密封して最終製品が得られる（図示せず）。
【００２０】
本実施形態の流動体包装体の製造方法及び製造装置によれば、互いに隣設された３つのローラー（ドラム）により、流動体包装体を製造することができるため、生産性良く流動体包装体を製造できる。また、磁石を用いなくても、任意の形態で流動体を包装できるため、如何なる流動体を用いても、所望の形態で流動体が包装されてなる流動体包装体を、生産性良く製造することができる。尚、流動体が鉄粉を含む場合には、磁石を用いることが特に有効である。
【００２１】
また、本発明の流動体包装体の製造方法は、図５に示す形態の製造装置を用いて行うこともできる。尚、以下の説明においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。特に説明しない点は、第１の実施形態の説明における説明が適宜適用される。
【００２２】
図５に示す製造装置１においては、流動体計量体２が、計量貫通口２１が設けられた所定厚みを有する複数のフラットな形状のシート状の型２２を有するチェーンコンベア２３からなる。チェーンコンベア２３は、図５中矢印で示す方向に回動している。なお、図５中、符号２４は、コンベア駆動用ローラーである。
【００２３】
第１シート搬送手段４は、サクションコンベア４５及び吸引部４６を具備しており、該吸引部４６において、流動体１０３’を第１のシートの連続体１０１’上に吸引・固定できるようになされている。第１のシートの連続体１０１’は、シート状の型２２における計量貫通口２１の供給開口外面に当接しながらサクションコンベア４５によって搬送される。これにより、第１のシートの連続体１０１’と計量貫通口２１とで、所定の容積を有する流動体の容積計量部が形成される。
【００２４】
チェーンコンベア２３の回動軌道の内部には、流動体供給部３が設置されている。流動体供給部３の流動体供給筒３１の下部には、一対のギアポンプが配されている。このギアポンプが作動することで、流動体供給筒３１内に貯えられている流動体１０３がギアポンプの下方に配されている擦り切り部３２へ向けて定量で押し出される。擦り切り部３２は円筒状ローラーを備えており、シート状の型２２の上面を擦り切るようになされている。
【００２５】
擦り切り部３２よりもシート移送方向先方には、上記容積計量部内に充填された流動体を型抜きして第１のシートの連続体１０１’上に移載するための排出ロール２５が設けられている。排出ロール２５は円筒状で、且つ計量貫通口２１に挿入可能な複数の凸部を有する。本実施形態の製造装置１では、特に、流動体が固く固まるようなものであっても該流動体の固まりを割ったりせずに取り出すことができる。
【００２６】
次に本発明の別の実施形態について説明する。本実施形態は、流動体としてドウ状体の一つであるドウ状洗剤組成物を用い、流動体包装体としてシート状洗濯用品を製造する例である。本実施形態に関し特に説明しない点については図１〜図３に示す実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。
【００２７】
本発明においてドウ状体とは、特開平１０−２０４４９９号公報に記載されるように、粉末組成物と液体、ペースト又はゲル等の流動性を有する物質との捏和物をいう。該流動性を有する物質には加熱や加圧、剪断により流動化するものも含まれる。
【００２８】
本実施形態においては、図１〜図３に示す装置とほぼ同様の製造装置が用いられる。但し、本実施形態においては粉体よりも粘性の高いドウ状体を流動体として用いていることから、計量貫通口２１と第１のシートの連続体１０１’とで形成される上記容積計量部にドウ状洗剤組成物を充填するには、高い剪断力が必要となる。そこで、図６に示すように、流動体供給部３における流動体排出口３ｂは、図２に示す流動体排出口３ｂよりもスリット幅ｄが狭くなっている。更に、流動体供給源（図示せず）から流動体供給部３にドウ状洗剤組成物を供給するときの供給圧力を、粉体を供給する場合よりも高くする。これにより、ドウ状洗剤組成物は高剪断力が加えられた状態で上記容積計量部内に隙間なく充填される。
【００２９】
ドウ状洗剤組成物は、シート状洗濯用品に要求される諸特性の向上の観点から、その厚みが０．５〜１０ｍｍとなるように、流動体供給部３から第１のシートの連続体１０１’に供給されることが好ましい。
【００３０】
本実施形態において用いられるドウ状洗剤組成物は、界面活性剤、アルカリ剤及び金属イオン捕捉剤をそれぞれ少なくとも一種含んでいることが好ましい。
【００３１】
本実施形態における第１のシート１０１及び第２のシート１０２としては、可撓性を有するシートやウエブ、例えば合成樹脂製のフィルム並びに織布及び不織布等の繊維シート等が用いられる。可撓性支持体１４は水溶性または水分散性であることが好ましい。可撓性支持体１４が水溶性である場合、可撓性支持体１４を構成する材料としては、例えば特開平１０−２０４４９９号公報の第１２欄１６〜３３行に記載のもの等が挙げられ、特にポリビニルアルコールが好ましく用いられる。
【００３２】
本実施形態に従い製造されたシート状洗濯用品は、これを必要な数だけ洗濯機の洗濯槽内に投入することで、洗濯物を洗濯する。
【００３３】
本発明は上記実施形態に制限されない。例えば、上記実施形態においては、無端ベルト及びサクションコンベアが、第１のシートの搬送手段及び第１のシートを摺り切り部へ向けて押圧する手段を兼備していたが、これに代えて第１のシートの搬送手段及び第１のシートを摺り切り部へ向けて押圧する手段としてそれぞれ分けてもよい。
【００３４】
また、図１及び図５に示される流動体包装体の連続体１００’における各流動体包装体１００の形状や該包装体１００間の間隔は、同一である必要はなく個々に異なるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の流動体包装体の製造方法によれば、生産性良く、流動体包装体を製造でき、種々の流動体が任意の形状で包装されてなる流動体包装体を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の流動体包装体の製造方法において好ましく用いられる製造装置を示す概略図である。
【図２】図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図３は、図１のＹ矢視図である。
【図４】図４は、図１のＺ−Ｚ断面図である。
【図５】図５は、本発明の流動体包装体の製造方法に用いられる製造装置の他の形態を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の流動体包装体の製造方法に用いられる別の製造装置における流動体供給部の要部を拡大して示す図（図２相当図）である。
【符号の説明】
１流動体包装体の製造装置
２流動体計量体
２１計量貫通口
３流動体供給部
３１流動体供給筒
３２擦り切り部
４第１シート搬送手段
４１駆動ローラー
４２磁石
４３，４４ガイドローラー
５第２シート搬送手段
５１ヒートシールローラー
５２ガイドローラー

Claims

第１のシート上に流動体を供給し、その上を第２のシートで被覆した後、両シートを所定形状に封止することで、該第１のシート、該第２のシート及び両シート間に挟持された該流動体からなる流動体包装体を製造する方法であって、
上記の第１のシート上に所定量の上記流動体を供給する流動体供給工程を具備し、
上記流動体供給工程は、計量貫通口を有する流動体計量体の該計量貫通口の供給開口外面側に上記の第１のシートを位置させ、上記の第１のシートと上記計量貫通口とで、所定の容量及び形状を有する流動体の容量計量部を形成し、搬送されている該第１のシート上に、上記流動体計量体の内部に配置された流動体供給筒に投入された上記流動体を、該流動体供給筒の下方に連設されて流動体排出口を形成し且つ該計量貫通口の供給開口内面に当接する擦り切り部の該流動体排出口から排出して該計量貫通口を介して供給し、上記容量計量部内に上記流動体を充填することからなる流動体包装体の製造方法。
上記流動体計量体は円筒状体からなり、上記計量貫通口は、該円筒状体の半径方向に貫通しており、且つ複数個配設されている請求項１記載の流動体包装体の製造方法。
上記流動体は、鉄粉を含有しており、
上記の第１のシートにおける該流動体が供給された面と反対側の面側に磁石を位置させて、計量された所定量の上記流動体全体の形態を該磁石により保持する請求項１又は２記載の流動体包装体の製造方法。
請求項１記載の流動体包装体の製造方法に用いられる製造装置であって、
円筒状体からなり、該円筒状体の半径方向に貫通する計量貫通口が複数個配設されている流動体計量体と、
流動体供給筒及び該流動体供給筒の下方に連設されて流動体排出口を形成する擦り切り部からなり、該擦り切り部が上記流動体計量体の内面に当接されるように該流動体計量体の内部に配置された、上記計量貫通口に流動体を供給する流動体供給部と、
上記の第１のシートを搬送し、且つ該第１のシートを該擦り切り部に向けて押圧する第１シート搬送押圧手段と
からなり、
上記の第１のシートが、上記計量貫通口の供給開口外面に当接しながら搬送されることで、該第１のシートと上記計量貫通口とで、所定の容量及び形状を有する流動体の容量計量部が形成されるようになされている流動体包装体の製造装置。