JP3887069B2

JP3887069B2 - 包装容器製造装置

Info

Publication number: JP3887069B2
Application number: JP14418097A
Authority: JP
Inventors: 晃酒井
Original assignee: 日本テトラパック株式会社
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: JPH10329243A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装容器製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、液体食品を収容するゲーブルトップ（切妻屋根）型の包装容器を製造する場合、断面が四角形の筒状カートンを包装容器製造装置によって有底カートンにするようになっている。
そのために、前記包装容器製造装置は回転自在に配設されたマンドレルを備える。そして、前記筒状カートンがマンドレルにセットされると、該マンドレルの回動に伴い、前記筒状カートンにおける包装容器の底壁を構成する部分、すなわち、カートンボトム部が折目に沿って折り曲げられて所定の溶着部分が溶着され、筒状カートンは有底カートンになる。その後、該有底カートンは前記マンドレルから取り外され、充填（てん）機に送られ、液体食品が充填される。そして、有底カートンにおける包装容器の傾斜上壁を構成する部分、すなわち、カートントップ部が折目に沿って折り曲げられて溶着部分が溶着させられ、有底カートンは包装容器になる。
【０００３】
そのために、前記マンドレルの先端に、カートンボトム部に対応する形状のマンドレルフェースが取り付けられるようになっている。
図２は従来のマンドレルフェースの斜視図、図３は従来のマンドレルフェースの側面図である。
図において、１１はマンドレルフェース、１３は当接面である。図示しない筒状カートンのカートンボトム部に、図示しない熱風ノズルから熱風を噴射させた後、前記カートンボトム部を折目に沿って折り曲げ、図示しないシールプレートによって所定の溶着部分を当接面１３に押し付けることにより、底壁が形成され、筒状カートンが有底カートンになる。そして、底壁が形成された後に有底カートンをマンドレルから容易に取り外すことができるように、前記当接面１３の周縁部Ｋ１にはアールが形成されるとともに、前記周縁部Ｋ１の近傍に、有底カートンの底壁とマンドレルフェース１１との間に空気を導入するための溝１２が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の包装容器製造装置においては、前記筒状カートンのカートンボトム部を折目に沿って折り曲げるようになっているので、折曲げに伴って前記底壁にオーバラップ部分が生じる。
したがって、前記シールプレートによって前記溶着部分を当接面１３に押し付けたときに、オーバラップ部分が当接面１３に当たり、該当接面１３の中央部及び周縁部Ｋ１において前記溶着部分に十分な圧力を加えることができず、シール不良が発生してしまうことがある。
【０００５】
そこで、前記熱風ノズルから噴射される熱風の温度を高くしたり、風量を多くしたりすることができるが、この場合、溶着部分が過熱されてピンホールが発生してしまうことがある。
本発明は、前記従来の包装容器製造装置の問題点を解決して、包装容器の底壁にシール不良、ピンホール等が発生するのを防止することができる包装容器製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の包装容器製造装置においては、先端にマンドレルフェースを備え、筒状カートンをセットするためのマンドレルと、該マンドレルにセットされた筒状カートンのカートンボトム部を加熱する加熱手段と、該加熱手段によって加熱されたカートンボトム部を折目に沿って折り曲げる折曲装置と、前記カートンボトム部の所定の溶着部分を前記マンドレルフェースの当接面に押し付けるシールプレートとを有する。
【０００７】
そして、当接面の周縁部は、アールが形成された部分、及び前記溶着部分に対応させて、前記当接面とマンドレルフェースの側面とを延長させて形成され、稜線部を構成する押当部を備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図４は本発明の実施の形態における筒状カートンの展開図、図５は本発明の実施の形態における筒状カートンの要部斜視図、図６は本発明の実施の形態における包装容器の底壁を形成する状態を示す図、図７は本発明の実施の形態における包装容器製造装置の概略図である。
【０００９】
図４において、１５は包材であり、該包材１５は、板紙等を支持材とする多層構造を有し、最内層及び最外層がポリオレフィン系樹脂によって形成される。また、必要に応じて前記支持材と最内層との間にガスバリヤ性の樹脂、アルミ箔（はく）等から成るガスバリヤ層を形成することもできる。
この場合、前記包材１５は、いわゆるゲーブルトップ型の包装容器を製造するためのものであり、互いに隣接させて形成された第１パネルＰ１、第２パネルＰ２、第３パネルＰ３、第４パネルＰ４及び第５パネルＰ５、並びに前記第３パネルＰ３から突出させて形成された第６パネルＰ６から成る。前記第５パネルＰ５と第１パネルＰ１とを溶着させることによって包材１５は筒状カートンになる。
【００１０】
そして、前記第１パネルＰ１は、包装容器の側壁を構成する矩（く）形部ａ１、包装容器の傾斜上壁を構成する矩形部ｂ１、包装容器の底壁を構成する矩形部ｃ１、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｄ１から成る。
また、前記第２パネルＰ２は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ２、包装容器の傾斜上壁を構成する三角形部ｅ２、ｆ２、ｇ２、包装容器の底壁を構成する三角形部ｈ２、ｉ２、ｊ２、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｋ２、ｍ２から成る。
【００１１】
さらに、前記第３パネルＰ３は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ３、包装容器の傾斜上壁を構成する矩形部ｂ３、包装容器の底壁を構成する矩形部ｃ３、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｄ３から成る。
そして、前記第４パネルＰ４は、包装容器の側壁を構成する矩形部ａ４、包装容器の傾斜上壁を構成する三角形部ｅ４、ｆ４、ｇ４、包装容器の底壁を構成する三角形部ｈ４、ｉ４、ｊ４、及び包装容器の尾根部を構成する矩形部ｋ４、ｍ４から成る。
【００１２】
なお、ｘは山折りの折目を、ｙは谷折りの折目である。また、線ｚ１、ｚ２は、包装容器を開封する際に開け口を形成するための谷折りの折目である。
前記構成の包材１５において、前記第１パネルＰ１と第５パネルＰ５とを溶着すると、前記包材１５は、図５に示すような筒状カートン１６になる。なお、筒状カートン１６になったとき、矩形部ｂ１、ｂ３、ｄ１、ｄ３、ｋ２、ｋ４、ｍ２、ｍ４及び三角形部ｅ２、ｅ４、ｆ２、ｆ４、ｇ２、ｇ４によってカートントップ部が、矩形部ｃ１、ｃ３、三角形部ｈ２、ｈ４、ｉ２、ｉ４、ｊ２、ｊ４及び第６パネルＰ６によってカートンボトム部がそれぞれ構成される。
【００１３】
続いて、前記筒状カートン１６は、図７に示す包装容器製造装置に送られ、該包装容器製造装置によって前記カートンボトム部の所定の溶着部分が溶着され、包装容器の底壁が形成されて有底カートンになる。
すなわち、前記包装容器製造装置において、図６に示すように、三角形部ｈ２、ｈ４が中央に向けて押し込まれ、三角形部ｈ２と三角形部ｉ２、ｊ２とが、また、三角形部ｈ４と三角形部ｉ４、ｊ４とが合わせられ、かつ、前記矩形部ｃ１と第６パネルＰ６とが合わせられることによって包装容器の底壁が形成される。このとき、矩形部ｃ１と三角形部ｉ２、ｊ４とが、矩形部ｃ３と三角形部ｉ４、ｊ２とが、三角形部ｈ２と三角形部ｉ２、ｊ２とが、三角形部ｈ４と三角形部ｉ４、ｊ４とが、矩形部ｃ１と第６パネルＰ６とがそれぞれ溶着される。したがって、液体食品が包装容器の外側に漏れ出すことはない。
【００１４】
次に、前記包装容器製造装置について説明する。
図７において、１７はシャフト、１８はボスであり、該ボス１８は、図示しない駆動手段によって矢印Ａ方向に間欠的に回転させられる。そして、前記ボス１８の外周縁に等角度の間隔で６本のマンドレル２１が径方向外方に向けて配設され、該各マンドレル２１は、前記ボス１８の回転に伴って回動させられ、包装容器製造装置に設定された位置Ｓ１〜Ｓ６に順次置かれる。なお、前記マンドレル２１は、断面が正方形であり、前記筒状カートン１６よりわずかに小さく形成される。
そして、前記マンドレル２１が位置Ｓ１に置かれると、図示しない装填装置によって、前記筒状カートン１６が矢印Ｂ方向にマンドレル２１にセットされる。この場合、前記筒状カートン１６は、カートントップ部２２がボス１８側に、カートンボトム部２３が径方向外方に向くように、マンドレル２１に対して外嵌（かん）される。
【００１５】
続いて、前記マンドレル２１が位置Ｓ２に置かれると、該位置Ｓ２に配設された加熱手段としての熱風ノズル２４から熱風が噴射させられ、該熱風によって溶着部分、すなわち、カートンボトム部２３の表裏が加熱され、溶着部分における包材１５（図４）の最内層及び最外層が溶融させられる。そのために、前記熱風ノズル２４は管２５を介して図示しない空気加熱装置と接続され、該空気加熱装置によって熱風が発生させられるようになっている。
【００１６】
次に、前記マンドレル２１が位置Ｓ３に置かれると、前記カートンボトム部２３が折曲装置２６にセットされ、そのとき、前記カートンボトム部２３は、山折りの折目ｘ及び谷折りの折目ｙに沿って折り曲げられ、図６に示すように、三角形部ｈ２、ｈ４が中央に向けて押し込まれる。
続いて、前記マンドレル２１が位置Ｓ３から位置Ｓ４に移動させられる間に、位置Ｓ３、Ｓ４間に配設されたガイド２７によって、前記カートンボトム部２３が更に折り曲げられる。そして、前記マンドレル２１が位置Ｓ４に置かれると、シールプレート３０が径方向内方に向けて前進させられ、前記カートンボトム部２３の前記溶着部分が前記マンドレル２１の図示しない当接面に押し付けられて溶着され、底壁が形成される。このようにして、筒状カートン１６は有底カートン３１になる。
【００１７】
その後、前記マンドレル２１が位置Ｓ４から位置Ｓ５を経て位置Ｓ６に移動させられる間に、前記溶着部分が冷却される。
そして、前記マンドレル２１が位置Ｓ６に置かれると、図示しない吸引装置が前記有底カートン３１を吸引し、マンドレル２１から取り外す。また、前記位置Ｓ６にはコンベヤ３２が配設され、前記マンドレル２１から取り外された有底カートン３１はコンベヤ３２によって図示しない充填機に送られる。
【００１８】
ところで、前記マンドレル２１の先端に、包装容器の底壁に対応する形状の図示しないマンドレルフェースが取り付けられるようになっている。
図１は本発明の実施の形態におけるマンドレルフェースの平面図、図８は図１のＸ−Ｘ断面図、図９は図１のＹ−Ｙ断面図、図１０は本発明の実施の形態における包装容器の底壁を示す図である。
【００１９】
図において、３３はマンドレルフェース、３５は当接面であり、底壁４１が形成された後に、有底カートン３１（図７）をマンドレル２１から容易に取り外すことができるように、前記当接面３５の周縁部Ｋ２にはアールが形成されるとともに、前記周縁部Ｋ２の近傍に、底壁４１と当接面３５との間に空気を導入するための溝３４が形成される。
【００２０】
ところで、前記カートンボトム部２３を折目ｘ（図４）、ｙに沿って折り曲げることによって底壁４１が形成され、筒状カートン１６は有底カートン３１になるが、折曲げに伴って前記底壁４１にオーバラップ部分が生じる。したがって、前記シールプレート３０によって溶着部分を当接面３５に押し付けたときに、オーバラップ部分が当接面３５に当たり、該当接面３５の中央部及び周縁部Ｋ２において前記溶着部分に十分な圧力を加えることができないと、シール不良が発生してしまうことがある。
【００２１】
そこで、前記当接面３５の中央部に、押当部として高さが０．４〔ｍｍ〕の三角形の突出部３６が形成される。該突出部３６は、前記有底カートン３１を形成したとき、底壁４１における前記第１パネルＰ１と前記第６パネルＰ６との溶着部分に対応させて設定される。
すなわち、前記突出部３６の底辺４４と前記矩形部ｃ１の先端縁４３とがほぼ対応させられるとともに、前記突出部３６の頂点４７と前記矩形部ｃ３の先端縁４５、三角形部ｈ２、ｈ４の各頂点４８、４９とがほぼ対応させられる。
【００２２】
また、前記当接面３５の周縁部Ｋ２の所定箇所にはアールが形成されず、当接面３５とマンドレルフェース３３の側面５１とが延長させられ、押当部として稜（りょう）線部３７が形成される。該稜線部３７は、底壁４１における三角形部ｈ２、ｈ４の各底辺に対応させて２箇所に形成される。
このように、前記当接面３５の中央部に三角形の突出部３６が、周縁部Ｋ２の所定箇所には稜線部３７がそれぞれ形成されるので、前記シールプレート３０によって溶着部分を当接面３５に押し付けたときに、該当接面３５の中央部及び周縁部Ｋ２において溶着部分に十分な圧力を加えることができる。したがって、シール不良が発生するのを防止することができる。
【００２３】
また、前記熱風ノズル２４から噴射される熱風の温度を高くしたり、風量を多くしたりする必要がないので、溶着部分において過熱によるピンホールが発生するのを防止することができる。
そして、溶着部分に十分な圧力を加えることができるので、前記矩形部ｃ１、ｃ３間の突合せが多少ずれても溶着部分から液体食品が漏れることがなくなる。
【００２４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、包装容器製造装置においては、先端にマンドレルフェースを備え、筒状カートンをセットするためのマンドレルと、該マンドレルにセットされた筒状カートンのカートンボトム部を加熱する加熱手段と、該加熱手段によって加熱されたカートンボトム部を折目に沿って折り曲げる折曲装置と、前記カートンボトム部の所定の溶着部分を前記マンドレルフェースの当接面に押し付けるシールプレートとを有する。
【００２６】
そして、当接面の周縁部は、アールが形成された部分、及び前記溶着部分に対応させて、前記当接面とマンドレルフェースの側面とを延長させて形成され、稜線部を構成する押当部を備える。
この場合、前記マンドレルに筒状カートンがセットされると、加熱手段によって前記筒状カートンのカートンボトム部が加熱され、シールプレートによって溶着部分が前記マンドレルフェースの当接面に押し付けられる。
そして、該当接面の周縁部は、アールが形成された部分、及び前記溶着部分に対応させて、前記当接面とマンドレルフェースの側面とを延長させて形成され、稜線部を構成する押当部を備えるので、当接面の周縁部において溶着部分に十分な圧力を加えることができる。したがって、シール不良が発生するのを防止することができる。
【００２７】
また、前記加熱手段から噴射される熱風の温度を高くしたり、風量を多くしたりする必要がないので、溶着部分において過熱によるピンホールが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるマンドレルフェースの平面図である。
【図２】従来のマンドレルフェースの斜視図である。
【図３】従来のマンドレルフェースの側面図である。
【図４】本発明の実施の形態における筒状カートンの展開図である。
【図５】本発明の実施の形態における筒状カートンの要部斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における包装容器の底壁を形成する状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における包装容器製造装置の概略図である。
【図８】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】図１のＹ−Ｙ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における包装容器の底壁を示す図である。
【符号の説明】
１６筒状カートン
２１マンドレル
２３カートンボトム部
２４熱風ノズル
２６折曲装置
３０シールプレート
３３マンドレルフェース
３５当接面
３６突出部
３７稜線部
ｘ、ｙ折目

Claims

（ａ）先端にマンドレルフェースを備え、筒状カートンをセットするためのマンドレルと、
（ｂ）該マンドレルにセットされた筒状カートンのカートンボトム部を加熱する加熱手段と、
（ｃ）該加熱手段によって加熱されたカートンボトム部を折目に沿って折り曲げる折曲装置と、
（ｄ）前記カートンボトム部の所定の溶着部分を前記マンドレルフェースの当接面に押し付けるシールプレートとを有するとともに、
（ｅ）前記当接面の周縁部は、アールが形成された部分、及び前記溶着部分に対応させて、前記当接面とマンドレルフェースの側面とを延長させて形成され、稜線部を構成する押当部を備えることを特徴とする包装容器製造装置。
前記当接面の中央部に、突出部から成る押当部が形成される請求項１に記載の包装容器製造装置。