JP4071321B2 - 包材処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包材処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、包装容器においては、収容された液体食品を注出するために注出口が形成される。そのために、包装容器を形成するための包材に、注出口となるパンチ穴があけられ、該パンチ穴を覆うように包材の裏側からインナフィルムが貼（ちょう）着され、包材の表側からプルタブシールが貼着されるとともに、前記インナフィルムとプルタブシールとが熱融着されるようになっている。
【０００３】
そして、前記包装容器を開封する場合、プルタブシールを引き剥（は）がすと、該プルタブシールに連動してインナフィルムが破断され、前記注出口が開口させられるようになっている。
【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においては、引き剥がされたプルタブシールがそのまま捨てられてしまうことが多く、環境を汚染してしまう。
そこで、前記包材における注出口となる部分、すなわち、注出口部に薄肉部分から成る破断領域をあらかじめ設定し、該破断領域に外力を加えることによって包材を容易に破断させ、注出口を開口させることができるようにした包装容器が考えられる。
【０００５】
ところが、前記包材は、紙基材層、ガスバリヤ層等を最外層及び最内層によって挟んだ多層構造を有していて、前記最外層及び最内層がポリエチレン等の樹脂フィルムによって形成されているので、外力を加えて注出口を開口させると、樹脂フィルムが伸びることがあり、該樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在し、包材の破断面が荒れてしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の包装容器の問題点を解決して、外力を加えて注出口を開口させたときに、包材の破断面が荒れてしまうことがない包材処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の包材処理装置においては、最内層及び最外層が樹脂フィルムによって形成され、かつ、最外層に配設される開封手段に対応する箇所に前記最内層だけを残して前記開封手段の注出口の形状に沿った切込みを入れることによって破断領域が形成された包材を搬送する搬送手段と、前記包材を縦方向にシールしてチューブ状にするとともに、所定の間隔ごとに横方向にシールするシール装置と、前記包材の搬送方向におけるシール装置より上流側に、前記包材に形成された破断領域と対向させて配設された加熱ヒータによって、前記包材を最内層側から加熱し、前記破断領域における最内層を硬化させ、脆（もろ）くする加熱手段とを有する。
【０００９】
【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２は本発明の実施の形態における充填機の概略図である。
図において、１２は可撓（とう）性の積層体から成るウェブ状の包材である。該包材１２は、図示しない包材製造機によって製造され、リール３２の状態で充填（てん）機にセットされ、繰出機３３によって繰り出され、図示しない搬送手段としての搬送用アームを作動させることによって充填機内を搬送される。
【００１０】
前記包材１２は、加熱手段としての加熱ヒータ４１によって加熱されて前処理が施された後、ガイド３５によって案内され、図示しないシール装置によって縦方向にシールされてチューブ状になる。そして、チューブ状の包材１２が下方に搬送される間に、図示しない液体食品は計量管３６を介して上方から供給され、包材１２内に充填される。次に、該包材１２は両側から図示しない密封用ジョーに挟持され、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、枕状の原型容器３８が形成される。
【００１１】
続いて、横方向にシールされた部分が切断され、各原型容器３８はあらかじめ形成された折り目に沿って所定の形状に成形され、一定量の液体食品を収容する複数のブリック状の包装容器が完成する。
図３は本発明の実施の形態における包装容器の概念図、図４は本発明の実施の形態におけるプルキャップの斜視図、図５は本発明の実施の形態におけるプルキャップの作動説明図、図６は本発明の実施の形態における包装容器の開口状態を示す図である。
【００１２】
図において、１１は包材１２をブリック状に成形することによって形成された包装容器であり、該包装容器１１内に図示しない液体食品が収容されている。Ｓ１は縦方向のシール部分、Ｓ２は横方向のシール部分である。
また、前記包材１２は多層構造を有し、図示しない紙基材、該紙基材の外側表面を被覆して最外層を構成するポリエチレン等の樹脂フィルム、前記紙基材の内側表面を被覆して最内層を構成するポリエチレン等の樹脂フィルム等を備える。なお、必要に応じて前記紙基材と最内層との間に、ガスバリヤ性を有するアルミ箔（はく）層から成るガスバリヤ層を配設することができる。
【００１３】
そして、前記包装容器１１の頂壁１３の所定の蓋（ふた）体取付部、例えば、コーナ部分には、蓋体１４が融着される。該蓋体１４は、樹脂、例えば、ポリエチレン樹脂によって一体成形され、ほぼ「Ｕ」字型の形状を有する本体１５、ヒンジ１６を中心にして揺動自在に支持されたプルタブ１７、及び前記ヒンジ１６を中心にして揺動自在に支持され、かつ、前記プルタブ１７の回転に連動して回転させられる開封手段としての開封フラップ１８を有する。
【００１４】
この場合、図５及び６に示すように、前記プルタブ１７を引き上げて回転させると、プルタブ１７の回転に連動して開封フラップ１８が回転させられ、包装容器１１の包材１２に外力が加わり、該包材１２が破断されて注出口２１が開口させられる。
そのために、前記包材１２における開封フラップ１８に対応する部分に、開封フラップ１８の形状にほぼ対応させて破断領域が設定され、該破断領域が開封フラップ１８の回転に伴って押し下げられると、破断領域が破断されて注出口２１が開口させられる。なお、前記破断領域は、例えば、最内層だけを残して前記紙基材及び最外層に注出口２１の形状に沿った切込みを入れることによって形成される。
【００１５】
ところで、前記開封フラップ１８を回転させて前記包材１２を破断する場合、最内層を構成する前記樹脂フィルムが弾性を有するので、前記破断領域が開封フラップ１８の回転によって押し下げられるのに伴って樹脂フィルムが伸びると、該樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在し、包材１２の破断面、すなわち、前記注出口２１の内周縁が荒れてしまったり、薄膜となって残留し、液体食品の円滑な注出を妨げたりしてしまう。
【００１６】
そこで、本実施の形態においては、繰出機３３（図２）によって繰り出された包材１２を、前記加熱ヒータ４１によって最内層側から加熱し、樹脂フィルムを硬化させるようにしている。
図１は本発明の実施の形態における加熱ヒータの配設状態を示す図、図７は本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの断面図、図８は本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの平面図である。
【００１７】
図において、１２は矢印Ａ方向に搬送されるウェブ状の包材（一部だけを示している。）、４１は該包材１２の最内層と対向させて配設された加熱ヒータ、４３、４４はガイドローラである。前記加熱ヒータ４１は、図示しない加熱要素を収容する熱源部４５、該熱源部４５において発生させられた熱風を案内するダクト４６、４７、及び該ダクト４６、４７によって案内された熱風を包材１２に噴射するためのノズル４８を備える。
【００１８】
ところで、前記包材１２には所定の箇所に折り目５１が形成され、原型容器３８（図２）は、前記折り目５１に沿って所定の形状に成形されるようになっている。また、前記包材１２には所定の箇所に、開封フラップ１８（図６）の形状にほぼ対応させて破断領域５２が設定される。
そして、前記ノズル４８は、内部に空気室５４が形成され、一端が開放された有底のブロック５５、及び該ブロック５５の開放端を閉鎖するプレート５６を備え、前記ブロック５５の一方の面４８ａの中央に前記ダクト４７と連通させられる穴５７が、前記破断領域５２と対向する他方の面４８ｂに、複数の熱風噴射口５３が形成される。したがって、前記熱源部４５において発生させられた熱風は、ダクト４６、４７によって案内されて空気室５４に進入し、各熱風噴射口５３から前記破断領域５２に向けて噴射される。その結果、最内層の樹脂フィルムが硬化され、脆（もろ）くなる。
【００１９】
なお、本実施の形態において、前記熱風噴射口５３は、５個ずつグループ化され、図８に示すように、前記他方の面４８ｂの軸方向に配設された６個のグループＢ１〜Ｂ６を構成する。また、本実施の形態においては、前記穴５７が前記一方の面４８ａの中央に形成されるようになっているが、前記プレート５６側の端部に成形することもできる。
【００２０】
そして、本実施の形態において、前記ノズル４８はステンレス（ＳＵＳ３０４）製で形成され、破断領域５２と対向する他方の面４８ｂには、包材１２の最内層を構成する樹脂フィルムが付着するのを防止することができるようにフッ素樹脂が被覆される。
また、包装容器１１（図３）を６０００〔パック／分〕で製造することができる速度で包材１２を搬送したとき、熱源部４５において２１０〜２４０〔℃〕の温度の熱風を発生させ、熱風噴射口５３から噴射させる。なお、本実施の形態においては、前記熱風は１．３〜１．５〔ｍＰａ〕の圧力で１５．５〜１６〔Ｎｍ3 ／ｈ〕の流量で噴射される。
【００２１】
このように、包材１２の最内層の樹脂フィルムが硬化され、脆くなるので、開封フラップ１８によって外力を加えて注出口２１を開口させたときに、樹脂フィルムが伸びるのを防止することができる。したがって、包材１２が容易に破断されるだけでなく、樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在することがなくなるので、注出口２１の内周縁が荒れるのを防止することができる。
【００２２】
なお、包材１２を加熱することなく破断する場合に２２〔Ｎ〕の力が必要であるのに対して、包材１２を加熱して破断する場合は２０〔Ｎ〕の力があればよい。このように、包材１２を容易に破断することができる。
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。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、包材処理装置においては、最内層及び最外層が樹脂フィルムによって形成され、かつ、最外層に配設される開封手段に対応する箇所に前記最内層だけを残して前記開封手段の注出口の形状に沿った切込みを入れることによって破断領域が形成された包材を搬送する搬送手段と、前記包材を縦方向にシールしてチューブ状にするとともに、所定の間隔ごとに横方向にシールするシール装置と、前記包材の搬送方向におけるシール装置より上流側に、前記包材に形成された破断領域と対向させて配設された加熱ヒータによって、前記包材を最内層側から加熱し、前記破断領域における最内層を硬化させ、脆くする加熱手段とを有する。
【００２４】
この場合、包材の最内層の樹脂フィルムが硬化され、脆くなるので、開封手段によって外力を加えて注出口を開口させたときに、樹脂フィルムが伸びるのを防止することができる。したがって、包材が容易に破断されるだけでなく、樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在することがなくなるので、包材の破断面が荒れ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加熱ヒータの配設状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における充填機の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における包装容器の概念図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプルキャップの斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプルキャップの作動説明図である。
【図６】本発明の実施の形態における包装容器の開口状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの平面図である。
【符号の説明】
１２ 包材
１８ 開封フラップ
４１ 加熱ヒータ
５２ 破断領域
５３ 熱風噴射口
【発明の属する技術分野】
本発明は、包材処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、包装容器においては、収容された液体食品を注出するために注出口が形成される。そのために、包装容器を形成するための包材に、注出口となるパンチ穴があけられ、該パンチ穴を覆うように包材の裏側からインナフィルムが貼（ちょう）着され、包材の表側からプルタブシールが貼着されるとともに、前記インナフィルムとプルタブシールとが熱融着されるようになっている。
【０００３】
そして、前記包装容器を開封する場合、プルタブシールを引き剥（は）がすと、該プルタブシールに連動してインナフィルムが破断され、前記注出口が開口させられるようになっている。
【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においては、引き剥がされたプルタブシールがそのまま捨てられてしまうことが多く、環境を汚染してしまう。
そこで、前記包材における注出口となる部分、すなわち、注出口部に薄肉部分から成る破断領域をあらかじめ設定し、該破断領域に外力を加えることによって包材を容易に破断させ、注出口を開口させることができるようにした包装容器が考えられる。
【０００５】
ところが、前記包材は、紙基材層、ガスバリヤ層等を最外層及び最内層によって挟んだ多層構造を有していて、前記最外層及び最内層がポリエチレン等の樹脂フィルムによって形成されているので、外力を加えて注出口を開口させると、樹脂フィルムが伸びることがあり、該樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在し、包材の破断面が荒れてしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の包装容器の問題点を解決して、外力を加えて注出口を開口させたときに、包材の破断面が荒れてしまうことがない包材処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の包材処理装置においては、最内層及び最外層が樹脂フィルムによって形成され、かつ、最外層に配設される開封手段に対応する箇所に前記最内層だけを残して前記開封手段の注出口の形状に沿った切込みを入れることによって破断領域が形成された包材を搬送する搬送手段と、前記包材を縦方向にシールしてチューブ状にするとともに、所定の間隔ごとに横方向にシールするシール装置と、前記包材の搬送方向におけるシール装置より上流側に、前記包材に形成された破断領域と対向させて配設された加熱ヒータによって、前記包材を最内層側から加熱し、前記破断領域における最内層を硬化させ、脆（もろ）くする加熱手段とを有する。
【０００９】
【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２は本発明の実施の形態における充填機の概略図である。
図において、１２は可撓（とう）性の積層体から成るウェブ状の包材である。該包材１２は、図示しない包材製造機によって製造され、リール３２の状態で充填（てん）機にセットされ、繰出機３３によって繰り出され、図示しない搬送手段としての搬送用アームを作動させることによって充填機内を搬送される。
【００１０】
前記包材１２は、加熱手段としての加熱ヒータ４１によって加熱されて前処理が施された後、ガイド３５によって案内され、図示しないシール装置によって縦方向にシールされてチューブ状になる。そして、チューブ状の包材１２が下方に搬送される間に、図示しない液体食品は計量管３６を介して上方から供給され、包材１２内に充填される。次に、該包材１２は両側から図示しない密封用ジョーに挟持され、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、枕状の原型容器３８が形成される。
【００１１】
続いて、横方向にシールされた部分が切断され、各原型容器３８はあらかじめ形成された折り目に沿って所定の形状に成形され、一定量の液体食品を収容する複数のブリック状の包装容器が完成する。
図３は本発明の実施の形態における包装容器の概念図、図４は本発明の実施の形態におけるプルキャップの斜視図、図５は本発明の実施の形態におけるプルキャップの作動説明図、図６は本発明の実施の形態における包装容器の開口状態を示す図である。
【００１２】
図において、１１は包材１２をブリック状に成形することによって形成された包装容器であり、該包装容器１１内に図示しない液体食品が収容されている。Ｓ１は縦方向のシール部分、Ｓ２は横方向のシール部分である。
また、前記包材１２は多層構造を有し、図示しない紙基材、該紙基材の外側表面を被覆して最外層を構成するポリエチレン等の樹脂フィルム、前記紙基材の内側表面を被覆して最内層を構成するポリエチレン等の樹脂フィルム等を備える。なお、必要に応じて前記紙基材と最内層との間に、ガスバリヤ性を有するアルミ箔（はく）層から成るガスバリヤ層を配設することができる。
【００１３】
そして、前記包装容器１１の頂壁１３の所定の蓋（ふた）体取付部、例えば、コーナ部分には、蓋体１４が融着される。該蓋体１４は、樹脂、例えば、ポリエチレン樹脂によって一体成形され、ほぼ「Ｕ」字型の形状を有する本体１５、ヒンジ１６を中心にして揺動自在に支持されたプルタブ１７、及び前記ヒンジ１６を中心にして揺動自在に支持され、かつ、前記プルタブ１７の回転に連動して回転させられる開封手段としての開封フラップ１８を有する。
【００１４】
この場合、図５及び６に示すように、前記プルタブ１７を引き上げて回転させると、プルタブ１７の回転に連動して開封フラップ１８が回転させられ、包装容器１１の包材１２に外力が加わり、該包材１２が破断されて注出口２１が開口させられる。
そのために、前記包材１２における開封フラップ１８に対応する部分に、開封フラップ１８の形状にほぼ対応させて破断領域が設定され、該破断領域が開封フラップ１８の回転に伴って押し下げられると、破断領域が破断されて注出口２１が開口させられる。なお、前記破断領域は、例えば、最内層だけを残して前記紙基材及び最外層に注出口２１の形状に沿った切込みを入れることによって形成される。
【００１５】
ところで、前記開封フラップ１８を回転させて前記包材１２を破断する場合、最内層を構成する前記樹脂フィルムが弾性を有するので、前記破断領域が開封フラップ１８の回転によって押し下げられるのに伴って樹脂フィルムが伸びると、該樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在し、包材１２の破断面、すなわち、前記注出口２１の内周縁が荒れてしまったり、薄膜となって残留し、液体食品の円滑な注出を妨げたりしてしまう。
【００１６】
そこで、本実施の形態においては、繰出機３３（図２）によって繰り出された包材１２を、前記加熱ヒータ４１によって最内層側から加熱し、樹脂フィルムを硬化させるようにしている。
図１は本発明の実施の形態における加熱ヒータの配設状態を示す図、図７は本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの断面図、図８は本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの平面図である。
【００１７】
図において、１２は矢印Ａ方向に搬送されるウェブ状の包材（一部だけを示している。）、４１は該包材１２の最内層と対向させて配設された加熱ヒータ、４３、４４はガイドローラである。前記加熱ヒータ４１は、図示しない加熱要素を収容する熱源部４５、該熱源部４５において発生させられた熱風を案内するダクト４６、４７、及び該ダクト４６、４７によって案内された熱風を包材１２に噴射するためのノズル４８を備える。
【００１８】
ところで、前記包材１２には所定の箇所に折り目５１が形成され、原型容器３８（図２）は、前記折り目５１に沿って所定の形状に成形されるようになっている。また、前記包材１２には所定の箇所に、開封フラップ１８（図６）の形状にほぼ対応させて破断領域５２が設定される。
そして、前記ノズル４８は、内部に空気室５４が形成され、一端が開放された有底のブロック５５、及び該ブロック５５の開放端を閉鎖するプレート５６を備え、前記ブロック５５の一方の面４８ａの中央に前記ダクト４７と連通させられる穴５７が、前記破断領域５２と対向する他方の面４８ｂに、複数の熱風噴射口５３が形成される。したがって、前記熱源部４５において発生させられた熱風は、ダクト４６、４７によって案内されて空気室５４に進入し、各熱風噴射口５３から前記破断領域５２に向けて噴射される。その結果、最内層の樹脂フィルムが硬化され、脆（もろ）くなる。
【００１９】
なお、本実施の形態において、前記熱風噴射口５３は、５個ずつグループ化され、図８に示すように、前記他方の面４８ｂの軸方向に配設された６個のグループＢ１〜Ｂ６を構成する。また、本実施の形態においては、前記穴５７が前記一方の面４８ａの中央に形成されるようになっているが、前記プレート５６側の端部に成形することもできる。
【００２０】
そして、本実施の形態において、前記ノズル４８はステンレス（ＳＵＳ３０４）製で形成され、破断領域５２と対向する他方の面４８ｂには、包材１２の最内層を構成する樹脂フィルムが付着するのを防止することができるようにフッ素樹脂が被覆される。
また、包装容器１１（図３）を６０００〔パック／分〕で製造することができる速度で包材１２を搬送したとき、熱源部４５において２１０〜２４０〔℃〕の温度の熱風を発生させ、熱風噴射口５３から噴射させる。なお、本実施の形態においては、前記熱風は１．３〜１．５〔ｍＰａ〕の圧力で１５．５〜１６〔Ｎｍ3 ／ｈ〕の流量で噴射される。
【００２１】
このように、包材１２の最内層の樹脂フィルムが硬化され、脆くなるので、開封フラップ１８によって外力を加えて注出口２１を開口させたときに、樹脂フィルムが伸びるのを防止することができる。したがって、包材１２が容易に破断されるだけでなく、樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在することがなくなるので、注出口２１の内周縁が荒れるのを防止することができる。
【００２２】
なお、包材１２を加熱することなく破断する場合に２２〔Ｎ〕の力が必要であるのに対して、包材１２を加熱して破断する場合は２０〔Ｎ〕の力があればよい。このように、包材１２を容易に破断することができる。
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。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、包材処理装置においては、最内層及び最外層が樹脂フィルムによって形成され、かつ、最外層に配設される開封手段に対応する箇所に前記最内層だけを残して前記開封手段の注出口の形状に沿った切込みを入れることによって破断領域が形成された包材を搬送する搬送手段と、前記包材を縦方向にシールしてチューブ状にするとともに、所定の間隔ごとに横方向にシールするシール装置と、前記包材の搬送方向におけるシール装置より上流側に、前記包材に形成された破断領域と対向させて配設された加熱ヒータによって、前記包材を最内層側から加熱し、前記破断領域における最内層を硬化させ、脆くする加熱手段とを有する。
【００２４】
この場合、包材の最内層の樹脂フィルムが硬化され、脆くなるので、開封手段によって外力を加えて注出口を開口させたときに、樹脂フィルムが伸びるのを防止することができる。したがって、包材が容易に破断されるだけでなく、樹脂フィルムにおいて破断された部分と伸びた部分とが混在することがなくなるので、包材の破断面が荒れ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加熱ヒータの配設状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における充填機の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における包装容器の概念図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプルキャップの斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプルキャップの作動説明図である。
【図６】本発明の実施の形態における包装容器の開口状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における加熱ヒータのノズルの平面図である。
【符号の説明】
１２ 包材
１８ 開封フラップ
４１ 加熱ヒータ
５２ 破断領域
５３ 熱風噴射口
Claims (2)
- （ａ）最内層及び最外層が樹脂フィルムによって形成され、かつ、最外層に配設される開封手段に対応する箇所に前記最内層だけを残して前記開封手段の注出口の形状に沿った切込みを入れることによって破断領域が形成された包材を搬送する搬送手段と、
（ｂ）前記包材を縦方向にシールしてチューブ状にするとともに、所定の間隔ごとに横方向にシールするシール装置と、
（ｃ）前記包材の搬送方向におけるシール装置より上流側に、前記包材に形成された破断領域と対向させて配設された加熱ヒータによって、前記包材を最内層側から加熱し、前記破断領域における最内層を硬化させ、脆くする加熱手段とを有することを特徴とする包材処理装置。 - 前記加熱手段は、前記最内層と対向する面に複数の熱風噴射口を備える請求項１に記載の包材処理装置。
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