JP4902423B2 - スパウト付容器の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、容器本体を構成するシート材間へ熱融着される、弾性的に押し潰ぶし可能な筒状のスパウトを用いたスパウト付容器の製造方法に関する。
近年、液体飲料、流動性食品、輸液バッグ(例えば点滴バッグ)、詰め替え用の液体洗剤、各種粉体等を収容する容器本体に対して、飲み口、注ぎ口又は取り出し口となるスパウトを装着したスパウト付容器が普及している。
このようなスパウト付容器には、剛性を有する、楕円形等の異形断面のリジッドスパウトを用いたものがある(特許文献1参照)。しかし、このリジッドスパウトは、剛性を有するため、その断面形状に合わせた特殊な熱融着手段で熱融着する必要があるばかりか、シート材の材質によっては、シート材が傷付けられて容器が破損したり、シート材との接着性が弱かったり、容器が嵩張ったりするおそれがあった。また、容器内部への取付部分が大きいため、特に粉体を収容すると、容器内部へ粉体が残留してしまい内容物の取出効率が悪い場合があった。さらに、容器の設計の自由度が制限されてしまう場合もあった。
そこで、リジッドスパウトに代えて柔軟性を有する素材からなるソフトスパウトを利用したスパウト付容器が考案されている。しかし、ソフトスパウトを用いて容器を製造する場合には、シート材とソフトスパウトを熱融着する際にソフトスパウトが潰れて内面が融着してしまい、スパウト取付縁部としての役目を果たさなくなるおそれがある。
このような不都合に対処するため、シート材と熱融着する際に内面が融着されるおそれが少ないソフトスパウトが開示されている(特許文献2参照)。この特許文献2に記載された技術は、ソフトスパウトの基端部内面に微細凹凸加工部を設けることにより、シート材とソフトスパウトを熱融着する際に、ソフトスパウトが押し潰されたとしても、内面が融着される可能性を減少させている。この微細凹凸加工部は、予め(成形)金型に凹凸加工をしておくかサンドブラストによる梨地加工や金属ブラシ等で内面を擦り、粗面化する加工やエンボスロールを用いたエンボス加工等により形成される。
特開平8−24315号公報 特開平10−273154号公報
しかしながら、上記特許文献2に記載された従来の技術では、サンドブラストによる梨地加工や金属ブラシ等で内面を擦り、粗面化する加工やエンボスロールを用いたエンボス加工等により、ソフトスパウトの基端部内面に微細凹凸加工部を形成しなければならない。このため、ソフトスパウトの製造工程において、射出成形等の工程に加えて、微細凹凸加工部を形成するための工程を必要とする。また、金属ブラシ等で内面を粗面化した場合は削りくずの洗浄をしなければならず、製造に手間がかかるとともにコストが上昇してしまうという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、製造が容易でコストを低減することができるとともに、シート材と熱融着する際にシール板で挟み込んで押し潰しても内面が融着されてしまうことがないスパウトを用いたスパウト付容器の製造方法を提供することを目的とする。
本発明のスパウト付容器の製造方法は、弾性的に押し潰ぶし可能な筒状のスパウトを、容器本体を構成するシート材間へ挟み込み、シート材上からシール板の平坦な面を押し当てて押し潰して、前記シート材間に熱融着するスパウト付容器の製造方法において、
横断方向断面における外周形状と内周形状の一方が楕円形、他方が円形となっていることにより、相対向する位置に、肉厚が他の部分の肉厚より大きい厚肉部が形成されていることを特徴とするスパウト、又は、相対向する内周面の一部がそれぞれ内側へ膨出していることにより、相対向する位置に、肉厚が他の部分の肉厚より大きい厚肉部が形成されているスパウトを、前記厚肉部を前記シール板の押し当て方向を上下方向としたときの左右方向に向けて熱融着することを特徴とする。
なお、本発明におけるスパウトの横断方向とは、スパウトの中心軸に直交する方向をいう。
本発明で用いるスパウトは、横断方向断面における外周形状と内周形状を規定し、あるいは内周面の一部を内側へ向かって膨出させることにより、肉厚が厚い部分と薄い部分とを形成している。
ところで、スパウト付容器を製造するには、シート材の間にスパウトを挟み込み、シート材の外側からシール板で挟んで熱融着することになる。本発明で用いるスパウトは、弾性的に押し潰ぶし可能であることから、この熱融着時に、スパウトをシート材の重ね合わせ方向にシール板で押し潰すことができる。シール板による押し潰し方向を上下方向としたとき、厚肉部が左右方向、すなわち押し潰されたスパウトの両端側に位置する向きにスパウト配置しておくと、この厚肉部が圧着力に抗してスパウトの両端部を支持する。これにより、スパウトが押し潰されたときに、スパウトの上下内面同士が強く圧接されることが抑制される。したがって、スパウトの内面が融着されず、飲み口、注ぎ口又は取り出し口となるスパウトの機能が損なわれることがない。また、スパウトの肉厚に変化を持たせるという簡単な構成であるため、製造が容易でコストを低減することができる。
本発明のスパウト付容器の製造方法によれば、製造時にスパウトの内面が融着されにくいので、製造が行いやすく、不良品の発生率を抑えることができる。
以下、図面を参照して、本発明で用いるスパウト、スパウト付容器の製造方法の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、製造対象であるスパウト付容器、その製造方法、使用するスパウトの順で説明する。
<スパウト付容器の一例
図1は、本発明で製造するスパウト付容器の一実施形態の正面図である。
スパウト付容器5は、スパウト1と容器本体2を備えたものとなっている。
図示される容器本体2は、2枚の重ね合わせたシート材4,4の周縁部を熱融着して袋状としたものとなっている。ただし、本発明における容器本体2は、袋状をなすものの他、シート材4を底付筒状などの形状に、例えばブロー成形したものなどであってもよい。
袋状の容器本体2は、表裏2枚のシート材4,4の周縁部を熱融着したものの他、1枚のシート材4を折り畳んで、開放された縁部を熱融着して袋状としたものでもよい。さらには、表裏2枚及び左右側面2枚の合計4枚のシート材4,4…の縁部同士を熱融着して袋状にしたものや、表裏2枚、左右側面2枚及び底面1枚の合計5枚のシート材4,4…の縁部同士を熱融着して袋状にしたものでもよい。
シート材4は、柔軟性を有する素材からなり、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂フィルムからなる外層フィルムと、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱融着性樹脂層とが積層されて形成されている。
スパウト1は、袋状の容器本体2のスパウト取付縁部3に装着された筒状の部材で、後述するいずれの実施形態に係るスパウト10,20,30,40,50でもよい。スパウト1は、スパウト取付縁部3におけるシート材4,4同士の熱融着側に位置する部分が、他の部分より肉厚が大きい厚肉部101,101となる向きで熱融着されている。つまり、後述するシール板9,9(図2参照)による押し潰し方向を上下方向としたときの左右部分の肉厚が上下部分を含む他の領域の肉厚に比して厚くなる向きで、スパウト取付縁部3のシート材4,4間に挟み込んで熱融着されている。
後述する実施形態の説明で詳述するように、スパウト1の材料としては、柔軟性を有する素材が用いられ、例えばポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエステルを用いることができる。スパウト1は単層構造であっても多層構造であってもよい。特に内層を構成する合成樹脂を外層を構成する合成樹脂より融点の高い合成樹脂とすることで、スパウト1の内面同士を一層融着しにくくすることができる。また、内層を構成する合成樹脂に例えば酸化チタン等の粉粒状無機顔料を添加しておくことでも同様の効果を得ることができる。
本実施形態に係るスパウト1は、容器本体2からの抜け落ちを防止するため、容器本体2の外部へ突出する先端側から容器本体2の内部へ挿入する基端側へ向かって拡径した形状となっている。また、スパウト1の先端部には、蓋体7を嵌め込んで取り付けるための蓋体取付部8が形成されている。蓋体7はネジで取り付けることもでき、ネジ式とする場合、蓋体7の内周と蓋体取付部8の外周に互いに螺合するネジ部を形成すればよい。
図1に示されるスパウト付容器5において、スパウト1の内側端部(容器本体2の内側に位置する端部)は、融着部6より若干内方に突出しているが、内容物を残留させることなく取り出しやすくする上で、この突出量はできるだけ小さいことが好ましい。
スパウト付容器5の容器本体2には、例えば液体飲料、流動性食品、点滴液、詰め替え用の液体洗剤、各種粉体等を収容することができる。また、スパウト1は、飲み口、注ぎ口又は取り出し口として用いられる。
<スパウト付容器の製造方法の一実施形態>
図2は本発明に係るスパウト付容器の製造方法の一実施形態における、シート材とスパウトとを熱融着する途中段階の説明図、図3はシート材とスパウトの熱融着状態の一例を示すスパウト付近の横断方向断面図である。
図1に基づき、スパウト付容器の一実施形態で説明したように、スパウト付容器5を製造するには、1枚のシート材4を折り畳むか、所要枚数のシート材4,4…を重ね合わせ又は縁部同士を熱融着すると共に、スパウト取付縁部3となる部分のシート材4,4の間にスパウト1を挟み込んだ状態で、図2に示されるようにシール板9,9で挟み、スパウト取付縁部3の融着部6の形成と同時にシート材4,4とスパウト1を熱融着すればよい。このように、シート材4,4とスパウト1とを重ね合わせて熱融着を行うことにより、シート材4,4の周縁部が熱融着して融着部6となり、シート材4とスパウト1とが一体となった袋状のスパウト付容器5を製造することができる。
上記スパウト1の熱融着は、図1に示されるスパウト取付縁部3以外の融着部6の熱融着後または熱融着前のいずれの段階で行ってもよい。また、取付縁部3以外の融着部6を熱融着した後にスパウト取付縁部3にスパウト1を熱融着する場合、内容物の充填前でも充填後でもよい。
本実施形態におけるシール板9,9は、平坦な面で、シート材4,4上からスパウト1を挟み込み、スパウト1を一旦弾性的に押し潰して、シート材4,4とスパウト1を熱融着するものとなっている。
上記熱融着は、シール板9,9による押し潰し方向を上下方向としたとき、スパウト1を、左右部分が厚肉部101,101となる向きでシート材4,4間に挟み込んで行われる。このため、スパウト1の厚肉部101,101が左右方向、すなわち押し潰されたスパウト1の両端側に位置するため、この厚肉部101,101が圧着力に抗してスパウト1の両端部を支持する。これにより、スパウト1が押し潰されたときに、スパウト1の上下内面同士が強く圧接されにくく、スパウト1の上下内面同士までが強固に熱融着されてしまうことが防止される。
シール板9,9による挟み込みを解除すると、スパウト1は弾性復帰し、筒状の形態に戻るので、飲み口、注ぎ口又は取り出し口として用いることができる。また、スパウト1とシート材4,4の熱融着時に、スパウト1の上下内面同士が多少熱融着しても、スパウト1の弾性復帰力によって剥離することができる。
ところで、上記のようにして熱融着を行うと、スパウト1が押し潰されたときに、左右に位置する厚肉部101,101の領域に、上下部分に対応する領域よりも大きな圧縮力が働く。このため、左右の厚肉部101,101の合成樹脂の一部が、軟化又は溶融してシート材4,4間へ押し出され、図3に示されるように、スパウト1の左右外方に突起102,102が形成された状態で熱融着される。この突起102,102は、スパウト1に隣接するシート材4,4同士の熱融着面と、スパウト1とシート材4,4間の熱融着面とをなだらかにつなぎ、融着不良の発生を抑制する作用効果をもたらす。
<スパウトの第1の実施形態>
図4は本発明で用いるスパウトの第1の実施形態の横断方向断面図、図5はシート材とスパウトとを熱融着する途中段階の説明図、図6はシート材とスパウトとを熱融着した後のスパウト付近の横断方向断面図である。
本実施形態に係るスパウト10は、図4乃至図6に示すように、横断方向断面における外周形状及び内周形状を規定することにより、シート材4,4同士の熱融着側に位置する部分が、他の部分の肉厚と比較して肉厚が厚い厚肉部111,111となるように設定されている。つまり、前記シール板9,9(図2参照)による押し潰し方向を上下方向としたときの左右部分の肉厚が上下部分を含む他の領域の肉厚に比して厚くなるように設定されている。
第1の実施形態に係るスパウト1は、図5に示すように、外周面11の形状が楕円形となっており、内周面12の形状が円形となっている。これにより、肉厚が厚い部分と薄い部分とを形成することができ、外周面11の形状である楕円の長軸方向に相対向する位置に、他の部分より肉厚の大きい厚肉部111,111が形成されている。
スパウト10の材料としては、柔軟性を有する素材が用いられ、例えばポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエステルを用いることができる。なお、スパウト10は単層構造であってもよいし、前記した材料を最外層とした多層構造であってもよい。また、スパウト10の材料として用いるポリエチレン、ポリプロピレンのMFR(メルトフローレイト)は、ブロー成形法で製造する上では0.1乃至7.0程度(例えば1.5あるいは2.0)であることが好ましい。なお、これらを単一素材として用いてもよい。
また、スパウト10の材料としては、容器本体2の最内層に用いる素材と同種の素材、あるいは容器本体2の最内層に用いる素材と融着可能な素材が用いられる。
スパウト10の製造方法としては、前述したブロー成形法の他に、インジェクション成形法、押出成形法等も採用することができる。なお、本実施形態に係るスパウト10では、成形の容易さ等の点でブロー成形法を用いることが好ましい。
具体的には、本実施形態に係るスパウト10として、シングルサイトポリエチレン単体、もしくはポリマーアロイで作製されたインジェクションチューブを用いている。
上述したように、本実施形態に係るスパウト10は、周方向に沿って肉厚に相違を生じさせている。これにより、シート材4,4とスパウト10とを熱融着する際に、スパウト10の内面が融着されずに、スパウト10の機能が損なわれることがない。
すなわち、図5に示すように、スパウト10を押し潰しながらシート材4,4とスパウト10とを熱融着する際に、厚肉部111,111が押し潰し力に抗してスパウト10の左右両端部を支持する。このため、スパウト10の上下内面同士が強く圧接されて強固に熱融着されてしまうという不都合を解消することができる。また、図6に示すように、シート材4,4とスパウト10との熱融着が終了すると、スパウト10を構成する素材の弾性力によりスパウト10が元の形状に戻り、スパウト10としての機能が損なわれることがない。
具体的なスパウト10の大きさ及び肉厚は、例えば外周面11の長軸直径が16.70mm、外周面11の短軸直径が16.00mm、内周面12の直径が15.30mmとなっている。したがって、最大肉厚t1は0.70mmであり、最小肉厚t2は0.35mmであり、fは2.0である
<スパウトの第2の実施形態>
図7は本発明で用いるスパウトの第2の実施形態の横断方向断面図、図8はシート材とスパウトとを熱融着する途中段階の説明図、図9はシート材とスパウトとを熱融着した後のスパウト付近の横断方向断面図である。
本実施形態に係るスパウト20は、上述した第1の実施形態に係るスパウト10とほぼ同様の構成となっているが、図7に示すように、厚肉部121,121の外面側(外周面21側)から外側へ向かって突出する左右の突出部23,23を設けた点が異なっている。
すなわち、本実施形態に係るスパウト20は、図7に示すように、外周面21の形状が楕円形となっており、内周面22の形状が円形となっている。これにより、肉厚が厚い部分と薄い部分とを形成することができ、外周面21の形状である楕円の長軸方向に相対向する位置に、他の部分より肉厚の大きい厚肉部121,121が形成されている。
また、シート材4,4同士の融着側に位置する部分(左右部分)に、外側へ向かって突出する突出部23,23がそれぞれ設けられている。その他の構成及び素材等は、第1の実施形態に係るスパウト10と同様である。本実施形態に係るスパウト20の各部の寸法を、上述した第1の実施形態に係るスパウト10と同様とした場合に、各突出部23,23の突出長はそれぞれ0.5mm以内となっている。
この突出部23,23は、図8に示すように、シート材4,4とスパウト20とを熱融着する際に、シール板9,9(図2参照)による押し潰し方向と略直交する方向(図8において横方向)に引っ張られ、スパウト20の外周面21の形状とほぼ一体となる。したがって、突出部23,23がスパウト20の外周面21とシート材4,4との間に介在して、融着面の段差が減少し、シート材4,4とスパウト20とをより一層強固に熱融着することができる。また、この突出部23は、シート材4,4とスパウト20とを熱融着する際の位置決め部としても機能する。
本実施形態に係るスパウト20は、シート材4,4とスパウト20との熱融着が終了すると、図9に示すように、スパウト20を構成する素材の弾性力により元の形状に戻り、スパウト10の機能が発揮される。
また、本実施形態に係るスパウト20は、前記条件式(1)及び(2)を満足することが好ましく、前記条件式(3)を満足することがさらに好ましい。
<スパウトの第3の実施形態>
図10は本発明で用いるスパウトの第3の実施形態の横断方向断面図である。
本実施形態に係るスパウト30は、上述した第1の実施形態に係るスパウト10とほぼ同様の構成となっているが、図10に示すように、横断方向断面における外面形状及び内面形状が第1の実施形態と異なっている。
すなわち、本実施形態に係るスパウト30は、図10に示すように、外周面31の形状が円形となっており、内周面32の形状が楕円形となっている。このような形状とすることにより、シート材4,4(図1参照)同士の熱融着側に位置する部分(左右部分)が、他の部分の肉厚と比較して厚い肉厚部131,131となるように設定することができる。本例においては、内周面32の形状である楕円形の短軸方向に相対向する位置に厚肉部131,131が形成されることになる。その他の構成及び素材等は、第1の実施形態に係るスパウト10と同様である。
また、第2の実施形態と同様に、厚肉部131,131の外面側(シート材4,4同士の熱融着側に位置する部分)に、外側へ向かって突出する突出部23,23(図7参照)をそれぞれ設けてもよい。
また、本実施形態に係るスパウト30は、前記条件式(1)及び(2)を満足することが好ましく、前記条件式(3)を満足することがさらに好ましい。
<スパウトの第4の実施形態>
図11は本発明で用いるスパウトの第4の実施形態の横断方向断面図である。
本実施形態に係るスパウト40は、外周面41及び内周面42共に円形であるが、内周面42の相対向する一部を均等に内側へ向かって膨出させることで、相対向する位置に、肉厚が他の部分の肉厚より大きい厚肉部141,141が形成されているている。
すなわち、本実施形態に係るスパウト40は、図11に示すように、シート材4,4(図1参照)同士の融着側に位置する部分(左右部分)において、内周面42をそれぞれ内側へ向かって段状に膨出させた膨出部43が設けられている。このような形状とすることにより、シート材4,4同士の熱融着側に位置する部分が、他の部分の肉厚と比較して厚い肉厚部141,141となるように設定することができる。本実施形態に係るスパウト40の素材等は、第1の実施形態に係るスパウト10と同様である。
また、第2の実施形態と同様に、肉厚部141,141の外面側(シート材4,4同士の熱融着側に位置する部分)に、外側へ向かって突出する突出部23,23(図7参照)をそれぞれ設けてもよい。
また、本実施形態に係るスパウト40は、前記条件式(1)及び(2)を満足することが好ましく、前記条件式(3)を満足することがさらに好ましい。
<スパウトの第5の実施形態>
図12は本発明で用いるスパウトの第5の実施形態の横断方向断面図である。
本実施形態に係るスパウト50は、外周面51を円形とし、内周面52の相対向する一部を内側へ向かってなだらかな山形に膨出させている。
すなわち、本実施形態に係るスパウト50は、図12(a)に示すように、シート材4,4(図1参照)同士の熱融着側に位置する部分(左右部分)において、内周面52をそれぞれ内側へ向かって湾曲状に膨出させた膨出部53,53が設けられている。このような形状とすることにより、シート材4,4同士の融着側に位置する部分を、他の部分の肉厚と比較して厚い厚肉部151,151となるように設定することができる。本実施形態に係るスパウト50の素材等は、第1の実施形態に係るスパウト10と同様である。
また、第2の実施形態と同様に、厚肉部151,151の外面側(シート材同士の融着側に位置する部分)に、外側へ向かって突出する突出部23,23(図7参照)をそれぞれ設けてもよい。
また、本実施形態に係るスパウト50は、前記条件式(1)及び(2)を満足することが好ましく、前記条件式(3)を満足することがさらに好ましい。また、図12(b)のように、外周面51を楕円形として、その長軸54の位置に対応する位置に膨出部53,53を設けてもよい。
以上の説明は、厚肉部を左右方向に位置させて押し潰しながら熱融着することとして説明したが、厚肉部を上下方向に位置させて押し潰しながら熱融着することもできる。また、本発明のスパウトは、平坦なシール板で押し潰しながら熱融着する方法に適用するだけではなく、スパウトを大きく押し潰さない窪みをもたせたシール板間に挟み込んで熱融着する方法にも適用することができる。
以下、具体的な実施例について説明する。
実施例1〜5
下記表1は、本発明の実施例1〜5について、スパウトの最大肉厚(t1)、最小肉厚(t2)、肉厚比(f)、及びシート材と熱融着した際のスパウトの内面状態を示すものである。
Figure 0004902423
上記表1から明らかなように、肉厚比が1.5〜2.5である実施例2〜4では、シート材と熱融着する際に、スパウト内面が全く融着せず、開スパウト取付縁部としての機能を十分に発揮することができた。また、肉厚比が1.1である実施例1及び肉厚比が3.5である実施例5では、シート材と熱融着する際に、スパウト内面が僅かに融着したが、融着工程終了後、スパウト素材の弾性力により完全に剥離したため、実用上全く問題ないスパウトとすることができた。
したがって、上記条件式(1)及び(2)を満足することが好ましく、上記条件式(3)を満足することがさらに好ましいことがわかった。
本発明で製造するスパウト付容器の一実施形態の正面図である。 本発明に係るスパウト付容器の製造方法の一実施形態における、シート材とスパウトとを熱融着する途中段階の説明図である。 シート材とスパウトの熱融着状態の一例を示すスパウト付近の横断方向断面図である。 本発明で用いるスパウトの第1の実施形態の横断方向断面図である。 シート材とスパウトとを熱融着する途中段階の説明図である。 シート材とスパウトとを熱融着した後のスパウト付近の横断方向断面図である。 本発明で用いるスパウトの第2の実施形態の横断方向断面図である。 シート材とスパウトとを熱融着する途中段階の説明図である。 シート材とスパウトとを熱融着した後のスパウト付近の横断方向断面図である。 本発明で用いるスパウトの第3の実施形態の横断方向断面図である。 本発明で用いるスパウトの第4の実施形態の横断方向断面図である。 本発明で用いるスパウトの第5の実施形態の横断方向断面図である。
1 スパウト
2 容器本体
3 スパウト取付縁部
4 シート材
5 スパウト付容器
6 融着部
7 蓋体
8 蓋体取付部
9 シール板
10 第1の実施形態に係るスパウト
11 外周面
12 内周面
20 第2の実施形態に係るスパウト
21 外周面
22 内周面
23 突出部
30 第3の実施形態に係るスパウト
31 外周面
32 内周面
40 第4の実施形態に係るスパウト
41 外周面
42 内周面
43 膨出部
50 第5の実施形態に係るスパウト
51 外周面
52 内周面
53 膨出部
54 長軸
101 厚肉部
102 突起部
111 厚肉部
121 厚肉部
131 厚肉部
141 厚肉部
151 厚肉部
1 最大肉厚
2 最小肉厚

Claims (1)

  1. 弾性的に押し潰ぶし可能な筒状のスパウトを、容器本体を構成するシート材間へ挟み込み、シート材上からシール板の平坦な面を押し当てて押し潰して、前記シート材間に熱融着するスパウト付容器の製造方法において、
    横断方向断面における外周形状と内周形状の一方が楕円形、他方が円形となっていることにより、相対向する位置に、肉厚が他の部分の肉厚より大きい厚肉部が形成されていることを特徴とするスパウト、又は、相対向する内周面の一部がそれぞれ内側へ膨出していることにより、相対向する位置に、肉厚が他の部分の肉厚より大きい厚肉部が形成されているスパウトを、前記厚肉部を前記シール板の押し当て方向を上下方向としたときの左右方向に向けて熱融着することを特徴とするスパウト付容器の製造方法。
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