JP6373617B2 - スパウト付きパウチ容器の製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スパウト付きパウチ容器の製造装置および製造方法に関する。

従来、例えば特許文献１にスパウト付きパウチ容器の製造装置が記載されている。この製造装置では、連続的に送出される１枚のシート材を折り畳んでパウチ容器中間体とし、このパウチ容器中間体の天シート部（パウチ容器の天ガセットになる部分）に形成された貫通孔にスパウトを装着し、その後、パウチ容器中間体に所定形状のヒータ又はシールバーを押し当ててヒートシール部を形成し、そして、シート材をヒートシール部において所定間隔で切断することによりスパウト付きパウチ容器が製造されることが記載されている。

上記スパウト付きパウチ容器の天ガセットには、筒部とフランジ部とを有するスパウトが装着され、容器内側に位置するスパウトのフランジ部に天ガセットの内面がヒートシールされた構成となっている。この状態で、スパウトの筒部から容器に内容物が充填されたのち、例えばねじ式の有底筒状のキャップがスパウトの筒部外周に取り付けられることでパウチ容器が密封される。

特開２０１１−４６０８２号公報

上記のようなスパウト付きパウチ容器を構成するシール材には、可撓性を有する複層の樹脂フィルム材が用いられることが多い。しかしながら、安定して内容物を充填し、或いは注出するためには、スパウトが装着された天シート部、特にスパウト装着部近傍の剛性を高める必要が生じ得る。

これに対処するためには、天シート部にヒートシールされているスパウトのフランジ部の剛性を高くし、フランジ部の高い剛性によって天シート部全体の剛性を担保することが考えられる。

スパウトのフランジ部の剛性を高めるための一手法として、フランジ部をより厚く形成するのが簡易である。しかしながら、そうした場合、上記特許文献１に記載されるように１枚のシート材から天ガセットを構成する天シート部と容器胴部の一方側面シート部とがつながっているため、シールユニットにおいて天シート部の周縁と容器胴部の他方側面シート部の上縁とをヒートシールするとき、スパウトのフランジ部の厚みが増したことで天シート部が引っ張られた状態で容器胴部の他方側面シート部にヒートシールされることがある。また、個々のパウチ容器に切断されるまで各パウチ容器の天シート部はシート材の長手方向に連なっているため、天シート部周縁をヒートシールするときにはシート材の長手方向にも引っ張り力が作用することになる。そのため、天シート部に引張応力が残留することによってヒートシール部が波打った状態となり、パウチ容器の外観が見映えの良くないものになるという新たな課題が生じる。

本発明の目的は、少なくとも天ガセットが胴部両側面のうち一方と連続したシート材で構成されるスパウト付きパウチ容器において、スパウトのフランジ部が厚くなった場合でも天ガセット周縁のヒートシール部を美麗に形成できる製造装置および製造方法を提供することにある。

本発明に係るスパウト付きパウチ容器の製造装置は、少なくとも、貫通孔が形成された天ガセットと、両側縁が互いにヒートシールされるとともに各々の上縁が前記天ガセットの周縁にそれぞれヒートシールされる胴部一方面および胴部他方面と、筒部とフランジ部とを有して前記天ガセットの貫通孔に容器内側から筒部が挿入された状態でフランジ部の上面に前記天ガセットがヒートシールされるスパウトと、を備えるスパウト付きパウチ容器の製造装置であって、１枚以上のシート材を送出しつつ折り畳むことで、前記天ガセット、前記胴部一方面および前記胴部他方面を構成する天シート部、一方側面シート部および他方側面シート部を有するパウチ容器中間体を形成する中間体形成手段と、前記天シート部にスパウト装着用の貫通孔を形成する貫通孔形成ユニットと、前記天シート部の貫通孔形成予定領域または前記貫通孔の周縁に凹み部を形成する凹み形成ユニットと、前記スパウトを前記天シート部の貫通孔に装着するスパウト装着ユニットと、前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の両側縁同士、ならびに、前記天シート部の周縁と前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の各上縁とをヒートシールするとともに、前記天シート部の貫通孔の周縁に形成されている前記凹み部に前記スパウトのフランジ部をヒートシールするシールユニットと、を備える。

本発明に係るスパウト付きパウチ容器の製造装置おいて、前記中間体形成手段は、シート材を送出する送出機構と、前記シート材に折り畳み線となる罫線を形成する罫線形成ユニットと、前記罫線に沿って前記シート材を折り畳んでパウチ容器中間体とする折り畳みユニットとを含み、前記凹み形成ユニットおよび前記貫通孔形成ユニットは、前記罫線形成ユニットと前記折り畳みユニットとの間に設置されてもよい。

また、本発明に係るスパウト付きパウチ容器の製造装置において、前記凹み形成ユニットは、前記シート材の送出方向に関し、前記貫通孔形成ユニットの上流側に設置されてもよい。また、前記凹み部は前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の両側縁同士のヒートシール部の端部よりも容器外側へ突出していてもよい。

本発明に係るスパウト付きパウチ容器の製造方法は、少なくとも、貫通孔が形成された天ガセットと、両側縁が互いにヒートシールされるとともに各々の上縁が前記天ガセットの周縁にそれぞれヒートシールされる胴部一方面および胴部他方面と、筒部とフランジ部とを有して前記天ガセットの貫通孔に容器内側から筒部が挿入された状態でフランジ部の上面に前記天ガセットがヒートシールされるスパウトと、を備えるスパウト付きパウチ容器の製造方法であって、１枚以上のシート材を送出しつつ折り畳むことで、前記天ガセット、前記胴部一方面および前記胴部他方面を構成する天シート部、一方側面シート部および他方側面シート部を有するパウチ容器中間体を形成する中間体形成工程、前記パウチ容器中間体とする前に、前記シート材の天シート部にスパウト装着用の貫通孔を形成するとともに前記貫通孔の周縁に凹み部を形成する凹み形成工程、前記天シート部の貫通孔にスパウトを装着するスパウト装着工程、前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の両側縁同士、ならびに、前記天シート部の周縁と前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の各上縁とをヒートシールするとともに、前記天シート部の貫通孔の周縁に形成されている前記凹み部に前記スパウトのフランジ部をヒートシールするシール工程、および、前記各側面シート部の側縁ヒートシール部で切断して個々のスパウト付き容器に形成する切断工程を含む。

本発明に係るスパウト付きパウチ容器の製造装置および製造方法によれば、天ガセットを構成する天シート部に形成されたスパウト挿通用の貫通孔の周縁に凹み部が形成され、この凹み部によってスパウトのフランジ部の厚みの少なくとも一部を吸収することができる。したがって、天シート部の周縁が胴部他方面の上縁にヒートシールされるときに天シート部に作用する引っ張り力を緩和でき、その結果、天ガセット周縁のヒートシール部を美麗に仕上げることができる。

本発明の一実施形態であるスパウト付きパウチ容器の製造装置の全体構成を示す正面図である。 図１の製造装置で製造されるスパウト付きパウチ容器の斜視図である。 図２のスパウト付きパウチ容器の（ａ）上面図、（ｂ）正面図、および（ｃ）Ｘ−Ｘ断面図である。 罫線形成ユニット、凹み形成ユニット、および、パンチングユニットの処理内容を示す、シート材の平面図である。 凹み形成ユニットにおける処理内容を示す図である。 パンチングユニットの処理内容を示す図である。 折り畳みユニットおよびスパウト装着ユニットの処理内容を示す図である。 解除機構の一例を示す図である。 第１シールユニットに設けられた加熱機構の正面図である。 第１シールユニットを通過したシート材の上面図および側面図である。 スパウトのフランジ部の変形例を示す図である。

以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

以下においては、本実施形態の製造装置によって製造されるスパウト付きパウチ容器が胴部前面と胴部後面との間の下部に底ガセットが設けられた自立型のパウチ容器である例について説明するが、これに限定されるものではなく、本発明は底ガセットを有しない非自立型のスパウト付きパウチ容器に適用されてもよい。

図１は、本実施形態であるスパウト付きパウチ容器（以下、適宜に「パウチ容器」とだけいう。）ＳＰの製造装置１の概略構成図である。この製造装置１は、シート材を適宜、折り曲げて接合することにより自立型のパウチ容器ＳＰ（スタンディングパウチ）を製造する装置である。

この製造装置１の詳説に先立って、まず、当該製造装置１で製造されるパウチ容器ＳＰについて説明する。図２は、この製造装置１で製造するパウチ容器ＳＰの斜視図、図３は、当該パウチ容器ＳＰの上面図、正面図、Ｘ−Ｘ断面図である。なお、この図２，３において、ハッチングを施した箇所は、シート材同士が熱により接合されたヒートシール部である。

周知のとおり、パウチ容器ＳＰは、シート材を袋状に貼り合わせて形成される容器で、液体や粉体など様々な内容物の収容に用いられる。このパウチ容器ＳＰに用いられるシート材としては、片面にヒートシール性を備え、適度な可撓性を備えているのであれば、その材質や肉厚は特に限定されない。したがって、例えば、ヒートシール性に富むポリエチレンやエチレン−プロピレン共重合体などからなる内層と、印刷性やガス遮蔽性に富むポリアミドやポリエステルなどからなる外層と、を積層した複合フィルムなどを用いることができる。なお、この材質は、あくまで一例であり、パウチ容器ＳＰとして要求される強度や、パウチ容器ＳＰ内に収容する内容物の性質などに応じて、適宜、異なる材質、肉厚のシート材が選択されてもよい。

本実施形態が製造対象としているパウチ容器ＳＰは、互いに対向する胴部前面（胴部一方面）Ｐ１および胴部後面（胴部他方面）Ｐ２と、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の上縁に接合された天ガセットＰ４、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の下縁に接合された底ガセットＰ３、および、天ガセットＰ４の略中央に接合されたスパウトＱを備えている。

スパウトＱは筒部Ｑ１およびフランジ部Ｑ２を備える。筒部Ｑ１およびフランジ部Ｑ２は、樹脂一体成形によって形成されている。筒部Ｑ１は、内容物の充填および取り出し口となる部分である。パウチ容器ＳＰに内容物が充填された後に、例えばねじ式のキャップによって閉じられる。フランジ部Ｑ２は、スパウトＱをパウチ容器ＳＰに固定する部分である。筒部Ｑ１が天ガセットＰ４の貫通孔に挿入された状態で、フランジ部Ｑ２の上面に天ガセットＰ４の内面がヒートシールされている。なお、このスパウトＱのフランジ部Ｑ２と天ガセットＰ４とのヒートシール部を、以下では、「スパウトシール部Ｓａ」と呼ぶ。

本実施形態のパウチ容器ＳＰでは、図３（ｃ）に示されるスパウトＱのフランジ部Ｑ２の厚みｔが例えば２〜５ｍｍ程度と、従来比で厚く形成されている。これにより、フランジ部Ｑ２の剛性が高くなり、天ガセットＰ４の剛性も高くなる。よって、例えば内容物を注出するときに内容物の重量が天ガセットＰ４にかかったとしても天ガセットＰ４の形状が歪みにくくなり、安定して注出することが可能になる。

胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２は、その両側縁が互いに接合され、サイドシール部Ｓｓが形成されている。天ガセットＰ４は、上面視略八角形をしており、その中央にはスパウトＱの挿通を許容する貫通孔が形成されている。この天ガセットＰ４の周縁は、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の上縁に接合され、トップシール部Ｓｔを形成している。

底ガセットＰ３は、内側に二つ折りにされた状態で、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の下部に挟持される部位である。この底ガセットＰ３の周縁は、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の下縁に接合され、略舟形のボトムシール部Ｓｂを形成する。また、この底ガセットＰ３には、二つ折りにした状態で相互に一致する略半円状の切欠部ｃが形成されている。かかる切欠部ｃが形成されることにより、当該箇所において、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２が、直接、接触することが可能となる。そして、この切欠部ｃ、換言すれば、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の接触部を介して、胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の下部の両側縁が接合される。

図２および図３に示すように、天ガセットＰ４においてスパウト装着用の貫通孔の周縁には、パウチ容器ＳＰの外側（図２中では上側）に凸状をなす凹み部Ｒが形成されている。凹み部Ｒは、フランジ部Ｑ２の外周を取り囲むように形成されている。本実施形態では、円形のフランジ部Ｑ２を取り囲む略楕円状の外形輪郭を有して形成されている。また、凹み部Ｒの凹み深さ（すなわち、容器外側への突出高さにほぼ等しい）は、フランジ部Ｑ２の厚みｔの少なくとも一部を吸収できる程度に形成されており、前記厚みｔと同等程度に形成されるのが好ましい。

続いて、図１を参照して、製造装置１の全体的な構成を説明する。製造装置１には、パウチ容器ＳＰの材料となるシート材Ｍをロール状に巻回したシートロールＳＲがセットされており、図示しない送出機構により、シート材Ｍが連続的に送出される。

送出されたシート材Ｍには、罫線形成ユニット１０、凹み形成ユニット１２、パンチングユニット１４、折り畳みユニット１６、スパウト装着ユニット１８、第１シールユニット２０、切除ユニット２２、第２シールユニット２４により、順次、所定の処理が施される。そして、複数の処理が施されたシート材Ｍは、最終的には、切断ユニット２６により所定幅間隔で切断され、分離した個々のパウチ容器ＳＰとして出力される。

次に、各ユニットでの処理内容について説明する。図４は、罫線形成ユニット１０、凹み形成ユニット１２およびパンチングユニット１４の処理内容を示す図である。罫線形成ユニット１０は、送出されてきたシート材Ｍに、複数本の罫線Ｌ１〜Ｌ８を連続的に形成するユニットである。この罫線は、下流での折り畳み作業を容易にするために形成されるもので、例えば、シート材Ｍに細幅のローラを当接させることで形成できる。

本実施形態では、シート材Ｍの幅方向に間隔を空けて、８本の罫線Ｌ１〜Ｌ８を形成している。後述する折り畳みユニット１６等では、この罫線Ｌ１〜Ｌ８に沿って、シート材Ｍが折り曲げられる。なお、シート材Ｍのうち、一端から第１罫線Ｌ１までの範囲が、最終的に天ガセットＰ４を構成する。以下では、この天ガセットＰ４を構成する部分を、「天シート部ｐ４」と呼ぶ。同様に、最終的に胴部前面Ｐ１を構成する第１罫線Ｌ１から第四罫線Ｌ４までの範囲を「前シート部ｐ１」、最終的に底ガセットＰ３を構成する第四罫線Ｌ４から第六罫線Ｌ６までの範囲を「底シート部ｐ３」、最終的に胴部後面Ｐ２を構成する第六罫線Ｌ６からシート材Ｍの他端までの範囲を「後シート部ｐ２」と呼ぶ。

なお、本実施形態ではシート材の折り畳み処理を容易にするためにシート材に罫線を形成する例を示したが、折り畳み処理が容易にできる場合は罫線の形成を全て又は部分的に省略しても良い。具体的には、例えば、本実施形態における罫線Ｌ３、Ｌ７の形成を省略することができ、それにより、パウチ容器の胴部の美観を向上させることができる。

凹み形成ユニット１２は、天ガセットＰ４を構成することとなる天シート部ｐ４のスパウト孔形成予定位置を含む領域に凹み部Ｒを形成するユニットである。凹み形成ユニット１２は、図５に示すように、上方に配置された凸状の雄型Ｋ１と凹状の雌型Ｋ２とでシート材Ｍを挟持することで、シート材Ｍが局部的に引き伸ばされて図４の紙面奥側へ凹んだ（すなわちパウチ容器となったときに容器外側へ突出する）凹み部Ｒを形成することができる。

パンチングユニット１４は、天シート部ｐ４にスパウト孔Ｈを形成するとともに、底シート部ｐ３に一対の接合孔ｈを形成するユニットである。パンチングユニット１４は、図６に示すように、シート材Ｍにおいて既に形成された凹み部Ｒの略中央に例えば円柱状のパンチＫ３を打ち込むことによって、スパウト孔Ｈを形成する。このスパウト孔Ｈは、天シート部ｐ４にパウチ容器幅Ｗ相当の間隔を空けて順次形成される。一対の接合孔ｈは、最終的に切欠部ｃを形成する孔である。この一対の接合孔ｈは、底シート部ｐ３のうち第五罫線（底シートを二つ折りする際の折目線）を挟んで対称な位置であって、スパウト孔Ｈに対して、搬送方向にパウチ容器幅Ｗの半分程度の距離（１／２Ｗ）ずれた位置に形成される。

図７は、折り畳みユニット１６およびスパウト装着ユニット１８の処理内容を示す図である。折り畳みユニット１６は、上流側から送られてきたシート材Ｍを、罫線Ｌ１〜Ｌ８に沿って、シート材Ｍの幅方向に折り曲げる。具体的には、第五罫線Ｌ５に沿って内側に二つ折りにされた底シート部ｐ３が、互いに対向する前シート部ｐ１および後シート部ｐ２の下部に挟持されるように折り曲げる。また、第１罫線Ｌ１、第２罫線Ｌ２、第八罫線Ｌ８に沿っても折り曲げ、前後シート部ｐ１，ｐ２の上部と、天シート部ｐ４と、が重なるように折り曲げる。ここで、図７は、前後シート部ｐ１，ｐ２の上部に天シート部ｐ４を重ねた後、当該天シート部ｐ４が略水平となるように展開した状態を図示している。また、天シート部ｐ４に形成された凹み部Ｒは、前後シート部ｐ１，ｐ２の上部に重なるように折り曲げられると、上方（すなわち容器外側）へ膨出した隆起部として現れる。

なお、本実施形態では、シート材Ｍを送出する送出機構と、罫線形成ユニット１０と、折り畳みユニット１６とが、シート材Ｍを送出しつつ折り畳んで重ねることで、胴部前面Ｐ１、胴部後面Ｐ２、底ガセットＰ３および天ガセットＰ４を構成する前シート部ｐ１、後シート部ｐ２、底シート部ｐ３および天シート部ｐ４を含むパウチ容器中間体を形成する手段として機能する。

スパウト装着ユニット１８は、天シート部ｐ４に形成されたスパウト孔Ｈに、スパウトＱの筒部Ｑ１を挿入するとともに、当該筒部Ｑ１の端部から外側に張り出したフランジ部Ｑ２を天シート部ｐ４にヒートシールする。すなわち、スパウト装着ユニット１８は、スパウト孔Ｈが形成された天シート部ｐ４を略水平姿勢にした後、筒部Ｑ１が外側に突出し、かつ、フランジ部Ｑ２が天シート部ｐ４の凹み部Ｒの内面に当たるように、スパウトＱをスパウト孔Ｈに挿入する。そして、図７に示すように展開した天シート部ｐ４を前後シート部ｐ１，ｐ２の上部と重なるように折り曲げた後、フランジ部Ｑ２を天シート部ｐ４におけるスパウト孔Ｈの周縁にヒートシールし、スパウトＱをシート材Ｍに装着する。

スパウトＱが装着されたシート材Ｍは、その後、第１シールユニット２０に送出される。第１シールユニット２０は、送出されてきたシート材Ｍに対して、ヒートシール処理を施し、ボトムシール部Ｓｂ、サイドシール部Ｓｓ、トップシール部Ｓｔを形成する部位である。この第１シールユニット２０は、折り畳み解除機構や、接着機構、冷却機構などを備えている。

折り畳み解除機構は、シート材Ｍを、底シート部ｐ３の折り畳みを解除して広げた折り畳み解除状態にする機構で、実際にヒートシール作業を行う接着機構より上流位置に設けられる。この折り畳み解除機構は、底シート部ｐ３の折り畳みを解除するべく、第三罫線Ｌ３、第七罫線Ｌ７に沿ってシート材Ｍを折り曲げられるのであれば、その機構は特に限定されない。したがって、例えば、前シート部ｐ１の下端および後シート部ｐ２の下端を吸引保持しつつ離間方向に移動する一対の吸引部材などで構成されてもよい。また、より単純な構成としては、例えば、図８に示すように、折り畳み解除した底シート部ｐ３の底面に接触する上面を備えた板材２８などであってもよい。この場合、シート材Ｍの先端が、底シート部ｐ３が当該板材の上面に接するように底シート部ｐ３を広げた状態でシート材Ｍをセットしておけば、後続するシート材Ｍも自然と、当該板材２８付近で折り畳み解除される。かかる折り畳み解除機構により、シート材Ｍは、正面視において、略Ｉ字状形状となる。

折り畳み解除されたシート材Ｍは、その状態で加熱機構へと送出される。加熱機構は、シート材Ｍの各部を挟持加圧しつつ、加熱することでシート材Ｍをヒートシールする機構である。図９は、この加熱機構の正面図である。

加熱機構は、上下に対向配置されたトップブロック３０およびボトムブロック３４と、当該トップブロック３０およびボトムブロック３４の間において左右に対向配置された一対のサイドブロック３２と、これら複数のブロックを移動させる移動機構と、を備えている。

トップブロック３０は、サイドブロック３２の上面と協働して、天シート部ｐ４と当該天シート部ｐ４と重ねられた前シート部ｐ１および後シート部ｐ２の上縁とを挟持加圧しつつ加熱するブロックである。このトップブロック３０の底面には、トップシール部Ｓｔに対応した形状（本実施形態では略八角形）の突起が、シート材搬送方向に例えば三つ並んでいる。この突起４０には、ヒータが内蔵されており、当該突起に接触するシート部分をヒートシールすることができるようになっている。また、各八角形の中央部分には、スパウトＱと当該トップブロック３０との干渉を避けるための逃がし孔４２が形成されている。

サイドブロック３２は、トップブロック３０と対向する上面、対をなすサイドブロック３２と対向する対向面、および、ボトムブロック３４と対向する底面を、備えている。上面には、トップシール部Ｓｔを前後に二分割した形状の突起５０が、シート材搬送方向に例えば三つ並んでいる。換言すれば、対向する二つのサイドブロック３２が近接することで、当該二つのサイドブロック３２の上面に、トップシール部Ｓｔに対応した形状、換言すれば、トップブロック３０に形成された突起４０と同様の形状の突起５０が構成されるようになっている。トップシール部Ｓｔを形成する際には、このサイドブロック３２上面の突起５０と、トップブロック３０底面の突起４０とで、天シート部ｐ４および前後シート部ｐ１，ｐ２を挟持しつつ加熱する。

サイドブロック３２の対向面には、当該サイドブロック３２を上下に延伸する突起４８が、シート材搬送方向に四つ形成されている。この四つの突起４８は、サイドシール部Ｓｓに対応する位置、大きさに形成されており、各突起４８の配置間隔は、パウチ容器ＳＰの幅にほぼ等しい。また、四つの突起４８のうち、最も上流側および下流側に設けられた突起４８の幅は、サイドシール部Ｓｓ一つ分の幅に等しく、間に設けられた二つの突起４８の幅は、サイドシール部Ｓｓ二つ分の幅に等しい。この突起４８の内部にもヒータが内蔵されており、当該突起４８に接触するシート部分をヒートシールすることができるようになっている。サイドシール部Ｓｓを形成する場合には、この対向する一対のサイドブロック３２の突起４８で、前シート部ｐ１および後シート部ｐ２を挟持しつつ加熱する。

サイドブロック３２の底面には、ボトムシール部Ｓｂを前後に二分割した形状の突起５２が、シート材搬送方向に例えば三つ並んでいる。換言すれば、対向する二つのサイドブロック３２が近接することで、当該二つのサイドブロック３２の底面に、ボトムシール部Ｓｂに対応した形状の突起４８が構成されるようになっている。ボトムシール部Ｓｂを形成する際には、このサイドブロック３２底面の突起５２と、ボトムブロック３４上面の突起５６と、で底シート部ｐ３および前後シート部ｐ１，ｐ２を挟持しつつ加熱する。

ボトムブロック３４は、サイドブロック３２の底面と協働して、底シート部ｐ３と当該底シート部ｐ３の周縁と重ねられた前後シート部ｐ１，ｐ２の下縁とを挟持加圧しつつ加熱するブロックである。このボトムブロック３４の上面には、ボトムシール部Ｓｂに対応した形状の突起５６が形成されている。より具体的には、この突起５６は、搬送方向に長尺な二本の直線の間に略六角形が例えば三つ配置されたような形状となっている。この突起５６には、ヒータが内蔵されており、当該突起５６に接触するシート部分をヒートシールすることができるようになっている。なお、略六角形の突起５６の両側であって切欠部ｃに対応する位置には、図示しない三角形状の窪みが形成されている。かかる窪みが形成されることにより、切欠部ｃ周辺が当該突起５６に接触すること（ヒートシールされること）が防止される。

移動機構は、これら三種類のブロックを移動させるための機構である。より具体的には、移動機構は、トップブロック３０およびボトムブロック３４を昇降させる。また、移動機構は、一対のサイドブロック３２を互いに近接または離間する方向に移動させることができる。こうした移動機構は、公知の周知技術を用いて構成することができるため、ここでの詳説は省略する。

かかる構成の第１シールユニット２０でのシール作業の流れについて説明する。折り畳み解除された状態で送出されてきたシート材Ｍは、図９に示すように、正面視略Ｉ字状となっている。このとき、トップブロック３０およびボトムブロック３４は、いずれも、このシート材Ｍから離間した位置で待機している。また、サイドブロック３２は、前シート部ｐ１および後シート部ｐ２から離間しつつも、その対向距離が底シート部ｐ３や天シート部ｐ４の幅以下となる位置で待機している。したがって、この状態において、底シート部ｐ３および天シート部ｐ４の先端は、僅かに、サイドブロック３２の底面および上面に重なっている。

続いて、トップブロック３０を下降させ、天シート部ｐ４および前後シート部ｐ１，ｐ２の上縁を、サイドブロック３２の上面に押し当てる。この押し当てにより、シート材Ｍの高さ位置が規定位置に調整される。

続いて、一対のサイドブロック３２を、互いに近接する方向に移動させ、当該一対のサイドブロック３２で前後シート部ｐ１，ｐ２を挟持加圧する。そして、その状態で、側面に設けられた突起４８の加熱を開始する。この加熱により、シート材Ｍのうち、当該突起４８に接触する部分、すなわち、サイドシール部Ｓｓに相当する部分がヒートシールされる。

さらに、その後、ボトムブロック３４を上昇させ、サイドブロック３２の底面と協働して、底シート部ｐ３の周縁および前後シート部ｐ１，ｐ２の下縁を挟持加圧させる。また、トップブロック３０も、さらに、下降させ、サイドブロック３２の上面と協働して天シート部ｐ４の周縁および前後シート部ｐ１，ｐ２の上縁を挟持加圧させる。そして、その状態になれば、ボトムブロック３４およびトップブロック３０の突起４０，５６の加熱も開始する。この加熱により、シート材Ｍのうち、これら突起４０，５６に接触する部分、すなわち、トップシール部Ｓｔに相当する部分およびボトムシール部Ｓｂに相当する部分がヒートシールされる。

そして、一定時間の加熱ができれば、図９に示すように、全てのブロックをシート材Ｍから離間させ、当該シート材Ｍを第１シールユニット２０から冷却装置へ送出する。冷却装置で冷却された後、シート材Ｍの底シート部ｐ３は、再び、二つに折り畳まれる。

図１０は、第１シールユニット２０を通過したシート材Ｍの上面図および側面図である。この図１０に示すように、第１シールユニット２０を通過したシート材Ｍは、トップシール部Ｓｔ、サイドシール部Ｓｓ、ボトムシール部Ｓｂが形成された状態となる。

上記のように第１シールユニット２０においてトップシール部Ｓｔが形成されるとき、パウチ容器ＳＰの天ガセットＰ４（図２参照）となる天シート部ｐ４は前シート部ｐ１とつながった状態にあり、かつ、シート材Ｍは個々のパウチ容器ＳＰに切断されるまでは天シート部ｐ４がシート材Ｍの長手方向につながった状態になっている。そのため、天シート部ｐ４に凹み部Ｒが形成されていない場合、スパウトＱのフランジ部Ｑ２に厚みｔがある分、天シート部ｐ４がトップシール部Ｓｔの位置からスパウトＱの装着位置へ向かう方向に引っ張り力が作用する。その結果、パウチ容器ＳＰとして切断形成されたときに、天ガセットＰ４に引張応力が残留することによってトップシール部Ｓｔが波打った状態となり、パウチ容器ＳＰの外観が悪くなることがある。

これに対し、本実施形態では、天シート部ｐ４に形成された凹み部ＲにスパウトＱのフランジ部Ｑ２が厚み方向の全て又は一部が収容される。そのため、天シート部ｐ４に上記のような引っ張り力が作用するのを緩和または解消できる。その結果、スパウトＱのフランジ部Ｑ２が厚くなった場合でも天ガセットＰ４の周縁のトップシール部Ｓｔを美麗に仕上げることができる。

第１シールユニット２０から送出されて冷却されたシート材Ｍは、続いて、切除ユニット２２（図１参照）に送られる。切除ユニット２２では、天ガセットＰ４に相当する部分が略八角形になるように、不要部分が切除される。具体的には、図１０において、太線で囲まれた略三角形部分ｎが切除される。その後、このシート材Ｍは、底シート部ｐ３が折り畳まれた状態で、第２シールユニット２４（図１参照）に送られる。

第２シールユニット２４では、接合孔ｈ付近が、ヒータを内蔵したブロック体で挟持されつつ加熱される。そして、これにより、当該接合孔ｈを介して前シート部ｐ１と後シート部ｐ２とがヒートシールされる。第２シールユニット２４を通過すれば、最後に、シート材Ｍは、切断ユニット２６（図１参照）に送られる。切断ユニット２６では、連続したシート材Ｍを、パウチ容器ＳＰのおける胴部の側縁に相当する位置、より具体的には、サイドシール部Ｓｓの中央位置（図１３において一点鎖線で示した位置）において切断する。この切断により、互いに分離した個別のパウチ容器ＳＰが形成される。

以上のようにして本実施形態の製造装置１によってパウチ容器ＳＰが製造される。

上述したように、本実施形態のスパウト付きパウチ容器ＳＰの製造装置１および製造方法によれば、スパウトＱのフランジ部Ｑ２が厚くなった場合でも天ガセットＰ４の周縁のトップシール部Ｓｔが波打つことなく美麗に仕上げられたパウチ容器ＳＰを製造することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の変更や改良が可能である。

例えば、上記においては図１１（ａ）に示すように、スパウトＱのフランジ部Ｑ２を円環状の板部として形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、フランジ部Ｑ２の剛性を高めるために他の形状としてよい。例えば、図１１（ｂ）に示すようにフランジ部Ｑ２の外周縁から突出する円環状の壁部を有する形状としてもよい。

また、上記の製造装置１においては、シート材Ｍの天シート部ｐ４に先に凹み部Ｒを形成した後にスパウト孔Ｈを穿設する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、スパウト孔Ｈを先に形成してからその周縁部に凹み部Ｒを形成するように、凹み形成ユニット１２とパンチングユニット１４とを入れ替えてもよい。あるいは、１つのユニットで凹み部Ｒおよびスパウト孔Ｈの形成を一工程で同時に行ってもよい。これにより、製造装置および製造方法を簡素化することができ、装置を小型化できるとともにコスト低減を図ることができる。

さらに、上記実施形態では、パウチ容器ＳＰの天ガセットＰ４と胴部前面Ｐ１とが１枚の連続したシート材で形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、天ガセットＰ４が胴部前面Ｐ１および胴部後面Ｐ２の何れからも分離した別のシート材によって形成される場合にも本発明を適用することができる。この場合、天ガセットは容器分離前までは長手方向に連なっているため、天ガセットの周縁にヒートシールするときに作用する長手方向の引っ張り力が少なくとも発生することから、この場合にも天シート部に凹み部が形成されることで、この長手方向の引っ張り力を緩和して、天ガセット周縁のヒートシール部を美麗に仕上げる効果が見込める。

１ スパウト付きパウチ容器の製造装置、１０ 罫線形成ユニット（中間体形成手段）、１２ 凹み形成ユニット、１４ パンチングユニット、１６ 折り畳みユニット、１８ スパウト装着ユニット、２０ 第１シールユニット、２２ 切除ユニット、２４ 第２シールユニット、２６ 切断ユニット、２８ 板材、３０ トップブロック、３２ サイドブロック、３４ ボトムブロック、４０，４８，５０，５２，５６ 突起、４２ 逃がし孔、ｃ 切欠部、Ｈ スパウト孔、ｈ 接合孔、Ｋ１ 雄型、Ｋ２ 雌型、Ｋ３ パンチ、Ｌ１〜Ｌ８ 罫線、Ｍ シート材、ｎ 略三角形部分、ｐ１ 前シート部、Ｐ１ 胴部前面（胴部一方面）、ｐ２ 後シート部、Ｐ２ 胴部後面、Ｐ３ 底ガセット、ｐ３ 底シート部、Ｐ４ 天ガセット、ｐ４ 天シート部、Ｑ スパウト、Ｑ１ 筒部、Ｑ２ フランジ部、Ｒ 凹み部、Ｓａ スパウトシール部、Ｓｂ ボトムシール部、ＳＰ スパウト付きパウチ容器、ＳＲ シートロール、Ｓｓ サイドシール部、Ｓｔ トップシール部、Ｗ パウチ容器幅。

Claims (5)

1. 少なくとも、貫通孔が形成された天ガセットと、両側縁が互いにヒートシールされるとともに各々の上縁が前記天ガセットの周縁にそれぞれヒートシールされる胴部一方面および胴部他方面と、筒部とフランジ部とを有して前記天ガセットの貫通孔に容器内側から筒部が挿入された状態でフランジ部の上面に前記天ガセットがヒートシールされるスパウトと、を備えるスパウト付きパウチ容器の製造装置であって、
   １枚以上のシート材を送出しつつ折り畳むことで、前記天ガセット、前記胴部一方面および前記胴部他方面を構成する天シート部、一方側面シート部および他方側面シート部を有するパウチ容器中間体を形成する中間体形成手段と、
   前記天シート部にスパウト装着用の貫通孔を形成する貫通孔形成ユニットと、
   前記天シート部の貫通孔形成予定領域または前記貫通孔の周縁に凹み部を形成する凹み形成ユニットと、
   前記スパウトを前記天シート部の貫通孔に装着するスパウト装着ユニットと、
   前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の両側縁同士、ならびに、前記天シート部の周縁と前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の各上縁とをヒートシールするとともに、前記天シート部の貫通孔の周縁に形成されている前記凹み部に前記スパウトのフランジ部をヒートシールするシールユニットと、
   を備える、スパウト付き容器の製造装置。
2. 請求項１に記載のスパウト付き容器の製造装置において、
   前記中間体形成手段は、シート材を送出する送出機構と、前記シート材に折り畳み線となる罫線を形成する罫線形成ユニットと、前記罫線に沿って前記シート材を折り畳んでパウチ容器中間体とする折り畳みユニットとを含み、
   前記凹み形成ユニットおよび前記貫通孔形成ユニットは、前記罫線形成ユニットと前記折り畳みユニットとの間に設置されることを特徴とする、スパウト付き容器の製造装置。
3. 請求項２に記載のスパウト付き容器の製造装置において、
   前記凹み形成ユニットは、前記シート材の送出方向に関し、前記貫通孔形成ユニットの上流側に設置されていることを特徴とする、スパウト付き容器の製造装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパウト付き容器の製造装置において、
   前記凹み部は前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の両側縁同士のヒートシール部の端部よりも容器外側へ突出している、スパウト付きパウチ容器の製造装置。
5. 少なくとも、貫通孔が形成された天ガセットと、両側縁が互いにヒートシールされるとともに各々の上縁が前記天ガセットの周縁にそれぞれヒートシールされる胴部一方面および胴部他方面と、筒部とフランジ部とを有して前記天ガセットの貫通孔に容器内側から筒部が挿入された状態でフランジ部の上面に前記天ガセットがヒートシールされるスパウトと、を備えるスパウト付きパウチ容器の製造方法であって、
   １枚以上のシート材を送出しつつ折り畳むことで、前記天ガセット、前記胴部一方面および前記胴部他方面を構成する天シート部、一方側面シート部および他方側面シート部を有するパウチ容器中間体を形成する中間体形成工程、
   前記パウチ容器中間体とする前に、前記シート材の天シート部にスパウト装着用の貫通孔を形成するとともに前記貫通孔の周縁に凹み部を形成する凹み形成工程、
   前記天シート部の貫通孔にスパウトを装着するスパウト装着工程、
   前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の両側縁同士、ならびに、前記天シート部の周縁と前記一方側面シート部および前記他方側面シート部の各上縁とをヒートシールするとともに、前記天シート部の貫通孔の周縁に形成されている前記凹み部に前記スパウトのフランジ部をヒートシールするシール工程、および、
   前記各側面シート部の側縁ヒートシール部で切断して個々のスパウト付き容器に形成する切断工程、
   を含む、スパウト付き容器の製造方法。

Images