JP7262384B2 - 包装容器用の支持部 - Google Patents

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Description

本発明は、包装容器を充填および/または封止する方法、その方法を実施するための装置、その方法および/または装置に使用するための支持部に関し、またその方法によって形成された包装容器に関する。
本出願人は、TETRA TOP(登録商標)およびTETRA APTIVA(登録商標)という名で「カートンボトル(carton bottle)」型の食品包装容器を市場に出している。この型の容器は、本出願人の国際公開第2008/004932号パンフレットおよび国際公開第2009/154535号パンフレットに記載されている。容器は、例えば液体乳製品、ジュース、果実入りジュース、および炭酸を含まない飲料を包装するために使用される。
「カートンボトル」容器は、パッケージラミネート(「バルブ」とも呼ばれる)から形成された基壁および側壁を含む下部、ならびに開口を含むプラスチック上部(「ドーム」とも呼ばれる)を有する。場合によっては、ネジ上部などの予め形成された開口デバイスが含まれる。カートンボトル容器は、容器に基づいたパッケージラミネートの利点(例えば再生した植物由来の材料を使用し、印刷適性が良好である)をプラスチック容器の利点(例えば容器の形状の設計が自由であり、開口デバイスを使用する)と組み合わせることができる。
パッケージラミネートは、典型的には紙または板紙のコア層、ならびに例えばプラスチック(例えば低密度ポリエチレンLDPE)および/またはアルミニウム箔の1つまたは複数のバリア層を含む。パッケージラミネートのスリーブは、平坦に敷設されたチューブ形状のブランクから、またはマンドレルを中心にシートを形成し、下部としてチューブを形成するために誘導封止することによるいずれかで準備される。プラスチック上部は、パッケージラミネートのスリーブの上に直接射出成形されてもよい。別法として、プラスチック上部は予め形成され、パッケージラミネートのスリーブに封止されてもよい。プラスチックは、典型的にはポリエチレンまたはポリプロピレン(例えば高密度ポリエチレンHDPE)などの熱可塑性材料である。
射出成形するステップの後、包装容器はその開口基部を上方に向けて搬送され、次の充填ステーションにおいて基部を通して充填される。包装容器は、必要に応じて充填する前に1つまたは複数の滅菌ステーションを通過してもよい。充填するステップの後、包装容器の開口基部は、平坦な基部を有する充填および封止された容器を形成するために折り畳まれて封止される。
充填および封止するステップの間、容器はスリーブ状カセット内で開口基部を真上にして支持される。容器のプラスチック上部は、カセットを係合する「容積プレート」と呼ばれる部材により下から支持される。容積プレートはプラスチック上部に接触する。
現在のカートンボトルは、概して平面および/または凸面を有する。本出願人は、異なる設計、具体的には凹部を含むカートンボトルを形成することが望ましいことを理解している。
第1の態様では、本発明は、パッケージラミネートを含み、上部ならびに1つまたは複数の側壁および開口基部を含む下部を有する包装容器を充填および/または封止する方法に関し、方法は、
直立部を含む支持部上で開口基部を真上にして包装容器を支持することであって、支持部は包装容器の上部を係合し、支持部の直立部を介して包装容器の1つまたは複数の側壁の一部を係合する、支持することと、
包装容器をその開口基部を介して充填すること、および/または包装容器の開口基部を封止することであって、支持部は充填および/または封止するステップの間、包装容器の寸法安定性を確保する、充填および/または封止することとを含む。
当業者は理解するように、本明細書で使用される場合、用語「上部」および「下部」は、充填され、封止され、その閉じた基部上に位置付けられたときの包装容器の正常配向に関連する。充填および封止している間、容器は反転されている。
用語「寸法安定性」は、最終容器が、その基部が閉じていることを除いて、充填および/または封止する前の容器と比べて大きさおよび形状が実質的に変わらないように、充填および/または封止することを通して包装容器の大きさおよび形状を維持することを指す。一部の好ましい実施形態では、寸法安定性の重要な態様は包装容器の凹部の形状を維持することである。
好ましくは、包装容器は液体食品を充填される。好ましい液体食品としては、液体乳製品、ジュース、果実入りジュース、及び炭酸を含まない飲料、例えば水及びミルク飲料である。
好ましくは、封止するステップは、当業者に公知であるように横封止を使用してパッケージラミネートを折り畳んで封止するものである。
好ましい実施形態では、包装容器の上部はプラスチックからなり、包装容器の下部はパッケージラミネートからなり(すなわち容器はカートンボトルである)、支持部はプラスチック上部を係合し、支持部の直立部はパッケージラミネート下部の側壁の一部を係合する。カートンボトルの材料は、概して上記の公知のカートンボトルに関連して記載され得る。
好ましくは、上部は開口デバイス(「蓋」または「上部」とも呼ばれる)、例えばネジまたは圧入開口デバイスを含む。
好ましくは、支持部は包装容器の上部の全周、例えばリング状形状を形成する接触領域と係合する。これは容器の回転を防ぐのに有益である。
用語「直立部」は、支持部の本体に実質的に垂直方向に、および/または支持部の実質的に軸方向に、具体的には使用時に上方向に延在する一部を含む。好ましくは、支持部の直立部は少なくとも1つの直立ペグである。例えば1個、2個、3個または4個の直立ペグが存在してもよい。この好ましい実施形態および他の好ましい実施形態では、直立部はパッケージラミネート下部の周囲(側壁の周囲)の一部のみを係合してもよい。より好ましくは、直立部は包装容器の下部の1つまたは複数の角を係合する。
適切には、下部はパッケージラミネートのスリーブ/チューブから形成される。スリーブは、典型的には長手方向封止を有する。スリーブは一定の断面、例えば正方形または長方形の断面を備えた筒状であってもよい。本明細書で使用される場合、「断面」は基部に平行、すなわち容器が上に論じたその閉じた基部上に支持された正常配向にあるときに水平である断面を指す。レンガ状包装容器は一定の長方形断面を有する。別法として、スリーブは様々な断面をその長さに沿って有してもよく、例えば切頭角錐形(frustopyramidal)であってもよく、またはより複雑な設計からなってもよい。
好ましくは、包装容器の下部の少なくとも一部は断面が長方形ではない。これは美的理由のため、および/または容器をより容易にもしくはより快適に保持するために望ましいことがある。包装容器は例えば長方形を有してもよく、例えば基部は正方形だが基部から離れると非長方形断面であってもよい。また上部が長方形ではない断面も好ましい。0個、1個、2個または3個の直角の角が、包装容器の高さの一部またはすべてを通して存在してもよい。本明細書で使用される場合、「角」は容器の断面内の方向の変化を指す。したがって角は、概して側壁間の縁部に対応する。角は、以下に説明するように凹部/内方湾曲を有することを含む、鋭角を有してもよく(これは折り畳みによって同定されてもよい)、または丸みを帯びてもよい。
包装容器は平面または湾曲面(側壁、上部および基部を含む)を有してもよい。包装容器は、複数の側壁を画定するように多面体の断面を有してもよく、例えば包装容器は八角形の断面であってもよく、または5側面以上を備える別の形状からなってもよい。包装容器が湾曲した断面のみを有し、識別できる角がない場合、単一の側壁が存在してもよい。包装容器の湾曲面は凸状および/または凹状であってもよい。
特に好ましい実施形態では、包装容器の上部および/または下部は凹部を含み、支持部は凹部の少なくとも一部を係合する。凹部は、全体として容器に対して内方に湾曲する。凹部は包装容器をより容易に保持させる助けとなることがある。好ましくは、凹部は、包装容器の断面が内方の湾曲を有するようなものである。好ましくは、包装容器は上部および/または下部の1つまたは複数の角に凹部を有し、この輪郭は上部または底部の全高さに延在する必要はない。しかし包装容器の上面の断面も可能である。凹部が存在する場合、支持部は充填および/または封止する間、以下に説明するように寸法安定性を確保することが特に重要である。
代替としてまたは追加として、包装容器は上部および/または下部の少なくとも一部に1つまたは複数の丸みを帯びた角を有してもよい。やはりこの輪郭も上部または底部の全高さに延在する必要はない。
包装容器は、その上部内にその下部内より大きい最大断面寸法を有してもよい。用語「最大断面寸法」は、特定部内のあらゆる断面(上に定義されたように)を横切る最長直線距離を指す。
包装容器の上部および下部は再利用のために分離可能であってもよい。
好ましくは、支持部はカセットに取り外し可能に装着され、カセットは充填および/または封止するステップの間に包装容器に対してさらなる支持を提供する。カセットは好ましくは金属からなる。カセットは円筒の形状であってもよく、スリーブであってもよく、包装容器は使用時に例えば上からカセットの中に挿入され、摩擦嵌合により適所に保持される。これは包装容器を下から支持する支持部とは対照的である。場合によっては、包装容器はカセット内で緩く保持されてもよい。
カセットは支持部のための装着手段、例えばレールを含んでもよい。カセットは、異なる位置に支持部を装着できるように2つ以上の装着手段を有してもよい。方法は、カセットに支持部を装着するステップ、および/またはカセットから支持部を取り外すステップを含んでもよい。
第2の態様では、本発明は上記のような方法を使用するための装置に関し、装置は、
開口基部を真上にして包装容器を支持するためのカセットと、
カセットに取り外し可能に装着された支持部であって、支持部は直立部を含み、包装容器の上部を係合し、支持部の直立部を介して包装容器の1つまたは複数の側壁の一部を係合するように適合される、支持部と、
包装容器をその開口基部を介して充填するため、および/または包装容器の開口基部を封止するための装置とを含む。
第3の態様では、本発明は上記の方法および/または装置に使用するための支持部に関し、
直立部を含む支持部であって、支持部は包装容器の上部を係合し、支持部の直立部を介して包装容器の1つまたは複数の側壁の一部を係合するように適合される、支持部と、
カセットを係合するための装着部とを含む。
好ましくは、支持部は単一片で形成される。支持部は、付加製造技術(3D印刷)により、または成形もしくは鋳造によって準備されてもよい。好ましくは、支持部はポリオキシメチレン(POM)またはPOE(ポリオキシエチレン)から形成される。
支持部は襟の形であってもよい。襟はリングを含んでもよく、直立部はリングから延在する。上述したように、直立部はペグであることが好ましい。ペグは、好ましくは包装容器の凹部を補完するように、襟の中心(すなわち襟の中心が包装容器を係合する)に向かう凸状の断面輪郭を有する。ペグは襟の外側に向かう真っすぐな、凹状の、または凸状の断面輪郭を有してもよい。例えばペグは長円形の断面であってもよい。
装着部は、カセットとの係合を取り外すためのあらゆる適切な構成を含んでもよい。装着部の一例は、カセットのレールと協働する脚である。
支持部は把持部材をさらに含んでもよい。
第4の態様では、本発明は凹部を有するカートンボトルに関し、カートンボトルは本発明による方法によって得ることができる。
本発明のあらゆる態様に関連して記載されたすべての特徴は、本発明のあらゆる他の態様とともに使用することができる。
本発明は、図面に示されたように好ましい実施形態を参照にさらに記載される。
本発明の好ましい実施形態の充填および封止されたカートンボトル10を示す。 本発明の好ましい実施形態の充填および封止する装置の一部を形成するカセット30および支持挿入部42を示す。 本発明の好ましい実施形態の支持挿入部42の斜視図を示す。 本発明の代替実施形態の支持挿入部142の斜視図を示す。 図3(a)の支持挿入部42を下から示す。 図1の充填および封止されたカートンボトル10を支持する、図2のカセット30および支持挿入部42を示す。
TT/3(商標)充填封止装置(図示せず)は、上記のように準備されたカートンボトル10(本明細書では「包装容器」とも呼ばれる)を充填および封止するために使用される。
カートンボトル10(図1)は、パッケージラミネートのスリーブ14を形成する下部、およびネジ上部開口デバイス18を含むプラスチック上部16を有する。パッケージラミネートのスリーブ14は、側壁69、および以下により詳細に記載されるように最終的に充填および封止されたパッケージの閉鎖基部(図示せず)を形成する。パッケージラミネートのスリーブ14は、断面が正方形である下端(図示せず)、および丸みを帯びた角を備えた概して正方形の断面である上端22を有し、1つの角24では凹状チャネル26が下端付近で始まり、上端22に延在して広がる。上端22におけるパッケージラミネートのスリーブ14の断面寸法は下端においてよりも大きい。プラスチック上部16は成形され、継ぎ目25でパッケージラミネートのスリーブ14に接合する。プラスチック上部16は、肩領域27を介して凹状チャネル26(本明細書では「凹部」とも呼ばれる)を含むパッケージラミネートのスリーブ14の断面を、ネジ上部開口デバイス18が装着されたネジ山付き首(図示せず)を備えた開口を含む上面28に概して延在する。
カートンボトル10は、上記の方法により充填および封止するステップまで形成される。
充填および封止する装置は、開口基部(図示せず)を真上にしてカートンボトル10を搬送するための金属カセット30(図2)を含む。カセット30は、フランジ付き上縁部36を備えた円筒形上包囲部34、およびC字形断面を有し、その高さに沿って離間された数対の外部レール40が提供された下フレーム38を含む。カセット30は、カセット30の中にそのフランジ付き上縁部36を介して導入されたカートンボトル10が、カセット30の円筒形上包囲部34と摩擦嵌合することによって係合されるような大きさである。
支持挿入部42(図3(a)および4)、本明細書では「支持部」および「容積プレート」とも呼ばれる)は、カセット30のレール40に装着される。
支持挿入部42は3D印刷により1片のPOMに形成される。支持挿入部42は、カートンボトル10を支持するための襟44(本明細書では「支持部」とも呼ばれる)および装着部46を含む。襟44はリング48の形であり、リング48はほぼ円筒形であるが下方向にわずかに狭まる。リング48は、概して丸みを帯びた角を備えた正方形であり、1つの角52(使用時に装置に向かって左前)は凹状であり、長円形断面の直立ペグ50(本明細書では「直立部」とも呼ばれる)は、凹状輪郭を延在するように上方向にリング48に垂直なこの角52から垂直に突起する。襟44の内側輪郭54は、カートンボトル10がそのプラスチック上部16を下向きにして襟44上に位置付けられるとき、襟44がプラスチック上部16の肩領域27と係合するが、上面28または開口デバイス18を係合しないように、カートンボトル10の外側輪郭の一部を補完する。また襟44はパッケージラミネートのスリーブ14の一部も係合する。より具体的には、角52はプラスチック上部16の凹状チャネル26を係合し、直立ペグ50はパッケージラミネートのスリーブ14の凹状チャネル26の長さの一部と係合する。
支持挿入部42の装着部46は、襟44の下前縁部(使用時)から延在する一体型装着プレートの形を取り、1対の脚60はそこから襟44の側面62に沿って延在し、脚60は1対のスロット64によって襟44から分離される。装着プレート56の前縁部(使用時)は、半円切欠68を有する把持部材66の中に上方に延在する。
使用時に支持挿入部42は、把持部材66を使用して手でカセット30に装着される。装着部46のスロット64は、脚60が対のレール40の1つの上に支持されるように、カセット30のC字形下部フレーム38と摺動可能に係合される。
カートンボトル10は、開口基部を真上にしてカセット30のフランジ付き上縁部36を介してカセット30の中に導入される(図5)。カートンボトル10の上部16は、カセット30の円筒形上包囲部34と摩擦嵌合によって係合される。しかしより小さい断面寸法のパッケージラミネートのスリーブ14は、密着することなくカセット30の円筒形上包囲部34内に着座する。
カートンボトル10は、凹状チャネル26が、直立ペグ50を有する支持挿入部42の凹状前角52と位置合わせされるように配向される。したがって支持挿入部42の襟44はカートンボトル10を係合し、リング48は肩領域27でプラスチック上部16の全周を係合し、直立ペグ50はパッケージラミネートのスリーブ14の凹状チャネル26のみを係合する。開口デバイス18は支持挿入部42に接触しない。パッケージラミネートのスリーブ14の開口基部は、カセット30の円筒形上包囲部34内に保持される。したがってカートンボトル10は、具体的にはその凹部で十分に支持される。カートンボトル10は、カセット30内で回転または垂直に移動するのを防止される。
カートンボトル10はカセット30により充填ステーション(図示せず)に搬送され、その開口基部を通して液体食品(図示せず)を充填される。支持挿入部42は、充填液の圧力に対して逆圧を提供する。これにより、充填物が、特に凹状チャネル26において膨張することによってカートンボトル10の形状が変化することを防止する。このようにして、カートンボトル10の寸法安定性が確保される。
充填されたカートンボトル10はカセット30により封止ステーション(図示せず)に搬送され、開口基部は横封止(図示せず)で封止されて折り畳まれる。したがって側壁69および閉じた基部(図示せず)が形成される。この場合もやはり、支持挿入部42は、封止する間に起こり得る容積変位の間に、内容液の圧力に対して逆圧を提供する。これにより、特に凹状チャネル26において、シールが膨張して容器の形状が変化することを防止する。このようにして、カートンボトル10の寸法安定性が確保される。
図3(b)に示された支持挿入部42の代替実施形態では、直立ペグ50は支持挿入部142の後角(使用時)70から延在する。
本発明の好ましい実施形態におけるように、支持挿入部の使用は、以下の利点を有する。すなわち、
カートンボトルは、充填および封止する間に支持挿入部により十分に外部から支持される。この支持部は直立ペグを介してカートンボトルのパッケージラミネート下部、ならびにプラスチック上部に延在する。したがって充填および封止する間にカートンボトル内の内圧の変化は、外部支持圧力によって弱められる。これは、そうでなければ凹部において特定の危険であるはずである、容器の形状の膨張または他の変化を防ぐ。
支持挿入部は、カートンボトルのプラスチック上部に補完的輪郭を有する。これはカセット内でカートンボトルが回転するのを防ぐ。これは、カートンボトルが丸みを帯びた角を有する際に特に重要である。またこれは、カートンボトルが下部の周囲に緊密に嵌合しないように、カートンボトルはその上部より小さい断面寸法をその基部に有する際に特に重要である。
支持挿入部は、充填および封止するステップの間にカートンボトルをカセット内で適正な高さに位置付ける役に立つ。支持挿入部は、カセットのレールの組の1つの適切な選択により異なる高さに位置付けられてもよい。これにより、例えば同様の上部設計だが異なる容積のカートンボトルに対して柔軟に可能になる。
カセットから分離可能な支持挿入部の使用は、充填および封止する装置が異なる支持部の使用によりカートンボトルの異なる設計に対して容易にカスタマイズできることを意味する。
1つまたは複数の凹部を備えたカートンボトルを形成できる機能は、カートンボトルが追加の設計自由度を提供する際に望ましい。このようなボトルは容易に保持される。このようなボトルは美的理由のために望ましいことがある。図1のカートンボトルは稀な外見を有し、凹状チャネルを例えば開いている間に使用者の親指で容易に把持できることがわかるであろう。
本発明は好ましい実施形態を参照に記載されたが、様々な修正形態が本発明の範囲内で可能であることが理解されよう。
10 カートンボトル容器
14 パッケージラミネートのスリーブ
16 プラスチック上部
18 ネジ上部開口デバイス
22 パッケージラミネートのスリーブの上端
24 パッケージラミネートのスリーブの角
25 カートンボトルの継ぎ目
26 凹状チャネル
27 プラスチック上部の肩領域
28 上部の上面
30 カセット
34 カセットの円筒形上包囲部
36 カセットのフランジ付き上縁部
38 カセットの下フレーム
40 カセットのレール
42 支持挿入部
44 襟
46 装着部
48 襟のリング
50 襟の直立ペグ
52 襟のリングの前角
54 襟の内側輪郭
56 装着プレート
60 装着部の脚
62 襟の側面
64 支持挿入部のスロット
66 支持挿入部の把持部材
68 把持部材の半円切欠
69 カートンボトルの側壁
70 襟のリングの後角
142 代替実施形態の支持挿入部

Claims (13)

  1. 開口を含むプラスチックからなる上部(16)と、1つまたは複数の側壁(69)および開口基部を含み、紙または板紙のコア層を含むパッケージラミネートからなる下部(14)を有し、前記上部(16)および/または前記下部(14)は凹部(26)を含む、包装容器(10)を充填および/または封止する方法であって、
    前記開口基部を介して液体食品を充填するステップおよび/または前記液体食品を充填した後に前記開口基部を封止するステップを含み、
    前記充填するステップおよび/または前記封止するステップの間、前記包装容器(10)の寸法安定性を確保するため、上方向に延在する直立部(50)を含む支持挿入部(42)上で前記開口基部を真上にして前記包装容器(10)を支持することであって、前記支持挿入部(42)は前記包装容器(10)の前記プラスチックからなる上部(16)を係合し、前記支持挿入部(42)の前記直立部(50)は、前記パッケージラミネートからなる下部(14)の前記側壁(69)の一部および前記凹部(26)の少なくとも一部を係合し、前記包装容器(10)を支持する、方法。
  2. 記充填するステップの後、前記開口基部を封止するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記支持挿入部(42)は前記包装容器(10)の前記上部(16)の全周を係合する、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記支持挿入部(42)の前記直立部(50)は、少なくとも1つの直立ペグであり、前記包装容器(10)の前記下部(14)の周囲の一部のみを係合する、請求項2または3に記載の方法。
  5. 前記支持挿入部(42)の前記直立部(50)は、前記包装容器(10)の前記下部(14)の1つまたは複数の角(26)を係合する、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記包装容器(10)の前記上部(16)および/または前記下部(14)の少なくとも一部は、断面が長方形ではない、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記包装容器(10)の前記上部(16)は凹部を含み、前記下部(14)は凹部を含み、前記支持挿入部(42)は前記上部(16)の凹部及び前記下部(14)の凹部係合する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記包装容器(10)は前記上部(16)および/または前記下部(14)の1つまたは複数の角に凹部(26)を有する、請求項7に記載の方法。
  9. 前記包装容器(10)は、前記上部(16)および/または前記下部(14)の少なくとも一部に1つまたは複数の丸みを帯びた角を有する、請求項6~8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記包装容器(10)は、その上部(16)内にその下部(14)内より大きい最大断面寸法を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記支持挿入部(42)はカセット(30)に取り外し可能に装着され、前記カセット(30)は前記充填および/または封止するステップの間に前記包装容器(10)にさらなる支持を提供する、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 開口を含むプラスチックからなる上部(16)と、1つまたは複数の側壁(69)および開口基部を含み、紙または板紙のコア層を含むパッケージラミネートからなる下部(14)を有し、前記上部(16)および/または前記下部(14)は凹部(26)を含む包装容器(10)を充填および/または封止する装置であって、
    前記開口基部を真上にして前記包装容器(10)を支持するためのカセット(30)と、
    前記カセット(30)に取り外し可能に装着された支持挿入部(42)であって、前記包装容器(10)の寸法安定性を確保するため、前記支持挿入部(42)は上方向に延在する直立部(50)を含み、前記包装容器(10)の前記プラスチックからなる上部(16)を係合し、前記支持挿入部(42)の前記直立部(50)は、前記パッケージラミネートからなる下部(14)の前記側壁(69)の一部および前記凹部(26)の少なくとも一部を係合するように適合される、支持挿入部(42)と、
    前記包装容器(10)をその開口基部を介して液体食品を充填し、かつ/または前記包装容器(10)の前記開口基部を封止するための装置とを含む、装置。
  13. 請求項1~11のいずれか一項に記載の方法、および/または請求項12に記載の装置に使用するための支持挿入部(42)であって、
    直立部(50)を含む支持部(44)であって、前記支持部(44)は前記包装容器(10)の前記上部(16)を係合し、前記支持部(42)の前記直立部(50)を介して前記包装容器(10)の前記1つまたは複数の側壁(69)の一部を係合するように適合される、支持部(44)と、
    カセット(30)を係合するための装着部(46)とを含む、支持挿入部(42)。
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