JPH0253287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ジユース、コーヒーなどの包装用
容器の製造方法に関する。

一般に上述の容器としては缶製のものが知られ
ている。ところで缶製容器は、燃え難くて廃棄処
分が困難であり、自然界に散乱したものは缶公害
と称されるような問題を引起こしている。

この発明の目的は、上述の缶公害のような問題
を解消する包装用容器を製造する方法を提供する
ことにある。

この発明によれば、少なくとも片面に熱可塑性
樹脂層を有する紙製ウエツブをチユーブに成形す
ること、チユーブを１つ分の容器に相当する長さ
毎に切断して容器胴を形成すること、熱可塑性樹
脂射出成形によつて容器胴の底部開口を塞ぐこ
と、周縁部に嵌合部を有する熱可塑性樹脂製蓋を
形成し、かつ嵌合部を容器胴の頂部口縁に嵌合し
て容器胴の頂部開口を塞ぐこと、嵌合部を同口縁
にヒートシートすることからなる包装用容器の製
造方法が提供され、これにより製造された容器
は、紙製容器胴と、容器胴の頂底部開口を塞ぐ熱
可塑性樹脂製蓋および底蓋とからなるものである
から、燃え易くて廃棄処分が安易であり、缶公害
のような問題を解消することができ、さらに容器
胴はウエツブの端部が接合されることによつて筒
状に形成されたものであるから、容易に任意の大
きさにつくることができ、従来の容器と異なる大
きさの容器に製造することにより、消費者にとつ
て新寄なものとなり、需要の拡大を図ることがで
き、さらに容器胴の底部開口を射出成形によつて
塞ぐようにしているから、上述の容器を円滑に能
率よく製造することができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

包装用容器は、第１図に示すように筒状容器胴
１と、これの頂底部開口をそれぞれ塞ぐ蓋２およ
び底蓋３とからなる。容器胴１は、紙を基材とす
る複合材からなるウエツブ４がチユーブ５に形成
され、これが１つ分の容器に相当する長さ毎に切
断されることにより形成されたもので（第３図参
照）、内面がわから順にポリエチレン６、アルミ
ニウム箔７、ポリエチレンエレフタレート８、紙
９およびポリエチレン１０の５層からなる。容器
胴１の長手方向には、包装材料の縁部が重ね合わ
された状態で接合されることによつて生じた継ぎ
目１１が形成されている。蓋２は、熱可塑性樹脂
の射出成形によつて形成されたもので、周辺部に
上方突出状に横断面逆Ｕ形の嵌合部１２が形成さ
れている。嵌合部１２は容器胴１の頂部開口縁に
上から嵌合され、かつヒートシールされることに
よつて同開口縁に接合されている。底蓋３は、蓋
２とほぼ同形状であり、かつ熱可塑性樹脂の射出
成形によつて形成されたものであるが、射出成形
時に溶融した熱可塑性樹脂が冷却して可塑化する
とともにこれと同時に容器胴１の底部開口縁に接
合されたものである。

第２図は、上述の容器の製造装置の平面から見
た全体のレイアウトを示す。

包装用容器製造装置は、ウエツブ４をチユーブ
５に成形するチユーブ成形装置１３と、チユーブ
５を１つ分の容器に相当する長さ毎に切断して容
器胴１を形成する容器胴成形装置１４と、熱可塑
性樹脂の射出成形によつて容器胴１の底部開口を
塞ぐ容器底部成形装置１５と、周縁部に嵌合部１
２を有する熱可塑性樹脂製蓋２を形成し、かつ嵌
合部１２を容器胴１の頂部口縁に嵌合して容器胴
１の頂部開口を塞ぐ容器頂部成形装置１６と、嵌
合部１２を同口縁にヒートシールするヒートシー
ル装置１７とからなる。

容器ないしその成形途中のものは、第１図に各
矢印で示す方向に送られて進む。その送り方向の
順に容器搬送用第１〜第３水平回転板３７，６
７，９７が相互に所定間隔をおいて配置されてい
る。各水平回転板３７，６７，９７のうち、第１
水平回転板３７は共通に容器同成形装置１４と容
器底部成形装置１５を、第２水平回転板６７は容
器頂部装置１６を、第３水平回転板９７はヒート
シール装置１７をれぞれ構成する。第１水平回転
板３７と第２水平回転板６７の間に容器殺菌装置
２１と充填装置２２が直列状に配置されている。
容器殺菌装置２１および充填装置２２はいずれも
公知のものであつて詳述しないが、両装置２１，
２２によつて容器は直立した姿勢で殺菌および内
容物の充填が行なわれる。第１水平回転板３７と
容器殺菌装置２１は容器排出用スターホイール２
３およびシユート２４を介して容器反転コンベア
２５によつて接続されている。容器反転コンベア
２５は容器をその姿勢を180度回転させながら搬
送する。充填装置２２と第２水平回転板６７の間
は容器搬送コンベア２６によつて接続されるとと
もに、第２水平回転板６７と第３水平回転板９７
の間はもう１つの容器搬送コンベア２７によつて
接続されている。両コンベア２６，２７はいずれ
も水平面内をエンドレスに循環するチエーンコン
ベアである。第３水平回転板９７には容器排出用
スターホイール２５およびコンベア２９が備えら
れている。各水平回転板３７，６７，９７、スタ
ーホイール２３，２８およびコンベア２６，２
７，２９はそれぞれ同期して間欠駆動される。

第３図は、チユーブ成形装置１３の詳細を示
す。

チユーブ成形装置１３は、片持アーム３０の先
端から垂直状に吊り下げられた固定マンドレル３
１と、ウエツブ４の側縁部に熱風を吹きつけるヒ
ータ３２と、ヒータ３２の下方の位置において固
定マンドレル３１を取囲むように配置された複数
の鼓状ローラからなり、ウエツブ４の両縁部を重
ね会わせた状態で筒状に成形する成形ローラ３３
と、成形ローラ３３の下方の位置において対向状
に配置された挾圧ローラからなり、ウエツブ４の
重ね合わされた縁部をシールするシールローラ３
４とからなる。固定マンドレル３１の直上には支
持ブラケツト３５を介して水平に支持されたガイ
ドローラ３６が設けられている。水平方向から伸
びてきたウエツブ４はガイドローラ３６に巻き掛
けられた後は垂直下向きに導かれ、固定マンドレ
ル３１を取囲むようにして円筒チユーブ５に成形
される。

第４図は、容器同成形装置１４の詳細を示す。
容器同成形装置１４は、チユーブ成形装置１３と
兼用の固定マンドレル３１と、固定マンドレル３
１の下方に設けられ、かつ固定マンドレル３１の
軸心と異なる回転中心をもつ水平回転板３７と、
水平回転板３７の固定マンドレル３１の直下を通
過しうる位置に相互に所定間隔をおいて昇降自在
に設けられた複数の容器受台３８と、各容器受台
３８を貫通して水平回転板３７と昇降自在に設け
られ、かつその昇降ストロークの上限位置では固
定マンドレル３１に対して間隙をおいて対向させ
られる複数の可動マンドレル３９と、両マンドレ
ル３１，３９に対してそれぞれチユーブ５を押圧
しうるように水平移動自在に設けられた上下部チ
ユーブ押圧部材４０，４１と、両マンドレル３
１，３９の上記間隙に出入りしうるように水平移
動自在に設けられたチユーブ切断刃４２とからな
る。水平回転板３７はその回転中心において垂直
回転軸４３によつて支持されている。容器受台３
８には可動マンドレル３９の挿通される孔３８ａ
があけられるとともに、この孔３８ａの垂直回転
軸４３に近いがわの半円周にそつて平面から見て
半円形のホルダ４４が設けられている。容器受台
３８および可動マンドレル３９はそれぞれ昇降棒
４５，４６の上端部に取付けられている。両昇降
棒４５，４６はともにブツシユ４７，４８を介し
て水平回転板３７を摺動自在に挿通している。両
昇降棒４５，４６の下端部にはそれぞれ取付部材
４９，５０を介してローラ５１，５２が設けられ
ている。各ローラ５１，５２はともにそれぞれの
移動経路にそつて設けられた環状の昇降カム５
３，５４の上にのせられている。水平回転板３７
下面と各取付部材４９，５０上端の間には各昇降
棒４５，４６にはめられた圧縮コイルばね５５，
５６がそれぞれ取付けられている。これらのコイ
ルばね５５，５６によつて各ローラ５１，５２は
カム５３，５４に対して常時押圧されるように付
勢されている。上下部チユーブ押圧部材４０，４
１はともに２つに分割された短円筒状のもので、
合した状態ではその内周面がチユーブ５の外周面
にそわされ、かつその移動方向がチユーブ切断刃
４２の移動方向とおなじであり、水平回転板３７
の半径方向である。

図示のように容器受台３８が下限位置にあり、
可動マンドレル３９が上限位置にある状態で、チ
ユーブ５は図示しないピンチローラによつて定寸
送り出されて前進し、その下端部が容器受台３８
にほぼ当接した状態で送りが停止される。これに
より、チユーブ５の容器１つ分に相当する長さが
固定マンドレル３１から下方に引き出され、かつ
可動マンドレル３９にはめ被せられる。このとき
にチユーブ上下部押圧部材４０，４１およびチユ
ーブ切断刃４２は図示の実線で示す開いた状態に
ある。この状態から上下部押圧部材４０，４１が
相互に接近する方向に前進して固定マンドレル３
１および可動ンドレル３９に対してチユーブ５を
押圧する。ついで切断刃４２が各押圧部材４０，
４１と同様に前進することにより、チユーブ５が
切断される。こうしてチユーブ５が容器１つ分に
相当する長さに切断されて容器胴１となると、両
押圧部材４０，４１および切断刃４２がともに元
の位置まで後退し、水平回転板３７が駆動される
ことにより、容器胴１が容器受台３８にのせられ
たまま次工程の容器底部成形装置１５へ送られ
る。

第５図は、容器底部成形装置１５の詳細を示
す。

容器底部成形装置１５は、容器搬送用水平回転
板３７と、水平回転板３７の周縁部に相互に所定
距離をおいて昇降自在に設けられた複数の容器受
台３８と、容器受台３８の移動経路上方に固定状
に設けられた底蓋成形用上型５７と、各容器受台
３８を貫通して水平回転板３７に昇降自在に設け
られた複数の底蓋射出成形用下型３９とからなる
ものである。

第５図において示される水平回転板３７および
容器受台３８は第４図において示された容器胴成
形装置１４と共有のものである。また射出成形用
下型３９は容器胴成形装置１４の可動マンドレル
と兼用のものであり、その頂面が平坦に形成され
て上型５７とともに底蓋３を形成するキヤビテイ
を形成する。

射出成形用上型５７は、水平回転板３７から所
定高さの天板５８に取付けられた固定部５９と、
相互に接近・離隔するように固定部５９の下面に
そつて水平方向に移動自在に設けられた分割可動
部６０からなる。

上型５７の上方には射出押出機６１が配置され
ている。射出押出機６１は、一端に供給ホツパ６
２を有しかつ内部に送りスクリユー６３を有する
シリンダ胴６４と、プランジヤ６５と、ノズル６
６とから構成されている。

容器胴１が容器受台３８にのせられて上型５７
の直下に運ばれてくると、容器受台３８が上昇す
るとともに下型３９が上昇し、ついで上型５７の
両可動部６０が図示の鎖線で示す開かれた状態か
ら実線で示す閉じられた状態になるように相互に
接近することにより、上型５７と下型３９の型締
めが行なわれ、かつ両型５７，３９によつて形成
されるキヤビテイ内に容器胴１の底部開口縁がは
め入られて閉じ込められる。この状態で射出押出
機６１によつて溶融した熱可塑性樹脂がキヤビテ
イ内に押し出され、同樹脂が冷却して可塑化され
ることにより、底蓋３が形成されると同時に同開
口縁に接合される。

第６図は、容器頂部成形装置１６の詳細を示
す。

容器頂部成形装置１６は、相互に所定間隔をお
いて対向状に配置されかつともに回転する上下部
水平回転板６７，６８と、下部水平回転板６８の
周縁部に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設け
られた複数の容器受台６９と、各容器受台６９の
直上に位置するように上部水平回転板６７に設け
られた複数の蓋射出成形用上型７０と、各上型４
０の直下に進退しうるように上下部水平回転板６
７，６８の間にこれらとともに回転しかつ昇降自
在で水平移動自在に設けられた複数の蓋射出成形
用下型７１とからなるものである。

上下部水平回転板６７，６８はともに垂直回転
軸７２に固定されている。上部水平回転板６７の
上方には射出押出機７３が配置されている。この
射出押出機７３は上記容器底部成形装置１５の射
出押出機６１とほぼ同一の構成のものであるが、
そのノズル７４の先端が上部水平回転板６７の中
央部に接続されている。上部水平回転板６７には
ノズルの接続端から各上型７０に向かつてのびた
複数の通路７５が放射状に形成されるとともに、
各通路７５終端の各上型７０直上に補助ノズル７
６がそれぞれ設けられている。補助ノズル７６は
ニードル弁７７と、ニードル弁７７を常時押し上
げるように付勢する圧縮コイルばね７８と、ニー
ドル弁７７の上端に付けられたローラ７９とから
なる。ローラ７９は、これが移動する経路の上方
に設けられた環状のノズル開閉カム８０に当接さ
れている。このカム８０よつてニードル弁７７が
昇降させられ、これにより上記通路７５が開閉さ
れる。

上下部水平回転板６７，６８間には垂直回転軸
７２と各上型７０との間を垂直にのびかつ両水平
回転板６７，６８に回転自在に支持された複数の
下型支持軸８１が設けられている。支持軸８１の
下端部は下部水平回転板６８を貫通してその下方
に突出し、その突出端にアーム８２が固定されて
いる。アーム８２の先端にはローラ８３が設けら
れている。ローラ８３の側部にはその移動経路に
そつて下型移動カム８４が設けられている。この
カム８４にそつてローラ８３が移動して押動させ
られることにより、アーム８２が揺動し、これに
したがつて下型支持軸８１が一定角度範囲内で回
動する。下型支持軸８１の上部には一定長さにわ
たつて横断面四角形の摺動案内部８５が形成され
ている。この摺動案内部８５に取付ボス８６を介
して下型７１が片持状態に取付けられている。下
型支持軸８１の側部にそうように下部水平回転板
６８に下型昇降用流体圧シリンダ８７が垂直上向
きに支持されており、このシリンダ８７のロツド
８８が取付ボス８６に連結されている。流体圧シ
リンダ８７を作動することによつて下型７１が昇
降し、かつ上述のようにして下型支持軸８１が回
動させられることによつて下型７１が支持軸８１
に中心として水平方向に旋回移動する。これによ
り下型７１は上型７０の直下に進退して上型７０
に合わされる。また下型７１には冷却水通路８９
が設けられている。この冷却水通路８９は連結パ
イプ９０によつて垂直回転軸７２の軸方向にあけ
られた冷却水通路９１に接続されている。

容器受台６９は昇降棒９２の上端部に取付けら
れている。昇降棒９２には容器胴成形装置１４な
いし容器底部成形装置１５の昇降棒４５と構造お
よび作動機構がほぼ同一であり、ブツシユ９３、
ローラ９４、昇降カム９５および圧縮コイルばね
９６を備えている。

水平回転板６７，６８とともに回転する容器受
台６９は、容器搬送コンベア２６から底部が閉じ
られかつ内容物の充填された容器胴１がのせられ
る。この受取位置の容器送り方向若干手前の位置
において上述のようにして上型７０と下型７１が
合わされ、かつ熱可塑性樹脂が射出されることに
より蓋２が形成される。蓋２の周縁部には上方突
出状に横断面逆Ｕ形の嵌合部１２が形成されてい
る。こうして形成された蓋２は上型７０に付着し
た状態で上述の受取位置に運ばれる。蓋２が受取
位置に運ばれてくると、容器受台６９が上昇させ
られることにより、容器胴１が上昇してその頂部
口縁が嵌合部１２にはめ込まれる。この嵌合時に
蓋２は余熱をもつており、その余熱によつて容器
胴１の熱可塑性樹脂層６，１０が若干溶融するた
めに、嵌合部１２は容器胴１の口縁に仮シールさ
れる。こうして蓋２の被せられた容器胴１は受取
位置に対して180度反対の位置においてもう１つ
の容器搬送コンベア２７に渡される。

第７図および第８図は、ヒートシール装置１７
の詳細を示す。

ヒートシール装置１７は、相互に所定間隔をお
いて対向状に配置されかつともに回転する上下部
水平回転板９７，９８と、下部水平回転板９８の
周縁部に相互に所定間隔をおいて昇降自在に設け
られた複数の容器受台９９と、各容器受台９９
の、直上に位置するように上部水平回転板９７の
下面に突出状に設けられ、かつ嵌合部１２を内面
から押圧する複数の内押圧部材１００と、各内押
圧部材１００を取囲むように上部水平回転板９７
に取付けられ、かつ嵌合部１２を外面から押圧す
る複数の外押圧部材１０１と、嵌合部１２を加熱
するヒータ１０２とからなる。

上部水平回転板９７，９８はともに垂直回転軸
１０３に固定されている。上部水平回転板９７の
周縁部はその半径方向一定巾の部分がフエノール
樹脂製環状取付板１０４によつて形成されてい
る。この取付板１０４に内押圧部材１００が一体
に設けられている。内押圧部材１００の外周面は
嵌合部１２の内周面にそう形状に形成されてい
る。外押圧部材１０１は、シリコンゴのような弾
性材によつてチユーブ状に形成された環状体であ
つて、取付板１０４の下面に内押圧部材１００を
取囲むように設けられた環状突出部１０５の内周
面に取付けられている。垂直回転軸１０３の軸方
向には外押圧部材１０１に加圧空気を供給するた
めの通路１０６が形成されている。この通路１０
６の上部開口端と外押圧部材１０１の間に連結パ
イプ１０７が配管されている。連結パイプ１０７
の途中には加圧空気供給通路開閉用ソレノイドバ
ルブ１０８が設けられている。このバルブ１０８
を開閉して外押圧部材１０１に加圧空気を供給・
停止させることにより、外押圧部材１０１が膨
脹・収縮する。収縮時の外押圧部材１０１と内押
圧部材１００の間には嵌合部１２がはめ入れられ
る隙間がある。この隙間に嵌合部１２がはめ入れ
られた状態で外押圧部材１０１が膨脹することに
より、両押圧部材１００，１０１によつて嵌合部
１２が容器胴１の口縁に対して内外両面から押圧
される。ヒータ１０２は、高周波コイルであつて
正方形の環状に形成されており、かつ内押圧部材
１００の外周面にそつて埋め込まれている。ヒー
タ１０２には高周波発振器１０９から一次コイル
１１０および二次コイル１１１を介して通電され
る。なお容器受台９９は容器頂部成形装置１６の
ものとほぼ同一の構成であるから、その説明を略
す。

蓋２の被せられた容器胴１が容器搬送コンベア
２７から受け渡されて容器受台９９にのせられる
と、容器受台９９が上昇して嵌合部１２が両押圧
部材１００，１０１の間にはめ入れられる。この
状態で上述したように両押圧部材１００，１０１
によつて嵌合部１２を容器胴１の口縁に対して押
圧し、かつヒータ１０２に所要時間通電してアル
ミニウム箔層７を誘導加熱すると、嵌合部１２の
熱可塑性樹脂と容器胴１の熱可塑性樹脂層６，１
０が溶融し、嵌合部１２が容器胴１の口縁にヒー
トシールされる。以上のような動作は容器胴１が
水平回転板９７，９８とともに回転して搬送され
る間に行なわれる。こうして蓋２のヒートシール
された容器胴１が排出用コンベア２９のところま
で運ばれると、スターホイール２８８を介して同
コンベア２９によつて装置外に取り出される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は容器
の縦断面図、第２図は容器製造装置全体の配置構
成を示す平面図、第３図はチユーブ成形装置の正
面図、第４図は容器胴成形装置の縦断面図、第５
図は容器底部成形装置の縦断面図、第６図は容器
頂部成形装置の縦断面図、第７図はヒートシール
装置の縦断面図、第８図は第７図の部分拡大図で
ある。 １……容器胴、２……蓋、３……底蓋、４……
ウエツブ、５……チユーブ、６，１０……熱可塑
性樹脂層、１１……継ぎ目、１２……嵌合部、１
３……チユーブ成形装置、１４……容器胴成形装
置、１５……容器底部成形装置、１６……容器頂
部成形装置、１７……ヒートシール装置、３１…
…固定マンドレル、３７……水平回転板、３８…
…容器受台、３９……可動マンドレル（下型）、
４０，４１……チユーブ押圧部材、４２……チユ
ーブ切断刃、５７……上型、６７，６８……水平
回転板、６９……容器受台、７０……上型、７１
……下型、１００，１０１……内外押圧部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも片面に熱可塑性樹脂層６，１０を
   有する紙製ウエツブ４をチユーブ５に成形するこ
   と、チユーブ５を１つ分の容器に相当する長さ毎
   に切断して容器胴１を形成すること、熱可塑性樹
   脂射出成形によつて容器胴１の底部開口を塞ぐこ
   と、周縁部に嵌合部１２を有する熱可塑性樹脂製
   蓋２を形成し、かつ嵌合部１２を容器胴１の頂部
   口縁に嵌合して容器胴１の頂部開口を塞ぐこと、
   嵌合部１２を同口縁にヒートシートすることから
   なる包装用容器の製造方法。