JPH06263107A - 紙容器充填密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送コンベア上において紙容器を互いに密接
配置することができ、かつ搬送コンベア上において方向
転換機構が不要になる。 【構成】 紙容器２０に注出口６５を取付ける注出口取
付機２５と、上部張合面６８をその回転面に平行に向け
て紙容器２０の底部を成形する回転型マンドレル装置３
０とを有している。搬送コンベア１がマンドレル装置３
０の下方に、回転機構５０を介して設けられている。搬
送コンベア１上に配置された上部張合面６８は、搬送コ
ンベア１の長手方向を向いている。搬送コンベア１上に
充填装置、第１シール装置および第２シール装置が順次
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紙容器内に牛乳、ジュー
ス、酒、その他清涼飲料、シャンプー、リンス、洗剤、
モーターオイル等の液状内容物を充填して密封する紙容
器充填密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液状内容物の容器として、従来の瓶、缶
にとって代わって紙容器が用いられている。紙容器はそ
の素材としてカートンが用いられ、カートンを組立てる
ことにより形成される。また紙容器内部に内容物を充填
密封して製品とすることにより、生産コストの低減を図
ることができると共に、使用後において容器を押潰して
簡単に廃棄処分することができる。また、この紙容器の
使用にあたって内容物注出の便を図ると共に開封後の密
封性を向上させるために、紙容器上部側壁に注出口を取
付けることが行われている。

【０００３】図４乃至図６に、注出口を有する一般的な
四角筒状の紙容器２０を示す。紙容器２０の底部７２は
図６に示すように、左側の下部側壁７４を右側の下部側
壁７６の方へおおい被さるように折曲げるとともに、下
部三角パネル（図６の８０）を内方に折曲げ、全体を偏
平に畳み込み、各下部側壁７４，７６間を底部張合面７
８により接着することによって組立てられる。接着は紙
容器２０の内外面に予め塗布されているヒートシール性
接着剤層（例えばポリエチレン樹脂）を加熱溶融させて
行う。

【０００４】紙容器２０について更に図４および図５に
より詳述する。紙容器２０は一方の対向側面６１，６１
と、他方の対向側面６２，６２とを有し、紙容器２０の
上部開口６０は内容物が充填された後、一対の対向側面
６１，６１と平行な上部張合面６８，６８によって張合
わされる。この上部張合面６８，６８は、底部張合面７
８，７８と平行となっている。上部張合面６８，６８を
張合わせた場合、対向する一対の三角状突出部７０，７
０が形成され、この三角状突出部７０，７０はその後他
方の対向側面６２，６２に接着される。

【０００５】また、一方の対向側面６１，６１の上部に
は、対向する上部側壁６３ａ，６３ｂが連結され、他方
の対向側面６２，６２の上部には、対向する上部側壁６
４ａ，６４ｂが連結され、上部側壁６３ａには注出口６
５が取付けられている。

【０００６】この紙容器２０を装置上で組立てるにあた
っては、予め筒貼りされた紙容器２０をターレット状マ
ンドレルに装着させた後、マンドレルを間欠回転させ
る。マンドレルを回転させる間、底部７２の加熱を行
い、加熱された底部７２を内側に折込み、折くせをつけ
た後、底部７２全体を偏平に畳み込み各下部側壁７４，
７６間を底部張合面７８を介して接着させ底部７２を組
立てる。その後、紙容器２０は搬送コンベア上に排出さ
れ、搬送コンベア上で内容物の充填、上部の組立てが行
われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように紙容器２
０の底部は、マンドレルを回転させる間に組立てられる
が、底部の組立てにあたっては迅速かつ容易な組立てが
要求される。また、このように底部が組立てられた紙容
器は、搬送コンベア上で注出口６５の取付け、内容物の
充填、および上部の組立て等が行なわれる。

【０００８】ところで搬送コンベア上で注出口６５を取
付ける際、紙容器２０の注出口用の開口（注出口を取り
付けるための開口）は搬送コンベアと直交する方向に向
いていることが好ましい。これは注出口を搬送コンベア
の側方から紙容器に装着した場合、装着が容易になるか
らである。しかしながら上述のような構成の紙容器２０
では、注出口用の開口を搬送コンベアと直交する方向に
向けて搬送すると、紙容器２０の上部張合面６８を張合
わせた場合、三角形状突出部７０，７０が搬送コンベア
の前後方向に延び、搬送コンベア上で紙容器２０相互の
間隔を大きく空ける必要が生じる。このような場合、搬
送コンベア上で紙容器２０を何回か方向転換することも
考えられるが、搬送コンベア上に方向転換機構を複数設
けると、装置全体が複雑化してしまう。

【０００９】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、搬送コンベア上において紙容器を何回も方
向転換することなく、かつ紙容器相互間を大きく空ける
必要のない紙容器充填密封装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、四角筒状の紙
容器内部に内容物を充填し、その上部開口を紙容器の一
方の対向側面に平行な上部張合面において、対向する一
対の三角形状突出部を形成するよう張合わせ、この一対
の三角形状突出部を他方の対向側面に接着させてなる紙
容器充填密封装置において、上部張合面と平行する上部
側壁に注出口を取付ける注出口取付機と、注出口が取付
けられた紙容器の上部張合面をその回転面に平行に向け
た状態で、紙容器の底部を密封成形する回転型マンドレ
ル装置と、このマンドレル装置の下方に、マンドレル装
置との回転面に平行に配置された搬送コンベアと、マン
ドレル装置と搬送コンベアとの間に設けられ、上部張合
面が搬送コンベアに対して直交する方向に向くように紙
容器を９０度回転させる回転機構と、搬送コンベア上に
設けられ、紙容器の上部から内容物を紙容器内部に充填
する充填装置と、搬送コンベア上の充填装置の下流側に
設けられ、内容物が充填された紙容器の上部張合面を張
合せて密封する第１シール装置と、搬送コンベア上の第
１シール装置の下流側に設けられ、紙容器の一対の三角
形状突出部を他方の対向側面に接着させる第２シール装
置と、を備えたことを特徴とする紙容器充填密封装置、
および四角筒状の紙容器内部に内容物を充填し、その上
部開口を紙容器の一方の対向側面に平行な上部張合面に
おいて、対向する一対の三角形状突出部を形成するよう
張合わせ、この一対の三角形状突出部を他方の対向側面
に接着させてなる紙容器充填密封装置において、上部張
合面と平行する上部側壁に注出口を取付ける注出口取付
機と、注出口が取付けられた紙容器の上部張合面をその
回転面に平行に向けた状態で紙容器の底部を密封成形す
る回転型マンドレル装置と、このマンドレル装置の下方
に、マンドレル装置の回転面に直交して平行に配置され
た搬送コンベアと、搬送コンベア上に設けられ、紙容器
の上部から内容物を紙容器内部に充填する充填装置と、
搬送コンベア上の充填装置の下流側に設けられ、内容物
が充填された紙容器の上部張合面を張合せて密封する第
１シール装置と、搬送コンベア上の第１シール装置の下
流側に設けられ、紙容器の一対の三角形状突出部を他方
の対向側面に接着させる第２シール装置と、を備えたこ
とを特徴とする紙容器充填密封装置である。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、注出口取付機に
おいて、紙容器の上部張合面と平行する上部側壁に注出
口が取付られる。次にマンドレル装置において紙容器の
底部が、上部張合面がマンドレル装置の回転面に平行す
る状態で密封成形され、次に紙容器は回転機構で９０度
回転して上部張合面が搬送コンベアと直交する方向を向
いた状態で搬送コンベアに送られる。搬送コンベア上の
充填装置において、紙容器内に内容物が充填され、第１
シール装置において紙容器の上部張合面が、一対の三角
形状突出部を搬送コンベアの側方に突出するよう形成し
て張合わせられ、第２シール装置において一対の三角形
状突出部が紙容器の対向側面に接着される。請求項２記
載の発明によれば、注出口取付機において、紙容器の上
部張合面と平行する上部側壁に注出口が取付られる。次
にマンドレル装置において紙容器の底部が、上部張合面
がマンドレル装置の回転面に平行する状態で密封成形さ
れ、搬送コンベアに送られる。搬送コンベア上の充填装
置において、紙容器内に内容物が充填され、第１シール
装置において紙容器の上部張合面が、一対の三角形状突
出部を搬送コンベアの側方に突出するよう形成して張合
わせられ、第２シール装置において一対の三角形状突出
部が紙容器の対向側面に接着される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１および図２は本発明による紙容器充填
密封装置の第１の実施例を示す図であり、この紙容器充
填密封装置は図４乃至図６に示す紙容器に対して充填密
封を行なうようになっている。まず、図２により紙容器
の底部を組立てるマンドレル装置について説明する。

【００１３】図２（ａ）において、紙容器２０は紙容器
供給装置２４から供給され、注出口取付機２５へ紙容器
２０の軸線方向に送られる。注出口取付機２５は上部張
合面６８と平行する上部側壁６３ａに注出口６５を取付
けるものである（図５参照）。注出口取付機２５は、図
２（ｂ）に示すように、紙容器２０を紙容器供給部（マ
ンドレル供給部）２５ａ、アイドル部２５ｉ、注出口供
給部２５ｂ、シール部２５ｃ、マンドレル供給部２５ａ
に各々回転させ、この回転中に紙容器２０に注出口６５
を取付けるようになっている。ここで図２（ｂ）は、図
２（ａ）のＢ方向矢視図である。図２（ｂ）において、
紙容器２０はまず紙容器供給装置２４から注出口取付機
２５の紙容器供給部２５ａに送られ、次にアイドル部２
５ｉを経て注出口供給部２５ｂにおいて上部側壁６３ａ
の開口に注出口６５が嵌込まれる。その後紙容器２０は
シール部２５ｃまで回転し、この位置において、紙容器
２０は軸線方向に超音波シール装置２６まで前進し、超
音波シール装置２６により紙容器２０の上部側壁６３ａ
と注出口６５との間のシール作業が行なわれる。次にシ
ール作業の終了後、紙容器２０は軸線方向に後退し、シ
ール部２５ｃまで戻る。次に紙容器２０はシール部２５
ｃからマンドレル供給部２５ａまで回転し、このマンド
レル供給部２５ａからマンドレル装置３０まで軸線方向
へ送られる。

【００１４】図２（ａ）において、マンドレル装置３０
は、８本のマンドレル３２がターレット３１の周囲に等
間隔に配置されて構成されている。

【００１５】マンドレル３２の周囲には、紙容器２０の
底部を加熱するヒータ３３、３４と、アーム３６を有す
る底部くせ折装置３５と、ガイド３７と、底部折畳み加
圧装置３８とが順次配設されている。このマンドレル装
置３０は無菌チャンバー内に収納され、紙容器の無菌充
填が行なえるようになっている。さらにマンドレル３２
の下方には、紙容器２０を９０度回転させるターレット
９０が配置され、またターレット９０の下方に搬送コン
ベア１がマンドレル装置３０と平行に（マンドレル装置
の回転面と平行に）配置されている。回転機構９０は、
図７（ａ）（ｂ）に示すように、回転軸９２ａを中心と
して水平面上で回転する４本のアーム９２と、各アーム
９２の先端に固着された保持部９１とからなっている。
ここで図７（ａ）は回転機構を示す平面図、図７（ｂ）
は回転機構を示す側面図である。また図７（ｂ）に示す
ように、回転機構９０の側方には、ガイド９５に沿って
上下方向に移動する第１バキューム部９６が設けられて
いる。そしてＰ７の位置にきた紙容器２０は、この第１
バキューム部９６によってその側面が吸着され、第１バ
キューム部９６がガイド９５に沿って下方へ移動するこ
とにより、回転機構９０の保持部９１内に装着保持され
る。その後、アーム９２が回転軸９２ａを中心として９
０°回転し、保持部９１内に保持された紙容器２０が搬
送コンベア１上まで移送される（図７（ａ））。次に、
搬送コンベア１側に設けられ上下方向移動自在の第２バ
キューム部９８によって紙容器２０の底部が吸着され、
第２バキューム部９８が下方へ移動することにより、紙
容器２０が搬送コンベア１上に載置される。上述したマ
ンドレル装置３０によって、紙容器２０の底部が組立て
られる。またマンドレル装置３０において、紙容器２０
の注出口６５は側方を向いており、このためマンドレル
装置３０を出た紙容器２０の上部張合面６８はマンドレ
ル装置３０の回転面と平行に、すなわち搬送コンベア１
の長手方向を向く。そして上述のようにマンドレル装置
３０を出た紙容器２０は、回転機構９０によって９０°
回転し、注出口６５が搬送コンベア１の前方を向いた状
態で回転機構９０から搬送コンベア１に移送される（図
２（ａ））。

【００１６】図１に示すように、搬送コンベア１上に
は、上流側から下流側に向って、紙容器２０の上部開口
６０から内容物を充填する充填装置２と、内容物が充填
された紙容器２０の上部開口６０の折りぐせをつける折
り部３と、上部開口６０部を加熱するヒータ４と、上部
張合面６８を張合せて密封する第１シール装置５と、第
１シール装置５によって上部張合面６８を張合せた際に
形成される一対の三角形状突出部７０、７０を下方へ折
曲げる折曲げ部６と、一対の三角状突出部７０、７０を
加熱するホットエア部７と、一対の三角形状突出部７
０、７０を他方の対向側面６２、６２に接着させる第２
シール装置８とが、順次配設されている。

【００１７】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。まず、紙容器供給装置２４から紙
容器２０が注出口取付機２５に送られ、この注出口取付
機２５において紙容器２０の上部側壁６３ａに注出口６
５が取付けられる。注出口６５が取付けられた紙容器２
０は、その後マンドレル装置のマンドレル３２に装着さ
れる。このとき、紙容器２０の底部張合面７８はマンド
レル装置３０の回転面と平行になり、また底部張合面７
８に平行する上部張合面６８も、マンドレル装置３０の
回転面に平行となる。

【００１８】マンドレル３２に装着された紙容器２０は
ターレット３１の間欠回転によって、図２（ａ）に示す
ようにＰ１の位置から順次Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ
７の位置へと回転移送される。Ｐ２、Ｐ３の位置では、
ヒータ３３、３４によって紙容器２０の底部の内外面に
設けられたヒートシール性接着剤層が溶融される。Ｐ４
の位置では底部くせ折装置３５に設けられたアーム３６
によって紙容器２０の折畳み面が内側に折込まれ、この
折込まれた状態がガイド３７によって保持されるととも
に底部がマンドレル３２側に押付けられて、次のＰ５の
位置に回転移送される。

【００１９】Ｐ５の位置では底部折畳み加圧装置３８に
よって紙容器２０の底部がマンドレル３２側に押付けら
れ接着されて底部の組立が完了する。この場合、紙容器
２０の上部張合面６８はマンドレル装置３０の回転面と
平行になり、また注出口６５は側方を向いている。

【００２０】図７（ａ）（ｂ）に示すように、底部が組
立てられた紙容器２０がＰ７の位置に到達すると、紙容
器２０はガイド９５に沿って移動する第１バキューム部
９６によって、ターレット３１の真下に設けられた回転
機構９０の保持部９１内に装着され、紙容器２０が取外
されたマンドレル３２はＰ１の位置に戻り、再び紙容器
２０がマンドレル３２に装着される。

【００２１】その後、回転機構９０のアーム９２が９０
°回転し、紙容器２０の上部張合面６８が搬送コンベア
１と直交する方向に向き、紙容器２０が搬送コンベア１
上まで移送される。次に第２バキューム部９８が紙容器
２０の底部を吸着し、第２バキューム部９８が降下して
紙容器２０が搬送コンベア１上に載置される。この場
合、紙容器２０の上部張合面６８は搬送コンベア１と直
交する方向を向き、注出口６５は搬送コンベア１上で前
方を向く。

【００２２】次に搬送コンベア１により、紙容器２０が
充填装置２まで搬送され、充填装置２において紙容器２
０内に内容物が充填される。

【００２３】次に紙容器２０は、搬送コンベア１によっ
て折り部３まで搬送されて上部開口６０の折りぐせがつ
けられ、次にヒータ４において上部開口６０部分が加熱
される。次に紙容器２０は第１シール装置５まで搬送さ
れ、第１シール装置５によって紙容器２０の上部張合面
６８が張合わされて紙容器２０が密封される。第１シー
ル装置５によって上部張合面６８が張合わせられた場
合、一対の三角形状突出部７０，７０が形成される。こ
の場合、上部張合面６８は搬送コンベア１と直交する方
向を向いているので、一対の三角形状突出部７０，７０
は搬送コンベア１の側方を向くことになる。このように
一対の三角形状突出部７０、７０が搬送コンベア側方を
向くので、搬送コンベア１上において、この一対の三角
形状突出部７０，７０のために前後の紙容器２０間の間
隔を大きくとる必要はなく、多数の紙容器２０を互いに
密接させた状態で搬送することができる。

【００２４】次に紙容器２０は搬送コンベア１によって
折曲げ部６まで搬送され、折曲げ部６によって、一対の
三角形状突出部７０，７０が下方へ折曲げられる。

【００２５】その後、紙容器２０は搬送コンベア１によ
ってホットエア部７まで搬送されて一対の三角形状突出
部７０、７０が加熱される。次に紙容器２０は第２シー
ル装置８まで搬送され、一対の三角形状突出部７０，７
０が対向する側面６２，６２に接着され、このようにし
て内部に内容物が充填されかつ密封された紙容器２０が
得られる。

【００２６】以上説明したように、本実施例によれば、
第１シール装置６において、上部張合面６８を張合わせ
た場合に形成される一対の三角形状突出部７０，７０が
搬送コンベア１の側方を向くので、一対の三角形状突出
部７０，７０のために搬送コンベア１上の前後の紙容器
２０間の間隔を大きく取る必要はない。また、マンドレ
ル装置３０に入る前の紙容器２０に注出口６５を取付け
たので、搬送コンベア１上で注出口６５を取付ける際、
搬送コンベア上で必要となる紙容器の方向転換機構が不
要となる。

【００２７】次に図３により本発明の第２の実施例につ
いて説明する。第２の実施例は、搬送コンベア１をマン
ドレル装置３０と直交して配置した点を除いて、図１お
よび図２に示す第１の実施例と略同様である。すなわ
ち、図３に示すようにマンドレル装置３０の下方に、マ
ンドレル装置３０と直交して（マンドレル装置３０の回
転面と直交して）、搬送コンベア１が配置されている。
そしてマンドレル装置３０のＰ７の位置に達した紙容器
２０は、図示しない排出装置によって直接搬送コンベア
１上に排出される。この場合、搬送コンベア１上におい
て、紙容器２０の上部張合面６８は搬送コンベア１と直
交し、また注出口６５は搬送コンベア１の前方を向く。
その後、紙容器２０は図３の紙面に直交する手前方向へ
搬送コンベア１によって搬送される。その後、紙容器２
０は、上述した第１の実施例と同様、図１に示す充填装
置２によって内容物が充填され、第１および第２シール
装置５、８によって密封される。本実施例によれば、マ
ンドレル装置３０と搬送コンベア１との間に回転機構を
設ける必要がなく、全体装置の簡略化を図ることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１シール装置において上部張合面を張合せた場合に、一
対の三角形状突出部が搬送コンベアの側方に突出するの
で、搬送コンベア上において搬送コンベア上の前後の紙
容器間の間隔を大きく取る必要はない。このため、多数
の紙容器を密接して搬送コンベア上に配置することがで
き、紙容器の処理速度を向上させることができる。ま
た、マンドレル装置に入る前の紙容器に注出口を取付け
たので、搬送コンベア上で注出口を取付ける場合に搬送
コンベア上で必要となる紙容器の方向転換機構が不要と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による紙容器充填密封装置の第１の実施
例を示す概略図。

【図２】第１の実施例のマンドレル装置および注出口取
付機を示す図。

【図３】本発明の第２の実施例を示す概略図。

【図４】密封された紙容器を示す斜視図。

【図５】開口した紙容器の上部を示す斜視図。

【図６】開口した紙容器の底部を示す斜視図。

【図７】マンドレル装置と回転機構との関係を示す図。

【符号の説明】

１ 搬送コンベア ２ 充填装置 ５ 第１シール装置 ８ 第２シール装置 ２０ 紙容器 ２５ 注出口取付機 ３０ マンドレル装置 ６０ 開口 ６１，６２ 側面 ６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ 上部側壁 ６５ 注出口 ６８ 上部張合面 ７０ 三角形状突出部 ７８ 底部張合面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四角筒状の紙容器内部に内容物を充填し、
   その上部開口を紙容器の一方の対向側面に平行な上部張
   合面において、対向する一対の三角形状突出部を形成す
   るよう張合わせ、この一対の三角形状突出部を他方の対
   向側面に接着させてなる紙容器充填密封装置において、 上部張合面と平行する上部側壁に注出口を取付ける注出
   口取付機と、 注出口が取付けられた紙容器の上部張合面をその回転面
   に平行に向けた状態で、紙容器の底部を密封成形する回
   転型マンドレル装置と、 このマンドレル装置の下方に、マンドレル装置の回転面
   に平行に配置された搬送コンベアと、 マンドレル装置と搬送コンベアとの間に設けられ、上部
   張合面が搬送コンベアに対して直交する方向に向くよう
   に紙容器を９０度回転させる回転機構と、 搬送コンベア上に設けられ、紙容器の上部から内容物を
   紙容器内部に充填する充填装置と、 搬送コンベア上の充填装置の下流側に設けられ、内容物
   が充填された紙容器の上部張合面を張合せて密封する第
   １シール装置と、 搬送コンベア上の第１シール装置の下流側に設けられ、
   紙容器の一対の三角形状突出部を他方の対向側面に接着
   させる第２シール装置と、 を備えたことを特徴とする紙容器充填密封装置。
2. 【請求項２】四角筒状の紙容器内部に内容物を充填し、
   その上部開口を紙容器の一方の対向側面に平行な上部張
   合面において、対向する一対の三角形状突出部を形成す
   るよう張合わせ、この一対の三角形状突出部を他方の対
   向側面に接着させてなる紙容器充填密封装置において、 上部張合面と平行する上部側壁に注出口を取付ける注出
   口取付機と、 注出口が取付けられた紙容器の上部張合面をその回転面
   に平行に向けた状態で紙容器の底部を密封成形する回転
   型マンドレル装置と、 このマンドレル装置の下方に、マンドレル装置との回転
   面に直交して配置された搬送コンベアと、 搬送コンベア上に設けられ、紙容器の上部から内容物を
   紙容器内部に充填する充填装置と、 搬送コンベア上の充填装置の下流側に設けられ、内容物
   が充填された紙容器の上部張合面を張合せて密封する第
   １シール装置と、 搬送コンベア上の第１シール装置の下流側に設けられ、
   紙容器の一対の三角形状突出部を他方の対向側面に接着
   させる第２シール装置と、 を備えたことを特徴とする紙容器充填密封装置。