JPH08301208A - 紙製容器の成形方法及びその装置 - Google Patents

紙製容器の成形方法及びその装置

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JPH08301208A
JPH08301208A JP13604295A JP13604295A JPH08301208A JP H08301208 A JPH08301208 A JP H08301208A JP 13604295 A JP13604295 A JP 13604295A JP 13604295 A JP13604295 A JP 13604295A JP H08301208 A JPH08301208 A JP H08301208A
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ear
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実 永江
Takamasa Fujii
孝昌 藤井
Masaru Oda
小田  勝
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙製容器の成形方法において、容器の耳部の
折り曲げ罫線部分に割れが発生することを非常に簡単な
処理を施すだけで回避できるようにする。 【構成】 耳部Mが水平方向へ突出する容器1eを搬送
レール5に沿って耳部予備折り装置15へ搬送する。耳
部予備折り装置15は、耳部Mを容器本体側面16の反
対側方向、すなわち上方向へ90゜程度の角度で折り曲
げる。そしてその折り曲げ処理が完了した後に、容器1
eを耳部接着ステージVへ搬送する。このステージV
で、ノズル17によって容器側面16に接着剤を噴射
し、ガイド板18によって耳部Mを下方へ折り曲げ、そ
して搬送チェーン19によって環状に搬送される押圧片
20によって耳部Mを容器側面に押し付けて接着する。
耳部Mを、下方への折り曲げ処理に先立って反対側へ折
り曲げて、罫線割れを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体、粉体等を内容物
として封入したフラットトップタイプの紙製容器を成形
する成形方法及び成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液体飲料、洗髪用シャンプー等といった
液体、あるいは洗剤、入浴剤等といった粉体を封入した
容器として、図9に示すように、容器頂部Pが平面形状
に成形された、いわゆるフラットトップタイプの紙製容
器があることは既に知られている。この容器は、従来、
例えば次のようにして作製される。まず、図4におい
て、容器頂部Pが開口となっている角筒形状の容器材料
1cの中にその開口を通して液体を注入し、頂部Pを矢
印Aのように内部へ折り込む。すると、図5に示すよう
に、押し込まれた部分は内部へ折り込まれ、その側方部
分は容器の外側へ突出する。これらの突出部Mが一般に
耳部と呼ばれている。
【0003】その後、容器頂部に加熱及び加圧処理を施
して図6に示すように容器頂部を封止し、さらに図7に
示すように、貼り合わせた頂部を水平状態に倒す。そし
てその後、両耳部Mを下方へ折り曲げ、その折り曲げた
耳部Mを接着剤等によって図9に示すように容器本体の
側面に接着し、これにより、内容物入りの紙製容器が完
成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の成形方法では、図7に示した耳部Mを下方へ折り曲げ
て図9の状態にするとき、折り曲げ罫線部分Kの所が両
側から引っ張られ、その結果、該部に割れが発生するこ
とがあった。一般に、容器の表面には種々の印刷が施さ
れるが、そのような割れが発生すると、印刷部が割れて
下層の紙面が外部に露見して見栄えが非常に悪くなる。
【0005】本発明は、上記の問題点を解消するために
成されたものであって、容器の耳部の折り曲げ罫線部分
に割れが発生することを非常に簡単な処理を施すだけで
回避できるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明に係る紙製容器の成形方法は、内容物が封入さ
れた容器の頂部を平らに成形すると共に容器本体の外側
へ突出する耳部を形成する耳部形成工程と、形成された
耳部を容器本体側面まで折り曲げさらにその側面に接着
する耳部接着工程とを有しており、さらに、耳部形成工
程において形成された耳部を容器本体側面の反対側方向
へ折り込む耳部予備折り工程を耳部接着工程の前に設け
たことを特徴とする。
【0007】また、本発明に係る紙製容器の成形装置
は、内容物が封入された容器の頂部を平らに成形すると
共に容器本体の外側へ突出する耳部を形成する耳部形成
手段と、形成された耳部を容器本体側面まで折り曲げさ
らにその側面に接着する耳部接着手段とを有しており、
さらに、耳部形成手段によって形成された耳部を容器本
体側面の反対側方向へ折り曲げる耳部予備折り手段を設
けたことを特徴とする。
【0008】耳部予備折り手段の具体的な構成は特別な
構成に限定されないが、例えば、容器頂部の耳部の付け
根部分を押さえる押え部材と、耳部に連続する容器本体
側面に沿って往復移動する耳部折り込み部材とを有する
構成を採用できる。この耳部折り込み部材というのは、
耳部を容器本体の側面の反対側へ折り込むことのできる
部材でありさえすれば良く、その構造及び運動形態は特
定のものに限定されない。例えば、耳部折り込み部材を
容器側面の外側に位置する回転中心を中心として往復回
転移動させてその耳部折り込み部材を容器本体の側面に
沿って移動させることにより、耳部を容器側面の反対側
方向へ折り込むことができる。また、場合によっては、
耳部折り込み部材を容器本体の側面に対して平行に移動
させることによって、耳部を容器側面の反対側方向へ折
り込むこともできる。
【0009】耳部折り込み部材は、望ましくは、それ自
身の中心軸線を中心として自転するローラによって構成
する。こうすれば、耳部折り込み用のローラが耳部を折
り込むためにそれに当接して移動する間、ローラが自転
することにより、容器本体側面及び耳部との間に大きな
摩擦力が発生することを防止できる。
【0010】
【作用】請求項1に記載の紙製容器の成形方法及び請求
項2記載の紙製容器の成形装置によれば、容器本体の外
側へ突出する耳部を容器本体側面へ折り込んでその面に
接着するのに先立って、その耳部を容器本体側面の反対
側方向へ折り込む。今、耳部接着工程において、耳部を
容器本体の側面に接着するためにその耳部を下方向へ折
り曲げるものとすれば、耳部予備折り曲げ工程では耳部
を上方向へ適宜の角度、例えば約90゜折り曲げる。こ
のように、耳部を容器側面の反対側へ予備的に折り曲げ
ることにより、耳部を容器側面に接着したとき、その耳
部の付け根部分、すなわち容器の折り曲げ罫線部分の表
面に割れが発生することがなくなる。
【0011】耳部を容器側面の反対側へ予備的に折り曲
げると折り曲げ罫線部分に割れが生じなくなるというこ
との理由は必ずしも明確ではないが、次のような現象が
その理由の1つであると考えられる。今、図10に示す
ような、 インキ層/PE(ポリエチレン)/紙 の層構造を有する容器材料を用いて容器を作製する場合
を考える。この容器材料を罫線Kの所で従来の成形方法
のように、いきなり矢印Bのように折り曲げると、図1
1で示すように、折り曲げ罫線Kの所が矢印C及び矢印
C’のように両側から引っ張られ、そのため、割れWが
発生する。
【0012】一方、図10において矢印Bのように折り
曲げるのに先立って、容器材料を予備的に矢印Dのよう
に反対方向へ角度90゜程度折り曲げると、図12に示
すように紙層自体の中に層間剥離Hが発生する。この層
間剥離Hを生じた容器材料を矢印Bのように折り曲げる
と、図11における矢印C方向及び矢印C’方向への引
っ張り力が層間剥離Hの変形によって吸収され、よっ
て、罫線部分Kには割れWが生じないものと考えられ
る。
【0013】
【実施例】(実施例1) 図1及び図2は本発明に係る紙製容器の成
形装置を用いた充填包装装置の一実施例を示している。
特に、図1はその充填包装装置の上流側の部分を示し、
図2はその上流側部分に連続する下流側の部分を示して
いる。ここに示した充填包装装置では、まず、偏平状の
容器材料1aが材料スタッカ2に積層状態で収納され
る。そして、積層された容器材料1aのうちの最下位の
1枚がスタッカ2から抜き取られる。このとき、容器材
料1aは角筒状に押し広げられる。角筒状に広げられた
容器材料1bは、矢印Lのように回転する回転搬送機3
の1つのマンドレル4に挿入され、マンドレル4の回転
に従って間欠的に回転搬送される。この回転搬送中、マ
ンドレル4のまわりに配設された容器底部形成機構(図
示せず)により、容器材料1bの外側の一端に容器底部
が形成される。図4はそのようにして形成された、一端
に容器底部Qを有し他端に頂部開口を有する開口容器1
cを示している。
【0014】開口容器1cはマンドレル4が鉛直下方を
向く位置Eまで搬送され、その位置でマンドレル4から
取り外される。取り外された開口容器1cは、搬送レー
ル5の上に受け取られる。受け取られた開口容器1cは
搬送装置、例えば搬送チェーン(図示せず)によって矢
印F方向へ直線的且つ間欠的に搬送される。なお、搬送
チェーンに受け取られた開口容器1cに関しては、その
上部の二等辺三角板6,6(図4参照)が搬送方向であ
るF方向を向いている。
【0015】搬送チェーンによって搬送される開口容器
1cは、まず、容器方向変換ステージGに送られる。こ
の容器方向変換ステージGにおいて、開口容器1cは一
旦、容器搬送レール5から持ち上げられ、そして矢印J
のように90゜だけ回転させられ、その後再び容器搬送
レール5へ降ろされる。この処理により、開口容器1c
の耳部二等辺三角板6,6は容器搬送方向Fに対して直
角の方向を向くようになる。
【0016】方向変換された開口容器1cは、その後、
内容物タンク7から延びる充填ノズル8の下方位置まで
運ばれてそこに停止する。充填ノズル8は内容物タンク
7内の液体を一定量だけ外部へ吐出し、その吐出された
液体が開口容器1cの頂部開口P(図4参照)を通して
その開口容器1cの内部に充填、すなわち注入される。
内容物が充填された開口容器1cは、その後、トップヒ
ータ9まで運ばれてそのトップヒータ9によってその頂
部、特に各貼板部10(図4参照))が内側から加熱さ
れる。この加熱により、各貼板部10に粘着性が付与さ
れる。
【0017】その後、開口容器1cは、トップブレーカ
11、トップシール装置12及びシール部プレス装置1
3によって構成された耳部形成ステージNへ送られる。
トップブレーカ11は、図4に矢印Aで示すように、容
器頂部の一対の上板14,14を外部側方から内部へ押
し付ける。この押し付け処理により開口容器1cの頂部
Pが仮り折りされる。この仮り折り時、容器頂部の二等
辺三角板6,6が外方向へ突出して、図5に示すように
耳部Mが形成される。この仮り折り処理が終ると、開口
容器1cはトップシール装置12へ運ばれる。このトッ
プシール装置12は、図5に矢印Rで示すように、互い
に対向する容器頂部の貼板部10を両側から押圧し、既
に粘着性が付与されているそれらの貼板部10をその粘
着性に基づいて互いに接着する。これにより、図6に示
すように、貼板部10が接着されて形成されたトップシ
ール部15を有する密封容器1dが形成される。
【0018】密封容器1dは、その後、シール部プレス
装置13に送られる。このシール部プレス装置13は、
図6に矢印Sで示すように、起立するトップシール部1
5を平らになるように押し込む。このプレス処理によ
り、容器頂部Pが平面状に成形され、図7に示すような
耳部Mが未処理状態のフラットトップ容器1eが形成さ
れる。このフラットトップ容器1eは、図2に示すよう
に、耳部予備折り装置15へ送られる。この耳部予備折
り装置15は、図7に矢印Tで示すように、耳部Mを図
の上方、すなわち容器本体側面16の反対側方向へ適宜
の角度、例えば90゜だけ折り曲げて、図8に示すよう
に耳部Mを上方へ持ち上げる。
【0019】その後、耳部Mが仮り折りされた容器1e
は、図2において、耳部接着ステージVへ運ばれる。こ
の耳部接着ステージVは、容器搬送路を挟んで対向する
一対の接着剤噴射ノズル17を有する接着剤塗布部25
と、容器搬送路を挟んで対向する一対のガイド板18を
有する耳部折り曲げ部26と、そして一対の環状搬送チ
ェーン19,19によって搬送される複数の耳部押圧片
20を有する接着固定部27とによって構成されてい
る。
【0020】接着剤塗布部25において一対の接着剤噴
射ノズル17は、搬送されてきたフラットトップ容器1
eの対向する2つの側壁の上部外周面に接着剤を吹き付
ける。接着剤が吹き付けられた容器1eは、対向する2
つのガイド板18の間を通過する。このとき、容器1e
の耳部M,Mは、ガイド板18によって案内されなが
ら、図7に矢印Xで示すように容器本体側面16に向っ
て折り曲げられる。そしてその後、容器1eは耳部押圧
片20を備えた互いに対向する2つの搬送チェーン1
9,19の間に送り込まれる。個々のチェーン19に取
り付けられた隣り合う耳部押圧片20の間の間隔は、搬
送される2つの容器1e間の間隔に正確に一致するよう
に設定されている。従って、チェーン19,19間に送
り込まれた容器1eの頂部耳部M,Mは、それらの耳部
押圧片20により、接着剤が塗布されている部分の容器
1eの側面16に押し付けられる。この場合、耳部押圧
片20の移動速度と容器1eの移動速度は予め互いに同
期するように設定されており、よって、耳部押圧片20
は容器1eに対して相対移動することなく、耳部M,M
の一定位置を長時間押し続ける。この長時間の押し付け
処理により、図9に示すように、容器頂部の耳部M,M
が接着剤によって確実に容器側面16,16に固着さ
れ、製品としての内容物入りのフラットトップタイプ容
器が完成する。
【0021】このフラットトップタイプの製品容器が消
費者の手に渡り、その内部の液体を外部へ取り出す際に
は、耳部M,Mの一方又は両方を接着を破って上方へ引
き上げ、その耳部の先端をはさみ等の切断器具を用いて
切断して開口を形成し、その開口を介して液体を外部へ
注ぎ出す。
【0022】本実施例の充填包装装置によれば、耳部形
成ステージN(図1)と耳部接着ステージV(図2)と
の間に耳部予備折り装置15を配設し、その耳部予備折
り装置15によって図8に示すように、容器1eの耳部
M,Mを容器本体側面16,16の反対側方向、すなわ
ち上方向へ折り曲げる。つまり、耳部Mを容器本体側面
16の方向へ折り曲げるのに先立って、その反対側方向
へ折り曲げるようにしている。この折り曲げ処理によ
り、図12に示したような層間剥離Hが発生し、この層
間剥離Hの働きにより、フラットトップタイプの容器が
完成したときに(図9)、容器表面の折り曲げ罫線部分
Kの所に割れが発生することが確実に防止される。
【0023】耳部予備折り装置15は、特定の構造の装
置に限定されるものではないが、例えば図3に示す構造
の装置を用いることができる。ここに示した耳部予備折
り装置15は、耳部Mが未処理状態のフラットトップ容
器1e(図7参照)を載せる搬送レール5をまたぐよう
にして支柱21,21によって支持された機枠フレーム
22を有している。この機枠フレーム22の上面中央に
は押え用エアシリンダ23が固定設置され、そのエアシ
リンダ23の両脇位置に耳部折り曲げ用エアシリンダ2
4,24が設置される。押え用エアシリンダ23の出力
プランジャ23aの下端には平板状の支持プレート30
が固定され、その支持プレート30の両端部の下面に容
器押え部材31が固定されている。機枠フレーム22の
両端部分の下面には、一対のアーム部材32が回転中心
33を中心として回転自在に支持されている。また、各
耳部折り曲げ用エアシリンダ24から延びる出力プラン
ジャ24aの先端が各アーム部材32に回転自在に連結
されている。また、各アーム部材32の先端には、耳部
折り込み部材としてのローラ34が支点35を中心とし
て自転できるように支持されている。
【0024】耳部予備折り装置15まで運ばれたフラッ
トトップ容器(耳部Mが未処理状態)1eは、一対のア
ーム部材32の間に停止する。すると、押え用エアシリ
ンダ23が作動して容器押え部材31が下降して、その
容器押え部材31の下端面が容器1eの頂部の耳部Mの
付け根部分に軽く当接する。その後、耳部折り曲げ用エ
アシリンダ24が作動して各アーム部材32が上方へ持
ち上げられる。この持ち上げ動作により、ローラ34が
容器本体側面16に沿って下方から上方へと上昇移動し
て、水平状態に伸びる耳部Mを上方向へ約90゜の角度
まで折り曲げて図8に示すような形状に成形する。この
とき、ローラ34は容器側面16及び耳部Mに接触して
転がりながら移動する。転がり移動するので、容器を傷
つけることがない。
【0025】なお、図2に示す実施例では、耳部Mを接
着剤によって容器側面16へ接着する場合を例示した
が、容器材料の最外周表面がPET(ポリエチレンテレ
フタレート)やオレフィン等のような自己融着可能な熱
可塑性樹脂層によって形成されている場合には、接着剤
を用いることなく、加熱及び加圧によって耳部Mを容器
側面16に固着できる。また、図1及び図2に示した実
施例では、容器底部を形成し、液体内容物を充填し、容
器頂部をフラットに形成し、さらに耳部を容器側面に固
着するという一連の処理を1本の搬送レール上で連続し
て行うようにしたが、各処理部を別々のライン上で実行
するようにしても一向に差し支えはない。また、本発明
を用いて作製できる容器は耳部を備えたものでありさえ
すれば良く、必ずしも図9に示す形状のものに限られな
い。例えば、容器頂部に口栓を付けた容器に対して本発
明が適用できることは明らかである。
【0026】(実施例2)図13に示すように、層構成
が PE25μm/紙350g/SPE25μm/PE35μm/GLフィルム12μ
m/PE60μm 但し、PE :ポリエチレン SPE :サンドラミネートポリエチレン GLフィルム:ガラス蒸着酸化ケイ素フィルム である積層材料によって、図14、図15及び図16に
示す3種類の容器材料用原紙を作製した。これらの原紙
間の相違点は、二等辺三角板6の付け根部分Yの罫線パ
ターンである。具体的には、図14のものは真っ直ぐの
罫線パターンを使用し、図15のものは二重の罫線パタ
ーンを使用し、そして図16のものは傾きZで傾斜する
罫線パターンを使用する。
【0027】以上の各原紙を用いて、図8の予備折り処
理を施した本発明の容器及びその予備折り処理を施こさ
ない従来型の容器を複数個作製し、耳部の折り曲げ罫線
部K(図9参照)に割れが発生するかどうかを観察し
た。以下にその結果を示す。
【0028】
【表1】 (以下、余白)
【0029】
【表2】
【0030】上記各表においては、 割れ(無):割れが全くなかった 割れ(小):片側に2〜3mm以下の割れが発生 割れ(中):両側に2〜3mm以下の割れが発生 割れ(大):両側に3mm以上の割れ、片側に5mm以
上の割れが発生 (図14):図14と同一で木型を修正したもの (図15):図15と同一で木型を修正したもの (図16):図16と同一で木型を修正したもの を示している。
【0031】表1及び表2から明らかなように、耳部を
容器側面の反対側へ折り曲げるという前処理を行うと、
罫割れの発生が減少した。さらに、表2の内容を考慮し
て木型を修正することにより、1000個の容器に本発
明の予備折り処理を行うと、罫割れの発生は片側に2〜
3mm以下の割れが10個しか発生せず、990個の容
器には全く割れは生じず、罫割れの発生は著しく減少し
た。
【0032】
【発明の効果】請求項1記載の紙製容器の成形方法及び
請求項2記載の紙製容器の成形装置によれば、耳部を容
器側面へ向けて折り曲げるのに先立ってその耳部を容器
側面の反対側方向へ仮折りするようにしたので、容器の
耳部の折り曲げ罫線部分に割れが発生することを防止で
きる。また、仮折りという非常に簡単な処理を施すだけ
で十分である。
【0033】請求項3及び請求項4記載の紙製容器の成
形装置によれば、簡単な構成によって耳部を確実に容器
側面の反対側方向へ折り曲げできる。
【0034】請求項5記載の紙製容器の成形装置によれ
ば、耳部を容器側面の反対側方向へ仮折りするとき、容
器を傷付けることがない。また、耳部折り込み部材の動
きが円滑になる。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る紙製容器の成形装置を用いた充填
包装装置の一例の一部分を示す斜視図である。
【図2】図1の部分に連続する充填包装装置の残りの一
部分を示す斜視図である。
【図3】耳部予備折り装置の一実施例を示す正面図であ
る。
【図4】紙製容器の作製途中の一例を示す斜視図であ
る。
【図5】紙製容器の作製途中の他の一例を示す斜視図で
ある。
【図6】紙製容器の作製途中の他の一例を示す斜視図で
ある。
【図7】紙製容器の作製途中の他の一例を示す斜視図で
ある。
【図8】紙製容器の作製途中の他の一例、特に耳部を上
方へ仮折りした状態を示す斜視図である。
【図9】完成した容器の一例を示す斜視図である。
【図10】紙を主体とする積層材料の層構成を示す断面
図である。
【図11】図10の積層材料を折り曲げたときの状態の
一例を示す断面図である。
【図12】図10の積層材料に仮折り処理を施した後の
状態の一例を示す断面図である。
【図13】紙を主体とする積層材料の他の層構成を示す
断面図である。
【図14】容器の材料となる原紙の一例を示す平面図で
ある。
【図15】容器の材料となる原紙の他の一例を示す平面
図である。
【図16】容器の材料となる原紙のさらに他の一例を示
す平面図である。
【符号の説明】
1a 扁平状容器材料 1b 角筒状容器材料 1c 開口容器 1d 密封容器 1e 耳部未処理のフラットトップ容器 2 材料スタッカ 3 回転搬送機構 4 マンドレル 5 搬送レール 6 二等辺三角板 7 内容物タンク 8 充填ノズル 9 トップヒータ 10 貼板部 11 トップブレーカ 12 トップシール装置 13 シール部プレス装置 14 上板 15 耳部予備折り装置 16 容器側面 17 接着剤噴射ノズル 18 ガイド板 19 搬送チェーン 20 耳部押圧片 23 押え用エアシリンダ 24 耳部折り曲げ用エアシリンダ 25 接着剤塗布部 26 耳部折り曲げ部 27 接着固定部 31 容器押え部材 32 アーム部材 33 回転中心 34 ローラ(耳部折り込み部材) 35 支点 F 容器搬送方向 G 容器方向変換ステージ H 層間剥離 M 耳部 N 耳部成形ステージ P 容器頂部 Q 容器底部 V 耳部接着ステージ W 割れ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内容物が封入されたフラットトップタイ
    プの紙製容器を成形する成形方法であって、内容物が封
    入された容器の頂部を平らに成形すると共に容器本体の
    外側へ突出する耳部を形成する耳部形成工程と、形成さ
    れた耳部を容器本体の側面まで折り曲げさらにその側面
    に接着する耳部接着工程とを有する紙製容器の成形方法
    において、 耳部形成工程と耳部接着工程との間に、耳部を容器本体
    側面の反対側方向へ折り曲げる耳部予備折り工程を設け
    たことを特徴とする紙製容器の成形方法。
  2. 【請求項2】 内容物が封入されたフラットトップタイ
    プの紙製容器を成形する成形装置であって、内容物が封
    入された容器の頂部を平らに成形すると共に容器本体の
    外側へ突出する耳部を形成する耳部形成手段と、形成さ
    れた耳部を容器本体の側面まで折り曲げさらにその側面
    に接着する耳部接着手段とを有する紙製容器の成形装置
    において、 耳部形成手段と耳部接着手段との間に、耳部を容器本体
    側面の反対側方向へ折り曲げる耳部予備折り手段を設け
    たことを特徴とする紙製容器の成形装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の紙製容器の成形装置にお
    いて、耳部予備折り手段は、容器の頂部の耳部の付け根
    部分を押さえる押え部材と、耳部に連続する容器本体側
    面に沿って往復移動する耳部折り込み部材とを有するこ
    とを特徴とする紙製容器の成形装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の紙製容器の成形装置にお
    いて、耳部折り込み部材は容器本体側面の外側に位置す
    る回転中心を中心として往復回転移動することを特徴と
    する紙製容器の成形装置。
  5. 【請求項5】 請求項3又は請求項4記載の紙製容器の
    成形装置において、耳部折り込み部材はそれ自身の中心
    軸線を中心として自転するローラによって構成されるこ
    とを特徴とする紙製容器の成形装置。
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