JPS5843022B2 - 内袋入包装箱の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は板紙製の外箱と、その内部に合成樹脂等の内袋
を設けて成る包装箱いわゆるバッグ・イン・ボックスの
製造装置に関するもので、特に内容物として酒・食用油
・ジュース・炭酸飲料などの液体を収容するものにおい
て、包装体の生産効率を高めるものである。

近年、液体容器の分野への紙製容器の進出はめざましい
ものがあり、ガラスびん等に比べて軽量、安価で、集積
貯蔵空間効率が高く、使用後の処理が容易である等の各
種利点により、流通機構の合理化に貢献している。

しかしながら、紙製容器の弱点は、液もれと充填包装工
程における生産性がガラスびんに比べて低いことである
。

液体を充填する紙製容器にはその主要基材である紙又は
板紙の耐湿上の弱点を補完するため、内容物の接する容
器の内壁部に樹脂等の耐湿性・遮蔽性の優れた材料を塗
工または貼合するか、外箱内に樹脂製フィルムまたは金
属箔の内袋を設けて成る包装体（バッグ・イン・ボック
ス）とするかの２つの方式が考えられる。

特に後者の内装入包装箱は、前者の防湿材塗工又は貼合
方式のように、容器内面に露出する基材（板紙）の切断
面に対する防湿処理の問題や、基材と内面防湿材の接着
とそれに伴う接着剤の異臭などの問題を生じないので液
体容器としての優位性が認められており、板紙の剛性と
、それに内蔵保持される柔軟で内圧に強い樹脂製内袋の
もつ耐湿性・遮蔽性とを兼ね備えた包装体を構成してい
る。

従来このような液体を充填する内装入包装箱を成形する
装置は→りとして第１図に示すようにフォーマ１で長手
方向に折込まれる帯状フィルム等の内袋用基材２を下向
に供給する過程で、その側縁をヒートシール等の手段で
連続的に接着して長手方向（縦方向）にサイドシール３
０を形成すると共に、巾方向にはまずクロスシール３１
を形成して後、内容物である液体５を注入し、順次一定
の間隔をおいてクロスシール３２，３３・・・・・・を
形成しては内容物注入を繰返し、更にクロスシール３１
．３２，３３・・・・・・の夫々の中央で切断すること
によって充填密封された内袋３を連続的に成形する部分
と、この内袋成形部分から送出される内袋３を受容れる
ような位置に予め成形された板紙製の外箱４を供給する
部分と、内袋用基材２に図のように一つのクロスシール
３１が形成され、そのシール３１を底とした内袋の下半
部が形成された時点で、内容物である液体５を注入する
充填ノズル機構とによって構成されている。

内容物５が一定量注入されて後、次のクロスシール３２
をシール３１から一定間隔をおいて形成することにより
内容物５は内袋３内に密封され、シール３２の中央部を
切断すれば、内容物５を密封した内袋３は、後続の基材
２から切離され外箱４に収納される。

シール３２の残部は次の内袋の底を形成し、順次繰返し
て内容物５を密封した内袋３が外箱４に収納されて、内
装穴包装箱が連続的につくり出される。

ところで、前述の装置においてはクロスシールが一つ形
成される毎に接着強度が不充分のまま充填が行われるの
で、シールのはがれを生じたり、袋にしわを生じたり、
更には液もれを生ずる。

この対策としては接着部が安定するよう適当な時間をお
く必要力；あり、これは工程の速度低下を意味する。

またシールの接着時間を短縮するための作業温度を上げ
るとフィルム材料によっては異臭を発し、製品の品質・
衛生上問題を生ずるので、低温で接着時間を延長する必
要がありこの点からも工程の速度が制限される。

更にまた一回分の充填が終るまでは次のクロスシールを
行うことができないので、充填能率によっても工程の速
度が制限されることは明らかである。

本発明は紙製容器の生産工程における上記の問題点を解
決することを目的とし、特に内装穴包装箱の生産性と品
質の向上を図るものである。

即ち本発明は、連続して供給される帯状の内袋用基材が
長手方向に折込まれる前にその中央線に沿って一定の配
列に孔をあげ、その孔に充填スパウト及び注出スパウト
を交互に取付け、次にこれらスパウトの列に略々対称に
内袋用基材を長手方向に折込み、その側縁をヒートシー
ル等の手段で連続的に接着してサイドシールとし基材を
チューブ状に成形しながら、水平方向に移動し、一方チ
ューブ状に成形された内袋用基材の長手方向に一定間隔
をおいてクロスシールをその全肉にわたって形成し、更
に各クロスシールの中央で切断して充填及び注出スパウ
トを有する中空の内袋とし、この内袋の充填口から内容
物のブ定量注入して後、充填口を溶着封緘し、別途に用
意される外箱のブランクシートを、内袋に設けた注出ス
パウトに係合装着して折込み所定の外箱に成形するとい
う過程によって内装穴包装箱を製造するよう構成されて
いる。

図面に示す実施例に基づいて更に詳しく説明すると、本
発明の装置は、第２図に示すように、動作開始端部から
終端部に至る間に順次、内袋用基材開孔部Ａ、スパウト
取付部Ｂ、内袋成形部Ｃ、サイドシール部Ｄ、クロスシ
ールカット部Ｅ、充填部Ｆ、充填口封緘部Ｇ、外箱装着
成形部Ｈ１を設げて成るものである。

以下前記各部を第３図に従って順を追って説明すると、
内袋用基材開孔部Ａは、番３図Ａに示すように巻取の状
態で用意された樹脂製フィルム等の内袋用基材２が連続
して供給される過程において、基材２の中央線に沿って
一定の間隔をおいて充填口及び注出口のスパウトを取付
ける孔６ａ 、６ｂを加工するよう打抜機等が配設され
ている。

この開孔部Ａで孔５ａ。６ｂを加工した基材２は、次の
スパウト取付部Ｂに移動する。

スパウト取付部Ｂは第３図Ｂに示すようにスパウム用ホ
ッパ（図示されない）とフィーダ７とを組合せた２組の
供給系統を有し、夫々充填スパウ）８ａ、注出スパウト
８ｂを１個宛フィーダ７から排出する。

フィーダ７から排出されるスパウト８ａ、８ｂは鎖動装
置等により連続的に且つ基材２と同調して移動する複数
の下部シールヘッド９の頂部に交互に配置され、順次内
袋用基材２の下側へ移送され、夫々対応する孔６ａに対
して充填スパウト８ａ、孔６ｂに対して注出スパウ）８
ｂを基材２の下側から挿入し、下部シールヘッド９と同
期的に移動する上部シールヘッド１０が下部シールヘッ
ドに噛合う動作によりスパウド８ａ、８ｂのフランジ部
を基材２に熱融着等の手段により接着することができる
。

連続して移動する帯状の内袋用基材２はその中央線に沿
って、ブ定の間隔をおいてスパウト８ａ。

８ｂを交互に取付けられ、第３図Ｃに示すように次の内
袋成形部Ｃにおいて基材２の両側縁をスパウＦ ８ ａ
７８ ｂの列に対し略々対称に折込まれ、更にサイド
シール部りにおいて基材２の両側縁を連続的に接着して
サイドシール３０を形成することにより、基材２をその
長手方向にチューブ状に成形されながら、水平方向に移
動する。

内袋成形部Ｃは第４図に示す形状をもつフォーマ１１を
基材２の進路上に配設しており、前段工程でスパウト８
ａ、８ｂを取付けた内袋用基材２はフォーマ１１の外周
に沿って滑動しながらその形状に倣って、第５図に示す
ような断面になるように両側縁を下方に折込まれる。

サイドシール部りはフォーマ１１′の後段部に設けた圧
着ローラ（必要により加熱機能を具備する）１２により
基材２の両側縁を相互に接着してサイドシール３０を連
続的に形成するものである。

クロスシールカット部Ｅは第３図りに示すようにサイド
シール３０の形成によりチューブ状に成形された内袋用
基材２の巾方向にクロスシール３１．３２，３３・・・
・・・を順次一定の間隔Ｐをおいて形成し、更にクロス
シール３１，３２，３３・・・・・・の夫々の中央で切
断して、上方に充填スパウト８ａと注出スパウ）８ｂと
を各々１個宛具えた内袋３を連続的に成形する。

クロスシール３１゜３２．３３・・・・・・は鎖動装置
等によりチューブ状に成形された内袋用基材２の左右に
沿って同期的に連続して移動する複数組のシールヘッド
１３゜１３により形成されるが、左右のシールヘッド１
３．１３に切断機構１４を組込むことによりクロスシー
ル３１，３２，３３・・・・・・形成と同時に夫夫の中
央で基材２を切断することができる。

第３図りにおいて切断機構１４はシールヘッド１３の加
圧面に出没する鋸歯状の刃物で示されているが、電熱線
による溶断方式を用いることも可能・である。

充填部Ｆは第３図Ｅに示すようにクロスシールカット部
Ｅで内袋用基材２から成形された内袋３に内容物である
液体５を充填するため、成形された内袋３は、連続的に
移動する内袋保持台１５にスパウト８ａ、８ｂを上向に
配するよう支持され、保持台１５の移動と同期的に移動
する充填ノズル１６がそれに併設されたチャッキング装
置により充填スパウ）８ａに連結し、充填ノズル１６に
接続するロータリ式充填機によって内容物５である液を
一定量充填するよう構成されている。

充填ノズル１６は内袋３に液の充填を円滑におこなうた
め、通常充填に先立って脱気する機能を併せもっている
。

この工程での作業経路はロータリ充填機の構造上第２図
に示すように円周上に設定されることが望ましい。

充填口封緘部Ｇは第３図Ｆに示すように充填部Ｆにおい
て内容物充填を完了した内袋３と同調して移動しながら
、同時に充填口の余分な長さの部分を切断の上溶着封緘
するシールカッタ１７によって構成される。

シールカッタ１７は充填ノズル１６の先端部にチャッキ
ング装置と併設することにより、装置全体の簡素化を図
ることができる。

外箱装着成形部Ｈは、第３図Ｇに示すように内袋保持台
１５に支持されて連続的に移動する充填完了の内袋３に
対し、外箱用のブランクシート１８を供給し、その切込
部１８ｂを注出スパウト８ｂの頚部に係合装着するシー
ト供給装置１９と、ブランクシート１８を内袋３の外周
に沿って折込み貼合して所定の外箱４に成形する外箱成
形装置２０とで構成される。

外箱成形装置２０は第５図にその断面形状を示すように
、内袋３と内袋保持箱１５との間にサイド貼合マンドレ
ル２１を配設しておりブランクシート１８を注出スパウ
ト８ｂに装着した内袋３は内袋保持箱１５からサイド貼
合マンドレル２１の内側空間に移送される。

そこでブランクシート１８はサイド貼合マンドレル２１
の上面を基準にして折込まれ、外箱４のサイド貼合がな
され、内袋３を内蔵した横置筒状体に成形される。

次にマンドレル２１が抜き取られ、両側のフラップが開
かれた横置筒状体のブランクシート１８はこれまでの進
行方向と直交方向のコンベヤ２３に乗り移り、コンベヤ
２３に一定間隔で配設されたアタッチメント２４により
１個宛移動する過程において、通常のフラップ折込み手
段を用いて外箱４が成形される。

以上述べたように本発明の装置によって得られる包装箱
は液体を内容物として充填された合成樹脂等の内袋３を
板紙製の外箱４に内蔵したもので、内袋３に設けた注出
スパウ）８ｂが外箱４の外部に導出されており、スパウ
）８ｂの着脱可能な蓋により内容物５の取出し使用が容
易に行われるものである。

このような内装入包装箱を製造するに当り本装置におい
ては連続的に成形される内袋３の成形・シールを完成し
てから成形過程において予め取付けられた口軽の大きい
充填スパウト８ａより内容物５を能率的に充填され、そ
の後不要となるスパウト８ａを外箱４の成形に障害とな
らぬよう切断封緘し、充填・成形工程の作業性を高め、
完成品の外観の改善を図っている。

また低温接着によってもシールから充填までの時間が所
望の生産工程速度に対応して充分与えられるので充填後
、シールの接着強度不充分に起因するトラブルは発生せ
ず、また作業温度を上げるフィルムの変質とそれに伴う
異臭の発生も阻止することができる。

更にまた成形完了後の複数の内袋３に個々に併行して充
填が行われるので、充填時間を工程速度に対応して延長
することができるので、−個宛充填を行う場合のように
充填時間で工程速度を制限されることがない。

本発明は内袋のシールを完全に行わせるため接着時間を
充分与えると共に充填工程を成形・シール工程と分離し
、且つ複数の内袋を個々に併行して充填することにより
、装置の工程速度のネックを解消し、連続的で生産性の
高い包装システムを構成するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内装大包装箱製造工程の概要を示す斜視
図、第２図は本発明による内装入包装箱の製造装置全般
を示す平面図、第３図Ａ−Ｇは本発明の装置各部の構成
を示す斜視図、第４図は第３図Ｃのフォーマ１１の外観
斜視図、第５図は第３図ＣのＶ−■断面図、第６図は第
３図Ｇの外箱成形装置２０の■〜■断面図である。 Ａ・・・・・・内袋用基材開孔部、Ｂ・・・・・・スパ
ウト取付部、Ｃ・・・・・・内袋成形部、Ｄ・・・・・
・サイドシール部、Ｅ・・・・・・クロスシールカット
部、Ｆ・・・・・・充填部、Ｇ・・・・・・充填口封緘
部、Ｈ・・・・・・外箱装着成形部、１・・・・・・フ
ォーマ、２・・・・・・内袋用基材、３・・・・・・内
袋、４・・・・・・外箱、５・・・・・・内容物（液体
）、５ａ 、 ６ｂ・・・・・・孔、７・・・・・・フ
ィーダ、８ａ・・・・・・充填スパウト、８ｂ・・・・
・・注出スパウト、９・・・・・・下部シールヘッド、
１０・・・・・・上部シールヘッド、１１・・・・・・
フォーマ、１２・・・・・・圧着ローラ、１３・・・・
・・シールヘッド、１４・・・・・・切断機構、１５・
・・・・・内袋保持台、１６・・・・・・充填ノズル、
１７・・・・・・シールカッタ、１８・・・・・・ブラ
ンクシート、１８ｂ・・・・・・切込部、１９・・・・
・・シート供給装置、２０・・・・・・外箱成形装置、
２１・・・・・・サイド貼合マンドレル、３０・・・・
・・サイドシール（内袋）、３１，３２，３３・・・・
・・クロスシール（内袋）、Ｐ・・・・・・クロスシー
ルの間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続的に供給される帯状の内袋用基材の中央線に沿
   って一定の配列に孔をあげる開孔装置を設け、その後段
   に前記合孔に充填スパウトと注出スパウトとを交互に取
   付けるスパウト取付装置を設け、更にその後段には前記
   基材の両側縁をスパウトの配列に対し略々対称に下方へ
   折込む内袋成形用フォーマと前記基材の両側縁を連続的
   に接着するサイドシール装置と、このサイドシール装置
   により長手方向にチューブ状に成形された前記基材の巾
   方向にクロスシールな一定間隔をおいて形成し且つ前記
   クロスシールの中央で切断する機能を有スるクロスシー
   ルカット装置とを設け、続いて前記クロスシールカット
   装置により前記チューブ状に成形された基材から切離さ
   れてその上方に充填スパウトと注出スパウトとを各１個
   宛取付けた内袋を支持して連続的に移動する内袋保持台
   と、その保持台と同期して移動しつつ内袋の充填スパウ
   トと接続し内袋に内容物を供給する充填ノズルとによっ
   て構成される充填装置を設け、かつ充填装置の後段に前
   記充填スパウトを溶着封緘する充填口封緘装置を設け、
   更にその後段に前記内容物を充填され充填スパウトを溶
   着封緘された内袋の外周に沿って外箱用ブランクを成形
   する外箱成形装置を設けたことを特徴とする内装入包装
   箱の製造装置。