WO2001046018A1

WO2001046018A1 - Procede de fixation d'une paille et systeme de fixation d'une paille

Info

Publication number: WO2001046018A1
Application number: PCT/JP2000/009030
Authority: WO
Inventors: Masamichi Kaneko
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-06-28
Also published as: AU2221401A; JP2009298486A

Description

明細書ストロー取付方法及びストロー取付装置技術分野

本発明は、ストロー取付方法及び包装容器にストローを取付ける装置に関するものである。背景技術

従来、牛乳、清涼飲料等の液体食品は、一般に、紙基材の外面及び内面が、ポリエチレン樹脂等の樹脂によつて被覆されることにより形成された包材から成る包装容器に収容されて製造-販売される。

包装容器には、頂壁が平坦なブリック型、多面体型等の容器、また頂壁が屋根型の容器などがある。このうち、購入者が一度で飲み切ることができる容量を有する包装容器においては、頂壁に注出口が形成され、注出口がプルタブによつて覆われるとともに、背壁にストローが収容されたストローパッケージが取付られる。

第 2図は、ストローが収容されたストローパッケージが背壁に取付られた包装容器の一例の斜視図である。なお、この明細書において、「ストロー」とは、特段の場合を除き、ストロー本体とその包装（パッケージ）を含むものとする。

この図において、包装容器 1 1 1は液体食品（（図示せず））を収容し、包装容器 1 1 1は頂壁 1 1 2、包装容器 1 1 1の背壁 1 1 3を備え、前記頂壁 1 1 2には、（図示せず）注出口が形成され、該注出口がプルタブ 1 1 5によって覆われる。この場合、消費者は、前記包装容器 1 1 1からプルタブ 1 1 5を引き剥がし、前記注出口に唇を当て、液体食品を直接飲用する。

消費者は、前記背壁 1 1 3に取付されたストローパッケージ 1 1 6からストロー本体 1 1 8を取り出し、該ストロ一 1 1 8を前記注出口に揷入して液体食品を飲用する。

従来、前記ストローパッケージ 1 1 6を背壁 1 1 3に取付するためにホットメノレト接着剤が使用される。そのために、前もって加熱溶融されタンクに溜めたホットメルト接着剤が、ホットメルトガンに装填され、ホットメルトガンによつて前記背壁 1 1 3の所定の箇所に向けて射出され、背壁 1 1 3に付着させられる。そして、ホットメルト接着剤が冷却され、固化する前に、前記ストローパッケージ 1 1 6がホットメルト接着剤に押し付けられる。

しかしながら、前記従来の包装容器 1 1 1においては、ホットメルト接着剤の融点が約 5 5 [°C] であるので、液体食品を加温して販売するホットベンディング販売を行おうとすると、例えば、自動販売機内において、包装容器 1 1 1 が加熱されて約 5 0〜5 5 [°C] に維持されるので、ホットメルト接着剤が軟化し、取付強度が低くなつて前記ストローパッケージ 1 1 6が脱落することがある。

そこで、前記ストローパッケージ 1 1 6を、包装容器 1 1 1を構成する包材の最外層に使用される樹脂と同じポリエチレン樹脂等の樹脂によって形成し、ストローパッケージ 1 1 6と背壁 1 1 3とが接触する部分を加熱手段で加熱し各々の最外層樹脂を溶融させ、ストローパッケージ 1 1 6を背壁1 1 3に取付するようにしたヒートシールによるスト口一取付装置が考えられる。なお、通常、ストローパッケージ 1 1 6の上端、下端及び両側がヒートシールされ 4点シーノレが ifわれる。

この場合、ポリエチレン樹脂等の融点は、自動販売機内の温度より十分に高いので、自動販売機内において包装容器 1 1 1が加熱されても樹脂が溶融することはない。したがって、前記ストローパッケージ 1 1 6が脱落することはなレ、。

ところが、ヒートシールによってストローパッケージ 1 1 6を背壁 1 1 3に取付する場合、ストローパッケージ 1 1 6を背壁 1 1 3に押し付けた状態で樹脂を溶融させるために、押付け機能を備えた加熱手段が必要になるので、パッケージ取付装置の構造が複雑になってしまうだけでなく、パッケージ取付装置の保守 ·管理が煩わしくなってしまう。

また、ストロ一パッケージ 1 1 6を背壁 1 1 3に押し付けた状態を所定の時間で維持する必要があるので、パッケージ取付手段の処理速度が低くなり、生産性が低下してしまう。

そして、加熱手段とストローパッケージ 1 1 6とが干渉すると、スト口一パッケージ 1 1 6に損傷を与えてしまうので、加熱手段を置く位置に制約が生じる。また、加熱手段によってストローパッケージ 1 1 6を背壁 1 1 3に押し付けた状態で樹脂を溶融させたときに、ストローパッケージ 1 1 6又は包材が損傷を受けやすい。そこで、前記加熱手段を比較的制約された条件で運転したり、最外層と紙基材との間に接着層が形成された包材を使用したりすることが考えられるが、加熱手段を比較的制約された条件で運転すると、パッケージ取付装置の生産性が低下し、最外層と紙基材との間に接着層が形成された包材を使用すると、包装容器 1 1 1のコストが高くなつてしまう。

さらに、背壁 1 1 3が湾曲していることが多いので、加熱手段によって、ストローパッケージ 1 1 6を背壁 1 1 3に均一に押し付けることが困難であり、十分に取付することができない。したがって、スト口一パッケージ 1 1 6の取付強度が低くなってしまう。

本発明は、上述の背景に基づきなされたものであり、その目的とするところは、前記従来のストロー取付（方法）装置の問題点を解決して、自動販売機内においてストローが脱落することがなく、ストロー取付装置の構造を簡素化することができ、保守 ·管理を容易にすることができ、生産性を向上させることができ、ストローの取付強度を高くすることができ、包装容器のコストを低くすることができるストロー取付方法及びストロー取付装置を提供するである。発明の開示

上記課題は、本発明によるストロー取付方法（装置）により解決される。すなわち、

( a ) 包材の最外層にラミネート樹脂が使用された包装容器を搬送し、

( b ) 前記樹脂と対応させて選択された材料から成り、かつ、連続した線状取付媒体を加熱帯域に送り出して溶融 ·軟化させ、

( c ) 該包装容器の搬送方向における所定の位置に設定された取付媒体付着位置において、前記包装容器の器壁に、溶融した取付媒体を付着させ、 ( d ) 前記包装容器の搬送方向における取付媒体付着位置より下流側の所定の位置に設定されたストロー押付位置において、溶融した取付媒体を介してストローを前記器壁に押し付けることを特徴とするストロー取付方法である。

この発明の好ましい態様において、前記取付媒体は、前記樹脂に対して相溶性を有する樹脂から成る。

この発明の別の好ましい態様において、溶融した取付媒体の点滴を、発射（射出）して器壁に付着させることができる。

本発明によるストロー取付装置は、（a ) 包材の最外層にラミネート樹脂が使用された包装容器を搬送する搬送手段と、

( b ) 前記樹脂と対応させて選択された材料から成り、かつ、連続した線状取付媒体を加熱帯域に送り出して溶融 ·軟化させる加熱手段と、

( c ) 該包装容器の搬送方向における所定の位置に設定された取付媒体付着位置において、前記包装容器の器壁に、溶融した取付媒体を付着させる付着手段と、

( d ) 前記包装容器の搬送方向における取付媒体付着位置より下流側の所定の位置に設定されたストロー押付位置において、溶融した取付媒体を介してスト口一を前記器壁に押し付ける押付け手段と

からなる。

この発明の好ましい態様において、前記付着手段には、溶融させられた取付媒体の点滴を、発射して器壁に付着させる発射手段を備えることができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施の形態におけるパッケージ取付装置の一例の概念図である。

第 2図は、本発明に適用される包装容器の一例の斜視図である。

第 3図は、本発明の実施の形態におけるドラムの斜視図である。

第 4図は、本発明の実施の形態における背壁に取付媒体を付着させた状態を示す図である。

第 5図は、本発明の実施の形態における取付媒体付着手段の一例を示す概略図である _c 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

第 1図、第 3図、第 4図及び第 5図において、包装容器 1 1は包材を所定の形状に折り曲げることによって形成される。該包材は、紙基材、該紙基材の外面を被覆する最外層、及び前記紙基材の内面を被覆する最内層から成り、必要に応じて前記紙基板と最内層との間に、アルミ二ゥム箔及び無機化合物蒸着フィルム等から成るバリヤ層やその他中間層が形成される。また、前記最外層及び最内層には、ポリエチレン樹脂、エチレン—酢酸ビニルーコポリマー樹脂等の樹脂が使用される。そして、前記包装容器 1 1は頂壁 7 1、前壁 7 2、背壁 7 3、側壁 7 4、 7 5及び底壁 7 6を備え、前記頂壁 7 1には、注出口（図示せず）が形成され、該注出口がプルタブ 7 7によって覆われる。なお、この態様において、前記背壁 7 3は、ストローが取付される器壁である。そして、ストローには、ストローパッケージに棒状体としてのストロー本体が収容されている。

また、搬送手段としてのコンペャ 1 6は、前記包装容器 1 1を矢印 A方向に一定の速度で搬送する。該コンペャ 1 6はコンペャ用駆動手段（図示せず）を駆動することによって走行する。そして、取付媒体付着手段 1 2は前記コンペャ 1 6の走行方向における所定の位置において、コンペャ 1 6に隣接させて配設される。

取付媒体付着手段 1 2は、取付媒体リール 6 1を保持する保持部 6 2、前記取付媒体リール 6 1から繰り出された取付媒体から成る線状体、すなわち、ストランド Sを加熱して溶融させる加熱手段 6 3、溶融した取付媒体をノズル口 6 5から射出するノズル 6 4、及び取付媒体付着手段用駆動手段（図示せず）を駆動することによって前記ノズル 6 4を矢印 B方向に移動させるァクチユエ一タ 6 6を備える。

前記ノズル 6 4には、開閉バルブ（図示せず）が配設され、制御部（図示せず）からの射出指令信号に基づいて、前記開閉バルブが開放され、取付媒体が射出される。前記保持部 6 2、加熱装置 6 3及びノズル 6 4によってノズルュニットが構成され、該ノズルユニットは、包装容器 1 1の高さ方向における少なくとも 2箇所に配設され、かつ、ノズルユニットの配置角度は、包装容器 1 1へのストローパッケージの取付角度に対応させて設定される。

前記加熱装置 6 3は、例えば、筒状のシーズヒータ（図示せず）を備え、該シーズヒータの一端側からストランド Sを押し込むと、シーズヒータの他端側から溶融させられた取付媒体が排出される。なお、前記シーズヒータに代えて、輻射式ヒータ、熱風ヒータ等を使用することもできる。また、ノズル 6 4に代えてハンドガンを使用することもできる。

前記取付媒体としては、前記包材の最外層に使用される樹脂と対応させて選択された材料、例えば、最外層に使用される樹脂に対して相溶性を有する樹脂が使用される。前記相溶性を有する樹脂は、前記最外層に使用される樹脂と同じ樹脂も含む。なお、この場合、相溶性とは、二つの樹脂を溶融させた状態で互いに押し付けたときに、二つの樹脂が境界面を形成することなく互いに混合する性質をいう。

帯状のスト口一ラダー 1 3は、リール（図示せず）から繰り出される。該ストローラダ一 1 3は、 2枚のシート間に複数のストローを等ピッチで並列に配設し、各ストロー間をヒートシールすることによって形成される。そして、前記ストローラダー i 3におけるヒートシールされた部分を切断することによって、各ストロ一本体を収容したストローパッケージが形成される。

前記コンペャ 1 6の走行方向、すなわち、包装容器 1 1の搬送方向における所定の位置に取付媒体付着位置 S 1が設定され、該取付媒体付着位置 S 1に、包装容器 1 1の後端（第 1図における左端）を検出する第 1の位置検出センサ 2 0が配設され、該第 1の位置検出センサ 2 0によって包装容器 1 1の後端が検出されると、検出信号が前記制御部に送られる。該制御部の取付媒体付着制御手段は、前記検出信号が送られてくると、前記包装容器 1 1が取付媒体付着位置 S 1に到達したと判断し、取付媒体付着タイミングを設定し、取付媒体付着手段 1 2を作動させる。該取付媒体付着手段 1 2は、ァクチユエータ用駆動手段を駆動することによってァクチユエータ 6 6をコンべャ 1 6側に向けて移動させ、ノズル口 6 5を背壁 7 3に近接させ、溶融させられた取付媒体をノズル口 6 5から射出させ、取付媒体を背壁 7 3に付着させる。

第 4図において、溶融片 7 8、 7 9は、背壁 7 3に付着した取付媒体によって形成される。前記ストランド Sの径は所望に応じて適宜選択変更することができ、例えば、約 2 [mm] にすると、 2 [mm] 程度の長さ分の取付媒体が背壁 7 3に付着する。

ストロ一アプリケータ 1 5は各ストローパッケージを前記背壁 7 3に押し付ける。ストローアプリケータ 1 5は、ストロー供給部 2 5、カツティング部 2 6、及びストロー押付手段としての取付部 2 7を備える。そして、前記ストロー供給部 2 5は、ドラム用駆動手段（図示せず）を駆動することによって矢印 C方向に間欠的に回転させられるドラム 3 0、及び該ドラム 3 0の外周に沿って配設され、ストロ一ラダー 1 3をドラム 3 0に対して押さえ付ける押え部材 3 1、 3 2を備える。

前記ドラム 3 0は、シャフト 3 5によって支持され、互いに距離 Lを置いて配設された円筒状の第 1 ドラム 3 6及び第 2 ドラム 3 7力、ら成り、第 1 ドラム 3 6及び第 2 ドラム 3 7の外周縁には、円周方向における複数箇所に、ストローを保持するための第 1の溝 4 0が等ピッチで形成され、各第 1の溝 4 0間には、ストローラダー 1 3を切断するための第 2の溝 4 1が等ピッチで、かつ、第 1 の溝 4 0より深く形成される。

前記ドラム 3 0の外周の約半分には、スト口一ラダ一 1 3が卷き付けられ、該ストローラダー 1 3はカッティング部 2 6において刃 4 5によって切断され、ストローラダー 1 3から各ストローパッケージが切り離される。そのために、前記力ッティング部 2 6は、前記刃 4 5を矢印 D方向に移動させるためのァクチユエータ 8 0を備え、該ァクチユエータ 8 0は前記制御部から切断指令信号が送られると、所定のタイミングで前記刃 4 5を前進（第 1図における右方に移動）させ、ストローラダー 1 3を切断する。

前記取付部 2 7は、揺動自在に支持されたアーム本体 4 6、該アーム本体 4 6 に一端が接続されたシャフト 4 7、及び該シャフト 4 7を矢印 E方向において摺動自在に支持する軸受 5 0を備え、前記アーム本体 4 6は揺動させられる。そのために、該アーム本体 4 6と原動軸 5 1 とがクランク 5 2によって連結され、該クランク 5 2は、取^用駆動手段（図示せず）を駆動することによって矢印 F方向に回転させられる。前記アーム本体 4 6の先端には、スト口一パッケージを保持するクランプピース 4 8が取り付けられ、該クランプピース 4 8 は、アーム本体 4 6の摇動に伴って楕円形に近い循環軌跡を描きながら矢印 G 方向に旋回させられる。また、前記アーム本体 4 6に隣接させてロータリアクチユエ一タ 4 9が配設され、該ロータリアクチユエ一タ 4 9は、前記ストローパッケージの取付角度を変更するためにクランプピース 4 8を回動させる。前記包装容器 1 1の搬送方向における前記取付媒体付着位置 S 1より下流側の所定の位置にストロー押付位置としてのストローパッケージ押付位置 S 2が設定され、該ストローパッケージ押付位置 S 2に、包装容器 1 1 の後端を検出する第 2の位置検出センサ 2 1が配設され、該第 2の位置検出センサ 2 1によつて包装容器 1 1の後端が検出されると、検出信号が前記制御部に送られる。該制御部のストロー押付制御手段は、前記検出信号が送られてくると、前記包装容器 1 1がストローパッケージ押付位置 S 2に到達したと判断し、スト口一押付タイミングを設定し、取付部 2 7を作動させる。該取付部 2 7は、取付用駆動手段を駆動することによってクランク 5 2を回転させてアーム本体 4 6を摇動させ、クランプピース 4 8を旋回させ、ストローパッケージを背壁 7 3に押し付ける。

次に、前記構成のストロー取付装置（ストローアプリケータ）の動作について説明する。

まず、繰出装置（図示せず）によって、前記リールからストローラダー 1 3を繰り出し、ストローラダー 1 3の先端をドラム 3 0に当てて、スト口一を第 1 の溝 4 0に押し込んで、スト口一アプリケータ部 1 5を始動する。前記ドラム 3 0が回転し始めると、該ドラム 3 0にストローラダー 1 3が巻き付けられ、ストローラダー 1 3がドラム 3 0の回転に伴って刃 4 5に対応する位置に搬送されると、該刃 4 5によってストローラダ一 1 3から各ストローパッケ一ジが切り離される。

ストローパッケージは、ドラム 3 0の回転に伴ってクランプピース 4 8に対応する位置に搬送されると、クランプピース 4 8の吸引力によって前記第 1の溝 4 0から取り出され、保持される。続いて、クランプピース 4 8は、ストローパッケージを保持したまま停止させられる。

一方、包装容器 1 1の後端が第 1の位置検出センサ 2 0によって検出されると、コンペャ 1 6は停止させられ、包装容器 1 1は取付媒体付着位置 S 1に停止させられる。次に、取付媒体付着位置 S 1において、ノズル口 6 5から溶融させられた取付媒体が射出され背壁 7 3に付着させられ、溶融片 7 8、 7 9が形成される。

続いて、コンペャ 1 6が走行させられ、包装容器 1 1は再び搬送される。そして、包装容器 1 1の後端が第 2の位置検出センサ 2 1によって検出されると、コンペャ 1 6は再び停止させられ、包装容器 1 1はストローパッケージ押付位置 S 2に停止させられる。次に、ストローパッケージ押付位置 S 2において、溶融片 7 8、 7 9が冷却され固化する前に、クランプピース 4 8によってスト口—パッケージが背壁 7 3に押し付けられる。

このようにして、溶融させられた取付媒体を介してストローパッケージを背壁 7 3に取付することができる。

本実施の形態においては、前述されたように、前記取付媒体として、前記包材の最外層に使用される樹脂と対応させて選択された材料、例えば、包材の最外層に使用される樹脂に対して相溶性を有する樹脂が使用されるようになっているので、取付媒体の融点は、例えば、高圧法低密度ポリエチレン樹脂の場合、約 1 0 6〜1 1 5 〔°C〕であり、自動販売機内の温度（約 5 0〜5 5 〔°C〕）より十分に高い。したがって、自動販売機内において包装容器 1 1が加熱されても、取付媒体が溶融することはなく、ストローパッケージの取付強度を維持することができるので、前記ストローパッケージが脱落することはない。

メタ口セン触媒による線形低密度ポリエチレンでは、更に低温で軟化し取付けることができ、作業効率が更に向上させることができる。

また、前記ストローパッケージを背壁 7 3に押し付けた状態で樹脂を溶融させる必要がない。したがって、加熱手段 6 3に押付け機能を持たせたり、クランプピース 4 8に加熱機能を持たせたりする必要がなくなるので、パッケージ取付装置の構造を簡素化することができるだけでなく、パッケージ取付装置の保守 ·管理を容易にすることができる。

ストローパッケージを背壁 7 3に押し付けた状態を長い時間で維持する必要がないので、パッケージ取付装置の処理速度が高くなり、生産性を向上させることができる。

クランプピース 4 8に加熱機能を持たせる必要がなく、しかも、ストローパッケージを背壁 7 3に押し付けた状態で樹脂を溶融させる必要がないので、ストローパッケージ又は包材が損傷を受けることがない。また、クランプピース ₄

8に加熱機能を持たせる必要がないので、クランプピース 4 8を置く位置に制約が生じない。したがって、パッケージ取付装置の生産性を向上させることができる。

最外層と紙基材との間に接着層が形成された包材を使用する必要がないので、包装容器 1 1のコストを低くすることができる。

溶融片 7 8、 7 9を介してストローパッケージが背壁 7 3に押し付けられるので、溶融させられた取付媒体が盛り上げられる。したがって、背壁 7 3が湾曲していても、ストローパッケージを十分に取付することができ、ストローの取付強度を高くすることができる。

本実施の形態においては、取付媒体付着手段 1 2において取付媒体から成るストランド Sが使用されるが、ストランド Sを使用することなく、取付媒体を背壁 7 3に付着させることができる。例えば、取付媒体としてペレツトを使用し、該ペレットを押出機によって溶融させ、所定の量だけ押し出したり、前記ペレットを射出機によって溶融させ、所定の量だけ射出したりすることもできる。また、溶融させられた取付媒体をギヤポンプ等によって所定の量だけ圧送し、転写ホイールによって転写することもできる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

第 5図に、別の態様のストロー取付装置の付着手段の一例を示す。

この態様の取付装置は、連続した線状取付媒体 6 1 ( S ) を加熱手段 6 3の加熱帯域に送り出して溶融 ·軟化させ、溶融した取付媒体の点滴 6 8をノズル 6 4から発射して容器 1 1の器壁に付着させる発射手段 6 7とを備える。

この態様において、加熱手段と発射手段とを兼ねる手段として超音波加熱装置を用いることもできる。産業上の利用可能性

ストロー取付方法及び包装容器にストローを取付ける装置は、牛乳、清涼飲料等の液体食品が収容された包装容器に適用され、飲料などの製造に利用される。

Claims

請求の範囲

1. (a) 包材の最外層にラミネート樹脂が使用された包装容器を搬送し、

(b) 前記樹脂と対応させて選択された材料から成り、かつ、連続した線状取付媒体を加熱帯域に送り出して溶融 ·軟化させ、

( c ) 該包装容器の搬送方向における所定の位置に設定された取付媒体付着位置において、前記包装容器の器壁に、溶融した取付媒体を付着させ、

(d) 前記包装容器の搬送方向における取付媒体付着位置より下流側の所定の位置に設定されたストロー押付位置において、溶融した取付媒体を介してストローを前記器壁に押し付けることを特徴とするストロ一取付方法。

2. 前記取付媒体は、前記樹脂に対して相溶性を有する樹脂から成る請求項 1 に記載のストロー取付方法。

3. 溶融させられた取付媒体の点滴を、発射して器壁に付着させる、請求項 1 に記載のストロ一取付方法。

4. (a) 包材の最外層にラミネート樹脂が使用された包装容器を搬送する搬送手段と、

(b) 前記樹脂と対応させて選択された材料から成り、かつ、連続した線状取付媒体を加熱帯域に送り出して溶融 ·軟化させる加熱手段と、

(c) 該包装容器の搬送方向における所定の位置に設定された取付媒体付着位置において、前記包装容器の器壁に、溶融させられた取付媒体を付着させる付着手段と、

(d) 前記包装容器の搬送方向における取付媒体付着位置より下流側の所定の位置に設定されたストロー押付位置において、溶融した取付媒体を介してストローを前記器壁に押し付ける押付け手段と

からなることを特徴とするストロー取付装置。

5. 前記付着手段には、溶融させられた取付媒体の点滴を、発射して器壁に付着させる発射手段を備える請求項 4記載のストロー取付装置。