JP2008162611A

JP2008162611A - 複合容器及びその製造方法

Info

Publication number: JP2008162611A
Application number: JP2006351750A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Ito; 康作伊藤
Original assignee: Nihon Tetra Pak KK
Current assignee: Nihon Tetra Pak KK
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP5132931B2

Abstract

【課題】蓋（ふた）体とカートン部分とを容易に分離させることできるようにする。
【解決手段】包材によって形成され、箱状体を構成するカートン部分２１と、樹脂から成り、カートン部分２１の上縁において一体的に成形された蓋体２２とを有する。カートン部分２１の上縁の近傍に、破断部ｐ１が周方向にわたって形成される。カートン部分２１の上縁の近傍に、破断部ｐ１が周方向にわたって形成されるので、蓋体２２とカートン部分２１とを容易に分離させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複合容器及びその製造方法に関するものである。

従来、内容物として牛乳、清涼飲料等の液体食品を収容する包装容器において、包装容器本体の上端に、射出成形によって形成され、頂壁を構成する蓋（ふた）体を備えたもの、すなわち、複合容器が提供されている。

この種の複合容器を製造するに当たり、紙基材、樹脂フィルム等の積層体構造を有し、所定の形状にあらかじめ切断することによって形成された複合容器１個分の包材から成る板状のブランクスが、縦方向にシールされて筒状カートンとされ、該筒状カートンが充填（てん）機にセットされるようになっている。前記筒状カートンの一端に、蓋体が射出成形によって一体的に、かつ、液密状に成形され、底部に開口を有するカートン、すなわち、蓋体付きカートンが形成される。そのために、前記筒状カートンの一端を金型装置のキャビティ空間内に臨ませてセットし、溶融させられた樹脂をキャビティ空間に充填するようにしている。

続いて、前記蓋体付きカートンは、無端コンベヤのバケット内に挿入されて、倒立させられた状態で間欠的に搬送され、前記底部の開口を介して液体食品が充填された後、底部が折り目に沿って折り畳まれ、熱によってシールされて複合容器内が密封される（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２７８９０３号公報

しかしながら、前記従来の複合容器においては、蓋体が樹脂を成形することによって形成されるのに対して、蓋体以外の部分、すなわち、カートン部分が包材によって形成されるので、例えば、液体食品を飲用した後、複合容器をそのまま廃棄すると、材料をリサイクルするのが困難になってしまう。

そこで、蓋体とカートン部分とを分離させて廃棄することが考えられるが、蓋体は、カートン部分の上縁に、射出成形によって一体的に成形されるようになっているので、比較的柔らかい蓋部分を鋏（はさみ）等で切断して蓋体とカートン部分とを分離し、廃棄するようにしている。

本発明は、前記従来の複合容器の問題点を解決して、蓋体とカートン部分とを容易に分離させることできる複合容器及びその製造方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の複合容器においては、包材によって形成され、箱状体を構成するカートン部分と、樹脂から成り、前記カートン部分の上縁において一体的に成形された蓋体とを有する。

そして、前記カートン部分の上縁の近傍に、破断部が周方向にわたって形成される。

本発明によれば、複合容器においては、包材によって形成され、箱状体を構成するカートン部分と、樹脂から成り、前記カートン部分の上縁において一体的に成形された蓋体とを有する。

この場合、前記カートン部分の上縁の近傍に、破断部が周方向にわたって形成されるので、蓋体とカートン部分とを容易に分離させることができる。

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。

図１は本発明の実施の形態における複合容器の斜視図である。

図において、１５は複合容器、２１は包材によって形成されたカートン部分、２２は該カートン部分２１の上縁に取り付けられ、樹脂から成り、射出成形によってカートン部分２１と一体的に成形された蓋体であり、該蓋体２２は、カートン部分２１を覆って閉鎖し、複合容器１５を密封する。前記カートン部分２１は、四つの側壁ｍ１〜ｍ４、及び底壁ｂ１から成り、上端が開放された箱状体を構成する。また、蓋体２２は、各側壁ｍ１〜ｍ４の上縁から上方に向けて延びるカラー２７、及び該カラー２７の上端を覆い、閉鎖するキャップ２８から成る。そして、カラー２７は、前記各側壁ｍ１〜ｍ４の上縁から傾斜して延びる角錐（すい）部４５、及び該角錐部４５から上方に延びる円筒部４６を備える。前記キャップ２８は、図示されない薄肉部を介して円筒部４６と連結され、使用者が、前記キャップ２８に形成された図示されない取手部を引き上げると、前記薄肉部が破断し、図示されない注出口が形成される。このようにして、複合容器１５を開封することができる。

前記包材は、紙基材、該紙基材に被覆されて最外層を構成するポリエチレン樹脂等の樹脂から成る第１の樹脂フィルム、及び前記紙基材に被覆されて最内層を構成するポリエチレン樹脂等の樹脂から成る第２の樹脂フィルムを備えた積層体構造を有し、必要に応じて、アルミ箔（はく）、ガスバリヤ性樹脂等から成り、ガスバリヤ性を有するバリヤ層が前記紙基材に隣接させて形成される。

本実施の形態において、カートン部分２１は、断面が四角形の形状を有する角筒状体で形成されるが、断面を、円筒形、多角形等の任意の形状で形成することができる。また、本実施の形態において、蓋体２２は、あらかじめ完全に一体的に成形されるようになっているが、カラーとキャップとを別体に成形することができる。その場合、カラーの円筒部の外周面に雄ねじが、キャップの内周面に雌ねじが形成され、雄ねじと雌ねじとを螺（ら）合させることによってカラーとキャップとを着脱させることができる。

ところで、前記構成の複合容器１５において、蓋体２２とカートン部分２１とを容易に分離させることができるように、カートン部分２１における上縁の近傍の、特に、蓋体２２を構成する樹脂が被覆されていない部分の上縁に、破断部ｐ１がカートン部分２１の周方向にわたって形成される。前記破断部ｐ１は、前記包材を製造する段階で紙基材に、ミシン目、半切れ線、弱め線等の切込みを入れることによって形成される。なお、この場合、前記破断部ｐ１は、ミシン目等のように紙基材を貫通させて形成することができるだけでなく、半切れ線、弱め線等のように紙基材の厚さ方向の一部に切込みを入れることによって形成することができる。

次に、前記複合容器１５の製造装置及び製造方法について説明する。

図２は本発明の実施の形態における複合容器の製造装置を示す斜視図、図３は本発明の実施の形態における複合容器の製造方法を示す概念図である。

図において、１１は製造装置であり、該製造装置１１は、独立した２系統の第１、第２の充填ライン１２、１３を備え、該各第１、第２の充填ライン１２、１３において、セットされたリールＲ１、Ｒ２に基づいて、例えば、２種類の複合容器１５、１６を製造する。この場合、各複合容器１５、１６は縦方向の寸法が異なり、内容物として収容される牛乳、清涼飲料等の液体食品の量が異なるだけであるので、主として、第１の充填ライン１２において複合容器１５を製造する場合について説明し、必要に応じて、第２の充填ライン１３において包装容器１６を製造する場合について補足して説明する。

ところで、各第１、第２の充填ライン１２、１３においては、二つのリールＲ１、Ｒ２を図示されない繰出機にセットすることができるようになっていて、一方のリールから繰り出された包材１８がなくなると、他方のリールから包材１８が繰り出される。そのために、一方のリールから繰り出された包材１８の最後端と他方のリールから繰り出された包材１８の最前端とがスプライサ１９によって連結される。このようにして、リールＲ１、Ｒ２が交換されることによって、空のリールが新しいリールに置き換えられ、包材１８が連続して繰り出される。

該包材１８には、所定の間隔ごとに、横方向に延びる破断部ｐ１が形成される。

まず、前記包材１８の搬送方向におけるスプライサ１９より下流側に、縦シールを行うに当たり、包材１８が湿気を吸収するのを防止するために、図示されないストリップテープが、包材１８の縁部において、包材１８の端面を包み込むように融着される。

続いて、包材１８は、容器成形領域ＡＲ１に送られて、複合容器１５の寸法に対応する長さごとに切断されて、ブランクス２３が形成される。該ブランクス２３には、切断部分ｑ１の一方の近傍に、切断部分ｑ１と平行に破断部ｐ１が形成される。また、ブランクス２３の所定の箇所にあらかじめ折り目が形成され、図示されない成形装置は、ブランクス２３を折り目に沿って折り畳み、断面が四角形の形状を有する筒状のカートン、すなわち、筒状カートン２４を形成する。このとき、破断部ｐ１が一端側になるように筒状カートン２４が形成される。なお、該筒状カートン２４は、その後の工程で１対ずつ処理するために、一対ずつ形成される。

次に、前記各筒状カートン２４は、射出成形領域ＡＲ２に送られ、該射出成形領域ＡＲ２において、筒状カートン２４の一端に、蓋体２２が射出成形によって一体的に、かつ、液密状に形成され、底部に開口を有し、筒状カートン２４と蓋体２２とが一体になった蓋体付きカートン２５が形成される。このとき、破断部ｐ１がカートン部分２１側に位置するように蓋体付きカートン２５が形成される。

前記射出成形領域ＡＲ２には、マンドレルユニット３１、射出成形ユニット３２、成形材料供給ユニット３３等から成る蓋体付きカートン形成装置が配設される。前記マンドレルユニット３１は、等ピッチ角度（本実施の形態においては、９０〔°〕）で放射状に配設された複数の、本実施の形態においては、４対のマンドレル３５を備え、間欠的に回転させられ、各マンドレル３５を、筒状カートン２４を装填するための装填ステーション、蓋体を形成するための成形ステーション、蓋体付きカートン２５を排出するための排出ステーション、及び空きステーションに置く。

また、射出成形ユニット３２は、射出装置３７、及び前記成形ステーションに配設された金型装置３８を備え、射出装置３７は、前記成形材料供給ユニット３３のホッパ３９から供給された樹脂、例えば、ポリエチレン樹脂のペレットを受け、溶融させて、金型装置３８のキャビティ空間に充填する。

したがって、キャビティ空間内の樹脂を冷却することによって、前記筒状カートン２４の一端に蓋体２２が一体的に成形され、蓋体付きカートン２５が形成される。

このようにして、蓋体付きカートン２５が形成されると、蓋体付きカートン２５は、排出ステーションにおいて図示されないピックアップ装置によってマンドレル３５から取り出され、液体食品を充填するための充填領域ＡＲ３に送られる。

該充填領域ＡＲ３は、図示されない無菌充填室内に形成され、該無菌充填室内において、搬送装置としての無端コンベヤ４１が走行自在に配設され、前記蓋体付きカートン２５は、倒立させられた状態で無端コンベヤ４１に搭載され、液体食品が充填される。なお、前記無端コンベヤ４１において、同時に１対の蓋体付きカートン２５に液体食品を充填することができるようになっている。また、前記無菌充填室内には、無菌媒体として滅菌空気が循環させられ、無菌充填室を無菌状態に維持する。

前記無端コンベヤ４１は、走行方向において所定のピッチで形成された複数対のバケット４３を備え、該バケット４３は、各複合容器１５と実質的に等しい高さにされる。なお、前記蓋体付きカートン２５には、液体食品が充填された後に、底壁を形成するために、あらかじめボトム折畳み部が形成される。したがって、バケット４３内に蓋体付きカートン２５を挿入したときに、ボトム折畳み部がバケット４３から突出するように、バケット４３は蓋体付きカートン２５より低くされる。

ところで、前記無端コンベヤ４１において、所定の位置、本実施の形態においては、左端の位置に挿入ステーションが設定され、該挿入ステーションにおいて、図示されない挿入装置は、前記蓋体２２を先頭にし、バケット４３の開口と対向させた状態で蓋体付きカートン２５を前進させ、バケット４３内に挿入する。

前記挿入ステーションに隣接させて滅菌ステーションが設定され、該滅菌ステーションにおいて、図示されない噴射ノズルが蓋体付きカートン２５と対向させて配設される。前記噴射ノズルは、所定のタイミングで滅菌剤としての低濃度の過酸化水素ガスを蓋体付きカートン２５の内周面に向けて噴射し、蓋体付きカートン２５内を滅菌する。

また、前記滅菌ステーションに隣接させて紫外線照射ステーションが設定され、該紫外線照射ステーションにおいて、図示されない紫外線ライトが蓋体付きカートン２５と対向させて配設される。前記紫外線ライトは、所定のタイミングで紫外線を蓋体付きカートン２５の内周面に向けて放射し、蓋体付きカートン２５内を滅菌する。

そして、前記紫外線照射ステーションに隣接させて乾燥ステーションが設定され、該乾燥ステーションにおいて、図示されない熱風ノズルが蓋体付きカートン２５と対向させて配設される。前記熱風ノズルは、所定のタイミングで熱風を蓋体付きカートン２５の内周面に向けて噴射し、蓋体付きカートン２５内を乾燥させるとともに、過酸化水素ガスを除去する。

さらに、前記乾燥ステーションに隣接させて充填ステーションが設定され、該充填ステーションにおいて、充填ノズル７４が蓋体付きカートン２５と対向させて配設される。ところで、前記バケット４３は、蓋体付きカートン２５を倒立させた状態で保持し、前記充填ノズル７４は、前記無菌充填室外に配設され、液体食品を収容するタンク７５と接続され、所定のタイミングで、タンク７５から供給された液体食品を、倒立させられた状態の蓋体付きカートン２５内に所定の量だけ充填する。なお、前記充填ノズル７４とタンク７５との間には、サーボフローメータ７６が配設され、該サーボフローメータ７６によって液体食品が計量される。そして、前記充填ノズル７４、タンク７５、サーボフローメータ７６等によって充填装置が構成される。

また、前記充填ステーションに隣接させてボリュームフラップ作動ステーションが設定され、該ボリュームフラップ作動ステーションにおいて、図示されない第１の作動装置が配設される。該第１の作動装置は、バケット４３内の空間を狭くし、蓋体付きカートン２５を周囲から押さえ込み、蓋体付きカートン２５の容量を小さくする。

そして、前記ボリュームフラップ作動ステーションに隣接させて第１シールステーションが設定され、該第１シールステーションにおいて、図示されない折畳装置、及び超音波式のシール装置が配設される。前記折畳装置は、バケット４３の上端から突出させられた蓋体付きカートン２５のボトム折畳み部を折り目に沿って折り畳み、前記シール装置は、ボトム折畳み部を折り畳むことによって形成されたシールフィンを超音波でシールする。

また、第１シールステーションに隣接させて第２シールステーションが設定され、該第２シールステーションにおいて、図示されない弧状の形状を有する折畳みレールが配設され、該折畳みレールは、バケット４３が通過する間に、前記ボトム折畳み部を更に折り畳む。また、第２シールステーションにおいて、図示されない加熱装置が配設され、該加熱装置は、前記ボトム折畳み部を折り畳むことによって形成された三角片部のシール部分に向けて熱風を噴射し、シール部分の第１の樹脂フィルムを溶融させる。さらに、第２シールステーションにおいて、図示されない圧接装置が配設され、該圧接装置は、シール部分としての図示されないフラップを備え、該フラップによって三角片部を押さえ付け、シールを行う。このようにして、底壁ｂ１（図１）が形成され、複合容器１５が完成される。

そして、無端コンベヤ４１の走行方向における第２シールステーションより下流側に、図示されない第２の作動装置が配設される。該第２の作動装置は、バケット４３内の空間を広くし、複合容器１５内を減圧状態にする。したがって、複合容器１５を開封するときに外力が加わっても、複合容器１５内から液体食品が押し出されることがなくなる。

また、前記無端コンベヤ４１の走行方向における第２の作動装置より下流側に、取出ステーションが設定され、該取出ステーションにおいて、図示されない取出機が配設される。該取出機は、バケット４３内から複合容器１５を取り出す。このとき、複合容器１５は、蓋体２２を上に向けて取り出される。空になったバケット４３は、搬送され、再び挿入ステーションに送られる。

このようにして、複合容器１５が完成される。

ところで、前述されたように、複合容器１５において、蓋体２２とカートン部分２１とを容易に分離させることができるように、破断部ｐ１がカートン部分２１の周方向にわたって形成される。

続いて、蓋体２２とカートン部分２１とを分離する容器分離方法について説明する。

図４は本発明の実施の形態における第１の容器分離方法を示す第１の図、図５は本発明の実施の形態における第１の容器分離方法を示す第２の図、図６は本発明の実施の形態における第２の容器分離方法を示す第１の図、図７は本発明の実施の形態における第２の容器分離方法を示す第２の図である。

図において、１５は複合容器、２１はカートン部分、２２は蓋体、２７は角錐部４５及び円筒部４６から成るカラー、２８はキャップ、ｂ１は底壁、ｐ１は破断部、ｍ１〜ｍ４は側壁である。

図４及び５に示される第１の容器分離方法においては、蓋体２２とカートン部分２１とを分離する場合、側壁ｍ１、ｍ２間の稜線をｋ１とし、側壁ｍ３、ｍ４間の稜線をｋ２（図示されていない。）とし、各稜線ｋ１、ｋ２と角錐部４５との交点をε１、ε２（交点ε２は図示されてない。）としたとき、該交点ε１、ε２の近傍を両側から挟み、図４に示されるように、角錐部４５を押し潰すように、互いに押し付ける。このとき、カラー２７だけでなく、カートン部分２１も変形するが、カートン部分２１において、下方部分には力が加わっていないので、元の形状に戻ろうとする。その結果、破断部ｐ１に応力が加わり、破断部ｐ１が破断を開始する。

続いて、蓋体２２をカートン部分２１から剥（は）がすように破断部ｐ１を更に破断させると、図５に示されるように、蓋体２２とカートン部分２１とを容易に分離させることができる。

また、図６及び７に示される第２の容器分離方法においては、蓋体２２とカートン部分２１とを分離する場合、稜線ｋ１と破断部ｐ１との交点をε３としたとき、該交点ε３の下側の近傍を複合容器１５内に押し付けると、図６に示されるように、交点ε３の近傍において側壁ｍ１、ｍ２が三角形の形状で内側に折れ曲がる。このとき、カラー２７は樹脂によって形成されているので、反発して形状を保とうとする。その結果、破断部ｐ１に応力が加わり、破断部ｐ１が破断を開始する。

続いて、蓋体２２をカートン部分２１から剥がすように破断部ｐ１を更に破断させると、図７に示されるように、蓋体２２とカートン部分２１とを容易に分離させることができる。

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。

本発明の実施の形態における複合容器の斜視図である。本発明の実施の形態における複合容器の製造装置を示す斜視図である。本発明の実施の形態における複合容器の製造方法を示す概念図である。本発明の実施の形態における第１の容器分離方法を示す第１の図である。本発明の実施の形態における第１の容器分離方法を示す第２の図である。本発明の実施の形態における第２の容器分離方法を示す第１の図である。本発明の実施の形態における第２の容器分離方法を示す第２の図である。

符号の説明

１５複合容器
１８包材
２１カートン部分
２２蓋体
２４筒状カートン
２５蓋体付きカートン
ｂ１底壁
ｐ１破断部

Claims

（ａ）包材によって形成され、箱状体を構成するカートン部分と、
（ｂ）樹脂から成り、前記カートン部分の上縁において一体的に成形された蓋体とを有するとともに、
（ｃ）前記カートン部分の上縁の近傍に、破断部が周方向にわたって形成されることを特徴とする複合容器。
前記破断部は、包材を構成する紙基材に切込みを入れることによって形成される請求項１に記載の複合容器。
（ａ）あらかじめ破断部が形成され、所定の形状に切断された包材を、縦方向にシールして筒状カートンを形成し、
（ｂ）該筒状カートンの一端に、射出成形によって一体的に蓋体を成形し、底部に開口を有する蓋体付きカートンを形成し、
（ｃ）該蓋体付きカートンに内容物を充填し、
（ｄ）ボトム折畳み部を折り畳み、シール部分をシールすることによって底壁を形成するとともに、
（ｅ）前記破断部は、前記筒状カートンの一端側に形成されることを特徴とする複合容器の製造方法。