JP2019038584A - 包装容器の成形及び充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール工程により生産効率が低下することを抑制できる、包装容器の成形及び充填装置を提供する。【解決手段】箱型の包装容器１００を成形し内容物を充填する成形及び充填装置であって、第１のエアーノズル６１１により包装容器１００に空気を供給しながら、押圧部６１２により空隙を形成する空隙形成機構６１０と、第２のエアーノズル６２１により空隙内の空気を吸引しながら、第１のサイドシール部折り曲げ部６２２によりサイドシール部１４０を折り曲げるサイドシール部仮折り機構と、サイドシール部を第２のサイドシール部折り曲げ部６３２及び第３のサイドシール部折り曲げ部６３３により包装容器１００の側面に沿わせて折り曲げ、第３のエアーノズル６３１により空隙内に空気を供給しながら貼り付けるサイドシール部固定機構６３０と、充填ノズルにより開口から空隙内に内容物を充填する内容物充填機構とを含む。【選択図】図８

Description

本発明は、包装容器を成形し、内容物の充填を行う包装容器の成形及び充填装置に関するものである。

シート材を所定形状に裁断したスリーブの端部をシールして箱型に折り曲げた後、内容物を充填する包装容器の成形及び充填装置が知られている。

例えば、特許文献１には、シート材を所定形状に裁断し容器縦方向に縦シールしたスリーブ（ブランクス）を箱型に成形し、内容物の充填を行う成形及び充填装置（包装充填機）が開示されている。特許文献１の充填方法は、スリーブの底をシールして容器を形成する工程と、容器の開口から内容物（液体食品）を充填する工程と、容器の開口を閉鎖し上端をシールする工程とをこの順で含んでいる。

特開２０１０−１４９８６４号公報

特許文献１の充填装置は、充填ラインにおいて、内容物を充填する工程の前後にスリーブをシールする工程を有している。このため、２つのシール工程のそれぞれにおいて密閉性を確保する必要があり、充填ラインにおけるシール性の保証が必要となり、内容物を充填した包装容器の生産効率が低下するおそれがあった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、シール工程により生産効率が低下することを抑制できる、包装容器の成形及び充填装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一局面は、シート材で形成された箱型の包装容器を成形し、包装容器へ内容物を充填する包装容器の成形及び充填装置であって、包装容器は、平坦な状態において互いに重なる矩形状の第１の部分と第２の部分とを備え、第１の部分に開口が形成され、第１の部分及び第２の部分は、４つの端縁の各々において、サイドシール部、または、シート材が折り返された折り返し部のいずれかによって接続しており、開口を除いて密閉性を有し、サイドシール部は、少なくとも対向する２つの端縁に形成されており、空気を供給できる第１のエアーノズルと、包装容器の端縁を包装容器の内方に向かって押圧する押圧部とを備え第１のエアーノズルにより開口から平坦な状態にある包装容器の第１の部分と第２の部分との間に空気を供給しながら、押圧部により包装容器の４つの端縁の少なくとも対向する２つの端縁を包装容器の内方に向かって押圧することにより、第１の部分と第２の部分とを引き離して第１の部分と第２の部分との間に空隙を形成する空隙形成機構と、空気を吸引できる第２のエアーノズルと、サイドシール部を包装容器の内方側の端縁で折り曲げる第１のサイドシール部折り曲げ部と、空隙の形成された包装容器の対向する側面を保持して包装容器を固定する支持部とを備え、第２のエアーノズルにより開口から空隙内の空気を吸引しながら、支持部により包装容器を固定し、第１のサイドシール部折り曲げ部により包装容器の対向する２つの端縁に形成されたサイドシール部を折り曲げるサイドシール部仮折り機構と、空気を供給できる第３のエアーノズルと、サイドシール部を包装容器の内方側の端縁で折り曲げる第２のサイドシール部折り曲げ部と、第２のサイドシール部折り曲げ部により折り曲げられたサイドシール部の両端を、サイドシール部が接続する包装容器の側面と隣接する側面に向かって折り曲げる第３のサイドシール部折り曲げ部とを備え、サイドシール部を第２のサイドシール部折り曲げ部及び第３のサイドシール部折り曲げ部により包装容器の側面に沿わせて折り曲げ、第３のエアーノズルにより開口から空隙内に空気を供給しながらサイドシール部を包装容器の側面に貼り付けるサイドシール部固定機構と、内容物を充填する充填ノズルを備え、充填ノズルにより開口から空隙内に内容物を充填する内容物充填機構とを含む、包装容器の成形及び充填装置である。

本発明によれば、シール工程により生産効率が低下することを抑制できる、包装容器の成形及び充填装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る包装容器の箱型の状態における斜視図 本発明の実施形態に係る包装容器の平坦な状態における斜視図 本発明の実施形態に係る包装容器のブランクの平面図 本発明の実施形態に係る包装容器の変形の様子を示す図 本発明の実施形態に係る包装容器の罫線の断面図 包装容器の変形例に係る変形の様子を示す図 本発明の変形例に係る包装容器の平面図 本発明の実施形態に係る包装容器の成形及び充填装置の各機構の概要を示す図 本発明の実施形態に係る包装容器の成形及び充填装置の各機構の概要を示す図 本発明の変形例に係る包装容器の成形及び充填装置の概要を示す図 本発明の変形例に係る包装容器の斜視図

本発明の実施形態に係る包装容器の成形及び充填装置について、図を参照して説明する。また、以下の説明では、便宜上、包装容器を箱型の状態として正立させた状態での上下を上下方向と呼ぶ。

＜包装容器＞
初めに、本発明の包装容器の成形及び充填装置より成形され、内容物を充填される包装容器の一例である包装容器１００について説明する。包装容器１００は、シート材を所定の形状に裁断したブランクの端部を重ね合わせてシールすることにより形成された、箱型の状態と平坦な状態との間で変形可能な容器である。

（箱型の状態）
図１の（ａ）に、箱型の状態にある包装容器１００の斜視図を示す。また、包装容器１００の形状を明確にするために、図１の（ｂ）に、後述するサイドシール部１４０を対向する一対の第１の側面１２１と、対向する一対の第２の側面１２２とにより構成される側面１２０に沿わせて折り曲げる前の包装容器１００の斜視図を示す。

図１の（ａ）、図１の（ｂ）に示すように、箱型の状態にある包装容器１００は、開口１１１にスパウト１１２が取り付けられた上面１１０と、下面１３０と、対向する一対の第１の側面１２１と、対向する一対の第２の側面１２２とにより空隙（収容空間）を形成する。

図１の（ｂ）に示すように、第１の側面１２１は、上面１１０と連接した上側第１の側面１２１ａと、下面１３０と連接した下側第１の側面１２１ｂとの２つの面により構成される。なお、第１の側面１２１を構成する上側第１の側面１２１ａ及び下側第１の側面１２１ｂの高さは、特に限定されないが１０ｍｍ以上８００ｍｍ以下で好適に用いることができる。また、第２の側面１２２の高さも、特に限定されないが２０ｍｍ以上１６００ｍｍ以下で好適に用いることができる。

第１の側面１２１及び第２の側面１２２の両側端のそれぞれには、三角形状に折り曲げられた状態で連接された折り曲げ片１５０が、第１の側面１２１及び第２の側面１２２との境において折り曲げ可能に連接されている。折り曲げ片１５０の第１の側面１２１側の面は、上側第１の側面１２１ａの両側端に連接する面と、下側第１の側面１２１ｂの両側端に連接する面とに分かれて構成されている。

第１の側面１２１及び第１の側面１２１の両側端に連接する折り曲げ片１５０の上下方向中央からは、シート材の端部をシールして形成される所定幅のサイドシール部１４０が、第１の側面１２１ａ及び折り曲げ片１５０との境で折り曲げ可能に連接されている。

より詳細には、サイドシール部１４０は、上側第１の側面１２１ａ及び上側第１の側面１２１ａの両側端に連接する折り曲げ片１５０の下端と、下側第１の側面１２１ｂ及び下側第１の側面１２１ｂの両側端に連接する折り曲げ片１５０の上端とのそれぞれから延出する所定幅の第１のシール代１９１を互いにシールすることにより形成される。

サイドシール部１４０と第１の側面１２１及びその両側端の折り曲げ片１５０との間のシート材上に、直線状の第１の罫線１７１が形成されている。また、第２の側面１２２及びその両側端の折り曲げ片１５０の上下方向中央のシート材上に、直線状の第２の罫線１７２が形成されている。なお、シート材を適切な箇所で折り曲げることが可能であれば、第１の罫線１７１及び第２の罫線１７２は設けなくてもよい。

図１の（ａ）に示すように、箱型の状態の包装容器１００では、サイドシール部１４０を第１の罫線１７１に沿って第１の側面１２１に向かって折り曲げた後、折り曲げ片１５０を第２の側面１２２に沿って折り曲げることにより、サイドシール部１４０を第１の側面１２１及び第２の側面１２２に沿って折り曲げている。

（平坦な状態）
図２に、平坦な状態にある包装容器１００の斜視図を示す。図２の（ａ）は、平坦な状態にある包装容器１００の上面１１０を上方にした状態を示す斜視図である。図２の（ｂ）は、平坦な状態にある包装容器１００の下面１３０を上方にした状態を示す斜視図である。

図２に示すように、平坦な状態にある包装容器１００は、互いに重なる矩形状の第１の部分２０１と第２の部分２０２とにより構成される。

第１の部分２０１は、上面１１０と、一対の上側第１の側面１２１ａと、一対の第２の側面１２２の第２の罫線１７２よりも上側の部分と、折り曲げ片１５０の第１の罫線１７１及び第２の罫線１７２よりも上側と、サイドシール部１４０を構成する第１のシール代１９１の上側面とを含む。

また、第２の部分２０２は、下面１３０と、一対の下側第１の側面１２１ｂと、一対の第２の側面１２２の第２の罫線１７２よりも下側の部分と、折り曲げ片１５０の第１の罫線１７１及び第２の罫線１７２よりも下側と、サイドシール部１４０を構成する第１のシール代１９１の下側面とを含む。

第１の部分２０１及び第２の部分２０２では、４つの端縁のうち、対向する端縁に、シート材を互いにシールしたサイドシール部１４０が位置する。そして、サイドシール部１４０の内側のシート材上に、第１の罫線１７１が位置する。また、第１の部分２０１及び第２の部分２０２の残りの２つの端縁では、第２の罫線１７２に沿ってシート材が折り返されて折り返し部１８０を形成している。このようにして形成された包装容器１００は、開口１１１を除いて密閉性を有している。

（ブランク）
図３に、包装容器１００のブランクの一例であるブランク１０１の平面図（展開図）を示す。ブランク１０１は、１枚のシート材を所定形状に裁断し、点線で示す罫線により箱型の状態における各面等を構成する領域を区画することにより形成される。

ブランク１０１に用いるシート材としては、特に限定されないが、例えば紙製の基材層に、熱可塑性樹脂層やシーラント層を積層した積層フィルムを好適に用いることができる。これ以外にも、必要な機能に応じて、バリア層や機能性フィルム等を適宜追加してもよい。

図３に示すように、ブランク１０１では、下面１３０の対向する２つの端縁に一対の第２の側面１２２が連接され、下面１３０の残りの２つの端縁に一対の下側第１の側面１２１ｂが連接されている。そして、隣接する第２の側面１２２と下側第１の側面１２１ｂとの間に、４つの折り曲げ片１５０が連接されている。

一方の第２の側面１２２の下面１３０に対向する端縁には、上面１１０が連接されている。上面１１０の第２の側面１２２が連接された端縁と直交する端縁には、一対の上側第１の側面１２１ａが連接されている。

また、他方の第２の側面１２２及び他方の第２の側面１２２に連接された折り曲げ片１５０の、下面１３０及び下側第１の側面１２１ｂに対向する端縁には、他方の第２の側面１２２及びこれに連接する折り曲げ片１５０と、上面１１０及びこれに連接する上側第１の側面１２１ａとをシールして連接するためのトップシール部用の第２のシール代１９２が所定幅にわたって連接されている。

折り曲げ片１５０、上側第１の側面１２１ａ、下側第１の側面１２１ｂの、上面１１０、下面１３０、及び第２の側面１２２に対向する端縁、及びトップシール部用の第２のシール代１９２の折り曲げ片１５０が連接された端縁と直交する端縁には、サイドシール部１４０を形成するための一対の第１のシール代１９１が所定幅にわたって連接されている。図３において、第１のシール代１９１及び第２のシール代１９２は、ハッチングを付して示す。第２のシール代１９２の端部は、スカイブヘミング、エッジプロテクトテープ等により、エッジプロテクト処理がされていても良い。

第１のシール代１９１と、折り曲げ片１５０、上側第１の側面１２１ａ、下側第１の側面１２１ｂ及び第２のシール代１９２との間には、上述の直線状の第１の罫線１７１が形成されている。また、第２の側面１２２、第２の側面１２２に連接する一対の折り曲げ片１５０、及び第１のシール代１９１には、第２の側面１２２及び折り曲げ片１５０の中央を通る上述の直線状の第２の罫線１７２が形成されている。

折り曲げ片１５０上には、折り曲げ片１５０の第１のシール代１９１側の端縁と第２の罫線１７２との接点から、上面１１０及び下面１３０の角まで対角線状に延伸する罫線が形成されている。

（変形方法）
次に、平坦な状態にある包装容器１００を箱型の状態へ変形させる方法の一例を説明する。図４の（ａ）から図４の（ｄ）に、容器本体１００の変形方法に係る各手順を説明する図を示す。

初めに、図４の（ａ）に示すように、平坦な状態にある包装容器１００のシート材を第１の罫線１７１に沿って折り曲げ、または、第２の罫線１７２に沿ってシート材の折り返し部１８０を伸展させることによって、第１の部分２０１と第２の部分２０２とを引き離して、第１の部分２０１と第２の部分２０２との間に空隙を形成するとともに、上面１１０と、下面１３０と、第１の側面１２１と、第２の側面１２２とを形成する。このとき、第１の罫線１７１に沿ったシート材の折り曲げと、第２の罫線１７２に沿った折り返し部１８０を伸展とは、同時に行ってもよい。

このときの、第１の罫線１７１及び第２の罫線１７２の周辺の断面図を図５に示す。図５の（ａ）に、Ａ−Ａ’線で切断した第１の罫線１７１周辺の断面を示す。また、図５の（ｂ）に、Ｂ−Ｂ’線で切断した第２の罫線１７２周辺の断面を示す。

図５の（ａ）に示すように、包装容器１００を平坦な状態から箱型の状態にすることにより、シート材は第１の罫線１７１に沿って折り曲がる。また、図５の（ｂ）に示すように、包装容器１００を平坦な状態から箱型の状態にすることにより、シート材は第２の罫線１７２に沿って折り返し部１８０が伸展する。

なお、図５では、第１の罫線１７１及び第２の罫線１７２は、シート材の表面から裏面に向かって凹んだ形状としたが、第１の罫線１７１及び第２の罫線１７２の形状はこれに限定されず、例えば、裏面に向かって凸状の直線としてもよい。

次に、図４の（ｂ）に黒矢印で示すように、サイドシール部１４０を第１の罫線１７１に沿って上方または下方に折り曲げる。

次に、図４の（ｃ）に黒矢印で示すように、折り曲げ片１５０を第２の側面１２２へ向かって折り込む。これにより、サイドシール部１４０を、第１の側面１２１と第２の側面１２２とに沿わせて重ねることができる。

この際、折り曲げ片１５０は、第２の側面１２２の表面へ貼り付けてもよい。折り曲げ片１５０を第２の側面１２２へ貼り付ける方法としては、例えば、ヒートシール、ホットメルト接着剤等を用いる方法がある。また、面ファスナー、スナップボタン等の着脱可能な接合部材によって貼り付けることで、箱型の状態から平坦な状態へ変形させた包装容器１００を再び箱型の状態として使用することができ、平坦な状態にした包装容器１００の再使用が可能となる。

以上の手順により、図４の（ｄ）に示すように、平坦な状態にあった包装容器１００を箱型の状態へ変形させることができる。

箱型の状態の包装容器１００は、上述と反対の手順により平坦な状態にすることができる。

具体的には、初めに、箱型の状態の包装容器１００の折り曲げ片１５０を、第２の側面１２２から離脱させる。

次に、第１の罫線１７１に沿ってシート材を伸展させ、または、第２の罫線１７２に沿ってシート材を折り返す（すなわち、図５の右の図の状態から左の図の状態へとする）。このとき、第１の罫線１７１に沿ったシート材の伸展と、第２の罫線１７２に沿ったシート材の折り返しとは、同時に行ってもよい。

次に、第１の部分２０１と第２の部分２０２との間の空隙を解消し、第１の部分２０１と第２の部分２０２とを互いに重ねることにより、包装容器１００を平坦な状態に変形することができる。

包装容器１００を箱型の状態へ変形させる方法は、上記の方法に限定されない。別の変形方法を図６に示す。図６の変形方法と図４の変形方法との相違点は、サイドシール部１４０の折り曲げ方向、及び折り曲げ片１５０の折り込み方向である。

図６の（ｂ）に示すように、この変形方法では、黒矢印で示すように、サイドシール部１４０を第１の罫線１７１に沿って上方に折り曲げる。そして、図６の（ｃ）に示すように、折り曲げ片１５０を第１の側面１２１へ向かって折り込む。

これにより、図６の（ｄ）に示すように、平坦な状態にあった包装容器１００を、サイドシール部１４０が側面１２０の上方において第１の側面１２１と第２の側面１２２とに沿わせて重ねられた状態へ変形させることができる。このようにして変形させた包装容器１００も、上述と反対の手順により平坦な状態にすることができる。

包装容器１００では、サイドシール部１４０を、矩形状の第１の部分２０１及び第２の部分２０２の対向する２つの端縁に設けたが、サイドシール部１４０の数は２つに限定されない。

図７に、包装容器３００及び包装容器４００の平坦な状態における平面図を示す。包装容器１００と、包装容器３００及び包装容器４００との相違点はサイドシール部１４０、第１の罫線１７１、及び第２の罫線１７２の形成位置である。

図７の（ａ）に示すように、包装容器３００はハッチングを付して示したサイドシール部１４１が３つの端縁にわたって形成されている。サイドシール部１４１の内側には直線状の第１の罫線１７１が形成され、残りの１つの端縁に第２の罫線１７２が形成されている。包装容器３００は、例えばブランク１０１と同じように、１枚の略長方形状のブランクの対向する端縁に一対の第１のシール代及び一対の第２のシール代をそれぞれ設けて、ブランクを中央で折り曲げた後、各シール代をシールすることにより形成することができる。

また、図７の（ｂ）に示すように、包装容器４００はサイドシール部１４２が４つの端縁全てにわたって形成されている。サイドシール部１４２の内側には直線状の第１の罫線１７１が形成されている。包装容器４００に、第２の罫線１７２は形成されていない。包装容器４００は、例えば第１の部分及び第２の部分をそれぞれ正方形状のブランクで形成して、端縁を全てシールすることにより形成することができる。

＜包装容器の成形及び充填装置＞
次に、本発明の実施形態に係る包装容器の成形及び充填装置６００（以下では適宜、成形充填装置６００ともいう）について包装容器１００を用いて、図８〜図１１を参照して説明する。成形充填装置６００は、外部から供給された包装容器１００を成形し、内容物を充填する。成形充填装置６００は、空隙形成機構６１０と、サイドシール部仮折り機構６２０と、サイドシール部固定機構６３０と、異物除去機構６４０と、内容物充填機構６５０と、キャップ供給機構６６０と、キャップ装着機構６７０とを含む。

図８及び図９は、成形充填装置６００の各機構の概要を示す模式図である。図１０は、変形例に係る成形充填装置６００の概要を示す図である。図１１は、包装容器１００の変形例を示す模式図である。なお、成形充填装置６００により充填包装される包装容器は、包装容器１００に限定されず、包装容器３００、４００のいずれかであってもよい。

［包装容器の供給］
成形充填装置６００には、図２に示した平坦な状態にある包装容器１００が供給される。包装容器１００の供給には、例えば平坦な状態にある包装容器１００を重ねて収納できるスタッカーと、このスタッカーから包装容器１００を取り出すことのできる自動送り装置とにより構成されるフィーダーを用いることができる。また、作業者が、平坦な状態にある包装容器１００を１つずつ手作業により成形充填装置６００に供給してもよい。

［空隙形成機構］
空隙形成機構６１０は、平坦な状態にある包装容器１００の、第１の部分２０１と第２の部分２０２とを引き離して、第１の部分２０１と第２の部分２０２との間に空隙を形成する。空隙形成機構６１０は、空気を供給することができる第１のエアーノズル６１１と、包装容器１００の端縁を包装容器１００の内方に向かって押圧する押圧部６１２とを含む。

空隙形成機構６１０は、図８の（ａ）に示すように、スパウト１１２に第１のエアーノズル６１１を挿入し、第１のエアーノズル６１１により開口１１１から、平坦な状態にある包装容器１００の第１の部分２０１と第２の部分２０２との間に空気を供給する。そして、第１のエアーノズル６１１により空気を供給しながら、押圧部６１２により包装容器１００の４つの端縁の少なくとも対向する２つの端縁を包装容器１００の内方に向かって押圧する。これにより、空隙形成機構６１０は、第１の部分２０１と第２の部分２０２との間に空隙を形成することができる。なお、空隙形成機構６１０は、サイドシール部１４０を保持できる保持部（図示しない）をさらに備えてもよく、保持部により包装容器１００を固定しながら空隙を形成してもよい。

空隙形成機構６１０は、第１のエアーノズル６１１により空気を供給して包装容器１００を膨らませながら、押圧部６１２により包装容器１００の端縁を押圧することができる。このため、空隙形成機構６１０の押圧部６１２は、わずかな力でシート材を第１の罫線１７１に沿って折り曲げ、及び／または、第２の罫線１７２に沿ってシート材の折り返し部１８０を伸展させて、第１の部分２０１と第２の部分２０２とを引き離すことができる。

［サイドシール部仮折り機構］
サイドシール部仮折り機構６２０は、サイドシール部１４０を内方側の端縁に沿って折り曲げることにより、サイドシール部１４０の仮折りを行う。サイドシール部仮折り機構６２０は、空気を吸引することができる第２のエアーノズル６２１と、サイドシール部１４０を包装容器１００の内方側の端縁で折り曲げることのできる第１のサイドシール部折り曲げ部６２２と、空隙の形成された包装容器１００の対向する側面１２０を保持して包装容器１００を固定することのできる第１の支持部６２３とを含む。

サイドシール部仮折り機構６２０は、図８の（ｂ）に示すように、スパウト１１２に第２のエアーノズル６２１を挿入し、第２のエアーノズル６２１により開口１１１から空隙内の空気を吸引する。そして、第２のエアーノズル６２１により開口１１１から空気を吸引しながら、第１の支持部６２３により包装容器１００を固定し、第１のサイドシール部折り曲げ部６２２により包装容器１００の対向する２つの端縁に形成されたサイドシール部１４０を内方側の端縁に沿って折り曲げる。包装容器１００に第１の罫線１７１が形成されていれば、第１のサイドシール部折り曲げ部６２２は、サイドシール部１４０を第１の罫線１７１に沿って折り曲げることができる。第１のサイドシール部折り曲げ部６２２は、例えばサイドシール部１４０を所定方向に向かって折り曲げることのできる、ローラー、及び／またはガイドにより構成できる。

なお、第１のサイドシール部折り曲げ部６２２によりサイドシール部１４０を折り曲げる方向は、上方、下方、及びその両方のいずれであってもよい。

サイドシール部仮折り機構６２０は、第２のエアーノズル６２１により空隙内の空気を吸引して空隙内の気圧を大気圧よりも低い気圧まで低下させることが好ましい。これにより、包装容器１００は、膨らんだ形状から図８の（ｃ）に示すように箱型に近い形状に変形することができるため、外方に膨出していた側面１２０を上下方向に正立させることができる。この結果、サイドシール部仮折り機構６２０は、サイドシール部１４０を内方側の端縁にそって容易に折り曲げることができる。

［サイドシール部固定機構］
サイドシール部固定機構６３０は、仮折りをしたサイドシール部１４０を側面１２０に沿って折り曲げ、貼り付けることにより固定する。サイドシール部固定機構６３０は、空気を吸引、供給することができる第３のエアーノズル６３１と、サイドシール部１４０を包装容器１００の内方側の端縁で折り曲げることのできる第２のサイドシール部折り曲げ部６３２と、第２のサイドシール部折り曲げ部６３２により折り曲げられたサイドシール部１４０の両端を、サイドシール部１４０が接続された第１の側面１２１と隣接する第２の側面１２２に向かって折り曲げることのできる第３のサイドシール部折り曲げ部６３３とを含む。

サイドシール部固定機構６３０は、初めに、図８の（ｃ）に示すように、スパウト１１２に第３のエアーノズル６３１を挿入し、第３のエアーノズル６３１により開口１１１から空隙内の空気を吸引する。サイドシール部固定機構６３０は、第３のエアーノズル６３１により空隙内の空気を吸引して空隙内の気圧を大気圧よりも低い気圧まで低下させることが好ましい。そして、第２のサイドシール部折り曲げ部６３２によりサイドシール部１４０を内方側の端縁に沿って折り曲げる。その後、図８の（ｄ）に示すように、第３のエアーノズル６３１により空気を吸引しながら、第３のサイドシール部折り曲げ部６３３によりサイドシール部１４０を第２の側面１２２に向かって折り曲げる。

第２の側面１２２に沿わせて折り曲げられたサイドシール部１４０は、折り曲げ片１５０を第２の側面１２２に貼り付けることにより固定される。折り曲げ片１５０は、例えば折り曲げた際に第２の側面１２２に対向する面（図８の（ｄ）にハッチングで示した面）のシート材の表面に積層されたポリエチレン層（シーラント層）をホットエアーで溶かして、第２の側面１２２に貼り付けることにより固定することができる。また、図１０に示すように、第２の側面１２２及び折り曲げ片１５０の少なくともいずれかの表面にホットメルト接着剤を塗布することによりサイドシール部１４０を固定してもよい。

サイドシール部固定機構６３０は、第３のエアーノズル６３１により空気を供給して側壁１２０を膨出させながら、サイドシール部１４０を第２の側面１２２に沿わせて折り曲げて、貼り付ける。これにより、膨出する第２の側面１２２を折り曲げ片１５０に密着させることができるため、第２の側面１２２と折り曲げ片１５０とが強固に貼り合わされて、サイドシール部１４０を側面１２０に確実に固定することができる。

［異物除去機構］
異物除去機構６４０は、包装容器１００の空隙内部の異物を除去する。異物除去の方法は特に限定はされないが、例えば、図９の（ａ）に示すように、クリーナーノズル６４１をスパウト１１２から空隙内に挿入して行うことができる。クリーナーノズル６４１は、一例として、空気とともに異物を吸い込むことができる吸引口を下端に備えた吸引パイプ６４１ａ（図示しない）と、吸引パイプ６４１ａの外方にこれと同心状に配置され空気を噴出することのできる噴出口を下端に備えたエアーノズル６４１ｂ（図示しない）とにより構成することができる。クリーナーノズル６４１は、下端において空気の噴出と吸引とを同時に行うことにより、噴出された空気により空隙内に巻き上げられた異物を吸引して除去することができる。

［内容物充填機構］
内容物充填機構６５０は、包装容器１００の空隙に内容物を充填する。内容物充填機構６５０は、図９の（ｂ）に示すように、スパウト１１２に挿入された充填ノズル６５１により開口１１１から空隙内に内容物を充填することができる。

［キャップ供給機構］
キャップ供給機構６６０は、スパウト１１２にキャップ５００を供給する。キャップ供給機構６６０は、例えば図９の（ｃ）に示すように、パーツフィーダー（図示しない）から供給されたキャップ５００をスパウト１１２に被せる。キャップ５００の供給方法は、特に限定されず、作業者が手作業によってスパウト１１２にキャップ５００を被せてもよい。

［キャップ装着機構］
キャップ装着機構６７０は、キャップ５００をスパウト１１２に装着することによりスパウト１１２を閉塞する。キャップ装着機構６７０は、図９の（ｄ）に示すように、例えば包装容器１００の側面１２０を保持して包装容器１００を固定できる第２の支持部６７１と、キャップ５００をスパウト１１２に装着できるキャッパ（図示しない）とを含む。

キャップ装着機構６７０は、第２の支持部６７１で包装容器１００を支持しながら、キャッパによりスパウト１１２を回転させる等してキャップ５００を装着する。これにより、スパウト１１２が閉塞される。

なお、スパウト１１２を閉塞するキャップは、スパウト１１２を閉塞できるものであれば、図１１に示すようにボンプディスペンサーが上下方向に貫通するキャップであってもよい。

［包装容器の排出］
このようにして、成形充填装置６００により成形され内容物が充填された包装容器１００は、本成形充填装置６００の外部へ排出され、例えば後のラインへ受け渡される。

以上で説明した成形充填装置６００は、１つのステージ上に載置した包装容器１００を各機構が順次処理するように構成してもよいし、各機構を異なるステージ上に配置して包装容器１００が各ステージ上を移動しながら順次処理されるように構成してもよい。

また、成形充填装置６００では、第１のエアーノズル６１１、第２のエアーノズル６２１、及び第３のエアーノズル６３１を別の構成として説明したが、これらの少なくともいずれか２つが同一のエアーノズルを共用するように構成してもよい。

同様に、第１のサイドシール部折り曲げ部６２２、第２のサイドシール部折曲げ部６３２、及び第３のサイドシール部折り曲げ部６３３も、これらの少なくともいずれか２つが同一の治具を共用するように構成してもよい。

以上説明したように、本発明に係る包装容器の成形及び充填装置によれば、あらかじめ端部がシールされ平坦な状態に折り畳まれた包装容器を箱型に変形させ、内容物を充填した後にキャップ等により密閉をすることができる。したがって、本包装容器の成形及び充填装置に密閉性を確保するためのシール工程がなく、本包装容器の成形及び充填装置によるシール性の保証が不要となる。この結果、生産効率の低下を抑制することができる。

本発明は、内容物を充填した包装容器の製造に好適に用いることができる。

１００、３００、４００ 包装容器
１０１ ブランク
１１０ 上面
１１１ 開口
１１２ スパウト
１２０ 側面
１２１ 第１の側面
１２２ 第２の側面
１３０ 下面
１４０ サイドシール部
１５０ 折り曲げ片
１７１ 第１の罫線
１７２ 第２の罫線
１８０ 折り返し部
１９１ 第１のシール代
１９２ 第２のシール代
２０１ 第１の部分
２０２ 第２の部分
５００ キャップ
６００ 包装容器の成形及び充填装置（成形充填装置）
６１０ 空隙形成機構
６１１ 第１のエアーノズル
６１２ 押圧部
６２０ サイドシール部仮折り機構
６２１ 第２のエアーノズル
６２２ 第１のサイドシール部折り曲げ部
６２３ 第１の支持部
６３０ サイドシール部固定機構
６３１ 第３のエアーノズル
６３２ 第２のサイドシール部折り曲げ部
６３３ 第３のサイドシール部折り曲げ部
６４０ 異物除去機構
６４１ クリーナーノズル
６５０ 内容物充填機構
６５１ 充填ノズル
６６０ キャップ供給機構
６７０ キャップ装着機構
６７１ 第２の支持部

Claims (2)

1. シート材で形成された箱型の包装容器を成形し、前記包装容器へ内容物を充填する包装容器の成形及び充填装置であって、
   前記包装容器は、
   平坦な状態において互いに重なる矩形状の第１の部分と第２の部分とを備え、
   前記第１の部分に開口が形成され、
   前記第１の部分及び前記第２の部分は、
   ４つの端縁の各々において、サイドシール部、または、前記シート材が折り返された折り返し部のいずれかによって接続しており、前記開口を除いて密閉性を有し、
   前記サイドシール部は、少なくとも対向する２つの端縁に形成されており、
   空気を供給できる第１のエアーノズルと、
   前記包装容器の端縁を前記包装容器の内方に向かって押圧する押圧部とを備え、
   前記第１のエアーノズルにより前記開口から前記平坦な状態にある前記包装容器の前記第１の部分と前記第２の部分との間に空気を供給しながら、前記押圧部により前記包装容器の４つの端縁の少なくとも対向する２つの端縁を前記包装容器の内方に向かって押圧することにより、前記第１の部分と前記第２の部分とを引き離して前記第１の部分と前記第２の部分との間に空隙を形成する空隙形成機構と、
   空気を吸引できる第２のエアーノズルと、
   前記サイドシール部を前記包装容器の内方側の端縁で折り曲げる第１のサイドシール部折り曲げ部と、
   前記空隙の形成された包装容器の対向する側面を保持して前記包装容器を固定する支持部とを備え、
   前記第２のエアーノズルにより前記開口から前記空隙内の空気を吸引しながら、前記支持部により前記包装容器を固定し、前記第１のサイドシール部折り曲げ部により前記包装容器の対向する２つの端縁に形成された前記サイドシール部を折り曲げるサイドシール部仮折り機構と、
   空気を供給できる第３のエアーノズルと、
   前記サイドシール部を前記包装容器の内方側の端縁で折り曲げる第２のサイドシール部折り曲げ部と、
   前記第２のサイドシール部折り曲げ部により折り曲げられた前記サイドシール部の両端を、前記サイドシール部が接続する前記包装容器の側面と隣接する側面に向かって折り曲げる第３のサイドシール部折り曲げ部とを備え、
   前記サイドシール部を前記第２のサイドシール部折り曲げ部及び前記第３のサイドシール部折り曲げ部により前記包装容器の側面に沿わせて折り曲げ、
   前記第３のエアーノズルにより前記開口から前記空隙内に空気を供給しながら、前記サイドシール部を前記包装容器の側面に貼り付けるサイドシール部固定機構と、
   前記内容物を充填する充填ノズルを備え、
   前記充填ノズルにより前記開口から前記空隙内に内容物を充填する内容物充填機構とを含む、包装容器の成形及び充填装置。
2. 前記第１のエアーノズル、前記第２のエアーノズル、及び前記第３のエアーノズルの少なくともいずれか２つは同一のエアーノズルを共用する、請求項１に記載の包装容器の成形及び充填装置。

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