JP3902056B2 - 口部材付き袋状容器の製造方法及び製造装置 - Google Patents

口部材付き袋状容器の製造方法及び製造装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種液体や粉体等が充填される口部材付き袋状容器の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の容器としては例えば図5のように、合成樹脂フィルム等の可撓性シートから上端開口の袋状に形成された容器本体1と、その容器本体1の上端部2に固着された口部材3とからなるものがある。尚、図面中にクロスハッチングが施されている部分はシール部分である。
該口部材3は、容器本体1の上端部2をシールする際に同時に挟持される取付部6と、該取付部6から容器本体1内に延設された導通部7と、取付部6から上方に突設された口部8とを有し、これらは合成樹脂により一体に成形されている。この合成樹脂としては、容器本体1の内面とシール可能な樹脂、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等が使用される。
前記取付部6は、容器本体1との密着性を確保するために、容器本体1の幅方向の両側に向けて次第に先細りとなる流線形に形成されている。前記導通部7は、断面視略十字状に形成されている。口部8には、図6のようにその開口を閉塞するキャップ9が着脱自在に螺合される。また、該口部8には、平面視略矩形の鍔部4a,4bが上下に間隔をおいて一対形成されている。両鍔部4a,4bは、口部材3の軸線に対して略直交しており、下側鍔部4bは取付部6の上端に位置してその平坦な下面が容器本体1の直線状の上端縁5に上方から当接する。
以上のように構成された容器は、図6のように口部材3の下方側所定領域(導通部7と取付部6)を容器本体1にその上端開口から挿入し、容器本体1の上端部2をヒートシールにより封着する際に同時に口部材3を容器本体1の上端部2に液密状に固着して製造される。
詳細には、口部材3の下側鍔部4bの下面が所定高さとなるように口部材3をシール場所に供給する一方、容器本体1の上端縁5もその所定高さとなるように容器本体1をシール場所に供給し、両者の高さを維持しながらシール装置により容器本体1の上端部2をシールして口部材3を固着する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、口部材3や容器本体1の寸法バラツキや、あるいは両者の供給高さにバラツキが生じること等によって、図7のように、口部材3の下側鍔部4bと容器本体1の上端縁5との間に隙間が生じたままシールされることがあり、その箇所に隙間が生じた容器は、シール不良となるおそれがあると共にその外観体裁が良くないために、一般に不良品として扱われることとなる。
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、口部材の鍔部と容器本体との間に隙間が生じないようにして、シール状態と外観体裁とが良好な容器を製造することのできる口部材付き袋状容器の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされ、本発明に係る口部材付き袋状容器の製造方法は、袋状の容器本体に鍔部付きの口部材を挿入し、容器本体と口部材とを所定位置に保持した状態で容器本体の一端部をシールして口部材を容器本体の一端部に固着する口部材付き袋状容器の製造方法であって、容器本体に口部材を挿入する際に口部材の鍔部が容器本体の一端縁から離間した状態とし、次に、口部材と容器本体のうちの一方の部材を他方の部材側に移動させることにより、口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させると共に前記一方の部材で他方の部材を押して前記所定位置に口部材と容器本体とを位置させることを特徴とする。
【0006】
本発明における製造方法にあっては、容器本体に口部材を挿入する際に口部材の鍔部が容器本体の一端縁から離間した状態とし、次に、口部材と容器本体のうちの一方の部材を他方の部材側に移動させることにより、口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させると共に前記一方の部材で他方の部材を押して前記所定位置に口部材と容器本体とを位置させるので、確実に口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させた状態で容器本体の一端部をシールして口部材をその一端部に固着することができる。
【0007】
また、本発明に係る口部材付き袋状容器の製造装置は、袋状の容器本体に鍔部付きの口部材を挿入し、容器本体と口部材とを所定位置に保持した状態で容器本体の一端部をシールして口部材を容器本体の一端部に固着する口部材付き袋状容器の製造装置であって、容器本体を保持する本体保持手段と、口部材を保持する口部材保持手段とを備え、容器本体に口部材を挿入する際に、本体保持手段及び口部材保持手段は、口部材の鍔部が容器本体の一端縁から離間した状態となるように、容器本体及び口部材をそれぞれ保持し、口部材と容器本体のうちの一方の部材を他方の部材側に移動させるべく、本体保持手段と口部材保持手段のうちの一方の手段を移動させる駆動手段を備え、駆動手段が前記一方の手段を移動させる際に、本体保持手段と口部材保持手段のうちの他方の手段は、容器本体又は口部材をその姿勢及び位置を変更可能に保持し、駆動手段が前記一方の手段を移動させることにより、口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させると共に、前記一方の部材で他方の部材を押して前記所定位置に口部材と容器本体とを位置させることを特徴とする。
【0008】
本発明における製造装置にあっては、駆動手段が本体保持手段と口部材保持手段のうちの一方の手段を移動させる際に、本体保持手段と口部材保持手段のうちの他方の手段は、容器本体又は口部材をその姿勢及び位置を変更可能に保持するので、確実に口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させた状態で容器本体の一端部をシールして口部材をその一端部に固着することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の口部材付き袋状容器の製造方法及び製造装置の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
図1において、本実施形態における製造装置は、図5及び図6に示した容器を製造するものであり、鍔部付きの口部材3を順次搬送して供給する口部材供給部10と、上端が開口した袋状の容器本体1を順次供給する本体供給部11と、口部材供給部10から供給される口部材3と本体供給部11から供給される容器本体1とから口部材付き袋状容器を形成する容器形成部12と、該容器形成部12で形成された容器100を順次排出する排出部13とを備えている。
【0010】
前記口部材供給部10は、複数の口部材3を直線状に一列に並べて口部8が上方を向いた起立状態にて搬送する口部材供給レーン20と、該口部材供給レーン20から順次送られてきた口部材3を受け取り矢印方向に回転運動して口部材供給位置cにおいて容器形成部12に引き渡す口部材供給ロータリー21とを備えている。口部材供給レーン20は口部材供給ロータリー21の周方向に間隔をおいて一対配設されている。また、口部材供給ロータリー21には、起立状態の口部材3をその上下一対の鍔部4a,4b間の部分において挟持するクランプ体(図示省略)が口部材供給ロータリー21の周方向に所定の間隔をおいて複数設けられ、該クランプ体が口部材供給レーン20から口部材3を交互に受け取って口部材供給ロータリー21に引き渡す。
【0011】
前記本体供給部11は、合成樹脂フィルム等のシートを筒状に形成した長尺筒状シート23が巻回された原反リール22が装着され、該原反リール22から前方に長尺筒状シート23を繰り出しながら該長尺筒状シート23を所定の長さ毎に切断することにより、長手方向の一端(上端)が開口した略長方形の容器本体1を形成する。そして、長尺筒状シート23から形成した容器本体1を横に倒した状態で本体落下位置aまで搬送する無端搬送ベルト24と、搬送ベルト24で送られてきた容器本体1を本体落下位置aにおいて上端開口を上にした起立状態に保持して受け取り、矢印方向の回転運動により搬送して本体供給位置bで容器形成部12に起立状態のまま引き渡す本体供給ロータリー25とを備えている。
【0012】
前記容器形成部12は、口部材供給ロータリー21及び本体供給ロータリー25と同期して所定の回転速度に制御された容器形成ロータリー26を備えている。該容器形成ロータリー26には、口部材供給ロータリー21のクランプ体から口部材3を口部材供給位置cで受け取る図2に示すスパウトクランパー30(口部材保持手段)が周方向に等間隔おいて複数設けられている。該スパウトクランパー30は、開閉可能な一対のクランプ部31を備え、前記クランプ体と同様に口部材3における上下一対の鍔部4a,4b間の部分を一対のクランプ部31によって口部材供給ロータリー21の周方向に挟持する。
【0013】
また、一対のクランプ部31は図2のように支持ベース32に回動可能に支持され、該支持ベース32には先端にカムフォロア33が取り付けられた連結棒34が固定されている。容器形成ロータリー26の回転時に、固定配置されているカム36上をカムフォロア33が転動することにより、スパウトクランパー30は昇降する。本実施形態において、カムフォロア33とカム36とから、スパウトクランパー30を上下に平行移動させる駆動手段が構成されている。
【0014】
更に、図2乃至図4のように、容器形成ロータリー26には、各スパウトクランパー30の下方に、本体供給位置bにおいて本体供給ロータリー25から容器本体1を起立状態で受け取って保持すると共にその上端を開口させるための本体保持手段としての本体保持装置40がそれぞれ配設されている。該本体保持装置40は、容器形成ロータリー26の回転に連動して周方向に開閉する左右一対のオープナー41を備えている。該両オープナー41には、それぞれ容器本体1を吸引保持して上端部2を開口させるための吸着部42が上下一対ずつ設けられ、更に、該吸着部42の下方側には、容器本体1を挟持する本体挟持具43が設けられている。該本体挟持具43は、一方のオープナー41に移動不能に固定され、その前面が略平坦な受け体44と、受け体44に対して接離するように他方のオープナー41に出退可能に設けられ、受け体44の前面に容器本体1を押し付ける押圧体45とから構成される。
【0015】
押圧体45は他方のオープナー41に一カ所設けられ、且つ、その先端は略球面状に形成されている。従って、容器本体1を一点で押圧し保持する。また、押圧体45は、棒状に形成されて他方のオープナー41を貫通し、付勢手段としてのコイルバネ46によって受け体44側に常時付勢されている。そして、押圧体45は、その後端部の頭部45aが他方のオープナー41の外側表面41aに当接することでそれ以上受け体44側へ移動することが防止されている。
【0016】
従って、図4(イ)の如く、一対のオープナー41が互いに離反した開状態の場合、吸着部42が容器本体1を吸着してその上端部2を大きく開口させているが、その状態においては押圧体45は受け体44から離反した状態にあり、容器本体1は吸着部42によってのみ保持される。一方、図4(ロ)の如く、一対のオープナー41が互いに接近した閉状態にある場合、吸着部42の吸着動作は停止しているため、容器本体1の上端部2内面に口部材3の取付部6が接触した状態となっているが、その状態においては、押圧体45はコイルバネ46のバネ力によって容器本体1を受け体44に押し付けて保持する。
尚、吸着部42は、容器本体1の短手方向(幅方向)の略中央を吸着し、本体挟持具43も同様に短手方向の略中央を保持する。
【0017】
また、本体保持装置40は、例えば、固定配置されたカム(図示省略)と、容器形成ロータリー26の回転によってカム上を走行するように本体保持装置40に取り付けられたカムフォロア(図示省略)とからなるカム機構によって昇降するように構成されている。具体的には、本体供給位置bから本体保持装置40を徐々に上昇させることによって、一定高さに保持されている口部材3を容器本体1に挿入させる。
【0018】
尚、スパウトクランパー30と本体保持装置40とは、容器形成ロータリー26が矢印方向に回転することに伴って共に、容器形成ロータリー26の軸線まわりに同期して回転する。また、スパウトクランパー30を昇降させるために上方に固定配置されたカム36と、本体保持装置40を昇降させるために下方に固定配置された図示しないカムは、共に、容器形成ロータリー26の軸線まわりにリング状に固定配置され、従って、容器形成ロータリー26の回転に伴ってそれぞれのカムフォロアは対応したカム上を転動する。
【0019】
更に、前記排出部13は、容器本体1に口部材3がシールされて形成された容器100を前記スパウトクランパー30から容器排出位置hで受け取り、矢印方向に回転移送して容器排出レーン51に引き渡す容器排出ロータリー50を備えている。
【0020】
次に、該装置を使用した口部材付き袋状容器100の製造方法について説明する。
まず、原反リール22から順次切断されて形成された容器本体1は、搬送ベルト24で所定の本体落下位置aまで搬送されてその位置で下方に落下する。所定の高さまで容器本体1が落下すると、下方において回転している本体供給ロータリー25が容器本体1を吸着保持して受け取って回転移送し、同期回転している容器形成ロータリー26の本体保持装置40に本体供給位置bにおいて受け渡す。
【0021】
一方、口部材供給レーン20上を一列に整列状態にて搬送されてきた口部材3は、口部材供給ロータリー21のクランプ体に挟持され、口部材供給位置cにおいてクランプ体から容器形成ロータリー26のスパウトクランパー30に受け渡される。クランプ体から口部材3を受け取ったスパウトクランパー30は、その受け取り高さを維持しながら容器形成ロータリー26の回転に伴って位置補正位置eまで移動する。
【0022】
本体保持装置40は、前記本体供給位置bにおいては下方に位置しており、容器形成ロータリー26の回転に伴って吸着部42で上端部2を開口させながらカム機構によって本体供給位置bから徐々に上方に移動していく(図3(イ)及び図4(イ)参照)。従って、受け取り高さを維持しながら位置補正位置eに向かって搬送されていく口部材3に対して容器本体1は徐々に下方から接近し、この容器本体1の上昇によって口部材3は徐々に容器本体1内に挿入され、位置補正位置eの手前の挿入完了位置dにおいて、図4(ロ)のように、容器本体1への口部材3下方側所定領域の挿入が完了する。この挿入工程において、口部材3の導通部7と取付部6の下方側大部分が容器本体1内に挿入される。
【0023】
位置補正位置eの手前の挿入完了位置dにおいては、図3(ロ)及び図4(ロ)の如く、口部材3の高さは、口部材供給位置cにおいて受け取ったときの高さに維持されている。その高さは、図示しないシール装置によって口部材3を容器本体1の上端部2にシールする際のシール高さ(所定位置)よりも所定量高く設定されている。例えば、シール高さよりも3mm程度上方に位置させる。
【0024】
また、容器本体1も、挿入完了位置dにおいては、口部材3と同様にシール高さよりも上方に位置している。例えば、シール高さよりも2mm程度上方に位置している。但し、容器本体1の高さは、口部材3よりも僅かに低く設定されている。即ち、挿入完了位置dにおいて、口部材3の下側鍔部4bの下面は、容器本体1の上端縁5から上方に所定距離離間した状態にあり、従って、容器本体1の上端縁5と口部材3の下側鍔部4bの下面との間には隙間Gが生じている。
【0025】
そして、口部材3と容器本体1とが挿入完了位置dから位置補正位置eに移送されると、図2に示すように、カム36の高さが一段下がることによってカムフォロア33、連結棒34、支持ベース32を介してスパウトクランパー30が所定量下降して口部材3をシール高さまで下げる。この口部材3の移動量ΔT1は、シール高さと挿入完了位置dにおける口部材3の高さとの差に等しく、少なくとも、口部材3の下側鍔部4bの下面と容器本体1の上端縁5との間に生じる隙間Gより大きくなるように設定されている。
【0026】
従って、スパウトクランパー30の下降によって口部材3が下方に平行移動する際に、口部材3の下側鍔部4bは容器本体1の上端縁5に当接した後更にその上端縁5を下方に押圧する。その際、吸着部42の吸着動作は既に停止しているため、容器本体1は本体挟持具43によって一点で滑り可能に保持された状態にあり、従って、口部材3の下降に伴って容器本体1は口部材3の下側鍔部4bに押されて口部材3と共にシール高さまで下降するのである。つまり、口部材3の移動量ΔT1は、挿入完了位置dにおいて口部材3の下側鍔部4bの下面と容器本体1の上端縁5との間に生じた隙間Gに、口部材3の下降によって下降する容器本体1の移動量ΔT2を加えたものに等しい。例えば、隙間Gを1mm、口部材3の移動量ΔT1を3mmとすると、容器本体1の移動量ΔT2は2mmとなる。
【0027】
このようにして口部材3をシール高さに下降させることによって容器本体1も同時にシール高さに位置させることができ、口部材3の下側鍔部4bが容器本体1の上端縁5に当接した状態となる。
【0028】
その後、口部材3と容器本体1は、スパウトクランパー30及び本体保持装置40によってそれぞれの高さが維持された状態で容器形成ロータリー26の回転に伴ってシール開始位置fに搬送され、図示しないシール装置によって容器本体1の上端部2が加熱圧着されると同時にその上端部2に口部材3が固着される。口部材3が容器本体1に固着された後、オープナー41は閉状態から開状態となって容器本体1の保持を解除する。従って、容器100はスパウトクランパー30が口部材3を挟持することによって保持され、起立状態を維持しながら冷却開始位置gまで回転移送され、その冷却開始位置gにおいて容器本体1の上端部2が冷却圧着され、それによってシール状態が強固なものとされて、容器排出位置hから容器排出ロータリー50へと排出される。
【0029】
このように、口部材3や容器本体1の供給工程、容器本体1の形成工程並びにその排出工程が全て連続送りによって行われるため、容器100の製造を効率よく行うことができ、製造工程の高速化が図れる。
【0030】
そして、容器本体1に口部材3を挿入する際に容器本体1と口部材3とを目標高さであるシール高さよりも上方に位置させると共に口部材3の下側鍔部4bが容器本体1の上端縁5から所定距離上方に離間した状態とし、その後に口部材3をシール高さまで下降させることによって容器本体1を口部材3の下側鍔部4bで押し下げてシール高さに位置させるため、口部材3の下側鍔部4bと容器本体1の上端縁5との間に隙間が発生せず、良好なシール状態が得られ、結果として良好な外観の容器100を形成することができて歩留まりを従来に比して大幅に改善することができる。
【0031】
また、位置補正位置eにおいて吸着部42の吸着動作を停止させ、本体挟持具43で容器本体1を上下方向に滑り可能に保持しているため、口部材3の下側鍔部4bで容器本体1を容易に押し下げることができる。しかも、押圧体45が容器本体1に点接触するため、下側鍔部4bで容器本体1を押し下げる際の抵抗が少なくて済み、円滑に押し下げることができる。特に、本体挟持具43を一カ所のみ設けて一点で容器本体1を押圧保持しているため容器本体1が移動する際に抵抗が少ないうえに、その一点を中心にして容器本体1を僅かに回転させることもできる。
【0032】
図8のように口部材3に対して容器本体1が斜めに装着されると、外観体裁が良好でないため隙間が発生したものと同様に不良品として扱われることもあるが、本実施形態の場合には、仮に口部材3に対して容器本体1が斜めになったとしても、容器本体1が本体挟持具43によって姿勢又は上下位置が変更可能に保持されているため、下側鍔部4bが容器本体1を下方に押圧することに応じて容器本体1は下方に滑りながら僅かに回転してその姿勢が自動的に修正される。尚、口部材3で容器本体1を下方に押し下げる際において吸着部42はその吸着動作を停止しているが、図4(ロ)の如く、吸着部42は容器本体1に接触していてもよい。
また、本体挟持具43を吸着部42と同じように吸引動作を行って容器本体1を保持する構成としてもよい。また更に、本体挟持具43を省略し、本体挟持具43に代えて吸着部42によって容器本体1の姿勢及び位置を変更可能に保持して上述したのと同様の位置補正を行う構成としてもよい。
【0033】
尚、本実施形態では、スパウトクランパー30を昇降させる駆動手段としてカム機構を設けていたが、種々のアクチュエータを使用しても無論よい。同様に、本体保持装置40を昇降させる手段についてもカム機構以外にも種々のものを使用することができる。
【0034】
また、上記実施形態では、容器本体1の上端開口を上に向けて口部材3を鉛直方向に挿入する構成としているが、口部材3の挿入方向は水平方向等であってもよく、何れにしても、容器本体1に口部材3を挿入する際に容器本体1と口部材3とを所定位置よりも挿入方向上流側に位置させると共に口部材3の鍔部が容器本体1の一端縁から挿入方向上流側に離間した状態とし、その後、口部材3を前記所定位置まで挿入方向下流側に移動させて容器本体1を口部材3の鍔部で押して前記所定位置に位置させることにより、容器本体1の上端部2と口部材3の鍔部との間に隙間が生じることを防止することができるのである。
【0035】
更に、駆動手段が口部材保持手段を移動させる構成であったが、逆に本体保持手段を移動させてもよい。即ち、口部材3を移動させることには限定されず、逆に容器本体1を口部材3側に移動させてもよい。何れにしても、口部材3と容器本体1のうちの一方を他方側に移動させることによって、口部材3の鍔部を容器本体1の一端縁に当接させると共に一方で他方を押すことによって口部材3と容器本体1とを所定位置に位置させればよい。従って、本体保持手段が容器本体1を姿勢及び位置を変更可能に保持する代わりに口部材保持手段が口部材3の姿勢及び位置を変更可能に保持する構成としてもよい。
また、口部材3や容器本体1の形状等についても適宜設計変更可能であり、例えば、導通部7を有しない口部材3としてもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、口部材の鍔部と容器本体の一端縁との間に隙間が生じることを防止することができ、良好なシール状態と外観体裁とを有する容器を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における製造装置の平面図。
【図2】同装置の要部を示す一部断面を含む正面図。
【図3】容器の製造工程を示す側面図であって、(イ)は口部材の挿入途中の状態を、(ロ)は口部材の挿入完了状態を、(ハ)は口部材で容器本体を押し下げたときの状態をそれぞれ示している。
【図4】容器の製造工程を示す一部断面を含む正面図であって、(イ)は口部材の挿入途中の状態を示していて図3(イ)に対応し、(ロ)は口部材の挿入完了状態を示していて図3(ロ)に対応している。
【図5】本発明において製造される容器を示す正面図である。
【図6】同容器の製造工程を示す斜視図。
【図7】容器の不良例を示す要部正面図。
【図8】他の不良例の容器を示す正面図。
【符号の説明】
1…容器本体、2…上端部(一端部)、3…口部材(スパウト)、4…鍔部、5…上端縁(一端縁)、6…取付部、7…導通部、8…口部、9…キャップ、30…スパウトクランパー(口部材保持手段)、40…本体保持装置(本体保持手段)、33…カムフォロア(駆動手段)、36…カム(駆動手段)、100…容器

Claims (2)

  1. 袋状の容器本体に鍔部付きの口部材を挿入し、容器本体と口部材とを所定位置に保持した状態で容器本体の一端部をシールして口部材を容器本体の一端部に固着する口部材付き袋状容器の製造方法であって、
    容器本体に口部材を挿入する際に口部材の鍔部が容器本体の一端縁から離間した状態とし、
    次に、口部材と容器本体のうちの一方の部材を他方の部材側に移動させることにより、口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させると共に前記一方の部材で他方の部材を押して前記所定位置に口部材と容器本体とを位置させることを特徴とする口部材付き袋状容器の製造方法。
  2. 袋状の容器本体に鍔部付きの口部材を挿入し、容器本体と口部材とを所定位置に保持した状態で容器本体の一端部をシールして口部材を容器本体の一端部に固着する口部材付き袋状容器の製造装置であって、
    容器本体を保持する本体保持手段と、口部材を保持する口部材保持手段とを備え、
    容器本体に口部材を挿入する際に、本体保持手段及び口部材保持手段は、口部材の鍔部が容器本体の一端縁から離間した状態となるように、容器本体及び口部材をそれぞれ保持し、
    口部材と容器本体のうちの一方の部材を他方の部材側に移動させるべく、本体保持手段と口部材保持手段のうちの一方の手段を移動させる駆動手段を備え、
    駆動手段が前記一方の手段を移動させる際に、本体保持手段と口部材保持手段のうちの他方の手段は、容器本体又は口部材をその姿勢及び位置を変更可能に保持し、
    駆動手段が前記一方の手段を移動させることにより、口部材の鍔部を容器本体の一端縁に当接させると共に、前記一方の部材で他方の部材を押して前記所定位置に口部材と容器本体とを位置させることを特徴とする口部材付き袋状容器の製造装置。
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