JP4785701B2 - 複合容器の製造法 - Google Patents

Description

本発明は、紙容器本体とプラスチック蓋部とからなる複合容器の製造法に関する。

紙容器本体とプラスチック蓋部とからなる複合容器は、ジュース、牛乳、ヨーグルト、紅茶などの液体食品、アイスクリーム、シャーベットなどの固形若しくは半流動性の冷菓などが充填されている。
図４に複合容器の一例を示す。この例の容器５５は、紙積層包装材料から筒状に成形された容器本体２と、紙積層包装材料の底部端部を折込むことにより成形された容器底部（図示せず）と、容器本体の上端にインジェクション成形されたプラスチック蓋部３とからなる。
この態様の複合容器では、一体成形された開口部４と開封把持部５とがあり、開封時に開封把持部５を把持し、弱め線に沿って切断して開口部４を形成する。この開口部４から内容物を注ぎだすことができる。

図５に複合容器の製造法の一例を示す。包材リール５１からの積層包装材料が所定形状に裁断され、容器縦方向に縦シールした容器ブランクス（筒状体）５２を得、筒状体の容器上部側にプラスチック蓋部がインジェクション装置５３によって形成され、ブランクス（筒状体）の底部の開口から食品が充填手段５４によって充填され、紙積層包装材料の底部側の端部が折込まれ底部がシールされて、最終容器５５を得る。

容器の頂部に、蓋などのプラスチック部品をモールドする方法において、容器頂部のキャビティー内へ溶融熱可塑性材料を射出し、直ちに、射出された熱可塑性材料を冷却して、容器の頂部にプラスチック部品をモールドする方法が知られている。射出されたこの熱可塑性材料の冷却は、外側の金型や型枠を介して、間接的に成形体を冷却して行う。（特許文献１参照）

特開２００３−０８１２０５号公報

従来の製造方法において、外側の金型や型枠を介して、間接的に成形体を冷却する方法では、急速に若しくは迅速に成形体することが難しい。とりわけ高速に容器を成形し液体食品を充填する場合、成形体が熱いうちに柑橘系ジュースや香り高いコーヒー、冷凍食品、冷菓などを充填されることとなり、熱に弱い精油成分や香料成分に、要冷蔵食品に悪影響を及ぼす。
更に、成形体自体を冷却しても充填前の容器内雰囲気が依然と高温であることがあり、これらの高温雰囲気も液体食品に影響することもある。

しかも、容器内雰囲気に酸素が残存すると、その酸素が食品充填後の容器内デッドスペースに存在することとなって、食品内へ吸収されて経時変化とともに食品の変質・腐敗の原因となる恐れがある。
本発明は、食品の風味、香味などを保持することができる容器の成形充填の方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するこの発明の複合容器の製造法は、紙積層包装材料から筒状に成形された容器本体及び折込むことにより成形された容器底部と、容器本体の上端にインジェクション成形されたプラスチック蓋部とからなる複合容器の製造法であって、
紙積層包装材料からなる筒状体を準備し、筒状体の一端にインジェクション成形法によってプラスチック蓋部を成形し、筒状体の他端からプラスチック蓋部の内面に液体窒素若しくは液体炭酸ガスの冷却材の液滴を噴射して、プラスチック蓋部を冷却し、筒状体内部の空気を窒素若しくは炭酸ガスで置換し、筒状体内部に、内容物を充填し、筒状体の他端を横シールし、クリース線に沿って折込んで容器底部を形成する、ことを特徴とする。

この発明の好ましい態様のにおいて、液滴をノズルから容器内に滴下して噴射する。

この発明の好ましい態様のにおいて、ノズルを容器内に挿入し、該ノズル端の複数孔から前記液滴をプラスチック蓋部の内面に噴射する。

この発明の好ましい態様のにおいて、噴射方向の異なる複数のノズルから液滴をプラスチック蓋部の内面の複数個所に噴射する。

この発明の好ましい態様のにおいて、噴射方向が変動されるノズルから前記液滴をプラスチック蓋部の複数個所内面に噴射する。

以上の本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
この発明においては、紙積層包装材料から筒状に成形された容器本体及び折込むことにより成形された容器底部と、容器本体の上端にインジェクション成形されたプラスチック蓋部とからなる複合容器が製造される。

この工程では、筒状体の一端にインジェクション成形法によってプラスチック蓋部を成形する。高速の成形充填機においてはプラスチック蓋部の成形体がまだ熱い間に、食品が充填される。この発明においては、プラスチック蓋部の内面に液体窒素若しくは液体炭酸ガスの冷却材の液滴を噴射する。冷却材の液滴が、成形体に接触して液体窒素若しくは液体炭酸ガスが直ちに気化する。この際に、比較的多くの熱を成形体から奪い、成形体が冷却され、また、気化したガスが膨張する。

成形体の蓋部分が筒状体の一端に位置するので、筒状体内部に充満するように一端から他端へ窒素ガス若しくは炭酸ガスが膨張する。すなわち、筒状体内部のもとの空気を窒素若しくは炭酸ガスで置換する。その後に、容器内へ筒状体の他端（容器底部側）から食品が充填され、容器底部がシールされる。

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、この発明による複合容器を製造する方法を使用する装置実施例の概要を示す斜視図である。
図２は、この発明による複合容器製造装置の要部の冷却材噴射工程の実施例を示す断面図である。

図１に図示する実施装置例によって、図４に図示する容器を製造する。この容器５５は、紙積層包装材料から筒状に成形された容器本体２及び折込むことにより成形された容器底部と、容器本体の上端にインジェクション成形されたプラスチック蓋部３とからなる複合容器である。
この実施例では、紙積層包装材料からなる筒状体５２を準備する。

次いで、筒状体５２は、図１に示すように、軸から４方向に突き出しその軸を中心に間欠的に回転するマンドレルの外側に嵌め込まれる。筒状体５２が嵌め込まれる方向は容器底部側から入れられマンドレルの突き出し端が容器頂部側になる。
この発明において、容器頂部側の筒状体の一端に、インジェクション成形装置５３によってプラスチック蓋部３を成形する。

インジェクション成形装置５３によってプラスチック蓋部３が容器頂部側の一端に成形された筒状体５２は、間欠的に回転するマンドレルによって回転移動する。
次工程を実施するために、複数個のカートリッジを有するコンベアに、蓋部３が容器頂部側の一端に成形された筒状体５２が移送される。個々の筒状体５２はカートリッジに嵌め込まれて移動する。

カートリッジに嵌め込まれた筒状体５２は、冷却材噴射工程ステーションに到達して、冷却材噴射ノズル５６が筒状体５２の上部開口部（容器底部側）に挿入される。
図２に、冷却材噴射工程ステーションにおいて、冷却材噴射ノズル５６が筒状体５２の上部開口部（容器底部側）から冷却材を噴射する態様を示す。
図２（Ａ）は、冷却材噴射ノズル５６を筒状体５２の上部開口部の近傍に近づけ冷却材を滴下（自由落下）するように噴射する若しくは冷却材の液滴を圧力下で噴射する態様である。この態様は構造上また機構上、シンプルであるために、比較的高速に安価に冷却材を噴射することができる。

図２（Ｂ）は、冷却材噴射ノズル５６を筒状体５２の上部開口部からプラスチック蓋部３の裏面（容器頂部側）の近傍に近づけ冷却材を噴霧するように噴射する態様である。この態様では、蓋部３の裏面の全面を的確に噴霧でき、確実に均一に冷却することができる。

図２（Ｃ）は、左右に傾けたノズル２本と垂直の１本との３本の冷却材噴射ノズル５６を筒状体５２の上部開口部の近傍に近づけ、プラスチック蓋部３の裏面（容器頂部側）の両隅と真ん中に向けて、冷却材を噴霧するように噴射する態様である。この態様では、蓋部３の裏面のほぼ全面を的確に噴霧でき、比較的確実に均一に冷却することができ、しかも、高速の成形及び充填に対応できる。

図２（Ｄ）は、左右に傾けることができる冷却材噴射ノズル５６を筒状体５２の上部開口部の近傍に近づけ冷却材を傾斜角度を変えながら冷却材の液滴を圧力下で噴射する態様である。この態様は蓋部３の裏面のほぼ全面を的確に噴射でき、比較的確実に均一に冷却することができ、しかも、時間差を持って噴射されるので、冷却材の気化も時間差を持って起るので、発生したガスがスムーズに流れ効果的に雰囲気ガスを置換できる。

この発明において冷却材は、液体窒素若しくは液体炭酸ガスが用いられる。例えば、液体窒素が気体になるときに吸収する熱、気化熱は、１.３ Ｋｃａ、ｌ/ｍｏｌである。水の気化熱は、９.７ Ｋｃａｌ/ｍｏｌより小さいが、優れた冷却材であり、しかも窒素ガス、炭酸ガスは、食品に対して不活性であり、食品衛生上有利である。

筒状体の他端からプラスチック蓋部の内面に液体窒素若しくは液体炭酸ガスの冷却材の液滴を噴射して、プラスチック蓋部を冷却し、該筒状体内部の空気を窒素若しくは炭酸ガスで置換する。
すなわち、インジェクション成形によって形成されたプラスチック蓋部はまだ熱い。この工程で、プラスチック蓋部の内面に液体窒素若しくは液体炭酸ガスの冷却材が噴射される。冷却材が、成形体に接触して気化熱によって、成形体が冷却され、また、気化したガスが膨張する。
筒状体内部に端から端まで充満するように一端から他端へ窒素ガス若しくは炭酸ガスが膨張し、空気を窒素若しくは炭酸ガスで置換する。

図１に示すように、筒状体の容器底部側の開口から食品内容物が充填手段５４によって充填される。
この発明において、充填される内容物は、食品、特に、ジュース、牛乳、ヨーグルト、紅茶などの液体食品、アイスクリーム、シャーベットなどの固形若しくは半流動性の冷菓などである。

この実施例の最終工程として、筒状体の紙積層包装材料の容器底部側の端部が横シールされ、クリース線に沿って折込んで容器底部を形成し、最終容器５５を得る。容器例は、図４に示すような、容器本体２及び容器底部と、プラスチック蓋部３とからなる複合容器５５である。

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。

この発明は、ジュース、牛乳、ヨーグルト、紅茶などの液体食品を充填する複合容器に適用することができる。

図１は、この発明による複合容器を製造する方法を使用する装置例を示す斜視図である。 図２は、この発明による複合容器製造装置の冷却材噴射工程の実施例を示す断面図である。 図３は、複合容器の製造装置例の概略斜視図である。 図４は、複合容器例を示す斜視図である。

符号の説明

３ ・・ 蓋部
５２・・ 筒状体
５３・・ インジェクション装置
５４・・ 充填手段
５５・・ 複合容器
５６・・ 冷却材噴射ノズル

Claims (5)

1. 紙積層包装材料から筒状に成形された容器本体及び折込むことにより成形された容器底部と、該容器本体の上端にインジェクション成形されたプラスチック蓋部とからなる複合容器の製造法であって、
   紙積層包装材料からなる筒状体を準備し、
   該筒状体の一端にインジェクション成形法によってプラスチック蓋部を成形し、
   該筒状体の他端からプラスチック蓋部の内面に液体窒素若しくは液体炭酸ガスの冷却材の液滴を噴射して、該プラスチック蓋部を冷却し、該筒状体内部の空気を窒素若しくは炭酸ガスで置換し、
   該筒状体内部に、内容物を充填し、
   該筒状体の他端を横シールし、クリース線に沿って折込んで容器底部を形成する、
   ことを含む複合容器の製造法。
2. 前記液滴をノズルから容器内に滴下して噴射する、請求項１記載の製造法。
3. ノズルを容器内に挿入し、該ノズル端の複数孔から前記液滴をプラスチック蓋部の内面に噴射する、
   請求項１記載の製造法。
4. 噴射方向の異なる複数のノズルから前記液滴をプラスチック蓋部の内面の複数個所に噴射する、
   請求項１記載の製造法。
5. 噴射方向が変動されるノズルから前記液滴をプラスチック蓋部の複数個所内面に噴射する、
   請求項１記載の製造法。