JP2000508994A - 開け口付きの頂部が平らな容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 頂部が平らで、密封された板紙をベースとする容器、およびそれを製造するための装置と方法。容器は、折り曲げ線３４にて、側壁部に接続している上端部セクションを備えた長方形スリーブを含む。上端部セクションは、対向する内部部分８０，８２および外部部分８４，８６に分割される。各上端部セクションは、カットアウトを含む。このカットアウトは、露出した板紙の基板を含む縁部を備えた開口部を形成する。対向端部セクションの内部セクション対の各々は、中央の領域８８，９０および横方向に対向する側部領域９２，９４に分割される。横方向に対向する側部領域は中央領域上に折り曲げられ、この中央領域と、対向セクションの外部セクション対との間にサンドイッチ状に挟まれる。容器の開け口１１４は、開口部を通して設置され、容器内部にフランジ１１６を含む。フランジは、開口の露出した縁部を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】 開け口付きの頂部が平らな容器 発明の分野 本発明は、概して、改良型容器に関し、特に開け口付きの、板紙をベースとす る容器に関する。この容器は、液体製品が容器の板紙の基板内に毛管現象で浸透 するのを防止する、密封された上端部および下端部を含む。 発明の背景 今日、液体、粉末等を保管するために、多くのタイプの使い捨てパッケージま たはカートンが使用されている。液体としては、ミルクおよびジュースのような 飲料がある。容器は、板紙、黄板紙、合板紙、厚紙等のような基板を有する種々 の積層材料で作られた、ブランクまたはシートから形成することができる。基板 材料には、容器が液体を保持することができるように、熱可塑性または類似の液 体が浸透しないコーティングが積層されるか、または塗布される。このブランク は、管、長方形、正方形等の種々の容器の断面の形に折り畳まれる。 板紙をベースとする積層材料から作った側壁部を有する、長方形カートンの形 成が提案されてきた。この場合、上端部は、特に熱可塑性材料から作られる。米 国特許第５，１５８，６３３号および５，４９８，１４９号に上記提案が記載さ れている。上記米国特許が開示しているように、熱可塑性材料は、射出成形プロ セスにより、容器側壁部として形成し密封することができる。上端部は、側壁部 上に置かれた軟質プラスチック・ストリップから形成し、加熱成形することがで きる。加熱成形プロセスは、形成されたプラスチックの端部キャップが金型の形 状に一致するように、端部金型内で行われる。端部キャップは、プラグが差し込 まれる一体型の端部キャップを含むように形成することができる。端部キャップ には、ネジ山付きキャップをネジ込むことができるように、ネジ山をつけること ができる。 熱成形プラスチック端部キャップを有する前述の容器は、場合により、製造す るのが難しく、現在の包装機械に工具によるかなりの加工を追加しなければなら ない。そのため、製造された容器は、板紙をベースとする積層材料だけから形成 された類似の形の容器と比較すると、コスト高になる。 平型または縦型の、頂部が切妻型になっている容器は、広く一般に使用されて いて、熱形成頂部を有する前述の容器の代わりに使用される。平型および縦型の 切妻型端部は、ネジ込みキャップタイプの開け口等のような、容器を開けるため の独立の装置を含むことができる。米国特許第５，２４８，０５４号、２，９８ ０，３０４号および２，４３２，４６２号が、例示としての容器を開けるための 装置を開示している。 しかし、従来の頂部が切妻型になっている容器は、場合により、種々の制限を 受けていた。切妻型の容器も、平らな端部を有する容器も収容容積は同じである にもかかわらず、平らな端部と比較すると、切妻型端部はより多くの材料を必要 とする。さらに、飲み口とキャップを有する切妻型容器は、多くの場合、製造が 難しい。切妻型容器に飲み口を追加する場合、切妻を形成する前に、立てて置い たブランクに飲み口が追加される。飲み口の追加が行われると、切妻型頂部構造 のお馴染みの密閉フィンを形成するために、容器の両端部は折り曲げられ、加熱 され、一緒にプレスされる。しかし、飲み口が、熱でフィン・パネルを密封する 製造装置の邪魔にならないように、飲み口は、フィンから離れた場所に位置して いなければならない。キャップを上記のように遠い場所に設置すると、多くの場 合、キャップが容器の一方の側面の扱いにくい場所に位置することになる。 これらの問題を解決するために、従来の容器は、平らな上端部の中心に飲み口 およびキャップを有していた。しかし、頂部が平らな容器は他の制限を受ける。 頂部が平らな容器の場合には、折り曲げた端部パネルの隣接する縁部に継目がで きる。これら継目のところでは、容器内の液体製品に、板紙基板材料の縁部が直 接触れることになる。液体製品は浸透または毛管現象により容器の板紙コア内に 浸透し、それにより、密封部分が劣化し、パッケージから液体製品が漏れ出す恐 れがある。さらに、従来の平らな端部を有する容器は、容器の上端部にできた継 目に沿って密封を行うことができなかった。このように、従来の平らな端部を有 する容器は、液体は漏らさなかったが、そのような容器は密封することができず 、それ故、炭酸飲料を保存するために必要な、内部加圧室を維持することができ な かった。さらに、従来の板紙をベースとする容器内には、非密封継目があるため に、ワイン、オレンジ・ジュース等のように、酸素に非常に敏感な液体を貯蔵す る媒体としては満足のゆくものではなかった。 発明の概要 頂部が平らな、密封板紙をベースとする容器、およびそれを製造するための装 置、および方法について説明する。板紙をベースとする容器は、折り曲げ線のと ころで側壁部に接続している上端部セクションを有する長方形スリーブを含む。 上端部セクションは、容器用の全体が平らな端部を形成するために、重なり合う ように相互の方向に折り曲げられる、対向する内部部分および外部部分に分割さ れる。各内部および外部対向セクションは、カットアウト（切り抜き）を含む。 上端部セクションが内側に重なり合うように折り曲げられると、カットアウトが 、露出した板紙の基板を含む縁部を有する開口部を形成する。対向端部セクショ ンの各内部セクションは、折り曲げ線に沿って、中央の領域および横方向に対向 する側部領域に分割される。横方向に対向する側部領域は、中央領域上に折り曲 げられ、容器頂部を形成するために折り曲げられたとき、中央領域を、対向セク ションの一組の外部セクションとの間にサンドイッチ状に挟む。対向上端部セク ションの、一組の外側のセクションの一方は他方より長く、その結果、長い方の 外部端部セクションが、対向する上端部セクションの一組の外部セクションの短 い方の外側で重なる。開け口は、開口部を通して設置され、容器内部にフランジ を含む。フランジは、開口部の露出した縁部を覆っている。開け口は、再密封す ることができるネジ込みタイプの飲み口およびキャップ等のような再密封可能な カバーであることが好ましいが、全体が平らなディスクの形をしたものであって もよい。 上述の容器を使用すれば、密封することができ、他の選択した容器タイプと比 較すると、単位体積当たり一層少ない包装材料で、板紙をベースとする容器を容 易に供給することができる。上述の容器設計はまた、容器製造装置を最小限度再 構成するだけで製造することができる。 図面の簡単な説明 図１−図７は、ブランク、および本発明の一実施形態のブランクから形成した 容器を示している。 図８−図１５は、図１−図７の容器を形成し、充填し、密封するために使用す ることができる装置の一実施形態を示している。 好適な実施形態の詳細な説明 図１は、本発明に従って形成した容器全体の斜視図である（全体を参照番号２ で示す）。容器２の断面は、完成時に、長方形、円形、正方形等のような必要な 任意の形にすることができる。好適には、容器２は、側壁４、頂部６および底部 ８を有する長方形に形成することが好ましい。頂部６は、開け口および対応する キャップを含む、ネジ込みキャップ組立体１０を含むことができる。 図２について説明すると、図１の容器２を形成するのに使用される、平らなブ ランク１２を示している。ブランク１２は、ポリエチレンの層のような二つまた はそれ以上の耐液体層の間に設置されている板紙基板を含む積層材料から形成す ることが好ましい。ブランク１２は、折り曲げ線１６に沿って相互に分割されて いる、四つのパネルセクション１４を含む。そうしたい場合には、図３に示す側 部継目１５を形成するのに使用するために、一つのパネル１４の一方の側面に沿 って、側部重畳セクション１８を形成することができる。側部重畳セクション１ ８は、折り曲げ線２０によりパネル１４から独立している。 図３に示すように、容器が四角い形に折り曲げられた場合、重畳セクション１ ８は、線２０に沿って内側に折り曲げられ、パネル１４の内面２２に隣接する。 重畳セクション１８は、その全長にわたって延びる縁部２４を含む。側部リップ ２６を、セクション１８と、容器の内部から隔離されている側縁部２４を有する 側部パネル１４との間にサンドイッチ状に挟むために、側部リップ２６は、重畳 セクション１８の全長に沿って折り曲げられる。上記のように、リップ２６を折 り曲げることにより、側部縁部２４が容器内の液体に触れることはない。 図２に戻って説明すると、パネル１４は、形成された容器２の側壁４を画成す る側壁部２８を含む。パネル１４は、上および下端部セクション３２および３０ をも含む。端部セクション３０および３２は、折り曲げ線３４および３６により 、側壁部２８から独立している。上および下端部セクション３０および３２も、 外縁部３８および４０を含む。積層材料の板紙基板は、縁部３８，４０および２ ４ に沿って露出する。 端部セクション３０は、相互に折り曲げられたとき、協力して容器２の底部８ を形成し、一方、端部セクション３２は、折り曲げられたとき、頂部６を形成す るために協力する。下端部セクション３０は、一組の内部端部セクション４２お よび４４、そして一組の外部端部セクション５８および６０を含む。上端部セク ション３２は、一組の内部端部セクション８０および８２、そして一組の外部端 部セクション８４および８６を含む。図面に示すように、下端部セクション３０ の一組の内部端部セクション４２および４４、そして上端部セクション３２の一 組の内部端部セクション８０および８２は、湾曲折り曲げ線３６により前記各パ ネルから分離される。 容器２の底部８を正しく容易に折り曲げるために、下端部セクション４２およ び４４は折り曲げ率４６，４８に沿ってさらに分割され、中央領域５０，５２、 そして側面に配置されている側部領域または耳領域５４および５６を画成する。 さらに、外部端部セクション５８は、図４に示すように、容器の底部８を横切っ てセクション３０により形成された密封部に折り重なる最も外側のフラップ６２ を含む。端部セクション４２，４４および６０は、フラップ６２によりカバーさ れる、外部リップ４３，４５および６１をそれぞれ含む。 下端部セクション３０の形成中に、一組の内部対向端部セクション４２および ４４は、リップ４３および４５が底部８の中心に最も近いところで交差するまで 、内側に折り曲げられる。その後、一組の外側の端部セクション５８および６０ が、リップ６１および６２が合体するまで、内側に折り曲げられる。下端部セク ション３０が上記の方法で相互に折り曲げられるとき、耳領域５４および５６は 、対応する中央領域５０および５２に重畳するまで、線４６および４８に沿って 折れ曲がる。それ故、耳領域５４および５６は、対応する中央領域５０および５ ２、そして対応する外部端部セクション５８および６０の間にサンドイッチ状に 挟まれる。 図４は、下端部セクション３０を適当な関係にする最後の折り曲げを示してい る。図に示すように、外部端部セクション５８および６０は、継目５９のところ で結合するように、（下記に説明する方法で）折り曲げられる。リップ６１は、 縁部３８を容器の内容物に触れないようにするために、容器の内部から離れる方 向に、線６３に沿って外側に折り曲げられる。図４の一番下３０に示す湾曲した 折り曲げ線を使用する場合には、継目５９は凹部内に位置し、それにより容器は 全体的に平らで安定した設置面を持つことになる。引用によって本明細書の記載 に援用する、１９９５年１２月１２日付けの、「側面に湾曲した折り目を持つ、 切妻型の頂部を有するカートンおよびカートン・ブランク」という名称の、米国 特許第５，４７４，２３２号は、前記湾曲折り曲げ線についてさらに詳細に開示 している。 図２に戻って説明すると、上端部セクション３２は、一組の内端部セクション ８０および８２、そして一組の外端部セクション８４および８６を含む。端部セ クション８０および８２は、それぞれ、対応する側面方向に配置された、耳領域 ９２および９４と一体に形成された中央領域８８および９０を含む。耳領域９２ および９４は、折り曲げ線９６および９８によって、対応する本体領域８８およ び９０から分かれている。そうしたい場合には、一つまたはそれ以上の端部セク ション３０は、端部セクション８４上に、ストリップ１００のような重畳ストリ ップを含むことができる。端部セクション８０−８６は、さらに、それぞれ、弓 状のカットアウト１０２，１０４，１０６および１０８を含む。カットアウト１ ０２−１０６は、以下に説明するように、最終的には開け口を収容するための、 容器の頂部を通る開口部を形成するために結合する。 図５は、容器２の頂部６の折り曲げを示す。図に示すように、頂部は、外先端 部８１および８３（図４）が相互にほぼ隣接するまで、端部セクション８０およ び８２を折り曲げることにより形成される。その後、端部セクション８４および ８６は、重畳セクションがセクション８６の縁部４０の上に重なるまで、内側に 向かって折り曲げられる。この折り曲げ作業中、耳領域９２および９４は、対応 する折り曲げ線９６および９８を中心に、対応する本体領域８８および９０上に 、それぞれ内側に向かって折り曲げられる。このように折り曲げた場合、耳領域 ９２および９４は、対応する中央領域８８および９０、そして隣接端部セクショ ン８４および８６の間に、サンドイッチ状に挟まれる。このように、上端部セク ション３２を折り曲げることにより、さもなければ容器の製品内容物に触れる板 紙 基板の多くの縁部が、内容物から絶縁される。縁部４０を含むすべての縁部は、 容器の内部から絶縁される。弓状カットアウト１０２−１０８の縁部１０３，１ ０５，１０７および１０９だけが露出されたままとなる。 図６に示すように、キャップ組立体１０は、弓状カットアウト１０２−１０８ が相互に結合して形成された開口部１１２を通して、容器の内部からカットアウ トにより形成された開口部１１２を通して外側へ挿入される。キャップ組立体１ ０は、円形基部フランジ１１６および開口部１１２を通して外へ突出している環 状ステム１１７を有する、開け口１１４を含む。フランジ１１６は、開口部１１ ２に一番近い上端部セクション８０，８2，８４および８６の内面１２１に対し て、しっかりと密封される上部密封面１１９を含む。開け口１１４は、カットア ウト１０２，１０４，１０６および１０８の縁部１０３，１０５，１０７および １０９を密封し、容器内部から絶縁する。そうしたい場合には、ステム１１７は 、対応するネジ山付きキャップ１２４を収容するためのネジ山１２２を含むこと ができる。 図７に示すように、基部フランジ１１６は、さもなければ露出してしまう縁部 ４０および１０３，１０５，１０７および１０９の任意の部分をカバーするため に、端部セクション８０，８２，８４および８６を覆う。それ故、容器の内部か ら見た場合、容器内の製品は、本体領域８８および９０、端部セクション８４お よび８６の、中央領域８９および９１だけに触れることになる。折り曲げ線９６ および９８は、領域８８−９１との間で交点を結び、製品が端部セクション３０ の間で移動しないように、その間を密封する。 上述の容器は、従来の切妻型包装機械を、最小限度修正するだけで製造するこ とができる。そのような機械としては、テトラ・パック社が販売している、ＴＲ ／６（商標）、ＴＲ／７（商標）、ＴＲ／８（商標）およびテトラ・ミニ（商標 ）包装機械等がある。 米国特許第３，８２０，３０３号が、前記容器を製造するために改造すること のできる、従来の包装機械の一例を開示している。図８−図１５は、そのように 改造した機械の例示としての実施形態を示す。図８および図９に示すように、ま だ設置されていない平らなパッケージ・ブランクはマガジン４０５から送り出さ れ、一方、同時にパッケージ・ブランク４００が管状に形成されるが、この場合 、その断面は正方形である。本実施形態の場合には、運搬装置４１５を有する回 転可能なチェーンを備えた送り装置４１０により、組み立てられたパッケージ・ ブランク４００は、マンドレル・ホイール４２５上に設置された、マンドレル４ ２０上に押し出される。マンドレルは、送り装置に対向する位置にすでに移動し ている。（図に、この位置をＩで表示する。）ブランク４００がマンドレル４２ ０上に押し出されると、マンドレル・ホイール４２５は、位置ＩＩに達するまで 反時計方向に割り出される。そのうえで、マンドレル・ホイールは再び停止する 。 位置ＩＩにおいて、マンドレル４２０上に装着されているパッケージ・ブラン ク４００の上端部３２は、中央部において、好適には空気シリンダであるアクチ ュエータ４３５により制御されている折り曲げ装置４３０に対向する。アクチュ エータ４３０の助けを借りて、折り曲げ装置４３は、パッケージ・ブランク４０ ０の上端部セクション３２の方向に移動する。上端部セクションは、マンドレル ４２０から突出している。それにより、折り曲げ装置４３０のフラップ４３７は 、パッケージ・ブランク４００の上端部セクション内にすでに形成された折り目 線を最初に折り曲げるか、または「折る」ために、パッケージ・ブランク４００ の上端部セクションの方向に、内側に折り曲げられる。しかし、この折り曲げプ ロセスは、頂部を形成しているパッケージ・ブランクの壁部セクションがその最 終位置に向けて内側に完全に折り曲げられる前に中断し、マンドレルが弾力を持 っているために、マンドレル４２０から突出しているパッケージ・ブランク４０ ０のセクション３２は、折り曲げ作業が行われる前に位置していた場所とほぼ同 じ場所に返る。 予備折り曲げ作業が終了すると、マンドレル・ホイール４２５は、再び割り出 しを行い、位置IIIのところに停止し、その場所で、パッケージ・ブランク４０ ０の予備折り曲げが行われた上端部セクション３２は、中央部で、加熱装置４４ ０と対向する位置にくる。加熱装置４４０により、空気であることが好ましい高 温ガスが、パッケージ・ブランク４００の立ち上げられた端部セクション３２に 対して吹き付けられ、それにより、密封セクションとして動作するための上端部 セクションのパネルは、板紙基板の周囲の熱可塑性材料が軟化する程度に加熱さ れる。さらに、開け口または前記飲み口を含む完全なキャップ組立体１０は、チ ューブ４４５を通して、供給源４５０から運ばれる。チューブ４４５は、マンド レル４２０に最も近いところへ移動し、開け口を上端部３２の何もないパネルの 間を案内する。開け口は、マンドレル４２０と係合し、例えば、真空装置等によ り、このマンドレルにしっかりと保持される。チューブ４４５は、その後、マン ドレル４２０に近い位置から移動し、それにより、それに固定されている対応す る開け口を有するマンドレルは、再び割り出され、位置ＩＶに移動することがで きる。 マンドレル４２０を含むマンドレル・ホイール４２５が、位置IIIから位置Ｉ Ｖに移動している間に、パッケージ・ブランク４００のセクション３２は、図５ のところで説明した方法で、上端部セクション３２を折り曲げる、折り曲げ装置 ４６０に接触する。この時点で、上端部セクション３２のパネル同士の、或いは 開け口１１４のフランジ１１６に対する熱による密封が始まる。マンドレル４２ ０が位置ＩＶに達すると、空気シリンダであることが好ましいアクチュエータ４ ７０で移動させることができる、冷却した圧カダイ４６５は、折り曲げられ、密 封されたセクションに対して押し付けられ、それにより開け口のついた全体が平 らな容器が形成される。圧力プレート４６５およびマンドレル４２０の端部によ りセクションがプレスされるのと同時に、端部セクション３２の加熱部分を冷却 することにより、加熱された熱可塑性層を硬化させ、加熱面を面溶融により一旦 結合し、それにより、頂部を形成するセクションが、耐液頂部を形成するために 、圧縮された位置に一緒に保持される。確実にしっかりと密封するためには、折 り曲げらた頂部セクションを大きな力で相互に押し付けることが重要であり、最 高で数トンの圧力を使用することが望ましい。この大きさの圧力を掛ければ、密 封ゾーンおよび材料の重畳層が接合した場合に生じる恐れがある、すべての漏洩 流路の閉塞部のプラスチックを有効に流動させることができる。 前記基部が押し付けられると、マンドレル・ホイールが位置Ｖに割り出される が、この位置においては動作は行われない。それによって、マンドレル４２０が 下方を向く位置ＶＩへの割り出し周期に対応する時間経過後に、成形され、密封 された頂部が取りつけられた容器４００が回転される。 位置ＶＩにおいて、容器４００は、垂直方向に運動することができ且つその前 部に容器を把握するための吸引または把握装置を有する引き抜き装置４７０によ って、マンドレル４２０から引き抜かれる。引き抜き動作は、吸引または把握ヘ ッド４８０が容器４００の頂部に接触するまで、アクチュエータ４７５の力を借 りて、引き抜き装置４７０を上昇させることにより行われる。引き抜く装置４７ ０が、その後に下方に移動すると、容器４００はマンドレル４２０から引き抜か れ、間欠的に運動することができるチェーン・コンベア４８５上に配置された、 保持装置の間を下降する。このチェーン・コンベアにより、容器４００は、マン ドレル・ホイール４２５から引き出され、倒置した状態でほぼ水平方向に運ばれ る。位置Ｉへの引き抜き動作終了後に、マンドレル・ホイール４２５は割り出さ れる。この間、新しいパッケージ・ブランク４００が、送り装置４１０により、 マンドレル４２０上に押し込まれる。 上記説明中、動作方法を述べたが、そこでは、マンドレル・ホイール４２５が 完全な割り出しサイクルを行い、各割り出し動作の休止中に、そのような動作が 、位置Ｖを除くすべての位置で同時に行われる。このことは、完全に処理された 容器４００が各割り出し休止中に引き抜かれ、同時に新しいパッケージ・ブラン ク４００がマンドレル４２０上に装着されることを意味する。従って、本実施形 態では、二つの連続割り出し動作の間の時間が、種々の位置におけるすべての動 作を完了することができるように選択される。 図示の実施形態の場合には、二つまたはそれ以上のマンドレル・ホイール４２ ５が同時にコンベア４８５に関連するので、密封および形成された頂部を設けた 二つ若しくはそれ以上の容器４００が、同時に、二つまたはそれ以上の引き抜き 装置４７０により、マンドレル・ホイール４２５から、コンベア４８５に送られ る。ここに説明した機械では各コンベア４８５が二つのマンドレル・ホイール４ ２５を組み合わされ、それによって、二つの容器４００が、各割り出し動作中に 、コンベア４８５に送られる。各割り出し動作中に二つの容器４００がコンベア に送られるので、各割り出し動作中、容器は、二つのパッケージの長さだけ移動 しなければならないし、容器の頂部を折り曲げ、容器４００を充填し、閉鎖する ためのすべての処理ステーションを二重にしなければならない。しかし、処理ス テ ーションは横に平行に設置されているので、各組の装置に対して共通の駆動機構 を使用することができる。別の方法としては、タイミングを合わせた状態で、対 応する機構を駆動するために、一つまたはそれ以上のサーボモータを使用するこ とができる。 各コンベア４８５は保持装置４９０を備えた二つの平行なエンドレス・チェー ンを有し、それにより、二つのチェーン上で中央部が対向して位置している保持 装置は、これらチェーンの間に、倒置容器４００を収容することができるように 設計された空間４９５を形成する。容器４００は、引き抜き装置４７０によりマ ンドレル４２０から引き抜かれ、下に向かって移動すると、保持装置４９０によ り形成された空間５００内に導入される。そうするために、一方では、保持素子 ４９０により形成された新しい空の空間が、何時でも位置ＶＩにおいて、マンド レル４２０の真下に位置している状態で、マンドレル・ホイール４２５の各割り 出し動作中に、コンベアが保持装置の長さの二倍の長さだけ前に移動するように 、コンベアの移動がマンドレル・ホイールの運動に同期している。 ステーションＡにおいて、容器４００の底部の端部セクション３０は、上下運 動可能なヨーク５１０に取り付けられている折り曲げ装置５０５により、予め折 り曲げられる。この折り曲げ動作は、上記の方法により、底部の端部セクション ３０を少なくとも部分的に折り曲げることにより行われる。この折り曲げ動作の 唯一の目的は、パッケージ・ブランク上にすでに形成されていて、容器の頂部を 密封するのに必要な折り曲げパターンを形成するための折り目線のパターンを折 り曲げるか、または「折る」ことである。それ故、折り曲げ作業は完了せず、折 り目線のパターンが折り曲げられると、折り曲げ装置５０５は高い位置へと上昇 する。 マンドレル・ホイール４２５を割り出し、コンベア４８５を一段移動した後で 、折り曲げられた容器４００は、ステーションＢ、すなわち、充填装置５１５の 真下に位置し、それにより、製品が測定した量だけ容器内に導入される。容器４ ００の充填は、充填機構により容器を充填管５２０の高さ付近に上昇させ、容器 の充填が進行するにつれて次第に下降させるという方法で行われる。その後、充 填された容器は、いくつかの段階を、割り出し機構と同期しながらステーション Ｃ に移動し、そこで容器の底部の端部セクション３０が加熱装置５２５の真下にく る。頂部加熱装置４４０と同様に、底部加熱装置５２５は、複数の孔部を設けた 加熱装置からなる。そのため、高温の空気が孔部を通して吹き込まれる。孔部は 、上端部セクション３０の相互に密封されるようになった部分だけに熱が当たる ようなパターンに配置されている。熱可塑性材料は急速に可塑点まで加熱され、 その状態で、容器はステーションＣからステーションＤまで移動し、このステー ションＤで、底部端部セクションが、図４に示す形に最終的に折り曲げられ、密 封される。コンベアの端部のステーションＥにおいて、移動中に容器を取り巻い ていた保持装置が分離し、容器４００を以後の輸送および分配に適した位置に倒 置するパッケージ倒置機構５３０により、完成したパッケージが包装機械から取 り出される。 処理ステーションでの種々の機構の駆動および調整は、一つまたはそれ以上の サーボモータおよび適当な制御システムを使用して行うことができるが、この実 施形態の包装機械は、電気モータおよび対応する一組の駆動シャフトおよびカム 機構の力で駆動される。しかし、種々の構成が機械の各ステーションを駆動し調 整するのに適していて、図示の実施形態はその一例に過ぎないことを容易に理解 することができるだろう。 上述のタイプの包装機械を使用して、上端部セクション３２を相互の方向に、 また開け口を中心にして折り曲げることにより、パッケージの頂部が形成される 。頂部を形成し、内側に折り曲げられるセクション３２は、可塑化が起こり、そ れによって、永久密封を行うために、そのセクションの表面を覆っている熱可塑 性材料が折り曲げ作業後に表面融着により接着されるまで、基部を形成するセク ション３５の領域内のパッケージ・ブランク４００の熱可塑性裏張りを加熱する ことにより、内側に折り曲げられた状態に保持される。 図１０−図１２は、容器４００の頂部端部パネル３２を開け口の周囲で加熱密 封することができる方法を示す。図示の実施形態の場合には、開け口１１４は位 置IIIへ導かれ、さらに、同様に頂部端部セクション３２の加熱が行われる。開 け口１１４は、図１０および図１１に示す方法で導入することができ、それによ り、リニア・アクチュエータ５６０は、デフレクタ５７０を含むチューブ４４５ の端部５６５がマンドレル４２０と、マンドレル４２０から延びた頂部端部パネ ル３２から離れる第一の位置と、チューブ４４５の端部５６５が、開け口１１４ を容器４００に固定する位置に対応したマンドレル４２０の中央部の近くに移動 する第二の位置との間でチューブ４４５を駆動するように接続される。図１１に 示す第二の位置に位置しているとき、開け口１１４は、真空源（図示せず）に接 続している中央真空チャネル５７５の開口部をカバーするために、空気、重力等 により、チューブ４４５を通して送られる。真空チャネル５７５は、容器４００ の頂部が折り曲げられて開け口１１４の周囲に加熱密封される間、マンドレル４ ２０に開け口１１４を固定するのを助ける。 上端部パネル３２の加熱状況は、図１２に関して最も明瞭に描かれている。図 に示すように、容器４００は加熱システム５８０に導入され、このシステムは、 相互に加熱密封される上端部フラップの部分へ高温ガスを向けるように選択され た位置に配置されている複数の開口部５８５を通して、空気のような高温で滅菌 されたガスを供給する。高温ガスは、割り出し周期の滞留時間中に、容器４００ を加熱密封するのに使用されるポリマ層を可塑化するのに十分な温度で供給され る。開け口１１４が、容器４００に密封するための位置に運ばれるのは、この滞 留時間中である。ポリマ材料で作られていることが好ましい開け口１１４は、チ ューブ４４５およびデフレクタ５７０により高温ガスから保護されることが有利 である。 容器４００が位置IIIから位置ＩＶへ割り出されている間、上端部パネル３２ は、冷却圧力ダイ４６５に到着する前に、折り曲げ機構４６０により折り曲げら れる。図１３−図１５は、この折り曲げ機構の一例である。折り曲げ機構の動作 の詳細については、上記米国特許第３，８２０，３０３号を参照されたい。 他の方法としては、上部セクション３２が、開け口が取り付けられる前に、第 一のステーションにて互いに折り曲げられ、相互に密封されるように修正するこ とができる容器形成法がある。その後、容器をマンドレル４２０から取り外し、 開け口を、開け口１１４が容器の上端部の内面に係合するまで、スリーブの対向 解放底部を通して導入することができる。このように、容器の上端部が第一のス テーションで形成され、開け口１１４がそれに続いて第二のステーションに導入 される。この場合、フランジ２２０は、端部セクション３２の内面に別々に密封 される。別の方法としては、開け口を容器に糊付けしたり、超音波で取り付けた りする等、他の開け口の固定方法を使用することができる。 本発明の特定の構成素子、実施形態および用途について図示し、説明してきた が、もちろん、本発明がそれに限定されないことは理解できよう。何故なら、当 業者であれば、特に上記開示から種々の修正を行うことができるからである。そ れ故、添付の請求の範囲は、本発明の精神と範囲に含まれるごとき変更例に及ぶ ことを意図している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 板紙をベースとする容器にして、 全体が長方形の断面を成すように折り曲げられた側部パネルを有するスリーブ であって、前記側部パネルが、折り曲げ線のところで相互に分割されている、側 部端部セクション、上端部セクションおよび下端部セクションを有し、前記上端 部セクションが、折り曲げ線により、対向する一対の内部セクション、および対 向する一対の外部セクションに分割され、前記対向する内部および外部セクショ ン対の各々がカットアウトを有し、前記対向する内部および外部セクション対の 各々が、中央領域およびこの中央領域の両側で横方向に対向する側部領域を形成 するように、折り曲げ線により画定され、前記上端部セクションが容器のほぼ平 らな頂部を形成するために折り曲げられて密封され、この容器では、対向するセ クションの各内部対の横方向に対向する側部領域が、対向する側部の外部対のそ れぞれ一つの一部と、各中央領域との間に位置していて、前記上端部セクション のカットアウトが、露出した板紙基板を具備する縁部を備えた開口部を形成する スリーブと、 フランジおよび頚部を備えた開け口であって、前記頚部が容器内部から容器外 部に延び、前記フランジが容器の内面上に固定されていて、容器の内部から露出 した板紙の縁部を容易に保護できる開け口とを有する、板紙をベースとする容器 。 ２． 請求項１記載の容器において、前記開け口が飲み口である、板紙をベー スとする容器。 ３． 請求項２記載の容器において、さらに前記開け口の頚部上にキャップを 備える、板紙をベースとする容器。 ４． 請求項２記載の容器において、前記頚部がネジ山付きで、さらに、前記 頚部に固定されているネジ山付きキャップを備える、板紙をベースとする容器。 ５． 請求項１記載の容器において、前記カットアウトが、容器の頂部の中央 位置にほぼ円形の開口部を形成するために結合する弓状のカットアウトである、 板紙をベースとする容器。 ６． 請求項１記載の容器において、前記下端部セクションは、露出した板紙 基板のすべての縁部が容器内部から隔離されている底部を形成するために折り曲 げられる、板紙をベースとする容器。 ７． 請求項４記載の容器において、密封容器を形成するために、前記下端部 セクションと、前記上端部セクションとが密封される、板紙をベースとする容器 。 ８． 請求項１記載の容器において、密封容器を形成するために、前記下端部 セクションと、前記上端部セクションとが密封される、板紙をベースとする容器 。 ９． 板紙をベースとする容器にして、 全体が長方形の断面を形成するように折り曲げられた側部パネルを備えるスリ ーブであって、前記側部パネルが、折り曲げ線のところで相互に分割されている 、側部端部セクション、上端部セクションおよび下端部セクションを有し、前記 上端部セクションが、折り曲げ線により、対向する一対の内部セクション、およ び対向する一対の外部セクションに分割され、前記対向する内部および外部セク ション対の各々がカットアウトを有し、前記対向する内部および外部セクション 対の各々が、中央領域およびこの中央領域の両側で横方向に対向する側部領域を 形成するように折り曲げ線により画定され、前記上端部セクションが容器のほぼ 平らな頂部を形成するように折り曲げられて密封され、この容器では、対向する セクションの各内部対の横方向に対向する側部領域が、対向する側部の外部対の それぞれ一つの一部と各中央領域との間に位置していて、前記上端部セクション のカットアウトが露出した板紙基板を具備する縁部を備えた開口部を形成するス リーブと、 フランジを備えた開け口であって、前記フランジが容器の内面に固定されてい て、容器の内部から露出した板紙の縁部を容易に保護できる開け口とを有する、 板紙をベースとする容器。 １０． 請求項７記載の容器において、前記開け口がディスクの形態である容 器。 １１． 形成、充填および密封包装機械上で、複数の側部パネルと、頂部パネ ルで形成された頂端部と、底部パネルで形成された底端部とを有する容器を製造 する方法であって、 一部形成された容器の頂端部がマンドレルの頂部から突出している状態で、前 記一部形成された容器をマンドレル上に設置することと、 側部パネルから頂部パネルを画定している複数の折り目線を折るために、前記 一部形成された容器の頂部パネルを折り曲げることと、 一部形成された容器の複数の頂部パネルの各々を各隣接する頂部パネルに密封 し、前記頂部パネルが容器の頂端部を形成し、この容器の頂端部がマンドレルの 突出している端部の輪郭と一致することを特徴とする方法。 １２． 請求項１１記載の方法において、密封の後で、後続の処理のためにコ ンベアに放出された一部形成された容器をマンドレルから放出することを特徴と する方法。 １３． 請求項１１記載の方法において、一部形成された容器に開け口を取り 付けることを特徴とする方法。 １４． 請求項１１記載の方法において、頂部パネルを密封する前に、頂部パ ネルを加熱することを特徴とする方法。 １５． 請求項１３記載の方法において、前記開け口が、頂端部内のカットア ウトを通して、一部形成された容器から突出している方法。 １６． 請求項１３記載の方法において、前記開け口が一部形成された容器の 頂端部の外面に取り付けられる方法。 １７． 請求項１１記載の方法において、一部形成された容器の頂端部がほぼ 平らである方法。 １８． 請求項１１記載の方法において、一部形成された容器の頂端部が四面 体である方法。 １９． 請求項１１記載の方法において、マンドレルと係合させるようにチュ ーブから開け口を放出し、前記開け口が真空によってマンドレル上に保持される ことを特徴とする方法。 ２０． 請求項１１記載の方法において、固定軸を中心にして回転するように 割り出されたマンドレル・ホイールからマンドレルが突出していて、前記マンド レル・ホイールが、マンドレル・ホイールの回転経路に沿って配置された複数の ステーションからマンドレルを回転させる方法。 ２１． 請求項２０記載の方法において、一部形成された容器をマンドレルか ら放出した後で、該容器に開け口を取り付けることを特徴とする方法。 ２２． 請求項２１記載の方法において、前記開け口が一部形成された容器の 外面に取り付けられる方法。 ２３． 請求項２１記載の方法において、前記開け口が金床に取り付けられて いて、それにより前記金床が一部形成された容器内に設置され、開け口が頂部の カットアウトを通して設置され、一部形成された容器に密封される方法。 ２４． 請求項１１記載の方法において、一部形成された容器が所望の製品で 充填され、一部形成された容器の底部が密封される方法。 ２５． 請求項１１記載の方法において、一部形成された容器が、ポリエチレ ン、ポリエチレン・テレフタレート、ポリプロピレンおよびエチレン・ビニール ・アルコールからなるグループから選択された材料で、内面および外面の両方を コーティングされた板紙材料である方法。 ２６． 請求項１３記載の方法において、開け口がフリップ・キャップ、ネジ 込みキャップ、押し込みキャップおよびプルタブ・キャップからなるグループか ら選択される方法。 ２７． 請求項１１記載の方法において、頂端部が正方形のカットアウトを有 する方法。 ２８． 請求項１１記載の方法において、頂端部が円形のカットアウトを有す る方法。 ２９． 複数の側部パネルと、頂部パネルと底部パネルとを有し、個々の各パ ネルを画定する複数の刻み目を有する、容器の充填および底部の密封の前に容器 の頂部を密封するための装置にして、 マンドレル・ホイールから外側に突出する少なくとも一つのマンドレルであっ て、前記マンドレル・ホイールが固定軸を中心にして回転し、該マンドレルが本 体および突出端部とを有し、前記突出端部がマンドレル・ホイールに取り付けら れているマンドレルの一方の端部に対向し、前記突出端部が予め定めた輪郭を有 するマンドレルと、 一部形成された容器の底部をマンドレル・ホイールの近くに置き、一部形成さ れた容器の頂端部をマンドレルから突出させた状態で、直立させた一部形成され た容器をマンドレル上に設置するための押し込み装置と、 一部形成された容器の側部パネルから頂部パネルを画定している複数の折り線 を折るように、一部形成された容器の頂部パネルを折り曲げるための、マンドレ ル・ホイールの回転に沿って設置された折り曲げ装置と、 一部形成された容器の頂部パネルを加熱するための、マンドレル・ホイールの 回転に沿って折り曲げ装置の後に設置されている加熱装置と、 複数の頂部パネルの各々を隣接した各頂部パネルに密封するためのプレスであ って、一部形成された容器の頂端部がマンドレルの突出端部の予め定めた輪郭に 一致し、該プレスがマンドレル・ホイールの回転に沿って配置され、マンドレル の突出端部に近づいたり遠ざかったりする振動運動を行うことができるプレスと 、 マンドレルから一部形成された容器を放出するための手段とを有することを特 徴とする装置。 ３０． 複数の側部パネルと、頂部パネルにより形成された頂部端部と、底部 パネルにより形成された底部端部とを有する容器を、形成、充填および密封包装 機械上で製造するための装置にして、 マンドレル・ホイールから外側に突出する少なくとも一つのマンドレルであっ て、前記マンドレル・ホイールが固定軸を中心にして回転し、該マンドレルが本 体および突出端部とを有し、前記突出端部がマンドレル・ホイールに取り付けら れているマンドレルの一方の端部に対向し、前記突出端部が予め定めた輪郭を持 つマンドレルと、 一部形成された容器の底部をマンドレル・ホイールの近くに置き、一部形成さ れた容器の頂端部をマンドレルから突出させた状態で、直立させた一部形成され た容器をマンドレル上に設置するための押し込み装置と、 一部形成された容器の側部パネルから頂部パターンを画定している複数の折り 線を折るように、一部形成された容器の頂部パネルを折り曲げるための、マンド レル・ホイールの回転に沿って配置された折り曲げ装置と、 一部形成された容器の頂部パネルを加熱するための、マンドレル・ホイールの 回転に沿って折り曲げ装置の後に設置されている加熱装置と、 複数の頂部パネル各々を隣接した各頂部パネルに密封するためのプレスであっ て、一部形成された容器の頂端部がマンドレルの突出端部の予め定めた輪郭に一 致し、該プレスがマンドレル・ホイールの回転に沿って配置され、マンドレルの 突出端部に近づいたり遠ざかったりする振動運動を行うことができるプレスと、 マンドレルから一部形成された容器を放出するための手段とを有することを特 徴とする装置。 ３１． 請求項２９または請求項３０記載の装置において、一部形成された容 器に開け口を取り付けるための手段を有すること特徴とする装置。 ３２． 請求項３１記載の装置において、前記取り付け手段が、開け口の供給 源からマンドレルへ開け口を放出するためのチューブであって、開け口が突出端 部の真空によりマンドレル上に保持される装置。 ３３． 請求項３１記載の装置において、前記取り付け手段が前記プレスの後 ろに配置されていて、一部形成された容器の頂部の外面に開け口を取り付ける装 置。 ３４． 請求項３１記載の装置において、前記取り付け手段が放出手段の後で あって充填ステーションの前に配置されている装置。 ３５． 請求項３４記載の装置において、前記取り付け手段が、開け口を一部 形成された容器に取り付ける超音波溶接装置である装置。 ３６． 請求項３５記載の装置において、前記超音波溶接装置が、開け口を取 り付けるためのローブを備えた金床と、該金床に対向するソノトロード（sonotr ode）を備え、それにより、前記金床は、一部形成された容器の頂端部内のカッ トアウトを通して開け口を挿入するために、一部形成された容器の開放底部を通 して一部形成された容器の内部に入り、その時、前記ソノトロードが、開け口を 取り巻いて一部形成された容器に開け口を溶接するために、一部形成された容器 の外部から接近する装置。 ３７． 請求項３０記載の装置において、前記突出端部は、頂部が四面体カー トンの、或いは頂部が平らな容器の予め定めた輪郭を有する装置。 ３８． 請求項３２記載の装置において、前記プレスが、複数の頂部パネルを 各々隣接した各頂部パネルに密封する間に開け口を収容するための凹部を有する 装置。 ３９． 請求項３０記載の装置において、前記放出手段が、一部形成された容 器をマンドレルから引き外すための把握装置である装置。 ４０． 請求項２９または請求項３０記載の装置において、前記包装機械上の 充填ステーションの後に設置されている底部充填装置を有することを特徴とする 装置。 ４１． 請求項１７または請求項１８記載の方法により製造される、開け口を 有する容器。