JP7325738B2 - 軟質容器の鍔形成装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、かかる事情に鑑み、軟質容器の胴部に鍔を低コストで簡易に形成可能にすることを目的とする。
軟質容器の胴部に鍔を形成する装置であって、
前記胴部となる筒状フィルムが外周に被さるコアと、
前記コアの外周面に開口された噴射路を含み、前記噴射路からのガス噴射によって前記筒状フィルムの一部分を径方向外側へ膨出させる膨出手段と、
前記コアの外周上において前記コアの軸方向に対向する一対の挟み付け部材と、
前記ガス噴射の少なくとも直前には、前記一対の挟み付け部材どうしを前記噴射路の開口を挟んで前記軸方向に離間させ、前記ガス噴射と同時又は直後に前記一対の挟み付け部材どうしを前記軸方向に接近させて前記一部分を挟み付ける作動機構と、
何れかの挟み付け部材に設けられ、前記当接された状態において作動される溶着手段と
を備えたことを特徴とする。
前記作動機構が、前記筒状フィルムの前記コアへの被さり時及び前記コアからの取り出し時には、前記一対のクランプどうしを前記コアから離間させ、前記ガス噴射の少なくとも直前には前記一対のクランプどうしを接近させて前記コアの外周上に配置させるクランプ開閉作動部を更に含むことが好ましい。
少なくとも一方のクランプ部には前記コアが嵌る凹部が形成されていることが好ましい。
前記凹部の内縁には、前記コアの外周に被せられた筒状フィルムに押し当てられる当接部材が設けられていることが好ましい。
前記当接部材と筒状フィルムとの間の摩擦係数が前記コアと筒状フィルムとの間の摩擦係数より大きいことが好ましい。
軟質容器の胴部に鍔を形成する方法であって、
コアの外周に前記胴部となる筒状フィルムを被せる工程と、
前記コアの外周面に開口された噴射路からガスを噴射して前記筒状フィルムの一部分を径方向外側へ膨出させる工程と、
前記ガス噴射と同時又は直後に、前記コアの外周上の一対の挟み付け部材によって前記膨出された部分を挟み付けて二つ折りに折り畳む工程と、
前記折り畳まれた部分を展開不能に溶着する工程と、
を備えたことを特徴とする。
<第1実施形態>
図1に示すように、軟質容器10は、胴部11と、底シート部12と、肩部13と、口部14を含む。胴部11は、ポリエチレンなどの軟質樹脂からなる筒状フィルム19によって構成されている。筒状フィルム19は、平面状のシートを丸めて封筒貼りすることによって形成されている。
胴部11がアルミなどの金属層を含んでいてもよい。
なお、図1等において、胴部11などの厚みは、軟質容器10全体の縦横寸法に対して誇張されている。
底シート部12の外周部が、下折片部15bひいては鍔15と溶着されている。
鍔形成装置20は、コア21と、一対のクランプ22(一方の挟み付け部材)と、台座23(他方の挟み付け部材)を備えている。平板上の台座23の中央部にコア21が立設されている。言い換えると、コア21の底部の外周上に台座23が配置されている。台座23及びコア21は、互いに同体の金属によって構成されているが、これに限らず硬質樹脂などによって構成されていてもよい。
コア21の外周に筒状フィルム19が被せられる。筒状フィルム19の内周面の周長は、コア21の外周面の周長と略等しいか、コア21の外周面の周長より僅かに小さい。したがって、コア21の外周面21aと筒状フィルム19の内周面との間はクリアランスが殆ど無いか、マイナスクリアランスである。図4においては、マイナスクリアランスになっている。
なお、噴射路33及び吹出路34が、互いに別の圧縮ガス源に接続されていてもよい。
噴射路33及び吹出路34はコア21の内部に延びている。
分配路33bの数は、8つに限らず、7つ以下でもよく、9つ以上でもよい。
エアコンプレッサ31(圧縮ガス源)とバルブ35と噴射路33とによって、膨出手段30が構成されている。
分配路34bの数は、8つに限らず、7つ以下でもよく、9つ以上でもよい。
エアコンプレッサ31(圧縮ガス源)とバルブ36と吹出路34とによって、挿抜補助手段32が構成されている。
クランプ本体24における、他方のクランプとの対向端面には、半円凹面24cが形成されている。クランプ22には、前記半円凹面24cによって半円状の凹部25が形成されている。半円凹面24cの内半径r24は、コア21の外半径と筒フィルム19の厚さとの合計r0と同等か、又は前記合計r0より僅かに大きい(r24≧r0)。
さらに当接部材26は、厚み方向に圧縮されるように弾性変形可能である。
より好ましくは、当接部材26の材質はゴムである。
かつ、各クランプ22が、台座23と上下(コア21の軸方向)に対向している。一対のクランプ22は、互いに同期して昇降可能であり、ひいては台座23に対して接近離間可能である。
クランプ22と台座23とによって、一対の挟み付け部材が構成されている。一対のクランプ22が一方の挟み付け部材となり、台座23が他方の挟み付け部材となっている。
<被せ工程>
図5(a)に示すように、作動機構40によって、一対のクランプ22を台座23の上方に離し、かつコア21の水平外方へ離しておく。
そして、胴部11となる筒状フィルム19を鍔形成装置20のコア21の外周に被せる。言い換えると、コア21を筒状フィルム19に挿し入れる。コア21の先端部をテーパ部21bにしておくことによって、前記挿し入れを容易に行うことができる。このとき、好ましくは、挿抜補助手段32のバルブ36を開けて吹出路34を開通させ、開口34cからエア(ガス)を吹き出す。該エアは、後述する膨出手段30の開口33cからのエアより低圧でよく、吹き出し時間は長くてよい。該エアによって筒状フィルム19を拡径できる。これによって、コア21の外周面と筒状フィルム19との間がゼロクリアランスないしはマイナスクリアランスであっても、前記挿し入れ操作を一層容易に行うことができる。挿し入れ操作後はバルブ36を閉じる。
図4及び図5(b)に示すように、コア21の外周に被せた筒状フィルム19の下端縁を台座23の上面に突き当てる。
筒状フィルム19は、全周にわたってコア21の外周面21aにぴったり接する。マイナスクリアランスの場合は、筒状フィルム19がコア21に圧入され、コア21に被さる部分が少し拡径される。
続いて、図5(c)に示すように、クランプ開閉作動部42によって、一対のクランプ22どうしを接近させて閉じる。これによって、クランプ22がコア21の外周上に配置される。このとき、クランプ22は、開口33cより少しだけ上方に位置されている。したがって、後述する膨出手段30のガス噴射の少なくとも直前には、クランプ22と台座23が開口33cを挟んで上下(軸方向)に離れて対峙される。
続いて、図5(d)に示すように、膨出手段30のバルブ35を開けて噴出路33を開通させ、開口33cから圧縮エア(圧縮ガス)を短時間だけ噴射する。該ガス噴射によって、図4において二点鎖線にて示すように、筒状フィルム19の一部分19fが径方向外側へ膨出される。具体的には、筒状フィルム19における、クランプ22と台座23の間の、開口33cの高さに配置された部分19fが膨出される。膨出部分19fは、少なくとも瞬間的又は一時的に断面C字状の環状をなす。
図5(e)に示すように、前記膨出手段30のガス噴射と同時又は直後(遅くとも数秒以内、好ましくは1秒未満)に、挟み付け作動部41によって、一対のクランプ22を下降させて台座23に接近させる。これによって、断面C字状の膨出部分19fが上下に挟み付けられて潰されていく。このとき、当接部材26と筒状フィルム19との間に強い摩擦抵抗が働くために、筒状フィルム19における膨出部分19fより上側の胴本体11aとなる筒状フィルム部分19aが、クランプ22と共に下降される。筒状フィルム部分19aは、コア21に対して滑る。
膨出部分19fが上下に潰されるのに伴って、膨出部分19fの内部のエアが、筒状フィルム19の下端縁と台座23との間から排出される。
筒状フィルム19とコア21の間がゼロクリアランス又はマイナスクリアランスであり、しかも、当接部材26によって、筒状フィルム19が全周にわたってコア21の外周面に強く押し当てられているために、前記内部のエアが、筒状フィルム部分19aとコア21との間に入り込むのを阻止できる。これによって、筒状フィルム部分19aひいては胴本体11aにシワが出来るのを防止できる。
Oリングなどの封止部材は不要である。
さらに、下降されたクランプ22によって開口33cが塞がれる。
前記挟み付けた状態でインパルスシール電極50に通電し、膨出部分19fの上下の折片部15a,15bどうしを溶着して展開不能にする。これによって、膨出部分19fが鍔15となる。筒状フィルム19が鍔15付きの胴部11となる。
次に、図5(g)に示すように、作動機構40によって、一対のクランプ22を上昇させるとともに、コア21の水平外方へ離間させてクランプ開放状態にする。
その後、図5(g)の白抜き矢印及び図5(h)に示すように、胴部11を引き上げてコア21から抜き取る。このとき、好ましくは被せ工程時と同様に、挿抜補助手段32のバルブ36を開けて吹出路34を開通させ、開口34cからエア(ガス)を吹き出す。該エアによって筒状フィルム19を拡径できるから、前記抜き取り操作を容易に行うことができる。抜き取り操作後はバルブ36を閉じる。
当該鍔形成装置20によれば、鍔成形用の金型を用いることなく、鍔15を簡易に形成できる。したがって、製造設備コストを大幅に低減できる。
<第2実施形態>
図6(a)に示すように、第2実施形態の軟質容器10Bにおいては胴部11の両端部に鍔15が形成されている。
図6(a)の二点鎖線にて示すように、第2実施形態の鍔形成装置20Bは、2組のクランプ22と台座23を有しており、両端部の鍔15を同時に形成できる。
第1実施形態と同様の鍔形成装置20を用いて、胴部11の一端部に鍔15を形成した後、胴部11を上下にひっくり返して再度コア21に装着し、胴部11の他端部に鍔15を形成してもよい。
図6(b)に示すように、第3実施形態の軟質容器10Cにおいては胴部11の中間部にも鍔15Cが形成されている。
図6(b)の二点鎖線にて示すように、第3実施形態の鍔形成装置20Cは、中間部の鍔15C用の一対の挟み付け部材22C,23Cを有している。挟み付け部材22C,23Cは、共に第1実施形態の一対のクランプ22と同様の構造であってもよい。
図7(a)に示すように、第4実施形態の軟質容器10Dにおいては、胴部11の胴本体11aが、鍔部15へ向かって拡径されるようにテーパが付けられている。
図7(a)の二点鎖線にて示すように、第4実施形態の鍔形成装置20Dのコア21Dには、同様のテーパが付けられている。コア21Dは胴部11よりも軸長が短い。したがって、テーパ付き胴部11をコア21Dに嵌め込むのに支障はない。
図7(c)に示すように、スタッキングされた複数の軟質容器10Dにおける、内側(同図において左側)の軟質容器10Dの胴部11の下端部が、外側(同図において右側)の軟質容器10Dのボトムフィルム12Dの縁部に引っ掛かるようにして止められている。
例えば、1つのクランプ22だけに凹部25が形成されていてもよい。他方のクランプ22の真っ直ぐな端面と前記凹部25との間にコア21が挟まれるようにしてもよい。
クランプ22(一方の挟み付け部材)と対向する他方の挟み付け部材が、コア21に対して軸方向に移動可能であってもよい。前記他方の挟み付け部材が、接近離間可能な一対のクランプを有していてもよい。
挟み付け部材が3つ以上のクランプを有し、任意の2つのクランプが「一対のクランプ」を構成していてもよい。
インパルスシール電極50(溶着手段)が、台座23に代えて、クランプ22に設けられていてもよい。台座23にはシール受け部材51が設けられていてもよい。
溶着手段は、インパルスシールに限らず、ヒートシールや高周波シールなどであってもよい。
筒状フィルム19が平面状のシートを丸めて合掌貼りすることによって形成されていてもよく、インフレーションチューブによって構成されていてもよい。
10B,10C,10D 軟質容器
11 胴部
11a 胴本体
15 鍔
15C 鍔
19 筒状シート
19f 一部分
20 鍔形成装置
20B,20C,20D 鍔形成装置
21 コア
21D コア
22 クランプ(一方の挟み付け部材)
22C 一方の挟み付け部材
23 台座(他方の挟み付け部材)
23C 他方の挟み付け部材
25 凹部
26 当接部材
30 膨出手段
31 エアコンプレッサ(圧縮ガス源)
32 挿抜補助手段
33 噴射路
33c 開口
40 作動機構
41 挟み付け作動部
42 クランプ開閉作動部
50 インパルスシール電極(溶着手段)
Claims (3)
- 軟質容器の胴部に鍔を形成する装置であって、
前記胴部となる筒状フィルムが外周に被さるコアと、
前記コアの外周面に開口された噴射路を含み、前記噴射路からのガス噴射によって前記筒状フィルムの一部分を径方向外側へ膨出させる膨出手段と、
前記コアの外周上において前記コアの軸方向に対向する一対の挟み付け部材と、
前記ガス噴射の少なくとも直前には、前記一対の挟み付け部材どうしを前記噴射路の開口を挟んで前記軸方向に離間させ、前記ガス噴射と同時又は直後に前記一対の挟み付け部材どうしを前記軸方向に接近させて前記一部分を挟み付ける作動機構と、
何れかの挟み付け部材に設けられ、前記挟み付けた状態において作動される溶着手段と
を備えたことを特徴とする軟質容器の鍔形成装置。 - 一方の挟み付け部材が、前記コアを挟んで対向する一対のクランプを含み、
前記作動機構が、前記筒状フィルムの前記コアへの被さり時及び前記コアからの取り出し時には、前記一対のクランプどうしを前記コアから離間させ、前記ガス噴射の少なくとも直前には前記一対のクランプどうしを接近させて前記コアの外周上に配置させるクランプ開閉作動部を更に含み、
少なくとも一方のクランプ部には前記コアが嵌る凹部が形成され、
前記凹部の内縁には、前記コアの外周に被せられた筒状フィルムに押し当てられる当接部材が設けられており、前記当接部材と筒状フィルムとの間の摩擦係数が前記コアと筒状フィルムとの間の摩擦係数より大きいことを特徴とする請求項1に記載の鍔形成装置。 - 軟質容器の胴部に鍔を形成する方法であって、
コアの外周に前記胴部となる筒状フィルムを被せる工程と、
前記コアの外周面に開口された噴射路からガスを噴射して前記筒状フィルムの一部分を径方向外側へ膨出させる工程と、
前記ガス噴射と同時又は直後に、前記コアの外周上の一対の挟み付け部材によって前記膨出された部分を挟み付けて二つ折りに折り畳む工程と、
前記折り畳まれた部分を展開不能に溶着する工程と、
を備えたことを特徴とする軟質容器の鍔形成方法。
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| JP2011189682A (ja) | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Hosokawa Yoko Co Ltd | 金型コアに対する薄肉筒状部材の取付方法、筒状容器の製造方法及び金型コア |
| JP2019155867A (ja) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社ポリマーシステムズ | 軟質容器の製造装置 |
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| JPS60132737A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-07-15 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 合成樹脂製品溶着方法およびその装置 |
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