JPH038262B2 - - Google Patents
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- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
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- B29C66/81411—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat
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- B29C66/81463—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps comprising a plurality of single pressing elements, e.g. a plurality of sonotrodes, or comprising a plurality of single counter-pressing elements, e.g. a plurality of anvils, said plurality of said single elements being suitable for making a single joint
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- B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/8167—Quick change joining tools or surfaces
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はヒートシール方法に関し、さらに詳し
くは容器胴部の開口端部に端部材を高周波誘導加
熱によりヒートシールする方法に関する。
くは容器胴部の開口端部に端部材を高周波誘導加
熱によりヒートシールする方法に関する。
(従来の技術)
従来、飲食品等の充填された、密封容器を製造
するために、容器胴部の開口端部に端部材(蓋部
材又は底部材)をヒートシールする場合、開口端
部を外方に突出するフランジ部に形成し、このフ
ランジ部に平坦な端部材をヒートシールする態様
のものが多かつた。そのため容器の収納容積が増
大し、かつフランジ部の鋭いコーナにより子供等
が手指に怪我をするおそれがあるという問題があ
つた。さらに端部材が平坦なため輸送時や取扱い
時等に積重ね等した場合、端部材が損傷し易いと
いう問題があつた。
するために、容器胴部の開口端部に端部材(蓋部
材又は底部材)をヒートシールする場合、開口端
部を外方に突出するフランジ部に形成し、このフ
ランジ部に平坦な端部材をヒートシールする態様
のものが多かつた。そのため容器の収納容積が増
大し、かつフランジ部の鋭いコーナにより子供等
が手指に怪我をするおそれがあるという問題があ
つた。さらに端部材が平坦なため輸送時や取扱い
時等に積重ね等した場合、端部材が損傷し易いと
いう問題があつた。
これに対し最近、断面ほぼU字形もしくはV字
形のリム部と、凹んだパネル部を有する端部材の
リム部を、容器胴部の直筒状の開口端部にヒート
シールしてなる容器が提案されている。この種の
容器は上記の問題点を解消し、かつ端部材を開口
端部に冠装するさいの位置決めが容易であるとい
う利点を有する。しかし従来のこの種の容器のヒ
ートシール、前記冠装後リム部の内壁内に加熱体
(例えば電気抵抗体によつて内部加熱された)を
挿入し、リム部の外側より押圧具により押圧して
ヒートシールする方法によつて行なわれていた。
形のリム部と、凹んだパネル部を有する端部材の
リム部を、容器胴部の直筒状の開口端部にヒート
シールしてなる容器が提案されている。この種の
容器は上記の問題点を解消し、かつ端部材を開口
端部に冠装するさいの位置決めが容易であるとい
う利点を有する。しかし従来のこの種の容器のヒ
ートシール、前記冠装後リム部の内壁内に加熱体
(例えば電気抵抗体によつて内部加熱された)を
挿入し、リム部の外側より押圧具により押圧して
ヒートシールする方法によつて行なわれていた。
この種の容器の密封性を確保するためには、端
部材のリム部の内壁と開口端部間のヒートシール
部が重要なのであるが、加熱体を用いる場合に
は、ヒートシール後加熱体の電流を切つても加熱
体の熱容量のためヒートシール部が冷却固化する
のに時間がかかり、屡々ヒートシール部が溶融し
ている間に、内壁に緊挿された加熱体を抜き出し
て内壁を移動させ、そのためヒートシール部を剥
がして密封不良容器を生じ易かつた。一方ヒート
シール部が十分に冷却固化してから加熱体を抜き
出す場合には、生産性が低下するという問題があ
つた。
部材のリム部の内壁と開口端部間のヒートシール
部が重要なのであるが、加熱体を用いる場合に
は、ヒートシール後加熱体の電流を切つても加熱
体の熱容量のためヒートシール部が冷却固化する
のに時間がかかり、屡々ヒートシール部が溶融し
ている間に、内壁に緊挿された加熱体を抜き出し
て内壁を移動させ、そのためヒートシール部を剥
がして密封不良容器を生じ易かつた。一方ヒート
シール部が十分に冷却固化してから加熱体を抜き
出す場合には、生産性が低下するという問題があ
つた。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、生産性に優れ、かつ密封不良容器が
発生し難い、容器胴部に端部材をヒートシールす
る方法を提供することを目的とする。
発生し難い、容器胴部に端部材をヒートシールす
る方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明は容器胴部の
少なくとも内層がヒートシール性樹脂よりなる開
口端部に、パネル部と、該パネル部周縁より立上
る断面ほぼU字形又はV字形の、内面層がヒート
シール性樹脂よりなり、かつ金属層を含むリム部
を有す端部材の該リム部を冠装し、該リム部の内
壁に、外周面が該内壁に対応する形状を有する水
冷却された高周波誘導加熱コイルを当接又は対向
させ、内周面が、該開口端部に接触した状態にお
ける該外壁に対応する形状を有し、誘導循環電流
を遮断するための電気絶縁層が設けられた主とし
て金属よりなる複数の押圧部材を備えた押圧具
と、該加熱コイルとの協同により、該リム部の外
壁と内壁を該開口端部に押圧し、該加熱コイルに
通電して、少なくとも該内壁の該金属層を高周波
誘導加熱して、該内層および該内面層のヒートシ
ール性樹脂の温度をヒートシール可能温度まで上
昇させ、ヒートシール部を形成した後、該加熱コ
イルを消勢し、該ヒートシール部が冷却固化した
後上記押圧を解除することを特徴とする容器胴部
に端部材をヒートシールする方法を提供するもの
である。
少なくとも内層がヒートシール性樹脂よりなる開
口端部に、パネル部と、該パネル部周縁より立上
る断面ほぼU字形又はV字形の、内面層がヒート
シール性樹脂よりなり、かつ金属層を含むリム部
を有す端部材の該リム部を冠装し、該リム部の内
壁に、外周面が該内壁に対応する形状を有する水
冷却された高周波誘導加熱コイルを当接又は対向
させ、内周面が、該開口端部に接触した状態にお
ける該外壁に対応する形状を有し、誘導循環電流
を遮断するための電気絶縁層が設けられた主とし
て金属よりなる複数の押圧部材を備えた押圧具
と、該加熱コイルとの協同により、該リム部の外
壁と内壁を該開口端部に押圧し、該加熱コイルに
通電して、少なくとも該内壁の該金属層を高周波
誘導加熱して、該内層および該内面層のヒートシ
ール性樹脂の温度をヒートシール可能温度まで上
昇させ、ヒートシール部を形成した後、該加熱コ
イルを消勢し、該ヒートシール部が冷却固化した
後上記押圧を解除することを特徴とする容器胴部
に端部材をヒートシールする方法を提供するもの
である。
(作用)
加熱体として高周波誘導加熱コイルを用いて、
端部材のリム部の金属層を誘導加熱するので、ヒ
ートシールのための加熱時間を極く短くする、例
えば0.0〜2.0秒(第17頁第8〜9行参照)にする
ことができる。また高周波誘導加熱コイルは水冷
却されているので、ヒートシールによつて溶融し
た樹脂を、加熱コイルを消勢後急速に、例えば
0.2〜2.0秒(第18頁第9行参照)で固化温度以下
に冷却することができる。従つて生産性が大幅に
向上する。
端部材のリム部の金属層を誘導加熱するので、ヒ
ートシールのための加熱時間を極く短くする、例
えば0.0〜2.0秒(第17頁第8〜9行参照)にする
ことができる。また高周波誘導加熱コイルは水冷
却されているので、ヒートシールによつて溶融し
た樹脂を、加熱コイルを消勢後急速に、例えば
0.2〜2.0秒(第18頁第9行参照)で固化温度以下
に冷却することができる。従つて生産性が大幅に
向上する。
端部材のリム部の外壁を押圧する押圧部材は主
として金属よりなるが、誘導循環電流を遮断する
ための電気絶縁層が設けられているので、ヒート
シールのさい押圧部材に誘導循環電流が殆ど流れ
ない。従つてヒートシールのさいの誘導電流のロ
スが少なく、誘導加熱効率が向上する。この点か
らもヒートシールのための加熱時間を極く短くす
ることができる。
として金属よりなるが、誘導循環電流を遮断する
ための電気絶縁層が設けられているので、ヒート
シールのさい押圧部材に誘導循環電流が殆ど流れ
ない。従つてヒートシールのさいの誘導電流のロ
スが少なく、誘導加熱効率が向上する。この点か
らもヒートシールのための加熱時間を極く短くす
ることができる。
上記のように押圧部材は主として金属よりなつ
ている。金属は一般に熱伝導率が高いので、ヒー
トシール後の放熱を早めて、溶融樹脂の冷却、固
化を促進する。この点からもヒートシール後の冷
却時間を極く短くすることができる。
ている。金属は一般に熱伝導率が高いので、ヒー
トシール後の放熱を早めて、溶融樹脂の冷却、固
化を促進する。この点からもヒートシール後の冷
却時間を極く短くすることができる。
主として金属よりなる押圧部材はプラスチツク
等に比べて耐久性が高いので、長時間の使用によ
つても摩耗や破損が起こり難い。このため寿命が
永く、交換のための作業を中断する頻度が少なく
なるので、この点からも生産性が向上する。
等に比べて耐久性が高いので、長時間の使用によ
つても摩耗や破損が起こり難い。このため寿命が
永く、交換のための作業を中断する頻度が少なく
なるので、この点からも生産性が向上する。
押圧具は、内周面が開口端部に接触した状態に
おけるリム部外壁に対応する形状を有しており、
かつ複数の押圧部材よりなるので、押圧のさい外
壁に密着する故、密封性の高いヒートシール部を
形成することができる。
おけるリム部外壁に対応する形状を有しており、
かつ複数の押圧部材よりなるので、押圧のさい外
壁に密着する故、密封性の高いヒートシール部を
形成することができる。
またヒートシール部が冷却固化した後押圧部材
による押圧を解除するのであるから、高周波誘導
加熱コイルを抜き出すさいに、ヒートシール部を
剥すおそれがなく、従つて密封不良容器を生じ難
い。
による押圧を解除するのであるから、高周波誘導
加熱コイルを抜き出すさいに、ヒートシール部を
剥すおそれがなく、従つて密封不良容器を生じ難
い。
(実施例)
以下図面を参照しながら本発明について説明す
る。
る。
第1図において、1は容器胴部であり、2は端
部材(この場合は低部材)である。容器胴部1
は、第2図に示すように、本例においては外層1
a(ヒートシール性樹脂、例えば厚さ約50μmの
ポリエチレンフイルム)、外側中間層1b(例えば
厚さ約300μmの紙材)、中央中間層1c(例えば
厚さ約30μmのポリエチレンフイルム)、内側中
間層1d(例えば厚さ約15μmのアルミニウム
箔)、内層1e(ヒートシール性樹脂、例えば厚さ
約50μmのポリエチレンフイルム)よりなつてお
り(層1c,1d,1eは酸変性ポリエチレン等
の図示されない接着剤層によつて接着されてい
る)、ブランクを円筒状に丸めた後、重ね合せ部
のヒートシール性樹脂(この場合はポリエチレ
ン)よりなる外層1aと内層1eをヒートシール
することによつて形成される。
部材(この場合は低部材)である。容器胴部1
は、第2図に示すように、本例においては外層1
a(ヒートシール性樹脂、例えば厚さ約50μmの
ポリエチレンフイルム)、外側中間層1b(例えば
厚さ約300μmの紙材)、中央中間層1c(例えば
厚さ約30μmのポリエチレンフイルム)、内側中
間層1d(例えば厚さ約15μmのアルミニウム
箔)、内層1e(ヒートシール性樹脂、例えば厚さ
約50μmのポリエチレンフイルム)よりなつてお
り(層1c,1d,1eは酸変性ポリエチレン等
の図示されない接着剤層によつて接着されてい
る)、ブランクを円筒状に丸めた後、重ね合せ部
のヒートシール性樹脂(この場合はポリエチレ
ン)よりなる外層1aと内層1eをヒートシール
することによつて形成される。
端部材2は、パネル部3と、パネル部周縁より
立上るリム部4とを有し、リム部4は断面ほぼV
字状(ほぼU字状であつてもよい)であつて、垂
直に立上る内壁4a、および内壁4aの上端部か
ら、頂部4bを介して外側斜下方に延びる外壁4
cを有している。内壁4aの外径は、容器胴部1
の開口端部1f内に緩挿可能に、開口端部1fの
内径と実質的に等しく定められる。内壁4aの高
さは通常約3〜10mmである。頂部4bの半径方向
幅は、開口端部1fの厚さと実質的に等しく定め
られる。
立上るリム部4とを有し、リム部4は断面ほぼV
字状(ほぼU字状であつてもよい)であつて、垂
直に立上る内壁4a、および内壁4aの上端部か
ら、頂部4bを介して外側斜下方に延びる外壁4
cを有している。内壁4aの外径は、容器胴部1
の開口端部1f内に緩挿可能に、開口端部1fの
内径と実質的に等しく定められる。内壁4aの高
さは通常約3〜10mmである。頂部4bの半径方向
幅は、開口端部1fの厚さと実質的に等しく定め
られる。
端部材2は、本例においては外層2a(例えば
厚さ約5μmのエポキシ・ウレア系焼付塗膜、も
しくは厚さ約12μmの2軸延伸ポリエチレンテレ
フタレートフイルム)、中間層2b(金属箔、例え
ば厚さ約100μmのアルミニウム箔)、および内面
層2c(ヒートシール性樹脂、例えば厚さ約50μ
mのポリエチレンフイルム)よりなつており、各
層(外層2aが焼付塗膜又は印刷膜よりなる場合
は、中間層2bと内面層2c間のみ)は、酸変性
ポリエチレン等の図示されない接着剤層によつて
接着されている。そして端部材2は、通常絞り加
工によつて形成される。従つて中間層2bの金属
箔の厚さは絞り加工後も自己保形性が保たれる程
度の厚さ(通常30〜150μm)に定められる。
厚さ約5μmのエポキシ・ウレア系焼付塗膜、も
しくは厚さ約12μmの2軸延伸ポリエチレンテレ
フタレートフイルム)、中間層2b(金属箔、例え
ば厚さ約100μmのアルミニウム箔)、および内面
層2c(ヒートシール性樹脂、例えば厚さ約50μ
mのポリエチレンフイルム)よりなつており、各
層(外層2aが焼付塗膜又は印刷膜よりなる場合
は、中間層2bと内面層2c間のみ)は、酸変性
ポリエチレン等の図示されない接着剤層によつて
接着されている。そして端部材2は、通常絞り加
工によつて形成される。従つて中間層2bの金属
箔の厚さは絞り加工後も自己保形性が保たれる程
度の厚さ(通常30〜150μm)に定められる。
6は高周波誘導加熱装置であつて、高周波誘導
加熱コイル7(本明細書においては、加熱コイル
と略称する)、加熱コイル7に内接する高透磁率
材料、例えばフエライトよりなる断面コ字型の磁
芯8、周縁部9aが加熱コイル7の下端部7a1に
接近し、かつ誘導加熱装置6の下面に着設された
電気良導体(例えば銅又はアルミニウム)よりな
り、水冷パイプ9bによつて冷却された磁束マス
ク用シート9(第3図参照)、および電気絶縁性
材料(例えばベークライト又はエポキシ樹脂等
の)よりなる支持体10を備えている。
加熱コイル7(本明細書においては、加熱コイル
と略称する)、加熱コイル7に内接する高透磁率
材料、例えばフエライトよりなる断面コ字型の磁
芯8、周縁部9aが加熱コイル7の下端部7a1に
接近し、かつ誘導加熱装置6の下面に着設された
電気良導体(例えば銅又はアルミニウム)よりな
り、水冷パイプ9bによつて冷却された磁束マス
ク用シート9(第3図参照)、および電気絶縁性
材料(例えばベークライト又はエポキシ樹脂等
の)よりなる支持体10を備えている。
加熱コイル7は、短円筒形で金属シート(通常
は銅板よりなる)よりなるコイル本体7a、およ
びコイル本体7aの上部内側に固着された水冷却
パイプ7bを備えている。コイル本体7aは、容
器胴部1の開口端部1fに着装された端部材2の
リム部4の内壁4aに対応する形状を有してお
り、好ましくはコイル本体7aが内壁4aに緊挿
可能に(内壁4aと開口端部1fの間に健全なヒ
ートシール部が形成されるように)、その外径は
内壁4aの内径に実質的に等しく定められる。
は銅板よりなる)よりなるコイル本体7a、およ
びコイル本体7aの上部内側に固着された水冷却
パイプ7bを備えている。コイル本体7aは、容
器胴部1の開口端部1fに着装された端部材2の
リム部4の内壁4aに対応する形状を有してお
り、好ましくはコイル本体7aが内壁4aに緊挿
可能に(内壁4aと開口端部1fの間に健全なヒ
ートシール部が形成されるように)、その外径は
内壁4aの内径に実質的に等しく定められる。
ヒートシールのさい、開口端部1fに密接して
いる内壁4aにくらべて、端部材2のパネル部3
の周縁部3aは熱容量が小さい(通常1/5程度)。
そのためコイル本体7aの下端部7a1がパネル部
3に接近しすぎたり、あるいは下端部7a1が厚肉
の場合、周縁部3aに生ずる磁束の密度が大にな
つて、周縁部3a、特に下端部7a1の真下の部分
の内面層2c(第2図)を形成するヒートシール
性樹脂が溶融、流動して薄くなつて、内容物を充
填密封後の保存中に中間層2bの金属箔が腐食さ
れ易くなるという問題を生ずる。特に液体を含む
内容物を充填した後ヒートシールする場合、ヒー
トシールすべき界面部分に該液体が付着残留した
状態でヒートシールすると、溶融樹脂中の水蒸気
の透過度が大きいため、ヒートシール部から透過
してきた水蒸気が周縁部3aの溶融した内面層2
cと中間層2bの間に気泡を生成し、冷却後この
気泡に水分が残留して、中間層2bの金属箔の腐
食を促進する傾向がある。
いる内壁4aにくらべて、端部材2のパネル部3
の周縁部3aは熱容量が小さい(通常1/5程度)。
そのためコイル本体7aの下端部7a1がパネル部
3に接近しすぎたり、あるいは下端部7a1が厚肉
の場合、周縁部3aに生ずる磁束の密度が大にな
つて、周縁部3a、特に下端部7a1の真下の部分
の内面層2c(第2図)を形成するヒートシール
性樹脂が溶融、流動して薄くなつて、内容物を充
填密封後の保存中に中間層2bの金属箔が腐食さ
れ易くなるという問題を生ずる。特に液体を含む
内容物を充填した後ヒートシールする場合、ヒー
トシールすべき界面部分に該液体が付着残留した
状態でヒートシールすると、溶融樹脂中の水蒸気
の透過度が大きいため、ヒートシール部から透過
してきた水蒸気が周縁部3aの溶融した内面層2
cと中間層2bの間に気泡を生成し、冷却後この
気泡に水分が残留して、中間層2bの金属箔の腐
食を促進する傾向がある。
このような欠陥を防止するためには、コイル本
体7aの下端部7a1とパネル部3の上面間の距離
gが1mm以上になるように、ヒートシールのさい
高周波誘導加熱装置6を装着することが望まし
い。さらに距離gは1mm以上であつて、かつ上記
の欠陥が起らない範囲においてできるたけ小さい
ことが、可及的高いヒートシール部を確保する上
で望ましい。
体7aの下端部7a1とパネル部3の上面間の距離
gが1mm以上になるように、ヒートシールのさい
高周波誘導加熱装置6を装着することが望まし
い。さらに距離gは1mm以上であつて、かつ上記
の欠陥が起らない範囲においてできるたけ小さい
ことが、可及的高いヒートシール部を確保する上
で望ましい。
また下端部7a1は薄肉であること、好ましくは
下端部7a1の下面7a′1の厚さが2mm以下で、下
面7a′1より2mm高い部分における厚さが3mm以
下である程度に薄肉であることが望ましい。
下端部7a1の下面7a′1の厚さが2mm以下で、下
面7a′1より2mm高い部分における厚さが3mm以
下である程度に薄肉であることが望ましい。
さらに内壁4aの外層2aが薄い場合は、ヒー
トシール時に誘導加熱された中間層2b(金属箔)
の熱が水冷された加熱コイル7に逃げ易く、その
ためヒートシール部の温度上昇が遅くなり、加熱
時間が長びくため、前記の周縁部3aの異常加熱
が起り易い。従つて外層2aの厚さが0.1mmより
薄い場合は、コイル本体7aの外面に、シリコン
ゴムシートのような弾性体(特に重ね合せ部があ
る場合)、もしくは弗素樹脂フイルム(重ね合せ
部がない場合等に)等よりなる熱絶縁層(図示さ
れない)を設けて、コイル本体7aと中間層2b
間の間隔を0.1mm以上2.0mm以下にすることが望ま
しい。
トシール時に誘導加熱された中間層2b(金属箔)
の熱が水冷された加熱コイル7に逃げ易く、その
ためヒートシール部の温度上昇が遅くなり、加熱
時間が長びくため、前記の周縁部3aの異常加熱
が起り易い。従つて外層2aの厚さが0.1mmより
薄い場合は、コイル本体7aの外面に、シリコン
ゴムシートのような弾性体(特に重ね合せ部があ
る場合)、もしくは弗素樹脂フイルム(重ね合せ
部がない場合等に)等よりなる熱絶縁層(図示さ
れない)を設けて、コイル本体7aと中間層2b
間の間隔を0.1mm以上2.0mm以下にすることが望ま
しい。
磁芯8は、磁束をリム部4および開口端部1f
の金属層(中間層2bおよび内中間層1d)に集
中させ加熱効率を高め、前述の周縁部3aにおけ
る漏洩磁束を減少させるという作用を有する。シ
ート9は、磁束がパネル部3の周縁部3aの内側
部の金属層(中間層2b)内に生じて、そのため
該部の金属層が加熱され、内面層2cのヒートシ
ール性樹脂が溶融するのを防止する作用を有す
る。しかし作業条件によつては、必ずしも磁芯8
および/またはシート9を設けなくてもよい。
の金属層(中間層2bおよび内中間層1d)に集
中させ加熱効率を高め、前述の周縁部3aにおけ
る漏洩磁束を減少させるという作用を有する。シ
ート9は、磁束がパネル部3の周縁部3aの内側
部の金属層(中間層2b)内に生じて、そのため
該部の金属層が加熱され、内面層2cのヒートシ
ール性樹脂が溶融するのを防止する作用を有す
る。しかし作業条件によつては、必ずしも磁芯8
および/またはシート9を設けなくてもよい。
13は、高周波誘導加熱装置6への、端部材2
挿入、および取外しを容易にするためのエア導孔
である。高周波誘導加熱装置6の以上に述べた各
構成部材は、接着剤により互に接合されている。
支持体10は、フレーム14螺着されている。
挿入、および取外しを容易にするためのエア導孔
である。高周波誘導加熱装置6の以上に述べた各
構成部材は、接着剤により互に接合されている。
支持体10は、フレーム14螺着されている。
第4図、第5図、第6図において、15は押圧
具であつて、複数(図では4個)の開閉可能の押
圧体16a,16b,17a,17bを備えてい
る。各押圧体の内側には、押圧部材18が固設さ
れており、押圧部材18の内周面18aは、閉じ
た状態(第4図、第5図の状態)において、容器
胴部の開口端部1fの外面に接触した状態におけ
る端部材の外壁4cに対応する形状を有するよう
構成されている。
具であつて、複数(図では4個)の開閉可能の押
圧体16a,16b,17a,17bを備えてい
る。各押圧体の内側には、押圧部材18が固設さ
れており、押圧部材18の内周面18aは、閉じ
た状態(第4図、第5図の状態)において、容器
胴部の開口端部1fの外面に接触した状態におけ
る端部材の外壁4cに対応する形状を有するよう
構成されている。
第7図、第8図に示すように、各押圧部材18
の対向する円周方向端部18b,18cには、係
合して互に円周方向に摺動可能な凸部19および
凹部20が設けられている。すなわち各押圧部材
18は、入子式に互に連接するように構成されて
いる。そして第7図に示すように、押圧部材18
で押圧することにより、リム部4と開口端部1f
が接触した状態においても、端部18bと端部1
8cの間に僅かな隙間21a,21b(好ましく
は約0.5mm以下)が生じて、リム部4と開口端部
1f間に所定の押圧力が加えられるようになつて
いる。そして隙間21aと21bは連続していな
い、すなわち入子式になつているため、端部18
bと18c間には軸線方向に連続した隙間が形成
されない。そのため隙間にもとづくヒートシール
不良部の発生を防止することができる。
の対向する円周方向端部18b,18cには、係
合して互に円周方向に摺動可能な凸部19および
凹部20が設けられている。すなわち各押圧部材
18は、入子式に互に連接するように構成されて
いる。そして第7図に示すように、押圧部材18
で押圧することにより、リム部4と開口端部1f
が接触した状態においても、端部18bと端部1
8cの間に僅かな隙間21a,21b(好ましく
は約0.5mm以下)が生じて、リム部4と開口端部
1f間に所定の押圧力が加えられるようになつて
いる。そして隙間21aと21bは連続していな
い、すなわち入子式になつているため、端部18
bと18c間には軸線方向に連続した隙間が形成
されない。そのため隙間にもとづくヒートシール
不良部の発生を防止することができる。
押圧部材18は、耐久性及び加熱効率の観点か
ら、電気電導度の大きな金属(例えばアルミニウ
ム合金又は真鍮等の)よりなることが望ましい。
この場合押圧部材18内に円周方向に流れる循環
誘導電流が形成されて、加熱効率を著るしく低下
するので、各押圧部材18を半径方向に延びる電
気絶縁膜23(例えばエポキシ樹脂よりなる)で
区分して、上記循環誘導電流が流れないようにす
ることが望ましい。
ら、電気電導度の大きな金属(例えばアルミニウ
ム合金又は真鍮等の)よりなることが望ましい。
この場合押圧部材18内に円周方向に流れる循環
誘導電流が形成されて、加熱効率を著るしく低下
するので、各押圧部材18を半径方向に延びる電
気絶縁膜23(例えばエポキシ樹脂よりなる)で
区分して、上記循環誘導電流が流れないようにす
ることが望ましい。
押圧体16a,16b,17a,17bは循環
誘導電流が形成されないように、比較的機械的強
度の大きい電気絶縁材料(例えばベークライト)
より形成されている。なお外壁4cと開口端部1
fをもヒートシールする場合であつて、外壁4c
の外層2aの厚さが0.1mmより薄いときは、前述
と同じ理由により、押圧部材18の内周面18a
に熱絶縁層(図示されない)を設けて、内周面1
8aと中間層2b(金属箔)間の距離(押圧下に
おける)を0.1mm以上、2.0mm以下にすることが望
ましい。容器胴部1に重ね合せ部がある場合は、
シリコンゴムシート等の弾性体よりなる熱絶縁層
を設けることが望ましい。
誘導電流が形成されないように、比較的機械的強
度の大きい電気絶縁材料(例えばベークライト)
より形成されている。なお外壁4cと開口端部1
fをもヒートシールする場合であつて、外壁4c
の外層2aの厚さが0.1mmより薄いときは、前述
と同じ理由により、押圧部材18の内周面18a
に熱絶縁層(図示されない)を設けて、内周面1
8aと中間層2b(金属箔)間の距離(押圧下に
おける)を0.1mm以上、2.0mm以下にすることが望
ましい。容器胴部1に重ね合せ部がある場合は、
シリコンゴムシート等の弾性体よりなる熱絶縁層
を設けることが望ましい。
対向する押圧体16aおよび16bは、夫々ピ
ストンロツド22aおよび22bを介して、図示
されないエアシリンダーによつて、図の左右方向
に移動される。押圧体16bには、押圧体16a
の方に向つて外拡りに延びる1対の案内面24a
を有するガイドプレート24が固着されている。
押圧体1aのピストンロツド22a側の端部の両
側辺に設けられたフランジ部25aおよび25b
に、夫々押圧体17aおよび17bが軸支されて
いる。押圧体17a,17bの押圧部材側の端部
にはローラ26が軸架されており、押圧体17a
および17bは、押圧スプリング27によつてロ
ーラ26が常時案内面24と接触するように偏倚
されている。そのため第6図に示すように、押圧
体16aおよび16bが夫々矢印X方向およびY
方向に後退すると、押圧体17aおよび17b
は、押圧部材18が夫々矢印P方向およびQ方向
に移動するように遥動し押圧具15は開いた状態
となる。この開いた状態から、押圧体16a,1
6bを前進させると、各ローラ26は案内面24
aに沿つて互に接近する方向に移動して、第4図
に示すような閉じた状態となるように押圧具15
は構成されている。
ストンロツド22aおよび22bを介して、図示
されないエアシリンダーによつて、図の左右方向
に移動される。押圧体16bには、押圧体16a
の方に向つて外拡りに延びる1対の案内面24a
を有するガイドプレート24が固着されている。
押圧体1aのピストンロツド22a側の端部の両
側辺に設けられたフランジ部25aおよび25b
に、夫々押圧体17aおよび17bが軸支されて
いる。押圧体17a,17bの押圧部材側の端部
にはローラ26が軸架されており、押圧体17a
および17bは、押圧スプリング27によつてロ
ーラ26が常時案内面24と接触するように偏倚
されている。そのため第6図に示すように、押圧
体16aおよび16bが夫々矢印X方向およびY
方向に後退すると、押圧体17aおよび17b
は、押圧部材18が夫々矢印P方向およびQ方向
に移動するように遥動し押圧具15は開いた状態
となる。この開いた状態から、押圧体16a,1
6bを前進させると、各ローラ26は案内面24
aに沿つて互に接近する方向に移動して、第4図
に示すような閉じた状態となるように押圧具15
は構成されている。
以上の装置によりヒートシールは次のようにし
て行なわれる。
て行なわれる。
容器胴部1をリフタープレート28の上に載置
し、容器胴部1の開口端部1fに、端部材のリム
部4を冠装する。次いでリフタープレート28を
移動させて、高周波誘導加熱装置6の直下に達し
た時停止し、前述の距離gが所定値に達するま
で、リフタープレート28を上昇させる。この時
点で押圧具15は開いた状態にある。次にエアシ
リンダー(図示されない)を作動させて、押圧体
16a,16bを閉じる方向に移動させて、押圧
体16a,16b,17a,17bと加熱コイル
7の協同によつて、端部材の外壁4cおよび内壁
4aを開口端部1fに対し押圧する。上記押圧と
ほぼ同時に加熱コイル7に通電する。
し、容器胴部1の開口端部1fに、端部材のリム
部4を冠装する。次いでリフタープレート28を
移動させて、高周波誘導加熱装置6の直下に達し
た時停止し、前述の距離gが所定値に達するま
で、リフタープレート28を上昇させる。この時
点で押圧具15は開いた状態にある。次にエアシ
リンダー(図示されない)を作動させて、押圧体
16a,16bを閉じる方向に移動させて、押圧
体16a,16b,17a,17bと加熱コイル
7の協同によつて、端部材の外壁4cおよび内壁
4aを開口端部1fに対し押圧する。上記押圧と
ほぼ同時に加熱コイル7に通電する。
本例の場合は容器胴部1は紙材よりなる外側中
間層1bを含んでいる。従つて例えばジユース類
をホツトパツク法により充填、密封し(内壁と開
口端部の間でのみ)その後水冷した場合、外壁4
cと開口端部1fがヒートシールされていない
と、上記紙材に水が浸透して、容器胴部1が軟
化、変形して、不良容器となる。従つてこのよう
な場合は、外壁4cと開口端部1f間も完全にヒ
ートシールする必要がある。そのためには通電さ
れる高周波電流の周波数0を、開口端部1fに接
触した外壁4cの中間層2bの金属箔に十分な誘
導電流が流れる程度に低くする必要がある。
間層1bを含んでいる。従つて例えばジユース類
をホツトパツク法により充填、密封し(内壁と開
口端部の間でのみ)その後水冷した場合、外壁4
cと開口端部1fがヒートシールされていない
と、上記紙材に水が浸透して、容器胴部1が軟
化、変形して、不良容器となる。従つてこのよう
な場合は、外壁4cと開口端部1f間も完全にヒ
ートシールする必要がある。そのためには通電さ
れる高周波電流の周波数0を、開口端部1fに接
触した外壁4cの中間層2bの金属箔に十分な誘
導電流が流れる程度に低くする必要がある。
一般に高周波電流の浸透深さtは、次の式1か
ら求められる。
ら求められる。
ここには周波数、σおよびμは、夫々被加熱
金属(本例ではアルミニウム)の電気伝導率
(MKS単位)、および透磁率(MKS単位)であ
る。従つて本例の場合、内壁4a、容器胴部1お
よび外壁4cに含まれるアルミニウム箔の厚さの
和をtとすると、前記周波数0を、ほぼ1/πμσt2
よ り低く定める必要がある。
金属(本例ではアルミニウム)の電気伝導率
(MKS単位)、および透磁率(MKS単位)であ
る。従つて本例の場合、内壁4a、容器胴部1お
よび外壁4cに含まれるアルミニウム箔の厚さの
和をtとすると、前記周波数0を、ほぼ1/πμσt2
よ り低く定める必要がある。
加熱コイル7に、上記周波数0の高周波電流を
通電することによつて、内壁4a、開口端部1f
外壁4cの金属箔が誘導加熱され、そのため加熱
された金属箔部分に接するヒートシール性樹脂で
あるポリエチレンがヒートシール可能温度以上
(融点110℃のポリエチレンの場合例えば150℃)
に、押圧下に昇温して、内壁4aと開口端部1f
の間、および外壁4cと開口端部1fの間でヒー
トシールが行なわれる。
通電することによつて、内壁4a、開口端部1f
外壁4cの金属箔が誘導加熱され、そのため加熱
された金属箔部分に接するヒートシール性樹脂で
あるポリエチレンがヒートシール可能温度以上
(融点110℃のポリエチレンの場合例えば150℃)
に、押圧下に昇温して、内壁4aと開口端部1f
の間、および外壁4cと開口端部1fの間でヒー
トシールが行なわれる。
通電時間、すなわちシートシール時間は、0.1
〜2.0秒であることが望ましい。0.1秒より短かい
場合は金属層が溶融、もしくは樹脂層が焼損し易
く、一方2秒より長い場合は、ヒートシール部
(熱絶縁層を含む)の熱容量(温度×体積)が大
きくなりすぎて、後述の冷却時間が長くなるため
である。また冷却された加熱コイルによる吸熱量
が大となつて、加熱効率が低下するからである。
〜2.0秒であることが望ましい。0.1秒より短かい
場合は金属層が溶融、もしくは樹脂層が焼損し易
く、一方2秒より長い場合は、ヒートシール部
(熱絶縁層を含む)の熱容量(温度×体積)が大
きくなりすぎて、後述の冷却時間が長くなるため
である。また冷却された加熱コイルによる吸熱量
が大となつて、加熱効率が低下するからである。
各押圧部材18は、入子式に連接しているの
で、押圧は開口端部1fに沿つてほぼ均一に行な
われ、押圧されない部分にもとづくヒートシール
欠陥部が発生するおそれはない。
で、押圧は開口端部1fに沿つてほぼ均一に行な
われ、押圧されない部分にもとづくヒートシール
欠陥部が発生するおそれはない。
次いで加熱コイルを消勢し、ヒートシール部の
当該シートシール性樹脂が固化温度(結晶性樹脂
の場合は融点より低い温度、無定形樹脂の場合は
軟化点より低い温度)より低い温度に冷却した後
(ヒートシール部にピンホール等の欠陥発生を防
止のため)、押圧具15を開いて、押圧を解除し、
リフター28を下げて誘導加熱装置6から端部材
2を取外す。水冷却パイプ7bによつてコイル本
体7aは冷却されているので上記冷却時間は短か
く、通常0.2〜2.0秒である。
当該シートシール性樹脂が固化温度(結晶性樹脂
の場合は融点より低い温度、無定形樹脂の場合は
軟化点より低い温度)より低い温度に冷却した後
(ヒートシール部にピンホール等の欠陥発生を防
止のため)、押圧具15を開いて、押圧を解除し、
リフター28を下げて誘導加熱装置6から端部材
2を取外す。水冷却パイプ7bによつてコイル本
体7aは冷却されているので上記冷却時間は短か
く、通常0.2〜2.0秒である。
このように冷却時間を短かくするためには、加
熱コイル7の通電時間とインターバルを例えば
1:5にして、コイル本体7aの比較的長い冷却
時間をとることが望ましい。生産性を低下するこ
となく、必要な通電インターバルをとるために
は、複数個(例えば8個)の高周波誘導加熱装置
6が円周方向に配設されたターレツト方式のヒー
トシール装置を用いればよい。
熱コイル7の通電時間とインターバルを例えば
1:5にして、コイル本体7aの比較的長い冷却
時間をとることが望ましい。生産性を低下するこ
となく、必要な通電インターバルをとるために
は、複数個(例えば8個)の高周波誘導加熱装置
6が円周方向に配設されたターレツト方式のヒー
トシール装置を用いればよい。
上記のようにして底部材が容器胴部にヒートシ
ールされた容器が形成されるが、上記容器に内容
物を充填した後、同様にして蓋部材をヒートシー
ルすることによつて密封容器が製造される。
ールされた容器が形成されるが、上記容器に内容
物を充填した後、同様にして蓋部材をヒートシー
ルすることによつて密封容器が製造される。
本発明は以上の例によつて制限されるものでな
ない。例えば容器胴部は紙材を含むことなく、プ
ラスチツクのみ(プラスチツクの積層体を含む;
この場合は、押出機によつて継目なし容器胴部を
形成してもよい)よりなるもの、もしくはプラス
チツクと金属箔の積層体よりなるものであつても
よい。この場合は水の浸透による軟化のおそれが
ないので、内壁のみのヒートシールでもよい。し
かし蓋部材のヒートシールの場合は、内容物の水
分が開口端部の内面に付着してヒートシール部に
ピンホール等が発生するおそれがあるので、外壁
をも同時にヒートシールすることが望ましい。さ
らに容器胴部は隅丸角筒上等の適宜の形状をとり
うるものである。
ない。例えば容器胴部は紙材を含むことなく、プ
ラスチツクのみ(プラスチツクの積層体を含む;
この場合は、押出機によつて継目なし容器胴部を
形成してもよい)よりなるもの、もしくはプラス
チツクと金属箔の積層体よりなるものであつても
よい。この場合は水の浸透による軟化のおそれが
ないので、内壁のみのヒートシールでもよい。し
かし蓋部材のヒートシールの場合は、内容物の水
分が開口端部の内面に付着してヒートシール部に
ピンホール等が発生するおそれがあるので、外壁
をも同時にヒートシールすることが望ましい。さ
らに容器胴部は隅丸角筒上等の適宜の形状をとり
うるものである。
また端部材の外面は金属層が露出したものであ
つてもよい。ただしこの場合は短絡による放電を
防止するためと、前述のパネル部周縁部3aの過
熱防止のため、コイル本体7aの外周面を電気お
よび熱絶縁性被膜で被覆する必要がある。また外
壁4cをもヒートシールする場合にも、同様の理
由で押圧部材18の内周面を電気および熱絶縁性
被膜で被覆する必要がある。
つてもよい。ただしこの場合は短絡による放電を
防止するためと、前述のパネル部周縁部3aの過
熱防止のため、コイル本体7aの外周面を電気お
よび熱絶縁性被膜で被覆する必要がある。また外
壁4cをもヒートシールする場合にも、同様の理
由で押圧部材18の内周面を電気および熱絶縁性
被膜で被覆する必要がある。
なお押圧体16の数は3個以上が望ましい。2
個の場合には、押圧部材18の周方向端部近傍
で、半径方向側に向う押圧力を十分に作用させる
ことができないので、該部近傍でヒートシール欠
陥部を生じ易くなるからである。
個の場合には、押圧部材18の周方向端部近傍
で、半径方向側に向う押圧力を十分に作用させる
ことができないので、該部近傍でヒートシール欠
陥部を生じ易くなるからである。
さらに第9図に示す加熱コイル7′のように、
コイル本体7′aは薄い金属シートを積層巻きし
てなるものであつてもよい。この場合もコイル本
体の下端部7′a1は、前述の範囲内で薄肉である
ことが望ましい。
コイル本体7′aは薄い金属シートを積層巻きし
てなるものであつてもよい。この場合もコイル本
体の下端部7′a1は、前述の範囲内で薄肉である
ことが望ましい。
(発明の効果)
本発明の容器胴部に端部材をヒートシールする
方法は、生産性が高く、かつ密封不良容器を生じ
難いという効果を奏する。
方法は、生産性が高く、かつ密封不良容器を生じ
難いという効果を奏する。
第1図は本発明の方法を実施するための装置の
例の要部縦断面図、第2図は第1図のA部の拡大
縦断面図、第3図は第1図のB部の押圧下におけ
る状態を示す拡大縦断面図、第4図は第1図に用
いられる押圧具の閉じた状態を示す平面図、第5
図は第4図の−線に沿う縦断面図、第6図は
第4図の押圧具の開いた状態を示す平面図、第7
図は第4図の−線に沿う縦断面図、第8図は
第6図の−線に沿う縦断面図、第9図は本発
明の実施に用いられる他の例の加熱コイルを示す
要部縦断面図である。 1……容器本体、1f……開口端部、1e……
内層(ヒートシール性樹脂よりなる層)、2……
端部材、2b……中間層(金属箔よりなる層)、
2c……内面層(ヒートシール性樹脂よりなる
層)、3……パネル部、4……リム部、4a……
内壁、4c……外壁、7,7′……加熱コイル、
15……押圧具、18……押圧部材。
例の要部縦断面図、第2図は第1図のA部の拡大
縦断面図、第3図は第1図のB部の押圧下におけ
る状態を示す拡大縦断面図、第4図は第1図に用
いられる押圧具の閉じた状態を示す平面図、第5
図は第4図の−線に沿う縦断面図、第6図は
第4図の押圧具の開いた状態を示す平面図、第7
図は第4図の−線に沿う縦断面図、第8図は
第6図の−線に沿う縦断面図、第9図は本発
明の実施に用いられる他の例の加熱コイルを示す
要部縦断面図である。 1……容器本体、1f……開口端部、1e……
内層(ヒートシール性樹脂よりなる層)、2……
端部材、2b……中間層(金属箔よりなる層)、
2c……内面層(ヒートシール性樹脂よりなる
層)、3……パネル部、4……リム部、4a……
内壁、4c……外壁、7,7′……加熱コイル、
15……押圧具、18……押圧部材。
Claims (1)
- 1 容器胴部の少なくとも内層がヒートシール性
樹脂よりなる開口端部に、パネル部と、該パネル
部周縁より立上る断面ほぼU字形又はV字形の、
内面層がヒートシール性樹脂よりなり、かつ金属
層を含むリム部を有する端部材の該リム部を冠装
し、該リム部の内壁に、外周面が該内壁に対応す
る形状を有する水冷却された高周波誘導加熱コイ
ルを当接又は対向させ、内周面が、該開口端部に
接触した状態における該外壁に対応する形状を有
し、誘導循環電流を遮断するための電気絶縁層が
設けられた主として金属よりなる複数の押圧部材
を備えた押圧具と、該加熱コイルとの協同によ
り、該リム部の外壁と内壁を該開口端部に押圧
し、該加熱コイルに通電して、少なくとも該内壁
の該金属層を高周波誘導加熱して、該内層および
該内面層のヒートシール性樹脂の温度をヒートシ
ール可能温度まで上昇させ、ヒートシール部を形
成した後、該加熱コイルを消勢し、該ヒートシー
ル部が冷却固化した後上記押圧を解除することを
特徴とする容器胴部に端部材をヒートシールする
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57166643A JPS5955736A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | ヒ−トシ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57166643A JPS5955736A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | ヒ−トシ−ル方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5955736A JPS5955736A (ja) | 1984-03-30 |
| JPH038262B2 true JPH038262B2 (ja) | 1991-02-05 |
Family
ID=15835072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57166643A Granted JPS5955736A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | ヒ−トシ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5955736A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244537A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-10-30 | 北海製罐株式会社 | 接着装置 |
| JPS62238767A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Ngk Insulators Ltd | 記録装置 |
| JPH07232391A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-05 | Nitto Shoji Kk | 可燃性容器の製造方法及び可燃性容器 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP57166643A patent/JPS5955736A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5955736A (ja) | 1984-03-30 |
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