JP2003311850A - 口栓溶着装置 - Google Patents

口栓溶着装置

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JP2003311850A JP2002125746A JP2002125746A JP2003311850A JP 2003311850 A JP2003311850 A JP 2003311850A JP 2002125746 A JP2002125746 A JP 2002125746A JP 2002125746 A JP2002125746 A JP 2002125746A JP 2003311850 A JP2003311850 A JP 2003311850A
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徳崇 柚原
Atsushi Yuzawa
淳 湯澤
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】カートンの角寸変更時にカートン受け部材（ア
ンビル）とカートン受け部材に対向して配置された口栓
加熱溶着用の超音波溶着手段を一つのスライド機構上に
搭載して、一緒にカートン角寸サイズの差の分だけ移動
させる方式とすることで各種の異なるカートン容器の角
寸サイズに対応でき、角寸サイズ変更後も安定した口栓
溶着を実現できる口栓溶着装置を提供する。 【解決手段】角筒状カートン容器１の上部開口部内に上
方より進入可能なカートン受け部材４とそれと対向して
配置された前記容器１の上部開口部の口栓取付け穴１ａ
内に供給装着された口栓２を加熱溶着する超音波溶着手
段６とが、カートン容器１の方向（Ｘ方向）にスライド
移動可能なスライドベース８上に一体的に搭載され、前
記カートン受け部材４と超音波溶着手段６とが、前記容
器１の角寸サイズに対応して一体的に移動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体充填包装装置にお
いて、液体を充填する前の角筒状カートン容器に供給装
着された口栓を超音波溶着手段によって、カートン受け
部材に押し付けながら加熱することにより、口栓をカー
トンに溶着する口栓溶着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に角筒状カートン容器の液体充填包
装装置には、角筒状カートン容器１の内部に挿入される
カートン受け部材４と、そのカートン受け部材４に対向
して配置された口栓加熱溶着用の超音波溶着手段６を有
し、カートン容器１の上部開口部の側面に孔設した口栓
取付け穴１ａ内に装着された口栓２を、超音波溶着手段
６の先端にある加熱用の超音波ホーン５によってカート
ン受け部材４であるアンビルに押し付けながら加熱する
ことにより、口栓２をカートン容器１に溶着する口栓溶
着装置が設置されている。
【０００３】上記液体充填包装装置では、複数の種類の
角筒状カートン容器１の角寸サイズに対応できるよう
に、その充填包装工程の一つである口栓溶着装置も、複
数の種類のカートン容器の角寸サイズに対応させるよう
になっている。
【０００４】従来の口栓溶着装置においては、カートン
容器１の角寸サイズ変更時に、カートン容器１の内部に
挿入されるカートン受け部材４（アンビル）がカートン
容器１の角寸サイズ毎に対応できるように、複数の種類
のサイズの受け部材４を用意し、カートン容器１の角寸
サイズ変更時には、それに整合するサイズの受け部材４
と交換することで複数の種類のカートン容器の角寸サイ
ズに対応している。
【０００５】また、従来の口栓溶着装置においては、カ
ートン容器１の角寸サイズ変更時には、アンビル４に対
向して配置された超音波溶着手段６を、カートン容器の
角寸サイズの差の分だけ移動させることで、複数の種類
のカートン容器の角寸サイズに対応できるようにしてい
る。
【０００６】このように、従来の液体充填包装装置は、
カートン容器１の内部に挿入されるアンビル４をカート
ン容器の角寸サイズの変更毎に、取り外し取り付けを行
って交換するとともに、アンビル４に対向して配置され
た超音波溶着手段６を、カートン容器の角寸サイズに合
わせた位置に移動させることで、カートン容器の角寸サ
イズが変っても確実に精度よく口栓をカートン容器１に
溶着できるようにしてある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液体
充填包装装置の上記口栓溶着装置は、カートン容器の角
寸サイズ変更を必要とする充填包装に際して、その角寸
サイズに対応するサイズのアンビル４の交換取り付けに
よるサイズ変更方法では、取り付け後におけるアンビル
４の口栓２を受ける平坦面４ａと、そのアンビル４の平
坦面４ａに対して平行となるように対向配置された口栓
加熱溶着用の超音波溶着手段６先端部にある超音波発振
ホーン５先端面５ａとの間の機械的な平行関係の再現性
に乏しく、そのために、さらに交換後にアンビルの取り
付け位置の微調整や機械調整などの調整作業を必要とし
ていた。
【０００８】また、上記口栓溶着装置は、角寸サイズに
対応するサイズのアンビル４の交換取り付けによるサイ
ズ変更方法では、アンビル４の口栓２を受ける面４ａ
と、そのアンビル４の平坦面４ａに対して所定の隙間が
保持されるように対向配置された口栓加熱溶着用の超音
波溶着手段６の先端部にある超音波発振ホーン５の先端
面５ａとの間に、必要とする所定の隙間を保持するため
の再現性に乏しく、そのために、さらに交換後にアンビ
ルの取り付け位置の微調整や機械調整などの調整作業を
必要としていた。
【０００９】本発明は、カートンの角寸変更時に、カー
トン受け部材（アンビル）とカートン受け部材に対向し
て配置された口栓加熱溶着用の超音波溶着手段を、一つ
の機構上に搭載して、一緒にカートン角寸サイズの差の
分だけ移動させる方式とすることで、各種の異なるカー
トン容器の角寸サイズに対応でき、角寸サイズ変更後も
安定した口栓溶着を実現できる口栓溶着装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、角筒状カートン容器１の上部開口部内に上方よ
り進入可能なカートン受け部材４とそれと対向して配置
された前記容器１の上部開口部の口栓取付け穴１ａに供
給された口栓２を加熱溶着する超音波溶着手段６とが、
カートン容器１の方向（Ｘ方向）に水平に進退移動可能
なスライドベース８上に一体的に搭載され、前記カート
ン受け部材４と超音波溶着手段６とが、前記容器１の角
寸サイズに対応して一体的に進退移動可能であることを
特徴とする口栓溶着装置である。
【００１１】本発明の請求項２に係る発明は、上記請求
項１に係る口栓溶着装置であって、前記カートン受け部
材と超音波溶着手段の超音波加熱ホーン先端部との対向
面間の隙間ｄが一定に保持されていることを特徴とする
口栓溶着装置である。
【００１２】本発明の請求項３に係る発明は、上記請求
項１に係る口栓溶着装置であって、前記カートン受け部
材と超音波溶着手段の超音波加熱ホーン先端部との対向
面間の隙間ｄが適宜に変更可能であることを特徴とする
口栓溶着装置である。
【００１３】
【作用】本発明の口栓溶着装置は、角筒状カートン容器
１の内部に挿入されるカートン受け部材４であるアンビ
ルと、そのカートン受け部材４に対向して配置された口
栓加熱溶着用の超音波溶着手段６を有し、カートン容器
１に装着された口栓２を超音波溶着手段６によってカー
トン受け部材４に押し付けながら加熱することにより、
口栓２をカートン容器１の口栓取付け穴１ａの外周に溶
着する装置であって、カートン容器１の方向（Ｘ方向）
に水平に進退移動するスライド機構による一つのスライ
ドベース８上にカートン受け部材４であるアンビルとカ
ートン受け部材４に対向して配置された口栓加熱溶着用
の超音波溶着手段６とを一体的に搭載したものである。
【００１４】本発明の口栓溶着装置は、カートン容器１
の角寸サイズ変更時に、スライドベース８をガイドによ
り、または機械加工面を滑らせることによって、カート
ン容器１の方向（Ｘ方向）に、１種類のサイズのカート
ン受け部材４と超音波溶着手段６とをカートン角寸サイ
ズの差の分だけ一体的に同時に移動させることができる
ようにしたものである。
【００１５】本発明の口栓溶着装置は、角筒状カートン
容器１の四角形の上部開口部の対角線の交点（カートン
容器１の角筒中心軸Ｏ）の位置を変更せずに搬送手段に
て搬送して充填包装するカートン容器１の角寸サイズ
を、所定の仕様に従って変更して充填包装する時に有効
的に使用可能であり、カートン受け部材４とカートン受
け部材４に対向して配置された口栓加熱溶着用の超音波
溶着手段６とを、一つのスライドベース８上に搭載し
て、カートン角寸サイズの差の分だけカートン容器１の
方向（Ｘ方向）に水平に進退移動させることができる。
【００１６】これにより、変更された角寸サイズ毎に、
それに対応してカートン容器１の口栓取付け穴１ａに供
給装着された口栓２を挟むような位置に、カートン受け
部材４の平坦面４ａと、超音波溶着手段６の先端面５ａ
との対向面が平行に、且つ所定の隙間ｄで位置決めされ
るように、数種類のサイズのカートン受け部材４を用意
して、そのサイズに対応するカートン受け部材４に付け
替えて交換することなく、カートン受け部材４を、異な
るカートン容器１の角寸サイズに対応するように、スラ
イドベース８をカートン容器１の方向（Ｘ方向）に水平
に所定量ｍだけ前進（Ｘ1 方向) 移動動作又は後退（Ｘ
2 方向）移動動作させることにより、カートン容器１の
口栓取付け穴１ａに供給装着された口栓２の位置に、カ
ートン受け部材４の平坦面４ａと超音波溶着手段６の先
端面５ａとの対向面の位置を確実に設定変更することが
できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１を参
照して詳細に説明すれば、本発明の口栓溶着装置は、エ
ンドレスチェーン等に等間隔に複数のカートンホルダー
を取り付けた搬送手段９にて間欠的に搬送される角筒状
カートン容器１の上部開口部の上方に配置されて、カー
トン容器１の上部開口部内に進入してカートン容器１を
内側から受けるカートン受け部材４である下向きのアン
ビルと、該カートン容器１の外側にてカートン受け部材
４に水平方向に対向して配置された口栓加熱溶着用の超
音波溶着手段６と、カートン受け部材４と超音波溶着手
段６とを一体的に搭載固定したスライドベース８とから
構成されている。
【００１８】スライドベース８は、支持ベース７の上部
にある水平定盤７ａ上に、カートン容器１の方向（Ｘ方
向）にスライド移動可能に取り付けられ、そのスライド
ベース８の水平な下面にＸ方向に設けたリニアガイド８
ａと、支持ベース７の水平定盤７ａにＸ方向に設けたリ
ニアガイド７ｂとが互いに凹凸嵌合してリニアガイドを
構成し、Ｘ方向に水平にスライド移動可能なリニアスラ
イド機構を構成している。
【００１９】スライドベース８の下面と支持ベース７の
定盤７ａ上面との摺動面は、互いにフライス切削等によ
る仕上げ法により滑性のある機械加工面となっている。
【００２０】スライドベース８の下面にはＸ方向に水平
にスクリュー孔８ｃを螺設した可動体８ａが一体に取り
付けられている。
【００２１】該スクリュー孔８ｃには、支持ベース７の
フレーム７ｃに自由回転可能にＸ方向に水平に軸支され
たスクリューシャフト１０が螺着していて、該スクリュ
ーシャフト１０を制動付きの電動モーター６ａ（超音波
溶着手段移動装置：サーボモーター、パルスモーター）
にて、正転、逆転方向に所定回転数だけ駆動回転させる
ことにより、スライドベース８はＸ方向に水平に進退移
動動作する。
【００２２】カートン受け部材４は、スライドベース８
上にブラケット４ｂを介して一体的に取り付け固定さ
れ、超音波溶着手段６は、スライドベース８上に設けた
Ｘ方向のリニアガイド８ｃに沿ってＸ方向に移動可能な
支持台６ｃ上に取り付け固定され、該支持台６ｃをエア
ーシリンダ等のアクチュエータ６ｂによりＸ方向に進退
移動可能である。
【００２３】そして、溶着時には、図１に示す搬送手段
９に併設した押し上げ手段３によりカートン容器１を上
方に持ち上げて、図３に示すように、容器１の上部開口
部内に口栓取付け穴１ａ側の内面に沿ってカートン受け
部材４をその受面４ａを近接させて装填し、続いて、ア
クチュエータ６ｂにより超音波溶着手段６をカートン容
器１に供給装着した口栓２の方向に前進移動動作させ
て、超音波溶着手段６先端部の加熱ホーン５先端面５ａ
とカートン受け部材４とにより、口栓２のフランジ２ａ
をカートン容器１の取付け穴１ａ外周に圧着するととも
に加熱して口栓２を溶着する。
【００２４】溶着後は、超音波溶着手段６を元の位置に
復帰動作させ、押し上げ手段３を元の位置に復帰動作し
て、容器１を搬送手段９上に復帰動作させて、搬送手段
９にて搬送されてくる次のカートン容器１に順次、口栓
２を溶着する。
【００２５】本発明の口栓溶着装置は、図３に示すよう
に、カートン容器１内側の内面側から外面側に向かっ
て、口栓取付け穴１ａ内に口栓２（内付け型口栓）を供
給装着し、超音波溶着手段６を前進動作させて、超音波
加熱ホーンの先端面５ａ（口栓嵌入凹部５ｂ）とカート
ン受け部材４とにより、口栓２のフランジ２ａを容器１
内面の取付け穴１ａ外周に圧着して加熱し、容器１内面
の口栓取付け穴１ａ外周の熱接着性樹脂層を介して口栓
２のフランジ２ａを溶着する。
【００２６】また、本発明の口栓溶着装置は、図４に示
すように、カートン容器１の外面側の口栓取付け穴１ａ
の外周面に口栓２（外付け型口栓）を供給して、超音波
溶着手段６を前進動作させて、超音波加熱ホーンの先端
面５ａ（口栓嵌入凹部５ｂ）とカートン受け部材４とに
より、口栓２のフランジ２ａを容器１外面の取付け穴１
ａ外周に圧着して加熱し、容器１外面の口栓取付け穴１
ａ外周の熱接着性樹脂層を介して口栓２のフランジ２ａ
を溶着する場合にも使用可能である。
【００２７】本発明の口栓溶着装置による口栓溶着工程
においては、カートン容器１を大きい角寸サイズから小
さい角寸サイズのカートン容器１に変更するときには、
支持ベース７上をカートン容器１のＸ方向に水平にスラ
イド移動可能なスライドベース８を、カートン容器１に
近づける方向（Ｘ1 方向）に所定量だけ平行移動させる
ことにより、カートン受け部材４の平坦面４ａと超音波
溶着手段６の先端面５ａとの対向面が、カートン容器１
の口栓取付け穴１ａに供給装着された口栓２を挟むよう
な位置に平行に且つ所定の隙間ｄで適正に位置決めされ
る。
【００２８】また、カートン容器１を、図１に示す小さ
い角寸サイズＳ1 から図２に示す大きい角寸サイズＳ2
のカートン容器１に変更するときには、図２に示すよう
にスライドベース８をカートン容器１から遠ざかる方向
（Ｘ2 方向）に所定量ｍだけ平行移動させることによ
り、カートン受け部材４の平坦面４ａと超音波溶着手段
６の先端面５ａとの対向面が、カートン容器１の口栓取
付け穴１ａに供給装着された口栓２を挟むような位置に
平行に、且つ所定の隙間ｄで適正に位置決めされる。
【００２９】本発明の口栓溶着装置は、図１、図２に示
すように、スライドベース８を、カートン容器１のサイ
ズ変更前と変更後の角寸サイズの片側差分ｍ（ｍ＝（Ｓ
2 −Ｓ1 ）／２）だけ移動させた位置で固定することに
より、本発明の口栓溶着装置のカートンサイズ変更は完
了する。
【００３０】なお、本発明の口栓溶着装置においては、
角筒状カートン容器１の上部開口部内に上方より進入可
能なカートン受け部材４と、それと対向して配置された
前記容器１の上部開口部の口栓取付け穴１ａに供給され
た口栓２を加熱溶着する超音波溶着手段６とが、カート
ン容器１の方向に水平に進退移動可能なスライドベース
８上に一体的に搭載され、前記カートン受け部材４と超
音波溶着手段６が、前記容器の角寸サイズに対応して一
体的に進退移動可能であり、しかも、前記カートン受け
部材４と超音波溶着手段６のいずれか一方を該スライド
ベース８上にてカートン容器１のＸ方向に適宜に進退移
動可能とすることにより、カートン受け部材４と超音波
溶着手段６と対向面間の隙間ｄを、適宜に変更可能な構
造としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明の口栓溶着装置によれば、角筒状
カートン容器の角寸サイズ変更後に、カートン受け部材
であるアンビルの口栓を受ける面と、アンビルに対向し
て配置された口栓加熱溶着用超音波溶着手段の先端部で
あるホーンの先端面との機械的な平行が、カートンの角
寸サイズ変更後も変わり無く保たれる。
【００３２】また本発明の口栓溶着装置によれば、角筒
状カートン容器の角寸サイズ変更後に、カートン受け部
材であるアンビルの口栓を受ける面と、アンビルに対向
して配置された口栓加熱溶着用超音波溶着手段の先端部
であるホーンの先端面との間に必要な隙間が、カートン
の角寸サイズ変更後も変わり無く保たれる。
【００３３】また本発明の口栓溶着装置によれば、異な
る角筒状カートン容器の角寸サイズに対応させるため
に、一つのスライド機構上に搭載して、一緒にカートン
角寸サイズの差の分だけ移動させる手段として、ガイド
によって平行に移動させることで、カートンの角寸サイ
ズ変更にかかる時間を短縮することができる。
【００３４】また本発明の口栓溶着装置によれば、異な
る角筒状カートン容器の角寸サイズに対応させるため
に、一つのスライド機構上に搭載して一緒にカートン角
寸サイズの差の分だけ移動させる手段として、機械加工
面を滑らせることによって平行に移動させる方法にする
ことで、機構を安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の口栓溶着装置の一例を示す全体側面
図。
【図２】本発明の口栓溶着装置の角寸サイズ変更の動作
を説明する全体側面図。
【図３】本発明の口栓溶着装置による内付け口栓の溶着
動作を説明する部分側面図。
【図４】本発明の口栓溶着装置による外付け口栓の溶着
動作を説明する部分側面図。
【符号の説明】
１…角筒状カートン容器 ２…口栓 ２ａ…溶着用のフ
ランジ ３…リフター ４…カートン受け部材（アンビル） ５…超音波ホーン
６…超音波溶着手段 ７…支持ベース ８…スライドベース ９…カートン容
器搬送手段 Ｏ…カートン容器中心軸 ｄ…隙間 ｍ…移動量

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】角筒状カートン容器の上部開口部内に上方
    より進入可能なカートン受け部材とそれと対向して配置
    された前記容器の上部開口部の口栓取付け穴に供給され
    た口栓を加熱溶着する超音波溶着手段とが、カートン容
    器１の方向に水平に進退移動可能なスライドベース上に
    一体的に搭載され、前記カートン受け部材と超音波溶着
    手段とが、前記容器１の角寸サイズに対応して一体的に
    進退移動可能であることを特徴とする口栓溶着装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の口栓溶着装置であって、前
    記カートン受け部材と超音波溶着手段の超音波加熱ホー
    ン先端部との対向面間の隙間ｄが一定に保持されている
    ことを特徴とする口栓溶着装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の口栓溶着装置であって、前
    記カートン受け部材と超音波溶着手段の超音波加熱ホー
    ン先端部との対向面間の隙間ｄが適宜に変更可能である
    ことを特徴とする口栓溶着装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010525964A (ja) * 2007-05-03 2010-07-29 アンダーセン，ステイン，ヴィダー フィットメントアプリケータ用のアンビル装置
JP2015214358A (ja) * 2014-05-12 2015-12-03 四国化工機株式会社 口栓取付装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010525964A (ja) * 2007-05-03 2010-07-29 アンダーセン，ステイン，ヴィダー フィットメントアプリケータ用のアンビル装置
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