JP2005246897A

JP2005246897A - プラスチック容器加工装置における罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置

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Publication number: JP2005246897A
Application number: JP2004063647A
Authority: JP
Inventors: Kunitsugu Suzuki; 国継鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2005-09-15
Also published as: WO2005084923A1

Abstract

【課題】プラスチックシートから容器などのプラスチック加工物を加工する際に、接着剤でシートの一部分を接着する工程において、接着ムラを起こさない加圧接着装置を開発して、均一かつ安定した接着を可能とする該加圧接着装置を有するプラスチックシートの加工装置を開発することである。
【解決手段】罫線入りプラスチックシートの糊代部に接着剤を付着させ、接着部を合わせて加圧して接着させる罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置において、(1)前記罫線入りプラスチックシートの接着部を挟んで対向する一対の搬送ベルトと、(2)前記搬送ベルトに挟持された前記罫線入りプラスチックシートの接着部を挟押圧する前記搬送ベルトの前記罫線入りプラスチックシートと接しない側の面から圧力を加える搬送方向に沿って長尺な滑り加圧板、を備えたことを特徴とする罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置である。
【選択図】図７

Description

本発明は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの熱可塑性を有するプラスチックシートから容器などを加工するプラスチック容器加工装置において、型抜きされた該シートの糊代部に接着剤を付着させ、均一かつ安定して接着剤を凝固させることのできる加圧部を有するプラスチックシートの加圧接着装置に関する。

包装容器やペットボトルなどを成形する、元になる素材はＰＥＴなどの熱可塑性を有するプラスチックシートである。プラスチックシートはプラスチック製造会社から長尺のロール状で出荷され、中間工程で加工前に所定の形状のシートに裁断され、自動包装機で容器が組み立てられる形状に罫線を入れる。工場から各利用分野（例えば、デパート、文房具店、化粧品会社等）に出荷されるときは、容器を組み立てた形態ではなく、裁断時の形状（シート状）か、すぐに容器状の形状に成形できるように糊付けし、容器を潰した状態で重ねて出荷する。最近は糊付けも機械で行えるために、通常、後者の形状にして出荷する。

箱体の成形過程については、『加圧装置、加圧システム、それを利用した箱体製造装置』（特許文献１）で詳しく述べられているので、ここでは特許文献１に記述されているプラスチックシートから糊付けするまでの概要を簡単に説明する（ただし、図面の記号＜番号＞は変更してある）。図１は型抜きされ、罫線刃で罫線が入れられたプラスチックシートである。232、233、234、235は箱体にしたときの側面221、222、223、224に対応した罫線であり、225は糊代である（231は側面の端、底面と蓋面に対応した罫線は記号略）。211、212、213、214、215、216は箱体の底面を形成し、241、242、243、244は箱体の蓋になる部分である。図２は、底面の罫線に沿って側面側に折り曲げ、225に接着剤を垂らし、225と221を接着し、さらに側面の罫線234、232で折り曲げたときの形状を示している。このとき、糊代225と側面221は重なる形になる。折り曲げたときの力を外すとプラスチックシートは自身の弾性力で水平面から４５度〜５５度の角度で自動的に立ち上がる。この状態でシート2の糊代225を接着剤適用装置3の吸引装置兼案内部材310に導き、接着剤滴下装置で接着剤を糊代225に滴下する（図３）。図４は接着剤滴下装置4の構造であり、ピストン401をノズル402側に押し下げると、ノズル402から接着剤が吐出する。余分な滴下があった場合には、吸引装置310の吸引口311から吸い取られる。吸引装置の吸引口を構成する部分は管状（これを「回収配管」と呼ぶ）になっていて、吸引口から吸い取られた接着剤は回収配管を通して接着剤タンク（図示略）に回収される。

以上の操作を行った後、再びシートを折り畳むと図２の形状となり、糊代部225が側面221と重なる。接着剤を均一接着させるために加圧部に導き、接着剤を凝固させる。図５が加圧装置5の側断面図であり、折り畳まれたシート2は、上コンベアベルト504と下コンベアベルト505に加圧されながら次の工程に移動する。加圧装置は、支持部材501、スプリング502、加圧ローラー503およびコンベアベルト504（下部は同じ構造なので詳細は略）からなり、支持部材と加圧ローラーはスプリングで接続されていて、スプリングの弾性力がローラーに伝わり、一定の力がコンベアベルトに掛かる仕組みになっている。
特開平０６−１４３４５９号公報

背景技術で見てきた箱体製造装置は、プラスチックシートから箱体などの容器を組み立てる装置であり、糊代部に接着剤を滴下し、糊代部と接着面とを重ねて加圧装置で均一接着を可能にしている。しかも加圧装置はシートのコンベア（移動）と加圧を兼ね備えていて、移動しながら接着剤の均一接着を可能としている。また、接着剤滴下装置で余分に吐出された接着剤は回収され、再び接着剤滴下装置に戻されて再使用が可能となっている。

しかし、問題点がないわけではない。その一つが、ローラーによる加圧であるために、一時点でみると、重ね合わせられたシートへの押圧は不均一であり、ローラ間の部分では重ね合わされたシートが離れて浮き上がった状態になることもある。このような事情で接着にムラが生じることがある。このムラは接着部（糊代部）で白濁等を起こし、商品の透明性を損なうことになり、商品価値を低下させる。

発明が解決しようとする課題は、プラスチックシートから容器などのプラスチック加工物を加工する際に、接着剤でシートの一部分を接着する工程において、上記の接着ムラを起こさない加圧接着装置を開発して、均一かつ安定した接着を可能とする該加圧接着装置を有するプラスチックシートの加工装置を開発することである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は罫線入りプラスチックシートの糊代部に接着剤を付着させ、接着部を合わせて加圧して接着させる罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置において、
(1)前記罫線入りプラスチックシートの接着部を挟んで対向する一対の搬送ベルトと、
(2)前記搬送ベルトに挟持された前記罫線入りプラスチックシートの接着部を挟押圧する前記搬送ベルトの前記罫線入りプラスチックシートと接しない側の面から圧力を加える搬送方向に沿って長尺な滑り加圧板、
を備えたことを特徴とする罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置である。

請求項２記載の本発明は、前記滑り加圧板の、前記搬送ベルトに接する面が平滑面であることを特徴とする請求項１記載の罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置である。

請求項３記載の本発明は、前記滑り加圧板を挟持する前記罫線入りプラスチックシート方向に付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置である。

本発明の滑り加圧板を付勢する弾性部材は種々のものが使用できるが、通常は複数のスプリングを並べて用いられる。本発明の取り扱う罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置は基本的に背景技術で挙げた特許文献１の箱体製造装置と同じ型である。

プラスチック容器の製造工程は、長尺ロール状プラスチックシートから目的の容器の展開図の形での型抜き、罫線入れ、折り畳み、接着、加圧凝固、スタック（蓄積）などの手順で行われる。

本発明は接着剤の加圧凝固工程に係る装置である。従来、加圧凝固工程では、接着部を挟持しながら搬送する搬送ベルトの裏側に加圧ローラーを複数配置して押圧していた。

加圧ローラーを使用する理由は、搬送ベルトとの摩擦を避けるためである。摩擦があると、摩擦熱が発生し、機械や製品に悪影響を及ぼすために、ローラーが最適と考えられていたからである。しかしローラーの場合には、線押圧になり、線押圧を移動（プラスチックシートを搬送）させることによって均一化を図っている。しかし、凝固速度の速い接着剤では、しばしば、ムラが生じることがあった。図６はその原因と考えられる個所を示している。上搬送ベルト504と下搬送ベルト505間を、接着剤6（図の波形状の線）の付着した折り畳まれたプラスチックシート201と202が移動する。このとき、ローラーとローラーとの間の重なったプラスチックシート間にわずかな隙間が生じることがある。これは、ローラー503aとローラー503bが線押圧であるために、圧力の掛かっていない部分に歪みが生じるためである。この隙間はローラー503bで補正されるが、接着剤の凝固の度合いによって歪みが補正されなかったり、気泡などが混ざったりして、透明のプラスチック容器の濁りの原因となっていた。ローラーの数を増やせば、この問題を解決することも可能であるが、コスト高になる。

そこで本発明では、上記のような歪みを生じさせないために、面押圧（面での加圧）を採用した。すなわち、搬送ベルトに面押圧を掛けるために、ローラーの代わりに滑り加圧板を採用した。滑り加圧板とベルトの間に摩擦熱を生じさせないために、滑り加圧板がベルトに接する面を滑らかに仕上げ、またベルトの滑り加圧板に接する面（内側面）を滑らかにしておく。一方、ベルトの外側（プラスチックシートと接する面）を摩擦係数の高い粗面にする。例えば滑り加圧板に金属を使用した場合は、ベルトと接する面を滑らかに研磨しておく。これによって、ベルトと滑り加圧板による摩擦熱を発生させない構造にすることができる。

滑り加圧板に押圧を掛けるために、スプリングを利用することができる。この構造は特許文献１のローラーを使用した場合と同様に、支持部材と滑り加圧板の間にスプリングを配置する構造である。

従来のローラーによる加圧では線押圧であったものを、本発明ではプラスチックシートを搬送ベルトの裏側から滑り加圧板で押圧するよう改良しているために、搬送ベルトに均一な押圧を掛けることができ、一定の力がプラスチックシートに加えられ、接着剤も均一に広がり、かつ一定の厚さでシート面に付着し、安定凝固させることができる。その結果、糊代部にムラが生じないために、接着面に濁りのない、透明な仕上がりを可能にしている。透明なプラスチック容器に濁りが生じていると、接着という点では問題はないものの、見た目が悪く、商品価値は低下し、不良品として弾かれていた。この接着剤凝固時に生じる不良品の発生頻度は本発明ではほとんどなく、歩留まりのよいプラスチック容器製造が可能となった。

ローラーと異なり、滑り加圧板を使用した場合には、搬送ベルトと滑り加圧板との摩擦熱が問題となるが、ベルト側と滑り加圧板の接する部分を摩擦の少ない滑らかな仕上げにすることによって解決している。このため、摩擦熱による機械やプラスチックシートへの悪影響はない。また加圧接着装置そのものはユニット型で製造することができるために、従来のプラスチック容器加工装置の一部として、従来のローラー型加圧装置を本発明の加圧接着装置に置き換えることができる。これによって、従来のプラスチック容器加工装置がそのまま利用できる。

発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。図７は、本発明のプラスチックシートの加圧接着装置の側断面図である。本発明のプラスチックシートの加圧接着装置1は、背景技術で挙げたローラー型加圧装置5に代わるもので、プラスチック容器加工装置の容器製造工程の一構成要素をなしている。型抜き、罫線入れ、折り畳み、接着剤滴下は従来の工程をそのまま踏襲している。従って、容器への接着剤滴下までは、特許文献１に記載の手順をそのまま本発明でも行う。

図１に記載の型抜きされたプラスチックシートは、完成時は図８に示すような箱型の容器になる。糊代部225は側面221の内部に位置するが、透明なプラスチックシートの場合には、糊代部は外から見ることができる。このため、接着剤が不均一に凝固していたり、気泡が入った状態で凝固している場合には、不透明な部分が生じ、見た目が悪くなる。透明な容器の利点は、容器に納められた商品が客に見えることである。容器は商品を保護するものとはいえ、この透明容器に汚れが生じていると、中身である商品の見栄えを悪くする。とくに化粧品などの商品の場合には、イメージが大切であり、容器もそれに見合った清潔感を醸し出していなければならない。そこに、本発明の加圧接着装置の意義がある。

図７において、搬送ベルト111（上側）、112（下側）は滑り加圧板121で加圧されている。この加圧機構部120は図５の加圧機構部と同じ構造であり、図５の加圧ローラーが平板に代わっている。すなわち、本発明の加圧接着装置1は、支持部材123と滑り加圧板121の間にスプリング122を配して上下の搬送ベルト111、112を押圧する構造になっている。上搬送ベルト111と下搬送ベルト112の間を接着剤滴下装置4（図４参照）で糊代部に接着剤が滴下されたプラスチックシート2（折り畳まれたプラスチック容器）が移動する間に、接着剤が凝固する。

図９は、搬送ベルトの間を折り畳まれたプラスチックシートが移動するときの様子を示した図である。折り畳まれたプラスチックシート201と202の間に接着剤が滴下されていて、搬送中のシートには均一で一定の力が加わっている。図におけるシート上部201が図８の容器側面221である場合には、シート下部202が図８の糊代部225に対応する。図９では二重折れの形で描いてあるが、実際には特許文献１で記述してあるように、部分部分で重なりが三重、四重と異なり、プラスチックシートは段差のある被加圧体になっている。

このため、加圧力も部分部分で異なるが、柔軟性のあるベルトを使用することによって、どの面に対しても一定の押圧を掛けることができる。とくに本発明では加圧用に板を使用しているために、面圧で折り畳まれたシートを押さえる形にしているので、どの個所に対しても等しい力を、言い換えれば一定の力をシートに伝えることができる。これによって、均一かつ安定した接着剤の凝固を可能としている。

従来のローラーによる加圧では線押圧であったものを、本発明では搬送ベルトに均一な押圧を掛けることができ、一定の力がプラスチックシートに加えられ、接着剤も均一に広がり、かつ一定の厚さでシート面に付着し、安定凝固させることができる。その結果、糊代部にムラが生じないために、接着面に濁りのない、透明な仕上がりを可能にしている。透明なプラスチック容器に濁りが生じていると、接着という点では問題はないものの、見た目が悪く、商品価値は低下し、不良品として弾かれていた。この接着剤凝固時に生じる不良品の発生頻度は本発明ではほとんどなく、歩留まりのよいプラスチック容器製造が可能となった。

ローラーと異なり、滑り加圧板を使用した場合には、搬送ベルトと滑り加圧板との摩擦熱が問題となるが、ベルト側と滑り加圧板の接する部分を滑らかな仕上げにすることによって解決している。このため、摩擦熱による機械やプラスチックシートへの悪影響はない。また加圧接着装置そのものはユニット型で製造することができるために、従来のプラスチック容器加工装置の一部として、従来のローラー型加圧装置を本発明の加圧接着装置に置き換えることができる。これによって、従来のプラスチック容器加工装置がそのまま利用できる。

箱体を製造するために型抜きされたプラスチックシートの、箱体（プラスチック容器）の展開図である。図１の箱体を罫線で折り畳んだときのプラスチックシートの上面図である。接着剤適用装置での吸引装置兼案内部材および、該装置でのプラスチックシートの断面図である。接着剤滴下装置の断面図である。ローラー型加圧装置の断面図である。ローラー型加圧装置の問題点を説明するための該装置における、ローラー、搬送ベルトおよびプラスチックシートの断面図である。本発明の加圧接着装置の断面図である。型抜きされたプラスチックシートより組み立てられた容器の斜視図である。本発明の加圧接着装置でのプラスチックシートの加圧状態を説明するための、該装置における滑り加圧板、搬送ベルトおよびプラスチックシートの断面図である。

符号の説明

１加圧接着装置
１１０搬送ベルト
１１１上搬送ベルト
１１２下搬送ベルト
１２０加圧機構部
１２１滑り加圧板
１２２スプリング
１２３支持部材（支持部）
２プラスチックシート（型抜きされたプラスチックシート）
２０１折り畳まれたプラスチックシートの上側
２０２折り畳まれたプラスチックシートの下側
２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６容器底面を構成する各部位
２２１、２２２、２２３、２２４容器側面を構成する各面
２２５容器側面の糊代部
２３１側面の端線
２３２、２３３、２３４、２３５側面となる面に対する罫線
２４１、２４２、２４３、２４４容器上面（蓋）を構成する各部位
３接着剤適用装置
３１０吸引装置兼案内部材
３１１吸引口
４接着剤滴下装置
４０１ピストン
４０２ノズル
５ローラー型加圧装置
５０１支持部材（支持部）
５０２スプリング
５０３ローラー（加圧ローラー）
５０３ａ、ｂローラー（加圧ローラー）
５０４上搬送ベルト（上コンベアベルト）
５０５下搬送ベルト（下コンベアベルト）
６接着剤

Claims

罫線入りプラスチックシートの糊代部に接着剤を付着させ、接着部を合わせて加圧して接着させる罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置において、
(1)前記罫線入りプラスチックシートの接着部を挟んで対向する一対の搬送ベルトと、
(2)前記搬送ベルトに挟持された前記罫線入りプラスチックシートの接着部を挟押圧する前記搬送ベルトの前記罫線入りプラスチックシートと接しない側の面から圧力を加える搬送方向に沿って長尺な滑り加圧板、
を備えたことを特徴とする罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置。
前記滑り加圧板の、前記搬送ベルトに接する面が平滑面であることを特徴とする請求項１記載の罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置。
前記滑り加圧板を挟持する前記罫線入りプラスチックシート方向に付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の罫線入りプラスチックシートの加圧接着装置。