JP2019014041A - 複合容器の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】胴部と天面部との嵌合部分における溶着不良を防止しつつ、溶着時間を短縮して、生産性を向上可能な複合容器の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】紙を用いたシート材からなる筒状の胴部１２と、熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部３１とを有し、天面側嵌合部３４に胴側嵌合部１１を外嵌溶着してなる複合容器の製造方法において、両嵌合部１１、３４の嵌合部分２の内側に配置可能な内側電極４４と、嵌合部分２の外側に配置可能な外側電極５０とを備えた溶着装置４０を用い、少なくとも天面側嵌合部３４を予熱した天面部３１を、予熱した内側電極４４に外嵌セットした状態で、胴部側嵌合部１１を天面側嵌合部３４に外嵌させて、内側電極４４と外側電極５０間において嵌合部分２を押圧保持した状態で、嵌合部分２を高周波誘電加熱により溶着する。【選択図】図１４

Description

本発明は、紙を用いたシート材からなる筒状の胴部と、熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部とを有する複合容器の製造方法及び製造装置に関する。

ミルクや果汁飲料などの液状製品を収容する容器として、頂点を切妻屋根型に加工した箱型紙容器からなる、ゲーブルトップが広く採用されている。しかし、このゲーブルトップは、再封性がなく、一度開封すると横倒しで保管できないこと、開封後における異物混入等の衛生上の問題が懸念されること、などの問題があった。

これらの問題を解決し得る容器として、紙を用いたシート材からなる筒状の胴部と、合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部とを有し、胴部の上端部に設けた外嵌部の内側に、天面部の下部に設けた内嵌部を嵌合させ、両嵌合部の嵌合部分をヒートシール法や、超音波シール法や、高周波誘導シール法にて溶着接合してなる複合容器が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

しかし、ヒートシール法により溶着する場合には、加熱したヒートシールバーを嵌合部分に押し当てて加熱するため、熱伝導率の小さな合成樹脂材料で天面部を構成すると、嵌合部分の溶着に時間を要し、生産性が低下したり、加熱されたシールバーと嵌合部分との接触面が過剰に加熱されて、容器の品質が低下したりするという問題がある。また、超音波シール法により溶着する場合には、嵌合部分に押し当てるシールバーの振動により、摩擦粉が発生すること、嵌合部分の横断面を角筒状に構成すると、角部に過剰な振動エネルギーが作用して、胴部の角部が破損することなどの問題がある。更に、高周波誘導シール法により溶着する場合には、胴部と天面部との嵌合部分に金属箔などの導電体を配置させる必要があり、容器の製作コストが高くなるという問題がある。

一方、上記以外のシール法として、高周波誘電加熱によるシール法も知られている。この高周波誘電加熱によるシール法では、接合部分を内部から発熱させて溶着できるので、ヒートシール法による加熱等と比較して、短時間でしかも外観を低下させることなく、また超音波シール法のように摩擦粉が発生しないように接合部分を溶着でき、更に高周波誘導シール法のように、嵌合部分に導電体を配置させる必要もないという利点を有している。しかし、シーラント層を構成する合成樹脂材料として、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を用いると、誘電正接が小さいことから発熱が悪く、溶着不良が発生し易いという問題が知られている。

この高周波誘電加熱によるシール法を利用したシール装置としては、例えば特許文献４記載のように、蓋と容器の少なくとも一方に合成樹脂からなるシーラント層を設けた容器のシール装置において、シーラント層が対面するように、容器のフランジ部に蓋の外周部を重ね合わせ、フランジ部と外周部に対してヒータによる加熱と、高周波誘電加熱とを同時に行って、両者を高速接着する技術が提案されている。

また、特許文献５の従来技術の欄には、高周波誘電加熱によるシール装置について、次のように記載されている。即ち、「一方、第二の高周波溶着については胴材の端部接合部内面に挿入嵌着した蓋材のスカート部の内側にリング状の電極をセットし、胴材の外側面に複数分割した電極を当接して接合部に対して１０〜２０Ｋｇ／ｃｍ^２の面圧を印加しながら締付け作用を及ぼし内外いずれかの上記電極によって、１４〜４０メガヘルツの高周波電流を所定数秒間通電印加し、両電極間の胴材、及び、蓋材の発熱を促して接合部に溶着させるようにするものであるが、圧力印加状態で溶着を行うために溶着面の強度が大きく短時間で処理がおこなえるというメリットがあるものの、溶着特性としては接合面におけるラミネートプラスチックフィルムの材料特性に大きく影響され、例えば、プラスチックフィルムが誘電正接が大である塩化ビニールやアクリル、シチジン、ブタジェン樹脂の場合は、さほど問題はないが、無極性高分子、例えばポリオレフィン系のポリエチレン、ポリプロピレン樹脂等であると、該誘電正接が小さすぎて発熱が悪く、溶着不能になる不利点があり、したがって、ラミネートされるプラスチックフィルムの材料の選定に自由度がないという不具合がある。」と記載されている。

特開平１０−２７３１４９号公報 実開昭５７-１８３２２９号公報 特許第４５５１４４９号公報 特開平１１−２０８０１号公報 特開昭６１−０５１３３０号公報

ところで、特許文献４記載のように、接合面が隙間なく重ね合わせ可能な平坦面である場合には、高周波誘電加熱により接合面を溶着するものも提案されているが、特許文献１〜３のように、胴部の上端部に設けた外嵌部の内側に、天面部の下部に設けた内嵌部を嵌合させて、胴部と天面部との嵌合部分を筒状に構成した複合容器では、嵌合部分に隙間が発生し易いことから、通常は、ヒートシール法や超音波シール法や高周波誘導シール法により嵌合部分を溶着しており、高周波誘電加熱によるシール法により、嵌合部分を溶着し得る技術はまだ確立されていないのが実状である。

特に、天面部をポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性合成樹脂材料からなる成形体で構成したり、嵌合部分を角筒状に構成したりする場合には、天面部における誘電正接が小さくなって発熱が悪くなったり、嵌合部分の角部に縦皺が発生して、シール性を確保し難くなったりすることから、高周波誘電加熱を適用することが困難であると考えられていた。

本発明の目的は、胴部と天面部との嵌合部分における溶着不良を防止しつつ、溶着時間を短縮して、生産性を向上可能な複合容器の製造方法及び製造装置を提供することである。

本発明は、以下の発明を包含する。
（１） 紙を用いたシート材からなる筒状の胴部と、熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部とを有し、前記天面部の天面側嵌合部に前記胴部の胴側嵌合部を外嵌溶着してなる複合容器の製造方法において、前記両嵌合部の嵌合部分の内側に配置可能な内側電極と、前記嵌合部分の外側に配置可能な外側電極とを備えた溶着装置を用い、少なくとも前記天面側嵌合部を予熱した前記天面部を、予熱した前記内側電極に外嵌セットした状態で、前記胴部側嵌合部を前記天面側嵌合部に外嵌させる嵌合工程と、前記内側電極と外側電極間において前記嵌合部分を押圧保持した状態で、前記両電極間における嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着する溶着工程と、を備えたことを特徴とする複合容器の製造方法。

この製造方法では、胴側嵌合部と天面側嵌合部との嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着するので、該嵌合部分をその内部から効率よく加熱でき、ヒータなどにより外面側から加熱する場合と比較して、溶着部分における外観低下を防止でき、複合容器の外観品質を向上できる。しかも、胴部の嵌合部と比較して厚肉な天面側嵌合部を予熱するとともに、これを予熱した内側電極に外嵌セットして、天面部と胴部との嵌合部分を溶着するので、該嵌合部分を溶着温度まで容易に且つ短時間で昇温できる。このため、ポリオレフィン系樹脂のように、高周波誘電加熱により発熱し難い熱可塑性合成樹脂材料で天面部を構成した場合であっても、短時間で且つ確実に嵌合部分を溶着することが可能となり、胴部を構成する紙が、嵌合部分において焼けたり焦げたりすることを効果的に防止できるとともに、嵌合部分を角筒状に構成した場合であっても、角部における溶着不良の発生を効果的に防止できる。

（２） 前記天面側嵌合部の予熱温度を、前記天面部を構成する熱可塑性合成樹脂材料のビカット軟化温度±１５℃に設定した前記（１）記載の複合容器の製造方法。天面側嵌合部の予熱温度は天面側嵌合部が溶けない範囲で極力高温に設定することが好ましく、ビカット温度±１５℃のように設定すると、移載時等における天面部の変形を防止でき、しかも短時間で且つ確実に嵌合部分を溶着することができる。

（３） 前記内側電極の予熱温度を、前記天面側嵌合部の予熱温度以下、該予熱温度−４０℃以上の範囲に設定した前記（２）記載の複合容器の製造方法。内側電極の予熱温度は天面部が溶けない範囲で極力高温に設定することが好ましく、天面側嵌合部の予熱温度−２０℃以上のように設定すると、移載時等における天面部の変形を防止でき、しかも短時間で且つ確実に嵌合部分を溶着することができるため、より好ましく、天面側嵌合部の予熱温度−１５℃以上のように設定することが特に好ましい。

（４） 前記内側電極を挟んでその両側に１対の前記外側電極を対面状に設け、前記溶着工程において、予熱した前記内側電極と、前記１対の外側電極間において前記嵌合部分をそれぞれ押圧保持した状態で、前記１対の外側電極に高周波電圧を印加することで、前記嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の複合容器の製造方法。この場合には、嵌合部分の２箇所を同時に溶着でき、また例えば内側電極を中心にして、胴部及び天面部を内側電極とともに９０°回転させてから、嵌合部分における残りの部分を前記と同様に溶着することで、嵌合部分を全周にわたって溶着することができる。しかも、内側電極は、１対の外側電極間を通電するだけのものであり、内側電極に対して直接的に電圧を印加する必要がないので、前述のように胴部及び天面部を内側電極とともに９０°回転させる場合でも、溶着装置の製作コストの上昇を抑制できる。

（５） 前記嵌合部分が平面視４角筒状に構成され、前記１対の外側電極における前記嵌合部分との接触面の平面形状が、前記嵌合部分の隣接する２辺に適合する略Ｖ字型に形成され、前記１対の外側電極が、前記内側電極の対角線に沿って接近離間できるように、前記内側電極を挟んで対面状に配置されている前記（４）記載の複合容器の製造方法。この発明では、外側電極を胴部と天面部との嵌合部分に押圧するときに、該嵌合部分の角部の縦皺を伸ばす方向への引張力が作用するので、該嵌合部分を４角筒状に構成した場合であっても、嵌合部分の角部における縦皺の発生を効果的に防止して、角部における溶着不良を効果的に防止できる。

（６） 前記溶着工程における、前記１対の外側電極の最接近位置での両者間の最短距離が５ｍｍ以上に設定されている（４）又は（５）に記載の複合容器の製造方法。このように設定することで、高周波電圧を印加したときに、両外側電極が短絡することを確実に防止できる。

（７） 前記胴部及び天面部に内嵌可能なマンドレルを設け、前記マンドレルの上部に電気的に絶縁した状態で前記内側電極を設けた前記（１）〜（６）のいずれかに記載の複合容器の製造方法。この発明では、マンドレルに胴部及び天面部を安定性良く嵌合させることができるとともに、胴部及び天面部の嵌合部分を、内側電極により予熱しながら、高周波誘電加熱により溶着することができるので、複合容器の製造装置の構成を簡略にできるとともに、複合容器の生産性を向上できる。

（８） 前記内側電極を予熱する発熱体を、前記マンドレルに内蔵した前記（７）記載の複合容器の製造方法。このように構成することで、胴側嵌合部と比較して厚肉な天面側嵌合部を、内側電極により効率良く予熱できるので、高周波誘電加熱による溶着時間を短縮しつつ、嵌合部分における焼けや焦げなどの発生や、角部における溶着不良の発生を一層効果的に防止できる。

（９） 前記嵌合部分の高周波誘電加熱による溶着時に、前記天面側嵌合部の少なくとも一部が、前記天面部を構成する合成樹脂の溶融温度以上に加熱されている前記（１）〜（８）のいずれかに記載の複合容器の製造方法。胴部として、例えば紙を筒状に丸めて両端を重ね合わせて溶着したものを使用する場合には、紙の重ね合わせ部分に段差が形成されるので、該段差部分において溶着不良が発生し易くなる。本発明では、例えばこのような溶着不良の発生し易い箇所に対応する部分を加熱することで、該箇所における、溶着不良の発生を効果的に防止できる。

（１０） 紙を用いたシート材からなる平面視４角筒状の胴部と、熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部とを有し、前記天面部の天面側嵌合部に前記胴部の胴側嵌合部を外嵌溶着してなる複合容器の製造装置において、前記天面側嵌合部の予熱装置と、前記両嵌合部の嵌合部分の内側に配置可能な内側電極と、前記嵌合部分の外側に配置可能な外側電極と、前記内側電極を予熱する予熱手段とを有し、前記外側電極と前記予熱手段により予熱した前記内側電極間に前記嵌合部分を押圧保持し、前記両電極間における前記嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着可能となした溶着装置と、を備えたことを特徴とする複合容器の製造装置。

この製造装置では、天面側嵌合部を予熱した天面部を、予熱した内側電極に外嵌セットし、この状態で胴部側嵌合部を天面側嵌合部に外嵌させて、内側電極と外側電極間において両者の嵌合部分を押圧保持しながら、両電極間において嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着することができる。このため、前記（１）の複合容器の製造方法と同様の作用効果が得られる。

（１１） 前記内側電極を挟んでその両側に１対の前記外側電極を対面状に設け、前記１対の外側電極に対して高周波電圧を印加可能となした前記（１０）に記載の複合容器の製造装置。この場合には、嵌合部分の２箇所を同時に溶着でき、また例えば内側電極を中心にして、胴部及び天面部を内側電極とともに９０°回転させてから、嵌合部分における残りの部分を前記と同様に溶着することで、嵌合部分を全周にわたって溶着することができる。しかも、内側電極は、１対の外側電極間を通電するだけのものであり、内側電極から直接的に電圧を印加する必要がないので、前述のように胴部及び天面部を内側電極とともに９０°回転させる場合でも、溶着装置の製作コストの上昇を抑制できる。又、内側電極を挟んで対面状に配置されている１対の外側電極を、内側電極の複数本の対角線にそれぞれ対応させて複数組設け、前記各組の１対の外側電極が、内側電極の対角線に沿って接近離間できるように配置して、内側電極を回転させることなく、予め設定した順番で、各組の１対の外側電極を内側電極に対して接近離間させて、内側電極と各組の１対の外側電極間において嵌合部分を順次溶着することもできる。

（１２） 前記嵌合部分が平面視４角筒状に構成され、前記１対の外側電極における前記嵌合部分との接触面の平面形状が、前記嵌合部分の隣接する２辺に適合する略Ｖ字型に形成され、前記１対の外側電極が、前記内側電極の対角線に沿って接近離間できるように、前記内側電極を挟んで対面状に配置されている前記（１１）に記載の複合容器の製造装置。この発明では、外側電極を胴部と天面部との嵌合部分に押圧するときに、該嵌合部分の角部の縦皺を伸ばす方向への引張力が作用するので、該嵌合部分を４角筒状に構成した場合であっても、嵌合部分の角部における縦皺の発生を効果的に防止して、角部における溶着不良を効果的に防止できる。

本発明に係る複合容器の製造方法及び製造装置によれば、胴部と天面部の嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着するので、溶着部分における外観低下を防止でき、複合容器の外観品質を向上できる。しかも、胴側嵌合部と比較して厚肉な天面側嵌合部を予熱するとともに、この予熱した天面部を予熱した内側電極に外嵌セットするので、胴部と天面部の嵌合部分を溶着温度付近まで容易に且つ短時間で昇温できる。このため、ポリオレフィン系樹脂のように、高周波誘電加熱により発熱し難い熱可塑性合成樹脂材料で天面部を構成した場合であっても、短時間で且つ確実に嵌合部分を溶着することが可能となり、胴部を構成する紙が、嵌合部分において焼けたり焦げたりすることを効果的に防止できるとともに、嵌合部分を角筒状に構成した場合であっても、角部における溶着不良の発生を効果的に防止できる。

容器の斜視図 容器の正面図 図２のIII-III線断面図 図２のIV-IV線断面図 天面閉塞部材の内嵌前における自然状態での容器本体の胴側嵌合部の平面図 容器本体と天面閉塞部材の嵌合部分の拡大縦断面図 容器本体を構成するシート材の拡大断面図 天面閉塞部材の平面図 天面閉塞部材の底面図 予熱装置の平面図 溶着装置の平面図 第１嵌合工程の説明図 第２嵌合工程の説明図 第３嵌合工程及び溶着工程の説明図 溶着工程の説明図 充填工程の説明図 閉塞工程の説明図 他の製造方法の第３嵌合工程の嵌合途中の説明図 同製造方法の溶着工程の説明図 他の製造方法の溶着工程における説明用の側部接合部付近の横断面図 胴側嵌合部に天面側嵌合部を内嵌させた状態での両者の嵌合部分の横断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
先ず、複合容器について説明する。
図１〜図９に示すように、複合容器１は、シート材２０（図７参照）からなる有底な筒状の容器本体１０と、容器本体１０の上端開口を閉塞する天面閉塞部材３０とを備えている。

容器本体１０を構成するシート材２０は、図７に示すように、紙層２１と、容器本体１０の内面側において紙層２１に積層状に設けた内面側樹脂層２２と、容器本体１０の外面側において紙層２１に積層状に設けた外面側樹脂層２３とを有する、少なくとも３層以上の多層構造に構成されている。内面側樹脂層２２及び外面側樹脂層２３としては、紙層２１に溶着可能なものであれば、任意の成分の樹脂材料を含むものを採用でき、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性合成樹脂材料又はその樹脂組成物で構成できる。また、内面側樹脂層２２と外面側樹脂層２３とは同じ素材で構成することもできるし、異なる素材で構成することもできる。更に、内面側樹脂層２２は、容器本体１０に収容する内容物に応じて、ガスバリア性や保香性を確保できるように、成分の異なる複数種類の樹脂層で構成することもできる。シート材２０としては、枚葉のシート材を筒状に丸めて両端を溶着することでスリーブ状に形成したものを好適に採用できる。このようなスリーブ状のシート材２０を用いた容器本体１０は、ゲーブルトップ容器を製作するための設備を利用して製作できるので、設備経済的な負担を軽減できる。

容器本体１０の胴部１２は、シート材２０を筒状に折り曲げて両端部を溶着することで、平面視略長方形の筒状に形成され、胴部１２の後面側にはシート材２０の両端を溶着してなる側部接合部１７が全高にわたって上下方向に形成され、容器本体１０の底面部１３は、周知の折畳み方法により折畳んで閉塞されている。平面視略長方形の胴部１２の隣接する２辺の長さは、同じに設定することもできるし、異なる長さに設定することもできる。このように、胴部１２を略長方形の角筒状に構成すると、複合容器１の陳列性や輸送性を向上できるので好ましい。ただし、胴部１２は、長方形以外の偶数角形や奇数角形の角筒状に構成したり、円筒状や楕円筒状に形成したりすることも可能である。また、底面部１３は、胴部１２とは別部材からなる合成樹脂材料を用いた成形体からなる底板部材を胴部１２の下端部に溶着して構成することもできる。

胴部１２の上端部には天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４に外嵌される胴側嵌合部１１が形成され、胴部１２の各角部の内面側にはシート材２０を折り曲げることで内側へ突出する折皺部１８が高さ方向の全長にわたって形成され、胴側嵌合部１１に形成される折皺部１８は、胴側嵌合部１１に天面側嵌合部３４を内嵌して、図２０、図２１に示すように、胴側嵌合部１１を天面側嵌合部３４に圧接させながら溶着することで押し潰されて、折皺部１８の形成位置においても、胴側嵌合部１１と天面側嵌合部３４とが隙間なく溶着されるように構成されている。

天面閉塞部材３０は、容器本体１０の上端開口部を閉塞するように設けられた天面部３１と、天面部３１の口部３５に着脱自在に螺合されたキャップ部材３２とを備え、天面部３１は、容器本体１０の内面側樹脂層２２と相溶性を有する、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体で構成されている。このような構成の天面閉塞部材３０を備えさせることで、複合容器１を再封可能な容器に構成できる。

天面部３１について説明すると、下端側広がりの角錐状の肩部３３が設けられ、肩部３３の下端部には下方へ延びる略長方形の筒状の天面側嵌合部３４が設けられ、肩部３３の上端部には上方へ突出状に延びる略円筒状の口部３５が設けられている。肩部３３の下端外周は、天面側嵌合部３４の上端外周よりもやや大きな寸法に構成され、肩部３３の下端部の外周縁と天面側嵌合部３４の上端部の外周縁間には容器本体１０の上端部を受け止める環状の受面３６が、天面部３１の中心線と略直交状に形成されている。

天面側嵌合部３４の下端部の外周面には面取り面３７が環状に形成され、面取り面３７は下側へ行くにしたがって横断面積が小さくなるように構成した角錐台状に形成され、容器本体１０に天面部３１を組み付けるときに、容器本体１０の上端部が面取り面３７に当接して、天面部３１の天面側嵌合部３４の外周面と容器本体１０の上端部の内周面とが同心状に配置されるように相対的に案内されることで、容器本体１０の胴側嵌合部１１に対して、天面部３１の天面側嵌合部３４を容易に内嵌できるように構成されている。

次に、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１との嵌合部分２を、横断面を略長方形状に形成する場合における、両嵌合部３４，１１の具体的構成について説明する。

図４に示すように、天面側嵌合部３４の外面は、平面視略長方形状の筒状に形成され、天面側嵌合部３４の４つの辺部３４ａの外面は、長さ方向の略中央部を外方側へ突出させた円弧面からなる突面３４ｂで構成され、４つの辺部３４ａは外面を突面３４ｂで構成した突辺部３４Ａａで構成されている。このように、突面３４ｂを有する突辺部３４Ａａを形成すると、天面側嵌合部３４の角部３４ｃと、該角部３４ｃに連なる突辺部３４Ａａとの連設部分３４ｄにそれぞれ外接する２本の接線ＬＴのなす角度としての開き角θ１が大きくなって、角部３４ｃと胴側嵌合部１１の角部１１ｂ間のシール性能を向上できるので好ましい。つまり、後述のように外側電極５０を用いて、図１４、図２１に示すように、胴側嵌合部１１の角部１１ｂに対して外側電極５０により力Ｆを作用させながら、胴側嵌合部１１を天面側嵌合部３４に溶着するときに、角部１１ｂに対して力Ｆを作用させ易くなり、図２０に示すように、折皺部１８を確実に押し潰して、両角部３４ｃ、１１ｃを隙間なく溶着でき、胴側嵌合部１１の角部１１ｂにおける皺の発生、特に縦皺の発生を効果的に防止して、シール性能を向上できるので好ましい。特に、本実施の形態のように、天面側嵌合部３４を構成する全ての辺部３４ａを、突面３４ｂを有する突辺部３４Ａａで構成すると、胴側嵌合部１１の全ての角部１１ｂにおける皺の発生、特に縦皺の発生を効果的に防止して、シール性能を向上できるので好ましい。

開き角θ１は、９３°以上１０８°未満、好ましくは９５．５°以上１０４．５°以下に設定することが、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１間におけるシール性を向上する上で好ましい。ただし、全ての角部３４ｃの開き角θ１を前述の数値範囲に設定する必要はない。また、全ての開き角θ１を同じ角度に設定する必要はなく、異なる角度が混在するように構成することもできる。

なお、天面側嵌合部３４を構成する少なくとも１つの辺部３４ａを突辺部３４Ａａで構成し、残りの辺部３４ａは、外面を平坦面３４Ｂｂで構成することもできる。更に、天面側嵌合部３４の１つ置きの辺部３４ａを突辺部３４Ａａで構成すると、天面側嵌合部３４における全ての角部３４ｃにおける開き角θ１を大きく設定して、胴側嵌合部１１の全ての角部１１ｂにおける皺の発生、特に縦皺の発生を効果的に防止して、シール性能を向上できるので好ましい。

突面３４ｂは、突辺部３４Ａａの外面の長さ方向の途中部に部分的に形成することもできるが、突辺部３４Ａａの外面の長さ方向の略全長にわたって形成することが好ましく、突辺部３４Ａａの外面の略全長にわたって滑らかに連なる、角筒状の天面側嵌合部３４の中心線と略平行な線分を中心とした湾曲面で構成することが最も好ましい。また、突面３４ｂは、単一の半径の円弧面で構成したり、複数の半径の円弧面を組み合わせて構成したり、楕円や放物線などの円弧以外の曲面で構成したり、複数種類の曲面を任意に組み合わせて構成したりすることもできる。更に、突面３４ｂは、曲面とそれに滑らかに連なる平坦面との組み合わせにより構成することもできる。

天面側嵌合部３４の４つの角部３４ｃの外面は、隣接する突辺部３４Ａａの外面に滑らかに連なる円弧面でそれぞれ構成され、４つの角部３４ｃの外面の半径ＲＳ１は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下に設定されることが好ましく、２ｍｍ以上４ｍｍ以下に設定されることが更に好ましい。このように４つの角部３４ｃの外面の半径ＲＳ１の数値範囲を設定することで、天面部３１の天面側嵌合部３４を容器本体１０の胴側嵌合部１１に内嵌させて溶着するときに、胴側嵌合部１１の角部１１ｂにおける皺の発生を防止して、容器本体１０と天面部３１間におけるシール不良の発生を効果的に防止できる。ただし、４つの角部３４ｃの外面の半径ＲＳ１は、全て同じ寸法に設定することもできるし、異なる数値に設定することもできる。また、角部３４ｃの外面形状は、胴側嵌合部１１に天面側嵌合部３４を内嵌させた状態で、折皺部１８に接しないような面取り面形状に形成することも可能であるし、折皺部１８に略隙間なく外嵌可能な縦溝を有する形状に形成することも可能である。

図４に示すように、突辺部３４Ａａの両端部を通る線分ＬＳ１と平行で且つ天面側嵌合部３４の中心ＰＳ１を通る線を第１基準線ＬＳ２としたときに、突面３４ｂを構成する円弧面の半径ＲＳ２は、第１基準線ＬＳ２から突面３４ｂまでの最大距離ＬＳ３の７倍〜１８倍に設定することが好ましい。円弧面の半径ＲＳ２は大きすぎると、開き角θ１が小さくなって胴側嵌合部１１の角部１１ｂにおける皺の発生を十分に抑制できなくなり、小さすぎると複合容器１の意匠性が低下するので、最大距離ＬＳ３の７倍〜１８倍に設定することが好ましい。

また、図５に示すように、天面部３１の内嵌前における胴側嵌合部１１の自然状態での、突辺部３４Ａａに対応する胴側嵌合部１１の対応辺部１１ａの両端部を通る線分ＬＣ１と平行で且つ胴側嵌合部１１の中心ＰＣ１を通る線を第２基準線ＬＣ２としたときに、第１基準線ＬＳ２から突面３４ｂまでの最大距離ＬＳ３が、第２基準線ＬＣ２と対応辺部１１ａの内面までの最大距離ＬＣ３よりも大きく設定されていることが好ましい。このように構成することで、天面部３１の天面側嵌合部３４を容器本体１０の胴側嵌合部１１に内嵌溶着するときに、突面３４ｂで胴側嵌合部１１の対応辺部１１ａを確実に外側へ押し操作して、対応辺部１１ａの両端の角部１１ｂの開き角を大きくし、容器本体１０の胴側嵌合部１１を天面部３１の天面側嵌合部３４に皺無く綺麗に溶着して、容器本体１０と天面部３１間におけるシール不良の発生を効果的に防止できる。

天面部３１の天面側嵌合部３４の外周寸法をＤ１とし、天面部３１の内嵌前における、容器本体１０の展開状態での胴側嵌合部１１の内周寸法をＤ２としたときに、Ｄ１／Ｄ２が９８．０％以上、９９．５％未満、好ましくは９８．３％以上、９９．３％以下に設定されている。Ｄ１／Ｄ２をこのような数値範囲に設定することで、胴側嵌合部１１における皺の発生を防止して、容器本体１０と天面部３１間におけるシール不良の発生を効果的に防止できる。

この複合容器１では、天面部３１の天面側嵌合部３４の少なくとも１つの辺部３４ａとして、外面の少なくとも一部が外方側へ突出する突面３４ｂで構成された突辺部３４Ａａが設けられている。このため、複合容器１を製作するときに、天面部３１の天面側嵌合部３４を容器本体１０の胴側嵌合部１１に内嵌させると、図５に仮想線で示すように、突辺部３４Ａａの突面３４ｂで、それに対応する胴側嵌合部１１の対応辺部１１ａが外方側へ押されて、該対応辺部１１ａが湾曲状に外方へ突出するように変形する。そして、この対応辺部１１ａの変形に伴って、対応辺部１１ａの両端の角部１１ｂにおける開き角が大きくなる。これにより、胴側嵌合部１１を天面側嵌合部３４に溶着したときにおける角部１１ｂの皺の発生、特に縦皺の発生が抑制され、角部１１ｂにおけるシール性能を向上できる。また、突辺部３４Ａａの外面を全体的に湾曲形状に構成することで、突辺部３４Ａａにおける皺の発生も防止できる。更に、容器本体１０を平面視略長方形の筒状に形成できるので、複合容器１の陳列性や輸送性をゲーブルトップと同様に十分に確保できる。更にまた、予め角筒状に製作したシート材２０からなる容器本体１０に天面部３１を嵌合固定できるので、従来の容器の製造方法のように、天面部にシート材を巻き付けて、両者を溶着する場合と比較して、安価な設備で複合容器１を製作することができる。しかも、シート材２０からなる容器本体１０は、ゲーブルトップ容器を製作するための既存設備などを利用して製作できるので、設備経済的な負担を一層軽減できる。

＜複合容器の製造方法＞
次に、複合容器１の製造方法について説明する。
この複合容器１の製造方法は、シート材２０からなる筒状部材１０Ａに天面閉塞部材３０を溶着固定して複合容器１Ａを製作する容器組立工程と、複合容器１Ａに内容物を充填する充填工程と、複合容器１Ａの底面開口を閉塞する閉塞工程とを備えている。

（容器組立工程）
先ず、容器組立工程で用いる予熱装置６０及び溶着装置４０について説明する。
予熱装置６０は、図１０に示すように、熱伝導率の高い真鍮などの金属材料からなる加熱板６１と、加熱板６１を加熱するヒータ６２とを備え、加熱板６１に天面側嵌合部３４の略全体が僅かな隙間をあけて嵌合する嵌合溝６３を形成したものである。この予熱装置６０により天面部３１を予熱する際には、天面側嵌合部３４の略全体を嵌合溝６３に挿入して、天面部３１を予熱装置６０にセットし、この状態で一定時間保持することで、天面側嵌合部３４を予熱することになる。天面側嵌合部３４の予熱温度は、天面部３１を構成する合成樹脂材料のビカット軟化温度±１５℃の範囲に設定することになる。天面側嵌合部３４の予熱温度は天面側嵌合部３４が溶けない範囲で極力高温に設定することが好ましく、ビカット軟化温度±１５℃のように設定すると、移載時等における天面部３１の変形を防止でき、しかも短時間で且つ確実に嵌合部分２を溶着することができる。

なお、本実施の形態では嵌合溝６３を加熱板６１に２個形成して、複数の天面部３１を順次予熱するように構成したが、加熱板６１に形成する嵌合溝６３の個数は任意に設定可能である。また、予熱装置６０としては、少なくとも天面側嵌合部３４を一様に予熱し得る構成のものであれば、図１０に示すような予熱装置６０以外の任意の構成の予熱装置を採用することもできる。

溶着装置４０は、図１１、図１２に示すように、容器本体１０を構成するシート材２０からなる略角柱状の筒状部材１０Ａに略隙間なく内嵌可能な略角柱状のマンドレル４１と、マンドレル４１の上部を挟んで対面配置した１対の外側電極５０とを備え、発振電極としての両外側電極５０に対して高周波電圧を印加可能に構成したものである。

両外側電極５０は、図示外の移動手段により、図１５に矢印Ｂで示す対面方向に沿って移動可能に設けられ、マンドレル４１は、平面視における対角線方向が両外側電極５０の対面方向となるように配置されるとともに、図示外の回転手段により、図１５の矢印Ａで示すように、上下方向の軸心回りに回転可能に設けられている。

マンドレル４１は、略角柱状の支持部材４２に対して、平面視長方形状の平板状の絶縁部材４３と、平面視長方形状の平板状の内側電極４４とを下側から順番に重ね合わせて一体化するとともに、絶縁部材４３と内側電極４４間に内側電極４４を予熱するための予熱手段４５を組み込んだものであり、１対の外側電極５０間において、内側電極４４を外側電極５０に対面させて配置したものである。ただし、支持部材４２及び絶縁部材４３は、マンドレル４１に外装した筒状部材１０Ａの姿勢の安定性を向上するため、略角柱状に形成することが好ましいが、略角柱状以外の任意の形状に形成することもできる。

内側電極４４は天面側嵌合部３４に略隙間なく内嵌可能な寸法の平面視長方形状に構成され、内側電極４４の上部は上方へ行くにしたがって横断面が小さくなる角錐台状に形成され、内側電極４４の上部の外周部には天面閉塞部材３０を案内するための上部テーパ面４４ａが形成され、上部テーパ面４４ａで天面側嵌合部３４の下端部を案内することで、内側電極４４に対して天面閉塞部材３０を上側から容易に外嵌できるように構成されている。なお、天面部３１の肩部３３の内面側には下側へ突出する４つの突起３３ａが形成され、これら４つの突起３３ａを内側電極４４の上面に当接させることで、天面閉塞部材３０を内側電極４４の適正な高さ位置に取り付けることができるように構成されている。

絶縁部材４３の下部は天面側嵌合部３４の外面に略適合する寸法に構成され、絶縁部材４３の上部には上方へ行くにしたがって横断面が小さくなる略角錐台状に形成され、絶縁部材４３の上部の外周部には筒状部材１０Ａを案内するための下部テーパ面４３ａが形成され、下部テーパ面４３ａで筒状部材１０Ａの下端部を案内することで、マンドレル４１に対して筒状部材１０Ａを容易に外嵌装着できるように構成されている。

予熱手段４５としては、内側電極４４を予熱し得るものであれば任意の構成のものを採用でき、内側電極４４と絶縁部材４３間に配置可能な薄型の面状発熱体を好適に採用できる。内側電極４４は、天面側嵌合部３４の予熱温度以下であって、天面側嵌合部３４の予熱温度−４０℃以上の範囲に設定されている。内側電極４４の予熱温度は天面側嵌合部３４が溶けない範囲で極力高温に設定することが好ましく、天面側嵌合部３４の予熱温度−２０℃以上のように設定すると、移載時等における天面部３１の変形を防止でき、しかも短時間で且つ確実に嵌合部分２を溶着することができるため、より好ましく、天面側嵌合部３４の予熱温度−１５℃以上のように設定することが特に好ましい。予熱手段４５は、溶着装置４０の操業中において常時通電されて、内側電極４４を一定温度まで予熱するように構成され、内側電極４４に順次セットされる天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４の予熱温度が低下しないように構成されている。

外側電極５０の先端側部分には略Ｖ字状に切り欠いた切欠部５１が形成され、切欠部５１にはそれに対面する天面側嵌合部３４の隣接する２つの辺部３４ａ及び該２つの辺部３４ａ間の角部３４ｃに適合する形状の略Ｖ字状に連なる電極部５２が形成されている。両外側電極５０の最接近位置での両者間の最短距離Ｌは、図１５に示すように、５ｍｍ以上に設定され、両外側電極５０に対して高周波電圧を印加したときに、該高周波電圧が短絡しないように構成されている。

なお、外側電極５０を予熱する予熱手段を設けることもできる。また、内側電極４４の外面形状及び外面寸法は、胴側嵌合部１１と天面側嵌合部３４との嵌合部分２の内面に略隙間なく内嵌可能な形状及び寸法に構成され、また外側電極５０の切欠部５１の形状及び寸法は、胴側嵌合部１１と天面側嵌合部３４との嵌合部分２の外面に略隙間なく当接可能な形状及び寸法に形成されており、例えば嵌合部分２が円形や楕円形の場合には、内側電極４４の外面形状は、円形や楕円形に形成することになり、外側電極５０の切欠部５１の形状は、円弧状や楕円弧状に形成することになる。更に、外側電極５０を１つだけ設けて、外側電極５０と内側電極４４とに高周波電圧を印加するように構成することもできる。

容器組立工程は、筒状部材１０Ａをマンドレル４１にセットする第１嵌合工程と、予熱装置６０にて天面側嵌合部３４を予熱した天面閉塞部材３０を、マンドレル４１の予熱した内側電極４４にセットする第２嵌合工程と、天面側嵌合部３４に胴側嵌合部１１を外嵌する第３嵌合工程と、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１との嵌合部分２を溶着する第１及び第２溶着工程とを備えている。

第１嵌合工程では、図１２に示すように、シート材２０からなる筒状部材１０Ａを、天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４の外面に適合する寸法のマンドレル４１の支持部材４２及び絶縁部材４３に対して、内側電極４４が外部に露出するように外嵌挿入する。このとき、筒状部材１０Ａの下端部が上部テーパ面４４ａ及び下部テーパ面４３ａで案内されるので、マンドレル４１に対して筒状部材１０Ａを容易に外嵌装着できる。なお、筒状部材１０Ａの胴側嵌合部１１の内周長が、天面側嵌合部３４の外周長よりも短い場合には、筒状部材１０Ａをマンドレル４１に装填する前に、胴側嵌合部１１を予めテーパ状のガイド部を有する治具で、天面側嵌合部３４の外周長に適合する長さとなるように押し広げることもできる。

第２嵌合工程では、図１３に示すように、予熱装置６０によりビカット軟化温度±１５℃まで天面側嵌合部３４を予熱した天面閉塞部材３０を、予熱手段４５により、天面側嵌合部３４の予熱温度以下であって、天面側嵌合部３４の予熱温度−４０℃以上の範囲に予熱した内側電極４４に外嵌セットして、天面側嵌合部３４の温度がビカット軟化温度付近に維持されるように、天面閉塞部材３０をマンドレル４１に取付ける。このとき、天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４の下端部が上部テーパ面４４ａで案内されるので、内側電極４４に対して天面閉塞部材３０を容易に取り付けることができる。また、天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４が内側電極４４に略隙間なく内嵌されるとともに、天面閉塞部材３０の突起３３ａが内側電極４４の上面に当接されることにより、天面閉塞部材３０を内側電極４４の適正位置に取り付けることができる。

次に、第３嵌合工程において、図１４に示すように、筒状部材１０Ａをマンドレル４１に対して相対的に上方へ移動させ、天面側嵌合部３４を胴側嵌合部１１に内嵌する。このとき、筒状部材１０Ａの上端部が天面側嵌合部３４の下端部の面取り面３７で案内されるので、筒状部材１０Ａの上端部が天面側嵌合部３４の下端部に当接して変形することなく、筒状部材１０Ａの上部接合部を天面側嵌合部３４に容易に外嵌できる。

次に、第１溶着工程において、図１４、図１５に仮想線で示すように、両外側電極５０を内側電極４４側へ移動させて、外側電極５０の電極部５２と内側電極４４間に、天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４の隣接する２辺及び該２辺間の角部と、筒状部材１０Ａの胴側嵌合部１１の隣接する２辺及び該２辺間の角部とを略隙間なく押圧保持し、この状態で両外側電極５０間に高周波電圧を印加し、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１との嵌合部分２を高周波誘電加熱により溶着する。このとき、天面側嵌合部３４は、ビカット軟化温度付近に予熱されているので、天面部３１をポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体で構成した場合でも、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１との嵌合部分２を高周波誘電加熱により短時間で溶着することができる。また、外側電極５０を天面側嵌合部３４の対角線方向へ移動させて、電極部５２により天面側嵌合部３４及び胴側嵌合部１１の隣接する２辺を溶着するので、胴側嵌合部１１の角部１１ｂ及び天面側嵌合部３４の角部１１ｂ、角部３４ｃに対する電極部５２の当たりを強くして、両角部１１ｂ、３４ｃ間におけるシール性能を向上できるとともに、図２１に示すように、筒状部材１０Ａの角部１１ｂの内面に内側へ突出状に形成される折皺部１８を押し潰して、シール性を向上できる。

次に、第２溶着工程において、図１５に実線で示すように、両外側電極５０をマンドレル４１から離間させて、例えば矢印Ａで示すように、マンドレル４１を９０°回転させた後、第１溶着工程と同様に、両外側電極５０をマンドレル４１側へ移動させて、外側電極５０の電極部５２と内側電極４４間において、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１との嵌合部分２の残りの部分を高周波誘電加熱により溶着して、底面が開口された容器本体１０Ｂを有する複合容器１Ａを得ることになる。

ただし、第２溶着工程において、マンドレル４１を９０°回転させる代わりに、マンドレル４１を中心に両外側電極５０を９０°回転させることもできる。また、溶着装置４０として、１対の外側電極５０を内側電極４４の２本の対角線に対応させて２組設け、各組の１対の外側電極５０を内側電極４４の対角線に沿って接近離間できるように配置したものを用い、第１溶着工程において、１組目の１対の外側電極５０と内側電極４４間において、嵌合部分２の隣接する２辺及び該２辺間の角部を高周波誘電加熱により溶着し、第２溶着工程において、マンドレル４１を回転させることなく、２組目の１対の外側電極５０と内側電極４４間において、嵌合部分２の残りの部分を高周波誘電加熱により溶着することで、嵌合部分２を全周にわたって溶着することもできる。

（充填工程）
充填工程では、図１６に示すように、マンドレル４１から複合容器１Ａを抜き取って、複合容器１Ａを倒立状に配置させた状態で、供給管６５から内容物を複合容器１Ａの容器本体１０Ｂ内へ注ぎ込んで、必要量の内容物を充填する。

（閉塞工程）
閉塞工程では、容器本体１０Ｂの底面開口を周知の閉塞方法により閉塞して、内容物を充填した複合容器１を得ることになる。底面開口の閉塞方法としては、例えば、図１６に示すように、容器本体１０Ｂの前面１４の下端接合部１４ａと後面１５の下端接合代１５ａを重ね合わせて溶着接合した後、容器本体１０Ｂの左右の側面１６を２本の折り目線Ｆ１に沿って内面側が重なるように折り曲げるとともに、前面１４の上部、後面の上部とを折り目線Ｆ２に沿って内側へ折り曲げ、更に図１７に示すように、左右の側面１６からなる三角形状の耳部１６ａを折り目線Ｆ３に沿って内側へ折り曲げることで閉塞する閉塞方法を採用できる。ただし、他の周知の閉塞方法で閉塞することも可能である。

この複合容器１の製造方法では、胴側嵌合部１１と天面側嵌合部３４との嵌合部分２を高周波誘電加熱により溶着するので、該嵌合部分２をその内部から効率よく加熱でき、ヒータなどにより外面側から加熱する場合と比較して、溶着部分における外観低下を防止でき、複合容器１の外観品質を向上できる。しかも、胴側嵌合部１１と比較して厚肉な天面側嵌合部３４を予熱するとともに、これを予熱した内側電極４４に外嵌セットして、天面部３１と胴部１２との嵌合部分２を溶着するので、該嵌合部分２を溶着温度まで容易に且つ短時間で昇温できる。このため、ポリオレフィン系樹脂のように、高周波誘電加熱により発熱し難い熱可塑性合成樹脂材料で天面部３１を構成した場合であっても、短時間で且つ確実に嵌合部分２を溶着することが可能となり、胴部１２を構成する紙が、嵌合部分２において焼けたり焦げたりすることを効果的に防止できるとともに、嵌合部分２を角筒状に構成した場合であっても、角部における溶着不良の発生を効果的に防止できる。

なお、本実施の形態では、内容物の充填後に複合容器１Ａの容器本体１０Ｂの底面開口を閉塞したが、前記第２溶着工程にて製作した複合容器１Ａの容器本体１０Ｂの底面開口を前記閉塞工程と同様に液密状に閉塞した後、該底面開口を閉塞した容器本体のキャップ部材３２を口部３５から取り外し、該口部３５を通じて内容物を充填するように構成し、その後口部３５をキャップ部材３２で閉塞するように構成することも可能である。

次に、前記第３嵌合工程及び第１及び第２溶着工程の構成を変更した、他の実施の形態について説明する。

（１）第３嵌合工程において、天面側嵌合部３４の外周面を、天面部３１を構成する合成樹脂材料の溶融温度以上に、熱風加熱などにより加熱して、該外周面の樹脂部分を溶融させた状態で、図１８に示すように、筒状部材１０Ａをマンドレル４１に対して相対的に上方へ移動させ、筒状部材１０Ａの先端部で天面側嵌合部３４の外面の溶融樹脂の一部を上側へ押し上げて溶融樹脂部３８Ａを形成する。

次に、第１及び第２溶着工程において、外側電極５０として電極部５２に凹部５３を形成したものを用いて、図１９に示すように、外側電極５０により胴側嵌合部１１を天面側嵌合部３４に溶着するときに、溶融樹脂部３８Ａに凹部５３を押し当てて、溶融樹脂部３８Ａにより筒状部材１０Ａの上端部を覆う被覆部３８を形成する。なお、被覆部３８を形成するため、天面側嵌合部３４は、少なくとも０．３０ｍｍ以上の厚さに構成することが好ましい。

このように構成すると、被覆部３８により容器本体１０の胴部１２の上端部が外部に露出することを防止して、胴部１２の上端部から紙層２１に対して液体などが染み込むことを防止できるので、複合容器１の衛生を向上するうえで好ましい。

（２） 第３嵌合工程において、天面側嵌合部３４の外周面のうちの、少なくとも側部接合部１７の内面側の段差部１７ａに対面する部分を、天面部３１を構成する合成樹脂材料の溶融温度以上に、熱風加熱などにより加熱して、該部分の樹脂部分を溶融させた状態で、筒状部材１０Ａをマンドレル４１に対して相対的に上方へ移動させ、天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４を筒状部材１０Ａの胴側嵌合部１１に内嵌する。

次に、溶着工程において、外側電極５０により胴側嵌合部１１を天面側嵌合部３４に溶着することになる。このとき、前記第３嵌合工程において、天面側嵌合部３４の外周面のうちの段差部１７ａに対面する部分が予め加熱されて溶融しているので、この溶融樹脂が段差部１７ａにより形成される天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１間の隙間に充填されて、図２０に示すように、該溶融樹脂により段差部１７ａに沿って封止部３９が形成され、段差部１７ａ付近が無理なく円滑に封止されることになる。なお、封止部３９を形成するため、天面側嵌合部３４は、少なくとも０．３０ｍｍ以上の厚さに構成することが好ましい。ただし、天面側嵌合部３４の外面うちの段差部１７ａに対応する位置に段差部１７ａに適合する深さの凹部を予め形成することで、シール性能を高めることもできる。

次に、複合容器１の評価試験について説明する。

容器本体１０として、紙層の両側にポリエチレン層を積層状に設けてなる、飲料用紙製のカートン容器に一般的に使用されるシート材を用いて、胴側嵌合部１１の内周寸法Ｄ２が２８０ｍｍとなるように、平面視正方形の角筒状の容器本体１０を製作した。なお、胴側嵌合部１１の内周寸法Ｄ２は、容器本体１０を平板状に展開させた状態での寸法とした。

天面閉塞部材３０として、ポリエチレン樹脂を用いた成形体（ビカット軟化温度１２４℃、溶融温度１３２℃）からなる天面部３１を備え、天面側嵌合部３４の横断面形状を図４に示すように略正方形状に構成した天面閉塞部材３０を用いた。

そして、天面側嵌合部３４の予熱温度、内側電極４４の予熱温度、高周波電圧の通電時間を、表１に示すように設定して、１７種類の複合容器１をそれぞれ３個製作した。具体的には、天面閉塞部材３０の天面側嵌合部３４を予熱し、これを予熱したマンドレル４１の内側電極４４にセットして、天面側嵌合部３４に胴部１２の胴側嵌合部１１を外嵌させ、天面側嵌合部３４と胴側嵌合部１１との嵌合部分２を高周波誘電加熱により溶着した後、マンドレル４１を９０°回転させて、嵌合部分２の残りの部分を高周波誘電加熱により溶着して複合容器１を製作した。なお使用した高周波誘電加熱装置は一般的に市販されている装置（高周波出力５．０ｋＷ、発振周波数４０．４６ＭＨｚ）を用いた。

こうして製作した複合容器１に対して、メチレンブルー０．４ｗｔ％・エタノール１０％水溶液を充填し、胴側嵌合部１１と天面側嵌合部３４との嵌合部分２に、該水溶液を３０分間接液させたときにおける、嵌合部分２の４つの角部と４つの辺部における、該水溶液の漏れの有無を目視にて確認して、液密性を評価した。

表中の記号は、下記評価基準を表すものである。
・記号「○」は、３個の複合容器全てで漏れが発生しなかったことを表す。
・記号「△」は、３個の複合容器のいずれかで漏れが発生したことを表す。
・記号「×」は、３個の複合容器全てで漏れが発生したことを表す。

表１から、内側電極４４を予熱した場合には、予熱しない場合と比較して、高周波電圧の通電時間を短縮しても、十分な液密性が得られることが分かる。また、内側電極４４の予熱温度は、高温である方が、高周波電圧の通電時間を短縮しても、十分な液密性が得られることが分かる。ただし、内側電極４４の予熱温度は、高くなりすぎると、天面部３１が軟化して外力により、天面部３１が変形することが懸念されるので、天面側嵌合部３４の予熱温度以下に設定することが好ましく、また通電時間を極力短縮するためには、天面側嵌合部３４の予熱温度−４０℃以上に設定することが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。

１ 複合容器
１Ａ 複合容器
２ 嵌合部分
１０ 容器本体
１０Ａ 筒状部材
１０Ｂ 容器本体
１１ 胴側嵌合部
１１ａ 対応辺部
１１ｂ 角部
１２ 胴部
１３ 底面部
１４ 前面
１４ａ 下端接合部
１５ 後面
１５ａ 下端接合代
１６ 側面
１６ａ 耳部
１７ 側部接合部
１７ａ 段差部
１８ 折皺部
２０ シート材
２１ 紙層
２２ 内面側樹脂層
２３ 外面側樹脂層
３０ 天面閉塞部材
３１ 天面部
３２ キャップ部材
３３ 肩部
３３ａ 突起
３４ 天面側嵌合部
３４Ａａ 突辺部
３４Ｂｂ 平坦面
３４ａ 辺部
３４ｂ 突面
３４ｃ 角部
３４ｄ 連設部分
３５ 口部
３６ 受面
３７ 面取り面
３８ 被覆部
３８Ａ 溶融樹脂部
３９ 封止部
４０ 溶着装置
４１ マンドレル
４２ 支持部材
４３ 絶縁部材
４３ａ 下部テーパ面
４４ 内側電極
４４ａ 上部テーパ面
４５ 予熱手段
５０ 外側電極
５１ 切欠部
５２ 電極部
５３ 凹部
６０ 予熱装置
６１ 加熱板
６２ ヒータ
６３ 嵌合溝
６５ 供給管
Ｆ１ 折り目線
Ｆ２ 折り目線
Ｆ３ 折り目線
ＬＳ１ 線分
ＬＳ２ 第１基準線
ＬＳ３ 最大距離
ＰＳ１ 中心
ＲＳ１ 半径
ＲＳ２ 半径
ＬＣ１ 線分
ＬＣ２ 第２基
ＬＣ３ 最大距離
ＬＴ 接線
ＰＣ１ 中心
θ１ 開き角

Claims (12)

1. 紙を用いたシート材からなる筒状の胴部と、熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部とを有し、前記天面部の天面側嵌合部に前記胴部の胴側嵌合部を外嵌溶着してなる複合容器の製造方法において、
   前記両嵌合部の嵌合部分の内側に配置可能な内側電極と、前記嵌合部分の外側に配置可能な外側電極とを備えた溶着装置を用い、
   少なくとも前記天面側嵌合部を予熱した前記天面部を、予熱した前記内側電極に外嵌セットした状態で、前記胴部側嵌合部を前記天面側嵌合部に外嵌させる嵌合工程と、
   前記内側電極と外側電極間において前記嵌合部分を押圧保持した状態で、前記両電極間における嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着する溶着工程と、
   を備えたことを特徴とする複合容器の製造方法。
2. 前記天面側嵌合部の予熱温度を、前記天面部を構成する熱可塑性合成樹脂材料のビカット軟化温度±１５℃に設定した請求項１記載の複合容器の製造方法。
3. 前記内側電極の予熱温度を、前記天面側嵌合部の予熱温度以下、該予熱温度−４０℃以上の範囲に設定した請求項２記載の複合容器の製造方法。
4. 前記内側電極を挟んでその両側に１対の前記外側電極を対面状に設け、前記溶着工程において、予熱した前記内側電極と、前記１対の外側電極間において前記嵌合部分をそれぞれ押圧保持した状態で、前記１対の外側電極に高周波電圧を印加することで、前記嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着する請求項１〜３のいずれか１項記載の複合容器の製造方法。
5. 前記嵌合部分が平面視４角筒状に構成され、前記１対の外側電極における前記嵌合部分との接触面の平面形状が、前記嵌合部分の隣接する２辺に適合する略Ｖ字型に形成され、前記１対の外側電極が、前記内側電極の対角線に沿って接近離間できるように、前記内側電極を挟んで対面状に配置されている請求項４記載の複合容器の製造方法。
6. 前記溶着工程における、前記１対の外側電極の最接近位置での両者間の最短距離が５ｍｍ以上に設定されている請求項４又は５記載の複合容器の製造方法。
7. 前記胴部及び天面部に内嵌可能なマンドレルを設け、前記マンドレルの上部に電気的に絶縁した状態で前記内側電極を設けた請求項１〜６のいずれか１項記載の複合容器の製造方法。
8. 前記内側電極を予熱する発熱体を、前記マンドレルに内蔵した請求項７記載の複合容器の製造方法。
9. 前記嵌合部分の高周波誘電加熱による溶着時に、前記天面側嵌合部の少なくとも一部が、前記天面部を構成する合成樹脂の溶融温度以上に加熱する請求項１〜８のいずれか１項記載の複合容器の製造方法。
10. 紙を用いたシート材からなる平面視４角筒状の胴部と、熱可塑性合成樹脂材料を用いた成形体からなる天面部とを有し、前記天面部の天面側嵌合部に前記胴部の胴側嵌合部を外嵌溶着してなる複合容器の製造装置において、
    前記天面側嵌合部の予熱装置と、
    前記両嵌合部の嵌合部分の内側に配置可能な内側電極と、前記嵌合部分の外側に配置可能な外側電極と、前記内側電極を予熱する予熱手段とを有し、前記外側電極と前記予熱手段により予熱した前記内側電極間に前記嵌合部分を押圧保持し、前記両電極間における前記嵌合部分を高周波誘電加熱により溶着可能となした溶着装置と、
    を備えたことを特徴とする複合容器の製造装置。
11. 前記内側電極を挟んでその両側に１対の前記外側電極を対面状に設け、前記１対の外側電極に対して高周波電圧を印加可能となした請求項１０に記載の複合容器の製造装置。
12. 前記嵌合部分が平面視４角筒状に構成され、前記１対の外側電極における前記嵌合部分との接触面の平面形状が、前記嵌合部分の隣接する２辺に適合する略Ｖ字型に形成され、前記１対の外側電極が、前記内側電極の対角線に沿って接近離間できるように、前記内側電極を挟んで対面状に配置されている請求項１１に記載の複合容器の製造装置。

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