JP3222991B2 - 紙容器シール用加熱方法及び装置 - Google Patents

紙容器シール用加熱方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、紙容器を組み立てる
際、くせ折りした頂部又は底部を折畳んで加熱接着する
ために、紙容器の接着箇所を加熱する方法と、その方法
を実行する加熱装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、清涼飲料水又は酒類等の液体を
充填する密閉紙容器として、図６に例示する如き紙容器
１が用いられている。
【０００３】この紙容器１は、平面紙素材を図７に示す
ように筒状に構成し、次に、その底端部１ａを加熱装置
で加熱後直ちに折り曲げ線２に沿って折曲げるととも
に、その加熱部を加圧接着し、底部を形成する。
【０００４】次に、底部を形成した紙容器１内に所定の
液体を充填し、あらかじめ折り曲げ線３に沿って図８に
示す如く折り癖を付けた頂端部１ｂを加熱装置で加熱
し、直ちに折畳んで加圧接着し、中身を密封した図６に
示す如き紙容器１を構成する。
【０００５】従来、上述のように紙容器１の端部を加熱
する装置としては、特公昭５４−５７５８号公報、及び
特公平３−２５４６３号公報記載のものが提案されてい
る。この加熱装置には、例えば図９に例示するような頂
端部用加熱装置がある。これは、頂端部１ｂの２つの平
側面に対応する平側面加熱部４，５と、頂端部１ｂの折
り癖を付けた２つの屈曲側面に対応した屈曲側面加熱部
６，７と、さらに、頂端部１ｂの内側壁を全周に亘って
加熱するため、折り癖を付けた頂端部１ｂと相似な六角
形の内周加熱部８とにより成る。
【０００６】これら、平側面加熱部４，５と、屈曲側面
加熱部６，７と、内周加熱部８との紙容器１側の所定部
位には、それぞれ図示しない熱風噴射小孔多数が並列し
て設けてある。そして、これら多数の熱風噴射小孔よ
り、図に矢印で示すように、熱風を頂端部１ｂの表裏所
定箇所に吹き付けて加熱するように構成していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成した
従来の加熱装置では、各熱風噴射小孔より熱風を絞って
吹き付けることになるので、紙容器１の頂端部１ｂの被
加熱対象部において、熱風が当たる部分が局部的に加熱
されることになる。この場合、紙容器１の素材として、
樹脂，アルミ箔，紙，樹脂等の積層体構造のものを用い
た場合は、そのアルミ箔が熱伝導性良好な素材であるの
で熱が拡散されるが、熱風の温度が高い場合等では、加
熱された部分に発泡や焦げ、ひいてはピンホールが発生
することがあるという問題があった。
【０００８】さらに、紙容器１の素材として、樹脂，ガ
ラス蒸着層，紙，樹脂等の積層体構造のものを用いた場
合は、ガラス蒸着層の熱伝導性が悪いため、熱風が当っ
た部分が局部的に加熱昇温されてしまい、この部分に発
泡や焦げ、ひいてはピンホールが発生し易いという問題
があった。
【０００９】また、紙容器１の頂端部１ｂにおける鋭角
に屈曲した四隅内側部分９の近くでは、各紙容器１の寸
法の相異またはその折り癖の付き形の相違等から各紙容
器１ごとに四隅内側部分９の位置が異なり、熱風が当た
る状態が一定しないため、特に内側部分９が適当に加熱
できない場合がある。このような場合、次工程で折畳ん
で加圧してもシール不良を起こし水密を損ない内容物を
漏曳することがあるという問題があった。
【００１０】なお、上述の如き問題は紙容器１の底端部
を多数の熱風噴射小孔より熱風を吹き付けることによっ
て加熱する装置においても同様に生ずる問題である。本
発明は、上述の点に鑑み、紙容器の頂端部又は底端部を
加熱圧着接合のため多数の熱風噴射小孔より吹き出す熱
風によって加熱する際、局所的に加熱されることによる
発泡や焦げ、ひいてはピンホールが発生することを防止
し、紙容器の屈曲した角部近くにおいても均一かつ良好
に加熱できるようにする紙容器シール用加熱方法及び装
置を新たに提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の紙容器シール用
加熱方法は、紙容器の組立時に、開口端部のシール部の
内側を加熱する加熱装置の内周加熱部とシール部の外側
を加熱する外側面の加熱部との間に臨ませ、次に、内周
加熱部に内周加熱部中心軸と直交する揺動を与えること
により、内周加熱部に設けた多数の熱風噴射小孔より噴
射する熱風を紙容器のシール部に拡散して当てて平均的
に加熱し、次にこのシール部を圧着接合することによ
り、紙容器を組立てるようにしたことを特徴とする。
【００１２】本発明の紙容器シール用加熱装置は、組立
時に筒状にした紙容器内側のシール部に対応した形状を
有する内周加熱部と、その紙容器外側のシール部に対応
した形状を有する外側面の加熱部と、所要温度に加熱し
た気体を紙容器の加熱すべきシール部に向けて噴射する
よう内周加熱部と外側面の加熱部とにそれぞれ配設した
多数の熱風噴射小孔と、少なくとも内周加熱部にその中
心軸と直交する揺動を与える揺動装置部とを具備するこ
とを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の紙容器シール用加熱方法によれば、内
周加熱部の揺動により、熱風噴射小孔より噴射する熱風
の方向を変えるようにし、紙容器シール部に熱風がポイ
ント状に当たらないよう拡散させ、シール部を平均的に
万遍なく良好に加熱するようにするという作用を奏す
る。
【００１４】本発明の紙容器シール用加熱装置によれ
ば、内周加熱部を揺動装置部により揺動することによ
り、内周加熱部に設けた多数の熱風噴射小孔より噴射す
る熱風の方向を変動し、紙容器シール部の特定点に熱風
が集中するのを防止し、シール部全体を平均的にかつ良
好に加熱するという作用を奏する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の紙容器シール用加熱方法及び
装置の一実施例を図１乃至図５により説明する。なお、
前述した図６乃至図９に対応する部分には同一符号を付
すことによりその詳細な説明を省略する。
【００１６】図１には本例装置における紙容器頂端部用
の加熱部の概略説明図であり、図２はこの加熱部を含む
要部の正面図であり、図で１は紙容器、１ｂは頂端部、
４，５は平側加熱部、６，７は屈曲側面加熱部、８は内
周加熱部、１０はチャンバ部である。
【００１７】チャンバ部１０は図示しない装置本体によ
り、紙容器１の頂端部１ｂに被さるように下降動作し、
また、これにより離脱すべく上昇動作するよう構成す
る。なお、この動作は紙容器１とチャンバ部１０とが相
対的に移動すれば実行可能なので、紙容器１の頂端部１
ｂを上昇又は下降させてチャンバ部１０に入出させるよ
うに構成しても良い。さらに、装置本体内の熱風供給部
より供給される所定温度に加熱された空気を平側加熱部
４−５及び屈曲側面加熱部６，７の図示しない多数の熱
風噴射小孔より図に実線の矢印で示す如く頂端部１ｂの
接着すべき所定部位に向けて熱風を噴射するよう構成す
る。
【００１８】熱風噴射小孔は、直径０．４ミリメートル
から２ミリメートル程度の丸穴を１ミリメートルから５
ミリメートルのピッチで配設したものであり、必要に応
じこれを数段に亘って設けて成る。
【００１９】本例装置では、上述のように構成した多数
の熱風噴射小孔を有する内周加熱部８を揺動運動させる
よう構成する。すなわち、内周加熱部８の中心軸線０に
直交する平面内において、図１に示す如く、その中心軸
線０を中心に中心角０．３度から１０度程度の範囲内で
揺動運動させるよう構成する。
【００２０】この内周加熱部８の揺動運動は図５に例示
する如き揺動装置部１９，又は２０により作動される。
すなわち、内周加熱部８を軸部８ａで軸支し、内周加熱
部８の外周側に接続した揺動装置部１９、又は２０で矢
印方向に揺動する。
【００２１】一方の揺動装置部１９はスライダクランク
機構を利用したもので、回転駆動される円板２１の外周
部にリンク棒２２の一端を軸着し、リンク棒２２の他端
を内周加熱部８の外周部に軸着して構成する。これによ
り、円板２１の回動に連動して内周加熱部８を矢印方向
に揺動せしめる。
【００２２】他方の揺動装置部２０はソレノイドで駆動
する直線往復運動機構を利用したもので、ソレノイド本
体２３に装着した駆動支杆２４の先端部を内周加熱部８
の外周部に軸着して構成する。
【００２３】これにより、ソレノイド本体２３の電気的
操作により、駆動支杆２４を往復運動させ、これに連動
して内周加熱部８を矢印方向に揺動せしめる。なお、前
述の揺動装置部１９，又は２０はいずれか一方を用いれ
ば良いのであり、他の揺動操作手段を用いても良いこと
は勿論である。
【００２４】この揺動運動の周期は１ヘルツから２０キ
ロヘルツ程度に設定する。このように構成することによ
り、各熱風噴射小孔より噴射される熱風は図１に一点鎖
線で示す如く、周期的に方向が変わるので、各熱風噴射
小孔より噴射される熱風の当たる範囲が拡大されるとと
もに、この拡大された熱風の当たる範囲内を均等かつ良
好に加熱できることになる。よってガラス蒸着層を有す
る紙容器でも良好に加熱できる。
【００２５】特に、紙容器１の四隅内側部分９において
は、熱風が隅々まで万遍なく行き亘るので、この部分を
平均的かつ良好に加熱できる。また、内周加熱部８の揺
動動作は、上述の如く各加熱噴射小孔より噴射された熱
風が頂端部１ｂに当たる部位が直線を描くように動作す
るものばかりではなく、円、または楕円等の閉ループを
描くようにするものをも含むとする。
【００２６】さらに、内周加熱部８が揺動運動するよう
にするばかりではなく、平側加熱部４，５と、屈曲側面
加熱部６，７とが合わせて揺動運動を行うように構成し
ても良い。
【００２７】次に、紙容器１の底端部１ａ用の加熱装置
について図３乃び図４によって説明する。この底端部１
ａの加熱工程は、紙容器１中に内容物（ジュース，酒
等）が入っていない状態で行なえるものであるので、底
端部１ａに折り癖を付けていない矩形筒状の状態におい
て加熱作業が行われる。すなわち、マンドレル１１に挿
通した一点鎖線で示す紙容器１の底端部１ａに加熱装置
のチャンバ部１２を下降させて被せた状態で加熱を行
い、加熱後チャンバ部１２を上昇させて加熱工程を完了
する。
【００２８】なお、この加熱工程では、紙容器１とチャ
ンバ部１０とが相対的に移動すれば実行可能なので、紙
容器１の底端部１ａを上昇又は下降させてチャンバ部１
２に入出させるように構成しても良い。
【００２９】この底端部１ａの加熱用チャンバ部１２は
図４に示す如く構成するもので多数の熱風噴射小孔を有
する一対の縦平側加熱部１３，１４と、一対の横平側加
熱部１５，１６と、矩形に形成した内周加熱部１７とで
構成する。
【００３０】内周加熱部１７は、前述した図１に示す頂
端部１ｂの加熱装置と同様に、図５に示すと同様な揺動
装置部により揺動させる。これにより、内周加熱部１７
の多数の熱風噴射小孔より噴出する熱風の方向を変えて
噴射し、底端部１ａの所定部位を万遍なく均一に加熱で
きるものである。特に、底端部１ａの四隅内側部分１８
においては、熱風が隅々まで万遍なく行き亘り、この角
部を他の部位と同様に平均的に加熱できる。
【００３１】なお、この底端部１ａ用の加熱装置の以上
説明した以外の構成、作用及び効果、さらにはその代替
構成手段もしくは変形構成例等は、前述した頂端部１ｂ
用の加熱装置のものと同等であるので、その説明を省略
する。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の紙容器シー
ル用加熱方法によれば、筒状に形成した紙容器の開口端
部のシール部の内側を加熱する内周加熱部とシール部の
外側を加熱する外側面の加熱部との間に臨ませ、少なく
とも内周加熱部に、この内周加熱部の中心軸と直交する
揺動を与え、この内周加熱部に設けた多数の熱風噴射小
孔より噴射する熱風が紙容器のシール部に拡散して当た
り、これを平均的に加熱するようにしたもので、紙容器
の内周角隅部分にも熱風が万遍なく行き亘り、紙容器の
接合すべきシール部を均等に加熱することができる。さ
らに、各熱風噴射小孔より噴射する熱風が一点に集中し
てスポット的に加熱するのではなく、熱風が当たる点が
移動するので、局部加熱による発泡や焦げ、ひいてはピ
ンホールの発生を防止できるという効果がある。さら
に、紙容器の接合すべきシール部を均一にかつ良好に加
熱できるので、次工程において紙容器を折畳み、この加
熱されたシール部を加圧して良好に接合できるので、シ
ール不良を起こすことを防止し、密封が破れて内容物が
漏曳する等の不具合を生じないようにできるという効果
がある。
【００３３】また、本発明の紙容器シール用加熱装置は
組立のため筒状にした紙容器内側のシール部に対応した
形状を有する内周加熱部と、その紙容器外側の加熱部所
に対応した形状を有する外側面の加熱部を配設し、これ
ら内周加熱部と外側面の加熱部とにそれぞれ多数の熱風
噴射小孔を配設し、これら熱風噴射小孔より所要温度に
加熱した気体を紙容器のシール部に向けて噴射するよう
に構成し、すくなくとも内周加熱部に揺動装置部によっ
て、この内周加熱部に中心軸と直交する揺動を与えるよ
う構成したので、内周加熱部の熱風噴射小孔より噴射し
た熱風の方向を変動させ、熱風が継続し、一点に集中し
て当たることによる局所加熱状態を解消するとともに、
噴射した熱風が紙容器の四隅内側部分の角隅部にまで万
遍なく行き亘り均一に加熱できる。よって、局所加熱に
よる発泡や焦げ、ひいてはピンホールの発生を防止で
き、しかも、加熱不足による接合不良によってシール不
良を生じ密封が破れて内容物が漏曳する等の不具合を防
止できるという効果がある。
【００３４】また、本発明装置は、揺動装置部を付加す
るだけの簡素な構成であるので、廉価な製品を提供でき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙容器シール用加熱方法および装置の
一実施例を説明するための紙容器頂端部用加熱部の概略
説明線図である。
【図２】上記実施例の頂端部用加熱装置要部の正面図で
ある。
【図３】上記実施例の紙容器底端部用加熱装置要部の正
面図である。
【図４】上記実施例の底端部用加熱装置の概略説明線図
である。
【図５】上記実施例の揺動装置部を示す要部概略説明図
である。
【図６】従来の紙容器を例示する全体斜視図である。
【図７】上記従来例の紙容器組立前における胴貼りされ
折り起こされた状態を示す斜視図である。
【図８】上記従来例の紙容器組立前における頂端部加熱
前に癖折りした状態を示す頂端部分の斜視図である。
【図９】上記従来例の頂端部用加熱部の概略説明線図で
ある。
【符号の説明】
１…紙容器 １ａ…底端部 １ｂ…頂端部 ２，３…折り曲げ線 ４，５…平側加熱部 ６，７…屈曲側面加熱部 ８，１７…内周加熱部 １０，１２…チャンバ部 １３，１４…縦平側加熱部 １５，１６…横平側加熱部 １９，２０…揺動装置部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−89006（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131572（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−336221（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−102525（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−99709（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−156901（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−25463（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−5758（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B31B 1/64 301 B65B 7/16 B65B 5/40 B65B 51/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 組立完成前の紙容器開口端部の接合すべ
    きシール部の内側を加熱する加熱装置の内周加熱部とシ
    ール部の外側を加熱する外側面の加熱部との間に臨ま
    せ、 次に、上記内周加熱部に上記内周加熱部中心軸と直交す
    る揺動を与えながら、上記内周加熱部に設けた多数の熱
    風噴射小孔より上記シール部に向けて熱風を噴射するこ
    とにより、上記シール部に上記熱風を拡散して当てて平
    均的に加熱し、 次に、上記シール部を圧着接合することにより紙容器を
    組み立てるようにしたことを特徴とする紙容器シール用
    加熱方法。
  2. 【請求項２】 組立のため筒状にした紙容器内側の接合
    すべきシール部に対応した形状を有する内周加熱部と、 上記紙容器外側のシール部に対応した形状を有する外側
    面の加熱部と、 熱風を上記紙容器のシール部に向けて噴射するよう上記
    内周加熱部と上記外側面の加熱部とに、それぞれ配設し
    た多数の熱風噴射小孔と、 少なくとも上記内周加熱部に上記内周加熱部中心軸と直
    交する揺動を与える揺動装置部とを具備することを特徴
    とする紙容器シール用加熱装置。
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