JPS59134109A - ヒ−トシ−ル法 - Google Patents

ヒ−トシ−ル法

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JPS59134109A
JPS59134109A JP58002315A JP231583A JPS59134109A JP S59134109 A JPS59134109 A JP S59134109A JP 58002315 A JP58002315 A JP 58002315A JP 231583 A JP231583 A JP 231583A JP S59134109 A JPS59134109 A JP S59134109A
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JP
Japan
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heat
peripheral wall
wall portion
layer
sealed
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JP58002315A
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石橋　一久
文雄 生島
小柏　清則
広田　和実
松井　貞樹
泰 西村
伊藤　宜二
博 上野
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Original Assignee
Individual
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートシール法に関し、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シヒートシ
ールする方法に関する。
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ヒートシールされる端部材（蓋部材
又は底部材）として、・ぐネル部と・ぐネル部周縁より
立上る周壁部を備え、好壕しくは周壁部上端から半径方
向外方に延びるフランジ部を有するタイプのものがある
。
この種の端部材は、特に開口容易な蓋部材として用いる
場合に、開口部を画定するスコア部を引裂くための、ツ
クネル部に固着された摘みタブが、開口端部の内側に位
置するため、輸送中や取扱い中等に他物に引掛って外れ
たシ、あるいはスコア部を引裂く等のトラブルを生ずる
おそれが々いという利点を有する。
この種の端部材と開口端部、のヒートシールは、従来主
として端部材を開口端部内に嵌入後、端部材の周壁部内
に加熱体（電気抵抗体によって内部加熱された）を挿入
し、開口端部の外側より抑圧具により押圧して、開口端
部と周壁部の間にヒート７−ル部を形成することによっ
て行なわれていた。
ところが加熱体を用いる場合には、ヒートシール後加熱
体の電流を切っ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、そのだめヒートシール部を剥が
して密封不良容器を生じ易かった。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、
４ 生産性が低下するという冊題があった。
本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消を図るこ
とを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は容器胴部の内層がヒ
ートシール性樹脂よシなる開口端部に、・ぐネル部と該
・やネル部周縁よシ立上る周壁部を有し、内面層がヒー
トシール性樹脂よりなり、かつ金属層を含む端部材の該
周壁部を挿入し、該周壁部に、外周面が該周壁部に対応
する形状を有する高周波誘導加熱コイルを当接又は対向
させ、該周壁部を、内周面が、該開口端部に対応する形
状を有し、誘導循環電流を遮断するだめの電気絶縁層が
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、該開口端部
に押圧し、該加熱コイルに通電して、該周壁の該金属層
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捷で上昇さ
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。
以下図面を参照しながら本発明について説明する。
第１図において、１は容器胴部であり、２は端部材（こ
の場合は底部材）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１ａ（ヒートシール性樹脂
、例えば厚さ約５０μｍのポリエチレンフィルム）、外
側中間層１ｂ（例えば厚さ約３００μｍの紙材）、中央
中間層］、　ｃ　（例えば厚さ約３０μｍのｙＪ？　Ｉ
Ｊエチレンフィルム）、内側中間＠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１例えば厚さ約５０μｍのポリエチレンフィルム
）よりなっており（層１ｃ、’１ｄ、１’ｅは酸変性ポ
リエチレン等の図示されない接着剤層によって接着され
ている）、ブランクを円筒状に丸めだ後、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）よシな
る外層１ａと内層１ｅをヒートシールすることによって
形成される。
端部材２は、パネル部３、・やネル部周縁よシ立上る周
壁部１訃よび周壁部４の上端から半径方向外方に延びる
フランジ部５を有している。周壁部４の外径は１、容器
胴部ｌの開口端部１ｆ内に緩挿可能に、関口端部１ｆの
内径と実質的に等しく定められる。周壁部４の高さは通
常的３〜１０＋ｎｍである。フランジ部５は、端部材２
を開口端部１ｆに挿入したとき、開口端部１ｆの端面１
ｆｌ（第２図）と係合して、端部材２の落下を防止する
。
端部材２は、本例においては外層２ａ（例えば厚さ約５
μｍのエポキシ・ウレア系焼付塗膜、もしくは厚さ約１
２μｍ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９例えば厚さ約１００μｍの
アルミニウム箔）、オよび内面層２ｃ（ヒートシール性
樹脂１例えば厚さ約５０μｍのポリエチレンフィルム）
よりなっており、各層（外層２ａが焼付塗膜又社印刷膜
よりなる場合は、中間層２ｂと内面層２０間のみ）（ｌ
−ｉ、酸変性、ｔ５１Ｊエチレン等の図示されない接着
剤層によって接着されている。そして端部材２は、通常
絞り加工によって形成される。従って中間層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
さく通常３０〜１５０μｍ）に定めらｆＬる。
６は高周波誘導加熱装置であって、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、例えばフェライ
トよシ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によって冷却された磁束マ
スク用ンート９（第３図参照）、オよび電気絶縁性材料
（例えばベークライト又は工２キシ樹脂等の）より々る
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）よねなるコイル本体７ａ、およびコイル本体７
ａの上部内側に固着された水冷却ノソイプ７ｂを備えて
いる。コイル本体７ａは、容器胴部１の開口端部】ｆに
着装された端部材２０周壁部４に対応する形状を有して
おり、好捷しくはコイル本体７ａが胴壁部４に緊挿可能
に（胴壁部４と開口端部］ｆの間に健全なヒートシール
部が形成されるように）、その外径は胴壁部４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に密接している胴壁
部４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１１５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、って、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７−ル性樹脂が溶融、流動して
薄くなって、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２ｃ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だめには、コイル本体７ａの
下端部７ａｌとツクネル部３の上面間の距離ｇが１罵以
上になるように、ヒートシールのサイ高周波誘導加熱装
置６を装着することが望ましい。
さらに距離ｇは１叫以上であって、かつ上記の欠陥が起
らない範囲においてできるだけ小さいことが、可及的高
いヒートシール部を確保する上で望ましい。
寸だ下端部７ａ１は薄肉であること、好捷しくは下端部
７ａ１の下面７ａ′１の厚さが２−以下で、下面７　ａ
’１より２胴高い部分における厚さが３■以下である程
度に薄肉であることが望捷しい。
さらに胴壁部４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。従って外層２ａの厚
さが０８１咽よシ薄い場合は、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ィルム（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０１
胡以上２．０調以下にすることが望オしい。
磁芯８は、磁束を周壁部４および開口端部１ｆの金属層
（中間層２ｂおよび内側中間層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・ゼネル部３０周縁部３ａの内側部
の金属層（中間層２　ｂ’　）内に生じて、そのだめ該
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
件によっては、必ずしも磁芯８および／捷たけシート９
を設けなくてもよい。
１３ば、高周波誘導加熱装置６への、端部材２の挿入、
および取外しを容易にするだめのエア導孔である。高周
波誘導加熱装置６０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に螺着されている。
第４図、第５図、第６図において、１５は押圧具であっ
て、複数（図では４個）の開閉可能の押圧体１６ａ、１
６ｂ、１７ａ、１７ｂを備えている。各押圧体の内側に
（は、抑圧部材１８が固設されており、抑圧部材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、各抑圧部材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】８は、入子式に互に連接す
−るよう構成されている。
そして第７図に示すように、抑圧部側１８で開口端部１
ｆと周壁部４を押圧した状態においても、端部１８ｂと
端部１８ｃの間に僅かな隙間２１ａ。
２１ｂ（好捷しくは約：０５喘以下）が生じて、周壁部
４と開口端部１ｆの間に所定の押圧力が加えられるよう
になっている。そして隙間２１ａと２１ｂは連続してい
々い、すなわち入子式になっているため、端部１８ｂと
１８ａ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。
抑圧部材１８は、耐久性および加熱効率の観点から、電
気型導度の大き々金属（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。
この場合抑圧部材１８内に円周方向に流れる循環誘導電
流が形成されて、加熱効率が著るしく低下するので、各
抑圧部材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。
対向する押圧体１６ａおよび１６ｂは、夫々ピストンロ
ッド２２ａおよび２２ｂを介して、図示されないエアシ
リンダーによって、図の左右方向に移動される。押圧体
１６ｂには、押圧体１６ａの方に向って外拡りに延びる
１対の案内面２４ａを有するがイドプレート２４が固着
されてしる。
押圧体１６ａのピストンロッド２２　ａ　側の端部の両
側辺に設けられたフランツ部２５ａおよび２５ｂに、夫
々押圧体１．７　ａ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、抑圧
スプリング２７によってローラ２６が常時案内面２４．
　ａ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卦よび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］
、　７　ｂ態となる。この開いた状態から、押圧体１６
ａ。
１６ｂを前進させると、各ローラ２６は案内面２４　ａ
に沿って互に接近する方向に移動して、第４図に示すよ
うな閉じた状態と力るように押圧具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。
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２を挿入し、フランジ
部５と開口端部１ｆの端面１ｆｔを係合させる。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、リフターフ０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】６ａ。
１６ｂ、１７ａ、１７ｂと加熱コイル７の協同によって
、端部材の胴壁部４を開口端部１ｆに対し押圧する。
上記抑圧とほぼ同時に加熱コイル７に通電する。
この通電によって胴壁部４および開口端部ｉｆ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ｎＩＪ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、抑圧下に昇温して、胴壁部４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、子なわちシートシール時間は、０．１〜２０
秒であることが望ましい。０．１秒よシ短かい場合は金
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。捷だ水冷された加熱コイルに
よる吸熱量が大となって、加熱効率が低下するからであ
る。
各抑圧部材１８は、入子式に連接しているので、抑圧は
開口端部１ｆに沿ってほぼ均一に行なわれ、押圧さｆ″
Ｌ々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ヒー
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、
抑圧を解除し、リフター２８を下げて誘導加熱装置６か
ら端部材かく、通常０．２〜２０秒である。
このように冷却時間を短かくするだめには、加熱コ°イ
ル７の通電時間と通電インターバルヲ例えば１：５にし
て、コイル本体７ａの比較的長い冷却待時をとることが
望捷しい。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ット方
式のヒートシール装置を用いればよい。
冷却後、好ましくはフランツ部５の端面Ｉｆ。
より外方にはみ出したはみ出し部５ａ（第２図参照）を
、開口端部１ｆの外面に接触するまで折曲げる。
以上のようにして底部材が容器胴部にヒートシールさハ
、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って
密封容器が製造される。
本発明は以上の例によって制限されるものでない。例え
ば容器胴部は紙材を含むことなく、プラスチックのみ（
プラスチックの積層体を含む；この場合は、押出機によ
って継目なし容器胴部を形成１〜でもよい）よりなるも
の、もしくはプラスチックと金属箔の積層体よりなるも
のであってもよい。さらに容器胴部は隅丸筒状等の適宜
の形状をとりうるものである。
寸だ端部材の外面は金属層が露出したものであってもよ
い。ただしこの場合は短絡による放電を防止する／ζめ
と、前述の・ぐネル部周縁部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。
々お押圧休１６の数は３個以上が望捷しい。２個の場合
は、押圧部材１８の周方向端部近傍で、半径方向内仙１
に向う抑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は薄い金属ノートを積層巻きしてなるものであ
ってもよい。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捷しい。
本発明によれば、・やネル部と・やネル部の周縁部より
立上る周壁部を有する端部材の周壁部を、高周波誘導加
熱によって容器胴部にヒートシールし、シール部が冷却
固化した後抑圧解除するのであるから、健全なヒートシ
ール部をごく短時間に形成することができるという効果
を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
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部の抑圧下における状態を示す拡大縦
断面図、第４図は第１図に用いらノ１．る押圧具の閉じ
だ状態を示す平面図、第５図は第４図の■−Ｖ線に沿う
縦断面図、第６図は第４図の抑圧具の開いた状態を示す
平面図、第７図は第４図のＶｌｌ　−Ｖｌｌ線に沿う縦
断面図、第８図は第６図の■１−■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々る層）、２・・・端部材
、　−２ｂ・・・中間層（金属箔よシなる層）、２ｃ・
・・内面層（ヒートシール性樹脂よりなる層）、３・・
・ノＥネル部、４・・・周壁部、７，７’・・・加熱コ
イル、１５・・・押圧具、１８・・・押圧部材。 特許出願人　岸　本　　　昭 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）容器胴部の内層がヒートシール性樹脂よシなる開
    口端部に、・クネル部と、該・母ネル部周縁よシ立上る
    周壁部を有し、内面層がヒートシール性樹脂よシなシ、
    かつ金属層を含む端部材の該周壁部を挿入し、該周壁部
    に、外周面が該周壁部に対応する形状を有する高周波誘
    導加熱コイルを当接又は対向させ、該周壁部を、内周面
    が、該開口端部に対応する形状を有し、誘導循環電流を
    遮断するだめの電気絶縁層が設けられた主として金属よ
    シなる複数の抑圧部材を備えた押圧具と、該加熱コイル
    との協同により、該開口端部に押圧し、該加熱コイルに
    通電して、該周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
    却固化した後上記抑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。
JP58002315A 1983-01-12 1983-01-12 ヒ−トシ−ル法 Pending JPS59134109A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0419402U (ja) * 1990-06-06 1992-02-18
JP2013066916A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toyo Seikan Kaisha Ltd ヒートシール缶及びその製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5485889A (en) * 1977-12-20 1979-07-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd Device for fabricating tightly closed vessel

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