(57)【要約】      （修正有）【課題】安全で、かつ安価、高速でプラスチックダンボールシートの開放側端部をシール加工する。【解決手段】プラスチックダンボールシート開放側端部６に超音波ホーンを当接し、超音波ホーンの超音波振動により、該シート開放側端部の上面と下面を溶着するプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法であって、プラスチックダンボールシート開放側端部に超音波ホーンを当接し、超音波ホーンの超音波振動により、該シート開放側端部の上面と下面を溶着することを特徴とするプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法。
【請求項２】
該プラスチックダンボールシートがシートの両側に開放側端部を有するプラスチックダンボールシートであって、該シート開放側端部の両側に超音波ホーンを当接してシート開放側端部の上面と下面を溶着する請求項１記載のシール加工方法。
【請求項３】
プラスチックダンボールシートを固定し、超音波ホーンをプラスチックダンボールシートの片側または両側の開放側端部に沿って移動させながら溶着を行う請求項１または２記載のシール加工方法。
【請求項４】
片側または両側の超音波ホーンを固定し、プラスチックダンボールシートを片側または両側の超音波ホーンに沿って移動させながら溶着を行う請求項１〜３いずれかに記載のシール加工方法。
【請求項５】
該超音波ホーンが、冷却装置を具備した超音波ホーンである請求項１〜４いずれかに記載のシール加工方法。
【請求項６】
該超音波ホーンが、取り付け角度可変の超音波ホーンである請求項１〜５いずれかに記載のシール加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチックダンボールシートのシール加工方法に関する。更に詳しくは、プラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法であって、プラスチックダンボールシート開放側端部に超音波ホーンを当接し、超音波ホーンの超音波振動により、該シート開放側端部の上面と下面を溶着するプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の対策として、使い捨て式のダンボール（紙）から通い式のプラスチックダンボールへの移行が進められている。しかし、プラスチックダンボールシートは、その側端部が開放されているので、美観上の問題に加え、開放端部からゴミや水が入り、運搬、加工時の取り扱い、ゴミなどの品質に及ぼす影響などの問題があった。従来、その対策として、プラスチックダンボールシートの開放側端部にテープを張ってシールし、ゴミの進入防止を図っているが、テープ張りの作業コストが高価なこと、テープが剥がれるなどの問題を発生すること等の問題があった。
【０００３】
内部に異物が入ることを防ぎ、美麗で、かつ、取り扱いを安全にしたプラスチックダンボールの縁部処理方法として、プラスチックの化粧帯を使用する方法が提案されている（特許文献１）。この方法は、プラスチックダンボールの縁部とその外側を両面から押さえ板で規制しつつ、プラスチックダンボールの厚さに等しい幅をもったプラスチックの化粧帯を縁部に当て、その外側から当て板を当て、当て板を介して背後からヒーターで加熱して化粧帯を縁部に融着させ、融着後、当て板を当てたまま冷却し、冷えてから押さえ板と当て板を外すことからなるプラスチックダンボールの縁部処理方法である。しかしながら、この方法は、火傷などの安全性の問題があること、煩雑な作業を伴うものであること、など生産性の点で問題がある。
【０００４】
さらに、最近では、側端部を熱溶着することによって端部シールする技術が開発され、実用化が進められているが、依然として品質面からもコスト面からも問題が残っている。つまり、熱溶着では成形熱板への付着の発生があり、また電力コストも高い。さらには、本質的な問題として火傷などの安全性の確保が困難であるため、新たな技術が要望されているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６２９１７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、安全で、かつ安価、高速でプラスチックダンボールシートの開放側端部をシール加工する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、プラスチックダンボールシートの開放側端部のシール加工について鋭意検討を重ね、超音波ホーンの加工速度、圧力、周波数、ホーン形状などの条件を詳細に検討した結果、超音波ホーンの超音波振動により、プラスチックダンボールシートの開放側端部の上面と下面を融着する方法によって上記目的を達成することができることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は以下のものを提供する。
【０００８】
[１] プラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法であって、プラスチックダンボールシート開放側端部に超音波ホーンを当接し、超音波ホーンの超音波振動により、該シート開放側端部の上面と下面を溶着することを特徴とするプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法。
[２]  該プラスチックダンボールシートがシートの両側に開放側端部を有するプラスチックダンボールシートであって、該シート開放側端部の両側に超音波ホーンを当接してシート開放側端部の上面と下面を溶着する[１]記載のシール加工方法。
[３]  プラスチックダンボールシートを固定し、超音波ホーンをプラスチックダンボールシートの片側または両側の開放側端部に沿って移動させながら溶着を行う[１]または[２]記載のシール加工方法。
[４]  片側または両側の超音波ホーンを固定し、プラスチックダンボールシートを片側または両側の超音波ホーンに沿って移動させながら溶着を行う[１]〜[３]いずれかに記載のシール加工方法。
[５]  該超音波ホーンが、冷却装置を具備した超音波ホーンである[１]〜[４]いずれかに記載のシール加工方法。
[６]  該超音波ホーンが、取り付け角度可変の超音波ホーンである[１]〜[５]いずれかに記載のシール加工方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラスチックダンボールシートの開放側端部を、安全に、かつ高速、安価に溶着加工することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法を説明するための正面概略図である。
【図２】本発明のプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法を説明するための平面概略図である。
【図３】プラスチックダンボールシート開放側端部の形状を模式的に示した概略図である。
【図４】プラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工前と加工後の形状を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を用いて本発明について詳細に説明する。図１は、本発明のプラスチックダンボールシート開放側端部のシール加工方法を説明するための正面概略図であり、図２は平面概略図である。図１および図２において、１はシール加工されるプラスチックダンボールシート、２は該シートを載置するためのテーブル、３はシートを固定するためのシート固定装置、４は超音波ホーン、５はホーン圧着装置である。
【００１２】
まず、テーブルにプラスチックダンボールシート（以下、単にシートと略記することがある）を載置し、タクレを防ぐためにシート固定装置でシートをテーブルに固定する。図２は４個のシート固定装置でシートが固定されている例である。プラスチックダンボールシートは通常ポリプロピレン製であるが、その他のプラスチックでも実施可能である。シートの厚さ、長さはとくに限定されず、シート形状に応じて超音波ホーンを準備すればよい。
【００１３】
シートをテーブルに固定した後、ホーン圧着装置により超音波ホーンを前進させ、超音波ホーンの位置決めを行うとともに、シート開放端部に超音波ホーンを当接する。その後、超音波ホーンの振動により、シート開放側端部の上面と下面を溶着し、シール加工する。加工終了後は逆の操作を行い、シートを取り出す。
【００１４】
図３に、シート開放端部の形状の部分断面図を示す。このようなシート開放端部は、シートの片側に存在する場合と両側に存在する場合があるが、本発明では、いずれの場合でもシール加工することが可能である。図１および図２は、シート開放端部がシートの両側に存在する場合を示しており、シート開放端部がシートの両側に存在する場合、シート開放端部の両側に超音波ホーンを当接してシール加工を行うのが好ましい。
【００１５】
シート端部の加工方法として、シートと直角方向、つまりシートの上から超音波ホーン、下側アンビルとして圧着する加工方法も、出力、プレス圧、加工時間などの加工条件を選定すれば加工可能であるが、加工設備が複雑、高価になるので、上述のように、シートと平行方向に圧着するのが好ましい。シート加工は、連続または非連続で実施される。連続で実施する場合は、プラスチックダンボールシートを固定し、超音波ホーンをプラスチックダンボールシートの片側または両側の開放側端部に沿って移動させながら溶着を行うことによってプラスチックダンボールシートの開放側端部をシール加工する。
【００１６】
また、シートの片側または両側の超音波ホーンを固定し、プラスチックダンボールシートを片側または両側の超音波ホーンに沿って移動させながら溶着を行うことによってプラスチックダンボールシートの開放側端部をシール加工してもよい。シール加工速度をあまり大きくすると、シート形状が均一にならず、溶解した樹脂が付着することがあり、またあまり小さい加工速度では非効率的となるので、プラスチックダンボールシートの厚みや材質に応じた最適速度を選定する必要がある。したがって、シール加工速度を一概に決めることはできないが、通常３／秒／回〜１０／秒／回（２０ＫＨｚ）程度で実施される。超音波ホーンとしては、発熱を防ぐために冷却装置を具備した超音波ホーンを用いるのが好ましい。
【００１７】
プラスチックダンボールシートは、一般に両端部が平行に切断されていないので、プラスチックダンボールシートの端面に超音波ホーンが沿うように、ホーン圧着装置への超音波ホーンの取り付け角度を可変とした超音波ホーンを用いると、シール加工の精度を上げることができ好ましい。
【００１８】
図４は、プラスチックダンボールシートの開放側端部の加工前と、シール加工後の形状を示している。図４の上段がシートの開放側端部加工前の形状、下段が加工後の形状である。６はシート開放側端部加工前の形状、７はシート開放側端部加工後の形状を示したものであり、シール加工によって端部が溶着され、開放端部からゴミや埃がシート内に入らないようになっている。シール側端部の形状は精密な直線や幾何学的対象になっている必要は無く、開放部すなわち孔が残存しないようにすることが重要である。
【００１９】
実施例
５ｍｍ厚、７００ｍｍ幅の、両側に開放端部を有するポリプロピレン製のプラスチックダンボールシートを図１および図２に示すようにテーブルに載置し、４個のシート固定装置で固定した。超音波出力２．４ＫＷ、周波数２０ＫＨｚ、振幅５０μｍの２５ｃｍ長超音波ホーンを準備し、プレス圧１００ｋｇ／２５ｃｍホーン、加工速度２５ｃｍ／５秒でホーンを３回移動させることによりプラスチックダンボール開放側端部のシール加工を行ったところ、シート外面にダンゴや返りは全く見られず、品質合格の加工をすることが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明により、安全でかつ安価、高速でプラスチックダンボールシート開放側端部を効率よくシール加工することができる。得られたシートは、内部に異物が入らず、美麗で、かつ、取り扱い上も安全であり、産業上有用である。
【符号の説明】
【００２１】
１  プラスチックダンボールシート
２  テーブル
３  シート固定装置
４  超音波ホーン
５  ホーン圧着装置
６  加工前のシート開放側端部
７  加工後のシート側端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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