(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の紙缶の端面に通気穴及びそれを覆うためのシール部材を設け、
前記紙缶の内部に内容物を入れ、
前記通気穴に対して前記シール部材を開状態にし、前記端面の外周縁に密封カバー部材を気密に当接させて該端面に接する空間を形成し、該空間及び前記通気穴を通して加圧用ガスを前記紙缶内に送り込んで該紙缶内を加圧し、その後、前記シール部材を前記通気穴のまわりの前記端面の表面に固着して該通気穴を塞ぐことにより、
前記内容物が入った状態の前記紙缶の内部を大気圧よりも高い圧力で加圧しながら、前記紙缶を密封する
ことを特徴とする筒状紙缶の密封方法。
【請求項２】
請求項１記載の筒状紙缶の密封方法において、前記紙缶の内部に充填された前記内容物を外部へ取り出すための内容物取出し穴を上記の通気穴として用いることを特徴とする筒状紙缶の密封方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の筒状紙缶の密封方法において、前記紙缶内の気圧を大気圧よりも０．０５〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ２高くなるように加圧することを特徴とする筒状紙缶の密封方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の筒状紙缶の密封方法において、加圧用ガスは不活性ガスであることを特徴とする筒状紙缶の密封方法。
【請求項５】
内容物が入っている円筒形状の紙缶を密封する筒状紙缶の密封装置であって、前記紙缶はその端面に、通気穴と、その通気穴を覆うためのシール部材とを有する筒状紙缶の密封装置において、
前記通気穴のまわりを気密に覆う密封カバー部材と、
その密封カバー部材の内部に加圧用ガスを供給するガス給送管と、
前記密封カバー部材の内部に配置されていて前記シール部材を前記紙缶の表面に固着するシール部材固着手段とを有し、
前記密封カバー部材は前記紙缶の端面の円形外周縁に気密に当接する
ことを特徴とする筒状紙缶の密封装置。
【請求項６】
請求項５記載の筒状紙缶の密封装置において、前記密封カバー部材は、前記紙缶と当接する部分に弾性部材を有することを特徴とする筒状紙缶の密封装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の筒状紙缶の密封装置において、前記シール部材固着手段は、加熱及び加圧によって前記シール部材を前記紙缶の表面に固着することを特徴とする筒状紙缶の密封装置。
【請求項８】
請求項７記載の筒状紙缶の密封装置において、前記シール部材固着手段は、前記密封カバー部材の内部で昇降移動する固着用ヘッドと、該固着用ヘッドに内蔵されたヒータとを有することを特徴とする筒状紙缶の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、紙を主体とした積層材料によって形成された容器、すなわち紙缶に内容物を入れ、さらにその紙缶を密封処理する密封方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙を主体とした積層材料を折り畳んだり、接着したりすることによって缶容器、すなわち紙缶を作製し、その紙缶の内部に内容物、例えば酒、ジュース等の液体飲料を入れ、さらにその紙缶を封止するという包装方法は広く知られている。このような従来の包装方法において用いられる紙缶は、酒パック、牛乳パック等として知られているように、角筒形状であるのが一般的であった。
【０００３】
上記従来の包装方法において用いられる従来の紙缶の密封方法では、角筒形状の紙缶の側面を両側から押して紙缶内部の内容物の面位、例えば液面を高めた状態で紙缶頂部を封止する。これにより、紙缶内部の内容物の上方に無用な空間が形成されるのを防止すると共に、紙缶の胴部が外方へふくれて紙缶の外観が損なわれるのを防止している。
【０００４】
また、従来の紙缶の密封方法として、内容物が入った紙缶にＮ2 （窒素）ガスを吹き込み、その後に紙缶の頂部を封止するようにした密封方法も知られている。この包装方法は、紙缶内部のヘッドスペースにＮ2 ガスを満たして、内容物の劣化を防止しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の密封方法を用いて、形状が円筒形状である紙缶を密封すると、出来上がった内容物入り容器は、側方からの圧縮荷重に対する強度が著しく低くて使用に耐え得なかった。また、従来の密封方法を用いて作製された内容物入り容器に関しては、容器の内圧と外圧とが均衡している関係上、ピンホール等による液漏れを容易に発見することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであって、側方からの圧縮荷重に対する強度が高く、しかもピンホール等の欠陥を容易に発見できる円筒形状の紙缶を作製できる筒状紙缶の密封方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る筒状紙缶の密封方法は、円筒形状の紙缶の端面に通気穴及びそれを覆うためのシール部材を設け、前記紙缶の内部に内容物を入れ、前記通気穴に対して前記シール部材を開状態にし、前記端面の外周縁に密封カバー部材を気密に当接させて該端面に接する空間を形成し、該空間及び前記通気穴を通して加圧用ガスを前記紙缶内に送り込んで該紙缶内を加圧し、その後、前記シール部材を前記通気穴のまわりの前記端面の表面に固着して該通気穴を塞ぐことにより、前記内容物が入った状態の前記紙缶の内部を大気圧よりも高い圧力で加圧しながら、前記紙缶を密封することを特徴とする。
【０００９】
加圧圧力は、望ましくは、大気圧よりも０．０５〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 高く設定する。加圧用ガスとしては、望ましくは不活性ガス、例えばＮ2 （窒素）ガスを用いる。
【００１０】
次に、本発明に係る筒状紙缶の密封装置は、内容物が入っている円筒形状の紙缶を密封する筒状紙缶の密封装置であって、前記紙缶はその端面に、通気穴と、その通気穴を覆うためのシール部材とを有する筒状紙缶の密封装置において、前記通気穴のまわりを気密に覆う密封カバー部材と、その密封カバー部材の内部に加圧用ガスを供給するガス給送管と、前記密封カバー部材の内部に配置されていて前記シール部材を前記紙缶の表面に固着するシール部材固着手段とを有し、前記密封カバー部材は前記紙缶の端面の円形外周縁に気密に当接することを特徴とする。シール部材固着手段としては、例えば、加熱及び加圧によってシール部材を紙缶表面に固着する方法を適用できる。
【００１１】
通常の紙缶を見れば、その上端面に飲み口等といった内容物取出し用の穴が形成される。よって、この種の紙缶に関しては、そのような内容物取出し用の穴を上記の通気穴として用いることができる。こうすれば、通気穴を別途設ける必要がなくなる。
【００１２】
通気穴が紙缶の端面に形成される場合は、密封カバー部材をその紙缶の端面の円形外周縁に気密に当接させることによって、通気穴のまわりを気密に覆うことができる。そしてこの場合、密封カバー部材のうちの紙缶と当接する部分に弾性部材、例えば天然ゴム、シリコンゴム等を設けておくことが望ましい。
【００１３】
【作用】
円筒形状の紙缶は外部からの圧縮荷重、特に側方からの圧縮荷重に対して強度が低い。内容物が充填された紙缶を密封するとき、本発明に従って、紙缶内部を加圧しながらその密封処理を行なうようにすれば、完成した紙缶容器の内部圧力は外部圧力よりも若干高くなり、その結果、外部からの圧縮荷重に対する強度が向上する。また、紙缶内部を加圧しておくと、紙缶の密封が不十分であったり、あるいは紙缶のどこかにピンホールが存在するとき、内容物、特に液体内容物の漏れを発見し易い。
【００１４】
【実施例】
図２は、本発明に係る筒状紙缶の密封方法及び装置を用いて密封処理を行った内容物入り紙缶の一実施例を示している。この紙缶１は、円筒状の側面２と、平面状の両端面３ａ及び３ｂとを有している。これらの側面２及び端面３ａ，３ｂは、紙を主体としてその表裏両面にプラスチック層を積層して形成した積層材料を加工することによって形成される。紙缶１の内部には内容物として、例えば酒、ジュース等の飲料用液体が充填される。つまり、ここに示した紙缶１は、従来用いられていた鉄製缶やアルミニウム製缶等といった金属製缶の代わりに用いることができる。
【００１５】
紙缶１は、例えば図３において、円筒状に形成した側面２の下端に円形板材４を固着、例えば接着して下端面３ｂとし、さらに側面２の上端に同じく円形板材５を固着して上端面３ａとすることによって形成される。各円形板材４，５は、例えば、
アルミニウム／プラスチック層、  プラスチック層／アルミニウム／紙  等
の層構造を有する材料によって形成できる。
【００１６】
本実施例で上端面用板材５は、その外周全縁に巻き締め用の凸部６を有し、さらにその周縁部に近い１箇所に内容物を取り出すための穴７を有している。また、穴７のまわりにはその穴７を塞ぐためのシール部材８が貼り付けられている。後述する密封処理が完了するまで、シール部材８は開状態にあって穴７を開放している。
【００１７】
内容物が入った製品容器を製造するには、以下のような作業が実行される。まず図３において、下端面３ｂが形成された紙缶１の内部に、上端開口９を通して内容物１０を注入し、その後、上端面用板材５を開口９の上に載せ、さらに凸部６を巻き締めし、さらに必要に応じて接着剤を用いて板材５を側面２の上端に接着する。
【００１８】
その後、図１に示すように、全体を符号１１で示す密封装置を用いて密封処理を実行する。密封装置１１は、円筒形状の密封カバー部材１２と、その密封カバー部材１２の上端部を貫通するガス供給管１３と、密封カバー部材１２の上端部を貫通する昇降ロッド１４の下端に設けた固着用ヘッド１５とを有している。昇降ロッド１４は、エアシリンダ、モータ等を動力源とする昇降駆動機構（図示せず）によって駆動されて上下方向へ移動する。固着用ヘッド１５は、内蔵するヒータ１６によって加熱される。密封カバー部材１２の下端内周面には、例えば天然ゴム、シリコンゴム等によって形成されたリング状の弾性部材１７が設けられている。
【００１９】
内容物１０が充填された紙缶１は、密封装置１１の下方へ持ち運ばれる。そして、紙缶１の上端面５の周縁凸部６、すなわち上端面５の円形外周縁の全面が密封カバー部材１２の弾性部材１７に押し付けられる。このときには、密封カバー部材１２の方を紙缶１へ押し付けても良いし、反対に、紙缶１の方を密封カバー部材１２へ押し付けても良い。
【００２０】
その後、ガス供給管１３を通して密封カバー部材１２の内部に加圧用ガス、例えばＮ2 その他の不活性ガスを連続的又は瞬間的に導入する。導入されたガスは内容物取出し穴７を通して紙缶１の内部の内容物１０の上方の空間内へ侵入し、これによりその空間内の気圧が加圧される。具体的には、大気圧よりも０．０５〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ2 程度高い気圧に加圧される。
【００２１】
その後、昇降ロッド１４が降下して高温に加熱された固着用ヘッド１５がシール部材８を紙缶１の上端面５へ押しつける。これにより、シール部材８が穴７のまわりの紙缶表面に溶着、すなわち固着されて紙缶１が密封され、図２に示すような製品容器が完成する。
【００２２】
完成した容器の内部の圧力は、上記の密封処理の結果、外部の大気圧よりも高くなっているので、完成した紙缶容器に関しては、外部からの圧縮荷重に対する強度が向上し、金属製缶等と比較しても実用上の問題はない。また、紙缶内部を加圧したことにより、シール部材８の接着が不十分であったり、あるいは紙缶のどこかにピンホールが存在するとき、内容物１０がかなりの量でそのピンホール等から漏れ出るので、ピンホール等の欠陥を発見し易い。さらに、加圧用ガスとしてＮ2 等の不活性ガスを用いたので、紙缶１内の内容物１０の上方空間内のＯ2 の残存率を極めて低減でき、よって、長期間にわたって内容物の劣化を抑制できる。
【００２３】
以上、好ましい実施例をあげて本発明を説明したが、本発明はその実施例に限られることなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。
【００２４】
例えば、上記実施例では、加圧用ガスの通気穴として内容物取出し用の穴７を兼用したが、その他の専用の通気穴を設けても良い。内容物取出し穴又は通気穴は、紙缶の上端面５ではなくて側面２の上部あたりに設けられることも考えられる。このような紙缶に対しても、勿論、本発明を適用できるが、この場合には密封カバー部材の形状を適宜に改変する必要がある。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る筒状紙缶の密封方法及び密封装置によれば、紙缶内圧を高めることにより、紙缶の形状が円筒形状であっても、外部からの圧縮荷重に対する強度を高めることができ、しかもピンホール等の欠陥を容易に発見できる。
【００２６】
また、本発明に係る筒状紙缶の密封方法及び密封装置によれば、簡単な方法によって紙缶内の圧力を高めることができる。
【００２７】
また、本発明に係る筒状紙缶の密封方法及び密封装置によれば、通気穴のまわりを確実に気密状態に保持でき、よって、紙缶内部の加圧作業を短時間で正確に行うことができる。
【００２８】
内容物取出し穴を通気穴として用いるようにした本発明に係る密封方法によれば、内容物取出し穴として飲み口が形成されるような紙缶に関して、極めて効率的に密封処理を行うことができる。
【００２９】
加圧用ガスを不活性ガスとした本発明に係る密封方法によれば、紙缶内のＯ２の残存量を低減できる。
【００３０】
紙缶内の気圧を大気圧よりも０．０５〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ２高くなるように加圧するようにした本発明に係る密封方法によれば、紙缶を必要以上に膨張させることなく、しかも確実に圧縮荷重に対する強度を向上できる。
【００３１】
密封カバー部材において紙缶と当接する部分に弾性部材を設けた本発明に係る密封装置によれば、通気穴のまわりの気密状態をより一層確実に保持でき、しかも、紙缶を傷つけることもなくなる。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る筒状紙缶の密封装置の一実施例を示す正面断面図である。
【図２】筒状紙缶の一実施例を示す斜視図である。
【図３】同筒状紙缶の分解断面図である。
【符号の説明】
１      紙缶
２      筒状側面
３ａ    紙缶の上端面
３ｂ    紙缶の下端面
４      下端面用円形板材
５      上端面用円形板材
６      巻き締め用凸部
７      内容物取出し穴（通気穴）
８      シール部材
９      紙缶の開口
１０      内容物
１１      密封装置
１２      密封カバー部材
１３      ガス供給管
１４      昇降ロッド
１５      固着用ヘッド
１６      ヒータ
１７      リング状弾性部材
【図１】
0003551202.tif 000002
【図２】
0003551202.tif 000003
【図３】
0003551202.tif 000004