(57)【要約】【課題】  ガラスびんのシール強度の低下を防ぐと共にシール強度のばらつきを少なくし、密封性と開封の容易性の双方を改善する。【解決手段】  ガラスびんの口部天面に乾燥空気による処理を施すことで、ガラスびんの口部天面に付着した水分がシール前に除去され、密封性と開封の容易性の双方が改善される。また、電離空気による処理を併用すると、有機物、風化によって生じる炭酸塩などの影響も除去され、さらにシール強度が改善される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスびんの口部天面に乾燥空気による処理を行った後に、裏面に接着層を有するシール材を前記びんの口部に装着し、押圧しながら加熱することを特徴とするガラスびんのシール方法。
【請求項２】
ガラスびんを搬送する搬送手段と、搬送手段においてガラスびんの口部天面に乾燥空気による処理を施す乾燥空気処理手段と、その下流側に設けられ、ガラスびんの口部をシールするシール手段とを有することを特徴とするガラスびんのシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスびんの口部をシール材によって密封するに際して、シール接着強度及びシール接着強度のばらつきを改善したガラスびんのシール方法及びこの方法を利用したガラスびんのシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラスびんの口部にシール材（アルミ箔の下面に合成樹脂製フィルムの接着層がラミネートされたもの）を内装したキャップを装着して高周波加熱し、口部の天面にシール材の合成樹脂製フィルムを溶着させて密封する高周波加熱シールや、ガラスびんの口部にシール材（裏面に合成樹脂フィルムの接着層を有するもの）を載置し、シール材の表面側から加熱し合成樹脂製フィルムを溶着させて密封するヒートシールが知られている。従来、ガラスびんの口部にこれらのシールを行う場合、ガラスびんの口部天面には特別な処理は行っていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高周波加熱シール、ヒートシールなどにおいて、シール強度が小さい部分があると密封が破綻しやすい。密封の破綻は絶対に避けなければならないから、高周波を強く作用させて全体的にシール強度を上げなければならない。すると、シール強度のきわめて強い部分が生じ、シール部材の開封が困難になるという問題がある。さらに、ガラスびんに付着した水分や有機物、ガラスの風化などによってシール強度は低下し、密封性を損ねる場合がある。本発明は、ガラスびんの口部天面に付着した水分、有機物、風化によって生じる炭酸塩などをシール前に除去することによって、シール強度の低下を防ぐと共にシール強度のばらつきを少なくし、密封性と開封の容易性の双方を改善することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ガラスびんの口部天面に乾燥空気による処理を行った後に、裏面に接着層を有するシール材を前記びんの口部に装着し、押圧しながら加熱することを特徴とするガラスびんのシール方法である。乾燥空気による処理は、ドライヤーなどでびん口部天面に熱風を吹き付けることで実現できる。これによりガラスびんの口部天面に付着した水分が除去されるので、処理後に口部シールを行うと、シール接着強度が強くなる。
【０００５】
また、乾燥空気による処理と電離空気による処理を併用することができる。電離空気による処理は、ガラスびんの口部天面に対してコロナ放電、プラズマ放電、紫外線照射、電子線照射、イオン照射などを行うことにより、口部付近が高エネルギー状態となり、空気が電離して口部天面に作用することで実現される。
【０００６】
電離空気による処理を施すことにより、
（１）  ガラス表面の水分が除去される、
（２）  ガラス表面の不純物（風化生成物質、有機物）が除去される、
（３）  ガラス表面に分子レベルのごく微小な凹凸ができる、
（４）  ガラス表面の化学的性質が変化する、
という作用が生じるので、この処理を施した後に口部にシールを行うと、シール接着強度が強くなるものと推論できる。また、ガラス表面に付着した水分、不純物はシール接着強度にばらつきを生じさせる原因となるものであるから、これらが除去されることによってシール接着強度のばらつきも減少することとなる。したがって、乾燥空気による処理と電離空気による処理を併用すると、さらにシール強度を強くできる。
【０００７】
また、本発明は、ガラスびんを搬送する搬送手段と、搬送手段においてガラスびんの口部天面に乾燥空気による処理を施す乾燥空気処理手段と、その下流側に設けられ、ガラスびんの口部をシールするシール手段とを有することを特徴とするガラスびんのシール装置である。
【０００８】
この装置によれば、ガラスびんの口部天面に乾燥空気による処理を施した後に比較的短時間の内にガラスびんの口部をシールするので、シール接着強度が強くなる。また、搬送手段で搬送されているガラスびんに対して乾燥空気による処理が行われるので、処理を容易に自動化できる。口部をシールするに先立ってガラスびんに内容物が充填されるが、この充填工程は乾燥空気による処理の前であっても後であってもよい。
【０００９】
上記の本発明装置において、乾燥空気による処理を施す乾燥空気処理手段の下流側に、搬送手段の上部からガラスびんの口部天面に電離空気による処理を施す電離空気処理手段を設けることで、乾燥空気による処理と電離空気による処理を併用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
シール工程に先立って本発明の口部天面処理を行うと、ガラスびんにおけるシール接着強度が向上すると共に、シール接着強度のばらつきが減少する。したがって、高周波などを強く作用させてシール接着強度を過度に強くする必要がなくなり、シール部材の開封が容易となる。また、本発明処理によってシール接着強度を低下させる要因が除去されるので、不完全にシールされた不良品の発生をほぼ完全に防ぐことができる。
【実施例】
【００１１】
図１は本発明のガラスびんのシール装置の説明図である。この装置により本発明のシール方法を実施できる。この装置は、コンベアなどのガラスびんの搬送手段６、乾燥空気処理手段３、内容物充填手段４、シール手段５によって構成されている。搬送手段６の上を矢印方向に搬送されるガラスびんＧは、ドライヤーなどによる乾燥空気処理手段３から口部天面に乾燥空気（熱風）を吹き付けることにより、水分が除去され、乾燥空気処理が施される。その下流側には、内容物充填手段４が配置され、この部分でびん内部に内容物が充填される。その下流側には高周波加熱などのシール手段５が配置され、この部分でびんの口部にシール及び蓋の装着が行われる。
【００１２】
図２は、図１の装置に更に電離空気処理手段を設けた例である。すなわち、乾燥空気処理手段３と内容物充填手段４の間に、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、紫外線照射処理、電子線照射処理又はイオン照射処理などを行う電離空気処理手段９を設けてある。電離空気処理手段９によってガラスびんＧの口部天面に電離空気処理が施される。乾燥空気処理手段３または電離空気処理手段９は、内容物充填手段４とシール手段５の間に設けることも可能である。
【００１３】
図３はコロナ放電処理による電離空気処理の説明図である。コロナ放電手段は高周波発振器７と高圧トランス８からなるコロナ放電装置本体１と、これに接続された金属製薄板のブレード状電極２からなる。ガラスびんＧの口部が、ブレード状電極２の直下を通過することにより、ブレード状電極２とガラスびんＧの口部天面との間にコロナ放電が行われ、口部天面に電離空気処理が施される。ブレード状電極とガラスびん口部天面との隙間は０．５〜数ｍｍとする。
【００１４】
図４は口部天面にコロナ放電処理を行ったガラスびんと行わないもののシール接着強度の説明図である。湿度８５％、５３％及び０％の３つの湿度条件で、それぞれ８本のガラスびんを２時間放置し、各湿度条件の各４本のびんの口部天面にコロナ放電処理を施した。コロナ放電処理はその処理条件として、高周波発信器７の入力電圧を１４０Ｖ、電流は６Ａで図３の装置で行い、びん口部はブレード状電極２の下を４回通過させた。各湿度条件の残りの４本ずつのガラスびんにはコロナ放電処理を行わなかった。これらのガラスびんに高周波加熱によるシールを行い、シール接着強度を測定した。シール接着強度測定は各びん４カ所ずつ行い、平均値及びばらつきが図４に示されている。同図に示されるように、コロナ放電処理を行ったものは、行わないものに比べてシール接着強度が大きくなっている。また、コロナ放電処理したものはグラフの傾きが比較的小さいので、湿度の影響を受けにくくなっている。また、湿度が低いほどシール強度が上がっていることから、コロナ放電処理（電離空気による処理）を行う前に乾燥空気による処理を行って水分を除去すれば、シール強度がさらに向上することが分かる。また、湿度０％と８５％の場合ではシール強度が１．５〜２倍程度異なることから、乾燥空気による処理を単独で行った場合の効果も同程度であると考えられる。
【００１５】
図５はプラズマ放電処理の説明図である。プラズマ放電手段は、高圧トランス１１、エアーブロー１２及び対向するワイヤー型電極１３からなるプラズマ発生装置１０である。プラズマ発生装置１０は、対向するワイヤー型電極１３に高圧トランス１１の高周波電圧を印加して、アーク放電初期の放電状態で、空気を電離状態（プラズマ）にし、ついで電極１３間にエアーブローすることによりプラズマを吹き出すものである。
【００１６】
図６は口部天面にプラズマ放電処理を行ったガラスびんと行わないもののシール接着強度の説明図である。湿度８０％、５８％及び０％の３つの湿度条件で、それぞれ４本のガラスびんを２時間放置し、各湿度条件の各２本のびんの口部天面にプラズマ放電処理を施した。プラズマ放電処理は図５の装置で行い、ガラスびんの口部天面に約５秒間プラズマを照射した。各湿度条件の残りの各２本のガラスびんにはプラズマ放電処理を行わなかった。これらのガラスびんに前記と同じ構成のシール材で高周波加熱によるシールを行い、シール接着強度を測定した。シール接着強度測定は各びん４カ所ずつ行い、平均値及びばらつきが図６に示されている。同図に示されるように、プラズマ放電処理を行ったものは、行わないものに比べてシール接着強度が大きくなっている。また、湿度が低いほどシール強度が上がっていることから、プラズマ放電処理（電離空気による処理）を行う前に乾燥空気による処理を行って水分を除去すれば、シール強度がさらに向上することが分かる。また、湿度０％と８０％の場合ではシール強度が１．４〜１．７倍程度異なることから、乾燥空気による処理を単独で行った場合の効果も同程度であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のガラスびんのシール装置の説明図である。
【図２】本発明のガラスびんのシール装置の説明図で、乾燥空気処理と電離空気処理とを併用した場合である。
【図３】コロナ放電処理による電離空気処理の説明図である。
【図４】口部天面にコロナ放電処理を行ったガラスびんと行わないもののシール接着強度の説明図である。
【図５】プラズマ放電処理の説明図である。
【図６】口部天面にプラズマ放電処理を行ったガラスびんと行わないもののシール接着強度の説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  コロナ放電装置本体
２  ブレード状電極
３  乾燥空気処理手段
４  内容物充填手段
５  シール手段
６  搬送手段
７  高周波発振器
８  高圧トランス
９  電離空気処理手段
１０  プラズマ発生装置
１１  高圧トランス
１２  エアーブロー
１３  ワイヤー型電極
Ｇ  ガラスびん
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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