(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無サイズで若しくは少量のサイズ剤を添加して抄造した原紙に溶着性を有する樹脂を含浸させてなる樹脂含浸紙で構成された、溶着可能な鋸刃カッターを、そのほぼ全長に渡って接着剤によってカートンブランクに接着し、次いで前記鋸刃カッターの少なくとも両端を前記カートンブランクに対して超音波シール又はヒートシールすることを特徴とする鋸刃カッターの接着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アルミホイル、ラッピングフイルム等を収容する鋸刃カッター付カートンの製造に当たって、カートンブランクへ鋸刃カッターを接着する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巻取状態のアルミホイル、プラスチックのラッピングフイルム等を収容した直方体状のカートンに、側縁に鋸刃を形成した金属製の鋸刃カッターを取り付けておき、アルミホイルやラッピングフイルム等を引き出し、その鋸刃カッターを用いて切り離すように構成したものが広く使用されている。しかし、金属製の鋸刃カッターは焼却できず、廃棄に問題があった。そこで、金属製の鋸刃カッターに代えて紙等の非金属の鋸刃カッター、例えばバルカナイズドファイバー製の鋸刃カッターを用いることが提案されており、例えば、特開平６−４８４２８号公報、特開平６−１４４４２５号公報に開示されている。
【０００３】
バルカナイズドファイバー製等の非金属の鋸刃カッターをカートンブランクに接着するには、金属製の鋸刃カッターのようにかしめを利用することができないので、一般に鋸刃カッター全体をホットメルト系或いはエマルジョンタイプの接着剤（糊）で接着していた。また、上記の特開平６−４８４２８号公報では鋸刃カッター全体を超音波溶着で接着しており、特開平６−１４４４２５号公報ではまず、鋸刃カッターを超音波溶着或いは接着剤でスポット的に仮接着し、その後全体を超音波接着又はヒートシールしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、接着剤を用いて鋸刃カッター全体をカートンブランクに接着した場合には、使用中に鋸刃カッターの両端が浮き上がって見栄えが悪くなったり、剥がれて使用できなくなることがあるという問題があった。この問題の原因を検討した結果、次の事項を見出した。すなわち、接着剤で鋸刃カッターをカートンブランクに接着する場合、接着剤が圧着により広がり、鋸刃カッターの外に漏れるのを防止するため、接着剤の塗布幅及び塗布長さを鋸刃カッターの幅及び長さよりも小さくしており、このため接着剤のつかない部分が生じており、特に鋸刃カッターの両端に接着剤の無い部分が生じている。このような部分は剥がれやすく、特に鋸刃カッターが吸水性を有していた場合、吸水によって伸びようとして剥がれることがある。しかも、鋸刃カッターでアルミホイル或いはラッピングフイルム等を切断する際に、鋸刃カッターの端部に大きい力が加わり、この点からも剥がれやすい。このため、使用中に鋸刃カッターの両端に浮き上がりや剥がれが多く発生していた。
【０００５】
また、特開平６−４８４２８号公報及び特開平６−１４４４２５号公報に示されるように、鋸刃カッター全面を超音波溶着する場合には、シールに使うホーンの形状が横長となり、耐久性に欠けるとか、大きい面積をシールするために大出力を要する等の問題があった。なお、特開平６−１４４４２５号公報に示されるように円盤型ホーンを用いることも可能であるが、この場合には装置が複雑となるという問題があった。また、鋸刃カッター全面をヒートシールする場合にも、大出力を必要とすると共にヒートシール面が細長くなるので温度の均一化や均等な押圧が困難で、接着力にむらが生じやすく、しかも、ヒートシールに時間がかかり、生産性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、大出力の且つ複雑な構造の超音波シール装置やヒートシール装置を用いることなく、非金属の鋸刃カッターをカートンブランクに良好に接着することの可能な鋸刃カッターの接着方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべくなされた本発明は、無サイズで若しくは少量のサイズ剤を添加して抄造した原紙に溶着性を有する樹脂を含浸させてなる樹脂含浸紙で構成された、溶着可能な鋸刃カッターを、そのほぼ全長に渡って接着剤によってカートンブランクに接着し、次いで前記鋸刃カッターの少なくとも両端を前記カートンブランクに対して超音波シール又はヒートシールすることを特徴とする鋸刃カッターの接着方法を要旨とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】
上記した本発明では、鋸刃カッターを、そのほぼ全長に渡って接着剤によってカートンブランクに接着した後、その少なくとも両端を超音波シール又はヒートシールすることにより、鋸刃カッターの剥がれやすい両端の接着が確実となって、使用中に剥がれるということがなく、しかも、超音波シール又はヒートシールは、少なくとも鋸刃カッター両端の小面積を接着すればよいので、両端の接着に用いる超音波シール装置又はヒートシール装置は簡単な構造でよく、確実な接着が可能である。なお、必要に応じ、鋸刃カッターの両端のみならず、その他の任意の適当な小面積を超音波シール又はヒートシールして接着してもよい。この際、超音波シール又はヒートシールする面積としては、幅及び長さをそれぞれ５〜２０ｍｍ程度とすることが、小エネルギーで確実な接着が可能であることから好ましい。
【００１２】
ここで用いる鋸刃カッターは樹脂含浸紙で構成されているので、含浸樹脂が溶着性を発揮し、このため、ポリエチレンコート等の二次加工を行うことなく、超音波シールやヒートシールを行うことができる。また、樹脂含浸紙は吸湿性がほとんど無いため、使用中において吸湿して劣化したり剥がれるということがない。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を説明する。
図６は、後述する本発明の一実施例による接着方法によって接着するカートンブランク１と非金属の鋸刃カッター２を示すものである。鋸刃カッター２は、長尺の原反の先端を鋸刃状に切断して切り離すことにより作られており、その両側縁に鋸刃２ａ、２ｂを有している。この鋸刃カッター２をカートンブランク１の表面の斜線で示す領域３に貼り付け、その後、カートンブランク１を箱状に組み立てることにより、図７に示すように、鋸刃カッター２を一方の鋸刃２ａが角部から突出するように取り付けたカートン１Ａを形成でき、このカートン１Ａにアルミホイル、ラッピングフイルム等を収容しておき、使用時にそれを引き出し、鋸刃カッター２の鋸刃２ａで切り離すことができる。なお、鋸刃カッター２のカートンブランク１に対する貼り付け位置は図６に示す位置に限らず、例えば、図８に示すようにカートンブランク１の掩蓋片１ａの裏面側の領域３Ａ（開封用のミシン目４に沿った領域）としてもよい。
【００１４】
鋸刃カッター２を形成するための原反としては、鋸刃として使用するための適度な硬さと、超音波シールやヒートシール可能な溶着性を有する非金属材料が使用される。好適な原反材料としては、長繊維の木材パルプを主原料とし、無サイズで若しくは少量のサイズ剤を添加して抄造した原紙に溶着性を有する樹脂を含浸させてなる樹脂含浸紙を挙げることができる。ここで、樹脂含浸紙の樹脂含浸量としては、含浸用原紙１００重量部に対して樹脂５０〜８０重量部が好適である。すなわち、樹脂分が５０重量部よりも小さいと、強度が低くて鋸刃カッターとしての効果が悪くなり、一方、８０重量部を越えると樹脂含浸が困難となるから、上記の範囲が好適である。なお、原紙の抄造の際に添加するサイズ剤の量としては、上記範囲の樹脂分を含浸させることができる原紙を抄造できるように定めるものであり、サイズ剤の添加量を調整してサイズ度（液の浸透に対する抵抗度合い）を調整することにより、樹脂含浸量をコントロールすることができる。
【００１５】
樹脂含浸紙の厚みは、鋸刃カッターとして使用する際の切れ味、強度等を確保するため、０．２〜０．４ｍｍ程度が好適である。また、樹脂含浸成分としては、硬質水溶性アクリル樹脂で、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等を挙げることができる。なお、樹脂含浸紙は、表面に樹脂皮膜を形成する等の二次加工を行うことなく鋸刃カッターの原反として使用される。
【００１６】
【００１７】
次に、上記の原反を用いた本発明の一実施例による接着方法を説明する。まず、図１（ａ）に示すように、所定形状に打ち抜いたカートンブランク１の所定位置に接着剤ノズル５から接着剤６を吐出して塗布する。この接着剤塗布は、接着剤ノズル５に対してカートンブランク１を矢印で示す方向に移動させることにより実施できる。なお、この代わりにカートンブランク１を停止させておき、接着剤ノズル５を矢印とは反対方向に移動させてもよい。ここで使用する接着剤は、ホットメルト系接着剤、エマルジョン系接着剤等任意であり、例えば、ホットメルト系接着剤としては、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）、ＡＰＰ（アクタチックーポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン共重合樹脂）、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン共重合樹脂）、ポリアミド樹脂等を挙げることができ、また、エマルジョン系接着剤としては、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂、変性アクリル酸エステル共重合樹脂、アクリル共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂等を挙げることができる。
【００１８】
接着剤６の塗布領域は、その上に鋸刃カッター２を押し付けて接着した状態において、図５に斜線で示すように接着剤６が鋸刃カッター２のほぼ全長に渡って存在するように定められる。ただし、鋸刃カッター２を押し付けて加圧した時に、接着剤６が鋸刃カッター２の外側に漏れ出すことがないようにするため、接着剤６は鋸刃カッター２の全面積よりもかなり小さい面積に塗布されており、このため、鋸刃カッター２を貼り付けた状態において、その鋸刃カッター２の両端には、接着剤６の存在しない領域が少し、例えば２〜５ｍｍ程度生じる。
【００１９】
次に、図１（ｂ）に示すように、原反７の先端を所定形状に打ち抜いて鋸刃カッターを形成し、それをカートンブランク１に塗布した接着剤６の上に押し付けて接着する。鋸刃カッターの打ち抜き及び接着は図２に示す装置によって行われる。すなわち、図２において、８はカートンブランク１を搬送する搬送ローラ、９はカートンブランク１の鋸刃カッター貼り付け部分を支持する支持台、１０は先端に鋸刃１０ａを備えた固定ダイ、１１は先端に前記鋸刃１０ａに噛み合う鋸刃１１ａを備えた移動ダイ、１２は移動ダイ１１を上下動させるシリンダ機構、１３は原反７を鋸刃カッター２の幅に相当する長さづつ送り出す原反搬送ローラである。この装置による動作は次のように行われる。まず、図２（ａ）に示すように、原反７がその先端を、固定ダイ１０の鋸刃１０ａより鋸刃カッター２の幅に等しい量だけ突出させた状態で停止しているものとする。この時、固定ダイ１０はその上の原反７を吸着保持している。なお、吸着保持する代わりに適当なクランプ手段で機械的に固定してもよい。
【００２０】
この状態で、接着剤６を塗布されたカートンブランク１が支持台９の上に送り込まれ、所定位置に位置決めされて固定される。次に、図２（ｂ）に示すように、移動ダイ１１が降下し、固定ダイ１０と協働して原反７の先端を鋸刃カッター２として切り離し、その鋸刃カッター２を真空吸着した状態で、その下方に位置しているカートンブランク１の接着剤６上に押し付ける。これにより、鋸刃カッター２が接着剤６によってカートンブランク１に接着される。その後、移動ダイ１１が上昇して元の位置に戻り、カートンブランク１は次の工程に送られる。また、原反搬送ローラ１３が原反７を鋸刃カッター２の幅に相当する長さだけ送り出し、次の動作に備える。以下、同様の動作を繰り返して、カートンブランク１に対する鋸刃カッター２の接着が次々と行われる。このようにしてカートンブランク１に接着された鋸刃カッター２は、図５に示すようにそのほぼ全長を接着剤６で接着されているが、その両端には、小面積ではあるが接着剤の無い領域が生じている。
【００２１】
次に、図１（ｃ）に示すように、カートンブランク１に接着剤によって接着した鋸刃カッター２の両端を超音波ホーン２０を用いて超音波シールする。この動作は図３、図４に示す超音波シール装置で行う。すなわち、図３、図４において、１５はカートンブランク１を搬送する搬送ローラ、１６は所定位置に停止したカートンブランク１の鋸刃カッター２の両端の下方に位置するように設けられた一対のアンビル、１７は定位置に設けられた装置フレーム、１８はその装置フレーム１７に固定された支持台、１９は支持台１８に上下に移動可能に保持されたホーン保持具、２０はホーン保持具１９に取り付けられた超音波ホーンであり、コンバータ２０ａ、ブースター２０ｂ、ホーン２０ｃ等を備えている。２２はホーン保持具１９を上下動させるエアシリンダである。
【００２２】
ここで、超音波ホーン２０は、所定位置に停止したカートンブランク１に貼り付けられている鋸刃カッター２の両端をそれぞれシールしうるよう２個設けられている。また、その超音波ホーン２０は、ホーン２０ｃの下面（超音波シールを行う面）が、図５に２点鎖線で示すように、鋸刃カッター２の端部及びその少し外側を押圧するように配置されている。ホーン２０ｃの下面の大きさは、鋸刃カッター２の端部の５〜２０ｍｍ程度の長さ部分、好ましくは１０ｍｍ程度の長さ部分をシールしうるように定められている。ここで、超音波ホーン２０による鋸刃カッター２の端部のシール長さが５ｍｍよりも短いと、超音波シールの効果が小さくて鋸刃カッター２の端部が剥がれやすくなり、一方、２０ｍｍよりも長くなると超音波シールの効果はあまり向上しないにも係わらず超音波ホーン２０が大型化し好ましくない。このため、上記の範囲が好ましい。シール条件としては、例えば、シール面積１０×１５ｍｍに対して、２０ＫＨｚで３ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、０．１秒程度の発振でよい。
【００２３】
この超音波シール装置による動作は次のように行われる。図３、図４において、上面に鋸刃カッター２を接着したカートンブランク１が送られてきて、所定位置に位置決めされて固定される。次に、エアシリンダ２２、２２が作動して超音波ホーン２０、２０を鋸刃カッター２の両端にそれぞれ押し当て、超音波シールする。所定時間の超音波シールを行った後、超音波ホーン２０、２０が上昇し、カートンブランク１は次の工程に送り出され、新たなカートンブランク１が送り込まれる。以下、同様な動作を繰り返すことにより、カートンブランク１に対する鋸刃カッター２の両端のシールが行われ、図５に示すように、接着剤６の存在しない部分を含む鋸刃カッター２の端部がカートンブランク１に強く溶着される。なお、鋸刃カッター２の鋸刃２ａは、カートンブランク１に接着してはいけないが、カートンブランク１の鋸刃２ａの下に位置する領域には剥離性のＯＰニスを塗布しており、超音波シールを行っても溶着することはない。もし、溶着する恐れがある場合には、アンビル１６が鋸刃２ａの下を外れるようにしておけばよい。
【００２４】
上記した工程を経たカートンブランク１は、その後、次の工程に送られ、図７に示すように箱状のカートン１Ａに組み立てられ且つ内部にロール状のアルミホイルやラッピングフイルムが収容され、使用される。ここで、鋸刃カッター２は、そのほぼ全長に渡って接着剤６によってカートンブランク１に接着した後、剥がれやすい両端を超音波シールしているので、鋸刃カッター２の両端の接着が確実であり、使用中に剥がれたり、浮き上がったりすることがなく、長期間に渡って安定して使用できる。しかも、鋸刃カッター２の両端は超音波シール時の発熱により、含浸樹脂分が溶融し、更に圧力がかかるため密度が高まって硬度が上がっており、鋸刃両端部の切断性が向上している。このため、アルミホイルやラッピングフイルム等の切断に際し、切断初期に最も力のかかる両端部の切れ味が良いため、フイルムの切断が容易である。鋸刃カッター２の切れ味を確認するため、引張り試験機に、ＸＹＺ軸方向にそれぞれ４５、４５、３０度の角度をつけて鋸刃カッター付のカートンをセットし、フイルムを一定速度（５００ｍｍ／分）で引っ張り、切断時の最大荷重（切れ始めの最大荷重）を測定したところ、通常接着部では３０８ｇであるのに対し、超音波シール部（超音波シール条件は、シール面積１０×１５ｍｍ、発振周波数２０ＫＨｚ、圧力３ｋｇ／ｃｍ2 、発振時間０．１秒）では２２５ｇとなっており、切れ味の良いことが確認できた。
【００２５】
なお、上記実施例では、鋸刃カッター２を接着剤６でカートンブランク１に接着した後、その鋸刃カッター２の両端のみを超音波シールしているが、必要に応じ、両端のみならず、その中間の適当な小領域を超音波シールしてもよい。また、上記実施例では真っ直ぐな鋸刃カッター２を用いた場合を説明したが、図９に示すように、全体が浅いＶ字状をなした鋸刃カッター２Ａをカートンブランク１の掩蓋片１ａの裏面に貼り付けて用いる場合にも本発明は適用可能である。すなわち、このような形状の鋸刃カッター２Ａを用いる場合にも、そのほぼ全長を接着剤によってカートンブランク１に貼り付けた後、鋸刃カッター２Ａの両端（二点鎖線２５で示す領域）を超音波シールすればよい。
【００２６】
更に、鋸刃カッター２Ａを用いる場合、そのほぼ全長を接着剤によってカートンブランク１に貼り付けた後、鋸刃カッター２Ａの両端（二点鎖線２５で示す領域）を超音波シールすると共に、Ｖ字の尖端の部分（二点鎖線２６で示す領域）を超音波シールしてもよい。このようにすると、鋸刃カッター２Ａの剥がれやすい両端及びＶ字の尖端の部分の確実な接着を確保でき、長期間に渡って一層安定して使用できる。
【００２７】
なお、以上の実施例では、鋸刃カッター２の両端、或いは鋸刃カッター２Ａの両端及びＶ字の尖端の部分を超音波シールした場合を説明したが、超音波シールに代えてヒートシールを用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、鋸刃カッターを、そのほぼ全長に渡って接着剤によってカートンブランクに接着した後、少なくとも両端を超音波シール又はヒートシールする構成としたことにより、鋸刃カッターの剥がれやすい両端を確実に且つ強く接着することができ、使用中に剥がれるということがなく、しかも、鋸刃カッターの両端は単に小面積を接着すればよいので、その接着に用いる超音波シール装置又はヒートシール装置は小出力の、簡単な構造のものでよく、しかも確実な接着が可能であるという効果を有している。更に、鋸刃カッターの両端を超音波シール又はヒートシールしたことにより、その部分が加圧加熱されて樹脂密度が高まり、このため鋸刃カッターによってラッピングフイルム等を切断する際にもっとも力のかかる両端部の切断性が向上し、切断が容易となるという効果も得られる。
【００２９】
更に、樹脂含浸紙で構成した鋸刃カッターを用いたことにより、含浸樹脂による溶着性を利用でき、換言すれば、樹脂含浸紙にポリエチレンコート等の二次加工を行うことなく、超音波シールやヒートシールを行うことができ、しかも、樹脂含浸紙は吸湿性がほとんど無いため、使用中において吸湿して劣化したり、剥がれるということがないという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の接着方法の一実施例の工程を示す概略斜視図
【図２】  （ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す接着方法における鋸刃カッターの打ち抜き及び接着工程を実施する装置を異なる作動状態で示す概略側面図
【図３】  図１に示す接着方法に用いる超音波シール装置を示す概略正面図
【図４】  図３に示す装置の概略側面図
【図５】  カートンブランク１に鋸刃カッター２を接着した状態を示す概略平面図
【図６】  カートンブランク１とそれに貼り付ける鋸刃カッター２を示す概略平面図
【図７】  図６に示す部品で造ったカートンを示す概略斜視図
【図８】  カートンブランクに対する鋸刃カッターの貼り付け位置の異なる例を示す概略平面図
【図９】  鋸刃カッターの変形例を示す概略平面図
【符号の説明】
１Ａ  カートン
１  カートンブランク
２  鋸刃カッター
２ａ、２ｂ  鋸刃
５  接着剤ノズル
６  接着剤
７  原反
１０  固定ダイ
１１  移動ダイ
２０  超音波ホーン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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