(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性の合成樹脂材を用いたゲーブルトップタイプの紙容器のヒートシール部を、剥離して検査するために、温度１８０〜１８４℃で、２５〜３０秒間、両面から挟み込んで加熱する１対のヒータと、
前記１対のヒータの間隔を、接近，離間させる開閉機構とを備え、
前記1対のヒータの上方には、ゲーブルトップタイプの紙容器の傾斜屋根を下支えする紙容器受が設けられていること
を特徴とするゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置。
【請求項２】
前記ヒータは、
シーズヒータを、金属材の内部に鋳込んでなる鋳込みヒータからなり、遮熱板で囲まれていること
を特徴とする請求項１に記載のゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器材料を折り畳み、継合わせ部分を、熱可塑性の合成樹脂材を介して、ヒートシールによって箱体，袋体等に形成されたゲーブルトップタイプ紙容器において、シール部のシール状態、特にはシール性の精密な検査が可能なゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、紙容器の製造では、紙材にポリエチレンフィルム等の熱可塑性の合成樹脂材をラミネートした容器材料を、箱体，袋体に折畳んで継合わせ部分をヒートシール技術によってシールすることが行われている。
このヒートシール技術は、加熱により熱可塑性の合成樹脂材を溶融させて、加圧により紙材の間で溶融した、熱可塑性の合成樹脂材同士を接着させるものである。
なお、このヒートシール技術では、シールする部分に熱可塑性の合成樹脂材からなるシート状の接着剤を介在させて加熱，加圧することも行われる。
【０００３】
ヒートシールを行なう際には、施工の際の加熱温度，加圧圧力の調整等のために、サンプル用として製造した紙容器のシール部を剥離し、熱可塑性の合成樹脂材の融着層を、目視または光学機器を利用した画像解析によってシール性を検査することが行われている。
この検査では、シール部の全面に融着層が均等に分布している場合に、有効なシール性が確保されるものと判定され、シール部の一部に融着層が欠落しているという欠陥を有する場合には、有効なシール性が確保されないものとして判定される。
【０００４】
従来、紙容器のシール部を剥離する技術としては、例えば、シール部に鋭利なカッターを差込んで、融着層を切断することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の技術では、シール部を剥離する際に、融着層が不規則的に破壊されてしまうため、シール部のシール性の精密な検査が不可能になるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、シール性の精密な検査が可能なゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置は、次のような構成を採用する。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、
熱可塑性の合成樹脂材を用いたゲーブルトップタイプの紙容器のヒートシール部を、剥離して検査するために、温度１８０〜１８４℃で、２５〜３０秒間、両面から挟み込んで加熱する１対のヒータと、
前記１対のヒータの間隔を、接近，離間させる開閉機構とを備え、
前記1対のヒータの上方には、ゲーブルトップタイプの紙容器の傾斜屋根を下支えする紙容器受が設けられていること
を特徴とするゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置において、
前記ヒータは、
シーズヒータを、金属材の内部に鋳込んでなる鋳込みヒータからなり、遮熱板で囲まれていること
を特徴とするものである。
【００１０】
これらのゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置では、シール部を両面から１対のヒータで挟み込み、加熱することで、ヒートシール接着に使用した熱可塑性の合成樹脂材を確実に溶融させるとともに、シール部における溶融した合成樹脂材の無用の流動を阻止しておき、シール部におけるヒータの挟み込みを解除するとともに、当該シール部を両側に開き、剥離することによってシール部を綺麗に分割させることができ、目視又は光学機器を利用した剥離面の画像解析によって、シール部のシール性を検査することができる。
【００１１】
特に、ゲーブルトップタイプの箱体からなる紙容器においては、箱体の上部を紙容器受で安定した姿勢に保持した状態でシール部の両面をヒータで挟み込んで加熱することによって、ゲーブルトップタイプの箱体からなる紙容器のシール部の加熱に好適となる効果がある。
【００１２】
また、この紙容器のシール部剥離用加熱装置では、ヒータとして鋳込みヒータが選択しているので、加熱温度の微妙な調整が可能になっている。
また、ヒータの熱の放射を遮蔽板によって遮断することによって、周囲に配置される作業員等の安全性が確保される。
【００１３】
また、ゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置は、前記開閉機構がエアシリンダを具備し、前記１対のヒータおよび開閉機構に接続され、ヒータの加熱温度やエアシリンダの駆動を制御する制御部とを備え、エアシリンダを具備した開閉機構を駆動させることによって、１対のヒータによるシール部の両面への挟み込み、挟み込み解除を自動的に行なうことができる。
この結果、溶融状態となっているシール部を両側に開き、剥離することによって、シール部を綺麗に分割させることができ、目視又は光学機器を利用した画像解析によって、当該シール部のシール性を検査することができる。
【００１４】
また、前記エアシリンダを具備した開閉機構が、基台上に相対して立設され、それぞれ取付盤，断熱板を介してヒータを支持する１対の支持枠と、前記いずれか一方の支持枠を貫通して、前記一方の支持枠に支持されるヒータを、他方の支持枠に支持されるヒータに近接，離間させるガイドシャフトと、このガイドシャフトに装着され、前記一方の支持枠に支持されるヒータを、前記他方の支持枠に支持されるヒータから離間する方向へ弾性付勢するコイルスプリングと、前記ガイドシャフトを駆動させるエアシリンダからなる構成とすることによって、制御部にあらかじめ与えられた情報によって、ヒータの加熱温度や加熱時間、ならびにエアシリンダの駆動とを自動的に制御することができる。
【００１５】
また、前記エアシリンダを具備した開閉機構が、支柱を介して上下方向において相対する一方の支持枠に、１対のヒータの一方部を、取付盤を介して支持させ、他方の支持枠には、取付盤，ガイドシャフト，ガイド筒を介して１対のヒータの他方部を可動的に支持させ、前記ガイド筒は、前記他方の支持枠に固定されてガイドシャフトがスライド可能に挿通され、１対のヒータの他方部の上下方向へのスライドを案内するとともに、他方の支持枠には、突上げシャフトで１対のヒータの他方部を一方部に対して接近，離間させるエアシリンダが支持されている構成とすることで、箱体の紙容器を切断して上下に２分割し、下部分割体の底面のシール部を、下部分割体の内部に挿入されるヒータと、前記底面の外側のヒータとで挟み込んで加熱することができるので、加熱むらがなくシール部全体を確実に溶融させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置の、実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
まず、図１に基づいて、この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置を用いる、シール部の検査手順について説明する。
【００１８】
この検査手順は、図1に示されるように、ゲーブルトップタイプの箱体からなる紙容器Ｐについて説明される。
【００１９】
この検査手順においては、まず、紙容器Ｐをカッター等で上下に２分割して、上部分割体Ｐａと、下部分割体Ｐｂのシール部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについてそれぞれ別個に剥離工作する。
【００２０】
上部分割体Ｐａの１つのシール部Ａは、傾斜屋根の頂部に帯形に形成されたもので、この傾斜屋根の頂部に帯形に形成されるシール部Ａは、収容物の挿入口である。
【００２１】
このシール部Ａは、上部分割体Ｐａの傾斜屋根の頂部に、そのまま両面から長板形の１対のヒータ１で挟み込まれて加熱される。
加熱されたシール部Ａでは、紙材の間にある、融着に用いられ、固化した状態の熱可塑性の合成樹脂材が溶融される。
このとき、シール部Ａが両面から加熱されるため、加熱むらがなく、合成樹脂材の全体が確実に溶融される。
また、シール部Ａが両面からヒータ１で挟み込まれるため、溶融した合成樹脂材が紙材の間で無用に流動することがない。
【００２２】
この後、シール部Ａに対するヒータ１の挟み込みを解除するとともに、紙材を両側に開くようにしてシール部Ａを剥離する。
この結果、シール部Ａで溶融状態となっている合成樹脂材が開かれ、紙材の両面側に綺麗に分割されることになる。
【００２３】
したがって、合成樹脂材が不規則的に破壊されることなく、シール部Ａが剥離されて、目視または光学機器を利用した剥離面の画像解析による、シール部Ａのシール性の精密な検査が可能になる。
【００２４】
上部分割体Ｐａにおける他の１つのシール部Ｂは、側面の角に沿って帯形に形成されてなる。
【００２５】
このシール部Ｂは、傾斜屋根が開放されて筒形になった上部分割体Ｐａの側面の角に沿って折畳まれて、両面から前述のヒータ１とは別の、長板形の１対のヒータ２で挟み込まれて加熱される。
なお、このシール部Ｂの加熱以降については、前述のシール部Ａと同様に奏される。
【００２５】
下部分割体Ｐｂの１つのシール部Ｃは、底面に多層の折畳み構造で方形に形成されてなる。
【００２６】
このシール部Ｃは、下部分割体Ｐｂの底面に内側，外側の両面から、方形の１対のヒータ３で挟み込まれて加熱される。
このとき、１対のヒータ３の他方部は、下部分割体Ｐｂの開放された切断面を利用して下部分割体Ｐｂの内部に挿入されることになる。
【００２７】
なお、このシール部Ｃの加熱以降については、前記シール部Ａ，Ｂと同様に奏される。ただし、このシール部Ｃの加熱温度，加熱時間については、底面の多層の折畳み構造に対応して、前述のシール部Ａ，Ｂよりも相対的に高く，長くなる。
【００２８】
また、下部分割体Ｐｂの、他の１つのシール部Ｄは、側面の角に沿って帯形に形成されてなる。このシール部Ｄは、切断前の上部分割体Ｐａの、他の１つのシール部Ｂと連続していたものである。
【００２９】
このシール部Ｄは、底面が開放されて筒形になった下部分割体Ｐｂの側面の角に沿って折畳まれて、両面から前述と同一形状の１対のヒータ２で挟み込まれて加熱される。
なお、このシール部Ｄの加熱以降については、前述のシール部Ａ，Ｂ，Ｃと同様に奏される。
【００３０】
つぎに、図２〜図５に基づいて、この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置の、実施の形態を説明する。
【００３１】
この実施の形態では、前述のこの発明に係る紙容器のシール部検査手順におけるものと同様に、ゲーブルトップタイプの箱体からなる紙容器Ｐについて示してある。
【００３２】
この実施の形態は、図２，図３に示すように、紙容器Ｐの上部分割体Ｐａのシール部Ａ，Ｂと、下部分割体Ｐｂのシール部Ｄとを挟み込み加熱するヒータ１，２が共通の基台４に設置されている。
【００３３】
これ等のヒータ１，２は、長板形のアルミニウム等からなる金属材の本体部１１，２１の内部に、シーズヒータ１２，２２と温度センサ１３，２３とを鋳込んだ鋳込みヒータからなるもので、基台４に取付けられたエアシリンダを具備した開閉機構５，６に連結されて、エアシリンダの駆動によってヒータ１，２間の間隔が接近，離間されるようになっている。
【００３４】
なお、シーズヒータ１２，２２としては、例えば、金属パイプ（鉄パイプ等）の内部にコイル状の電熱線（鉄−クロム−アルミニウム合金線等）を配線し、電気絶縁粉末（シリコン樹脂粉末を含有するマグネシア粉末等）を充填してなるものが採用される。
また、シール部Ａを挟込み加熱するヒータ１の本体部１１には、紙容器Ｐの上部分割体Ｐａの傾斜屋根に設けられている注口を避ける切欠部１１’が設けられている。
【００３５】
開閉機構５，６は、基台４の上に左右に相対して立設された支持枠５１，５２，６１，６２に、１対のヒータ１，２の一方部，他方部をそれぞれ支持している。
一方の支持枠５１，６１は、取付盤５３，６３，断熱板５４，６４を介して１対のヒータ１，２の一方部を固定的に支持している。
他方の支持枠５２，６２は、取付盤５５，６５，断熱板５６，６６，ガイドシャフト５７，６７を介して、１対のヒータ１，２の他方部を可動的に支持している。
【００３６】
前記ガイドシャフト５７，６７は、他方の支持枠５２，６２を貫通して１対のヒータ１，２の、他方部の横方向へのスライドを案内している。
他方の支持枠５２，６２とガイドシャフト５７，６７との間には、１対のヒータ１，２の他方部を、一方部から離間する方向へ弾圧付勢するコイルスプリング５８，６８が設けられている。
なお、前記他方の支持枠５２，６２近傍の基台４には、１対のヒータ１，２の他方部を、一方部に対して接近，離間させるエアシリンダ５９，６９が支持されている。
【００３７】
紙容器Ｐの上部分割体Ｐａのシール部Ａを挟み込み、加熱するヒータ１を開閉する開閉機構５には、支持枠５１，５２の上部に紙容器Ｐの上部分割体Ｐａの傾斜屋根を下支えする、テーパ片形の紙容器受７が取付けられている。
【００３８】
前述のヒータ１，２のシーズヒータ１２，２２、温度センサ１３，２３と開閉機構５，６のエアシリンダ５９，６９とは、制御部１０，２０にそれぞれ接続されている。
【００３９】
前記制御部１０，２０は、ヒータ１，２の温度センサ１３，２３と連係した加熱温度や加熱時間の制御と、エアシリンダ５９，６９の駆動の制御とを実行する。
なお、制御部１０，２０には、加熱温度，加熱時間等に関する必要な情報を入力操作する入力操作部３０，４０が接続されている。
【００４０】
さらに、この実施の形態は、図４，図５に示すように、紙容器Ｐの下部分割体Ｐｂのシール部Ｃを挟み込み、加熱するヒータ３が独立して設置可能になっている。
【００４１】
このヒータ３は、方形のアルミニウム等からなる金属材の本体部３１の内部に、シーズヒータ３２と温度センサ３３とを鋳込んだ鋳込みヒータからなるもので、開閉機構８の内部に組込まれて、上下方向において、間隔が接近，離間されるようになっている。
【００４２】
前記開閉機構８は、支柱８１を介して上下に相対された支持枠８２，８３に、１対のヒータ３の一方部，他方部をそれぞれ支持している。
一方の支持枠８２は、断熱構造の取付盤８４を介して、１対のヒータ３の一方部を固定的に支持している。
他方の支持枠８３は、断熱構造の取付盤８５，ガイドシャフト８６，ガイド筒８７を介して、１対のヒータ３の他方部を可動的に支持している。
【００４３】
前記ガイド筒８７は、他方の支持枠８３に固定され、ガイドシャフト８６がスライド可能に挿通され、１対のヒータ３の、他方部の上下方向へのスライドを案内している。
他方の支持枠８３には、突上げシャフト８８で１対のヒータ３の他方部を、一方部に対して接近，離間させるエアシリンダ８９が支持されている。
【００４４】
なお、開閉機構８の支柱８１には、ヒータ３の間隔が近接される箇所の周囲に、遮熱板９が取付けられている。
【００４５】
前述のヒータ３のシーズヒータ３２，温度センサ３３と、開閉機構８のエアシリンダ８９とは、制御部５０に接続されている。
【００４６】
この制御部５０は、前述の制御部１０，２０と同様に、ヒータ３の温度センサ３３と連係して加熱温度や、加熱時間の制御と、エアシリンダ８９の駆動の制御とを実行する。
なお、制御部５０には、加熱温度，加熱時間等に関する必要な情報を入力操作する、前述の入力操作部３０，４０と同様の入力操作部６０が接続されている。
【００４７】
この実施の形態によると、入力操作部６０を入力操作するだけで、前述のシール部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを自動的に挟み込んで加熱することができる。
しかも、ヒータ１，２，３の加熱温度，加熱時間も自動的に調整される。
なお、ヒータ１，２，３については、鋳込みヒータであるために、加熱温度の微妙な調整が可能になっている。
【００４８】
また、前記ヒータ１，２，３による加熱では、相対的に加熱温度が高くなる、ヒータ３の熱の放射が遮熱板９で遮断される。
従って、周囲に配置される作業員等の安全性が確保される。
【００４９】
また、前記ヒータ１では、紙容器Ｐの上部分割体Ｐａが倒立されて、シール部Ａが加熱されることになるが、紙容器Ｐの上部分割体Ｐａが、紙容器受７によって安定した姿勢に保持される。
【００５０】
また、前記ヒータ３では、紙容器Ｐの下部分割体Ｐｂを、ヒータ３の他方部（下側）に被せるようにすることで、セットが容易になるとともに、加熱の際の安定した姿勢を得ることができる。
【００５１】
さらに、設定された加熱時間が経過すると、開閉機構５，６，８のエアシリンダ５９，６９，８９の挟み付けが、自動的に解除される。
このとき、開閉機構５，６のコイルスプリング５８，６８の弾圧付勢と、開閉機構８の取付盤８５等の自重とによって、１対のヒータ１，２，３の間隔が急速に離間され、無用の加熱による融着層の流出や紙材の焦付き等が防止される。
【００５２】
この結果、前述のように、紙材を両側に開くようにしてシール部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを剥離すると、溶融状態となっている合成樹脂材が、開かれる紙材の両面側に綺麗に分割されることになる。
したがって、前述のように、合成樹脂材が不規則的に破壊されることなく、シール部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが剥離されて、目視または光学機器を利用した剥離面の画像解析による、シール部Ａのシール性の精密な検査が可能になる。
【００５３】
以上、図示した実施の形態の外に、この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置は、ブリックタイプの箱体や袋体からなる紙容器Ｐに適用することも可能である。
【００５４】
【実施例】
前述した実施の形態の紙容器Ｐが、紙材にポリエチレンフィルム等の熱可塑性の合成樹脂材に加えて、アルミニウム箔をラミネートした容器材料からなるものについて実験を行ったところ、以下のような加熱温度，加熱時間についての好適な数値域を確認することができた。
【００５５】
すなわち、シール部Ａ，Ｂ，Ｄについては、温度１８０〜１８４℃で、２５〜３０秒の加熱である。
また、シール部Ｃについては、温度２０１〜２０５℃で、３５〜４０秒の加熱である。
【００５６】
【発明の効果】
この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置は、シール部を両面から加熱することで、当該シール部の熱可塑性の合成樹脂材を確実に溶融させることができる。
特に、シール部をヒータで両面から挟込むことで、溶融した合成樹脂材の無用の流動を阻止しておき、シール部を開いて剥離することによって、当該シール部の溶融した合成樹脂材を、それぞれ両面側に綺麗に分割させることができるため、シール部を剥離する際に不規則的に合成樹脂材が破壊されことがなく、シール性の精密な検査が可能になる効果がある。
【００５７】
また、ゲーブルトップタイプ紙容器のシール部検査に際し、箱体の紙容器を切断して上下に２分割し、下部分割体の底面のシール部を、下部分割体の内部に挿入されるヒータと、前記底面の外側のヒータとで挟み込んで加熱することによって、加熱むらがなく、底面のシール部の合成樹脂材全体を確実に溶融させることができる効果がある。
【００５８】
さらに、この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置は、１対のヒータが、開閉機構のエアシリンダの駆動によってシール部の両面を挟み込み，挟み込み解除するため、ゲーブルトップタイプ紙容器のシール部検査方法の効果を損なわないことに加えて、シール部の自動的な挟み付け加熱，挟み付け加熱の解除が可能になる効果がある。
また、ゲーブルトップタイプの箱体からなる紙容器の上部は、紙容器受で安定した姿勢に保持した状態でシール部の両面をヒータで挟み込んで加熱することによって、ゲーブルトップタイプの箱体からなる紙容器のシール部の加熱に好適となる効果がある。
【００５９】
また、ヒータとして鋳込みヒータを選択することによって、シール部の加熱温度の微妙な調整が可能になる効果がある。
【００６０】
また、ヒータの熱の放射を遮蔽板によって遮断することによって、周囲に配置される作業員等の安全性が確保される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置の使用手順を示す工程斜視図である。
【図２】  この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置の実施形態を示す要部の正面図である。
【図３】  図２の平面図である。
【図４】  この発明にかかるゲーブルトップタイプ紙容器のシール部剥離用加熱装置の実施形態を示す、他の要部の一部切断の側面図である。
【図５】  図４の一部切断正面図である。
【符号の説明】
Ｐ              紙容器
Ｐａ            上部分割体（切断半部）
Ｐｂ            下部分割体切断半部）
２，３，４      ヒータ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  シール部
【図１】
0004292531.tif 000002
【図２】
0004292531.tif 000003
【図３】
0004292531.tif 000004
【図４】
0004292531.tif 000005
【図５】
0004292531.tif 000006