JP4580395B2 - ポリマー被覆紙または厚紙の封止方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック被覆紙または厚紙から作られた部材の封止方法に関し、当該方法は、レーザービームによって少なくとも１種の部材のプラスチック被覆を溶融することによって、封止線に沿って部材を結合し、被覆により固化するとき互いに部材を接着することを含む。また、本発明はこの方法を実施する装置にも関する。

プラスチック被覆紙または厚紙をレーザービームで封止することは梱包技術において既に知られている。欧州特許第１０６９９８４号明細書は、ロールから巻き出した連続的に動くポリエチレン被覆厚紙ウェブを折り曲げ、ウェブの通路に配置されたレーザー封止手段によって封止して管を形成し、梱包すべき液体を管に供給し、最終的にウェブの横断方向に封止することによって、液体で充填された管を個々の液体梱包に分割する工程について記述している。

米国特許明細書第４５４０３９２号明細書はプラスチック被覆厚紙の管を形成する方法を開示しており、コンベヤーベルト上を動く厚紙ウェブまたはシートの縁部はコンベヤーベルトに隣接して配置されたレーザーヘッドからのレーザービームに露出され、レーザービームは厚紙のプラスチック被覆を溶融し、続いてウェブまたはシートは円筒状金型の周りに折り曲げられて、ウェブまたはシートの縁部が隣接し、それらは溶融したプラスチックによって互いに接着される。

上述の知られた方法は、封止すべき紙または厚紙の軌跡が特徴ある形状を有し、静止レーザー封止手段の両側に比較的多くの空間を必要とする。これは、特に前に切断し作業した個々の打ち抜き品を封止して部分的または完全に閉じた梱包を形成するとき、実現性がない。

したがって、本発明の目的は、たとえば梱包機械に含まれるレーザー封止手段に必要な空間を減少させる解決を提供し、たとえばシート状打ち抜き品から折り曲げまたは折り畳まれた梱包の側部または端部を閉じる形で、レーザー封止手段が向かい合う紙または厚紙部材のポリマー表面の接合を行うことである。本発明の方法は、封止線に隣接して封止すべきプラスチック被覆紙または厚紙から作られた封止部材を掴んで、封止の間部材の位置を保持すること、および、封止線に沿って動き、封止部材を押圧して封止点を開いたまま保つように分離し、レーザービームを開放された点に導いてプラスチックを溶融し、最終的に封止部材を互いに押圧して封止する封止手段で封止を行うことを特徴とする。

したがって、本発明の方法は、封止すべきウェブまたは打ち抜き品の替りに、動作要素として、封止線に沿って動き、紙または厚紙のプラスチック被覆を溶融するだけではなく、封止点を閉じるレーザー封止手段から構成される主要な特徴を有する。たとえば、その側部または端部が封止される、梱包打ち抜き品または梱包などの封止の対象は、封止工程の間位置が保たれる。

自動化された封止工程の連続的な運転において、レーザー封止手段は往復動を行うように配置することができ、封止の動きに続いて逆の動きで封止手段を出発点に戻し、そこで次の封止動作の準備ができる。封止手段は、任意選択的にその逆の動きのあいだにも封止を行い、したがって封止手段の性能が向上するように構成することができる。

前に折り曲げまたは折り畳んだ紙または厚紙の打ち抜き品などの封止部材は、封止手段の隣に積み重ねて、１回に１個の打ち抜き品の封止間にそれらを封止手段に向かって封止手段の方向に垂直な方向に動かし、封止の後にそれらを封止手段の反対の側に取り除くことができる。また、打ち抜き品を封止線上に動かし、封止の後、封止手段の動きに垂直な縦の往復動によって１個ずつ取り除くことも考えられる。いずれの場合にも、この構成は梱包機械に空間の節約を可能にする。

本発明の一実施形態において、結合すべき紙または厚紙から作られた封止部材の１つは、その縁部に形成された折り畳み部で、封止部材を封止線に沿って重なり合わせて封止される。これは、たとえば、折り曲げた紙または厚紙が管として封止され、封止が可能な限り単純な管状スリーブを形成し、封止線に沿って二重層であるとき、有利な解決策である。

封止は、その縁部が隣接し互いに封止されるプラスチック被覆紙または厚紙から作られた梱包打ち抜き品に実施することができる。第１封止工程は、たとえば、梱包の側部封止の製造を含むことができ、封止は折り曲げまたは折り畳まれた打ち抜き品を管に変換する。また、このようにして管の端部を封止することによって得られた梱包の閉鎖は、本発明による運転によって行うことができる。

本発明の用途の好ましい対象は、プラスチック被覆厚紙から形成された容器梱包の側部封止、およびプラスチック被覆紙から形成された袋梱包の側部および端部封止を含む。

上記封止方法の実施を可能にする本発明の装置は、次の主要部品、すなわち、２個の紙または厚紙部材を互いに封止線に対して配置された位置に保つためのクランプ、および、封止線に沿って可動であり、封止部材を押圧して分離することによって封止点を開放する手段と、プラスチック被覆を溶融するレーザービームを開放された封止点に導くためのレーザーヘッドと、最後に封止部材を互いに押圧するための封止閉鎖手段とを備えるレーザー封止手段を備える。封止点開放手段は、封止線に沿って紙または厚紙部材のあいだを押圧する、連続的な２個の楔形状の要素を備えることができ、レーザーヘッドはレーザービームを前記要素間の封止点に導くように配置される。開放手段は、任意選択的に管からなることができ、たとえば、封止部材のあいだに挿入され、それによってレーザービームが封止点に導かれる。管は同時に、必要な任意の保護ガスを吹き付けるダクトとして働くことができる。レーザービームはＣＯ₂レーザーとすることができる。再び、クランプは顎からなることができ、封止すべき紙または厚紙部材がそのあいだにクランプされる。

添付の図面を参照して、以下に本発明を詳細に説明する。

第１に、図３を参照すれば、本発明のレーザー封止の対象は打ち抜き品１であり、両側に熱封止可能なポリマー、たとえば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などを被覆した梱包厚紙から作られ、打ち抜き品に２個の等しい側部面３、４を形成するように、折り目２によって分割され、縁部６はその一端から折り目５で分離され打ち抜き品の対向する側３、４のあいだに折り返される。本発明の封止は、図３の打ち抜き品１を図４の管１’に変換することを可能にし、打ち抜き品の折り目５と対向側部３によって画定される縁部６は、熱封止可能なポリマーによって対面する表面で互いに封止される。

図３の打ち抜き品１を図４の管１’の形に封止することは、図１および２に示した往復動レーザー封止手段７によって行うことができる。打ち抜き品１は、打ち抜き品の対向側部３、４に対して押圧された一対の顎８からなるクランプを用いて、図２の結合される打ち抜き品部材３、６の僅かに下方で、封止点に隣接して掴まれる。封止手段７には封止手段の動作方向に連続的に２個の楔形状の要素９が設けられ、レーザービーム１１が封止手段のレーザーヘッド１０から導かれるあいだ、封止点を開いたまま保つことが意図される。たとえば、ＣＯ₂レーザーであるレーザーヘッド１０は、封止点を封止手段の動作方向に開くために楔形状の手段９のあいだに配置され、結合すべき打ち抜き品部材３、６の封止表面にレーザービームを導き、これらの被覆ポリマーを溶融するように配置される。レーザービーム１１の周囲は、ポリマーの燃焼を阻止するための不活性保護ガスで包囲することができる。封止表面は、レーザーヘッド１０および楔形状の開放要素９に続く、封止点を閉じるための手段１２によって結合され、この手段は封止手段７を形成する可動装置組み立て体に一体化された部品である。封止点を閉じるための手段１２は、打ち抜き品１の両側に配置された、打ち抜き品の一方の側４の縁部折り目６と打ち抜き品の対向側３上の縁部分を互いに向かって導く部品からなり、被覆されたポリマーは、冷却され固化するとき、面間に緊密な熱封止された結合を形成する。閉鎖手段１２の反対側の部品は、打ち抜き品１の封止可能な部分を導く、後方にテーパーの付いたスロートの形状とすることができ、または部品は回転ロールとすることができ、打ち抜き品１の封止可能な部分をこれらのあいだのニップに導くことができる。

封止手段７の封止動作を開始するとき、図１における右手側の楔形状の前面開放手段９は、封止点を開くために、打ち抜き品の縁部３、６を押圧するように配置される。レーザーヘッド１０が起動され、封止手段７は図１の右側から左側への封止動作を行い、レーザービーム１１は、打ち抜き品１を横断して図１の打ち抜き品の右縁部から左縁部へ封止線に沿って掃引する。封止手段７の動きは、レーザーヘッド１０に続く封止閉鎖手段１２が打ち抜き品１の左縁部に達するまで継続される。次いで、封止された打ち抜き品は、封止手段から取り除かれ、封止手段は上述したその出発点に戻り、上述の封止手段によって封止するために新しい打ち抜き品が一対の顎８に支持されて運ばれる。

当業者であれば、本発明の実施形態は上述の実施例に限定されず、以下の請求項の範囲内で変化できることは明らかである。したがって、たとえば、楔形状の開放手段９はレーザーヘッド１０の同軸拡張として搭載された管に置き換えることができ、それによってレーザービームはレーザー点に導かれ、同時に保護ガスの供給ダクトとして働く。

本発明の封止手段および封止すべき梱包厚紙打ち抜き品の部分の側面図である。 図１のＩＩ〜ＩＩ断面図である。 図１および２で示した封止を行う前の厚紙から作られた折り目付き梱包打ち抜き品を示す図である。 管の形に封止された図３の打ち抜き品を示す図である。

Claims (8)

1. プラスチック被覆紙または厚紙から作られた封止部材（３、４）を封止する方法であって、該方法は、前記封止部材を封止線に沿って少なくとも１個の前記封止部材のプラスチック被覆をレーザービーム（１１）で溶融し、プラスチック被覆が固化するときに前記封止部材を互いに接着することによって前記封止部材を結合することを含み、
   前記封止部材（３、４）が、封止中に前記封止部材を固定するために、一対の押圧部材からなるクランプにより封止線に隣接して掴まれ、
   封止線に沿って動き、封止点を開いたまま保つために前記封止部材を押圧して分離し、レーザービーム（１１）を開かれた封止点に導いてプラスチックを溶融し、最終的に前記封止部材を互いに押圧して封止する封止手段（７）によって封止されることを特徴とする方法。
2. 前記紙または厚紙から作られた封止部材の１つが、その縁部に形成された折り目（６）で、前記封止部材（３、４）を封止線に沿って重なり合わせて封止されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記方法が、プラスチック被覆紙または厚紙から作られた打ち抜き品（１）の対向する縁部を互いに封止することを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記方法が、袋または容器梱包の側部に沿って封止することを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記レーザービーム（１１）が保護ガスで取り囲まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実施する装置であって、２個の紙または厚紙から作られた封止部材（３、４）を互いに封止線に対して配置された位置に保つためのクランプ（８）、および、封止線に沿って可動であり、封止可能な前記封止部材を押圧して分離して封止点を開く手段（９）と、プラスチック被覆を溶融するレーザービーム（１１）を開かれた封止点に導くためのレーザーヘッド（１０）と、最後に、前記封止部材を互いに押圧するための封止閉鎖手段（１２）とを備えるレーザー封止手段（７）を備えることを特徴とする装置。
7. 前記封止点開放手段が、封止線に沿って紙または厚紙から作られた封止部材（３、４）のあいだを押圧する、連続的な２個の楔形状の要素（９）を備え、前記レーザーヘッド（１０）がレーザービーム（１１）をこれらの要素間の封止点に導くことを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 前記クランプが、封止すべき２個の紙または厚紙から作られた封止部材（３、４）をそのあいだにクランプする顎（８）を有することを特徴とする請求項６または７記載の装置。

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