饮料用或食品用密封容器的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供密封容器的制造方法，使得在使用激光焊接法对饮料用或食品用容器进行密封时，能够提高密封工序的加工速度，无需严格地控制激光点的扫描位置且不易产生局部能量的供给过剩，另外，不会产生由于水滴的聚集而引起的熔融接合面积和每面积的熔融接合强度的减小。本发明专利技术所述的饮料用或食品用密封容器的制造方法通过激光焊接法将容器体和安装在该容器体的口部上的盖熔融接合成为气密状态，其特征在于，该饮料用或食品用密封容器的制造方法具有同时或者大致同时地熔融接合上述容器体与上述盖的整个焊接预定部位的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够使用激光焊接法廉价地制造高密封性的饮料用或食 品用密封容器的技术。
技术介绍
在密封容器、例如饮料用容器中，公知有瓶、罐以及塑料容器等各 种容器。近年来，从其良好的操作性等便利性的观点出发，罐和塑料容 器得到了广泛使用。其中，罐由于容器价格低、生产速度快、运输效率高等原因而广泛 流通。该罐通常由有底的呈圆筒形的"容器体"和封闭容器体的口部的 "盖"构成。由于被限定于将盖与该容器体适当地接合来密封食品饮料等内装物的方法，所以在目前的市场上铝和钢等金属制的罐较为流通。该容器体和盖的接合是这样进行的使容器体的端部与盖的端部重合而形成凸缘结构，然后进行使其机械重叠的巻边接缝。由于该巻边接 缝工序是利用了金属部件的机械变形的工序，所以盖一般由比容器体厚 的部件构成，采用苯乙烯-丁二烯橡胶和聚氯乙烯等聚合物材料用以密封 内装物。这样就需要聚合物材料，而且如果盖是厚壁的，则金属材料的 使用量就会变大。因此，为了解决上述问题，公开了以金属罐为对象、利用激光焊接 对罐进行密封的技术(例如参照专利文献1 3)。金属罐的另一特色是每分钟从数百罐甚至到2000罐的高速生产线的使用。现有的巻边接缝装置，为了应对该生产速度，需要多个巻边接 缝压头，所以装置尺寸变得比较大。其结果是，直到在巻边接缝装置内 将盖安装到填充有内部溶液的容器体上的期间， 一般需要在容器体开口 于外部空气的状态下在传送带上将其输送数米的距离。由于输送速度快以及容器体在巻边接缝装置和传送带之间的转移，使得容器体受到来自 外部的冲击，其结果是发生与外部空气的气体交换和液体溢出。气体交 换由于拾取了氧气而加快内部溶液的劣化。特别是在碳酸饮料的情况下， 使内部溶液的二氧化碳气浓度降低而影响其味道。另外，液体溢出使产 品的内部容量控制变难，或者污损生产设备，有可能给生产的稳定运转/ 卫生管理带来问题。关于塑料容器，难以实施巻边接缝工序，所以像饮料用金属罐容器 那样进行巻边接缝来密封的塑料容器并未流通。在塑料容器中，最流通的容器是PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶。在PET瓶中，用将盖拧进 瓶口部中的方式作为密封方式。但是，该盖在整个容器当中成为成本较 大提高的主要因素。此外，由于盖主要是由PP (聚丙烯)制的，所以妨 碍再循环。对于PET瓶， 一般也使用具有每分钟数百瓶的处理能力的高速生产 线。 一般在填充之后马上用压盖机进行盖的安装和密封。另外，也公开了对于杯状的容器，通过照射激光来对具有塑料树脂 层和铝箔层的盖进行热密封的技术(例如参照专利文献4。)。专利文献l: WO02/42196 A2号公报专利文献2:日本特开昭63-194885号公报专利文献3:日本特开昭61-289932号公报专利文献4:日本特开昭60-193836号公报根据对金属制的罐进行密封时进行的巻边接缝方式，要使用聚合物 材料，在巻边接缝部分中使用多余的罐材料，以及使用壁比罐体厚的盖， 这些成为成本上升的主要原因。另一方面，以专利文献1为首的进行了 激光焊接的罐容器，是以削减材料的使用量和不需要使用聚合物材料为 目的进行探讨的，并尝试用激光焊接来代替现有的巻边接缝而完成的。 但是，在激光的输出方法和容器体与盖的重合方法中，焊接工序的生产 速度和经济性无法超越巻边接缝方式，所以未被实用化。在这种状况下，在利用激光焊接法对与现有的供饮料或食品所使用 的容器相同的形状和材质的容器进行密封时，以可靠的熔融接合为目的，可以考虑实施如下所述的方法使激光点沿着线状的焊接部位移动的方 法；或者固定激光点的位置，使线状的焊接部位移动到能依次被激光点 照射的方法。但是，在如饮料用或食品用容器那样在填充了内装物之后 尝试密封的情况下，口部等容器各处有可能被沾湿，而且明确可知，在 要求密封速度在每分钟数百个容器以上的高速加工的条件下，利用激光 点进行焊接的方法不一定是有效的焊接方法。在铝制容器的情况下，为了防止铝的熔融部位被氧化而供给清洗气 体。借助该清洗气体能够充分地除去焊接预定部位的水滴。但是，由于 材料自身的性质，通过激光点能够可密封地进行焊接的能量供给量的范 围不太宽。其结果是，在激光点以饮料用或食品用容器中所要求的与密 封工序的加工速度相对应的适当移动速度进行移动的情况下，必须极其 精密地控制激光点绕线状的焊接预定部位几周。例如在将激光点从开始 点绕一周回到开始点的位置设为终止点的情况下，如果多少通过了终止 点，在通过部位就会产生能量的供给过剩，极端情况下，甚至会烧穿部 件，损伤密封性和熔融接合力。在聚对苯二甲酸乙二醇酯等塑料制容器的情况下，与铝制容器相比， 因其材质而引起的能够可密封地进行焊接能量供给量的范围较广，而且 供给能量低也可以。在以低能量进行焊接的情况下，在蒸发那些附着在 焊接预定部位上的未被清洗气体除去的水滴时，所损失的能量的量占供 给的能量相对较多。因此，不能忽视这些水滴所带来的沾湿的影响。单 纯地通过增加所供给的能量难以解决该问题。由于当使激光点沿着焊接 预定部位移动并开始焊接时，焊接预定部位中焊接开始部位附近的部位 先于其他部位熔融接合，所以水滴向所述其他部位聚集。其结果是，在 水滴聚集的部位，熔融接合面积和平均面积的熔融接合强度减小，变得 难以进行稳定的焊接。除了以上那样问题以外，在使用激光点一次就完成那样的焊接方法 中，由于必须在线状的整个焊接预定部位上依次移动激光点，所以存在 这样的问题相对于饮料用或食品用容器所要求的密封工序的加工速度， 到完成焊接的时间要花费较长的时间。如果到完成焊接的时间较长，则必须如巻边接缝装置那样在一定程度上增大装置的尺寸，使得可以得到 在装置内保持焊接容器的时间。这样，如上所述，需要有将填充了内部 溶液的容器体在没有盖的状态下输送到装置处的过程。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种实用的密封容器的制造方法，其 特征在于在利用激光焊接法对饮料用或食品用容器进行密封时，(1)、 能够提高密封工序的加工速度；(2)、无需严格地控制激光点的扫描位置，且不易产生局部能量的供给过剩；还有，(3)、不会产生由于水滴的聚集 而引起的熔融接合面积和每面积的熔融接合强度的减小；(4)、能够提供 适当的容器耐压强度，能够进行兼具密封性和安全性的熔融接合；(5)、 另外，焊接装置及其外围设备的操作/稳定运转变得容易。本专利技术的专利技术者们专心致力于为了解决使用激光点进行的一次完成 那样的焊接方法所存在的问题的探讨，发现了无论在避免铝制容器的烧 穿等而进行充分的激光照射的情况下，还是在对塑料制容器的被沾湿的 焊接部位获得稳定的熔融接合的情况下，同时或者大致同时向整个焊接 预定部位照射激光进行熔融接合都是有效的，本专利技术就是这样完成的。 即，本专利技术的是通过激光焊接法将 容器体和安装在该容器体的口部上的盖熔融接合成为气密状态，其特征 在于，该具有同时或者大致同时地 熔融接合上述容器体与上述盖之间的整个焊接预定部位的工序。在本专利技术的中，包括向包含上 述整个焊接预定部位的区域照射激光。这就限定了用于同时熔融接合整 个焊接预定部位的激光的照射区域。在本专利技术的中，激光的照射形 状为环状或向心状。容器体与盖的抵接部分为具有气密性的部位，但是 该部位大多为环状或圆筒状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种饮料用或食品用密封容器的制造方法，该饮料用或食品用密封容器的制造方法通过激光焊接法将容器体和安装在该容器体的口部上的盖熔融接合成为气密状态，其特征在于，该饮料用或食品用密封容器的制造方法具有同时或者大致同时地熔融接合上述容器体与上述盖之间的整个焊接预定部位的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中谷正树，菅博文，
申请(专利权)人：麒麟麦酒株式会社，浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]