[发明专利]饮料用或食品用密封容器的制造方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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卷边接缝。由于该卷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。现有的卷边接缝装置，为了应对该生产速度，需要多个卷边接缝压头，所以装置尺寸变得比较大。其结果是，直到在卷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卷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，难以实施卷边接缝工序，所以像饮料用金属罐容器那样进行卷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1：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卷边接缝方式，要使用聚合物材料，在卷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卷边接缝而完成的。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卷边接缝方式，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。