ヒートシール包装装置
【課題】容器取り数を変更する場合に熱板を取り換えなくても、蓋用フィルムに損傷を与えることなく迅速に包装作業を開始できるヒートシール包装装置を提供する。
【解決手段】被包装物Ｗを収容する容器２を搬送する容器搬送部と、前記容器の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部と、前記被包装物が投入された容器の開口部に、前記蓋用フィルム３を熱溶着するシール部Ｅと、を備えたヒートシール包装装置において、前記シール部Ｅは、前記容器を支持する下枠部８と対向する上部に、発熱部１０を有する平板状の熱板９を備え、該熱板に、少なくとも容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対し空気を吹き付ける空気吹付け部１１を設けた。
【解決手段】被包装物Ｗを収容する容器２を搬送する容器搬送部と、前記容器の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部と、前記被包装物が投入された容器の開口部に、前記蓋用フィルム３を熱溶着するシール部Ｅと、を備えたヒートシール包装装置において、前記シール部Ｅは、前記容器を支持する下枠部８と対向する上部に、発熱部１０を有する平板状の熱板９を備え、該熱板に、少なくとも容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対し空気を吹き付ける空気吹付け部１１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に被包装物を投入し、容器の開口部を蓋用フィルムで覆うと共に、該蓋用フィルムを容器の開口部周縁に熱溶着するヒートシール包装装置に関し、特に熱溶着を行うシール部の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器用フィルムを深絞り成形して容器を形成し、その容器に被包装物を投入し、被包装物の投入後、所定位置で該容器の開口部に蓋用フィルムを被せ、蓋用フィルムはシール部で前記容器の開口部周縁に熱溶着されて包装が完成される所謂深絞り包装装置が、食品、医薬等多くの分野の包装部門で採用されている。
そして、この深絞り包装装置では、一般的にシール部における一度のシール動作で複数の容器に蓋用フィルムが熱溶着される。
【０００３】
即ち、シール部の下枠部は一度のシール動作で熱溶着する容器の個数（容器取り数）に合わせて選択され、その下枠部を用い容器用フィルムから深絞り成形して容器を形成し、或いは事前に形成された容器が嵌合セットされて搬送される。そして、前記容器の移動に合わせて蓋用フィルムを供給して容器の開口部を覆い、蓋用フィルムは前記下枠部に支持される容器の縁部形状と対応する形状に形成された熱板で容器の開口部周縁に熱溶着シールされる。
【０００４】
従って、一度のシール動作で熱溶着シールする容器の個数を変更（容器取り数の増加、減少）する場合は、前記下枠部の変更に合わせて対応する熱板も取り換える必要がある。
しかし、蓋用フィルムを容器の開口部周縁に熱溶着するのは前記熱板が所定の温度に加熱されて行われるため、前記個数の変更に伴って熱板を換えた場合、取り換えた熱板が所定の温度になるまで時間が掛かり、変更後の包装作業を迅速に再開できないという問題を有する。
【０００５】
この問題に対し、容器取り数の変更に伴い下枠部を取り換えても、熱板は取り換える必要がないよう、全面に熱が帯びるようにした熱板を使用して熱溶着シールすることが一部で行われている。
しかし、全面に熱が帯びる熱板を設けると、蓋用フィルムにおける容器の開口部周縁と対応する部分以外、即ち蓋用フィルムにおける開口部を覆う部分にも熱板の熱が伝わり、その結果、蓋用フィルムの前記部分が溶けたり、或いは孔が開いたりする虞れがある。さらに、容器に収容した被包装物に熱が伝わり、被包装物が熱で変化する虞れもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１５０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、容器取り数を変更する場合に熱板を取り換えなくても、蓋用フィルムに損傷を与えることなく迅速に包装作業を開始できるヒートシール包装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に本発明のヒートシール包装装置は、被包装物を収容する容器を搬送する容器搬送部と、前記容器の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部と、前記被包装物が投入された容器の開口部に、前記蓋用フィルムを熱溶着するシール部と、を備えたヒートシール包装装置において、前記シール部は、前記容器を支持する下枠部と対向する上部に、発熱部を有する平板状の熱板を備え、該熱板に、少なくとも容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対し空気を吹き付ける空気吹付け部を設けたことを特徴とする（請求項１）。
前記容器搬送部で搬送する容器は、容器用フィルムを搬送し、その搬送過程で成形型を用いて前記容器用フィルムに一定間隔で容器（凹部）を成形し搬送する形態、或いは、予め成型した容器を搬送部で支持して搬送する形態、の何れでもよい。又、前記容器搬送部で搬送する容器は、単列、複数列（二列、三列等）など、限定されない。
【０００９】
前記蓋用フィルム供給部は、ロール状に巻かれたフィルムを回転可能に支持し、下流のシール部で容器の上面開口部に熱溶着され、その容器の搬送により蓋用フィルムが一緒にフィードされる形態、或いは容器搬送部とは別の専用の駆動部を有し、前記容器搬送部の駆動と同期するようにする。尚、前記蓋用フィルムには容器に投入される被包装物の商品名や重量、値段等を直接表示（印字）或いは間接表示（ラベル貼付）するため、被包装物の商品情報を表示した蓋用フィルムと、当該被包装物が投入された容器の対応関係がずれないように合わせる必要がある。
【００１０】
前記シール部は、被包装物を収容した容器の開口部に蓋用フィルムを被せ、熱溶着して包装を完成するもので、その包装方式は、含気包装（シール型に搬送された容器を、そのままの状態で上面開口部を蓋用フィルムで覆い、蓋用フィルムの周縁を容器の開口部周縁に熱溶着する）、真空（バキューム）包装（シール型内部で容器内の空気を吸引し真空状態を作り、蓋用フィルムの周縁を容器の開口部周縁に熱溶着する）、ガス充填包装（シール型内部で容器内の空気を吸引し、気体（酸素／二酸化炭素／窒素等）を注入し、容器内環境を改善する）の何れの方式でもよい。
【００１１】
また、シール部の熱板は、シール板の上に発熱部（ヒータープレート）が積層配置された積層体、或いはシール板と発熱部（ヒータープレート）が一体化した一枚もの等、何れでもよい。また、前記発熱部は平面視矩形状の平板の全面に設ける（請求項２）。或いは熱溶着する必要箇所（下枠部の容器を区画する仕切り壁）に対応して例えば、平行状、格子状に配設するなど何れでもよい。
前記熱板に設けられる空気吹付け部の穴の大きさ、穴の数、及び穴の位置は限定されない。即ち、容器の開口部を覆うフィルム面以外の場所にも空気が吹き出てもよいが、前記熱溶着箇所以外の箇所、例えば、容器の開口部（周壁で囲まれた範囲内）を覆う蓋用フィルム面上に対してのみ、空気を吹き付ける位置に設けてもよい（請求項３）。
【００１２】
上記手段によれば、容器の開口部を覆う蓋用フィルム面に空気を吹き付ける空気吹付け部が熱板に設けられていることで、容器の開口部上に位置する蓋用フィルムは前記空気吹付け部からの空気の吹付けによって凹状に撓み、該開口部内に垂れるようになる。それにより、開口部上の蓋用フィルムは熱板の表面から離間し、該部分のフィルムには熱板の熱が伝わりにくくなる。また、容器の開口部周縁上に位置する蓋用フィルム部分は、下枠部の仕切り壁で支持されている容器の開口部周縁面に熱板で圧着されるため確実に熱溶着される。
また、空気吹付け部の位置を、容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対してのみ空気が吹付けられるようにした場合は、必要な箇所に対して効率よく空気を吹くことができるので、最低限必要な空気の量にて確実にフィルムが撓むようになり、該部分のフィルムが溶ける、或いは皺が生じることがなくなる。
よって、容器の開口部周縁に熱溶着される蓋用フィルムの溶着部以外の部分が、熱で溶ける、或いは皺が生じる、孔が開く等の問題を生じることがない。
従って、略全面に発熱部を有する熱板を用い、容器取り数を変えるために下枠部を交換した場合でも、シール部の熱板を交換するする必要がなく、ヒートシール包装の蓋用フィルムに損傷を与えることがない。
【００１３】
前記空気吹付け部の形態としては、例えば、前記熱板に配置した発熱部以外の箇所に形成（請求項４）等が挙げられる。尚、１個の熱板で複数の下枠部に対応できるようにする為、該装置で成型する最大の容器取り数の下枠部に合わせて空気吹付け部を配置形成する。その場合、容器取り数が１個の場合は全ての空気吹付け部から開口部を覆う蓋用フィルムに空気が吹付けられるため該フィルムは下方に多く撓むようになるが、該空気吹付け部から吐出される空気の量は適宜調整して、包装完成の外観を損ねないようにする。
【００１４】
上記手段によれば、容器取り数が異なる下枠部の変更に関係なく、各下枠部における容器の開口部と対応する蓋用フィルムの面、即ち蓋用フィルムにおける容器への溶着部分以外のフィルム面を確実に熱板から離間し、非接触状態に確保することができる。
【００１５】
また、前記空気吹付け部による空気の吹付けのタイミングは、容器と蓋用フィルムが下枠部と熱板で挾着される以前であれば良く、例えば、容器を支持する下枠部の上昇時とする（請求項５）。
【００１６】
上記手段によれば、空気吹付け部による空気の吹付けが、容器を支持する下枠部の上昇時に行われることで、容器の開口部上に位置する蓋用フィルムの該当部分を確実に撓ませて、熱板表面と離間状態にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のヒートシール包装装置は、請求項１記載の構成により、容器取り数を変更する場合でも熱板は交換不要で、しかも容器取り数に関係なく容器の開口部周縁と蓋用フィルムの対応部分を確実に熱溶着でき、且つ前記溶着部以外のフィルム部分が溶ける、孔が開く等の損傷の発生を防止できるヒートシール包装装置を提供できる。そして、熱板を交換する必要がないため、従来の下枠部の交換に合わせて熱板も交換していたときの休止時間（交換熱板が熱溶着可能な所定の温度に到達するまでの時間）はなくなり、迅速な包装再開が可能となる。
また、請求項２記載の構成により、容器取り数の異なる複数の下枠部に対して１個の熱板で確実に対応することができる。
また、請求項３記載の構成により、必要な箇所に対して効率よく空気を吹くことができるので、最低限必要な空気の量にて確実にフィルムが撓むようになり、該部分のフィルムが溶ける、或いは皺が生じることがなくなる。
【００１８】
又、請求項４記載の構成により、容器取り数が異なる下枠部の変更に関係なく、各下枠部における容器の開口部と対応する蓋用フィルムの面、即ち蓋用フィルムにおける容器への溶着部分以外のフィルム面を確実に熱板から離間し、非接触状態に確保することができる。
また、請求項５記載の構成により、容器の開口部上に位置する蓋用フィルムの該当部分を確実に撓ませて、熱板表面と離間状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るヒートシール包装装置の実施の形態の一例を示す該略図。
【図２】同平面図。
【図３】容器搬送部及び容器成形部の拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は同平面図。
【図４】シール部分の縦断面図で、（ａ）は下枠部が上昇する前の状態、（ｂ）は下枠部が上昇してシールする状態を示す。
【図５】同縦断側面図。
【図６】熱板に形成される空気吹付け部の形態を示し、（ａ）、（ｂ）は熱板に空気吹付け部を２個形成した例を示し、（ａ）は下枠部の容器取り数が２個、（ｂ）は下枠部の容器取り数が１個、（ｃ）、（ｄ）は熱板に空気吹付け部を多数形成した例を示し、（ｃ）、（ｄ）は下枠部の容器取り数が２個の例を示す。
【図７】空気吹付け部の吹付けのタイミングの一例を示すフローチャート図。
【図８】シール部の他の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るヒートシール包装装置の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。尚、以下に示す実施の形態は、容器用フィルムの搬送過程で容器（凹部）を成形型で成型し、その容器に被包装物を投入し、容器の開口部を蓋用フィルムで被覆し、該蓋用フィルムを容器に熱溶着（ヒートシール）して包装を完了する装置について説明する。
【００２１】
図１は、ヒートシール包装装置の全体構成を示す概略図で、ロール状に巻かれた容器用フィルム１からフィルムを引き出し水平且つ直線状に搬送する容器搬送部Ａと、その容器搬送部Ａで搬送される容器用フィルム１の搬送ライン上に容器（凹部）２を型成形する容器成形部Ｂと、その容器成形部Ｂ上に被包装物Ｗの重量を計量する計量部Ｃが、更に前記容器搬送部Ａとは別ラインで容器搬送部によって搬送される容器２の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部Ｄと、前記容器成形部Ｂより下流位置で前記蓋用フィルム供給部Ｄから供給される蓋用フィルム３を容器搬送部Ａで搬送される容器２の上面に合流させ熱溶着するシール部Ｅと、更に前記シール部Ｅより下流側にカット部Ｆを、更に前記蓋用フィルム供給部Ｄからシール部Ｅに至る蓋用フィルム３の供給経路に、該蓋用フィルム３に前記容器２に投入される被包装物Ｗの重量値を含む商品情報を表示（印字）する表示手段Ｇが配置されて構成されている。
【００２２】
ロール状に巻かれた容器用フィルム１からフィルムを引き出し搬送する容器搬送部Ａは、図３に示すように、無端回動する前後一対のチェーン４にグリッパー５が所定間隔をおき連結されて構成されている。これにより、容器用フィルム１は、チェーン４に連結されたグリッパー５でフィルム１の幅方向の両側部が挾着され、チェーン４の駆動回転でフィードされる。尚、容器搬送部Ａを構成するチェーン４の駆動は間欠駆動で、駆動によって容器用フィルム１が設定されたステップ（搬送量）ずつ、フィードされる。
前記容器搬送部Ａの間欠駆動による１ステップとは、容器成形部Ｂの１回の成形動作で成形される容器（図示例ではフィルム幅方向に２個並列形成）を一定間隔で成形する為の搬送量を意味する。
又、容器搬送部Ａは、カット部Ｆで容器用フィルム１から包装済容器が切断分離される位置まで延長配置されている。そして、前記グリッパー５は、無端回動するチェーン４の往路側は閉じて容器用フィルム１の幅方向両側を挟持して搬送し、往路から復路に切り替わる段階で開放されて容器用フィルム１の挟持を開放し、復路から往路に切り替わる段階で閉じて容器用フィルム１を挟持する。
【００２３】
前記容器成形部Ｂは、図３に示すように、容器用フィルム１を熱と成形型を用いて容器（凹部）２を成形する今日周知の深絞り方式の成形部で、前記容器搬送部Ａで水平に搬送される容器用フィルム１のフィルム面を挟んで配置される。
その容器成形部Ｂは、容器用フィルム１の下側に配置される成形型６ａと、容器用フィルム１の上側に配置されるヒータプレート６ｂとで構成されている。
【００２４】
上記構成により、容器用フィルム１は成形型６ａ内で下からの圧縮空気で吹き上げられ、ヒータプレート６ｂに接触して暖められる。そして、暖められた容器用フィルム１は、ヒータプレート６ｂにある噴射孔から圧縮空気が設定された時間吹きつけられることで成形型６ａの内面に沿って密着成形され、容器（凹部）２が成形される。成形後、型内を換気し成形型６ａを下降させ、前記容器搬送部Ａの作動で成形した容器２を容器成形部Ｂから搬送方向前方に移動させる。即ち、前記容器搬送部Ａの間欠駆動によって、容器用フィルム１の長手方向に沿って容器２が一定間隔毎に成形される。尚、容器成形部Ｂの１回の動作で成形される容器２の数は、図示するフィルムの幅方向に２個を並列成形する形態に限定されず、例えば１個、或いは３個（３列）、更には複数列・複数行（例えば２×２の４個）等、任意である。
【００２５】
前記容器成形部Ｂで成形された容器（凹部）２は、容器搬送部Ａの間欠駆動で下流側のシール部Ｅに向けて搬送されるが、その搬送の途中に被包装物Ｗが前記容器２に投入される。尚、図示例では、被包装物Ｗは容器２に投入する前に計量部Ｃで重量が計量され、その計量した重量値及びその重量値に基づいて算出される値段を含む商品情報は、蓋用フィルム供給部Ｄで搬送される蓋用フィルム３に表示手段Ｇで印刷表示され、その所定事項が印刷表示された蓋用フィルム３は当該被包装物Ｗが投入された容器２の開口部を被覆するよう対応関係が調整されてシール部Ｅに搬送される。
【００２６】
前記蓋用フィルム供給部Ｄは、図１に示すように、被包装物Ｗが投入された容器２の開口部を被覆する蓋用フィルム３を供給するもので、ロール状に巻かれた蓋用フィルム３がガイドローラ７を介して容器搬送部Ａで搬送される容器２の開口部上面に案内され、シール部Ｅで容器２の上面開口部に熱溶着される。それにより、蓋用フィルム３のフィードは、容器搬送部Ａの駆動で搬送される容器２と蓋用フィルム３が熱溶着で一体となるため、容器２（容器用フィルム１）の移動とともに１ステップ分宛、一定時間間隔でフィードされる。
そして、前記蓋用フィルム３の供給経路におけるシール部Ｅから所定距離上流位置には該蓋用フィルム３に、被包装物Ｗの計量データ（重量値）を含む商品情報を印字（表示）する表示手段Ｇが配置されている。
【００２７】
シール部Ｅは、容器搬送部Ａで搬送される被包装物Ｗが投入された容器２の開口部を、該容器に投入された被包装物Ｗに関する商品情報が印字された蓋用フィルム３で被覆し、且つ容器２に熱溶着するものである。
図４（ａ）、（ｂ）は含気包装方式によるシール部Ｅの構成を示す。含気包装は、下枠部（シール型）２５に搬送された被包装物Ｗが投入された容器２の開口部をそのままの状態で蓋用フィルム３により被覆し、熱溶着する。
以下、シール部Ｅの構成を簡単に説明すると、図４（ａ）に示すように、水平搬送される容器２を挟むように、容器２の下側に上下動可能に配置した下枠部（シール型）８と、該下枠部（シール型）８の上面を閉鎖する熱板（シール板）９と、前記熱板（シール板）９の上面に積層載置し熱線等１０ｂが略全面に亘って配置された発熱部（ヒータプレート）１０、熱板（シール板）９と発熱部（ヒータプレート）１０とを垂下支持する基台１７、コンプレッサー（不図示）から供給される空気が通る配管１８と、該配管１８と接続され基台１７と発熱部（ヒータプレート）１０と熱板（シール板）９を貫通して設けられた空気路１９と、前記熱板（シール板）９に設けられた空気吹付け部１１で構成されている。下枠部８と熱板９で容器２と蓋用フィルム３を挾着し、容器２の開口部周縁２ａに蓋用フィルム３を熱溶着した後、下枠部８は熱板９から離れる方向に移動し型開きして、包装が完了した容器は容器搬送部Ａの駆動でシール部Ｅから離れ、代わって次の容器２と蓋用フィルム３のセットがシール部Ｅに位置する。尚、下枠部（シール型）８が下方に位置するときに、蓋用フィルム３は搬送されるが、その際は図４（ａ）に示すように蓋用フィルム３と略全面に熱を帯びる熱板（シール板）９との間に一定の距離Ｌを有しているので、その状態で蓋用フィルム３が熱板（シール板）９の影響を受けることはない。また、発熱部（ヒータプレート）１０から発せられる熱が熱板（シール板）９に伝わることで該熱板（シール板）９が所定温度まで上昇し、図４（ｂ）に示すように下枠部（シール型）８が上昇した時に前記蓋用フィルム３が上昇前の位置（図４（ａ）参照）よりも突き上げられて熱板（シール板）９と下枠部（シール型）８の仕切り壁８ａとの接触により蓋用フィルム３の当該部分が溶着されるが、後述のように、容器２の開口部におけるフィルムには、下枠部（シール型）８が上昇する時に、空気吹付け部１１から空気が吹付けられ、該開口部を覆うフィルムは下方へ撓むようになるので、該部分で熱板（シール板）９からの熱を受けにくくなるので該部分のフィルムに皺ができたり、フィルムが溶けたりすることがない。
【００２８】
シール部Ｅを構成する下枠部（シール型）８は、前記容器成形部Ｂで成形された容器２を収容支持するもので、該成形部Ｂの１回の成形動作で成形される個数の容器（図示例は、容器取り数：２個並列）を収容し得るように成形型６ａと略同じ形状に形成されている。従って、容器成形部Ｂの成形型６ａに合わせて下枠部（シール型）８も変更される。
前記下枠部８の上下動作は、エアーシリンダ、或いはモータによって行われる。
そして、前記下枠部８は、容器取り数が複数の場合、各容器を隔離して支持するための仕切り壁８ａが起立形成されている。容器取り数が２個（並列）の場合は、図５、及び図６（ａ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように下枠部８の幅方向（容器の搬送方向と直交する方向）を左右に二分する略中央位置に仕切り壁８ａが起立形成され、容器取り数が３個（並列）の場合（図示省略）は、下枠部８の幅方向を三等分する二箇所に仕切り壁８ａが起立形成される。また、容器取り数が２個２列の合計４個の場合（図示省略）は、下枠部８に平面視略十字状（格子状）に仕切り壁８ａを起立形成する。
【００２９】
前記下枠部（シール型）８と対向して配置される熱板（シール板）９は、前記下枠部（シール型）８の開口上面を閉鎖する大きさを有した金属製の平板で構成され、その熱板９の上面には発熱部（ヒータプレート）１０が一体的に積層固着されている。
そして、発熱部１０が発熱することで、その下部にある熱板（シール板）９に熱が伝わり、熱板（シール板）９と下枠部８の仕切り壁８ａとの間で蓋用フィルム３が容器２の開口部周縁に溶着される。
【００３０】
前記発熱部１０は、前記熱板と略同形の金属製平板１０ａに発熱体として熱線等１０ｂが埋設されて構成された今日周知のものである。
前記熱線等１０ｂの配設は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、金属製平板１０ａの略全面が均一に所定の温度になるよう前記平板１０ａの内部に均等に配設する、或いは、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、本装置で成形する複数種類の容器取り数の下枠部８の仕切り壁８ａと対応する箇所（図示例は容器取り数が２個を示す）に熱線等１０ｂを配設する何れの形態でもよい。
図６（ｃ）、（ｄ）の場合は、容器取り数：１、容器取り数：２の２種類に対応する例で、外周と、容器取り数：２の場合の中央の仕切り壁８ａに対応する箇所に熱線等１０ｂが配設される。そして、前記発熱部の熱線等１０ｂへの通電は、容器取り数の変更に伴う下枠部８の交換に関係なく、全部に通電する。勿論、容器取り数に合わせて使用する下枠部８に応じて、発熱部１０の発熱領域を制御してもよい。
【００３１】
又、前記熱板９には該熱板９より下方で容器２の開口部上に被覆される蓋用フィルム３の開口部と対応するフィルム面に対して空気を吹付ける空気吹付け部１１が形成され、それにより容器の開口部を覆うフィルム面は容器２に向けて下方に撓み、熱板９の表面から離間される。
前記空気吹付け部１１の形成位置と、空気を吐出する孔の大きさ、孔の数は特に限定されない。例えば、図６（ａ）、（ｂ）の場合、空気吹付け部１１として比較的大きな孔が２個形成される。その２個の空気吹付け部１１の位置は、容器取り数が最大の２個（並列）を前提に、各容器に空気吹付け部１１が対応するように配置形成する。それにより、容器取り数が２個の場合は、各容器に１個の空気吹付け部１１が対応して開口部を被覆するフィルム面を下方に撓ませ、容器取り数が１個の場合は容器１個に２個の空気吹付け部１１が対応して開口部を被覆するフィルム面を下方に撓ませる。
【００３２】
また、図６（ｃ）、（ｄ）は、容器取り数が最大の２個（並列）を前提に、容器取り数が１個、２個の何れの下枠部８に対しても空気吹付け部１１が対応するように配置形成されている。具体的には、図６（ｃ）は容器取り数が２個の場合、各容器にはそれぞれ９個（３列×３個）の空気吹付け部１１が対応し、容器取り数が１個の場合は１８個（６列×３個）全部の空気吹付け部１１が対応して開口部を被覆するフィルム面を下方に撓ませる。
【００３３】
図６（ａ），（ｂ）のように熱板（シール板）９の全面に亘り略均一の熱が帯びる場合、容器取り数が変わることで熱板９の下に位置する下枠部８の仕切り壁８ａがどの場所に位置したとしても、仕切り壁８ａと熱板９とで挟まれる容器２の開口部周縁と蓋用フィルム３の該当部分が熱溶着される。即ち、（ａ）は一度のヒートシール加工で２個の容器を溶着する場合の例で、外周の仕切り壁及び中央の仕切り壁８ａの部分で該仕切り壁８ａと熱板９との間に蓋用フィルム３が挟まれ、該位置で蓋用フィルム３は容器２の開口部周縁に溶着されるが、容器の開口部にあたる部分には、空気吹付け部１１から吹き出される空気により、前記開口部を覆うフィルムは下方に撓むので、開口部を覆うフィルムが熱板９と接することはない。
また、（ｂ）のように、容器取り数が１個の場合は、（ａ）と同様に、空気吹付け部１１から吹き出される空気により、開口部を覆うフィルムは下方へ撓むので、開口部を覆うフィルムが熱板９と接することはない。
つまり、容器取り数が１個でも２個であっても熱板９を変えることなく、必要箇所を確実に熱溶着することができる。
また、（ａ）、（ｂ）のように熱板９の全面に亘り略均一の熱が帯びる場合の他、当該装置で、変更する容器取り数が１個、或いは２個と決まっている場合には、（ｃ）に示すように周縁と周縁で囲まれた領域を左右に二分する中央部のみに熱が加わるようにし、２個取りの場合には、中央の熱線部分には下枠部８の仕切り壁８ａが対応して上昇し、該位置で蓋用フィルム３が容器の開口部周縁に溶着されることで、２個の容器が同時にヒートシールされる。また、１個取りの場合は、前記中央の熱線部分が熱を帯びたとしても、開口部を覆う蓋用フィルム３に対し空気吹付け部１１から空気が吹き付けられて下方に撓むが、下枠部８の該当位置には仕切り壁が存在しないので、前記下方に撓んだフィルムが熱板に押し付けられることはなく、従って、開口部を覆う蓋用フィルム部分が熱板９の熱によって孔が開いたり、皺がよったりすることがない。
つまり、（ａ）、（ｂ）のように、熱板（シール板）９の全面に熱が帯びるのではなく、使用する容器取り数の全ての場合に溶着できるよう仕切り壁８ａと対応する位置のみに熱線等１０ｂを設ければ、容器取り数が変わったとしても、蓋用フィルム３と対向する仕切り壁８ａが無い部分に関しては、空気により撓むようになり、また、仕切り壁８ａが存在する箇所は熱線等１０ｂ部分との接触により蓋用フィルム３が熱溶着されるようになるので、熱板（シール板）９を取り替えることなく、確実に熱溶着することができる。
【００３４】
また、図６（ｄ）は空気吹付け部１１を構成する孔が小さな孔で形成された例を示し、その小さな孔は仕切り壁８ａに掛からないように配置形成されている。尚、空気吹付け部１１を構成する孔が針の孔のように微細な孔である場合は、熱溶着の支障とならなければ仕切り壁８ａと対応する部分に形成されていてもよい。
【００３５】
また、前記空気吹付け部１１から空気を吐出するタイミングは、図７に示すように、容器２（容器用フィルム１）と蓋用フィルム３が合着されて１ステップ移動し、シール部Ｅに到達停止する。容器２と蓋用フィルム３がシール部Ｅに位置すると、下枠部８が上昇を開始する。そして、下枠部８の上昇開始から上昇停止（熱板９とで容器２と蓋用フィルム３を挾着）までの間に空気吹付け部１１の空気吹付け動作が開始され、少なくとも下枠部８の上昇が停止して熱板９とで蓋用フィルム３が挾着される時点では、容器の開口部を被覆する蓋用フィルム３の該当部分が熱板９の表面から離間した状態となるようにする。そして、その後、熱板９によって容器２の開口部周縁に蓋用フィルム３が熱溶着されシールされる。
【００３６】
シール部Ｅで容器２と蓋用フィルム３が熱溶着されて包装を完了した包装済みの容器は、搬送方向下流側に配置したカット部Ｆで容器用フィルム１から切り離される。
カット部Ｆは、図１及び図２に示すように、容器用フィルム１の搬送方向（長手方向）に沿って一定間隔で形成される容器２相互間を切り離す横切断用の横カッター１２と、容器用フィルム１の幅方向に沿って形成される容器（図示は２列）間及び該容器用フィルム１の幅方向両側の不要部分（カス部分）を切断する縦カッター１３とで構成されている。そして、横カッター１２と縦カッター１３は容器搬送部Ａの搬送方向に沿い所定間隔、例えば１ステップ分間隔をおいて配置されている。図中、１４はフィルムカス巻取り軸、１５は包装済み商品Ｗ’を包装装置から排出する排出コンベアである。
【００３７】
図８はシール部Ｅを構成する熱板（シール板）９と発熱部１０の他の例を示し、通常（シール時以外）、熱板（シール板）９と発熱部１０は上枠１６内に収容配置され、熱板（シール板）９はその下方を搬送される蓋用フィルム３と一定の間隔をおいて保持されている（図８中の仮想線の位置）。そして、下枠部８が上昇する時に、前記上枠１６内に収容されていた熱板（シール板）９と発熱部１０のみがエアーシリンダ（図示省略）で下降され、上昇する下枠部８の仕切り壁８ａと熱板（シール板）９とで容器２の開口部周縁２ａ及び蓋用フィルム３を挾着し、蓋用フィルム３を熱溶着する。この場合でも、蓋用フィルム３が搬送されるときに、熱板（シール板）９と蓋用フィルム３が接することがないので、容器２の開口部を塞ぐ蓋用フィルム３に皺が生じたり、蓋用フィルムが溶けたりすることはない。尚、前記実施例で示した部材と同じ部材は同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３８】
上記の如く構成したヒートシール包装装置は、容器取り数を変更する場合、容器成形部Ｂの成形型６ａ及びシール部Ｅの下枠部８を成形しようとする容器取り数に合わせて取り換えるが、下枠部８と対応する熱板９（発熱部１０を含む）はそのまま取り換える必要なく使用できる。
何故ならば、シール部Ｅにおいて下枠部８に収容支持された容器２の開口部は熱板９の下面側に供給される蓋用フィルム３で被覆され、該蓋用フィルム３は下枠部８で支持されている容器２の開口部周縁２ａに熱板９で熱溶着される。この時、前記熱板９には容器２の開口部上を被覆する蓋用フィルム３の当該部分に空気を吹付けて前記フィルム面を下方に撓ませ、熱板９の表面から離間させる空気吹付け部１１が形成されている為、前記開口部周縁に対する熱溶着以外は蓋用フィルム３に熱板９の熱が作用してとける、或いは孔が開く等の損傷が発生することはない。
そして、下枠部を交換しても熱板９（発熱部１０を含む）はそのまま使用できるため、熱板の温度変化はなく、下枠部の交換後、直ぐに包装作業を再開することができる。
また、熱板９に空気吹付け部１１を設けたことで、該熱板９は平板構造でよく、熱板の製作コストを低減できる経済的利点が得られる。
【００３９】
本発明のヒートシール包装装置は図示した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
（１）実施の形態では、容器用フィルムの搬送中に容器成形部により該フィルムに容器を成形して搬送する形態を示したが、予め成形した容器を容器搬送部に載せて搬送するようにしてもよい。
（２）実施の形態では、熱板と発熱部が別体の積層構造を示したが、熱板と発熱部を一枚の部材で構成してもよい。
（３）実施の形態では、蓋用フィルムに重量値や品名等を印字する例を示したが、これに限らず、ラベルに前記印字内容と同様に内容を印字し、該ラベルを蓋用フィルム上に貼付するようにしてもよい。
（４）実施の形態では、発熱部の発熱体として熱線の例を示したが、これに限らず、今日採用されている発熱体を選択採用してもよい。
（５）実施の形態における空気吹付け部から吹付けられる空気の量や、圧は、空気吹付け部の大きさや、位置、また、その数、更に使用するフィルムの厚さや、質に応じて変えるようにしてもよい。
（６）実施の形態では、空気吹付け部から空気を吹くタイミングとして下枠部の上昇時を挙げたが、該空気吹付け部が空気を吹くタイミングは、前記タイミングに限定されず、例えば、下枠部の上昇に関係なく、常時、空気が吹き出るようにしてもよい。その場合は、熱板（シール板）と蓋用フィルムとの間隔が広くなる為、熱板（シール板）の影響を受けることを更に少なくできる。
（７）実施の形態では、容器取り数が１個と２個の場合について説明したが、容器取り数は３個以上でも勿論可能である。
（８）実施の形態では、コンプレッサーから供給される空気が、配管１８から基台１７と発熱部（ヒータプレート）１０と熱板（シール板）９を貫通して設けられた空気路を通って、空気吹付け部１１から蓋用フィルム３に吹付けられる例を示したが、これに限らず、例えば、基台１７と発熱部（ヒータプレート）１０との間に、外部に通じる空気の配管を設け、空気が空気吹付け部１１から吹き付けられるようにしてもよい。また、下枠部８がエアーシリンダにより上下動する場合には、該エアーシリンダに空気を供給するコンプレッサーを利用して、空気を空気吹付け部１１から吹付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ…容器搬送部 Ｄ…蓋用フィルム供給部
Ｅ…シール部 Ｗ…被包装物
２…容器 ２ａ…容器の開口部周縁
３…蓋用フィルム ８…下枠部
８ａ…仕切り壁 ９…熱板
１０…発熱部 １１…空気吹付け部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に被包装物を投入し、容器の開口部を蓋用フィルムで覆うと共に、該蓋用フィルムを容器の開口部周縁に熱溶着するヒートシール包装装置に関し、特に熱溶着を行うシール部の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器用フィルムを深絞り成形して容器を形成し、その容器に被包装物を投入し、被包装物の投入後、所定位置で該容器の開口部に蓋用フィルムを被せ、蓋用フィルムはシール部で前記容器の開口部周縁に熱溶着されて包装が完成される所謂深絞り包装装置が、食品、医薬等多くの分野の包装部門で採用されている。
そして、この深絞り包装装置では、一般的にシール部における一度のシール動作で複数の容器に蓋用フィルムが熱溶着される。
【０００３】
即ち、シール部の下枠部は一度のシール動作で熱溶着する容器の個数（容器取り数）に合わせて選択され、その下枠部を用い容器用フィルムから深絞り成形して容器を形成し、或いは事前に形成された容器が嵌合セットされて搬送される。そして、前記容器の移動に合わせて蓋用フィルムを供給して容器の開口部を覆い、蓋用フィルムは前記下枠部に支持される容器の縁部形状と対応する形状に形成された熱板で容器の開口部周縁に熱溶着シールされる。
【０００４】
従って、一度のシール動作で熱溶着シールする容器の個数を変更（容器取り数の増加、減少）する場合は、前記下枠部の変更に合わせて対応する熱板も取り換える必要がある。
しかし、蓋用フィルムを容器の開口部周縁に熱溶着するのは前記熱板が所定の温度に加熱されて行われるため、前記個数の変更に伴って熱板を換えた場合、取り換えた熱板が所定の温度になるまで時間が掛かり、変更後の包装作業を迅速に再開できないという問題を有する。
【０００５】
この問題に対し、容器取り数の変更に伴い下枠部を取り換えても、熱板は取り換える必要がないよう、全面に熱が帯びるようにした熱板を使用して熱溶着シールすることが一部で行われている。
しかし、全面に熱が帯びる熱板を設けると、蓋用フィルムにおける容器の開口部周縁と対応する部分以外、即ち蓋用フィルムにおける開口部を覆う部分にも熱板の熱が伝わり、その結果、蓋用フィルムの前記部分が溶けたり、或いは孔が開いたりする虞れがある。さらに、容器に収容した被包装物に熱が伝わり、被包装物が熱で変化する虞れもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１５０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、容器取り数を変更する場合に熱板を取り換えなくても、蓋用フィルムに損傷を与えることなく迅速に包装作業を開始できるヒートシール包装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に本発明のヒートシール包装装置は、被包装物を収容する容器を搬送する容器搬送部と、前記容器の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部と、前記被包装物が投入された容器の開口部に、前記蓋用フィルムを熱溶着するシール部と、を備えたヒートシール包装装置において、前記シール部は、前記容器を支持する下枠部と対向する上部に、発熱部を有する平板状の熱板を備え、該熱板に、少なくとも容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対し空気を吹き付ける空気吹付け部を設けたことを特徴とする（請求項１）。
前記容器搬送部で搬送する容器は、容器用フィルムを搬送し、その搬送過程で成形型を用いて前記容器用フィルムに一定間隔で容器（凹部）を成形し搬送する形態、或いは、予め成型した容器を搬送部で支持して搬送する形態、の何れでもよい。又、前記容器搬送部で搬送する容器は、単列、複数列（二列、三列等）など、限定されない。
【０００９】
前記蓋用フィルム供給部は、ロール状に巻かれたフィルムを回転可能に支持し、下流のシール部で容器の上面開口部に熱溶着され、その容器の搬送により蓋用フィルムが一緒にフィードされる形態、或いは容器搬送部とは別の専用の駆動部を有し、前記容器搬送部の駆動と同期するようにする。尚、前記蓋用フィルムには容器に投入される被包装物の商品名や重量、値段等を直接表示（印字）或いは間接表示（ラベル貼付）するため、被包装物の商品情報を表示した蓋用フィルムと、当該被包装物が投入された容器の対応関係がずれないように合わせる必要がある。
【００１０】
前記シール部は、被包装物を収容した容器の開口部に蓋用フィルムを被せ、熱溶着して包装を完成するもので、その包装方式は、含気包装（シール型に搬送された容器を、そのままの状態で上面開口部を蓋用フィルムで覆い、蓋用フィルムの周縁を容器の開口部周縁に熱溶着する）、真空（バキューム）包装（シール型内部で容器内の空気を吸引し真空状態を作り、蓋用フィルムの周縁を容器の開口部周縁に熱溶着する）、ガス充填包装（シール型内部で容器内の空気を吸引し、気体（酸素／二酸化炭素／窒素等）を注入し、容器内環境を改善する）の何れの方式でもよい。
【００１１】
また、シール部の熱板は、シール板の上に発熱部（ヒータープレート）が積層配置された積層体、或いはシール板と発熱部（ヒータープレート）が一体化した一枚もの等、何れでもよい。また、前記発熱部は平面視矩形状の平板の全面に設ける（請求項２）。或いは熱溶着する必要箇所（下枠部の容器を区画する仕切り壁）に対応して例えば、平行状、格子状に配設するなど何れでもよい。
前記熱板に設けられる空気吹付け部の穴の大きさ、穴の数、及び穴の位置は限定されない。即ち、容器の開口部を覆うフィルム面以外の場所にも空気が吹き出てもよいが、前記熱溶着箇所以外の箇所、例えば、容器の開口部（周壁で囲まれた範囲内）を覆う蓋用フィルム面上に対してのみ、空気を吹き付ける位置に設けてもよい（請求項３）。
【００１２】
上記手段によれば、容器の開口部を覆う蓋用フィルム面に空気を吹き付ける空気吹付け部が熱板に設けられていることで、容器の開口部上に位置する蓋用フィルムは前記空気吹付け部からの空気の吹付けによって凹状に撓み、該開口部内に垂れるようになる。それにより、開口部上の蓋用フィルムは熱板の表面から離間し、該部分のフィルムには熱板の熱が伝わりにくくなる。また、容器の開口部周縁上に位置する蓋用フィルム部分は、下枠部の仕切り壁で支持されている容器の開口部周縁面に熱板で圧着されるため確実に熱溶着される。
また、空気吹付け部の位置を、容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対してのみ空気が吹付けられるようにした場合は、必要な箇所に対して効率よく空気を吹くことができるので、最低限必要な空気の量にて確実にフィルムが撓むようになり、該部分のフィルムが溶ける、或いは皺が生じることがなくなる。
よって、容器の開口部周縁に熱溶着される蓋用フィルムの溶着部以外の部分が、熱で溶ける、或いは皺が生じる、孔が開く等の問題を生じることがない。
従って、略全面に発熱部を有する熱板を用い、容器取り数を変えるために下枠部を交換した場合でも、シール部の熱板を交換するする必要がなく、ヒートシール包装の蓋用フィルムに損傷を与えることがない。
【００１３】
前記空気吹付け部の形態としては、例えば、前記熱板に配置した発熱部以外の箇所に形成（請求項４）等が挙げられる。尚、１個の熱板で複数の下枠部に対応できるようにする為、該装置で成型する最大の容器取り数の下枠部に合わせて空気吹付け部を配置形成する。その場合、容器取り数が１個の場合は全ての空気吹付け部から開口部を覆う蓋用フィルムに空気が吹付けられるため該フィルムは下方に多く撓むようになるが、該空気吹付け部から吐出される空気の量は適宜調整して、包装完成の外観を損ねないようにする。
【００１４】
上記手段によれば、容器取り数が異なる下枠部の変更に関係なく、各下枠部における容器の開口部と対応する蓋用フィルムの面、即ち蓋用フィルムにおける容器への溶着部分以外のフィルム面を確実に熱板から離間し、非接触状態に確保することができる。
【００１５】
また、前記空気吹付け部による空気の吹付けのタイミングは、容器と蓋用フィルムが下枠部と熱板で挾着される以前であれば良く、例えば、容器を支持する下枠部の上昇時とする（請求項５）。
【００１６】
上記手段によれば、空気吹付け部による空気の吹付けが、容器を支持する下枠部の上昇時に行われることで、容器の開口部上に位置する蓋用フィルムの該当部分を確実に撓ませて、熱板表面と離間状態にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のヒートシール包装装置は、請求項１記載の構成により、容器取り数を変更する場合でも熱板は交換不要で、しかも容器取り数に関係なく容器の開口部周縁と蓋用フィルムの対応部分を確実に熱溶着でき、且つ前記溶着部以外のフィルム部分が溶ける、孔が開く等の損傷の発生を防止できるヒートシール包装装置を提供できる。そして、熱板を交換する必要がないため、従来の下枠部の交換に合わせて熱板も交換していたときの休止時間（交換熱板が熱溶着可能な所定の温度に到達するまでの時間）はなくなり、迅速な包装再開が可能となる。
また、請求項２記載の構成により、容器取り数の異なる複数の下枠部に対して１個の熱板で確実に対応することができる。
また、請求項３記載の構成により、必要な箇所に対して効率よく空気を吹くことができるので、最低限必要な空気の量にて確実にフィルムが撓むようになり、該部分のフィルムが溶ける、或いは皺が生じることがなくなる。
【００１８】
又、請求項４記載の構成により、容器取り数が異なる下枠部の変更に関係なく、各下枠部における容器の開口部と対応する蓋用フィルムの面、即ち蓋用フィルムにおける容器への溶着部分以外のフィルム面を確実に熱板から離間し、非接触状態に確保することができる。
また、請求項５記載の構成により、容器の開口部上に位置する蓋用フィルムの該当部分を確実に撓ませて、熱板表面と離間状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るヒートシール包装装置の実施の形態の一例を示す該略図。
【図２】同平面図。
【図３】容器搬送部及び容器成形部の拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は同平面図。
【図４】シール部分の縦断面図で、（ａ）は下枠部が上昇する前の状態、（ｂ）は下枠部が上昇してシールする状態を示す。
【図５】同縦断側面図。
【図６】熱板に形成される空気吹付け部の形態を示し、（ａ）、（ｂ）は熱板に空気吹付け部を２個形成した例を示し、（ａ）は下枠部の容器取り数が２個、（ｂ）は下枠部の容器取り数が１個、（ｃ）、（ｄ）は熱板に空気吹付け部を多数形成した例を示し、（ｃ）、（ｄ）は下枠部の容器取り数が２個の例を示す。
【図７】空気吹付け部の吹付けのタイミングの一例を示すフローチャート図。
【図８】シール部の他の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るヒートシール包装装置の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。尚、以下に示す実施の形態は、容器用フィルムの搬送過程で容器（凹部）を成形型で成型し、その容器に被包装物を投入し、容器の開口部を蓋用フィルムで被覆し、該蓋用フィルムを容器に熱溶着（ヒートシール）して包装を完了する装置について説明する。
【００２１】
図１は、ヒートシール包装装置の全体構成を示す概略図で、ロール状に巻かれた容器用フィルム１からフィルムを引き出し水平且つ直線状に搬送する容器搬送部Ａと、その容器搬送部Ａで搬送される容器用フィルム１の搬送ライン上に容器（凹部）２を型成形する容器成形部Ｂと、その容器成形部Ｂ上に被包装物Ｗの重量を計量する計量部Ｃが、更に前記容器搬送部Ａとは別ラインで容器搬送部によって搬送される容器２の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部Ｄと、前記容器成形部Ｂより下流位置で前記蓋用フィルム供給部Ｄから供給される蓋用フィルム３を容器搬送部Ａで搬送される容器２の上面に合流させ熱溶着するシール部Ｅと、更に前記シール部Ｅより下流側にカット部Ｆを、更に前記蓋用フィルム供給部Ｄからシール部Ｅに至る蓋用フィルム３の供給経路に、該蓋用フィルム３に前記容器２に投入される被包装物Ｗの重量値を含む商品情報を表示（印字）する表示手段Ｇが配置されて構成されている。
【００２２】
ロール状に巻かれた容器用フィルム１からフィルムを引き出し搬送する容器搬送部Ａは、図３に示すように、無端回動する前後一対のチェーン４にグリッパー５が所定間隔をおき連結されて構成されている。これにより、容器用フィルム１は、チェーン４に連結されたグリッパー５でフィルム１の幅方向の両側部が挾着され、チェーン４の駆動回転でフィードされる。尚、容器搬送部Ａを構成するチェーン４の駆動は間欠駆動で、駆動によって容器用フィルム１が設定されたステップ（搬送量）ずつ、フィードされる。
前記容器搬送部Ａの間欠駆動による１ステップとは、容器成形部Ｂの１回の成形動作で成形される容器（図示例ではフィルム幅方向に２個並列形成）を一定間隔で成形する為の搬送量を意味する。
又、容器搬送部Ａは、カット部Ｆで容器用フィルム１から包装済容器が切断分離される位置まで延長配置されている。そして、前記グリッパー５は、無端回動するチェーン４の往路側は閉じて容器用フィルム１の幅方向両側を挟持して搬送し、往路から復路に切り替わる段階で開放されて容器用フィルム１の挟持を開放し、復路から往路に切り替わる段階で閉じて容器用フィルム１を挟持する。
【００２３】
前記容器成形部Ｂは、図３に示すように、容器用フィルム１を熱と成形型を用いて容器（凹部）２を成形する今日周知の深絞り方式の成形部で、前記容器搬送部Ａで水平に搬送される容器用フィルム１のフィルム面を挟んで配置される。
その容器成形部Ｂは、容器用フィルム１の下側に配置される成形型６ａと、容器用フィルム１の上側に配置されるヒータプレート６ｂとで構成されている。
【００２４】
上記構成により、容器用フィルム１は成形型６ａ内で下からの圧縮空気で吹き上げられ、ヒータプレート６ｂに接触して暖められる。そして、暖められた容器用フィルム１は、ヒータプレート６ｂにある噴射孔から圧縮空気が設定された時間吹きつけられることで成形型６ａの内面に沿って密着成形され、容器（凹部）２が成形される。成形後、型内を換気し成形型６ａを下降させ、前記容器搬送部Ａの作動で成形した容器２を容器成形部Ｂから搬送方向前方に移動させる。即ち、前記容器搬送部Ａの間欠駆動によって、容器用フィルム１の長手方向に沿って容器２が一定間隔毎に成形される。尚、容器成形部Ｂの１回の動作で成形される容器２の数は、図示するフィルムの幅方向に２個を並列成形する形態に限定されず、例えば１個、或いは３個（３列）、更には複数列・複数行（例えば２×２の４個）等、任意である。
【００２５】
前記容器成形部Ｂで成形された容器（凹部）２は、容器搬送部Ａの間欠駆動で下流側のシール部Ｅに向けて搬送されるが、その搬送の途中に被包装物Ｗが前記容器２に投入される。尚、図示例では、被包装物Ｗは容器２に投入する前に計量部Ｃで重量が計量され、その計量した重量値及びその重量値に基づいて算出される値段を含む商品情報は、蓋用フィルム供給部Ｄで搬送される蓋用フィルム３に表示手段Ｇで印刷表示され、その所定事項が印刷表示された蓋用フィルム３は当該被包装物Ｗが投入された容器２の開口部を被覆するよう対応関係が調整されてシール部Ｅに搬送される。
【００２６】
前記蓋用フィルム供給部Ｄは、図１に示すように、被包装物Ｗが投入された容器２の開口部を被覆する蓋用フィルム３を供給するもので、ロール状に巻かれた蓋用フィルム３がガイドローラ７を介して容器搬送部Ａで搬送される容器２の開口部上面に案内され、シール部Ｅで容器２の上面開口部に熱溶着される。それにより、蓋用フィルム３のフィードは、容器搬送部Ａの駆動で搬送される容器２と蓋用フィルム３が熱溶着で一体となるため、容器２（容器用フィルム１）の移動とともに１ステップ分宛、一定時間間隔でフィードされる。
そして、前記蓋用フィルム３の供給経路におけるシール部Ｅから所定距離上流位置には該蓋用フィルム３に、被包装物Ｗの計量データ（重量値）を含む商品情報を印字（表示）する表示手段Ｇが配置されている。
【００２７】
シール部Ｅは、容器搬送部Ａで搬送される被包装物Ｗが投入された容器２の開口部を、該容器に投入された被包装物Ｗに関する商品情報が印字された蓋用フィルム３で被覆し、且つ容器２に熱溶着するものである。
図４（ａ）、（ｂ）は含気包装方式によるシール部Ｅの構成を示す。含気包装は、下枠部（シール型）２５に搬送された被包装物Ｗが投入された容器２の開口部をそのままの状態で蓋用フィルム３により被覆し、熱溶着する。
以下、シール部Ｅの構成を簡単に説明すると、図４（ａ）に示すように、水平搬送される容器２を挟むように、容器２の下側に上下動可能に配置した下枠部（シール型）８と、該下枠部（シール型）８の上面を閉鎖する熱板（シール板）９と、前記熱板（シール板）９の上面に積層載置し熱線等１０ｂが略全面に亘って配置された発熱部（ヒータプレート）１０、熱板（シール板）９と発熱部（ヒータプレート）１０とを垂下支持する基台１７、コンプレッサー（不図示）から供給される空気が通る配管１８と、該配管１８と接続され基台１７と発熱部（ヒータプレート）１０と熱板（シール板）９を貫通して設けられた空気路１９と、前記熱板（シール板）９に設けられた空気吹付け部１１で構成されている。下枠部８と熱板９で容器２と蓋用フィルム３を挾着し、容器２の開口部周縁２ａに蓋用フィルム３を熱溶着した後、下枠部８は熱板９から離れる方向に移動し型開きして、包装が完了した容器は容器搬送部Ａの駆動でシール部Ｅから離れ、代わって次の容器２と蓋用フィルム３のセットがシール部Ｅに位置する。尚、下枠部（シール型）８が下方に位置するときに、蓋用フィルム３は搬送されるが、その際は図４（ａ）に示すように蓋用フィルム３と略全面に熱を帯びる熱板（シール板）９との間に一定の距離Ｌを有しているので、その状態で蓋用フィルム３が熱板（シール板）９の影響を受けることはない。また、発熱部（ヒータプレート）１０から発せられる熱が熱板（シール板）９に伝わることで該熱板（シール板）９が所定温度まで上昇し、図４（ｂ）に示すように下枠部（シール型）８が上昇した時に前記蓋用フィルム３が上昇前の位置（図４（ａ）参照）よりも突き上げられて熱板（シール板）９と下枠部（シール型）８の仕切り壁８ａとの接触により蓋用フィルム３の当該部分が溶着されるが、後述のように、容器２の開口部におけるフィルムには、下枠部（シール型）８が上昇する時に、空気吹付け部１１から空気が吹付けられ、該開口部を覆うフィルムは下方へ撓むようになるので、該部分で熱板（シール板）９からの熱を受けにくくなるので該部分のフィルムに皺ができたり、フィルムが溶けたりすることがない。
【００２８】
シール部Ｅを構成する下枠部（シール型）８は、前記容器成形部Ｂで成形された容器２を収容支持するもので、該成形部Ｂの１回の成形動作で成形される個数の容器（図示例は、容器取り数：２個並列）を収容し得るように成形型６ａと略同じ形状に形成されている。従って、容器成形部Ｂの成形型６ａに合わせて下枠部（シール型）８も変更される。
前記下枠部８の上下動作は、エアーシリンダ、或いはモータによって行われる。
そして、前記下枠部８は、容器取り数が複数の場合、各容器を隔離して支持するための仕切り壁８ａが起立形成されている。容器取り数が２個（並列）の場合は、図５、及び図６（ａ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように下枠部８の幅方向（容器の搬送方向と直交する方向）を左右に二分する略中央位置に仕切り壁８ａが起立形成され、容器取り数が３個（並列）の場合（図示省略）は、下枠部８の幅方向を三等分する二箇所に仕切り壁８ａが起立形成される。また、容器取り数が２個２列の合計４個の場合（図示省略）は、下枠部８に平面視略十字状（格子状）に仕切り壁８ａを起立形成する。
【００２９】
前記下枠部（シール型）８と対向して配置される熱板（シール板）９は、前記下枠部（シール型）８の開口上面を閉鎖する大きさを有した金属製の平板で構成され、その熱板９の上面には発熱部（ヒータプレート）１０が一体的に積層固着されている。
そして、発熱部１０が発熱することで、その下部にある熱板（シール板）９に熱が伝わり、熱板（シール板）９と下枠部８の仕切り壁８ａとの間で蓋用フィルム３が容器２の開口部周縁に溶着される。
【００３０】
前記発熱部１０は、前記熱板と略同形の金属製平板１０ａに発熱体として熱線等１０ｂが埋設されて構成された今日周知のものである。
前記熱線等１０ｂの配設は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、金属製平板１０ａの略全面が均一に所定の温度になるよう前記平板１０ａの内部に均等に配設する、或いは、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、本装置で成形する複数種類の容器取り数の下枠部８の仕切り壁８ａと対応する箇所（図示例は容器取り数が２個を示す）に熱線等１０ｂを配設する何れの形態でもよい。
図６（ｃ）、（ｄ）の場合は、容器取り数：１、容器取り数：２の２種類に対応する例で、外周と、容器取り数：２の場合の中央の仕切り壁８ａに対応する箇所に熱線等１０ｂが配設される。そして、前記発熱部の熱線等１０ｂへの通電は、容器取り数の変更に伴う下枠部８の交換に関係なく、全部に通電する。勿論、容器取り数に合わせて使用する下枠部８に応じて、発熱部１０の発熱領域を制御してもよい。
【００３１】
又、前記熱板９には該熱板９より下方で容器２の開口部上に被覆される蓋用フィルム３の開口部と対応するフィルム面に対して空気を吹付ける空気吹付け部１１が形成され、それにより容器の開口部を覆うフィルム面は容器２に向けて下方に撓み、熱板９の表面から離間される。
前記空気吹付け部１１の形成位置と、空気を吐出する孔の大きさ、孔の数は特に限定されない。例えば、図６（ａ）、（ｂ）の場合、空気吹付け部１１として比較的大きな孔が２個形成される。その２個の空気吹付け部１１の位置は、容器取り数が最大の２個（並列）を前提に、各容器に空気吹付け部１１が対応するように配置形成する。それにより、容器取り数が２個の場合は、各容器に１個の空気吹付け部１１が対応して開口部を被覆するフィルム面を下方に撓ませ、容器取り数が１個の場合は容器１個に２個の空気吹付け部１１が対応して開口部を被覆するフィルム面を下方に撓ませる。
【００３２】
また、図６（ｃ）、（ｄ）は、容器取り数が最大の２個（並列）を前提に、容器取り数が１個、２個の何れの下枠部８に対しても空気吹付け部１１が対応するように配置形成されている。具体的には、図６（ｃ）は容器取り数が２個の場合、各容器にはそれぞれ９個（３列×３個）の空気吹付け部１１が対応し、容器取り数が１個の場合は１８個（６列×３個）全部の空気吹付け部１１が対応して開口部を被覆するフィルム面を下方に撓ませる。
【００３３】
図６（ａ），（ｂ）のように熱板（シール板）９の全面に亘り略均一の熱が帯びる場合、容器取り数が変わることで熱板９の下に位置する下枠部８の仕切り壁８ａがどの場所に位置したとしても、仕切り壁８ａと熱板９とで挟まれる容器２の開口部周縁と蓋用フィルム３の該当部分が熱溶着される。即ち、（ａ）は一度のヒートシール加工で２個の容器を溶着する場合の例で、外周の仕切り壁及び中央の仕切り壁８ａの部分で該仕切り壁８ａと熱板９との間に蓋用フィルム３が挟まれ、該位置で蓋用フィルム３は容器２の開口部周縁に溶着されるが、容器の開口部にあたる部分には、空気吹付け部１１から吹き出される空気により、前記開口部を覆うフィルムは下方に撓むので、開口部を覆うフィルムが熱板９と接することはない。
また、（ｂ）のように、容器取り数が１個の場合は、（ａ）と同様に、空気吹付け部１１から吹き出される空気により、開口部を覆うフィルムは下方へ撓むので、開口部を覆うフィルムが熱板９と接することはない。
つまり、容器取り数が１個でも２個であっても熱板９を変えることなく、必要箇所を確実に熱溶着することができる。
また、（ａ）、（ｂ）のように熱板９の全面に亘り略均一の熱が帯びる場合の他、当該装置で、変更する容器取り数が１個、或いは２個と決まっている場合には、（ｃ）に示すように周縁と周縁で囲まれた領域を左右に二分する中央部のみに熱が加わるようにし、２個取りの場合には、中央の熱線部分には下枠部８の仕切り壁８ａが対応して上昇し、該位置で蓋用フィルム３が容器の開口部周縁に溶着されることで、２個の容器が同時にヒートシールされる。また、１個取りの場合は、前記中央の熱線部分が熱を帯びたとしても、開口部を覆う蓋用フィルム３に対し空気吹付け部１１から空気が吹き付けられて下方に撓むが、下枠部８の該当位置には仕切り壁が存在しないので、前記下方に撓んだフィルムが熱板に押し付けられることはなく、従って、開口部を覆う蓋用フィルム部分が熱板９の熱によって孔が開いたり、皺がよったりすることがない。
つまり、（ａ）、（ｂ）のように、熱板（シール板）９の全面に熱が帯びるのではなく、使用する容器取り数の全ての場合に溶着できるよう仕切り壁８ａと対応する位置のみに熱線等１０ｂを設ければ、容器取り数が変わったとしても、蓋用フィルム３と対向する仕切り壁８ａが無い部分に関しては、空気により撓むようになり、また、仕切り壁８ａが存在する箇所は熱線等１０ｂ部分との接触により蓋用フィルム３が熱溶着されるようになるので、熱板（シール板）９を取り替えることなく、確実に熱溶着することができる。
【００３４】
また、図６（ｄ）は空気吹付け部１１を構成する孔が小さな孔で形成された例を示し、その小さな孔は仕切り壁８ａに掛からないように配置形成されている。尚、空気吹付け部１１を構成する孔が針の孔のように微細な孔である場合は、熱溶着の支障とならなければ仕切り壁８ａと対応する部分に形成されていてもよい。
【００３５】
また、前記空気吹付け部１１から空気を吐出するタイミングは、図７に示すように、容器２（容器用フィルム１）と蓋用フィルム３が合着されて１ステップ移動し、シール部Ｅに到達停止する。容器２と蓋用フィルム３がシール部Ｅに位置すると、下枠部８が上昇を開始する。そして、下枠部８の上昇開始から上昇停止（熱板９とで容器２と蓋用フィルム３を挾着）までの間に空気吹付け部１１の空気吹付け動作が開始され、少なくとも下枠部８の上昇が停止して熱板９とで蓋用フィルム３が挾着される時点では、容器の開口部を被覆する蓋用フィルム３の該当部分が熱板９の表面から離間した状態となるようにする。そして、その後、熱板９によって容器２の開口部周縁に蓋用フィルム３が熱溶着されシールされる。
【００３６】
シール部Ｅで容器２と蓋用フィルム３が熱溶着されて包装を完了した包装済みの容器は、搬送方向下流側に配置したカット部Ｆで容器用フィルム１から切り離される。
カット部Ｆは、図１及び図２に示すように、容器用フィルム１の搬送方向（長手方向）に沿って一定間隔で形成される容器２相互間を切り離す横切断用の横カッター１２と、容器用フィルム１の幅方向に沿って形成される容器（図示は２列）間及び該容器用フィルム１の幅方向両側の不要部分（カス部分）を切断する縦カッター１３とで構成されている。そして、横カッター１２と縦カッター１３は容器搬送部Ａの搬送方向に沿い所定間隔、例えば１ステップ分間隔をおいて配置されている。図中、１４はフィルムカス巻取り軸、１５は包装済み商品Ｗ’を包装装置から排出する排出コンベアである。
【００３７】
図８はシール部Ｅを構成する熱板（シール板）９と発熱部１０の他の例を示し、通常（シール時以外）、熱板（シール板）９と発熱部１０は上枠１６内に収容配置され、熱板（シール板）９はその下方を搬送される蓋用フィルム３と一定の間隔をおいて保持されている（図８中の仮想線の位置）。そして、下枠部８が上昇する時に、前記上枠１６内に収容されていた熱板（シール板）９と発熱部１０のみがエアーシリンダ（図示省略）で下降され、上昇する下枠部８の仕切り壁８ａと熱板（シール板）９とで容器２の開口部周縁２ａ及び蓋用フィルム３を挾着し、蓋用フィルム３を熱溶着する。この場合でも、蓋用フィルム３が搬送されるときに、熱板（シール板）９と蓋用フィルム３が接することがないので、容器２の開口部を塞ぐ蓋用フィルム３に皺が生じたり、蓋用フィルムが溶けたりすることはない。尚、前記実施例で示した部材と同じ部材は同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３８】
上記の如く構成したヒートシール包装装置は、容器取り数を変更する場合、容器成形部Ｂの成形型６ａ及びシール部Ｅの下枠部８を成形しようとする容器取り数に合わせて取り換えるが、下枠部８と対応する熱板９（発熱部１０を含む）はそのまま取り換える必要なく使用できる。
何故ならば、シール部Ｅにおいて下枠部８に収容支持された容器２の開口部は熱板９の下面側に供給される蓋用フィルム３で被覆され、該蓋用フィルム３は下枠部８で支持されている容器２の開口部周縁２ａに熱板９で熱溶着される。この時、前記熱板９には容器２の開口部上を被覆する蓋用フィルム３の当該部分に空気を吹付けて前記フィルム面を下方に撓ませ、熱板９の表面から離間させる空気吹付け部１１が形成されている為、前記開口部周縁に対する熱溶着以外は蓋用フィルム３に熱板９の熱が作用してとける、或いは孔が開く等の損傷が発生することはない。
そして、下枠部を交換しても熱板９（発熱部１０を含む）はそのまま使用できるため、熱板の温度変化はなく、下枠部の交換後、直ぐに包装作業を再開することができる。
また、熱板９に空気吹付け部１１を設けたことで、該熱板９は平板構造でよく、熱板の製作コストを低減できる経済的利点が得られる。
【００３９】
本発明のヒートシール包装装置は図示した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
（１）実施の形態では、容器用フィルムの搬送中に容器成形部により該フィルムに容器を成形して搬送する形態を示したが、予め成形した容器を容器搬送部に載せて搬送するようにしてもよい。
（２）実施の形態では、熱板と発熱部が別体の積層構造を示したが、熱板と発熱部を一枚の部材で構成してもよい。
（３）実施の形態では、蓋用フィルムに重量値や品名等を印字する例を示したが、これに限らず、ラベルに前記印字内容と同様に内容を印字し、該ラベルを蓋用フィルム上に貼付するようにしてもよい。
（４）実施の形態では、発熱部の発熱体として熱線の例を示したが、これに限らず、今日採用されている発熱体を選択採用してもよい。
（５）実施の形態における空気吹付け部から吹付けられる空気の量や、圧は、空気吹付け部の大きさや、位置、また、その数、更に使用するフィルムの厚さや、質に応じて変えるようにしてもよい。
（６）実施の形態では、空気吹付け部から空気を吹くタイミングとして下枠部の上昇時を挙げたが、該空気吹付け部が空気を吹くタイミングは、前記タイミングに限定されず、例えば、下枠部の上昇に関係なく、常時、空気が吹き出るようにしてもよい。その場合は、熱板（シール板）と蓋用フィルムとの間隔が広くなる為、熱板（シール板）の影響を受けることを更に少なくできる。
（７）実施の形態では、容器取り数が１個と２個の場合について説明したが、容器取り数は３個以上でも勿論可能である。
（８）実施の形態では、コンプレッサーから供給される空気が、配管１８から基台１７と発熱部（ヒータプレート）１０と熱板（シール板）９を貫通して設けられた空気路を通って、空気吹付け部１１から蓋用フィルム３に吹付けられる例を示したが、これに限らず、例えば、基台１７と発熱部（ヒータプレート）１０との間に、外部に通じる空気の配管を設け、空気が空気吹付け部１１から吹き付けられるようにしてもよい。また、下枠部８がエアーシリンダにより上下動する場合には、該エアーシリンダに空気を供給するコンプレッサーを利用して、空気を空気吹付け部１１から吹付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ…容器搬送部 Ｄ…蓋用フィルム供給部
Ｅ…シール部 Ｗ…被包装物
２…容器 ２ａ…容器の開口部周縁
３…蓋用フィルム ８…下枠部
８ａ…仕切り壁 ９…熱板
１０…発熱部 １１…空気吹付け部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を収容する容器を搬送する容器搬送部と、前記容器の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部と、前記被包装物が投入された容器の開口部に、前記蓋用フィルムを熱溶着するシール部と、を備えたヒートシール包装装置において、
前記シール部は、前記容器を支持する下枠部と対向する上部に、発熱部を有する平板状の熱板を備え、該熱板に、少なくとも容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対し空気を吹き付ける空気吹付け部を設けたことを特徴とするヒートシール包装装置。
【請求項２】
前記発熱部は、熱板の全面に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヒートシール包装装置。
【請求項３】
前記空気吹付け部は、前記容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対してのみ、空気を吹付ける位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヒートシール包装装置。
【請求項４】
前記空気吹付け部は、前記熱板に配置した発熱部以外の箇所に形成されていることを特徴とする請求項１記載のヒートシール包装装置。
【請求項５】
前記空気吹付け部による空気の吹付けは、前記容器を支持する下枠部の上昇時に行われることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のヒートシール包装装置。
【請求項１】
被包装物を収容する容器を搬送する容器搬送部と、前記容器の開口部を被覆する蓋用フィルム供給部と、前記被包装物が投入された容器の開口部に、前記蓋用フィルムを熱溶着するシール部と、を備えたヒートシール包装装置において、
前記シール部は、前記容器を支持する下枠部と対向する上部に、発熱部を有する平板状の熱板を備え、該熱板に、少なくとも容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対し空気を吹き付ける空気吹付け部を設けたことを特徴とするヒートシール包装装置。
【請求項２】
前記発熱部は、熱板の全面に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヒートシール包装装置。
【請求項３】
前記空気吹付け部は、前記容器の開口部を覆う蓋用フィルム面上に対してのみ、空気を吹付ける位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヒートシール包装装置。
【請求項４】
前記空気吹付け部は、前記熱板に配置した発熱部以外の箇所に形成されていることを特徴とする請求項１記載のヒートシール包装装置。
【請求項５】
前記空気吹付け部による空気の吹付けは、前記容器を支持する下枠部の上昇時に行われることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のヒートシール包装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１２１６２１（Ｐ２０１１−１２１６２１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２０８０（Ｐ２００９−２８２０８０）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（０００１４５０６８）株式会社寺岡精工 (317)
【出願人】（５０９２１６１０８）ウルマ パッケージング テクノロジカル センター エス コープ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（０００１４５０６８）株式会社寺岡精工 (317)
【出願人】（５０９２１６１０８）ウルマ パッケージング テクノロジカル センター エス コープ (2)
【Ｆターム（参考）】
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