容器ヒートシール装置
【課題】効率的な作業が可能であり、かつ様々な大きさ・形状の容器に対応可能な容器ヒートシール装置を提供する。
【解決手段】収容体１０１と蓋体１０２とからなる容器１００に、上方からシールヘッド１０を降下し当接させて、蓋体１０２の周縁部を収容体１０１の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、シールヘッド１０の蓋体１０２に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部Ｘを形成し、容器１００の大きさに合わせて、シールヘッド１０を、凹部Ｘが蓋体１０２の周縁部に当接する位置まで降下するようにした。
【解決手段】収容体１０１と蓋体１０２とからなる容器１００に、上方からシールヘッド１０を降下し当接させて、蓋体１０２の周縁部を収容体１０１の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、シールヘッド１０の蓋体１０２に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部Ｘを形成し、容器１００の大きさに合わせて、シールヘッド１０を、凹部Ｘが蓋体１０２の周縁部に当接する位置まで降下するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容体と蓋体とからなる容器を熱圧着して閉鎖する容器ヒートシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な内容物を収容するために、例えば図２２に示すような容器１００が用いられている。容器１００は、内容物を収容する収容体１０１と、収容体１０１を上方から覆うようにして取り付けられる蓋体１０２から構成されている。容器１００はプラスチック等により形成された柔軟性容器であり、蓋体１０２を収容体１０１に取り付けた後、蓋体１０２の周縁部を収容体１０１の周縁部に熱圧着することにより閉鎖するようになっている。
【０００３】
図２３は、収容体１０１に内容物３００が収容され、蓋体１０２が取り付けられた様子を示す断面図である。こうした容器１００にはジュース等の液体を収容することも可能であるが、ここでは内容物３００として菓子やドライフルーツ等の固形物が収容されている。収容体１０１の上端周縁部は鍔状に形成されており、蓋体１０２の周縁部は内側から外側に向けて一旦盛り上がった後、下向きに折曲されて断面略Ｌ字形となるように形成されている。そして、蓋体１０２の周縁部の下面に形成された凹部に、収容体１０１の鍔状の周縁部が嵌まるようになっている。
図２４は、内容物３００が収容された容器１００が熱圧着によりシールされた状態を示す平面図である。蓋体１０２の周縁部が収容体１０１の周縁部に熱圧着されているが、内容物２００が固形物であるため、周縁部全体を熱圧着するのではなく、周縁部のうち３ヵ所のシールポイントＳのみが熱圧着されている。
【０００４】
このように、周縁部のうち数ヶ所のシールポイントＳをシールする場合（以下、「ポイントシール」という。）、図２５に示すようなポイントシール装置５００が用いられる。ポイントシール装置５００の先端には、上側突起部５０１と下側支持部５０２が設けられており、上側突起部５０１は電熱等により高温に保たれている。
そして、上側突起部５０１と下側支持部５０２の間に、容器１００の周縁部を挟んだ後、ハンドル５０３，５０４を握って周縁部を熱圧着し、これをシールしたい任意の位置で繰り返し行うことにより、ポイントシールするようになっている。
【０００５】
一方、収容体に蓋体を熱圧着させる装置として、特許文献１には、カップの開口面にシールシートを被せて、上から、底面に凹部を設けたホットプレートを押し当てるようにした発明が記載されている。
また、特許文献２には、容器の開口部に蓋体を被せて、上から、底面に凹部を設けたシールヘッドを下降させて融着させるようにした発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１５５２４７号公報
【特許文献２】特開平７−１７５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ポイントシール装置５００を用いた場合には、様々な容器に対応することができるが、容器の周縁部を挟んでハンドル５０３，５０４を握る動作を何度も繰り返す必要があるため、時間がかかり煩雑である。
【０００７】
一方、特許文献１や特許文献２に記載された発明によれば、ホットプレート（シールヘッド）を用いて収容体と蓋体を熱圧着させることができるので効率的であるが、予め決まった大きさ・形状の容器についてしか対応できない。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、効率的な作業が可能であり、かつ様々な大きさ・形状の容器に対応可能な容器ヒートシール装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の容器ヒートシール装置は、収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部を形成し、前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記凹部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする。
ここで、「容器の大きさに合わせて」とは、容器を閉鎖するために熱圧着させる部分である、蓋体の周縁部と収容体の周縁部の大きさに合わせてという意味である。容器の大きさが異なれば、シールヘッドの凹部における蓋体周縁部との当接位置が異なってくるため、それに合わせてシールヘッドの降下位置が変化するのである。以下の請求項においても同様である。
【００１０】
請求項２に係る発明の容器ヒートシール装置は、収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜する複数の突条部を形成し、前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記突条部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の容器ヒートシール装置において、前記複数の突条部を、前記シールヘッドの周方向に沿って均等間隔に配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置において、前記シールヘッドを前記容器に対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置において、前記容器を前記シールヘッドに対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明においては、シールヘッドの蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜するテーパー状の凹部が形成されている。従って、蓋体と収容体の周縁部の全周に亘ってヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その凹部が蓋体の周縁部に当接する位置までシールヘッドを降下するようになっている。熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が大きい場合には、蓋体はシールヘッドの凹部の周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が小さい場合には、蓋体はシールヘッドの凹部の中心部側の位置で当接する。従って、容器の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッドを降下させることで、様々な大きさの容器をヒートシールすることができる。
また、容器が正確にセットされずに蓋体が傾いた場合にも、シールヘッドのテーパー状の凹部によりシールヘッドと蓋体を適切に当接させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、シールヘッドの蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜する複数の突条部が形成されている。従って、蓋体と収容体の周縁部のうち複数のシールポイントを突条部によりヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その突条部が蓋体の周縁部に当接する位置までシールヘッドを降下するようになっている。熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が大きい場合には、蓋体はシールヘッドの突条部の周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が小さい場合には、蓋体はシールヘッドの突条部の中心部側の位置で当接する。従って、容器の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッドを降下させることで、様々な大きさの容器をヒートシールすることができる。
また、容器が正確にセットされずに蓋体が傾いた場合にも、シールヘッドの突条部によりシールヘッドと蓋体を適切に当接させることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明においては、複数の突条部が、シールヘッドの周方向に沿って均等間隔に配置されている。従って、蓋体と収容体の周縁部のシールポイントが均等間隔になり、バランス良くヒートシールすることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明においては、シールヘッドが容器に対して水平方向に回動可能となっている。従って、いったんシールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッドを上昇させるとともに、シールヘッドを水平方向に回転させ、もう一度シールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。これにより、様々な形状の容器をヒートシールすることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明においては、容器がシールヘッドに対して水平方向に回動可能となっている。従って、いったんシールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッドを上昇させるとともに、容器を水平方向に回転させ、もう一度シールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。これにより、様々な形状の容器をヒートシールすることができる。
【００１９】
本発明の基本的な特徴は、「シールヘッドの底面部に、中心部から周縁部に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部を形成した点」にある（請求項１）。また、「シールヘッドの底面部に、中心部から周縁部に向けて下向きに傾斜する複数の突条部を形成した点」にある（請求項２）。そして、いずれにおいても、「容器の大きさに合わせて、シールヘッドを降下させるようにした点」を重要な構成要件としている。そしてこれにより、様々な大きさ・形状の容器に対応可能となっている。
これに対して、特許文献１には、「ホットプレートの底面にカップ径に対応した凹部を形成し、かつ該凹部の周面を外方に向けて広がるテーパー面となしたもの」が記載されている。また、特許文献２には、「シールヘッドの凹部の内周面に傾斜面を形成したもの」が記載されている。
しかしながら、特許文献１のテーパー面は、ホットプレートの凹部の底面がシールシートに直接触れないように設けられたものである。また、特許文献２の傾斜面は、容器の天面部の形状に合わせて適宜選択されるものである。いずれの場合にも、本発明のように様々な大きさ・形状の容器をヒートシールするための構成ではなく、本発明とはその作用効果が大きく異なるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置について説明する。まず、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置の基本構成について説明する。図１は本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置２００を示す正面図である。図２は、容器ヒートシール装置２００のターンテーブル１を示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ拡大断面図であり、容器１００が装着された状態を示している。
【００２１】
図１に示すように、容器ヒートシール装置２００の本体部５からは、上方に向けて回転軸８が延設されており、回転軸８の上端にはターンテーブル１が固定されている。本体部５内には回転軸８を回転させる動力機構が設けられており、この動力機構によりターンテーブル１が水平方向に時計回りに回転するようになっている。
本体部５には位置決めセンサ６が取り付けられており、ターンテーブル１に取り付けられた位置決め片９を検知して、ターンテーブル１を所望の位置で停止するようになっている。また、本体部５には、有無確認センサ７，７が取り付けられており、ターンテーブル１に容器１００が装着されているか否かを検知するようになっている。
【００２２】
ターンテーブル１の上方には、容器１００を熱圧着させるためのシール機構が設けられている。このシール機構は、支持部４と、支持部４に取り付けられ下方に向けて伸縮可能なシリンダー３と、シリンダー３の下端に取り付けられたヒータ部２と、ヒータ部２の下面に取り付けられたシールヘッド１０から構成されている。
シリンダー３が下方に伸縮することにより、シールヘッド１０は下降及び上昇するようになっている。このシリンダー３は、例えばエアシリンダーであり、シールヘッド１０を蓋体の周縁部に当接する位置まで降下させ、さらに下向きの圧力を加えてシールヘッド１０で蓋体の周縁部と収容体の周縁部を熱圧着するようになっている。また、ヒータ部２によりシールヘッド１０は熱せられ、容器１００をヒートシールできるように高温に保たれるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、ターンテーブル１には、容器１００を装着するための３ヶ所の装着枠１１，１２，１３が取り付けられている。この装着枠１１，１２，１３は、中心に開口部を有するリング状部材であり、ターンテーブル１に固定される水平部と、装着された容器１００を支える垂直部とからなる断面略Ｌ字形に形成されている。そして、ターンテーブル１の周方向に沿って均等に設けられた穴に嵌め込まれ、ネジで固定されている。また、装着枠１１，１２，１３は、ヒートシールする容器１００の大きさに合わせて、開口部の大きさが異なるものに取り替えることができるようになっている。なお、装着枠の数は特に限定されるものではない。
【００２４】
図２では、容器ヒートシール装置２００のシールヘッド１０の位置を二点鎖線で示している。従って図２に示す状態においては、装着枠１３の位置でヒートシールが行われる。また、このとき位置決めセンサ６の正面には、位置決め片９がある。位置決め片９は、ターンテーブル１の周縁部３ヶ所に均等間隔で取り付けられており、３分の１回転するごとに、装着枠１１，１２，１３がシールヘッド１０の真下に位置するようになっている。
【００２５】
また、図３に示すように、ターンテーブル１に容器１００が装着された状態では、収容体１０１の鍔状の周縁部と、蓋体１０２の断面略Ｌ字形の周縁部とで形成された下向きの凹部に、装着枠１２の垂直部が嵌着されて下から支持するようになっている。装着枠１１及び装着枠１３についても同様である。また、装着枠１２の位置では、装着された容器１００の下部を有無確認センサ７，７が検知するようになっている。有無確認センサ７，７により容器１００の存在が検知されれば、ターンテーブル１は次の位置に向けて３分の１回転し、容器１００はシールヘッド１０の真下へと進む。有無確認センサ７，７により容器１００の存在が検知されなければ、ターンテーブル１は次の位置に向けて回転せず、そのままの位置に留まる。
【００２６】
上記基本構成の容器ヒートシール装置２００は次のように使用する。
まず、図２に示す装着枠１１及び装着枠１２の位置に容器１００を装着する。
次にターンテーブル１が３分の１回転し、シールヘッド１０の真下に容器１００が進む。このとき有無確認センサ７，７は次の容器１００を検知する。また作業者は、空の装着枠に容器１００を装着する。同時に、シールヘッド１０が降下し容器１００をヒートシールする。
次にシールヘッド１０が上昇すると、ターンテーブル１は３分の１回転する。作業者は、ヒートシールされた容器１００を装着枠から取り出し、新たな容器１００を装着する。
これを繰り返すことにより、容器１００が順次ヒートシールされていく。
【００２７】
以下に示す実施形態１乃至実施形態３は、上記基本構成の容器ヒートシール装置２００におけるシールヘッドの構成とその作用効果について説明するものである。
【００２８】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１に係る容器ヒートシール装置について説明する。図４は、実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシールヘッド１０を示す底面図であり、図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。
図４及び図５に示すように、シールヘッド１０は、厚みのある円盤状の金属体であり、底面部に凹部Ｘが形成されている。シールヘッド１０の底面部の凹部Ｘは、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状に形成されており、容器１００をヒートシールするときに容器１００の蓋体１０２の周縁部に当接するシール部１０ａが設けられている。また、底面部の中心には平坦部１０ｂが設けられており、平坦部１０ｂの中心を貫通する固定ネジ１０ｃにより、シールヘッド１０がヒータ部２に取り付けられるようになっている。
なお、平坦部１０ｂは必ずしも必要ではなく、シールヘッド１０の中心部側から周縁部側までの全体をテーパー状に形成してもよい。また、シールヘッド１０の周縁部側に平坦部を形成してもよい。
【００２９】
次に、実施形態１に係る容器ヒートシール装置の作用効果について説明する。
図６は、実施形態１に係るヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図であり、図７は、シール時の状態を示す断面図である。いずれも図２の装着枠１３におけるＢ−Ｂ拡大断面図に相当する。
図６に示すように、ターンテーブル１が回転して容器１００がシールヘッド１０の真下の位置に来ると、シリンダー３が伸びてシールヘッド１０が降下を開始する。このときシールヘッド１０は、シールヘッド１０の底面部に形成された凹部Ｘのシール部１０ａが蓋体１０２の周縁部に当接する位置まで降下し、さらに下向きの圧力が加えられる。すると図７に示すように、シールヘッド１０のシール部１０ａにより、蓋体１０２の周縁部が収容体１０１の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
【００３０】
一方、図８は、実施形態１に係る容器ヒートシール装置において、図６、図７とは大きさの異なる容器をヒートシールしたときの状態を示す断面図である。
図８においては、蓋体１０４及び収容体１０３の周縁部の大きさが、図６、図７のものよりも小さい。このときシールヘッド１０のシール部１０ａにおける、蓋体１０４と当接する位置は、図７における当接位置よりも中心部側になっている。このように、容器の大きさが異なれば、シールヘッド１０のシール部１０ａにおける蓋体１０４の周縁部との当接位置が異なってくるため、それに合わせてシールヘッド１０の降下位置が変化するのである。例えば、開口部の大きさが異なる装着枠に変更することにより、図８における蓋体１０４の高さが、図７における蓋体１０２の高さと等しくなるようにセッティングしたとする。このとき、図８におけるシールヘッド１０の降下位置は、図７における降下位置よりも低くなる。
【００３１】
一方、図９は、実施形態１に係る容器ヒートシール装置において、装着枠に傾いて装着された容器をヒートシールしたときの状態を示す断面図である。
図９においては、シールヘッド１０のシール部１０ａにおける、蓋体１０６と当接する位置は、左側では中心部側になっており、右側では周縁部側になっており、左右で偏りが生じている。そして、この場合においても、シールヘッド１０は左右同時に蓋体１０６の周縁部と当接するようになっている。
【００３２】
このように、実施形態１に係る容器ヒートシール装置においては、シールヘッド１０の蓋体１０２に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜するテーパー状の凹部Ｘが形成されている。従って、蓋体１０２と収容体１０１の周縁部の全周に亘ってヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その凹部Ｘのシール部１０ａが蓋体１０２の周縁部に当接する位置までシールヘッド１０を降下するようになっている。熱圧着させる容器１００の蓋体１０２の周縁部が大きい場合には、蓋体１０２はシールヘッド１０の凹部Ｘのシール部１０ａの周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器１００の蓋体１０４の周縁部が小さい場合には、蓋体１０４はシールヘッド１０の凹部Ｘのシール部１０ａの中心部側の位置で当接する。従って、容器１００の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッド１０を降下させることで、様々な大きさの容器１００をヒートシールすることができる。
また、容器１００が正確にセットされずに蓋体１０６が傾いた場合にも、シールヘッド１０のテーパー状の凹部Ｘのシール部１０ａによりシールヘッド１０と蓋体１０６を適切に当接させることができる。
【００３３】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る容器ヒートシール装置について説明する。図１０は、実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッド２０を示す底面図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ断面図である。
図１０及び図１１に示すように、シールヘッド２０は、厚みのある円盤状の金属体である。シールヘッド２０の底面部には、４本の突条部２１，２１，２１，２１が形成されている。突条部２１は、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜しており、容器１００をヒートシールするときに容器１００の蓋体１０２の周縁部に当接するシール部２１ａが設けられている。突条部２１の横断面形状は、三角形、四角形、かまぼこ型等にすることができる。また、底面部の中心には平坦部２０ｂが設けられており、平坦部２０ｂの中心を貫通する固定ネジ２０ｃにより、シールヘッド２０がヒータ部２に取り付けられるようになっている。
なお、平坦部２０ｂは必ずしも必要ではなく、シールヘッド２０の中心部側から周縁部側までの全体に突条部２１を形成してもよい。また、シールヘッド２０の周縁部側に平坦部を形成してもよい。
【００３４】
また、突条部２１の数は複数であれば特に限定されず、２本や３本、又は５本以上であってもよい。ただし、複数の突条部２１は、シールヘッド２０の周方向に沿って均等間隔に配置することが好ましい。
【００３５】
また、シールヘッド２０の底面部のうち突条部２１が形成されていない部分は、実施形態１と異なり、蓋体１０２の周縁部とは当接しない非シール部２０ａである。この非シール部２０ａについては、図１１（ａ）に示すように、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状に形成してもよいし、図１１（ｂ）に示すように、平坦部２０ｂと面一となるように形成してもよい。
ただし、後述するような円形以外の様々な形状の蓋体を持つ容器をヒートシールするためには、突条部２１よりも先に非シール部２０ａが蓋体と当接することがないように、図１１（ｂ）に示すような平坦な形状とすることが好ましい。
【００３６】
次に、実施形態２に係る容器ヒートシール装置の作用効果について説明する。
図１２は、実施形態２に係るヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図であり、図１３は、シール時の状態を示す断面図である。いずれも図２の装着枠１３におけるＢ−Ｂ拡大断面図に相当する。
図１２に示すように、ターンテーブル１が回転して容器１００がシールヘッド２０の真下の位置に来ると、シリンダー３が伸びてシールヘッド２０が降下を開始する。このときシールヘッド２０は、シールヘッド２０の底面部に形成された突条部２１のシール部２１ａが蓋体１０２の周縁部に当接する位置まで降下し、さらに下向きの圧力が加えられる。すると図１３に示すように、突条部２１のシール部２１ａにより、蓋体１０２の周縁部が収容体１０１の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
【００３７】
実施形態２に係る容器ヒートシール装置においても、実施形態１に係る容器ヒートシール装置と同様に、大きさの異なる容器をヒートシールすることが可能である。すなわち、蓋体１０２の周縁部の大きさに合わせてシールヘッド２０が降下し、容器の大きさに関わらず突条部２１のシール部２１ａと蓋体１０２の周縁部を当接させることができる。
また、装着枠に傾いて装着された容器をヒートシールする場合も、実施形態１に係る容器ヒートシール装置と同様に、左右の当接位置を偏らせることで対応することができる。
【００３８】
図１４は、実施形態２に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器１００を示す平面図である。図１４に示すように蓋体１０２の周縁部の４ヶ所のシールポイントＳが熱圧着されている。
一方、図１５は、蓋体１０８の形状が正方形である場合の、シール後の容器を示す平面図である。この場合蓋体１０８の各辺の中央部がシールポイントＳになっている。このように、実施形態２に係る容器ヒートシール装置は、蓋体の形状が円形以外であっても対応可能である。
【００３９】
このように、実施形態２に係る容器ヒートシール装置においては、シールヘッド２０の蓋体１０２に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜する複数の突条部２１が形成されている。従って、蓋体１０２と収容体１０１の周縁部のうち複数のシールポイントＳを突条部２１によりヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その突条部２１が蓋体１０２の周縁部に当接する位置までシールヘッド２０を降下するようになっている。熱圧着させる容器１００の蓋体１０２の周縁部が大きい場合には、蓋体１０２はシールヘッド２０の突条部２１の周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器１００の蓋体１０２の周縁部が小さい場合には、蓋体１０２はシールヘッド２０の突条部２１の中心部側の位置で当接する。従って、容器１００の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッドを降下させることで、様々な大きさの容器１００をヒートシールすることができる。
また、容器１００が正確にセットされずに蓋体１０２が傾いた場合にも、シールヘッド２０の突条部２１によりシールヘッド２０と蓋体１０２を適切に当接させることができる。
【００４０】
また、４本の突条部が、シールヘッド２０の周方向に沿って均等間隔に配置されている。従って、蓋体１０２と収容体１０１の周縁部のシールポイントＳが均等間隔になり、バランス良くヒートシールすることができる。
【００４１】
なお、図１６は、実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドの変形例を示す底面図である。図１６では、シールヘッド３０の底面部に、３本の突条３１，３１，３１を周方向にそって均等間隔に形成してある。シールヘッド３０を用いてヒートシールをした場合には、図１７に示すように蓋体１０２の周縁部の３ヶ所のシールポイントＳが熱圧着される。
【００４２】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る容器ヒートシール装置について説明する。図１８は、実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシールヘッド４０を示す底面図であり、図１９は、実施形態３に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。なお、シールヘッド４０のＥ−Ｅ断面図は、図１１と同様であるため省略する。
図１８に示すように、シールヘッド４０は、厚みのある円盤状の金属体である。シールヘッド４０の底面部には、２本の突条部４１，４１が一直線上に形成されている。突条部４１は、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜しており、容器１００をヒートシールするときに容器１００の蓋体１１０の周縁部に当接するシール部４１ａが設けられている。また、底面部の中心には平坦部４０ｂが設けられており、平坦部４０ｂの中心を貫通する固定ネジ４０ｃにより、シールヘッド４０がヒータ部２に取り付けられるようになっている。
なお、平坦部４０ｂは必ずしも必要ではなく、シールヘッド４０の中心部側から周縁部側までの全体に突条部４１を形成してもよい。また、シールヘッド４０の周縁部側に平坦部を形成してもよい。
【００４３】
また、シールヘッド４０の底面部のうち突条部４１が形成されていない部分は、実施形態１と異なり、蓋体１１０の周縁部とは当接しない非シール部４０ａである。この非シール部４０ａについては、図１１（ａ）に示すように、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状に形成してもよいし、図１１（ｂ）に示すように、平坦部４０ｂと面一となるように形成してもよい。
ただし、図１９に示すような矩形状の蓋体１１０を持つ容器をヒートシールするためには、突条部４１よりも先に非シール部４０ａが蓋体１１０と当接することがないように、図１１（ｂ）に示すような平坦な形状とすることが好ましい。
【００４４】
一方、シールヘッド４０は、ターンテーブル１に装着され真下まで移動されてきた容器１００に対して、水平方向に回動可能となっている。回動は９０°ごとに回転するようになっている。
【００４５】
次に、実施形態３に係る容器ヒートシール装置の作用効果について説明する。
図２０及び図２１は、実施形態３に係るヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
ターンテーブル１が回転して容器１００がシールヘッド４０の真下の位置に来ると、シリンダー３が伸びてシールヘッド４０が降下を開始する。このときシールヘッド４０は、シールヘッド４０の底面部に形成された突条部４１のシール部４１ａが蓋体１１０の周縁部に当接する位置まで降下し、さらに下向きの圧力が加えられる。すると図２０に示すように、シールヘッド４０のシール部４０ａにより、蓋体１１０の周縁部が収容体１０９の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
【００４６】
なお、図２０では、図１９に示す蓋体１１０のシールポイントＳのうち、短辺に存在する２ヶ所のシールポイントＳをシールしている。従って、蓋体１１０はシールヘッド４０の突条部４１の周縁部側の位置で当接している。
【００４７】
次に、シリンダー３が縮んでシールヘッド４０が上昇した後、シールヘッド４０が９０°回転する。そして再びシリンダー３が降下し、図２１に示すように、突条部４１のシール部４１ａにより、蓋体１１０の周縁部が収容体１０９の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
なお、図２１では、図１９に示す蓋体１１０のシールポイントＳのうち、長辺に存在する２ヶ所のシールポイントＳをシールしている。従って、蓋体１１０はシールヘッド４０の突条部４１の中心部側の位置で当接している。
以上により、図１９に示すような矩形状の蓋体１１０のヒートシールが完了する。
【００４８】
このように、実施形態３に係る容器ヒートシール装置においては、シールヘッド４０が容器１００に対して水平方向に回動可能となっている。従って、いったんシールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッド４０を上昇させるとともに、シールヘッド４０を水平方向に回転させ、もう一度シールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。これにより、様々な形状の容器１００をヒートシールすることができる。
さらに、突条部４０の本数や、シールヘッド４０の回転角度を変更することが可能であり、その組み合わせにより、矩形状以外の多角形や、不定形についても適用することが可能である。
【００４９】
また、実施形態３においては、シールヘッド４０を容器１００に対して水平方向に回動可能としたが、反対に、容器１００をシールヘッド４０に対して水平方向に回動可能としてもよい。
これによれば、いったんシールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッド４０を上昇させるとともに、容器１００を水平方向に回転させ、もう一度シールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。
【００５０】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置によれば、効率的な作業が可能であり、かつ様々な大きさ・形状の容器に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置を示す正面図である。
【図２】容器ヒートシール装置のターンテーブルを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図４】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドを示す底面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図９】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図１０】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドを示す底面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図である。
【図１３】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図１４】実施形態２に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図１５】実施形態２に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図１６】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドの変形例を示す底面図である。
【図１７】図１６の変形例の容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図１８】実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドを示す底面図である。
【図１９】実施形態３に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図２０】実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図２１】実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図２２】容器を示す分解斜視図である。
【図２３】収容体に蓋体が取り付けられた様子を示す断面図である。
【図２４】従来例に係るポイントシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図２５】従来例に係るポイントシール装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ターンテーブル
２ ヒータ部
３ シリンダー
４ 支持部
５ 本体部
６ 位置決めセンサ
７ 有無確認センサ
８ 回転軸
９ 位置決め片
１０ シールヘッド
１０ａ シール部
１０ｂ 平坦部
１０ｃ 固定ネジ
１１ 装着枠
１２ 装着枠
１３ 装着枠
２０ シールヘッド
２０ａ 非シール部
２０ｂ 平坦部
２０ｃ 固定ネジ
２１ 突条部
２１ａ シール部
３０ シールヘッド
３０ａ 非シール部
３０ｂ 平坦部
３０ｃ 固定ネジ
３１ 突条部
３１ａ シール部
４０ シールヘッド
４０ａ 非シール部
４０ｂ 平坦部
４０ｃ 固定ネジ
４１ 突条部
４１ａ シール部
１００ 容器
１０１ 収容体
１０２ 蓋体
１０３ 収容体
１０４ 蓋体
１０５ 収容体
１０６ 蓋体
１０７ 収容体
１０８ 蓋体
１０９ 収容体
１１０ 蓋体
２００ 容器ヒートシール装置
３００ 内容物
５００ ポイントシール装置
５０１ 上側突起部
５０２ 下側支持部
５０３ ハンドル
５０４ ハンドル
Ｓ シールポイント
Ｘ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容体と蓋体とからなる容器を熱圧着して閉鎖する容器ヒートシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な内容物を収容するために、例えば図２２に示すような容器１００が用いられている。容器１００は、内容物を収容する収容体１０１と、収容体１０１を上方から覆うようにして取り付けられる蓋体１０２から構成されている。容器１００はプラスチック等により形成された柔軟性容器であり、蓋体１０２を収容体１０１に取り付けた後、蓋体１０２の周縁部を収容体１０１の周縁部に熱圧着することにより閉鎖するようになっている。
【０００３】
図２３は、収容体１０１に内容物３００が収容され、蓋体１０２が取り付けられた様子を示す断面図である。こうした容器１００にはジュース等の液体を収容することも可能であるが、ここでは内容物３００として菓子やドライフルーツ等の固形物が収容されている。収容体１０１の上端周縁部は鍔状に形成されており、蓋体１０２の周縁部は内側から外側に向けて一旦盛り上がった後、下向きに折曲されて断面略Ｌ字形となるように形成されている。そして、蓋体１０２の周縁部の下面に形成された凹部に、収容体１０１の鍔状の周縁部が嵌まるようになっている。
図２４は、内容物３００が収容された容器１００が熱圧着によりシールされた状態を示す平面図である。蓋体１０２の周縁部が収容体１０１の周縁部に熱圧着されているが、内容物２００が固形物であるため、周縁部全体を熱圧着するのではなく、周縁部のうち３ヵ所のシールポイントＳのみが熱圧着されている。
【０００４】
このように、周縁部のうち数ヶ所のシールポイントＳをシールする場合（以下、「ポイントシール」という。）、図２５に示すようなポイントシール装置５００が用いられる。ポイントシール装置５００の先端には、上側突起部５０１と下側支持部５０２が設けられており、上側突起部５０１は電熱等により高温に保たれている。
そして、上側突起部５０１と下側支持部５０２の間に、容器１００の周縁部を挟んだ後、ハンドル５０３，５０４を握って周縁部を熱圧着し、これをシールしたい任意の位置で繰り返し行うことにより、ポイントシールするようになっている。
【０００５】
一方、収容体に蓋体を熱圧着させる装置として、特許文献１には、カップの開口面にシールシートを被せて、上から、底面に凹部を設けたホットプレートを押し当てるようにした発明が記載されている。
また、特許文献２には、容器の開口部に蓋体を被せて、上から、底面に凹部を設けたシールヘッドを下降させて融着させるようにした発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１５５２４７号公報
【特許文献２】特開平７−１７５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ポイントシール装置５００を用いた場合には、様々な容器に対応することができるが、容器の周縁部を挟んでハンドル５０３，５０４を握る動作を何度も繰り返す必要があるため、時間がかかり煩雑である。
【０００７】
一方、特許文献１や特許文献２に記載された発明によれば、ホットプレート（シールヘッド）を用いて収容体と蓋体を熱圧着させることができるので効率的であるが、予め決まった大きさ・形状の容器についてしか対応できない。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、効率的な作業が可能であり、かつ様々な大きさ・形状の容器に対応可能な容器ヒートシール装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の容器ヒートシール装置は、収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部を形成し、前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記凹部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする。
ここで、「容器の大きさに合わせて」とは、容器を閉鎖するために熱圧着させる部分である、蓋体の周縁部と収容体の周縁部の大きさに合わせてという意味である。容器の大きさが異なれば、シールヘッドの凹部における蓋体周縁部との当接位置が異なってくるため、それに合わせてシールヘッドの降下位置が変化するのである。以下の請求項においても同様である。
【００１０】
請求項２に係る発明の容器ヒートシール装置は、収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜する複数の突条部を形成し、前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記突条部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の容器ヒートシール装置において、前記複数の突条部を、前記シールヘッドの周方向に沿って均等間隔に配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置において、前記シールヘッドを前記容器に対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置において、前記容器を前記シールヘッドに対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明においては、シールヘッドの蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜するテーパー状の凹部が形成されている。従って、蓋体と収容体の周縁部の全周に亘ってヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その凹部が蓋体の周縁部に当接する位置までシールヘッドを降下するようになっている。熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が大きい場合には、蓋体はシールヘッドの凹部の周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が小さい場合には、蓋体はシールヘッドの凹部の中心部側の位置で当接する。従って、容器の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッドを降下させることで、様々な大きさの容器をヒートシールすることができる。
また、容器が正確にセットされずに蓋体が傾いた場合にも、シールヘッドのテーパー状の凹部によりシールヘッドと蓋体を適切に当接させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、シールヘッドの蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜する複数の突条部が形成されている。従って、蓋体と収容体の周縁部のうち複数のシールポイントを突条部によりヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その突条部が蓋体の周縁部に当接する位置までシールヘッドを降下するようになっている。熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が大きい場合には、蓋体はシールヘッドの突条部の周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器の蓋体の周縁部が小さい場合には、蓋体はシールヘッドの突条部の中心部側の位置で当接する。従って、容器の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッドを降下させることで、様々な大きさの容器をヒートシールすることができる。
また、容器が正確にセットされずに蓋体が傾いた場合にも、シールヘッドの突条部によりシールヘッドと蓋体を適切に当接させることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明においては、複数の突条部が、シールヘッドの周方向に沿って均等間隔に配置されている。従って、蓋体と収容体の周縁部のシールポイントが均等間隔になり、バランス良くヒートシールすることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明においては、シールヘッドが容器に対して水平方向に回動可能となっている。従って、いったんシールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッドを上昇させるとともに、シールヘッドを水平方向に回転させ、もう一度シールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。これにより、様々な形状の容器をヒートシールすることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明においては、容器がシールヘッドに対して水平方向に回動可能となっている。従って、いったんシールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッドを上昇させるとともに、容器を水平方向に回転させ、もう一度シールヘッドを降下させて蓋体と収容体の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。これにより、様々な形状の容器をヒートシールすることができる。
【００１９】
本発明の基本的な特徴は、「シールヘッドの底面部に、中心部から周縁部に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部を形成した点」にある（請求項１）。また、「シールヘッドの底面部に、中心部から周縁部に向けて下向きに傾斜する複数の突条部を形成した点」にある（請求項２）。そして、いずれにおいても、「容器の大きさに合わせて、シールヘッドを降下させるようにした点」を重要な構成要件としている。そしてこれにより、様々な大きさ・形状の容器に対応可能となっている。
これに対して、特許文献１には、「ホットプレートの底面にカップ径に対応した凹部を形成し、かつ該凹部の周面を外方に向けて広がるテーパー面となしたもの」が記載されている。また、特許文献２には、「シールヘッドの凹部の内周面に傾斜面を形成したもの」が記載されている。
しかしながら、特許文献１のテーパー面は、ホットプレートの凹部の底面がシールシートに直接触れないように設けられたものである。また、特許文献２の傾斜面は、容器の天面部の形状に合わせて適宜選択されるものである。いずれの場合にも、本発明のように様々な大きさ・形状の容器をヒートシールするための構成ではなく、本発明とはその作用効果が大きく異なるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置について説明する。まず、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置の基本構成について説明する。図１は本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置２００を示す正面図である。図２は、容器ヒートシール装置２００のターンテーブル１を示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ拡大断面図であり、容器１００が装着された状態を示している。
【００２１】
図１に示すように、容器ヒートシール装置２００の本体部５からは、上方に向けて回転軸８が延設されており、回転軸８の上端にはターンテーブル１が固定されている。本体部５内には回転軸８を回転させる動力機構が設けられており、この動力機構によりターンテーブル１が水平方向に時計回りに回転するようになっている。
本体部５には位置決めセンサ６が取り付けられており、ターンテーブル１に取り付けられた位置決め片９を検知して、ターンテーブル１を所望の位置で停止するようになっている。また、本体部５には、有無確認センサ７，７が取り付けられており、ターンテーブル１に容器１００が装着されているか否かを検知するようになっている。
【００２２】
ターンテーブル１の上方には、容器１００を熱圧着させるためのシール機構が設けられている。このシール機構は、支持部４と、支持部４に取り付けられ下方に向けて伸縮可能なシリンダー３と、シリンダー３の下端に取り付けられたヒータ部２と、ヒータ部２の下面に取り付けられたシールヘッド１０から構成されている。
シリンダー３が下方に伸縮することにより、シールヘッド１０は下降及び上昇するようになっている。このシリンダー３は、例えばエアシリンダーであり、シールヘッド１０を蓋体の周縁部に当接する位置まで降下させ、さらに下向きの圧力を加えてシールヘッド１０で蓋体の周縁部と収容体の周縁部を熱圧着するようになっている。また、ヒータ部２によりシールヘッド１０は熱せられ、容器１００をヒートシールできるように高温に保たれるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、ターンテーブル１には、容器１００を装着するための３ヶ所の装着枠１１，１２，１３が取り付けられている。この装着枠１１，１２，１３は、中心に開口部を有するリング状部材であり、ターンテーブル１に固定される水平部と、装着された容器１００を支える垂直部とからなる断面略Ｌ字形に形成されている。そして、ターンテーブル１の周方向に沿って均等に設けられた穴に嵌め込まれ、ネジで固定されている。また、装着枠１１，１２，１３は、ヒートシールする容器１００の大きさに合わせて、開口部の大きさが異なるものに取り替えることができるようになっている。なお、装着枠の数は特に限定されるものではない。
【００２４】
図２では、容器ヒートシール装置２００のシールヘッド１０の位置を二点鎖線で示している。従って図２に示す状態においては、装着枠１３の位置でヒートシールが行われる。また、このとき位置決めセンサ６の正面には、位置決め片９がある。位置決め片９は、ターンテーブル１の周縁部３ヶ所に均等間隔で取り付けられており、３分の１回転するごとに、装着枠１１，１２，１３がシールヘッド１０の真下に位置するようになっている。
【００２５】
また、図３に示すように、ターンテーブル１に容器１００が装着された状態では、収容体１０１の鍔状の周縁部と、蓋体１０２の断面略Ｌ字形の周縁部とで形成された下向きの凹部に、装着枠１２の垂直部が嵌着されて下から支持するようになっている。装着枠１１及び装着枠１３についても同様である。また、装着枠１２の位置では、装着された容器１００の下部を有無確認センサ７，７が検知するようになっている。有無確認センサ７，７により容器１００の存在が検知されれば、ターンテーブル１は次の位置に向けて３分の１回転し、容器１００はシールヘッド１０の真下へと進む。有無確認センサ７，７により容器１００の存在が検知されなければ、ターンテーブル１は次の位置に向けて回転せず、そのままの位置に留まる。
【００２６】
上記基本構成の容器ヒートシール装置２００は次のように使用する。
まず、図２に示す装着枠１１及び装着枠１２の位置に容器１００を装着する。
次にターンテーブル１が３分の１回転し、シールヘッド１０の真下に容器１００が進む。このとき有無確認センサ７，７は次の容器１００を検知する。また作業者は、空の装着枠に容器１００を装着する。同時に、シールヘッド１０が降下し容器１００をヒートシールする。
次にシールヘッド１０が上昇すると、ターンテーブル１は３分の１回転する。作業者は、ヒートシールされた容器１００を装着枠から取り出し、新たな容器１００を装着する。
これを繰り返すことにより、容器１００が順次ヒートシールされていく。
【００２７】
以下に示す実施形態１乃至実施形態３は、上記基本構成の容器ヒートシール装置２００におけるシールヘッドの構成とその作用効果について説明するものである。
【００２８】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１に係る容器ヒートシール装置について説明する。図４は、実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシールヘッド１０を示す底面図であり、図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。
図４及び図５に示すように、シールヘッド１０は、厚みのある円盤状の金属体であり、底面部に凹部Ｘが形成されている。シールヘッド１０の底面部の凹部Ｘは、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状に形成されており、容器１００をヒートシールするときに容器１００の蓋体１０２の周縁部に当接するシール部１０ａが設けられている。また、底面部の中心には平坦部１０ｂが設けられており、平坦部１０ｂの中心を貫通する固定ネジ１０ｃにより、シールヘッド１０がヒータ部２に取り付けられるようになっている。
なお、平坦部１０ｂは必ずしも必要ではなく、シールヘッド１０の中心部側から周縁部側までの全体をテーパー状に形成してもよい。また、シールヘッド１０の周縁部側に平坦部を形成してもよい。
【００２９】
次に、実施形態１に係る容器ヒートシール装置の作用効果について説明する。
図６は、実施形態１に係るヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図であり、図７は、シール時の状態を示す断面図である。いずれも図２の装着枠１３におけるＢ−Ｂ拡大断面図に相当する。
図６に示すように、ターンテーブル１が回転して容器１００がシールヘッド１０の真下の位置に来ると、シリンダー３が伸びてシールヘッド１０が降下を開始する。このときシールヘッド１０は、シールヘッド１０の底面部に形成された凹部Ｘのシール部１０ａが蓋体１０２の周縁部に当接する位置まで降下し、さらに下向きの圧力が加えられる。すると図７に示すように、シールヘッド１０のシール部１０ａにより、蓋体１０２の周縁部が収容体１０１の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
【００３０】
一方、図８は、実施形態１に係る容器ヒートシール装置において、図６、図７とは大きさの異なる容器をヒートシールしたときの状態を示す断面図である。
図８においては、蓋体１０４及び収容体１０３の周縁部の大きさが、図６、図７のものよりも小さい。このときシールヘッド１０のシール部１０ａにおける、蓋体１０４と当接する位置は、図７における当接位置よりも中心部側になっている。このように、容器の大きさが異なれば、シールヘッド１０のシール部１０ａにおける蓋体１０４の周縁部との当接位置が異なってくるため、それに合わせてシールヘッド１０の降下位置が変化するのである。例えば、開口部の大きさが異なる装着枠に変更することにより、図８における蓋体１０４の高さが、図７における蓋体１０２の高さと等しくなるようにセッティングしたとする。このとき、図８におけるシールヘッド１０の降下位置は、図７における降下位置よりも低くなる。
【００３１】
一方、図９は、実施形態１に係る容器ヒートシール装置において、装着枠に傾いて装着された容器をヒートシールしたときの状態を示す断面図である。
図９においては、シールヘッド１０のシール部１０ａにおける、蓋体１０６と当接する位置は、左側では中心部側になっており、右側では周縁部側になっており、左右で偏りが生じている。そして、この場合においても、シールヘッド１０は左右同時に蓋体１０６の周縁部と当接するようになっている。
【００３２】
このように、実施形態１に係る容器ヒートシール装置においては、シールヘッド１０の蓋体１０２に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜するテーパー状の凹部Ｘが形成されている。従って、蓋体１０２と収容体１０１の周縁部の全周に亘ってヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その凹部Ｘのシール部１０ａが蓋体１０２の周縁部に当接する位置までシールヘッド１０を降下するようになっている。熱圧着させる容器１００の蓋体１０２の周縁部が大きい場合には、蓋体１０２はシールヘッド１０の凹部Ｘのシール部１０ａの周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器１００の蓋体１０４の周縁部が小さい場合には、蓋体１０４はシールヘッド１０の凹部Ｘのシール部１０ａの中心部側の位置で当接する。従って、容器１００の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッド１０を降下させることで、様々な大きさの容器１００をヒートシールすることができる。
また、容器１００が正確にセットされずに蓋体１０６が傾いた場合にも、シールヘッド１０のテーパー状の凹部Ｘのシール部１０ａによりシールヘッド１０と蓋体１０６を適切に当接させることができる。
【００３３】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る容器ヒートシール装置について説明する。図１０は、実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッド２０を示す底面図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ断面図である。
図１０及び図１１に示すように、シールヘッド２０は、厚みのある円盤状の金属体である。シールヘッド２０の底面部には、４本の突条部２１，２１，２１，２１が形成されている。突条部２１は、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜しており、容器１００をヒートシールするときに容器１００の蓋体１０２の周縁部に当接するシール部２１ａが設けられている。突条部２１の横断面形状は、三角形、四角形、かまぼこ型等にすることができる。また、底面部の中心には平坦部２０ｂが設けられており、平坦部２０ｂの中心を貫通する固定ネジ２０ｃにより、シールヘッド２０がヒータ部２に取り付けられるようになっている。
なお、平坦部２０ｂは必ずしも必要ではなく、シールヘッド２０の中心部側から周縁部側までの全体に突条部２１を形成してもよい。また、シールヘッド２０の周縁部側に平坦部を形成してもよい。
【００３４】
また、突条部２１の数は複数であれば特に限定されず、２本や３本、又は５本以上であってもよい。ただし、複数の突条部２１は、シールヘッド２０の周方向に沿って均等間隔に配置することが好ましい。
【００３５】
また、シールヘッド２０の底面部のうち突条部２１が形成されていない部分は、実施形態１と異なり、蓋体１０２の周縁部とは当接しない非シール部２０ａである。この非シール部２０ａについては、図１１（ａ）に示すように、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状に形成してもよいし、図１１（ｂ）に示すように、平坦部２０ｂと面一となるように形成してもよい。
ただし、後述するような円形以外の様々な形状の蓋体を持つ容器をヒートシールするためには、突条部２１よりも先に非シール部２０ａが蓋体と当接することがないように、図１１（ｂ）に示すような平坦な形状とすることが好ましい。
【００３６】
次に、実施形態２に係る容器ヒートシール装置の作用効果について説明する。
図１２は、実施形態２に係るヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図であり、図１３は、シール時の状態を示す断面図である。いずれも図２の装着枠１３におけるＢ−Ｂ拡大断面図に相当する。
図１２に示すように、ターンテーブル１が回転して容器１００がシールヘッド２０の真下の位置に来ると、シリンダー３が伸びてシールヘッド２０が降下を開始する。このときシールヘッド２０は、シールヘッド２０の底面部に形成された突条部２１のシール部２１ａが蓋体１０２の周縁部に当接する位置まで降下し、さらに下向きの圧力が加えられる。すると図１３に示すように、突条部２１のシール部２１ａにより、蓋体１０２の周縁部が収容体１０１の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
【００３７】
実施形態２に係る容器ヒートシール装置においても、実施形態１に係る容器ヒートシール装置と同様に、大きさの異なる容器をヒートシールすることが可能である。すなわち、蓋体１０２の周縁部の大きさに合わせてシールヘッド２０が降下し、容器の大きさに関わらず突条部２１のシール部２１ａと蓋体１０２の周縁部を当接させることができる。
また、装着枠に傾いて装着された容器をヒートシールする場合も、実施形態１に係る容器ヒートシール装置と同様に、左右の当接位置を偏らせることで対応することができる。
【００３８】
図１４は、実施形態２に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器１００を示す平面図である。図１４に示すように蓋体１０２の周縁部の４ヶ所のシールポイントＳが熱圧着されている。
一方、図１５は、蓋体１０８の形状が正方形である場合の、シール後の容器を示す平面図である。この場合蓋体１０８の各辺の中央部がシールポイントＳになっている。このように、実施形態２に係る容器ヒートシール装置は、蓋体の形状が円形以外であっても対応可能である。
【００３９】
このように、実施形態２に係る容器ヒートシール装置においては、シールヘッド２０の蓋体１０２に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて傾斜する複数の突条部２１が形成されている。従って、蓋体１０２と収容体１０１の周縁部のうち複数のシールポイントＳを突条部２１によりヒートシールすることができる。
そして、ヒートシールを行うときには、その突条部２１が蓋体１０２の周縁部に当接する位置までシールヘッド２０を降下するようになっている。熱圧着させる容器１００の蓋体１０２の周縁部が大きい場合には、蓋体１０２はシールヘッド２０の突条部２１の周縁部側の位置で当接する。一方、熱圧着させる容器１００の蓋体１０２の周縁部が小さい場合には、蓋体１０２はシールヘッド２０の突条部２１の中心部側の位置で当接する。従って、容器１００の大きさに合わせて必要な位置までシールヘッドを降下させることで、様々な大きさの容器１００をヒートシールすることができる。
また、容器１００が正確にセットされずに蓋体１０２が傾いた場合にも、シールヘッド２０の突条部２１によりシールヘッド２０と蓋体１０２を適切に当接させることができる。
【００４０】
また、４本の突条部が、シールヘッド２０の周方向に沿って均等間隔に配置されている。従って、蓋体１０２と収容体１０１の周縁部のシールポイントＳが均等間隔になり、バランス良くヒートシールすることができる。
【００４１】
なお、図１６は、実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドの変形例を示す底面図である。図１６では、シールヘッド３０の底面部に、３本の突条３１，３１，３１を周方向にそって均等間隔に形成してある。シールヘッド３０を用いてヒートシールをした場合には、図１７に示すように蓋体１０２の周縁部の３ヶ所のシールポイントＳが熱圧着される。
【００４２】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る容器ヒートシール装置について説明する。図１８は、実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシールヘッド４０を示す底面図であり、図１９は、実施形態３に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。なお、シールヘッド４０のＥ−Ｅ断面図は、図１１と同様であるため省略する。
図１８に示すように、シールヘッド４０は、厚みのある円盤状の金属体である。シールヘッド４０の底面部には、２本の突条部４１，４１が一直線上に形成されている。突条部４１は、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜しており、容器１００をヒートシールするときに容器１００の蓋体１１０の周縁部に当接するシール部４１ａが設けられている。また、底面部の中心には平坦部４０ｂが設けられており、平坦部４０ｂの中心を貫通する固定ネジ４０ｃにより、シールヘッド４０がヒータ部２に取り付けられるようになっている。
なお、平坦部４０ｂは必ずしも必要ではなく、シールヘッド４０の中心部側から周縁部側までの全体に突条部４１を形成してもよい。また、シールヘッド４０の周縁部側に平坦部を形成してもよい。
【００４３】
また、シールヘッド４０の底面部のうち突条部４１が形成されていない部分は、実施形態１と異なり、蓋体１１０の周縁部とは当接しない非シール部４０ａである。この非シール部４０ａについては、図１１（ａ）に示すように、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状に形成してもよいし、図１１（ｂ）に示すように、平坦部４０ｂと面一となるように形成してもよい。
ただし、図１９に示すような矩形状の蓋体１１０を持つ容器をヒートシールするためには、突条部４１よりも先に非シール部４０ａが蓋体１１０と当接することがないように、図１１（ｂ）に示すような平坦な形状とすることが好ましい。
【００４４】
一方、シールヘッド４０は、ターンテーブル１に装着され真下まで移動されてきた容器１００に対して、水平方向に回動可能となっている。回動は９０°ごとに回転するようになっている。
【００４５】
次に、実施形態３に係る容器ヒートシール装置の作用効果について説明する。
図２０及び図２１は、実施形態３に係るヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
ターンテーブル１が回転して容器１００がシールヘッド４０の真下の位置に来ると、シリンダー３が伸びてシールヘッド４０が降下を開始する。このときシールヘッド４０は、シールヘッド４０の底面部に形成された突条部４１のシール部４１ａが蓋体１１０の周縁部に当接する位置まで降下し、さらに下向きの圧力が加えられる。すると図２０に示すように、シールヘッド４０のシール部４０ａにより、蓋体１１０の周縁部が収容体１０９の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
【００４６】
なお、図２０では、図１９に示す蓋体１１０のシールポイントＳのうち、短辺に存在する２ヶ所のシールポイントＳをシールしている。従って、蓋体１１０はシールヘッド４０の突条部４１の周縁部側の位置で当接している。
【００４７】
次に、シリンダー３が縮んでシールヘッド４０が上昇した後、シールヘッド４０が９０°回転する。そして再びシリンダー３が降下し、図２１に示すように、突条部４１のシール部４１ａにより、蓋体１１０の周縁部が収容体１０９の周縁部に熱圧着され、容器１００が閉鎖される。
なお、図２１では、図１９に示す蓋体１１０のシールポイントＳのうち、長辺に存在する２ヶ所のシールポイントＳをシールしている。従って、蓋体１１０はシールヘッド４０の突条部４１の中心部側の位置で当接している。
以上により、図１９に示すような矩形状の蓋体１１０のヒートシールが完了する。
【００４８】
このように、実施形態３に係る容器ヒートシール装置においては、シールヘッド４０が容器１００に対して水平方向に回動可能となっている。従って、いったんシールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッド４０を上昇させるとともに、シールヘッド４０を水平方向に回転させ、もう一度シールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。これにより、様々な形状の容器１００をヒートシールすることができる。
さらに、突条部４０の本数や、シールヘッド４０の回転角度を変更することが可能であり、その組み合わせにより、矩形状以外の多角形や、不定形についても適用することが可能である。
【００４９】
また、実施形態３においては、シールヘッド４０を容器１００に対して水平方向に回動可能としたが、反対に、容器１００をシールヘッド４０に対して水平方向に回動可能としてもよい。
これによれば、いったんシールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部のある位置を熱圧着させた後、シールヘッド４０を上昇させるとともに、容器１００を水平方向に回転させ、もう一度シールヘッド４０を降下させて蓋体１１０と収容体１０９の周縁部の別の位置を熱圧着させることができる。
【００５０】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置によれば、効率的な作業が可能であり、かつ様々な大きさ・形状の容器に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る容器ヒートシール装置を示す正面図である。
【図２】容器ヒートシール装置のターンテーブルを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図４】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドを示す底面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図９】実施形態１に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図１０】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドを示す底面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシール前の状態を示す断面図である。
【図１３】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図１４】実施形態２に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図１５】実施形態２に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図１６】実施形態２に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドの変形例を示す底面図である。
【図１７】図１６の変形例の容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図１８】実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシールヘッドを示す底面図である。
【図１９】実施形態３に係る容器ヒートシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図２０】実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図２１】実施形態３に係る容器ヒートシール装置のシール時の状態を示す断面図である。
【図２２】容器を示す分解斜視図である。
【図２３】収容体に蓋体が取り付けられた様子を示す断面図である。
【図２４】従来例に係るポイントシール装置によりシールした後の容器を示す平面図である。
【図２５】従来例に係るポイントシール装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ターンテーブル
２ ヒータ部
３ シリンダー
４ 支持部
５ 本体部
６ 位置決めセンサ
７ 有無確認センサ
８ 回転軸
９ 位置決め片
１０ シールヘッド
１０ａ シール部
１０ｂ 平坦部
１０ｃ 固定ネジ
１１ 装着枠
１２ 装着枠
１３ 装着枠
２０ シールヘッド
２０ａ 非シール部
２０ｂ 平坦部
２０ｃ 固定ネジ
２１ 突条部
２１ａ シール部
３０ シールヘッド
３０ａ 非シール部
３０ｂ 平坦部
３０ｃ 固定ネジ
３１ 突条部
３１ａ シール部
４０ シールヘッド
４０ａ 非シール部
４０ｂ 平坦部
４０ｃ 固定ネジ
４１ 突条部
４１ａ シール部
１００ 容器
１０１ 収容体
１０２ 蓋体
１０３ 収容体
１０４ 蓋体
１０５ 収容体
１０６ 蓋体
１０７ 収容体
１０８ 蓋体
１０９ 収容体
１１０ 蓋体
２００ 容器ヒートシール装置
３００ 内容物
５００ ポイントシール装置
５０１ 上側突起部
５０２ 下側支持部
５０３ ハンドル
５０４ ハンドル
Ｓ シールポイント
Ｘ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、
前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部を形成し、
前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記凹部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする容器ヒートシール装置。
【請求項２】
収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、
前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜する複数の突条部を形成し、
前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記突条部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする容器ヒートシール装置。
【請求項３】
前記複数の突条部を、前記シールヘッドの周方向に沿って均等間隔に配置したことを特徴とする請求項２に記載の容器ヒートシール装置。
【請求項４】
前記シールヘッドを前記容器に対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置。
【請求項５】
前記容器を前記シールヘッドに対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置。
【請求項１】
収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、
前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜するテーパー状の凹部を形成し、
前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記凹部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする容器ヒートシール装置。
【請求項２】
収容体と蓋体とからなる容器に、上方からシールヘッドを降下し当接させて、前記蓋体の周縁部を前記収容体の周縁部に熱圧着し閉鎖する容器ヒートシール装置であって、
前記シールヘッドの前記蓋体に当接する底面部に、中心部側から周縁部側に向けて下向きに傾斜する複数の突条部を形成し、
前記容器の大きさに合わせて、前記シールヘッドを、前記突条部が前記蓋体の周縁部に当接する位置まで降下するようにしたことを特徴とする容器ヒートシール装置。
【請求項３】
前記複数の突条部を、前記シールヘッドの周方向に沿って均等間隔に配置したことを特徴とする請求項２に記載の容器ヒートシール装置。
【請求項４】
前記シールヘッドを前記容器に対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置。
【請求項５】
前記容器を前記シールヘッドに対して水平方向に回動可能としたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の容器ヒートシール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００９−４０４６５（Ｐ２００９−４０４６５Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０７２９６（Ｐ２００７−２０７２９６）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【特許番号】特許第４０７２５６６号（Ｐ４０７２５６６）
【特許公報発行日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（５０７２７０１７１）株式会社イシカワ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【特許番号】特許第４０７２５６６号（Ｐ４０７２５６６）
【特許公報発行日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（５０７２７０１７１）株式会社イシカワ (3)
【Ｆターム（参考）】
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