蓋体装着装置及び蓋体装着方法
【課題】容器本体の開口に形成されたフランジ部に蓋体を熱溶着する際、仮止め処理を実施しても経時的な剥離の発生を抑制しうる蓋体装着装置及び蓋体装着方法を提供する。
【解決手段】容器本体２に形成されたフランジ部６に蓋体３を溶着により仮止めした後、フランジ部６に蓋体３を溶着により本固定する際、フランジ部６上における蓋体３の仮止め位置８と、フランジ部６上における蓋体３の本固定位置９とを異ならせる。
【解決手段】容器本体２に形成されたフランジ部６に蓋体３を溶着により仮止めした後、フランジ部６に蓋体３を溶着により本固定する際、フランジ部６上における蓋体３の仮止め位置８と、フランジ部６上における蓋体３の本固定位置９とを異ならせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓋体装着装置及び蓋体装着方法に係り、特に容器本体の開口に形成されたフランジ部に蓋体を熱溶着により装着する蓋体装着装置及び蓋体装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に各種容器が提供されているが、その中で医薬品、化粧品、食品等を内容物とする容器として、キャップ容器が知られている。このキャップ容器は、内容物が装填される容器本体と、この容器本体の開口を閉塞する蓋体とにより構成されている。
【０００３】
容器本体は樹脂製であり、内容物が装填される装填部（凹部）と、開口部分に鍔状に延出するフランジ部とが形成されている。蓋体は金属製或いは樹脂製のフィルム状部材であり、前記のフランジに熱溶着が可能な構成とされている。
【０００４】
そして、装填部に内容物を装填した後、装填部及びフランジ部を覆う蓋体を容器本体上に載置し、熱治具を用いて蓋体の周縁部分をフランジ部に熱溶着することにより蓋体をフランジ部に装着し、これにより内容物をキャップ容器内に封止する構成としていた。
【０００５】
この蓋体をフランジ部に装着する方法としては、一般に二つの方法が知られている。その一つは蓋体の基材として帯状フィルムを用い、この帯状フィルムの状態でフランジ部に熱溶着した後、フランジ部の外周で帯状フィルムをカットする方法である（第１の方法）。もう一つの方法は、予め容器本体（フランジ部）の形状に対応した蓋体を形成しておき、これを容器本体に熱溶着する方法である（第２の方法）。
【０００６】
上記の第１の方法では、熱溶着した後にフランジ部の外周で帯状フィルムをカットするため、カットされた蓋体の外周縁はフランジ部からはみ出すため美観に劣り、また蓋体に不要部分が残存することになり材料費が上昇してしまうという問題点がある。これに対して第２の方法では、予めフランジ部の形状に対応した形状にカットされた蓋体を容器本体に溶着するため、容器本体から蓋体がはみ出すようなことはなく、美観の向上及びコスト低減を図ることができる。
【０００７】
しかしながら第２の方法では、蓋体が予めフランジ部の形状に対応した形状にカットされているため、これを容器本体上の所定装着位置に位置決めして固定するのが困難になる。具体的には、蓋体を容器本体上に搬送し載置する位置（蓋体載置位置）と、蓋体を容器本体に熱溶着する位置（熱溶着位置）とは異なるため、蓋体が載置された容器本体を蓋体載置位置から熱溶着位置まで移動させる必要がある。
【０００８】
単に蓋体を載置したままの状態では、容器本体を移動させた場合、蓋体が容器本体の所定位置からずれたり、或いは離脱したりするおそれがあり、よって所定装着位置に位置決めして固定するのが困難であった。そこで、蓋体を容器本体に載置した際に、蓋体を容器本体に仮止めし、これにより上記の不都合を回避することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−００６３７５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように蓋体を容器本体に載置した際に、蓋体を容器本体に仮止めすることにより、容器本体の移動時に蓋体のずれや離脱を防止することが可能となる。
【００１１】
しかしながら，この仮止め処理は蓋体とフランジ部を数箇所（例えば、３箇所）だけポイント的に熱溶着するものであり、従来ではこの仮止めのための熱溶着位置は、仮止め後に実施される本固定（熱溶着）位置と同じ位置に選定されていた。このため、仮止め位置においては、熱溶着が仮止め処理時と本固定処理時の２回にわたって実施されることになる。
【００１２】
このように、従来の蓋体の装着方法では、熱溶着位置に１回の熱溶着が実施された部分と、２回の熱溶着が実施された部分が発生し、装着面にいわゆる溶着むらが発生し、この溶着むらの発生位置で経時的に剥離が発生してしまうという問題点があった。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、仮止め処理を実施しても経時的な剥離の発生を抑制しうる蓋体装着装置及び蓋体装着方法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】
【００１４】
上記の課題は、第１の観点からは、
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めする仮止め装置と、
前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する本固定装置とを有する蓋体装着装置であって、
前記仮止め装置による前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記本固定装置による前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着装置により解決することができる。
【００１５】
また上記の課題は、第２の観点からは、
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めした後、前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する蓋体装着方法であって、
前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着方法により解決することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記発明によれば、本固定位置が複数回にわたり熱溶着されることがなくなるため、溶着むらの発生を抑制でき、蓋体の経時的な剥離発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その１）。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その２）。
【図４】図４は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その３）。
【図５】図５は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その４）。
【図６】図６は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する仮止め装置の動作を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を示しており、蓋体を仮止めした容器本体が仮止め位置から本固定位置に向け移動している状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する本固定装置の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を示しており、カップ容器１が排出位置まで移動した状態を示す図である。
【図１０】図１０は容器本体を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１１】図１１はカップ容器を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ｃ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１２】図１２は、蓋体をフランジ部に仮止めする直前の状態を示す図である。
【図１３】図１３は、蓋体をフランジ部に仮止めしている状態を示す図である。
【図１４】図１４は、蓋体をフランジ部に本固定している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置１０を示す概略構成図である。また、図１０は蓋体装着装置１０により蓋体３を装着する容器本体２を示しており、図１１は蓋体３が容器本体２に装着されたカップ容器１を示している。説明の便宜上、蓋体装着装置１０の説明に先立ち、容器本体２及びカップ容器１について説明する。
【００２０】
カップ容器１は、大略すると図１１に示すように容器本体２と蓋体３とにより構成されている。容器本体２は樹脂成形したものであり、内容物を装填する収納部４と、上部に内容物を収納部４に装填するために形成された開口５と、この開口５から外側に向けて鍔状に延出したフランジ部６とにより構成されている。
【００２１】
蓋体３は、このフランジ部６に固定される。この蓋体３はフィルム状とされており、本実施形態ではアルミニウムよりなる基材に容器本体２に対して剥離可能に溶着を行うピール用樹脂膜が配設されている。また、蓋体３の大きさ（直径）は、フランジ部６を含む容器本体２の上面の大きさ（直径）と略等しく設定されている。よって、蓋体３を容器本体２に固定した場合、蓋体３が容器本体２（フランジ部６）からはみ出すことはなく、美観の向上を図ることができると共に、不要部分の発生を抑制できるためコスト低減を図ることができる。しかしながらこの構成した場合、蓋体３の位置ずれや離脱が発生しやすくなることは前述した通りである。
【００２２】
一方、本実施形態では、フランジ部６に環状に突起７が形成された構成とされている。後に詳述するように、蓋体３はこの突起７に溶着されることにより本固定される（以下、本固定される部分を本固定部９という）。
【００２３】
このように本実施形態において、フランジ部６の全面を本固定部９としないのは次の理由による。即ち、カップ容器１では内容物を取り出す際に蓋体３を剥離するが、フランジ部６の全面を本固定部９とすると固着力が強くなり、剥離操作が行いにくくなるからである。突起７の大きさ（上部面積）は、蓋体３と容器本体２との固着力を所定値以上とすることにより信頼性の維持を図りつつ、かつ剥離操作の容易性を維持しうる大きさに設定されている。
【００２４】
なお、カップ容器１に装填される内容物は特に限定されるものではなく、例えば医薬品、化粧品、食品等を装填することができる。
【００２５】
次に、主に図１を用いて蓋体装着装置１０の構成について説明する。蓋体装着装置１０は、大略すると基台２０、容器搬送装置３０、蓋体搬送装置４０、仮止め装置５０、及び本固定装置６０等により構成されている。
【００２６】
基台２０は、その上部に各装置３０，４０，５０，６０を搭載している。容器搬送装置３０は、容器本体２を図中矢印Ｘ１方向に搬送する機能を奏するものである。本実施形態では、容器搬送装置３０は容器本体２を装着するリテーナが設けられており、このリテーナをコンベアで移動させることにより、容器本体２を搬送する構成としている。
【００２７】
なお、本実施形態に係る容器搬送装置３０では、容器本体２を直線状に搬送する構成を例に挙げて説明するが、直線状ではなく円形の軌跡を取るようリテーナを搬送すると共に、その搬送軌跡上に各装置４０，５０，６０を配置する構成としてもよい。
【００２８】
蓋体搬送装置４０は、蓋体搬送ロボット４１、蓋体供給部４５、及び蓋体位置決め装置４６等を有した構成とされている。蓋体搬送ロボット４１は、図示しない支持部材により基台２０に固定されている。この蓋体搬送ロボット４１は、駆動シャフト４２、駆動アーム４３、及び吸着ヘッド４４を有している。
【００２９】
駆動シャフト４２は、蓋体搬送ロボット４１の下端部に設けられている。この駆動シャフト４２は、容器本体２の移動方向に対して直角方向（図中、矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向）に移動可能で、かつ図中矢印Ａ１，Ａ２方向に回転可能な構成とされている。
【００３０】
駆動アーム４３は、駆動シャフト４２の下端部に固定されている。従って、駆動アーム４３も矢印Ｚ１，Ｚ２方向に昇降可能であると共に、Ａ１，Ａ２方向に回転可能な構成とされている。
【００３１】
吸着ヘッド４４は、この駆動アーム４３の駆動シャフト４２に固定された端部と反対側の端部に配設されている。この吸着ヘッド４４は図示しない吸引装置に接続されており、吸引することにより後述するように蓋体３を吸着する機能を奏する。よって、吸着ヘッド４４に蓋体３を吸着した状態で、蓋体搬送ロボット４１により駆動シャフト４２を介して
駆動アーム４３を駆動させることにより、蓋体３を任意の位置に搬送することが可能となる。
【００３２】
蓋体供給部４５は、吸着ヘッド４４に対して蓋体３を供給する装置である。この蓋体供給部４５は、予め容器本体２（フランジ部６）に対応した形状に製造された蓋体３を収納しておく構成としても、また蓋体供給部４５内で蓋体３の基材となる帯状のフィルム材をカットすることにより個々の蓋体３を製造する構成としてもよい。前記した吸着ヘッド４４は、この蓋体供給部４５から蓋体３を吸着しうる構成とされている。
【００３３】
位置決め治具４７は、吸着ヘッド４４に吸着される蓋体３の位置決めを行う機能を奏するものである。即ち、蓋体供給部４５から蓋体３が吸着される際、吸着ヘッド４４は単に蓋体３の吸着処理のみを行うため、駆動アーム４３及び吸着ヘッド４４に対する蓋体３の位置精度は低い。従って、このままの状態で蓋体３を容器本体２に装着すると、蓋体３と容器本体２との間でずれが発生する可能性がある。そこで、蓋体位置決め装置４６を設け、駆動アーム４３及び吸着ヘッド４４に対する蓋体３の位置決めを行うことにより、容器本体２に対する蓋体３の装着ずれの発生を抑制する構成としている。
【００３４】
位置決め治具４７の上部には、位置決め治具４７が設けられている。この位置決め治具４７により、駆動アーム４３及び吸着ヘッド４４に対する蓋体３の位置決め処理が行われる。
【００３５】
次に、仮止め装置５０について説明する。仮止め装置５０は、複数（本実施形態では３台）の仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃと仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃにより構成されている。
【００３６】
仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動させる。この仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、電磁的に駆動する構成としても、またエアーにより駆動する構成とすることもできる。また、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは等間隔で配設されている（即ち、１２０°間隔で配設されている）。なお、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、図示しない支持部材により基台２０に固定されている。
【００３７】
仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、図示しない加熱手段により加熱される構成とされている。この仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃの加熱温度は、蓋体３が容器本体２に溶着しうる温度に設定されている。また仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃにより図中矢印Ｙ１，Ｙ２で示す方向に移動するよう構成されている。この際、各仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃの水平方向に対する移動角度（図中、矢印θで示す）は、３０°≦θ≦８５°の範囲で適宜設定されている。即ち、後述するように仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃにより蓋体３が容器本体２に仮止めされる際、各仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは斜め方向から蓋体３に当接して溶着処理を行う構成とされている。
【００３８】
次に、本固定装置６０について説明する。本固定装置６０は、大略すると本固定用シリンダ６１、昇降シャフト６２、及び本固定用加熱ヘッド６３等を有した構成とされている。本固定用シリンダ６１は、昇降シャフト６２を昇降させる（Ｚ１，Ｚ２方向に移動させる）シリンダである。この本固定用シリンダ６１も電磁的に駆動する構成としても、またエアーにより駆動する構成としてもよい。
【００３９】
本固定用加熱ヘッド６３は、昇降シャフト６２の下端部に配設されている。本固定用加熱ヘッド６３は、図示しない加熱手段により加熱される構成とされている。この加熱温度は、蓋体３が容器本体２に溶着しうる温度に設定されている。また、蓋体３を容器本体２に本固定する際に蓋体３に当接する本固定用加熱ヘッド６３のヘッド先端面６３ａは平面形状とされている。即ち、ヘッド先端面６３ａは、水平方向に延在する面とされている。
【００４０】
なお、上記した蓋体搬送ロボット４１、吸着ヘッド４４に接続された吸引装置、蓋体供給部４５、蓋体位置決め装置４６、仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃ、及び本固定用シリンダ６１は、図示しない制御装置に接続されており、その駆動のタイミングの制御が行われる構成とされている。
【００４１】
次に、上記構成とされた蓋体装着装置１０の動作について説明する。
【００４２】
図１は、蓋体装着装置１０による容器本体２に対する蓋体装着処理が開始された直後の状態（装着開始状態という）を示している。蓋体装着装置１０により容器本体２に蓋体３を装着するには、先ず容器本体２を容器搬送装置３０のリテーナ（図示せず）に装着する。図１は、容器本体２を容器搬送装置３０に装着した状態を示している。
【００４３】
装着開状態では、蓋体搬送装置４０の駆動シャフト４２は上昇位置にあり、また吸着ヘッド４４は蓋体３を吸着していない状態となっている。また、仮止め装置５０の各仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、矢印Ｙ２方向に移動した状態となっている。更に、本固定装置６０の昇降シャフト６２も上昇した位置にあるよう設定されている。なお、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃ及び本固定用加熱ヘッド６３に対する加熱処理は、既に開始されている。
【００４４】
上記のように容器本体２が容器搬送装置３０に装着されると、容器搬送装置３０は容器本体２を図中矢印Ｘ１方向に搬送する処理を開始する。これと同時に、蓋体搬送装置４０は、蓋体３の搬送・位置決め処理を開始する。
【００４５】
搬送・位置決め処理が開始されると、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を回転駆動することにより、吸着ヘッド４４を蓋体供給部４５の上部位置まで移動させる。続いて蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を下降（Ｚ２方向に移動）させることにより、吸着ヘッド４４を蓋体供給部４５内に進入させる。図２は、吸着ヘッド４４が蓋体供給部４５内に進入した状態を示している。
【００４６】
前記のように、蓋体供給部４５内には蓋体３が収納されている。よって、吸着ヘッド４４が蓋体供給部４５内に進入した状態で図示しない吸引装置が起動することにより、収納部４は蓋体３を吸着する。蓋体３が吸着ヘッド４４に吸着されると、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を上昇（Ｚ１方向に移動）させる。これにより、１枚の蓋体３が蓋体供給部４５から取り出される。図３は、蓋体供給部４５から蓋体３が取り出された状態を示している。
【００４７】
次に、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を駆動することにより、蓋体３を蓋体位置決め装置４６まで搬送する。図３は、蓋体３を蓋体位置決め装置４６まで搬送した状態を示している。
【００４８】
蓋体３が蓋体位置決め装置４６に搬送されると、吸着ヘッド４４による蓋体３の吸着が一旦解除される。これにより、蓋体３は蓋体位置決め装置４６上で変位可能な状態となる。前記ように、蓋体位置決め装置４６には、位置決め治具４７が設けられている。この位置決め治具４７は、蓋体３の装着時においては、蓋体３の外周よりも外側位置まで移動している。しかしながら蓋体３が装着された後、位置決め治具４７は図４に矢印Ｂで示す方向に移動し蓋体３を変位しうる構成されている。そして、位置決め治具４７が既定位置まで蓋体３を変位させた状態で、駆動シャフト４２及び駆動アーム４３と蓋体３との位置決めが行われる構成とされている。
【００４９】
上記のように蓋体位置決め装置４６により、駆動シャフト４２及び駆動アーム４３と蓋体３との位置決め処理が終了すると、吸引装置が起動して吸着ヘッド４４は再び蓋体３を吸着する。次に、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を駆動することにより、蓋体３を容器本体２に仮止めする位置である仮止め位置の上部まで蓋体３を移動させる。図５は、蓋体３が仮止め位置の上部まで搬送された状態を示している。
【００５０】
容器搬送装置３０は、上記ように蓋体搬送装置４０による蓋体３に対する搬送・位置決め処理が終了する間に容器本体２を仮止め位置まで搬送するよう構成されている。また容器搬送装置３０は、容器本体２が仮止め位置まで搬送された時点で、搬送を停止するよう構成されている。
【００５１】
次に、蓋体搬送ロボット４１は、蓋体３が容器本体２のフランジ部６と当接する位置まで駆動シャフト４２を下降させる。これにより、蓋体３は容器本体２上に載置された状態となる。図６は、蓋体３が容器本体２上に載置された状態を示している。しかしながらこの状態では、蓋体３は吸着ヘッド４４による吸着された状態を維持している。
【００５２】
上記のように蓋体位置決め装置４６により駆動シャフト４２及び駆動アーム４３に対する蓋体３の位置は高精度に位置決めされている。また、容器搬送装置３０及び蓋体搬送ロボット４１は基台２０上に配設され、それぞれの位置精度も高く設定されている。よって、仮止め位置まで搬送された状態で容器本体２と蓋体３とは高精度に位置決めされており、予めカットされている蓋体３であっても、容器本体２との間にずれが発生するようなことはない。
【００５３】
続いて、蓋体３を容器本体２に仮止めする仮止め処理が実施される。この仮止め処理は、仮止め装置５０を用いて実施される。前記のように、仮止め装置５０は仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１ＣによりＹ１，Ｙ２方向に移動可能な仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを有している。この仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、仮止め位置に位置する容器本体２に蓋体３が載置された状態で、図１２に拡大して示すように、フランジ部６の外周縁と対向するよう構成されている。
【００５４】
図１２に示す状態で、蓋体３はフランジ部６に形成された突起７上に載置されており、よってフランジ部６と蓋体３との間には微小な間隙が形成されている。次に、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを矢印Ｙ１方向に移動させる。
【００５５】
これにより、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃの先端面は、蓋体３の外周縁をフランジ部６に向けて押圧する。仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、前記のように加熱手段（図示せず）により蓋体３を容器本体２に溶着しうる温度まで加熱されている。よって、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが押圧され位置において、蓋体３は容器本体２に溶着される。
【００５６】
図１３は、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃにより蓋体３を容器本体２（フランジ部６の外周縁）に仮止めしている状態を示している。なお、仮止め処理の実施中は、蓋体３は吸着ヘッド４４に吸着された状態を維持しているため、仮止めのために仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃで蓋体３を押圧しても、蓋体３のずれが発生するようなことはない。
【００５７】
本実施形態では、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが鉛直方向（Ｚ１，Ｚ２方向）に移動するのではなく、水平方向に対して所定の角度θだけ傾いた位置から蓋体３をフランジ部６に向け押圧する構成としている。また、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが蓋体３をフランジ部６に押圧する位置は、フランジ部６の外周縁である。このため、蓋体３がフランジ部６に仮止めされる部位（以下、この部位を仮止め部８という）は、図１１（Ａ）に示すように、フランジ部６の中央から外れた外周縁の３箇所となる。
【００５８】
なお、本実施形態では、仮止め処理を行う際に、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが容器本体２のフランジ部６を上から包み形で押さえ込む構成となる。このため、仮止め時に蓋体３に皺が発生することを防止することができる。
【００５９】
上記の仮止め処理が終了すると吸引装置が停止され、よって吸着ヘッド４４による蓋体３の吸着が停止される。続いて、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を駆動することにより、吸着ヘッド４４が蓋体３を仮止めした容器本体２の移動の邪魔にならない位置まで駆動アーム４３を上昇させる。またこれに伴い、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが蓋体３を仮止めした容器本体２の移動の邪魔にならないようＹ２方向に移動させる。
【００６０】
以上の処理が終了すると容器搬送装置３０は再び起動し、蓋体３を仮止めした容器本体２は、仮止め位置から蓋体３を容器本体２に本固定する処理を行う本固定位置に向けて移動を開始する。図７は、蓋体３を仮止めした容器本体２が仮止め位置から本固定位置に向けて搬送されている状態を示している。
【００６１】
本実施形態に係る蓋体装着装置１０は、蓋体位置決め装置４６により位置決め処理が行われた蓋体３を容器本体２に載置した後、仮止め装置５０により仮止め処理を実施している。このため、蓋体３の形状を容器本体２の形状（フランジ部６が形成された上部形状）と略等しい形状としても、仮止め処理後の処理工程において蓋体３が容器本体２からずれたり離脱したりすることを確実に防止することができる。
【００６２】
蓋体３を仮止めした容器本体２が本固定位置まで搬送されると、容器搬送装置３０は再び搬送処理を停止させる。続いて、本固定装置６０の本固定用シリンダ６１は、昇降シャフト６２を下降させる。これにより、本固定用加熱ヘッド６３のヘッド先端面６３ａは蓋体３をフランジ部６に向けて押圧する。
【００６３】
この際、ヘッド先端面６３ａは水平な面であるため、蓋体３はヘッド先端面６３ａと接触している部分が全体的にフランジ部６に向け付勢されるが、前記のようにフランジ部６には突起７が形成されている。このため、蓋体３がフランジ部６に熱溶着される部位は、突起７形成位置となる。図１０（Ａ）に示すように、突起７はフランジ部６に環状に形成されている。よって、蓋体３を突起７に熱溶着することにより内容物は収納部４内に封止された状態となる。このように、蓋体３が容器本体２に装着（本固定）されることにより、カップ容器１が製造される（以下、蓋体３を突起７に熱溶着する処理を本固定処理という）。
【００６４】
図１４は、本固定処理を実施している状態を拡大して示す図である。同図に示すように、突起７の形成位置においては本固定用加熱ヘッド６３により蓋体３は突起７に押圧されて熱溶着が行われる。これに対し、仮止め部８においては、突起７が形成されていることにより、またフランジ部６の外周位置にフィレット（丸め処理）が行われていることにより、ヘッド先端面６３ａと蓋体３との間には間隙ＣＬが形成されている。よって、本固定処理において、仮止め部８が本固定用加熱ヘッド６３により溶着される温度まで加熱されるようなことはない。
【００６５】
このように本実施形態では、蓋体３を容器本体２に仮止めする仮止め部８と、蓋体３を容器本体２に本固定する本固定部９とを異なる位置に設定している。これにより、仮止め部８及び本固定部９共に、溶着処理を行われる回数は１回のみとなる。よって、本固定部９が複数回にわたり熱溶着されることがなくなるため、溶着むらの発生を抑制でき、蓋体３の経時的な容器本体２からの剥離を防止することができる。
【００６６】
また本実施形態では、仮止め部８を突起７の形成位置（即ち、本固定部９）よりも外周位置に設定している。仮止め部８を突起７の内側に設定した構成では、必然的に仮止め部８は本固定用加熱ヘッド６３の直下位置となり、本固定用加熱ヘッド６３から熱印加される可能性が大きくなる。しかしながら、本実施形態のように仮止め部８を突起７の外側に設定することにより、本固定を行う際の熱で仮止め部８が変質してしまうことを防止することができる。
【００６７】
なお、上記の本固定処理が終了すると、本固定用シリンダ６１により昇降シャフト６２が上昇することにより本固定用加熱ヘッド６３が蓋体３から離間し、続いて容器搬送装置３０が再び起動することにより蓋体３が本固定されたカップ容器１は排出位置（蓋体装着装置１０からカップ容器１が取り出される位置）に向け搬送される。図９は、カップ容器１が排出位置まで搬送された状態を示している。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【００６９】
例えば、本実施形態では蓋体搬送装置４０を構成する蓋体供給部４５と蓋体位置決め装置４６を別の装置として構成したが、蓋体供給部と蓋体位置決め装置は一体化することが可能である。
【００７０】
また本実施形態では、蓋体３を容器本体２のフランジ部６に仮止めするのに、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを水平方向に対して角度θ傾けることにより、フランジ部６の外周縁において仮止め処理を行う構成した。しかしながら、仮止め用加熱ヘッドの先端部をテーパ面とし、この仮止め用加熱ヘッドを昇降させる（Ｚ１，Ｚ２方向に移動させる）構成とすることによっても、フランジ部６の外周縁において蓋体３を仮止め処理することが可能である。
【００７１】
更に、本実施形態ではフランジ部６に突起７が形成された構成を例に挙げて説明したが、突起７は必ずしもなくても本願発明を実現することは可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ カップ容器
２ 容器本体
３ 蓋体
５ 開口
６ フランジ部
７ 突起
８ 仮止め部
９ 本固定部
１０ 蓋体装着装置
２０ 基台
３０ 容器搬送装置
４０ 蓋体搬送装置
４１ 蓋体搬送ロボット
４４ 吸着ヘッド
４５ 蓋体供給部
４６ 蓋体位置決め装置
４７ 位置決め治具
５０ 仮止め装置
５１Ａ〜５１Ｃ 仮止め用シリンダ
５２Ａ〜５２Ｃ 仮止め用加熱ヘッド
６０ 本固定装置
６１ 本固定用シリンダ
６３ 本固定用加熱ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓋体装着装置及び蓋体装着方法に係り、特に容器本体の開口に形成されたフランジ部に蓋体を熱溶着により装着する蓋体装着装置及び蓋体装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に各種容器が提供されているが、その中で医薬品、化粧品、食品等を内容物とする容器として、キャップ容器が知られている。このキャップ容器は、内容物が装填される容器本体と、この容器本体の開口を閉塞する蓋体とにより構成されている。
【０００３】
容器本体は樹脂製であり、内容物が装填される装填部（凹部）と、開口部分に鍔状に延出するフランジ部とが形成されている。蓋体は金属製或いは樹脂製のフィルム状部材であり、前記のフランジに熱溶着が可能な構成とされている。
【０００４】
そして、装填部に内容物を装填した後、装填部及びフランジ部を覆う蓋体を容器本体上に載置し、熱治具を用いて蓋体の周縁部分をフランジ部に熱溶着することにより蓋体をフランジ部に装着し、これにより内容物をキャップ容器内に封止する構成としていた。
【０００５】
この蓋体をフランジ部に装着する方法としては、一般に二つの方法が知られている。その一つは蓋体の基材として帯状フィルムを用い、この帯状フィルムの状態でフランジ部に熱溶着した後、フランジ部の外周で帯状フィルムをカットする方法である（第１の方法）。もう一つの方法は、予め容器本体（フランジ部）の形状に対応した蓋体を形成しておき、これを容器本体に熱溶着する方法である（第２の方法）。
【０００６】
上記の第１の方法では、熱溶着した後にフランジ部の外周で帯状フィルムをカットするため、カットされた蓋体の外周縁はフランジ部からはみ出すため美観に劣り、また蓋体に不要部分が残存することになり材料費が上昇してしまうという問題点がある。これに対して第２の方法では、予めフランジ部の形状に対応した形状にカットされた蓋体を容器本体に溶着するため、容器本体から蓋体がはみ出すようなことはなく、美観の向上及びコスト低減を図ることができる。
【０００７】
しかしながら第２の方法では、蓋体が予めフランジ部の形状に対応した形状にカットされているため、これを容器本体上の所定装着位置に位置決めして固定するのが困難になる。具体的には、蓋体を容器本体上に搬送し載置する位置（蓋体載置位置）と、蓋体を容器本体に熱溶着する位置（熱溶着位置）とは異なるため、蓋体が載置された容器本体を蓋体載置位置から熱溶着位置まで移動させる必要がある。
【０００８】
単に蓋体を載置したままの状態では、容器本体を移動させた場合、蓋体が容器本体の所定位置からずれたり、或いは離脱したりするおそれがあり、よって所定装着位置に位置決めして固定するのが困難であった。そこで、蓋体を容器本体に載置した際に、蓋体を容器本体に仮止めし、これにより上記の不都合を回避することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−００６３７５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように蓋体を容器本体に載置した際に、蓋体を容器本体に仮止めすることにより、容器本体の移動時に蓋体のずれや離脱を防止することが可能となる。
【００１１】
しかしながら，この仮止め処理は蓋体とフランジ部を数箇所（例えば、３箇所）だけポイント的に熱溶着するものであり、従来ではこの仮止めのための熱溶着位置は、仮止め後に実施される本固定（熱溶着）位置と同じ位置に選定されていた。このため、仮止め位置においては、熱溶着が仮止め処理時と本固定処理時の２回にわたって実施されることになる。
【００１２】
このように、従来の蓋体の装着方法では、熱溶着位置に１回の熱溶着が実施された部分と、２回の熱溶着が実施された部分が発生し、装着面にいわゆる溶着むらが発生し、この溶着むらの発生位置で経時的に剥離が発生してしまうという問題点があった。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、仮止め処理を実施しても経時的な剥離の発生を抑制しうる蓋体装着装置及び蓋体装着方法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】
【００１４】
上記の課題は、第１の観点からは、
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めする仮止め装置と、
前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する本固定装置とを有する蓋体装着装置であって、
前記仮止め装置による前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記本固定装置による前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着装置により解決することができる。
【００１５】
また上記の課題は、第２の観点からは、
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めした後、前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する蓋体装着方法であって、
前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着方法により解決することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記発明によれば、本固定位置が複数回にわたり熱溶着されることがなくなるため、溶着むらの発生を抑制でき、蓋体の経時的な剥離発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その１）。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その２）。
【図４】図４は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その３）。
【図５】図５は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する蓋体搬送装置の動作を説明するための図である（その４）。
【図６】図６は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する仮止め装置の動作を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を示しており、蓋体を仮止めした容器本体が仮止め位置から本固定位置に向け移動している状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を構成する本固定装置の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置を示しており、カップ容器１が排出位置まで移動した状態を示す図である。
【図１０】図１０は容器本体を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１１】図１１はカップ容器を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ｃ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１２】図１２は、蓋体をフランジ部に仮止めする直前の状態を示す図である。
【図１３】図１３は、蓋体をフランジ部に仮止めしている状態を示す図である。
【図１４】図１４は、蓋体をフランジ部に本固定している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態である蓋体装着装置１０を示す概略構成図である。また、図１０は蓋体装着装置１０により蓋体３を装着する容器本体２を示しており、図１１は蓋体３が容器本体２に装着されたカップ容器１を示している。説明の便宜上、蓋体装着装置１０の説明に先立ち、容器本体２及びカップ容器１について説明する。
【００２０】
カップ容器１は、大略すると図１１に示すように容器本体２と蓋体３とにより構成されている。容器本体２は樹脂成形したものであり、内容物を装填する収納部４と、上部に内容物を収納部４に装填するために形成された開口５と、この開口５から外側に向けて鍔状に延出したフランジ部６とにより構成されている。
【００２１】
蓋体３は、このフランジ部６に固定される。この蓋体３はフィルム状とされており、本実施形態ではアルミニウムよりなる基材に容器本体２に対して剥離可能に溶着を行うピール用樹脂膜が配設されている。また、蓋体３の大きさ（直径）は、フランジ部６を含む容器本体２の上面の大きさ（直径）と略等しく設定されている。よって、蓋体３を容器本体２に固定した場合、蓋体３が容器本体２（フランジ部６）からはみ出すことはなく、美観の向上を図ることができると共に、不要部分の発生を抑制できるためコスト低減を図ることができる。しかしながらこの構成した場合、蓋体３の位置ずれや離脱が発生しやすくなることは前述した通りである。
【００２２】
一方、本実施形態では、フランジ部６に環状に突起７が形成された構成とされている。後に詳述するように、蓋体３はこの突起７に溶着されることにより本固定される（以下、本固定される部分を本固定部９という）。
【００２３】
このように本実施形態において、フランジ部６の全面を本固定部９としないのは次の理由による。即ち、カップ容器１では内容物を取り出す際に蓋体３を剥離するが、フランジ部６の全面を本固定部９とすると固着力が強くなり、剥離操作が行いにくくなるからである。突起７の大きさ（上部面積）は、蓋体３と容器本体２との固着力を所定値以上とすることにより信頼性の維持を図りつつ、かつ剥離操作の容易性を維持しうる大きさに設定されている。
【００２４】
なお、カップ容器１に装填される内容物は特に限定されるものではなく、例えば医薬品、化粧品、食品等を装填することができる。
【００２５】
次に、主に図１を用いて蓋体装着装置１０の構成について説明する。蓋体装着装置１０は、大略すると基台２０、容器搬送装置３０、蓋体搬送装置４０、仮止め装置５０、及び本固定装置６０等により構成されている。
【００２６】
基台２０は、その上部に各装置３０，４０，５０，６０を搭載している。容器搬送装置３０は、容器本体２を図中矢印Ｘ１方向に搬送する機能を奏するものである。本実施形態では、容器搬送装置３０は容器本体２を装着するリテーナが設けられており、このリテーナをコンベアで移動させることにより、容器本体２を搬送する構成としている。
【００２７】
なお、本実施形態に係る容器搬送装置３０では、容器本体２を直線状に搬送する構成を例に挙げて説明するが、直線状ではなく円形の軌跡を取るようリテーナを搬送すると共に、その搬送軌跡上に各装置４０，５０，６０を配置する構成としてもよい。
【００２８】
蓋体搬送装置４０は、蓋体搬送ロボット４１、蓋体供給部４５、及び蓋体位置決め装置４６等を有した構成とされている。蓋体搬送ロボット４１は、図示しない支持部材により基台２０に固定されている。この蓋体搬送ロボット４１は、駆動シャフト４２、駆動アーム４３、及び吸着ヘッド４４を有している。
【００２９】
駆動シャフト４２は、蓋体搬送ロボット４１の下端部に設けられている。この駆動シャフト４２は、容器本体２の移動方向に対して直角方向（図中、矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向）に移動可能で、かつ図中矢印Ａ１，Ａ２方向に回転可能な構成とされている。
【００３０】
駆動アーム４３は、駆動シャフト４２の下端部に固定されている。従って、駆動アーム４３も矢印Ｚ１，Ｚ２方向に昇降可能であると共に、Ａ１，Ａ２方向に回転可能な構成とされている。
【００３１】
吸着ヘッド４４は、この駆動アーム４３の駆動シャフト４２に固定された端部と反対側の端部に配設されている。この吸着ヘッド４４は図示しない吸引装置に接続されており、吸引することにより後述するように蓋体３を吸着する機能を奏する。よって、吸着ヘッド４４に蓋体３を吸着した状態で、蓋体搬送ロボット４１により駆動シャフト４２を介して
駆動アーム４３を駆動させることにより、蓋体３を任意の位置に搬送することが可能となる。
【００３２】
蓋体供給部４５は、吸着ヘッド４４に対して蓋体３を供給する装置である。この蓋体供給部４５は、予め容器本体２（フランジ部６）に対応した形状に製造された蓋体３を収納しておく構成としても、また蓋体供給部４５内で蓋体３の基材となる帯状のフィルム材をカットすることにより個々の蓋体３を製造する構成としてもよい。前記した吸着ヘッド４４は、この蓋体供給部４５から蓋体３を吸着しうる構成とされている。
【００３３】
位置決め治具４７は、吸着ヘッド４４に吸着される蓋体３の位置決めを行う機能を奏するものである。即ち、蓋体供給部４５から蓋体３が吸着される際、吸着ヘッド４４は単に蓋体３の吸着処理のみを行うため、駆動アーム４３及び吸着ヘッド４４に対する蓋体３の位置精度は低い。従って、このままの状態で蓋体３を容器本体２に装着すると、蓋体３と容器本体２との間でずれが発生する可能性がある。そこで、蓋体位置決め装置４６を設け、駆動アーム４３及び吸着ヘッド４４に対する蓋体３の位置決めを行うことにより、容器本体２に対する蓋体３の装着ずれの発生を抑制する構成としている。
【００３４】
位置決め治具４７の上部には、位置決め治具４７が設けられている。この位置決め治具４７により、駆動アーム４３及び吸着ヘッド４４に対する蓋体３の位置決め処理が行われる。
【００３５】
次に、仮止め装置５０について説明する。仮止め装置５０は、複数（本実施形態では３台）の仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃと仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃにより構成されている。
【００３６】
仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動させる。この仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、電磁的に駆動する構成としても、またエアーにより駆動する構成とすることもできる。また、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは等間隔で配設されている（即ち、１２０°間隔で配設されている）。なお、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、図示しない支持部材により基台２０に固定されている。
【００３７】
仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、図示しない加熱手段により加熱される構成とされている。この仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃの加熱温度は、蓋体３が容器本体２に溶着しうる温度に設定されている。また仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃにより図中矢印Ｙ１，Ｙ２で示す方向に移動するよう構成されている。この際、各仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃの水平方向に対する移動角度（図中、矢印θで示す）は、３０°≦θ≦８５°の範囲で適宜設定されている。即ち、後述するように仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃにより蓋体３が容器本体２に仮止めされる際、各仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは斜め方向から蓋体３に当接して溶着処理を行う構成とされている。
【００３８】
次に、本固定装置６０について説明する。本固定装置６０は、大略すると本固定用シリンダ６１、昇降シャフト６２、及び本固定用加熱ヘッド６３等を有した構成とされている。本固定用シリンダ６１は、昇降シャフト６２を昇降させる（Ｚ１，Ｚ２方向に移動させる）シリンダである。この本固定用シリンダ６１も電磁的に駆動する構成としても、またエアーにより駆動する構成としてもよい。
【００３９】
本固定用加熱ヘッド６３は、昇降シャフト６２の下端部に配設されている。本固定用加熱ヘッド６３は、図示しない加熱手段により加熱される構成とされている。この加熱温度は、蓋体３が容器本体２に溶着しうる温度に設定されている。また、蓋体３を容器本体２に本固定する際に蓋体３に当接する本固定用加熱ヘッド６３のヘッド先端面６３ａは平面形状とされている。即ち、ヘッド先端面６３ａは、水平方向に延在する面とされている。
【００４０】
なお、上記した蓋体搬送ロボット４１、吸着ヘッド４４に接続された吸引装置、蓋体供給部４５、蓋体位置決め装置４６、仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃ、及び本固定用シリンダ６１は、図示しない制御装置に接続されており、その駆動のタイミングの制御が行われる構成とされている。
【００４１】
次に、上記構成とされた蓋体装着装置１０の動作について説明する。
【００４２】
図１は、蓋体装着装置１０による容器本体２に対する蓋体装着処理が開始された直後の状態（装着開始状態という）を示している。蓋体装着装置１０により容器本体２に蓋体３を装着するには、先ず容器本体２を容器搬送装置３０のリテーナ（図示せず）に装着する。図１は、容器本体２を容器搬送装置３０に装着した状態を示している。
【００４３】
装着開状態では、蓋体搬送装置４０の駆動シャフト４２は上昇位置にあり、また吸着ヘッド４４は蓋体３を吸着していない状態となっている。また、仮止め装置５０の各仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、矢印Ｙ２方向に移動した状態となっている。更に、本固定装置６０の昇降シャフト６２も上昇した位置にあるよう設定されている。なお、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃ及び本固定用加熱ヘッド６３に対する加熱処理は、既に開始されている。
【００４４】
上記のように容器本体２が容器搬送装置３０に装着されると、容器搬送装置３０は容器本体２を図中矢印Ｘ１方向に搬送する処理を開始する。これと同時に、蓋体搬送装置４０は、蓋体３の搬送・位置決め処理を開始する。
【００４５】
搬送・位置決め処理が開始されると、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を回転駆動することにより、吸着ヘッド４４を蓋体供給部４５の上部位置まで移動させる。続いて蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を下降（Ｚ２方向に移動）させることにより、吸着ヘッド４４を蓋体供給部４５内に進入させる。図２は、吸着ヘッド４４が蓋体供給部４５内に進入した状態を示している。
【００４６】
前記のように、蓋体供給部４５内には蓋体３が収納されている。よって、吸着ヘッド４４が蓋体供給部４５内に進入した状態で図示しない吸引装置が起動することにより、収納部４は蓋体３を吸着する。蓋体３が吸着ヘッド４４に吸着されると、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を上昇（Ｚ１方向に移動）させる。これにより、１枚の蓋体３が蓋体供給部４５から取り出される。図３は、蓋体供給部４５から蓋体３が取り出された状態を示している。
【００４７】
次に、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を駆動することにより、蓋体３を蓋体位置決め装置４６まで搬送する。図３は、蓋体３を蓋体位置決め装置４６まで搬送した状態を示している。
【００４８】
蓋体３が蓋体位置決め装置４６に搬送されると、吸着ヘッド４４による蓋体３の吸着が一旦解除される。これにより、蓋体３は蓋体位置決め装置４６上で変位可能な状態となる。前記ように、蓋体位置決め装置４６には、位置決め治具４７が設けられている。この位置決め治具４７は、蓋体３の装着時においては、蓋体３の外周よりも外側位置まで移動している。しかしながら蓋体３が装着された後、位置決め治具４７は図４に矢印Ｂで示す方向に移動し蓋体３を変位しうる構成されている。そして、位置決め治具４７が既定位置まで蓋体３を変位させた状態で、駆動シャフト４２及び駆動アーム４３と蓋体３との位置決めが行われる構成とされている。
【００４９】
上記のように蓋体位置決め装置４６により、駆動シャフト４２及び駆動アーム４３と蓋体３との位置決め処理が終了すると、吸引装置が起動して吸着ヘッド４４は再び蓋体３を吸着する。次に、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を駆動することにより、蓋体３を容器本体２に仮止めする位置である仮止め位置の上部まで蓋体３を移動させる。図５は、蓋体３が仮止め位置の上部まで搬送された状態を示している。
【００５０】
容器搬送装置３０は、上記ように蓋体搬送装置４０による蓋体３に対する搬送・位置決め処理が終了する間に容器本体２を仮止め位置まで搬送するよう構成されている。また容器搬送装置３０は、容器本体２が仮止め位置まで搬送された時点で、搬送を停止するよう構成されている。
【００５１】
次に、蓋体搬送ロボット４１は、蓋体３が容器本体２のフランジ部６と当接する位置まで駆動シャフト４２を下降させる。これにより、蓋体３は容器本体２上に載置された状態となる。図６は、蓋体３が容器本体２上に載置された状態を示している。しかしながらこの状態では、蓋体３は吸着ヘッド４４による吸着された状態を維持している。
【００５２】
上記のように蓋体位置決め装置４６により駆動シャフト４２及び駆動アーム４３に対する蓋体３の位置は高精度に位置決めされている。また、容器搬送装置３０及び蓋体搬送ロボット４１は基台２０上に配設され、それぞれの位置精度も高く設定されている。よって、仮止め位置まで搬送された状態で容器本体２と蓋体３とは高精度に位置決めされており、予めカットされている蓋体３であっても、容器本体２との間にずれが発生するようなことはない。
【００５３】
続いて、蓋体３を容器本体２に仮止めする仮止め処理が実施される。この仮止め処理は、仮止め装置５０を用いて実施される。前記のように、仮止め装置５０は仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１ＣによりＹ１，Ｙ２方向に移動可能な仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを有している。この仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、仮止め位置に位置する容器本体２に蓋体３が載置された状態で、図１２に拡大して示すように、フランジ部６の外周縁と対向するよう構成されている。
【００５４】
図１２に示す状態で、蓋体３はフランジ部６に形成された突起７上に載置されており、よってフランジ部６と蓋体３との間には微小な間隙が形成されている。次に、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを矢印Ｙ１方向に移動させる。
【００５５】
これにより、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃの先端面は、蓋体３の外周縁をフランジ部６に向けて押圧する。仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃは、前記のように加熱手段（図示せず）により蓋体３を容器本体２に溶着しうる温度まで加熱されている。よって、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが押圧され位置において、蓋体３は容器本体２に溶着される。
【００５６】
図１３は、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃにより蓋体３を容器本体２（フランジ部６の外周縁）に仮止めしている状態を示している。なお、仮止め処理の実施中は、蓋体３は吸着ヘッド４４に吸着された状態を維持しているため、仮止めのために仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃで蓋体３を押圧しても、蓋体３のずれが発生するようなことはない。
【００５７】
本実施形態では、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが鉛直方向（Ｚ１，Ｚ２方向）に移動するのではなく、水平方向に対して所定の角度θだけ傾いた位置から蓋体３をフランジ部６に向け押圧する構成としている。また、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが蓋体３をフランジ部６に押圧する位置は、フランジ部６の外周縁である。このため、蓋体３がフランジ部６に仮止めされる部位（以下、この部位を仮止め部８という）は、図１１（Ａ）に示すように、フランジ部６の中央から外れた外周縁の３箇所となる。
【００５８】
なお、本実施形態では、仮止め処理を行う際に、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが容器本体２のフランジ部６を上から包み形で押さえ込む構成となる。このため、仮止め時に蓋体３に皺が発生することを防止することができる。
【００５９】
上記の仮止め処理が終了すると吸引装置が停止され、よって吸着ヘッド４４による蓋体３の吸着が停止される。続いて、蓋体搬送ロボット４１は駆動シャフト４２を駆動することにより、吸着ヘッド４４が蓋体３を仮止めした容器本体２の移動の邪魔にならない位置まで駆動アーム４３を上昇させる。またこれに伴い、各仮止め用シリンダ５１Ａ〜５１Ｃは、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃが蓋体３を仮止めした容器本体２の移動の邪魔にならないようＹ２方向に移動させる。
【００６０】
以上の処理が終了すると容器搬送装置３０は再び起動し、蓋体３を仮止めした容器本体２は、仮止め位置から蓋体３を容器本体２に本固定する処理を行う本固定位置に向けて移動を開始する。図７は、蓋体３を仮止めした容器本体２が仮止め位置から本固定位置に向けて搬送されている状態を示している。
【００６１】
本実施形態に係る蓋体装着装置１０は、蓋体位置決め装置４６により位置決め処理が行われた蓋体３を容器本体２に載置した後、仮止め装置５０により仮止め処理を実施している。このため、蓋体３の形状を容器本体２の形状（フランジ部６が形成された上部形状）と略等しい形状としても、仮止め処理後の処理工程において蓋体３が容器本体２からずれたり離脱したりすることを確実に防止することができる。
【００６２】
蓋体３を仮止めした容器本体２が本固定位置まで搬送されると、容器搬送装置３０は再び搬送処理を停止させる。続いて、本固定装置６０の本固定用シリンダ６１は、昇降シャフト６２を下降させる。これにより、本固定用加熱ヘッド６３のヘッド先端面６３ａは蓋体３をフランジ部６に向けて押圧する。
【００６３】
この際、ヘッド先端面６３ａは水平な面であるため、蓋体３はヘッド先端面６３ａと接触している部分が全体的にフランジ部６に向け付勢されるが、前記のようにフランジ部６には突起７が形成されている。このため、蓋体３がフランジ部６に熱溶着される部位は、突起７形成位置となる。図１０（Ａ）に示すように、突起７はフランジ部６に環状に形成されている。よって、蓋体３を突起７に熱溶着することにより内容物は収納部４内に封止された状態となる。このように、蓋体３が容器本体２に装着（本固定）されることにより、カップ容器１が製造される（以下、蓋体３を突起７に熱溶着する処理を本固定処理という）。
【００６４】
図１４は、本固定処理を実施している状態を拡大して示す図である。同図に示すように、突起７の形成位置においては本固定用加熱ヘッド６３により蓋体３は突起７に押圧されて熱溶着が行われる。これに対し、仮止め部８においては、突起７が形成されていることにより、またフランジ部６の外周位置にフィレット（丸め処理）が行われていることにより、ヘッド先端面６３ａと蓋体３との間には間隙ＣＬが形成されている。よって、本固定処理において、仮止め部８が本固定用加熱ヘッド６３により溶着される温度まで加熱されるようなことはない。
【００６５】
このように本実施形態では、蓋体３を容器本体２に仮止めする仮止め部８と、蓋体３を容器本体２に本固定する本固定部９とを異なる位置に設定している。これにより、仮止め部８及び本固定部９共に、溶着処理を行われる回数は１回のみとなる。よって、本固定部９が複数回にわたり熱溶着されることがなくなるため、溶着むらの発生を抑制でき、蓋体３の経時的な容器本体２からの剥離を防止することができる。
【００６６】
また本実施形態では、仮止め部８を突起７の形成位置（即ち、本固定部９）よりも外周位置に設定している。仮止め部８を突起７の内側に設定した構成では、必然的に仮止め部８は本固定用加熱ヘッド６３の直下位置となり、本固定用加熱ヘッド６３から熱印加される可能性が大きくなる。しかしながら、本実施形態のように仮止め部８を突起７の外側に設定することにより、本固定を行う際の熱で仮止め部８が変質してしまうことを防止することができる。
【００６７】
なお、上記の本固定処理が終了すると、本固定用シリンダ６１により昇降シャフト６２が上昇することにより本固定用加熱ヘッド６３が蓋体３から離間し、続いて容器搬送装置３０が再び起動することにより蓋体３が本固定されたカップ容器１は排出位置（蓋体装着装置１０からカップ容器１が取り出される位置）に向け搬送される。図９は、カップ容器１が排出位置まで搬送された状態を示している。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【００６９】
例えば、本実施形態では蓋体搬送装置４０を構成する蓋体供給部４５と蓋体位置決め装置４６を別の装置として構成したが、蓋体供給部と蓋体位置決め装置は一体化することが可能である。
【００７０】
また本実施形態では、蓋体３を容器本体２のフランジ部６に仮止めするのに、仮止め用加熱ヘッド５２Ａ〜５２Ｃを水平方向に対して角度θ傾けることにより、フランジ部６の外周縁において仮止め処理を行う構成した。しかしながら、仮止め用加熱ヘッドの先端部をテーパ面とし、この仮止め用加熱ヘッドを昇降させる（Ｚ１，Ｚ２方向に移動させる）構成とすることによっても、フランジ部６の外周縁において蓋体３を仮止め処理することが可能である。
【００７１】
更に、本実施形態ではフランジ部６に突起７が形成された構成を例に挙げて説明したが、突起７は必ずしもなくても本願発明を実現することは可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ カップ容器
２ 容器本体
３ 蓋体
５ 開口
６ フランジ部
７ 突起
８ 仮止め部
９ 本固定部
１０ 蓋体装着装置
２０ 基台
３０ 容器搬送装置
４０ 蓋体搬送装置
４１ 蓋体搬送ロボット
４４ 吸着ヘッド
４５ 蓋体供給部
４６ 蓋体位置決め装置
４７ 位置決め治具
５０ 仮止め装置
５１Ａ〜５１Ｃ 仮止め用シリンダ
５２Ａ〜５２Ｃ 仮止め用加熱ヘッド
６０ 本固定装置
６１ 本固定用シリンダ
６３ 本固定用加熱ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めする仮止め装置と、
前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する本固定装置とを有する蓋体装着装置であって、
前記仮止め装置による前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記本固定装置による前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着装置。
【請求項２】
前記仮止め位置を前記フランジ部の外周縁位置としたことを特徴とする請求項１記載の蓋体装着装置。
【請求項３】
前記フランジ部の前記本固定位置には突起が形成されており、前記仮止め位置を該突起の形成位置よりも外周位置に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の蓋体装着装置。
【請求項４】
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めした後、前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する蓋体装着方法であって、
前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着方法。
【請求項５】
前記仮止め位置を前記フランジ部の外周縁位置としたことを特徴とする請求項４記載の蓋体装着方法。
【請求項６】
前記フランジ部の前記本固定位置には突起が形成されており、前記仮止め位置を該突起の形成位置よりも外周位置に設定したことを特徴とする請求項４又は５記載の蓋体装着方法。
【請求項１】
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めする仮止め装置と、
前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する本固定装置とを有する蓋体装着装置であって、
前記仮止め装置による前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記本固定装置による前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着装置。
【請求項２】
前記仮止め位置を前記フランジ部の外周縁位置としたことを特徴とする請求項１記載の蓋体装着装置。
【請求項３】
前記フランジ部の前記本固定位置には突起が形成されており、前記仮止め位置を該突起の形成位置よりも外周位置に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の蓋体装着装置。
【請求項４】
容器本体に形成されたフランジ部に蓋体を溶着により仮止めした後、前記フランジ部に前記蓋体を溶着により本固定する蓋体装着方法であって、
前記フランジ部上における前記蓋体の仮止め位置と、前記フランジ部上における前記蓋体の本固定位置とを異ならせたことを特徴とする蓋体装着方法。
【請求項５】
前記仮止め位置を前記フランジ部の外周縁位置としたことを特徴とする請求項４記載の蓋体装着方法。
【請求項６】
前記フランジ部の前記本固定位置には突起が形成されており、前記仮止め位置を該突起の形成位置よりも外周位置に設定したことを特徴とする請求項４又は５記載の蓋体装着方法。
【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】
【公開番号】特開２０１２−５６５９８（Ｐ２０１２−５６５９８Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１１５３（Ｐ２０１０−２０１１５３）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００００１９５９）株式会社 資生堂 (1,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００００１９５９）株式会社 資生堂 (1,748)
【Ｆターム（参考）】
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