(57)【要約】【課題】被シール体内部の空気を他の気体で置き換えて開口部をシールするに際して、容易に空気と他の気体とを置き換えることができるとともに、被シール体内部への気体の入り過ぎを防ぐことができるヒートシール装置を提供する。【解決手段】内容物が収容された包装袋Ｐの開口部Ａをシールするヒートシール装置Ｈであって、開口部Ａ近傍を挟持するための第１押圧部４０と第１受け部５０とを有する挟持部、及び、開口部Ａをシールするためのヒーターを有するシール圧着部を備えた圧着作動部４，５と、開口部Ａから包装袋Ｐ内部へ気体を導入するノズル６と、包装袋Ｐ内部の空気及び導入された気体の一部を開口部Ａから排出する排気機構とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が収容された被シール体の開口部をシールするヒートシール装置であって、
開口部近傍を挟持するための押圧部材と受け部材とを有する挟持部、及び、開口部をシールするためのヒーターを有するシール圧着部を備えた圧着作動部と、
前記開口部から被シール体内部へ気体を導入するノズルと、
被シール体内部の空気及び導入された前記気体の一部を前記開口部から排出する排気機構とを備えるヒートシール装置。
【請求項２】
前記排気機構は、前記押圧部材と前記受け部材の挟持面の少なくとも一方に設けた溝部であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
【請求項３】
前記排気機構は、弾性変形可能な円弧状断面を有する、前記押圧部材と前記受け部材の挟持面であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
【請求項４】
前記排気機構は、前記ノズルに隣接して設けられた排気管であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物が収容された被シール体の開口部をシールするヒートシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内容物を収容した樹脂製フィルムの包装袋（被シール体の一例）の開口部をシールするのに、簡便性、確実性などの利点を有することからヒートシール装置が多用されている（例えば、下記特許文献１，２に開示されるインパルス式ヒートシーラーを参照）。
【０００３】
上記の包装袋の中に収容される内容物としては、食品、医療用器具、機械部品、薬など種々のものが例として挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７６５９８号公報
【特許文献２】特開２００７−０２２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記において、開口部のシールを行うに際して、包装袋内部に気体を導入してからシールを行う場合がある。例えば、食品の酸化を防止し、風味や品質が低下することを防止する目的として、包装袋内部の空気を窒素ガスと置き換えて封入する場合がある。
【０００６】
この場合、上記特許文献１，２記載のヒートシール装置において、包装袋の開口部を開き、包装袋の内部にノズルを挿入して窒素ガスの導入を行った後、ノズルを抜いて開口部をシールする方法が考えられる。
【０００７】
しかしながら、窒素ガスの導入は、ノズルを挿入した状態でノズル回りの開口部を押圧した状態で行われるため、空気と窒素ガスとが置き換わりにくく、また、窒素ガスが入り過ぎても抜けにくい、といった問題がある。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、被シール体内部の空気を他の気体で置き換えて開口部をシールするに際して、容易に空気と他の気体とを置き換えることができるとともに、被シール体内部への気体の入り過ぎを防ぐことができるヒートシール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係るヒートシール装置は、
内容物が収容された被シール体の開口部をシールするヒートシール装置であって、
開口部近傍を挟持するための押圧部材と受け部材とを有する挟持部、及び、開口部をシールするためのヒーターを有するシール圧着部を備えた圧着作動部と、
ノズルと、
被シール体内部の空気及び導入された前記気体の一部を前記開口部から排出する排気機構とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
かかる構成によるヒートシール装置の作用効果を説明する。本発明に係るヒートシール装置は、被シール体の開口部近傍を挟持するための押圧部材と受け部材とを有する挟持部、及び、開口部をシールするためのヒーターを有するシール圧着部を備えた圧着作動部を備えており、内容物が収容された被シール体の開口部をシールすることができる。また、ヒートシール装置は、開口部から被シール体内部へ窒素ガスなどの気体を導入することができるノズルを備えており、被シール体は、内部に気体を導入、充填された後に開口部がシールされる。本発明に係るヒートシール装置は、排気機構をさらに備えており、ノズルで被シール体内部へ気体を導入する一方で、被シール体内部の空気及び導入された気体の一部を開口部から排出することができるので、開口部近傍を挟持部で挟持されている状態であっても、空気と導入される気体とが置き換わりやすく、また、入り過ぎた気体が抜けやすくなる。その結果、本発明に係るヒートシール装置は、被シール体内部の空気を他の気体で置き換えて開口部をシールするに際して、容易に空気と他の気体とを置き換えることができるとともに、被シール体内部への気体の入り過ぎを防ぐことができる。
【００１１】
本発明に係るヒートシール装置において、前記排気機構は、前記押圧部材と前記受け部材の挟持面の少なくとも一方に設けた溝部であることが好ましい。
【００１２】
挟持部は、被シール体を挟持するための押圧部材と受け部材とを有しており、押圧部材と受け部材の挟持面の少なくとも一方に溝部を設けているので、一方の挟持面と他方の挟持面との間に空隙が形成される。これにより、押圧部材の挟持面と受け部材の挟持面とで開口部近傍が挟持された状態であっても、開口部は完全な緊密状態ではなく、被シール体内部にもともと存在していた空気及び導入された気体の一部を開口部から被シール体外部へ排出することができる。
【００１３】
本発明に係るヒートシール装置において、前記排気機構は、弾性変形可能な円弧状断面を有する、前記押圧部材と前記受け部材の挟持面であることが好ましい。
【００１４】
挟持部は、被シール体を挟持するための押圧部材と受け部材とを有しており、押圧部材と受け部材の挟持面は、弾性変形可能な円弧状断面を有している。これにより、押圧部材の挟持面と受け部材の挟持面とで開口部近傍が挟持された状態であっても、被シール体内の圧力が高くなった場合には、円弧状断面の挟持面が弾性変形して両者の挟持面の間に隙間が形成され、被シール体内部にもともと存在していた空気及び導入された気体の一部を開口部から被シール体外部へ排出することができる。
【００１５】
本発明に係るヒートシール装置において、前記排気機構は、前記ノズルに隣接して設けられた排気管であることが好ましい。
【００１６】
ノズルに隣接して排気管が設けられているので、ノズルで被シール体内部へ気体を導入する一方で、被シール体内部にもともと存在していた空気及び導入された気体の一部を排気管を介して開口部から被シール体外部へ排出することができる。排気管をノズルと共に開口部から被シール体内へ挿入しておけば、被シール体内部にもともと存在していた空気及び導入された気体の一部を開口部から被シール体外部へ容易に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ヒートシール装置の外観構成を示す斜視図
【図２】ヒートシール装置の外観構成を示す正面図
【図３】ヒートシール装置の外観構成を示す側面図
【図４】第１実施形態に係るヒートシール装置の動作を示すフローチャート
【図５】第１実施形態に係るヒートシール装置の動作を示す動作図
【図６】第２実施形態に係る排気機構の外観構成を示す側面図
【図７】第３実施形態に係る排気機構の外観構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
本発明に係るヒートシール装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、ヒートシール装置の外観構成を示す斜視図である。図２は、ヒートシール装置の外観構成を示す正面図である。図３は、ヒートシール装置の外観構成を示す側面図である。
【００１９】
図に示すように、ヒートシール装置Ｈは、本体部１と、この本体部１の上面に設けられた操作部２とを備えている。本体部１の手前側には、開口部Ａをシールすべき包装袋Ｐ（被シール体に相当）を載置する載置プレート３が設けられている。
【００２０】
また、本体部１の上部手前側には、圧着レバー部４が設けられており、シールを行う時は、この圧着レバー部４が押し下げられる。圧着レバー部４は、本体部１の奥側に設定された所定の軸芯周りに回転可能に支持されている。圧着レバー部４は、手動により直接押し下げるようにしてもよいが、載置プレート３と連動させ、包装袋Ｐを載置した載置プレート３を押し下げることで、押し下げるように構成してもよい。また、センサーなどを設けておき、包装袋Ｐが所定位置にセットされると、圧着レバー部４が自動で押し下げられるようにしてもよい。
【００２１】
圧着レバー部４には、第１押圧部４０と第２押圧部４１が配置されている。第１押圧部４０が、第２押圧部４１よりも手前側に配置されている。なお、第１押圧部４０と第２押圧部４１は、独立して動くことが可能である。
【００２２】
圧着レバー部４に対応するように、本体部１には圧着レバー受け部５が配置されている。第１押圧部４０と第２押圧部４１には、第１受け部５０と第２受け部５１がそれぞれ対応する。第１押圧部４０と第１受け部５０は、本発明の押圧部材と受け部材にそれぞれ相当し、また、両者を合わせて挟持部に相当し、包装袋Ｐの開口部Ａ近傍を挟持する機能を有している。第２押圧部４１と第２受け部５１とを合わせて、本発明のシール圧着部に相当し、開口部Ａをシールする機能を有している。
【００２３】
第１押圧部４０と第１受け部５０の挟持面は、ゴムなどの弾性材料により形成される。なお、第１押圧部４０と第１受け部５０の挟持面は、スポンジなどの樹脂材料により形成されてもよい。第１押圧部４０の挟持面、第１受け部５０の挟持面のうち少なくとも一方には、溝部が設けられる。本実施形態では、図に示すように、第１受け部５０の挟持面に溝部５０ｂが設けられている例を示す。溝部５０ｂは、挟持面にほぼ等間隔で複数設けられているが、個数やそれぞれの間隔は適宜設定される。溝部５０ｂの断面形状は、特に限定されず、図のような半円形のほか、例えば四角形、三角形などでも構わない。
【００２４】
第１受け部５０の挟持面に溝部５０ｂが設けられていることで、第１押圧部４０の挟持面と第１受け部５０の挟持面とが互いに接した場合であっても、両者の間には複数の空隙が形成される。すなわち、第１押圧部４０の挟持面と第１受け部５０の挟持面とで包装袋Ｐの開口部Ａ近傍が挟持された状態であっても、包装袋Ｐを構成する２枚のフィルムは完全な緊密状態ではなく、気体は溝部５０ｂの部分でフィルム間を移動可能となっている。これにより、包装袋Ｐ内部の気体を、開口部Ａを介して外部へ排出することができる。
【００２５】
第２押圧部４１と第２受け部５１は、包装袋Ｐの開口部Ａを押圧・挟持してシールする機能を有している。第２受け部５１は、その上部に不図示の線状ヒーターが内蔵されており、その表面部はフッ素樹脂シートにより被覆されている。これにより、樹脂製の包装袋Ｐの融着片が付着しにくく、たとえ付着したとしてもはがれ易いようになっている。線状ヒーターは、包装袋Ｐの開口部Ａの長さをカバーできるように十分な長さを有している。なお、線状ヒーターを第２押圧部４１に内蔵するようにしてもよく、第２押圧部４１と第２受け部５１の両方に内蔵するようにしてもよい。
【００２６】
第１押圧部４０は、第２押圧部４１に対して上下方向にスライド自在に取り付けられている。また、第１押圧部４０は、バネなどの付勢手段により第２押圧部４１に対して下方向に付勢されており、通常の状態では、第２押圧部４１よりも下方に突出している。
【００２７】
本体部１には、前後方向に移動可能なノズル６が設けられている。ノズル６は、図２の正面図に示すように、第１押圧部４０と第１受け部５０とに挟まれる空間のほぼ中心に設けられている。ノズル６を、本体部１の奥側から第１押圧部４０と第１受け部５０との間の空間まで移動することで、包装袋Ｐ内へ挿入することが可能である。第１押圧部４０と第１受け部５０には、両者の間にノズル６があっても包装袋Ｐの開口部Ａ近傍を挟持可能なように、挟持面にそれぞれ切欠き部４０ａ，５０ａが設けられている。これにより、ノズル６は、第１押圧部４０と第１受け部５０により包装袋Ｐの開口部近傍を挟持した状態で、包装袋Ｐ内部へ窒素ガスなどの気体を導入することができる。なお、ノズル６は、包装袋Ｐ内部の空気を吸入して排出する機能を備えるようにしてもよく、窒素ガスなどを導入する前に、包装袋Ｐ内の空気をあらかじめ減少させてもよい。
【００２８】
＜作動フローチャート＞
次に、本実施形態に係るヒートシール装置Ｈの動作を図４のフローチャートと、図５に示す動作図に基づいて説明する。図５は、ヒートシール装置Ｈの主要部を正面から見た正面図である。
【００２９】
まず、操作部２に設けられたノズル出入りボタンを押す（Ｓ１）。これにより、ノズル６は前進し（Ｓ２）、第１押圧部４０と第１受け部５０との間の空間に移動する（図５（ａ））。
【００３０】
次に、包装袋Ｐを載置プレート３の上にセットする（Ｓ３）。この際、ノズル６の先端が、開口部Ａから包装袋Ｐの内部に挿入された状態となるようにセットする（図５（ｂ））。包装袋Ｐの内部には、所定の内容物が収容された状態である。内容物の例としては食品などが挙げられ、本発明のヒートシール装置は、店頭販売されるパンをその場で包装袋Ｐに収容して封をする場合などに好適に使用することができる。
【００３１】
次に、包装袋Ｐを載置した載置プレート３を押し下げることで、これに連動して圧着レバー部４も押し下げられる（Ｓ４）。これにより、圧着レバー部４に配置された第１押圧部４０と、対向する第１受け部５０とによって、開口部Ａの近傍が挟持される（Ｓ５）（図５（ｃ））。
【００３２】
次に、操作部２に設けられた給気開始ボタンを押す（Ｓ６）。これにより、ノズル６から窒素ガスが噴出され、包装袋Ｐ内部に窒素ガスが送り込まれる（Ｓ７）。このとき、上述のように、第１受け部５０の挟持面には複数の溝部５０ｂが設けられているので、第１押圧部４０の挟持面と第１受け部５０の挟持面とで包装袋Ｐの開口部Ａ近傍が挟持された状態であっても、包装袋Ｐを構成する２枚のフィルムは完全な緊密状態ではない。これにより、包装袋Ｐ内部の空気及び導入された窒素ガスの一部を、開口部Ａを介して外部へ排出することができる。その結果、容易に空気と窒素ガスとを置き換えることができるとともに、包装袋Ｐ内部への窒素ガスの入り過ぎを防ぐことができる。
【００３３】
窒素ガスの供給が終了するとノズル６は後退する（Ｓ８）。ノズル６の後退は、任意の時間経過した後にノズル出入りボタンを押して後退させてもよく、また、窒素ガスの供給時間を予め設定しておき、設定時間を経過したら自動で後退するように構成してもよい。
【００３４】
ノズル６が後退した後、さらに載置プレート３を押し下げることで、これに連動して圧着レバー部４も押し下げられる（Ｓ９）（図５（ｄ））。これにより、付勢手段により下方向に付勢されていた第１押圧部４０が上方に押し上げられ、第２押圧部４１と第２受け部５１とで開口部Ａが圧着されるようになる。次いで、第２受け部５１に内蔵されたヒーターを加熱し、開口部Ａを熱溶着することで開口部Ａがシールされる（Ｓ１０）。
【００３５】
ヒーターによる所定時間の加熱が完了すると、圧着レバー部４を開放する（Ｓ１１）（図５（ｅ））。これにより、開口部Ａ近傍の挟持状態が解除され、シールされた包装袋Ｐを取り出すことができる。
【００３６】
引き続いて別の包装袋Ｐのシール動作を行なう場合には、ステップＳ１に戻り、同様の動作を繰り返せばよい。ただし、圧着レバー部４を開放した後に、自動でノズル６を前進させるようにしておき、包装袋ＰをセットするステップＳ３に戻るようにしてもよい。
【００３７】
＜第２実施形態＞
本発明の排気機構として、押圧部材と受け部材の挟持面が弾性変形可能な円弧状断面を有するように構成してもよい。図６は、この実施形態に係る挟持部の一例を示す側面図である。第１押圧部４０の挟持面と第１受け部５０の挟持面の断面形状は、図のような円弧状をしており、これらの挟持面は弾性変形して撓むことが可能となっている。第１押圧部４０及び第１受け部５０は、例えばシリコンゴムなどの材料で構成することができる。
【００３８】
包装袋Ｐの開口部Ａ近傍を挟持する際には、図６（ａ）に示すように、第１押圧部４０の先端と第１受け部５０の先端とが互いに接近するように構成されている。なお、図６（ａ）においてノズル６は不図示であり、実際のノズル６の部分では、第１押圧部４０の挟持面と第１受け部５０の挟持面は上下方向に撓むようにしてノズル６を挟持している。包装袋Ｐは、開口部Ａが第１押圧部４０と第１受け部５０の先端の外側方になるようにして挟持される。図６（ａ）のような第１押圧部４０と第１受け部５０とで包装袋Ｐの開口部Ａ近傍を挟持した状態では、包装袋Ｐの外部から空気が侵入するのは困難である。
【００３９】
その一方で、ノズル６により包装袋Ｐ内部へ窒素ガスを導入していき、包装袋Ｐの内部の圧力（気圧）が所定値よりも高くなった場合には、図６（ｂ）に示すように、包装袋Ｐによって押された第１押圧部４０と第１受け部５０とが互いに反対方向へ撓むことで、両者の挟持面の間に隙間が形成され、包装袋Ｐ内部の空気及び導入された窒素ガスの一部を開口部Ａから包装袋Ｐ外部へ排出することが可能となる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
さらに、本発明の排気機構として、ノズル６に隣接するように排気管７を設けてもよい。図７は、ノズル６及び排気管７の外観構成を示す斜視図である。図７（ａ）は、ノズル６の両側に隣接するようにチューブ状の排気管７を設けた例を示す。図７（ｂ）は、ノズル６の両側の排気管７を一体に成形した例を示す。このような排気管７を設けることで、包装袋Ｐ内部の空気及び導入された窒素ガスの一部を開口部Ａから包装袋Ｐ外部へ排出することが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
Ｈ    ヒートシール装置
Ｐ    包装袋
Ａ    開口部
１    本体部
２    操作部
３    載置プレート
４    圧着レバー部
５    圧着レバー受け部
６    ノズル
７    排気管
４０    第１押圧部
４１    第２押圧部
５０    第１受け部
５０ｂ  溝部
５１    第２受け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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