(57)【要約】【課題】複数に区画された凹部に流動物が充填されたトレーをフィルムでシールするときに、トレーの中央部分に溜まった流動物を確実に排除する。【解決手段】複数の凹部に対する流動物の充填が終了したトレーの上方へフィルムを供給する。第１シーラ３５は、トレーにおいて各凹部の周縁のフランジの上面を押圧してフィルムを溶着する。第１シーラ３５は、複数の凹部の間に位置するフランジ中央部に向かって突出する突出部４３を有する。突出部４３がフィルムを押圧して加熱することにより、フランジ中央部に存在する流動物が突出部４３によって外方へ押出されるとともに、フィルムがフランジに溶着される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動物を収容するための複数の凹部が設けられ、その凹部の周縁にフランジが形成されたトレーを搬送する搬送手段と、
前記凹部に前記流動物を充填する充填手段と、
充填が終了したトレーの上方へフィルムを供給するフィルム供給手段と、
前記複数の凹部の間に位置するフランジ中央部に向かって突出する突出部がシール面に形成されたシール手段とを備え、
前記突出部が前記フィルムを押圧して加熱することにより、前記フランジ中央部に存在する流動物が前記突出部によって外方へ押出されるとともに、前記フィルムが前記フランジに溶着されることを特徴とする充填包装装置。
【請求項２】
前記フランジ中央部以外の部分を圧着して加熱する平坦部が前記シール面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の充填包装装置。
【請求項３】
前記シール手段の下流側に、前記シール手段によって溶着されたフィルムをさらに溶着する第２のシール手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の充填包装装置。
【請求項４】
前記突出部が中心に向かって徐々に高くなる階段状に成形されることを特徴とする請求項１に記載の充填包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数に区画された凹部に流動物が充填されたトレーに対して、フィルムを溶着してシールする充填包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数に区画された凹部に流動物が充填されたトレーに対し、フィルムをトレーのフランジに溶着してシールする装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。この装置は、複数の凹部の間に位置するフランジ中央部に液体が溜まるのを防止するため、フランジ中央部に開口を形成して液体をトレーから排出するように構成されている。一方、フランジに液体が溜まるのを防止するための構成として特許文献２に開示された装置も従来公知である。この装置では、半球状のシール面を有する仮シール装置によって液体をフランジから排出した後、平坦なシール面を有する本シール装置によって本シールが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３０１０２号公報
【特許文献２】特開平２−１０９８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置ではトレーの中央部分の開口を形成するので、トレーの製造コストが高くなるという問題がある。また特許文献２の装置では、トレーが複数に区画された凹部を有する場合、トレーの中央部分に溜まった液体を外部に排除することは困難である。
【０００５】
本発明は、複数に区画された凹部に流動物が充填されたトレーをフィルムでシールするときに、トレーの中央部分に溜まった流動物を確実に排除することができる、安価な充填包装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る充填包装装置は、流動物を収容するための複数の凹部が設けられ、その凹部の周縁にフランジが形成されたトレーを搬送する搬送手段と、凹部に流動物を充填する充填手段と、充填が終了したトレーの上方へフィルムを供給するフィルム供給手段と、複数の凹部の間に位置するフランジ中央部に向かって突出する突出部がシール面に形成されたシール手段とを備え、突出部がフィルムを押圧して加熱することにより、フランジ中央部に存在する流動物が突出部によって外方へ押出されるとともに、フィルムがフランジに溶着されることを特徴としている。
【０００７】
シール面には、フランジ中央部以外の部分を圧着して加熱する平坦部が形成されてもよい。シール手段の下流側に、シール手段によって溶着されたフィルムをさらに溶着する第２のシール手段をさらに備えてもよい。突出部は、中心に向かって徐々に高くなる階段状に成形されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数に区画された凹部に流動物が充填されたトレーをフィルムでシールするときに、トレーの中央部分に溜まった流動物を確実に排除することができる、安価な充填包装装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第１の実施形態である充填包装装置を示す側面図である。
【図２】トレーを示す平面図である。
【図３】トレーがリテーナに載置された状態を示す側面図である。
【図４】充填包装装置に設けられる充填装置の作用を示す図である。
【図５】充填包装装置に設けられる掻き取り装置の作用を示す図である。
【図６】第１の実施形態における第１シーラを示す平面図である。
【図７】第１の実施形態における第１シーラに形成される突起を示す側面図である。
【図８】第１の実施形態における第２シーラを示す平面図である。
【図９】図８のIX-IX線に沿う断面図である。
【図１０】第２の実施形態における第１シーラを示す平面図である。
【図１１】第２の実施形態における第２シーラを示す平面図である。
【図１２】本発明に係る第３の実施形態である充填包装装置におけるシール工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１の実施形態である充填包装装置を、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態の充填包装装置を示している。搬送機構（搬送手段）は、一対のプーリ１１、１２と、これらのプーリ１１、１２に掛け回されたチェーン１３とを有する。チェーン１３にはトレーＴが係合可能なリテーナ１４が取り付けられており、リテーナ１４は、プーリ１１、１２が回転駆動されることにより、チェーン１３とともに移送される。
【００１１】
トレーＴは図２に示されるように、上方から見ると略正方形の外形を有し、４つの凹部Ｃが形成されている。これらの凹部Ｃも略正方形の外形を有し、本実施形態では豆腐が収容される。各凹部Ｃは、その周縁に形成されたフランジＦによって相互に接続され、フランジＦはトレーＴの外周縁を囲む外枠Ｆ１と、外枠の内側に設けられ十文字状に延びる連結部Ｆ２とを有する。図３に示されるようにフランジＦはリテーナ１４によって支持され、リテーナ１４の上面にはゴム層（図示せず）が積層されている。これは、後述するシール工程やトリミング工程においてリテーナ１４に作用する負荷を吸収するためである。
【００１２】
プーリ１１、１２は図１において時計周りに回転駆動され、したがってトレーＴは左から右方向へ搬送される。搬送方向の上流端すなわちプーリ１１の直ぐ下流側において、チェーン１３の上側にはトレーＴを重合状態で保持するマガジン１５が配置され、チェーン１３の下側にはマガジン１５からトレーＴを取り出すためのトレー取出し機構１６が設けられる。トレー取出し機構１６はマガジン１５の最下部にあるトレーＴの各凹部Ｃの底面に吸着する吸盤１６ａと、吸盤１６ａを昇降させるシリンダ装置１６ｂとを有し、トレーＴを１つずつ取り出してリテーナ１４に受け渡す。
【００１３】
トレー取出し機構１６の下流側には充填装置（充填手段）１７が設けられる。充填装置１７はチェーン１３の上方に位置し、トレーＴの各凹部Ｃ内に凝固剤入りの豆乳Ａである流動物を充填する。この凝固剤入り豆乳Ａは、図４に示されるように充填装置１７の充填ノズル１７ａによって凹部Ｃ内に充填されるが、この充填時に多量の泡Ｂが生じてトレーＴの上面に溜まる。この泡ＢをトレーＴから除去するため、充填装置１７の下流側には掻き取り装置１８が設けられる。掻き取り装置１８はチェーン１３の上方に位置し、図５に示されるように掻き取りバー１８ａを有する。掻き取りバー１８ａはトレーＴの上面に近接するように垂直下方に延び、トレーＴが移送されることによって、掻き取りバー１８ａにより泡Ｂが掻き取られる。
【００１４】
掻き取り装置１８の下流側であってトレーＴの搬送経路の上方には、フィルム供給装置２０とシール装置３０が設けられる。フィルム供給装置２０は、充填が終了したトレーＴの上方へフィルムＭを供給するフィルム供給手段である。シール装置３０は搬送中のトレーＴのフランジＦの上面にフィルムＭを貼付するシール手段であり、後述するように第１シール手段と第２シール手段から成る。
【００１５】
フィルム供給装置２０は、フィルム供給ローラ２１に巻回されたフィルムＭを、引出しローラ２２によって引出し、巻取りローラ２３によって巻き取るように構成されている。フィルム供給ローラ２１と引出しローラ２２の間にはフィルムＭに張力を付与するテンションローラ２４が設けられ、引出しローラ２２と巻取りローラ２３の間には一対の押さえローラ２５、２６が配設される。押さえローラ２５、２６は、フィルムＭがトレーＴのフランジＦの上面に略平行になるようにするために設けられる。
【００１６】
シール装置３０は押さえローラ２５、２６の間に設けられ、第１シール機構３１（第１シール手段）と第２シール機構３２（第２シール手段）とトリミング機構３３を有する。第１シール機構３１はシリンダ装置３４と、シリンダ装置３４によって昇降される第１シーラ３５とを備える。第１シーラ３５は、トレーＴのフランジＦを押圧しつつ加熱して、フィルムＭをフランジＦに溶着する。第２シール機構３２は第１シール機構３１の下流側に設けられる。第２シール機構３２は第１シール機構３１と同様に、シリンダ装置３６と、シリンダ装置３６によって昇降され、トレーＴのフランジＦを押圧しつつ加熱してフィルムＭをフランジＦに溶着する第２シーラ３７とを備える。
【００１７】
トリミング機構３３は第２シール機構３２の下流側に設けられ、シリンダ装置３８と、シリンダ装置３８によって昇降されるトリミング用刃型３９とを備える。トリミング用刃型３９はシリンダ装置３８によって昇降され、フィルムＭをトレーＴの外周縁に沿って切断する。これにより、トレーＴは押さえローラ２５、２６間のフィルムＭから解放され、チェーン１３によって下流方向に搬送される。一方、トレーＴの外周縁に沿って打抜かれた残りのフィルムＭは、巻取りローラ２３によって巻き取られる。
【００１８】
掻き取り装置１８の下側を通過した後、シール装置３０によって、トレーＴすなわちフランジＦの上面にフィルムＭが貼着されて凹部Ｃがシールされる。
【００１９】
図６は第１シーラ３５を下から見た図である。第１シーラ３５は、フィルムＭを押圧して加熱することによりフィルムＭをトレーＴのフランジＦに溶着させるものである。第１シーラ３５はトレーＴの外枠Ｆ１（図２参照）に対応する外周部４１と、トレーＴの連結部Ｆ２（図２参照）に対応し、十文字状に延びる内側部４２とから成るシール面を有する。シール面の中央部分には突出部４３が形成され、突出部４３以外の部分（図６において斜線が施された部分）は平坦部である。シール面以外の部分は、フィルムＭに接触しないように凹陥しており、トレーＴの凹部Ｃに対応した、外形が略正方形状の窪み４４が形成されている。
【００２０】
突出部４３は、トレーＴの４つの凹部Ｃの間に位置するフランジ中央部、すなわち連結部Ｆ２の十文字の交差部分に対応し、図１において下方に突出する。突出部４３の外形は平面視において略正方形を呈し、その正方形の各辺４３ａは窪み４４の正方形の角部に対向する。図７に示されるように突出部４３は、その中心に向かって徐々に高くなる階段状に成形され、各段における平面形状は相似形である。すなわち突出部４３はピラミッド状に成形され、突出部４３の頂部４３ｂと各辺４３ａの間に形成される階段は窪み４４に向かって低くなっている。なお、本実施形態では突出部４３の高さを０．３mm程度、辺４３ａの長さを２０mm程度としているが、この数値に限定するものではなく、トレーＴの材質や大きさなどの諸条件によって最適な数値を設定する必要がある。
【００２１】
図８は第２シーラ３７を下から見た図である。第２シーラ３７は、第１シーラ３５によって溶着されたフィルムＭをさらに溶着するものであり、第１シーラ３７と同様に４つの窪み５１が形成され、各窪み５１の外側を取り囲む枠状突起５２が設けられる。枠状突起５２はトレーＴの凹部Ｃの外周縁のすぐ外側に対応し、図９に示されるように、断面において、２つの平面部５３、５３に挟まれた隆起部５４を有する。隆起部５４は凹部Ｃの外周縁を囲む枠状を呈し、凹部Ｃの外周縁に対応したフィルムＭをさらに溶着する。
【００２２】
次に本実施形態の作用を説明する。
マガジン１５から取出されてリテーナ１４上に載置されたトレーＴは、充填装置１７の下方において一定時間停止し、この停止の間に各凹部Ｃに凝固剤入りの豆乳Ａが充填される。この充填工程においてトレーＴの上面に生じた豆乳の泡Ｂは、掻き取り装置１８の下方を搬送される間に、掻き取りバー１８ａによって掻き取られ、その際にフランジＦの上面には豆乳Ａが残存している。
【００２３】
トレーＴは第１シール機構３１の直下において一定時間停止し、第１シーラ３５が下降する。この下降動作において、まず突出部４３がトレーＴの上側に供給されたフィルムＭであってフランジＦの中央部に対応した部分を押圧しつつ加熱する。次いで突出部４３以外の部分、すなわち外周部４１と内側部４２である平坦部が、フランジＦの中央部以外に対応したフィルムＭを圧着して加熱する。これによりフィルムＭはフランジＦに溶着される。
【００２４】
このようなフィルムＭの溶着動作の途中において、突出部４３がフランジＦの中央部に存在する豆乳Ａを外方へ押出し、この押し出された豆乳Ａは凹部Ｃの中、あるいはトレーＴの外側へ排出される。すなわちフィルムＭはまずフランジＦの中央部に対して溶着され、その後中央部以外の部分に対して溶着されて、トレーＴはフィルムＭによりシールされる。なお、本実施形態では、突出部４３の各辺４３ａを凹部Ｃに向けて配置し、豆乳Ａを凹部Ｃへ向けて排出しやすくしている。
【００２５】
第１シール機構３１によるシールの後、トレーＴは第２シール機構３２の直下まで搬送され、ここで再び停止する。そして第２シーラ３７が下降し、枠状突起５２がフィルムＭを押圧して、凹部Ｃの外周縁に沿ったフィルムＭの部分をさらに溶着する。これにより凹部Ｃは完全にシールされる。
【００２６】
以上のように本実施形態によれば、フィルムＭをトレーＴのフランジＦに溶着するときに、突出部４３の作用によって、フランジＦの中央部に残っている豆乳Ａが凹部Ｃの中、またはトレーＴの外側へ排出される。したがってフィルムＭがフランジＦの全面にわたって密着した豆腐入りトレーが得られ、フィルムＭとフランジＦの間に豆乳Ａが入って外観が損なわれることはない。また、この豆乳Ａを排除するためにフランジの中央部分の開口を形成する必要がないので、トレーの製造コストを抑えることができる。
【００２７】
図１０、１１は本発明の第２の実施形態における第１シーラ６１と第２シーラ７１を示している。第１の実施形態との基本的な違いは、凹部Ｃが２つであるトレーＴに対してフィルムＭを貼着する点である。すなわち第１シーラ６１は、外形が略正方形である２つの窪み６２を有する。トレーＴの外枠に対応する外周部６３は矩形を有し、その矩形の長辺の中点同士を連結する内側部６４には突出部６５が形成される。突出部６５は平面視において細長い矩形を呈し、その矩形の長辺６５ａは窪み６２の正方形の辺と略同じ長さであり、短辺６５ｂは内側部６４の短辺と略同じ長さを有する。突出部６５は、内側部６４の長さ方向に延びる矩形の平板を積み重ねた階段状を有し、各段の平板の矩形は、内側ほど細長くなるように定められている。
【００２８】
第２シーラ７１は、第１シーラ６１によって溶着されたフィルムＭをさらに溶着するものであり、第１シーラ６１と同様に２つの窪み７２が形成され、各窪み７２の外側を取り囲む枠状突起７３が設けられる。枠状突起７３はトレーＴの凹部Ｃの外周縁を囲む枠状を呈し、凹部Ｃの外周縁に対応したフィルムＭをさらに溶着する。
【００２９】
第２の実施形態の作用効果は第１実施形態と基本的に同じである。
【００３０】
図１２は本発明の第３実施形態を示している。この実施形態は、シール工程が３つに分かれ、第１仮シール工程と第２仮シール工程と本シール工程から成る。トレーＴの構成は第１実施形態と同じであり、４つの凹部Ｃを有する。なお図１２において斜線を付した部分はフィルムが溶着される部分を示している。
【００３１】
充填包装装置の構成は基本的に図１に示される第１実施形態と同じであるが、シール機構が異なる。すなわち、３つのシール工程に対応して３つのシール機構が設けられており、第１仮シール工程では第１シーラ８１によって、第２仮シール工程では第２シーラ８２によって、また本シール工程では第３シーラ８３によってフィルムがトレーＴのフランジＦに溶着される。
【００３２】
第１シーラ８１は先端が球面の一部を成し、トレーＴの連結部Ｆ２の十文字の交差部分の中心Ｘのみを押圧して、この部分にフィルムを溶着するように構成されている。第２シーラ８２は第１シーラ８１よりも太く成形され、先端は第１シーラ８１よりも曲率半径の大きな球面の一部を成す。すなわち第２シーラ８２は、第１シーラ８１によって溶着される中心Ｘを含み、これよりも広い領域Ｙにフィルムを溶着するように構成されている。第３シーラ８３はフランジＦの外枠Ｆ１と連結部Ｆ２を押圧して、この部分にフィルムを溶着するように構成されている。
【００３３】
以上のように第３実施形態は、第１および第２仮シール工程においてトレーＴの中央部分のみにフィルムを仮溶着し、本シール工程においてトレーＴの中央部分以外にフィルムが溶着される。したがって第１仮シール工程では、中央部分に溜まった豆乳Ａが排除され、次いで第２仮シール工程では、さらに広い範囲の領域の豆乳Ａが排除されて凹部ＣあるいはトレーＴから排出される。そしてフランジＦから豆乳Ａが完全に排除された後、本シール工程においてフランジＦの全面にフィルムが溶着される。
【００３４】
したがって第３実施形態によっても、第１および第２の実施形態と同様な作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００３５】
１１、１２  プーリ（搬送手段）
１３  チェーン（搬送手段）
１７  充填装置（充填手段）
２０  フィルム供給装置（フィルム供給手段）
３１  第１シール機構（第１シール手段）
３２  第２シール機構（第２シール手段）
４３  突出部
Ｃ  凹部
Ｆ  フランジ
Ｔ  トレー
【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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【図８】
2015145282.tif 000010
【図９】
2015145282.tif 000011
【図１０】
2015145282.tif 000012
【図１１】
2015145282.tif 000013
【図１２】
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