(57)【要約】【課題】シール不良を無くし、シール面の美観を向上させる。【解決手段】容器密封装置は、容器Ｃの下細りテーパ状胴壁Ｂ内面に蓋Ｌの周縁部をシールするシールヘッド１６を備えている。シールヘッド１６に、同胴壁Ｂ内面と合致するシール押え面７２が形成されている。シール押え面７２に上部領域９１および下部領域９２が形成されている。下部領域９２の周方向複数か所に、シール時における蓋Ｌ周縁部の弛みを吸収しうる凹所９３が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の下細りテーパ状胴壁内面に蓋の周縁部をシールするシールヘッドを備えており、シールヘッドに、同胴壁内面と合致するシール押え面が形成されている容器密封装置において、シール押え面の周方向複数か所に、シール時における蓋周縁部の弛みを案内しうる凹所が形成されていることを特徴とする容器密封装置。
【請求項２】
シール押え面に上部領域および下部領域が形成され、凹所が、下部領域に位置させられている請求項１に記載の容器密封装置。
【請求項３】
凹所の下端が、下方に開放されている請求項２に記載の容器密封装置。
【請求項４】
凹所が、上下方向にのびた溝の形態をなし、隣り合う凹所同士の間隔が一定である請求項２または３に記載の容器密封装置。
【請求項５】
凹所の幅と、隣り合う凹所同士の間隔とがほぼ一致させられている請求項４に記載の容器密封装置。
【請求項６】
容器を保持するホルダを備えており、ホルダに容器挿入孔が形成され、容器挿入孔の周面上端部に、シール押え面と対応するシール受け面が形成され、シール受け面の内径が、全長にわたって一定でありかつ容器胴壁上端部の外径と等しくなされている請求項１〜５のいずれか１つに記載の容器密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、デザート等を収めたカップ状容器の口部を帯状蓋材で密封する密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来装置としては、容器の下細りテーパ状胴壁内面に蓋の周縁部をシールするシールヘッドを備えており、シールヘッドに、同胴壁内面と合致するシール押え面が形成されており、シール押え面の全体が、凹凸の無い平滑面となされているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５５１０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
シール時における蓋の周縁部には弛みが生じることは避けられない。弛みをシールヘッドのシール押え面で押さえると、弛みは行き場を失って皺になる。皺は、襞状に折畳まれてシールされる。シールされた皺の大小およびその発生場所は、容器のシール面の周方向に均一ではなく、偏りがある。大きい皺が発生するところや皺が多く発生するところではシール圧が十分に取れずにシール不良となる。一方、皺の偏りはシール面の美観に影響を与える。
【０００５】
この発明の目的は、シール不良を無くし、シール面の美観を向上させることのできる容器密封装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による容器密封装置は、容器の下細りテーパ状胴壁内面に蓋の周縁部をシールするシールヘッドを備えており、シールヘッドに、同胴壁内面と合致するシール押え面が形成されている容器密封装置において、シール押え面の周方向複数か所に、シール時における蓋周縁部の弛みを案内しうる凹所が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明による容器密封装置では、シール時における蓋周縁部の弛みは凹所に案内され、弛みに起因する皺は、シール面の所定の複数箇所にできるようになる。
【０００８】
また、従来、この種の容器密封装置では、シール後の容器内が容器外に比べて陽圧となる傾向があったが、凹所があると、シール後の容器内は陽圧になり難いことも分かった。容器内が陽圧となると、容器内のエアーは容器と蓋のシールが比較的弱い部分を通じて容器外に逃げようとし、その逃げようとする部分にはピンホールが形成されてシール不良となる。容器内が陽圧になり難い原因としては、凹所がエアー抜き通路を形成し、これを通じて、容器胴壁と蓋周縁部の間からエアーが抜けることによると推察される。
【０００９】
したがって、この発明によれば、皺の偏りに起因するシール不良を防止することに加え、シール後の容器内圧に起因するシール不良をも防止することができる。
【００１０】
さらに、シール押え面に上部領域および下部領域が形成され、凹所が、下部領域に位置させられていると、下部領域で弛みを案内し、上部領域で確実にシールすることができる。
【００１１】
また、凹所の下端が開放されていると、蓋が折曲げられていく際、折曲げ当初より、シール押え面の下端に達している凹所によって皺が案内されるので、皺が凹所によって案内され易く、皺の形成に好適である。しかも、凹所によって形成されるエアー抜き通路を通じて、エアーを効率良く抜くことができ、一層のシール不良防止に効果的である。
【００１２】
また、凹所が、上下方向にのびた溝の形態をなし、隣り合う凹所同士の間隔が一定であると、皺が均一にできるため、シール面の美観を向上させることができる。
【００１３】
また、凹所の幅と、隣り合う凹所同士の間隔とがほぼ一致させられていると、さらなる美観の向上に貢献することができる。
【００１４】
また、容器を保持するホルダを備えており、ホルダに容器挿入孔が形成され、容器挿入孔の周面上端部に、シール押え面と対応するシール受け面が形成され、シール受け面の内径が、全長にわたって一定でありかつ容器胴壁上端部の外径と等しくなされていると、シール押え面およびシール受け面の楔作用により、シール性が向上させられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１６】
図８を参照すると、この発明による容器密封装置によって製造された容器Ｃおよび蓋Ｌが示されている。
【００１７】
容器Ｃは、紙製の丸カップ状のもので、下細りテーパ状胴壁Ｂを有している。胴壁Ｂ上端開口縁部にはカーリング部Ｋが設けられている。蓋Ｌは、熱可塑性プラスチックフィルム製蓋材Ｆから打抜かれたもので、胴壁Ｂ上端開口に落とし込まれて立上り縁部Ｒを形成し、これの外周面が胴壁Ｂ上端内周面にヒートシールされているものである。立上り縁部Ｒの下部領域には多数の内方突出状縦皺Ｍが一定間隔で形成されている。立上り縁部Ｒの外周の一部に連なってつまみＴが設けられている。
【００１８】
容器密封装置は、図１および図２に示すように、回転中心Ｍから所定距離を隔てた円周上に複数の容器ホルダ１１（図示は１つのみ）が等間隔で設けられかつ容器ホルダ１１がシールステーションＳで順次停止させられるように間欠的に駆動される水平ターンテーブル１２と、シールステーションＳで停止させられた容器ホルダ１１の上方を帯状蓋材Ｆが横切るように蓋材ＦをシールステーションＳに供給する蓋材移送装置１３と、シールステーションＳにおけるターンテーブル１２の上方に配置されている昇降体１４と、昇降体１４に垂下状に取付けられかつ帯状蓋材Ｆを蓋Ｌとこれの残余の蓋材Ｆとに分離するように蓋材Ｆを容器口縁部にそって打抜く垂直筒状カッタ１５と、カッタ１５の内側に配置されかつ打抜かれた蓋Ｌの周縁部を容器口縁部の内面にシールするシールヘッド１６と、カッタ１５を取り囲むように配置されている蓋材押え１７とを備えている。
【００１９】
容器ホルダ１１は、方形水平板状のもので、上下貫通円形状容器保持孔２１を有している。図３に詳細に示すように、容器保持孔２１の内径はその全長にわたって一定でありかつ胴壁Ｂ上端の外径と等しくなされている。容器保持孔２１の周面上端部にはシール受け面２２が形成されている。シール受け面２２の上端開口縁部には容器受け面２４が、これを取囲むように環状カッタ逃げ溝２３がそれぞれ形成されている。カッタ逃げ溝２３は、全体的には円環状であるが、つまみＴに対応する部分には膨出部２３ａを有している。容器ホルダ１１上面において、カッタ逃げ溝２３の外側に蓋材受け面２５が形成されている。容器受け面２４よりも蓋材受け面２５が高レベルとなされている。
【００２０】
容器保持孔２１に胴壁Ｂがはめ入れられて容器受け面２４でカーリング部Ｋが受けられることにより、容器Ｃがホルダ１１に保持されるようになっている。
【００２１】
昇降体１４は、支持部材３１に垂直下向きに取付られた第１流体圧シリンダ３２によって昇降させられる水平板状頂板３３と、頂板３３の下方に間隔をおいて配置されている水平板状底板３４と、頂板３３および底板３４の外周縁部複数カ所に介在させられている垂直棒状第１スペーサ３５と、頂板３３上面中央に垂直下向きに取付けられかつ第１流体圧シリンダ３２のピストンロッドに連結されている第２流体圧シリンダ３６とを備えている。
【００２２】
第１流体圧シリンダ３２には第１ガイドロッド４１が垂直下向きに取付けられている。第１ガイドロッド４１は、第１スペーサ３５の近くで頂板３３に摺動自在に貫通させられている。
【００２３】
頂板３３の中央部には、第２流体圧シリンダ３６のピストンロッドを挿通させたロッド孔４２が形成されている。底板３４の中央部にはヘッド孔４３が形成されている。ヘッド孔４３の縁部には垂直筒状容器押え５２が垂下状に設けられている。  第２流体圧シリンダ３６のピストンロッドには水平円板状ヘッド取付板４４が連結されている。ヘッド取付板４４上面の周縁部複数カ所には第２ガイドロッド４５が直立状に設けられている。第２ガイドロッド４５は、第２流体圧シリンダ３６と第１ガイドロッド４１間において頂板３３に摺動自在に貫通させられてその上方に突出させられている。第２ガイドロッド４５の上方突出端にはストッパ４６が設けられている。頂板３３とストッパ４６の間には、第２ガイドロッド４５の上方突出部にはめられた第２スペーサ４７が介在させられている。
【００２４】
カッタ１５は、容器押え５２を取囲むように底板３４下面から固定状に吊下げられかつ下端に、カッタ逃げ溝２３の真上に位置させた刃５１を有している。
【００２５】
シールヘッド１６は、ヘッド取付板４４下面に垂下状に取付けられかつ下端部をヘッド孔４３に入り込ませている垂直筒状ヒータ６１と、ヒータ６１の下端面に取付けられかつヒータ６１によって加熱されるリング状シール部材６２とを備えている。
【００２６】
シール部材６２下面の外周部には下方突出環状部７１が設けられている。シール部材６２の環状部７１を含む外周面には、容器胴壁Ｂ内面に合致する下細りテーパ状シール押え面７２が設けられている。
【００２７】
ヘッド取付板４４下面中央には、シールヘッド１６の軸中心をのびるように吊下げロッド７３が垂下状に設けられている。吊下げロッド７３の下端部には蓋吸着部材７４が取付けられている。蓋吸着部材７４は、水平円板状のもので、その外周部分を環状部７１の内側に入り込ませている。蓋吸着部材７４の下面は、わずかであるが、環状部７１下面より下方に突出させられている。
【００２８】
ヘッド取付板４４の外周面から中心に向かって有底横吸引孔７５が形成されるとともに、横吸引孔７５の底から吊下げロッド７３の軸心を縦吸引孔７６が下向きにのびている。縦吸引孔７６の下端は、蓋吸着部材７４の下面に開口させられている。
【００２９】
蓋材押え１７は、平面より見て、蓋材受け面２５と同形状の水平板状のものである。蓋材押え１７の下面全体には弾性材８１が被覆されている。蓋材押え１７の上面複数カ所には第３ガイドロッド８２が直立状に設けられている。第３ガイドロッド８２の上端部は、底板３４に摺動自在に貫通させられている。第３ガイドロッド８２の上方突出端にはストッパ８３が設けられている。底板３４と蓋材押え１７の間には、第３ガイドロッド８２にはめられた第２圧縮コイルばね８４が介在させられている。
【００３０】
図３および図４に詳細に示すように、シール部材６２外周面のシール押え面７２上方はストレートな円筒面である。シール押え面７２の高さの中程を境界として、上部領域９１および下部領域９２が形成されている。上部領域９１は全周にわたって平滑であるが、下部領域９２には多数の凹所９３が周方向に等間隔で形成されている。各凹所９３は、上下方向にのびた溝のような形をしていて、その下端は下方に開放されている。凹所９３の幅Ｗ１、隣り合う凹所９３の間隔Ｗ２は、ほぼ等しい。ただし、凹所７８の数は、適宜変更されるものであって、４〜３６０程度の範囲で、好ましくは、１０〜１２０の範囲で変更される。図７を参照すると、凹所９３の底面は断面円弧状の輪郭をなすものである。また、凹所９３の深さは、凹所９３の幅Ｗ１の１／４以上であることが好ましい。
【００３１】
第１流体圧シリンダ３２の作動により、昇降体１４が昇降させられ、第２流体圧シリンダ３６の作動により、シールヘッド１６が昇降体１４に対して昇降させられる。
【００３２】
図１に示すように、昇降体１４がその昇降ストローク上限に位置させられるとともに、シールヘッド１６がその昇降ストローク上限に位置させられた状態で、蓋材押え１７下面および蓋吸着部材７４下面は、ほぼ同レベルであり、このレベルよりもカッタ１５の刃５１のレベルは高くなっている。
【００３３】
また、この状態で、第１流体圧シリンダ３２のピストンロッドは、退入端に位置させられ、第２流体圧シリンダ３６のピストンロッドは、突出端に位置させられている。このときに、第２流体圧シリンダ３６へのエア供給は停止させられていて、そのピストンロッドを上向きに押圧すると、同ピストンロッドは自由に退入させられるようになっている。
【００３４】
つぎに、図５および図６を参照して、容器密封動作を説明する。
【００３５】
図５（ａ）は、図１と同じ状態を示すものである。図５（ｂ）に示すように、蓋材押え１７および蓋吸着部材７４が蓋材Ｆにそれぞれ接触する位置まで昇降体１４を下降させる。
【００３６】
ついで、昇降体１４を下降させると、図５（ｃ）に示すように、第２圧縮コイルばね８４を圧縮させることにより、そのばね力によって蓋材押え１７は蓋材Ｆを押えたまま、カッタ１５が蓋材Ｆに接触させられる。これと同時に、蓋材Ｆの抗力がシールヘッド１６等の自重に打勝ち、第２流体圧シリンダ３６のピストンロッドを退入させることにより、シールヘッド１６が昇降体１４に対して相対的に上昇させられる。
【００３７】
さらに、図６（ｄ）に示すように、昇降体１４を下降させ、昇降体１４が下限まで下降する間に、カッタ１５が蓋材Ｆを打抜いて蓋Ｌが得られる。蓋Ｌの打抜きの際に、カッタ１５を挟んでその外側からは第２圧縮コイルばね８４のばね力が、その内側からはシールヘッド１６等の重力が蓋材Ｆにそれぞれ作用させられる。これにより、打抜きか所のずれが防止され、カッタ１５の切断性能が向上させられる。打抜かれた蓋Ｌは、蓋吸着部材７４によって吸着される。
【００３８】
昇降体１４が下限まで下降すると、図６（ｅ）に示すように、第２流体圧シリンダ３６にエアを供給してそのピストンロッドを突出させ、シールヘッド１６を下降させる。そうすると、蓋吸着部材７４が蓋Ｌを吸着したままで、シール部材６２は、容器胴壁Ｂ内に入り込む。このときに、蓋ＬのつまみＴを含む外周部は、立上り縁部Ｒを形成する。容器胴壁Ｂ内に入り込んだシール部材６２のシール押え面７２は、容器胴壁Ｂおよび立上り縁部Ｒを介して容器ホルダ１１のシール受け面２２に押圧される。これにより、容器胴壁Ｂおよび立上り縁部Ｒのヒートシールが行われる。
【００３９】
ヒートシールに際し、シール押え面７２が下細りのテーパ状であるのに対し、シール受け面２２は垂直である。したがって、シール押え面７２およびシール受け面２２の間には均一なシール圧が発生するのではなくて、双方の面７２、２２の上から下にかけて漸次小さくなるシール圧が発生する。そのため、シール圧の大きい部分程強くシールされることなり、シール性が向上する。
【００４０】
さらに、シール部材６２の上部領域９１によってシールされる部分は全周にわたって均一にシールされる。一方、下部領域９２によってシールされる部分は、凹所９３の無い部分だけがシールされる。このときに生じた蓋の周縁部の弛みは、図７に示すように、凹所９３内において皺Ｍとなるが、皺Ｍはシールされることは無い。
【００４１】
さらに、シール時に、容器のシール面と蓋の周縁部下面の間から、エアは凹所９３を通じて排出される。
【００４２】
この後、シールヘッド１６は、昇降体１４とともに上昇させられるが、まず、図６（ｆ）に示すように、シールヘッド１６を先に上昇させる。このときに、シールヘッド１６とともにこれに付着して容器Ｃが持上げられようとしても、これを容器押え５２が阻止する。この後、昇降体１４を上昇させる。
【００４３】
上記において、容器がターンテーブルによって搬送される例が示されているが、容器はコンベヤで搬送するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、上記において、凹所は下部領域にのみ形成されている例が示されているが、これ以外の例を排除するものではない。凹所は、上部領域および下部領域のいずれか、または、双方に、あるいは、双方の領域にまたがるように形成されていてもよい。しかしながら、エアー抜きの機能、皺の形状、シール性、製品としての見栄え等を総合的に考慮すると、下部領域にのみ凹所があることが好ましい。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、シール不良を無くし、シール面の美観を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による密封装置の垂直横断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにそう水平横断面図である。
【図３】シールヘッド周辺の拡大断面図である。
【図４】シールヘッドの詳細説明図である。
【図５】同密封装置によるシール動作説明図である。
【図６】図５に続くシール動作説明図である。
【図７】シール状態説明図である。
【図８】同密封装置によってシールされた容器の斜視図である。
【符号の説明】
１４  昇降体
１５  カッタ
１６  シールヘッド
７２  シール押え面
９１  上部領域
９２  下部領域
９３  凹所
Ｌ  蓋
Ｆ  蓋材
【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】
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