(57)【要約】【課題】容器２を保持しているホルダプレート１４がシール工程等で押圧された際に変形しないように下方から支持するとともに、ホルダプレート１４の移動時には接触しないようにする。【解決手段】容器搬送コンベヤ４に、容器保持孔１４ａが形成されたホルダプレート１４が取付けられ、容器２を保持して間欠的に搬送する。容器２は、充填ポジションＡ、シールポジションＢ等の処理位置に順次停止する。シールポジションＢには、上方にエアシリンダ２８によって昇降するシールヘッド３０を有するシール装置２０が、下方には、支持部材５０が設けられている。支持部材５０は、一端が回転軸５３に支持されて回動可能な支持プレート５２と、その上面に直立して設けられた支持レール６２とを有している。搬送コンベヤ４の走行中は支持プレート５２を下降させ、停止中に支持プレート５２を上昇させて支持レール６２によってホルダプレート１４の下面を支持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部の周縁にフランジ部が形成されたカップ状容器の前記フランジ部に係合して保持する容器保持部材を備えた搬送コンベヤによって、前記カップ状容器を間欠的に搬送し、所定の処理位置で停止させて充填、シール等の処理を行う充填シール装置において、
前記容器保持部材に上方から負荷をかける押圧ヘッドが設けられた処理位置の下方に、容器保持部材の下面側に当接して支持する支持部材と、この支持部材を昇降させる昇降手段を設けたことを特徴とする充填シール装置。
【請求項２】
前記押圧ヘッドが、容器に蓋材をシールするシールヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の充填シール装置。
【請求項３】
前記押圧ヘッドが、容器にシールされた蓋材を切断するトリミングヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の充填シール装置。
【請求項４】
前記昇降手段は、支持部材に連結されたリンク機構を備え、このリンク機構を介して支持部材を昇降させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の充填シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ状の容器に液体等を充填し、開口部をシールする充填シール装置に係り、特に、シール等の処理を行う際に容器を保持しているホルダプレートの変形を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
開口部の周縁にフランジ部を有するカップ状の容器を、容器搬送コンベヤによって間欠的に搬送し、これら容器の搬送経路に設けられた充填ポジション、シールポジション、トリミングポジション等の各処理位置に順次停止させ、各処理位置に設けられた充填装置、シール装置等によってそれぞれの処理を行うようにした充填シール装置はすでに知られている。
【０００３】
前記充填シール装置に設けられた容器搬送コンベヤは、開口部の周縁にフランジ部を有するカップ状容器を受け入れて、前記フランジ部を下面側から支持する容器支持孔が形成されたホルダプレート（容器保持部材）を、両側のチェーン間に亘って多数取付け、各容器保持孔内にそれぞれ容器を保持して搬送する。
【０００４】
各処理位置でそれぞれの処理を行うが、例えば、前記シールポジションでは、ホルダプレートに保持されている容器の開口部上にフィルムシートから成る蓋材を供給し、容器の停止位置の上方に設置したシールヘッドを下降させて押圧することにより、容器の開口部をシールするようにしている。
【０００５】
前記のようなシールヘッドや、トリミングヘッドは、上方から押圧して処理を行う構造であるため、ホルダプレートに負荷がかかり、下方に向けて撓んでしまうという問題があった。そこで、ホルダプレートに形成された容器保持孔の両側に、下面側から当接してホルダプレートを支持する構成が提案された。
【特許文献１】特開平９−１５６６０５号公報（第３−４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１の構成では、容器搬送コンベヤによる搬送時に、ホルダプレートの下面が支持レールに干渉しないように、クリアランスを設ける必要があるが、シール等の処理を行う際に確実に支持してホルダプレートの変形を防止するために、クリアランスを極小に設定しているので、個々のバラツキや変形、チェーンレールの磨耗による全体的な位置の下降等により、ホルダプレートが支持レールに接触する場合がある。このように支持レールに接触すると、摺動による駆動抵抗および接触面の磨耗が発生し、強度、耐久性が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した発明は、開口部の周縁にフランジ部が形成されたカップ状容器の前記フランジ部に係合して保持する容器保持部材を備えた搬送コンベヤによって、前記カップ状容器を間欠的に搬送し、所定の処理位置で停止させて充填、シール等の処理を行う充填シール装置において、前記容器保持部材に上方から負荷をかける押圧ヘッドが設けられた処理位置の下方に、容器保持部材の下面側に当接して支持する支持部材と、この支持部材を昇降させる昇降手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載した発明は、前記押圧ヘッドが、容器に蓋材をシールするシールヘッドであることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、請求項３に記載した発明は、前記押圧ヘッドが、容器にシールされた蓋材を切断するトリミングヘッドであることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４に記載した発明は、前記昇降手段が、支持部材に連結されたリンク機構を備え、このリンク機構を介して支持部材を昇降させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の充填シール装置は、容器保持部材を支持するために設けた支持部材と、容器保持部材とが摺動することがなく、摩擦抵抗や磨耗が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
容器を保持している容器保持部材に上方から負荷をかける押圧ヘッドが設けられている位置の下方に、昇降可能な支持部材を設けるだけで、搬送コンベヤの走行時に容器保持部材と支持部材とが摺動することを防止するという目的を達成できる。
【実施例１】
【００１３】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は、本発明の１実施例に係る充填シール装置の全体の構成を示す側面図、図２は、図１に示す充填シール装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。この充填シール装置は、上部が大径で下部に向かって次第に小径になる形状のカップ状の容器２を、容器搬送コンベヤ４によって間欠的に搬送して、充填ポジションＡ、シールポジションＢ、トリミングポジションＣ等の各容器処理位置に順次停止させてそれぞれの処理を行うようになっている。
【００１４】
容器搬送コンベヤ４は、上流部（図１の右側）と下流部の両側にそれぞれ配置されたスプロケット６、８に、両側一対のチェーン１０、１２が掛け回され、これら両側チェーン１０、１２間に、多数の容器保持部材（ホルダプレート）１４が取り付けられている。各ホルダプレート１４には、複数（この実施例では６個）の容器保持孔１４ａが形成されており、各容器保持孔１４ａ内に容器２を保持して搬送する。このカップ状容器２は、開口部の周縁にフランジ部２ａが形成されており、このフランジ部２ａが、前記ホルダプレート１４の容器保持孔１４ａの周縁部に係合して保持される。
【００１５】
前記容器搬送コンベヤ４の上流端の上方には、カップ状の容器２を前記ホルダプレート１４に供給する容器供給装置１６が設けられている。また、この容器供給装置１６の下流側には前記容器処理位置としての充填ポジションＡがあり、この充填ポジションＡには、搬送されてきたカップ状の容器２内に液体等の内容物を充填する充填装置１８が設けられている。
【００１６】
充填ポジションＡの下流側には、処理位置としてのシールポジションＢおよびトリミングポジションＣが順に配置されており、シールポジションＢにはシール装置２０が、そしてトリミングポジションＣにはトリミング装置２２がそれぞれ設けられている。シール装置２０は、図２に拡大して示すように、門型フレーム２４の天面２４ａから吊り下げられた取付けプレート２６に、６台のエアシリンダ２８が下向きに固定されている。これら各エアシリンダ２８のピストンロッド２８ａに、それぞれシールヘッド３０が取り付けられている。
【００１７】
また、トリミングポジションＣに設けられているトリミング装置２２は、その詳細は図示しないが、門型フレーム３１の天面から吊り下げられた取付けプレート３２に、１台のエアシリンダ３４が下向きに取り付けられ、このエアシリンダ３４のピストンロッドに６個のトリミングヘッド３６が取り付けられており、エアシリンダ３４の作動により、６個のトリミングヘッド３６が一斉に昇降するようになっている。
【００１８】
前記容器搬送コンベヤ４によって搬送されているカップ状容器２の開口部の上方と、前記シール装置２０のシールヘッド３０の下面およびトリミング装置２２のトリミングヘッド３６の下面との間に、蓋材であるフィルム３８が供給される。蓋材フィルム３８は、この実施例に係る充填シール装置の外部に設置されたロール状のフィルムから引き出され、図示しない導入ローラ等を介してこの充填シール装置内に導入される。充填シール装置内に導入された蓋材フィルム３８は、方向変換ローラ４０によって容器搬送コンベヤ４の搬送方向と逆方向に向けられた後、駆動ローラ４２およびアイドルローラ４４等を介して、容器搬送コンベヤ４の搬送面上まで引き下げられた後、前記シール装置２０およびトリミング装置２２の下方に供給される。
【００１９】
前記シールポジションＢに設けられているシール装置２０は、エアシリンダ２８の作動によりシールヘッド３０を昇降させるようになっており、容器搬送コンベヤ４によって搬送されてくる容器２が、このシールヘッド３０の下方に停止したときに、前記エアシリンダ２８を作動させてシールヘッド３０を下降させ、蓋材フィルム３８をカップ状容器２の開口部上に押し付けて前記フィルム３８をカップ状容器２の開口部に溶着する。また、トリミング装置２２も、エアシリンダ３４の作動によりトリミングヘッド３６を昇降させるようになっており、容器搬送コンベヤ４によって搬送されているカップ状容器２が、このトリミングヘッド３６の下方に停止したときに、前記エアシリンダ３４を作動させてトリミングヘッド３６を下降させ、カップ状容器２の開口部に溶着されているフィルム３８の周辺を切断してシート状フィルム３８の本体部から切り離す。シート状フィルム３８の蓋の部分が切り離された残部３８ａは、排出ローラ４６等を介してロール４８に巻き取られる。
【００２０】
前記シールポジションＢおよびトリミングポジションＣに設けられているシール装置２０およびトリミング装置２２は、いずれもエアシリンダ２８、３４の作動によりシールヘッド３０またはトリミングヘッド３６を、カップ状容器２の開口部およびこの容器２を保持しているホルダプレート１４に押し付けてそれぞれの処理を行うようになっており、この押圧力によってホルダプレート１４が変形しないように、ホルダプレート１４の下方に支持部材５０を設け、この支持部材５０によってホルダプレート１４を下方から支持するようになっている。
【００２１】
前記シールポジションＢおよびトリミングポジションＣにそれぞれ設けられているホルダプレート１４の支持部材５０は、同一の構成なので、図２によりシールポジションＢに設けられている支持部材５０の構成についてだけ説明する。この支持部材５０は、容器搬送コンベヤ４の搬送方向と直交する方向に配置された支持プレート５２を有している。この支持プレート５２は、一端５２ａ（図２の左端）が回転軸５３を介して前記門型フレーム２４の側壁２４ｂに回転可能に支持されている。また、支持プレート５２の他端５２ｂは、２本のリンク５４、５６を有するリンク機構５８を介して前記フレーム２４の他方の側壁２４ｃに取り付けられている。
【００２２】
このリンク機構５８は、連結された２本のリンク５４、５６の上端が前記支持プレート５２の端部（回動端）５２ｂに連結され、下端がフレーム２４の側壁２４ｃに回転可能に取付けられ、その中間の連結部が、水平方向に配置されたエアシリンダ６０のピストンロッド６０ａに連結されている。従って、水平なエアシリンダ６０の作動によって、２本のリンク５４、５６の角度を変えることにより、支持プレート５２を前記回転軸５３を支点にして回動させることができる。この実施例では、水平なエアシリンダ６０のピストンロッド６０ａが収縮すると２本のリンク５４、５６が上下に一直線に伸びて、支持プレート５２の回動端５２ｂを上昇させて、ほぼ水平状態にし、前記ピストンロッド６０ａが伸張すると、２本のリンク５４、５６が中央の連結部から折り曲げられて支持プレート５２の回動端５２ｃが下降する。
【００２３】
前記支持プレート５２の上面には、ホルダプレート１４に保持されているカップ状容器２の移動経路の両側に位置するように、複数本（この実施例では６個の容器２の両側に位置するように７本）の支持レール６２が直立して取り付けられている。
【００２４】
これら支持レール６２が取り付けられている支持プレート５２の、水平なエアシリンダ６０の作動による昇降動作は、容器搬送コンベヤ４によるホルダプレート１４の前進、停止動作に同期しており、ホルダプレート１４が前進しているときには、エアシリンダ６０によって支持プレート５２および支持レール６２が下降している。つまり傾斜した状態になって、ホルダプレート１４と接触しない位置に移動している。また、ホルダプレート１４が停止しているときには、支持プレート５２および支持レール６２が上昇してホルダプレート１４の下面側を支持する水平位置に上昇する。このように支持プレート５２が水平状態になったときには、支持レール６２の頂部がホルダプレート１４の下面に接触する高さ、または極めて僅かなクリアランスを有する高さに位置している。
【００２５】
以上の構成に係る充填シール装置の作動について説明する。容器搬送コンベヤ４は、両側のチェーン１０、１２間に多数のホルダプレート１４が取り付けられており、図１の矢印方向に間欠的に走行している。この容器搬送コンベヤ４のホルダプレート１４が、上流側スプロケット６の周囲を回転して上面側に現れると、この充填シール装置の上流端に設けられている容器供給装置１６から、各ホルダプレート１４にカップ状容器２が供給される。この実施例では、各ホルダプレート１４にはそれぞれ６個の容器保持孔１４ａが形成されており、同時に６個のカップ状容器２が供給される。カップ状容器２は、開口部の周縁にフランジ部２ａが形成されており、このフランジ部２ａが、前記ホルダプレート１４の容器保持孔１４ａの周縁部に係合して保持され、容器保持孔１４ａ内に吊り下げられた状態で搬送される。
【００２６】
前記容器供給装置１６から供給されたカップ状の容器２は、容器搬送コンベヤ４の間欠的な走行によって前進と停止を繰り返しており、最初の処理位置である充填ポジションＡに停止すると、上方に設けられた充填装置１８から液体等の内容物が充填される。
【００２７】
充填が終了したカップ状容器２は、次の処理位置であるシールポジションＢに停止すると、上方に配置されたシール装置２０のエアシリンダ２８が作動して、シールヘッド３０を下降させてカップ状容器２の開口部の周縁に圧接させ、容器搬送コンベヤ４の搬送面の上方に供給されている蓋材としてのフィルム３８をこのカップ状容器２の開口部に溶着する。
【００２８】
シール装置２０の下方に設けられている支持部材５０は、容器搬送コンベヤ４が移動しているときには、図３に示すように、水平なエアシリンダ６０のピストンロッド６０ａを伸張させて、リンク機構５８の２本のリンク５４、５６を折り曲げた状態にしており、支持プレート５２の一端５２ｂ（図３の右側の回動端）が下がっている。従って、容器搬送コンベヤ４に取り付けられているホルダプレート１４がこの支持レール６２に接触することはなく、摺動による抵抗や磨耗が発生しない。
【００２９】
一方、前記のようにシール装置２０のエアシリンダ２８の作動により、シールヘッド３０がカップ状容器２およびホルダプレート１４を上方から押圧して負荷を加えるときには、前記水平なエアシリンダ６０のピストンロッド６０ａを収縮させて、リンク機構５８の２本のリンク５４、５６を縦方向に一直線にする。すると、支持プレート５２は、図２に示すように、ほぼ水平状態になり、各カップ状容器２の両側に位置している支持レール６２がホルダプレート１４の下面に接触して、このホルダプレート１４が下方へ向けて撓むことを防止することができる。しかも、支持部材５０がホルダプレート１４を支持しているときには、前記リンク機構５８の２本のリンク５４、５６が垂直方向に一直線になっているので、水平なエアシリンダ６０に直接負荷がかかることがない。従って、小型のエアシリンダ６０を用いてホルダプレート１４を支持する機構を構成することができ、低コストであり、また省スペースでもある。
【００３０】
シールポジションＢでフィルム３８が蓋として溶着されたカップ状容器２は、再度前進して次の処理位置であるトリミングポジションＣに停止する。このトリミングポジションＣでは、上方のトリミング装置２２のエアシリンダ３４が作動してトリミングヘッド３６を下降させ、下方に停止しているカップ状容器２の蓋として溶着されたフィルム３８の周囲を、このシート状のフィルム３８の本体部から切り離す。このトリミング処理を行う際にも、エアシリンダ３４の作動によりトリミングヘッド３６をホルダプレート１４に押し付けるようになっているので、前記シールポジションＢの場合と同様に、このトリミングポジションＣの下方に設置されている支持部材５０を上昇させて、支持レール６２をホルダプレート１４の下面に接触させることにより、ホルダプレート１４が下方に向けて変形することを防止する。
【００３１】
なお、この実施例では、支持部材５０の昇降を水平なエアシリンダ６０により行ったが、必ずしもエアシリンダに限るものではなく、別にモータを設け、あるいは容器搬送コンベヤ４の駆動源にメカニカルに連結して昇降作動させるようにしても良い。また、支持部材５０の一端５０ａを支点となる回転軸５３に連結して、支持部材５０を揺動させるように構成したが、両端を同時に昇降させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】充填シール装置の全体の構成を示す側面図である。（実施例１）
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２の要部の異なる作動時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ    処理位置（充填ポジション）
Ｂ    処理位置（シールポジション）
Ｃ    処理位置（トリミングポジション）
２    カップ状容器
２ａ  フランジ部
１４    容器保持部材（ホルダプレート）
３０    押圧ヘッド（シールヘッド）
３６    押圧ヘッド（トリミングヘッド）
５０    支持部材
５８    昇降手段（リンク機構）
６０    昇降手段（エアシリンダ）
【図１】
2005041536.tif 000003
【図２】
2005041536.tif 000004
【図３】
2005041536.tif 000005