(57)【要約】【課題】  シール部材の駆動機構をシール部材の軸心方向に配置して装置構成の自由度を向上させることが可能なシール装置を提供する。【解決手段】  ヒートシール部材３１の移動機構は、一対の第１溝部４１ａと係合する一対の第１カムフォロワ４２と、一対の第２溝部４１ｂに係合する一対の第２カムフォロワ４３と、これらの第１カムフォロワ４２と第２カムフォロワ４３とを連結する連結部４４とを備えたリンク部材を有する。第１カムフォロワ４２は、ヒートシール部材３１の軸心方向に往復移動可能な移動部材５１と、第１連結軸を介して連結されている。また、第２カムフォロワ４３は、ヒートシール部材３１を支持する支持部材と、第２連結軸５２を介して連結されている。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を収納した包装袋の開口部を、一対の長尺状のシール部材により挟持して溶着することにより、前記被包装物を前記包装袋によりシールするシール装置において、
前記シール部材の軸心方向に延びる第１溝部と、前記第１溝部と交差する方向に延びる第２溝部とを備え、装置本体に固定された案内カムと、
前記第１溝部と係合する第１カムフォロワと、前記第２溝部に係合する第２カムフォロワと、前記第１カムフォロワと前記第２カムフォロワとを連結する連結部とを備えたリンク部材と、
前記シール部材の軸心方向に往復移動可能な移動部材と、
前記第１カムフォロワと前記移動部材とを連結する第１連結軸と、
前記シール部材を支持する支持部材と、
前記第２カムフォロワと前記支持部材とを連結する第２連結軸と、
を有する移動機構と、
前記移動部材を前記シール部材の軸心方向から押圧することにより、前記リンク部材を介して前記シール部材を、当該シール部材の軸心と交差する方向に移動させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とするシール装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシール装置において、
前記移動機構は、当該移動機構におけるシール部材の軸心が互いに平行となる状態で、一対、対向配設されているシール装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシール装置において、
前記駆動手段は、
前記各移動機構における一対のシール部材の軸線の延長方向に配設された直線駆動シリンダと、
当該直線駆動シリンダのシリンダロットと前記各移動機構における一対の移動部材とを各々連結する連結部材と、
を有するシール装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシール装置において、
前記一対の移動機構のうちの一方の移動機構のシール部材と支持部材との間には、ユニバーサルジョイントが配設されるシール装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のシール装置において、
前記第１溝部と前記第２溝部とは、互いに直交する方向に延びるとともに、
前記第１カムフォロワの移動距離が前記第２カムフォロワの移動距離より大きくなるように、前記シール部材の軸心に対する前記連結部の配置角度を設定したシール装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のシール装置において、
前記シール部材は、熱により前記被包装物を収納した包装袋の開口部を溶着するシール装置。
【請求項７】
請求項６に記載のシール装置において、
減圧されたチャンバー内において、前記被包装物を収納した包装袋の開口部を閉止することにより、前記被包装物を前記包装袋によりシールするシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被包装物を収納した包装袋の開口部を一対のシール部材により挟持して溶着することにより、被包装物を包装袋によりシールするシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなシール装置の一種としての減圧ヒートシール装置は、減圧されたチャンバー内において、被包装物を収納した包装袋の開口部を閉止することにより、被包装物を包装袋によりシールする構成を有する。この減圧ヒートシール装置は、弁操作によりチャンバーと真空ポンプ等の減圧手段とを連通することによりチャンバー内を真空とした後、このチャンバー内においてその内部に被包装物を収納した包装袋の開口部付近を一対のヒートシール部材により挟持して溶着することにより、被包装物を包装袋により減圧シールする構成を有する。
【０００３】
そして、特許文献１には、チャンバーに対して固定された上ヒートシール部材と、上昇駆動機構により昇降する下ヒートシール部材とを備え、チャンバー内を減圧状態とした後に、上昇駆動機構により下ヒートシール部材の軸心と直交する方向から下ヒートシール部材を押圧して下ヒートシール部材を上昇させることにより、包装袋を上ヒートシール部材と下ヒートシール部材とにより挟持して、包装袋をヒートシールする構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたように、駆動機構によりシール部材をその軸心と直交する方向から押圧して移動させる構成を採用した場合には、その駆動機構の配置が装置構成の自由度を制約するという問題がある。例えば、オペレータが包装袋をシール装置にセットする場合には、シール部材の軸心と直交する方向からシール部材にアクセスすることになるため、シール部材の駆動機構が包装袋のセットの支障となる場合がある。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、シール部材の駆動機構をシール部材の軸心方向に配置して装置構成の自由度を向上させることが可能なシール装置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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、被包装物を収納した包装袋の開口部を、一対の長尺状のシール部材により挟持して溶着することにより、前記被包装物を前記包装袋によりシールするシール装置において、前記シール部材の軸心方向に延びる第１溝部と、前記第１溝部と交差する方向に延びる第２溝部とを備え、装置本体に固定された案内カムと、前記第１溝部と係合する第１カムフォロワと、前記第２溝部に係合する第２カムフォロワと、前記第１カムフォロワと前記第２カムフォロワとを連結する連結部とを備えたリンク部材と、前記シール部材の軸心方向に往復移動可能な移動部材と、前記第１カムフォロワと前記移動部材とを連結する第１連結軸と、前記シール部材を支持する支持部材と、前記第２カムフォロワと前記支持部材とを連結する第２連結軸と、を有する移動機構と、前記移動部材を前記シール部材の軸心方向から押圧することにより、前記リンク部材を介して前記シール部材を、当該シール部材の軸心と交差する方向に移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記移動機構は、当該移動機構におけるシール部材の軸心が互いに平行となる状態で、一対、対向配設されている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記駆動手段は、前記各移動機構における一対のシール部材の軸線の延長方向に配設された直線駆動シリンダと、当該直線駆動シリンダのシリンダロットと前記各移動機構における一対の移動部材とを各々連結する連結部材とを有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記一対の移動機構のうちの一方の移動機構のシール部材と支持部材との間には、ユニバーサルジョイントが配設される。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記第１溝部と前記第２溝部とは、互いに直交する方向に延びるとともに、前記第１カムフォロワの移動距離が前記第２カムフォロワの移動距離より大きくなるように、前記シール部材の軸心に対する前記連結部の配置角度を設定した。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明において、 前記シール部材は、熱により前記被包装物を収納した包装袋の開口部を溶着する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、減圧されたチャンバー内において、前記被包装物を収納した包装袋の開口部を閉止することにより、前記被包装物を前記包装袋によりシールする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、シール部材の駆動機構をシール部材の軸心方向に配置することができ、装置構成の自由度を向上させることが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、一対の移動機構を使用して対応するシール部材を移動させることにより、包装袋を一対のシール部材による移動ストロークの中央部にセンタリングした状態で挟持することができる。このため、シールの精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、単一の直線駆動シリンダを使用して一対のシール部材を互いに同期した状態で移動させることができる。このため、簡易な構成でありながら、シールの精度を向上させることが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、ユニバーサルジョイントの作用により、一対のシール部材を互いに平行とした状態で包装袋を挟持することができる。このため、包装袋を確実にシールすることが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、駆動機構による移動部材への押圧力より大きな力で、包装袋をシール部材により挟持することができる。このため、小さな押圧力の駆動機構を使用した場合においても、包装袋を強い力で挟持することができ、確実にシールを行うことが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、高精度にヒートシールを実行することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、高精度に減圧ヒートシールを実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る減圧ヒートシール装置の概要図である。
【図２】この発明に係る減圧ヒートシール装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】移動機構をエアシリンダ２４等とともに示す平面図である。
【図４】移動機構をエアシリンダ２４等とともに示す平断面図である。
【図５】図４のＺ−Ｚ断面矢視図である。
【図６】移動機構の側面図である。
【図７】図４のＹ−Ｙ断面矢視図である。
【図８】移動機構をエアシリンダ２４等とともに示す斜視図である。
【図９】移動機構をエアシリンダ２４等とともに示す斜視図である。
【図１０】ユニバーサルジョイント６１付近を拡大して示す模式図である。
【図１１】第１カムフォロワ４２および第２カムフォロワ４３と、第１溝部４１ａおよび第２溝部４１ｂとの配置関係を示す模式図である。
【図１２】この発明に係る減圧ヒートシール装置によるヒートシール動作を示す説明図である。
【図１３】この発明に係る減圧ヒートシール装置によるヒートシール動作を示す説明図である。
【図１４】この発明に係る減圧ヒートシール装置によるヒートシール動作を示す説明図である。
【図１５】この発明に係る減圧ヒートシール装置による減圧動作を示すフローチャートである。
【図１６】この発明に係る減圧ヒートシール装置による減圧動作を示すフローチャートである。
【図１７】この発明に係る減圧ヒートシール装置による減圧動作を示すフローチャートである。
【図１８】この発明に係る減圧ヒートシール装置による減圧動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るシール装置としての減圧ヒートシール装置の概要図である。
【００２３】
この減圧ヒートシール装置は、減圧されたチャンバー内において、図示を省略した被包装物を収納した包装袋Ｃの開口部を閉止することにより、被包装物を包装袋Ｃによりシールするためのものである。ここで包装袋Ｃは、ラミネートセル等と呼称されるものであり、その三方が閉止し、一方が開放された袋状の形状を有する。なお、ここで示す包装袋の形状は一例であり、筒状など被包装物を包装できるものであれば良い。
【００２４】
この減圧ヒートシール装置は、図１左側の側面に開口部を有するチャンバー本体１１と、チャンバー蓋体１２とを、パッキング１４を介して当接させることにより、減圧可能なチャンバーが構成される構造を有する。チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内には、各々シーズヒータ３３を備えた一対のヒートシール部材３１と、各々、水冷、空冷などの冷却媒体循環路３４を備えた一対の冷却部材３２とが配設されている。
【００２５】
一対のヒートシール部材３１は、エアシリンダ２４の駆動により、後述するように、それらの間に包装袋Ｃを挟持して溶着させる挟持位置と、包装袋Ｃから離隔した待機位置との間を往復移動する。同様に、一対の冷却部材３２は、エアシリンダ２６の駆動により、それらの間に包装袋Ｃを挟持して冷却する挟持位置と、包装袋Ｃから離隔した待機位置との間を往復移動する。
【００２６】
チャンバー蓋体１２には、支持部材１５が、ガイド部材１９を介して昇降可能に配設されている。この支持部材１５には、スクリューナット１６が付設されており、このスクリューナット１６は、モータ１８の駆動により回転するスクリュー軸１７と螺合している。このため、支持部材１５は、モータ１８の駆動により昇降可能となっている。そして、この支持部材１５上には、包装袋Ｃを挟持して成形するための一対のプレスプレート２１が設置されている。これらのプレスプレート２１は、クランプレバー２２を操作することにより、包装袋Ｃを挟持して成形する挟持位置と、包装袋Ｃを開放する解放位置の間を移動する構成となっている。プレスプレート２１の形状は、特開２００１−３９４０８号公報に示されるような整形板でも良いし、特開平１１−４９１１３号公報のような複数段に分割されたものでも良い。
【００２７】
また、チャンバー蓋体１２は、ガイド部材２８の作用により、チャンバー本体１１に対して、図１における左右方向にスライド可能に構成されている。このチャンバー蓋体１２は、オペレータがハンドル１３を操作することにより、一対のプレスプレート２１や支持部材１５およびその昇降機構とともに、一対のプレスプレート２１等がチャンバー本体１１内に配置される減圧位置と、一対のプレスプレート等がチャンバー本体１１の外部に配置される準備位置との間を移動する構成となっている。
【００２８】
チャンバー本体１１には、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２とにより構成されるチャンバー内の圧力を測定するための真空計７１と、このチャンバー内の圧力が大気圧となったことを確認するためのブルドン管７２と、このチャンバー内を減圧する減圧機構とが接続されている。
【００２９】
チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２とにより構成されるチャンバー内を減圧するための減圧機構は、メインバルブＭＶを備える第１排気路７４と、スロー排気バルブＢＶ１を備える第２排気路７５と、スロー排気バルブＢＶ２を備える第３排気路７６を備える。これらのメインバルブＭＶおよびスロー排気バルブＢＶ１、ＢＶ２は、電磁開閉弁より構成される。また、第２排気路７５には、ニードルバルブＮＶ１が配設されており、第３排気路７６にはニードルバルブＮＶ２が配設されている。第１、第２、第３排気路７４、７５、７６の一端は、一方の端部がチャンバー本体１１に連結され、他方の端部がチャンバーベントバルブＶＶを介して大気中に連通する共通管路７７と接続されている。一方、第１、第２、第３排気路７４、７５、７６の他端は、スクロール型ポンプ等の真空ポンプ７８と連通する共通管路７３と接続されている。この共通管路７３には、ポンプリークバルブＰＬＶが配設されている。
【００３０】
図２は、この発明に係る減圧ヒートシール装置の制御系を示すブロック図である。
【００３１】
この発明に係る減圧ヒートシール装置は、装置全体を制御する制御部８０を備える。この制御部８０は、上述したヒートシール部材３１を移動させるためのエアシリンダ２４と、冷却部材３２を移動させるためのエアシリンダ２６と、支持部材１５を昇降させるためのモータ１８とに接続されている。また、この制御部８０は、チャンバー本体１１に接続された真空計７１と、真空ポンプ７８とに接続されている。さらに、この制御部８０は、減圧機構を構成するメインバルブＭＶと、スロー排気バルブＢＶ１と、スロー排気バルブＢＶ２と、チャンバーベントバルブＶＶと、ポンプリークバルブＰＬＶとに接続されている。メインバルブＭＶと、スロー排気バルブＢＶ１と、スロー排気バルブＢＶ２と、チャンバーベントバルブＶＶと、ポンプリークバルブＰＬＶとは、制御部８０からの指令信号により開閉動作を実行する。
【００３２】
次に、上述した一対のヒートシール部材３１を挟持位置と待機位置との間で往復移動させるための、この発明の特徴部分である移動機構等の構成について説明する。図３は、一対のヒートシール部材３１を移動させる移動機構をエアシリンダ２４等とともに示す平面図であり、図４は、その平断面図である。図５は、図４のＺ−Ｚ断面矢視図である。図６は、移動機構の側面図であり、図７は、図４のＹ−Ｙ断面矢視図である。さらに、図８および図９は、移動機構をエアシリンダ２４等とともに示す斜視図である。なお、図３から図８は、一対のヒートシール部材３１が待機位置にある状態を示しており、図９は、一対のヒートシール部材３１が挟持位置にある状態を示している。
【００３３】
一対のヒートシール部材３１を挟持位置と待機位置との間で往復移動させるための移動機構は、各ヒートシール部材３１に連結されてそれらを移動させるための、略同一の構成を有する部材が、互いに対向配置された対をなす構成を有する。各移動機構は、シール部材３１の軸心方向（図３から図５における左右方向）に延びる第１溝部４１ａと、第１溝部４１ａと直交する方向に延びる第２溝部４１ｂとが、各々一対形成された案内カム４１を備える。第１溝部４１ａと第２溝部４２ｂとは、互いに連結されている。この案内カム４１は、装置本体に固定されている。
【００３４】
また、各移動機構は、一対の第１溝部４１ａと係合する一対の第１カムフォロワ４２と、一対の第２溝部４１ｂに係合する一対の第２カムフォロワ４３と、これらの第１カムフォロワ４２と第２カムフォロワ４３とを連結する連結部４４とを備えたリンク部材を有する。図４に示すように、第１カムフォロワ４２は、ヒートシール部材３１の軸心方向に往復移動可能な移動部材５１と、第１連結軸５２を介して連結されている。また、第２カムフォロワ４３は、ヒートシール部材３１を支持する支持部材５５と、第２連結軸５３を介して連結されている。
【００３５】
ここで、一対の移動機構のうち、一方の移動機構（図４において上側に示す移動機構）においては、ヒートシール部材３１は支持部材５５に直接支持されている。これに対して、一対の移動機構のうちの他方の移動機構（図４において下側に示す移動機構）においては、ヒートシール部材３１は、図１０に示すように、ユニバーサルジョイント６１を介して、支持部材５５に支持されている。ユニバーサルジョイント（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｊｏｉｎｔ）６１は、自在継手とも呼称されるものであり、支持部材５５に対するヒートシール部材３１の角度位置を、一定の範囲で任意に変更し得るものである。このため、一対のヒートシール部材３１の平行度が完全に保たれていない場合においても、挟持位置において一対のヒートシール部材３１の全面を互いに当接させることが可能となる。
【００３６】
図３および図６に示すように、各ヒートシール部材３１は、そこに形成された溝部にその先端部が侵入する略コの字状の受け部材５６により支持されており、この受け部材５６は、連結部材５７等を介して移動部材５１と連結されている。この時、一対の移動機構のうちのユニバーサルジョイント６１が付設された移動機構（図４において下側に示す移動機構）においては、受け部材５６はヒートシール部材３１を移動可能な状態で支持している。このため、このヒートシール部材３１は、上述したユニバーサルジョイント６１の作用による移動が可能となっている。
【００３７】
なお、図３、図４、図８および図９に示すように、各ヒートシール部材３１における互いに対向する面以外の面は、ヒートシール部材３１からの放熱を軽減するために、断面が略コの字状の熱カバー５８により覆われている。
【００３８】
各移動機構における移動部材５１は、連結部材５４により互いに連結されている。そして、この連結部材５４は、ヒートシール部材３１の軸心方向に往復移動するエアシリンダ２４のシリンダロッド２５の先端に固定されている。このため、各移動機構における移動部材５１は、エアシリンダ２４の駆動により、ヒートシール部材３１の軸心方向に互いに同期して往復移動する。
【００３９】
以上のような構成を有する移動機構においては、図８に示すように一対のヒートシール部材３１が互いに離隔した待機位置にある状態から、エアシリンダ２４の駆動により連結部材５４を図８における矢印と逆方向に移動させた場合には、これに伴って、各移動機構における移動部材５１がヒートシール部材３１の軸心方向に移動する。この移動に伴って、移動部材５１と軸５２により連結された第１カムフォロワ４２が案内カム４１における第１溝部４１ａに沿って、ヒートシール部材３１の軸心方向に移動する。この第１カムフォロワ４２に移動に伴って、第１カムフォロワ４２と連結部４４により連結された第２カムフォロワ４３が、案内カム４１における第２溝部４１ｂに沿って、ヒートシール部材３１の軸心方向と直交する方向に移動する。これにより、一対のヒートシール部材３１は、図９に示すように、それらのヒートシール部材３１が互いに包装袋Ｃを介して当接する挟持位置に移動することになる。
【００４０】
このとき、この移動機構においては、一対のヒートシール部材３１が待機位置から挟持位置に移動するときに、第１カムフォロワ４２の移動距離が第２カムフォロワ４３の移動距離より大きくなるように、シール部材の軸心に対する連結部４４の配置角度を設定していることから、エアシリンダ２４による移動部材５１に対する押圧力以上の力で、一対のヒートシール部材３１を移動させることが可能となる。
【００４１】
この点について詳細に説明する。図１１は、第１カムフォロワ４２および第２カムフォロワ４３と、第１溝部４１ａおよび第２溝部４１ｂとの配置関係を示す模式図である。
【００４２】
この図に示すように、第１カムフォロワ４２と第２カムフォロワ４３との軸心を結ぶ線、すなわち、連結部４４の軸心と、ヒートシール部材３１との軸心がなす角度θは、４５度より大きい角度に設定されている。そして、第１溝部４１ａと第２に溝部４１ｂとは、互いに直交する方向を向いている。このため、第１カムフォロワ４２のヒートシール部材３１の軸心方向の移動距離は、第２カムフォロワ４３のヒートシール部材３１の軸心と直交する方向の移動距離より大きくなる。従って、エアシリンダ２４による移動部材５１への押圧力（すなわち、第１カムフォロワ３２に対する押圧力）より大きな力で第２カムフォロワ４３（すなわち、ヒートシール部材３１）がヒートシール部材３１の軸心と直交する方向に押圧されることになる。
【００４３】
このような構成を採用した場合においては、エアシリンダ２４による移動部材５１への押圧力より大きな力で、包装袋Ｃをヒートシール部材３１により挟持することができる。このため、小さな押圧力のエアシリンダ２４を使用した場合においても、包装袋Ｃを強い力で挟持することができ、確実にシールを行うことが可能となる。
【００４４】
上述した実施形態においては、第１溝部４１ａと第２に溝部４１ｂとが互いに直交する方向を向く場合について説明したが、必ずしも直交する方向を向く必要はない。但し、第１溝部４１ａと第２に溝部４１ｂとが互いに直交する方向から所定の角度だけ傾斜した場合には、一対のヒートシール部材３１は、これらのヒートシール部材３１の軸心と直交する方向に対して、上記傾斜角度に対応した角度だけ傾斜した状態で互いに近接し、あるいは、離間する方向に移動することになる。
【００４５】
なお、一対の冷却部材３２を、エアシリンダ２６の駆動により、それらの間に包装袋Ｃを挟持して冷却する挟持位置と、包装袋Ｃから離隔した待機位置との間を往復移動するための移動機構も、上述した一対のヒートシール部材３１の移動機構と同様の構成を有する。
【００４６】
次に、上述した減圧ヒートシール装置により被包装物を包装袋Ｃによりシールするヒートシール動作について説明する。図１２から図１４は、この発明に係る減圧ヒートシール装置によるヒートシール動作を示す説明図である。
【００４７】
ヒートシールを行う場合には、最初に、オペレータがハンドル１３を操作することにより、チャンバー蓋体１２を一対のプレスプレート２１や支持部材１５等とともに、チャンバー本体１１から引き出す。この状態においては、図１２（ａ）に示すように、一対のプレスプレート２１は、互いに離隔する解放位置に配置されている。この状態において、一対のプレスプレート２１間に、その内部に被包装物を収納した包装袋Ｃを設置する。この包装袋Ｃは、その下端部を位置決めピン２３により支持される。
【００４８】
この状態において、オペレータが図１に示すクランプレバー２２を操作することにより、一対のプレスプレート２１を挟持位置に移動させる。これにより、これらのプレスプレート２１により包装袋Ｃが挟持されて成形される。この状態においては、包装袋Ｃの開口部は、開放されている。そして、再度オペレータがハンドル１３を操作することにより、チャンバー蓋体１２を一対のプレスプレート２１や包装袋Ｃ等とともに、チャンバー本体１１内に収納する。この状態においては、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２によりチャンバーが構成される。
【００４９】
この状態において、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内を、チャンバー本体１１に接続される減圧機構により減圧する。この時の減圧機構による減圧動作については、後程、詳細に説明する。
【００５０】
チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバーの内部が予め設定された真空圧まで減圧された後、一定の時間が経過すれば、包装袋Ｃのシールを行う。この場合には、図１および図２に示すモータ１８の駆動によりスクリュー軸１７を回転させて支持部材１５を上昇させることにより、図１３(ａ)に示すように、包装袋Ｃを一対のプレスプレート２１および位置決めピン２３とともに上昇させる。そして、エアシリンダ２４の駆動により、一対のヒートシール部材３１を挟持位置に移動さる。これにより、被包装物を収納した包装袋Ｃの開口部を溶着させて閉止することにより、被包装物を包装袋Ｃによりシールする。
【００５１】
この時には、一対のヒートシール部材３１が互いに近接する方向に移動して包装袋Ｃをシールすることから、包装袋Ｃを一対のヒートシール部材３１による移動ストロークの中央部にセンタリングした状態で挟持することができる。このため、シールの精度を向上させることが可能となる。このとき、ユニバーサルジョイント６１の作用により、一対のヒートシール部材３１の平行度が完全に保たれていない場合においても、挟持位置において一対のヒートシール部材３１の全面を互いに当接されることが可能となり、包装袋Ｃを確実にシールすることが可能となる。そして、一対のヒートシール部材３１を移動させるためのエアシリンダ２４がヒートシール部材３１の軸心方向に配置されていることから、オペレータが包装袋Ｃを一対のプレスプレート２１間にセットするために、プレスプレート２１にアクセスする場合に、エアシリンダ２４等のヒートシール部材３１の移動機構が障害となることはない。
【００５２】
シールが完了すれば、一対のヒートシール部材３１を解放位置に移動させる。しかる後、次に、モータ１８の駆動によりスクリュー軸１７を回転させて支持部材１５を下降させることにより、図１３(ｂ)に示すように、包装袋Ｃにおける溶着部分が一対の冷却部材３２と対向する高さ位置まで、包装袋Ｃを一対のプレスプレート２１および位置決めピン２３とともに下降させる。そして、エアシリンダ２６の駆動により、一対の冷却部材３２を挟持位置に移動さる。これにより、包装袋Ｃにおける溶着部分が冷却される。
【００５３】
冷却が完了すれば、一対の冷却部材３２を解放位置に移動させる。そして、図１４(ａ)に示すように、モータ１８の駆動によりスクリュー軸１７を回転させて支持部材１５をさらに下降させることにより、包装袋Ｃを初期位置まで復帰させる。また、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内を大気圧に復帰させる。なお、チャンバー内が大気圧に復帰したか否かは、図１に示す真空計７１の測定値に基づいて判断することができる。
【００５４】
包装袋Ｃを初期位置まで復帰するとともに、チャンバー内が大気圧まで復帰すれば、オペレータが再度ハンドル１３を操作することにより、チャンバー蓋体１２を一対のプレスプレート２１や包装袋Ｃ等とともに、チャンバー本体１１から引き出す。そして、オペレータが再度クランプレバー２２を操作することにより、図１４(ｂ)に示すように、一対のプレスプレート２１を挟持位置から開放位置に移動させる。しかる後、ヒートシールの完了した包装袋Ｃを一対のプレスプレート２１の間から取り出して、作業を終了する。
【００５５】
次に、上述した減圧ヒートシール時に、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内を減圧機構により減圧する減圧動作について説明する。図１５から図１８は、この発明に係る減圧ヒートシール装置による減圧動作を示すフローチャートである。なお、以下に述べる減圧動作は、制御部８０がメインバルブＭＶ、スロー排気バルブＢＶ１およびスロー排気バルブＢＶ２等を開閉制御することにより実行される。
【００５６】
減圧動作を開始する前には、第２排気路７５のニードルバルブＮＶ１の開度と第２排気路７６のニードルバルブＮＶ２の開度とが予め調整されることにより、第１排気路７４と、第２排気路７５と、第３排気路７６とのコンダクタンスが、互いに異なる値に設定されている。ここで、コンダクタンスとは、管路内を気体が流れているとき、その流れ易さを表す係数である。このコンダクタンスは、管路内を気体が流れるときの抵抗値の逆数となる。ニードルバルブＮＶ１およびＮＶ２を調整することにより、各管路におけるオリフィスを変化させた場合には、その管路のコンダクタンスが変更され、排気速度が変化する。この実施形態においては、第１排気路７４のコンダクタンスは第２排気路７５のコンダクタンスより大きく、また、第２排気路７５のコンダクタンスは第３排気路７６のコンダクタンスより大きくなるように、ニードルバルブＮＶ１およびＮＶ２が予め調整されている。
【００５７】
また、減圧動作を開始する前には、減圧時におけるチャンバー内の設定圧力Ｐと、チャンバー内を許容変動値ΔＰと、圧力変動値ΔＰ１、ΔＰ２，ΔＰ３とを設定しておく。ここで、チャンバー内の圧力変動がプラスマイナスΔＰの範囲内になるように制御する場合には、許容変動値がΔＰとなる。ここでΔＰは、例えば、１ｋＰａ（キロパスカル）未満となる値である。また、圧力変動値ΔＰ１、ΔＰ２，ΔＰ３は、ΔＰ１よりΔＰ２が大きく、また、ΔＰ２よりΔＰ３が大きくなる値であり、例えば、ΔＰ１＋ΔＰ２＋ΔＰ３が１ｋＰａ（キロパスカル）未満となる値である。
【００５８】
減圧動作を開始するときには、最初に、チャンバーベントバルブＶＶと、メインバルブＭＶと、スロー排気バルブＢＶ１、ＶＢ２を閉止する（ステップＳ１）。そして、真空ポンプ７８が作動中であるか否かを確認する（ステップＳ２）。真空ポンプ７８が作動中でない場合には、真空ポンプ７８を作動するとともに（ステップＳ３）、ポンプリークバルブＰＬＶを閉止する（ステップＳ４）。
【００５９】
次に、スロー排気バルブＢＶ１に対する設定圧力値が設定されているか否かを確認する（ステップＳ５）。スロー排気バルブＢＶ１に対する設定圧力値が設定されている場合には、スロー排気バルブＢＶ１を開放する。そして、図１に示す真空計７１の測定値に基づいてチャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内の圧力がスロー排気バルブＢＶ１に対する設定圧力値に達した場合には（ステップＳ７）、スロー排気バルブＢＶ１を閉止する（ステップＳ８）。なお、スロー排気バルブＢＶ１に対する設定圧力値が設定されていない場合には、ステップＳ６からステップＳ８はスキップされる。
【００６０】
次に、スロー排気バルブＢＶ２に対する設定圧力値が設定されているか否かを確認する（ステップＳ９）。スロー排気バルブＢＶ２に対する設定圧力値が設定されている場合には、スロー排気バルブＢＶ２を開放する。そして、図１に示す真空計７１の測定値に基づいてチャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内の圧力がスロー排気バルブＢＶ２に対する設定圧力値に達した場合には（ステップＳ１１）、スロー排気バルブＢＶ２を閉止する（ステップＳ１２）。なお、スロー排気バルブＢＶ２に対する設定圧力値が設定されていない場合には、ステップＳ１０からステップＳ１２はスキップされる。
【００６１】
次に、メインバルブＭＶに対する設定圧力値が設定されているか否かを確認する（ステップＳ１３）。メインバルブＭＶに対する設定圧力値が設定されている場合には、メインバルブＭＶを開放する。そして、図１に示す真空計７１の測定値に基づいてチャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内の圧力がメインバルブＭＶに対する設定圧力値に達した場合には（ステップＳ１５）、スロー排気バルブＭＶを閉止する（ステップＳ１６）。なお、メインバルブＭＶに対する設定圧力値が設定されていない場合には、ステップＳ１３からステップＳ１５はスキップされる。
【００６２】
なお、メインバルブＭＶに対する設定圧力は、一般的に、減圧時におけるチャンバー内の設定圧力Ｐと一致させている。このため、この状態においては、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内の圧力は設定圧力Ｐとなる。しかしながら、この状態において包装袋Ｃ内の被包装物からアウトガスが発生した場合には、チャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内の圧力が変動することになる。
【００６３】
このため、図２に示す制御部８０は、真空計７１によるチャンバー内の圧力の測定値を常に監視している。そして、チャンバー内の圧力変動が圧力変動値ΔＰ１以下である場合には（ステップＳ１７）、そのままの状態を維持している。一方、包装袋Ｃ内の被包装物からアウトガスが発生することにより、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ１を越えた場合には（ステップＳ１７）、スロー排気バルブＢＶ１を開放する（ステップＳ１８）。この状態で、チャンバー内の圧力値がＰ−ΔＰ以下とならない場合には（ステップＳ１９）、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ２以下である場合には、この状態を維持し、チャンバー内の圧力値がＰ−ΔＰ以下となった場合には（ステップＳ１９）、スロー排気バルブＢＶ１を閉止して（ステップＳ２０）、ステップＳ１７に戻る。
【００６４】
一方、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ２を越えた場合には（ステップＳ２１）、スロー排気バルブＢＶ１を閉止するとともに（ステップＳ２２）、スロー排気バルブＢＶ２を開放する（ステップＳ２３）。この状態で、チャンバー内の圧力値がＰ−ΔＰ以下とならない場合には（ステップＳ２４）、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ３以下である場合には、この状態を維持し、チャンバー内の圧力値がＰ−ΔＰ以下となった場合には（ステップＳ２４）、スロー排気バルブＢＶ２を閉止して（ステップＳ２５）、ステップＳ１７に戻る。
【００６５】
一方、チャンバー内の圧力値がＰ＋ΔＰ３を越えた場合には（ステップＳ２６）、スロー排気バルブＢＶ２を閉止するとともに（ステップＳ２７）、メインバルブＭＶを開放する（ステップＳ２８）。そして、チャンバー内の圧力がＰ−ΔＰとなるまでこの状態を維持し、チャンバー内の圧力がＰ−ΔＰとなれば（ステップＳ２９）、メインバルブＭＶを閉止して（ステップＳ３０）、ステップＳ１７に戻る。
【００６６】
このように、上述した減圧機構によれば、被包装物から放出されるアウトガスによってチャンバー本体１１とチャンバー蓋体１２により構成されるチャンバー内の圧力が変動した場合においても、アウトガスの量による圧力の変動量に対応して、互いにコンダクタンスが異なる複数の排気路７４、７５、７６から選択的に排気を行うことにより、チャンバー内の圧力変動を防止して、チャンバー内を一定の圧力に維持することが可能となる。このとき、チャンバー内の圧力変動に対応させてオリフィスを変化させる構成を採用した場合のように、被包装物から発生するアウトガスによる圧力変動に対するレスポンスの遅れにより、チャンバー内の圧力変動にオーバーシュートが生じることを有効に防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１１    チャンバー本体
１２    チャンバー蓋体
１３    ハンドル
１４    パッキング
１５    支持部材
１６    スクリューナット
１７    スクリュー軸
１８    モータ
２１    プレスプレート
２２    クランプレバー
２４    エアシリンダ
２５    シリンダロッド
２６    エアシリンダ
２８    ガイド部材
３１    ヒートシール部材
３２    冷却部材
３３    シーズヒータ
３４    冷却媒体循環路
４１    案内カム
４１ａ  第１溝部
４１ｂ  第２溝部
４２    第１カムフォロワ
４３    第２カムフォロワ
４４    連結部
５１    移動部材
５２    第１連結軸
５３    第２連結軸
５６    受け部材
５７    連結部材
６１    ユニバーサルジョイント
７１    真空計
７２    ブルドン管
７４    第１排気路
７５    第２排気路
７６    第３排気路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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