(57)【要約】【課題】  容器や蓋体の厚みによらず熱溶着の均一性が保たれる包装装置を提供する。【解決手段】  包装装置１は、基台１０と、基台１０の上方に設けられると共に、蓋体Ｖ上面を押圧する、発熱体２１を内蔵した金属の押圧部材２０と、押圧部材２０を基台１０に対し上下方向可動に非拘束状態で支持する支持手段３０と、を備えている。よって、発熱体を内蔵した押圧部材が常に自重のみによる一定の圧力条件で押圧できるため、容器や蓋体の厚みのバラツキや厚みの仕様の違う容器や蓋体に関わらず、熱溶着の均一性が保たれ、作業性が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を収容した容器に対して、この容器に載置された蓋体を熱溶着する包装装置であって、
基台と、
前記基台の上方に設けられると共に、前記蓋体上面を押圧する、発熱体を内蔵した金属の押圧部材と、
前記押圧部材を前記基台に対し上下方向可動に非拘束状態で支持する支持手段と、を備えていることを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記押圧部材の下面と前記基台上面との間には、前記容器と前記蓋体を載置したトレーが挿入される隙間が設けられており、
前記隙間は、前記容器と前記蓋体を載置した前記トレーの全高より若干小さいことを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記トレーの挿入側の上端と対面する前記押圧部材の下面角部には、傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記押圧部材には、貫通孔が設けられており、
前記支持手段は、前記貫通孔に遊嵌される支柱を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装装置、特に、被包装物を収容して蓋体を上面に載置した容器において、容器と蓋体とを熱溶着（ヒートシール）する包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱溶着をする装置として、例えば、特許文献１には、図１１に示すように、パウチの口端部１０１をヒートシールするベルト方式のヒートシール装置が記載されている。このヒートシール装置では、パウチの口端部１０１がスプリング１０２により押圧される圧着ロール１０３間を通過することにより、発熱体を内蔵した圧着ロール１０３がパウチの口端部１０１を熱溶着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１３５１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このヒートシール装置の圧着ロールは、スプリングにより押圧されているため、パウチの口端部の厚みがばらついた際に、スプリングによる押圧力が変化して、この厚みのばらつきによる加熱ムラが発生してしまう。また、厚みの仕様の違うパウチの口端部を熱溶着する場合には、加熱ムラを低減するため、スプリングのバネ圧を調整する必要があり多くの手間がかかってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、従来技術が抱える上記課題を解決し得る包装装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１の包装装置は、
被包装物を収容した容器に対して、この容器に載置された蓋体を熱溶着する包装装置であって、
基台と、
前記基台の上方に設けられると共に、前記蓋体上面を押圧する、発熱体を内蔵した金属の押圧部材と、
前記押圧部材を前記基台に対し上下方向可動に非拘束状態で支持する支持手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の包装装置は、請求項１に記載の包装装置において、
前記押圧部材の下面と前記基台上面との間には、前記容器と前記蓋体を載置したトレーが挿入される隙間が設けられており、
前記隙間は、前記容器と前記蓋体を載置した前記トレーの全高より若干小さいことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の包装装置は、請求項２に記載の包装装置において、
前記トレーの挿入側の上端に対面する前記押圧部材の下面角部には、傾斜面が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の包装装置は、請求項３に記載の包装装置において、
前記押圧部材には、貫通孔が設けられており、
前記支持手段は、前記貫通孔に遊嵌される支柱を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の包装装置によれば、押圧部材を基台に対し上下方向可動に非拘束状態で支持する支持手段を備えていることにより、容器や蓋体の厚みのバラツキや厚みの仕様の違う容器や蓋体に関わらず、押圧部材は常に自重のみによる一定の圧力条件で押圧できるため、熱溶着の均一性が保たれ、作業性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態例に係る包装装置の上面図である。
【図２】図１中の矢印Ａ−Ａにおける矢視図である。
【図３】図１中の矢印Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】本発明の実施形態例に係る包装装置にトレーが挿入される直前の状態を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態例に係る包装装置にトレーが挿入されている状態を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態例に係る包装装置にトレーが挿入された後の状態を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態例に係る包装装置の変形例１の正面図である。
【図８】本発明の実施形態例に係る包装装置の変形例２であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明の実施形態例に係る包装装置の変形例３の側面図である。
【図１０】本発明の実施形態例に係る包装装置の変形例４の側面図である。
【図１１】従来技術の包装装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。
【００１３】
（実施形態例）
本発明の実施形態例に係る包装装置を図１ないし図３を用いて説明する。
本例の包装装置１は、基台１０と、押圧部材２０と、支持手段３０を備えている。
【００１４】
本例の包装装置１は、図１の矢印Ｙ方向から挿入されて来るトレーＴの上に載置された容器Ｕと蓋体Ｖとを熱溶着（ヒートシール）するものである。
【００１５】
トレーＴは、耐熱性のある合成樹脂により成形されており、トレーＴの上面と下面は、平面で平行に形成されている。このトレーＴには、上下面を貫通する開口Ｔ１が複数設けられている。
容器Ｕは、合成樹脂により複数の有底筒状部Ｕ１を有する平面視略四角状に形成されており、この有底筒状部Ｕ１内に被包装物Ｕ２（例えば液体）を収容するものである。容器Ｕの外周４辺にはフランジ部Ｕ３が形成されており、複数の有底筒状部Ｕ１の開口周縁は連結部Ｕ４により互いに連結されている。
蓋体Ｖは、片面に粘着層を有する、紙とアルミを貼り合わせた平板により形成されており、容器Ｕ上に載置された状態で容器Ｕと熱溶着されるものである。この蓋体Ｖは、容器Ｕの外周４辺のうち３辺のフランジ部Ｕ３に予め溶着されており、残りの１辺から被包装物Ｕ２を注入することにより、全ての有底筒状部Ｕ１内にそれぞれ被包装物（液体）Ｕ２を収容させることができる。
【００１６】
基台１０は、金属製で平板状に形成されている。
【００１７】
押圧部材２０は、熱溶着される蓋体Ｖと容器Ｕに熱と圧力を加えるものであり、熱伝導率のよい金属材料（例えば、アルミ、鉄等）からなる。
この押圧部材２０は、略直方体状に形成されており、基台１０の上方に配されている。この押圧部材２０の四隅には図２の図面上下方向に貫通する貫通孔２０Ｂが設けられている。
【００１８】
この押圧部材２０の幅（図１の図面上下方向の長さ）は、トレーＴの幅（図１の図面上下方向の長さ）より広く形成されている。
トレーＴの挿入側に位置する押圧部材２０の下面角部には、傾斜面２０Ｄが設けられている。なお、本例の傾斜面２０Ｄは、トレーＴの挿入方向に対して約３０°の角度を成している。
また、押圧部材２０の断面中央上部には、押圧部材２０の幅方向に沿って凹部２０Ａが形成されている。この凹部２０Ａには、円柱状の発熱体２１が内蔵され固定されており、発熱体２１の外周面は、凹部２０Ａの内周面に直接接触している。この発熱体２１は、例えば、カートリッジヒータにより形成されている。
【００１９】
発熱体２１の上方には、発熱体２１全体を覆う発熱体カバー２２が設けられており、この発熱体カバー２２は、押圧部材２０に一体に固定されている。この発熱体カバー２２は、発熱体２１の熱が上方に逃げることを低減している。この発熱体カバー２２上面には、押圧部材２０の温度を測定する不図示の熱電対からなる温度センサーが取り付けられている。そして、不図示の制御部が、この温度センサーの測定結果に基づき発熱体２１の出力を調整して押圧部材の下面の温度制御を行っている。具体的に例えば、押圧部材の下面温度の経時変化や温度分布のデータが予め不図示のメモリに記憶されており、これらの情報と温度センサーの測定結果に基づき制御部が押圧部材の下面温度を制御している。
【００２０】
支持手段３０は、支柱３１Ａとストッパ３２Ａと上板３３Ａを備えており、押圧部材２０を基台１０に対し上下方向可動に非拘束状態で支持するものである。具体的には、支持手段３０は、押圧部材２０を支柱３１Ａにより上下方向可動に拘束することなく移動自在に支持している。
【００２１】
支柱３１Ａは、基台上面１０Ａにそれぞれ平行に４つ立設されている。この支柱３１Ａの外形は、押圧部材２０の貫通孔２０Ｂより若干小さく形成されている。押圧部材２０の貫通孔２０Ｂが基台１０の支柱３１Ａに遊嵌（挿入）されると、押圧部材２０は基台１０に対し図２の上下方向（鉛直方向）に移動自在に支持される。
【００２２】
ストッパ３２Ａは、円筒状の金属製で形成されて支柱３１Ａに固定されており、押圧部材の下面２０Ｃを支持するものである。このストッパ３２Ａにより、押圧部材の下面２０Ｃと基台上面１０Ａとの間には、容器Ｕと蓋体Ｖを載置したトレーＴが挿入される隙間Ｈ１が設けられる。この隙間Ｈ１は、容器Ｕと蓋体Ｖとを載置したトレーＴの全高Ｈ２より若干小さい。
【００２３】
上板３３Ａは、発熱体カバー２２の上方に設けられており、押圧部材２０の上方への移動を制限するものである。この上板３３Ａは、発熱体カバー２２との間に所定の隙間を設けて支柱３１Ａの上端に固定されている。
押圧部材２０が上方に移動されて、発熱体カバー２２が上板３３Ａの下面に当接すると、押圧部材２０はそれ以上上方に移動できない。押圧部材２０が下方に移動し押圧部材の下面２０Ｃがストッパ３２Ａに当接すると、押圧部材２０はストッパ３２Ａに支持される。このため、発熱体を内蔵した押圧部材２０は上下方向に可動できる所定の範囲内において非拘束状態となる。
【００２４】
次に、本例の包装装置１により、トレーＴ上の容器Ｕと蓋体Ｖとを熱溶着する動作を図４ないし図６を用いて説明する。
【００２５】
まず、蓋体Ｖが１辺のフランジ部Ｕ３と連結部Ｕ４に未溶着で、各有底筒状部Ｕ１に被包装物（液体）Ｕ２が収容されている容器Ｕを準備する。
そして、この容器ＵをトレーＴ上に載置すると、トレーＴの複数の開口Ｔ１内に容器Ｕの有底筒状部Ｕ１がそれぞれ挿入され、トレーＴの開口Ｔ１周囲の上面（保持部Ｔ２）に、容器Ｕのフランジ部Ｕ３と連結部Ｕ４が保持される。
【００２６】
図４に示すように、容器Ｕと蓋体Ｖが載置されているトレーＴを基台上面１０Ａに載置し、隙間Ｈ１内に挿入していく。
すると、このトレーＴの挿入側の上端Ｔ３が、押圧部材２０に形成されている傾斜面２０Ｄに当接する。
そして、本例の押圧部材２０の貫通孔２０Ｂは基台１０の支柱３１Ａと遊嵌されているため、トレーＴを矢印Ｙ方向に挿入していくにつれてトレーの挿入側の上端Ｔ３は、傾斜面２０Ｄに当接しつつ滑りながら押圧部材２０を上方に押し上げる。
【００２７】
すると、図５に示すように、容器Ｕと蓋体Ｖは、押圧部材の下面２０Ｃとトレーの上面（保持部Ｔ２）との間に挟まれた状態となり、発熱体２１を内蔵した押圧部材２０が、容器Ｕと蓋体Ｖを上方から自重のみで押圧する。
そして、図６に示すように、トレーＴの後端が押圧部材２０を通過した後、押圧部材２０は、自重で下方に移動し、ストッパ３２Ａに当接され支持される。
【００２８】
以上により、容器Ｕと蓋体Ｖには、押圧部材２０により熱と圧力が同時に加わり、未溶着の１辺のフランジ部Ｕ３と連結部Ｕ４に蓋体Ｖが熱溶着される。よって、液体の入った複数の有底筒状部Ｕ１が蓋体Ｖによりそれぞれ独立して密封されることにより、容器と蓋体が熱溶着された包装体が出来上がる。
【００２９】
以後、新たな容器Ｔと蓋体Ｖとを載置しているトレーＴが隙間Ｈ１に挿入され、押圧部材が常に自重のみによる圧力で押圧することにより、順次、容器と蓋体が熱溶着された包装体が出来上がる。
【００３０】
以上説明したように、本例の包装装置１は、基台１０と、基台１０の上方に設けられると共に、蓋体Ｖ上面を押圧する、発熱体２１を内蔵した金属の押圧部材２０と、押圧部材２０を基台１０に対し上下方向可動に非拘束状態で支持する支持手段３０と、を備えている。
【００３１】
このような構成により、発熱体を内蔵した押圧部材が常に自重のみによる一定の圧力条件で押圧できるため、容器や蓋体の厚みのバラツキや厚みの仕様の違う容器や蓋体に関わらず、熱溶着の均一性が保たれ、従来例のようにスプリングの調整をすることなく連続して熱溶着ができるため作業性が向上する。
【００３２】
また、押圧部材の下面２０Ｃと基台上面１０Ａとの間には、容器Ｕと蓋体Ｖを載置したトレーＴが挿入される隙間Ｈ１が設けられており、この隙間Ｈ１は、容器Ｕと蓋体Ｖを載置したトレーＴの全高Ｈ２より若干小さい。
このため、容器と蓋体を載置したトレーＴが隙間Ｈ１に挿入される際、押圧部材の上方への移動が少なくてすみ作業効率が向上する。
【００３３】
上記のように、本例の包装装置１では、容器Ｕと蓋体Ｖを載置したトレーＴが挿入される隙間Ｈ１は、容器Ｕと蓋体Ｖとを載置したトレーＴの全高Ｈ２より小さいものとなっている。このため、容器Ｕと蓋体Ｖとを載置したトレーＴを隙間Ｈ１に挿入するには、押圧部材２０を上方に押し上げる必要がある。仮にトレーの挿入側の先端Ｔ３に対面する押圧部材の下面角部に何ら加工がされておらず、押圧部材が直方体状のままであると、トレーの挿入側の先端に当接する押圧部材の面とトレーの挿入方向との成す角度が垂直になり、押圧部材２０を上方に押し上げにくくなる。
一方、本例の包装装置１では、トレーの挿入側の上端Ｔ３に対面する押圧部材の下面角部には、トレーＴの挿入方向に対して約３０°の角度を成す傾斜面２０Ｄが設けられているため、容器と蓋体を載置したトレーＴは隙間Ｈ１に挿入しやすくなり作業性が向上できるものである。
なお、トレーＴの挿入方向に対する傾斜面２０Ｄの成す角度は、１０°以上４５°以下が好ましく、１５°以上３０°以下が特に好ましい。この角度が１０°未満であると、厚みの仕様の違う容器や蓋体に十分に対応できなくなり、４５°を超えると、隙間Ｈ１にトレーＴを挿入しずらくなりやすい。
【００３４】
また、押圧部材２０には、貫通孔２０Ｂが設けられており、支持手段３０は、貫通孔２０Ｂに遊嵌される支柱３１Ａを有するため、非常に簡単な構成で押圧部材が基台に対し上下方向に可動自在に配される。
【００３５】
また、本例の押圧部材の下面２０Ｃは、容器Ｕのフランジ部Ｕ３や連結部Ｕ４を載置したトレーの上面（保持部Ｔ２）と平行な平面となっており、蓋体Ｖの上面を面で押圧するように構成されている。このため、従来例のように圧着ロールによる線接触ではなく押圧部材が面接触して押圧できるため、接触面積が大きくなり、容器と蓋体との貼り付け品質が向上できる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明はこの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜の変更等ができることは言うまでもない。
【００３７】
具体的には例えば、上記実施形態例の支持手段３０は、貫通孔２０Ｂに遊嵌される支柱３１Ａを有するが、図７に示すように、支持手段は、押圧部材２０と基台１０を被う逆Ｕ字状の上板３３Ｂの内底面から垂下された支柱３１Ｂを有し、この支柱３１Ｂが押圧部材２０の貫通孔２０Ｂに遊嵌して設けられ、この支柱３１Ｂの下端に設けられたストッパ３２Ｂが押圧部材２０の外周面の下面２０Ｃに当接して押圧部材２０を支持した構成のものでもよい（変形例１）。この例においても、押圧部材の下面２０Ｃと基台上面１０Ａとの隙間Ｈ１に、容器と蓋体を載置したトレーが挿入されることにより、押圧部材が常に自重のみで一定の圧力で押圧できるため、上記実施形態例と同様の効果を有するものである。
【００３８】
また、図８に示すように、押圧部材２０の幅方向（図８（ａ）の図面左右方向）に軸２０Ｅが突出して形成されており、支持手段は、基台上面１０Ａに立設されると共に軸２０Ｅが上方から遊嵌され保持される２つのＵ字状の支柱３１Ｃでもよい（変形例２）。この例においても、押圧部材の下面２０Ｃと基台上面１０Ａとの隙間Ｈ１に、容器と蓋体を載置したトレーが挿入されることにより、押圧部材が常に自重のみで一定の圧力で押圧できるため、上記実施形態例と同様の効果を有するものである。
【００３９】
また、上記実施形態例では、トレーの挿入側の上端と対面する押圧部材２０の下面角部には傾斜面２０Ｄが設けられているが、この部分の形状は容器Ｕと蓋体Ｖとを載置したトレーＴを隙間Ｈ１に挿入し易い形状であれば任意の形状でよく、例えば外側に凸の緩やかな曲面形状でもよいし、押圧部材自体が外形円形状のものでもよい。
【００４０】
また、上記実施形態例では、トレーの挿入側の上端Ｔ３と対面する押圧部材の下面角部には傾斜面２０Ｄが設けられているが、図９に示すように、傾斜面が押圧部材２０に形成されずに、トレーの挿入側の上端に傾斜面Ｔ４が形成されてもよい（変形例３）。この例においても容器と蓋体を載置したトレーＴが押圧部材の下面と基台上面との隙間Ｈ１に容易に挿入でき、トレーＴの傾斜面Ｔ４が押圧部材の下面角部２０Ｆに当接しつつ滑りながら押圧部材２０を上方に押し上げることができ、上記実施形態例と同様の効果を有するものである。
【００４１】
また、上記実施形態例では、押圧部材の下面２０Ｃと基台上面１０Ａとの間には隙間Ｈ１が設けられているが、図１０に示すように、押圧部材の下面２０Ｃと基台上面１０Ａとの間に隙間Ｈ１が設けられずに（ストッパ３２Ａが設けられずに）押圧部材の下面２０Ｃが基台上面１０Ａと接して基台１０に支持された構成でもよい（変形例４）。この場合、トレーの挿入側の上端には傾斜面Ｔ４が形成されていると共に、トレーの挿入側の先端Ｔ４Ａが先鋭状に形成されている。この例においても容器と蓋体を載置したトレーＴが押圧部材の下面と基台上面との間に容易に挿入でき、トレーの傾斜面Ｔ４が押圧部材２０の傾斜面２０Ｄに当接しつつ滑りながら押圧部材２０を上方に押し上げることができ、上記実施形態例と同様の効果を有するものである。
【００４２】
なお、本発明の包装装置では、トレーの挿入搬送は、特に限定されるものではなく、人力によってもよいし周知の搬送機構を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１        包装装置
１０      基台
１０Ａ    基台上面
２０      押圧部材
２０Ａ    凹部
２０Ｂ    貫通孔
２０Ｃ    押圧部材の下面
２０Ｄ    傾斜面
２０Ｅ    軸
２０Ｆ    下面角部
２１      発熱体
２２      発熱体カバー
３０      支持手段
３１Ａ    支柱
３１Ｂ    支柱
３１Ｃ    支柱
３２Ａ    ストッパ
３２Ｂ    ストッパ
３３Ａ    上板
３３Ｂ    上板
Ｔ        トレー
Ｔ１      開口
Ｔ２      保持部
Ｔ３      トレーの挿入側の上端
Ｔ４      傾斜面
Ｔ４Ａ    トレーの挿入側の先端
Ｕ        容器
Ｕ１      有底筒状部
Ｕ２      被包装物
Ｕ３      フランジ部
Ｕ４      連結部
Ｖ        蓋体
【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】
2013169979.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013169979.tif 000011
【図１０】
2013169979.tif 000012
【図１１】
2013169979.tif 000013