JP2002264903A

JP2002264903A - 容器シール装置

Info

Publication number: JP2002264903A
Application number: JP2001063360A
Authority: JP
Inventors: Yuji Shimamura; 勇治嶋村
Original assignee: Fabrica Toyama Corp
Current assignee: Shibuya Packaging System Corp
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】シール部材の送り方向にて、シールされるべ
き容器に対して絵柄等の位置合せのための調整を容易か
つ調整時のシール材や容器の無駄をなくすことのできる
容器シール装置を提供することを目的とする。【解決手段】容器Ｔを開口状態で順次移送する移送手
段３１と、シール材Ｓを移送中の容器Ｔの開口部に供給
する供給手段１０と、該シール材Ｓを容器Ｔへシールす
るシール手段３０と、シール材の位置を調整する調整手
段とを有する容器シール装置において、調整手段は、移
送方向でのシール材の位置を検出する検出手段１３と、
容器よりも上流位置でシール材を送る送りローラ１４
と、該送りローラを回転駆動する駆動手段１５と、上記
検出手段からの信号にもとづき送りローラの回転速度を
制御する制御手段１６とを有し、上記駆動手段は移送手
段の移送速度と独立して送りローラの回転速度を設定可
能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は容器シール装置の技
術分野に属し、特に移送中の容器の開口部を、該容器と
同速で移動するシール材でシールする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、特開平11−7910
8に開示されているものが知られている。

【０００３】この公知装置では、複数の容器が移送手段
により一定速度で移送されており、シール手段がシール
時に容器と同速で移動して、シール部材を容器の開口部
へシールする。シール材は帯状をなしていて原反にロー
ル状に巻回されていて、シールされたシール部材が容器
と共に移動するので、その引張力によって原反から引き
出される。

【０００４】シール部材には、シール部材の絵柄等が各
容器に対して容器の移送方向で所定位置にくるように、
この絵柄に対応して定間隔にマークが施されていて、こ
のマークの位置を検出して容器との相対位置を一定に保
っている。しかし、この位置関係は、種々の要因によっ
て上記移送方向にてずれが生ずることがある。シール部
材の上記マークの間隔は容器同士の間隔よりも若干大き
目に設定されていて、上記ずれが許容値を越えるように
なったとき、シール部材に撓み部分を形成してずれに相
当する距離だけ余計に送り、上記相対位置を調整してい
る。シール部材を容器で引張ることとした上記特開平11
−79108以外の例としては、移送手段の駆動力の一部を
シール材の送りローラの駆動に用いている形式のものも
ある。いずれの例においても、移送手段による容器の移
送とシール材の送りとは、常に一緒に一定して行われ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】容器に収容される内容
物が食品である場合、容器のシールは無菌ルームで行わ
れる。そこで、作業者等は、この無菌ルームへの立入り
は禁じられる。したがって、先頭の空の容器にシール材
をシールしてシール材が原反より引出し可能に設定され
た時点から、無菌ルームへの立入りはできない。

【０００６】上記空の容器へのシール材の設定時から、
内容物が収容された後続の容器がシール位置に到達する
までの立ち上がり期間は容器が空のままシールされるの
で、容器もシール材も廃棄されて無駄となる。これは、
シール材が容器の移送と共に一緒に行われることに起因
する。

【０００７】又、上記立ち上がり期間中に、シール材
が、例えば絵柄の位置づれ等の不具合を伴っていても、
無菌ルームへの立入りができないのでこれを矯正できな
い。これを矯正するには、無菌ルームに作業者が入らね
ばならないので、その間に再び容器等を廃棄することと
なり無駄にしてしまう。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、装置の
立ち上り時の容器、シール材等の無駄をなくすことので
きる容器シール装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る容器シール
装置は、内容物が収容された複数の容器を開口状態で順
次移送する移送手段と、移送方向に延びる帯状のシール
材を移送中の容器の開口部に供給する供給手段と、該シ
ール材を容器の開口部へシールするシール手段と、シー
ル材の容器に対する移送方向相対位置を調整する調整手
段とを有している。

【００１０】かかる容器シール装置において、本発明で
は、調整手段は、移送方向でのシール材の位置を検出す
る検出手段と、容器よりも上流位置でシール材を送る送
りローラと、該送りローラを回転駆動する駆動手段と、
上記検出手段からの信号にもとづき送りローラの回転速
度を制御する制御手段とを有し、上記駆動手段は移送手
段の移送速度と独立して送りローラの回転速度を設定可
能となっていることを特徴としている。

【００１１】このような構成の本発明装置では、シール
材移送速度を容器移送速度とは独立して設定可能であ
り、シール材の絵柄の初期設定或いはずれの調整時に、
容器を移送しなくとも、制御手段により駆動手段の速度
を制御することにより、シール材の移送方向の位置調整
が可能となる。したがって、調整のために、容器やシー
ル材を無駄にすることがない。

【００１２】本発明において、送りローラを駆動する上
記駆動手段は、移送手段の駆動源とは別途設けられたサ
ーボモータとすることができる。

【００１３】又、上記駆動手段は、入力軸、出力軸そし
て調整軸を有し、これらの軸が連動する差動装置であ
り、入力軸が移送手段の駆動源の駆動力の一部を受け、
調整軸が制御手段により調整回転され、調整後の入力軸
からの回転力が出力軸に伝達され、この出力軸が送りロ
ーラを駆動するようになっているようにすることもでき
る。この場合には、駆動手段には移動手段の駆動力の一
部を使えるので、上記サーボモータの場合と異なり、モ
ータとしては調整用の小型モータだけを用意すればよ
く、その分、装置は小型で安価なものとなる。差動装置
は、例えば差動歯車装置として小型で安価なものが市場
で入手可能であり、これを用いることにより容器シール
装置全体の小型化・低廉化に妨げとはならない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面にもとづき、本発
明の実施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本実施形態装置の容器シールに係
る部分を主として示す概要図である。図１において、本
実施形態装置は、供給手段としてのシール材送り装置１
０とシール手段としての容器シール装置３０とを備えて
いる。

【００１６】シール材送り装置１０は、帯状フィルムの
シール材Ｓをロール状に巻回して成る原反Ｓ_０を軸１１
Ａまわりに回転自在に支持する原反支持装置１１と調整
手段とを有している。この調整手段は、シール材Ｓのマ
ーク等を検出するセンサ１２を有する検出装置１３と、
シール材Ｓを所定の速度で送り出す送りローラ１４と、
該送りローラ１４を回転駆動する駆動装置１５と、上記
検出装置１３からの信号にもとづき該駆動装置１５への
制御指令を発する制御装置１６とを備えている。

【００１７】上記シール材Ｓは、原反Ｓ_０から引き出さ
れた後、複数の変向ローラ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１
７Ｄによって変向されかつ張力を与えられつつ、容器シ
ール装置３０へ移動するように案内されている。

【００１８】上記シール材Ｓは、後述する容器シール装
置３０により定間隔で移送される複数の容器に対応して
絵柄等が印刷されており、その間隔毎に各絵柄に対応し
た位置を示すマークがシール材Ｆの側縁に記されてい
る。このマーク、すなわち絵柄の間隔は、移送される容
器の間隔よりも若干大きく設定されている。上記検出装
置１３のセンサ１２は、このマークを検出し、絵柄と容
器との相対位置を知る。

【００１９】駆動装置１５は、シール材Ｓを挟圧搬送す
る送りローラ１４の回転駆動力として、上記容器シール
装置３０の容器移送を行う駆動源からその駆動力の一部
Ｐを得ている。この駆動装置１５は、本実施形態装置の
場合、差動歯車装置をなしており、入力軸から上記駆動
力の一部Ｐを得て出力軸で上記送りローラ１４を回転駆
動するようになっている。この差動歯車装置は調整軸を
も有しており、この調整軸によって、入力軸の回転数を
増減調整して出力軸へ伝える。上記調整軸は小型の調整
用モータ１５Ａにより回転される。マーク、すなわち絵
柄が容器に対してずれた位置にあるときに、上記調整用
モータ１５Ａは制御装置１６の指令にもとづき調整回転
されて、シール材の送りを調整することによりマークと
容器とが所定位置関係を保つようになる。上記差動歯車
装置を有する駆動装置については、後に詳述する。

【００２０】容器シール装置３０は、図２に示すよう
に、内容物を収容し未シールの複数の容器Ｔを所定間隔
で定速のもとで移送せしめる移送手段としてのチェーン
走行体３１を有している。容器Ｔの開口部には、シール
材Ｓが該容器Ｔに接面して配置されている。このシール
材Ｓは、先頭の容器から順次後続の容器に熱溶着等によ
ってシールされて、シール済の容器によって前方に引き
出されて行く。

【００２１】上記容器シール装置３０は、シールのため
の加熱部材たるシールヘッド３２と、このシールヘッド
３２を所定時にシール位置にもたらすように作動する駆
動機構（図示せず）とを有している。シールヘッド３２
は、例えば図示の例のごとく、容器Ｔの開口部周囲のフ
ランジ部Ｔ_１とのみ接面するような加熱面３２Ａを周囲
に有している。本実施形態の場合、上記シールヘッド３
２は二つ設けられていて、一つの容器Ｔに対してシール
は二段階に分けられて二回行われる。二つのシールヘッ
ド３２はそれぞれ支持部材３３により支持されており、
この支持部材３３が上記駆動機構に接続されている。こ
の駆動機構により駆動される支持部材３３の動き、すな
わちシールヘッド３２の動きは、いわゆるボックスモー
ションを行い、図２に示されるように紙面内でＸ_１，Ｙ
_１，Ｘ_２，Ｙ_２で示されるごとく、前進工程Ｘ_１、上昇
工程Ｙ_１、後退工程Ｘ_２そして下降工程Ｙ_２を順に繰り
返す。先ず、二つのシールヘッド３２は下降工程Ｙ_２で
下降して図２のごとくそれぞれ対応する容器Ｔに対して
シール部材Ｓを加圧・加熱することで熱溶着する。すな
わち、後方（右方）に位置するシールヘッド３２は第一
シールを、前方（左方）に位置するシールヘッド３２は
第二シールを行う。両シールヘッド３２は、前進工程Ｘ
_１にて、容器Ｔに対してシール部材Ｓを加熱・加圧した
まま該容器Ｔと同一速度で一緒に移動する。この移動の
間に、溶着が進行し所定のシール強度を得る。次に、両
シールヘッド３２は、上降工程Ｙ_１にて上記シール部材
Ｓから離れ、後退工程Ｘ_２にて早戻りによって原位置に
戻る。又、本装置にはシール部材Ｓのたるみを除去する
緊張部材３４と、ナイフ３７で切断するときの抵抗で、
シール部材Ｓが容器ＴのフランジＴ_１の面から浮かない
ように該シール部材Ｓを、ばね３４等によって上方から
軽く押える押え部材３５とが設けられている。緊張部材
３４はシリンダヘッド３２の下降時に容器同士間でシー
ル材Ｓを所定圧をもって下方へ押し込みシール部材のた
るみを除去し、押え部材３５はばね圧等により常時シー
ル材Ｓを容器ＴのフランジＴ_１の面へ軽く弾圧してナイ
フによる切断時にシール部材が浮き上がらないようにし
ている。そして、第一及び第二シールがなされたシール
部材Ｓはナイフ３７の下降により、容器Ｔ同士間で切断
され、容器Ｔは独立したシールをもつようになる。上記
Ｘ_１，Ｙ_１，Ｘ_２，Ｙ_２の工程のための駆動機構、シー
ルのためのシールヘッド３２、緊張部材３４、押え部材
３５そしてナイフ３７を有する容器シール装置３０は公
知であり、本発明の主眼たるものではないので、これ以
上の詳述は省略する。

【００２２】次に、シール部材を送り出すための送りロ
ーラを駆動する駆動装置について説明する。

【００２３】駆動装置１５は、図３のごとく、入力軸４
１、出力軸４２、調整軸４３を有する差動歯車装置とな
っている。入力軸４１の歯車４４は環状の歯車４５と噛
合し、該歯車４５は段状の大径部に内歯を有する歯車４
６と一体に接合されている。上記歯車４６も、歯車４５
と同様、環状となっていて中心部が中空となっており、
この中空を調整用の軸体４７が貫通している。該軸体４
７は中間に段状の大径部を有し、ここに外歯をもつ歯車
４８が一体をなすように嵌着されている。該歯車４８に
上記歯車４６が噛合している。又、この歯車４８には、
段状の大径部に内歯が設けられた環状の歯車４９の該内
歯が噛合しており、該歯車４９には、環状の歯車５０が
一体に接合されている。又、この歯車５０には出力軸４
２の歯車５１が噛合している。

【００２４】上記歯車４６と歯車４９とは歯数が若干相
違している。又、歯車４９はピッチ内が楕円をなしてい
て、長径部分の歯が上記歯車４６，４９と噛合するよう
になっている。したがって、歯車４９が軸体４７から駆
動を受けていないときには、出力軸４２の歯車５２は入
力軸４１の歯車４４に対して定速で回転する。そして、
軸体４７が駆動力を受けて速度が変ると、歯車４６，４
９との噛合位置が移動し、その間、移動における歯車４
６，４９との噛合歯数の差の分だけ速度が変わる。すな
わち、軸体４７の回転速度の変化の方向に応じて入力軸
４１に対する出力軸４２の速度比が若干増減する。

【００２５】このような、駆動装置１５は、駆動力とし
て既述の容器移送のためのチェーン走行体３１のための
駆動源からの駆動力の一部を受けている。容器移送のた
めの駆動源としてのモータ６０は、プーリ６１、ベルト
６２、プーリ６３を経て減速機６４に接続され、この減
速機６４の出力は歯車６５，６６，６７を経て軸６８に
よって歯車６９に伝達される。歯車６６には軸７０が接
続されていて、この軸７０から容器シール装置３０の駆
動機構７１へ駆動力が供給される。該軸７０には回転速
度の検出のためのエンコーダ７２が取りつけられてい
る。

【００２６】上記歯車６９の回転駆動力は、チェーン走
行体３１のための系統Ａと、上記差動歯車を有する駆動
装置のための系統Ｂの二系統に分かれて伝達される。先
ず系統Ａでは、歯車６９に噛合している歯車７３の軸７
４は、スプロケット７５を回転し、該スプロケット７５
はチェーン７６を介してスプロケット７７を回転する。
このスプロケット７７の軸７７がスプロケット７８を介
して上記チェーン走行体３１を駆動する。二つのチェー
ン走行体３１間には、容器Ｔを支持する支持プレート７
９が該チェーン走行体３１に取りつけられている。

【００２７】次に、系統Ｂでは、歯車７３は歯車８０を
介して歯車８１を回転し、この歯車８１の軸４１が既述
の駆動装置１５の入力軸として回転する。

【００２８】上記駆動装置１５の軸体４７は、プーリ８
１、ベルト８２、プーリ８３そして調整軸４３を介して
調整用モータ１５によって回転駆動を受ける。

【００２９】又、上記駆動装置１５の出力軸４２は、ス
プロケット８４、チェーン８５そしてスプロケット８６
を介して軸８７を回転し、該軸８７がスプロケット８
８、チェーン８９そしてスプロケット９０を介して、既
出の送りローラ１４の軸９１を回転する。

【００３０】このような本実施形態装置にあっては、シ
ート材の容器へのシール及びその位置調整は、次の通り
行われる。原反Ｓ_０から引き出され変向ローラ１７Ａ，１７
Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄで所定張力が与えられた状態で所定
方向に案内されたシート材Ｓは、先頭の容器Ｔに対して
マークにしたがって所定の絵柄合せがなされて、この位
置でシールが開始される。先頭の容器Ｔはシート材Ｓが
シールされているので、該容器Ｔの移送に伴い引張られ
て連続的に原反Ｓ_０から引き出され、次々と後続の容器
Ｔにシート材がシールされる。シート材はナイフ３７に
より切断され、容器は内容物が充填されシート材により
シールされた独立の包装体となる。何らかの原因で絵柄の位置が移送方向にて容器に対
してずれた場合、これを修正する必要がある。絵柄の位
置は、シール材に絵柄位置と対応して印刷されているマ
ークの位置により、検出装置のセンサ１２により検出さ
れる。このセンサ１２は、容器がシール位置にあると
き、これに同期してマークを検出する。すなわち、容器
とセンサとの間のシール材の距離が不変で一定位置関係
にあるので、マークが所定位置からずれた位置で検出さ
れれば、それだけのずれがあると言えることとなる。絵
柄同士間のピッチ、すなわち、マーク同士間のピッチ
は、既述の通り、容器同士間のピッチよりも若干大きく
設定されるので、上記のずれの分だけシール部材Ｓに緩
みを与えればこのずれはなくなる。ただし、シール部材
Ｓが長い距離にわたり緩んだままになっていては、シー
ルに不具合を与えるので、上記押え部材３４でシール部
材Ｓを押すことにより容器同士間でシール材Ｓに局部的
な屈曲部を下方に向け形成して、全体としては張力を保
ったままとなる。上記シール部材Ｓに緩みを与える動作は、送りロー
ラ１４を若干増速することにより行われる。センサ１２
がシート部材Ｓのずれを検知すると、そのずれがなくな
るまで制御装置１６は調整用モータ１５Ａを増速方向に
回転すべく指令信号を発する。調整用のモータ１５の回
転により、その回転中、差動歯車装置の出力軸４２は入
力軸４１に対し、その速度比を増加し、それによって送
りローラ１４も増速する。ずれがなくなると、調整用モ
ータ１５は回転を停止し、したがって出力軸４２は入力
軸４１に対し、当初の速度比に戻る。かくして、容器の
移送手段の駆動力の一部を送りローラの駆動用として用
いているので、きわめて低出力の調整用モータ１５で上
記送りローラ１４の速度調整が可能となる。

【００３１】本発明では、シール部材の送りの調整が容
器の移送と別途行われるので、装置の立ち上がり時等に
おいて、容器のみを送ることによりシール部材を無駄に
流すことがなくなる。又、最初から絵柄の合った製品と
することができるため、容器、シール部材、内容物を無
駄にすることがない。

【００３２】又、本発明は、上記の形式の差動歯車装置
でなくとも、出力軸の速度が入力軸に対して速度比を可
変となっていれば、他の形式の差動装置でもよい。その
際、歯車によらず摩擦車であってもよい。

【００３３】さらには、本発明は、差動装置によらずと
も、サーボモータによっても実施可能である。例えば、
図４のごとく、センサ１２の信号を受けた制御装置１６
がサーボモータ９２を制御し、このサーボモータにより
送りローラ１４を駆動することとしてもよい。この場
合、シール材の送りのための送りローラ１４の駆動力と
しては、サーボモータ９２の回転力のみにより得られ、
前実施形態のように容器の移送手段の駆動力の一部を用
いないので、構成は簡単となるが、上記サーボモータ９
２はその分だけ大きいものが必要となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、容器の
移送に依存することなくシール材の送りを単独で調整で
きるので、装置の立ち上り時に容器及びシール材を無駄
にすることがなくなり、材料の有効利用が図れる。調整
を差動装置で行うこととするならば、移送手段の駆動力
の一部をシール材送りの駆動力として利用できるので、
調整用のモータは小型化そして安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態装置を示す全体構成図であ
る。

【図２】図１装置のシール機構部分を示す図である。

【図３】図１装置の駆動装置としての差動歯車装置を用
いたときの駆動系についての概要構成図である。

【図４】本発明の他の実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１０供給手段（シール材送り装置）１３検出手段（検出装置）１４送りローラ１５駆動手段（駆動装置）（差動装置）１６制御手段（制御装置）３０シール手段（容器シール装置）４１入力軸４２出力軸４３調整軸Ｓシール材Ｔ容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内容物が収容された複数の容器を開口状
態で順次移送する移送手段と、移送方向に延びる帯状の
シール材を移送中の容器の開口部に供給する供給手段
と、該シール材を容器の開口部へシールするシール手段
と、シール材の容器に対する移送方向相対位置を調整す
る調整手段とを有する容器シール装置において、調整手
段は、移送方向でのシール材の位置を検出する検出手段
と、容器よりも上流位置でシール材を送る送りローラ
と、該送りローラを回転駆動する駆動手段と、上記検出
手段からの信号にもとづき送りローラの回転速度を制御
する制御手段とを有し、上記駆動手段は移送手段の移送
速度と独立して送りローラの回転速度を設定可能となっ
ていることを特徴とする容器シール装置。
【請求項２】駆動手段は、移送手段の駆動源とは別途
設けられたサーボモータであることとする請求項１に記
載の容器シール装置。
【請求項３】駆動手段は、入力軸、出力軸そして調整
軸を有し、これらの軸が連動する差動装置であり、入力
軸が移送手段の駆動源の駆動力の一部を受け、調整軸が
制御手段により調整回転され、調整後の入力軸からの回
転力が出力軸に伝達され、この出力軸が送りローラを駆
動するようになっていることとする請求項１に記載の容
器シール装置。