JP2008273527A - ヒートシール装置、包装体のヒートシール方法及び包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】１回のヒートシール動作でヒートシール強度の異なる複数のヒートシール部を形成可能なヒートシール装置の提供。
【解決手段】駆動体の駆動により待機位置とヒートシール位置との間で昇降し、ヒートシール位置の直下に配置された包装体の複数のヒートシール部を押圧して１回のシール動作で同時にヒートシールすることが可能なヒートシールヘッドを有するヒートシール装置であって、前記ヒートシールヘッドは、包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間でヒートシールする複数のシールヘッド部を有することを特徴とするヒートシール装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品等を収容する包装用容器の開口に蓋体をヒートシールして包装体を製造するヒートシール装置と、該装置を用いたヒートシール方法及び該方法により得られた包装体に関し、特に、包装体にヒートシール強度の異なる複数のヒートシールを一度に形成することが可能なヒートシール装置に関する。

食品等を収容する包装用容器とその開口を塞いでヒートシールされる蓋体とからなる包装体をヒートシールする装置としては、手動、自動を含めて従来から各種構造の装置が知られ、且つ実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。

近年、食品等を収容し蓋体を密封した包装体を、家庭で、或いはコンビニエンスストア等で電子レンジ加熱し、開封して中身を食せるような利便性に優れた各種の包装体が提供されつつある。この種の電子レンジ加熱調理用包装体にあっては、電子レンジ加熱によって内部の食品等から蒸気が発生し、包装体の内圧が上昇し、そのままでは包装体のいずれかの部位が破れて内容物が飛散するなどの不具合が生じる恐れがある。この不具合を防止するため、包装体の内部に蒸気が充満した場合に、包装体の一部が外部と通じて内部に充満した蒸気を外部に逃がす蒸気抜き機能を持つものも実用化されている。

この蒸気抜き機能を有する包装体のうち、食品等を収容する包装用容器の開口に合成樹脂フィルムからなる蓋体をヒートシールしてなる包装体にあっては、電子レンジ加熱しても剥がれないシール強度で容器開口のフランジに蓋体をヒートシールするとともに、その第１のヒートシール部の一部又は他部に穿設した蒸気抜き用の貫通孔の周囲に、電子レンジ加熱して包装体内に蒸気が充満した場合に剥がれて蒸気を逃がすための比較的弱いシール強度の第２のヒートシール部を設けたものが特許文献２に開示されている。

また、包装体の用途は異なるが、特許文献３には、容器本体と蓋材との間のヒートシール性を向上させるために、包装体に２段階のヒートシールを施す技術が開示されている。
実開平３−１２０４１１号公報 特開２００３−２２１０７８号公報 特開平５−１３２０１７号公報

特許文献２に開示された従来技術において、シール強度の異なる２つのヒートシール部を形成するためには、一旦、一つの部位をヒートシールした後で、残りの別の部位を改めてヒートシールする必要があった。また特許文献３に開示された従来技術においても、二つのヒートシール装置を使用して２段階でヒートシールしている。
このように、従来技術では、包装体にシール強度の異なる２つのヒートシール部を形成する場合には、包装体の製造ラインに２つのヒートシール装置が必要になり、設備コストが高くなり、設置スペースが余分に必要になるなどの問題がある。
また、ヒートシール工程を２度行うことで、作業工程が煩雑になり、人件費やメンテナンス費用が多くかかることから製造コストが高くなってしまう問題がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、１回のヒートシール動作でヒートシール強度の異なる複数のヒートシール部を形成可能なヒートシール装置の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、駆動体の駆動により待機位置とヒートシール位置との間で昇降し、ヒートシール位置の直下に配置された包装体の複数のヒートシール部を押圧して１回のシール動作で同時にヒートシールすることが可能なヒートシールヘッドを有するヒートシール装置であって、前記ヒートシールヘッドは、包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間でヒートシールする複数のシールヘッド部を有することを特徴とするヒートシール装置を提供する。

本発明のヒートシール装置において、ヒートシールヘッドは、駆動体とヒートシールヘッドの間に介在された単数の弾性体または複数の弾性体の組み合わせを介して包装体のヒートシール部に押圧され、複数のシールヘッド部は、互いに異なる押圧力で包装体のそれぞれ対応するヒートシール部を押圧してヒートシールすることが好ましい。

本発明のヒートシール装置において、弾性体がコイルスプリングであることが好ましい。

本発明のヒートシール装置において、ヒートシールヘッドは、複数のシールヘッド部毎に独立した駆動体を有する構成であってもよい。

本発明のヒートシール装置において、包装体が、内部に被包装物が収容される包装用容器と、該包装用容器の開口を塞いでヒートシールされる蓋体とを有することが好ましい。

本発明のヒートシール装置において、包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口周縁部とそれ以外の部位であることが好ましい。

また包装体の複数のヒートシール部は、包装用容器の開口フランジに周設される第１のヒートシール部と、該開口フランジよりも開口中央側に設けられた、貫通孔を有する少なくとも１つの第２のヒートシール部とからなることが好ましい。

また本発明は、前述した本発明に係るヒートシール装置を用い、内部に被包装物が収容される包装用容器と、該包装用容器の開口を塞いでヒートシールされる蓋体とからなり、複数のヒートシール部を有する包装体を前記ヒートシール装置のヒートシール位置の直下に配し、次いで複数のヒートシールヘッドを待機位置からヒートシール位置まで降下させ、前記包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間で同時にヒートシールし、次いでヒートシールヘッドを待機位置まで上昇させて包装用容器の開口に蓋体がヒートシールされた包装体を取り出すことを特徴とする包装体のヒートシール方法を提供する。

本発明のヒートシール方法において、包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口周縁部とそれ以外の部位であることが好ましい。

本発明のヒートシール方法において、包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口フランジに周設される第１のヒートシール部と、該開口フランジよりも開口中央側に設けられた、貫通孔を有する少なくとも１つの第２のヒートシール部とからなることが好ましい。

また本発明は、前述した本発明に係る包装体のヒートシール方法によって得られた包装体を提供する。

本発明のヒートシール装置は、駆動体の駆動により待機位置とヒートシール位置との間で昇降し、ヒートシール位置の直下に配置された包装体の複数のヒートシール部を押圧して１回のシール動作で同時にヒートシールすることが可能なヒートシールヘッドを有し、前記ヒートシールヘッドは、包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間でヒートシールする複数のシールヘッド部を有するものなので、包装体にシール強度が異なる複数のヒートシール部を１回の動作で形成することができる。従って、本発明のヒートシール装置は、シール強度が異なる複数のヒートシール部を有する包装体を１台のヒートシール装置で製造できることから、従来の２段階ヒートシール方式と比べ、設備コストを安価にでき、また設置スペースを縮小することができる。
また、本発明のヒートシール装置は、シール強度が異なる複数のヒートシール部を有する包装体を１台のヒートシール装置で製造できることから、作業工程が簡略化でき、従来の２段階ヒートシール方式と比べ、人件費やメンテナンス費用を削減でき、製造コストを低減することができる。

また本発明の包装体のヒートシール方法は、前述した本発明のヒートシール装置を用い、シール強度が異なる複数のヒートシール部を有する包装体を１回のヒートシール動作で製造できるので、従来の２段階ヒートシール方式と比べ、人件費やメンテナンス費用を削減でき、製造コストを低減することができる。

また本発明の包装体は、前述した本発明に係る包装体のヒートシール方法によって得られたものなので、包装体を電子レンジ加熱した際に、充満した蒸気を比較的シール強度の弱いヒートシール部が剥がれることで外部に放出でき、包装体が破裂することなく電子レンジ加熱調理を行える蒸気抜き機能を有する包装体を安価な製造コストで提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明のヒートシール装置の一実施形態を示す正面図である。図中、符号１はヒートシール装置、２は筐体、３は筐体上部、４は昇降ユニット、５は昇降基盤、６は駆動体、７は熱盤、８は熱盤支持プレート、９は包装体載置部、１０はヒートシール動作部、１１は第１ガイドピン、１２は第２ガイドピン、１３は第３ガイドピン、１４は第１スプリング、１５は第２スプリング、１６は第３スプリング、１７は第１のシールヘッド部、１８は第２のシールヘッド部、１９は巻フィルム、２０はフィルム載置台、２１は蓋体となるフィルム、２２はフィルム押え板用の連結具、２３はフィルム押え板、２４はトリミング刃用の連結具、２５はトリミング刃、２６はフィルム引取装置、２７は包装体を配置するバケットである。

本実施形態のヒートシール装置１は、駆動体６の駆動により待機位置とヒートシール位置との間で昇降し、ヒートシール位置の直下に配置された包装体の複数のヒートシール部を押圧して１回のシール動作で同時にヒートシールすることが可能なヒートシールヘッドを有し、ヒートシールヘッドは、包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間でヒートシールする第１のシールヘッド部１７と第２のシールヘッド部１８とを有することを特徴としている。

図１に示した本実施形態のヒートシール装置１は、主要な構成要素として少なくとも筐体２と包装体載置部９とヒートシール動作部１０とを有し、ヒートシール動作部１０には、前記第１のシールヘッド部１７と第２のシールヘッド部１８とが設けられている。
以下、各構成要素について説明する。

（筐体）
筐体２には、包装体載置部９の出入り口が設けられている。図１に示すように、包装体の蓋材としてロール状に巻いた巻フィルム１９を使用する場合は、フィルム載置台２０、フィルム送入口とフィルム送出口、巻フィルム１９から引き出したフィルム２１を包装体の包装用容器の開口上部に移送するフィルム引取装置２６、トリミングされたフィルムスケルトンを巻き取るための図示していない巻取部などが設けられる。

包装材の蓋材として、包装用容器の開口フランジに合わせて予めカットした枚様フィルムや成形済みの蓋材を使用するときは、蓋材の載置は手動で行ってもよい。また多数の包装用容器を連続的にシールするために、枚様フィルムや成形済み蓋材を自動的に包装用容器の開口フランジに載置するような装置を付加してもよい。

（包装体載置部）
包装体載置部９は、ヒートシールされる包装体をヒートシール可能な状態で支持するためのものであって、例えば、包装体が袋の場合は、ヒートシールされる部位を下部から支承する支持体上に載置可能なコンベアなどである。
包装体をヒートシール位置に移送する方法は限定されていない。コンベアによる間欠動作、装置内外に搬入・搬出させる往復動作などの自動機構、或いは手動でもよい。

本実施形態において、包装体載置部９における包装体の移送は、装置内外に包装体を搬入・搬出する往復動作を自動または手動で行う構造として説明する。
包装体載置部９は、バケット２７と搬出搬入部とからなり、ヒートシールされる包装体の包装用容器をセットする時とヒートシールされた包装体を取り出す時は、筐体２外部に引き出され、包装用容器に蓋材をヒートシールする時は、ヒートシール動作部１０の下方に配置され、容器に対する第１のシールヘッド部１７及び第２のシールヘッド部１８の押圧を下方から支持する機能を有する。

図２は、本実施形態のヒートシール装置１において用いられるバケットの一例を示す図であり、図２（ａ）はバケット２７の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’部断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ’部断面図、（ｄ）は（ａ）中のＣ−Ｃ’部断面図、（ｅ）は（ａ）中のＤ−Ｄ’部断面図である。

本例のバケット２７は、包装体の包装用容器が挿入される容器挿入凹部２７ａと、その外側に設けられ包装用容器の開口フランジを下から支承するフランジ受け部３０と、該フランジ受け部３０の外側に設けられた溝部２９と、該溝部２９の外側に設けられた外縁部２８と、フランジ受け部３０よりも中央側の左右両方に設けられ、フランジ受け部３０と同じ又はほぼ同じ高さの面を有する環状凸部受け部３１とを有している。フランジ受け部３０の外側に設けた溝部２９には、ヒートシールした後に開口フランジの外縁に沿ってフィルム２１をトリミングするトリミング刃２５が挿入される。また、外縁部２８は、フィルム押え板２３が降下時にそれらの間にフィルム２１を挟んでフィルム２１を固定するための部位である。

前記搬出搬入部は、ヒートシール前或いはヒートシール後の容器を着脱する位置から包装体の開口にフィルムがヒートシールされる位置まで、バケット２７を搬入・搬出する機能を有する移動手段を用いることができる。このような移動手段としては、例えば、バケット２７を載せて移動させるレールなどが挙げられる。バケット２７の駆動は手動であっても、モータその他の駆動部と位置固定機構と制御部を備えた自動機構としてもよい。

（ヒートシール動作部）
ヒートシール動作部１０は、駆動体６の駆動により上方の待機位置とヒートシール位置との間を昇降する。ヒートシール時には、下方に配置された包装体載置部９に向かって降下し、包装体の上に配置されたフィルム２１と包装体載置部９に載置された包装用容器とを、開口フランジとその他のヒートシール部において、所定の温度に加熱された第１及び第２のシールヘッド部１７，１８とバケット２７の各受け部との間に挟んで押圧してヒートシールし、且つ周囲のフィルム２１をトリミングする機能を有する。

図１に示す例示において、ヒートシール動作部１０は、昇降ユニット４と熱盤ユニットとフィルム押えユニットとフィルムトリミングユニットとで構成されている。
昇降ユニット４は、駆動体６と昇降基盤５とからなる。駆動体６としてはエアシリンダー、モーターとカムの組み合わせ、油圧シリンダーなどが使用できる。

本実施形態では、駆動体６を１個使用している。エアシリンダーは筐体上部３に取り付けられており、エアシリンダーの下部に連結した昇降基盤５を昇降させる。
昇降基盤５は、第１ガイドピン１１で水平方向の位置ずれや傾きを規制され、熱盤ユニット、フィルム押えユニット、フィルムトリミングユニットを水平方向に傾かずに滑らかに昇降させる。

本実施形態では、駆動体６を１個使用しているが、第２の駆動体を使用して、第１のシールヘッド部１７と第２のシールヘッド部１８とをそれぞれ独立して昇降するようにしてもよい。駆動体６を複数使用すると、費用と装置寸法が大きくなるが、第１のシールヘッド部１７と第２のシールヘッド部１８とのそれぞれの押圧力の他に押圧時間を独立して変えることもできるようになるため、複数箇所のシール強度の調整の自由度が増す。

熱盤ユニットは、熱盤支持プレート８と、熱盤７と、第１のシールヘッド部１７と、第２のシールヘッド部１８とで構成されている。
熱盤支持プレート８は、第２ガイドピン１２により昇降基盤５に上下可動に連結されて昇降する。ヒートシール時には、昇降基盤５の下降によって第２ガイドピン１２の周囲に配置された第１スプリング１４のバネ定数に応じた押圧力を包装体のヒートシール部に与える。

熱盤７には、図４〜図８に示すようにカートリッジヒーター３９が埋設され、図示しない制御手段により所定の温度に調整される。なお、熱盤７の加熱は、カートリッジヒーター３９以外の他の方法であってもよい。

第１のシールヘッド部１７は、包装体の開口フランジをヒートシールして、開口フランジに第１のヒートシール部を周設する。この第１のシールヘッド部１７は、熱盤７と連結され、熱盤支持プレート８や熱盤７と一体となって昇降する。第１のシールヘッド部１７は、ヒートシール時に駆動体６により昇降基盤５が下降すると、第１スプリング１４のバネ定数に応じた押圧力で、バケット２７のフランジ受け部３０に載置された包装体の開口フランジとその上に配置されたフィルムとを押圧する。この第１スプリング１４は、材質、太さ、長さ、巻き数などを調整して押圧力が所定の値になるようなバネ定数のスプリングを適宜選択する。使用するスプリングの数は任意でよい。本例示においては、包装体が平面視略長方形であるので、バネ定数が同じである４本のスプリングを、押圧力が開口フランジにおいて均等になるように配置して使用している。

第２のシールヘッド部１８は、図３に示すように、包装用容器３２の開口フランジの長手方向両側から中央側に向けて膨出形成された側壁凸部３５に穿設された蒸気抜き用の貫通孔３８周囲の環状凸部３７にフィルム２１をヒートシールするものであり、第１のヒートシール部よりも弱いシール強度でヒートシールして第２のヒートシール部を形成する。この第２のシールヘッド部１８は、昇降基盤５と直接に連結されるか或いは昇降基盤５に固定または上下可動に連結された下部構造部と上下可動に連結されて昇降する。ヒートシール時には適宜選定されたバネ定数をもつ第２スプリング１５を介して押圧される。

本実施例において、第２のシールヘッド部１８は、熱盤７と第３ガイドピン１３で上下可動に連結されて昇降する構造としている。熱盤７が下降すると第３ガイドピン１３の周囲に配置された第２スプリング１５を介して押圧される。本例においては包装体の貫通孔３８が２箇所なので、第２のシールヘッド部１８は、各貫通孔３８周囲の環状凸部３７に対応して１個ずつ合計２個を配置する。ヒートシール時において、２個の第２のシールヘッド部１８は、駆動体６により昇降基盤５が下降されて第１スプリング１４のバネ定数に応じた圧力で押圧される熱盤７の押圧力（第１のシールヘッド部１７の押圧力と同じ）から、更に第２スプリング１５のバネ定数に応じて緩衝された押圧力で、バケット２７の環状凸部受け部３１の上に載置された包装体の環状凸部３７とその上に配置されたフィルム２１とを押圧する。第２スプリング１５は、押圧力が所定の値になるようなバネ定数のスプリングを適宜選択する。使用する第２スプリング１５の数は任意でよい。本例では、第２のシールヘッド部１８を２個用意し、それぞれにバネ定数が同じである第２スプリング１５を各１個使用する。なお、これらのスプリングは、コイルスプリングに限定されず、他の金属バネや空気バネなどを用いることもできる。

第２のシールヘッド部１８に使用する第２スプリング１５のバネ定数の合計は、第１のシールヘッド部１７に使用する第１スプリング１４のバネ定数の合計よりも小さくなるようにする。そうでないと、第２のシールヘッド部１８の押圧力を第１のシールヘッド部１７の押圧力よりも小さくすることが出来ない。なお、スプリングのバネ定数は、スプリングを１ｍｍ撓ませることで得られる力である。

本実施形態では、第２のシールヘッド部１８が昇降基盤５の降下により第１スプリング１４を介して押圧される熱盤７から第２スプリング１５を介して押圧されるので、駆動体６の駆動力を第１スプリング１４と第２スプリング１５を介して伝達するようにしているが、第１スプリング１４を介さずに直接昇降基盤５から第２スプリング１５を介して押圧する構成としても良い。こうすると、第１と第２のシールヘッド部１７，１８の押圧力をより自由に設定することができる。

フィルム押えユニットは、フィルム押え板２３とロッドなどの連結具２２とからなり、連結具２２は、熱盤支持プレート８とフィルム押え板２３とを連結している。フィルム押え板２３は、昇降基盤５の降下により熱盤支持プレート８を間に挟む第１スプリング１４と第３スプリング１６とによって押圧される。
なお、このフィルム押えユニットは、枚様タイプの蓋材や成型された蓋材などを使用する包装体については必要がない場合がある。

フィルムトリミングユニットは、トリミング刃２５とロッドなどの連結具２４とからなり、連結具２４は昇降基盤５とトリミング刃２５とを連結している。トリミング刃２５は、昇降基盤５とスプリングなしに一体的に接続され、昇降基盤５の降下によりフィルム２１を包装体の開口フランジ外縁に沿った形状に切断し、更に刃先はバケット２７の溝部２９に入り込むようになっている。
なお、このトリミングユニットは、枚様タイプの蓋材や成形された蓋材などを使用する包装体については不要である。

このヒートシール装置を自動運転させる場合には、包装体の搬入・搬出、駆動体６の昇降動作等を自動制御するための制御装置を筐体２内に付設することができる。この場合、ヒートシール時間は、タイマーでセットすることができ、タイムアウトになると、駆動体６の駆動により昇降基盤５を上昇させる。ヒートシールとトリミングが終了すると、トリミングユニット、フィルム押えユニット、第２のシールヘッド、第１のシールヘッド、熱盤、熱盤支持プレートおよび昇降基盤は、駆動体の駆動および各圧縮変形されたスプリング応力により上昇して、待機位置に復帰する。

本実施形態のヒートシール装置１は、駆動体６の駆動により待機位置とヒートシール位置との間で昇降し、ヒートシール位置の直下に配置された包装体の２箇所のヒートシール部を押圧して１回のシール動作で同時にヒートシールすることが可能な第１のシールヘッド部１７と第２のシールヘッド部１８とを有し、これらのシールヘッド部１７，１８は包装体の２箇所のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間でヒートシールできるので、包装体にシール強度が異なる第１，第２のヒートシール部を１回の動作で形成することができる。従って、本実施形態のヒートシール装置１は、シール強度が異なる２箇所のヒートシール部を有する包装体を１台のヒートシール装置で製造できることから、従来の２段階ヒートシール方式と比べ、設備コストを安価にでき、また設置スペースを縮小することができる。
また、本実施形態のヒートシール装置１は、シール強度が異なる２箇所のヒートシール部を有する包装体を１台のヒートシール装置で製造できることから、作業工程が簡略化でき、従来の２段階ヒートシール方式と比べ、人件費やメンテナンス費用を削減でき、製造コストを低減することができる。

なお、前述したヒートシール装置１は本発明の単なる例示に過ぎず、本発明はこの例示にのみ限定されるものではなく、種々の修正や変更が可能である。
例えば、シールヘッド部は２つ以上いくつでもよいし、同じ条件でヒートシールするシールヘッドを複数設けてもよい。

次に、本発明の包装体のヒートシール方法の一例について、図面を参照して説明する。なお、本例による製造方法は、前述した図１に示すヒートシール装置１を用い、図３に示す包装体の包装用容器３２に蓋材としてフィルム２１をヒートシールする場合を例示する。図３は、本例の製造方法において使用する包装体の包装用容器３２の一例を示す斜視図、図４〜図８はヒートシール装置におけるヒートシール動作を順に示す要部正面図である。

本例の包装体の製造方法において用いる包装用容器３２は、ポリプロピレン等の合成樹脂シートを熱成形して作製され、底部３３とその周縁から立設された側壁部３４とからなり、側壁部３４の上縁が外側に屈曲して第１ヒートシール部となる開口フランジ３６が形成されているとともに、開口フランジ３６の長手方向両側から中央側に向けて膨出する２つの側壁凸部３５が設けられ、それぞれの側壁凸部３５には蒸気抜き用の貫通孔３８が穿設され、該貫通孔３８の周囲には第２のヒートシール部となる環状凸部３７が設けられている。なお、本発明は本例示に限定されるものではなく、本例示以外の各種形状や寸法を持った包装用容器を使用することができる。また、環状凸部３７の個数や配置位置についても本例示に限定されず、種々変更が可能であるし、貫通孔８の周囲に環状凸部３７を設けず、開口フランジ３６と略同等高さの平面状部分とすることもできる。

実際のヒートシール方法において、包装用容器３２内には、所望の被包装物、例えば、調理済み又は半調理済み食品などの各種の食品等が収容された後、図示していないコンベア等の移送手段によりヒートシール装置１の包装体載置部９に搬送され、バケット２７に搬入される。図４は、待機状態にあるヒートシール装置１のバケット２７に被包装物収容済みの包装用容器３２が搬入された状態を示す。包装用容器３２の開口フランジ３６は、バケット２７のフランジ受け部３０に載置され、環状凸部３７の部分はバケット２７の環状凸部受け部３１に載置される。ヒートシール装置１の第１のシールヘッド部１７及び第２のシールヘッド部１８は、カートリッジヒーター３９によって所定の温度に加熱されている。

次に、駆動体６が駆動し、昇降基盤５を所定のヒートシール位置に向けて降下させる。図５は、昇降基盤５の降下途中の段階を示している。蓋体となる合成樹脂製のフィルム２１は、巻フィルム１９から引き出され、バケット２７上を通ってフィルム引取装置２６に達している。図５に示す降下途中では、まず、フィルム押え板２３が降下し、包装用容器３２の開口フランジ３６よりも外側の領域でフィルム２１をバケット２７の外縁部２８に押圧し、フィルム２１の位置ずれを防止する。

さらに昇降基盤５が降下すると、第１のシールヘッド部１７及び第２のシールヘッド部１８が同時に、又はいずれか一方が他方よりも先に、対応するヒートシール部に接触する。図４〜図８の例示にあっては、第１のシールヘッド部１７の下面よりも第２のシールヘッド部１８の下面の方が下方に突出して取り付けられているため、図６に示すように、第２のシールヘッド部１８の方が先に包装用容器３２上のフィルム２１に接触し、フィルム２１と環状凸部３７とを、環状凸部受け部３１との間に挟んだ状態で押圧し、この領域のヒートシールを開始する。なお、第２のシールヘッド部１８が第１のシールヘッド部１７と同時に、又は後に接触する構成としてもよい。

前記図６に示す状態からほとんど間をおかずに、図７に示すように、第１のシールヘッド部１７が、バケット２７のフランジ受け部３０との間にフィルム２１と包装用容器３２の開口フランジ３６とを挟んだ状態で押圧し、開口フランジ３６にフィルム２１がヒートシールされて第１のヒートシール部が周設される。また、第２のシールヘッド部１８により押圧された２つの環状凸部３７には、比較的シール強度が弱い第２のヒートシール部が形成される。

前記第１、第２のヒートシール部の形成が完了した後で、図８に示すように、トリミング刃２５を降下させて、開口フランジ３６の外縁に沿ってフィルム２１をトリミングする。

次いで、駆動体６の駆動によって、ヒートシール位置にあった昇降基盤５を待機位置まで上昇させる。シールヘッド部１７，１８が離れた後、ヒートシールを終えた包装体は、バケット２７から搬出され、包装工程などの次工程に移送される。そして、バケット２７には次の包装用容器３２が搬入され、図４〜図８の工程が繰り返される。

本例示による包装体のヒートシール方法は、前述したヒートシール装置１を用い、シール強度が異なる第１のヒートシール部と第２のヒートシール部とを有する包装体を、１回のヒートシール動作で製造できるので、従来の２段階ヒートシール方式と比べ、人件費やメンテナンス費用を削減でき、製造コストを低減することができる。

図９は、前述したヒートシール方法により製造された包装体の一例を示す斜視図である。この包装体４３は、図３に示す包装用容器３２に、食品などの被包装物を収容し、開口フランジ３６にフィルム２１をヒートシールした構成になっている。蓋体であるフィルム２１は、包装用容器３２の開口フランジ３６上面に、包装体を電子レンジ加熱時に破れない程度のシール強度でヒートシールされ、開口フランジ３６に沿って第１のヒートシール部４１を形成しているとともに、２つの環状凸部３７上面に、包装体を電子レンジ加熱時に蒸気圧の上昇に伴って剥がれる程度の比較的弱いシール強度でヒートシールされ、この環状凸部３７に第２のヒートシール部４２を形成している。

この包装体４３は、例えば、食品を収容して冷凍保存され、消費者がこれを購入して電子レンジで解凍し更に加熱するときに、加熱を出来るだけ高温として食品内部にまで行き渡らせることと、加熱時に発生する蒸気でフィルムが破れて中身がこぼれないようにするために所定の時間加熱する電子レンジ加熱調理を行う食品包装用途において、特に好適に用いられる。

図１０及び図１１は、図９に示す包装体４３のヒートシール状態と蒸気抜き機能とを説明する要部断面図である。
図９に示す包装体４３を電子レンジ加熱調理を行う食品包装用途に適用した場合、消費者が購入し、電子レンジ加熱する前の包装体４３は、図１０に示すように、開口フランジ３６に形成された第１のヒートシール部４１と、貫通孔３８を塞ぐように環状凸部３７に形成された第２のヒートシール部４２とが適正なシール強度でシールされ、貫通孔３８が塞がれていることで、包装体４３の内部空間（図１０及び図１１の側壁凸部３５よりも左側の空間）は、包装体外部空間と遮断されている。

そして、この包装体４３を電子レンジに入れて加熱調理する場合、包装体４３内に収容した被包装物の温度上昇に伴って発生する蒸気４０によって、包装体４３の内圧が高まる。包装体の内圧が高まり、開口フランジ３６に周設された第１のヒートシール部４１が剥がれるよりも前に、図１１に示すように、第２のヒートシール部４２でフィルム２１が環状凸部３７から剥がれ、貫通孔３８を通して包装体４３の内部空間が外部と連通し、包装体４３内に充満していた蒸気４０が貫通孔３８を通して外部に排気される。第２のヒートシール部４２のフィルム２１が剥がれた時点では、第１のヒートシール部４１のフィルム２１は剥がれない。

なお、第２のヒートシール部４２は、包装体４３内に充満した蒸気４０を外部に排出した後、電子レンジ加熱調理の終了とともに、包装体４３内からの蒸気の発生が停止した時点で、貫通孔３８周辺の環状凸部３７上面にフィルム２１が再密着することによって、包装体４３内をある程度の加圧・加温状態で維持することが可能な構成とすることが望ましい。

この電子レンジ加熱の後、消費者は電子レンジから加熱調理済みの包装体４３を取り出し、これを皿などの上に載せ、フィルム２１の一端を保持して第１のヒートシール部４１のフィルムを剥がしてフィルム２１を取り去り、容器内の加熱済み食品を食べることができる。

この包装体４３は、前述した本発明に係るヒートシール方法によって得られたものなので、包装体４３を電子レンジ加熱した際に、充満した蒸気を比較的シール強度の弱い第２のヒートシール部４２が剥がれることで外部に放出でき、包装体４３が破裂することなく電子レンジ加熱調理を行える蒸気抜き機能を有する包装体４３を安価な製造コストで提供することができる。

本発明のヒートシール装置の一実施形態を示す正面図である。 図１のヒートシール装置に用いられるバケットを示し、（ａ）はバケットの平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’部断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ’部断面図、（ｄ）は（ａ）中のＣ−Ｃ’部断面図、（ｅ）は（ａ）中のＤ−Ｄ’部断面図である。 本発明のヒートシール方法の一例において用いた包装体の包装用容器の斜視図である。 本発明のヒートシール方法の一例を説明するためのヒートシール装置の要部正面図であり、待機状態のヒートシール装置に包装用容器が搬入された状態である。 本発明のヒートシール方法の一例を説明するためのヒートシール装置の要部正面図であり、フィルム押え板によりフィルムが固定された状態である。 本発明のヒートシール方法の一例を説明するためのヒートシール装置の要部正面図であり、第２のシールヘッド部が包装体と接触した状態である。 本発明のヒートシール方法の一例を説明するためのヒートシール装置の要部正面図であり、第１のシールヘッド部が包装体と接触し、第１、第２のシールヘッド部においてヒートシールがなされた状態である。 本発明のヒートシール方法の一例を説明するためのヒートシール装置の要部正面図であり、ヒートシール後にフィルムをトリミングした状態である。 本発明の包装体の一例を示す斜視図である。 図９の包装体の要部拡大断面図である。 図９の包装体を電子レンジ加熱した際の蒸気抜き状態を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１…ヒートシール装置、２…筐体、３…筐体上部、４…昇降ユニット、５…昇降基盤、６…駆動体、７…熱盤、８…熱盤支持プレート、９…包装体載置部、１０…ヒートシール動作部、１１…第１ガイドピン、１２…第２ガイドピン、１３…第３ガイドピン、１４…第１スプリング、１５…第２スプリング、１６…第３スプリング、１７…第１のシールヘッド部、１８…第２のシールヘッド部、１９…巻フィルム、２０…フィルム載置台、２１…フィルム、２２…連結具、２３…フィルム押え板、２４…連結具、２５…トリミング刃、２６…フィルム引取装置、２７…バケット、２８…外縁部、２９…溝部、３０…フランジ受け部、３１…環状凸部受け部、３２…包装用容器、３３…底部、３４…側壁部、３５…側壁凸部、３６…開口フランジ、３７…環状凸部、３８…貫通孔、３９…カートリッジヒーター、４０…蒸気、４１…第１のヒートシール部、４２…第２のヒートシール部、４３…包装体。

Claims (11)

1. 駆動体の駆動により待機位置とヒートシール位置との間で昇降し、ヒートシール位置の直下に配置された包装体の複数のヒートシール部を押圧して１回のシール動作で同時にヒートシールすることが可能なヒートシールヘッドを有するヒートシール装置であって、
   前記ヒートシールヘッドは、包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間でヒートシールする複数のシールヘッド部を有することを特徴とするヒートシール装置。
2. ヒートシールヘッドは、駆動体とヒートシールヘッドの間に介在された単数の弾性体または複数の弾性体の組み合わせを介して包装体のヒートシール部に押圧され、複数のシールヘッド部は、互いに異なる押圧力で包装体のそれぞれ対応するヒートシール部を押圧してヒートシールすることを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
3. 弾性体がコイルスプリングであることを特徴とする請求項２に記載のヒートシール装置。
4. ヒートシールヘッドは、複数のシールヘッド部毎に独立した駆動体を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒートシール装置。
5. 包装体が、内部に被包装物が収容される包装用容器と、該包装用容器の開口を塞いでヒートシールされる蓋体とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートシール装置。
6. 包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口周縁部とそれ以外の部位であることを特徴とする請求項５に記載のヒートシール装置。
7. 包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口フランジに周設される第１のヒートシール部と、該開口フランジよりも開口中央側に設けられた、貫通孔を有する少なくとも１つの第２のヒートシール部とからなることを特徴とする請求項５に記載のヒートシール装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のヒートシール装置を用い、内部に被包装物が収容される包装用容器と、該包装用容器の開口を塞いでヒートシールされる蓋体とからなり、複数のヒートシール部を有する包装体を前記ヒートシール装置のヒートシール位置の直下に配し、次いで複数のヒートシールヘッドを待機位置からヒートシール位置まで降下させ、前記包装体の複数のヒートシール部を異なる押圧強度及び／又は異なる押圧時間で同時にヒートシールし、次いでヒートシールヘッドを待機位置まで上昇させて包装用容器の開口に蓋体がヒートシールされた包装体を取り出すことを特徴とする包装体のヒートシール方法。
9. 包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口周縁部とそれ以外の部位であることを特徴とする請求項８に記載の包装体のヒートシール方法。
10. 包装体の複数のヒートシール部が、包装用容器の開口フランジに周設される第１のヒートシール部と、該開口フランジよりも開口中央側に設けられた、貫通孔を有する少なくとも１つの第２のヒートシール部とからなることを特徴とする請求項８に記載の包装体のヒートシール方法。
11. 請求項８〜１０のいずれかに記載の包装体のヒートシール方法によって得られた包装体。

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