JP2009262973A - 発泡スチロール製容器の熱シール装置および熱シール方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶かす時間，押さえる時間を長くとれ、調整しやすく、高速で安定した容器の接着が可能となる発泡スチロール製容器の熱シール装置を提供する。
【解決手段】コンベアで連続的に一定速度で搬送されてくる発泡スチロール製の蓋３付き容器１に対し、熱風発生器４のノズル４ａから熱風を容器の上面鍔部２ａと蓋３間に噴出させ、その後、蓋３を圧接器５で容器本体２側へ押圧して、蓋３を容器本体２に溶着接合させることのできるシール装置において、熱風発生器４と圧接器５をコンベアの搬送方向Ｃと平行方向に往復移動可能に配設して、熱風発生器４および圧接器５がコンベアと同方向に同期して移動されるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発泡スチロール製の蓋付き容器の蓋を容器に溶着接合させることのできる、発泡スチロール製容器の熱シール装置および熱シール方法に関するものである。

従来、容器本体に蓋を溶着接合させるための装置として、特許文献１に開示されているような熱シール装置が存在する。
この熱シール装置では、図９に概略斜視図で示すように、コンベアでＣ方向に搬送されてくる容器１の容器本体２と蓋３間に、熱風発生器４のノズルから熱風を噴出させ、その後、圧接器５で蓋３を容器本体２側へ押圧して、蓋３を容器本体２に溶着接合させるものであり、熱風発生器４および圧接器５は、所定位置に配置されたものであった。
特開２０００−２３８７２３号公報

上記従来構造では、コンベアとともに容器１が移動される間に、配置位置が固定された熱風発生器４から瞬間的に熱風を吹き付けて、容器本体２の上面鍔部２ａと蓋３を溶かす必要があり、熱風の温度が高すぎると全部溶けてしまったり、逆に、熱風温度が低すぎると溶け具合が悪く、溶け具合の調整がしにくいという問題点があり、容器１は連続的に移動するため、図１０の状態でノズル４ａから熱風を噴出させると、図１１のように、容器の移動により上面鍔部２ａの全面が線状に溶けて、この部分に収縮等が生じて見栄えが悪いものとなり、また、線状に全面で蓋３が溶着接合されると、蓋３を容器本体２から取り外して開封する時に蓋３が割れてしまうことがあるという問題点があった。即ち、ピンポイントでの溶着ができないという問題点があった。
また、さらに、移動している容器１の容器本体２に蓋３を圧接器５で圧接する際に、圧接抵抗で容器本体２と蓋３にズレが生じてしまう場合があるという問題点があった。

本発明は、溶かす時間および押さえる時間を長くできて調整が容易となり、しかもピンポイントで溶かすことができて、高速で安定した接着が可能となる、発泡スチロール製容器の熱シール装置および発泡スチロール製容器の熱シール方法の提供を目的の１つとし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明は、コンベアで連続的に一定速度で搬送されてくる発泡スチロール製の蓋付き容器に対し、熱風発生器から熱風を該容器と蓋間に噴出させ、その後、前記蓋を圧接器で前記容器側へ押圧して、該蓋を容器に溶着接合させることのできる装置において、少なくとも前記熱風発生器を、前記コンベアの搬送方向と平行方向に往復移動可能に配設して、該熱風発生器がコンベアと同方向に同期して駆動されるように構成したことを要旨とする。

本発明の発泡スチロール製容器の熱シール装置では、熱風発生器がコンベアの搬送方向と同方向に同期して移動するため、熱風発生器からの熱風で容器を溶かす時間を長くでき、溶かし具合の調整が容易なものとなり、高速で安定して容器に蓋を溶着接合させることができるものとなる。

また、本発明の発泡スチロール製容器の熱シール装置において、前記熱風発生器は、間隔をおいて配置された２以上の熱風を噴出するノズルを備え、該ノズルの位置でのみ前記容器および蓋をピンポイントで溶かすことができるように構成することもできる。
こうすれば、ノズルから噴出される熱風の位置のみをピンポイントで溶かすことができ、従来のように接着部分を線状に溶かすことがなく、ピンポイントで点状に溶かして蓋を接着できるため、溶かした部分の見栄えが良好なものとなり、また、蓋を開封しやすいものとなる。

また、本発明の発泡スチロール製容器の熱シール装置において、前記圧接器も前記熱風発生器とともにコンベアの搬送方向と同方向に同期して移動可能に配設した構成とすることもできる。
こうすれば、圧接器で蓋を押圧する時間を長くとれるために、確実に蓋を容器に接合させることができ、高速で安定した接着が可能となる。さらに、圧接器で圧接する際に、容器と同期しているため抵抗がかからず、容器本体と蓋にズレが生ずることがなくなる。

また、本発明の発泡スチロール製容器の熱シール装置において、前記熱風発生器が、前記コンベア上に定間隔で配置された複数の容器に対応して、定間隔で複数配置されている構成とすることもできる。
こうすれば、同時に複数の熱風発生器で複数の容器を溶かし、複数の容器の蓋を同時に溶着接合させることができ、より高速化を図ることができるものとなる。

また、本発明の発泡スチロール製容器の熱シール方法は、コンベアで連続的に一定速度で搬送されてくる発泡スチロール製の蓋付き容器に対し、熱風発生器から熱風を該容器と蓋間に噴出させ、その後、前記蓋を圧接器で前記容器側へ押圧して、該蓋を容器に溶着接合させる熱シール方法において、前記熱風発生器と圧接器を、前記コンベアの搬送方向と同方向に同期して移動させ、その移動間に蓋を容器に溶着接合させることを要旨とする。
こうすれば、熱風発生器と圧接器をコンベアの搬送方向と同方向に同期して移動させ、その移動間に、熱風で溶かし、かつ圧接器で蓋を押圧することができ、溶かす時間および押さえる時間が長くとれるために、接着状態の調整が容易なものとなる。
また、同期して移動することで、ピンポイントで溶かすことができ、接着部分のみ溶かすことができるために見栄えが良く、蓋を開けやすいものとなり、高速で安定した接着が可能となる。さらに、圧接器で圧接する際に、容器と同期しているため抵抗がかからず、容器本体と蓋にズレが生ずることがなくなる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
先ず、本発明の発泡スチロール製容器の熱シール装置の概要を図１の斜視構成図で説明する。
コンベアで連続的に一定速度でＣ方向に搬送されてくる容器１は、容器本体２の一端側に上下動可能に蓋３が連結されており、この蓋３の他端を容器本体２の上面の外側へ張り出した上面鍔部２ａに接合するために、熱風発生器４のノズル４ａから上下方向に熱風を噴出させて、容器本体の上面鍔部２ａと蓋３の対応位置を熱風により溶かす。その後、圧接器５により蓋３を容器本体２側へ押圧して、溶かした蓋３と上面鍔部２ａを圧接により溶着接合させるものである。
本発明では、熱風発生器４と圧接器５が、コンベアの搬送方向Ｃと平行方向に往復移動できるように設けられており、搬送方向Ｃでは、熱風発生器４と圧接器５がコンベアと同方向に同速で同期して移動されるように構成したものである。

即ち、図１において、スタート位置Ｓから、熱風発生器４は容器１の移動方向（搬送方向Ｃ）に同速でＡ１で示す左右同期移動を行い、この間に、ノズル４ａから熱風を噴出させて、上面鍔部２ａと蓋３をノズル４ａの部位のみピンポイントで点状に溶かす。そして、熱風発生器４はＡ２で示すコンベアと直角方向に後退移動し、さらにＡ３で示す左右戻り移動でコンベアと逆方向へ移動し、さらにＡ４で示す前進移動によりスタート位置Ｓに戻る。この往復移動を連続的に行い、スタート位置Ｓに移動されてくる新たな容器に対しノズル４ａから熱風を噴出させながら、Ａ１で示す左右同期移動を行う。
また、圧接器５も、蓋３を容器本体２側へ押圧しながらＢ１で示すコンベアと同方向に同速で左右同期移動を行い、その後、Ｂ１で示す上昇移動により上昇され、Ｂ３で示す左右戻り移動により元の位置に戻されて、Ｂ４で示す下降移動により再び新たな容器の蓋３を下方へ押圧する。

このように熱風発生器４および圧接器５がコンベアの搬送方向と平行方向に往復移動できるように構成して、コンベアと同方向に同期して熱風発生器４および圧接器５が移動されるように構成したものである。
このように構成することにより、熱風発生器４のノズルから熱風を容器本体２および蓋３に吹き付けて溶かす時間を長くでき、また、圧接器５で押圧する時間を長くすることができるため、噴出される熱風の温度調整等が容易で、確実に蓋を溶着接合させることができ、高速で安定した接着が可能となる。
また、容器本体２と蓋３および圧接器５は同速で同期して移動するために、圧接器５で蓋３を下方へ押圧する時に抵抗が掛からず、圧接時に容器本体２と蓋３間にズレが生じにくくなり、安定して容器本体２に蓋３を接着できるものとなる。

さらに図２の平面図で示すように、容器１と熱風発生器４は同方向に同期して移動するため、この間に、ノズル４ａから噴出される熱風で溶かして、図３のように、容器の上面鍔部２ａおよび蓋３にノズル４ａの部分のみにピンポイントの溶着点Ｐを形成させることができ、熱で収縮するようなこともなく、見栄えが良好なものとなり、ピンポイントで蓋３が溶着接合されるために、蓋３の開封時に、この溶着点Ｐのみを節度感を持って容易に開けることができ、蓋３を開けやすいものとなり、開封時に蓋３が割れるようなこともなくなる。
このように噴出させる熱風温度の調整等が容易で、安定した接着接合を連続的に行うことができ、極めて高速で発泡スチロール製容器の蓋のシール作業が行えるものとなる。

この発泡スチロール製の容器本体２と蓋３からなる容器１は、容器本体２内に納豆を充填することのできる納豆用の容器であり、納豆充填装置６の全体構成図は図４に示す。
この納豆充填装置６は、コンベア７の移動方向の上流側に、コンベア７上に１個ずつ容器１を所定間隔で落下させて配置させることのできる容器供給部８が設けられている。
この容器供給部８の下流側には、煮豆を入れるホッパー９ａと、その下端に設けられた複数の充填用ノズル９ｂからなる充填物盛込み部９が配置されている。
この充填物盛込み部９のホッパー９ａおよび本体は固定状であるが、下端側の煮豆を充填する複数のノズル９ｂは、コンベア７と同方向に同期して移動し、複数の容器本体２内に同時に煮豆を充填して、再び元の位置に戻る往復移動で駆動されるように構成されている。

この充填物盛込み部９の下流側には被膜部１０が設けられており、この被膜部１０では、煮豆を充填した容器本体２の上面にフイルムＦを張着するものであり、横列状に間隔をおいて複数のフイルム押さえ１０ａと、このフイルム押さえ１０ａ，１０ａ間に切断用の熱線１０ｂが配置されて構成されており、このフイルム押さえ１０ａおよび熱線１０ｂはコンベア７と同方向に同期して駆動され、フイルムＦをフイルム押さえ１０ａで容器本体２の上面に押さえ付け、熱線１０ｂで切断して、容器本体２の上面をフイルムＦで被覆できるように構成されている。
この被覆部１０の下流側には、図示しないが、タレおよびカラシのビニール袋を容器本体２上に供給するタレ・カラシ供給部が配置される。このタレ・カラシ供給部の下流側に熱シール装置１１が配置されるものである。

この熱シール装置１１は、図５〜図８において詳細に説明する。
図５は、熱シール装置の平面構成図であり、図６は、熱シール装置の熱風発生器の部分を正面側から視た構成図である。また図７は、圧接器の部分を正面側から視た構成図である。また図８は、熱シール装置の側面構成図である。

図において、コンベア７に沿って設置された機枠１２には、固定フランジ１３，１３を介して固定状にコンベア７に平行状にサーボスライダー１４が配置されている。このサーボスライダー１４の図示右端には、正逆回転可能なサーボモーター１５が設けられており、このサーボモーター１５により駆動されるボールネジがサーボスライダー１４内に設けられている。
ボールネジの回転により連結部１６を介してコンベア７の搬送方向と平行に往復移動可能に移動フレーム１７が配置されており、この移動フレーム１７はコンベア７に平行して配置されたガイドレール１８上を往復移動できるものである。この移動フレーム１７に前述した熱風発生器４と圧接器５が設けられている。

熱風発生器４は、間隔をおいて横方向に６個配置されており、それぞれの熱風発生器４の先端には、熱風を噴出させる２個のノズル４ａ，４ａが設けられている。また、各熱風発生器４にはエアパイプ４ｂが接続されており、このエアパイプ４ｂを通し図示しないコンプレッサーから熱風発生器４内にエアが圧送され、熱風発生器４内のヒーターによりエアが加熱され、熱風としてノズル４ａ，４ａから噴出されるように構成されている。
また、この熱風発生器４を前後方向、即ち図１におけるＡ２およびＡ４方向に移動させるために前後シリンダ１９が２個配置され、１個の前後シリンダ１９で３個の熱風発生器４を前後移動させることができるように構成されている。

また、移動フレーム１７上には、６個の熱風発生器４のコンベア７側に、横方向に２個の圧接器５，５が配置されており、それぞれの圧接器５，５を上下動、即ち図１におけるＢ２およびＢ４方向に移動させるために、上下シリンダ２０，２０が設けられている。
それぞれの上下シリンダ２０の側方には一対のガイドロッド２１，２１が上下方向に立設され、各ガイドロッド２１，２１はガイドハウジング内に縦方向に挿通され、上下移動をスムーズにガイドできるように構成されている。この一対のガイドロッド２１の下端および上下シリンダ２０のロッドの下端に断面略Ｌ字状の圧接器５が連結されており、圧接器５の下端は垂下状の板状に形成され、その下端面には複数の凹凸が形成されている。即ち、圧接器５は前後方向には動かず、上下方向に動くように移動フレーム１７に取り付けられている。

このような構造では、サーボモーター１５の正逆回転を切り替えることにより、移動フレーム１７の左右方向の移動を制御でき、即ち図１におけるＡ１，Ａ３方向の移動、およびＢ１，Ｂ３方向の移動を制御できるものである。しかも、サーボモーター１５の回転速度を制御することにより、移動フレーム１７をコンベア７の移動速度と同期した同速に制御して移動させることができ、移動フレーム１７をコンベア７と同方向に同期して移動させることができ、かつコンベア７と平行方向に往復移動させることができるものである。
また、前後シリンダ１９，１９にエアを供給して、熱風発生器４を前後方向、即ち図１におけるＡ２，Ａ４方向に移動させることができ、また、上下シリンダ２０，２０にエアを供給して、圧接器５を上下方向、即ち図１におけるＢ２，Ｂ４方向に上下動させることができるものである。

このように、サーボモーター１５を制御してボールネジを介して移動フレーム１７を左右方向に移動させて、コンベア７の搬送方向と同方向に複数の熱風発生器４および複数の圧接器５を同期して移動させ、図１に示すように、熱風発生器４から噴出される熱風により容器本体２の上面鍔部２ａおよび蓋３の所定個所を溶かし、圧接器５で蓋３を容器本体２側へ圧接することができ、熱風発生器４および圧接器５は容器１と同期して動くために、熱風により容器１を溶かす時間および圧接器５で容器１を押圧する時間を長くとることができ、噴出させる熱風温度の調節も楽になり、確実に蓋３を容器本体２に溶着接合することができ、しかも、ノズル４ａの部分のみでピンポイントの点状に容器を溶かすことができ、見栄えが良く、蓋３が開けやすいものとなる。
また、容器本体２と蓋３のズレが生ずることもなく安定した接着が可能となり、しかも本例では、６個の熱風発生器４と２個の圧接器５により、複数の容器１を同時に接着でき、連続して高速でシール作業が行えるものである。

発泡スチロール製容器の熱シール装置の動作を示す斜視構成図である。 容器と同期して熱風発生器が移動する状態を示す平面構成図である。 熱風発生器からの熱風でピンポイント状に溶かされた容器の平面構成図である。 納豆充填器の全体配置構成図である。 熱シール装置の平面構成図である。 図５の熱シール装置の熱風発生器の部分の正面構成図である。 図５の熱シール装置の圧接器の部分の正面構成図である。 図５の熱シール装置の側面構成図である。 従来の熱シール装置の動作を示す斜視構成図である。 従来の固定状の熱風発生器に対し容器のみが移動する状態を示す平面構成図である。 従来の線状に溶かされた容器の平面構成図である。

符号の説明

１ 容器
２ 容器本体
２ａ 上面鍔部
３ 蓋
４ 熱風発生器
４ａ ノズル
４ｂ エアパイプ
５ 圧接器
６ 納豆充填装置
７ コンベア
１１ 熱シール装置
１４ サーボスライダー
１５ サーボモーター
１７ 移動フレーム
１８ ガイドレール
１９ 前後シリンダ
２０ 上下シリンダ
２１ ガイドロッド

Claims (5)

1. コンベアで連続的に一定速度で搬送されてくる発泡スチロール製の蓋付き容器に対し、熱風発生器から熱風を該容器と蓋間に噴出させ、その後、前記蓋を圧接器で前記容器側へ押圧して、該蓋を容器に溶着接合させることのできる装置において、
   少なくとも前記熱風発生器を、前記コンベアの搬送方向と平行方向に往復移動可能に配設して該熱風発生器がコンベアと同方向に同期して駆動されるように構成した
   ことを特徴とする発泡スチロール製容器の熱シール装置。
2. 前記熱風発生器は、間隔をおいて配置された２以上の熱風を噴出するノズルを備え、該ノズルの位置でのみ前記容器および蓋をピンポイントで溶かすことができるように構成した請求項１に記載の発泡スチロール製容器の熱シール装置。
3. 前記圧接器も前記熱風発生器とともにコンベアの搬送方向と同方向に同期して移動可能に配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発泡スチロール製容器の熱シール装置。
4. 前記熱風発生器が、前記コンベア上に定間隔で配置された複数の容器に対応して、定間隔で複数配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の発泡スチロール製容器の熱シール装置。
5. コンベアで連続的に一定速度で搬送されてくる発泡スチロール製の蓋付き容器に対し、熱風発生器から熱風を該容器と蓋間に噴出させ、その後、前記蓋を圧接器で前記容器側へ押圧して、該蓋を容器に溶着接合させる熱シール方法において、
   前記熱風発生器と圧接器を、前記コンベアの搬送方向と同方向に同期して移動させ、その移動間に、蓋を容器に溶着接合させる
   ことを特徴とする発泡スチロール製容器の熱シール方法。

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