JP2010254316A - シール装置用治具およびシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器を収納した袋の該容器と該袋との隙間に存在する余分な空気を抜き取って、該袋の口をシールするようにしたシール装置用治具およびこの治具を用いたシール装置を提供する。
【解決手段】粉体容器を収めた袋をシールするシール装置用治具であって、前記粉体容器が収容された前記袋に対向する前記治具の内面に、前記袋を押圧する変形可能な押圧手段を配設したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、防湿袋内の余分な空気を排出し、防湿袋に入れた製品を密閉してシールするシール装置に用いられる治具およびシール装置に関し、吸湿を嫌う粉体を収納した容器（粉体容器）、特に電子写真用のトナー容器（トナーを収納した容器）を防湿袋に袋詰めする技術に関する。

従来、トナー容器などの容器を防湿袋などに袋詰めする際に、トナー容器を収納した袋をシール治具に納め、容器と袋との間の空気を抜いて袋を融着等してシールして密閉することが行われている。
このようなシール装置に使用される治具は、製品であるトナー容器が縦長（又は横長）であり、その長尺方向の袋の片端部（開口部）をシールする際に、静電気の影響などにより、袋が縦方向に大きく偏ったようにズレたり、また、包装のためのシール（密閉）の外観が悪くなるなど問題があった。

また市販されているシール装置には、そのシール時に袋の中の空気を、真空ポンプなどを用いて脱気した後にシールして密閉する装置も存在する。
この装置を用いてシール（密閉）する場合、袋の中の空気を抜き取る為のホースを挿入して脱気後、挿入したホースを袋から抜き取り、シールする必要があるため、シールする時間が余分にかかるなど、効率的でない（たとえば特許文献１参照）。
また、シール装置が真空系を有するため複雑になり、定期的なメンテナンスの必要性や故障時における修理など、煩雑である。
さらに、袋内の脱気するための時間の調整を誤って吸引しすぎた場合、袋の柔軟性が失われ、シールしずらくなったり、その後に包装状態を手直ししたい状況が生じた場合に、非常に厄介で合ったり、不便である。
また手直ししないで融着などによってシールした袋をダンボールなどの収納箱に詰める箱詰作業に時間を要したり、極端な場合にはシールした袋を開封し、新品の袋体にトナー容器と乾燥剤とを再度詰め、シール工程をしなおす必要が生じる惧れもある。このようなシール工程あるいはその後の箱詰工程、梱包工程などの歩留まり低下を解消するため、その収納箱に余裕を持つ設計にすると、嵩が増し、地球資源を無駄にし、また運搬コストも嵩むなど問題がある。

なお包装体、防湿袋の公報として、たとえば特許文献２、３が知られている。即ち、特許文献２には防湿包装袋に、複数個の写真現像用固形処理剤を縦列平置きで収納した包装体が記載されている。また、特許文献３には、合成樹脂フィルムからなる袋本体と、ポリオレフィン系フィルムとアルミ箔とを積層した積層シートを高防湿性素材とする吸湿性内容物収納用の大型高防湿袋が記載されている。しかし、これら特許文献２、３には防湿袋内の余分な空気を排出することまでは言及されていない。

本発明は、上記した従来の袋詰のシール工程の際に生じる様々な問題点に鑑みて成されたものであって、容器を収納した袋の該容器と該袋との隙間に存在する余分な空気を抜き去り、シールした袋を容易に箱詰が可能となるシール装置用治具およびこの治具を用いたシール装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、以下の解決手段を有する。
（１） 粉体容器を収めた袋をシールするシール装置用治具であって、前記粉体容器が収容された前記袋に対向する前記治具の内面に、前記袋を押圧する変形可能な押圧手段を配設したことを特徴とする。
（２） 前記（１）のシール装置用治具において、前記押圧手段は、クッション材であることを特徴とする。
（３） 前記（２）のシール装置用治具において、前記クッション材の厚みが、前記袋が載置される前記袋の底部から開口方向に向かって肉薄になっていることを特徴とする。
（４） 前記（１）〜（３）のいずれかに記載のシール装置用治具において、前記治具の少なくとも一部が透明であることを特徴とする。
（５） 前記（１）〜（４）のいずれかに記載のシール装置用治具において、前記治具は上部と下部からなり前記上部と前記下部とが開閉可能なことを特徴とする。
（６） 前記（１）〜（５）のいずれかに記載のシール装置用治具を用いたシール手段を有するシール装置であり、前記シール装置用治具に取り付けられたセンサからの前記袋内の前記粉体容器または乾燥剤の有無を検知して前記シール手段のシール機能を発揮させるか否かを判断する判断手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、溝などを有する複雑な容器形状であったり、大きさが多少変化した容器を収容しても、そのまま使用して密閉工程が可能であり、その後の箱詰皇帝も継続できるような、シール装置用治具、およびこのような治具を用いたシール装置を提供することができる。

本発明のシール装置用治具をシール装置に装着した図である。 本発明のシール装置用治具の押圧手段を中心に説明するための図であり、（Ａ）は押圧手段であるクッション材が徐々にその厚みを増すことを説明した図であり、（Ｂ）は厚みが厚いクッション材が収容する容器の底部で厚くし、自然に容器の底部が前記袋の底部に配設できるように、治具の下部を角度θに傾斜させた例を示す図である。 本発明のシール装置用治具が下部と上部に分けられた例を示す図であり、（Ａ）は下部と上部とが開閉可能な接合手段（蝶板）により固定した例であり、（Ｂ）は下部と上部とが開閉可能な手段（エアシリンダによる駆動手段）によりその１つを移動させて上部と下部との間隔を変えるように可動する例である。 （Ａ）は本発明のシール装置のシール部２１の手前に設置される位置決めガイド部の例を示す図であり、（Ｂ）は袋に接する箇所の表面状態を示す図である。 （Ａ）は本発明のシール装置のシール部が、センサが取り付けられた治具からのセンサの信号を受信してシール機能を発揮するか否かを行うための判定手段の例であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すような判定手段によりシール装置のシール部がシール機能を発揮するまでの流れを示すフローの例である。

本発明のシール装置用治具１は、トナー容器などの容器４を収めた袋３をシールするための治具であって、前記治具１の前記容器４が収容された前記袋３と対向する前記治具１の内面に、前記袋３を押圧する変形可能な押圧手段２１を設けたことを特徴とする。
このようなシール装置用の治具を図１に示す。
１は本発明のシール装置用治具であり、２はシール装置を表す。３は袋（防湿袋）、４は容器である。
本発明のシール装置用治具１は、図１に示すように、容器４が収容された袋３をその袋に対向する治具１の内面に変形可能な押圧手段１１を配設し、この押圧手段１１から袋３を挟み込むように押圧して、袋３と容器４との隙間に存在する余分な空気を押出すようにして、袋３の開口３Ａから余分な空気を排出させる。

本発明のシール装置用の治具１は、治具１の容器４が収容された袋３と接触する治具１の内面に、袋３と容器４との隙間に存在する余分な空気を押し出すことが出来るように、袋３に接触させながら押圧して、袋３中の袋と容器４との隙間に存在する空気を袋３の開口３Ａから外に押し出すようにして排出する。これにより収容物である容器４が複雑な形状でも、この収容物の形状に沿った治具１を製作することを要しない。

本発明の治具１の内側には、例えば変形可能な押圧手段１１としてクッション材（たとえばスポンジ）を用い、このスポンジが、収容する容器４がたとえ複雑な凹凸形状を有していても適度にこれを吸収、緩和するように緩衝する為、容易に袋３と収容する容器４との隙間に存在する余分な空気を、その袋の開口３Ａから追い出す脱気工程を行うことが出来る。このように、余分な空気をクッション材により押し出すため、袋３に過分な力をかけないため、袋３が硬直化したり、極端な場合には破損するなどが起きることが無い。

また、ある程度内容物の大きさ（容器の口径）が変化しても、それを治具１に用いるクッション材１１の厚みあるいはその変形で吸収でき、一々内容物である容器の大きさ（口径）に一致した治具１に変更せずに、袋に容器などを収容する収容工程、その後の余分な空気を押し出す脱気工程、脱気工程後の密閉工程などを容易に行うことが可能となる。この密閉により、容器４内のトナーは湿度の浸入による変質を起こす心配が無い。

このように、本発明のシール装置用治具１は、シール用の袋３と容器４とを挟み込むように、袋３と容器との隙間に存在する余分な空気を排出する脱気工程を行うが、このような脱気工程は、袋の中の空気を真空ポンプ等の真空発生装置を使用して過分な空気を排出することによる袋３の硬直化を容易に防止できる。

特に本発明のシール装置用治具１では、押圧手段として、クッション材（たとえばスポンジやウレタン（たとえば登録商標ポロンなど））などの変形可能な押圧手段を袋３に接触するような治具１の内面に取付ける事により、トナーボトルのように凸凹した形状を有するものでも無理なく対応して余分な空気を排出できる。さらに、ボトル（容器４）の形状にクッション材が適合するため、ＢＫトナーボトル（黒色トナーボトル）とＹＭＣトナーボトル（黄色、マゼンタ、シアンの各トナーボトル）のように、ボトル径の異なるボトルでも、本発明のシール装置用治具１により、容器４の袋詰めから、袋内の余分な空気の排出（脱気工程）、密閉工程までを、同じ治具１を用いて行う事ができる。このため、密閉工程までにおける歩留まりを容易に挙げることができ、また各工程にかかる時間を短縮することができるため、作業効率も挙げることができる。

本発明のシール装置用治具１では、図２（Ａ）に示すように、例えば空気の出口となる袋の開口３Ａに近づくに従い、クッション材１１の厚みを薄くしている。これにより、治具が袋の開口３Ａの遠いところ（容器の底の近傍）から接触し、次第に袋の口方向に、少しずつ手で押圧するように押圧して排気を促し、最後に袋の開口３Ａに達するようにできるので、袋３内の余分な空気を袋の開口３Ａの遠い方向から、順に袋３の開口３Ａの方向へと効率よく袋３の外部へと排気することができる。

また本発明のシール装置用治具１では、袋３を載置する際に図２（Ｂ）に示すように、袋３の底方向を下方にし、袋の開口３Ａを上方にするように、治具１に傾斜を設けることが好ましい。なお図２中、θは鈍角である。
そしてこの治具１の前記した下方（袋３の底部）から上方（袋の開口３Ａ）になるに従い、クッション材１１の厚みを薄くするように配設することができる。

本発明のシール装置用治具１は、少なくともその１部に透明な部を有する事により、現在どの色のボトルをシール（密閉）しているか、その都度確認でき、１ラインにおいて同時に２色以上のトナーを充填する工程では、その後のトナーボトルの色の種類による振り分けを効率よく行う事が可能である。例えば図１に示す袋３の開口部周辺、あるいは底部などの近傍の治具１の一部を透明にしたり、あるいは透明な部を設けることができる。

また本発明のシール装置用治具１は、図３（Ｂ）に示すように、上部が上蓋１２と下部が下蓋１３とからなり、これら上蓋１２と下蓋１３とが、開閉可能な手段、たとえば蝶板１２−１を用いて上蓋１２と下蓋１３を固定したり、例えば片手で開閉したり、あるいはエアーシリンダなどを用いた駆動装置１２−２を用いて、容易に開閉あるいは接合でき、袋３に容器４、乾燥剤などを収容する工程、脱気工程、密閉工程などを容易に行うことが出来る。

上記した実施形態では、押圧手段１１としてのクッション材としてスポンジを用いる例を示したが、この押圧手段は押圧を徐々に袋３に及ぼすようなものであればよく、例えばゴム袋などの密封可能な弾性袋（エラストマーの袋）を用い、その袋に所定圧力の空気を詰めてクッション材としたり、あるいは徐々に流体を充填し、袋３と容器４との隙間に存在する余分な空気を排出するように構成するなど、自在に変形可能である。

次に上記した本発明の治具を用いるシール装置２について、以下に説明する。
本発明のシール装置２は、前記したような本発明のシール装置用治具１を用いることができる。このような本発明のシール装置２は、図４（Ａ）に示すように、少なくとも密閉手段を有し、この密閉手段として、加熱融着部（シール部）２１を有し、この加熱融着部２１の前にガイド２２を設けたので、袋の開口３Ａが折り重ならずにシールできる。

たとえば図４（Ｂ）に示すように、シール部の前に設けられるガイド２２に、千鳥状に突起を配列させた突起部２２−１と、拡口部２２−２とを設けた例を挙げることができる。このガイド２２は前記した本発明のシール装置用治具１の前記袋３が載置される袋の開口３Ａ近傍に設けることもでき、またシール装置２に設けることもでき、また治具１、シール装置２とは別体として設けることもできる。

また本発明のシール装置２は、前記したシール装置用治具１に、袋３内の容器４の種類（ＢＫトナー容器か、Ｃ、Ｙ、Ｍのいずれのトナー容器かなど）、乾燥剤の有無を検知し、入っていない場合には、シールしないように加熱融着部２１の回路設計を採用している。すなわち図１に示すように、本発明のシール装置２はシール装置用治具１に取り付けられたセンサＳ（光学センサ、重量センサ、位置センサなど）からのトナー容器、乾燥剤などの内容物の有無、またトナー容器に関してはその種類を検出した信号を受信して、トナー容器、乾燥剤のいずれかが無い場合、図５（Ａ）に示すような判定手段２３により、シール部（加熱融着部２１）で袋３を熱融着によりシールする場合には、加熱しないように、制御することができる。この判定手段２３によるシール部２１に電力（電源２４からの電力入力）を印加してシールできるようにするためのフローの例を図５（Ｂ）に示す。
なお判定手段２３の構成としては、たとえば図１に示すシール装置２内にＭＰＵを内蔵し、この内蔵したＭＰＵが、治具１に取り付けたセンサと電気的に接続されるように構成することができる。このセンサからの容器３、乾燥剤のいずれかが無いという情報の信号を受信すると、シール部（加熱融着部２１）に加熱電流を流さないように制御することができる。

また図５（Ｂ）におけるフローでは、容器または乾燥剤の検出が無い場合には、シール装置２の表示画面に表示した後に、容器の検出または乾燥剤の検出のいずれかに続行するフローに戻るようにしている例を示した。Ｓ１とＳ２とはいずれが先でも良い。また本発明のシール装置２は、表示部（図示せず）を有することが出来、この表示部で容器４の有無、容器４の種類（トナーの色の種類）、乾燥剤の有無、シール部（加熱融着部２１）が使用可能か否かなどを表示することが出来る。また、センサＳの取り付け位置は図１に例示したが、この例に限定されない。

また本発明では、上記した袋３としてシール可能で防湿性を有するものであるものを用いた。乾燥剤は袋３にその機能（乾燥機能）を有しているものであれば乾燥剤を省略することも可能である。なお、この場合には、図５（Ｂ）に示すフローには、乾燥剤の有無は省略される。

以下、実施例などにより、本発明のシール装置用治具１、およびシール装置２を、さらに具体的に述べるが、本発明は、以下の実施例に拘束されて解釈されるものではない。

〔実施例１〕
幅が１５０ｍｍであり、長さが６００ｍｍの防湿袋と、直径φ５５ｍｍ、長さ３８０ｍｍのトナーボトルと、５０ｍｍ角で厚さ１０ｍｍの乾燥剤を用意した。
上記した防湿袋の中に、トナーボトル（トナー容器）と乾燥剤をこの順番に挿入し、シール装置２の治具１にセットした。
シール装置２の治具１にセット後、シール装置２の起動スイッチ（加熱融着部２５のスイッチ）を押して防湿袋の口を溶着させ、密閉させた。
防湿袋の口の端部からおよそ２０ｍｍの所でシールがされ、防湿袋３の開口３Ａとほぼ平行にシールする事ができた。

〔実施例２〕
治具１を、大地に対して４５°の傾斜をつけて設置し、実施例１と同様の防湿袋、トナーボトルおよび乾燥剤を用意した。
防湿袋に、トナーボトル（トナー容器）、乾燥剤をこの順番で投入し、傾斜をつけた治具１上にトナーボトルと乾燥剤を収納した防湿袋３を載置した。ボトルと乾燥剤が、重力により大地に近づきストッパによって停止した。ボトルの上方に置いた乾燥剤は、袋とトナーボトルの間にあり、トナーボトルの上方に留まったままであった。
トナーボトルと乾燥剤の静止位置を確認した後、図３（Ａ）に示す上蓋１２を閉じ、その後実施例１と同様にシール装置２の起動スイッチ（加熱融着部のスイッチ）を押して防湿袋の口を溶着して密閉した。
密閉後の防湿袋を確認したところ、ある程度の柔軟性を保持し、袋は硬くなっていなかった。
シールしたトナーボトル入りの防湿袋は、その断面が算盤球の形状（算盤の主な形状はトナーボトルで占められていた）をしており、長辺が５０ｍｍ、短辺が３５ｍｍの段ボール箱に装入する際、およそ５秒で作業時間を終了した。

〔比較例１〕
真空ポンプ付きのシール装置を使用し、実施例２と同様にダンボール箱の装入までの作業を実施した。
密閉後の袋を観察したところ、袋内の空気がほぼ全て抜き去られ、トナーボトル以外の袋部分が硬直した結果、袋の端を折り曲げるのが困難であった。
実施例２と同様の段ボール箱に装入する際に、防湿袋のはみ出し部分を折曲げずにはダンボール箱に装入できず、装入するのに２０秒程かかり、効率が悪かった。

１ シール装置用治具
２ シール装置
３ 袋
３Ａ 袋の開口
４ 容器
１１ 押圧手段（クッション材）
１２ 治具上部
１２−１ 蝶板
１２−２ 駆動装置（エアーシリンダによる駆動装置）
１３ 治具下部
２１ シール部（加熱融着部）
２２ 口部ガイド
２３ 判定部
２４ 電源
２５ スイッチ
Ｓ センサ

特開２００３−３２１００８号公報 特開２００２−３０３９６３号公報 特開平１０−２９１５８４号公報

Claims (6)

1. 粉体容器を収めた袋をシールするシール装置用治具であって、前記粉体容器が収容された前記袋に対向する前記治具の内面に、前記袋を押圧する変形可能な押圧手段を配設したことを特徴とするシール装置用治具。
2. 前記押圧手段はクッション材であることを特徴とする請求項１に記載のシール装置用治具。
3. 前記クッション材の厚みが、前記袋が載置される前記袋の底部から開口方向に向かって肉薄になっていることを特徴とする請求項２に記載のシール装置用治具。
4. 前記治具の少なくとも一部が透明であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシール装置用治具。
5. 前記治具は上部と下部からなり前記上部と前記下部とが開閉可能なことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシール装置用治具。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のシール装置用治具を用いたシール手段を有するシール装置であり、前記シール装置用治具に取り付けられたセンサからの前記袋内の前記粉体容器または乾燥剤の有無を検知して前記シール手段のシール機能を発揮させるか否かを判断する判断手段を有することを特徴とするシール装置。

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