JP2013170002A - 容器シール方法及び装置、容器入り食品の製造方法、容器入り納豆の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カットされたシート材を容器の外縁部からはみ出させることなく、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすること。
【解決手段】本発明の容器シール方法では、カット工程、保持工程、移送工程、圧着工程を行い、容器１１の開口端面２３ａにシート材１３を装着する。このシート材１３により開口２６を覆ってシールする。カット工程では、カット部５２を有するカット手段５１にてシート材カット片１３ａを切り抜く。保持工程では、カット部５２内側を通過して進退可能な保持手段６１を用いる。切り抜き動作時に保持手段６１を前進方向に動作させ、先端面６２にシート材カット片１３ａを保持する。移送工程では保持手段６１を前進方向にさらに動作させ、開口端面２３ａまでシート材カット片１３ａを移送する。その後、シート材カット片１３ａを圧着する。
【選択図】図７

Description

本発明は、容器シール方法及び装置、容器入り食品の製造方法、容器入り納豆の製造方法に関するものである。

従来、被収納物を収納するための収納部を有する各種の容器が提案されており、その具体例として、例えば納豆や調味料を収納するための収納凹部を有する納豆容器などがよく知られている。通常、この種の容器は、被収納物を収納部に出し入れするための開口を上端面に備えている。そして、収納部内に被収納物を収納した後、その開口をフィルム等の薄いシート材で覆うことで被収納物がシールされるようになっている。また、このようなシールを行うための容器シール装置も従来いくつか提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。また、容器の開口を覆ってシールする方法としては、一般的に、容器上端面の全体を覆うようにフィルムを熱溶着した後、余った部分をカット（いわゆるトリミング）する方法が広く採用されている。

ここで、容器上端面の全体に開口がある容器ではなく、一部のみに開口がある容器に対し、フィルムを熱溶着してシールしたいことがある。この場合、少なくとも開口よりも大きな面積のフィルムを用いる必要があるが、シールするにあたり例えばフィルムが容器上端面の外縁部からはみ出していると、見た目が悪くなり外観性が低下してしまう。また、外観性の低下ばかりでなく、フィルムの使用量も増えてコスト性が低下してしまう。さらに、熱溶着後にフィルムをカットしてトリミングしようとしても、容器における開口を包囲する箇所に刃などのカット手段が当接して容器を傷付けてしまう。従って、上記の容器シール方法は、いくつか不都合があるため、現実的には採用するのが難しいという問題があった。

それゆえ、フィルムを容器上端面の外縁部からはみ出させることなく容器をシールすることができる容器シール方法が望まれており、このようなシール方法を実現しうる容器シール装置（蓋材装着装置）が従来提案されている（例えば、特許文献３参照）。

この装置では、まず、パンチとダイとを備える蓋材打ち抜き部においてパンチを上動させることにより、フィルム素材から蓋材が打ち抜かれる。打ち抜かれた蓋材は、開口を覆うのに必要な大きさ・形状を有する。この動作とほぼ同時に蓋材吸引部が下動し、その打ち抜かれた蓋材を吸着して保持する。蓋材を吸着した蓋材吸引部は、蓋材移送部の駆動によりいったん上動した後に大きく回転移動して、別の位置に設置されている容器移送部の容器の直上位置まで移動する。すると、蓋材吸引部は下動し、蓋材を容器の上端面に接触する位置まで移送する。次いで、蓋材仮溶着部が下動して蓋材を容器の上端面に仮溶着し、最後に蓋材を本溶着するようになっている。

特開２００３−２５２３０１号公報 特開２００２−１７９１２４号公報 特開２０１０−６３７５号公報

そして、特許文献３に記載された従来の容器シール方法及び装置を用いれば、フィルムを容器上端面の外縁部からはみ出させることなく、容器をシールすることが可能であると考えられる。

しかしながら、この容器シール装置は、打ち抜かれたフィルムを容器まで移送する際に複数方向への動作を組み合わせて行っているため、動作全体が複雑になり、効率よく容器をシールすることができないという欠点があった。また、このような複雑な動作を実現しようとすると、どうしても装置の構造が複雑になる結果、取扱いが面倒になる、設備コストがかかる、設備が大型化して場所をとってしまう等の問題が生じやすかった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カットされたシート材を容器の外縁部からはみ出させることなく、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすることができる容器シール方法及びそのための装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記のような優れた方法にて容器を効率よくシールすることで、容器入り食品あるいは容器入り納豆を効率よく確実に製造できる方法を提供することにある。

上記の課題を解決するための手段［１］〜［１１］を以下に列挙する。

［１］容器の開口端面の外縁からはみ出さないように装着されたシート材により、前記開口端面の開口を覆ってシールする方法であって、筒状体の先端側にカット部を有するカット手段を用い、前記シート材の原反から前記開口よりも一回り大きなシート材カット片を切り抜くカット工程と、前記筒状体の内側を通過して同軸方向へ進退可能に配置した保持手段を用い、前記シート材カット片の切り抜き動作の際に前記保持手段を前進方向に動作させ、前記保持手段の先端面に前記シート材カット片を保持する保持工程と、前記保持手段を前進方向にさらに動作させ、その先に配置された前記容器の前記開口端面まで前記シート材カット片を移送する移送工程と、前記保持手段によって、前記開口を覆う位置に前記シート材カット片を圧着する圧着工程とを含む容器シール方法。

従って、手段１に記載の発明によると、カット工程にてカット手段がシート材カット片を切り抜くとともに、保持工程にて保持手段がその先端面にシート材カット片を保持する。シート材カット片を保持した保持手段は、移送工程にてシート材カット片を容器の開口端面まで移送し、さらに圧着工程にて開口を覆う位置にシート材カット片を圧着する。従って、シート材カット片を容器の外縁部からはみ出させることなく設けることができ、容器を確実にシールすることができる。ここで本発明によると、前進方向に動作して先端面にシート材カット片を保持した保持手段が、さらにそのまま前進してその先に配置された容器の開口端面までシート材カット片を移送し、圧着する。それゆえ、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすることができるとともに、装置の簡略化、取扱性の向上、設備コストの低減、設備の大型化防止等を実現しやすくなる。

［２］前記カット手段の前記カット部は、前記筒状体の先端側開口縁に沿って形成された刃であり、前記カット工程では、前記カット手段を前記筒状体の軸線方向に沿って前進させることで前記シート材カット片を切り抜くことを特徴とする手段１に記載の容器シール方法。

従って、手段２に記載の発明によると、カット工程におけるカット手段の動作方向が、保持工程等における保持手段の動作方向と等しくなるため、動作全体の無駄がより少なくなる。また、刃をカット部としたカット手段であれば、比較的構造が簡単になり、カット手段の低コスト化や小型化を達成しやすくなる。

［３］前記保持工程では、前記先端面に前記シート材カット片を真空吸着して保持することを特徴とする手段１または２に記載の容器シール方法。

従って、手段３に記載の発明によると、例えば薄くて可撓性のあるシート材であったとしても、真空吸着力によりそのシート材が保持手段の先端面に吸い付けられて固定される。このため、シート材カット片を容易に切り抜くことができるとともに、先端面に固定されたシート材カット片に位置ずれが生じにくくなり、容器の開口端面までシート材カット片を確実に移送することができる。

［４］前記保持手段による前記シート材の真空吸着は、前記カット工程におけるカット開始からカット終了までの間に開始されることを特徴とする手段３に記載の容器シール方法。

従って、手段４に記載の発明によると、上記の適切なタイミングで真空吸着を開始することにより、シート材カット片における皺の発生や位置ずれを回避することができる。このタイミングより早く真空吸着してしまうと、カットする際に皺が寄ってしまうおそれがあるからである。逆に、このタイミングより遅れて真空吸着してしまうと（即ち完全にシート材からシート材カット片が切り離された後で真空吸着しようとすると）、位置ずれが起こりやすくなるからである。

［５］前記先端面は、深さが０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下の吸着凹部を有することを特徴とする手段３に記載の容器シール方法。

従って、手段５に記載の発明によると、先端面が凹状になっているため、先端面全体でシート材を吸着することができる。また、凹部とシート材との間に生じる陰圧が破壊されにくいので、シート材を確実に吸着して固定することができる。さらに、吸着凹部の深さを上記好適範囲とすることで、皺の発生を回避しつつシート材を確実に吸着することができる。なお、この深さが０．０５ｍｍ未満であると、上記のメリットが得にくくなる。逆にこの深さが２ｍｍ超であると、シート材を吸着した際に大きく皺が発生してしまう可能性がある。

［６］前記圧着工程では、加熱された前記保持手段によって、前記開口を覆う位置に前記シート材カット片を押圧しかつ熱溶着することを特徴とする手段１乃至５のいずれか１項に記載の容器シール方法。

従って、手段６に記載の発明によると、保持手段とは別の手段を用いずにシート材カット片を熱溶着することができるため、効率よくシールすることができるとともに、装置の簡略化などを達成しやすくなる。

［７］前記カット工程では、一対の押さえ盤により前記シート材の原反を挟み込んだ状態で前記シート材の原反をカットすることを特徴とする手段１乃至６のいずれか１項に記載の容器シール方法。

従って、手段７に記載の発明によると、一対の押さえ盤によりシート材の原反を挟み込むことでカット時のズレが防止される。このため、シート材カット片を正確な形状・大きさにカットすることができるとともに、それを先端面の正しい位置に吸着して固定することができる。

［８］前記容器は容器本体と蓋体とを備える食品容器であり、前記開口端面は前記蓋体の上面であり、前記開口は前記上面の略中央部に設けられた凹部の開口部であり、前記シート材は熱可塑性樹脂製のフィルムであることを特徴とする手段１乃至７のいずれか１項に記載の容器シール方法。

従って、手段８に記載の発明によると、食品容器の外縁部からフィルムのカット片をはみ出させることなく、そのフィルムのカット片にて凹部の開口部を覆うことができる。よって、蓋体の中に食品を収納した状態で確実にシールすることができる。

［９］容器の開口端面の外縁からはみ出さないように装着されたシート材により、前記開口端面の開口を覆ってシールするための装置であって、筒状体の先端側にカット部を有し、前記シート材の原反から前記開口よりも一回り大きなシート材カット片を切り抜くカット手段と、前記筒状体の内側を通過して同軸方向へ進退可能に配置され、前記シート材カット片の切り抜き動作の際に前進方向に動作し、その先端面に前記シート材カット片を保持し、前記前進動作方向の先にある前記容器の前記開口端面まで前記シート材カット片を移送するとともに、前記開口を覆う位置に前記シート材カット片を圧着する保持手段とを含む容器シール装置。

従って、手段９に記載の発明によると、カット手段がシート材カット片を切り抜くとともに、保持手段がその先端面にシート材カット片を保持する。シート材カット片を保持した保持手段は、シート材カット片を容器の開口端面まで移送し、さらに開口を覆う位置にシート材カット片を圧着する。従って、手段１に記載の優れた容器シール方法を容易にかつ確実に実現することができ、容器を確実にシールすることができる。ここで本発明によると、前進方向に動作して先端面にシート材カット片を保持した保持手段が、さらにそのまま前進してその先に配置された容器の開口端面までシート材カット片を移送し、圧着する。それゆえ、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすることができるとともに、装置の簡略化、取扱性の向上、設備コストの低減、設備の大型化防止等を実現しやすくなる。

［１０］食品容器の開口端面にて開口する収納凹部に食品を収納してなる容器入り食品の製造方法であって、前記収納凹部に食品を充填する充填工程と、前記充填工程の後、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法により、前記シート材としての熱可塑性樹脂製のフィルムで前記開口としての前記収納凹部の開口部をシールする容器シール工程とを含む容器入り食品の製造方法。

従って、手段１０に記載の発明によると、充填工程にて収納凹部に食品が充填された後、この状態で容器シール工程を行うことにより収納凹部の開口がフィルムで覆われて効率よくシールされる。ゆえに、収納凹部に食品が収納された容器入り食品を効率よく確実に製造することができる。

［１１］納豆収納凹部を有する容器本体と、上面にて開口する調味料収納凹部を有する蓋体とを備える納豆容器を用い、前記納豆収納凹部に納豆を収納し、前記調味料収納凹部に納豆用の液状調味料を収納してなる容器入り納豆の製造方法であって、前記納豆収納凹部に煮豆または納豆を充填する納豆充填工程と、前記調味料収納凹部に液状調味料を充填する調味料充填工程と、前記調味料充填工程の後、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法により、前記シート材としての熱可塑性樹脂製のフィルムで前記開口としての前記調味料収納凹部の開口部をシールする容器シール工程とを含む容器入り納豆の製造方法。

従って、手段１１に記載の発明によると、調味料充填工程にて調味料収納凹部に液状調味料が充填された後、この状態で容器シール工程を行うことにより調味料収納凹部の開口がフィルムで覆われて効率よくシールされる。ゆえに、蓋体の中に液状調味料が収納された容器入り納豆を効率よく確実に製造することができる。

従って、請求項１〜８に記載の発明によれば、カットされたシート材を容器の外縁部からはみ出させることなく、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすることができる容器シール方法を提供することができる。

請求項９に記載の発明によれば、カットされたシート材を容器の外縁部からはみ出させることなく、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすることができる容器シール方法を実現可能であって、しかも比較的構造が簡単かつ小型で取扱性・コスト性にも優れた容器シール装置を提供することができる。
また、

請求項１０に記載の発明によれば、上記のような優れた方法にて容器を効率よくシールすることで、容器入り食品を効率よく確実に製造できる方法を提供することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、上記のような優れた方法にて容器を効率よくシールすることで、容器入り納豆を効率よく確実に製造できる方法を提供することができる。

本発明の容器シール方法及び装置を具体化した実施形態における被シール物である納豆容器を示す平面図。 納豆容器（蓋閉め後かつシール後）を示す正面図。 図２の納豆容器の概略断面図。 図２の納豆容器を別の位置で切断したときの概略断面図。 本実施形態の容器シール装置を搬送方向に沿った方向から見たときの概略図。 容器シール装置を搬送方向に直交する方向から見たときの概略図。 （ａ）〜（ｄ）は容器シール装置による容器シール工程を説明するための要部拡大概略図。 （ａ）〜（ｄ）は同じく容器シール工程を説明するための要部拡大概略図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態の容器シール方法及び装置を図１〜図８に基づき詳細に説明する。

本実施形態の容器シール方法及び装置は、容器入り納豆の製造プロセスにおいて使用される。まずシールされる対象物である納豆容器について説明する。

図１〜図４に示されるように、本実施形態の納豆容器１１は、納豆２及び納豆用の液状調味料３を内部に別々に収納しておき、必要に応じて納豆用の液状調味料３を納豆２に注ぎ入れることが可能な構造の食品容器である。この納豆容器１１は発泡樹脂シート製の成型体１２とシート材１３とからなる容器であって、発泡樹脂シート製の成型体１２は容器本体２２と蓋体２３とヒンジ部２４とを備えた構造を有している。容器本体２２は平面視矩形状であって、上側に開口２６が形成された納豆収納凹部２５を有している。この納豆収納凹部２５には納豆２が収納される。蓋体２３は容器本体２２の開口２６を塞ぐための部分であって、容器本体２２と同じく平面視矩形状を呈している。容器本体２２と蓋体２３とはヒンジ部２４を介して連結されている。

図１等に示されるように、納豆容器１１を構成する発泡樹脂シート製の成型体１２は、厚さ３ｍｍ以内であることがよく、ここでは厚さ約１．５ｍｍのものを使用している。発泡樹脂シートを構成する樹脂としては、発泡ポリスチレン樹脂を使用しているが、発泡ポリエチレン樹脂や発泡ポリウレタン樹脂等を使用してもよい。そして、この発泡樹脂シート製の成型体１２では、短辺の方向（即ち図１の左右方向）が原反シートの巻き取り方向（原反の長手方向）となっている。発泡樹脂シート製の成型体１２は、内部に多数の気泡を有している。これらの気泡は回転長円体状（あるいは回転楕円体状）の独立気泡であって、長軸が一定の方向に沿って配列した状態となっている。この方向のことを「気泡の配向方向Ｄ１」と呼ぶことにする。従って、この発泡樹脂シート製の成型体１２においては、短辺の方向に気泡が配向していると把握できる。

図１〜図４に示されるように、本実施形態の蓋体２３は、蓋体外面２３ａ（開口端面）に円形状の包囲突条３０を有しており、この包囲突条３０の内側領域は蓋体外面２３ａにて開口する調味料収納凹部３２となっている。調味料収納凹部３２内には、蓋体外面２３ａ側に隆起した形状の被押圧部３８が一対設けられている。これらの被押圧部３８は、蓋体２３において開裂溝３１を挟んだ両側に対峙して配置されている。

図１〜図４に示されるように、蓋体２３の蓋体外面２３ａ側には、可撓性及び液体不透過性を有するシート材１３として、樹脂フィルムが熱溶着されている。この樹脂フィルムからなるこのシート材１３は、特に凹凸加工を施したものではなく、略平坦でシンプルな構成を有している。本実施形態におけるシート材１３は、円形状の包囲突条３０の外形及び寸法に相当する外径及び寸法のピースを原反から切り抜いたもの（以下「シート材カット片１３ａ」と呼ぶ。）とされている。そのため、このシート材カット片１３ａは、調味料収納凹部３２よりも一回り大きく、かつ、蓋体２３の蓋体外面２３ａの外縁からはみ出さない程度のものとして形成されている。

シート材１３を形成する樹脂としては、例えばポリエチレンやポリプロピレン等といった汎用の熱可塑性樹脂が使用可能である。シート材１３は、蓋体外面２３ａ（即ち開口端面）の中央部（詳細には包囲突条３０を含む範囲）を覆うように熱溶着されることで、調味料収納凹部３２内の納豆用の液状調味料３を密閉している。シート材１３は透明、不透明を問わず選択することが可能である。例えば、前者であると、収納後であっても納豆用の液状調味料３の状態等を目視確認または検査機による確認をすることができる。また、一対の被押圧部３８がある位置を目視確認することができる。後者であると、納豆用の液状調味料３の光による劣化等を防止することができる。ここで、納豆用の液状調味料３としては、液体状の納豆用たれ等が具体例として挙げられる。また、本実施形態では、シート材１３の裏面が一対の被押圧部３８の上面に接していないが、両者が接触していて互いに熱溶着されていてもよい。

次に、図５〜図８に基づき本実施形態の容器シール装置４１について説明する。この容器シール装置４１はメインフレーム４２を備えている。メインフレーム４２における天板の下方には、搬送手段を構成するコンベア装置４３が配設されている。コンベア装置４３は図示しないモータ等の駆動手段により駆動され、被搬送物である納豆容器１１を載せた状態で水平方向（図５では矢印Ａ３の方法、図６では紙面に直交する方向）に搬送する。

メインフレーム４２における天板の上方には、サブフレーム４４が配設されている。サブフレーム４４の上端中央部には、第１上下駆動手段としての第1のエアシリンダ４５がロッドを下向きにした状態で取り付けられている。サブフレーム４４の側部には、ブラケット４９を介して第２上下駆動手段としての第２のエアシリンダ４６がロッドを下向きにした状態で一対取り付けられている。

第２のエアシリンダ４６のロッドの先端には連結部材４７の一端が取り付けられており、その連結部材４７の他端にはカット手段５１を支持固定するための支持板５４が取り付けられている。支持板５４には上面及び下面を貫通する断面円形状の貫通孔が形成されており、その貫通孔のある箇所の下面側にはカット手段５１が固定されている。本実施形態のカット手段５１は金属製の筒状体であって、その先端側（図５，図6では下端側）の開口縁には、カット部としての複数の鋸状の刃５２が形成されている。カット手段５１は、シート材１３の原反から、所定の大きさを有する円形状のシート材カット片１３ａを切り抜くための役割を果たすものである。加圧エアの給排により第２のエアシリンダ４６が伸縮すると、支持板５４がサブフレーム４４におけるガイド部４４ａに沿って上下動し、それに伴って支持板５４が上下動するようになっている。なお、図５，図６の矢印Ａ１は、シート材カット片１３ａの切り抜き動作の際におけるカット手段５１の前進方向を示し、同じく矢印Ａ２は、カット手段５１の後退方向を示している。

第1のエアシリンダ４５のロッドの先端には、別の支持板６０を介して保持手段及び圧着手段としてのヒートツール６１が固定されている。本実施形態のヒートツール６１は略柱状の部材であって、フィルム切抜動作を開始する前の状態（初期状態）では、カット手段５１の上方かつ同軸上に配設されている。ヒートツール６１内には図示しないヒータが設けられている。ヒートツール６１の先端面（図５，図6では下端面６２）は平面視で円形状であり、その下端面６２には深さが１ｍｍ程度の円形状の吸着凹部６３が形成されている。ヒートツール６１における熱盤６１ａの内部には、吸着凹部６３の外周部にて開口する複数の真空吸引通路６４が形成されている。これらの真空吸引通路６４にはホース６５が接続されるとともに、これらホース６５は真空ポンプ等のような図示しない真空引き手段に対し、図示しないバルブを介して接続されている。従って、真空引き手段の駆動時においてバルブを開状態とした場合には、吸着凹部６３とシート材カット片１３ａとの間に陰圧が生じ、下端面６２にシート材カット片１３ａが吸着されて保持されるようになっている。

加圧エアの給排により第１のエアシリンダ４５が伸縮すると、支持板６０がサブフレーム４４のガイド部４４ａに沿って上下動し、それに伴いヒートツール６１が上下動するようになっている。具体的には、第１のエアシリンダ４５の伸張時には、ヒートツール６１が下動（即ちカット手段５１の前進方向と同じ方向に前進）する。その際、ヒートツール６１は、筒状体の内側（即ちカット手段５１の内孔５３）を通過して矢印Ａ１方向に移動する。ヒートツール６１の前進移動の先には、コンベア装置４３上に載置された納豆容器１１が配置されている。ヒートツール６１の下端面６２は、納豆容器１１の蓋体外面２３ａまで到達可能であり、蓋体外面２３ａにシート材カット片１３ａを移送し、押圧することができる。逆に、第１のエアシリンダ４５の収縮時には、ヒートツール６１が上動（即ちカット手段５１の後退方向と同じ方向に後退）する。その際、ヒートツール６１は、カット手段５１の内孔５３を通過して矢印Ａ２方向に移動する。

支持板５４の下面側外周部における複数箇所には、コイルばね７３が介装された吊下部材が設けらており、これらの吊下部材には平板状をなす上側の押さえ盤７１が取り付けられている。上側の押さえ盤７１には、上面及び下面を貫通するとともに、カット手段５１及びヒートツール６１が通過可能な大きさの透孔が形成されている。なお、上側の押さえ盤７１は、初期状態ではカット手段５１の刃５２よりも下方に位置している。

下側の押さえ盤７２は、上側の押さえ盤７１の下方に位置した状態で、メインフレーム４２の天板上面における開口位置に固定されている。下側の押さえ盤７２にも、上面及び下面を貫通するとともに、カット手段５１及びヒートツール６１が通過可能な大きさの透孔が形成されている。なお、下側の押さえ盤７２は、初期状態では上側の押さえ盤７１と所定間隔を隔てて離間した状態となっている。これら一対の押さえ盤７１，７２間には、シート材１３の原反が水平方向から供給される。そして、カット手段５１が最も下端まで移動したときには、一対の押さえ盤７１，７２同士が近接し、その間にシート材１３の原反が挟み込まれて固定されるようになっている。

次に、上記容器シール装置４１の動作について述べる。図７（ａ）に示す初期状態において、ヒートツール６１はカット手段５１を支持する支持板５４の上方に位置している。また、一対の押さえ盤７１，７２同士が離間しており、その間には切り抜き前のシート材１３の原反が配置されている。一方、コンベア装置４３におけるヒートツール６１の直下の位置には、未シールの納豆容器１１が既に搬入されてきている。納豆容器１１は蓋閉めされており、調味料収納凹部３２には納豆用の液状調味料３が充填されている。なお、真空引き手段は駆動状態にあるもののバルブが閉状態にあることから、真空引き手段と真空吸引通路６４とが連通されておらず、吸着凹部６３内に陰圧は発生していない。この状態から、まず第２のエアシリンダ４６を駆動してカット手段５１を下動させる。

図７（ｂ）に示されるように、カット手段５１が下動した場合、最下部にある上側の押さえ盤７１がシート材１３の原反に当接し、一対の押さえ盤７１，７２間にシート材１３の原反が挟み込まれて固定される。このとき、カット手段５１の刃５２は、シート材１３の原反の上方にあり、まだそこに達していない。なお、ほぼこのタイミングで第１のエアシリンダ４５を駆動して、ヒートツール６１の下動を開始させる（図７（ｃ）参照）。

図７（ｄ）には、カット手段５１がさらに下動し、刃５２がシート材１３の原反に達した状態（即ちカット開始状態）を示している。このときまでに、ヒートツール６１は、支持板５４の貫通孔及びカット手段５１の内孔５３を通過してきており、ヒートツール６１の下端面６２がシート材１３の原反にほぼ達している。そして、このタイミングあるいはこれより若干遅いタイミングでバルブを開状態とし、吸着凹部６３とシート材１３との間に陰圧を発生させる。すると、真空吸着力によりシート材１３が下端面６２に吸い付けられて固定される。この状態でカット手段５１の刃５２によってシート材１３の原反が切り抜かれ、調味料収納凹部３２の開口よりも一回り大きなシート材カット片１３ａが形成される（カット工程：図８（ａ）参照）。このような切り抜き動作の際、シート材１３（シート材カット片１３ａ）はヒートツール６１の下端面６２に吸い付けられて保持固定されるとともに、その状態を維持しつつシート材カット片１３ａを納豆容器１１の開口端面まで移送する（保持工程〜移送工程）。なお、カット手段５１はこれ以上下動することなく停止される。従って、カット手段５１の刃５２が納豆容器１１に到ることはなく、納豆容器１１を破損するようなことがない。

図８（ｂ）は、ヒートツール６１が最下位置まで移動して、シート材カット片１３ａが納豆容器１１の蓋体外面２３ａまで移送された状態を示している。この状態に到ったらヒートツール６１の下動は停止され、シート材カット片１３ａを当該開口を覆う位置に所定時間押圧し、シート材カット片１３ａを熱溶着する（圧着工程）。

熱溶着が完了したら、真空引き手段と真空吸引通路６４との間にあるバルブを再び閉状態として陰圧を破壊し、シート材カット片１３ａの真空吸着を停止する。これとほぼ同時に、第１のエアシリンダ４５及び第２のエアシリンダ４６を駆動させて、ヒートツール６１及びカット手段５１を元の位置に復帰させる（図８（ｃ），（ｄ）参照）。その後、また、シール済みの納豆容器１１をヒートツール６１の直下の位置から搬出し、未シール状態の納豆容器１１をあらたにその位置にセットして、次回の容器シール工程に備えるようにする。また、切り抜かれたシート材１３の原反を納豆容器１１の搬送方向に所定量移動させて、次回のカット工程に備えるようにする。以上の結果、1回分の容器シール工程が終了する。

次に、本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１を用いて容器入り納豆を製造する方法をいくつか具体的に説明する。

（第１の製造方法）
第１の製造方法は次のとおりである。まず、図１に示す状態の納豆容器１１を用意し、蓋体外面２３ａの側を下向きにし、かつ、容器本体２２における納豆収納凹部２５の開口２６側を上向きにして配置する。そして、納豆容器１１の容器本体２２における納豆収納凹部２５に図示しない充填装置を用いて所定量の蒸煮大豆を充填する（蒸煮大豆充填工程）。次に、蒸煮大豆が充填された状態の納豆容器１１をヒンジ部２４で折り曲げ、納豆収納凹部２５を塞ぐように納豆容器１１の蓋体２３を閉じる（蓋閉じ工程）。次に、蓋体２３における調味料収納凹部３２に、図示しない別の充填装置を用いて納豆用の液状調味料３を所定量充填する（調味料充填工程）。次に、納豆用の液状調味料３が充填された調味料収納凹部３２の開口を塞ぐようにシート材カット片１３ａを熱溶着し、調味料収納凹部３２を液漏れ不能に密閉する（上記の容器シール工程）。次に、蒸煮大豆と納豆用の液状調味料とが充填された納豆容器１１を発酵室で所定時間保管することで納豆菌発酵を行い（発酵工程）、所望とする容器入り納豆を完成させる。

（第２の製造方法）
第２の製造方法は次のとおりである。まず、図１に示す状態の納豆容器１１を用意し、蓋体外面２３ａの側を下向きにし、かつ、容器本体２２における納豆収納凹部２５の開口２６側を上向きにして配置する。そして、納豆容器１１の容器本体２２における納豆収納凹部２５に、図示しない充填装置を用いて所定量の蒸煮大豆を充填する（蒸煮大豆充填工程）。次に、納豆収納凹部２５に蒸煮大豆が充填された納豆容器１１をヒンジ部２４で折り曲げ、納豆収納凹部２５を塞ぐように蓋体２３を閉じる（蓋閉じ工程）。次に、蒸煮大豆が充填された納豆容器１１を発酵室で所定時間保管して納豆菌発酵を行う（発酵工程）。次に、蓋体２３における調味料収納凹部３２に納豆用の液状調味料３を充填する（調味料充填工程）。次に、納豆用の液状調味料３が充填された調味料収納凹部３２の開口を塞ぐようにシート材カット片１３ａを熱溶着し、調味料収納凹部３２を液漏れ不能に密閉して（上記のシール密閉工程）、所望とする容器入り納豆を完成させる。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１によると、カット工程にてカット手段５１がシート材カット片１３ａを切り抜くとともに、保持工程にて保持手段であるヒートツール６１がその下端面６２にシート材カット片１３ａを保持する。シート材カット片１３ａを保持したヒートツール６１は、移送工程にてシート材カット片１３ａを納豆容器１１の蓋体外面２３ａまで移送し、さらに圧着工程にて調味料収納凹部３２を覆う位置にシート材カット片１３ａを圧着する。従って、この方法によると、シート材カット片１３ａを納豆容器１１の外縁部からはみ出させることなく設けることができ、納豆容器１１を確実にシールすることができる。ここで本実施形態によると、前進方向（下方向）に動作して下端面６２にシート材カット片１３ａを保持したヒートツール６１が、さらにそのまま前進（下動）してその先に配置された納豆容器１１の蓋体外面２３ａまでシート材カット片１３ａを移送し、圧着する。それゆえ、無駄の少ないシンプルな動作で効率よくシールすることができるとともに、装置の簡略化、取扱性の向上、設備コストの低減、設備の大型化防止等を実現しやすくなる。

（２）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１では、カット手段５１のカット部が、筒状体の先端側開口縁に沿って形成された刃５２となっている。また、カット工程では、カット手段５１を筒状体の軸線方向に沿って前進させることで、シート材カット片１３ａを切り抜くようにしている。この構成によると、カット工程におけるカット手段５１の動作方向が、保持工程等におけるヒートツール６１の動作方向と等しくなるため、動作全体の無駄がより少なくなる。また、刃５２をカット部としたカット手段５１であれば、比較的構造が簡単になり、カット手段５１の低コスト化や小型化を達成しやすくなる。勿論、このことは容器シール装置４１の低コスト化や小型化に寄与する。

（３）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１の場合、保持工程において、ヒートツール６１の下端面６２にはシート材カット片１３ａが真空吸着されて保持される。従って、本実施形態のように、薄くて可撓性のある樹脂製フィルムをシート材１３として使用したとしても、真空吸着力によりそのシート材１３が下端面６２に吸い付けられて固定される。このため、シート材カット片１３ａを容易に切り抜くことができる。また、下端面６２に固定されたシート材カット片１３ａに位置ずれが生じにくくなり、納豆容器１１の蓋体外面２３ａまでシート材カット片１３ａを確実に移送することができる。

（４）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１では、シート材１３（及びシート材カット片１３ａ）の真空吸着は、上記のようにカット工程におけるカット開始からカット終了までの間のタイミングで開始される。従って、適切なタイミングで真空吸着を開始することができ、結果としてシート材カット片１３ａにおける皺の発生や位置ずれを回避することができる。ゆえに、納豆容器１１をより確実にかつ見栄えよくシールすることができる。

（５）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１では、ヒートツール６１の下端面６２に、深さが０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下の吸着凹部６３を設けている。ゆえに、下端面６２が凹状になっており、下端面６２全体でシート材１３を吸着することができる。また、この構成によると、吸着凹部６３とシート材１３との間に生じる陰圧が破壊されにくいので、シート材１３を確実に吸着して固定することができる。

（６）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１の圧着工程では、加熱されたヒートツール６１によって、調味料収納凹部３２の開口を覆う位置にシート材カット片１３ａを押圧することで熱溶着される。つまり、このヒートツール６１は保持手段及び圧着手段を兼ねるものとなっている。従って、保持手段とは別の手段を用いずにシート材カット片１３ａを熱溶着することができるため、効率よくシールすることができるとともに、装置の簡略化などを達成しやすくなる。

（７）本実施形態の容器シール方法及び容器シール装置４１のカット工程では、一対の押さえ盤７１，７２によりシート材１３の原反を挟み込んだ状態でシート材１３の原反をカットする。それゆえ、カット時におけるシート材１３の原反のズレが防止される。このため、シート材カット片１３ａを正確な形状・大きさにカットすることができるとともに、それを下端面６２の正しい位置に吸着して固定することができる。

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、容器本体２２と蓋体２３とが一体的に形成されていたが、それぞれ別体として形成されたものであってもよい。また、容器本体２２と蓋体２３とを分離するための分離加工部（ミシン目など）がヒンジ部近傍に形成されていてもよい。

・上記実施形態では、カット手段５１のカット部として刃５２を採用し、カット工程ではカット手段５１を筒状体の軸線方向（下方向）に移動させることでカット工程を行うように構成した。しかしながら、カット部として刃５２を採用した場合において、その刃５２を前記軸線方向とは異なる方向（例えば周方向）に移動させることでカット工程を行うように構成してもよい。また、刃５２のような部材に代えて、例えばレーザ加工機をカット部として備えたカット手段としてもよい。

・上記実施形態では、熱可塑性樹脂製のシート材１３を用いて容器シール工程を行ったが、あらかじめ片面に接着層が設けられたシート材を用いて容器シール工程を行ってもよい。この場合、ヒートツールによる加熱を行って熱溶着させてもよいが、非加熱状態で接着層の接着力のみをもって貼り付けを行ってもよい。

・上記実施形態では、メインフレーム４２及びサブフレーム４４を固定して容器シール工程を行うようにしたが、これらを可動にして容器シール工程を行うようにしてもよい。具体的には、コンベア装置４３の搬送方向及び搬送スピードに同期させてメインフレーム４２及びサブフレーム４４を移動させつつ容器シール工程を行うようにする。

・上記実施形態では、サブフレーム４４が一連であるため1回の容器シール工程でシールできる納豆容器１１の数は１個であったが、サブフレーム４４を多連として一度に複数個の納豆容器１１をシールできるように構成してもよい。

・上記実施形態ではシート材１３として熱可塑性樹脂製のフィルムを用いたが、熱可塑性を有しない樹脂製のフィルムや、樹脂製でないフィルムなどを使用してもよい。つまり、ある程度薄くて可撓性や液体不透過性を有するものであれば、必ずしも樹脂製でなくてもよい。そのようなものとして、例えば、油含浸紙、フィルムコート紙、金属ラミネートフィルム、金属箔などを挙げることができる。

・上記実施形態では、本発明を、食品収納凹部２５に納豆２が収納され、調味料収納凹部３２に納豆用の液状調味料３が収納される納豆容器１１に具体化したが、納豆容器以外の食品容器に具体化しても勿論よい。さらには食品以外のものを収納するための容器に具体化することもできる。

２…納豆
３…納豆用の液状調味料
１１…容器（食品容器）としての納豆容器
１３…シート材
１３ａ…シート材カット片
２２…容器本体
２３…蓋体
２３ａ…開口端面としての蓋体外面
２４…ヒンジ部
２５…納豆収納凹部
３２…調味料収納凹部
４１…容器シール装置
５１…カット手段
５２…カット部としての刃
６１…保持手段及び移送手段としてのヒートツール
６２…先端面としての下端面
７１，７２…押さえ盤

Claims (11)

1. 容器の開口端面の外縁からはみ出さないように装着されたシート材により、前記開口端面の開口を覆ってシールする方法であって、
   筒状体の先端側にカット部を有するカット手段を用い、前記シート材の原反から前記開口よりも一回り大きなシート材カット片を切り抜くカット工程と、
   前記筒状体の内側を通過して同軸方向へ進退可能に配置した保持手段を用い、前記シート材カット片の切り抜き動作の際に前記保持手段を前進方向に動作させ、前記保持手段の先端面に前記シート材カット片を保持する保持工程と、
   前記保持手段を前進方向にさらに動作させ、その先に配置された前記容器の前記開口端面まで前記シート材カット片を移送する移送工程と、
   前記保持手段によって、前記開口を覆う位置に前記シート材カット片を圧着する圧着工程と
   を含む容器シール方法。
2. 前記カット手段の前記カット部は、前記筒状体の先端側開口縁に沿って形成された刃であり、前記カット工程では、前記カット手段を前記筒状体の軸線方向に沿って前進させることで前記シート材カット片を切り抜くことを特徴とする請求項１に記載の容器シール方法。
3. 前記保持工程では、前記先端面に前記シート材カット片を真空吸着して保持することを特徴とする請求項１または２に記載の容器シール方法。
4. 前記保持手段による前記シート材の真空吸着は、前記カット工程におけるカット開始からカット終了までの間に開始されることを特徴とする請求項３に記載の容器シール方法。
5. 前記先端面は、深さが０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下の吸着凹部を有することを特徴とする請求項３に記載の容器シール方法。
6. 前記圧着工程では、加熱された前記保持手段によって、前記開口を覆う位置に前記シート材カット片を押圧しかつ熱溶着することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の容器シール方法。
7. 前記カット工程では、一対の押さえ盤により前記シート材の原反を挟み込んだ状態で前記シート材の原反をカットすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の容器シール方法。
8. 前記容器は容器本体と蓋体とを備える食品容器であり、前記開口端面は前記蓋体の上面であり、前記開口は前記上面の略中央部に設けられた凹部の開口部であり、前記シート材は熱可塑性樹脂製のフィルムであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の容器シール方法。
9. 容器の開口端面の外縁からはみ出さないように装着されたシート材により、前記開口端面の開口を覆ってシールするための装置であって、
   筒状体の先端側にカット部を有し、前記シート材の原反から前記開口よりも一回り大きなシート材カット片を切り抜くカット手段と、
   前記筒状体の内側を通過して同軸方向へ進退可能に配置され、前記シート材カット片の切り抜き動作の際に前進方向に動作し、その先端面に前記シート材カット片を保持し、前記前進動作方向の先にある前記容器の前記開口端面まで前記シート材カット片を移送するとともに、前記開口を覆う位置に前記シート材カット片を圧着する保持手段と
   を含む容器シール装置。
10. 食品容器の開口端面にて開口する収納凹部に食品を収納してなる容器入り食品の製造方法であって、
    前記収納凹部に食品を充填する充填工程と、
    前記充填工程の後、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法により、前記シート材としての熱可塑性樹脂製のフィルムで前記開口としての前記収納凹部の開口部をシールする容器シール工程と
    を含む容器入り食品の製造方法。
11. 納豆収納凹部を有する容器本体と、上面にて開口する調味料収納凹部を有する蓋体とを備える納豆容器を用い、前記納豆収納凹部に納豆を収納し、前記調味料収納凹部に納豆用の液状調味料を収納してなる容器入り納豆の製造方法であって、
    前記納豆収納凹部に煮豆または納豆を充填する納豆充填工程と、
    前記調味料収納凹部に液状調味料を充填する調味料充填工程と、
    前記調味料充填工程の後、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法により、前記シート材としての熱可塑性樹脂製のフィルムで前記開口としての前記調味料収納凹部の開口部をシールする容器シール工程と
    を含む容器入り納豆の製造方法。

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