JP2024054514A - 蓋材装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の開口端面に蓋材を効率良く仮溶着することのできる蓋材装着装置を提供すること。【解決手段】蓋材装着装置（１）は、容器（Ｗ）の開口端面（１１）を局所的に予熱する予熱装置（３０）と、容器の開口端面のうち予熱装置により予熱された部分に、蓋材（Ｃ）を仮溶着することにより、蓋材の位置決めを行う仮溶着装置（４０）と、仮溶着装置により位置決めされた蓋（Ｃ）材を、容器の開口端（１１）面に本溶着する本溶着装置（５０）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、蓋材装着装置に関する。

化粧品、医薬品などのクリーム状または液状の製品（バルク）を収容する容器の多くは、プラスチックフィルムやアルミ箔ラミネートフィルムからなる蓋材が、内蓋として装着されている。容器のフランジ部等に係合するキャップ（外蓋）の内側にこのような蓋材を装着することで、改ざんの防止、内容製品の蒸散・減容の抑制、消費者の初期使用感の向上などの効果が見込まれる。

特開２０１０－６３７５号公報（特許文献１）および特開２０２２－２１３８６号公報（特許文献２）には、蓋材装着装置が、フィルム素材から蓋材を打ち抜く蓋材打ち抜き部と、蓋材打ち抜き部でフィルム素材から蓋材を打ち抜くのとほぼ同時に、その打ち抜かれた蓋材を吸着して保持する蓋材吸引部と、蓋材吸引部を容器の上方に移送する蓋材移送部と、蓋材を容器の開口端面に固着する前に、容器の上方に移送された蓋材吸引部によって吸着されて保持された状態で、蓋材を容器の開口端面に仮に溶着する蓋材仮溶着部とを備えることが開示されている。

また、特開平６－９２３０４号公報（特許文献３）には、シールローラとバケットの支持部との間に、シート材およびフランジを加熱挟圧してシート材をフランジに溶着する装置において、シート材を容器のフランジに溶着する前に、シート材およびフランジの双方を予熱ローラで予熱する技術が開示されている。

特開２０１０－６３７５号公報 特開２０２２－２１３８６号公報 特開平６－９２３０４号公報

特許文献１、２の蓋材装着装置のように、蓋材を容器の開口端面の全体に本溶着する前に、蓋材を部分的に仮溶着することにより、適切に位置決めされた蓋材を容器に装着することができる。しかしながら、仮溶着工程において蓋材を加熱する時間や温度の調整を適切に行わなければ、蓋材を容器の適した位置に載せることができない（ずれが生じる）ため、次の本溶着工程において、容器に高温の本溶着用金型（ヒータヘッド）が直接接触して容器にダメージを与えたり、蓋材による密閉保持の役割を果たすことができずバルクの劣化が生じたりする可能性がある。そのため、効率良く蓋材を仮溶着できる技術が求められていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、容器の開口端面に蓋材を効率良く仮溶着することのできる蓋材装着装置を提供することである。

この発明のある局面に従う蓋材装着装置は、容器の開口端面に蓋材を固着するための蓋材装着装置であって、容器の開口端面を局所的に予熱する予熱装置と、容器の開口端面のうち予熱装置により予熱された部分に、蓋材を仮溶着することにより、蓋材の位置決めを行う仮溶着装置と、仮溶着装置により位置決めされた蓋材を、容器の開口端面に本溶着する本溶着装置とを備える。

「予熱」とは、対象面を予め加熱することを意味し、予熱装置は、仮溶着装置が容器の開口端面に蓋材を（加熱して）仮溶着する前に、容器のリング状の開口端面のうち少なくとも蓋材が仮溶着される領域を予め加熱する。これにより、仮溶着装置によって蓋材を効率良く仮溶着することができる。

好ましくは、予熱装置は、容器の開口端面に対面し、非接触で開口端面を加熱する加熱ヘッドを含む。

好ましくは、蓋材装着装置は、蓋材を成型する蓋材成型手段と、蓋材成型手段により成型された蓋材が仮溶着装置に移送される前に、蓋材を直接または間接的に加温する加温手段とをさらに備える。

蓋材成型手段が、帯状のフィルムから蓋材を打ち抜く打ち抜き装置により構成されている場合、加温手段は、打ち抜き装置の上流側においてフィルムを加温するフィルム加温装置により構成されていることが望ましい。

好ましくは、蓋材装着装置は、容器を移送するためのターンテーブルをさらに備え、ターンテーブルの円周方向に沿って、予熱装置、仮溶着装置、および本溶着装置が配置されている。この場合、予熱装置の加熱ヘッドおよび仮溶着装置の加熱ヘッドは、上方から見て容器の中心よりもターンテーブルの径方向内側にオフセットした位置に配置されていることが望ましい。

好ましくは、蓋材装着装置は、ターンテーブルの径方向外側に離れて配置され、帯状のフィルムから蓋材を打ち抜く打ち抜き装置と、打ち抜き装置により打ち抜かれた蓋材を吸引して保持する吸引ヘッドを含み、吸引ヘッドに保持された蓋材を、仮溶着装置が配置された仮溶着ステーションに移送する蓋材移送装置とをさらに備える。この場合、吸引ヘッドは、蓋材の移送方向の先端部分が切り欠かれていることが望ましい。

本発明によれば、容器の開口端面に蓋材を効率良く仮溶着することができる。

本発明の実施の形態に係る蓋材装着装置の概略構成を模式的に示した模式平面図である。 本発明の実施の形態に係る蓋材装着装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る予熱装置の構成例を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る予熱装置による容器の予熱箇所を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る仮溶着装置の構成例を、打ち抜き装置および蓋材移送装置の構成例とともに模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る蓋材移送装置の構成例と仮溶着装置による蓋材の加熱箇所とを模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態において、仮溶着装置の加熱ヘッド（仮溶着ヒータブロック）と吸引パッドとの位置関係を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態において仮溶着ステーションから本溶着ステーションに移送される蓋材付き容器の仮溶着領域を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る仮溶着装置による仮溶着工程を経た場合における、蓋材の本溶着状態を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態の比較例において、仮溶着装置の加熱ヘッド（仮溶着ヒータブロック）と吸引パッドとの位置関係を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の比較例において仮溶着ステーションから本溶着ステーションに移送される蓋材付き容器の仮溶着領域を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の比較例に係る仮溶着装置による仮溶着工程を経た場合における、蓋材の本溶着状態を模式的に示す断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（概略構成について）
図１および図２を参照して、本実施の形態に係る蓋材装着装置１の概略構成について説明する。図１は、蓋材装着装置１の概略構成を模式的に示した模式平面図である。図２は、蓋材装着装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。

蓋材装着装置１は、クレーム状または液状の製品（以下「バルク」という）が充填された容器Ｗの開口端面１１に、たとえばプラスチックフィルムまたはアルミ箔ラミネートフィルムからなる蓋材Ｃを固着（装着）する装置である。蓋材Ｃは、容器Ｗのフランジ部等に係合するキャップの内側に設けられる内蓋が想定されるものの、外蓋であってもよい。

図１を参照して、蓋材装着装置１は、基台１０を含むフレーム部と、基台１０上に回転可能に配置されたターンテーブル２０とを備えており、ターンテーブル２０の円周方向（矢印Ａ２で示す）に沿って、投入・排出ステーションＳＴ１、待機ステーションＳＴ２、容器予熱ステーションＳＴ３、仮溶着ステーションＳＴ４、本溶着ステーションＳＴ５、および、溶着蓋材冷却ステーションＳＴ６を有している。これらのステーションＳＴ１～ＳＴ６は、円周方向に等間隔で配置されている。

ターンテーブル２０が一方向（矢印Ａ３で示す）に間欠回転することによって、ターンテーブル２０上に保持された容器Ｗが、上述の６つのステーションＳＴ１～ＳＴ６に、この順序で移送される。そのため、容器Ｗは、容器予熱ステーションＳＴ３を経た後で、仮溶着ステーションＳＴ４に移送される。

容器Ｗは、ターンテーブル２０上に等間隔に設けられた容器ホルダ１２によって保持されている。なお、容器Ｗの保持形式は、ホルダ式に限定されず、たとえば、容器Ｗの筒部を両側から挟み込んで把持する把持式であってもよい。

投入・排出ステーションＳＴ１において、蓋材Ｃを装着する前の容器Ｗ（ワーク）の投入、および、蓋材Ｃを容器Ｗに装着した完成品の排出が行われる。容器Ｗの投入および排出は、人手により行われてもよいし、容器把持・移送装置とベルトコンベア等の搬送装置を用いて自動的に行われてもよい。なお、投入ステーションと排出ステーションとが個別に設けられていてもよい。

容器予熱ステーションＳＴ３には、容器Ｗの開口端面１１を局所的に予熱する予熱装置３０が配置されている。仮溶着ステーションＳＴ４には、容器Ｗの開口端面１１に蓋材Ｃを部分的に溶着する（つまり、仮溶着する）ことで、蓋材Ｃの位置決めを行う仮溶着装置４０が配置されている。仮溶着装置４０は、予熱装置３０により予熱された部分に、蓋材Ｃを仮溶着する。言い換えると、予熱装置３０は、仮溶着装置４０により蓋材Ｃが仮溶着される箇所のみを、予め加熱する。

本溶着ステーションＳＴ５には、仮溶着装置４０により容器Ｗの開口端面１１に仮溶着で位置決めされた蓋材Ｃを、容器Ｗの開口端面１１の全体に溶着する本溶着装置５０が配置されている。これにより、蓋材Ｃが容器Ｗのリング状の開口端面１１全体に本溶着される。

図１では、容器予熱ステーションＳＴ３での予熱箇所、仮溶着ステーションＳＴ４での加熱箇所、および本溶着ステーションＳＴ５での加熱箇所が、クロスハッチングで示されている。本溶着ステーションＳＴ５での加熱箇所は、容器Ｗのリング状の開口端面１１にぴったりと重なっており、リング形状となっている。これに対し、容器予熱ステーションＳＴ３での予熱箇所、および、仮溶着ステーションＳＴ４での加熱箇所は、容器Ｗのリング状の開口端面１１の一部（円弧部分）にのみ重なっている。

溶着蓋材冷却ステーションＳＴ６には、本溶着装置５０による本溶着時に加熱された蓋材Ｃを冷却する冷却装置６０が配置されている。容器Ｗに本溶着された蓋材Ｃを冷却することにより容器Ｗへの蓋材Ｃの装着が完了し、完成品が投入・排出ステーションＳＴ１に送られる。

図１に示されるように、蓋材装着装置１は、打ち抜き装置７０と、蓋材移送装置８０とをさらに備えている。打ち抜き装置７０は、仮溶着ステーションＳＴ４からターンテーブル２０の径方向外側（矢印Ａ１で示す）に離れて配置されている。打ち抜き装置７０は、帯状のフィルムＦから蓋材Ｃを連続的に打ち抜く。蓋材Ｃの輪郭形状は、容器Ｗの開口端面１１の形状と略同じ形状とされ、蓋材Ｃの周縁部につまみ部が設けられている。図示されるように、容器Ｗの開口端面１１の形状が真円のリング形状である場合、蓋材Ｃの輪郭形状も真円形状とされる。

蓋材移送装置８０は、打ち抜き装置７０によって打ち抜かれた蓋材Ｃを、仮溶着ステーションＳＴ４まで移送する。フィルムＦの移送方向（長手方向）は、ターンテーブル２０の接線と略平行な方向（ｘ方向）であり、蓋材Ｃの移送方向（矢印Ａ４で示す）は、ｘ方向と略直交する方向（ｙ方向）である。

打ち抜き装置７０の上流側には、フィルムＦを加温するフィルム加温装置７５が設けられていることが望ましい。フィルム加温装置７５は、たとえば、フィルムＦの下方に配置されたヒータユニットにより構成されている。これにより、冬期に倉庫内で冷えたフィルムＦを使用する場合であっても、蓋材Ｃが打ち抜かれる前にフィルムＦの表面が温められるため、仮溶着ステーションＳＴ４に移送される蓋材Ｃの温度を安定させることができる。なお、蓋材Ｃの温度は移送時にある程度低下するものの、本溶着工程の前の仮溶着工程において、容器Ｗの予熱された部分に仮溶着しておくことで、本溶着工程において蓋材Ｃを適切に溶着することが可能である。

図２に示されるように、予熱装置３０、仮溶着装置４０、本溶着装置５０、冷却装置６０、打ち抜き装置７０、および、蓋材移送装置８０は、制御装置９０に電気的に接続されており、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ９１と、各種データおよびプログラムを記憶するメモリ９２と、操作パネルなどにより構成される入力部９３とを含む。

本実施の形態に係る蓋材装着装置１は、予熱装置３０を備えることで、仮溶着装置４０による蓋材Ｃの仮溶着を効率的に行うことができる。予熱装置３０および仮溶着装置４０の構成例について、以下に詳細に説明する。なお、以下の説明では、ターンテーブル２０上の容器Ｗ等の説明において、理解を容易にするために、ターンテーブル２０の径方向（矢印Ａ１方向）またはガイド部８２の長手方向（ｙ方向）に沿う方向を、「奥行き方向」と表現し、ターンテーブル２０の円周方向（矢印Ａ２方向）またはフィルムＦの長手方向（ｘ方向）に沿う方向を、「横幅方向」と表現する。また、ターンテーブル２０の径方向内側（回転軸側）を「奥側」、ターンテーブル２０の径方向外側を「手前側」ともいう。

（予熱装置の構成例について）
図３および図４を参照して、容器予熱ステーションＳＴ３の予熱装置３０について説明する。図３は、予熱装置３０の構成例を模式的に示す断面図であり、図４は、予熱装置３０による容器Ｗの予熱箇所を模式的に示す平面図である。

予熱装置３０は、加熱ヘッド３１と、加熱ヘッド３１を支持する支持部材３２と、加熱ヘッド３１の高さを調整するための高さ調整機構３３とを含む。高さ調整機構３３は、たとえばエアシリンダにより構成され、シリンダ部３４と、シリンダ部３４内を進退可能に設けられた伸縮ロッド３５と、伸縮ロッド３５および支持部材３２に連結された連結部材３６とを含む。

加熱ヘッド３１は、ヒータを内蔵する部材であり、たとえば、上下方向の厚みが比較的小さい直方体形状（板状）に形成されている。以下の説明では、加熱ヘッド３１を「予熱用ヒータプレート３１」という。予熱用ヒータプレート３１は、容器Ｗの開口端面１１に対面する位置に配置されている。

本実施の形態では、予熱用ヒータプレート３１は、上方から見て、容器Ｗの中心よりも奥側に（ターンテーブル２０の径方向内側の方に）オフセットした位置に配置されている。具体的には、予熱用ヒータプレート３１は、容器Ｗの開口端面１１の奥行き方向中央部は予熱対象領域に含まれず、奥側端部の円弧部分１１ａのみが予熱対象領域に含まれるように配置されている。予熱対象領域は、上方から見て予熱用ヒータプレート３１と重なる領域を表わす。予熱対象領域の円弧部分１１ａの中心角θａは、１８０度未満であり、たとえば９０度～１２０度程度が想定される。

予熱用ヒータプレート３１の横幅寸法Ｌ１および奥行き寸法Ｌ２は、それぞれ、容器Ｗの開口端面１１のうちの予熱対象領域の横幅寸法（円弧部分１１ａの弦長に相当）および奥行き寸法（円弧部分１１ａの弓高に相当）よりも長くなるように定められる。典型的には、予熱用ヒータプレート３１の横幅寸法Ｌ１は、リング状の開口端面１１の直径（フランジ部の外径）φよりも長い。

予熱用ヒータプレート３１は、制御装置９０が高さ調整機構３３を制御することにより、容器Ｗから離れた待機高さと容器Ｗに最も接近する作業高さとの間で上下移動する。図３には、作業高さに位置する予熱用ヒータプレート３１が図示されている。作業高さは、対象の容器Ｗの開口端面１１の高さよりも間隔Ｄ分だけ上方である。つまり、予熱用ヒータプレート３１は、作業状態において、容器Ｗの開口端面１１との間に間隔Ｄをあけて配置される。間隔Ｄは、たとえば０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である。

このように、予熱用ヒータプレート３１は、開口端面１１の奥側の円弧部分１１ａを非接触で加温する。そのため、予熱の際に、開口端面１１が損傷することを防止することができる。また、予熱対象領域に、容器Ｗ内のバルクＢの一部（円弧部分１１ａに隣接する部分）が含まれ得るとしても、予熱用ヒータプレート３１は、容器Ｗの開口端面１１から間隔Ｄ分だけ離れて配置されているので、バルクＢの劣化を防止することもできる。

予熱用ヒータプレート３１は、予め設定された設定時間内においてのみ容器Ｗの開口端面１１に接近するように（作業高さに位置するように）、タイマー制御される。したがって、容器Ｗの開口端面１１の過加熱を防止または抑制できる。

なお、予熱装置３０は、予熱用ヒータプレート３１の奥行き方向の位置を調整するための調整機構を含んでいてもよい。

（仮溶着装置の構成例について）
図５および図６を参照して、仮溶着ステーションＳＴ４に位置する仮溶着装置４０について説明する。図５は、仮溶着装置４０の構成例を、打ち抜き装置７０および蓋材移送装置８０の構成例とともに模式的に示す断面図である。図６は、蓋材移送装置８０の構成例、および、仮溶着装置４０による蓋材Ｃの加熱箇所を模式的に示す平面図である。

仮溶着装置４０の説明に先立ち、打ち抜き装置７０および蓋材移送装置８０について簡単に説明する。図５に示されるように、打ち抜き装置７０は、上部ダイ７１と、下部ダイ７２と、上部ダイ７１および下部ダイ７２に案内されて、エアシリンダによって上下移動するパンチ７３とを含む。フィルムＦは上部ダイ７１および下部ダイ７２の間を通過する。パンチ７３が上方移動することにより、フィルムＦから蓋材Ｃが連続的に打ち抜かれる。

蓋材移送装置８０は、蓋材Ｃを上方から吸引する蓋材吸引部８１と、打ち抜き装置７０の上方空間から仮溶着ステーションＳＴ４の上方空間まで延びているガイド部８２と、蓋材吸引部８１を上下方向に進退させる進退機構８３と、進退機構８３の固定部材に連結され、ガイド部８２に沿って水平移動可能に設けられた移動部材８４とを含む。ガイド部８２は、フィルムＦの移送方向に直交する方向（ｙ方向）に沿って、直線状に延在している。進退機構８３は、たとえば、アクチュエータにより構成されている。

蓋材吸引部８１は、吸引ヘッド８１０と、吸引ヘッド８１０に取り付けられた吸引パッドから真空吸引することができるように配置されたエア配管とを含む。吸引ヘッド８１０は、打ち抜き装置７０の上部ダイ７１内に入って上下移動する。蓋材吸引部８１は、打ち抜き装置７０によって打ち抜かれた蓋材Ｃを吸引すると同時に上方に移動し、矢印Ａ４で示すように、ガイド部８２に沿って所定の高さで仮溶着ステーションＳＴ４に水平移動する。なお、水平移動時の蓋材吸引部８１の高さは一定でなくてもよく、たとえば、蓋材吸引部８１は仮溶着ステーションＳＴ４に近付くにつれて下降するように制御されてもよい。

蓋材吸引部８１は、仮溶着ステーションＳＴ４に搬送されてきた容器Ｗの直上位置（図５において想像線で示す位置、蓋材作業位置）にて水平移動を停止し、停止時の初期高さＨ１から、蓋材Ｃが容器Ｗの開口端面１１に接触または近接する作業高さＨ２まで下降する。図５において、蓋材作業位置に位置する蓋材吸引部８１の初期高さＨ１および作業高さＨ２は、ターンテーブル２０の上面を基準とした吸引ヘッド８１０の下端高さを表わしている。

なお、打ち抜き装置７０と仮溶着装置４０との間に、蓋材Ｃを仮置きするための中継装置（図示せず）を設け、打ち抜き装置７０と中継装置との間を往復移動する蓋材吸引部８１と、中継装置と仮溶着装置４０との間を往復移動する蓋材吸引部８１とを個別に設けてもよい。これにより、蓋材Ｃを効率良く移送することができる。

図６に示されるように、上方から見て、蓋材吸引部８１の吸引ヘッド８１０の形状は、蓋材Ｃを吸引した状態において蓋材Ｃの奥側端部を露出させる形状となっている。蓋材吸引部８１の吸引ヘッド８１０は、奥側の弓型領域が切り欠かれた、変形した円形状を有している。吸引ヘッド８１０は、上部ダイ７１内に入って上下移動するため、吸引ヘッド８１０の円の直径は、蓋材Ｃの直径よりも若干小径であるが、吸引ヘッド８１０の吸引パッドが蓋材Ｃの奥側端部と周縁部を除く大部分に密着するため、横幅方向における撓みを防止または抑制した状態で蓋材Ｃを移送することができる。

図５に示されるように、仮溶着装置４０は、加熱ヘッド４１と、加熱ヘッド４１を支持する支持部材４２と、加熱ヘッド４１を待機高さＨ３と作業高さＨ４との間で上下移動させるための移動機構４３とを含む。図５において、待機高さＨ３および作業高さＨ４は、ターンテーブル２０の上面を基準とした加熱ヘッド４１の下端高さを表わしている。加熱ヘッド４１の待機高さＨ３は、蓋材作業位置に位置する吸引ヘッド８１０の初期高さＨ１よりも上方である。

移動機構４３は、たとえばエアシリンダにより構成され、シリンダ部４４と、シリンダ部４４内を進退可能に設けられた伸縮ロッド（図示せず）と、伸縮ロッドおよび支持部材４２に連結された連結部材４５とを含む。支持部材４２には、上下方向に延びる圧縮バネが設けられていることが望ましい。これにより、加熱ヘッド４１を容器Ｗ（蓋材Ｃ）に押圧したときの衝撃を吸収することができる。

仮溶着装置４０の加熱ヘッド４１は、ヒータを内蔵する部材であり、たとえば、奥行き方向の厚みが小さい直方体形状に形成されている。以下の説明では、加熱ヘッド４１を「仮溶着ヒータブロック４１」という。

仮溶着ヒータブロック４１は、予熱用ヒータプレート３１と同様に、容器Ｗの中心よりも奥側にオフセットした位置に配置されている。具体的には、仮溶着ヒータブロック４１は、容器Ｗの開口端面１１の奥行き方向中央部は仮溶着対象領域に含まれず、奥側端部の円弧部分１１ｂのみが仮溶着対象領域に含まれるように配置されている。仮溶着対象領域は、上方から見て仮溶着ヒータブロック４１と重なる領域を表わす。

仮溶着ヒータブロック４１の横幅寸法Ｌ３および奥行き寸法Ｌ４は、それぞれ、容器Ｗの開口端面１１のうちの仮溶着対象領域の横幅寸法（円弧部分１１ｂの弦長に相当）および奥行き寸法（円弧部分１１ｂの弓高に相当）よりも長くなるように定められる。典型的には、仮溶着ヒータブロック４１の横幅寸法Ｌ３は、リング状の開口端面１１の直径（フランジ部の外径）φよりも長い。

なお、仮溶着装置４０は、容器Ｗの大きさ（フランジ部の直径φ）に応じて、仮溶着ヒータブロック４１の奥行き方向の位置（ｙ方向位置）を調整するための調整機構４６をさらに含んでいることが望ましい。

図４および図６を比較して分かるように、仮溶着対象領域の円弧部分１１ｂの方が予熱対象領域の円弧部分１１ａよりも小さく、予熱対象領域の円弧部分１１ａが、仮溶着対象領域の円弧部分１１ｂに含まれている。そのため、仮溶着対象領域の円弧部分１１ｂの中心角θｂは、予熱対象領域の円弧部分１１ａの中心角θａよりも小さく、たとえば９０度未満であってもよい。なお、予熱対象領域の円弧部分１１ａと仮溶着対象領域の円弧部分１１ｂとが完全に一致していてもよい。

蓋材Ｃを保持する吸引ヘッド８１０は、円弧部分１１ｂに重なる奥側端部が弓型に切り欠かれた形状となっているため、仮溶着ヒータブロック４１は、蓋材作業位置に位置する吸引ヘッド８１０に干渉しない。図７に示すように、仮溶着時において、仮溶着ヒータブロック４１と吸引ヘッド８１０とが若干の隙間をあけて奥行き方向に近接した状態となる。なお、容器Ｗの開口端面１１の奥側端縁が仮溶着対象領域から外れていてもよく、その場合においては、仮溶着対象領域には、図６に示した中心角θｂよりも小さい中心角をもつ２つの円弧部分が含まれる。つまり、仮溶着対象領域は、横幅方向において２つの領域に分割されていてもよい。

仮溶着装置４０の動作について説明すると、仮溶着装置４０は、蓋材作業位置において蓋材吸引部８１が初期高さＨ１から作業高さＨ２まで下降するのと略同時に、仮溶着ヒータブロック４１の下降動作を行う。具体的には、制御装置９０が、仮溶着ヒータブロック４１を待機高さＨ３から作業高さＨ４に下降させることにより、当該ヒータブロック４１の先端（下端）面が、容器Ｗの開口端面１１の直上で蓋材吸引部８１によって保持された蓋材Ｃの奥側縁部を、容器Ｗの開口端面１１の奥側の円弧部分１１ｂに接触させて押圧する。蓋材吸引部８１は、仮溶着ヒータブロック４１の作動と略同時に、吸引ヘッド８１０の真空状態が破壊され、吸引が解除される。

この状態で、蓋材Ｃが仮溶着ヒータブロック４１の先端面によって加熱されることによって、蓋材Ｃの奥側縁部（円弧部分１１ｂに接する部分）のみが容器Ｗの開口端面１１に仮溶着される。蓋材Ｃは、適切に位置決めされた状態（蓋材Ｃの中心と容器Ｗの中心とが一致した状態）で、容器Ｗの開口端面１１に仮溶着される。蓋材Ｃが仮溶着条件は、仮溶着ヒータブロック４１によって蓋材Ｃが加熱される時間、その加熱によって得られる蓋材Ｃの温度、接触圧力（押圧力）によって定められる。

上述のように、本実施の形態では、容器Ｗの開口端面１１のうちの仮溶着対象領域（円弧部分１１ｂ）を含む領域（円弧部分１１ａ）が、直前の工程において予熱されているため、仮溶着装置４０における蓋材Ｃの加熱時間、加熱温度、および接触圧力のうちの少なくとも一つを、従来よりも減少させることができる。したがって、従来よりも効率良く蓋材Ｃを仮溶着することができる。なお、予熱装置３０による容器Ｗの開口端面１１の予熱温度は１００℃前後、フィルム加温装置７５によるフィルムＦの予熱温度は６０℃～８０℃、仮溶着装置４０および本溶着装置５０による溶着温度は１５０℃～２００℃が想定される。

また、本実施の形態では、仮溶着ヒータブロック４１が容器Ｗの中心よりも奥側に１個設けられているだけであるので、調整機構４６によって仮溶着ヒータブロック４１のｙ方向位置を微調整するだけで（ｘ方向位置を調整しなくても）、蓋材吸引部８１の吸引ヘッド８１０との干渉を防止できる。したがって、蓋材装着装置１の操作性を向上させることができる。

上述のように、容器予熱ステーションＳＴ３における予熱工程と、仮溶着ステーションＳＴ４における仮溶着工程とを経ることにより、次の本溶着ステーションＳＴ５において、蓋材Ｃを容器Ｗの外周縁からはみ出ることなくぴったりと溶着することができる。図８は、仮溶着ステーションＳＴ４から本溶着ステーションＳＴ５に移送される蓋材Ｃ付き容器Ｗにおける蓋材Ｃの仮溶着部位Ｐ１を模式的に示す平面図である。仮溶着部位Ｐ１は、蓋材Ｃの奥側端部の円弧状領域であり、図６に示した円弧部分１１ｂに対応する。このように、仮溶着部位Ｐ１が蓋材Ｃの奥側端部であるため、蓋材Ｃが撓んだ状態で本溶着されることを防止することも可能である。このことについて、図１、図９～図１１をさらに参照して説明する。

図１を参照して、打ち抜き装置７０がフィルムＦから蓋材Ｃを打ち抜く際、フィルムＦは長手方向（ｘ方向）に張力が掛けられる。そのため、打ち抜き装置７０で打ち抜かれた蓋材Ｃは、無負荷状態においてｘ方向に丸みを帯びる傾向がある。たとえば図１０に示すように、吸引ヘッド８１０Ａの両横に仮溶着ヒータブロック４１Ａを配置するような形態においては、図１２の上図に誇張して示すように、蓋材Ｃの横幅方向中央部が膨らんだ状態で横幅方向両端部が仮溶着される可能性がある。図１１には、当該比較例における蓋材Ｃの仮溶着部位Ｐ２が模式的に示されている。仮溶着部位Ｐ２は、蓋材Ｃの横幅方向両端部に位置する一対の円弧状領域である。

このような場合、図１１に示すように、蓋材Ｃが撓んだまま横幅方向両端部が仮溶着された容器Ｗが本溶着ステーションＳＴ５に移送されるため、本溶着装置５０の加熱ヘッド５１が蓋材Ｃの周縁部全体を押圧したとしても、図１２下図に誇張して示すように、蓋材Ｃの中央部の撓みは維持される。

これに対し、本実施の形態では、図９上図に示されるように、蓋材Ｃの奥側端部のみが仮溶着されるので、蓋材Ｃの中央部が撓んだ状態であったとしても、次工程の本溶着ステーションＳＴ５において、本溶着装置５０の加熱ヘッド５１が蓋材Ｃの周縁部全体を押圧することによって蓋材Ｃの撓みが解消されるので、図９下図に示されるように、蓋材Ｃがピンと張った状態で、容器Ｗの開口端面１１に本溶着することができる。したがって、完成品の美観を向上させることができる。

＜変形例＞
本実施の形態では、予熱用ヒータプレート３１および仮溶着ヒータブロック４１の形状が、平面視において矩形状である例を示したが、このような例に限定されず、たとえば、蓋材Ｃの開口端面１１の円弧部分１１ａ，１１ｂに合致するような円弧状であってもよい。

本実施の形態では、蓋材Ｃを成型する蓋材成型手段が、パンチ７３とダイ７１，７２とを含む打ち抜き装置７０により構成されることとしたが、このような例に限定されず、たとえば、トムソン刃によるプレスカット、ローレットダイカット、レーザーカットなど、様々な手段を採用し得る。

また、蓋材Ｃを加温する加温手段が、フィルム加温装置７５により構成され、蓋材Ｃの素材であるフィルムＦを加温することとしたが、蓋材Ｃを直接加温する手段により構成されてもよい。たとえば蓋材Ｃの移送時間が長くなることを許容できる場合には、上述の中継装置（図示せず）に設けてもよい。

また、本実施の形態では、容器Ｗを各工程に移送する容器移送手段が、ターンテーブル２０により構成されることとしたが、このような例に限定されず、容器Ｗをスライド移動させるコンベア等によって構成されてもよい。また、待機ステーションＳＴ２の位置は図１に示したような位置に限定されず、たとえば溶着蓋材冷却ステーションＳＴ６と投入・排出ステーションＳＴ１との間であってもよい。あるいは、待機ステーションＳＴ２は省略されてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 蓋材装着装置、２０ ターンテーブル、３０ 予熱装置、３１，４１，５１ 加熱ヘッド、４０ 仮溶着装置、５０ 本溶着装置、６０ 冷却装置、７０ 打ち抜き装置、７５ フィルム加温装置、８０ 蓋材移送装置、８１ 蓋材吸引部、８１０ 吸引ヘッド、Ｂ バルク、Ｃ 蓋材、Ｆ フィルム、ＳＴ１ 投入・排出ステーション、ＳＴ２ 待機ステーション、ＳＴ３ 容器予熱ステーション、ＳＴ４ 仮溶着ステーション、ＳＴ５ 本溶着ステーション、ＳＴ６ 溶着蓋材冷却ステーション、Ｗ 容器。

Claims (6)

1. 容器の開口端面に蓋材を固着するための蓋材装着装置であって、
   前記容器の開口端面を局所的に予熱する予熱装置と、
   前記容器の開口端面のうち前記予熱装置により予熱された部分に、蓋材を仮溶着することにより、前記蓋材の位置決めを行う仮溶着装置と、
   前記仮溶着装置により位置決めされた前記蓋材を、前記容器の開口端面に本溶着する本溶着装置とを備える、蓋材装着装置。
2. 前記予熱装置は、前記容器の開口端面に対面し、非接触で前記開口端面を加熱する加熱ヘッドを含む、請求項１に記載の蓋材装着装置。
3. 前記蓋材を成型する蓋材成型手段と、
   前記蓋材成型手段により成型された前記蓋材が前記仮溶着装置に移送される前に、前記蓋材を直接または間接的に加温する加温手段とをさらに備える、請求項１に記載の蓋材装着装置。
4. 前記蓋材成型手段は、帯状のフィルムから蓋材を打ち抜く打ち抜き装置により構成されており、
   前記加温手段は、前記打ち抜き装置の上流側に配置され、前記フィルムを加温するフィルム加温装置により構成されている、請求項３に記載の蓋材装着装置。
5. 前記容器を移送するためのターンテーブルをさらに備え、
   前記ターンテーブルの円周方向に沿って、前記予熱装置、前記仮溶着装置、および前記本溶着装置が配置されており、
   前記予熱装置の加熱ヘッドおよび前記仮溶着装置の加熱ヘッドは、上方から見て前記容器の中心よりも前記ターンテーブルの径方向内側にオフセットした位置に配置されている、請求項１に記載の蓋材装着装置。
6. 前記ターンテーブルの径方向外側に離れて配置され、帯状のフィルムから前記蓋材を打ち抜く打ち抜き装置と、
   前記打ち抜き装置により打ち抜かれた前記蓋材を吸引して保持する吸引ヘッドを含み、前記吸引ヘッドに保持された前記蓋材を、前記仮溶着装置が配置された仮溶着ステーションに移送する蓋材移送装置とをさらに備え、
   前記吸引ヘッドは、前記蓋材の移送方向の先端部分が切り欠かれている、請求項５に記載の蓋材装着装置。

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