JP4956103B2 - ヒートシール装置 - Google Patents

Description

本発明はヒートシール装置に関し、詳しくは、受け部にヒーターを装着している基台部と、前記受け部と対面して、内容物を収納した樹脂製被シール材の被シール箇所を押圧・挟持可能にする圧着レバー部と、を備えていると共に、前記被シール箇所を前記受け部上に載置し、前記圧着レバー部を前記受け部側に押圧することにより、前記被シール箇所が前記受け部と圧着レバー部との間で挟持されて、通電・加熱され、前記被シール箇所が溶着されてシールされるようになっているヒートシール装置に関する。

内容物を収納した樹脂製フィルムの包装袋の開口部をシールするのに、簡便性、確実性などの利点を有することからインパルス式ヒートシール装置（以下、単に「ヒートシール装置」ということがある）が多用されている。

一方、包装袋の内容物に関する各種情報を包装袋に付記するが定められており、バーコードを付記したりする方法などが実施されている（例えば、特許文献１）。

更に、バーコードでは情報量が限られているため、これに代えてＩＣタグを商品あるいはその包装袋に付着させて、内容物に関する、より具体的な情報が得られるようにする提案がなされている（例えば、特許文献２）。
特開平１０−３１１６６５号公報 特開２００１−３１７８６２号公報

しかしながら、上記従来技術は、作業者が、内容物を包装袋に収納してシールした後、別の作業者が包装袋にバーコードやＩＣタグを付着するという方式、あるいは、同一作業者がこれら一連の手作業を行う方式を行っており、いずれにしても、作業者の手作業に依存するため、作業者の能力に応じて品質や生産性が決まるという問題があり、改善の余地があった。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、商品情報などを記録する記録媒体を包装袋に取り付けるのと略同時的にシールを行うことを可能にするヒートシール装置を提供することにある。

上記課題は、各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係るヒートシール装置の特徴構成は、受け部にヒーターを装着している基台部と、この受け部と対面して、内容物を収納した樹脂製被シール材の被シール箇所を押圧・挟持可能にする圧着レバー部と、を備えていると共に、前記被シール箇所を前記受け部上に載置し、前記圧着レバー部を前記受け部側に押圧することにより、前記被シール箇所が前記受け部と圧着レバー部との間で挟持されて、通電・加熱され、前記被シール箇所が溶着されてシールされるようになっている装置において、前記基台部が、固有情報読み出し可能な記録媒体を所定位置に供給する記録媒体供給装置と、所定位置に供給された前記記録媒体を１枚毎に前記被シール箇所に搬送する記録媒体搬送装置とを有していて、前記記録媒体を前記被シール材と一体的にシール可能することにある。

この構成によれば、各種情報を書き込みした後、記録媒体が、記録媒体供給装置により供給されることにより、被シール材と一体的にシール可能になっているので、被シール材に収納された内容物を安心して取り扱うことができ、商品流通課程におけるトラブルを回避できる。

その結果、商品情報などを記録する記録媒体を包装袋に取り付けるのと略同時的にシールを行うことを可能にするヒートシール装置を提供することができた。

前記記録媒体搬送装置が、その先端側のヘッド部に吸引口を有していて、前記記録媒体を吸引して持ち上げ搬送するようになっていることが好ましい。

この構成によれば、記録媒体を１枚毎に、被シール材の被シール箇所に確実に搬送して被シール材に一体的にシールすることができる。

前記記録媒体が、少なくともシール条件、シール日時、シール装置番号を記録し、書き込み可能かつ書き換え不可の固有情報を有するＩＣタグであると共に、更にＩＣタグリーダーが設けられていて、このＩＣタグリーダーにより読み取られた情報を転送可能になっていることが好ましい。

この構成によれば、被シール材に収納された内容物に関する最小限の必要情報が記録されるので、安価な記録媒体を使用でき、シールコストを低減できるだけでなく、包装袋に付着されたＩＣタグは、後に別のＩＣタグと取り替えることが可能であり、いわゆる商品情報の改竄が行われる可能性があったが、この構成によれば、シール後に記録媒体に記録されている情報を改竄不能にすることができる。

前記被シール材の開口端を機械的に開口させる開口機構を有するこが好ましい。

この構成によれば、被シール材の開口端を作業者が手で開く作業が不要となって自動化されるので、作業効率が格段に向上する。

本発明にかかるヒートシール装置の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るヒートシール装置１の圧着レバー部３を開放した状態での斜視図、図２は図１のヒートシール装置を前方上方より見た斜視図であり、図３は図２の上部カバー１１を外し図２と同様な視点からの斜視図を示す。

このヒートシール装置１は、上部に、受け部１２の上端に装着された線状ヒーター１０を有する基台部２と、この基台部２と対面して被シール箇所である樹脂製の包装袋（被シール材に相当）Ｐの開口部を押圧・挟持する圧着レバー部３と、これらを電気的に操作する制御器などを内蔵する電装ボックス１９とを備えていると共に、その下部に、これらを支持する支柱２０と、更に支柱２０を支持するスタンド２１、等とから構成されていて、床面上に載置可能になっている。支柱２０には、後述する記録媒体供給装置であるＩＣタグ供給装置４を駆動するシリンダボックス２２が装着されている。

更に、圧着レバー部３を駆動して包装袋Ｐの開口部をシールすべく、各工程の電源スイッチを足踏み式にＯＮすることが可能なフットスイッチ２３が取り付けられている。線状ヒーター１０は、その表面をテフロン（登録商標）シートで被覆されていて、樹脂製包装袋の融着片が付着し難く、たとえ付着しても剥離し易いようになっている。なお、図番２４はヒーターに接続されている電極である。

包装袋Ｐの開口部を基台部２の受け部１２上に載置し、主電源スイッチ１３を入れると、装置全体の稼働体制に入る。フットスイッチ２３を押圧すると、自動的に、後述するＩＣタグ供給装置が作動し始めると共に、圧着レバー部３が弾性手段の１種であるコイルスプリング（図示略）の付勢力に抗し基台部２側に下降して、包装袋Ｐの開口端を押圧する。そして、被シール箇所が基台部２と圧着レバー部３との間で挟持され、通電・加熱されて、内蔵された温度制御機構（図示略）により最適に設定された加熱温度に到達すると通電が停止され、被シール箇所が熱融着されシールされる。

もっとも、温度制御方式に代えて、時間制御方式を採用してもよい。つまり、包装袋Ｐの材質、厚みなどに応じて、予め設定された温度に所定時間だけ内蔵されたタイマー機構が働いて通電されて停止され、所定時間経過して冷却されると、圧着レバー部３が上方に開放されるようになっていてもよい。被シール箇所に対する圧着レバー部３の押圧は、包装袋Ｐの開口部の厚みなどに応じて調整される。この調整は、従来の技術を採用することができる。

本実施形態に係るヒートシール装置１は、更に、記録媒体の１種であるＩＣタグを供給する記録媒体供給装置であるＩＣタグ供給装置４、記録媒体読み取り装置でありダイポールアンテナを有するＩＣタグリーダー５が装着されていて、ＩＣタグ供給装置４から供給されるＩＣタグ４ａが、後述するように、被シール箇所にシールと略同時に封入されるようになっている。ＩＣタグ４ａは、幅約２ｍｍ、長さ約７０ｍｍ程度の細い短冊状になっていて、その中央部に約１ｍｍ角程度のＩＣチップが貼着されて構成されて、取り扱い易い形状とされている。

このＩＣタグ４ａとして、書き込み可能かつ書き換え不可の固有情報読み出しのみの記録媒体を使用すると、ＩＣタグ４ａが一旦包装袋Ｐにシールされた後は、記録内容が容易に変更されないので都合がよい。

上部カバー１１の内側には、図３に示すように、ＩＣタグ供給装置４のタグ収納ケース６内に束ねられて収納されているタグ４ａの１枚を、上方に引き上げる駆動モーターＭ１と、引き上げられた１枚のタグを吸引して保持し、このタグをヒーター１０の直上で包装袋Ｐの被シール箇所の位置にまで搬送する、記録媒体搬送装置であるＩＣタグ搬送装置７のヘッドを駆動する駆動モーターＭ２と、駆動モーターＭ１，Ｍ２とを駆動する駆動装置ＭＤ１，ＭＤ２などを備えて構成されている。１枚のタグを吸引は、上記したシリンダボックス２２に隣接し装着されている真空ポンプにより行われる。ＩＣタグ搬送装置７は、ＩＣタグ４ａの長さに実質的に対応する長さの吸引口を有するヘッド部７ａを先端側に有しており、ＩＣタグ４ａの長さ方向の略全面を吸引して持ち上げ搬送するようになっている。ＩＣタグ搬送装置７自体は、駆動モーターＭ２に進退可能な２本の腕（先端にヘッド部７ａが差し渡されている）を有して構成されている。

本ヒートシール装置１により包装袋Ｐをシール後、ＩＣタグリーダー５によりＩＣタグのＩＤＮｏ．を読み取り、シール条件（温度、押圧力、シール日時、シール装置番号など）をパーソナルコンピューター等の記録演算装置に転送可能にしている。この場合の転送方法は、一般に使用されるインターフェースＰＳ２３２Ｃを介して行ってもよいし、ＬＡＮなどを構成して行ってもよく、特に転送方法は限定されない。ＩＣタグ４ａを封入された包装袋Ｐは、例えば、品目別に用意されているＩＣタグ４ａ付きの整理箱に収納され、この整理箱を整理棚の所定場所に収めて、出庫要請があるまで保管される。このようにして、本ヒートシール装置１により包装袋ＰにＩＣタグをシールすると、商品在庫の管理、部品管理などに有効利用することができる。もとより、インターネット回線などを介して外部（流通システム）と商品の入出庫情報などを情報交換可能に、インターフェイスを設けることもできる。

従って、封入されたＩＣタグ４ａは内容物Ｃを収納した包装袋Ｐの開口部に一体的に埋没され、後にＩＣタグ４ａを取り替えることは、開口部を切り取るなど、包装袋Ｐを破壊しない限り不可能となる。

以下に、包装袋Ｐに内容物Ｃとして医療用器具である注射器をシールする例を挙げて、図４〜８を参照しつつ、ＩＣタグを包装袋Ｐにシールする方法について説明する。

まず、図４に示すように、ＩＣタグ供給装置４には、個別に分離された短冊状のＩＣタグ４ａの束（例えば、１００枚）を積層して収納したＩＣタグ収納ケース６が上下動可能に装着されていて、主電源スイッチ１３の入力により、原点位置から上昇し、最上部のＩＣタグ４ａがＩＣタグ搬送装置７のヘッド部７ａに接当する。ＩＣタグ収納ケース６の上下動は、ＩＣタグ収納ケース６の側面に設けられたラック６ａと、駆動モーターＭ１に軸支されたピニオン８とによってなされる。

フットスイッチ２３を押圧すると、真空ポンプ作動用の駆動装置ＭＤ１が駆動して吸引し、タグ搬送装置のヘッド部７ａに１枚のＩＣタグ４ａが吸着される。そして、図５に示すように、ＩＣタグ収納ケース６が下降して原点位置に復帰する。

更に、図６に示すように、ＩＣタグ４ａの１枚を吸着したＩＣタグ搬送装置７のヘッド部７ａがヒーター１０の直上にまで前進する。

そして、図７に示すように、包装袋Ｐの開口端を作業者の手によって開くと共に、ＩＣタグ搬送装置のヘッド部７ａに対して、内部に注射器Ｃを収納した包装袋Ｐの開口端を覆いかぶせるようにして装着し、ここで、フットスイッチ２３を押圧することにより、圧着レバー部３の先端側に設けられているフィルム押え部３ａと基台部先端のフィルム受け部２ａとによって、包装袋Ｐの開口端よりやや内側部を挟持する。このとき、圧着レバー部３は中間位置（ＩＣタグ搬送装置のヘッド部７ａに被覆されている包装袋Ｐに接当する位置）にまで降下している。

次に、真空ポンプ作動用の駆動装置ＭＤ１の駆動が停止して吸引を停止し、包装袋Ｐの所定位置にＩＣタグ４ａが落下してセットされると、直ちにタグ搬送装置のヘッド部７ａが包装袋Ｐ内から後退する。そして、図８に示すように、圧着レバー部３がヒーター１０の設置箇所に接当し、所定温度で所定時間、通電され包装袋Ｐの開口端がＩＣタグ４ａと共に熱融着される。冷却後、圧着レバー部３が上方に開放され、注射器Ｃを収納した包装袋Ｐの開口端におけるＩＣタグ４ａのシールが完了する。

以上の動作は、ＩＣタグ供給装置４内に格納されているＩＣタグが消費されるまで繰り返される。ＩＣタグ供給装置４内のＩＣタグが全て使用されると、ＩＣタグ搬送装置７が後退すると共に、ＩＣタグ収納ケース６が原点位置より上昇して、ＩＣタグ収納ケース６を取り外し可能な位置に移動する。ＩＣタグ収納ケース６をヒートシール装置１から取り外し、新たにＩＣタグの束をＩＣタグ収納ケース６に収納して、再度ヒートシール装置１に装着し電源を入れることにより、シール工程を繰り返すことができる。なお、ＩＣタグ収納ケース６を、ＩＣタグの束を収容したカートリッジ方式にすると効率的となって好ましい。

〔別実施の形態〕
（１）本実施形態に係るヒートシール装置として、包装袋Ｐの開口端を機械的に開口させる機構１４を有し、包装袋Ｐの開口端の内側にＩＣタグ４ａを貼着させるようにしてもよい。すなわち、開口機構１４により、開口端の内側にタグ搬送装置のヘッド部７ａを挿入する作業を作業者の手で行うことなく、開口された包装袋Ｐ内にタグ搬送装置のヘッド部７ａを挿入し、ＩＣタグ４ａを包装袋Ｐにシールできるようになっている。この開口機構１４は、上部アーム１４ａと下部アーム１４ｂが上下方向から包装袋Ｐに挟持するように接触可能になっていて、各アーム１４ａ，１４ｂの先端１４ｃ，１４ｄには吸引口を有している。

このヒートシール装置の動作を、図９〜１１に基づいて、説明する。主電源スイッチ１３の入力により、原点位置から上昇し、最上部のＩＣタグ４ａがＩＣタグ搬送装置７のヘッド部７ａに接当するのは、図４に示したと同様である。そして、フットスイッチ２３を押圧すると、真空ポンプ作動用の駆動装置ＭＤ１が駆動して吸引し、タグ搬送装置のヘッド部７ａに１枚のＩＣタグ４ａが吸着され、その後、ＩＣタグ収納ケース６が下降して原点位置に復帰することも図５に示したと同じである。その後、図９に示すように、予め配置されている包装袋Ｐの開口端に開口機構１４の上下部アーム１４ａ，１４ｂが接近する。もっとも、下部アーム１４ｂを固定とし、上部アーム１４ａのみを上下動可能にしてもよい。

真空ポンプと接続された上下部アーム１４ａ，１４ｂが包装袋Ｐの開口端を挟持するように接触して、その先端１４ｃ，１４ｄの吸引口が吸引作動し、図１０に示すように、上部アーム１４ａを引き上げて、あるいは同時に下部アーム１４ｂを引き下げるようにして、包装袋Ｐの開口端を開口する。開口した包装袋Ｐの開口端内に、ＩＣタグ４ａの１枚を吸着したＩＣタグ搬送装置７のヘッド部７ａが前進する。その前進位置は、図６の場合と同様に、ヒーター１０の直上となる。ここで、フットスイッチ２３を押圧することにより、図１１に示すように、圧着レバー部３の先端側に設けられているフィルム押え部３ａと基台部先端のフィルム受け部２ａとによって、包装袋Ｐの開口端よりやや内側部を挟持する。ついで、真空ポンプ作動用の駆動装置ＭＤ１の駆動が停止して吸引を停止して、包装袋Ｐの所定位置にＩＣタグ４ａが落下してセットされると、直ちにタグ搬送装置のヘッド部７ａが包装袋Ｐ内から後退し、圧着レバー部３がヒーター１０の設置箇所に接当し、所定温度で所定時間、通電され包装袋Ｐの開口端がＩＣタグ４ａと共に熱融着されて、冷却後、圧着レバー部３が上方に開放され、注射器Ｃを収納した包装袋Ｐの開口端におけるＩＣタグ４ａのシールが完了する点は、図７，８に示した場合と同様である。

このように構成すると、包装袋Ｐの開口端を作業者が手で開く作業が不要となって自動化されるので、作業効率が格段に向上する。なお、上下部アーム１４ａ，１４ｂは、必ずしも真空ポンプと接続された構成でなくてもよく、単にその先端１４ｃ，１４ｄが吸盤のようになっていてもよい。そして、包装袋Ｐを開口機構１４の上下部アーム１４ａ，１４ｂから外すのは、作業者の手によって行う。
（２）上記実施形態では、ＩＣタグ供給装置４として、その先端のヘッド部７ａで短冊状のＩＣタグ４ａを吸引して搬送する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ＩＣタグ４ａの端部に磁性体を埋設しておき、ＩＣタグ供給装置のヘッド部に設けた電磁石をＯＮ−ＯＦＦすることにより、ＩＣタグ４ａの吸着・放出動作を行うようにしてもよい。
（３）上記実施形態では、ＩＣタグ供給装置として短冊状のＩＣタグ４ａを収納したＩＣタグカートリッジ６である例を示したが、ＩＣタグ供給装置としてはこれに限定されるものではなく、多数のＩＣタグを繋ぎ合わせてコイル状にしたＩＣタグを連続して送給するようにしてもよい。
（４）ヒートシール装置の形式は特に限定されるものではなく、図１〜３に示したような足踏みペダル式ヒートシール装置以外の他の卓上式ヒートシール装置、脱気式ヒートシール装置などであってもよく、更には熱板式のヒートシール機であってもよい。
（５）上記実施形態では、線状ヒーター１０を基台部２に有するヒートシール装置の例を挙げたが、これに代えて線状ヒーターは圧着レバー部３側に設けられていてもよいし、基台部２と圧着レバー部３の双方に設けられているものであってもよい。
（６）包装袋Ｐに封入される物品は、もとより医療用器具に限定されるものではなく、食品、機械部品、各種日用品など、種々のものに適用可能である。

本発明の一実施形態に係るヒートシール装置の斜視図 図１のヒートシール装置を前方上方より見た斜視図 図２の上部カバーを外し図２と同様な斜視図 図１のヒートシール装置の動作を説明する図３のＡ−Ａ断面図 図１のヒートシール装置の動作を説明する図３のＡ−Ａ断面図 図１のヒートシール装置の動作を説明する図３のＡ−Ａ断面図 図１のヒートシール装置の動作を説明する図３のＡ−Ａ断面図 図１のヒートシール装置の動作を説明する図３のＡ−Ａ断面図 別実施形態のヒートシール装置の動作を説明する図５と同様な断面図 図９のヒートシール装置の動作を説明する図６と同様な断面図 図９のヒートシール装置の動作を説明する図７と同様な断面図

符号の説明

２ 基台部
３ 圧着レバー部
４ 記録媒体供給装置
４ａ 記録媒体（ＩＣタグ）
５ ＩＣタグリーダー
７ 記録媒体搬送装置
１２ 受け部
１４ 開口機構
Ｃ 内容物
Ｐ 被シール材

Claims (4)

1. 受け部にヒーターを装着している基台部と、この受け部と対面して、内容物を収納した樹脂製被シール材の被シール箇所を押圧・挟持可能にする圧着レバー部と、を備えていると共に、前記被シール箇所を前記受け部上に載置し、前記圧着レバー部を前記受け部側に押圧することにより、前記被シール箇所が前記受け部と圧着レバー部との間で挟持されて、通電・加熱され、前記被シール箇所が溶着されてシールされるようになっているヒートシール装置において、
   前記基台部が、固有情報読み出し可能な記録媒体を所定位置に供給する記録媒体供給装置と、所定位置に供給された前記記録媒体を１枚毎に前記被シール箇所に搬送する記録媒体搬送装置とを有していて、前記記録媒体を前記被シール材と一体的にシール可能することを特徴とするヒートシール装置。
2. 前記記録媒体搬送装置が、その先端側のヘッド部に吸引口を有していて、前記記録媒体を吸引して持ち上げ搬送するようになっている請求項１記載のヒートシール装置。
3. 前記記録媒体が、少なくともシール条件、シール日時、シール装置番号を記録し、書き込み可能かつ書き換え不可の固有情報を有するＩＣタグであると共に、更にＩＣタグリーダーが設けられていて、このＩＣタグリーダーにより読み取られた情報を転送可能になっている請求項１又は２記載のヒートシール装置。
4. 前記被シール材の開口端を機械的に開口させる開口機構を有する請求項１〜３のいずれか１項記載のヒートシール装置。

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