JP5866854B2

JP5866854B2 - カップ状容器の密封シール装置

Info

Publication number: JP5866854B2
Application number: JP2011176287A
Authority: JP
Inventors: 西納　幸伸; 幸伸西納; 宏明北元; 谷川　勝則; 勝則谷川; 哲雄山道; 剛長谷田
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: JP2013039926A

Description

本発明は、カップ状容器に液体等の内容物を充填した後、開口部をフィルム等の蓋材でシールするカップ状容器の密封シール装置に関するものである。

開口部の周縁にフランジ状のシール部が形成されたカップ状の容器を、容器搬送コンベヤによって間欠的に搬送し、これら容器の搬送経路に設けられた充填ポジション、シールポジション等の処理位置に順次停止させ、各処理位置に設けられた充填手段、シール手段等によってそれぞれの処理を行うようにしたカップ状容器の充填シール装置が広く知られている。

前記カップ状容器の充填シール装置に設けられている容器搬送コンベヤは、上端の開口部の周縁にフランジ状のシール部を有するカップ状容器を、両側に配置されたエンドレスチェーン間に掛け渡した多数のプレート（容器保持部材）に形成した容器保持孔内に１個ずつ挿入し、前記シール部を下面側から支持して搬送するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

前記充填シール装置では、各処理位置でそれぞれの処理を行うようになっており、前記シールポジションでは、容器保持部材に保持されているカップ状容器の開口部上にフィルムシートからなる蓋材を供給し、カップ状容器の停止位置の上方に設置したシールヘッドを下降させて押圧することにより、前記蓋材を容器のフランジ部（シール部）に溶着して容器の開口部をシールするようにしている。

前記シールポジションにおいて、シールヘッドを下降させて蓋材および容器を上方から押圧して処理を行うと、前記保持部材のプレートに負荷がかかり、下方に向けて撓んでしまうという問題があった。そこで、前記特許文献１に記載した発明では、前記プレートに形成された各容器保持孔の両側に下面側から当接して前記プレートを支持する部材を設けており、しかも、シールヘッドによって押圧する際には、前記支持する部材が水平を維持するようにしている。

特許文献１に記載された発明では、一枚のプレートからなる保持部材に複数の円形をした容器保持孔を形成し、この容器保持孔内にそれぞれカップ状の容器を収容して搬送するようになっており、異なるサイズの容器に兼用する場合には、容器保持孔が形成されているプレートを容器のサイズに応じて交換しなければならない。そこで、各容器保持部材を一対の保持プレートから構成し、容器のサイズが変更になった場合には、両保持プレートの間隔を調整して兼用を可能にしたカップ状容器のシール装置が用いられるようになっている（特許文献２および特許文献３参照）。

特許文献２および特許文献３に記載された発明のように容器保持部材（特許文献２ではホルダプレート、特許文献３ではカップ保持部材と呼んでいる）を分割すると、両保持部材間に隙間ができるため、隙間の部分では、シールヘッドによって押圧しても十分シールすることができないという問題がある。そこで、シールポジションの容器保持部材が停止する位置の上方に別の支持部材を配置し、この支持部材によってシールヘッドを受けるようにして、カップ状容器のシール部全周を完全にシールできるようにしている。

特許第４３５６３８７号公報実用新案登録第２５４１９１８号公報実公昭６３−３８１７７号公報

容器搬送コンベヤには、両側のエンドレスチェーン間に多数の容器保持部材が設けられており、各部材の厚さには製作上の誤差があるので、この保持部材の下方に従来と同様の受け部材（前記特許文献１の支持レール６２）を配置してシールを行うと、保持部材の厚さの誤差により、その上方に配置された支持部材の上面（支持面）の高さが前後の支持部材間で異なり、支持面が同一平面とならず全周でシールが不完全になってしまうという問題が発生する。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、搬送方向に分割された一対の保持部材間にカップ状容器を保持して搬送する容器搬送手段を備え、所定の搬送停止位置で、カップ状容器の開口部の周縁に張り出して形成されたシール部に、シート状の蓋材をシールしてカップ状容器を密封するカップ状容器の密封シール装置において、前記所定の搬送停止位置に、前記一対の保持部材間からカップ状容器を持ち上げる容器昇降手段と、前記一対の保持部材の上方で上昇されたカップ状容器の搬送方向前後から一対の支持部材を接近させて、カップ状容器の周囲を取り囲み、カップ状容器の前記シール部を下方から支持する容器支持手段と、この容器支持手段によって支持されたカップ状容器のシール部に、シート状の蓋材を押し付けて開口部を密封する蓋材シール手段と、前記一対の保持部材の下方に配置され保持部材を下方から受ける受け部材とを備え、前記一対の支持部材および前記一対の保持部材は、シール部にシート状の蓋材を押し付ける蓋材シール手段の押圧により、一対の支持部材が押し下げられるとその下方に位置している一対の保持部材がともに押し下げられるように構成されるとともに、前記受け部材は押し下げられる前記一対の保持部材を下方から受けるように配置され、前記受け部材は、分割された各保持部材のそれぞれに対応して設けられ、少なくとも何れか一方の受け部材に、受け部材を常時上方へ付勢させるとともに、前記保持部材を介する蓋材シール手段の押圧力による高さの変化を許容する反発力発生手段を設けたことを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記カップ状容器の開口部をシート状の蓋材で密封する前記所定の搬送停止位置が、搬送方向前後に２箇所設けられ、前記搬送停止位置に設けられた２組の容器支持手段の、搬送方向前方側の支持部材と搬送方向後方側の支持部材との合わせ面の位置を、２箇所の搬送停止位置において支持されるカップ状容器の中心に対して搬送方向の前後にずらしたことを特徴とするものである。

本発明のカップ状容器の密封シール装置は、分割された一対の保持部材のそれぞれに対応して受け部材を設け、これら受け部材の少なくとも何れか一方に、上方からの押圧力に対して反発力を発生させる反発力発生手段を設けたので、一対の保持部材の制作誤差等による上下方向の段差を吸収することができ、カップ状容器のシール部の全周に亘り均一なシールが可能である。

図１はカップ状容器の充填シール装置の全体の構成を示す側面図である。（実施例１）図２はシールポジションの搬送方向を横断する断面図である。図３はシールポジションの搬送方向に沿う断面図である。図４は２箇所のシールポジションを比較する平面図であり、下部が第１シールポジションジョン、上部が第２シールポジションを示す。

容器搬送コンベヤは、上流側と下流側の左右に配置されたスプロケットにエンドレスチェーンが掛け回され、これら左右のエンドレスチェーン間に容器保持手段が多数取り付けられている。各容器保持手段は、分割されて搬送方向前後の２枚の保持部材から構成されており、これら一対の保持部材に形成された凹部内にカップ状容器が保持される。容器搬送コンベヤは間欠的に走行しており、容器保持手段に保持されているカップ状容器は、充填ポジション、シールポジション等の処理位置に順次停止して各種の処理を受ける。シールポジションには、容器搬送コンベヤの容器保持手段が停止する位置の上方に容器支持手段と、容器保持手段に保持されているカップ状容器を押し上げて上方の容器支持手段に受け渡す昇降手段が配置されている。容器支持手段は、カップ状容器を受け入れる円弧状の凹部を備えた一対の支持部材を有し、これら支持部材は開閉できるようになっており、両支持部材を接近させて、昇降手段によって押し上げられたカップ状容器の周囲を前記凹部によって取り囲み、カップ状容器の上端開口部の外周に形成されているフランジ状のシール部を下面から支持する。容器支持手段が支持している各カップ状容器の上方に、カップ状容器の開口部上に供給されたフィルムをシール部に押し付けて溶着させるシールヘッドと、このシールヘッドによって押し下げられた容器支持手段を介して押し下げられる容器保持手段の各保持部材を、スプリングによる反発力で受ける受け部材が配置されており、シールヘッドを下降させて蓋材用のフィルムをカップ状容器のシール部に押し付けて溶着する際に、一対の保持部材をそれぞれ受け部材で受けることにより、両保持部材の製造誤差等による段差を吸収して全周に亘り完全なシールを行うという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例に係るカップ状容器の密封シール装置は、上部が大径で下部に向かって次第に小径になる形状のカップ状容器２を、容器搬送手段（容器搬送コンベヤ４）によって間欠的に搬送し、充填ポジション、シールポジション等の各容器処理位置に順次停止させてそれぞれの処理を行うようになっている。容器搬送コンベヤ４は、機枠６内の上流部の両側と下流部の両側にそれぞれ配置されたスプロケット８、１０に、それぞれエンドレスチェーン１２が掛け回され、これら両側チェーン１２間に多数の容器保持手段１４が取り付けられている。

この実施例では、各容器保持手段１４は、搬送方向の前後に配置された一対の保持部材（保持プレート１４Ａ、１４Ｂ）から構成されており、これら両保持プレート１４Ａ、１４Ｂの間隔を調整して複数種類のカップ状容器２に対応できるようになっている。そのため、上流側のスプロケット８と下流側のスプロケット１０は、それぞれ両側に２枚ずつ配置され、各上流側と下流側のスプロケット８、１０間に亘ってそれぞれエンドレスチェーン１２が掛け回されている。つまり、左右両側に２本ずつエンドレスチェーン１２が配置されている（図２に容器搬送コンベヤ４の一方の側の２本のチェーン１２Ａ、１２Ｂを示す）。そして、外側の２本のチェーン１２（一方は１２Ａ）間に一方の保持プレート１４Ａが、また、内側の２本のチェーン（一方は１２Ｂ）間に他方の保持プレート１４Ｂがそれぞれ取り付けられている。外側の一対のエンドレスチェーン１２Ａと内側の一対のエンドレスチェーン１２Ｂとの位相を変えることができるようになっており、前後一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂの間隔をカップ状容器２のサイズに応じて変更する。

容器保持手段１４を構成する前後一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂは、互いに向かい合う面にカップ状容器２を保持するための凹部１４Ａａ、１４Ｂａ（図３参照）が形成されており、両者１４Ａ、１４Ｂの凹部１４Ａａ、１４Ｂａによってカップ状容器２を保持する。この容器保持手段１４によって保持されるカップ状容器２は、上端の開口部の周縁に外方へ張り出したフランジ部（後に説明するシール部２ａ）が形成されており、このフランジ部が、前後一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂの前記凹部１４Ａａ、１４Ｂａの周縁部上に載った状態で保持される。

両側に配置された各エンドレスチェーン１２（１２Ａ、１２Ｂ）は、それぞれ支持レール１６Ａ、１６Ｂ（図２参照）によって支持されている。これら支持レール１６Ａ、１６Ｂは、ベース１８上に所定の間隔で配置された支柱（図示を省略）に固定した支持体２０によって支持されている。前記各支持レール１６Ａ、１６Ｂは、このレール１６Ａ、１６Ｂが取り付けられている取付体２２の下面に固定され、前記支持体２０を貫通するピン２４を介して支持されており、取付体２２と支持体２０との間に配置されたスプリング２６によって常時上方に付勢されている。従って、前記保持プレート１４Ａ、１４Ｂを介してエンドレスチェーン１２Ａ、１２Ｂに上方から荷重が作用すると、スプリング２６を撓めてエンドレスチェーン１２Ａ、１２Ｂが下降することによりその荷重を吸収することができる。

前記容器搬送コンベヤ４の上流端（図１の右端）の上方に、カップ状容器２を前記一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂを有する容器保持手段１４に供給する容器供給装置２８が設けられている。前記容器保持手段１４が上流側のスプロケット８の周囲を下方から上方へ回転して水平になった時点で、容器供給装置２８からこの容器保持手段１４に所定個数のカップ状容器２が供給される。容器保持手段１４にカップ状容器２が供給された容器搬送コンベヤ４は、間欠的に前進、停止を行い、各カップ状容器２を前記各容器処理ポジションに順次停止させる。

容器供給装置２８の下流側に充填ポジション（第１充填ポジションＡおよび第２充填ポジションＢ）が配置されており、この充填ポジションＡ、Ｂに、搬送されてきたカップ状容器２内に液体等の内容物を充填する充填装置（第１充填装置３０および第２充填装置３２）が設けられている。この実施例では内容物の充填が２回に分けて行われるようになっており、間欠的に搬送されるカップ状容器２の１ピッチ分の間隔をあけて２台の充填装置３０、３２が配置されているが、必ずしも２台に限るものではない。

充填装置３０、３２の下流側に第１シールポジションＣが配置されている。さらにこの第１シールポジションＣから、間欠的に搬送されるカップ状容器２の２ピッチ分下流側に第２シールポジションＤが配置されている。これら第１および第２シールポジションＣ、Ｄにそれぞれカップ状容器２に蓋材を貼り付けてシールを行う蓋材シール手段としての第１シール装置３４および第２シール装置３６が設けられている。これらのシール装置３４、３６について、図１ないし図３により説明する。なお、第１シール装置３４と第２シール装置３６は基本的な構成は共通なので、全体の構成は第１シール装置３４について説明し、第２シール装置３６については第１シール装置３４と異なる部分についてだけ説明する。

間欠的に走行、停止する容器搬送コンベヤ４の容器保持手段１４が第１シールポジションＣに停止する位置の上方に、カップ状容器２の開口部を蓋材用のフィルムによりシールを行う際に、このカップ状容器２を支持する容器支持手段３８が配置されている。この容器支持手段３８は、容器搬送コンベヤ４の搬送方向の前後に配置された一対の支持部材（支持プレート）３８Ａ、３８Ｂを有しており、これら支持プレート３８Ａ、３８Ｂを接近、離隔させるようになっている。前記容器搬送コンベヤ４に取り付けられている多数の容器保持手段１４は、それぞれ一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂを有しており、これら一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂの互いに向かい合う面に、保持するカップ状容器２の数だけの凹部１４Ａａ、１４Ｂａが等間隔で形成されている。一対の支持プレート３８Ａ、３８Ｂの、これら保持プレート１４Ａ、１４Ｂの凹部１４Ａａ、１４Ｂａと上下に対応する位置に、カップ状容器２の上部外周を取り囲む円弧状の凹部３８Ａａ、３８Ｂａが形成されている（図３参照）。両支持プレート３８Ａ、３８Ｂを最も接近させると、カップ状容器２の上端部（外周にフランジ状のシール部２ａが形成されている部分）の外径とほぼ同じまたは僅かに大きい内径の円が形成される。

第１シールポジションＣの、前記容器搬送コンベヤ４の外側に、左右それぞれ一対の支柱４０がベース１８上に直立して固定されている。これら各一対の支柱４０は容器搬送コンベヤ４の搬送方向に沿って並んでおり、この両支柱４０上に、緩衝用スプリング４２およびガイドロッド支持部材４４を介して水平なガイドロッド４６が容器搬送コンベヤ４の搬送方向と平行して配置されている。このガイドロッド４６に２個のスライダ４８が摺動自在に嵌合している。これら両スライダ４８に前記一対の支持プレート３８Ａ、３８Ｂがそれぞれ連結されている。容器搬送コンベヤ４の両側に配置されている各一対の支柱４０のさらに外側に、前記機枠６の側壁に回転可能に支持された２本の水平な回動軸５０が搬送方向と直交する方向を向けて配置されている。

容器搬送コンベヤ４の左右両側に配置された各２本の平行な回動軸５０には、それぞれギヤ（図示せず）が固定されて互いに噛み合っている。従って、回動軸５０の一方をモータ等の駆動手段によって一方向に回動させると、他方の回動軸５０が逆方向に同じ回転角度だけ回転する。これら回動軸５０には、それぞれ下向きのレバー５２が連結され、両回動軸５０の回動に伴って逆方向に揺動する。これらレバー５２の下部寄りに長孔５２ａが形成され、この長孔５２ａ内に前記支持プレート３８Ａ、３８Ｂの端部に連結されている軸部３８Ａｂ、３８Ｂｂが貫通しており、この長孔５２ａ内で軸部３８Ａｂ、３８Ｂｂが相対的に移動できるようになっている。前記回動軸５０の一方を回転させると、両回動軸５０が互いに逆方向に回動し、この回動に伴ってレバー５２が揺動することにより一対の支持プレート３８Ａ、３８Ｂが接近、離隔する。

第１シールポジションＣに設けられた前記支持プレート３８Ａ、３８Ｂが接近したときの複数の円弧状凹部３８Ａａ、３８Ｂａと、その下方に停止した容器保持手段１４の両保持プレート１４Ａ、１４Ｂに設けられた容器保持用凹部１４Ａａ、１４Ｂａとが上下に重なり合った位置の上方に、それぞれシールヘッド５４が昇降可能に設けられている。これらシールヘッド５４は、エアシリンダ５６の作動により昇降する。各シールヘッド５４はそれぞれ、カップ状容器２の上端開口部の周囲に形成されているフランジ状のシール部２ａとほぼ同じ径を有する環状シール部５４ａを備えており、後に説明するように容器支持手段３８に支持されているカップ状容器２のシール部２ａに蓋材としてのフィルム６０を押し付けて溶着する。また、この第１シールポジションＣのシールヘッド５４の内部には、環状シール部５４ａに対して相対的に昇降可能なトリミング用のカッタ６２（図３参照）が設けられており、環状シール部５４ａによって蓋材フィルム６０をカップ状容器２のフランジ状シール部２ａに溶着した後、その外周部を蓋６４の形状（図４参照）に切断する。なお、この実施例では、蓋６４の形状は、カップ状容器２の円形の開口部を覆う円形部６４ａと、蓋６２を剥がす際の操作部となる舌状部６４ｂを有しているが、この形状に限定されるものではない。

前記第１シールポジションＣのシールヘッド５４は、カップ状容器２のシール部２ａに溶着された蓋材フィルム６０の周囲を切断するためのトリミング用カッタ６２を備えているが、第２シールポジションＤに設けられたシールヘッド５８には、前記蓋材フィルム６０がすでに切断された蓋６４が装着された状態で搬送されてくるので、トリミング用のカッタは設けられていない。

第１および第２シールポジションＣ、Ｄの、停止した容器保持手段１４に保持されている各カップ状容器２の左右両側の位置に、それぞれ受け部材６６が配置されている。これら受け部材６６は、図２および図３に示すように、直立した板状部材６８の上部に、スプリング７０を介して配置されている。この実施例では、各受け部材６６は、搬送方向の前後に位置する一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂに対応して２個ずつ設けられている。これら受け部材６６は、スプリング７０によって常時上方へ付勢されストッパ７４によって上昇位置を規制されており、上方から押されると、スプリング７０を撓めて下降することによって高さの変化を許容する。２個一組の受け部材６６は、容器保持手段１４に保持されている各カップ状容器２の両側に配置されているので、容器２の数よりも１箇所多い数が配置されている（例えば、カップ状容器２の数が６個の場合には各カップ状容器２の両側に合計７箇所の受け部材６６が配置されている）。これら受け部材６６を上方へ付勢するスプリング７０が、請求項１に記載した反発力発生手段を構成している。

シールポジションＣ、Ｄの、停止した容器保持手段１４に保持されている各カップ状容器２の下方に、容器昇降手段としての昇降部材７６が配置されている。この昇降部材７６は、カップ状容器２の底部２ｂを受け入れる円形の皿状部７６ａと、上端にこの皿状部７６ａが固定され、昇降可能に支持されている昇降軸７６ｂとを備えており、サーボシリンダ等の駆動手段７８（図１参照）によって昇降される。

なお、第１シールポジションＣに配置した第１シール装置３４の容器支持手段３８と、第２シールポジションＤに配置した第２シール装置３６の容器支持手段８０は、基本的に同一の構造をしているが、この実施例では、容器支持手段３８の両支持プレート３８Ａ、３８Ｂを接近させたときの合わせ面Ｆ１の位置と、容器支持手段８０の前後の支持プレート８０ａ、８０ｂを接近させたときの合わせ面Ｆ２の位置とを、カップ状容器２の中心に対して異ならせている。

図４は、下部に示す図が、第１シールポジションＣの容器支持手段３８に支持されているカップ状容器２を示す平面図、上部に示す図が、第２シールポジションＤの容器支持手段８０に支持されているカップ状容器２を示す平面図であり、２箇所に設けられた容器支持手段３８、８０の、搬送方向前方側の支持プレート３８Ａ、８０Ａと搬送方向後方側の支持プレート３８Ｂ、８０Ｂとの合わせ面Ｆ１、Ｆ２の位置を変えている。つまり、図４の下部に示すように、第１シールポジションＣでは、搬送方向前方側の支持プレート３８Ａと搬送方向後方側の支持プレート３８Ｂとの合わせ面Ｆ１を、支持されているカップ状容器２の、搬送方向（矢印Ｐ参照）を横断する方向の中心線Ｏ１に対して、搬送方向後方側へずらし、一方、図４の上部に示すように、第２シールポジションＤでは、搬送方向前後の支持プレート８０Ａ、８０Ｂの合わせ面Ｆ２を、カップ状容器２の搬送方向Ｐを横断する方向の中心線Ｏ２に対して、搬送方向前方側へずらしている。この場合に、第１シールポジションＣの容器支持手段３８と第２シールポジションＤの容器支持手段８０の全体としての幅（搬送方向前後の長さ）が同一である場合には、第１シールポジションＣの、搬送方向前方側の支持プレート３８Ａの搬送方向前後の長さＬ１を、第２シールポジションＤの、搬送方向前方側の支持プレート８０Ａの搬送方向前後の長さＬ３よりも長くし、第１シールポジションＣの、搬送方向後方側の支持プレート３８Ｂの搬送方向前後の長さＬ２を、第２シールポジションＤの、搬送方向後方側の支持プレート８０Ｂの搬送方向前後の長さＬ４よりも短くしている。２箇所の容器支持手段３８、８０の前後の支持プレート３８Ａ、３８Ｂ、８０Ａ、８０Ｂの合わせ面Ｆ１、Ｆ２は、完全に密着させていても隙間ができるので、シールヘッド５４、５８によってシールを行う際に、この合わせ面Ｆ１、Ｆ２でのシールが不完全になってしまうおそれがあるが、このように合わせ面Ｆ１、Ｆ２の位置を変えた２回のシール工程を行うことにより完全なシールが可能である。

前記容器搬送コンベヤ４によって搬送されているカップ状容器２の開口部の上方と、前記第１シール装置３４のシールヘッド５４の下面との間に、蓋材であるフィルム６０が供給される。蓋材フィルム６０は、この実施例に係る密封シール装置の外部に設置されたロール状のフィルムから引き出され、図示しない導入ローラ等を介してこの密封シール装置内に導入される。密封シール装置内に導入された蓋材フィルム６０は、方向変換ローラ８２によって容器搬送コンベヤ４の搬送方向Ｐと逆方向に向けられた後、駆動ローラ８４およびアイドルローラ８６等を介して容器搬送コンベヤ４の搬送面上まで引き下げられた後、前記第１シール装置３４の下方に供給される。

蓋材フィルム６０は、第１シール装置３４で、下降したシールヘッド５４によりカップ状容器２のフランジ状のシール部２ａに溶着され、トリミング用カッタ６２によって切り抜かれてフィルム６０の本体部から蓋６４として切り離される。蓋６４の部分が切り抜かれたフィルム６０の残部は、排出ローラ８８等を介してロール９０に巻き取られる。

以上の構成に係るカップ状容器の密封シール装置の作動について説明する。容器搬送コンベヤ４は、両側のエンドレスチェーン１２間に多数の容器保持手段１４が取り付けられており、図１の矢印Ｐ方向に間欠的に走行している。この容器搬送コンベヤ４の容器保持手段１４が、上流側スプロケット８の周囲を回転して上面側に現れると、この密封シール装置の上流端に設けられている容器供給装置２８から、各容器保持手段１４にカップ状容器２が供給される。各容器保持手段１４にはそれぞれ複数個のカップ状容器２を保持する凹部１４Ａａ、１４Ｂａが形成されており、同時に所定個数のカップ状容器２が供給される。カップ状容器２は、上端開口部の周縁にフランジ状のシール部２ａ（図２参照）が形成されており、このシール部２ａが、前記容器保持手段１４の両保持プレート１４Ａ、１４Ｂに形成されている凹部１４Ａａ、１４Ｂａの周縁部に係合して保持され、容器保持手段１４に吊り下げられた状態で搬送される。

前記容器供給装置２８から供給されたカップ状の容器２は、容器搬送コンベヤ４の間欠的な走行によって前進と停止を繰り返しており、最初の処理位置である第１充填ポジションＡに停止すると、上方に設けられた第１充填装置３０から所定量の液体等の内容物が充填される。カップ状の容器２内に第１回目の充填が行われた後、この容器２はさらに１ピッチ前進して第２充填ポジションＢに設けられた第２充填装置３２の下方に停止して２回目の充填が行われる。この２回目の充填でカップ状容器２内に予め設定された量の液体等の内容物が充填される。

第１および第２充填ポジションＡ、Ｂで充填が行われたカップ状容器２は、間欠的に搬送されて第１シールポジションＣに停止する。第１シールポジションＣでは、停止した容器保持手段１４の上方に容器支持手段３８が配置されており、この容器支持手段３８の両支持プレート３８Ａ、３８Ｂは、２本の回動軸５０の逆方向への回転によって両レバー５２の下部が外側に揺動することにより互いに離隔している。この状態で、容器保持手段１４に保持されているカップ状容器２の下方に配置されている昇降部材７６を、サーボシリンダ７８の作動によって上昇させる。図３に示すように、昇降部材７６が実線に示す位置から想像線に示す位置まで上昇して、カップ状容器２を持ち上げ、そのフランジ状のシール部２ａを上方に配置された容器支持手段３８の両支持プレート３８Ａ、３８Ｂの上面よりも僅かに上方へ突出させる。

昇降部材７６によってカップ状容器２を持ち上げた後、前記両回動軸５０を逆回転させて両支持プレート３８Ａ、３８Ｂを接近させ、両円弧状凹部３８Ａａ、３８Ｂａで囲むようにしてカップ状容器２の上端のシール部２ａを下面から支持する。その後、エアシリンダ５６の作動によって第１シール装置３４のシールヘッド５４を下降させる。第１シールポジションＣには、容器支持手段３８とシールヘッド５４の間に蓋材としてのフィルム６０が供給されている。シールヘッド５４が下降してその環状シール部５４ａと容器支持部材３８の上面（カップ状容器２のシール部２ａの下面側を支持している円弧状凹部３８Ａａ、３８Ｂａの周縁部）との間に、カップ状容器２のシール部２ａと蓋材フィルム６０を挟み込んで押圧し、これら両者２ａ、６０を溶着する。その後、第１シール装置３４のシールヘッド５４に設けられているトリミングカッタ６２によって、フィルム６０を蓋６４の形状に切断する。

シールヘッド５４を下降させて押圧すると、容器支持手段３８が下方へ押され、その下方に位置している容器保持手段１４に押し付けられる。容器支持手段３８は、一対の支持プレート３８Ａ、３８Ｂからなっており、これら両支持プレート３８Ａ、３８Ｂはスライダ４８を介してガイドロッド４６に嵌合している。このガイドロッド４６は、両端部がスプリング４２を介して支柱４０上に支持されており、支持プレート３８Ａ、３８Ｂにかかる下方への荷重はこのスプリング４２によって吸収される。

容器支持手段３８がシールヘッド５４によって上方から押されて押し下げられると、その下方に位置している容器保持手段１４がともに押し下げられて、各カップ状容器２の両側に配置されている受け部材６６に押し付けられる。これら受け部材６６は、板状部材６８上に、それぞれスプリング７０を介して２個ずつ設けられている。これら２個の受け部材６６は、各保持プレート１４Ａ、１４Ｂに対応して配置されており、一対の保持プレート１４Ａ、１４Ｂに段差があった場合でも、この段差を吸収することができるので、両支持プレート３８Ａ、３８Ｂを平坦な状態にしてシールヘッド５４によるシールを行うことができる。なお、シールヘッド５４による上方からの押圧力によって容器支持手段３８を介して容器保持手段１４が下方へ押し下げられる力を前記受け部材６６で受けるとともに、容器保持手段１４は、その両端部が連結されているエンドレスチェーン１２が支持レール１６Ａ、１６Ｂを上方へ付勢するスプリング２６によって支持されており、下方への移動を吸収される。また、容器支持手段３８は、その両端部に固定されたスライダ４８がスライド可能に嵌合しているガイドロッド４６がスプリング４２によって支持されており、このスプリング４２によって下方への変位を吸収される。

第１シールポジションＣで蓋６４が溶着されたカップ状容器２は、間欠的に２ピッチ分搬送されて第２シールポジションＤに送られる。この第２シールポジションＤでも、前記第１シールポジションＣと同様にエアシリンダ７８によって上昇された昇降部材７６によって、カップ状容器２のシール部２ａが両支持プレート８０Ａ、８０Ｂの上面よりも上方まで押し上げられる。この位置で両支持プレート８０Ａ、８０Ｂが接近されて円弧状凹部８０Ａａ、８０Ｂａでカップ状容器２を囲み、そのシール部２ａの下面を支持する。この状態で、エアシリンダ５６によってシールヘッド５８が下降して２回目のシール工程が行われる。第２シールポジションＤでは、容器保持手段１４が停止した位置の上方に配置されている容器支持手段８０の、前後の支持プレート８０Ａ、８０Ｂの合わせ面Ｆ２の位置が、第１シールポジションＣに設けられている容器支持手段３８の前後の支持プレート３８Ａ、３８Ｂの合わせ面Ｆ１の位置とずれている。従って、第１シールポジションＣで両支持プレート３８Ａ、３８Ｂの合わせ面Ｆ１の隙間のためにシールが不完全であった場合でも、この第２回目のシール工程によりシール部２ａ全周に亘り完全なシールを行うことができる。

２回のシール工程によって蓋６４の全周に亘って完全に貼り付けられてシールされたカップ状容器２は、さらに間欠的に搬送されて、図示しない排出ポジションまで送られてこのカップ状容器の密封シール装置から排出される。なお、前記実施例では、受け部材６８が、それぞれスプリング７０によって上方へ付勢されて、搬送方向前後の保持プレート１４Ａ、１４Ｂに対しそれぞれ反発力を生じさせるようにしていたが、何れか一方の保持プレートだけに反発力を生じさせる構成とすることもできる。この場合には、反発力を生じさせる側の受け部材を他方の受け部材よりも高い位置にセットしておく必要がある。

２カップ状容器
２ａカップ状容器のシール部
４容器搬送手段（容器搬送コンベヤ）
１４Ａ保持部材（保持プレート）
１４Ｂ保持部材（保持プレート）
３４蓋材シール手段（第１シール装置）
３６蓋材シール手段（第２シール装置）
３８容器支持手段
３８Ａ支持部材（支持プレート）
３８Ｂ支持部材（支持プレート）
６６受け部材
７６容器昇降手段（昇降部材）

Claims

搬送方向に分割された一対の保持部材間にカップ状容器を保持して搬送する容器搬送手段を備え、所定の搬送停止位置で、カップ状容器の開口部の周縁に張り出して形成されたシール部に、シート状の蓋材をシールしてカップ状容器を密封するカップ状容器の密封シール装置において、
前記所定の搬送停止位置に、前記一対の保持部材間からカップ状容器を持ち上げる容器昇降手段と、前記一対の保持部材の上方で上昇されたカップ状容器の搬送方向前後から一対の支持部材を接近させて、カップ状容器の周囲を取り囲み、カップ状容器の前記シール部を下方から支持する容器支持手段と、この容器支持手段によって支持されたカップ状容器のシール部に、シート状の蓋材を押し付けて開口部を密封する蓋材シール手段と、前記一対の保持部材の下方に配置され保持部材を下方から受ける受け部材とを備え、
前記一対の支持部材および前記一対の保持部材は、シール部にシート状の蓋材を押し付ける蓋材シール手段の押圧により、一対の支持部材が押し下げられるとその下方に位置している一対の保持部材がともに押し下げられるように構成されるとともに、前記受け部材は押し下げられる前記一対の保持部材を下方から受けるように配置され、
前記受け部材は、分割された各保持部材のそれぞれに対応して設けられ、少なくとも何れか一方の受け部材に、受け部材を常時上方へ付勢させるとともに、前記保持部材を介する蓋材シール手段の押圧力による高さの変化を許容する反発力発生手段を設けたことを特徴とするカップ状容器の密封シール装置。
前記カップ状容器の開口部をシート状の蓋材で密封する前記所定の搬送停止位置が、搬送方向前後に２箇所設けられ、
前記搬送停止位置に設けられた２組の容器支持手段の、搬送方向前方側の支持部材と搬送方向後方側の支持部材との合わせ面の位置を、２箇所の搬送停止位置において支持されるカップ状容器の中心に対して搬送方向の前後にずらしたことを特徴とする請求項１に記載のカップ状容器の密封シール装置。