JPH1179109A - シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内容物が収納されたトレイ状の容器にシール
材を順次接合していくとき、シールヘッドを昇降させる
昇降シリンダを水平駆動しているため、水平移動部分の
重量が大きく、高速化ができない。 【解決手段】 架台１３に設けられた昇降シリンダ１７
により水平ガイド１６が昇降させられ、この水平ガイド
１６に沿って接合ベース２１が水平移動する。この接合
ベース２１に搭載されたシールヘッド３１，３２がボッ
クスモーションで動作し、容器Ｔにシール材Ｓが順次接
合されていく。水平駆動部に昇降シリンダ１７が搭載さ
れていないため、水平移動部が軽量で高速駆動が可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品やその他の内
容物が収納された容器の開口部に、シール材が順次接合
されるシール装置に関する。本発明は特に容器が連続的
に移送されるものに有用である。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の一般的なシール装置を示
す部分正面図である。内容物が収納されたトレイ形状の
容器Ｔは、一定のピッチで図示左方向へ連続的にまたは
間欠的に送られる。前記容器Ｔ上には、帯状のシール材
Ｓが供給される。このシール材Ｓは、樹脂フィルムの裏
面に熱溶着可能なシール層が形成されており、シール材
Ｓの表面において、容器Ｔの開口部に接合されるシール
部分には、絵柄が印刷されている。

【０００３】熱シールを行うシールヘッド１と２は、接
合ベース３に支持されており、接合ベース３が固定され
た昇降軸５，５は、水平移動ベース４に設けられた軸受
４ａ，４ａに摺動自在に支持されている。前記水平移動
ベース４には、昇降シリンダ６が固定されており、この
昇降シリンダ６で昇降駆動される駆動ロッド６ａが前記
接合ベース３の上面に固定されている。前記水平移動ベ
ース４は、水平ガイド７に水平方向へ移動自在に支持さ
れており、さらにリンク機構などの往復移動力が、駆動
ロッド８を介して前記水平移動ベース４に与えられる。

【０００４】前記昇降シリンダ６により接合ベース３お
よびシールヘッド１，２が下降させられ、その状態で、
水平移動ベース４が水平方向へ移動させられ、さらに昇
降シリンダ６により接合ベース３およびシールヘッド
１，２が持ち上げられ、水平移動ベース４が図示右方向
へ復帰させられる。よってシールヘッド１，２は、→
→→のいわゆるボックスモーションにて駆動し、
シールヘッド１，２が容器Ｔに圧接して→へ水平移
動する際に、シールヘッド１，２により、容器Ｔとシー
ル材Ｓとが熱溶着されて接合される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示す従
来のシール装置では以下に示す問題がある。 （１）水平移動ベース４に昇降シリンダ６が搭載されて
いるため、駆動ロッド８で水平方向へ駆動される水平移
動ベース４に搭載されている機構の全重量が非常に大き
くなる。そのため、水平移動ベース４の水平方向への際
の慣性力が大きくなり、その移動速度を速くすることに
限界がある。よって、シールヘッド１，２のボックスモ
ーション動作の周期を速くすることができず、容器Ｔへ
のシール材Ｓの接合処理数を多くすることができない。

【０００６】（２）水平移動ベース４に搭載された機構
の重量が大きいために、この水平移動ベース４を水平方
向へ移動自在に支持する水平ガイド７に作用する荷重が
大きい。そのため、水平ガイド７を剛性の高い構造にし
なくてはならず、また水平ガイド７を支持する架台の構
造を頑丈にしなくてはならない。

【０００７】（３）シールヘッド１，２が、容器Ｔの移
送方向へ移動するときに、昇降シリンダ６が一緒に水平
方向へ移動することになるため、水平ガイド７の上方に
昇降シリンダ６を往復移動させるための空きスペース
（イ）を設けることが必要である。よって前記スペース
（イ）に他の機構を配置することができず、装置全体が
大型化する。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、シールヘッドを水平移動させる可動部分の重量を
軽くし、処理速度の高速化を可能とし、さらに装置の小
型化が可能なシール装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、内容物が収納
された容器を移送する容器移送手段と、前記容器移送手
段で移送される容器の開口部に帯状のシール材を供給す
る供給部と、移送される容器の開口部に前記シール材を
接合する接合手段とを有するシール装置において、昇降
方向に移動可能な水平ガイドと、この水平ガイドを昇降
させる昇降駆動手段と、前記水平ガイドに対して容器の
移送方向に沿って移動可能に支持された接合ベースと、
この接合ベースを前記移送方向に沿って往復移動させる
水平駆動手段とが設けられ、前記接合ベースに前記接合
手段が搭載されて、前記水平ガイドの昇降動作と、前記
接合ベースの水平動作により、前記接合手段が、容器に
圧接しながら水平移動し、さらに容器から離れて復帰す
る接合動作を繰り返すことを特徴とするものである。

【００１０】上記において、前記水平駆動手段には、往
復回動動作する水平駆動リンクと、この水平駆動リンク
および前記接合ベースの双方に回動自在に連結されたロ
ッドとが設けられ、前記ロッドと水平駆動リンクとの連
結点と、水平駆動リンクの回転中心との距離が可変自在
とされて、前記接合ベースの水平往復移動のストローク
が調整可能とされたものとすることが可能である。

【００１１】上記本発明では、昇降駆動手段により昇降
させられるのが水平ガイドであり、シールヘッドなどを
搭載した接合ベースは、この水平ガイドに移動自在に支
持されている。水平移動する接合ベースには、昇降駆動
手段が搭載されていない構造であるため、水平移動部分
の重量が軽く、移動速度も高速化できる。また、水平移
動部分の重量が軽いため、水平ガイドに作用する重量を
低減でき、水平ガイドの剛性を低くでき、その支持構造
も簡単にできる。さらに昇降駆動手段が移動するための
空きスペースが不要になり、装置を小型化できる。

【００１２】前記昇降駆動手段は、図に示すような昇降
シリンダ、あるいはクランク機構やリンクとカムを用い
た機構などである。また水平駆動手段は、図に示すよう
な水平駆動リンクとカムを用いたもの、あるいはシリン
ダ機構などである。

【００１３】なお、容器移送手段では、容器が一定速度
で連続送りされてもよいし、または容器が間欠的に移送
されてもよい。シール材は、樹脂フィルム、または樹脂
フィルムに金属薄膜が積層されたものなどであり、容器
に対面する部分にシール層が形成された多層材料であ
る。接合手段による、容器とシール材との接合は、熱溶
着、超音波溶着、高周波溶着などである。またはホット
メルト接着剤などを用いた接着接合であってもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明のシール装置の全体
構造を示す正面図、図２ないし図４は、ボックスモーシ
ョン動作を示す同じく正面図、図５は図１の主要部分を
示す拡大正面図、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、容器に対
するシール材の接合動作を順に示す説明図である。容器
移送手段として、移送台１０が一定のピッチで設けら
れ、この移送台１０は、チェーンなどで接続されて、図
示左方向へ一定速度Ｖで連続的にまたは間欠的に移送さ
れる。図５に示すように、各移送台１０には、トレイ形
状の容器Ｔが１個ずつ載置され、このシール装置に至る
前段で容器Ｔ内に食品などの内容物が充填される。

【００１５】シール材Ｓは、多層フィルムであり、容器
Ｔに対面する裏面に溶融溶着可能なシール層（シーラン
ト層）が形成され、表面の、個々の容器Ｔに接合される
シール部分には、絵柄、商標、製造日などが印刷されて
いる。シール材Ｓは原反ロールに巻かれて供給部におい
て供給軸１１（図１参照）に装着されている。原反ロー
ルには所定のブレーキ力が与えられており、原反ロール
から引き出されるシール材Ｓに所定の張力が作用する。
原反ロールから引き出された帯状のシール材Ｓは、自由
回転する案内ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに掛けられ
て、前記移送台１０で移送される容器Ｔ上に供給され
る。

【００１６】シール装置には架台１３が設けられてお
り、この架台１３に垂直に設けられた一対のスラスト軸
受部１４，１４に昇降軸１５，１５が摺動自在に挿通さ
れている。また一対の昇降軸１５，１５の上端は、連結
部材１５ａにより連結されている。また、両昇降軸１
５，１５の下端には、水平ガイド１６が取付けられてい
る。前記架台１３には、昇降駆動手段として昇降シリン
ダ１７が固定されており、この昇降シリンダ１７の進退
ロッド１８が、前記水平ガイド１６の上端に固定されて
いる。前記水平ガイド１６には、一対のスライダ１９，
１９が水平方向へ摺動自在に取付けられており、この一
対のスライダ１９，１９に接合ベース２１が固定されて
いる。

【００１７】前記架台１３には、水平駆動リンク２２が
軸２３を中心として回動自在に支持されているととも
に、この水平駆動リンク２２は、スプリング２４により
反時計方向へ付勢されている。前記水平駆動リンク２２
にはフォロワーローラ２５が回転自在に支持されてお
り、このフォロワーローラ２５は、前記スプリング２４
の付勢力により、駆動カム２６の外周面に圧接されてい
る。前記駆動カム２６に固定された軸２７は、架台１３
に設けられた軸受に支持されており、且つ図示しないモ
ータの動力が減速されて前記軸２７に伝達され、駆動カ
ム２６は一定の速度で反時計方向へ回転する。

【００１８】水平駆動リンク２２の腕部には長穴２２ａ
が形成され、この長穴２２ａ内の所定位置に連結軸２９
ａが固定されている。この連結軸２９ａが固定される位
置は、長穴２２ａ内で調節される。この調整手段とし
て、水平駆動リンク２２の下端には、調整ボルト２８ａ
が螺着されており、この調整ボルト２８ａを進退させる
ことにより、長穴２２ａ内での連結軸２９ａの位置が可
変される。連結軸２９ａは調整後に、ボルトおよびナッ
トの締付力で水平駆動リンク２２に固定される。また調
整ボルト２８ａの進退量を調整した後に、ナット２８ｂ
により調整ボルト２８ａが固定される。

【００１９】また、前記接合ベース２１の左端には支持
ブロック２１ａが固定され、この支持ブロック２１ａに
は連結軸２９ｂが固定されている。そして前記連結軸２
９ａと連結軸２９ｂに対し、連結ロッド３０の両端部分
がそれぞれ回動自在に連結されている。よって、前記水
平駆動リンク２２の回動により、水平ガイド１６に沿っ
て接合ベース２１が水平方向へ往復駆動される。この実
施の形態では、カム２６、水平駆動リンク２２、および
ロッド３０により、水平駆動手段が構成されている。

【００２０】昇降シリンダ１７により水平ガイド１６が
昇降駆動され、これに同期して水平駆動リンク２２が往
復回動することにより、前記接合ベース２１はいわゆる
ボックスモーションにより駆動される。このとき、水平
駆動リンク２２の長穴２２ａ内での連結軸２９ａの固定
位置を変更すると、接合ベース２１の水平方向への往復
移動距離（図２に示すストロークＬ）が変化する。これ
により、移送台１０の配列ピッチの変化に、接合ベース
２１の水平移動量を合わせることができるようになって
いる。

【００２１】図５に示すように、接合ベース２１には、
接合手段として、第１のシールヘッド３１と第２のシー
ルヘッド３２が搭載されている。このシールヘッド３１
と３２は熱溶着ヘッドであり、加熱手段が内蔵されてい
る。各シールヘッド３１，３２を支持している支持ベー
ス３１ａ，３２ａの上端には、摺動軸３３が複数本ずつ
固定されており、この各摺動軸３３は、接合ベース２１
に保持された摺動軸受３４に摺動自在に支持されてい
る。各摺動軸３３の外周には加圧スプリング３５が設け
られており、この加圧スプリング３５により各シールヘ
ッド３１と３２は、移送台１０の方向へ加圧されてい
る。

【００２２】接合ベース２１の図示左側には、支持ロッ
ド４２が固定され、その下端に支持板４１が固定されて
いる。この支持板４１には押え部材４３が固定されてお
り、接合ベース２１が下降するときに、シール材Ｓの接
合が完了した容器Ｔが、前記押え部材４３によって上方
から押えられる。支持板４１には切断ロッド４４が上下
に摺動自在に支持されており、この切断ロッド４４の下
端に切断刃４６が支持されている。前記切断ロッド４４
の外周にはスプリング４５が設けられ、このスプリング
４５により切断刃４６は常に下方へ付勢されている。

【００２３】次に、上記シール装置の動作について説明
する。容器移送手段では、前記のように、移送台１０が
一定の速度Ｖで図示左方向へ移送される。この移送台１
０に設置された容器Ｔには、前段において食品などの内
容物が供給される。まず図１に示すように、昇降シリン
ダ１７により接合ベース２１が下降させられると、図６
（Ａ）ので示すように、この接合ベース２１に支持さ
れた第１のシールヘッド３１と第２のシールヘッド３２
が、シール材Ｓを介して容器Ｔの開口部に当接する。こ
のとき各シールヘッド３１と３２は、加圧スプリング３
５の弾圧力により容器Ｔの開口部に圧接される。

【００２４】次に、図２に示すように、駆動カム２６の
回転力により、水平駆動リンク２２が駆動されて、接合
ベース２１が図の左方向へ移動し、シールヘッド３１と
３２が容器Ｔの移送に追従して図示左側へ、容器Ｔの配
列ピッチに合わせた所定距離だけ送られる（図６（Ｂ）
の参照）。この間に、シールヘッド３１と３２によ
り、シール材Ｓが容器Ｔの開口部に熱溶着される。この
シール装置では、第１のシールヘッド３１と第２のシー
ルヘッド３２とで、シール材Ｓが容器Ｔの開口部に対
し、２段階で熱溶着されて接合される。

【００２５】容器Ｔの開口部にシール材Ｓが溶着接合さ
れた状態で、移送台１０と共に移送する容器Ｔによって
シール材Ｓが図示左方向へ引かれ、この引っ張り力で、
原反ロールからシール材Ｓが引き出される。シールヘッ
ド３１と３２が、容器Ｔのピッチに合わせた所定距離だ
け送られた後に、図３に示すように、昇降シリンダ１７
により接合ベース２１が上昇させれてシールヘッド３１
と３２が、図６（Ｃ）において破線で示すようにの位
置に上昇し、さらに前記水平駆動リンク２２の回動によ
り、図４に示すように、接合ベース２１が図示右方向へ
戻され、シールヘッド３１と３２がの位置に戻る。さ
らに接合ベース２１が下降させられ、次に送られて来る
容器Ｔにシールヘッド３１と３２が加圧される。

【００２６】上記の動作により、移送台１０および容器
Ｔが図示左方向への移動の１ピッチ分に合わせて、シー
ルヘッド３１と３２が→→→のボックスモーシ
ョンで動作する。これにより、移送される容器Ｔに順次
シール材Ｓが接合される。なお、図６（Ａ）および図６
（Ｃ）で示すように、接合ベース２１が下降するとき
に、シール材Ｓの接合が完了した容器が押え部材４３で
押えられ、切断刃４６により容器間でシール材Ｓが切断
される。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明では、水平移動する
接合ベースに、シールヘッドなどが搭載されるが、昇降
駆動手段が搭載されない。よって、水平移動部分の構造
が簡単で軽量であり、高速移動が可能になる。また水平
移動部分を支持する支持部の構造も簡単にできる。さら
に、昇降駆動手段が移動しないため、昇降駆動手段の移
動スペースを確保することが不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシール装置の全体構造を示す正面図、

【図２】本発明のシール装置の動作を示す正面図、

【図３】本発明のシール装置の動作を示す正面図、

【図４】本発明のシール装置の動作を示す正面図、

【図５】図１の主要部分を示す拡大正面図、

【図６】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は容器とシール材との接合
動作を順に示す説明図、

【図７】従来のシール装置の主要部を示す部分正面図、

【符号の説明】

Ｓ シール材 Ｔ 容器 １０ 移送台、 １６ 水平ガイド １７ 昇降シリンダ ２１ 接合ベース ２２ 水平駆動リンク ２８ａ 調整ボルト ３１，３２ シールヘッド ４３ 押え部材 ４６ 切断刃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容物が収納された容器を移送する容器
   移送手段と、前記容器移送手段で移送される容器の開口
   部に帯状のシール材を供給する供給部と、移送される容
   器の開口部に前記シール材を接合する接合手段とを有す
   るシール装置において、昇降方向に移動可能な水平ガイ
   ドと、この水平ガイドを昇降させる昇降駆動手段と、前
   記水平ガイドに対して容器の移送方向に沿って移動可能
   に支持された接合ベースと、この接合ベースを前記移送
   方向に沿って往復移動させる水平駆動手段とが設けら
   れ、前記接合ベースに前記接合手段が搭載されて、前記
   水平ガイドの昇降動作と、前記接合ベースの水平動作に
   より、前記接合手段が、容器に圧接しながら水平移動
   し、さらに容器から離れて復帰する接合動作を繰り返す
   ことを特徴とするシール装置。
2. 【請求項２】 水平駆動手段には、往復回動動作する水
   平駆動リンクと、この水平駆動リンクおよび前記接合ベ
   ースの双方に回動自在に連結されたロッドとが設けら
   れ、前記ロッドと水平駆動リンクとの連結点と、水平駆
   動リンクの回転中心との距離が可変自在とされて、前記
   接合ベースの水平往復移動のストロークが調整可能とさ
   れた請求項１記載のシール装置。