特開 2024-15566 シール装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024015566

(43)【公開日】2024-02-06

(54)【発明の名称】シール装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 31/06 20060101AFI20240130BHJP

   B65B 31/04 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

B65B31/06

B65B31/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117696

(22)【出願日】2022-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】000236964

【氏名又は名称】富士インパルス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】原 健治

【テーマコード（参考）】

3E053

【Ｆターム（参考）】

3E053AA06

3E053BA04

3E053CA01

3E053FA01

3E053GA04

3E053JA10

(57)【要約】

【課題】粉体が収容された被シール物を脱気してシールする際、粉体の吸い込みを防止できるシール装置を提供する。
【解決手段】シール装置は、粉体が収容された被シール物の開口部を挟持するための押圧部及びと受け部と、押圧部及び／又は受け部に設けられ、開口部をシールするためのヒーターと、開口部から被シール物の内部へ挿入され、吸引口が粉体から離れた位置となるように配置される脱気ノズルと、吸引口から粉体へ向かって延びる長尺状の脱気補助部材と、を備える。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体が収容された被シール物の開口部を挟持するための押圧部及び受け部と、
前記押圧部及び／又は前記受け部に設けられ、前記開口部をシールするためのヒーターと、
前記開口部から前記被シール物の内部へ挿入され、吸引口が前記粉体から離れた位置となるように配置される脱気ノズルと、
前記吸引口から前記粉体へ向かって延びる長尺状の脱気補助部材と、を備える、シール装置。

【請求項2】

前記脱気補助部材は、薄い平板状であって、板幅方向の側端に形成された凹部を有する、請求項１に記載のシール装置。

【請求項3】

前記脱気補助部材は、平面視で波状又はジグザグ状に延びている、請求項２に記載のシール装置。

【請求項4】

前記脱気補助部材は、長尺方向に延びるように板面に形成された溝を有する、請求項２又は３に記載のシール装置。

【請求項5】

前記溝は、前記脱気補助部材の一対の板面にそれぞれ形成され、
一方の板面に形成された前記溝は、他方の板面に形成された前記溝に対して板幅方向にオフセットされている、請求項４に記載のシール装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シール装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被収容物を収容した合成樹脂フィルムの包装袋の開口部をシールするために下記特許文献１に開示されるようなシール装置が用いられる。

【0003】

包装袋の開口部をシールする際、包装袋内の空気を抜いて（脱気して）密閉した状態でシールを行う場合がある。このように脱気してシールすることで、被収容物の酸化や腐敗の防止、被収容物の容積を減らすことによる保存スペースの低減、といった効果が得られる。

【0004】

ところで、粉体を収容した包装袋を脱気してシールする場合、以下のような問題があった。第１に、図１２Ａに示すように、通常、脱気ノズル７を出来る限り粉体Ｐに近付けて脱気するが、固形物と異なり粉体の場合は、脱気口（吸引口）から粉体Ｐが吸い出されて、計量値が減量してしまう不具合が生じる。第２に、前記第１の問題を避けるため、図１２Ｂに示すように、粉体Ｐを吸い込まない距離まで脱気ノズル７を離してから脱気すると、脱気ノズル７と粉体Ｐの間で包装袋Ｓのフィルム同士が密着して脱気が出来ない不具合が生じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１２１７９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、粉体が収容された被シール物を脱気してシールする際、粉体の吸い込みを防止できるシール装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のシール装置は、粉体が収容された被シール物の開口部を挟持するための押圧部及び受け部と、
前記押圧部及び／又は前記受け部に設けられ、前記開口部をシールするためのヒーターと、
前記開口部から前記被シール物の内部へ挿入され、吸引口が前記粉体から離れた位置となるように配置される脱気ノズルと、
前記吸引口から前記粉体へ向かって延びる長尺状の脱気補助部材と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係るシール装置の全体構成を示す斜視図

【図2】本実施形態に係るシール装置の全体構成を示す側面図

【図3】シール装置の主要部を示す斜視図

【図4】図３の一部を拡大して示す斜視図

【図5】脱気補助部材及び取付け軸の斜視図

【図6】脱気補助部材の平面図

【図7】図６の脱気補助部材のVII－VII線断面図

【図8】シール装置の動作を示すフローチャート

【図9】脱気ノズルの前端部が包装袋内へ挿入された状態を示す平面図及び断面図

【図10】他の実施形態に係る脱気補助部材の平面図

【図11】他の実施形態に係る脱気補助部材の断面図

【図12A】従来のシール装置の第１の不具合を説明するための平面図及び断面図

【図12B】従来のシール装置の第２の不具合を説明するための平面図及び断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、シール装置における一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

【0010】

図１はシール装置１の全体構成を示す斜視図である。図２はシール装置１の全体構成を示す側面図である。図３はシール装置１の主要部を示す斜視図である。

【0011】

以下の説明においては、図１及び図２に示すように、上下方向をＺ方向、押圧部５及び受け部６が延びる方向をＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。そして、方向を表現する際に、正負の向きを区別する場合には、「＋Ｘ方向」、「－Ｘ方向」のように、正負の符号を付して記載され、正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Ｘ方向」と記載される。また、本体部２を基準としてＹ方向を定義することがあり、押圧部５及び受け部６が配置される側を前側、基台部２ａが配置される側を後側とし、＋Ｙ方向を前方向、－Ｙ方向を後方向ともいう。

【0012】

シール装置１は、図９に示す包装袋Ｓ（被シール物の一例）の開口部Ｓ１をシールするものである。シール装置１は、本体部２と、本体部２を下方から支持する基台部２ａとを備えている。基台２ａは、上下方向に延びており、本体部２の後部を支持する。基台部２ａの下部には、フットスイッチ３が接続されている。また、基台部２ａは、基台部２ａの下端から前方向に延びる２本の脚４を備えている。図１及び図２に示すように、脚４にはキャスターが設けられてもよい。

【0013】

また、シール装置１は、本体部２の上部前側に、押圧部５を備えている。シールを行う時は、この押圧部５が押し下げられる。押圧部５は、本体部２に設定された所定の軸芯周りに回転可能に支持されている（図３を参照）。押圧部５は、本体部２に内蔵された不図示のエアシリンダーで押し下げられるが、モーター等のその他のアクチュエーターを使用して押し下げられてもよい。また、センサーなどを設けておき、包装袋Ｓが所定位置にセットされると、押圧部５が自動で押し下げられるようにしてもよい。

【0014】

押圧部５は、第１押圧部５１と第２押圧部５２とを備える。第１押圧部５１は、第２押圧部５２よりも前側に配置されている。なお、第１押圧部５１と第２押圧部５２は、独立して動くことが可能である。

【0015】

シール装置１は、押圧部５の下方に配置され、押圧部５に対応する受け部６を備えている。受け部６は、第１受け部６１と第２受け部６２とを備える。第１押圧部５１と第２押圧部５２には、第１受け部６１と第２受け部６２がそれぞれ対応する。

【0016】

第１押圧部５１と第１受け部６１は、包装袋Ｓの開口部Ｓ１近傍を挟持する機能を有している。第１押圧部５１と第１受け部６１の挟持面は、ゴムなどの弾性材料により形成される。なお、第１押圧部５１と第１受け部６１の挟持面は、スポンジなどの樹脂材料により形成されてもよい。

【0017】

第２押圧部５２と第２受け部６２は、包装袋Ｓの開口部Ｓ１を押圧・挟持してシールする機能を有している。第２受け部６２は、その上部に不図示の線状ヒーターが内蔵されており、その表面部はフッ素樹脂シートにより被覆されている。これにより、樹脂製の包装袋Ｓの融着片が付着しにくく、たとえ付着したとしてもはがれ易いようになっている。線状ヒーターは、包装袋Ｓの開口部Ｓ１の長さをカバーできるように十分な長さを有している。なお、線状ヒーターを第２押圧部５２に内蔵するようにしてもよく、第２押圧部５２と第２受け部６２の両方に内蔵するようにしてもよい。

【0018】

第１押圧部５１は、第２押圧部５２に対して上下方向にスライド自在に取り付けられている。また、第１押圧部５１は、図３に示すようにバネなどの付勢手段により第２押圧部５２に対して下方向に付勢されており、通常の状態では、第２押圧部５２よりも下方に突出している。

【0019】

シール装置１は、前後方向に移動可能な脱気ノズル７（図３を参照）を備えている。脱気ノズル７は、正面視（Ｙ方向視）で第１押圧部５１と第１受け部６１とに挟まれる空間の左右方向のほぼ中心に設けられている。脱気ノズル７は、不図示の真空ポンプまたはエジェクターに接続されている。脱気ノズル７は、包装袋Ｓの内部の空気を吸引する。

【0020】

図４及び図５は、図３の一部を拡大して示す斜視図である。脱気ノズル７は、ブラケット７１，７２を介してスライド台７３に固定されている。スライド台７３は、不図示のシリンダによって前後方向に駆動される。これにより、脱気ノズル７は、前後方向に駆動される。脱気ノズル７は、本体部２の後部から第１押圧部５１と第１受け部６１との間の空間まで移動することで、包装袋Ｓ内へ挿入することが可能となる。

【0021】

脱気ノズル７の前端側は、扁平な楕円筒状をしている。脱気ノズル７の吸引口７ａは、高さ（Ｚ方向の長さ）が２ｍｍ～５ｍｍ、幅（Ｘ方向の長さ）が１７ｍｍ～２５ｍｍの楕円状である。本実施形態において、脱気ノズル７の吸引口７ａは、高さが４．５ｍｍ、幅が２４ｍｍの楕円状である。

【0022】

シール装置１は、脱気ノズル７の吸引口７ａから＋Ｙ方向へ延びる長尺状の脱気補助部材８を備える。図６は、脱気補助部材８の平面図である。脱気補助部材８は、薄い平板状である。脱気補助部材８は、－Ｙ方向側の後端部８ａと、＋Ｙ方向側の前端部８ｂとで構成されている。

【0023】

後端部８ａは、Ｙ方向に直線状に延びている。後端部８ａは、脱気ノズル７の吸引口７ａから挿入されて、固定軸８１に固定される。後端部８ａは、固定軸８１にネジで固定するための取付孔８ｃを有する。固定軸８１は、脱気ノズル７を貫通して延びて、脱気ノズル７の後端に固定される（図４を参照）。

【0024】

前端部８ｂは、Ｙ方向に波状又はジグザグ状に延びている。本実施形態において、前端部８ｂは、略一定の板幅にて繰り返し屈曲しながらＹ方向に延びている。ただし、前端部８ｂの前端は、幅広となっている。

【0025】

脱気補助部材８は、Ｘ方向の側端に形成された凹部８ｄを有する。凹部８ｄは、前端部８ｂがジグザグ状に延びることで形成されている。凹部８ｄは、脱気補助部材８の両側端に形成されている。また、脱気補助部材８の両側端の凹部８ｄは、Ｙ方向に沿って千鳥状に配置されている。

【0026】

図７は、図６の脱気補助部材８のVII－VII線断面図である。脱気補助部材８は、長尺方向（Ｙ方向）に延びるように板面に形成された溝９ａ，９ｂを有する。溝９ａ，９ｂは、前端部８ｂの全体、及び後端部８ａの一部に形成されている。溝９ａ，９ｂは、脱気ノズル７の内部まで達している。

【0027】

脱気補助部材８の板厚ｔ８は、１ｍｍ～２．５ｍｍが好ましい。本実施形態において、脱気補助部材８の板厚ｔ８は、１ｍｍである。

【0028】

溝９ａ，９ｂは、Ｘ方向に間隔をあけて複数形成されている。脱気補助部材８の－Ｚ側の板面に形成された溝９ａは、脱気補助部材８の＋Ｚ側の板面に形成された溝９ｂに対してＸ方向にオフセットされている。

【0029】

溝９ａ，９ｂは、矩形状断面を有する。溝９ａ，９ｂの幅ｗ９は、１ｍｍ～４ｍｍが好ましい。本実施形態において、溝９ａ，９ｂの幅ｗ９は２ｍｍである。溝９ａ，９ｂの深さｄ９は、０．１ｍｍ～１ｍｍが好ましい。本実施形態において、溝９ａ，９ｂの深さｄ９は０．３ｍｍである。

【0030】

隣り合う溝９ａ，９ｂ同士の間隔は、２ｍｍ～６ｍｍが好ましい。本実施形態において、溝９ａ同士の間隔は３ｍｍであり、溝９ｂ同士の間隔は４ｍｍである。

【0031】

図８は、シール装置１の動作を示すフローチャートである。図９は、脱気ノズル７の前端部が包装袋Ｓ内へ挿入された状態を示す平面図及び断面図である。

【0032】

ステップＳＴ１において、シール装置１に取り付けられたフットスイッチ３を押す。これにより、ステップＳＴ２において、脱気ノズル７は、前進して、第１押圧部５１と第１受け部６１との間の空間に移動する。

【0033】

ステップＳＴ３において、包装袋Ｓを本体部２の前側にセットする。この際、脱気ノズル７の吸引口７ａが、開口部Ｓ１から包装袋Ｓの内部に挿入された状態となるように、包装袋Ｓをセットする。包装袋Ｓの内部には、粉体Ｐが収容されている。

【0034】

脱気ノズル７は、吸引口７ａが粉体Ｐから離れた位置となるように配置される。吸引口７ａを粉体Ｐから離すことで、脱気ノズル７による粉体Ｐの吸い込み量を抑えることができる。吸引口７ａと粉体Ｐとの間の距離Ｄ（図９を参照）は、１００ｍｍ～２５０ｍｍであるのが好ましく、２００ｍｍ～２５０ｍｍであるのがより好ましい。距離Ｄを１００ｍｍより短くすると、脱気ノズル７が粉体Ｐを吸い込みやすくなる。また、距離Ｄを２５０ｍｍより長くすると、脱気補助部材８の長さを長くする必要があるため、吸い込み抵抗が大きくなる。なお、距離Ｄは、吸引口７ａから最も近い粉体Ｐまでの距離とする。

【0035】

ステップＳＴ４において、シール装置１に取り付けられたフットスイッチ３を押すことで押圧部５が下がり、ステップＳＴ５において、第１押圧部５１と、対向する第１受け部６１とによって、開口部Ｓ１の近傍が挟持される。

【0036】

ステップＳＴ６において、シール装置１に取り付けられたフットスイッチ３を押す。これにより、ステップＳＴ７において、脱気ノズル７は、包装袋Ｓの内部の空気を吸引する。

【0037】

脱気ノズル７の吸引口７ａから粉体Ｐへ向かって延びる脱気補助部材８を設けることで、脱気ノズル７を粉体Ｐから離れて配置した場合であっても、脱気ノズル７と粉体Ｐの間で包装袋Ｓのフィルム同士が完全に密着する不具合（図１２Ｂを参照）を防止できる。脱気ノズル７は、脱気補助部材８の側面に形成される隙間を介してゆっくりと空気を吸引できるため、粉体Ｐの吸い込み量を抑えながら脱気できる。なお、図９において、脱気補助部材８の前端部８ｂが粉体Ｐに接しているが、脱気補助部材８の前端部８ｂは粉体Ｐから離れていても構わない。ただし、脱気補助部材８の前端部８ｂと粉体Ｐとの間の距離は１５０ｍｍ以下とするのが好ましく、１００ｍｍ以下とするのがより好ましい。

【0038】

また、脱気補助部材８は、長尺方向に延びる溝９ａ，９ｂを備えることで、脱気ノズル７による空気の吸引（脱気）がしやすくなる。

【0039】

さらに、脱気補助部材８は、Ｘ方向の側端に凹部８ｄを備えることで、脱気ノズル７により－Ｙ方向に吸引される粉体Ｐが、凹部８ｄに引っ掛かるため、脱気ノズル７による粉体Ｐの吸い込みを抑制することができる。

【0040】

なお、不図示の移動機構を設けることで、脱気中に脱気補助部材８を上下又は前後に数回動かして、脱気を促進させることも考えらえる。

【0041】

ステップＳＴ７の脱気が終了すると、ステップＳＴ８において、脱気ノズル７は後退する。脱気ノズル７の後退は、任意の時間経過した後にフットスイッチ３を押して後退させてもよく、また、脱気時間を予め設定しておき、設定時間を経過したら自動で後退するように構成してもよい。また、脱気ノズル７に真空計を接続して任意の真空度に到達したら自動で脱気ノズル７を後退させる構成にしてもよい。このとき、脱気補助部材８は、包装袋Ｓに挟まれた状態で後退するが、脱気補助部材８は薄い平板状に形成されているため、包装袋Ｓに負担を掛けにくい。

【0042】

脱気ノズル７が後退した後、ステップＳＴ９において、自動で押圧部５がさらに押し下げられる。これにより、付勢手段により下方向に付勢されていた第１押圧部５１が上方に押し上げられ、第２押圧部５２と第２受け部６２とで開口部Ｓ１が圧着されるようになる。

【0043】

ステップＳＴ１０において、第２受け部６２に内蔵されたヒーターを加熱し、開口部Ｓ１を熱溶着することで開口部Ｓ１がシールされる。

【0044】

ヒーターによる所定時間の加熱が完了すると、ステップＳＴ１１において、押圧部５を開放する。これにより、開口部Ｓ１近傍の挟持状態が解除され、シールされた包装袋Ｓを取り出すことができる。

【0045】

以上のように、本実施形態に係るシール装置１は、粉体Ｐが収容された包装袋Ｓの開口部Ｓ１を挟持するための押圧部５及び受け部６と、受け部６に設けられ、開口部Ｓ１をシールするためのヒーターと、開口部Ｓ１から包装袋Ｓの内部へ挿入され、吸引口７ａが粉体Ｐから離れた位置となるように配置される脱気ノズル７と、吸引口７ａから粉体Ｐへ向かって延びる長尺状の脱気補助部材８と、を備えるものである。

【0046】

この構成によれば、脱気ノズル７は、吸引口７ａが粉体Ｐから離れた位置となるように配置されるため、脱気ノズル７による粉体Ｐの吸い込み量を抑えることができる。また、脱気ノズル７は、脱気補助部材８の側面に形成される隙間を介してゆっくりと空気を吸引できるため、粉体Ｐの吸い込み量を抑えながら脱気できる。

【0047】

また、本実施形態に係るシール装置１においては、脱気補助部材８は、薄い平板状であって、板幅方向の側端に形成された凹部８ｄを有する、という構成である。

【0048】

この構成によれば、脱気ノズル７により吸引される粉体Ｐが、凹部８ｄに引っ掛かるため、脱気ノズル７による粉体Ｐの吸い込みを抑制することができる。また、脱気補助部材８は、薄い平板状に形成されているため、包装袋Ｓに負担を掛けにくい。

【0049】

また、本実施形態に係るシール装置１においては、脱気補助部材８は、平面視で波状又はジグザグ状に延びている、という構成である。

【0050】

この構成によれば、脱気補助部材８の板幅方向の両側端に凹部８ｄを形成することができるため、脱気ノズル７による粉体Ｐの吸い込みを効果的に抑制することができる。

【0051】

また、本実施形態に係るシール装置１においては、脱気補助部材８は、長尺方向に延びるように板面に形成された溝９ａ，９ｂを有する、という構成である。

【0052】

この構成によれば、脱気ノズル７による脱気がしやすくなる。

【0053】

また、本実施形態に係るシール装置１においては、溝９ａ，９ｂは、脱気補助部材８の一対の板面にそれぞれ形成され、一方の板面に形成された溝９ａは、他方の板面に形成された溝９ｂに対して板幅方向にオフセットされている、という構成である。

【0054】

この構成によれば、溝９ａ，ａｂが板幅方向の異なる位置に複数配置されるため、脱気ノズル７による脱気がよりしやすくなる。

【0055】

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0056】

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【0057】

（１）上記実施形態に係るシール装置１においては、脱気補助部材８は、平面視で波状又はジグザグ状に延びている、という構成である。これにより、脱気補助部材８は、Ｙ方向に沿って千鳥状に配置された凹部８ｄを有している。しかしながら、シール装置１は、かかる構成に限られない。図１０に示す例では、脱気補助部材８のＸ方向両側端に形成された凹部８ｄが、互いに対向する位置に配置されている。

【0058】

（２）上記実施形態に係るシール装置１においては、脱気補助部材８は、長尺方向に延びるように板面に形成された溝９ａ，９ｂを有する、という構成である。しかしながら、シール装置１は、かかる構成に限られない。脱気補助部材８は、必ずしも溝９ａ，９ｂを有する必要はない。

【0059】

（３）上記実施形態に係るシール装置１においては、溝９ａ，９ｂは、矩形状断面を有する、という構成である。しかしながら、シール装置１は、かかる構成に限られない。図１１に示す例では、溝９ａ，９ｂは、三角形状断面を有している。溝９ａ，９ｂの溝壁の角度は、６０°～１２０°が好ましい。本実施形態において、溝９ａ，９ｂの溝壁の角度は６０°である。

【符号の説明】

【0060】

１…シール装置、２…本体部、２ａ…基台部、３…フットスイッチ、４…脚、５…押圧部、６…受け部、７…脱気ノズル、７ａ…吸引口、８…脱気補助部材、８ａ…後端部、８ｂ…前端部、８ｃ…取付孔、８ｄ…凹部、９ａ…溝、９ｂ…溝、５１…第１押圧部、５２…第２押圧部、６１…第１受け部、６２…第２受け部、７１…ブラケット、７２…ブラケット、７３…スライド台、８１…固定軸、Ｐ…粉体、Ｓ…包装袋、Ｓ１…開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】