特表 2023-511977 容器密封装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-23

(54)【発明の名称】容器密封装置および方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 51/10 20060101AFI20230315BHJP

   B65B 7/28 20060101ALI20230315BHJP

【ＦＩ】

B65B51/10 X

B65B7/28 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022545084

(86)(22)【出願日】2021-01-27

(85)【翻訳文提出日】2022-08-26

(86)【国際出願番号】 GB2021050186

(87)【国際公開番号】W WO2021152303

(87)【国際公開日】2021-08-05

(31)【優先権主張番号】2001133.4

(32)【優先日】2020-01-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506315310

【氏名又は名称】イシダ ヨーロッパ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＩＳＨＩＤＡ ＥＵＲＯＰＥ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100111187

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 秀忠

(74)【代理人】

【識別番号】100175617

【弁理士】

【氏名又は名称】三崎 正輝

(74)【代理人】

【識別番号】100159916

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100198650

【弁理士】

【氏名又は名称】小出 宗一郎

(72)【発明者】

【氏名】モーガン，デービッド

(72)【発明者】

【氏名】ヴァイン，リー

【テーマコード（参考）】

3E049

3E094

【Ｆターム（参考）】

3E049AA05

3E049AB03

3E049BA04

3E049DB07

3E049EA01

3E049EB02

3E049EC03

3E094AA04

3E094BA12

3E094CA29

3E094DA01

3E094FA02

3E094FA30

3E094GA05

3E094GA22

3E094HA08

(57)【要約】

容器の開口部をフィルムで密封するための容器密封装置および方法が提供される。装置１００、１１０、１２０、１４０は、フィルム２０をプレスして容器１０、８０と接触させるように構成されたプレス部材３０、３６と、１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが、フィルムを容器に結合するために容器および／またはフィルムに入射し、前記シーリングビームのそれぞれが、容器に近接するプレス部材のそれぞれの部分の近傍に入射するように構成されたシーリングビーム源４０、７０とを備え、プレス部材が近接する容器の領域が変化するように、プレス部材に対して容器を移動させるように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器の開口部をフィルムで密封するための容器密封装置であって、
フィルムをプレスして容器と接触させるように構成されたプレス部材と、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが前記容器および／または前記フィルムに入射し、前記シーリングビームのそれぞれが前記フィルムを前記容器に結合するように前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの部分の近傍に入射するシーリングビーム源と
を備え、
前記プレス部材が近接する前記容器の領域が変化するように、前記プレス部材に対して前記容器を移動させるように構成されている、
容器密封装置。

【請求項2】

前記シーリングビーム源は、前記容器および／または前記プレス部材に対する１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームの位置を制御するように構成される、
請求項１に記載の容器密封装置。

【請求項3】

前記シーリングビーム源は、前記容器と１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームとの間の相対移動経路に沿って前記フィルムを前記容器に接合するように構成された、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項4】

容器を輸送するための輸送システムをさらに備える、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項5】

前記輸送システムは、一定の間隔および／または一定の向きで容器を輸送するように構成される、
請求項４に記載の容器密封装置。

【請求項6】

前記プレス部材に対する前記容器の位置および向きを決定するように構成されたセンサをさらに備え、
前記シーリングビーム源は、決定された前記容器の前記位置及び方向に基づいて、１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームの位置を制御するように構成された、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項7】

前記プレス部材が第１の方向に延び、前記シーリングビーム源が、前記第１の方向に平行な第２の方向に沿った前記プレス部材に対して、１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームの位置を変更するように構成される、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項8】

前記プレス部材が延びる前記第１の方向は、前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向に対して角度が付けられている、
請求項７に記載の容器密封装置。

【請求項9】

前記プレス部材が延びる前記第１の方向と、前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向との間の角度は、１５から７５度の範囲であり、好ましくは、３０から６０度の範囲であり、より好ましくは約４５度である、
請求項８に記載の容器密封装置。

【請求項10】

前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向に直交する前記プレス部材の幅は、前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向に直交する前記容器の幅よりも大きい、
請求項７から９のいずれか１項に記載の容器密封装置。

【請求項11】

前記シーリングビーム源は、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームを放出し、前記第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームが前記容器の開口部の周囲を反対方向に移動するように、前記第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームの位置を制御するように構成される、
請求項７から１０のいずれか１項に記載の容器密封装置。

【請求項12】

フィルムをプレスして２つの容器に同時に接触するように構成された前記プレス部材と、
それぞれの容器および／またはそれぞれの容器上のフィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出するように構成され、前記シーリングビームのそれぞれが、前記フィルムがそれぞれの容器に接合するように、それぞれの前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの部分の近傍に入射する前記シーリングビーム源とを備え、
前記プレス部材が近接するそれぞれの前記容器の領域が変化するように、前記プレス部材に対して前記容器を移動させるように構成される、
請求項７から１１のいずれかに１項に記載の容器密封装置。

【請求項13】

分割部分によって分離された２つの開口部を含む容器を密封するように構成され、
フィルムをプレスして前記容器の前記分割部分と接触させるように構成されている前記プレス部材と、
前記分割部分および／または前記分割部分上の前記フィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出するように構成され、少なくとも１つのシーリングビームが、前記フィルムを前記分割部分に結合するように、前記分割部分に近接する前記プレス部材の一部の近傍に入射するシーリングビーム源と
を備える、
請求項７から１２のいずれか１項に記載の容器密封装置。

【請求項14】

前記プレス部材が前記容器に対して移動できるように、前記プレス部材を移動するように構成されたプレス部材制御システムをさらに備える、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項15】

前記シーリングビーム源は、前記シーリングビームが前記容器に対して前記プレス部材と共に移動するように前記シーリングビームの位置を制御するように構成される、
請求項１４に記載の容器密封装置。

【請求項16】

前記プレス部材が環状であり、前記シーリングビーム源は、前記シーリングビームが環状の前記プレス部材の中央の穴を通過するように前記シーリングビームを制御するように構成される、
請求項１４または１５に記載の容器密封装置。

【請求項17】

前記シーリングビームは、レーザービームである、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項18】

密封された容器を周囲の前記フィルムから分離するように構成された切断システムをさらに備える、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項19】

前記切断システムは、切断ビームを放出するように構成された切断ビーム源を含む、
請求項１８に記載の容器密封装置。

【請求項20】

トレイを密封するのに適しており、前記シーリングビーム源が、トレイのリムおよび／またはリムを覆うフィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するように構成される、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項21】

シーリングビーム源が、前記プレス部材から２ｃｍ以内、好ましくは１ｃｍ以内の前記容器および／または前記フィルムに入射する１つまたは複数の前記シーリングビームを放出するように構成される、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項22】

前記プレス部材は、可撓性で弾力性のある材料を含む、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項23】

前記容器に近接するように構成された前記プレス部材の表面は、前記容器と前記プレス部材との間の相対移動の方向に沿い、前記容器の経路に向かって角度が付けられている、
上記いずれか１項の請求項に記載の容器密封装置。

【請求項24】

複数の密封システムを含む容器密封装置であって、
フィルムをプレスして容器と接触させるように構成されたプレス部材と、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが前記容器および／または前記フィルムに入射し、前記シーリングビームが、前記フィルムを前記容器に結合するように、前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの部分の近傍に入射するように構成されたシーリングビーム源と
を備え、
容器の列を前記プレス部材に対して移動させ、複数の密封システムを交互に操作して、容器の列に沿って連続する容器を密封するように構成された、
容器密封装置。

【請求項25】

容器の開口部をフィルムで密封する方法であって、
プレス部材を使用してフィルムを容器と接触させるようにプレスし、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが前記容器および／または前記フィルムに入射し、前記シーリングビームが、前記フィルムを前記容器に結合するように前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの第１の部分の近傍に入射するようにシーリングビーム源を操作し、
前記プレス部材が近接する前記容器の領域が変化するように、前記プレス部材に対して前記容器を移動させ、
１つまたは複数の前記シーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが前記容器および／または前記フィルムに入射し、前記シーリングビームが、前記フィルムを前記容器に結合するように、前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの第２の部分の近傍に入射するように前記シーリングビーム源を操作する、
ことを含む。

【請求項26】

前記容器および／または前記プレス部材に対して１つまたは複数の前記シーリングビームの内のシーリングビームの位置を制御することをさらに含む、
請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記容器と１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームとの間の相対移動の経路に沿って前記フィルムを前記容器に接合することをさらに含む、
請求項２５から２６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項28】

輸送システムを使用して前記容器を輸送することをさらに含む、
請求項２５から２７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項29】

前記輸送システムを使用して、一定の間隔および／または一定の向きで前記容器を輸送することをさらに含む、
請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

センサを動作させ、前記プレス部材に対する前記容器の位置および向きを決定することと、前記シーリングビーム源を操作して、前記容器の決定された位置と向きに基づいて１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームの位置を制御することとをさらに含む、
請求項２５から２９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項31】

プレス部材が第１の方向に延び、
前記シーリングビーム源を制御して、前記第１の方向に平行な前記第２の方向に沿う前記プレス部材に対して、１つまたは複数の前記シーリングビームの内の前記シーリングビームの位置を変更することをさらに含む、
請求項２５から３０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項32】

前記プレス部材が延びる前記第１の方向は、前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向に対して角度が付けられている、
請求項３１に記載の方法。

【請求項33】

前記プレス部材が延びる前記第１の方向と、前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向との間の角度は、１５から７５度の範囲であり、好ましくは、３０から６０度の範囲であり、より好ましくは約４５度である。
請求項３２に記載の方法。

【請求項34】

前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向に直交する前記プレス部材の幅は、前記容器が前記プレス部材に対して移動する方向に直交する前記容器の幅よりも大きい、
請求項３１から３２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項35】

前記シーリングビーム源を動作させて、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームを放出することをさらに含み、前記第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームが前記容器の開口部の周囲を反対方向に移動する、
請求項３１から３３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項36】

前記プレス部材を使用してフィルムを２つの前記容器に同時に接触させるようにプレスし、
それぞれの前記容器および／またはそれぞれの前記容器の上の前記フィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれは、前記フィルムがそれぞれの前記容器に結合するようにそれぞれの前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの第１の部分の近傍に入射するように前記シーリングビーム源を操作し、
前記プレス部材が近接するそれぞれの前記容器の領域が変化するように前記プレス部材に対して前記容器を移動させ、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれは、第２の容器および／または前記フィルムに入射し、前記シーリングビームが、前記フィルムを前記容器に接合するように前記容器に近接する前記プレス部材のそれぞれの第２の部分の近傍に入射するようにシーリングビーム源を操作し、
好ましくは、シーリングビーム源は、第３のシーリングビームおよび第４のシーリングビームを放出し、前記第３のシーリングビームおよび第４のシーリングビームが、前記第２の容器の開口部の周囲を反対方向に移動する、
請求項３１から３５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項37】

前記容器が、分割部分によって分離された２つの開口部を含み、
前記プレス部材を使用してフィルムを分割部分に接触するようにプレスし、
前記分割部分および／または前記分割部分の上の前記フィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出し、前記シーリングビームが、前記フィルムを前記分割部分に接合するように前記分割部分に近接する前記プレス部材の一部の近傍に入射するようにシーリングビームを操作する、
ことをさらに含む、
請求項３１から３６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項38】

前記プレス部材が前記容器に対して移動できるように、プレス部材制御システムを使用して前記プレス部材を移動させることをさらに含む、
請求項２５から３７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項39】

前記シーリングビーム源は、前記シーリングビームが前記容器に対して前記プレス部材と共に移動するように前記シーリングビームの位置を制御する、
請求項３８に記載の方法。

【請求項40】

前記プレス部材が環状であり、前記シーリングビーム源が、前記シーリングビームが前記環状プレス部材の中央の穴を通過するように前記シーリングビームを制御する、
請求項３９に記載の方法。

【請求項41】

シーリングビームがレーザービームである、
請求項２５から４０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項42】

密封された前記容器を周囲のフィルムから分離するために切断システムを操作することをさらに含む、
請求項２５から４１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項43】

前記切断システムが、切断ビームを放出するように構成された切断ビーム源を含む、
請求項４２に記載の方法。

【請求項44】

前記トレイを密封するための方法であり、前記トレイのリムおよび／または前記トレイのリムを覆うフィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するように前記シーリングビーム源が操作される、
請求項２５から４３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項45】

前記プレス部材から２ｃｍ以内、好ましくは１前記プレス部材からｃｍ以内の前記容器および／または前記フィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するようにシーリングビーム源を操作することを含む、
請求項２５から４４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項46】

前記プレス部材は、可撓性で弾力性のある材料を含む、
請求項２５から４５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項47】

前記容器に近接するように構成された前記プレス部材の表面は、前記容器と前記プレス部材との間の相対移動の方向に沿い、前記容器の経路に向かって角度が付けられている、
請求項２５から４６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項48】

前記容器を密封する前に、前記容器に食品を充填するステップを含む、
請求項２５から４７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項49】

前記容器を密封する前に、前記容器にパージガスを充填するステップを含む、
請求項２５から４８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項50】

請求項１から２３のいずれか１項に記載の容器密封装置を使用する、
請求項２５から４９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項51】

前記複数の密封システムを交互に操作して、容器のラインに沿って連続する容器を密封することを含む、
請求項２４に記載の装置を使用して容器を密封する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器の開口部にフィルムを密封するための容器密封装置、およびそのような装置を使用して行われる方法に関する。この文脈において、「容器」という用語は、フィルムが密封される上向きの開口部を有する任意の容器（一般に「トレイ」と呼ばれる）を含む。

【0002】

特に、本発明は、容器を迅速かつ効率的に密封することができ、密封された容器の高スループットを提供する装置を提供する。これらの装置および方法は、食品包装産業での使用に特に適している。

【背景技術】

【0003】

食品業界では、食品を密封された容器に包装するのが一般的である。

【0004】

たとえば、伝統的に多くの食品は、特に新鮮な果物やその他の生鮮食品のために、ヒートシールされたトレイに包装される。１つの従来の装置では、トレイは食品で満たされ、次いで、典型的にはグループで、ヒートシールツールを有するトレイシーラーに供給される。ヒートシールツールは、シールされるトレイが配置される下側ツール部と、通常、輪郭形成された加熱要素またはプレートを含む上側ツール部とを有する。下側ツール部の半分と上側ツール部は、トレイと上側ツール部との間にヒートシール可能なフィルムと一緒にされ、これにより、上側ツール部は、ヒートシール可能なフィルムおよびそれぞれのトレイの端と近接し、フィルムがトレイにヒートシールされる。次に、密封されたトレイがトレイシーラーから取り除かれる。

【0005】

そのような装置およびプロセスは好適なシールを生成する可能性があるが、いくつかの重大な欠点がある。たとえば、上側ツール部の半分を加熱するには、大量のエネルギーが必要になりコストがかかる。

【0006】

さらに、容器の開口部を囲む表面が平坦または平面になることはまれである。トレイの開口部の全周を好適にシールするには、上側ツール部の半分と下側ツール部の下半分を過度の力（場合によっては１０ｋＮを超える力）を使って一緒に押す必要がある。この力により、トレイの表面が平らになり、開口部の周囲全体が加熱された要素に近接し、フィルムを使用して密閉される。再び大きな力が必要とされることは、プロセスが大量のエネルギーを使用し、装置を使用するのに費用がかかることを意味する。

【0007】

さらに、シーリングツールのツールパーツは、密封する特定のトレイまたは容器に合うように特別に設計および機械加工する必要がある。加熱要素の輪郭またはプレートは、密封する開口部の周囲と一致している必要がある。ツールの設計と機械加工は時間と費用がかかり、最終的な装置は、別のサイズや形状の容器での使用に適合できないため、柔軟性がない。

【0008】

さらに、単一の密封ツールが各操作で複数のトレイまたは容器を密封する可能性があるが、プロセスは比較的遅い。好適な密封を行う十分な熱がフィルムに伝達されることを保証するために、トレイが密封装置によって接合される間に十分な滞留時間を提供しなければならない。

【0009】

したがって、特に食品包装業界では、上記の欠点の少なくともいくつかを克服する、容器を密封するための改善された手段を提供することが望まれている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上記の従来の密封装置の代わりに、本発明者らは、レーザーまたは他のシーリングビームを使用してフィルムにエネルギーを印加することにより、フィルムを容器に接合できることを認識した。

【0011】

このような非接触加熱ステップは、従来の方法を使用して適用される極めて高い温度と圧力の必要性を回避し、エネルギー消費を削減する。さらに、装置は、異なるタイプ、寸法、および形状の容器に対応するように容易に変更することができる。さらに、容器の連続動作中に（つまり、「インライン」プロセスの一部として）フィルムを容器に結合または接合する機能は、スループットを大幅に向上させる可能性がある。

【0012】

しかしながら、本発明者らはまた、容器の開口部の周りの好適なシール（例えば、気密（airtight、gastight）、水密および／または液密な密封）を達成することは容易ではないことを認識した。食品包装業界では、容器に包装された包装食品の腐敗や紛失を防ぐために、このような気密および液密な密封が必要になることがよくある。

【0013】

上で論じたように、密封装置に送られる容器は、しばしば不完全または不均質な形状である（例えば、製造公差または輸送中の損傷のために）。その結果、開口部が形成される表面は、均一または平面ではない可能性がある。

【0014】

容器の例を図１ａ、１ｂ、および１ｃに示す。具体的には、これらの図はそれぞれ、リム２を備えたトレイ１の断面図、平面図、および投影図を示している。トレイ１は凹面または皿形であり、その中に（例えば）食品を貯蔵することができる内部ボリューム６を規定する。内部ボリューム６は、開口部４を介してアクセスされ、開口部４は、リム２によって囲まれ、（示されているように）上向きになっている。

【0015】

このトレイ１には誇張された欠陥がある。見ての通り、リム２は平面ではなく、代わりに凹状の形状を有し、トレイ１はその中央よりも側面が高い。

【0016】

図１ｃに示されるように、フィルム８がそのようなトレイ１の開口部４を横切って適用されるとき、フィルム８は、開口部４の周囲のすべての点ではリム２に接触しない。代わりに、開口部の周囲の点でフィルム８とリム２との間にギャップＧが存在する。レーザーなどのシーリングビームが開口部４の周囲のリム２および／またはフィルム８に印加される場合、フィルム８はすべての点ではトレイ１に結合されず、開口部４は好適に密封されない。したがって、気体または液体が内部ボリューム６に出入りする可能性があり、その中に含まれる食品、物品または他の製品の損失または腐敗を引き起こす可能性がある。

【0017】

この問題は、開口部４を横切るフィルム８をぴんと張って伸ばすこと、例えば、図１ｃに示されるように、トレイ１をフィルム８と接触するように持ち上げることによって解決されないことに留意されたい。開口部４の周囲のいくつかの点（例えば、示されるように、リム２の下部とフィルム８との間）でフィルム８の間にギャップＧが残っている。

【0018】

その結果、上記の欠点をうまく克服するレーザービームまたは他のシーリングビームを使用して容器をシーリングする方法は、これまで開発されていなかった。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明の第１の態様によれば、容器の開口部をフィルムで密封するための容器密封装置であって、
フィルムをプレスして容器と接触させるように構成されたプレス部材と、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、シーリングビームのそれぞれが、容器および／またはフィルムに入射し、シーリングビームのそれぞれが、フィルムを容器に結合するように容器に近接する（engaged）プレス部材のそれぞれの部分の近傍（local）に入射するように構成されたシーリングビーム源と
を備え、
プレス部材が近接する容器の領域が変化するように、プレス部材に対して容器を移動させる。

【0020】

フィルムを容器に接触させるようにプレスし、容器またはフィルムの表面の欠陥または変化に関係なく、容器と接触するフィルムの領域にシーリングビーム（例えば、レーザー）を印加することによって、好適な密封を行うことができる。

【0021】

さらに、容器とプレス部材との間の相対移動（およびシーリングビームの対応する位置）を制御することにより、異なるタイプの容器の様々な開口部の密封が可能になる。

【0022】

したがって、本発明は、従来のヒートシール方法よりもエネルギー消費が低減され、適応性が高く、潜在的にスループットが高い、容器を密封する改善された方法を好適に提供する。

【0023】

「近傍」とは、シーリングビームがプレス部材にまたはプレス部材に隣接（adjacent）して印加され、その結果、フィルムが、シーリングビームが印加される点で容器と接触するか、または容器の近くに留まることが理解される。したがって、シーリングビームは、プレス部材の近くまたはプレス部材を通過することができる（プレス部材が開口を含むか、またはシーリングビームに対して透明である場合）。例えば、シーリングビーム源は、プレス部材から２ｃｍ以内、好ましくはプレス部材から１ｃｍ以内で容器および／またはフィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するように構成され得る。

【0024】

さらに、使用中、フィルムはフィルムと容器との間に配置されることが理解されよう。さらに、フィルムの反対側は、プレス部材が近接するフィルムおよび容器の領域内で、それぞれ容器およびプレス部材と接触することが理解されよう。

【0025】

この装置は、相対移動を作り出すために、容器、プレス部材、またはその両方を動かすように構成され得る。例えば、容器は、固定位置にあるプレス部材を通過して輸送され得る。同様に、移動するプレス部材は、静止した容器の表面を横切って通過することができる。また、プレス部材と容器はそれぞれ動くことができる。いずれの場合も、容器がプレス部材に対して相対的に移動すると、容器の異なる横方向における空間部分がプレス部材に近接することになる、すなわち、プレス部材が近接する容器の領域が変化する。プレス部材と容器との間の相対移動により、容器をフィルムで密封するために、容器を開口部の周りの複数の位置でフィルムに接合することができる（例えば、容器の開口部がフィルムと容器との間の連続的な接合部によって囲まれる）。

【0026】

容器をプレス部材に対して移動させ、シーリングビームが開口部の周囲に連続的または離散的に入射するようにシーリングビーム源を操作することによって、容器の開口部の周囲にシールを形成できる。シーリングビームが連続的に印加される場合、連続的なシールまたは接合部が、シーリングビームと容器およびフィルムとの間の相対移動の経路に沿って（すなわち、シーリングビームが容器および上にあるフィルムに対して横断する経路に沿って）形成され得る。あるいは、シーリングビームが開口部の周りに離散的に（例えば、周期的または別々に）印加される場合、フィルムと容器がシーリングビームによって接合された隣接または相互接続された領域によって連続接合が形成され得る。

【0027】

装置は、ポリマー溶着を介してフィルムを容器に接合または結合するように構成することができ、フィルムおよび／または容器の材料がシーリングビームからエネルギーを吸収して溶融し、それによってフィルムと容器を融合させる。

【0028】

追加的または代替的に、フィルムと容器は、容器とフィルムとの間に塗布された接着剤を使用して接合することができ、これは、シーリングビームからのエネルギーによって活性化される。例えば、フィルムおよび／または容器は、接着剤コーティングを含み得る。そのような実施形態では、接着剤は、シーリングビームからエネルギーを吸収するときに直接活性化するか、または容器材料および／またはフィルム材料がシーリングビームからエネルギーを吸収し、加熱して接着剤を間接的に活性化することができる。

【0029】

本明細書で説明する容器および以下で説明するシーリングビームに適した包装材料には、ポリプロピレン（PP）、ポリエチレン（PE）、アモルファスポリエチレンテレフタレート（A-PET）、結晶化ポリエチレンテレフタレート（C-PET）、発泡スチロール（EPS）、アルミニウム箔、ポリスチレン（PS）、ポリエチレンクロリド（PVC）が含まれるが、これらに限定されない。これらの材料に加えて、容器の上部密封面は、パッケージの容易な密封を可能にするために、低融点ポリマー（例えば、ポリエチレン（ＰＥ））でコーティングされ得る。例えば、シーリングポリマー層でコーティングされたボール紙トレイ（または他の容器）を使用することができる。

【0030】

容器を密封するための適切なフィルム材料には、単層フィルムと多層フィルムの両方が含まれ、必要な包装性能に応じて選択することができる。本明細書で論じられるシステムおよび方法で使用するのに適したフィルム材料には、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン（ＰＥ）が含まれる。ガスバリア特性が必要な場合、フィルムは追加の層で構築することができる。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）および／またはポリエチレン（ＰＥ）に加えて、エチルビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）の層をフィルムに積層することができる。

【0031】

フィルムはウェブで供給されてもよい。すなわち、連続層として容器密封装置に提供され得る。あるいは、容器または容器のバッチがフィルムのシートによって密封されるように、フィルムをシートフィードすることができる。

【0032】

シーリングビーム源が複数のシーリングビームを放出するように構成される場合、これらのビームは、単一のビーム源によって放出されるビームを分割することによって、または複数のビーム源を使用することによって形成され得る。

【0033】

シーリングビーム（本明細書では「シーリングビーム」という用語は「シーリングビームまたはシーリングビームス（sealing beam or sealing beams）」を意味するものとして理解される）は、容器および／またはフィルムに入射する（すなわち、衝突または衝突する）ように制御することができる。いくつかの離散した間隔のある場所で。しかしながら、より好ましくは、シーリングビーム源は、容器および／またはプレス部材に対する１つまたは複数のシーリングビームの位置を制御する（すなわち、変更または変化させる）ように構成される。例えば、シーリングビーム源は、好ましくは、１つまたは複数のシーリングビームの位置を移動または変更するように構成され、その結果、容器および／またはプレス部材に対する１つまたは複数のシーリングビームの位置を制御（すなわち、変更）できる。

【0034】

好ましくは、シーリングビーム源は、容器と１つまたは複数のシーリングビームの内のシーリングビームとの間の相対移動の経路に沿ってフィルムを容器に接合するように構成される。言い換えれば、少なくとも１つのシーリングビームは、フィルムと容器との間の連続的な接合を引き起こすように、容器および／またはフィルムの表面を横切って連続的に走査または横断される。

【0035】

たとえば、走査ミラーまたは屈折光学系は、シーリングビームの位置（つまり、シーリングビームの位置を変更し）及びエネルギー入力の正確な制御でき、接触ベースのプロセスと比較した場合、幾何学的な柔軟性及びスループットを向上させることができる。さらに、基板の連続動作中にフィルムと容器とを結合すると、スループット時間が大幅に向上する可能性がある。

【0036】

いくつかの実施形態では、装置は、容器を輸送するための輸送システムを含む。これにより、容器は、プレス部材に対して移動できる。輸送システムは、容器密封装置を通って、プレス部材およびシーリングビーム源を通過して容器を輸送するように構成され得る。このように、容器は輸送方向に輸送され得る。このような実施形態では、プレス部材およびシーリングビーム源は静止していてもよいが、これは必須ではない。好ましくは、輸送システムは、高スループットを提供するために、容器密封装置を通して容器を連続的に輸送するように構成される。好ましい例では、輸送システムはコンベヤを含み得る。例えば、コンベヤベルト、真空コンベヤベルトまたはローラーを使用できる。

【0037】

好ましくは、輸送システムは、連続する容器間の一定の間隔および／または一定の向きで、容器密封装置を通して容器を輸送するように構成される。容器間の一定の間隔またはギャップ、および一定した位置合わせは、シーリングビームが所定の経路上で操作され得るので、シーリングビームの制御を単純化する。

【0038】

例えば、輸送システムは、容器の動きを制限または制限するための壁またはガイドを備え得る。同様に、コンベヤは、容器と係合する突起を含み、容器の移動方向への移動を制限することができる。容器が輸送中所定の位置に留まるようにするために、真空コンベヤーベルトシステムを含めてもよい。

【0039】

容器の少なくとも１つの側面および／または開口部の少なくとも１つの側面が、容器がプレス部材に対して移動する方向に実質的に平行および／または直交する場合、シーリングビームの制御を単純化することができる。ただし、これは必須ではない。

【0040】

代替の実施形態では、容器は、密封プロセスの間静止していてもよく、輸送システムは必要ない場合がある（例えば、システムがプレス部材およびシーリングビームを動かすように構成されている場合）。同様に、さらなる実施形態において、容器密封装置は、手動で供給され得る。

【0041】

さらにまたは代替的に、装置は、容器がプレス部材に対して移動するときに容器の位置および向きを決定するように構成されるセンサを備えることができ、シーリングビーム源は決定された容器の位置と向きに基づいた１つまたは複数のシーリングビームのビーム位置を制御する（すなわち変化させる）ように構成される。したがって、容器の初期の向きまたは位置に関係なく、容器を密封するために、シーリングビームを開口部の周囲または開口部の周囲に正確に印加することができる。さらに、そのようなシステムは、多種多様な容器形状での使用に適合させることができる。適切なセンサは、カメラと赤外線センサを含む。

【0042】

特に好ましい実施形態では、プレス部材は、プレス部材に対して容器の経路を横切って第１の方向に延び、シーリングビーム源は、第１の方向に平行な第２の方向に沿ったプレス部材に対して、１つまたは複数のシーリングビームの内のシーリングビームの位置を変更するように構成される。

【0043】

したがって、シーリングビームは、第２の方向に沿って、すなわち、プレス部材が延びる方向に平行な走査線に沿って移動することができる。例えば、シーリングビームは、それらが第２の方向に沿って連続的に移動するように、またはそれらが第２の方向に沿っていくつかの別個の点に印加されるように制御され得る。

【0044】

したがって、シーリングビーム（すなわち、シーリングビームまたはシーリングビームス）は、プレス部材の位置を変えることなく、プレス部材の近傍の複数の点でフィルムを容器に接合するように、プレス部材に対して移動するように制御されてもよい。さらに、容器がプレス部材に対して移動するとき、シーリングビームの位置を変化させて、相対移動の経路に沿って接合部を作成することができる。この接合部は、（例えば）容器の開口部の周囲に沿っておよび／またはトレイまたは他の容器の縁の周りに延びることができる。

【0045】

好ましくは、シーリングビーム源は、１つまたは複数のシーリングビームを放出して、容器の開口部の全周にわたってフィルムを容器に接合するように構成される。そのため、開口部を囲む接合部によって開口部を密閉することができる。好ましくは、そのようなシールは気密および／または水密である。このようなシールは、容器内の製品が漏れるのを防ぎ、容器内の製品が容器外の気体や液体と相互作用せずに新鮮に保たれるため、食品の包装に特に有益である。

【0046】

シーリングビームを移動させることができる第２の方向は、プレス部材が延びる第１の方向と平行であるため、シーリングビームは、プレス部材から同じ距離にある範囲の点に適用することができる。結果として、シーリングビームは、容器に近接するプレス部材の複数の部分またはすべての部分（すなわち、プレス部材がフィルムを介して容器と接触している場所）の近傍に印加され得る。言い換えれば、第２の方向に沿った各点でシーリングビームが、フィルムに接触し容器に近接するプレス部材の一部の近傍にあるフィルムおよび／または容器に入射するので、シーリングビームが沿って移動し得る第２の方向に沿ってフィルムと容器との間に好適な接合が形成され得る。

【0047】

好ましくは、プレス部材が延びる第１の方向は、容器がプレス部材に対して移動する方向に対して角度が付けられている。その結果、シーリングビームが配置され得る第２の方向もまた、容器がプレス部材に対して移動する方向に対して角度が付けられる。換言すれば、第１および第２の方向は、プレス部材に対する容器の移動方向に対して平行でなく直交しないことが好ましい。

【0048】

プレス部材と、このようにシーリングビームが印加される位置の範囲とに角度を付けることにより、容器がプレス部材に対して連続的に移動するときに、容器を容易かつ迅速に密封することができる。容器とプレスとの間の相対移動の方向に平行な接合部は、シーリングビームがプレス部材を通過するときに、第２の方向に沿った一定の位置にシーリングビームを保持することによって形成することができる。同様に、相対移動の方向に直交する結合は、容器がプレス部材に対して移動する方向におけるシーリングビームの動き成分が、容器がこの方向に移動する速度に等しくなるように、第２の方向に沿ってシーリングビームを動かすことによって作成することができる。

【0049】

したがって、角度の付いたプレス部材を備えた実施形態は、容器の側面および／または容器の開口部が、容器とプレス部材との間の相対移動の方向と平行および／または直交する（例えば、輸送システムによって）配置される例に特に適している。

【0050】

対照的に、プレス部材とシーリングビームの走査線が相対移動方向に直交して配置され、容器がプレス部材及び走査線に対して連続的に移動する場合、相対移動方向に直交する結合を作成することは困難である。これは、シーリングビームが移動する必要のある直交経路のすべてのポイントが、シーリングビームの走査線に同時に入るためである。そのため、非常に短い滞留時間を利用して、目的の結合を作成できる。

【0051】

好ましくは、第１の方向（および／または第２の方向）と、容器がプレス部材に対して移動する方向との間の角度は、１５から７５度の範囲であり、好ましくは、３０から６０度の範囲であり、より好ましくは約４５度である。

【0052】

４５度の角度は、相対移動方向に平行な結合を形成するとき（シーリングビームが第２方向に対して静止している場合）、および相対移動方向に直交する結合を形成するとき（相対移動方向に平行なシーリングビームの速度成分が、容器がこの方向に沿ってプレス部材に対して移動する速度と同じになるように、シーリングビームが第２の方向に沿って移動する場合）にビームが容器に対して移動する速度が等しいため、特に有益である。これは、４５度の角度で、シーリングビームが容器とプレス部材の間の相対移動方向に平行および直交して移動する速度の成分が等しいためである。したがって、同様の特性を持つ結合は、（たとえば）シーリングビームの強度を変更したり、一定の滞留時間を維持するためプレス部材に対して容器が移動する速度を変更したりする必要なしに、平行および直交する方向に作成できる。したがって、容器のスループットに影響を与えることなく、好適なシールを簡単に作成できる。

【0053】

好ましくは、装置は、容器の開口部の全周にわたって密封を形成するように（すなわち、開口部が密封によって囲まれるように）フィルムを容器に接合するように構成される。好ましくは、そのようなシールは気密および／または水密である。好ましくは、容器とフィルムとの間の接合部は、容器の開口部の周囲の周りで均質な特性を有する。このような接合は、開口部の周囲全体で同様の強度になるため、好適な密封の製造を簡素化する。

【0054】

接合部の特性は、シーリングビームによって容器とフィルムに伝達されるエネルギーの量に部分的に依存する。伝達されるエネルギーは、シーリングビームのパワーと、シーリングビームの下にある容器／フィルムの各部分の滞留時間に依存する。

【0055】

シーリングビームのプレス部材および走査線が容器の相対経路を横切って延びる上記の例では、容器およびフィルムの所与の領域の滞留時間は、シーリングビームの走査線に対する（すなわち、シーリングビームの位置を変えることができる第２の方向に対する）所望の接合部の角度に依存する。

【0056】

例えば、トレイのリムが走査線に対して比較的鋭角でプレス部材およびシーリングビーム源を通過する場合、リムの各部分は、走査線を直交して通過するトレイリムと比較した場合、シーリングビームの下で比較的長い滞留時間を有する。プレス部材と走査線に対するそれぞれのトレイの速度が一定であり、シーリングビームが一定の電力で連続的に動作すると仮定すると、走査線を鋭角で通過するトレイリムは、トレイリムよりも大きなエネルギーを受け取る。そのため、接合部は不均質である。鋭角でリムに過度のエネルギーが加えられると、容器／フィルムが焼けたり、黒くなったり、跡が付けられたりすることがある。同様に、トレイとフィルムとの直交するリムでの接合が弱すぎて、トレイの開口部を適切に密閉できない場合がある。

【0057】

これらの問題を考慮して、湾曲した側面および／または丸みを帯びたまたは丸みを帯びた角を有する開口部の周囲の周りに容器とフィルムとの間に均質な結合を提供することは困難である可能性があることが理解されよう。

【0058】

そのような開口部を横切る好適なシールを達成するために、シーリングビーム源は、シーリングビームの走査線に対する（すなわち、第２の方向に対する。第２の方向は、シーリングビームの位置を変えることができる方向）所望の接合角度に依存してシーリングビームの出力を変化させるように構成される場合がある。この角度は、容器がプレス部材に近づくとき、カメラなどのセンサを使用して検出され得る、および／または、容器が一定の方向および周期（すなわち、容器間の一定の間隔）でプレス部材およびシーリングビーム源に対して移動するように事前に決定され得る。例えば、シーリングビーム源は、シーリングビームが開口部の角の周りを横断するときに、シーリングビームのパワーを変化させるように構成され得る。いくつかの実施形態では、シーリングビーム源は、容器の角の周りにシーリングビームを印加する（すなわち、横断する）ときにシーリングビームの出力を増加させるように、および／または第２の方向に直交するまたは平行である横断経路に沿ったシーリングビームをあてる（すなわち、横断する）ときにシーリングビームの出力を最大に増加するように構成され得る。

【0059】

したがって、シーリングビームの出力は、密封される容器の部分に応じて、シーリングビーム源によって変化させることができる。好ましくは、容器がプレス部材およびシーリングビーム源に対して移動するときに、開口部の周囲の単位面積あたりの一定のエネルギーを維持するように、シーリングビームの出力を変化させる。

【0060】

さらなる実施形態では、容器密封装置は、追加的または代替的に、容器とプレス部材との間の相対速度を変化させて、シーリングビームが角または曲線の周りを横断するときの滞留時間を変化させるように構成され得る。

【0061】

しかしながら、これらの特徴は必須ではなく、さらなる実施形態において、好適なシールは、一定のパワーでシーリングビームを印加し、かつ容器とプレス部材との間に一定の相対速度を使用することによって達成され得る。

【0062】

好ましくは、プレス部材は、プレス部材が延びる第１の方向がプレス部材の長さに沿って一定であるように真っ直ぐである。しかしながら、これは必須ではなく、他の実施形態では、プレス部材と、それに沿ってシーリングビームが印加される平行な走査線が湾曲していてもよい。換言すれば、上記の第１および第２の方向は、プレス部材の長さに沿って変化し得る。

【0063】

好ましくは、容器がプレス部材に対して移動する方向に直交するプレス部材の幅は、容器がプレス部材に対して移動する方向に直交する容器の幅よりも大きい。換言すれば、プレス部材は、容器の幅全体にわたって容器に近接することができる。したがって、容器は、その幅を横切る実質的に任意の点でフィルムに接合することができ、容器の開口部は、プレス部材に対して単一の経路でその全周にわたって密封することができる。

【0064】

好ましくは、シーリングビーム源は、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームを放出し、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームが容器の開口部の周囲を反対方向に移動するように、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームの位置を制御（すなわち、変更または変更）するように構成される。これにより、容器がプレス部材に対して連続的に移動するときに容器の開口部を密封するように、開口部を取り囲む接合部を形成することができる。したがって、スループットが向上する可能性がある。しかしながら、これらの特徴は必須ではなく、さらなる例では、容器は、単一のプレス部材を複数回通過するか、または複数のプレス部材を連続して通過してもよい。

【0065】

好ましくは、プレス部材は、フィルムをプレスして２つの容器に同時に接触させるように構成される。シーリングビーム源は、それぞれの容器および／またはフィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出するように構成される。前記シーリングビームは、フィルムが容器に結合するように、それぞれの容器に近接するプレス部材のそれぞれの第１の部分の近傍に入射する。そして、容器密封装置は、プレス部材が近接するそれぞれの容器の領域が変化するように、プレス部材に対して容器を移動させるように構成される。

【0066】

容器密封装置のそのような実施形態は、それらがフィルムを複数の容器に同時に結合することができるので、スループットのさらなる増加を達成することができる。容器の列は、同じ方向にプレス部材に対して連続的に（例えば、端から端まで）移動することができる。これらの実施形態のプレス部材は、上記で論じた好ましい特徴のいずれかを含み得る（例えば、プレス部材は、容器とプレス部材との間の相対移動の方向に対して角度を付けられた方向に延びることができる）。

【0067】

さらなる実施形態は、分割部分によって分離された２つの開口部を含む容器を密封することができる。そのような容器密封装置は、フィルムをプレスして容器の分割部分と接触するように構成されたプレス部材と、分割部分および／またはフィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出するように構成され、少なくとも１つのシーリングビームは、フィルムを分割部分に接合するように、分割部分に近接するプレス部材の一部の近傍に入射するシーリングビーム源を備える。したがって、液体および／または気体が２つの開口部の間を通過するのを防ぐために、分割部分に沿って接合部を形成することができる。

【0068】

さらに好ましい実施形態では、容器密封装置は、プレス部材が容器に対して移動できるように、プレス部材を移動させるように構成されたプレス部材制御システムを備えることができる。例えば、プレス部材は、プレス部材の位置を制御するように構成されたロボットアームに取り付けられ得る。したがって、プレス部材は、容器の表面全体の様々な場所で、容器と接触するようにしっかりとプレスしながら容器に近接するように動かすことができる（例えば、開口部を密閉するために、容器の開口部の周りに延びるか、または容器の開口部を取り囲む結合を形成する）。

【0069】

容器プレス部材は、少なくとも２つの方向（例えば、ｘ軸およびｙ軸に沿って、および／または半径方向および円周軸において）にプレス部材の位置を制御するように構成され得る。したがって、プレス部材は、密封される容器の表面に平行な平面内を移動するように制御することができる。

【0070】

特に好ましい実施形態では、シーリングビーム源は、シーリングビームが容器に対してプレス部材と共に移動するようにシーリングビームの位置を制御するように構成される。その結果、プレス部材とシーリングビームが一緒に容器に対して移動するとき、プレス部材とシーリングビームの相対位置は一定である。走査ビームの経路の制御は、走査ミラー、屈折光学系、または他の手段によって達成することができる。代替の実施形態では、シーリングビーム源は、プレス部材と共に移動することができるが、これは必須ではない。

【0071】

そのような実施形態は、シーリングビームの制御を著しく単純にすることができる。装置（およびシーリングビーム源）は、プレス部材の位置を制御するように構成することができ、シーリングビームは、シーリングビームが一定の滞留時間で開口部の全周に沿って（すなわち、横断または容器および／またはフィルムの表面を横切る動きで）印加されるように制御することができる。したがって、均質な結合と好適なシールは、シーリングビームの力を変更することなく、開口部の周りに確実に形成される。

【0072】

例えば、プレス部材およびシーリングビーム源を通過して容器を輸送する輸送システムを含む装置の例では、プレス部材およびシーリングビームは、輸送方向における容器の動きを補償するように制御され得る。例えば、シーリングビームが搬送方向に平行な経路に沿って照射されるとき、容器、プレス部材、およびシーリングビームは、搬送方向に同じ速度で移動するように（すなわち、容器、プレス部材、およびシーリングビームの間に搬送方向に相対移動がないように）制御され得る。

【0073】

したがって、シーリングビームが容器またはフィルムの表面を横断する速度、すなわち開口部の周りの各点での滞留時間は、トレイが輸送システムによって運ばれる速度とは関連していない。シーリングビーム源は、シーリングビームのパワーを一定レベルに維持しながら、一定の滞留時間（および開口部の周囲の単位面積あたりの容器／フィルムに印加される一定レベルのエネルギー）を達成することができる。このように、これらの装置は、均質な結合とより信頼性の高いシールを提供するための簡単な手段を提供する。

【0074】

好ましくは、これらの実施形態のプレス部材は環状であり、シーリングビーム源は、シーリングビームが環状プレス部材の中央の穴を通過するようにシーリングビームを制御するように構成される。したがって、プレス部材が容器に対して移動する方向に関係なく、プレス部材は、シーリングビームの経路に先立ってフィルムを容器と接触するようにプレスすることができる。さらに、プレス部材は、シーリングビームが印加される点を取り囲む環状領域において、フィルムを容器と接触するようにプレスすることができる。これは、シーリングビームが容器および／またはフィルムに入射する位置でフィルムが容器と接触することを確実にするのに役立ち、それにより、容器とフィルムとの間の好適な接合およびシールを達成する。

【0075】

好ましくは、シーリングビームはレーザービームである。例えば、シーリングビームは、１から７ｍｍの間、好ましくは２から６ｍｍの間、より好ましくは３ｍｍから５ｍｍの間のビーム直径を有するレーザービームであり得る。

【0076】

本発明者らは、Ｓｙｎｒａｄ、Ｌｔｄ．（ＲＴＭ）によって製造されたＦｉｒｅｓｔａｒ ６０Ｗ ＣＯ_２レーザーで特に成功を収めた。このようなレーザーシステムは、レーザーマーキングに一般的に使用されているが、容器のレーザーシーリングでの使用に適していることがわかっている。

【0077】

特に成功した実施形態では、本発明者らは、Ｆｉｅｒｓｔａｒ ６０Ｗ ＣＯ_２レーザーのレーザー出力を１００％（６０Ｗ）に設定し、走査ヘッドをシール点の２８９．０ｍｍ上に配置することによって、フィルムをトレイおよび他の容器にシールした。この配置では、シーリングビームのスポットサイズまたは直径は約２．６ｍｍである。このスポットサイズは、レーザーバーンペーパーにラインを走査し、光学顕微鏡を使用してこの走査されたラインの両側の熱影響部（Ｈｅａｒｔ Ａｆｆｅｃｔｅｄ Ｚｏｎｅ，ＨＡＺ）の幅を推定し、マークされた線の全幅から熱影響部を差し引くことによって実験的に確認された。

【0078】

あるいは、シーリングビーム源は、エネルギーをフィルムおよび／または容器に伝達するために伝達するのに適した代替ビームを放出するように構成され得る。

【0079】

さらなる実施形態において、容器密封装置は、密封された容器を周囲のフィルムから分離するように構成された切断システムを含み得る。

【0080】

したがって、密封プロセスに続いて、密封された容器は、切断システムによって余分なフィルムから分離または切断され得る。

【0081】

切断システムは、ナイフまたは他の刃を含むことができる。しかしながら、好ましくは、切断システムは、切断ビーム（例えば、レーザービーム）を放出するように構成され得る。したがって、切断システムは、切断ビームを放出するように構成された切断ビーム源を備える。これにより、同様のビーム制御光学系をカッティングビームとシーリングビームに使用できる。好ましくは、切断システムは、容器の周囲に整列してまたは平行にフィルムを切断するように構成される。

【0082】

特に、シーリングビームおよびカッティングビームは、同一のビーム源によって生成され得るが、カッティングビーム源は、カッティングビーム源がシーリングビーム源より確実に集束され、より高いパワー密度を有するように、シーリングビーム源よりもフィルムの近くに配置される。シーリングビームとカッティングビームに同様のソースを使用すると、装置のメンテナンスと操作が簡単になる。

【0083】

切断システムおよび切断ビーム源は、密封された容器を互いにおよび周囲のフィルムから分離するために、プレス部材およびシーリングビーム源の下流に配置され得る。

【0084】

代替の実施形態では、切断ビーム源とシーリングビーム源は同じ源であり得、シーリングビーム源も切断システムの一部を形成する。その結果、シーリングビーム源は、切断プロセスを実行する際のパワー密度の適切な増加とともに、シーリングビームと切断ビームの両方に使用できる。追加的または代替的に、フィルムを切断するためにより多くの熱エネルギーをフィルムに提供するように、シーリングビームを使用しながらスキャン速度を低下させることができる。

【0085】

システムの好ましい実施形態では、密封される容器は個別に供給される。ただし、結合して供給される容器は、切断プロセス中に切断システムによって分離される可能性があることに注意すべきである。

【0086】

好ましくは、容器密封装置は、トレイを密封するのに適しており、シーリングビーム源は、トレイの縁および／またはトレイの縁を覆うフィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するように構成される。トレイは、食品包装業界で一般的に使用されているタイプの容器で、上向きの開口部がある。したがって、容器密封装置はトレイシーラーであり得る。

【0087】

好ましくは、プレス部材は、可撓性で弾力性のある材料を含む。このように、プレス部材は、力が加えられると変形する可能性があるが（例えば、それが容器と接触するようにしっかりと近接または押すとき）、力が取り除かれると元の形状に戻る。そのようなプレス部材は、容器表面の位置の変化に関係なく、プレス部材がフィルムを容器の表面と接触するようにプレスすることができるので、容器とフィルムとの間の好適な接合を達成し得る。

【0088】

代替的または追加的に、容器密封装置は、容器がプレス部材に対して移動するときに、プレス部材を偏らせて（バイアスして）容器と接触させるように構成されたバイアス部材を備え得る。

【0089】

さらなる実施形態では、容器に近接するように構成されたプレス部材の表面は、容器とプレス部材との間の相対移動の方向に沿い、容器の経路に向かって角度が付けられている。この角度付けは、容器に対するフィルムの正しい配置を確実にし、プレス部材に対する容器表面の位置の変動（例えば、容器の表面の欠陥によって引き起こされる可能性がある）への対応を補助できる。

【0090】

本発明のさらなる態様によれば、複数の密封システムを含む容器密封装置が提供され、それぞれの密封システムは、
フィルムをプレスして容器と接触させるように構成されたプレス部材と、
１つまたは複数のシーリングビームを放出するように構成され、前記シーリングビームのそれぞれは、フィルムを容器に接合するように、容器に近接するプレス部材のそれぞれの部分の近傍に入射するシーリングビーム源と
を備え、
容器密封装置は、容器の列をプレス部材に対して移動させ、複数の密封システムを交互に操作して、容器の列に沿って連続する容器を密封するように構成される。

【0091】

したがって、複数の密封システムを使用して、容器を順次密封することができる。例えば、２つの密封システムを有する例では、第１の密封システムは、容器密封装置を通過する奇数の容器（すなわち、第１、第３、第５などの容器）を密封し得、第２の密封システムは、容器密封装置を通過する偶数の容器（すなわち、２番目、４番目、６番目などの容器）を密封し得る。これは、３つ以上のシーリングシステムを含む例に拡張することができる。

【0092】

複数の密封システムのそれぞれは、本発明の第１の態様に関して上記で論じた特徴のいずれかを含み得る。単一の密封システムは生産ライン内の隣接する容器を密封する必要がないので、このような容器密封装置はスループットを増加させる可能性がある。これにより、（たとえば）容器間のギャップを減らしたり、輸送システムの速度を上げたりできる。

【0093】

本発明のさらなる態様によれば、容器の開口部をフィルムで密封するための方法が提供され、この方法は以下を含む。

【0094】

プレス部材を使用してフィルムを容器と接触させるようにプレスし、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが容器および／またはフィルムに入射し、シーリングビームが、フィルムを容器に接合するように容器に近接するプレス部材のそれぞれの第１の部分の近傍に入射するようにシーリングビーム源を操作し、
プレス部材が近接する容器の領域が変化するように、プレス部材に対して容器を移動させ、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが容器および／またはフィルムに入射し、シーリングビームがフィルムを容器に結合するように、容器に近接するプレス部材のそれぞれの第２の部分の近傍に入射するようにシーリングビーム源を操作する。

【0095】

このような方法は、従来のヒートシール方法よりもエネルギー消費量が少なく、柔軟性が高く、スループットが向上する可能性のある容器をシールするための改善された手段を提供する。

【0096】

プレス部材の第１の部分および第２の部分がプレス部材の同じ部分である場合、プレス部材とシーリングビームとの間に相対移動がない場合がある。一方、プレス部材の第１の部分と第２の部分が異なる場合、シーリングビームは、プレス部材に対して移動され得る。

【0097】

本発明のこの態様による方法を実施するのに適した装置を提供する本発明の第１の態様に関して、この方法に対するさらなる特徴、利点、および修正が上に記載されている。

【0098】

好ましくは、この方法は、容器および／またはプレス部材に対して１つまたは複数のシーリングビームの内のシーリングビームの位置を制御（すなわち、変化）することをさらに含む。

【0099】

好ましくは、この方法は、容器と１つまたは複数のシーリングビームの内のシーリングビームとの間の相対移動の経路に沿ってフィルムを容器に接合することをさらに含む。

【0100】

好ましくは、この方法は、輸送システムを使用して容器を輸送することをさらに含む。

【0101】

任意選択で、この方法は、輸送システムを使用して、一定の間隔および／または一定の向きで容器を輸送することをさらに含む。

【0102】

いくつかの実施形態では、この方法は、センサを操作して、プレス部材に対する容器の位置および向きを決定すること、およびシーリングビーム源を操作して、容器の決定された位置と向きに基づいて、１つまたは複数のシーリングビームの内のシーリングビームの位置を制御する（すなわち、変化させる）ことを含む。

【0103】

好ましい実施形態では、プレス部材が第１の方向に延び、この方法は、シーリングビーム源を制御して、第１の方向に平行な第２の方向に沿うプレス部材に対して、１つまたは複数のシーリングビームの内のシーリングビームの位置を変更することをさらに含む。

【0104】

好ましくは、プレス部材が延びる第１の方向は、容器がプレス部材に対して移動する方向に対して角度が付けられている。

【0105】

好ましくは、プレス部材が延びる第１の方向と、容器がプレス部材に対して移動する方向との間の角度は、１５から７５度の範囲であり、好ましくは、３０ら６０度の範囲であり、さらに好ましくは約４５度である。

【0106】

好ましくは、容器がプレス部材に対して移動する方向に直交するプレス部材の幅は、容器がプレス部材に対して移動する方向に直交する容器の幅よりも大きい。

【0107】

任意選択で、この方法は、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームを放出するようにシーリングビーム源を操作することをさらに含み、第１のシーリングビームおよび第２のシーリングビームは、容器の開口部の周囲を反対方向に移動する。

【0108】

任意選択で、この方法はさらに以下のステップを含む。

【0109】

プレス部材を使用してフィルムを２つの容器に同時に接触させるようにプレスし、
それぞれの容器および／またはそれぞれの容器の上のフィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれは、前記フィルムがそれぞれの容器に接合するようにそれぞれの容器に近接するプレス部材のそれぞれの部分の近傍に入射するようにシーリングビーム源を操作し、
プレス部材が近接するそれぞれの容器の領域が変化するようにプレス部材に対して容器を移動させ、
１つまたは複数のシーリングビームを放出し、前記シーリングビームのそれぞれが第２の容器および／またはフィルムに入射し、シーリングビームが、フィルムを容器に結合するように容器に近接するプレス部材のそれぞれの第２の部分の近傍に入射するようにシーリングビーム源を操作し、
好ましくは、シーリングビーム源は、第３のシーリングビームおよび第４のシーリングビームを放出し、第３のシーリングビームおよび第４のシーリングビームが、第２の容器の開口部の周囲を反対方向に移動する。

【0110】

いくつかの実施形態では、容器は、分割部分によって分離された２つの開口部を含み得、そしてこの方法は、以下のステップをさらに含み得る。

【0111】

プレス部材を使用してフィルムを分割部分と接触するようにプレスし、
分割部分および／または分割部分の上のフィルムに入射する少なくとも１つのシーリングビームを放出し、シーリングビームが、フィルムを分割部分に接合するように分割部分に近接するプレス部材の一部の近傍に入射するようにシーリングビームを操作する。

【0112】

好ましくは、この方法は、プレス部材が容器に対して移動できるように、プレス部材制御システムを使用してプレス部材を移動させることをさらに含む。

【0113】

好ましくは、シーリングビーム源は、シーリングビームが容器に対してプレス部材と共に移動するようにシーリングビームの位置を制御する。

【0114】

好ましくは、プレス部材は環状であり、シーリングビーム源は、シーリングビームが環状プレス部材の中央の穴を通過するようにシーリングビームを制御する。

【0115】

好ましくは、シーリングビームはレーザービームである。

【0116】

好ましくは、この方法は、密封された容器を周囲のフィルムから分離するために切断システムを操作することをさらに含む。

【0117】

好ましくは、この方法は、切断ビームを放出するように構成された切断ビーム源を含む。

【0118】

好ましくは、この方法は、トレイを密封するための方法であり、トレイのリムおよび／またはトレイのリムを覆うフィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するようにシーリングビーム源は操作される。

【0119】

好ましくは、この方法は、プレス部材から２ｃｍ以内、好ましくはプレス部材から１ｃｍ以内で容器および／またはフィルムに入射する１つまたは複数のシーリングビームを放出するシーリングビーム源の操作を含む。

【0120】

好ましくは、プレス部材は、可撓性で弾力性のある材料を含む。

【0121】

好ましくは、容器に近接するように構成されたプレス部材の表面は、容器とプレス部材との間の相対移動の方向に沿い、容器の経路に向かって角度が付けられている。

【0122】

好ましくは、この方法は、容器を密封する前に、容器に食品を充填するステップを含む。これは、好ましくは、容器密封装置の上流で実施される。このような方法は、容器に好適なシールを提供し、液体および気体が容器に出入りするのを防ぎ、中に含まれる食品の腐敗を防ぐのに適している。

【0123】

好ましい例では、この方法は、容器を密封する前に、容器にパージガスを充填するステップを含み得る。パージガスは、容器の内容物に対して不活性または非反応性である得る。例えば、多くの食品では、容器を密封する前に容器から酸素を除去することにより、製品の寿命を延ばすことができる。これは、制御された（例えば、無酸素の）環境で方法を実行することによって達成することができる。

【0124】

あるいは、またはさらに、容器密封装置は、大気圧またはそのすぐ上に維持されるパージガスで満たされた閉鎖系であり得る。容器がそのようなシステムを通過すると、パージガスがトレイの内部ボリュームを満たし、酸素および／または他の大気ガスを排出する。フィルムによって容器内に密封されるこのパージガスは、好ましくは、容器の包装された内容物に対して不活性で非反応性である。上向きの開口部を有する容器から酸素を置換するので、空気より重いパージガスが特に好ましい。

【0125】

たとえば、低酸素包装では、窒素を使用してトレイまたは他の容器内の周囲空気を置き換え、酸素レベルを下げることができる（たとえば１％未満）。これにより、食品の劣化が遅くなる可能性がある。追加的または代替的に、二酸化炭素をトレイに追加して、酸素を置換し、細菌の増殖を遅らせることができる。例えば、密封された食品包装容器の雰囲気は、約７０％の窒素、３０％の二酸化炭素、および１％の酸素を含み得る。

【0126】

あるいは、高酸素パッケージングでは、酸素レベルを上げることができる（たとえば、約６０％以上）。これは通常、色を維持するために赤身の肉を包装するときに使用される。

【0127】

好ましくは、この方法は、本発明の第１の態様による容器密封装置を使用して実施することができ、前記容器密封装置は、上記で論じた好ましい特徴のいずれかを含む。

【0128】

本発明のさらなる態様によれば、上記で論じた本発明の第２の態様による容器密封装置を使用して容器を密封する方法が提供される。この方法は、複数の密封システムを交互に操作して、容器のラインに沿って連続する容器を密封することを含む。この方法は、本発明の前述の態様に関連して上記で論じたステップのいずれかを含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0129】

【図1a】本発明の実施形態に係る装置および方法を使用して密封することができるトレイの断面図である。

【図1b】本発明の実施形態に係る装置および方法を使用して密封することができるトレイの平面図である。

【図1c】本発明の実施形態に係る装置および方法を使用して密封することができるトレイの側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る容器密封装置の概略正面図である。

【図3a】本発明の実施形態による容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図3b】本発明の実施形態に係る容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図3c】本発明の実施形態に係る容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図3d】本発明の実施形態に係る容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図3e】本発明の実施形態に係る容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図3f】本発明の実施形態に係る容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図3g】本発明の実施形態に係る容器密封装置の連続的な概略平面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る容器密封装置の概略平面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る容器密封装置の概略平面図である。

【図6a】本発明の実施形態での使用に適したプレス部材の例を示している。

【図6b】本発明の実施形態での使用に適したプレス部材の例を示している。

【図7a】本発明の実施形態に係る容器密封装置の概略正面図である。

【図7b】本発明の実施形態に係る容器密封装置の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0130】

図２は、容器１０の密封中の断面における容器密封装置１００を概略的に示している。これらの容器１０は、（容器１０がトレイであるように）リム１２によって囲まれた上向きの開口部１４を備える。

【0131】

容器密封装置１００は、プレス部材３０、シーリングビーム源４０、および輸送システム５０を備える。図示されるように、輸送システム５０（例えば、コンベヤ）は、容器１０を、プレス部材３０およびシーリングビーム源４０を通過させてＤ方向に輸送する。プレス部材３０は、容器１０がプレス部材３０と輸送システム５０との間を移動または通過するように、輸送システム５０上に配置される。

【0132】

図示されるように、容器密封装置１００は、装置を通って方向ｄに移動するフィルム２０のウェブを受け取る。フィルム２０は、プレス部材３０と容器１０との間を通過する。

【0133】

容器１０およびフィルム２０がプレス部材３０と輸送システム５０との間を通過するとき、プレス部材３０は、フィルム２０を容器１０と接触するように押す（例えば、プレス部材３０がフィルム５０と接触するように、そして、フィルム５０は、単一の線に沿って容器１０と接触している）。

【0134】

シーリングビーム源４０は、方向Ｄにおいてプレス部材３０の下流に配置されている。フィルム５０を容器１０に接合するために、シーリングビーム源４０は、フィルム２０を容器に接合するのに適した少なくとも１つのシーリングビーム４２を放出する。シーリングビーム４２は、フィルム５０が容器１０と接触しているプレス部材５０の近傍の容器１０および／またはフィルム５０に入射する。その結果、シーリングビーム４２は、フィルム５０を容器１０に接合する。例えば、シーリングビーム４２は、フィルム２０または容器１０の表面に存在する接着剤を活性化することができ、および／または容器１０および／またはフィルム２０をそれらが一緒に融合するように溶融することができる。

【0135】

プレス部材３０は、ゴムなどの可撓性で弾力性のある材料で形成することができる。したがって、使用中、プレス部材３０は、図２に示されるように、湾曲した形状に変形され得る。弾力性のある材料であるためプレス部材３０は、元の形状に戻るように付勢され、したがって、リム１２の位置のわずかな変化（例えば、容器１０の表面の欠陥、または容器１０が支持されている輸送システム５０の位置の変化により引き起こされる可能性がある）に関係なく、フィルム２０を容器１０と接触するようにプレスし続ける。これは、容器１０の位置または形状の変化に関係なく、フィルム２０と容器１０との間の好適な接合を確実にするのに役立つ。

【0136】

フィルム２０に接触するプレス部材３０の表面３０ａは、容器１０とプレス部材３０との間の相対移動の方向に（すなわち、方向Ｄに沿って）、容器１０に向かって（すなわち、容器の経路に向かって）角度が付けられている。具体的には、プレス部材３０の前縁または上流縁３０ａは、プレス部材３０の後縁または下流縁よりも、輸送システム５０および容器１０の供給経路からより遠い距離に配置されている。その結果、プレス部材３０は、フィルム２０の供給またはフィルム２０と容器１０の位置の変化に関係なく、フィルム２０と容器１０とに正確に近接する。この場合も、これは、容器１０の開口部の周りの好適なシールに寄与し、漏れを防ぎ、包装された食品の腐敗を防ぐ。

【0137】

図２に示される具体例では、少なくとも１つのシーリングビーム４２は、プレス部材３０に隣接して、プレス部材３０の後縁３０ｂの近傍を通過する（すなわち、プレス部材３０に対する容器１０の動き方向におけるさらに下流のプレス部材３０のエッジ）。フィルム２０と容器１０とに近接するプレス部材３０の一部の近傍へのシーリングビーム４２の印加は、シーリングビーム４２が入射する際に、フィルム２０を容器１０の表面と接触または近接させたままにできるため、好適な接合を確実にする。

【0138】

他の実施形態では、シーリングビームは、他の場所（例えば、方向Ｄのプレス部材３０の上流）に印加され得る。あるいは、プレス部材３０がフィルム２０と接触する一方で、シーリングビームがプレス部材３０を通って透過され、フィルム２０および／または容器１０に入射することができるように、プレス部材は、シーリングビームに対して透明であるように構成され得る。

【0139】

図示されるように、シーリングビーム源４０は、輸送システム５０の上に提供される（すなわち、シーリングビーム源４０が、輸送システムのプレス部材３０および容器１０と同じ側にある）。しかしながら、他の実施形態では、シーリングビーム源は、代替的または追加的に、輸送システム５０のプレス部材３０の反対側（すなわち、図２に示される輸送システム５０の下）に備え得る。そのような例では、１つまたは複数のシーリングビームは、フィルム２０および／または容器１０に入射する前に、シーリングビーム源４０から輸送システム５０を介して伝達され得る。例えば、シーリングビームは、輸送システム５０の開口部、またはシーリングビームに対して透明である輸送システム５０の一部を通過することができる。

【0140】

図２に示される輸送システム５０は、プレス部材３０およびシーリングビーム源４０に対して連続的または非連続的に容器１０を輸送するように操作され得る。容器１０がプレス部材３０に対して移動するにつれて、プレス部材３０と近接する容器１０の部分と、容器１０の部分および／またはシーリングビーム４２が入射するフィルムとが変化する。換言すれば、容器１０がプレス部材３０に対して移動するときに、容器１０およびフィルムの別の、側方に離間した部分が、プレス部材３０が近接する。したがって、容器１０の開口部の周りを密封する必要がある場合に、容器１０の別の部分をフィルムに接合することができる。

【0141】

輸送システム５０の速度は、例えば、フィルム２０と容器１０との間の適切な接合を達成するために必要とされる滞留時間に応じて決定され得る。しかしながら、好ましくは、フィルム２０のウェブは、ウェブがたるんだり過度に張られたりするのを避けるために、容器１０が輸送システム５０によって輸送される速度に等しい速度で容器密封装置１００に供給される。これは、ミスフィードを回避するのに役立ち、容器１０とフィルム２０との間の好適な接合を確実にするように作用する。他の実施形態では、それぞれの容器または容器１０のバッチは、単一のフィルムシートで密封され得る（すなわち、ウェブ供給プロセスではなくシート供給プロセス）。

【0142】

図２に示されるように、輸送システム５０は、一定の間隔で（すなわち、連続する容器間の一定の期間で）、一貫した方向で（例えば、輸送システム５０によって輸送されるそれぞれの容器が残りの容器と、好ましくは移動方向で整列するように）容器１０を供給する。容器のそのような定期的かつ予測可能な輸送は、シーリングビーム４２がそれぞれの容器に対して一貫した方法で操作され得るので、シーリングビーム４２の制御を単純化する。ただし、これらの機能は必須ではない。

【0143】

さらなる実施形態では、システムは、カメラなどのセンサを含み、容器がプレス部材に対して移動するときに容器の位置および方向を決定するように構成され、フィルムを前記容器に正確に接合するように、それぞれの容器の決定された位置および方向に基づいてシーリングビーム４２を制御するように構成され得る。

【0144】

開口部１４の周囲を完全に密封するために、シーリングビーム４２を操作して、開口部１４の全周にわたってフィルム２０を容器１０に接合することができる（すなわち、接合部が開口部１４を取り囲む）。これにより、開口部１４全体に気密および水密シールが生成され得る。次に、シーリングビーム源を操作するそのようなプロセスおよび方法の例を、図３ａから３ｇを参照して説明する。ここで、対応する特徴は、同様の参照記号で示される。

【0145】

図３ａおよび３ｇを参照して以下に説明する方法および装置は、容器１０がプレス部材３０に対して移動する間、容器１０（または他の容器）を密封する簡単かつ効率的な手段を提供する。特に、容器が連続的に移動している間に容器を密封することにより、容器１０の流れの中断を回避することができるので、高いスループットが可能になる。

【0146】

図３ａから３ｇは、容器１０（例えば、トレイ）がプレス部材３０に対して方向Ｄに移動するときの容器密封装置１１０の連続画像を平面図で示している。容器１０はフィルム（理解を容易にするためにこれらの図には示されていない）で密封されている。

【0147】

容器１０とプレス部材３０との間の相対移動は、容器１０を動かすように構成された輸送システム（図２など）、および／またはプレス部材３０を動かすように構成されたシステムを使用して達成することができる。上記のように、相対移動は好ましくは連続的であり、相対移動の速度は、好ましくは、容器１０を密封するために使用されるウェブまたはフィルムのシート（図示せず）の供給速度に等しい。

【0148】

図３ａに示されるように（容器１０およびフィルム（図示せず）がプレス部材３０に接近する場合）、容器１０は実質的に長方形であり、製品が含まれ得る内部ボリュームへつながる開口１４を備える。開口１４は、リム１２に囲まれてもよい。シーリングビーム源の制御を単純化するために、容器１０は、その長軸が容器１０とプレス部材３０との間の相対移動の方向Ｄに平行であり、その短軸が相対移動の方向Ｄに直交するように配向される。

【0149】

プレス部材３０は、容器１０がプレス部材３０に対して移動する方向Ｄに対して角度が付けられた第１の方向Ｐに延在する（すなわち、プレス部材３０が、プレス部材３０に対する容器の経路に実質的に平行または直交しない方向に延在する）。具体的には、図３ａから３ｇのプレス部材は、容器１０がプレス部材３０に対して移動する方向Ｄに対して４５度に配向されている。プレス部材３０は、容器１０よりも広く、容器１０の全幅にわたってリム１４に接触することができる。

【0150】

容器密封装置１１０は、シーリングビーム源（図示せず）をさらに備える。シーリングビーム源は、２つのシーリングビーム４２ａ、４２ｂを放出するように構成される。シーリングビーム源は、それぞれのシーリングビーム４２ａ、４２ｂの位置が、プレス部材３０が延びる方向Ｐに平行に延びる走査線４４に沿って変化し得るように、それぞれのシーリングビーム４２ａ、４２ｂの位置または経路を制御するように構成される。その結果、シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、容器１０とプレス部材３０との間の相対移動の方向Ｄに対して角度が付けられた走査線４４に沿って印加され得る。シーリングビーム４２ａ、４２ｂがそれに沿って移動され得る走査線４４は、プレス部材３０に隣接（すなわち、近接）している。

【0151】

容器１０がプレス部材３０に対して移動するとき、プレス部材３０と容器１０との間に配置されたフィルム（図示せず）が、容器１０と接触するようにプレスされる。したがって、シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、フィルムおよび容器１０が著しく離れる前の接触をしている間に、フィルムおよび／または容器１０に印加され得る。これにより、フィルムと容器１０との間の好適な結合が保証される。

【0152】

シーリングビーム源は、２つのシーリングビーム４２ａ、４２ｂを、それらが容器１０の開口１４の周囲を反対方向に移動するように制御するように構成される。さらに、シーリングビーム源は、それぞれのシーリングビーム４２ａ、４２ｂが容器１０に対して移動するように操作され、フィルムは、相対移動の各経路に沿って容器に接合される。

【0153】

図示されるように、シーリングビーム源は、第１のシーリングビーム４２ａが開口部１４の周囲を時計回りに移動するように制御し、第２のシーリングビーム４２ｂが開口部１４の周囲を反時計回りに移動するように制御する。

【0154】

これらの図では、それぞれのシーリングビーム４２ａ、４２ｂの動きは、２対の矢印によって示されている。矢印の最初のセットは、容器に対するシーリングビーム４２ａ、４２ｂの動きを表す（矢印ａおよびｂ）。結果として、矢印ａ、ｂの第１のセットは、第１および第２のシーリングビーム４２ａ、４２ｂによってフィルムと容器との間に形成される接合部４６ａ、４６ｂを規定する。矢印の第２のセットは、走査線４４に沿った、プレス部材およびシーリングビーム源（矢印αおよびβ）に対するシーリングビーム４２ａ、４２ｂの動きを表す。したがって、矢印α、βの第２のセットは、シーリングビーム源によって定義されるシーリングビーム４２ａ、４２ｂの位置の変化を示している。

【0155】

図３ｂでは、容器１０およびフィルムは、プレス部材３０を通過し始める。プレス部材がフィルムに接触し、フィルムを押して容器１０に接触させる。シーリングビーム源は、プレス部材３０の近傍または隣接するリム１２の角に２つのシーリングビーム４２ａ、４２ｂを印加するように操作され、それによってフィルムを容器１０に接合する。

【0156】

容器１０がプレス部材３０に対して通過し続けるので、シーリングビーム源は、第１のシーリングビーム４２ａが時計回りに開口部１４の周囲を移動するように、第２のシーリングビーム４２ｂが反時計回りに開口部１４の周囲を移動するように、容器１０に対する第１および第２のシーリングビーム４２ａ、４２ｂの位置を制御する。シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、（図３ｆに示されるように）それらが開始したコーナーと反対側の容器のコーナーで合流する。

【0157】

その結果、容器１０のリム１２全体の周りで、フィルムと容器１０との間に連続的な接合が形成される。この接合部は、開口部１４を取り囲み、液体および気体が容器１０に出入りするのを防ぐ。

【0158】

シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、シーリングビーム源が第１のシーリングビーム４２ａの位置を一定に保持する方向Ｄ（すなわち、容器１０とプレス部材３０との間の相対移動の方向）に平行に移動し得ることが分かる。例えば、これは、第１のシーリングビーム４２ａについては図３ｂと３ｃと図３ｃと３ｄとの間で、第２のシーリングビーム４２ｂについては図３ｄと３ｅと図３ｅと３ｆとの間で見られる。

【0159】

これらの場合、シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、プレス部材３０および走査線４４に対して移動しない。しかしながら、容器１０と、プレス部材３０及びシーリングビーム源との間には、方向Ｄの相対移動が残っている。したがって、シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、容器１０に対してこの方向Ｄに平行に移動する。

【0160】

同様に、シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、シーリングビーム源によって制御され、容器１０に対して移動方向Ｄに直交して移動することができる。このような動きは、第２のシーリングビーム４２ｂについては図３ｂと３ｃとの間で、第１のシーリングビーム４２ａについては図３ｅと３ｆとの間で見ることができる。

【0161】

この移動は、方向Ｄの速度成分が、方向Ｄにおけるプレス部材に対する容器１０の移動速度に等しくなるように、シーリングビーム源が走査線４４に沿ってシーリングビームを移動させる場合に達成される。

【0162】

容器１０の角の周りにおける容器１０に対するシーリングビーム４２ａ、４２ｂの移動は、方向Ｄにおけるプレス部材に対する容器１０の速度と比較して、シーリングビーム４２ａ、４２ｂが走査線４４に沿って移動する速度を変えることにより達成し得る。

【0163】

シーリングビーム源は、容器１０が走査線４４を通過するときにシーリングビーム４２ａ、４２ｂの出力を変化させて、均質な結合を維持するように構成されうる。これは、リムの任意の部分でのシーリングビーム４２ａ、４２ｂの滞留時間は、容器１０が、走査線４４を通過して運ばれる速度および走査線４４に対するシーリングビーム４２ａ、４２ｂの横断経路の角度（すなわち、この場合、リム１２の角度）によって決定されるためである。シーリングビーム源は、開口部１４の周囲の単位面積あたりにおけるエネルギーを一定に維持するために、リム１２の角でシーリングビーム４２ａ、４２ｂのパワーを増加させるように構成され得る。

【0164】

上記のような容器密封部材を含む包装システムを通る容器のスループットは、容器がプレス部材に対して通過するときに容器間の距離を短くすることによってさらに増加させることができる。したがって、容器が、（例えば）輸送システムによって輸送される速度、またはプレス部材によって近接させられる速度は増加する。

【0165】

しかしながら、容器が互いに近接または隣接してプレス部材を通過するとき、複数の容器がプレス部材に同時に接触する可能性がある。これは、プレス部材に対して移動する容器の走査線の方向に対してプレス部材が角度を付けられている場合に特に起こりやすい。

【0166】

この状況の例を、図３ａから３ｇを参照して論じた装置１１０と同様の容器密封装置１２０を示す図４に示す。２つの容器１０ａ、１０ｂ（それぞれがリム１２ａ、１２ｂによって囲まれた開口部１４ａ、１４ｂを含む）は、容器密封装置１２０のプレス部材３０に対して方向Ｄに沿う走査線内を連続的に移動する。容器１０ａ、１０ｂは、それらの間のギャップが小さくなるように、実質的に互いに隣接して配置されている。

【0167】

容器１０ａ、１０ｂは、シーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの制御を単純化するために、同じ方向に整列および配向されている。ただし、これは必須ではない。

【0168】

図３ａから３ｇのように、プレス部材３０は、相対移動の方向Ｄに対して角度を付けられた方向Ｐに延びる。その結果、容器１０ａ、１０ｂは、プレス部材が第１の容器１０ａの後部および第２の容器１０ｂの前部を横切って延びるときに、それぞれプレス部材３０に近接する。

【0169】

プレス部材３０がフィルムに接触し、フィルムをそれぞれの容器１２ａ、１２ｂのリム１２ａ、１２ｂに接触するようにプレスするように、容器１０ａ、１０ｂにわたってフィルムが供給される。

【0170】

図４の容器密封装置１２０は、プレス部材３０の近傍にある４つのシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを同時に放出するように構成されたシーリングビーム源をさらに備える。シーリングビーム源は、プレス部材３０が延びる方向Ｐに平行に延びる走査線４４に沿ってこれらのシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの位置を制御するように同様に構成される。

【0171】

最初に、シーリングビーム源は、第１のシーリングビーム４２ａおよび第２のシーリングビーム４２ｂを放出するように構成される。第１の容器１０ａがプレス部材３０を通過して移動するとき、シーリングビーム４２ａ、４２ｂは、第１の容器１０ａの開口部１４ａの周囲にわたり反対方向に移動するように制御され得、それにより、開口部１４ａの相対移動の経路に沿って第１の容器１０のリム１２ａにフィルムを接合または接続する。これは、図３ａから３ｇを参照して説明した第１および第２のシーリングビーム４２ａ、４２ｂの制御に類似している。

【0172】

容器１０ａ、１０ｂは、プレス部材３０に対して移動し続けるので、第１および第２の容器１０ａ、１０ｂの両方が、プレス部材３０によって同時に接触され、それぞれが、シーリングビーム源の走査線４４の下にある。

【0173】

したがって、シーリングビーム源は、第２の容器１０ｂのリム１２ｂに入射するようにされた第３のシーリングビーム４２ｃおよび第４のシーリングビーム４２ｄを放出するようにさらに構成される。第３および第４のシーリングビーム４２ｃ、４２ｄは、第２の容器１０ｂの開口部１４ｂの周囲にわたり反対方向に移動して、フィルムを第２の容器１０ｂのリム１４ｂに結合または接続するように制御され得る。この場合も、第２の容器１０ｂの開口部を密封するこの方法は、図３ａから３ｇを参照して説明したシーリングビームの制御に類似している。

【0174】

換言すれば、シーリングビーム源は、プレス部材３０が容器１０ａ、１０ｂに近接する各点の近傍にある、容器１０ａ、１０ｂおよび／または容器１０ａ、１０ｂを覆うフィルムに入射するシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを放出するように構成される。したがって、それぞれの容器の開口部１４ａ、１４ｂは、プレス部材３０に対して容器１０ａ、１０ｂのシングルパスで密封され、その後の密封工程を実施する必要はない。

【0175】

したがって、４つのシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを放出する容器密封装置１２０は、角度の付いたプレス部材３０に対して連続的に輸送されるときに、互いに近くに配置された容器を効率的に密封することができる。

【0176】

さらに、上記の容器密封装置１００、１１０、１２０はまた、容器が連続的に移動する間（すなわち、インラインプロセス中に）、複数の開口部を備えた容器を密封するように変更され得る。

【0177】

図５は、分割部分８５によって分離された２つの開口部８４ａ、８４ｂを備えた容器８０を効率的に密封することができる容器密封装置１３０を示している。分割部分５８は、容器８０のリム８２と連続的に形成される。

【0178】

この容器密封装置１３０は、プレス部材３０を備えている。容器８０は、プレス部材３０に対してＤ方向に（好ましくは連続的に）移動する。プレス部材３０は、相対移動の方向Ｄに対して角度が付けられた方向Ｐに延びる（例えば、４５度の角度で）。容器８０がプレス部材３０に対して移動すると、プレス部材３０はフィルム（図示せず）に接触し、フィルムをプレスして、容器８０のリム８２および分割部分８５と接触させる。

【0179】

容器密封装置１３０は、フィルムが容器８０に結合されるように、方向Ｐに平行、かつプレス部材３０の近傍に、走査線４４に沿って３つのシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｅを放出するように構成されたシーリングビーム源４０（図示せず）をさらに備える。

【0180】

容器８０がプレス部材３０に対して移動するとき、シーリングビーム源４０は、走査線４４に沿ったシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｅの位置を制御する。その結果、容器８０と接触するようにプレスされたフィルムは、シーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｅと容器８０との間の相対移動の経路に沿って容器８０に接合される。

【0181】

具体的には、図３ａから３ｇのように、シーリングビーム源は、容器１００に対して、それらがリム８２の周りを反対方向に移動するように、第１および第２のシーリングビーム４２ａ、４２ｂを制御するように構成される。第１のシーリングビーム４２ａは、第１および第２の開口部８４ａ、８４ｂの周囲を時計回りに移動する。一方、第２のシーリングビーム４２ｂは、第１および第２の開口部８４ａ、８４ｂの周囲を反時計回りに移動する。したがって、第１および第２のシーリングビーム４２ａ、４２ｂは、それらが容器８０に対して移動するときにそれぞれ接合部４６ａ、４６ｂを形成し、容器８のリムを密封して、密閉された開口部を水密および／または気密可能とすることで、任意の製品が開口部８４ａ、８４ｂのいずれかを通って漏れることがないようにする。

【0182】

対照的に、シーリングビーム源は、第３のシーリングビーム４２ｅが分割部分１２５に沿って容器８０に対して移動するように、第３のシーリングビーム４２ｅの位置を制御する。したがって、第３のシーリングビーム４２ｅは、容器８０の分割部分１２５に沿って接合部４６ｃを形成する。第３のシーリングビームによって形成されたこの接合部４２ｅは、好ましくは、第１および第２のシーリングビーム４２ａ、４２ｂによって形成された接合部４２ａ、４２ｂを接続する。したがって、第３のシーリングビーム４２ｅは、第１および第２の開口部８４ａ、８４ｂが連絡できないように（すなわち、液体および／または気体がシールを横切って２つの開口部８４ａ、８４ｂの間を通過できないように）容器８０をシールする。

【0183】

この場合も、シーリングビーム源は、容器８０がプレス部材３０に対して移動するときに、容器１００に近接するプレス部材３０の各点の近傍にある、容器１００および／または容器８０を覆うフィルムに入射するシーリングビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃを放出するように構成される。したがって、開口部８４ａ、８４ｂは、容器８０に対してプレス部材３０のシングルパスで密封され、その後の密封ステップを実行する必要はない。

【0184】

図４の例と同様に、図５を参照して論じられたシーリングビーム源は、容器８０がプレス部材に対して移動するときに、互いに近接して配置された複数の容器を密封し、プレス部材３０が同時に近接するように、さらなるシーリングビームを放出するように構成され得ることに留意されたい。たとえば、シーリングビームソースは、５つ以上のシーリングビームを放出してもよい。

【0185】

追加的または代替的に、図５に示される装置１３０は、３つ以上の開口部を備えた容器を密封するように変更され得る。これを達成するために、シーリングビーム源は、追加の開口部を分離する追加の分割部分をシールするために、図５に示されるシーリングビーム４２ｅに類似したさらなるシーリングビームを放出するように構成され得る。

【0186】

図３、４、および５のそれぞれのプレス部材３０は、直線方向Ｐに延びる長方形の部材として示されている。ただし、これは必須ではない。図６ａおよび６ｂは、容器密封装置での使用に適した別のプレス部材３２、３４を示している。

【0187】

図６ａは、シーリングビームに対して透明である隙間３２ａを備えるプレス部材３２を示している。例えば、隙間３２ａは、貫通穴であり得、またシーリングビームに対して透明である材料でも形成され得る。プレス部材３２および隙間３２ａは、方向Ｒに直線的に延びる。シーリング部材（図示せず）は、隙間３２ａを通過するように１つまたは複数のシーリングビームを制御するように構成され得、隙間３２ａの長さに沿って方向Ｒに平行に延びる走査線４４ｂに沿って配置され得る。

【0188】

そのようなプレス部材３２は、シーリングビームが印加される場所のいずれかの側で、フィルムが容器と接触するようにプレスされ得るので、容器密封装置によって生成されるシールの有効性を改善し得る。

【0189】

図６ｂは、湾曲したプレス部材３４を示している。プレス部材は湾曲方向Ｓに延びる。シーリング部材（図示せず）は、１つまたは複数のシーリングビームを制御するように構成され得、ビームは、プレス部材３４の湾曲したエッジに平行に延びる走査線４４ｃに沿って配置され得、シーリングビームは、走査線４４ｃに沿った各点でプレス部材３４に対して近接している。

【0190】

図２から６を参照して上で論じた例では、シーリングビームは、プレス部材に対して移動する。対照的に、図７ａは、プレス部材１５０およびシーリングビーム７２が、密封される容器（すなわち、容器１０）に対して一緒に移動する、容器密封装置１４０の別の実施形態を示している。

【0191】

容器密封装置１４０は、図２の例のように、容器１０およびフィルム２０のウェブを受け入れる。輸送システム５０は、容器１０を方向Ｄに輸送するように構成される。好ましくは、容器１０およびフィルム２０は、同じ速度で供給される。

【0192】

容器密封装置１４０は、アーム６２を介して環状プレス部材を動かすように構成されたロボットプレス部材制御システム６０によって制御されるプレス部材３６をさらに備える。プレス部材制御システムに適した機械には、オムロン（ＲＴＭ）によって製造されたＱｕａｔｔｒｏ製品ラインなどのパラレルロボットが含まれる。

【0193】

容器密封装置１４０は、シーリングビーム７２を放出するように構成されたシーリングビーム源７０をさらに備える。シーリングビーム源７０は、シーリングビーム７２がプレス部材３６と共に（すなわち、それと並行して、または対応する方法で）移動するように（例えば、ミラーまたは他の光学系を使用して）シーリングビーム７２の経路を制御するように構成される。したがって、プレス部材３６およびシーリングビーム７２は、シールされる容器１０に対して移動することができるが、それらは、互いに対して移動しないように制御される。

【0194】

図示されるように、フィルム２０のウェブは、プレス部材３６と容器１０との間を通過する。プレス部材３６は、容器１０がプレス部材を通過して輸送されるときに、フィルム２０をそれぞれの容器１０と接触するように押す。

【0195】

プレス部材３６は、プレス部材３６を通って延びる中央隙間３６ａを有する環として形成されている。フィルム２０をそれぞれの容器１０に接合するために、シーリングビーム源７０は、シーリングビーム７２が容器１０および／または上にあるフィルム２０に入射するように、この隙間３６ａを通してシーリングビーム７２を放出する。隙間３６ａを取り囲むプレス部材３６の本体によってフィルム２０が容器１０の表面と接触するようにプレスされ、シーリングビーム７２がこの領域の近傍に（すなわち近くに）印加されるので、好適に結合が作成される。

【0196】

図７ｂの概略図に示されるように（これは、容器１０を密封する容器密封装置１４０の平面図を示し、フィルム２０、プレス部材制御システム６０、シーリングビーム源７０、および輸送システムを省略している）、プレス部材制御システム６０およびシーリングビーム源７０は、プレス部材３６およびシーリングビーム７２の位置を制御（すなわち、変化）して、それらが容器１０の開口１４の周囲にわたり（例えば、容器１０のリム１２の周り）で一緒に動くようにすることができる。その結果、フィルム２０は、シーリングビーム７２と容器１０との間の相対移動の経路に沿って容器１０に接合され得る。

【0197】

容器密封装置１４０はまた、プレス部材３６の上流に配置されたセンサー（例えば、カメラ）と、容器１０（または他の容器）の位置および配向を検出するように構成されたシーリングビーム源７０とを含み得、プレス部材制御システム６０による動作では、シーリングビーム源７０は、センサによって検出された容器１０の位置および向きに基づいて制御され得る。同様に、さらなる実施形態では、容器密封装置１４０は、輸送システム５０を含まなくてもよく、代わりに、容器１０は、手動で供給されてもよい。

【0198】

図示されるような環状プレス部材３６は、シーリングビーム７２およびプレス部材３６が密封される容器に対して移動する容器密封装置の例での使用に特に適している。プレス部材３６およびシーリングビーム７２が容器に対して移動する方向に関係なく、好適な密封を達成するために、シーリングビームの前のフィルムが容器と接触するようにプレスされる。ただし、これは必須ではなく、プレス部材の他の形状をうまく使用することができる。

【0199】

それぞれのプレス部材３６は、（例えば、容器のリム１２の欠陥による）容器１０の表面の位置の変化に対応するために、ゴムなどの可撓性で弾力性のある材料で形成されてもよい。

【0200】

上で述べた図は、一定の間隔で供給され、それらの側面（および図５の場合は分割部分）がプレス部材と容器の間の移動方向Ｄに平行または直交するように配向された容器を示している。これにより、シーリングビームの制御を簡素化できる（たとえば、所定の経路に沿って移動する場合）が、必須ではない。

【0201】

例えば、この装置は、湾曲した側面または分割部分を有する容器とともに使用することができる。同様に、容器の向きおよびプレス部材に接近する容器間の間隔は変化し得る。そのような実施形態では、プレス部材に接近する容器の配向および／または位置を検出するためにセンサを備えることができ、シーリングビーム源は、センサの感知結果に基づいてシーリングビームを放出するように構成することができる。例えば、容器の方向および位置が決定されると、シーリングビーム装置は、シーリングビームが容器の開口部を密封するための適切な経路を決定することができ（例えば、接合部が開口部を囲むように）、シーリングビーム源は、決定された経路をたどるようにシーリングビームを制御する。

【0202】

さらなる例では、上記の容器密封装置は、密封された容器をフィルムから分離するように構成された、またはそれぞれの容器にフィルムの個々のシートを使用するように構成された切断システムを含み得る。これは、ナイフなどを使用して達成することができるが、第２の切断ビームを使用して切断を達成する場合に特に便利である。

【0203】

密封された容器の内容物の貯蔵寿命を延ばすために、上記の装置および方法のいずれかを、制御された雰囲気で実施することができる。例えば、装置は、大気圧またはそのすぐ上に維持されるパージガスで満たされた閉鎖系であり得る。容器がそのようなシステムを通過すると、パージガスが容器の内部ボリュームを満たし、容器内から空気を排出する。フィルムによって容器内に密封されるこのパージガスは、好ましくは、容器の包装された内容物に対して不活性で非反応性である。低酸素レベルが望まれる場合、空気より重いパージガス（例えば二酸化炭素）は、上向きの開口部を有する容器から酸素を置換するので、特に好ましい。あるいは、高酸素パッケージのパージガスとして酸素を使用することもできる。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図3e】

【図3f】

【図3g】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図7a】

【図7b】

【国際調査報告】