JP2004026204A - カートン充填密封包装装置のカートンクリーナー - Google Patents

Abstract

【課題】カートン容器の内面にクリーンエアーを吹き付けると同時に吸引して、付着しているゴミや埃などの異物を除去するとともに、クリーンエアーの吹き付けだけでは除去し切れない、カートン容器の内面に静電気によって付着しているようなゴミや埃などの異物を容易に且つ確実に除去することにある。
【解決手段】充填密封包装装置のカートン搬送路の近傍に配置され、間欠的に搬送されるカートンＣ内に挿入・離脱可能且つクリーンエアーの噴出動作と同時にエアー吸引動作可能なクリーナーノズル部１０を備え、該クリーナーノズル部の挿入・離脱動作によりカートン内面をクリーニングするカートンクリーナーにおいて、クリーナーノズル部１０にカートン内面に帯電する静電気を除電する除電手段１５が併設されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カートン充填密封包装装置のカートン搬送路近傍に配置され、内容物を充填する前にカートン内面をクリーニングするためのカートン充填密封包装装置のカートンクリーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体カートン充填密封包装装置のカートンクリーナーは、ボトム部を成形シール処理後の紙製カートン容器の搬送路近傍に配置され、液体充填前に、そのカートン容器内面をクリーニングするものであり、カートンクリーナーにはクリーナーノズル部を備え、クリーナーノズル部を液体内容物を充填する前のカートン容器内に挿入して、クリーンエアーの噴出動作と同時にエアー吸引動作を行って、クリーンエアーのカートン内還流により、カートン容器内面に付着しているゴミや塵埃などを落として吸い取ることにより、カートン容器内面をクリーニングしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紙製カートン容器の内面には液体を充填するためにポリエチレン等の樹脂層が設けられているため、その内面樹脂層には静電気が帯電し易く、単にクリーンエアーを吹き付けただけでは、カートン容器内面に静電気によって付着しているようなゴミや埃などを除去することが困難となる場合がある。
【０００４】
飲料への異物混入の発生は、人体に危害を与える恐れがあり、消費者に対して安全に飲用してもらえるためには、飲料を充填する前のカートン容器内面に異物が付着しないように細心の注意を払う必要がある。
【０００５】
本発明は、カートン容器の内面にクリーンエアーを吹き付けると同時に吸引して、付着しているゴミや埃などの異物を除去するとともに、クリーンエアーの吹き付けだけでは除去し切れない、カートン容器の内面に静電気によって付着しているようなゴミや埃などの異物を容易に且つ確実に除去することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、充填密封包装装置のカートン搬送路の近傍に配置され、間欠的に搬送されるカートン内に挿入・離脱可能且つクリーンエアーの噴出動作と同時にエアー吸引動作可能なクリーナーノズル部を備え、該クリーナーノズル部の挿入・離脱動作によりカートン内面をクリーニングするカートンクリーナーにおいて、クリーナーノズル部にカートン内面に帯電する静電気を除電する除電手段が併設されていることを特徴とするカートン充填密封包装装置のカートンクリーナーである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のカートン充填密封包装装置のカートンクリーナーを、以下に実施の形態に沿って詳細に説明する。
【０００８】
本発明のカートンクリーナーは、図１の部分側断面図に示すように、筒状のクリーナーノズル部１０を備え、該ノズル部１０は、四側板１ａ、１ａ、１ａ、１ａと、底部１ｂ（ボトム部）と、開口する上部１ｃ（トップ部）とからなる内容物を充填する以前のカートン１の上部１ｃ開口部に挿入及び上部１ｃ開口部から離脱可能であって、クリーンエアーの噴出動作と同時にエアー吸引動作可能である。
【０００９】
クリーナーノズル部１０は、四角形筒状のカートン１と相似形の角筒状又は円筒状の内筒部１１と外筒部１２を備え、内筒部１１と外筒部１２の間にはエアー送流空間１２ａが形成されていて、内筒部１１の下端部（先端）にはエアー吸引口１３を備え、内筒部１１の上端部はエアー吸引管１６（又はホース）に接続され、また外筒部１２の下端部には筒の側方外側に向かってエアーを噴出するエアー噴出口１４を備え、外筒部１２の上部はエアー圧入管１７（又はホース）に接続されていて、エアー吸引管１６に接続したバキュームポンプ（図示せず）によるエアー吸引動作により、エアー吸引口１３からエアーが吸引され、また、エアー圧入管１７に接続したブロアーポンプ（図示せず）によるエアー圧入動作により、エアー送流空間１２ａを通ってエアー噴出口１４からエアーが噴出される。
【００１０】
クリーナーノズル部１０の筒先端部の側方には、ノズル部１０の側方外側に向かって静電気を除去するための除電用の所定電荷を照射する除電器１５が、該ノズル部１０の外周に沿って取り付けられている。該除電器１５は、該ノズル部１０の先端部外周に沿うリング形状に取り付けてもよいし、あるいは１個又は複数個（例えば４〜８個）の個々の除電器１５を、該ノズル部１０の先端部外周に沿って取り付け、また複数個の場合は、該ノズル部１０の先端部外周に沿って等間隔に取り付けてもよい。なお、除電器１５の動作用電源の配線部１５ａは、図示するように、内筒部１１の内面に沿って配線され、クリーナーノズル部１０の外側に端子が設けられているが、これに限定されるものではなく、適宜に配線設計は可能である。
【００１１】
上記除電器１５は、除電すべき対象物に帯電する静電気の電荷（＋又は−）と電荷量（電位）をイオン電流値として計測でき、その計測値に基づいて、帯電する静電気の電荷量を除去又は減少する方向の電荷と電荷量のイオンパルスを照射（パルスＡＣ方式により照射）できるようになっている。この除電器としては、例えば（株）キーエンス製：スポットタイプ高速除電器が使用できる。
【００１２】
本発明のカートンクリーナーの上記クリーナーノズル部１０は、ブラケット１０ａを介して上下方向に、電動モーターにて駆動回転するカムの外周に沿って上下運動するカムフォロアにより、搬送手段（図示せず）により間欠的にクリーナーノズル部１０の直下まで順次搬送されるカートン１の所定の搬送タイミングにより、規則的に繰り返し昇降駆動動作する昇降シャフト１８に取り付けられ、ノズル部１０の直下に搬送されて一旦停止するカートン１のトップ部１ｃの開口部内に下降動作により進入し、上昇動作により離脱する。なお、図１中、上下の支持板１９、１９は、昇降シャフト１８に水平方向に取り付けられていて、前記エアー吸引管１６及びエアー圧入管１７を取り付け支持しており、昇降シャフト１８によりクリーナーノズル部１０とエアー吸引管１６及びエアー圧入管１７は一体的に昇降動作するようになっている。
【００１３】
クリーナーノズル部１０は、下降動作してカートン１内にトップ部１ｃの開口部より進入する際には、エアー吸引動作が開始されて、エアー吸引口１３からエアーが吸引されると同時に、エアー噴出動作が開始されて、エアー噴出口１４からエアーが噴出して、噴出エアーによりカートン１最内面（内壁）の合成樹脂層（ポリエチレン層、ポリエチレンテレフタレート層など）の表面に付着しているゴミや埃を吹き落としながら、吹き落とされたゴミや埃は、吸引エアーにより吸い取って取り除いていく。また同時にノズル部１０に取り付けられた除電器１５は、下降動作中に、カートン１内面に帯電する静電気の電荷（＋又は−）と電荷量（電位）を計測する。
【００１４】
下降動作するクリーナーノズル部１０は、その先端部がカートン１の底部１ｂ内面に接近した後は、エアー吸引動作とエアー噴出動作を継続しながら上昇動作を開始し、他方、その上昇動作の開始と同時に、カートン１内面に帯電する静電気の電荷と電荷量を計測した除電器１５は、その計測値に基づいて、その帯電する電荷量を打ち消す（中和させる）ような方向の電荷（＋又は−）の電荷量によるイオンをカートン１の内面に向けて照射し、カートン１内面に帯電している静電気を除去し、クリーナーノズル部１０の先端部がカートン１内から上方に離脱した時点で、エアー吸引及び噴出動作と除電照射を停止させる。
【００１５】
次に上記本発明のカートン充填密封包装装置のカートンクリーナーの動作について、図２〜図３のカートン充填密封包装工程を示す説明図と、図４〜図６に示すカートン充填密封包装工程を説明するフローチャート図に基づいて以下に詳細に説明する。
【００１６】
ＳＴＥＰ１：
図２（ａ）カートン供給手段のカートンスタッカー部２０内に、偏平状に折り畳んだ角筒状カートンスリーブ１を縦に整列して集積する。
【００１７】
ＳＴＥＰ２：
図２（ａ）カートンスタッカー部２０最前端の偏平角筒状カートンスリーブ１をカートン供給手段のバキュームパッド２１により１枚ずつ吸着し、図２（ｂ）のように前方に引き出す。
【００１８】
ＳＴＥＰ３：
図２（ｂ）に示すようにカートンスリーブ１を前方に引き出しながら、そのカートンスリーブ１の対角方向の一対両端部１ａ、１ａを互いに接近させる立ち起こし手段３０により接近させて、図２（ｃ）に示すように四角形筒状に開き、立体的に立ち起こす。
【００１９】
ＳＴＥＰ４：
続いて、図２（ｃ）に示すように、立体四角形筒状に開いたカートンスリーブ１を、そのボトム部１ｂ側を持ち上げ手段により持ち上げて上昇させ、上方に待機するボトム成形用のマンドレル４０（四角柱状カートン保持部）をカートンスリーブ１内に挿入して、該カートンスリーブ１をマンドレル４０に設けたクランプ部（図示せず）にて一旦保持させる。
【００２０】
ＳＴＥＰ５：
図２（ｄ）に示すように、マンドレル４０にてカートンスリーブ１を保持した状態で、開口するボトム部１ｂ内面にボトムヒーター５０を上昇動作させて熱風を加え、そのボトム部１ｂ内面の樹脂を接着シール可能に軟化させる。
【００２１】
ＳＴＥＰ６：
続いて、図２（ｅ）に示すように、マンドレル４０に保持された状態のカートンスリーブ１のボトム部１ｂを、折り罫線に沿ってボトムブレーカー６０にて折り癖を付けて折り込む。
【００２２】
ＳＴＥＰ７：
図２（ｆ）に示すように、折り込まれたボトム部１ｂをボトムプレス７０にて下方より加圧し、内面の軟化した樹脂により密封状態にシールして、ボトムシール成形された密封ボトム部１ｂを備えたカートンＣを得る。
【００２３】
ＳＴＥＰ８：
続いて、図２（ｇ）に示すように、マンドレル４０に保持されているカートンＣを、マンドレル４０から下降移動させて引き抜き、間欠送行するエンドレスチェーン８１に取り付けられて送行し、下方に一旦停止して待機しているカートン搬送用キャリア８０（カートンホルダー、バケット）内に受け渡し、ボトム部１ｂを搬送ガイド８２で保持しながら、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次の口栓供給ステーション（図２（ｈ））まで搬送する。
【００２４】
ＳＴＥＰ９：
図２（ｈ）に示すように、口栓供給ステーションでは、カートン搬送用キャリア８０にて口栓供給ステーションに搬送され一旦停止したカートンＣがカートン搬送用キャリア８０に保持された状態で、そのカートンＣのトップ部１ｃに設けられた取付孔１ｄ内に、トップ部１ｃの上方から進入し、元の上方位置に後退復帰動作する口栓ガイド供給手段９０にて口栓Ｄ（熱可塑性プラスチック製）が装填（挿入）され、続いて、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次の口栓溶着ステーション（図２（ｉ））まで搬送される。
【００２５】
ＳＴＥＰ１０：
図２（ｉ）に示すように、口栓溶着ステーションでは、カートン搬送用キャリア８０に保持されているカートンＣのボトム部１ｂ下面を押し上げるボトム押し上げ手段（リフター、図示せず）にて点線矢印に示すようにカートンＣを上方に押し上げ、口栓Ｄが装填されたトップ部１ｃ内に上方の定位置に設置した圧受用アンビル１００を口栓Ｄと対向するように装填する。あるいは、取付孔１ｄ内に口栓Ｄが装填されたトップ部１ｃ内に、上方から進入し、元の上方位置に後退復帰動作する圧受用アンビル１００を口栓Ｄと対向するように装填する。そして、アンビル１００に対向してトップ部１ｃの外側に配置された超音波溶着手段１０１の溶着用の超音波発振先端部をトップ部１ｃ外側から口栓Ｄに向けて前進させて、口栓Ｄのフランジ部とトップ部１ｃの取付孔１ｄ周囲とを、アンビル１００と超音波溶着手段１０１の先端部とにより挟み付け押圧して溶着する。続いて、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次のクリーニングステーション（図３（ａ））まで搬送される。
【００２６】
ＳＴＥＰ１１：
図３（ａ）に示すように、クリーニングステーションでは、カートンＣが、そのトップ部１ｃの開口部が、本発明のカートンクリーナーであるエアー吸引口１３と、エアー噴出口１４と、除電器１５（除電手段）とを備えたクリーナーノズル部１１０（図１中のクリーナーノズル部１０相当）の真下に搬送され一旦停止した時点で、クリーナーノズル部１１０が下降動作によりカートンＣ内に挿入され、エアー吸引口１３にてカートンＣ内のエアーを吸引しながら、エアー噴出口１４からカートンＣ内面に向かってクリーンエアーを吹き付けて、カートン内面に付着しているゴミや埃、塵などを吹き落とし、さらに除電器１５によりカートン内面に帯電している静電気の電荷極性（帯電極性＋又は−）と電荷量（帯電量）を検出（計測）し、除電器１５による除電用の最適な照射インオ極性と照射イオン量（帯電極性に対して反対極性の電荷と帯電量に見合う量）を設定する。
【００２７】
ＳＴＥＰ１２：
図３（ａ）、クリーナーノズル部１１０の先端部がカートンＣのボトム部１ｂ内面に近接した後に、該ノズル部１１０は上昇動作し、継続してクリーンエアーをカートン内面に吹き付けながら、同時に吸い込み、設定された最適イオン量に基づく除電用イオンを除電器１５からカートン内面に向かって照射して、カートン内面に帯電する静電気を除去しながらカートンＣ内をクリーニングし、ノズル部１１０をカートンＣの上方に離脱させる。続いて、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次のトップ仮折（折り癖付け）ステーション（図３（ｂ））まで搬送される。
【００２８】
ＳＴＥＰ１３：
続いて、図３（ｂ）に示すように、トップ折り癖付けステーションでは、第１トップブレーカー１２０（トップ仮折り手段）が、カートンＣのトップ部１ｃの開口部上方から下降動作して、カートントップ部１ｃを折り罫線に沿って仮折りして折り癖を付けた後に、続いて、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次の充填ステーション（図３（ｃ））まで搬送される。
【００２９】
ＳＴＥＰ１４：
図３（ｃ）に示すように、充填ステーションでは、カートンＣをボトム押し上げ手段（リフター、図示せず）にて上方に持ち上げ、トップ部１ｃの開口部内に充填ノズル部１３０を挿入し、カートンＣ内にコーヒー飲料、牛乳、酒類、清涼飲料水など液状の内容物を充填した後、続いて、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次のトップヒーターステーション（図３（ｄ））まで搬送される。
【００３０】
ＳＴＥＰ１５：
図３（ｄ）に示すように、トップヒーターステーションでは、充填後のカートンＣのトップ部１ｃ内面にトップヒーター１４０を下降動作させて熱風を加え、トップ部１ｃ内面の樹脂を接着シール可能に軟化させ、続いて、カートンＣは、カートン搬送用キャリア８０にて、次のトップ成形ステーション（図３（ｅ））まで搬送される。
【００３１】
ＳＴＥＰ１６：
図３（ｅ）に示すように、トップ成形ステーションでは、折り癖を付けたトップ部１ｃを第２トップブレーカー１５０にて折り込み、折り込まれたトップ部１ｃをプレス１５１で加圧して、接着シール可能に軟化させたトップ部１ｃ内面を圧着し密封シールしてトップ成形し、内容物が充填密封包装されたカートンＣを得る。
【００３２】
ＳＴＥＰ１７：
最後に、図３（ｆ）に示すように、充填密封包装されたカートンＣを、カートン搬送用キャリア８０から排出して、充填密封包装装置より外側に製品として搬出する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のカートン充填密封包装装置のカートンクリーナーは、紙製カートン容器に内容物を充填する前の工程で、容器内にエアーの吸引と噴出を行うカートンクリーナーノズル部を挿入し、容器内面にクリーンエアーを吹き付けてながら、吹き付けられたエアーを吸引することにより、容器の最内面に付着するゴミや、埃、塵などを除去するとともに、容器内面の樹脂層に帯電している静電気を除電することによって、単にクリーンエアーを吹き付けただけでは落ち難い、静電気によって付着しているゴミや埃などを容易に除去することが可能になり、容器に充填包装される飲料などの内容物への異物混入の発生を、確実に未然に防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートン充填密封包装装置のカートンクリーナーの部分側断面図。
【図２】本発明のカートン充填密封包装装置によるカートン充填密封包装工程を説明する工程説明図。
【図３】本発明のカートン充填密封包装装置によるカートン充填密封包装工程を説明する工程説明図。
【図４】本発明のカートン充填密封包装工程を説明する工程フローチャート図。
【図５】本発明のカートン充填密封包装工程を説明する工程フローチャート図。
【図６】本発明のカートン充填密封包装工程を説明する工程フローチャート図。
【符号の説明】
１…カートンスリーブ　１ａ…カートン側部　１ｂ…ボトム部　１ｃ…トップ部１ｄ…口栓取付孔　１０…クリーナーノズル部　１０ａ…ブラケット
１１…内筒　１２…外筒　１２ａ…エアー送流空間　１３エアー吸引口
１４…エアー噴出口　１５…除電器　１５ａ…配線部　１６…エアー吸引管
１７…エアー圧入管　１８…昇降作動シャフト　１９…支持板
２０…カートンステッカー　２１…パキュームパッド　３０…立ち起こし手段
４０…マンドレル　５０…ボトムヒーター　６０…ボトムブレーカー
７０…ボトムプレス　８０…カートン搬送用キャリア
９０…口栓ガイド供給手段　１００…アンビル　１０１…超音波溶着手段
１１０…クリーナーノズル部　１２０…第１トップブレーカー
１３０…充填ノズル　１４０…トップヒーター　１５０…第２トップブレーカー１５１…トッププレス

Claims (1)

1. 充填密封包装装置のカートン搬送路の近傍に配置され、間欠的に搬送されるカートン内に挿入・離脱可能且つクリーンエアーの噴出動作と同時にエアー吸引動作可能なクリーナーノズル部を備え、該クリーナーノズル部の挿入・離脱動作によりカートン内面をクリーニングするカートンクリーナーにおいて、クリーナーノズル部に、カートン内面に帯電する静電気を除電する除電手段が併設されていることを特徴とするカートン充填密封包装装置のカートンクリーナー。

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