JP2004262464A

JP2004262464A - 充填方法

Info

Publication number: JP2004262464A
Application number: JP2003008324A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Kakinuma; 正久柿沼; Shigeru Ushiki; 滋宇敷; Yoshiaki Ito; 善章伊藤; Yoshitaka Okuda; 佳隆奥田; Minoru Murata; 穂村田; Takafumi Someya; 崇文染谷
Original assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd; Taiyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd; Taiyo Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: CN1738744A; CN100425507C; JP4294329B2

Abstract

【課題】複数の収納室を備える包装容器のそれぞれの収納室に、それぞれ所定量の内容物を充填する際、それぞれの内容物の充填量を個別に管理でき、充填ロスを低減させることができる充填方法を提供する。
【解決手段】以下の工程Ａ、Ｂを含むことを特徴とする充填方法による。
（Ａ）一の内容物３ａを一の収納室２ａに所定量充填した後、充填された一の内容物３ａを含む前記包装容器１の全体重量を測定する工程。
（Ｂ）前記工程Ａで測定された前記一の内容物３ａを含む包装容器の全体重量を風袋とみなして、次の内容物３ｂが充填される際の内容物を含む前記包装容器１の重量を測定しつつ、次の収納室２ｂに前記次の内容物３ｂを所定量充填する工程。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の収納室を備える包装容器のそれぞれの収納室に、それぞれ所定量の内容物を充填する充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、包装容器に所定量の内容物を充填する方法としては、まず包装容器の重量を測定して風袋を求め、次いで、充填中の包装容器の重量を測定しながら内容物の充填を行い、内容物を含めた包装容器の全体重量と、予め測定した風袋との比較によって、内容物の充填量を算出し、算出された内容物の充填量に基づいて、充填ノズルの流量を制御することが一般的に実施されている。また、充填後、内容物が所定量充填されたかどうか検量するため、充填後に内容物を含めた包装容器の全体重量を再測定し、前記風袋との比較によって充填量を算出することも一般的な手法である（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−０７９１０４号公報
【特許文献２】
特開２００１−０５５２９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２に示すように、複数の収納室２を備える包装容器１のそれぞれの収納室２に、それぞれ所定量の内容物を充填する場合、従来の方法によれば、充填量の検量は、すべての内容物をそれぞれ目的の収納室２に充填した後に行われることになる。
この場合、検量される充填量は、すべての内容物の充填量の合計値となるため、いずれかの内容物の充填量に過不足があったとしても、どの内容物の充填量が不適切であるのかを知ることができない。従って、充填量を適切にするため充填装置を調整しようとしても、どの内容物の充填工程について調整すればよいか分からず、調整は困難であった。また、検量によって不良品を発見するのがすべての内容物を充填した後であるため、該不良品については、すべての内容物が充填不良と判定されることになり、充填ロスの量が多くなり、問題であった。
【０００５】
従って、本発明の課題は、複数の収納室を備える包装容器のそれぞれの収納室に、それぞれ所定量の内容物を充填する際、それぞれの内容物の充填量を個別に管理でき、充填ロスを低減させることができる充填方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、複数の収納室を備える包装容器のそれぞれの収納室に、それぞれ所定量の内容物を充填する充填方法であって、以下の工程Ａ、Ｂを含むことを特徴とする充填方法を提供する。
（Ａ）一の内容物を一の収納室に所定量充填した後、充填された一の内容物を含む前記包装容器の全体重量を測定する工程。
（Ｂ）前記工程Ａで測定された前記一の内容物を含む包装容器の全体重量を風袋とみなして、次の内容物が充填される際の内容物を含む前記包装容器の重量を測定しつつ、次の収納室に前記次の内容物を所定量充填する工程。
【０００７】
前記工程Ａにおいては、前記一の内容物を前記一の収納室に所定量充填するに際し、前記包装容器の重量を測定しつつ、前記一の収納室に前記一の内容物を所定量充填することが好ましい。
また、一の内容物の充填後、前記一の内容物を含む包装容器の全体重量を測定し、一の内容物の充填前に測定された包装容器の重量との差により、前記一の内容物の充填量を求めて検量することが好ましい。
【０００８】
本発明の充填方法においては、前記工程Ａと前記工程Ｂとの間に、前記包装容器を移送する工程を有することができる。
前記包装容器および／または内容物の重量を測定するに際し、ロードセルを用いることが好ましい。
複数本のノズルを用いて複数個の包装容器に同時充填する場合、それぞれのノズルの充填開始時期または内容物の充填流量を変えることにより充填終了時期に時間差を設けることが好ましい。
前記包装容器に所定量の液状物を充填する充填弁として、流量調整手段を有する弁を用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の充填方法の一実施の形態を説明する概略図である。図２は、本実施の形態の充填方法が適用される包装容器の一例を示す概略斜視図である。図２に示すように、ここでは、包装容器１は、２つの収納室２（以下、符号を区別して第１の収納室２ａおよび第２の収納室２ｂという）を備えるものが用いられる。包装容器１の形態としては、ここではプラスチックフィルムやラミネートフィルムなどの可撓性を有する材料からなる袋体（パウチ）としたが、カップや箱体など、他の形態でも良い。また、第１の収納室２ａの容量と、第２の収納室２ｂの容量とは、等しくても、異なっていても良い。
【００１０】
内容物としては特に限定されず、食品、飲料、工業化学品、医薬品、化粧品など種々の分野における内容物の包装に利用できる。２種以上の内容物を１つの包装容器に充填するものとして特に例示をすれば、開封後に内容物を混合して用いるようなものであり、例えば、２液型の接着剤、レジストインキ、マーキングインキ等のほか、食品分野における液卵の黄身と白身などや、医薬品分野において、液剤と粉体などは、従来から収納室を分けた包装が行われている。
【００１１】
図１において、符号３０は、充填装置である。この充填装置３０は、第１の収納室２ａに第１の内容物３ａを充填する第１の充填手段１０と、第２の収納室２ｂに第１の内容物３ｂを充填する第２の充填手段２０とを備えている。
【００１２】
第１の充填手段１０は、第１の内容物３ａを蓄えるタンク１１と、第１の内容物３ａを充填する充填ノズル１２と、タンク１１から充填ノズル１２に供給される第１の内容物３ａの流量を調整するバルブ１３と、第１の内容物３ａの充填前の包装容器１の重量を測定するロードセル１４と、第１の内容物３ａの充填中の包装容器１の重量を測定するロードセル１５と、第１の内容物３ａの充填後の包装容器１の重量を測定するロードセル１６とを備えている。
また、第２の充填手段２０は、第２の内容物３ｂを蓄えるタンク２１と、第２の内容物３ｂを充填する充填ノズル２２と、タンク２１から充填ノズル２２に供給される第２の内容物３ｂの流量を調整するバルブ２３と、第２の内容物３ｂの充填前の包装容器１の重量を測定するロードセル２４と、第２の内容物３ｂの充填中の包装容器１の重量を測定するロードセル２５と、第２の内容物３ｂの充填後の包装容器１の重量を測定するロードセル２６とを備えている。
【００１３】
この充填装置３０では、ロードセル１４〜１６、２４〜２６により検知された包装容器１の重量は、制御装置３１に入力されるようになっている。制御装置３１は、入力された重量のデータに基づいて、バルブ１３、２３を制御して、充填ノズル１２、２２に供給される内容物３ａ、３ｂの流量を制御する。また、制御装置３１は、入力された重量のデータに基づいて、内容物３ａ、３ｂの充填量を算出して検量を行う。
【００１４】
本実施の形態の充填方法では、まず、図１（ａ）に示すように、ロードセル１４により、空の包装容器１の重量Ｔ_１を測定する。この重量Ｔ_１は制御装置３１に入力され、第１の内容物３ａの充填工程における風袋として用いられる。
次に、図１（ｂ）に示すように、包装容器１を充填ノズル１２の下に移送し、第１の内容物３ａの充填を行う。この際、前記重量Ｔ_１を風袋として、目標の充填量を算出し、ロードセル１５によって測定される重量が目標の充填量に対応するときまで第１の内容物３ａを充填する。
【００１５】
第１の内容物３ａの充填後、図１（ｃ）に示すように、包装容器１をロードセル１６に移送し、包装容器１と第１の内容物３ａとを合わせた全体重量Ｗ_１を測定する。この重量を制御装置３１に入力し、これを前記重量Ｔ_１と比較することにより、第１の内容物３ａの充填量は、Ｗ_１−Ｔ_１として検量される。この検量値が規定範囲外であった場合には、ここで、不良品として判定し、当該包装容器１を充填装置３０外へ排出する。
【００１６】
次いで、まず、図１（ｄ）に示すように、ロードセル２４により、第１の内容物３ａが充填された包装容器１の重量Ｔ_２を測定する。この重量Ｔ_２は制御装置３１に入力され、第２の内容物３ｂの充填工程における風袋として用いられる。
次に、図１（ｅ）に示すように、包装容器１を充填ノズル２２の下に移送し、第２の内容物３ｂの充填を行う。この際、前記重量Ｔ_２を風袋として、目標の充填量を算出し、ロードセル２５によって測定される重量が目標の充填量に対応するときまで第２の内容物３ｂを充填する。
【００１７】
第２の内容物３ｂの充填後、図１（ｆ）に示すように、包装容器１をロードセル２６に移送し、包装容器１と第１の内容物３ａと第２の内容物３ｂとを合わせた全体重量Ｗ_２を測定する。この重量を制御装置３１に入力し、これを前記重量Ｔ_２と比較することにより、第２の内容物３ｂの充填量は、Ｗ_２−Ｔ_２として検量される。この検量値が規定範囲外であった場合には、ここで、不良品として判定し、当該包装容器１を充填装置３０外へ排出する。
【００１８】
このように、第１の内容物３ａを第１の収納室２ａに所定量充填した後、充填された第１の内容物３ａを含む包装容器１の全体重量Ｔ_２を測定し、次に、第２の内容物３ｂが充填される際、この全体重量Ｔ_２を風袋とみなして、第２の内容物３ｂを含む包装容器１の重量をロードセル２５で測定しつつ、第２の内容物３ｂを第２の収納室２ｂに所定量充填することにより、第２の内容物３ｂの充填量を、第１の内容物３ａの充填量に依存せずに制御することができる。従って、第２の内容物３ｂの充填量の精度が向上し、正確な充填が実現される。
【００１９】
また、第１の内容物３ａを第１の収納室２ａに所定量充填するに際し、包装容器１の重量をロードセル１５で測定しつつ、第１の内容物３ａを第１の収納室２ａに所定量充填することにより、第１の内容物３ａの充填量を、正確に制御することができる。すなわち、第１および第２の内容物３ａ、３ｂの充填量を、いずれも正確に制御することができる。
【００２０】
第１の内容物３ａの充填後、第１の内容物３ａを含む包装容器１の全体重量Ｗ_１を測定し、第１の内容物３ａの充填前に測定された包装容器１の重量Ｔ_１との差により、第１の内容物３ａの充填量を求めて検量することにより、第２の内容物３ｂを充填する前に、第１の内容物３ａの充填量を検量することができる。
この結果、第１の内容物３ａの充填量が不正確であった場合には、第２の内容物３ｂを充填せずに済むので、充填ロスが低減される。また、第２の内容物３ｂを充填する前に、第１の内容物３ａの充填量が規定範囲内となるように調整すれば、充填装置３０に戻して、引き続き第２の充填手段２０により第２の内容物３ｂの充填を行うこともでき、不良品を少なくすることができる。
【００２１】
第２の内容物３ｂの充填後、第２の内容物３ｂを含む包装容器１の全体重量Ｗ_２を測定し、第２の内容物３ｂの充填前に測定された包装容器１の重量Ｔ_２との差により、第２の内容物３ｂの充填量を求めて検量することにより、第１の内容物３ａの充填量に依存せずに、第２の内容物３ｂの充填量を検量することができる。この結果、第２の内容物３ｂの充填量が不正確であった場合には、第１の内容物３ａの充填量は規定範囲内と分かっているので、第２の内容物３ｂのみの充填量を調整することにより、規定どおりに充填することができ、不良品を少なくすることができる。
【００２２】
図３は、本発明の充填方法の他の実施の形態を説明する概略図である。同図に示す充填装置４０は、上述した第１実施の形態で説明した充填工程（ｂ）、（ｅ）において好適に使用することができる。
充填装置４０は、液状物を貯蔵するタンク４１と、包装容器に液状物を充填するノズル４２と、タンク４１からノズル４２に液状物を供給する供給配管４３と、液状物の充填量を計量する計量手段としてのロードセル４４と、液状物を送液するポンプ４５と、液状物の流量を調整する充填弁４６とを備えている。
この充填装置４０においては、一本の供給配管４３から複数本の分岐配管４３ａ、４３ｂを分岐させ、各分岐配管４３ａ、４３ｂの先端にノズル４２Ａ、４２Ｂが取り付けられている。分岐配管およびノズルの本数は、図３では２本としてあるが、もちろん、包装容器１の個数に合わせて３本以上とすることもできる。
【００２３】
充填弁４６は、それぞれの分岐配管４３ａ、４３ｂに設けられる。充填弁４６としては、流量調整手段を有する弁を用いることが好ましい。
流量調整手段を有する弁としては、例えば２個の弁４７、４８を直列に接続したものを用いることができる。充填開始時には両弁４７、４８を開口する。充填が進行して目的重量に近づいた時には一方の弁４８を閉じて他方の弁４７を通過する液状物の流量を減少させる。さらに目的重量になった時に弁４７を閉じて充填を終了する。
このような弁を用いることにより、計量ばらつきを低減させ、計量の正確性を向上させることができる。特に、液状物の粘稠性が高く、中に気泡が絡みやすい場合、充填する液状物の粘度、粒度、チクソ性、気泡絡み等の性状の差に関係なく安定した連続充填作業性を確保することができる。
また、１つの弁により開口量を２段、多段、もしくは連続的に調整可能な構造の物でも同じ効果を得ることができる。
【００２４】
複数の包装容器１Ａ、１Ｂに充填する場合には、包装容器１Ａおよび包装容器１Ｂの充填終了時期に、一定の時間差を設けることが好ましい。これにより、同一の供給配管４３から内容物を供給する場合においても、複数の充填弁４６、４６を同時に閉じることにより発生する液状物の液量変化や流れの不安定化が抑制され、ロードセル４４の計量不良や、ノズル４２Ａ、４２Ｂからの液だれを抑制することができる。充填終了時期の時間差は、充填効率に鑑みて２秒以内とすることが好ましい。
【００２５】
充填終了時期の時間差を設けるためには、例えば、分岐配管４３ａ側の充填弁４６を開いて包装容器１Ａの充填を開始した直後に分岐配管４３ｂ側の充填弁４６を開いて包装容器１Ｂの充填を開始し、包装容器１Ａ、１Ｂの充填開始時期に時間差を設けるようにしてもよい。また、例えば、分岐配管４３ａ、４３ｂに流量差を設けることにしても達成できる。
【００２６】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、包装容器として、３個以上（例えばｎ個とし、ｎ≧３）の収納室を有する容器を用いて、各収納室に、順次、所定量の第１〜第ｎの内容物を充填する場合にも本発明を適用することができる。この場合、例えば、第ｉの内容物（ただし、２≦ｉ≦ｎ）を充填する際には、第ｊの内容物（ただし、ｊ＝ｉ−１とする。ｊは、１≦ｊ≦ｎ−１を満足する）を所定量充填した後、第１〜第ｊの内容物を含む包装容器の全体重量Ｔｉを測定し、この重量Ｔｉを風袋として、第ｉの内容物を充填する。これにより、第１〜第ｊの内容物の充填量に依存せずに、第ｉの内容物の充填量を正確に測定して制御することができる。
また、第ｉの内容物の充填後、第１〜第ｉの内容物を含む包装容器の全体重量Ｗｉを測定し、重量Ｔｉとの差（Ｗｉ−Ｔｉ）を算出する。これにより、第１〜第ｊの内容物の充填量に依存せずに、第ｉの内容物の充填量を測定して検量することができる。
【００２７】
上記実施の形態では、各充填手段は３個一組のロードセルを備えており、１つの内容物の充填に要する風袋測定工程、充填工程、検量工程のそれぞれについて異なるロードセルを用い、各工程間で包装容器を移送するようにしたが、本発明は特にこれに限定されるものではない。すなわち、風袋測定工程と充填工程、充填工程と検量工程、あるいは、風袋測定工程と充填工程と検量工程のように、連続する２以上の工程で包装容器の移送を行わず、同一のロードセルを使用して計量を行うようにすることもできる。もちろん、上記の連続する２以上の工程は、一の内容物の充填に要する少なくとも１つの工程と、次の内容物の充填に要する少なくとも１つの工程とにまたがって設定することもできる。また、複数の内容物の充填に要する各工程の計量を、１個のロードセルで行うこともでき、ひいては、全ての内容物の充填に要する各工程の計量を、包装容器を移送することなく、１個のロードセル上で行うこともできる。
【００２８】
上記実施の形態では、第１の内容物を充填するときの充填量の制御にもロードセルを用いたが、ピストンシリンダなどを用いて容量により充填量を制御しても良い。また、ロードセルの代わりに、電子上皿天秤など他の秤量装置を用いても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の充填方法は、以下の工程Ａ、Ｂを含むことを特徴とする。
（Ａ）一の内容物を一の収納室に所定量充填した後、充填された一の内容物を含む前記包装容器の全体重量を測定する工程。
（Ｂ）前記工程Ａで測定された前記一の内容物を含む包装容器の全体重量を風袋とみなして、次の内容物が充填される際の内容物を含む前記包装容器の重量を測定しつつ、次の収納室に前記次の内容物を所定量充填する工程。
これにより、すでに一の収納室に一の内容物が充填されている包装容器の次の収納室に、次の内容物を充填するに際し、上記風袋に基づいて充填量を制御することができる。従って、次の内容物の充填量を正確に制御することができる。
【００３０】
前記工程Ａにおいて、前記一の内容物を前記一の収納室に所定量充填するに際し、前記包装容器の重量を測定しつつ、前記一の収納室に前記一の内容物を所定量充填するようにすれば、一の内容物の充填量を容易に制御することができ、一の内容物も精度良く充填することができる。
【００３１】
一の内容物の充填後、前記一の内容物を含む包装容器の全体重量を測定し、一の内容物の充填前に測定された包装容器の重量との差により、前記一の内容物の充填量を求めて検量するようにすれば、前記次の内容物の充填を行う前に、前記一の内容物の充填量を検量することができる。これにより、もし一の内容物の充填量が不良であれば、次の内容物の充填を行う前に不良品を判別することができ、充填ロスを低減することができる。
【００３２】
前記工程Ａと前記工程Ｂとの間に、前記包装容器を移送するようにすれば、一の内容物の充填と、次の内容物の充填とを異なる充填手段で行うことができ、１個の包装容器に複数の内容物を充填する作業を速く行うことができる。
前記包装容器および／または内容物の重量を測定するに際し、ロードセルを用いれば、一般的な装置で、正確な重量測定を行うことができ、容易に実施できるようになる。
【００３３】
同一配管から分岐された複数のノズルを用いて複数の包装容器に充填する場合、包装容器および包装容器の充填終了時期に時間差を設けることにより、液状物の液量変化が抑制され、計量不良を抑制することができる。
前記包装容器に所定量の液状物を充填する充填弁として、流量調整手段を有する弁を用いた場合、充填する液状物の中に気泡が絡んでいる場合でも計量ばらつきを低減させることができ、充填する液状物の粘度、粒度、チクソ性、気泡絡み等の性状の差に関係なく安定した連続充填作業性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充填方法の一実施の形態を説明する概略図である。
【図２】複数の収納室を備える包装容器の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の充填方法の他の実施の形態を説明する概略図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ…包装容器、２…収納室、２ａ…第１の収納室、２ｂ…第２の収納室、３ａ…第１の内容物、３ｂ…第２の内容物、１０…第１の充填手段、１４〜１６…計量手段（ロードセル）、２０…第２の充填手段、２４〜２６…計量手段（ロードセル）、３０…充填装置、４２Ａ、４２Ｂ…ノズル、４３…供給配管、４４…計量手段（ロードセル）、４６…充填弁。

Claims

複数の収納室を備える包装容器のそれぞれの収納室に、それぞれ所定量の内容物を充填する充填方法であって、
以下の工程Ａ、Ｂを含むことを特徴とする充填方法。
（Ａ）一の内容物を一の収納室に所定量充填した後、充填された一の内容物を含む前記包装容器の全体重量を測定する工程。
（Ｂ）前記工程Ａで測定された前記一の内容物を含む包装容器の全体重量を風袋とみなして、次の内容物が充填される際の内容物を含む前記包装容器の重量を測定しつつ、次の収納室に前記次の内容物を所定量充填する工程。
前記工程Ａにおいて、前記一の内容物を前記一の収納室に所定量充填するに際し、前記包装容器の重量を測定しつつ、前記一の収納室に前記一の内容物を所定量充填することを特徴とする請求項１に記載の充填方法。
一の内容物の充填後、前記一の内容物を含む包装容器の全体重量を測定し、一の内容物の充填前に測定された包装容器の重量との差により、前記一の内容物の充填量を求めて検量することを特徴とする請求項１または２に記載の充填方法。
前記工程Ａと前記工程Ｂとの間に、前記包装容器を移送する工程を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の充填方法。
前記包装容器および／または内容物の重量を測定するに際し、ロードセルを用いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の充填方法。
１本の供給配管から分岐された複数本のノズルを用いて複数個の包装容器に同時充填する充填方法において、それぞれのノズルの充填開始時期または内容物の充填流量を変えることにより充填終了時期に時間差を設けることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の充填方法。
前記包装容器に所定量の液状物を充填する充填弁として、流量調整手段を有する弁を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の充填方法。