JP2006168815A

JP2006168815A - 充填機

Info

Publication number: JP2006168815A
Application number: JP2004366751A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Serizawa; 浩行芹澤
Original assignee: Nihon Tetra Pak KK
Current assignee: Nihon Tetra Pak KK
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】包材製造装置の寸法を小さくすることができ、構造を簡素化することができ、しかも、包装容器の品質を向上させることができるようにする。
【解決手段】搬送される包材の所定の箇所にパンチ穴を形成するパンチ装置と、前記包材の搬送方向におけるパンチ装置より下流側に配設され、前記パンチ穴をシールするためのテープを貼（ちょう）着する貼着装置とを有する。充填（てん）機において、包材にパンチ穴を形成し、パンチ穴をテープでシールすることができるので、包材を製造する際に窓用のパンチ穴を形成する必要がなくなる。したがって、包材製造装置の寸法を小さくすることができるとともに、構造を簡素化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、充填機に関するものである。

従来、食品、例えば、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動性を有する食品、すなわち、流動性食品を収容するブリック型、ゲーブルトップ型等の包装容器を製造する場合、ウェブ状、板状等の包材が使用され、該包材の所定の箇所がヒートシール、超音波シール等の手法によってシールされることにより、包装容器が形成されるようになっている。例えば、ブリック型の包装容器を製造する場合、ウェブ状の包材が使用され、該包材は、あらかじめ所定の箇所に折り目が作られ、リール状に巻かれて充填（てん）機にセットされる。そして、充填機において、前記包材は、繰り出されてチューブ状にされ、包材の内側からストリップテープを押し当てて縦シール装置によって縦方向にシールされた後、チューブ状の包材内に流動性食品を充填しながら、所定の間隔で横シール装置によって横方向にシールされて切断され、枕（まくら）状の原型容器が形成される。さらに、該原型容器を所定の形状に成形することによって包装容器が完成させられる。

また、ゲーブルトップ型の包装容器を製造する場合、板状の包材が使用され、包材は、あらかじめ所定の形状を備え、所定の箇所に折り目が作られたブランケットとして形成される。そして、該ブランケットは、前記折り目に沿って折り曲げられて筒状カートンにされた後、一端が閉鎖され、他端が開口させられた有底筒状カートンにされる。次に、該有底筒状カートンは充填機に送られ、該充填機において、前記有底筒状カートン内に流動性食品が充填され、他端が閉鎖されてシールされることによって包装容器が完成させられる。

ところで、前記包装容器内に収容された流動性食品の量を、包装容器外から確認するために、所定の壁に窓を形成するようにした包装容器が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２２７７５２号公報

しかしながら、前記従来の包材においては、包材を製造する際に、クリースツール等の穴開け加工用の装置を使用して包材に窓用のパンチ穴を形成し、該パンチ穴を覆うようにして包材の外側及び内側からフィルムを貼（ちょう）着し、前記窓を形成するようにしているので、包材製造装置の寸法が大きくなるとともに、構造が複雑になってしまう。

また、ウェブ状の包材を使用する場合、包材を製造する段階で窓用のパンチ穴を形成すると、包材がリール状に巻かれる際、及びリール状の包材からウェブ状の包材が繰り出される際に、包材に応力が加わり、包材が破損したり、伸びたりすることがあり、包装容器の品質が低下してしまう。

本発明は、前記従来の包材の問題点を解決して、包材製造装置の寸法を小さくすることができ、構造を簡素化することができ、しかも、包装容器の品質を向上させることができる充填機を提供することを目的とする。

そのために、本発明の充填機においては、搬送される包材の所定の箇所にパンチ穴を形成するパンチ装置と、前記包材の搬送方向におけるパンチ装置より下流側に配設され、前記パンチ穴をシールするためのテープを貼着する貼着装置とを有する。

本発明の他の充填機においては、さらに、前記貼着装置は、包材の外側から外側テープを、包材の内側から内側テープを貼着する。

本発明の更に他の充填機においては、さらに、前記パンチ装置及び貼着装置は、注出口を形成するために配設された他のパンチ装置及び貼着装置に隣接させて配設される。

本発明によれば、充填機においては、搬送される包材の所定の箇所にパンチ穴を形成するパンチ装置と、前記包材の搬送方向におけるパンチ装置より下流側に配設され、前記パンチ穴をシールするためのテープを貼着する貼着装置とを有する。

この場合、充填機において、包材にパンチ穴を形成し、パンチ穴をテープでシールすることができるので、包材を製造する際に窓用のパンチ穴を形成する必要がなくなる。したがって、包材製造装置の寸法を小さくすることができるとともに、構造を簡素化することができる。

また、包材を製造する段階で窓用のパンチ穴が形成されないので、包材に応力が加わっても、包材が破損したり、伸びたりするのを防止することができ、包装容器の品質を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における包装容器の斜視図、図２は本発明の実施の形態における充填機の概念図、図３は本発明の実施の形態における包材の展開図、図４は本発明の実施の形態における充填機の要部を示す図である。

図１において、１１は包装容器、１２は包装容器本体であり、該包装容器本体１２は、ほぼ八角形の形状の断面を有する胴部１３、該胴部１３から上方に向けて延び、下端がほぼ八角形の形状を有し、上端がほぼ四角形の形状を有する上端部１４、及び前記胴部１３から下方に向けて延び、上端がほぼ八角形の形状を有し、下端がほぼ四角形の形状を有する下端部１５を備える。前記胴部１３は、前壁３０、図示されない後壁、二つの側壁１６（図１においてはそのうちの一つの側壁１６だけを示す。）、並びに前記前壁３０と各側壁１６との間、及び後壁と各側壁１６との間に配設された四つの胴部連結壁１７（図１においてはそのうちの一つの胴部連結壁１７だけを示す。）から成る。前記前壁３０、後壁、側壁１６及び胴部連結壁１７は、いずれも矩（く）形の形状を有する。

また、前記上端部１４は、頂壁１８、頂壁１８と前記前壁３０とを連結する前壁１９、頂壁１８と前記後壁とを連結する図示されない後壁、頂壁１８と各側壁１６とを連結する側壁２０（図１においてはそのうちの一つの側壁２０だけを示す。）、及び頂壁１８と各胴部連結壁１７とを連結する連結壁２１（図１においてはそのうちの一つの連結壁２１だけを示す。）から成る。そして、前記前壁１９、頂壁１８と前記後壁とを連結する後壁及び側壁２０は、いずれも上底（２本の平行な辺のうちの短い方）を下に置いた台形の形状を有し、前記連結壁２１は頂壁１８に一つの頂点を置いた三角形の形状を有する。

また、前記下端部１５は、底壁２２、底壁２２と前記前壁３０とを連結する前壁２３、底壁２２と前記後壁とを連結する図示されない後壁、底壁２２と各側壁１６とを連結する側壁２４（図１においてはそのうちの一つの側壁２４だけを示す。）、及び底壁２２と各胴部連結壁１７とを連結する連結壁２５（図１においてはそのうちの一つの連結壁２５だけを示す。）から成る。そして、前記前壁２３、底壁２２と前記後壁とを連結する後壁及び側壁２４は、いずれも上底を上に置いた台形の形状を有し、前記連結壁２５は底壁２２に一つの頂点を置いた三角形の形状を有する。なお、２６は頂壁１８の中央に形成されたシール部、２７は耳部であり、該耳部２７は側壁２０に融着させられる。

ところで、前記頂壁１８における所定の位置に、注出口２８が形成される。そして、プルタブ２９は、注出口２８を外側から覆うとともに、注出口２８の周縁、及び前壁１９における飲用時に唇が接触する部分を覆う。したがって、前記包装容器本体１２からプルタブ２９を引き剥（は）がして注出口２８を開口させることができる。

また、前記包装容器１１の所定の箇所、本実施の形態においては、下端部１５の下部に、包装容器１１内に収容された流動性食品の量を包装容器１１外から確認するための、矩形の長穴形状を有する窓５５が縦長に形成され、該窓５５を、カバーを構成する外側テープ５６によって外側から覆う。なお、包装容器１１内の流動性食品が遮光性を必要とする場合は、外側テープ５６が必要になり、該外側テープ５６は、アルミニウム箔（はく）層を備えた積層構造によって形成される。一方、前記流動性食品が遮光性を必要としない場合は、外側テープ５６を必ずしも必要としない。なお、外側テープ５６の裏に懸賞案内、クジ等を印刷することもできる。さらに、アルミニウム箔層に代えて、遮光材樹脂の封入、遮光塗料の印刷、表面蒸着等によって形成された紫外線遮蔽（へい）材を使用することができる。

次に、充填機について説明する。なお、包材１０における内側及び外側は包装容器１１を形成したときの内側及び外側を表す。

図２〜４において、１０はウェブ状の包材であり、該包材１０は、リール３１の状態でカセット３２に収容され、該カセット３２を介して充填機の図示されない送出部にセットされる。

前記包材１０には、図３に示されるように、あらかじめ所定の箇所に折り目ｍが作らされ、該折り目ｍによって、前壁３０、１９、２３を構成する領域ＡＲ１、後壁を構成する領域ＡＲ２、側壁１６、２０、２４を構成する領域ＡＲ３、胴部連結壁１７、連結壁２１、２５を構成する領域ＡＲ４、頂壁１８を構成する領域ＡＲ５、底壁２２を構成する領域ＡＲ６、頂壁１８側の耳部２７を構成する領域ＡＲ７、底壁２２側の耳部を構成する領域ＡＲ８、縦シール部分を構成する領域ＡＲ９、及び横シール部分を構成する領域ＡＲ１０が形成される。

前記包材１０は、紙基材、及び該紙基材の両面に樹脂としてのポリエチレン樹脂のフィルムが被覆された可撓性の積層体から成り、必要に応じて紙基材とフィルムとの間にアルミニウム箔、ガスバリヤ性樹脂等から成るバリヤ層が形成され、包装容器１１の表面に相当する部分にあらかじめ外装用の印刷が施される。

前記送出部から繰り出された包材１０は、搬送手段としての図示されない送り装置によって間欠的に矢印Ａ方向に搬送され、ベンディングローラｒ１、ダンパローラｒ２等を介して、ストリップテープ貼着装置３３に送られ、該ストリップテープ貼着装置３３によって包材１０の一方の縁部に沿ってストリップテープ３４が貼着される。

続いて、包材１０は、ベンディングローラｒ３、ｒ４を介して用紙テンショナ３５に送られた後、ベンディングローラｒ５に送られる。その間に、搬送される包材１０の所定の箇所に、第１、第２のパンチ装置７１、７２によって穴開加工が施されて第１、第２のパンチ穴８２、８３が形成され、次に、第１の貼着装置７３によって包材１０の外側からプルタブ２９が、包材１０の内側からインナテープ８４が貼着されて、前記第１のパンチ穴８２が外側及び内側からシールされ、同時に、第２の貼着装置７４によって包材１０の外側から第１のテープとしての外側テープ５６が、包材１０の内側から第２のテープとしての内側テープ８５が貼着されて、前記第２のパンチ穴８３が外側から覆われるとともに、内側からシールされる。そのために、前記第１、第２のパンチ装置７１、７２と前記第１、第２の貼着装置７３、７４との間に、第１、第２の供給装置７５、７６が配設され、第１の供給装置７５において、プルタブ２９が包材１０の上方から、インナテープ８４が包材１０の下方から供給され、第２の供給装置７６において、外側テープ５６が包材１０の上方から、内側テープ８５が包材１０の下方から供給される。

前記第１の貼着装置７３によってプルタブ２９を貼着する際に、該プルタブ２９は、注出口２８の周縁及びインナテープ８４と融着させられるので、プルタブ２９を剥がすのに伴って、インナテープ８４を破断させ、注出口２８を開口させることができる。これに対して、第２の貼着装置７４によって外側テープ５６を貼着する際に、外側テープ５６は、窓５５の周縁とだけ融着させられ、内側テープ８５とは融着されない。したがって、外側テープ５６を剥がしても、内側テープ８５は破断しない。なお、本実施の形態においては、内側テープ８５が貼着されるのに伴って、第２のパンチ穴８３が内側からシールされるので、流動性食品が第２のパンチ穴８３から漏れることはないが、必要に応じて外側テープ５６とは別のシール用の外側テープを貼着して第２のパンチ穴８３を外側からシールし、前記外側テープ５６をシール用の外側テープの上から貼着することができる。その場合、該シール用の外側テープは、注出口２８の周縁及び内側テープ８５と融着される。

なお、前記第１、第２のパンチ装置７１、７２は、いずれも、矢印Ｂ方向に移動自在に配設されたパンチ８６、及び包材１０を挟んでパンチ８６と対向させて配設された固定ダイ８７を備え、パンチ８６を下降させることによって、前記第１、第２のパンチ穴８２、８３を形成することができる。また、前記第１、第２の貼着装置７３、７４は、いずれも、矢印Ｃ方向に移動自在に配設されたヒータ８８、及び包材１０を挟んでヒータ８８と対向させて配設されたカウンタドーリー８９を備え、ヒータ８８を下降させることによって、包材１０の外側からプルタブ２９及び外側テープ５６を融着させ、包材１０の内側からインナテープ８４及び内側テープ８５を融着させる。なお、第２のパンチ装置７２において、パンチ８６及び固定ダイ８７を所定の形状のものにすることによって、窓５５の形状は、任意の形状、例えば、楕（だ）円形、三日月型、三角形、ハート型等に設定することができる。

続いて、包材１０は、用紙テンショナ４３及びベンディングローラｒ６、ｒ７を介して殺菌槽６１に送られ、該殺菌槽６１において過酸化水素等の殺菌液によって殺菌される。なお、６２は殺菌槽６１の底部トレイである。

その後、包材１０は、カレンダローラｒ８を介してエヤナイフ４５に送られ、該エヤナイフ４５によって乾燥させられた後、ベンディングローラｒ９、クリースローラｒ１０及びベンディングローラｒ１１を介してアッパ成形リング４８に送られる。そして、包材１０は、前記アッパ成形リング４８、可動成形リング４９、分割成形リング５０及びロワ成形リング５１によって徐々に変形させられてチューブ状にされ、縦シール装置５３によって縦方向にシールされ、充填パイプ５２を介して供給された流動性食品が包材１０内に充填される。

次に、前記流動性食品が充填された包材１０は、包材１０の搬送方向における窓５５より下流側に配設された押圧案内装置６４に送られる。該押圧案内装置６４は、包材１０の内側に配設された図示されないプレッシャローラ、及び包材１０の外側に配設されたカウンタローラ６６を備え、包材１０の搬送に伴って、縦シール部分の合せ面及びストリップテープ３４の貼着面を密着させるようになっている。

続いて、包材１０は、チューブ支持ローラｒ１２によって案内され、シール・切断部ｐ１に送られ、該シール・切断部ｐ１において、図示されないシール・切断装置によって挟まれ、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、切断されて枕状の原型容器３６が形成される。そして、該原型容器３６は、図示されない最終成形搬送装置によって搬送されるとともに、所定の形状に成形され、一定量の流動性食品を収容する包装容器１１が完成する。

このように、充填機に配設された第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５に隣接させて、第２のパンチ装置７２、第２の貼着装置７４及び第２の供給装置７６を配設し、包材１０に第２のパンチ穴８３を形成し、窓５５を形成することができるので、包材１０を製造する際に窓用のパンチ穴を形成する必要がなくなる。したがって、包材製造装置の寸法を小さくすることができるとともに、構造を簡素化することができる。

また、包材１０を製造する段階で窓用のパンチ穴が形成されないので、包材１０がリール状に巻かれる際、及びリール状の包材１０からウェブ状の包材１０が繰り出される際に、包材１０に応力が加わっても、包材１０が破損したり、伸びたりするのを防止することができ、包装容器１１の品質を向上させることができる。しかも、外側テープ５６及び窓５５の周縁の貼着は、２〜３〔秒〕の間に行われるので、包材１０が破損したり、伸びたりするのを一層防止することができる。

本実施の形態においては、第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５に隣接させて、第２のパンチ装置７２、第２の貼着装置７４及び第２の供給装置７６を配設するようになっているが、第２のパンチ装置７２、第２の貼着装置７４及び第２の供給装置７６を配設することなく、第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５だけを使用し、注出口２８用及び窓５５用として兼用することができる。その場合、まず、第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５を使用して注出口２８を形成し、続いて、包材１０を所定の量だけ搬送した後、第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５を使用して窓５５を形成する。

本実施の形態においては、窓５５が前壁３０に形成されるので、第１、第２のパンチ穴８２、８３を包材１０の幅方向における同じ位置に形成することができる。したがって、第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５を、注出口２８用及び窓５５用として兼用するに当たり、包材１０の幅方向に移動させる必要はない。

なお、窓５５を前壁３０とは別の箇所に形成することができ、その場合、第１のパンチ装置７１、第１の貼着装置７３及び第１の供給装置７５を、注出口２８用及び窓５５用として兼用するに当たり、包材１０の幅方向に移動させる必要がある。

また、本実施の形態においては、図１に示される形状の包装容器１１に適用されているが、ブリック型の包装容器、ゲーブルトップ型の包装容器等に適用することができる。

そして、本実施の形態においては、頂壁１８に注出口２８が形成された包装容器１１に適用されるようになっているが、注出口２８が形成されない包装容器に適用することができる。

さらに、前記第２のパンチ装置７２、第２の貼着装置７４及び第２の供給装置７６を充填機の種類ごとに作動させたり、作動させなかったりすることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における包装容器の斜視図である。本発明の実施の形態における充填機の概念図である。本発明の実施の形態における包材の展開図である。本発明の実施の形態における充填機の要部を示す図である。

符号の説明

１０包材
５６外側テープ
７１、７２第１、第２のパンチ装置
７３、７４第１、第２の貼着装置
８２、８３第１、第２のパンチ穴
８５内側テープ

Claims

（ａ）搬送される包材の所定の箇所にパンチ穴を形成するパンチ装置と、
（ｂ）前記包材の搬送方向におけるパンチ装置より下流側に配設され、前記パンチ穴をシールするためのテープを貼着する貼着装置とを有することを特徴とする充填機。
前記貼着装置は、包材の外側から外側テープを、包材の内側から内側テープを貼着する請求項１に記載の充填機。
前記パンチ装置及び貼着装置は、注出口を形成するために配設された他のパンチ装置及び貼着装置に隣接させて配設される請求項１に記載の充填機。