JP2007131311A

JP2007131311A - 包材及び充填機

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Publication number: JP2007131311A
Application number: JP2005324307A
Authority: JP
Inventors: Norio Kobayashi; 紀夫小林
Original assignee: Nihon Tetra Pak KK
Current assignee: Nihon Tetra Pak KK
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: JP4869682B2

Abstract

【課題】包材の位置決めを正確に行うことができ、シールする位置、切断又は裁断する位置等を正確に決定することができるようにする。
【解決手段】外側の表面に検出用マークが形成され、充填（てん）機において所定の加工が行われて包装容器になる。検出用マークは複数のマーク要素ｍ１〜ｍ７を備え、各マーク要素ｍ１〜ｍ７のうちの、少なくとも所定のマーク要素が磁気材料で形成される。検出用マークは複数のマーク要素ｍ１〜ｍ７を備え、各マーク要素ｍ１〜ｍ７のうちの、少なくとも所定のマーク要素が磁気材料で形成されるので、検出用マークを磁気的に検出することができる。包材１０の外側の表面に外装用として印刷されたデザインを、位置決め用の検出用マークと誤って検出することがなくなる。包材１０の位置決めを正確に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、包材及び充填機に関するものである。

従来、牛乳、清涼飲料等の流動性のある食品、例えば、液体食品を収容する包装容器を製造する場合、充填（てん）機が使用され、該充填機において包材に対して所定の成形が行われ、液体食品が充填されるようになっている。

そして、ブリック型の包装容器を製造する場合、可撓（とう）性のある積層材料から成るウェブ状の包材をチューブ状にし、該チューブ状の包材内に液体食品を充填するようにしている。

そのために、まず、前記包材を縦方向にシールしてチューブ状とし、該チューブ状の包材を連続的に搬送し、その間、該包材内に液体食品を上方から供給して充填する。次に、前記包材を、両側から密封用ジョーによって挟持し、所定の間隔ごとに横方向にシールし、区分する。

続いて、横方向にシールした部分（以下「横シール部分」という。）を切断して、枕（まくら）状、袋状等の矩（く）形の形状を有する原型容器を形成し、該原型容器を所定の形状に成形すると、一定量の液体食品を収容する複数の包装容器が完成される。

また、ゲーブルトップ型の包装容器の場合、包材を所定の形状に裁断した後、縦方向にシールして断面が四角形の筒状体（ブランクス）を形成する。続いて、成形装置によってボトムを形成して有底の筒状体、すなわち、有底筒状体とし、該有底筒状体内に液体食品を充填した後、トップ部分をシールすると、包装容器が完成される。

さらに、蓋（ふた）体をプラスチック成形によって形成するようにした紙複合型の包装容器を製造する場合、包材を所定の形状に裁断した後、縦方向にシールして断面が四角形の筒状体を形成する。続いて、成形装置によってボトムを形成して前記筒状体を有底筒状体とし、該有底筒状体内に液体食品を充填した後、トップ部分にプラスチック成形によって蓋体を形成すると、包装容器が完成される。

ところで、ブリック型の包装容器を製造する場合において、前記チューブ状の包材を横方向にシールしたり、横シール部分を切断したり、また、ゲーブルトップ型の包装容器及び紙複合型の包装容器を製造する場合において、包材を裁断したり、包材に対する各種の処理が行われる。そして、シールする位置、切断又は裁断する位置等の処理位置を決定するために、包材の位置決めを行う必要がある。

そのために、包材の所定の箇所に、バーコード状の位置決め用のマークが印刷され、該マークがセンサによって光学的に検出され、検出結果に基づいて包材の位置決めが行われる。なお、前記マークは、包材の外側の表面に、文字、記号、図柄模様等のデザインを印刷する際に、併せて印刷される（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−３２９８０３号公報

しかしながら、前記従来の包材においては、包材の外側の表面に印刷されたデザイン、例えば、図柄模様を、前記マークと誤って検出することがあり、その場合、包材の位置決めを正確に行うことができず、シールする位置、切断又は裁断する位置等を正確に決定することができなくなってしまう。

本発明は、前記従来の包材の問題点を解決して、包材の位置決めを正確に行うことができ、シールする位置、切断又は裁断する位置等を正確に決定することができる包材及び充填機を提供することを目的とする。

そのために、本発明の包材においては、外側の表面に検出用マークが形成され、充填機において所定の加工が行われて包装容器になるようになっている。

そして、前記検出用マークは複数のマーク要素を備え、該各マーク要素のうちの、少なくとも所定のマーク要素が磁気材料で形成される。

本発明の他の包材においては、さらに、前記検出用マークによって磁気記録媒体層が構成され、該磁気記録媒体層に包材に関する包材情報、及び包装容器に関する包装容器情報のうちの少なくとも一方が記録される。

本発明の充填機においては、包材と対向させて配設され、包材の外側の表面に形成された検出用マークを検出する位置検出部と、検出された検出用マークに基づいて、包材の位置決めを行う位置決め処理手段とを有する。

本発明の他の充填機においては、さらに、前記位置検出部のセンサ出力に基づいて、包材に関する包材情報、及び包装容器に関する包装容器情報のうちの少なくとも一方を取得する情報取得処理手段を有する。

本発明によれば、包材においては、外側の表面に検出用マークが形成され、充填機において所定の加工が行われて包装容器になるようになっている。

この場合、前記検出用マークは複数のマーク要素を備え、該各マーク要素のうちの、少なくとも所定のマーク要素が磁気材料で形成されるので、検出用マークを磁気的に検出することができる。したがって、包材の外側の表面に外装用として印刷されたデザインを、位置決め用の検出用マークと誤って検出することがなくなる。その結果、包材の位置決めを正確に行うことができ、横方向にシールする位置、切断又は裁断する位置等を正確に決定することができる。

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。この場合、包装容器のうちのブリック型の包装容器を製造する場合について説明する。

図２は本発明の実施の形態における充填機の概念図である。

図において、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マガジンエリア、すなわち、送出部にセットされる。前記包材１０は、紙基材、及び該紙基材の両面に樹脂、例えば、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（はく）、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。

図示されない繰出機によって、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（ちょう）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、パンチ装置３７によって穴開加工が施されてパンチ穴が形成され、貼着装置３８によって、包材１０の外側からプルタブが、包材１０の内側からパッチフィルムが貼着されて、前記パンチ穴が外側及び内側からシールされる。そのために、前記パンチ装置３７と前記貼着装置３８との間に供給装置３９が配設され、該供給装置３９において、プルタブが包材１０の上方から、パッチフィルムが包材１０の下方から供給される。なお、前記ストリップテープ、パッチフィルム等によってインナフィルムが構成される。

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浸され、殺菌される。なお、６２は該殺菌液を収容する底部トレイである。

その後、包材１０は、カレンダローラｒ８を介してエアナイフ４５に送られ、該エアナイフ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、ロワ成形リング５１等のフォーミングローラ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のある食品、例えば、液体食品が包材１０内に充填される。

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、図示されないフォールディングフラップによって、予備的に成形されて枕状にされ、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シール装置によって横方向にシールされ、カッタによって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、一定量の液体食品を収容する包装容器が完成される。

ところで、前記構成の充填機においては、あらかじめ設定された箇所で包材１０の位置が検出され、検出された位置に応じて包材１０に対する各種の処理が行われる。そのために、センサが配設され、該センサによって、包材１０の外側の表面に印刷された検出用マークとしてのレジスタマークを検出し、センサ出力を発生させ、制御部としての充填機制御部に送るようにしている。

次に、該充填機制御部の動作について説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるレジスタマークが印刷された包材の外側の表面を示す図、図３は本発明の実施の形態における充填機の制御装置を示す概念図である。

図において、１０は包材であり、該包材１０の所定の箇所、本実施の形態においては、包材１０の縁部に、所定のピッチでレジスタマークｍが印刷される。該レジスタマークｍは、磁気を帯びやすい磁性材料によって形成され、前記磁性材料として、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、バリウムフェライト等の磁性コンパウンドをウレタン等の樹脂に練り込んだ磁性インクを使用することができる。

そして、該磁性インクを、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の一般に知られる印刷技術、又はコーティング技術を使用し、包材１０の外側の表面に塗布することによって、レジスタマークｍを印刷し、形成することができる。なお、この場合、磁性インクに所定の色、例えば、黒色の顔料が添加され、レジスタマークｍを磁気的にだけでなく、光学的に検出することができる。

該レジスタマークｍは、第１、第２のマーク要素群６３、６４を備え、第１のマーク要素群６３は、包材１０の搬送方向において、所定のピッチで、かつ、互いに平行に並べて形成された複数のマーク要素ｍ１〜ｍ３を備え、第２のマーク要素群６４は、包材１０の搬送方向において、所定のピッチで、かつ、互いに平行に、かつ、包材１０の幅方向に延在させて形成された複数のマーク要素ｍ４〜ｍ７を備え、前記マーク要素ｍ１〜ｍ３とマーク要素ｍ４〜ｍ７とは、搬送方向における位置が互いに異ならせて形成される。なお、ｎ１〜ｎ３は縦方向に延在させて形成され、第１、第２のマーク要素群６３、６４の両端を表すマーク要素である。

また、２０は充填機、２１は充填機制御部、２３は横シール装置、２４はカッタ、２５はレジスタマークｍを検出するための第１の位置検出部としてのセンサ、２６はレジスタマークｍを検出するための第２の位置検出部としてのセンサ、２８は表示部、２９は操作部、３１はリール、Ｐは包装容器である。前記横シール装置２３及びカッタ２４によって、シール・切断装置２２が構成される。なお、前記センサ２５は光学的にレジスタマークｍを検出する光学センサによって、前記センサ２６は磁気的にレジスタマークｍを検出する磁気センサによって形成される。前記センサ２５、２６は、前記第１、第２のマーク要素群６３、６４を、互いに独立させて検出する必要があることから、いずれも、二つのセンサ部によって形成される。

前記充填機制御部２１は、センサ２５、２６から送られたセンサ出力を読み込み、センサ出力に基づいて各種の処理を行う。そのために、充填機制御部２１の図示されない位置決め処理手段は、位置決め処理を行い、センサ２５から送られた二つのセンサ部のセンサ出力を読み込み、前記第１のマーク要素群６３の各マーク要素ｍ１〜ｍ３のエッジと、前記第２のマーク要素群６４の各マーク要素ｍ４〜ｍ７のエッジとを比較し、比較結果、すなわち、エッジのずれに基づいて、包材１０の位置を光学的に検出する。

また、前記位置決め処理手段は、センサ２６から送られた二つのセンサ部のセンサ出力を読み込み、前記第１のマーク要素群６３の各マーク要素ｍ１〜ｍ３のエッジと、前記第２のマーク要素群６４の各マーク要素ｍ４〜ｍ７のエッジとを比較し、エッジのずれに基づいて、包材１０の位置を磁気的に検出する。

続いて、前記位置決め処理手段は、光学的に検出された包材１０の位置と、磁気的に検出された包材１０の位置とを比較し、包材１０の位置が一致するかどうかを判断し、一致する場合、包材１０の位置を決定することによって位置決めを行い、一致しない場合、充填機制御部２１の図示されない通知処理手段は、通知処理を行い、表示部２８に包材１０の位置が検出されなかった旨を表示し、操作者に通知する。

このように、レジスタマークｍを磁気的に検出することができるので、包材１０の外側の表面に外装用として印刷されたデザイン、例えば、図柄模様を、レジスタマークｍと誤って検出することがなくなる。したがって、包材１０の位置決めを正確に行うことができ、横方向にシールする位置、切断又は裁断する位置等を正確に決定することができる。

また、レジスタマークｍを光学的に検出するとともに、磁気的に検出するので、レジスタマークｍを一層正確に検出することができ、横方向にシールする位置、切断する位置等を一層正確に決定することができる。

このようにして、横方向にシールする位置、切断する位置等が検出されると、充填機制御部２１の図示されないシール処理手段は、シール処理を行い、シール・切断装置２２に指令を送り、横シール装置２３によって包材１０を横方向にシールする。そして、充填機制御部２１の図示されない切断処理手段は、切断処理を行い、シール・切断装置２２に指令を送り、カッタ２４によって包材１０を切断する。

ところで、前記レジスタマークｍを形成する磁気材料によって磁気記録媒体層を形成し、該磁気記録媒体層に各種の情報を磁気的に記録することができる。

この場合、各種の情報は、包材１０に関する情報である包材情報、及び包装容器Ｐに関する情報である包装容器情報から成り、磁気記録媒体層には、包材情報及び包装容器情報のうちの少なくとも一方が記録される。包材情報としては、例えば、包材１０の材質又は寸法等の仕様、包材加工機、包材１０の成形方法、包装容器Ｐに充填される液体食品等から成る。また、包装容器情報は、例えば、液体食品の賞味期限、包装容器Ｐの製造者、製造ロット、製造日時、製造場所、製造順位、充填機番号等から成る。

そのために、センサ２６のセンサ出力が充填機制御部２１に送られると、該充填機制御部２１の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、センサ２６のセンサ出力に基づいて、前記包材情報、包装容器情報等の情報を読み出して取得する。

この場合、前記包材情報、包装容器情報等の情報を包装容器Ｐの外側の表面に印刷等によって記録する必要がなくなるので、外装用の印刷のためのスペースを他の用途に使用することができる。したがって、包装容器Ｐの外観を良くすることができる。

なお、本実施の形態において、前記包材情報、包装容器情報等の情報は、包材１０を製造する段階で記録装置によって記録されるが、充填機２０に記録装置を配設し、該記録装置によって所定の情報を記録することができる。

また、本実施の形態においては、レジスタマークｍの各第１、第２のマーク要素群６３、６４の全体を磁気材料で形成するようになっているが、各第１、第２のマーク要素群６３、６４の一部だけを磁気材料で形成することができる。

その場合、例えば、第１のマーク要素群６３のマーク要素ｍ２、及び第２のマーク要素群６４のマーク要素ｍ６だけが磁気材料で形成される。そして、前記位置決め処理手段は、センサ２６から送られた二つのセンサ部のセンサ出力を読み込み、前記第１のマーク要素群６３のマーク要素ｍ２のエッジと、前記第２のマーク要素群６４のマーク要素ｍ６のエッジとを比較し、エッジのずれに基づいて、包材１０の位置を磁気的に検出する。

そして、前記レジスタマークｍを形成する磁気材料によって磁気記録媒体層を形成する場合、マーク要素ｍ２、ｍ６に磁気記録媒体層が形成され、該磁気記録媒体層に各種の情報が磁気的に記録される。

さらに、前記各マーク要素ｍ１〜ｍ７に磁気記録媒体層を形成する場合には、マーク要素ｍ１が、読取開始位置における情報の読取りの開始を確認するために、マーク要素ｍ７が、読取終了位置における読取りの終了を確認するために読み取られ、図示されないメモリに記録された情報が正しい情報であることを確認するために使用される。

本実施の形態においては、包装容器のうちのブリック型の包装容器を製造する場合について説明しているが、本発明を、ゲーブルトップ型の包装容器及び紙複合型の包装容器を製造する場合に適用することができる。

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レジスタマークが印刷された包材の外側の表面を示す図である。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充填機の制御装置を示す概念図である。

符号の説明

１０包材
２０充填機
２１充填機制御部
２５、２６センサ
６３、６４第１、第２のマーク要素群
ｍレジスタマーク
Ｐ包装容器

Claims

外側の表面に検出用マークが形成され、充填機において所定の加工が行われて包装容器になる包材において、
（ａ）前記検出用マークは複数のマーク要素を備え、
（ｂ）該各マーク要素のうちの、少なくとも所定のマーク要素が磁気材料で形成されることを特徴とする包材。
（ａ）前記検出用マークによって磁気記録媒体層が構成され、
（ｂ）該磁気記録媒体層に包材に関する包材情報、及び包装容器に関する包装容器情報のうちの少なくとも一方が記録される請求項１に記載の包材。
（ａ）包材と対向させて配設され、包材の外側の表面に形成された検出用マークを検出する位置検出部と、
（ｂ）検出された検出用マークに基づいて、包材の位置決めを行う位置決め処理手段とを有するとともに、
（ｃ）前記検出用マークは複数のマーク要素を備え、
（ｄ）該各マーク要素のうちの、少なくとも所定のマーク要素が磁気材料で形成される
ことを特徴とする充填機。
前記位置検出部のセンサ出力に基づいて、包材に関する包材情報、及び包装容器に関する包装容器情報のうちの少なくとも一方を取得する情報取得処理手段を有する請求項３に記載の充填機。