JP2008137660A - 包装充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラに樹脂片やテープ片が貼り付いたり、ローラや包装積層材料が一部欠損し、また、経時的に又は突発的にバネなどの弾性力が変動して、適切にローラによって押圧する適正範囲から逸脱しても、これを補償できる包装充填装置を提供する。
【解決手段】包装充填装置２５は、バネ２３の弾性力によって包装材料１ａ及び１ｂを圧するプレッシャローラ２０と、カウンタローラ２１と、カウンタローラ２１に連結したコイル２２・電磁石２４と、電磁石２４と引合いプレッシャローラ２０と連結した強磁性体２６とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、飲料などを充填する包装充填装置に関する。

牛乳、ミネラルウォーター、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動食品を収容する包装容器を製造する場合、ウェブ状（帯状）の包装積層材料が使用され、該包装積層材料がヒートシール、超音波シール等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。例えば、図２に示すような包装充填装置において、帯状包装積層材料の縁部にシーリングテープを前もって接着し、包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの内側から、包装積層材料の両縁部同士を、シーリングテープと共に押し当てて縦シール装置によって長手方向（縦方向）にシールした後、チューブ状の包装積層材料の中に液体食品を充填しながら、横シール装置によって横方向にシールして切断し、枕状の原型容器を形成し、該原型容器を更に所定の形状に成形して包装容器を完成させる。（例えば、特許文献１参照。）。

前記包装充填装置において、この装置内を帯状包装積層材料が搬送され、帯状包装積層材料の縁部である縦シール部面に第２の帯状包装材料が合せられ、これらの材料が接着される。
第１の例では、帯状包装積層材料の縁部に、第２の帯状包装材料であるシーリングテープを前もって接着する。第２の例では、チューブ状に成形された包装積層材料の両縁部同士を、縦シール装置によってシーリングテープと共に押し当てて縦シールする。
帯状包装積層材料の縁部面に第２帯状包装材料を合せ接着する際、例えば、帯状包装積層材料と第２帯状包装材料とを挟んで、一方側に、プレッシャローラを回転自在に配設して圧し、他方に、プレッシャローラによる圧力を受け、それに対向し、押さえ支持するようにカウンタローラを回転自在に配設する。
したがって、包装積層材料が搬送されるに伴って、前記プレッシャローラ及びカウンタローラが包装積層材料及びシーリングテープなどの第２の帯状包装材料を挟んだ状態で押圧されて回転させ、合せて接着する面がシールされ接着される。
特開２００１−１８９０９号公報

しかしながら、従来の包装充填装置においては、包装積層材料及びシーリングテープなどの第２の帯状包装材料の材料としてポリエチレン樹脂など熱可塑性材料が用いられており、これらが加熱されると、カウンタローラ若しくはプレッシャローラの外周面に樹脂片やテープ片が貼り付く不都合が想定される。また、ローラの欠損や包装積層材料の欠損によって、十分にローラによって押圧することができない不都合が考えられる。
また、上記ローラは、巻きバネ、板バネなどの弾性力、機械的力を利用して押圧され、経時的に又は突発的に弾性力、機械的力が変動する可能性がある。

上記の不都合によって、ローラの押圧若しくは対向の条件が変化してシール状態に異常をもたらす。これらのシール不良は製造された容器を検査することに発見することができるが、その検査に別途、シール検査装置若しくは検査要員を必要とする。

この発明は、ローラに樹脂片やテープ片が貼り付いたり、ローラや包装積層材料が一部欠損し、また、経時的に又は突発的にバネなどの弾性力が変動して、適切にローラによって押圧する適正範囲から逸脱しても、これを補償できる包装充填装置を提供する。

本発明の包装充填装置は、搬送される帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に第２帯状包装材料を合せて接着し、内容物を充填して横シールし、帯状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する装置である。
本発明の包装充填装置の特徴は、前記の合せて接着する面に回転自在に配設され、弾性力によって包装積層材料及び第２帯状包装材料を圧するプレッシャローラと、包装積層材料の縦シール部及び第２帯状包装材料を挟んでプレッシャローラと対向させて押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラと、カウンタローラに連結したコイルを含む電磁石と、電磁石からの磁界によって電磁石と引合いプレッシャローラと連結した強磁性体とを有することである。

この発明の好ましい態様において、制御信号によって前記電磁石のコイルに流す電流を制御する電磁石コントローラを有する。

この発明の好ましい態様において、上述の制御信号が、センサの測定信号からシールコントローラが判断した信号、設定値に基づいて該シールコントローラが判断した信号、又はマニュアルによる信号である。

この発明の好ましい態様において、帯状包装積層材料が筒状に成形され、第２帯状包装材料が帯状包装積層材料の他方の縁部である。

この発明の好ましい態様において、第２帯状包装材料が、縦シール部の内面を保護するシーリングテープである。

この発明による包装充填装置は、搬送される帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に第２帯状包装材料を合せて接着し、内容物を充填して横シールし、帯状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する。
この装置において、帯状包装積層材料が連続的に装置に供給され、連続的に、内容物が充填され成形された容器が製造される。

本発明の包装充填装置の特徴において、前記の合せて接着する面に回転自在に配設され、弾性力によって圧するプレッシャローラと、包装積層材料の縦シール部及び第２帯状包装材料を挟んでプレッシャローラと対向させて押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラとを有する。
プレッシャローラが包装積層材料及び第２帯状包装材料を重ねて押して圧し、包装積層材料及び第２帯状包装材料を介してプレッシャローラからの圧力、力、荷重がカウンタローラに到達する。

本発明の包装充填装置の特徴において、カウンタローラに連結したコイルを含む電磁石と、電磁石からの磁界によって電磁石と引合いプレッシャローラと連結した強磁性体とを有する。
弾性力によるプレッシャローラの圧力の他に、電磁石と強磁性体とが引合い、電磁石に連結したカウンタローラと強磁性体に連結したプレッシャローラとが引き合い、この発明において第２の圧力が存在する。
この電磁石の磁界による力、すなわち引合う力はコイルに流れる電流により容易に制御することができる。

この発明の好ましい態様の包装充填装置において、制御信号によって電磁石のコイルに流す電流を制御する電磁石コントローラを有する。
電磁石コントローラによって、制御信号を参照して電磁石のコイルに流す電流を制御する。この制御は、制御信号の参照と同時に所定の制御値と比較し適切な出力、すなわち、電磁石のコイルに流す電流の制御を行うことができる。
このような制御によって、シール不良を未然に防ぐ防止、若しくは、深刻な不良から軽微な不良への改善へと導くことができる。
万が一、シール不良が生じても、装置から連続的に製造された包装容器のラインからシール不良の容器を追跡し、欠陥容器をラインから排出することができる。
上述の制御信号は、センサの測定信号からシールコントローラが判断した信号、設定値に基づいて該シールコントローラが判断した信号、又はマニュアルによる信号である。

上述のように、この発明によって、ローラに樹脂片やテープ片が貼り付いたり、ローラや包装積層材料が一部欠損し、また、経時的に又は突発的にバネなどの弾性力が変動して、適切にローラによって押圧する適正範囲から逸脱しても、これを補償することができる。

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。
図１は、この発明による一実施例の包装充填装置の要部の概念ブロック図である。図２は、一実施例の包装充填装置を示す概略斜視図である。図３は、第２帯状包装材料が帯状包装積層材料の他方の縁部である態様のプレッシャローラとカウンタローラを示す包装充填装置の部分図である。図４は、第２帯状包装材料がシーリングテープである態様のプレッシャローラとカウンタローラを示す包装充填装置の部分図である。

図２に示されるように、ウェブ状の包装積層材料１は、リールの状態で包装充填装置に収容される。包装積層材料１は、紙基材、及び該紙基材の両面にポリエチレン樹脂が積層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１４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。

繰り出された包装積層材料１は、搬送手段としての送り装置によって連続的に搬送され、ベンディングローラ、ダンパローラ等を経て、シーリングテープ貼着装置３に送られ、シーリングテープ貼着装置によって包装積層材料１の一方の縁部に沿ってシーリングテープ２が貼着される。
帯状包装積層材料１の縁部にシーリングテープ２を前もって接着する際、帯状包装積層材料とシーリングテープ２とを挟んで、一方側に、プレッシャローラを回転自在に配設して圧し、他方に、プレッシャローラによる圧力を受け、それに対向し、押さえ支持するようにカウンタローラを回転自在に配設する。
包装積層材料が搬送されるに伴って、プレッシャローラ及びカウンタローラが包装積層材料及びシーリングテープを挟んだ状態で押圧されて回転させ、縦シール部の合せ面がシールされ接着される。

続いて、包装積層材料１は、必要に応じて、プルタブ貼着装置によってプルタブが貼着されてる。包装積層材料１は、殺菌槽４に送られ、殺菌槽４において過酸化水素等の殺菌液によって殺菌される。包装積層材料１は、エアナイフ５に送られ、エアナイフ５によって乾燥させられた後、無菌室（図示せず）に送られる。そして、包装積層材料１は、上部成形リング６、その他の成形リングによって徐々に変形させられてチューブ状の形状にされる。包装積層材料１は、縦シール装置８によって縦方向にシールされ、充填パイプ７を介して供給された流動性食品が包装積層材料１内に充填される。

チューブ状に成形された包装積層材料の両縁部同士を、縦シール装置によってシーリングテープと共に押し当てて縦シールする際、帯状包装積層材料と第２帯状包装材料とを挟んで、一方側に、プレッシャローラを回転自在に配設して圧し、他方に、プレッシャローラによる圧力を受け、それに対向し、押さえ支持するようにカウンタローラを回転自在に配設する。包装積層材料が搬送されるのに伴って、プレッシャローラ及びカウンタローラが包装積層材料の縁部同士を挟んだ状態で押圧されて回転させ、縦シール部の合せ面がシールされ接着される。

チューブ状包装積層材料１２は、ローラによって案内され、横シール装置１０に送られ、挟まれて横方向にシールされ、横シールされた包装積層材料１２は、ナイフなどで切断されて枕状の原型容器１３が形成される。そして、原型容器１３は、最終成形搬送装置によって搬送されて最終の形状に成形され、流動性食品を収容する包装容器１４が完成する。

この発明による一実施例の包装充填装置の要部の概念ブロック図を図１に示す。
実施例の包装充填装置２５は、搬送される帯状包装積層材料の縁部１ａの縦シール部面に第２帯状包装材料１ｂを合せて接着し、内容物を充填して横シールし、帯状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する装置である。

図１に示すように、この装置は、合せて接着する面に回転自在に配設され、充填パイプ７の外面に固定されたバネ２３の弾性力によって包装積層材料１ａ及び第２帯状包装材料１ｂを圧するプレッシャローラ２０と、包装積層材料の縦シール部及び第２帯状包装材料を挟んでプレッシャローラ２０と対向させて押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラ２１と、カウンタローラ２１に連結したコイル２２を含む電磁石２４と、電磁石２４からの磁界によって電磁石２４と引合いプレッシャローラ２０と連結した強磁性体２６とを有する。

この実施例において、制御信号２８によって電磁石２４のコイル２２に流す電流ｉを制御する電磁石コントローラ２７を有する。
磁石は、双極性の磁場を発生させる源となる物体であり、鉄などの強磁性体を引き寄せる。異なる極は引き合い、同じ極は反発しあうという性質をもつ。この発明において、電磁石は、コイルに電流を流すことで磁界を生じる機構を持つ。なお、コイル中に強磁性体をおくと、コイルにより生じた磁界をさらに強めることが出来る。
コイルを含む電磁石２４は、カウンタローラ２１に連結する。電磁石２４はカウンタローラ２１の内部に若しくはその近傍に設置され、電磁石２４とカウンタローラ２１とは、ブロック矢印で示す方向の押す圧力に関して連動する。

強磁性体２６は、電磁石からの磁界によって電磁石と引合い、プレッシャローラ２０と、図１のブロック矢印で示す方向の圧力に関して連結する。
この発明において、強磁性体は、プレッシャローラ２０の内部に若しくはその近傍に設置される。
室温で強磁性を示す物質として、鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウムなどがある。この発明において、上記の鉄などの他、電磁石と引合う永久磁石をも含む。
この装置において、弾性力２３によるプレッシャローラ２０の圧力の他に、電磁石２４と強磁性体２６とが引合い、電磁石２４に連結したカウンタローラ２１と強磁性体２６に連結したプレッシャローラ２０とが引き合い、ブロック矢印で示す第２の圧力が存在する。

この実施例において、制御信号２８は、センサの測定信号からシールコントローラ２９が判断した信号、設定値に基づいてシールコントローラ２９が判断した信号、又は、操作員のマニュアルによる信号である。
前記センサには、カウンタローラやプレッシャローラに設けらるロードセル、歪みセンサ、近接センサなどがある。
シールコントローラによって、シールする際の力を定量的に調節できる。また、コイルに流れる電流をモニターすることによって、異常時、例えばシーリングテープがねじれていたり、正規の位置に無かったり、異物を挟み込んだ場合などを検出することも可能になる。

図３は、筒状に成形された帯状包装積層材料１ａの縁部と帯状包装積層材料１ｂの他方の縁部と合せて接着される態様で、プレッシャローラ２０とカウンタローラ２１を示す部分図である。
プレッシャローラ２０は、充填パイプ７の外面に固定されたバネ２３の弾性力によって押圧力が付与され、帯状包装積層材料１ａの縁部と帯状包装積層材料１ｂの他方の縁部と合せて接着する。電磁石（図示せず）はカウンタローラ２１の近傍に設けられる。

図４は、第２帯状包装材料がシーリングテープ（２）である態様のプレッシャローラ２０とカウンタローラ２１を示す。
帯状包装積層材料１ａの縁部にシーリングテープ２を前もって接着する際、帯状包装積層材料１ａとシーリングテープ１ｂ（２）とを挟んで、一方側に、プレッシャローラ２０を回転自在に配設して圧し、他方に、バネ２６の弾性力が付与されたプレッシャローラ２０による圧力を受け、それに対向し、押さえ支持するようにカウンタローラ２１を回転自在に配設する。
包装積層材料が搬送されるに伴ってシーリングテープ２が重ねられ、プレッシャローラ２０及びカウンタローラ２１が包装積層材料１ａ及びシーリングテープ２を挟んだ状態で押圧して回転し、縦シール部の合せ面にシールされ接着される。

上記実施例で実証されるように、例えば、電磁石コントローラによって、制御信号を参照して電磁石のコイルに流す電流を制御し、この制御は、制御信号の参照と同時に所定の制御値と比較し適切な出力、すなわち、電磁石のコイルに流す電流の制御を行うことができる。
このような制御によって、シール不良を未然に防ぐ防止、若しくは、深刻な不良から軽微な不良への改善へと導くことができる。万が一、シール不良が生じても、欠陥容器をラインから排出することができる。
よって、ローラに樹脂片やテープ片が貼り付いたり、ローラや包装積層材料が一部欠損し、また、経時的に又は突発的にバネなどの弾性力が変動して、適切にローラによって押圧する適正範囲から逸脱しても、これを補償することができる。

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。

この発明の包装充填装置によって、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器を製造することができる。

この発明による一実施例の包装充填装置の要部の概念ブロック図である。 実施例の包装充填装置を示す概略斜視図である。 第２帯状包装材料が帯状包装積層材料の他方の縁部である態様のプレッシャローラとカウンタローラを示す包装充填装置の部分図である。 帯状包装積層材料を縁部にシーリングテープを接合するプレッシャローラとカウンタローラを示す部分図である。

符号の説明

１ａ 包装積層材料
１ｂ 第２帯状包装材料
２０ プレッシャローラ
２１ カウンタローラ
２４ 電磁石
２６ 強磁性体

Claims (5)

1. 搬送される帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に第２帯状包装材料を合せて接着し、内容物を充填して横シールし、該帯状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する装置であって、
   前記の合せて接着する面に回転自在に配設され、弾性力によって前記包装積層材料及び第２帯状包装材料を圧するプレッシャローラと、
   該包装積層材料の縦シール部及び該第２帯状包装材料を挟んで該プレッシャローラと対向させて押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラと、
   該カウンタローラに連結したコイルを含む電磁石と、
   該電磁石からの磁界によって該電磁石と引合い該プレッシャローラと連結した強磁性体と
   を有することを特徴とする包装充填装置。
2. 制御信号によって前記電磁石のコイルに流す電流を制御する電磁石コントローラを有る、請求項１記載の包装充填装置。
3. 前記制御信号が、センサの測定信号からシールコントローラが判断した信号、設定値に基づいて該シールコントローラが判断した信号、又はマニュアルによる信号である、請求項２記載の包装充填装置。
4. 該帯状包装積層材料が筒状に成形され、該第２帯状包装材料が該帯状包装積層材料の他方の縁部である、請求項１記載の包装充填装置。
5. 該第２帯状包装材料が、筒状に成形された該帯状包装積層材料を該縁部と該帯状包装積層材料の他方の縁部と合せて接着された縦シール部の内面を保護するシーリングテープである、請求項１記載の包装充填装置。