JP2009067460A - 包装充填方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送液をポンプで行わず、装置の製造コストを下げることができ、殺菌槽の殺菌液は消費されても、装置の運転の中断若しくはその方法の一時停止なく、殺菌液を補充することができる包装充填装置を提供する。
【解決手段】希釈タンク３１と、希釈パイプ３２と、希釈バルブ３３ａ、３３ｂとからなり、かつ殺菌槽４よりも下方に配設される希釈系に、濃い殺菌液と希釈液とを注入して殺菌液を調製するステップ、希釈系の出口の下方に配設され、貯留殺菌液のヘッドスペース３４に連通するエアコンプレッサ３５を有する貯留タンク３６と、送液用パイプ３７とからなる貯留系に、殺菌液を流し落として殺菌液を貯留するステップ、圧搾エアをヘッドスペースに送風して、殺菌液を殺菌槽に送液するステップ、送液制御信号により、送液ステップを繰返すステップ、調製制御信号により、調製ステップ及び貯留ステップを繰返すステップ、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方法及び装置に関する。

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、包装充填において、帯状包装積層材料を過酸化水素水等の殺菌液、殺菌ガスで殺菌し、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合し、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、縦シール部の内側端面を保護する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。

図２は、包装充填装置の一例を示す概略斜視図である。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。

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４０の室内に送られる。包装積層材料１は、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、縦シール装置の予熱手段８からのホットエアーによって予熱されて、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チューブ状包装積層材料１内に充填される。
ホットエアーは帯状包装積層材料の縁部を加熱する。筒状成形のステップ及び予熱・シールステップにおいて、包装積層材料を無菌的に無菌室４０で被い一時的に収容する。

チューブ状包装積層材料１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。
実公平０４−０５１１３８号公報

しかしながら、従来の包装充填装置及び方法においては、殺菌槽への過酸化水素等の殺菌液の送液は、ポンプを用いてい行われ、このような包装充填装置の製造コストを下げることに寄与しない不都合が考えられる。
また、包装充填装置の運転中若しくはその方法の使用中は、殺菌槽の殺菌液は消費され、殺菌槽の殺菌液の液面レベルが低下し、また殺菌液の濃度が薄くなる。このような場合、必要な量、適当な高濃度の殺菌液を補充する必要があり、包装充填装置の運転の中断若しくはその方法の一時停止となる恐れがある
。

この発明は、殺菌槽への殺菌液の送液をポンプで行わず、装置の製造コストを下げることができ、殺菌槽の殺菌液は消費されても、装置の運転の中断若しくはその方法の一時停止なく、必要な量、適当な高濃度の殺菌液を補充することができる包装充填装置を提供する。

本発明の包装充填方法は、搬送される帯状包装積層材料を、殺菌液で満たされた殺菌槽に浸漬して、包装積層材料両面を殺菌し、縦シールして筒状包装積層材料を形成し、筒状帯状包装材料に充填パイプによって内容物を充填し、帯状包装積層材料を横シールして切断分離し、容器に包装充填する下記ステップを含む方法であって、
希釈タンクと、希釈タンクに連通する希釈パイプと、希釈タンク及び希釈パイプの連通を制御する希釈バルブとからなり、かつ殺菌槽よりも下方に位置して配設される希釈系に、濃度の濃い殺菌液と希釈液とを所定の割合で注入して所望の濃度の殺菌液を調製するステップ、
希釈系の出口の下方に位置して配設され、かつ殺菌液を貯留し、貯留殺菌液のヘッドスペースに送風用バルブを介して連通するエアコンプレッサを有する貯留タンクと、貯留タンクの底部から殺菌槽に連通する送液用パイプとからなる貯留系に、希釈系の出口を介して殺菌液を流し落として殺菌液を貯留するステップ、
送風用バルブを介して圧搾エアをヘッドスペースに送風して、送液用パイプを介して殺菌液を殺菌槽に所定液面レベルまで送液するステップ、
送液制御信号により、送液ステップを繰返すステップ、
調製制御信号により、調製ステップ及び貯留ステップを繰返すステップ、
を有することを特徴とする。

この発明の好ましい態様において、制御信号が、センサの測定信号からコントローラが判断した信号、設定値に基づいて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、殺菌槽が、殺菌液で満たされた外槽と、外槽内に回転自在に配設された帯状包装積層材料用浸漬ローラとからなり、浸漬ローラが中空筒と両端面とからなり、中空筒と両端面とが多数の透孔を有する。

この発明の包装充填装置は、搬送される帯状包装積層材料を、殺菌液で満たされた殺菌槽に浸漬して、包装積層材料両面を殺菌し、縦シールして筒状包装積層材料を形成し、筒状帯状包装材料に充填パイプによって内容物を充填し、帯状包装積層材料を横シールして切断分離し、容器に包装充填する装置である。

その特徴は、希釈タンクと、希釈タンクに連通する希釈パイプと、希釈タンク及び希釈パイプの連通を制御する希釈バルブとからなり、かつ殺菌槽よりも下方に位置して配設される希釈系と、
希釈系の出口の下方に位置して配設され、かつ殺菌液を貯留し、貯留殺菌液のヘッドスペースに送風用バルブを介して連通するエアコンプレッサを有する貯留タンクと、貯留タンクの底部から殺菌槽に連通する送液用パイプとからなる貯留系と、を有し、
希釈系において、濃度の濃い殺菌液と希釈液とを所定の割合で注入して所望の濃度の殺菌液を調製し、
貯留系において、希釈系の出口を介して殺菌液を流し落として殺菌液を貯留すし、
送風用バルブを介して圧搾エアをヘッドスペースに送風して、送液用パイプを介して殺菌液を殺菌槽に所定液面レベルまで送液し、
送液制御信号により、送液を繰返し、
調製制御信号により、調製及び貯留を繰返す、
を有することである。

この発明による包装充填装置及び方法は、搬送される帯状包装積層材料を、殺菌液で満たされた殺菌槽に浸漬して、包装積層材料両面を殺菌し、縦シールして筒状包装積層材料を形成し、筒状帯状包装材料に充填パイプによって内容物を充填し、帯状包装積層材料を横シールして切断分離し、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及び方法の特徴において、希釈タンクと、希釈タンクに連通する希釈パイプと、希釈タンク及び希釈パイプの連通を制御する希釈バルブとからなり、かつ殺菌槽よりも下方に位置して配設される希釈系を有する。
希釈バルブを開閉制御して、希釈パイプを介して濃度の濃い殺菌液と希釈液とをそれぞれ希釈タンクに注入して希釈する。濃度の濃い殺菌液と希釈液と割合は、所望の濃度の殺菌液になるように調製される。

本発明の包装充填装置及び方法の次の特徴において、希釈系の出口の下方に位置して配設され、かつ殺菌液を貯留し、貯留殺菌液のヘッドスペースに送風用バルブを介して連通するエアコンプレッサを有する貯留タンクと、貯留タンクの底部から殺菌槽に連通する送液用パイプとからなる貯留系を有する。

希釈系の出口、すなわち貯留系の入口のバルブを開閉制御して、希釈タンク内の所望の濃度の殺菌液が貯留タンクに流れ入れる。貯留タンクは希釈系の出口の下方に位置して配設されているので、ポンプ等を要せずに自由に流れ落ち、殺菌液が貯留される。

本発明の包装充填装置及び方法の次の特徴において、エアコンプレッサが送風用バルブを介して圧搾エアを貯留殺菌液のヘッドスペースに送風し、ヘッドスペースの内圧を上昇させ、貯留殺菌液を貯留タンクの底部の送液用パイプを介して押し出し、殺菌液を殺菌槽に押し上げる。圧搾エアを送風し、殺菌槽内の所定液面レベルになるまで殺菌液を送液する。
殺菌槽内の所定液面レベルに到達したか否かを主に参照する送液制御信号により、送液が繰返される。

また、殺菌槽内の所定液面レベルから低下したか若しくは殺菌液濃度が薄くなったか否かを主に参照する調製制御信号により、調製及び貯留が繰返される。
この制御によって、包装充填装置の運転一時停止若しくは方法の一時中断を行う必要がなくなる。

この発明の好ましい態様において、上記の制御信号は、センサの測定信号からコントローラが判断した信号、設定値に基づいてコントローラが判断した信号、又は操作員又は検査員によるサンプリング等に基づくマニュアルによる信号である。

本発明の包装充填装置及び方法の特徴において、殺菌槽が、殺菌液で満たされた外槽と、外槽内に回転自在に配設された帯状包装積層材料用浸漬ローラとからなり、浸漬ローラが中空筒と両端面とからなり、中空筒と両端面とが多数の透孔を有する。

多数の透孔を、中空筒の外周を左右に螺旋状に間欠的回る透孔を有することにより、有効に包装積層材料表面を浸漬し殺菌することができる。

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殺菌液補給手段の断面正面図である。図２は、この発明に使用できる包装充填装置の一例のを示す概略斜視図である。図３は、この発明による一実施例の浸漬ローラの外観図である。
図２に示されるように、帯状包装積層材料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、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、文字模様等の印刷が施される。

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、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、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４０に送られる。そして、包装積層材料１は、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、縦シール装置の予熱手段８からのホットエアーによって予熱されて、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チューブ状包装積層材料１内に充填される。

ホットエアーは帯状包装積層材料の縁部を加熱する。筒状成形のステップ及び予熱・シールステップにおいて、包装積層材料を無菌的に無菌室４０で被い一時的に収容する。

図２に示すように、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。

包装充填装置の殺菌液補給手段の一実施例を図１の断面正面図を参照して、説明する。
殺菌液補給手段は、希釈系と貯留系とを有する。
希釈系は、希釈タンク３１と、希釈タンク３１に連通する希釈パイプ３２と、希釈タンク３１及び希釈パイプ３２の連通を制御する希釈バルブ３３ａ、３３ｂとからなり、かつ殺菌槽４よりも下方に位置して配設される。
貯留系は、希釈系の出口の下方に位置して配設され、かつ殺菌液を貯留し、貯留殺菌液のヘッドスペース３４に送風用バルブ（図示せず）を介して連通するエアコンプレッサ３５を有する貯留タンク３６と、貯留タンク３６の底部から殺菌槽４に連通する送液用パイプ３７とからなる。

次いで、この装置の動作を説明する。
希釈系において、希釈バルブ３３ａから濃度の濃い殺菌液（例えば、３５％過酸化水素水）を注入し、次に希釈バルブ３３ｂから希釈液（例えば、無菌水）を注入する。
濃度の濃い殺菌液、例えば、３５％過酸化水素水と、希釈液、例えば、無菌水と割合は、所望の濃度が、０．５％の過酸化水素水であれば、計算上容易に算出され、所望の殺菌液になるように調製される。

希釈系の出口、すなわち貯留系の入口のバルブ（図示せず）を開閉制御して、希釈タンク３１内の所望の濃度の殺菌液が貯留タンク３６に流れ入れる。貯留タンク３６は希釈系の出口の下方に位置して配設されているので、ポンプ等を要せずに自由に流れ落ち、殺菌液が貯留される。
エアコンプレッサ３５が送風用バルブ（図示せず）を介して無菌圧搾エアを貯留殺菌液のヘッドスペース３４に送風し、ヘッドスペース３４の内圧を上昇させ、貯留殺菌液を貯留タンク３６の底部の送液用パイプ３７を介して押し出し、殺菌液を殺菌槽４に押し上げる。無菌圧搾エアを送風し、殺菌槽４内の所定液面レベル３８になるまで殺菌液を送液する。
殺菌槽内の所定液面レベルに到達したか否かを主に参照する送液制御信号により、送液が繰返される。

また、殺菌槽内の所定液面レベルから低下したか若しくは殺菌液濃度が薄くなったか否かを主に参照する調製制御信号により、調製及び貯留が繰返される。
この制御によって、包装充填装置の運転一時停止若しくは方法の一時中断を行う必要がなくなる。

この態様において、上記の制御信号は、操作員又は検査員によるサンプリング等に基づくマニュアルによる信号である。なお、センサの測定信号からコントローラが判断した信号、設定値に基づいてコントローラが判断した信号を用いることもできる。

この態様において、殺菌槽が、殺菌液で満たされた外槽４ａと、外槽内に回転自在に配設された帯状包装積層材料用浸漬ローラ３９とからなる。
浸漬ローラ例の外観図を示す図３では、浸漬ローラが中空筒３９ｂと両端面３９ａとからなり、中空筒と両端面とが多数の透孔３９ｃを有する。
多数の透孔３９ｃを、中空筒の外周を左右に螺旋状に間欠的回る透孔を有することにより、有効に包装積層材料表面を浸漬し殺菌することができる。

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殺菌液補給手段の断面正面図である。 この発明に使用できる包装充填装置の一例のを示す概略斜視図である。 この発明による一実施例の浸漬ローラの外観図である。

符号の説明

１ 包装積層材料
４ 殺菌槽
７ 充填パイプ
３１ 希釈タンク
３６ 貯留タンク

Claims (4)

1. 搬送される帯状包装積層材料を、殺菌液で満たされた殺菌槽に浸漬して、該包装積層材料両面を殺菌し、縦シールして筒状包装積層材料を形成し、該筒状帯状包装材料に充填パイプによって内容物を充填し、該帯状包装積層材料を横シールして切断分離し、容器に包装充填する下記ステップを含む方法であって、
   希釈タンクと、該希釈タンクに連通する希釈パイプと、該希釈タンク及び該希釈パイプの連通を制御する希釈バルブとからなり、かつ該殺菌槽よりも下方に位置して配設される希釈系に、濃度の濃い殺菌液と希釈液とを所定の割合で注入して所望の濃度の殺菌液を調製するステップ、
   該希釈系の出口の下方に位置して配設され、かつ殺菌液を貯留し、貯留殺菌液のヘッドスペースに送風用バルブを介して連通するエアコンプレッサを有する貯留タンクと、該貯留タンクの底部から該殺菌槽に連通する送液用パイプとからなる貯留系に、該希釈系の出口を介して該殺菌液を流し落として該殺菌液を貯留するステップ、
   該送風用バルブを介して圧搾エアをヘッドスペースに送風して、送液用パイプを介して該殺菌液を該殺菌槽に所定液面レベルまで送液するステップ、
   送液制御信号により、前記送液ステップを繰返すステップ、
   調製制御信号により、前記調製ステップ及び前記貯留ステップを繰返すステップ、
   を有することを特徴とする包装充填方法。
2. 前記制御信号が、センサの測定信号からコントローラが判断した信号、設定値に基づいて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１記載の包装充填方法。
3. 前記殺菌槽が、殺菌液で満たされた外槽と、該外槽内に回転自在に配設された帯状包装積層材料用浸漬ローラとからなり、該浸漬ローラが中空筒と両端面とからなり、該中空筒と該両端面とが多数の透孔を有する、請求項１記載の包装充填方法。
4. 搬送される帯状包装積層材料を、殺菌液で満たされた殺菌槽に浸漬して、該包装積層材料両面を殺菌し、縦シールして筒状包装積層材料を形成し、該筒状帯状包装材料に充填パイプによって内容物を充填し、該帯状包装積層材料を横シールして切断分離し、容器に包装充填する装置であって、
   希釈タンクと、該希釈タンクに連通する希釈パイプと、該希釈タンク及び該希釈パイプの連通を制御する希釈バルブとからなり、かつ該殺菌槽よりも下方に位置して配設される希釈系と、
   該希釈系の出口の下方に位置して配設され、かつ殺菌液を貯留し、貯留殺菌液のヘッドスペースに送風用バルブを介して連通するエアコンプレッサを有する貯留タンクと、該貯留タンクの底部から該殺菌槽に連通する送液用パイプとからなる貯留系と、を有し、
   該希釈系において、濃度の濃い殺菌液と希釈液とを所定の割合で注入して所望の濃度の殺菌液を調製し、
   該貯留系において、該希釈系の出口を介して該殺菌液を流し落として該殺菌液を貯留すし、
   該送風用バルブを介して圧搾エアをヘッドスペースに送風して、送液用パイプを介して該殺菌液を該殺菌槽に所定液面レベルまで送液し、
   送液制御信号により、前記送液を繰返し、
   調製制御信号により、前記調製及び前記貯留を繰返す、
   を有することを特徴とする包装充填装置。