JP2015101387A - 包装充填機 - Google Patents

Abstract

【課題】複合紙容器の蓋体の把持／係合部分に破断、変形、破損が起こる恐れがない包装充填機を提供すること
【解決手段】ウェブ状包装材料から裁断された紙片を縦シールして筒状のケーシングを形成し、筒状のケーシングの一端に、蓋体を射出成形によって一体に形成して、頂部に蓋体を備え、底部に開口を有する蓋付きケーシングを形成し、蓋付きケーシングを無端コンベヤのバケット内に挿入して、倒立させられた状態で間欠的に搬送し、底部の開口から液体食品を充填し、底部を折り目に沿って折り畳み加熱シールし、コンベヤのバケットから正立して充填済み複合紙容器を取出して、完成した包装容器を包装充填機から搬出する包装充填機であって蓋体に把持／係合部分を備え、包装充填機から搬出する直前又は直後の蓋体の把持／係合部分を冷却する冷却手段を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジュースや牛乳などの液体食品などを紙容器本体と射出成形された頂部とからなる複合紙容器に包装充填する包装充填機に関する。

流動性食品／液体食品、例えば、牛乳、乳酸菌飲料、茶、ジュース、スープ、アルコール類等を充填するための包装容器は、容器の種類に応じた包装充填機によって、成形され、その容器に包装充填された液体食品の製品が得られる。

包装容器本体の上端に射出成形によって形成され頂部の、頂壁を構成する蓋体を備えた複合紙容器では、包装充填機において、ウェブ状包装材料から裁断された紙片を縦シールして筒状のケーシングを形成し、筒状のケーシングの一端に、蓋体が射出成形によって一体に形成され、頂部に蓋体を備え、底部に開口を有する蓋付きケーシングが形成される。蓋付きケーシングは、無端コンベヤのバケット内に挿入され、倒立させられた状態で間欠的に搬送され、底部の開口から液体食品が充填され、底部が折り目に沿って折り畳まれて加熱されてシールされる。コンベヤのバケットから正立して充填済み複合紙容器が取出されて、完成した包装容器が包装充填機から搬出される。（例えば、特許文献参照）
得られた包装容器は、包装材料によって形成された容器本体、射出成形によって容器本体と一体に形成された樹脂製の蓋体（頂部）とかなる。蓋体は、例えば、上方になるにつれて次第に径が小さくされる傾斜部、傾斜部から上方に向けて延びる首部、及び円形の形状を有し、首部の上縁を閉鎖する閉鎖部を備える。更に、首部の外周に螺旋状の凹凸を設けて首部にスクリューキャップを装着することもできる。
首部と閉鎖部との間には、樹脂を薄くすることによって破断部が形成され、閉鎖部の所定の箇所に形成されたリング状、ヒモ状、薄片状又はつまみ状の把持／係合部分を上方に引くと、破断部が破断され、注出口が形成される。

特開平１０−２７８９０３号公報 特開２０１０−１２０２８８号公報

射出成形によって容器本体と一体に形成された樹脂製の蓋体（頂部）は、射出成形後、コンベヤとの接触、充填された液体食品との接触、包装充填機内の搬送などにより、包装充填機から搬出される直前又は直後の蓋体（頂部）の温度は、雰囲気温度近くまで冷却されている。しかしながら、リング状、ヒモ状、薄片状又はつまみ状の把持／係合部分では、十分に冷えていない場合がある。そのような場合、把持／係合部分が、他部材との軽い接触でさえ、その破断、変形、破損が起こる恐れがある。
本発明は、複合紙容器の蓋体（頂部）の把持／係合部分に破断、変形、破損が起こる恐れがない包装充填機を提供することを目的とする。

この発明の包装充填機は、ウェブ状包装材料から裁断された紙片を縦シールして筒状のケーシングを形成し、筒状のケーシングの一端に、蓋体を射出成形によって一体に形成して、頂部に蓋体を備え、底部に開口を有する蓋付きケーシングを形成し、蓋付きケーシングを無端コンベヤのバケット内に挿入して、倒立させられた状態で間欠的に搬送し、底部の開口から液体食品を充填し、底部を折り目に沿って折り畳み加熱シールし、コンベヤのバケットから正立して充填済み複合紙容器を取出して、完成した包装容器を包装充填機から搬出する包装充填機であって、
蓋体に把持／係合部分を備え、包装充填機から搬出する直前又は直後の蓋体の把持／係合部分を冷却する冷却手段を備えることを特徴とする。

この発明による好ましい態様において、冷却手段が、把持／係合部分に向けて冷却媒体を噴射、噴霧、注水する。

上記構成の本発明によれば、以下の作用機能を発揮し、有利な効果が得られる。
この発明の包装充填機は、ウェブ状包装材料から裁断された紙片を縦シールして筒状のケーシングを形成し、筒状のケーシングの一端に、蓋体を射出成形によって一体に形成して、頂部に蓋体を備え、底部に開口を有する蓋付きケーシングを形成し、蓋付きケーシングを無端コンベヤのバケット内に挿入して、倒立させられた状態で間欠的に搬送し、底部の開口から液体食品を充填し、底部を折り目に沿って折り畳み加熱シールし、コンベヤのバケットから正立して充填済み複合紙容器を取出して、完成した包装容器を包装充填機から搬出する包装充填機である。
この発明の包装充填機によって得られた包装容器は、包装材料によって形成された容器本体、射出成形によって容器本体と一体に形成された樹脂製の蓋体とかなる。一実施態様の蓋体では、上方になるにつれて次第に径が小さくされる傾斜部、傾斜部から上方に向けて延びる首部、及び円形の形状を有し、首部の上縁を閉鎖する閉鎖部を備える。更に、首部の外周に螺旋状の凹凸を設けて首部にスクリューキャップが装着される。
首部と閉鎖部との間には、樹脂を薄くすることによって破断部が形成され、閉鎖部の所定の箇所に形成された把持／係合部分を上方に引くと、破断部が破断され、注出口が形成される。

この発明の包装充填機の特徴は、蓋体が把持／係合部分を備え、包装充填機から搬出する直前又は直後の蓋体の把持／係合部分を冷却する冷却手段を備える。
プラスチックの把持／係合部分は、通常、リング状、ヒモ状、薄片状又はつまみ状の形状をし、蓋体の本体から離れ、突出していることが多いために、そのプラスチック温度が高いままだと、キャップなどの他部材との軽い接触でさえ、その破断、変形、破損が起こる。
包装充填機から搬出する直前又は直後の蓋体の把持／係合部分を冷却手段で冷却するので、把持／係合部分の温度が下がってプラスチックが硬化し、強度を増し、首部にキャップを螺合してキャップが把持／係合部分を押さえて一時的に変形させてもキャップを外すことにより直ちに元の形状に戻ることができる。また、他部材と引っ掛って、その破断や破損しない。

この発明による好ましい態様において、冷却手段が、把持／係合部分に向けて冷却媒体を噴射、噴霧、注水する。
冷却手段が、冷却水、冷気、ドライアイス、液体窒素などの冷却媒体を、噴射、噴霧、注水、滴下することができる。
上述のように、複合紙容器の蓋体の把持／係合部分に破断、変形、破損が起こる恐れがない包装充填機を提供することができる。

本発明の包装充填機に使用できる包装充填機の概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
包装容器を製造するための包装充填機について説明する。
包装充填機では、リール１が繰出機にセットされる。セットされたリール１から繰り出された包装材料２によって包装容器３が形成される。包装材料２は、例えば、紙基材、紙基材に被覆されて最外層を構成する第１のポリエチレン樹脂等の樹脂フィルム、及び紙基材に被覆されて最内層を構成する第２のポリエチレン樹脂等の樹脂フィルムから成り、積層構造にされる。

包装材料２は、下流側に送られ、包装容器３の寸法に応じた長さごとに切断されて、ブランクス４に成形される。ブランクス４には、所定の箇所にあらかじめ折り目が形成され、折り目に沿って折り畳むことにより、断面が略四角形の形状を有する筒状のケーシング５が形成される。
ケーシング５は次工程に送られ、ケーシング４の一端に、蓋体６が射出成形によって一体に形成され、その結果、底部に開口を有する蓋付きケーシング７が形成される。
射出成形では、マンドレルユニット、射出成形ユニット８、成形材料供給ユニット等から成る蓋付きケーシング形成装置が配設される。マンドレルユニットは、等ピッチ角度（本実施の形態においては、９０〔°〕）で放射状に配設された複数の、本実施の形態においては、４対のマンドレルを備え、間欠的に回転させられ、各マンドレルを、ケーシング５を装填するための装填ステーション、蓋体を形成するための成形ステーション、蓋付きケーシング７を排出するための排出ステーションからなる。

射出成形ユニットは、射出装置、及び成形ステーションに配設された金型装置を備え、射出装置は、成形材料供給ユニットのホッパから供給された樹脂、例えば、ポリエチレン樹脂などのペレットを溶融させ、金型装置のキャビティ空間に充填する。
キャビティ空間内の樹脂を冷却することによって、蓋付きケーシング７が形成される。

蓋付きケーシング７は、排出ステーションにおいてピックアップ装置によってマンドレルから取り出され、搬送装置としての無端コンベヤ９に装填され、液体食品を充填するための充填工程に送られる。

充填工程は、無菌充填室内に形成され、無菌充填室内において、無端コンベヤ９が走行自在に配設され、蓋付きケーシング７が倒立させられた状態で無端コンベヤ９によって搬送され、液体食品の充填が行われる。

無菌充填室内には、無菌媒体として滅菌空気が循環させられ、無菌充填室が無菌状態に維持される。
無端コンベヤ９は、所定の距離を置いて回転自在に配設された一対の図示されないローラ、各ローラを包囲してトラック状に配設されたレール、各ローラによって張設され、かつ、レールに沿って走行自在に配設された走行部材としてのコンベヤ、コンベヤの幅方向に並設され、走行方向において所定のピッチで形成された複数対のバケット等を備える。なお、走行部材としてコンベヤに代えてチェーンを使用することもできる。
ローラのうちの一方は、搬送用の駆動部としての搬送用モータに連結され、搬送用モータを駆動することによって、無端コンベヤ９が、隣接する各バケット間の距離ずつ間欠的に走行させられる。

蓋付きケーシング７は、底壁を形成するためのボトム折畳み部を備えていて、バケット内に蓋付きケーシング７を挿入したときにボトム折畳み部がバケットから突出する。

滅菌ステーションが設定され、滅菌ステーションで噴射ノズルが蓋付きケーシング７と対向させて配設される。噴射ノズルは、所定のタイミングで滅菌剤としての低濃度の過酸化水素ガスを蓋付きケーシング７の内周面に向けて噴射し、蓋付きケーシング内を滅菌する。

滅菌ステーションに隣接させて紫外線照射ステーションが設定され、紫外線照射ステーションで紫外線ライトが蓋付きケーシング７と対向させて配設される。紫外線ライトは、所定のタイミングで紫外線を蓋付きケーシング７の内周面に向けて照射し、蓋付きケーシング内を滅菌する。

紫外線照射ステーションに隣接させて乾燥ステーションが設定され、乾燥ステーションで熱風ノズルが蓋付きケーシングと対向させて配設される。熱風ノズルは、所定のタイミングで熱風を蓋付きケーシングの内周面に向けて噴射し、蓋付きケーシング内を乾燥させるとともに、過酸化水素ガスを除去する。

充填ステーションに充填ノズル１０が蓋付きケーシング７と対向させて配設される。バケットは、蓋付きケーシング７を倒立させた状態に保持し、充填ノズル１０は、無菌充填室外に配設され、液体食品を収容する製品タンクと接続され、所定のタイミングで、製品タンクから供給された液体食品を、倒立させられた状態の蓋付きケーシング内に所定の量ずつ充填する。

本実施の形態においては、液体食品のうちの、牛乳、乳酸菌飲料等のような、冷蔵する必要がある液体食品を収容する包装容器を製造する。
包装容器３に、２〜８〔°Ｃ〕の温度で製品タンクに収容された液体食品が充填される。

充填ステーションに隣接させてボリュームフラップ作動ステーションが設定され、ボリュームフラップ作動ステーションにおいて、蓋付きケーシング７が周囲から押さえ込まれる。
ボリュームフラップ作動ステーションに隣接させてシールステーションが設定され、シールステーションで折畳装置、及びヒートシール式又は超音波式のシール装置が配設される。折畳装置は、バケットの上端から突出した蓋付きケーシング７のボトム折畳み部を折り目に沿って折り畳み、シール装置は、ボトム折畳み部を折り畳むことによって形成されたシールフィンをシールする。
ボトム折畳み部が更に折り畳まれ、加熱装置によって加熱されて底壁が形成され、包装容器３が完成される。

シールステーションより下流側に取出ステーションが設定され、取出ステーションで取出機が配設される。取出機は、バケット内から包装容器３を取り出す。このとき、包装容器３は、蓋体を上に向けた状態で取り出される。空になったバケットは、搬送され、再び挿入ステーションに送られる。

この例の包装充填機によって得られた包装容器は、包装材料によって形成された容器本体、射出成形によって容器本体と一体に形成された樹脂製の蓋体とかなる。この態様の蓋体では、上方になるにつれて次第に径が小さくされる傾斜部、傾斜部から上方に向けて延びる首部、及び円形の形状を有し、首部の上縁を閉鎖する閉鎖部を備える。更に、首部の外周に螺旋状の凹凸を設けて首部にスクリューキャップが装着される。
首部と閉鎖部との間には、樹脂を薄くすることによって破断部が形成され、閉鎖部の所定の箇所に形成されたブリッジ状かつヒモ状把持部分を上方に引くと、破断部が破断され、注出口が形成される。

この態様の包装充填機は、蓋体が把持部分を備え、包装充填機から搬出する直前又は直後の蓋体の把持部分を冷却する冷却手段１１を備える。冷却手段１１が、冷気の冷却媒体を、噴射する。
包装充填機から搬出する直前又は直後の蓋体の把持／係合部分を冷却手段１１で冷却する。把持部分の温度が下がってプラスチックが硬化し、強度を増し、首部にキャップを螺合してキャップが把持／係合部分を押さえて一時的に変形させてもキャップを外すことにより直ちに元の形状に戻る。また、他部材と引っ掛って、その破断や破損しない。

なお、本発明は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機は、ジュースや牛乳などの液体食品などの包装充填に適用することができる。

１ リール
２ 包装材料
３ 包装容器
７ 蓋付きケーシング
１１ 冷却手段

Claims (2)

1. ウェブ状包装材料から裁断された紙片を縦シールして筒状のケーシングを形成し、筒状の該ケーシングの一端に、蓋体を射出成形によって一体に形成して、頂部に該蓋体を備え、底部に開口を有する該蓋付きケーシングを形成し、該蓋付きケーシングを無端コンベヤのバケット内に挿入して、倒立させられた状態で間欠的に搬送し、該底部の開口から液体食品を充填し、該底部を折り目に沿って折り畳み加熱シールし、該コンベヤのバケットから正立して充填済み複合紙容器を取出して、完成した包装容器を包装充填機から搬出する包装充填機であって、
   該蓋体に把持／係合部分を備え、該包装充填機から搬出する直前又は直後の該蓋体の該把持／係合部分を冷却する冷却手段を備えることを特徴とする包装充填機。
2. 該冷却手段が、把持／係合部分に向けて冷却媒体を噴射、噴霧、注水する請求項１記載の包装充填機。