JP2017515762A - 容器を製造するための包装材料のシートおよび容器を製造するための方法 - Google Patents

容器を製造するための包装材料のシートおよび容器を製造するための方法 Download PDF

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Abstract

折り曲げられ、製品が充填され、パッケージ(10)を形成するようシールされる包装材料シートは、それに取り付けられるパッケージ(10)の開封デバイス(12)を受けるための受け領域(7)を備え、包装材料シートはさらに、受け領域(7)に開封デバイス(10)を取り付けるために配置された取り付けデバイス(24)の検出ユニット(23)によって検出可能な二つの基準マーク(14)を備える。パッケージ(10)の製造方法は、パッケージ(10)を得るために包装材料(1)のシートを折り曲げ、充填し、シールするステップを備え、包装材料シート(1)は、それに取り付けられるパッケージ(10)の開封デバイス(12)を受けるための受け領域(7)を備え、包装材料シートはさらに二つの基準マーク(14)を備え、当該方法はさらに、基準マーク(14)を検出し、基準マーク(14)の検出位置に基づいてパッケージ(10)および／または開封デバイス(12)に関して実施されるべき後続処理を選択するステップを備える。

Description

本発明は、容器を製造するための包装材料のシートに関する。本発明はまた、容器、特に開封デバイスを備えた容器を製造するための方法に関する。
良く知られているように、フルーツジュース、ＵＨＴ（超高温処理済）牛乳、ワイン、トマトソース等といった多くの流動食品は殺菌包装材料で作られたパッケージに入れた状態で販売されている。
このタイプのパッケージの典型例は、Tetra Brik Aseptic（登録商標）として知られる液体または流動食品用の平行六面体形状のパッケージであり、これは積層ストリップ包装材料を折り曲げ、シールすることによって形成される。包装材料は、剛性および強度のためのベース層を含む多層構造を有しているが、これは、繊維材料、例えば紙の層の、あるいは鉱物添加ポリプロピレン材料の層を含んでいてもよく、そして熱可塑性材料、例えばポリエチレンフィルムの層によって両側が覆われる。ＵＨＴミルクのような長期保存製品用の無菌パッケージの場合、包装材料は、例えば酸素バリア材料の層、例えばアルミニウムフォイルの層を含むが、これは、熱可塑性材料の層に重ねられ、そして最終的に食品と接触するパッケージの内面を形成する熱可塑性材料の別な層によって覆われる。
この種のパッケージは全自動包装機械において製造されるが、ここでは連続的なチューブが供給包装材料から形成される。包装材料のウェブは、例えば、過酸化水素溶液などの化学殺菌薬剤を使用することによって包装機械において殺菌されるが、化学殺菌薬剤は、いったん殺菌が完了すると、包装材料の表面から除去され、例えば加熱によって蒸発させられる。このようにして殺菌された包装材料のウェブは、閉じた無菌環境内で維持され、垂直チューブを形成するように折り曲げられて長手方向にシールされる。
チューブは、殺菌されるかあるいは殺菌加工処理された食品で満たされ、そしてシールされ、続いてピロー状パックを形成するために等しく離間された断面に沿って切断されるが、このピロー状パックは、その後、個々の完成した、例えば実質的に平行六面体形状のパッケージを形成するために機械的に折り曲げられる。
代替的に、包装材料は、成形スピンドル上でパッケージへと成形されるブランクへと切断されてもよく、このパッケージには食品が充填され、そしてシールされる。このタイプのパッケージの一例は、商品名Tetra Rex（登録商標）によって知られる、いわゆる「ゲーブルトップ」パッケージである。
いったん形成されると、上記パッケージは、製品を注ぎ出すことを可能とするための開封デバイスの取り付けといった、さらなる処理を受けることができる。
現在、最も一般的に流通している開封デバイスは、注ぎ開口を画定すると共にパッケージの上面壁の取り外し可能または穿孔可能な部分の周囲に嵌め込まれたフレーム部分と、このフレーム部分にヒンジ結合されるか、あるいはねじ込まれて、パッケージを開封するために取り外し可能なキャップとを備える。
特に、各開封デバイスは、包装材料の対応する、いわゆる「プレラミネート」孔、すなわち、ベース層のみに形成されると共にガスバリア材料の層を含む別なラミネート層によって覆われた孔に取り付けることができる。
パッケージに対して開封デバイスを取り付けるためのユニットが知られており、当該ユニットにおいて、パッケージは、実質的に水平面を画定しかつパッケージを支持する搬送ユニット、例えばコンベアベルトによって前進させられる。取り付けユニットはさらに、取り付け要素を有する取り付けデバイスを備えるが、これは、供給ユニットから開封デバイスを受け取り、接着ユニット（ここでは接着剤の層が開封デバイスのフレーム部分上に分配される）を経て開封デバイスを前進させ、続いて、開封デバイスをパッケージの壁、特に上面壁に取り付ける。
取り付けユニットはさらにセンサーデバイス、例えばカメラを備えるが、これは、パッケージの、特に「プレラミネート」孔の位置を検出し、そして取り付け要素を制御する信号を生成する。
既知の取り付けユニットの欠点は、開封デバイスがパッケージに対して不適切に取り付けられることがあることである。特に、パッケージが取り付け要素と整列させられない場合、例えばパッケージがコンベアベルト上で傾いた場合、開封デバイスは正しい位置に配置されず、例えば「プレラミネート」孔上で中心に置かれない。このようにして最終パッケージが欠陥品となることがある。
パッケージおよび取り付け要素の相互のズレがさらに大きい場合、取り付けユニットは、パッケージに開封デバイスを取り付けることが全くできなくなるであろう。
本発明の目的は、パッケージに対する開封デバイスの取り付けを改善することである。
本発明の別の目的は、正確にそれに対して取り付けられていない開封デバイスを有する欠陥パッケージの発生を防止することである。
本発明の第１の態様によれば、請求項１に記載された包装材料のシートが提供される。
本発明の第２の態様によれば、請求項１１に記載されたパッケージを製造するための方法が提供される。
本発明の好ましい非限定的な実施形態について、添付図面を参照して、一例として説明する。
本発明に係る包装材料のシートの平面図である。 図１の包装材料のシートのＩＩ‐ＩＩ断面である。 図１の包装材料のシートから得られたパッケージの斜視図である。 図１の包装材料のシートから得られたパッケージの平面図であり、パッケージは基準位置に対して傾けられている。 図１の包装材料のシートからパッケージを製造するための装置を示す概略側面図である。 図５の装置の概略上面図である。
図１は包装材料１のシートを示しており、当該シートは、折り目パターン２、すなわち包装材料１のシートの製造中に形成されかつ（図３に示す）パッケージ１０を形成するためにそれに沿って包装材料１のシートが折り曲げられる好ましい折り曲げ線を画定する多数の折り目線を備える。
特に図１は、パッケージ１０を形成するよう意図された包装材料のユニットを示している。当該ユニットは包装材料ウェブまたはストリップの一部であってもよく、ウェブまたはストリップの長手方向寸法に沿って前後に、すなわち一列に配置された複数のユニットを備える。ウェブまたはストリップはリールの形状を有していてもよく、これは、包装機械内で巻き戻され、チューブ状に形成され、充填され、シールされ、そして個々のパッケージへと切断される。
代替例として、ユニットは、折り曲げられ、充填され、そして対応するパッケージを得るために密封された単一ブランクの形状を有していてもよい。
以下の説明および特許請求の範囲は、リールタイプ（すなわちウェブまたはストリップ）包装材料およびブランクタイプ包装材料の両方に適用される。
図２に示すように、包装材料１は、剛性および強度のためのベース層４（これは繊維材料、例えば紙または鉱物添加ポリプロピレン材料から形成されてもよい）と、熱シール可能なプラスチック材料、例えばポリエチレンフィルムから形成されると共にベース層４の両側を覆う第１の被覆層５ａおよび第２の被覆層５ｂとを備える。
ＵＨＴミルクのような長期保存製品用の無菌容器の場合、包装材料１のシートはまた、ガスバリア材料からなるバリア層６、例えばアルミニウムフォイルまたはエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルムを備えるが、これは第２の被覆層５ｂ上に重ねられ、そして最終的に食品と接触するパッケージ１０の内面を形成する、熱シール可能なプラスチック材料、例えばポリエチレンフィルムからなる第３の被覆層５ｃによって覆われる。
換言すれば、第１の被覆層５ａ、第２の被覆層５ｂ、バリア層６および第３の被覆層５ｃは、包装材料１のシートを製造するとき、ベース層４に対して張り付けられるラミネート層を形成する。
折り目線３は、ベース層４に窪みまたはエンボスを形成するように、パンチングによって形成されてもよく、窪みまたはエンボスは、続いて、上記ラミネート層によって覆われる。
包装材料１のシートはまた、（図３に示す）開封デバイス１２を受けるよう意図された受け領域７を備えるが、開封デバイス１２はパッケージ１０内に収容された製品の取り出しを可能とする。
図２に示すように、受け領域７は、破断可能部分８、例えばいわゆるプレラミネート孔、すなわち包装材料１のシートのベース層４を貫通して形成されかつ上記ラミネーション層によって覆われた孔（または開口）９を備え、したがって孔９はそれぞれのシートカバー部分３０によってシールされる。
受け領域７はさらに、破断可能部分８を取り囲む境界部分１１を備える。境界部分は開封デバイス１２のために取り付け部分を画定する。開封デバイス１２は、境界部分１１に対して固定される、たとえば接着あるいは熱シールされるよう配置されるフレーム１３と、パッケージ１０が最初に開封されるときカバー部分３０、すなわち破断可能部分８を穿孔するよう配置されたカッター（図示せず）とを備える。この種の開封デバイスは公知であり、したがって詳しくは説明しない（それは本発明の一部ではない）。
図示しない代替実施形態では、破断可能部分は上記ラミネート層のただ一つあるいはそのいくつかによって形成されてもよい。例えば、破断可能部分は専らガスバリア材料から形成されてもよい。
図示しない別の代替実施形態では、破断可能部分は、この場合には包装材料のシートの全厚みを通過するように形成された孔をシールするために、包装材料のシートの残部に対して固定されたパッチによって形成されてもよい。
包装材料１のシートはさらに、受け領域７に開封デバイス１２を取り付けるために配置された取り付けデバイス２４（図５および図６）の検出ユニット２３（図５および図６）によって検出可能な二つの基準マーク１４を備える。ある実施形態では、検出ユニット２３はカメラを備える。
二つの基準マーク１４は、方向Ｄを画定する第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂを含む。
図１および図２に示すように、方向Ｄは、パッケージ１０の上面前縁１６および上面後縁１７を画定する第１の折り目線１５と平行である。
同様に、方向Ｄは、パッケージ１０の底面前縁１９および底面後縁２０を画定する第２の折り目線１８と平行である。
概して、第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂは、折り目パターン２に対して予め決定された位置に配置される。特に、第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂは、方向Ｄが折り目線３の少なくともいくつかと整列させられるように配置される。
図１に示すように、第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂは受け領域７の両側に配置される。
基準マーク１４は包装材料シートのシート上に、さまざまな方法で得ることができる。
例えば、基準マーク１４は、包装材料１のシートの製造中、ベース層４の上に印刷され、続いて、第１の被覆層５ａによって覆われてもよい。この場合、第１の被覆層５ａは透明な材料から形成される。
代替例として、基準マーク１４は、包装材料１のシートが製造された後、包装材料１のシート上に印刷されてもよい。この場合、基準マークは第１の被覆層５ａ上に印刷される。
さらなる代替として、基準マーク１４は、磁気センサーによって検出可能な磁気基準マークといった、その他のタイプのものであってもよい。
包装材料１のシートは、通常、印刷、例えばパッケージ１０内に収容されるべき製品と関連したイメージあるいはテキストの一部を含む。
基準マーク１４は、この場合には、印刷と整列させられる。
図１に示すように、基準マーク１４は、受け領域７に、特に境界部分１１に得られる。
受け領域７は、この受け領域７の外側に配置された包装材料１のシートのゾーン２２に対して異なる外観を有する。
包装材料１のシートは、上述したように、受け領域７の外側に配置されたゾーン２２に印刷を備えることがある。この場合、境界部分１１は包装材料１のシートの非印刷領域であり、基準マーク１４は境界部分１１に配置される。特に、「非印刷領域」との用語は、包装される製品に関連した上記イメージまたはテキストの一部が境界部分１０に印刷されていないことを意味する。
特に、境界部分１０は、受け領域７の外側に配置された包装材料１のシートの破断可能ゾーン８およびゾーン２２に対して異なる外観を有する。
図５および図６を参照すると、パッケージ１０に対して開封デバイス１２を取り付けるための取り付けデバイス２４が示されている。
取り付けデバイス２４は、搬送デバイス２５、例えばコンベアベルト２７と、取り付けユニット２６とを備える。取り付けユニット２６は、複数の取り付け要素（図示せず）を備え、各取り付け要素は、供給ユニット（図示せず）から開封デバイスを受け取り、（図示しない）接着剤分配ユニット（ここでは接着剤の層が開封デバイス１２のフレーム１３に対して塗布される）を経て開封デバイス１２を先進させ、そして搬送デバイスによって前進させられる各パッケージ１０に対して開封デバイス１２を取り付けるように配置される。
取り付けユニット２６はさらに、パッケージ１０の位置を特定するために基準マーク１４を検出するように配置された検出ユニット２３を備える。
特に、検出ユニット２３は第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂを、したがって第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂによって規定される方向Ｄを検出する。続いて、検出ユニット２３は、検出された方向Ｄの向きを基準方向Ｒの向きと比較する。
検出された方向Ｄが基準方向Ｒに対応する場合、検出ユニット２３は、取り付け要素がパッケージ１０に対して開封デバイス１２を取り付けるように、取り付けユニット２６に制御信号を送信する。
検出された方向Ｄが基準方向Ｒに対応しない場合、例えば（図５および図６に示すように）パッケージ１０ａがコンベアベルト２７に対して傾いており、（図４に示すように）検出された方向Ｄが基準方向Ｒと角度αをなす場合、複数の異なる処理を行うことができる。
第１実施形態によれば、検出ユニット２３は、パッケージ１０ａを廃棄し、廃棄物コンベア２９へとパッケージ１０ａを搬送する廃棄ユニット２８に制御信号を送信する。
第２実施形態によれば、検出ユニット２３は、方向Ｄが基準方向Ｒに対応するまで搬送デバイス２５に対してパッケージ１０ａを移動させる位置決めデバイス（図示せず）に制御信号を送信する。続いて、取り付け要素がパッケージ１０ａに対して開封デバイス１２を取り付ける。
第３実施形態によれば、検出ユニット２３は、方向Ｄが基準方向Ｒに対応するまで搬送デバイス２５に対して取り付け要素を移動させる移動デバイス（図示せず）に制御信号を送信する。続いて、取り付け要素がパッケージ１０ａに対して開封デバイス１２を取り付ける。
第４実施形態によれば、検出ユニット２３は、オペレータのための警報システムを形成する。
本発明に係る包装材料のシートおよび方法によって、パッケージに対する開封デバイスの取り付けを改善することができる。
基準マーク１４を検出することによって、実際、開封デバイスを取り付ける前にパッケージが正しい位置にあるかどうかをチェックすることが可能である。このようにして、開封デバイスが誤った位置に取り付けられた欠陥パッケージの生産および開封デバイスを全く欠いているパッケージの生産を回避することができる。
第１の基準マーク１４ａおよび第２の基準マーク１４ｂは方向Ｄを規定するので（その向きは基準方向Ｒの向きと比較される）、非常に簡素かつ効果的な検出システムが得られる。
さらに、受け領域が当該受け領域の外側に配置された包装材料のゾーンに対して異なる外観を有し、かつ、基準マークが受け領域に配置される場合、基準マークは極めて容易にかつ正確に検出することができる。検出手段によって生成されたイメージにおいては、実際、基準マークは明確に背景から浮き出る。これは、基準マークが境界部分に配置され、境界部分が包装材料のシートの非印刷領域であり、そして受け領域の外側、すなわち境界部分の外側に配置された包装材料のゾーンが印刷領域である場合に特に当てはまる。
明らかに、本明細書で説明された包装材料１のシートおよび容器を製造するための方法に対して、特許請求の範囲において規定される保護の範囲から逸脱することなく、変更が施されてもよい。
１ 包装材料
２ 折り目パターン
３ 折り目線
４ ベース層
５ａ 第１の被覆層
５ｂ 第２の被覆層
５ｃ 第３の被覆層
６ バリア層
７ 受け領域
８ 破断可能部分
９ 孔
１０ パッケージ
１０ａ パッケージ
１１ 境界部分
１２ 開封デバイス
１３ フレーム
１４ 基準マーク
１４ａ 第１の基準マーク
１４ｂ 第２の基準マーク
１５ 折り目線
１６ 上面前縁
１７ 上面後縁
１８ 折り目線
１９ 底面前縁
２０ 底面後縁
２２ ゾーン
２３ 検出ユニット
２４ デバイス
２５ 搬送デバイス
２６ 取り付けユニット
２７ コンベアベルト
２８ 廃棄ユニット
２９ 廃棄物コンベア
３０ カバー部分

Claims (17)

  1. 折り曲げられ、製品が充填され、そしてパッケージ（１０）を形成するようにシールされるのに適した包装材料のシートであって、それに対して取り付けられる前記パッケージ（１０）の開封デバイス（１２）を受けるよう意図された受け領域（７）を備え、前記包装材料のシートはさらに、前記受け領域（７）に前記開封デバイス（１０）を取り付けるために配置された取り付けデバイス（２４）の検出ユニット（２３）によって検出可能な二つの基準マーク（１４）を備える、包装材料のシート。
  2. 前記二つの基準マーク（１４）は前記受け領域（７）の両側に配置される、請求項１に記載の包装材料のシート。
  3. 前記受け領域（７）は、この受け領域（７）の外側に配置される包装材料の前記シートのゾーン（２２）に対して異なる外観を有し、前記基準マーク（１４）は前記受け領域（７）に配置される、請求項１または請求項２に記載の包装材料のシート。
  4. 前記受け領域（７）は境界部分（１１）および破断可能部分（８）を備え、前記境界部分（１１）は前記破断可能部分（８）を取り囲み、前記基準マーク（１４）は前記境界部分（１１）に配置される、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の包装材料のシート。
  5. 前記境界部分（１１）は前記包装材料のシートの非印刷領域である、請求項４に記載の包装材料のシート。
  6. 前記境界部分（１１）は、前記包装材料のシートの印刷領域によって取り囲まれる、請求項５に記載の包装材料のシート。
  7. 少なくとも第１の層および第２の層をさらに備え、かつ、前記第１の層を貫通して形成されると共に前記第２の層のカバー部分（１０）によってシールされた孔を有し、前記破断可能部分（８）は前記カバー部分（１０）を備える、請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の包装材料のシート。
  8. 前記破断可能部分（８）は、前記パッケージ（１０）の外側を形成するよう意図された側が透明プラスチック層（５ａ）によって覆われたアルミニウム層（６）を備える、請求項７に記載の包装材料のシート。
  9. 複数の折り目線（３）をさらに備え、前記折り目線（３）は、前記パッケージ（１０）を形成するために前記包装材料のシートの折り曲げを促進するよう意図されており、前記基準マーク（１４）は、前記折り目線（３）の少なくとも一つと整列させられる方向（Ｄ）を規定する、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の包装材料のシート。
  10. 印刷ゾーンをさらに備え、前記基準マークは、前記印刷ゾーンと整列させられる方向（Ｄ）を規定する、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の包装材料のシート。
  11. パッケージ（１０）を製造するための方法であって、前記パッケージ（１０）を得るために包装材料（１）のシートを折り曲げ、充填し、そしてシールするステップを備え、前記包装材料のシート（１）は、それに対して取り付けられる前記パッケージ（１０）の開封デバイス（１２）を受けるよう意図された受け領域（７）を備え、前記包装材料（１０）のシートはさらに二つの基準マーク（１４）を備え、前記方法はさらに、前記基準マーク（１４）を検出し、前記基準マーク（１４）の検出された位置に基づいて前記パッケージ（１０）および／または前記開封デバイス（１２）に関して実施されるべき後続の処理を選択するステップを備える、方法。
  12. 前記基準マーク（１４）を検出する前記ステップは、前記基準マーク（１４）によって規定される方向（Ｄ）を検出し、前記方向（Ｄ）の向きを基準方向（Ｒ）の向きと比較するステップを備える、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記基準マーク（１４）の位置が予め設定された位置と異なる場合、前記方法はさらに、前記パッケージ（１０）を廃棄するステップを備える、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
  14. 前記基準マーク（１４）の位置が予め設定された位置に対応する場合、前記方法はさらに、前記受け領域（７）に前記開封デバイス（１２）を取り付けるステップを備える、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
  15. 前記基準マーク（１４）の位置が予め設定された位置と異なる場合、前記方法はさらに、前記基準マーク（１４）の位置が前記予め設定された位置に対応するまで前記パッケージ（１０）を移動させ、前記受け領域（７）に前記開封デバイス（１２）を取り付けるステップを備える、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
  16. 前記基準マーク（１４）の位置が予め設定された位置と異なる場合、前記方法はさらに、前記基準マーク（１４）の位置が前記予め設定された位置に対応するまで前記開封デバイス（１２）を移動させ、前記受け領域（７）に前記開封デバイス（１２）を取り付けるステップを備える、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
  17. 前記基準マーク（１４）の位置が予め設定された位置と異なる場合、前記方法はアラーム信号を生成するステップをさらに含む、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
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