JP4863481B2 - 包装充填装置 - Google Patents

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４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、包装積層材料を筒状に成形し、筒の内側から、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、筒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帯状包装材料が２回、合せられ、これらの材料が接着される。
最初は、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。次は、筒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、筒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場合、包装積層材料の両縁部同士間の縦シール及び、シーリングテープと包装積層材料の縦シール部内面とのシールが、良好に溶着せず結果的に不都合を起こす恐れがある。
筒状に成形することによる包装積層材料へのストレス、包装積層材料及びシーリングテープなどの材料としてポリエチレン樹脂などの熱可塑性材料による熱ストレス（過熱、過剰付着）、熱接着する縦シール部分の不連続な部分、すなわち段差、高速搬送される筒状包装積層材料の位置ズレや振動などによる複合影響による考えられる。

この発明は、上記の不都合を解消し、良好な縦シールを得ることができる包装充填装置を提供する。

本発明の包装充填装置は、搬送される帯状包装積層材料が筒状に成形され、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて接着し、内容物を充填して横シールし、筒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、弾性力によって包装積層材料の縦シール部及びその近傍を筒状内側から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その近傍を挟んでプレッシャローラと対向させて筒状外側から押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラとを有し、
プレッシャローラが独立して回転可能な分割ローラからなり、シール部面と近傍面とにそれぞれが接触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、包装積層材料の縦シール部及びその近傍に、縦シール部の内側端面を保護するシーリングテープが貼着される。

この発明による包装充填装置包装充填装置は、搬送される帯状包装積層材料が筒状に成形され、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて接着し、内容物を充填して横シールし、筒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、弾性力によって包装積層材料の縦シール部及びその近傍を筒状内側から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その近傍を挟んでプレッシャローラと対向させて筒状外側から押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラとを有する。
プレッシャローラは、筒状内側から、バネなどの弾性力によって縦シール部及びその近傍を圧し、カウンタローラは、筒状外側からプレッシャローラと対向して押さる。この構成により、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて接着することができる。
プレッシャローラ及びカウンタローラは、圧する対象体の内外面形状に概ね類似し、プレッシャローラは凡そ樽外観形状を、カウンタローラは凡そ糸巻外観形状をする。

本発明の包装充填装置の特徴において、プレッシャローラが独立して回転可能な分割ローラからなり、シール部面と近傍面とにそれぞれが接触する。
帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を重ねるために、縦シール部分は、包装積層材料２枚分の厚みになり、その近傍では包装積層材料１枚分の厚みになり、縦シール部分とその近傍では不連続・段差が生じる。
プレッシャーローラが縦シール部分とその近傍部分で分割されているので、プレッシャーローラの周速はそれぞれ独立し、互いに影響を及ぼすことはなく、圧力はそれぞれ、縦シール部分とその近傍部分で均一となる。

上流工程で筒状に成形する際に生じた包装積層材料へのストレスは、縦シール部の筒状包装積層材料の縁部に集中している恐れがある。ストレスの分布は、縦シール部分とその近傍との間でも不連続が生じる。
プレッシャローラの分割ローラが、縦シール部面と近傍面とにそれぞれが接触し、独立して回転可能であるので、プレッシャローラの分割ローラの外周面が、シール部面と近傍面と接触して回転する際に、微少な滑り、空滑り、ズレを起こし、そのストレスを緩和する。
また、高速搬送される筒状包装積層材料が位置ズレを起こし、更に振動する。この位置ズレや振動が縦シール部分とその近傍とに最も顕著に顕在化する恐れがあるが、プレッシャローラの分割ローラが、縦シール部面と近傍面とにそれぞれが接触し、独立して回転可能であるので、この位置ズレや振動を緩和することができる。

この発明の好ましい態様の包装充填装置において、包装積層材料の縦シール部及びその近傍に、縦シール部の内側端面を保護するシーリングテープが貼着される。
シーリングテープは、縦シール部面と近傍面とに亘って貼着される。プレッシャーローラが圧する条件が異なると、その包装積層材料内面とシーリングテープとのシール性能に影響する。プレッシャローラの分割ローラが、縦シール部面と近傍面とにそれぞれが接触し、独立して回転可能であるので、より均一に接触し、圧するので、双方が均一で良好なシール性能を得ることができる。

また、包装積層材料及びシーリングテープなどの材料としてポリエチレン樹脂などの熱可塑性材料に熱ストレス（過熱、過剰付着）が、縦シール部と近傍とのそれぞれ異なる程度で起ると考えられる。これらのストレスを、プレッシャローラの分割ローラが、縦シール部面と近傍面とにそれぞれが接触し、独立して回転可能であるので、緩和することができる。

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略斜視図である。図２は、一実施例の包装充填装置のプレッシャローラの概要を示す部分断面図である。図３は、一実施例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、この発明による一実施例の包装充填装置の概略斜視図である。

図４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４０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筒状の形状にされる。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。

筒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他方縁部の帯状包装材料とを挟んで、筒の内側に、プレッシャローラを回転自在に配設して圧し、筒外側に、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。

筒状包装積層材料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略斜視図を図１に示す。
実施例の包装充填装置は、搬送される帯状包装積層材料の縁部１ａの縦シール部面に別の縁部の帯状包装材料１ｂを合せて接着し、充填パイプ７から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３は、一実施例の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を示す部分側面図である。

一実施例の包装充填装置のプレッシャローラの概要を示す部分断面図を図２に示す。
この実施例の包装充填装置において、前記の合せて接着する面に回転自在に配設され、バネ２３の弾性力によって包装積層材料の縦シール部１ｃ及びその近傍１ｄを筒状内側から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１ｃ及びその近傍１ｄを挟んでプレッシャローラ２０と対向させて筒状外側から押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラ２１とを有する。
プレッシャローラ２０は、筒状内側から、バネ２３の弾性力によって縦シール部１ｃ及びその近傍１ｄを圧し、カウンタローラ２１は、筒状外側からプレッシャローラ２０と対向して押さる。この構成により、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面１ａに帯状包装積層材料の他方の縁部１ｂを合せて接着することができる。
プレッシャローラ２０及びカウンタローラ２１は、筒状包装材料の内外面形状に概ね類似し、プレッシャローラは凡そ樽外観形状を、カウンタローラは凡そ糸巻外観形状をする。

この実施例の包装充填装置において、プレッシャローラ２０が２個の分割ローラ２０ａ及び２０ｂからなり、シール部面１ｃと近傍面１ｄとにそれぞれが接触する。分割ローラ２０ａ及び２０ｂは独立して回転可能である。
図２に示すように、帯状包装積層材料の縁部１ｃの縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部１ｄを重ねるために、縦シール部分１ｃは、包装積層材料２枚分の厚みになり、その近傍１ｄでは包装積層材料１枚分の厚みになる。縦シール部分とその近傍では不連続・段差が生じる。
上述のように、プレッシャーローラ２０が縦シール部分２０ａとその近傍部分２０ｂで分割されているので、圧力はそれぞれ、縦シール部分とその近傍部分で均一となる。

この実施例の包装充填装置において、包装積層材料の縦シール部１ｃ及びその近傍１ｄに、図２に示すように縦シール部１ｃの内側端面を保護するシーリングテープ２が貼着される。
シーリングテープ２は、縦シール部面１ｃと近傍面１ｄとに渡って貼着される。プレッシャローラの分割ローラ２０ａ及び２０ｂが、縦シール部面１cと近傍面１dとにそれぞれが接触する。

上記実施例で実証されるように、縦シール部分とその近傍では不連続段差が生じるが、プレッシャーローラが縦シール部分とその近傍部分で分割されているので、プレッシャーローラの周速はそれぞれ独立し、互いに影響を及ぼすことはなく、圧力はそれぞれ、縦シール部分とその近傍部分で均一とすることができる。

上流工程で筒状に成形する際に生じた包装積層材料へのストレスは、縦シール部の筒状包装積層材料の縁部に集中している恐れがある。ストレスの分布は、縦シール部分とその近傍との間でも不連続が生じることがあるが、プレッシャローラの分割ローラの外周面が、シール部面と近傍面と接触して回転する際に、微少な滑り、空滑り、ズレを起こし、そのストレスを緩和する。
また、位置ズレや振動が縦シール部分とその近傍とに最も顕著に顕在化する恐れがあるが、プレッシャローラの分割ローラが、この位置ズレや振動を緩和することができる。
シーリングテープが設けられる態様では、プレッシャローラの分割ローラがより均一に接触し、圧するので、双方が均一で良好なシール性能を得ることができる。

更に、プレッシャローラの分割ローラが、縦シール部面と近傍面とにそれぞれが接触し、独立して回転可能であるので、熱ストレス（過熱、過剰付着）を緩和することができる。

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略斜視図である。 一実施例の包装充填装置のプレッシャローラの概要を示す部分断面図である。 一実施例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。 この発明による一実施例の包装充填装置の概略斜視図である。

符号の説明

１ａ 包装積層材料
１ｂ 帯状包装材料の別の縁部
２０ プレッシャローラ
２１ カウンタローラ

Claims (2)

1. 搬送される帯状包装積層材料が筒状に成形され、該帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に該帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて接着し、内容物を充填して横シールし、該筒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、弾性力によって該包装積層材料の縦シール部及びその近傍を該筒状内側から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その近傍を挟んで該プレッシャローラと対向させて該筒状外側から押さえ、回転自在に配設されたカウンタローラとを有し、
   該プレッシャローラが独立して回転可能な分割ローラからなり、該シール部面と該近傍面とにそれぞれが接触すること
   を特徴とする包装充填装置。
2. 前記包装積層材料の縦シール部及びその近傍に、縦シール部の内側端面を保護するシーリングテープが貼着される、請求項１記載の包装充填装置。