JPS5839691B2 - 成形充填包装機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は成形充填包装機の改良に関するものである。

近年、ジャム マーマレード、コーヒー用クリーム、ヨ
ーグルト等の飲食物にふ・いて、−食分一パツクの包装
形態（以下ポーションパックと称スることにする）が簡
便性、衛生性の点で消費者にうけている。

第１図にポーションパック１の１例の外観を示す。

第２図は第１図の断面■−■で、２は容器を形成してい
る底材であり、熱可塑性樹脂から成る。

３は被充填物で、上述したジャム、マーマレード、コー
ヒー用クリーム、ヨーグルト等である。

４は蓋を形成している蓋材であり、アルミ箔と熱溶着樹
脂の積層フィルムから成ることが多く、成形された底材
２に被充填物３が充填された後、蓋材４が底材２の上面
に被覆されて、蓋材４と底材２が熱溶着によりシールさ
れている。

蓋材４の表面ニは、第１図に示すように、中味商品を表
示するための図柄、商品名、商標、製造会社名等（以下
図柄Ｆと称することにする）が印刷されている。

ポーションパック１は１サイクルで例えば３コ／列×２
列というように複数個取りで製造されることが多い。

したがって、蓋材４も第３図に示すように複数個取りに
対応した形で印刷されている。

第３図に釦いて、５は読取りマークで、後述するように
、成形された底材２と蓋材４の図柄Ｆができるだけ対応
するように機械を制御するために用いるものであるが、
読取りマーク５の間隔ピッチは図柄Ｆとともに印刷精度
誤差をもっている。

この誤差の累積により、成形された底材２と蓋材４の図
柄Ｆとの間にズレが生じる。

市場に出廻っているポーションパックを見ると、上記ズ
レのために、第４図に示したように見栄えが悪く、商品
価値が落ちているものが多い。

第４図に釦いてイはポーションパック１の平面図、口は
イのＩＶ−ＩＶ断面図である。

次に、ポーションパック製品を製造する従来の機械の一
例を第５図により説明する。

第５図にかいて、１１は底材ロール、１２は蓋材ロール
である。

Ａは底材２を加熱する加熱装置で、上下の熱板により底
材２が適当な温度１で加熱されるようになっている。

Ｂは底材２の成形装置で、底材２が加熱された後、適当
な形状に成形されるようになっている。

Ｃは充填装置で、成形装置Ｂで成形された底材２が所定
の位置にくるとジャム等の被充填物３を所定量だけ充填
する装置である。

Ｄはシール装置で、内容物を充填後の底材２に、アルミ
箔と熱溶着樹脂の積層フィルムから戒る蓋材４を被覆し
てシールする装置であり、本体フレーム（図示せず）に
上下動可能に保持された熱板により蓋材４の熱溶着樹脂
（底材２と合わされる面）を底材２の上面に圧しつけて
、溶融圧着から冷却を経てシールするようになっている
。

１７は読取装置で第３図に示した読取りマーク５を光電
式に読取り、読取り信号を制御装置（図示せず）に送る
ようになっている。

マーク読取りの方法の一例を第６図により説明する。

第３図のピッチＰが常に基準ピッチＰ。（底材２が通常
搬送されるピッチ）よりマイナス側になるように印刷さ
れることになっている場合、第６図イに示したように、
最初読取りマーク５の後端Ｔより△Ｑ前の位置に読取装
置１７のスポット光の中心Ｓを合わせてかく。

数〜数十サイクル経過したあとは印刷誤差がマイナス側
になっているために、累積誤差により、読取りマーク５
の後端Ｔと読取装置１７のスポット光の中心Ｓとの位置
関係は第６図口に示したようになる。

読取りマーク５の印刷色とその周辺の印刷色との差が読
取装置１７で判別できるようになっているので第６図口
のような状態になると、印刷色の差を判別して読取装置
１７から搬送装置Ｅへ制候装置（図示せず）を経て信号
が送られ、後述するように、搬送量の修正が行なわれる
ようになっている。

Ｅは搬送装置で、上記シール装置りでシールされた底材
２と蓋材４とからなる包材６を搬送ピッチに合わせて間
欠的に引張るようになっている。

第７図卦よび第８図に搬送装置Ｅの詳細を示す。

第７図および第８図に釦いて、３１Ａ、３１Ｂはエアシ
リンダから成るグリッパで、搬送信号に合わせて包材６
をはさむようになっている。

３２は摺動ブロックで、グリッパ３１ Ａ、％−よび３
１Ｂが取付けられ、ガイドバー３３に案内されて、エア
シリンダから戒る駆動装置３４によって前後運動される
ようになっている。

３５は搬送量修正用のプレートで、厚さが第６図に示し
た△Ｑ程度になって公り、ガイド３６に案内されてエア
シリンダから成る駆動装置３Ｔにより必要に応じ上下動
されるようになっている。

さて、搬送量の修正の方法であるが、前述したように、
蓋材４に印刷された読取りマーク５とマーク読取装置１
７との位置関係が第６図口に示したようになると、読取
装置１７から制御装置（図示せず）に信号が送られる。

次いで、制御装置（図示せず）からの指令により駆動装
置３７が作動してプレート３５が上方に動く。

この状態で、包材６がグリッパ３１Ａ、３１Ｂによりは
さ１れた１寸で、摺動ブロック３２が駆動装置３４によ
って前方へ引かれると、ストローク量はプレート３５が
下方にある場合と比較してプレート３５の厚さ分だけ少
なくなる。

したがって、印刷誤差の累積量に合わせて搬送量が修正
されることになる。

な釦第５図に釦いて、Ｇは打抜装置で、本体フレーム（
図示せず）に上下動可能に保持され、オス刃、メス刃の
組合せにより、第１図に示したような個々の形状に打抜
くようになってＤす、打抜かれた製品Ｈは排出装置（図
示せず）によって必要す場所へ排出されるようになって
いる。

また２０はウェスト巻取装置であって打抜装置Ｇで打抜
かれた後のウェスト７を巻取るようになっている。

以上第５図ないし第８図をもとに説明したように、熱可
塑性樹脂から成る底材２を加熱成形して被充填物３を充
填後、蓋材４で被覆してシールし、打抜き、ウェストを
巻取るという一連の工程でポーションパック製品Ｈを製
造する従来の成形充填包装機による製品には第４図に示
したような見栄えの悪いものが多いという欠点がある。

即ち、第４図ａは成形された底材２の形状に対して蓋材
４の図柄Ｆがズしてシールされている例である。

第４図すは打抜かれる際に本来打抜かれるべき位置から
ズして打抜かれたために容器のつば部８が左右アンバラ
ンスになった例である。

第４図すの状態よりさらにひどいズレで打抜かれると、
片側のつば部がなくなって被充填物３がとび出してし筺
うような事態にもなる。

第４図Ｃは、中味食品の保存性を重視して、外気の侵入
防止を確実化するために凸形のシール型でシールした場
合、シール位置がズして、シールの凹形痕９の位置が左
右アンバランスになっり例である。

第４図Ｃの状態よりさらにひどいズレでシールされると
、シールの凹形痕９が容器のつば部８より外れてし渣う
ような事態にもなる。

このような状態になる原因を探ってみると、（１）第４
図ａのような状態になるのは、マーク読取装置１Ｔの設
置位置の１ずさにある。

第５図に示したように、仮基準位置をシール部りの中心
Ｘ−Ｘとすると、読取装置１Ｔのスポット光の中心Ｓと
Ｘ−Ｘとの間の距離ＬＬが成形部の中心とＸ−Ｘとの間
の距離ＬＢ と等しくなってかもず、ＬＬ とＬＢ と
の間にかなりの差がある。

したがって、折角搬送量修正制御をやったとしても、単
に蓋材４の印刷誤差による修正をやっているだけで、成
形された底材の形状に対して蓋材４の図柄Ｆが合うよう
には制御されていない。

（２）第４図すのような状態になる原因は打抜装置Ｇに
よる打抜の位置修正がないことにある。

搬送量修正制御による搬送量の修正をやっても、打抜位
置の修正制御がないために本来打抜かれるべき位置から
ズして、打抜かれてし１５゜（３）第４図Ｃのような状
態になる原因はシール装置りによるシールの位置修正が
ないことにある。

本発明はこれらの欠点を排除するものであって、間欠的
に搬送される熱可塑性樹脂の底材を加熱する加熱装置と
、上記加熱された底材で連続した状態の底を成形する成
形装置と、上記底に被充填物を充填する充填装置と、上
記底材とともに間欠的に搬送される上記底に対応した図
柄釦よび間欠搬送のピッチ毎に読取りマークが印刷され
た蓋材を上記底に被せ上記被充填物を密封するシール装
置と、上記底材および蓋材を間欠的に搬送すると共に読
取装置により上記マークを読取り同マークの印刷誤差が
累積して搬送量修正の必要が生じたとき、搬送量を修正
する搬送量修正機構を備えた搬送装置とを有する成形充
填包装機にかいて、上記シール装置からの距離が、上記
成形装置とシール装置との距離と等しくなる位置に上記
読取りマークの読取装置を配設したことを特徴とし、上
記（１）の欠点をなくすことができる成形充填包装機を
提供するものである。

捷た間欠的に搬送される熱可塑性樹脂の底材を加熱する
加熱装置と、上記加熱された底材で連続した状態の底を
成形する成形装置と、上記底に被充填物を充填する充填
装置と、上記底材とともに間欠的に搬送される上記底に
対応した図柄卦よび間欠搬送のピッチ毎に読取りマーク
が印刷された蓋材を上記底に被せ上記被充填物を密封す
るシール装置と、同シール装置にて作られた連結した状
態の製品を切り抜く打抜装置と、上記底材釦よび蓋材を
間欠的に搬送すると共に読取装置により上′記マークを
読取り同マークの印刷誤差が累積して搬送量修正の必要
が生じたとき、搬送量を修正する搬送量修正機構を備え
た搬送装置とを有する成形充填包装機に釦いて、上記シ
ール装置ふ・よび打抜装置の少なくとも一方に配設され
る底材の搬送方向に該装置を前後進させる前後進装置と
、上記シール装置からの距離が上記成形装置とシール装
置との距離と等しくなる位置に配設された上記読取りマ
ークの読取装置とを具備したことを特徴とし、その目的
とするところは底材に成形された底と蓋材の図柄が一致
するのみならず、最適の位置でシールすることができ、
また最適位置で製品を打抜くことができる成形充填包装
機を提供するものである。

以下本発明を第９図釦よび第１０図に示す一実施例につ
いて説明する。

この成形充填包装機Ｍは第５図に示したものとほぼ同一
なものであり、同じ符号をつげたものについては説明を
省く。

包装機Ｍは１回の動作で３コ／列×２列の製品Ｈを作る
ものであり、蓋材４に印刷されている読取りマーク５が
１回の動作の中間に来るように蓋材４は供給されるもの
とする。

２１ないし２３は上記読取りマーク５を読む読取装置で
あって、シール装置Ｄ、打抜装置Ｇ、％−よび成形装置
Ｂの中心を夫々ｏ、ｏ’、αｌとし、０からＯ／／１で
の距離をＬＢ とする場合に読取装置２１は蓋材４の上
流側、ＯからＬＬ＝ＬＢの位置に配設される。

また読取装置２２．２３は夫々シール装置り釦よび打抜
装置Ｇと一体をなし、中心ｏ、ｏ’から距離Ｐｏの位置
を検出するように配設されている。

なか、シール装置り訃よび打抜装置Ｇは本体フレーム（
図示せず）に底材２、蓋材４の搬送方向へ前後進可能に
支持されていて、シリンダーからなる前後進装置２４．
２５によって独立して前後進する。

搬送量修正制御についての作用を第１０図をもとに説明
する。

第１０図は蓋材４の図柄Ｆの読取りマーク５を読取装置
２１によって読取る状態と加熱された底材２が成形装置
Ｂによって成形される状態の位置関係を３サイクルに亘
って示したものであり、Ｓは読取装置２１のスポット光
の中心を示し、Ｔは読取りマーク５の後端を示す。

第１０図イに卦いて蓋材４のマーク読取りが第６図イに
示したと同じ状態であるとする。

底材２の成形は、図示のように、蓋材４の図柄Ｆに対応
した位置で行なわれるとする。

また、第１０図イに示した右側の図柄Ｆの中心とスポッ
ト光の中心Ｓとの間隔を図示のようにＲとする。

この状態のもとでは、搬送量修正の必要がないので、蓋
材４、底材２ともに次のサイクルへは搬送の基準ピッチ
Ｐｏで搬送される。

第１０図イに示した蓋材４の図柄Ｆと次のサイクルの図
柄Ｆのピッチが印刷誤差のためＰｏ−△Ｑとなっていた
とすると、基準ピッチＰｏ搬送の１サイクルあとで蓋材
４は第１０図口に示したようになり、マーク読取りは第
６図口に示したと同じ状態になる。

底材２と蓋材４の搬送量が同じであるため、この状態で
の成形は、蓋材４の図柄Ｆとは△Ｑの範囲内程度（製品
の見栄えには殆んど影響・しがハ程度）の若干のズレで
、蓋材４の図柄Ｆとほぼ対応した位置で行なわれる。

蓋材４のマーク読取りが第１０図口のようになると、搬
送量修正の必要が生じるので、搬送装置Ｅは制御装置（
図示せず）からの指令により底材２、蓋材４ともに次の
サイクルへはＰＯ−△Ｑ（ここでは搬送の修正量を△Ｑ
とした）だけ搬送されるように制御されて、第１０図ハ
のような状態になる。

第１０図ハでは、底材２の成形は底材２と蓋材４の搬送
量が同じであるため第１０図口の説明と同様に、蓋材４
の図柄Ｆとほぼ対応した位置で行なわれる。

このようにして蓋材４の図柄Ｆと底材２の底とが対応し
て蓋材４と底材２が次々に搬送されそのｉｔの関係で底
材２と蓋材４はシールされる。

すなわち読取装置２１の指令に基づき底材２には基準ピ
ッチＰｏかＰｏ−△Ｑのピッチで底が成形されて、蓋材
４の図柄Ｆとほぼ一致（△Ｑの範囲内で）することにな
る。

さて、第９図に釦いて成形装置Ｂの中心Ｏ〃と、シール
装置りの中心Ｏとの距離ＬＢ（シール装置りの中心Ｏと
読取装置２１の距離も等しい）は４Ｐｏの例を示しであ
る。

もし読取装置２１からの指令により搬送装置Ｅが底材２
、蓋材４をＰｏ−△Ｑしか搬送しない場合には、読取装
置２２は読取マーク５を検出しないうちに底材２、蓋材
４の搬送が停止する。

そこで次のサイクルに釦いて、図示しない制御装置によ
り前後進装置２４を作動させシール装置りを△Ｑだげ後
進させる。

すなわちＯ１αｌの距離卦よび０と読取装置２１の距離
ＬＢ−４Ｐ〇−△Ｑの位置にかいてシール装置りが作動
する。

また、それ以降の搬送がピッチＰｏで行なわれたとする
と、４サイクル目において読取装置２２が読取マーク５
を検出している状態から検出しなくなった状態で搬送が
終ることになる。

そこで、その次のサイクルにｋいて制御装置（図示せず
）により前後進装置２４を作動させシール装置りを△Ｑ
前進させる。

このことは打抜装置Ｇについても同様であり、説明は省
く。

従って、許容範囲である△Ｑのずれが、搬送装置Ｅの底
材２の搬送Ｐｏ−△Ｑに対し１回のずれが生ずるだけで
シール釦よび打抜きが行なわれることになる。

このように本実施例の成形充填包装機Ｍでは、成形装置
Ｂの中心Ｏ〃とシール装置りの中心Ｏとの距離ＬＢ と
等しい距離を、中心Ｏから蓋材４上にとり、その位置に
読取りマーク５を読み取る読取装置２１を配設したので
、底材２に成形された底と蓋材４の図柄Ｆとがう１く対
応し、ズレが殆んどなく製品Ｈの見栄えがよくなった。

また、シール装置［）、％−よび打抜装置Ｇを前後進可
能とし、前後進装置２４．２５を夫々配設するとともに
、読取装置２２．２３を上記シール装置りおよび打抜装
置Ｇの前方、基準ピッチＰｏの位置に取り付けたので、
底材２に成形された底にう１く対応して７−ル、打抜き
が行なわれ見栄えがよくなるとともに犬きくズした位置
でシールされたり、打抜かれたりすることもなくなった
。

なか、上記実施例ではシール装置Ｄ、打抜装置Ｇに読取
装置２２．２３を配設したが次のようにしてもよい。

読取装置２１０指令により搬送装置Ｅが底材２い蓋材４
をＰｏ−△Ｑだげ移動させる場合に前後進装置２４．２
５を作動させ、シール装置Ｄ、打抜き装置Ｇを同時に△
Ｑだげ後進させる。

一方成形装置Ｂと、シール装置りおよび打抜装置との間
のピッチ数、すなわち第９図に釦いて４ピツチ、７ピツ
チと定１つているので、上記搬送装置ＥでＰｏ−△Ｑ搬
送した時を記憶装置（図示せず）に記憶し、それ以降の
５ザイクル目、８サイクル目で夫々シール装置り、％−
よび打抜装置Ｇを前後進装置２４．２５により△Ｑだげ
前進させるようにしてもよい。

このようにすることにより、底材２に成形した底とのシ
ール釦よび打抜きのズレが１回も生じないで行なわれる
ことになる。

筐た、読取マーク５のピッチＰがＰｏより大キい時は包
材６の搬送量をＰｏより犬きくする必要があるが、上記
作用の逆を行なえばよいので説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図はポーションパックの斜°視図、第２図は第１図
の■−■断面図、第３図は蓋材の平面図、第４図イはポ
ーションパックの平面図、口は第４図イのＩＶ−ＩＶ断
面図、第５図は従来の成形充填包装機の概略説明図、第
６図は読取マークの読み取り説明図、第７図は搬送装置
の側面図、第８図は第７図の■−■断面図、第９図は本
発明の一実施例を示す成形充填包装機の概略説明図、第
１０図は蓋材と底材の関係を示す説明図である。 １：ポーションパック、２：底材、３：被充填物、４：
蓋材、５：読取マーク、２１ないし２３：読取装置、２
４．２５＝読取装置、Ａ：加熱装置、Ｂ：成形装置、Ｃ
二元填装置、Ｄ＝シール装置、Ｅ二搬送装置、Ｆ：図柄
、Ｇ：打抜装置、Ｈ二製品、Ｍ：成形充填包装機、Ｐｏ
：基準ピッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 間欠的に搬送される熱可塑性樹脂の底材を加熱する
   加熱装置と、上記加熱された底材で連続した状態の底を
   成形する成形装置と、上記底に被充填物を充填する充填
   装置と、上記底材とともに間欠的に搬送される上記底に
   対応した図柄釦よび間欠搬送のピッチ毎に読取りマーク
   が印刷された蓋材を上記底に被せ上記被充填物を密封す
   るシール装置と、上記底材訃よび蓋材を間欠的に搬送す
   ると共に読取装置により上記マークを読取り、同マーク
   の印刷誤差が累積して搬送量修正の必要が生じたとき、
   搬送量を修正する搬送量修正機構を備えた搬送装置とを
   有する成形充填包装機に釦いて、上記シール装置からの
   距離が、上記成形装置とシール装置との距離と等しくな
   る位置に上記読取りマークの読取装置を配設したことを
   特徴とする成形充填包装機。 ２ 間欠的に搬送される熱可塑性樹脂の底材を加熱する
   加熱装置と、上記加熱された底材で連続した状態の底を
   成形する成形装置と、上記底に被充填物を充填する充填
   装置と、上記底材とともに間欠的に搬送される上記底に
   対応した図柄釦よび間欠搬送のピッチ毎に読取りマーク
   が印刷された蓋材を上記底に被せ上記被充填物を密封す
   るシール装置と、同シール装置にて作られた連結した状
   態の製品を切り抜く打抜装置と、上記底材訃よび蓋材を
   間欠的に搬送すると共に読取装置により上記マークを読
   取り、同マークの印刷誤差が累積して搬送量修正の必要
   が生じたとき、搬送量を修正する搬送量修正機構を備え
   た搬送装置とを有する成形充填包装機に釦いて、上記シ
   ール装置釦よび打抜装置の少なくとも一方に配設される
   底材の搬送方向に該装置を前後進させる前後進装置と、
   上記シール装置からの距離が上記成形装置とシール装置
   との距離と等しくなる位置に配設された上記読取りマー
   クの読取装置とを具備したことを特徴とする成形充填包
   装機。