JPS6099806A - 無菌充填包装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチックシートとアルミ箔などを貼合せて
なるシート状包材から自立容器を形成する途中で容器内
にジュース等の内容物を無菌状態を維持しつつ充填する
無菌充填包装機に関する。

一般に容器内に内容物を充填する充填包装機は大別して
、予め成形した容器内に内容物を充填する容器供給型と
、フレキシブルなシート状包材から容器を形成しつつ同
時に内容物を充填する容器形成型とがある。

容器形成型は容器供給型に比べ容器形成の専用機を別体
として用意する必要がないのでスペース的にも全体的効
率の面でも有利であり、このため広く利用されている。

そして、容器形成型は三方、或いは四方シールによるパ
ッチ（袋体）から発展し、最近では］側にガセットを形
成した自立型パッチが提供されている。この自立型パウ
チは従来のパウチに比べ、容量の確保、外観性及び使い
易さ等の点で優れているが、ガセットを形成した部分が
下側のみであるので、自立方向が規制され、倒立せしめ
ることができなかった。そのため、積み重ねたり、冷蔵
庫等に収納する際に上下方向をそろえる必要があり、不
便である。

一方、ジュース等の飲食物を容器内に充填する場合には
容器を構成する包材を無菌々ものとするとともに、充填
機内も無菌状態に保つ必要がらり、このため従来の充填
機にあっては充填機内に包材の殺菌機構を別途配設して
いる。ところが、包材の殺菌機構としてはＨ２Ｏ２液或
いはアルコール液などを用いる化学的方法、紫外線、ｒ
ｍ或いは電子線を用いる物理的方法があるが、いずれも
一長一短があり、いずれの方法を用いるにしても、その
不利を補うために殺菌機構自体大型化し、且つ高価とな
っている。このため、無菌充填包装機を使用するメーカ
ーが限られている。

また、機内でシート状包相を殺菌せず、予め殺菌された
包材を用いて充填・包装することが考えられるが、無菌
化された包材を充填包装機にセットする際の２次汚染を
有効に防止することができないという問題がある。

本発明は上述したλつの問題点、つまり上下両方にガセ
ット部を有し、上下いずれでも自立可能な容器を容易に
製作すること、及び予め無菌化された包材を用いても一
次汚染の虞れが々く、もって機内の殺菌機構を簡略化し
得る無菌充填包装機を提供することを目的とする。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の無菌充填包装機の内部構造を示す縦断
面図であり、無菌充填包装機／は本体コに外装拐殺菌部
Ｊ及び包材供給部Ｖおよび充填部１００を設けている。

外装拐殺菌部Ｊ内の上部側面には無菌包材５を投入する
ためのｍｔ＝が設けられ、下部側面には無菌包材５の芯
材を排出するためのｆｆＭ　７が設けられている。

そして無菌包材Ｓは第２図及び第３図に示すように、パ
イプ材ｇの両端にフランジ部９，９を形成してなる８拐
１０にシート状包材／／を巻回し、更にこの外側に外装
材／２を巻回し、外装材１２の両側部とフランジ部？、
ｑの外周部を、また外装＠１２の互いに重り合った両端
部を両面粘着テープ又はヒートシールにより接着してい
る。ここで、シート状包相／ｌはプラスチックシートな
どの溶着され得るシートと、アルミ箔あるいは他の溶着
されないシートとを貼り合せてなる。

ところで、無菌包材５を構成する芯材１０、シート状包
材／ｌ及び外装材／２は本装置とは別体に形成された殺
菌装置により予め殺菌したのち、巻回されており、また
外装材／２はシワのないように巻回することで、外装置
殺珈部Ｊ内において殺菌を行う際にムラなく確実Ｖこ殺
菌するようにしている。

第ｖ図は前記外装拐殺菌部Ｊ及び包材供給部ダの詳細を
示すものであり、外装祠殺菌部Ｊ内には一対の平行なロ
ーラ１３、／４’が配設され、一方のローラ／３は図示
しないモータによって回転せしめられ、他方のローラ／
４’は軸１５を中心として回動するアーム／６にて回動
自在に支持され、外部からの信号等でアーム１６を上方
へ回動することで、無菌包材５は包材供給部≠方向へ押
し出される。

一方、外装材殺菌部３と包材供給部グとは仕切り板１７
にて気密に区画され、この仕切り板／７には開口／ｇを
形成し、この開口／ｇの下縁部近傍で外装材殺菌部Ｊ側
に開口／ｇを開閉する扉１９の下木部を枢着している。

また、外装材殺菌部３の外側壁には手動にて回動するハ
ンドル〃を取付け、このノンドル〃の外装拐殺菌部Ｊ内
に伸びる軸２／にアーム、２２の基端部な固着し、この
アーム２２の先端部にリンク片２３の基端部を枢着し、
リンク片刃の先端部を前記扉／９の中央部に枢着してい
る。

而して、外部操作で・・ンドルＪを回すと、アームユニ
、リンク片ユ３を介して扉／ｑがその下端部を中心とし
て回動し、外装材殺菌部Ｊと包材供給部すを連通・遮断
する。更に外装材殺菌部Ｊの底部にはシート状包材／／
を使いきった後の芯材１０を排出するための受け皿Ｊ’
を配置している。

また、包材供給部ｑは、その上部前面（右側）を透明の
傾斜板Ｊとし、操作員Ｐが内部を視認し得るようにして
いる。また内部には無菌包材５の芯材１０のパイプ部Ｓ
内に嵌入して無菌包材Ｓを回転自在に支持するチャック
易が包材供給部ダの内方に向って移動可能に設けられ、
このチャック２乙は包材供給部ダの外側壁に設けたノン
ドル３０を操作することで移動せしめられる。一方、包
材供給部ｖ内には無菌包材Ｓを前記チャック２乙に対し
着脱せしめる際に、無菌包材５を上下動させて位置決め
を行う昇降装置、２？、操作員が手を挿入して自動化困
難な各種操作を行うためのゴム手袋２ｇ、及びシート状
包材／／同士を接合するための接合装置、２９がそれぞ
れ配設されている。

そして、昇降装置２７はローラＪ／　、　、？／を支持
した支持台３２と、この支持台３２を支える支持柱３３
と、この支持柱３３の下端に枢着されたガイドアーム３
ｑ。

と、このガイドアーム３ｔを回転自在に保持して包材供
給部ｌ内に横架される軸３Ｓと、前記支持柱３３を上下
動させるべ（支持柱３３にその一端が枢着された作動ア
ーム３６と、この作動アーム３６の他端が固着され前記
軸３りと平行に伸びる回動自在な回動アーム３７と、こ
の回動アーム３７の一端に連結されるハンドル軸３ｇと
、このハンドル軸３ｇを回転させるハンドル３９とから
なっている。

以上の如き構成からなる外装材殺菌部３と包材供給部ダ
の作用を次に述べる。

先ず、扉６を開いて無菌包材５を外装材殺菌部Ｊ内に入
れ、ローラ／３、ｌｌＩ上に載置する。次いで扉６を閉
じローラ１３、／ｌを回転させ、ローラ１３、ｌダ上の
無菌包材Ｓを回転させなからＨ２Ｏ７等をスプレーし、
殺菌残しのないように殺菌した後１、外装材殺菌部Ｊ内
に除菌フィルタを通過した無菌加熱エアを導入し無菌包
材Ｓを乾燥せしめる。

また上記と前、後して又は同時に包材供給部す内をＨ７
Ｏ，スプレー等で殺菌し、無菌加熱エアを導入して乾燥
させた後、ハンドル〃を外部から操作して扉／ｑを外装
材殺菌部３側に水平近くまで倒してロックする。この後
、ローラ／ｌを上方へ回動せしめ、無菌包材５を扉／ｑ
上に載せて包材供給部ｌ内向に転勤せしめ、無菌包材Ｓ
を昇降装置コアのローラ３／　、　３／上に移す。

次いで操作員が手袋３を介してハンドル３９を廻し、昇
降装置コアを上下動して無菌包材５の芯材ｉ。

のパイプ部ｇがチャックコロの位置と一致するようにし
、−・ンドル３０を外部操作してパイプ部ｇ内にチャッ
クコロを挿入して無菌包材Ｓを回転自在に支承する。

而る後、無菌包材５の外装材／２を手袋、２ｇごしに取
外し、シート状包材／／を引き出し、包材供給部弘の底
面に形成したスリットｌ／、Ｏを通してシート状包材／
／の先部を本体２内に入れ、更に引き出してシート状包
材ｌ／を本体コ内の各装置にセットし、この後、本体ス
内を殺菌乾燥せしめた後、装置を稼動させる。

また各装置が稼動している間に新たな無菌包材Ｓを外装
拐殺菌部Ｊ内で殺菌せしめて次の交替に備える。無菌包
材Ｓの交替は、旧無菌包材５のシート状包材／ｌが少な
くなったら装置をいったん停止し、旧無菌包材５の芯材
１０を扉／９を開けて（このときは、外装材殺菌部３は
プレ殺菌により無菌状態となっている。）受は皿２ｑ内
に落下せしめるとともに新無菌包材Ｓを包材供給部ｖ内
に搬入し、前もって切断して接合装置ユタにおいて保持
していた旧無菌包材５のシート状包材／／の後端部と、
新無菌包材Ｓのシート状包材／ｌの先端部とを接合装置
コ９で接合することで本体内に連続的にシート状包材／
／を供給するようにしている。

本体λ内においては多数のガイドローラ弘／・・・グ／
によって、シート状包材ｌ／がＩ１１次各種装置を通過
しつつ成形・充填される。各種装置としては上流側から
順に、穴開は装置値、ガイド板弘３、サイドシーラーグ
グ、ガセットガイドダＳ、ガセリトンーラーダ６及び内
容物の充填ノズルｔ７がある。

穴開は装置’１２は第５図に示すように本体コの中央部
に立設される支持柱ｌεから側方に支持板４？９を延設
し、この支持板９９上に一対のガイドローラ１Ｉｌａ　
％　’Ｉ／　ａを取付けてシート状包材／ｌを水平方向
に走行せしめ、捷だ支持板ケを上に固設したロッド５Ｏ
１ＳＯにポンチ＆／を備えた板体ｓ２を上下動自在に嵌
着し、板体５コの中央に枢着するリンク機、９３の先端
をモータ等によって回転せしめられる回転体計に偏心し
て取付けている。

而して、ポンチｓｉは回転体計の回転で規則的に上下動
し、シート状包材／ｌに一定パターンの穿孔を施す□ 第６図は上記穴開は装置値によって穿孔を施されたシー
ト状包材ｌ／の一単位、つまり７つの容器となる部分の
平面図であり、図中右方を穴開は装置値の部分における
走行方向とすると紙面上面がアルミ箔などの溶着しない
面で、紙面裏側がゲラステックシートなどの溶着する而
となっている。

そして、シート状包＠／／には合」８個の孔３３ａ、５
ｊｂ、！、？ｃ、５．ｔｄ、ｊ５ｅ、、！ｒ５ｆ、３！
ｒｇ、５５ｈが形成される。これらの穴の位置を最終的
な製品である自立容器を示す第７図と比較しつつ説明す
る。

即ち、第７図に示す如く自立容器Ｓ６は左右に耳部り７
、ｓｇを上部にガセットを形成する起立片Ｓ９．６０、
下部に同じくガセットを形成する起立片乙ハロ２を設け
、更に一方の側面の横方向に接合部６３を有している。

そして、前記穴５Ｊａけ起立片６０となる部分４９と耳
部ｓｇとなる部分６Ｓとが重なる部分に設けられ、穴ｒ
、ｔ　ｂは起立片６０となる部分６グと耳部Ｓ７となる
部分品とが重なる部分に設けられ、穴ＳＳＣは起立片５
９となる部分ｔ７と耳部ｓｇとなる部分６Ｓとが重なる
部分に設けられ、穴ｊＴｄは起立片！ｒ９となる部分乙
りと耳部、ダ７となる部分６６とが重なる部分に設けら
れ、穴ＳＳθは起立片６２となる部分６８：と耳部ｓｇ
となる部分訂とが重なる部分に設けられ、穴ｔ、ｔ　ｆ
は起立片乙ユとなる部分６ｇと耳部、り７となる部分品
とが重なる部分に設けられ、穴ＳＳｇは起立片６／とな
る部分６９と耳部ｒｇとなる部分Ａ５とが重なる部分に
設けられ、穴ｓｓｂは起立片ＡＩとなる部分６９と耳部
、り７となる部分６ｔとが重なる部分に設けられている
。またシート状包材／／の第６図中上下の端縁部７０．
７１は溶着されて容器Ｓ６の接合部６３となる。

以上の如き位置に穿孔を施されたシート状包材は氾≠図
に示す如く本体コの天井部近くを走行せしめられ、ガイ
ドローラｔｌ／１）の位置で下方へ走行方向を変える。

このガイドローラｔＩ／１）の下方には第３図にも示す
如く下方に向って互いに接近する一対の三角形状をなす
ガイド板ｑ３．グ３が配設され、このガイド板ｌＩ３　
、　’１３によってシート状包材／／は折込まれ、サイ
ドシーラ件にてシート状包材ｌ／の端縁部７０．７／が
突合された状態で溶着され、第を図に示すような上下方
向に接合部６３を有する筒状体７コが成形される。

次いで、筒状体７２が下方に移動すると、サイドシーラ
ー件の下方に配設されたガセット折込みガイドｔｔｓ　
、　ｐｓによって第１Ｏ図に示す如く筒状体７２の両側
部を内方へ凹ませる。この後ガセットシーラーｌ／６に
より、折込み部の両側を上下方向に亘って溶着する。す
ると、第１／図に示すように、筒状体７コの四隅に前述
した起立片Ｓ９．６０．Ａ１．　Ａコが形成され、起立
片Ｓ９の内側に穴、５−、’；　ａ　、　Ｓ、”；　ｂ
が、起立片６０の内側に穴ｊ３ｃ、５５ｄが、起立片６
／の内側に穴！；Ｓｅ、！；３ｆが、起立片乙ユの内側
に穴ＳＳｇ、ｓｓｈが位置し、穴ｓｓａと穴！；、’；
ｃ、穴５５　’ｂと穴！Ｓ　ｄ　、穴ｓｓｅと穴ＳＳｇ
、穴ＳＳｆと穴夕、ｔｈがそれぞれ対向し、各穴からは
溶着可能なプラスチックシートが露出する。

また、ガゼツトシーラー’ＩＡの下方で本体コの外部に
はエンドクーラー７３が配設されており、このエンドシ
ーラー７３にて本体λ外に引き出された筒状体７コを横
方向に溶着する。この溶着する箇ｐｔｒは穴５５１）、
　ｊ５ｄ、　ｊ、’；ｆ　、　、１ｔ５ｈにがかる位置
とする。

すると、第１２図に示すように筒状体７２の下部が閉じ
られ袋状となる。また、との溶着において穴ＳＳｂと穴
ｓｓｄ及び穴ｊ、Ｓ−ｆと穴り、’；　ｈはそれぞれ対
向しているので、各穴から露出するプラスチックシート
は溶着され、容器の耳部、タフを形成する。

ここで、充填ノズルＩＩ７はガイド板Ｉ１．？　、　４
（，７間からザイドシーラーＵ、Ｕ、ガセット折込みガ
イドｌ／−５゜ダタ、ガゼツトシーラｑ６、’ＩＡ間を
縦通して下方に垂下しているため第７３図に示すように
ノズルｔＩ７の下端は袋状の筒状体７コ内に臨む。そし
て、充填ノズル４’７はレベル計７ケを付設しており、
一定レベルまで内容物が充填されたら、その供給を自動
的に停止する機構となっている。而して、第１．２図の
状態の筒状体７２内に一定量の内容物を充填し、筒状体
７コを更に下方に引き出し、エンドシーラー７３にて穴
！ｒｊＢ、、！Ｊｃ、左Ｓθ、３５ｇにかかるように筒
状体７コを横方向に溶着して前記同様に耳部ｓｇを形成
し、穴！ｒ３ａ、Ｓ！ｒｃ　５３Ｓｅ　、ｊ、ｔｇにか
からないように切断すれば、第７図に示した内容物を充
填した自立容器左６が得られる。

ところで、前記エンドシーラー７３は第１グ図に示す如
き装置？ｔＫ取付けられている。

即ち、本体λ上に支柱’Ｉ！；　、　７５を介して両側
部が斜め上方に立上がった支持板７Ａを設けこの支持板
７６の両側部に回動アーム？？ａ、７ｔｂを取付け、こ
れらアーム７？ａ、り７ｂにシリンダＣによって横動−
ｊるｏッド７ｇを連結し、また一方のアームク？ａの軸
にアーム７？ａを取付け、このアームク？ａの先端と前
記支持板７６の揺動自在に基端部な枢着した揺動アーム
ｇθａを連結し、他方の揺動アームｇｏｂはアームク９
ｂに連結され、このアーム７γ０は、図′示しない反転
機構を介して回動アーム７７１）に連結され、ロッド７
ｇの横動によって揺動アームｇＯａ、ｇＯｂが二枚貝状
に開閉動作をなすようにし、揺動アームｇθａ、ざθｂ
の上端部にヒータからなるエンドシーラー７３、り３を
、揺動アームざθａｘＪθゎの中間部にカッター９０と
カッター受け９１を設け、エンドクーラーク３とカッタ
ー９０との間隔は第７図に示す自立容器Ｓ６の横方向の
長さと等しくしている。

シリンダＣの駆動によって、ロッドｔｇｔ、″第１１図
中右方へ移動させれば、アームク７．２ｇを介して揺動
アームｇＯａ、ざＯｏは拡開する。そこで揺動アームｇ
Ｏａ、　ＫＯ’ｂ間に内容物を充填した袋状の筒状体７
コを引き入れ、次いでロッド７ｇを左方へ移動させる口
すると、アームｇｏ、ｇθが閉じ、ヒータによって筒状
体７コの上部を溶着して閉じるとともに下部をカッター
９０で切断し、これを連結することで、つぎつぎに内容
物を充填した自立容器ｓ６が得られる。そして得られた
製品はシュータｇλを介して所定の場所まで搬送される
。

以上に説明したように本発明によれば、上下いずれにも
自立用のガセットを形成した容器を容易に製作でき、し
かも充填包装機内に包材を殺菌するための専用の殺菌装
置を不要とし、予め無菌化された包材を用いて無菌状態
で内容物を充填できるので、充填包装機自体従来よりも
そのＰＡ構が簡単で且つ小型なものとすることができる
ので、中小のメーカにとっても導入しやすい等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明の無菌充填包装機の概略構成図、第一図
は無菌包材の製作工程を示す斜視図、第３図は無菌包材
の断面図、第ダ図は外装打穀１部及び包材供給部の内部
構造を示す断面図、第Ｓ図は大関は装置の正面図、第６
図は入間は装置にて穿孔を施されたシート状包材の平面
図、第７図は製品でらる自立容器の斜視図、第Ｓ図はサ
イドシール部の斜視図、記９図はシート状包材からなる
前状体の斜視図、ＩＴ、１０図は前状体の両側部を折込
んだ状態を示す斜視図、第１／図は成形途中の筒状体の
斜視図、鎖７２図は筒状体の下部をシールした状態の斜
視図、第７３図は充填ノズルの下部を示す側面図、第１
４’図はエンドシーラーを組込んだ装置の正面図である
。 ／・・無菌充填包装後、コ・・・本体、Ｊ・・・外装材
殺菌部、す・・・包材供給部、Ｓ・・・無菌色相、１０
・・・無菌包材の芯材、／／・・・シート状包材、／２
・・・外装材、／３、／ｑ・・・ローラ、コロ・・・チ
ャック、−７・・・昇降装置、グ／・・・ガイドローラ
、侵・・穴開は装置、ｌＩ３・・・ガイド板、ｐ＋・・
サイドシーラー、ｌＩＳ・・・ガセットガイド・４’Ａ
・・・ガセットシーラー、グア・・・充填ノズル、Ｓ６
・・自立容器、Ｓ９．６θ、ＡＩ、ＩＪ、・・・ガセッ
トを形成する起立片、７３・・・エンドシーラー、ｇｉ
・　カッター。 出願人代理人　猪　股　消 筑ｌ　図 第２図 ３　Ｕ７Ｊ 奉５　図 靭ろ図 ｎ 地７　閏 第８区 ！Ｌ９［］ ＬＩＯ（２） 籐Ｈ１図 ｎ ５５力 底！２図 第１３　［Ｉ］ 幕１４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、−面な溶着可能な面とした無菌化されたシート状包
   材により容器を成形しつつ容器内に内容物を充填するよ
   うにした無菌充填包装機において、この無菌充填包装機
   の本体には、無菌包材を外部から入れて、その外装拐を
   殺菌するための外装材殺菌部及び無菌包材からシート状
   包材を本体内に供給する包材供給部を付設し、これら外
   装材殺菌部と包材供給部間は開閉自在の仕切りによって
   仕切り、前記本体内にはシート状包材を筒状に折込むガ
   イド板と、この筒状包材の側端部を重ねて溶着するサイ
   ドシーラーと、筒状包材の両側部を内方へ折込むガセッ
   トガイドと、内方へ折込んだ部分の両端部を上下方向に
   溶着して筒状包材の四隅に上下方向のガセット部を形成
   するガセットシーラーと、筒状包材内に内容物を供給す
   るとともに洗浄・殺菌が可能とされた充填ノズルとが配
   設され、着た該充填ノズルの下方には筒状包材を横方向
   に溶着するエンドシーラー及びカッターを設け、更に前
   記外装材殺菌部、包材供給部及び本体にはプレ殺菌装置
   が接続されるとともに無菌エアーの供給装置が接続され
   ていることを特徴とする無菌充填包装機。 コ、前記シート状包材を筒状に折込むガイド板よりも上
   流には穴開は装置が配設され、この穴開は装置によって
   穿設される穴の位置は、前記ガセットシーラーによって
   形成されるガセット部の内側で且つ前記エンドシーラー
   によって溶着される部分とされ、更にエンドシーラーに
   よって溶着される際に互いに対向する穴の部分が重なる
   位置としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の無菌充填包装機。 Ｊ、前記エンドシーラーは本体外に配設された開閉可能
   な一対のアームの上端部に設けられ、また前記カッター
   は該アームの中間部に設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の無菌充填包装機。