WO2002085710A1 - Procede de remplissage, remplisseuse et materiau d'emballage pour celle-ci - Google Patents

Description

明 細書 充填方法、 充填機及びその包装材料 技術分野

この発明は、 飲料等の紙容器の包装充填方法、 その充填機及びその充填機に用 いる包装材料に関する。

背景技術

ある飲料用紙容器は、 充填機において、 ロールからウェブ状包装材料を連続的 に繰り出し、 縦線シールによりチューブ状に成形し、 飲料内容物を充填してシ ールし、 個々容器に切断して得られる。 ロールのウェブ状包装材料が無くなる 前に、 次のロールが供給され、 前後の包装材料がスプライスされる。 スプライ スされた紙継部は、 充填機でその紙継部を含む紙容器の抜き取りにより廃棄さ れる。 しかし、 紙継部の縦線シール部にシール不良が発生し、 その個所からバースト し、 連続運転の中断を余儀なくされることがある。 充填機の連続運転が中断す ると、 再スタートの為に、 包装材料の再セットアップや周辺の清掃及び消毒に かなりの時間や費用が発生する。

発明の開示

この発明の目的は、 上記事情を考慮し、 ウェブ状包装材料の途中に紙継部が含 まれていても、 紙継部の縦線シール部にシール不良が発生せず当該個所からバ —ストせず、 連続運転の中断を防止する飲料用紙容器の充填方法、 その充填機 及び包装材料を提供することである。

この発明による充填方法は、 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に 次に使用するリールのウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ゥ エブ状包装材料のリールから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料 層を含むウェブ状包装材料を縦線シールしてチューブ状に成形し、 液体食品を 充填してチューブ状包装材料を横線シールして切断し、 シールフラップを折り 曲げて紙容器を形成する充填方法であって、 前記金属性材料層の一部若しくは 全部を電磁誘導加熱してウェブ状包装材料を縦線シールすることによりチュー ブ状に成形し、 その紙継部の電磁誘導加熱側のゥェブ端隅部近傍の金属性材料 層にノッチを設けることを特徴とする。

この発明による充填機は、 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に次 に使用するリールのウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ゥェ ブ状包装材料のリールから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料層 を含むウェブ状包装材料を縦線シールしてチューブ状に成形し、 中身食品を充 填してチューブ両端部を横線シールして切断し、 シールフラップを折り曲げて 紙容器を形成する充填機であって、 前記金属性材料層の一部若しくは全部を電 磁誘導加熱してウェブ状包装材料を縦線シールすることによりチューブ状に成 形する縦線シール装置を有し、 その紙継部の電磁誘導加熱側のウェブ端隅部近 傍の金属性材料層にノッチを設けるノッチ形成装置を備えることを特徴とする。 この発明による包装材料は、 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に 次に使用するリールのウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ゥ エブ状包装材料のリールから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料 層を含むウェブ状包装材料を電磁誘導加熱によって縦線シールしてチューブ状 に成形し、 中身食品を充填してチューブ両端部を横線シールして切断し、 シ一 ルフラップを折り曲げて紙容器を形成する充填機に使用される包装材料であつ て、 その紙継部の電磁誘導加熱側のゥェブ端隅部近傍の金属性材料層に設けら れたノッチを有することを特徴とする。

この発明による別の充填方法は、 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端 部に次に使用するリールのウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ウェブ状包装材料のリールから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材 料層を含むウェブ状包装材料を縦線シールしてチューブ状に成形し、 液体食品 を充填してチューブ状包装材料を横線シールして切断し、 シールフラップを折 り曲げて紙容器を形成する充填方法であって、 前記金属性材料層の一部若しく は全部を電磁誘導加熱してウェブ状包装材料の端面をストリップテープで保護 シールし、 その紙継部の電磁誘導加熱側のウェブ端隅部近傍の金属性材料層に ノッチを設けることを特徴とする。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の実施形態の紙包装材料の紙継部の一端部にノッチが形成さ れ、 電磁誘導加熱された状態を示す平面図である。

第 2図は、 本発明の実施形態によって得られる紙容器の一例の斜視図である。 第 3図は、 本発明の実施形態の充填機の概略図である。

第 4図は、 チューブ形状に成形されたゥェブ状紙包装材料の縦線シール部を説 明する一部拡大斜視図である。 第 5図は、 本発明の実施形態によって、 ノッチが形成された紙包装材料の紙継 部の一端部の断面図である。

第 6図は、 本発明の実施形態の充填機で、 繰出し中の紙包装材料リールに次の 紙包装材料リールをスプライスする紙包装材料供給部を示す斜視図である。 第 7図は、 本発明の実施形態の充填機の紙包装材料供給部で、 繰出し中の紙包 装材料に次の紙包装材料をスプライスするためのスプライステーブルを示す

(分解） 斜視図である。

第 8図は、 本発明の実施形態の充填機の紙包装材料供給部で、 繰出し中の紙包 装材料に次の紙包装材料をスプライスするためのスプライステーブル上でノッ チを形成する為のスリットデバイスの構造を示す斜視図である。

第 9図は、 第 8図に示すスリットデバイスの構造を示す分解斜視図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明の充填機、 充填方法及び包装材料を、 実施態様の図面により、 説明する。 牛乳、 清涼飲料水等の液体食品が充填された包装容器を製造する充填機におい ては、 ウェブ状の包装材料リールから繰出され連続的にチューブ状にされ、 チ ュ一ブ状の包装材料内に液体食品が充填される。

第 3図において、 包装材料 1 1は、 リール 1 2の状態で充填機にセットされ、 包装材料繰出部によって繰り出されて充填機内をゥェブ形状で搬送される。 前 記包装材料 1 1は、 幅の広い原紙を複数箇所で縦方向に裁断することによって 形成され、 折り目があらかじめ形成される。

包装材料繰出部によって繰り出された包装材料 1 1は、 充填機内をローラによ つて案内されて無菌室に供給され、 エアナイフ部に送られる。 包装材料 1 1は、 エアナイフ部内を搬送され、 その間に、 ノズルから吐出される熱風によって、 包装材料 1 1に付着した殺菌剤等が除去される。

エアナイフ部から排出された包装材料 1 1は、 ガイドローラによって案内され、 包装材料チューブ形成手段としてのフォ一ミングリング等によって案内されな がら徐々に湾曲させられ、 チューブ状に成形される。 縦シール装置によって縦 方向にシールされてチューブ包装材料 4 1になる。

包装材料チューブ 4 1が下方に搬送される間に、 充填用パイプ 1 3から液体食 品が上方から供給され、 包装材料チューブ 4 1内に充填される。

包装材料チューブ 4 1は、 横シール装置に送られ、 横シール装置において、 両 側から挟持され、 所定の間隔ごとに横方向にシールされて横シール部が形成さ れる。 横シール部において、 切断装置によって、 包装材料チューブ 4 1が切断 され、 枕状、 袋状等の原型容器 1 4に分離される。 最終成形装置によって、 各 原型容器 1 4があらかじめ形成された折り目に沿って所定の形状に成形され、 包装容器 1 5が完成する。

充填機において連続充填をするために、 紙継ぎ （スプライス） をする必要があ る。 その紙継ぎの方法を以下に説明する。

第 6図に示すように、 充填機の包装材料繰り出し部においてリールから包装材 料 1 1が繰出し中の包装材料 1 1 aとして充填機に供給され、 リールの残りが 少なくなつた時、 次に使用する包装材料 1 l bをスプライスする。 繰出し中の 包装材料 1 1 aのリールを逆転させることにより、 包装材料 1 1 aがリールか ら解かれる。 次に使用されるリール 1 2の包装材料 1 1 bの前端部を， ステ一ブル 5 3にセットする。 前記リールから解かれた繰出し中の包装材料 1 1 aの後端部が、 次に使用される包装材料 1 1 bの前端部の上に重ねてセット される。 第 7図 Aに示すように、 スプライステーブル 5 3上で加熱加圧部 5 7 によって加熱加圧することにより、 繰出し中の包装材料 1 1 aと次に使用され る包装材料 1 1 bが紙継ぎされる。 次に使用される包装材料 1 1 bは、 速やか に包装材料繰出部に装着され、 充填機が連続的に運転される。 この紙継ぎ部分 は、 内容液が充填された後、 紙継ぎ部分を含む紙容器が自動的に検出され、 廃 棄される。

紙継ぎに関する本発明の実施の形態を説明する。 紙包装材料の縦線シールを誘 導電流による加熱で行う時及び、 紙包装材料の端面をストリップテープで保護 シールするために誘導電流による加熱で行う時に、 電磁気誘導材料として、 例 えば、 アルミニウム箔、 銅箔、 金属層が使用される。 例えば、 アルミニウム箔 が不連続になる個所、 即ち包装材料の紙継ぎ部においては、 チューブ状に成形 された紙包装材料の縦線シール部 S 2を説明する第 4図の拡大図に示す様に、 紙継ぎ部 5 2の隅端部に誘導加熱が欠落する部分 5 5が生じる。 この誘導加熱 の欠落がシール不良になり、 充填時にバーストが発生して充填機を停止させる。 紙継ぎ部の隅端部の縦線シール部に誘導加熱の欠落する部分が生じることを解 消する手段が本発明により示される。 第 1図に示すように、 紙継ぎ部のアルミ ニゥム箔にノツチを設ける。 誘導電流が誘導体のノツチ先端部に発生し易いと いう現象によって、 ノッチに発生した誘導電流がアルミニウム箔の欠落部を誘 導加熱がカバーする。 従って、 第 1図に示すようにノッチ 5 1を形成すること によつて縦線シールの連続性を保持できる。 第 1図の複数のノッチ部分の加熱 領域は、 次に使用する包装材料 1 1 bの縦線シール幅より狭くなるが、 本実施 の目的が縦線シールの連続性を確保することであるので、 目的に適っている。 第 1図では、 ノッチ 5 1を不連続部の端部に 3本形成した態様を示しているが、 1本のノッチ 5 1、 若しくは多数本のノッチであってもよい。 更に、 第 5図に 示すようにノッチ 5 1には、 アルミニウム箔 7 3を貫通するノッチ、 途中まで の深さでとどまって形成されたノッチがある。 発熱不足域の発生、 縦線シール の不連続の発生の状況に応じてノツチの数や長さ及び形状を決定する。 紙包装 材料の種類やアルミニウム箔の厚さ及び負荷電圧等々の諸条件に対応させる。 充填機の紙継ぎ部において繰出し中の包装材料と次使用の包装材料を繋ぐ際に、 スプライステーブルに設けたノッチ形成装置によって、 所望のノッチを設ける。 このノッチにより、 紙継ぎ部のアルミニウム箔の不連続に起因するシール不良 を解決する。

他の発明の実施の形態であるストリップテープをウェブ状包装材料に形成する 場合も、 前記紙包装材料の縦線シールと全く同様の方法で、 紙継ぎ部のアルミ 二ゥム箔の不連続に起因するシール不足を解決する。

包装材料 1 1は、 包装容器の外側から内側にかけて順に形成された、 通常、 外 側層 7 1、 紙基材 7 2、 ノ リャ層 7 4、 接着層 7 3、 7 5及び最内層 7 6から 成る。

この発明によるスプライステーブルに設けたノッチ形成装置によって、 所望の ノッチを設ける態様を説明する。

第 7図 Aに示すように、 スプライステーブル 5 3上で、 繰出し中の包装材料 1 1 aの後端部をノッチ形成用押え部 5 6で所定の位置に固定する。 第 7図 Bに 示すように、 スプライステーブル 5 3にはノッチ刃用開口 5 8が配置されてい る。 スプライステーブル 5 3の下部にはノッチ刃用開口 5 8にノッチ刃用ガイ ド 6 4の上面がスプライステーブル 5 3の上面に対応するように挿入して、 ノ ツチ装置 6 0が取り付けられている。 ノッチ刃用ガイド 6 4の頂部には所望の スリット 6 6が形成されている。 ノッチ刃用ガイド 6 4内には、 ノッチ刃 6 2 とノッチ刃 6 2用のノッチ刃ベース 6 3がェアーシリンダ一 6 1を介して組み 立てベース 6 5に取り付けられている。

ェアーシリンダ一 6 1に作動空気を負荷することにより、 ノッチ刃ベース 6 3 が上昇し、 同時にノッチ刃 6 2が上昇する。 この時ノッチ刃 6 2はノッチ刃用 ガイド 6 4のスリット 6 6に沿って 上昇するので、 前記ノッチ形成用押え部 5 6に押さえられている繰出し中の包装材料 1 1 aの後端部に所望のノッチを形 成する。

繰出し中の包装材料 1 1 aにノッチを形成した後に、 包装材料 1 1 aの後端部 を前記ノッチ形成用押え部 5 6から移動して加熱加圧部 5 7に移動するととも に、 次に使用する包装材料 1 1 bの前端部を前記包装材料 1 1 aの後端部の上 に重ねてから、 前記加熱加圧部 5 7の作用により紙継ぎを完成させる。

図示する態様では、 ノッチ装置 6 0に 2組のノッチは 6 2が配設されている。 それぞれ独立に駆動することができ、 両方、 若しくはどちらか一方に、 ノッチ を形成するときに適宜選択する。

図面から理解できるように、 紙継ぎ部は必ずしも包装材料の長手方向に対して 垂直である必要はない。 状況により斜めに実施する場合もある。

以上説明したように本発明によれば、 縦線シール部の加熱改善に有効な上包装 材料端部の隅部にノッチを設けることを直方体形状の紙容器を例にして説明し た。 しかし、 例えば 6角柱状の紙容器。 頂面および底面が 4角形で胴体部が 8 角形の柱状紙容器、 クサビ形紙容器等にも応用可能である。 ノツチ装置 6 0を用いてノツチ 5 1を形成する態様を述べた。 これは一例であ つて、 充填機に供給する前に、 または、 充填機への供給中に、 単純に手動カツ ターでノッチ 5 1を形成することも可能である。 前記説明ではアルミニウム箔を例にとって説明したが、 電磁気的性質があれば 他の金属性材料であればなんでもよく、 蒸着等によるコンパウンド状の材料も 可能である。

利点

以上説明したように、 この発明によれば、 紙継部において、 縦線シール部及び

Zまたは包装材料端面の保護シールにシール不良が発生することを防止し、 そ の個所からバーストして連続運転を中断させることを防止する。 充填機の連続運転の中断による、 再スタートのための包装材料の再セットアツ プ、 周辺の清掃及び消毒による時間や費用が発生を防ぐ。

産業上の利用可能性

この発明の紙製包装容器の充填機は、 牛乳、 ジュース、 清酒、 焼酎、 ミネラル ウォー夕一及びその他飲料の液体食品を包装するために用いられる。

Claims

請求の範囲

1 . 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に次に使用するリールの ウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ウェブ状包装材料のリー ルから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料層を含むウェブ状包装 材料を縦線シールしてチューブ状に成形し、 液体食品を充填してチューブ状包 装材料を横線シールして切断し、 シールフラップを折り曲げて紙容器を形成す る充填方法であって、

前記金属性材料層の一部若しくは全部を電磁誘導加熱してウェブ状包装材料 を縦線シールすることによりチューブ状に成形し、 その紙継部の電磁誘導加熱 側のウェブ端隅部近傍の金属性材料層にノッチを設けることを特徴とする充填 方法。

2 . 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に次に使用するリールの ゥェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ゥェブ状包装材料のリ一 ルから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料層を含むウェブ状包装 材料を縦線シールしてチューブ状に成形し、 中身食品を充填してチューブ両端 部を横線シールして切断し、 シールフラップを折り曲げて紙容器を形成する充 填機であって、

前記金属性材料層の一部若しくは全部を電磁誘導加熱してゥ： ブ状包装材料 を縦線シールすることによりチューブ状に成形する縦線シール装置を有し、 そ の紙継部の電磁誘導加熱側のウェブ端隅部近傍の金属性材料層にノッチを設け るノッチ形成装置を備えることを特徴とする紙容器用充填機。

3 . 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に次に使用するリールの ウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ウェブ状包装材料のリー ルから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料層を含むウェブ状包装 材料を電磁誘導加熱によって縦線シールしてチューブ状に成形し、 中身食品を 充填してチューブ両端部を横線シールして切断し、 シールフラップを折り曲げ て紙容器を形成する充填機に使用される包装材料であって、

その紙継部の電磁誘導加熱側のゥェブ端隅部近傍の金属性材料層に設けられ たノッチを有することを特徴とする包装材料。

4 . 繰出し中のリールのウェブ状包装材料の後端部に次に使用するリールの ウェブ状包装材料の前端部を継いで紙継部を形成し、 ウェブ状包装材料のリー ルから連続的に繰出し、 電磁気的性質を持つ金属性材料層を含むウェブ状包装 材料を縦線シールしてチューブ状に成形し、 液体食品を充填してチューブ状包 装材料を横線シールして切断し、 シ一ルフラップを折り曲げて紙容器を形成す る充填方法であって、

前記金属性材料層の一部若しくは全部を電磁誘導加熱してウェブ状包装材料 の端面をストリップテープで保護シールし、 その紙継部の電磁誘導加熱側のゥ エブ端隅部近傍の金属性材料層にノツチを設けることを特徴とする充填方法。