JP2011140347A - 包装充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縦シール部分で継ぎ目を十分にシールすることができる包装充填装置を提供する。
【解決手段】帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料との継ぎ目を形成して継ぎ、包装容器を製造する包装充填装置であって、縦シール装置が、縦シールすべき箇所の両端部を加熱する予熱手段８と、該継ぎ目部分を検知して該継ぎ目部分であって、予熱された前記両端部を加熱する追加予熱手段２０、２１と、加熱された縦シールすべき箇所の該両端部を押圧してシールする押圧手段とからなる、包装充填装置。
【選択図】図１

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、帯状（帯状）の包装積層材料が使用され、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、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合し、包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの内側から、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、チューブ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、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。

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る。連続的に包装充填する場合、帯状包装積層材料が無限の長さを持たないので、次の別の帯状包装積層材料を継ぎ目を形成して継ぐ。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の他端の縁部が合せられ、これらの材料が接合される。すなわち、チューブ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他端の縁部を合せ接合する際、例えば、帯状包装積層材料の縁部に他端の縁部とを予熱し、これらを挟んで、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、予熱された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の両縁部同士を挟んだ状態で押圧されて回転させ、合せて接合する面がヒートシールされ接合される。（例えば、特許文献１参照）。

実公平０４−０５１１３８号公報

上述の様に、連続的に包装充填する場合、帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料とを２枚重ね合わせの継ぎ目を形成して継ぐ。チューブ状に成形された包装積層材料の両縁部同士を重ね合わせた縦シール部分で継ぎ目では、４枚の厚みとなり、通常部分に比べて２倍の厚みとなる。その為に、通常部分と同様の熱エネルギーを加えても十分なシールができない恐れがある不都合がある。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、縦シール部分で継ぎ目を十分にシールすることができる包装充填装置を提供することを目的とする。

この課題を解決する本発明の包装充填装置は、連続的に帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料とを重ね合わせの継ぎ目を形成して継ぎ、帯状包装材料をチューブ状に成形し、包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、横シール帯域で切断して包装容器を製造する包装充填装置であって、
縦シール装置が、縦シールすべき箇所の両端部を加熱する予熱手段と、継ぎ目部分を検知して継ぎ目部分であって、予熱された前記両端部を加熱する追加予熱手段と、加熱された縦シールすべき箇所の両端部を押圧してシールする押圧手段とからなる、
ことを特徴とする。

この発明の好ましい態様において、帯状包装積層材料が導電性金属箔を有し、予熱手段が高周波誘導加熱手段であり、追加予熱手段が継ぎ目部分が通過するときに前記両端部を加熱する加熱ローラである。

以上の本発明によれば、以下の有利な作用を奏し顕著な効果が得られる。
この発明の包装充填装置は、連続的に帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料とを重ね合わせの継ぎ目を形成して継ぐ。
帯状包装積層材料が無限の長さを持たないが、次の別の帯状包装積層材料を継ぎ目を形成して継ぐので、連続的に包装充填することができる。
この発明の包装充填装置では、帯状包装材料をチューブ状に成形し、包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールする。
帯状包装積層材料が継がれるので、形成された継ぎ目によって、装置の運転を一時的に停止することなく、チューブ状包装材料を連続的に形成することができる。

この発明の包装充填装置では、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、横シール帯域で切断して包装容器を製造する。
継ぎ目によって、装置の運転を一時的に停止することなく、チューブ状包装材料に連続的に液体食品が充填され、チューブ状包装材料に切れ間なく連続的に横シールされる。更に、横シール帯域で切断され切れ間なく連続的に包装容器が製造される。
継ぎ目を含む包装容器が製造されるが、この容器及びその前後の複数個の容器を製造ラインから取り除くことによって、連続操業を可能にすると共に、不適合製品の出荷を未然に防止することができる。

この発明の包装充填装置では、縦シール装置が、縦シールすべき箇所の両端部を加熱する予熱手段と、継ぎ目部分を検知して継ぎ目部分であって、予熱された前記両端部を加熱する追加予熱手段と、加熱された縦シールすべき箇所の両端部を押圧してシールする押圧手段とからなる。
連続的に帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料とを重ね合わせの継ぎ目を形成して継ぐので、遭遇する頻度は極めて低いが、定期的に継ぎ目部分が縦シールすべき箇所になる。
図２（ａ）に図示するように、帯状包装積層材料１ａと次の別の帯状包装積層材料１ｂとを２枚重ね合わせの継ぎ目１ｃを形成して継ぐと、チューブ状に成形するとき、包装積層材料１の両縁部同士を重ね合わせた縦シール部分で継ぎ目では、図２（ｂ）に示すように、間隙１ｅも形成されて、４枚の厚み１ｃ、１ｃ、１ｃ、１ｃとなり、通常部分に比べて２倍の厚みとなる。

縦シール装置の予熱手段が、縦シールすべき箇所の両端部を加熱する。更に、この発明の包装充填装置では、追加予熱手段が、継ぎ目部分を検知し、この検知信号に基づいて継ぎ目部分であって、縦シールすべき箇所の両端部をを加熱する。
上述の様に、継ぎ目部分は、通常部分に比べて２倍の厚みを持つが、この追加予熱手段によって、十分に加熱することができる。

この発明の好ましい態様において、帯状包装積層材料が導電性金属箔を有し、予熱手段が高周波誘導加熱手段であり、追加予熱手段が継ぎ目部分が通過するときに前記両端部を加熱する加熱ローラである。
予熱手段によって、高周波電流を流すことにより発生した磁束が導電性金属箔と交差すると、金属箔内に高周波の循環電流（渦電流）が誘起し、この電流が金属箔の固有抵抗にしたがって流れ、発熱を起こす。
継ぎ目を形成するときに、継ぎ目部分にその固有マークを付すことによって、継ぎ目検知装置が容易に継ぎ目部分を検知することができる。また、外観上、継ぎ目部分に段差が生じるので、その段差を継ぎ目検知装置が検知して継ぎ目部分を認識することができる。

図１は、この発明による包装充填を説明する概略図である。 図２は、縦シール帯域の継ぎ目部分を説明する断面図である。 図３は、縦シール帯域の継ぎ目部分を示す外観図である。 図４は、この発明による包装充填装置に用いることができる装置例の概略斜視図である。

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４に示されるように、ウェブ状（帯状）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。リール状の包装積層材料１は相当数個の容器１４を製造することができる。
連続的に包装充填するので、リール帯状包装積層材料１と次の別のリール帯状包装積層材料１とを２枚重ね合わせの継ぎ目を形成して継ぐ。
包装積層材料１は、紙基材、及び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がヒートシールによって貼着される。
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。

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成形される。包装積層材料１は、縦シール装置の予熱加熱手段８によって加熱され押圧された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。

上述の様に、帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料とを重ね継ぎ目を形成して継ぐ。
図２（ａ）に図示するように、継ぎ合わせにより、帯状包装積層材料１ａと次の別の帯状包装積層材料１ｂとを２枚重ね合わせの継ぎ目１ｃを形成し、チューブ状に成形するとき、包装積層材料１の両縁部同士を重ね合わせた縦シール部分で継ぎ目では、図２（ｂ）に示すように、４枚の厚みとなる。

図１に示すように、縦シール装置の予熱手段８の高周波誘導加熱手段が、縦シールすべき箇所の両端部１ａ、１ｂを加熱する。この態様の包装充填装置では、追加予熱手段の検知装置２２が、継ぎ目部分（図１に図示せず）を検知する。外観上の継ぎ目部分の段差を継ぎ目検知装置２２が検知して継ぎ目部分を認識する。
この検知信号に基づいてコントローラ２３が制御信号を送信し、追加予熱手段の加熱ローラ２１、２０を、縦シールすべき箇所の両端部をローラ支持部材２４で矢印方向に挟持し、縦シールすべき箇所の両端部を加熱する。
継ぎ目部分は、通常部分に比べて２倍の厚みを持つが、この追加予熱手段によって、十分に加熱する。
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。

この発明は、ジュース、牛乳などの飲料を包装容器で包装充填する製造に適用することができる。

１ ・・ 包装材料
８ ・・ 予熱手段
２０ ・・加熱ローラ
２１ ・・加熱ローラ
２２ ・・継ぎ目検知装置
２３・・ コントローラ

Claims (2)

1. 連続的に帯状包装積層材料と次の別の帯状包装積層材料とを重ね合わせの継ぎ目を形成して継ぎ、該帯状包装材料をチューブ状に成形し、該包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送される該チューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、該充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、該横シール帯域で切断して包装容器を製造する包装充填装置であって、
   縦シール装置が、縦シールすべき箇所の両端部を加熱する予熱手段と、該継ぎ目部分を検知して該継ぎ目部分であって、予熱された前記両端部を加熱する追加予熱手段と、加熱された縦シールすべき箇所の該両端部を押圧してシールする押圧手段とからなる、
   ことを特徴とする包装充填装置。
2. 該帯状包装積層材料が導電性金属箔を有し、該予熱手段が高周波誘導加熱手段であり、該追加予熱手段が継ぎ目部分が通過するときに前記両端部を加熱する加熱ローラである、請求項１記載の包装充填装置。