JP4124630B2 - 被検体調製方法及び被検体調製装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した紙製容器などの品質を検査するための被検体調製方法及び被検体調製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した幾つかの紙製容器においては、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの縦線方向に縦シールし、チューブ状包装材料内に食品を充填し、所定間隔毎にチューブ状包装材料を押圧し横断方向の横シールにより密封し、横シール帯域中間で切断して枕状予備成形体を得、折り目線に沿って折り畳むことにより形成された横シール帯域を含むフラップを容器側壁及び容器底面にシールし、最終形状の容器を得る。
その紙製容器の充填包装機の一例の概要を、図１に示す。この例に示す充填機では、内外層に熱可塑性材料層を有しロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、ローラにより充填機内を搬送し、ストリップテープ２をストリップテープアプリケータ３により、包装材料ウェブの一端に接合し、滅菌剤槽４内を包装材料ウェブが通過して滅菌し、エアーナイフ５により滅菌剤を除去し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールエレメント８によりチューブ縦方向にシールし、そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填し、このチューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、同時に枕状予備成形体１２に連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、ファイナルフォルダー１５において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
【０００３】
枕状予備成形体１３が、ファイナルフォルダー１５で折り畳まれる態様を図２に示す。枕状予備成形体１３は、２本の横（横線）シール帯域２３及び縦シール帯域２６で密封され、折り目線によって区分された側壁２２、２２b及び２２ａを有する。（図２（ａ）参照）
図２（b）に示すように、折り目線に沿って、枕状予備成形体の本体部分が直方体形状に成形され、端部には、横シール帯域２３と、フラップ２４、２５とが器壁から直立するように形成される。横シール帯域２３は、底面２２ｂと頂面２２ａとから直立し、フラップ２４、２５は、稜辺２５ａ、２４ａを介して容器壁に一体的に連通する。
次いで、図２（c）に示すように、横シール帯域２３を折り畳んだ後、稜辺を中心にフラップを回転して、容器頂部側フラップ２４は、側壁２２に、容器底部側フラップ２５は、底面２２ｂに、折り込まれる。
図３に、直方体状液体食品充填紙製容器の外観斜視図を示す。その容器１４は、折り込まれた横シール帯域２３、容器壁２２及び２２ａ、頂壁２２ａから背面の器壁を経て底面に至る縦シール帯域２６を有し、稜辺２４ａを介して折り込まれたフラップ２４を備える。
【０００４】
前記シール帯域において、容器に収容された液体食品が漏れたり、外気に触れたりすることがないように、十分なシールが行われなければならない。しかし、例えば、横線シールの温度及び圧力が適切でない場合、包装積層材料の溶融熱可塑性材料が、内容物が充填されている容器の内部にはみ出すことがある。その溶融物は、内容物の液体食品等と直接に接触し、急冷して脆くなり、はみ出した箇所から積層材料が破断する恐れがある。シールに際し、溶融物が容器内部にはみ出ない横線シールを得ることが必要である。
そこで、充填包装機で製品化された液体食品容器は、検査に際して、その機械の操作員によって定期的に抜き取り、抜き取られた容器について、容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、すなわち、充填包装機のファイナルフォルダーでフラップが折り畳まれた逆の方法で、フラップを器壁から引き剥がして、直方体の形状の容器をマクラ形状にする。その枕状検査対象容器から被検体を調製する。
容器の品質検査に関して、被検体について、シール強度、ピンホールの有無、シール帯域の品質測定などを検査する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
操作員によって定期的に抜き取られた容器の被検体の調製において、正確で規格に沿った容器開封が難しく、その開封に相当の時間を要し、簡易且つ正確な容器開封が被検体調製に切望されている。
容器被検体の調製における操作員の個人差により、容器の品質検査の結果にバラツキが生じ、検査の信頼性が低く、より正確且つ信頼性のある検査の必要がある。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、容器の被検体の調製において、正確で規格に沿った容器開封を可能にし、操作員の個人差によって生じる検の結果にバラツキを無くし、より正確且つ信頼性のある検査を可能にする被検体調製方法及び被検体調製装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決する本発明の被検体調製方法及び被検体調製装置は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされ、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器についての被検体調製であって、前処理手段によって、そのフラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転してその器壁から引き剥がし、その枕状予備成形体の形状に戻し、第１切断手段によって、その容器器壁を横断方向に部分的に切断し、押圧手段によって、切断された予備成形体を押圧して充填食品を押出すとともに板状予備成形体に成形し、第２切断手段によって、その板状予備成形体の縦シール方向に平行の両辺部を切り落とし、展開手段によって、切断されたその容器を展開して被検体を調製することを含むように構成したものである。
これにより、容器の被検体の調製において、正確で規格に沿った容器開封を可能にし、操作員の個人差によって生じる検の結果にバラツキを無くし、より正確且つ信頼性のある検査を可能にする被検体調製方法及び被検体調製装置が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明の被検体調製方法は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、被検体を調製する方法であって、
該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
該容器器壁を横断方向に部分的に切断し、
切断された予備成形体を押圧して充填食品を押出すとともに板状予備成形体に成形し、
該板状予備成形体の縦シール方向に平行の両辺部を切り落とし、
切断された該容器を展開して被検体を調製する
ことを含む。
【０００８】
請求項２に記載の発明の被検体調製装置は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、被検体を調製する装置であって、
該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻す前処理手段、
該容器器壁を横断方向に部分的に切断する第１切断手段、
切断された予備成形体を押圧して充填食品を押出すとともに板状予備成形体に成形する押圧手段、
該板状予備成形体の縦シール方向に平行の両辺部を切り落とす第２切断手段、
切断された該容器を展開して被検体を調製する展開手段
を含む。
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
この形態の被検体調製の対象は、図１に示すように、所定の折り目線を有するロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部が重ねられてオーバーラップが形成され、オーバーラップで縦シールエレメント８により縦線方向に縦シールされ、チューブ状包装材料内に充填パイプ７から食品が充填され、チューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、ファイナルフォルダー１５において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形して得た容器である。
【００１０】
得られた容器は、図３に示すように、直方体状液体食品充填紙製容器１４である。容器１４は、折り込まれた横シール帯域２３、容器壁２２及び２２ａ、頂壁２２ａから背面の器壁を経て底面に至る縦シール帯域２６を有し、稜辺２４ａを介して折り込まれたフラップ２４を備える。
この発明の実施の形態において、上記容器は、前処理手段によって、図２に示す充填包装機のファイナルフォルダーでフラップが折り畳まれた容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、そのフラップが容器壁に一体的に連通する稜辺２５ａ，２４ａを中心に、容器壁にシールされているフラップが回転されてその器壁から引き剥がされ、枕状予備成形体の形状に戻される。次いで、容器器壁を切断手段で切断して充填された食品を取り出し、枕状予備成形体を板形状にする。
【００１１】
この発明の一の形態において、第１切断手段によって、その容器器壁を横断方向に部分的に切断する。
図４（ａ）平面図及び、図４（ｂ）正面図に、第１切断手段であるカッター４１が枕状予備成形体１３の器壁２２の片面を横断方向に切断する様子を示す。
この態様では、枕状予備成形体１３は、固定台４２及び固定アーム４３からなる容器固定ホルダー４４によって、所定の位置に固定され位置決めされる。
固定された枕状予備成形体１３は、ブレードを有するカッター４１によって、その器壁２２の片面が横断方向に切断される。カッター４１は、エアーシリンダー４５によって駆動され並進往復運動を行う。固定アーム４３にカッター４１用の溝が形成されている。カッター４１のスムーズで正確な切断を可能にする。
【００１２】
この発明の一の形態において、押圧手段によって、切断された予備成形体を押圧して充填食品を押出すとともに板状予備成形体に成形する。
この形態においける押圧手段の動作説明の正面図の図５及び、押え板の底面、側面などを示す図６では、押圧手段の押え板５１によって、カッター４１によって切断された予備成形体１３を押圧し、充填食品を押出しすとともに洗浄ノズル５２により押し流し、板状予備成形体１３ａに成形する。押え板５１は、上下運動するエアーシリンダ５３によって駆動される。洗浄ノズル５２は、押え板５１の側方の両側に設けられる。切断後に容器に残った中身製品を押え板５１の下降運動に伴って洗浄ノズル５２からの洗浄水で容器を洗浄する。
図６は、押え板５１の詳細を示す。押え板５１は、図６（ｂ）に示すように、底面に溝６２が形成されている。溝６２によって、内容物液体の排出を促す。両側辺部に押え６３が設けられている。押え６３によって、効果的に予備成形体１３の両端部（平坦にし難い箇所）を押え付けることができる。
【００１３】
この発明の一の形態において、第２切断手段によって、その板状予備成形体の縦シール方向に平行の両辺部を切り落とす。
図７（ａ）は、第２切断手段によって両辺部を切り落とされる予定部分７１を示す板状予備成形体１３ａの平面図である。板状予備成形体１３ａには、第１の切断手段によって切断線が横断方向に形成されている。
図７（ａ）で示される板状予備成形体１３ａが、図７（b）で示される第２切断手段７５、７６によって両辺部７１を切り落とされる。第２切断手段は、２対の上刃７５と下刃７６とからなる。
第２切断の作動により、容器押え７７が上方から下降して板状予備成形体１３ａの両辺部を押え、引き続き、第２切断手段の上刃７５が下降する。第２切断手段の下刃７６と相俟って、切り落し部分７１を切り落とす。この構成により、確実に切断することができる。
図８は、第２切断の工程を説明する動作図である。第２切断作動前に板状予備成形体１３ａをセットする（図８（ａ））。板状予備成形体１３ａは復元力により多少膨らんでいる。次いで、容器押え７７が上方から下降して板状予備成形体１３ａの両辺部を押える（図８（b））。最後に、上刃７５が下降し、下刃７６と相俟って、切り落し部分７１を切り落とす。（図８（c））。
【００１４】
この発明の一の形態において、展開手段によって、切断されたその容器を展開して被検体を調製する。
図９に、この形態における展開工程を説明する動作図を示す。この形態では、展開手段であるエアーノズル板９１、バキュームパット９２によって、切断された容器１３ａを展開して被検体を調製する。エアーノズル板９１には、エアー源９３からの圧縮空気が複数個のノズルから吹き出され、その圧力で板状予備成形体１３ａの上側器壁２２が浮き上がらせる。浮き上がって器壁片は、バキュームパット９２により更に回転してほぼ平面状の被検体８０が形成される。この構成により、複雑な機構を要せず簡易に展開することができる。
【００１５】
この発明の一の形態において、展開中若しくは調製された被検体８０の一例を、図１０及び図１１に示す。
調製された被検体８０は、図１１に示すように検査において、ほぼ平面状の形状を有する。
得られた被検体は、シール強度、ピンホールの有無、シール帯域の品質測定などの検査に供される。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
この発明における被検体調製方法及び被検体調製装置によって、容器の被検体の調製において、正確で規格に沿った容器開封を可能にする。
この発明における被検体調製方法及び被検体調製装置によって、操作員の個人差によって生じる検の結果にバラツキを無くし、より正確且つ信頼性のある検査を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙包装容器の包装充填機の外観図
【図２】予備成形体から最終形状の紙包装容器に成形される形態を説明する外観図
【図３】直方体形状の紙包装容器の外観図
【図４】本発明の一の態様における第１切断を説明する平面及び正面図
【図５】本発明の一の態様における押圧を説明する正面図
【図６】本発明の一の態様における押さえ板を説明する平面及び正面図
【図７】本発明の一の態様における第２切断を説明する平面図
【図８】こ本発明の一の態様における第２切断の動作を説明する断面図
【図９】こ本発明の一の態様における展開の動作を説明する断面図
【図１０】この発明の一の実施態様における被検体を示す斜視図
【図１１】この発明の一の実施態様における被検体を示す正面図
【符号の説明】
１３ ・・・枕状予備成形体
２３ ・・・横シール
２６ ・・・縦シール

Claims (2)

1. 所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、被検体を調製する方法であって、
   該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
   該容器器壁を横断方向に部分的に切断し、
   切断された予備成形体を押圧して充填食品を押出すとともに板状予備成形体に成形し、
   該板状予備成形体の縦シール方向に平行の両辺部を切り落とし、
   切断された該容器を展開して被検体を調製する
   ことを含む被検体調製方法。
2. 所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、被検体を調製する装置であって、
   該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻す前処理手段、
   該容器器壁を横断方向に部分的に切断する第１切断手段、
   切断された予備成形体を押圧して充填食品を押出すとともに板状予備成形体に成形する押圧手段、
   該板状予備成形体の縦シール方向に平行の両辺部を切り落とす第２切断手段、
   切断された該容器を展開して被検体を調製する展開手段
   を含む被検体調製装置。

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