JP4989316B2 - 包装容器製造装置及び包装容器製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、包装容器製造装置及び包装容器製造方法に関するものである。

従来、例えば、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動性を有する食品、すなわち、流動性食品を収容する包装容器を製造する場合、包装容器製造装置の充填（てん）機において、ウェブ状、板状等の包材の所定の箇所がヒートシール、超音波シール等の手法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ようになっている。

そして、ウェブ状の包材を使用する場合、包材は、あらかじめ設定された長さだけ巻かれ、リールにされた状態で送出部にセットされる。次に、前記包材は、送出部から繰り出され、チューブ状にされ、縦シール装置によって縦方向にシールされた後、チューブ状の包材内に流動性食品が充填される。続いて、チューブ状の包材は、所定の間隔でシール・切断装置によって横方向にシールされて切断され、枕（まくら）状の原型容器となる。そして、該原型容器は、更に所定の形状に成形されて包装容器となる。

ところで、前記充填機を連続して運転するために、送出部には、一対のリールがセットされ、一方のリールの包材がすべて繰り出されると、他方のリールの包材が連続して繰り出されるようになっている。そのために、スプライサによって一方のリールの包材の終端と他方のリールの包材の始端とが繋（つな）がれ、各包材が接続される。

また、ウェブ状の包材は、幅の広い原板を所定の幅で切断することによって形成され、例えば、設定された長さを有する正尺の包材は、そのままリール状に巻かれるが、包材の製造上の都合で形成され、設定された長さに満たない端尺の包材は、スプライサによって互いに接続される。

この場合、各包材間に２枚重ねの継目部分が形成され、ウェブ状の包材を縦方向にシールしてチューブ状の包材にすると、４枚重ねの部分が形成されることになり、４枚重ねの部分では縦シール装置による縦方向のシールを十分に行うことができなくなる恐れがある。

図２は従来のウェブ状の包材の継目部分を示す図、図３は従来のウェブ状の包材の継目部分を示す断面図、図４は従来のチューブ状の包材の継目部分を示す図、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。

図において、１１はウェブ状の包材、２０はチューブ状の包材、ｍ１は継目部分、ｎ１は縦シール部分である。この場合、包材１１を、図示されない縦シール装置によって縦方向にシールし、包材２０を形成すると、包材１１の継目部分ｍ１によって４枚重ねの部分が形成されてしまう。

その結果、縦シール部分ｎ１において、継目部分ｍ１によって段差が生じるので、継目部分ｍ１に隣接する部分に隙間ｋ１が形成され、シール不良が発生してしまう恐れがある。

そこで、所定の位置に図示されない継目検出装置を配設し、充填機で包材を加工している間に、継目検出装置によって継目部分ｍ１が検出されると、継目部分ｍ１を含んで形成された包装容器を不良品として生産ラインから除去するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１９２６２８

しかしながら、前記従来の充填機においては、包材２０にシール不良による隙間ｋ１が形成されていると、包材２０の内外が前記隙間ｋ１を介して連通するので、一時的な運転停止等によって偶然隙間ｋ１が無菌室外で止まった際に、包材２０内の全体が無菌環境下にない状態に置かれてしまう。

すなわち、前記充填機においては、包材１１をチューブ状にして、縦方向にシールし、その間に流動性食品が充填される工程は無菌室で行われ、包材１１、２０は無菌室に置かれるようになっている。ところが、その後、前記包材２０を所定の間隔で横方向にシールし、切断するためのシール・切断装置は、寸法が大きく、無菌室内に収容することができないので、包材２０を横方向にシールし、切断する工程は無菌室外で行われる。したがって、無菌室から排出された包材２０が無菌環境下にない場所を搬送されることになるが、この時点では包材２０は横方向にシールされていないので、包材２０の継目部分ｍ１にシール不良が発生して隙間ｋ１が生じ、しかも、横方向のシールが行われる直前に隙間ｋ１の部分が偶然に、かつ、一時的に無菌室外で止まった場合に、包材２０内の全体が無菌環境下にない状態に置かれてしまう。

本発明は、前記従来の充填機の問題点を解決して、チューブ状の包材内が無菌環境下にない状態に置かれるのを防止することができる包装容器製造装置及び包装容器製造方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の包装容器製造装置においては、終端と始端とが繋がれ、継目部分において互いに接続されたウェブ状の包材をチューブ状にする成形部材と、チューブ状の包材内に流動性食品を充填する充填部と、前記チューブ状の包材の両縁を縦方向にシールするための縦シール装置と、前記流動性食品が充填されたチューブ状の包材を、横方向にシールし、切断するシール・切断部と、少なくとも充填部及び縦シール装置を収容し、無菌室を形成するチャンバとを有する。

そして、前記チューブ状の包材において、継目部分で縦方向にシールされた部位を表す継目・縦シール部分は、前記チャンバ内において、密封部材によって密封される。

本発明によれば、包装容器製造装置においては、終端と始端とが繋がれ、継目部分において互いに接続されたウェブ状の包材をチューブ状にする成形部材と、チューブ状の包材内に流動性食品を充填する充填部と、前記チューブ状の包材の両縁を縦方向にシールするための縦シール装置と、前記流動性食品が充填されたチューブ状の包材を、横方向にシールし、切断するシール・切断部と、少なくとも充填部及び縦シール装置を収容し、無菌室を形成するチャンバとを有する。

そして、前記チューブ状の包材において、継目部分で縦方向にシールされた部位を表す継目・縦シール部分は、前記チャンバ内において、密封部材によって密封される。

この場合、チューブ状の包材における継目・縦シール部分が、チャンバ内において密封部材によって密封されるので、チューブ状の包材内が無菌環境下にない状態に置かれるのを防止することができる。

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。この場合、包装容器製造装置に配設された充填機について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるチューブ状の包材の継目部分を示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における充填機の概念図である。

図６に示されるように、ウェブ状の包材１１は、リール３１の状態でカセット３２に収容され、該カセット３２を介して充填機の図示されない送出部にセットされる。前記包材１１は、紙基材、及び該紙基材の両面に樹脂としてのポリエチレン樹脂のフィルムが被覆された可撓（とう）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（はく）、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３３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。

前記送出部から繰り出された包材１１は、搬送手段としての図示されない送り装置によって間欠的に搬送され、ベンディングローラｒ１、ダンパローラｒ２、ベンディングローラｒ３、ｒ４を経て用紙テンショナ３５に送られた後、ベンディングローラｒ５に送られる。その間に、包材１１の一方の縁部にストリップテープ貼（ちょう）着装置３７によってストリップテープ３８が貼着される。

続いて、包材１１は、用紙テンショナ４３及びベンディングローラｒ６、ｒ７を経て殺菌槽６１に送られ、該殺菌槽６１内の過酸化水素等の殺菌液に浸漬（せき）されて殺菌された後、上方に向けて搬送され、第１のチャンバ１４内に供給される。なお、６２は殺菌槽６１の底部トレイである。

前記第１のチャンバ１４内に、バックアップローラ及び加圧ローラから成る絞り機構としてのカレンダローラｒ８、乾燥装置としてのエヤナイフ４５、ベンディングローラｒ９、ｒ１１、テンション調整ローラｒ１０、包材１１をチューブ状の形状にするためのアッパ成形リングとしての第１のフォーミングローラ４８等が配設される。

したがって、包材１１は、カレンダローラｒ８に到達すると、バックアップローラ及び加圧ローラによって挟まれ、包材１１から殺菌液が除去され、続いて、エヤナイフ４５に送られ、図示されないスリットから噴射された熱風によって乾燥させられる。そして、包材１１は、テンション調整ローラｒ１０によってテンションが調整された後、第１のフォーミングローラ４８に送られ、該第１のフォーミングローラ４８によって包材１１の変形が開始され、第１のチャンバ１４から第２のチャンバ４１に送られる。

該第２のチャンバ４１内には、包材１１をチューブ状にするための可動成形リングとしての第２のフォーミングローラ４９、分割成形リングとしての第３のフォーミングローラ５０、ロワ成形リングとしての第４のフォーミングローラ５１、チューブ状の包材２０内に流動性食品を充填する充填部としての充填パイプ５２、包材２０の両縁を縦方向にシールするための縦シール装置５５等が配設される。前記第１〜第４のフォーミングローラ４８〜５１によって成形部材が構成される。

前記第２のチャンバ４１内に供給された包材１１は、第２〜第４のフォーミングローラ４９〜５１によって徐々に変形させられてチューブ状にされ、その間に、包材１１は縦シール装置５５によって縦方向にシールされ、包材１１の縦シール部分の合せ面及びストリップテープ３８を密着させ、充填パイプ５２を介して供給された流動性食品がチューブ状の包材２０内に充填される。

そして、前記流動性食品が充填された前記包材１１は押圧案内装置６４に送られる。該押圧案内装置６４は、包材１１の内側に配設された図示されないプレッシャローラ、及び包材１１の外側に配設されたカウンタローラ６６を備え、包材１１の搬送に伴って、前記縦シール部分の合せ面及びストリップテープ３８を強く挟む。

続いて、包材１１は、第２のチャンバ４１から排出され、チューブ支持ローラｒ１２によって案内され、シール・切断部ｐ１に送られ、該シール・切断部ｐ１において、図示されないシール・切断装置によって挟まれ、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、切断されて一定量の流動性食品を収容する枕状の原型容器２３が形成される。そして、該原型容器２３は、最終成形搬送装置５８に送られ、該最終成形搬送装置５８よって搬送されるとともに、所定の形状に成形され、包装容器３３が完成する。

なお、前記包材１１が乾燥させられる工程、包材１１がチューブ状の形状にされる工程、及び包材２０に流動性食品が充填される工程等においては、環境を無菌状態に維持する必要がある。そこで、前述されたように、カレンダローラｒ８、エヤナイフ４５、ベンディングローラｒ９、ｒ１１、テンション調整ローラｒ１０、第１のフォーミングローラ４８等が配設される部分を第１のチャンバ１４によって、第２〜第４のフォーミングローラ４９〜５１、充填パイプ５２、縦シール装置５５等が配設される部分を第２のチャンバ４１によって包囲し、前記第１、第２のチャンバ１４、４１を気密構造にし、第１、第２のチャンバ１４、４１内を無菌室とし、該無菌室を無菌状態に維持し、無菌環境下を包材１１、２０が通過するようになっている。

ところで、前記充填機を連続して運転するために、送出部には、一対のカセット３２が配設され、各カセット３２にリール３１がセットされ、一方のリール３１の包材１１がすべて繰り出されると、他方のリール３１の包材１１が連続して繰り出されるようになっている。そのために、図示されないスプライサによって一方のリール３１の包材１１の終端と他方のリール３１の包材１１の始端とが繋がれ、各包材１１が接続される。

また、包材１１は、幅の広い原板を所定の幅で切断することによって形成され、例えば、設定された長さを有する正尺の包材１１は、そのままリール状に巻かれるが、包材１１の製造上の都合で形成され、設定された長さに満たない端尺の包材１１は、スプライサによって互いに接続される。

この場合、各包材１１間に２枚重ねの継目部分ｍ１が形成され、包材１１を縦方向にシールして包材２０にすると、継目部分ｍ１で縦方向にシールされた部位に４枚重ねの部分が形成されることになり、４枚重ねの部分では縦シール装置５５による縦方向のシールを十分に行うことができなくなってしまう。なお、４枚重ねの部分によって、継目・縦シール部分が構成される。

その結果、縦シール部分ｎ１において、継目部分ｍ１によって段差が生じるので、４枚重ねの部分に隣接する部分に隙間ｋ１（図５参照）が形成され、シール不良が発生してしまう恐れがある。そして、包材２０の内外が前記隙間ｋ１を介して連通したまま、包材２０が第２のチャンバ４１から排出され、シール・切断部ｐ１までの間、無菌室外で一時的に止まると、包材２０内の全体が無菌環境下にない状態に置かれてしまう恐れがある。

そこで、本実施の形態においては、図１に示されるように、４枚重ねの部分、及びそれに隣接する部分において、前記隙間ｋ１を密封部材としての、かつ、フィルム部材としてのパッチフィルム７１によって密封するようにしている。

そのために、前記第２のチャンバ４１内に図示されない密封装置が配設され、該密封装置によってパッチフィルム７１が４枚重ねの部分、及びそれに隣接する部分に貼着される。したがって、包材２０の内外が遮断されるので、包材２０が第２のチャンバ４１から排出されて無菌環境下にない場所を搬送される際に、包材２０内が無菌環境下にない状態に置かれるのを防止することができる。

なお、所定の位置、例えば、包材１１の搬送路上における用紙テンショナ４３とベンディングローラｒ７との間に、図示されない継目検出装置が配設され、継目検出装置によって継目部分ｍ１が検出されると、継目部分ｍ１を含んで形成された包装容器３３は不良品として生産ラインから除去される。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明をし、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図７は本発明の第２の実施の形態におけるチューブ状の包材の継目部分を示す図である。

この場合、継目部分ｍ１で縦方向にシールされた部位に４枚重ねの部分が形成されるので、４枚重ねの部分、及びそれに隣接する部分において、前記隙間ｋ１（図５参照）を密封部材としての、かつ、接着剤としてのホットメルト７２によって密封するようにしている。

そのために、前記第２のチャンバ４１（図６）内に密封装置としての図示されないホットメルトガンが配設され、該ホットメルトガンによってホットメルト７２が４枚重ねの部分、及びそれに隣接する部分に向けて飛ばされ、塗布されて前記隙間ｋ１が埋められる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明をし、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図８は本発明の第３の実施の形態におけるチューブ状の包材の継目部分を示す図である。

この場合、ウェブ状の各包材１１をスプライサで接続する際に、各包材１１の一方の縁部ｗ１において、一つのリールの包材１１の終端１１ｅと次のリールの包材１１の始端１１ｓとの間に、密封部材として、かつ、フィルム部材としての広めのストリップテープ７３が挟まれ、貼着される。

このとき、ストリップテープ７３における、包材１１の縁部ｗ１より内側の始端１１ｓに対応する部分は、包材１１の終端１１ｅと始端１１ｓとによって挟まれ、スプライサによって融着させられるのに対して、包材１１の縁部ｗ１より内側の終端１１ｅに対応する部分７３ａ、並びに包材１１の縁部ｗ１より内側の終端１１ｅ及び始端１１ｓに対応する部分７３ｂ、７３ｃにおいて、融着されない状態に置かれる。

その後、包材１１が縦方向にシールされる際に、縦シール装置５５（図６）によって、前記部分７３ａ〜７３ｃは融着され、前記隙間ｋ１（図５参照）を密封する。この場合、縦シール装置５５によって密封装置が構成される。

なお、本発明は前記各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。

本発明の第１の実施の形態におけるチューブ状の包材の継目部分を示す図である。 従来のウェブ状の包材の継目部分を示す図である。 従来のウェブ状の包材の継目部分を示す断面図である。 従来のチューブ状の包材の継目部分を示す図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施の形態における充填機の概念図である。 本発明の第２の実施の形態におけるチューブ状の包材の継目部分を示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるチューブ状の包材の継目部分を示す図である。

符号の説明

１１、２０ 包材
１１ｅ 終端
１１ｓ 始端
１４、４１ 第１、第２のチャンバ
４８〜５１ 第１〜第４のフォーミングローラ
５２ 充填パイプ
５５ 縦シール装置
７１ パッチフィルム
７２ ホットメルト
７３ ストリップテープ
ｍ１ 継目部分
ｐ１ シール・切断部

Claims (5)

1. （ａ）終端と始端とが繋がれ、継目部分において互いに接続されたウェブ状の包材をチューブ状にする成形部材と、
   （ｂ）チューブ状の包材内に流動性食品を充填する充填部と、
   （ｃ）前記チューブ状の包材の両縁を縦方向にシールするための縦シール装置と、
   （ｄ）前記流動性食品が充填されたチューブ状の包材を、横方向にシールし、切断するシール・切断部と、
   （ｅ）少なくとも充填部及び縦シール装置を収容し、無菌室を形成するチャンバとを有するとともに、
   （ｆ）前記チューブ状の包材において、継目部分で縦方向にシールされた部位を表す継目・縦シール部分は、前記チャンバ内において、密封部材によって密封されることを特徴とする包装容器製造装置。
2. 前記密封部材は、前記継目・縦シール部分に貼着されるフィルム部材である請求項１に記載の包装容器製造装置。
3. 前記密封部材は、前記継目・縦シール部分に塗布される接着剤である請求項１に記載の包装容器製造装置。
4. 継目・縦シール部分を密封するための密封装置が、前記チャンバ内に配設される請求項１に記載の包装容器製造装置。
5. （ａ）終端と始端とが繋がれ、継目部分において互いに接続されたウェブ状の包材をチューブ状にし、チューブ状の包材内に流動性食品を充填し、前記チューブ状の包材の両縁を縦方向にシールし、前記流動性食品が充填されたチューブ状の包材を、横方向にシールし、切断するとともに、
   （ｂ）前記チューブ状の包材において、継目部分で縦方向にシールされた部位を表す継目・縦シール部分は、少なくとも充填部及び縦シール装置を収容し、無菌室を形成するチャンバ内において、密封部材によって密封されることを特徴とする包装容器製造方法。

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