説明

包装充填装置及び包装充填方法

【課題】ストリップを包装材料の適正な位置に付着することができるとともに、縦シールを良好に行うことができる。
【解決手段】付着手段と、包装材料の縁を検出するための第1の検出部74と、ストリップ12の縁を検出するための第2の検出部75と、包装材料に対するストリップの位置の判定を行う位置判定処理手段73と、ストリップの包装材料に対する位置を矯正する位置矯正処理手段73とを有する。第1、第2の検出部の出力に基づいて、ストリップの包装材料に対する位置の判定を行い、位置の判定結果に基づいて、ストリップの包装材料に対する位置を矯正するようになっているので、包装材料に対してストリップが包装材料の適正な位置に置かれる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包装充填装置及び包装充填方法に関する。
【背景技術】
【0002】
牛乳、ジュース等の流動性を有する食品、例えば、液体食品を収容する包装容器を製造する包装充填装置においては、包装材料製造機によって製造されたウェブ状の包装材料が、リールの状態で繰出部にセットされ、該繰出部から前記包装材料が繰り出され、充填機内を液体食品の供給に同期させて搬送されるようになっている。前記包装材料は、紙基材、及び該紙基材の両面にポリエチレン樹脂のフィルムが被覆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る。
【0003】
包装材料は、繰出機によって繰り出された後、縦方向に縦シールされてチューブ状にされ、供給パイプによってチューブ状の筒状包装材料に液体食品が充填される。
【0004】
包装材料をチューブ状にすると、包装材料の両縁が筒状包装材料の内外に段差を形成するが、筒状包装材料に液体食品が充填されるのに伴って、液体食品が前記段差を形成する包装材料の端面から包装材料内に滲み込むと、包装容器の品質が低下してしまう。
【0005】
そこで、長尺状のストリップを前記段差を跨ぐように付着し、包装材料の端面が液体食品に触れるのを防止するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平7−315363号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、包装充填装置においては、ストリップが適正な位置に付着されないと、縦シール部分の包装材料の端面を良好に保護することができない。
【0007】
本発明は、ストリップを包装材料の適正な位置に付着することができるとともに、縦シール部分の包装材料の端面を良好に保護することができる包装充填装置及び包装充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の包装充填装置は、ウェブ状の包装材料の一方の第1縁にストリップを付着する付着手段と、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側にであって、該第1縁と反対側の包装材料の他方の第2縁に配設され、包装材料の前記第2縁を検出するための第1の検出部と、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側であって、該第1の検出部と反対側の第1縁近傍に配設され、ストリップの自由縁を検出するための第2の検出部と、
前記第1、第2の検出部の出力に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置の判定を行う位置判定処理手段と、
前記位置の判定結果に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置を矯正する位置矯正処理手段とを有することを特徴とする。
【0009】
この発明の包装充填方法は、付着手段によってウェブ状の包装材料の一方の第1縁にストリップを付着するようにした包装充填方法において、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側にであって、該第1縁と反対側の包装材料の他方の第2縁に配設された第1の検出部で、包装材料の前記第2縁を検出し、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側であって、該第1の検出部と反対側の第1縁近傍に配設された第2の検出部で、ストリップの自由縁を検出し、
前記第1、第2の検出部の出力に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置を位置判定処理手段で判定し、
前記位置の判定結果に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置を位置矯正処理手段で矯正することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、第1、第2の検出部の出力に基づいて、包装材料に対する前記ストリップテープの位置の判定を行い、位置の判定結果に基づいて、包装材料に対する前記ストリップテープの位置を矯正するようになっているので、包装材料に対してストリップが包装材料の適正な位置に置かれる。したがって、ストリップを包装材料の適正な位置に付着することができるので、縦シールを良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
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1は、本発明の実施の形態におけるストリップの位置制御装置の概略図である。
図2は、本発明の実施の形態に使用できる包装充填装置の概念図である。
図3は、本発明の実施の形態に使用できるストリップの付着手段を示す斜視図である。
図4は、本発明の実施の形態におけるストリップの付着手段を示す部分正面図である。
図5は、本発明の実施の形態におけるストリップの位置矯正処理を説明する概念図である。
図6は、本発明の実施の形態におけるストリップの付着状態を示す平面図である。
図7は、本発明の実施の形態におけるストリップの付着状態を示す断面図である。
図8は、本発明の実施の形態における第1の検出部の縁検出の原理を説明する断面図である。
図9は、本発明の実施の形態における第2の検出部の縁検出の原理を説明する断面図である。
【0012】
図2において、11はウェブ状の包装材料であり、包装材料11は、リール31の状態でカセット32に収容され、カセット32を介して繰出部にセットされる。包装材料11は、多層構造を有し、紙基材、並びに紙基材に樹脂フィルムを被覆することによって形成された第1の層としての最内層及び第2の層としての最外層を備える。
また、必要に応じて紙基材と最内層との間にガスバリヤ性の樹脂、アルミ箔等から成るガスバリヤ層を形成することもできる。そして、紙基材と最外層との間、及び最外層の表面に、外装用の印刷が施される。
【0013】
繰出部から繰り出された包装材料11は、搬送され、ガイドローラ34、フィードローラ35、テンションローラ36、曲げローラ37等を介して印字ユニット38に送られ、印字ユニット38において、製造日等が印字される。包装材料11は、付着手段39に送られ、包装材料11の一方の縁eg1に長尺状のストリップ12が付着される。図3に示す付着手段39は、ストリップ12が貼着される前の包装材料11の縁eg1を加熱する加熱部材としてのヒータ14、ストリップ12を包装材料11の縁eg1に押し付ける押付部材としての押付ローラ15、繰り出されたストリップ12を案内する案内部材としての案内ローラr1、r2等を備える。図4に示す包装材料11の縁eg1は、あらかじめ加熱されているので、押付ローラ15がストリップ12を包装材料11に押し付けるだけで、ストリップ12を包装材料11に付着することができる。したがって、押付ローラ15は付着手段として機能する。
【0014】
ストリップ12が付着された包装材料11は、曲げローラ40、41を介して殺菌槽42に送られ、殺菌槽42において過酸化水素等の殺菌液によって殺菌される。包装材料11は、カレンダローラ44を介してエヤナイフ45に送られ、エヤナイフ45によって乾燥させられた後、上部成形リング48、可動成形リング49、分割成形リング50及び下部成形リング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、包装材料11は縦シール装置55によって縦方向にシールされ、筒状包装材料13が形成され、供給パイプ52を介して供給された内容物としての、牛乳、ジュース等の液体食品が筒状包装材料13内に充填される。
【0015】
包装材料11をチューブ状にすると、図6、図7に示す包装材料11の両縁eg1、eg2が筒状包装材料13の内外に段差を形成する。筒状包装材料13に液体食品が充填されるのに伴って、液体食品が段差を形成する包装材料11の端面から包装材料11内に滲み込むと、包装容器の品質が低下する恐れがある。ストリップ12を段差を跨ぐように付着して本付けし、包装材料11の端面が液体食品に触れるのを防止する。
【0016】
液体食品が充填された筒状包装材料13は、チューブ支持リング57によって案内され、かつ、搬送され、横シール装置及び切断装置としてのシール・切断装置61に送られ、シール・切断装置61によって挟まれ、所定の間隔ごとに横方向にシールされ、切断されて枕状の原型容器23が形成される。続いて、原型容器23は、最終成形搬送装置58によって搬送されるとともに、所定の形状に成形され、一定量の液体食品を収容する包装容器33が完成する。
【0017】
次に、付着手段39の詳細について説明する。
図3において、15は押付ローラ、39は付着手段、62は搬送される包装材料11を案内し、かつ、支持する支持フレーム、63は支持フレーム62の上方に配設され包装材料11を案内する上フレームであり、支持フレーム62と上フレーム63との間に、包装材料11を搬送するための搬送路が形成される。そして、64は包装材料11の他方の縁eg2に当接させて回転自在に配設された案内部材としての案内ローラであり、案内ローラ64は、包装材料11を案内するとともに、包装材料11を幅方向において位置決めするための基準位置を設定する。搬送路における押付ローラ15より上流側に、ヒータ14が、包装材料11の搬送方向に沿って、延在させて配設される。
【0018】
raは案内部材としての案内ローラであり、テープ繰出機によって繰り出されたストリップ12は、案内ローラraによって案内されるとともに、搬送方向が90〔°〕変えられ、上フレーム63に向けて搬送される。次に、ストリップ12は、包装材料11の縁eg1の直上において、案内ローラr1によって案内されるとともに、搬送方向が90〔°〕変えられ、包装材料11の縁eg1に沿って搬送される。続いて、ストリップ12は、案内ローラr1によって案内されるとともに、押付ローラ15に向けて斜め下方に搬送される。なお、案内ローラra、r1はブラケットBr1によって、案内ローラr2はブラケットBr2によって支持される。
【0019】
押付ローラ15は、上フレーム63に対して揺動自在に配設されたアーム66の先端において、回転自在に配設され、ストリップ12を包装材料11に押し付ける。押付ローラ15より下方には、受け部材としての支持ローラが回転自在に配設され、包装材料11を下方から支える。
【0020】
付着手段39において、包装材料11は、支持フレーム62及び上フレーム63によって案内され、その間に、ヒータ14によって包装材料11の縁eg1が加熱される。一方、ストリップ12は、案内ローラra、r1、r2によって案内された後、押付ローラ15によって包装材料11に押し付けられ、包装材料11の熱を受け、包装材料11に融着される。
【0021】
包装材料11は、包材11の縁eg2の位置が案内ローラ64によって規制される。包装材料11の幅は、概ね一定であるので、縁eg1の位置も概ね一定している。しかし、包装材料11に対してストリップ12が適正な位置にないと、ストリップ12を包装材料11の適正な位置に付着することができなくなってしまう。
【0022】
図5に例示するように、ストリップ12の幅w1とし、ストリップ12が包装材料11に付着される幅w2とし、ストリップ12が包装材料11からはみ出す幅w3とすると、包装材料11の幅w4とすると、付着幅w2は、ストリップ12の幅w1と包装材料11の幅w4との和から、第2縁eg2と自由端eg3間の距離w5を差し引いた幅と等しい。
【0023】
本実施の形態においては、包装材料11に対するストリップ12の位置を検出し、はみ出し幅w3が設定された範囲内に収まるように、ストリップ12の位置を制御するようにしている。そのために、案内ローラr2を軸方向(図4における矢印A方向)に移動させることができるように、位置調整用の駆動部71が配設され、駆動部71によって案内ローラr2のシャフト72を移動させるようにしている。なお、前記駆動部71としてリニアモータを使用したり、ステップモータ、ボールねじ等を組み合わせたものを使用したりすることができる。
【0024】
図1において、矢印は包装材料11の搬送方向、12はストリップ、14はヒータ、15は押付ローラ、16は支持ローラであり、押付ローラ15と支持ローラ16との間に押付部p1が形成される。また、71は駆動部、73は制御部、74は第1の検出部としてのエッジセンサ、75は第2の検出部としてのエッジセンサである。第1の検出部と第2の検出部とは、搬送方向において同じ位置にあるので、重なって図示されている。
【0025】
図8に示すように、エッジセンサ74は、光センサから成り、包装材料11より下方において、包装材料11の縁eg1の近傍に配設された第1の検出要素としての発光部81、及び包装材料11より上方において、発光部81と対向させて配設された第2の検出要素としての受光部82を備える。包装材料11の幅方向にわたって、発光部81から所定の幅の光が放射され、光の一部が包装材料11の縁eg1に当たり、遮られ、残りの光が受光部82に入射される。
【0026】
エッジセンサ75は、光センサから成り、包装材料11及びストリップ12より下方において、ストリップ12の非付着側の縁eg3の近傍に配設された第1の検出要素としての発光部83、及び包装材料11及びストリップ12より上方において、発光部83と対向させて配設された第2の検出要素としての受光部84を備える。発光部83から所定の幅の光が放射され、光の一部がストリップ12の縁eg3に当たり、遮られ、残りの光が受光部84に入射される。
【0027】
制御部73のエッジ検出処理手段は、エッジ検出処理を行い、受光部82の出力を読み込み、包装材料11の縁eg2を検出し、受光部84の出力を読み込み、ストリップ12の縁eg2を検出する。
制御部73の算出処理手段は、はみ出し幅算出処理、付着幅算出処理を行い、包装材料の幅、ストリップの幅、縁eg1と縁eg2との距離からはみ出し幅w3、付着幅w2を算出する。
【0028】
制御部73の位置判定処理手段は、位置判定処理を行い、包材11に対するストリップ12の位置の判定を行う。そのために、位置判定処理手段は、はみ出し幅w3と設定値とを比較し、はみ出し幅w3が所定の範囲内に収まるかどうかを判断することによって、包装材料11に対してストリップ12が適正な位置に置かれているかどうかを判断する。
【0029】
続いて、制御部73の位置矯正処理手段は、位置矯正処理を行い、前記位置判定処理における位置の判定結果に基づいて、ストリップ12の包装材料11に対する位置を矯正する。すなわち、位置矯正処理手段は、はみ出し幅w3が所定の範囲内に収まらず、包装材料11に対してストリップ12が適正な位置に置かれていない場合、駆動部71を駆動し、シャフト72を移動させて案内ローラr2の位置を調整し、はみ出し幅w3が所定の範囲内に収まり、包装材料11に対してストリップ12が適正な位置に置かれるようにする。
【0030】
包装材料11に対してストリップ12が適正な位置に置かれるので、ストリップテープ12を包装材料11の適正な位置に付着することができる。したがって、縦シールを良好に行うことができる。
【0031】
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。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の実施の形態におけるストリップの位置制御装置の概略図である。
【図2】本発明の実施の形態に使用できる包装充填装置の概念図である。
【図3】本発明の実施の形態に使用できるストリップの付着手段を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態におけるストリップの付着手段を示す部分正面図である。
【図5】本発明の実施の形態におけるストリップの位置矯正処理を説明する概念図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるストリップの付着状態を示す平面図である。
【図7】本発明の実施の形態におけるストリップの付着状態を示す断面図である。
【図8】本発明の実施の形態における第1の検出部の縁検出の原理を説明する断面図である。
【図9】本発明の実施の形態における第2の検出部の縁検出の原理を説明する断面図である。
【符号の説明】
【0033】
11 包装材料
12 ストリップ
15 押付ローラ
64、r1、r2、ra 案内ローラ
71 駆動部
74、75 エッジセンサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェブ状の包装材料の一方の第1縁にストリップを付着する付着手段と、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側にであって、該第1縁と反対側の包装材料の他方の第2縁に配設され、包装材料の前記第2縁を検出するための第1の検出部と、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側であって、該第1の検出部と反対側の第1縁近傍に配設され、ストリップの自由縁を検出するための第2の検出部と、
前記第1、第2の検出部の出力に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置の判定を行う位置判定処理手段と、
前記位置の判定結果に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置を矯正する位置矯正処理手段とを有することを特徴とする包装充填装置。
【請求項2】
付着手段によってウェブ状の包装材料の一方の第1縁にストリップを付着するようにした包装充填方法において、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側にであって、該第1縁と反対側の包装材料の他方の第2縁に配設された第1の検出部で、包装材料の前記第2縁を検出し、
包装材料の搬送方向における該付着手段より下流側であって、該第1の検出部と反対側の第1縁近傍に配設された第2の検出部で、ストリップの自由縁を検出し、
前記第1、第2の検出部の出力に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置を位置判定処理手段で判定し、
前記位置の判定結果に基づいて、包装材料に対する前記ストリップの位置を位置矯正処理手段で矯正することを特徴とする包装充填方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−120695(P2010−120695A)
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−298897(P2008−298897)
【出願日】平成20年11月24日(2008.11.24)
【出願人】(000229232)日本テトラパック株式会社 (259)
【Fターム(参考)】