(57)【要約】【課題】包装容器製造装置の運転が停止させられた場合に、製品タンク内の液体食品を直ちに冷却することができ、製品タンクのコストを低くすることができる。【解決手段】液体食品を収容するためのタンク本体５３と、該タンク本体５３の所定の箇所を包囲し、タンク本体５３との間に隙間を形成する包囲体と、冷却媒体を圧縮する圧縮装置と、圧縮された前記冷却媒体を前記隙間内に噴射するノズルとを有する。前記冷却媒体は、断熱膨張をするのに伴って前記タンク本体５３を冷却する。圧縮装置を駆動するだけでタンク本体５３を冷却することができるので、運転が停止させられた場合に、製品タンク７５内の液体食品を直ちに冷却することができる。タンク本体５３の周囲に包囲体を取り付け、ノズルを配設するだけで製品タンク７５を形成することができるので、製品タンク７５のコストを低くすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）液体食品を収容するためのタンク本体と、
（ｂ）該タンク本体の所定の箇所を包囲し、タンク本体との間に隙間を形成する包囲体と、
（ｃ）冷却媒体を圧縮する圧縮装置と、
（ｄ）圧縮された前記冷却媒体を前記隙間内に噴射するノズルとを有するとともに、
（ｅ）前記冷却媒体は、断熱膨張をするのに伴って前記タンク本体を冷却することを特徴とする包装容器製造装置。
【請求項２】
（ａ）包装容器製造装置の運転が停止させられたかどうかを判断する停止判断処理手段と、
（ｂ）包装容器製造装置の運転が停止させられた場合に前記圧縮装置を駆動する冷却処理手段とを有する請求項１に記載の包装容器製造装置。
【請求項３】
前記隙間は包囲体外に開放されている請求項１に記載の包装容器製造装置。
【請求項４】
（ａ）前記隙間内に配設された環状のパイプを有するとともに、
（ｂ）前記ノズルは前記パイプに配設される請求項１に記載の包装容器製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装容器製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流動性食品、例えば、牛乳、乳酸菌飲料、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の液体食品を収容するための包装容器において、包装容器本体の上端に、射出成形によって形成され、頂壁を構成する蓋（ふた）体を備えたものが提供されている。
【０００３】
この種の包装容器を製造する包装容器製造装置においては、まず、断面が四角形の形状を有する筒状のケーシングの一端に、蓋体が射出成形によって一体に、かつ、液密に形成され、底部に開口を有するケーシング、すなわち、蓋付きケーシングが形成される。
【０００４】
続いて、該蓋付きケーシングは、無端コンベヤのバケット内に挿入され、倒立させられた状態で間欠的に搬送され、前記底部の開口を介して、製品タンクから供給された液体食品が充填（てん）された後、底部が折り目に沿って折り畳まれて加熱されるとともにシールされる。このようにして、包装容器内が完成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
なお、前記液体食品のうちの、牛乳、乳酸菌飲料等のような冷蔵する必要がある液体食品を収容する包装容器を製造する場合、前記液体食品は、例えば、２〜８〔℃〕の温度で製品タンクに収容され、蓋付きケーシングに充填される。
【特許文献１】特開平１０−２７８９０３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、前記従来の包装容器製造装置においては、何らかの理由で、運転を一時的に、又は、緊急に停止させることがあるが、その場合、前記製品タンク内に液体食品が収容されたままになると、液体食品の温度が室温程度、すなわち、２０〜３０〔℃〕にまで高くなってしまう。
【０００７】
そこで、製品タンクの周囲にジャケットを形成し、該ジャケットに冷却水を循環させることによって、製品タンク内に収容された液体食品を冷却することが考えられるが、その場合、製品タンクを液密構造にする必要があり、製品タンクのコストが高くなってしまう。また、包装容器製造装置が停止させられたときに、直ちに液体食品を冷却することはできない。
【０００８】
本発明は、前記従来の包装容器製造装置の問題点を解決して、運転が停止させられた場合に、製品タンク内の液体食品を直ちに冷却することができ、製品タンクのコストを低くすることができる包装容器製造装置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】
【０００９】
そのために、本発明の包装容器製造装置においては、液体食品を収容するためのタンク本体と、該タンク本体の所定の箇所を包囲し、タンク本体との間に隙間を形成する包囲体と、冷却媒体を圧縮する圧縮装置と、圧縮された前記冷却媒体を前記隙間内に噴射するノズルとを有する。
【００１０】
そして、前記冷却媒体は、断熱膨張をするのに伴って前記タンク本体を冷却する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、包装容器製造装置においては、液体食品を収容するためのタンク本体と、該タンク本体の所定の箇所を包囲し、タンク本体との間に隙間を形成する包囲体と、冷却媒体を圧縮する圧縮装置と、圧縮された前記冷却媒体を前記隙間内に噴射するノズルとを有する。
【００１２】
そして、前記冷却媒体は、断熱膨張をするのに伴って前記タンク本体を冷却する。
【００１３】
この場合、圧縮装置を駆動するだけでタンク本体を冷却することができるので、包装容器製造装置の運転が停止させられた場合に、製品タンク内の液体食品を直ちに冷却することができる。
【００１４】
また、タンク本体の周囲に包囲体を取り付け、ノズルを配設するだけで製品タンクを形成することができるので、製品タンクのコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態における包装容器製造装置の斜視図である。
【００１７】
図において、１１は包装容器製造装置であり、該包装容器製造装置１１は、充填ライン１２において、リールＲが図示されない繰出機にセットされるようになっていて、セットされた前記リールＲから繰り出された包材１８によって包装容器１５が形成される。前記包材１８は、図示されない紙基材、該紙基材に被覆されて最外層を構成する第１の樹脂フィルム、及び前記紙基材に被覆されて最内層を構成する第２の樹脂フィルムから成り、積層構造にされる。そして、前記第１、第２の樹脂フィルムはポリエチレン樹脂等によって形成される。また、必要に応じて、アルミ箔（はく）、ガスバリヤ性樹脂等から成り、ガスバリヤ性を有するバリヤ層が前記紙基材に隣接させて形成される。
【００１８】
そして、前記包材１８は、前記繰出機より下流側に形成された容器成形領域ＡＲ１に送られ、該容器成形領域ＡＲ１において、包装容器１５の寸法に応じた長さごとに切断されて、ブランクス２３になる。該ブランクス２３には、所定の箇所にあらかじめ折り目が形成され、図示されない成形装置によってブランクス２３を前記折り目に沿って折り畳むことにより、断面が四角形の形状を有する筒状のケーシング２４が形成される。なお、該ケーシング２４は、一対ずつ形成され、その後の工程で一対ずつ処理される。
【００１９】
次に、前記各ケーシング２４は射出成形領域ＡＲ２に送られ、該射出成形領域ＡＲ２において、ケーシング２４の一端に、図示されない蓋体が射出成形によって一体に、かつ、液密に形成され、その結果、底部に開口を有し、ケーシング２４と蓋体とが一体になった蓋付きケーシング２５が形成される。なお、前記蓋体は、任意の形状及び構造にすることができる。
【００２０】
前記射出成形領域ＡＲ２には、マンドレルユニット３１、射出成形ユニット３２、成形材料供給ユニット３３等から成る蓋付きケーシング形成装置が配設される。前記マンドレルユニット３１は、等ピッチ角度（本実施の形態においては、９０〔°〕）で放射状に配設された複数の、本実施の形態においては、４対のマンドレル３５を備え、間欠的に回転させられ、各マンドレル３５を、ケーシング２４を装填するための装填ステーション、蓋体を形成するための成形ステーション、前記蓋付きケーシング２５を排出するための排出ステーション、及び空きステーションに置く。
【００２１】
そして、前記射出成形ユニット３２は、射出装置３７、及び前記成形ステーションに配設された金型装置３８を備え、前記射出装置３７は、前記成形材料供給ユニット３３のホッパ３９から供給された樹脂、例えば、ポリエチレン樹脂のペレットを溶融させ、金型装置３８のキャビティ空間に充填する。
【００２２】
したがって、該キャビティ空間内の樹脂を冷却することによって、前記ケーシング２４と蓋体とが一体になった蓋付きケーシング２５が形成される。
【００２３】
このようにして、蓋付きケーシング２５が形成されると、蓋付きケーシング２５は、前記排出ステーションにおいて図示されないピックアップ装置によってマンドレル３５から取り出され、液体食品を充填するための充填領域ＡＲ３に送られる。
【００２４】
該充填領域ＡＲ３は、図示されない無菌充填室内に形成され、該無菌充填室内において、搬送装置としての、かつ、充填部としての無端コンベヤ４１が走行自在に配設され、前記蓋付きケーシング２５が倒立させられた状態で無端コンベヤ４１によって搬送され、液体食品の充填が行われる。なお、前記無端コンベヤ４１においては、一対の蓋付きケーシング２５に対して同時に液体食品を充填することができるようになっている。そして、前記蓋付きケーシング２５によって被充填包材が構成される。
【００２５】
また、前記無菌充填室内には、無菌媒体として滅菌空気が循環させられ、無菌充填室が無菌状態に維持される。
【００２６】
前記無端コンベヤ４１は、所定の距離を置いて回転自在に配設された一対の図示されないローラ、該各ローラを包囲してトラック状に配設されたレール、前記各ローラによって張設され、かつ、前記レールに沿って走行自在に配設された走行部材としてのコンベヤ、該コンベヤの幅方向に並設され、走行方向において所定のピッチで形成された複数対のバケット４３等を備える。なお、前記走行部材としてコンベヤに代えてチェーンを使用することもできる。
【００２７】
そして、前記各ローラのうちの一方は、駆動部としての図示されない搬送用モータに連結され、該搬送用モータを駆動することによって、前記無端コンベヤ４１が、隣接する前記各バケット４３間の距離ずつ間欠的に走行させられる。
【００２８】
また、前記バケット４３の高さは、各包装容器１５の高さと実質的に等しくされる。なお、前記蓋付きケーシング２５には、液体食品が充填された後に、底壁を形成するためにあらかじめボトム折畳み部が形成される。したがって、バケット４３内に蓋付きケーシング２５を挿入したときにボトム折畳み部がバケット４３から突出するように、バケット４３は蓋付きケーシング２５より低くされる。
【００２９】
ところで、前記無端コンベヤ４１における所定の位置、本実施の形態においては、マンドレルユニット３１と対向する側の端部の位置に挿入ステーションが設定され、該挿入ステーションにおいて図示されない挿入装置によって、蓋付きケーシング２５が、蓋体をバケット４３の開口と対向させた状態でバケット４３内に挿入される。
【００３０】
そして、前記挿入ステーションに隣接させて滅菌ステーションが設定され、該滅菌ステーションに図示されない噴射ノズルが蓋付きケーシング２５と対向させて配設される。前記噴射ノズルは、所定のタイミングで滅菌剤としての低濃度の過酸化水素ガスを蓋付きケーシング２５の内周面に向けて噴射し、蓋付きケーシング２５内を滅菌する。
【００３１】
また、前記滅菌ステーションに隣接させて紫外線照射ステーションが設定され、該紫外線照射ステーションに図示されない紫外線ライトが蓋付きケーシング２５と対向させて配設される。前記紫外線ライトは、所定のタイミングで紫外線を蓋付きケーシング２５の内周面に向けて照射し、蓋付きケーシング２５内を滅菌する。
【００３２】
そして、前記紫外線照射ステーションに隣接させて乾燥ステーションが設定され、該乾燥ステーションに図示されない熱風ノズルが蓋付きケーシング２５と対向させて配設される。前記熱風ノズルは、所定のタイミングで熱風を蓋付きケーシング２５の内周面に向けて噴射し、蓋付きケーシング２５内を乾燥させるとともに、過酸化水素ガスを除去する。
【００３３】
さらに、前記乾燥ステーションに隣接させて充填ステーションが設定され、該充填ステーションに充填ノズル７４が蓋付きケーシング２５と対向させて配設される。前記バケット４３は、蓋付きケーシング２５を倒立させた状態に保持し、前記充填ノズル７４は、前記無菌充填室外に配設され、液体食品を収容する製品タンク７５と接続され、所定のタイミングで、製品タンク７５から供給された液体食品を、倒立させられた状態の蓋付きケーシング２５内に所定の量ずつ充填する。
【００３４】
本実施の形態においては、液体食品のうちの、牛乳、乳酸菌飲料等のような冷蔵する必要がある液体食品を収容する包装容器１５を製造するようになっていて、該包装容器１５に、２〜８〔℃〕の温度で製品タンク７５に収容された液体食品が充填される。
【００３５】
前記充填ノズル７４と製品タンク７５とは管路７６によって接続され、該管路７６にサーボフローメータ７７が配設され、該サーボフローメータ７７によって液体食品が計量される。そして、前記充填ノズル７４、製品タンク７５、管路７６、サーボフローメータ７７等によって充填装置が構成される。
【００３６】
また、前記充填ステーションに隣接させてボリュームフラップ作動ステーションが設定され、該ボリュームフラップ作動ステーションにおいて、蓋付きケーシング２５が周囲から押さえ込まれ、包装容器１５を開封したときに液体食品が漏れるのを防止するために、蓋付きケーシング２５の容量が小さくされる。
【００３７】
そして、前記ボリュームフラップ作動ステーションに隣接させてシールステーションが設定され、該シールステーションに図示されない折畳装置、及び超音波式のシール装置が配設される。前記折畳装置は、バケット４３の上端から突出した蓋付きケーシング２５の前記ボトム折畳み部を折り目に沿って折り畳み、前記シール装置は、ボトム折畳み部を折り畳むことによって形成されたシールフィンを超音波でシールする。続いて、前記ボトム折畳み部が更に折り畳まれ、図示されない加熱装置によって加熱されて底壁が形成され、包装容器１５が完成される。
【００３８】
また、前記シールステーションより下流側に取出ステーションが設定され、該取出ステーションに図示されない取出機が配設される。該取出機は、バケット４３内から包装容器１５を取り出す。このとき、包装容器１５は、蓋体を上に向けた状態で取り出される。そして、空になったバケット４３は、搬送され、再び挿入ステーションに送られる。
【００３９】
ところで、何らかの理由で、包装容器製造装置１１の運転が一時的に、又は、緊急に停止させられることがあるが、その場合、前記製品タンク７５内に液体食品が収容されたままになると、液体食品の温度が室温程度、すなわち、２０〜３０〔℃〕にまで高くなってしまい、液体食品の品質が低下してしまう。
【００４０】
そこで、本実施の形態においては、包装容器製造装置１１の運転が停止させられると、製品タンク７５内の液体食品が直ちに冷却されるようになっている。
【００４１】
図１は本発明の実施の形態における製品タンクの分解斜視図、図３は本発明の実施の形態における製品タンクの概念図、図４は本発明の実施の形態における製品タンクの要部拡大図である。
【００４２】
図において、７５は製品タンク、５１は製品タンク７５を所定の位置に載置するための支持機構、５２は製品タンク７５を支持する支持部、５３はタンク本体、５４はタンク本体５３の所定の箇所、本実施の形態においては、主としてタンク本体５３の側壁を包囲し、かつ、タンク本体５３との間に所定の隙間ＣＬ１を形成して配設された第１の包囲体としての筒状の側部カバー、５５はタンク本体５３の所定の箇所、本実施の形態においては、主としてタンク本体５３の底壁を包囲し、かつ、タンク本体５３との間に所定の隙間ＣＬ２を形成して配設された第２の包囲体としての皿状の底部カバー、５７は図示されない供給源から供給された液体食品をタンク本体５３内に供給する供給管、５８は前記底部カバー５５内の所定の箇所、本実施の形態においては、タンク本体５３における側壁の最下部に沿って配設されたリング状のパイプ、５９は該パイプ５８と連通させて配設された冷却媒体供給路、６１は該冷却媒体供給路５９に配設され、冷却媒体としての空気を取り込んで圧縮し、圧縮空気を吐出する圧縮装置としての圧縮機、６３は冷却媒体供給路５９における圧縮機６１よりパイプ５８側に接続され、前記圧縮空気を溜めるための冷却媒体タンクとしての圧縮空気タンク、６２は制御部、７６は管路である。前記パイプ５８には、膨張弁として機能する複数の冷却用噴射部としてのノズル６４が所定のピッチで形成される。そして、冷却媒体供給路５９は、一端において吸入口ｈ１が開口させられ、他端がパイプ５８に接続される。なお、前記側部カバー５４及び底部カバー５５は断熱性を有する材料で形成するのが好ましい。
【００４３】
前記側部カバー５４は、筒状の形状を有し、隙間ＣＬ１は密閉されず、側部カバー５４の上端とタンク本体５３との間のスリットＳＬ１によって外部に開放される。また、底部カバー５５は、底部分に管路７６を貫通させるための穴ｈ２を有し、隙間ＣＬ２は密閉されず、前記穴ｈ２によって外部に開放される。
【００４４】
前記供給管５７はタンク本体５３の頂部において開口させられ、管路７６はタンク本体５３の底部において前記供給管５７の開口と偏心させて開口させられ、下方に向けて垂下させられる。液体食品は、前記供給源から供給管５７を介して供給され、タンク本体５３における下半部に溜められ、底部から管路７６に排出される。
【００４５】
次に、前記制御部６２の動作について説明する。
【００４６】
制御部６２の図示されない停止判断処理手段は、停止判断処理を行い、包装容器製造装置１１が運転させられている間にオンになる所定の信号を読み込み、包装容器製造装置１１の運転が停止させられたかどうかを判断する。
【００４７】
包装容器製造装置１１の運転が停止させられた場合、制御部６２の図示されない冷却処理手段は、冷却処理を行い、前記圧縮機６１を駆動する。これに伴って、空気が前記吸入口ｈ１から吸引され、圧縮機６１によって圧縮され、圧縮空気は、冷却媒体供給路５９を介して圧縮空気タンク６３に溜められた後、パイプ５８に送られ、ノズル６４から前記隙間ＣＬ１、ＣＬ２内に噴射される。このとき、圧縮空気は、断熱膨張をするのに伴って低温の空気になり、タンク本体５３を冷却するとともに、タンク本体５３内の液体食品を冷却する。前記隙間ＣＬ１、ＣＬ２内でタンク本体５３及び液体食品を冷却した後の空気は、スリットＳＬ１及び穴ｈ２を介して製品タンク７５外に排出される。
【００４８】
この場合、隙間ＣＬ１、ＣＬ２は、密閉されず、スリットＳＬ１及び穴ｈ２で開放されているが、タンク本体５３内において液体食品は主に下半部に収容されるので、前記空気によってタンク本体５３内の液体食品を十分に冷却することができる。
【００４９】
なお、冷却媒体供給路５９における圧縮空気タンク６３よりパイプ５８側に開閉弁を配設し、圧縮空気をパイプ５８に選択的に供給することもできる。
【００５０】
本実施の形態において、ノズル６４は隙間ＣＬ２に向けて形成されるようになっているが、隙間ＣＬ１に向けて形成したり、隙間ＣＬ１、ＣＬ２の両方に向けて形成したりすることができる。
【００５１】
このように、本実施の形態においては、何らかの理由で、包装容器製造装置１１の運転が一時的に、又は、緊急に停止させられると、圧縮機６１が駆動され、圧縮空気が断熱膨張をするのに伴ってタンク本体５３内の液体食品を冷却する。したがって、液体食品の品質が低下するのを防止することができる。
【００５２】
この場合、圧縮機６１を駆動するだけで液体食品を冷却することができるので、包装容器製造装置１１が停止させられた場合に直ちに液体食品を冷却することができる。
【００５３】
また、冷却媒体として圧縮空気が使用され、冷却水等の液体は使用されないので、製品タンク７５を液密構造にする必要がなく、タンク本体５３の周囲に側部カバー５４及び底部カバー５５を取り付け、ノズル６４を配設するだけで製品タンク７５を形成することができる。したがって、製品タンク７５のコストを低くすることができ、衛生管理を容易に行うことができる。
【００５４】
本実施の形態においては、包装容器製造装置１１の運転が停止させられた場合に、圧縮機６１が駆動されるようになっているが、冷却媒体供給路５９に開閉弁を配設し、該開閉弁を閉鎖した状態で、あらかじめ圧縮機６１を駆動して圧縮空気を圧縮空気タンク６３に溜めておき、包装容器製造装置１１の運転が停止させられた場合に、開閉弁を開放することができる。
【００５５】
本実施の形態においては、被充填包材としての蓋付きケーシング２５に液体食品を充填するようになっているが、ウェブ状の包材をチューブ状にし、該チューブ状の包材に液体食品を充填する場合においては、チューブ状の包材によって被充填包材が構成される。
【００５６】
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】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態における製品タンクの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における包装容器製造装置の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における製品タンクの概念図である。
【図４】本発明の実施の形態における製品タンクの要部拡大図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１    包装容器製造装置
５３    タンク本体
５４    側部カバー
５５    底部カバー
６１    圧縮機
６４    ノズル
ＣＬ１、ＣＬ２    隙間
【図１】
2010081849.tif 000003
【図２】
2010081849.tif 000004
【図３】
2010081849.tif 000005
【図４】
2010081849.tif 000006