(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミニウム箔層の一部剥離若しくは欠落の不都合を解消し、良好な包装容器を製造することができる包装充填装置及び方法を提供する。【解決手段】包装充填装置は、熱可塑性樹脂外層と紙基材層とアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する装置であって、搬送されている筒状包装積層材料の全周にわたって走査してアルミニウム箔層を検出する複数又は単数の近接センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆが配設されているを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層とアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、該帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に該帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、該筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する装置であって、
搬送されている該筒状包装積層材料の全周にわたって走査して該アルミニウム箔層を検出する複数又は単数の近接センサが配設されている
を特徴とする包装充填装置。
【請求項２】
該アルミニウム箔層の層厚が５μｍ〜１０μｍである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項３】
該近接センサが、アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する高周波発振型近接センサである、請求項２記載の包装充填装置。
【請求項４】
複数の近接センサが、該筒状包装積層材料の全周にわたって間隔を置いて固設されて走査し、該アルミニウム箔層を検出する、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項５】
複数の近接センサが、該筒状包装積層材料の全周にわたって走査して、該アルミニウム箔層を検出する、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項６】
単数の近接センサが、該筒状包装積層材料の全周にわたって走査して、該アルミニウム箔層を検出する、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項７】
該近接センサからのアルミニウム箔層の欠損信号の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器をラインから排出する信号を出力する欠陥検出排出コントローラを備える、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項８】
少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層と層厚が５μｍ〜１０μｍのアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、該帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に該帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、該筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する方法であって、
アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する複数又は単数の高周波発振型近接センサを配設し、搬送されている該筒状包装積層材料の全周にわたって走査して該アルミニウム箔層を検出する
ことを特徴とする包装充填方法。
【請求項９】
該アルミニウム箔層の層厚が６μｍ〜８μｍである、請求項８記載の包装充填方法。
【請求項１０】
欠陥検出排出コントローラを備え、該近接センサからのアルミニウム箔層の欠損信号の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器をラインから排出する信号を出力する、請求項８記載の包装充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料などを充填する及び包装充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ウェブ状（帯状）の包装積層材料が使用され、該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、図４に示すような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着し、包装積層材料を筒状に成形し、筒の内側から、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、筒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、該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。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
包装容器がアセプティック（無菌）紙容器である場合、上記の帯状包装積層材料は、少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層とアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む。熱可塑性樹脂内外層は防水及びシールのためであり、アルミニウム箔層は遮光、ガスバリア及び保香などの用途に用いられている。
【特許文献１】特開２００１−１８９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の包装充填装置及び方法においては、筒状に成形するために包装積層材料が成形ローラから機械的ストレスを受け、帯状包装積層材料の縁部へのシーリングテープの接着に際して、また、帯状包装積層材料の縁部同士の縦シールに際しても、熱的なストレスを受ける。このようなストレスにより、包装積層材料に機械的な若しくは熱的なダメージ（損傷）が多少に発生する恐れがある。更に、製造中のみならず製造の一時的な中断においても同様な損傷が発生することもある。
上記損傷は、例えば、アルミニウム箔層の一部剥離若しくは欠落という現象として発現する。
【０００５】
この発明は、上記の不都合を解消し、良好な包装容器を製造することができる包装充填装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の包装充填装置は、少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層とアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する装置であって、搬送されている筒状包装積層材料の全周にわたって走査してアルミニウム箔層を検出する複数又は単数の近接センサが配設されているを特徴とする。
【０００７】
この発明の好ましい態様の包装充填装置において、アルミニウム箔層の層厚が５μｍ〜１０μｍである。
【０００８】
この発明の好ましい態様の包装充填装置において、近接センサが、アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する高周波発振型近接センサである。
【０００９】
この発明の好ましい態様の包装充填装置において、複数の近接センサが、筒状包装積層材料の全周にわたって間隔を置いて固設され走査し、アルミニウム箔層を検出する。
【００１０】
この発明の好ましい態様の包装充填装置において、複数の近接センサが、筒状包装積層材料の全周にわたって走査して、アルミニウム箔層を検出する。
【００１１】
この発明の好ましい態様の包装充填装置において、単数の近接センサが、筒状包装積層材料の全周にわたって走査して、アルミニウム箔層を検出する。
【００１２】
この発明の好ましい態様の包装充填装置において、近接センサからのアルミニウム箔層の欠損信号の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器をラインから排出する信号を出力する欠陥検出排出コントローラを備える。
【００１３】
この発明の包装充填方法において、少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層と層厚が５μｍ〜１０μｍのアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する方法であって、
アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する複数又は単数の高周波発振型近接センサを配設し、搬送されている筒状包装積層材料の全周にわたって走査してアルミニウム箔層を検出することを特徴とする。
【００１４】
この発明の好ましい態様の包装充填方法において、アルミニウム箔層の層厚が６μｍ〜８μｍのである。
【００１５】
この発明の好ましい態様の包装充填方法において、欠陥検出排出コントローラを備え、近接センサからのアルミニウム箔層の欠損信号の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器をラインから排出する信号を出力する。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成を有するこの発明は、以下の様に作用機能し、効果を奏する。
この発明の包装充填装置では、少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層とアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填する。
搬送されている筒状包装積層材料にアルミニウム箔層が存在する。筒状包装積層材料の全周にわたって複数又は単数の近接センサが配設されている。
近接センサには、電磁誘導を利用した高周波発振型、磁石を用いた磁気型、静電容量の変化を利用した静電容量型がある。高周波発振型近接センサでは、センサ先端の検出コイルより高周波磁界が発生し、この磁界に検出物体（アルミニウム箔層）が遠近すると電磁誘導により、検出物体に誘導電流（渦電流）が流れる。この電流によって、検出コイルのインピーダンスが変化して検出する。
【００１７】
遮光、ガスバリアなどで重要な機能を持つアルミニウム箔層の一部剥離若しくは欠落という不都合を検知することができる。また、流動食品を収容する包装容器を製造するライン上から、自動的に不良品を排出することが可能になる。
比較的高速で搬送されている筒状包装積層材料の全周にわたって、検出物体とセンサとを非接触で検出できるため、検出物体の筒状包装積層材料を痛めたり、傷つけたりすることがない。また、包装充填装置内が比較的に水や水分、水滴などが飛散する環境であるが、そのような環境下でも確実に検出することが可能になる。
【００１８】
アルミニウム箔層の層厚が５μｍ〜１０μｍである好ましい態様の包装充填装置においては、アルミニウムなどの非磁性金属の場合であっても、その金属の厚さに依存して磁性金属と同程度の検出距離（検出感度）になり、良好な検出が可能になる。
【００１９】
アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する高周波発振型近接センサである好ましい態様の包装充填装置においては、磁石を用いた磁気型近接センサ、静電容量の変化を利用した静電容量型近接センサと比較して、アルミニウム箔層が存在し搬送されている筒状包装積層材料を検査対象にする場合に適している。
【００２０】
複数の近接センサが、筒状包装積層材料の全周にわたって間隔を置いて固設され走査し、アルミニウム箔層を検出する態様の包装充填装置においては、個々の近接センサが走査する筒状包装積層材料の箇所が固定しているので、アルミニウム箔に欠陥が見つかった（検出された）場合、容易に欠陥箇所を特定することが可能になる。
【００２１】
複数の近接センサが筒状包装積層材料の全周にわたって走査して、アルミニウム箔層を検出する態様の包装充填装置においては、近接センサを固設する場合に比べて、近接センサの個数を減らして廉価に検出手段を構成することができる。
【００２２】
単数の近接センサが筒状包装積層材料の全周にわたって走査して、アルミニウム箔層を検出する態様の包装充填装置においては、センサの必要個数を最少に止めることができる。
【００２３】
近接センサからのアルミニウム箔層の欠損信号の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器をラインから排出する信号を出力する欠陥検出排出コントローラを備える好ましい態様の包装充填装置においては、流動食品を収容する包装容器を製造するライン上から、自動的に不良品を排出することができ、人手によるステップを省略することができる。
【００２４】
少なくとも熱可塑性樹脂外層と紙基材層と層厚が５μｍ〜１０μｍのアルミニウム箔層と熱可塑性樹脂内層とを含む帯状包装積層材料を搬送して筒状に成形し、帯状包装積層材料の縁部の縦シール部面に帯状包装積層材料の他方の縁部を合せて縦シールし、液体内容物を充填して横シールし、筒状包装積層材料を切断分離して容器に包装充填し、
アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する複数又は単数の高周波発振型近接センサを配設し、搬送されている筒状包装積層材料の全周にわたって走査してアルミニウム箔層を検出する包装充填方法では、遮光、ガスバリアなどで重要な機能を持つアルミニウム箔層の一部剥離若しくは欠落という不都合を検知することができる。また、流動食品を収容する包装容器を製造するライン上から、自動的に不良品を排出することが可能になる。
検出物体とセンサとを非接触で検出できるため、検出物体の筒状包装積層材料を痛めたり、傷つけたりすることがない。また、包装充填装置内の比較的高湿度の環境であるが、そのような環境下でも確実に検出することができる。
【００２５】
この発明の好ましい態様において、アルミニウム箔層の層厚が６μｍ〜８μｍである。
アルミニウムの上記厚さにおいて磁性金属と同程度の検出距離（検出感度）になり、良好な検出が可能になる。
【００２６】
好ましい態様の包装充填方法において、欠陥検出排出コントローラを備え、近接センサからのアルミニウム箔層の欠損信号の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器をラインから排出する信号を出力する。
流動食品を収容する包装容器を製造するライン上から、自動的に不良品を排出することができ、人手によるステップを省略することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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、この発明による包装充填の第１実施例を示し、支持リングに設置された複数の近接センサと筒状包装材料との拡大部分斜視図である。
図２は、この発明による包装充填の第２実施例を示し、支持リングに設置された２個の近接センサと筒状包装材料との拡大部分斜視図である。
図３は、この発明による包装充填の第３実施例を示し、支持リングに設置された単数の近接センサと筒状包装材料との拡大部分斜視図である。
図４は、この発明に使用することができる包装充填機を示す概略斜視図である。
【００２８】
図４に示されるように、ウェブ状の包装積層材料１は、リールの状態で包装充填装置に収容される。包装積層材料１は、紙基材、及び該紙基材の両面にポリエチレン樹脂(熱可塑性樹脂)が積層された可撓性の積層体から成り、紙基材とポリエチレン樹脂との間にアルミニウム箔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。
上記の積層材料に加えて、接着性樹脂層、金属蒸着層、無機酸化物蒸着層などを積層することもできる。
【００２９】
繰り出された帯状包装積層材料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。
【００３０】
続いて、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。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される。包装積層材料１は、縦シール装置８によって縦方向にシールされる。
縦シール装置８では、予熱装置で縦シール部分が予熱され、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、縦シール部の合せ面がシールされる。
【００３１】
縦シールによって筒状包装積層材料９が形成される。同時に、充填パイプ７を介して供給された流動性食品が筒状包装積層材料９内に充填される。
【００３２】
筒状に成形された包装積層材料９の全周にわたって複数又は単数の本発明による近接センサ（図４に図示せず）が配設されている。
近接センサ配設の実施例を、図１〜図３に示す。
上記実施例における近接センサは、アルミニウム金属の遠近により高周波発振の周波数の変化を検出する高周波発振型近接センサである。
【００３３】
筒状包装積層材料９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個々の枕状原型容器１３が形成される。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が製造される。
【００３４】
図１に、この発明による近接センサの第１実施例を示す。この態様において、複数の近接センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆが支持リング２１に設置され、上方から下方に搬送される筒状包装材料９の全周を、非接触で取り巻く。
複数の近接センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆが、筒状包装積層材料９の全周にわたって間隔を置いて固設され走査する。アルミニウム箔層を検出する態様の包装充填装置においては、個々の近接センサが走査する筒状包装積層材料の箇所が固定している。図１に図示する例では、近接センサ２０ａが筒状包装積層材料の９ａを走査し、近接センサ２０ｂが筒状包装積層材料の９ｂを走査し、近接センサ２０ｃが筒状包装積層材料の９ｃを走査し、近接センサ２０ｄが筒状包装積層材料の９ｄを走査し、近接センサ２０ｅが筒状包装積層材料の９ｅを走査し、近接センサ２０ｆが筒状包装積層材料の９ｆを走査する。
近接センサの数は、筒状包装材料９の全周を漏らすこと無く検査できることができる数である。この態様では、アルミニウム箔に欠陥が見つかった（検出された）場合、容易に欠陥箇所を特定することが可能になる。
【００３５】
図２に、この発明による近接センサの第２実施例を示す。この態様において、２個の近接センサ２０ａ，２０ｂが支持リング２１に設置され、走査路２１ａ，２１ｂをそれぞれ高速に走行し、上方から下方に搬送される筒状包装積層材料９の全周にわたって走査して、アルミニウム箔層を検出する。
近接センサの走行速度は、筒状包装材料９の全周を漏らすこと無く検査できることができる速度であり、筒状包装積層材料９を上方から下方に搬送する速度によって設定される。この態様では、近接センサを固設する場合に比べて、近接センサの個数を減らして廉価に検出手段を構成することができる。
【００３６】
図３に、この発明による近接センサの第３実施例を示す。この態様において、１個の近接センサ２０が支持リング２１に設置され、走査路２１ａを高速に走行し、上方から下方に搬送される筒状包装積層材料９の全周にわたって走査して、アルミニウム箔層を検出する。
近接センサの走行速度は、筒状包装材料９の全周を漏らすこと無く検査できることができる速度であり、筒状包装積層材料９を上方から下方に搬送する速度によって設定される。この態様では、センサの必要個数を最少に止めることができて廉価に検出手段を構成することができる。
【００３７】
この発明において、アルミニウム箔層の層厚は、５μｍ〜１０μｍ、好ましくは、６μｍ〜８μｍである。この層厚下限以下では、アルミニウム箔が薄くなり過ぎ、本来の特性、すなわち、ガスバリア性及び遮光性の性能が低下し、層厚上限以上では、検出感度が低下し。良好な検出が難しくなるからである。
【００３８】
図４に示す態様においては、欠陥検出排出コントローラ２３を備え、近接センサ（図示せず）からのアルミニウム箔層の欠損信号（入力矢印）の検出に基づいて、アルミニウム箔層の欠損を含む容器を充填機下流の製品ラインから排出する信号（出力矢印）を出力する。
流動食品を収容する包装容器を製造するライン上から、自動的に不良品を排出することができ、人手によるステップを省略することができる。
【００３９】
なお、本発明は該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。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
この発明は、ジュース、牛乳などの飲料を包装充填する液体用包装容器の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明による包装充填の第１実施例を示し、支持リングに設置された複数の近接センサと筒状包装材料との拡大部分斜視図である。
【図２】この発明による包装充填の第２実施例を示し、支持リングに設置された２個の近接センサと筒状包装材料との拡大部分斜視図である。
【図３】この発明による包装充填の第３実施例を示し、支持リングに設置された単数の近接センサと筒状包装材料との拡大部分斜視図である。
【図４】この発明に使用することができる包装充填機を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ・・・包装積層材料
４  ・・・殺菌槽
６  ・・・上部成形リング
８  ・・・縦シール装置
９  ・・・筒状包装積層材料
２０・・・近接センサ
２１・・・支持リング
４０・・・無菌室
【図１】
2008230683.tif 000003
【図２】
2008230683.tif 000004
【図３】
2008230683.tif 000005
【図４】
2008230683.tif 000006