(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に飲料を充填しその容器を包装する包装設備であって、
容器に加熱された飲料を充填する充填装置と、
容器のシール部のシール材を加熱して溶かした後にシール部を冷却部材で挟むことによって冷却して固化させるシール装置と、
容器を包装するケーサーと、
前記充填装置から前記シール装置を経て前記ケーサーに容器を搬送する搬送装置と、
を備え、前記充填装置による充填が完了した容器が前記ケーサーに供給されるまでの経路において容器が常温環境に維持されることを特徴とする包装設備。
【請求項２】
前記冷却部材が常温未満に冷却されて結露し、これによって容器に水滴が付着しうることを特徴とする請求項１に記載の包装設備。
【請求項３】
前記充填装置で容器に充填された飲料の温度が１０℃以上低下することなく前記ケーサーに提供されることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装設備。
【請求項４】
前記冷却部材による１個の容器のシール部の冷却時間が０．２〜５秒の範囲内の時間であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の包装設備。
【請求項５】
前記充填装置による充填が完了した容器が前記ケーサーに供給されるまでの経路上であって前記シール装置と前記ケーサーとの間に配置されたシュリンク包装装置を更に備え、前記シュリンク包装装置は、容器にシュリンクフィルムを被せた後に該シュリンクフィルムを熱によって収縮させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の包装設備。
【請求項６】
前記搬送装置は、
容器を搬送するコンベアと、
前記コンベア上の容器の両側方をガイドする一対のガイドと、
容器の幅を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に応じて前記一対のガイドの間隔を調整する調整機構と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の包装設備。
【請求項７】
前記検出部は、容器の幅を光学的に検出する光学センサを含むことを特徴とする請求項６に記載の包装設備。
【請求項８】
前記検出部は、容器の温度を測定する温度センサと、前記温度センサによって測定された温度を容器の幅に変換する変換部とを含むことを特徴とする請求項６に記載の包装設備。
【請求項９】
前記容器は、紙製パックを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の包装設備。
【請求項１０】
容器を搬送するコンベアと、
前記コンベア上の容器の両側方をガイドする一対のガイドと、
容器の幅を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に応じて前記一対のガイドの間隔を調整する調整機構と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項１１】
前記検出部は、容器の幅を光学的に検出する光学センサを含むことを特徴とする請求項１０に記載の搬送装置。
【請求項１２】
前記検出部は、容器の温度を測定する温度センサと、前記温度センサによって測定された温度を容器の幅に変換する変換部とを含むことを特徴とする請求項１０に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に飲料を充填しその容器を包装する包装設備及び該包装設備に好適な搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料の充填工程では、殺菌のために飲料を加熱した状態で容器に充填する方法がある。従来は、加熱された飲料を容器に充填する設備においては、充填後に容器を冷却装置で数十分から1時間程度かけて冷却した後に後続の装置、例えば、シュリンク包装装置やケーサー等に送っていた。
【特許文献１】特開２００２−３３７９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような設備においては、冷却装置における滞留時間によるスループットの低下が起こらないように大型の冷却装置が必要になり、そのような冷却装置の保守や浄化に相当な労力が必要になる。また、冷却装置において容器に付着した多量の水滴は、容器に付着したまま後続の装置に送られることになる。冷却装置から排出された容器がシュリンク包装装置で包装される場合においても、シュリンク包装装置のヒートトンネル（加熱器）を通過するだけでは水滴が除去されず、ケーサーにまで水滴が持ち込まれうる。また、シュリンク包装装置において容器にシュリンクフィルムを被せる際に、容器とシュリンクフィルムとの間に水が挟まれることもある。
【０００４】
一方で、加熱によってシール材を溶かすことによってシールされる容器を使用する場合には、溶けたシール材を硬化させることなく後続の装置に搬送すると、シール部が熱によって剥がれて不良品を生じさせうる。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識を基礎としてなされたものであり、例えば、水滴が付着したまま容器が搬送されることを防止すること、又は、高いスループットを得るための大型の冷却装置を不要にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面は、容器に飲料を充填しその容器を包装する包装設備に係り、前記包装設備は、容器に加熱された飲料を充填する充填装置と、容器のシール部のシール材を加熱して溶かした後にシール部を冷却部材で挟むことによって冷却して固化させるシール装置と、容器を包装するケーサーと、前記充填装置から前記シール装置を経て前記ケーサーに容器を搬送する搬送装置とを備え、前記充填装置による充填が完了した容器が前記ケーサーに供給されるまでの経路において容器が常温環境に維持される。
【０００７】
本発明の好適な実施形態によれば、例えば、前記冷却部材が常温未満に冷却されて結露し、これによって容器に水滴が付着しうる。
【０００８】
本発明の好適な実施形態によれば、前記充填装置で容器に充填された飲料の温度が１０℃以上低下することなく前記ケーサーに提供されることが好ましい。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、前記冷却部材による１個の容器のシール部の冷却時間が０．２〜５秒の範囲内の時間であることが好ましい。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記包装設備は、前記充填装置による充填が完了した容器が前記ケーサーに供給されるまでの経路上であって前記シール装置と前記ケーサーとの間に配置されたシュリンク包装装置を更に備えうる。前記シュリンク包装装置は、容器にシュリンクフィルムを被せた後に該シュリンクフィルムを熱によって収縮させることが好ましい。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記搬送装置は、容器を搬送するコンベアと、前記コンベア上の容器の両側方をガイドする一対のガイドと、容器の幅を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に応じて前記一対のガイドの間隔を調整する調整機構とを含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記検出部は、容器の幅を光学的に検出する光学センサを含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の好適な実施形態によれば、前記検出部は、容器の温度を測定する温度センサと、前記温度センサによって測定された温度を容器の幅に変換する変換部とを含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の好適な実施系によれば、前記容器は、例えば、紙製パックを含みうる。
【００１５】
本発明の第２の側面は、搬送装置に係り、前記搬送装置は、容器を搬送するコンベアと、前記コンベア上の容器の両側方をガイドする一対のガイドと、容器の幅を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に応じて前記一対のガイドの間隔を調整する調整機構とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば、水滴が付着したまま容器が搬送されることが防止され、又は、高いスループットを得るための大型の冷却装置が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の好適な実施形態の包装設備の概略構成を示す図である。本発明の好適な実施形態の包装設備１００は、容器に飲料を充填しその容器を包装するように構成されている。包装設備１００は、例えば、容器に飲料を充填する充填装置１０と、飲料が充填された容器をシールするシール装置２０と、シールされた容器にシュリンクフィルムを被せた後に該シュリンクフィルムを熱によって収縮させるシュリンク包装装置３０と、シュリンクフィルム包装された1又は複数の容器を箱材等の包装材で包装するケーサー４０と、ケーサー４０によって包装された包装品をパレット上に積載するパレタイザー５０等を備えうる。ここで、充填装置１０は、容器に加熱された飲料を充填する。飲料の加熱温度は、殺菌に十分な温度、例えば６０℃以上、典型的には６５℃程度にされうる。
【００１９】
包装設備１００は、更に、充填装置１０からシール装置２０、シュリンク包装装置３０を経由してケーサー４０まで容器を搬送する搬送装置６０と、ケーサー４０からパレタイザー５０に包装品を搬送する搬送装置７０とを備えうる。搬送装置６０は、典型的には、単一のコンベアではなく、複数のコンベアを搬送経路に沿って配列して構成されうる。
【００２０】
その他、包装設備１００は、容器への飲料の充填量（入味）や外装品質を検査するための検査装置を適所に備えうる。
【００２１】
充填装置１０による充填が完了した容器がケーサー４０に供給されるまでの経路では、容器が常温環境（例えば、１０℃〜４０℃）に維持される。すなわち、包装設備１００は、充填装置１０とケーサー４０との間に従来のような冷却装置を備えておらず、充填装置１０において容器に充填された飲料が冷却されることなくケーサー４０に供給される。
【００２２】
包装設備１０は、例えば、充填装置１０で容器に充填された飲料の温度が１０℃以上低下することなくケーサー４０に提供されるように構成されることが好ましい。これは、充填すべき飲料を加熱する温度及び年間の最低気温等に基づいて、充填装置１０による充填が完了した容器がケーサー４０に供給されるまでの経路の長さ及び搬送速度等を決定することによってなされうる。
【００２３】
図２は、飲料が充填された容器の一例を示す斜視図である。容器１は、例えば、紙製パックを含みうる。容器１は、例えば、４面からなる胴部３と、底部６と、２つの三角天面部５と、トップシール部（シール部）４と、注ぎ口及びそれに付されたキャップ７等を含みうる。図示されていないが、容器１は、典型的には、シュリンクフィルムで包装されうる。
【００２４】
図３は、充填装置１０による充填の様子を模式的に示す斜視図である。充填装置１０は、コンベア１２と、容器１の開口部を通して容器１に飲料を充填する充填ノズル１４とを含みうる。前述のように、充填装置１０は、加熱された飲料を容器１に充填する。加熱された飲料が充填された容器１は、冷却されることなくコンベア６０によってシール装置２０に送られる。
【００２５】
シール装置２０は、図３に例示的に示す状態の容器１の対向する２つの三角天面部５を挟み込むようにして図２に例示的に示す状態に成形する成形ユニットと、対向するトップシール部４を加熱してその内側のシール材（例えば、ポリエチレンを主成分とするシール材）を溶解させて容器１をシールする加熱ユニットと、シールされたトップシール部５を冷却部材で挟むことによって冷却して固化させる冷却ユニットとを含む。
【００２６】
図４は、シール装置２０の冷却ユニットの構成を模式的に示す図である。冷却ユニットは、コンベア２２によって搬送されている容器１のトップシール部４を挟むことによってトップシール部４を選択的に冷却する２つの冷却部材２４、２６を含む。ここで、冷却部材２４、２６は、トップシール部４のみを冷却するように構成され、他の部分、特に胴部３を冷却しないように構成される。２つの冷却部材２４、２６で１個の容器１のトップシール部４を挟む時間、すなわち、トップシール部４を冷却する時間は、例えば、０．２〜５秒の範囲内の時間である。
【００２７】
冷却部材２４、２６は、例えば、軸２７を中心として回動して開閉するように構成されうる。冷却部材２４、２６には、それぞれ供給ライン２８ａ、２９ａを通して冷媒（例えば、冷水）が供給され、回収ライン２８、２９ｂを通して冷媒が回収される。冷却部材２４、２６は、常温環境に維持された空間に配置されているので、表面に結露により水滴８０が生じうる。このようにして生じうる水滴８０は、落下して容器１の表面に付着しうる。
【００２８】
しかしながら、この包装設備１００は、加熱された飲料の充填後に容器１を冷却装置で冷却することなく搬送或いは処理するため、その飲料の熱によって容器１の表面の水滴８０が容易に蒸発しうる。ここで、容器の全体、すなわち、飲料自体を冷却装置によって冷却する場合には、水の噴霧等によって容器に多量の水滴が付着しうる。一方、この包装設備１００では、容器１に付着しうる水滴８０は、トップシール部４を冷却するための冷却ユニット（冷却部材２４、２６）から滴り落ちる水滴に過ぎないので、ごく少量である。
【００２９】
よって、この包装設備１００によれば、充填装置１０又はシール装置２０の下流側の装置、例えば、シュリンク包装装置３０やケーサー４０に容器１によって水滴が持ち込まれる可能性が極めて低い。したがって、シュリンク包装装置３０において、容器１の表面に水滴が存在する状態で容器１にシュリンクフィルムが被せられて不良が発生する可能性が著しく低減される。また、ケーサー４０が水で濡れることによる包装材の汚れや、ケーサー４０の動作停止などの問題も解消される。
【００３０】
図５は、シュリンク包装装置３０におけるシュリンクフィルム包装の様子を模式的に示す図である。まず、（ａ）に示すように、容器１にシュリンクフィルム８が上方から被せられる。次いで、（ｂ）に示すように、容器１の胴部が完全に包まれるようにシュリンクフィルム８が袋状にされるとともにトップシール部側及び底部側が熱線ヒーター等によって切断される。次いで、（ｃ）に示すように、ヒートトンネルにおいて、例えば１５０℃程度に加熱することによってシュリンクフィルム８を収縮させる。
【００３１】
ここで、加熱された飲料が充填された容器は、その熱によって膨らむ。この膨らみ量は、容器の製造メーカ又は品種ごとに異なる。したがって、充填後に冷却装置によって冷却されていない容器を搬送する場合には、容器１の幅を検出して、その検出結果に応じて搬送装置におけるガイドとガイドとの間隔（すなわち、容器１の搬送経路の幅）を調整することが好ましい。
【００３２】
搬送経路の幅が広すぎると、容器１が斜め（胴部の面がガイド又は搬送方向に対して斜め）になって搬送経路を塞ぐことがある。一方、搬送経路の幅が狭すぎると、容器１の胴部がガイドのガイド面に擦れて引っ掛かることがある。したがって、搬送経路の幅は、容器１の幅に応じて調整されるべきである。
【００３３】
図６は、搬送装置６０の構成例を示す平面図である。搬送装置６０は、容器１を搬送するコンベア（例えば、ベルトコンベア、テーブルトップチェーンコンベア等の無端コンベア）６１と、コンベア６１上の容器１の両側方をガイドする一対のガイド６２、６４と、容器１の幅を検出する検出部９０と、検出部９０による検出結果に応じて一対のガイド６２、６４の間隔を調整する調整機構とを含みうる。調整機構は、例えば、検出部９０から提供される検出結果に基づいて、ガイド６４を位置決めするアクチュエータ６２、６４と、一対のガイド６２、６４の最適な間隔を決定してその決定した間隔になるようにアクチュエータ６６に指令を送る制御部６８とを含みうる。
【００３４】
検出部９０は、例えば、容器１の幅を光学的に検出する光学センサを含みうる。光学センサとしては、例えば、撮像素子によって容器を撮像して画像処理によって容器の幅を演算するセンサ、又は、複数のフォトインタラプタを配列して、同時に遮断される光路の本数に応じて容器の幅を演算するセンサ等が好適である。
【００３５】
或いは、検出部９０は、容器１の温度を測定する温度センサと、該温度センサによって測定された温度を容器１の幅に変換する変換部とを含んで構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の好適な実施形態の包装設備の概略構成を示す図である。
【図２】飲料が充填された容器の一例を示す斜視図である。
【図３】充填装置による充填の様子を模式的に示す斜視図である。
【図４】シール装置の冷却ユニットの構成を模式的に示す図である。
【図５】シュリンク包装装置におけるシュリンクフィルム包装の様子を模式的に示す図である。
【図６】搬送装置の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  容器（例えば、紙製パック）
３  胴部
４  トップシール部
５  三角天面部
６  底部
７  キャップ
８  シュリンクフィルム
１０  充填装置
１２  コンベア
１４  充填ノズル
２０  シール装置
２２  コンベア
２４、２６  冷却部材
２７  軸
２８ａ、２９ａ  供給ライン
２８ｂ、２９ｂ  回収ライン
３０  シュリンク包装装置
４０  ケーサー
５０  パレタイザー
６０  搬送装置
６１  コンベア
６２、６４  ガイド
６６  アクチュエータ
６８  制御部
７０  搬送装置
８０  水滴
９０  検出部
【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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