(57)【要約】注出可能な食品の密封包装（２）をヒートシール・シート包装材料のストリップ（６）から生産するための、包装機械（１）が記載される。包装材料（１）は、その設定パラメータに関して外部からプログラム可能で、ストリップ上の光学的に検出可能な要素を検出するように包装材料のストリップ（６）に対向して配置され、設定手段（２６、２１０、３００）を有する、いくつかの光電セル（１４）を備える。包装機械（１）は、また、光電セル（１４）に接続され、特定の光電セル（１４）設定手段を可能にするイネーブル手段（２４）を有する制御ユニット（１６）と、特定の光電セル（１４）から光電セル設定パラメータをダウンロードするデータ・ダウンロード手段（２６、２４０、３１０）と、特定の光電セル（１４）からダウンロードした設定パラメータに応じて計算された設定パラメータを他の光電セル（１４）にアップロードするデータ・アップロード手段（２６、２６０、３３０）とを備える。
2004502601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注出可能な食品の密封包装（２）をシート包装材料（６）から生産するための包装機械（１）であって、前記包装材料（６）上の光学的に検出可能な要素を検出する少なくとも１つの光電セル（１４）を備え、前記光電セル（１４）がその設定パラメータに関して外部からプログラム可能なことを特徴とする包装機械。
【請求項２】
前記光電セル（１４）に接続された制御手段（１６）を備え、前記光電セル（１４）が、前記制御手段（１６）と前記光電セル（１４）の間での光電セル（１４）設定パラメータの２方向交換を可能にする入出力手段（３０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の包装機械。
【請求項３】
前記入出力手段がシリアル入出力ポート（３０）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の包装機械。
【請求項４】
前記制御手段（１６）が、前記光電セル（１４）から光電セル（１４）設定パラメータをダウンロードするデータ・ダウンロード手段（２６、２４０、３１０）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の包装機械。
【請求項５】
前記制御手段（１６）が、前記光電セル（１４）に設定パラメータをアップロードするデータ・アップロード手段（２６、２６０、３３０）をも備えることを特徴とする、請求項４に記載の包装機械。
【請求項６】
前記光電セル（１４）が設定手段（２６、２１０、３００）を備え、前記設定手段（１２６、２１０、３００）を可能にするためのイネーブル手段（２４）が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の包装機械。
【請求項７】
いくつかの前記光電セル（１４）を備え、前記制御手段（１６）が、特定の１つの前記光電セル（１４）からその設定パラメータをダウンロードするデータ・ダウンロード手段（２６、２４０、３１０）と、前記特定の光電セル（１４）からダウンロードした設定パラメータに相関のある設定パラメータを他の光電セル（１４）の少なくとも１つにアップロードするデータ・アップロード手段（２６、２６０、３３０）とを備えることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の包装機械。
【請求項８】
前記データ・アップロード手段（２６、２６０、３３０）が包装機械（１）のすべての光電セル（１４）に前記設定パラメータをアップロードすることを特徴とする、請求項７に記載の包装機械。
【請求項９】
少なくとも前記特定の光電セル（１４）が設定手段（２６、２１０、３００）を備え、前記設定手段（２６、２１０、３００）を可能にするためのイネーブル手段（２４）が設けられていることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の包装機械。
【請求項１０】
注出可能な食品の密封包装（２）をシート包装材料（６）から生産するための包装機械（１）上の光電セル（１４）の設定方法であって、前記光電セル（１４）設定パラメータを外部からプログラムするステップを含むことを特徴とする設定方法。
【請求項１１】
前記プログラムするステップが、前記光電セル（１４）とプログラム手段（１６）の間での光電セル（１４）設定パラメータの２方向交換を可能にする入出力手段（３０）を前記光電セル（１４）に設けるステップを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の設定方法。
【請求項１２】
前記プログラムするステップが、前記光電セル（１４）から光電セル（１４）設定パラメータをダウンロードするステップを含むことを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の設定方法。
【請求項１３】
前記プログラムするステップが、前記光電セル（１４）に設定パラメータをアップロードするステップを含むことを特徴とする、請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載の設定方法。
【請求項１４】
前記プログラムするステップが、光電セルの設定手順をイネーブルするように前記光電セルを制御するステップを含むことを特徴とする、請求項１０から請求項１３までのいずれか一項に記載の設定方法。
【請求項１５】
前記プログラムするステップが、特定の１つの前記光電セル（１４）から光電セル設定パラメータをダウンロードするステップと、前記特定の光電セル（１４）からダウンロードした設定パラメータに相関のある設定パラメータを他の光電セル（１４）の少なくとも１つにアップロードするステップとを含むことを特徴とする、いくつかの前記光電セル（１４）を含む包装機械（１）のための請求項１０または請求項１１に記載の設定方法。
【請求項１６】
前記特定の光電セル（１４）からダウンロードした設定パラメータに相関のある設定パラメータを他の光電セル（１４）の少なくとも１つにアップロードする前記ステップが、前記包装機械（１）のすべての光電セル（１４）に前記設定パラメータをアップロードするステップを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の設定方法。
【請求項１７】
前記プログラムするステップがまた、光電セルの設定手順をイネーブルするように前記特定の光電セル（１４）を制御するステップも含むことを特徴とする、請求項１５または請求項１６に記載の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、プログラム可能な光電セルを特徴とする、注出可能な食品の密封包装を連続的に生産するための包装機械に関する。
【０００２】
（背景技術）
果汁、ＵＨＴ牛乳、ワイン、トマト・ソースなど、多くの注出可能な食品が、殺菌された包装材料製の包装に包んで販売されている。
【０００３】
そのような包装の典型的な例は、折畳み・密封式の層状ストリップ包装材料で形成され、Ｔｅｔｒａ　ＢｒｉｋまたはＴｅｔｒａ　Ｂｒｉｋ　Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）として知られる、液体または注出可能な食品用の平行六面体包装である。
【０００４】
包装材料は、両端をヒートシール・プラスチック材料、例えばポリエチレンの層で覆った、繊維性材料、例えば紙の層を含む多層構造を有する。
【０００５】
ＵＨＴ牛乳などの長期貯蔵製品用の無菌包装の場合、包装材料は、例えばアルミ・フィルムによって規定されるバリア材料層も含んでおり、そのバリア材料層は、ヒートシール・プラスチック材料層の上に重ねられ、次に最終的には食品に接触する包装内面を画定する他のヒートシール・プラスチック材料層で覆われる。
【０００６】
周知のように、このような包装は、全自動包装機械で作製される。全自動包装機械では、ストリップ形で供給される包装材料から連続チューブを形成する。包装材料のストリップは、例えば過酸化水素溶液などの化学殺菌剤を適用することによって包装機械で殺菌する。
【０００７】
殺菌後、例えば熱で気化させて、包装材料の表面から殺菌剤を除去し、そのようにして殺菌した包装材料のストリップを密閉無菌環境中に維持し、縦方向に折り畳み、密封して、チューブを形成する。
【０００８】
チューブに殺菌または無菌処理食品を充填し、ピロー・パックを形成するように、均等に間隔をおいた断面で密封切断し、次いで機械的に折り畳んで、最終品、例えばほぼ平行六面体の包装を形成する。
【０００９】
前述のタイプの包装機械は、通常、包装材料のストリップの経路に沿って、ストリップに対向し、ストリップ上の光学的に検出可能な要素、例えばストリップ上に印刷された光レジスタまたは参照コード、特にバー・コードの通過を検出する、いくつかの光電セルを備える。
【００１０】
光電セルは、包装機械を制御する制御ユニットに接続されており、その制御ユニットが、光電セルが発する信号を取得し、さらに、既知の方法で、包装材料のストリップに対する特定の操作の実行を可能にする。
【００１１】
現在の市場で入手可能な光電セルは、また、ティーチイン手順（ｔｅａｃｈ−ｉｎ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を実行することによって、特定の動作条件に適合するように自己設定する。ティーチイン手順は、ローカル・モード、すなわち操作者が光電セル上のボタンを押すことによって、あるいは、集中モードまたはリモート・モードで、すなわち制御ユニットから光電セル上の入力へのイネーブル信号を用いて可能にすることができる。
【００１２】
ティーチイン手順では、各光電セルを通してレジスタ・コードを送る必要があり、それは、操作者が、各光電セルを通して包装材料のストリップを送るか、あるいは別々の紙シート上に押されたレジスタ・コードを用いることによって、手動で実施される。
【００１３】
ティーチイン手順は、包装材料のストリップ上のレジスタ・コードの通過を検出するために用いられる光点色（ｌｉｇｈｔ　ｓｐｏｔ　ｃｏｌｏｒ）（赤、緑、青）や静止干渉閾値などの自動設定式光電セル動作パラメータを備える。
【００１４】
前述のタイプの光電セルは、コストの点ではきわめて有利であるが、包装機械上で用いるときには、得られる利点を完全に利用するのを妨げるいくつかの欠点をもたらす。
【００１５】
特に、個々の各光電セルのティーチイン手順を可能にするローカル・モードは、関係する光電セルの数が多く、包装機械上の光電セルの実際の位置が操作者から常に容易に接近可能ではないので、かなり長い時間がかかる。
【００１６】
ティーチイン手順を可能にする集中モードも、ローカル・モードより速いが、それでもかなり長時間のダウンタイムを伴うので、無視できるにはほど遠い。
【００１７】
（発明の開示）
本発明の一目的は、前述の欠点をなくすように設計された光電セルを特徴とする、注出可能な食品の密封包装を連続的に生産するための包装機械を提供することである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、前述の欠点をなくすように設計された、注出可能な食品の密封包装を連続的に生産するための包装機械上の光電セルの設定方法を提供することである。
【００１９】
本発明によれば、請求項１に記載の、注出可能な食品の密封包装を生産するための包装機械が提供される。
【００２０】
本発明によれば、請求項９に記載の、注出可能な食品の密封包装を生産するための包装機械上の光電セルの設定方法も提供される。
【００２１】
本発明の非限定的な好ましい実施形態について、例として添付の図面を参照して説明する。
【００２２】
（発明の最良の実施形態）
図１の番号１は、殺菌牛乳またはＵＨＴ牛乳、果汁、ワインなどの注出可能な食品の密封包装２を包装材料のチューブ４から連続的に生産するための包装機械全体を指す。
【００２３】
包装材料は、多層構造であり、それぞれヒートシール・プラスチック材料、例えばポリエチレンの層で両面を覆った、繊維性材料、通常は紙の層を含む。
【００２４】
詳細には述べないが既知の方法で、ヒートシール・シート包装材料のストリップ６を縦方向に折り畳み密封することによって形成したチューブ４を、チューブ４の内側を延び流量調整電磁弁１０を備える充填管８を用いて殺菌または無菌処理食品で充填し、既知の装置によって垂直経路Ａに沿って形成ステーション１２に送り、そこで横に切断し機械的に折り畳んで包装２を形成する。
【００２５】
包装機械１は、いくつかの光電セル１４も備えており、それらの光電セル１４は、包装材料のストリップ６の経路に沿って位置し、ストリップ６に対向して配置され、図示していないがそれぞれの支持部材によって所定の位置に保持され、包装機械１を制御する制御ユニット１６に接続されている。
【００２６】
より具体的には、光電セル１４は、ストリップ６上の１対の並列レジスタ・コードを読み取るために、包装材料のストリップ６に沿って２つ１組で配置されている。ただし、図を簡単にするために、図１は、別の対の一部を形成する２つの光電セル１４だけを示している。
【００２７】
光電セル動作パラメータは、リモート・モード、すなわち制御ユニットから光電セル上の入力への信号を用いて、あるいはティーチイン手順を実行することによって設定でき、ティーチイン手順は、ローカル・モード、すなわち操作者が光電セル上のボタンを押すことによって、あるいは集中またはリモート・モード、すなわち制御ユニットから光電セル上の前記入力へのイネーブル信号を用いて可能にすることができる。
【００２８】
これらの手順は、包装材料のストリップ上のレジスタ・コードの通過を検出するために用いられる光点色（赤、緑、青）、静的干渉閾値、動的干渉閾値、光電セル信号レベルを静的干渉閾値と比較することによって、あるいは光電セルの信号の変動を動的干渉閾値と比較することによってレジスタ・コードの通過をそれぞれ検出する、静的または動的光電セル動作モード、静的および動的干渉閾値を計算するために用いられる信号偏差、すなわちレジスタ・コードの検出とコードを押した背景の検出との間の光電セル信号レベルの変動、ティーチイン手順イネーブル・ボタンのイネーブル／ディセーブル状態など、自動設定式または自己設定式光電セル動作パラメータを備える。
【００２９】
図２は、光電セル１４の１つの回路図を示す。
【００３０】
図２に示すように、光電セル１４は、ケーシング２０を備え、その中に、詳細には述べないが既知のＬＥＤタイプの発光／受光装置２２、ティーチイン手順イネーブル・ボタン２４、発光／受光装置２２およびイネーブル・ボタン２４に接続されそれぞれのメモリ２８を備えるマイクロプロセッサ２６、ならびにマイクロプロセッサ２６および制御ユニット１６に接続され、以下に詳細に述べるマイクロプロセッサ２６と制御ユニット１６との間での２方向のデータおよび信号交換を可能にする入出力ポート３０を収納する。
【００３１】
メモリ２８は、前述の光電セル設定パラメータ、すなわち、レジスタ・コードの通過を検出するために用いられる光点色、静的または動的干渉閾値、静的または動的動作モード、信号偏差、およびイネーブル・ボタン２４のイネーブル／ディセーブル状態を記憶する。
【００３２】
メモリ２８は、予防的なＬＥＤ保守を可能にし、あるいは消耗したＬＥＤの使用を防止するために、光電セル１４の動作および動作状態に関連するデータ、例えば発光／受光装置２２の各ＬＥＤの合計動作時間なども記憶することができる。
【００３３】
好都合には、入出力ポート３０が、１２００ボー、８ビット、１ストップ、パリティなしプロトコル、０〜２４Ｖの信号ダイナミクスを実行する、好ましくはシリアルＲＳ２３２タイプの通信ポートである。
【００３４】
マイクロプロセッサ２６は、プログラムされた様々な動作モード、特に、自動感度調節モード、イネーブル・ボタン２４によってまたは入出力ポート３０を介して制御ユニット１６が供給するイネーブル信号によって可能にできるローカル設定モード、ならびに、図３〜６のフロー・チャートを参照して以下に詳細に説明する、制御ユニット１６によって入出力ポート３０を介して光電セルを直接設定する様々な集中またはリモート設定モードで、光電セル１４の動作を制御するように設計される。
【００３５】
図３のフロー・チャートは、包装材料のストリップ６のパラメータが事前にわかっているときに実行される、第１の光電セル設定モードに関連する操作を示す。
【００３６】
より具体的には、第１の設定モードでは、操作者は、初めに、包装機械１に通常装備されているデータ入力装置、例えばキーボードまたはセレクタで作業して、制御ユニット１６に、包装材料の送り速度とストリップ６の色、およびストリップ６上のレジスタ・コードの色、あるいは１組または複数組の事前設定パラメータを入力する（ブロック５０）。
【００３７】
次いで、操作者が入力したストリップ・パラメータに基づいて、制御ユニット１６は、光電セル１４設定パラメータ、すなわち示した例では動的干渉閾値および光点色を計算する（ブロック６０）。
【００３８】
この時点で、制御ユニット１６は、各マイクロプロセッサ２６によって各入出力ポート３０を介して取得され各メモリ２８に記憶された、計算した設定パラメータを、光電セル１４にアップロードする、すなわち光電セル１４に供給する（ブロック７０）。
【００３９】
最後に、マイクロプロセッサ２６は、アップロードした設定パラメータに応じて、各光電セル１４を静的または動的動作モードに設定する（ブロック８０）。図示した例では、動的干渉閾値を光電セル１４にアップロードして、マイクロプロセッサ２６が光電セル１４を動的動作モードに設定する。
【００４０】
第１の光電セル設定モード操作が完了すると、光電セルは、設定パラメータを用いてレジスタ・コードの通過の検出を開始する。
【００４１】
図４は、包装材料のストリップ６のパラメータが事前にわからないときに、制御ユニット１６によって実行される、第２の光電セル設定モードに関連する操作のフロー・チャートを示す。
【００４２】
より具体的には、第２の設定モードでは、制御ユニット１６は、初めに、制御ユニット１６で記憶できるまたは操作者がキーボードから入力できる、デフォルトの光電セル設定パラメータ値、ここに示す例では動的干渉閾値と光点色のデフォルト値を取得する（ブロック１００）。
【００４３】
次いで、制御ユニット１６は、光電セル１４に設定パラメータをアップロードし（ブロック１１０）、マイクロプロセッサ２６は、各光電セル１４を対応する動作モードに設定する（ブロック１２０）。
【００４４】
この時点で、制御ユニット１６は、包装材料のストリップ６を前方に送り、包装材料のストリップ６上のレジスタ・コードの通過に関連した光電セル１４からの信号の取得を開始し、レジスタ・コードをデコードする（ブロック１３０）。
【００４５】
次いで、制御ユニット１６は、詳細には述べないが既知の方法で、レジスタ・コードが正しくデコードされたかどうかを判定する（ブロック１４０）。
【００４６】
レジスタ・コードが正しくデコードされている場合（ブロック１４０の出力が「はい」）、これは第２の光電セル設定モードの終わりを表し、そうでない場合（ブロック１４０の出力が「いいえ」）、制御ユニット１６は、さらなる光電セル設定パラメータ値を決定し（ブロック１５０）、再度ブロック１１０からシーケンスを始める。
【００４７】
図５は、包装材料のストリップ６のパラメータが事前にわからないときに、制御ユニット１６によって実行される、第３の光電セル設定モードに関連した操作のフロー・チャートを示す。
【００４８】
より具体的には、第３の設定モードでは、制御ユニット１６は、初めに、包装材料のストリップ６を動かして、特定の光電セル１４の直前にレジスタ・コードを配置する（ブロック２００）。
【００４９】
この時点で、入出力ポート３０を介してそれぞれのマイクロプロセッサ２６にイネーブル信号を供給することによって、制御ユニット１６は、特定の光電セル１４のティーチイン手順を可能にする（ブロック２１０）。
【００５０】
同時に、制御ユニット１６は、包装材料のストリップ６をゆっくり動かし、レジスタ・コードの通過に関連する特定の光電セル１４によって供給される信号を取得する（ブロック２２０）。
【００５１】
レジスタ・コードの通過を検出した後、制御ユニット１６は、入出力ポート３０を介してそれぞれのマイクロプロセッサ２６にディセーブル信号を与えることによって、特定の光電セル１４のティーチイン手順を中断する（ブロック２３０）。
【００５２】
この時点で、制御ユニット１６は、ティーチイン手順で生成した光電セル設定パラメータ、特に、静的干渉閾値、信号偏差、および光点色を、特定の光電セル１４からダウンロードする（ブロック２４０）。制御ユニット１６は、ダウンロードした設定パラメータを処理し、特に動的干渉閾値および光点色を計算し（ブロック２５０）、次いで、設定パラメータをダウンロードした特定の光電セル１４を含めて、包装機械１のすべての光電セル１４に、計算した設定パラメータをアップロードする（ブロック２６０）。
【００５３】
これが、第３の光電セル設定モード操作の終わりを表す。
【００５４】
図６は、包装材料のストリップ６のパラメータが事前にわからないときに、制御ユニット１６によって実行される、第４の光電セル設定モードに関連する操作のフロー・チャートを示す。
【００５５】
第４の設定モードでは、操作者は、初めに、それぞれのイネーブル・ボタン２４を押すことによって、特定の光電セル１４のティーチイン手順を手動で可能にする（ブロック３００）。
【００５６】
これには、光電セルを通過させてレジスタ・コードを送る必要があり、それは、オペレータが包装材料のストリップを手動で動かすか、または別々の紙シート上に押されたレジスタ・コードを用いて実施される。
【００５７】
ティーチイン手順が完了した後、制御ユニット１６は、ティーチイン手順で生成した光電セル設定パラメータ、特に、静的干渉閾値、信号偏差、および光点色を、特定の光電セル１４からダウンロードする（ブロック３１０）。制御ユニット１６は、ダウンロードした設定パラメータを処理し、特に動的干渉閾値および光点色を計算し（ブロック３２０）、次いで、設定パラメータをダウンロードした特定の光電セル１４を含めて、包装機械１のすべての光電セル１４に、計算した設定パラメータをアップロードする（ブロック３３０）。
【００５８】
これが、第４の光電セル設定モードの終わりを表す。
【００５９】
本発明の利点については、前述の説明から明らかとなろう。
【００６０】
具体的には、各光電セルが、制御ユニット１６と様々な光電セルの間での２方向データおよび信号交換を可能にする入出力ポートを備えるので、既知の光電セルと同様に各光電セル１４のティーチイン手順の集中イネーブルまたはリモート・イネーブルが可能になるだけでなく、制御ユニット１６を用いて光電セル１４設定パラメータを外部からプログラムでき、その結果、既知の光電セルの前述の欠点をなくすことができる。
【００６１】
本発明は、また、既知の光電セルが引き起こす、包装材料ストリップの印刷に関する欠点もなくす。
【００６２】
すなわち、既知の光電セルでは、レジスタ・コードを白い背景上に印刷する必要があるが、それは、一方では、包装材料のストリップの印刷に通常使用される４色のうちの１色をレジスタ・コードの背景の印刷のためだけに使用することを意味し、他方では、印刷処理には必ず白を含まなければならないことを意味する。
【００６３】
一方、本発明は、制御ユニット１６を用いて光電セルの適切な光点色および干渉閾値を単に設定するだけで、どのような材料または背景上に押されたレジスタ・コードも、金属化した材料上に押されたものでさえも読み取ることができるので、前述のすべての問題をなくすことができる。
【００６４】
さらに、前述の利点は、光電セルに比較的軽微で低コストの変更を実施することで達成される。すなわち、コストの面では、シリアル入出力ポートは、光電セルに対して無視でき、ほとんど問題なく従来の光電セルに組み込むことができる。
【００６５】
添付の特許請求の範囲で定義した本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明し例示した光電セルを変更できることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図が見やすいように部品を取り除いた、注出可能な食品の無菌密封包装を包装材料のチューブから連続的に生産するための包装機械の斜視図である。
【図２】
図１の包装機械の一部を形成する、本発明による光電セルの回路図である。
【図３】
図１の包装機械の光電セルを設定するために実行される操作のフロー・チャートである。
【図４】
図１の包装機械の光電セルを設定するために実行される操作のフロー・チャートである。
【図５】
図１の包装機械の光電セルを設定するために実行される操作のフロー・チャートである。
【図６】
図１の包装機械の光電セルを設定するために実行される操作のフロー・チャートである。
【図３】
2004502601.tif 000003
【図４】
2004502601.tif 000004
【図５】
2004502601.tif 000005
【図６】
2004502601.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004502601.tif 000007
2004502601.tif 000008
2004502601.tif 000009
2004502601.tif 000010
2004502601.tif 000011
2004502601.tif 000012
2004502601.tif 000013
2004502601.tif 000014
2004502601.tif 000015
2004502601.tif 000016
2004502601.tif 000017
2004502601.tif 000018
2004502601.tif 000019
2004502601.tif 000020
2004502601.tif 000021
2004502601.tif 000022
2004502601.tif 000023
2004502601.tif 000024
2004502601.tif 000025
2004502601.tif 000026
2004502601.tif 000027
2004502601.tif 000028
2004502601.tif 000029
【国際調査報告】
2004502601.tif 000030
2004502601.tif 000031