JP4797572B2 - パウチ容器用処理装置 - Google Patents

Description

本発明はパウチ容器用処理装置に係り、例えば、パウチ容器に液体等の充填を行う充填装置や、パウチ容器内にエアの供給を行うエア供給装置等のパウチ容器用処理装置に関するものである。

一般に、パウチ容器２は、図５（ａ）に示すように、柔軟性シート材料からなる二枚の外装シート２ａと、これら両外装シート２ａの端部間に熱溶着されて、内部側に折り込まれる両側のガセットシート２ｂとを有する容器本体２Ａと、この容器本体２Ａの上端に取り付けられる口部材２Ｂとを備えた形状をしている（例えば、特許文献１参照）。このパウチ容器２に対して、通常は、口部材２Ｂの開口部をシールして真空吸引をした後液体等の内容物を充填し、あるいは、容器２内にエアを供給した後液体等の充填を行う。

前記のように液体等の内容物を充填すると、パウチ容器２は膨張して、通常は、二枚の外装シート２ａが離れるとともに、これら外装シート２ａ間を接続し、内部側に折り込まれていた両側のガセットシート２ｂが、内側から押し出されてほぼ平面の状態になる（前記図５（ａ）はこのように正常に膨張した状態を示す）。

ところが、近年、コスト削減の目的でパウチ容器２の各シート２ａ、２ｂを薄膜化して軽量化が図られるようになっている。このようにパウチ容器２を構成するシート２ａ、２ｂが薄くなると、内容物が充填されてこの容器２が膨張した時に、内側に折り込まれていた側面のガセットシート２ｂが平面状態を越えて外方へ突出してしまい、パウチ容器２の側部に形成されたリブ２ｃ（外装シート２ａとガセットシート２ｂとの溶着部）の一部（図５（ｂ）中に符号２ｃｃで示す下部側の部分）が外側に折れ曲がってしまうという問題が発生した。

充填後のパウチ容器２の形状が前記のような状態になっても、品質上の問題はないが、見栄えが悪く、しかも、下流側に設置されたケーサー等の処理装置でトラブルが発生する原因となっていた。

前記のようなパウチ容器のリブが外方に折れ曲がることを防止するための押え具を備えた充填包装機がすでに知られている（特許文献２参照）。この特許文献２に記載された押え具は、「包装袋の内容物充填部に側面を柔軟に挟み押してエアー吸引を促進するとともに包装袋のはね曲がりなどの変更を防止する」ようにしている。
特開２０００−３４４２５２号公報（第３頁、図５） 特許第３１３８９１６号公報（第２−３頁、図５）

前記特許文献２に記載された発明は、間歇式の充填包装機であり、この発明の構成を連続的に回転する処理装置に適用するためには、充填ノズル等の各流体供給手段に対応してそれぞれ押え具を設ける必要があり、構造が複雑で装置が大型化するという問題がある。

本発明は、表裏一対の外装シートと、これら外装シート間と熱溶着された左右一対のガセットシートと、上方に口部を備えたパウチ容器に流体を供給して所定の処理を行うパウチ容器用処理装置であって、回転体と、この回転体に複数設けられ、供給されるパウチ容器の口部を保持する容器保持手段と、各容器保持手段に対応して設けられ、前記容器保持手段によって保持されたパウチ容器に流体を供給する流体供給手段と、前記回転体を回転させる駆動手段とを備え、流体の供給により前記外装シートとガセットシートとが膨張することによって、上昇するパウチ容器の下方部分に、前記一対の外装シートと当接するガイドを設け、前記ガイドは、前記各容器保持手段に対応して回転体に設けられた内周ガイドと、回転体の外側に配置された外周ガイドとを有し、この外周ガイドを、少なくとも前記流体供給手段による流体の供給区間に設けたことを特徴とするものである。

本発明のパウチ容器用処理装置は、薄膜化して軽量化を図ったパウチ容器に内容物を供給して膨張させた場合でも、パウチ容器のリブが外側に折れ曲がることなく、正常に膨らませることができる。

回転体に設けられた容器保持手段によってパウチ容器の口部を保持し、これら容器保持手段に対応して設けられた流体供給手段によって流体を供給すると、パウチ容器は膨張してその下部が上昇する。この膨張するパウチ容器の下部に両側から当接するガイドを設けるという構成により、パウチ容器の下部が変形してリブが外方へ折れ曲がる事を防止するという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係るパウチ容器用処理装置の全体の構成を示す平面図、図２はその要部を拡大して示す縦断面図である。この実施例に係る装置は、パウチ容器２を回転搬送する間にその内部に液体等の内容物を充填するパウチ容器用の充填装置４である。なお、本発明は、充填装置４に限るものではなく、エア供給装置等のパウチ容器内に流体を供給する各種処理装置に適用可能である。

この実施例装置で液体等が充填されるパウチ容器２は、前記図５（ａ）に示すように、表裏一対の外装シート２ａと、これら両外装シート２ａの端部間に熱溶着され、内部側（二枚の外装シート２ａの間）に折り込まれる左右一対のガセットシート２ｂから成る容器本体２Ａと、この容器本体２Ａの上端に取り付けられる口部材２Ｂとを備えており、充填を行う前は、両側面を構成するガセットシート２ｂが二枚の外装シート２ａ間に折り込まれて扁平な状態になっている。なお、外装シート２ａとガセットシート２ｂとの溶着部をリブ２ｃと呼ぶ。このパウチ容器２を供給コンベヤ６によって搬送し、回転式の供給ホイール８を介して前記ロータリ式充填装置４に供給する。充填装置４には、後に説明する容器保持手段（ネックグリッパ）１０が設けられており、前記パウチ容器２の口部（この実施例では口部材２Ｂと呼んでいる）を両側から把持して回転搬送する。搬送中にパウチ容器２内に液体等を充填した後、回転式の排出ホイール１２を介して、排出コンベヤ１４に引き渡し次の工程に送る。

前記充填装置４は、回転体１６の外周に円周方向等間隔で複数のネックグリッパ１０が設けられ、これら各ネックグリッパ１０に対応して、その上方にそれぞれ充填ノズル１８が配置されており、回転体１６の回転によって、これら充填ノズル１８とネックグリッパ１０が上下の位置を一致させて一体的に回転移動する。

前記回転体１６の下部を構成する円形ホイール２０の外周寄りに、上下に貫通する円孔２０ａが形成され、この円孔２０ａ内にスライドブッシュ２２、２４を介して垂直なロッド２６が昇降自在に嵌合している。この昇降するロッド２６の上端に、前記ネックグリッパ１０が取り付けられている。このネックグリッパ１０は回転体１６の半径方向外方を向いており、外部から前記供給ホイール８を介して供給されたパウチ容器２の口部材２Ｂを保持し、回転体１６の回転によってこのパウチ容器２を回転搬送する。昇降ロッド２６の下端には、カムフォロア２８が取り付けられており、下方に配置された円板カム３０に係合している。この円板カム３０の回転に伴ってカムフォロア２８が上下動し、昇降ロッド２６が昇降することにより前記ネックグリッパ１０が昇降する。

ネックグリッパ１０に保持されているパウチ容器２の口部材２Ｂの上端開口部と上下方向の位置を一致させて、つまりパウチ容器２の口部材２Ｂの真上の位置に前記充填ノズル１８が配置されている。この充填ノズル１８については詳細は図示しないが、例えば、下端部にびん口パッキンが取り付けられ、このびん口パッキンを前記パウチ容器２の口部材２Ｂの開口部に密着させて容器２内をシールし、内部を真空吸引した後液体等の充填を行う。

前記昇降ロッド２６には、ネックグリッパ１０よりも所定高さだけ低い位置に丸棒状のガイド３２が取り付けられている。この丸棒状のガイド３２は、前記ネックグリッパ１０に保持されているパウチ容器２の内周側に位置しており、充填時にパウチ容器２の内面（回転体１６の中心側を向いた面）の下部に当接する。また、その長さは、パウチ容器２の幅よりも長く、充填開始時の高さは、液体等を充填していく際に、前述のリブ２ｃの外方への折れ曲がりが発生する位置（図５（ｂ）中に符号２ｃｃで示す部分）の上端部付近、あるいはその僅かに上方に配置されることが好ましい。なお、回転体１６側に設けられているこのガイド３２を内周ガイドと呼ぶことにする。この内周ガイド３２は、直線でも、円弧状でも良いが、パウチ容器２の変形する両端部（リブ２ｃ）に接触しやすい直線の方が好ましい。

回転体１６のネックグリッパ１０によって保持されて搬送されるパウチ容器２の、搬送経路の外周側に円弧状の外周ガイド３４が配置されている。この外周ガイド３４も前記内周ガイド３２と同様に丸棒状であり、図５に示すように、回転体１６の外方に設置されたスタンド３６に取り付けられて固定されている。この外周ガイド３４は、充填装置４において充填が行われる領域（この領域が請求項２の流体供給手段の供給区間である）に設置されており、その高さは、前記内周ガイド３２の充填時の高さにほぼ一致している。また、これら内周ガイド３２と外周ガイド３４の間隔は、パウチ容器２に液体が充填されて膨張した時の厚さよりも狭くなっている（後に説明する図３（ｂ参照））。なお、外周ガイド３４は、図１に示す領域に限定されるものではなく、少なくともパウチ容器２内への液体等の充填が進行して膨張する際に、パウチ容器２の下部のリブ２ｃが外側へ折れ曲がる状態とならないように抑えることができる領域に設置する必要がある。

以上の構成に係るパウチ容器２の充填装置（パウチ容器用処理装置）の作動について説明する。供給コンベヤ６によって搬送されてきたパウチ容器２は、供給ホイール８を介して、ロータリー式充填装置４内に供給される。充填装置４の回転体１６には、円周方向等間隔で昇降式のネックグリッパ１０が設けられており、各ネックグリッパ１０が一つずつパウチ容器２の口部（口部材２Ｂ）を把持する。供給された時点では、パウチ容器２は扁平な状態になっており、ネックグリッパ１０の下方に設けられている内周ガイド３２には接触していない。その後、昇降手段（円板カム３０およびカムフォロア２８）の作動によって昇降ロッド２６が上昇し、パウチ容器２の口部材２Ｂの上端開口部が、充填ノズル１８の下端に設けられているびん口パッキン（図示せず）に圧接されてパウチ容器２内が密封される（図５に示す状態）。

昇降ロッド２６の上昇によってパウチ容器２が上昇した時には、図３（ａ）に示すように、パウチ容器２と一体的に上昇した内周ガイド３２と外周ガイド３４はほぼ同じ高さに位置する。なお、これら両ガイド３２、３４の高さは、パウチ容器２内に液体等を充填していく時に、リブ２ｃの外側への折れ曲がりが発生するおそれのある部分２ｃｃの上端付近、またはそれよりも僅かに上方に位置している。

この状態で充填を開始する。パウチ容器２は内部に液体等が注入されると、次第に膨らみ、二枚の外装シート２ａが離れていくとともに、これら外装シート２ａ間に折り込まれていたガセットシート２ｂが外側に押し出されてくる。このようにパウチ容器２が膨張すると、下部が徐々に引き上げられる。パウチ容器２が膨張をし始めてから、両側のガイド３２、３４に接触するように、内周ガイド３２と外周ガイド３４の距離を設定してあり、一定量膨張して両ガイド３２、３４に接触しつつさらに膨張して下部側が上昇していくので、パウチ容器２の下部が内外両ガイド３２、３４によって扱かれる状態になるため、このパウチ容器２の側面を構成しているガセットシート２ｂが、外装シート２ａよりも外方へ押し出されることがなく、従って、リブ２ｃが外側に折れ曲がることもない。充填が終了した時点では、パウチ容器２の膨張した部分はほぼ両側のガイド３２、３４の上方へ抜け出して正常な充填時の形状となる（図３（ｂ）参照）。このように内周ガイド３２と外周ガイド３４を適正な間隔で、しかも適正な高さに配置することにより、軽量化された薄膜のパウチ容器２でも、リブ２ｃが外側に折れ曲がることもなく、正常な形状に充填することができる。

図４は第２の実施例に係る充填装置（パウチ容器用処理装置）の要部を示す図である。前記第１実施例では、内周ガイド３２をネックグリッパ１０側に設けて昇降可能にするとともに、外周ガイド３４を回転体１６の外側に固定配置したが、この実施例では、一対のガイド１３２、１３４を、ネックグリッパ１０に保持されて回転搬送されるパウチ容器２の下方に位置するように配置している。両ガイド１３２、１３４の間隔は、前述のように、膨張して次第に上昇していくパウチ容器２の下部を扱くように支持することが可能な距離を有している。また、これら両側ガイド１３２、１３４は、エアシリンダ等の昇降手段１３８によって昇降できるようになっている。

この実施例では、パウチ容器２に充填を行う際に、下降していた両ガイド１３２、１３４を上昇させて所定の高さに位置させる。この実施例でも、充填を開始する際に、パウチ容器２の下部両側にガイド１３２、１３４を配置し、充填に伴ってパウチ容器２が膨張して下部が上昇していく際に、両側のガイド１３２、１３４をパウチ容器２に当接させ、扱くように押さえ付けることによって容器２の下部のリブ２ｃが外方へ折れ曲がることを防止することができる。

充填装置（パウチ容器用処理装置）の全体の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例１） 前記充填装置の要部の構成を拡大して示す縦断面図である。 図（ａ）、（ｂ）は前記充填装置による充填時の動作を順次示す説明図であり、図（ａ）は充填開始前、図（ｂ）は充填終了時を示す。 他の構成の充填装置の要部を示す図である。（実施例２） 図（ａ）は正常に膨張したパウチ容器を示し、図（ｂ）はリブの一部が折れ曲がった状態のパウチ容器を示す。

符号の説明

２ パウチ容器
２Ｂ 口部（口部材）
２ｃ リブ
１０ 容器保持手段（ネックグリッパ）
１６ 回転体
１８ 流体供給手段（充填ノズル）
３２ ガイド（内周ガイド）
３４ ガイド（外周ガイド）

Claims (1)

1. 表裏一対の外装シートと、これら外装シート間と熱溶着された左右一対のガセットシートと、上方に口部を備えたパウチ容器に流体を供給して所定の処理を行うパウチ容器用処理装置であって、
   回転体と、この回転体に複数設けられ、供給されるパウチ容器の口部を保持する容器保持手段と、各容器保持手段に対応して設けられ、前記容器保持手段によって保持されたパウチ容器に流体を供給する流体供給手段と、前記回転体を回転させる駆動手段とを備え、
   流体の供給により前記外装シートとガセットシートとが膨張することによって、上昇するパウチ容器の下方部分に、前記一対の外装シートと当接するガイドを設け、
   前記ガイドは、前記各容器保持手段に対応して回転体に設けられた内周ガイドと、回転体の外側に配置された外周ガイドとを有し、
   この外周ガイドを、少なくとも前記流体供給手段による流体の供給区間に設けたことを特徴とするパウチ容器用処理装置。

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