JP4181993B2 - 注ぎ可能な食品を包装するための包装シート材料 - Google Patents

Description

本発明は、注ぎ可能な食品を包装するための包装シート材料に関する。

果物ジュース、ワイン、トマト、ソース、低温殺菌牛乳又は長期保存用の超高温殺菌（ＵＨＴ）牛乳などの、注ぎ可能な食品を包装するための包装シート材料に使用する材料が知られている。

包装物は、切断して半加工品を形成するか又は長手方向に封止して包装材料の筒状物を形成することができる、包装材料の連続ロール供給式のウェブから形成される。

包装材料は、１枚の紙材層の両側がヒートシール材料、例えばポリエチレンの層で覆われた多層構造を有し、またＵＨＴ牛乳などの長期保存製品のための無菌包装の場合には、例えばアルミニウム箔によって画定された障壁材料層をも含み、アルミニウム箔はヒートシール・プラスチック材料層の上に重ね合わせられて、また食品と接触する包装の内面を最終的に形成する別のヒートシール・プラスチック材料層によって覆われている。

無菌包装を作るためには、よく知られた技法によれば、包装材料のウェブはリールから解かれて、無菌室の中を通過して給送され、この無菌室の中で例えば過酸化水素などの殺菌剤を加えることによって殺菌され、殺菌剤はその後、包装材料を加熱すること又は適切な波長と強さの放射線に当てることによって蒸発する。

次に殺菌されたウェブは曲げられて円筒になり、長手方向に封止されて、周知の方法で連続した垂直の長手方向に封止された筒を形成する。包装材料の筒は言い換えれば、無菌室の一延長部を形成し、連続的に注ぎ可能な食品によって満たされ、次いで個別の包装を形成するために形成封止装置に給送され、この装置の上で、ジョーの対が筒を握ってこれを横方向に封止して、ピロウ・パックを形成する。

次にピロウ・パックはパックの間の封止部を切断することによって分離され、最終折り曲げステーションに給送され、ここで機械的に折り曲げられて最終包装の形状になる。

包装は、材料に「折り目を付けた」折り曲げ線に沿って包装材料を折り曲げることによって形成される。折り目付けは、それぞれが作業表面を有する２つの折り目付けローラによって実施される。作業表面はそれぞれ完全に整列した隆起線と陥没線とを有し、材料に実質的にＵ形状の断面を有する変形を局部的に生じさせ、実質的に材料の厚さに変化を生じさせない。折り目を付けた包装材料は部分的にその元の形状にはね戻るので、材料における永久的な折り曲げ線は折り目を付けたときよりも浅く、材料の一面上に、通常は包装の外側に面する面に、凹状プロファイルを、また反対側の面上に凸状プロファイルを有する。

従来の折り目付けにはいくつかの欠点がある。

第１に、必要とされる設備は、これが材料に完全に係合しかつ材料に損傷を与えないように、折り目付けローラの作業表面を製造する際に高度の精度が必要であるため、非常に高価である。

第２に、折り曲げ線に沿って材料を折り曲げて包装を形成するときに、材料の局部的層間はく離が生ずることがある。

本発明の目的は、周知の材料に関連する上述の欠点のない包装材料を提供することである。

本発明によれば、食品を包装して多くの折り曲げ線を有するシート材料であって、前記折り曲げ線が材料の一面上に凹状プロファイルを有し、反対側の面には非凸状プロファイルを有することを特徴とするシート材料が提供される。

本発明によれば、折り曲げ線を、突出部を有する折り目付けローラと円滑な作業面を有する、すなわち凹部のない反作用ローラとによって形成することができ、凹部は通常の折り目付けで他方のローラのための「ダイス金型」として作用する。したがって、折り目付け設備のコストは非常に低くなる。

さらにまた、材料には切削作用ではなく直接の圧縮によって折り目が付けられるので、層間はく離によって提起される問題や危険性は減少する。

周知の折り目付け方法によって提起される別の問題点は下記の通りである。すなわち、

包装の形成は折り曲げ線に合わせなければならないが、通常は形成機械への包装材料の給送は、材料の上に印刷された整合マークに基づいて制御される。

この理由は、満足な解決策がまだ案出されていない諸問題を提起する折り曲げ線の従来の直接光学検出にある。

折り目付けと印刷は材料製造サイクルにおいて異なる段階で実施されるので、これら２つの間の整合公差は避けることができない。したがって、折り曲げ線に合わせるべき作業のための位置基準として印刷された整合マークを使用することは、必然的に誤差を引き起こす結果となる。

本発明の好ましい実施例によれば、材料は、圧縮で折り目付けされた線によって形成される光学的に検出可能な整合マークを含む。

周知の折り目付け法と比較すると、圧縮折り目付けは、光学的に検出可能なはるかに明瞭な圧縮線が得られるようにするので、整合マークとして使用することができる。

本発明の好ましい実施例によれば、材料はまた、１つ又は複数の圧縮で折り目付けされた折り曲げ線を少なくとも部分的に囲む印刷区域を有する装飾部を含むので、印刷された区域における折り曲げ線は、光学的に検出可能な「印刷されていない」マークを形成する。

任意の周知の印刷技法を使用するとき、包装材料は印刷シリンダとカウンタシリンダとの間で圧縮される。従来の折り目付け法が使用された場合には、対抗シリンダ側の上における折り目の凸状プロファイルは、折り目線の凹状側上の印刷シリンダと包装材料との間の不測の好ましくない接触をもたらす押圧力を生じさせ、したがって結果的に、光学的には実質的に検出不可能なぼやけたプロファイルを有する線となる。

一方、圧縮折り目付けはまた、カウンタシリンダと接触する包装材料の面の上に平坦な又は僅かに凹状のプロファイルも生じさせるので、押圧力を除去し、また折り曲げ線の凹状の反対側は明確にインクのない状態であり、したがって光センサによって完全に検出可能なコントラストの高いマークが得られる。

本発明の多くの限定されない実施例を、以下に添付の図面を参照して例示的に説明する。

図２における符号１は、連続ウェブ３の形で給送されるシート包装材料２の一部分を示す。

材料２のウェブ３は、１つの包装を作るために必要な長さに等しい間隔Ｒで繰り返される、多くの折り曲げ線４と印刷された装飾５を包含する。

ウェブ３を、無菌包装を製造するために図１に概略的に示す機械６において使用することができ、この機械の上でウェブ３はリール７から解かれて、無菌室（図示せず）を通って給送され、ここで殺菌され、組立体８を通過し、組立体によってウェブは折り曲げられて長手方向に封止され、周知の方法で連続垂直筒９を形成する。

包装材料の筒９は、周知の充てん装置１０によって注ぎ可能な食品が連続的に充てんされ、次いで形成横方向封止ステーション１４に給送され、ここでジョーの対（図示せず）の間に掴まれ、ジョーの対は筒を横方向に封止してピロウ・パック１５を形成する。

次に、ピロウ・パック１５は、パック間の封止部分を切ることによって分離され、最終折り曲げステーション１６に給送され、ここでピロウ・パックは機械的に折り曲げられて完成包装１７を形成する。

包装は、折り曲げ線４に沿って材料を折り曲げることによって、また材料上に間隔Ｒで位置する整合マーク１８を「読み取る」ための光センサ１６によって材料の給送を制御することによって形成される。

本発明によれば、折り曲げ線４は、圧縮折り目付け法によって形成された圧縮線によって形成される（図３）。

さらに詳しくは、材料２は、図２の平面図で部分的に示されて折り曲げ線４に対応する多くの突出部２１を含むプロファイルを有する折り目付けローラ２０と、平坦なすなわち突出部２１に対応する凹所のない反作用ローラ２２との間で圧縮される。ローラ２０が包装の外側表面を形成する材料の面２３、すなわち装飾５が印刷される面の上に作用し、ローラ２２が対抗面２５の上に作用するようにするとよい。

突出部２１の高さは、材料２の厚さの５０％から９０％までの範囲にあり、約８０％であることが好ましい。材料の厚さは圧縮中に同じパーセントだけ減少し、その後に材料は部分的に回復するが、永続的な圧縮残留ひずみが残る。圧縮線の残存深さは、材料の厚さの３０％から６０％までの範囲にあるのがよく、折り目付け中に約８０％の変形が課されたときには、厚さの約５０％になる。

図４にはっきり示されているように、圧縮線４は、材料２の面２３の上には段側２６によって横方向に形成された凹状プロファイルを有し、対抗面２５の上には実質的に平坦又は僅かに凹状のプロファイルを有する。

図４はまた、圧縮線４において材料２の面２３、２５とそれぞれ接触する印刷ローラ３０とカウンタローラ３１とのプロファイルを平面の形で概略的に示している。

図４に明確に示すように、カウンタローラ３１に面する側における圧縮線４の実質的に平坦又は僅かに凹状をなすプロファイルは、印刷ローラ３０と接触する材料のより薄い部分を作り出す結果にもなる材料２の上の押圧力を除去する。

したがって、印刷ローラ３０は材料２表面の圧縮線４の外側に接触するのみで、したがって圧縮線は材料上の鋭い「印刷されていない」線として発生する。

この圧縮折り目付けの特性は、本発明の好ましい実施例では、圧縮線４と完全に一致する光学的に検出可能な整合マークを得るために活用することができる。例えば、図１及び２を参照して、整合マークを、完成された包装１７の底部を最終的に形成する材料２の部分の上に印刷された矩形の区域３６によって形成することができる。区域３６は、切れた実質的にＺ形状の「印刷されていない」整合線３７を、圧縮線４によって、またコントラストによって形成するように、圧縮線の部分を囲み、「印刷されていない」整合線３７は、互いに平行で機械６上のウェブ３の給送方向に直角な第１線部分３７ａ及び第２線部分３７ｂと、線部分３７ａ、３７ｂに対して傾斜する線部分３７ｃとを含む。

結果として、ウェブ３は機械６を通じて給送されるので、整合マーク１８を、それぞれのワーク・ステーションにおいてウェブ３の位置を制御するための１つ又は複数の光センサ１６によって検出することができ、このセンサは、ウェブ３の位置を管理する周知の装置（図示せず）を制御するための処理制御ユニット４１に接続されている。

Ｚ形状の整合線３７を使用して、ウェブ３の位置を供給方向と横断方向との両方において制御し、例えば、まだなお平坦なウェブの横断方向位置を修正し、又は除去可能な舌状部又は開口装置の切断及び付加などの補助動作を実施し、又は筒９の角位置を修正する。

光センサ１６は実際に、線の第１線部分３７ａ、傾斜線部分３７ｃ、及び第２線部分３７ｂをうまく検出し、制御ユニット４１は、第１線部分３７ａと傾斜線部分３７ｃとの検出間の第１時間Ｔ１、及び傾斜線部分３７ｃと第２線部分３７ｂとお検出間の第２時間Ｔ２を計算し、ウェブ３の横断方向位置の誤差をＴ１とＴ２の比に基づいて計算し修正することができる。さらに特定すれば、センサ１６が整合マーク１８の中央平面に位置する場合には、ウェブ３の正確な又は基準位置において、ウェブの正確な横断方向位置は１のＴ１／Ｔ２比に相当する。この比が１より小さいか又は大きい場合には、ウェブを周知の方式で適切な位置に移動させて位置の誤差を小さくすることができる。

図５の変形例では、整合マーク１８は、この目的にのみ形成された、すなわち包装の形成の一部を果たさない圧縮線４によって形成され、この整合マーク１８が、正方形を形成する４本の圧縮線３７ｄを囲む正方形の印刷された区域３６と、正方形の対角線に沿った圧縮線３７ｅとから構成されていることは都合がよい。

したがって、このマークをＺ形状の整合マーク３７として正確に同じ方法で「読み取る」ことができるが、正方形であることを、光センサ１６に対して直角をなす２つの材料給送方向Ｘ、Ｙに読み取ることができる。

これは例えば、開口装置を完成包装１７に加えるためにユニットの上で見当としてマーク１８を使用するために有用であり、このユニットの上で包装が様々な方向に前方給送される。

以上説明した材料２を、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、変更できることは明らかである。

特に、マーク１８に向かい合せに、又はマーク１８に加えて、材料に従来の印刷された光学的に検出可能な整合マークを設けることもできる。このようにすれば、材料２を従来型の機械で（もやはり）使用することもできる。

マーク１８を直接に、すなわちコントラストによって引き立たせる印刷区域なしに、「読み取る」こともできる。

本発明によるシート材料のウェブから無菌包装を製造するための機械の概略図である。 本発明によるシート包装材料の一部分を示す図である。 図２の材料を製造する方法における一段階を示す図である。 図２の材料を製造する方法における他の段階を示す図である。 本発明のさらなる実施例による包装材料の一部分を示す図である。

Claims (5)

1. 注ぎ可能な食品を包装するための、多くの折り曲げ線（４）を有する包装シート材料（２）であって、前記折り曲げ線（４）が、材料の第１面上に凹状プロファイルを、また前記材料の第２面上に非凸状プロファイルを有する圧縮線であり、前記第１面（２３）上に少なくとも１つの光学的に検出可能な整合マーク（１８）を有し、また、前記第１面上に装飾（５）が印刷されている包装シート材料において、前記圧縮線が、包装シート材料（２）の厚さの３０％から６０％までの範囲にある深さを有し、前記装飾（５）が、前記圧縮線を囲んでいて該圧縮線とともに、該圧縮線とのコントラストによって、前記整合マーク（１８）を形成する少なくとも１つの印刷された区域（３６）を含み、また前記整合マーク（１８）を形成する圧縮線が、少なくとも２本の平行な線部分（３７ａ、３７ｂ）と、これらの平行な線部分の間にある傾斜線部分（３７ｃ）とを有することを特徴とする包装シート材料。
2. 前記整合マークを形成する圧縮線が、正方形の形に配置された４本の線部分（３７ｄ）と、正方形の対角線に沿った傾斜線部分（３７ｅ）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の包装シート材料。
3. 前記圧縮線（４）が包装シート材料（２）の厚さの約５０％に等しい深さを有することを特徴とする請求項１に記載の包装シート材料。
4. 食品を包装するための、多くの折り曲げ線（４）を有する包装シート材料（２）を製造する方法であって、前記材料（２）が、圧縮線（４）の形で前記折り曲げ線を作るための多くの突出部（２１）を有する、前記材料（２）の第１面（２３）に作用する折り目付けローラ（２０）と、前記材料の第２面（２５）に作用する実質的に円滑な反作用ローラ（２２）との間で圧縮される圧縮折り目付け工程と、前記材料（２）の前記第１面（２３）上に装飾（５）を印刷するための印刷工程とを含む方法において、前記突出部（２１）の高さが前記材料（２）の厚さの５０％から９０％までの範囲にある折り目付けローラ（２０）を使用して前記折り曲げ線を作り、前記印刷工程が、光学的に検出可能な整合マーク（１８）を形成するために前記圧縮線（４）を囲む印刷された区域（３６）を作るようにし、また前記区域（３６）に囲まれた前記圧縮線（４）を、少なくとも２本の平行な線部分（３７ａ、３７ｂ）と、これらの平行な線部分の間にある傾斜線部分（３７ｃ）とを有するものにすることを特徴とする方法。
5. 前記折り目付けローラ（２０）の前記突出部（２１）が前記材料（２）の厚さの８０％にほぼ等しい高さを有することを特徴とする請求項４に記載の方法。

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