【解決手段】パウチ容器を製造する製造システムは、折り畳まれた長尺帯状のシート材を間欠的に移送する移送手段と、移送手段によって移送されるシート材に対して第1の作業を行うスパウト装着装置46と、シート材に対して第2の作業を行うシール切除装置と、コントローラ100とを備える。スパウト装着装置46およびシール切除装置は、シート材のマークを検出するマークセンサ78と、検出されたマークに対する各作業の位置を補正するようにシート材の延在方向に沿って各ワークステーションを移動させる補正機構とをそれぞれ有する。コントローラ100は、スパウト装着装置46の補正機構80と、シール切除装置の補正機構とをそれぞれ独立して駆動制御する。
容器ピッチに対応する間隔で長手方向に沿って各容器を個別に特定する特定情報を有する長尺帯状のシート材を移送しながら折り畳んで、パウチ容器となるシート部分の周縁部をヒートシールすることによってパウチ容器を製造する製造システムであって、
前記折り畳まれたシート材を所定ピッチずつ間欠的に移送する移送手段と、
前記移送手段によって移送されるシート材に対して第1の作業を行う第1ワークステーションと、
前記移送手段によって移送されるシート材に対して第2の作業を行う第2ワークステーションと、
前記移送手段、前記第1および第2ワークステーションの各動作を制御するコントローラと、を備え、
前記第1および第2ワークステーションは、前記移送手段によって移送されるシート材の前記特定情報を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記シート材の特定情報の位置に基づいて前記各作業の位置を補正するように前記シート材の延在方向に沿って前記各ワークステーションを移動させる補正機構とをそれぞれ有し、
前記コントローラは、前記第1ワークステーションの補正機構と、前記第2ワークステーションの補正機構とをそれぞれ独立して駆動制御する、パウチ容器の製造システム。
容器ピッチに対応する間隔で長手方向に沿って各容器を個別に特定する特定情報を有する長尺帯状のシート材を移送しながら折り畳んで、パウチ容器となるシート部分の周縁部をヒートシールすることによってパウチ容器を製造する製造システムであって、
前記折り畳まれたシート材を所定ピッチずつ間欠的に移送する移送手段と、
前記移送手段によって移送されるシート材に対して第1の作業を行う第1ワークステーションと、
前記移送手段によって移送されるシート材に対して第2の作業を行う第2ワークステーションと、
前記移送手段、前記第1および第2ワークステーションの各動作を制御するコントローラと、を備え、
前記第1ワークステーションから前記第2ワークステーションより手前となる間の所定位置に前記移送手段によって移送されるシート材の前記特定情報を検出する検出部を有し、前記第2ワークステーションは前記検出部によって検出された前記シート材の特定情報の位置に基づいて前記第2の作業の位置を補正するように前記シート材の延在方向に沿って前記第2ワークステーションを移動させる補正機構を有し、
前記コントローラは、前記検出部によって検出された前記シート材の特定情報の位置に基づいて、前記第2ワークステーションの補正機構を駆動制御する、パウチ容器の製造システム。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【0023】
以下では、天面シートを備えたスパウト付きパウチ容器(以下、適宜に「パウチ容器」とだけいう)の製造システムについて説明するが、本発明は、一対の胴部シートおよび底部シートから構成されて天面シートを有しないパウチ容器の製造システムに適用されてもよい。
【0024】
以下では、まずパウチ容器の構成について説明し、続いてパウチ容器の製造システムについて説明する。
【0025】
図1は、内容物が収容されて自立状態にあるスパウト付きパウチ容器10の斜視図である。
図2は、
図1に示したスパウト付きパウチ容器10の内容物収容前の状態を示す(a)正面図および(b)背面図である。
【0026】
図1および
図2に示すように、パウチ容器10は、一対の胴部シートのうちの一方側の胴部シートである表面シート11と、一対の胴部シートのうちの他方側の胴部シートである裏面シート12と、底部シート13と、天面シート14とを備える。このパウチ容器10は、内容物の充填により底部シート13が展開して自立可能になるスタンディングパウチである。表面シート11および裏面シート12は、容器の表面部および裏面部をそれぞれ構成するシート材であり、底部シート13は、表面シート11と裏面シート12との間に折り込まれて挿入され、底ガセット部を構成するシート材である。底部シート13は、幅方向に沿って形成された折目線15により、容器の内部側に向かって山折りに折り返されている。天面シート14は、容器の上面部を構成するシート材である。
【0027】
パウチ容器10は、互いに重ね合わされた表面シート11と裏面シート12との間に、底部シート13を折り畳んだ状態で各シート材の端縁同士を接合するシール部を形成し、内容物が充填される容器内部空間である充填部17を密閉した袋状の構造を有する。
【0028】
詳しくは、パウチ容器10は、上記シール部として、トップシール部20と、ボトムシール部21と、サイドシール部22とを有する。トップシール部20は、天面シート14の端縁に略八角形をなす枠状に形成されるシール部であり、天面シート14と外周端縁と表面シート11および裏面シート12の各上端部11a,12aとが接合されて形成される。また、ボトムシール部21は、底部シート13の端縁に形成されるシール部であり、底部シート13と表面シート11および裏面シート12の各下端部とが接合されて形成される。また、底部シート13には、幅方向両端に三角形状の未シール部16が形成されており、この未シール部16に対応する幅方向縁部に半円状の切欠き18が形成されている。この底部シート13の切欠き18を介して表面シート11と裏面シート12とが直接接合されている。
【0029】
サイドシール部22は、表面シート11および裏面シート12の幅方向端縁同士を直接接合して幅方向両端にそれぞれ形成される。サイドシール部22は、他のシール部と同様に、充填部17を密閉するための端縁シール部である。サイドシール部22は、上下方向に沿って延びるように形成されている。また、サイドシール部22は、上端部および下端部を除いて一定の幅Wで形成されている。このように各シール部20,21,22を構成することによって、容器内部空間である充填部17を密閉する。充填部17に充填される内容物としては、特に限定されず、例えば、シャンプー、リンス、トリートメント、洗剤等の生活用各種ケア製品やスポーツドリンク等の飲料が挙げられる。内容部は、液体に限らず、粘性物や粉状物であってもよい。
【0030】
表面シート11および裏面シート12は、いずれも上下方向にやや長く延びた略矩形状を呈する。底部シート13も略矩形状を呈し、例えば、表面シート11および裏面シート12の下端から表面シート11等の上下方向全長に対して1/5程度の範囲に設けられる。天面シート14は、略八角形状を呈し、表面シート11および裏面シート12の上端に設けられる。なお、天面シート14は、略八角形のものに限定されず、例えば、四角形、六角形等の他の多角形形状であってもよいし、あるいは、円形、楕円形、菱形等の形状であってもよい。
【0031】
パウチ容器10では、ボトムシール部21とサイドシール部22との境界部に下部スポットシール19aが形成され、トップシール部20とサイドシール部22の境界部に上部スポットシール19bが形成されている。これらの下部および上部スポットシール19a,19bは、各シール部20,21,22が形成された後に、別途形成される。下部スポットシール19aは、
図2に示すように、表面シート11および裏面シート12と底部シート13との間に形成されるシール境界部のシール強度を増加させるために局部的に形成される。また、上部スポットシール19bは、表面シート11および裏面シート12と天面シート14との間に形成されるシール境界部のシール強度を増加させるために局部的に形成される。
【0032】
各シート11〜14を形成するシート材は、パウチ容器10の壁面部を構成するシート状部材であって、通常、樹脂フィルムから構成される。シート材を構成する樹脂フィルムには、耐衝撃性、耐磨耗性、および耐熱性など、包装体としての基本的な性能を備えることが要求される。また、シール部は、通常、ヒートシールにより形成されるので、シート材には、ヒートシール性も要求される。シート材としては、ベースフィルム層と、ヒートシール性を付与するシーラント層とを有する複層シート材が好適であり、高いガスバリア性が要求される場合には、ベースフィルム層とシーラント層との間にガスバリア層を設けることが好適である。シート材の厚みは、例えば10μm〜300μmであり、好ましくは20μm〜200μmである。
【0033】
ここで、ベースフィルム層、シーラント層、およびガスバリア層の構成材料を例示する。なお、これら各層の積層は、慣用のラミネート法、例えば、接着剤によるドライラミネーション、熱接着性層を挟んで熱により接着させる熱ラミネーションなどにより行うことができる。
【0034】
ベースフィルム層を構成するフィルムとしては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレ−ト(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)など)、ポリオレフィン(ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)など)、ポリアミド(ナイロン−6、ナイロン−66など)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、およびポリエーテルスルフォン(PES)等から構成される一層又は二層以上の延伸又は未延伸フィルムが例示できる。ベースフィルム層の厚みは、例えば10μm〜200μmであり、好ましくは10μm〜100μmである。
【0035】
シーラント層を構成するフィルムとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン−プロピレン共重合体(EP)、未延伸ポリプロピレン(CPP)、二軸延伸ナイロン(ON)、エチレン−オレフィン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)およびエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等から構成される一層又は二層以上の延伸又は未延伸フィルムが例示できる。シーラント層の厚みは、例えば20μm〜200μmであり、好ましくは30μm〜180μmである。
【0036】
ガスバリア層としては、アルミニウム等の金属薄膜、又は塩化ビニリデン(PVDC)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)などの樹脂フィルム、或いは任意の合成樹脂フィルム(例えば、ベースフィルム層であってもよい)に、アルミニウム、酸化アルミニウムやシリカ等の無機酸化物などを蒸着(又はスパッタリング)したフィルムが例示できる。ガスバリア層の厚みは、例えば0.1μm〜20μmであり、好ましくは0.2μm〜10μmである。
【0037】
シート材には、内容物の商品名や原材料・使用上の注意事項等の商品説明、その他各種デザインなどを表示するための印刷層(図示せず)を設けることができる。例えば、印刷層は、グラビア印刷等の公知の方法により、ベースフィルム層の内側の面に形成できる。
【0038】
シール部は、ヒートシールにより形成されることが好適である。ヒートシールによるシール部は、各シート材のシーラント層が容器の内側となるように重ね合わせて熱圧着することで形成できる。
【0039】
図1に示すように、パウチ容器10には、天面シート14の中央部に、内容物を充填および取り出すための口栓30が設けられている。口栓30は、天面シート14に固定されるスパウト31と、スパウト31の外周に形成されたネジ部に螺合されたキャップ32とで構成される。
【0040】
スパウト31は、天面シート14から外側に突出する円筒状の筒部31aと、筒部31aの一端部外周から径方向外側に張り出したフランジ部31bとを有する。スパウト31は、例えばポリエチレン等の樹脂材料によって構成されている。本実施形態では、フランジ部31bは略矩形状を呈し、天面シート14の内面(すなわち充填部17側の面)にフランジ部31bがヒートシールされて取り付けられている。フランジ部31bの形状は、略矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、長円形、多角形等の他の形状であってもよい。
【0041】
スパウト31の筒部31aは、略円筒状をなし、その外周面上に2つのフランジf1,f2を有する。これら2つのフランジf1,f2は、筒部31aの軸方向に間隔を空けて略同一の形状および大きさに形成されている。また、図示しないが、スパウト31の筒部31aにおいて、フランジf1よりも先端側(すなわちフランジ部31bとは反対側)の外周面に雄ネジ部が形成されており、キャップ32の内周面に形成された雌ネジ部が螺合されるようになっている。
【0042】
スパウト31からパウチ容器10の充填部17に内容物を充填すると、底部シート13が展開して表面シート11および裏面シート12が互いに離間し、
図1に示すように胴部が膨らんだ形態となる。この状態で、キャップ32をスパウト31に締め込んで、パウチ容器10内に内容物を封入する。こうして、パウチ容器10の自立性が発現する。パウチ容器10では、天面シート14を設けたことにより、
図1に示すように容器の上部も膨らんで、あたかもボトルのような形態となる。
【0043】
図2(a)に示すように、パウチ容器10の表面側下端部の両側縁部には、マークmが付されている。これらのマークmは、パウチ容器10を製造するための長尺帯状のシート材に印刷されて形成されている。詳細には後述するが、パウチ容器10が容器連続体から切断形成される前はマークmの2倍または2倍以上の大きさのマークM(
図4参照)として形成されており、このマークMが容器の上下方向と直交する幅方向中央で分断されることによってマークmが形成されることになる。上記マークMは、パウチ容器10の表面シート11および裏面シート12の幅に等しい所定ピッチPでシート材SM上に形成されている。このマークMを基準として、シート材SMに孔形成、スパウト装着、シール、シート切除、および、切断等の各種の作業を施すことにより、パウチ容器10を精度よく製造することができる。
【0044】
次に、
図3以降を参照して、上述したパウチ容器10の製造システム1について説明する。
【0045】
図3は、一実施形態であるパウチ容器の製造システム1を示す概略図である。
図3(
図7も同様)において、シート材SMの移送方向または延在方向(すなわちパウチ容器10の製造工程進行方向)が矢印Xで示される。
【0046】
図3に示すように、製造システム1は、パウチ容器10が幅方向に多数連なった容器連続体を製造する製造装置40と、容器連続体を切断して個々のパウチ容器10に分離する切断装置50とを備える。
【0047】
容器連続体の製造装置40は、リールユニット41、アキュームユニット42、孔形成ユニット43、折目線形成ユニット44、折りユニット45、スパウト装着装置46、シール切除ユニット47、および、スポットシール装置48を含む。シール切除ユニット47は、シール装置47a、冷却装置47b、および切除装置47cで構成される。ここで、本実施形態では、スパウト装着装置46が第1ワークステーションに相当し、シール切除ユニット47が第2ワークステーションに相当する。
【0048】
リールユニット41は、長尺帯状のシート材SMが巻き付けられているリールが回転可能に支持されており、このリールからシート材SMが連続的に繰り出されるようになっている。
【0049】
アキュームユニット42は、リールユニット41から繰り出されたシート材SMをある程度の長さの余裕を持って蓄積している。これにより、シート材SMを下流側ユニットに安定的に供給できる。
【0050】
孔形成ユニット43は、天面シート14となるシート部分にスパウト31の筒部31a(
図2(a)参照)を挿通するための貫通孔であるスパウト装着孔をパンチングにより形成する。また、孔形成ユニット43は、個々のパウチ容器10に分離されたときに半円状の切欠き18となる円形の貫通孔をパンチングにより形成する。これらの貫通孔は、シート材SMに形成されているマークMを基準として、シート材SMの長手方向に沿って所定ピッチPで形成される。なお、孔形成ユニット43の詳細については後述する。
【0051】
折目線形成ユニット44は、シート材SMに長手方向に沿って複数の折目線を平行に形成する。複数の折目線は、薄い折目線形成ローラを回転させながらシート材SMに当接させる等によって形成することができる。これらの折目線は、後工程の折りユニット45において各折目線でシート材SMが折られることで、表面シート11、底部シート13、裏面シート12、および、天面シート14となるシート部分を区画するものである。
【0052】
折りユニット45は、シート材SMを上記複数の折目線に沿って折り曲げる。
図4は、折り畳まれたシート材SMからなる容器連続体の天面シート部分に3つのスパウト31が装着される様子を示す斜視図である。
図4では、個々のパウチ容器10に分離されたときに半円状の切欠き18となる円形の貫通孔の図示が省略されている。
【0053】
折りユニット45では、シート材SMが、
図4に示すように、折目線形成ユニット44によって形成された6本の折目線L1〜L6で折り曲げられる。これにより、表面シート11を構成する表面シート部分S1、裏面シート12を構成する裏面シート部分S2、底部シート13を構成する底部シート部分S3、および、天面シート14を構成する天面シート部分S4が区画形成される。天面シート部分S4には、上述した孔形成ユニット43によって形成されたスパウト装着孔51が所定ピッチPで配置されている。ここで、隣接するスパウト装着孔51のピッチPは、パウチ容器10の全幅に一致する。
【0054】
図4に示すように、スパウト装着装置46は、天面シート部分S4に形成されたスパウト装着孔51にスパウト31の筒部31aを挿通した状態でフランジ部31bを天面シート部分S4にヒートシールして装着する。スパウト装着装置46の詳細については後述する。
【0055】
また、折り畳まれたシート材SMにおいて裏面シート12を構成する裏面シート部分S2の下部には、マークMが所定ピッチPで形成されている。本実施形態では、マークMは、例えば長方形等の矩形状に形成されている。また、マークMは、裏面シート部分S2に印刷表示に対して目立ち易い色(例えば、白、黒等)として、後述するマークセンサによって確実に検知されるようにするのが好適である。
【0056】
シール装置47aは、
図4に示すように折り畳まれたシート材SMの天面シート部分S4にスパウト31がヒートシールによって装着されたものに、加熱されたシールバーを押し当ててパウチ容器10のトップシール部20、ボトムシール部21およびサイドシール部22となるシール部分を形成する。また、切除装置47cは、パウチ容器10の天面外形形状を成形するために不要部分を切除する。具体的には、天面シート14となるシート部分S4の両側縁部を略三角状に切除する。これにより、個々のパウチ容器10に分離されたときに天面シート14が略八角形状になる。なお、シール装置47aの詳細については後述する。
【0057】
図5は、シール切除ユニット47を通過した容器連続体2を示す平面図である。容器連続体2は、個々のパウチ容器10に切断されたときに、トップシール部20となるシール部分20A、ボトムシール部21となるシール部分21A、および、サイドシール部22となるシール部分22Aが上記のシール装置47aによって形成されている。サイドシール部22となるシール部分22Aの幅方向中央に、上下方向に延びる切断予定線CLが示されている。切断予定線CLは所定幅ΔW(例えば3mm)を有していてもよく、この場合、シート材SMにおいてパウチ容器となる部分の間に位置する幅ΔWの帯状領域が切除されることになる。また、容器連続体2において天面シート14となるシート部分は、それぞれ両側縁部の略三角状部分23が上記の切除装置47cによって切除されて略八角形が連なった形状に形成されている。さらに、容器連続体2の下縁部は、切断予定線CLの位置において略三角状部分24が切除されている。これにより、個々のパウチ容器に切断されたとき、ボトムシール部21の角部が湾曲した形状に形成される。
【0058】
スポットシール装置48は、パウチ容器10における下部および上部スポットシール19a,19b(
図2参照)を形成するために、
図5に示すように、サイドシール部22になるシール部分22Aとボトムシール部21になるシール部分21Aとの境界部に、先端面が長方形状をなす加熱されたスポットシールバー52を表裏方向に押圧するとともに、サイドシール部22になるシール部分22Aとトップシール部20になるシール部分20Aとの境界部に、先端面が長方形状をなす加熱されたスポットシールバー53を表裏方向に押圧する。これにより、個々のパウチ容器10に分離されたときに下部および上部スポットシール19a,19bのそれぞれ2つ分に相当する大きさのスポットシールが形成される。その結果、個々のパウチ容器10として分離されたときに、サイドシール部22とボトムシール部21およびトップシール部20とのシール境界部のシール強度が増加し、パウチ容器10の落下時等の破袋強度が増大する。
【0059】
また、
図5に示すように、パウチ容器の製造システム1は、容器連続体2(または折り畳まれたシート材SM)を移送するための移送手段54を備える。具体的には、移送手段54は、例えば容器連続体2を両側から挟持して矢印X方向に引っ張る一対のチャックによって構成できる。このような移送手段54は、パウチ容器の製造システム1において、容器連続体2の移送方向における最下流側(例えばスポットシール装置48と切断装置50との間)に1箇所だけ設けられており、この移送手段54が作動することにより容器連続体2が矢印X方向に所定ピッチずつ間欠的に移送されるようになっている。本実施形態では、移送手段54によって、容器連続体2がパウチ容器10の3つ分の全幅に相当するピッチ、すなわち3×Pずつ移送される例が示される。なお、容器連続体2を移送する移送手段は、例えば、シート材SMを挟持しつつ回転駆動されるローラ対等で構成されてもよい。
【0060】
パウチ容器の製造システム1における切断装置50は、スポットシール装置48を通過した容器連続体2を切断予定線CLで切断して個々のパウチ容器10に分離する。
図6は、容器連続体2が切断されて個々のパウチ容器10が生成された状態を示す。切断装置50の態様は、どのようなものであってもよく、例えば、はさみ型の切断装置や、固定刃および可動刃を含む切断装置等が挙げられる。このようにしてパウチ容器10が順次製造される。
【0061】
次に、
図7ないし
図9を参照して、スパウト装着装置46について詳細に説明する。
図7は、スパウト装着装置46の要部を概略的に示す正面図である。
図8は、マークセンサによるシート材SMのマークMの検出動作を説明するための図である。また、
図9は、スパウト装着装置46の補正機構の駆動制御について説明するための図である。
【0062】
スパウト装着装置46は、
図4を参照して上述したように、折り畳まれたシート材SMにおける天面シート部分S4に形成されたスパウト装着孔51にスパウト31の筒部31aを挿入し、スパウト31のフランジ部31bをスパウト装着孔51の周縁にヒートシールすることによって装着する装置である。
図7に示すように、折り畳まれたシート材SMの移送方向(矢印X方向)に沿って順に設置された、第1シール装置46a、第2シール装置46b、および、冷却装置46cを含む。これらの装置46a,46b,46cは、スパウト装着装置46に含まれるサブワークステーションに相当する。
【0063】
スパウト装着装置46の第1シール装置46aには、スパウト装着ヘッド60が設置されている。スパウト装着ヘッド60は、スパウト31を搬送、挿入、および接合する機能を有する。詳しくは、スパウト装着ヘッド60は、所定の取出位置に供給されたスパウトを保持して搬送し、折り畳まれたシート材SMの天面シート部分S4にあるスパウト装着孔51にスパウト31の筒部31aを挿入し、後述する加熱部材との間にスパウト31のフランジ部31bとスパウト装着孔51の周縁のシート部分とを挟んで押圧および加熱することによりスパウト31を天面シート部分S4に接合する。
【0064】
スパウト装着ヘッド60は、ロボットアーム等の移動機構61に連結されたヘッド本体62と、ヘッド本体62の下面に突出して設けられた例えば3つのスパウト保持部63とを有する。スパウト装着ヘッド60は、移動機構61によってスパウト31が供給されるスパウト取出位置と、シート材SMのスパウト装着孔51にスパウト31を挿入するスパウト装着位置との間を往復移動する。
【0065】
3つのスパウト保持部63は、シート材SMの天面シート部分S4に形成されるスパウト装着孔51と等ピッチPで並んで配置されている。また、各スパウト保持部63は、外形が略円柱状に形成されている。さらに、各スパウト保持部63は、例えばシリコン等の材料で形成されている。そして、スパウト保持部63の下端面の中央部には、略円錐台状をなす突起64が突設されている。突起64は、スパウト保持部63でスパウト31を吸引保持する際に、フランジ部31b側から筒部31aに嵌め込まれる。
【0066】
本実施形態では、スパウト保持部63において、突起64の周囲には円環状をなす平坦な吸引面が形成されている。吸引面には、複数の吸引口が突起64を取り囲むように形成されている。これにより、スパウト保持部63は、突起64が筒部31aに嵌まり込んだ状態でスパウト31のフランジ部31bを吸引保持することができ、この状態でスパウト31を所定の取出位置から装着位置へ搬送することができる。なお、スパウト保持部63は、スパウト31を吸引保持するものに限定されず、例えば筒部31a内に挿入されたクランプ爪を拡径させること等によって保持できる構成としてもよい。
【0067】
また、スパウト装着装置46は、スパウト装着ヘッド60の下方位置に昇降ステージ70を備える。昇降ステージ70の下部には、昇降用モータ87を含む駆動機構が設置されている。昇降用モータ87の駆動軸はボールネジ軸86に連結され、このボールネジ軸86が昇降ステージ70の下部に設けられたナット部70aに螺合している。昇降用モータ87は、ブラケット88を介してスパウト装着装置46のフレーム(図示せず)に固定されている。また、昇降ステージ70の下面には複数本のガイドシャフト70bが鉛直下方に突出して取り付けられおり、上記フレームに固定されたガイド部材79に挿通されることによって、昇降ステージ70の上下方向の移動をガイドするようになっている。これらの構成により、昇降ステージ70は、コントローラ100からの指令に応じて昇降用モータ87が回転駆動されることによって、昇降移動可能になっている。
【0068】
昇降ステージ70上には、シート材SMの移送方向Xに沿ってガイドレール75が敷設されている。ガイドレール75上には、ガイド部材76を介して補正ステージ77が配置されている。これにより、補正ステージ77は、昇降ステージ70に対して、矢印X方向に沿って移動可能になっている。ここで、シート材SMの移送方向下流側の方向をX+(プラス)方向といい、同上流側の方向をX−(マイナス)方向ということがある。
【0069】
補正ステージ77上であって第1シール装置46aには、スパウト装着ヘッド60のスパウト保持部63に対応して3つの第1加熱部材71が配置されている。第1加熱部材71は、図示しないヒータによって加熱されている。第1加熱部材71の温度は、シート材SMのシーラント層の融点よりも高く、かつ、シート材SMを構成するベースフィルム層の融点(例えばPETフィルムの場合は260℃)よりも低い温度に加熱されているのが好ましい。また、第1加熱部材71は、スパウト31の筒部31aを収容可能な円筒形状の筒部収容凹部74を有しており、その先端面71aがシート材SMの天面シート部分S4に形成されたスパウト装着孔51の周縁に当接可能な形状および大きさに形成されている。これにより、昇降ステージ70が上昇移動したとき、スパウト保持部63に吸引保持されたスパウト31のフランジ部31bと天面シート部分S4のスパウト装着孔51の周縁とが、第1加熱部材71の先端面とスパウト保持部63の平坦な吸引面との間に挟持されて押圧および加熱される。その結果、スパウト31のフランジ部31bがシート材SMにヒートシールされて装着される。
【0070】
スパウト装着装置46の補正ステージ77上には、第2シール装置46bに対応して3つの第2加熱部材72が配置され、冷却装置46cに対応して3つの冷却部材73が配置されている。本実施形態では、第2加熱部材72は第1加熱部材71と略同一に形成されている。これに対し、冷却部材73は第1加熱部材71と同様に円筒状の先端部を有しているが、スパウト31のシール部冷却にはそれほど高い位置精度が求められないため、より大径に形成されている。また、第1加熱部材71、第2加熱部材72および冷却部材73は、折り畳まれたシート材SMの移送方向(矢印X方向)に沿って直線状に所定ピッチPで配列されている。これにより、折り畳まれたシート材SMがパウチ容器10の3個分の全幅に対応する距離(すなわちP×3)ごとに間欠的に移送されることで、第1シール装置46aでスパウト装着孔51に装着されたスパウト31の筒部31aが第2シール装置46bおよび冷却装置46cにおいて第2加熱部材72および冷却部材73の内部に嵌り込むことができる。
【0071】
スパウト装着装置46の第2シール装置46bには、例えばプレート状の当接部材68が3つの第2加熱部材72の上方に対向して配置されている。当接部材68は、昇降ステージ70が上昇移動したとき、第2加熱部材72の先端面との間にスパウト31のフランジ部31bおよびシート材SMの天面シート部分S4におけるスパウト装着孔51の周縁を挟持して押圧する。これにより、スパウト31のフランジ部31bが、天面シート部分S4に対してより確実にヒートシールされる。
【0072】
スパウト装着装置46の冷却装置46cには、例えば扁平筐体状をなす水冷式の冷却装置69が3つの冷却部材73に対向して配置されている。冷却装置69は、昇降ステージ70が上昇移動したとき、冷却部材73の先端面との間にスパウト31のフランジ部31bおよびシート材SMの天面シート部分S4におけるスパウト装着孔51の周縁を挟持する。これにより、スパウト31のフランジ部31bが天面シート部分S4にヒートシールされた部分が冷却されるようになっている。
【0073】
補正ステージ77には、マークセンサ78が設置されている。マークセンサ78は、矢印X方向に移送される容器連続体2のマークMの高さ位置に配置されている。マークセンサ78によるマークMの検出信号は、図示しない信号線または無線によって、コントローラ100に入力される。
【0074】
また、補正ステージ77には、補正機構80が設けられている。補正機構80は、補正ステージ77の下面に連結された連結部材81と、連結部材81に形成される2箇所のナット部81aに螺合されるボールネジ軸82と、ボールネジ軸82の一端部に連結される従動ギヤ83aと、この従動ギヤに噛合する駆動ギヤ83bと、この駆動ギヤ83bに駆動軸が連結されている駆動源としてのモータ84とを備える。ボールネジ軸82は、その両端部分が昇降ステージ70に固定された略U字状のブラケット85によって回転可能に支持されている。モータ84もまた、ブラケット85に取り付けられている。モータ84は、例えばサーボモータによって構成され、コントローラ100からの指令に応じて回転駆動される。このようにモータ84が回転駆動されることで、駆動ギヤ83b、従動ギヤ83aおよびボールネジ軸82が回転し、その結果、連結部材81を介して補正ステージ77がX+方向およびX−方向に移動するように構成されている。
【0075】
パウチ容器の製造システム1におけるコントローラ100(
図3参照)は、システム全体を制御する。特に、本実施形態におけるコントローラ100は、移送手段54(
図5参照)による容器連続体2の移送制御や、スパウト装着装置46における補正ステージ77の移動制御を実行する。コントローラ100は、例えば、中央処理装置(CPU)、記憶装置(RAM、ROM等)等を含むコンピュータによって好適に構成される。また、コントローラ100は、表示部や入力操作部等を有することができる。さらに、コントローラ100は、スパウト装着装置46の補正機構80だけでなく、後述するシール切除ユニット47の補正機構も駆動制御することができるが、本実施形態ではコントローラ100は、スパウト装着装置46における補正機構と、シール切除ユニット47における補正機構とをそれぞれ独立して駆動制御することができる。また、コントローラ100は、孔形成ユニット43やスポットシール装置48が補正機構をそれぞれ備えている場合、これらの補正機構をスパウト装着装置46やシール切除ユニット47の各補正機構からそれぞれ独立して駆動制御することができる。
【0076】
続いて、上記の構成からなるスパウト装着装置46の動作について説明する。
【0077】
コントローラ100は、移送手段54を間欠的に駆動して、容器連続体2を矢印X方向に移送する。そして、コントローラ100は、容器連続体2が移送停止されている間に、補正ステージ77に設置されたマークセンサ78によるマーク検出を実行する。具体的には、
図8に示すように、コントローラ100は、補正機構80を駆動して補正ステージ77をX+方向に一旦前進移動させ、その後、補正機構80によって補正ステージ77をX−方向に後退移動させる。これにより、マークセンサ78は、
図8中に破線78aで示す位置まで前進移動した後、後退移動する。そして、この後退移動する間に、マークセンサ78は、その対向する位置においてマークMの上流側端縁部(
図8中のマークMの右側端縁部)を検出する。この検出信号は、コントローラ100に入力される。
【0078】
図9に示すように、補正機構80のモータ84は、コントローラ100の指令に応じて、回転速度+Vで回転駆動される。これにより補正ステージ77が前進移動する。その後、モータ84は、コントローラ100の指令に応じて、回転速度−Vで逆転駆動される。これにより補正ステージ77が後退移動する。なお、マークセンサ78によるマークMの検出精度を向上させるために、補正ステージ77が後退移動する速度は前進移動時の速度よりも低速に設定されるのが好ましい。
【0079】
補正ステージ77が後退移動する間に、時間t1のタイミングでマークセンサ78によるマークMの検出信号を受信すると、コントローラ100は、時間t1から、補正ステージ77を停止させる時間t2までの補正ステージ77の移動距離を算出する。
図9において、クロスハッチングで示される領域89の面積が上記移動距離に相当する。この移動距離は、マークMの位置とスパウト装着孔51の位置との関係から予め設定されて、コントローラ100の記憶部に予め記憶された値を用いて算出することができる。そして、コントローラ100は、上記移動距離に応じた数のパルス信号をモータ84に出力し、マークMの検出から補正ステージ77の停止位置を制御する。これにより、第1加熱部材71等が設置されている補正ステージ77を、シート材SMのマークMを基準に正確に位置決めすることができる。また、図示していないが、スパウト装着ヘッド60もまた、上述した補正ステージ77と同様の補正機構を備えており、同様の制御によって容器連続体2のマークMを基準として、スパウト装着孔51に対するスパウト装着ヘッド60のX方向の位置補正が行われる。これにより、スパウト装着ヘッド60のスパウト保持部63が、各スパウト装着孔51に対して正確に位置合わせされる。より詳しくは、シート材移送方向に関して最上流側に位置するスパウト保持部63がスパウト装着孔51と同心状になるように位置合わせされる。
【0080】
この状態で、スパウト装着ヘッド60が下降移動してスパウト31の筒部31aがスパウト装着孔51に挿入されると同時に、昇降ステージ70が上昇移動することによってスパウト31のフランジ部31bと天面シート部分S4のスパウト装着孔51の周縁部とが挟持され、その結果、スパウト31が天面シート部分S4にヒートシールされる。また、このように補正ステージ77による補正が行われることで、第1シール装置46aに対してシート材SMの移送方向下流側に隣接する第2シール装置46bおよび冷却装置46cおける第2加熱部材72および冷却部材73の各位置も一体に補正される。
【0081】
次に、
図10〜
図12を参照して、シール切除ユニット47について詳細に説明する。
図10は、シール切除ユニット47の構成を示す正面図である。
図11は、シール切除ユニット47に含まれるシール装置47aの加熱機構を矢印X方向から見た側面図である。
図12は、シール装置47aにおけるシート材SMの状態を示す斜視図である。
【0082】
図10に示すように、シール切除ユニット47は、シール装置47a、冷却装置47b、および切除装置47cを備える。これらの各装置47a,47b,47cは、シート材SMの移送方向Xに沿って上流側から順に隣接して設置されている。なお、シール切除ユニット47が第2ワークステーションに相当し、各装置47a,47b,47cが第2ワークステーションに含まれるサブワークステーションに相当する。
【0083】
図10および
図11に示すように、シール装置47aは、折り畳まれて且つスパウト31が装着されているシート材SMの各部をヒートシールする加熱機構90を有する。この加熱機構90は、上下に対向配置されたトップブロック91およびボトムブロック92と、当該トップブロック91およびボトムブロック92の間においてシート材SMを挟んだ両側に対向配置された一対のサイドブロック93と、これらの複数のブロックを移動させる移動機構と、を備えている。
【0084】
このような加熱機構90において、シート材SMは、
図12に示すように、シート材SMの移送方向Xから見た状態で略I字状をなしている。より詳しくは、スパウト31が装着されているシート材SMの天面シート部分S4は、水平方向に沿った状態に折り返されて、表面シート部分S1および裏面シート部分S2の各上端部に重ねられている。また、底部シート部分S3も水平方向に沿った状態に折り畳みが解除されて、表面シート部分S1および裏面シート部分S2の各下端部に重ねられている。
【0085】
トップブロック91は、その下面に、シート材SMにおいてトップシール部20となるシール部分20A(
図5参照)に対応する形状の突部を有する。トップブロック91は、下降移動すると、互いに接近した位置にある一対のサイドブロック93と協働して、天面シート部分S4と当該天面シート部分S4と重ねられた表面シート部分S1および裏面シート部分S2の上縁とを挟持加圧しつつ加熱する。これにより、容器連続体2においてトップシール部20となるシール部分20Aが形成される(
図5参照)。なお、トップブロック91には、スパウト31の筒部31aとの干渉を避けるための逃がし孔91aが形成されている。
【0086】
一対のサイドブロック93は、トップブロック91と対向する上面、対をなすサイドブロック93と対向する対向面、および、ボトムブロック92と対向する下面とをそれぞれ有する。各上面には、一対のサイドブロック93が互いに接近してシート材SMを挟持した状態で、トップシール部20となるシール部分20Aに対応する形状の突起が形成されている。これにより、トップブロック91と協働して、トップシール部20となるシール部分20Aを形成することができる。
【0087】
また、一対のサイドブロック93の対向面には、上下方向に延びる突部がそれぞれ形成されている。一対のサイドブロック93は、互いに接近移動することによって、上記突部の間にシート材SMの表面シート部分S1および裏面シート部分S2を挟持して押圧および加熱する。これにより、シート材SMにおいてサイドシール部22となるシール部分22A(
図5参照)が形成される。
【0088】
ボトムブロック92の上面には、シート材SMにおいてボトムシール部21となるシール部分21Aに対応する形状の突部が形成されている。また、一対のサイドブロック93の各下面にも、互いに接近してシート材SMを挟持した状態で、上記シール部分20Aに対応する形状をなす突部が形成されている。ボトムブロック92が上昇移動すると、互いに接近移動した一対のサイドブロック93と協働して、底部シート部分S3と、該底部シート部分S3に重ねられた表面シート部分S1および裏面シート部分S2の各周縁部とを挟持して押圧および加熱する。これにより、シート材SMにおいてボトムシール部21となるシール部分21Aが形成される。
【0089】
シール装置47aの移動機構は、上記三種類のブロックを移動させるための機構である。より具体的には、移動機構は、トップブロック91およびボトムブロック92を昇降させる。また、移動機構は、一対のサイドブロック93を互いに近接または離間する方向に移動させることができる。こうした移動機構は、公知の周知技術を用いて構成することができるため、ここでの詳説は省略する。
【0090】
続いて、
図10を再び参照して、冷却装置47bおよび切除装置47cについて説明する。冷却装置47bは、昇降移動するトップ冷却ブロック94と、互いに接近または離間する方向に移動する一対のサイド冷却ブロック95とを備える。
【0091】
上記シール装置47aにおいて各シール部分20A,21A,22Aが形成されたシート材SMが冷却装置47bに移送されると、トップ冷却ブロック94が下降移動するとともに、一対のサイド冷却ブロック95が互いに接近する方向に移動して、シート材SMを挟持する。トップ冷却ブロック94は、一対のサイド冷却ブロック95と協働して、シート材Sの天面シート部分S4を挟持して冷却する。このとき、トップ冷却ブロック94には逃がし孔が形成されているため、スパウト31の筒部31aが干渉することはない。これと同時に、シート材SMの表面シート部分S1および裏面シート部分S2は、一対のサイド冷却ブロック95の間で挟持されて冷却される。なお、トップ冷却ブロック94の下面および一対のサイド冷却ブロック95の各対向面は、平面状に形成されている。また、一対のサイド冷却ブロック95によって挟持されたとき、底部シート部分S3は表面シート部分S1および裏面シート部分S2間で折り畳まれた状態になっている。すなわち、冷却装置47bでは、シート材SMは、略T字状をなした状態で挟持されて冷却される。
【0092】
切除装置47cは、昇降移動する可動刃96と、シート材SMの間にして対向配置される一対の固定刃97とを備える。冷却装置47bにおいて略T字状をなして冷却されたシート材SMは、そのままの状態で切除装置47cに移送される。切除装置47cでは、
図5を参照して上述したように、容器連続体2において天面シート14となるシート部分の両側縁部にある略三角状部分23が切除装置47cによって切除される。これにより、シート材SMからなる容器連続体2の天面シート部分S4が略八角形状に形成される。また、上述したように、切除装置47cにおいて、容器連続体2の下縁部、すなわちボトムシール部21となるシール部分21Aの略三角状部分24が切除される。
【0093】
図10に示すように、シール切除ユニット47は、補正ステージ98を備える。補正ステージ98は、
図7を参照して上述したスパウト装着装置46と同様に構成される。すなわち、補正ステージ98は、補正機構80Aによってシート材SMの移送方向X+方向またはその逆のX−方向に沿って移動可能になっている。補正機構80Aは、スパウト装着装置46の補正機構80と同様に構成される。補正機構80Aのモータ84は、コントローラ100からの指令によって駆動制御される。
【0094】
補正ステージ98上であって後述するサイドブロック93およびサイド冷却ブロック95の間には、マークセンサ79aが設置されている。マークセンサ79aによるシート材SM上のマークMの検出信号は、図示しない信号線または無線を介してコントローラ100に送信される。
【0095】
また、シール切除ユニット47の切除装置47cは、サブ補正機構80Bを更に備える。サブ補正機構80Bは、上記補正ステージ98上にガイドレールおよびガイド部材によってX方向にスライド移動可能に設けられたサブ補正ステージ110を有すると共に、サブ補正ステージ110をX+方向またはX−方向に移動させるモータ112を含む。モータ112の回転軸は、固定刃97に連結されている。モータ112は、コントローラ100からの指令によって駆動制御される。また、サブ補正ステージ110の上流側端部には、マークセンサ79bが設置されている。マークセンサ79bによるシート材SM上のマークMの検出信号は、図示しない信号線または無線を介してコントローラ100に送信される。このようなサブ補正機構80Bを備える切除装置47cでは、サブ補正ステージ110上に固定刃97が設置され、サブ補正ステージ110上に立設されたフレーム116によって可動刃96が支持されている。
【0096】
上記のような補正ステージ98を備えるシール切除ユニット47では、シール装置47aの一対のサイドブロック93およびボトムブロック92と、冷却装置47bの一対のサイド冷却ブロック95とが、補正ステージ98に取り付けられている。また、シール装置47aのトップブロック91と冷却装置47bのトップ冷却ブロック94は、補正ステージ98上に立設されたフレーム114によって支持されている。これにより、補正機構80Aのモータ84が駆動されて補正ステージ98が移動することによって、シール装置47aによるシール位置、および、冷却装置47bによる冷却位置が補正されるようになっている。
【0097】
また、上述したように、切除装置47cは、サブ補正機構80Bのモータ112が駆動されてサブ補正ステージ110が補正ステージ98上で移動することで、天面シート部分S4の略三角状部分23および容器連続体2の下縁部の略三角状部分24(
図5参照)の切除位置を単独で補正できるようになっている。これにより、シール装置47aおよび冷却装置47に対する切除装置47cの相対位置をより正確に補正できるように構成されている。
【0098】
続いて、上記の構成からなるシール切除ユニット47の動作について説明する。
【0099】
シール装置47aおよび冷却装置47bの補正は、上述したスパウト装着装置46で説明したものと同様である。すなわち、補正機構80Aのモータ84で補正ステージ98をX+方向に一旦前進移動させ、その後、後退移動させる。この後退移動の間にマークセンサ79aによってシート材SM上のマークMが検出されると、コントローラ100は、マーク検出時から補正ステージ98の移動停止までの移動距離を算出し、これに従って補正機構80Aのモータ84を駆動制御する。これにより、補正ステージ98を、シート材SMのマークMを基準に正確に位置決めすることができる。その結果、補正ステージ98に支持されているシール装置47aによってシート材SMに各シール部分20A,21A,21Bを正確に形成することができる。
【0100】
また、切除装置47cでは、マークセンサ79bによってシート材SM上のマークMが検出されると、コントローラ100は、その検出時からサブ補正ステージ110の停止位置までの移動距離を算出して、モータ112の駆動を制御する。これにより、マークMを基準として天面シート部分S4の切除位置をより正確に補正することができる。
【0101】
上述したように、本実施形態のパウチ容器の製造システム1によれば、スパウト装着装置46の補正機構80と、シール切除ユニット47の補正機構80Aとをそれぞれ独立して駆動制御することができる。これにより、シート材SMに対してスパウト装着装置46およびシール切除ユニット47をそれぞれ正確に位置合わせしてスパウト装着作業、および、各シール部分形成作業を行うことができる。その結果、個々のパウチ容器10を精度良く製造することができる。また、シート材SMを折り畳んだ後の移送経路中にシート材SMのバッファー部や、シート材を挟持しつつ回転駆動される位置合わせ制御ローラ対をスパウト装着装置46およびシール切除ユニット47に設ける必要がなく、シート材SMの移送経路の構成を簡易にできるとともに、製造システム1の全長を抑えることができる。
【0102】
次に、
図13を参照して、本実施形態のパウチ容器の製造システムにおける孔形成ユニット43について説明する。
図13(a)は、補正機構80Cを有する孔形成ユニット43を示す図であり、(b)は従来の孔形成ユニットを示す図である。
【0103】
図13(a)に示すように、孔形成ユニット43は、架台49上に設置された補正ステージ77aと、補正ステージ77aを架台49に対して移動させる補正機構80Cとを備える。補正機構80Cは、コントローラ100によって、上述した他の装置46,47の補正機構80,80Aとは独立して駆動制御可能である。上記補正ステージ77aおよび補正機構80Cは、
図7を参照して上述したスパウト装着装置46と同様に構成できる。
【0104】
補正ステージ77a上には、支柱104を介してパンチングユニット105が設置されている。パンチングユニット105には、その下方を移送されるシート材SMを検出するためのマークセンサ106が取り付けられている。マークセンサ106によるマークMの検出信号は、コントローラ100に送信される。パンチングユニット105は、コントローラ100からの指令に応じて作動して、スパウト挿入孔51を形成する。なお、スパウト装着孔51は、1回のパンチングにより1つずつ形成されてもよいし、同時に複数形成されてもよい。
【0105】
アキュームユニット42(
図3参照)から水平方向に沿って移送されてきたシート材SMは、ローラ107,108に巻き掛けられて鉛直上方に移送される。これらのローラ107,108間に設けられたエッジコントローラ109によって、連続的に移送されるシート材SMの蛇行が検出されると、例えば、ローラ107,108の少なくとも一方の軸心方向を傾ける等によって、シート材SMの蛇行修正制御が実行される。
【0106】
ローラ108とローラ118の間で水平方向に沿って移送されるシート材SMは、パンチングユニット43の下方位置を通過する。この際、パンチングユニット105は、補正機構80Cによって、連続的に移送されるシート材SM上のマークMを検出するためにX+方向に移動する。そして、マークセンサ106によってマークMが検出されると、パンチングユニット105が駆動されて、シート材SMにスパウト装着孔51が形成される。その後、パンチングユニット105は、X−方向に移動して、次のパンチング動作に備える。
【0107】
スパウト装着孔51が形成されたシート材SMは、引き続き連続的に移送され、ローラ118,119に巻き掛けられることで移送方向が反転される。そして、シート材SMは、折目線形成ユニット44を連続的に通過して、折目線L1−L6が形成される。
【0108】
図13(b)を参照すると、従来の孔形成ユニット43Aでは、パンチングユニット105が架台49上に固定配置されている。また、パンチングユニットの上流側にシート材SMのバッファー部111が設けられ、パンチングユニット105の下流側に位置合わせ制御ローラ対113が配置されている。この位置合わせ制御ローラ対113は、シート材SMを挟持しつつ回転駆動されることによって、パンチングユニット105の下方でシート材SMを間欠的に移送するとともに、マークセンサMによるマークMの検出信号に基づいてシート材SMの停止位置を制御することでシート材SMに対するスパウト装着孔の形成位置を決めている。また、シート材移送方向に関して孔形成ユニット43Aの下流側に、別のバッファー部115が設けられている。このバッファー部115は、折目線形成ユニット44へのシート材SMの連続的移送を可能にするために、シート材SMを貯留する機能を有する。このように従来の孔形成ユニット43Aには、2箇所のバッファー部111,115と位置合わせ制御ローラ対113が必要であり、シート材SMの移送経路が長くなるとともに移送経路構成が複雑になっていた。
【0109】
これに対し、上述した本実施形態における孔形成ユニット43によれば、バッファー部を設けることなくシート材SMを連続的に移送しながらスパウト装着孔51を形成することができ、シート材SMの移送経路の短縮およびその構成の簡易化を図れる。また、補正ステージ77aおよび補正機構80Cによってパンチングユニット105を移動させながら、マークMを基準としてパンチングユニット105の位置を補正することで、シート材SMに対してスパウト装着孔51を正確な位置に形成することができる。
【0110】
なお、本発明に係るパウチ容器の製造システムは、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、種々の改良や変更が可能である。
【0111】
上記においては、孔形成ユニット43、スパウト装着装置46、および、シール切除ユニット47に補正機構80,80A,80Cやサブ補正機構80Bを設置した例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、容器連続体2を個々のパウチ容器10に切断する切断装置50に補正ステージおよび補正機構を設け、他のワークステーションとは独立してそれぞれ駆動制御可能にしてもよい。また、
図3に示すように、スポットシール装置48に補正ステージおよび補正機構を設け、他のワークステーションとは独立して駆動制御可能にしてもよい。この場合、シート材SMの移送方向Xに沿って隣接する第1スポットシール装置48a、第2スポットシール装置48bおよび冷却装置48cを同じ補正ステージ上に設置して一体に補正する構成としても良い。
【0112】
また、上記においては、
図14に示すように、スパウト装着装置46において、マークセンサ78によって検出されたマークMに基づいて、シート材移送方向の最上流側に位置するスパウト保持部63aをスパウト装着孔51に対して正確に位置合わせするように補正する例について説明したが、これに限定されるものではない。シート材SM上に形成されているマークMには、印刷時のシート材SMのテンション変動等によって印刷位置に誤差ΔPが生じ得る。そのため、このような場合に、マークMを基準に最上流側のスパウト保持部63aを位置合わせすると、スパウト装着ヘッド60において最下流側に位置するスパウト保持部63cの位置が上記誤差の累積によって位置誤差が2×ΔPと大きくなる。このようなマーク形成位置誤差の累積を抑制するため、検出されたマークMを基準として、3つのスパウト保持部63のうち中央に位置するスパウト保持部63bの位置をスパウト装着孔51に対して正確に位置合わせするようにスパウト装着ヘッド60の位置補正を行ってもよい。これにより、
図14(b)に示すように、最大位置誤差2×ΔPが上流側および下流側のスパウト保持部63a,63cに対してΔPずつ分散されることになり、マークMの形成位置誤差に起因するスパウト装着位置の誤差を低減することができる。この場合、中央のスパウト保持部63bとスパウト装着孔51とに僅かなずれがあっても、上流側および下流側のスパウト保持部63a,63cの位置誤差は2×ΔPより小さくなり、その結果、最大位置誤差を分散によって低減することができる。なお、このように位置誤差を分散させる位置補正は、例えばシール切除ユニット47等の他の装置にも適用可能である。
【0113】
また、上記においては、スパウト装着装置46が第1ワークステーションに相当し、シール切除ユニット47が第2ワークステーションに相当する例について説明したが、これに限定されるものではなく、スパウト装着装置46以外の例えば孔形成ユニット43やスポットシール装置48等が第1ワークステーションであってもよいし、シール切除ユニット47以外の例えば切断装置50が第2ワークステーションであってもよい。
【0114】
また、上記においては、
図8を参照して、1つのマークセンサ78によってマークMを検出する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、
図15(a)に示すように、2つのマークセンサ78b,78cでマークMを検出してもよい。このように2つのマークセンサを用いることで、マーク検出精度が向上する。この場合、
図15(a)に示すように2つのマークセンサ78b,78cの検出信号がいずれもオン状態であればマークMが正確に検出された状態にある。他方、
図15(b)に示すようにマークセンサ78bがオフでマークセンサ78cがオンであればマークMが検出されない状態にある。この場合には、補正ステージによってマークセンサ78b,78cを図中右側へ移動させてマークMを検出できるようにすることになる。
また、マークMの検出は、カメラでシート材SM上のマークMを撮影し、その撮影画像を解析することによって行ってもよい。このマークMはシート材における内容物等の商品情報や各種商品デザインの一部であってもよく、容器ピッチに対応する間隔で長手方向に沿って各容器を個別に特定できる特定情報であれば何でもよい。
【0115】
次に、検出部をカメラで構成する変形例を具体的に説明する。
図7を参照して前述したように、昇降ステージ70が上昇移動したとき、スパウト保持部63に吸引保持されたスパウト31のフランジ部31bと天面シート部分S4のスパウト装着孔51の周縁とが、第1加熱部材71の先端面とスパウト保持部63の平坦な吸引面との間に挟持されて押圧および加熱される。その結果、スパウト31のフランジ部31bがシート材SMにヒートシールされて装着される。第1加熱部材71および第2加熱部材72は、折り畳まれたシート材SMの移送方向(矢印X方向)に沿って直線状に所定ピッチPで配列されている。これにより、折り畳まれたシート材SMがパウチ容器10の3個分の全幅に対応する距離(すなわちP×3)ごとに間欠的に移送されることで、第1シール装置46aでスパウト装着孔51に装着されたスパウト31の筒部31aが第2シール装置46bにおいて第2加熱部材72の内部に嵌り込むことができる。スパウト装着装置46の第2シール装置46bには、例えばプレート状の当接部材68が3つの第2加熱部材72の上方に対向して配置されている。当接部材68は、昇降ステージ70が上昇移動したとき、第2加熱部材72の先端面との間にスパウト31のフランジ部31bおよびシート材SMの天面シート部分S4におけるスパウト装着孔51の周縁を挟持して押圧する。これにより、スパウト31のフランジ部31bが、天面シート部分S4に対してより確実にヒートシールされる。
【0116】
図16は、検出部をカメラで構成する変形例として、上記ヒートシール工程の作業に適用して位置補正する動作を模式的に示す説明図で、(a)はヒートシール工程の1つ前の工程における基準位置においてカメラCAでシート材SM上のパウチ容器10の特定情報であるマークMを撮影し、その撮影画像を解析することによって位置ずれを検出する状態を示し、(b)は前の工程における基準位置から間欠送りされたヒートシール工程において目標位置を位置補正した状態を示す。ここでは、例えば、容器10の3ピッチ分(P×3=100×3)であるシート材SMの間欠送り量を300mmとし、シート材SMにおけるA部(容器10の符号A1、A2、A3で示す3個分)、B部(容器10の符号B1、B2、B3で示す3個分)が順次矢印X方向に間欠送りされたときに、基準位置に対して5mmのずれが生じた際に目標位置を5mm位置補正する場合を例示している。
図16(a)に示すように、基準位置においてカメラCAでシート材SM上のパウチ容器10の特定情報であるマークMを撮影し、その撮影画像を解析することによって位置ずれを検出し、具体的には、撮影したところで基準位置からシート材SMのA2部分が5mmずれていたとすると、シート材SMが間欠送り量300mmを動かされたヒートシール工程の目標位置でも二点鎖線で示すスパウト装着装置46の第1加熱部材71の位置に対し5mmずれた状態となり、そのままヒートシールされることになる。そこで、目標位置でのずれをなくすため、
図16(b)に示すように、シート材SMの送り中に前述した補正機構80により破線で示すようにずれ量5mm分だけ補正テーブル77を動かす。これにより、シート材SMのA2部分がスパウト装着装置46の第1加熱部材71の位置に停止したときに目標位置のずれはなくなる。このように、検出部をカメラCAで構成すると、
図8を参照して前述した検出部をマークセンサ78で構成した場合のようにマークセンサ78を所定位置まで前進移動した後に後退移動する動作がなくなり、その分の検出時間が短縮され、補正処理の動作の高速化が可能となる。
上記位置補正の技術は、スパウト装着装置46のヒートシール工程の作業に限定されるものではなく、第2ワークステーションにおける作業が、シール切除ユニット47、スポットシール装置48、切断装置50等で行う各作業である場合に適用することができ、シート材SMを間欠送りする1つ前の工程を基準位置として、カメラCAでシート材SM上のパウチ容器10の特定情報であるマークMを撮影して位置ずれを検出し、第2ワークステーションにおける作業を目標位置のずれをなくし正確に位置合わせした状態で行うことが可能となる。
【0117】
さらに、上記のパウチ容器の製造システム1においては、1枚のシート材SMからパウチ容器10の各シート部分が形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数枚のシート材を用いてパウチ容器が製造されてもよい。