JP2002249109A - 密封容器のガス置換方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い置換率で成形容器のヘッドスペースの空
気を不活性ガスに置換できる密封容器のガス置換方法及
びその装置を提供することにある。 【解決手段】 容器本体のヘッドスペースのガスを不活
性ガスに置換して前記容器本体の開口部を枚葉状蓋体で
密封する密封容器のガス置換方法であって、内容物が収
納された容器本体にガス噴射ノズル管を介して前記枚葉
状蓋体を載置する蓋体載置工程と、前記ガス噴射ノズル
管から不活性ガスを噴射して前記容器本体内のガスを不
活性ガスと置換するガス置換工程と、前記枚葉状蓋体を
前記容器本体と熱接着して密封容器とする熱接着工程と
を前記容器本体のフランジ部を支持すると共に前記枚葉
状蓋体の位置決めを行う位置決め手段を有する台車を備
えた台車コンベアで間欠的に搬送しながら順次行うこと
を特徴とする密封容器のガス置換方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内容物が充填され
た容器本体のヘッドスペース部のガスを不活性ガスに置
換して前記容器本体の開口部を枚葉状蓋体で密封する密
封容器のガス置換方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、酸素による内容物の酸化や変質を
防止するために、包装体内部の空気等のガスを窒素、二
酸化炭素、あるいは、これらの混合ガス等の不活性ガス
に置換したガス充填包装が広く行われている。

【０００３】従来のガス充填包装は、内容物が充填され
た容器本体をチャンバー内に搬入して、チャンバー内を
真空にして容器本体内の空気を一旦吸引除去し、その後
チャンバー内に不活性ガスを充満することにより容器本
体のヘッドスペース内に不活性ガスを充填し、チャンバ
ー内で容器本体開口部を密封することにより行われてい
る。

【０００４】ところで、上記チャンバー内でガス置換を
行う方法は、チャンバー内を一旦真空にしてから不活性
ガスを吹き込むために、時間がかかり作業性が悪く、ま
た、その都度チャンバー内に不活性ガスを充満するの
で、多量の不活性ガスを必要とし、不活性ガスのロスが
大きいなどの問題がある。

【０００５】また、上記の方法を成形容器に内容物を充
填して蓋体を熱接着する工程を自動的に行う成形容器用
横型充填包装機に適用すると、成形容器を搬送するコン
ベアの搬送に伴ってチャンバーを開閉させると共に、閉
鎖時には成形容器が載っているコンベアともども密封を
図り、チャンバー内で熱接着せねばならず、装置が複
雑、かつ、大型化すると共に高価になるなどの問題が発
生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
問題に鑑みてなされたものであって、成形容器用横型充
填包装機に容易に適用でき、不活性ガスのロスが少なく
高い置換率で成形容器のヘッドスペースの空気を不活性
ガスに置換できると共に、装置が簡単で安価な密封容器
のガス置換方法及びその装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために、請求項１記載の発明は、内容物が収
納された容器本体のヘッドスペースのガスを不活性ガス
に置換して前記容器本体の開口部を枚葉状蓋体で密封す
る密封容器のガス置換方法であって、内容物が収納され
た容器本体にガス噴射ノズル管を介して前記枚葉状蓋体
を載置する蓋体載置工程と、前記容器本体と前記枚葉状
蓋体との間に介在する前記ガス噴射ノズル管から不活性
ガスを噴射して前記容器本体内のガスを不活性ガスと置
換するガス置換工程と、前記枚葉状蓋体を前記容器本体
と熱接着して密封容器とする熱接着工程とを前記容器本
体のフランジ部を支持すると共に前記枚葉状蓋体の位置
決めを行う位置決め手段を有する台車を備えた台車コン
ベアで間欠的に搬送しながら順次行うことを特徴とする
ものである。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の密封容器のガス置換方法において、前記ガス置換工
程で前記容器本体の開口部の前記移送路方向略中央部に
設けられた前記ガス噴射ノズル管から不活性ガスを噴射
して前記容器本体内のガスを不活性ガスと置換するよう
にしたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１、
２のいずれかに記載の密封容器のガス置換方法におい
て、前記ガス置換工程で前記枚葉状蓋体の上部に蓋体外
れ防止板が設けられ、これにより前記ガス噴射ノズル管
から前記容器本体内のガスを不活性ガスと置換するため
に噴射される不活性ガスの圧力で前記枚葉状蓋体が前記
台車に設けられた前記枚葉状蓋体の位置決め手段から外
れることがないように防止するようにしたことを特徴と
するものである。

【００１０】上記請求項１〜３のいずれかに記載の密封
容器のガス置換方法を採ることにより、生産性良く、不
活性ガスのロスが少なく高い置換率で密封容器のヘッド
スペースの空気を不活性ガスに置換することができる。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、内容物が収
納された容器本体のヘッドスペース部のガスを不活性ガ
スに置換して前記容器本体の開口部を枚葉状蓋体で密封
する密封容器のガス置換装置であって、前記容器本体の
フランジ部を支持すると共に前記枚葉状蓋体の位置決め
を行う位置決め手段を有する台車を備えた台車コンベア
によって前記容器本体を間欠的に移送する移送路に沿っ
て蓋体供給部、ガス置換部、熱接着部が順に設けられ、
前記蓋体供給部には内容物が充填された容器本体にガス
噴射ノズル管を介在させて前記枚葉状蓋体を載せる蓋体
供給装置が配置され、前記ガス置換部には前記移送路方
向略中央部に前記移送路に沿って下方および斜め下方に
置換ガスを噴射するガス噴射ノズル管が配置され、前記
熱接着部には枚葉状蓋体を前記容器本体に熱接着する熱
接着装置が配置されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の密封容器のガス置換装置において、前記ガス置換部
において、前記ガス噴射ノズル管から前記容器本体内の
ガスを不活性ガスと置換するために噴射される不活性ガ
スの圧力で前記枚葉状蓋体が前記台車に設けられた前記
枚葉状蓋体の位置決め手段から外れることがないように
前記枚葉状蓋体の上部に蓋体外れ防止板が配置されてい
ることを特徴とするものである。

【００１３】上記請求項４、５のいずれかに記載の構成
とすることにより、成形容器用横型充填包装機に容易に
適用でき、不活性ガスのロスが少なく高い置換率で成形
容器のヘッドスペースの空気を不活性ガスに置換できる
簡単で安価な装置とすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】上記の本発明について、図面等を
用いて以下に詳述する。本発明にかかる密封容器のガス
置換方法及びその装置に用いる容器本体は、合成樹脂、
紙、金属、あるいは、これらの複合体からなり、絞り成
形、射出成形等の周知の成形手段により成形されたもの
であって、優れたガスバリア性を有しているものであ
る。

【００１５】また、本発明にかかる密封容器のガス置換
方法及びその装置に用いる蓋体は、容器本体同様に、合
成樹脂、紙、金属、あるいは、これらの複合体からなる
シート状（枚葉状）に加工された優れたガスバリア性を
有しているものである。

【００１６】本発明にかかる密封容器のガス置換装置
は、容器本体に内容物を充填してシート状（枚葉状）に
加工された枚葉状蓋体で前記容器本体の開口部を熱接着
する周知の成形容器用横型充填包装機において、充填装
置と熱接着装置との間に設置されるものである。

【００１７】本発明の好適な実施形態として、酸化され
やすいアーモンド、カシュ−ナッツ、ピスタチオ等のナ
ッツ類がカップに収納されたナッツ食品（以下、カップ
入りナッツ食品と呼称する）の充填包装機に適用した場
合を例に挙げて説明する。図１はカップ入りナッツ食品
充填包装機の要部を示す模式図、図２は台車コンベアを
示す一部切欠平面図、図３は台車の要部拡大図、図４は
蓋体供給部の要部説明図、図５はガス置換部の要部断面
図であり、図中の１はガス噴射ノズル管、２は蓋体外れ
防止板、５は台車コンベア、５０は台車、５１はチェー
ン、５２は台車に設けられた孔、５３は位置決めピン、
８０は容器本体、９０は蓋体、Ｉはデッドスペース、II
は内容物、αは本体フレーム、Ａは蓋体供給部、Ｂはガ
ス置換部、Ｃは熱接着部、Ｄは冷却部をそれぞれ示す。

【００１８】図１は、カップ入りナッツ食品充填包装機
の要部を示す模式図であり、まず、同図を用いて全体の
概要を説明する。カップ入りナッツ食品充填包装機は、
間欠的に移送されるエンドレスな台車コンベア５の移送
路に沿って（図上の左側から右側に順次）、カップ供給
部（図示せず）、内容物充填部（図示せず）、蓋体供給
部Ａ、ガス置換部Ｂ、熱接着部Ｃ、冷却部Ｄが本体フレ
ームα上に配置され、容器本体８０は、図示はしない前
記カップ供給部でカップ供給装置から容器本体８０が供
給され、同じく図示しない前記内容物充填部で内容物充
填装置から前記容器本体８０内に内容物（図示せず）が
充填され、台車コンベア５の台車５０に一個ずつ嵌挿保
持された状態で前記蓋体供給部Ａに移送される。

【００１９】ところで、図２、図３に示すように台車コ
ンベア５は、チェーン５１により搬送される幅方向（移
送方向に直行する方向）に長い板体からなる台車５０を
移送方向に多数連続させたコンベアからなり、前記台車
５０には容器本体８０を嵌挿保持する孔５２が複数穿設
されると共に、該孔５２の周縁の４箇所に蓋体９０（図
示せず）の位置決めを行う位置決め手段の一つとしての
位置決めピン５３がスプリング（図示せず）により常時
上方に付勢されるように突設されている。

【００２０】そして、より詳細には後述するが、移送路
方向に沿って前記台車コンベア５に設けられた前記孔５
２の上部に前記孔５２を縦断するように前記蓋体供給部
Ａの左側（図１上）からガス置換部Ｂに至るまでガス噴
射ノズル管１が設けられると共に、前記ガス置換部Ｂに
おいては前記ガス噴射ノズル管１の上部に前記蓋体９０
（図５参照）が前記台車５０に設けられた前記蓋体９０
（図５参照）の位置決めピン５３（図５参照）から外れ
ることがないように蓋体外れ防止板２（図１、５参照）
が設けられている。図示はしないが、前記ガス噴射ノズ
ル管１は、前記蓋体供給部Ａの左側（図１上）において
のみ支持されるように構成されている。

【００２１】前記蓋体供給部Ａには、シート状（枚葉
状）に加工された枚葉状蓋体９０が積層されている蓋体
マガジンラック（図示せず）の底部から前記蓋体９０を
一枚ずつ吸着し、反転して容器本体８０の上縁部に載せ
る蓋体供給装置（図示せず）が配置されている。この蓋
体供給装置（図示せず）で供給された蓋体９０は、図４
に示すようにガス噴射ノズル管１の上面に載置され、こ
の状態でガス置換部Ｂに搬送される。なお、位置決めピ
ン５３の高さは前記蓋体９０をガス噴射ノズル管１の上
面に載置した状態において、前記蓋体９０の位置を決め
るに十分な高さを有している。

【００２２】ガス置換部Ｂには、図５に示すように、蓋
体９０の上部にガス噴射ノズル管１から噴射される不活
性ガスの噴射圧力で、蓋体９０が位置決めピン５３から
外れることがないように蓋体外れ防止板２が設けられて
いる。前記蓋体外れ防止板２と前記位置決めピン５３の
位置関係は、前記蓋体外れ防止板２の下端が前記位置決
めピン５３の上端より下方に位置するように構成されて
いる。本実施例においては、ガス置換部Ｂは、３セクシ
ョンからなり、各セクションで容器本体８０のデッドス
ペースＩ（内容物をIIで示す）に不活性ガスを下方およ
び斜め下方に噴射してガス置換を行うようになってい
る。ガス噴射ノズル管１の前記蓋体供給部Ａの左側（図
１上）の端部は、図示はしないが不活性ガス制御装置等
を介して不活性ガスボンベに繋がっている。ガス置換部
Ｂで不活性ガスにガス置換された容器本体８０と蓋体９
０は熱接着部Ｃに移送される。なお、ガス置換部Ｂは本
実施例の３セクションに限ることはなく、要求される置
換率により適宜決めればよい。

【００２３】熱接着部Ｃには、図示はしないが、上下動
可能な熱板を供えた熱接着装置が配置され、前記熱板で
蓋体９０を加熱押圧することにより、蓋体９０を容器本
体８０のフランジ部に熱接着して密封する。前記熱板
は、前記台車５０の孔５２の周縁の４箇所に設けられた
位置決めピン５３を押圧して熱接着することができる大
きさを有している。本実施例においては、熱接着部Ｃ
は、２セクションからなり、容器本体８０と蓋体９０と
をより確実に熱接着することができるようになってい
る。前記熱板には、テフロン（登録商標）加工を施して
もよいし、熱板と蓋体９０の間に耐熱性、熱伝導性に優
れたガラス繊維等を配置して蓋体と熱板とが密着するの
を防止するようにしてもよい。なお、熱接着部Ｃは本実
施例の２セクションに限ることはなく、容器本体８０と
蓋体９０を安定して熱接着することができればよい。熱
接着部Ｃで熱接着された容器は、次に冷却部Ｄに移送さ
れ、図示はしないが、冷却装置の上下動可能な冷却板で
前記容器の熱接着部を押圧して冷却し、熱接着部を安定
した状態に保持する。その後、外装等の次工程に搬送さ
れる。なお、冷却板は冷水を通す構造となっており、冷
却板を常に一定の温度に保持するようになっている。

【００２４】このように、本発明のガス置換方法及びそ
の装置を用いることにより、容器本体に蓋体がほぼ被さ
った状態で容器本体のデッドスペース内へ不活性ガスを
吹き付けることができると共に、不活性ガスで容器本体
のデッドスペース内をガス置換終了後直ちに蓋体で熱接
着されるので、外部からの空気の流入も極めて少なくす
ることができ、極めて高いガス置換率で不活性ガス置換
を行うことができる。さらに、本発明のガス置換方法及
びその装置は、既設の成形容器用横型充填包装機の充填
装置と熱接着装置との間に容易に設置することができる
ので、安価な改造費用でガス置換率の高い商品を提供す
ることができる。

【００２５】なお、本実施例においては、ガス噴射ノズ
ル管を断面逆台形状の扁平な管としたが、これに限定す
るものではなく、断面円形状、断面半円形状、断面楕円
形状等適宜の断面形状のものを用いることができる。さ
らに、ガス噴射ノズル管は金属製であってもよいし、合
成樹脂製であってもよい。また、不活性ガスは、内容物
により適宜選択して用いればよいのであって、たとえ
ば、窒素ガス、炭酸ガス、あるいは、これらの混合ガス
等を用いることができる。また、ガス置換部での不活性
ガスの噴射は、連続的に行ってもよいし、間欠的に行っ
てもよいが、ガス置換部の雰囲気を不活性ガス雰囲気下
にすることを考慮すると連続的に行う方が望ましい。ま
た、枚葉状蓋体の位置決めを行う位置決め手段として
は、実施例で説明した位置決めピンに限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範疇のものはすべて
含まれるものである。さらに、図示はしないが、ガス置
換部に移送方向に平行な置換ガス拡散防止遮蔽板を台車
５０に設けられた容器本体８０を嵌挿保持する複数穿設
された孔５２間及び台車５０の移送方向の両側端に設け
ることにより、一層不活性ガスのガス置換率を高めるこ
とができる。また、本発明について、今までカップ入り
ナッツ食品を例に挙げて説明してきたが、本発明が対象
とする内容物はこれに限定するものではなく、さらに食
品に限定するものでもない。

【００２６】ところで、図４、５においては、ガス噴射
ノズル管１は、台車５０に設けられた孔５２の移送路方
向略中央に位置して設けられているが、前記孔５２のい
ずれか一方に寄った位置に設けてもよい。このようにガ
ス噴射ノズル管１を前記孔５２のいずれか一方に寄った
位置に設けることにより、たとえば、図示はしないが、
蓋体外れ防止板２に代えて前記孔５２ごとに半円状ない
し略Ｃ字状等からなるタイミングを取って作動する添え
板を設けて蓋体が不活性ガスの噴射圧力で位置決めピン
５３などの位置決め手段から外れることがないようにガ
ス噴射ノズル管１と対向する位置の蓋体９０の上部を覆
うようにしてもよいし、また、蓋体９０を容器本体８０
に押圧するようにしてもよく、このように構成すること
により一層ガス置換率を高めることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス置換
方法は、カップ入りナッツ食品に代表されるようなカッ
プ入り食品を台車コンベアで搬送しながら作業効率良
く、かつ、高置換率でガス置換することができるという
効果を奏すると共に、本発明のガス置換装置は、既設の
成形容器用横型充填包装機に安価な費用で設置すること
ができ、既設の成形容器用横型充填包装機を簡単にガス
置換可能な成形容器用横型充填包装機に改造することが
できるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カップ入りナッツ食品充填包装機の要部を示
す模式図である。

【図２】 台車コンベアを示す一部切欠平面図である。

【図３】 台車の要部拡大図である。

【図４】 蓋体供給部の要部説明図である。

【図５】 ガス置換部の要部断面図である。

【符号の説明】

１ ガス噴射ノズル管 ２ 蓋体外れ防止板 ５ 台車コンベア ５０ 台車 ５１ チェーン ５２ 台車に設けられ
た孔 ５３ 位置決めピン ８０ 容器本体 ９０ 蓋体 Ｉ デッドスペース II 内容物 α 本体フレーム Ａ 蓋体供給部 Ｂ ガス置換部 Ｃ 熱接着部 Ｄ 冷却部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容物が収納された容器本体のヘッドス
   ペースのガスを不活性ガスに置換して前記容器本体の開
   口部を枚葉状蓋体で密封する密封容器のガス置換方法で
   あって、内容物が収納された容器本体にガス噴射ノズル
   管を介して前記枚葉状蓋体を載置する蓋体載置工程と、
   前記容器本体と前記枚葉状蓋体との間に介在する前記ガ
   ス噴射ノズル管から不活性ガスを噴射して前記容器本体
   内のガスを不活性ガスと置換するガス置換工程と、前記
   枚葉状蓋体を前記容器本体と熱接着して密封容器とする
   熱接着工程とを前記容器本体のフランジ部を支持すると
   共に前記枚葉状蓋体の位置決めを行う位置決め手段を有
   する台車を備えた台車コンベアで間欠的に搬送しながら
   順次行うことを特徴とする密封容器のガス置換方法。
2. 【請求項２】 前記ガス置換工程で前記容器本体の開口
   部の前記移送路方向略中央部に設けられた前記ガス噴射
   ノズル管から不活性ガスを噴射して前記容器本体内のガ
   スを不活性ガスと置換するようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の密封容器のガス置換方法。
3. 【請求項３】 前記ガス置換工程で前記枚葉状蓋体の上
   部に蓋体外れ防止板が設けられ、これにより前記ガス噴
   射ノズル管から前記容器本体内のガスを不活性ガスと置
   換するために噴射される不活性ガスの圧力で前記枚葉状
   蓋体が前記台車に設けられた前記枚葉状蓋体の位置決め
   手段から外れることがないように防止するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の密封容
   器のガス置換方法。
4. 【請求項４】 内容物が収納された容器本体のヘッドス
   ペース部のガスを不活性ガスに置換して前記容器本体の
   開口部を枚葉状蓋体で密封する密封容器のガス置換装置
   であって、前記容器本体のフランジ部を支持すると共に
   前記枚葉状蓋体の位置決めを行う位置決め手段を有する
   台車を備えた台車コンベアによって前記容器本体を間欠
   的に移送する移送路に沿って蓋体供給部、ガス置換部、
   熱接着部が順に設けられ、前記蓋体供給部には内容物が
   充填された容器本体にガス噴射ノズル管を介在させて前
   記枚葉状蓋体を載せる蓋体供給装置が配置され、前記ガ
   ス置換部には前記移送路方向略中央部に前記移送路に沿
   って下方および斜め下方に置換ガスを噴射するガス噴射
   ノズル管が配置され、前記熱接着部には枚葉状蓋体を前
   記容器本体に熱接着する熱接着装置が配置されているこ
   とを特徴とする密封容器のガス置換装置。
5. 【請求項５】 前記ガス置換部において、前記ガス噴射
   ノズル管から前記容器本体内のガスを不活性ガスと置換
   するために噴射される不活性ガスの圧力で前記蓋体が前
   記台車に設けられた前記枚葉状蓋体の位置決め手段から
   外れることがないように前記枚葉状蓋体の上部に蓋体外
   れ防止板が配置されていることを特徴とする請求項４記
   載の密封容器のガス置換装置。