JP2005119718A - Sealed container manufacturing method, and sealed container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スープやミートソース等の内容物を、ヘッドスペースを残してカップ状或いはトレー状の容器本体に充填した後、シール材を前記容器本体の開口周縁にヒートシール等により接着して密封する密封容器の製造方法及び密封容器に関する。 In the present invention, after contents such as soup and meat sauce are filled into a cup-shaped or tray-shaped container body leaving a head space, a sealing material is adhered and sealed to the peripheral edge of the opening of the container body by heat sealing or the like. The present invention relates to a sealed container manufacturing method and a sealed container.
従来、カップ状或いはトレー状の半剛性容器に飲料やスープ、ソース類などの液状内容物を充填し、薄く可撓性のあるシール材を用いてヒートシールにより密封した保存容器がある。この場合、一般に、前記容器の開口縁まで内容物を充填する、いわゆる満注充填はされることがなく、一定の空間(ヘッドスペース)が設けられてきた。これは満注充填又は満注充填に近いと、充填時や搬送の際に、内容物がヒートシールフランジに付着し、ヒートシール不良の原因となることがあるからである。また、充填時に内容物が容器外にこぼれ、充填機を汚す原因になるからである。更に、使用時には、蓋材を引き剥がして開封する際、あるいは開封後、内容物をこぼす恐れがあるからである。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a storage container in which a cup-shaped or tray-shaped semi-rigid container is filled with liquid contents such as beverages, soups, and sauces, and is sealed by heat sealing using a thin and flexible sealing material. In this case, generally, the contents are filled up to the opening edge of the container, so-called full filling is not performed, and a certain space (head space) has been provided. This is because when full filling or close to full filling, the contents may adhere to the heat seal flange during filling or conveyance, causing heat seal failure. In addition, the contents spill out of the container during filling, causing the filling machine to become dirty. Further, in use, the contents may be spilled when the lid is peeled off and opened or after opening.
以上の点からすれば、ヘッドスペースが大きい方がよいが、この場合、容器内の温度変化に伴い、容器内圧が大きく変化し、低温時には容器が減圧変形し、高温時には陽圧変形あるいはヒートシール部が破損する原因となっていた。従って、ヘッドスペースはこれらの条件を満たすように、極めて狭い範囲に管理すると共に、流通時あるいは保管時の容器温度も極めて狭い範囲に限定されていた。
そこで、図9に示すように、ヘッドスペースを小さくするシール材の構成として、内容物12′を充填した容器本体11′の開口部に落とし蓋2′を使用して密封した密封容器1′が提案されている。
In view of the above points, it is better to have a larger head space. In this case, the internal pressure of the container changes greatly as the temperature in the container changes, the container deforms under reduced pressure at low temperatures, and positive pressure deformation or heat seal at high temperatures. The part was damaged. Therefore, the head space is managed in a very narrow range so as to satisfy these conditions, and the container temperature during distribution or storage is limited to a very narrow range.
Therefore, as shown in FIG. 9, as a sealing material for reducing the head space, a sealed
しかし、この落とし蓋形式のものは、上記の問題点は解決できるものの、蓋加工を必要とすること、ハンドリングのため、ある程度の剛性を必要とし、材料使用量が増大する等の問題点があった。また、枚葉供給となるため、ヘッドスペースをガス置換する場合には置換率が高くならない、特殊な蓋供給装置を必要とする、無菌充填では殺菌が難しいなどが問題点となっていた。
そこで、上記した問題点はあるものの、ヘッドスペースを容易に小さくすることが可能なため、この分野ではシート状のシール材が好んで使用されてきた。
その他、シート状のシール材を使用する際には、ヒートシールの際にヘッドスペースがあると、ヒートシールの熱により、ヘッドスペースの体積が膨張し、ヒートシール不良あるいはヒートシール部に縦皺を発生することがあった。こうした場合、ヒートシールヘッドに脱気盤を設けて、なるべくヘッドスペースを減らす方法がとられてきた。また、高温の内容物を充填し、ヘッドスペースをガス置換した際にはこうした現象が顕著となる。
However, this type of drop lid type can solve the above problems, but has problems such as requiring lid processing, requiring some rigidity for handling, and increasing the amount of material used. It was. In addition, since it is a single wafer supply, when replacing the headspace with gas, the replacement rate does not increase, a special lid supply device is required, and aseptic filling is difficult to sterilize.
Therefore, although there are the above-mentioned problems, since the head space can be easily reduced, a sheet-like sealing material has been preferably used in this field.
In addition, when using a sheet-like sealing material, if there is a head space during heat sealing, the volume of the head space expands due to the heat of the heat sealing, causing a heat seal failure or a vertical seal on the heat sealing part. It sometimes occurred. In such a case, a method has been adopted in which a head space is reduced as much as possible by providing a deaeration board in the heat seal head. Moreover, such a phenomenon becomes conspicuous when the high temperature contents are filled and the head space is replaced with gas.
また、高温の内容物を、ヘッドスペースを残して容器本体に充填し、次いで容器本体に不活性ガスを吹込んで、ヘッドスペースの水蒸気及び空気の殆どを不活性ガスによって置換した後、一部を残してシール材をヒートシールし、その後、下向きの凸面を有する押圧体を降下させてシール材に当て、シール材を僅かに窪ませて、ヘッドスペースの気体の一部を未ヒートシール部の隙間を通って排出し、その後直ちに未ヒートシール部分をヒートシールする方法が提案されている(例えば、本願出願人による特許文献1参照)。
Also, after filling the container body with the high-temperature contents leaving the head space, and then blowing an inert gas into the container body to replace most of the water vapor and air in the head space with the inert gas, a part of Heat seal the sealing material to leave, and then lower the pressing body having a downward convex surface and apply it to the sealing material, slightly dent the sealing material, and remove some of the headspace gas in the gap between the unheated seals A method has been proposed in which an unheat-sealed portion is immediately heat-sealed after being discharged (see, for example,
この方法によれば、未ヒートシール部を残した状態でシール材の一部を押圧体で押して僅かに窪ませてヒートシールするので、高温の内容物から発生する水蒸気圧とヘッドスペースの気体の膨張に伴う内圧、及びヘッドスペースの気体の一部が未ヒートシールの隙間から排出される。そして、この後に未ヒートシール部をヒートシールするので、縦皺が発生するほどにはシール材が膨らまず、高い密封性を維持することができるという利点がある。 According to this method, a part of the sealing material is pushed with a pressing body while leaving a non-heat-sealed portion, and is slightly recessed to heat-seal, so that the water vapor pressure generated from the high-temperature contents and the gas in the head space The internal pressure accompanying the expansion and part of the gas in the head space is discharged from the gap between the unheated seals. And since an unheat-sealed part is heat-sealed after this, there exists an advantage that a sealing material does not swell so that a vertical scissors generate | occur | produces and it can maintain high sealing performance.
しかしながら、この方法では、内容物を一定以上の高温(上記の特許文献1に記載された実施例の場合は約70℃〜80℃)で容器本体に充填することを前提としており、高温にすると劣化する性質を有する内容物には適さないという問題がある。また、上記特許文献2に記載の方法は、基本的に高温充填で生じるヒートシール不良を防止する目的で提案されたものであるため、内容品の温度低下に伴う容器本体の減圧変形を防止できない。すなわち、充填温度近傍の温度領域では容器の変形を防止することはできるが、充填温度より低い低温(常温から5℃程度)を含む温度領域ではヘッドスペースのガスの収縮に伴い容器内圧が陰圧となり、容器本体の減圧強度を超える温度以下となると減圧変形が生じやすいという問題がある。
また、一部を残してヒートシールをした後、窪みを形成し、さらにこの後にシール材全体のヒートシールを行うので、工程数が増えて密封容器の製造コストが高くなるという問題もある。
However, in this method, it is assumed that the contents are filled into the container body at a high temperature above a certain level (about 70 ° C. to 80 ° C. in the case of the embodiment described in
In addition, since heat sinking is performed after leaving a part of the seal, and then the entire sealing material is heat sealed, there is a problem that the number of steps increases and the manufacturing cost of the sealed container increases.
本発明は、生産効率が高く、使用材料の増加がなく、充填密封後の低温時の陰圧による減圧変形、高温時の陽圧による膨張変形、落下時等の作用時における容器本体の変形或いはシール材の剥離、切断が防止され、チルド販売、ホットウォーマー販売、湯煎、湯殺菌等の低温から高温までの広い温度領域で使用が可能で、また、低酸素充填、高度な無菌充填を行うことができる密封容器の製造方法及びこの方法による密封容器の提供を目的とする。 The present invention has high production efficiency, no increase in materials used, deformation under reduced pressure due to negative pressure at low temperature after filling and sealing, expansion deformation due to positive pressure at high temperature, deformation of the container body during action such as dropping, or It can be used in a wide range of temperatures from low to high, such as chilled sales, hot-warmer sales, hot water baths, hot water sterilization, etc., and low oxygen filling and highly aseptic filling. It is an object of the present invention to provide a method for producing a sealed container and a sealed container by this method.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、内容物を収容する容器本体と、この容器本体の開口部を密封するシール材とを有する密封容器の製造方法において、内容物の充填工程と、前記容器本体の開口部にシール材を被せる工程と、前記シール材を前記容器本体のフランジ部の全周に沿って接着する接着工程とを有し、前記接着工程前に、ヘッドスペースの脱気処理工程を設け、前記シール材を被せる工程後に、前記シール材を前記容器本体のフランジ部の全周に接合させた状態で下方に押圧する押圧工程を設け、前記接着工程後に、前記ヘッドスペースを陰圧にする陰圧処理工程を設けた方法としてある。
この方法によれば、シール材の中央に押圧処理を施すと共に陰圧処理を施すことにより、前記シール材が、ヘッドスペース内の内圧変化に追従して容易に凹凸状に変形すると共に、ヘッドスペースの容量を減少させることができる。
この結果、充填密封後の陰圧時、陽圧時、落下時等における容器本体の変形或いはシール材の剥離、切断を防止することができ、更に、脱気処理及び陰圧処理を施すと共に、シール材の中央に押圧処理を施すことにより低酸素充填、高度な無菌充填を行うことができる。
In order to achieve the above object, the invention described in
According to this method, by applying a pressing process to the center of the sealing material and a negative pressure process, the sealing material can be easily deformed into an uneven shape following the change in internal pressure in the head space, and the head space. The capacity of can be reduced.
As a result, it is possible to prevent deformation of the container body or peeling or cutting of the sealing material at the time of negative pressure after filling and sealing, at the time of positive pressure, dropping, etc., and further, performing deaeration treatment and negative pressure treatment, By applying a pressing process to the center of the sealing material, low oxygen filling and highly aseptic filling can be performed.
請求項2に記載するように、脱気処理工程を、内容物を熱間充填し、ヘッドスペースの少なくとも一部を蒸気で置換して行い、陰圧処理工程を、内容物及びヘッドスペースを冷却することで行うようにしてもよいし、請求項3に記載するように、前記脱気処理工程を、内容物に吸収される性質を有する内容物吸収性ガスでヘッドスペースの少なくとも一部をガス置換して行い、陰圧処理工程を、内容物吸収性ガスを内容物に吸収させることで行うようにしてもよい。内容物吸収性ガスとしては、請求項4に記載するように、二酸化炭素又は笑気ガスを含むものを用いることができる。
また、請求項5に記載するように、脱気処理工程を、接着工程前に前記容器本体の少なくとも一部を凹ませることで行い、陰圧処理工程を前記容器本体の凹みを解除することで行うようにしてもよい。
According to a second aspect of the present invention, the deaeration process is performed by hot-filling the contents and replacing at least a part of the head space with steam, and the negative pressure process is performed by cooling the contents and the head space. The deaeration process may be performed by gas content at least part of the head space with a content-absorbing gas having a property of being absorbed by the content. Alternatively, the negative pressure treatment step may be performed by causing the contents to absorb the contents-absorbing gas. As the content-absorbing gas, as described in claim 4, a gas containing carbon dioxide or laughing gas can be used.
Further, as described in claim 5, the deaeration process step is performed by denting at least a part of the container body before the bonding process, and the negative pressure process step is performed by releasing the recess of the container body. You may make it perform.
なお、前記押圧工程においては、請求項6に記載するように、シール材の中央部を凸状の押圧体で押して引き伸ばし、中央部分を周縁部よりも薄い薄肉部分を形成するようにするとよい。
この方法によれば、シール材の中央に形成された、ヘッドスペースの内圧の変化に追従して変形する柔軟な薄肉部分を、容易に形成することができ、前述した陰圧時、陽圧時、落下時等における容器本体の変形或いはシール材の剥離、切断の防止、及び低酸素充填、高度な無菌充填をより一層確実に行うことができる。
この場合、請求項7に記載するように、前記薄肉部分を、開口部の面積の10%〜80%とするとよい。
In addition, in the said press process, as described in
According to this method, it is possible to easily form a flexible thin portion formed in the center of the sealing material that deforms following the change in the internal pressure of the head space. Further, deformation of the container body or peeling of the sealing material during cutting, prevention of cutting, low oxygen filling, and high level aseptic filling can be performed more reliably.
In this case, as described in claim 7, the thin portion may be 10% to 80% of the area of the opening.
本発明の目的は、容器としては、請求項8又は9に記載の容器によって達成することができる。
すなわち、請求項8に記載の発明は、内容物を収容する容器本体と、この容器本体の開口部を密封するシール材とを有する密封容器において、前記シール材は、引き伸ばし加工によって、中央部分を周縁部分よりも薄い薄肉部分とした構成としてある。
この場合、請求項9に記載するように、前記薄肉部分の面積は、前記開口部の面積の10%〜80%とするとよい。
The object of the present invention can be achieved by the container according to claim 8 or 9 as the container.
That is, the invention according to claim 8 is a sealed container having a container main body for storing the contents and a sealing material for sealing the opening of the container main body. The thin-walled portion is thinner than the peripheral portion.
In this case, as described in claim 9, the area of the thin portion is preferably 10% to 80% of the area of the opening.
本発明によれば、充填密封後の低温時の陰圧による減圧変形、高温時の陽圧による膨張変形、落下時等の作用時における容器本体の変形或いはシール材の剥離、切断が防止され、チルド販売、ホットウォーマー販売、湯煎、湯殺菌等の低温から高温まで広い温度領域で使用することが可能な密封容器を得ることができる。
また、低酸素充填、高度な無菌充填を行うことができる。
According to the present invention, deformation under reduced pressure due to negative pressure at low temperature after filling and sealing, expansion deformation due to positive pressure at high temperature, deformation of the container body during operation such as dropping, peeling of the sealing material, cutting is prevented, A sealed container that can be used in a wide temperature range from low temperature to high temperature such as chilled sales, hot warmer sales, hot water bathing, hot water sterilization, etc. can be obtained.
Moreover, low oxygen filling and highly aseptic filling can be performed.
[発明の実施の形態]
以下、本発明に係る密封容器の製造方法及びこの方法による密封容器の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態にかかり、密封容器の製造工程を説明する概略図である。
この製造工程は、第一の工程(i)〜第五の工程(v)よりなる。
第一の工程(i)では、密封容器1を構成するカップ状の容器本体11を支持した状態で、ヘッドスペース13を残して、内容物12を高温(例えば70℃程度)で充填する。そして、第二の工程(ii)に至るまでの間に、ヘッドスペース13内の空気の少なくとも一部を前記した高温の充填による蒸気と置換して、脱気処理を行う。内容物の温度は脱気処理の効果に従い任意に設定でき、例えば、効果が足りない場合はより高い温度で、効果が過剰である場合は低い温度で充填すればよい。
なお、容器本体11は、容器本体11の開口部周縁に形成されたフランジ11aを、密封容器の製造装置の支持リンク20に係合させることで支持される。
[Embodiment of the Invention]
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a sealed container manufacturing method and a sealed container according to the method of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view illustrating a manufacturing process of a sealed container according to the first embodiment of the present invention.
This manufacturing process includes the first step (i) to the fifth step (v).
In the first step (i), the
In addition, the container
第二の工程(ii)では、容器本体11の開口部を密封するシール材2を前記開口部に供給し、このシール材2を、ヒートシール装置22でフランジ11aに押し付けて、フランジ11aに接着する。ヒートシール装置22によるシール材2の接着は、フランジ11aの全周にわたって行われる。
本発明において、接着をヒートシールで行う場合、ヒートシールは1回としてもよいし、2回以上と複数回行ってもよい。また、ヒートシール後、ヒートシール部の冷却固化を効果的に早めるために、ヒートシール部を冷却盤等を用いて強制的に冷却してもよい。
シール材2としては、金属箔とのラミネート材を用いることができ、具体的には、コーティング層/金属箔層/接着剤層/シーラント層からなるもの、合成樹脂フィルム層/接着剤層/金属箔層/接着剤層/シーラント層からなるものなどを用いることができる。
In the second step (ii), the sealing
In the present invention, when the bonding is performed by heat sealing, the heat sealing may be performed once or may be performed two or more times and a plurality of times. In addition, after heat sealing, in order to effectively accelerate the cooling and solidification of the heat sealing portion, the heat sealing portion may be forcibly cooled using a cooling plate or the like.
As the sealing
ここで、金属箔としてはアルミニウム箔、スズ箔、銅箔、ブリキ箔など、コーティングとしては、エポキシフェノール塗膜、エチルセルロース塗膜、各種ラッカーなど、合成樹脂フィルムとしては二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。 Here, as metal foil, aluminum foil, tin foil, copper foil, tin foil, etc., as coating, epoxy phenol coating, ethyl cellulose coating, various lacquers, etc., as synthetic resin film, biaxially stretched polyethylene terephthalate film, two An axially stretched nylon film, a polybutylene terephthalate film, or the like can be used.
また、シーラント層としては、オレフイン系樹脂(低-中-高密度ポリエチレン、アイソタクティック及びシンジオタクチックポリプロピレン、プロピレン-エチレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフイン樹脂)や、比較的低融点乃至低軟化点のポリアミド乃至コポリアミド樹脂、比較的低融点乃至低軟化点のポリエステル乃至コポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ヒートシールラッカー等を用いることができる。 As the sealant layer, an olefin resin (low-medium-high density polyethylene, isotactic and syndiotactic polypropylene, propylene-ethylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylenically unsaturated carboxylic acid or Olefin resins graft-modified with anhydrides), polyamides or copolyamide resins having relatively low melting points to low softening points, polyesters or copolyester resins having relatively low melting points to low softening points, polycarbonate resins, heat seal lacquers, etc. Can be used.
また、シール材2としては合成樹脂のラミネート材を用いてもよく、具体的には
合成樹脂フィルム層/接着剤層/バリアー樹脂フィルム層/接着剤層/シーラント層からなるものを用いることができる。
ここで、合成樹脂フィルムとしては、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、無延伸乃至二軸延伸ナイロンフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができ、バリアー樹脂フィルムとしては、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアミド乃至コポリアミド樹脂、ポリエステル乃至コポリエステル樹脂などの無延伸ないし延伸フィルムなど、及び各種蒸着フィルムを用いることができる。
Further, as the sealing
Here, as the synthetic resin film, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, an unstretched or biaxially stretched nylon film, a polybutylene terephthalate film, or the like can be used. As the barrier resin film, an ethylene / vinyl alcohol copolymer, Polyvinylidene chloride resin, polyamide or copolyamide resin, non-stretched or stretched film such as polyester or copolyester resin, and various deposited films can be used.
第三の工程(iii)では、押圧装置23の凸状のヘッド23bをシール材2の中央部分に押し付けて、開口部に被せられたシール材2の中央部分を径方向に引き伸ばす。これにより、シール材2の中央部分に薄肉部分が形成される。
第四の工程(iv)では、シール材2をフランジ11aの外周囲でI,Iに示す方向に切断するとともに、個々の密封容器1に切り離す。
In the third step (iii), the convex head 23b of the
In the fourth step (iv), the sealing
第五の工程(v)では、内容物の冷却を行ってヘッドスペース13内の蒸気G1を液化させて陰圧状態とする陰圧処理を行う。これにより、ヘッドスペース13内のガス(蒸気)の容積が減少するとともに陰圧となり、シール材2のたるみが除去され、密封容器1が出荷可能な状態になる。なお、この冷却は、水の噴霧、送風等による強制冷却でもよいが、一定時間、室温内に放置することによる自然冷却であってもよい。
In the fifth step (v), a negative pressure process is performed in which the contents are cooled to liquefy the vapor G1 in the
図2は、本発明の第二の実施形態にかかる密封容器の製造工程を説明する概略図である。
この製造工程は、第一の工程(i)〜第六の工程(vi)よりなる。
第一の工程(i)では、密封容器1を構成するカップ状の容器本体11を支持した状態で、ヘッドスペース13を残して、内容物12を常温(25℃程度)で充填する。
なお、容器本体11は、第一の実施形態と同様に、容器本体11の開口部周縁に形成されたフランジ11aを、密封容器の製造装置の支持リンク20に係合させることで支持される。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a manufacturing process of the sealed container according to the second embodiment of the present invention.
This manufacturing process includes the first step (i) to the sixth step (vi).
In the first step (i), the
In addition, the container
第二の工程(ii)では、ガス置換装置21を容器本体11の開口部に配置し、ガス置換装置21のガス供給口21aからヘッドスペース13に置換ガスを吹き込んで、ヘッドスペース13内の空気と置換し、脱気処理を行う。本実施形態のように、脱気処理を高温での充填で行わない方法においては、内容物を常温で容器本体に充填することができるため、高温にすると劣化する内容物には好適である。
ヘッドスペース13内の空気は、ガス置換装置21とフランジ11aとの間の排気口21bをとおして排出される。空気と置換する置換ガスとしては、窒素等の不活性ガスを主体とし、この不活性ガスに、内容物12に吸収される性質を有する二酸化炭素や笑気ガス等の内容物吸収性ガスを、一定の割合で加えたものを用いることができる。
In the second step (ii), the
The air in the
第三の工程(iii)では、容器本体11の開口部を密封するシール材2を前記開口部に供給し、このシール材2を、ヒートシール装置22でフランジ11aに押し付けて、フランジ11aに接着する。ヒートシール装置22によるシール材2の接着は、フランジ11aの全周にわたって行われる。
シール材2としては、第一の実施形態と同じものを用いることができる。
In the third step (iii), the sealing
As the sealing
第四の工程(iv)では、押圧装置23の凸状のヘッド23aをシール材2に押し付けて、開口部に被せられたシール材2の中央部分を径方向に引き伸ばす。これにより、シール材2の中央部分に薄肉部分が形成される。
第五の工程(v)では、シール材2をフランジ11aの外周囲で切断して個々の密封容器1に切り離す。
第六の工程(vi)では、内容物吸収性ガスGを内容物12に吸収させて陰圧処理を行う。この陰圧処理は、密封容器1を所定時間放置することで行ってもよいし、振動を加えることで行ってもよい。また、出荷の際の自然の揺れを利用して、内容物吸収性ガスG2を内容物12に吸収させるようにしてもよい。これにより、シール材2のたるみが除去される。
In the fourth step (iv), the convex head 23a of the
In the fifth step (v), the sealing
In the sixth step (vi), the content-absorbing gas G is absorbed by the
図3は、本発明の第三の実施形態にかかる密封容器の製造工程を説明する概略図である。
この製造工程は、第一の工程(i)〜第六の工程(vi)よりなる。なお、図3において、図2に示す第二の実施形態の密封容器1及び製造工程と同一の部材,部分には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
第一の工程(i)では、密封容器1を構成するカップ状の容器本体11を支持した状態で、ヘッドスペース13を残して、内容物12を常温(25℃程度)で充填する。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a manufacturing process of the sealed container according to the third embodiment of the present invention.
This manufacturing process includes the first step (i) to the sixth step (vi). In FIG. 3, the same members and portions as those of the sealed
In the first step (i), the
第二の工程(ii)では、第二の実施形態と同様に、ガス置換装置21を容器本体11の開口部に配置し、ヘッドスペース13内の空気を置換ガスと置換する。この第二の工程(ii)では、ガス置換を行っている間に、容器本体11の底部の一部を強制的に凹ませて、凹部16を形成する。この実施形態では、この凹部16を形成する工程が、脱気処理工程となる。容器本体11の底部に形成する凹部16の容積は、後述する第六の工程(vi)において、少なくともシール材2のたるみをとることができるものでなければならない。凹部16は少なくとも次の接着工程までに形成すればよく、凹部16が保持される限り、充填工程前で形成してもよい。また、凹部16は容器本体11の底部に限らず、胴部、或いは底部と胴部の両方に形成してもよい。
第三の工程(iii)では、容器本体11の開口部を密封するシール材2を前記開口部に供給し、このシール材2を、ヒートシール装置22でフランジ11aに押し付けて、フランジ11aの全周にわたって接着する。
In the second step (ii), as in the second embodiment, the
In the third step (iii), the sealing
第四の工程(iv)では、押圧装置23の凸状のヘッド23aをシール材2の中央部分に押し付けて、開口部に被せられたシール材2の中央部分を径方向に引き伸ばす。これにより、シール材2の中央部分に薄肉部分が形成される。
第五の工程(v)では、シール材2をフランジ11aの外周囲で切断して個々の密封容器1に切り離す。
第六の工程(vi)では、容器本体11の底部の押圧状態を解除するか吸引等して凹部16の凹みを取り除く。これにより、陰圧処理が行われ、シール材2のたるみが除去されて、密封容器1が出荷可能な状態になる。
なお、凹部16の解除は、少なくとも第三の工程(iii)の容器本体11を、シール材2で密封する接着工程後であればどの段階で行ってもよい。
In the fourth step (iv), the convex head 23a of the
In the fifth step (v), the sealing
In the sixth step (vi), the depression of the
The
図4は、本発明の第四の実施形態にかかる密封容器の製造工程を説明する概略図で、前述した本発明の第一の実施形態の変形例である。
この製造工程は、第一の工程(i)〜第五の工程(v)よりなり、図1に示す第一の実施形態の密封容器1及び製造工程と同一の部材、部分には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
第一の工程(i)では、ヘッドスペース13を残して、内容物12を高温(例えば70℃程度)で充填する。そして、第二の工程(ii)に至るまでの間に、ヘッドスペース13内の空気を前記した高温の充填による蒸気と置換して、脱気処理を行う。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the manufacturing process of the sealed container according to the fourth embodiment of the present invention, which is a modification of the above-described first embodiment of the present invention.
This manufacturing process includes the first step (i) to the fifth step (v), and the same reference numerals are used for the same members and parts as those of the sealed
In the first step (i), the
第二の工程(ii)では、容器本体11の開口部を密封するシール材2を前記開口部に供給し、このシール材2を押圧装置23aで押し付けてフランジ11aに接合させる。この第二の工程(ii)では、さらに、シール材2の周囲を全周にわたって拘束した状態で、押圧装置23の凸状のヘッド23aをシール材2の中央部分に押し付けて、開口部に被せられたシール材2の中央部分を下方に引き伸ばし、シール材2の中央部分に薄肉部分を形成する。
In the second step (ii), the sealing
第三の工程(iii)では、前記シール材2をヒートシール装置22でフランジ11aに押し付けて、フランジ11aに接着する。ヒートシール装置22によるシール材2の接着は、フランジ11aの全周にわたって行われる。
第四の工程(iv)では、シール材2をフランジ11aの外周囲でI,Iに示す方向に切断して個々の密封容器1に切り離す。
第五の工程(v)では、内容物の冷却を行って、ヘッドスペース13内の蒸気G1を液化させて陰圧状態とする陰圧処理を行う。
In the third step (iii), the sealing
In the fourth step (iv), the sealing
In the fifth step (v), the content is cooled to perform a negative pressure process in which the vapor G1 in the
図5は、図1〜図4を参照しながら説明した各製造工程において、押圧装置23によりシール材2に薄肉部分が形成される様子を説明する図で、図5(a)は押圧装置23の構成を説明する断面図、図5(b)はシール材2の中央部分が引き伸ばされる様子を示す平面図、図5(c)は図5(b)のII-II方向断面図である。
図5(a)に示すように、押圧装置23は、本体23aと、この本体23aに調整ボルト23cにより取り付けられた下向き凸状のヘッド23bとを有している。シール材2の引き伸ばし量は、本体23aに対するヘッド23bの突出量を、調整ボルト23cによって変更することによって調整できる。
なお、引き伸ばし加工により形成される薄肉部分の割合は、容器本体11の開口部の面積に対して10%〜80%の範囲内とするのがよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a thin portion is formed on the sealing
As shown in FIG. 5A, the
In addition, it is good for the ratio of the thin part formed by an extending | stretching process to be in the range of 10%-80% with respect to the area of the opening part of the container
図5(b)に示すように、押圧装置23のヘッド23bを、シール材2の中央部分2bに押し付けると、フランジ11aとシール材2との接着部分2aに対して中央部分2bが径方向(図中矢印で示す方向)に引き伸ばされる。
なお、シール材2の中央部分2bを選択的に引き伸ばすために、押圧の前あるいは押圧と同時に、中央部分2bを他の部分より高温にし、合成樹脂層を軟化させて引き伸ばしやすくしてもよい。中央部分2bを他の部分より高温にする方法としては、熱風赤外線加熱、或いは押圧装置23のヘッド23bを加熱するなど、任意の方法を選択することができる。
これにより、図5(c)に示すように、中央部分2bの肉厚が接着部分2aよりも薄く、他の部分よりも可撓性に富む薄肉部分として形成される。そして、ヘッドスペース13の内圧の変化により容器本体、シール材2に陰圧又は陽圧が作用したときに、或いは落下時等の衝撃が作用したとき、この薄肉部分が他の部分よりも大きく変形して、シール材2と容器本体11のフランジ11aとの接着部分2aに作用する力、容器本体11の胴部、底部に作用する変形力を緩和する。
As shown in FIG. 5B, when the head 23 b of the
In order to selectively stretch the central portion 2b of the sealing
As a result, as shown in FIG. 5C, the central portion 2b is thinner than the adhesive portion 2a and is formed as a thin portion that is more flexible than the other portions. When the negative pressure or positive pressure is applied to the container main body and the sealing
図6は、雰囲気温度変化と密封容器のヘッドスペースの内圧変化を示す図であって、縦軸は密封容器1のヘッドスペースの内圧を大気圧との差圧として示し、横軸は雰囲気温度を示している。ここで、密封容器1の容器本体11が減圧変形する限界強度を減圧強度−pとし、容器本体11が陽圧変形する限界強度P1及び容器本体11とシール材2とのヒートシール部2aが陽圧で剥離する限界強度P2の内、値の小さい方を陽圧強度Pとする。
FIG. 6 is a diagram showing changes in ambient temperature and changes in the internal pressure of the head space of the sealed container. The vertical axis shows the internal pressure in the head space of the sealed
[A.処理を何も施さなかった場合]
今、30℃近傍の温度で内容品を充填すると、雰囲気温度の変化とともに、密封容器1のヘッドスペースの内圧、即ち容器内圧は図6のA(点線)のように変化する。
5℃のチルド域では、容器内圧は減圧強度−pより高い値であるため変形しない。雰囲気温度が高くなるに従い容器内圧が増し、常温程度から40℃レベルまでの間はシール材2が弛み、内圧は作用しない。しかし、40℃を越えると内圧が再び上昇し始め、雰囲気温度が60℃レベルとなると、容器内圧は陽圧強度Pを越え、容器本体11が陽圧変形するか、あるいはシール材2がヒートシール部から剥離する。
[A. When no processing is performed]
Now, when the contents are filled at a temperature near 30 ° C., the internal pressure of the head space of the sealed
In the chilled region of 5 ° C., the internal pressure of the container is higher than the reduced pressure strength −p, and thus does not deform. As the atmospheric temperature increases, the internal pressure of the container increases, and the sealing
[B.脱気処理及び陰圧処理を施した場合]
一方、脱気処理及び陰圧処理として、
(1)60℃近傍の温度で内容品を熱間充填し、ヘッドスペースの少なくとも一部を蒸気で置換し、シール材2で密封後、内容物及びヘッドスペースを冷却する。
(2)内容品を常温で充填するとともに、内容物に吸収される性質を有する内容物吸収性ガスでヘッドスペースの少なくとも一部をガス置換し、シール材2で密封後、内容物吸収性ガスを内容物に吸収させる。
(3)内容品を常温で充填するとともに、容器本体11の少なくとも一部を凹ませ、シール材2で密封後、凹みを解除する。
等の処理を行うと、雰囲気温度の変化とともに、密封容器本体1内の圧力は図6のB(破線)のように、蒸気圧の温度依存性、内容物吸収性ガスの溶解度の温度依存性等によって厳密には曲線の形状は多少変化するものの、ほぼ図6のA(点線)を高温側にシフトした状態で変化する。この条件では、80℃レベルの熱間においては、容器内圧は陽圧強度Pを越えず、容器変形あるいはシール材2のヒートシール部からの剥離は生じない。しかしながら、5℃のチルド域では、容器内圧は減圧強度−p以下となり、容器本体11は減圧変形する。
従って、図6のA(点線)及びB(破線)で示す容器では、5℃のチルド域から80℃レベルの熱間領域までの広い温度領域では、容器変形やシール材2の剥離を防止できず使用できない。
[B. When deaeration and negative pressure are applied]
On the other hand, as deaeration processing and negative pressure processing,
(1) The contents are hot-filled at a temperature near 60 ° C., at least a part of the head space is replaced with steam, and after sealing with the sealing
(2) The contents are filled at room temperature, and at least a part of the head space is replaced with a contents-absorbing gas having the property of being absorbed by the contents, and after sealing with the sealing
(3) The contents are filled at room temperature, and at least a part of the
When the processing such as the above is performed, the pressure in the sealed
Therefore, in the container shown by A (dotted line) and B (broken line) in FIG. 6, it is possible to prevent container deformation and peeling of the sealing
[C:本発明の処理を施した場合]
これに対し、本発明のように、脱気処理及び陰圧処理を施すと共にシール材2に押圧処理を施すと、前記シール材2の押圧処理が、図6のA(点線)やB(破線)における内圧が発生しない温度領域を拡張するように作用する。即ち、押圧処理を5℃のチルド域から80℃レベルの熱間温度まで、容器本体11の減圧変形や陽圧変形、及びヒートシール部が破壊しない程度に拡張するように行う。同時に、脱気処理の程度を調整すると、曲線を左右にシフトさせることができ、密封容器1内の圧力は図6のC(実線)のように変化させることが可能となる。この結果、5℃のチルド域から80℃レベルの熱間領域までの広い温度領域で、容器変形やシール材の剥離を防止することが可能になる。
本発明において、脱気処理、陰圧処理の程度やシール材の引き伸ばし量は、前記のように、容器の使用温度範囲、容器本体11の剛性、シール材の弛み、ヒートシール部の陽圧破壊強度、内容品の充填量あるいはヘッドスペース量などを考慮して適宜設定できる。
[C: When the treatment of the present invention is performed]
In contrast, when the degassing process and the negative pressure process are performed and the sealing
In the present invention, the degree of deaeration treatment and negative pressure treatment and the amount of expansion of the sealing material are as described above, the operating temperature range of the container, the rigidity of the
図7は、前述した本発明の密封容器の製造方法で製造された密封容器1の断面図で、内容物を収容するカップ状の容器本体11と、この容器本体11の開口部を密封するシール材2とを有する密封容器1で、前記シール材2は、引き伸ばされて中央部分を周縁部分よりも薄い薄肉部分としてある(図5(c)参照)。
そして、ヘッドスペース13は、前述した脱気処理及び陰圧処理によって低酸素充填、高度な無菌充填が行われており、また、ヘッドスペース13の内圧の変化に追従して変形し、陰圧時、陽圧時、落下時等における容器本体の変形或いはシール材2の剥離、切断の防止が確実に行われる。
なお、前記薄肉部分の面積は、前記開口部の面積の10%〜80%であることが、前記した効果を得る点で好ましい。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the sealed
The
In addition, it is preferable that the area of the thin part is 10% to 80% of the area of the opening to obtain the above-described effect.
以上、本発明の密封容器の製造方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、図8に示すように、第一の実施形態の工程(ii)において、シール材2と容器本体11との間に隙間22aを設けた状態でシール材2を供給し、この隙間を通してヘッドスペース13内の空気と蒸気との置換(脱気処理)を行った後、ヒートシール装置22でシール材2をフランジ11aに押し付けて接着するようにしてもよい。
As mentioned above, although the preferable embodiment was shown and demonstrated about the manufacturing method of the sealed container of this invention, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change implementation is possible in the scope of the present invention. Needless to say.
For example, as shown in FIG. 8, in step (ii) of the first embodiment, the sealing
また、前記した(1)蒸気と冷却、(2)内容物吸収性ガスのガス置換と前記ガスの内容物吸収、(3)容器本体の一部を凹ませ、凹みの解除する脱気処理と陰圧処理は、前記(1)乃至(3)の何れかを一種を選択するか、或いは二種以上を選択して行っても良い。 Also, (1) steam and cooling described above, (2) gas replacement of the contents-absorbing gas and contents absorption of the gas, and (3) a deaeration process in which a part of the container body is recessed and the dent is released. The negative pressure processing may be performed by selecting one of the above (1) to (3), or selecting two or more.
さらに、上記の説明では、二酸化炭素や笑気ガス等の内容物吸収性ガスを窒素ガス等の不活性ガスに含ませ、この内容物吸収性ガスを内容物に吸収させることで、陰圧処理を行うようにしているが、シール材2で密封した後にヘッドスペースの陰圧処理を行うことができるのであれば、内容物を冷却する処理であってもよい。
Further, in the above description, the content-absorbing gas such as carbon dioxide or laughing gas is included in an inert gas such as nitrogen gas, and the content-absorbing gas is absorbed by the content, thereby performing negative pressure treatment. However, if the negative pressure treatment of the head space can be performed after sealing with the sealing
本発明は、食品や飲料に限らず、化粧品や工業用油脂類等の工業製品等、あらゆる種類の内容物を収容する密封容器に適用が可能である。また、カップ状の容器に限らず、トレー状の容器にも本発明の適用が可能である。 The present invention is applicable not only to foods and beverages but also to sealed containers that contain all kinds of contents such as cosmetics and industrial products such as industrial oils and fats. Moreover, the present invention can be applied not only to cup-shaped containers but also to tray-shaped containers.
1 密封容器
2 シール材
2a 接着部分
2b 中央部分
11 容器本体
11a フランジ
12 内容物
13 ヘッドスペース
20 支持リング
21 ガス置換装置
21a ガス供給口
21b 排気口
22 ヒートシール装置
23 押圧装置
23a 装置本体
23b ヘッド
G 内容物吸収性ガス
DESCRIPTION OF
Claims (9)
内容物の充填工程と、
前記容器本体の開口部にシール材を被せる工程と、
前記シール材を前記容器本体のフランジ部の全周に沿って接着する接着工程とを有し、
前記接着工程前に、ヘッドスペースの脱気処理工程を設け、
前記シール材を被せる工程後に、前記シール材を前記容器本体のフランジ部の全周に接合させた状態で下方に押圧する押圧工程を設け、
前記接着工程後に、前記ヘッドスペースを陰圧にする陰圧処理工程を設けたこと、
を特徴とする密封容器の製造方法。 In a manufacturing method of a sealed container having a container main body for storing contents and a sealing material for sealing an opening of the container main body,
Filling process of contents;
Covering the opening of the container body with a sealing material;
An adhesion step of adhering the sealing material along the entire circumference of the flange portion of the container body,
Before the bonding step, a headspace deaeration process is provided,
After the step of covering the sealing material, a pressing step of pressing down the sealing material in a state where the sealing material is joined to the entire circumference of the flange portion of the container body is provided.
After the bonding step, provided a negative pressure treatment step to make the head space negative pressure,
The manufacturing method of the sealed container characterized by these.
前記シール材は、引き伸ばされて中央部分を周縁部分よりも薄い薄肉部分としたことを特徴とする密封容器。 In a sealed container having a container body for storing contents and a sealing material for sealing the opening of the container body,
The sealed container is characterized in that the sealing member is stretched to have a thin central portion at a central portion thinner than a peripheral portion.
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