JP2005537996A - 流動食品のパッケージ用の密閉可能な開口装置 - Google Patents

流動食品のパッケージ用の密閉可能な開口装置 Download PDF

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Abstract

貫通開口(16)を形成され、流動食品用の密封パッケージ(1)の突刺し可能な部分(10)の周囲に取付けられるフレーム(15)と、開口(16)を閉止するためにフレーム(15)に螺着される取外し可能なねじ付きキャップ(17)と、開口(16)の内側に係合し、突刺し可能な部分を通して移動するようにキャップ(17)で回転される管状の切断部材(18)とを有する閉止可能な開口装置(4)。切断部材(18)は端部切断縁(31)を有し、切断縁(31)は主ブレード(36)および多数の歯(37a)を有し、歯は主ブレード(36)の後方に配置され、突刺し可能な部分(10)に連続的に作用するように高さが徐々に減じられている。

Description

本発明は流動食品のパッケージ用の密閉可能な開口装置に関する。
知られているように、フルーツ・ジュース、UHT(超高温処理)ミルク、ワイン、トマト・ソースなどの多くの流動食品は無菌包装材料で作られたパッケージに詰めて販売されている。
そのようなパッケージの典型例はテトラ・ブリック・アセプティック(登録商標)として知られた液体や流動食品用の平行六面体形状のパッケージであり、包装積層材ウェブを折曲げてシーリングすることで製造されている。包装材料は多層構造を有し、両面を例えばポリエチレンのような熱シール性プラスチック材料の層で覆われた例えば紙のような繊維質材料の層を含み、UHTミルクのような長期保存製品用の無菌パッケージの場合は、包装材料は熱シール性プラスチック材料の層に重ねた例えばアルミニウム箔のような酸素遮断材料の層を含み、この酸素遮断層は、別の熱シール性プラスチック材料層で覆われて、その層が最終的に食品と接触するパッケージ内面を形成する。
そのようなパッケージは通常は全自動包装機械で製造されており、包装機械ではウェブとして給送される包装材料から連続するチューブが形成される。包装材料ウェブは包装機械において、例えば過酸化水素溶液のような化学殺菌剤を付与されて殺菌され、殺菌剤は殺菌の後に例えば加熱して蒸発されるようにして包装材料表面から除去される。また、このように殺菌された包装材料ウェブは閉じた無菌環境中に保持され、長手方向に折曲げられてシールされ、これにより垂直なチューブに形成される。
チューブは無菌または殺菌処理された食品を充填され、シールされ、そして等しい間隔の横断部分に沿って切断されて枕形状パックに形成され、この枕形状部分がその後機械的に折曲げられて完成状態の、例えば実質的に平行六面体の形状をしたパッケージに形成される。
これに代えて、包装材料はブランクとして切断され、ブランクが成形スピンドル上で折曲げられてパッケージに形成され、そのパッケージにその後食品が充填されてシールされる。この形式のパッケージの例は、テトラ・レックス(登録商標)として一般に知られている「山形頂部」のパッケージである。
上述のパッケージを開封するために、さまざまな方法が提供されており、その一つは米国特許第4665387号および同第4410128号で知られているように、成形においてパッケージのフラップのコーナーに、包装材料の外層を通して遮蔽材料層まで延在する穿孔の連なりによって形成された選択的な切取線を含む。また、パッケージはフラップを持上げ、穿孔に沿って切断すなわち切離すことで開封される。言うまでもないが、この種のパッケージは一旦開封されたならば再び閉止することができず、従ってパッケージを使いきるまで食品の飛散を避ける注意をしつつ取扱わねばならない。
この欠点を解消するために、上述形式のパッケージは閉止可能な開口装置を取付けられており、開口装置は、開口を形成してパッケージの壁面の穴または除去可能または突刺し可能な部分に取付けられるフレームと、フレームにヒンジ連結されたキャップとを実質的に含む。キャップは通常はフレームと一体的にモールド成形され、当初は薄い破断可能な環状連結部分によって開口周囲の周縁に沿ってフレームにシールされている。シールが一旦破られたならば、キャップはフレームと協働して気密状態となる閉位置と、開位置との間を移動できる。これに代えて、フレームとは別個の当初はねじ込んで取付けられている止めねじ付きキャップも使用できる。
上述した形式の開口装置の一つの問題点は、パッケージを開封するときに特に労力を使わないでキャップをフレームから取外しできなければならないことである。このために、開口装置は破壊強度の小さいプラスチック材料、通常はポリエチレンで作られている。
しかしながらポリエチレンは効果的な酸素遮断体として作用しない欠点がある。従って、パッケージの内部を最終的に形成するパッケージ材料の側では、穴は熱シール性プラスチック材料の小シートを含む付加パッチで閉じられ、包装材料の反対側では引張って取外すタブのような、例えばパッチに熱シールされると共にアルフォイル層を有した酸素遮断部材を取付けられる。
しかしながらパッチおよび遮断部材をパッケージに備えるには、殺菌、折曲げおよびシールして垂直チューブを形成する前に包装材料を付加的に処理することが必要となり、パッケージの製造時間が長くなり、従って高価になる。
さらに、キャップが一旦開封されると、パッケージの内容物に対するアクセスは遮断部材の除去も必要とする。
従って、パッケージが一つの操作で開封でき、同時に効果的な酸素遮断を保証できる閉止可能な開口装置が提供されている。
国際特許出願WO95/05996に記載された解決方法では、そのような開口装置は、注ぎ口を形成してパッケージの突刺し可能部分のまわりに取付けられる円筒形カラーを有するフレームと、開口を閉止するためにフレーム・カラーの外側に螺着される取外し可能キャップと、フレーム・カラーの内側にねじ込まれた実質的に管状の切断部材とを実質的に含んでおり、この切断部材は、パッケージの突刺し可能部分、すなわち僅かな周縁部分を除いて関係する壁部と協働する実質的に多数の三角形の端部歯を備えた端縁を有する。
切断部材は、キャップをカラーから取外すときに作動される一方向ラッチ形式の伝達手段を介してキャップによって作動され、端部歯が突刺し可能部分に対面する持ち上げられた休止位置から、端部歯が同時に突刺し可能部分と相互作用する連続的に押下げられた切断位置へとフレームに対して螺旋状に駆動される。
上述した形式の開口装置の欠点は、使用において突刺し可能部分の切断された部片が切断部材の開口断面、従って注ぎ口を少なくとも部分的に塞ぐ傾向を示すことであり、従ってパッケージからの食品の注ぎ出しの障害となる傾向を示すことである。
さらに、機能的な理由のために切断部材は通常はフレームやキャップ(通常はポリエチレン製)よりも構造的に堅い材料(例えばポリプロピレン)で作られており、従って切断部材の端部歯が過度に脆くなり、搬送および(または)パッケージの開封時に折れやすく、食品中に紛れ込むことになり得る。
これらの問題はEP−A−1088765に記載された解決法によって解決されており、それにおいて切断部材はパッケージの突刺し可能部分の周縁部の大部分に沿って作用する一つの切断縁を含んでいる。
切断に加えて、一つの切断縁は螺旋状に移動し、パッケージの突刺し可能部分の周縁部の大部分に沿って作用して、突刺し可能部分の切断された部片に押込む力を作用させ、その切断された部片をパッケージの内側で切断部材の外側へ、そして最終的に切断部材のまわりに折曲げる傾向を示し、これにより突刺し可能部分の切断された部分がパッケージからの食品の注ぎ出しの障害となることを防止する。
さらに、適当に設計された一つの切断縁を使用することで切断部材の効力を高めることができ、これはそれほど堅くない材料、例えばキャップやフレームと同じ材料で作れるようになし、またフレームと一体部片として有利にモールド成形できるようにする。
大半の応用例で有利に使用できるが、上述した解決法はパッケージの突刺し可能部分を作る材料を制限される。すなわち、突刺し可能部分が有機金属やメタルロセンによる触媒作用でポリマーを被覆された遮断材料のような特に頑丈な材料で作られる場合には、ポリマーが切断縁の作用で切断されずに「伸長」される傾向を示し、これにより切断縁にねじ状残留物を形成し、これが食品中に紛れ込むことになる。
本発明の目的は、既知装置に典型的に生じる上述した欠点を解消するために設計された閉止可能な開口装置を提供することである。
本発明によれば、特許請求の範囲の請求項1に記載されたような開口装置が提供される。
本発明の好ましい非制限的な実施例が添付図面を参照して例を挙げて説明される。
本発明を遂行する最良形態
図1の符号1は流動食品用の無菌シールされたパッケージ、例えばテトラ・ブリック(登録商標)として知られている平行六面体形のパッケージを示している。このパッケージはシート包装材料2で形成され、頂部壁3を有し、頂部壁3にはプラスチック材料で作られた閉止可能な開口装置4が従来の取付けシステム、例えば接着物質またはマイクロ火炎またはレーザーによる熱シール技術によって取付けられている。
包装材料2(図4)は、例えば紙材料層5、ポリエチレンのような熱可塑性材料の外層6、および以下に全体を「内側被膜7」と称される多数の内側被覆層を含む多層構造を有している。UHTミルク、フルーツ・ジュースなどの長期保存食品用の無菌パッケージの場合、内側被膜7は例えばアルミニウムのような中間遮断層を典型的に含み、中間遮断層は一つ以上の熱可塑性材料層で覆われる。使用時に食品に触れる熱可塑性材料の内側層は、メタルロセンにより触媒作用を受ける機械的強度、特に引張率に優れた低線形密度(LLD)ポリエチレンで形成されることが好ましい。
壁3は使用時に開口装置4で外部を覆われる突刺し可能な部分10を有しており、開口装置4はパッケージ1から食品の注ぎ出しができるように壁3から少なくとも部分的に取外しできる。
突刺し可能な部分10は、いわゆる「事前積層されている穴」、すなわち外層6および内側被膜7が積層される前に紙材料層5に貫通形成されている穴11で形成されることが好ましく、従って外層6および内側被膜7は穴11の反対各側に接着されて突刺し可能な部分10を形成している(図4)。
図2および図3を参照すれば、開口装置4は、突刺し可能な部分10のまわりでパッケージ1に固定され、食品を注ぎ出すための軸線Aを有する円形貫通開口16を有するフレーム15と、開口16を閉止するためにフレーム15に同軸的に取付けられたキャップ17と、軸線Aを有する管状の切断部材18とを含み、切断部材18は、本明細書にその記載内容全体を援用するEP−A1088765に記載されているように使用時に軸線方向および回転方向に移動して開口16と係合するのであり、キャップ17により作動されて壁3の突刺し可能な部分10と相互作用してパッケージ1を開封する。
フレーム15は、突刺し可能な部分10のまわりでパッケージ1の壁3に取付けられる環状基部フランジ19を含み、そのフランジの半径方向内縁から軸線方向へ軸線Aを有する筒状カラー20が延在して開口16を形成している。
カラー20は外ねじ23および内ねじ24(図4)を有し、これらのねじは反対ねじとされており、使用時にキャップ17の内ねじ25および切断部材18の外ねじ26とそれぞれ係合される。
通常、ねじ23は右ねじとされ、ねじ24はねじ23よりもピッチの大きな多条の左ねじとされる。
キャップ17は円形端壁27と、内ねじ25およびグリップを容易にする外面突起29を有する実質的に筒状の側壁28とを含む。
キャップ17およびフレーム15は、キャップ17およびフレーム15をパッケージ1のシール位置に固定するための押込み検出手段(周知で、本発明の一部を形成するものではないので図示していない)を好ましく備えている。その一例が上述で引用したEP−A1088765に図示されている。
切断部材18は図3に示された予備組立て位置にてフレームと一体部材として好ましく射出モールド成形されており、その切断部材18の軸線方向における一方の端部は、開口16を取囲むように位置する多数の破断可能な半径方向ブリッジ30によりフレーム15のフランジ19に一時的に連結されている。使用時には切断部材18はフレーム15のカラー20の内側へねじ込まれ、フレーム15がパッケージ1に嵌め付けられる前にカラー20の軸線方向内方へ好ましく移動される。
切断部材18(図5)は二つ以上の内側の軸線方向リブ32を有しており、これらのリブはキャップ17の端壁27から軸線方向へ突出したそれぞれの伝達部材33と協働するように整形されている。伝達部材33は図5に点線で概略的に示されている。リブ32および伝達部材33は一方向伝達装置(EP−A1088765で知られているので本明細書では説明しない)を形成しており、その伝達装置により図5の矢印で示されるキャップ取外し方向においてキャップ17は回転方向に切断部材18と連結されるが、反対方向においては係合状態を解除される。
キャップ17は開口装置4の組立て時にカラー20上へと軸線方向に好ましく移動される。
軸線方向の反対端部にて切断部材18は切断縁31を含み、切断縁31はパッケージ1の突刺し可能な部分10と相互作用するように設計されている(図4)。
本発明によれば、切断縁31はその周縁に沿って連続して主ブレード36および多数の歯37を含み、図6において切断部材18の拡げた平面図に明確に示されるようであり、また図7において切断縁31の輪郭の拡大図が示されている。
主ブレード36は切断方向に向かって後方へ傾斜した一つの側縁38と、図7に線Eで示されたねじ26の傾きよりも僅かに大きい傾きの反対側側縁39とにより非対称三角形の形状をしている。全体を符号37で示される歯は第一の組37aおよび第二の組37bに分けられる。
切断部材18の回転方向と反対方向へ切断縁31に沿って並んだ歯37aは主ブレード36の直ぐ後方に位置され、その各々は対称的な傾きの側縁40を有する三角形の形状をしており、切断縁31の輪郭の基線Bに対して高さが次第に低くなっている。さらに詳しくは、主ブレード36に隣接する第一の歯37aはその主ブレードと同じ高さであることが好ましく、続く歯37aは直線的に高さが低くされ、これにより歯37aが次々と突刺し可能な部分10に接触するようになされている。歯37aの頂点を通る線Lの傾きはねじの傾きよりも好ましく小さくされて、歯37aの突刺し可能な部分10との接触箇所が別々の間隔を隔てた位置となるようにされる。
主ブレード36に対して歯37aと反対側に位置する歯37b、すなわち切断部材18の回転方向において歯37aの後になる歯37bは、それぞれ対称的な側縁41を有する三角形の輪郭を有し、最後の歯37aの高さと同じであることが好ましい一定の高さ(切断縁31の輪郭の基線Bに対して)を有しており、従って最後の歯37aは最初の歯37bとも考えられる。
切断縁31は補助ブレード42を含み、補助ブレード42は歯37よりもずっと大きな周縁を有し(好ましくは3〜7倍で、歯37の幅の約5倍であることがさらに好ましい)、また突刺し可能な部分10に対する切断縁31の移動方向に向かい、歯37の傾きと実質的に同じ傾きを有する切断側縁44と、それよりも小さく鋭く傾斜し、主ブレード36の側縁39と同じ傾斜を有することが好ましいガイド側縁45とによって形成される。
切断縁31は、歯37およびブレード42,36に対して引かれ、縁31に沿って周縁方向に間隔を隔てられた三つの平坦領域46を含む。基線Bに沿って、またはその近くに位置する平坦領域46は切断器のは全く有しておらず、切断部材18を事前組立て位置と同じようにカラー20の内側へ移動させるためのツール(図示せず)用のスラスト面として作用する。
開口装置4の作動が図1および図2(図2では、キャップ17は明瞭化のために取外して示されている)に示されるシール状態で説明される。これにおいて、切断部材18はカラー20の内側に全体的に収納され、切断縁31は未だ切断していない突刺し可能な部分10に面して位置される(図4)。
作動方向(図5で反時計方向)へ回転されると、(押込み検出手段を破断するために遊び回転した後)キャップ17はリブ32と係合する伝達部材33によって切断部材18を回転させる。
ねじ24,26の相反する傾斜により、キャップ17がねじを弛める方向へ回転されるとき、切断部材18は軸線方向下方へ移動して突刺し可能な部分10と相互作用する。
切断縁31が突刺し可能な部分10と相互作用する様子を明確に認識するためには、図7に示されるように、平たく拡げたときに突刺し可能な部分10の平面に対して外ねじ26の傾きと同じ角度をなす、従って線Eと平行な方向Tの横動にほとんど等しい螺旋路に沿って切断縁31が移動すると言うことを指摘しなければならない。
主ブレード36および歯37aは先ず最初に互いに同時に作用を始めることになる。主ブレード36によって材料が突刺されたならば、「フック」形の主ブレード36が材料を「持上げ」て、切断部材18の移動によって与えられる押圧力の軸線方向成分による材料の著しい移動を防止するために円周方向へ引っ張り、これにより材料が歯37aの作用から逃げることを防止する。
歯37aは次第に作用し始め、直ぐに垂直方向の動きによって達成される穿孔作用を模倣するようになる。歯37aは材料を突刺し、それぞれの接触点と前方の歯37aが形成した切断箇所との間の材料部分を切断する。これにより切断は主ブレード36に全て任せるのではなく、材料の水平方向の引張りは減少される。
歯37bおよび二次的ブレード42は実質的に同時に作用し始め、さらに材料を先ず最初に突刺し、次に切断部材の回転に伴って連続的に切断を行う。
切断部材の切断作用は切断部材18が一回転して(突刺し可能な部分10に最初に接触した位置で)終了し、これは切断部材が突刺し可能な部分10に基線Bまで刺込むのに十分であり、大体270゜の切断に相当する。切断されずに残されて切断部分が完全に切離されることを防止する突刺し可能な部分の範囲は、主ブレード36の最大突刺し位置と二次的ブレード42の突刺し開始位置との間の範囲である。切断部材18のさらなる回転は切断することなく図4の点線で概略的に示されるようにその部分を切断部材18の軸線方向外方へ折曲げ、これにより突刺し可能な部分10はフレーム15の開口16を全開するように移動され、パッケージ1からの食品の注ぎ出しの障害とならない。
キャップ17(ともかく、軸線Aのまわりにほぼ一回転される)がねじを弛める方向へさらに回されると、リブ32および伝達部材33は軸線方向へ係合状態を解除され、切断部材18は押下られた開口位置に制止されてフレーム15から軸線方向でパッケージ1の内方へ突出されるが、ねじ24,26の係合によって20に対する連結状態を保持する。
キャップ17は完全に螺合状態から取外されてパッケージ1が開放され、この開口はキャップ17を単にカラー20上に螺着して戻すことによって閉止することができる。
パッケージ1が開封されたならば、伝達部材33が切断部材18のリブ32に係合する軸線方向位置に達することが不可能なので、切断部材18はもはや押下られた開口位置から移動されることはできず、従って切断部材18は突刺し可能な部分10の切断された部分を、開口16が全開状態になされるように保持する。
試験によれば、本発明による切断部材18、大きな引張率を有する熱可塑性材料の内側被膜を使用したときでさえも、ねじ状の残余を残さずにパッケージ1の突刺し可能な部分10を切断可能にすること、また突刺し可能な部分10を切断部材18の正確に外方へ折曲げることが示された。
しかしながら、添付の特許請求の範囲に記載した範囲から逸脱せずに本明細書で説明および図示したように、開口装置4に対して変更を行うことができることは明白である。
本発明による閉止可能な開口装置を特徴とした流動食品用の密封容器の頂部の斜視図を示す。 使用状態の図1の開口装置の部分的分解図を斜視図で示す。 パッケージに取付けられる前の事前組立て状態の図1の装置の詳細な側面図を示す。 パッケージの突刺し可能な部分に面して位置された図1の装置の切断部材の側面図を示す。 図4の切断部材の平面図を示す。 図4の切断部材の輪郭の平たく開いた平面図を示す。 図6の詳細な拡大図を示す。
符号の説明
1 パッケージ
2 包装材料
3 頂部壁
4 開口装置
5 紙材料層
6 外層
7 内側被膜
10 突刺し可能な部分
11 穴
15 フレーム
16 開口
17 キャップ
18 切断部材
19 フランジ
20 カラー
23 外ねじ
24 内ねじ
25 内ねじ
26 外ねじ
27 端壁
28 側壁
29 外面突起
30 ブリッジ
31 切断縁
32 リブ
33 伝達部材
36 主ブレード
37 歯
38,39,40,41 側縁
42 補助ブレード
44 切断側縁
45 ガイド側縁
46 平坦領域

Claims (11)

  1. パッケージ(1)の突刺し可能な部分(10)の周囲に取付けられ、貫通開口(16)を形成するフレーム(15)と、
    前記開口(16)を閉止するために前記フレーム(15)に螺着される取外し可能なねじ付きキャップ(17)と、
    前記開口(16)と係合し、前記パッケージ(1)を開封するために前記突刺し可能な部分(10)と協働する端部切断縁(31)を有する管状の切断部材(18)と、
    前記パッケージ(1)の開封時に、キャップ(17)を回転させて前記フレーム(15)からキャップを取外す間、前記切断部材(18)を回転させるように前記キャップ(17)および前記切断部材(18)を連結する第一の連結手段(32,33)と、
    前記キャップ(17)の前記回転に応答して前記突刺し可能な部分(10)を通る螺旋移動路に沿って前記切断部材(18)を移動させるように前記フレーム(15)および前記切断部材(18)を連結する第二の連結手段(24,26)とを含む流動食品の密封パッケージ(1)用の閉止可能な開口装置(4)であって、
    前記切断縁(31)が主ブレード(36)と、少なくとも多数の第一の歯(37a)とを含み、前記切断部材(18)の回転方向と反対方向へ前記切断縁(31)に沿って前進する前記歯は主ブレード(36)の下流側に位置され、前記第一の歯は前記突刺し可能な部分(10)と連続して作用するように高さが徐々に減少されていることを特徴とする開口装置。
  2. 前記主ブレード(36)が、前記突刺し可能な部分(10)に対する前記切断部材(18)の移動方向に対面し、後方へ傾斜している切断側縁(38)を有することを特徴とする請求項1に記載された装置。
  3. 第一の歯(37a)が前記主ブレード(36)の高さと同様に線形に減少していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された装置。
  4. 前記第一の歯(37a)が前記切断部材(18)の前記螺旋移動路(T)よりも傾斜の小さい線(L)に沿って位置された端部をそれぞれ有することを特徴とする請求項3に記載された装置。
  5. 記第一の歯(37a)のうちの前記主ブレード(36)に隣接して位置する一つの歯が前記主ブレード(36)と同じ高さであることを特徴とする請求項3または請求項4に記載された装置。
  6. 前記切断部材(18)の前記切断縁(31)が前記主ブレード(36)に対して前記第一の歯(37a)と反対側に位置する多数の第二の歯(37b)を含むことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載された装置。
  7. 前記第二の歯(37b)が全て同じ高さであり、前記第一の歯(37a)の最小高さとほぼ等しいことを特徴とする請求項6に記載された装置。
  8. 前記切断部材(18)の前記切断縁(31)が前記第一または第二の歯(37a,37b)の一つの幅の3〜7倍の周縁を有す補助ブレード(42)を含むことを特徴とする請求項6または請求項7に記載された装置。
  9. 前記補助ブレード(42)が、前記切断部材の移動方向に向いた、また前記第一または第二の歯(37a,37b)の側縁と実質的に同じ傾斜を有する切断側縁(44)を有することを特徴とする請求項8に記載された装置。
  10. 前記フレーム(15)が前記キャップ(17)を受止める、また前記開口(16)を形成している筒状のカラー(20)を含むこと、および前記第二の検出手段が前記カラー(20)の内ねじ(24)および前記切断部材(18)の外ねじ(26)を含むことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載された装置。
  11. 前記フレーム(15)および前記切断部材(18)が事前組立ての輪郭に一体部片としてモールド成形されており、それらは破断可能な連結手段(30)で互いに同軸的に連結されていることを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載された装置。
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