JP2022069760A - 包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】被包装物の種類に応じて適切なガスを充填できる包装機を提供する。
【解決手段】包装機１０は、被包装物を入れた包装袋を収容するためのチャンバ２０と、包装袋の開口周縁部を封止する封止装置３０と、包装袋内にガスを供給するガス供給部６０と、封止装置３０とガス供給部６０の作動を制御する制御装置７０とを備え、ガス供給部６０は複数種のガス供給源Ｇ１～Ｇ３に対応して設けられた複数のガス供給管６３ａ～６３ｃと、複数のガス供給管６３ａ～６３ｃに対応して設けられた複数のガス供給弁６４ａ～６４ｃを備え、複数のガス供給弁６４ａ～６４ｃを選択的に開放することによって複数種のガス供給源Ｇ１～Ｇ３から１種以上のガスを選択的に供給可能とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、被包装物を入れた包装袋内にガスを供給するようにしてガスを充填した状態で密閉する包装機に関する。

下記の特許文献１には食材、調理物等の被包装物を入れた包装袋を真空包装する真空包装機が開示されている。この真空包装機は、被包装物を入れた包装袋を収容するためのチャンバと、チャンバ内の密閉空間を脱気して負圧化させる真空ポンプと、チャンバ内に設けられて包装袋の開口周縁部を封止する封止装置とを備えている。この真空包装機で包装袋を脱気した状態で包装する包装プログラムを実行すると、チャンバ内は真空ポンプによって設定した真空度まで脱気されることによりチャンバ内の包装袋内も脱気され、脱気した包装袋の開口周縁部を封止装置によって熱溶着により封止することにより、被包装物は包装袋内で脱気された状態で真空包装される。

また、この真空包装機のチャンバには、包装袋内に窒素ガス等の不活性ガスを充填するガス充填管が設けられている。チャンバ内を真空ポンプによって設定した真空度まで脱気することによりチャンバ内の包装袋内も脱気したあとで、ガス充填管から窒素ガス等の不活性ガスを包装袋内に充填してから包装袋の開口周縁部を封止装置によって熱溶着により封止すると、包装袋内の被包装物は封入された不活性ガスによってチャンバ内を大気圧に戻したとき潰れないようにすることができる。

特開２０１５－１１７０３８号公報

青果物を鮮度保持した状態で貯蔵する冷蔵庫としてＣＡ冷蔵庫（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ冷蔵庫）が一般的に用いられている。ＣＡ冷蔵庫は庫内に例えば窒素ガスを供給するようにして庫内を低酸素状態とすることで、青果物が酸素によって劣化するのを防ぐようにしている。しかし、ＣＡ冷蔵庫は一般的に大型であるので高額であるとともに設置スペースを広く占有することになるだけでなく、庫内を低酸素状態としていることにより、庫内のメンテナンス作業が面倒であった。

また、リンゴ、キウイ等の果物はエチレンガスにより追熟することが知られており、ジャガイモはエチレンガスにより発芽が抑制されることが知られている。このため、リンゴ、キウイ等の果物を追熟させるときや、ジャガイモの発芽を抑制した状態で保存するときには庫内にエチレンガスを供給した状態で保存するのが好ましい。しかし、エチレンガスは青果物の鮮度に影響を与えることも知られており、リンゴ、キウイ等の果物を追熟させるときやジャガイモの発芽を抑制するときに青果物を同じ庫内で保存するのに適さず、青果物は果物の追熟やジャガイモの発芽抑制を目的としたときに同じ庫内で保存できなかった。

これに対し、上記の真空包装機を用いて、青果物を入れた包装袋内をチャンバ内を負圧吸引することで脱気させた後で、青果物を入れた包装袋内に窒素ガス等の不活性ガスを充填した後で、包装袋の開口周縁部を熱溶着して封止することで、ＣＡ冷蔵庫を用いなくても青果物を包装袋内の不活性ガスによって長く保存することができるようになる。

また、青果物の種類によっては窒素ガスに二酸化炭素の混合した混合ガスを包装袋に充填した方が、青果物を長持ちさせることができることが知られ、さらに、野菜の種類に応じて混合ガスのガス組成を変えるようにすると、青果物をさらに長持ちさせることができることが知られている。しかし、上記の真空包装機は、ガス充填管に１つのガスボンベがガス供給管によって接続されたものであるので、包装袋内に窒素ガスまたは混合ガスのような１種類のガスしか供給することができず、青果物等の被包装物の種類に応じて適切な混合ガスのガス組成に変えることができなかった。本発明は、被包装物の種類に応じて適切なガスを充填できる包装機を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、被包装物を入れた包装袋を収容するためのチャンバと、包装袋の開口周縁部を封止する封止装置と、包装袋内にガスを供給するガス供給部と、封止装置とガス供給部の作動を制御する制御装置とを備えた包装機であって、ガス供給部は複数種のガス供給源から１種以上のガスを選択的に供給可能としたことを特徴とする包装機を提供するものである。

上記のように構成した包装機においては、包装袋内にガスを供給するガス供給部は、複数種のガス供給源から１種以上のガスを選択的に供給可能としたものであるので、包装袋には複数種のガス供給源から被包装物の性質に応じた１種以上のガスを選択的に供給することができる。

上記のように構成した包装機においては、ガス供給部は、複数種のガス供給源に対応して設けられた複数のガス供給管と、複数のガス供給管に対応して設けられた複数のガス供給弁を備え、複数のガス供給弁を選択的に開放することによって複数種のガス供給源から１種以上のガスを選択的に供給可能とするのが好ましい。

上記のように構成した包装機においては、制御装置は、ガス供給部により包装袋内にガスを供給後に封止装置によって包装袋の開口周縁部を封止するように制御する包装プログラムを備え、包装袋内に入れる被包装物に応じて封入されるガス組成が異なるようにガス供給部の制御が異なる複数の包装プログラムを備えるのが好ましい。このようにしたときには、複数の包装プログラムから被包装物の性質に応じた一つの包装プログラムを選択することで、包装袋には被包装物の性質に応じたガスを選択的に供給することができる。

上記のように構成した包装機においては、チャンバは包装袋を密閉状態で収容する密閉空間を有し、チャンバ内の密閉空間を脱気して負圧化させるポンプと、チャンバ内の真空度を検出する真空センサとを備え、制御装置は、真空センサの検出真空度に基づきポンプを作動させることで包装袋内に空気が残存する真空度でチャンバ内を脱気した後で、ガス供給部によって包装袋内にガスを供給するように制御するのが好ましい。このようにしたときには、ポンプによってチャンバ内を負圧化することで包装袋内の空気を吸引した後で、ガス供給部によって包装袋内にガスを供給することで、包装袋へのガスの置換の効率を高くすることができる。また、包装袋内に空気が残存する真空度でチャンバ内を脱気した後で、ガス供給部によって包装袋内にガスを供給するように制御しているので、包装袋内には適度に残存する空気の成分にガス供給部から供給されるガスが加えられて、包装袋内のガス組成は空気に含まれる成分が調整された状態で被包装物に適したガス組成とすることができる。

上記のように構成した包装機においては、制御装置は、真空センサの検出真空度に基づきポンプを作動させることで包装袋内に空気が残存する所定の真空度でチャンバ内を脱気した後で、ガス供給部により包装袋内にガスを供給後に封止装置によって包装袋の開口周縁部を封止するように制御する包装プログラムを備え、包装袋内に入れる被包装物に応じて封入されるガス組成が異なるように、包装袋内に空気を残存させる所定の真空度とガス供給部の制御との少なくとも一方が異なる複数の包装プログラムを備えるのが好ましい。このようにしたときには、複数の包装プログラムから被包装物の性質に応じた一つの包装プログラムを選択することで、包装袋内には適度に残存する空気の成分にガス供給部から供給されるガスが加えられて、包装袋内のガス組成は空気に含まれる成分が適度に残存する被包装物に適したガス組成となって、被包装物を包装袋内に包装することができるようになる。

本実施形態の包装機の一実施形態の真空包装機の斜視図である。 図１のチャンバカバーを開放した状態の斜視図である。 Ａ－Ａ断面図である。 真空包装機の概略図である。 制御装置のブロック図である。 脱気した後で包装袋の開口周縁部を封止する通常の包装プログラムを示すフローチャートである。 脱気した後でガス充填をしてから包装袋の開口周縁部を封止するガス充填用の包装プログラムを示すフローチャートである。

以下、本発明の包装機の一実施形態である真空包装機を添付図面を参照して説明する。図１～図３に示したように、この実施形態の真空包装機１０は、チャンバ２０内に収容した包装袋の開口周縁部を封止装置３０によって封止することにより、包装袋を密封した状態で被包装物を包装するものであり、さらに、チャンバ２０内を真空ポンプ（ポンプ）４０により脱気して負圧化させ、チャンバ２０内に収容した包装袋の開口周縁部を封止装置３０によって封止することにより、包装袋を脱気した状態で密封することで被包装物を真空包装するものである。また、この真空包装機１０は、包装袋内にガスを充填するガス供給部６０のガス充填管６１を備えており、包装袋にはガス充填管６１からガスが供給可能となっている。

真空包装機１０は、ケーシング１１の上部に設けられたチャンバ２０と、チャンバ２０内に収容した包装袋の開口周縁部を密封する封止装置３０と、ケーシング１１でチャンバ２０の下側となる下部にチャンバ２０内を脱気して負圧化させる真空ポンプ４０と、チャンバ２０内に収容した包装袋の膨らみを検知する膨らみ検知部５０と、チャンバ２０内に収容した包装袋内にガスを供給するガス供給部６０を備えている。

図１～図３に示したように、ケーシング１１は略直方体形状をし、ケーシング１１の上部にはチャンバ２０が設けられている。チャンバ２０は、包装袋Ｂ（図３にのみ二点鎖線で示した）を収容するものである。チャンバ２０は、ケーシング１１の上部に設けたチャンバベース２１と、チャンバベース２１の上側で水平軸線回りに回動可能に支持されたチャンバカバー２２とを備え、チャンバベース２１の上側をチャンバカバー２２により開閉自在に塞ぐことで内部に包装袋を収容する密閉空間Ｓが形成されている。

図２に示したように、チャンバベース２１は、ステンレス等の板金部材をプレス加工によって上面が開口した浅い箱形に形成したものである。図３に示したように、チャンバベース２１の前部には他の部分より浅く形成された段部２１ａが形成されており、段部２１ａの上側には後述する封止装置３０を構成する下側ブロック３１が上下に移動可能に設けられている。

図１及び図２に示したように、チャンバカバー２２は、チャンバベース２１の上面開口を開閉自在に塞ぐものであり、チャンバベース２１との間に包装袋を収容する密閉空間Ｓを形成している。チャンバカバー２２は、耐圧性のポリカーボネイト等の透明性のある樹脂材料を成型加工した蓋体である。チャンバカバー２２の後端部はケーシング１１の後端部に水平軸線回りに回動可能に軸支されており、チャンバカバー２２の前部は上下に回動可能となっている。図１に示したように、チャンバカバー２２は水平位置にあるときにはチャンバベース２１の上面開口を塞ぐ閉塞位置となっている。図２に示したように、チャンバカバー２２の前部を上側に回動させると、チャンバカバー２２は傾斜位置になってチャンバベース２１の上面を開放する開放位置となる。

図２及び図３に示したように、チャンバカバー２２の下面の周縁部にはシール部材としてゴム製のパッキン２３が設けられており、パッキン２３はチャンバカバー２２を閉じて閉塞位置としたときにチャンバベース２１とチャンバカバー２２との間を気密にシールする。図３に示したように、ケーシング１１の後部にはガススプリング（付勢部材）１２が設けられている。ガススプリング１２は、チャンバカバー２２の前部を上方に付勢しており、チャンバカバー２２をチャンバベース２１から開放する開放位置に付勢している。ケーシング１１の右側面の前端部にはストッパ１３が水平軸線回りに回動可能に設けられており、ストッパ１３はチャンバカバー２２の前部上面に係止して、チャンバカバー２２が開放位置に回動するのを防ぐ機能を有している。

図４に示したように、ケーシング１１の後部にはチャンバカバー２２の開閉状態を検知する開閉検知器１４が設けられている。開閉検知器１４はリードスイッチ等の近接スイッチを用いたものであり、チャンバカバー２２の後部には開閉検知器１４によりチャンバカバー２２が閉塞状態であることを検知させる磁石１５が設けられている。チャンバカバー２２がチャンバベース２１の上面開口を塞ぐ閉塞位置にあるときには、磁石１５は開閉検知器１４に近接して、開閉検知器１４は近接する磁石１５によってオン信号を出力することで閉止状態を検知する。チャンバカバー２２がチャンバベース２１の上面開口を開放する開放位置にあるときには、磁石１５は開閉検知器１４から離間し、開閉検知器１４は離間する磁石１５によってオフ信号を出力することで開放状態を検知する。

図３及び図４に示したように、チャンバ２０の前部には封止装置３０が設けられている。封止装置３０はチャンバ２０内に収容した包装袋の開口周縁部を熱溶着によって封止して包装袋を密封するものである。封止装置３０は包装袋の開口周縁部を挟持する下側及び上側ブロック３１，３２を備えている。下側ブロック３１はアルミニウム製の角パイプ部材よりなり、チャンバベース２１の段部２１ａの上側に着脱可能かつ上下に移動可能に支持されている。下側ブロック３１の上面にはニクロム材よりなる帯板形状のヒータ３３が設けられている。上側ブロック３２は弾性変形可能なシリコーン製のブロック体よりなり、下側ブロック３１の上側に対向する位置にて、チャンバカバー２２の下面前部に取り付けられている。

図３及び図４に示したように、チャンバベース２１の段部２１ａの下面には下側ブロック３１を上下に昇降させる左右一対の昇降機構３４が設けられている。各昇降機構３４はチャンバベース２１の段部２１ａの底壁を貫通する支持軸３５と、支持軸３５を上下動させる昇降シリンダ３６とを備えている。図４に示したように、支持軸３５の軸方向の中間部には鍔部３７が設けられており、鍔部３７は昇降シリンダ３６内を上部空間３６ａと下部空間３６ｂとに気密に仕切っている。昇降シリンダ３６の上部空間３６ａには支持軸３５の外周にばね部材３８が介装されており、ばね部材３８は鍔部３７を介して支持軸３５を下側に付勢している。

図３及び図４に示したように、ケーシング１１内の下部には真空ポンプ（ポンプ）４０が設けられている。真空ポンプ４０は、主としてチャンバ２０内を吸引し、チャンバ２０内の密閉空間Ｓの空気を排気して、チャンバ２０内を負圧吸引するものである。真空ポンプ４０は油によりロータ、ステータ、翼板等の部品の間の気密及び無効空間の減少を図っている容積位相式真空ポンプである。

図４に示したように、ケーシング１１内には真空ポンプ４０とチャンバ２０とを接続する吸引管（吸引経路）４１が設けられており、吸引管４１には真空弁４２が介装されている。チャンバ２０内の空気は真空弁４２の開放によって真空ポンプ４０により吸引可能となる。吸引管４１にはチャンバ２０と真空弁４２との間に外気を導入する外気導入管４３が接続されており、外気導入管４３は第１管部４３ａと、第１管部４３ａから分岐した第２管部４３ｂとを備えている。第１及び第２管部４３ａ，４３ｂにはこれらを開閉する第１及び第２外気導入弁４４，４５が介装されている。第１外気導入弁４４は第２外気導入弁４５より弁口径が大きく形成されており、第１外気導入弁４４を開放したときにはチャンバ２０内に速く外気が導入され、第２外気導入弁４５を開放したときには、第１外気導入弁４４を開放したときよりもチャンバ２０内にゆっくりと外気が導入される。

吸引管４１には外気導入管４３の第１管部４３ａを介して圧力検出管４６が接続されており、圧力検出管４６にはチャンバ２０の圧力を検出する真空センサ４７が設けられている。チャンバ２０内を真空ポンプ４０により脱気していないときには、真空センサ４７により検出されるチャンバ２０内の圧力は大気圧と同じ１００ｋＰａ（ａｂｓ）であり、このときの真空度は０％である。チャンバ２０内を真空ポンプ４０により脱気して負圧化させ、真空センサ４７により検出されるチャンバ内の圧力が０ｋＰａ（ａｂｓ）であるときには、真空度は１００％である。なお、真空センサ４７によって直接検出されるのはチャンバ２０内の圧力であるが、この明細書では、真空センサ４７によって検出された圧力をチャンバ２０内の真空度Ｐに置き換えて説明をする。

吸引管４１には真空ポンプ４０と真空弁４２との間からシリンダ管４８が分岐しており、シリンダ管４８は昇降シリンダ３６の上部空間３６ａに接続されている。シリンダ管４８には三方弁４９が介装されており、三方弁４９の２つのポートはシリンダ管４８の真空ポンプ４０側と昇降シリンダ３６側に接続され、三方弁４９の残る１つのポートは外気側に開放されている。三方弁４９の真空ポンプ４０側と昇降シリンダ３６側を連通状態で真空ポンプ４０を作動させると、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは負圧化され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力に抗して上昇する。三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを連通状態にすると、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは負圧化されないようになり、支持軸３５はばね部材３８の付勢力によって下降する。

図３及び図４に示したように、チャンバ２０には収容した包装袋の膨らみを検知する膨らみ検知部５０が設けられている。膨らみ検知部５０はチャンバカバー２２の下面前部に水平軸線回りに回動可能に支持された膨らみ検知板５１と、膨らみ検知板５１の後端に固定した磁石５２と、磁石５２を介して膨らみ検知板５１の位置を検出するリードスイッチ等の近接スイッチよりなる膨らみ検知器５３とを備えている。

膨らみ検知板５１は下側及び上側ブロック３１，３２と同様に左右方向に広がる帯板形状をしている。膨らみ検知板５１は、チャンバカバー２２の下面の上側ブロック３２の直ぐ後側に配置され、後側が上下動するように前部が水平軸線回りに回動可能に支持されている。膨らみ検知板５１の左端部の後端には磁石５２が固定されており、磁石５２は膨らみ検知板５１の回動によって上下動する。チャンバ２０内に収容した包装袋が膨らんでいないときには、膨らみ検知板５１は斜め下方に傾斜しており、膨らみ検知板５１の後端の磁石５２はチャンバ２０内の下部に位置（下位置）する（図３及び図４の実線にて示した）。チャンバ２０内に収容した包装袋が膨らんだときには、膨らみ検知板５１は膨らんだ包装袋によって持ち上げられて回動し、膨らみ検知板５１の後端の磁石５２はチャンバ２０内の上部に位置（上位置）する（図３及び図４の二点鎖線で示した）。

膨らみ検知器５３は、包装袋が膨らんだときに上側に回動する膨らみ検知板５１の後端の磁石５２の位置を検知することで包装袋の膨らみを検知するものである。膨らみ検知器５３はチャンバベース２１の外側にて上位置となった膨らみ検知板５１の磁石５２に対向する位置に配置されている。包装袋が膨らんでなくて膨らみ検知板５１の磁石５２が下位置にあるときには、膨らみ検知器５３は下位置にある磁石５２が離間していることでオフ信号を出力する。包装袋が膨らんで膨らみ検知板５１の磁石５２が上位置にあるときには、膨らみ検知器５３は上位置にある磁石５２が近接することでオン信号を出力する。

図４に示したように、チャンバ２０には収容した包装袋にガスを供給するガス供給部６０が設けられている。ガス供給部６０はチャンバベース２１の前部に設けられたガス充填管６１と、３種（複数種）のガス供給源Ｇから供給される３種（複数種）のガスから１種以上のガスを選択的に通過させるガス選択部６２とを備えている。図２～図４に示したように、ガス充填管６１は、チャンバベース２１の前部から下側ブロック３１の前側に延出しており、図３に示したように、チャンバベース２１に収容した包装袋Ｂの開口部から包装袋Ｂ内に挿入可能となっている。

図４に示したように、ガス選択部６２は、３種のガス供給源Ｇ１～Ｇ３に対応して設けられて、３種のガス供給源Ｇ１～Ｇ３の３種のガスを供給するための第１～第３ガス供給管６３（６３ａ～６３ｃ）と、第１～第３ガス供給管６３（６３ａ～６３ｃ）に対応して設けられた第１～第３ガス供給弁６４（６４ａ～６４ｃ）とを備えている。第１～第３ガス供給管６３ａ～６３ｃは互いに性質の異なるガスが封入されているガス供給源Ｇ１～Ｇ３に接続されている。この実施形態では、第１ガス供給管６３ａはガス供給源Ｇ１として窒素ガスボンベに接続され、第２ガス供給管６３ｂはガス供給源Ｇ２として二酸化炭素ガスボンベに接続され、第３ガス供給管６３ｃはガス供給源Ｇ３としてエチレンガスボンベに接続されている。また、第１～第３ガス供給管６３ａのガスの導出端部は合流管部６３ｄを介してガス送出管６５に接続され、ガス送出管６５はさらにガス充填管６１に接続されている。第１～第３ガス供給管６３ａ～６３ｃはガス送出管６５及びガス充填管６１に対して並列に接続されている。

第１～第３ガス供給弁６４ａ～６４ｃはガス供給源Ｇ１～Ｇ３のガスが第１～第３ガス供給管６３ａ～６３ｃを通過または遮断させるものである。この実施形態の第１～第３ガス供給弁６４ａ～６４ｃは開度を調整することによってガスの流量を調整可能な流量調整弁が用いられているが、開放または閉止することでガスを通過または遮断（通過停止）させる開閉弁であってもよい。第１ガス供給弁６４ａを開放（開度を高くする）と、ガス供給源Ｇ１のガスは第１ガス供給管６３ａ及びガス送出管６５を通ってガス充填管６１に送られる。第２ガス供給弁６４ｂを開放（開度を高くする）と、ガス供給源Ｇ２のガスは第２ガス供給管６３ｂ及びガス送出管６５を通ってガス充填管６１に送られる。第３ガス供給弁６４ｃを開放（開度を高くする）と、ガス供給源Ｇ３のガスは第３ガス供給管６３ｃ及びガス送出管６５を通ってガス充填管６１に送られる。このように、第１～第３ガス供給弁６４ａ～６４ｃの１つまたは複数を選択的に開放することで、ガス充填管６１から包装袋内に１種以上のガスを選択的に供給することができる。

真空包装機１０は制御装置７０を備えており、図５に示したように、この制御装置７０は開閉検知器１４と、ヒータ３３と、真空ポンプ４０と、真空弁４２と、第１及び第２外気導入弁４４，４５と、真空センサ４７と、三方弁４９と、膨らみ検知器５３と、ガス選択部６２の第１～第３ガス供給弁６４ａ～６４ｃと、ケーシング１１の前面に設けた操作パネル７１とに接続されている。制御装置７０はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びタイマ（いずれも図示省略）を備えている。

制御装置７０は、被包装物を包装袋内に包装する包装プログラムがＲＯＭに記憶されている。制御装置７０のＲＯＭには、常温以下の温度の食材及び調理物よりなる被包装物を入れた包装袋内を脱気した状態で密封するのに適した通常の包装プログラムと、常温より温度の高い食材及び調理物よりなる被包装物を入れた包装袋内を脱気した状態で密封するのに適したホットパック用の包装プログラムと、青果物や果物よりなる被包装物を入れた包装袋にガスを充填後に密封するガス充填用の包装プログラムが記憶されている。通常の包装プログラムとホットパック用の包装プログラムの各々は真空度等の制御条件の異なる複数の包装プログラムが設定されており、真空度等の制御条件を調理物に応じて変更可能としている。同様に、ガス充填用の包装プログラムは真空度及び充填するガスの種類及びガスの充填度の異なる複数の包装プログラムが設定されており、真空度及び充填するガスの種類及びガスの充填度等の制御条件を調理物に応じて変更可能としている。

操作パネル７１には各種操作スイッチが設けられており、各種操作スイッチを操作することで、複数の通常の包装プログラム、複数のホットパック用の包装プログラム及び複数のガス充填用の包装プログラムから所望の包装プログラムを選択して実行させることができる。

通常の包装プログラムは、真空ポンプ４０を作動させることによってチャンバカバー２２をガススプリング（付勢部材）１２の付勢力に抗してチャンバベース２１に負圧吸引させた状態でチャンバ２０内を負圧化させ、チャンバ２０内が設定真空度Ｐｘ以上（設定圧力以下）となると、封止装置３０により包装袋の開口周縁部を封止するように制御して包装袋を真空包装するものである。

通常の包装プログラムを図６に示したフローチャートにより説明する。図６に示したように、制御装置７０は、ステップ１０１において、開閉検知器１４からオン信号が入力されたか否かを判定している。チャンバカバー２２が閉じられるまでは、開閉検知器１４からオン信号が入力されないので、制御装置７０はステップ１０１にてＮＯと判定して包装プログラムを終了する。チャンバカバー２２が閉じられるまで、制御装置７０がステップ１０１の判定処理でＮＯの判定を繰り返し実行しており、包装袋の開口周縁部が下側ブロック３１の上側に載るようにして、包装袋をチャンバベース２１に寝かせて置き、チャンバカバー２２が閉じられて磁石１５が開閉検知器１４に接近すると、開閉検知器１４から制御装置７０にオン信号が入力され、制御装置７０はステップ１０１にてＹＥＳと判定してステップ１０２に進める。

制御装置７０は、ステップ１０２にて、真空弁４２を開放させ、第１外気導入弁４４を閉止させるとともに真空ポンプ４０を作動させると、チャンバカバー２２がガススプリング１２の付勢力に抗してチャンバベース２１に負圧吸引され、チャンバ２０内は真空ポンプ４０によって脱気されて負圧化していく。制御装置７０は、ステップ１０３にて、真空センサ４７によって検出されるチャンバ２０内の真空度Ｐが予め設定された真空度Ｐｘとして９９％以上（所定圧力以下）となったか否かを繰り返し判定する。チャンバ２０内の圧力が徐々に低下し、真空センサ４７によって検出されるチャンバ２０内の真空度Ｐが予め設定された真空度Ｐｘとして９９％以上（所定圧力以下）となると、制御装置７０は、ステップ１０３にてＹＥＳと判定してステップ１０４に進める。制御装置７０は、ステップ１０４にて、真空弁４２を閉止させてチャンバ２０内の脱気を中止してステップ１０５に進める

制御装置７０は、ステップ１０５にて、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と真空ポンプ４０側とを連通させる（外気側を閉止状態とする）と、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは真空ポンプ４０によって負圧化され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力に抗して上昇し、下側ブロック３１は上昇する支持軸３５によって上昇する。下側ブロック３１は上昇する支持軸３５によって上側ブロック３２に押しつけられ、包装袋の開口周縁部は下側ブロック３１と上側ブロック３２とによって挟持される。制御装置７０は、ステップ１０６において、ヒータ３３に通電させて発熱させると、包装袋の開口周縁部は熱溶着によって閉じられて、包装袋が脱気された状態（真空状態）で密封される。

制御装置７０は、ステップ１０７にて、真空ポンプ４０の作動を停止させるとともに第１外気導入弁４４を開放し、ステップ１０８にて、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを連通させる（真空ポンプ４０側を閉止状態とする）。チャンバ２０内は第１外気導入弁４４から導入される外気によって大気圧に戻され、チャンバカバー２２は負圧吸引されずにガススプリング１２の付勢力によって開放される。また、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを開放させたことで、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａに外気が導入されて負圧状態が解除され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力によって下降し、下側ブロック３１は上側ブロック３２から離間し、包装袋の開口周縁部は下側及び上側ブロック３１，３２から挟持された状態が解除される。このようにして、被包装物は脱気された包装袋内に真空包装される。

次に、ガス充填用の包装プログラムを図７に示したフローチャートにより説明する。これから説明するガス充填用の包装プログラムは、レタスをカットしたカットレタスを鮮度を保持にした状態で保存するのに適した包装プログラムであり、包装袋内に酸素が３～５％、二酸化炭素が０～２％で含まれるように、チャンバ２０内の真空度を低い状態で脱気して空気中に含まれる酸素が少し残るようにするとともに、窒素ガスと二酸化炭素ガスを封入してカットレタスを包装する包装プログラムである。図７に示したように、制御装置７０は、ステップ２０１において、開閉検知器１４からオン信号が入力されたか否かを判定している。チャンバカバー２２が閉じられるまでは、開閉検知器１４からオン信号が入力されないので、制御装置７０はステップ２０１にてＮＯと判定して包装プログラムを終了する。チャンバカバー２２が閉じられるまで、制御装置７０がステップ２０１の判定処理でＮＯの判定を繰り返し実行しており、包装袋の開口周縁部が下側ブロック３１の上側に載るようにして、包装袋をチャンバベース２１に寝かせて置き、チャンバカバー２２が閉じられて磁石１５が開閉検知器１４に接近すると、開閉検知器１４から制御装置７０にオン信号が入力され、制御装置７０はステップ２０１にてＹＥＳと判定してステップ２０２に進める。

制御装置７０は、ステップ２０２にて、真空弁４２を開放させ、第１外気導入弁４４を閉止させるとともに真空ポンプ４０を作動させると、チャンバカバー２２がガススプリング１２の付勢力に抗してチャンバベース２１に負圧吸引され、チャンバ２０内は真空ポンプ４０によって脱気されて負圧化していく。制御装置７０は、ステップ２０３にて、真空センサ４７によって検出されるチャンバ２０内の真空度Ｐが予め設定された真空度Ｐｙとして９０％以上（所定圧力以下）となったか否かを繰り返し判定する。上述したように、包装袋内には空気中に含まれる酸素が残存するように、真空包装するための通常の包装プログラムよりも真空度が低く設定されている。チャンバ２０内の圧力が徐々に低下し、真空センサ４７によって検出されるチャンバ２０内の真空度Ｐが予め設定された真空度Ｐｙとして９０％以上（所定圧力以下）となると、制御装置７０は、ステップ２０３にてＹＥＳと判定してステップ２０４に進める。制御装置７０は、ステップ２０４にて、真空弁４２を閉止させてチャンバ２０内の脱気を中止してステップ２０５に進める。

制御装置７０は、ステップ２０５にて、包装袋内のガスの組成が上述した酸素ガスが３～５％、二酸化炭素ガスが０～２％で含まれるように、ガス選択部６２の第１及び第２ガス供給弁６４ａ，６４ｂを開放するように制御する。真空度が９０％に脱気された包装袋内に、ガス選択部６２の第１及び第２ガス供給弁６４ａ，６４ｂの開度及び開放時間を制御して、ガスの組成が窒素ガスが９８．７５％、二酸化炭素ガスが１．２５％となる混合ガスをガス充填管６１から４５％のガス充填度で充填すると、包装袋内のガスの組成は酸素が４．２％、二酸化炭素が１％、窒素が９４．８％となる。

制御装置７０は、ステップ２０６にて、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と真空ポンプ４０側とを連通させる（外気側を閉止状態とする）と、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは真空ポンプ４０によって負圧化され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力に抗して上昇し、下側ブロック３１は上昇する支持軸３５によって上昇する。下側ブロック３１は上昇する支持軸３５によって上側ブロック３２に押しつけられ、包装袋の開口周縁部は下側ブロック３１と上側ブロック３２とによって挟持される。制御装置７０は、ステップ２０７において、ヒータ３３に通電させて発熱させると、包装袋の開口周縁部は熱溶着によって閉じられて、包装袋が脱気された状態（真空状態）で密封される。

制御装置７０は、ステップ２０８にて、真空ポンプ４０の作動を停止させるとともに第１外気導入弁４４を開放し、ステップ２０９にて、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを連通させる（真空ポンプ４０側を閉止状態とする）。チャンバ２０内は第１外気導入弁４４から導入される外気によって大気圧に戻され、チャンバカバー２２は負圧吸引されずにガススプリング１２の付勢力によって開放される。また、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを開放させたことで、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａに外気が導入されて負圧状態が解除され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力によって下降し、下側ブロック３１は上側ブロック３２から離間し、包装袋の開口周縁部は下側及び上側ブロック３１，３２から挟持された状態が解除される。このようにして、カットレタスよりなる被包装物はガス充填された包装袋内に包装される。

上記のガス充填用の包装プログラムは、レタスを保存するのに適したガス組成となるようにしたガス充填用の包装プログラムである。他の野菜等の青果物または果物を保存するのに適したガス組成となる他のガス充填用の包装プログラムも設定されており、この実施形態では、例えば、キャベツを保存するのに適したガス充填用の包装プログラムや、キウイ等のエチレンガスにより追熟する果物を追熟させるときや、ジャガイモの発芽抑制をさせた状態で保存することを目的としたガス充填用の包装プログラムも設定されている。なお、操作パネル７１を操作することにより、他のの野菜等の青果物または果物を保存するのに適したガス組成となる他のガス充填用の包装プログラムも設定可能である。

上述したレタスを保存するのに適したガス組成となるようにしたガス充填用の包装プログラムは、包装袋内に酸素が３～５％、二酸化炭素が０～２％で含まれるように、包装袋内に空気が残存する真空度として真空度を９０％でチャンバ２０内を脱気した後で、ガス選択部６２の第１及び第２ガス供給弁６４ａ，６４ｂの開度及び開放時間を制御して窒素ガスと二酸化炭素ガスを充填するように設定されている。キャベツを保存するのに適したガス組成となるようにしたガス充填用包装プログラムは、包装袋内に酸素ガスが５～６％、二酸化炭素ガスが３～５％で含まれるように、包装袋内に空気が残存する真空度として真空度を９０％でチャンバ２０内を脱気した後で、ガス選択部６２の第１及び第２ガス供給弁６４ａ，６４ｂの開度及び開放時間を制御して窒素ガスと二酸化炭素ガスを充填するように設定されている。また、キウイ等のエチレンガスにより追熟する果物を追熟させるときや、ジャガイモの発芽抑制をさせた状態で保存することを目的としたエチレンガスを充填するガス充填用の包装プログラムは、包装袋内にエチレンガスが０より大きく３０％以下で含まれるように、包装袋内に空気が残存する真空度として真空度を３０～９０％でチャンバ２０内を脱気した後で、ガス選択部６２の第３ガス供給弁６４ｃの開度及び開放時間を制御してエチレンガスを充填するように設定されている。なお、必要に応じて第１ガス供給弁６４ａを開放して窒素ガスも充填するようにしてもよい。

上記のように構成した真空包装機（包装機）１０は、被包装物を入れた包装袋を収容するためのチャンバ２０と、包装袋の開口周縁部を封止する封止装置３０と、包装袋内にガスを供給するガス供給部６０と、封止装置３０とガス供給部６０の作動を制御する制御装置７０とを備えている。この真空包装機１０においては、ガス供給部６０はチャンバ２０内の包装袋に対して３種（複数種）のガスボンベ（ガス供給源）Ｇ１～Ｇ３から１種以上のガスを選択的に供給可能としている。この実施形態では、ガス供給部６０は、３種（複数種）のガスボンベ（ガス供給源）Ｇ１～Ｇ３に対応して設けられた３つ（複数）のガス供給管６３ａ～６３ｃと、３つのガス供給管６３ａ～６３ｃに対応して設けられた３つのガス供給弁６４ａ～６４ｃを備え、３つのガス供給弁６４ａ～６４ｃを選択的に開放することによって３種のガス供給源Ｇ１～Ｇ３から１種以上のガスを選択的に供給可能としている。これによって、包装袋には複数種のガス供給源から被包装物の性質に応じた１種以上のガスを選択的に供給することができる。特に、青果物（野菜）や果物を包装袋内で保存するときには、包装袋内の最適なガス組成がレタス、キャベツ及びブロッコリー等の青果物や果物毎で異なっているが、ガス供給弁６４ａ～６４ｃの１つ以上を選択的に開放するように制御することで、包装袋内を青果物や果物等の被包装物に最適なガス組成とすることができる。

また、この真空包装機１０は、チャンバ２０は包装袋を密閉状態で収容する密閉空間Ｓを有し、チャンバ２０内の密閉空間Ｓを脱気して負圧化させる真空ポンプ（ポンプ）４０と、チャンバ２０内の真空度を検出する真空センサ４７とを備えている。この真空包装機１０の制御装置７０は、真空センサ４７の検出真空度に基づき真空ポンプ４０を作動させることで包装袋内に空気が残存する真空度でチャンバ２０内を脱気した後で、ガス供給部６０によって包装袋内にガスを供給するように制御している。真空ポンプ４０によってチャンバ２０内を負圧化することで包装袋内の空気を吸引した後で、ガス供給部６０によって包装袋内にガスを供給しているため、包装袋へのガスの置換の効率を高くすることができる。また、包装袋内に空気が残存する真空度でチャンバ２０内を脱気した後で、ガス供給部６０によって包装袋内にガスを供給するように制御しているので、包装袋内には適度に残存する空気の成分にガス供給部６０から供給されるガスが加えられて、包装袋内のガス組成は空気に含まれる成分が調整された状態で被包装物に適したガス組成とすることができる。

また、この真空包装機１０においては、制御装置７０は、ガス供給部６０により包装袋内にガスを供給後に封止装置３０によって包装袋の開口周縁部を封止するように制御する包装プログラムを備え、包装袋内に入れる被包装物に応じて封入されるガス組成が異なるようにガス供給部６０の制御が異なる複数の包装プログラムを備えている。これにより、複数の包装プログラムから被包装物の性質に応じた一つの包装プログラムを選択することで、包装袋には被包装物の性質に応じたガスを選択的に供給することができる。

さらに、この真空包装機１０においては、制御装置７０は、真空センサ４７の検出真空度に基づき真空ポンプ４０を作動させることで包装袋内に空気が残存する所定の真空度でチャンバ２０内を脱気した後で、ガス供給部６０により包装袋内にガスを供給後に封止装置３０によって包装袋の開口周縁部を封止するように制御する包装プログラムを備え、包装袋内に入れる被包装物に応じて封入されるガス組成が異なるように、包装袋内に空気を残存させる所定の真空度とガス供給部６０の制御との少なくとも一方を変えた複数の包装プログラムを備えている。これにより、複数の包装プログラムから被包装物の性質に応じた一つのガス充填用の包装プログラムを選択することで、包装袋内には適度に残存する空気の成分にガス供給部６０から供給されるガスが加えられて、包装袋内のガスの組成は空気に含まれる成分が適度に残存する被包装物に適したガス組成となって、被包装物を包装袋内に包装することができる。

上記の実施形態の真空包装機１０においては、チャンバ２０は包装袋を密閉状態で収容する密閉空間Ｓを有しているが、本発明はこれに限られるものではなく、チャンバ２０内に密閉空間Ｓを有さずに、包装袋内を脱気することなくガス供給部６０によって包装袋内にガスを供給するようにしたものであってもよい。また、上記の実施形態の真空包装機１０においては、ガス供給部６０はガス充填管６１から包装袋にガスを供給するようにしたものであるが、これに限られるものではなく、ガス供給部６０は密閉状態にしたチャンバ２０内を脱気した後でチャンバ２０内にガスを供給するようにして、チャンバ２０を介して間接的に包装袋にガスを供給するようにしたものであってもよい。

上記の実施形態の真空包装機１０においては、複数種のガス供給源として、窒素ガスボンベ、二酸化炭素ボンベ及びエチレンガスボンベを用いたが、これらの３種のガスボンベに限られるものではなく、複数種として２種以上のガス供給源からガスを供給するようにしたものであってもよい。

１０…包装機（真空包装機）、２０…チャンバ、３０…封止装置、４０…ポンプ（真空ポンプ）、６０…ガス供給部、６３（６３ａ～６３ｃ）…ガス供給管、６４（６４ａ～６４ｃ）…ガス供給弁、７０…制御装置、Ｓ…密閉空間、Ｇ１～Ｇ３…ガス供給源。

Claims (5)

1. 被包装物を入れた包装袋を収容するためのチャンバと、
   前記包装袋の開口周縁部を封止する封止装置と、
   前記包装袋内にガスを供給するガス供給部と、
   前記封止装置と前記ガス供給部の作動を制御する制御装置とを備えた包装機であって、
   前記ガス供給部は複数種のガス供給源から１種以上のガスを選択的に供給可能としたことを特徴とする包装機。
2. 請求項１に記載の包装機において、
   前記ガス供給部は、前記複数種のガス供給源に対応して設けられた複数のガス供給管と、前記複数のガス供給管に対応して設けられた複数のガス供給弁を備え、前記複数のガス供給弁を選択的に開放することによって前記複数種のガス供給源から１種以上のガスを選択的に供給可能としたことを特徴とする包装機。
3. 請求項１または２に記載の包装機において、
   前記制御装置は、前記ガス供給部により前記包装袋内にガスを供給後に前記封止装置によって前記包装袋の開口周縁部を封止するように制御する包装プログラムを備え、前記包装袋内に入れる被包装物に応じて封入されるガス組成が異なるように前記ガス供給部の制御が異なる複数の前記包装プログラムを備えたことを特徴とする包装機。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載の包装機において、
   前記チャンバは前記包装袋を密閉状態で収容する密閉空間を有し、
   前記チャンバ内の密閉空間を脱気して負圧化させるポンプと、
   前記チャンバ内の真空度を検出する真空センサとを備え、
   前記制御装置は、前記真空センサの検出真空度に基づき前記ポンプを作動させることで前記包装袋内に空気が残存する真空度で前記チャンバ内を脱気した後で、前記ガス供給部によって前記包装袋内にガスを供給するように制御したことを特徴とする包装機。
5. 請求項４に記載の包装機において、
   前記制御装置は、前記真空センサの検出真空度に基づき前記ポンプを作動させることで前記包装袋内に空気が残存する所定の真空度で前記チャンバ内を脱気した後で、前記ガス供給部により前記包装袋内にガスを供給後に前記封止装置によって前記包装袋の開口周縁部を封止するように制御する包装プログラムを備え、前記包装袋内に入れる被包装物に応じて封入されるガス組成が異なるように、前記包装袋内に空気を残存させる前記所定の真空度と前記ガス供給部の制御との少なくとも一方が異なる複数の前記包装プログラムを備えたことを特徴とする包装機。

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