JP2742954B2

JP2742954B2 - 変形可能な容器の充填および密閉方法

Info

Publication number: JP2742954B2
Application number: JP1510650A
Authority: JP
Inventors: バルクーム，ロイ
Original assignee: カルカンフーズインコーポレイテッド
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JPH04500651A; EP0434764A1; AU632765B2; WO1990002687A1; EP0434764A4; EP0434764B1; CA2038380C; CA2038380A1; DE68916647D1; ATE108156T1; DE68916647T2; AU4342789A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、容器に製品を充填し、密封する方法に関
し、さらに詳しくは、密封材の一体性を維持し、容器内
の空間を事実上無くした包装物の製造方法に関する。

容器を充填し、密封するための先行技術の方法は、容
器の密封区域が製品により汚染され、密封が不完全にな
り、洩れを生じない様にするための、著しい「上部空
間」を必要とする。

この上部空間内の気体があるために、温度変化の際
に、密封材が壊れたり、容器が変形、破損しない様に、
容器内の圧力を正確に調整するのが困難なので、殺菌可
能な容器の開発が妨げられている。上部空間内の気体が
空気である場合、酸素に対して敏感な製品が損なわれる
原因となる。

また、この上部空間は、容器が部分的に充填されてい
る様な外観を呈し、消費者に好ましくない印象を与え
る。

その上、上部空間があると、輸送中に製品が移動し、
蓋の材料に応力がかかり、蓋が壊れたり、製品が損傷を
受けることもある。

伸長性の蓋材料からなる隔壁を使用して容器を密封
し、この隔壁が変形して上部空間を排除する方法が公知
である。しかし、この伸長性の蓋材料は、一般的にとが
ったもので刺した時に穴があき易いので、製品の品質管
理を良くするためには二次的な保護が必要になる。

発明の目的本発明の一般的な目的は、容器に製品を充填し、密封
するための改良された方法を提供することである。

また、本発明の他の目的は、蓋の密封性を保ち、製品
の移動を起こす容器内の空間を無くした、包装物を製造
するための方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、容器本体を密封するため
に密封材に加えて隔壁やたわみ性の蓋を使用する必要が
ない、容器の充填および密封方法を提供することであ
る。

本発明の別の目的は、密封区域の汚染を少なくするだ
けでなく、商品価値をも高める、容器の充填および密封
方法を提供することである。

本発明の他の目的は、容器の充填容器をその容器の最
初の容積よりも小さくし、それによって製品を密封区域
から隔離し、密封区域の汚染を防ぐことができる、変形
可能な容器の充填および密封方法を提供することであ
る。

本発明のさらに別の目的は、調理時間を短くすること
ができる加熱加工できる容器を提供することである。

本発明の他の目的および長所は、以下に添付の図面を
参照しながら詳細に説明するが、図中で同じ番号は幾つ
かの図面において同じ部品を示すものとする。

発明の概要本発明は、容器に製品を充填し密封する方法に関し、
さらに詳しくは、密封材と蓋との一体性を維持し、製品
の移動を起こすことがある容器内の空間を無くした、殺
菌した包装物の製造方法に関する。

本発明の容器は、底部が変形可能な、または引き出し
可能な挿入物を有し、曲率半径に対する壁強度の比率が
正確で、底部が上または下側のどちらかの位置で安定す
る様に設計されている。容器全体は半剛性材料からなる
ので、底部は伸長可能な隔壁ではない。熱可塑性樹脂フ
ィルム、薄いアルミニウムまたは鋼を使用することによ
り、容器を先の尖ったもので穴を開け難くし、取扱いお
よび輸送中の損傷を防ぐことができる。

実際の作業では、充填する製品がシール面よりも下に
落ちる様に、底部をその下側位置にして容器を充填す
る。この様にして、製品をシール面に押し出さずに蓋を
置くための十分な上部空間が得られる。次いで、蓋の縁
部を容器の縁部に隣接して配置する。この充填した容器
および蓋を、容器のシール面をアンビル上に支えたま
ま、真空室内に運ぶ。次いで、真空室内の気体を排出す
る。この位置で、密封ヘッドは、容器の上の、引き上げ
た位置にある。この工程で、容器内の上部空間の気体圧
が真空室内の気圧まで下がる。望ましい真空水準に達し
たら、密封ヘッドを下降させ、蓋を容器に密封する。続
いて、室を大気圧下に戻すと、底部が反転し、製品を上
方に移動させ、容器内の上部空間つまり空間を充填す
る。

この、容器を充填し密封する方法により、充填容積を
最初の容器容積よりも小さくし、それによって製品を密
封区域から隔離し、密封区域の汚染を防ぐことができ
る。その上、この方法により、製品の移動を引き起こす
ことがある容器内の空間を無くすことができる。

図面の簡単な説明以下に記載する詳細な説明は、実施例として記載する
ものであって、本発明を特定の実施形態に限定するもの
ではなく、添付の図面を参照すると最も理解しやすい。

第１図は、本発明の容器の好ましい実施形態の全体
図、第２図は、第１図の線２−２に沿って見た、底部がそ
の下側位置にある容器の断面図、第３図は、第１図の線２−２に沿って見た、底部がそ
の中間位置にある容器の断面図、第４図は、第１図の線２−２に沿って見た、底部がそ
の上側位置にある容器の断面図、第５図〜第９図は、変形可能な容器の好ましい充填お
よび密封方法を示す。

好ましい実施形態の詳細な説明本発明は、容器に製品を充填し、密封する方法に関
し、さらに詳しくは、密封材と蓋との一体性を維持し、
製品の移動を起こすことがある容器内の空間を無くし
た、寿命の長い包装物を製造する方法に関する。第１図
に、容器10の好ましい実施形態を示す。本体10は、形状
を本質的に変えることができるたわみ性の挿入物14を有
する底部12を有する。応力が容器基部の周に沿って張力
をかけるので、好ましい実施形態では、この容器は「２
つの状態で安定している」、すなわちこの底部は容器の
上および下側位置で固定される。底部は、挿入物14と容
器の側縁分18との間に変形可能な円形ウェビング16を含
む。これらの堅い側縁部18は、そこから外側に向かって
伸びる上部フランジ20を支えている。この上部フランジ
20は、縁曲げした、突き出した縁部24まで伸びているシ
ール面22を含む。

第２図に最も分かり易く示す様に、容器本体は、シー
ル面22と突き出した縁部24との間に形成された溝27の中
で、容器に対して密封される蓋26を受け入れ、保持でき
る様になっている。この蓋は、先の尖った物で穴を開け
難いプラスチック材料で形成するのが好ましいが、先の
尖ったもので穴が本質的に開き難い補強紙の様な非プラ
スチック材料を含む、どの様な材料でも使用できる。力
Ａ（第２図参照）が底部12を上に移動させると、底部の
外側縁部、つまり環状部16が引き伸ばされる。第３図に
示す様に、変形可能な底部の中間位置において、本体の
縁部における曲りが、本体10をその本来の形状に戻そう
とする応力を引き起こす。

容器底部に力Ａをかけると、底部が反転し、逆Ｕ字形
になる（第４図参照）。この角度αは、環状部16の応力
が底部の回りの曲げ応力に逆らう程減少する。

この設計により、底部は上または下側位置のどちらか
で安定するので、底部は２つの状態で安定する。容器全
体は半剛性材料からなるので、底部は伸長可能な隔壁で
はない。したがって、底部12はどちらかの位置で、底部
12の外径16の応力により安定して保持される。

本発明の変形可能な容器のもう一つの好ましい実施形
態では、容器本体が、形全体を変えることができる。変
形可能な底部を有することができる。この構造では、底
部は16（第１図参照）の様な環状部を含まない。この好
ましい実施形態の本体も、側面から外側に向かって伸び
る上側フランジを支える半剛性側方部材を含む。上側フ
ランジは、縁部まで伸びているシール面を含む。容器底
部にかかる力Ａが底部を上方に移動させ、それによって
底部の外側縁部を引き伸ばす。中間段階では、底部が反
転する際に、容器の側壁が外側に向かって押される。縁
部の曲りが容器をその本来の形状に戻すための応力を引
き起こす。底部がその最終的な上側位置に来ると、側縁
部に沿った応力がこの曲げ応力に逆らい、底部を上側位
置に安定して保持する。これらの、および他の実施形態
では、容器は底部を上側または下側にして製造すること
ができるが、ただし、底部の外径により生じる応力が元
に戻ろうとする応力に逆らうことができ、底部をその製
造位置と反対側の位置に安定して保持できる必要があ
る。

これらの変形可能な容器を充填し、密封するための好
ましい方法を第５図〜第９図に示す。ここで、第５図に
関して、容器本体10のシール面22は、アンビル30の支持
アーム28上に取り付けてある。容器本体10のキャビティ
32に、充填装置36から製品34を充填する。この充填製品
は、自然に特殊な形状を造らない様に十分な流動性があ
り、蓋を取り付けた容器の空間を充填する様な製品であ
る。この配置では、容器は充填され、底部12の挿入物14
はその下側位置にある。製品を最初に容器に充填した状
態では、まだ、充填製品の上部をシール面に押し出すこ
となく、蓋をのせることができるだけの十分な上部空間
がある（第６図参照）。

次に、第７図に関して、アンビル30上に支えた充填容
器および蓋を真空室38に移す。容器および蓋を最初に真
空室に移した時は、密封ヘッド40は、真空室内でアンビ
ル30のすぐ上の引き上げた位置にある。この位置で、真
空室38内の気体は多数の出口42abおよびｃを通して排出
される。排出力により、蓋26と容器本体10のシール面22
との間に開口部44が形成され、その結果、容器内上部空
間の空気圧は真空室の空気圧まで下がる。

室38内が望ましい真空水準に達し、気体が出口42a、
ｂおよびｃを通して排出されたら、密封ヘッド40を下降
させ、第８図に示す様に蓋26を容器本体10のシール面22
に密封する。この好ましい実施形態では、蓋を容器本体
10のシール面22に熱密封できる方法を開示しているが、
他の密封方法も使用できる。他の密封方法には、誘導密
封、回転溶接、冷間密封、超音波密封あるいは継ぎ合せ
がある。密封ヘッド40の縁部46が蓋26の外側縁部48に圧
力をかけ、外側縁部48が容器本体10のシール面22に正確
に一致させる（第８図参照）。この密封作業の間、真空
を維持する。

第９図に示す様に、容器を真空室から取り出し、容器
を大気圧下に戻す。その結果、底部12の変形可能な挿入
物14が上に向かって反転し、製品34を矢印Ｂの方向に押
し付け、上部空間および空間50を充填する。容器内の湿
った、または乾燥した製品は十分に流動性があり、空間
に移動するものでなければならない。容器を大気圧下に
戻した時に製品は空間50に押し込まれるので、消費者に
対する製品の商品価値が改良される。その結果、その様
な変形可能な容器の充填および密封の方法により、充填
容積が初期の容器容積よりも小さくなり、製品を密封区
域から隔離し、密封区域の汚染を防ぐ。この方法によ
り、製品の移動を起こすことがある容器内の空間も無く
なる。

本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の精
神および請求の範囲から逸れることなく、各種の変形お
よび修正が可能である。例えば、第２図、第３図および
第８図に示す様な力Ａは、容器を真空状態から大気圧下
に戻すことにより、あるいは機械的に押すことにより引
き起こすことができる。さらに、容器本体は２つの状態
で安定している。すなわちその容器は、変形可能な挿入
物が上あるいは下側の位置にある状態で安定しているの
が好ましい。しかし、その容器が２つの状態で安定して
いなければ、変形可能な底部は、真空により、あるいは
部分的な真空により容器内に保持されない限り下側位置
に止まるので、作業者は、充填作業中に十分な真空がか
かっていないのを発見することができる。その様な場
合、その製品は不良品として排除すべきである。

さらに、この方法は、容器に高温の製品を充填するた
めの重要な方法である、第10図および第11図に示す蒸気
噴流にも使用できる。蒸気噴流がない時は、この工程中
で維持する真空により、高温の製品が煮沸される。次
に、この蒸気噴流工程により、蓋を密封する直前に、蒸
気管56から出る蒸気54により上部空間の気体52（第10図
参照）を洗い流すことにより容器の排気を行う。蒸気
は、排出管58を通して上部空間から外へ出る。蒸気噴流
が行われている間、容器62の蓋60は、蓋保持装置64によ
り容器62の上に保持される。前の好ましい実施形態と同
様に、容器のシール面66は、アンビル70の支持アーム68
の上に支えている。さらに、密封ヘッド74は、容器のシ
ール面上の、その引き上げた位置にある。

上部空間の気体が蒸気噴流により洗い流された後、密
封ヘッドを下降させ、蓋を容器本体のシール面に密封す
る（第11図参照）。この蒸気は冷却により凝縮して水に
なり、容器の上部空間内を真空にする。そこで、第９図
と同様に、容器に大気圧がかかり、容器底部をその上側
位置に反転させ、それによって製品を蓋と密着させ、製
品と蓋との間の上部空間を減少させる。

蒸気噴流の場合は、底部が上側位置でのみ安定してい
る容器を使用することができる。この底部は、充填およ
び密封の際、真空吸引カップにより下方に保持し、次い
で解除し、蒸気噴流により生じた真空により本来の安定
した位置に反転させることができる。この上側位置で安
定なドーム状底部を備えた容器は真空室に使用すること
もできようが、その場合、容器の底部を下方に変形させ
るために、機械的なつかみ装置を容器底部から伸びる適
当な取り付け部材と組み合わせることができる。

請求項は、上記の、並びに各種の他の変形および修正
を含むものとする。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気体環境にさらされ、２つの状態において
安定する容器に製品を充填し、密閉するための方法にお
いて、該容器の底部を安定な下側に湾曲した状態とする工程、該容器に製品を、該容器の容積より小さく、該容器の上
部に空間を形成する充填体積に等しい体積のレベルまで
充填する工程、該容器を真空室内に置く工程、および全体的に平らな蓋で該容器を密封する工程からなり、前記方法が、容器の両側縁部を取り囲む環状部を有し、
安定な下側に湾曲した位置に移動している第一の状態と
安定な上方へ反転したドーム状の形状に移動している第
二の状態との間において移動可能な、２つの状態におい
て安定する折り目のない底部を有する半剛性の容器を提
供し、前記環状部の応力が前記折り目のない底部の周りの曲げ
応力に抗して容器の底部が前記安定な上方へ反転したド
ーム状の形状に反転されるように、該容器から真空環境
を除去して、容器を大気圧下に戻し、それによって製品
を蓋に密着させ、製品と、その全体的に平らな形状にあ
る蓋との間の上部空間を減少させることを特徴とする方
法。
【請求項２】前記密封工程を、容器のシール面におい
て、容器本体上に蓋を密封することにより達成すること
を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】蓋を容器本体のシール面および縁部に隣接
させて配置してから前記上部空間を無くすことを特徴と
する請求項２記載の方法。
【請求項４】蓋が、先の尖ったもので穴を開け難い非プ
ラスチック材料からなることを特徴とする請求項１記載
の方法。
【請求項５】蓋が、先の尖ったもので穴を開け難いプラ
スチック材料からなることを特徴とする請求項１記載の
方法。
【請求項６】前記容器の、前記縁部およびシール面によ
り形成される溝により蓋を支持することを特徴とする請
求項１記載の方法。
【請求項７】さらに、特定の自然形状にならないよう
に、十分な液体性または流動性を有する製品充填を含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】さらに、容器内の上部空間の気体圧が真空
室の圧力まで低下するように、真空室内および容器内の
気体を排出することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】さらに、容器を真空室内で密封ヘッドの下
に配置することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】さらに、望ましい真空水準に達した時
に、密封ヘッドが前記蓋上に突き当たり、前記蓋で容器
のシール面を密封するように、真空室内で密封ヘッドを
下降させることを含むことを特徴とする請求項９記載の
方法。
【請求項１１】前記真空室を大気圧下に戻した時に、変
形可能な部分を機械的に押すことによって内側に反転さ
せ、製品を前記上部空間に充填することを特徴とする請
求項１記載の方法。
【請求項１２】さらに、前記容器の前記シール面を、真
空環境内で、アンビルの案内縁部に沿って支持すること
を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】さらに前記全体的に平らな蓋を前記容器
のシール面および縁部に隣接して配置し、前記容器を真空室内の密封ヘッドの下に置き、前記容器のシール面を、該真空室内で、アンビルの案内
縁部に沿って支持し、前記容器内の上部空間の気体圧が真空室の圧力まで低下
するように、該真空室内および容器内の気体を排出し、望ましい真空水準に達した時に、前記真空室内で前記密
封ヘッドを下降し、該密封ヘッドにより前記蓋を前記容
器のシール面に密封することからなることを特徴とする
請求項１記載の２つの状態において安定する容器に製品
を充填し密封するための方法。
【請求項１４】さらに、上部空間の気体を蒸気で洗い流
し、該上部空間を冷却して蒸気を水に凝縮させ、該上部空間
内を真空にすることを特徴とする請求項１記載の半剛性
の、２つの状態で安定している容器に製品を充填し、密
封するための方法。
【請求項１５】さらに、容器を蒸気で洗い流す位置に置
き、上部空間の気体を蒸気で洗い流し、容器を密封ヘッドの下に置き、前記容器のシール面を、アンビルの案内縁部に沿って支
持し、密封ヘッドが下降し、密封ヘッドが蓋で前記容器の前記
シール面を密封し、上部空間を冷却して蒸気を水に凝縮させ、上部空間内を
真空にし、折り目のない底部をその下側位置に真空吸引カップで保
持し、容器の底部から真空吸引カップを外し、環状部の応力が
前記折り目のない底部の周りの曲げ応力に抗して容器の
折り目のない底部がその安定な上側に湾曲した位置に反
転されるように、容器を大気圧下に戻し、それによって
製品を蓋に密着させ、製品と蓋との間の上部空間を減少
させることを特徴とする請求項13記載の半剛性の、２つ
の状態において安定している容器に製品を充填し、密封
するための方法。
【請求項１６】安定な上側および下側位置の間で変形し
うる底部を有し、容器の両側縁部を取り囲む環状部を有
する、気体環境にさらされたとき、製品を保持する、半
剛性の容器において、該容器が、請求項14記載の工程に
より製造されることを特徴とする容器。
【請求項１７】容器ハウジング内の製品を覆う該容器ハ
ウジングに密封された全体的に平らな蓋を有する容器に
おいて、該容器の容積より小さく、充填体積に等しい体積の水準
であって、上部空間を形成する水準まで充填する製品を
受容するための半剛性容器ハウジングが設けられ、前記容器ハウジングが、安定な下側に湾曲した位置に移
動した第一の位置と、安定な反転したドーム状の形状に
反転して、それによって製品を蓋に密着させ、製品と、
蓋がその全体的に平らな形状にあるときの蓋との間の上
部空間を減少させる第二の位置との間において移動可能
な、二つの状態において安定する折り目のない底部を有
することを特徴とする容器。
【請求項１８】さらに、前記容器ハウジングが、容器ハ
ウジングの両側縁部を取り囲む環状部を有し、前記第二
の位置において、前記環状部の応力が前記容器ハウジン
グの折り目のない底部の周りの曲げ応力に抗して前記折
り目のない底部が安定な反転したドーム状の形状に反転
することを特徴とする請求項17記載の半剛性容器。