JP3406178B2 - 真空包装機の蓋体構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱接着性の袋状部
材の中に食品等を入れ脱気してヒートシールすることに
より密封包装を行う真空包装機に関し、特に、同真空包
装機において真空チャンバを画成する蓋体の構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】食品等を熱接着性の袋状部材の中に入
れ、その袋状部材の内部を脱気・減圧してからヒートシ
ールすることにより密封するいわゆる真空包装機におい
て、真空包装は、一般に次のような工程で行われる。即
ち、配管を介して真空ポンプに接続された減圧可能な真
空チャンバの中に、食品等の被包装物を収容した一辺開
口の袋状部材を入れる。その際、閉じるべき開口辺は、
ヒートシール可能な位置に置かれる。次に、真空チャン
バの蓋体を閉じ、真空ポンプを作動させて同真空チャン
バ及び袋状部材内の気体を排出する脱気工程を行う。タ
イマがタイムアップして袋状部材の内部と連通する真空
チャンバ内の圧力が所定圧に達したことを検知したら、
ヒートシール装置により、前述の袋状部材の開口辺を閉
じるシール工程が行われる。最後に、前記配管に連絡し
た大気開放弁を開弁し、真空チャンバ内の圧力を大気圧
に戻し、ヒートシール用の上昇したシールバーにより蓋
体が押されて自身で開いてから、密封された袋状部材を
取り出す。

【０００３】また、真空チャンバ及び袋状部材の内部を
上述のように脱気した後、不活性ガスのような気体を同
真空チャンバ内に、延いては袋状部材内に封入し（ガス
封入工程）、しかる後、袋状部材のヒートシールを行う
ガス封入装置を備えた真空包装機も種々の形式のものが
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の真空包
装機において、真空チャンバを画成する蓋体全体が、例
えば、透明な塩化ビニル樹脂の一体成型品であったた
め、蓋体に許容される形状寸法には厳しい制限がある。
例えば、蓋体が真空作用により変形しないようにするた
めには、蓋体の肉厚を非常に大きくしなければならず、
蓋体内部を目視しにくいだけでなく、真空チャンバのた
めの十分なスペースを確保できなくなり、袋状部材の着
脱に不必要な気遣いを必要とするなど、不便を忍んで使
用せざるを得ないのが実情である。従って、本発明の主
な目的は、設計製作上の自由度が増し、使い勝手のよい
真空包装機の蓋体構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的から、請求項１
記載の本発明によると、本体の上面に開閉自在に軸支さ
れ、閉位置にあるとき、該本体と協働して真空チャンバ
を画成する蓋体を有すると共に、該蓋体が前記閉位置に
あるとき、前記本体及び前記蓋体の間にあるヒートシー
ル装置により前記真空チャンバ内の袋状部材をヒートシ
ールするようになっている真空包装機の蓋体構造におい
て、前記蓋体は、不光透過性の蓋本体部と、該蓋本体部
の天板に形成された窓部とからなり、該窓部は、前記天
板に形成された開口内にシール部材を介して嵌合する光
透過性の板部材を含み、前記開口は、前記天板の頂面か
ら内部に延びる矩形状のフレーム部により画成された矩
形スペースであり、前記フレーム部を挟んで、前記天板
の軸支部側と反対側に、前記ヒートシール装置が設けら
れ、前記蓋本体部の前記天板は、前記ヒートシール装置
がある先端部側に向かって、下方に傾斜しており、前記
先端部側にある前記フレーム部の角部分は、前記蓋体が
閉じ、前記ヒートシール装置により袋状部材を挟持する
際に、その挟持の前に、前記角部分が前記袋状部材を予
め押さえるように、前記ヒートシール装置のうちの、前
記蓋体に設けられた弾性部材よりも下方に延びている。
蓋体は、蓋本体部と窓部に二分されているため、蓋本体
部のみを鋳造品とすることができ、加工の自由度が増
す。また、真空包装工程は窓部を介して確認することが
できる。ヒートシール装置により袋状部材を挟持する際
に、その挟持の前に、角部分が袋状部材を予め押さえ
る。

【０００６】好適には、蓋本体部は金属製であってもよ
い。また、前記板部材は、該矩形スペース内に前記天板
の前記頂面と面一に配置されている。このように配置す
ることにより、光透過性の板部材が出っ張ることなく具
合よく装着され、板部材の安全を確保すると共に、真空
包装機の美観向上に寄与する。更に、前記ヒートシール
装置のうちの、前記蓋体に設けられた前記弾性部材は、
該蓋体の幅方向に延びる長手形状を有すると共に、該長
手形状の両端部のみで弾性体を介して前記天板の下面に
取り付けられていることが有利である。真空チャンバが
真空引きされる結果、蓋体が変形したとしても、シール
部材はその両端部でのみ弾性体を介して蓋体に支持され
ているので、変形が弾性体により吸収され弾性部材に伝
わらない。前記弾性体が両面テープであると、蓋体への
弾性部材の取り付けが極めて容易になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態即ち実施形態について説明するが、
図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
また、本発明の理解を容易にするために、先ず、本発明
が実施された蓋体構造を有する真空包装機全体の構造及
び動作について以下に説明する。

【０００８】真空包装機全体の構造説明 図１は、本発明の一実施形態が具現される真空包装機を
側方から見た縦断面図であり、図２は、図１の真空包装
機における特に真空吸引系統を模式的に示す図である。
尚、以下の説明において、各部の位置もしくは方向につ
いては、図１に向かって見て左側を“前”、右側を
“後”としており、また、図１中の点線は、真空包装機
の蓋体が閉じているときの状態を示している。

【０００９】図１及び図２において、真空包装機１は、
本体２と、その上方に位置する開閉自在の蓋体３とを有
する。本体２は箱状になっており、そのハウジング内に
は、大気開放バルブ２４（図１には図示せず）、油回転
真空ポンプ４、電磁的に駆動されるソレノイド弁のよう
なものでよい真空バルブ５、シールバルブ６及びシール
シリンダ組立体７等が配設されている。真空ポンプ４
は、配管８を介して真空バルブ５及びシールバルブ６の
吐出側に接続されている。一方、真空バルブ５の吸込側
は、真空圧ゲージ２７を有する配管９を介して本体２の
後部上方にある脱気口１１に接続すると共に、配管１０
を介して前述した大気開放バルブ２４等に接続してい
る。この脱気口１１は、後述するように蓋体３が閉じた
際に、蓋体３が本体２の上面と協働して画成する真空チ
ャンバ１２内の気体を吸引することができるように、本
体２の上面よりも突出している。シールバルブ６の吸込
側には、管１３の一端が接続されており、その他端は、
シールシリンダ組立体７に接続されている。図２に示し
た大気開放バルブ２４は、後述する脱気工程及びシール
工程では閉じており、シール工程終了後に、真空チャン
バ１２の圧力を大気圧にするように開く。尚、符号２５
は、大気開放バルブ２４の開弁中の騒音を消すためのサ
イレンサを表し、符号２６は、大気が流入する量を調整
するボールバルブを表している。

【００１０】蓋体３は、下方が開口した筺体であり、内
部には、上述した真空チャンバ１２が画成され、ここ
で、袋状部材２８により包装される包装物２９に対する
一連の包装工程が行われる。図１に鎖線で図２に実線で
示されるように、蓋体３の周縁部が本体２の上面と当接
するように蓋体３が閉じているときは、蓋体３の内部に
画成された真空チャンバ１２は、蓋体３の内面及び本体
２の上面によってパッキン１４を介して密閉される。一
方、真空チャンバ１２は、蓋体３が図１に実線に示され
るように開いているときは、蓋体３の開口３ａを介して
外部と連通する。蓋体３の上部内面には、密封接着用熱
線受部となる弾性部材１５が下向きに突出して形成され
ている。この弾性部材１５はシリコンプレートからなる
ことが好ましい。パッキン１４よりも外側位置に設けら
れているのは磁性体１６であり、これが蓋体３を閉状態
に保持する。

【００１１】図１において、蓋体３の後部の左右両側に
は、紙面に垂直な横方向に延びる軸支部１７が設けられ
ており、蓋体３は、回動軸を含むこの軸支部１７を中心
として回動する。更に、蓋体３の後部には、軸支部１７
から下方に延びる腕部分１８が蓋体３と一体的に回動可
能に設けられている。腕部分１８には、コイルばねであ
る弾性体１９や、所定の一方向の回転に対してのみ抵抗
を生じせしめるリーディングダンパ（緩衝機構）２０等
が取り付けられている。それ等については、本発明に係
る構成の一部ではないため更なる説明を要しないが、必
要に応じて、本出願人の特願平８ー１５１２００号明細
書を参照することができる。

【００１２】シールシリンダ組立体７は、減圧室７ａ、
密封接着用熱線部材（以下、シールバーとも称する）７
ｂ、ピストン７ｃ及びばね７ｄからなる。減圧室７ａ
は、シールシリンダの内面とピストン７ｃとにより画成
され、密封接着用熱線部材７ｂはピストン７ｃに取り付
けられている。熱線部材７ｂは、蓋体３が閉じた際に、
熱線受部である弾性部材１５に対峙するように配置され
ており、その先端部は本体２の上面から突出する。熱線
部材７ｂの上記先端部にはシールヒータが組み込まれ、
電気が流れると発熱するようになっており、それによっ
て袋状部材２８の開口部分をヒートシールする。ばね７
ｄは、減圧室７ａ内に配設され、熱線部材７ｂ及びピス
トン７ｃを下方に付勢するように、ピストン７ｃに弾性
力を付与している。また、前述した配管１３の他端は、
減圧室７ａに連通している。

【００１３】図１から分かるように、本体２内を垂下す
る支持部材２１は、その下端部に開閉スイッチ２２を支
持している。該開閉スイッチ２２は、蓋体３が図１に鎖
線で示すように閉じた時に連接棒部材２３が図１におい
て最右方に達することにより押圧される位置に作動片を
備えており、該作動片が押圧されると開閉スイッチ２２
がオンとなり、真空ポンプ４が起動される。尚、このよ
うな構成も上述した特願平８ー１５１２００号明細書に
記載されている。

【００１４】真空包装機全体の動作説明 次に、上述した構造を有する真空包装機の動作につい
て、図１及び図２を参照して総括的に説明する。真空包
装機の不使用時には、図示しない電源スイッチをオフに
して蓋体３を閉じる。蓋体３の周縁部に設けられた磁性
体１６が本体２の上面に付着して、蓋体３は閉状態に保
持される。使用時には、磁性体１６の吸引力に抗して蓋
体３を開くと、蓋体３はコイルばね１９の作用下に開状
態に保持される。その状態で電源スイッチをオンにす
る。

【００１５】蓋体３が開いている状態で、真空包装すべ
き包装物２９を収容した袋状部材２８を図２に示すよう
にセットしてから、蓋体３を閉じる。この閉動作に伴う
腕部分１８及び連接棒部材２３の運動により開閉スイッ
チ２２がオンとなり、真空ポンプ４が起動する。そのた
め、真空チャンバ１２内は開弁している真空バルブ５を
介して真空ポンプにより吸引され、真空状態にされる。
その結果、真空チャンバ１２の内外の圧力差によりパッ
キン（例えばシリコン製のチューブでよい）１４が圧縮
されて潰れ、本体上面に密着し、真空チャンバ１２を確
実に密封する。

【００１６】真空チャンバ１２内の真空引きの時間はタ
イマ（図示せず）により制御されており、該タイマがカ
ウントアウトすると、真空バルブ５が閉じて、真空チャ
ンバ１２を真空ポンプ４から遮断し、真空チャンバ１２
内の真空圧をほぼ一定にすると共に、シールバルブ６が
開き、シールシリンダ組立体７が真空ポンプ４により吸
引される。その結果、ピストン７ｃが大気圧との差圧に
より上昇し、その上部に設置されているシールバー７ｂ
も上昇して、シリコンプレートである弾性部材１５と協
働して袋状部材２８を挟持する。同時に、シールバー７
ｂに固定されているヒーター線（図示せず）に電源電流
がトランス３０，リード線３１を介して供給され、袋状
部材２８をヒートシールする。

【００１７】ヒートシールの完了は、ヒーター線の通電
時間をカウントする別のタイマにより検知される。該タ
イマがカウントアウトすると、真空ポンプ４は停止し、
大気開放バルブ２４は開き、真空チャンバ１２内は大気
圧に戻される。このとき、前述した上昇位置へのピスト
ン７ｃの上昇力が磁性体１６の吸磁力よりも大きいた
め、蓋体３はシールバー７ｂによりシリコンプレート１
５を介して上側に押され、その結果、磁性体１６が本体
上面から離れるため、蓋体３はコイルばね１９により開
放される。この開蓋状態では、前述した開閉スイッチ２
２はオフとなり、三方弁であるシールバルブ６もオフと
なるので、シールシリンダ組立体７のシリンダ内は大気
開放され、そのため、シールバー７ｂは自重により下降
する。以上により１回の真空包装動作が完了する。再び
包装を行いたい場合には、蓋体の開状態において包装物
２９を袋状部材２８内に入れ、蓋体を閉じて真空ポンプ
４を再起動する。

【００１８】本発明に係る蓋体構造の詳細説明 図３は、図２のIII−III線に沿って蓋体の構造を拡大し
て示す図であるが、理解を容易にするために、また、各
部の具体的な寸法自体は本発明を構成するものではない
ため、図２〜４では各部のスケールが誇張して記載され
ている。図３において、真空チャンバ１２が真空状態で
あるとき、蓋体３は、その内外の圧力差により、変形を
起こす可能性がある。蓋体３の変形は、大気圧により押
されて、蓋体の天板が図において下方に凹むように湾曲
するために起こるので、本発明による対策が講じられて
いなければ、シリコンプレート１５もそのように変形す
る。即ち、シリコンプレート１５は、図において、その
長手方向の中央部が両端部よりも下方に位置するように
弓状に湾曲する。シールバー７ｂは本体側にあるため、
蓋体３の変形の影響を受けないので、シリコンプレート
１５が上述のように変形すると、同シールバー７ｂとシ
リコンプレート１５との間に袋状部材２８（図２）を挟
持し加熱しても、ヒートシールは確実に行われない。

【００１９】そのため、本発明によれば、シリコンプレ
ート１５を断面コ字形のホルダもしくはブラケット３２
により上側から包み込むように保持すると共に、このホ
ルダ３２の両端部のみを好ましくは弾性体３３を介して
蓋体３の天板下面に接着により取り付けている。弾性体
としては、弾性を有する市販の両面テープを使用するこ
とが好適である。このようにシリコンプレート１５を蓋
体３により支持する構造であると、蓋体３が変形しても
ホルダ３２は変形しないため、シリコンプレート１５と
シールバー７ｂとは常に平行を保つ。従って、袋状部材
２８をシリコンプレート１５とシールバー７ｂの間に挟
持した場合、それらの間に隙間が生じることがなく、シ
ール不良が生じないだけでなく、蓋体３を薄肉化するこ
とができるため、製造コストの低下及び広い真空チャン
バ１２の確保になる。

【００２０】図４は、本発明による蓋体構造の部分拡大
断面図である。この図から最も良く了解されるように、
蓋体３は、蓋本体部３Ａと、この蓋本体部の天板３Ａａ
に形成された窓部３Ｂとからなる。蓋本体部３Ａは、十
分なスペースの真空チャンバ１２の確保のために、必須
ではないが金属製であることが好ましく、例えばアルミ
ニウムの鋳造品とすることができる。窓部３Ｂは、天板
３Ａａに一体成型されたフレーム部３Ａｂにより画成さ
れた矩形状の開口３Ｂａと、該開口３Ｂａ内に発泡ポリ
ウレタン、ゴム，樹脂等のように封止作用をもつ材料か
らなる環状のシールテープもしくはシール板３Ｂｂを介
して嵌合した光透過板３Ｂｃとからなる。光透過板３Ｂ
ｃは、半透明好ましくは透明のガラスもしくは樹脂製の
板とすることができ、図示しないネジにより、シール板
３Ｂｂを挟んでフレーム部３Ａｂの周縁に固定すること
ができる。即ち、図４及び図５から了解されるように、
フレーム部３Ａｂは、中央に矩形状の開口が枠体であ
り、このフレーム部３Ａｂの底部周縁上に上述したシー
ル板３Ｂｂが載置される。そして、該シール板３Ｂｂの
上に光透過板３Ｂｃが載置される。フレーム部の底部周
縁には、前述した環状のシール板３Ｂｂよりも内側の位
置に適数個のバカ穴３５が穿たれており、一方、光透過
板３Ｂｃには、該光透過板をシール板３Ｂｂ上に載置し
た際に上述のバカ穴３５に対応する部位に、ネジが切ら
れた盲穴（図示せず）が螺刻されている。蓋体３の裏側
から上述の図示しないネジをバカ穴を介して光透過板３
Ｂｃの盲穴に螺入して、光透過板３Ｂｃをフレーム部３
Ａｂに対して締め付ける。これにより、シール板３Ｂｂ
が光透過板３Ｂｃにより圧縮され、光透過板が封着され
る。

【００２１】蓋本体部３Ａの天板Ａａは、軸支部１７
（図１参照）が存在する側から、前述したシリコンプレ
ート１５が存在する側に向かって下向きに傾斜してお
り、従って、フレーム部３Ａｂもそのように傾斜してい
る。シリコンプレート１５に近いフレーム部３Ａｂの角
部分３Ａｃは、図４に示す閉状態においてシリコンプレ
ート１５の最下面よりも下方に延びていて、シールバー
７ｂが上昇してシリコンプレート１５との間に袋状部材
２８を挟持する際に、上側から袋状部材２８を押さえ
て、その位置ずれを防止する。従来は、蓋体の天板に押
さえ金を別途に設けていたので、これを省略することが
できる。

【００２２】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるもの
ではなく、その他様々な改変が可能である。例えば、 （１） ヒーター線が組み込まれたシールバーを本体側
に設けたが、これは蓋体側に設け、該シールバーを受け
るシリコンプレートを本体側に設けてシールシリンダ組
立体により昇降させるようにしてもよい。 （２） シールバーを受ける弾性部材はシリコン製であ
る必要はなく、その場合、該弾性部材をホルダを用いる
ことなく、かつ、強度的に歪む心配なく両面テープによ
り取り付けることができれば、ホルダの必要はない。 （３） フレーム部を蓋体の軸支部側から先端部側にか
けて大きく下方に突出させ、その角部分で袋状部材を押
さえるようにしたが、フレーム部の突出量を比較的に少
なく抑え、その代わり、該角部分に対応する部位から板
状突出片を下方に延ばし、ヒートシール装置による袋状
部材の挟持に先立って該突出片により袋状部材を押さえ
るようにしてもよい。 （４） 天板のフレーム部には、シール板の内側の部位
にバカ穴を形成したが、このバカ穴は、真空チャンバを
気密に保つことができれば、或いはバカ穴に気密保持の
対策を講じておけば、シール板の外側にあっても、ま
た、内側及び外側の双方にあってもよい。その場合、光
透過板に形成されるネジ穴の位置は、バカ穴の形成部位
に応じて変更することは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】請求項１および２に記載の本発明による
と、蓋体は、蓋本体部と窓部に二分されているため、蓋
本体部のみを鋳造品とすることができ、蓋体の加工の自
由度が増す。そのため、本体の上面を補強構造付きのス
テンレスの一枚板から構成しても、真空チャンバの内容
積を確保することができる。また、真空包装工程は窓部
を介して容易に確認することができる。さらに、ヒート
シール装置により袋状部材を挟持する際に、その挟持の
前に、前述した角部分が袋状部材を予め押さえるので、
袋状部材のヒートシールを一定位置で安定的に行うこと
ができる。請求項３に記載の本発明によると、窓部の板
部材は、矩形スペース内に天板の頂面と面一に配置され
ているので、光透過性の板部材が出っ張ることなく具合
よく装着され、板部材の安全を確保すると共に、真空包
装機の美観向上に寄与することができる。更に、請求項
４に記載の本発明によると、真空チャンバが真空引きさ
れる結果、蓋体が変形したとしても、弾性部材はその両
端部でのみ弾性体を介して蓋体に支持されているので、
変形が弾性体により吸収され弾性部材に伝わらないの
で、シール不良はなくなり、高品質のヒートシールを行
うことができる。また、請求項５に記載の本発明のよう
に、前記弾性体が両面テープであると、蓋体への弾性部
材の取り付けが極めて容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による真空包装機の概略
側面図である。

【図２】 図１の真空包装機における特に真空吸引系統
を模式的に示す図である。

【図３】 図２のIII−III線に沿う蓋体構造の横断面図
である。

【図４】 本発明による蓋体構造の要部拡大断面図であ
る。

【図５】 本発明による蓋体の窓部構造を特に示す平面
図である。

【符号の説明】

１…真空包装機、２…本体、３…蓋体、３Ａ…蓋本体
部、３Ａａ…天板、３Ａｂ…フレーム部、３Ａｃ…角部
分、３Ｂ…窓部、３Ｂａ…開口、３Ｂｂ…シール板（シ
ール部材）、３Ｂｃ…板部材、７ｂ…シールバー（ヒー
トシール装置）、１２…真空チャンバ、１５…弾性部材
もしくはシリコンプレート（ヒートシール装置）、１７
…軸支部、３２…ホルダ、３３…弾性体。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−249203（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−64203（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−169004（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−120904（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−185501（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−66467（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−69805（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 31/00 - 31/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の上面に開閉自在に軸支され、閉位
   置にあるとき、該本体と協働して真空チャンバを画成す
   る蓋体を有すると共に、該蓋体が前記閉位置にあると
   き、前記本体及び前記蓋体の間にあるヒートシール装置
   により前記真空チャンバ内の袋状部材をヒートシールす
   るようになっている真空包装機の蓋体構造において、 前記蓋体は、不光透過性の蓋本体部と、該蓋本体部の天
   板に形成された窓部とからなり、 該窓部は、前記天板に形成された開口内にシール部材を
   介して嵌合する光透過性の板部材を含み、 前記開口は、前記天板の頂面から内部に延びる矩形状の
   フレーム部により画成された矩形スペースであり、 前記フレーム部を挟んで、前記天板の軸支部側と反対側
   に、前記ヒートシール装置が設けられ、 前記蓋本体部の前記天板は、前記ヒートシール装置があ
   る先端部側に向かって、下方に傾斜しており、 前記先端部側にある前記フレーム部の角部分は、前記蓋
   体が閉じ、前記ヒートシール装置により袋状部材を挟持
   する際に、その挟持の前に、前記角部分が前記袋状部材
   を予め押さえるように、前記ヒートシール装置のうち
   の、前記蓋体に設けられた弾性部材よりも下方に延びて
   いること を特徴とする真空包装機の蓋体構造。
2. 【請求項２】 前記蓋本体部は金属製であることを特徴
   とする請求項１記載の蓋体構造。
3. 【請求項３】 前記板部材は、前記矩形スペース内に前
   記天板の前記頂面と面一に配置されていることを特徴と
   する請求項１又は２記載の蓋体構造。
4. 【請求項４】 前記ヒートシール装置のうちの、前記蓋
   体に設けられた前記弾性部材は、該蓋体の幅方向に延び
   る長手形状を有すると共に、該長手形状の両端部のみで
   弾性体を介して前記天板の下面に取り付けられているこ
   とを特徴とする請求項３記載の蓋体構造。
5. 【請求項５】 前記弾性体は両面テープであることを特
   徴とする請求項４記載の蓋体構造。