JP3555210B2

JP3555210B2 - 包装食品の製造方法と装置

Info

Publication number: JP3555210B2
Application number: JP33629694A
Authority: JP
Inventors: 政資田中; 和之黒沢; 孝志清水; 俊雄五領田; 正悟向野; 正一稲葉
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JPH08175519A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、炊飯、ゆで麺およびパン等の澱粉系食品が充填された、プラスチックトレイ等の成形容器のヘッドスペースの空気を不活性ガスで置換した後、蓋用ウエブをフランジ部にヒートシールして包装食品を製造する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内容物が充填された容器を、ガス吹き出し孔を設けたプレートの下方部に搬送コンベアにより移送し、プレートで容器の開口部を覆い、不活性ガス吹き出し孔から不活性ガスを容器内に吹き出させることにより、容器のヘッドスペース内の空気を不活性ガスに置換し、容器がプレート下部を通過直後に、蓋材フィルムによって容器のフランジ部をヒートシール方法が提案されている（特開昭６２−１５８６２７号公報）。しかしこの方法で不活性ガスに置換した場合の置換率は約９０％である（第３頁上左欄第４行）といわれる。従ってこの方法で製造された包装食品のヘッドスペースには、比較的多量の酸素が残留している。
炊飯等の澱粉系食品を無菌化充填、完全シールしてなる、常温流通可能な包装食品は、流通中における好気性細菌の発生や食品中の油脂分の酸化等による食品の変敗を防ぐため、ヘッドスペース内の酸素濃度が一般的には約０．１ｖｏｌ％以下であることが求められる。
そのため上記タイプの包装食品は従来、小袋入り脱酸素剤を内部に添付することなしには澱粉系食品が充填された常温流通可能な包装食品用として使用することができなかった。小袋入り脱酸素剤の添付は、殺菌工程が複雑であるため２次汚染の確率が高く、また喫食の際などに子供等が誤って飲み込んで重大なトラブルを招いたり、あるいは容器内の酸素を吸収し過ぎて容器が凹んで外観を損ねる等の問題を生じ易い。
【０００３】
蓋用ウエブ（蓋材フィルム）には通常、商品名、製造元、使用法、内容量、飾り絵、バーコード等の文字、図形（本明細書においては図柄とよぶ）が、一定のピッチで印刷されているが、コイル毎のウエブ厚さの変動等のため、コイル毎に印刷ピッチ（長手方向の）のばらつきが避けられない。そのため蓋用ウエブの図柄のピッチと、移送される容器のピッチ（移送方向の）を等しくすると、図柄の容器に対するずれが屡起こる。
そこで従来は蓋用ウエブに、移送される各容器のピッチよりも僅かに大きめのピッチで図柄を印刷して、次のようにして図柄のずれ防止を行なっていた。すなわち蓋用ウエブはコイルの状態から巻き戻され、バックテンションを加えられながら引っ張れられて、容器の開口部上に供給され、フランジ部にヒートシールされる。ヒートシールが繰り返されると、ピッチの差が蓄積されて図柄と容器の間のずれが次第に大きくなる。そのため所定長さのずれを検出して、このずれが検出される毎に、下端部が平坦な絵合突片を所定深さ、ヒートシール直前の容器の容器ホルダーとその直下流の容器ホルダーの間の間隙部に挿入して、ずれを実質的に０にする（実開昭５７−９２６０３号公報）。
しかしながら本発明者等の経験によれば、従来法よりも高い置換率でヘッドスペース内の空気を不活性ガスに置換可能な包装食品製造手段に、上記の絵合突片（本明細書においてはピッチ・コントロール・バーとよぶ）を採用した場合、絵合突片を挿入した直後にヒートシールされた容器のヒートシール部の上流側２隅部に顕著な皺３８（図７参照）が発生することが判明した。この皺は、外観を損なうのみならず、ヒートシール部の内外を貫通して、空気の侵入を招くおそれがあるという問題を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、容器のヘッドスペースの空気が、高い置換率で不活性ガスに置換され、残留酸素が極く少ない、蓋用ウエブでフランジ部がヒートシールされた包装食品を製造する方法および装置を提供することを主たる目的とする。
本発明は、ピッチ・コントロール・バーを用いても、ヒートシール部に皺が発生し難い、上記の包装食品を製造する方法および装置を提供することを他の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る包装食品の製造方法は、容器本体を形成された角形シートの、フランジ部となるべき部分を含むシート状部が容器ホルダーの上面に載置されるようにして、ヘッドスペースを残して内容物が充填された容器本体を、一定の小間隔の間隙部をあけた容器ホルダーに収納して間欠移送し、ガス吹込みステーションに容器ホルダーが来て停止する期間中に、ヒートシールステーションからガス吹込みステーションまでの両側に設けられたサイドプレートを、ガス吹込みステーションにおいて横架する天板のガス吹き込み孔から不活性ガスを容器本体内に吹き込んで、ヘッドスペース内の空気を不活性ガスと置換し、ヒートシールステーションにおいてサイドプレートの内側に着設されたサイド押え具と容器ホルダーの上面の間を、前記シート状部の側縁部と共にサイド部が押圧下に通り、天板の下流端面より僅か下流側の位置に容器ホルダーの僅か上方に設けられた案内ロールによって案内されて、天板下流端面に接触しながら、先行のヒートシール済みの角形シートによって引っ張れられることにより前進する蓋用ウエブを、ヒートシールステーションに容器ホルダーが来て停止する期間中に、前記フランジ部となるべき部分にヒートシールすることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る包装食品の製造方法は、請求項１に係る包装食品を製造するに際して、蓋用ウエブに商品名等の図柄が、容器本体のピッチより僅かに大きいピッチで印刷されており、図柄が対応する容器本体に対して所定の小距離遅れる毎にこの遅れを検出して、下端部の蓋用ウエブと接触する部分が幅方向弓形状に凹んだピッチ・コントロール・バーを、ヒートシールが行なわれる直前の容器ホルダーの下流側にある間隙部に挿入して、蓋用ウエブを前記所定距離だけ前進させて、図柄の位置調整を行なうものである。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分に、多数の小凹部が形成されていることが好ましい（請求項３）。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分が粗面となっていることも好ましい（請求項４）。
【０００７】
本発明の請求項５に係る包装食品の製造装置は、ヘッドスペースを残して内容物が充填された容器本体と、フランジ部となるべき部分を含むシート状部を有する角形シートの、ヘッドスペースの空気を不活性ガスで置換し、フランジ部となるべき部分を蓋用ウエブでヒートシールする包装食品の製造装置において、該装置は、一定の小間隔の間隙部をあけて、ガス吹込みステーションからヒートシールステーションに間欠移動する複数の、シート状部が上面に載置されるようにして容器本体を収納可能な容器ホルダー；ヒートシールステーションからガス吹込みステーションまでの両側に設けられたサイドプレートを、ガス吹込みステーションにおいて横架する天板のガス吹き込み孔；ヒートシールステーションにおいてサイドプレートの内側に着設された、容器ホルダーの上面に対して、前記シート状部の側縁部と蓋用ウエブのサイド部を押圧可能なサイド押え具；天板の下流端面より僅か下流側の位置に容器ホルダーの僅か上方に、蓋用ウエブが天板の下流端面に接触しながら前進可能の位置に設けられた蓋用ウエブの案内ロール、およびヒートシールステーションに設けられたヒートシールヘッドを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項６に係る包装食品の製造装置は、請求項５に係る包装食品の製造装置に加えて、商品名等の図柄が、容器本体のピッチより僅かに大きいピッチで印刷された蓋用ウエブ、図柄が対応する容器本体に対して所定の小距離遅れる毎にこの遅れを検出する装置、および上記遅れ検出装置の出力信号に基づいて、蓋用ウエブと接触する下端部の部分が、幅方向弓形状に凹んだピッチ・コントロール・バーを、ヒートシールが行なわれる直前の容器ホルダーの下流側にある間隙部に挿入して、蓋用ウエブを前記所定距離だけ前進させる装置を備えるものである。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分に、多数の小凹部が形成されていることが好ましい（請求項７）。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分が粗面となっていることも好ましい（請求項８）。
ヒートシールステーションに隣接して下流側の、容器ホルダーが停止するステーションに、ヒートシールされた角形シートの上面を押圧する押えロールが、ヒートシールステーションに近接して配設されているのが好ましい（請求項９）。
【０００９】
【作用】
請求項１に係る発明において、ガス吹込みステーションＧに容器ホルダー１が来て停止する期間中に、ヒートシールステーションＨからガス吹込みステーションＧまでの両側に設けられたサイドプレート７を、ガス吹込みステーションＧにおいて横架する天板２０のガス吹き込み孔２１から不活性ガス２３を容器本体２ａ内に吹き込んで、ヘッドスペース４１内の空気を不活性ガス２３と置換する。また蓋用ウエブ１０は、天板の下流端面より僅か下流側の位置に容器ホルダー１の僅か上方に設けられた案内ロール２４によって案内されて、天板下流端面２０ａに接触しながら前進する。
【００１０】
そのためガス吹込みステーションＧは、両側はサイドプレート７によって、また上方は天板２０によって、前方は蓋用ウエブ１０によって包囲され、後方のみが開いた状態で不活性ガス２３が吹込まれるので、ヘッドスペース４１の空気は、不活性ガス２３と共に後方に（上流方向に）流出するので、ガス吹込みステーションにおいて実質的に完全に不活性ガス２３によって置換される（図１、図２参照）。
蓋用ウエブ１０は、ヒートシールステーションＨにおいてサイドプレート７の内側に着設されたサイド押え具９と容器ホルダーの上面１ｂの間を、容器本体２ａを形成された角形シート１１の、フランジ部となるべき部分を含むシート状部１１ａの側縁部１１ａ１と共にサイド部１０ｂが押圧下に通る。
そのためシート状部の側縁部が１１ａ１が、移動方向に沿って波打ったり、斜め上方に向って僅かに反ったりしていても、側縁部１１ａ１と蓋用ウエブ１０のサイド部１０ｂとの間に隙間が生じない（図４参照）。従って容器ホルダー１がガス吹込みステーションＧからヒートシールステーションＨに移動、停止し、ヒートシールが行なわれるまでの期間に側方部からから空気がヘッドスペース４１内に流れ込むことが実質的にない（図３、図４参照）。そのため容器本体のヘッドスペース４１内の残留酸素は極く少なくなる。吹込まれる不活性ガス２３、例えば窒素ガスが高純度である程、またヘッドスペースの置換回数が多い程残留酸素は少なくなる。
【００１１】
請求項１に係る発明において、蓋用ウエブ１０は先行のヒートシール済みの角形シート１１によって引っ張れられることにより前進する。請求項２に係る発明は、蓋用ウエブに商品名等の図柄が、容器本体より僅かに大きいピッチで印刷されている場合、図柄の容器本体からのずれを無くすために、図柄が対応する容器本体に対して所定の小距離遅れる毎にこの遅れを検出して、ピッチ・コントロール・バーを、ヒートシールが行なわれる直前の容器ホルダーの下流側にある間隙部に挿入して、蓋用ウエブを前記所定距離だけ前進させて、図柄の位置調整を行なうものである。
ピッチ・コントロール・バー３０は、下端部３１の蓋用ウエブ１０と接触する部分３１ｘが幅方向弓形状に凹んでいるので、間隙部５に挿入の際に、サイド押え具９と容器ホルダー１の上面１ｂの間で押圧される蓋用ウエブ１０のサイド部１０ｂに、ピッチ・コントロール・バーの下端部３１の部分３１ｘの水平な両側部３１ａに先づ当たって、サイド部１０ｂを強く引っ張るので、蓋用ウエブ１０は幅方向に比較的均一に引っ張りだされるので、皺３８が生じ難い（図５、図７参照）。
ピッチ・コントロール・バーの下端部が全幅に亘って水平な場合は、蓋用ウエブ１０には全幅に亘って一様に引下げ力が加わるので、押圧下にあるサイド部１０ｂの引っ張り出しが遅れる故、サイド部１０ｂの後端、すなわち上流端に弛みが生じて、この弛みがヒートシール後の皺３８を招く。
【００１２】
ピッチ・コントロール・バー３０の下端部３１の、少なくとも蓋用ウエブ１０と接触する部分が粗面となっている場合（請求項４）や、上記部分に多数の小凹部が形成されている（請求項３）場合、さらに多数の小凹部が形成されていると同時に粗面となっている場合（請求項４）は、ピッチ・コントロール・バーを挿入する際に、蓋用ウエブ１０の横ずれが起こり難く、また縦方向（蓋用ウエブの進行方向）には、蓋用ウエブ１０の引き込みと同時に僅かに蓋用ウエブが部分的に変形（延伸）することにより、蓋用ウエブ１０のテンションがコントロールされ、蓋用ウエブ１０は幅方向に一段と均一に引っ張りだされるので、皺３８が生じ難い。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る方法の発明に実施に直接使用する装置であって、その作用は請求項１に係る発明の作用と同様である。
請求項６に係る発明は、請求項２に係る方法の発明に実施に直接使用する装置であって、その作用は請求項１に係る発明の作用と同様である。
請求項７および請求項８に係る発明はそれぞれ、請求項３および請求項４に係る方法の発明に実施に直接使用する装置であって、その作用はそれぞれ請求項３および請求項４に係る発明の作用と同様である。
請求項９に係る発明の場合、ヒートシールステーションに隣接して下流側の、容器ホルダーが停止するステーションに、ヒートシールされた角形シートの上面を押圧する押えロールが、ヒートシールステーションに近接して配設されている。押えロール３６は、トレイ連結体１１（角形シート）の側縁部１１ａ１が斜め上方に向って反っている場合に、ヒートシールステーションＨの前端部上の蓋用ウエブ１０が浮き上がるのを防止する。上記浮き上がりが起こると、トレイ連結体１１の前端部と蓋用ウエブ１０の間に隙間が生じて、空気がヘッドスペース４１に侵入し易くなるが、この侵入が防止されるので、容器本体のヘッドスペース４１内の残留酸素が一段と少なくなる。
【００１４】
【実施例】
図１、図２および図３は、本発明の実施例である包装装置１００の概要を示す図面であって、包装装置１００は、下流側からヒートシールステーションＨ、ガス吹込みステーションＧおよび冷却ステーションＣを備えている（図１）。
１は容器ホルダーであって、２本のレールまたはバー（図示されない）の上を滑る台車式になっている。容器ホルダー１は、トレイ本体２ａを収納する４個の孔部１ａを有しており、各孔部１ａの上端部１ａ’は、トレイ本体２ａの上端部２ａ’と同形、同サイズに形成されている（図３）。容器ホルダー１の平坦な上面１ｂの前端部および後端部に、後記のトレイ連結体１１の位置決め用の複数の小孔１ｂ１が形成されている（図１）。本実施例では、孔部１ａは４個であるが、１個または４個以外の複数個であってもよい。
各容器ホルダー１は、一定間隙幅ｗ（例えば５〜１０ｍｍ）の間隙部５（図１、図２）あけて、所定のピッチで両側を結合具３を介して無端チェインコンベア４に接合されており（図３）、チェインコンベア４によって矢印Ａ方向に、比較的高速で間欠的に移動するようになっている。結合具３には、容器ホルダー１に対するヒートシールヘッド８の位置決め用突起部１ｃが設けられている。
なお６はチェインコンベア４の保護カバーである。間隙部５の下部は弾性ゴム（発泡体を含む）などの可撓性体５ａで塞がれており、間隙部５の下部よりの空気の流れ込みが防止されるようになっている（図１）。
【００１５】
８はヒートシール装置（全体は図示されない）の下部に着設された、上下動可能のヒートシール・ヘッドであり、その下方部がヒートシール・ステーションＨとなっている。ヒートシール・ヘッド８の保持体８ｃの両側部下面には、ヒートシールの際に容器ホルダー１に対してヒートシール・ヘッド８を位置決めするための、位置決め用突起部１ｃを嵌入可能の孔部８ｂが形成されている（図３）。容器ホルダー１は間欠移動の際に、ヒートシール・ステーションＨにおいて極く短時間（例えば約２秒）停止する。ヒートシール・ヘッド８の下端面８ａは、トレイ２のフランジ部２ｂのヒートシール部３７（図４、図８）となるべき部分と対応する形状になっている。
ヒートシール・ステーションＨの前端部（下流端部）から後方に（すなわち上流側に）延びる２本の樹脂材（例えばＭＣナイロン等の）よりなるサイドプレート７が、容器ホルダー１の上面１ｂの両側部に沿って、かつ上面１ｂから極く僅かに離れて、冷却ステーションＣの入口まで延びて設けられている（図４参照）。サイドプレート７の前方部の内側には、容器ホルダー１の長さＬ（図２）にほぼ等しい長さで、かつ底面９ａがサイドプレート７の底面７ａと同一面にあるように、板状のサイド押え具９が螺着されている（図４）。サイド押え具９は、例えばアルミニュウムよりなっており、底面９ａの後端部は、トレイ連結体１１や蓋用ウエブ１０が入り易いように曲率部となっている（図２）。
【００１６】
後述の案内ロール２４の上流側において、サイドプレート７の上面７ｂに、サイドプレート７に直角の、少なくとも２本のクロス・バー１２がねじ１３によってねじ止めされている（図１）。図２に示すように、クロス・バー１２の両端部には透孔１６が形成されており、支持柱１４に螺合したねじ棒１５が透孔１６を挿通している。ねじ棒１５の上端にナット１７が螺合していて、クロス・バー１２とナット１７の間のねじ棒１５の部分をスプリング１９（例えばばね定数が０．１ｋｇｆ／ｍｍと比較的小さく、高さが３０ｍｍの）が若干の高さ方向の遊び（例えば約３〜４ｍｍ）をもって周設されている。なお運転時には、後記のナット１７によって上記遊びが０になるようにセットする。
またクロス・バー１２の下面に接触して、ナット１８がねじ棒１５に螺合していて、ナット１８を回転することにより、クロス・バー１２、従ってサイドプレート７およびサイド押え具９の高さ調節ができるようになっている。
【００１７】
ガス吹込みステーションＧの下流端より僅か上流寄りの上部に、前端面２０ａが位置する天板２０が、その上面２０ｂがサイドプレート７の上面７ｂと同一面になるように、かつ容器ホルダー１の上面１ｂに比較的接近して、両サイドプレート７を横架して、冷却ステーションＣの入口まで延びるよう固着されている。前端面２０ａの少なくとも上方部２０ａ’の断面は、蓋用ウエブ１０がスムースに接触して前進することができるように、滑らかな湾曲部となっている。
ガス吹込みステーションＧにおける天板２０には、複数個の（本実施例では４個の）不活性ガス吹込み孔２１が、それぞれその下に停止する容器ホルダー１の孔部１ａのほぼ中央の上に位置するように形成されている。各不活性ガス吹込み孔２１は、導管２２を通って不活性ガス発生装置（図示されない）に接続し、運転中ガス吹込みが続けられる。
【００１８】
天板２０の前端面２０ａとヒートシール・ステーションＨの後端の間に、下面が容器ホルダー１の上面１ｂより僅か高く（好ましくは約１．０〜１．５ｍｍ高く）なる位置に、蓋用ウエブ１０の案内ロール２４が配設されている。このように僅かに高くすることにより、ピッチ・コントロール・バーを挿入する際に、蓋用ウエブ１０とトレイ連結体１１のシート状部１１ａ間の接触抵抗が減少して、蓋用ウエブ１０の送りがスムースに行なわれる。
蓋用ウエブ１０には、トレイ本体２ａのピッチ（長手方向の）より僅かに大きいピッチで図柄３９が幅方向に４個印刷されている。また側部側の図柄３９に近接して、後記のトレイ連結体１１の前端隅部の上に来るなるべき位置には、角形の黒色マーク３４（例えばウエブ１０の長手方向長さｈが７ｍｍ、幅方向長さが１１ｍｍ）が、図柄３９と同一ピッチで印刷されている（図７）。蓋用ウエブ１０の幅は、両サイドプレート７の内面間の間隔と等しいか、それよりも僅かに小さく定められている。
図２に示すように蓋用ウエブ１０は、リール２５に巻取られたウエブ・コイル１０ａから、ガイドロール２６、ダンサー・ロール２７、ガイドロール２８、２９を通った後、天板２０の前端面上方部２０ａ’に接触して、案内ロール２４の下面に間欠的に供給される。
この供給は、ヒートシール・ステーションＨの直前（直下流側）にある、既にフランジ部２ｂとなるべき部分が蓋用ウエブ１０によってヒートシールされたトレイ２を収納する容器ホルダー（１）の前進によって行なわれる。この前進の際、ダンサー・ロール２７によって、ダンサー・ロール２７の重量にほぼ等しいバックテンションが蓋用ウエブ１０に加わるようになっている。
【００１９】
３０はピッチ・コントロール・バー、３２はピッチ・コントロール・バーを上下動するためのエアシリンダー、３２ａはピストンロッド、４３はエアシリンダー３２のヘッドプレート、４４はピストンロッド３２ａの下端部に着設されたピッチ・コントロール・バー３０の取付ブロック、３５は取付ブロック４４のガイドロッドである。
ピッチ・コントロール・バー３０は、常時は図２の点線で示すように、ヒートシール・ステーションＨにある容器ホルダー１と、その直前にある容器ホルダー（１）に間の間隙部（５）の真上に位置する。この際は、前記間隙部（５）の上の蓋用ウエブ１０部分は図示されないが、平坦である。
しかし反射式光電スイッチ３３の投射光が、蓋用ウエブ１０の黒色角形マーク３４から外れると、エアシリンダー３２が動作して下降し、図示のように蓋用ウエブ１０を平坦な位置から、高さｈ’だけ折曲げ下降して、ヒートシール直前の蓋用ウエブ１０を長さｈ（図７）だけ引っ張り出すようにようになっている。
ヒートシールステーションＨに隣接して下流側の、容器ホルダー１が停止するステーションに位置する、すなわちピッチ・コントロール・バー３０の直前にある停止ステーションに位置する容器ホルダー（１）の上方には、ヒートシールされたトレイ連結体１１の上面をスプリング圧によって押さえるための、押えロール３６がヒートシールステーションＨに近接して配設されている。
押えロール３６は、トレイ連結体１１の側縁部１１ａ１が斜め上方に向って反っている場合に、ヒートシールステーションの前端部上の蓋用ウエブ１０が浮き上がるのを防止するため、ヒートシールされたトレイ連結体１１の上面をスプリング３６ａによって下方に押圧する。上記浮き上がりが起こると、トレイ連結体１１の前端部と蓋用ウエブ１０の間に隙間が生じて、空気がヘッドスペース４１に侵入し易くなるからである。
【００２０】
図２に示すように、ピッチ・コントロール・バー３０の下方部は細幅（例えば幅約３ｍｍ）の板状であって、その下端部３１は、小さな曲率半径の曲率面（曲率半径は例えば１．５ｍｍ）となっている。図５に示すように、下端部３１は幅方向に、蓋用ウエブ１０と接触しない水平部３１ｙ、および弓形状に凹んだ、蓋用ウエブ１０と接触する部分である弓形状凹部３１ｘよりなっている。
弓形状凹部３１ｘは、水平部３１ｙの内端に接続し、サイド押え具９の幅よりやや長い（例えば約５ｍｍ長い）水平部３１ａ、水平部３１ａの内端から比較的大きい曲率半径Ｒ１の曲率部３１ｒを介して内側上方に直線状に向う傾斜部３１ｂ、および傾斜部３１ｂに比較的大きい曲率半径Ｒ２の曲率部３１ｓを介して接続する水平部３１ｃよりなっている。水平部３１ｃの水平部３１ｙからの深さは僅かであって、例えば約３ｍｍである。このため水平部３１ａから先に蓋用ウエブ１０に当たるようになって、皺３８の発生が防止されるようになっている。
弓形状凹部３１ｘには、図６に示すような、多数の小さな梯形状凹部３１ｘ１（深さｔは例えば約約０．５〜３ｍｍ）が幅方向等間隔に（好ましくは約０．５〜３ｍｍのピッチで）、かつ互に接近して（例えば間隔ｕは０〜５ｍｍ）規則正しく形成されている。小凹部は梯形状でなく、下部コーナ部３１ｘ２が角張っている限り、三角形状などの適宜の形状であってもよい。また小凹部はピッチが約０．５〜３ｍｍの範囲内で不等間隔に形成されていてもよい。さらに弓形状凹部３１ｘは、小凹部が形成されている場合でも、形成されていない場合（幅方向に平坦に湾曲している場合）でも、粗面（好ましくは中心線平均粗さＲａが約１．６〜１００μｍの）となっていてもよい。弓形状凹部３１ｘが、このように摩擦抵抗が大きい構成になっているので、ピッチ・コントロール・バー３０を挿入中の、蓋用ウエブ１０の対する横ずれや縦ずれが防止される。
【００２１】
装置１００は、無菌室内に配置されており、包装食品の製造は、例えば次のようにして行なわれる。
予め酸素および水分に対して高バリヤー性プラスチック積層体、例えばトレイ本体２ａの外面となるべき側から、厚さ２７０μｍのポリプロピレン層、厚さ３０μｍのエチレンービニルアルコール共重合体層、厚さ１００μｍの酸素吸収層（脱酸素剤、ポリプロピレンおよび吸水性物質よりなる）、厚さ１００μｍのポリプロピレン層よりなり、各層が接着剤により接着された、厚さ０．５ｍｍの積層体シートを真空成形等の熱成形によって、図１、図３、図７に示すような、トレイ本体２ａが複数個（本実施例では４個）幅方向に等間隔で、シート状部１１ａの間に整列した長方形のトレー連結体１１を作成し無菌化処理する。トレイ連結体１１の幅（移動方向Ａに直角方向の長さ）は、容器ホルダー１の幅（移動方向Ａに直角方向の長さ）にほぼ等しい。
各トレイ２に、炊飯４０をヘッドスペース４１を残して投入する。トレイ連結体１１の前縁部および後縁部の下部に、成形の際、容器ホルダー１の小孔１ｂ１に対応する位置に、位置決め用小孔１ｂ１に嵌入可能なサイズの複数の小突起部１１ｂを形成する。
【００２２】
サイド押え具９従ってサイドプレート７は、予め高さ調節用ナット１８で、容器ホルダー１の上面１ｂとの隙間高さが、トレイ連結体１１のシート状部１１ａの厚さ（０．５ｍｍ）に等しくなるように、シムを用いて調節する。
そのため上記隙間を通過する材料の厚さは、隙間高さよりも蓋用ウエブ１０の厚さ分だけ大きいので、蓋用ウエブ１０およびトレイ連結体１１の両サイドに、サイド押え具９とサイドプレート７の重量が加わる。従ってトレイ連結体１１の側縁部１１ａ１と蓋用ウエブ１０のサイド部１０ｂが、サイド押え具９とサイドプレート７によって密封されるので、ヒートシール・ステーションＨにおけるヘッドスペース４１内への空気の流入が無くなる。側縁部１１ａ１の波打ち高さ等が大きい場合は、スプリング１９の弾性力が加わって波打ち部が平坦になり、前記と同様にしてヘッドスペース４１内への空気の流入が無くなる。
不活性ガス２３、例えば窒素ガスを天板２０の不活性ガス吹込み孔２１を通って予め不活性ガス吹込みステーションＧに吹込み、この吹込みは作業中続く。
【００２３】
別に図柄３９がトレイ本体２ａのピッチより僅かに大きいピッチで印刷された、蓋用ウエブ１０（例えば蓋外面側から厚さ１５μｍのナイロン層、厚さ１２μｍのエチレンービニルアルコール共重合体層および厚さ５０μｍのポリプロピレン層よりなり、各層が接着剤により接着された）をクリーンルームで作製し、コイルに巻取って得られたコイル１０ａをリール２５（図２）に挿入する。
蓋用ウエブ１０は、ダンサー・ロール２７の前方にあるＵＶ殺菌装置（図示されない）により、ライン内で無菌化される。次にコイル１０ａを手で巻きほどいて、図２に示すように、その前端が押えロール３６の前方に来るまで、ロール通しを行なう。その後空のトレイ連結体１１が収納された容器ホルダー１を複数個移送して、蓋用ウエブ１０をヒートシールステーションＨでヒートシールし、ヒートシールされたトレイ連結体１１を押えロール３６の下流側に移送して、蓋用ウエブ１０にバック・テンションが加わった状態にしておく。この状態で図柄３９は各トレイ本体２ａの開口部の真上にあり、光電スイッチ３３の投射光は黒色マーク３４に当たるようになっている。この作業中、ピッチ・コントロール・バー３０は点線で示す上昇位置にある。
【００２４】
以上の準備が終了した後、炊飯４０を投入されたトレイ連結体１１を、チェインコンベア４により矢印Ａ方向に間欠的に移動する容器ホルダー１に、上流端において小突起部１１ｂが小孔１ｂ１に嵌入されるように位置決めした状態で収納する。この位置決めによって、ピッチ・コントロール・バー３０が下降する時に、その下端部３１がトレイ連結体１１の前端部に当たることが防がれる。
容器ホルダー１がガス吹込みステーションＧで停止する際、トレイ本体２ａ内の空気は不活性ガス２３によって実質的に完全に置換される。次にヒートシールステーションＨに来て停止すると、シールヘッド８が下降してヒートシールが行なわれ、フランジ部２ｂとなるべき部分にヒートシール部３７が形成される。
この間光電スイッチ３３が蓋用ウエブ１０上面の黒色マーク３４を検出しているが、蓋用ウエブ１０の絵柄が遅れて、黒色マーク３４を検出しなくなった時点、つまり黒色マーク３４の後端３４ａに投射光が当たらなくなった時点に、光電スイッチ３３はエアシリンダー３２に信号を出力し、この信号に基づいてエアシリンダー３２が動作してピッチ・コントロール・バー３０が急速に下降し、図柄３９のずれを修正した後、直ちに上昇する。
ヒートシールステーションＨを通過後、好ましくは再度のヒートシールを行なった後、各トレイ連結体１１は、フランジ部２ｂとなるべき部分の外縁に沿って容器ホルダー１上で打ち抜かれ、図８、図９に示すような個々のトレイ２に分離され、包装食品４２が製造される。打ち抜かれた後のトレイ連結体の部分はウエブと一体になったまま巻取り、廃棄される。
【００２５】
次に具体例について説明する。無菌室内で、高さが３０ｍｍ、最大幅が１１４ｍｍ、最大長さが１３６ｍｍで、内容積が３４０ｃｃのトレイ本体２ａに、表面温度が約９０℃の炊飯４０を２００ｇｒ．ヘッドスペース４１を約１００ｃｃ残して充填した、４個のトレイ２を有するトレイ連結体１１（移動方向長さ１２４ｍｍ、幅６９６ｍｍ）を、無菌室内に設けられた包装装置１００の装入部から容器ホルダー１に収納した。容器ホルダー１間の間隙幅ｗは５ｍｍであって、トレイ本体２ａのピッチは１３０ｍｍであった。容器ホルダー１の移動と共に、冷却ステーションＣにおいて無菌高純度窒素ガスを吹き付けて、ガス吹込みステーションＧに達するまでに炊飯の表面温度を約７０℃になるまで冷却した。
トレイ連結体１１は段落番号００２１に例示した厚さ０．５ｍｍの、酸素および水分に対して高バリヤー性の積層体シートより真空成形法によって作製された。容器ホルダー１は、チェインコンベア４により、停止時間２．２秒、移動時間０．８秒の速度で間欠移動する。従って毎分２０個のトレイ連結体１１がヒートシールされる。ガス吹込みステーションＧには、吹込み孔２１を通って、不活性ガス２３の発生源（図示されない）から、酸素濃度０．００３ｖｏｌ．％の無菌化高純度窒素ガスを、毎時４０Ｎｍ^３の流量で吹込んだ。
蓋用ウエブ１０としては、段落番号００２３に例示した厚さ０．０７２ｍｍ、幅６７０ｍｍの酸素および水分に対して高バリヤー性の積層体ウエブを用いた。この蓋用ウエブ１０に、長さ方向１３０．５ｍｍのピッチで、幅方向４個の図柄３９を各トレイ本体２ａの開口部に対応する位置に印刷した。
包装装置１００のヒートシールステーションＨにおけるサイド押え具９は、幅が１５ｍｍ、長さが１１０ｍｍで、容器ホルダー１の上面１ｂとの隙間は、高さ調節ナット１８によって０．５０ｍｍに予め設定した。ピッチ・コントロール・バー３０としては、図５に記載のタイプの梯形状凹部３１ｘが形成されたものを使用した。
段落番号００２３に記載のようにして、蓋用ウエブ１０のロール通しを行なった。以上の準備が終了した後、実施例に記載したようにして、５０個のトレイ連結体１１をヒートシールして包装を行なった。５〜７個のトレイ連結体１１がヒートシールされる毎にピッチ・コントロール・バーが下降し、直ちに上昇した。包装装置１００を出た直後の、トレイ２のヘッドスペース４１の酸素濃度を測定した所、全てのトレイ２で０．０５〜０．２ｖｏｌ．％の範囲内にあった。これは酸素置換率約９９％に相当する。またトレイ連結体１１の後部両隅における皺３８の発生も皆無であった。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、容器のヘッドスペースの空気が、高い置換率で不活性ガスに置換され、残留酸素が極く少ない、蓋用ウエブでフランジ部がヒートシールされた包装食品を製造することができるという効果を奏する。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の方法を行なう場合に、ピッチ・コントロール・バーを用いても、ヒートシール部に皺が発生し難いという効果を奏する。
請求項３および請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明の方法を行なう場合に、ピッチ・コントロール・バーを用いても、ヒートシール部に一段と皺が発生し難いというメリット有する。
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明と同様の効果を奏する。
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明の装置を使用する場合に、請求項２に係る発明と同様の効果を奏する。
請求項７および請求項８に係る発明は、請求項５に係る発明の装置を使用する場合に、ピッチ・コントロール・バーを用いても、ヒートシール部に一段と皺が発生し難いというメリット有する。
請求項９に係る発明は、容器のヘッドスペース内の残留酸素を一段と少なくすることができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である装置の説明用要部平面図である。
【図２】図１の装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う一部切断要部正面図である。
【図３】図１の装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う縦断面図である。
【図４】図３のＰ部の拡大図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線からみた、ピッチ・コントロール・バーの例の下端部近傍の側面図である。
【図６】図５のＱ部の拡大図である。
【図７】蓋用ウエブがヒートシールされ、ヒートシール部に皺が発生した角形シートの例の正面図である。
【図８】本発明の方法により製造された包装食品の例の平面図である。
【図９】図８の包装食品の正面図である。
【符号の説明】
１容器ホルダー
１ｂ上面
２トレイ（容器）
２ａトレイ本体（容器本体）
２ｂフランジ部
５間隙部
７サイドプレート
８ヒートシールヘッド
９サイド押え具
１０蓋用ウエブ
１０ｂサイド部
１１トレイ連結体（角形シート）
１１ａシート状部
１１ａ１側縁部
２０天板
２０ａ前端面（下流端面）
２１不活性ガス吹込み孔
２３不活性ガス
２４案内ロール
３０ピッチ・コントロール・バー
３１ピッチ・コントロール・バーの下端部
３１ｘ１（梯形状凹部）小凹部
３３反射式光電スイッチ（蓋用ウエブの遅れを検出する装置）
３６押えロール
３９図柄
４０炊飯（内容物）
４１ヘッドスペース
４２包装食品
１００包装装置

Claims

容器本体を形成された角形シートの、フランジ部となるべき部分を含むシート状部が容器ホルダーの上面に載置されるようにして、ヘッドスペースを残して内容物が充填された容器本体を、一定の小間隔の間隙部をあけた容器ホルダーに収納して間欠移送し、ガス吹込みステーションに容器ホルダーが来て停止する期間中に、ヒートシールステーションからガス吹込みステーションまでの両側に設けられたサイドプレートを、ガス吹込みステーションにおいて横架する天板のガス吹き込み孔から不活性ガスを容器本体内に吹き込んで、ヘッドスペース内の空気を不活性ガスと置換し、ヒートシールステーションにおいてサイドプレートの内側に着設されたサイド押え具と容器ホルダーの上面の間を、前記シート状部の側縁部と共にサイド部が押圧下に通り、天板の下流端面より僅か下流側の位置に容器ホルダーの僅か上方に設けられた案内ロールによって案内されて、天板下流端面に接触しながら、先行のヒートシール済みの角形シートによって引っ張れられることにより前進する蓋用ウエブを、ヒートシールステーションに容器ホルダーが来て停止する期間中に、前記フランジ部となるべき部分にヒートシールすることを特徴とする包装食品の製造方法。
蓋用ウエブに商品名等の図柄が、容器本体のピッチより僅かに大きいピッチで印刷されており、図柄が対応する容器本体に対して所定の小距離遅れる毎に、この遅れを検出して、下端部の蓋用ウエブと接触する部分が幅方向弓形状に凹んだピッチ・コントロール・バーを、ヒートシールが行なわれる直前の容器ホルダーの下流側にある間隙部に挿入して、蓋用ウエブを前記所定距離だけ前進させて、図柄の位置調整を行なう請求項１記載の包装食品の製造方法。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分に、多数の小凹部が形成されている請求項２記載の包装食品の製造方法。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分が粗面となっている請求項２または３記載の包装食品の製造方法。
ヘッドスペースを残して内容物が充填された容器本体と、フランジ部となるべき部分を含むシート状部を有する角形シートの、ヘッドスペースの空気を不活性ガスで置換し、フランジ部となるべき部分を蓋用ウエブでヒートシールする包装食品の製造装置において、該装置は、一定の小間隔の間隙部をあけて、ガス吹込みステーションからヒートシールステーションに間欠移動する複数の、シート状部が上面に載置されるようにして容器本体を収納可能な容器ホルダー；ヒートシールステーションからガス吹込みステーションまでの両側に設けられたサイドプレートを、ガス吹込みステーションにおいて横架する天板のガス吹き込み孔；ヒートシールステーションにおいてサイドプレートの内側に着設された、容器ホルダーの上面に対して、前記シート状部の側縁部と蓋用ウエブのサイド部を押圧可能なサイド押え具；天板の下流端面より僅か下流側の位置に容器ホルダーの僅か上方に、蓋用ウエブが天板の下流端面に接触しながら前進可能の位置に設けられた蓋用ウエブの案内ロール、およびヒートシールステーションに設けられたヒートシールヘッドを備えることを特徴とする包装食品の製造装置。
商品名等の図柄が、容器本体のピッチより僅かに大きいピッチで印刷された蓋用ウエブ、図柄が対応する容器本体に対して所定の小距離遅れる毎にこの遅れを検出する装置、および上記遅れ検出装置の出力信号に基づいて、蓋用ウエブと接触する下端部の部分が、幅方向弓形状に凹んだピッチ・コントロール・バーを、ヒートシールが行なわれる直前の容器ホルダーの下流側にある間隙部に挿入して、蓋用ウエブを前記所定距離だけ前進させる装置を備える請求項５記載の包装食品の製造装置。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分に、多数の小凹部が形成されている請求項６記載の包装食品の製造装置。
ピッチ・コントロール・バーの下端部の少なくとも蓋用ウエブと接触する部分が粗面となっている請求項６または７記載の包装食品の製造装置。
ヒートシールステーションに隣接して下流側の、容器ホルダーが停止するステーションに、ヒートシールされた角形シートの上面を押圧する押えロールが、ヒートシールステーションに近接して配設されている請求項５記載の包装食品の製造装置。