JP4587420B2 - Gas replacement method for head space in cup container - Google Patents

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JP4587420B2 JP2000397375A JP2000397375A JP4587420B2 JP 4587420 B2 JP4587420 B2 JP 4587420B2 JP 2000397375 A JP2000397375 A JP 2000397375A JP 2000397375 A JP2000397375 A JP 2000397375A JP 4587420 B2 JP4587420 B2 JP 4587420B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容物が充填された後で連続的に搬送されているカップ容器に対して、容器が密封される前に容器内のヘッドスペースの空気を窒素ガス等の不活性ガスに置換しておくための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
紙やプラスチックを材料とするカップ状の容器を、容器を嵌入させる孔を開口させた搬送コンベア(リテーナー)により所定間隔に保持した状態で搬送しながら、容器内に内容物を充填してから容器開口部を密封するに際して、内容物を充填した後の容器が搬送コンベアにより密封工程に向けて送り込まれるのに対して、供給コイルから連続的に繰り出される長尺の帯状フィルムを送給の途中で予め殺菌してから密封工程に送り込むことで、密封工程において、内容物が充填された容器の開口フランジ部に殺菌済みフィルムを熱溶着して密封するということが従来から行われている。
【0003】
また、そのようなカップ容器の密封・充填において、容器内に収納される内容物の酸化を防止するために、内容物が充填された容器を密封する前に、容器内のヘッドスペースの空気を窒素ガス等の不活性ガスに置換しておくということも従来から行われており、そのような容器内ヘッドスペースのガス置換方法について、真空エリア内で排気してから不活性ガスを注入する所謂真空チャンバ方式が有する問題を解消する方法として、大気圧下でヘッドスペースの空気を不活性ガスに置換する方法が、例えば、特開昭56−23421号公報,特開昭56−131119号公報等により従来から公知となっている。
【0004】
すなわち、特開昭56−23421号公報には、内容物が充填された容器をガス置換室内に導入し、このガス置換室内で、容器の上面に置換ガス(不活性ガス)の噴射流を形成し、容器内のヘッドスペースの空気を置換ガスの噴射流と共に排気ダクトから排出することで、容器内ヘッドスペースのガス置換を行ってから、容器にカバーフィルムを被せた後でガス置換室から出された容器を密封するという方法が記載されている。
【0005】
また、特開昭56−131119号公報には、容器の密封工程において、内容物が充填されて搬送されてくる容器を、長手方向が搬送方向と平行で片側に複数のガス噴出口を形成したガス噴射器に対して、ガス噴射器のガス噴射口の下側に容器の鍔部の片側が位置するように送り込むと共に、容器開口部を密封するためのフィルム(ガス不透過性フィルム)を、ガス噴射器と容器開口部の上側に送り込んで、ガス噴射口の挿入部を残して容器鍔部にフィルムを熱シールした後、ガス噴射口からガスを噴射し、ガス噴射口の周囲の隙間や未シール部から容器内の空気を容器外に排除することで、容器内ヘッドスペースのガス置換を行ってから、容器鍔部とフィルムの未シール部を熱シールして容器を密封するという方法が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来公知の大気圧下で行われるガス置換方法について、例えば、特開昭56−23421号公報に記載されているような方法によれば、専用のガス置換室を必要とすることで製造ラインを煩雑化すると共に、ガス置換室内では、搬送されている容器に対して、その搬送上流側に向けてガスを噴射していることから、ガス噴射位置でのガス置換が不充分であっても、そのままの状態で密封工程に送られ、ガス噴射位置でのガス置換が充分であっても、ガス噴射位置よりも搬送下流側にある密封工程に至るまでに、ヘッドスペース内に再び空気が混入するような虞がある。
【0007】
また、特開昭56−131119号公報に記載されているような方法によれば、容器を搬送しながらガス置換を行うということができず、また、多列で容器を搬送してガス置換しようとすると、各列毎にガス噴射器をそれぞれ設置して、それぞれの列毎に個別にガス置換を行わなければならないことから、多数の容器のガス置換を連続して迅速に行うことが実際上は困難であり、多列搬送の容器に対してガス置換を行う場合には、各列毎にガス噴射器を設置することで製造ラインが煩雑化することになる。
【0008】
そこで、充填後で密封前のカップ容器内ヘッドスペースのガス置換について、製造ラインを煩雑化することなく、多数の容器を連続的に搬送しながら、迅速に且つ効率良くガス置換できるように、容器を密封するためのフィルムの送給方向を容器の上方で搬送コンベアと略平行にしている箇所の手前で、斜め上方から容器の開口部に向けて噴射する不活性ガスを、搬送下流側の方向に向けて噴射することにより、密封工程に向けて共に移動する容器とフィルムの間の空間に不活性ガスを流すようにするということが、この出願に先立って本出願人により既に提案されている(特願2000−21478号)。
【0009】
上記のような方法によれば、ガス置換室のような専用の装置を必要とすることなく、単に噴射ノズルから不活性ガスを噴射するだけで、製造ラインを煩雑化することなく、連続的に搬送されている多数の容器のガス置換を迅速に行うことができ、しかも、噴射された不活性ガスを密封工程に至るまでの搬送経路中に拡散することなく常に流すことができるため、ガス噴射位置から密封工程に搬送されるまでの間にヘッドスペース内に再び空気が混入するようなことはなく、また、ガス噴射位置でのガス置換が不充分であっても、密封工程に搬送されるまでの間にガス置換が充分に行われるため、ガス置換率を高めることができる。
【0010】
ところが、そのような方法においても、製造ラインの長さをできるだけコンパクトなものとするためにガス置換位置から密封工程までの搬送距離を短くしたような場合には、ガス置換位置から密封工程までの間でガス置換される率が低くなることから、高いガス置換率を得るためには、噴射ノズルから不活性ガスを噴射した時点でのガス置換率を高めておくことが必要である。
【0011】
しかしながら、噴射された不活性ガスを密封工程に至るまでの搬送経路中に拡散することなく常に流すことができるように不活性ガスを搬送下流側の方向に向けて噴射していると、図4に示すように、噴射ノズルから不活性ガスを噴射した時点で、容器内のヘッドスペースの搬送上流側の隅部(斜線で示した部分)に空気を残してしまう可能性が高くなり、その後、密封工程までの搬送距離が短いと、容器内のヘッドスペースに残った空気を密封の時点までに充分に置換しきれないことになる。
【0012】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするもので、具体的には、搬送しているカップ容器のヘッドスペースの空気を不活性ガスに置換するようにしたカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法において、製造ラインを煩雑化することなく、多数の容器を連続的に搬送しながら、迅速に且つ効率良くガス置換できると共に、噴射ノズルから不活性ガスを噴射した時点でのガス置換率を高めることで、最終的に高いガス置換率を得ることができるようにすることを課題とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、充填工程から密封工程に向けて連続的に搬送されている充填済みのカップ容器に対して、容器内のヘッドスペースの空気を不活性ガスに置換するための方法において、蓋用として送給しているフィルムを容器の上方に略平行に近づける箇所の手前で、容器の開口部に対して斜め上方から不活性ガスを噴射する噴射ノズルにより、容器の開口部の搬送上流側の端部付近に対して、搬送下流側の方向に向けて不活性ガスを噴射すると共に、それよりも一つ手前の容器に対して、前記の噴射ノズルよりも搬送上流側に配置された別の噴射ノズルにより、上方から容器内のヘッドスペースの空気を隈なく搬送上流側に追い出すように、容器の開口部の搬送下流側の端部付近に対して、搬送上流側の方向に向けて不活性ガスを予め噴射しておくようにしたことを特徴とするものである。
【0014】
上記のようなカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法によれば、フィルムを容器の上方に略平行に近づける箇所の手前で、搬送下流側の方向に向けて不活性ガスを噴射していることにより、噴射された不活性ガスを密封工程に至るまでの搬送経路中に拡散することなく常に流すことができて、ガス噴射位置から密封工程に搬送されるまでの間でヘッドスペース内に再び空気を混入させることがないため、ガス置換室のような専用の装置を必要とすることなく、単に噴射ノズルから不活性ガスを噴射するだけで、連続的に搬送されている多数の容器のガス置換を迅速に行うことができる。
【0015】
しかも、搬送下流側の方向に向けて噴射する噴射ノズルよりも搬送上流側に別の噴射ノズルを配置して、この噴射ノズルにより容器内のヘッドスペースの空気を隈なく追い出すような方向で不活性ガスを予め噴射しておくことで、ガス噴射位置から密封工程に向けてカップ容器を送り出す時点で、容器内のヘッドスペースに空気を殆ど残すことなくガス置換できることにより、その後、上記のように密封工程に至るまでの間にヘッドスペース内に再び空気を混入させないようにしたこととの関連によって、最終的に高いガス置換率を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の一実施形態について、図1は、カップ容器の無菌充填ラインの全体を概略的に示し、図2は、無菌充填ラインの密封工程に対する窒素ガス置換装置の配置状態を示し、図3は、窒素ガス置換装置における2個の噴射ノズルのそれぞれの噴射方向を示し、図4は、搬送下流側の方向に向けて噴射ノズルから不活性ガス(窒素ガス)を噴射した時の容器内ヘッドスペースでの空気の残留状態を示すものである。
【0017】
カップ容器の無菌充填ラインについて、本実施形態では、図1に示すように、積み重ねられた状態から分離されてラインに供給された各容器(図示せず)について、搬送コンベア(リテーナー)3により複数列(例えば7列)で連続して搬送しながら、容器の重なりを検出して重なった容器を分離除去する装置4と、容器から静電気を除電して容器に付着した粉塵をバキュームで除去する装置5を通過させてから、容器の内面側に殺菌剤を付着させてから熱風乾燥して無菌エアーで冷却する内面殺菌装置6と、容器の内外両面に殺菌剤を付着させてから熱風乾燥して無菌エアーで冷却する内外面殺菌装置7とを順次通過させた後、殺菌済みの空の容器に対して充填装置8により内容物を容器内に充填している。
【0018】
次いで、充填装置8で内容物が充填された各容器について、窒素ガス置換装置9により容器のヘッドスペースの空気を窒素ガスに置換してから、容器の開口フランジ部にフィルム12を線状に溶着するリッド線溶着装置10と、容器の開口フランジ部にフィルム12を面状に溶着してから切断するリッド溶着切断装置11とを順次通過させることで、フィルム供給コイル13から繰り出されて殺菌槽14で殺菌液に浸漬され乾燥装置15で熱風により乾燥された殺菌済みのフィルム12によって、容器の開口部をフィルム状のリッド(蓋)で密封した後、リッド部分が打ち抜かれた使用済みのフィルムをフィルム巻取コイル16に回収する一方、リッドで密封された容器を、リッドシール密封検査装置17を通過させてから、容器排出装置18により搬送コンベア3から排出してラインから搬出している。
【0019】
上記のような無菌充填ライン1は、図示していない付属部分を含む全体がクリーンルーム(クラス10,000より空気清浄度の高い室)の内部に設置されており、その主要部分の大部分(図1において一点鎖線で囲んだ部分)が、空気清浄度が高レベル領域であるクリーンブース(クラス100より空気清浄度の高い室)の内部に設置されている。
【0020】
なお、無菌充填ラインでのカップ容器の搬送については、場合によっては単列搬送としても良いが、上記のように幅方向で複数個の容器を同時に進行させる多列搬送によるのが効率的であり、充填や密封については、幅方向で横一列(単列搬送の場合は1個)ずつ行うようにしても良いし、搬送方向と幅方向でそれぞれ複数個(単列搬送では搬送方向で複数個)ずつ行うようにしても良いが、何れにしても、充填や密封を行う時に容器の搬送を一時的に停止させるために、カップ容器は間欠的に進行するように搬送されている。
【0021】
また、カップ容器の搬送に使用される搬送コンベアについては、従来から広く知られた構造のものであり、各カップ容器を所定の間隔で保持するリテーナー(保持具)の機能を有するものであって、図示していないが、搬送コンベアの幅方向と長さ方向のそれぞれで所定間隔で設けられた複数の孔にカップ容器を嵌入させて、カップ容器の上端にある開口フランジ部を搬送コンベアの搬送面上に載置した状態で、多数のカップ容器を所定の間隔で搬送するようにしたベルトコンベアである。
【0022】
ところで、上記のようなカップ容器の無菌充填ライン1では、容器内に収納される内容物の酸化を防止するために、充填装置8で内容物が充填された各容器について、リッド線溶着装置10とリッド溶着切断装置11による密封工程に送り込むまでに、窒素ガス置換装置9によって容器内のヘッドスペースの空気を窒素ガスに置換するようにしており、そのような窒素ガス置換装置9として、図2に示すように、フィルム12を容器2の上方に近接させる箇所の手前に、容器2の搬送方向に沿って2つ(各搬送列毎に2つ)の噴射ノズル21,22をそれぞれ配置している。
【0023】
この窒素ガス置換装置9の2つの噴射ノズル21,22については、図3に示すように、搬送下流側の噴射ノズル21では、容器2の開口部に対して斜め上方から搬送下流側の方向に向けて窒素ガスを噴射しており、噴射された窒素ガスは、容器2のヘッドスペースを通ってから、フィルム12と容器2(および搬送コンベア3)の間を通ることで拡散することなく、密封工程に至るまでの搬送経路に沿って流れることとなる。
【0024】
また、噴射ノズル21よりも搬送上流側に配置された噴射ノズル22では、容器2のヘッドスペースの空気を隈なく追い出すことができるように、容器2の開口部の搬送下流側の上方から、真下よりもやや搬送上流側に向けた方向で窒素ガスを噴射しており、噴射された窒素ガスは、容器2のヘッドスペース内に隈なく拡がってヘッドスペース内に充満することとなり、ヘッドスペースの空気は略完全に追い出されて窒素ガスに置換されることとなる。
【0025】
なお、本発明では、各噴射ノズル21,22によるガス噴射位置の間隔を拡げないように、図3に示すように、噴射ノズル21の噴射口の位置を容器2の開口部の搬送上流側の端部付近とし、また、噴射ノズル22の噴射口の位置を容器2の開口部の搬送下流側に端部付近としているが、そのような場合の各噴射ノズル21,22からの噴射角度(噴射位置よりも搬送上流側の水平面と噴射方向とのなす角度)については、ガス置換率の上からみて、噴射ノズル21では45°(ガス置換率が90%)程度が、また、噴射ノズル22では135°(ガス置換率が95.1%)程度が好適である。
【0026】
上記のような2つの噴射ノズル21,22による窒素ガス置換装置9を使用して実施されている本実施形態のカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法によれば、ガス置換室のような専用の装置を設けなくても、フィルム12を容器2の上方に略平行に近づける箇所の手前で、噴射ノズル21により搬送下流側の方向に向けて窒素ガスを噴射することにより、噴射された窒素ガスを、フィルム12と容器2(および搬送コンベア3)の間を通して拡散させることなく、密封工程に至るまでの搬送経路に沿って流すことができて、噴射ノズル21によるガス噴射位置から密封工程に搬送されるまでの間で、容器2のヘッドスペース内に再び空気を混入させるようなことなく、更にガス置換を高めることができる。
【0027】
しかも、噴射ノズル21によりガス置換を行う前に、噴射ノズル22により容器2のヘッドスペースの空気を隈なく追い出すような方向で窒素ガスを予め噴射しておくことにより、噴射ノズル22と噴射ノズル21を通過した時点で、密封工程に向けて送り出される容器2のヘッドスペースは、空気を殆ど残すことなくガス置換されていることとなるため、その後、噴射ノズル21から噴射された窒素ガスの流れにより密封工程に至るまでの間にヘッドスペース内に再び空気を混入させないようにしていることと関連して、最終的に高いガス置換率を得ることができる。
【0028】
以上、本発明のカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に示した具体例にのみ限定されるものではなく、例えば、本発明の方法が適用されるカップ容器の無菌充填ラインについては、必ずしも上記の実施形態に示したような各装置によるラインに限られるものではなく、また、窒素ガス置換装置における各噴射ノズル自体の具体的な構造については特に限定されるものではなく、噴射する不活性ガスについても上記の実施形態に示したような窒素ガスに限られるものではない等、適宜変更可能なものであることは言うまでもない。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したような本発明のカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法によれば、専用のガス置換室の設置により製造ラインを煩雑化するようなことなく、単に噴射ノズルによる不活性ガスの噴射によって、多数の容器を連続的に搬送しながら、迅速に且つ効率良くガス置換することができると共に、噴射ノズルから不活性ガスを噴射した時点でのガス置換率を高めることができて、密封工程に至るまでの間でヘッドスペース内に再び空気を混入させることもないため、最終的に高いガス置換率を得ることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法の一実施形態に係るカップ容器の無菌充填ラインの概略を示す側面説明図。
【図2】図1に示したカップ容器の無菌充填ラインの密封工程に対する窒素ガス置換装置の配置状態を示す側面説明図。
【図3】図1に示したカップ容器の無菌充填ラインの窒素ガス置換装置における2個の噴射ノズルのそれぞれの噴射方向を示す断面側面説明図。
【図4】噴射ノズルから搬送下流側の方向に向けて不活性ガスを噴射した時の容器内ヘッドスペースでの空気の残留状態を示す断面側面説明図。
【符号の説明】
1 カップ容器の無菌充填ライン
2 カップ容器
9 窒素ガス置換装置
21 (窒素ガス置換装置の)噴射ノズル
22 (窒素ガス置換装置の)噴射ノズル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention replaces the air in the head space in the container with an inert gas such as nitrogen gas before the container is sealed with respect to the cup container that is continuously conveyed after the contents are filled. About how to keep it.
[0002]
[Prior art]
While the cup-shaped container made of paper or plastic is transported in a state where it is held at a predetermined interval by a transport conveyor (retainer) with holes for inserting the container, the container is filled with the contents and then the container When sealing the opening, the container after filling the contents is sent to the sealing process by the conveyor, whereas the long strip film continuously fed out from the supply coil is being fed. It has been conventionally performed that the sterilized film is thermally welded and sealed to the opening flange portion of the container filled with the contents in the sealing process by sending it to the sealing process after sterilization in advance.
[0003]
In addition, in sealing and filling such cup containers, in order to prevent the contents stored in the containers from being oxidized, the headspace air in the containers is removed before sealing the containers filled with the contents. Substituting with an inert gas such as nitrogen gas has also been conventionally performed, and a so-called gas replacement method for the head space in a container is a so-called injecting an inert gas after exhausting in a vacuum area. As a method for solving the problems of the vacuum chamber system, a method of replacing the air in the head space with an inert gas under atmospheric pressure is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-23421 and 56-131119. Is conventionally known.
[0004]
That is, in Japanese Patent Laid-Open No. 56-23421, a container filled with contents is introduced into a gas replacement chamber, and a jet of replacement gas (inert gas) is formed on the upper surface of the container in the gas replacement chamber. Then, the air in the head space in the container is discharged from the exhaust duct together with the jet of the replacement gas, so that the gas in the head space in the container is replaced, and then the cover film is put on the container and then the gas is discharged from the gas replacement chamber. A method of sealing the sealed container is described.
[0005]
In JP-A-56-131119, in a container sealing process, a container filled with contents is conveyed, and a plurality of gas outlets are formed on one side with the longitudinal direction parallel to the conveying direction. With respect to the gas injector, a film (gas impermeable film) for sealing the container opening and feeding the gas injector so that one side of the collar portion of the container is positioned below the gas injection port of the gas injector, After feeding the gas injector and the upper side of the container opening and heat-sealing the film to the container collar leaving the insertion part of the gas injection port, the gas is injected from the gas injection port, and the gap around the gas injection port By removing the air inside the container from the unsealed part outside the container, after performing gas replacement of the head space inside the container, the method of sealing the container by heat sealing the container collar and the unsealed part of the film Are listed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, with respect to the gas replacement method performed under the above-described conventionally known atmospheric pressure, for example, according to the method described in JP-A-56-23421, a dedicated gas replacement chamber is required. This complicates the production line, and in the gas replacement chamber, gas is injected toward the upstream side of the container being transported, so gas replacement at the gas injection position is not possible. Even if it is sufficient, it is sent to the sealing process as it is, and even if the gas replacement at the gas injection position is sufficient, the head space is not enough to reach the sealing process downstream of the gas injection position. There is a risk that air will enter again.
[0007]
Further, according to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-131119, gas replacement cannot be performed while the containers are being transported, and gas replacement is performed by transporting the containers in multiple rows. In this case, since it is necessary to install gas injectors for each column and perform gas replacement individually for each column, it is practical to perform gas replacement of many containers continuously and quickly. When gas replacement is performed on a multi-row transport container, the production line becomes complicated by installing a gas injector for each row.
[0008]
Therefore, for the gas replacement of the head space in the cup container after filling and before sealing, the container can be replaced quickly and efficiently while conveying a large number of containers continuously without complicating the production line. The direction of the downstream side of the conveyance of the inert gas sprayed from the diagonally upward toward the opening of the container in front of the location where the feeding direction of the film for sealing is substantially parallel to the conveyance conveyor above the container Prior to this application, the applicant has already proposed that an inert gas flow in the space between the container and the film that move together toward the sealing process by injecting toward the sealing process. (Japanese Patent Application No. 2000-214 1 78).
[0009]
According to the method as described above, it is possible to continuously inject the inert gas from the injection nozzle without requiring a dedicated device such as a gas replacement chamber, and without complicating the production line. Gas replacement of a large number of containers being transported can be performed quickly, and the injected inert gas can always flow without diffusing into the transport path leading to the sealing process. Air is not mixed again into the head space from the position until it is transferred to the sealing process, and it is transferred to the sealing process even if gas replacement at the gas injection position is insufficient. Since the gas replacement is sufficiently performed until this time, the gas replacement rate can be increased.
[0010]
However, even in such a method, in order to make the length of the production line as compact as possible, when the transport distance from the gas replacement position to the sealing process is shortened, the process from the gas replacement position to the sealing process is performed. In order to obtain a high gas replacement rate, it is necessary to increase the gas replacement rate at the time when the inert gas is injected from the injection nozzle.
[0011]
However, if the inert gas is injected toward the downstream side of the transfer so that the injected inert gas can always flow without diffusing into the transfer path leading to the sealing step, FIG. As shown in the figure, when the inert gas is jetted from the jet nozzle, there is a high possibility of leaving air in the corner (portion indicated by hatching) on the upstream side of the transport of the head space in the container. If the conveyance distance to the sealing step is short, the air remaining in the head space in the container cannot be sufficiently replaced by the time of sealing.
[0012]
An object of the present invention is to eliminate the above-described problems. Specifically, the air in the head space of the cup container being transported is replaced with an inert gas. In the gas replacement method, the gas replacement rate at the time when the inert gas is injected from the injection nozzle can be quickly and efficiently replaced while continuously conveying a large number of containers without complicating the production line. It is an object of the present invention to increase a gas exchange rate so that a high gas replacement rate can be finally obtained.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention reduces the air in the head space in the container to the inert gas with respect to the filled cup container that is continuously conveyed from the filling process to the sealing process. In the method for replacing with, by an injection nozzle that injects an inert gas obliquely from above the opening of the container, before the position where the film being fed for the lid is made substantially parallel to the upper part of the container Injecting an inert gas in the direction of the transport downstream side to the vicinity of the transport upstream end of the opening of the container, and the above-mentioned spray nozzle for the container immediately before it Also, by another jet nozzle arranged on the upstream side of the conveyance, the air in the head space in the container is expelled from the upper side to the upstream side of the conveyance so that it is near the end on the downstream side of the conveyance of the opening of the container, Upstream direction It is characterized in that it has to advance inject inert gas toward.
[0014]
According to the gas replacement method for the head space in the cup container as described above, the inert gas is jetted in the direction toward the downstream side of the conveyance, just before the position where the film is made substantially parallel above the container. The injected inert gas can always flow without diffusing in the transport path leading to the sealing process, and the air is re-introduced into the head space from the gas injection position until it is transported to the sealing process. Since it is not mixed, it is not necessary to use a dedicated device such as a gas replacement chamber. By simply injecting an inert gas from the injection nozzle, gas replacement of a large number of containers being continuously conveyed can be performed. Can be done quickly.
[0015]
In addition, a separate injection nozzle is arranged on the upstream side of the transfer with respect to the injection nozzle that discharges toward the downstream side of the transfer, and the inertness is such that the air in the head space in the container is expelled by this injection nozzle. By injecting the gas in advance, when the cup container is sent from the gas injection position toward the sealing process, the gas can be replaced with almost no air remaining in the head space in the container, and then sealed as described above. A high gas replacement rate can be finally obtained in connection with the fact that air is not mixed again in the head space before the process is completed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a gas replacement method for a head space in a cup container of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about one Embodiment of this invention, FIG. 1 shows roughly the whole aseptic filling line of a cup container, FIG. 2 shows the arrangement | positioning state of the nitrogen gas replacement apparatus with respect to the sealing process of an aseptic filling line, FIG. 3 shows the injection directions of the two injection nozzles in the nitrogen gas replacement device, and FIG. 4 shows the inside of the container when the inert gas (nitrogen gas) is injected from the injection nozzle toward the downstream side of the conveyance. This shows the residual state of air in the head space.
[0017]
In this embodiment, aseptic filling lines for cup containers, as shown in FIG. 1, a plurality of containers (not shown) separated from the stacked state and supplied to the lines are conveyed by a conveyer (retainer) 3. A device 4 for separating and removing overlapping containers by detecting overlap of containers while continuously conveying in rows (for example, 7 rows), and a device for removing static electricity from the containers and removing dust adhering to the containers by vacuum 5, and then paste the sterilizing agent on the inner surface side of the container and then dry with hot air and cool with aseptic air, and attach the sterilizing agent to both the inner and outer surfaces of the container and then dry with hot air. After sequentially passing through the inner and outer surface sterilizer 7 that is cooled with aseptic air, the sterilized empty container is filled with the contents by the filling device 8.
[0018]
Next, for each container filled with the contents by the filling device 8, the air in the head space of the container is replaced with nitrogen gas by the nitrogen gas replacement device 9, and then the film 12 is linearly welded to the opening flange portion of the container. The lid wire welding device 10 and the lid welding and cutting device 11 that cuts the film 12 in a planar shape after being welded to the opening flange portion of the container are sequentially passed through, so that the film is fed out from the film supply coil 13 and sterilized. After the opening of the container is sealed with a film-like lid (lid) by the sterilized film 12 immersed in the sterilizing solution and dried with hot air in the drying device 15, the used film with the lid portion punched out is sealed. The container which is collected in the film take-up coil 16 and the container sealed with the lid is passed through the lid seal sealing inspection device 17, and then the container discharge device 1. Has been carried out of the line is discharged from the conveyor 3 by.
[0019]
The aseptic filling line 1 as described above is installed in the interior of a clean room (a room having a higher air cleanliness than class 10,000) including an unillustrated accessory part, and most of the main parts (Fig. 1 is a part of a clean booth (a room with higher air cleanliness than class 100) whose air cleanliness is in a high level region.
[0020]
In addition, as for the transport of the cup container in the aseptic filling line, it may be a single-row transport in some cases, but it is efficient to use a multi-row transport in which a plurality of containers are advanced simultaneously in the width direction as described above. , Filling and sealing may be performed one by one in the width direction (one in the case of single row conveyance), or plural in the conveyance direction and in the width direction (in the single row conveyance, multiple in the conveyance direction). However, in any case, in order to temporarily stop the conveyance of the container when filling or sealing, the cup container is conveyed so as to progress intermittently.
[0021]
Moreover, about the conveyance conveyor used for conveyance of a cup container, it is a thing of the structure known widely conventionally, and has the function of the retainer (holding tool) which hold | maintains each cup container at predetermined intervals, Although not shown, the cup container is fitted into a plurality of holes provided at predetermined intervals in the width direction and the length direction of the transfer conveyor, and the opening flange portion at the upper end of the cup container is transferred to the transfer conveyor. The belt conveyor is configured to convey a large number of cup containers at predetermined intervals while being placed on a surface.
[0022]
By the way, in the aseptic filling line 1 for the cup container as described above, in order to prevent the contents stored in the container from being oxidized, the lid wire welding apparatus 10 is used for each container filled with the contents by the filling device 8. And the air in the head space in the container is replaced with nitrogen gas by the nitrogen gas replacement device 9 before being sent to the sealing process by the lid welding / cutting device 11, and as such a nitrogen gas replacement device 9, FIG. As shown in FIG. 2, two injection nozzles 21 and 22 are arranged along the conveyance direction of the container 2 in front of the location where the film 12 is brought close to the upper side of the container 2, respectively (two for each conveyance row). Yes.
[0023]
As for the two injection nozzles 21 and 22 of the nitrogen gas replacement device 9, as shown in FIG. 3, in the injection nozzle 21 on the downstream side of the conveyance, from the obliquely upward direction to the downstream side of the conveyance with respect to the opening of the container 2 Nitrogen gas is sprayed toward the container, and the sprayed nitrogen gas passes through the head space of the container 2 and then passes between the film 12 and the container 2 (and the conveyor 3) without being diffused. It will flow along the transport path leading to the process.
[0024]
In addition, the jet nozzle 22 disposed on the upstream side of the transport from the jet nozzle 21 directly below the transport downstream side of the opening of the container 2 so that the air in the head space of the container 2 can be expelled without any problem. Nitrogen gas is jetted in a direction slightly toward the upstream side of conveyance, and the jetted nitrogen gas spreads throughout the head space of the container 2 and fills the head space. Is almost completely expelled and replaced with nitrogen gas.
[0025]
In the present invention, as shown in FIG. 3, the position of the injection port of the injection nozzle 21 is set on the upstream side of the conveyance of the opening of the container 2 so as not to widen the interval between the gas injection positions of the injection nozzles 21 and 22. In the vicinity of the end portion, and the position of the injection port of the injection nozzle 22 is set to the vicinity of the end portion on the downstream side of the opening of the container 2, the injection angle from each of the injection nozzles 21 and 22 in such a case ( With respect to the angle between the horizontal plane upstream of the injection position and the injection direction, from the viewpoint of the gas replacement rate, the injection nozzle 21 has an angle of about 45 ° (the gas replacement rate is 90%). Then, about 135 ° (the gas replacement rate is 95.1%) is preferable.
[0026]
According to the gas replacement method of the head space in the cup container of the present embodiment, which is implemented using the nitrogen gas replacement device 9 with the two injection nozzles 21 and 22 as described above, a dedicated gas replacement chamber or the like is used. Even if no apparatus is provided, the injected nitrogen gas is injected by the injection nozzle 21 in the direction toward the downstream side of the conveyance before the location where the film 12 is made substantially parallel to the upper side of the container 2. The film 12 and the container 2 (and the transport conveyor 3) can be flown along the transport path up to the sealing process without being diffused, and are transported from the gas injection position by the spray nozzle 21 to the sealing process. In the meantime, it is possible to further enhance gas replacement without causing air to enter the head space of the container 2 again.
[0027]
In addition, before the gas replacement by the injection nozzle 21, the injection nozzle 22 and the injection nozzle 21 are preliminarily injected with nitrogen gas in such a direction that the air in the head space of the container 2 is completely expelled by the injection nozzle 22. Since the head space of the container 2 sent out toward the sealing process at the time of passing through the gas has been replaced with gas with almost no air left, the flow of nitrogen gas injected from the injection nozzle 21 thereafter A high gas replacement rate can finally be obtained in connection with preventing the air from being mixed again in the head space until the sealing process.
[0028]
As mentioned above, although one embodiment of the gas replacement method of the head space in the cup container of the present invention was described, the present invention is not limited only to the specific example shown in the above embodiment, for example, The aseptic filling line of the cup container to which the method is applied is not necessarily limited to the line by each device as shown in the above embodiment, and the specific injection nozzle itself in the nitrogen gas replacement device is specific. It is needless to say that the structure is not particularly limited, and the inert gas to be injected is not limited to the nitrogen gas as shown in the above embodiment, and can be appropriately changed.
[0029]
【The invention's effect】
According to the gas replacement method for the head space in the cup container of the present invention as described above, the inert gas is simply injected by the injection nozzle without complicating the production line by installing a dedicated gas replacement chamber. The gas replacement can be performed quickly and efficiently while continuously conveying a large number of containers, and the gas replacement rate at the time when the inert gas is injected from the injection nozzle can be increased. Since the air is not mixed again into the head space until the end, a high gas replacement rate can be finally obtained .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view showing an outline of an aseptic filling line of a cup container according to an embodiment of a gas replacement method for a head space in a cup container of the present invention.
2 is an explanatory side view showing an arrangement state of a nitrogen gas replacement device in a sealing process of the aseptic filling line of the cup container shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional side view showing respective injection directions of two injection nozzles in the nitrogen gas replacement device of the aseptic filling line of the cup container shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional side view illustrating the remaining state of air in the head space in the container when the inert gas is ejected from the ejection nozzle toward the conveyance downstream side.
[Explanation of symbols]
1 Cup container aseptic filling line 2 Cup container 9 Nitrogen gas replacement device 21 (Nitrogen gas replacement device) injection nozzle 22 (Nitrogen gas replacement device) injection nozzle

Claims (1)

充填工程から密封工程に向けて連続的に搬送されている充填済みのカップ容器に対して、容器内のヘッドスペースの空気を不活性ガスに置換するための方法において、蓋用として送給しているフィルムを容器の上方に略平行に近づける箇所の手前で、容器の開口部に対して斜め上方から不活性ガスを噴射する噴射ノズルにより、容器の開口部の搬送上流側の端部付近に対して、搬送下流側の方向に向けて不活性ガスを噴射すると共に、それよりも一つ手前の容器に対して、前記の噴射ノズルよりも搬送上流側に配置された別の噴射ノズルにより、上方から容器内のヘッドスペースの空気を隈なく搬送上流側に追い出すように、容器の開口部の搬送下流側の端部付近に対して、搬送上流側の方向に向けて不活性ガスを予め噴射しておくようにしたことを特徴とするカップ容器内ヘッドスペースのガス置換方法。For a filled cup container that is continuously transported from the filling process to the sealing process, in the method for replacing the air in the head space in the container with an inert gas, it is fed as a lid. In front of the location where the film is almost parallel to the upper side of the container, an injection nozzle that injects an inert gas from obliquely above the opening of the container against the vicinity of the upstream end of the container opening Te, while injecting the inert gas in the direction of conveyance downstream, with respect to one before the vessel than by separate injection nozzles arranged in the transport upstream side of the injection nozzle, the upper In order to expel the air in the head space in the container from the upstream side to the upstream side, the inert gas is pre-injected in the direction toward the upstream side of the opening of the container toward the upstream side of the transfer. To keep Gas replacement method of a cup container headspace, characterized in that.
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