JP5126888B2 - 不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器用の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法に関する。

牛乳、果汁、清涼飲料等の液体食品用の容器には、各種形状の容器がある。例えば、パウチ容器、ゲーブトップ紙容器では、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器である。

図８に示すゲーブトップ紙容器３６は、屋根型の上部３６ａと、直方体の本体３６ｂとからなり、シール前には、上部に開放口が形成されており、この開放口から液体食品が、ヘッドスペースを残す様に、充填される。
この容器では、上方開放口を折目線に沿って内側に折り込んだ状態で上端部を止じ合せ、その止じ合面をヒートシール等の手段によってトップシール３６ｃを形成することで、容器が作られる。

図９に示す態様のゲーブトップ紙容器用包装充填機では、折目線が付けられた印刷済み積層包装材料が所定形状に裁断され、容器縦方向に縦シールした容器ブランクス３１を得る。ブランクスの底が底部シール手段３２でシールされ、充填ステーション３４ａで容器３３の上部の開放口から液体食品が充填手段３４でヘッドスペースを残して充填され、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖され、予熱ステーション３５ａ及びトップシールステーション３５ｂで容器３３の上端がトップシール手段３５でヒートシールされて、図８に示すような充填容器３６を得る。

この容器は、上方開放口を封止する際に、容器内の上部に、ヘッドスペース（閉空間）が作られる。閉空間内には、酸素ガスが存在し、容器内に充填された液体食品は閉空間内の酸素と接触し酸化による製品劣化が進む。
この劣化によって、風味を損ね、充填完了後の製品の賞味期限に重大な影響を与える。
ヘッドスペース内を、不活性ガスの窒素ガス等に置換する装置、方法が提案されている。（特許文献１、２、３及び４参照）

例えば、開放口の閉鎖前に開放口を上方から覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通し容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第１噴射ノズルとを備え、更に、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖される途中に、開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズルも備え、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間にも、カバー及び第３の噴射ノズルを設ける不活性ガス置換装置が提案されている。（特許文献１参照）
上部開放口が閉鎖される前に第１噴射ノズルから不活性ガスを噴射し、更に、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖される途中にも、第３及び第２の噴射ノズルで不活性ガスを噴射するので、この雰囲気全体が不活性ガスで包まれて、ヘッドスペースへの不活性ガス置換率が向上することが期待される。
しかしながら、第１噴射ノズル、第２及び第３の噴射ノズルから多量の不活性ガスが噴射され、不活性ガスの消費量が多くなる恐れがある。

また、別の不活性ガス置換装置では、図１０に示すように、充填ステーション３４ａで容器３３の上部の開放口から液体食品が充填手段３４でヘッドスペースを残して充填され、予熱ステーション３５ａでトップシールのために予熱され、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖される。この装置では、２個毎に間欠的に搬送される容器３３の開放口の閉鎖前に開放口を上方から覆う開放口カバー４０と、開放口カバー４０を貫通し容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する２本の第１噴射ノズル４１ａ、４１ｂとが設けられる。更に、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖される途中に、開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する２本の第２噴射ノズル４２ａ、４２ｂも備える。次いで、トップシールステーション３５ｂで容器３３の上端３６ｃがトップシール手段でヒートシールされる。（特許文献２参照）
不活性ガス供給源（図示せず）から噴射ノズル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂへの導管は、マニホルド４３を介して連通し、他の導管と実質的に同様に不活性ガスを均一に噴射することが期待される。
しかしながら、配管及び導管の設計の自由度が低くより適切な配置、位置決めに不都合が生じ、不活性ガスに置換できる割合が高率ではない場合もある。
特開２００２−３７２１５号公報 特開２００３−１６５５０９号公報 特開平７−１８７１３５号公報 特開昭６１−０４７３２３号公報

従来の不活性ガスに置換する装置及び方法では、不活性ガスに置換できる割合が高率ではなく、不活性ガスの消費量が多量であり、容器が所定個数毎に間欠的に搬送される搬送態様では、所定個数の容器間で置換率のバラツキが生じていた。

この発明は、上記の不都合を解消し、容器内のヘッドスペースにおける不活性ガス置換率を高め、不活性ガスの消費量が低減し、容器間の置換率をバラツキなく維持できる不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法を提供する。

本出願に係る発明から除外されるが、この発明の理解に参考になる態様（以下、参考態様という）の不活性ガス噴射装置は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口に近接する開放口より広い領域を上方から覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通し開放口に近接して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備え、不活性ガス供給源から第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、他の第１導管と実質的に同様に不活性ガスを供給する、ことを内容とする。

参考態様において、更に、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間及び／又は第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。

参考態様において、更に、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を全体的に覆う矩形板である。

参考態様において、更に、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を個々に覆う矩形板である。

この発明の不活性ガス噴射装置において、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口の上方から開放口より狭い領域を覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備え、開放口カバーが開放口を覆うカバー領域は噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成することを特徴とする。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間及び／又は第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、開放口カバーが、断面矩形の開放口に実質的に嵌入できる円板形であり、排気口が円板形から外れた開放口の四隅である。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、開放口カバーが、開放口の実質的に半分を覆う矩板形であり、排気口が矩板形から外れた開放口の残り半分である。

この発明の好ましい態様又は参考態様において、更に、不活性ガス供給源から第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、隣接する第１導管とオリフィスを介して連通している。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、第２噴射ノズルには、同じ不活性ガス供給源及び分岐した第２導管から供給される。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズルを備え、第２噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の開放口全体を覆うフード形状である。

この発明の好ましい態様又は参考態様において、更に、間欠的に搬送される容器の所定個数が、２個である。

参考態様の不活性ガス噴射方法において、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開放口に近接する開放口カバーで該開放口より広い領域を上方から覆い、該開放口カバーを貫通して該開放口に近接する所定個数の第１噴射ノズルから該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射し、不活性ガス供給源から前記第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、他の該第１導管と実質的に同様に不活性ガスを供給する、ことを内容とする。

この発明の不活性ガス噴射方法において、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開放口の上方から該開放口より狭い領域を開放口カバーで覆い、該開放口カバーを貫通する所定個数の第１噴射ノズルから該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射し、該開放口カバーが該開放口を覆うカバー領域は噴射された不活性ガスの飛散を抑え、該開放口カバーが該開放口を覆わない出口領域は該不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する、ことを特徴とする。

上記構成を有するこの発明及び参考態様は、以下の様に作用機能し、効果を奏する。
参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器に対して、ヘッドスペースに残留する酸素を不活性ガスで置換する。この装置では、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口に近接する開放口より広い領域を上方から覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通し開放口に近接して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備える。

上記特徴により、図１１に示すように、第１噴射ノズル２３によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、四方へ広がり、器壁に沿って上昇する。この際、ヘッドスペースと開放口カバーとで形成される空間は、容器上端２１と開放口カバー２２との隙間を除いて閉空間となる。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスに押し出されるように、上記隙間から排出される。従って、開放口カバー２２は、不活性ガス２０が上方開放口より上方へ逃げる動きを阻止する機能よりは、隙間を有する閉空間を形成する機能を果たす。

開放口カバーがない場合、実験データで比較してみるとヘッドスペース２６内の空気に対する不活性ガスの置換率は、平均値で約６０％台である。また、開放口カバー２２が不活性ガス２０の開放口からの飛散を阻止する場合、置換率が平均約８０％台まで上昇するがバラツキが見られる。
他方、この発明による構成では、開放口に近接する開放口カバー２２が、隙間を有する閉空間を形成する機能を果たすので、置換率が一様に約８０％以上の高率を示す。これは、上記の隙間が不活性ガスの噴射により形成された層流（空気を多く含む）の排気口の機能を果たしていると考えられる。

参考態様において、不活性ガス供給源から第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、他の第１導管と実質的に同様に不活性ガスを供給する。
この構成によって、不活性ガス供給源から個々の第１噴射ノズルに不活性ガスを導く第１導管は、実質的に同様の流量（流速）、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有する。
その構成の結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の全てが、実質的に同様の置換率を持ち、均一の置換効率を呈する。

不活性ガス置換率の向上が、全ての容器に均一に見られ、全ての容器において液体食品の酸化が抑えられ、例えば、充填済みの容器は、より長い賞味期間に設定することができ、容器の保管、流通工程に余裕を持てるようになる。

参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間及び／又は第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。
第１噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開放口が順次閉鎖されてシールされるので、不活性ガスが再びヘッドスペース外に飛散する割合が低く、追加の不活性ガスを消費するために、第２噴射ノズルを設ける必要性がすくないからである。また、装置内部の自由度を犠牲にしてまでも、開放口カバーを設ける必要性が低いからである。従って、不活性ガスの消費量を低減し、よりコンパクトな装置を得ることができる。

参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を全体的に覆う矩形板である。
開放口カバーが一体化されているので、機械的強度に寄与し、全体を覆うので、高い不活性ガスの置換効率を向上させることができる。

参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を個々に覆う矩形板である。
個々に覆うので、有効にかつ効率的に置換することができる。

この発明の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口の上方から開放口より狭い領域を覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備える。
上記特徴により、開放口カバーが開放口を覆うカバー領域が噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域が不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する。

上記特徴を、図２及び図５を参照して説明する。図２の態様では、第１噴射ノズル２３によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、四隅へ広がり、器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記４隅から排出される。従って、開放口カバー２２が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４の排気口の機能を果たす。

開放口カバーがない場合、実験データで比較してみるとヘッドスペース２６内の空気に対する不活性ガスの置換率は、平均値で約６０％台である。他方、この発明による構成では、開放口カバー２２は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４をスムーズに排気させる。これは、不活性ガスの噴射により形成された層流（空気を多く含む）の排気口の機能を果たしていると考えられる。

図５の態様では、第１噴射ノズル２３によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、片側半分から他方の半分へ広がり、一方の器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記片側半分から排出される。従って、開放口カバー２２が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４の排気口の機能を果たす。

開放口カバーがない場合、実験データで比較してみるとヘッドスペース２６内の空気に対する不活性ガスの置換率は、平均値で約６０％台である。他方、この発明による構成では、開放口カバー２２は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４をスムーズに排気させる。これは、不活性ガスの噴射により形成された層流（空気を多く含む）の排気口の機能を果たしていると考えられる。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間及び／又は第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。
第１噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開放口が順次閉鎖されてシールされるので、不活性ガスが再びヘッドスペース外に飛散する割合が低く、追加の不活性ガスを消費するために、第２噴射ノズルを設ける必要性がすくないからである。また、装置内部の自由度を犠牲にしてまでも、開放口カバーを設ける必要性が低いからである。従って、不活性ガスの消費量を低減し、よりコンパクトな装置を得ることができる。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。
第１噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる。更に、置換率を高める必要がある場合に、第２噴射ノズルを設けることが有効である。装置内部の自由度を犠牲にするので、開放口カバーを設ける必要性が低い。従って、不活性ガスの置換率を更に高くし、よりコンパクトな装置を得ることができる。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、開放口カバーが、断面矩形の開放口に実質的に嵌入できる円板形であり、排気口が円板形から外れた開放口の四隅である。
この態様では、図２に示すように、第１噴射ノズル２３によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、四隅へ広がり、器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記４隅から排出される。従って、開放口カバー２２が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４の排気口の機能を果たす。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、開放口カバーが、開放口の実質的に半分を覆う矩板形であり、排気口が矩板形から外れた開放口の残り半分である。
この態様では、図５に示すように、第１噴射ノズル２３によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、片側半分から他方の半分へ広がり、一方の器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記片側半分から排出される。従って、開放口カバー２２が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４の排気口の機能を果たす。

この発明の好ましい態様又は参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、不活性ガス供給源から第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、隣接する第１導管とオリフィスを介して連通している。
導管同士がオリフィスを介して連通しているので、不活性ガス供給源から個々の第１噴射ノズルに不活性ガスを導く第１導管は、実質的に同様の流量（流速）、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の全てが、実質的に同様の置換率を持ち、均一の置換効率を呈する。不活性ガス置換率の向上が、全ての容器に均一の置換率を有する。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、第２噴射ノズルには、同じ不活性ガス供給源及び分岐した第２導管から供給される。
不活性ガス供給源から個々の第２噴射ノズルに不活性ガスを導く第２導管は、実質的に同様の流量（流速）、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の全てが、実質的に同様の置換率を持ち、均一の置換効率を呈する。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズルを備え、第２噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の開放口全体を覆うフード形状である。
不活性ガス供給源から不活性ガスを導く第２導管は、実質的に同様の流量（流速）、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器が、均一の置換効率を有する。

この発明の好ましい態様又は参考態様の不活性ガス噴射装置及び不活性ガス噴射方法において、間欠的に搬送される容器の所定個数が、２個である。
所定個数を２個に設定することで、効率的な包装充填の製造が可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明による不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズルの分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する２本の第１噴射ノズルを、開放口カバーが、断面矩形の開放口に実質的に嵌入できる円板形であることを示す。
図２は、図１に示す第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。
図３は、参考態様による不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル例の分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する逆Ｔ字形２本の第１噴射ノズルであり、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を全体的に覆う矩形板である。
図４は、この発明による不活性ガス噴射装置例の第１噴射ノズルの分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する２本の第１噴射ノズルであり、開放口カバーが、開放口の実質的に半分を覆う矩板形であり、排気口が矩板形から外れた開放口の残り半分である。
図５は、図４に示す第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。
図６は、この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル例の分解斜視図であり、容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する逆Ｔ字形２本の第１噴射ノズルであり、断面矩形の開放口に実質的に嵌入できる円板形である。
図７は、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズルの透視分解斜視図であり、第２噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の開放口全体を覆うフード形状である。
図８は、この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置に使用する紙容器の斜視図である。
図９は、この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機の斜視図である。
図１０は、従来の不活性ガス噴射装置の側面図である。
図１１は、参考態様による不活性ガス噴射装置例の第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。

図９に示すように、この発明による不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機では、折目線が付けられた包装材料が所定形状に裁断され、容器縦方向に縦シールした容器ブランクス３１を得る。ブランクスの底が底部シール手段３２でシールされ、充填ステーション３４ａで容器３３の上部の開放口から液体食品が充填手段３４でヘッドスペースを残して充填され、上部開放口が折目線に沿って内側に折り込んで、順次閉鎖され、予熱ステーション３５ａ及びトップシールステーション３５ｂで容器３３の上端がトップシール手段３５でヒートシールされて、図８に示すような充填容器３６を得る。
不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル（その態様においては、第２噴射ノズルも）は、図１１に示す位置と同様の箇所に位置する。

不活性ガス噴射の参考態様では、２個毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口に近接する開放口より広い領域を上方から覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通し開放口に近接して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備える。

この態様では、図３及び図１１に示すように、第１噴射ノズル２３は、逆Ｔ字形を有し、第１噴射ノズル２３ａ、２３ｂによって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、四方へ広がり、器壁に沿って上昇する。この際、ヘッドスペースと開放口カバーとで形成される空間は、容器上端２１と開放口カバー２２との隙間を除いて閉空間となる。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスに押し出されるように、上記隙間から排出される。開放口カバー２２は、隙間を有する閉空間を形成する機能を果たす。

この態様において、図３及び図６に示すように、第１噴射ノズル２３は、逆Ｔ字形を有し、不活性ガス供給源から第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、他の第１導管と実質的に同様に不活性ガスを供給する。
この構成によって、不活性ガス供給源から個々の第１噴射ノズルに不活性ガスを導く第１導管は、実質的に同様の流量（流速）、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有することができる。

この態様の不活性ガス噴射において、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間及び／又は第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。
不活性ガスの消費量を低減し、よりコンパクトな装置を得ることができる。

図３に示す態様の不活性ガス噴射において、開放口カバー２２が、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口（図示せず）を全体的に覆う矩形板である。
開放口カバーが一体化されているので、機械的強度に寄与し、全体を覆うので、高い不活性ガスの置換効率を向上させることができる。
なお、
別の態様として、開放口カバーが、直列に並ぶ断面矩形かつ所定個数の開放口を個々に覆う矩形板とすることができる。

次に、この発明の不活性ガス噴射態様を説明する。所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開放口の上方から開放口より狭い領域を覆う開放口カバーと、開放口カバーを貫通して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備える。
上記特徴により、開放口カバーが開放口を覆うカバー領域が噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域が不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する。

図１、図２の態様では、１本の導管から２本に分岐した第１噴射ノズル２３（２３ａ、２３ｂ）によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、四隅へ広がり、器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記４隅から排出される。従って、開放口カバー２２が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４の排気口の機能を果たす。

図４、図５の態様では、１本の導管から２本に分岐した第１噴射ノズル２３（２３ａ、２３ｂ）によって上方から容器３３のヘッドスペース２６へ不活性ガス２０が噴射される。この噴射時の不活性ガスは、上方開放口から噴流状に容器内へ入った後、片側半分から他方の半分へ広がり、一方の器壁に沿って上昇する。ヘッドスペース２６に噴射前に存在した空気は、不活性ガスによって押し出されるように、上記片側半分から排出される。従って、開放口カバー２２が開放口を覆うカバー領域は、噴射された不活性ガスの飛散を抑え、開放口カバーが開放口を覆わない出口領域は不活性ガスの噴射により形成された層流２４の排気口の機能を果たす。

この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射においても、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間及び／又は第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の開放口の上方から開放口を覆う開放口カバーを設けない。
なお、必要に応じて、第２噴射ノズルを備えることができる。

図１、図３、図４、図６に示す態様の不活性ガス噴射装置において、不活性ガス供給源から第１噴射ノズルに不活性ガスを導く所定個数の第１導管が、隣接する第１導管とオリフィス（図示せず）を介して連通している。
図示する態様では、１本の導管から２本の第１噴射ノズル２３（２３ａ、２３ｂ）に分岐した箇所にオリフィス（図示せず）を設ける。

この発明の好ましい態様において、図７に示すように、閉鎖途中の開放口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズル２７を備え、第２噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の開放口全体を覆うフード形状２８である。
不活性ガス供給源から不活性ガスを導く第２導管は、実質的に同様の流量（流速）、導管内の流れの同様のパターンやプロフィールを有し、その結果、所定個数毎に間欠的に搬送される容器が、均一の置換効率を有する。
なお、第２噴射ノズル２７を分岐した２本の第２導管とすることができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

この発明は、流動性食品を包装充填する包装容器の製造に適用することができる。

この発明による不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズルの分解斜視図である。 図１に示す第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。 参考態様による不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル例の分解斜視図である。 この発明による不活性ガス噴射装置例の第１噴射ノズルの分解斜視図である。 図４に示す第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。 この発明及び参考態様による不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル例の分解斜視図である。 第２噴射ノズルの透視分解斜視図である。 不活性ガス噴射装置に使用する紙容器の斜視図である。 不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機の斜視図である。 従来の不活性ガス噴射装置の側面図である。 参考態様による不活性ガス噴射装置例の第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子を示す断面図である。

２０ ・・・不活性ガス
２３ ・・・第１噴射ノズル
２２ ・・・開放口カバー
２６ ・・・ヘッドスペース

Claims (8)

1. ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開放口の上方から該開放口より狭い領域を覆う開放口カバーと、該開放口カバーを貫通して該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備え、該開放口カバーが該開放口を覆うカバー領域は噴射された不活性ガスの飛散を抑え、該開放口カバーが該開放口を覆わない出口領域は該不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する、
   ことを特徴とするヘッドスペースを有する容器用の不活性ガス噴射装置。
2. 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備えず、かつ前記第１噴射ノズルと該第２噴射ノズルとの間及び／又は該第２噴射ノズル近傍に、閉鎖途中の該開放口の上方から該開放口を覆う開放口カバーを設けない、請求項１記載の不活性ガス噴射装置。
3. 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、前記第１噴射ノズルと該第２噴射ノズルとの間に、閉鎖途中の該開放口の上方から該開放口を覆う開放口カバーを設けない、請求項１記載の不活性ガス噴射装置。
4. 前記開放口カバーが、断面矩形の前記開放口に実質的に嵌入できる円板形であり、前記排気口が該円板形から外れた該開放口の四隅である、請求項１記載の不活性ガス噴射装置。
5. 前記開放口カバーが、前記開放口の実質的に半分を覆う矩板形であり、前記排気口が該矩板形から外れた該開放口の残り半分である、請求項１記載の不活性ガス噴射装置。
6. 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、該第２噴射ノズルには、同じ不活性ガス供給源及び分岐した第２導管から供給される、請求項３記載の不活性ガス噴射装置。
7. 閉鎖途中の前記開放口の上方から該容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズルを備え、該第２噴射ノズルの末端形状が、閉鎖途中の所定個数の該開放口全体を覆うフード形状である、請求項３記載の不活性ガス噴射装置。
8. ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開放口が順次閉鎖されてシールされる容器であって所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開放口の上方から該開放口より狭い領域を開放口カバーで覆い、該開放口カバーを貫通する所定個数の第１噴射ノズルから該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射し、該開放口カバーが該開放口を覆うカバー領域は噴射された不活性ガスの飛散を抑え、該開放口カバーが該開放口を覆わない出口領域は該不活性ガスの噴射により形成された層流の排気口を形成する、
   ことを特徴とするヘッドスペースを有する容器用の不活性ガス噴射方法。