JP5822155B1

JP5822155B1 - ガス及び液状物の充填包装方法

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Publication number: JP5822155B1
Application number: JP2015527718A
Authority: JP
Inventors: 二瀬　克規; 克規二瀬
Original assignee: Yuhshin Co Ltd
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2015-11-24
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Also published as: US9950820B2; EP3002223A1; CN105992735A; KR20160091251A; WO2015186373A1; CN105992735B; KR101847254B1; US20160214748A1; EP3002223B1; JPWO2015186373A1; EP3002223A4

Abstract

【課題】包装袋内へ所要量の液状物と共に所要量のガスを、外気の混入を完全に阻止しながら正確に充填できるとともに、シール部分への液状物およびガスの残留（噛み込み）を阻止することのできるガス及び液状物の充填包装方法を提案する。【解決手段】プラスチックフィルムからなる包装袋内に、それの非シール開口部から、液状物と共に該液状物の体積の２〜４０ｖｏｌ．％に相当する量のガスを充填し、上記非シール開口部分をヒートシールして封止するガス及び液状物の充填包装方法において、前記ガスを、直径５０μｍ以下のマイクロバブル状にして液状物中に予め分散混入させて、マイクロバブル含有液状物の状態として包装袋内に充填するか、包装袋内に予め供給された液状物中に、前記ガスを直径５０μｍ以下のマイクロバブルとして発生させて充填すること。【選択図】図３

Description

この発明は、液状物と不活性ガスや滅菌ガス等のガスとを外気を混入させることなく包装袋内に充填包装する方法、とくには自動充填する方法に関する。

液状物を充填包装してなる包装用の積層プラスチックフィルムからなる包装体については、包装体内に液状物からなる被包装物と共に外気（空気）や塵埃等が封入されていると、袋内の液状物が酸化等されて、被包装物の食味が低下したり、袋内で菌類が繁殖等するおそれがある。そのため、液状物からなる被包装物を包装袋内へ空気等を侵入させることなく充填する方法として、液状被包装物を充填した後、袋内の空気を窒素にて置換する方法（特許文献１）や、液状被包装物を包装袋内に満杯に充填させ、この状態で横方向のシールロールにより余分の被包装物を押し出しながら横シールを施して封止する方法（以下、「液中シール充填」と言う。特許文献２）が用いられている。

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、窒素ガスを包装袋内へ噴射した際に、該噴射に起因して、空気や塵埃が包装袋内や被包装物中に巻き込まれ、そのまま残留するおそれが高く、袋内に所望とするガスのみを封入することが不可能である。そのため、この方法は、充填包装機を設置する部屋全体を窒素ガス雰囲気等にするなど、設備が大掛かりになることや、ガスの使用量も多くコストが高くなるという問題点があった。

また、特許文献２に記載の方法は、液状物からなる被包装物を空気等を封入させることなく充填することができるものの、被包装物と共に例えば、窒素ガスや炭酸ガス等を充填しようとすると、該ガスが液状の被包装物の上部に浮上し、包装袋内に所要量のガス及び液状物を正確に充填することができないおそれがある。その他、この方法では、シール部分にガスが噛み込まれやすく、該ガスがヒートシールロールによる加熱によって膨張して大きな気泡となってひぶくれを起こし、シール部分が剥離したり、被包装物が漏れ出す等のおそれがあった。

ところで、近年、液状物からなる被包装物の充填時のみならず、包装袋の開封後においても袋内への空気等の侵入を阻止し、被包装物の酸化や汚損等を長期間にわたって抑制する逆止機能付きの注出ノズルを有する包装袋が提案されている（特許文献３および４）。

このような包装袋では、注出口が逆止機能を有するため、被包装物を繰り返し注ぎ出しても、袋内に外気が取り込まれることがない。したがって、包装袋本体は、被包装物の吐出に伴って、被包装物の注出量に相当する体積分だけ収縮変形することになる。そのため、このような包装袋は、袋内被包装物の残量が多いとき、該被包装物の大きな水頭圧の作用下で、包装袋本体の包装用積層フィルムが表裏の方向に十分大きく離隔して注出通路が比較的迅速に開放され、包装体の傾動によって、注出ノズルの先端開口から被包装物をスムーズに注出することができる。しかし、このような包装袋は、袋内被包装物の残量が、当初の１／３以下程度まで減少した場合に、包装袋本体の収縮ないしは潰れ変形に伴って、表裏の包装用積層フィルムどうしが強く密着して袋内被包装物の自由な流れが阻止されてしまう。しかも、ドレッシングのように、使用に際して初期攪拌が必要な被包装物を充填するときは、包装体それ自体を揉みだすことが必要になって、迅速な注出ができなくなる。そのため、このような方法は、注出ノズルの先端開口から被包装物が注出されるまでのタイムラグが大きくなると共に、収縮した袋内に残留する袋内被包装物の全量を吐出させることが困難になる。

このような包装袋本体の表裏の積層プラスチックフィルム同士の相互の密着力を緩和する方法としては、包装袋内へ液状物からなる被包装物と共に、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の、被包装物に影響を与えないような不活性ガス、その他のガスを袋内に封入することが好適である。しかし、特許文献１および特許文献２に記載の方法では、外気を侵入させることなく、所要量の被包装物とガスとの双方を袋内に封入させることが困難であった。

特開２００１−３２８６０１号公報特開平１−１５３４１０号公報特開２００５−１５０２９号公報特開２００５−５９９５８号公報

そこで、この発明の目的は、従来技術が抱えている上述した問題点を解決することを課題とするものであり、包装袋内へ所要量の液状物と共に所要量のガスを、外気の混入を完全に阻止しながら正確に充填できるとともに、シール部分へのガス及び液状物の残留（噛み込み）を阻止することのできるガス及び液状物の充填包装方法を提案する。

上記目的を達成するため、本発明は、プラスチックフィルムからなる包装袋内に、それの非シール開口部から、液状物と共に該液状物の体積の２〜４０ｖｏｌ．％に相当する量のガスを充填し、上記非シール開口部分をヒートシールして封止するガス及び液状物の充填包装方法において、前記ガスを、直径５０μｍ以下のマイクロバブル状にして液状物中に予め分散混入させて、マイクロバブル含有液状物の状態として包装袋内に充填するか、包装袋内に予め供給された液状物中に、前記ガスを直径５０μｍ以下のマイクロバブルとして発生させて充填することを特徴とするガス及び液状物の充填包装方法を提案するものである。

本発明のより好ましい解決手段は、
（１）前記液状物は、液状あるいは粘稠状の飲食物、調味料、化学品、化粧品または医薬品であること、
（２）前記ガスは、窒素ガス、炭酸ガスおよびアルゴンガスのいずれか１種以上からなる不活性ガス、または酸素および希釈空気のいずれか１種以上からなる活性ガスであること、
（３）前記ガス及び液状物は、前記包装袋の非シール開口部から連続的に充填されると共に、その非シール開口部を1対のヒートシールロールによって挟んで該ヒートシールロール間の、該ガス及び液状物のいずれも該ヒートシール部分から絞り出しながらヒートシールすることで袋内に気密に充填されること、
（４）前記包装袋は、使用形態において上下方向に縦長形状からなり、短尺となる頂部シール部側を縦方向とする縦シールを行って筒状体を作製し、次いで、その筒状体内に前記ガス及び液状物を充填したのち、長尺となる側部シール部側を横方向とする横シールを施して形成されること、
（５）前記包装袋は、包装袋本体と、相互に重なり合う表裏の軟質積層フィルムを基端辺を除く周縁部分で融着接合して中央部分に注出通路を区画してなるセルフシール機能を有するフィルム状逆止注出ノズルとを具えてなり、前記包装袋本体の頂部内表面に、前記逆止注出ノズルの基端部分の外表面を融着接合させて、該逆止注出ノズルを、包装袋本体の頂部シール部から斜め上向きに突出させてなること、
（６）前記包装袋は、包装袋本体と、その上端部に先細り注出通路を有するセルフシール機能付きフィルム状注出ノズルとを具える滴下式包装袋であること、である。

この発明によれば、直径５０μｍ以下のマイクロバブル状にして液状物中に予め分散混入させて、マイクロバブル含有液状物の状態として包装袋内に充填するか、包装袋内に予め供給された液状物中に、前記ガスを直径５０μｍ以下のマイクロバブルとして発生させて充填することにより、外気の侵入を阻止しながら、液状物と共に所要量のガスを正確に包装袋内へ充填することができる。

また、ガスは直径５０μｍ以下のマイクロバブルとなって液状物中に分散された状態にあるため、該ガス及び液状物を充填しながら、1対のヒートシールロールによって、包装袋を挟み付けてヒートシールすると、該ガスがあまりに小さいためにシールロールによって液状物とともに絞り出されることになり、シール部分に気泡や液状物が残る（噛み込まれる）ことがない。

なお、この発明によれば、ガス及び液状物を、自動充填機を用いて液中シール充填する場合においても、マイクロバブルからなるガスの浮上速度と液状物の充填速度との相対速度差を利用して、マイクロバブルの浮上を、液状物の充填よりも遅らせることができるので、所要量のガスを包装袋内に確実に封入することができる。

その上、包装袋内に液状物と共に充填されたマイクロバブル状のガスは、浮力によって次第に上昇し、最終的には液状物の上部に溜まることになるため、包装袋の注出口が、外気の袋内への侵入を阻止する逆止機能を有する場合においても、液状物の上部に滞留したガスが、包装袋本体の表裏の包装用プラスチックフィルムの相互の密着力を緩和し、表側のプラスチックフィルムと裏側のプラスチックフィルムとを大きく離隔変位させるとともに、包装袋内の液状物の注出に当たって、前記ガスが、その占有スペース内への該液状物の流入を誘導（置換）し、液状物の注出を円滑なものとするという効果を発揮することができる。

また、包装袋がセルフシール機能を有するフィルム状逆止注出ノズルを具える場合においては、ガスを５０μｍ以下のマイクロバブル状にして液状物中に分散させた状態で包装袋内に充填包装することで、充填包装過程および充填初期において、ガスがフィルム状逆止注出ノズル内に進入し、注出通路を膨らむ向きに変形（永久変形）させるおそれがない。そのため、ガスを袋内に注入しても、フィルム状逆止注出ノズルを構成する表裏のプラスチックフィルムは、平坦な状態のままとなり、該注出ノズルの注出通路内表面どうしの相互の密着が阻害されることがなく逆止機能を有効に発揮させることができる。なお、被包装物の充填包装後においては、フィルム状逆止注出ノズルは、注出通路内表面どうしが、被包装物による薄膜の介在によって相互に強く密着するため、たとえ液状物中からガスが浮上してきたとしても、該ガスが注出通路内に進入することがなく、逆止機能が阻害されるおそれはない。

また、包装袋の、縦シール機構により形成される包装袋の頂部となる融着接合部の長さを、横シール機構をもって間欠的に形成される、それぞれの側部となる融着接合部長さよりも短かくした場合には、縦シール機構による融着接合部の長さが長尺である従来技術に比し、包装体の製造がより能率的になる。即ち、この場合、使用形態において頂部となる融着接合部側が走行方向（フィルムの送り方向）になるので、より多くの包装体を短時間のうちに製造することができる。このような包装袋によれば、被包装物を、液状物中に分散されたマイクロバブルが浮上して凝集する前に、横シール機構によってヒートシールして充填包装することができるため、所要量のガスを包装袋内に確実に充填することができると共に、該ガスがシール部分に噛み込まれるおそれもない。

本発明によって形成される包装体の一実施形態を起立姿勢で示す斜視図である。包装袋本体への逆止注出ノズルの取り付け方法を示す斜視図である。本発明に係る方法によって液状物を充填包装するための自動充填装置の一実施形態を示す正面図である。滴下式包装袋の一実施形態を示す図である。

以下に、この発明の一実施形態を、図面に示すところに基づいて説明する。
図１に示す自立性も定型性も有しない包装体１は、包装袋２内に、飲食物、調味料、医薬品、化粧品、化学品等の液状もしくは粘稠状からなる液状物を充填包装してなり、この包装袋２は、フレキシブルな包装袋本体３と、セルフシール型の逆止機能を有するフィルム状注出ノズル４とからなる。なお、この発明の包装体１は、包装袋本体３の側部シール部１ａ長さと、頂部シール部３ａ長さとの比（側部シール部１ａ／頂部シール部３ａ）が、好ましくは２以上の矩形の縦長形状からなる。

ここで、包装袋本体３は、例えば、熱可塑性の一軸もしくは二軸延伸ベースフィルム層とシーラント層とを具える、二層もしくは三層以上の積層構造からなる包装用積層フィルムからなり、対面する内側のシーラント層どうしを、図では底部を除いて融着接合させてなる。なお、図示例では、底部が包装用積層フィルムの折り返し部に相当するので、図示の包装体１は、三方シール構造になる。

なお、この実施形態の包装体１は、包装袋本体３とフィルム状注出ノズル４とから構成されているが、本発明の充填包装方法は、これに限定されるものではない。例えば、包装袋本体部分のみからなる三方シールや四方シール形の包装袋や小袋、スパウト付の包装袋など、液状物を液中シール充填によって充填包装が可能な包装袋であれば好適に利用することができる。

なお、フィルム状注出ノズル４は、一枚の平坦な軟質積層フィルムを折り返した状態、または、二枚の平坦な軟質積層フィルムを、シーラント層の対向姿勢で重ね合わせた状態で、基端辺を除く周辺部分で融着接合することで、中央部分に注出通路５を区画してなるものである。なお、フィルム状注出ノズル４は、包装袋本体３の図に斜線を施して示す、頂部シール部３ａに融着接合され、その注出通路５が、包装袋本体３内に連通されている。

このようなフィルム状注出ノズル４は、先端部の融着接合部分６を引裂き除去して、注出通路５を開口させ、包装袋本体３内の液状物の注出を、包装袋本体３が潰れ変形することで包装袋本体３内へ外気を吸い込むことなく果たすことができる。一方で、このフィルム状注出ノズル４は、包装袋本体３の起立変位に基づく、包装体１からの注出の停止に当たっては、フィルム状注出ノズル４の注出通路５内面を、液状の被包装物の毛細管現象等による濡れに伴う被包装物の薄膜の介在下で直ちに密閉して、包装袋本体３内への外気の侵入を阻止する、セルフシール機能を発揮する。

すなわち、このフィルム状注出ノズル４は、袋内被包装物のその後の注出に際しては、包装袋本体３を、フィルム状注出ノズル４が下方に向くように傾動させて、該注出ノズル４の注出通路５を袋内の液状物の水頭圧等によって開放し、袋内被包装物を所要に応じて注出させることができる。袋内被包装物の注出後、フィルム状注出ノズル４の先端開口は、そのセルフシール機能によって、自動的に密閉封止するため、袋内被包装物を繰り返し注出したとしても、包装体１内へフィルム状注出ノズル４を経て外気が入り込むおそれがない。

この実施形態の包装袋２では、フィルム状注出ノズル４の基端部外表面のシーラント層を、包装袋本体３の内表面のシーラント層に融着接合させて、そのフィルム状注出ノズル４を、包装袋本体３の頂部シール部３ａから斜め上向きに突出させている。

この実施形態におけるフィルム状注出ノズル４は、その基端位置４ａ側の、包装袋本体３の上端縁３ｂから斜め上向きに突出する傾斜部５ａと、引裂き開口部を含むその傾斜部５ａの延在位置の遊端部側が、包装袋本体３の上端縁３ｂと平行な水平部５ｂとによって構成されている。

なお、フィルム状注出ノズル４の上向き傾斜角度は、傾斜部５ａの注出通路の幅方向中心線αと、包装袋本体３の上端縁３ｂとのなす角度θが２５〜７０°、好ましくは４０〜６０°の範囲内になるようにする。前記角度θをこの範囲内にした場合は、液だれの発生を一層効果的に抑制することができる。

すなわち、傾斜角度θが、２５°未満では、フィルム状注出ノズル４の先端開口８と包装袋本体３の上端縁３ｂとが近づきすぎて、注出した液状物が包装袋本体３に付着したり、液状物を所期した方向に吐出できないおそれがある。一方、傾斜角度θが、７０°超の場合は、液状物を注出するに際して、包装体１を大きく傾動させる必要があるため、包装体１内の液状物がフィルム状注出ノズル４の注出通路５に一気に流れこみ、吐出量を調整することができなくなること、あるいは液状物を所期した方向に吐出させることができず、飛び散る等して周囲を汚損するおそれがある。

上記包装体１において、包装袋本体３への逆止注出ノズル４の取付け方法、および包装袋の製造方法としては、たとえば、図２に示すような特開２００８−５５７３９号公報に記載されたと同様の装置や、既存の製袋機を使用することができる。

図２では、多数のフィルム状注出ノズル４を予め形成したノズルフィルム７を、たとえば、それの巻回ロール８から、所要の速度で連続的もしくは間欠的に、好ましくは連続的に走行される包装袋本体用フィルム９に対して繰り出し走行させ、両フィルム７、９の等速走行下で、各個の逆止注出ノズル４の基端部外表面の一方のシーラント層を、包装袋本体用フィルム９の内表面のシーラント層に融着接合させる。なお、ノズルフィルム７の不要部分は、フィルム状注出ノズル４から切り離して除去する。それに続き、フィルム状注出ノズル４が融着接合された包装袋本体用フィルム９を、例えば、図３に示す自動充填機に送る。

この自動充填機は、原反ロールから間欠的もしくは連続的に繰り出された包装袋本体用フィルム９の走行を案内する複数本のガイドローラ１０と、ガイドローラ１０を通過した包装袋本体用フィルム９を、幅方向の中央部で、シーラント層が相互に対向する姿勢に半折りするフィルム折り返し部１２と、このフィルム折り返し部１２によって折り返された包装袋本体用フィルム９のそれぞれの遊端部分に、たとえば連続的に、縦方向の融着接合部を形成する縦シール機構１３と、融着接合部（頂部シール部３ａ）が形成された筒状の包装袋本体用フィルム９の内側へ、被包装物を間欠的もしくは連続的に充填する充填手段として、図３では充填ノズル１４と、被包装物を充填された筒状の包装袋本体用フィルム９に、横方向の融着接合部を形成する横シール機構１７とを具える。

なお、上記自動充填機は、横シール機構１７（一対の横ヒートシールロール）によって、液状物を絞り出しながら横方向に横シールして融着接合部（側部シール部１ａ）を形成することで（液中シール充填）、包装袋内に液状物を外気の侵入を阻止しながら充填してなる包装体１を製造することができるものである。

また、図示の自動充填機では、上述したところに加え、一対の横シールローラからなる横シール機構１７によって形成された融着接合部１ａを、再度挟持してその融着接合強度を高めるべく機能する第２の横シール機構１７ａと、間欠的もしくは連続的に製造されて相互に連続する包装体１を一体ずつ、もしくは所要の複数体ずつに切断分離するカッター手段１８とを具えている。

このような包装体１において、所要量の液状物とともに、液状物に影響を与えることのない窒素ガスや炭酸ガス等の不活性ガスや、静菌または滅菌効果を有するガスを、袋内被包装物の充填量(体積)の２〜４０ｖｏｌ．％封入すると（以下、「封入ガス」と言う。）、該封入ガスが、袋内の液状物の腐敗を抑制する効果を発揮する他、例えば、注出口（図３では、フィルム状注出ノズル４）が逆止機能を有する場合においては、液状物の上方に溜まった封入ガスが、包装袋本体３の表裏の包装用積層プラスチックフィルム相互の、前記逆止機能に基づく密着力を緩和し、離隔する作用を果たすことができる。さらに、前記封入ガスは、包装体１内の液状物の注出に当たって、その占有スペース内への袋内の液状物の流入を誘導（置換）し、袋内の液状物を最後まで円滑に注ぎ出すことができる。

そこで、本発明では、図３に示したように、包装袋本体用フィルム９を幅方向の中央部で、シーラント層が相互に対向する姿勢に半折りにし、遊端部を縦シール機構１３によって縦シールしてなる筒状体内に、液状物と共に、封入ガスを直径５０μｍ以下のマイクロバブルとして充填し、該マイクロバブル状の封入ガスを液状物中に分散させた状態で充填包装することを提案する。

なお、封入ガス及び液状物は、図３に示すように、充填ノズル１４の前段に設けたアスピレーターなどのマイクロバブル発生装置２０によって、予め液状物中に封入ガスのマイクロバルブを発生、分散させておき、該マイクロバブル状ガスを含む液状物を充填ノズル１４から供給する。

また、封入ガス及び液状物は、図３に示す方法の他、前記筒状体内に、充填ノズル１４を介して充填された液状物中に、封入ガスをマイクロバブルとして発生させながら供給することもできる。なお、マイクロバブルの発生方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、封入ガスを予め高圧下で液状物中に十分に溶解させておき、この封入ガス含有の液状物を、充填ノズル１４から前記筒状体内に充填された液状物中に供給すると、封入ガスは、大気圧に開放されると共に、液状物中で過飽和となってマイクロバブルとして気泡化されることになる。

上記のようにして包装袋本体用フィルム９からなる前記筒状体内に供給されたマイクロバブル状の封入ガス及び液状物は、横シール機構１７（一対の横ヒートシールロール）によって絞り出されながら、前記筒状体を横方向に横シールして封止することで、外気の侵入を阻止しながら包装袋２内へ自動充填されることになる。この方法によれば、マイクロバブル状の封入ガスは、直径が５０μｍ以下の微小な気泡の状態で液状物に分散されているため、一対の横シールロールによって液状物とともに絞り出されることになり、ヒートシール部分に噛み込まれて残ることがない。

ところで、液状物中における気泡の浮上速度は、ストークスの法則から求めることができ、例えば、液状物が水である場合、直径が１ｍｍの気泡では、１分間に数ｍ浮上するのに対し、直径が１０μｍの微小気泡では、１分間に数ｍｍしか浮上しないことがわかっている。そのため、封入ガスを、５０μｍ以下のマイクロバブルとして液状物中に発生させた場合には、包装袋２内への充填中に、マイクロバブルが発生位置からほとんど動くことがなく（浮上することがなく）、小さい状態のままに、液状物中に分散した状態にあるため、所要量のガスと液状物とを同時に、シール部に発泡を発生させることなく、包装袋２内へ充填包装することができる。

とくに、包装袋２がセルフシール機能を有するフィルム状逆止注出ノズル４を具える場合には、被包装物の充填包装中に、封入ガスが注出通路５内に進入することがないため、該封入ガスによって注出通路５が膨らむ向きに変形等するおそれがなく、注出通路５内表面どうしは平坦な状態で相互に密着することができ、逆止機能を有効に発揮させることができる。

また、図３に示すように、充填ノズル１４の先端よりも上方位置に、一対の絞りロールまたは絞り板１１を設けて、筒状の包装袋本体用フィルム９を絞り込み、その隙間を１〜１０ｍｍ程度まで狭くすることが好ましい。これによれば、液状物の送り速度を調整することができると共に、発生した気泡の浮上が抑制され、さらには気泡が包装袋本体用フィルム９の内表面に沿って包装袋２内へ充填されることになるため、気泡の浮上を効果的に抑制することができる。

一般に、発生時の気泡直径が５０μｍ以下の微小な気泡を、マイクロバブルと呼んでいるが、このマイクロバブルは、通常の気泡が水中を急速に上昇して表面で破裂して消えるのに対し、水の表面張力によって圧縮されて縮小していき、水中で破裂して消滅すること、および表面がマイナスに帯電しているため、マイクロバブル同士は合体や吸収が起こりにくく、小さい状態のままを保ち、均一に液中に分散する、という特徴を有している。
なお、直径５０μｍ以下のマイクロバブルは、浮上および凝集を抑制することができるが、それが１μｍ未満の極微小な気泡（ナノバブル）になると、その状態で水中に長期間（数か月にわたって）安定して存在してしまう可能性があり、気泡が浮上してガスが液状物の上部に溜まるまでに長時間を要し、上記したような包装袋本体３の表裏の包装用積層フィルムの相互の密着力を緩和する効果を発揮できないおそれがあるため、気泡直径は１μｍ以上であることがより好ましい。

なお、封入ガスは、包装袋２内に充填する液状物の種類によって選択することが好ましく、液状物が空気によって酸化や汚損等しやすいものの場合（例えば、醤油のような調味液、油類、化粧品、医薬品等）には、窒素や炭酸ガス等の不活性ガスを用いることが好ましく、液状物が一定量の活性ガスと接触することによっても品質の低下を招かないものの場合には、酸素や希釈空気等の活性ガスを用いてもよい。とくに、包装袋２が前記したようにフィルム状注出ノズル４を有する場合には、該注出ノズル４のセルフシール機能によって包装袋内への外気の侵入が阻止されるため、包装袋２内での好気性菌の増殖を有効に抑制することができる反面、包装袋２内の溶存酸素量が少ないため、ボツリヌス菌やウエルシュ菌のような嫌気性菌が増殖するおそれがあるという問題点があった。この点に関しても、本発明によって、液状物と共に静菌効果を有する炭酸ガスや、炭酸ガスと窒素ガス等との混合ガスを封入することで液状物のｐＨが下がり、嫌気性菌の増殖を有効に抑制することができるという効果が期待できる。

ところで、封入ガスの充填量を、包装袋２内に充填した液状物の体積の２ｖｏｌ．％以上とするのは、それが２ｖｏｌ．％未満では、上記のような静菌効果を有効に発揮できないことや、包装袋本体３の内表面同士の密着力が緩和されず、フィルム状注出ノズル４の注出通路５を十分に開放させることができないためである。一方、封入ガスは、充填した液状物の２ｖｏｌ．％以上封入すれば、封入ガス量に関係なく、上記効果を有効に発揮することができる。
なお、封入ガス量が多い場合には、液状物の充填量が少なくなる他、取り扱い方や使用方法によって、フィルム状注出ノズル４の注出通路５から液状物を注出する際に、封入ガスもまた流出する危険性があることから、封入ガス量の上限は、包装袋２内に充填した液状物の体積の４０ｖｏｌ．％以下とすることが好ましい。

なお、本発明においては、図１に示すように、フィルム状注出ノズル４を、包装袋本体３の頂部シール部３ａから斜め上向きに突出させることが好ましい。これによれば、フィルム状注出ノズル４を、包装袋本体３の側部シール部１ａ上端部から突出させた場合（特許文献３および４）と比較して、液状物を注出する際に、包装体１をフィルム状注出ノズル４の先端開口が下向きとなる方向に大きく傾動させる必要がある。そのため、包装体１内の封入ガスは、包装体１の傾動に伴って包装袋本体３の下部側へ大きく移動することになり、封入ガスが液状物と共に流出される危険性が低くなるという効果が期待できる。

また、図１のような縦長状の包装体１の製造に当っては、図３に示すようにフィルム状注出ノズル４を融着接合させてなる頂部シール部３ａを、連続走行される包装袋本体用フィルム９に対して連続的または間欠的に作用する縦シール機構１３により形成する。さらに、包装体１の両側のそれぞれの側部シール部１ａは、縦シール手段１３から独立して所要の速度で作動する横シール機構１７によって、頂部シール部３ａをもって筒状に成形された包装袋本体用フィルム９間への液状物の連続的な充填と併せて、包装袋本体用フィルム９の走行方向と直行する方向へ間欠的に形成する。これにより、頂部シール部３ａの延在長さを、側部シール部１ａの延在長さよりも短かくする。

これによれば、縦シール機構１３によって形成される頂部シール部３ａの長さが、それぞれの側部シール部１ａの延在長さよりも短かいことから、たとえば、側部シール部１ａを縦シール機構１３によって形成する場合に比し、縦シール機構１３の作用時間を有効に短縮することができる。それ故に、側部シール部１ａを、横シール機構１７によって、包装袋２への、液状物の充填を終えた所要のタイミングで形成することで、包装体１の装置に要する時間が十分に短縮されることになり、包装体１の製造能率を大きく高めることができる。また、液状物中に分散させたマイクロバブルが浮上、凝集する前に包装体１を製造することができるため、所要量の封入ガスを正確に充填することができると共に、該封入ガスが側部シール部１ａ中に噛み込まれて発泡を生じるおそれもない。

なお、包装体１の底部に、縦シール機構１３によって頂部シール部３ａと平行に延びる底部シール部を形成し、包装体１を四方シール構造としてもよい。

また、上記のような縦長状の包装体１の製造方法によれば、横シール機構１７の作用によって形成されるそれぞれの側部シール部１ａの延在長さが、縦シール機構１３の作用によって形成される頂部シール部３ａの長さよりも長いため、筒状に成形された包装袋本体用フィルム９内に液状物を充填した際の、側部シール部１ａの単位長さあたりにかかる該液状物の重量が小さくなり、包装袋本体用フィルム９に縦皺が発生することがなく、側部シール１ａにピンホールが発生するのを抑制することができる。

ところで、本発明の充填包装方法によって、図４に示すような包装袋本体３と、その上端部に先細り注出通路を有するセルフシール型のフィルム状注出ノズル４とを具える滴下式包装袋２１に、液状物からなる被包装物と炭酸ガス等の封入ガスとを充填した場合には、滴下式包装袋２１の傾動あるいは反転によって、フィルム状注出ノズル４先端の融着接合部６の切り取りによって形成される開口から、外気を取り込むことなく袋内の液状物を滴下することができる。この滴下式包装袋２１によれば、液状物への防腐剤等の添加なしに、該液状物を酸化、菌類汚損等から長期間にわたって十分に保護することができると共に、炭酸ガス等が静菌効果を有発揮して嫌気性菌の増殖を防ぐことができ、袋内の液状物の安全性および衛生性を向上させることができる。

なお、滴下式包装袋２１は、相互に重なり合う半折りした一枚の、または二枚の軟質積層プラスチックフィルムの、基端部４ａを除く周縁部を、図に斜線を施して示すように融着接合して中央部に注出通路５を区画してなるフィルム状注出ノズル４の基端部４ａ外表面を、積層プラスチックフィルムからなる包装袋本体３上部の内表面に融着接合することにより形成することができる。

以上、この発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、これに限定されるものではなく所要に応じて適宜変更することができ、また、包装袋内に充填包装される液状物としては、醤油のような調味液や、化粧品、医薬品、ホットパック食品、レトルト食品等の飲食品、化学品等の各種のものを好適に用いることができる。

１包装体
１ａ側部シール部
２包装袋
３包装袋本体
３ａ頂部シール部
３ｂ上端縁
４フィルム状注出ノズル
４ａ基端部
５注出通路
５ａ傾斜部
５ｂ水平部
６融着接合部
７ノズルフィルム
８巻回ロール
９包装袋本体用フィルム
１０巻回ロール
１１包装袋本体用フィルム
１０ガイロドール
１１絞りロールまたは絞り板
１２フィルム折返部
１３縦シール機構
１４充填ノズル
１７横シール機構
１７ａ第２の横シール機構
１８カッター手段
２０マイクロバブル発生装置
２１滴下式包装袋

Claims

プラスチックフィルムからなる包装袋内に、それの非シール開口部から、液状物と共に該液状物の体積の２〜４０ｖｏｌ．％に相当する量のガスを充填し、上記非シール開口部分をヒートシールして封止するガス及び液状物の充填包装方法において、
前記ガスを、直径５０μｍ以下のマイクロバブル状にして液状物中に予め分散混入させて、マイクロバブル含有液状物の状態として包装袋内に充填するか、包装袋内に予め供給された液状物中に、前記ガスを直径５０μｍ以下のマイクロバブルとして発生させて充填することを特徴とするガス及び液状物の充填包装方法。
前記液状物は、液状あるいは粘稠状の飲食物、調味料、化学品、化粧品または医薬品であることを特徴とする請求項１に記載のガス及び液状物の充填包装方法。
前記ガスは、窒素ガス、炭酸ガスおよびアルゴンガスのいずれか１種以上からなる不活性ガス、または酸素および希釈空気のいずれか１種以上からなる活性ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載のガス及び液状物の充填包装方法。
前記ガス及び液状物は、前記包装袋の非シール開口部から連続的に充填されると共に、その非シール開口部を1対のヒートシールロールによって挟んで該ヒートシールロール間の、該ガス及び液状物のいずれも該ヒートシール部分から絞り出しながらヒートシールすることで袋内に気密に充填されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス及び液状物の充填包装方法。
前記包装袋は、使用形態において上下方向に縦長形状からなり、短尺となる頂部シール部側を縦方向とする縦シールを行って筒状体を作製し、次いで、その筒状体内に前記ガス及び液状物を充填したのち、長尺となる側部シール部側を横方向とする横シールを施して形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス及び液状物の充填包装方法。
前記包装袋は、包装袋本体と、相互に重なり合う表裏の軟質積層フィルムを基端辺を除く周縁部分で融着接合して中央部分に注出通路を区画してなるセルフシール機能を有するフィルム状逆止注出ノズルとを具えてなり、前記包装袋本体の頂部内表面に、前記逆止注出ノズルの基端部分の外表面を融着接合させて、該逆止注出ノズルを、包装袋本体の頂部シール部から斜め上向きに突出させてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス及び液状物の充填包装方法。
前記包装袋は、包装袋本体と、その上端部に先細り注出通路を有するセルフシール機能付きフィルム状注出ノズルとを具える滴下式包装袋であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス及び液状物の充填包装方法。