JP7441717B2 - 真空包装機 - Google Patents

Description

本発明は、真空包装のための密閉空間を形成し得る真空チャンバを備えた真空包装機に関する。

下記の特許文献１，２に開示されている真空包装機や真空包装装置では、真空室（密閉空間）の気密性を確実にし得る部材として、例えば、断面が円形状や四角形状のシール材やシール部材を備えている。これらのシール材等は、耐圧容器を構成する容器本体と蓋体の間（特許文献１）や、真空容器を構成する上蓋と下蓋の間（特許文献２）に介在することによって両者を気密に密着させて真空室を形成可能にしている。

特開平９－１１００１２号公報 実開平３－１２０４０７号公報

上記特許文献１，２では、これらのシール材等は、断面形状が円形や四角形であり、耐圧容器等を構成する蓋体または容器本体の一方の容体に設けられる凹溝に嵌入されて取り付けられている。そのため、真空室を形成するには、容器本体と蓋体が閉じた状態においてシール材等が他方の容体に密着する必要があり、シール面の平面度が悪い場合にはシール不良に陥る可能性があることから、真空室（密閉空間）の形成が困難になるおそれがあった。

シール面の平面度は、シール材等の表面やシール材等が当接する相手側（他方の容体）の平坦面が均一であるほど良好であると言えるが、シール材等の表面は経年劣化等により波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合がある。また、容器本体または蓋体の他方の容体においては、その平坦面の平面度を良好にするためには金型や加工の精度を高める必要があることから、製品コストの増加に繋がり得る。本発明は、シール面の平面度が良好でない場合においても密閉空間の形成を容易にして優れたシール性能を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、真空包装のための密閉空間を形成し得る真空チャンバを備えた真空包装機であって、真空チャンバは、第１チャンバ体と、第２チャンバ体と、これらのチャンバ体の間に介在する環状のパッキンと、を備え、パッキンは、短手方向の断面形状において、第１チャンバ体または第２チャンバ体のいずれか一方の接続部に設けられた取付溝に嵌め込まれる基部と、基部の反嵌入側端から、密閉空間の側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第１密着片及び密閉空間の側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第２密着片を有する密着部とを有し、第２密着片は、立ち上がり方向に延びて先端が開口する切込み部を有することを特徴とする真空包装機を提供するものである。

上記のように構成した真空包装機において、パッキンは、取付溝に嵌め込まれる基部と、基部の反嵌入側端から、密閉空間の側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第１密着片及び密閉空間の側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第２密着片を有する密着部と、を有し、密着部の第１密着片及び第２密着片は、片仮名の「ハ」字状に２方向に拡がるように立ち上がる。そのため、第１チャンバ体と第２チャンバ体の間にはパッキンの密着部（第１密着片及び第２密着片）が介在すると共に板状の第１密着片及び第２密着片がハ字状から直線状に拡がりながら第１チャンバ体または第２チャンバ体に柔軟に当接する。また、第２密着片は、立ち上がり方向に延びて先端が開口する切込み部を有しているので、密閉空間の側方外側、つまり外部空間の方向に向けて立ち上がる第２密着片は、その先端部が切込み部の先端により開口するため、第１チャンバ体または第２チャンバ体を開ける際にこの切込み部から、両チャンバ体により形成されていた密閉空間内に外部空間の空気が入り込み易くなる。そのため、このような切込み部がない場合に比べて、第１チャンバ体と第２チャンバ体の間に介在するパッキンの密着部が第１チャンバ体または第２チャンバ体のいずれかに密着し続けて第１チャンバ体または第２チャンバ体を開けにくくなるような事態を避けることが可能になった。つまり、パッキンの密着部（第２密着片）にこのような切込み部があることによって、第１チャンバ体または第２チャンバ体を開けやすくすることができるようになった。

これにより、パッキンが当接する第１チャンバ体または第２チャンバ体の平坦面の表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキンの表面が波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合等、シール面の平面度が良好でない場合であっても密閉空間の形成を容易にする。また、密着部の第１密着片及び第２密着片のいずれか一方が千切れて密着部が破損しても、残りの他方が第１チャンバ体と第２チャンバ体の間に介在するので、密着部の一部がこのように破損をしても密閉空間の形成を容易にする。したがって、シール面の平面度が良好でない場合においても優れたシール性能を得ることができた。

上記のように構成した真空包装機においては、パッキンは、短手方向の断面形状がパッキンの密閉空間の側方内外方向中央（中心）に対して線対称であるのが好ましい。これにより、パッキンが当接する第１チャンバ体または第２チャンバ体の平坦面の表面仕上げの状態が細い場合（滑らかな場合）や、経年劣化等によるパッキンの波打ちやうねりによる凹凸がない場合等、シール面の平面度が良好である場合には、第１チャンバ体と第２チャンバ体の間に介在するパッキンの密着部（第１密着片及び第２密着片）に対して、パッキンの密閉空間の側方内外方向に均等に押圧力が加わる。したがって、シール面の平面度が良好である場合には、より優れたシール性能を得ることができた。

上記のように構成した真空包装機においては、基部は、嵌入側端に、パッキンの長手方向に延びる溝部を有するのが好ましい。これにより、密閉空間を形成する際や形成中に密着部や基部が潰れたことによって生じる応力による嵌入側端の変形を、溝部内の空間に吸収させることが可能になる。そのため、このような溝部が嵌入側端に存在しない場合に比べてパッキンの取付溝に加わる応力が低減するので、例えば、取付溝が設けられる第１チャンバ体や第２チャンバ体の機械的強度を小さくすることが可能になる。したがって、パッキンの取付溝が設けられる第１チャンバ体や第２チャンバ体を、機械的強度が低い比較的安価な樹脂材料で構成することができるようになった。

本実施形態の真空包装機の斜視図である。 図１のチャンバカバーを開放した状態の斜視図である。 Ａ－Ａ断面図である。 Ｂ－Ｂ断面図である。 真空包装機の概略図である。 制御装置のブロック図である。 包装プログラムのフローチャートである。 チャンバカバーのＡ－Ａ断面図（ａ）と、Ｃ円内拡大図（ｂ）と、Ｄ円内拡大図（ｃ）である。 Ｃ円内拡大図相当におけるチャンバカバーの開放状態の拡大断面図（ａ）と、チャンバカバーの閉塞状態の拡大断面図（ｂ）である。 破損したパッキンを表した拡大断面図であり、Ｃ円内拡大図相当におけるチャンバカバーの開放状態の拡大断面図（ａ）と、チャンバカバーの閉塞状態の拡大断面図（ｂ）である。 他の実施形態（その１）のパッキンの断面図（ａ）～（ｃ）である。 他の実施形態（その２）のパッキンの平面図（ａ）と、矢印Ｅ方向から見た側面図（ｂ）である。 Ｆ円内拡大相当におけるパッキンの拡大側面図（ａ）と、Ｆ円内拡大相当におけるパッキンのＧ－Ｇ拡大断面図（ｂ）である。

以下、本発明の真空包装機の一実施形態を添付図面を参照して説明する。図１～図４に示したように、真空包装機１０は、ケーシング１１の上部に設けられたチャンバ２０と、チャンバ２０内にて包装袋の開口周縁部を密封する封止装置３０と、ケーシング１１でチャンバ２０の下側となる下部にチャンバ２０内を脱気して負圧化させる真空ポンプ４０とを備えている。以下の説明では、チャンバ２０の一方の側部を前部とし、他方の側部を後部とし、前部と後部を結ぶ方向を前後方向とし、前後方向と水平方向に直交する方向を左右方向として説明する。

ケーシング１１は、略直方体形状をし、ケーシング１１の上部にはチャンバ２０が設けられている。チャンバ２０は、ケーシング１１の上部に設けたチャンバベース２１とチャンバカバー２２とパッキン７０とを備え、チャンバベース２１の上側をパッキン７０が取り付けられたチャンバカバー２２により開閉自在に塞ぐことで内部に包装袋を収容し得る密閉空間を区画形成可能に構成されている。

図２に示したように、チャンバベース２１は、上面が開口した略直方体形状をした深さの浅い箱体であり、ステンレス等の板金部材をプレス加工によって形成したものである。図３に示したように、チャンバベース２１の前部には他の部分より浅く形成された段部２１ａが形成されており、段部２１ａの上側には封止装置３０を構成する下側ブロック３１が上下に移動可能に設けられている。

図４に示したように、チャンバベース２１の段部２１ａを除く部分は左右方向の中央部が最も低くなるように湾曲しており、チャンバ２０内に収容する包装袋は最も低くなっている左右方向の中央部に置かれやすくなっている。包装袋はチャンバ２０内で左右方向の中央に置かれることで、包装袋の開口周縁部は下側ブロック３１の左右方向の中央部に載せられる。また、包装袋内にブロック肉等の高さの高い被包装物を入れているときには、包装袋の開口周縁部に皺を発生させないようにするために、包装袋内の被包装物はチャンバ２０の前部に配置される下側ブロック３１から後側に離した位置として前後方向の中間部に置かれる。

図１及び図２に示したように、チャンバカバー２２は、チャンバベース２１の上面開口を開閉自在に塞ぐ耐圧性のアクリル材、ポリカーボネート材またはポリエチレンテレフタラート等の透明性のある材料を用いた蓋体であり、チャンバベース２１との間に包装袋を収容可能な密閉された空間（密閉空間）を形成し得るものである。チャンバカバー２２の後端部はケーシング１１の後端部に水平軸線回りに回動可能に軸支されており、チャンバカバー２２の前部は上下に回動可能となっている。図１に示したように、チャンバカバー２２は水平位置にあるときにはチャンバベース２１の上面開口を塞ぐ閉塞位置となっている。図２に示したように、チャンバカバー２２の前部を上側に回動させると、チャンバカバー２２は傾斜位置になってチャンバベース２１の上面を開放する開放位置となる。

図２及び図３に示したように、ケーシング１１の後部にはガススプリング１２が設けられており、ガススプリング１２はチャンバカバー２２の前部を上方に付勢しており、チャンバカバー２２をチャンバベース２１から開放する開放位置に付勢している。図２～図４に示したように、チャンバカバー２２の下面の周縁の接続部２３にはシール部材としてパッキン７０が設けられている。

パッキン７０は、例えば、合成ゴムやシリコンゴム等の弾性のある高分子材料（エラストマー）により構成されており、接続部２３に設けられた矩形の環状の取付溝に嵌入されて取り付けられている。パッキン７０はチャンバカバー２２を閉じて閉塞位置としたときにチャンバベース２１の当接部２４に当接してチャンバベース２１とチャンバカバー２２との間を気密にシールする。なお、パッキン７０の構成等については、図８～図１１を参照しながら後述する。

図１及び図４に示したように、チャンバカバー２２は、左右方向の両側部に平坦な板状を呈した平坦部２２ａと、左右方向の中央部に上側に膨らむように突出する突出部２２ｂを備えている。また、平坦部２２ａと突出部２２ｂとの間には平坦部２２ａから突出部２２ｂに立ち上がる立ち上がり部２２ｃが形成されている。

平坦部２２ａの下面は、チャンバベース２１の上縁部と当接する高さとなっており、チャンバベース２１の左右両側部を覆っている。チャンバ２０内に収容された包装袋は、チャンバベース２１の底壁の湾曲面によって左右方向の中央部に置かれやすくなっており、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバベース２１の左右方向の中央部に置いたときに、チャンバカバー２２の平坦部２２ａの下側には包装袋内の高さの高い被包装物が配置されにくくなっている。

このように、平坦部２２ａは、包装袋内の高さの高い被包装物が配置されにくい位置にあり、チャンバ２０の左右の両側部分に過剰な空間が形成されないようにする機能を有している。図４に示したように、立ち上がり部２２ｃは平坦部２２ａから突出部２２ｂに近づきながら上昇する斜めに傾斜する傾斜面となっており、傾斜面よりなる立ち上がり部２２ｃはチャンバベース２１に置かれた高さの高い包装袋内の被包装物を左右方向の中央部に配置させる機能を有している。

図１及び図４に示したように、チャンバカバー２２の突出部２２ｂは、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバベース２１の左右方向の中央部に置いたときに、包装袋がチャンバカバー２２に当たりにくくする機能を有している。チャンバ２０内に収容された包装袋は左右方向の中央部に置かれやすくなっており、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバベース２１の左右方向の中央部に置いたときに、チャンバカバー２２の突出部２２ｂは高さの高い被包装物を入れた包装袋を収容可能としている。

図１及び図３に示したように、突出部２２ｂは、前端から前後方向の中央部より少し後側に近づきながら上昇し、前後方向の中央部より少し後側から後端に近づきながら下降して、前後方向の中間部（前後方向の中央部の少し後側）の高さが最も高くなるように形成されている。高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバ２０内に収容するときには、包装袋の開口周縁部に皺を発生させないようにするために、被包装物は包装袋の開口からできるだけ離すように包装袋の底側に入れられ、高さの高い被包装物は下側ブロック３１が配置されるチャンバ２０の前部から離して後側に配置されることになる。

また、高さの高い被包装物は包装袋の開口よりも底側に収納しても、包装袋は高さ方向に引っ張られるので、包装袋内の被包装物はチャンバ２０内の後部に配置されない。このため、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバ２０内に収容すると、被包装物はチャンバ２０内にて前後方向の中間部に配置されることになる。

図２及び図４に示したように、ケーシング１１の後端部にはガススプリング１２が設けられており、ガススプリング１２はケーシングの１１の後部に水平軸線回りに回動可能に支持されたチャンバカバー２２の前部を上方に付勢している。ケーシング１１の右側面の前端部にはストッパ１３が水平軸線回りに回動可能に設けられており、ストッパ１３は、チャンバカバー２２の前部上面に係止して、チャンバカバー２２をチャンバベース２１の上面開口を塞ぐ位置に保持する機能を有している。

図５に示したように、ケーシング１１の後部にはチャンバカバー２２の閉塞状態を検知するカバー検知器１４が設けられている。カバー検知器１４はリードスイッチ等の近接スイッチを用いたものであり、チャンバカバー２２の後部にはカバー検知器１４によりチャンバカバー２２の閉塞状態を検知させる磁石１５が設けられている。

チャンバカバー２２がチャンバベース２１の上面開口を塞ぐ閉塞位置にあるときには、磁石１５はカバー検知器１４に近接し、カバー検知器１４はオン信号を出力する。チャンバカバー２２がチャンバベース２１の上面開口を開放する開放位置にあるときには、磁石１５はカバー検知器１４から離間し、カバー検知器１４はオフ信号を出力する。

図３及び図５に示したように、チャンバ２０の前部には封止装置３０が設けられている。封止装置３０はチャンバ２０内に収容した包装袋の開口周縁部を熱溶着によって封止して包装袋を密封するものである。封止装置３０は包装袋の開口周縁部を挟持する下側及び上側ブロック３１，３２を備えている。

下側ブロック３１はアルミニウム製の角パイプ部材よりなり、チャンバベース２１の段部２１ａの上側に着脱可能かつ上下に移動可能に支持されている。下側ブロック３１の上面にはニクロム材よりなる帯板状のヒータ３３が設けられている。上側ブロック３２は弾性変形可能なシリコン製のブロック体よりなり、下側ブロック３１の上側に対向する位置にて、チャンバカバー２２の下面前部に取り付けられている。

図３及び図５に示したように、チャンバベース２１の段部２１ａの下面には下側ブロック３１を上下に昇降させる左右一対の昇降機構３４が設けられている。各昇降機構３４はチャンバベース２１の段部２１ａの底壁を貫通する支持軸３５と、支持軸３５を上下動させる昇降シリンダ３６とを備えている。

図５に示したように、支持軸３５の軸方向の中間部には鍔部３７が設けられており、鍔部３７は昇降シリンダ３６内を上部空間３６ａと下部空間３６ｂとに気密に仕切っている。昇降シリンダ３６の上部空間３６ａには支持軸３５の外周にばね部材３８が介装されており、ばね部材３８は鍔部３７を介して支持軸３５を下側に付勢している。

図５に示したように、ケーシング１１内の下部には真空ポンプ４０が設けられている。真空ポンプ４０は主としてチャンバ２０内を吸引し、チャンバ２０内の密閉空間ＳＳの空気を排気して、チャンバ２０内を負圧吸引するものである。ケーシング１１内には真空ポンプ４０とチャンバ２０とを接続する吸引管４１が設けられており、吸引管４１には真空弁４２が介装されている。チャンバ２０内の空気は真空弁４２の開放によって真空ポンプ４０に吸引可能となる。

吸引管４１にはチャンバ２０と真空弁４２との間に外気を導入する外気導入管４３が接続されており、外気導入管４３は第１管部４３ａと、第１管部４３ａから分岐した第２管部４３ｂとを備えている。第１及び第２管部４３ａ，４３ｂにはこれらを開閉する第１及び第２外気導入弁４４，４５が介装されている。第１外気導入弁４４は第２外気導入弁４５より弁口径が大きく形成されており、第１外気導入弁４４を開放したときにはチャンバ２０内に速く外気が導入され、第２外気導入弁４５を開放したときには、チャンバ２０内にゆっくりと外気が導入される。

吸引管４１には外気導入管４３の第１管部４３ａを介して圧力検出管４６が接続されており、圧力検出管４６にはチャンバ２０の圧力を検出する真空計４７が設けられている。チャンバ２０内を脱気していないときには、真空計４７により検出されるチャンバ２０内の圧力は大気圧と同じ１００ｋＰａ（ａｂｓ）であり、真空度は０％である。チャンバ２０内を真空ポンプ４０により脱気して負圧化させ、真空計４７により検出されるチャンバ内の圧力が０ｋＰａ（ａｂｓ）であるときには、真空度は１００％である。なお、真空計４７によって直接検出されるのはチャンバ２０内の圧力であるが、以後、真空計４７によって検出された圧力をチャンバ２０内の真空度Ｐに置き換えて説明をする。

吸引管４１には真空ポンプ４０と真空弁４２との間からシリンダ管４８が分岐しており、シリンダ管４８は昇降シリンダ３６の上部空間３６ａに接続されている。シリンダ管４８には三方弁４９が介装されており、三方弁４９の２つのポートはシリンダ管４８の真空ポンプ４０側と昇降シリンダ３６側に接続され、三方弁４９の残る１つのポートは外気側に開放されている。

三方弁４９の真空ポンプ４０側と昇降シリンダ３６側を連通状態で真空ポンプ４０を作動させると、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは負圧化され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力に抗して上昇する。三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを連通状態にすると、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは負圧化されないようになり、支持軸３５はばね部材３８の付勢力によって下降する。

図３及び図５に示したように、チャンバ２０内には収容した包装袋の膨らみを検知する膨らみ検知部５０が設けられている。膨らみ検知部５０はチャンバカバー２２の下面前部に水平軸線回りに回動可能に支持された検知プレート５１と、検知プレート５１の後端に固定した磁石５２と、検知プレート５１の位置を検出するリードスイッチ等の近接スイッチよりなる膨らみ検知器５３とを備えている。

検知プレート５１は下側及び上側ブロック３１，３２と同様に左右方向に延びる帯板形状をしている。検知プレート５１は、チャンバカバー２２の下面の上側ブロック３２の直ぐ後側に配置され、後側が上下動するように水平軸線回りに回動可能に支持されている。検知プレート５１の左端部の後端には磁石５２が固定されており、磁石５２は検知プレート５１の回動によって上下動する。チャンバ２０内に収容した包装袋が膨らんでいないときには、検知プレート５１は斜め下方に傾斜しており、検知プレート５１の後端の磁石５２はチャンバ２０内の下部に位置（下位置）する（図３及び図５の実線にて示した）。チャンバ２０内に収容した包装袋が膨らんだときには、検知プレート５１は膨らんだ包装袋によって持ち上げられて回動し、検知プレート５１の後端の磁石５２はチャンバ２０内の上部に位置（上位置）する（図３及び図５の二点鎖線で示した）。

膨らみ検知器５３は、包装袋が膨らんだときに上側に回動する検知プレート５１の後端の磁石５２の位置を検知することで包装袋の膨らみを検知するものである。膨らみ検知器５３はチャンバベース２１の外側にて上位置となった検知プレート５１の磁石５２に対向する位置に配置されている。包装袋が膨らんでなくて検知プレート５１の磁石５２が下位置にあるときには、膨らみ検知器５３は下位置にある磁石５２が離間していることでオフ信号を出力する。包装袋が膨らんで検知プレート５１の磁石５２が上位置にあるときには、膨らみ検知器５３は上位置にある磁石５２が近接することでオン信号を出力する。

真空包装機１０は制御装置６０を備えており、図６に示したように、この制御装置６０はカバー検知器１４と、ヒータ３３と、真空ポンプ４０と、真空弁４２と、第１及び第２外気導入弁４４，４５と、真空計４７と、三方弁４９と、膨らみ検知器５３と、ケーシング１１の前面に設けた操作パネル６１とに接続されている。制御装置６０はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びタイマ（いずれも図示省略）を備えている。

制御装置６０は、包装袋を脱気した状態で密封する包装プログラムをＲＯＭに備えている。包装プログラムは、チャンバ２０内を真空ポンプ４０により所定圧力まで負圧化させ、チャンバ２０内に収容した包装袋を脱気した後で包装袋の開口周縁部を封止装置３０によって封止して、包装袋を脱気した状態で密封するためのプログラムである。

包装プログラムは包装袋に入れる調理物の温度等に応じてチャンバ２０内の真空度及び第１及び第２外気導入弁４４，４５の開放の仕方等の異なる複数のプログラムが設定されている。包装プログラムの一例として、調理物が常温（温度が低い）であるときの包装プログラムを具体的に説明する。

包装プログラムを実行する前は、真空弁４２、第２外気導入弁４５が閉止状態となっており、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とが連通されている（真空ポンプ４０側が閉止状態となっている）。食材や調理物等の被包装物を包装袋内に入れ、包装袋の開口周縁部が下側ブロック３１の上側に載るように包装袋をチャンバ２０内に収容する。操作パネル６１を操作して調理物が常温であるときの包装プログラムを選択し、選択した包装プログラムの実行を待機させる。

図７に示したように、制御装置６０は、ステップ１０１において、カバー検知器１４からオン信号が入力されたか否かを判定して、チャンバカバー２２が閉じられたか否かを判定する。チャンバカバー２２が閉じられていないときには、磁石１５がカバー検知器１４に近接してないため、カバー検知器１４は制御装置６０にオフ信号を出力し、制御装置６０はステップ１０１にて「ＮＯ」の判断を繰り返し実行して待機する。

チャンバカバー２２を閉じて磁石１５がカバー検知器１４に接近すると、カバー検知器１４は制御装置６０にオン信号を出力し、制御装置６０は、ステップ１０１にて「ＹＥＳ」と判断してステップ１０２に進める。制御装置６０は、ステップ１０２において、真空弁４２を開放させ、第１外気導入弁４４を閉止させるとともに真空ポンプ４０を作動させると、チャンバ２０内は真空ポンプ４０によって脱気が開始されて負圧化していく。

制御装置６０は、ステップ１０３において、真空計４７によって検出されるチャンバ２０内の真空度Ｐが予め設定された真空度Ｐｘ以上（所定圧力以下）となったか否かを繰り返し判定する。チャンバ２０内の圧力が徐々に低下し、真空計４７によって検出されるチャンバ２０内の真空度Ｐが真空度Ｐｘ以上となると、制御装置６０は、ステップ１０３において「ＹＥＳ」と判断してステップ１０４に進める。制御装置６０は、ステップ１０４において、真空弁４２を閉止させてチャンバ２０内の脱気を中止してステップ１０５に進める。

チャンバ２０内が所定圧力として設定された真空度Ｐｘ以上となって包装袋内も脱気されると、制御装置６０は、ステップ１０５において、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と真空ポンプ４０側とを連通させる（外気側を閉止状態とする）。昇降シリンダ３６の上部空間３６ａは真空ポンプ４０によって負圧化され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力に抗して上昇し、下側ブロック３１は上昇する支持軸３５によって上昇する。

これにより、下側ブロック３１は上昇する支持軸３５によって上側ブロック３２に押しつけられるため、包装袋の開口周縁部は下側ブロック３１と上側ブロック３２とによって挟持される。制御装置６０は、次のステップ１０６において、ヒータ３３に通電させて発熱させると、包装袋の開口周縁部は熱溶着によって閉じられて、包装袋が脱気された状態（真空状態）で密封、つまり被包装物が真空にパックされる。

制御装置６０は、ステップ１０７において、真空ポンプ４０の作動を停止させるとともに第１外気導入弁４４を開放し、ステップ１０８において、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを連通させる（真空ポンプ４０側を閉止状態とする）。チャンバ２０内は第１外気導入弁４４から導入される外気によって大気圧に戻され、チャンバカバー２２は負圧吸引されずにガススプリング１２の付勢力によって開放される。

また、三方弁４９の昇降シリンダ３６側と外気側とを開放させたことで、昇降シリンダ３６の上部空間３６ａに外気が導入されて負圧状態が解除され、支持軸３５はばね部材３８の付勢力によって下降し、下側ブロック３１は上側ブロック３２から離間し、包装袋の開口周縁部は下側及び上側ブロック３１，３２から挟持された状態が解除される。このようにして、包装袋は脱気された状態（真空状態）で密封されて被包装物の真空パックが出来上がる。

このような真空包装機１０の動作はチャンバ２０内が正常に負圧化されることを前提にしたものであるため、パッキン７０のシール不良が生じた場合には被包装物の真空パックが上手くできない可能性がある。パッキン７０のシール不良は、例えば、パッキン７０が当接するチャンバベース２１の当接部２４の表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキン７０の表面に波打ちやうねり等の凹凸ができる場合等、チャンバ２０の内外を連通する予定外の隙間がチャンバベース２１とパッキン７０の間に形成されるために生じる。

そこで、この実施形態の真空包装機１０では、パッキン７０を図８及び図９に示したように構成した。即ち、パッキン７０は、主に、基部７１と板状部７６とにより構成されており、チャンバカバー２２の接続部２３に設けられた環状の取付溝２３ａに基部７１を嵌入可能に形成されている。この実施形態では、取付溝２３ａは、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成されている。

このため、パッキン７０も環状の取付溝２３ａに適合する寸法形状の環状に形成されており、基部７１は、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成されている。取付溝２３ａに嵌入される基部７１の先端、つまり嵌入側端７２には、パッキン７０を線状にした場合の長手方向に延びる溝部７２ａが形成されている。これにより、後述するように脱気中に取付溝２３ａに加わり得る応力を低減した。

また、基部７１の内側部７４ａ及び外側部７４ｂには、短手方向の断面形状が直角三角形状を呈する返し突起７５が複数箇所（例えば、側部７４ａ，７４ｂのそれぞれ２箇所）に設けられている。返し突起７５の直角三角形状は、嵌入側端７２の反対側の反嵌入側端７３に向けて登る斜辺を有する。これにより、取付溝２３ａに基部７１を嵌入させ易く、かつ、取付溝２３ａから基部７１を抜けにくくしている。

反嵌入側端７３には板状部７６が形成されている。板状部７６は、板状の２枚の板片７７，７８を有する密着部であり、短手方向の断面において、一方の第１板片７７は、反嵌入側端７３から密閉空間ＳＳの側方内側に向けて斜めに立ち上がり、他方の第２板片７８は、反嵌入側端７３から密閉空間ＳＳの側方外側に向けて斜めに立ち上がるようにそれぞれ形成されている。

より具体的には、第１板片７７は、反嵌入側端７３の密閉空間ＳＳの側方内外方向の中心線Ｊから、やや側方内寄りの位置に基端部７７ａが形成され、そこから密閉空間ＳＳの側方内側かつ基部７１から離れる方向に向けて延びるように先端部７７ｂが形成される。また、第２板片７８は、このような中心線Ｊから、やや側方外寄りの位置に基端部７８ａが形成され、そこから密閉空間ＳＳの側方外側かつ基部７１から離れる方向に向けて延びるように先端部７８ｂが形成される。この実施形態では、パッキン７０は、短手方向の断面形状がパッキン７０の密閉空間ＳＳの側方内外方向の中心線Ｊに対して線対称である。

換言すると、チャンバカバー２２に取り付けられた状態のパッキン７０の短手方向の断面においては、板状部７６の第１板片７７及び第２板片７８は、片仮名の「ハ」字状に２方向に拡がるように立ち上がる。つまり、第１板片７７と第２板片７８は、基部７１を含めてアルファベットの「Ｙ」字を上下逆にした形状（逆Ｙ字形状）を呈するように形成されている。この実施形態では、第１板片７７及び第２板片７８は、いずれも薄板状であるため、環状のパッキン７０全体としては、板状部７６は、環状（断面ほぼ矩形）の基部７１から環状のハ字状の２枚の薄板が鰭（ひれ）状に延びるように形成されている。

なお、上述したパッキン７０は、前述したように合成ゴム等のエラストマーにより構成されており、各部（基部７１、返し突起７５、板状部７６（第１板片７７、第２板片７８））は、例えば、押し出し成形により一体に形成されている。そのため、基部７１は角棒状に、また返し突起７５は三角柱状に、それぞれ形成されており、さらに板状部７６の第１板片７７や第２板片７８は、それぞれ帯状の薄板状であって柔軟性及び弾力性がともに高くしなやかに変形することが可能に構成されている。

図９に示したように、この実施形態の真空包装機１０では、パッキン７０は、２方向に拡がる鰭のような薄板状の板片７７，７８を有する板状部７６を備えている。そのため、チャンバカバー２２を開放状態（図９（ａ））から閉塞状態（図９（ｂ））にすると、チャンバベース２１とチャンバカバー２２の間に介在するパッキン７０の２枚の板片７７，７８は、チャンバベース２１の当接部２４に柔軟に当接した後、板状部７６の境界部７６ａを中心にハ字状から直線状に拡がりながら接続部２３と当接部２４の間に挟み込まれて潰れる（図９（ｂ））。第１板片７７及び第２板片７８の外側部７７ｄ，７８ｄが接続部２３の端面２３ｂに当接し、第１板片７７及び第２板片７８の内側部７７ｃ，７８ｃが当接部２４の当接面２４ａに当接する。

これにより、パッキン７０が当接する当接部２４の当接面２４ａの表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキン７０の板状部７６の表面が波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合等、シール面の平面度が良好でない場合であっても、このような凹凸は、チャンバカバー２２の接続部２３とチャンバベース２１の当接部２４との間に挟み込まれて潰れる第１板片７７及び第２板片７８を有する板状部７６によって吸収される。したがって、チャンバベース２１とパッキン７０の間においてチャンバ２０の内外を連通する予定外の隙間が生じにくいため、密閉空間ＳＳの形成を容易にすることができた。

また、板状部７６の第１板片７７及び第２板片７８のいずれか一方が千切れて板状部７６が破損しても、残りの他方がチャンバカバー２２の接続部２３とチャンバベース２１の当接部２４との間に介在する。即ち、図１０に示したように、例えば、第１板片７７が基端部７７ａから千切れても（図１０（ａ））、残りの第２板片７８がチャンバカバー２２の接続部２３とチャンバベース２１の当接部２４との間に介在する（図１０（ｂ））。そのため、板状部７６の一部（この場合は第１板片７７）が破損をしても密閉空間の形成を容易にすることから、シール面の平面度が良好でない場合においても優れたシール性能を得ることができた。なお、図１０の場合とは逆に、第２板片７８が千切れて第１板片７７が残った場合でも、残りの第１板片７７が密閉空間の形成を容易にするため、優れたシール性能を得ることができる。

上記のように構成した真空包装機１０においては、パッキン７０は、接続部２３に嵌め込まれる基部７１と、基部７１の反嵌入側端７３から、密閉空間ＳＳの側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第１板片７７及び密閉空間ＳＳの側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第２板片７８を有する板状部７６と、を有し、板状部７６の第１板片７７及び第２板片７８は、片仮名の「ハ」字状に２方向に拡がるように立ち上がる。そのため、チャンバベース２１とチャンバカバー２２の間には、パッキン７０の板状部７６（第１板片７７及び第２板片７８）が介在すると共に板状の第１板片７７及び第２板片７８がハ字状から直線状に拡がりながらチャンバベース２１の当接部２４に柔軟に当接する。

これにより、パッキン７０が当接するチャンバベース２１の当接部２４の当接面２４ａの表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキン７０の板状部７６の表面が波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合等、シール面の平面度が良好でない場合であっても密閉空間ＳＳの形成を容易にする。また、板状部７６の第１板片７７及び第２板片７８のいずれか一方が千切れて板状部７６が破損しても、残りの他方がチャンバベース２１とチャンバカバー２２の間に介在するので、板状部７６の一部がこのように破損をしても密閉空間ＳＳの形成を容易にする。したがって、シール面の平面度が良好でない場合においても優れたシール性能を得ることができた。

また、この真空包装機１０においては、パッキン７０は、短手方向の断面形状がパッキン７０の密閉空間ＳＳの側方内外方向の中心線Ｊに対して線対称である。これにより、パッキン７０が当接するチャンバベース２１の当接部２４の当接面２４ａの表面仕上げの状態が細い場合（滑らかな場合）や、経年劣化等によるパッキン７０の波打ちやうねりによる凹凸がない場合等、シール面の平面度が良好である場合には、チャンバベース２１とチャンバカバー２２の間に介在するパッキン７０の板状部７６（第１板片７７及び第２板片７８）に対して、パッキン７０の密閉空間ＳＳの側方内外方向に均等に押圧力が加わる。したがって、シール面の平面度が良好である場合には、より優れたシール性能を得ることができた。

前述したように、この実施形態の真空包装機１０では、パッキン７０は、基部７１の嵌入側端７２に溝部７２ａを形成するように構成したが、これには、図１１（ａ）に示した嵌入側端７２に溝部７２ａのない他の実施形態（その１）のパッキン７０ａに比べて、次のようなメリットがある。即ち、パッキン７０が取り付けられた接続部２３を当接部２４に圧接すると、接続部２３と当接部２４の間で押し潰された板状部７６が基部７１を取付溝２３ａ内に押し込むように押し返す。このとき、溝部７２ａのないパッキン７０ａでは、取付溝２３ａ内に押し込まれた基部７１が嵌入側端７２、内側部７４ａや外側部７４ｂで取付溝２３ａの底部や側壁を押圧する。つまり、基部７１の弾性変形による応力が底部や側壁に加わる。

これに対して、溝部７２ａのあるパッキン７０は、潰された板状部７６により取付溝２３ａ内に押し込まれた基部７１が取付溝２３ａ内で弾性変形しても、そのような変形の一部が溝部７２ａ内の空間に吸収される。そのため、パッキン７０は、このような溝部７２ａが嵌入側端７２にないパッキン７０ａに比べて取付溝２３ａに加わる応力が低減することから、例えば、取付溝２３ａが設けられる接続部２３の機械的強度を小さくすることが可能になる。これにより、例えば、チャンバカバー２２を機械的強度が低い比較的安価な樹脂材料で構成することができるようになった。

また、この実施形態の真空包装機１０では、パッキン７０は、基部７１として、内側部７４ａ及び外側部７４ｂのそれぞれに返し突起７５を２箇所ずつ設けたが、チャンバカバー２２の接続部２３に形成される取付溝２３ａに、接続部２３の破損に至るような過剰な応力が加わらない範囲で、図１１（ｂ）に示したパッキン８０や、図１１（ｃ）に示したパッキン９０のように構成してもよい（他の実施形態（その１））。

即ち、他の実施形態（その１）のパッキン８０においては、基部８１の嵌入側端８２に溝部８２ａを有すると共に短手方向の断面形状が直角三角形状を呈する返し突起８５と、短手方向の断面形状が矩形状を呈する突起８４とが、設けられている。返し突起８５の直角三角形状は、嵌入側端８２の反対側の反嵌入側端８３に向けて登る斜辺を有する。また、突起８４は、突出方向に長い矩形状、つまり横長の長方形である。板状部８６として、パッキン７０，７０ａの第１板片７７や第２板片７８とほぼ同様に構成される第１板片８７及び第２板片８８を有する。このような横長の長方形を呈する突起８４は、直角三角形状を呈する返し突起８５に比べて変形し易い。そのため、内側部７４ａと外側部７４ｂのそれぞれに返し突起７５を２箇所に有するパッキン７０と比べて、パッキン８０は、接続部２３の破損に至るような過剰な応力が取付溝２３ａの底部や側壁に加わりにくい。

また、他の実施形態（その１）のパッキン９０においては、基部９１の嵌入側端９２に溝部９２ａを有すると共に短手方向の断面形状が直角三角形状を呈する返し突起９５が設けられている。この返し突起９５は、パッキン７０の返し突起７５の反嵌入側端７３を一部を切り欠いて切欠部９５ａを有する点でパッキン７０の返し突起７５と異なる。このような切欠部９５ａを返し突起９５が設けることで返し突起９５が変形し易くなるので、パッキン９０では、接続部２３の破損に至るような過剰な応力が取付溝２３ａの底部や側壁に加わりにくくなった。

さらに、他の実施形態（その２）では、図１２及び図１３に示したように、板状部７６のうち、反嵌入側端７３から密閉空間ＳＳの側方外側に向けて斜めに立ち上がる第２板片７８に切込み部７９を有するようにパッキン７０ｂを構成してもよい。パッキン７０ｂは、これまでに説明したパッキン７０，７０ａ，８０，９０と同様に、チャンバカバー２２の取付溝２３ａに取り付けられた状態においては、チャンバカバー２２の前後方向に長い、丸角の矩形状を成している（図１２（ａ）では、紙面上下方向がチャンバカバー２２の前後方向、紙面左右方向がチャンバカバー２２の左右方向にそれぞれ対応するようにパッキン７０ｂが表されている）。

このため、切込み部７９は、例えば、パッキン７０ｂが取り付けられるチャンバカバー２２の前部（回動可能に支持された水平軸から最も離れた側）に位置する前辺部Ｐｆのほぼ中央に形成されている（図１２（ａ），（ｂ））。切込み部７９は、第２板片７８の反嵌入側端７３に設けられる２つ目の返し突起７５の付け根部分から、立ち上がり方向に延びてその先端が第２板片７８の先端部７８ｂで開口している（図１３（ａ））。例えば、切込み部７９は、Ｖ字形状に形成されている。そのため、切れ込み深さが大きいＶ字形状の切り欠きが第２板片７８の先端部７８ｂに形成されている、とも表現できる。

切込み部７９の底部７９ａは、２つ目の返し突起７５の付け根部分に位置するとともに、前述した中心線Ｊ（反嵌入側端７３の密閉空間ＳＳの側方内外方向の中心線）に向けて傾斜するように形成されている。これにより、チャンバカバー２２が閉止位置で閉じてチャンバベース２１に当接した場合にチャンバベース２１の当接部２４と第１板片７７及び第２板片７８とにより区画形成される片内空間ＰＳ内に、切込み部７９の開口部７９ｂから侵入した空気が流れ込みやすくなるようにしている（図１３（ｂ））。

このような切込み部７９が第２板片７８に形成されることによって、例えば、真空ポンプ４０の作動停止後にチャンバ２０内が大気圧に戻された場合においては、チャンバカバー２２がガススプリング１２の付勢力によって開放される際に最初にチャンバベース２１の当接部２４から離れ始めるパッキン７０ｂの前辺部Ｐｆから外部空間の空気が切込み部７９を介して片内空間ＰＳ内に流入する。

このような切込み部７９がパッキン７０に形成されていない場合には片内空間ＰＳ内に空気が入り込みにくいことから、片内空間ＰＳは真空を維持した状態になりやすい。そのため、板状部７６（第１板片７７及び第２板片７８）がチャンバベース２１の当接部２４に強度に密着してチャンバカバー２２が開きにくくなり得る。しかし、この他の実施形態（その２）では、このような切込み部７９が第２板片７８に形成されている。そのため、この切込み部７９を介して密着状態の板状部７６と当接部２４の間に空気が入りやすくなることから、片内空間ＰＳの真空状態を容易に破壊することが可能になる。したがって、ガススプリング１２の付勢力によってもチャンバカバー２２を開きやすくすることができるようになった。

なお、切込み部７９は、外部空間の空気が片内空間ＰＳ内に侵入可能な形状であれば、Ｖ字形状に限られることはなく、例えば、Ｕ字形状、Ｙ字形状、Ｉ字形状やＷ字形状等でもよい。また、切込み部７９は、パッキン７０ｂの前辺部Ｐｆの左右方向ほぼ中央に形成したが、この位置に限られることはない。切込み部７９から片内空間ＰＳ内に侵入した空気がパッキン全周の片内空間ＰＳに行き渡る際に僅かな時間差が左右方向で生じる可能性があるものの、左右側方のいずれかに片寄った位置に切込み部７９が形成されていてもよい。さらに、パッキン７０ｂの前辺部Ｐｆ以外の辺部（パッキン７０ｂの左右辺部や後辺部）にこのような切込み部７９を設けてもよい。また、切込み部７９の形成箇所は、１箇所に限られることはなく、例えば、前辺部Ｐｆの複数箇所に設けたり、前辺部Ｐｆと後辺部のそれぞれに１箇所ずつ設けたり、左右辺部のそれぞれに２箇所ずつ設けたりしてもよい。このような切込み部７９の、形状、形成位置や形成数は、チャンバベース２１に対するパッキン７０ｂの密着性能とチャンバカバー２２の開きやすさとを比較した個別具体的な実験やコンピュータシミュレーション等の結果に基づいて適宜設定される。

また、上記のように構成した真空包装機１０においては、チャンバカバー２２（の接続部２３の取付溝２３ａ）にパッキン７０，７０ａ，７０ｂ，８０，９０（以下「パッキン７０等」という）を取り付けたが、パッキン７０等をチャンバベース２１に取り付けてもよい。この場合には、当接部２４に取付溝２３ａ相当を形成してその取付溝にパッキン７０等を取り付ける。

さらに、上記のように構成した真空包装機１０においては、チャンバベース２１は上面が開口した浅い箱形とし、チャンバカバー２２はチャンバベース２１の上面開口を塞ぐように構成したが、本発明はこれに限られるものでなく、例えば、チャンバベース２１は平坦な板状とし、チャンバカバー２２を下面が開口した浅い箱形として、パッキン７０等をチャンバベース２１またはチャンバカバー２２に取り付ける構成にしてもよい。

また、チャンバベース２１は、例えば、正面部に開口した奥行きの深い箱形とし、チャンバカバー２２はチャンバベース２１の開口を塞ぐ板状としてチャンバカバー２２を引き出すと開き押し込むと閉じる引き出し構造により開け閉め可能に構成し、パッキン７０等をチャンバベース２１またはチャンバカバー２２に取り付ける構成にしてもよい。

また、上記のように構成した真空包装機１０においては、パッキン７０の基部７１は、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成したが、本発明はこれに限られるものでなく、接続部２３の取付溝２３ａに嵌入可能な形状であれば、例えば、基部７１の断面形状を円形、楕円形や小判形にしてもよい。

また、上記のように構成した真空包装機１０においては、接続部２３の取付溝２３ａは、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成したが、本発明はこれに限られるものでなく、パッキン７０の基部７１を嵌入可能な形状であれば、例えば、取付溝２３ａの断面形状を円形、楕円形や小判形にしてもよい。

１０…真空包装機、１１…ケーシング、２０…チャンバ（真空チャンバ）、２１…チャンバベース（第１チャンバ体）、２２…チャンバカバー（第２チャンバ体）、２３…接続部、２３ａ…取付溝、２３ｂ…端面、２４…当接部、２４ａ…当接面、４０…真空ポンプ、７０，７０ａ，７０ｂ，８０，９０…パッキン、７１…基部、７２…嵌入側端、７２ａ…溝部、７３…反嵌入側端、７６…板状部（密着部）、７６ａ…境界部、７７…第１板片（第１密着片）、７８…第２板片（第２密着片）、７９…切込み部、ＳＳ…密閉空間。

Claims (3)

1. 真空包装のための密閉空間を形成し得る真空チャンバを備えた真空包装機であって、
   前記真空チャンバは、
   第１チャンバ体と、第２チャンバ体と、これらのチャンバ体の間に介在する環状のパッキンと、を備え、
   前記パッキンは、短手方向の断面形状において、
   前記第１チャンバ体または前記第２チャンバ体のいずれか一方の接続部に設けられた取付溝に嵌め込まれる基部と、
   前記基部の反嵌入側端から、前記密閉空間の側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第１密着片及び前記密閉空間の側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第２密着片を有する密着部とを有し、
   前記第２密着片は、立ち上がり方向に延びて先端が開口する切込み部を有することを特徴とする真空包装機。
2. 請求項１に記載の真空包装機において、
   前記パッキンは、短手方向の断面形状が前記パッキンの前記密閉空間の側方内外方向中央に対して線対称であることを特徴とする真空包装機。
3. 請求項１または２に記載の真空包装機において、
   前記基部は、嵌入側端に、前記パッキンの長手方向に延びる溝部を有することを特徴とする真空包装機。

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