JPH03275421A - ガス置換包装方法とガス置換包装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、包装袋にガスを封入して包装するガス置換包
装方法とその装置に関する。

（従来の技術） 例えば、饅頭やカステラなどの食品は一般に日持ちを良
くするために真空パックを施す、しかし、真空パックを
した製品には大気圧による外圧がかかるから、内容物が
潰れて困るような場合は不活性ガスを封入してパックし
、潰れを防止するのが一般的である。従来、以上のよう
なガス置換包装を行う装置として、実開昭５４１８２２
６６号が開示されており、次のようになっている。

即ち、第８図に示されるように、ノズル（１０”）を突
設したガス供給管（９゛）をチャンバー（１゛）内に配
設し、包装袋（ａ゛）の開口部にノズル（１０’）の先
端を挿入してセットする。そして、■先ず、チャンバー
（ｌ゛）内を真空に排気する。■真空になったら、ガス
供給管（９“）にガスを送り込み、ノズル（１０”）先
端から、ガスを噴出する。■噴出したガスは先ず包装袋
（ａ゛）内に流入し、それから真空室（１゛）内に充満
するようになる。■こうして包装袋（ａ゛）内に充分な
ガスを入れ、開口部を封緘することにより、内容物と一
緒にガスも封入した包装が行われるようになっている。

これは、もしノズル無しでチャンバー内にガスを供給し
たりすると、包装袋の開口部が開いていないため、ガス
が包装袋の中に入らず、包装袋の内圧よりも外圧の方が
高くなって内容物を潰してしまうことになるからである
。従って従来は、包装体内に必ずガスが入るように、予
めノズルを差し込んでガスを供給するようにしているの
である。

また、その他にも、包装袋の開口部に部材を挿入するよ
うにセットしてその隙間からガスを包装袋内に流入させ
る方法や、チャンバー内を常に包装袋内よりも低圧とな
るようにコントロールして包装を行う手段などが知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第８図に示したようなものは包装袋（ａ
′）の開口部にノズル（１０’）の先端をいちいち挿入
してセットする作業が、大変面倒である。特に、ガセッ
ト式の包装袋はまだ良いが、三方をヒートシールしたパ
ウチ式の包装袋は開口しづらく、また、包装袋を手でセ
ットしたり取り出したりするバッチタイプでない、連続
的に包装袋のセット・排出を行ういわゆる連続タイプの
ものにおいて以上のような開口作業を行わせるのは構造
状複雑になり、煩雑極まりない。一方、充分にガスが入
らない状態で封緘してしまうと、大気圧によって中の製
品（例えばカステラや饅頭）が潰れてしまうという問題
がある。

また、その他の手段も同様に、開口作業などが煩雑であ
る等の問題を有している。

（課題を解決するための手段） そこで、以上の課題を解決すべく、次のような手段を構
成した。

即ち、包装袋の雰囲気を真空もしくは低圧力にし、包装
袋の開口部を加熱して開くと共にその開いた開口部付近
にガスを供給してガスを包装袋内に流入させ、開口部を
封緘することを特徴とするガス封入包装方法である。

そして、以上のような方法に使用するものとして、包装
袋の雰囲気を真空もしくは低圧力にするチャンバーと、
包装袋の開口部を加熱するヒーターと、開口部付近にガ
スを供給するノズルと、開口部を封緘する手段を備えた
ガス封入包装装置を構成した。

（作用） 包装袋に利用されるフィルムは一般に、ガス不透過（バ
リヤ）性のフィルム（例えば塩化ビニリデン）の内側に
熱溶着性の材料（例えばポリエチレン）をコーティング
して構成されている。しかして、かかるフィルムからな
る包装袋の開口部を加熱すると、熱膨張率の違いにより
内側の層が相対的に大きく伸び、開口部が外側に湾曲し
て開き、包装袋内に自然にガスが流入するようになる。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、第５Ａ、Ｂ図において包装袋（ａ）を説明する。

第５Ａ図に示すものは２枚のフィルム（ｆ）（ｆ）を重
ね合わせ、その左右と底部の三方をヒートシールして形
成された、いわゆるパウチ式の包装袋（ａ）である。第
５Ｂ図に示すものは１枚のフィルム（ｆ）の両側を折り
合わせて、その背部分と底部をヒートシールして形成さ
れた、いわゆるガセット式の包装袋（ａ）である。ガセ
ット式の包装袋（ａ）は左右にマチが設けられているの
が一般的である。

以上のような包装袋（ａ）の上部は開口部（ａｌ）にな
っており、その開口部（ａｌ）から内部にガスや被包装
物を入れることができるようになっている。

第６図はフィルム（ｆ）同士をヒートシールしている部
分の拡大図である。フィルム（ｆ）はガス不透過（バリ
ヤ）性のフィルム（ｆｌ）と、その内側に熱溶着性の材
料をコーティングした層（ｆ２）からなっている。なお
、ガス不透過性のフィルム（ｆｌ）には例えば塩化ビニ
リデン、ナイロン延伸フィルム、アルミ薄などが用いら
れている。また、内層（ｆ２）の材料は熱溶着性の樹脂
、例えばポリエチレンなどが用いられている。そして、
２枚のフィルム（ｆ）の内層（ｆ２）同士を向き合わせ
て重ね、フィルム（ｆｌ）の外側から挟圧し、加熱する
ことによって内層（ｆ２）同士を部分的に溶着し、包装
袋（ａ）を構成するものである。

しかして、以上のような２層の材質からなるフィルム（
ｆ）は、外側のフィルム（ｆｌ）ト内層（ｆ２）の熱膨
張率の相違などに起因して、加熱されると外側に反り曲
がる性質を持っている。

第７図は包装袋（ａ）の開口部（ａｌ）付近を加熱した
状態を表しており、図示のように、包装袋（ａ）の開口
部（ａｌ）を加熱すると、上記したフィルム（ｆ）の性
質によって開口部（ａｌ）が開くように変化する。

そこで、本発明は以上の性質を利用して、真空もしくは
低圧力の雰囲気において包装袋の開口部を加熱して開き
、その開いた開口部付近にガスを供給することによって
ガスを包装袋内に流入させるようにしたものである。

第１．２図はガス置換包装装置の一例を示すものであっ
て、（１）はチャンバー本体、（２）はチャンバー本体
（１）の背面に蝶着された上蓋である。上蓋（２）を閉
じるとこれらチャンバー本体（１）と上蓋（２）の内側
が密閉されるようになっている。チャンバー本体（１）
にはシール用ヒーター（３）と開口用ヒーター（４）が
並設されている。同様に、上蓋（２）にもシール用ヒー
ター（５）と開口用ヒーター（６）が並設されており、
上蓋（２）を閉じたときに、第２図に示すように、これ
らヒーター（５）（６）がチャンバー本体（１）側のヒ
ーター（３）（４）のそれぞれ真上に来るようになって
いる。なお、シール用ヒーター（３）（５）は例えばイ
ンパルスヒーターなどの、大体１５０″Ｃ程度の高温ま
で加熱できるものを使用することができ、また、開口用
ヒーター（４）（６）には例えばスペースヒーターなど
の、大体５０〜６０°Ｃ程度まで加熱できるものを使用
することができるが、特にこれらに限定されるものでは
ない。（７）・・・は各ヒーター（３）〜（６）に通電
するためのリード線であり、これらリード線（７）は上
蓋（２）の側面に取り付けたターミナル（８）・・・に
接続されている。チャンバー本体（１）の最奥部にはガ
ス供給管（９）が設けられており、このガス供給管（９
）には多数のガス噴出孔（１０）・・・が穿設されてい
る。（１１）は袋押さえ棒であってその水平部には包装
袋（ａ）を押さえるためのリング（１２）が取り付けら
れている。

以上のように構成されるチャンバーには第２図に示され
るように、切り替え弁（１３）・・・に接続されたパイ
プ（１４）（１５）（１６）が設けられている。切り替
え弁（１３）には、それぞれパイプ（１７）（１８）（
１９）が設けられている。パイプ（１７）は図示しない
真空ポンプに接続されており、パイプ（１８）（１９）
は図示しない二酸化炭素ボンベや窒素ボンベにそれぞれ
接続されている。（２０）は空気導入孔である。しかし
て、パイプ（１５）はチャンバー内を減圧する空気流通
路になっており、パイプ（１６）は包装袋（ａ）の開口
部（ａｌ）にガスを供給するガス流通路になっている。

また、パイプ（１４）は以下に説明するように、包装袋
開口部（ａｌ）をヒートシールする際の作動ガスを供給
するガス流通路になっている。

即ち、第３図に示すように上蓋（２）とシール用ヒータ
ー（５）の間にはチューブ（２１）が介装されていて、
パイプ（１４）はこのチューブ（２１）に連通している
。また、シール用ヒーター（５）の両端にはバネ（２２
）（２２）が張架されていて、シール用ヒーター（５）
は常に上蓋（２）の方に近づくように付勢されている。

しかして、パイプ（１４）からチューブ（２１）にガス
が供給されていない場合においてはバネ（２２）の力に
よってシール用ヒーター（５）は上方に上がった状態に
なっている（第３Ａ図参照）。

そして、パイプ（１４）からチューブ（２１）にガスが
供給されるとチューブ（２１）が膨張することによって
シール用ヒーター（５）はバネ（２２）の力に抗して押
し下げられ、チャンバー本体（１）に配設されているシ
ール用ヒーター（３）に当接するようになっている（第
３Ａ図参照）。

このようにして上下のシール用ヒーター（５）（３）の
間で包装袋（ａ）の開口部（ａｌ）を挟圧し、ヒーター
に電流を流すことによって開口部（ａｌ）をヒートシー
ルするようになっている。

なお、パイプ（１４）とパイプ（１６）には過度の高圧
ガスが供給されないようにするための減圧弁（２３）（
２４）がそれぞれ配設されている。

しかして、以上のように構成されたガス置換包装機を使
用した包装工程を以下に順を追って説明する。

■　先ず、上蓋（２）を開き、内容物（ｂ）を充填した
包装袋（ａ）を、開口部（ａｌ）が奥側になるようにし
てチャンバー本体（１）内に載置し、袋押さえ棒（１１
）で包装袋（ａ）を押さえる（第４Ａ図参照）。

なお、包装袋（ａ）の開口部（ａｌ）を開く等の作業は
回答必要ない。

■　次に、上蓋（２）を閉じて密封し、パイプ（１５）
から脱気してチャンバー内を真空、もしくは低圧力の雰
囲気にする。一方で、上下の開口用ヒーター（４）（６
）に通電して、包装袋（ａ）の開口部（ａｌ）を加熱す
る（第４Ｂ図参照）。

加熱されて包装袋開口部（ａｌ）が開いたらパイプ（１
６）からガス供給管（９）内にガスを供給し、ガス噴出
孔（１０）からガスを噴出させる。包装袋開口部（ａｌ
）は先に第７図で説明したように開口した状態になって
おり、また、チャンバー内において包装袋（ａ）の内圧
が高くなって包装袋（ａ）が膨らむので、ガス噴出孔（
１０）から噴出したガスは確実に包装袋（ａ） 内部に流入する。なお、包装袋（ａ）は袋押さえ棒（１
１）で押さえられているので、ガス噴出孔（１０）から
の噴出ガスで吹き飛ばされることが無い。

■　以上のようにして包装袋（ａ）内部に充分にガスを
充填せしめたならば、パイプ（１４）からガスを供給し
、チューブ（２１）を膨らませてシール用ヒーター（５
）を押し下げる。こうして上下のシール用ヒーター（５
）（３）の間で包装袋（ａ）の開口部（ａｌ）を挟圧し
たら、ヒーターに電流を流して開口部（ａｌ）を封緘す
る。なお、ヒートシールに要する通電時間は、通常は２
秒程度で充分であるが、フィルム（ｆ）の厚さ、材質な
どの条件によって適宜調節する。

■　こうして、充分にガスが充填された包装品（Ｃ）を
得ることができるのである（第４Ｄ図参照）。

しかして、以上のような手段によれば従来のように包装
袋の開口部にノズルの先端を挿入するようにいちいちセ
ットする必要がなく、作業が非常に楽になる。

なお、包装袋開口部の加熱はチャンバー内の脱気と同時
に並行して行っても良く、また、時間的にずらして行っ
ても良い。また、パイプ（１４）からのガスの噴出はチ
ャンバー内が減圧されているときは大気圧を利用するこ
ともできるし、そうでないときは二酸化炭素ボンベや窒
素ボンベの圧力を利用することもできる。そして、本発
明は個別的に包装を行うバッチタイプのもの、及び被包
装物や包装袋を流れ作業的に移送しながら包装を行うい
わゆる連続タイプのものの何れにおいても好適に実施で
きるものである。

（発明の効果） 以上何れにしても本発明によれば、従来のように包装袋
の開口部にいちいちノズルの先端を挿入してセットする
必要が無くなる。従って、作業の手間が省け、労力の省
力化を図ることができる。特に被包装物や包装袋を流れ
作業的に移送しながら包装を行ういわゆる連続タイプの
ものにおいては、人手無しに自動的に袋を開いてノズル
を挿入する複雑な機構が非常に簡単になり、円滑な作業
が行えるようになる。

また、ノズルが不要になるので、装置を廉価に構成する
ことができる。

加えて、ノズルが包装袋開口部から外れてしまうといっ
た問題も皆無になる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図はガス置換包装機の斜面図と縦断面図、第３
Ａ、Ｂ図はヒートシールの工程を示すチャンバー縦断面
図、第４Ａ−Ｄ図は本発明の工程説明図、第５Ａ、Ｂ図
は包装袋の斜面図、第６．７図は包装袋の一部拡大断面
図、第８図は従来技術の説明図である。 ａ・・・包装袋、ａｌ・・・開口部、１・・・チャンバ
ー本体、３．５・・・シール用ヒーター、４．６・・・
開口用ヒーター、９・・・ガス供給管、１０・・・ガス
噴出孔、１３・・・切り替え弁、１４〜１９・・・パイ
プ、第４Ａ 図 １ 第 Ｃ 図 第 Ｂ ズ 第４Ｄ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）包装袋の雰囲気を真空もしくは低圧力にし、包装
   袋の開口部を加熱して開くと共にその開いた開口部付近
   にガスを供給してガスを包袋内に流入させ、開口部を封
   緘することを特徴とするガス置換包装方法。
2. （２）包装袋の雰囲気を真空もしくは低圧力にするチャ
   ンバーと、包装袋の開口部を加熱するヒーターと、開口
   部付近にガスを供給するノズルと、開口部を封緘する封
   緘手段を備えたガス置換包装装置。