JPH0418224A - 真空包装機におけるガス置換方法並びに装置 - 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） この発明は、真空包装機におけるガス置換方法並びに装
置に関するものである。

（発明の背景） 食品の長期保存や、製品の酸化防止を図る場合に、真空
処理が施された一真空包装体が製造されている。この真
空包装体は、所定の凹部が形成された下側フィルムを搬
送し、その搬送途中にて凹部内に被包装物を順次供給す
るとともにその上方より上側フィルムを被覆し、下側フ
ィルムと上側フィルムとで被包装物の周囲を囲繞した状
態のまま前進移送する。次いで、上下に配された真空チ
ャンバー間に移動（挿入）させることにより前記凹部内
の空気を吸引除去するとともにその周囲に位置する上側
、下側フィルムを接着一体化することにより真空密封す
る。その後、縦方向並びに横方向の所定位置をカットす
ることにより製造されるようになっている。

そして、上記酸化防止などの効果をより高めるために、
真空処理を行った後、窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性
ガスを両フィルム内に充填するようにし、予め両フィル
ム内にあった空気と不活性ガスを置換することも行われ
ている。このガスの置換方法としては、通常真空チャン
バーにガス発生手段を連繋し、そのガス発生手段からポ
ンプなどを介して連続的に真空チャンバーの両フィルム
内にガスを供給するようになっている。

ところで、一般に上記した下側フィルムに凹部を形成す
る際、並びに真空チャンバーにて空気を吸引除去する際
にはフィルムの移動を停止して行うが、この停止してい
る時間は、生産効率を向上させるために数秒程度の短い
時間となっている。

そして、この短時間の間に、真空チャンバー内では、吸
引除去作業、ガス充填作業並びに両フィルムのシール作
業を順に行なわなければならない。

その結果、ガスの充填を行なえる時間は非常に短い。そ
こで短時間で大量のガスを充填すべく比較的高圧力（２
〜５ｋｇ　ｆ）で連続的にガスの供給を行なっていたが
、最終的に製造された各包装体内の圧力が大きくばらつ
いてしまった。

そして、係る圧力のばらつきにより以下に示す問題が生
じる。すなわち、高圧力となった包装体では、その圧力
によって上側、下側フィルム間のシールが剥がれ密封性
が損なわれる。また、逆に低圧力の場合には、十分な量
のガスが充填されていないことになり、十分な酸化防止
効果等を発揮し得ない。

これを解決するため、充填圧力をより高くしてみたが、
やはりばらつきは解消できないばかりか、必要以上によ
り高圧力となる包装体が製造されてしまった。

ところで本発明者が研究したところ、上記現象は以下の
原因により生じることがわかった。

すなわち、ガス充填時におけるガス噴出口近傍の上側フ
ィルムと下側フィルムとの隙間は、わずか２ミリメート
ル程度に過ぎず、この隙間を介してガスを高圧力で連続
して充填する結果、上側フィルムが小刻みに振動して断
続的に両フィルム間が閉塞することになり、その閉塞位
置は、噴出口の全周に亘って同時に起こる場合もあるし
、また、周囲の一部に生じることもあり、閉塞している
時間もまちまちである。

そして、通常上記した真空チャンバーでは、第５図に示
すように、一つの噴出口ａから下側フィルムｂに形成さ
れた複数の凹部Ｃに対してガスが充填されるようになっ
ていると共に、上述のごとく実際にガスが噴射されてい
る時間は非常に短いため、−回のガス充填作業時におい
て、各凹部Ｃへのガスの充填経路となる上側、下側フィ
ルムｄ。

５間の隙間が閉塞している時間並びに面積に非常に大き
なばらつきが生じる。その結果、充填される量にばらつ
きが生じるのである。

また、かかる問題は、１つのチャンバーにて１個の包装
体を製造するような構造のものであっても、各回ごとに
両フィルム間で閉塞している時間等が異なるので、同様
の問題を生じる。

この発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、ガスの充填に要する時間を変え
ることなく、各包装体に対して所望のガス量を充填する
ことができ、シール部位の破損やガスの充填不足などの
不良包装品の発生を抑制スることのできる真空包装機に
おけるガス置換方法並びに装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するため、本発明に係る真空包装機
におけるガス置換方法では、被包装物を上側フィルムと
下側フィルムとで被覆した状態で真空チャンバー内に供
給し、該真空チャンバーにて真空処理を施し、該両フィ
ルムの所定位置をシールしてなる真空包装機に用いられ
、該真空処理を施すとともに、該両フィルム内に所望の
ガスを充填するようにしたガス置換方法において、その
ガスの充填を、該真空チャンバーに連繋された閉塞状態
のガスタンク内の圧力と、該両フィルム内の圧力差を利
用して該ガスタンク内の該ガスを該両フィルム内に充填
するようにし、かつ、該ガスの充填を続けることにより
徐々に該ガスタンクの圧力が減少して該フィルム内への
充填圧力が減少するようにした。

また、上記方法を実施するに適した置換装置としては、
被包装物を上側フィルムと下側フィルムとで被覆した状
態で供給され、真空処理が施される真空チャンバーと、
該真空チャンバーに連繋され該両フィルム内に所望のガ
スを充填するためのガス発生手段とを備えてなる真空包
装機におけるガス置換装置において、該真空チャンバー
と該ガス発生手段とを結ぶ経路の途中にガスタンクを配
設すると共に、該真空チャンバーと該ガスタンクとの間
には第１の流路遮断手段を、また該ガス発生手段と該ガ
スタンクとの間には第２の流路遮断手段とをそれぞれ設
けることである。

（作　用） 上側フィルムと下側フィルム内の空気を脱気し、真空状
態にする。この脱気処理の終期成いは完了後、ガスタン
クと真空チャンバー（両フィルム内）との経路を解放し
、ガスタンク内に貯留しているガスをガスタンクと両フ
ィルムとの間におけるガス圧差を利用して両フィルム内
にガスを充填する。

このとき、充填開始当初は、圧力差が大きいために勢い
良く充填されるが、充填が行われるにしたがい両フィル
ム内とガスタンク内との圧力差が少なくなるので、充填
の勢いは徐々に弱くなってくる。従って、たとえ充填開
始当初は両フィルムが振動して両フィルム間に画成され
る隙間が瞬間的に閉じたりすることもありえるが、上記
圧力差が少なくなるにしたがって隙間が開きっばなしに
なる。

その結果、各包装体のガス圧のばらつきを生じさせる原
因である隙間が閉じる現象がなくなり、スムーズかつ正
確に所定量のガスが両フィルム内に充填される。

これにより、ガスの置換作業が完了する。

（実　施　例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面を参照に
して説明する。

第１図は、本発明が適用される自動真空包装装置の一例
の概略構成を示している。

同図に示すように、一対のスプロケット１．１間に渡設
されたエンドレスチェーン２の所定間隔毎に配設された
爪部材３を介して第１の原反フィルム４．から連続して
引出される下側フィルム５が前進移送されるようになっ
ている。そして、下側フィルム５の搬入側近傍には、成
形ボックス７が配設されており、その成形ボックス７に
て下側フィルム５に所定形状の凹部５ａが所定間隔毎に
形成される。

また、図示しないが、成形ボックス７の進行方向前方に
は、被包装物供給手段が配設されており、凹部５ａ内に
被包装物１０を順次供給するようになっている。更に下
側フィルム５の搬送路の略中央上方部には第２の原反フ
ィルム１１が配設され、その第２の原反フィルム１１か
ら上側フィルム１５が連続して供給され、下側フィルム
５の上方を被覆するするようになっている。

さらにまた、上記上側フィルム１５の被覆点Ｘより進行
方向前方には真空チャンバー１７が配設され、凹部５ａ
内の空気を吸引除去するとともに、その凹部５ａの周囲
に位置する下側フィルム５と上側フィルム１５の当接部
分を熱接着するようになっている。そして、その真空チ
ャンバ１７の更に進行方向前方には横カッター手段１８
並びに縦カツター手段１９が配設されており、下側フィ
ルム５と上側フィルム１５の所定位置を横、縦方向に切
断し、−個の真空包装体を製造搬出するようになってい
る。これらの点では、従来の真空包装装置と概略同一構
成であ−る。

ここで、上記した真空チャンバー１７は、第２図〜第４
図に示すように、下側ボックス２２と上側ボックス２３
とによって構成されている。そして、下側ボックス２２
は、上開きの箱状になっていて、上部頂面に受はゴム２
４を貼着するとともに、その内部に所定数（実施例では
６ケ並列状を示している）の凹部２５を形成し、四周に
側壁２６を、また各凹部２５間に仕切壁２７を有し、そ
の仕切！！２７の所定位置（はぼ中央部）に各凹部２５
を連通する窓孔２９を設け、さらに前記仕切！！２７に
真空用排気孔３０とガス充填用の小パイプ３１の挿入孔
３２とが複数穿設してあり、前記真空用排気孔３０の上
端部および下端部は前記仕切壁２７の上面および窓孔２
９にそれぞれ貫通している。また前記ガス充填用の小パ
イプ３１の半球状の上端部にはガス通気用の十字状スリ
ット３１ａが設けられており、そのガス充填用の小パイ
プ３１が挿入孔３２内にスライド自在に挿入され、前記
窓孔２９内に介在したスプリング３３の上端を前記小パ
イプ３１の適宜位置にネジ等で締結固定した止めカラー
３４の下面に当接し、前記スプリング３３の弾力を小パ
イプ３１に伝達し、常時小バイブ３１を上方に押し上げ
るようにして前記小パイプ３１の上端を仕切壁２７の上
面に少し突出させるようにしである。また、前記止めカ
ラー３４はその上面が窓孔２９の上面と当接することに
よって小パイプ３１の上昇を規制している。さらにまた
、下側ボックス２２の下面には、その下側ボックス２２
の凹部２５に通ずる排気管３５並びに前記小パイプ用の
挿入孔３２の下端に連通するガス通路管３６がそれぞれ
垂下形成されている。

そして、排気管３５には、その通路中に真空ポンプ３７
を配設しているとともに、ガス通路管３６の端部には、
ガス発生装置３８が配設されている。

またこのガス発生装置３８として、本例では窒素ガスを
生成するものを用いている。

一方、上側ボックス２３内には、上下移動可能に加熱板
３９が配設されており、この加熱板３９は、図示省略す
るマットシリンダー（圧縮空気を送り込むことにより膨
出し、これによりその下方に位置する加熱板３９を下方
移動させるもの）にて所定のタイミングで上昇・下降移
動するようになっている。そして、この加熱板３９と、
上記受はゴム２４との間で上側、下側フィルム１５．５
を挟持してシールするようになっている。

ここで本発明では、ガス通路管３６の途中にガスタンク
４０を配設している。このガスタンク４０は、ガス通路
管３６に連通するガスの入口部並びに出口部を有し、そ
れ以外は密閉された中空ボックス状となっており、ガス
発生装置３８から発生され供給されてくるガスを一時的
に貯留できるようになっている。

また、このガスタンク４０と真空チャンバー１７（下側
ボックス２２）を結ぶ経路の間には第１の開閉バルブ４
２が配設され、またガスタンク４０とガス発生装置３８
との間には第２の開閉バルブ４３が配設されている。そ
してこれら両開閉バルブ４２．４３は制御装置４４に接
続されており、開閉のタイミングが制御されている。ま
たこの開閉の具体的なタイミングとしては、まず第１の
開閉バルブ４２を閉じ、第２の開閉バルブ４３を開けた
状態にしてガス発生装置３８で生成されるガスをガスタ
ンク４０内に供給する。そして、所定量のガスが充填さ
れたら第２の開閉バルブ４３を閉じてガスタンク４０内
にガスを蓄える。ついて、第１の開閉バルブ４２を開け
る。これによりガスタンク４０内のガスを真空チャンバ
ー１７へ供給可能となる。

次に上記した実施例に基づいて本発明に係るガス置換方
法に付いて説明する。

先ず、通常の真空包装方法と同様に、下側フィルム５を
連続して引出しながら搬送し、その搬送途中で成形ボッ
クス７を介して凹部５ａを形成する。また、このとき同
時に図示しないカッター手段にて下側フィルム５の平坦
部位の所定位置に複数の透孔を穿設する。その後その四
部５ａ内に被包装物１０を順次供給する。次いで、その
被包装物１０を覆うようにして下側フィルム５の上方を
上側フィルム１５で被覆するのである。

その状態のまま両フィルム５，１５並びに被包装物１０
を前進移送し、次段の真空チャンバ１７に移載し、真空
処理並びにガス充填処理を施す。

すなわち、下側フィルム５の凹部５ａを下側ボックス２
２の凹部２５の上方位置に来たときにフィルムの前進移
動を一時停止する。ついで、下側２上側ボックス２２．
２３を互いに近付く方向に前進移動させ、両フィルム５
，１５を両ボックス２２．２３の周囲にて挟持し、ボッ
クス内で閉空間を画成する。このとき、下側フィルム５
の凹部５ａは、下側ボックス２２の凹部２５内に挿入配
置される。また、下側フィルム５に形成した透孔は、下
側ボックス２２内の真空用排気孔３０と合致しく第３図
参照）、また、小パイプ３１は、やはり下側フィルム５
に形成した他の透孔を通して下側フィルム５より上方に
突出した状態になる（第４図参照）。

この状態から真空ポンプ３７を作動させ、真空用排気孔
３０．窓孔２９．排気管３５を介して両フィルム５．１
５内並びに下側フィルム５の下方部位の脱気が行われる
。また、図示しないが、上側ボックス２３側にも真空手
段が設置されており、上側フィルム１５の上方部位の脱
気も行われる。

またこの脱気が完全に行われる前に、制御装置４４にて
第１の開閉バルブ４２は閉した状態で、第２の開閉バル
ブ４３を開き、ガスタンク４０内に所定量のガスを供給
し、次いで第２の開閉バルブ４３を閉じてガスタンク４
０へのガスの供給を停止する。また、所定量だけ脱気し
たら排気管３５に設けた弁（図示省略）を閉じて脱気（
真空）状態を維持する。

そして、脱気処理が終了して両フィルム５．１５内が真
空状態になった後、第１の開閉バルブ４２を開ける。す
ると、両フィルム５，１５内とガスタンク４０内の圧力
差によりガスタンク４０内に貯留されているガスがガス
通路管３６．小バイブ３１．十字状スリット３１ａ１両
フィルム５゜１５間の隙間Ａを介して減圧状態の両フィ
ルム５゜１５内（具体的には凹部５ａ内）に、速やかに
充填される。このとき、充填開始当初は、圧力差が大き
いために勢い良く充填されるが、充填が行われるにした
かい下側フィルム５の凹部５ａ内とガスタンク４０内と
の圧力差が少なくなるため、充填の勢いは徐々に弱くな
ってくる。従って、たとえ充填開始当初は両フィルム５
．１５が振動して上記隙間Ａが瞬間的に閉じたりするこ
ともありえるが、上記圧力差が少なくなるにしたがって
隙間Ａが開きっばなしになる。その結果、たとえ当初各
回部５ａ間での圧力にばらつきがあっても、後で充填さ
れるガスは低圧力の凹部５ａに流れ込むと共に、開放状
態にある隙間Ａを介して各凹部５ａ間でガスの行き来が
生じ、最終的に凹部５ａと、ガスタンク４０とが平衡（
圧力差がなくなる）したときには、各凹部５ａにおける
圧力が等しくなる。これにより、凹部５ａ内にガスが充
填され、ガス置換作業が終了する。

また、前工程でガスタンク４０内に充填するガスの量は
、上記平衡状態になったときにおける凹部５ａ内のガス
圧が常圧となるように設定される。

この様にして、凹部５ａ内の空気かガスに置換された後
、第１の開閉バルブ４２を閉じる。なお、この第１の開
閉バルブ４２を閉じるタイミングとしては、必ずしも上
記平衡状態になったときに行う必要はなく、所望量のガ
スが充填されれば閉じて良い。

次いで、マットシリンダーを作動させて上側ボックス２
３内の加熱板３９を下降させる。すると、加熱板３９が
上側フィルム１５に当接し、その上側フィルム１５も下
降させて下側フィルム５と接触させる。このとき、小パ
イプ３１も上側フィルム１５を介して下方に付勢され、
スプリング３３に抗して下方に移動して、挿入孔３２内
に入り込む。これにより凹部５ａの周囲に位置する上側
フィルム１５と下側フィルム５との当接面を加熱板３９
にて熱融着され、密封シールされる。そして、この密封
シールが完了した後、上記マットシリンダーへの空気を
排気し、加熱板３９を上昇させると共に、排気管３５に
設けた弁を開いて真空チャンバー１７内に空気を送り込
み常圧にした後、上側１下側ボックス２２．２３を後退
移動して離反させ、上側、下側フィルム１５，５の挟持
を解除する。

次いで、シールされた両フィルム５，１５を前進移動さ
せ、その搬送途中で横カッター手段１８にて前後の凹部
５ａ、５ａ間を進行方向と直行する方向に切断するとと
もに搬出端近傍に配された縦カツター手段１９にて左右
の凹部５ａ、５ａ間の下側、上側フィルム５．１５を進
行方向に沿って切断し、−個の包装体が製造される。

なお、上記した実施例では、脱気処理における空気を排
出する経路と、ガス充填の経路とを別に形成したが、同
一経路を利用するようにしても良い。

また、上記した実施例では、完全に脱気処理が行われた
後ガスの充填を開始するようにしたが、脱気処理の終期
とガス充填の初期を一部うツブさせるようにしても良い
。

さらにまた、上記した実施例では、真空チャンバー１７
内に複数の凹部２５を設け、−回のガス置換処理で、下
側フィルム５の複数の凹部５ａに対して同時に処理を行
える（すなわち、複数の包装体を同時に製造可能）よう
にし、同時に処理をしている複数の凹部５ａ間における
ガス圧を等しくするようにしたが、１個づつ製造するも
のに対しても適用できる。

なおまた、上記した実施例ではガス置換により充填した
ガス圧は常圧に設定したが、本発明ではこれに限ること
無く任意に設定できる。

（発明の効果） 以上のように、本発明では、従来のようにフィルム内に
ガスを高圧で連続して充填することがなく、ガスタンク
と両フィルム内の圧力差を利用して充填しているため、
充填時にフィルムが振動して、長時間上側、下側フィル
ムが閉塞していることがなく、所望量のガスが確実に充
填される。したがって、各包装体に対して所望のガス量
を充填することができる。

その結果、シール部位の破損やガスの充填不足などの不
良包装品の発生を抑制できる。

また、必要以上にガスを充填する必要がないため、ガス
を無駄に消費することがなく、効率が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置が適用される自動真空包装装
置の一例を示す側面図、第２図（Ａ）はその自動真空包
装装置に用いられる真空チャンバーを示す概略平面図、
同図（Ｂ）は同概略断面図、第３図は第２図の■−■線
矢視断面図、第４図は第２図のＩＶ−ｍＶ線矢視断面図
、第５図は従来例を示す図である。 ５・・・下側フィルム １７・・・真空チャンバー ３８・・・ガス発生装置 ４２・・・第１の開閉バルブ ４３・・・第２の開閉バルブ １５・・・上側フィルム ３６・・・ガス通路管 ４０・・・ガスタンク （第１の流路遮断手段） （第２の流路遮断手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被包装物を上側フィルムと下側フィルムとで被覆
   した状態で真空チャンバー内に供給し、該真空チャンバ
   ーにて真空処理を施し、該両フィルムの所定位置をシー
   ルしてなる真空包装機に用いられ、該真空処理を施すと
   ともに、該両フィルム内に所望のガスを充填するように
   したガス置換方法において、そのガスの充填を、該真空
   チャンバーに連繋された閉塞状態のガスタンク内の圧力
   と、該両フィルム内の圧力差を利用して該ガスタンク内
   の該ガスを該両フィルム内に充填するようにし、かつ、
   該ガスの充填を続けることにより徐々に該ガスタンクの
   圧力が減少して該フィルム内への充填圧力が減少するよ
   うにしたことを特徴とする真空包装機におけるガス置換
   方法。
2. （２）被包装物を上側フィルムと下側フィルムとで被覆
   した状態で供給され、真空処理が施される真空チャンバ
   ーと、該真空チャンバーに連繋され該両フィルム内に所
   望のガスを充填するためのガス発生手段とを備えてなる
   真空包装機におけるガス置換装置において、該真空チャ
   ンバーと該ガス発生手段とを結ぶ経路の途中にガスタン
   クを配設すると共に、該真空チャンバーと該ガスタンク
   との間には第１の流路遮断手段を、また該ガス発生手段
   と該ガスタンクとの間には第２の流路遮断手段とをそれ
   ぞれ設けたことを特徴とする真空包装機におけるガス置
   換装置。