(57)【要約】      （修正有）【課題】経済的であり、液体食品の残留量を少なくし、残留物を品質上及び衛生上良好に回収する包装充填方法を提供する。【解決手段】容器３３の上部開口から液体食品を容器内に充填手段によって迅速に充填し、ヒートシールし、液体食品充填容器を製造する方法であって、（ａ）充填手段において、タンク３４ｄに貯留し、液体食品を容器３３内に充填ノズル３４ｃによって高速に充填し、（ｂ）充填すべき液体食品を異種に変更するに際して、タンクの運転停止レベルを下限に設定し、変更前の液体食品の残留量を最少にして、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止し、（ｃ）残留の変更前の液体食品を充填手段によって低速で充填し、残留液体食品の充填容器を取り出し、（ｄ）変更後の液体食品をタンクに貯留し、高速に搬送される容器３３に変更後の液体食品を容器３３内に充填手段によって迅速に充填し、ヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する。【選択図】図１
2010137918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段によって縦列的に高速に搬送される紙容器に、充填ステーションで該容器の上部開口から液体食品を該容器内に充填手段によって迅速に充填し、該上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する包装充填方法であって、
（ａ）該充填手段において、液体食品を製品製造時にタンクに供給して一時的に貯留し、該容器開口から該液体食品を該容器内に充填ノズルによって高速に充填し、該タンクから該充填ノズルへの途中にある定量ポンプによって一定量の該液体食品を送り出し、
（ｂ）充填すべき液体食品を異種に変更するに際して、該タンクの運転停止レベルを下限に設定し、該タンク内、該定量ポンプ内及び流路内の変更前の液体食品の残留量を最少量にして、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止し、
（ｃ）該残留の変更前の液体食品を第２の容器内に該充填手段によって低速で充填し、該容器開口を閉じてヒートシールし、該残留液体食品の充填容器を取り出し、
（ｄ）変更後の液体食品をタンクに供給して一時的に貯留し、搬送手段によって縦列的に高速に搬送される紙容器に、充填ステーションで該容器の上部開口から変更後の液体食品を該容器内に充填手段によって迅速に充填し、該上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する、
ことを特徴とする包装充填方法。
【請求項２】
（ｅ）前記（ｃ）工程終了後に、残留液体食品が取り除かれた該タンク、該定量ポンプ、該充填ノズル及びこれらの該流路のみを無菌水ですすぎ、該タンク、該定量ポンプ、該充填ノズル及びこれらの該流路のみに滅菌エアを吹き込んで乾燥し、前記（ｄ）工程に移る、
請求項１記載の包装充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙容器を搬送し容器の上部開口から液体食品を充填してシールする包装充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、ミネラルウォーター、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動食品を収容する包装容器には、各種形状の容器がある。例えば、パウチ容器、屋根型紙容器では、液体食品が充填され、上部開口が順次閉鎖されてシールされる容器である。
【０００３】
図２（ｂ）に示す屋根型容器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、上部に開口３６ｄが形成されており、この開口３６ｄから液体食品が充填される。
図２（ａ）に示すシール前の容器３３では、上方開口３６ｄを折目線３６ｅ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。
【０００４】
図３、図４に示す態様の屋根型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、シール前の容器３３がリフター３４ｂによってノズル３４ｃまで持ち上げらて容器３３の開口３６ｄから、充填手段のタンク３４ｄに一時貯留された液体食品が、充填手段３４のノズル３４ｃでヘッドスペースを残して充填され、充填完了後に搬送手段のレールに戻り、次いで、上部開口３６ｄ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２に示すような充填容器３６を得る。
【０００５】
屋根型容器は、容器内の上部にヘッドスペースが作られる。この閉空間内には、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。衛生管理上、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包装充填装置が提案されている。（特許文献１参照）
また、牛乳、乳酸菌飲料等のような液体食品を収容する包装容器を製造する場合でも、製品タンクに収容され、蓋付きケーシングに充填される。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００２−３７２１５号公報
【特許文献２】特開平１０−２７８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
容器に包装充填装置で充填され製造される液体食品の種類は、一種類ではなく、種々の液体食品が充填される。充填すべき液体食品を異種に変更するに際して、変更前の液体食品の包装充填の製造を中止しても、包装充填装置内部に残留する。この残留物を装置内から除去した後に、変更後の液体食品のための包装充填の製造を開始する。
しかしなが、残留物は、品質及び衛生面において製品として包装充填された液体食品と何ら変わらない液体食品である。この残留量をできるだけ少なくすることが望まれている。また、残留物を、品質上及び衛生上、良好に回収することが望まれている。
【０００７】
これに対して、製品製造時に一時的に貯留するタンクの運転停止のレベルを下げて残留量を少なくすることが提案されているが、高速に充填される製品製造時にレベルを下げることは、タンクの緩衝機能を低下させる恐れがある。また、包装充填装置の充填手段（タンク、充填ノズル、定量ポンプ及びパイプなどの流路）から残留物を注ぎ出す装置若しくは手段を設けたりすることも提案されているが、余分な装置コストや衛生面リスクがあり、経済的な若しくは食品安全上の不都合がある。
【０００８】
この発明は、余分な装置コストがなく、経済的であり、衛生面リスクを回避して食品安全であって、液体食品の残留量を少なくし、その残留物を、品質上及び衛生上、良好に回収することができる包装充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の包装充填方法は、搬送手段によって縦列的に高速に搬送される紙容器に、充填ステーションで容器の上部開口から液体食品を容器内に充填手段によって迅速に充填し、上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する包装充填方法であって、
（ａ）充填手段において、液体食品を製品製造時にタンクに供給して一時的に貯留し、容器開口から液体食品を容器内に充填ノズルによって高速に充填し、タンクから充填ノズルへの途中にある定量ポンプによって一定量の液体食品を送り出し、
（ｂ）充填すべき液体食品を異種に変更するに際して、タンクの運転停止レベルを下限に設定し、タンク内、定量ポンプ内及び流路内の変更前の液体食品の残留量を最少量にして、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止し、
（ｃ）残留の変更前の液体食品を第２の容器内に充填手段によって低速で充填し、容器開口を閉じてヒートシールし、残留液体食品の充填容器を取り出し、
（ｄ）変更後の液体食品をタンクに供給して一時的に貯留し、搬送手段によって縦列的に高速に搬送される容器に、充填ステーションで容器の上部開口から変更後の液体食品を容器内に充填手段によって迅速に充填し、上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する、
ことを特徴とする。
【００１０】
この発明の好ましい態様の包装充填方法において、（ｅ）工程において、前記（ｃ）工程終了後に、残留液体食品が取り除かれたタンク、定量ポンプ、充填ノズル及びこれらの流路のみを無菌水ですすぎ、タンク、定量ポンプ、充填ノズル及びこれらの流路のみに滅菌エアを吹き込んで乾燥し、前記（ｄ）工程に移る。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による包装充填方法は、搬送手段によって縦列的に高速に搬送される容器に、充填ステーションで容器の上部開口から液体食品を容器内に充填手段によって迅速に充填し、上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する包装充填方法である。
この充填方法によって、連続的に多数個の紙容器が縦列的に配列して高速に搬送され、その容器の上部開口から液体食品が高速に迅速に充填される。次いで、上部をヒートシールして、製品を製造する。
高速に充填されるために、充填手段のタンクなどは安全確実な製造運転のために十分なバッファ（緩衝）機能が要求される。
【００１２】
この発明による包装充填方法の（ａ）工程の充填手段において、液体食品を製品製造時にタンクに供給して一時的に貯留し、容器開口から液体食品を容器内に充填ノズルによって高速に充填し、タンクから充填ノズルへの途中にある定量ポンプによって一定量の液体食品を送り出する。
この工程の機能及び作用を、図３を参照して説明する。充填手段３４では、液体食品を製品製造時にタンク３４ｄに供給して一時的に貯留し、タンク３４ｄから充填ノズル３４ｃへの途中にある定量ポンプ３４ｅによって一定量の液体食品を送り出し、容器３３の開口から液体食品を容器内に充填ノズル３４ｃを挿入して高速に充填する。
製造運転時には、タンク３４ｄ、充填ノズル３４ｃ、定量ポンプ３４ｅ及びそれらを連結するパイプの流路３４fに液体食品が流れる。
【００１３】
この発明による包装充填方法の（ｂ）工程の充填手段において、充填すべき液体食品を異種に変更するに際して、タンクの運転停止レベルを下限に設定し、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止する。
液体であるために、連続的に異種の液体食品を供給すると、画然と区別できるように充填することが出来ず混合するからであり、正確に混合制御することが出来ないからである。
この発明において、タンクの運転停止レベルを下限に設定するとは、高速製造運転する上で、必要なタンクの液体食品量の最少量を指す。例えば、ある包装充填装置では、十分なバッファ（緩衝）機能を持って高速製造運転する場合の下限が、タンク容量の４０リットルであれとすれば、高速製造運転する上で必要なタンクの液体食品量の最少量は、例えば、１２リットルである。従って、この発明において、タンクの運転停止レベルの下限例としては、例えば、１２リットルととなる。換言すれば、この具体例では、タンクの液体食品残量が１２リットルになるまで高速製造運転を続ける。
なお、タンクの運転停止レベルの下限を超えて残留量が少なくなっても、高速製造運転を続けると、液体中にエアー／泡を巻き込み、製品の内容量が少なくなったりして不都合が生じるからである。
【００１４】
更に、この発明による包装充填方法の（ｂ）工程の充填手段において、タンク内、定量ポンプ内及び流路内の変更前の液体食品の残留量を最少量にして、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止する。
この工程において、変更前の液体食品の残留量を最少量にするとは、充填手段の容量が可変量であるが、その様な状況において、変更前の液体食品の残留量を最少量にすることを意味する。例えは、定量ポンプでは、ポンプのピストンのストロークの最終停止位置を、残留量が最少量になるように、設定する。
【００１５】
この発明による包装充填方法の（ｃ）工程において、残留の変更前の液体食品を第２の容器内に充填手段によって低速で充填し、容器開口を閉じてヒートシールし、残留液体食品の充填容器を取り出す。
この工程では、低速で充填する。（ｂ）工程において、高速製造運転すると不都合を生じる限界になっているからである。低速であること以外、製品と同様に包装充填されるので、得られた包装充填された残留物は、品質上及び食品安全性上、製品と何ら変わらない液体食品である。
上述のように、この発明によって、残留した変更前の液体食品を、製品と同様に容器に包装充填して回収することができる。
【００１６】
この発明による包装充填方法の（ｄ）工程において、変更後の液体食品をタンクに供給して一時的に貯留し、搬送手段によって縦列的に高速に搬送される容器に、充填ステーションで容器の上部開口から変更後の液体食品を容器内に充填手段によって迅速に充填し、上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する。
上述のように、この発明によって、余分な装置コストがなく、経済的であり、衛生面リスクを回避して食品安全上の安心な、液体食品の残留量を少なくし、その残留物を、品質上及び衛生上、良好に回収することができる。
【００１７】
この発明の好ましい態様の包装充填方法の（ｅ）工程において、前記（ｃ）工程終了後に、残留液体食品が取り除かれたタンク、定量ポンプ、充填ノズル及びこれらの流路のみを無菌水ですすぎ、タンク、定量ポンプ、充填ノズル及びこれらの流路のみに滅菌エアを吹き込んで乾燥し、前記（ｄ）工程に移る。
この態様によって、タンク器壁、パイプ内壁、ポンプの溝、凹みなどに残った変更前の液体食品を実質的にすすぎ、洗い流すことができる。例えは、牛乳からオレンジジュースなど液体食品の性質が大きく異なる態様において適用される。
充填すべき液体食品を異種に良好に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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、この発明による包装充填方法の（ｅ）工程を概略的に説明する包装充填装置の充填手段の概略的側面図を示す。
図２は、この発明による包装充填方法に用いることができる紙容器の斜視図である。
図３は、屋根型紙容器用包装充填装置の全体斜視図である。
図４は、屋根型紙容器用包装充填装置の部分側面図である。
【００１９】
この発明の実施形態の包装充填装置では、図３に示すように、折目線が付けられた印刷積層包装材料が裁断され、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、搬送手段によって、レール上を空容器３３を搬送する。
充填ステーション３４ａで充填手段３４によって容器３３の上部開口から液体食品を充填し、トップシールステーション３５ｂで上部シール手段３５によって上部開口を順次閉鎖してシールし、液体食品を容器３６に充填包装する。
【００２０】
図４に示すように、充填ステーション３４ａで容器３３がリフター３４ｂによってノズル３４ｃまで持ち上げらて容器３３の開口３６ｄからから液体食品が充填手段３４のノズル３４ｃでヘッドスペースを残して充填され、充填完了後に搬送手段のレールに戻る。
次いで、上部開口３６ｄ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、製品の液体食品充填された、図２（ｂ）に示す充填容器３６を得る。
【００２１】
この実施形態による包装充填方法の（ａ）工程の充填手段において、図３に示すように、充填手段３４では、供給槽（図示せず）から液体食品を製品製造時にタンク３４ｄに供給して一時的に貯留し、タンク３４ｄから充填ノズル３４ｃへの途中にある定量ポンプ３４ｅによって一定量の液体食品を送り出し、容器３３の開口から液体食品を容器内に充填ノズル３４ｃを挿入して高速に充填する。
製造運転時にタンク３４ｄ、定量ポンプ３４ｅ、充填ノズル３４ｃ及びそれらを連結するパイプの流路３４fを液体食品が流れる。
【００２２】
この実施形態の包装充填方法の（ｂ）工程の充填手段において、充填すべき液体食品を異種に変更するに際して、タンクの運転停止レベルを下限に設定し、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止する。
この実施形態において、包装充填装置例では、タンク容量が４０リットルあり、十分なバッファ（緩衝）機能を持って高速製造運転する場合の下限が、タンク容量の４０リットルである。この形態でタンクの運転停止レベルを下限に設定するとは、高速製造運転する上で、必要なタンクの液体食品量の最少量を指し、１２リットルである。タンクの運転停止レベルの下限は、１２リットルととなる。包装充填装置例に製造停止の制御信号を送信すると、タンクの液体食品残量が１２リットルになるまで高速製造運転を続けて、停止する。
【００２３】
この実施形態の包装充填方法の（ｂ）工程の充填手段において、タンク内、定量ポンプ内及び流路内の変更前の液体食品の残留量を最少量にするように、定量ポンプのピストンのストロークの最終停止位置を、残留量が最少量になるようにし、変更前の液体食品の充填容器の製品の製造を停止する。
【００２４】
この実施形態の包装充填方法の（ｃ）工程において、残留の変更前の液体食品を第２の容器内に充填手段によって低速で充填し、容器開口を閉じてヒートシールし、残留液体食品の充填容器を取り出す。
この形態において、第２の容器とは、残留液体食品が充填される容器を意味し、製品用の容器と同じでも、また異なるサイズ若しくはデザインの容器であっても良い。
この形態において、低速とは、高速で充填することによる不都合が生じない程度の速度を意味する。
低速であること以外、製品と同様に包装充填されるので、得られた包装充填された残留物は、品質上及び食品安全性上、製品と何ら変わらない液体食品である。残留した変更前の液体食品を、製品と同様に容器に包装充填して回収することができる。
【００２５】
この態様の包装充填方法の（ｅ）工程において、図１に示すように、前記（ｃ）工程終了後に、すすぎシステム３８によって、残留液体食品が取り除かれたタンク３４ｄ、定量ポンプ３４ｅ、充填ノズル３４ｃ及びこれらの流路３４ｆのみを無菌水ですすぐ。
システム３８は、無菌水のタンク３８ａから無菌水を流し、パイプを介して、タンク３４ｄ、定量ポンプ３４ｅ、充填ノズル３４ｃ及びこれらの流路３４ｆを流れ、充填ノズル３４ｃでは、ノズル３４c先端の覆い３８ｂを満たして、ドレイン３８ｃから排水される。
この態様によって、タンク器壁、パイプ内壁、ポンプの溝、凹みなどに残った変更前の液体食品を実質的にすすぎ、洗い流す。。
【００２６】
この態様の包装充填方法の（ｄ）工程において、変更後の液体食品をタンクに供給して一時的に貯留し、搬送手段によって縦列的に高速に搬送される容器に、充填ステーションで容器の上部開口から変更後の液体食品を容器内に充填手段によって迅速に充填し、上部開口を閉じてヒートシールし、液体食品充填容器の製品を製造する。
この例示から明らかなように、余分な装置コストがなく、経済的であり、衛生面リスクを回避して食品安全上の安心な、液体食品の残留量を少なくし、その残留物を、品質上及び衛生上、良好に回収することができる。
【００２７】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明による包装充填方法の（ｅ）工程を概略的に説明する包装充填装置の充填手段の概略的側面図を示す。
【図２】この発明による包装充填方法に用いることができる紙容器の斜視図である。
【図３】屋根型紙容器用包装充填装置の全体斜視図である。
【図４】屋根型紙容器用包装充填装置の部分側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
３７    ・・・搬送手段
３３    ・・・容器
３４ａ    ・・・充填ステーション
３４ｂ    ・・・リフター
３４ｃ    ・・・ノズル
３４ｄ    ・・・グリッパー
３８ａ    ・・・無菌水タンク
３８ｂ    ・・・ノズル先端の覆い
３８ｃ    ・・・ドレイン
【図１】
2010137918.tif 000003
【図２】
2010137918.tif 000004
【図３】
2010137918.tif 000005
【図４】
2010137918.tif 000006