(57)【要約】【課題】  真空チャンバーと真空ポンプを結ぶ真空経路内に存在する液体等が大気開放時に逆流して真空計の内部へ進入することを抑止する。【構成】  液体２４が充填された凹部１５ａを有する下側フィルム１５と、上側フィルム１７を上下から挟み込み凹部内を真空処理し、両フィルムをシールして密封する真空チャンバー２１と、真空ポンプ２３を主配管３１で連結する。主配管には、分岐配管３８，第一補助配管３６を接続する。第一補助配管には、第二切替弁３５を挿入し、第二切替弁を開くと大気開放する。分岐配管には真空計３９と第二補助配管４０を接続する。第二補助配管には第三切替弁４１を挿入し、第三切替弁を開くと大気開放する。大気開放時には、第三切替弁を開いて真空計を大気開放し、次いで第二切替弁を開いて真空チャンバーを大気開放する。よって、主配管内を逆流する液体等の真空計への進入を阻止する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体あるいは粉体を包み込んだ包装フィルムの内部を真空処理し、その状態で前記包装フィルムをシールして密封する真空チャンバーと、
前記真空処理を行うための真空ポンプと、
前記真空ポンプと前記真空チャンバーを連結する真空経路と、
前記真空経路に接続され、前記真空経路から前記真空チャンバーを大気開放するための第一開放手段と、
前記真空経路の前記第一開放手段の接続部位よりも前記真空チャンバー側で分岐し真空計に至る分岐経路と、
を備えた包装機用真空処理回路であって、
前記分岐経路に接続され、前記分岐経路から前記真空計を大気開放する第二開放手段を設け、
前記第一開放手段による前記真空経路の開放によって前記真空計が大気開放される前に、前記第二開放手段による前記真空計の大気開放が行われるように構成したことを特徴とする包装機用真空処理回路。
【請求項２】
前記第二開放手段による大気開放を開始し、次いで、前記第一開放手段による大気開放を開始するように制御することを特徴とする請求項１に記載の包装機用真空処理回路。
【請求項３】
前記真空計は、アナログ式の計器であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装機用真空処理回路。
【請求項４】
前記包装フィルムは、下側に突出する凹部を有する下側フィルムと、その下側フィルムの上方に被せた上側フィルムからなり、
前記液体あるいは粉体は前記凹部内に充填されており、
前記真空チャンバーは、前記凹部内の空気を吸引除去し、前記下側フィルムと前記上側フィルムの接触部位を熱シールするものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の包装機用真空処理回路。
【請求項５】
前記液体あるいは粉体は、別の固形の製品とともに前記包装フィルム内に充填されるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の包装機用真空処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機用真空処理回路に関するもので、より具体的には、包装フィルム内に液体や粉体等が充填された状態で真空処理を行う包装機に適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
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深絞り型包装体がある。深絞り型包装体は、製品を収納する凹部を有する容器本体と、その凹部内に製品を収納した状態でその容器本体の開口部を閉塞する蓋部材とを備えた構成を採る。係る構成の深絞り型包装体を製造する深絞り包装機は、以下のような構成をとる。
【０００３】
原反ロールから連続して引き出された下側フィルムを、水平方向に搬送する。この搬送途中に配置した成型装置にて、下側フィルムを真空吸引し、下側フィルムの所定位置に下側に突出する凹部を成型する。そして、成型装置の下流側の所定位置にて、凹部内に製品を自動或いは手動にて供給するようにしている。
【０００４】
一方、下側フィルムの搬送ラインの上方には、別の原反ロールが設置されており、この原反ロールから連続して上側フィルムが引き出され、その引き出された上側フィルムは、上記製品の供給地点の下流側所定位置にて下側フィルムの上に重ね合わされるようになっている。
【０００５】
さらにこの両フィルムの重合地点の下流側には、真空チャンバーが設置され、凹部内の空気を吸引除去し、その凹部の周囲に位置する下側フィルムと上側フィルムの接触部位を熱シールする。これにより、製品が凹部内にて密封される。その後、シール装置の下流側に配置されたカッター装置にて、両フィルムのシール部位をカットすることにより、個々の深絞り型包装体ごとに分離製造するようにしている。係る従来の深絞り包装機としては、例えば特許文献１に開示された装置がある。
【０００６】
また、真空チャンバーに真空計を連係し、真空チャンバー内の圧力を測定し、測定結果を表示するものがある。この真空計を見ることで、ユーザは、現在の真空チャンバー内の圧力を確認することができる。
【０００７】
図１は、係る真空計を備えた包装機の真空チャンバーと真空計を示している。真空チャンバー１と真空ポンプ３を主配管２を介して連係する。主配管２の途中には、第一切替弁２ａを設置する。この第一切替弁２ａを開くと、真空チャンバー１の内部空間ひいては下側フィルム７の凹部７ａと真空ポンプ３が連通し、その状態で真空ポンプ３を動作させると、真空チャンバー１内の空気を吸引除去し、真空チャンバー１内を減圧する。また、第一切替弁２ａを閉じると、真空チャンバー１から真空ポンプ３へ至る経路は遮断される。また、主配管２の第一切替弁２ａより真空チャンバー１側の所定位置には、補助配管４  を連結する。この補助配管４の途中に第二切替弁４ａを設置し、補助配管４の先端にはマフラー４ｂを備える。第二切替弁４ａを開くと、主配管２は、補助配管４を経由してマフラー４ｂに連通し、真空チャンバー１は、大気開放する。さらに主配管２に、分岐配管５を接続し、この分岐配管５の先端に真空計６を接続する。これにより、真空計６は、真空チャンバー１内の真空度を計測し、計測結果を報知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１６２７１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
下側フィルム７の凹部７ａ内に製品８とともに調味料その他の液体９を充填した状態で真空包装処理を行うことがある。係る場合、真空ポンプ３による真空チャンバー１に対する真空処理により凹部７ａ内の空気が吸引除去されるのに伴い、凹部７ａ内の液体の一部が吸い出されて主配管２側に至ったり、凹部７ａ内の圧力低下に伴い液体９が気化し、その気化した状態のまま主配管２を真空ポンプ３側に向けて進み、その後、再結晶化等して主配管２の内壁面に付着したりする。その主配管２に存在する液体・再結晶化した物（以下、「液体等」と称する）は、第二切替弁４ａを開いて主配管２を大気開放することに伴い、主配管２内を真空チャンバー１側に向けて移動する。このとき、真空計６も大気開放するため、主配管２内に存在する液体等の一部は、分岐配管５を経由して真空計６の内部に至る。すると、真空計６の内部に液体等が進入することで、真空計６の故障・不具合を発生する要因となる。特に、真空計９がアナログの計器を用いた場合、機構・メカ部分に液体等が付着することで、正確に圧力が測定できなかったり、スムーズな計測ができなかったりする事態を生じるおそれが高い。
【００１０】
例えばアナログ系の真空計６は、圧力の低下に伴い、真空計９の針も徐々に回転する。これにより、作業者は、針の移動状況を見ることで、減圧していく様子を確認することができる。しかし、上述したように機構部分に液体等が進入・付着することで、なめらかな針の動きが行われず、作業者は、圧力低下の現象を正確にとらえることができないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明の包装機用真空処理回路は、（１）液体あるいは粉体を包み込んだ包装フィルムの内部を真空処理し、その状態で前記包装フィルムをシールして密封する真空チャンバーと、前記真空処理を行うための真空ポンプと、前記真空ポンプと前記真空チャンバーを連結する真空経路と、前記真空経路に接続され、前記真空経路から前記真空チャンバーを大気開放するための第一開放手段と、前記真空経路の前記第一開放手段の接続部位よりも前記真空チャンバー側で分岐し真空計に至る分岐経路と、を備えた包装機用真空処理回路であって、前記分岐経路に接続され、前記分岐経路から前記真空計を大気開放する第二開放手段を設け、前記第一開放手段による前記真空経路の開放によって前記真空計が大気開放される前に、前記第二開放手段による前記真空計の大気開放が行われるように構成した。真空経路は、実施形態では主配管３１に対応する。第一開放手段は、実施形態では主に第二切替弁３５に対応する。第二開放手段は、実施形態では主に第三切替弁４１に対応する。液体あるいは粉体は、実施形態の液体２４のように他の製品１０とともに包装フィルム内に存在するものでも良いし、液体あるいは粉体のみで存在するものでも良い。
【００１２】
包装フィルム内に液体が存在した状態で真空処理が行われるため、その真空処理により液体の一部が吸引されたり、気化されたりして真空経路内に至る。気化した状態のものは再結晶化等して真空経路の内壁面に付着したりする。この状態で大気開放されると、真空経路内に存在する液体等が真空チャンバー側に移動し、分岐経路側にも移動しようとする。
【００１３】
本発明では、真空チャンバーを大気開放するための第一開放手段とは別に、真空計を大気開放する第二開放手段を設け、真空計の大気開放を第二開放手段により行うようにした。すなわち、真空計は真空経路にもつながっており、例えば第二開放手段による大気開放を行わずに第一開放手段による大気開放を行うと、真空チャンバーとともに真空計の大気開放も係る第一開放手段の大気開放処理により実行される。そこで本発明では、第一開放手段による真空経路の開放によって真空計が大気開放される前に、第二開放手段による真空計の大気開放が行われるように構成したため、第一開放手段による大気開放を行い真空経路ひいては真空チャンバーを大気開放する際には既に、真空計は大気開放されており、真空経路の圧力より分岐経路の圧力は高くなっている。よって、第一開放手段による大気開放により真空経路内に存在する液体等が分岐経路を介して真空計側に移動・進入しようとしても、圧力の高い分岐経路側には移動せず、真空計内に液体等が進入するのを阻止できる。よって、かかる液体等の進入に伴う真空計の故障等の発生を未然に防止できる。
【００１４】
（２）前記第二開放手段による大気開放を開始し、次いで、前記第一開放手段による大気開放を開始するように制御するとよい。例えば、通常であれば第一開放手段による大気開放の開始と第２開放手段による大気開放の開始を同時に行ったとしても、真空計の大気開放は、経路の近い第二開放手段による大気開放の開始により行われ、第一開放手段の開放処理により真空経路内の大気開放が進み、真空経路の分岐経路との接続ポイントまで大気開放が進むころには既に真空計は大気開放し、液体等の進入を抑止することができる。そして、本発明のように第一開放手段と第二開放手段の大気開放の開始時期をずらし、第二開放手段を先に動作させることでより確実に真空計・分岐経路の大気開放を第二開放手段に基づいて行うことができる。
【００１５】
（３）前記真空計は、アナログ式の計器とするとよい。アナログ式の真空計は、機械要素が多く、内部に液体等が進入すると故障・動作不良を起こしやすいが、本発明では真空計内部への液体等の進入を抑止できるため、長期にわたり安定して動作させることができるので良い。
【００１６】
（４）前記包装フィルムは、下側に突出する凹部を有する下側フィルムと、その下側フィルムの上方に被せた上側フィルムからなり、前記液体あるいは粉体は前記凹部内に充填されており、前記真空チャンバーは、前記凹部内の空気を吸引除去し、前記下側フィルムと前記上側フィルムの接触部位を熱シールするものとするとよい。すなわち、本発明が適用される包装機は、深絞り型包装機に好ましく適用することができる。
（５）前記液体あるいは粉体は、別の固形の製品とともに前記包装フィルム内に充填されるものとするとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、真空計の内部への液体等の進入を抑止できるため、真空計の故障・動作不良・不安定な動作等の不具合の発生を可及的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明が適用される真空包装機の一例を示す図である。
【図３】本発明の好適な一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図２は、本発明に係る真空包装機用真空計保護回路が適用される真空包装機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１１，１１間に渡設されたエンドレスチェーン１２の所定間隔毎に設置された爪部材１３を介して第一原反ロール１４から連続して引出される下側フィルム１５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１５の搬入側近傍には、成型装置１６が設置されており、その成型装置１６にて下側フィルム１５に所定形状の凹部１５ａを形成する。
【００２０】
成型装置１６は、下側フィルム１５を挟んで上下に配置された上側ボックス１６ａと下側ボックス１６ｂを有している。下側ボックス１６ｂ内に、成型する凹部１５ａの外形状に符合する内形状に加工された雌型を配置する。一方、上側ボックス１６ａ内には、その上側ボックス１６ａに対して相対的に昇降移動するプラグを備える。このプラグが、下側フィルム１５の上面に接触して下方に付勢し、下側フィルム１５の所定のフィルム部位を下側ボックス１６ｂ内に押し込んで雌型の内周面近傍に位置させる。次いで、下側ボックス１６ｂ内を真空吸引し、これに伴い下側フィルム１５は、雌型の内周面に密着し、その内周面の形状に成型されて凹部１５ａが成型される。
【００２１】
成型装置１６の進行方向前方には、製品供給装置２０が設置されており、凹部１５ａ内に製品１０を順次供給するようになっている。なお、製品供給装置２０に替えて、人手による供給としても良い。さらに本実施形態では、凹部１５ａ内に、液体を充填する液体充填装置を備えている。たとえば製品が食品の場合、液体は各種のタレ、調味料や保存液などがある。液体充填装置は、製品供給装置２０に組み込まれていてもよいし、別の装置として実装してもよい。
【００２２】
更に、下側フィルム１５の搬送路の略中央上方部には第二原反ロール２６が設置され、その第二原反ロール２６から上側フィルム１７を連続して供給し、下側フィルム１５の上方を被覆するようになっている。
【００２３】
また、上側フィルム１７の被覆点Ｘより進行方向前方には真空チャンバー２１が設置され、真空チャンバー２１内ひいては下側フィルム１５の凹部１５ａ内の空気を吸引除去し、その凹部１５ａの周囲に位置する下側フィルム１５と上側フィルム１７の接触部分を熱シールする。そして、その真空チャンバー２１の更に進行方向前方には横カッター装置１８並びに縦カッター装置１９が設置されており、下側フィルム１５と上側フィルム１７の所定位置を横，縦方向に切断し、一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。
【００２４】
また、図では横カッター装置１８と縦カッター装置１９を設け、フィルムの横方向と縦方向をそれぞれ別々にカットするようにしたが、例えば、個々の包装体の外形状に沿った刃部を有し、上方から打ち抜いて個々の包装体を製造するカッター装置としてもよい。
【００２５】
図２，図３に示すように、真空チャンバー２１は、下側ボックス２２と上側ボックス２３とを備える。そして、下側ボックス２２は、上開きの箱状になっているとともに、その内部に所定数の凹部２５を形成している。そして、その凹部２５内に下側フィルム１５の凹部１５ａを挿入した状態で、下側ボックス２２と上側ボックス２３を閉じると、上側フィルム１７と下側フィルム１５が、下側ボックス２２，上側ボックス２３にて挟み込みこまれる。
【００２６】
真空チャンバー２１は、主配管３１を介して真空ポンプ３３に連携される。具体的には、下側ボックス２２の凹部２５を仕切る周壁の上面には、真空用吸気口を形成する。真空用吸気口は、周壁に設けられた貫通孔の一端であり、その貫通孔の他端は主配管３１に接続する。そして、下側フィルム１５の真空用吸気口に対向する部位は、開口部が設けられており、真空ポンプ３３が作動すると、主配管３１内の空気が吸引され、下側フィルム１５の凹部１５ａ内の空気は、真空用吸気口から貫通孔を経由して主配管３１に至り、吸引除去される。係る凹部１５ａ内を真空吸引する機構は、従来と同様のものを用いることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、主配管３１には、その途中に第一切替弁３４を設置する。この第一切替弁３４を開くと、真空チャンバー２１の内部空間ひいては下側フィルム１５の凹部１５ａと真空ポンプ３３が連通し、その状態で真空ポンプ３３を動作させると、真空チャンバー２１内の空気を吸引除去し、真空チャンバー２１内を減圧する。また、第一切替弁３４を閉じると、真空チャンバー２１から真空ポンプ３３へ至る経路は遮断される。
【００２８】
また、主配管３１のうち、第一切替弁３４より真空チャンバー２１側の所定位置には、第一補助配管３６を連結する。この第一補助配管３６の途中に第二切替弁３５を設置し、第一補助配管３６の先端には第一マフラー３７を備える。第二切替弁３５を開くと、主配管３１は、第一補助配管３６を経由して第一マフラー３７に連通する。よって、主配管３１ひいては真空チャンバー２１は、大気開放する。一方、第二切替弁３５を閉じると、第一補助配管３６の経路が遮断される。
【００２９】
よって、真空チャンバー２１内に下側フィルム１５，上側フィルム１７をセットし、第一切替弁３４を開き、第二切替弁３５を閉じた状態で真空ポンプ３３を作動すると、真空チャンバー２１，下側フィルム１５の凹部１５ａ内の空気が除去される。そして、たとえば真空チャンバー２１内の真空度が所望の値になったり、吸引開始から一定時間が経過したりするなど、所定の条件を満たすと第一切替弁３４を閉じる。これにより、真空ポンプ３３の動作の如何に関わらず、真空チャンバー２１内を所望の真空度の状態で保持する。また、適宜のタイミングで下側フィルム１５と上側フィルム１７の接触部位を熱シールし、真空になった凹部１５ａを密封する。
【００３０】
その後、第二切替弁３５を開く。これにより、主配管３１ひいては真空チャンバー２１が大気開放し、上側ボックス２３と下側ボックス２２が離反可能となる。以後、両ボックスが離反し、真空・シール処理がなされた下側フィルム１５と上側フィルム１７は搬送される。
【００３１】
また真空ポンプ３３による真空チャンバー２１に対する真空処理により凹部１５ａ内の空気が吸引除去されるのに伴い、凹部１５ａ内の液体２４の一部が吸い出されて主配管３１側に至ったり、凹部１５ａ内の圧力低下に伴い液体が気化し、その気化した状態のまま主配管３１を真空ポンプ３３側に向けて進み、その後、再結晶化等して主配管３１の内壁面に付着したりする。その主配管３１に存在する液体・再結晶化した物（以下、「液体等」と称する）は、第二切替弁３５を開いて主配管３１を大気開放することに伴い、主配管３１内を真空チャンバー２１側に向けて移動する。
【００３２】
ここで本実施形態では、主配管３１から分岐する分岐配管３８を設ける。この分岐配管３８の先端に真空計３９を接続する。これにより、真空計３９は、真空チャンバー２１内の真空度を計測し、計測結果を報知する。本実施形態では、真空計３９は、アナログの計器を用いて構成する。よって、真空ポンプ３３の作動に伴い真空チャンバー２１内の圧力が徐々に減圧すると、それに追従して真空計３９の針も徐々に回転する。これにより、作業者は、針の移動状況を見ることで、減圧していく様子を確認することができる。
【００３３】
本実施形態では、分岐配管３８に第二補助配管４０を接続する。この第二補助配管４０の途中に第三切替弁４１を設置し、第二補助配管４０の先端には第二マフラー４２を備える。第三切替弁４１を開くと、分岐配管３８は、第二補助配管４０を経由して第二マフラー４２に連通する。これにより、第二補助配管４０ひいては真空計３９が大気開放する。一方、第三切替弁４１を閉じると、第二補助配管４０の経路が遮断される。このように分岐配管３８に第二補助配管４０を接続し、第三切替弁４１の動作を制御することで、真空計３９・分岐配管３８を直接大気開放することができる。
【００３４】
そして、本実施形態では、真空チャンバー２１による真空処理が終了後、第三切替弁４１を開き、次いで第二切替弁３５を開くように制御する。このように、第二切替弁３５と第三切替弁４１を開くタイミングに時間差を設け、第三切替弁４１の方を先に開くようにしたため、真空計３９側の経路である分岐配管３８が先に大気開放し、その後、主配管３１側が大気開放する。よって、第二切替弁３５を開く前に、すでに真空計３９・分岐配管３８が大気開放されており、主配管３１内の圧力よりも高くなる。そのため、その後に第二切替弁３５を開き、主配管３１ひいては真空チャンバー２１を大気開放する際に、主配管３１内に残っている液体等は、真空チャンバー２１側に向けて移動するが、主配管３１と分岐配管３８の圧力差から分岐配管３８側には進入しない。よって、真空計３９内に主配管３１内に残っていた液体等が進入することも無く、真空計３９の故障・誤動作・不具合等の発生を抑止できる。よって、真空計３９は、長期にわたり正常に動作する。
【００３５】
真空計３９へ至る経路である分岐配管３８は、主配管３１に比べて細径で良いため、第三切替弁４１，第二マフラー４２は、第二切替弁３５，第一マフラー３７よりも小型なものを用いるとよい。このように小型なものを用いることで、例えば真空計３９の裏面等に配置することができ、第三切替弁４１，第二マフラー４２が邪魔になることもなく既存の装置における各構成要素の配置を行える。
【００３６】
上述した実施形態では、第三切替弁４１を第二切替弁３５よりも先に開くようにしたが、本発明はこれに限ることはなく例えば第三切替弁４１と第二切替弁３５を同時に開いてもよい。このようにしても、例えば分岐配管３８の主配管３１に対する接続ポイントから、第二切替弁３５までの距離よりも第三切替弁４１までの距離を短くすることで、分岐配管３８の大気開放の方が、主配管３１の分岐配管３８との接続ポイントまでの区間を大気開放するよりも速く行え、真空計３９側への液体等の移動を阻止できる。
【００３７】
また、上述した実施形態では、主配管３１と第一補助配管３６にそれぞれ２ポートの第一切替弁３４と第二切替弁３５を配置し、両切替弁を閉じて真空ポンプ３３の動作を停止しても真空チャンバー２１の真空度を一定に保つ構成としたが、本発明はこれに限ることは無く、例えば主配管３１と第一補助配管３６の分岐部分に３ポートの切替弁を設置し、真空チャンバー２１が真空ポンプ３３に接続する経路と、大気開放する経路の二者択一で切り替わるようにしても良く、各種の構成を採ることができる。
上述した実施形態では、液体２４は製品１０とともに凹部１０ａ内に存在するものとしたが、本発明はこれに限ることは無く例えば液体が製品となって液体のみ存在するものでも良いし、液体に換えて粉体としても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１０  製品
１５  下側フィルム
１５ａ  凹部
１７  上側フィルム
２０  製品供給装置
２１  真空チャンバー
２２  下側ボックス
２３  上側ボックス
２４  液体
３１  主配管
３３  真空ポンプ
３４  第一切替弁
３５  第二切替弁
３６  第一補助配管
３７  第一マフラー
３８  分岐配管
３９  真空計
４０  第二補助配管
４１  第三切替弁
４２  第二マフラー
【図１】
2015134618.tif 000003
【図２】
2015134618.tif 000004
【図３】
2015134618.tif 000005