(57)【要約】【課題】切り屑を発生させることなく密閉された袋に袋口を形成し、無菌充填包装を行う。【解決手段】周縁部がシールされて密閉された袋Ｗ０が一列に連なる帯状連接体８をロール状に巻いたものを巻き戻して無菌室３に導入し、各袋Ｗ０の一方の面のフィルム又は両方の面のフィルムの上縁シール部Ｗａの下部（切断部１４）を切断して袋口とし、続いて各袋間の境界１６を切断して周縁部がシールされた個々の袋Ｗに分離し、その袋Ｗを充填包装装置２に送り、前記袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールし、排出部２３を通して無菌室外に排出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部がシールされて密閉された袋が同方向を向いて一列に連なる帯状連接体をロール状に巻いたものを巻き戻して無菌室に導入し、各袋間の境界を切断して周縁部がシールされた個々の袋に分離すると同時に又はその前後に、各袋の一方の面のフィルムの上縁シール部の下部を切断して袋口とし、その後前記袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールすることを特徴とする無菌充填包装方法。
【請求項２】
周縁部がシールされて密閉された袋が同方向を向いて一列に連なる帯状連接体をロール状に巻いたものを巻き戻して無菌室に導入し、各袋間の境界を切断して周縁部がシールされた個々の袋に分離すると同時に又はその前後に、各袋の両方の面のフィルムの上縁シール部の下部を、両側縁に未切断部を残した状態で切断して袋口とし、その後前記袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールすることを特徴とする無菌充填包装方法。
【請求項３】
両側縁部が長さ方向に沿ってシールされかつ等間隔で横方向シール部が形成され、密閉された袋が一列に連なる形となった帯状連接体をロール状に巻いたものを巻き戻し、無菌室に導入した後、前記横方向シール部の後方側近傍を切断して個々の袋に分離し、その切断部位を該切断部位より後方側の袋の袋口とし、この袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールすることを特徴とする無菌充填包装方法。
【請求項４】
袋底がガセット折りされかつ周縁部がシールされて密閉された自立袋が同方向を向いて一列に連なる帯状連接体がロール状に巻かれ、各自立袋の袋口及び袋底は前記帯状連接体の幅方向両側に位置し、前記帯状連接体の袋口側にスぺーサーが前記帯状連接体とともに巻かれていることを特徴とする自立袋のロール体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無菌室内において食品等を無菌状態とされた袋に充填し、続いて袋口のシールを行う無菌充填包装方法、及びその方法に用いるのに適する袋のロール体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品等の保存安定性を高める方法の１つとして、無菌室内において食品等を無菌状態とされた袋に充填し、続いて袋口のシールを行う無菌充填包装方法が知られている。
例えば下記特許文献１には、内部が殺菌され周囲が密閉された袋が連なる原反ロールを巻き戻し、外部を殺菌したのち個々の袋に分離し、続いてこの袋を充填装置に送り、上端を切断して袋口を形成し、該袋口を開口し、袋内に被充填物を充填した後、袋口をシールする無菌充填包装方法が記載されている。
しかし、この方法では、切り屑が大量に発生するという問題がある。切り屑を無菌室内から排出するにはそのための専用の装置を無菌室内に設置する必要があり、これがコストアップに繋がり、充填装置周辺部の構造を複雑化させ、さらに清掃性やメンテナンス性を低下させる。また、薄く柔軟な切り屑は取り扱いが難しく、落下したものが袋内に入り込んで不良袋の発生の原因となったり、充填装置に引っ掛かって生産性に悪影響を及ぼすこともある。
下記特許文献２では、当初から個々に分離した袋を用いているが、やはり無菌室内で袋口を切断するため、切り屑が大量に発生する。
【０００３】
下記特許文献３では、１個の袋を中央部で切断して２個の袋に分離し、続いて分離後の袋を同時に充填装置に送っている。この方法では切り屑が発生することはないが、このように袋の中央部で切断して左右に並んだ２個の袋を同時に得る場合、切断後に得られた２個の袋の袋口が互いに逆方向を向くため、これを充填装置のグリッパーに送る際にひねりを加えて両方の袋の向きを揃える必要がある。そのため、給袋装置の構造の複雑化が避けられず、それに伴い給袋装置及びその周辺の清掃性やメンテナンス性が低下する。
下記特許文献４では、原反ロールから巻き戻された袋を帯状に連なったままで中央部で切断して２つに分離し、続いて切り口（袋口）を上に向け、袋内に充填し、袋口をシールしたのちに個々の袋に分離している。これも前記特許文献３と同様に、１個の袋をその中央部で切断して左右に並んだ２個の袋を同時に得るもので、切り屑が発生しない利点があるが、被充填物がきわめて軽量で薄いもの以外のときは、帯状に連なった袋の支持が難しく、かつ充填後の袋にシワが入りやすいという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特公平４−５１４１１号公報
【特許文献２】
特開平７−１０１１１号公報
【特許文献３】
特開２００１−２０２９号公報
【特許文献４】
特開昭６２−３４６１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の無菌充填包装方法の問題点に鑑みてなされたもので、袋を中央部において切断して２個の袋に分離するという方法以外の方法により、切り屑を発生させることなく密閉された袋に袋口を形成し、無菌充填包装を行うことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無菌充填包装方法は、周縁部がシールされて密閉された袋が同方向を向いて一列に連なる帯状連接体をロール状に巻いたものを巻き戻して無菌室に導入し、各袋間の境界を切断して周縁部がシールされた個々の袋に分離すると同時に又はその前後に、各袋の一方の面のフィルムの上縁シール部の下部を切断して袋口とし、その後前記袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールすることを特徴とする。この場合、袋口を形成するとき、袋の他方の面のフィルムは切断されないので、切り屑がでることはない。
【０００７】
あるいは、本発明に係る無菌充填包装方法は、周縁部がシールされて密閉された袋が同方向を向いて一列に連なる帯状連接体をロール状に巻いたものを巻き戻して無菌室に導入し、各袋間の境界を切断して周縁部がシールされた個々の袋に分離すると同時に又はその前後に、各袋の両方の面のフィルムの上縁シール部の下部を、両側縁に未切断部を残した状態で切断して袋口とし、その後前記袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールすることを特徴とする。この場合も、袋口を形成するとき、フィルムの両側縁に未切断部を残すので、切り屑がでることはない。
いずれの場合も、前記帯状連接体を構成する各袋は、袋口及び袋底が前記帯状連接体の幅方向両側に位置するように連なっていても、前記帯状連接体の長さ方向前後に位置するように連なっていてもよい。
【０００８】
上記方法を袋底がガセット折りされた自立袋に適用する場合、次のようなロール体が好適に利用できる。袋底がガセット折りされかつ周縁部がシールされて密閉された自立袋が同方向を向いて一列に連なる帯状連接体がロール状に巻かれ、各自立袋の袋口及び袋底は前記帯状連接体の幅方向両側に位置し、前記帯状連接体の袋口側にスぺーサーが前記帯状連接体とともに巻かれているロール体。
自立袋では袋底の厚みが袋口側の約２倍になるため、スペーサーなしの場合、ロール体の径が軸方向に大きく違ってきて、きれいに巻けないが、スペーサーを介在させることによりロール体の径を袋底側と袋口側でほぼ同じとすることができる。スペーサーは巻き戻しのとき回収すればよい。
【０００９】
また、本発明に係る別の無菌充填包装方法は、両側縁部が長さ方向に沿ってシールされかつ等間隔に横方向シール部が形成され、密閉された袋が一列に連なる形となった帯状連接体をロール状に巻いたものを巻き戻し、無菌室に導入した後、前記横方向シール部の後方側近傍を切断して個々の袋に分離し、その切断部位を該切断部位より後方側の袋の袋口とし、この袋口を開口して袋の内部に被充填物を充填し、前記袋口をシールすることを特徴とする。この場合、前記帯状連接体を構成する各袋は、巻き戻されるとき袋口側を前方に向けて送り出されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１２を参照して、本発明について具体的に説明する。
図１は、本発明を実施する無菌充填包装装置の概念図である。給袋装置１の大部分と充填包装装置２の全部が無菌室３内に配置され、無菌室３内には無菌空気供給機４からの加圧エアがパイプ５を通して供給され、大気圧よりやや高い気圧に維持されている。
【００１１】
給袋装置１において、ロール体６が無菌室３外に設置されて巻き戻され、多数のガイドローラ７に案内されて前方に送られ、無菌室３に入る。ロール体６は、周縁部がシールされて密閉された袋（プレパウチ）Ｗ０が一列に連なる帯状連接体８がロール状に巻かれたもので、帯状連接体８内において各袋Ｗ０は同方向を向き、この例では、袋口及び袋底が帯状連接体８の幅方向に向いた状態で互いに連接している。帯状連接体８を構成する各袋Ｗ０は内部が殺菌され、かつ密閉されているので、内部の無菌状態が維持されている。
無菌室３の入り口には殺菌液が入った殺菌槽９が設置され、帯状連接体８は殺菌槽９をくぐり抜けて無菌室に入り、さらに同様の殺菌槽１１内をくぐり、外面の殺菌が行われる。
【００１２】
外面が殺菌された帯状連接体８は、間欠回転するフィードローラ１２により間欠的に引き込まれて袋口切断位置Ａに達し、この袋口切断位置Ａにおいて、図２に示すように、各袋Ｗ０の一方の面のフィルムの上縁シール部Ｗａの下部が、両側縁に未切断部１３を残した状態で切断される。この切断部１４が袋口となる。前記一方の面のフィルムの切断部１４より上方部分は未切断部１３及び上縁シール部Ｗａを介して他方の面のフィルムと袋Ｗ０とつながっているので、切り屑はでない。なお、この場合、切断部１４の左右（袋Ｗ０の両側縁）に未切断部１３を残すのは必須ではない。
続いて、帯状連接体８の先頭の袋Ｗ０が袋分離位置Ｂに到達して停止すると、カッター１５が作動して、先頭の袋と次の袋の境界１６（図２参照）を切断し、先頭の袋Ｗ（分離後の袋にＷの符号を付ける）を帯状連接体８の先から分離する。分離された袋Ｗは周縁部（上縁、両側縁、底縁）がシールされた状態であり、上縁シール部Ｗａの下に前記袋口が形成されている。
【００１３】
帯状連接体８から分離された袋Ｗは、袋分離位置Ｂにおいて給袋装置の吸盤１６により吸着されて持ち上げられ、続いて上縁を把持部材１７により把持され、充填包装装置２のグリッパー１８に供給される。この給袋装置としては、公知の製袋充填包装機用のものが使用できる。
充填包装装置２は、それ自体公知の間欠回転テーブル式充填包装装置であり、停止位置Ｉにおいて給袋装置から袋Ｗの供給を受け、グリッパー１８により袋Ｗの両縁部を把持した後、袋Ｗに対する包装操作をテーブルの間欠回転に伴って順次行うようになっている。なお、停止位置ＩＩでは袋口の開口、停止位置ＩＶでは充填ノズル１９による充填、停止位置ＶＩでは熱板２１によるシール、停止位置ＶＩＩでは冷却板２２によるシール部の冷却が行われ、停止位置ＶＩＩＩではグリッパー１８が開き、充填及びシール済みの袋Ｗが排出部２３を通って無菌室３から排出され、製品コンベア２４に落下し、搬出される。
【００１４】
図３は、袋口切断位置Ａにおいてカッター受け台２５上に停止した袋Ｗ０の一方の面（上方側）のフィルムＦａを切断して、切断部１４を形成するカッター装置２６を示す。カッター装置２６は、切断部１４を形成するに必要な幅を有するカッター２７、それを固定した取付部材２８、取付部材２８を昇降させるエアシリンダ２９、取付部材２８が下降したときその当接部２８ａの下端が当接するストッパー３１からなる。ストッパー３１によりカッター２７の下降端が位置決めされる。この例では、カッター２７の下降端は、その刃先がフィルムＦａを切断（貫通）し、下方側のフィルムＦｂに少し切り込んだところで停止するように設定されている。袋口切断位置Ａにおいて、袋Ｗ０がカッター受け台２５上に停止したとき、エアシリンダ２９が作動してカッター２７が仮想線位置から実線位置に下降し、袋Ｗ０のフィルムＦａを切断する。
【００１５】
図４に袋Ｗの袋口を開口したときの様子を示す。一対のグリッパー１８に両縁を把持された袋Ｗは、充填包装装置２の停止位置ＩＩにおいて、通常の袋の開口操作と同じく、両面から吸盤（図示せず）で吸着され、開口される。なお、この袋Ｗの周囲は上縁シール部Ｗａ、両側縁シール部Ｗｂ，Ｗｃ及び、底縁シール部Ｗｄを有し、上縁シール部Ｗａの下部に形成された切断部１４が袋口３２として開口し、この袋口３２から被充填物が充填される。
【００１６】
図５に充填後の袋Ｗの袋口３２をシールしたときの状態を示す。一対のグリッパー１８に両縁を把持された袋は、充填包装装置２の停止位置ＶＩにおいて、両面を熱板２１により挟持されて熱シールされる。この例では、斜線にて示す熱シール部３３が切断部１４の少し下部から袋の上端まで形成されている。また、図６に示す例では、熱シール部３４が切断部１４の下部にのみ形成されている。いずれにしても、切断部１４より下方位置を熱板２１で挟持して熱シールすれば袋口３２がシールされるが、切断部１４を含めて熱シールすることが望ましい。
【００１７】
なお、以上述べた例では、袋を帯状連接体から切り離す前に、当該袋の一方の面のフィルムの上縁シール部の下部を切断して袋口としたが、この切断は袋を帯状連接体から切り離すと同時に行ってもよく、切り離した後に行ってもよい。また、切り離した後に行う場合、充填包装装置２に送る前に行ってもよいし、充填包装装置２に送った後、袋口開口前に行ってもよい。
【００１８】
図７に別のカッター装置３５を示す。このカッター装置３５は、図示しないフレームに固定された支点軸３６と、軸受３７を介して前記支点軸３６に回転自在に支持されたカッターローラ３８からなる。カッターローラ３８は、袋口切断位置Ａにおいてカッター受け台２５上に配置され、刃先が上方側のフィルムＦａを切断（貫通）し、下方側のフィルムＦｂに少し切り込んだ位置に設定され、袋Ｗ０の移動に伴って回転しフィルムＦａを切断する。この場合は、カッター装置２６と異なり、切断部は袋Ｗ０の全幅にわたって形成される。
【００１９】
図８にさらに別のカッター装置３９を示す。このカッター装置３９は、袋Ｗ０の幅方向に沿って往復動し得る往復動部材４１と、往復動部材４１に固定された軸４２に回転自在に支持され、かつ圧縮ばね４３により付勢された揺動部材４４と、揺動部材４４の先端に固定されたカッター４５と、往復動部材４１の下端に取り付けられて袋Ｗ０の上に乗るローラ４６と、揺動部材４４に当接してカッター４５の下端位置を規定するストッパーねじ４７からなる。カッター４５の刃先は上方側のフィルムＦａを切断（貫通）し、下方側のフィルムＦｂに少し切り込んだ位置に設定される。往復動部材４１はカッター受け台２５上に配置され、袋Ｗ０が前進するとき共に同距離移動（往動）し、袋Ｗ０が停止したときカッター受け台２５上の袋Ｗ０の上を逆方向に移動（復動）し、このときフィルムＦａを切断する。この場合も、切断部は袋Ｗ０の全幅にわたって形成される。
【００２０】
図９は、両方の面のフィルムＦａ，Ｆｂが切断された袋Ｗの例を示す。袋Ｗは両側縁に未切断部４７を残した状態で切断され、切断部４８がこの袋Ｗの袋口となる。未切断部４７があるため、切断部４８より上方部分は未切断部４７を介して袋Ｗとつながっており、切り屑はでない。
この袋Ｗの袋口を開口する場合、一方の面に対しては切断部４８より下方位置に進退自在な吸盤４９を設け、他方の面に対しては切断部４８より上方位置と下方位置の両方に進退自在な吸盤５１，５２を設け、袋Ｗの両面を吸着し、袋口を開口する。吸盤５２は袋Ｗの上縁シール部Ｗａに吸着する。各吸盤４９，５１，５２はそれぞれ図示しないフィルタ、切換弁等を介して真空源に連通している。なお、この例では、吸盤５２に対向する押さえ板５３を設け、吸盤５２の吸着を助けている。
この袋Ｗに対するシールは、図５，６に示したように行えばよい。
【００２１】
図１０、１１は、上記方法に袋底がガセット折りされた自立袋を適用する場合に使用されるロール体の斜視図及び断面図である。個々の自立袋Ｓは、上縁シール部Ｓａ，両側縁シール部Ｓｂ，Ｓｃ及び底縁シール部Ｓｄにより密閉され、両側縁において隣接する自立袋につながり、一列に連なって帯状連接体５５を構成している。また、各自立袋Ｓは同じ方向を向き、かつ袋口（上縁シール部Ｓａ側）及び袋底（底縁シール部Ｓｄ側）は帯状連接体５５の幅方向両側を向いている。
ロール体５６は、紙管５７の周りに帯状連接体５５とスペーサー５８を重ねてロール状に共巻きしたものであり、前記スペーサー５８は帯状連接体５５の袋口側に配置されている。
【００２２】
自立袋では袋底側の厚みは他の箇所の２倍（フィルム４枚）になっており、スペーサー５８がなければ、ロール体５６の径が袋底側と袋口側で大きく違ってくるが、スペーサー５８を介在させることにより、ロール体５６の径を幅方向にほぼ均等にすることができる。スペーサー５８はプラスチックフィルムや紙を用いることができる。スペーサー５８は自立袋Ｓの袋底側の厚みと他の箇所の厚みの差を埋めるものであり、フィルムの厚みの約２倍に設定すればよい。その幅は自立袋Ｓの高さ（ロール体５６の幅）の５〜４０％程度に設定すればよい。
【００２３】
図１２は、両側縁部が長さ方向に沿ってシールされかつ等間隔に横方向シール部が形成された帯状連接体を用いる無菌充填包装方法を説明するものである。
帯状連接体６１は、両側縁のシール部６２と横方向シール部６３により密閉され、内部は無菌状態が維持されている。図１を用いて説明したと同様に、帯状連接体６１はロール状に巻かれたものが巻き戻され、無菌室の入り口及び無菌室内で外面を殺菌され、前方に間欠的に送られ横方向に切断されて個々の袋Ｔに切り離され、続いて袋Ｔは充填包装装置に送られ、袋口の開口、被充填物の充填、及び袋口シール等の包装操作を受けた後、無菌室から排出される。
【００２４】
帯状連接体６１の切断に際しては、図１２に示すように、横方向シール部６３の後方側近傍を横に切断して個々の袋Ｔに分離する。分離された袋Ｔは切断部６４を除く周縁部（両側縁、底縁）がシールされた状態であり、切断部６４が該切断部６４の後方側の袋Ｔの袋口となり、袋Ｔは袋口を前方に向けて送り出されることになる。分離後の袋Ｔの横方向シール部６３の下の非シール部６５は、シール装置によりシールすることもできる。
帯状連接体６１に対する１回目の切断（切断部６４ａ）により先端に切り屑６６ができるが、以後の切断により切り屑がでることはない。また、１回目の切断を切断部６４ｂから始めることとし、１個目の袋Ｔ（Ｔ１）については充填包装装置に供給したうえで不良袋（袋口が密閉された袋）として充填等の操作を行わないようにし、排出すれば、切り屑を出さないで済む。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、切り屑を発生させることなく密閉された袋に袋口を形成し、無菌充填包装を行うことができ、袋を中央部において切断して２個の袋に分離するという従来の方法（切り屑を発生させない方法）に伴う不利益を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無菌充填包装装置の概念図である。
【図２】帯状連接体の平面図である。
【図３】袋口を形成するカッター装置の側面図である。
【図４】袋口を開口した袋の斜視図である。
【図５】切断部と充填後のシール位置を示す袋の正面図である。
【図６】切断部と充填後のシール位置を示す袋の正面図である。
【図７】袋口を形成する別のカッター装置の側面図である。
【図８】袋口を形成するさらに別のカッター装置の側面図である。
【図９】袋口の開口方法を説明する開口前（ａ）及び開口後（ｂ）の側面図である。
【図１０】自立袋の帯状連接体を巻いたロール体の斜視図である。
【図１１】そのロール体の断面図である。
【図１２】帯状連接体の平面図である。
【符号の説明】
３  無菌室
６  ロール体
８  帯状連接体
１３  未切断部
１４  切断部
１６  袋同士の境界
Ａ  袋口切断位置
Ｂ  袋分離位置
Ｗ０  分離前の袋
Ｗ  分離後の袋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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