(57)【要約】【課題】本発明は、内容物充填密封後における容器のヘッドスペース内の酸素濃度を極力低下させるように、内容物を充填する容器のヘッドスペース内の空気を窒素ガス、炭酸ガスなどの置換ガスによりガス置換する、酒容器あるいは牛乳容器等に用いられる液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法にを提供することを目的とする。【解決手段】液体紙複合容器の底部を成型シールし、内容物を充填する直前の第１ガス置換工程と、内容物を充填して容器の頂部を成型シールする直前の第２ガス置換工程とを含む工程により、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法である。【選択図】図１
2005145514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体内容物を充填する液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法において、
前記液体紙複合容器の底部を成型シールし、内容物を充填する直前の第１ガス置換工程と、内容物を充填して容器の底部を成型シールする直前の第２ガス置換工程とを含む工程により、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体内容物を充填する液体紙複合ヘッドスペースのガス置換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酒容器あるいは牛乳容器等に用いられるゲーブルトップ型の液体紙容器は、容器内にヘッドスペースを生じることが避けられないため、内容物がヘッドスペースの酸素の影響を受けて変質する問題が生じる場合がある。
【０００３】
この問題の解決手段としては、窒素、炭酸ガス等の置換ガスをヘッドスペース内に注入して、そのスペース内の空気とガス置換する方法が従来から用いられている。
【０００４】
従来のガス置換方法としては、内容物の充填直前に容器内に窒素ガス等の置換ガスを吹き付ける方法や、内容物の充填直後からトップシール直前までに置換ガスを容器のヘッドスペース内に吹き付ける方法が知られている。
【０００５】
しかしながら、例えば泡立ちの多い液状の内容物を容器内に充填する場合、充填後のみのガス置換方法では、ヘッドスペース内のガス置換効率を悪くする下記の要因が挙げられる。
（１）高温充填された内容物から発生する蒸気の上昇気流。
【０００６】
図２に示すように、上方から内容物の上方の気層へ置換ガスを吹き付ける際に、高温充填された内容物の場合は、内容物から置換ガスの流れの逆方向から蒸気が上がりガス置換を鎖害する。
（２）充填時に泡が発生する内容物の泡に含まれる空気。
【０００７】
図３に示すように、内容物を充填する際に発生する泡中に含まれる空気が、ガス置換時に破泡されなければ泡内部に残留する空気が内容物充填密閉容器のヘッドスペース内に置換されることなく残留するために置換率が低下する。泡立ちの多い内容物を充填する場合、泡の内部には空気が保持され、泡部分のガス置換は十分になされないために、従来のガス置換方法ではヘッドスペース内の酸素濃度を下げることができない。
【０００８】
また、通常、上記した従来の充填後のみのガス置換方法では、泡立ちの発生の少ない充填物の場合、あるいは泡立ちの発生が殆ど無い充填物の場合であっても、ヘッドスペース内の酸素濃度を下げることができないものであった。このように密封後の容器のヘッドスペース内に酸素が残存する場合は、充填物が残存する酸素によって酸化されて劣化を生じることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、内容物充填密封後における容器のヘッドスペース内の酸素濃度を極力低下させるように、内容物を充填する容器のヘッドスペース内の空気を窒素ガス、炭酸ガスなどの置換ガスによりガス置換する、酒容器あるいは牛乳容器等に用いられる液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法に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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、すなわち
請求項１に係る発明は、内容物を充填する液体紙複合容器のヘッドスペースをガス置換する容器ヘッドスペースのガス置換方法において、
前記液体紙複合容器の底部を成型シールし、内容物を充填する直前の第１ガス置換工程と、内容物を充填して容器の頂部を成型シールする直前の第２ガス置換工程とを含む工程により、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することを特徴とする液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法である。
＜作用＞
本発明の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法によれば、液体紙複合容器のヘッドスペース内のガス置換を、液体紙複合容器の底部を成型シールし、内容物を充填する直前と、内容物を充填して容器の頂部を成型シールする直前とに亘って置換ガスを容器内に吹き付け、充填時における泡立ちの多い内容物を充填する場合においても、泡の内部に保持される気体を効率良く置換ガスとすることができ、泡発生によるガス置換効率の低下を防ぐ作用があり、ヘッドスペース内の酸素濃度を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、泡立ちの多い内容物を充填する場合、泡内に保持される気体（空気）を置換ガスとすることによって、泡立ちによるガス置換効率の低下を防ぐことができ、密封充填後の容器のヘッドスペース内の酸素濃度を極力抑えてガス置換できる効果があり、また、泡立ちの発生の少ない内容物を充填する場合、あるいは泡立ちの発生が殆ど無い内容物を充填する場合においても、密封充填後の容器のヘッドスペース内の酸素濃度を極力抑えてガス置換できる効果があり、充填密封容器内のヘッドスペースのガス置換効率の向上と、それによる密封容器内での充填物の酸化による劣化を最小限に抑えることが可能となるものである。
【００１２】
また、本発明の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法によれば、設備面でも簡易な構成にすることができ、しかも置換ガスの使用量も少なくランニングコストの低い、安全性の高いガス置換方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例によるガス置換方法における充填機の内容物充填工程からトップシール（密封シール）工程までを示す概要側面図である。
【００１５】
図１に示すように、まず、容器底部Ｓを形成シールされた未充填の容器１は容器トップ部Ｔを開口した状態で第１ガス置換工程Ａに搬送され、置換ガス吹き付け用の第１ガス置換ノズル２の真下に搬送され、第１ガス置換ノズル２により、窒素ガスＮ2、炭酸ガスＣＯ2等の置換ガスが、未充填の容器１内部全体の空気を置換するように容器１内に吹き付けられる。吹き付け圧は、例えば０．０１ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度である。なお、第１ガス置換は、液体窒素等の液化ガスを用いて、気化される置換ガスを利用してもよい。
【００１６】
次に、この容器１は、内容物充填工程Ｂに搬送され、内容物充填ノズル３から液状（固体を含有していてもよい）の内容物ａが容器１内に充填される。内部に取り込んだ泡４を発生する。
【００１７】
続いて、充填後の容器内のヘッドスペースＨに、置換ガスを取り込んだ前記泡４が保持された状態で、仮折り手段５（マニピュレータなど）を備えた仮折り工程Ｃに搬送される。前記仮折り工程Ｃでは、開口状態の容器トップ部Ｔの仮折り（図面では、開口状態の容器トップ部Ｔの閉鎖する方向への仮折り）がなされ、そして、工程Ｃと工程Ｄとの間には
トップヒーター（図示せず）を具備しており、そのトップヒーターからホットエアーを容器トップ部Ｔの接着部に吹き付けて接着面を軟化溶融状態で、容器１は、搬送方向下流側にある密封シール手段７（シールジョーなどの加熱加圧シール手段）を備えた密封シール工程Ｅ方向に搬送される。
【００１８】
この搬送途中の中間工程の第２ガス置換工程Ｄにて、密封シール直前の容器１のヘッドスペースＨ内に第２ガス置換ノズル６により、窒素ガスＮ2、炭酸ガスＣＯ2等の置換ガスが、例えば０．０１ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度の吹き付け圧にて吹き付けられてガス置換がなされ、このヘッドスペースＨ内に第２ガス置換ノズル６により置換された置換ガスが保持されている間に、密封シール工程Ｅの密封シール手段７により、容器トップ部Ｔの上部折り端部Ｔ1の密封シール（容器１内面シーラント層を互いに加熱加圧接着シール）が行われ、ヘッドスペースＨをガス置換した液体充填密封された液体紙複合容器１が製造される。
【００１９】
続いて、容器１は排出工程Ｆに搬送されて適宜排出手段にて排出されるものである。
【００２０】
なお、本発明の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法において、第１ガス置換工程および第２ガス置換工程、内容物充填工程、仮折り工程と、密封シール工程の全工程、または、第１ガス置換工程を除く前記工程を、置換ガスの充満するチャンバー内にて処理することもできる。
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明の具体的な実施例を示す。
＜実施例１＞
７０ｍｍ角、１０００ｍｌの液体紙複合容器（カートン）に、内容物として９０℃のお湯を充填密封する容器ヘッドスペースのガス置換方法において、容器の底部を成型シールした直後の第１ガス置換工程にて、内径８ｍｍのガス置換ノズルより、窒素ガス（Ｎ2）置換ガスを、０．０２ＭＰａの吹き付け圧力にて吹き付けてガス置換を行い、さらに内容物を充填して容器の頂部を成型シールする直前の第２ガス置換工程にて、内径２３ｍｍのガス置換ノズルより、窒素ガス（Ｎ2）置換ガスを、０．０１ＭＰａの吹き付け圧力にて吹き付けてガス置換を行なって内容物充填密封された液体紙複合容器を得た。この容器の残存酸素量から窒素置換率を算出して評価した。その窒素置換率を内容物充填時の内容物性状とともに表１に示す。
＜実施例２＞
実施例１において、内容物として９０℃の無糖コーヒーを用いた以外は実施例１と同様にして内容物充填密封された液体紙複合容器を得た。この容器の残存酸素量から窒素置換率を算出して評価した。その窒素置換率を内容物充填時の内容物性状とともに表１に示す。
【００２２】
以下に、本発明の比較例について説明する。
＜比較例１＞
実施例１において、第１ガス置換工程を除いて、第２ガス置換工程のみにてガス置換を行なって内容物充填密封された液体紙複合容器を得た。この容器の残存酸素量から窒素置換率を算出して評価した。その窒素置換率を内容物充填時の内容物性状とともに表１に示す。
＜比較例２＞
実施例２において、第１ガス置換工程を除いて、第２ガス置換工程のみにてガス置換を行なって内容物充填密封された液体紙複合容器を得た。この容器の残存酸素量から窒素置換率を算出して評価した。その窒素置換率を内容物充填時の内容物性状とともに表１に示す。
【００２３】
【表１】
2005145514.tif 000003
表１より明らかに、液体紙複合容器の底部を成型シールした直後の第１ガス置換工程と、内容物を充填して容器の頂部を成型シールする直前の第２ガス置換工程とを含む工程により、容器内に置換ガスを吹き付けてガス置換することにより高い窒素置換率が得られ、ヘッドスペース内の酸素濃度を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、液体内容物充填密封後における容器ヘッドスペース内の酸素濃度を極力低下させるように、内容物を充填する容器のヘッドスペース内の空気を窒素ガス、炭酸ガスなどの置換ガスによりガス置換する、酒容器あるいは牛乳容器等に用いられる液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法として好適に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法の一実施例におけるガス置換工程、内容物充填工程、密封シール工程を説明する概要側面図である。
【図２】従来の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法の一実施例におけるガス置換工程を説明する概要側面図である。
【図３】従来の液体紙複合容器ヘッドスペースのガス置換方法の一実施例におけるガス置換工程を説明する概要側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｔ・・・容器頂部
Ｔ1・・・容器頂部Ｔの上部折り端部
Ｈ・・・ヘッドスペース
Ｓ・・・容器底部
ａ・・・内容物
ｂ・・・置換ガスの流れ
ｃ・・・蒸気の上昇気流
ｄ・・・充填時に発生する泡
１、８、１０・・・容器
２・・・第１ガス置換ノズル
３・・・内容物充填ノズル
４・・・泡
５・・・仮折り手段
６・・・第２ガス置換ノズル
７・・・密封シール手段
９・・・ガス置換ノズル
Ａ・・・第１ガス置換工程
Ｂ・・・内容物充填工程
Ｃ・・・仮折り工程
Ｄ・・・第２ガス置換工程
Ｅ・・・密封シール工程
Ｆ・・・容器排出工程
【図１】
2005145514.tif 000004
【図２】
2005145514.tif 000005
【図３】
2005145514.tif 000006