(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状物を含む内容物を袋に充填し、袋口を仮シール装置で仮シールし、続いて真空チャンバー内で袋把持装置により仮シール部の下方を水平に把持した状態で真空処理するとともに袋口を本シールする縦型真空包装機において、前記仮シール装置は、対向配置された熱片が、仮シール部が間隔を置いて線状に並びかつ前記仮シール部の全部又は大部分が袋口の幅方向中心線を境として片側の半部に存在するようなパターンで前記袋口を仮シールし、前記袋把持装置は、袋幅より幅広の対向配置された固定部と水平に開閉する可動アームが、前記片側の半部に他側の半部より大きい隙間ができるようなパターンで袋を水平に把持することを特徴とする縦型真空包装機。
【請求項２】
上記仮シール装置において、熱片をシールバー本体に対し着脱自在としたことを特徴とする請求項１に記載された縦型真空包装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋内に液状物を含む内容物を充填し、袋口を仮シール装置で仮シールし、続いて真空チャンバー内で袋把持装置により仮シール部の下方を水平に把持した状態で真空処理するとともに袋口を本シールする縦型真空包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を含む内容物を充填した袋を真空チャンバーに収容し、真空チャンバー内を真空に引くと、袋内の液状物が沸騰現象を起こして袋口から吹きこぼれることがある。この沸騰現象は内容物の温度が高いほど低真空度で発生するようになり、また、真空チャンバー内を急激に減圧状態にすると発生しやすい。そのため、チャンバー内の真空度の制御に関し、従来から種々の提案がなされてきたが（特開昭５０−１４４８１号公報、特開平６１−２７３３１８号公報、特開平２−７２０１７号公報、特開平４−３３９７２３号公報、特開平９−４８４０８号公報、実公昭５７−４１１２１号公報）、減圧速度を下げると生産性が低下し、到達真空度が低いと残気量が多くなるなどの問題もあるため、真空度の制御で吹きこぼれを防止するには厳密な真空制御を必要とする。
【０００３】
また、吹きこぼれを防止する手段として、例えば特開平６２−５２０２２号公報には、真空チャンバー内の把持装置にメイン圧着材と補助圧着材を設け、両圧着材の間隔を狭めたり広げたりして袋口の流動抵抗を調整し、内容物が高温になるほど流動抵抗を大きくして、袋内が緩やかに減圧されるようにすることが記載されている。また、実用新案登録第２５７３９６７号公報には、充填工程の次に仮シール工程を設け、仮シール装置として周囲にピッチの異なる仮シール用突状堤を複数本設けたロール状体（仮シール装置）を設置し、かつ内容物が高温になるほど各突起のピッチの小さい突条堤が自動的に選択されるようにし、この仮シール装置で袋口を仮シールして袋口の流動抵抗を調整した後、その袋を真空チャンバー内に受渡し、真空吸引することが記載されている。
【０００４】
仮シールにより袋口の流動抵抗を調整する方法は、例えば図５に示す縦型真空包装機でも行われている。この縦型真空包装機は、充填機１と真空包装機２が隣接して設置された２ローター型であり、充填機１では、袋３をグリッパー４で把持し、テーブルＴ１とともに間欠回転させながら、その内部に固形物及び液状物を充填した後、袋口を必要に応じて仮シールし、続いて真空包装機２へ受け渡す。なお、５は固形物充填装置のホッパー、６は液状物充填装置のノズル、７は仮シール装置の仮シールバー、８は受渡し装置である。
真空包装機２では、袋３を真空チャンバー９内に受け入れ、袋把持装置で把持し、テーブルＴ２とともに間欠回転させながら真空チャンバー９内を真空に引き、袋内を脱気し、さらに袋口を本シールした後、次工程へ排出する。
【０００５】
真空チャンバー９内の袋把持装置は、例えば図６及び図７に示すように（特許第２５３８４７３号公報、特開平８−３１８９１０号公報参照）、所定のピッチで突起（把持面）１１ａが形成された固定部１１と、真空チャンバーの回転方向の遅角側（後方側）を基端部として水平回動する可動アーム１２を有し、袋３の仮シール部の下方位置を水平に把持するようになっている。これにより固定部１１及び可動アーム１２で袋３を水平に把持したとき幅ｓの隙間が所定のピッチででき、真空吸引時にこの隙間と仮シールの隙間（仮シールした場合）を通って袋内の空気が排出される。つまり、仮シールとこの隙間により袋内から出る空気の流動抵抗が調整され、袋内の減圧速度が調整される。なお、１０は本シール装置であり、仮シール部の上から袋口を本シールする（仮シール部の痕跡は残らない）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、袋内に液状物を含む内容物を充填し、袋口を仮シール装置で仮シールし、続いて真空チャンバー内で袋把持装置により仮シール部の下方を水平に把持した状態で真空処理するとともに袋口を本シールする縦型真空包装機において、例えば図３に示すように、固定部１１及び可動アーム１２による把持の箇所（斜線部分が実際の把持部に相当）が、幅ｓ１の隙間が等間隔に線状に並んだパターン（把持パターンＡ）をなしている場合、これを真空引きすると、これらの隙間から等分に空気が流出し、袋内が減圧される。
【０００７】
ここで、もし袋内の内容物が常温であれば、この把持パターンＡのみで流動抵抗が調整され、その結果、袋内の減圧速度が調整されて吹きこぼれが防止されるが、内容物が中〜高温になると低い減圧速度でも沸騰しやすく、把持パターンＡによる流動抵抗だけでは減圧速度が大きすぎ、吹きこぼれが起きるようになる。このときは袋口の仮シールを行って流動抵抗を高め、袋の減圧速度を低下させる必要があるが、この把持パターンＡについて流動抵抗を調整し袋の減圧速度を調整する仮シールパターンとして、例えば図３に示すような袋の全幅にわたる仮シールパターンａ（斜線部分が仮シール部に相当、間隔ｐ１）が考えられる。ただし、袋の全幅にわたり仮シールができ、かつ小〜大サイズの袋に対応できる仮シール装置となると、大型の仮シールバーが必要となる。
【０００８】
また、図４に示すように、左右部分の隙間の幅ｓ２が狭く中央部分の隙間の幅ｓ３が広い把持パターンＢ（斜線部分が実際の把持部に相当）とした場合、これを真空引きすると、袋内の空気のほとんどは空気の流動抵抗が小さい中央部分の広い隙間から流出し、袋内が減圧される。
ここで、もし袋内の内容物が常温であれば、この把持パターンＢのみで流動抵抗が調整され、その結果、袋内の減圧速度が調整されて吹きこぼれが防止されるが、内容物が中〜高温になると低い減圧速度でも沸騰しやすく、把持パターンＢによる流動抵抗だけでは減圧速度が大きすぎ、吹きこぼれが起きるようになる。そのときは、袋口の仮シールを行って流動抵抗を高め、袋内の減圧速度を低下させる必要があるが、この把持パターンＢにおける袋内の減圧速度の調整については、袋の中央部分の流動抵抗が支配的であるので、中央部分の隙間から流出する空気の流動抵抗を調整することで全体の流動抵抗をほぼ調整できる。従って、例えば図４に示すような主として袋の中央部分をカバーする仮シールパターンｂ（斜線部分が仮シール部に相当、間隔ｐ２）にすればよい。この場合、仮シール装置（特に仮シールバー）を少しコンパクトにすることも可能となる。
【０００９】
しかし、小サイズの袋を把持するときは、仮想線に示すように袋口全幅に対する隙間の合計幅の割合が大きくなるため、真空吸引時の真空チャンバー内の減圧速度が同じであれば、袋内の減圧速度が大サイズの袋に比べて相対的に上がり、内容物の温度が余り高くなくても吹きこぼれが起きやすくなる。そのため、内容物の温度が余り高くなくても仮シール装置を作動させたり、大サイズの袋の場合より流動抵抗が大きい仮シールパターンに変更しなくてはならない。つまり、この把持パターンの場合、内容物が同じ温度でも、袋サイズの大小により仮シール装置の作動−不作動を変えたり、仮シールパターンを変えたりする必要がある。
【００１０】
一方、図３、図４のいずれの形態の仮シールパターンをとるにしても、内容物によっては、常中温〜高温の全ての温度範囲において、１つの仮シールパターンで適切な流動抵抗を実現し吹きこぼれを防止するのは難しく、従って、常中温〜高温の温度範囲を複数の温度帯に分割し、各温度帯毎に仮シール部又は／及び隙間の幅やピッチの異なる複数の仮シールパターンを用意しておき、内容物の温度に応じて対応する仮シールパターンを選択する必要がある。しかし、従来の仮シール装置では、仮シールパターンを変更するには、シールバー全体を駆動機器から外して交換する必要があり、その交換作業が面倒で生産性を阻害していた。
【００１１】
なお、前記実用新案登録第２５７３９６７号公報のように複数の仮シールパターンを備えたロール状体を用い、温度を検出して仮シールパターンの選択を自動的に行う（交換作業が不必要）ことも考えられるが、このような自動装置を食品の液が付着したり高温の蒸気が上がる箇所に設置すると、電子系の配線等が腐食して漏電や誤作動の危険があり、また、設置スペースの関係でロール状体の径を余り大きくできないので、ロール状体に配置できる仮シールパターンの数が限られ、内容物の温度に応じたきめ細かい仮シールパターンの設定ができないという問題がある。
【００１２】
本発明は、縦型真空包装機における上記の問題点に鑑み、仮シール装置をコンパクトにし、かつ袋サイズが変更になっても部品交換等の必要がないようにし、あるいは、内容物の温度の変更に応じて仮シールパターンの変更を容易に行えるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液状物を含む内容物を袋に充填し、袋口を仮シール装置で仮シールし、続いて真空チャンバー内で袋把持装置により仮シール部の下方を水平に把持した状態で真空処理するとともに袋口を本シールする縦型真空包装機において、前記仮シール装置は、対向配置された熱片が、仮シール部が間隔を置いて線状に並びかつ前記仮シール部の全部又は大部分が袋口の幅方向中心線を境として片側の半部に存在するようなパターンで前記袋口を仮シールし、前記袋把持装置は、袋幅より幅広の対向配置された固定部と水平に開閉する可動アームが、前記片側の半部に他側の半部より大きい隙間ができるようなパターンで袋を水平に把持することを特徴とする。本発明では、仮シール部の全部又は大部分が袋の左右いずれかの半部に片寄って存在する。
前記仮シール装置において、熱片をシールバー本体に対し着脱自在とし、内容物の温度に応じて異なるパターンの熱片を装着するようにできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１と図２、及び図５〜７に示す２ローター型縦型真空包装機を参照して、本発明をより具体的に説明する。
図１では、固定部１１及び可動アーム１２による把持の箇所（斜線部分が実際の把持部に相当）が、左半部において幅ｓ４の狭い隙間が等間隔に線状に並び、右半部において幅ｓ５の広い隙間が等間隔に線状に並んだパターン（把持パターンＣ）をなしている。
【００１５】
ここで、もし袋内の内容物が常温であれば、この把持パターンＣだけで流動抵抗を調整でき、袋内の減圧速度が調整されて吹きこぼれが防止されるが、内容物が中〜高温になると低い減圧速度でも沸騰しやすく、この把持パターンＣによる流動抵抗だけでは減圧速度が大きすぎ、吹きこぼれが起きるようになる。そのときは、袋口の仮シールを行って流動抵抗を高め、袋の減圧速度を低下させる必要があるが、この把持パターンＣにおける袋の減圧速度の調整については、袋の右半部の流動抵抗が支配的であるので、右半部の隙間から流出する空気の流動抵抗を調整することで全体の流動抵抗をほぼ調整できる。従って、例えば図１に示すように、主として袋の右半部を適宜の仮シールパターンｃ（斜線部分が仮シール部に相当、間隔ｐ３〜ｐ６）で仮シールすればよい。この場合、袋サイズの大小に関わらず、仮シール装置（特に仮シールバーと駆動機構）をコンパクトにすることが可能となる。
また、この把持パターンであれば、袋サイズの大小によって袋口全幅に対する隙間の合計幅の割合が大きく変化せず、袋内の減圧速度が大きく変動することもないので、内容物が同じ温度であれば、袋サイズの大小により仮シール装置の作動−不作動を変えたり、また、適当な仮シールパターンを選択することで、袋サイズの大小により仮シールパターンを変えたりしなくてもよいようになる。
【００１６】
図２は、本発明の縦型真空包装機の仮シール装置に適する仮シールバーを簡略に図示したものである。この仮シールバー７は、バー本体７ａ（内部に熱電対が仕込まれている）、カートリッジヒーター７ｂ、バー本体に着脱自在の熱片７ｃ、熱片７ｃをバー本体７ａに固定する蓋部材７ｄとボルト７ｅ等からなり、図示しない駆動機構により開閉するようになっている（図２（ｂ）は閉じた状態）。なお、通常のシールバーと異なる点は、熱片７ｃがバー本体７ａに形成された溝にはめ込まれ、蓋部材７ｄとボルト７ｅで固定できるようになっている点である。熱片７ｃには、必要とする仮シールパターンに応じて凸状のシール面７ｆと凹部７ｇ（隙間になる部分）が形成されている。
【００１７】
この仮シール装置を用いる場合は、ある内容物について、常中温〜高温までの温度範囲を複数の温度帯に分割し、各温度帯毎に袋サイズの大小に関わらず望ましい減圧速度が得られる仮シールパターンを実験的に求め、その仮シールパターンを有する熱片を予め用意しておき、操業に当たって内容物の温度を測定し、その温度が含まれる温度帯に対応する熱片を選択し、バー本体７ａの溝にはめ込み、これを蓋部材７ｄとボルト７ｅで固定するとよい。
この仮シール装置では、熱片７ｃをバー本体７ａにワンタッチで簡単に取り付け、取り外しできるので、内容物の温度に応じて仮シールパターンの変更等が手早くでき、配線等が不要であるので漏電や誤作動の危険もない。また、温度範囲を細かく分割すれば、内容物の温度に応じたきめ細かい仮シールパターンの設定ができ、各温度に対応した最適な減圧速度が得られるようになる。
【００１８】
なお、この真空包装機の可動中に内容物の温度の変更があり（例えば内容物のロットが変わったときなど）、温度帯も変更になって仮シールパターンを変更する必要がある場合、熱片が常温であれば、その熱片が所定のシール温度に上昇するまでは生産を開始できず、生産性が低下する。また、熱電対は仮シールバー本体に取り付けられ、熱片自体の温度を検出するものではないので、熱片がシール温度に上昇したことを検出できず、生産開始のタイミングがつかみにくい。これを防止するためには、次回使用する熱片を予めシール温度付近に保温しておくとよい。
【００１９】
また、上記仮シールバー７では熱片７ｃを１つの部材で構成したが、この熱片を幅方向（図２（ａ）において左右方向）に分割された複数の駒で構成し、駒の組み合せで各仮シールパターンを得るようにしてもよい。この場合、熱片の交換に多少余分な時間がかかるが、熱片の製造が容易であり、また、駒さえ多数用意しておけば無数の仮シールパターンを容易に得ることができる。
さらに、上記仮シールバー７では熱片７ｃの仮シールパターンｃを１列のものとしたが、前記実用新案登録第２５７３９６７号公報のように複数列の仮シールパターンを構成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、縦型真空包装機において、仮シール装置をコンパクトにでき、かつ袋サイズが変更になっても部品交換等の必要がないようにでき、あるいは、内容物の温度に応じて仮シールパターンの変更を容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の縦型真空包装機における把持パターンと仮シールパターンを説明する図である。
【図２】  同じく仮シールバーにおける熱片の平面図と側面図（ａ）、仮シールバーの簡略化した平面図と側面図（ｂ）である。
【図３】  比較例の把持パターンと仮シールパターンを説明する図である。
【図４】  比較例の把持パターンと仮シールパターンを説明する図である。
【図５】  縦型真空包装機の例を示す図である。
【図６】  その真空チャンバー内の把持装置を示す縦断面図である。
【図７】  その真空チャンバー内の把持装置を示す横断面図である。
【符号の説明】
７  仮シールバー
７ｃ  熱片
１１  把持装置の固定部
１２  把持装置の可動アーム
Ａ〜Ｃ  把持パターン
ａ〜ｃ  仮シールパターン
【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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