(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封袋の一方の壁面から注出口を突出させると共にこの注出口を内側から嵌入して閉塞する中栓を他方の壁面に取り付けた注出口装置において、袋の壁面に固着した支持部材と支持部材に上下方向への移動を可能に支持させた可動栓とで中栓を構成し、可動栓の下部外側に凸部を上下二段に形成し、注出口の下部内壁及び支持部材の案内壁に凹部を形成し、上昇した可動栓が注出口を密閉すると共に上段の凸部が注出口側の凹部に下段の凸部が支持部材側の凹部に同時に係合し、可動栓の下降により注出口の密閉を解除すると共に上段の凸部が支持部材側の凹部に係合するようにした注出口装置。
【請求項２】
支持部材上面に案内壁を形成し、可動栓がこの案内壁に沿って上下方向へ移動するようにした請求項１に記載の注出口装置。
【請求項３】
可動栓と注出口とをテーパー嵌合させてある請求項１又は２に記載の注出口装置。
【請求項４】
凸部及び凹部が周方向に連続した凸条及び凹条である請求項１、２又は３に記載の注出口装置。
【請求項５】
支持部材に上下方向へ貫通する孔を穿設し、この孔位置を袋の壁面に形成した透孔に一致させている請求項１、２、３又は４に記載の注出口装置。
【請求項６】
注出口の開口部にキャップを着脱可能に取りつけた請求項１、２、３、４又は５に記載の注出口装置。
【請求項７】
キャップの注出口との係止部分を基端部で分離可能に形成すると共に天板裏面に可動栓を押圧するための突起を設けた請求項６に記載の注出口装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、密封袋の一方の壁面から注出口を突出させると共にこの注出口を内側から嵌入して閉塞する中栓を他方の壁面に取り付けた注出口装置に関するもので、いわゆるバッグインボックスの形態で使用される密封袋等に使用される。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
この種の注出口装置としては、特表昭62-503164 号公報に開示された装置が公知となっている。
この装置は、注出口を閉塞するために中栓を袋の内側（注出口の下側）から挿脱する構成を採用し、中栓の外側にはリング状の凸条を突設させてこれを注出口に挿入した段階でその内壁との間をシールするようになっている。液体充填と蒸気殺菌とを併用させたノズルを注入口に当接させ、最初に注入口を蒸気殺菌して水分を除去した後、中栓を注入口から離脱させて袋内に液体を充填することになる。
しかしながら、液体を充填する際に中栓を注入口から離脱させて注入口のシール状態を解除すると、その段階で注入口が完全に開口して袋内に多量の空気が流入することになる。そのまま袋内に液体を充填すると液体内に多量の空気が混入してしまい、気泡が形成されることになる。この気泡をそのままにして袋を密封してしまうと、気温の上昇によって袋が膨張したり破裂したりするおそれがあり、また液体に濁りが生じてしまう可能性もある。
そのため、袋を開口させた際に流入する多量の空気を、液体を充填させる前に吸引等の手段によって一旦空気を除去する工程を経る必要があり、これによって充填作業の能率を大幅に低下させる不都合があった。
【０００３】
【技術的課題】
本発明は、密封袋の一方の壁面から注出口を突出させると共にこの注出口を内側から嵌入して閉塞する中栓を他方の壁面に取り付けた注出口装置において、袋を開口させる際における多量の空気の流入を阻止することを課題としたものである。
【０００４】
【技術的手段】
この技術的課題を解決するための技術的手段は、（イ）袋の壁面に固着した支持部材と（ロ）支持部材に上下方向への移動を可能に支持させた可動栓とで中栓を構成し、（ハ）可動栓の下部外側に凸部を上下二段に形成し、（ニ）注出口の下部内壁及び支持部材の案内壁に凹部を形成し、（ホ）上昇した可動栓が注出口を密閉すると共に上段の凸部が注出口側の凹部に下段の凸部が支持部材側の凹部に同時に係合し、（ヘ）可動栓の下降により注出口の密閉を解除すると共に上段の凸部が支持部材側の凹部に係合するようにしたこと、である。
【０００５】
中栓は、支持部材を袋の壁面に固着させることによってその位置を固定させることができる。支持部材には上下方向への移動を可能にした可動栓が支持されているために、支持部材を注入口に近接させてその内側に中栓を位置させた状態にしたままで、可動栓を上昇させて完全密封を維持する状態と、下降させて密封を解除できる状態とを選択することができる。
可動栓の下部外側に凸部が上下二段に形成され、注出口下部内壁及び支持部材の案内壁に凹部が形成されているから、可動栓が上昇すると上段の凸部を注出口側の凹部に下段の凸部を支持部材側の凹部に同時に係合し、可動栓が下降すると上段の凸部を支持部材側の凹部に係合する関係となり、可動栓は、切り換えた位置で安定状態に置かれ、外力を加えない限り可動栓は移動しないことになる。
したがって、可動栓を上昇させた状態でキャップを外し、そのまま注入口を殺菌することができ、殺菌工程が終了して液体充填機のノズルを注入口に接続した段階で、ノズルの内側から可動栓を押圧する等してこれを下降させても、注入口全体が完全に開口してしまうことはない。
その状態で液体の充填を開始すると、ノズル内で液体の内圧が高まった段階で可動栓が注入口から離脱するため、袋の開口と液体の充填が同時に行われ、袋内に多量の空気が流入することを防止することができる。
なお、液体の充填時に若干の空気が混入するが、この空気は充填完了時に除去することになる。
【０００６】
可動栓の昇降機構として、支持部材上面に案内壁を形成し、可動栓がこの案内壁に沿って上下方向へ移動する構成を採用すると、可動栓の昇降を安定した状態で行わせることができる（請求項２参照）。
なお、上記の凸部及び凹部が周方向に連続してリング状に形成された凸条及び凹条となっている場合には、可動栓が上昇及び下降した位置で凹部と係合することによって、注出口との間でシール効果を発揮させることができる（請求項４参照）。
【０００７】
注出口の開口部にキャップを着脱可能に取りつけた場合には、保管中や搬送途中において注出口に細菌やホコリが付着するのを防止できる利点がある（請求項６参照）。
このキャップの中央部裏面に可動栓を押圧するための突起を設けると共に注出口との係止部材を基端部で分離可能に形成しておくと、袋内に液体を充填した後においても注出口に細菌が付着するのを防止することができる。キャップに突出させた係止部材を基端部で分離させると、キャップは天板裏面から突起が突出した状態となり、そのままキャップを注出口に嵌めることによって可動栓を押圧して下降させ、袋から液体を分配する際に容易に袋の密封状態を解除することができる。次いで注出口にコック等の分配具を嵌合させて液体を必要量だけ取り出すことが可能となる（請求項７参照）。
【０００８】
支持部材に上下方向に貫通する孔を穿設しその部分を袋の壁面に形成された透孔に一致させておくと、注出口を開口させて袋内に液体を充填する工程において袋の下側から可動杆を進退させて可動栓の下面を支えることが容易となり、円滑に充填作業を行うことができる。
【０００９】
【本発明の効果】
密封袋内に液体を充填する前に空気の混入を阻止できる結果、液体を直ちに袋内へ充填することができ、充填作業を迅速に行える利点がある。
【００１０】
【実施の形態】
図１〜６は、注出口を殺菌する直前−殺菌−可動栓の下降−液体充填−密封−使用（液体分配）開始直前の各段階における注出口装置を断面図で示したものである。
図１は注出口１０を蒸気殺菌する直前の状態であり、密封袋１を構成する一方の壁面２に穿設した透孔３の内側から注出口のノズル１１を突出させ、その下端部に連設したフランジ１４を壁面２の透孔３の開口縁と固着させている。フランジの周縁１５は下方に屈曲させてあって、後述する支持部材２１の外側側壁を覆っており、充填された液体が揺れてもフランジ１４と支持部材２１との隙間を液体が押し拡げようとするのを防止している。
ノズル１１の開口縁の外側には、凸条１２が周方向に突設してあって、キャップ４０を着脱可能に係合できるようにしている。その下部には図示しない液体充填機側の係合アームを係合させるための突起１３を突出している。
【００１１】
袋１の他方の壁面５の内側には中栓２０が前記注出口のノズル１１と軸芯を同一にして固着させている。この中栓２０は、円盤状の支持部材２１とこの部材に支持された状態で上下方向で移動する可動栓３１とで構成される。
支持部材２１は、中央部に上下方向への貫通孔２２が形成されていて、この孔が露出する状態で壁面５に形成した透孔６の内側開口縁に固着させている。貫通孔２２を形成している筒状壁２５は上方へ突出させてあり、その外側に凹溝２６をリング状に配置している。
可動栓３１は、本実施形態では、筒状壁２５と凹溝２６に案内されて上下方向に移動させる構成を採用している。
可動栓３１はその上端部を天面板３２で閉塞すると共に側壁先端側を細くしてノズル１１の内壁とテーパー嵌合するように構成してあり、可動栓３１を上昇させることによってノズル１１は閉塞されることになる。
なお、筒状壁２５は可動栓３１の内側を支え、可動栓３１の安定した昇降と上昇時にノズル１１と確実に嵌合させる機能を果たしているが、可動栓３１が強靱で、凹溝２６で確実に可動栓３１を支えられる場合には、筒状壁２５を上方へ突出させて置く必要はない。
【００１２】
可動栓３１の下部外側には、周方向に二段に凸条３３、３４が突設させてあり、上昇時には上段の凸条３３はノズル１１内壁に設けたリング状の凹条１６に、下段の凸条３４は支持部材の凹溝２６の側壁に設けたリング状の凹条２７に係合するようになっている。可動栓３１が上昇して凸条３３を凹条１６に係合することによってノズル１１に対するシール効果をより確実なものとしている。
なお、凹条２７の下段にもう一つのリング状の凹条２８を形成しているが、これは可動栓３１が下降した段階で凸条３３が凹条２７に係合する際に、凸条３４を凹条２８に係合させるためのものである。
【００１３】
図２は殺菌工程を示したもので、ノズル１１からキャップ４０を外してノズル１１の開口縁及び可動栓３１の天面板３２を露出させ、本実施形態では蒸気殺菌と液体充填を兼用したノズル５１（一点鎖線部分参照）の開口部をノズル１１に接続した状態を示している。
この工程においては、注出装置全体が動かないようにしておく必要があるため、密封袋１は作業台７上に置かれ、作業台７上に突出させた突起８を支持部材裏面に形成した凹部２３に係合させて移動を規制し、ノズル１１側では、図示しない液体充填装置の支持アームをノズル１１の側壁から突出させた突起１３に係止させている（二点鎖線参照）。なお、作業台７の中央に可動栓３１を下側から支える可動杆９が配置してあって、その先端部は支持部材の貫通孔２２内に臨んでいる（三点鎖線参照）。
【００１４】
ノズル５１は本管内に可動栓３１を移動させるための昇降杆５２を進退可能に収納すると共に、殺菌用蒸気供給管５３、水分を除去するための空気噴出管５４及びこの空気を排出するための排出管５５を連通させている。図２の状態において、まず殺菌用蒸気供給管５３より蒸気を供給して露出しているノズル１１の開口縁及び可動栓３１の天面板３２を殺菌し、次いで空気噴出管５４から空気を噴出させて水分を含んだ空気を排出管５５から排出して殺菌工程を終了する。
なお、蒸気供給管５３と空気噴出管５４を一本の管で兼用するように構成するともできる。また、上記の実施形態では液体充填装置の本管自体にノズルの機能を持たせてノズルの内側に昇降杆５２を配置する構成を採用しているが、本管に装填されている昇降杆５２をノズルとして使用することもできる。
可動栓の天面板３２は、本実施の形態ではフラット面に形成して水分を円滑に除去できるようにしているが、水分を残留させることなく排出管５５から排出できる形態であれば良く、凸面に構成したり、或いは緩やかな凹面に形成しておいても良い。また、天面板３２の周縁はノズル１１の開口縁と同じ高さに構成しておくことが望ましい。
【００１５】
次いで、ノズル５１、１１を接続させたままで昇降杆５２を下降させると可動栓３１は押圧されて下降する。このとき作業台の可動杆９が上昇位置にある場合にはこれを同調させて下降させることになる。可動栓３１の下降に伴い凸条３３は凹条１６から凹条２７に係合位置を変更する。
可動栓の側壁とノズル１１の内壁とはテーパー嵌合させているため、両者の間僅かの隙間が発生し密封状態が解除されることになるが、支持部材は作業台７上に位置しているため、中栓２０がノズル１１から完全に離れることはなく、袋１内に多量の空気が流入することはない。
この実施形態では、昇降杆５２を下降させることによって可動栓３１を下降させているが、可動杆９の上部を可動栓３１に係合したり把持させたりする構成を採用した場合には、昇降杆５２を使用することなく、可動杆９で可動栓３１を押し引きして移動させることができる。
【００１６】
昇降杆５２を上昇させると、ノズル５１による液体充填が可能となる。液体がノズル１１に供給されると可動栓３１が液体に押され、支持部材２１はノズル１１から離れようとする。ここで作業台７や可動杆９を下げるかノズル１１をノズル５１と共に上昇させることによって中栓２０がノズル１１から離れ、袋１内に液体が充填されることになる。
液体の充填が完了すると、今度は中栓をノズル１１内に進入させて図２の状態に戻し、再び蒸気殺菌と空気による水分の除去を行い、ノズル５１を後退させてキャップ４０を嵌合させ、液体の充填作業が完了する（図５参照）。
【００１７】
キャップ４０は、裏面の外側から下向きに突出させた係止部材としての係止筒４１の下部をノズル１１の凸条１２に係合させるように構成している。係止筒４１の中央部には突起４２が設けてあって、ここに指やフック引っ掛けてキャップの着脱を行う。
係止筒４１の基端部には薄肉部４３、４４が設けてあって、その間の壁面から図示しない引っ張り片を突出させ、引っ張り片を引っ張ることによって薄肉部４３、４４が裂けて係止筒４１をキャップの天板４５から除去できるように構成している。
天面４５の裏面には可動栓を押圧するための突起４６が突出させてあり、係合筒４１を除去した状態でノズル１１の中央部に臨んでいる可動栓の天面板３２を押圧すると、可動栓３１はその凸条３３を凹条１６から強制的に脱出させ、ノズル１１を開口することになる（図６参照）。この実施形態では凹条１６の深さを上側よりも下側が浅くなるように構成してあって、手の力によってノズル１１の開口が行えるようにしている。
この状態でノズル１１に図示しないコック等を取りつけることによって液体の分配が可能となる。
【００１８】
本実施の形態では、キャップ４０はノズル１１の開口部に細菌等が付着するのを防止すると共に可動栓３１の押圧機能を持たせているが、コック等の分配用部材自体に可動栓３１を押圧する機能を持たせてある場合には、キャップの係止筒に薄肉部４３、４４や突起４６を設けておく必要はない。
また、本実施の形態では、可動栓３１の凸条３３、３４及びそれが係合する凹条１６、２７、２８をリング条に形成した例を示しているが、断続的に配置した凸部と凹部で構成しても良い。同様に可動栓の案内溝２６をリング条に形成した例を示しているが、可動栓３１の下部を棒状突起や円弧状の突起で形成した場合には、案内溝はこの形状に対応しておけば良い。
なお、注出口１０、支持部材２１、可動栓３１、キャップ４０の材質は、注出口付き密封袋の生産が終わった段階でガンマー線照射殺菌を行うのか否か、密封袋１との固着性、可動栓３１とノズル１１とのシール性等を勘案して選択されるが、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等を好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蒸気殺菌前の注出口装置の断面図
【図２】蒸気殺菌を行う際の注出口装置の断面図
【図３】可動栓を下降させた状態における注出口装置の断面図
【図４】液体充填中における注出口装置の断面図
【図５】液体充填完了後の注出口装置の断面図
【図６】キャップで可動栓を外した状態における注出口装置の断面図
【符号の説明】
１密封袋、  ３、６袋の透孔開口縁、  １１注出ノズル、  １４フランジ、
１６凹条、  ２０中栓、  ２１円盤状支持部材、  ２２貫通孔、  ２５貫通孔側壁、  ２６案内溝、  ２７、２８凹条、  ３１可動栓、  ３３、３４凸条、
４０キャップ、  ４６突起、  ５１液体充填ノズル、  ５２昇降杆
【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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