(57)【要約】      （修正有）【課題】容器内のヘッドスペースにおける不活性ガス置換率を高め、不活性ガスの消費量が低減し、容器間の置換率をバラツキなく維持できる不活性ガス噴射装置を提供する。【解決手段】ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開口３３ａが閉鎖されてトップシールされる容器３３であって、間欠的に搬送される容器３３の閉鎖前の開口３３ａに嵌挿されるストッパー板と、ストッパー板を貫通し開口に嵌挿して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する第１噴射ノズルとを備え、ストッパー板と第１噴射ノズルとが連動して開口に出入れされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開口が閉鎖されてトップシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される該容器の閉鎖前の該開口に嵌挿されるストッパー板と、該ストッパー板を貫通し該開口に嵌挿して該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備え、
該ストッパー板と該第１噴射ノズルとが連動して該開口に出入れされる
ことを特徴とするヘッドスペースを有する容器用の不活性ガス噴射装置。
【請求項２】
閉鎖途中の前記開口の上方から該容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備える、請求項１記載の不活性ガス噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開口が徐々に閉鎖されてシールされる容器用の不活性ガス噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、果汁、清涼飲料等の液体食品用の容器には、各種形状の容器がある。例えば、パウチ容器、ゲーブトップ紙容器では、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開口が徐々に閉鎖されてシールされる容器である。
【０００３】
図３に示すゲーブトップ紙容器３６は、屋根型の上部３６ａと、直方体の本体３６ｂとからなり、シール前には、上部に開口が形成されており、この開口から液体食品が、ヘッドスペースを残す様に、充填される。
この容器では、上方開口を折目線に沿って内側に折り込んだ状態で上端部を止じ合せ、その止じ合面をヒートシール等の手段によってトップシール３６ｃを形成することで、容器が作られる。
【０００４】
図４に示す態様のゲーブトップ紙容器用包装充填機では、折目線が付けられた印刷済み積層包装材料が所定形状に裁断され、容器縦方向に縦シールした容器ブランクス３１を得る。ブランクスの底が底部シール手段３２でシールされ、充填ステーション３４ａで容器３３の上部の開口から液体食品が充填手段３４でヘッドスペースを残して充填され、上部開口が折目線に沿って内側に折り込んで、徐々に閉鎖され、予熱ステーション３５ａ及びトップシールステーション３５ｂで容器３３の上端がトップシール手段３５でヒートシールされて、図３に示すような充填容器３６を得る。
【０００５】
この容器は、上方開口を封止する際に、容器内の上部に、ヘッドスペース（閉空間）が作られる。閉空間内には、酸素ガスが存在し、容器内に充填された液体食品は閉空間内の酸素と接触し酸化による製品劣化が進む。
この劣化によって、風味を損ね、充填完了後の製品の賞味期限に重大な影響を与える。
ヘッドスペース内を、不活性ガスの窒素ガス等に置換する装置、方法が提案されている。（特許文献１、２、３及び４参照）
【０００６】
例えば、開口の閉鎖前に開口を上方から覆う開口カバーと、開口カバーを貫通し容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第１噴射ノズルとを備え、更に、上部開口が折目線に沿って内側に折り込んで、徐々に閉鎖される途中に、開口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する第２噴射ノズルも備え、かつ第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間にも、カバー及び第３の噴射ノズルを設ける不活性ガス置換装置が提案されている。（特許文献１参照）
上部開口が閉鎖される前に第１噴射ノズルから不活性ガスを噴射し、更に、上部開口が折目線に沿って内側に折り込んで、徐々に閉鎖される途中にも、第３及び第２の噴射ノズルで不活性ガスを噴射するので、この雰囲気全体が不活性ガスで包まれて、ヘッドスペースへの不活性ガス置換率が向上することが期待される。
しかしながら、第１噴射ノズル、第２及び第３の噴射ノズルから多量の不活性ガスが噴射され、不活性ガスの消費量が多くなる恐れがある。
【０００７】
また、別の不活性ガス置換装置では、充填ステーションで容器の上部の開口から液体食品が充填手段でヘッドスペースを残して充填され、予熱ステーションでトップシールのために予熱され、上部開口が折目線に沿って内側に折り込んで、徐々に閉鎖される。この装置では、２個毎に間欠的に搬送される容器の開口の閉鎖前に開口を上方から覆う開口カバーと、開口カバーを貫通し容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する２本の第１噴射ノズルとが設けられる。更に、上部開口が折目線に沿って内側に折り込んで、徐々に閉鎖される途中に、開口の上方から容器内のヘッドスペースへ不活性ガスを噴射する２本の第２噴射ノズルも備える。次いで、トップシールステーションで容器の上端３６ｃがトップシール手段でヒートシールされる。（特許文献２参照）
不活性ガス供給源から噴射ノズルへの導管は、マニホルド４３を介して連通し、他の導管と実質的に同様に不活性ガスを均一に噴射することが期待される。
しかしながら、配管及び導管の設計の自由度が低くより適切な配置、位置決めに不都合が生じ、不活性ガスに置換できる割合が高率ではない場合もある。
【０００８】
更に別の不活性ガス置換装置では、複数個の容器の上方開口及び噴射ノズル先端を覆うフードを上方に設け、不活性ガス置換ステーション全体を不活性ガス雰囲気にする。（特許文献３、４参照）
更に、第５の不活性ガス置換装置では、単数個の容器の上方開口及び噴射ノズル先端を覆うカバーを上方に設け、開口上方を不活性ガス雰囲気にする。（特許文献５参照）
【特許文献１】特開２００２−３７２１５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５５０９号公報
【特許文献３】特開平７−１８７１３５号公報
【特許文献４】特開昭６１−０４７３２３号公報
【特許文献５】特許第３１１３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の不活性ガスに置換する装置及び方法では、不活性ガスに置換できる割合が高率ではなく、不活性ガスの消費量が多量であり、容器が所定個数毎に間欠的に搬送される搬送態様では、所定個数の容器間で置換率のバラツキが生じていた。
【００１０】
この発明は、上記の不都合を解消し、容器内のヘッドスペースにおける不活性ガス置換率を高め、不活性ガスの消費量が低減し、容器間の置換率をバラツキなく維持できる不活性ガス噴射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の不活性ガス噴射装置は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開口が閉鎖されてトップシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開口に嵌挿されるストッパー板と、ストッパー板を貫通し開口に嵌挿して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備え、ストッパー板と第１噴射ノズルとが連動して開口に出入れされることを特徴とする。
【００１２】
この発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、閉鎖途中の開口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備える。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成を有するこの発明は、以下の様に作用機能し、効果を奏する。
この発明の不活性ガス噴射装置は、ヘッドスペースを残して液体食品が充填され、上部開口が閉鎖されてトップシールされる容器であって、所定個数毎に間欠的に搬送される容器の閉鎖前の開口に嵌挿されるストッパー板と、ストッパー板を貫通し開口に嵌挿して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第１噴射ノズルとを備え、ストッパー板と第１噴射ノズルとが開口に連動して出入れされる。
【００１４】
この発明の上記特徴によって、ストッパー板と第１噴射ノズルとが連動して下方に容器内に嵌挿されると、容器内のヘッドスペース内の空気が押し出され、第１噴射ノズル先端が液面近傍まで近接すると、ヘッドスペース内の残存空気は殆ど無くなる。最接近した時点で第１噴射ノズル先端口から不活性ガスが噴き出し同時に、ストッパー板と第１噴射ノズルとが連動して上方に移動する。不活性ガスの噴き出し量と、ストッパー板と第１噴射ノズルと液面とで形成される体積の増加量が実質的に同じであるとき若しくは若干多めであるとき、不活性ガスが無駄無く効果的に置換することができる。なお、第１噴射ノズル先端が液面に移動する間も、不活性ガスを噴き出させてもよい。
この明細書で、不活性ガスとは、液体食品に悪影響を及ぼさない気体を指し、具体的には、窒素ガス、炭酸ガス、希ガス及びこれらの混合ガスを含む。
【００１５】
不活性ガス置換率の向上が、全ての容器に均一に見られ、全ての容器において液体食品の酸化が抑えられ、例えば、充填済みの容器は、より長い賞味期間に設定することができ、容器の保管、流通工程に余裕を持てるようになる。
【００１６】
発明の好ましい態様の不活性ガス噴射装置において、閉鎖途中の開口の上方から容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する所定個数の第２噴射ノズルを備え、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルとの間に、閉鎖途中の開口の上方から開口を覆う開口カバーを設けない。
第１噴射ノズルにより不活性ガス置換で、製品として十分な置換率を得、容器が、その後、上部開口が徐々に閉鎖されてシールされる。更に、置換率を高める必要がある場合に、第２噴射ノズルを設けることが有効である。装置内部の自由度を犠牲にするので、開口カバーを設ける必要性が低い。従って、不活性ガスの置換率を更に高くし、よりコンパクトな装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明による不活性ガス噴射装置の一実施例を装備するゲーブトップ紙容器用包装充填機の側面図である。
図２は、図１に示す第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子・作用機構を示す断面図である。
図３は、この発明による不活性ガス噴射装置に使用する紙容器の斜視図である。
図４は、この発明による不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機の斜視図である。
【００１８】
図４に示すように、この発明による不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機では、折目線が付けられた包装材料が所定形状に裁断され、容器縦方向に縦シールした容器ブランクス３１を得る。ブランクスの底が底部シール手段３２でシールされ、上部開口３３ａを上に容器がコンベア上に載置される。
次いで、充填ステーション３４ａで容器３３の上部の開口から牛乳、野菜ジュース等の液体食品が充填手段３４でヘッドスペースを残して充填され、予熱ステーション３５ａで上部フィンが加熱され、上部開口が折目線に沿って内側に折り込んで、徐々に閉鎖され、トップシールステーション３５ｂで容器３３の上端がトップシール手段３５でヒートシールされて、図３に示すような充填容器３６を得る。
不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル（その態様においては、第２噴射ノズルも）は、予熱ステーション３５ａとトップシールステーション３５ｂとの間の位置に設置される。
【００１９】
図１に示すように、この発明の不活性ガス噴射装置の態様では、２個毎に間欠的に搬送される容器３３の閉鎖前の開口３３ａに嵌挿されるストッパー板２０ａ、２０ｂと、ストッパー板２０を貫通し開口３３ａに嵌挿して容器内のヘッドスペース毎へ不活性ガスを噴射する第１噴射ノズル２１ａ、２１ｂとを備える。
図１の矢印に示すように、ストッパー板２０と第１噴射ノズル２１とが連動して開口３３ａに出入れされる。
【００２０】
この特徴によって、図２（ａ）に示すように、ストッパー板２０と第１噴射ノズル２１とが連動して下方に容器内に嵌挿される。図２（b）に示すように、容器内のヘッドスペース３３b内の空気が押し出され、第１噴射ノズル２１先端が液面近傍まで近接すると、ヘッドスペース３３b内の残存空気は殆ど無くなる。最接近した時点で第１噴射ノズル２０先端口から不活性ガスが噴き出し同時に、ストッパー板２０と第１噴射ノズル２１とが連動して上方に移動する。不活性ガスの噴き出し量と、ストッパー板と第１噴射ノズルと液面とで形成される体積の増加量が実質的に同じであるとき若しくは若干多めであるとき、不活性ガスが無駄無く効果的に置換することができる。
上記効果によって、図２（c）に示すように、ヘッドスペース３３bは殆ど不活性ガス２２に置換される。
【００２１】
実施例の不活性ガス噴射装置の第１噴射ノズル２１及び、その態様においては、図１に示すように、第２噴射ノズル２３ａ、２３ｂも、充填ステーション３４ａ及び予熱ステーション３５ａの下流側で、トップシールステーション３５ｂの上流側に配設される。
【００２２】
なお、本発明は該実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
この発明は、流動性食品を包装充填する包装容器の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明による不活性ガス噴射装置の一実施例を装備するゲーブトップ紙容器用包装充填機の側面図である。
【図２】図１に示す第１噴射ノズルが不活性ガスを噴射する様子・作用機構を示す断面図である。
【図３】この発明による不活性ガス噴射装置に使用する紙容器の斜視図である。
【図４】この発明による不活性ガス噴射装置に使用するゲーブトップ紙容器用包装充填機の斜視図である
【符号の説明】
【００２５】
２０    ・・・ストッパー板
２１    ・・・第１噴射ノズル
２３    ・・・第２噴射ノズル
３３  ・・・容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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