JP4420175B2

JP4420175B2 - Multi-row container gas displacement device

Info

Publication number: JP4420175B2
Application number: JP2003065415A
Authority: JP
Inventors: 正一稲葉; 和美大山; 和之黒澤; 俊雄五領田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: JP2004269020A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内容物が入れられたトレイ状又はカップ状等の容器にその開口部の周囲において蓋材をシールして封鎖する前に、容器の内部を不活性ガスでガス置換するガス置換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、米飯、惣菜、飲料等の飲食品を内容物としてトレイ状又はカップ状等の容器に充填し、容器の開口部周りを封鎖して得られた包装体が、数多く流通・市販されている。このような包装体を常温であっても長時間に渡って保存可能とするには、包装体内部に残される酸素量を可及的に少なくして、飲食品の変質を防止することが必要である。そこで、内容物が充填された容器内のヘッドスペースや内容物間の隙間等の残存空間に残される空気等の気体を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換するガス置換包装が用いられている。
【０００３】
図５〜図６には、従来のガス置換包装装置の一例（特許文献１参照。）が示されている。図５は従来のガス置換包装装置の一例を示す平面図、図６は図５に示すガス置換包装装置のＣ−Ｃ断面図である。図５及び図６に示すガス置換包装装置５０は、下流側からヒートシールステーションＨ、ガス吹込みステーションＧおよび冷却ステーションＣを備えている。ヒートシールステーションＨからガス吹込みステーションＧまでの両側にはサイドプレート５３，５３が設けられており、天板５４がガス吹込みステーションＧにおいてサイドプレート５３，５３を横架する状態に配設されている。容器ホルダー５２は、２本のレールまたはバーの上を滑る台車式になっており、容器本体５１を収納する４個の孔部５２ａを有している。内容物５９が充填された容器本体５１が、上端のフランジ部を載置する状態で容器ホルダー５２に保持された状態で間欠移送される。ガス吹込みステーションＧは、両側はサイドプレート５３によって、上方は天板５４によって、前方は蓋用ウエブ５７によって包囲され、後方のみが開いた状態となっている。ガス供給管５５が天板５４に開口するガス吹き込み孔５５ａから不活性ガス５６が定常的に容器本体５１に向かって吹き込まれ、容器本体５１のヘッドスペース６０内及び内容物５９間の隙間等の残存空間に存在する空気が不活性ガス５６と共に後方に（上流方向に）流出し、残存空間内の空気は不活性ガス５６と置換される。
【０００４】
蓋用ウエブ５７については、サイド部が、ヒートシールステーションＨにおいて、サイドプレート５３の内側に着設されたサイド押え具５８と容器ホルダー５２の上面の間を、容器本体５１を形成された角形シート６１のフランジ部６１ａと共に押圧された状態で通過する。従って、容器ホルダー５２がガス吹込みステーションＧからヒートシールステーションＨに移動、停止し、蓋用ウエブ５７の角形シート６１がフランジ部６１ａに対してヒートシールが行なわれるまでの期間に、空気が側方部からヘッドスペース６０内に流れ込むことはない。蓋用ウエブ５７は、天板５４の下流端面より僅か下流側の位置に容器ホルダー５２の僅か上方に設けられた案内ロール６２によって案内されて、天板下流端面５４ａに接触しながら前進する。
【０００５】
ヒートシール装置の下部には、上下動可能のヒートシール・ヘッド６５が設けられており、その下方部がヒートシール・ステーションＨとなっている。容器ホルダー５２は間欠移動の際に、ヒートシール・ステーションＨにおいて位置決め状態で短時間停止する。ヒートシール・ヘッド６５の下端面６５ａは、容器本体５１のフランジ部のヒートシール部となるべき部分と対応する形状を有している。不活性ガス５６でガス置換された容器本体５１は、その後直ちに蓋用ウエブ５７がフランジ部においてヒートシールされることにより、密封される。
【０００６】
上記の形式のガス置換包装においては、ガス置換された容器包装体を効率よく製造するために容器を多列に形成し、蓋用ウエブについても多列容器の全幅を覆う幅に形成したものを用いている。図７は、容器をカップ状とした場合のガス置換包装装置の横断面を模式的に示す図である。容器ホルダー７２に保持された複数列の容器７１の上方が天板７４と側板７５とからなるチャンバで覆われており、容器ホルダー７２と容器７１及び天板７４と側板７５で囲まれる内部が、不活性ガスが吹き込まれるチャンバ空間７６となっている。天板７４には、各列の容器７１に対応して設けられているガス供給管７７が開口して不活性ガスを吹き込むが、容器７１の列数が多くなると横幅が広くなり、例えば幅方向で見て中央部７６ａと両端部７６ｂとで不活性ガスの流れに差が生じ、ガス置換条件がすべての列の容器に対して一様ではなくなる。従って、ガス吹込みステーションにおいて、不活性ガスの濃度に列横断方向に分布が生じるのが避け難くなり、容器のガス置換率がその容器が占めていた列の位置によって異なってしまうことがある。また、チャンバの両側部において容器ホルダー７２と側板７５との間に生じる隙間から外気が侵入する虞があり、中央部への影響も無視できなくなる場合がある。更に、各容器のガス置換率は、ガス吹込みステーション全体での調整しかできず、個々の列ごとの細かな調整が困難である。ガス置換率が低い包装体では、残存酸素濃度が高くなって、内容物の劣化等の原因になることがある。
【０００７】
ガス置換による無菌包装の例として、充填装置と、蓋材を案内する案内ロールとの間に、成形カップの上部近傍を覆うカバーが設けられ、底材とカバーとによってガス置換用のチャンバーが形成され、カバーの上部に不活性ガス注入ノズルが設けられ（各容器ごとに分割することも可能）、カバーの充填装置側に排出ノズルを設けた無菌包装装置が開示されている（特許文献２参照）。また、充填工程から密封工程に向かう容器の搬送経路で、容器を密封するためのフィルムを容器の上方で平行に供給し、斜め上方から容器の開口部に向けて不活性ガスを噴射して、密封工程に向けて移動する容器とフィルムとの間に不活性ガスを流すことにより、充填済み容器のヘッドスペースの空気を迅速且つ効率良く不活性ガスに置換する方法が開示されている（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１７５５１９号公報（段落［０００９］〜［００１０］、図１及び図２）
【特許文献２】
特開昭６１−４７３２２号公報（第２頁、下右欄第９行〜第２０行、図２）
【特許文献３】
特開２００２−２９５０７号公報（段落［００１２］、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、内容物が入れられた容器を多数列で搬送し、容器のヘッドスペース等の残存空間に存在する空気を不活性ガスで置き換えるガス置換方法及び装置において、各列の容器のガス置換のためのガス置換雰囲気に対し、隣接する列のガス置換雰囲気からの干渉を排除して、各列の容器のガス置換率を均一化させる点で解決すべき課題がある。
【００１０】
この発明の目的は、内容物が入れられた容器を多数列で搬送し、容器内のヘッドスペース等の残存空間をガス置換する際に、各列の容器のガス置換率を均一化させて、列の位置によって容器のガス置換率が異なること、特にガス置換率の低い包装体の製造を回避することを可能にするガス置換装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明による多列容器のガス置換装置は、内容物入りの多数列に配列された容器の上方を覆い内部にガス吹き込み用のチャンバ空間を形成するチャンバを備え、前記各容器の残存空間に存在する空気を前記チャンバ空間内に吹き込まれる不活性ガスで置換するガス置換装置において、各列の前記容器のガス置換のためのガス吹き込み空間を独立させるため、前記チャンバ空間内を前記容器の列間に対応する位置で仕切る仕切り部材が配置されたことから成り、前記容器は受け台に保持されており、前記仕切り部材は、前記受け台に形成された溝内に嵌入して、前記溝との間に、前記ガス吹き込み空間に通じる前記不活性ガス又は外気の流れを阻止するラビリンスを形成していることを特徴とするものである。
【００１２】
この多列容器のガス置換装置によれば、容器の上方を覆うチャンバの内部に形成されるガス吹き込み用のチャンバ空間内に内容物入りの容器が多数列で送り込まれると、各列の容器のヘッドスペース等の残存空間に存在する空気がチャンバ空間内に吹き込まれる不活性ガスで置き換えられる。チャンバ空間においては、容器の列間に相当する位置に配置されている仕切り部材によって、各列の容器のガス吹き込み空間が独立されているので、隣接する列のガス吹き込み空間からの不活性ガスの流れはなく、その影響を受けることがない。従って、各列の容器は、専用のガス吹き込み空間内の不活性ガスでガス置換されるので、ガス置換率が特に低い方に分散する等の不具合が生じることを防ぐことができる。
【００１３】
また、仕切り部材と、容器と共に搬送される受け台との間にラビリンスを形成することにより、ガス吹き込み空間を容器の各列に対して簡単な構造で独立させることが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による多列容器のガス置換装置の実施例を説明する。図１はこの発明による多列容器のガス置換装置の一実施例を示す横断面概略図、図２は図１に示す多列容器のガス置換装置に用いられる天板と仕切り部材とを示す斜視図、図３は図１に示されるガス置換装置が適用される多列容器のガス置換包装装置の一例を示す側面概略図、図４は図１に示すガス置換包装装置の要部を示す縦断面図である。
【００１５】
図１〜図３に示する多列容器のガス置換包装装置１は、固形、半固形又は飲料等の飲食品を内容物７として充填されたカップ状等の容器６を蓋材８で密封する前に、ヘッドスペース等の残存空間内に残る空気等の気体を窒素ガスのような不活性ガスによってガス置換する装置である。図３に示すように、ガス置換包装装置１は、無菌充填シール工程に適用されており、ポリプロピレン等の熱溶着性又はその処理を施した合成樹脂製であってカップ状に型成形された容器６（一部にのみ符号を付す。以下、単に「容器６」と称す）に内容物７を充填し、内容物７入りの容器６のヘッドスペース等の残存空間を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換し、そうして得られたガス置換状態で熱溶着性又はその処理を施した合成樹脂フィルムから成る蓋材８をヒートシールして、容器６中に内容物７が密封された包装体９を製造する装置である。ガス置換包装装置１は、搬送方向で見て順に、容器及び内容物移載ステーション２、不活性ガスとしての窒素ガスの吹き込みを行うガス置換装置としてのチャンバステーション３、内容物７入りの容器６に蓋材８をヒートシールする封鎖ステーション４、及び蓋材８で封鎖された包装体９を取り出す包装体取出しステーション５を備えている。
【００１６】
容器及び内容物移載ステーション２は、容器６の移載部２ａと、その下流側に位置し内容物７を充填する内容物充填部２ｂとを備えた無菌の閉鎖空間として構成されている。容器及び内容物移載ステーション２は、図示しないが全体としてチャンバに囲まれており、内部には無菌空気が供給され、容器６は無菌になるよう殺菌される。移載部２ａにおいては図示しない容器供給機構によって容器６が後述する容器ホルダとしての受け台１６上に多数列（この実施例の場合、４列）に供給される。受け台１６に載せられた容器６には、内容物充填部２ｂにおいて内容物７が充填される。
【００１７】
チャンバステーション３は、内容物７入りの容器６に不活性ガスとして窒素ガスを吹き込んでガス置換を行うステーションであり、窒素が内部に供給されるとともに適宜に排気され、内部を純度の高い窒素ガス雰囲気に置く。チャンバステーション３においては、多数列で搬送されている容器６の上方を覆う天板１０が配設されており、天板１０と後述するカバー３１とは、互いに協働して内部に不活性ガスが吹き込まれて充満するチャンバ空間４０（図１参照）を形成している。受け台１６に支持された容器６がチャンバ空間４０の内部を順次搬送されるときに、容器６のヘッドスペース等の残存空間に残る空気が不活性ガスによってガス置換される。
【００１８】
上記の容器及び内容物移載ステーション２、チャンバステーション３、封鎖ステーション４、及び包装体取出しステーション５の各ステーションは、例えば、磁気式コンベヤのような搬送装置１５の上側走行部１５ｅの搬送経路に沿って順に配置されている。搬送装置１５は、駆動スプロケット１５ａ、従動スプロケット１５ｂ、及び駆動スプロケット１５ａと従動スプロケット１５ｂとに巻き掛けられたチェーン１５ｃ（図１参照）からなり、上側走行部１５ｅを搬送される間にチェーン１５ｃに備わる磁石１９ａが受け台１６に備わる磁石１９ｂを磁力で吸引しながら移動することで、受け台１６とそれに保持されている容器６を搬送する。
【００１９】
装置のフレーム３０には、図１に示すように、容器６の下方で連なり且つ磁石１９ａ，１９ｂ間に延びる態様でカバー３１が取り付けられており、磁石１９ａ，１９ｂは、磁力線がカバー３１を貫通することで相互に作用する。カバー３１の最端部は天板１０と結合されており、カバー３１は、天板１０と協働して外部と区分され且つ容器６が内部に送り込まれるチャンバ空間４０を形成している。受け台１６の両側部１６ａ，１６ａには、カバー３１に摺接する滑り材３２が取り付けられている。滑り材３２は、受け台１６とカバー３１との相対摺動を許容しながらチャンバ空間４０と外部との間をシールしているので、不活性ガスが外部に漏れたり外気が側方からチャンバ空間４０に侵入するのを防止する働きをしている。チェーン１５ｃは、装置のフレーム３０に対して、チェーンガイド３３によって弛みや振動が抑制された安定状態で走行案内される。受け台１６は、その後、下側走行部１５ｆを搬送される間に適宜に洗浄・乾燥され、上側走行部１５ｅに戻った位置で容器及び内容物移載ステーション２に搬入される。
【００２０】
封鎖ステーション４は、図３に示すように、蓋材８が巻き取られた蓋材ロール１２と、蓋材８を切断することで生じた蓋材余剰部８ａを巻き取る余剰蓋材巻取り部１３とを備えており、蓋材ロール１２と余剰蓋材巻取り部１３との間にシール機構２０が配設されている。蓋材８は、ヒートシール前にＵＶランプ（図示せず）によって殺菌処理され、図示されていないカバーで被われた無菌空間を搬送される。シール機構２０は、上流側から順に、蓋材ロール１２から繰り出された蓋材８を内容物７入りの容器６において、開口部周りに環状のヒートシールを施す第１シール部２１と、第１シール部２１の搬送方向下流側に配置された第２シール部２２と、第２シール部２２の下流側に配置されてヒートシールされたシール領域を冷却する冷却部２３と、冷却部２３の下流側に配置され且つ各容器６毎に蓋材８をトリミングしながら切断する蓋材カット部２４とを備えている。
【００２１】
図３及び図４を併せて参照すると、搬送装置１５によって搬送される受け台１６に支持された状態で縦列に並んで搬送されている容器６には、シール機構２０に進入する直前において、上方から供給される蓋材８が押し当てローラ１８によって連続して覆い被せられる。容器６の開口部６ｂを取り囲む周囲にはフランジ部６ａが環状に形成されており、容器６は、フランジ部６ａを受け台１６に支持させた状態で搬送される。第１シール部２１には、内容物７が投入された容器６のフランジ部６ａに対して開口部６ｂを取り囲む環状領域で、覆い被せられた蓋材８をシールするヒートシーラとしての加熱部材２５が設けられている。
【００２２】
この実施例においては、容器６は、受け台１６によって個別に保持され且つ４列に並べられた状態で、搬送装置１５によってガス置換装置３に搬送される。受け台１６は、容器６の搬送方向を横断する方向に長く延び且つ４つの容器保持孔１６ｃが並べて形成された板状構造を有しているが、搬送方向については隙間なく詰めた状態で並べられている。受け台１６は、隣り合う容器６，６間には十分な間隔が確保されている。
【００２３】
天板１０には、図１及び図２に示すように、チャンバ空間４０を容器６の列に対応して区切るため、容器６の搬送方向に平行に延びる複数の板状の仕切り部材４１が取り付けられている。仕切り部材４１の前縁４１ａは、押し当てローラ１８の周縁に対応する円弧面に形成されている。仕切り部材４１の天板１０への取付け位置は、隣り合う容器６，６間の中間に対応した位置と、搬送方向最横側の列の容器６の外側位置とされる。隣接する仕切り部材４１，４１間の間隔は一定に設定されており、従って、隣接する仕切り部材４１，４１間に形成されるガス吹き込み空間４３は、どれも同等の大きさの空間である。各ガス吹き込み空間４３に不活性ガスを吹き込むガス導入口４４は、各ガス吹き込み空間４３毎に同じ吹き込み速度及び吹き込み量となるように、同じ構造のものが用いられる。仕切り部材４１の下端は、受け台１６に形成されている溝４２内に入り込んでラビリンス４５を形成しており、ラビリンス４５は、不活性ガスや外気の流れに対して抵抗を与えて、各列の容器６のガス置換のための各ガス吹き込み空間４３を実質的に独立状態に維持している。
【００２４】
各ガス吹き込み空間４３は、各列毎に容器６のガス置換のために独立しているが、ガス置換雰囲気として条件が同等であるので、隣接するガス吹き込み空間４３からの不活性ガスの流れの影響を無くすことができる。従って、どの列の容器であっても、ヘッドスペース等の残存空間に存在する空気は、各列の容器専用のガス吹き込み空間４３内に吹き込まれる不活性ガスによって同じ条件でガス置換される。その結果、ガス置換率が容器６ごとにばらつく等の不具合が生じることを防ぎ、特にガス置換率が低い包装体９が製造されるのを防ぐことができる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明による多列容器のガス置換装置によれば、各列の容器のガス置換のためのガス吹き込み空間を、隣接する列のガス吹き込み空間から独立させた状態でガス置換することから成っているので、容器が横方向で多列になっているときに、吹き込まれた不活性ガスの流れ等に起因した容器毎のガス置換率のばらつきが回避される。従って、どの列の容器であっても、ガス置換率を均一化させることができ、特に、ガス置換率が低い包装体が製造されるのを防止することができる。
【００２６】
また、容器を幅方向に多数列で搬送する装置を設計する場合、１列の容器の測定結果は、どの列の容器のガス置換率の推定にも適用可能である。多数列の装置の開発・実施において、各列の容器のガス置換のためのガス吹き込み空間を、隣接する列のガス吹き込み空間から独立させてない場合には、実際のガス置換率を調べるに際しては、装置を実際に製作して実験をするしか方法がなく、多大な手間、時間及びコストを要していたが、この発明のように各列のガス置換雰囲気を独立させることにより、１列の容器のガス置換測定結果から多列の容器のガス置換結果を容易に推定することが可能となる。また、１列毎に不活性ガスの供給量を制御すれば、その列についてはガス置換率について効果が出るので、各列毎のガス置換制御も可能となる。更に、チャンバ端部から侵入する外気の影響が事実上無くすることができ、その影響を無視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による多列容器のガス置換装置の一実施例を示す横断面概略図である。
【図２】図１に示す多列容器のガス置換装置に用いられる天板と仕切り部材とを示す斜視図である。
【図３】図１に示す多列容器のガス置換装置が適用される、ガス置換包装装置の全体を示す側面概略図である。
【図４】図１に示す多列容器のガス置換装置の容器搬送方向に沿って切断した縦断面図である。
【図５】従来のガス置換包装装置の一例を示す平面図である。
【図６】図５に示すガス置換包装装置の縦断面図である。
【図７】従来のカップ状容器を用いたガス置換包装装置の横断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ガス置換包装装置２容器及び内容物移載ステーション
３チャンバステーション（ガス置換装置）４封鎖ステーション
５包装体取出しステーション６容器
７内容物８蓋材９包装体
１０天板１６受け台１８押し当てローラ
４０チャンバ空間４１仕切り部材
４２溝４３ガス吹き込み空間
４４ガス導入口４５ラビリンス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a gas replacement device that replaces the inside of a container with an inert gas before sealing and sealing the lid material around the opening of the container such as a tray or cup containing contents. Related to the position.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many packagings obtained by filling a container such as a tray shape or cup shape with food and drink such as cooked rice, prepared dishes, and beverages and sealing around the opening of the container have been distributed and marketed. . In order to be able to store such a package for a long time even at room temperature, it is necessary to reduce the amount of oxygen remaining inside the package as much as possible to prevent alteration of food and drink. It is. Therefore, a gas replacement packaging is used in which a gas such as air left in a remaining space such as a head space in a container filled with contents or a gap between contents is replaced with an inert gas such as nitrogen gas. .
[0003]
5 to 6 show an example of a conventional gas replacement packaging device (see Patent Document 1). 5 is a plan view showing an example of a conventional gas replacement packaging apparatus, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of the gas replacement packaging apparatus shown in FIG. The gas replacement packaging device 50 shown in FIGS. 5 and 6 includes a heat seal station H, a gas blowing station G, and a cooling station C from the downstream side. Side plates 53, 53 are provided on both sides from the heat sealing station H to the gas blowing station G, and the top plate 54 is disposed in a state where the side plates 53, 53 are horizontally mounted in the gas blowing station G. ing. The container holder 52 is a carriage type that slides on two rails or bars, and has four holes 52 a for accommodating the container body 51. The container body 51 filled with the contents 59 is intermittently transferred while being held by the container holder 52 in a state where the upper flange portion is placed. The gas blowing station G is surrounded by a side plate 53 on both sides, a top plate 54 on the upper side, and a lid web 57 on the front side, and only the rear side is open. An inert gas 56 is constantly blown toward the container main body 51 from a gas blowing hole 55a in which the gas supply pipe 55 opens in the top plate 54, and a gap between the head space 60 of the container main body 51 and the contents 59, etc. The air existing in the remaining space flows backward (in the upstream direction) together with the inert gas 56, and the air in the remaining space is replaced with the inert gas 56.
[0004]
As for the lid web 57, the side portion is a square sheet in which the container main body 51 is formed between the side presser 58 attached to the inside of the side plate 53 and the upper surface of the container holder 52 in the heat seal station H. It passes in a pressed state together with the 61 flange portion 61a. Accordingly, the container holder 52 is moved and stopped from the gas blowing station G to the heat sealing station H, and the air is side by side until the square sheet 61 of the lid web 57 is heat sealed to the flange portion 61a. It does not flow into the head space 60 from the side. The lid web 57 is guided by a guide roll 62 provided slightly above the container holder 52 at a position slightly downstream of the downstream end surface of the top plate 54, and advances while contacting the top plate downstream end surface 54a.
[0005]
A heat seal head 65 capable of moving up and down is provided at the lower part of the heat seal apparatus, and the lower part thereof is a heat seal station H. The container holder 52 stops for a short time in a positioning state at the heat sealing station H during intermittent movement. A lower end surface 65 a of the heat seal head 65 has a shape corresponding to a portion to be a heat seal portion of the flange portion of the container body 51. The container body 51 gas-replaced with the inert gas 56 is immediately sealed by heat-sealing the lid web 57 at the flange portion.
[0006]
In the above-described type of gas replacement packaging, in order to efficiently manufacture a gas-substituted container package, the containers are formed in multiple rows, and the lid web is formed to have a width that covers the entire width of the multi-row containers. Used. FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of the gas replacement packaging device when the container is cup-shaped. The upper part of the plurality of rows of containers 71 held by the container holder 72 is covered with a chamber composed of a top plate 74 and a side plate 75, and the interior surrounded by the container holder 72, the container 71, the top plate 74, and the side plate 75 is A chamber space 76 into which an inert gas is blown is formed. The top plate 74 is opened with gas supply pipes 77 provided corresponding to the containers 71 in each row to blow inert gas. However, as the number of rows of the containers 71 increases, the lateral width increases. As shown in FIG. 4, the flow of the inert gas is different between the central portion 76a and the both end portions 76b, and the gas replacement condition is not uniform for all the rows of containers. Therefore, in the gas blowing station, it is difficult to avoid the distribution of the inert gas concentration in the row crossing direction, and the gas replacement rate of the container may vary depending on the position of the row occupied by the vessel. In addition, there is a possibility that outside air may enter from a gap formed between the container holder 72 and the side plate 75 on both side portions of the chamber, and the influence on the central portion may not be negligible. Further, the gas replacement rate of each container can only be adjusted in the entire gas blowing station, and fine adjustment for each individual row is difficult. In a package with a low gas replacement rate, the residual oxygen concentration becomes high, which may cause deterioration of contents.
[0007]
As an example of aseptic packaging by gas replacement, a cover that covers the vicinity of the upper part of the molding cup is provided between the filling device and a guide roll that guides the lid, and a gas replacement chamber is formed by the bottom material and the cover. In addition, an aseptic packaging apparatus is disclosed in which an inert gas injection nozzle is provided in the upper part of the cover (can be divided for each container), and a discharge nozzle is provided on the cover filling apparatus side (see Patent Document 2). ). Further, in the container transport path from the filling process to the sealing process, a film for sealing the container is supplied in parallel above the container, and an inert gas is injected from an obliquely upward direction toward the opening of the container, A method is disclosed in which the air in the head space of a filled container is quickly and efficiently replaced with an inert gas by flowing an inert gas between the container moving toward the sealing process and the film (Patent Document). 3).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-175519 (paragraphs [0009] to [0010], FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-61-47322 (2nd page, lower right column, lines 9 to 20, FIG. 2)
[Patent Document 3]
JP 2002-29507 A (paragraph [0012], FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the gas replacement method and apparatus for transporting the containers containing the contents in multiple rows and replacing the air existing in the remaining space such as the head space of the containers with an inert gas, for the gas replacement of the containers in each row In this gas replacement atmosphere, there is a problem to be solved in that the interference from the gas replacement atmosphere in the adjacent rows is eliminated and the gas replacement rates of the containers in each row are made uniform.
[0010]
The object of the present invention is to transport containers containing contents in multiple rows, and when replacing the remaining space such as the head space in the containers with gas, uniformizing the gas replacement rate of each row of containers, that the container of the gas replacement rate by the position of the columns are different, in particular to provide a gas replacement equipment which makes it possible to avoid the production of low package having gas replacement rate.
[00 11 ]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a gas replacement apparatus for multi-row containers according to the present invention includes a chamber that covers the upper side of containers arranged in multiple rows containing contents and forms a chamber space for gas blowing inside. In the gas replacement device that replaces air existing in the remaining space of each container with an inert gas that is blown into the chamber space, the chamber space is used to make the gas blowing spaces for gas replacement of the containers in each row independent. The partition member for partitioning the inside at a position corresponding to the row of the containers is arranged , the container is held by a cradle, and the partition member is fitted in a groove formed in the cradle. And the labyrinth which blocks | prevents the flow of the said inert gas or external air which leads to the said gas blowing space between the said groove | channels is characterized by the above-mentioned.
[00 12 ]
According to this multi-row container gas replacement device, when a container containing contents is fed in a plurality of rows into a gas blowing chamber space formed inside a chamber covering the top of the vessel, the head of each row of the vessel Air existing in a remaining space such as a space is replaced with an inert gas blown into the chamber space. In the chamber space, the gas blowing spaces of the containers in each row are independent by the partition members arranged at positions corresponding to the rows of the containers, so that the inert gas from the gas blowing spaces in the adjacent rows is separated. There is no flow and it is not affected. Therefore, the containers in each row are replaced with the inert gas in the dedicated gas blowing space, so that it is possible to prevent the occurrence of problems such as dispersion in a particularly low gas replacement rate.
[00 13 ]
Further, by forming a labyrinth between the partition member and the cradle that is transported together with the container, the gas blowing space can be made independent with respect to each row of the container with a simple structure.
[00 14 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a gas replacement device for a multi-row container according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a gas replacing device for a multi-row container according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a top plate and a partition member used in the gas replacing device for the multi-row container shown in FIG. FIG. 3 is a schematic side view showing an example of a gas replacement packaging apparatus for a multi-row container to which the gas replacement apparatus shown in FIG. 1 is applied. FIG. 4 is a longitudinal section showing a main part of the gas replacement packaging apparatus shown in FIG. FIG.
[00 15 ]
The gas replacement packaging apparatus 1 for a multi-row container shown in FIGS. 1 to 3 seals a cup-like container 6 filled with food and drink such as a solid, semi-solid or beverage as a content 7 with a lid 8. Before, a gas such as air remaining in a remaining space such as a head space is replaced with an inert gas such as nitrogen gas. As shown in FIG. 3, the gas replacement packaging device 1 is applied to an aseptic filling and sealing process, and is a container made of synthetic resin that has been subjected to thermal welding or treatment such as polypropylene and is molded into a cup shape. 6 (only a part is given a reference. Hereinafter, simply referred to as “container 6”) is filled with the contents 7, and the remaining space such as the head space of the container 6 containing the contents 7 is filled with an inert gas such as nitrogen gas. A package in which the contents 7 are sealed in the container 6 by heat sealing the cover material 8 made of a synthetic resin film that has been subjected to gas replacement in the gas replacement state thus obtained and subjected to heat-weldability or treatment thereof. An apparatus for manufacturing the body 9. The gas replacement packaging apparatus 1 includes a container and contents transfer station 2, a chamber station 3 as a gas replacement apparatus that blows in nitrogen gas as an inert gas, and a container 6 containing contents 7 in order as viewed in the transport direction. A sealing station 4 for heat-sealing the lid member 8 and a packaging body take-out station 5 for taking out the packaging body 9 sealed with the lid member 8 are provided.
[00 16 ]
The container and content transfer station 2 is configured as a sterile closed space including a transfer portion 2a of the container 6 and a content filling portion 2b that is located downstream of the container 6 and fills the content 7. Although not shown, the container and contents transfer station 2 is surrounded by a chamber as a whole, and aseptic air is supplied inside, and the container 6 is sterilized so as to be aseptic. In the transfer section 2a, the containers 6 are supplied in multiple rows (in this embodiment, 4 rows) on a cradle 16 as a container holder, which will be described later, by a container supply mechanism (not shown). The container 6 placed on the cradle 16 is filled with the content 7 in the content filling unit 2b.
[00 17 ]
The chamber station 3 is a station for performing gas replacement by blowing nitrogen gas into the container 6 containing the contents 7 as an inert gas. Nitrogen is supplied to the inside and exhausted appropriately, and the interior is filled with high-purity nitrogen gas. Put in the atmosphere. In the chamber station 3, a top plate 10 that covers the upper side of the containers 6 being conveyed in multiple rows is disposed, and the top plate 10 and a cover 31 described later cooperate with each other to have an inert gas inside. A chamber space 40 (see FIG. 1) that is filled by being blown is formed. When the containers 6 supported by the cradle 16 are sequentially conveyed in the chamber space 40, the air remaining in the remaining space such as the head space of the container 6 is replaced with an inert gas.
[00 18 ]
Each of the container and contents transfer station 2, the chamber station 3, the sealing station 4, and the package take-out station 5 is connected to the transport path of the upper traveling unit 15e of the transport device 15 such as a magnetic conveyor. Are arranged in order. The transport device 15 includes a drive sprocket 15a, a driven sprocket 15b, and a chain 15c (see FIG. 1) wound around the drive sprocket 15a and the driven sprocket 15b. The provided magnet 19a moves while attracting the magnet 19b provided on the cradle 16 with a magnetic force, thereby conveying the cradle 16 and the container 6 held by the cradle 16.
[00 19 ]
As shown in FIG. 1, a cover 31 is attached to the frame 30 of the apparatus in such a manner that it extends below the container 6 and extends between the magnets 19a and 19b. The magnets 19a and 19b have magnetic lines passing through the cover 31. To interact with each other. The end of the cover 31 is coupled to the top plate 10, and the cover 31 cooperates with the top plate 10 to form a chamber space 40 that is separated from the outside and into which the container 6 is fed. A sliding member 32 slidably contacting the cover 31 is attached to both side portions 16 a and 16 a of the cradle 16. Since the sliding member 32 seals between the chamber space 40 and the outside while allowing relative sliding between the cradle 16 and the cover 31, the inert gas leaks to the outside and the outside air flows from the side into the chamber space. It works to prevent entry into 40. The chain 15c is guided to travel in a stable state in which slack and vibration are suppressed by the chain guide 33 with respect to the frame 30 of the apparatus. Thereafter, the cradle 16 is appropriately cleaned and dried while being transported through the lower traveling unit 15f, and is carried into the container and contents transfer station 2 at a position where the cradle 16 returns to the upper traveling unit 15e.
[00 20 ]
As shown in FIG. 3, the blocking station 4 includes a cover material roll 12 around which the cover material 8 is wound and an excess cover material winding portion that winds up the cover material surplus portion 8 a generated by cutting the cover material 8. 13, and a sealing mechanism 20 is disposed between the lid material roll 12 and the surplus lid material winding portion 13. The lid member 8 is sterilized by a UV lamp (not shown) before heat sealing, and is transported through a sterile space covered with a cover (not shown). The seal mechanism 20 includes, in order from the upstream side, a first seal portion 21 that performs an annular heat seal around the opening in the container 6 containing the contents of the lid material 8 that is fed from the lid material roll 12, and a first seal portion 21. A second seal portion 22 disposed downstream of the seal portion 21 in the conveying direction, a cooling portion 23 disposed on the downstream side of the second seal portion 22 for cooling the heat-sealed seal region, and a downstream portion of the cooling portion 23. A lid material cutting portion 24 that is disposed on the side and cuts while trimming the lid material 8 for each container 6 is provided.
[00 21 ]
Referring to FIGS. 3 and 4 together, the container 6 being transported side by side in a state of being supported by the cradle 16 transported by the transporting device 15 has an upper portion immediately before entering the seal mechanism 20. The cover material 8 supplied from is continuously covered by the pressing roller 18. A flange portion 6 a is formed in an annular shape around the opening 6 b of the container 6, and the container 6 is conveyed in a state where the flange portion 6 a is supported by the receiving table 16. The first seal portion 21 has a heating member 25 as a heat sealer that seals the covered lid member 8 in an annular region surrounding the opening 6b with respect to the flange portion 6a of the container 6 into which the contents 7 are charged. Is provided.
[00 22 ]
In this embodiment, the containers 6 are individually held by the cradle 16 and transferred to the gas replacement device 3 by the transfer device 15 while being arranged in four rows. The cradle 16 has a plate-like structure that extends long in the direction transverse to the conveyance direction of the container 6 and is formed by arranging four container holding holes 16c, but the conveyance direction is arranged in a packed state with no gap. It has been. The cradle 16 has a sufficient space between the adjacent containers 6 and 6.
[00 23 ]
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of plate-like partition members 41 extending in parallel with the conveyance direction of the containers 6 are attached to the top plate 10 in order to divide the chamber space 40 corresponding to the rows of containers 6. It has been. The front edge 41 a of the partition member 41 is formed on an arc surface corresponding to the peripheral edge of the pressing roller 18. The attaching position of the partition member 41 to the top plate 10 is a position corresponding to the middle between the adjacent containers 6 and 6 and an outer position of the container 6 in the row on the most lateral side in the transport direction. The interval between the adjacent partition members 41 and 41 is set to be constant, and therefore the gas blowing space 43 formed between the adjacent partition members 41 and 41 is a space having the same size. The gas introduction ports 44 through which the inert gas is blown into the gas blowing spaces 43 have the same structure so that the blowing speed and the blowing amount are the same for each gas blowing space 43. The lower end of the partition member 41 enters into the groove 42 formed in the cradle 16 to form a labyrinth 45. The labyrinth 45 provides resistance to the flow of inert gas and outside air, Each gas blowing space 43 for gas replacement of the container 6 is maintained in a substantially independent state.
[00 24 ]
Each gas blowing space 43 is independent for gas replacement of the container 6 for each row, but since the conditions are the same as the gas replacement atmosphere, the flow of the inert gas from the adjacent gas blowing space 43 The influence can be eliminated. Therefore, in any row of containers, the air existing in the remaining space such as the head space is gas-replaced under the same conditions by the inert gas blown into the gas blowing space 43 dedicated to the vessels of each row. As a result, it is possible to prevent problems such as the gas replacement rate varying for each container 6, and in particular, to prevent the package 9 having a low gas replacement rate from being manufactured.
[00 25 ]
【The invention's effect】
According to the gas replacement device for a multi-row container according to the present invention, the gas replacement space for gas replacement of each row of containers is constituted by gas replacement in a state independent from the gas blow-in spaces of adjacent rows. Therefore, when the containers are arranged in multiple rows in the horizontal direction, the variation in the gas replacement rate for each container due to the flow of the blown inert gas is avoided. Accordingly, the gas replacement rate can be made uniform in any row of containers, and in particular, it is possible to prevent a package having a low gas replacement rate from being manufactured.
[00 26 ]
Further, when designing an apparatus that transports containers in multiple rows in the width direction, the measurement result of one row of containers can be applied to estimate the gas replacement rate of any row of containers. In the development and implementation of a multi-row device, when the gas blowing space for gas replacement of each row of containers is not independent from the gas blowing space of the adjacent row, when examining the actual gas substitution rate However, there is only a method to actually manufacture the apparatus and perform an experiment, which requires a lot of labor, time and cost, but by making the gas replacement atmosphere of each row independent as in the present invention, It is possible to easily estimate the gas replacement results of the multi-row containers from the gas replacement measurement results of the containers. Further, if the supply amount of the inert gas is controlled for each column, the gas replacement rate is effective for that column, so that the gas replacement control for each column is also possible. Furthermore, the influence of outside air entering from the chamber end can be virtually eliminated, and the influence can be ignored.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a gas exchange device for a multi-row container according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a top plate and a partition member used in the multi-row container gas replacement device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic side view showing the entire gas replacement packaging apparatus to which the multi-column container gas replacement apparatus shown in FIG. 1 is applied;
4 is a longitudinal sectional view cut along the container transport direction of the multi-row container gas replacement apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a conventional gas replacement packaging apparatus.
6 is a longitudinal sectional view of the gas replacement packaging apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a cross section of a gas replacement packaging apparatus using a conventional cup-shaped container.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas replacement packaging apparatus 2 Container and contents transfer station 3 Chamber station (gas replacement apparatus) 4 Sealing station 5 Package take-out station 6 Container 7 Contents 8 Cover material 9 Packing body 10 Top plate 16 Stand 18 Pushing roller 40 Chamber space 41 Partition member 42 Groove 43 Gas blowing space 44 Gas inlet 45 Labyrinth

Claims

内容物入りの多数列に配列された容器の上方を覆い内部にガス吹き込み用のチャンバ空間を形成するチャンバを備え、前記各容器の残存空間に存在する空気を前記チャンバ空間内に吹き込まれる不活性ガスで置換するガス置換装置において、各列の前記容器のガス置換のためのガス吹き込み空間を独立させるため、前記チャンバ空間内を前記容器の列間に対応する位置で仕切る仕切り部材が配置されたことから成り、
前記容器は受け台に保持されており、前記仕切り部材は、前記受け台に形成された溝内に嵌入して、前記溝との間に、前記ガス吹き込み空間に通じる前記不活性ガス又は外気の流れを阻止するラビリンスを形成していることを特徴とする多列容器のガス置換装置。An inert gas that includes a chamber that covers the upper side of the containers arranged in multiple rows containing the contents and forms a chamber space for injecting gas inside, and in which the air existing in the remaining space of each container is injected into the chamber space In the gas replacement device that replaces in the above, a partition member for partitioning the chamber space at a position corresponding to the row of the containers is arranged in order to make the gas blowing space for gas replacement of the containers in each row independent. Consisting of
The container is held by a cradle, and the partition member is inserted into a groove formed in the cradle, and the inert gas or the outside air communicated with the gas blowing space between the groove and the groove. A gas replacement device for a multi-row container, characterized by forming a labyrinth for preventing flow .