包装充填装置
【課題】成形用フラップによる予備成形を容易にし、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下がっても、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる包装充填装置を提供する。
【解決手段】包装充填装置がプレッシャーフランジ３６と陽圧維持手段とを有し、プレッシャーフランジ３６はチューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられ、プレッシャーフランジ３６が、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ３６下方のチューブ内の液体食品の圧力を陽圧にし、予備成形を容易にし、陽圧維持手段が、プレッシャーフランジ３６下方のチューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、プレッシャーフランジ３６下方の液体食品圧力を陽圧に維持する。
【解決手段】包装充填装置がプレッシャーフランジ３６と陽圧維持手段とを有し、プレッシャーフランジ３６はチューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられ、プレッシャーフランジ３６が、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ３６下方のチューブ内の液体食品の圧力を陽圧にし、予備成形を容易にし、陽圧維持手段が、プレッシャーフランジ３６下方のチューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、プレッシャーフランジ３６下方の液体食品圧力を陽圧に維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料などを充填して容器に包装する包装充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、ミネラルウォーター、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動食品を収容する包装容器を製造する場合、ウェブ状（帯状）の包装積層材料が使用され、包装積層材料を次の包装積層材料に継ぎ目で継いで、包装積層材料を連続的にヒートシール、超音波シール等によってシールされることにより、包装容器が形成される。例えば、包装充填装置において、包装積層材料を次の包装積層材料に継ぎ目で継いで、包装積層材料を連続的に包装材料の縁部にストリップを前もって接合し、包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの内側から、包装積層材料の重ね合わされた両縁部同士を、縦シール部の内側端面を保護するストリップと共に押し当てて縦シール装置によって長手方向（縦方向）にシールした後、無菌的に収容する無菌室内の雰囲気下で、チューブ状の包装積層材料の中に液体食品を充填しながら、横シール装置によって横方向にシールして切断し、枕状の予備容器を形成し、予備容器を更に所定の形状に成形して包装容器を完成させる。
【０００３】
図４は、包装充填装置の一例を示す概略斜視図である。ウェブ状の包装積層材料１は、リールの状態で包装充填装置に装填される。包装積層材料１は、紙基材、及び紙基材の両面にポリエチレン樹脂が積層された可撓性の積層体から成り、必要に応じて紙基材とフィルムとの間にアルミニウム箔、ガスバリヤ性樹脂等から成るバリヤ層が形成され、包装容器１４の表面に相当する部分にあらかじめ外装用の印刷が施される。
【０００４】
繰り出された包装積層材料１は、搬送手段の送り装置によって連続的に搬送され、ベンディングローラ、ダンパローラ等を経て、ストリップ接合装置３に送られ、ストリップ接合装置によって包装積層材料１の一方の縁部に沿ってストリップ２が、次のストリップを継ぎ目で継ぎながら、連続的に接合される。
【０００５】
包装積層材料１は、必要に応じて、プルタブ接合装置によってプルタブが接合される。包装積層材料１は、殺菌槽４に送られ、殺菌槽４において過酸化水素等の殺菌液によって殺菌される。包装積層材料１は、エアナイフ５に送られ、エアナイフ５によって乾燥させられた後、チューブ状包装材料内に液体食品を無菌雰囲気で充填することを保証する無菌室４０の室内に送られる。包装積層材料１は、成形リング６、その他の成形リングによって徐々に変形させられてチューブ状の形状にされる。
チューブ状包装積層材料１は、縦シール装置の予熱手段８からのホットエアーによって予熱されて、縦方向にシールされ、充填パイプ７の下端から流動性食品がチューブ状包装積層材料１内に充填される。
【０００６】
図５に、チューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を所定の液面レベルまで充填する形態の一例を示す。
充填パイプ７の垂直部分は、チューブ状包装材料１の内部に下方に挿入されている。上流側の部分は、制御弁３２に接続されている。充填パイプ７の垂直部分の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７の垂直部分の外面に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４には、被検出手段３５（マグネット、発信器または、タグなど）が取付けられている。チューブ１の外部に検出器３１が配されている。検出器３１は、被検出手段との間の信号の強弱の変化を電流に変えて電気信号として出力する。所定レベル若しくはそれ以上では停止信号を、所定レベル以下であると開放信号をそれぞれ制御手段３３に出力する。すなわち、充填パイプ７の上流側部分には、流量制御弁３２が設けられており、流量制御弁３２は、制御手段３３により制御される。
液体の液面レベルが所定レベルに調整される。（参考特許文献１）
【０００７】
図４に示すように、チューブ状包装積層材料１は、下方に案内され、横シール装置１０に送られ、挟まれて横方向にシールされると共に、容器形状に成形され、横シールされた包装積層材料は、ナイフなどで切断されて枕状の予備容器（予備成形体）１３が形成される。
【０００８】
図６に横シール装置１０の詳細一部断面図を示す。この態様では、食品が充填されたチューブ状包装材料１が、先ず、上側一対のシールジョー１０ａ及び対向ジョー１１により挟持される。包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送られながら、上側一対の成形フラップ４１，４１により挟まれておおよその容器形状に成形される。横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフ４２により切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離す。
図６に示すこの態様では、高速に、横シール、予備成形及び切断を行うために、二対のシールジョー及び対向ジョー、並びに、成形フラップを備え、横シール、予備成形及び切断ステップを終えた一対は、横に退避し上方に戻り、次の横シール、予備成形及び切断ステップを繰返す。
【０００９】
図４に示すように、予備容器１３は、最終成形搬送装置１５によって搬送されて最終の形状に成形され、流動性食品を収容する包装容器１４が完成する。
【特許文献１】実開平１ー８２１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の包装充填において、充填されたチューブ内の液体食品の圧力は、液面からの液体の深さに相当して陽圧である。包装材料を成形フラップで成形する際に、チューブ内の液体食品の圧力が陽圧であることによって、成形フラップの外圧と相俟って、包装材料を良好に成形することができる。
また、このような陽圧に維持されていることが、中身食品の衛生状態を維持する。すなわち、万が一に包装材料に僅かな傷、割れ目若しくはピンホールがあっても、この箇所から液体食品が外に出るだけであり、外部雰囲気物質の何らかが侵入しチューブ内の液体食品を汚染することがない。
【００１１】
本発明は、チューブ内の充填液体食品の圧力を陽圧に維持し、成形用フラップによる予備成形を容易にし、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下がっても、陰圧へ下降することを防止して、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる包装充填装置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】
【００１２】
本発明の包装充填装置は、ウェブ状包装材料に次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継いでウェブ状包装材料を連続的に供給し、チューブ状に成形し、包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、横シール帯域で切断して包装容器を製造する包装充填装置であって、
包装充填装置がプレッシャーフランジと陽圧維持手段とを有し
チューブ状包装材料内の液面下であって充填パイプ外周上に設けられた、プレッシャーフランジを有し、プレッシャーフランジが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を陽圧にし、成形用フラップによる予備成形を容易にし、
陽圧維持手段が、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、プレッシャーフランジ下方の液体食品圧力を陽圧に維持する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
【００１４】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、チューブの内外の磁極間での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
【００１５】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上に固定され、通過孔を有し、通過孔には、液体食品圧力が下降する際に液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁を有するプレッシャーフランジである。
【００１６】
この発明の好ましい態様において、プレッシャーフランジ下方又は上下両方の位置に、充填パイプ内の液体食品をチューブ内側に追加供給する陽圧維持手段の追加調整手段を有し、追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
【００１７】
この発明の好ましい態様において、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下降する箇所が、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップの上方であってプレッシャーフランジの少なくとも下方である第１下降箇所であり、陽圧維持手段の追加調整手段が、少なくとも第１下降箇所の液体食品圧力の周期的変動に応じる、充填パイプの管壁を貫通する穴若しくは一方弁である。
【００１８】
この発明の好ましい態様において、プレッシャーフランジに陽圧維持手段の流量調節手段を有し、流量調節手段が、プレッシャーフランジによる液体食品の下方から上方への流れを抑制し、プレッシャーフランジの上方から下方への液体食品の流れを助長して、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
【００１９】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段の流量調節手段が、プレッシャーフランジ下方の位置に、液体食品の流れに応じて上下動自在に充填パイプ外周に配設されたリング状浮遊弁であり、
プレッシャーフランジが上下に貫通した通路孔を有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁が、通路孔を開通させ、若しくは部分的に又は全面的に通路孔を封鎖する。
【００２０】
この発明の好ましい態様において、無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、液面を介して、液体食品の圧力を高め、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する陽圧維持手段を有する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の本発明によれば、以下の作用機能を発揮し、有利な効果が得られる。
この発明における包装充填装置は、ウェブ状包装材料をチューブ状に成形し、包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、横シール帯域で切断して包装容器を製造する。
【００２２】
ウェブ状包装材料に次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継いでウェブ状包装材料を供給されるので、ウェブ状包装材料の残量が少なくなっても、次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継ぐので、停止することなく、連続的に包装充填することができる。
【００２３】
液体食品が充填されたウェブ状包装材料の液面下で横シールされるので、容器内に不要な空気等が残らず、品質保持に寄与する。
上述の包装充填において、充填されたチューブ内の液体食品の圧力は、液面からの液体の深さに相当して陽圧である。包装材料を成形フラップで成形する際に、陽圧であることによって良好に成形することができる。
【００２４】
この発明の特徴に於いて、チューブ状包装材料内の液面下であって充填パイプ外周上に設けられたプレッシャーフランジを有する。
チューブ状包装材料が下方に送られながら、シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれる際に、チューブ状包装材料の中身の液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇して過剰な陽圧となる。この過剰な陽圧は、液面レベルを急激に上昇させ、不安定に揺れさせて、液面レベル制御を困難にする恐れがある。
すなわち、この過剰な陽圧は、液面レベルを急激に上昇させ、不安定に揺れさせて、例えば、図５に示すようなフロート３４が大きく上下させるおそがあり、その結果、制御手段３３による制御を困難にする恐れがある。
【００２５】
この発明において、プレッシャーフランジが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
例えば、図５に示すように、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ１外周上にプレッシャーフランジ３６を設ける。プレッシャーフランジ３６は、プレッシャーフランジ下方のシールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれ液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑え、液体食品の圧力を十分な陽圧に保ることができる。
【００２６】
チューブ内の液体食品圧力の変動によって、プレッシャーフランジ近傍で、充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。
図２に、液体食品の充填パイプ７からの供給と、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップとによる横シールにおける液体食品の流れ、動きの概念的な例を示す。チューブ状包装材料が矢印ｃの下方に送られながら、図２（Ａ）に示すように、シールジョー１０ａ及び対向ジョー１１並びに成形用フラップにより急速に挟持されると、チューブ状包装材料の中身の液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇して矢印ａの方向に逆流しようとする。プレッシャーフランジ３６はその逆流を抑え、成形に必要な陽圧に保つ。
【００２７】
チューブ内の液体食品の圧力は、プレッシャーフランジ３６の存在に拘らず、チューブ内の液体食品全体に伝播するので、図２（Ｂ）に示すように、チューブ内の液体は、慣性によって、矢印ｅの方向に更に逆流しようとする。しかし、プレッシャーフランジ３６の存在によって、フランジ下方から上方への液体移動が妨げられ、フランジ上方（第２下降箇所）で液体量が不足し、不足量ｄが生じる。不足量ｄを仮想的に泡として図２（Ｂ）に図示する。その結果、充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。上昇した液体は上記不足によって、急激に下降し、その結果、再度液体食品の圧力が高まる。このように、高低を繰り返して振動する。
【００２８】
図３は、包装充填装置の一例における、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
シールジョー及び対向ジョー、並びに成形用フラップにより急速に挟持されると（矢印期間ｊ）、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇する。図３のこれがピークh、ｉである。
チューブ内の液体食品の圧力は、チューブ内の液体食品全体に伝播し、チューブ内の液体は、慣性によって、上昇逆流しようとする。プレッシャーフランジ３６の存在によって、フランジ下方から上方への液体移動が妨げられ、フランジ上方（第２下降箇所）で液体量が不足し、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）の液体食品の圧力が低くなる。これが液体食品の圧力の谷ｇである。上昇した液体は上記不足によって、急激に下降し、その結果、再度液体食品の圧力が高まる。このように、高低を繰り返す。
【００２９】
引く続き、図２（Ｃ）に示すように、チューブ状包装材料１が矢印ｃの下方に送られ、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ３６下方の位置（第１下降箇所）の容積が増える。その増加分に相当する液体食品が充填パイプ出口７ａから供給されないと、プレッシャーフランジ３６上方の液体から矢印ｂ（図２（Ｃ））の方向で供給されるはずであるが、プレッシャーフランジ３６があるためにその供給が妨げられる。図２（Ｃ）に示すように、シールジョー１０ａ及び対向ジョー１１により引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ３６下方の位置（第１下降箇所）の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足し、不足量ｄが生じる。不足量ｄを仮想的に泡として図２（Ｃ）に図示する。その結果、充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。
【００３０】
図７は、包装充填装置の一例における、プレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
シールジョー及び対向ジョー、並びに成形用フラップにより急速に挟持されると（矢印期間ｊ）、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇する。（図７ピークh参照）
シールジョー及び対向ジョーにより引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下方の位置（第１下降箇所）の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足する。充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。（図７谷ｇ参照）
【００３１】
この発明の特徴に於いて、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、プレッシャーフランジ下方の液体食品圧力を陽圧に維持する陽圧維持手段を有する。
陽圧維持手段によって、液体食品の圧力変動を緩和し、液体食品圧力の陰圧下降を防止し、液体食品圧力を陽圧に維持するので、成形用フラップによる予備成形を容易にする。また、液体食品圧力が陰圧にならないので、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる。
すなわち、陽圧維持手段によって陽圧に維持されるので、包装材料に僅かな傷、割れ目若しくはピンホールがあっても、この箇所から液体食品が外に出るだけであり、何らか（汚染物質）が入りチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持することができる。
【００３２】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれる際に、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制するプレッシャーフランジが、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足し、チューブ内の液体食品の圧力が低下するが、ステンレスなどからなる本体の自重により下方に移動する第１力によって、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００３３】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、チューブの内外の磁極間での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
一対のジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれると、チューブ容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、液体食品の下方から上方への流動を抑制するプレッシャーフランジが、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足してチューブ内液体食品の圧力が低下しようとするが、磁力により下方に移動する第１力によって、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００３４】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上に固定され、通過孔を有し、通過孔には、液体食品圧力が下降する際に液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁を有するプレッシャーフランジである。
一対のジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれると、チューブ容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、液体食品の下方から上方への流動を抑制する一方弁を有するプレッシャーフランジが、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足してチューブ内液体食品の圧力が低下しようとするが、液体食品が通過孔を上方から下方に流動することを許容する一方弁によって、プレッシャーフランジ下に液体食品を供給し、陰圧になることを防止することができる。
【００３５】
この発明の特徴に於いて、プレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）又は、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）及び／又は下方（第１下降箇所）の両方の位置に、充填パイプ内の液体食品を充填パイプ外側且つチューブ内側に追加供給する陽圧維持手段の追加調整手段を有し、追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
ここで、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下降する箇所は、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップの上方であってプレッシャーフランジの上方である第２下降箇所と、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップの上方であってプレッシャーフランジの下方である第１下降箇所と、があり、この発明においては、少なくともプレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）を対象とする。
液体食品圧力が下降するために、第２下降箇所と第１下降箇所とに、充填パイプから液体食品が圧力差に応じて流れる。
この発明の好ましい態様において、追加調整手段は充填パイプの管壁を貫通する簡易構造の穴、若しくは、逆流を防止する一方弁である。
【００３６】
上述のように、追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
縦シール帯域であって継ぎ目に生じた間隙若しくは間隙が生じる恐れがある部位があっても、この箇所から外部雰囲気物質、何らか（汚染物質）が侵入してチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持する。
【００３７】
この発明の好ましい態様において、プレッシャーフランジに流量調節手段を有し、流量調節手段が、プレッシャーフランジによる液体食品の下方から上方への流動抑制を助長し、プレッシャーフランジの上方から下方への液体食品の流れを助長して、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
この発明の好ましい態様において、流量調節手段が、プレッシャーフランジ下方の位置に、液体食品の流れに応じて上下動自在に充填パイプ外周に配設されたリング状浮遊弁であり、プレッシャーフランジが上下に貫通した通路孔を有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁が、通路孔を開通させ、若しくは部分的に又は全面的に通路孔を封鎖する。
リング状浮遊弁が部分的に又は全面的に通路孔を封鎖するが、プレッシャーフランジの最外周縁と包装材料の内周面との間に間隙があり、この間隙から多少の流動がある。
リング状浮遊弁の断面形状は、製造容易な断面円形、断面矩形、上方からの流れを助長する上向き流線形（円弧状）と下からの流れを抑制する下向き凹み形などがあり、好ましくは、上向き流線形下向き凹み形である。
【００３８】
図１２を参照して、この発明の特徴である流量調節手段の動作・作用を説明する。
図１２に示す態様では、プレッシャーフランジ３６の下側に、流量調節手段３９を有する。
流量調節手段３９は、液体食品の流れ（ｘ、ｙ、ｚ）に応じて上下動自在に充填パイプ７外周に配設されたリング状浮遊弁３９である。
プレッシャーフランジ３６は上下に貫通した通路孔３６ａを有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁３９が、通路孔３６ａを開通させ（図１２（Ｂ）参照）、また、部分的に通路孔３６ａを封鎖する（図１２（Ａ）参照）。
図１２（Ａ）に示すように、シールジョー１０ａ及び対向ジョー１１並びに成形用フラップにより急速に挟持されると、チューブ状包装材料の中身の液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇してプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを介して、上の方向に逆流（流れｘ）しようとする。リング状浮遊弁３９が流れ（流れｘ）に応じて上昇しプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを部分的に封鎖する。
その結果、リング状浮遊弁３９はその逆流（流れｘ）を抑え、成形に必要な陽圧に保つ。
図１２（Ｂ）に示すように、チューブ状包装材料１が下方に送られ、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ３６下方の位置の容積が増える。液体食品が充填パイプ出口７ａから供給される（流れｚ）。その増加分に相当する液体食品が充填パイプ出口７ａから供給されないと、プレッシャーフランジ３６上方から供給される（流れｙ）。供給された液体食品が不足すると、液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。
リング状浮遊弁３９は、流れｙに応じて下方に移動し、プレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを全面的に開放する。（図１２（Ｂ）参照）その結果、その供給が十分となり、液体食品の圧力を高め、低い陽圧若しくは陰圧を未然に防止する。
【００３９】
上述のように、流量調節手段が、液体食品圧力の変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
縦シール帯域であって継ぎ目に生じた間隙若しくは間隙が生じる恐れがある部位があっても、この箇所から外部雰囲気物質、何らか（汚染物質）が侵入してチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持する。
【００４０】
この発明の好ましい態様において、無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、液面を介して、液体食品の圧力を高め、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
無菌室内の雰囲気の圧力は、無菌室内の無菌が保証される限り、包装充填装置の機能上、常圧、常圧よりも低い圧力、常圧よりも高い圧力でも問題がない。通常、常圧よりも少し高い圧力に設定して無菌室から絶えず無菌エアが間隙から無菌室外へ排出することによって無菌室内を無菌に保っている。
この発明においては、更に、液体食品の圧力を高めるために、無菌室内の雰囲気の圧力を高める。無菌室内の雰囲気の圧力は、チューブ上部の開口及び液面を介して、印可される。この圧力の程度は、無菌室の気密性、液体食品の種類、液体食品の温度など種々のパラメータに応じて適宜変更する。
【００４１】
無菌室内の雰囲気の圧力を高めるこの発明の特徴を、図１３を参照して説明する。図示する包装充填装置の無菌室４０は、搬送される殺菌済ウェブ状包装材料１と、チューブ状包装材料１と、チューブ状包装材料１の上部開口と、充填パイプ７とを覆い、無菌エア供給装置３９に連通する送風口３８から吐出する無菌エアによって満たされている。無菌エア供給装置３９の送風圧力と、チューブ状包装材料１が下方に無菌室から出る箇所などの間隙４０ａとの関係から、無菌室内の雰囲気の圧力が決まる。すなわち、間隙４０ａの気密性を高め、送風圧力を強くすることで、無菌室内の雰囲気の圧力を高めるように調整することができる。
【００４２】
上述のように、無菌室内の雰囲気の圧力を高めることが、液体食品圧力の変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
縦シール帯域であって継ぎ目に生じた間隙若しくは間隙が生じる恐れがある部位があっても、この箇所から外部雰囲気物質、何らか（汚染物質）が侵入してチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持する。
【００４３】
上述のように、本発明の包装充填装置によって、チューブ内の充填液体食品の圧力を陽圧に維持し、成形用フラップによる予備成形を容易にし、液体食品圧力の変動にって液体食品圧力が万が一に陰圧へ下降しても、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、この発明による包装充填装置の実施例１によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図２】図２は、プレッシャーフランジ付近の包装充填装置の動作を示す概略断面図である。
【図３】図３は、包装充填装置例における、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
【図４】図４は、この発明に使用できる包装充填装置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】図５は、包装充填装置の液面制御を説明する断面正面図である。
【図６】図６は、包装充填装置の横シール装置を説明する断面正面図である。
【図７】図７は、包装充填装置例における、プレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
【図８】図８は、この発明による包装充填装置の実施例２によるフロートを概略的に説明する一部断面正面図である。
【図９】図９は、この発明による包装充填装置の実施例３によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１０】図１０は、この発明による包装充填装置の実施例４によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１１】図１１は、この発明による包装充填装置の実施例５によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１２】図１２は、この発明による包装充填装置の実施例６によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１３】図１３は、この発明による包装充填装置の実施例７による無菌室の動作を説明する断面正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・ チューブ状包装材料
７・・・ 充填パイプ
１０・・・ シールジョー
１１・・・ カウンタージョー
３１・・・ 液面レベル検知手段
３２・・・ 供給手段
３３・・・ 制御手段
３４・・・ フロート
３６・・・ プレッシャーフランジ
３７・・・ 液面レベル
３９ａ・・・ 追加調整手段
３９ｂ・・・ リング状浮遊弁
３９ｃ・・・ 無菌エア供給装置
４０・・・ 無菌室
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
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。
この実施形態による包装充填装置は、図４に示すように、ウェブ状包装材料１をチューブ状に成形し、包装材料の両端部でチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプ７から液体食品を無菌室４０内で、図５に示すように、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、図６に示すように、液面下でチューブ横断方向にシールジョー１０及びカウンタージョー１１でチューブ１を挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップ４１、４１で挟んで予備成形し、横シール帯域でナイフ４２で切断して予備包装体１３を製造する。
【実施例】
【００４７】
この発明による包装充填装置の実施例１の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図１に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
この態様のプレッシャーフランジ３６は、充填パイプ７外周上を自在に上下するフランジ本体３６ａと下方に開口部を有し上部に通過孔３６ｃを備えるフランジ翼３６ｂとを持つ。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれるとき、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、フランジ翼３６ｂが、逆流する液体食品を止め、流動を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、チューブ内の液体食品の圧力が低下しようとするが、通過孔３６ｃを液体が上から下に通過するので、ステンレスなどからなる本体の自重により下方に移動して、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００４８】
この発明による第２の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図８に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上を自在に上下し、チューブ１の内外の磁極間（３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ）での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
この態様のプレッシャーフランジ３６は、充填パイプ７外周上を自在に上下するフランジ本体３６ａと下方に開口部を有し上部に通過孔３６ｃを備え、また、下部に磁石３６ｄを埋め込んだフランジ翼３６ｂとを持つ。更に、チューブ１の外側に内側磁石３６dと同極の磁極３６ｅと反対極の磁極３６ｆとの磁石を備える。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれるとき、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、フランジ翼３６ｂが、逆流する液体食品を止め、流動を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、チューブ内の液体食品の圧力が低下しようとするが、通過孔３６ｃを液体が上から下に通過するので、磁極間（３６ｄ及び３６ｆ）の磁力によりフランジが下方に移動して、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００４９】
この発明による第３の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図９に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上を自在に上下し、チューブ１の内外の磁極間（３６ｄ，３６ｇ）での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
この態様のプレッシャーフランジ３６は、充填パイプ７外周上を自在に上下するフランジ本体３６ａと下方に開口部を有し上部に通過孔３６ｃを備え、また、下部に磁石３６ｄを埋め込んだフランジ翼３６ｂとを持つ。更に、チューブ１の外側に電磁石３６ｇを備える。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれるとき、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、フランジ翼３６ｂが、逆流する液体食品を止め、流動を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、チューブ内の液体食品の圧力が低下しようとするが、通過孔３６ｃを液体が下から上に通過するので、磁極間（３６ｄ及び３６ｇ）の磁力によりフランジが下方に移動して、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００５０】
この発明による第４の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図１０に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上に固定され、通過孔３６ｈを有し、通過孔３６ｈには、液体食品圧力が下降する際に液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁３６ｊを有するプレッシャーフランジ３６である。
一対のジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれると、チューブ容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、液体食品の下方から上方への流動を抑制する一方弁３６ｊを有するプレッシャーフランジ３６が、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足してチューブ内液体食品の圧力が低下しようとするが、液体食品が通過孔３６ｈを上方から下方に流動することを許容する一方弁３６ｊによって、プレッシャーフランジ３６下に液体食品を供給し、陰圧になることを防止する。
【００５１】
上述のように、プレッシャーフランジが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５２】
また、陽圧維持手段によって陽圧に維持されるので、包装材料に僅かな傷、割れ目若しくはピンホールがあっても、この箇所から液体食品が外に出るだけであり、何らか（汚染物質）が入りチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持することができる。
上述のように、本発明の包装充填装置によって、チューブ内の充填液体食品の圧力を陽圧に維持し、成形用フラップによる予備成形を容易にし、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５３】
この発明による包装充填装置の第５の実施例の追加調整手段の概要を図１１（Ａ）に示す。
充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入されている。充填パイプ７の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４の位置をチューブ１の外部の検出器３１が検知する。
この例に於いて、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられた断面台形状のプレッシャーフランジ３６を有する。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５４】
この実施例に於いて、プレッシャーフランジ３６上方（第２下降箇所）の位置に、充填パイプ７内の液体食品を充填パイプ７外側且つチューブ１内側に追加供給する追加調整手段３９ａを有する。この追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
この例において、追加調整手段３９ａは、充填パイプ７の管壁を貫通する簡易構造の２個の穴３９ａである。
【００５５】
この発明による包装充填装置の第６の実施例の追加調整手段の概要を図１１（Ｂ）に示す。
この例において、充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入され、充填パイプ７の外周には、円筒状のフロート３４が配置されている。フロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間で、充填パイプ７に上下方向に移動自在に嵌められ、フロート３４の位置が検出器３１で検知される。
この例に於いて、充填パイプ７外周上に設けられた断面台形状のプレッシャーフランジ３６を有する。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５６】
この実施例に於いて、プレッシャーフランジ３６下方（第１下降箇所）の位置に、充填パイプ７内の液体食品を充填パイプ７外側且つチューブ１内側に追加供給する追加調整手段３９ａを有する。この追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
この例において、追加調整手段３９ａは、逆流を防止する２個の一方弁３９ａである。
【００５７】
上記実施例では、図３及び図７に示す液体食品圧力の谷（ｇ）が、矢印の方向に改善され、プレッシャーフランジ３６上方（第２下降箇所）の液体食品圧力を、３０％上昇させることができた。
なお、上記例の他、第１下降箇所と第２下降箇所との両方に追加調整手段を設けることも、また単数／複数個設置できる。
【００５８】
この発明による包装充填装置の第７の実施例の流量調節手段の概要を図１２（Ａ）（Ｂ）、図５に示す。
充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入されている。充填パイプ７の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４の位置をチューブ１の外部の検出器３１が検知する。
【００５９】
この例に於いて、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられた断面台形状のプレッシャーフランジ３６を有する。プレッシャーフランジ３６は、上下に貫通した通路孔３６ｘを有する。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００６０】
この実施例に於いて、プレッシャーフランジ３６の下側に、リング状浮遊弁３９ｂを有する。
リング状浮遊弁３９は、液体食品の流れ（ｘ、ｙ、ｚ）に応じて上下動自在に充填パイプ７外周に配設されている。プレッシャーフランジ３６は上下に貫通した通路孔３６ａを有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁３９が、通路孔３６ａを開通させ、また、部分的に通路孔３６ａを封鎖する。
図１２（Ａ）に示すように、横シールにより急速に挟持されると、液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇してプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを介して、上の方向に逆流（流れｘ）しようとする。リング状浮遊弁３９が流れ（流れｘ）に応じて上昇しプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを部分的に封鎖する。その結果、リング状浮遊弁３９はその逆流（流れｘ）を抑え、成形に必要な陽圧に保つ。
【００６１】
図１２（Ｂ）に示すように、包装材料１が下方に引き下げられると、プレッシャーフランジ３６下方の位置の容積が急激に増え、リング状浮遊弁３９は、流れｙに応じて下方に移動し、プレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを全面的に開放する。その結果、その供給が十分となり、液体食品の圧力を改善し、低い陽圧若しくは陰圧を未然に防止する。
【００６２】
上記実施例では、図７に示す谷Ｇが、矢印の方向に改善され、プレッシャーフランジ３６下方（第１下降箇所）の液体食品圧力を、１６％上昇させることができた。
なお、上記例のリング状浮遊弁の他、通路孔に一方弁を設けることもできる。
【００６３】
この発明による包装充填装置の実施例のプレッシャーフランジの概要を図１３、図５に示す。
充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入されている。充填パイプ７の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品の液面３７に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４の位置をチューブ１の外部の検出器３１が検知する。
【００６４】
この例に於いて、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられた断面板状のプレッシャーフランジ３６を有する。なお、断面台形状のプレッシャーフランジであってもよい。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベル３７の急激な上昇を抑えることができる。
【００６５】
この態様に於いて、無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、液面を介して、液体食品の圧力を高め、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
液体食品の圧力を高めるために、無菌室内の雰囲気の圧力を高める。無菌室内の雰囲気の圧力は、チューブ上部の開口及び液面を介して、印可される。この圧力の程度は、無菌室の気密性、液体食品の種類、雰囲気が常圧であるときの液体食品の標準圧力など種々のパラメータに応じて適宜変更する。
【００６６】
図１に図示する包装充填装置の無菌室４０は、チャンバーに囲われた空間からなり、この空間が無菌エアによって満たされている。無菌室４０に、殺菌済ウェブ状包装材料１が搬送され、包装材料１がチューブ状に成形され、チューブ状包装材料１には、上部開口があり、また、充填パイプ７が無菌室へ入る。無菌エアは、無菌エア供給装置３９ｃに連通する送風口３８から吐出する。無菌エア供給装置３９ｃの送風圧力と、チューブ状包装材料１が下方に無菌室から出る箇所などの間隙４０ａとの関係から、すなわち、間隙４０ａの気密性を高め、送風圧力を強くすることで、無菌室内の雰囲気の圧力を高め、更に、液体食品の圧力を高める。
その結果、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
上記実施例では、図３及び図７に示す谷Ｇが、矢印の方向に改善された。
【００６７】
上述の説明は、説明と解説を目的として提示されている。発明の内容をすべてを言い尽くすものではなく、本発明の限定も、意図していない。上記の教示を踏まえて、自明な改変または変更をすることができる。。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明の包装充填装置によって、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器を製造することができる。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料などを充填して容器に包装する包装充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、ミネラルウォーター、茶、ジュース、スープ、アルコール類等の流動食品を収容する包装容器を製造する場合、ウェブ状（帯状）の包装積層材料が使用され、包装積層材料を次の包装積層材料に継ぎ目で継いで、包装積層材料を連続的にヒートシール、超音波シール等によってシールされることにより、包装容器が形成される。例えば、包装充填装置において、包装積層材料を次の包装積層材料に継ぎ目で継いで、包装積層材料を連続的に包装材料の縁部にストリップを前もって接合し、包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの内側から、包装積層材料の重ね合わされた両縁部同士を、縦シール部の内側端面を保護するストリップと共に押し当てて縦シール装置によって長手方向（縦方向）にシールした後、無菌的に収容する無菌室内の雰囲気下で、チューブ状の包装積層材料の中に液体食品を充填しながら、横シール装置によって横方向にシールして切断し、枕状の予備容器を形成し、予備容器を更に所定の形状に成形して包装容器を完成させる。
【０００３】
図４は、包装充填装置の一例を示す概略斜視図である。ウェブ状の包装積層材料１は、リールの状態で包装充填装置に装填される。包装積層材料１は、紙基材、及び紙基材の両面にポリエチレン樹脂が積層された可撓性の積層体から成り、必要に応じて紙基材とフィルムとの間にアルミニウム箔、ガスバリヤ性樹脂等から成るバリヤ層が形成され、包装容器１４の表面に相当する部分にあらかじめ外装用の印刷が施される。
【０００４】
繰り出された包装積層材料１は、搬送手段の送り装置によって連続的に搬送され、ベンディングローラ、ダンパローラ等を経て、ストリップ接合装置３に送られ、ストリップ接合装置によって包装積層材料１の一方の縁部に沿ってストリップ２が、次のストリップを継ぎ目で継ぎながら、連続的に接合される。
【０００５】
包装積層材料１は、必要に応じて、プルタブ接合装置によってプルタブが接合される。包装積層材料１は、殺菌槽４に送られ、殺菌槽４において過酸化水素等の殺菌液によって殺菌される。包装積層材料１は、エアナイフ５に送られ、エアナイフ５によって乾燥させられた後、チューブ状包装材料内に液体食品を無菌雰囲気で充填することを保証する無菌室４０の室内に送られる。包装積層材料１は、成形リング６、その他の成形リングによって徐々に変形させられてチューブ状の形状にされる。
チューブ状包装積層材料１は、縦シール装置の予熱手段８からのホットエアーによって予熱されて、縦方向にシールされ、充填パイプ７の下端から流動性食品がチューブ状包装積層材料１内に充填される。
【０００６】
図５に、チューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を所定の液面レベルまで充填する形態の一例を示す。
充填パイプ７の垂直部分は、チューブ状包装材料１の内部に下方に挿入されている。上流側の部分は、制御弁３２に接続されている。充填パイプ７の垂直部分の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７の垂直部分の外面に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４には、被検出手段３５（マグネット、発信器または、タグなど）が取付けられている。チューブ１の外部に検出器３１が配されている。検出器３１は、被検出手段との間の信号の強弱の変化を電流に変えて電気信号として出力する。所定レベル若しくはそれ以上では停止信号を、所定レベル以下であると開放信号をそれぞれ制御手段３３に出力する。すなわち、充填パイプ７の上流側部分には、流量制御弁３２が設けられており、流量制御弁３２は、制御手段３３により制御される。
液体の液面レベルが所定レベルに調整される。（参考特許文献１）
【０００７】
図４に示すように、チューブ状包装積層材料１は、下方に案内され、横シール装置１０に送られ、挟まれて横方向にシールされると共に、容器形状に成形され、横シールされた包装積層材料は、ナイフなどで切断されて枕状の予備容器（予備成形体）１３が形成される。
【０００８】
図６に横シール装置１０の詳細一部断面図を示す。この態様では、食品が充填されたチューブ状包装材料１が、先ず、上側一対のシールジョー１０ａ及び対向ジョー１１により挟持される。包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送られながら、上側一対の成形フラップ４１，４１により挟まれておおよその容器形状に成形される。横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフ４２により切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離す。
図６に示すこの態様では、高速に、横シール、予備成形及び切断を行うために、二対のシールジョー及び対向ジョー、並びに、成形フラップを備え、横シール、予備成形及び切断ステップを終えた一対は、横に退避し上方に戻り、次の横シール、予備成形及び切断ステップを繰返す。
【０００９】
図４に示すように、予備容器１３は、最終成形搬送装置１５によって搬送されて最終の形状に成形され、流動性食品を収容する包装容器１４が完成する。
【特許文献１】実開平１ー８２１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の包装充填において、充填されたチューブ内の液体食品の圧力は、液面からの液体の深さに相当して陽圧である。包装材料を成形フラップで成形する際に、チューブ内の液体食品の圧力が陽圧であることによって、成形フラップの外圧と相俟って、包装材料を良好に成形することができる。
また、このような陽圧に維持されていることが、中身食品の衛生状態を維持する。すなわち、万が一に包装材料に僅かな傷、割れ目若しくはピンホールがあっても、この箇所から液体食品が外に出るだけであり、外部雰囲気物質の何らかが侵入しチューブ内の液体食品を汚染することがない。
【００１１】
本発明は、チューブ内の充填液体食品の圧力を陽圧に維持し、成形用フラップによる予備成形を容易にし、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下がっても、陰圧へ下降することを防止して、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる包装充填装置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】
【００１２】
本発明の包装充填装置は、ウェブ状包装材料に次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継いでウェブ状包装材料を連続的に供給し、チューブ状に成形し、包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、横シール帯域で切断して包装容器を製造する包装充填装置であって、
包装充填装置がプレッシャーフランジと陽圧維持手段とを有し
チューブ状包装材料内の液面下であって充填パイプ外周上に設けられた、プレッシャーフランジを有し、プレッシャーフランジが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を陽圧にし、成形用フラップによる予備成形を容易にし、
陽圧維持手段が、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、プレッシャーフランジ下方の液体食品圧力を陽圧に維持する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
【００１４】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、チューブの内外の磁極間での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
【００１５】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上に固定され、通過孔を有し、通過孔には、液体食品圧力が下降する際に液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁を有するプレッシャーフランジである。
【００１６】
この発明の好ましい態様において、プレッシャーフランジ下方又は上下両方の位置に、充填パイプ内の液体食品をチューブ内側に追加供給する陽圧維持手段の追加調整手段を有し、追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
【００１７】
この発明の好ましい態様において、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下降する箇所が、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップの上方であってプレッシャーフランジの少なくとも下方である第１下降箇所であり、陽圧維持手段の追加調整手段が、少なくとも第１下降箇所の液体食品圧力の周期的変動に応じる、充填パイプの管壁を貫通する穴若しくは一方弁である。
【００１８】
この発明の好ましい態様において、プレッシャーフランジに陽圧維持手段の流量調節手段を有し、流量調節手段が、プレッシャーフランジによる液体食品の下方から上方への流れを抑制し、プレッシャーフランジの上方から下方への液体食品の流れを助長して、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
【００１９】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段の流量調節手段が、プレッシャーフランジ下方の位置に、液体食品の流れに応じて上下動自在に充填パイプ外周に配設されたリング状浮遊弁であり、
プレッシャーフランジが上下に貫通した通路孔を有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁が、通路孔を開通させ、若しくは部分的に又は全面的に通路孔を封鎖する。
【００２０】
この発明の好ましい態様において、無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、液面を介して、液体食品の圧力を高め、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する陽圧維持手段を有する。
【発明の効果】
【００２１】
以上の本発明によれば、以下の作用機能を発揮し、有利な効果が得られる。
この発明における包装充填装置は、ウェブ状包装材料をチューブ状に成形し、包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、液面下でチューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーでチューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、横シール帯域で切断して包装容器を製造する。
【００２２】
ウェブ状包装材料に次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継いでウェブ状包装材料を供給されるので、ウェブ状包装材料の残量が少なくなっても、次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継ぐので、停止することなく、連続的に包装充填することができる。
【００２３】
液体食品が充填されたウェブ状包装材料の液面下で横シールされるので、容器内に不要な空気等が残らず、品質保持に寄与する。
上述の包装充填において、充填されたチューブ内の液体食品の圧力は、液面からの液体の深さに相当して陽圧である。包装材料を成形フラップで成形する際に、陽圧であることによって良好に成形することができる。
【００２４】
この発明の特徴に於いて、チューブ状包装材料内の液面下であって充填パイプ外周上に設けられたプレッシャーフランジを有する。
チューブ状包装材料が下方に送られながら、シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれる際に、チューブ状包装材料の中身の液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇して過剰な陽圧となる。この過剰な陽圧は、液面レベルを急激に上昇させ、不安定に揺れさせて、液面レベル制御を困難にする恐れがある。
すなわち、この過剰な陽圧は、液面レベルを急激に上昇させ、不安定に揺れさせて、例えば、図５に示すようなフロート３４が大きく上下させるおそがあり、その結果、制御手段３３による制御を困難にする恐れがある。
【００２５】
この発明において、プレッシャーフランジが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
例えば、図５に示すように、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ１外周上にプレッシャーフランジ３６を設ける。プレッシャーフランジ３６は、プレッシャーフランジ下方のシールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれ液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑え、液体食品の圧力を十分な陽圧に保ることができる。
【００２６】
チューブ内の液体食品圧力の変動によって、プレッシャーフランジ近傍で、充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。
図２に、液体食品の充填パイプ７からの供給と、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップとによる横シールにおける液体食品の流れ、動きの概念的な例を示す。チューブ状包装材料が矢印ｃの下方に送られながら、図２（Ａ）に示すように、シールジョー１０ａ及び対向ジョー１１並びに成形用フラップにより急速に挟持されると、チューブ状包装材料の中身の液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇して矢印ａの方向に逆流しようとする。プレッシャーフランジ３６はその逆流を抑え、成形に必要な陽圧に保つ。
【００２７】
チューブ内の液体食品の圧力は、プレッシャーフランジ３６の存在に拘らず、チューブ内の液体食品全体に伝播するので、図２（Ｂ）に示すように、チューブ内の液体は、慣性によって、矢印ｅの方向に更に逆流しようとする。しかし、プレッシャーフランジ３６の存在によって、フランジ下方から上方への液体移動が妨げられ、フランジ上方（第２下降箇所）で液体量が不足し、不足量ｄが生じる。不足量ｄを仮想的に泡として図２（Ｂ）に図示する。その結果、充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。上昇した液体は上記不足によって、急激に下降し、その結果、再度液体食品の圧力が高まる。このように、高低を繰り返して振動する。
【００２８】
図３は、包装充填装置の一例における、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
シールジョー及び対向ジョー、並びに成形用フラップにより急速に挟持されると（矢印期間ｊ）、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇する。図３のこれがピークh、ｉである。
チューブ内の液体食品の圧力は、チューブ内の液体食品全体に伝播し、チューブ内の液体は、慣性によって、上昇逆流しようとする。プレッシャーフランジ３６の存在によって、フランジ下方から上方への液体移動が妨げられ、フランジ上方（第２下降箇所）で液体量が不足し、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）の液体食品の圧力が低くなる。これが液体食品の圧力の谷ｇである。上昇した液体は上記不足によって、急激に下降し、その結果、再度液体食品の圧力が高まる。このように、高低を繰り返す。
【００２９】
引く続き、図２（Ｃ）に示すように、チューブ状包装材料１が矢印ｃの下方に送られ、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ３６下方の位置（第１下降箇所）の容積が増える。その増加分に相当する液体食品が充填パイプ出口７ａから供給されないと、プレッシャーフランジ３６上方の液体から矢印ｂ（図２（Ｃ））の方向で供給されるはずであるが、プレッシャーフランジ３６があるためにその供給が妨げられる。図２（Ｃ）に示すように、シールジョー１０ａ及び対向ジョー１１により引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ３６下方の位置（第１下降箇所）の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足し、不足量ｄが生じる。不足量ｄを仮想的に泡として図２（Ｃ）に図示する。その結果、充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。
【００３０】
図７は、包装充填装置の一例における、プレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
シールジョー及び対向ジョー、並びに成形用フラップにより急速に挟持されると（矢印期間ｊ）、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇する。（図７ピークh参照）
シールジョー及び対向ジョーにより引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下方の位置（第１下降箇所）の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足する。充填されたチューブ内の液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。（図７谷ｇ参照）
【００３１】
この発明の特徴に於いて、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、プレッシャーフランジ下方の液体食品圧力を陽圧に維持する陽圧維持手段を有する。
陽圧維持手段によって、液体食品の圧力変動を緩和し、液体食品圧力の陰圧下降を防止し、液体食品圧力を陽圧に維持するので、成形用フラップによる予備成形を容易にする。また、液体食品圧力が陰圧にならないので、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる。
すなわち、陽圧維持手段によって陽圧に維持されるので、包装材料に僅かな傷、割れ目若しくはピンホールがあっても、この箇所から液体食品が外に出るだけであり、何らか（汚染物質）が入りチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持することができる。
【００３２】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれる際に、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制するプレッシャーフランジが、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足し、チューブ内の液体食品の圧力が低下するが、ステンレスなどからなる本体の自重により下方に移動する第１力によって、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００３３】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上を自在に上下し、チューブの内外の磁極間での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
一対のジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれると、チューブ容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、液体食品の下方から上方への流動を抑制するプレッシャーフランジが、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足してチューブ内液体食品の圧力が低下しようとするが、磁力により下方に移動する第１力によって、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００３４】
この発明の好ましい態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ外周上に固定され、通過孔を有し、通過孔には、液体食品圧力が下降する際に液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁を有するプレッシャーフランジである。
一対のジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれると、チューブ容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、液体食品の下方から上方への流動を抑制する一方弁を有するプレッシャーフランジが、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足してチューブ内液体食品の圧力が低下しようとするが、液体食品が通過孔を上方から下方に流動することを許容する一方弁によって、プレッシャーフランジ下に液体食品を供給し、陰圧になることを防止することができる。
【００３５】
この発明の特徴に於いて、プレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）又は、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）及び／又は下方（第１下降箇所）の両方の位置に、充填パイプ内の液体食品を充填パイプ外側且つチューブ内側に追加供給する陽圧維持手段の追加調整手段を有し、追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
ここで、液体食品圧力の変動によって液体食品圧力が下降する箇所は、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップの上方であってプレッシャーフランジの上方である第２下降箇所と、シールジョー及びカウンタージョー並びに成形用フラップの上方であってプレッシャーフランジの下方である第１下降箇所と、があり、この発明においては、少なくともプレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）を対象とする。
液体食品圧力が下降するために、第２下降箇所と第１下降箇所とに、充填パイプから液体食品が圧力差に応じて流れる。
この発明の好ましい態様において、追加調整手段は充填パイプの管壁を貫通する簡易構造の穴、若しくは、逆流を防止する一方弁である。
【００３６】
上述のように、追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
縦シール帯域であって継ぎ目に生じた間隙若しくは間隙が生じる恐れがある部位があっても、この箇所から外部雰囲気物質、何らか（汚染物質）が侵入してチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持する。
【００３７】
この発明の好ましい態様において、プレッシャーフランジに流量調節手段を有し、流量調節手段が、プレッシャーフランジによる液体食品の下方から上方への流動抑制を助長し、プレッシャーフランジの上方から下方への液体食品の流れを助長して、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
この発明の好ましい態様において、流量調節手段が、プレッシャーフランジ下方の位置に、液体食品の流れに応じて上下動自在に充填パイプ外周に配設されたリング状浮遊弁であり、プレッシャーフランジが上下に貫通した通路孔を有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁が、通路孔を開通させ、若しくは部分的に又は全面的に通路孔を封鎖する。
リング状浮遊弁が部分的に又は全面的に通路孔を封鎖するが、プレッシャーフランジの最外周縁と包装材料の内周面との間に間隙があり、この間隙から多少の流動がある。
リング状浮遊弁の断面形状は、製造容易な断面円形、断面矩形、上方からの流れを助長する上向き流線形（円弧状）と下からの流れを抑制する下向き凹み形などがあり、好ましくは、上向き流線形下向き凹み形である。
【００３８】
図１２を参照して、この発明の特徴である流量調節手段の動作・作用を説明する。
図１２に示す態様では、プレッシャーフランジ３６の下側に、流量調節手段３９を有する。
流量調節手段３９は、液体食品の流れ（ｘ、ｙ、ｚ）に応じて上下動自在に充填パイプ７外周に配設されたリング状浮遊弁３９である。
プレッシャーフランジ３６は上下に貫通した通路孔３６ａを有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁３９が、通路孔３６ａを開通させ（図１２（Ｂ）参照）、また、部分的に通路孔３６ａを封鎖する（図１２（Ａ）参照）。
図１２（Ａ）に示すように、シールジョー１０ａ及び対向ジョー１１並びに成形用フラップにより急速に挟持されると、チューブ状包装材料の中身の液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇してプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを介して、上の方向に逆流（流れｘ）しようとする。リング状浮遊弁３９が流れ（流れｘ）に応じて上昇しプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを部分的に封鎖する。
その結果、リング状浮遊弁３９はその逆流（流れｘ）を抑え、成形に必要な陽圧に保つ。
図１２（Ｂ）に示すように、チューブ状包装材料１が下方に送られ、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ３６下方の位置の容積が増える。液体食品が充填パイプ出口７ａから供給される（流れｚ）。その増加分に相当する液体食品が充填パイプ出口７ａから供給されないと、プレッシャーフランジ３６上方から供給される（流れｙ）。供給された液体食品が不足すると、液体食品の圧力が極めて低い陽圧若しくは陰圧になる恐れがある。
リング状浮遊弁３９は、流れｙに応じて下方に移動し、プレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを全面的に開放する。（図１２（Ｂ）参照）その結果、その供給が十分となり、液体食品の圧力を高め、低い陽圧若しくは陰圧を未然に防止する。
【００３９】
上述のように、流量調節手段が、液体食品圧力の変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
縦シール帯域であって継ぎ目に生じた間隙若しくは間隙が生じる恐れがある部位があっても、この箇所から外部雰囲気物質、何らか（汚染物質）が侵入してチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持する。
【００４０】
この発明の好ましい態様において、無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、液面を介して、液体食品の圧力を高め、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
無菌室内の雰囲気の圧力は、無菌室内の無菌が保証される限り、包装充填装置の機能上、常圧、常圧よりも低い圧力、常圧よりも高い圧力でも問題がない。通常、常圧よりも少し高い圧力に設定して無菌室から絶えず無菌エアが間隙から無菌室外へ排出することによって無菌室内を無菌に保っている。
この発明においては、更に、液体食品の圧力を高めるために、無菌室内の雰囲気の圧力を高める。無菌室内の雰囲気の圧力は、チューブ上部の開口及び液面を介して、印可される。この圧力の程度は、無菌室の気密性、液体食品の種類、液体食品の温度など種々のパラメータに応じて適宜変更する。
【００４１】
無菌室内の雰囲気の圧力を高めるこの発明の特徴を、図１３を参照して説明する。図示する包装充填装置の無菌室４０は、搬送される殺菌済ウェブ状包装材料１と、チューブ状包装材料１と、チューブ状包装材料１の上部開口と、充填パイプ７とを覆い、無菌エア供給装置３９に連通する送風口３８から吐出する無菌エアによって満たされている。無菌エア供給装置３９の送風圧力と、チューブ状包装材料１が下方に無菌室から出る箇所などの間隙４０ａとの関係から、無菌室内の雰囲気の圧力が決まる。すなわち、間隙４０ａの気密性を高め、送風圧力を強くすることで、無菌室内の雰囲気の圧力を高めるように調整することができる。
【００４２】
上述のように、無菌室内の雰囲気の圧力を高めることが、液体食品圧力の変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
縦シール帯域であって継ぎ目に生じた間隙若しくは間隙が生じる恐れがある部位があっても、この箇所から外部雰囲気物質、何らか（汚染物質）が侵入してチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持する。
【００４３】
上述のように、本発明の包装充填装置によって、チューブ内の充填液体食品の圧力を陽圧に維持し、成形用フラップによる予備成形を容易にし、液体食品圧力の変動にって液体食品圧力が万が一に陰圧へ下降しても、チューブへ外部雰囲気物質が侵入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、この発明による包装充填装置の実施例１によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図２】図２は、プレッシャーフランジ付近の包装充填装置の動作を示す概略断面図である。
【図３】図３は、包装充填装置例における、プレッシャーフランジ上方（第２下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
【図４】図４は、この発明に使用できる包装充填装置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】図５は、包装充填装置の液面制御を説明する断面正面図である。
【図６】図６は、包装充填装置の横シール装置を説明する断面正面図である。
【図７】図７は、包装充填装置例における、プレッシャーフランジ下方（第１下降箇所）の液体食品の圧力を示す縦軸と、横シール（シールジョーと対向ジョーとによる挟持）、予備成形及び切断ステップの一サイクルの時間経過を示す横軸との線図である。
【図８】図８は、この発明による包装充填装置の実施例２によるフロートを概略的に説明する一部断面正面図である。
【図９】図９は、この発明による包装充填装置の実施例３によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１０】図１０は、この発明による包装充填装置の実施例４によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１１】図１１は、この発明による包装充填装置の実施例５によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１２】図１２は、この発明による包装充填装置の実施例６によるプレッシャーフランジの動作を説明する断面正面図である。
【図１３】図１３は、この発明による包装充填装置の実施例７による無菌室の動作を説明する断面正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・ チューブ状包装材料
７・・・ 充填パイプ
１０・・・ シールジョー
１１・・・ カウンタージョー
３１・・・ 液面レベル検知手段
３２・・・ 供給手段
３３・・・ 制御手段
３４・・・ フロート
３６・・・ プレッシャーフランジ
３７・・・ 液面レベル
３９ａ・・・ 追加調整手段
３９ｂ・・・ リング状浮遊弁
３９ｃ・・・ 無菌エア供給装置
４０・・・ 無菌室
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
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。
この実施形態による包装充填装置は、図４に示すように、ウェブ状包装材料１をチューブ状に成形し、包装材料の両端部でチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプ７から液体食品を無菌室４０内で、図５に示すように、充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、図６に示すように、液面下でチューブ横断方向にシールジョー１０及びカウンタージョー１１でチューブ１を挟んで引き下ろす間に横シールし、チューブを同時に成形用フラップ４１、４１で挟んで予備成形し、横シール帯域でナイフ４２で切断して予備包装体１３を製造する。
【実施例】
【００４７】
この発明による包装充填装置の実施例１の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図１に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
この態様のプレッシャーフランジ３６は、充填パイプ７外周上を自在に上下するフランジ本体３６ａと下方に開口部を有し上部に通過孔３６ｃを備えるフランジ翼３６ｂとを持つ。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれるとき、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、フランジ翼３６ｂが、逆流する液体食品を止め、流動を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、チューブ内の液体食品の圧力が低下しようとするが、通過孔３６ｃを液体が上から下に通過するので、ステンレスなどからなる本体の自重により下方に移動して、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００４８】
この発明による第２の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図８に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上を自在に上下し、チューブ１の内外の磁極間（３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ）での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
この態様のプレッシャーフランジ３６は、充填パイプ７外周上を自在に上下するフランジ本体３６ａと下方に開口部を有し上部に通過孔３６ｃを備え、また、下部に磁石３６ｄを埋め込んだフランジ翼３６ｂとを持つ。更に、チューブ１の外側に内側磁石３６dと同極の磁極３６ｅと反対極の磁極３６ｆとの磁石を備える。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれるとき、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、フランジ翼３６ｂが、逆流する液体食品を止め、流動を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、チューブ内の液体食品の圧力が低下しようとするが、通過孔３６ｃを液体が上から下に通過するので、磁極間（３６ｄ及び３６ｆ）の磁力によりフランジが下方に移動して、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００４９】
この発明による第３の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図９に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上を自在に上下し、チューブ１の内外の磁極間（３６ｄ，３６ｇ）での磁力により下方に移動する第１力と、液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置するプレッシャーフランジである。
この態様のプレッシャーフランジ３６は、充填パイプ７外周上を自在に上下するフランジ本体３６ａと下方に開口部を有し上部に通過孔３６ｃを備え、また、下部に磁石３６ｄを埋め込んだフランジ翼３６ｂとを持つ。更に、チューブ１の外側に電磁石３６ｇを備える。
シールジョー及び対向ジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれるとき、チューブ状包装材料の容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、フランジ翼３６ｂが、逆流する液体食品を止め、流動を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、チューブ内の液体食品の圧力が低下しようとするが、通過孔３６ｃを液体が下から上に通過するので、磁極間（３６ｄ及び３６ｇ）の磁力によりフランジが下方に移動して、プレッシャーフランジ下の容積を減少させ、陰圧になることを防止することができる。
【００５０】
この発明による第４の実施例の包装充填装置のプレッシャーフランジの断面を図１０に示す。
この態様において、陽圧維持手段が、充填パイプ７外周上に固定され、通過孔３６ｈを有し、通過孔３６ｈには、液体食品圧力が下降する際に液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁３６ｊを有するプレッシャーフランジ３６である。
一対のジョーにより急速に挟持され、また、一対の成形フラップにより急速に挟まれると、チューブ容積が急速な挟持のために減少し、チューブ内の液体食品が急激に上昇しようとするが、液体食品の下方から上方への流動を抑制する一方弁３６ｊを有するプレッシャーフランジ３６が、液体食品の上方逆流を抑制する。
他方、チューブ状包装材料が高速に引き下ろされると、チューブ状包装材料のプレッシャーフランジ下の容積が急速に増え、液体食品の供給量が不足してチューブ内液体食品の圧力が低下しようとするが、液体食品が通過孔３６ｈを上方から下方に流動することを許容する一方弁３６ｊによって、プレッシャーフランジ３６下に液体食品を供給し、陰圧になることを防止する。
【００５１】
上述のように、プレッシャーフランジが、充填されたチューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５２】
また、陽圧維持手段によって陽圧に維持されるので、包装材料に僅かな傷、割れ目若しくはピンホールがあっても、この箇所から液体食品が外に出るだけであり、何らか（汚染物質）が入りチューブ内の液体食品を汚染することがなく、中身食品の衛生状態を維持することができる。
上述のように、本発明の包装充填装置によって、チューブ内の充填液体食品の圧力を陽圧に維持し、成形用フラップによる予備成形を容易にし、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５３】
この発明による包装充填装置の第５の実施例の追加調整手段の概要を図１１（Ａ）に示す。
充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入されている。充填パイプ７の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４の位置をチューブ１の外部の検出器３１が検知する。
この例に於いて、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられた断面台形状のプレッシャーフランジ３６を有する。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５４】
この実施例に於いて、プレッシャーフランジ３６上方（第２下降箇所）の位置に、充填パイプ７内の液体食品を充填パイプ７外側且つチューブ１内側に追加供給する追加調整手段３９ａを有する。この追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
この例において、追加調整手段３９ａは、充填パイプ７の管壁を貫通する簡易構造の２個の穴３９ａである。
【００５５】
この発明による包装充填装置の第６の実施例の追加調整手段の概要を図１１（Ｂ）に示す。
この例において、充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入され、充填パイプ７の外周には、円筒状のフロート３４が配置されている。フロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間で、充填パイプ７に上下方向に移動自在に嵌められ、フロート３４の位置が検出器３１で検知される。
この例に於いて、充填パイプ７外周上に設けられた断面台形状のプレッシャーフランジ３６を有する。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００５６】
この実施例に於いて、プレッシャーフランジ３６下方（第１下降箇所）の位置に、充填パイプ７内の液体食品を充填パイプ７外側且つチューブ１内側に追加供給する追加調整手段３９ａを有する。この追加調整手段が、液体食品圧力の周期的変動による液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
この例において、追加調整手段３９ａは、逆流を防止する２個の一方弁３９ａである。
【００５７】
上記実施例では、図３及び図７に示す液体食品圧力の谷（ｇ）が、矢印の方向に改善され、プレッシャーフランジ３６上方（第２下降箇所）の液体食品圧力を、３０％上昇させることができた。
なお、上記例の他、第１下降箇所と第２下降箇所との両方に追加調整手段を設けることも、また単数／複数個設置できる。
【００５８】
この発明による包装充填装置の第７の実施例の流量調節手段の概要を図１２（Ａ）（Ｂ）、図５に示す。
充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入されている。充填パイプ７の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４の位置をチューブ１の外部の検出器３１が検知する。
【００５９】
この例に於いて、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられた断面台形状のプレッシャーフランジ３６を有する。プレッシャーフランジ３６は、上下に貫通した通路孔３６ｘを有する。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベルの急激な上昇を抑えることができる。
【００６０】
この実施例に於いて、プレッシャーフランジ３６の下側に、リング状浮遊弁３９ｂを有する。
リング状浮遊弁３９は、液体食品の流れ（ｘ、ｙ、ｚ）に応じて上下動自在に充填パイプ７外周に配設されている。プレッシャーフランジ３６は上下に貫通した通路孔３６ａを有し、液体食品の流れに応じてリング状浮遊弁３９が、通路孔３６ａを開通させ、また、部分的に通路孔３６ａを封鎖する。
図１２（Ａ）に示すように、横シールにより急速に挟持されると、液体が押出され、チューブ内の液体食品の圧力が急激に上昇してプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを介して、上の方向に逆流（流れｘ）しようとする。リング状浮遊弁３９が流れ（流れｘ）に応じて上昇しプレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを部分的に封鎖する。その結果、リング状浮遊弁３９はその逆流（流れｘ）を抑え、成形に必要な陽圧に保つ。
【００６１】
図１２（Ｂ）に示すように、包装材料１が下方に引き下げられると、プレッシャーフランジ３６下方の位置の容積が急激に増え、リング状浮遊弁３９は、流れｙに応じて下方に移動し、プレッシャーフランジ３６の通路孔３６ａを全面的に開放する。その結果、その供給が十分となり、液体食品の圧力を改善し、低い陽圧若しくは陰圧を未然に防止する。
【００６２】
上記実施例では、図７に示す谷Ｇが、矢印の方向に改善され、プレッシャーフランジ３６下方（第１下降箇所）の液体食品圧力を、１６％上昇させることができた。
なお、上記例のリング状浮遊弁の他、通路孔に一方弁を設けることもできる。
【００６３】
この発明による包装充填装置の実施例のプレッシャーフランジの概要を図１３、図５に示す。
充填パイプ７は、チューブ状包装材料１の内部に挿入されている。充填パイプ７の外周囲には、円筒状のフロート３４が配置されている。液体食品の液面３７に浮かんだフロート３４は、チューブ包装材料１と充填パイプ７の間にあって、充填パイプ７に、上下方向に移動自在に嵌められている。フロート３４の位置をチューブ１の外部の検出器３１が検知する。
【００６４】
この例に於いて、チューブ状包装材料１内の液面下であって充填パイプ７外周上に設けられた断面板状のプレッシャーフランジ３６を有する。なお、断面台形状のプレッシャーフランジであってもよい。プレッシャーフランジ下方のチューブ内の液体食品の圧力を十分に陽圧にし、成形用フラップによる予備成形をより容易にする。また、液体食品が下方から上方に逆流しても、その逆流を抑え、液面レベル３７の急激な上昇を抑えることができる。
【００６５】
この態様に於いて、無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、液面を介して、液体食品の圧力を高め、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
液体食品の圧力を高めるために、無菌室内の雰囲気の圧力を高める。無菌室内の雰囲気の圧力は、チューブ上部の開口及び液面を介して、印可される。この圧力の程度は、無菌室の気密性、液体食品の種類、雰囲気が常圧であるときの液体食品の標準圧力など種々のパラメータに応じて適宜変更する。
【００６６】
図１に図示する包装充填装置の無菌室４０は、チャンバーに囲われた空間からなり、この空間が無菌エアによって満たされている。無菌室４０に、殺菌済ウェブ状包装材料１が搬送され、包装材料１がチューブ状に成形され、チューブ状包装材料１には、上部開口があり、また、充填パイプ７が無菌室へ入る。無菌エアは、無菌エア供給装置３９ｃに連通する送風口３８から吐出する。無菌エア供給装置３９ｃの送風圧力と、チューブ状包装材料１が下方に無菌室から出る箇所などの間隙４０ａとの関係から、すなわち、間隙４０ａの気密性を高め、送風圧力を強くすることで、無菌室内の雰囲気の圧力を高め、更に、液体食品の圧力を高める。
その結果、液体食品圧力の陰圧への下降を止めてチューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する。
上記実施例では、図３及び図７に示す谷Ｇが、矢印の方向に改善された。
【００６７】
上述の説明は、説明と解説を目的として提示されている。発明の内容をすべてを言い尽くすものではなく、本発明の限定も、意図していない。上記の教示を踏まえて、自明な改変または変更をすることができる。。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明の包装充填装置によって、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器を製造することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ状包装材料に次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継いで該ウェブ状包装材料を連続的に供給し、チューブ状に成形し、該包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、該充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、該液面下で該チューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーで該チューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、該チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、該横シール帯域で切断して包装容器を製造する包装充填装置であって、
該包装充填装置がプレッシャーフランジと陽圧維持手段とを有し、
該プレッシャーフランジが、チューブ状包装材料内の該液面下であって該充填パイプ外周上に設けられ、該プレッシャーフランジが、充填された該チューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、該プレッシャーフランジ下方の該チューブ内の液体食品の圧力を陽圧にし、該成形用フラップによる予備成形を容易にし、
該陽圧維持手段が、該プレッシャーフランジ下方の該チューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、該液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、該液体食品圧力を陽圧に維持する
ことを特徴とする包装充填装置。
【請求項２】
該陽圧維持手段が、該充填パイプ外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、該液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置する該プレッシャーフランジである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項３】
該陽圧維持手段が、該充填パイプ外周上を自在に上下し、該チューブの内外の磁極間での磁力により下方に移動する第１力と、該液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置する該プレッシャーフランジである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項４】
該陽圧維持手段が、該充填パイプ外周上に固定され、通過孔を有し、該通過孔には、該液体食品圧力が下降する際に該液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では該液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁を有する該プレッシャーフランジである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項５】
該陽圧維持手段が、該プレッシャーフランジ上方及び／又は下方の位置に、該充填パイプ内の該液体食品を該充填パイプ外側且つ該チューブ内側に追加供給する追加調整手段であり、該追加調整手段が、該液体食品圧力の周期的変動による該液体食品圧力の陰圧への下降を止めて該チューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
請求項１記載の包装充填装置。
【請求項６】
該液体食品圧力の変動によって該液体食品圧力が下降する箇所が、該シールジョー及び該カウンタージョー並びに該成形用フラップの上方であって該プレッシャーフランジの少なくとも下方である第１下降箇所であり、該追加調整手段が、少なくとも該第１下降箇所の該液体食品圧力の周期的変動に応じて、該充填パイプの管壁を貫通する穴若しくは一方弁である、請求項５記載の包装充填装置。
【請求項７】
該プレッシャーフランジに該陽圧維持手段の流量調節手段を有し、該流量調節手段が、該プレッシャーフランジによる該液体食品の下方から上方への流れを抑制し、該プレッシャーフランジの上方から下方への該液体食品の流れを助長して、該液体食品圧力の陰圧への下降を止めて該チューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
請求項１記載の包装充填装置。
【請求項８】
該流量調節手段が、該プレッシャーフランジ下方の位置に、該液体食品の流れに応じて上下動自在に該充填パイプ外周に配設されたリング状浮遊弁であり、
該プレッシャーフランジが上下に貫通した通路孔を有し、該液体食品の流れに応じて該リング状浮遊弁が、該通路孔を開通させ、若しくは部分的に又は全面的に該通路孔を封鎖する、請求項７記載の包装充填装置。
【請求項９】
該陽圧維持手段が、該無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、該液面を介して、該液体食品の圧力を高め、該液体食品圧力の陰圧への下降を止めて該チューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
請求項１記載の包装充填装置。
【請求項１】
ウェブ状包装材料に次のウェブ状包装材料を継ぎ目で継いで該ウェブ状包装材料を連続的に供給し、チューブ状に成形し、該包装材料の両端部で重ね合わされたチューブの縦線方向に縦シールし、垂直に下方に連続的に搬送されるチューブ状包装材料内に充填パイプから液体食品を、該充填パイプ出口上方の所定位置の液面レベルまで充填し、該液面下で該チューブ横断方向にシールジョー及びカウンタージョーで該チューブを挟んで引き下ろす間に横シールし、該チューブを同時に成形用フラップで挟んで予備成形し、該横シール帯域で切断して包装容器を製造する包装充填装置であって、
該包装充填装置がプレッシャーフランジと陽圧維持手段とを有し、
該プレッシャーフランジが、チューブ状包装材料内の該液面下であって該充填パイプ外周上に設けられ、該プレッシャーフランジが、充填された該チューブ内の液体食品が下方から上方に自由に流動することを抑制して、該プレッシャーフランジ下方の該チューブ内の液体食品の圧力を陽圧にし、該成形用フラップによる予備成形を容易にし、
該陽圧維持手段が、該プレッシャーフランジ下方の該チューブ内の液体食品の圧力の変動を緩和して、該液体食品圧力が陰圧に下降することを防止し、該液体食品圧力を陽圧に維持する
ことを特徴とする包装充填装置。
【請求項２】
該陽圧維持手段が、該充填パイプ外周上を自在に上下し、自重により下方に移動する第１力と、該液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置する該プレッシャーフランジである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項３】
該陽圧維持手段が、該充填パイプ外周上を自在に上下し、該チューブの内外の磁極間での磁力により下方に移動する第１力と、該液体食品が下方から上方に流動することにより上方に移動する第２力とのバランスにより所定の位置及びその近傍に位置する該プレッシャーフランジである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項４】
該陽圧維持手段が、該充填パイプ外周上に固定され、通過孔を有し、該通過孔には、該液体食品圧力が下降する際に該液体食品が上方から下方に流動することを許容し、その他の段階では該液体食品が下方から上方に流動することを抑制する一方弁を有する該プレッシャーフランジである、請求項１記載の包装充填装置。
【請求項５】
該陽圧維持手段が、該プレッシャーフランジ上方及び／又は下方の位置に、該充填パイプ内の該液体食品を該充填パイプ外側且つ該チューブ内側に追加供給する追加調整手段であり、該追加調整手段が、該液体食品圧力の周期的変動による該液体食品圧力の陰圧への下降を止めて該チューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
請求項１記載の包装充填装置。
【請求項６】
該液体食品圧力の変動によって該液体食品圧力が下降する箇所が、該シールジョー及び該カウンタージョー並びに該成形用フラップの上方であって該プレッシャーフランジの少なくとも下方である第１下降箇所であり、該追加調整手段が、少なくとも該第１下降箇所の該液体食品圧力の周期的変動に応じて、該充填パイプの管壁を貫通する穴若しくは一方弁である、請求項５記載の包装充填装置。
【請求項７】
該プレッシャーフランジに該陽圧維持手段の流量調節手段を有し、該流量調節手段が、該プレッシャーフランジによる該液体食品の下方から上方への流れを抑制し、該プレッシャーフランジの上方から下方への該液体食品の流れを助長して、該液体食品圧力の陰圧への下降を止めて該チューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
請求項１記載の包装充填装置。
【請求項８】
該流量調節手段が、該プレッシャーフランジ下方の位置に、該液体食品の流れに応じて上下動自在に該充填パイプ外周に配設されたリング状浮遊弁であり、
該プレッシャーフランジが上下に貫通した通路孔を有し、該液体食品の流れに応じて該リング状浮遊弁が、該通路孔を開通させ、若しくは部分的に又は全面的に該通路孔を封鎖する、請求項７記載の包装充填装置。
【請求項９】
該陽圧維持手段が、該無菌室内の雰囲気の圧力を高めて、該液面を介して、該液体食品の圧力を高め、該液体食品圧力の陰圧への下降を止めて該チューブへの外部雰囲気物質の侵入を防止する、
請求項１記載の包装充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１６８１１１（Ｐ２０１０−１６８１１１Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１２３９２（Ｐ２００９−１１２３９２）
【出願日】平成２１年５月５日（２００９．５．５）
【出願人】（０００２２９２３２）日本テトラパック株式会社 (259)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月５日（２００９．５．５）
【出願人】（０００２２９２３２）日本テトラパック株式会社 (259)
【Ｆターム（参考）】
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