説明

包装装置及び包装方法

【課題】 食品等の包装容器の封着作業を容易にする。
【解決手段】 本発明は、容器本体と、可撓性板及びその周部に固定されたより剛性の高い周辺リムから構成された蓋と、からなる容器に材料を包装するにあたり、(a)液体を含有する所望量の材料を該容器本体に装入し、(b)前記容器本体に、前記蓋を前記可撓性板と前記リムとの間に前記少なくとも1つの未封着開口を残した状態で固定し、(c)前記液体の温度をその沸点よりも高い温度に上げ、(d)沸騰する前記液体が発生する蒸気により他のガスを前記容器から前記未封着開口を通して放出させ、そして(e)前記ガス又は蒸気が前記容器から前記少なくとも一つの未封着開口を通して流出している間に前記未封着開口を封着すること、の各工程を含む包装方法と装置を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は食品、可食物、その他の材料を保存用の剛性又は半剛性容器に包装するための改良された装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
食品を缶詰にしたり又は包装にしたりして長期間保存する技術は、アペルトと言う技術者が最初の缶詰の技術を開発した18世紀以来重要な食品処理技術である。アペルトの方法は1818年に米国に導入された。パスツールが1895年にこの技術を発酵の技術に応用するまでは缶詰は不確実な技術に留まっていた。
【0003】
今日では漬け物から包装、缶詰から瓶詰に至るまで、すべて高度に発達している科学的な工業である。食品包装は多くの色々な容器、金属缶、ガラスジャー、及びプラスチック容器を用いて大規模に行われている。剛性容器(缶、ジャー、剛性プラスチック容器等)に食品を包装することを本書では便宜上「缶詰」と呼ぶ。使用される容器がどんなものであれ、すべての缶詰処理は殆どの食品がもつ酸素への感受性に対処しなければならない。新鮮なリンゴをスライスした人は誰でも知っているように、空気中の酸素は即座に新鮮な食品と反応を始め、それらの官能特性の品質を喪失させ、それらを急速に劣化させる。すべての食品は程度の差こそあれ酸素に対して敏感であり、缶詰により食品をうまく保存するには、容器から酸素を除去する工程が重要な工程となっている。
【0004】
従来の缶詰法は容器から酸素や他のガスを排除するのに液体を使用している。典型的には缶詰される食品は容器に装入され、次いで水、塩水、又はシロップ等の液体で覆われる。この被覆液は容器に加える前に予め約100℃に加熱されるか、または容器に加えた後に容器と共に加熱される。液体はこうして空気や他のガスを追い出す。容器は次いでその温度で封着される。通常、容器はさらに115℃から140℃までの温度で加熱されて内容物が殺菌される。
【0005】
容器に蓋又はキャップを緩く被せてから加熱することにより、封着を行わないことも可能である。この場合、容器内部の空気は容器と蓋の間にある隙間を通して排除される。代わりに、排気した閉じた室内において水蒸気雰囲気中で加熱を実施することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
可撓性又は部分的に可撓性の容器、例えば可撓性プラスチックフィルムの蓋で開放頂部を封着した頂部開放剛性プラスチック容器は各種の目的に使用される。しかし、このような容器で缶詰法を実施するに際しては問題が生じる。具体的には、フィルム製の蓋は適正位置に封着することなしには開放頂部に十分安定して定着することができない。もしも殺菌前に蓋が大気圧で封着されれば、封着した容器の内部の圧力が殺菌中に高圧となって封着部を破る可能性がある。なぜなら、典型的には封着は熱可塑性プラスチックの融着によるので、高温度では封着が弱い可能性があるからである。一般に若干の封着は90℃で内圧0.1気圧(約10kPaゲージ圧)程度の内圧により破れる可能性がある。制御された水蒸気雰囲気中で殺菌工程を含む缶詰の全工程を行うのに缶の内外圧を整合状態に維持することは不便でもあるし費用がかさむ。
【0007】
本発明の課題は、従来の方法の不利益を伴わないで缶詰の利点を実現し、すべての望ましい官能特性を維持した缶詰特性を得る方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、可撓性蓋で封着される剛性容器に食品又は他の材料を包装する方法及び装置を提供する。すなわち、本発明は、包装すべき所望量の材料を、若干の水または他の液体と共に容器内に装入し、この容器の上に可撓性蓋を少なくともその一部が未封着となるようにして固着し、容器を液体の沸点以上の温度まで加熱し、その結果として沸騰する水又は液体から発生する水蒸気により容器から蓋の前記未封着の箇所を通して他のガスを追い出し、ついで前記未封着の箇所を通して他のガス又は水蒸気が追い出されている間に容器の封着を行うことより成る方法及びそのための装置を提供する。
具体的には、本発明は、
(1)容器本体と、可撓性板及びその周部に固定されたより剛性の高い周辺リムから構成された蓋と、からなる容器に材料を包装するにあたり、
(a)液体を含有する所望量の材料を該容器本体に装入し、
(b)前記容器本体に、前記蓋を前記可撓性板と前記リムとの間に前記少なくとも1つの未封着開口を残した状態で固定し、
(c)前記液体の温度をその沸点よりも高い温度に上げ、
(d)沸騰する前記液体が発生する蒸気により他のガスを前記容器から前記未封着開口を通して放出させ、そして
(e)前記ガス又は蒸気が前記容器から前記少なくとも一つの未封着開口を通して流出している間に前記未封着開口を封着すること、
の各工程を含む包装方法を提供する。
本発明はまた、
容器本体と蓋からなる容器に材料を包装する装置において、
(a)可撓性板の周部に、少なくとも一つの未封着の開口を残してそれより剛性の高い周辺リムを固定する蓋形成部と、
(b)所望量の液体を含有する材料を容器本体内に装入する充填部と、
(c)前記容器本体の上に、前記蓋を、前記未封着の開口を前記可撓性板と前記周辺リムの間に残しながら、前記容器本体に固定する蓋取り付け部と、
(d)前記容器を加熱して前記容器の内部温度を前記液体の沸点以上に加熱して、沸騰する前記液体により生じる蒸気が前記容器から上記少なくとも1つの未封着開口を通して他のガスを追い出すようにする加熱部と、
(e)前記ガス又は蒸気が前記少なくとも1つの未封着開口を通して前記容器から流出するのが止まる前に前記未封着開口を前記可撓性板と前記周辺リムを封着することにより閉鎖する封着部とを含む、
包装装置を提供する。
【0009】
包装される材料は、水分を含む食品の一部に含む湿った食品であってよく、この場合、沸騰する液体は食品中に存在する若干量の水を含む。
【0010】
沸点以上の温度は実験的に定めることができる。代表的には標準気圧において食品の上面及び内部の遊離水は100℃又は溶解している固形分に依存してそれより高い温度で沸騰する。湿った食品の場合は見かけ上遊離水を含まないが、実効的な沸点は100℃よりも少し高かったり、或いは水蒸気の発生が遅かったり、或いは両者である。水蒸気による空気の排除が次に約102〜110℃の温度で行われる。容器の外圧が標準気圧よりも高いか又は低いかで温度は調整できる。
【0011】
140℃での殺菌に対してすら、超大気圧の圧力がまやその他の閉鎖容器は必要がない。なぜなら、封着されていない開口部が水蒸気を逃し、封着部を破るおそれのある圧力上昇がないからである。しかし、水蒸気の生成速度は温度に依存するので、未封着開口の大きさ及び数を決定するに当たって、殺菌処理中の意図した温度を考慮することができる。加えて、もしも圧力が部分封着部に過度なひずみを与えるほど高ければ、次の封着工程で全体の封着を行っても良い。
【0012】
容器は封着される前にオーブン等の熱源から取り出しても良い。なぜなら、内容物の熱塊が沸騰を生じ、容器が冷却環境に出された後にも、引き続いて水蒸気の発生が短時間継続するからである。水蒸気の発生速度は熱源が除去されると急速に減少するのが通例であり、未封着開口の形状、大きさ、数、及び望ましい殺菌程度に依存して、ある最低流量の水蒸気が、封着の完了時点まで開口部から流れ出ることが望ましい。
【0013】
湿った食品は自然の状態でより高い水分を含んでいる食料、例えば汁であって良く、更には食品には飲料その他の可食物が含まれる。別法として、水蒸気を発生させるために意図的に水を添加しても良い。しかし、外観が水気のない食品、例えば莢果のような野菜、調理済みパスタ、及び肉等でも、水の添加なしに本発明の処理を行うに十分な水蒸気を発生することができる。
【0014】
本発明の他の形態によると、部分的真空下に密封容器を形成する方法が提供される。揮発性液体を含む材料は容器本体内に装入される。可撓性の蓋が容器本体の上に少なくとも1つの未封着部を残すようにして固定される。容器は加熱されてその中の揮発性液体は沸騰温度にもたらされる。沸騰する液体から発生する蒸気は少なくとも1つの未封着開口を通して追い出される。容器は蒸気が未だ未封着開口を通して容器から流出している間に封着される。容器は次に揮発性液体の蒸気圧が容器の外部の圧力よりも実質的に低くなる温度まで冷却される。
【0015】
本発明の他の形態によれば、方法の少なくとも一部は、液体が沸騰する温度を低下するように、部分真空下に実施される。この部分真空は少なくとも、液体が沸騰し始める時点から容器が最終的に封着される時点まで維持できる。沸騰に先んじて、容器は部分真空中で加熱されても良いし、或いは大気圧下に加熱され、その後に部分真空内に移行されても良い。沸騰が起きる時点は温度上昇、または圧力低下、または両者により決定できる。十分に深い部分真空を加えることにより、所望の沸騰が周囲温度で達成できる。ただしこれが最適方法というわけではない。
【0016】
部分真空の使用は、熱の影響により劣化する製品、例えば100℃で調理するのが不利な水を含む食品の場合に有利である。その場合には温度は、対応した深い真空にあって、製品の保護に有利であると考えられる程度に低い温度である。加えて、又は別法として、穏和な真空値においては、処理温度が低下することにより得られるエネルギー節約は、真空チャンバーを設置して運営する資本及びエネルギーコストを凌駕する。
【0017】
本発明の他の形態によると、剛性の本体、該本体に封着された可撓性蓋、及び該本体に収容してなる封着容器が提供される。蓋は少なくとも2段階で本体に封着されるもので、第1段階で封着部の大部分を形成し、最後の段階で、その前の段階で未封着の部分を封着する。内容物は液体の沸点以上の温度で処理される。このとき容器には凝縮できないガスが実質的に存在しない上部空間がある。
【0018】
封着された容器又はその内容物は、熱による影響が検出されない限り、容器が部分真空中で製造されたか又は周囲圧力下に製造されたかは明らかでない。特に容器の内圧は、容器の履歴に依存しないで周囲温度での揮発性液体の蒸気圧によりほぼ完全に決定されるであろう。
【0019】
上記の一般的な説明及び以下の説明は例示を意図しており、以下に特許請求された発明のさらなる説明をおこなう。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】蓋付き容器の概略図である。
【図2】蓋とそれを形成するための装置の1つの形態を示す。
【図3】蓋の他の形態を示す図である。
【図4】瓶詰め又は缶詰装置の実施形態を示す図である。
【図5】本発明の工程図である。
【図6】瓶詰め又は缶詰装置の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
次に実施例を例示する図面を参照して本発明の各種実施例を詳細に説明する。
図1を参照すると、食品等の容器の1実施例が全体的に参照数字20で示されている。容器20は熱可塑性材料から製作された剛性プラスチック製タブ(容器本体)22と、それに封着された又は封着される可撓性蓋24から構成される。蓋24は以下に詳細に示すようにタブ22のリム26に曲げ付けて(すなわち、かしめて)固定されている。
【0022】
タブ22の適当な材料は包装技術の分野で周知であり、ここでは説明を簡潔にするために詳しく説明しない。
【0023】
タブ22の内部には材料32が包装される。材料32の例は実質的に空気中の酸素がないように包装されるべき食品であり、少なくとも部分的に殺菌されているか、又は熱殺菌されている。しかし、本発明の方法と装置は、加熱すると水蒸気又は蒸気を発生するが加熱によっては損傷しないような材料を、密封状態に包装することが望まれる任意の材料に適用することができる。材料32は高い含水量を有する材料であってもよいし、或いは、追加の水34を容器に加えることもできる。
【0024】
標準大気圧では水の体積は沸騰時の水蒸気の体積の約1000倍となるから水の量はごくわずかでもタブ22の上部と蓋24の間の空間36に存在する空気を排出するには十分である。容器の体積の約5%の水は、容器の約50倍の体積の水蒸気を発生するので満足なことが分かった。内容物32が容器20を頂部のわずかな空間を除いて満たす場合には、液体の量は容器20の全体積ではなくて頂部空間に依存する。
【0025】
図2を参照するに、蓋24の一例として、可撓性板例えば可撓性フィルム円板42が熱封着部48によりリム46の内側へ延びるフランジ44に固着されている。熱封着部48は板円板42とリム46を、少なくとも一方を凸部56と凹部54の凹凸形に形成した一対の円形金型50、52の間に挟み、それら金型の少なくとも一方を加熱することにより形成される。凹凸を有する金型50の凸部56は熱シール部を形成し、凹部55は未封着部40を熱封着部の間に残す。
【0026】
実際的な例として、フィルム円板42はシート又はテープの形で供給され、上金型50には板円板42をリム46に熱封着すると同時に正しい寸法に切断するカッターを具備することができる。カッターは従来のものでよく、図2には説明を簡潔にするため図示されていない。
【0027】
フィルム円板42は、下層がリム46に接着する組成を有し、他の層が他の特性例えば空気透過防止性、包装体が冷却されたときにクラックを生じないで大気圧を支持する機械強度、外観、及び印刷性を有する組成を有する積層材料であることができる。異なった数層のプラスチックとアルミニウム層の積層体が適当である。リム46はアルミニウム、鉄、その他の金属、又は機械特性が適当ならプラスチック材から成形できる。
【0028】
熱封着部48は、フィルム円板42又はフィルム円板42の底の材料、又はリム46が適当なら、フィルム円板42をリム46に封着できる。別法として、接着剤を使用しても良い。加熱した封着具により活性化できるホットメルト接着剤も多くの場合に適当である。
【0029】
円板42及びリム46として適当な材料、及びそれらを融着する技術は包装業界で周知であり、更には説明しない。
【0030】
最初に蓋24がタブ22に被せられるが、熱封着部48はリム46の全周には延長していない。代わりに1つ以上の隙間(未封着部)40が残される。リム46の周りに数個の同様な隙間を形成することが望ましい。単一の又は不等間隔に設けた隙間では、空気及び水蒸気の噴流が容器を物理的に動かし、缶詰装置を詰まらせる場合がある。水蒸気流はまた容器の内容物を偏らせる場合があったり、ある場合には単一の隙間を詰まらせ、或いは隙間40内の封着材48を汚染することがあるので、満足な最終封着部を形成することができなくなる。その上、不均一な排気が生じて容器内を不均等な圧力とし、内容物から水分を不均等に失わせるおそれがある。
【0031】
不完全に封着されたフィルム円板42を備えた蓋24は、蓋をタブ22の上に配置する前に形成することができる。これにより蓋24の下面への接近が容易となるため、不完全封着部は単一の金型ではなくて一対の金型50、52の間で形成することができるので、製造工程が相当に単純化できる。隙間40のほぼ完全な寸法及び位置は比較的容易に達成できる。なぜなら不完全封着部は制御された条件下に食品収納線から離間して形成することができるからである。熱封着部がタブ22に形成される方法に比較すると、図2に示した蓋24は、封着部が封着材により汚染された食品、又は食品により汚染された封着部が形成される危険が大幅に減じる。リム46はタブ22の周囲ビード26(図3参照)の周りに嵌合されるスカート54を有する。そして従来技術にしたがってスカート54をビード26の下へ向けて曲げ付けるようにロール掛けすることにより蓋は所定位置に封着できる。封着を完了したい場合には、金型52に類似した凹凸のない金型により蓋24の外側に圧力を加える。
【0032】
図3を参照すると、他の形態の蓋24’は蓋24と同様な構造をしているが、熱封着部48が金型52に類似した隙間のない2つの金型により形成される点で異なる。蓋24’がタブ(容器本体)22に載せられる際に、スカート54を曲げつけるローラは間欠的に適用され、それにより、スカート54の一部を58の部分でビード26の下側へ曲げ付け、他の部分はかしめの無い状態(60)に残して隙間61を形成する。熱封着全体が蓋24’をタブ22上に配置する前に全体の熱封着部が形成されているので、熱封着部48が食品により汚染される危険性は完全に排除される。典型的には薄い金属シート製であるスカート54の、タブ22の剛性ビード26への曲げ付けは、容器20のリム46へ円板42を最終的に熱封着する方法よりも信頼性がおける封着部を形成するので、信頼性の高い封着部を提供する。しかし、隙間を容器に形成するときに、曲げ付けていない部分60により形成される隙間61の位置合わせあまり容易ではない。
【0033】
封着を完成したい場合には、容器20を他の一組の曲げ付け(かしめ)ローラに通す。ローラは曲げ付けられていない部分60に整列していても良いし、容器20の全周の周りで作動するように設定されていても良い。後者の場合、ローラは既に曲げ付けられている部分58の上を何の不都合も生じないで通過し、曲げ付けてない部分の位置合わせを特に要しないで残りの部分60を曲げ付ける。
【0034】
図4を参照するに、詰め込み装置の一形態が参照符号70で示されており、この装置はタブその他の容器本体22に対する充填部72、フィルム蓋24がタブ22にかぶせられ、そしてタブ22に対して不完全に封着される蓋取り付け部74、容器20が不完全封着した蓋24とともに水の沸点以上の温度に上げられる加熱部76、および容器20が完全に封着される封着部78から構成される。蓋24、24’がフィルム円盤42とリム46とから形成される蓋形成部80がさらに設けられてもよい。
【0035】
図5を参照して装置70の動作を説明するに、工程102において充填部72ではタブ22に内容物32が充填される。場合により工程104ではタブ22に追加の水34を充填してもよい。別法として、工程102で充填される内容物は、のちに水蒸気として失われる量を見込んで、最終製品に必要な水分よりも若干高い水分を有するように調整されてもよい。
【0036】
工程106では、蓋24がタブ22に被せられる。上に述べたように蓋24は蓋形成部20で隙間40がフィルム円盤42とリム46の間に残るように形成することができ、そしてリムのスカートは蓋取り付け部74でタブ22のビードに封着状態にかしめまたは曲げつけられる。別法として蓋24’を取り付けてビードに対して不完全に封着してもよい。
【0037】
工程108において、加熱部76で、充填された容器20はそれらの内容物32、34の沸点のすぐ上の温度まで加熱される。液体34及び/または内容物32の液体成分が沸騰すると水蒸気が生成され、それが容器20の上部に存在していた空気と置換する。最初に空気が、次に水蒸気が開口40を通して外に流れる。定常的な外方への流れのためと、開口40が小寸法であることにより、空気の逆流入および他の汚染物の流入は効果的に阻止される。工程108で費やされる時間は水蒸気の発生割合に大きく支配される。
【0038】
工程110において、容器は所定の温度にまで加熱され、内容物32の所望の殺菌レベルになるまでその温度に所望時間維持される。容器20内のすべての内容物が実質的に追い出されるに十分な時間にわたって102℃から110の温度に維持することは、ある用途に対しては十分であり得る。他の用途に対してはより高い温度例えば115℃から140℃が、或いはより長い時間が所望されることがある。かかる処理は内容物32によっては許容できる或いは望ましい調理又は部分的な調理が引き起こされる場合がある。
【0039】
工程112では、容器は封着部78で封着される。封着部78は加熱部76と一体、又は別々であり得る。容器20が加熱部76で熱源から取り除かれるとき、容器の寸法、内容物の性質及びその加熱温度に依存して、内容物32が水蒸気の発生をほぼ停止するまでに短時間が必要である。水蒸気が開口40から流出している限り汚染物が開口を通して流入することはなく、容器20の内容物の殺菌状態は維持される。水蒸気流が減少する前に容器20が完全に封着されるならば、容器を殺菌温度に維持する必要な無く、或いは加熱部76から封着部78に移動する時に殺菌状態が維持される。
【0040】
工程114では、封着された容器20は冷却される。容器20は冷房により積極的に冷却されても良いし、室温まで空冷されても良い。その選択は、どれだけ速く内容物を冷却することが望まれるか、また最終温度は何度かに依存する。
【0041】
工程116において、可撓性蓋24を機械的損傷から保護するために外蓋又はキャップが可撓性蓋24に被せられる。工程116は工程114の前、同時、又は後に実施されても良い。
【0042】
封着工程112は、隙間40を形成することにより残される跡(マーク)、或いはそれに続く隙間40の封着により残される跡(マーク)が通常の容器20や内容物の購入者又は使用者には気づかれないことを基準として実施できる。しかし、専門家による検査時に認識可能な印は一般に存在するであろう。別法として、封着された隙間40は観察が可能で、容器20の装飾的外観の一部となってもよい。
【0043】
工程108において、必要な蒸気は固形であるが湿った内容物から発生する場合には、通常のユーザには知覚できないが、専門家の検査では認識可能な跡が内容物の表面に残されるのが通例である。これらの跡は拡大鏡で観察して初めて見える。蒸気が遊離の液体から発生する場合には、沸騰は、大気圧以下にある封着された容器における蒸気の存在や、残留している非常に小量の空気や、非凝縮性ガスから推定できる。食品の包装に対しては、残留する空気の量は内容物340gを含む容器で一般に約5cc以下であるか、容器の容積の約1.5%である。非凝縮性ガスの含有量は通常では容器を水中で開き、発生する泡を集めて測定することにより検証できる。
【0044】
もしもある与えられた温度での蒸気の平衡圧力から液体の性質を推定することが十分にできなければ、蒸気の含有量は、容器を真空中に入れ、容器を開く前に内圧と外圧を平衡させて、サンプリングのために蒸気を抽出することにより確認できる。しかし、多くの場合、蒸気の組成は開いた容器内で蒸気を生じる液体を同定することにより十分な信頼性で推定できる。
【0045】
隙間40は代表的には隙間開口の全面積がタブ22の面積のほぼ0.1%〜1%になるような寸法を有する。この面積はリム26の内面積、または材料32又は追加した液体34の液体表面積として測定できる。開口の正確な大きさは水蒸気または蒸気が生成される材料の性質と、工程110で容器20が加熱されるべき最高温度に依存する。隙間40の面積は十分に大きくして、封着部48を損なうほど高い内圧に達しないが、隙間の最終的な封着が達成されるまで隙間40の全有効面積にわたって水蒸気の最高流量の安定した排出流がえられる程度の圧力で、排気が行われるようにする。これにより空気または汚染物が容器20に流入し、または逆流することを防止する。隙間40がプラスチックフィルム円板42により部分的に囲まれた蓋24の場合には、金型50の凹部56の寸法は直接隙間40の長さを規定する。円板42のフィルム材料の柔軟性及び弾性は隙間40の有効面積に影響する。
【0046】
図6を参照するに、他の形態の詰め込み装置200が示されている。この装置は真空室202を備え、その中の部分真空下で容器が加熱および封着される。以下に述べる場合は別として、真空室202およびその付属装置は米国特許第5,457,939号、WO 95/06589号に記載されているのでその内容を引用して説明に代え、詳細は繰り返さない。
【0047】
詰め込み装置200はタブその他の容器本体22のための充填および蓋取り付け部204を有する。タブ22には内容物32、34が充填され、フィルム蓋24、24’がタブ22に取り付けられ、不完全封着される蓋を取り付けるための装置及び方法は図2に関連して説明したものと同様である。充填および蓋取り付けは室温および常圧で実施される。別法として、材料に依存して冷凍状態での充填もありうる。
【0048】
不完全に封着された蓋24を取り付けた充填済みタブ22より構成された容器20が、充填および蓋取り付け部204から、エアロックまたは弁206を介して加熱トンネル208に移送される。エアロック206としては一部は容器20の形状に依存する適当なものが使用できる。たとえば、米国特許5,457,939の図2に示された回転式エアロック14が使用できる。熱トンネル208はその内部を部分真空に維持する真空ポンプ210を備えている。熱トンネル208はその中を所望の温度または所望の温度勾配に維持するために加熱ユニット212を備えている。エアロック206の主たる目的は真空ポンプ210の負荷を制限することであり、加熱ユニット212はトンネル内へ流入する冷気を加熱するためである。エアロック206の構造の精密さはポンプ210および加熱ユニットの電力に対してバランスすることができる。
【0049】
容器20はコンベヤ213によりトンネルを移送される。コンベヤは公知の設計であって良いので詳細は説明しない。容器20は加熱トンネル208を移動する間に加熱ユニット212により室温から所望の最終温度まで次第に加熱される。所望の最終温度は例えば加熱トンネル208の内部の圧力下で容器20内の揮発性液体の沸点の直下にあると良い。最終温度と加熱速度はトンネル208の長さ、トンネルに沿った容器20の搬送速度、及び加熱ユニットの出力を選択することにより調整できる。
【0050】
トンネル208から、容器20は他のエアロック214を経て真空室202に入る。真空室202には加熱ユニット216と真空ポンプ202が設けられている。真空室202では、容器20の内容物の揮発性液体が既述のように沸騰される。加熱ユニット216の動力は液体に必要な蒸発潜熱を与えるように選択される。真空ポンプ218の能力は沸騰により生成した蒸気が追い出されるように選択される。もしも揮発性液体が水よりも穏和であるか又はより揮発性であれば、真空ポンプ218はフィルター、凝縮器、その他揮発性液体を抽出又は回収する他の装置220が設けられても良い。
【0051】
真空室202内では、容器20は封着部222へ進む。この封着部は封着部78と同様な構成を有して良い。完全に封着された容器20は封着部222からエアロックを経て真空室202から出ていく。図6に示したように、出口エアロックはエアロック214である。すなわち、エアロック214は米国特許5,457,939に記載のエアロック14と同様に動作すれば有利である。当該エアロックは出入り回転ホイール30に設けてある運搬凹部を満たすような容器を使用する。一団の容器は回転ホイール30が運ぶ空気の量を減少させる。この設計はホイール30の入側及び出側の両者が容器に対して利用できる点で最も効率的である。しかし、他の構造のエアロックを使用してもよく、真空室202に入出する容器20のための別々のエアロックを使用することも、詰め込みプラント200の全体的な構造に依存して、好ましい場合がある。
【0052】
図6に示した詰め込みプラント200の構造は融通性がある。プラントの構造と動作に依存して、加熱トンネル208の圧力は室圧と真空室202の圧力との中間に設定できる。このようにして、圧力降下は室温にあるエアロック206と高温度にあるエアロック214の間で任意の割合で割り当てられる。加えるに、エアロック214の温度は室温と容器20から空気を追い出す沸騰する液体の温度との間の任意の温度に設定できる。
【0053】
詰め込みプラント200の別の実施形態では、エアロック206と真空ポンプ210は省略され、加熱トンネル208は室圧に設定できる。この例は単純であるが融通性がない。この実施形態では、加熱された容器20の圧力は、容器がエアロック214を通って真空室202に入るときに比較的急激に低下する。 圧力低下は容器20の内部の液体を急に沸騰させるので、場合によっては望ましくない。
【0054】
詰め込みプラント200のさらに他の実施形態では、エアロック206が存在するが、エアロック214は加熱トンネル208を真空室202から分離しない。エアロック214は真空室202を出て行く容器20に対してだけ使用される。そうすると全体の圧力降下はエアロック206でのものである。
【0055】
図6の実施例では、容器20は、それが標準圧力に戻る前に真空室202内の封着部222で封着される。もしも容器20の設計が、蓋24に加わる大気圧でチャンネル40が閉鎖するようになっている場合には、封着部222を例えば真空室202の外側に配置することも可能であり、それにより封着前に空気が短時間で容器20に再流入することを防止する。
【0056】
本発明の範囲内で多くの修正例及び変形例が可能である。
【0057】
特に食品以外の内容物32の場合には水以外の液体も使用が可能である。しかし、水が内容物32と共存できる場合には、水は空気の自然の成分であって、工程108、110での水蒸気の放出が他の多くの揮発性液体の蒸気よりも環境保護の問題を生じることが少ないので、水は有利である。ほとんどすべての食品は特別に保存のために意図的に脱水されていない限り、少なくとも若干量の水を自然に含んでいる。
【0058】
容器の剛性部材22はタブ(容器本体)として説明したが、他の望ましい形状、例えば皿、瓶、ジャー、又は缶も可能である。もしも容器20が細口のジャーであって、湿った内容物32又は液体34が瓶の広い部分に収容されているのであれば、未封着開口の大きさを適当に調整して、水蒸気および水蒸気により置換される空気が、容器内部に過度な圧力を発生しないで逸出するようにすることができる。
【0059】
蓋24はリム46の全体に広がるような平坦なシート42として説明したが、他の形態も可能である。例えば、円板42はタブ22のリムに直接溶着することができる。しかし、容器20が、空気の排除後に内部空間が水蒸気で満たされた状態で封着されると、温度が周囲温度に戻るときに容器内部に実質的な大きさのゲージ真空(大気圧に対する負圧)が生じる。従って、1気圧に近いゲージ真空下でその形状を保持できる剛性部材22、及び平坦なリム46により張られていてゲージ真空の作用下に張力状態にあるフィルム蓋42は、しばしば単純で且つ効果的な容器20の例となる。
本発明の方法のある実施例は冷却時につぶれる完全に可撓性の包装体に使用できるが、つぶれる可撓性包装体を形成するための他の方法もある。本発明の方法は、剛性の本体と可撓性蓋とを有する容器を製造する他の方法よりも有利であると考えられる。この目的で「剛性」の語は、容器が、外部の大気圧及び内部の水又は他の液体の低い蒸気圧を有する貯蔵温度に戻ったときに、その形状をほぼ維持する状態を意味する。蓋24とビード26の間の封着部の性質に依存して、封着部の完全性は本体22の剛性の一つの因子となる。
【0060】
蓋24は蓋のリム46のスカート54をタブのビード26の周りに曲げ付け(すなわちかしめ)ことによりタブ22に封着されるものとして記載した。蓋24をタブ又は他の剛性容器本体22に封着する他の方法も可能であり、特に、蓋24が先ず容器本体22の上に組み立こまれ、ついでリム46が容器本体22に封着できる場合である図2に示した蓋24の場合にそうである。例えば、スカート54及びビード26は螺合するネジに置換し、蓋24を容器本体22にねじ込むようにすることが可能である。
【0061】
上に説明したように、各種の材料が剛性容器本体22、リム46、及びフィルム円板42に使用できる。例えば容器20の剛性部分はガラス、金属、プラスチック、その他の材料から製作できる。蓋24が容器本体22に螺合される場合には、リム46は広範囲の剛性材料の何れかでよく、リムと容器本体22の間に従来型の圧縮封着を行うことができる。次いで適当な接着剤がリム46とフィルム円板42との間に適用される。リム26と蓋24の間に確実に未封着の開口が残って空気と水蒸気を排出できるようにし、次いで安定に封着されるようにするには、接着剤として、熱や圧力の印加、又は両者を用いて活性化できる積極的な作用を要求するものを用いる。接着剤を適用するとか接着剤の成分を適用することは、容器20が工程116で封着される場合にのみ可能であるが、しかし封着を丁度隙間40の隅のみで行うことは困難であるので、通常は余り有効ではない。
【0062】
リム46が省略され、フィルム円板42が容器本体22のリムに直接封着された構成もまた可能であるが好ましくない。封着部48が次に充填された容器本体22に形成されるので、封着部が内容物32、34により汚染される危険が高いからである。
【0063】
容器20はリム26の周りに隙間により形成された開口40を有するものとして記載したが、剛性部材22、蓋24又は両者に形成された開口を有する他の構成も可能である。しかし、開口40をフィルム円盤42の周縁部のまわりの結合部の未封着部分として形成すると、容器20に追加の構造を要しないので多くの用途に対して有用である。
【0064】
本発明は特許請求の範囲内で修正例及び変形例をも保護することを意図している。
【符号の説明】
【0065】
22 剛性プラスチック製タブ(容器本体)
24 容器蓋
32 材料(内容物)
34 水
36 空間
40 未封着部
42 可撓性フィルム円板
46 周辺リム
44 フランジ
48 熱封着部
50 上金型
52 下金型
54 凹部
56 凸部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器本体と、可撓性板及びその周部に固定されたより剛性の高い周辺リムから構成された蓋と、からなる容器に材料を包装するにあたり、
(a)液体を含有する所望量の材料を該容器本体に装入し、
(b)前記容器本体に、前記蓋を前記可撓性板と前記リムとの間に前記少なくとも1つの未封着開口を残した状態で固定し、
(c)前記液体の温度をその沸点よりも高い温度に上げ、
(d)沸騰する前記液体が発生する蒸気により他のガスを前記容器から前記未封着開口を通して放出させ、そして
(e)前記ガス又は蒸気が前記容器から前記少なくとも一つの未封着開口を通して流出している間に前記未封着開口を封着すること、
の各工程を含む包装方法。
【請求項2】
前記少なくとも1つの未封着開口を有するようにして前記撓性板を前記リムに封着する工程は、前記蓋を前記容器本体に取り付ける前に行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
可撓性板はプラスチック又は積層板から形成され、前記より剛性の高いリムは金属から形成される請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記容器本体は剛性金属、剛性プラスチック、又はガラスから構成される請求項1に記載の方法。
【請求項5】
容器本体と蓋からなる容器に材料を包装する装置において、
(a)可撓性板の周部に、少なくとも一つの未封着の開口を残してそれより剛性の高い周辺リムを固定する蓋形成部と、
(b)所望量の液体を含有する材料を容器本体内に装入する充填部と、
(c)前記容器本体の上に、前記蓋を、前記未封着の開口を前記可撓性板と前記周辺リムの間に残しながら、前記容器本体に固定する蓋取り付け部と、
(d)前記容器を加熱して前記容器の内部温度を前記液体の沸点以上に加熱して、沸騰する前記液体により生じる蒸気が前記容器から上記少なくとも1つの未封着開口を通して他のガスを追い出すようにする加熱部と、
(e)前記ガス又は蒸気が前記少なくとも1つの未封着開口を通して前記容器から流出するのが止まる前に前記未封着開口を前記可撓性板と前記周辺リムを封着することにより閉鎖する封着部と、
を含む、包装装置。
【請求項6】
前記蓋形成部は少なくとも1つの未封着開口を、前記可撓性板が前記リムに封着されない少なくとも一つの部分により形成し、そして前記封着部は前記可撓性板を前記リムに封着するものである請求項5に記載の装置。
【請求項7】
さらに、前記容器を前記加熱部から前記封着部へ移送する移送機構を有し、前記加熱部と前記移送機構と前記封着部の動作は、気体又は蒸気が未だ前記容器から前記少なくとも1つの未封開口を通して流出している間に容器が封着されるように同期されている請求項5に記載の装置。
【請求項8】
前記加熱部は前記封着部と組み合わされており、前記加熱と前記封着の動作は、ガス又は蒸気が前記少なくとも1つのみ封着開口から流出している間に前記容器が封着されるように同期されている、請求項5に記載の装置。
【請求項9】
さらに真空室と該真空室を部分真空に維持するポンプを含み、前記真空室は少なくとも一つの加熱部と封着部を有する請求項5に記載の装置。
【請求項10】
さらに容器が前記真空室に移送される加熱トンネルと、前記容器を受け取って前記加熱トンネルに入れるための少なくとも一つのエアロックと、前記加熱トンネルから前記容器を受け取り前記真空室に入れるための他のエアロックと、を有する請求項9に記載の装置。
【請求項11】
剛性容器本体、前記本体に封着された蓋、及び前記本体と前記蓋よりなる容器に封入された液体含有内容物よりなり、前記蓋は、可撓性板とその周部に第一の付着部で封着されたより剛性のリムとからなり、前記より剛性のリムは、前記剛性容器本体のリムに第二の封着部で結合されており、
前記可撓性板と前記より剛性のリムの間の前記第一の封着部は、主要な封着部を構成する部分と、残部の未封着部の封着工程で封着した残部の封着部からなり、
前記内容物は前記液体の沸点以上の温度で加熱されたものであり、そして
封着された前記容器は非凝縮性ガスが実質的に存在しない頭部空間を有している、封着された容器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−82504(P2013−82504A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−288868(P2012−288868)
【出願日】平成24年12月28日(2012.12.28)
【分割の表示】特願2009−543553(P2009−543553)の分割
【原出願日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【出願人】(512286185)
【Fターム(参考)】