(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-21
(45)【発行日】2024-03-01
(54)【発明の名称】真空包装機
(51)【国際特許分類】
B65B 31/02 20060101AFI20240222BHJP
F16J 15/10 20060101ALI20240222BHJP
【FI】
B65B31/02 B
F16J15/10 N
F16J15/10 T
(21)【出願番号】P 2020080070
(22)【出願日】2020-04-30
【審査請求日】2023-03-03
(31)【優先権主張番号】P 2019153858
(32)【優先日】2019-08-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000194893
【氏名又は名称】ホシザキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100155099
【氏名又は名称】永井 裕輔
(72)【発明者】
【氏名】横山 千穂
(72)【発明者】
【氏名】森部 智久
【審査官】▲高▼辻 将人
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-055914(JP,A)
【文献】特開2010-065836(JP,A)
【文献】特開2004-332864(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B31/00-31/10
F16J15/00-15/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
真空包装のための密閉空間を形成し得る真空チャンバを備えた真空包装機であって、
前記真空チャンバは、
第1チャンバ体と、第2チャンバ体と、これらのチャンバ体の間に介在する環状のパッキンと、を備え、
前記パッキンは、短手方向の断面形状において、
前記第1チャンバ体または前記第2チャンバ体のいずれか一方の接続部に設けられた取付溝に嵌め込まれる基部と、
前記基部の反嵌入側端から、前記密閉空間の側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第1密着片及び前記密閉空間の側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第2密着片を有する密着部と
を有し、
前記第2密着片は、立ち上がり方向に延びて先端が開口する切込み部を有することを特徴とする真空包装機。
【請求項2】
請求項1に記載の真空包装機において、
前記パッキンは、短手方向の断面形状が前記パッキンの前記密閉空間の側方内外方向中央に対して線対称であることを特徴とする真空包装機。
【請求項3】
請求項1または2に記載の真空包装機において、
前記基部は、嵌入側端に、前記パッキンの長手方向に延びる溝部を有することを特徴とする真空包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空包装のための密閉空間を形成し得る真空チャンバを備えた真空包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
下記の特許文献1,2に開示されている真空包装機や真空包装装置では、真空室(密閉空間)の気密性を確実にし得る部材として、例えば、断面が円形状や四角形状のシール材やシール部材を備えている。これらのシール材等は、耐圧容器を構成する容器本体と蓋体の間(特許文献1)や、真空容器を構成する上蓋と下蓋の間(特許文献2)に介在することによって両者を気密に密着させて真空室を形成可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平9-110012号公報
【文献】実開平3-120407号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1,2では、これらのシール材等は、断面形状が円形や四角形であり、耐圧容器等を構成する蓋体または容器本体の一方の容体に設けられる凹溝に嵌入されて取り付けられている。そのため、真空室を形成するには、容器本体と蓋体が閉じた状態においてシール材等が他方の容体に密着する必要があり、シール面の平面度が悪い場合にはシール不良に陥る可能性があることから、真空室(密閉空間)の形成が困難になるおそれがあった。
【0005】
シール面の平面度は、シール材等の表面やシール材等が当接する相手側(他方の容体)の平坦面が均一であるほど良好であると言えるが、シール材等の表面は経年劣化等により波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合がある。また、容器本体または蓋体の他方の容体においては、その平坦面の平面度を良好にするためには金型や加工の精度を高める必要があることから、製品コストの増加に繋がり得る。本発明は、シール面の平面度が良好でない場合においても密閉空間の形成を容易にして優れたシール性能を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明は、真空包装のための密閉空間を形成し得る真空チャンバを備えた真空包装機であって、真空チャンバは、第1チャンバ体と、第2チャンバ体と、これらのチャンバ体の間に介在する環状のパッキンと、を備え、パッキンは、短手方向の断面形状において、第1チャンバ体または第2チャンバ体のいずれか一方の接続部に設けられた取付溝に嵌め込まれる基部と、基部の反嵌入側端から、密閉空間の側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第1密着片及び密閉空間の側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第2密着片を有する密着部とを有し、第2密着片は、立ち上がり方向に延びて先端が開口する切込み部を有することを特徴とする真空包装機を提供するものである。
【0007】
上記のように構成した真空包装機において、パッキンは、取付溝に嵌め込まれる基部と、基部の反嵌入側端から、密閉空間の側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第1密着片及び密閉空間の側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第2密着片を有する密着部と、を有し、密着部の第1密着片及び第2密着片は、片仮名の「ハ」字状に2方向に拡がるように立ち上がる。そのため、第1チャンバ体と第2チャンバ体の間にはパッキンの密着部(第1密着片及び第2密着片)が介在すると共に板状の第1密着片及び第2密着片がハ字状から直線状に拡がりながら第1チャンバ体または第2チャンバ体に柔軟に当接する。また、第2密着片は、立ち上がり方向に延びて先端が開口する切込み部を有しているので、密閉空間の側方外側、つまり外部空間の方向に向けて立ち上がる第2密着片は、その先端部が切込み部の先端により開口するため、第1チャンバ体または第2チャンバ体を開ける際にこの切込み部から、両チャンバ体により形成されていた密閉空間内に外部空間の空気が入り込み易くなる。そのため、このような切込み部がない場合に比べて、第1チャンバ体と第2チャンバ体の間に介在するパッキンの密着部が第1チャンバ体または第2チャンバ体のいずれかに密着し続けて第1チャンバ体または第2チャンバ体を開けにくくなるような事態を避けることが可能になった。つまり、パッキンの密着部(第2密着片)にこのような切込み部があることによって、第1チャンバ体または第2チャンバ体を開けやすくすることができるようになった。
【0008】
これにより、パッキンが当接する第1チャンバ体または第2チャンバ体の平坦面の表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキンの表面が波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合等、シール面の平面度が良好でない場合であっても密閉空間の形成を容易にする。また、密着部の第1密着片及び第2密着片のいずれか一方が千切れて密着部が破損しても、残りの他方が第1チャンバ体と第2チャンバ体の間に介在するので、密着部の一部がこのように破損をしても密閉空間の形成を容易にする。したがって、シール面の平面度が良好でない場合においても優れたシール性能を得ることができた。
【0009】
上記のように構成した真空包装機においては、パッキンは、短手方向の断面形状がパッキンの密閉空間の側方内外方向中央(中心)に対して線対称であるのが好ましい。これにより、パッキンが当接する第1チャンバ体または第2チャンバ体の平坦面の表面仕上げの状態が細い場合(滑らかな場合)や、経年劣化等によるパッキンの波打ちやうねりによる凹凸がない場合等、シール面の平面度が良好である場合には、第1チャンバ体と第2チャンバ体の間に介在するパッキンの密着部(第1密着片及び第2密着片)に対して、パッキンの密閉空間の側方内外方向に均等に押圧力が加わる。したがって、シール面の平面度が良好である場合には、より優れたシール性能を得ることができた。
【0010】
上記のように構成した真空包装機においては、基部は、嵌入側端に、パッキンの長手方向に延びる溝部を有するのが好ましい。これにより、密閉空間を形成する際や形成中に密着部や基部が潰れたことによって生じる応力による嵌入側端の変形を、溝部内の空間に吸収させることが可能になる。そのため、このような溝部が嵌入側端に存在しない場合に比べてパッキンの取付溝に加わる応力が低減するので、例えば、取付溝が設けられる第1チャンバ体や第2チャンバ体の機械的強度を小さくすることが可能になる。したがって、パッキンの取付溝が設けられる第1チャンバ体や第2チャンバ体を、機械的強度が低い比較的安価な樹脂材料で構成することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図2】
図1のチャンバカバーを開放した状態の斜視図である。
【
図8】チャンバカバーのA-A断面図(a)と、C円内拡大図(b)と、D円内拡大図(c)である。
【
図9】C円内拡大図相当におけるチャンバカバーの開放状態の拡大断面図(a)と、チャンバカバーの閉塞状態の拡大断面図(b)である。
【
図10】破損したパッキンを表した拡大断面図であり、C円内拡大図相当におけるチャンバカバーの開放状態の拡大断面図(a)と、チャンバカバーの閉塞状態の拡大断面図(b)である。
【
図11】他の実施形態(その1)のパッキンの断面図(a)~(c)である。
【
図12】他の実施形態(その2)のパッキンの平面図(a)と、矢印E方向から見た側面図(b)である。
【
図13】F円内拡大相当におけるパッキンの拡大側面図(a)と、F円内拡大相当におけるパッキンのG-G拡大断面図(b)である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の真空包装機の一実施形態を添付図面を参照して説明する。
図1~
図4に示したように、真空包装機10は、ケーシング11の上部に設けられたチャンバ20と、チャンバ20内にて包装袋の開口周縁部を密封する封止装置30と、ケーシング11でチャンバ20の下側となる下部にチャンバ20内を脱気して負圧化させる真空ポンプ40とを備えている。以下の説明では、チャンバ20の一方の側部を前部とし、他方の側部を後部とし、前部と後部を結ぶ方向を前後方向とし、前後方向と水平方向に直交する方向を左右方向として説明する。
【0014】
ケーシング11は、略直方体形状をし、ケーシング11の上部にはチャンバ20が設けられている。チャンバ20は、ケーシング11の上部に設けたチャンバベース21とチャンバカバー22とパッキン70とを備え、チャンバベース21の上側をパッキン70が取り付けられたチャンバカバー22により開閉自在に塞ぐことで内部に包装袋を収容し得る密閉空間を区画形成可能に構成されている。
【0015】
図2に示したように、チャンバベース21は、上面が開口した略直方体形状をした深さの浅い箱体であり、ステンレス等の板金部材をプレス加工によって形成したものである。
図3に示したように、チャンバベース21の前部には他の部分より浅く形成された段部21aが形成されており、段部21aの上側には封止装置30を構成する下側ブロック31が上下に移動可能に設けられている。
【0016】
図4に示したように、チャンバベース21の段部21aを除く部分は左右方向の中央部が最も低くなるように湾曲しており、チャンバ20内に収容する包装袋は最も低くなっている左右方向の中央部に置かれやすくなっている。包装袋はチャンバ20内で左右方向の中央に置かれることで、包装袋の開口周縁部は下側ブロック31の左右方向の中央部に載せられる。また、包装袋内にブロック肉等の高さの高い被包装物を入れているときには、包装袋の開口周縁部に皺を発生させないようにするために、包装袋内の被包装物はチャンバ20の前部に配置される下側ブロック31から後側に離した位置として前後方向の中間部に置かれる。
【0017】
図1及び
図2に示したように、チャンバカバー22は、チャンバベース21の上面開口を開閉自在に塞ぐ耐圧性のアクリル材、ポリカーボネート材またはポリエチレンテレフタラート等の透明性のある材料を用いた蓋体であり、チャンバベース21との間に包装袋を収容可能な密閉された空間(密閉空間)を形成し得るものである。チャンバカバー22の後端部はケーシング11の後端部に水平軸線回りに回動可能に軸支されており、チャンバカバー22の前部は上下に回動可能となっている。
図1に示したように、チャンバカバー22は水平位置にあるときにはチャンバベース21の上面開口を塞ぐ閉塞位置となっている。
図2に示したように、チャンバカバー22の前部を上側に回動させると、チャンバカバー22は傾斜位置になってチャンバベース21の上面を開放する開放位置となる。
【0018】
図2及び
図3に示したように、ケーシング11の後部にはガススプリング12が設けられており、ガススプリング12はチャンバカバー22の前部を上方に付勢しており、チャンバカバー22をチャンバベース21から開放する開放位置に付勢している。
図2~
図4に示したように、チャンバカバー22の下面の周縁の接続部23にはシール部材としてパッキン70が設けられている。
【0019】
パッキン70は、例えば、合成ゴムやシリコンゴム等の弾性のある高分子材料(エラストマー)により構成されており、接続部23に設けられた矩形の環状の取付溝に嵌入されて取り付けられている。パッキン70はチャンバカバー22を閉じて閉塞位置としたときにチャンバベース21の当接部24に当接してチャンバベース21とチャンバカバー22との間を気密にシールする。なお、パッキン70の構成等については、
図8~
図11を参照しながら後述する。
【0020】
図1及び
図4に示したように、チャンバカバー22は、左右方向の両側部に平坦な板状を呈した平坦部22aと、左右方向の中央部に上側に膨らむように突出する突出部22bを備えている。また、平坦部22aと突出部22bとの間には平坦部22aから突出部22bに立ち上がる立ち上がり部22cが形成されている。
【0021】
平坦部22aの下面は、チャンバベース21の上縁部と当接する高さとなっており、チャンバベース21の左右両側部を覆っている。チャンバ20内に収容された包装袋は、チャンバベース21の底壁の湾曲面によって左右方向の中央部に置かれやすくなっており、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバベース21の左右方向の中央部に置いたときに、チャンバカバー22の平坦部22aの下側には包装袋内の高さの高い被包装物が配置されにくくなっている。
【0022】
このように、平坦部22aは、包装袋内の高さの高い被包装物が配置されにくい位置にあり、チャンバ20の左右の両側部分に過剰な空間が形成されないようにする機能を有している。
図4に示したように、立ち上がり部22cは平坦部22aから突出部22bに近づきながら上昇する斜めに傾斜する傾斜面となっており、傾斜面よりなる立ち上がり部22cはチャンバベース21に置かれた高さの高い包装袋内の被包装物を左右方向の中央部に配置させる機能を有している。
【0023】
図1及び
図4に示したように、チャンバカバー22の突出部22bは、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバベース21の左右方向の中央部に置いたときに、包装袋がチャンバカバー22に当たりにくくする機能を有している。チャンバ20内に収容された包装袋は左右方向の中央部に置かれやすくなっており、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバベース21の左右方向の中央部に置いたときに、チャンバカバー22の突出部22bは高さの高い被包装物を入れた包装袋を収容可能としている。
【0024】
図1及び
図3に示したように、突出部22bは、前端から前後方向の中央部より少し後側に近づきながら上昇し、前後方向の中央部より少し後側から後端に近づきながら下降して、前後方向の中間部(前後方向の中央部の少し後側)の高さが最も高くなるように形成されている。高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバ20内に収容するときには、包装袋の開口周縁部に皺を発生させないようにするために、被包装物は包装袋の開口からできるだけ離すように包装袋の底側に入れられ、高さの高い被包装物は下側ブロック31が配置されるチャンバ20の前部から離して後側に配置されることになる。
【0025】
また、高さの高い被包装物は包装袋の開口よりも底側に収納しても、包装袋は高さ方向に引っ張られるので、包装袋内の被包装物はチャンバ20内の後部に配置されない。このため、高さの高い被包装物を入れた包装袋をチャンバ20内に収容すると、被包装物はチャンバ20内にて前後方向の中間部に配置されることになる。
【0026】
図2及び
図4に示したように、ケーシング11の後端部にはガススプリング12が設けられており、ガススプリング12はケーシングの11の後部に水平軸線回りに回動可能に支持されたチャンバカバー22の前部を上方に付勢している。ケーシング11の右側面の前端部にはストッパ13が水平軸線回りに回動可能に設けられており、ストッパ13は、チャンバカバー22の前部上面に係止して、チャンバカバー22をチャンバベース21の上面開口を塞ぐ位置に保持する機能を有している。
【0027】
図5に示したように、ケーシング11の後部にはチャンバカバー22の閉塞状態を検知するカバー検知器14が設けられている。カバー検知器14はリードスイッチ等の近接スイッチを用いたものであり、チャンバカバー22の後部にはカバー検知器14によりチャンバカバー22の閉塞状態を検知させる磁石15が設けられている。
【0028】
チャンバカバー22がチャンバベース21の上面開口を塞ぐ閉塞位置にあるときには、磁石15はカバー検知器14に近接し、カバー検知器14はオン信号を出力する。チャンバカバー22がチャンバベース21の上面開口を開放する開放位置にあるときには、磁石15はカバー検知器14から離間し、カバー検知器14はオフ信号を出力する。
【0029】
図3及び
図5に示したように、チャンバ20の前部には封止装置30が設けられている。封止装置30はチャンバ20内に収容した包装袋の開口周縁部を熱溶着によって封止して包装袋を密封するものである。封止装置30は包装袋の開口周縁部を挟持する下側及び上側ブロック31,32を備えている。
【0030】
下側ブロック31はアルミニウム製の角パイプ部材よりなり、チャンバベース21の段部21aの上側に着脱可能かつ上下に移動可能に支持されている。下側ブロック31の上面にはニクロム材よりなる帯板状のヒータ33が設けられている。上側ブロック32は弾性変形可能なシリコン製のブロック体よりなり、下側ブロック31の上側に対向する位置にて、チャンバカバー22の下面前部に取り付けられている。
【0031】
図3及び
図5に示したように、チャンバベース21の段部21aの下面には下側ブロック31を上下に昇降させる左右一対の昇降機構34が設けられている。各昇降機構34はチャンバベース21の段部21aの底壁を貫通する支持軸35と、支持軸35を上下動させる昇降シリンダ36とを備えている。
【0032】
図5に示したように、支持軸35の軸方向の中間部には鍔部37が設けられており、鍔部37は昇降シリンダ36内を上部空間36aと下部空間36bとに気密に仕切っている。昇降シリンダ36の上部空間36aには支持軸35の外周にばね部材38が介装されており、ばね部材38は鍔部37を介して支持軸35を下側に付勢している。
【0033】
図5に示したように、ケーシング11内の下部には真空ポンプ40が設けられている。真空ポンプ40は主としてチャンバ20内を吸引し、チャンバ20内の密閉空間SSの空気を排気して、チャンバ20内を負圧吸引するものである。ケーシング11内には真空ポンプ40とチャンバ20とを接続する吸引管41が設けられており、吸引管41には真空弁42が介装されている。チャンバ20内の空気は真空弁42の開放によって真空ポンプ40に吸引可能となる。
【0034】
吸引管41にはチャンバ20と真空弁42との間に外気を導入する外気導入管43が接続されており、外気導入管43は第1管部43aと、第1管部43aから分岐した第2管部43bとを備えている。第1及び第2管部43a,43bにはこれらを開閉する第1及び第2外気導入弁44,45が介装されている。第1外気導入弁44は第2外気導入弁45より弁口径が大きく形成されており、第1外気導入弁44を開放したときにはチャンバ20内に速く外気が導入され、第2外気導入弁45を開放したときには、チャンバ20内にゆっくりと外気が導入される。
【0035】
吸引管41には外気導入管43の第1管部43aを介して圧力検出管46が接続されており、圧力検出管46にはチャンバ20の圧力を検出する真空計47が設けられている。チャンバ20内を脱気していないときには、真空計47により検出されるチャンバ20内の圧力は大気圧と同じ100kPa(abs)であり、真空度は0%である。チャンバ20内を真空ポンプ40により脱気して負圧化させ、真空計47により検出されるチャンバ内の圧力が0kPa(abs)であるときには、真空度は100%である。なお、真空計47によって直接検出されるのはチャンバ20内の圧力であるが、以後、真空計47によって検出された圧力をチャンバ20内の真空度Pに置き換えて説明をする。
【0036】
吸引管41には真空ポンプ40と真空弁42との間からシリンダ管48が分岐しており、シリンダ管48は昇降シリンダ36の上部空間36aに接続されている。シリンダ管48には三方弁49が介装されており、三方弁49の2つのポートはシリンダ管48の真空ポンプ40側と昇降シリンダ36側に接続され、三方弁49の残る1つのポートは外気側に開放されている。
【0037】
三方弁49の真空ポンプ40側と昇降シリンダ36側を連通状態で真空ポンプ40を作動させると、昇降シリンダ36の上部空間36aは負圧化され、支持軸35はばね部材38の付勢力に抗して上昇する。三方弁49の昇降シリンダ36側と外気側とを連通状態にすると、昇降シリンダ36の上部空間36aは負圧化されないようになり、支持軸35はばね部材38の付勢力によって下降する。
【0038】
図3及び
図5に示したように、チャンバ20内には収容した包装袋の膨らみを検知する膨らみ検知部50が設けられている。膨らみ検知部50はチャンバカバー22の下面前部に水平軸線回りに回動可能に支持された検知プレート51と、検知プレート51の後端に固定した磁石52と、検知プレート51の位置を検出するリードスイッチ等の近接スイッチよりなる膨らみ検知器53とを備えている。
【0039】
検知プレート51は下側及び上側ブロック31,32と同様に左右方向に延びる帯板形状をしている。検知プレート51は、チャンバカバー22の下面の上側ブロック32の直ぐ後側に配置され、後側が上下動するように水平軸線回りに回動可能に支持されている。検知プレート51の左端部の後端には磁石52が固定されており、磁石52は検知プレート51の回動によって上下動する。チャンバ20内に収容した包装袋が膨らんでいないときには、検知プレート51は斜め下方に傾斜しており、検知プレート51の後端の磁石52はチャンバ20内の下部に位置(下位置)する(
図3及び
図5の実線にて示した)。チャンバ20内に収容した包装袋が膨らんだときには、検知プレート51は膨らんだ包装袋によって持ち上げられて回動し、検知プレート51の後端の磁石52はチャンバ20内の上部に位置(上位置)する(
図3及び
図5の二点鎖線で示した)。
【0040】
膨らみ検知器53は、包装袋が膨らんだときに上側に回動する検知プレート51の後端の磁石52の位置を検知することで包装袋の膨らみを検知するものである。膨らみ検知器53はチャンバベース21の外側にて上位置となった検知プレート51の磁石52に対向する位置に配置されている。包装袋が膨らんでなくて検知プレート51の磁石52が下位置にあるときには、膨らみ検知器53は下位置にある磁石52が離間していることでオフ信号を出力する。包装袋が膨らんで検知プレート51の磁石52が上位置にあるときには、膨らみ検知器53は上位置にある磁石52が近接することでオン信号を出力する。
【0041】
真空包装機10は制御装置60を備えており、
図6に示したように、この制御装置60はカバー検知器14と、ヒータ33と、真空ポンプ40と、真空弁42と、第1及び第2外気導入弁44,45と、真空計47と、三方弁49と、膨らみ検知器53と、ケーシング11の前面に設けた操作パネル61とに接続されている。制御装置60はマイクロコンピュータ(図示省略)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続されたCPU、RAM、ROM及びタイマ(いずれも図示省略)を備えている。
【0042】
制御装置60は、包装袋を脱気した状態で密封する包装プログラムをROMに備えている。包装プログラムは、チャンバ20内を真空ポンプ40により所定圧力まで負圧化させ、チャンバ20内に収容した包装袋を脱気した後で包装袋の開口周縁部を封止装置30によって封止して、包装袋を脱気した状態で密封するためのプログラムである。
【0043】
包装プログラムは包装袋に入れる調理物の温度等に応じてチャンバ20内の真空度及び第1及び第2外気導入弁44,45の開放の仕方等の異なる複数のプログラムが設定されている。包装プログラムの一例として、調理物が常温(温度が低い)であるときの包装プログラムを具体的に説明する。
【0044】
包装プログラムを実行する前は、真空弁42、第2外気導入弁45が閉止状態となっており、三方弁49の昇降シリンダ36側と外気側とが連通されている(真空ポンプ40側が閉止状態となっている)。食材や調理物等の被包装物を包装袋内に入れ、包装袋の開口周縁部が下側ブロック31の上側に載るように包装袋をチャンバ20内に収容する。操作パネル61を操作して調理物が常温であるときの包装プログラムを選択し、選択した包装プログラムの実行を待機させる。
【0045】
図7に示したように、制御装置60は、ステップ101において、カバー検知器14からオン信号が入力されたか否かを判定して、チャンバカバー22が閉じられたか否かを判定する。チャンバカバー22が閉じられていないときには、磁石15がカバー検知器14に近接してないため、カバー検知器14は制御装置60にオフ信号を出力し、制御装置60はステップ101にて「NO」の判断を繰り返し実行して待機する。
【0046】
チャンバカバー22を閉じて磁石15がカバー検知器14に接近すると、カバー検知器14は制御装置60にオン信号を出力し、制御装置60は、ステップ101にて「YES」と判断してステップ102に進める。制御装置60は、ステップ102において、真空弁42を開放させ、第1外気導入弁44を閉止させるとともに真空ポンプ40を作動させると、チャンバ20内は真空ポンプ40によって脱気が開始されて負圧化していく。
【0047】
制御装置60は、ステップ103において、真空計47によって検出されるチャンバ20内の真空度Pが予め設定された真空度Px以上(所定圧力以下)となったか否かを繰り返し判定する。チャンバ20内の圧力が徐々に低下し、真空計47によって検出されるチャンバ20内の真空度Pが真空度Px以上となると、制御装置60は、ステップ103において「YES」と判断してステップ104に進める。制御装置60は、ステップ104において、真空弁42を閉止させてチャンバ20内の脱気を中止してステップ105に進める。
【0048】
チャンバ20内が所定圧力として設定された真空度Px以上となって包装袋内も脱気されると、制御装置60は、ステップ105において、三方弁49の昇降シリンダ36側と真空ポンプ40側とを連通させる(外気側を閉止状態とする)。昇降シリンダ36の上部空間36aは真空ポンプ40によって負圧化され、支持軸35はばね部材38の付勢力に抗して上昇し、下側ブロック31は上昇する支持軸35によって上昇する。
【0049】
これにより、下側ブロック31は上昇する支持軸35によって上側ブロック32に押しつけられるため、包装袋の開口周縁部は下側ブロック31と上側ブロック32とによって挟持される。制御装置60は、次のステップ106において、ヒータ33に通電させて発熱させると、包装袋の開口周縁部は熱溶着によって閉じられて、包装袋が脱気された状態(真空状態)で密封、つまり被包装物が真空にパックされる。
【0050】
制御装置60は、ステップ107において、真空ポンプ40の作動を停止させるとともに第1外気導入弁44を開放し、ステップ108において、三方弁49の昇降シリンダ36側と外気側とを連通させる(真空ポンプ40側を閉止状態とする)。チャンバ20内は第1外気導入弁44から導入される外気によって大気圧に戻され、チャンバカバー22は負圧吸引されずにガススプリング12の付勢力によって開放される。
【0051】
また、三方弁49の昇降シリンダ36側と外気側とを開放させたことで、昇降シリンダ36の上部空間36aに外気が導入されて負圧状態が解除され、支持軸35はばね部材38の付勢力によって下降し、下側ブロック31は上側ブロック32から離間し、包装袋の開口周縁部は下側及び上側ブロック31,32から挟持された状態が解除される。このようにして、包装袋は脱気された状態(真空状態)で密封されて被包装物の真空パックが出来上がる。
【0052】
このような真空包装機10の動作はチャンバ20内が正常に負圧化されることを前提にしたものであるため、パッキン70のシール不良が生じた場合には被包装物の真空パックが上手くできない可能性がある。パッキン70のシール不良は、例えば、パッキン70が当接するチャンバベース21の当接部24の表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキン70の表面に波打ちやうねり等の凹凸ができる場合等、チャンバ20の内外を連通する予定外の隙間がチャンバベース21とパッキン70の間に形成されるために生じる。
【0053】
そこで、この実施形態の真空包装機10では、パッキン70を
図8及び
図9に示したように構成した。即ち、パッキン70は、主に、基部71と板状部76とにより構成されており、チャンバカバー22の接続部23に設けられた環状の取付溝23aに基部71を嵌入可能に形成されている。この実施形態では、取付溝23aは、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成されている。
【0054】
このため、パッキン70も環状の取付溝23aに適合する寸法形状の環状に形成されており、基部71は、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成されている。取付溝23aに嵌入される基部71の先端、つまり嵌入側端72には、パッキン70を線状にした場合の長手方向に延びる溝部72aが形成されている。これにより、後述するように脱気中に取付溝23aに加わり得る応力を低減した。
【0055】
また、基部71の内側部74a及び外側部74bには、短手方向の断面形状が直角三角形状を呈する返し突起75が複数箇所(例えば、側部74a,74bのそれぞれ2箇所)に設けられている。返し突起75の直角三角形状は、嵌入側端72の反対側の反嵌入側端73に向けて登る斜辺を有する。これにより、取付溝23aに基部71を嵌入させ易く、かつ、取付溝23aから基部71を抜けにくくしている。
【0056】
反嵌入側端73には板状部76が形成されている。板状部76は、板状の2枚の板片77,78を有する密着部であり、短手方向の断面において、一方の第1板片77は、反嵌入側端73から密閉空間SSの側方内側に向けて斜めに立ち上がり、他方の第2板片78は、反嵌入側端73から密閉空間SSの側方外側に向けて斜めに立ち上がるようにそれぞれ形成されている。
【0057】
より具体的には、第1板片77は、反嵌入側端73の密閉空間SSの側方内外方向の中心線Jから、やや側方内寄りの位置に基端部77aが形成され、そこから密閉空間SSの側方内側かつ基部71から離れる方向に向けて延びるように先端部77bが形成される。また、第2板片78は、このような中心線Jから、やや側方外寄りの位置に基端部78aが形成され、そこから密閉空間SSの側方外側かつ基部71から離れる方向に向けて延びるように先端部78bが形成される。この実施形態では、パッキン70は、短手方向の断面形状がパッキン70の密閉空間SSの側方内外方向の中心線Jに対して線対称である。
【0058】
換言すると、チャンバカバー22に取り付けられた状態のパッキン70の短手方向の断面においては、板状部76の第1板片77及び第2板片78は、片仮名の「ハ」字状に2方向に拡がるように立ち上がる。つまり、第1板片77と第2板片78は、基部71を含めてアルファベットの「Y」字を上下逆にした形状(逆Y字形状)を呈するように形成されている。この実施形態では、第1板片77及び第2板片78は、いずれも薄板状であるため、環状のパッキン70全体としては、板状部76は、環状(断面ほぼ矩形)の基部71から環状のハ字状の2枚の薄板が鰭(ひれ)状に延びるように形成されている。
【0059】
なお、上述したパッキン70は、前述したように合成ゴム等のエラストマーにより構成されており、各部(基部71、返し突起75、板状部76(第1板片77、第2板片78))は、例えば、押し出し成形により一体に形成されている。そのため、基部71は角棒状に、また返し突起75は三角柱状に、それぞれ形成されており、さらに板状部76の第1板片77や第2板片78は、それぞれ帯状の薄板状であって柔軟性及び弾力性がともに高くしなやかに変形することが可能に構成されている。
【0060】
図9に示したように、この実施形態の真空包装機10では、パッキン70は、2方向に拡がる鰭のような薄板状の板片77,78を有する板状部76を備えている。そのため、チャンバカバー22を開放状態(
図9(a))から閉塞状態(
図9(b))にすると、チャンバベース21とチャンバカバー22の間に介在するパッキン70の2枚の板片77,78は、チャンバベース21の当接部24に柔軟に当接した後、板状部76の境界部76aを中心にハ字状から直線状に拡がりながら接続部23と当接部24の間に挟み込まれて潰れる(
図9(b))。第1板片77及び第2板片78の外側部77d,78dが接続部23の端面23bに当接し、第1板片77及び第2板片78の内側部77c,78cが当接部24の当接面24aに当接する。
【0061】
これにより、パッキン70が当接する当接部24の当接面24aの表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキン70の板状部76の表面が波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合等、シール面の平面度が良好でない場合であっても、このような凹凸は、チャンバカバー22の接続部23とチャンバベース21の当接部24との間に挟み込まれて潰れる第1板片77及び第2板片78を有する板状部76によって吸収される。したがって、チャンバベース21とパッキン70の間においてチャンバ20の内外を連通する予定外の隙間が生じにくいため、密閉空間SSの形成を容易にすることができた。
【0062】
また、板状部76の第1板片77及び第2板片78のいずれか一方が千切れて板状部76が破損しても、残りの他方がチャンバカバー22の接続部23とチャンバベース21の当接部24との間に介在する。即ち、
図10に示したように、例えば、第1板片77が基端部77aから千切れても(
図10(a))、残りの第2板片78がチャンバカバー22の接続部23とチャンバベース21の当接部24との間に介在する(
図10(b))。そのため、板状部76の一部(この場合は第1板片77)が破損をしても密閉空間の形成を容易にすることから、シール面の平面度が良好でない場合においても優れたシール性能を得ることができた。なお、
図10の場合とは逆に、第2板片78が千切れて第1板片77が残った場合でも、残りの第1板片77が密閉空間の形成を容易にするため、優れたシール性能を得ることができる。
【0063】
上記のように構成した真空包装機10においては、パッキン70は、接続部23に嵌め込まれる基部71と、基部71の反嵌入側端73から、密閉空間SSの側方内側に向けて斜めに立ち上がる板状の第1板片77及び密閉空間SSの側方外側に向けて斜めに立ち上がる板状の第2板片78を有する板状部76と、を有し、板状部76の第1板片77及び第2板片78は、片仮名の「ハ」字状に2方向に拡がるように立ち上がる。そのため、チャンバベース21とチャンバカバー22の間には、パッキン70の板状部76(第1板片77及び第2板片78)が介在すると共に板状の第1板片77及び第2板片78がハ字状から直線状に拡がりながらチャンバベース21の当接部24に柔軟に当接する。
【0064】
これにより、パッキン70が当接するチャンバベース21の当接部24の当接面24aの表面仕上げの状態が粗い場合や、経年劣化等によりパッキン70の板状部76の表面が波打っていたりうねっていたりして凹凸ができる場合等、シール面の平面度が良好でない場合であっても密閉空間SSの形成を容易にする。また、板状部76の第1板片77及び第2板片78のいずれか一方が千切れて板状部76が破損しても、残りの他方がチャンバベース21とチャンバカバー22の間に介在するので、板状部76の一部がこのように破損をしても密閉空間SSの形成を容易にする。したがって、シール面の平面度が良好でない場合においても優れたシール性能を得ることができた。
【0065】
また、この真空包装機10においては、パッキン70は、短手方向の断面形状がパッキン70の密閉空間SSの側方内外方向の中心線Jに対して線対称である。これにより、パッキン70が当接するチャンバベース21の当接部24の当接面24aの表面仕上げの状態が細い場合(滑らかな場合)や、経年劣化等によるパッキン70の波打ちやうねりによる凹凸がない場合等、シール面の平面度が良好である場合には、チャンバベース21とチャンバカバー22の間に介在するパッキン70の板状部76(第1板片77及び第2板片78)に対して、パッキン70の密閉空間SSの側方内外方向に均等に押圧力が加わる。したがって、シール面の平面度が良好である場合には、より優れたシール性能を得ることができた。
【0066】
前述したように、この実施形態の真空包装機10では、パッキン70は、基部71の嵌入側端72に溝部72aを形成するように構成したが、これには、
図11(a)に示した嵌入側端72に溝部72aのない他の実施形態(その1)のパッキン70aに比べて、次のようなメリットがある。即ち、パッキン70が取り付けられた接続部23を当接部24に圧接すると、接続部23と当接部24の間で押し潰された板状部76が基部71を取付溝23a内に押し込むように押し返す。このとき、溝部72aのないパッキン70aでは、取付溝23a内に押し込まれた基部71が嵌入側端72、内側部74aや外側部74bで取付溝23aの底部や側壁を押圧する。つまり、基部71の弾性変形による応力が底部や側壁に加わる。
【0067】
これに対して、溝部72aのあるパッキン70は、潰された板状部76により取付溝23a内に押し込まれた基部71が取付溝23a内で弾性変形しても、そのような変形の一部が溝部72a内の空間に吸収される。そのため、パッキン70は、このような溝部72aが嵌入側端72にないパッキン70aに比べて取付溝23aに加わる応力が低減することから、例えば、取付溝23aが設けられる接続部23の機械的強度を小さくすることが可能になる。これにより、例えば、チャンバカバー22を機械的強度が低い比較的安価な樹脂材料で構成することができるようになった。
【0068】
また、この実施形態の真空包装機10では、パッキン70は、基部71として、内側部74a及び外側部74bのそれぞれに返し突起75を2箇所ずつ設けたが、チャンバカバー22の接続部23に形成される取付溝23aに、接続部23の破損に至るような過剰な応力が加わらない範囲で、
図11(b)に示したパッキン80や、
図11(c)に示したパッキン90のように構成してもよい(他の実施形態(その1))。
【0069】
即ち、他の実施形態(その1)のパッキン80においては、基部81の嵌入側端82に溝部82aを有すると共に短手方向の断面形状が直角三角形状を呈する返し突起85と、短手方向の断面形状が矩形状を呈する突起84とが、設けられている。返し突起85の直角三角形状は、嵌入側端82の反対側の反嵌入側端83に向けて登る斜辺を有する。また、突起84は、突出方向に長い矩形状、つまり横長の長方形である。板状部86として、パッキン70,70aの第1板片77や第2板片78とほぼ同様に構成される第1板片87及び第2板片88を有する。このような横長の長方形を呈する突起84は、直角三角形状を呈する返し突起85に比べて変形し易い。そのため、内側部74aと外側部74bのそれぞれに返し突起75を2箇所に有するパッキン70と比べて、パッキン80は、接続部23の破損に至るような過剰な応力が取付溝23aの底部や側壁に加わりにくい。
【0070】
また、他の実施形態(その1)のパッキン90においては、基部91の嵌入側端92に溝部92aを有すると共に短手方向の断面形状が直角三角形状を呈する返し突起95が設けられている。この返し突起95は、パッキン70の返し突起75の反嵌入側端73を一部を切り欠いて切欠部95aを有する点でパッキン70の返し突起75と異なる。このような切欠部95aを返し突起95が設けることで返し突起95が変形し易くなるので、パッキン90では、接続部23の破損に至るような過剰な応力が取付溝23aの底部や側壁に加わりにくくなった。
【0071】
さらに、他の実施形態(その2)では、
図12及び
図13に示したように、板状部76のうち、反嵌入側端73から密閉空間SSの側方外側に向けて斜めに立ち上がる第2板片78に切込み部79を有するようにパッキン70bを構成してもよい。パッキン70bは、これまでに説明したパッキン70,70a,80,90と同様に、チャンバカバー22の取付溝23aに取り付けられた状態においては、チャンバカバー22の前後方向に長い、丸角の矩形状を成している(
図12(a)では、紙面上下方向がチャンバカバー22の前後方向、紙面左右方向がチャンバカバー22の左右方向にそれぞれ対応するようにパッキン70bが表されている)。
【0072】
このため、切込み部79は、例えば、パッキン70bが取り付けられるチャンバカバー22の前部(回動可能に支持された水平軸から最も離れた側)に位置する前辺部Pfのほぼ中央に形成されている(
図12(a),(b))。切込み部79は、第2板片78の反嵌入側端73に設けられる2つ目の返し突起75の付け根部分から、立ち上がり方向に延びてその先端が第2板片78の先端部78bで開口している(
図13(a))。例えば、切込み部79は、V字形状に形成されている。そのため、切れ込み深さが大きいV字形状の切り欠きが第2板片78の先端部78bに形成されている、とも表現できる。
【0073】
切込み部79の底部79aは、2つ目の返し突起75の付け根部分に位置するとともに、前述した中心線J(反嵌入側端73の密閉空間SSの側方内外方向の中心線)に向けて傾斜するように形成されている。これにより、チャンバカバー22が閉止位置で閉じてチャンバベース21に当接した場合にチャンバベース21の当接部24と第1板片77及び第2板片78とにより区画形成される片内空間PS内に、切込み部79の開口部79bから侵入した空気が流れ込みやすくなるようにしている(
図13(b))。
【0074】
このような切込み部79が第2板片78に形成されることによって、例えば、真空ポンプ40の作動停止後にチャンバ20内が大気圧に戻された場合においては、チャンバカバー22がガススプリング12の付勢力によって開放される際に最初にチャンバベース21の当接部24から離れ始めるパッキン70bの前辺部Pfから外部空間の空気が切込み部79を介して片内空間PS内に流入する。
【0075】
このような切込み部79がパッキン70に形成されていない場合には片内空間PS内に空気が入り込みにくいことから、片内空間PSは真空を維持した状態になりやすい。そのため、板状部76(第1板片77及び第2板片78)がチャンバベース21の当接部24に強度に密着してチャンバカバー22が開きにくくなり得る。しかし、この他の実施形態(その2)では、このような切込み部79が第2板片78に形成されている。そのため、この切込み部79を介して密着状態の板状部76と当接部24の間に空気が入りやすくなることから、片内空間PSの真空状態を容易に破壊することが可能になる。したがって、ガススプリング12の付勢力によってもチャンバカバー22を開きやすくすることができるようになった。
【0076】
なお、切込み部79は、外部空間の空気が片内空間PS内に侵入可能な形状であれば、V字形状に限られることはなく、例えば、U字形状、Y字形状、I字形状やW字形状等でもよい。また、切込み部79は、パッキン70bの前辺部Pfの左右方向ほぼ中央に形成したが、この位置に限られることはない。切込み部79から片内空間PS内に侵入した空気がパッキン全周の片内空間PSに行き渡る際に僅かな時間差が左右方向で生じる可能性があるものの、左右側方のいずれかに片寄った位置に切込み部79が形成されていてもよい。さらに、パッキン70bの前辺部Pf以外の辺部(パッキン70bの左右辺部や後辺部)にこのような切込み部79を設けてもよい。また、切込み部79の形成箇所は、1箇所に限られることはなく、例えば、前辺部Pfの複数箇所に設けたり、前辺部Pfと後辺部のそれぞれに1箇所ずつ設けたり、左右辺部のそれぞれに2箇所ずつ設けたりしてもよい。このような切込み部79の、形状、形成位置や形成数は、チャンバベース21に対するパッキン70bの密着性能とチャンバカバー22の開きやすさとを比較した個別具体的な実験やコンピュータシミュレーション等の結果に基づいて適宜設定される。
【0077】
また、上記のように構成した真空包装機10においては、チャンバカバー22(の接続部23の取付溝23a)にパッキン70,70a,70b,80,90(以下「パッキン70等」という)を取り付けたが、パッキン70等をチャンバベース21に取り付けてもよい。この場合には、当接部24に取付溝23a相当を形成してその取付溝にパッキン70等を取り付ける。
【0078】
さらに、上記のように構成した真空包装機10においては、チャンバベース21は上面が開口した浅い箱形とし、チャンバカバー22はチャンバベース21の上面開口を塞ぐように構成したが、本発明はこれに限られるものでなく、例えば、チャンバベース21は平坦な板状とし、チャンバカバー22を下面が開口した浅い箱形として、パッキン70等をチャンバベース21またはチャンバカバー22に取り付ける構成にしてもよい。
【0079】
また、チャンバベース21は、例えば、正面部に開口した奥行きの深い箱形とし、チャンバカバー22はチャンバベース21の開口を塞ぐ板状としてチャンバカバー22を引き出すと開き押し込むと閉じる引き出し構造により開け閉め可能に構成し、パッキン70等をチャンバベース21またはチャンバカバー22に取り付ける構成にしてもよい。
【0080】
また、上記のように構成した真空包装機10においては、パッキン70の基部71は、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成したが、本発明はこれに限られるものでなく、接続部23の取付溝23aに嵌入可能な形状であれば、例えば、基部71の断面形状を円形、楕円形や小判形にしてもよい。
【0081】
また、上記のように構成した真空包装機10においては、接続部23の取付溝23aは、環状を線状にした場合の短手方向の断面形状が丸角を有する矩形に形成したが、本発明はこれに限られるものでなく、パッキン70の基部71を嵌入可能な形状であれば、例えば、取付溝23aの断面形状を円形、楕円形や小判形にしてもよい。
【符号の説明】
【0082】
10…真空包装機、11…ケーシング、20…チャンバ(真空チャンバ)、21…チャンバベース(第1チャンバ体)、22…チャンバカバー(第2チャンバ体)、23…接続部、23a…取付溝、23b…端面、24…当接部、24a…当接面、40…真空ポンプ、70,70a,70b,80,90…パッキン、71…基部、72…嵌入側端、72a…溝部、73…反嵌入側端、76…板状部(密着部)、76a…境界部、77…第1板片(第1密着片)、78…第2板片(第2密着片)、79…切込み部、SS…密閉空間。