図4は、実施例1に係る蓋材保持手段とし� �の蓋材ホルダー30aを示す斜視説明図である� �また、説明の都合上、カップ受台CH、液汁充 填ノズル51およびガス置換ノズル61が図上に� �されている。この蓋材ホルダー30aは、プレ� �ール蓋材PSをカップ受台CHに押し当てる押え� ��ルト31aと、押えボルト31aを支持するボルト� ��持構体32aと、押えボルト31aがプレシール蓋� ��PSの所定の位置に当たるように案内する位� �決めガイド33aとから成る。

 押えボルト31aは、プレシール蓋材PSの周� �部を、例えば4点でカップ受台CHに押し当て� �ことによりプレシール蓋材PSを保持している 。これにより、殺菌室46と容器内部との通気� ��態が好適に確保され、殺菌室46に蒸気を供� �した時に、蒸気が容器の内部まで流入し、� �器と内容物を同時に熱殺菌することが可能� �なる。また、液汁充填ノズルで殺菌済み液� �を供給する際、及びヘッドスペースをガス� �換する際、液汁充填ノズル51又はガス置換ノ ズル61が容器のヘッドスペース近傍まで近接� ��ることができるため、液汁を確実に供給で� ��、且つ容器のヘッドスペースを不活性ガス� ��十分に置換することが出来るようになる。

 ヒートシールバー貫通口34aは、カップの� ��ッドスペースにある空気を不活性ガスで置� ��した後に、プレシール蓋材PSをカップのフ� �ンジ部CFに融着するヒートシールバーHBが通� ��するための開口である。

 押えボルト31aがプレシール蓋材PSをカッ� �受台CHに押し当てる代わりに、カップのフラ ンジ部CFに押し当てるように押えボルト31aを� ��ルト支持構体32aに配設しても良い。

 図5は、蓋材ホルダー30aの要部断面説明図で ある。また、カップ受台CH、ヒートシールバ� ��HBおよびガス置換ノズル61が表されている。
 高温高圧の蒸気がプレシール蓋材PSとカッ� �フランジ部CFとの間からカップの内部に入り 込み、カップに充填された食品SFおよびカッ� ��の内外周面を熱殺菌する。また、クリアラ� ��ス量dは、カップ開口部の天面からプレシー ル蓋材PSの下面までの距離で定義され(以降の 説明でも同様とする。)、本実施例ではクリ� �ランス量d≒0.0mmである。後述するように、� �のクリアランス量dは、殺菌時においては加� ��効率の点で大きい方が望ましく、他方、ガ� ��置換時においては不活性ガスの使用量の点� ��ら小さい方が望ましい。

 このように、プレシール蓋材PSがカップ� �ランジ部CFに融着されずにカップのヘッドス ペースと殺菌室内気との通気状態を保ちなが ら、カップ開口部を覆う位置に押えボルト31a によって固定されている。従って、高温高圧 の蒸気が流入する際に、プレシール蓋材PSと� ��ップの熱収縮率が相異する場合でもカップ� ��ランジ部CFの変形が生じなくなる。また、� �レシール蓋材PSをカップフランジ部CFに部分� ��に融着する工程及びそのための仮シール装� ��が不要となり、結果的に全体の工程および� ��置の構成が簡略化するようになる。

 図6は、実施例2に係る蓋材保持手段として� �蓋材ホルダー30bを示す斜視説明図である。
 この蓋材ホルダー30bは、カップのヘッドス� ��ースと殺菌室内気との通気状態を保ちなが� ��、カップ開口部を覆う位置にプレシール蓋� ��PSを狭持しながらカップから離隔して保持� �るグリップとしての蓋材ウェイトプレート31 b及び蓋材サポートプレート32bと、蓋材ウェ� �トプレート31b及び蓋材サポートプレート32b� �支持する支持手段としてのスプリング33bと� �スプリング33bの中を通り蓋材ウェイトプレ� �ト31b及び蓋材サポートプレート32bの貫通穴� �嵌合するガイド手段としてのガイドピン34b� �、スプリング33b及びガイドピン34bが固定さ� �ているカップ受台35bとから成る。

 プレシール蓋材PSは、カップフランジ部CF に融着されずに蓋材ウェイトプレート31b及び 蓋材サポートプレート32bとの間に狭持されカ ップから離隔して保持されている。更にスプ リング33bによって蓋材サポートプレート32bと カップ受台35bの隙間から殺菌用の高温高圧の 蒸気が入り込むのに適したクリアランス量d� �確保されている。

 また、カップを受けるカップ受台35bは、� ��汁充填ノズル51及びガス置換ノズル61が容器 の内部に深く入り込むことが出来るように、 液汁充填ノズル51及びガス置換ノズル61と対� �する面に切り欠きが施されている。

 図7は、蓋材ホルダー30bとヒートシールバー 70bとを組み合わせた要部断面説明図である。
 このヒートシールバー70bは、プレシール蓋� ��PSをカップフランジ部CFに押し当てて融着さ せるシールヘッド71bと、スプリング33bを押し 下げるスプリング下げステイ72bと、スプリン グ下げステイを懸架する下げステイ用スプリ ング73bと、ガイドピン34bと嵌合するガイドホ ール74bとから成る。

 なお、図示されてはいないが、スプリン� ��下げステイ72bは軸方向に対し摺動可能に構� ��されている。かつ、下げステイ用スプリン� ��73bのバネ定数はスプリング33bのバネ定数よ� ��大きくなるように設定されている。これに� ��り、スプリング下げステイ72bと蓋材ウェイ� ��プレート31bが合した時、先ずスプリング33b� ��縮み始め、そして、スプリング33bが最下点� ��達した時、今度は下げステイ用スプリング7 3bが縮み始め、その結果、シールヘッド71bが� ��降しプレシール蓋材PSをカップフランジ部CF に押し当てて融着することになる。なお、こ のヒートシールの動作の詳細については、図 8において後述する。

 図8は、蓋材ホルダー30b及びヒートシールバ ー70bの動作を示す説明図である。
 先ず、図8(a)に示すように、カップ開口部の 天面からプレシール蓋材PSの下面までの距離� ��定義されるクリアランス量dは最大となり蒸 気殺菌時のクリアランスを好適に確保する。 また、カップ受台35bのガイドピン34bとガイド ホール74bとが嵌合するように、シールヘッド 71b及びスプリング下げステイ72bがカップ受台 35bに対して下降する。

 図8(b)に示すように、シールヘッド71b及び スプリング下げステイ72bが下降して、スプリ ング下げステイ72bと蓋材ウェイトプレート31b が合し、スプリング下げステイ72bが蓋材ウェ イトプレート31bを押すことにより、スプリン グ33bが徐々に縮むようになる。このようにし て、スプリング33bは最下点まで縮み、ヘッド スペースの不活性ガス置換に最適なクリアラ ンス量dが好適に確保される。

 また、前述したように、クリアランス量d は、殺菌時においては加熱効率の点で大きい 方が望ましく、他方、ヘッドスペースの不活 性ガス置換時においては不活性ガスの使用量 の点から小さい方が望ましい。

 図8の(c)に示すように、なおもシールヘッ ド71b及びスプリング下げステイ72bが下降して 、蓋材ウェイトプレート31bを押し下げようと するが、スプリング33bが最短長になっている ために、蓋材ウェイトプレート31bはこれ以上 下がることが出来ず、スプリング下げステイ 72bは、シールヘッド71bに対し鉛直上向きに摺 動し、その結果、シールヘッド71bは下降する ようになる。そして、シールヘッド71bは下げ ステイ用スプリング73bを押し下げながらプレ シール蓋材PSに接し、プレシール蓋材PSをカ� �プフランジ部CFに押し当ててプレシール蓋材 PSをカップフランジ部CFに融着する。

 このように、プレシール蓋材PSがカップ� �ランジ部CFに融着せずにカップのヘッドスペ ースと殺菌室内気との通気状態を保ちながら 、カップ開口部を覆う位置に蓋材ホルダー30b によってカップから離隔して保持されている 。その結果、高温高圧の蒸気が流入する際に 、プレシール蓋材PSとカップの熱収縮率が相� ��する場合でもカップフランジCFの変形が生� �なくなる。また、プレシール蓋材PSをカップ フランジ部CFに部分的に融着する工程及びそ� ��ための仮シール装置が不要となり、結果的� ��全体の工程および装置の構成が簡略化する� ��うになる。また、ヒートシールバー70bを上� ��構成とすることにより、熱殺菌時またはヘ� ��ドスペースの不活性ガス置換時において最� ��なクリアランス量dを確保することが出来る ようになる。

 図9は、実施例3に係る蓋材保持手段として� �蓋材ホルダー30cを示す説明図である。なお� �図9の(a)は、平面図であり、同(b)はそのA-A’� ��面図である。
 この蓋材ホルダー30cは、カップのヘッドス� ��ースと殺菌室内気との通気状態を保ちなが� ��、カップ開口部を覆う位置にプレシール蓋� ��PSを狭持しながらカップから離隔して保持� �るグリップとしてのフィルム押え31c及びフ� �ルム受け32cと、フィルム押え31c及びフィル� �受け32cを支持する支持手段としてのバネ33c� �、バネ33cの中を通り板35cと螺合するガイド� �段としてのピンファスナ34cと、ピンファス� �34cと螺合する板35cと、カップを受けるカッ� �受台36cとから成る。また、ピンファスナ34c� �板35cは、後述するように、クリアランス量� �整手段を成している。

 プレシール蓋材PSが全周にわたり狭持さ� �ている実施例2と異なり、本実施例ではプレ� ��ール蓋材PSの向かい合う一の両端部のみが� �ィルム押え31c及びフィルム受け32cによって� �持され、且つバネ33cによってカップから離� �して保持されている。

 板35cにはピンファスナ34cと螺合する雌ね� ��(図示せず)が形成され、且つピンファスナ34 cを締める(板35cにネジ込むこと)ことにより、 クリアランス量dを小さくすることができ、� �にピンファスナ34cを緩めることにより、ク� �アランス量dを大きくすることができる。従� ��て、蒸気を殺菌室に供給する際は、クリア� ��ンス量dを大きく確保し、十分な量の蒸気が カップの内部に流入してプレシール蓋材、カ ップ及び内容物を同時に支障なく挿入できる ようにクリアランス量を大きく確保する。一 方、カップのヘッドスペースを不活性ガスで 置換する際は、クリアランス量dを小さく確� �し、不活性ガスの逃気を最小限に抑えなが� �効率よく不活性ガス置換をすること出来る� �うになる。

 カップ受台36cのカップフランジ部CFに合� �る部分には溝が切られ、その溝にシートラ� �ーSRが埋め込まれている。このシートラバー SRによってカップフランジ部CFにかかるシー� �ヘッドの押圧が均一になると共に、ヒート� �ール時にカップフランジ部CFが受ける衝撃を 好適に吸収する。

 このように、プレシール蓋材PSがカップ� �ランジ部CFに融着せずにカップのヘッドスペ ースと殺菌室内気との通気状態を保ちながら 、カップ開口部を覆う位置に蓋材ホルダー30c によってカップから離隔して保持されている ことにより、高温高圧の蒸気がカップCの隅� �まで行き渡り所定の殺菌温度に容易に到達� �ることが出来ると共に、プレシール蓋材PSと カップの熱収縮率が相異する場合でもカップ フランジ部CFの変形が生じなくなる。また、� ��形物、容器、蓋材の同時加熱殺菌後に、液� ��の充填が可能となる。また、プレシール蓋� ��PSをカップフランジ部CFに部分的に融着する 工程及びそのための仮シール装置が不要とな り、結果的に全体の工程および装置の構成が 簡略化するようになる。更に、ピンファスナ 34cを板35cに締緩することにより、熱殺菌時、 液汁充填時またはヘッドスペースの不活性ガ ス置換時において最適なクリアランス量dを� �保することが出来るようになる。

 (熱殺菌時のクリアランス量dの好適範囲)
 クリアランス量dが小さい場合は、真空脱気 した後に蒸気を供給することにより容器内部 まで蒸気が流入しプレシール蓋材、容器およ び内容物を同時に熱殺菌することが可能とな る。他方、所定のクリアランス量dを設ける� �、より高速に容器および内容物を熱殺菌す� �ことができるようになる。しかしながら、� �リアランス量dが大きすぎると、蒸気供給時� ��食品の飛散、後述の水冷を行う際には飛沫� ��浸入などのおそれがある。また、上述した� ��うに、ガス置換の効率を考慮すると、クリ� ��ランス量dとしては、1~30[mm]が望ましく、特� ��3~10[mm]がより望ましいが、液汁充填ノズル� �入時は、該ノズル先端をヘッドスペースに� �ませるのに充分なクリアランス量を確保す� �。そのために、蓋材ホルダー全体をカップ� �台から持上げることができるようにしても� �い。

 図10は、蒸気殺菌後における殺菌室および� �ップの冷却の一例を示す説明図である。
 この殺菌室の冷却では、シャワーノズルSN� �り無菌の冷却水CWを噴射することにより、そ の冷却水CWが殺菌室内部の蒸気を冷却すると� ��に殺菌室内部の壁面を冷却する。そして、� ��れらの冷却水CWは、最終的にはカップCが冷� ��水CWによって部分浸漬されるように、殺菌� �内部の底部に集水・貯水される。なお、こ� �冷却水CWの水位はカップの開口部COより下位� ��なるように制御されている。また、冷却水C Wは蓋材ホルダー30cに直接にかからない方向� �噴射される。これにより、蒸気殺菌後の昇� �したカップを好適に冷却すると共に殺菌室� �部を好適に冷却することが出来る。また、� �却水CWとしては、無菌水を使用する。

 図11は、液汁充填部50の動作を示す説明図で ある。なお、図11(a)は液汁充填ノズル51が待� �している状態を示し、一方、図11(b)は、液汁 充填ノズル51が固形物が充填されているカッ� ��内に液汁を充填している状態を示している� ��本実施形態の液汁充填ノズルの駆動機構は� ��図12に示す後述するガス置換ノズルの駆動� �構と同様な機構であるので、それと同様な� �材には同一符号を付し、その詳細な機構は� �12で説明する。
 本実施形態の液汁充填ノズルの駆動機構に� ��いて、例えばカップフランジ部CFからはみ� �したプレシール蓋材PSが垂れ下がっている場 合に、ノズルが単に直線運動のみを行うもの であると、垂れ下がった蓋材がノズルの進入 を邪魔して容器開口部に進入できないという 問題があるが、本実施形態の液汁充填部50は� ��の問題点を解消できる充填ノズル変位手段� ��有している。即ち、本発明に係る液汁充填� ��50の充填ノズル変位手段を構成するピック� �ップカム62により、液汁充填ノズル51は往復� ��動と楕円運動を行うことが出来る。これに� ��り、プレシール蓋材PSが垂れ下がっている� �合であっても、同図(a)の状態から液汁充填� �ズル51がプレシール蓋材PSをまくりながら進� ��して、同図(b)に示すようにカップのヘッド� ��ペースに面することが出来るようになる。� ��お、図中58は液汁充填ノズル51に液汁を供給 する液汁供給ラインである。

 図11(a)では、エアシリンダ66のロッドが前 進することにより、プッシャーロッド65も前� ��し、その結果、液汁充填ノズル51がピック� �ップカム62によってカップ受台CHに近接しな� ��ら吐出方向を上方へ変える。図11(b)では、� �アシリンダ66のロッドが更に前進することに より、プッシャーロッド65を更に前方へ押し� ��し、その結果、液汁充填ノズル51が楕円軌� �を描きながらプレシール蓋材PSをめくりなが らカップ受台CHに近接し、液汁をカップに供� ��する。

 また、液汁充填部50は、エアシリンダ66及 びピックアップカム62によって液汁充填ノズ� ��51の吐出方向を変えているが、それとは別� �ヒンジ等を使用することにより、液汁充填� �ズル51の吐出方向を可変とすることも可能で ある。

 図12は、本発明に係るガス置換部60における ガス置換ノズルの駆動機構を示す一実施形態 を示している。
 このガス置換部60は、ヘッドスペースに不� �性ガスを吹き込むガス置換ノズル61、そのノ ズルの吐出方向を可変にするピックアップカ ム62と、ピックアップカム62の作用を伝達す� �アーム63と、アーム63のピックアップカム62� �対する摩擦を低減するローラー64と、エアシ リンダの往復力を液汁充填ノズル51へ伝達す� ��プッシャーロッド65と、往復力を発生する� �アシリンダ66と、プッシャーロッドを保持す るロッドホルダ67と、ガス置換ノズル61に不� �性ガスを供給する不活性ガス供給ライン68と から成る。

 図11は、液汁充填ノズルの駆動機構を示� �たが、ガス置換ノズル駆動機構も同様な機� �を採用できる。図13は、ガス置換部60におけ� ��ガス置換ノズルによる前記液汁充填後に行� ��不活性ガス置換の状態を示し、液汁充填時� ��状態を示す図11に対応している。同様な構� �は図12と同じ符号を付し、詳細な説明は省略 する。なお、ヘッドスペースの不活性ガス置 換の場合、ガス置換ノズル61が液汁充填ノズ� ��51と相違して容器のヘッドスペース上方に� �する必要はないので、図のようにガス置換� �のガス置換ノズル61のストロークは小さく、 ノズル先端はカップのフランジとプレシール 蓋材PSとの隙間(クリアランス)に面していれ� �よい。

 図14は、実施例4に係る蓋材保持手段として� ��蓋材ホルダー30dを示す説明図である。なお� ��図14(a)は、平面図であり、同(b)はその要部� �面図である。
 この蓋材ホルダー30dは、カップのヘッドス� ��ースと殺菌室内気との通気状態を保ちなが� ��、カップ開口部を覆う位置にプレシール蓋� ��PSを狭持しながらカップから離隔して保持� �るグリップとしてのフィルム押え31d及びフ� �ルム受け32dと、フィルム押え31d及びフィル� �受け32dをカップ受台CHに案内する支持手段お よびガイド手段としての位置決めガイド33dと 、殺菌室46に設置され位置決めガイド33dを支� ��するクリアランス量調整手段としてのガイ� ��34dとから成る。

 プレシール蓋材PSはフィルム受け32dに載� �され上部よりフィルム押え31dによって固定� �れている。なお、フィルム押え31dはフィル� �受け32dに載置されているだけである。

 カップ受台CHは、殺菌室46においてガイド 34d間に配設される。他方、後述するように、 ガイド34dは位置決めガイド33dを支持すること により、クリアランス量dを大きく確保し十� �な量の蒸気がカップCの内外周面に沿って流� ��することができるようにする。

 図15は、熱殺菌時または液汁充填時、及び� �ッドスペースの不活性ガス置換時における� �リアランス量dの調整を示す説明図である。
 図15(a)に示すように、カップ受台CHが蒸気殺 菌部及び液汁充填部のガイド34d間に配設され 、続いてプレシール蓋材PSが載置固定された� ��ィルム押え31d及びフィルム受け32dが位置決� ��ガイド33dに案内されて、位置決めガイド33d� ��ガイド34dに合し支持される。これにより、� ��レシール蓋材PSはカップCの開口部を覆う位� ��に、カップ開口部の天面(カップフランジ部 CF)からクリアランス量dだけ隔てて保持され� �ようになる。このように、大きなクリアラ� �ス量dを確保することにより、十分な量の蒸� ��がカップの内外周面に沿って流れることが� ��来るようになる。その結果、プレシール蓋� ��、カップおよび内容物がより迅速に熱殺菌� ��れるようになる。また、液汁充填部では、� ��汁充填ノズルの挿入が容易となる。

 図15(b)に示すように、カップ受台CHが液汁 充填部50を過ぎると、ガイド34dによる支持が� ��くなるため、位置決めガイド33dが下がり、� ��の結果、フィルム押え31d及びフィルム受け3 2dが下がりフィルム受け32dがカップフランジ� ��CFに保持されるようになる。これにより、� �リアランス量dは限りなく小さくなる。そし� ��、ガス置換ノズルGNはカップのヘッドスペ� �スに不活性ガスを供給し、クリアランス量d� ��限りなく小さいため、不活性ガスの逃気を� ��小限に抑えながらカップのヘッドスペース� ��不活性ガスによって効率よく置換すること� ��出来るようになる。このように、ガイド34d� ��支持がなくなることにより、ヘッドスペー� ��の不活性ガス置換に最適なクリアランス量d を確保することが出来るようになる。

 実施例4に係る蓋材ホルダーによれば、熱 殺菌のとき及び液汁充填のときには広いクリ アランス量dを確保することができ、他方、� �ッドスペースのガス置換時においては狭い� �リアランス量dを自動的に確保することがで� ��る。

 図16は、蒸気殺菌後における殺菌室および� �ップの冷却の他の例を示す説明図である。
 この殺菌室の冷却では、殺菌室46の壁にウ� �ータージャケットWJが形成されて、その内部 を冷却水CWが循環している。これにより、冷� ��水CWにより殺菌室46の壁が冷却され、引いて は壁近傍に残留する蒸気の熱をも奪うことに なる。なお、冷却水CWとしては、非無菌水、� ��えば水道水を使用することが出来る。

 カップの冷却に対しては、カップCを、水 位がカップCの開口部COより下位になるように して無菌水MWによって部分浸漬する。このよ� ��にすることにより、シャワー式と異なり水� ��の飛沫が発生することはなく、その結果、� ��容物に水滴が混入することはない。これに� ��り、蒸気殺菌後の昇温したカップを好適に� ��却することが出来る。

 以上、本発明の種々の実施形態及び実施� ��について説明したが、本発明は上記の実施� ��態や実施例に限るものでなく、その技術的� ��想の範囲内で種々の設計変更が可能である� ��たとえば、前記実施形態では、液汁充填ノ� ��ルは、図11に示すように、容器に対して側� �から移動して容器開口部に面するようにし� �いるが、無菌室で蓋保持手段全体を持上げ� �上方からの液汁充填ノズルの進入に邪魔に� �らない位置に変位させるようにすれば、例� �ば図2に模式的に示すように、液汁充填ノズ� ��は容器の搬送路上方に配置して上方に配置� ��ることもできる。