JP2002128193A - ボトル型缶の充填・密封方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径の口頸部がキャップの冠着により密閉さ
れ、大径の胴部の下端部が底蓋の巻締め固着により密閉
されるボトル型缶について、飲料製品の製造ラインで、
従来の通常の缶の充填・密封に使用している装置をその
まま共用できるようにして、充填・密封を高速で行うこ
とができるようにする。 【解決手段】 胴部の下端部が開口されて口頸部にキャ
ップが冠着された空のボトル型缶１Ａを、缶の口頸部側
を着脱自在に嵌入させる保持具８により、口頸部４が下
となり胴部２が上となるような倒立に保持した状態で、
連続して複数の缶１Ａを搬送しながら、各缶に対して、
上方から胴部の開口部を通して缶内に内容物を充填した
後、胴部の開口部に底蓋を巻締め固着して缶を密封す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小径の口頸部がキ
ャップの冠着により密閉され、大径の胴部の下端部が底
蓋の巻締め固着により密閉されるボトル型缶について、
缶入り製品の製造工程で空缶の内部に内容物を充填して
から密封するためのボトル型缶の充填・密封方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】キャップの冠着により密閉される小径の
口頸部を備えたボトル容器として、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂によりボトル形状に一体成形されたＰＥＴ
ボトル（ＰＥＴボトルの口頸部内径は２１ｍｍ前後）
が、容器重量の重いガラス瓶に代わる軽量な容器として
従来から各種の飲料容器として広く使用されており、そ
のようなＰＥＴボトルでは、従来からのガラス瓶と同様
に、空の容器に対して口頸部の先端開口部から内容物の
飲料を充填した後、口頸部にキャップを冠着することで
容器を密封していて、消費者は、容器の口頸部に冠着さ
れたキャップを取り外して開封することにより容器内の
飲料を飲用している。

【０００３】そのようなＰＥＴボトルは、同じく軽量容
器である従来の飲料缶と比べて、小径の口頸部があるこ
とで直接飲用する際に飲み易く、キャップにより再密閉
できるという長所があるものの、加熱により変形し易い
ため取り扱いに注意が必要であり、耐気体透過性や遮光
性が劣ることにより内容物の賞味期限が短くなり、内容
物を冷蔵庫で冷却する際の急速冷却性が劣るという短所
があると共に、使用済みの容器を回収して資源として再
使用するリサイクル率が今のところ非常に低い状態とな
っている。

【０００４】そこで、耐熱性，耐気体透過性，遮光性，
急速冷却性等の点で優れ、且つ、資源のリサイクル率が
高い軽量容器である金属薄板製の缶について、小径の口
頸部を備えたボトル形状としてキャップにより再密閉で
きる機能を付加することによって利便性を高めるという
ことが従来から検討されており（例えば、特表平１０−
５０９０９５号公報等参照）、そのような金属薄板製の
ボトル型缶として、ＰＥＴボトルと類似した形状の小径
の口頸部と肩部と大径の胴部を一体成形した缶本体に対
して、ネジキャップの螺着により口頸部を密閉すると共
に、口頸部とは反対側の胴部下端部を別体の底蓋の巻締
め固着により密閉するようにしたボトル型缶が、本出願
人により既に製品化されている。

【０００５】一方、上記のようなボトル容器とは容器自
体の構造や使用分野が全く異なるチューブ容器におい
て、内容物を充填するために容器を搬送するときに、容
器自体が安定して自立できない構造（内容物の充填前と
後とで容器形状がかなり変化するタイプの容器）である
ため、ホルダー（保持具）により容器を直立状態に保持
させた状態で搬送するということが従来から一般的に行
われている（例えば、特開昭４９−１３４４７１号公
報，特開平８−２１７０２３号公報，特開平１１−１１
４３１号公報等参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な金属薄板製のボトル型缶について、飲料製品の製造ラ
インで空の缶に対して中身の飲料を充填してから密封す
る場合、従来からＰＥＴボトルやガラス瓶等のボトル容
器で一般的に行われているのと同様に、口頸部を上にし
て正立させた状態で、連続して複数の缶を搬送しなが
ら、各缶に対して、充填装置により上方から口頸部の上
端開口部を通して缶内に内容物を充填した後、口頸部に
キャップを冠着することで缶を密封することになる。

【０００７】しかしながら、上記のようなボトル型缶の
充填・密封によれば、通常の缶（略円筒状の２ピース缶
や３ピース缶）の場合と比べて、大径の胴部の広い開口
部からではなく小径の口頸部の狭い開口部（口頸部内径
が２０〜３５ｍｍ前後）から飲料を充填するため、開口
部から挿入できる充填ノズルの外径が小さいものに限ら
れ、その結果、充填速度が低下することとなり、また、
容器の密封をシーマー（缶蓋巻締機）ではなくキャッパ
ー（キャップ装着機）で行うことから、密封速度も低下
することとなって、何れにしても、飲料製品の製造ライ
ンでの生産効率が落ちることになる。

【０００８】すなわち、例えば、５００ｍｌの缶（通常
の缶）の充填速度は１５００〜２０００缶／分である
が、５００ｍｌのＰＥＴボトルの充填速度は２００〜６
００本／分であり、また、密封速度についても、シーマ
ーでは１２００〜１５００缶／分であるが、キャッパー
では８００個／分程度となる。

【０００９】また、上記のようなボトル型缶の充填・密
封によれば、飲料製品の製造ラインにおいて、従来の通
常の缶の充填・密封工程で使用している装置を共用する
ことができないのは勿論のこと、従来のＰＥＴボトルの
充填・密封工程で使用している装置についても、容器の
大きさが僅かに異なったり、口頸部の具体的な形状が異
なったりすることで、装置を型替による部品交換をせず
に再調整することなくそのまま使用することはできな
い。

【００１０】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、小径の口頸部がキャッ
プの冠着により密閉され、大径の胴部の下端部が底蓋の
巻締め固着により密閉されるボトル型缶について、飲料
製品の製造ラインで、従来の通常の缶の充填・密封に使
用している装置をそのまま共用できるようにして、充填
・密封を高速で行うことができるようにすることを課題
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、小径の口頸部がキャップの冠着
により密閉され、大径の胴部の下端部が底蓋の巻締め固
着により密閉されるボトル型缶について、胴部の下端部
が開口されて口頸部にキャップが冠着された缶を、缶の
口頸部側を着脱自在に嵌入させる保持具により、口頸部
が下となり胴部が上となるような倒立に保持した状態
で、連続して複数の缶を搬送しながら、各缶に対して、
上方から胴部の開口部を通して缶内に内容物を充填した
後、胴部の開口部に底蓋を巻締め固着して缶を密封する
ようにしたことを特徴とするものである。

【００１２】上記のような方法によれば、飲料製品の製
造ラインにおいて、適当な高さの保持具を使用すること
で、従来から通常の缶（略円筒状の２ピース缶や３ピー
ス缶）の充填・密封に使用している装置を調整して共用
することができ、その結果、小径の口頸部の狭い開口部
からではなく大径の胴部の広い開口部から充填すること
ができ、また、キャッパーでなくシーマーにより容器を
密封することができるため、充填・密封を高速で行うこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のボトル型缶の充填
・密封方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に
説明する。なお、図１は、本発明の方法の対象となるボ
トル型缶の一例を示し、図２は、本発明の方法が実施さ
れる製造ラインの概略を示し、図３は、ホルダー（保持
具）により倒立に保持された状態の空のボトル型缶を示
し、図４は、そのような空のボトル型缶が連続的に搬送
されている状態を示すものである。

【００１４】本発明のボトル型缶の充填・密封方法の一
実施形態について以下に説明すると、本実施形態の方法
により飲料製品の製造ラインで中身の飲料が充填・密封
される内容量４５０ｍｌ用のボトル型缶は、図１に示す
ように、大径円筒状の胴部２から上方に、縦断面が円弧
状のドーム形状の肩部３を介して、小径円筒状のネジ付
き口頸部４が一体的に成形され、口頸部４の上端開口部
（例えば、内径が約２０ｍｍ）がネジ付きキャップ５の
冠着（螺着）により密閉され、胴部２の下端開口部（例
えば、内径が約６１ｍｍ）が底蓋６の巻締め固着（胴部
側のフランジ部と底蓋側のフランジ部による二重巻締
め）により密閉されるものである。

【００１５】そのようなボトル型缶１について、本実施
形態の方法では、一体成形された缶本体（胴部２と肩部
３と口頸部４）に対して、小径の口頸部４には予めキャ
ップ５を冠着しておく一方、ネック・フランジ加工が施
された大径の胴部２の下端部（口頸部４とは反対側の端
部）については、底蓋６を巻き締め固着することなく開
口させたままの状態で、底蓋６は別部品として、飲料製
品の製造ラインに提供している。

【００１６】飲料製品の製造ラインでは、予め口頸部に
キャップが冠着されて胴部の下端部が開口された缶につ
いて、図２に示すように、先ず、リンサー（洗浄装置）
により缶の内外面を洗浄して乾燥させた後、保持具によ
り缶を倒立状態で連続的に搬送しながら、飲料の充填工
程で、フィラー（飲料充填機）により大径の胴部の開口
端部から缶内に中身の飲料（例えば、生ビールや炭酸飲
料等）を充填してから、缶の密封工程で、別部品として
連続的に供給される底蓋を、シーマー（缶蓋巻締機）に
より胴部の開口端部に巻締め固着して缶を密封した後、
缶から保持具を分離して、口頸部が上となり胴部が下と
なるように缶を反転させる。

【００１７】そして、缶を正立状態で連続的に搬送しな
がら、ウォーマー（加温装置）により３５〜４０℃の湯
を缶の外面に噴霧して缶外面を洗浄すると共に缶の温度
を室温以上に上昇させてから、ブロワー（乾燥装置）に
より缶に対して乾燥空気を吹き付けることにより缶を乾
燥（ブローオフ）させた後、キャップが冠着されている
口頸部の上部をシュリンカー（包装装置）によりシュリ
ンク包装してから箱詰めした状態で、製造済みの飲料製
品として製造ラインから搬出している。

【００１８】なお、この製造ラインでは行っていない
が、非炭酸ガス飲料の場合には、フィラーからシーマー
に搬送されている途中の飲料充填済み缶に対して、液化
ガス流下装置から不活性低温液化ガス（液体窒素）を所
定量ずつ流下して、飲料充填済みの缶内上部のヘッドス
ペースに所定量ずつの液化ガスをそれぞれ添加すること
で、飲料製品の容器内の圧力を大気圧よりも大きくして
胴壁の薄い缶の使用を可能とするようにしても良い。

【００１９】また、この製造ラインでは、キャップが冠
着されている口頸部をシュリンク包装することにより、
キャップや口頸部に汚れが付着するのを防止すると共
に、ピルファープルーフ（不正開封防止）機能を与えて
いるが、キャップ自体がピルファープルーフ機能を備え
たものである場合には、シュリンカーによる口頸部のシ
ュリンク包装を省略しても良い。

【００２０】ところで、本実施形態の方法では、上記の
ような製造工程において、充填工程のフィラーに各缶を
送り込む前に、各缶のそれぞれについて、適宜の構造の
保持具供給装置から連続的に供給されるホルダー（保持
具）により、図３に示すように、口頸部４にキャップ５
が冠着されて胴部２の下端部が開口された缶１Ａを、そ
の口頸部４の側をホルダー８の凹部に嵌入させること
で、肩部３と胴部２とをホルダー８の凹部の筒状部と湾
曲状部で支持して、小径の口頸部４が下となり大径の胴
部２が上となるような倒立状態に保持させている。

【００２１】そして、図４に示すように、ホルダー８に
より倒立状態に保持された各缶１Ａを連続して搬送しな
がら、飲料の充填工程において、図示していないが、従
来から通常の２ピース缶や３ピース缶で一般的に使用さ
れているフィラー（ＰＥＴボトルのような小径の口頸部
に充填する時に使われる充填ノズルよりも大径の充填ノ
ズルを有するフィラー）により、各缶の上方から大径の
胴部３の開口端部を通して缶内に中身の飲料を充填した
後、缶の密封工程において、従来から通常の２ピース缶
や３ピース缶で一般的に使用されているシーマーによ
り、別部品として連続的に供給される底蓋を、胴部の開
口端部に巻締め固着（底蓋側のフランジ部と胴部側のフ
ランジ部を二重巻締め）することで、飲料充填済みの缶
を密封している。

【００２２】なお、シーマーから連続的に送り出されて
くる充填・密封済みの各缶について、図２に示すよう
に、適宜の構造の保持具回収装置により各缶からホルダ
ー（保持具）を取り外して回収した後、各缶から回収さ
れたホルダー（保持具）は、保持具供給装置に戻して再
び製造ラインに供給している。

【００２３】このホルダー（保持具）は、本実施形態で
は、図３に示すように、フィラーによる充填時に缶の外
側に零れた内容物（飲料）を下方に抜いて排出するため
の排水口８ａを凹部の下端に貫通させたものであるが、
この排水口８ａは場合によっては設けなくても良いし、
また、充填・密封工程において缶が倒れない程度であれ
ば、胴部のみの支持、胴部と口頸部周辺の支持、胴部と
肩部の支持、胴部と肩部と口頸部周辺の支持等を可能と
する凹部の深さや形状について特に規制されるものでは
ない。このホルダー８の材質については、加工性や汎用
性やコスト面等から、ナイロン樹脂，超高分子ポリエチ
レン等のエンジニアリングプラスチックを使用するのが
好適であるが、それ以外の金属等の材質によるものでも
良い。

【００２４】なお、本実施形態の方法では、図２に示す
ように、フィラーの前に保持具（ホルダー）を供給し、
シーマーの後で保持具（ホルダー）を回収しているが、
それ以外にも、例えば、リンサーの前に保持具（ホルダ
ー）を供給して、缶を倒立状態に保持した状態でリンサ
ーを通過させるようにしたり、或いは、缶を倒立状態に
保持したままウォーマーを通過させた後で、缶から保持
具（ホルダー）を回収して口頸部が上となり胴部が下と
なるように缶を反転させるようにすることも可能であっ
て、そのような場合には、図３に示すように、ホルダー
８（保持具）に排水口８ａを形成していることで、洗浄
水や温水を溜めることなく下方に抜いて排出することが
できる。

【００２５】上記のような本実施形態のボトル型缶の充
填・密封方法によれば、通常の缶（略円筒状の２ピース
缶や３ピース缶）の場合と同様に、充填工程では、フィ
ラー（飲料充填機）による飲料の充填を、充填ノズルが
大径なフィラーを使って、大径の胴部の広い開口端部か
ら一度に大量に行うことができ、また、密封工程では、
キャッパー（キャップ装着機）ではなく、シーマー（缶
蓋巻締機）により充填後の密封を行うことができるた
め、小径の口頸部から充填してキャップで密封する場合
と比べて、飲料製品の製造ラインを高速で稼働させるこ
とができる。

【００２６】すなわち、ボトル型缶の小径の口頸部から
充填する場合、同じ容積のＰＥＴボトルの充填速度と同
じであって、例えば、５００ｍｌのＰＥＴボトルの充填
速度は２００〜６００本／分であるのに対して、大径の
胴部の開口端部から充填する場合、同じ容積の通常の缶
と同じで、例えば、５００ｍｌの缶（通常の缶）の充填
速度（充填・巻締め速度）は１５００〜２０００缶／分
であることから、大径の胴部の開口端部から充填すれ
ば、小径の口頸部から充填する場合と比べて、２．５〜
１０倍の速さで充填することができる。

【００２７】一方、キャッパーにより口頸部にキャップ
を装着する場合、６００〜８００個／分程度を処理でき
るのに対して、シーマーにより底蓋を巻締め固着（二重
巻締め）する場合、巻締め速度（充填・巻締め速度）は
１２００〜１５００缶／分であることから、充填後の缶
の密封にキャッパーを使用することなくシーマーを使用
することで、密封速度を大幅にアップすることができ、
その結果、リンサーでの缶の処理速度が約１５００缶／
分であることから、上記のような充填・密封工程での処
理の高速化が直ちに製造ライン全体の高速化につながる
こととなる。

【００２８】また、本実施形態のボトル型缶の充填・密
封方法では、小径の口頸部が下となり大径の胴部が上と
なるように缶を倒立させた状態で保持するために、缶の
口頸部側を着脱自在に嵌入させるホルダー（保持具）を
使用しており、しかも、このホルダーは、製造ラインの
搬送経路に対して固設されるものではなく、供給・回収
自在で任意に取り替えられるものとなっている。

【００２９】そのため、ホルダーだけを選択的に適宜の
ものと取り替えることで、缶自体の高さの如何にかかわ
らず、ホルダーの底面から缶の上端部（胴部の下端開口
部）までの高さを、何れかの規格の通常の缶（略円筒状
の２ピース缶や３ピース缶）の缶底から胴部の上端開口
部までの高さと略同じになるように簡単に調整すること
ができ、そうすることによって、胴部の径や缶蓋の径が
同じである場合には、フィラーやシーマー自体に特別な
調整を施すことなくそのまま、また、胴部の径や缶蓋の
径が違う場合でも、シーマーの巻締部品を型替部品によ
り調整するだけで、ホルダーにより缶の上端位置をフィ
ラーやシーマーに合わせることによって、従来からの通
常の缶の製造ラインを、ボトル型缶の製造ラインと共用
することができる。

【００３０】なお、容器を倒立状態に保持するようなホ
ルダーについては、従来から安定した自立が不可能なチ
ューブ容器で一般的に広く使用されているが、安定した
自立（正立）が可能で口頸部から充填されるボトル型の
容器では、そのようなホルダーの使用は従来の常識から
は全く論外のものであり、また、上記のような本実施形
態の方法におけるホルダーによる効果については、従来
のチューブ容器のホルダーによる効果（チューブ容器を
安定的に自立させると共に内容物充填後の形状変化にも
追従する）とは全く異質のものであると言える。

【００３１】以上、本発明のボトル型缶の充填・密封方
法の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の
ような具体的な実施形態に限られるものではなく、例え
ば、本発明の方法の適用対象となるボトル型缶の具体的
な構造については、その缶底が別体の底蓋の巻締め固着
によるものである限りにおいて、必ずしも実施形態に示
したような口頸部と肩部と胴部を一体成形したものに限
らず、胴部の上端部に巻締め固着される蓋板に口頸部と
肩部を一体成形したような異なるタイプのものでも良
く、また、缶の口頸部に冠着されるキャップについて
も、金属製でも樹脂製でも良く、ピルファープルーフ機
能が有るものでも無いものでも良い。

【００３２】また、例えば、キャップ自体がピルファー
プルーフ機能を有するものである場合には、シュリンカ
ーによるシュリンク包装の工程を省略しても良いという
ように、フィラーとシーマーによる充填・密封工程以外
の上記の実施形態に示したその他の各工程（リンサーに
よる洗浄やウォーマーによる加温やブロアーによる乾燥
やシュリンカーによるシュリンク包装や箱詰め等）につ
いては、何れも場合（充填する飲料や充填温度等の変
更）によって省略又は変更可能なものであり、さらに
は、保持具（ホルダー）の供給や回収についても、充填
工程（フィラー）よりも前に保持具を供給し、密封工程
（シーマー）よりも後で保持具を回収する限りにおい
て、その供給位置や回収位置は変更可能である等、適宜
変更可能なものであることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したような本発明のボトル型缶
の充填・密封方法によれば、ボトル型缶の充填・密封
に、従来から通常の缶（略円筒状の２ピース缶や３ピー
ス缶）の充填・密封で使用されている装置をそのまま共
用することができて、設備コストを削減することができ
ると共に、従来のボトル型容器（ＰＥＴボトル等）の充
填・密封と比べて、通常の缶（略円筒状の２ピース缶や
３ピース缶）の場合と同様に、充填・密封を大幅に高速
化することができて、生産効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボトル型缶の充填・密封方法の対象と
なるボトル型缶の一例を示す部分断面側面図。

【図２】本発明のボトル型缶の充填・密封方法を実施す
るための製造ラインの一例についての概略を示すフロー
チャート。

【図３】本発明のボトル型缶の充填・密封方法におい
て、空のボトル型缶がホルダー（保持具）により倒立に
保持されている状態を示す縦断面図。

【図４】本発明のボトル型缶の充填・密封方法におい
て、ホルダー（保持具）により倒立に保持された空のボ
トル型缶が連続的に搬送されている状態を示す側面図。

【符号の説明】

１ ボトル型缶 １Ａ 空のボトル型缶 ２ 胴部 ３ 肩部 ４ 口頸部 ５ キャップ ６ 底蓋 ８ ホルダー（保持具）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小径の口頸部がキャップの冠着により密
   閉され、大径の胴部の下端部が底蓋の巻締め固着により
   密閉されるボトル型缶について、胴部の下端部が開口さ
   れて口頸部にキャップが冠着された缶を、缶の口頸部側
   を着脱自在に嵌入させる保持具により、口頸部が下とな
   り胴部が上となるような倒立に保持した状態で、連続し
   て複数の缶を搬送しながら、各缶に対して、上方から胴
   部の開口部を通して缶内に内容物を充填した後、胴部の
   開口部に底蓋を巻締め固着して缶を密封するようにした
   ことを特徴とするボトル型缶の充填・密封方法。
2. 【請求項２】 充填工程よりも前に缶に保持具を供給
   し、密封工程よりも後で缶から保持具を回収することを
   特徴とする請求項１に記載のボトル型缶の充填・密封方
   法。
3. 【請求項３】 充填・密封工程での各装置に対する胴部
   開口部の高さを、保持具によって所望の高さに調整する
   ようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボ
   トル型缶の充填・密封方法。