JP2014129124A - 容器のキャップシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不良品の発生率を低下させることが可能なキャップシール装置を提供する。
【解決手段】シュリンクフィルム２００を熱収縮させて樽１００のスピアバルブ１２１を封緘するキャップシール装置１であって、樽１００の側面両側から支持して樽１００の位置を調整する一対の位置調整機構２を有し、一対の位置調整機構２には、樽１００の側面の一方側から支持する第１支持部１１、及び他方側から支持する第２支持部１２と、容器を支持する第１支持位置Ｐ１と、樽１００から後退する第１後退位置Ｐ２との間で第１支持部１１を往復駆動させる第１駆動装置１３と、樽１００を支持する第２支持位置Ｐ３と、樽１００から後退する第２後退位置Ｐ４との間で第２支持部１２を往復駆動させる第２駆動装置１５とを備え、第１支持部１１が第１支持位置Ｐ１に到達した後に、第２支持部１２が第２支持位置Ｐ３に到達するように各駆動装置１３、１５を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、容器の口部に封をするためのキャップシール装置に関する。

飲料や食品、調味料、医薬品、化粧品等の容器の口部を被覆して封緘性を高めたキャップシールが知られている（例えば特許文献１〜３参照）。これらのキャップシールは、シュリンクフィルムを利用するものである。

特開２００７−１６８８２９号公報 特開２００８−５００１５号公報 実公平０５−０２０６９２号公報

シュリンクフィルムを利用する場合、フィルムを熱収縮させる機構が装置に設けられ、口部にあてがわれたフィルムが熱収縮する。熱収縮させるときにシュリンクフィルムと容器との相対関係がずれていると、不良品が生じるおそれがある。

そこで、本発明は不良品の発生率を低下させることが可能なキャップシール装置を提供することを目的とする。

本発明のキャップシール装置は、シュリンクフィルム（２００）を熱収縮させて容器（１００）の口部（１２１）を封緘するキャップシール装置（１）であって、容器の側面両側から支持して容器の位置を調整する一対の位置調整機構（２）と、前記一対の位置調整機構の駆動を制御する駆動制御手段（５０）と、を備え、前記一対の位置調整機構には、容器の側面の一方側から支持する第１支持部（１１）、及び他方側から支持する第２支持部（１２）と、容器を支持する第１支持位置（Ｐ１）と、容器から後退する第１後退位置（Ｐ２）との間で前記第１支持部を往復駆動させる第１駆動装置（１３）と、容器を支持する第２支持位置（Ｐ３）と、容器から後退する第２後退位置（Ｐ４）との間で前記第２支持部を往復駆動させる第２駆動装置（１５）と、が設けられ、前記駆動制御手段が、前記第１支持部が前記第１支持位置に到達した後に、前記第２支持部が前記第２支持位置に到達するように前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置を制御するものである。

本発明のキャップシール装置によれば、容器の位置を調整するに際し、第１支持部及び第２支持部の容器への接触タイミングがそれぞれ異なるので、各支持部が押し合うことなく安定して位置の調整をすることができる。よって、位置ずれを原因とする不良品の発生率を低下させることができる。

本発明のキャップシール装置の一形態において、前記第１駆動装置が、前記第２駆動装置よりも大きい速度で駆動されてもよい。これによれば、各駆動装置の動作に差が生じて容器への接触タイミングがずれる。

本発明のキャップシール装置の一形態において、前記第１支持部は、容器の側面の中央部を支持する中央部支持部材（２２）、及び前記側面の下部を支持する下部支持部材（２３）を有し、前記第２支持部は、容器の側面を支持する側面支持部材（３２）と、前記側面支持部材を高さ方向に位置調整可能な位置調整部材（１６）と、を有していてもよい。これによれば、第１支持部及び第２支持部が容器の側面中央部を支持することができるので、容器の安定性を向上させることができる。

本発明のキャップシール装置の一形態において、前記第１駆動装置を位置調整可能に固定する固定部材（１４）を備え、前記固定部材には、前記第１支持部の駆動方向の位置を調整する駆動方向調整部材（１４ｃ）と、前記駆動方向に対して直交する方向の位置を調整する直交方向調整部材（１４ｄ）と、が設けられていてもよい。これによれば、容易に第１駆動装置の位置調整をすることができる。

本発明のキャップシール装置の一形態において、前記口部に設置されるシュリンクフィルム（２００）の前記口部の上面に位置する第１の領域（Ａ）に対して、前記第１の領域の周囲に設けられた第２の領域（Ｂ）を収縮させるための熱から保護する第１保護部材（４１）と、前記第２の領域の一部の加熱を制限する第２保護部材（４３）と、をさらに備え、前記第２保護部材が、容器の上部に形成される凹凸形状に応じて形状が変化するように設けられていてもよい。これによれば、容器の形状に応じてシュリンクフィルムの第２の領域を熱から保護することができる。

なお、本発明のキャップシール装置の一形態において、第１駆動装置が、第２駆動装置よりも大きい圧力で駆動されてもよい。これによれば、第１駆動装置が第２駆動装置よりも大きい圧力で駆動されるので、各駆動装置の動作に差が生じて容器への接触タイミングがずれる。また、中央部支持部材が設けられた形態において、中央部支持部材が、高さ方向に延びる軸（２１）に設けられ、その軸に沿って移動可能なコロ部材（２２）であってもよい。これによれば、コロ部材が上下に移動するので容器に凸部がある場合でもその部分を自ら避けて位置調整することができる。また、本発明のキャップシール装置の一形態において、第２保護部材が、複数の部材（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ）に分割して構成され、各部材が上下方向に移動可能に設けられていてもよい。これによれば、容器の形状に応じて第２保護部材が移動するので、シュリンクフィルムの第２の領域を熱から保護することができる。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上、説明したように、本発明のキャップシール装置においては、容器の位置を調整するに際し、第１支持部及び第２支持部の容器への接触タイミングがそれぞれ異なるので、各支持部が押し合うことなく安定して位置の調整をすることができる。よって、位置ずれを原因とする不良品の発生率を低下させることができる。

樽を示す斜視図。 本発明の一形態に係るキャップシール装置の要部を示す概略図。 第１駆動装置の位置を調整可能に固定する固定部の斜視図。 シュリンクフィルムの上面図。 加熱制限部の側面図。 一対の位置調整機構の動作の一連の様子を示した図。 加熱制限部を示す斜視図。

以下、本発明の一形態に係るキャップシール装置について説明する。まず、図１を参照して容器としての樽１００について説明する。樽１００は、ビール等の飲料が内容物として充填される容器として市場に流通し、内容物が消費されてその後回収される。回収後は、樽１００の洗浄、検査等の工程を経て新たな内容物が充填されて再び流通する。樽１００は、内容物が充填される胴部１１０と、胴部１１０の上下のそれぞれに位置する上スカート部１１１及び下スカート部１１２とを有している。樽１００の天面１２０には、口金が設けられ、口金には、口部としてのスピアバルブ１２１が取り付けられている。スピアバルブ１２１は、口金から樽１００内に延びて内容物を取り出すために使用される開閉可能な周知の弁装置である。スピアバルブ１２１は、シュリンクフィルム２００で封緘されて出荷される。

図２は、キャップシール装置１の要部を示す概略図である。キャップシール装置１は、樽１００の胴部１１０両側から支持して位置を調整する一対の位置調整機構２と、スピアバルブ１２１をシュリンクフィルム２００で封緘するシール機構３とを備えている。一対の位置調整機構２には、搬送コンベア４上を搬送される樽１００の側面の一方側から支持する第１支持部１１と、他方側から対向するようにして支持する第２支持部１２と、樽１００を支持する第１支持位置Ｐ１と、樽１００から後退した第１後退位置Ｐ２との間で第１支持部１１を往復駆動させる第１駆動装置１３と、第１駆動装置１３を位置調整可能に固定する固定部材としての固定部１４と、樽１００を支持する第２支持位置Ｐ３と、樽１００から後退した第２後退位置Ｐ４との間で第２支持部１２を往復駆動させる第２駆動装置１５と、第２駆動装置１５を軸線ＡＸ方向（高さ方向）の位置を調整する位置調整部材１６とが設けられている。

第１支持部１１は、樽１００の軸線ＡＸ方向に並行する回転軸２１の回りに回転可能に設けられ、樽１００の胴部１１０を支持する中央部支持部材としての第１コロ２２、及び樽１００の下スカート部１１２を支持する下部支持部材としての第２コロ２３と、回転軸２１を支持する支持部材２４とを有している。第１支持部１１には、回転軸２１、第１コロ２２及び第２コロ２３がそれぞれ２個ずつ設けられている。第１コロ２２は、回転軸２１に沿って移動可能に設けられ、かつ回転軸２１の所定の位置でその移動が制限される。第１駆動装置１３は、支持部材２４に連結され、第１及び第２コロ２２、２３を駆動させる。第１駆動装置１３は、一例としてエアシリンダ等のアクチュエータで構成される。また、第１駆動装置１３には、圧力を調整するレギュレータ（不図示）が取り付けられている。

図３は、第１駆動装置１３の位置を調整可能に固定する固定部１４の斜視図である。固定部１４は、第１駆動装置１３を固定するＴ字型の部材で、第１駆動装置１３を取り付ける取付け部１４ａと、固定部１４を搬送コンベア４に隣接するベースプレート５に設置する設置部１４ｂとを有している。取付け部１４ａには、第１支持部１１の駆動方向Ｄ１に沿って駆動方向調整部材としての長孔１４ｃが設けられている。また、設置部１４ｂには、駆動方向Ｄ１に対して直交する方向（搬送方向）Ｄ２に沿って直交方向調整部材としての長孔１４ｄが設けられている。長孔１４ｃを介してねじ１４ｅにより固定部１４に第１駆動装置１３が固定されるとともに、長孔１４ｄを介してねじ１４ｅにより固定部１４がベースプレート５に固定される。このとき、各長孔１４ｃ、１４ｄにより、第１駆動装置１３の駆動方向Ｄ１と搬送方向Ｄ２との位置を別個に調整しながら固定することができる。長孔１４ｃ、１４ｄは、適宜の個数設けられる。

図２に戻って、第２支持部１２は、樽１００の軸線ＡＸ方向に並行する回転軸３１の回りに回転可能に設けられ、樽１００の胴部１１０を支持する側面支持部材としての第３コロ３２と、回転軸３１を支持する支持部材３３とを有している。第２支持部１２には、回転軸３１及び第３コロ３２がそれぞれ２個ずつ設けられている。第２駆動装置１５は、支持部材３３に連結され、第３コロ３２を駆動させる。第２駆動装置１５も第１駆動装置１３と同様に、各種のアクチュエータで構成される。位置調整部材１６は、所定の高さに第２駆動装置１５を調整して固定する。位置調整部材１６は、駆動機構で位置調整可能に実現されてもよいし、ねじ等で所定位置に手動で固定されるように実現されてもよい。

シール機構３は、樽１００に取り付けられた状態のスピアバルブ１２１をシュリンクフィルム２００で封緘する。まず、シュリンクフィルム２００を説明する。図４は、シュリンクフィルム２００の上面図である。シュリンクフィルム２００は、略正方形状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂で形成されたフィルムである。シュリンクフィルム２００は、ロール状に巻かれたフィルムロールから適宜の大きさに切り出されて使用される。シュリンクフィルム２００の切り出し時に、シュリンクフィルム２００には、切込み２０１が設けられる。シュリンクフィルム２００には、スピアバルブ１２１を封緘する際にスピアバルブ１２１の天面１２１ａ（図１参照）に位置する第１の領域Ａと、第１の領域Ａの周囲に設けられる第２の領域Ｂ（図４の無地の領域）とが設けられている。第２の領域Ｂが加熱されることによりシュリンクフィルム２００が収縮してスピアバルブ１２１が封緘される。

第２の領域Ｂの一部には、加熱を制限して収縮の程度が異なる収縮制限部Ｃが形成される。第２の領域Ｂと収縮制限部Ｃとの境界の一部に上述した切込み２０１が設けられる。切込み２０１は、第１の領域Ａの周縁で形成される半径ａの円内に切込み２０１から延びる延長線が進入する位置、かつ半径ｄの円に端部が接する位置に設けられる。半径ｄの円で示す範囲は、スピアバルブ１２１の天面１２１ａ及び側面１２１ｂを覆う範囲を着色等の印刷で区別した印刷領域Ｄである。印刷領域Ｄに含まれる第１の領域Ａには、内容物の情報等の必要な情報が印刷されている。従って、シュリンクフィルム２００は封緘機能とともにラベル機能を有している。また、印刷領域Ｄに切込み２０１の端部が接するように設けられているので、開封時に切込み２０１から延びる切れ目が第１の領域Ａを通過してシュリンクフィルム２００を剥がしやすくさせる。

シール機構３には、第１の領域Ａを熱から保護する第１保護部材としての保護部材４１と、スピアバルブ１２１に設置したシュリンクフィルム２００に対して第２の領域Ｂをスピアバルブ１０５の側面に沿って曲げるリング４２と、収縮制限部Ｃへの加熱を制限する第２保護部材としての加熱制限部４３と、保護部材４１及びリング４２をそれぞれ上下方向に駆動する駆動機構（不図示）と、シュリンクフィルム２００の第２の領域Ｂを加熱する加熱装置（不図示）とが設けられている。保護部材４１は、スピアバルブ１２１の天面１２１ａを覆うように円盤状に設けられている。保護部材４１は、スピアバルブ１２１に設置されるシュリンクフィルム２００に接触して保護する接触位置と退避位置との間で往復移動可能に設けられる。リング４２は、スピアバルブ１２１の直径よりも大きい直径を有し、スピアバルブ１２１の周囲に設置される。リング４２を下方に移動させることで、スピアバルブ１２１の天面１２１ａに設置されたシュリンクフィルム２００を側面１２１ｂに沿って曲げる。リング４２には、加熱制限部４３が設けられている。

図５は、加熱制限部４３の側面図である。加熱制限部４３は、シュリンクフィルム２００の収縮制限部Ｃと接触する保護部材４４と、保護部材４４を上下方向に移動可能に支持する支持部材４５と、リング４２に固定される固定部材４６とを有している。保護部材４４は、３個に分割されて設けられ、特に区別して説明する場合には、参照符号４４ａ、４４ｂ、４４ｃを付すことがある。保護部材４４がシュリンクフィルム２００と接触する面には、フッ素スポンジ４４ａが設けられる。フッ素スポンジ４４ａは、シュリンクフィルム２００との加熱制限部４３との滑りを防止する。支持部材４５は、ばね等で構成され、保護部材４４の上下方向の移動を可能にする。固定部材４６は、リング４２に保護部材４４及び支持部材４５を固定するもので、ねじ等で構成される。加熱装置は、熱風を送出する公知の装置で、シュリンクフィルム２００を熱収縮させる。

キャップシール装置１には、駆動制御手段としての制御装置５０が設けられる。制御装置５０は、マイクロプロセッサと、そのマイクロプロセッサの動作に必要な内部記憶装置等の周辺装置を組み合わせたコンピュータユニットとして構成されている。制御装置５０は、一対の位置調整機構２と、シール機構３と接続される。制御装置５０は、一対の位置調整機構２の第１駆動装置１３及び第２駆動装置１５の駆動を制御する。また、制御装置５０はシール機構３の保護部材４１及びリング４２の駆動を制御する。

一対の位置調整機構２の動作を説明する。一対の位置調整機構２は、搬送されてくる樽１００の位置を調整する。樽１００の位置を調整することで、シュリンクフィルム２００との位置がずれずに封緘することができる。一対の位置調整機構２の第１駆動装置１３及び第２駆動装置１５を駆動すると、第１支持部１１及び第２支持部１２が樽１００に向かって移動する。第１駆動装置１３にはレギュレータ（不図示）が取り付けられており、第１駆動装置１３の動作圧力が減圧され、動作速度が遅くなっている。一例として、第１駆動装置１３の動作圧力は０．２５［ＭＰａ］、第２駆動装置１５の動作圧力は０．５０［ＭＰａ］に設定される。

図６は、一対の位置調整機構２の動作の一連の様子を示した図である。一対の位置調整機構２の間に樽１００が搬送されると（図６の（Ａ））、第１駆動装置１３及び第２駆動装置１５が同時に駆動する。駆動圧力（動作速度）の差により、第２支持部１２が先に第２後退位置Ｐ４から第２支持位置Ｐ３へ移動して樽１００に接触する（図６の（Ｂ））。第２支持部１２には、第３コロ３２が左右方向に２個設けられている。第３コロ３２が樽１００の胴部１１０に接触して位置を調整する。その後、第１支持部１１が第１後退位置Ｐ２から第１支持位置Ｐ１へ移動して樽１００に接触する（図６の（Ｃ））。第１支持部１１には、上下左右方向にそれぞれ２個ずつ計４個のコロ２２、２３が設けられ、樽１００の位置を調整する。第１コロ２２が樽１００の胴部１１０を支持し、第２コロ２３が下スカート部１１２を支持するので安定した位置調整を実現する。特に、第１コロ２２は、回転軸２１に沿って上下方向に移動可能であり、第１コロ２２が樽１００に接触したときに胴部１１０と下スカート部１１２との間にある凸部１１３に接触すると、上方向に第２コロ２２が移動する。従って、第１コロ２２が凸部１１３に接触したままで位置調整されることを回避することができる。

樽１００に凹みがあり、自立させた状態で斜めに傾いていると樽１００の軸線ＡＸを鉛直方向に調整しなければならないが、本発明では、樽１００の胴部１１０を両側から支持することで確実にセンタリングすることができる。また、第１支持部１１及び第２支持部１２のそれぞれの動作圧力を変更することで支持部１１、１２同士の押合いを防止し、さらに接触タイミングをずらすことで樽１００の位置調整を安定化させることができる。このように、樽１００の変形が原因による位置ずれに対して、第１駆動装置１３及び第２駆動装置１５の駆動圧力に差を設けて、常に圧力の高い側の駆動装置がフルストロークとなって、位置が決定するようにする。さらに、位置調整部材１６により、樽１００の形状に応じて第２支持部１２の位置を調整できるので、確実に樽１００を固定できる。

図７は、加熱制限部４３を示す斜視図である。図７では、シュリンクフィルム２００を押しつけて加熱を制限している様子を示している。図７で示す樽１００には、天面１２０に凸部１２２が設けられている。保護部材４４が３個に分かれているので、保護部材４４を押し下げたときに、支持部材４５により天面１２０の凹凸に応じて保護部材４４が押し返される（図７の場合は、保護部材４４ａ、４４ｃが押し返されている。）。一方で、凸部１２２が設けられていない位置に対応する保護部材４４ｂは奥まで移動できるので、シュリンクフィルム２００を確実に熱から保護することができる。また、一対の位置調整機構２がスピアバルブ１２１の位置をずれないように調整するので、シュリンクフィルム２００とのずれが生じず不良品の発生率が低下させることができる。

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、容器として樽１００で説明したがこれに限られない。各種のペットボトルや壜等の口部の封緘に適用することができる。また、上述した形態では、加熱制限部４３の保護部材４４が３個に分割されている例で説明したがこれに限られない。分割される個数は２個であっても４個以上であってもよい。樽１００の天面１２０に設けられた凹凸の形状に合わせて設ければよい。保護部材４４を分割しなくてもよく、スポンジ等の柔らかな素材を採用して使用時に保護部材４４が変形するようにしてもよい。また、第１駆動装置１３及び第２駆動装置１５が同時に駆動するとして説明したが、装置の構成に応じ駆動タイミングは、適宜変更してよい。例えば、駆動タイミングをずらしつつ、同じ圧力で動作させてもよい。適宜の変更が可能である。

１ キャップシール装置
２ 一対の位置調整機構
３ シール機構
１１ 第１支持部
１２ 第２支持部
１３ 第１駆動装置
１５ 第２駆動装置
５０ 制御装置（駆動制御手段）
１００ 容器（樽）
１２１ 口部（スピアバルブ）
２００ シュリンクフィルム
Ｐ１ 第１支持位置
Ｐ２ 第１後退位置
Ｐ３ 第２支持位置
Ｐ４ 第２後退位置

Claims (5)

1. シュリンクフィルムを熱収縮させて容器の口部を封緘するキャップシール装置であって、
   容器の側面両側から支持して容器の位置を調整する一対の位置調整機構と、
   前記一対の位置調整機構の駆動を制御する駆動制御手段と、を備え、
   前記一対の位置調整機構には、
   容器の側面の一方側から支持する第１支持部、及び他方側から支持する第２支持部と、
   容器を支持する第１支持位置と、容器から後退する第１後退位置との間で前記第１支持部を往復駆動させる第１駆動装置と、
   容器を支持する第２支持位置と、容器から後退する第２後退位置との間で前記第２支持部を往復駆動させる第２駆動装置と、
   が設けられ、
   前記駆動制御手段が、前記第１支持部が前記第１支持位置に到達した後に、前記第２支持部が前記第２支持位置に到達するように前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置を制御するキャップシール装置。
2. 前記第１駆動装置が、前記第２駆動装置よりも大きい速度で駆動される請求項１に記載のキャップシール装置。
3. 前記第１支持部は、容器の側面の中央部を支持する中央部支持部材、及び前記側面の下部を支持する下部支持部材を有し、
   前記第２支持部は、容器の側面を支持する側面支持部材と、前記側面支持部材を高さ方向に位置調整可能な位置調整部材と、を有している請求項１又は２に記載のキャップシール装置。
4. 前記第１駆動装置を位置調整可能に固定する固定部材を備え、
   前記固定部材には、前記第１支持部の駆動方向の位置を調整する駆動方向調整部材と、前記駆動方向に対して直交する方向の位置を調整する直交方向調整部材と、が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャップシール装置。
5. 前記口部に設置されるシュリンクフィルムの前記口部の上面に位置する第１の領域に対して、前記第１の領域の周囲に設けられた第２の領域を収縮させるための熱から保護する第１保護部材と、
   前記第２の領域の一部の加熱を制限する第２保護部材と、
   をさらに備え、
   前記第２保護部材が、容器の上部に形成される凹凸形状に応じて形状が変化するように設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャップシール装置。

Images