JP2021062904A - ボトル缶のガス置換装置及び内容物入りボトル缶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許文献1に記載のガス置換装置は、ボトル缶の搬送経路に置換用ガスを供給するガス供給部と、ガス供給部とボトル缶の開口部との間にスリットを形成するスリットブロックとを備えており、スリットブロックの下面には平面部およびガス排出部が形成されている。このガス供給部から置換用ガスがスリットを介して供給されると、ボトル缶の中央部分から内容物に向けて置換用ガスが供給されるとともに、スリットブロックの平面部及びガス排出部に沿ってボトル缶内の酸素等の気体がボトル缶の外へと排出され、ボトル缶内のガスが置換される。
本発明では、キャップ保持部によりボトル缶本体に被せられたキャップを保持した状態で側面部側から置換用ガスを供給すると、天面部及び側面部により囲まれた領域内に置換用ガスが供給される。この領域内に供給された置換用ガスは、ボトル缶本体の口部近傍に供給され、一部が口部の周方向に流通する他、大部分の置換用ガスがボトル缶本体の口部に沿って缶軸方向上側に流通する。なお、側面部の缶軸方向下側の端部は、ボトル缶本体の縮径部に周方向に密接しているため、領域内に供給された置換用ガスが口部に沿って缶軸方向下側に流出することはない。ここで、キャップの外周面と側面部の内面との間に形成される最も小さい隙間の缶軸方向に直交する方向の距離w1がキャップの開口端の内面とボトル缶本体の開口端の外面との缶軸方向に直交する方向の距離w2より大きい場合、側面部側から供給された置換用ガスの多くがボトル缶本体の口部に沿って缶軸方向上側に流通し、そのままキャップの外周面に沿って天面部の開口に流出してしまう可能性がある。
本発明では、キャップの外周面と側面部の内面との間に形成される最も小さい隙間の缶軸方向に直交する方向の距離w1がキャップの開口端の内面とボトル缶本体の開口端の外面との缶軸方向に直交する方向の距離w2より小さいので、この缶軸方向上側に流通する置換用ガスは、一部がキャップの外周面に沿って缶軸方向に流通して天面部の開口から外部に排出されるものの、大部分がキャップ内に流入する。このキャップ内に流入した置換用ガスは、キャップの天板部の内面に衝突することにより、缶軸方向下側に向けて流通してボトル缶本体内に供給される。そして、キャップ及びボトル缶本体内の空気は、置換用ガスによりキャップ及びボトル缶本体内から押し出されて缶軸方向上側に流通し、天面部の開口からガス置換装置外に排出される。そして、キャップ保持部によりキャップの保持が解除されると、キャップがボトル缶本体に被される。つまり、ガスが置換された状態のボトル缶本体に、キャップ保持部によりガスが置換された状態のキャップが被される。これにより、ボトル缶本体内にキャップ内の空気が流入されることがないので、内容物が充填されたボトル缶内の空気の残存率を低減できる。
なお、本実施形態では、内容物100は、液状であることとしたが、これに限らず、タブレット状、顆粒状、粉末状の薬剤、米、乾パン、菓子等の固形物であってもよい。この場合、ボトル缶10内に脱酸素剤等を共に収容してもよい。
胴部21はその底部25が内方に突出するドーム状に形成されている。縮径部22は、その大部分がなだらかな凸湾曲面により形成され、上端部に缶軸方向に沿う筒状部26が形成されている。また、口部24は、筒状部26の上端に小径の首部27を介して形成された膨出部28と、膨出部28の上端に連続するねじ部23と、ねじ部23の上方で開口端部を半径方向外側に折り返した状態に形成したカール部29とを有している。
また、スカート部32には、その上部の天板部31に近い位置に、開栓時に手に摩擦力を付与するナール凹部34と、開封時に内圧を開放するためのベントホール35とが周方向に複数ずつ形成される。ベントホール35の上側片が半径方向内方に押し込まれた状態に形成されることで、この上側片と天板部31との間にライナ33が配置され、抜け止めされる。なお、ライナ33は、天板部31にモールド成形されるモールドライナータイプであってもよい。
スカート部32の下端部には、周方向に断続的にスリット36が形成されており、このスリット36を介してスカート部32が上部と下部とに分けられるとともに、スリット36の間に形成される複数のブリッジ37によって、上部と下部とが連結した形状とされる。後述するように、キャッピング後に開封すると、スリット36から下方の下部38がリング状に分離される。
この内容物が充填されたボトル缶10を製造するには、ボトル缶本体20に内容物100を充填し、内部の空気を窒素ガスにより置換した後にキャップ30を密閉する。具体的には、内容物100が充填されたボトル缶本体20及びキャップ30内のガスを置換するガス置換工程と、ガス置換工程後にキャップ30をボトル缶本体20に被せるキャップ配置工程と、キャップ配置工程後にガス置換装置40をボトル缶本体20から外した後、キャッピング装置のローラ(図示省略)を押し当ててキャップ30にねじを形成することによりボトル缶本体20に装着するキャッピング工程と、を備える。このガス置換工程は、図3〜5に示すガス置換装置40により実行される。以下に詳しく説明する。
ガス置換装置40は、天面部41と、天面部41の周縁から延出し、内容物100が充填されたボトル缶本体20の縮径部22にその缶軸方向下側の端部が周方向に沿って密接可能な側面部42と、ボトル缶本体20に装着可能なキャップ30を、キャップ30の開口端をボトル缶本体20の開口端に向けた状態で天面部41の内面側に保持するキャップ保持部43と、側面部42に形成され、天面部41及び側面部42により区画された領域S1に置換用ガスを供給するガス供給部44と、を備えている。
ガス置換装置40を用いて内容物100が充填されたボトル缶本体20内の空気を置換用ガスに置換するためには、まず、キャップ30にガス置換装置40を被せて、軸部432を缶軸方向下側に移動させ、キャップ30の天板部31の上面に吸着部431を当接させて軸部432内の気体を吸引することにより、キャップ30を吸着した後、軸部432を缶軸方向上側に移動させる。次に、ボトル缶本体20の開口端側から側面部42の下端部(当接部421)をボトル缶本体20の縮径部22に当接させ、図3に示す状態とする。この際、側面部42の当接部421が縮径部22に当接するため、キャップ30の軸線と、ボトル缶本体20の軸線とが一致した状態となる。
なお、図5に示した置換用ガスの流通経路は、あくまで例示であり、置換用ガスの全てが図5に示すように流通するわけではない。例えば、キャップ30に形成されたベントホール35やスリット36からキャップ30外の領域S1内に流通したり、キャップ30のスカート部32と側面部42との隙間を流通してそのまま開口411から外部に排出されたりする。
そして、ガス置換が終了すると、軸部432を缶軸方向下側に移動させて、軸部432内の気体の吸引を停止させることにより、キャップ保持部43によるキャップ30の保持を解除して、内部の空気が置換用ガスに置換された状態のキャップ30をボトル缶本体20に被せる。これにより、ボトル缶本体20内は、置換用ガスに満たされた状態となる。
そして、キャップ配置工程後にガス置換装置40をボトル缶本体20から外した後、ボトル缶本体20に被せられたキャップ30をボトル缶本体20に装着し、ボトル缶本体20を密閉する。具体的には、天板部31の内面のライナ33がカール部29に圧接された状態で、キャッピング装置のローラ(図示省略)を押し当てて、ねじ部23に沿ってキャップ30の円筒状のスカート部32がねじ加工され、そのスカート部32の下端部が膨出部28に係止されることにより、口部24が密封される。
このようにして密閉された内容物100が充填されたボトル缶10は、内部がほぼ大気圧で、酸素濃度が2500ppm以下となる。なお、ほぼ大気圧とは88.2kPa以上112.7kPa以下である。
例えば、ボトル缶として、予め有底円筒状の筒体を形成して、その開口端部を成形したが、筒体は底部を有していないものも含むものとし、肩部を成形した後に、筒体の胴部に、別に形成した底部を巻き締めるようにしてもよい。
20 ボトル缶本体
21 胴部
22 縮径部
23 ねじ部
24 口部
25 底部
27 首部
28 膨出部
29 カール部
30 キャップ
31 天板部
32 スカート部
33 ライナ
36 スリット
37 ブリッジ
40 ガス置換装置
41 天面部
411 開口
42 側面部
421 当接部
43 キャップ保持部
431 吸着部(保持手段及び解除手段)
432 軸部(保持手段及び解除手段)
44 ガス供給部
100 内容物
Claims (4)
- 天面部と、前記天面部の周縁から延出し、内容物が充填されたボトル缶本体の縮径部にその缶軸方向下側の端部が周方向に沿って密接可能な側面部と、前記ボトル缶本体に装着可能なキャップを、該キャップの開口端を前記ボトル缶本体の開口端に向けた状態で前記天面部の内面側に保持可能なキャップ保持部と、前記側面部に形成され、前記天面部及び前記側面部により区画された領域に置換用ガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記天面部には、前記領域内のガス及び前記置換用ガスを該領域外に排出するための開口が形成され、
前記キャップ保持部は、前記ボトル缶本体の缶軸方向上側の位置で前記キャップを保持する保持手段と、前記キャップの保持を解除して、該キャップを前記ボトル缶本体に被せる解除手段と、を有し、
前記キャップ保持部により前記キャップが保持され、かつ、前記側面部の下端部が前記ボトル缶本体の縮径部に周方向に沿って密接された状態において、前記キャップの外周面と、前記側面部の内面との間に形成される最も小さい隙間の缶軸方向に直交する方向の距離をw1、前記キャップの開口端の内面と前記ボトル缶本体の開口端の外面との缶軸方向に直交する方向の距離をw2とした場合において、w1<w2であることを特徴とするボトル缶のガス置換装置。 - 前記キャップ保持部は、前記キャップの開口端と前記ボトル缶本体の開口端との間に缶軸方向の隙間を空けた状態で前記キャップを保持することを特徴とする請求項1に記載のボトル缶のガス置換装置。
- 前記キャップ保持部により保持された前記キャップの開口端と前記ボトル缶本体の開口端との間の缶軸方向の隙間の距離w3は、0mm以上1.0mm以下であることを特徴とする請求項2に記載のボトル缶のガス置換装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のボトル缶のガス置換装置を用いた内容物入りボトル缶の製造方法であって、
前記ガス置換装置の前記側面部の缶軸方向下側の端部を前記ボトル缶本体の縮径部に周方向に沿って密接させた状態とするとともに、前記ボトル缶本体の缶軸方向上側の位置で前記前記ボトル缶本体に装着可能なキャップを保持しつつ、前記天面部及び前記側面部により区画された前記領域に側面部側から置換用ガスを供給し、前記天面部に形成された前記開口から前記領域内のガス及び前記置換用ガスを排出して、前記ボトル缶本体及び前記キャップ内のガスを前記置換用ガスに置換するガス置換工程と、
前記ガス置換工程後に前記キャップ保持部による前記キャップの保持を解除して、該キャップを前記ボトル缶本体に被せるキャップ配置工程と、
前記キャップ配置工程後に前記ガス置換装置を前記ボトル缶本体から外した後、キャッピング装置のローラを押し当てて前記キャップにねじを形成することにより前記ボトル缶本体に装着するキャッピング工程と、を備えることを特徴とする内容物入りボトル缶の製造方法。
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