JP2911215B2 - ガス置換連続式容器シール機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、高周波誘導加熱による容器のシール処理を
ガス置換しつつ連続して行うことができるガス置換連続
式容器シール機（以下、容器シール機と略称する）に関
する。

「従来技術および発明が解決しようとする課題」 第６図は、本発明の容器シール機が処理の対象とする
容器本体１と蓋２の一例を示している。これら容器本体
１と蓋２はプラスチック製のものである。そしてこれら
容器本体１と蓋２の内面には、アルミニウム箔等の金属
箔の両面に無延伸ポリプロピレン等からなる溶着用樹脂
層が設けられた複合フィルム1a,2aが積層されている。

そしてこれら容器本体１と蓋２は、容器本体１に内容
物を投入したあと高周波誘導加熱によって溶着一体化さ
れている。

従来このようなプラスチック製容器本体１と蓋２の溶
着一体化は、第７図に示すような間欠式容器シール機に
よって行なわれていた。

この間欠式容器シール機は、ターレットスター10を備
えたものである。このターレットスター10は、図示しな
い駆動装置によって間欠的に回転されている。このター
レットスター10の外周部分には、シール処理される容器
本体１と蓋２を収容するためのポケット11が複数形成さ
れている。これらポケット11…は、ターレットスター10
の間欠運動により、図中I,II,III……VIで示す位置（以
下ステーションI,II…と記す）に順次送られるようにな
っている。

そしてステーションＩでは、図示しない蓋供給機構か
らポケット11に蓋２が１枚づつ供給され、ステーション
IIでは、図示しない容器本体供給機構から内容物の投入
された容器本体１がポケット11に挿入される。このよう
にターレットスター10のポケット11に収容された容器本
体１と蓋２は、ターレットスター10の間欠的な回転に伴
って、ステーションIIIを経てステーションIVに送られ
る。ターレットスター10のステーションIIIからステー
ションＶまでの範囲は、側板14と天板15と底板（図示せ
ず）とによって覆われており、この部分ではターレット
スター10のポケット11…が外気から遮断されるようにな
っている。

ステーションIVは、容器本体１と蓋２を高周波溶着す
る箇所である。このステーションIVには、前記底板を貫
いて昇降台が設けられており、天板15の上部には高周波
発振コイル19が設けられている。また前記側板14のステ
ーションIVに位置する部分には、ポケット11に連通する
ガス置換管22が設けられている。

ターレットスター10の間欠的な回転によってポケット
11がステーションIVに移動すると、ガス置換管22によっ
てポケット11内の空気が排出されたあと、窒素ガス等の
置換ガスが注入されて、ポケット11内、ひいては容器本
体１内が置換ガス雰囲気とされる。このあと昇降台によ
って容器本体１が上昇され容器本体１に蓋２が被され、
ついでこれらが天板15に押し付けられる。そしてこの状
態で高周波発振コイル19に所定時間高周波を印加して、
容器本体１と蓋２との接する部分を溶着する。このよう
に溶着処理された容器本体１と蓋２は、ターレットスタ
ー10の回転に伴ってポケット11がステーションVIの位置
に送られたとき、図示しない容器排出機構によりポケッ
ト11から排出される。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、前記従来の容器シール機は、ステーション
IVの位置でポケット11内の空気を排出したあと置換ガス
を注入しているので、間欠的にしかシール処理を行うこ
とができず、多量の容器をシール処理出来ない問題があ
る。

他方、容器をガス置換しつつ高速でシール処理できる
装置は、金属缶を処理する装置で使用されている。

この金属缶用シール機は、ターレットスターのポケッ
トに缶容器を収容して蓋を巻き締める部分へ送る際に、
ターレットスター側からポケット内に置換ガスを噴射し
て容器内をガス置換する装置である。

ところがこの金属缶用シール機では、ターレットスタ
ーの外周に蓋を巻き締める装置等、種々の装置が配置さ
れているので、ターレットスターが外気に露出してい
る。このため、ポケットが開放されており、金属缶のよ
うに500〜1000缶／分という超高速で処理できる容器で
なければ多量の置換ガスが無駄に消費されてしまう問題
がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、置換ガス
を無駄にすることなく、高周波誘導加熱によるシール処
理を連続して行うことができるシール機を提供すること
を目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明では、ターレットスターのポケットの上部が天
板によって閉じられポケットの下部が底板によって閉じ
られると共にターレットスターの外周面の一部を覆う側
壁が設けられてなる容器シール機のターレットスターの
外周面に、ポケットを全て連通する連通路を設けること
によって前記課題の解決を図った。

前記連通路は、ターレットスターのポケットを仕切る
部分にポケットを連通するように孔を穿設することによ
っても形成できるが、ターレットスターの外周面に設け
られた溝で形成することが最も望ましい。

また前記シール機本体に、蓋を容器本体から離間した
状態で保持する蓋保持手段を設けると共に、前記連通路
を、離間して保持された蓋と容器本体との間の間隙と重
なる高さに形成すると、ガス置換効率を向上できる。

前記保持機構としては、蓋を機械的に把持するもの
や、吸引によって蓋を保持する機構を利用できる。

置換ガス供給機構の置換ガスを噴き出す開口は、ター
レットスター側に設けられても良いが、前記連通路とし
てターレットスターの外周面に溝を設けた場合には、置
換ガスを噴出するノズルを側壁側からターレットスター
の連通溝内に向けて延設すると良い。この場合ノズル
は、蓋と容器本体をシール処理する部分の上流側に設け
る。

置換ガスとしては、容器の内容物の腐敗を防止する効
果を有するものが用いられる。この置換ガスとしては、
窒素や二酸化炭素、アルコール等が好適に用いられる。
これらのガスに水蒸気を混合すると、容器本体に蓋が被
せられた後の温度低下により水蒸気が凝縮すると容器内
が減圧状態になり、内容物の腐敗を防止する効果が向上
するという利点がある。

「作用」 本発明の容器シール機では、ターレットスターにポケ
ットを全て連通する連通路を設けたので、一つのポケッ
トに置換ガスを吹き込むと、連通路を介して隣接するポ
ケットに置換ガスが拡散する。

ターレットスターの外周面に溝状の連通路を設ける
と、ターレットスターの外周面に切削による溝加工を行
うだけで連通路を形成できる。

連通路を、離間して保持された蓋と容器本体との間の
間隙を含む高さに形成すると、ポケットに収容された容
器本体や蓋が置換ガス拡散の障害となるのを避けること
ができる。また置換ガスが容器本体と蓋との間を中心に
拡散する。

さらに、このように離間して保持された蓋と容器本体
との間の間隙を含む高さに連通路を形成すると、容器本
体と蓋をシール処理する際にこれらを組み合わせたと
き、自ずと連通路が遮断される。この結果、シール処理
する部分より下流側に流出する置換ガスの量を低減する
ことができる。

連通路がターレットスターの外周面に溝状の連通路を
設け、かつその高さ位置を離間して保持された蓋と容器
本体との間の間隙に重なるように設定し、さらに置換ガ
ス供給装置に置換ガスを噴出するノズルを設け、このノ
ズルを、蓋と容器本体をシール処理する部分の上流側
に、側壁からタレットスターの連通溝内に向けて突設す
ると、置換ガスを容器本体の中心が通過する部分に噴射
することができる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の容器シール機を詳しく
説明する。

（実施例１） 第１図ないし第４図は本発明の容器シール機の一実施
例を示すものである。

この容器シール機は、第１図に示すように、容器本体
１と蓋２をシール処理するシール機本体30と、シール機
本体30に蓋を供給する蓋供給機構31と、シール機本体30
に内容物の注入された容器本体１を供給する容器本体供
給機構32と、シール機本体30からシール処理された容器
本体１と蓋２を取り出す処理済み容器排出機構33とによ
って構成されている。

シール機本体30は、第２図に示すように、底板部35
と、その上に配置されたタレットスター36と、このタレ
ットスター36上に配置された二次コイル兼天板部（以
下、天板部と略す）37と、タレットスター36の外周に配
置された側壁42とによって概略構成されている。

前記底板部35とタレットスター36と天板部37とは一体
に結合されており、一定速度で回転されている。

第１図に示すように、このシール機本体30のタレット
スター36の円周部分には、ポケット38が９箇所設けられ
ている。ポケット38は、シール処理に供される蓋２と容
器本体１が挿入される部分である。

このタレットスター36の外周面には、連通溝62が形成
されている。この連通溝62は、全周に渡って形成されて
おり、全てのポケット38…を連通している。この連通溝
62の深さは、ポケット38の奥行きと同一に設定されてい
る。またこの連通溝62の高さ位置は、第４図に示すよう
に、ポケット38に離間した状態で収容されている蓋２と
容器本体１との間隙に重なるように設定されている。

前記側壁42は、第１図に示すように、容器供給機構32
の配置された位置から一次コイル16が配置された位置ま
で設けられている。この側壁42は、第２図に示すよう
に、タレットスター36の外周面、底板部35の上面および
天板部37の下面に近接して設けられている。そして、前
記タレットスター36のポケット38は、この側壁42と底板
部35と天板部37とによって外気から遮断されるようにな
っている。

この側壁42には、第１図に示すように、置換ガス供給
装置のノズル43が突設されている。このノズル43は、置
換ガスを噴射するもので、先端が容器本体供給機構32側
（以下、上流側と記す）に向かって折曲されたＬ字状に
形成されている。またこのノズル43は、蓋２と容器本体
１をシール処理するステーションVIより若干上流側に配
置されている。そしてこのノズル43の先端はタレットス
ター36の連通溝62の深さ方向の中程に位置せしめられて
いる。

前記天板部37は、アルミニウムからなる円板状のもの
で、第２図に示すように、前記タレットスター36の各ポ
ケット38に臨んで開口する吸引路60が設けられている。
これら吸引路60は、挿入された蓋２を吸着して上方に保
持するためのものである。また天板部37の下面には前記
ポケット38の上部に位置するように、挿入される蓋２を
受けるゴム61が取り付けられている。これらゴム61と吸
引路60は、ポケット38に挿入された蓋２をポケット38の
上方に保持する蓋保持手段を構成している。

前記底板部35には、適宜な時期に容器本体２を持ち上
げる昇降装置の容器本体保持具63が配設されている。こ
の容器本体保持具63は、円筒状のもので、タレットスタ
ー36の各ポケット38に進出自在に設けられている。そし
てこの容器本体保持具63は、図示しない駆動機構によっ
て昇降されるようになっている。この容器本体保持具63
は、第４図に示すように、シール処理される容器本体２
のフランジの下部が内接する内径であって、かつポケッ
ト38に内接する外径に形成されている。

前記蓋供給機構31は、第１図に示すように、蓋供給ス
ター64と蓋ガイド65とによって形成されている。蓋ガイ
ド65は、ガイド面66と保持板部67とから形成されてお
り、ガイド面66は、タレットスター36の下流側に向かっ
て漸次タレットスター36に接近するように形成されてい
る。また保持板部67は、第３図に示すように、前記タレ
ットスター36の連通溝62内に侵入した状態で配置されて
いる。保持板部67の上面67aは、タレットスター36の下
流側に向かって漸次上昇しており、最終的に蓋２が天板
37のゴム61に極めて近接する位置まで蓋２が上昇される
ようにされている。

前記容器本体供給機構32は、容器本体１を搬送するコ
ンベアー（図示せず）と、このコンベアーで搬送されて
きた容器本体１を１個づつタレットスター36のポケット
38に送るスター32aとから形成されている。また前記側
壁42の上流側の部分の内面（以下ガイド面と記す）42a
も容器本体供給機構の一部を構成している。

前記容器排出機構33は、排出された容器を受け止める
受け板33aと、この受け板33aから容器を取り出すスター
33bとからなるものである。また第２図に示すように、
タレットスター36のポケット38の奥部に開口するエジェ
クト空気噴射路68もこの容器排出機構33の一部を構成し
ている。

次ぎにこの容器シール機の動作を説明する。

この容器シール機では、タレットスター36のポケット
38が第１図中Ｉで示すステーションに位置すると、蓋供
給機構31によって蓋２の挿入が開始される。挿入された
蓋２は、蓋ガイド65のガイド面66によってタレットスタ
ー36の回転と共にポケット38内に導かれる。そしてポケ
ット38が第１図中IIで示すステーションに来ると、蓋２
が天板37下面のゴム61に極めて近接した状態となる。す
ると吸引路60から空気を吸い出すことによって生じる吸
引力で蓋２が吸着されポケット38の上方に保持される。

ついでタレットスター36の回転に伴ってポケット38が
第１図中IIIで示すステーションに移動されると、容器
本体供給機構32からポケット38に容器本体１が挿入され
る。そして容器本体１は側壁42の始端部のガイド面42a
に導かれてポケット38内に収容される。すると第４図に
示すように、昇降装置の容器本体保持具63が第１回目の
上昇を開始し、容器本体１のフランジ部の下に当接す
る。

この後ポケット38が、第１図中IVに示すステーション
に移動すると、側壁42によってポケット38が閉じられ
る。第１図中Ｖで示すステーションとVIで示すステーシ
ョンとの間に設けられたノズル43からはタレットスター
36の回転によって巻き込まれる空気の約1.5倍以上の量
の置換ガスが噴射されており、このガスが連通溝62を介
して隣接するポケット38に流入する。このためステーシ
ョンIV,Vを通過する間にポケット38内が置換ガス雰囲気
とされる。

そしてポケット38がノズル43の設けられた位置を通過
する時に最も置換ガスが高濃度となり、最終的なガス置
換が行なわれる。

この状態でポケット38が一次高周波コイル16の下のス
テーションVIに移動すると、第４図に示すように、昇降
機構の容器本体保持具63が第２回目の上昇を開始し、容
器本体１を蓋２に嵌め込み、これらを天板37の下面に押
し付ける。この時天板部37には、一次高周波コイル16か
ら印加される磁束の影響で二次高周波が発生しており、
この二次高周波により蓋２に設けられた金属箔に渦電流
が発生し、この電流によって発生する熱により蓋２と容
器本体１が溶着される。

このステーションVIの位置では、昇降装置の円筒状の
容器本体保持具63が上昇されているので、これにより連
通溝62の下流側と上流側とが遮断されている。

前記のようにして蓋２と容器本体１との溶着が完了す
ると、昇降機構の容器本体保持具63が下降される。この
後ポケット38が第１図中VIIIで示されたステーションに
移動すると、シール処理された容器はポケット38の奥部
に設けらエジェクト空気噴射路68（第２図参）から噴射
される空気によりポケット38の外に排出され、ついで処
理済み容器排出機構33により取り出される。

この容器シール機では、タレットスター36の外周面に
全部のポケット38を連通する連通溝62が設けられている
ので、ノズル43から噴射された置換ガスがこの連通溝62
を介して隣接するポケット38に拡散し、空気と置換ガス
との交換が順次行なわれる。従ってこの容器シール機で
は、シール処理を連続して行うことができる。

またこの容器シール機は、側壁42、天板37および底板
部35によってタレットスター36が覆われているので、連
通溝62を介して拡散する置換ガスが外気に拡散すること
がない。従ってこの容器シール機では、置換ガスの無駄
な消費を低減することができる。

さらにこの容器シール機の連通溝62は、タレットスタ
ー36の外周面に溝加工を施すだけで形成できる。従って
この容器シール機は、タレットスターの製造が容易であ
る。

またさらにこの容器シール機では、ポケット38に離間
した状態で収容された容器本体１と蓋２の間隙を含む高
さに連通溝62が設けられているので、ポケッ38に収容さ
れた容器本体１や蓋２が置換ガス拡散の障害となるのを
回避できる。従ってこの容器シール機は、置換ガスが円
滑に拡散するものとなる。また連通溝62を介して各ポケ
ット38に流入した置換ガスは容器本体１と蓋２との間を
部分を中心にして拡散ので、この容器シール機では、シ
ール処理される容器内の雰囲気を効率良く置換すること
ができる。

さらにこのように離間して保持された容器本体１と蓋
２との間の間隙を含む高さ位置に連通溝62が設けられて
いるので、容器本体１と蓋２とをシール処理するために
ステーションVIでこれらを組み合わせたとき、連通溝62
が組み合わされた容器本体１と蓋２とによって遮断され
る。この結果、シール処理を行うステーションVIの下流
側に流出する置換ガスの量が低減される。従って、この
容器シール機は、この点でも置換ガスの無駄が少ないも
のとなる。

特にこの容器シール機では、ステーションVIで容器本
体１を上昇させる容器本体保持具63としてポケット38内
に緊密に内接する筒状のものを用いたので、シール処理
が行なわれるステーションVIの位置では、連通溝62の上
流側と下流側がほぼ完全に遮断され、噴射された置換ガ
スがステーションVIより下流に流れるのを防止できる。
従ってこの容器シール機では、置換ガスをより効率良く
使用することができる。

さらにこの容器シール機では、連通溝62内に延設され
たノズル43から置換ガスが噴射されるので、置換ガスが
容器本体１の中心部に供給される。従ってこの容器シー
ル機は、この点でもガス置換を効率良く行えるものとな
る。

またこの容器シール機では、ノズル43として上流側に
屈曲するＬ字状のものを用いたので、置換ガスが上流側
に向かって噴射される。従ってこの容器シール機では、
この点でも下流側に流出する置換ガスの量を低減でき
る。

（実施例２） 第５図は本発明の容器シール機の第２実施例を構成す
るシール機本体30の要部を示すものである。

この容器シール機ではタレットスター36の各ポケット
38…を仕切っている部分に、一方のポケット38から他方
のポケット38に連通する孔を穿孔することによって連通
路70が形成されている。またタレットスター36の中心側
から各ポケット38に向けて、置換ガスを供給するための
置換ガス供給路71が設けられている。

この容器シール機では、ポケット38がステーションＶ
の位置に達すると、置換ガス供給路71から置換ガスが噴
射される。そしてポケット38に噴射された置換ガスは、
連通路70を介して隣接するポケット38にも流入する。

従ってこの容器シール機においても、シール処理を連
続して行うことができる。また置換ガスが外気に拡散す
ることがなく、置換ガスを無駄に消費することがない。

「発明の効果」 以上説明したように本発明の容器シール機は、タレッ
トスターの外周面にポケットを連通する連通路が設けら
れたものなので、ノズルから噴射された置換ガスがこの
連通路を介して拡散し、空気と置換ガスとの交換が行な
われる。従って本発明の容器シール機によれば、シール
処理を連続して行うことができる。

また本発明の容器シール機は、側壁、天板および底板
によってタレットスターのポケットが覆われており、連
通路を介してのみ置換ガスが拡散する。従って本発明の
容器シール機では、置換ガスが外気に拡散することがな
く、置換ガスを無駄に消費することがない。

さらに請求項２の容器シール機では、タレットスター
の外周面に溝を設けて連通路としたので、タレットスタ
ーの外周面に溝加工を施すだけで連通路を形成できる。
従ってこの容器シール機は、タレットスターの製造が容
易である。

またさらに請求項３の容器シール機では、ポケットに
離間した状態で収容された容器本体と蓋の間隙に重なる
高さに連通路が設けられているので、ポケットに収容さ
れた容器本体や蓋が置換ガス拡散の障害となるのを回避
できる。従ってこの容器シール機は、置換ガスが円滑に
拡散するものとなる。また連通路を介して各ポケットに
流入した置換ガスは容器本体と蓋との間を部分を中心に
して拡散ので、この容器シール機では、シール処理され
る容器内の雰囲気を効率良く置換することができる。

さらに請求項３の容器シール機では、前記のように離
間して保持された容器本体と蓋との間の間隙と重なる高
さ位置に連通路が設けられているので、容器本体と蓋と
をシール処理するためにこれらを組み合わせたとき、組
み合わされた容器本体と蓋とによって連通路が遮断され
る。この結果、シール処理する部分より下流側に流出す
る置換ガスの量が低減される。従って、この容器シール
機は、この点でも置換ガスの無駄が少ないものとなる。

さらに請求項４の容器シール機では、タレットスター
の外周面に溝を設けて連通路とし、かつその高さ位置を
離間して保持された蓋と容器本体との間の間隙と重なる
ように設定すると共に、置換ガスを噴出するノズルを連
通路内に向けて突設したので、置換ガスが容器本体の中
心部に噴射される。従ってこの容器シール機は、ガス置
換を効率良く行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の容器シール機の一実施例の概略構成を
示す一部断面視した平面図、第２図は同実施例のシール
機本体の部分を示す断面図、第３図は同実施例の蓋ガイ
ドが設けられた部分を示す断面図、第４図は同実施例の
主要なステーションの状態を示す正面図、第５図は本発
明の容器シール機の第２実施例の要部を示す一部断面視
した平面図、第６図は本発明のシール機で処理される容
器の一例を示す一部断面視した斜視図、第７図は従来の
容器シール機を示す平面図である。 １……容器本体、２……蓋、30……シール機本体、35…
…底板部、36……タレットスター、37……二次コイル兼
天板部（天板部）、38……ポケット、42……側壁、43…
…ノズル、60……吸引路、61……ゴム、62……連通溝、
70……連通路、71……置換ガス供給路。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−146266（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−28627（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65B 31/00 - 31/08 B65B 55/00 - 55/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シール処理に供される蓋および容器本体が
   収容されるポケットを備えたターレットスターとこのタ
   ーレットスターのポケットの上部を閉じる天板とポケッ
   トの下部を閉じる底板とターレットスターの外周面の一
   部を覆う側壁とを備えたシール機本体、およびターレッ
   トスターのポケットに置換ガスを供給する置換ガス供給
   装置が設けられたガス置換連続式容器シール機におい
   て、 前記ターレットスターに、前記ポケットを全て連通する
   連通路を設けたことを特徴とするガス置換連続式容器シ
   ール機。
2. 【請求項２】前記連通路として、ターレットスターの外
   周面に溝を設けたことを特徴とする請求項１記載のガス
   置換連続式容器シール機。
3. 【請求項３】前記シール機本体に、蓋を容器本体から離
   間した状態で保持する蓋保持手段を設けると共に、前記
   連通路が、離間して保持された蓋と容器本体との間の間
   隙の位置と重なる高さに形成されたことを特徴とする請
   求項１記載のガス置換連続式容器シール機。
4. 【請求項４】前記連通路としてターレットスターの外周
   面に溝を設けると共に、置換ガス供給装置に置換ガスを
   噴出するノズルを設け、このノズルを、蓋と容器本体を
   シール処理する部分の上流側に、前記側壁からターレッ
   トスターの連通溝内に向けて延設したことを特徴とする
   請求項３記載のガス置換連続式容器シール機。