JP5961397B2 - 缶の清掃方法、清掃装置及び缶の製造装置 - Google Patents

Description

この発明は、缶の口部を清掃するための缶の清掃方法、清掃装置及び缶の製造装置に関する。

近年、飲料用の缶として、口部に螺合可能なキャップを被着して、キャップを開栓した後に、再度キャップを口部に螺着して再栓することができるキャップ付ボトル缶が広く用いられている。
ボトル缶の口部には、雄ネジ部と膨出部とカール部が形成されているので、ボトル缶を製造する際に、油脂や金属粉、塵埃等が静電気等により口部に付着し易く、従来、口部に付着した塵埃等をブラシにより清掃していた。

しかしながら、ブラシは口部に対して線接触するので、口部に付着した塵埃等が充分除去できない虞がある。また、ブラシによる清掃では、ブラシが口部と接触して静電気が発生し、口部に新たな塵埃が付着してボトル缶が不良品とみなされ、生産性が低下するという問題があった。そこで、口部に対してフェルト等の払拭部材を押し当てて移動させることにより缶の口部を効率的に清掃する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−５１４２９号公報

しかしながら、フェルト等の払拭部材を口部に押し当てて清掃する場合、口部がフェルトの厚さ方向に沈む範囲でしか塵埃等を除去できないため、口部に付着した塵埃をより効率的に除去する技術が要請されている。

この発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、円筒状の缶の口部に付着した塵埃等を、効率的に清掃可能な缶の清掃方法、清掃装置及び缶の製造装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、有底円筒状とされ軸線回りに回転される缶の口部を清掃する清掃装置であって、前記口部と接触される払拭部材と、前記払拭部材と前記口部とを相対移動させる移動機構と、前記払拭部材を前記缶の回転方向における複数の周方向位置で前記口部の端部及び側部に沿わせる複数のガイド部材と、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、缶の製造装置であって、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の清掃装置を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、有底円筒状とされ軸線回りに回転される缶の口部を清掃する缶の清掃方法であって、払拭部材を前記缶の回転方向における複数の周方向位置で複数のガイド部材によって前記口部の端部及び側部に沿わせ、前記払拭部材と前記口部とを相対移動させることを特徴とする。

この発明に係る清掃装置、缶の製造装置、缶の清掃方法によれば、払拭部材が缶の口部の端部及び側部にガイド部材により接触させるので、口部の端部及び側部を同時に払拭することができる。その結果、缶の口部を効率的に清掃することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の清掃装置であって、前記複数のガイド部材を、前記口部に対して押圧する複数の付勢部材を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の缶の清掃方法であって、前記複数のガイド部材を、複数の付勢部材により前記口部に押圧することを特徴とする。

この発明に係る清掃装置、缶の清掃方法によれば、ガイド部材を付勢部材により口部に押圧するので、払拭部材を効率的に口部に沿わせることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の清掃装置であって、前記複数のガイド部材は、それぞれ独立して移動可能とされていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の清掃方法であって、前記複数のガイド部材を、前記口部に対してそれぞれ独立して移動させることを特徴とする。

この発明に係る清掃装置、缶の清掃方法によれば、それぞれのガイド部材を口部に対して独立して移動させるので、払拭部材を確実に口部に沿わせることができる。

この発明に係る清掃装置、缶の製造装置、缶の清掃方法によれば、缶の口部の端部及び側部を同時に払拭することができる。その結果、缶の口部を効率的に清掃することができる。

本発明の一実施形態に係る清掃装置の対象であるボトル缶の一部断面を示す図である。 本発明の一実施形態に係る清掃装置を適用する缶の製造装置の一例を示す正面図である。 一実施形態に係る清掃装置の作用を説明する側面図である。 一実施形態に係る清掃装置の概略を示す斜視図である。 一実施形態に係る清掃装置のガイド部材の概略を示す図である。 一実施形態に係る清掃装置の概略を示す平面図である。

以下、図１から図６を参照し、この発明の一実施形態に係る清掃装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る清楚装置が清掃対象とするボトル缶（缶）の概略を示す図であり、符号１はボトル缶を示している。また、図２は缶の製造装置を示す図であり、図３〜図６は、一実施形態に係る清掃装置示す図である。また、符号１０は缶の製造装置を、符号２０は清掃装置を示している。

ボトル缶１は、例えば、図１に示すように、円筒状の缶胴４の一端側に開口部が形成され、缶胴４には、開口部に向かって縮径された縮径部５及び口部２がこの順に接続され、他端側に缶底９が形成されている。また、口部２には膨出部７と雄ネジ部６とカール部８が開口部に向かってこの順に形成されている。また、缶底９には、中央側がボトル缶１の缶軸方向内方に向かって膨出するドーム部が形成され、ドーム部の周縁が缶軸方向外方に向かう凸部９Ａとされ、凸部９Ａと缶胴４の間には傾斜部９Ｂが形成されている。

製造装置１０は、例えば、図示しない成形部と、成形部の後工程とされる検査部とを備え、検査部は、図２に示すように、例えば搬入機構１１と、搬送ホイール１２と、搬出機構１８とを備え、搬入機構１１から搬入されたボトル缶１が搬送ホイール１２で搬送される間にピンホール検査等を行ない、その後、搬出機構１８に搬出するようになっている。

搬入機構１１は、搬入ホイール１１Ａと、搬入路１１Ｂとを備え、搬入ホイール１１Ａにはボトル缶１の缶胴４を保持する吸着手段が設けられていて、搬入路１１Ｂに搬入されたボトル缶１を搬入ホイール１１Ａが吸着、矢印Ｔ方向に回転して、搬送ホイール１２に移載するようになっている。

搬送ホイール１２は、複数の保持テーブル１３を備え、それぞれの保持テーブル１３は、ボトル缶１を保持して回転軸線Ｏ周りに矢印Ｓ方向に周回（公転）するようになっている。また、保持テーブル１３は、ボトル缶１を吸着、保持して、保持テーブル１３中心の軸線１３Ａ周りに自転可能とされている。

また、搬送ホイール１２が周回する際にボトル缶１の口部２が通過する軌跡の所定位置には、清掃装置２０が設けられ、ボトル缶１の口部２が清掃可能とされている。そして、検査及び清掃装置２０による清掃が終了したボトル缶１は、搬出機構１８に搬出されるようになっている。

保持テーブル１３は、図３に示すように、ボトル缶１の缶底９を保持する缶底保持部１４と、缶底９中央のドーム部と対応して形成され缶底保持部１４に挿入される缶底受部材１５と、缶底保持部１４を回転駆動させる回転駆動装置（不図示）とを備えている。

缶底保持部１４は、内側にボトル缶１の缶底９が挿入可能な凹部１４Ａが形成されていて、凹部１４Ａに挿入された缶底９を保持可能とされている。
凹部１４Ａは、ボトル缶１の缶底９の内周側に下方に向かって設けられた凸部９Ａを受ける缶底受座１５Ａと、凸部９Ａの外周側に設けられた傾斜部９Ｂと対応する傾斜受座１５Ｂと、缶胴４の缶底９側を保持する周壁部１４Ｂにより画成され、缶底９と対応した形状とされている。

保持テーブル１３は、缶低保持部１４に保持したボトル缶１を軸線１３Ａ廻りに回転可能とされており、本実施形態では、例えば、ボトル缶１の口部２が無端ベルト２５に設けられたフェルト２１に接触した後に軸線１３Ａ回りに１．４回転して、フェルト２１が口部２の側部２Ｂ全周を清掃するようになっている。

搬出機構１８は、搬出ホイール１８Ａと、ボトル缶１を次工程に搬送する搬出路１８Ｂと、不良のボトル缶１を排出する排出路１８Ｃとを備え、搬出機構１８は、搬送ホイール１２により搬送されたボトル缶１を、搬出ホイール１８Ａにより保持するとともに検査結果に基づき、良品を搬出路１８Ｂに、不良品を排出路１８Ｃに搬送するようになっている。

清掃装置２０は、図３〜図６に示すように、例えば、口部２を払拭するフェルト（払拭部材）２１と、フェルト２１を口部２に対して相対移動させる移動機構２２と、フェルト２１を口部２に沿わせる２本のガイド部材２６と、ガイド部材２６を口部２に押圧する２本の付勢部材２７とを備え、ボトル缶１の口部２にフェルト２１を接触させて、口部２の端部２Ａ及び側部２Ｂに付着した塵埃等を払拭するようになっている。

ここで、端部２Ａとは、ボトル缶１の口部２を軸線１３Ａ方向からみた場合に視認可能な領域をいい、側部２Ｂとは、ボトル缶１の口部２を側面視した場合のカール部８を含む領域をいい、好適にはカール部８及びネジ部６を含む領域を、さらに好適にはカール部８、ネジ部６及び膨出部７を含む領域をいう。

移動機構２２は、第１のプーリ２３Ａと、第２のプーリ２３Ｂと、駆動装置２４と、第１、第２のプーリ２３Ａ、２３Ｂに巻回され表面にフェルト２１が配置された無端ベルト２５とを備え、駆動装置２４が駆動されて第２のプーリ２３Ｂを回転することで、第１のプーリ２３Ａ及び無端ベルト２５が周回され、無端ベルト２５に配置されたフェルト２１と、保持テーブル１３に保持されたボトル缶１の口部１２が接触するようになっている。なお、ボトル缶１の口部１２がフェルト２１と接触するとフェルト２１は押圧され、フェルト２１には、例えば、図４に示すような口部１２に沿ったくぼみが生じる。

ガイド部材２６は、図５に示すように、例えば、先端側（ボトル缶１の口部２と対向する側）に円弧状の凹部２６Ａが形成されていて、凹部２６Ａにはフェルト２１が配置可能とされている。ガイド部材２６は、例えば、ナイロン等の合成樹脂、鉄、ステンレス等の金属に、必要に応じてめっき処理、バフ仕上げを施して、表面摩擦の低減、耐久性の向上を施したものを用いることが好適である。また、ガイド部材２６の先端形状は、円弧の他、側面視U字形の曲面、V字形等の屈曲をともなう形状等、口部１２の形状、清掃する範囲と対応させて任意に設定してもよい。

付勢部材２７は、先端側にガイド部材２６が取付けられるプッシュロッド２７Ａと、プッシュロッド２７Ａを付勢するコイルスプリング２７Ｂとを備えている。コイルスプリング２７Ｂは、一端側が基台２０Ａに取付けられ、他端側がプッシュロッド２７Ａの後端部に取付けられていて、コイルスプリング２７Ｂの引張力によってプッシュロッド２７Ａ及びガイド部材２６を、矢印Ｐ側に付勢して、ボトル缶１の口部２側に押圧するようになっている。

凹部２６Ａに配置されたフェルト２１は、口部２の端部２Ａ及び側部２Ｂと沿うことで、フェルト２１が端部２Ａ及び側部２Ｂに同時に接触することができる。また、付勢部材２７により矢印Ｐ方向に押圧されるので、フェルト２１が、端部２Ａ及び側部２Ｂと同時に接触することができる。

ベルト調整機構２８は、一端側が基台２０Ａに回動自在に支持され他端側が第２のプーリ２３Ｂを支持するベアリング（不図示）の外輪に当接する揺動板２８Ａと、基台２０Ａに接続された調整環２８Ｂと、揺動板２８Ａと調整環２８Ｂとを接続するコイルスプリング２８Ｃとを備え、揺動板２８Ａは第１のプーリ２３Ａを介して無端ベルト２５をＦ方向に付勢して、無端ベルト２５に所定の張力を生じさせるようになっている。

角度調整機構４０は、図３に示すように、保持部材４１と、保持部材４１を製造装置側で支持する支持部材４２とを備え、清掃装置２０を、保持部材４１を介して支持部材４２に取付けることで、製造装置本体に対する清掃装置２０の角度（例えば、３０°）を調整して、フェルト２１が口部２と充分に接触するように構成されている。

保持部材４１は、ボトル缶１及び保持部材４１に形成された円弧の長穴４１ａを貫通する調整ボルト４３により支持部材４２に固定されている。
調整ボルト４３は、保持部材４１の支持部材４２に対する傾きを調整して、ガイド部材２６でバックアップされたフェルト２１が口部２の端部２Ａ及び側部２Ｂに沿うように調整するものである。

次に、図３〜図６を参照して、清掃装置２０によるボトル缶１の口部２の清掃について説明する。
（１）まず、角度調整機構４０により、清掃装置２０の傾きを調整する。具体的には、調整ボルト４３を緩めて、清掃装置２０のフェルト２１が搬送ホイール１２で搬送されるボトル缶１の口部２（端部２Ａ及び側部２Ｂ）と充分に接触するように保持部材４１の傾きを調整して、調整ボルト４３を締め込む。
（２）次に、調整機構２８により無端ベルト２５に所定の張力を与える。
（３）次いで、駆動装置２４を作動して、無端ベルト２５及びフェルト２１を周回させる。
（４）次に、搬入機構１１を介して搬送ホイール１２にボトル缶１を送り込む。ボトル缶１の缶胴４及び缶底９が、図３に示すように、缶底保持部１４の凹部１４Ａに保持されるとともに、保持テーブル１３が搬送ホイール１２の回転軸線Ｏ周りに公転して、口部２がフェルト２１と接触する位置にボトル缶１が順次移動される。
（５）保持テーブル１３により所定位置に移動されたボトル缶１は、回転駆動装置により軸線１３Ａ周りに回転される。
（６）ボトル缶１は、保持テーブル１３で回転されるとともに、駆動装置２４により周回された無端ベルト２５に配置されたフェルト２１と接触する。このとき、口部２とフェルト２１の接触は、付勢部材２７により付勢されたガイド部材２６とベルト調整機構２８により確保され、ボトル缶１の口部２がフェルト２１上を、例えば、１．０回転することで、口部２の端部２Ａ及び側部２Ｂに付着した塵埃等が払拭される。

清掃装置２０によれば、ガイド部材２６によりボトル缶１の口部２の端部２Ａ及び側部２Ｂにフェルト２１を接触させるので、口部２の端部２Ａ及び側部２Ｂに付着した塵埃等を同時に払拭することができる。その結果、ボトル缶１の口部２を効率的に清掃することができる。

上記一実施形態に係る清掃装置２０によれば、付勢部材２７により、ガイド部材２６を口部２に押圧するとともに、それぞれのガイド部材２６が口部２に対して独立して移動させるので、フェルト２１を口部２に効率的かつ確実に沿わせることができる。

また、フェルト２１がボトル缶１の口部２に接触する際に、無端ベルト２５に加わる衝撃が、ベルト調整機構２８及び付勢部材２７により吸収、緩和されるので、無端ベルト２５に生じる張力の変動が抑制される。

なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、払拭部材がフェルト２１である場合について説明したが、例えば、不織布やスウェード等を払拭部材として用いてもよい。
また、上記実施の形態においては、フェルト２１を口部に対して移動させる場合に無端ベルト２５を用いる場合について説明したが、無端ベルト２５に代えて、円盤等の回転部材を用いてもよい。

また、上記実施の形態においては、ベルト調整機構２８により無端ベルト２５に張力を付与する場合に、第１のプーリ２３ＡをＦ方向に付勢させる場合について説明したが、第２のプーリ２３ＢをＦ方向と逆方向に付勢してもよい。
また、上記実施の形態においては、口部１２を清掃する際に、ボトル缶１を軸線１３Ａ回りに１．０回転させる場合について説明したが、ボトル缶１の回転数については、ボトル缶１の口部１２がフェルト２１に押圧された場合の接触範囲（ボトル缶１の軸線を中心とする内角）や回転ムラ等に基づき、缶口１２を清掃可能な範囲で任意に設定してもよい。
ボトル缶１の回転数は任意に設定することができる。

また、上記実施の形態においては、清掃装置２０の第１、第２プーリ２３Ａ，２３Ｂの回転軸Ｄ，Ｅをボトル缶１の軸線に対して約３０度傾ける場合について説明したが、口部２の形状により任意に設定することができる。
また、上記実施の形態においては、ガイド部材２６が、コイルスプリング２７Ｂを用いた付勢部材２７により付勢される場合について説明したが、コイルスプリング２７Ｂを用いた付勢部材２７に代えて、他の付勢部材を用いてもよいし、付勢部材を用いずにガイド部材２６を口部２に当接させる構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、ガイド部材２６が２つ配置されて、それぞれのガイド部材２６が独立して移動可能とされる場合について説明したが、ガイド部材２６の配置数、ガイド部材２６を独立して移動可能とするかどうかは、任意に設定することができる。
また、上記実施の形態においては、缶がボトル缶１である場合について説明したが、例えば、缶底から開口部側まで同径に形成された円筒缶の口部に適用してもよい。

本発明に係る缶の清掃方法、清掃装置、缶の製造装置によれば、缶の口部を効率的に清掃することができるので、産業上利用可能である。

１ ボトル缶（缶）
２ 口部
２Ａ 端部
２Ｂ 側部
４ 缶胴
１０ 缶の製造装置
２０ 清掃装置
２１ フェルト（払拭部材）
２２ 移動機構
２５ 無端ベルト（移動機構）
２６ ガイド部材
２７ 付勢部材

Claims (7)

1. 有底円筒状とされ軸線回りに回転される缶の口部を清掃する清掃装置であって、
   前記口部と接触される払拭部材と、
   前記払拭部材と前記口部とを相対移動させる移動機構と、
   前記払拭部材を前記缶の回転方向における複数の周方向位置で前記口部の端部及び側部に沿わせる複数のガイド部材と、を備えることを特徴とする清掃装置。
2. 請求項１に記載の清掃装置であって、
   前記複数のガイド部材を、前記口部に対して押圧する複数の付勢部材を備えることを特徴とする清掃装置。
3. 請求項１又は２に記載の清掃装置であって、
   前記複数のガイド部材は、それぞれ独立して移動可能とされていることを特徴とする清掃装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の清掃装置を備えることを特徴とする缶の製造装置。
5. 有底円筒状とされ軸線回りに回転される缶の口部を清掃する缶の清掃方法であって、
   払拭部材を前記缶の回転方向における複数の周方向位置で複数のガイド部材によって前記口部の端部及び側部に沿わせ、前記払拭部材と前記口部とを相対移動させることを特徴とする缶の清掃方法。
6. 請求項５に記載の缶の清掃方法であって、
   前記複数のガイド部材を、複数の付勢部材により前記口部に押圧することを特徴とする缶の清掃方法。
7. 請求項５又は６に記載の清掃方法であって、
   前記複数のガイド部材を、前記口部に対してそれぞれ独立して移動させることを特徴とする清掃方法。

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