(57)【要約】【課題】簡単な構造で、容器の形状を規制することのできる容器形状規制機構および封栓装置を提供する。【解決手段】容器形状規制機構１は、回転体１０に設けられた複数の容器保持手段２１のそれぞれと上下方向に対にして同心で回転可能に配設されており、内容物が充填された容器３の本体３ｃを押圧して本体３ｃの形状を規制する規制位置と本体３ｃから離間する離間位置とを開閉移動自在な一対の規制部材４２と、各規制部材４２を開閉させる開閉手段４５とを有している。封栓装置４はその容器形状規制機構１を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋状に形成された本体に内容物が充填されている容器の形状を規制する容器形状規制機構であって、鉛直方向に延出する回転軸で回転可能とされた回転体の円周方向において等間隔に設けられ、前記本体に形成された口部を上方に位置させた状態で容器を保持して搬送可能な複数の容器保持手段と、前記回転体と同軸で回転可能かつ前記各容器保持手段と対にして設けられ、回転体の円周方向に形成される前記容器の搬送経路上において前記本体の外表面に当接して前記容器の搬送方向における前記本体の形状を規制する規制位置と前記本体から離間する離間位置とを開閉移動自在に配設され、前記規制位置において前記容器保持手段に保持された容器を介在させて対向する面を有する一対の規制部材からなる複数の規制手段と、前記各規制部材を開閉させる開閉手段とを有していることを特徴とする容器形状規制機構。
【請求項２】
前記開閉手段は、前記回転体に設けられた軸支持部材と、前記軸支持部材に回動自在かつ相互に平行に垂設され、前記一対の規制部材のそれぞれが連接された規制用支持軸と、前記規制用支持軸を回動させ、前記一対の規制部材を水平方向において互いに接離するように開閉を制御するカム機構とからなることを特徴とする請求項１に記載の容器形状規制機構。
【請求項３】
鉛直方向に延出する回転軸で回転可能とされた回転体の円周方向において等間隔に設けられ、前記本体に形成された口部を上方に位置させた状態で容器を保持して搬送可能な複数の容器保持手段を有し、前記回転体の円周方向に形成される前記容器の搬送経路上に配設された封栓作業位置において前記容器の口部を密閉する封栓装置であって、前記容器保持手段を共用し、前記容器の搬送経路上における封栓作業位置以前に前記規制手段の前記一対の規制部材が閉じて前記規制位置で対向し、前記容器の口部を密閉した後に前記一対の規制部材が開くように開閉が制御された請求項１または請求項２に記載の容器形状規制機構を備えることを特徴とする封栓装置。
【請求項４】
前記一対の規制部材は、前記規制位置において互いに対向したときの間隔を充填封止後の容器の仕上がり形状における厚さ寸法に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の封栓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器形状規制機構および封栓装置に係り、袋状の本体を備えた容器の口部から流動性の内容物を充填し、口部を封栓する際に、容器内のヘッドスペースに残るガス（気体）量を調整し、容器の仕上がり形状、特に、前記袋体の厚さ寸法を規制するのに好適な容器形状規制機構およびこの装置を備えた封栓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
充填包装業界等においては、パウチと称される袋状の本体を備えた容器を一連の搬送経路上を搬送しながら、本体の内部に食品や飲料、化粧品、薬剤などの内容物を充填し、本体の口部を密封する装置が利用されている。具体的には、スパウトと称される口部を設けた袋状の容器においては、本体に内容物を充填した後に、スパウトの先端部にキャップを取り付けている。
【０００３】
そして、袋状の容器に食品等を充填した際、本体の口部を密封する（キャップを施す）前に、内容物の劣化を防止するべく、本体に充填された内容物の上部に位置する空間、すなわちヘッドスペースを減少させて本体内部の不要な気体の容積を極力減少させることが行われている。
【０００４】
このヘッドスペースを減少させる機構としては、例えば、容器の搬送装置に、袋状の容器の口部を保持する保持手段を設けた２台の回転ホイールと、各回転ホイールに設けられ、保持手段に保持された容器の胴部の高さに位置する押圧部材とを設け、押圧部材を、回転ホイールが相互に隣接する位置で相互に接近させ、一方の回転ホイールから他方の回転ホイールに袋状の容器を受け渡す際に、胴部を両側から押圧することで胴部内に充填された流動体の上方に位置するヘッドスペースを減少させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０６０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の一対の押圧部材により本体を押圧する機構は、一方の回転ホイールから他方の回転ホイールに袋状の容器を受け渡す瞬間にのみ本体を押圧して本体の形状を規制する構成とされているため、本体内の液面の上昇速度を制御することができず、内容物が噴出して噴きこぼれて、容器の洗浄が必要になるという問題があった。
【０００７】
また、一対で作用する押圧部材をそれぞれ異なる回転ホイールに配設する必要があり、容器の受け渡し時の接点おいて、容器の本体を押圧するまでの時間や押圧部材の移動距離などを最適に設定することが困難であった。
【０００８】
また別の問題として、肉厚の薄い軟質な樹脂素材を単層あるいは複層にして構成されている袋状の本体に充填された内容物は、袋状の本体を吊下させた状態で搬送している間に自重により本体内下方へ溜まって袋状の本体の外形を膨張させ、容器としての仕上がり形状を崩してしまうことがあった。量産される商品においては、特に、充填封止後の仕上がり形状が異なることは、搬送梱包や商品陳列に望ましくない場合が多い。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、充填時の袋状の容器の本体の膨らみ形状や充填封止後の容器の仕上がり形状、特に、前記袋体の厚さ寸法を規制するのに好適な容器形状規制機構およびこの装置を備えた封栓装置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】
【００１０】
前述した目的を達成するため、本発明の容器形状規制機構は、袋状に形成された本体に内容物が充填されている容器の形状を規制する容器形状規制機構であって、鉛直方向に延出する回転軸で回転可能とされた回転体の円周方向において等間隔に設けられ、前記本体に形成された口部を上方に位置させた状態で容器を保持して搬送可能な複数の容器保持手段と、前記回転体と同軸で回転可能かつ前記各容器保持手段と対にして設けられ、回転体の円周方向に形成される前記容器の搬送経路上において前記本体の外表面に当接して前記容器の搬送方向における前記本体の形状を規制する規制位置と前記本体から離間する離間位置とを開閉移動自在に配設され、前記規制位置において前記容器保持手段に保持された容器を介在させて対向する面を有する一対の規制部材からなる複数の規制手段と、前記各規制部材を開閉させる開閉手段とを有していることを特徴とする。
【００１１】
また、前記開閉手段は、前記回転体に設けられた軸支持部材と、前記軸支持部材に回動自在かつ相互に平行に垂設され、前記一対の規制部材のそれぞれが連接された規制用支持軸と、前記規制用支持軸を回動させ、前記一対の規制部材を水平方向において互いに接離するように開閉を制御するカム機構とからなることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、開閉機構により前記容器の搬送経路上において一対の規制部材を同期させて開閉移動することができ、本体の形状を規制するための本体を押圧するタイミング、一対の規制部材の移動距離を従来の受け渡し時点にかかわりなく設定できる。また、一対の規制部材が前記規制用支持軸をそれぞれ回動中心として閉動作することにより、容器の本体の形状を規制する際に、一対の規制部材を前記本体に対して前記回転体の回転中心から反回転中心へと漸次に当接させていくことができる。このように、押圧を瞬間に行わずに緩やかに行うことで、内容物が容器の口部から噴出して噴きこぼれるのを防止することができるし、装置の小型化を容易に図ることができる。
【００１３】
また、本発明の封栓装置は、鉛直方向に延出する回転軸で回転可能とされた回転体の円周方向において等間隔に設けられ、前記本体に形成された口部を上方に位置させた状態で容器を保持して搬送可能な複数の容器保持手段を有し、前記回転体の円周方向に形成される前記容器の搬送経路上に配設された封栓作業位置において前記容器の口部を密閉する封栓装置であって、前記容器保持手段を共用し、前記容器の搬送経路上における封栓作業位置以前に前記規制手段の前記一対の規制部材が閉じて前記規制位置で対向し、前記容器の口部を密閉した後に前記一対の規制部材が開くように開閉が制御された前述の容器形状規制機構を備えることを特徴とする。
【００１４】
そして、前記一対の規制部材は、前記規制位置において互いに対向したときの間隔を充填封止後の容器の仕上がり形状における厚さ寸法に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の封栓装置によれば、封栓装置に容器形状規制機構を組み込むことができるので容器形状規制機構を単独に設ける構成と比較して装置の小型化を容易に図ることができる。そして、封栓作業位置以前において、前記規制手段の一対の規制部材を閉じる際には、容器の本体を押圧して容器の本体内部の不要な気体の容積を極力減少させ、ヘッドスペースを減少させることができ、さらに、前記一対の規制部材が閉じて前記規制位置で対向した状態で容器の口部を密閉することにより、充填時の袋状の容器の本体の膨らみ形状や充填封止後の容器の仕上がり形状を所望の形状（特に、前記袋体の厚さ寸法）に整えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明の容器形状規制機構によれば、開閉機構により一対の規制部材を同期させて開閉移動することができるので、本体の形状を規制するための本体を押圧するタイミング、一対の規制部材の移動距離を従来の受け渡し時点にかかわりなく設定できる。これにより、内容物が容器の口部から噴出して噴きこぼれるのを防止することができるし、装置の小型化を容易に図ることができる。
【００１７】
また、本発明の封栓装置によれば、封栓装置においてキャップを取り付ける前に容器の本体を押圧して容器の本体内部の不要な気体の容積を極力減少させ、ヘッドスペースを減少させることができ、さらに、キャップを取り付け、容器内を封止することにより充填封止後の容器の仕上がり形状を所望の形状（特に、前記袋体の厚さ寸法）に整えることができる。また、容器形状規制機構を一体に設けることができるので、従来の容器形状規制機構を個別に設ける構成と比較して装置の小型化を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る容器形状規制機構が付設された封栓装置の実施形態の要部を示す縦断側面図
【図２】図１の要部側面図
【図３】図１の要部平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る容器形状規制機構１と、この容器形状規制機構１が付設された封栓装置２の実施形態を図１乃至図３を参照して説明する。
【００２０】
図１は本実施形態の封栓装置２の要部を示す縦断側面図である。図１に示す容器３は肉厚の薄い軟質な樹脂製の本体３ｃを有するスパウト付きパウチであり、上方の開口部を位置させたスパウトからなる口部３ａと、流動性を有する飲料や食品などの内容物を収容する下方の袋状をなす本体３ｃと、スパウトからなる口部３ａの本体３ｃ側に位置し、比較的剛性が高く形成されているネック部３ｂとによって形成されている。
【００２１】
ここで、封栓装置２は、駆動源Ｍの回転が伝達され、鉛直方向に延出する回転軸により回転可能とされた筒状の回転体１０を有しており、その円周方向には内容物が本体３ｃに充填された容器３のネック部３ｂを把持し、口部３ｃを上方に位置させた状態で容器３を搬送するための複数の容器保持手段２１が等間隔に設けられ、回転体１０と一体回転可能とされている。
【００２２】
各容器保持手段２１は、容器３のネック部３ｂを把持するための開閉移動する一対のグリッパ２４（一方のみ図示）を備えている。各グリッパ２４は、それぞれ取付部材２５を介して把持用開閉機構２６の一部を構成する回動自在に支承されたグリッパ支持軸２７に取り付けられており、回転体１０の回転により噛合する把持用カム機構（不図示）を用いて、グリッパ支持軸２７を相互に逆方向に回動させることで開閉移動するように構成されている。なお、把持用カム機構の構成は公知の構成を利用することができ、その構成の説明は省略する。
【００２３】
回転体１０の回転により、その円周方向に形成される容器３の搬送経路（移動経路）上の１カ所は封止作業位置とされ、口部３ａにキャップ４を巻締める封栓手段３０が固定配設されている。
【００２４】
図１に示す封栓手段３０は、キャップ４を把持するためのチャック３１を備えており、チャック３１は、チャック３１を開閉する開閉機構３２とともに、チャック３１が把持したキャップ４を回転させて口部３ａに取り付けるためのスピンドル３３に取り付けられている公知の構成のキャップ巻締め装置とする。
【００２５】
そして、本実施形態の封栓装置２は、容器保持手段２１を共用する容器形状規制機構１を備えており、容器形状規制装置１は、容器保持手段２１と、前記回転体と同軸で回転可能に、回転体１０の各容器保持手段２１の下方部分に各容器保持手段２１と対にして設けられた複数の規制手段４１と、各規制手段４１を構成する一対の規制部材４２を開閉させる押圧用開閉手段４５とを有している。
【００２６】
より具体的には、容器形状規制機構１の各規制手段４１は、図１に示す、容器３の内容物が充填された本体３ｃを押圧して挟持するように本体３ｃの形状を規制する規制位置と、図２に二点鎖線にて示す本体３ｃから離間する離間位置とを開閉移動自在な一対の規制部材４２を有している。
【００２７】
各規制部材４２は、略平板状に形成された押圧板４２aを備えており、各押圧板４２aは、規制位置において予め設定された間隔で相互に平行にして対向するように配置されている。すなわち、前記規制位置は、回転体１０の円周方向に形成される容器３の搬送経路上において、各押圧板４２ａ間に容器保持手段に保持された容器を介在させ、各押圧板４２ａの対向面を本体３ｃの外表面に当接させて容器３の搬送方向における本体３ｃの形状を規制する位置である。また、前記離間位置は、各押圧板４２ａの対向面を本体３ｃから離間させる位置である。なお、本実施形態においては、一対の押圧板４２ａが規制位置において互いに対向したときの対向面間の寸法を、充填封止後の容器３の仕上がり形状における厚さ寸法に設定する。
【００２８】
各押圧板４２ａの下端部には水平方向に延出された取付部４３が設けられており、各規制部材４２は全体として断面Ｌ字状をなすように形成されている。なお、各規制部材４２の押圧板４２ａの容器３の本体３ｃを押圧するための対向面形状としては、凹面としたり、凹曲面としたりするなど、各種の形状を用いることができる。また、対向面の表面にフェルトやスポンジなどの緩衝材を配設してもよい。
【００２９】
各規制部材４２の取付部４３は、それぞれブラケット４４を介して、押圧用開閉手段４５の一部を構成する相互に平行に配置された規制用支持軸４６に取り付けられている。各規制用支持軸４６は、その軸線方向を鉛直方向にして軸方向のほぼ中央部分が回転体１０に設けられたテーブル状の軸支持部材４７に回動自在に取り付けられている。
【００３０】
なお、規制部材４１を取り付けるブラケット４４を規制部材４１の取付位置の異なるものに変更することで、規制位置における規制部材４１の間隔を容易に変更することができる。もちろん、規制部材４１を、ブラケット４４との取付位置の異なるものに変更してもよい。すなわち、規制部材４１およびまたはブラケット４４を変更することで規制位置における規制部材４１の間隔を容易に変更することができる。
【００３１】
そして、押圧用開閉手段４５は、回転体１０の回転により搬送経路の所定の位置で作用し、規制用支持軸４６を回動させ、一対の規制部材４２を水平方向において互いに接離させるように開閉を制御するカム機構を有している。具体的には、押圧用開閉手段４５は、各規制用支持軸４６と、各規制用支持軸４６の下端部に取り付けられた従動用歯車４８を有している（一方のみ図示）。各従動用歯車４８は、各従動用歯車４８を相互に逆方向に回動させるために噛み合わされている。そして、一方の従動用歯車４８には、図示しない駆動レバーの一端部が取り付けられており、駆動レバーの他端部にはカムフォロアとしての図示しない回転ローラ４９が取り付けられている。そして、回転ローラ４９は、回転体１０とともに軸支持部材４６を介して各規制手段４１も回転し、図示しない固定側フレームに配設された規制用カムに接離することで、各規制部材４１を開閉するように形成されている。なお、各従動用歯車４８を相互に逆方向に回動させる構成としては、各従動用歯車４８を離間させ、各従動用歯車４８に中間歯車を接続する構成としてもよく、従来公知の各種の構成を用いることができる。
【００３２】
したがって、軸支持部材４７が配設された回転体１０を回転させ、回転ローラ４９を規制用カムに接触させることで、一対の規制部材４１を離間位置から規制位置に移動させ、その後、回転ローラ４９を規制用カムから離間させることで、一対の規制部材４１を規制位置から離間位置に移動させることができる。
【００３３】
そして、回転ローラ４９と規制用カムとの接触位置および接触時間によって、一対の規制部材４２を離間位置から規制位置に移動させる移動時間（速度）、タイミング、規制位置における保持時間などを制御する。本実施形態においては、封栓装置２のグリッパ２４が容器３を把持してから容器３の口部２ａにキャップ４を取り付ける前までのタイミング、すなわち、容器の搬送経路上における封栓作業位置以前で一対の規制部材４１を離間位置から規制位置に移動させ、容器３の口部２ａにキャップ４を取り付けてから、容器３を後工程に渡すまでのタイミングで一対の規制部材４１を規制位置から離間位置に復帰させるように、回転ローラ４９と規制用カムとの接触位置および接触時間などが設定されている。なお、押圧用開閉手段４５は、常時は各規制部材４１が離間位置を保持するように構成されている。また、各規制部材４１は、各規制用支持軸４６の軸心を中心としてドアのように開閉する。
【００３４】
次に、本実施形態の容器形状規制機構１が付設された封栓装置２の作用を説明する。
【００３５】
容器形状規制装置１は、回転体１０の各容器保持手段２１の下方部分に各容器保持手段２１と対にして、同心で回転可能に設けられた複数の規制手段４１と、封栓装置２の容器保持手段２１のグリッパ２４が内容物が充填された容器３のネック部３ｂを把持した状態で、容器３の口部３ａにキャップ４を取り付ける封栓作業位置に至る前までのタイミングで、回転体１０の回転により押圧用開閉手段４５の回転ローラ４９が固定側フレームに配設された規制用カムに接触する。すると、押圧用開閉手段４５が作動して規制用支持軸４６が同期して相互に逆方向に所定角度回転し各規制部材４１が離間位置から規制位置に移動する（図１）。これにより、各規制部材４１は、内容物が充填された本体３ｃを規制用支持軸４６側から水平方向外側に向かって順次当接し、容器３の本体３ｃを予め設定された間隔をもって押圧する。
【００３６】
そして、ヘッドスペースの不要な気体を抜いた状態で、封栓装置２は、容器３の口部３ａにキャップ４を取り付ける。そして、容器３を後工程に渡すまでのタイミングで、回転体１０の回転にともなって回転ローラ４９が規制用カムから離間する。これにより、一対の規制部材４２は、規制位置から離間位置に復帰する。その後、容器保持手段２１のグリッパ２４は、封栓された容器３を適当な位置で開放し、後工程へ送り出す。
【００３７】
このように、本実施形態の容器形状規制機構１によれば、押圧用開閉手段４５により一対の規制部材４２を同期させて開閉移動することができ、本体３ｃの形状を規制するための本体３ｃを押圧するタイミング、一対の規制部材４１の移動距離を自由に設定できる。また、各規制部材４２は、内容物が充填された本体３ｃを規制用支持軸４６側から水平方向外側に向かって順次当接し、容器３の本体３ｃを予め設定された間隔をもって押圧する。これにより、本体３ｃ内の液面の上昇位置が制御され、内容物が噴出して噴きこぼれるのを確実に防止することができるとともに、本体３ｃの内部の不要な気体の容積を極力減少させ、ヘッドスペースを減少させることができる。
【００３８】
また、本実施形態の封栓装置２によれば、前記一対の規制部材４２をあらかじめ設定した寸法に閉じ、ヘッドスペースを減少させた状態で、規制位置で対向した状態で容器の口部を密閉することにより、容器３が膨潤してその形状が設定寸法以上となることを抑止し、充填封止後の容器の仕上がり形状を所望の形状（たとえば、前記袋体の厚さ寸法）に整え、充填作業を終了させることができる。
【００３９】
また、本実施形態の封栓装置２は、駆動源Ｍにより回転する同一の回転体に容器保持手段（グリッパ）や規制手段（規制部材）を配設し、容器３の搬送機構を共用する構成としたので、装置の小型化や省部品化を図ることができる。なお、容器保持手段（グリッパ）や規制手段（規制部材）を配設する回転体は、は必ずしも同一の回転体である必要はなく、同軸で回転する別個の回転体にそれぞれ設けることも可能である。
【００４０】
本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。例えば、容器に関しても、レトルト食品などに用いられる口部を有しないパウチに対しても本発明の容器形状規制機構を良好に適用することができる。この場合、内容物が充填された本体の袋口をシールするシール装置に容器形状規制機構を付設するとよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  容器形状規制機構
２  封栓装置
３  容器
３ａ  口部
３ｂ  ネック部
３ｃ  本体
４  キャップ
１０  回転体
Ｍ  駆動源(モータ）
２１  容器保持手段
２４  グリッパ
２５  取付部材
２６  把持用開閉手段
２７  グリッパ支持軸
３０  封栓手段（キャップ巻締め装置）
３１  チャック
３２  把持用開閉手段
３３  スピンドル
４１  規制手段
４２  一対の規制部材
４２ａ  押圧板
４３  取付部
４４  ブラケット
４５  押圧用開閉手段
４６  規制用支持軸
４７  軸支持部材
４８  従動用歯車
４９  回転ローラ
【図１】
2020132185.tif 000003
【図２】
2020132185.tif 000004
【図３】
2020132185.tif 000005