(57)【要約】【課題】液体が充填された容器４のヘッドスペース４ｃ内を効率よくガス置換する。または、すでにガス置換されているヘッドスペース４ｃからガスが逃げ出すことを防止する。【解決手段】一対のグリップ部材１８、２０を開閉して容器４を把持、解放するグリッパ１０の、前記両グリップ部材１８、２０にそれぞれ覆い部材２２、２４を設ける。これら覆い部材２２、２４は、グリップ部材１８、２０が容器４を把持した状態で容器４の開口部４ｂを覆う。さらに、覆い部材２２、２４の一方２２には、容器４の開口部４ｂ内にＮ２  あるいはＣＯ２  等のガスを吹き込む吹き出し口２８が設けられている。覆い部材２２、２４で容器４の開口部４ｂを覆った状態でガスを吹き込むので、効率よく置換でき、ガスの消費量も少なくて済む。また、すでにガス置換されている容器４の場合も、搬送中の気流の乱れによってガスが逃げ出してしまうことがない。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送する容器移送装置のグリッパにおいて、
前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けたことを特徴とする容器移送装置のグリッパ。
【請求項２】
容器の移送方向前方側のグリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部の移送方向前方側の側面を覆う覆い部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の容器移送装置のグリッパ。
【請求項３】
一対のグリップ部材の両方に、容器を把持した状態で容器の開口部の側面を取り囲むように覆う覆い部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の容器移送装置のグリッパ。
【請求項４】
覆い部材によって覆われた容器の開口部に向けて、気体を吹き込む吹き出し口を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の容器移送装置のグリッパ。
【請求項５】
グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の容器移送装置のグリッパ。
【請求項６】
前記覆い部材で取り囲まれた空間内に気体を供給する吹き出し口を設けたことを特徴とする請求項３または請求項５に記載の容器移送装置のグリッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、容器内に液体を充填する充填ラインに設けられている容器移送装置のグリッパに係り、特に、内部に液体が充填され、そのヘッドスペース内がＮ２  あるいはＣＯ２  等のガスに置換された容器を搬送し、または、搬送中に前記ガスの置換を行う容器移送装置のグリッパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器内に充填される食品等の液体は、品質の劣化を防ぐために液中の酸素をできるだけ除去するとともに、容器のヘッドスペース内を、液体の充填前に、または充填後キャッピングを行う前に、Ｎ２  あるいはＣＯ２  等のガスに置換して品質の保持を行うようにしている。
【０００３】
容器内のヘッドスペースをガス置換する装置として、フィラにおいて充填を行う前に空の容器内にガスを吹き込んで容器内の空気を排出してガスに置換し、その後液体を充填する構成（例えば、特許文献１参照）と、フィラにおいて容器内に液体を充填した後、キャッパへ移送する途中で、ヘッドスペースにガスを吹き込んで置換する構成（例えば、特許文献２参照）とが従来から知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６０７９９号公報（第２−３頁、図２）
【特許文献２】
特開２００１−２６１０９５号公報（第４−５頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された発明の構成では、フィラによって、予めガス置換された容器内に液体を充填する。その後、キャッパへ移送してキャッピングを行うまでの間は、容器口部が開放した状態のままなので、容器搬送に伴う空気の流れでヘッドスペース内のガスが乱れて容器外に流出してしまうため、ガス置換率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載された発明の構成では、フィラからキャッパへの移送経路の途中に、固定のガス噴射ノズルを設置し、その下方を通過する容器のヘッドスペースにガスを吹き込んで置換するようにしている。このように移動する容器に固定ノズルからガスを吹き込む方法では、充分なガス置換を行うことができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、液体充填後の容器のヘッドスペース内に満たされているすでに置換されたガスが、搬送中に放出されてしまうことのない容器移送装置のグリッパを提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、本発明は、容器内に液体を充填した後、搬送中にヘッドスペース内にガスを吹き込む場合に、効率よく置換することができる容器移送装置のグリッパを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送するものであって、特に、前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けたものである。
【００１０】
この発明に係るグリッパは、容器を把持している状態では、覆い部材によって容器の開口部を覆っているので、高速で容器を移送する場合でも周囲の空気の流れによってヘッドスペース内のガスが乱されることがなく、ヘッドスペース内からガスが流出してしまうことがない。また、このグリッパによって容器を移送している間にヘッドスペースにガスを吹き込む場合でも、搬送に伴う気流の影響が小さく、流されて無駄になるガスの量が少ないので、ガスの噴射量が減りガスを節約することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、容器の移送方向前方側のグリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部の移送方向前方側の側面を覆う覆い部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明では、容器の開口部の移送方向前方側の側面を覆い部材によって覆っているので、容器の移送に伴う気流の影響を受けることが少なく、ヘッドスペース内のガスを保持することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、一対のグリップ部材の両方に、容器を把持した状態で容器の開口部の側面を取り囲むように覆う覆い部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明に係るグリッパは、覆い部材によって容器の開口部の側面を取り囲むように覆っているので、前方側の側面だけを覆った場合よりも一層効果的に容器移送中の気流の影響を排除することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、覆い部材によって覆われた容器の開口部に向けて、気体を吹き込む吹き出し口を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明に係るグリッパでは、容器の開口部に向けて吹き出し口を設け、容器と一体的に移動する吹き出し口から直接容器のヘッドスペース内に気体を吹き込むようにしているので、固定のノズルから吹き込む場合よりも、ガス置換率が大幅に向上する。しかも、覆い部材で覆った状態で吹き込むので、流されてしまうガスの量が少なく、消費するガスの量を少なくすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明に係るグリッパでは、グリップ部材が移動する方向の側面に固定の覆い部材を設けているので、グリップ部材に設けた覆い部材とともに、容器の口部の周囲全体を覆うことも可能であり、ヘッドスペース内のガスが逃げることを防止する場合も、また、移送中にガスを吹き込む場合も、前記各発明の構成よりも一層効果的である。
【００１９】
請求項６に記載の発明に係る容器移送装置のグリッパは、前記覆い部材で取り囲まれた空間内に気体を供給する吹き出し口を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
この発明に係るグリッパでは、覆い部材で囲まれた空間内全体をガス雰囲気にするので、液体を充填する前に予め容器内をガス置換する構成の場合に、ヘッドスペース内のガス濃度が低下することを防止できる。また、充填後に容器内のヘッドスペースをガス置換する構成の場合でも、ガスの吹き出し口を直接容器の開口部に向けていないが、空間内全体をガス雰囲気にすることにより、ガス置換を行うことが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るグリッパを備えた容器移送装置の全体の構成を簡略化して示す平面図、図２は前記グリッパが容器を把持している状態を示す断面図である。この容器移送装置２は、容器４内に液体を充填するフィラ６と、充填後の容器４にキャッピングを行うキャッパ８との間に配置されており、これらフィラ６とキャッパ８との間で容器４の受け渡しを行うようになっている。
【００２２】
この容器移送装置２には、円周方向等間隔で複数のグリッパ１０が設けられている。これら各グリッパ１０は、回転体１２に取り付けられた二本の軸１４、１６を中心に回動する一対のグリップ部材１８、２０を備えており、これら両グリップ部材１８、２０を開閉することにより容器４の首部を把持し、また、解放する。なお、各グリップ部材１８、２０の対向する面には、容器の首部の形状とほぼ一致する円弧状の凹部１８ａ、２０ａが形成されている。
【００２３】
この実施の形態では、グリッパ１０がペットボトルのような樹脂製の軽量容器４を把持して搬送するようになっており、両グリップ部材１８、２０が閉じたときに、容器４の首部に形成されているフランジ４ａの上側を把持する。また、このグリッパ１０との間で容器４の受け渡しを行うフィラ６およびキャッパ８のグリッパ２１（図２中に簡略化して示す）は、前記フランジ４ａの下側を把持するようになっている。なお、この実施の形態では、両グリップ部材１８、２０を回動可能に構成しているが、必ずしもグリップ部材１８、２０の双方を回動可能にする必要はなく、一方だけを回動可能に構成しても良い。
【００２４】
前記グリッパ１０の両グリップ部材１８、２０には、それぞれ、容器４の開口部４ｂを覆う覆い部材２２、２４が取り付けられている。各グリップ部材１８、２０の覆い部材２２、２４は、図３に示すように、それぞれ箱形をしており、進行方向（図１および図３の矢印Ｒ参照）前方側のグリップ部材１８に設けられた覆い部材２２は、天面２２ａと、進行方向前方側の壁面２２ｂおよび半径方向内方側の壁面２２ｃとを有しており、進行方向後方側と半径方向外方側は開放している。
【００２５】
一方、進行方向後方側のグリップ部材２０に設けられた覆い部材２４は、天面２４ａと、進行方向後方側の壁面２４ｂおよび半径方向内方側の壁面２４ｃを有しており、進行方向前方側と半径方向外方側は開放している。
【００２６】
グリッパ１０の進行方向前方側のグリップ部材１８に設けられた覆い部材２２は、進行方向後方側のグリップ部材２０に設けられた覆い部材２４よりも、高さおよび半径方向の長さが僅かに大きくなっており、しかも、進行方向後方側のグリップ部材２０に設けられた覆い部材２４の天面２４ａおよび半径方向内方側の壁面２４ｃが、そのグリップ部材２０の幅（円周方向の幅）よりも、進行方向前方側にやや大きくなっており、両グリップ部材１８、２０が閉じたときに、進行方向後方側のグリップ部材２０に設けられた覆い部材２４が、進行方向前方側のグリップ部材１８に設けられた覆い部材２２内に一部入り込んで、容器４の開口部４ｂを覆う空間３０を外部から確実に遮断できるようになっている。なお、前記構成と逆に、進行方向前方側のグリップ部材１８に設けられた覆い部材２２の天面２２ａおよび半径方向内方側の壁面２２ｃを、進行方向後方側に向かって、そのグリップ部材１８の幅（円周方向の幅）よりも大きくしても良い。
【００２７】
前記両グリップ部材１８、２０に設けられた覆い部材２２、２４の先端部（半径方向外方側の端部）が移動する経路の僅かに外周側に、円弧状の固定覆い部材２６が設けられており、両グリップ部材１８、２０に設けられた覆い部材２２、２４の開放している半径方向外方側の面を覆って、覆い部材２２、２４の内部空間３０を外部から遮断するようになっている。
【００２８】
進行方向前方側のグリップ部材１８に設けられた覆い部材２２の内面に、容器４の開口部４ｂから容器４の内部にガスを吹き込む吹き出し口２８が設けられている。この吹き出し口２８は、チューブ３２およびロータリバルブ３３を介して図示しないガス供給源に接続されており、Ｎ２  またはＣＯ２  等のガスが供給される。なお、このガス吹き出し口２８は、進行方向後方側のグリップ部材２０の覆い部材２４に設けても良い。
【００２９】
前記ガスの吹き出し口２８は、両グリップ部材１８、２０が閉じて容器４を把持したときに、容器４の開口部４ｂの上方に位置するように設けられており、直接容器４内にガスを吹き込めるようになっている。なお、吹き出し口２８の先端（下端）がこのグリッパ１０によって把持される容器４の開口部４ｂに干渉しない高さに設けられていることはいうまでもない。
【００３０】
以上の構成に係る容器移送装置２のグリッパ１０の作用について説明する。フィラ６において液体が充填された容器４は、そのフランジ４ａの下側をグリップしているフィラ６のグリッパ２１から、この容器移送装置２の開閉式のグリッパ１０に引き渡され、フランジ４ａの上側を把持される。
【００３１】
フィラ６から容器移送装置２への受け渡し位置Ａでは、グリッパ１０の両グリップ部材１８、２０が開放した状態であり（図１中の符号１０Ａで示すグリッパ参照）、フィラ６のグリッパ２１に保持されている容器４が、両グリップ部材１８、２０間に挿入されると、これらグリップ部材１８、２０が閉じて容器４のフランジ４ａよりも上部を把持する。両グリップ部材１８、２０が閉じると、これら両者１８、２０に設けられている覆い部材２２、２４も閉じて容器４の開口部４ｂを覆う空間３０を形成する。
【００３２】
グリッパ１０が、フィラ６との容器受け渡し位置Ａから、次のキャッパ８への受け渡し位置Ｂまで容器４を移送する間の所定区間において、前記ロータリバルブ３３およびチューブ３２を介してガス吹き出し口２８へＮ２  またはＣＯ２  等のガスが供給され、容器４の開口部４ｂから容器４の上部のヘッドスペース４ｃ内に吹き込まれる。このようにガスを吹き込むことによって、容器４のヘッドスペース４ｃ内の空気をガスに置換する。なお、両グリップ部材１８、２０の覆い部材２２、２４が閉じた状態でも、これら覆い部材２２、２４の半径方向外方側の端部は開放しているが、その僅かに外周側に固定の円弧状覆い部材２６が配置されているので、容器４の口部を覆う覆い部材２２、２４の内部の空間３０はほぼ密閉された状態になっている。
【００３３】
前記のように、両覆い部材２２、２４によって、容器４の開口部４ｂの周囲を小さい空間３０として区画した状態でガスを吹き込むので、容器４の移動に伴う周囲の空気の流れに影響されることなく、ヘッドスペース４ｃ内の空気が確実にガスに置換される。また、容器４の移動中にガスを吹き込む際に気流によってガスが流されることがないので、ガスの噴射量を減らして消費量を削減することができる。しかも、ガス吹き出し口２８が容器４の開口部４ｂの上方をともに移動しつつガスを吹き込むので、従来の固定ノズルによりガスを吹き込む構成と比較してはるかに効率よくガス置換をすることができる。
【００３４】
なお、前記実施の形態は、フィラ６において容器４内に液体を充填した後、容器４のヘッドスペース４ｃ内にガスを吹き込んで置換する構成であったが、このような構成と異なり、充填を行う前の空の容器４にガスを吹き込んで予め容器４内の空気をガスに置換しておき、その容器４内にフィラ６において液体を充填するようにした構成のものも従来から知られている。この場合には、フィラ６により液体を充填した時点でヘッドスペース４ｃ内にはガスが満たされており、グリッパ１０で保持して移送する間にあらためてガスを吹き込む必要はなく、キャッパ８に引き渡すまでの間で、ヘッドスペース４ｃからガスが逃げないようにすればよい。そのためには、ガスを吹き込む吹き出し口２８を設ける必要はなく、覆い部材２２、２４だけを設けておけばよい。このように両グリップ部材１８、２０にそれぞれ覆い部材２２、２４を設けて、把持した状態の容器４の開口部４ｂを覆っておくことにより、容器４を回転移送する際に、周囲の空気の流れによって容器４のヘッドスペース４ｃ内のガスが乱れて逃げ出してしまうことを防止することができる。
【００３５】
また、前記実施の形態では、ガス吹き出し口２８を容器４の開口部４ｂの上方に位置させて容器４のヘッドスペース４ｃ内に直接ガスを吹き込むようにしているが、必ずしも容器４内にガスを直接吹き込む必要はなく、容器４の開口部４ｂから外れた位置にガス吹き出し口２８を設けて、両グリップ部材１８、２０に設けられた覆い部材２２、２４および固定の覆い部材２６によって囲まれた空間３０内全体をガス雰囲気にするようにしても良い。このように空間３０内をガス雰囲気にすることにより、液体の充填前に予め容器４内をガス置換する構成のフィラ６の場合に、すでに置換されているヘッドスペース４ｃ内のガス濃度が低下することをより効果的に防止することができる。さらに、前記空間３０内全体をガス雰囲気にすることにより、液体の充填後に容器４のヘッドスペース４ｃ内の空気をガスに置換することも可能である。
【００３６】
なお、前記実施の形態では、両グリップ部材１８、２０に箱形の覆い部材２２、２４を設け、容器４の開口部４ｂの周囲の空間３０を囲むようにしているが、必ずしも閉鎖された空間３０を形成する必要はなく、例えば、容器４の開口部４ｂの上方やこれに加えて進行方向前方側の側面だけを覆う覆い部材を設けるようにしても良い。この場合でも、移送中の容器４の移動による空気の流れを抑制することができるので、ヘッドスペース４ｃ内のガスが逃げ出すことを防止することができる。また、両グリップ部材１８、２０にそれぞれ覆い部材２２、２４を設けて、容器４の口部を覆う空間３０を形成するようにしたが、グリップ部材１８、２０のいずれか一方にだけ覆い部材を設けることも可能である。また、前記実施の形態では、グリップ部材１８、２０の半径方向外方側は開放しているが、容器の受け渡し位置Ａ、Ｂでのグリッパ１０の開閉時に容器４と干渉しなければ、グリッパ１０の半径方向外方側に壁面を設けても良い。この場合には固定覆い部材２６を省略することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、開閉可能な一対のグリップ部材を備え、これらグリップ部材によって容器の首部を把持して移送する容器移送装置のグリッパにおいて、前記グリップ部材に、容器を把持した状態で容器の開口部を覆う覆い部材を設けたことにより、ヘッドスペース内のすでに置換されているガスが、容器の移送中に逃げ出してしまうことを防止することができる。また、容器移送装置による移送中に、ヘッドスペース内にガスを吹き込んで置換する場合でも、効率よく置換することができ、しかも、搬送により発生する気流の影響が小さく、流されるガスの量が減るので、噴射するガスの量を低減することができる。
【００３８】
また、請求項４に記載の発明によれば、覆い部材によって覆われた容器の開口部に向けて、気体を吹き込む吹き出し口を設けたことにより、容器内に直接ガスを吹き込むことができ、容器の移送中にそのヘッドスペースを効率よくガス置換することができる。
【００３９】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、グリップ部材の移動方向側方に配置され、前記覆い部材とともに容器の開口部の側面を覆う固定覆い部材を設けたことにより、容器の開口部を覆う空間をほぼ密閉することができるので、ヘッドスペース内のガスが逃げ出すことをより効果的に防止することができ、また、移送中にガスを吹き込む場合でも、効率よくガス置換することができる。
【００４０】
また、請求項６に記載の発明によれば、前記覆い部材で取り囲まれた空間内に気体を供給する吹き出し口を設けて、前記空間内全体をガス雰囲気にすることにより、液体の充填前に予め容器内をガス置換する構成のフィラの場合に、すでに置換されているヘッドスペース内のガス濃度が低下することを防止することができる。また、液体充填後にガス置換を行う構成の場合に、ヘッドスペース内のガス置換を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るグリッパを備えた容器移送装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。。
【図２】本発明の一実施の形態に係る容器移送装置のグリッパの縦断面図である。
【図３】前記グリッパの斜視図である。
【符号の説明】
２    容器移送装置
４    容器
４ｂ  容器の開口部
１０    グリッパ
１８    グリップ部材
２０    グリップ部材
２２    覆い部材
２４    覆い部材
２６    固定覆い部材
２８    ガス吹き出し口
【図１】
2004276980.tif 000003
【図２】
2004276980.tif 000004
【図３】
2004276980.tif 000005