(57)【要約】【課題】液体が充填された容器が加温時に変形、転倒するのを防止する。【解決手段】口部と液面との間にヘッドスペース（ＨＳ）が形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器の少なくとも一部を押圧し、それにより、ＨＳ内の気体の少なくとも一部が口部から流出するようになり、さらに、容器の少なくとも一部を押圧した状態で、容器の口部をキャップにより封止する容器封止方法、および空気雰囲気において口部と液面との間にＨＳが形成されるように可撓性材料製容器に液体を充填し、二酸化炭素雰囲気において容器の少なくとも一部を押圧し、それにより、ＨＳ内の空気の少なくとも一部が口部から流出するようになり、さらに、二酸化炭素雰囲気において押圧作用を解除し、それにより、二酸化炭素が容器のＨＳに吸い込まれるようになり、さらに、容器の口部をキャップにより封止する、容器封止方法が提供される。【選択図】      図４
2005041496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部と液面との間にヘッドスペースが形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器の少なくとも一部を押圧し、それにより、前記ヘッドスペース内の気体の少なくとも一部が前記口部から流出するようになり、
さらに、
前記容器の少なくとも一部を押圧した状態で、前記容器の前記口部をキャップにより封止する、容器封止方法。
【請求項２】
前記押圧工程の前に、前記ヘッドスペース内の気体が前記口部と前記キャップとの間を通って流出可能な隙間が形成された状態で前記キャップを前記容器の口部に仮留めすることを含む、請求項１に記載の容器封止方法。
【請求項３】
二酸化炭素雰囲気下で行われるようにした請求項１または２に記載の容器封止方法。
【請求項４】
口部と液面との間にヘッドスペースが形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器の少なくとも一部を二酸化炭素雰囲気において押圧し、それにより、前記ヘッドスペース内の気体の少なくとも一部が前記口部から流出するようになり、
さらに、
前記二酸化炭素雰囲気において前記押圧作用を解除し、それにより、前記二酸化炭素が容器の前記ヘッドスペースに吸い込まれるようになり、
さらに、
前記容器の前記口部をキャップにより封止する、容器封止方法。
【請求項５】
前記押圧工程の前に、前記ヘッドスペース内の気体が前記口部と前記キャップとの間を通って流出可能な隙間が形成された状態で前記キャップを前記容器の口部に仮留めすることを含む、請求項３に記載の容器封止方法。
【請求項６】
口部と液面との間にヘッドスペースが形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器の少なくとも一部を押圧する押圧手段と、
前記容器の少なくとも一部を押圧した状態で、前記容器の前記口部をキャップにより封止する封止手段とを具備する容器封止装置。
【請求項７】
前記押圧部材による押圧工程の前に、前記ヘッドスペース内の気体が前記口部と前記キャップとの間を通って流出可能な隙間が形成された状態で前記キャップを前記容器の口部に仮留めする仮留め手段を含んでいる請求項６に記載の容器封止装置。
【請求項８】
前記仮留め手段が、前記キャップを所定の位置で停止させる停止手段を含んでいる請求項７に記載の容器封止装置。
【請求項９】
前記押圧手段が前記容器に対して面接触するようにした請求項６から８のいずれか一項に記載の容器封止装置。
【請求項１０】
前記押圧手段が前記容器の側面のうちの押圧される面の面積が大なる部分を押圧するようにした請求項６から９のいずれか一項に記載の容器封止装置。
【請求項１１】
前記押圧手段が、前記容器の前記口部をキャップにより封止する際の前記容器を保持するための保持手段に備えられている請求項６から１０のいずれか一項に記載の容器封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性材料、例えばプラスチック材料からなる容器を封止する容器封止方法およびこの封止方法を実施する容器封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在では、可撓性材料、例えばプラスチック材料からなる容器、例えばＰＥＴボトル内に飲料を充填して消費者に供給することが広く行われている。通常は、容器に飲料を充填した後に容器の口部をキャップ等で封止しており、このような場合には容器の口部と容器内における飲料の液面（以下、適宜「入味線」と称する）との間に空間（以下、「ヘッドスペース」と称する）が形成されている。
【０００３】
飲料を容器に充填する方法としては、主に二つの方法、すなわちホットパック法とアセプティック法とが採用されている。ホットパック法は、比較的高温、例えば８０℃から９０℃の温度において飲料を容器に充填して封止する方法であり、比較的高温であっても風味などが損なわれない飲料を充填する際に採用されている。従って、ホットパック法を採用した容器は高温に耐えるために比較的肉厚になっている。これに対し、アセプティック法は無菌常温条件において飲料を容器に充填して封止する方法であり、通常の８０℃から９０℃の加熱殺菌では十分な殺菌ができない場合、または高温では風味などが損なわれうる飲料を充填する場合に採用されている。従って、アセプティック法を採用した容器はホットパック法を採用した容器よりも肉薄になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に近年においては前述したように飲料が充填されている容器を加温装置、例えば自動販売機またはウォーマー機器などで加温した状態で販売することが行われている。ところが、アセプティック法を採用した場合には、容器加温時に容器のヘッドスペース内の気体が膨張することによりプラスチック材料製容器自体が変形することが多い。特にこのような容器がウォーマー機器内に陳列された状態で加温される場合には、容器が変形することによって容器が転倒するという不具合が生じる。一方、ホットパック法を採用した場合には比較的高温で飲料を充填しているため、容器を再度加熱しても、容器のヘッドスペース内の気体は充填時の状態に戻るだけであり、また容器自体が比較的肉厚であるために加温時における容器の変形、転倒などの不具合は少ないものの、通常よりもヘッドスペースを大きくした場合には前述した容器の変形、転倒などの不具合が生じる可能性がある。このような不具合を解決するために、例えば、特開２００３−６３５７１号公報においてはプラスチック容器のヘッドスペースに二酸化炭素ガスを吹き込み、二酸化炭素ガスによってヘッドスペース内の空気の一部を置換し、二酸化炭素ガスの一部が飲料内に溶け込むことにより、加温されて、ヘッドスペース内の気体が膨張することによるプラスチック容器の変形を最小にすることが記載されている。しかしながら、このような場合には二酸化炭素ガスを別途用意したノズル等により吹き込む必要があるので工程数および製造コストが増し、容器のヘッドスペース内の気体を充分に置換できない場合は効果があがらないこともある。
【０００５】
そこで本発明者は上記課題を克服すべく鋭意研究を重ねた結果、不具合の原因である容器のヘッドスペース内の気体を低減することで上記課題を解決できるとの知見を得て、容器封止方法および容器封止装置を構築し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
従って、本発明は、液体が充填された容器を加温する際に容器が変形、転倒するのを防止するようにした容器封止方法およびこの方法を実施する容器封止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、口部と液面との間にヘッドスペースが形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器の少なくとも一部を押圧し、それにより、前記ヘッドスペース内の気体の少なくとも一部が前記口部から流出するようになり、さらに、前記容器の少なくとも一部を押圧した状態で、前記容器の前記口部をキャップにより封止する、容器封止方法が提供される。
【０００８】
すなわち１番目の発明によって、容器の少なくとも一部を押圧した状態で容器を封止しているので容器のヘッドスペースを小さくすることができ、これにより、容器の加温時に膨張する気体が少なくなるので、加温時に容器が変形、転倒するのを防止することができる。
【０００９】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記押圧工程の前に、前記ヘッドスペース内の気体が前記口部と前記キャップとの間を通って流出可能な隙間が形成された状態で前記キャップを前記容器の口部に仮留めすることを含む。
すなわち２番目の発明によって、押圧作用の前にキャップが容器の口部に仮締め状態で取り付けられているので、異物が容器の口部から進入することなしに、容器を押圧してこれを迅速に封止することができる。
【００１０】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、二酸化炭素雰囲気下で行われるようにした。
すなわち３番目の発明によって、ヘッドスペース内の気体を二酸化炭素にした状態で容器を封止しているので、加温時にヘッドスペース内の二酸化炭素が液体に溶け込むこととなり、容器が変形、転倒するのをさらに防止することができる。
【００１１】
４番目の発明によれば、口部と液面との間にヘッドスペースが形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器少なくとも一部を二酸化炭素雰囲気において押圧し、それにより、前記ヘッドスペース内の気体の少なくとも一部が前記口部から流出するようになり、さらに、前記二酸化炭素雰囲気において前記押圧作用を解除し、それにより、前記二酸化炭素が容器の前記ヘッドスペースに吸い込まれるようになり、さらに、前記容器の前記口部をキャップにより封止する、容器封止方法が提供される。
【００１２】
すなわち４番目の発明によって、ヘッドスペース内の気体の少なくとも一部が二酸化炭素に置換されるので、加温時にヘッドスペース内の二酸化炭素が液体に溶け込むこととなり、容器が変形、転倒するのを容易に防止することができる。
【００１３】
５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記押圧工程の前に、前記ヘッドスペース内の気体が前記口部と前記キャップとの間を通って流出可能な隙間が形成された状態で前記キャップを前記容器の口部に仮留めすることを含む。
すなわち５番目の発明によって、押圧作用の前にキャップが容器の口部に仮締め状態で取り付けられているので、異物が容器の口部から進入するのを妨げることができる。
【００１４】
６番目の発明によれば、口部と液面との間にヘッドスペースが形成されるように液体が充填された可撓性材料製容器の少なくとも一部を押圧する押圧手段と、前記容器の少なくとも一部を押圧した状態で、前記容器の前記口部をキャップにより封止する封止手段とを具備する容器封止装置が提供される。
【００１５】
すなわち６番目の発明によって、容器の少なくとも一部を押圧した状態で容器を封止しているので容器のヘッドスペースを小さくすることができ、これにより、容器の加温時に膨張する気体が少なくなるので、加温時に容器が変形、転倒するのを防止することができる。
【００１６】
７番目の発明によれば、６番目の発明において、前記押圧部材による押圧工程の前に、前記ヘッドスペース内の気体が前記口部と前記キャップとの間を通って流出可能な隙間が形成された状態で前記キャップを前記容器の口部に仮留めする仮留め手段を含んでいる。
すなわち７番目の発明によって、押圧作用の前にキャップが容器の口部に仮締め状態で取り付けられているので、異物が容器の口部から進入することなしに、容器を押圧してこれを迅速に封止することができる。
【００１７】
８番目の発明によれば、７番目の発明において、前記仮留め手段は、前記キャップを所定の位置で停止させる停止手段を含んでいる。
すなわち８番目の発明によって、ヘッドスペース内の気体が口部とキャップとの間を通って流出可能な隙間を容易に形成することができる。
【００１８】
９番目の発明によれば、６番目から８番目のいずれかの発明において、前記押圧手段が前記容器に対して面接触するようにした。
すなわち９番目の発明によって、線接触する場合よりも入味線を上昇させることでヘッドスペース内の気体を流出させることができると共に入味線位置のばらつき、すなわち流出させる気体の量のばらつきを少なくすることができる。
【００１９】
１０番目の発明によれば、６番目から９番目のいずれかの発明において、前記押圧手段が前記容器の側面のうちの押圧される面の面積が大なる部分を押圧するようにした。
すなわち１０番目の発明によって、押圧部材による押圧力に対する入味線の上昇の割合、すなわち流出させる気体の量の割合を高めることができる。
【００２０】
１１番目の発明によれば、６番目から１０番目のいずれかの発明において、前記押圧手段が、前記容器の前記口部をキャップにより封止する際の前記容器を保持するための保持手段に備えられている。
すなわち１１番目の発明によって、押圧部材を保持部材に備え付けることにより既存の保持部材を押圧部材として利用できるようになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく容器封止装置を示す略図である。図１に示されるように本発明に基づく容器封止装置１はキャップ担持部Ｚ０、キャップ仮締め部Ｚ１、およびキャップ本締め部Ｚ２の三つより構成されている。キャップ担持部Ｚ０においては可撓性材料、例えばプラスチック材料からなる容器１１０、例えばＰＥＴボトルの口部に取り付けられるキャップ１００が供給される。図示されるように、キャップ１００はキャップ用シュート７０を通ってキャップ用テーブルフィーダ７１上の縁部付近に供給される。キャップ用テーブルフィーダ７１は鉛直軸線回りに回転しているので、キャップ１００はキャップ用テーブルフィーダ７１上において回転することとなる。また、図示されるようにキャッピングヘッド１０がキャッピングヘッド１０の中心付近に設けられたローラ５によって水平レール４上を一方向に移動している。キャッピングヘッド１０の先端にはキャップ１００を担持するためのチャック５０が設けられている。水平レール４の一部分には下降部４１が設けられているので、キャッピングヘッド１０が水平レール４の下降部４１を通過する際にはキャッピングヘッド１０は水平レール４と下降部４１との間の距離だけ下降する。図示されるようにキャップ担持部Ｚ０における下降部４１はキャッピングヘッド１０が前述したキャップ用テーブルフィーダ７１の縁部付近で下降するように形成されている。これにより、キャッピングヘッド１０が下降する際にはキャッピングヘッド１０のチャック５０はキャップ用テーブルフィーダ７１上のキャップ１００を担持できるようになる。
【００２２】
一方、キャップ１００が取り付けられる容器１１０は容器１１０の口部１１１が上方を向くように適切に配置された後で、図示しないフィラーによって所定量の液体、例えば飲料が供給される。本発明における容器１１０はアセプティック法を採用するための容器を想定しているが、ホットパック法を採用した容器であっても本発明を適用できるのは明らかである。図２（ａ）は容器に所定量の液体を供給した直後の容器の部分図である。図２（ａ）に示されるように液体を充填した後の容器１１０は口部１１１と液面Ｌ（入味線）との間に空間、すなわちヘッドスペースＨＳが形成されている。このように液体が充填された容器１１０は当該技術分野において公知のスターホイール（図示しない）によってキャップ仮締め部Ｚ１まで供給される。前述したフィラー（図示しない）付近においては異物が生じうるので、このような異物が口部１１１から容器１１０内に進入するのを防止する必要がある。一方、詳細に後述するキャップ本締め部Ｚ２は通常は洗浄が困難であるのでフィラー（図示しない）とキャップ本締め部Ｚ２とを隣接して配置することはできない。キャップ仮締め部Ｚ１は、容器１１０の口部１１１にキャップ１００を仮締めすることにより異物が容器１１０内に進入するのを防止すると共に容器１１０自体をフィラー（図示しない）からキャップ本締め部Ｚ２まで搬送する役目を果たしている。
【００２３】
キャップ仮締め部Ｚ１においてはキャップ担持部Ｚ０においてキャッピングヘッド１０のチャック５０に担持されたキャップ１００が容器１１０の口部１１１に仮締めされる。キャップ仮締め部Ｚ１においては水平レール４に沿って移動している複数のキャッピングヘッド１０が示されているが、これらキャッピングヘッド１０の構成自体は同一であるので、キャッピングヘッド１０の構成要素を示す参照番号は一部についてのみ示している。
【００２４】
図１に示されるようにキャップ仮締め部Ｚ１においては水平レール４に設けられた別の下降部４１によってキャッピングヘッド１０が下降する。前述したようにキャッピングヘッド１０のチャック５０はキャップ担持部Ｚ０において既にキャップ１００を担持している。一方、液体が充填された容器１１０は水平レール４に対応するように配置された案内レール７２およびベース７３に沿って水平レール４の下方を案内される。キャップ仮締め部Ｚ１に配置された保持部材６０が容器１１０を把持し、キャッピングヘッド１０が下降する。図示されるように本実施形態においては保持部材６０は二つの保持部６１、６２を含んでおり、これら保持部６１、６２が容器１１０の側面を挟むように把持する。容器１１０の断面が矩形である場合には、保持部材６０の保持部６１、６２は容器１１０の両側部を把持することとなる。当然のことながら、容器１１０の断面が円形であってもよい。容器１１０が保持部材６０により把持されることにより、キャッピングヘッド１０のチャック５０は容器１１０の口部１１１に対応した位置に配置されるようになる。次いでキャッピングヘッド１０に備えられたマグネット１１をこれに対応するマグネット（図示しない）によって回転させることによりキャッピングヘッド１０のスピンドル１２が回転する。これによりキャップ１００を担持したチャック５０も同様に回転し、キャップ１００の内方ネジ山部と口部１１１の外方ネジ山部とが螺合するようになる。次いでマグネット１１の回転を調節することで、キャップ１００は最後まで締められることなしに仮締めの状態で容器１１０の口部１１１に取り付けられることとなる。次いで水平レール４の下降部４１が終了することによりキャッピングヘッド１０は再び上昇し、キャッピングヘッド１０のチャック５０と容器１１０とが離間するようになる。キャップ仮締め部Ｚ１においてはキャップ１００は単に仮締めされているだけであり、キャップ１００と容器１１０の口部１１１とは前述した内方ネジ山部および外方ネジ山部によって螺合されているものの、キャップ１００と容器１１０の口部１１１との間には隙間が形成されている。そして、キャップ仮締め部Ｚ１においては容器１１０内の液面ＬおよびヘッドスペースＨＳ自体は図２（ａ）に示されるような液体が充填された直後の状態の液面ＬおよびヘッドスペースＨＳと同一である。
【００２５】
図３（ａ）はキャップと容器の口部との一例についての螺合作用の開始を示す拡大図である。理解を容易にするために図３（ａ）においてはキャッピングヘッドのチャック５０を省略している。図３（ａ）に示されるように、内方ネジ山部１０４が形成されているキャップ１００の下端にはキャップ開栓時に破断可能なブリッジ１０５を介して開栓明示用の周囲バンド１０６が連結されている。この周囲バンド１０６の内方には複数の爪部１０７が設けられている。これら爪部１０７は容器１１０の口部１１１に設けられた顎部１１３（後述する）に係合して、開栓時に周囲バンド１０６の連れ周りを防止することによりブリッジ１０５の破断を確実に行う役目を果たす。また、キャップ１００の天板１０８にはインナーリング１０１、コンタクトリング１０２およびアウターリング１０３が設けられている。キャップ１００が容器１１０に完全に係合する際にはインナーリング１０１は容器１１０の口部１１１の内周面１１５と係合し、コンタクトリング１０２は口部１１１の頂部１１７と係合し、アウターリング１０３は口部１１１の外周面１１６とそれぞれ係合することにより、容器１１０の内容物（液体およびヘッドスペースＨＳの気体）を封止する役目を果たす。さらに、口部１１１の外周面１１６に設けられた外方ネジ山部１１２の下方には段差状に形成された顎部１１３が設けられており、さらに顎部１１３の下方にはサポートリング１１４が形成されている。なお、図３（ａ）はキャップと容器の口部の一例を示すものであり、キャップと容器の口部とが別の構造であってもよい。
【００２６】
前述したように本発明においては口部１１１とキャップ１００との間に隙間が形成されている必要があるので、図３（ａ）に示されるような停止部材１２１、１２２（図１には示さない）を容器１１０の口部１１１の両側に配置するようにすることができる。図示されるように停止部材１２１、１２２は口部１１１の顎部１１３の上面付近に接触するように配置する。この場合には、停止部材１２１、１２２が存在することによりキャップ１００が口部１１１に螺合される際にキャップ１００の爪部１０７が口部１１１の顎部１１３に係合することはない。従って、キャップ１００は周囲バンド１０６および／または爪部１０７が停止部材１２１、１２２に接触した状態で停止する。このときにはキャップ１００の内方ネジ山部１０４と口部１１１の外方ネジ山部１１２とが部分的に係合しているものの、前述したリング１０１、１０２、１０３のいずれもが口部１１１には係合しないので、容器１１０のヘッドスペースＨＳは内方ネジ山部１０４と外方ネジ山部１１２との間の隙間を通じて外気と流通できる状態にある。すなわち本発明においては停止部材１２１、１２２によって容器１１０の口部１１１とキャップ１００との間に隙間が形成された状態を容易に形成できる。
【００２７】
図３（ｂ）および図３（ｃ）は停止部材１２１、１２２の実施例を示す図である。図３（ｂ）においてはプレート状の二つの停止部材１２１、１２２が口部１１１の外方ネジ山部１１２とサポートリング１１４との間の顎部１１３を両側から挟むように接触している。図３（ｂ）に示されるような場合には停止部材１２１、１２２を両側から挟むように使用できるので寸法の異なる口部１１１であってもこれら停止部材１２１、１２２を適用することが可能となる。一方、図３（ｃ）に示される実施例においては、略Ｕ字形状の部材の先端が停止部材１２１、１２２になっており、これら停止部材１２１、１２２は互いに所定の間隔を空けて基部１２０に連結されている。図３（ｃ）に示される実施例の場合には停止部材１２１と停止部材１２２との間の寸法を変更することはできないが、基部１２０のみを口部１１１に向かって一方向に移動させることにより停止部材１２１、１２２を顎部１１３の位置に迅速に位置決めすることができる。
【００２８】
次いで、停止部材１２１、１２２を後退させた後に、図１に示されるようにキャップ仮締め部Ｚ１とキャップ本締め部Ｚ２との間に配置されたスターホイール７５によって、キャップ１００が仮締めされた容器１１０はキャップ仮締め部Ｚ１からキャップ本締め部Ｚ２まで搬送される。キャップ本締め部Ｚ２においても水平レール４’に沿って移動している複数のキャッピングヘッド１０’が示されているが、これらキャッピングヘッド１０’の構成自体は同一であるので、キャッピングヘッド１０’の構成要素を示す参照番号は一部についてのみ示している。
【００２９】
図１のキャップ本締め部Ｚ２における場所Ａに示されるようにキャップ本締め部Ｚ２においては水平レール４’に設けられた別の下降部４１’によってキャッピングヘッド１０’が下降する。一方、キャップ１００が仮締めされた容器１１０は水平レール４’に対応するように配置された案内レール７２’およびベース７３’に沿って水平レール４’の下方を案内される。キャップ本締め部Ｚ２に配置された保持部材８０が容器１１０を把持した後、キャッピングヘッド１０’が下降すると、キャッピングヘッド１０’のチャック５０’が容器１１０のキャップ１００を担持するようになる。図示されるように本実施形態においては保持部材８０は二つの保持部８１、８２を含んでおり、これら保持部８１、８２が容器１１０の側面を挟むように把持する。図１の場所Ａから場所Ｂに示されるように容器１１０が保持部材８０により把持されることにより、キャッピングヘッド１０のチャック５０は容器１１０のキャップ１００に対応した位置に配置されるようになる。
【００３０】
図４（ａ）は本発明に基づく容器封止装置の保持部材を示す部分拡大側面図である。これら図面に示される容器１１０は断面が矩形であって、幅狭部Ｗを境界とした上方部分Ｘと下方部分Ｙとを含んでいる。本発明に基づく容器封止装置の保持部材８０はキャップ仮締め部Ｚ１の保持部材６０とほぼ同様に容器１１０の側面のうちの上方付近Ｘを把持するようになっている。従って、保持部８１、８２の長さは容器１１０の上方部分Ｘの長さにほぼ等しくなっている。図４（ａ）に示されるようにキャップ本締め部Ｚ２に配置される保持部材８０の各保持部８１、８２は押圧部９１、９２をそれぞれ含んでいる。これら押圧部９１、９２の長さも上方部分Ｘの長さにほぼ等しくなっている。図４（ｂ）は図４（ａ）の線Ａ−Ａに沿ってみた断面図である。図４（ｂ）を参照すると、保持部８１、８２は二つのプレート状部材から構成されていて断面が略Ｌ字形状の部材である。これら保持部８１、８２のそれぞれの一端は回転ベース８７、８８に連結されており、保持部８１、８２は回転ベース８７、８８の中心軸線８５、８６回りに互いに反対方向に回動可能である。これにより、保持部材８０は容器１１０の側面を把持できる。押圧部９１、９２は保持部８１、８２の容器１１０に近い側の面の中央付近にそれぞれ固定されている。このため、保持部８１、８２がそれぞれ中心軸線８５、８６回りに回動することにより押圧部９１、９２は容器１１０の側面、この場合には上方部分Ｘの中央付近を押圧する。このように押圧部９１、９２が容器１１０を押圧することにより保持部８１、８２の回動時に容器１１０を適切にセンタリング、すなわちキャッピングヘッド１０の下方に適切に配置することができるようになる。
【００３１】
容器１１０の断面が矩形である場合を想定すると、キャップ仮締め部Ｚ１に設けられた保持部材６０は保持部６１、６２の内面が容器１１０の側面に接触するように把持する。一方、キャップ本締め部Ｚ２に設けられる保持部材８０の場合には保持部８１、８２の内面は容器１１０の側面にそれほど接触せず、押圧部９１、９２が容器１１０の側面の中央付近を押圧するようになる。すなわち容器１１０は押圧部９１、９２によって両側から圧搾（以下、適宜「スクイーズ」と称する）されることとなり、これにより容器１１０の押圧された側面は容器１１０の中心軸線に向かって凹むようになる。図２（ｂ）は圧搾後に封止した容器の部分図であり、図２（ｂ）においては押圧部９１、９２を省略している。前述したようにキャップ１００と容器１１０の口部１１１との間には隙間が形成されているので、このような圧搾作用によって容器１１０が内側に凹んだ分だけヘッドスペースＨＳ内の気体がこの隙間から流出し、容器１１０内の液体は液面Ｌから液面Ｌ’まで上昇するようになる。同様に図２（ａ）に示されるようなヘッドスペースも図２（ｂ）に示されるようにヘッドスペースＨＳ’まで小さくなるようになる。
【００３２】
再び図１を参照すると、図１の場所Ｂから場所Ｃにかけて容器１１０は押圧部９１、９２により圧搾され、これによりヘッドスペースＨＳ内の気体が流出して液面Ｌが上昇ｓる。ついで図１の場所Ｄにおいてキャップ１００を本締めする。キャッピングヘッド１０’に備えられたモータ１１’によってキャッピングヘッド１０’のスピンドル１２’を回転させ、これによりキャップ１００を担持したチャック５０’も同様に回転する。仮締め段階においてはヘッドスペース内の気体が容器１１０口部１１１とキャップ１００との間を通って流出可能な隙間（図示しない）が形成されているが、本締め段階においてはこのような隙間が排除されるようにキャップ１００は回転され、これにより容器１１０はキャップ１００によって封止されるようになる。すなわちこの場合には周囲バンド１０６の内方爪部１０７が容器１１０の口部１１１に設けられた顎部１１３に係合するようになる。次いで図１の場所Ｅにおいてスピンドル１２’に設けられたクラッチ部１３’が作動してスピンドル１２’の回転がチャック５０’に伝達されないようになる。最終的に水平レール４’の下降部４１’が終了することにより場所Ｆにおいてキャッピングヘッド１０’は再び上昇し、キャッピングヘッド１０’のチャック５０’と容器１１０のキャップ１００とが離間するようになり、封止された容器１１０は別途設けられたスターホイール７６にてキャップ本締め部Ｚ２から搬送される。
【００３３】
このように、本発明に基づく容器封止装置１においては容器１１０の少なくとも一部を押圧した状態で容器を封止しているので容器のヘッドスペースＨＳを従来よりも小さくすることができ（図２（ｂ）を参照されたい）、これにより、容器１１０の加温時に膨張する気体が少なくなるので、加温時に容器が変形、転倒するのを防止することができる。また、本発明においては少なくともキャップ仮締め部Ｚ１を二酸化炭素雰囲気に配置するようにしてもよい。この場合にはヘッドスペースＨＳ内の気体の全てが二酸化炭素になる。従って、ヘッドスペースＨＳを小さくしつつヘッドスペースＨＳ内の気体を二酸化炭素にすることができる。従って、封止後の容器１１０の加温時にはヘッドスペースＨＳ自体が小さいことに加えてヘッドスペースＨＳ内の二酸化炭素が液体内に溶け込むので、容器１１０の変形、転倒などをさらに妨げることができる。
【００３４】
図５（ａ）は異なる形状の押圧部９１を備えた保持部材８０を示す図である。図５（ａ）の左方に示される押圧部９１の先端は半径が８ｍｍの半円筒形状部分から構成されている。すなわち図５（ａ）の場合には押圧部９１の先端には平坦部は設けられていない。図５（ａ）の中央に示される押圧部９１の先端は半径が８ｍｍである二つの１／４円筒形状部分とこれらの間に配置された幅が２ｍｍの平坦部とから構成されている。同様に図５（ａ）の右方に示される押圧部９１の先端は半径が８ｍｍである二つの１／４円筒形状部分とこれらの間に配置された幅が４ｍｍの平坦部とから構成されている。
【００３５】
図５（ｂ）は図５（ａ）に示される押圧部により容器を押圧したときの押圧前および押圧後の液面高さの差を示す図である。図５（ｂ）の縦軸は液面Ｌが押圧前と押圧後との間に上昇した高さを示しており、横軸は図５（ａ）に示される三種類の押圧部を示している。ここで、典型的な容器１１０を示す図である図６を参照する。図６に示されるように典型的な容器１１０は幅が局所的に狭くなっている幅狭部Ｗ１、Ｗ２を有しており、これら幅狭部Ｗ１、Ｗ２を境界として図４（ａ）に示されるように上方部分と下方部分とに分けて考えることができる。そして、図６に示されるように容器１１０の断面が矩形である場合には上方短側面Ｘ１が容器の断面の短辺に相当する側の側面の上方部分に相当する。そして、下方短側面Ｙ１は容器の断面の短辺に相当する側の側面の下方部分に相当する。同様に、上方長側面Ｘ２は容器の断面の長辺に相当する側の側面の上方部分に相当すると共に、下方長側面Ｙ２が容器の断面の長辺に相当する側の側面の下方部分に相当する。図５（ｂ）および後述する図５（ｃ）は図６に示される上方長側面Ｘ２を両側から押圧する場合を示している。すなわち、図５（ａ）においては一方の押圧部９１のみが示されているが、圧搾時にはこれら押圧部９１と同一形状の押圧部９２とが使用されたものとする。
【００３６】
図５（ｂ）に示されるように押圧部９１の先端に平坦部が設けられていない場合には液面Ｌが上昇した液面高さの差は比較的小さく、約１５．５ｍｍである。これに対し、平坦部が存在する押圧部を使用した場合には、平坦部が存在しない場合よりも液面高さの差は大きくなる。さらに、図５（ｂ）に示されるように平坦部が２ｍｍである場合と平坦部が４ｍｍである場合とを比較すると、平坦部が４ｍｍであるときのほうが液面高さの差は大きくなっている。すなわち少なくとも平坦部が４ｍｍまでの範囲においては平坦部が長いときほど液面高さの差が大きくなることが分かる。従って、少なくとも平坦部が４ｍｍまでの範囲においては線接触する場合よりも面接触すると共に平坦部を長くするのが好ましく、これにより液面Ｌの高さを効率的に上昇させ、ヘッドスペース内の気体を効率的に流出させることができる。
【００３７】
図５（ｃ）は図５（ａ）に示される押圧部を使用したときの液面のバラツキを示す図である。図５（ｃ）における縦軸は押圧後の液面Ｌのバラツキ（標準偏差）を示しており、の横軸は図５（ｂ）の場合と同様である。図５（ｃ）に示されるように、液面Ｌのバラツキは平坦部が存在しない場合が最も大きくなっており、平坦部が２ｍｍ、４ｍｍと増すにつれて液面Ｌのバラツキは小さくなる傾向にある。すなわち少なくとも平坦部が４ｍｍまでの範囲においては平坦部が長いときほど液面のバラツキは小さくなる。従って、少なくとも平坦部が４ｍｍまでの範囲においては平坦部を長くすることによって、容器毎の液面Ｌのバラツキを少なくし、ヘッドスペース内から流出させる気体の量のバラツキを少なくすることができる。
【００３８】
図７（ａ）は図５（ａ）の左方に示す平坦部が設けられていない押圧部９１によって断面が矩形である容器の両側面を押圧したときのスクイーズ量を示す図である。図７（ａ）において縦軸はスクイーズ量、すなわちボトル満容量から液体の充填量とスクイーズ後のヘッドスペースＨＳ容積とを減じた値を示している。図７（ａ）における横軸は断面が矩形の容器１１０の側面の種類、すなわち図６に示される上方短側面Ｘ１、上方長側面Ｘ２、下方短側面Ｙ１、および下方長側面Ｙ２を示している。図７（ａ）に示されるようにスクイーズ量は上方短側面Ｘ１を押圧したときが最も小さく、次いで上方長側面Ｘ２、下方短側面Ｙ１、下方長側面Ｙ２を押圧する順に大きくなっている。また、図７（ｂ）は断面が矩形である容器の両側面を押圧したときのスクイーズ量のバラツキを示す図である。図７（ｂ）の横軸は断面が矩形の容器１１０の側面の種類、すなわち図６に示される上方短側面Ｘ１、上方長側面Ｘ２、下方短側面Ｙ１、および下方長側面Ｙ２を示している。図７（ｂ）に示されるように上方短側面Ｘ１を押圧したときのバラツキが最も小さくなっており、他の３種類の側面Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の押圧時のバラツキはこれよりもかなり大きくなっている。図７（ａ）および図７（ｂ）より、スクイーズ量は、上方側面Ｘ１、Ｘ２を押圧する場合よりも、下方側面Ｙ１、Ｙ２を押圧するときの方が大きいことが分かる。これにより、押圧手段が容器の側面のうち押圧される面の面積が大なる部分として容器の下方部分を押圧することが好ましく、これにより、押圧部材による押圧力に対する入味線の上昇の割合、すなわち流出させられる気体の量の割合を高めることができる。また、スクイーズ量は上方短側面Ｘ１より上方長側面Ｘ２、下方短側面Ｙ１より下方長側面Ｙ２を押圧したときの方が大きいことが分かる。これにより容器の横方向断面が短辺と長辺とからなる略矩形である場合、押圧手段が容器の側面のうち押圧される面の面積が大なる部分として容器の側面のうちの長辺側の側面を押圧することが好ましく、これにより、押圧部材による押圧力に対する入味線の上昇の割合、すなわち流出させられる気体の量の割合を高めることができる。さらに、下方短側面Ｙ１を押圧するよりも下方長側面Ｙ２を押圧したときのほうがバラツキが小さいので、下方側面、特に下方長側面Ｙ２を押圧するのが好ましく、これにより液面Ｌの高さを効率的に上昇させ、ヘッドスペース内の気体を効率的に流出させることができる。
【００３９】
本発明の他の実施形態においてはキャップ仮締め部Ｚ１を通常の空気雰囲気にしてキャップ本締め部Ｚ２を二酸化炭素雰囲気にすると共にキャップ本締め部Ｚ２において押圧部９１、９２により容器１１０を一旦、押圧し、次いでこの押圧状態を解除した後で容器１１０をキャップ１００により封止するようにしてもよい。この場合にはキャップ仮締め部Ｚ１における仮締め時のヘッドスペースＨＳは空気であるものの、キャップ本締め部Ｚ２において押圧部９１、９２によって容器１１０を押圧することにより、このヘッドスペースＨＳ内の空気の少なくとも一部が流出する。次いで、押圧部９１、９２を元位置まで戻すことにより押圧作用を解除すると、容器１１０周りの二酸化炭素がヘッドスペースＨＳ内に吸い込まれる。従って、ヘッドスペースＨＳの容積自体は小さくならないものの、ヘッドスペースＨＳの気体の少なくとも一部が二酸化炭素により置換されることとなる。それゆえ、容器１１０の加温時にヘッドスペースＨＳ内の二酸化炭素が液体内に溶け込むこととなり、容器１１０自体が変形、転倒するのを避けることが可能となる。
【００４０】
前述した実施形態においてはキャップ１００の上方部分Ｘを把持するための保持部材８０に押圧部９１、９２を取り付けた場合を示しており、このような場合には既存の保持部材８０に簡単な構成の押圧部を取り付けることにより押圧作用を容易に得ることができる。しかしながら、独立して回動可能に制御できる押圧部９１、９２を保持部材８０と共にまたは保持部材８０を備えることなしに容器封止装置１に設けることは本発明の範囲に含まれる。また、本発明の容器封止装置および容器封止方法を飲料以外の液体の場合にも適用できるのは明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
各発明によれば、液体が充填された容器を加温する際に容器が変形、転倒するのを防止することができるという共通の効果を奏しうる。
【００４２】
さらに、２番目および７番目の発明によれば、異物が容器の口部から進入することなしに、容器を押圧してこれを迅速に封止することができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、容器が変形、転倒するのをさらに防止することができるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、容器が変形、転倒するのを容易に防止することができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、異物が容器の口部から進入するのを妨げられるという効果を奏しうる。
さらに、８番目の発明によれば、ヘッドスペース内の気体が口部とキャップとの間を通って流出可能な隙間を容易に形成することができる。
さらに、９番目の発明によれば、線接触する場合よりも入味線を上昇させることでヘッドスペース内の気体を流出させることができると共に入味線位置のばらつき、すなわち流出させる気体の量のばらつきを少なくすることができるという効果を奏しうる。
さらに、１０番目の発明によれば、押圧部材による押圧力に対する入味線の上昇の割合、すなわち流出させる気体の量の割合を高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、１１番目の発明によれば、押圧部材を保持部材に備え付けることにより既存の保持部材を押圧部材として利用できるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく容器封止装置を示す略図である。
【図２】（ａ）容器に所定量の液体を供給した直後の容器の部分図である。
（ｂ）圧搾後に封止した容器の部分図である。
【図３】（ａ）キャップと容器の口部の螺合作用の開始を示す拡大図である。
（ｂ）停止部材の実施例を示す図である。
（ｃ）停止部材の実施例を示す図である。
【図４】（ａ）本発明に基づく容器封止装置の保持部材を示す部分拡大側面図である。
（ｂ）図４（ａ）の線Ａ−Ａに沿ってみた断面図である。
【図５】（ａ）異なる形状の押圧部を備えた保持部材を示す図である。
（ｂ）図５（ａ）に示される押圧部により容器を押圧したときの押圧前および押圧後の液面高さの差を示す図である。
（ｃ）図５（ａ）に示される押圧部を使用したときの液面のバラツキを示す図である。
【図６】典型的な容器を示す図である
【図７】（ａ）断面が矩形である容器の側面を押圧したときのスクイーズ量を示す図である。
（ｂ）断面が矩形である容器の側面を押圧したときのスクイーズ量のバラツキを示す図である。
【符号の説明】
１…容器封止装置
４…水平レール
５…ローラ
１０…キャッピングヘッド
１１…マグネット
１２…スピンドル
１３…クラッチ部
４１…下降部
５０…チャック
８０…保持部材
８１、８２…保持部
９１、９２…押圧部
１００…キャップ
１１０…容器
１１１…口部
１２１、１２２…停止部材
ＨＳ…ヘッドスペース
Ｌ…液面
Ｚ０…キャップ担持部
Ｚ１…キャップ仮締め部
Ｚ２…キャップ本締め部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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