(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（１１０）の口部（１１１）にキャップ（１００）を仮留めし、仮留め時には容器のヘッドスペース内の気体は口部とキャップとの間を通って流出不能または概ね流出不能な状態でかつキャップに連結された周囲バンド（１０６）は開栓時に口部に残留不能な状態になっており、さらに、容器の少なくとも一部を押圧し（Ｐ１）、それにより、容器内の圧力を高めるようにし、さらに、容器を押圧した状態でキャップの仮留め作用を解除し（Ｐ２）、それにより、ヘッドスペース内の気体の少なくとも一部を容器の口部から流出させ、さらに、容器を押圧した状態で、容器の口部をキャップにより封止（Ｐ４）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が提供される。【選択図】      図５
2005041494.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前記口部にキャップを仮留めし、仮留め時には前記容器の前記ヘッドスペース内の気体は前記口部と前記キャップとの間を通って流出不能または概ね流出不能な状態でかつ前記キャップに連結された周囲バンドは開栓時に前記口部に残留不能な状態になっており、
さらに、
前記容器の少なくとも一部を押圧し、それにより、前記容器内の圧力を高めるようにし、
さらに、
前記容器を押圧した状態で前記キャップの仮留め作用を解除し、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を前記容器の前記口部から流出させ、
さらに、
前記容器を押圧した状態で、前記容器の前記口部を前記キャップにより封止する容器封止方法。
【請求項２】
前記キャップを仮留めすることは、前記キャップの内面に設けられたネジ山部と前記容器の口部に設けられたネジ山部とが前記キャップを回転させることにより係合することを含んでおり、
前記仮留め作用を解除することは、前記キャップを逆回転させることを含む請求項１に記載の容器封止方法。
【請求項３】
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前記口部にキャップを仮留めする仮留め手段と、
前記容器の少なくとも一部を押圧する押圧手段と、
前記容器を押圧した状態で前記キャップの仮留め作用を解除する解除手段と、
前記容器を押圧した状態で前記容器の前記口部を前記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４】
前記キャップの仮留め手段は前記キャップの内面に設けられたネジ山部と前記容器の口部に設けられたネジ山部とが前記キャップを回転させることにより係合するようにしており、
前記解除手段は前記キャップを逆回転するようにしている請求項３に記載の容器封止装置。
【請求項５】
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む請求項３または４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。また、一般的に容器に飲料を充填した後は、中味保護の観点からキャップにより容器を迅速に封止することが強く求められている。
【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、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、さらに容器を押圧した状態でキャップを解放することにより容器のヘッドスペース内の気体を容器外へ迅速に流出させることが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容器を迅速に封止する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前記口部にキャップを仮留めし、仮留め時には前記容器の前記ヘッドスペース内の気体は前記口部と前記キャップとの間を通って流出不能または概ね流出不能な状態でかつ前記キャップに連結された周囲バンドは開栓時に前記口部に残留不能な状態になっており、さらに、前記容器の少なくとも一部を押圧し、それにより、前記容器内の圧力を高めるようにし、さらに、前記容器を押圧した状態で前記キャップの仮留め作用を解除し、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を前記容器の前記口部から流出させ、さらに、前記容器を押圧した状態で、前記容器の前記口部を前記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。さらに、１番目の発明によれば、一旦、容器の内部を高圧にした状態で仮留め作用を解除するので容器のヘッドスペース内の気体を迅速に噴出させるように流出させることができ、従って、容器封止作用に要する時間を少なくすることができる。
【０００９】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記キャップを仮留めすることは、前記キャップの内面に設けられたネジ山部と前記容器の口部に設けられたネジ山部とが前記キャップを回転させることにより係合することを含んでおり、前記仮留め作用を解除することは、前記キャップを逆回転させることを含む。
すなわち２番目の発明によって、単にキャップを逆回転させるという簡単な構成によって本発明を容易に実施することができる。
【００１０】
３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前記口部にキャップを仮留めする仮留め手段と、前記容器の少なくとも一部を押圧する押圧手段と、前記容器を押圧した状態で前記キャップの仮留め作用を解除する解除手段と、前記容器を押圧した状態で前記容器の前記口部を前記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。
【００１１】
すなわち３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することにより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。さらに、３番目の発明によれば、一旦、容器の内部を高圧にした状態で仮留め作用を解除するので容器のヘッドスペース内の気体を迅速に噴出させるように流出させることができ、従って、容器封止作用に要する時間を少なくすることができる。
【００１２】
４番目の発明によれば、３番目の発明において、前記キャップの仮留め手段は前記キャップの内面に設けられたネジ山部と前記容器の口部に設けられたネジ山部とが前記キャップを回転させることにより係合するようにしており、前記解除手段は前記キャップを逆回転するようにしている。
すなわち４番目の発明によって、単にキャップを逆回転させるという簡単な構成によって本発明を容易に実施することができる。
【００１３】
５番目の発明によれば、３番目または４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む。
すなわち５番目の発明によって、容器の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不能または概ね流出不能な状態でかつキャップに連結された周囲バンドが開栓時に口部に残留不能な状態で前記キャップを仮留めすることで、これらの状態を容易に形成することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
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（プレキャッパー）Ｚ１、およびキャップ本締め部（キャッパー）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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。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。キャップ仮締め部Ｚ１においては１００は単に仮締めされているだけであり、ヘッドスペースＨＳ内の気体は外部と流通不能な状態になる。すなわち仮締め時においてはヘッドスペース内の気体は口部１１１とキャップ１００との間を通って流出不能な状態となる。もしくは仮締め時においてはキャップ１００と口部１１１との間にわずかに隙間が形成されているものの、ヘッドスペースＨＳ内の気体は概ね流出不能な状態、つまり後述するように容器１１０を押圧することによってヘッドスペースＨＳ内の気体がわずかにリークするものの容器１１０の内圧が高まりうる状態（略封止）であってもよい。
【００１９】
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１０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内の気体）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。
【００２０】
本発明においては前述したヘッドスペース内の気体が口部１１１とキャップ１００との間を通って流出不能または概ね流出不能な状態にある必要があるが、キャップ１００の巻締め角度が或る値を越えた場合にはキャップ１００の周囲バンド１０６に関連づけられた爪部１０７が容器１１０の顎部１１３に係合してしまう。この場合には仮留め作用の解除が事実上実施できなくなるので、本発明においてはヘッドスペースＨＳ内の気体が外部と流通不能な状態でかつ爪部１０７を再利用できる状態で仮留めを行う必要がある。ここで、爪部１０７を再利用できる状態とは、開栓時に周囲バンド１０６が口部１１１に残留しないようにした状態であり、この場合にはブリッジ１０５は破断しない。ヘッドスペースＨＳ内の気体が口部１１１とキャップ１００との間を通って流出不能な状態でかつ爪部１０７を再利用できる状態を形成するために、本発明においては図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の中心付近の所定の位置で顎部１１３に接触するように配置される。この場合には、停止部材１２１、１２２が顎部１１３の中心付近の位置に存在しているので螺合時にキャップ１００の爪部１０７が顎部１１３に部分的に係合するものの、爪部１０７は顎部１１３に完全には係合せず、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。従って、このように爪部１０７が部分的に係合しただけであれば、キャップ１００を逆回転させることにより爪部１０７を元の状態まで戻し、キャップ１００、特に周囲バンド１０６、爪部１０７を再利用することができる。一方、周囲バンド１０６および爪部１０７が停止部材１２１、１２２に接触して停止する場合には、インナーリング１０１、コンタクトリング１０２、アウターリング１０３のうちの少なくとも一つが容器１１０に接触する場合がある。図３（ａ）においてはインナーリング１０１が容器１１０に接触している。このような場合にはヘッドスペース内の気体は口部１１１とキャップ１００との間を通って流出不能になる。また、これらリング１０１、１０２、１０３が容器１１０に接触していない場合であってもキャップ１００の内方ネジ山部１０４と容器１１０の外方ネジ山部１１２とが或る程度まで螺合している場合には、容器１１０の押圧時にヘッドスペースＨＳ内の気体がわずかに流出するものの容器１１０の内圧は高まりうる。本発明においてはこのような流出不能な状態または概ね流出不能な状態は停止部材１２１、１２２を適切な位置に配置することによって容易に形成できる。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。次いでキャップ本締め部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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。前述したようにヘッドスペース内の気体が口部１１１とキャップ１００との間を通って流出不能、すなわちヘッドスペースＨＳ内の気体が外部と流通不能である場合には、押圧作用によって容器１１０の内圧が高くなる。一方、容器１１０がキャップ１００によって略封止されている場合には、押圧作用によってヘッドスペースＨＳ内の気体がわずかにリークするものの容器１１０の内圧は或る程度高くなる。
【００２６】
再び図１を参照すると、図１の場所Ｂ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。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。次いで、キャッピングヘッド１０’のクラッチ部１３’を作動させてスピンドル１２’を逆回転させ、これをチャック５０’に伝達する。これにより、キャップ１００は上昇するように回転するので、キャップ１００と容器１１０との間の封止状態または略封止状態が解除され、ヘッドスペースＨＳ内の気体が外部と流通可能な状態となる。一方、押圧部９１、９２によって容器１１０の内圧は高められているので、ヘッドスペースＨＳ内の気体は外部に噴出するようになり、容器１１０内の液面Ｌも上昇を開始する。次いで、図１の場所Ｃにおいてクラッチ部１３’を作動させてスピンドル１２’の回転をチャック５０’に伝達しないようにする。この間、ヘッドスペースＨＳ内の気体が概ね常圧になるまでヘッドスペースＨＳ内の気体は外部に噴出し続ける。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。ヘッドスペースＨＳ内の気体が噴出することにより、ヘッドスペースＨＳは図２（ｂ）に示されるヘッドスペースＨＳ’まで小さくなるようになり、液面Ｌも図２（ｂ）の液面Ｌ’まで上昇する。次いで図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。本締め段階においては場所Ｂにおいて逆転した分を元の仮締め角度まで戻すと共にキャップ１００をさらに巻締めして、容器１１０がキャップ１００によって完全に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り、この時点でキャップ１００を逆回転させるとブリッジ１０５が破断して周囲バンド１０６が容器１１０の顎部１１３に残留するようになる。つまり、この場合にはキャップ１００の再利用はできない。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。
【００２７】
図５は本発明に基づく容器封止装置の使用時における角度および時間の関係を示す図である。図５においてはキャップ本締め部Ｚ２におけるキャッピングヘッド１０’が下降部４１’により昇降する際の上昇位置および下降位置とキャップ本締め部（キャッパー）全体が回転動作するキャッパー動作角度との関係、ならびに押圧部９１、９２を備えた保持部材８０の開閉状態とキャッパー動作角度との関係が示されている。さらに、これら関係の下方には押圧部９１が容器１１０の側面に接触したときからのキャッピングヘッド１０’の動作状態と時間（ｍｓｅｃ）との関係が示されている。図５はキャップ本締め部Ｚ２における状態を示しているが、キャップ１００はキャップ仮締め部Ｚ１において、例えば約１９５°の仮締め角度で予め仮留めされている。
【００２８】
キャッピングヘッド１０’は下降部４１’を通過することによって、キャップ本締め部（キャッパー）が回転動作するキャッパー動作角度が図５に示されるように約５５°であるときに下降を開始し、キャッパー動作角度約１００°において完全に下降する。図５に示される上昇位置と下降位置との間の高さの差は約４０ｍｍである。キャッピングヘッド１０’が完全に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。この場合にはキャップ１００はキャップ仮締め部Ｚ１においてヘッドスペースＨＳ内の気体が流出不能または概ね流出不能な状態で仮締めされている。キャップ１００が担持されると図５に示されるキャッピングゾーンＣ１に進入する。一方、押圧部９１、９２が設けられている保持部材８０はキャッパー動作角度約０°から一旦、開放し、キャッパー動作角度約３０°から閉鎖するよう動作する。図示されるように保持部材８０はキャッパー動作角度約６０°において完全に閉鎖するようになるが、保持部材８０に設けられた押圧部９１、９２はキャッパー動作角度約４５°において容器１１０の側面に接触するようになる。図示されるような押圧部９１、９２が容器１１０に接触するときの時刻をｔ０とする。
【００２９】
図５の下方に示される「逆転あり」のパターンのように時刻ｔ０からキャッピングゾーンＣ１開始までの間の段階Ｐ１（０ｍｓｅｃから３６０ｍｓｅｃ）においては容器１１０は押圧部９１、９２によって押圧された状態にあって、キャップ１００はチャック５０’によって担持されていない状態にある（図１の場所Ａを参照されたい）。前述したようにヘッドスペースＨＳ内の気体は外部に流出不能または概ね流出不能な状態のままであるので、段階Ｐ１においては容器１１０の内圧が上昇するようになる。次いで、段階Ｐ２になると、チャック５０’がキャップ１００を担持した後に、このチャック５０’がこれまでとは反対方向に回転するようになる（図１の場所Ｂを参照されたい）。段階Ｐ２においては約２００ｍｓｅｃにわたってキャップ１００が逆回転され、これにより、例えば容器１１０の外方ネジ山部１１２とキャップ１００の内方ネジ山部１０４とが係合開始する位置（仮締め角度０°）までキャップ１００が戻り、キャップ１００と容器１１０との間の係合作用が解除される。すなわちヘッドスペースＨＳ内の気体が外部に流出可能な状態となる。好ましい実施形態においてはキャップ１００は２２５ｒｐｍで逆回転される。段階Ｐ１において容器１１０の内圧が予め高められているので、容器１１０のヘッドスペースＨＳ内の気体は前述した係合作用が解除された直後からキャップ１００と容器１１０の口部１１１との間の隙間から外部に噴出するようになる。次いで、段階Ｐ３においてはクラッチ部１３’によって、スピンドル１２’の回転運動がチャック５０’に伝達されないようになり（図１の場所Ｃを参照されたい）、キャップ１００と容器１１０との間の係合作用が解除された状態でチャック５０’は停止することとなる。段階Ｐ３の停止時間は３００ｍｓｅｃであるが、このことについては後述する。次いで、段階Ｐ４においてクラッチ部１３’が再び作動して、スピンドル１２’の回転運動がチャック５０’に正転方向に伝達されるようになる（図１の場所Ｄを参照されたい）。段階Ｐ４において正転運動は約６００ｍｓｅｃにわたって行われる。好ましい実施形態においてはキャップ１００は１８０ｒｐｍで正転される。次いで余剰時間に相当する段階Ｐ５においてチャック５０’を再び停止させると、キャッピングゾーンＣ１が終了する。すなわちキャップ本締め部Ｚ２における水平レール４’の下降部４１’が終了するので、キャッピングヘッド１０’はキャッパー動作角度約２８０°から約３２０°にわたって容器１１０のキャップ１００から離れるよう上昇する。次いで、キャッピングヘッド１０’が上昇を開始した後に保持部材８０はキャッパー動作角度約３１０°から開放を開始し、キャッパー動作角度約３２０°において完全に開放する（図１の場所Ｅ、Ｆを参照されたい）。
【００３０】
一方、図５の最下方にはこのような逆転のための段階を設けないようにした「逆転なし」のパターンが示されている。キャッピングヘッド１０’および保持部材８０の動作は前述した「逆転あり」のパターンと同一である。一方、容器１１０はキャップ仮締め部Ｚ１において概ね流出不能な状態、すなわち容器１１０の押圧時にヘッドスペースＨＳ内の気体がわずかにリークする状態で仮締めされている。「逆転なし」のパターンの段階Ｑ１においては保持部材８０の押圧部９１、９２によって容器１１０が押圧された状態で維持される。これにより、容器１１０のヘッドスペースＨＳ内の気体が口部１１１とキャップ１００との間から少しずつリークするものの、容器１１０の内圧が高まるようになる。段階Ｑ１においては時間が約１０００ｍｓｅｃに到達するまでヘッドスペースＨＳ内の気体をリークさせることにより、ヘッドスペースＨＳの圧力をほぼ常圧にする。段階Ｑ１の時間は１０００ｍｓｅｃであるが、このことについては後述する。次いで、段階Ｑ２において前述した段階Ｐ４の場合と同じように約６００ｍｓｅｃにわたってキャップ１００を巻締めする。しかしながら、図示されるように「逆転なし」のパターンにおいてはΔＱの分だけキャッピングゾーンＣ１をオーバーしている。従って、「逆転あり」のパターンの場合には「逆転なし」のパターンの場合よりも押圧から巻締め完了までの時間を短くすることができる。
【００３１】
充填時に比較的多数の泡が容器１１０のヘッドスペースＨＳ内に発生するような液体の場合、比較的多数の泡がヘッドスペースＨＳ内に発生し、泡の被膜のためにヘッドスペースＨＳ内の気体、特に泡内の気体が外部にリークするのが妨げられている。従って、ヘッドスペースＨＳ内に泡が発生していないのが好ましく、これにより容器１１０の押圧時にヘッドスペースＨＳ内の気体を外部に迅速に流出させることができる。
【００３２】
前述した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、ヘッドスペースＨＳを小さくすることができるのでアセプティック法を採用した容器の入味線とホットパック法を採用した容器の入味線とをほぼ等しくすることができ、消費者の混乱を避けることも可能となる。さらに、本発明に基づく容器封止装置においては、図５に示したようにキャップ仮締め部Ｚ１において仮締めされた容器１１０を一旦押圧することにより容器１１０の内圧を高め（段階Ｐ１）、次いで、キャップ１００を逆回転させて仮締め状態を解除すること（段階Ｐ２）により、容器１１０のヘッドスペースＨＳ内の気体を外部に迅速に噴射するように流出しているので、容器を封止するのに要する時間を少なくすることができる。
【００３３】
【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。
【００３４】
さらに、１番目の発明によれば、容器封止作用に要する時間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、２番目の発明によれば、本発明を容易に実施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、容器封止作用に要する時間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、４番目の発明によれば、本発明を容易に実施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、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不能な状態でかつ周囲バンドが開栓時に口部に残留不能な状態を容易に形成することが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】本発明に基づく容器封止装置使用時における角度および時間の関係を示す図である。
【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
Ｐ１…押圧の段階
Ｐ２…逆回転の段階
Ｐ３…停止の段階
Ｐ４…巻締めの段階
【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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