(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋切装置で切り出された蓋をガスターレットで蓋搬送経路に沿ってアンダーカバーガッシング領域に搬送して、該アンダーカバーガッシング領域で缶に蓋が被さる直前に蓋と缶開口部との隙間に向けて不活性ガスを吹き込こんでアンダーカバーガッシングを行うシーマにおける蓋内面掃気装置であって、前記蓋搬送経路に沿って前記蓋切装置の下流側に蓋内面掃気領域を設け、且つ該蓋内面掃気領域の下流側にアンダーカバーガッシング領域を設けてなり、前記蓋内面掃気領域にはガスターレットと蓋ガイドレールとで形成される前記蓋搬送経路の下方に、該蓋搬送経路を前記ガスターレットのポケットと前記蓋ガイドレールに支持されて移動する蓋の内面に向けて置換ガスを吹き付ける置換ガス吹付部を有する置換ガス吹付装置を配置し、該置換ガス吹付装置は、蓋の略半径程度の幅を有する置換ガスチャンバーを有し、該置換ガスチャンバーから前記蓋搬送経路を移動する蓋の蓋パネル内面に向けて置換ガスを上方に噴出するようにしてなることを特徴とするシーマにおける蓋内面掃気装置。
【請求項２】
前記置換ガス吹付装置は、前記置換ガス吹付部より下流側に向かい、置換ガス雰囲気を維持するように設けた囲いを有している請求項１記載のシーマにおける蓋内面掃気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶詰製造ラインにおけるシーマでの蓋巻締前に、缶蓋の内面を置換ガス（不活性ガス）で掃気してガス置換し、缶詰のガス置換率を向上させるようにした、シーマにおける蓋内面掃気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、缶詰製造ラインにおいて缶のヘッドスペースのガスを不活性ガス（以下、置換ガスという）で置換して密封する場合、シーマで図５に示すように蓋２６が缶２５に被さる直前に蓋と缶開口部との隙間に向けて、ガスターレット（図示せず）から置換ガスを矢印３０のように吹き込むことによってヘッドスペース内のガスを矢印３１のように追い出してガス置換する、いわゆるアンダーカバーガッシングを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓋２６には、図６に示すように、内面側にセンタパネル２７とセンタパネルウォール２８が形成する空間が存在し、該空間に存在する空気は、アンダーカバーガッシングを行っても吹き溜りとなって掃気されずに残る。そのため、巻締後その残存空気が缶内に存在することになり、ガス置換率向上の阻害要因となっている問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記従来のアンダーカバーガッシングにおける上記問題点を解消しようとするものであり、蓋内面側のセンタパネルとセンタパネルウォールが形成する空間に存在する空気を巻締前に効率良く掃気して、高ガス置換率を達成できるシーマにおける蓋内面掃気装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決する手段として、アンダーカバーガッシング前に蓋内面の前記空間部をガス置換することを着想し、アンダーカバーガッシング領域直前の蓋搬送経路を置換ガス雰囲気にしたが、蓋は蓋ガイドレールに載り水平もしくは１部下方に搬送されるため、単に置換ガス雰囲気を通過させても前記空間部の空気と置換ガスの置換は殆ど起こらず、初期の目的は達成することはできなかった。そして、さらに研究した結果、下方より積極的に蓋のパネル内面に置換ガスを吹き付けることにより、置換が可能となることを見出し本発明に到達したものである。
【０００６】
即ち、本発明のシーマにおける蓋内面掃気装置は、蓋切装置で切り出された蓋をガスターレットで蓋搬送経路に沿ってアンダーカバーガッシング領域に搬送して、該アンダーカバーガッシング領域で缶に蓋が被さる直前に蓋と缶開口部との隙間に向けて不活性ガスを吹き込こんでアンダーカバーガッシングを行うシーマにおける蓋内面掃気装置であって、前記蓋搬送経路に沿って前記蓋切装置の下流側に蓋内面掃気領域を設け、且つ該蓋内面掃気領域の下流側にアンダーカバーガッシング領域を設けてなり、前記蓋内面掃気領域にはガスターレットと蓋ガイドレールとで形成される前記蓋搬送経路の下方に、該蓋搬送経路を前記ガスターレットのポケットと前記蓋ガイドレールに支持されて移動する蓋の内面に向けて置換ガスを吹き付ける置換ガス吹付部を有する置換ガス吹付装置を配置し、該置換ガス吹付装置は、蓋の略半径程度の幅を有する置換ガスチャンバーを有し、該チャンバーから前記蓋搬送経路を移動する蓋の蓋パネル内面に向けて置換ガスを上方に噴出するようにしてなることを特徴とするものである。
【０００７】
前記置換ガス吹付装置は、前記置換ガス吹付部より下流側に向かい、置換ガス雰囲気を維持するように設けた囲いを有するようにすることが望ましい。それにより、アンダーカバーガッシング領域までの周囲を置換ガス雰囲気にしてアンダーカバーガッシング時の周囲空気の巻き込みが減少し、置換率をより向上させることができる。また、前記置換ガス吹付装置は、蓋の略半径程度の幅を有する置換ガスチャンバーを有し、該置換ガスチャンバーから蓋パネル内面に向けて置換ガスを噴出するようにして構成することで、より効果的に蓋内面の掃気ができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に係るシーマにおける蓋内面掃気装置の実施形態を示している。図中、１はガスターレットであり、その外周部には蓋を支持するポケット２が等ピッチで形成され、該ポケットの円弧面上方側にはガス吹出口３が形成され、アンダーカバーガッシング領域で置換ガスを噴出するようになっている。５はシーミングターレットであり、ガスターレットと同ピッチで缶を拘束するポケット６が形成されている。
【０００９】
１０は置換ガス吹付装置であり、アンダーカバーガッシング領域Ｂ（本実施形態では３０°）と蓋切装置との間の蓋内面掃気領域Ａ（本実施形態ではアンダーカバーガッシング領域手前の、ガスターレットの中心とシーミングターレットの中心を結ぶ位置を０°とすれば、略４０°〜１３５°区間）に、ガスターレット１と蓋ガイドレール１１との間の蓋搬送経路の下方に配置されている。該置換ガス吹付装置は、蓋内面の蓋ガイドレール寄りの蓋の半分に面するように、置換ガスチャンバー１２を有し、該チャンバーの上壁１３に蓋の内面に向かって置換ガスを吹き付ける置換ガス吹付口１４を形成して、置換ガス吹付部を構成している。置換ガス吹付口１４は、必ずしも上壁に形成された多数の孔に限らず、チャンバーの上壁がなくて、チャンバーの上部全体が開口して置換ガス吹付口を形成しても良い。置換ガスチャンバー１２の下方には置換ガス導入口１５が形成され、適宜手段で置換ガス供給口に連結されている。
【００１０】
置換ガス吹付装置１０は、前記吹付部より下流側に向かい置換ガス雰囲気を維持するように設けた囲いを有する。本実施形態では、蓋ガイドレール１１に下方に密着して設けられた側壁１７、置換ガスチャンバー１２の周壁、及び置換ガスチャンバーの底部からガスターレットに向かって水平に延びている底部水平板１８によって、ガスターレット１との間に囲いを形成している。そして、該囲いの下流側末端開口部がアンダーカバーガッシング領域の直前に位置するようにして、置換ガス吹付部から吹き付けられて置換ガスの一部がアンダーカバーガッシング領域手前に放出されるようにしてある。
【００１１】
本実施形態の蓋内面掃気装置は、以上のように構成され、蓋切装置で蓋スタッカーの底部から一枚づつ切り出された蓋２６は、ガスターレット１の各ポケットと蓋ガイドレール（図示していない）に支持されて置換ガス吹付装置１０が配置されている位置に到達すると、該装置の置換ガス吹付口１４から上方に向けて噴出している置換ガスが、図３に矢印１６で示すように、センタパネル２７の内面の片側に当たってセンタパネル面に沿ってガスターレット１側に流れ、センタパネル２７とセンタパネルウォール２８が形成する空間に存在する空気を積極的に追い出して置換し、該部を不活性ガス雰囲気にする。その状態で缶蓋はアンダーカバーガッシング位置に到達し、アンダーカバーガッシングによりさらに不活性ガスが吹き込まれて缶のヘッドスペースのガス置換が行われて巻締密封される。
【００１２】
以上のように、本発明では、置換ガス吹付装置１０によって蓋パネル内面に向けて下方より不活性ガスが積極的に吹き込まれるから、従来のアンダーカバーガッシングでは掃気できなかったセンタパネル２７とセンタパネルウォール２８が形成する空間のガス置換が可能となる。また、本装置で使用された置換ガスは、アンダーカバーガッシング領域手前に放出されるため、アンダーカバーガッシング領域までの周囲を置換ガス雰囲気にする。そのため、アンダーカバーガッシング時の周囲空気の巻き込みが減少しより置換効率を高める効果もある。
【００１３】
図４は、本発明に係る蓋内面掃気装置の他の実施形態を示す。本実施形態の蓋内面掃気装置における置換ガス吹付装置２０は、基本的には前記実施形態と同様であるが、缶移送経路側の設置スペースを少なくして、よりアンダーカバーガッシング領域に近付けて配置できるように工夫してある。即ち、本実施形態では、置換ガスチャンバー２１をガスターレット１側に配置し、蓋内面のガスターレット寄りの半分に面し、該チャンバーの上部開口２２から蓋２６の内面に向かって置換ガスを噴出し、図４に矢印２４で示すように、センタパネル２７の内面片側に当たってセンタパネル面に沿って蓋ガイドレール１１側に流れ、センタパネル２７とセンタパネルウォール２８が形成する空間に存在する空気を積極的に追い出して置換するようにしてある。なお、本実施形態では、置換ガスチャンバー２１の上部をそのまま開口状態にしてあるが、前記実施形態と同様に置換ガス吹付口が形成された上壁を設けても良い。本実施形態では、ガス置換チャンバー２１の側壁側壁と底壁、側壁の頂部から蓋ガイドレール側に水平に延びる頂部水平板２４とで、ガスターレットとの間で囲いを構成している。
【００１４】
実験例
本発明の効果を確認するため、次のような実験を行った。
全内容積２６７ｍｌの缶に、内容液２４０ｍｌを充填し、蓋パネル容積（図６において、Ｌπ×ｈ）１．８ｍｌの蓋を巻締する工程において、図１〜図３に示す実施形態の装置を使用して、アンダーカバーガッシング前に、蓋内面を窒素ガスで掃気してから同じく窒素ガスでアンダーカバーガッシングを行った。巻締後ヘッドスペースの酸素量を測定した。ヘッドスペースの酸素量の測定は、巻締後のヘッドスペースのガスを抜取り、それを分析することによって測定した（実施例１）。
【００１５】
また、該ヘッドスペース酸素量のうち、センタパネルとセンタパネルウォールが形成する空間（以下、便宜上「パネル部」という）に残存する酸素量が占める割合を調べるために、上記缶に内容液を満注パックした状態で、上記と実施例１の方法と同様にして蓋内面の掃気及びアンダーカバーガッシングを行って蓋を巻締し、そのときのヘッドスペース、即ちパネル部の酸素量を測定した（実施例１’）。
【００１６】
また、比較例として、上記缶及び蓋と同じものを使用して同じ内容液量を充填して、上記装置を使用しないで、且つアンダーカバーガッシングも行わないで、巻締した場合のヘッドスペース酸素量を測定した（比較例１）。そして、上記実施例１’の場合と同様に、満注状態にして上記装置を使用しないで、且つアンダーカバーガッシングも行わないで、巻締した場合のヘッドスペース酸素量（パネル部酸素量）を測定した（比較例１’）。さらに、上記缶及び蓋と同じものを使用して同じ充填量を充填して、アンダーカバーガッシングのみを行なった場合について、ヘッドスペース酸素量を測定した（比較例２）。そして、上記と同じ方法でその場合のパネル部酸素量を測定した（比較例２’）。それらの結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１の結果から明らかなように、実施例１ではヘッドスペース酸素量が従来例である比較例１及び比較例２と比べて格段に少なく、本発明の装置が缶詰製造におけるガス置換効率の向上に非常に有効であることが確認された。そして、巻締後のパネル部酸素量は、実施例１’では比較例１’、２’と比較して桁違いに少なくなっており、本発明による蓋下面掃気が効果的に行われていることが分かる。また、上記表より実施例１と比較例１、２のヘッドスペース酸素量を比較した場合、ヘッドスペース酸素量は、パネル部酸素量の減少量以上に減少していることが分かる。その原因は、本装置で使用された置換ガスが周囲を置換ガス雰囲気に改善するため、アンダーカバーガッシング時の周囲空気の巻き込みが減少し、アンダーカバーガッシング効率を高めていることにあると推測される。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明の装置によれば、アンダーカバーガッシング前に蓋内面のパネル面に下方より積極的に置換ガスを吹き付けるので、従来のアンダーカバーガッシングでは掃気できなかったセンタパネルとセンタパネルウォールが形成する空間のガスが効果的に掃気されて置換ガスと置換でき、従来と比較して飛躍的にガス置換率を向上させることができる。
【００２０】
また、本装置で使用された置換ガスは、アンダーカバーガッシング領域手前に放出され、アンダーカバーガッシング領域までの周囲を置換ガス雰囲気にするため、アンダーカバーガッシング時の周囲空気の巻き込みが減少し、置換効率をより高めることができる。さらに、本発明は、従来の装置において、アンダーカバーガッシング領域手前の蓋搬送経路の下方に置換ガス吹付装置を配置するのみで達成できるから、構造が簡単であり、従来装置に低コストで適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるシーマにおける蓋内面掃気装置の配置を示す概略平面図である。
【図２】その要部斜視図である。
【図３】図２の要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るシーマにおける蓋内面掃気装置の要部断面図である。
【図５】アンダーカバーガッシングを示す模式図である。
【図６】蓋の断面図である。
【符号の説明】
１  ガスターレット              ２、６  ポケット
３  置換ガス吹出口              ５  シーミングターレット
１０、２０  置換ガス吹付装置
１１  蓋ガイドレール
１２、２１  置換ガスチャンバー
１４  置換ガス吹付口            １５  置換ガス導入口
１８  底部水平板                ２３  頂部水平板
２５  缶                        ２６  蓋
２７  センタパネル              ２８  センタパネルウォール
【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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