(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンビルとシーリングディスクと真空保持装置を備えるアンビルユニットと、
ソノトロードと超音波振動装置を備えるソノトロードユニットと、
前記アンビルユニットおよび前記ソノトロードユニットの間に包装材料を供給する供給ユニットと、
前記アンビルユニットに開封器具を搬送する搬送ユニットと、
前記アンビルに接続され、前記開封器具を前記ソノトロードユニットから生じる超音波振動により前記包装材料に取り付ける際に発生するダストを吸引するバキュームポンプと、を備え、
前記アンビルは、
前記アンビル内部に設けられた開封器具保持用の第１エア通路と、
前記アンビル内部に設けられたダスト排出用の第２エア通路と、
前記第１エア通路の一端に設けられたシーリングディスク接続口と、
前記第１エア通路の他端に設けられた空気吸入口と、
前記第２エア通路の一端に設けられ、前記シーリングディス接続口の周囲に設けられたリング状吸い込み口と、
前記第２エア通路の他端に設けられたダスト排出口と、を備え、
前記空気吸入口に前記真空圧保持装置が接続され、前記ダスト排出口に前記バキュームポンプが接続され、
前記シーリングディスクは前記シーリングディスク接続口に接続された開封器具吸着口を備え、前記シーリングディスクが前記リング状吸い込み口の一部を覆い、前記シーリングディスクの周囲と前記リング状吸い込み口の間に間隙を形成し、前記間隙から前記ダストを吸い込む、
ことを特徴とする開封器具取付装置。
【請求項２】
前記シーリングディスクは裏面から側面にかけてチャンファー面を有し、前記チャンファー面が前記リング状吸い込み口の一部を覆い、前記シーリングディスク周囲と前記リング状吸い込み口の間に前記間隙を形成する、請求項１記載の開封器具取付装置。
【請求項３】
前記アンビルがステンレス鋼を含む請求項１又は２記載の開封器具取付装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の開封器具取付装置を備えた充填機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体や粉体等の食品を充填するための包装容器に対して、注ぎ口、キャップ、キャップフランジ等の開封器具を取り付ける開封器具取付装置（キャップアプリーケータ）に関する。より具体的には、容器の形成・食品充填を行う充填機内に組み込まれる開封器具取付装置であって、包装容器を成形する包装材料に超音波振動によってキャップを取り付ける開封器具取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャップ等の開封器具付きの包装容器の製造方法に関しては、本出願人及び本出願人の関連会社から様々な提案がなされている（特許文献１〜４参照）。
【０００３】
たとえば、特許文献１及び２において、包装材料（カートン）に設けられた孔に開封器具（スパウト、装具）を取り付ける開封器具取付装置が開示されている。図６に示す通り、装置１００において、開封器具１０１が搬送ユニット１０２からアンビルユニット１０３に搬送され、アンビル１０４上に設けられたシーリングディスク１０５が開封器具を保持し、包装材料に設けれた孔に開封器具を挿入し、ソノトロードユニット１０６のソノトロード１０７から発生した超音波振動により開封器具の一部を包装材料に融着させ、開封器具を包装材料に取り付けする。
【０００４】
また、特許文献３及び４において、開封器具取付装置のアンビルとシーリングディスク（係合部品、受け要素）が開示されている。図７に示す通り、アンビルユニット１０３は、アンビル１０４、シーリングディスク１０５を備えている。また図８に示す通り、アンビルの断面構造において、アンビル１０４内に設けられた中央真空通路１１０及びシーリングディスク１０５の中央部に設けられた係合通路１１１を通じて、アンビル１０４の外部に設けられた真空圧ポンプ（図示せず）の吸引作用によって開封器具１１２をシーリングディスク上１０５で保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４４４７４号公報
【特許文献２】特開平１１−１３８６６２号公報
【特許文献３】特表２０１７−５２８３８４号公報
【特許文献４】特表２００１−５１３７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超音波振動により開封器具を包装材料に取り付ける際に、超音波の振動周波数や包装材料の材質等の特定条件によっては、超音波の振動により開封器具の一部にばたつきが生じ、特に開封器具の一部であるキャップフランジにばたつきが生じ、その結果、糸状や紙状の細かいプラスチックダストが発生する場合がある。大量のダストが発生すると、図９に示すように、充填機内のチャンバー等にダストが蓄積し、包装材料の表面にダストが付着し、後の製造工程の品質に影響する場合もある。そのため、充填機をストップして開封器具取付装置を外部に取り出し、充填機内や包装材料表面からダストを除去する必要があった。
【０００７】
本発明の目的は、開封器具を包装材料に取り付ける際に発生するダストを効率的に除去できる開封器具取付装置を提供することである。また、充填機や開封器具取付装置の動作を止めることなく、歩留まり良く効率的にダストを除去できる開封器具取付装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による開封器具取付装置は、アンビルとシーリングディスクと真空保持装置を備えるアンビルユニットと、ソノトロードと超音波振動装置を備えるソノトロードユニットと、前記アンビルユニットおよび前記ソノトロードユニットの間に包装材料を供給する供給ユニットと、前記アンビルユニットに開封器具を搬送する搬送ユニットと、前記アンビルに接続され、前記開封器具を前記ソノトロードユニットから生じる超音波振動により前記包装材料に取り付ける際に発生するダストを吸引するバキュームポンプと、を備え、前記アンビルは、前記アンビル内部に設けられた開封器具保持用の第１エア通路と、前記アンビル内部に設けられたダスト排出用の第２エア通路と、前記第１エア通路の一端に設けられたシーリングディスク接続口と、前記第１エア通路の他端に設けられた空気吸入口と、前記第２エア通路の一端に設けられ、前記シーリングディス接続口の周囲に設けられたリング状吸い込み口と、前記第２エア通路の他端に設けられたダスト排出口と、を備え、前記空気吸入口に前記真空圧保持装置が接続され、前記ダスト排出口に前記バキュームポンプが接続され、前記シーリングディスクは前記シーリングディスク接続口に接続された開封器具吸着口を備え、前記シーリングディスクが前記リング状吸い込み口の一部を覆い、前記シーリングディスクの周囲と前記リング状吸い込み口の間に間隙を形成し、前記間隙から前記ダストを吸い込む。
【０００９】
また、本発明による他の開封器具取付装置は、前記シーリングディスクが裏面から側面にかけてチャンファー面を有し、前記チャンファー面が前記リング状吸い込み口の一部を覆い、前記シーリングディスク周囲と前記リング状吸い込み口の間に前記間隙を形成する。
【００１０】
また、本発明による充填機は、前述の開封器具取付装置を備える。
【発明の効果】
【００１１】
以上の通り、本発明によれば、充填機や開封器具取付装置の動作を止めることなく、歩留まり良く効率的にダストを除去するため、包装材料の表面や充填機内にダストが溜まることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による開封器具取付装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるアンビルの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるアンビルの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるシーリングディスクの斜視図及び断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による開封器具取付装置のダスト除去の効果を示す図である。
【図６】従来の開封器具取付装置の外観を示す図である。
【図７】従来のアンビルユニットの外観を示す図である。
【図８】従来のアンビルユニットの断面構造を示す図である。
【図９】従来の開封器具取付装置におけるダストの発生を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態による開封器具取付装置について図１から図６を用いて説明する。
【００１４】
本実施形態による開封器具取付装置の全体図の一例を図１に示す。また、開封器具取付装置に用いられるアンビルの斜視図の一例を図２に、アンビルの断面図の一例を図３に占めす。
【００１５】
図１に示すとおり、本実施の形態の開封器具取付装置１は、キャップ等の開封器具２を搬送するための搬送ユニット３と、開封器具２を保持し、包装材料６に設けられた孔に開封器具を挿入するアンビルユニット４と、超音波振動を発生させ、開封器具２の一部を包装材料に融着させるためのソノトロードユニット５と、アンビルユニット４とソノトロードユニット５の間に包装材料６を供給する供給ユニット７と、アンビル１１にホース１４を介して接続されたバキュームタンク１５を備える。
【００１６】
アンビルユニット４は、本体部分となるアンビル１１と、アンビル１１上に設けられたシーリングディスク１２と、開封器具２を真空圧によって一定時間シーリングディスク１２上に保持するための真空保持装置（図示せず）を備える。
【００１７】
バキュームポンプ１５は、外部に配置されており、後述するアンビル１１のダスト排出口にホース１４を介して取り付けられている。バキュームポンプ１５は、超音波振動により開封器具２を包装材料６に取り付ける際に発生するダストをバキュームポンプ１５により吸引して充填機の外部にダストを排出する。
【００１８】
ソノトロードユニット５は、超音波発生部分であるソノトロード１３と、ソノトロード１３から超音波を発生させる超音波振動装置を備える。
【００１９】
次に、アンビルの斜視図を図２に示す。図２において、アンビル１１は逆Ｖ字形状の指示部２１、２２を備え、支持部２１、２２の先端部分には、リング状吸い込み口２３が設けられている。リング状吸い込み口２３から吸い込まれたダストが、後述するアンビル１１内に設けられた第２エア通路を通ってダスト排出口２６から排出される。
【００２０】
リング状吸い込み口２３を覆うようにシーリングディスク２４が設けられている。シーリングディスク２４の中央部は、真空圧で開封器具を保持するための開封器具吸着口２５を備えており、シーリングディスク中央部は後述する第１エア通路を通じて真空保持装置とつながっている。図２において、シーリングディスク２４は指示部２１に装着される前の状態を示している。指示部２２にはシーリングディスクが装着されている。
【００２１】
なお、図２において、アンビル１１に２つの支持部を有する一例を示したが、１つのみの指示部でもよい。また開封器具の取り付けの作業効率を考慮して３つ以上の指示部を備えてもよい。
【００２２】
次に、アンビルの断面図を図３に示す。図３において、アンビル１１の指示部２１内部に、第１エア通路３１、第２エア通路３２を備えている。図３においては、シーリングディスク２４がリング状吸い込み口２３を覆うように指示部２１に装着されている。
【００２３】
第１エア通路３１は従来技術と同様に開封器具保持用の通路であり、第１のエア通路３１の一端に設けられたシーリングディスク接続口３３と他端に設けられた空気吸入口３４を備える。シーリングディスク接続口３３とシーリングディスク中央の開封器具吸着口２５が接続され、空気吸入口３４と真空保持装置（図示せず）が接続され、真空保持装置から発生する真空圧ポンプの吸引作用によって、シーリングディスク２４上に開封器具２を保持することが可能となる。
【００２４】
第２のエア通路３２は本願発明の特徴の一つであるダスト排出用の通路であり、第１エア通路３１とは異なるアンビル内部の通路である。第２エア通路３２は、第２エア通路３２の一端に設けられたリング状吸い込み口２３に接続され、他端に設けられたダスト排出口２６に接続されている。
【００２５】
ダスト排出口２６はホース１４を介してバキュームポンプ１５に接続されている。
【００２６】
また、図３および図４に示すとおり、シーリングディスク２４がリング状吸い込み口２３の一部を覆い、シーリングディスク２４の周囲とリング状吸い込み口２３の間に間隙２７が形成することにより、この間隙２７からダストを吸い込むことができる。さらに、この間隙２７から吸い込まれたダストが、アンビル１１内に設けられた第２エア通路３２、ダスト排出口２６、およびホース１４を通ってバキュームポンプ１５に排出される。図４に示したシーリングディスク２４は、リング状吸い込み口２３とほぼ同一の大きさを有しており、略円形状のディスクの円周上の一部をカットすることにより、隙間２７を形成している。図４に示すシーリングディスク２４の一例では、６つの隙間２４が形成されている。
【００２７】
これらの構成を有することにより、開封器具の取り付け時に発生するダストをアンビル内部を通じて開封器具取付装置及び充填機の外部に排出できる。すなわち、ダスト発生ポイントの直近の位置であるシーリングディスク周囲にダスト排出機構を設けることにより、ダスト発生とほぼ同時にダストを吸い込み、吸い込まれたダストがバキュームタンク内に保管されるため、充填機内や包装材料にダストが付着することを防止できる。
【実施例】
【００２８】
ステンレス鋼（ＵＮＳ：Ｓ３０４００）を加工して成形した逆Ｖ字形状の指示部と、支持部の中に形成された第１、第２のエア通路と、支持部の先端に設けられたドーナツ状の円形通路（リング状吸い込み口）を備えたアンビルを準備した。円形通路の外側部分の直径部は４０ｍｍ、内側部分は３５ｍｍである。すなわち、約５ｍｍのドーナツ状の円形通路が形成されたリング状吸い込み口を備えており、円形通路の一部が第２エア通路と接続されている。
【００２９】
次に、中央部にキャップ吸引口を設けた直径４２ｍｍの略円形のシーリングディスクを準備し、シーリングディスクの周辺部がアンビルの円形通路の一部を覆うようにシーリングディスクをアンビルに装着した。さらに、図４に示す通り、シーリングディスクの円周上の一部をカットし、シーリングディスク裏面とアンビルの円形通路の間に２ｍｍの間隙２７を設けた。さらにシーリングディスクの裏面から側面にかけてチャンファー面４１を有することにより、チャンファー面を有していないシーリングディスクよりも、さらにダストを吸引しやすくなった。
【００３０】
上記アンビル、シーリングディスクを有する開封器具取付装置用いて、Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ社の充填機ＴＲ／２８においてキャップ取付を行ったところ、図６に示す通り、ダスト発生を防止できた。
【００３１】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明は当業者の知識に基づいて本発明の要旨を逸脱しない範囲の様々の改良、設計変更を行うことができ、様々の改良・設計変更があっても本発明に含まれる。
【００３２】
また、上記実施の形態に限らず、いかなる形態の包装材料により形成された包装容器に開封器具を取り付ける開封器具取付装置に適用可能である。
【００３３】
また、前述の本願発明の特徴部分以外の概念については、本出願人及び本出願人の関連会社の特許文献１〜４に開示された内容を援用する。
【符号の説明】
【００３４】
１…開封器具取付装置
２…開封器具
３…搬送ユニット
４…アンビルユニット
５…ソノトロードユニット
６…包装材料
７…供給ユニット
１１…アンビル
１２…シーリングディスク
１３…ソノトロード
１４…ホース
１５…バキュームポンプ
２１、２２…指示部
２３…リング状吸い込み口
２４…シーリングディスク
２５…開封器具吸着口
２６…ダスト排出口
２７…間隙
３１…第１のエア通路
３２…第２のエア通路
３３…シーリングディスク接続口３３
３４…空気吸入口
【要約】
【課題】開封器具を超音波振動により包装材料に取り付けする際に、開封器具の一部であるキャップフランジ等にばたつきが生じ、糸状や紙状の細かいプラスチックダストが発生し、大量のダストが充填機内のチャンバー等に蓄積する場合がある。
【課題を解決するための手段】
シーリングディスク及びアンビルにダストの吸引機能を有する構造を搭載することにより、キャップ取り付けのための超音波振動の際に発生するダストを、ダスト発生箇所近傍かつ発生後すぐに吸引する。
【選択図】  図２【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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【図８】
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【図９】
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