特許 6029574 ボトルキャップの滅菌・装着方法および滅菌・装着設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6029574

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】ボトルキャップの滅菌・装着方法および滅菌・装着設備

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/04 20060101AFI20161114BHJP

   B65D 41/34 20060101ALI20161114BHJP

   B65B 55/08 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   B65B55/04 V

   B65D41/34

   B65B55/08 B

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-261923(P2013-261923)

(22)【出願日】2013年12月19日

(65)【公開番号】特開2015-117040(P2015-117040A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2016年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細川 徹

【審査官】 佐野 健治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８９３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１５５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３３１５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ５５／０４

Ｂ６５Ｂ ５５／０８

Ｂ６５Ｄ ４１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボトルキャップの開栓時に、キャップ本体から切り離された環状バンド部を容器の口頸部に残置させるためのフラップ部が、環状バンド部の内周面に形成された合成樹脂製のボトルキャップを、滅菌処理して容器の口頸部に装着し口部を閉じるボトルキャップの滅菌・装着方法であって、
前記フラップ部が、環状バンド部の内周面からキャップ軸心方向外側に向かって傾斜された状態でボトルキャップを搬送し、前記ボトルキャップの外面と内面に、同時または順次電子線を照射して滅菌する滅菌工程と、
前記フラップ部を、キャップ軸心方向内側で前記天面側に向かって折り込むフラップ折込工程と、
ボトルキャップを容器の口頸部に装着するキャップ装着工程と、を順次行う
ことを特徴とするボトルキャップの滅菌・装着方法。

【請求項2】

滅菌工程でボトルキャップの内面を滅菌する時に、先端に電子線の照射口が形成されたノズル部を有する内面用電子線照射機を使用し、
前記ノズル部とボトルキャップとを接近離間方向に相対移動させて、前記照射口を環状バンド部の開口部の内外近傍まで接近または挿入して電子線を照射する
ことを特徴とする請求項１記載のボトルキャップの滅菌・装着方法。

【請求項3】

滅菌工程で、搬送経路に沿って移動するボトルキャップの内面に向かって、内外面用電子線照射装置から電子線を照射するとともに、照射された電子線の一部を、磁界により迂回させて、ボトルキャップの外面に照射する
ことを特徴とする請求項１記載のボトルキャップの滅菌・装着方法。

【請求項4】

フラップ折込工程を、ボトルキャップを容器の口頸部に装着するキャップ装着工程で、ボトルキャップを容器の口頸部に装着する装着動作前または装着動作と同時に行い、
ボトルキャップとフラップ折り込み部材とを相対移動させて当該フラップ折り込み具を環状バンド部の開口部に嵌入させフラップ部を折り込む
ことを特徴とする請求項１または２記載のボトルキャップの滅菌・装着方法。

【請求項5】

ボトルキャップの開栓時に、キャップ本体から切り離された環状バンド部を容器の口頸部に残置させるためのフラップ部が、環状バンド部の内周面に形成された合成樹脂製のボトルキャップを、滅菌処理して容器の口頸部に装着し口部を閉じるボトルキャップの滅菌・装着設備であって、
前記フラップ部が、環状バンド部の内周面からキャップ軸心方向外側に向かって傾斜された状態のボトルキャップを、キャップ搬送経路に沿って搬送するキャップ搬送装置と、
前記キャップ搬送経路に配置されて電子線によりボトルキャップを滅菌する電子線照射装置と、
電子線による滅菌後に、ボトルキャップの前記フラップ部を、キャップ軸心方向内側で前記天面側に折り込むフラップ折り込み手段と、
フラップ部折り込み後のボトルキャップを容器の口頸部に装着するキャッパーと、を具備した
ことを特徴とするボトルキャップの滅菌・装着設備。

【請求項6】

電子線照射装置は、ボトルキャップの天面側に電子線を照射して外面を滅菌する外面用電子線照射機と、ボトルキャップの開口部に電子線を照射して内面を滅菌する内面用電子線照射機とを具備した
ことを特徴とする請求項５記載のボトルキャップの滅菌・装着設備。

【請求項7】

内面用電子線照射機は、先端部に電子線の照射口が形成されたノズル部を有し、当該ノズル部とボトルキャップとを接近離間方向に相対移動させて、前記照射口を環状バンド部の開口部の内外近傍まで挿入または接近させ電子線を照射するように構成された
ことを特徴とする請求項６記載のボトルキャップの滅菌・装着設備。

【請求項8】

電子線照射装置は、環状バンド部の開口部に電子線を照射して内面を滅菌する内面用電子線照射機と、当該内面用電子線照射機から照射される電子線の一部を、迂回させてボトルキャップの天面に照射し外面を滅菌する電子線迂回装置とを具備した
ことを特徴とする請求項５に記載のボトルキャップの滅菌・装着設備。

【請求項9】

フラップ折り込み手段は、ボトルキャップを保持可能なキャップ保持具と、環状バンド部の開口部に嵌合可能な折り込み具と、当該折り込み具とボトルキャップとを接近離間方向に相対移動させて、前記折り込み具を環状バンド部の開口部に嵌め込みフラップ部を折り込む駆動装置とを具備したフラップ加工装置により構成され、
前記キャップ保持具は、少なくとも環状バンド部の外周部を囲むバンド部保持具を有する
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のボトルキャップの滅菌・装着設備。

【請求項10】

フラップ折り込み手段はキャッパーに設けられ、かつ当該キャッパーの把持装置に把持されたボトルキャップと、フラップ押し込み部材とを接近離間方向に相対方向に移動させて、当該フラップ押し込み部材を環状バンド部の開口部に嵌め込みフラップ部を折り込むように構成され、
前記フラップ押し込み部材を、装着する容器の口頸部とした
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のボトルキャップの滅菌・装着設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充填後の容器の口頸部にボトルキャップを装着する際に、電子線によりボトルキャップを滅菌するためのボトルキャップの滅菌・装着方法および滅菌・装着設備に関する。

【背景技術】

【0002】

図７（ａ）（ｂ）に示すように、この合成樹脂製のボトルキャップＢＣは、開封痕跡を表示するタンパーエビデント特性を備えたもので、天面１２の外周部から円筒状のスカート部１３が垂設され、このスカート部１３の開口面１４寄りに、ボトルキャップＢＣの開放時に切り離される弱化線１５が周方向に形成されている。ボトルキャップＢＣは、この弱化線１５を境に、キャップ本体１０と開封痕跡表示用の環状バンド部１１に区画されている。

【0003】

ボトルキャップＢＣの内面には、天面１２から開口面側に突出された内シール部１６や、スカート部１３の内周面に形成される雌ねじ螺条部１７、環状バンド部１１の内周面に周方向に一定間隔をあけて形成される複数のフラップ部１８などのように、突起物が多数形成されている。なお、フラップ部１８は周方向に連続状に形成されるものもある。

【0004】

電子線は、空気中の分子により拡散することが知られているが、ボトルキャップの内面を電子線により滅菌する場合、このように突起物が多いと、突起物の裏側（奥側）まで十分に滅菌できないおそれがある。これに対応するために、電子線の照射線量を大きくしたり、長時間照射すると、樹脂製のボトルキャップの変形や変色を招きかねない。

【0005】

この対策として、特許文献１には、電子線の照射方向を、ボトルキャップの軸心に対して傾斜させるとともに、照射範囲でボトルキャップを軸心周りに一回転以上回転させる技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４５０１２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、ボトルキャップを開ける時に容器の口頸部から環状バンド部１１を抜け止めするために、フラップ部１８は、装着状態で先端部が内方に向く姿勢に折り曲げられており、小さい電子線量では、電子線の照射方向を傾斜させたとしても、フラップ部の裏側まで十分に滅菌することが難しいという問題があった。

【0008】

本発明は上記問題点を解決して、突起物の多いボトルキャップの内面を、少ない電子線量で十分に滅菌して、容器の口頸部に装着するためのボトルキャップの滅菌・装着方法および滅菌・装着設備を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１記載の発明は、
ボトルキャップの開栓時に、キャップ本体から切り離された環状バンド部を容器の口頸部に残置させるためのフラップ部が、環状バンド部の内周面に形成された合成樹脂製のボトルキャップを、滅菌処理して容器の口頸部に装着し口部を閉じるボトルキャップの滅菌・装着方法であって、
前記フラップ部が、環状バンド部の内周面からキャップ軸心方向外側に向かって傾斜された状態でボトルキャップを搬送し、前記ボトルキャップの外面と内面に、同時または順次電子線を照射して滅菌する滅菌工程と、
前記フラップ部を、キャップ軸心方向内側で前記天面側に向かって折り込むフラップ折込工程と、
ボトルキャップを容器の口頸部に装着するキャップ装着工程と、を順次行うことを特徴とする。

【0010】

請求項２記載の発明は、請求項１記載のボトルキャップの滅菌・装着方法において、
滅菌工程でボトルキャップの内面を滅菌する時に、先端に電子線の照射口が形成されたノズル部を有する内面用電子線照射機を使用し、
前記ノズル部とボトルキャップとを接近離間方向に相対移動させて、前記照射口を環状バンド部の開口部の内外近傍まで接近または挿入して電子線を照射することを特徴とする。

【0011】

請求項３記載の発明は、請求項１記載のボトルキャップの滅菌・装着方法において、
滅菌工程で、搬送経路に沿って移動するボトルキャップの内面に、内外面用電子線照射装置から電子線を照射するとともに、照射された電子線の一部を、磁界により迂回させて、ボトルキャップの外面に照射することを特徴とする。

【0012】

請求項４は、請求項１または２記載のボトルキャップの滅菌・装着方法において、
フラップ折込工程を、ボトルキャップを容器の口頸部に装着するキャップ装着工程で、ボトルキャップを容器の口頸部に装着する装着動作前または装着動作と同時に行い、
ボトルキャップとフラップ折り込み部材とを相対移動させて当該フラップ折り込み具を環状バンド部の開口面に嵌入させフラップ部を折り込むことを特徴とする。

【0013】

請求項５記載の発明は、
ボトルキャップの開栓時に、キャップ本体から切り離された環状バンド部を容器の口頸部に残置させるためのフラップ部が、環状バンド部の内周面に形成された合成樹脂製のボトルキャップを、滅菌処理して容器の口頸部に装着し口部を閉じるボトルキャップの滅菌・装着設備であって、
前記フラップ部が、環状バンド部の内周面からキャップ軸心方向外側に向かって傾斜された状態のボトルキャップを、キャップ搬送経路に沿って搬送するキャップ搬送装置と、
前記キャップ搬送経路に配置されて電子線によりボトルキャップを滅菌する電子線照射装置と、
電子線による滅菌後に、ボトルキャップの前記フラップ部を、キャップ軸心方向内側で前記天面側に折り込むフラップ折り込み手段と、
フラップ部折り込み後のボトルキャップを容器の口頸部に装着するキャッパーと、を具備したことを特徴とする。

【0014】

請求項６記載の発明は、請求項５記載のボトルキャップの滅菌・装着設備において、
電子線照射装置は、ボトルキャップの天面側に電子線を照射して外面を滅菌する外面用電子線照射機と、ボトルキャップの開口部に電子線を照射して内面を滅菌する内面用電子線照射機とを具備したことを特徴とする。

【0015】

請求項７記載の発明は、請求項６記載のボトルキャップの滅菌・装着設備において、
内面用電子線照射機は、先端部に電子線の照射口が形成されたノズル部を有し、当該ノズル部とボトルキャップとを接近離間方向に相対移動させて、前記照射口を環状バンド部の開口部の内外近傍まで挿入または接近させ電子線を照射するように構成されたことを特徴とする。

【0016】

請求項８記載の発明は、請求項５に記載のボトルキャップの滅菌・装着設備において、
電子線照射装置は、環状バンド部の開口部に電子線を照射して内面を滅菌する内面用電子線照射機と、当該内面用電子線照射機から照射される電子線の一部を、迂回させてボトルキャップの天面に照射し外面を滅菌する電子線迂回装置とを具備したことを特徴とする。

【0017】

請求項９記載の発明は、請求項５乃至８のいずれかに記載のボトルキャップの滅菌・装着設備において、
フラップ折り込み手段は、ボトルキャップを保持可能なキャップ保持具と、環状バンド部の開口部に嵌合可能な折り込み具と、当該折り込み具とボトルキャップとを接近離間方向に相対移動させて、前記折り込み具を環状バンド部の開口部に嵌め込みフラップ部を折り込む駆動装置とを具備したフラップ加工装置により構成され、
前記キャップ保持具は、少なくとも環状バンド部の外周部を囲むバンド部保持具を有することを特徴とする。

【0018】

請求項１０記載の発明は、請求項５乃至８のいずれかに記載のボトルキャップの滅菌・装着設備において、
フラップ折り込み手段はキャッパーに設けられ、かつ当該キャッパーの把持装置に把持されたボトルキャップと、フラップ押し込み部材とを接近離間方向に相対方向に移動させて、当該フラップ押し込み部材を環状バンド部の開口部に嵌め込みフラップ部を折り込むように構成され、
前記フラップ押し込み部材を、装着する容器の口頸部としたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

請求項１記載の発明によれば、滅菌工程で、フラップ部が、環状バンド部の内周面からキャップ軸心方向外側に向かって傾斜するボトルキャップの内面に電子線を照射して滅菌するので、フラップ部裏側の環状バンド部やキャップ本体の内周面に十分に電子線を照射することができ、確実に滅菌することができる。そして、滅菌工程後にフラップ折込工程で、フラップ部を天面側に向かって内側に折り込むので、キャップ装着工程でキャップを容器の口頸部にスムーズに装着することができる。

【0020】

請求項２記載の発明によれば、ノズル部を有する内面用電子線照射機を使用して、ノズル部先端の照射口を環状バンド部の開口面近傍まで接近または挿入して電子線を照射することにより、凹凸の多いボトルキャップの内周面をさらに確実に滅菌することができる。

【0021】

請求項３記載の発明によれば、１台の内外面用電子線照射機により、ボトルキャップの内面に向かって照射する電子線の一部を迂回させて、ボトルキャップの外面に照射することにより、１台の内外面用電子線照射機により、ボトルキャップの内面と外面とを同時滅菌することができ、設備コストを削減することができる。

【0022】

請求項４記載の発明によれば、フラップ折込工程をキャップ装着工程で行うことにより、滅菌・装着設備を削減できて設備コストや占有容積を削減することができる。
請求項５記載の発明によれば、フラップ部が、環状バンド部の内周面からキャップ軸心方向外側に向かって傾斜するボトルキャップを、キャップ搬送装置により搬送する搬送経路で、ボトルキャップに電子線を照射して滅菌することにより、フラップ部裏側の環状バンド部やキャップ本体の内周面に十分に電子線を照射することができ、確実に滅菌することができる。そして、滅菌した後に、フラップ折込工程で、フラップ部を天面側に向かって内側に折り込むので、キャッパーによりキャップを容器の口頸部にスムーズに装着することができる。

【0023】

請求項６記載の発明によれば、外面用電子線照射機と内面用電子線照射機とを使用して、搬送中のボトルキャップの外面と内面とに順次電子線を照射することにより、良好に滅菌することができる。

【0024】

請求項７記載の発明によれば、内面用電子線照射機をノズル部の先端部に照射口を備えた内面用電子線照射機を使用して、照射口を環状バンド部の開口面に接近または挿入して電子線を照射することにより、凹凸の多いボトルキャップの内面を効果的に滅菌することができる。

【0025】

請求項８記載の発明によれば、１台の内面用電子線照射機と電子線迂回装置とを使用することにより、ボトルキャップの内面と外面とを滅菌することができ、設備コストを削減することができる。

【0026】

請求項９記載の発明によれば、キャップ加工装置のキャップ保持具に、バンド保持部を設けることにより、折り込み具が嵌入された時に、弱化線によりキャップ本体から分離されやすい環状バンド部を確実に保持できて、ボトルキャップの損傷を未然に防止することができる。

【0027】

請求項１０記載の発明によれば、キャッパーにおいて、ボトルキャップの環状バンド部の開口面が、容器の口頸部に嵌め合わされた時に、口頸部先端をフラップ押し込み部材として、フラップ部を天面側で内側に折り込むことにより、ボトルキャップを口頸部外周に嵌合させる。したがって、別途フラップ加工装置が不要となり、設備コストの削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明に係るボトルキャップの滅菌・装着設備の実施例１を示す平面図である。

【図2】ボトルキャップの滅菌・装着設備を示す側面図である。

【図3】ボトルキャップの滅菌・装着設備を含む充填設備の平面図である。

【図4】フラップ部加工装置を示す縦断面図である。

【図5】（ａ）（ｂ）は、内面用電子線照射機のノズル部からの電子線の広がりを示す電子線照射状態とボトルキャップの縦断面図で、（ａ）は滅菌前、（ｂ）は滅菌状態を示す。

【図6】（ａ）（ｂ）は、フラップ部折り曲げ装置によるフラップ部の折り曲げ作業を示し、（ａ）は折り曲げ前の状態を示す縦断面図、（ｂ）は折り曲げ状態を示す縦断面図である。

【図7】（ａ）〜（ｃ）は、ボトルキャップの縦断面図で、（ａ）は装着状態、（ｂ）はキャップ本体の分離状態、（ｃ）は未完ボトルキャップを示す。

【図8】（ａ）〜（ｆ）は実施例１乃至６を示すフロー図で、（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２、（ｃ）は実施例３、（ｄ）は実施例４、（ｅ）は実施例５、（ｆ）は実施例６を示す。

【図9】（ａ）（ｂ）は本発明に係るボトルキャップの滅菌・装着設備の実施例２を示し、（ａ）は側面部分縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ部拡大断面図である。

【図10】（ａ）（ｂ）は本発明に係るボトルキャップの滅菌・装着設備の実施例３を示し、（ａ）は側面部分縦断面図、（ｂ）は側面部分断面図である。

【図11】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るボトルキャップの滅菌・装着設備の実施例４を示すボトルキャップと口頸部との嵌合状態を示す縦断面図で、（ａ）は嵌入前、（ｂ）はフラップ部の折り込み状態、（ｃ）は装着状態を示す。

【図12】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るボトルキャップの滅菌・装着設備の実施例４の他の実施例でボトルキャップの動作を説明する縦断面図で、（ａ）は押込ブロックに嵌入する前、（ｂ）は押込ブロックへの嵌合状態、（ｃ）は容器の口頸部への嵌入状態、（ｄ）は容器の口頸部への嵌合状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0029】

先に説明したボトルキャップと本発明に係るボトルキャップとは同一であるため、同一の符号を付して説明する。
合成樹脂製のボトルキャップＢＣは、一般的に、まず圧縮成形や射出成形により、図７（ｃ）に示す未完ボトルキャップＢＣを形成する。この時、各フラップ部１８は、成形型からの抜き出しのために、ボトルキャップＢＣのキャップ軸心Ｏ方向の外方に向かってそれぞれ傾斜されている。従来では、次いで、二次加工により、未完ボトルキャップＢＣのフラップ部１８をその基端部で折り込んで、キャップ軸線Ｏ方向内方（天面１２側）に向かって傾斜するように折り込むとともに、スカート部１３の所定位置に、キャップ本体１０と環状バンド部１１を区画する破断用の弱化線１５を周方向に沿って形成する。

【0030】

一方、容器ＢＴは、図７（ａ）（ｂ）に示すように、胴部上端にネック部２１を介して突出された筒状の口頸部２６の上端面に、口部２２が開口される。この口頸部２６の外周面には、口部２２近傍から中間部にかけて雄ねじ螺条部２３が突設され、この雄ねじ螺条部２３に、ボトルキャップＢＣの雌ねじ螺条部１７が螺合される。また口頸部２６の基端部外周に、ボトルキャップＢＣの嵌入限となる鍔部２４が全周にわたって突設され、さらにこの鍔部２４の所定距離上方位置に、フラップ部１８を係止して環状バンド部１１を抜け止めする顎部２５が全周にわたって突設されている。

【0031】

本発明は、二次加工に行われるフラップ部１８の折り曲げ加工を、成形時に行わないで、図８（ａ）〜（ｆ）に示すように、ボトルキャップＢＣの滅菌後で、口頸部２６への装着前または装着時に行うことにより、電子線による滅菌を効果的に行うことを特徴としている。

【0032】

なお、ここで、ボトルキャップＢＣを、開口面１４を下方から支持して搬送することがある場合、外方に向かって拡開されるフラップ部１８の先端部が、環状バンド部１１の開口面１４と同じか、僅かに天面１２側に後退している方が望ましい。

【0033】

次に図８を参照して、本発明に係る実施例１〜６の手順を簡単に説明する。
［実施例１］は、図１，図２および図８（ａ）に示すように、複数のボトルキャップＢＣに一度に電子線を照射可能な大口径の射出口４４Ｐを有する外面用電子線照射機４４を使用してボトルキャップＢＣの外面を滅菌（STEP.11a）し、次いでボトルキャップＢＣの開口面１４に嵌合可能な小径の射出口４６Ｐを有するノズル部４６Ｎを備えた内面滅菌用電子線照射装置４６を使用して、ボトルキャップＢＣの内面を滅菌（STEP.11b）する滅菌工程（STEP.11）を行う。次いで、図６に示すフラップ折り込み用のポンチ(フラップ折り込み具)４７ＰとボトルキャップＢＣを相対移動し、ポンチを環状バンド部１１の開口面１４に嵌入させて、フラップ部１８を軸線Ｏ上の内方に折り込むフラップ折込工程（STEP.12）を行う。さらに、ボトルキャップＢＣを容器ＢＴの口頸部２６に装着するキャップ装着工程（STEP.13）を行うものである。

【0034】

［実施例２］は、図８（ｂ）、図９に示すように、一度の照射で複数のボトルキャップＢＣを滅菌可能な大きい口径の射出口５１Ｐを有する内面用電子線照射機５１と、内面用電子線照射機５１から照射される電子線の一部を、迂回させてボトルキャップＢＣの外面を滅菌する電子線迂回装置５２により、ボトルキャップＢＣの内面と外面の滅菌を同時に行う滅菌工程(STEP.21)を行う。次いでフラップ部１８を軸線Ｏ上の内方に折り込むフラップ折込工程（STEP.12）を行う。さらに、ボトルキャップＢＣを容器ＢＴの口頸部２６に装着するキャップ装着工程（STEP.13）を行うものである。

【0035】

［実施例３］は、図８（ｃ）、図１０に示すように、一度の照射で複数のボトルキャップＢＣを滅菌可能な大きい口径の射出口６１Ｐ，６２Ｐをそれぞれ有する内面用電子線照射機６１および内面滅菌用電子線照射機６２を使用して、ボトルキャップＢＣの外面と内面とを順次、電子線を照射して滅菌する滅菌工程（STEP.31）を行う。次いでフラップ部１８を軸線Ｏ上の内方に折り込むフラップ折込工程（STEP.12）を行う。さらに、ボトルキャップＢＣを容器ＢＴの口頸部２６に装着するキャップ装着工程（STEP.13）を行うものである。

【0036】

図８（ｄ）に示す［実施例４］は、［実施例１］におけるフラップ折込工程（STEP.12）とキャップ装着工程（STEP.13）を同時に行うフラップ折込・キャップ装着工程（STEP.32）を有するものである。

【0037】

図８（ｅ）に示す［実施例５］は、［実施例２］におけるフラップ折込工程（STEP.12）とキャップ装着工程（STEP.13）とを同時に行うフラップ折込・キャップ装着工程（STEP.32）を有するものである。

【0038】

図８（ｆ）に示す［実施例６］は、［実施例３］におけるフラップ折込工程（STEP.12）とキャップ装着工程（STEP.13）を同時に行うフラップ折込・キャップ装着工程（STEP.32）を有するものである。

【0039】

［実施例１］
以下、本発明に係るボトルキャップ滅菌・装着設備の実施例１を図１〜図７を参照に基づいて説明する。

【0040】

(全体構造)
図３に示すように、ボトル充填設備３０は、充填用旋回テーブル３１Ｔの外周部に容器ＢＴを一定ピッチで保持し、これら容器ＢＴが充填用旋回経路３１Ｒに沿って搬送中に内容液を定量充填するロータリ式の充填装置３１と、充填用旋回テーブル３１Ｔから出口スターホイール３２を介して排出される容器ＢＴの口頸部２６に、ボトルキャップＢＣを装着するキャッパー３３と、このキャッパー３３にボトルキャップＢＣを供給するキャップ供給ホイール３４とを具備している。本発明に係るボトルＣを供給するボトルキャップ滅菌・装着設備４０は、ボトル充填設備のキャッパー３３と、キャップ滅菌装置４１と、により構成される。

【0041】

キャップ滅菌装置４１は、図１，図２に示すように、たとえば遠心式のキャップフィーダ４２から１個ずつ送り出されたボトルキャップＢＣを、下流側下方に傾斜する直線状のキャップ搬送経路４３Ｌに沿って順次搬送するキャップ搬送装置４３と、このキャップ搬送経路４３Ｌに沿って搬送されるボトルキャップＢＣの外面に、照射口４４Ｐを介して下方から電子線を照射して滅菌する外面用電子線照射機４４と、滅菌用旋回テーブル４５Ｔに一定ピッチで設けられた保持位置に外面滅菌後のボトルキャップＢＣを受け取り、円形の滅菌用旋回経路４５Ｒに沿って間欠的に搬送する滅菌用旋回搬送装置４５と、この滅菌用搬送経路４５Ｒの上方の複数位置に設置された内面用電子線照射機４６と、加工用旋回テーブル４７Ｔの外周部に一定ピッチで設けられた保持具に、外内面滅菌後のボトルキャップＢＣを受け取り、加工用旋回経路４７Ｒに沿って搬送する途中で、折り込み用のポンチ４７ＰによりボトルキャップＢＣのフラップ部１８を内方に折り込むフラップ加工装置４７と、フラップ加工装置４７によりフラップ加工されたボトルキャップＢＣを、順次中間フィーダ４９に排出する排出用ホイール装置４８とを具備している。

【0042】

内面用電子線照射機４６は、環状バンド部１１の開口面１４に挿入可能な外径のノズル部４６Ｎが垂下され、このノズル部４６Ｎの下端部に形成された照射口４６Ｐが形成されている。そして、ノズル部４６Ｎの下方にボトルキャップＢＣが停止されると、滅菌用旋回テーブル４５Ｔを所定距離上昇させる（またはノズル部４６Ｎを下降させる、あるいは滅菌用旋回テーブル４５Ｔ上昇させ、かつノズル部４６Ｎを下降させる）ことにより、図５に示すように、照射口４６Ｐを環状バンド部１１の開口面１４の開口位置Ｓを挟んでＵ−Ｄの範囲で接近または挿入させ、ボトルキャップＢＣの内面を滅菌することができる。この時、フラップ部１８の先端が照射口４６Ｐに接近することから、電子線を小さい照射量で、環状バンド部１１の内周面でフラップ部１８より奥側も十分に電子線を照射して十分に滅菌することができる。

【0043】

フラップ加工装置４７は、図４，図６に示すように、加工用旋回テーブル４７Ｔの外周部で一定ピッチごとに、開口面１４を上向きにボトルキャップＢＣを保持するキャップ保持具４７Ｃと、フラップ折り込み用のポンチ４７Ｐと、中間ロッド４７Ｌを介してポンチ４７Ｐを昇降駆動する駆動シリンダ(駆動装置)４７Ｓと、が設けられている。昇降自在に支持されたポンチ４７Ｐは、環状バンド部１１の開口面１４に嵌入されることにより、開口面１４でキャップ軸心Ｏ方向の外方に向かって広がる環状バンド部１１のフラップ部１８を、キャップ軸心Ｏ方向の内方に折り込むことができる。キャップ保持具４７Ｃは、キャップ本体１０の外周部に開閉自在に設けられて把持する本体保持部７Ｃａと、本体把持部４７Ｃａの上面に取り付けられて、環状バンド部１１の外周部を囲んで保持するバンド保持部（バンド部保持部）４７Ｃｂとが開閉自在に設置されており、弱化線１５によりキャップ本体１０との連結強度が低い環状バンド部１１を、バンド部保持ブロック４７Ｃｂで保持することで、弱化線１５部分の破断などのボトルキャップＢＣの損傷を未然に防止することができる。

【0044】

なお、フラップ部１８が周方向に連続して連結されているような場合に、図６（ａ）に仮想線で示すように、ポンチ４７Ｐの上部に回転用モータを介在させて、ポンチ４７Ｐをその軸心周りに所定方向に回転させることもできる。

【0045】

（動作説明）
キャップフィーダ４２からキャップ搬送装置４３を介してキャップ滅菌装置４１に搬入されたボトルキャップＢＣは、天面１２が下方から支持される姿勢で、キャップ搬送装置４３により搬送される。キャップ搬送経路４３Ｌに沿って送られるボトルキャップＢＣは、滅菌工程(STEP.11)において、外面用電子線照射機４４の照射口４４Ｐから電子線が照射されて、ボトルキャップＢＣの天面１２と外周面が滅菌される（STEP.11a）。

【0046】

次いで、キャップ搬送経路４３Ｌの出口から排出された外面滅菌後のボトルキャップＢＣは、滅菌用旋回テーブル４５Ｔの保持具に順次保持され滅菌用搬送経路に沿って、たとえば内面用電子線照射機４６の設置基数ごとに間欠搬送される。そして、停止位置で滅菌用旋回テーブル４５Ｔが上昇されて、各内面用電子線照射機４６にそれぞれ対応するボトルキャップＢＣが、ノズル部４６Ｎの照射口４６Ｐに接近、または挿入され、ボトルキャップＢＣの内面が滅菌される（STEP.11b）。

【0047】

さらにフラップ折込工程（STEP.12）で、滅菌後のボトルキャップＢＣが中間搬送具を介して加工用旋回テーブル４７のキャップ保持具４７Ｃに順次搬入され、加工用旋回経路４７Ｒに沿って搬送されるとともに、駆動シリンダ４７Ｓによりフラップ折り込み用のポンチ４７Ｐを下降させて、キャップ保持具４７Ｃに保持されたボトルキャップＢＣの開口面１４に嵌入させる。これにより、図６（ａ）に示すように、キャップ軸線Ｏ上の外方に向かって傾斜するフラップ部１８を、図６（ｂ）に示すように、フラップ折り込み用のポンチ４７Ｐによりキャップ軸線Ｏ上の内方で天面１２に向かって折り込む。

【0048】

フラップ加工装置４７によりフラップ加工されたボトルキャップＢＣは、排出用ホイール装置４８から中間フィーダ４９を介してボトル充填設備３０のキャップ供給ホイール３４に送られ、キャップ供給ホイール３４からキャッパー３３に送られる。そしてキャップ装着工程（STEP.13）で、キャッパー３３によりこれらボトルキャップＢＣを、充填後の容器ＢＴの口頸部２２に嵌め込まれる。

【0049】

(実施例の効果)
実施例１によれば、成形された時に二次加工をしないで、フラップ部１８が、環状バンド部１１の開口面１４外方に向かって開放されたボトルキャップＢＣを使用し、キャップ搬送装置４３によりキャップ搬送経路４３Ｌに沿って搬送されるボトルキャップＢＣの天面１２に向かって、外面用電子線照射機４４から電子線を照射して外面を滅菌する。次いで内面用電子線照射機４６のノズル部４６Ｎの先端部に照射口４６Ｐに、環状バンド部１１の開口面１４を接近または挿入して電子線を照射することにより、凹凸の多いボトルキャップＢＣの内面を効果的に滅菌することができる。

【0050】

また、滅菌後のボトルキャップＢＣを、フラップ加工装置４７によりフラップ折り込み用のポンチ４７Ｐを、環状バンド部１１の開口面１４に嵌合することにより、環状バンド部１１の内周面からキャップ軸心Ｏの外方に拡開されたフラップ部１８を、開口面１４内方で天面１２側に向かって折り込むので、キャッパー３３によりボトルキャップＢＣを容器ＢＴの口頸部２２にスムーズに嵌合装着することができる。

【0051】

さらに、フラップ加工装置４７では、ポンチ４７Ｐを環状バンド部１１の開口面１４に嵌合する時に、キャップ保持具４７Ｃのバンド部保持ブロック４７Ｃｂで、環状バンド部１１の外周部を囲んで保持するので、弱化線１５によりキャップ本体１０との連結強度が弱い環状バンド部１１を保護することができ、ボトルキャップＢＣの損傷を未然に防止することができる。

【0052】

［実施例２］
実施例２は、図８（ｂ）に示すように、実施例１における滅菌工程(STEP.11)を、滅菌工程(STEP.21)に変更したもので、他の工程は実施例１と同じであるため、同一部材には同一符号を付して、説明を省略する。

【0053】

実施例２のキャップ滅菌装置５０は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、一度の電子線照射で複数のボトルキャップＢＣを滅菌可能な大口径の照射口５１Ｐを有する内面用電子線照射機５１が、キャップ搬送経路４３Ｌの上方に設置されている。この内面用電子線照射機５１の下方にキャップ搬送経路４３Ｌを挟んで電子線迂回装置５２が設置される。この電子線迂回装置５２は、内面用電子線照射機５１から照射される電子線の一部を、迂回させてボトルキャップＢＣの天面１２に照射し外面を滅菌するものである。電子線迂回装置５２は、電子線の照射方向を曲げることができる磁界を形成するための複数または単数の磁界発生器（図示せず）を備えている。キャップ搬送経路４３Ｌの出口は、フラップ加工装置４７の加工用旋回テーブル４７Ｔの入口に接続されている。

【0054】

上記キャップ滅菌装置５０において、キャップ搬送装置４３により、天面１２を下方から支持されキャップ搬送経路４３Ｌに沿って搬送されるボトルキャップＢＣに対して、内面用電子線照射機５１の照射口５１Ｐから電子線が照射され、ボトルキャップＢＣの内面が滅菌される。さらに電子線迂回装置５２により照射口５１Ｐから照射された電子線の一部が迂回されてボトルキャップＢＣの外面に照射され、ボトルキャップＢＣの外面が滅菌される。そしてキャップ搬送装置４３の出口から排出される滅菌済みのボトルキャップＢＣは、フラップ加工装置４７の加工用旋回テーブル４７Ｔのキャップ保持具４７Ｃに順次搬入される。

【0055】

上記実施例２によれば、外向きのフラップ部１８を有するボトルキャップＢＣを電子線により滅菌する作用効果に加えて、１台の内面用電子線照射機５１と電子線迂回装置５２とを使用することにより、ボトルキャップＢＣの内面と外面とを同時に滅菌することができ、設備コストを削減することができる。

【0056】

［実施例３］
実施例３は、図８（ｃ）に示すように、実施例１における滅菌工程(STEP.11)を、滅菌工程(STEP.31)に変更したもので、他の工程は実施例１と同じであるため、同一部材には同一符号を付して、説明を省略する。

【0057】

実施例２のキャップ滅菌装置６０は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、一度の電子線照射で複数のボトルキャップＢＣを滅菌可能な大口径の照射口６１Ｐを有する外面用電子線照射機６１、および大径の照射口６２Ｐを有する内面用電子線照射機６２を具備している。外面用電子線照射機６１は、天面１２を下方から支持してボトルキャップＢＣを搬送するキャップ搬送経路４３Ｌの上流側下方に設置され、照射口６１Ｐから照射される電子線によりボトルキャップＢＣの外面を滅菌する。内面用電子線照射機６２は、キャップ搬送経路４３Ｌの下流側上方に設置され、照射口６２Ｐから照射される電子線によりボトルキャップＢＣの内面を滅菌する。

【0058】

そしてキャップ搬送装置４３の出口から排出される滅菌済みのボトルキャップＢＣは、フラップ加工装置４７の加工用旋回テーブル４７Ｔのキャップ保持具４７Ｃに順次搬入される。

【0059】

実施例３によれば、外向きのフラップ部１８を有するボトルキャップＢＣを電子線により滅菌する作用効果に加えて、略同一の外面用および内面用電子線照射機６１，６２を使用するができ、設備コストの削減や電子線制御の容易化に寄与することができる。

【0060】

［実施例４乃至６］
実施例４乃至６は、図８（ｄ）に示すように、実施例１乃至３におけるフラップ折込工程(STEP.12)およびキャップ装着工程(STEP.13)を、フラップ折込・キャップ装着工程(STEP.32)に変更したものである。他の工程は実施例１１乃至３と同じであるため、同一部材には同一符号を付して、説明を省略する。

【0061】

このフラップ折込・キャップ装着工程(STEP.32)は、キャップ装着時に、フラップ押し込み部材により、フラップ部１８の内方への折り込みを行うもので、ここでは、図１０に示すように、フラップ押し込み部材として、装着する容器ＢＴで、口部２６を形成する口頸部２６の先端部が採用される。

【0062】

キャッパー３３は、図示しないが、旋回テーブルの外周部に一定ピッチで設置された容器保持装置と、各容器保持装置の上方に配置されて、キャップ用チャック（キャップ把持装置）７１を介して把持されたボトルキャップＢＣを回転させつつ容器ＢＴの口頸部２６に向かって下降させ、接近させて口頸部２６に螺合させる装着用駆動装置がそれぞれ設けられている。

【0063】

またボトルキャップＢＣを容器ＢＴの口頸部２６に押し込む時に、フラップ部１８を折り込む時に環状バンド部１１に発生する外方への拡開力を保持するために、キャップ本体１０の外周部を把持するキャップ用チャック７１に、環状バンド部１１の外周部を囲むバンド把持部７２が設けられている。

【0064】

フラップ折込・キャップ装着工程(STEP.32)において、キャッパー３３のキャップ用チャック７１に把持されたボトルキャップＢＣを、容器ＢＴの口頸部２６に嵌入させて環状バンド部１１の開口面１４に嵌め込むことで、図１０（ｂ）に示すように、口頸部２６先端部により、フラップ部１８をキャップ軸心Ｏ内方で天面１２側に折り込み、さらにボトルキャップＢＣを口頸部２６に外嵌させる。

【0065】

上記構成によれば、実施例１乃至３におけるフラップ折込工程(STEP.12)を削除して、フラップ部１８の折り込みを、ボトルキャップＢＣを容器ＢＴの口頸部２６に装着するキャップ装着工程で同時に行うことができ、フラップ加工装置４７が不要となり、設備コストの削減に寄与することができる。

【0066】

なお、フラップ押し込み部材として、図１１に示すように、容器ＢＴの口頸部２６に替えて、押込用ブロック８１を使用することもできる。すなわち、ボトルキャップＢＣを、容器ＢＴの口頸部２６に嵌合させる直前に、キャップ用チャック７１に把持されたボトルキャップＢＣの下方に対向して押込用ブロック８１を配置し、ボトルキャップＢＣを下降、または回転と共に下降させてフラップ部１８をキャップ軸心Ｏ内方で天面１２側に折り込んだ後、ボトルキャップＢＣを一旦上昇させて押込用ブロック８１を後退させる。そして、再度ボトルキャップＢＣを下降させて、容器ＢＴの口頸部２６に嵌合させる。

【0067】

したがって、押し込み用ブロック８１を使用することにより、キャッパー３３での動作が増えるものの、フラップ部１８を内方に折り込んでいるので、ボトルキャップＢＣをスムーズに容器ＢＴの口頸部２６に装着することができる。

【符号の説明】

【0068】

ＢＴ 容器
ＢＣ ボトルキャップ
Ｏ キャップ軸心
１０ キャップ本体
１１ 環状バンド部
１２ 天面
１３ スカート部
１４ 開口面
１５ 弱化線
１６ 内シール部
１７ 雌ねじ螺条部
１８ フラップ部
２１ ネック部
２２ 口部
２５ 顎部
２６ 口頸部
３３ キャッパー
４１ キャップ滅菌装置
４３ キャップ搬送装置
４３Ｌ キャップ搬送経路
４４ 外面用電子線照射機
４５ 滅菌用旋回搬送装置
４６ 内面用電子線照射機
４６Ｎ ノズル部
４６Ｐ 照射口
４７ フラップ加工装置
４７Ｒ 加工用旋回経路
４７Ｐ ポンチ
４７Ｓ 駆動シリンダ
４７Ｃ キャップ保持具
４７Ｃａ 本体保持部
４７Ｃｂ バンド保持部
５１ 内面用電子線照射装置
５１Ｐ 照射口
５２ 電子線迂回装置
６０ キャップ滅菌装置
６１ 外面用電子線滅菌装置
６２ 内面用電子線滅菌装置
７１ キャップ用チャック
７２ バンド把持部
８１ 押込用ブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図5】