特許 7269466 容器包装装置

(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】

(24)【登録日】2023-04-26

(45)【発行日】2023-05-09

(54)【発明の名称】容器包装装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/24 20060101AFI20230427BHJP

   B65B 43/54 20060101ALI20230427BHJP

【ＦＩ】

B65B55/24

B65B43/54 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018247151

(22)【出願日】2018-12-28

(65)【公開番号】P2020104910

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-11-05

(73)【特許権者】

【識別番号】393027121

【氏名又は名称】シブヤパッケージングシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】竹本 智博

【審査官】金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１１０４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５６６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３７５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５１９５２９４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ５５／２４

Ｂ６５Ｂ ４３／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器を支持する容器支持手段と、前記容器支持手段に容器を供給する供給手段と、容器に内容物を充填する充填手段と、前記充填手段によって内容物が充填された容器のフランジ部に付着する付着物を除去する除去手段とを備え、
前記除去手段は、容器のフランジ部の外周を覆う被覆手段と、前記被覆手段が容器のフランジ部の外周を覆うように容器に対して相対的に昇降する昇降手段と、容器のフランジ部に向けて気体を噴射して付着物を吹き払う噴射手段と、前記被覆手段の内側で前記噴射手段によって吹き払われた付着物を吸引する吸引手段とを備え、
前記昇降手段は、前記容器支持手段にフランジ部を支持された容器の底部を保持して前記被覆手段によって容器のフランジ部の外周が覆われるまで容器を上昇させ、
前記被覆手段で覆われた容器のフランジ部の全域に半径方向の内方から外方に向けて前記噴射手段から気体が噴射されることを特徴とする容器包装装置。

【請求項2】

前記除去手段は、容器の開口部を塞いで内容物の巻き上げを防ぐガイド手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の容器包装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器に内容物を充填して包装する容器包装装置に関し、特に容器のフランジ部に付着した付着物を除去する手段を備える容器包装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

開口部にフランジ部を備える容器に内容物を充填し、フランジ部に容器蓋を貼り付けて密封する容器包装装置が知られている。このような容器包装装置では、充填作業中に内容物が舞い上がったり跳ねたりして、容器のフランジに付着することがある。フランジ部の付着物は、容器蓋のシール不良を引き起こすため、フランジ部に向けてエアを噴射して付着物をフランジ部から除去する容器包装装置が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実公昭６０-３０４６号公報

【文献】実開昭５２-１３９１７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１、２等の構成では、噴射されたエアによりフランジ部から吹き払われた付着物が、容器内に混入したり、他の容器や周囲に付着することがある。そのため、従来の構成では、容器内に異物が混入する可能性や、内容物が食品の場合、周囲に飛散した付着物が雑菌の繁殖に繋がる可能性がある。

【0005】

本発明は、フランジ部に付着した付着物を容器内に混入させたり、周囲に飛散させたりすることなく除去することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の発明である容器包装装置は、容器を支持する容器支持手段と、前記容器支持手段に容器を供給する供給手段と、容器に内容物を充填する充填手段と、前記充填手段によって内容物が充填された容器のフランジ部に付着する付着物を除去する除去手段とを備え、前記除去手段は、容器のフランジ部の外周を覆う被覆手段と、前記被覆手段が容器のフランジ部の外周を覆うように容器に対して相対的に昇降する昇降手段と、容器のフランジ部に向けて気体を噴射して付着物を吹き払う噴射手段と、前記被覆手段の内側で前記噴射手段によって吹き払われた付着物を吸引する吸引手段とを備え、前記昇降手段は、前記容器支持手段にフランジ部を支持された容器の底部を保持して前記被覆手段によって容器のフランジ部の外周が覆われるまで容器を上昇させ、前記被覆手段で覆われた容器のフランジ部の全域に半径方向の内方から外方に向けて前記噴射手段から気体が噴射されることを特徴としている。

【0007】

本発明の第２の発明である包装包装機は、第１の発明において、前記除去手段が、容器の開口部を塞いで内容物の巻き上げを防ぐガイド手段とを備えるることを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、容器蓋のシール不良の発生を防ぐとともに、フランジ部に付着した付着物を容器内に混入させたり、周囲に飛散させたりすることなく除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態である容器包装装置の平面図である。

【図2】フランジ部クリーナを搬送コンベヤの搬送方向から見た正面図である。

【図3】クリーニングヘッドの拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である容器包装装置の平面図である。

【0012】

本実施形態の容器包装装置１０は、例えば、開口部にフランジ部Ｃｆが設けられたカップ状の容器Ｃに、複数種類の食材（具材）を投入した後、容器蓋Ｃｌをフランジ部に貼着し、容器Ｃを密封する装置である。容器包装装置１０は、上流側から順に容器Ｃを供給する容器供給装置１２、容器Ｃを搬送しながら各種具材を容器Ｃに投入する具材充填装置１４、容器Ｃの開口部を容器蓋Ｃｌで密封する密封装置１６を備える。密封装置１６において密封された容器Ｃは、排出コンベヤ１８を介して更に下流側の処理装置へと搬送される。また、本実施形態では、排出コンベヤ１８よりも上流側に不良品を排出するための不良品排出コンベヤ１９が設けられる。

【0013】

容器供給装置１２は、多数の容器Ｃが積み重ねられた容器群Ｇを多列でストックする容器ストッカ１２Ａと、容器ストッカ１２Ａの各列の容器Ｃを１個ずつ具材充填装置１４の搬送コンベヤ１４Ａのリテーナ１４Ｂに移載する移載装置１２Ｂを備える。図示例において、搬送コンベヤ１４Ａの各リテーナ１４Ｂは、横並びで容器Ｃを４個保持し、密封装置１６に向けて搬送する。

【0014】

具材充填装置１４において、搬送コンベヤ１４Ａの上方には、リテーナ１４Ｂに保持される容器Ｃに各具材を投入する具材供給装置が複数配置される。図示例では、４種類の具材が、第１～第４具材供給装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄによって、搬送コンベヤ１４Ａにより間欠搬送される各容器Ｃに供給される。なお、具材としては、例えば、麺などの固形ブロックや粉末スープ、薬味等の粉体に加え、液体なども含まれ得る。また、本実施形態の具材充填装置１４において、第１～第４具材供給装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄよりも上流側には、リテーナ１４Ｂ毎に容器Ｃに付されたバーコードを読み取り、別ロットの容器の混入がないかを検査したり、バーコードの読み取れない容器がないかを検査したりするバーコード検査装置と、リテーナ１４Ｂ毎に容器Ｃの静電除去や容器内をエア洗浄する容器クリーナが配置される。

【0015】

密封装置１６は、搬送コンベヤ１４Ａの下流側の上方に配置され、密封装置１６には、上流側からフランジ部クリーナ２４、蓋供給部２６、第１シール部２８、第２シール部３０、冷却部３２、シール検査部３４、不良品排出部３６、容器取出部３８が配置される。

【0016】

フランジ部クリーナ２４は、図２、図３を参照して後述するように、フランジ部Ｃｆに付着した付着物を除去する装置である。付着物の代表例は、第１～第４具材供給装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄにおいて容器Ｃに投入された内容物であり、内容物投入の際に発生する内容物の舞い上がり、あるいは跳ね上りによるものである。しかし、フランジ部Ｃｆの付着物はこれに限定されるものではない。

【0017】

蓋供給部２６では、容器蓋Ｃｌがリテーナ１４Ｂを単位に上方から供給され、フランジ部Ｃｆに合わせ、その上に載せられる。第１シール部２８では、容器蓋Ｃｌの周縁部がフランジ部Ｃｆに仮止めされ、第２シール部３０において全周が融着され密閉される。冷却部３２では、熱が加えられたフランジ部Ｃｆが冷却される。シール検査部３４では、容器蓋Ｃｌの位置ずれやリークといった各容器Ｃの容器蓋Ｃｌによるシール状態が検査され、シール不良の有無が判定される。

【0018】

シール不良があると判定された容器Ｃは、不良品排出部３６においてリテーナ１４Ｂから取り出され、搬送コンベヤ１４Ａの上方に位置する不良品排出コンベヤ１９に移され、製造ラインから排出される。一方、シール不良がないと判定された容器Ｃは、下流側の容器取出部３８において、リテーナ１４Ｂから取り出され、排出コンベヤ１８に移されラインの下流側へと排出される。

【0019】

次に本実施形態のフランジ部クリーナ２４の構成について図２、図３を参照して説明する。図２は、フランジ部クリーナ２４を搬送コンベヤ１４Ａの搬送方向から見た正面図である。

【0020】

フランジ部クリーナ２４は、エアを用いてフランジ部Ｃｆに付着した具材や異物を除去する装置である。フランジ部クリーナ２４は、リテーナ１４Ｂに保持される各容器Ｃの開口部に対応したクリーニングヘッド（除去手段）４０を備える。クリーニングヘッド４０は、搬送コンベヤ１４Ａの上方において、フレーム４１により、リテーナ１４Ｂの長手方向（搬送コンベヤ横方向）に沿って各容器Ｃの開口部の真上に来るように配置される。図示例では、４個のクリーニングヘッド４０が設けられる。なお、フレーム４１は、搬送コンベヤ１４Ａの基台４６に支持される。

【0021】

図２に示されるように、各リテーナ１４Ｂは、搬送コンベヤ１４Ａの両側に配置される無端チェーン４２に架け渡され、無端チェーン４２は、搬送コンベヤ１４Ａの両側辺に沿って配置されるガイド４４の上を走行し、ガイド４４によって各々支持される。なお、本実施形態では、上側のリテーナ１４Ｂの中央部もガイド４４によって支持される。ガイド４４は、搬送コンベヤ１４Ａの基台４６に固定・保持される。

【0022】

リテーナ１４Ｂには、各容器Ｃが挿入される穴が設けられ、各穴に嵌入された容器Ｃは、そのフランジ部Ｃｆが穴の内周縁に係合することにより保持される。各クリーニングヘッド４０の直下には、各容器Ｃを昇降するための昇降ロッド４８が直立した状態で各々配置される。昇降ロッド４８は、支持部材５０により保持され、支持部材５０は、一対のシリンダ機構５２により基台４６に対して昇降自在に支持される。また、支持部材５０には、例えばクランク機構５４を介してモータ５６が連結され、モータ５６の回転により支持部材５０および昇降ロッド４８は一体的に昇降される（昇降手段）。

【0023】

昇降ロッド４８が下降されているとき、昇降ロッド４８の上端部４８Ａはリテーナ１４Ｂに保持される容器Ｃの底面よりも下方の退避位置に位置し、昇降ロッド４８が上昇されると、昇降ロッド４８の上端部４８Ａが、容器Ｃの底面に当接して容器Ｃをリテーナ１４Ｂから上方へと押し上げる。昇降ロッド４８は、容器Ｃをその開口部がクリーニングヘッド４０の隣接するクリーニング位置にまで持ち上げる。図２には、リテーナ１４Ｂに支持される容器Ｃが実線で示され、クリーニング位置にある容器Ｃが破線で示される。

【0024】

図３は、クリーニング位置に配置された容器Ｃと、これに対応するクリーニングヘッド４０の拡大断面図である。クリーニングヘッド４０は、ヘッド本体４０Ａと、この周囲を取り囲むフード（被覆手段）４０Ｂと、ヘッド本体４０Ａに供給されるエアをガイドするガイドプレート（ガイド手段）４０Ｃを備える。

【0025】

ヘッド本体４０Ａは、その平面視において容器Ｃのフランジ部Ｃｆの沿った形状を呈するブロック部材であり、例えばその中央には、図示しない空圧源からのエアを流通するための垂直方向に延在するエア通路５８が設けられる。ガイドプレート４０Ｃは、ヘッド本体４０Ａの下面に沿って間隙６０をもって配置される板状部材である。ガイドプレート４０Ｃの外形は平面視において、ヘッド本体４０Ａの外周形状に沿った一回り小さい形状を呈する。

【0026】

ヘッド本体４０Ａおよびガイドプレート４０Ｃの間に画成される間隙６０には、エア通路５８からエアが供給され、外周方向に向けて放射状にエアが流れる。ガイドプレート４０Ｃの外周縁は、容器Ｃの開口部よりも一回り小さい形状を呈し、ガイドプレート４０Ｃの外周部の上面は下方に向けてテーパ加工されている。また、ヘッド本体４０Ａの底面外周部は、ガイドプレート４０Ｃの外周部のテーパ形状に合わせて下方へ傾斜される。すなわち、間隙６０の外周部は、所定の角度で外側に向けて下向きに傾けられている。

【0027】

クリーニング位置において、ガイドプレート４０Ｃの下面は、容器Ｃの開口部よりも僅かに高い位置に配置され、その外周縁はフランジ部Ｃｆの内周縁よりも僅かに内側に配置される。すなわち、間隙６０を通して、その外周部から放射状に吹き出されるエアは、クリーニング位置に配置される容器Ｃのフランジ部Ｃｆに、斜め上方から外側に向けて吹き付けられる。

【0028】

ガイドプレート４０Ｃは、ヘッド本体４０Ａの中央部に垂直方向に沿って設けられる孔に挿嵌される支持ロッド６２によって支持され、エア通路５８は、この孔の内周面と支持ロッド６２の外周面との間に画成される。また、ヘッド本体４０Ａの中央部上方には、上端が配管を通して空圧源（不図示）に接続されるとともに、下端がエア通路５８に接続されるインレット部材６４が取り付けられる。

【0029】

一方、フード４０Ｂの頂面４００は、ヘッド本体４０Ａの頂面を覆い（インレット部材６４が装着される部分を除く）、その側面４０２は、頂面４００の外周から、ヘッド本体４０Ａの側面外周およびガイドプレート４０Ｃの外周縁を覆い、更に、クリーニング位置に配置された容器Ｃのフランジ部Ｃｆの外周を覆う高さまで下方に延出する。

【0030】

側面４０２の下端からは、内側に向けて底面４０４が延出する。底面４０４は、フランジ部Ｃｆの外周縁の僅かに外側に対応する位置まで延在し、そこから上方に向けて直角に折り返される。底面４０４の内周縁から上方に折り返される折り返し部４０６は、クリーニング位置に配置された容器Ｃのフランジ部Ｃｆよりも僅かに低い高さにまで延出し、その上端は、昇降ロッド４８によりクリーニング位置にまで持ち上げられる容器Ｃを収容するための開口部を形成する。また、側面４０２、底面４０４、折返し部４０６によって囲まれる空間には凹部４０８が形成され、容器Ｃがクリーニング位置にあるとき、凹部４０８は、フランジ部Ｃｆの周囲に沿って、その僅か下方に配置される。

【0031】

フード４０Ｂの側面４０２にはアウトレット部材６６が取り付けられる。アウトレット部材６６は、フード４０Ｂの内側に連通され、フード４０Ｂ内のエアは、アウトレット部材６６を通して吸引され、図示しない配管を通して排出される。

【0032】

図３に示されるように、クリーニング位置に配置された容器Ｃのフランジ部Ｃｆには、エア通路５８を通して供給され、クリーニングヘッド４０の間隙６０を通してその外周から噴出されるエアが、フランジ部Ｃｆの全周に亘り斜め上方から外側に向けて吹き付けられる。間隙６０から噴出されるエアの先には、フード４０Ｂにより形成される凹部４０８が位置し、フランジ部Ｃｆに付着している異物や容器Ｃに充填される内容物は、凹部４０８に向けて吹き払われる。間隙６０から噴出されたエアは、フード４０Ｂとヘッド本体４０Ａの間に確成される空間およびアウトレット部材６６を通して排出される。このとき容器Ｃの開口部は、ガイドプレート４０Ｃにより略塞がれているので、噴出されたエアにより容器Ｃ内の内容物の巻き上げが防止される。なお、インレット部材６４へのエアの供給およびアウトレット部材６６からのエアの吸引は、容器Ｃがクリーニング位置に配置され、フランジ部Ｃｆの外周がフード４０Ｂで覆われている間のみ行われる。

【0033】

以上の構成により、本実施形態によれば、容器のフランジ部に付着した異物や充填内容物などの付着物を容器内に混入させることなく、かつ周囲に飛散させることなく除去できる。これにより、シール不良の発生が防止されるとともに、サニタリー性が向上され、リテーナ等の清掃も容易となる。

【0034】

なお、本実施形態で図示された容器の平面形状は円形であったが、容器の形状は矩形など円形以外でもよく、その場合には、容器の形状に適合した形状のクリーニングヘッドが用いられる。また、本実施形態において、搬送コンベヤは容器を間欠的に搬送したが、クリーニングヘッドを容器搬送に追従させる機構を設ければ、連続的に搬送する構成にも適用できる。また、本実施形態では、容器がクリーニングヘッドに向けて昇降されたが、逆にクリーニングヘッドをリテーナに保持される容器に向けて昇降させて、フランジ部だけでなくリテーナを同時にクリーニングさせることができる構成としてもよい。

【符号の説明】

【0035】

１０ 容器包装装置
１２ 容器供給装置
１４ 具材充填装置
１４Ａ 搬送コンベヤ
１４Ｂ リテーナ
１６ 密封装置
２４ フランジ部クリーナ
４０ クリーニングヘッド（除去手段）
４０Ａ ヘッド本体
４０Ｂ フード（被覆手段）
４０Ｃ ガイドプレート（ガイド手段）
５８ エア流通路
６０ 間隙
６４ インレット部材
６６ アウトレット部材
Ｃ 容器
Ｃｆ フランジ部

【図1】

【図2】

【図3】