キャップ冠着装置
【課題】 有蓋無底筒状のキャップを、ボトルのボトルネック上端部に冠着するキャップ冠着装置に関し、特に、密嵌式キャップをボトルネック上端部に冠着することに適したキャップ冠着装置を提供すること。
【解決手段】 ボトル５０が搬送コンベア２の上流側から駐止ポジション１１へ向けて接近すると、キャップ６０の開口端６２に、そのボトル５０のネック５１の上端部が対向するように係合され、そのネック５１の上端部によってキャップ６０が駐止ポジション１１よりも搬送コンベア２下流側へ向けて押される。すると、キャップ６０の天面端６１が押圧部材１２に圧接されて、キャップ６０が押圧部材１２を支点として回転される。この回転によって、キャップ６０は押圧部材１２とボトル５０のネック５１の上端部との間隙へと潜り込み、その結果、キャップ６０がネック５１の上端部に押圧されて、キャップ６０の開口端６２内にネック５１の上端部が嵌入される。
【解決手段】 ボトル５０が搬送コンベア２の上流側から駐止ポジション１１へ向けて接近すると、キャップ６０の開口端６２に、そのボトル５０のネック５１の上端部が対向するように係合され、そのネック５１の上端部によってキャップ６０が駐止ポジション１１よりも搬送コンベア２下流側へ向けて押される。すると、キャップ６０の天面端６１が押圧部材１２に圧接されて、キャップ６０が押圧部材１２を支点として回転される。この回転によって、キャップ６０は押圧部材１２とボトル５０のネック５１の上端部との間隙へと潜り込み、その結果、キャップ６０がネック５１の上端部に押圧されて、キャップ６０の開口端６２内にネック５１の上端部が嵌入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有蓋無底筒状のキャップを、ボトルのボトルネック上端部に冠着するためのキャップ冠着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボトルにキャップを冠着させるキャップ冠着装置については、例えば、下記特許文献１記載のキャップ冠着装置（同文献中の密封部２に相当する。）が提案されている。このキャップ冠着装置は、ボトルネック上端部に螺着可能に形成されるキャップを、ボトルネックに冠着するための装置であり、一定量の内容物が充填されたボトルをコンベアにより搬送しながら、そのボトルのボトルネック上端部（ボトル口）にキャップを冠着するものである。
【０００３】
ここで、このキャップ冠着装置によりボトルに冠着されるキャップは、アルミニウム板などを絞り加工によって成形したものであって、その天面端に設けられる手掛け部と、その手掛け部の周縁から垂設され、内周面にあるべき雌ねじが未螺刻状態のままの円筒状のねじ成形部とを備えている。一方、ボトルは、キャップのねじ成形部の内径よりも小さな外径のボトルネックを備えており、そのボトルネックの上端部外周に雄ねじが螺設されているものである。
【０００４】
ところで、上記した従来のキャップ冠着装置は、主として、キャップ仮嵌め部と、キャップ冠着部とを備えており、キャップ仮嵌め部は、ボトルを縦立且つ水平な姿勢でコンベアにより搬送する間、ボトルの搬送方向下流側でキャップを傾斜した状態に保持しておき、その傾斜したキャップに向かってボトルを移送することにより、ボトルネック上端部にキャップを被せて仮嵌めするものである。
【０００５】
また、キャップ冠着部は、キャップ仮嵌め部によりボトルネックに仮嵌めされたキャップを、加圧板によって押圧して、そのキャップのねじ成形部に対向する一対のねじ刻設ローラーを自転と公転と下降運動とを与えつつ圧接することによって、キャップのねじ成形部にボトルネックの雄ねじに沿って雌ねじを刻設するものである。そして、その結果、キャップがボトルネックにねじ込まれた状態となるのである。
【特許文献１】特開平７−１６５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したキャップ冠着装置は、ねじ込み式のキャップをボトルネックに冠着するための装置であって、そのキャップ仮嵌め部は、ボトルネックの外径より内径が大きなキャップを、ボトルネック上端部に被せて仮嵌めするものである。このため、このようなねじ込み式キャップとは異なる方式のキャップ、例えば、密嵌式キャップ（ボトルネック上端部の外径に比べて内径が略等しいか又は小さな内周部にボトルネック上端部を無理矢理に嵌入して密封するキャップ）を、ボトルネック上端部に冠着することは構造上行うことが困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、特に、密嵌式キャップをボトルネック上端部に冠着することに適したキャップ冠着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために請求項１記載のキャップ冠着装置は、縦立姿勢のボトルのボトルネック上端部に有蓋無底筒状のキャップを冠着するものであり、縦立姿勢のボトルを搬送方向上流側から下流側へ搬送移動させる搬送路と、その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面からキャップ丈未満の間隔を隔てた上方に配設され、その搬送路幅方向と軸方向が一致する棒状の押圧部材と、その押圧部材よりも前記搬送路上流側に設けられ、その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面の移動経路上で、キャップの開口端を前記搬送路上流側に向けた状態で、そのキャップを駐止する駐止ポジションと、その駐止ポジションから更に上方へ連通されるシュート通路を有して、そのシュート通路を通じて前記駐止ポジションへキャップを順次供給するキャップ供給装置とを備えており、ボトルが前記搬送路上流側から前記駐止ポジションへ接近して前記押圧部材の下方を通過することによって、ボトルネック上端部がキャップの開口端に係合され、そのボトルネック上端部によってキャップの天面端が前記押圧部材の外周面に圧接されるものである。
【０００９】
この請求項１記載のキャップ冠着装置によれば、縦立姿勢のボトルは、搬送路によって、キャップが駐止されている駐止ポジションへ向けて、駐止ポジションよりも搬送路上流側から搬送移動されてくる。一方、キャップは、キャップ供給装置のシュート通路を通じて上方から駐止ポジションへと供給され、その駐止ポジションで開口端が搬送路上流側に向けられた状態（姿勢）で駐止されている。
【００１０】
そして、ボトルが搬送路上流側から駐止ポジションへ向けて接近すると、そのボトルのボトルネック上端面の移動経路上にあるキャップの開口端に、そのボトルのボトルネック上端部が対向するように係合される。そして、更に、ボトルが搬送路下流側へ移動されると、そのボトルネック上端部によってキャップが駐止ポジションよりも搬送路下流側へ向けて押される。
【００１１】
すると、キャップは、そのキャップの天面端が押圧部材の外周面に圧接され、更に、押圧部材を支点として開口端が下向きとなるように回転される。このようにキャップが押圧部材を支点として回転されると、そのキャップが押圧部材とボトルのボトルネック上端部との間隙へと徐々に潜り込み、その結果、そのキャップが押圧部材によってボトルのボトルネック上端部に徐々に押圧されて、この押圧によって、キャップの開口端内にボトルのボトルネック上端部が徐々に嵌入される。
【００１２】
その後、ボトルの搬送移動に伴って、キャップが回転されて押圧部材の略直下まで潜り込むと、押圧部材の押圧によるキャップのボトルネック上端部への冠着動作も収束して、ボトルがキャップごと押圧部材の下方を擦り抜けて、押圧部材よりも搬送路下流側へと更に搬送移動される。
【００１３】
一方、上記のようにしてキャップが冠着されたボトルが押圧部材を通過して更に搬送路下流側へ搬送移動されると、それまで駐止ポジションにあったキャップがキャップ供給装置から離脱するため、キャップ供給装置のシュート通路内にストックされている次のキャップが駐止ポジションへ送られ、次のキャップ冠着動作の準備が行われる。
【００１４】
請求項２記載のキャップ冠着装置は、請求項１記載のキャップ冠着装置において、前記押圧部材は、その押圧部材の軸方向に向かう回転軸と、その回転軸の外周にその回転軸を中心として転動可能に周設される押圧ローラとを備えている。
【００１５】
この請求項２記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、押圧部材の外周には回転軸を中心として転動される押圧ローラが周設されているので、ボトルのボトルネック上端部にキャップが冠着する場合にキャップの天面端を押圧ローラの外周面に圧接させれば、ボトルの搬送移動に伴わせて押圧ローラごとキャップを回転軸を中心に回転させることができる。このため、キャップがボトルの搬送に伴って押圧部材を支点として回転される場合に、キャップの天面端が押圧部材と擦れて損傷することを抑制できる。
【００１６】
請求項３記載のキャップ冠着装置は、請求項１又は２に記載のキャップ冠着装置において、前記押圧部材は、前記搬送路幅方向から矢視した場合に、前記駐止ポジションに駐止されているキャップの天面端における外径方向略中央部分に近設されるものである。
【００１７】
この請求項３記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１又は２に記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、搬送路幅方向から矢視される押圧部材は、その外周面が駐止ポジションに駐止されているキャップの天面端の外径方向略中央部分（図１（ａ）の符号Ｐ周辺）に当接されて、そのキャップをボトルネック上端部に押圧することができる。キャップの天面端の外径方向両縁（図１（ａ）の符号Ｑ，Ｒ周辺）に押圧部材が圧接される場合に比べて、押圧部材とキャップ天面端との接触面積を大きくでき、キャップをボトルネック上端部へより確実に押圧することができる。
【００１８】
請求項４記載のキャップ冠着装置は、請求項１から３のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記駐止ポジション及び押圧部材における前記搬送路幅方向に平行に配設され、その駐止ポジションに駐止されているキャップの外径方向両側を規制する一対のガイド板を備えている。
【００１９】
この請求項４記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、一対のガイド板の対向面間には駐止ポジションに駐止されているキャップがあり、この一対のガイド板によってキャップの外径方向両側が規制されている。このため、ボトルの搬送移動に伴って押圧部材によりボトルネック上端部に押圧されるキャップを搬送路幅方向へ位置ずれさせずに移動案内することができる。
【００２０】
請求項５記載のキャップ冠着装置は、請求項１から４のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路は、キャップの天面端が前記搬送路下流側へ向けられた状態で、キャップを上方から前記駐止ポジションへ向けて通過させるものであり、そのシュート通路の内壁面であってキャップの天面端に対向する部分には、そのシュート通路の連通方向に沿って設けられ、前記搬送路幅方向に間隔を隔てて薄板状に突設される２枚以上の突出片を備えており、その２枚以上の突出片の先端面は、前記シュート通路を通過するキャップの天面端に近設されている。
【００２１】
この請求項５記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、シュート通路を通過する際にキャップが暴れて、そのキャップの天面端がシュート通路の内壁面と接触しようとしても、２枚以上の突出片によってキャップの天面端とシュート通路の内壁面との接触が阻まれる。このため、キャップの天面端がシュート通路の内壁面に全面的に面接触してキャップがシュート通路内で滑りにくくなることを防止でき、結果、キャップがシュート通路で目詰まりを起こすことも防止できる。
【００２２】
しかも、キャップの天面端が各突出片の先端面と接触しても、各突出片は薄板状に形成されるので、キャップの天面端全体がシュート通路の内壁面に接触する場合に比べれば、各突出片の先端面とキャップの天面端との接触面積は極めて小さいものに抑制される。よって、キャップの天面端が各突出片の先端面と接触しても、シュート通路内でのキャップの流通が阻害されることもない。
【００２３】
請求項６記載のキャップ冠着装置は、請求項１から５のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路の連通方向中間部であって、そのシュート通路におけるキャップの開口端との対向部分に、キャップの外径よりも幅狭な溝幅で前記シュート通路内から外部へと貫通形成されている照射孔と、その照射孔に対向して前記シュート通路の外部に配置され、その照射孔を通じて前記シュート通路内へ向けて殺菌光線を照射する殺菌灯装置とを備えている。
【００２４】
この請求項６記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、シュート通路の内部には、そのシュート通路に形成される照射孔を通じて、殺菌光線がシュート通路の外部に配置される殺菌灯装置から照射される。この殺菌光線がシュート通路内へ照射されると、その殺菌光線によってキャップの開口端側およびキャップ内周部が殺菌される。
【００２５】
殺菌灯装置から照射される殺菌光線をシュート通路内へ導く照射孔は、シュート通路の連通方向中間部に設けられるので、シュート通路の前段に加熱殺菌処理装置が配設されている従来システムに比べて、より駐止ポジションに近い位置でキャップを殺菌することができ、シュート通路を通過する間に細菌に汚染される可能性を低減することができる。しかも、加熱殺菌処理ではなく殺菌光線を照射することでキャップを殺菌処理するので、例えば、加熱に伴う樹脂製キャップの熱変形や組成変化も抑制できる。
【００２６】
請求項７記載のキャップ冠着装置は、請求項６記載のキャップ冠着装置において、前記照射孔は、前記シュート通路の連通方向にキャップの外径の略２倍以上の長さを有する長溝状に形成されており、前記殺菌灯装置における殺菌光線の照射部の長さはキャップの外径の略２倍以上である。
【００２７】
この請求項７記載のキャップ冠着装置によれば、請求項６記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、殺菌灯装置の照射部からの殺菌光線は、シュート通路の連通方向にキャップ外径の略２倍以上の長さを有する照射孔を通じて、シュート通路内へ照射される。よって、例えば、複数のキャップがシュート通路内で列状にストックされる場合には、照射孔に対向する位置にストックされている略２個以上のキャップを同時に殺菌することができる。
【００２８】
請求項８記載のキャップ冠着装置は、請求項１から６のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路におけるキャップの開口端との対向部分には、キャップの外径よりも幅狭な溝幅であって、そのシュート通路内から外部へと貫通形成され、そのシュート通路の連通方向に沿って前記駐止ポジションまで連続形成されているガイドスリットが設けられており、前記キャップ供給装置は、そのガイドスリットよりも幅狭の舌片が開口端縁から所定長さ延出されているキャップを前記駐止ポジションへ順次供給するものであって、そのキャップが前記シュート通路を通過する場合に、そのキャップの舌片が前記ガイドスリットに遊挿されることによって案内移動されるものである。
【００２９】
この請求項８記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、キャップがシュート通路を通じて駐止ポジションへ供給される場合、キャップの舌片がガイドスリットに遊挿されることによって、シュート通路内を通過するキャップが案内移動される。しかも、シュート通路内を通過するキャップは、その舌片がガイドスリットに遊挿されたまま駐止ポジションまで供給されるので、駐止ポジションに供給されるキャップの姿勢を常にほぼ一定に保つことができ、キャップの冠着不良の抑制にも寄与する。
【００３０】
請求項９記載のキャップ冠着装置は、請求項８記載のキャップ冠着装置において、前記ガイドスリットは、請求項５記載の前記照射孔として兼用されるものである。
【００３１】
この請求項９記載のキャップ冠着装置によれば、請求項８記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、ガイドスリットが殺菌光線をシュート通路内へ透過させるための照射孔として兼用されるので、殺菌光線の照射孔を別途設けることが不要となる。
【００３２】
請求項１０記載のキャップ冠着装置は、請求項１から９のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路は、前記駐止ポジションよりの一部範囲であってキャップの天面端に対向する部分、及び、キャップの開口端に対向する部分に、そのシュート通路の連通方向に連続して前記搬送路幅方向に並設され、そのシュート通路内から外部へと貫通形成されている複数条の貫通スリットと、その複数条の貫通スリットのうち隣り合うもの同士を仕切るように前記シュート通路の連通方向に連続形成されている複数の格子部材とを備えている。
【００３３】
この請求項１０記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から９のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、飲料水が充填されたボトルにキャップを冠着する場合にボトルネック上端部から飛び散る水飛沫がキャップ供給装置のシュート通路内に入り込んでも、複数条スリットを通じて、シュート通路外へ排水でき、且つ、シュート通路外へ蒸散させることもできる。このため、駐止ポジション近傍のシュート通路内に水溜りができて、キャップがシュート通路内で滑りにくくなることを防止でき、その結果、キャップがシュート通路で目詰まりを起こすことも防止できる。
【００３４】
しかも、キャップの天面端及び開口端は各貫通スリットを仕切る複数の格子部材と接触されるので、キャップの天面端全体及び開口端全体がシュート通路内壁面に接触する場合に比べれば、各突出片の先端面とキャップの天面端との接触面積は極めて小さいものに抑制される。よって、キャップの天面端及び開口端が濡れた各格子部材と接触しても、シュート通路内でのキャップの流通が阻害されることがないのである。
【００３５】
請求項１１記載のキャップ冠着装置は、請求項１０記載のキャップ冠着装置において、前記複数条の貫通スリットのうち少なくとも１条の貫通スリットは、請求項６又は７に記載の前記ガイドスリットとして兼用されるものである。
【００３６】
この請求項１１記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１０記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、１条の貫通スリットがキャップの舌片を遊嵌してキャップを案内するガイドスリットとして兼用されるので、貫通スリットとガイドスリットとを別々に別途設けることが不要となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のキャップ冠着装置によれば、例えば、ボトルネック上端部の外径に比べて内径が略等しいか又は小さな密嵌式キャップの内周部に、ボトルネック上端部を無理矢理に嵌入することで密封される形態のボトルであっても、キャップをボトルネック上端部に対して押圧することで確実に冠着させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。本発明の一実施例である図１から図８に示すキャップ冠着装置１は、ボトル洗浄装置（図示せず）により洗浄され且つ充填装置（図示せず）により飲料水などの内容物が一定量充填されたボトル５０のネック５１にキャップ６０を冠着して、そのボトル５０を密封するための装置である。
【００３９】
図１（ａ）は、キャップ６０の縦断面図であり、図１（ｂ）は、ボトル５０及びそのネック５１に冠着されたキャップ６０の縦断面図であり、図１（ｃ）は、キャップ６０の背面図である。図１（ａ）に示すように、キャップ６０は、可撓性のある合成樹脂材料で略円筒状に形成されており、その上端部を閉塞した天面端６１と、その下端部を開口させた開口端６２とを備えている。
【００４０】
図１（ｂ）に示すように、このキャップ６０は、ネック５１（上端部）の外径に比べて内径が略等しいか又は小さい内周部６３を有しており、この内周部６３にネック５１の上端部を無理矢理に嵌入して密封するという密嵌式キャップの一種である。一方、ボトル５０は、円筒状に形成されているネック５１と、そのネック５１の上端面に開口されている口部５２とを有している容器体であって、その内容量が略３ガロン前後に相当するものである。
【００４１】
また、このボトル５０は、ポリカーボネートなどの耐衝撃性のある合成樹脂材料で形成されている比較的重量のある樽状のものであり、キャップ６０が冠着されるネック５１の長さも充分に長く確保されている。なお、本実施例で用いる「ガロン」は、米国液量ガロン（１ガロン≒３．７８５リットル）であり、また、本実施例の適用されるボトル５０は、略３ガロン前後のものに限定されず、例えば、略１ガロン〜略５ガロン程度のものでも良い。
【００４２】
また、図１（ｃ）に示すように、キャップ６０の開口端６２の縁部からは所定幅の舌片６４が所定長さ延出されており、この舌片６４の幅はキャップ外径ｄよりも幅狭に形成されている。この舌片６４の内側面６４ａは、図１（ａ）に示すようにキャップ６０の内周面６３ａと略面一とされており、キャップ６０をネック５１に冠着する場合の案内片としての機能も有している。
【００４３】
図２は、本発明の一実施例であるキャップ冠着装置１の右側面図（換言すると搬送コンベア２の幅方向一側から矢視した矢視図）であり、キャップシュータ６を部分的に縦断面視したものである。図２に示すように、キャップ冠着装置１は、上記したキャップ６０を、上記したボトル５０におけるネック５１の上端部に冠着するものであり、ボトル５０を搬送移動する搬送路としての搬送コンベア２を備えている。なお、キャップ冠着装置１はその大部分がステンレス鋼材で形成されている。
【００４４】
この搬送コンベア２は、架台フレーム３の上端部に、複数の搬送ローラ４，４，…が搬送方向（図２左右方向）に並設されているローラコンベアであり、その各搬送ローラ４を転動させることで、各搬送ローラ４上に縦立且つ水平な姿勢で載置されているボトル５０を、搬送方向上流側（図２右側）から下流側（図２左側）へ搬送するものである。
【００４５】
一方、搬送コンベア２の上方にはボトル５０に冠着されるキャップ６０を、予め多数貯留するためのキャップホッパー５が配設されており、このキャップホッパー５の下方には、搬送コンベア２により搬送されるボトル５０のネック５１の上端部へ向けてキャップ６０を供給するためのキャップシュータ６が配設されている。
【００４６】
キャップシュータ６は、その基端部（上端部）がキャップホッパー５の底部に連設されており、その連設部から略鉛直下方向よりも僅かに（略１０°未満）搬送コンベア２下流側に傾いて延設されている。また、キャップシュータ６は、キャップホッパー５の直下に架設される支持フレーム７に支持軸８を介して揺動可能に支持されており、その支持軸８回りに形成される円弧状の長溝９に係合される調節ネジ１０を緊緩させることで、支持フレーム７に対して固定したり又は傾斜角の調整したりすることができる。
【００４７】
更に、キャップシュータ６の先端部（下端部）には、ボトル５０のネック５１に冠着されるキャップ６０を駐止するためのポジション（位置）である駐止ポジション１１が設けられており、この駐止ポジション１１は、図２又は図３の図中において実線で図示されているキャップ６０が存在する位置のことである。また、この駐止ポジション１１は、搬送コンベア２によって搬送されるボトル５０のネック５１上端面が通過する移動経路（図２中の１点鎖線）上に位置している。
【００４８】
図３は、図２の部分的な拡大図である。図３に示すように、駐止ポジション１１では、後述する押圧部材１２及び後述するキャップ保持機構１３（図４、図５又は図７参照）を介して、キャップ６０の開口端６２が搬送コンベア２の上流側（図３右側）に向けられた状態で、キャップ６０が駐止される。なお、キャップ保持機構１３は、キャップ６０を駐止ポジション１１にて脱着可能に保持するものである。
【００４９】
押圧部材１２及びキャップ保持機構１３はキャップシュータ６の先端部に配設されており、押圧部材１２は、搬送コンベア２上を搬送されるボトル５０のネック５１上端面からキャップ丈ｈ未満の間隔Ｈを隔てた上方に配設されている（ｈ＞Ｈ）。また、この押圧部材１２は、駐止ポジション１１にあるキャップ６０（図３中において実線で図示したもの）よりも搬送コンベア２の下流側（図３右側）に、その駐止ポジション１１に隣接して設けられている。
【００５０】
具体的には、押圧部材１２は、その押圧部材１２の軸方向に向かう回転軸１４と、その回転軸１４の外周にその回転軸１４を中心として転動可能に周設される押圧ローラ１５とを備えており、この押圧ローラ１５の外周面が駐止ポジション１１に駐止されているキャップ６０の天面端６１における外径方向略中央部分に近設されるものである。
【００５１】
図４は、図３における矢印ＩＶ方向からの矢視図である。図４に示すように、押圧部材１２は、搬送コンベア２の幅方向（キャップシュータ６の幅方向と同一方向。以下同じ。）と軸方向が一致する棒状に形成されている。この押圧部材１２の押圧ローラ１５は、キャップシュータ６の幅方向全体に渡設されており、この押圧ローラ１５の中心部に軸通されている回転軸１４は、キャップシュータ６の幅方向両側の側壁板１６，１６間に架設されている。
【００５２】
キャップ保持機構１３は、主に、一対のゲート板１７，１７と、一対のブラケット板１８，１８と、一対の連結軸１９，１９とを備えている。一対のゲート板１７，１７は、キャップ６０を脱着可能に保持するためにキャップシュータ６に開閉可能に設けられる部材であって、キャップシュータ６の幅方向両側（図４の左右両側）にそれぞれ１枚ずつ取着されている。この一対のゲート板１７，１７は、キャップシュータ６の側壁板１６，１６外面から略直角に外方へ突出されるブラケット板１８，１８にそれぞれ連結軸１９，１９を介して連結されており、この各連結軸１９を中心として各ブラケット板１８と略平行な平面内で揺動可能に軸支されている。
【００５３】
図５は、図３における矢印Ｖ方向からの矢視図である。図５に示すように、キャップ保持機構１３における一対のゲート板１７，１７は、その基端部から先端部にかけて略く字形に屈曲した形状を有しており、その屈曲部分に上記した連結軸１９，１９が連結されている。また、一対のゲート板１７，１７は、その先端部が略逆ハ字状となるようにキャップシュータ６の先端側へ延出される一方、その基端側がキャップシュータ６の各側壁板１６，１６と略平行とされている。
【００５４】
また、各ゲート板１７の基端部には弾性体の一種であるコイルバネ２０の一端が取着されており、この各コイルバネ２０の他端は各ゲート板１７を支持する各ブラケット板１８に取着されている。これらのコイルバネ２０，２０は、その自らの弾性復元力によって各ゲート板１７，１７の先端部を近接方向へ付勢するものであり、この付勢によって一対のゲート板１７，１７の先端部間隔Ｗがキャップ外径ｄより小さくされている（Ｗ＜ｄ）。
【００５５】
このため、コイルバネ２０，２０の弾性復元力を越える外力が作用しなければ、キャップ６０は一対のゲート板１７，１７の先端部間に引っ掛かって駐止ポジション１１に駐止されるのであるが、一旦、ボトル５０の搬送移動に伴う外力などのようにコイルバネ２０，２０の弾性復元力に抗する外力がキャップ６０に作用すれば、キャップ６０が各ゲート板１７，１７の先端部間隔Ｗを拡開して駐止ポジション１１から脱着されるように構成されている。
【００５６】
また、駐止ポジション１１及び押圧部材１２におけるキャップシュータ６の幅方向両側には上記した側壁板１６，１６が相互に平行に配設されており、このキャップシュータ６の各側壁板１６，１６の先端部は、駐止ポジション１１にあるキャップ６０よりも更に先方へ突出されることで、一対のガイド板２１，２１として機能している。この一対のガイド板２１，２１は、駐止ポジション１１に駐止されているキャップ６０が脱着される場合に、そのキャップ６０の外径方向両側を規制するものである。
【００５７】
図２に戻ると、キャップシュータ６は、キャップホッパー５から斜め下方（図２左斜め下側）へ略直線状に延設されている第１シュート部２２と、その第１シュート部２２の下端に連設され、そこから略円弧状に湾曲されて更に斜め下方（図２左斜め下側）へ略直線状に延設されている第２シュート部２３とを備えている。なお、この第２シュート部２３は、後述する５条の貫通スリット２８と３条の貫通スリット２９とが形成される部位である。
【００５８】
キャップシュータ６は、上記した第１及び第２シュート部２２，２３の内部に、駐止ポジション１１から上方へ向けてキャップホッパー５まで連通されているシュート通路２４を備えている。シュート通路２４は、キャップホッパー５から駐止ポジション１１へキャップ６０を順次供給するための通路であって、キャップ６０の天面端６１が搬送コンベア２の下流側へ向けられた状態で、キャップ６０を上方から駐止ポジション１１へ向けて通過させるものである（図３参照）。
【００５９】
図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線における端面図である。図６に示すように、第１シュート部２２は、シュート通路２４内おけるキャップ６０の天面端６１との対向部分から突設される一対の突出片２５，２５を備えている。換言すれば、一対の突出片２５，２５は、シュート通路２４の内壁面のうち、搬送コンベア２の下流側（図６左側）にあるものから突設されている。また、この一対の突出片２５，２５の各先端面はシュート通路２４内を通過するキャップ６０の天面端６１に近設されている。
【００６０】
この一対の突出片２５，２５は、キャップ６０の天面端６１とシュート通路２４の内壁面との直接接触を防止するためのものであり、いずれもシュート通路２４の連通方向に沿って第１シュート部２２の上端部から下端部までの全範囲に設けられている（図２参照）。また、一対の突出片２５，２５は、キャップシュータ６の幅方向（図６の上下方向）に、キャップ外径ｄ（図１（ａ）参照）に比べて小さな間隔を隔てて略平行に設けられている。
【００６１】
更に、第１シュート部２２は、シュート通路２４内におけるキャップ６０の開口端６２との対向部分に貫通形成されるガイドスリット２６を備えている。換言すれば、このガイドスリット２６は、シュート通路２４の内壁面の中で搬送コンベア２の下流側（図６右側）にあるものから、そのシュート通路２４の外部まで貫通するように形成されている。
【００６２】
ガイドスリット２６は、シュート通路２４内を通過するキャップ６０の舌片６４が遊挿されることで、そのシュート通路２４内を滑落移動するキャップ６０を案内する溝であり、その溝幅がキャップ外径ｄよりも幅狭で且つキャップ６０の舌片６４よりも僅かに幅広に形成されている。
【００６３】
図７は、キャップシュータ６の背面図である。また、図７は、図３における矢印ＶＩＩから矢視した矢視図でもあり、この図中においては、支持フレーム７、支持軸８、調節ネジ１０及びキャップ６０などの図示を省略し、なおかつ、後述する殺菌灯２７を２点鎖線で図示している。図７に示すように、ガイドスリット２６は、シュート通路２４の連通方向（図７の上下方向）に沿って、第１シュート部２２の上端部（キャップホッパー５との連設部）から下端部まで連続形成され、更に、第２シュート部２３の上端部から第２シュート部２３の下端部に設けられる駐止ポジション１１の直前まで連続形成されている。
【００６４】
図２に戻ると、第１シュート部２２におけるシュート通路２４の連通方向中間部の外部には、シュート通路２４内へ向けて紫外線（ＵＶ光線）などの殺菌光線を照射するための殺菌灯２７が取着されている。この殺菌灯２７は、第１シュート部２２における第２シュート部２３との連設部分近傍から支持軸８による支持部分近傍までの範囲に、上記したガイドスリット２６に沿って当該ガイドスリット２６に対向配置されている（図７参照）。つまり、このガイドスリット２６は、殺菌灯２７から照射される殺菌光線をシュート通路２４内へ透過させるための照射孔としても兼用される。
【００６５】
また、この殺菌灯２７は、シュート通路２４内を通過するキャップ６０の舌片６４との接触を回避するため、シュート通路２４の外壁面から一定間隔を隔てた状態で、その外壁面に対して略平行となるように取着されている。更に、殺菌灯２７は、殺菌光線の照射部２７ａの長さがシュート通路２４の連通方向に沿ってキャップ外径ｄの略２倍以上の長さを有しており、シュート通路２４内に一列状（図３参照）にストックされている２個以上のキャップ６０に同時に殺菌光線を照射できるものである。
【００６６】
なお、本実施例では、殺菌灯２７の照射部２７ａの長さはキャップ外径ｄの略４倍強とされているので、シュート通路２４内にストックされている４個以上のキャップ６０に対して同時に殺菌光線を照射することができる。
【００６７】
図８は、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における端面図である。図８に示すように、キャップシュータ６の第２シュート部２３は、そのシュート通路２４の幅方向（図８上下方向）両側が上記した側壁板１６，１６によってそれぞれ閉塞されており、そのシュート通路２４の幅方向に対する直交方向（図８左右方向）両側が複数条の貫通スリット２８，…，２９，…を通じて開放されている。
【００６８】
複数条の貫通スリット２８，…，２９，…は、第２シュート部２３のシュート通路２４内から外部へと貫通形成されており、これらの各貫通スリット２８，２９はいずれも、シュート通路２４の連通方向に沿って、第２シュート部２３の上端部から第２シュート部２３の下端部に設けられている駐止ポジション１１の直前まで連続形成されている（図５及び図７参照）。
【００６９】
具体的には、第２シュート部２３における搬送コンベア２の下流側に対向する周壁部（図８左側）に５条の貫通スリット２８が、第２シュート部２３における搬送コンベア２の上流側に対向する周壁部（図８右側）に３条の貫通スリット２９が、それぞれ第２シュート部２３の幅方向（図８の上下方向）に並設されている。
【００７０】
ここで、第２シュート部２３によれば、シュート通路２４内をキャップ６０が通過する場合、シュート通路２４の周壁部のうち、５条の貫通スリット２８の形成側がキャップ６０の天面端６１と対向され、３条の貫通スリット２９の形成側がキャップ６０の開口端６２と対向される。そして、キャップ６０の開口端６２と対向する３条の貫通スリット２９のうち、キャップシュータ６の幅方向中央にある１条の貫通スリット２９は、第２シュート部２３用のガイドスリット２６として機能するものである。
【００７１】
また、各貫通スリット２８のうち隣り合うもの同士はシュート通路２４の連通方向に連続した薄板状に形成されている複数の格子部材３０，…によって仕切られており、各格子部材３０間に円筒状のスペーサ３１が介装されることで、各貫通スリット２８の溝幅が一定に保持されている。一方、各貫通スリット２９のうち隣り合うもの同士についてもシュート通路２４の連通方向に連続した薄板状に形成されている複数の格子部材３２，…によって仕切られており、各格子部材３０間に円筒状のスペーサ３３が介装されることで、各貫通スリット２９の溝幅が一定に保持されている。
【００７２】
更に、５条の貫通スリット２８を仕切る４枚の格子部材３０の内側端面と、それらに対向する３条の貫通スリット２９を仕切る２枚の格子部材３２の内側端面との間にはキャップ丈ｈより僅かに大きな隙間が設けられており、このことによって、第２シュート部２３内には、キャップ６０を駐止ポジション１１へ向けて通過させるシュート通路２４が確保されている。
【００７３】
図２に戻ると、キャップシュータ６の先端部よりも搬送コンベア２の下流側にはキャップハンマー３５が配設されており、このキャップハンマー３５は、搬送コンベア２上に載置されて搬送移動されるボトル５０のネック５１上端面と対向配置されている。このキャップハンマー３５は、空気圧シリンダ３６によって鉛直方向へ出没されるものであり、その突出時にキャップ６０の天面端６１を衝打して、キャップ６０の天面端６１側の内面をネック５１の上端面に密着させるものである。
【００７４】
次に、上記のように構成されたキャップ冠着装置１の動作について説明する。まず、キャップホッパー５から駐止ポジション１１へキャップ６０を供給する場合、まず、キャップホッパー５にあるキャップ６０がキャップシュータ６の上端部からシュート通路２４内へ送られる。すると、キャップ６０の舌片６４がガイドスリット２６に遊挿されて案内されながら、キャップ６０が第１シュート部２２及び第２シュート部２３のシュート通路２４内を通過して、駐止ポジション１１へと滑落させられる。
【００７５】
このとき、シュート通路２４内を通過するキャップ６０は舌片６４がガイドスリット２６に遊挿されたままシュート通路２４内を通過するので、駐止ポジション１１に供給されるキャップ６０の姿勢は常にほぼ一定に保たれる。そして、キャップ６０が第１シュート部２２のシュート通路２４内を通過する際に、殺菌灯２７からの殺菌光線がガイドスリット２６を通じてシュート通路２４内を通過するキャップ６０の開口端６２側及び内周部６３に照射され、キャップの開口端６２及び内周部６３に殺菌処理が施される。
【００７６】
なお、シュート通路２４内に駐止ポジション１１からキャップホッパー５まで一列状に複数のキャップ６０が列置されている状況下では、殺菌灯２７の照射部２７ａに対向する位置にストックされている複数のキャップ６０を同時に殺菌することもできる。
【００７７】
シュート通路２４を通過したキャップ６０が駐止ポジション１１に到達すると、キャップ６０の開口端６２が搬送コンベア２上流側に向けられた状態で、そのキャップ６０が押圧部材１２及びキャップ保持機構１３によって駐止ポジション１１で駐止される。その一方で、キャップ６０が駐止されている駐止ポジション１１へ向けて、ボトル５０が搬送コンベア２によって搬送コンベア２の上流側から縦立姿勢で搬送されてくる。
【００７８】
そして、ボトル５０が搬送コンベア２の上流側から駐止ポジション１１へ向けて接近すると、そのボトル５０のネック５１上端面が通過する移動経路上にあるキャップ６０の開口端６２に、そのボトル５０のネック５１の上端部が対向するように係合される。その後更に、ボトル５０が搬送コンベア２により搬送方向下流側へ移動されると、そのネック５１の上端部によってキャップ６０が駐止ポジション１１よりも搬送コンベア２下流側へ向けて押される。
【００７９】
すると、キャップ６０の天面端６１が押圧部材１２の外周面に圧接されながら、キャップ６０が押圧部材１２を支点として開口端６２が下向きとなるように回転される。なお、このとき、キャップ６０は押圧ローラ１５との圧接によって、その押圧ローラ１５ごと回転軸１４を中心に回転される。このため、キャップ６０の天面端６１が押圧部材１２と擦れて損傷することが抑制される。
【００８０】
キャップ６０が押圧部材１２を支点として回転されると、そのキャップ６０が押圧部材１２とボトル５０のネック５１の上端部との間隙（間隔Ｈ）へと徐々に潜り込み、その結果、そのキャップ６０が押圧部材１２によってボトル５０のネック５１の上端部に徐々に押圧されて、キャップ６０の開口端６２内にボトル５０のネック５１の上端部が徐々に嵌入される。
【００８１】
その後、更にキャップ６０が回転されて押圧部材１２の略直下まで潜り込むと、押圧部材１２によるキャップ６０の押圧が収束するとともに、キャップ６０をネック５１の上端部に冠着する動作も収束する。すると、ボトル５０はキャップ６０ごと押圧部材１２の下方を擦り抜けて、押圧部材１２よりも搬送コンベア２下流側へと更に搬送移動される。そして、キャップハンマー３５の下方に到達すると、キャップハンマー３５によってキャップ６０の天面端６１が衝打されて、その後、搬送コンベア２の下流側へ搬出される。
【００８２】
一方、上記のようにしてキャップ６０が冠着されたボトル５０が押圧部材１２を通過して更に搬送コンベア２下流側へ搬送されると、それまで駐止ポジション１１にあったキャップ６０がキャップシュータ６から離脱するため、キャップシュータ６のシュート通路２４内にストックされている次のキャップ６０が駐止ポジション１１へ送られ、次のキャップ冠着動作の準備が行われる。
【００８３】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、キャップサイズ、ボトルサイズ、又は、ボトル冠着装置の動作方法などについては、種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】（ａ）は、本実施例で使用するキャップの縦断面図であり、（ｂ）は、ボトル及びそのボトルネックに冠着されたキャップの縦断面図であり、（ｃ）は、キャップの背面図である。
【図２】本発明の一実施例であるキャップ冠着装置１の右側面図であり、キャップシュータを部分的に縦断面視したものである。
【図３】図２の部分的な拡大図である。
【図４】図３における矢印ＩＶ方向からの矢視図である。
【図５】図３における矢印Ｖ方向からの矢視図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線における端面図である。
【図７】キャップシュータの背面図である。
【図８】図８は、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における端面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ キャップ冠着装置
２ 搬送コンベア（搬送路）
５ キャップホッパー（キャップ供給装置の一部）
６ キャップシュータ（キャップ供給装置の一部）
１１ 駐止ポジション
１２ 押圧部材
１４ 回転軸
１５ 押圧ローラ
２１，２１ ガイド板
２４ シュート通路
２５，２５ 突出片
２６ ガイドスリット（ガイドスリット、照射孔、貫通スリットの一部）
２７ 殺菌灯（殺菌灯装置）
２７ａ 照射部（殺菌灯装置の照射部）
２８，２９ 貫通スリット（貫通スリットの一部）
３０，３２ 格子部材
５０ ボトル
５１ ネック（ボトルネック）
６０ キャップ
６１ 天面端
６２ 開口端
６４ 舌片
ｄ キャップ外径（キャップの外径）
ｈ キャップ丈
Ｐ キャップの天面端における外径方向略中央部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有蓋無底筒状のキャップを、ボトルのボトルネック上端部に冠着するためのキャップ冠着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボトルにキャップを冠着させるキャップ冠着装置については、例えば、下記特許文献１記載のキャップ冠着装置（同文献中の密封部２に相当する。）が提案されている。このキャップ冠着装置は、ボトルネック上端部に螺着可能に形成されるキャップを、ボトルネックに冠着するための装置であり、一定量の内容物が充填されたボトルをコンベアにより搬送しながら、そのボトルのボトルネック上端部（ボトル口）にキャップを冠着するものである。
【０００３】
ここで、このキャップ冠着装置によりボトルに冠着されるキャップは、アルミニウム板などを絞り加工によって成形したものであって、その天面端に設けられる手掛け部と、その手掛け部の周縁から垂設され、内周面にあるべき雌ねじが未螺刻状態のままの円筒状のねじ成形部とを備えている。一方、ボトルは、キャップのねじ成形部の内径よりも小さな外径のボトルネックを備えており、そのボトルネックの上端部外周に雄ねじが螺設されているものである。
【０００４】
ところで、上記した従来のキャップ冠着装置は、主として、キャップ仮嵌め部と、キャップ冠着部とを備えており、キャップ仮嵌め部は、ボトルを縦立且つ水平な姿勢でコンベアにより搬送する間、ボトルの搬送方向下流側でキャップを傾斜した状態に保持しておき、その傾斜したキャップに向かってボトルを移送することにより、ボトルネック上端部にキャップを被せて仮嵌めするものである。
【０００５】
また、キャップ冠着部は、キャップ仮嵌め部によりボトルネックに仮嵌めされたキャップを、加圧板によって押圧して、そのキャップのねじ成形部に対向する一対のねじ刻設ローラーを自転と公転と下降運動とを与えつつ圧接することによって、キャップのねじ成形部にボトルネックの雄ねじに沿って雌ねじを刻設するものである。そして、その結果、キャップがボトルネックにねじ込まれた状態となるのである。
【特許文献１】特開平７−１６５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したキャップ冠着装置は、ねじ込み式のキャップをボトルネックに冠着するための装置であって、そのキャップ仮嵌め部は、ボトルネックの外径より内径が大きなキャップを、ボトルネック上端部に被せて仮嵌めするものである。このため、このようなねじ込み式キャップとは異なる方式のキャップ、例えば、密嵌式キャップ（ボトルネック上端部の外径に比べて内径が略等しいか又は小さな内周部にボトルネック上端部を無理矢理に嵌入して密封するキャップ）を、ボトルネック上端部に冠着することは構造上行うことが困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、特に、密嵌式キャップをボトルネック上端部に冠着することに適したキャップ冠着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために請求項１記載のキャップ冠着装置は、縦立姿勢のボトルのボトルネック上端部に有蓋無底筒状のキャップを冠着するものであり、縦立姿勢のボトルを搬送方向上流側から下流側へ搬送移動させる搬送路と、その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面からキャップ丈未満の間隔を隔てた上方に配設され、その搬送路幅方向と軸方向が一致する棒状の押圧部材と、その押圧部材よりも前記搬送路上流側に設けられ、その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面の移動経路上で、キャップの開口端を前記搬送路上流側に向けた状態で、そのキャップを駐止する駐止ポジションと、その駐止ポジションから更に上方へ連通されるシュート通路を有して、そのシュート通路を通じて前記駐止ポジションへキャップを順次供給するキャップ供給装置とを備えており、ボトルが前記搬送路上流側から前記駐止ポジションへ接近して前記押圧部材の下方を通過することによって、ボトルネック上端部がキャップの開口端に係合され、そのボトルネック上端部によってキャップの天面端が前記押圧部材の外周面に圧接されるものである。
【０００９】
この請求項１記載のキャップ冠着装置によれば、縦立姿勢のボトルは、搬送路によって、キャップが駐止されている駐止ポジションへ向けて、駐止ポジションよりも搬送路上流側から搬送移動されてくる。一方、キャップは、キャップ供給装置のシュート通路を通じて上方から駐止ポジションへと供給され、その駐止ポジションで開口端が搬送路上流側に向けられた状態（姿勢）で駐止されている。
【００１０】
そして、ボトルが搬送路上流側から駐止ポジションへ向けて接近すると、そのボトルのボトルネック上端面の移動経路上にあるキャップの開口端に、そのボトルのボトルネック上端部が対向するように係合される。そして、更に、ボトルが搬送路下流側へ移動されると、そのボトルネック上端部によってキャップが駐止ポジションよりも搬送路下流側へ向けて押される。
【００１１】
すると、キャップは、そのキャップの天面端が押圧部材の外周面に圧接され、更に、押圧部材を支点として開口端が下向きとなるように回転される。このようにキャップが押圧部材を支点として回転されると、そのキャップが押圧部材とボトルのボトルネック上端部との間隙へと徐々に潜り込み、その結果、そのキャップが押圧部材によってボトルのボトルネック上端部に徐々に押圧されて、この押圧によって、キャップの開口端内にボトルのボトルネック上端部が徐々に嵌入される。
【００１２】
その後、ボトルの搬送移動に伴って、キャップが回転されて押圧部材の略直下まで潜り込むと、押圧部材の押圧によるキャップのボトルネック上端部への冠着動作も収束して、ボトルがキャップごと押圧部材の下方を擦り抜けて、押圧部材よりも搬送路下流側へと更に搬送移動される。
【００１３】
一方、上記のようにしてキャップが冠着されたボトルが押圧部材を通過して更に搬送路下流側へ搬送移動されると、それまで駐止ポジションにあったキャップがキャップ供給装置から離脱するため、キャップ供給装置のシュート通路内にストックされている次のキャップが駐止ポジションへ送られ、次のキャップ冠着動作の準備が行われる。
【００１４】
請求項２記載のキャップ冠着装置は、請求項１記載のキャップ冠着装置において、前記押圧部材は、その押圧部材の軸方向に向かう回転軸と、その回転軸の外周にその回転軸を中心として転動可能に周設される押圧ローラとを備えている。
【００１５】
この請求項２記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、押圧部材の外周には回転軸を中心として転動される押圧ローラが周設されているので、ボトルのボトルネック上端部にキャップが冠着する場合にキャップの天面端を押圧ローラの外周面に圧接させれば、ボトルの搬送移動に伴わせて押圧ローラごとキャップを回転軸を中心に回転させることができる。このため、キャップがボトルの搬送に伴って押圧部材を支点として回転される場合に、キャップの天面端が押圧部材と擦れて損傷することを抑制できる。
【００１６】
請求項３記載のキャップ冠着装置は、請求項１又は２に記載のキャップ冠着装置において、前記押圧部材は、前記搬送路幅方向から矢視した場合に、前記駐止ポジションに駐止されているキャップの天面端における外径方向略中央部分に近設されるものである。
【００１７】
この請求項３記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１又は２に記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、搬送路幅方向から矢視される押圧部材は、その外周面が駐止ポジションに駐止されているキャップの天面端の外径方向略中央部分（図１（ａ）の符号Ｐ周辺）に当接されて、そのキャップをボトルネック上端部に押圧することができる。キャップの天面端の外径方向両縁（図１（ａ）の符号Ｑ，Ｒ周辺）に押圧部材が圧接される場合に比べて、押圧部材とキャップ天面端との接触面積を大きくでき、キャップをボトルネック上端部へより確実に押圧することができる。
【００１８】
請求項４記載のキャップ冠着装置は、請求項１から３のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記駐止ポジション及び押圧部材における前記搬送路幅方向に平行に配設され、その駐止ポジションに駐止されているキャップの外径方向両側を規制する一対のガイド板を備えている。
【００１９】
この請求項４記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、一対のガイド板の対向面間には駐止ポジションに駐止されているキャップがあり、この一対のガイド板によってキャップの外径方向両側が規制されている。このため、ボトルの搬送移動に伴って押圧部材によりボトルネック上端部に押圧されるキャップを搬送路幅方向へ位置ずれさせずに移動案内することができる。
【００２０】
請求項５記載のキャップ冠着装置は、請求項１から４のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路は、キャップの天面端が前記搬送路下流側へ向けられた状態で、キャップを上方から前記駐止ポジションへ向けて通過させるものであり、そのシュート通路の内壁面であってキャップの天面端に対向する部分には、そのシュート通路の連通方向に沿って設けられ、前記搬送路幅方向に間隔を隔てて薄板状に突設される２枚以上の突出片を備えており、その２枚以上の突出片の先端面は、前記シュート通路を通過するキャップの天面端に近設されている。
【００２１】
この請求項５記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、シュート通路を通過する際にキャップが暴れて、そのキャップの天面端がシュート通路の内壁面と接触しようとしても、２枚以上の突出片によってキャップの天面端とシュート通路の内壁面との接触が阻まれる。このため、キャップの天面端がシュート通路の内壁面に全面的に面接触してキャップがシュート通路内で滑りにくくなることを防止でき、結果、キャップがシュート通路で目詰まりを起こすことも防止できる。
【００２２】
しかも、キャップの天面端が各突出片の先端面と接触しても、各突出片は薄板状に形成されるので、キャップの天面端全体がシュート通路の内壁面に接触する場合に比べれば、各突出片の先端面とキャップの天面端との接触面積は極めて小さいものに抑制される。よって、キャップの天面端が各突出片の先端面と接触しても、シュート通路内でのキャップの流通が阻害されることもない。
【００２３】
請求項６記載のキャップ冠着装置は、請求項１から５のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路の連通方向中間部であって、そのシュート通路におけるキャップの開口端との対向部分に、キャップの外径よりも幅狭な溝幅で前記シュート通路内から外部へと貫通形成されている照射孔と、その照射孔に対向して前記シュート通路の外部に配置され、その照射孔を通じて前記シュート通路内へ向けて殺菌光線を照射する殺菌灯装置とを備えている。
【００２４】
この請求項６記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、シュート通路の内部には、そのシュート通路に形成される照射孔を通じて、殺菌光線がシュート通路の外部に配置される殺菌灯装置から照射される。この殺菌光線がシュート通路内へ照射されると、その殺菌光線によってキャップの開口端側およびキャップ内周部が殺菌される。
【００２５】
殺菌灯装置から照射される殺菌光線をシュート通路内へ導く照射孔は、シュート通路の連通方向中間部に設けられるので、シュート通路の前段に加熱殺菌処理装置が配設されている従来システムに比べて、より駐止ポジションに近い位置でキャップを殺菌することができ、シュート通路を通過する間に細菌に汚染される可能性を低減することができる。しかも、加熱殺菌処理ではなく殺菌光線を照射することでキャップを殺菌処理するので、例えば、加熱に伴う樹脂製キャップの熱変形や組成変化も抑制できる。
【００２６】
請求項７記載のキャップ冠着装置は、請求項６記載のキャップ冠着装置において、前記照射孔は、前記シュート通路の連通方向にキャップの外径の略２倍以上の長さを有する長溝状に形成されており、前記殺菌灯装置における殺菌光線の照射部の長さはキャップの外径の略２倍以上である。
【００２７】
この請求項７記載のキャップ冠着装置によれば、請求項６記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、殺菌灯装置の照射部からの殺菌光線は、シュート通路の連通方向にキャップ外径の略２倍以上の長さを有する照射孔を通じて、シュート通路内へ照射される。よって、例えば、複数のキャップがシュート通路内で列状にストックされる場合には、照射孔に対向する位置にストックされている略２個以上のキャップを同時に殺菌することができる。
【００２８】
請求項８記載のキャップ冠着装置は、請求項１から６のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路におけるキャップの開口端との対向部分には、キャップの外径よりも幅狭な溝幅であって、そのシュート通路内から外部へと貫通形成され、そのシュート通路の連通方向に沿って前記駐止ポジションまで連続形成されているガイドスリットが設けられており、前記キャップ供給装置は、そのガイドスリットよりも幅狭の舌片が開口端縁から所定長さ延出されているキャップを前記駐止ポジションへ順次供給するものであって、そのキャップが前記シュート通路を通過する場合に、そのキャップの舌片が前記ガイドスリットに遊挿されることによって案内移動されるものである。
【００２９】
この請求項８記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、キャップがシュート通路を通じて駐止ポジションへ供給される場合、キャップの舌片がガイドスリットに遊挿されることによって、シュート通路内を通過するキャップが案内移動される。しかも、シュート通路内を通過するキャップは、その舌片がガイドスリットに遊挿されたまま駐止ポジションまで供給されるので、駐止ポジションに供給されるキャップの姿勢を常にほぼ一定に保つことができ、キャップの冠着不良の抑制にも寄与する。
【００３０】
請求項９記載のキャップ冠着装置は、請求項８記載のキャップ冠着装置において、前記ガイドスリットは、請求項５記載の前記照射孔として兼用されるものである。
【００３１】
この請求項９記載のキャップ冠着装置によれば、請求項８記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、ガイドスリットが殺菌光線をシュート通路内へ透過させるための照射孔として兼用されるので、殺菌光線の照射孔を別途設けることが不要となる。
【００３２】
請求項１０記載のキャップ冠着装置は、請求項１から９のいずれかに記載のキャップ冠着装置において、前記シュート通路は、前記駐止ポジションよりの一部範囲であってキャップの天面端に対向する部分、及び、キャップの開口端に対向する部分に、そのシュート通路の連通方向に連続して前記搬送路幅方向に並設され、そのシュート通路内から外部へと貫通形成されている複数条の貫通スリットと、その複数条の貫通スリットのうち隣り合うもの同士を仕切るように前記シュート通路の連通方向に連続形成されている複数の格子部材とを備えている。
【００３３】
この請求項１０記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１から９のいずれかに記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、飲料水が充填されたボトルにキャップを冠着する場合にボトルネック上端部から飛び散る水飛沫がキャップ供給装置のシュート通路内に入り込んでも、複数条スリットを通じて、シュート通路外へ排水でき、且つ、シュート通路外へ蒸散させることもできる。このため、駐止ポジション近傍のシュート通路内に水溜りができて、キャップがシュート通路内で滑りにくくなることを防止でき、その結果、キャップがシュート通路で目詰まりを起こすことも防止できる。
【００３４】
しかも、キャップの天面端及び開口端は各貫通スリットを仕切る複数の格子部材と接触されるので、キャップの天面端全体及び開口端全体がシュート通路内壁面に接触する場合に比べれば、各突出片の先端面とキャップの天面端との接触面積は極めて小さいものに抑制される。よって、キャップの天面端及び開口端が濡れた各格子部材と接触しても、シュート通路内でのキャップの流通が阻害されることがないのである。
【００３５】
請求項１１記載のキャップ冠着装置は、請求項１０記載のキャップ冠着装置において、前記複数条の貫通スリットのうち少なくとも１条の貫通スリットは、請求項６又は７に記載の前記ガイドスリットとして兼用されるものである。
【００３６】
この請求項１１記載のキャップ冠着装置によれば、請求項１０記載のキャップ冠着装置と同様な作用及び効果を奏することに加え、１条の貫通スリットがキャップの舌片を遊嵌してキャップを案内するガイドスリットとして兼用されるので、貫通スリットとガイドスリットとを別々に別途設けることが不要となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のキャップ冠着装置によれば、例えば、ボトルネック上端部の外径に比べて内径が略等しいか又は小さな密嵌式キャップの内周部に、ボトルネック上端部を無理矢理に嵌入することで密封される形態のボトルであっても、キャップをボトルネック上端部に対して押圧することで確実に冠着させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。本発明の一実施例である図１から図８に示すキャップ冠着装置１は、ボトル洗浄装置（図示せず）により洗浄され且つ充填装置（図示せず）により飲料水などの内容物が一定量充填されたボトル５０のネック５１にキャップ６０を冠着して、そのボトル５０を密封するための装置である。
【００３９】
図１（ａ）は、キャップ６０の縦断面図であり、図１（ｂ）は、ボトル５０及びそのネック５１に冠着されたキャップ６０の縦断面図であり、図１（ｃ）は、キャップ６０の背面図である。図１（ａ）に示すように、キャップ６０は、可撓性のある合成樹脂材料で略円筒状に形成されており、その上端部を閉塞した天面端６１と、その下端部を開口させた開口端６２とを備えている。
【００４０】
図１（ｂ）に示すように、このキャップ６０は、ネック５１（上端部）の外径に比べて内径が略等しいか又は小さい内周部６３を有しており、この内周部６３にネック５１の上端部を無理矢理に嵌入して密封するという密嵌式キャップの一種である。一方、ボトル５０は、円筒状に形成されているネック５１と、そのネック５１の上端面に開口されている口部５２とを有している容器体であって、その内容量が略３ガロン前後に相当するものである。
【００４１】
また、このボトル５０は、ポリカーボネートなどの耐衝撃性のある合成樹脂材料で形成されている比較的重量のある樽状のものであり、キャップ６０が冠着されるネック５１の長さも充分に長く確保されている。なお、本実施例で用いる「ガロン」は、米国液量ガロン（１ガロン≒３．７８５リットル）であり、また、本実施例の適用されるボトル５０は、略３ガロン前後のものに限定されず、例えば、略１ガロン〜略５ガロン程度のものでも良い。
【００４２】
また、図１（ｃ）に示すように、キャップ６０の開口端６２の縁部からは所定幅の舌片６４が所定長さ延出されており、この舌片６４の幅はキャップ外径ｄよりも幅狭に形成されている。この舌片６４の内側面６４ａは、図１（ａ）に示すようにキャップ６０の内周面６３ａと略面一とされており、キャップ６０をネック５１に冠着する場合の案内片としての機能も有している。
【００４３】
図２は、本発明の一実施例であるキャップ冠着装置１の右側面図（換言すると搬送コンベア２の幅方向一側から矢視した矢視図）であり、キャップシュータ６を部分的に縦断面視したものである。図２に示すように、キャップ冠着装置１は、上記したキャップ６０を、上記したボトル５０におけるネック５１の上端部に冠着するものであり、ボトル５０を搬送移動する搬送路としての搬送コンベア２を備えている。なお、キャップ冠着装置１はその大部分がステンレス鋼材で形成されている。
【００４４】
この搬送コンベア２は、架台フレーム３の上端部に、複数の搬送ローラ４，４，…が搬送方向（図２左右方向）に並設されているローラコンベアであり、その各搬送ローラ４を転動させることで、各搬送ローラ４上に縦立且つ水平な姿勢で載置されているボトル５０を、搬送方向上流側（図２右側）から下流側（図２左側）へ搬送するものである。
【００４５】
一方、搬送コンベア２の上方にはボトル５０に冠着されるキャップ６０を、予め多数貯留するためのキャップホッパー５が配設されており、このキャップホッパー５の下方には、搬送コンベア２により搬送されるボトル５０のネック５１の上端部へ向けてキャップ６０を供給するためのキャップシュータ６が配設されている。
【００４６】
キャップシュータ６は、その基端部（上端部）がキャップホッパー５の底部に連設されており、その連設部から略鉛直下方向よりも僅かに（略１０°未満）搬送コンベア２下流側に傾いて延設されている。また、キャップシュータ６は、キャップホッパー５の直下に架設される支持フレーム７に支持軸８を介して揺動可能に支持されており、その支持軸８回りに形成される円弧状の長溝９に係合される調節ネジ１０を緊緩させることで、支持フレーム７に対して固定したり又は傾斜角の調整したりすることができる。
【００４７】
更に、キャップシュータ６の先端部（下端部）には、ボトル５０のネック５１に冠着されるキャップ６０を駐止するためのポジション（位置）である駐止ポジション１１が設けられており、この駐止ポジション１１は、図２又は図３の図中において実線で図示されているキャップ６０が存在する位置のことである。また、この駐止ポジション１１は、搬送コンベア２によって搬送されるボトル５０のネック５１上端面が通過する移動経路（図２中の１点鎖線）上に位置している。
【００４８】
図３は、図２の部分的な拡大図である。図３に示すように、駐止ポジション１１では、後述する押圧部材１２及び後述するキャップ保持機構１３（図４、図５又は図７参照）を介して、キャップ６０の開口端６２が搬送コンベア２の上流側（図３右側）に向けられた状態で、キャップ６０が駐止される。なお、キャップ保持機構１３は、キャップ６０を駐止ポジション１１にて脱着可能に保持するものである。
【００４９】
押圧部材１２及びキャップ保持機構１３はキャップシュータ６の先端部に配設されており、押圧部材１２は、搬送コンベア２上を搬送されるボトル５０のネック５１上端面からキャップ丈ｈ未満の間隔Ｈを隔てた上方に配設されている（ｈ＞Ｈ）。また、この押圧部材１２は、駐止ポジション１１にあるキャップ６０（図３中において実線で図示したもの）よりも搬送コンベア２の下流側（図３右側）に、その駐止ポジション１１に隣接して設けられている。
【００５０】
具体的には、押圧部材１２は、その押圧部材１２の軸方向に向かう回転軸１４と、その回転軸１４の外周にその回転軸１４を中心として転動可能に周設される押圧ローラ１５とを備えており、この押圧ローラ１５の外周面が駐止ポジション１１に駐止されているキャップ６０の天面端６１における外径方向略中央部分に近設されるものである。
【００５１】
図４は、図３における矢印ＩＶ方向からの矢視図である。図４に示すように、押圧部材１２は、搬送コンベア２の幅方向（キャップシュータ６の幅方向と同一方向。以下同じ。）と軸方向が一致する棒状に形成されている。この押圧部材１２の押圧ローラ１５は、キャップシュータ６の幅方向全体に渡設されており、この押圧ローラ１５の中心部に軸通されている回転軸１４は、キャップシュータ６の幅方向両側の側壁板１６，１６間に架設されている。
【００５２】
キャップ保持機構１３は、主に、一対のゲート板１７，１７と、一対のブラケット板１８，１８と、一対の連結軸１９，１９とを備えている。一対のゲート板１７，１７は、キャップ６０を脱着可能に保持するためにキャップシュータ６に開閉可能に設けられる部材であって、キャップシュータ６の幅方向両側（図４の左右両側）にそれぞれ１枚ずつ取着されている。この一対のゲート板１７，１７は、キャップシュータ６の側壁板１６，１６外面から略直角に外方へ突出されるブラケット板１８，１８にそれぞれ連結軸１９，１９を介して連結されており、この各連結軸１９を中心として各ブラケット板１８と略平行な平面内で揺動可能に軸支されている。
【００５３】
図５は、図３における矢印Ｖ方向からの矢視図である。図５に示すように、キャップ保持機構１３における一対のゲート板１７，１７は、その基端部から先端部にかけて略く字形に屈曲した形状を有しており、その屈曲部分に上記した連結軸１９，１９が連結されている。また、一対のゲート板１７，１７は、その先端部が略逆ハ字状となるようにキャップシュータ６の先端側へ延出される一方、その基端側がキャップシュータ６の各側壁板１６，１６と略平行とされている。
【００５４】
また、各ゲート板１７の基端部には弾性体の一種であるコイルバネ２０の一端が取着されており、この各コイルバネ２０の他端は各ゲート板１７を支持する各ブラケット板１８に取着されている。これらのコイルバネ２０，２０は、その自らの弾性復元力によって各ゲート板１７，１７の先端部を近接方向へ付勢するものであり、この付勢によって一対のゲート板１７，１７の先端部間隔Ｗがキャップ外径ｄより小さくされている（Ｗ＜ｄ）。
【００５５】
このため、コイルバネ２０，２０の弾性復元力を越える外力が作用しなければ、キャップ６０は一対のゲート板１７，１７の先端部間に引っ掛かって駐止ポジション１１に駐止されるのであるが、一旦、ボトル５０の搬送移動に伴う外力などのようにコイルバネ２０，２０の弾性復元力に抗する外力がキャップ６０に作用すれば、キャップ６０が各ゲート板１７，１７の先端部間隔Ｗを拡開して駐止ポジション１１から脱着されるように構成されている。
【００５６】
また、駐止ポジション１１及び押圧部材１２におけるキャップシュータ６の幅方向両側には上記した側壁板１６，１６が相互に平行に配設されており、このキャップシュータ６の各側壁板１６，１６の先端部は、駐止ポジション１１にあるキャップ６０よりも更に先方へ突出されることで、一対のガイド板２１，２１として機能している。この一対のガイド板２１，２１は、駐止ポジション１１に駐止されているキャップ６０が脱着される場合に、そのキャップ６０の外径方向両側を規制するものである。
【００５７】
図２に戻ると、キャップシュータ６は、キャップホッパー５から斜め下方（図２左斜め下側）へ略直線状に延設されている第１シュート部２２と、その第１シュート部２２の下端に連設され、そこから略円弧状に湾曲されて更に斜め下方（図２左斜め下側）へ略直線状に延設されている第２シュート部２３とを備えている。なお、この第２シュート部２３は、後述する５条の貫通スリット２８と３条の貫通スリット２９とが形成される部位である。
【００５８】
キャップシュータ６は、上記した第１及び第２シュート部２２，２３の内部に、駐止ポジション１１から上方へ向けてキャップホッパー５まで連通されているシュート通路２４を備えている。シュート通路２４は、キャップホッパー５から駐止ポジション１１へキャップ６０を順次供給するための通路であって、キャップ６０の天面端６１が搬送コンベア２の下流側へ向けられた状態で、キャップ６０を上方から駐止ポジション１１へ向けて通過させるものである（図３参照）。
【００５９】
図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線における端面図である。図６に示すように、第１シュート部２２は、シュート通路２４内おけるキャップ６０の天面端６１との対向部分から突設される一対の突出片２５，２５を備えている。換言すれば、一対の突出片２５，２５は、シュート通路２４の内壁面のうち、搬送コンベア２の下流側（図６左側）にあるものから突設されている。また、この一対の突出片２５，２５の各先端面はシュート通路２４内を通過するキャップ６０の天面端６１に近設されている。
【００６０】
この一対の突出片２５，２５は、キャップ６０の天面端６１とシュート通路２４の内壁面との直接接触を防止するためのものであり、いずれもシュート通路２４の連通方向に沿って第１シュート部２２の上端部から下端部までの全範囲に設けられている（図２参照）。また、一対の突出片２５，２５は、キャップシュータ６の幅方向（図６の上下方向）に、キャップ外径ｄ（図１（ａ）参照）に比べて小さな間隔を隔てて略平行に設けられている。
【００６１】
更に、第１シュート部２２は、シュート通路２４内におけるキャップ６０の開口端６２との対向部分に貫通形成されるガイドスリット２６を備えている。換言すれば、このガイドスリット２６は、シュート通路２４の内壁面の中で搬送コンベア２の下流側（図６右側）にあるものから、そのシュート通路２４の外部まで貫通するように形成されている。
【００６２】
ガイドスリット２６は、シュート通路２４内を通過するキャップ６０の舌片６４が遊挿されることで、そのシュート通路２４内を滑落移動するキャップ６０を案内する溝であり、その溝幅がキャップ外径ｄよりも幅狭で且つキャップ６０の舌片６４よりも僅かに幅広に形成されている。
【００６３】
図７は、キャップシュータ６の背面図である。また、図７は、図３における矢印ＶＩＩから矢視した矢視図でもあり、この図中においては、支持フレーム７、支持軸８、調節ネジ１０及びキャップ６０などの図示を省略し、なおかつ、後述する殺菌灯２７を２点鎖線で図示している。図７に示すように、ガイドスリット２６は、シュート通路２４の連通方向（図７の上下方向）に沿って、第１シュート部２２の上端部（キャップホッパー５との連設部）から下端部まで連続形成され、更に、第２シュート部２３の上端部から第２シュート部２３の下端部に設けられる駐止ポジション１１の直前まで連続形成されている。
【００６４】
図２に戻ると、第１シュート部２２におけるシュート通路２４の連通方向中間部の外部には、シュート通路２４内へ向けて紫外線（ＵＶ光線）などの殺菌光線を照射するための殺菌灯２７が取着されている。この殺菌灯２７は、第１シュート部２２における第２シュート部２３との連設部分近傍から支持軸８による支持部分近傍までの範囲に、上記したガイドスリット２６に沿って当該ガイドスリット２６に対向配置されている（図７参照）。つまり、このガイドスリット２６は、殺菌灯２７から照射される殺菌光線をシュート通路２４内へ透過させるための照射孔としても兼用される。
【００６５】
また、この殺菌灯２７は、シュート通路２４内を通過するキャップ６０の舌片６４との接触を回避するため、シュート通路２４の外壁面から一定間隔を隔てた状態で、その外壁面に対して略平行となるように取着されている。更に、殺菌灯２７は、殺菌光線の照射部２７ａの長さがシュート通路２４の連通方向に沿ってキャップ外径ｄの略２倍以上の長さを有しており、シュート通路２４内に一列状（図３参照）にストックされている２個以上のキャップ６０に同時に殺菌光線を照射できるものである。
【００６６】
なお、本実施例では、殺菌灯２７の照射部２７ａの長さはキャップ外径ｄの略４倍強とされているので、シュート通路２４内にストックされている４個以上のキャップ６０に対して同時に殺菌光線を照射することができる。
【００６７】
図８は、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における端面図である。図８に示すように、キャップシュータ６の第２シュート部２３は、そのシュート通路２４の幅方向（図８上下方向）両側が上記した側壁板１６，１６によってそれぞれ閉塞されており、そのシュート通路２４の幅方向に対する直交方向（図８左右方向）両側が複数条の貫通スリット２８，…，２９，…を通じて開放されている。
【００６８】
複数条の貫通スリット２８，…，２９，…は、第２シュート部２３のシュート通路２４内から外部へと貫通形成されており、これらの各貫通スリット２８，２９はいずれも、シュート通路２４の連通方向に沿って、第２シュート部２３の上端部から第２シュート部２３の下端部に設けられている駐止ポジション１１の直前まで連続形成されている（図５及び図７参照）。
【００６９】
具体的には、第２シュート部２３における搬送コンベア２の下流側に対向する周壁部（図８左側）に５条の貫通スリット２８が、第２シュート部２３における搬送コンベア２の上流側に対向する周壁部（図８右側）に３条の貫通スリット２９が、それぞれ第２シュート部２３の幅方向（図８の上下方向）に並設されている。
【００７０】
ここで、第２シュート部２３によれば、シュート通路２４内をキャップ６０が通過する場合、シュート通路２４の周壁部のうち、５条の貫通スリット２８の形成側がキャップ６０の天面端６１と対向され、３条の貫通スリット２９の形成側がキャップ６０の開口端６２と対向される。そして、キャップ６０の開口端６２と対向する３条の貫通スリット２９のうち、キャップシュータ６の幅方向中央にある１条の貫通スリット２９は、第２シュート部２３用のガイドスリット２６として機能するものである。
【００７１】
また、各貫通スリット２８のうち隣り合うもの同士はシュート通路２４の連通方向に連続した薄板状に形成されている複数の格子部材３０，…によって仕切られており、各格子部材３０間に円筒状のスペーサ３１が介装されることで、各貫通スリット２８の溝幅が一定に保持されている。一方、各貫通スリット２９のうち隣り合うもの同士についてもシュート通路２４の連通方向に連続した薄板状に形成されている複数の格子部材３２，…によって仕切られており、各格子部材３０間に円筒状のスペーサ３３が介装されることで、各貫通スリット２９の溝幅が一定に保持されている。
【００７２】
更に、５条の貫通スリット２８を仕切る４枚の格子部材３０の内側端面と、それらに対向する３条の貫通スリット２９を仕切る２枚の格子部材３２の内側端面との間にはキャップ丈ｈより僅かに大きな隙間が設けられており、このことによって、第２シュート部２３内には、キャップ６０を駐止ポジション１１へ向けて通過させるシュート通路２４が確保されている。
【００７３】
図２に戻ると、キャップシュータ６の先端部よりも搬送コンベア２の下流側にはキャップハンマー３５が配設されており、このキャップハンマー３５は、搬送コンベア２上に載置されて搬送移動されるボトル５０のネック５１上端面と対向配置されている。このキャップハンマー３５は、空気圧シリンダ３６によって鉛直方向へ出没されるものであり、その突出時にキャップ６０の天面端６１を衝打して、キャップ６０の天面端６１側の内面をネック５１の上端面に密着させるものである。
【００７４】
次に、上記のように構成されたキャップ冠着装置１の動作について説明する。まず、キャップホッパー５から駐止ポジション１１へキャップ６０を供給する場合、まず、キャップホッパー５にあるキャップ６０がキャップシュータ６の上端部からシュート通路２４内へ送られる。すると、キャップ６０の舌片６４がガイドスリット２６に遊挿されて案内されながら、キャップ６０が第１シュート部２２及び第２シュート部２３のシュート通路２４内を通過して、駐止ポジション１１へと滑落させられる。
【００７５】
このとき、シュート通路２４内を通過するキャップ６０は舌片６４がガイドスリット２６に遊挿されたままシュート通路２４内を通過するので、駐止ポジション１１に供給されるキャップ６０の姿勢は常にほぼ一定に保たれる。そして、キャップ６０が第１シュート部２２のシュート通路２４内を通過する際に、殺菌灯２７からの殺菌光線がガイドスリット２６を通じてシュート通路２４内を通過するキャップ６０の開口端６２側及び内周部６３に照射され、キャップの開口端６２及び内周部６３に殺菌処理が施される。
【００７６】
なお、シュート通路２４内に駐止ポジション１１からキャップホッパー５まで一列状に複数のキャップ６０が列置されている状況下では、殺菌灯２７の照射部２７ａに対向する位置にストックされている複数のキャップ６０を同時に殺菌することもできる。
【００７７】
シュート通路２４を通過したキャップ６０が駐止ポジション１１に到達すると、キャップ６０の開口端６２が搬送コンベア２上流側に向けられた状態で、そのキャップ６０が押圧部材１２及びキャップ保持機構１３によって駐止ポジション１１で駐止される。その一方で、キャップ６０が駐止されている駐止ポジション１１へ向けて、ボトル５０が搬送コンベア２によって搬送コンベア２の上流側から縦立姿勢で搬送されてくる。
【００７８】
そして、ボトル５０が搬送コンベア２の上流側から駐止ポジション１１へ向けて接近すると、そのボトル５０のネック５１上端面が通過する移動経路上にあるキャップ６０の開口端６２に、そのボトル５０のネック５１の上端部が対向するように係合される。その後更に、ボトル５０が搬送コンベア２により搬送方向下流側へ移動されると、そのネック５１の上端部によってキャップ６０が駐止ポジション１１よりも搬送コンベア２下流側へ向けて押される。
【００７９】
すると、キャップ６０の天面端６１が押圧部材１２の外周面に圧接されながら、キャップ６０が押圧部材１２を支点として開口端６２が下向きとなるように回転される。なお、このとき、キャップ６０は押圧ローラ１５との圧接によって、その押圧ローラ１５ごと回転軸１４を中心に回転される。このため、キャップ６０の天面端６１が押圧部材１２と擦れて損傷することが抑制される。
【００８０】
キャップ６０が押圧部材１２を支点として回転されると、そのキャップ６０が押圧部材１２とボトル５０のネック５１の上端部との間隙（間隔Ｈ）へと徐々に潜り込み、その結果、そのキャップ６０が押圧部材１２によってボトル５０のネック５１の上端部に徐々に押圧されて、キャップ６０の開口端６２内にボトル５０のネック５１の上端部が徐々に嵌入される。
【００８１】
その後、更にキャップ６０が回転されて押圧部材１２の略直下まで潜り込むと、押圧部材１２によるキャップ６０の押圧が収束するとともに、キャップ６０をネック５１の上端部に冠着する動作も収束する。すると、ボトル５０はキャップ６０ごと押圧部材１２の下方を擦り抜けて、押圧部材１２よりも搬送コンベア２下流側へと更に搬送移動される。そして、キャップハンマー３５の下方に到達すると、キャップハンマー３５によってキャップ６０の天面端６１が衝打されて、その後、搬送コンベア２の下流側へ搬出される。
【００８２】
一方、上記のようにしてキャップ６０が冠着されたボトル５０が押圧部材１２を通過して更に搬送コンベア２下流側へ搬送されると、それまで駐止ポジション１１にあったキャップ６０がキャップシュータ６から離脱するため、キャップシュータ６のシュート通路２４内にストックされている次のキャップ６０が駐止ポジション１１へ送られ、次のキャップ冠着動作の準備が行われる。
【００８３】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、キャップサイズ、ボトルサイズ、又は、ボトル冠着装置の動作方法などについては、種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】（ａ）は、本実施例で使用するキャップの縦断面図であり、（ｂ）は、ボトル及びそのボトルネックに冠着されたキャップの縦断面図であり、（ｃ）は、キャップの背面図である。
【図２】本発明の一実施例であるキャップ冠着装置１の右側面図であり、キャップシュータを部分的に縦断面視したものである。
【図３】図２の部分的な拡大図である。
【図４】図３における矢印ＩＶ方向からの矢視図である。
【図５】図３における矢印Ｖ方向からの矢視図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線における端面図である。
【図７】キャップシュータの背面図である。
【図８】図８は、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における端面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ キャップ冠着装置
２ 搬送コンベア（搬送路）
５ キャップホッパー（キャップ供給装置の一部）
６ キャップシュータ（キャップ供給装置の一部）
１１ 駐止ポジション
１２ 押圧部材
１４ 回転軸
１５ 押圧ローラ
２１，２１ ガイド板
２４ シュート通路
２５，２５ 突出片
２６ ガイドスリット（ガイドスリット、照射孔、貫通スリットの一部）
２７ 殺菌灯（殺菌灯装置）
２７ａ 照射部（殺菌灯装置の照射部）
２８，２９ 貫通スリット（貫通スリットの一部）
３０，３２ 格子部材
５０ ボトル
５１ ネック（ボトルネック）
６０ キャップ
６１ 天面端
６２ 開口端
６４ 舌片
ｄ キャップ外径（キャップの外径）
ｈ キャップ丈
Ｐ キャップの天面端における外径方向略中央部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦立姿勢のボトルのボトルネック上端部に有蓋無底筒状のキャップを冠着するキャップ冠着装置において、
縦立姿勢のボトルを搬送方向上流側から下流側へ搬送移動させる搬送路と、
その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面からキャップ丈未満の間隔を隔てた上方に配設され、その搬送路幅方向と軸方向が一致する棒状の押圧部材と、
その押圧部材よりも前記搬送路上流側に設けられ、その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面の移動経路上で、キャップの開口端を前記搬送路上流側に向けた状態で、そのキャップを駐止する駐止ポジションと、
その駐止ポジションから更に上方へ連通されるシュート通路を有して、そのシュート通路を通じて前記駐止ポジションへキャップを順次供給するキャップ供給装置とを備えており、
ボトルが前記搬送路上流側から前記駐止ポジションへ接近して前記押圧部材の下方を通過することによって、ボトルネック上端部がキャップの開口端に係合され、そのボトルネック上端部によってキャップの天面端が前記押圧部材の外周面に圧接されるものであることを特徴とするキャップ冠着装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、その押圧部材の軸方向に向かう回転軸と、その回転軸の外周にその回転軸を中心として転動可能に周設される押圧ローラとを備えていることを特徴とする請求項１記載のキャップ冠着装置。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記搬送路幅方向から矢視した場合に、前記駐止ポジションに駐止されているキャップの天面端における外径方向略中央部分に近設されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャップ冠着装置。
【請求項４】
前記駐止ポジション及び押圧部材における前記搬送路幅方向に平行に配設され、その駐止ポジションに駐止されているキャップの外径方向両側を規制する一対のガイド板を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項５】
前記シュート通路は、キャップの天面端が前記搬送路下流側へ向けられた状態で、キャップを上方から前記駐止ポジションへ向けて通過させるものであり、
そのシュート通路の内壁面であってキャップの天面端に対向する部分には、そのシュート通路の連通方向に沿って設けられ、前記搬送路幅方向に間隔を隔てて薄板状に突設される２枚以上の突出片を備えており、
その２枚以上の突出片の先端面は、前記シュート通路を通過するキャップの天面端に近設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項６】
前記シュート通路の連通方向中間部であって、そのシュート通路におけるキャップの開口端との対向部分に、キャップの外径よりも幅狭な溝幅で前記シュート通路内から外部へと貫通形成されている照射孔と、その照射孔に対向して前記シュート通路の外部に配置され、その照射孔を通じて前記シュート通路内へ向けて殺菌光線を照射する殺菌灯装置とを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項７】
前記照射孔は、前記シュート通路の連通方向にキャップの外径の略２倍以上の長さを有する長溝状に形成されており、
前記殺菌灯装置における殺菌光線の照射部の長さはキャップの外径の略２倍以上であることを特徴とする請求項６記載のキャップ冠着装置。
【請求項８】
前記シュート通路におけるキャップの開口端との対向部分には、キャップの外径よりも幅狭な溝幅であって、そのシュート通路内から外部へと貫通形成され、そのシュート通路の連通方向に沿って前記駐止ポジションまで連続形成されているガイドスリットが設けられており、
前記キャップ供給装置は、そのガイドスリットよりも幅狭の舌片が開口端縁から所定長さ延出されているキャップを前記駐止ポジションへ順次供給するものであって、そのキャップが前記シュート通路を通過する場合に、そのキャップの舌片が前記ガイドスリットに遊挿されることによって案内移動されるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項９】
前記ガイドスリットは、請求項５記載の前記照射孔として兼用されるものであることを特徴とする請求項８記載のキャップ冠着装置。
【請求項１０】
前記シュート通路は、前記駐止ポジションよりの一部範囲であってキャップの天面端に対向する部分、及び、キャップの開口端に対向する部分に、そのシュート通路の連通方向に連続して前記搬送路幅方向に並設され、そのシュート通路内から外部へと貫通形成されている複数条の貫通スリットと、その複数条の貫通スリットのうち隣り合うもの同士を仕切るように前記シュート通路の連通方向に連続形成されている複数の格子部材とを備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項１１】
前記複数条の貫通スリットのうち少なくとも１条の貫通スリットは、請求項６又は７に記載の前記ガイドスリットとして兼用されるものであることを特徴とする請求項１０記載のキャップ冠着装置。
【請求項１】
縦立姿勢のボトルのボトルネック上端部に有蓋無底筒状のキャップを冠着するキャップ冠着装置において、
縦立姿勢のボトルを搬送方向上流側から下流側へ搬送移動させる搬送路と、
その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面からキャップ丈未満の間隔を隔てた上方に配設され、その搬送路幅方向と軸方向が一致する棒状の押圧部材と、
その押圧部材よりも前記搬送路上流側に設けられ、その搬送路により搬送されるボトルのボトルネック上端面の移動経路上で、キャップの開口端を前記搬送路上流側に向けた状態で、そのキャップを駐止する駐止ポジションと、
その駐止ポジションから更に上方へ連通されるシュート通路を有して、そのシュート通路を通じて前記駐止ポジションへキャップを順次供給するキャップ供給装置とを備えており、
ボトルが前記搬送路上流側から前記駐止ポジションへ接近して前記押圧部材の下方を通過することによって、ボトルネック上端部がキャップの開口端に係合され、そのボトルネック上端部によってキャップの天面端が前記押圧部材の外周面に圧接されるものであることを特徴とするキャップ冠着装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、その押圧部材の軸方向に向かう回転軸と、その回転軸の外周にその回転軸を中心として転動可能に周設される押圧ローラとを備えていることを特徴とする請求項１記載のキャップ冠着装置。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記搬送路幅方向から矢視した場合に、前記駐止ポジションに駐止されているキャップの天面端における外径方向略中央部分に近設されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャップ冠着装置。
【請求項４】
前記駐止ポジション及び押圧部材における前記搬送路幅方向に平行に配設され、その駐止ポジションに駐止されているキャップの外径方向両側を規制する一対のガイド板を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項５】
前記シュート通路は、キャップの天面端が前記搬送路下流側へ向けられた状態で、キャップを上方から前記駐止ポジションへ向けて通過させるものであり、
そのシュート通路の内壁面であってキャップの天面端に対向する部分には、そのシュート通路の連通方向に沿って設けられ、前記搬送路幅方向に間隔を隔てて薄板状に突設される２枚以上の突出片を備えており、
その２枚以上の突出片の先端面は、前記シュート通路を通過するキャップの天面端に近設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項６】
前記シュート通路の連通方向中間部であって、そのシュート通路におけるキャップの開口端との対向部分に、キャップの外径よりも幅狭な溝幅で前記シュート通路内から外部へと貫通形成されている照射孔と、その照射孔に対向して前記シュート通路の外部に配置され、その照射孔を通じて前記シュート通路内へ向けて殺菌光線を照射する殺菌灯装置とを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項７】
前記照射孔は、前記シュート通路の連通方向にキャップの外径の略２倍以上の長さを有する長溝状に形成されており、
前記殺菌灯装置における殺菌光線の照射部の長さはキャップの外径の略２倍以上であることを特徴とする請求項６記載のキャップ冠着装置。
【請求項８】
前記シュート通路におけるキャップの開口端との対向部分には、キャップの外径よりも幅狭な溝幅であって、そのシュート通路内から外部へと貫通形成され、そのシュート通路の連通方向に沿って前記駐止ポジションまで連続形成されているガイドスリットが設けられており、
前記キャップ供給装置は、そのガイドスリットよりも幅狭の舌片が開口端縁から所定長さ延出されているキャップを前記駐止ポジションへ順次供給するものであって、そのキャップが前記シュート通路を通過する場合に、そのキャップの舌片が前記ガイドスリットに遊挿されることによって案内移動されるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項９】
前記ガイドスリットは、請求項５記載の前記照射孔として兼用されるものであることを特徴とする請求項８記載のキャップ冠着装置。
【請求項１０】
前記シュート通路は、前記駐止ポジションよりの一部範囲であってキャップの天面端に対向する部分、及び、キャップの開口端に対向する部分に、そのシュート通路の連通方向に連続して前記搬送路幅方向に並設され、そのシュート通路内から外部へと貫通形成されている複数条の貫通スリットと、その複数条の貫通スリットのうち隣り合うもの同士を仕切るように前記シュート通路の連通方向に連続形成されている複数の格子部材とを備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のキャップ冠着装置。
【請求項１１】
前記複数条の貫通スリットのうち少なくとも１条の貫通スリットは、請求項６又は７に記載の前記ガイドスリットとして兼用されるものであることを特徴とする請求項１０記載のキャップ冠着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２３０６０５（Ｐ２００７−２３０６０５Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４３３０（Ｐ２００６−５４３３０）
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（５０５４４７６９６）日本ピュアウォーター株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（５０５４４７６９６）日本ピュアウォーター株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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