工業用包装用缶シーラーに求められる7つの機能

現代の包装ラインでは、缶シーラー（缶シーマーまたは缶クローザーとも呼ばれる）を用いてブリキ缶の気密シールを形成しています。これらの特殊な機械は、缶本体と蓋を機械的に連結する二重シーム工程を採用し、漏れのない接合部を形成します。例えば、 SFXBのFG-130全自動缶シーラー （写真）は、4ローラーシステムとPLCタッチスクリーン制御を用いて、アルミ缶、ブリキ缶、プラスチック缶、さらには紙缶を高速で密封します。缶シーリングマシンの仕組みを理解することは、製品の鮮度を保ち、生産効率を向上させたい食品、飲料、化学製品メーカーにとって不可欠です。

図：XBFG-130B 缶シーラー機

缶シーラーマシンとは何ですか?

あ 缶シーラー機 缶詰に蓋を取り付け、気密性と不正開封防止性を確保する工業用装置です。従来のはんだ付けや溶接による蓋の接合方法（処理に時間がかかり、異物混入の可能性があった）とは異なり、現代のシーラーは二重シーム技術を採用しています。この工程では、機械のシーリングヘッドが缶の口（蓋）を缶本体のフランジに押し付け、2段階で折り曲げ（「シーム」）ます。その結果、蓋材3層と缶本体2層の5層構造が実現し、耐久性と液漏れ防止性を備えた密閉構造が実現します。この気密シールにより、内容物（ソーダ、スープ、塗料など）の鮮度が保たれ、異物混入から保護されます。

シーラーマシンの仕組み（動作原理）

缶シーラーは一般的に次のように動作します。充填された缶をシーリング ヘッドの下に置き、その上に蓋をセットします。チャック (アンビル) が蓋を押さえ、2 つの精密ローラーが缶の端に噛み込みます。最初の動作ローラーは、蓋のカールした縁 (カバー フック) を缶本体のフランジ (本体フック) の下に折り込み、最初の継ぎ目を形成します。次に、2 番目の動作ローラーが継ぎ目をアイロンがけし、締め付けて平らにし、最終的な形状にします。この二重ロール プロセスにより、漏れがないかテストされる特徴的なタイトな二重継ぎ目が作成されます。ローラーが缶の周りを回転している間、缶を固定している機械もありますが、ロータリー シーマーは複数の回転ヘッドの下で缶自体を回転させます。いずれの場合でも、最新のシステムでは正確な位置合わせが維持され、さらに品質を保護するために、シーミング前に缶を真空または窒素でフラッシュすることもできます (FG-130 モデルなど)。

缶シーラーの種類

缶シーラーは、単純な手動ユニットから高度な自動システムまで多岐にわたります。

• 手動缶シーラー – 卓上型または足踏み式の装置で、蓋をかぶせ、クランクまたはボタンを押して密封する作業者が必要です。これらは低コストで低出力のソリューションであり、少量生産や家庭用に適しています。（趣味の分野では、缶詰用シーラーマシンとも呼ばれます。）
• 半自動缶シーラー – オペレーターが蓋をセットし、フットスイッチまたはボタンを押してシールする機械。通常、一度に1缶ずつシールします。手動シーラーよりも均一性とスピードに優れていますが、依然として人手による操作が必要です。液体の漏れを防ぐため、非回転式（缶が固定された状態）を採用していることが多いです。
• 全自動缶シーラー – 複数のシーミングヘッドを備えた大型のコンベア駆動式機械。これらのシステムは、缶と蓋を自動的に供給し、連続的にシールするため、オペレーターの介入は最小限で済みます。高速ラインでは、4個、6個、さらには12個の回転式シーミングヘッドを使用することで、1時間あたり数千個の缶を生産できます。自動缶シーラーは、飲料、食品、工業用缶詰工場における大量生産に最適です。

図：XBFG-130E高速自動缶詰シーラー機

各シーラーの種類は、缶シーマー、ブリキ缶シーリングマシン、缶クローザーマシンといった業界用語で呼ばれることが多いです。主な違いは処理能力と自動化です。手動シーラーは1時間あたり数缶しか処理できませんが、全自動シーラーは1時間あたり数百から数千缶を密封できます。

主な機能とコンポーネント

現代の缶シール機には、いくつかの重要な設計上の共通点があります。

• マルチヘッドローラーシステム： 多くの高度なシーラー（FG-130など）は、ヘッドごとに4つの加圧ローラーを搭載し、蓋の周囲に均一なシール力をかけます。この4ローラー設計により、国際包装基準を満たす、しっかりとした均一な二重シームを実現します。
• PLCおよびタッチスクリーン制御: プログラマブルロジックコントローラ（PLC）とカラータッチスクリーンにより、缶の直径、シームの高さ、その他のパラメータを簡単に設定できます。オペレーターはレシピを保存し、ダウンタイムを最小限に抑えながら製品ラインを迅速に切り替えることができます。
• 堅牢な構造: 衛生的なステンレス鋼（多くの場合SUS304）製のフレームとガードが製品の純度を保護します。日本製SKD31金型鋼ローラーなどの高耐久性部品は、数百万回のシールサイクルに耐えられるように設計されています。
• 自動センシングと安全性： 高度な機械には、「缶なし／蓋なし」センサーと自動停止機能が搭載されており、詰まりや損傷を防止します。故障検出システムは、缶や蓋が紛失または位置ずれしている場合にラインを停止します。
• 高速切り替え: クイックダイチェンジ機構と手動クランクによる高さ調整により、オペレーターは缶のサイズ（直径または高さ）を数分で切り替えることができます。この柔軟性は、多品種生産施設にとって非常に重要です。

これらのコンポーネントを組み合わせることで、缶シーラーのパフォーマンス（一貫したシール圧力、ユーザーフレンドリーな操作、耐久性、低い欠陥率（缶の場合、0.1% 未満とよく言われます））が保証されます。

缶シーラー機の用途

缶シーリングマシンは、製品を金属缶（または類似の缶）に詰めるあらゆる場面で使用されます。代表的な用途は以下のとおりです。

• 食品・飲料: 缶詰食品（スープ、野菜、ペットフード、ソース）や飲料（ソーダ、ジュース、ビール）は、保存のために二重シーリングを採用しています。例えば、飲料工場では、大量の毎日の生産量に対応できる高速ソーダ缶シーラーが使用されています。
• 化学・工業： 塗料、油、グリース、化学薬品などは、漏れや汚染を防ぐためにしっかりと密封する必要があるスチール缶によく使用されます。厚手の缶に対応した缶シーラーは、輸送中および保管中の安全性を確保します。
• 医薬品・化粧品： 一部の軟膏、クリーム、粉末は小さな缶に詰められています。衛生的な設計（清掃しやすい）の缶シーマーは、衛生状態と無菌性を維持するために使用されています。
• 特殊包装: 紙缶（粉末缶やペットのおやつなど）のような新しい素材も、専用のシーラーでシーリング可能です。多層缶や複合容器は、様々な蓋素材に対応した機械でシーリングできます。

つまり、金属缶や複合缶に製品を包装するあらゆる業界で、缶シーマー機を活用して保存期間と製品の品質を向上させることができます。

缶シーラーマシンを使用するメリット

高品質の缶シーラー機に投資すると、次のようなさまざまな利点があります。

• 高い生産性： 自動シーラーは処理能力を劇的に向上させます。1時間あたり数百、数千個の缶をシールできるため、品質を犠牲にすることなく、高需要のスケジュールにも対応できます。（半自動機でも、手作業によるシールを大幅に上回ります。）
• 一貫したシール品質: 機械は正確で再現性のある圧力とタイミングを適用します。この一貫性により、漏れ、腐敗、不良品の発生を最小限に抑えることができます。一方、手作業によるシーリングは、作業者によって大きくばらつきが生じる可能性があります。ある業界記事によると、適切な缶シーマーは、炭酸飲料や生鮮食品にとって極めて重要な、均一で漏れのないシールを保証するとのことです。
• 汎用性: 最新の缶シーラーは、様々な種類と材質の缶に対応できます。適切なツールを使用すれば、1台の機械でアルミ飲料缶、ブリキ食品缶、PET/プラスチック缶、さらには紙缶まで、様々な缶に対応できる場合が多くあります。この柔軟性により、1台のシーマーで複数の製品ラインに対応できます。
• 労力とコストの節約: 自動シーリングは手作業の負担を軽減します。高速マシンを使用すれば、複数のスタッフが手作業で缶のシーミングを行う代わりに、1人のオペレーターがライン全体を監視できます。これにより人件費が削減され、作業員を監督や意思決定が必要な作業に再配置できます。
• 廃棄物とスクラップの削減: 適切に設計されたシーマーは、継ぎ目のずれや液漏れを最小限に抑えます。缶が固定（または慎重に回転）されるため、蓋は完璧に揃い、内容物も所定の位置に留まり、材料のロスを防ぎます。シーリングミスが減れば、製品の廃棄が減り、全体的な歩留まりが向上します。

缶シーラーは、製造業者の効率、品質管理、そして収益性を向上させるため、全体として、労働力や不良品の増加を招くことなく生産規模を拡大することを可能にします。

適切な缶シーラーの選び方

適切な缶シーラーを選択するには、生産ニーズに合った機械の性能を考慮する必要があります。主な要素は以下のとおりです。

• スループット要件: 生産速度を決定します。小規模な工場では半自動機（1分間に10～30缶）で十分かもしれませんが、大規模な工場では複数ヘッドの自動シーラー（1分間に数百缶）が必要になることがよくあります。
• 缶の寸法と材質: シーラーの許容直径と高さの範囲を確認してください。例えば、XueBaのFG-130Bモデルは直径40～130mmの缶に対応しています。機械が、使用する蓋と缶の材質（スチール、アルミニウム、PETなど）に対応できることを確認してください。
• 自動化レベル: どの程度の自動化が必要かを判断します。コンベア、フィーダー、PLCロジックを備えた完全自動化ラインは、より多くの資本を必要としますが、人件費を削減できます。半自動機は安価ですが、各ステーションにオペレーターが必要です。
• シーリング品質と基準： 実績のあるシーリング性能（業界標準のタイトな二重縫い）を備えた機械をお選びください。マルチローラーヘッドや調整可能なシームギャップなどの機能もご確認ください。信頼できるサプライヤーは、シーム品質の保証やサンプルテストを提供しています。
• 空間と統合： 機械の設置面積を確認してください。自動シーラーは、充填ステーションやラベルステーションを含む生産ラインの一部を構成することがよくあります。シーラーを設置するためのスペースと適切なコンベアがあることを確認してください。
• サポートとサービス: 販売前および販売後の強力なサポートを提供するメーカーと提携しましょう。例えば、XueBaは、カスタム設計支援、トレーニングビデオ、マニュアル、そして新しいシーラーの設置に関するグローバルなエンジニアリングサポートを提供しています。優れたサービスは、ダウンタイムの削減とメンテナンスの簡素化につながります。

購入前に、ケーススタディを確認するか、工場受入試験を依頼することをお勧めします。信頼できるサプライヤーは、機械が缶の密封要件を満たしているかどうかを確認するお手伝いをしてくれるはずです。

メンテナンスと安全に関する考慮事項

缶シーラーをスムーズに稼働させるには、シーリングヘッドとチャックを定期的に清掃し、ゴミや製品の残留物を取り除きます。可動部に潤滑油を塗布し、ローラーツールの摩耗を点検します。多くの最新式機械には、オペレーターに日常的な作業を思い出させるためのグラフィックメンテナンスガイドがパネル上に搭載されています。

安全機能には、可動部品の周囲ガードや緊急停止ボタンなどが含まれます。内蔵センサー（蓋なし／缶なし検知器）は、機械を保護するだけでなく、オペレーターのミスも防止します。適切な機械操作とロックアウト／タグアウト手順について、スタッフへのトレーニングは不可欠です。缶シーマーは、正しくセットアップおよびメンテナンスされていれば、何百万サイクルにもわたって確実に稼働します。例えば、FG-130シーラーローラーは500万回以上の稼働に耐えることができます。

結論

缶シーラーは、現代の缶詰製造ラインに欠かせない要素です。これらの機械の仕組みと機能を理解することで、企業は製品の保存性と効率性を向上させる最適なモデルを選定できます。上に示したFG-130のような自動シーラーは、4ローラーによる高精度なシーリングからPLC制御、そして極めて低い不良率まで、現在利用可能なハイエンド機能の証です。ソーダ缶でもスチールペイント缶でも、高品質の缶シーラーは高速かつ均一な気密シールを実現し、安全性と収益性の両方を向上させます。

「缶シーラー機ガイド」に関する10のよくある質問