JP2001010698A

JP2001010698A - 樹脂製容器のキャッピング方法及び装置

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Publication number: JP2001010698A
Application number: JP11184523A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Nakamura; 亮平中村; Kazuo Miyazaki; 一男宮崎; Norisane Kawanami; 法実川浪; Takao Katayama; 崇夫片山
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd; Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Shibuya Corp
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-16
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP4570109B2

Abstract

(57)【要約】【課題】部分的に他部より変形しやすい押圧変形部を有
していない普通の樹脂製容器に対して、キャッピング時
に押圧変形を加えることにより、容器の内部上方に形成
される空隙部を縮小した状態の下でキャッピングし得る
樹脂製容器のキャッピング方法及び装置を提供する。【解決手段】容器５をキャッピングヘッド２と押圧機構
１８の押圧部材２３との間で上下方向に強力に押圧する
ことにより強制的に変形させ、その内容積の縮小変化に
より充填液の液面を上昇させた状態の下でキャッピング
を行う。押圧部材２３を容器５を載置する回転テーブル
４面に対して出没可能に配設し、その押圧部材２３によ
り容器５の底部の周縁部より内側部分を強力に押圧す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、肉厚が比較的薄い
変形の容易な樹脂製容器に対するキャッピング技術に関
する。容器の中には、キャッピング時や蓋体のシーリン
グ時の押圧操作を予定して、その押圧方向に対して予め
他部より変形しやすい押圧変形部を形成したものが従来
から知られている（例えば、特開平８−１５６９０４号
公報）。本発明は、従来のように部分的に他部より変形
しやすく形成した特別の押圧変形部を有しない普通の樹
脂製容器を対象にキャッピングを行うキャッピング方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器に目的の充填液を充填するに当って
は、充填後の容器を次のキャッピング位置まで移送する
際の液こぼれなどを予防するため、容器の上部に未充填
の空隙部を残すように液面を若干低く充填するのが一般
的である。しかしながら、充填液の種類によっては、前
記空隙部に残存する酸素が充填液の品質を低下させると
いう問題があった。この対策として、キャッピングの際
に上方の空隙部の空気を窒素などの不活性ガスで置換え
る方法が従来から知られている。他方、キャッピング時
や蓋体のシーリング時に容器の一部を押圧変形して、そ
の変形に基づく容器の内容積の変化により容器内の充填
液の液面を上昇させて空隙部を縮小した状態の下でキャ
ッピングやシーリングを行う方法も知られている。すな
わち、キャッピング時に容器の胴部に形成した変形吸収
凹部を押圧変形して、その変形に基づく容器の内容積の
変化により容器内の充填液の液面を上昇させて空隙部を
縮小した状態の下でキャッピングを行う方法（特開平３
−２８９４３５号公報）や、容器の底部に蛇腹等からな
る押圧変形部を形成し、容器の蓋体のシール時に前記押
圧変形部を押圧変形して、その変形に基づく容器の内容
積の変化により容器内の充填液の液面を上昇させて空隙
部を縮小した状態の下でシーリングを行う方法が開示さ
れている（特開平８−１５６９０４号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、後者のキャ
ッピング時に容器を押圧変形して、その変形に基づく容
器の内容積の縮小変化により容器内の充填液の液面を上
昇させて空隙部を縮小した状態の下でキャッピングを行
うものに関する。ところで、前述の従来技術において
は、予め容器の一部に押圧方向に対して他部より変形の
しやすい押圧変形部を特別に形成することから、容器の
形成加工が複雑になり作業が面倒になるとともに、容器
としての強度の点からも部分的に弱体化されるという問
題があった。さらに、容器の胴部を押圧するタイプの場
合には、容器の横断面形状が矩形のものはともかく、円
形や多角形状のものなどに対しては安定した押圧変形が
困難である等の、容器の外形からくる制約が伴った。

【０００４】本発明は、以上のような従来の技術的事情
に鑑みてなしたもので、従来のように部分的に他部より
変形しやすい特別の押圧変形部を形成することなく、普
通の樹脂製容器に対して上方に形成される空隙部を縮小
した状態の下でキャッピングが可能なキャッピング方法
及び装置を提供することを目的とするものである。ま
た、容器の外形に左右されることなく、融通性の広い適
用が可能な樹脂製容器のキャッピング方法及び装置を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】幾多の度重なる実験によ
り、一般的には押圧変形が困難であると考えて選択対象
から敬遠されていた特別の押圧変形部を有しない普通の
樹脂製容器であっても、例えば底部の周縁部より内側部
分を押圧することにより容器を上下間で縦方向に強力に
押圧すれば、その樹脂製容器の種類にもよるが、肉厚の
比較的薄い多くの樹脂製容器において、容器上方の空隙
部を実用的に十分な程度に縮小する変形が可能であるこ
とが判明した。本発明は、このような地道な実験と工夫
により裏付けられたものであり、従来のように特別の押
圧変形部を有しない普通の樹脂製容器を上下間で強力に
押圧することにより強制的に変形し、その変形に基づく
前記容器の内容積の縮小変化により容器内の充填液の液
面を上昇させて空隙部を縮小した状態の下でキャッピン
グを行うという技術手段を採用したものである。これに
より、容器に特別の押圧変形部を形成する手間が省ける
とともに、容器を部分的に弱体化することもなくなる。
また、容器の外形に左右されることなく、融通性の広い
適用が可能になる。さらに、そのキャッピング装置とし
て、樹脂製容器を載置するプレート面に対して出没可能
に押圧部材を配設し、その押圧部材により前記容器の底
部の周縁部より内側部分を押圧することにより該容器を
上下間で強力に押圧して強制的に変形し、その容器の内
容積の縮小変化により容器内の充填液の液面を上昇させ
て空隙部を縮小した状態の下でキャッピングを行うとい
う技術手段を採用した。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、キャップの種類に限定
されることなく、広い適用が可能である。また、容器の
種類に関しては、肉厚の比較的薄く弾性変形が容易なも
のであれば、多くの樹脂製容器に適用が可能である。従
来のように部分的に押圧方向に対して他部より変形しや
すく形成した特別の押圧変形部を有しない普通の容器を
適用対象とすることは前述のとおりである。要するに、
容器の上下間で強力に押圧することにより弾性変形の可
能な樹脂製の容器であれば適用が可能である。なお、容
器の胴部等に、押圧に対する変形吸収用としてではな
く、補強等の容器形成上の理由から、いわゆる額縁など
と称される矩形状の凹凸部などを形成した普通の樹脂製
容器に対しても適用が可能である。また、容器の底部の
形状に関しては、内方へ突出した凹状に形成されたもの
が一般的であり、底部に対する押圧の際には押圧部材が
その凹部により中央部に誘導され、容器と押圧部材の同
心状態が誘導されるという利点があるが、凹部のない平
坦な形状のものに対しても適用は可能である。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に関して
説明する。図１は本発明を適用した一実施例の要部を示
した縦断面図である。図中、１はキャッピング装置、２
はそのキャッピングヘッドであり、キャップ３を把持し
て回転テーブル４上に供給される容器５の口部に対して
キャッピングを行う。キャッピングヘッド２は、公知の
ようにエア駆動方式等の適宜の把持機構を備えており、
その把持機構によってキャップ３を把持しながら回転軸
６を介して回転駆動されるように構成されている。回転
軸６は支持体７により回転のみ可能に支持されており、
その上部はスプライン結合等を介して軸線方向に摺動可
能に連結された駆動軸８を介してサーボモータ等の駆動
モータ９に接続されている。支持体７は、カム板１０の
外周面に形成されたカム溝１１に嵌合したカムフォロア
１２を備えた昇降手段１３によって昇降可能に構成され
ている。それらのキャッピングヘッド２、回転軸６、支
持体７、駆動軸８等からなるキャッピング機構は、円周
上に所定間隔をあけて所要数配設され、それぞれの支持
体７の部分を回転板１４に形成された挿通孔１５に貫通
して前記昇降手段１３により運転角度に応じて昇降する
ように構成されている。また、それぞれの駆動軸８に連
結された各駆動モータ９は、回転支持板１６上に所定間
隔をあけて固定されている。なお、図中、１７は容器５
の首部を嵌合支持する回転支持板である。

【０００８】次に本発明の特徴部分に関して説明する。
図示のように、本実施例では、前記回転テーブル４の下
方に、各容器５に対応してそれらの底部の周縁部より内
側部分を押上げる押圧機構１８が配設されている。この
押圧機構１８は、カム板１９の上端カム面上を移動する
カムフォロア２０を備えた昇降部材２１及びその昇降部
材２１に対してスプリング２２を挟んで弾発状態に設け
られた押圧部材２３を主要素として構成されている。な
お、昇降部材２１は、適宜本数の案内軸２４に案内され
て昇降するように構成され、その昇降部材２１の昇降に
より押圧部材２３が前記回転テーブル４の各容器５の位
置に対応して形成された挿通孔２５を介して上方へ出没
可能に構成されている。しかして、カム板１９の上端カ
ム面に沿って昇降部材２１が上昇し、押圧部材２３の上
端部が挿通孔２５を介して回転テーブル４の上方へ突出
すると、その押圧部材２３の上端部により容器５の底部
の周縁部の内側部分が上方に押上げられる。その結果、
容器５の底部の上方への変形及び／又はその底部の上方
への変形に伴って生じる底部周縁部近傍等の縮径方向へ
の変形や縦方向の縮小変形などにより容器５の内容積を
縮小変化して充填液の液面を上昇し得ることが実験的に
確認されている。

【０００９】図２及び図３は前記実施例におけるキャッ
ピング動作と容器５の底部に対する押圧変形動作の動作
タイミングを示したものであり、図２はその平面動作タ
イミング説明図、図３は同タイムチャートである。な
お、図２中、２６はキャップ供給装置、２７，２８は導
入用及び排出用のスターホイールである。また、図３
中、（イ）は、前記カム板１０のカム溝１１に誘導され
て昇降する昇降手段１３及び支持部材７を介して昇降す
るキャッピングヘッド２に関する動作状態を示した動作
曲線であり、（ロ）は、前記カム板１９の上端カム面に
誘導されて昇降する前記押圧機構１８の昇降部材２１に
関する動作状態を示した動作曲線である。

【００１０】先ず、キャッピングヘッド２の動作に関し
て説明すると、図２及び図３に示したＡ点において、キ
ャップ供給装置２６を介して供給されるキャップ３をキ
ャッピングヘッド２により把持するキャップの把持動作
が実行される。本実施例では、その把持動作に際して、
キャッピングヘッド２は、図３の動作曲線（イ）に示し
たように、Ａ点を前後して、キャップ３をピックアップ
するために少し下降し、しかる後、元の高さに復帰する
という昇降動作を実行する。Ｂ点では、容器５が導入用
のスターホイール２７を経てキャッピング装置１の回転
テーブル４上に供給され、同時に、前記動作曲線（イ）
で示したように、キャッピングヘッド２が下降を開始す
る。そして、Ｃ点では、キャッピングヘッド２により把
持したキャップ３の下部が容器５の口部上端部に当接
し、以後Ｅ点の手前までの間に完了するように、例えば
スクリュウキャップの場合には、キャップ３をねじ込ん
で所定のトルクで締付けるというキャッピング動作が実
行される。なお、その場合、Ｃ点−Ｆ点間では、容器５
の上端部がキャッピングヘッド２側により押えられた状
態にあるので、後述のように同容器５の底部に対する押
圧動作を実行することにより容器５を上下間で強力に押
圧することが可能である。以上のようにしてキャッピン
グ動作が終了すると、その後、キャッピングヘッド２は
キャップ３の把持状態を解除して上昇を開始し、Ｇ点に
おいて元の上方位置に復帰して、キャッピングヘッド２
としての動作を一巡することになる。

【００１１】次に、押圧機構１８の動作に関して説明す
る。図３の動作曲線（ロ）で示したように、前記キャッ
ピングヘッド２が下降しキャップ３の下部が容器５の口
部上端部に当接して容器５の上端部がそのキャッピング
ヘッド２側により押えられたＣ点において、前記昇降部
材２１がカム板１９の上端カム面に誘導されて上昇を開
始する。この昇降部材２１の上昇により、図１の右部に
示したように押圧部材２３の上端部が挿通孔２５を介し
て回転テーブル４の上方へ突出し、容器５の底部の周縁
部の内側部分に当接して上方に押上げることになる。そ
して、昇降部材２１の上昇動作は、容器５の上方の空隙
部を所定量に縮小するために必要な変形を得るに十分な
上昇量として設定したＤ点まで継続される。なお、この
場合、キャッピング動作は途中であるから、容器５の上
方の空隙部の空気等の気体はネジ部等のキャップ３と容
器５の口部との間隙部を経て外部へ放出可能である。ま
た、昇降部材２１と押圧部材２３との間にはスプリング
２２が介在しているので、容器５の底部に対する押圧部
材２３の押圧作用が緩衝されるとともに、所定の押圧力
をより安定的に付与することができる。そして、Ｄ点に
おける昇降部材２１の上昇状態は、前述のようにキャッ
ピング動作が既に終了しているＥ点まで継続され、その
間、押圧部材２３が上昇位置を維持して容器５の底部を
押圧し、前記キャッピングヘッド２との間で容器５を上
下方向に押圧し続けることになる。したがって、前記キ
ャッピングヘッド２によるキャッピング作業中は、容器
５の底部の変形及び／又は底部周縁部の近傍部分や縦方
向などの変形により容器５の内容積が縮小変化して充填
液の液面が上昇した状態を保持することになる。そし
て、Ｅ点において昇降部材２１の下降を開始し、Ｆ点に
おいて元の下方位置に復帰して、押圧機構１８としての
動作を一巡することになる。なお、キャッピングが終了
した容器５は、図２に示したようにＧ点において排出用
のスターホイール２８を経て排出される。

【００１２】なお、以上に説明した動作タイミングは一
例であり、場合に応じてキャッピングヘッド２の動作タ
イミングと押圧機構１８の動作タイミングとの相対的な
関係を変更することは可能である。また、押圧部材２３
の上面の形状に関しては、容器５の底部側の当接する部
分の形状に合わせて全面的に接合するように形成しても
よいし、底部側とは異なる形状を採用して部分的に当接
するように形成してもよい。また、容器５の底部の中心
部分のみを押圧するように構成してもよい。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を得ることが
できる。（１）従来のように部分的に他部より変形しやすく形成
した特別の押圧変形部を有しない普通の樹脂製容器を適
用対象とするので、容器に対する前記押圧変形部の形成
のための加工上の手間が省けるとともに、容器としての
強度的な点でも押圧変形部による部分的な弱体化の問題
が生じない。（２）容器の上下間で強力に押圧することにより変形さ
せるので、容器の横断面形状等の外形に制約されること
なく、広い適用が可能である。特に、容器の底部が凹状
に形成されている場合には、押圧の際に容器と押圧部材
の同心状態が誘導されるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示した縦断面図で
ある。

【図２】キャッピング動作と押圧変形動作の動作タイ
ミングを示した平面動作タイミング説明図である。

【図３】同動作タイミングを示したタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１…キャッピング装置、２…キャッピングヘッド、３…
キャップ、４…回転テーブル、５…容器、６…回転軸、
７…支持体、８…駆動軸、９…駆動モータ、１０…カム
板、１１…カム溝、１２…カムフォロア、１３…昇降手
段、１４…回転板、１５…挿通孔、１６，１７…回転支
持板、１８…押圧機構、１９…カム板、２０…カムフォ
ロア、２１…昇降部材、２２…スプリング、２３…押圧
部材、２４…案内軸、２５…挿通孔、２６…キャップ供
給装置、２７，２８…スターホイール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎一男東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者川浪法実東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者片山崇夫東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 3E079 AB01 GG02 3E080 AA07 BB03 CD01 CE02 CF02 CF07 DD14 FF20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製容器を上下間で強力に押圧するこ
とにより該容器を強制的に変形し、その変形に基づく前
記容器の内容積の縮小変化により容器内の充填液の液面
を上昇させて空隙部を縮小した状態の下でキャッピング
を行うことを特徴とする樹脂製容器のキャッピング方
法。
【請求項２】樹脂製容器を載置するプレート面に対し
て出没可能に押圧部材を配設し、その押圧部材により前
記容器の底部の周縁部より内側部分を押圧することによ
り該容器を上下間で強力に押圧して強制的に変形し、そ
の容器の内容積の縮小変化により容器内の充填液の液面
を上昇させて空隙部を縮小した状態の下でキャッピング
を行うことを特徴とする樹脂製容器のキャッピング装
置。