JP2003054687A - キャッピング方法およびキャッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミ製のボトル容器を効率よく確実に密閉
する。 【解決手段】 カップ状の天面内側にライナーを有する
アルミ製のキャップ体１１０を容器口部１００ａには
め、このキャップ体１１０の天面を容器口部１００ａに
押圧した状態で、キャップ体１１０の側面を容器口部１
００ａに形成された螺条に押圧して、キャップ体側面に
螺条を形成し、キャップ体１１０の螺条が形成された
後、キャップ体１１０と容器口部１００ａとを、螺条を
締めこむように相対回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、螺条を有する筒状
の容器口部にキャップ体を取り付けるキャッピング方法
およびキャッピング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス瓶やペットボトルなどのボトル形
の容器口部の密封は、ライナーの容器口部に対する押圧
状態を保持することにより行われている。ライナーは、
例えばポリエチレン等の弾性を有する素材で形成され、
カップ状のキャップ体の天面内側に取り付けられてい
る。このキャップ体の天面を容器口部に押圧保持するこ
とにより、ライナーが弾性変形した状態で保持され、こ
のライナーの反発および密着により容器の密栓が実現さ
れている。

【０００３】キャップ体を容器口部に取り付けるには、
螺条を有するキャップ体を螺条を有する容器口部にねじ
込む方法と、可塑性素材からなるキャップ体の側面を容
器口部の螺条に押圧してキャップ体に螺条を形成する方
法がある。このような容器では、キャップ体が容器口部
に螺合されることにより、手による容易な開栓および閉
栓とともに、ライナーの押圧保持が実現されている。

【０００４】キャップ体に螺条を形成して容器口部に保
持させる方法は、アルミ製等の可塑性を有する素材から
なるキャップ体を、螺条を有する筒状に形成した容器口
部に天面が押圧された状態、すなわちライナーを容器口
部に押圧保持した状態で、キャップ体側面を容器口部の
螺条に沿って押圧して螺条を形成するものである。

【０００５】この方法では、例えば容器がガラス瓶やペ
ットボトルなどの場合、キャップ体の天面を容器の容器
口部に１５０〜３５０ｋｇ程度の荷重で押しつけなが
ら、キャップ体の側面を回動する螺条形成用ローラで容
器口部に３０〜５０ｋｇ程度の荷重で押圧し、容器口部
の螺条に沿う螺条をキャップ体に形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、容器が
アルミ製である場合には、容器に座屈や変形を生じるお
それがあるため、ガラス瓶やペットボトルのような大き
な荷重を加えることができず、また、ガラス瓶に比べて
アルミボトルに設けられる螺条は浅い。このため、キャ
ップ体の螺条形成においてスプリングバック現象が生
じ、形成される螺条の形状が容器側の螺条に対して甘く
なるので、容器内圧に押されることによって螺条を乗り
越えてキャップ体が容器口部から外れたり、容器口部か
ら浮き上がって容器の密閉性が低下したりするおそれが
ある。これに対応するために、螺条形成用ローラによる
螺条の形成を数回繰り返すことにより、螺条を確実に形
成する方法が採用されているが、この方法は効率が悪
く、生産時間やコスト面で問題があった。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、アルミ製のボトル容器を効率よく確実に密
閉することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係るキャッピング方法は、カップ
状の天面内側にライナーを有するアルミ製のキャップ体
を容器口部にはめ、このキャップ体の天面を容器口部に
押圧した状態で、キャップ体側面を容器口部に形成され
た螺条に押圧して、キャップ体側面に螺条を形成し、キ
ャップ体の螺条が形成された後、キャップ体と容器口部
とを、螺条を締めこむように相対回転させることを特徴
としている。この発明では、螺条の形成によりキャップ
体を容器口部に取り付けた後に、さらにキャップ体を締
めこむので、キャップ体の浮き上がりを防ぎ、確実に容
器を密閉することができる。

【０００９】請求項２の発明に係るキャッピング方法
は、請求項１のキャッピング方法において、キャップ体
の螺条が形成された後の相対回転角度が３〜９０°であ
ることを特徴としている。この発明では、増締め時のキ
ャップ体と容器との相対回転角度を、増締めにより確実
にキャップ体を容器に取り付けるために必要な最小値で
ある３°から、開栓時のキャップ体の破損やリークの発
生、あるいは開栓トルクの過剰増大のおそれがない９０
°以下と設定しているので、螺条を破損したり開缶が困
難になったりすることなく、確実に容器を密閉すること
ができる。

【００１０】請求項３の発明に係るキャッピング装置
は、カップ状の天面内側にライナーを有するアルミ製の
キャップ体を、螺条を有する筒状の容器口部に取り付け
るキャッピング装置であって、キャップ体を保持してこ
のキャップ体の天面を容器口部に押圧可能なキャッピン
グヘッドと、容器口部の螺条に沿ってキャップ体側面を
押圧して螺条を形成する螺条形成用ローラとを備え、キ
ャッピングヘッドが、キャップ体を容器に対して締めこ
む方向に回転させることができることを特徴としてい
る。この発明では、キャップ体側面に螺条を形成した後
のキャップ体の締めこみを、キャップ体天面を押圧して
いるキャッピングヘッドによって行うので、キャップ体
天面の押圧を解除せずに増締めすることができ、容器を
効率よく確実に密閉することができる。

【００１１】請求項４の発明に係るキャッピング装置
は、請求項３のキャッピング装置において、キャッピン
グヘッドに、キャップ体上部に設けられた径方向の凹凸
部に係合する係合部が設けられていることを特徴として
いる。この発明では、キャップ体に設けられた滑り止め
用やガス抜き用の凹凸部に係合してキャップ体を回転さ
せるので、外観を損なうことなく確実にキャップ体を回
転させて容器を密閉することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図１から図４を参照して説明する。図１は本発明の
キャッピング装置１０を示す概念図である。このキャッ
ピング装置１０は、アルミ製のボトル缶（容器）１００
を保持する基台１１と、この基台１１上で上下方向に移
動可能なキャッピングヘッド１２と、基台１１上キャッ
ピングヘッド１２の下方に保持されたボトル缶１００の
容器口部１００ａに対して離接可能かつ上下方向に移動
可能に配置されたＲＯローラ（螺条形成用ローラ）１３
およびＰＰローラ１４とを備え、キャップ体１１０をボ
トル缶１００に取り付けてボトル缶１００を密閉する装
置である。図１は予めキャップ体１１０を被せられて基
台１１上に保持されたボトル缶１００の上方で、キャッ
ピングヘッド１２、ＲＯローラ１３およびＰＰローラ１
４が待機しているシーリング待機状態を示している。

【００１３】ここで、キャップ体１１０の詳細な形状に
ついて図４を参照して説明する。図４は、シーリングに
よる螺条１１０Ｓ成形前のキャップ体１１０を示してい
る。このキャップ体１１０は、アルミニウム板材をプレ
ス成形してカップ状に形成された後、ナール１１１、グ
ルーブ１１２、ビード１１３、スコアー１１４等の加工
が施され、天面１１０ａの内側にポリエチレン製のライ
ナー１２０が取り付けられている。

【００１４】ナール１１１は、径方向の凹凸が周方向に
複数設けられている凹凸部であり、指とキャップ体１１
０との摩擦抵抗を大きくして開栓を容易にするために設
けられている。グルーブ１１２は、キャッピング時にＲ
Ｏローラ１３を案内する溝部である。キャップ体１１０
下部のフレアー１１５は、キャッピングによって容器口
部１００ａに対して巻き込むように形成されて、キャッ
プ体１１０をボトル缶１００に保持している。スコアー
１１４は、開栓時にキャップ体１１０上部とフレアー１
１５とを切り離すために設けられた切り込みであり、ビ
ード１１３はスコアー１１４を形成しやすいように設け
られた膨らみ部分である。

【００１５】ライナー１２０は、ボトル缶１００の内容
物が漏れないように容器口部１００ａをシールするパッ
キンであり、キャップ体１１０の天面１１０ａにシート
状のものを貼り付けるシートタイプ、天面１１０ａにポ
リエチレンのモールディングにより形成するモールディ
ングタイプ等があるが、これらのうちいずれを用いるこ
ともできる。

【００１６】次に、本キャッピング装置１０について説
明する。まず、キャッピングヘッド１２は基台１１に対
して上下に移動可能かつ回転可能に設けられていて、図
２に示すように筒状のプレッシャーブロック１２Ａと、
このプレッシャーブロック１２Ａの内側にはめられて軸
方向に移動可能なプレッシャーブロックインサート１２
Ｂとを備えている。このプレッシャーブロック１２Ａと
プレッシャーブロックインサート１２Ｂとの間には、両
部材を離間させるように付勢するノックアウトスプリン
グ１２Ｄが備えられている。このノックアウトスプリン
グ１２Ｄの反発力により、ボトル缶１００に被せられた
キャップ体１１０を適度な力で下方に押しつけ、ボトル
缶１００とキャップ体１１０を動かないように基台１１
に固定することができる。

【００１７】プレッシャーブロック１２Ａの内周面に
は、図３に示すように周方向に複数並べられた凹凸によ
りキャップ体１１０のナール１１１と係合する係合部１
２Ｃが設けられている。この係合部１２Ｃとナール１１
１とを係合させた状態でキャッピングヘッド１２を回転
させることにより、キャップ体１１０に対してキャッピ
ングヘッド１２が空転することなく、キャップ体１１０
をボトル缶１００に対して相対回転させることができ
る。

【００１８】ＲＯローラ１３およびＰＰローラ１４は、
ローラ本体１３Ａ、１４Ａと、このローラ本体１３Ａ、
１４Ａを保持するローラ保持部１３Ｂ、１４Ｂとを備え
ている。ローラ保持部１３Ｂ、１４Ｂはキャッピングヘ
ッド１２のまわりに配置され、キャッピングヘッド１２
とともに上下移動可能に、かつキャップ体１１０に対し
て離接可能に取り付けられている。ローラ本体１３Ａ、
１４Ａは、キャップ体１１０に接近する方向に付勢保持
されている。さらにＲＯローラ１３では、ローラ本体１
３Ａがローラ保持部１３Ｂに対してそれぞれ上下移動可
能なように保持されている。なお、本実施形態では３個
のＲＯローラ１３と１個のＰＰローラ１４を備える構成
としているが、各ローラを２個ずつとするなど、この個
数および組み合わせは任意に変更可能である。

【００１９】次に、以上のキャッピング装置１０による
キャッピング方法について説明する。 図２（ａ）〜
（ｃ）は、本発明のキャッピング装置１０の要部を示し
ている。本発明のキャッピング方法は、キャップ体１１
０をボトル缶１００に保持させるシーリングと、シーリ
ングにより保持されたキャップ体１１０をボトル缶１０
０に対して相対回転させる増締めとを行うことにより、
より確実にキャップ体１１０をボトル缶１００に取り付
けるものである。

【００２０】まず、図２（ａ）〜（ｃ）に示すシーリン
グについて説明する。図２（ａ）に示すシーリング直前
では、キャップ体１１０がボトル缶１００の容器口部１
００ａに被せられた後、キャッピングヘッド１２、ＲＯ
ローラ１３およびＰＰローラ１４が、図１に示すキャッ
ピング待機状態から下方に移動し、容器口部１００ａに
被せられたキャップ体１１０の天面１１０ａがキャッピ
ングヘッド１２により下方へ押されている。すなわち、
キャップ体１１０がボトル缶１００に押しつけられるこ
とにより、キャップ体１１０の天面１１０ａに設けたラ
イナー１２０が圧縮されていて、ライナー１２０の弾性
反発によりボトル缶１００が密閉されている状態となっ
ている。

【００２１】またこのとき、キャッピングヘッド１２と
共に下降したＲＯローラ１３およびＰＰローラ１４は、
それぞれグルーブ１１２およびフレアー１１５下部の外
周側に位置している。

【００２２】図２（ｂ）に示すシーリング時には、天面
１１０ａが下方に押しつけられたまま、ＲＯローラ１３
およびＰＰローラ１４がキャップ体１１０に接近して、
キャップ体１１０の側面１１０ｂにローラ本体１３Ａ、
１４Ａが押しつけられる。さらに、ＲＯローラ１３およ
びＰＰローラ１４がキャッピングヘッド１２のまわりを
回転し、これにより各ローラ本体１３Ａはボトル缶１０
０の容器口部１００ａに形成された螺条１００Ｓに沿っ
てキャップ体１１０の側面１１０ｂを押しつけながら回
転され、ローラ本体１４Ａはフレアー１１５下部を容器
口部１００ａに押しつけながら回転される。つまり、Ｒ
Ｏローラ１３およびＰＰローラ１４は、それぞれ螺条１
１０Ｓとキャップ体１１０下部の巻き込みを形成させ、
キャップ体１１０を容器口部１００ａに保持させる。

【００２３】ＲＯローラ１３およびＰＰローラ１４は、
螺条１１０Ｓとフレアー１１５下部の巻き込みを形成す
るためにキャップ体１１０の周囲を数周回転し、シーリ
ングが終了すると図２（ｃ）に示すようにキャップ体１
１０から離間する。

【００２４】以上のようにシーリングが終了した状態で
は、キャップ体１１０に形成された螺条１１０Ｓは、そ
のスプリングバックにより容器口部１００ａの螺条１０
０Ｓに対して嵌合していない状態であるため、増締めを
行う。増締めは、ボトル缶１００を基台１１に固定する
とともに、天面１１０ａの押圧を保持したままキャップ
体１１０のナール１１１とキャッピングヘッド１２の係
合部１２Ｃとが係合している状態でキャッピングヘッド
１２を回転させることにより、キャップ体１１０をボト
ル缶１００に対して締めこんで行う。

【００２５】なお、ボトル缶１００を基台１１に固定す
るには、基台１１をゴムなどにより形成するとともに中
心部に設けた穴からボトル缶１００との間の空気を吸引
することにより、ボトル缶１００を基台１１に吸着させ
る方法や、ボトル缶１００のネック部に形成したフラン
ジをハンガーに保持させて、ネック部をハンガーに押し
つける方法など、種々実施可能である。

【００２６】増締め時の相対回転角度は、３°以上でな
いとボトル缶１００の内圧によりキャップ体１１０が押
し戻されてしまうことを防ぐ効果を得ることができない
ので３°以上であることが必要である。また、回転角度
が９０°を越えるとキャップ体１１０が破損されてしま
うおそれがあるため、９０°以下であることが必要であ
る。したがって、３〜９０°の増締めを行えば、キャッ
プ体１１０を破損することなくボトル缶１００に確実に
保持させることができる。

【００２７】また、相対回転角度（増締め角度）が７０
°を越えると、開栓トルクが大きく増大し、開栓が困難
あるいは不可能になるおそれがあるので、増締め角度は
７０°以下であることが望ましく、容易な開栓を可能に
するためには、４０°以下であることが好ましい。さら
に、開栓時のキャップ体１１０の回転角度が大きすぎる
と、開栓に手間がかかるという印象を使用者に与えるお
それがあるが、２０°程度の増締めであれば、使用者が
そのように感じることはあまりない。一方、１０°程度
の増締めを行えば、より確実に増締め効果を得ることが
できる。

【００２８】以上の理由から、増締め角度を３〜４０°
と設定すれば増締めの効果が得られるとともに容易に開
栓できるようにキャップ体１１０を取り付けることがで
きる。さらに、増締め角度を１０〜２０°と設定すれ
ば、使用者が容易に開栓でき、かつキャップ体１１０は
確実にボトル缶１００に取り付けられるので、より好ま
しい。

【００２９】以上のように、ライナー１２０が押圧され
た状態で、キャップ体１１０に螺条１１０Ｓを形成して
キャップ体１１０を容器口部１００ａに保持させ、さら
にナール１１１とキャッピングヘッド１２の係合部１２
Ｃとが係合している状態でキャッピングヘッド１２を回
転させて、キャップ体１１０に形成された螺条１１０Ｓ
をボトル缶１００の螺条１００Ｓに対して締めこむこと
により、確実にライナー１２０の押圧状態を保持してキ
ャップ体１１０をボトル缶１００に固定することができ
る。

【００３０】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の
趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種
々変更可能である。前記実施形態では、キャッピングヘ
ッド１２を回転させて巻締めを行ったが、巻締め専用の
ヘッドを別途備えて巻締めを行うこともできる。また、
前記実施形態ではボトル缶１００を固定してキャップ体
１１０を回転させたが、両者が相対回転すればよいの
で、キャップ体を固定してボトル缶を回転させる構成と
してもよく、両者を反対方向に回転させる構成としても
よい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係るキャッピング方法によれば、螺条の形成によりキャ
ップ体を容器口部に取り付けた後に、さらにキャップ体
を締めこむので、キャップ体の浮き上がりを防ぎ、確実
に容器を密閉することができる。

【００３２】請求項２の発明に係るキャッピング方法に
よれば、増締め時のキャップ体と容器との相対回転角度
を、増締めにより確実にキャップ体を容器に取り付ける
ために必要な最小値である３°から、開栓時のキャップ
体の破損やリークの発生、あるいは開栓トルクの過剰増
大のおそれがない９０°以下と設定しているので、螺条
を破損したり開缶が困難になったりすることなく、確実
に容器を密閉することができる。

【００３３】請求項３の発明に係るキャッピング装置に
よれば、キャップ体側面に螺条を形成した後のキャップ
体の締めこみを、キャップ体天面を押圧しているキャッ
ピングヘッドによって行うので、容器を効率よく確実に
密閉することができる。

【００３４】請求項４の発明に係るキャッピング装置に
よれば、キャップ体に設けられた滑り止め用やガス抜き
用の凹凸部に係合してキャップ体を回転させるので、外
観を損なうことなく確実にキャップ体を回転させて容器
を密閉することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のキャッピング装置を示す図である。

【図２】 本発明のキャッピング装置の要部を示し、シ
ーリング前（ａ）、シーリング時（ｂ）、シーリング後
（ｃ）を示す図である。

【図３】 本発明のキャッピング装置を構成するキャッ
ピングヘッドの内周を示す図である。

【図４】 ボトル缶を密閉するキャップ体の詳細を示す
半断面図である。

【符号の説明】

１０ キャッピング装置 １１ 基台 １２ キャッピングヘッド １２Ａ プレッシャーブロック １２Ｂ プレッシャーブロックインサート １２Ｃ 係合部 １２Ｄ ノックアウトスプリング １３ ＲＯローラ（螺条形成用ローラ） １３Ａ ローラ本体 １３Ｂ ローラ保持部 １４ ＰＰローラ １４Ａ ローラ本体 １４Ｂ ローラ保持部 １００ ボトル缶（容器） １００ａ 容器口部 １１０ キャップ体 １１０ａ 天面 １１０ｂ 側面 １１１ ナール １１２ グルーブ １１３ ビード １１４ スコアー １１５ フレアー １２０ ライナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 吉弘 静岡県駿東郡小山町菅沼1500番地 三菱マ テリアル株式会社富士小山工場内 (72)発明者 関口 傳男 静岡県駿東郡小山町菅沼1500番地 三菱マ テリアル株式会社富士小山工場内 Ｆターム(参考） 3E080 AA08 CE05 CF02 CF05 FF20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ状の天面内側にライナーを有する
   アルミ製のキャップ体を容器口部にはめ、 前記キャップ体の天面を前記容器口部に押圧した状態
   で、前記キャップ体側面を前記容器口部に形成された螺
   条に押圧して、前記キャップ体側面に螺条を形成し、 該キャップ体の螺条が形成された後、該キャップ体と前
   記容器口部とを、螺条を締めこむように相対回転させる
   ことを特徴とするキャッピング方法。
2. 【請求項２】 前記キャップ体の螺条が形成された後の
   相対回転角度が３〜９０°であることを特徴とする請求
   項１記載のキャッピング方法。
3. 【請求項３】 カップ状の天面内側にライナーを有する
   アルミ製のキャップ体を、螺条を有する筒状の容器口部
   に取り付けるキャッピング装置であって、 前記キャップ体を保持して該キャップ体の天面を前記容
   器口部に押圧可能なキャッピングヘッドと、前記容器口
   部の螺条に沿って前記キャップ体側面を押圧して螺条を
   形成する螺条形成用ローラとを備え、 前記キャッピングヘッドが、前記キャップ体を前記容器
   に対して締めこむ方向に回転させることができることを
   特徴とするキャッピング装置。
4. 【請求項４】 前記キャッピングヘッドに、前記キャッ
   プ体上部に設けられた径方向の凹凸部に係合する係合部
   が設けられていることを特徴とする請求項３記載のキャ
   ッピング装置。