JP2003267487A - 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】 内圧によりキャップの天面が膨らんでも、キ
ャップによるボトルの密封性を維持する。 【解決手段】 ねじ山が形成されたボトル３００の口金
部３０１に、ボトル口金部３０１の内側に嵌入される筒
状部２０３を有する金属製のキャップ材２００を装着す
るキャッピング方法であって、筒状部２０３の上端外周
側に連続する環状天面部２０４と口金部３０１との間、
環状天面部２０４の外縁から下方に設けられた円筒状の
側面部２０５と口金部３０１との間および筒状部２０３
と口金部３０１との間に挟み込まれるシール材２０１を
設けるとともに、筒状部２０３と環状天面部２０４とを
連結する内周肩部２００Ａを口金部３０１側へ押圧変形
させる内周肩部変形工程と、側面部２０５と環状天面部
２０４とを連結する外周肩部を２００Ｂを口金部３０１
側へ押圧変形させる外周肩部変形工程とを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製のキャップ
材をねじ山が形成されたボトル口金部に装着するための
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】一般にボトルは、ボトル口金部開口端と
の間にシール材を挟み込むキャップによって密封されて
いる。従来は、ねじ山が形成されたねじ付きの口金部に
対して、これに螺合するねじ山が形成されたねじ付きキ
ャップをねじ込むことによりボトルを密封していたが、
近年用いられるようになった樹脂ボトルやアルミニウム
等の金属製ボトル等に対しては、アルミニウムやアルミ
ニウム合金等の金属製キャップ材をボトル口金部にあら
かじめ形成されたねじ山形状に沿って変形させてボトル
に装着するロールオン式のキャップが多く用いられてい
る。（なお、ここではボトルに装着前のものを「キャッ
プ材」、装着後のものを「キャップ」と呼ぶことにす
る。）

【０００３】このようなロールオン式のキャップでは、
多くの場合、図６に示すようにキャップ材１０の天面１
１内面に樹脂製等のシール材１２が備えられている。こ
のキャップ材１０をボトル２０の口金部２１に装着する
キャッピングの工程において、キャップ材１０の天面１
１と側面１３とが連結する肩部１４近傍をシール材１２
ごと下方に押圧変形することにより、シール材１２を口
金部２１の開口端上部（カール部２２）外周に沿うよう
に変形させ、シール材１２とカール部２２との接触面積
を大きくしてボトル２０の密封性を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭酸飲
料が充てんされた陽圧缶の場合や、温度上昇によりボト
ル２０の内圧が上昇した場合などにキャップの天面１１
が膨らむと、これに伴いシール材１２の内周側がカール
部２２から持ち上げられて離されてしまい、シール材１
２とカール部２２との接触面積が減少して密封性が弱ま
ってしまう。このため、内容物が漏れてしまうなどの問
題が生じるおそれがある。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、ボトル内圧により天面が膨らんでも密封性
を維持することを目的とする。

【０００６】

【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、ねじ山
が形成されたボトル口金部に、ボトル口金部の内側に嵌
入される筒状部を有する金属製キャップ材を装着するキ
ャッピング方法であって、筒状部の上端外周側に連続す
る環状天面部とボトル口金部との間、環状天面部の外縁
から下方に設けられた円筒状の側面部とボトル口金部と
の間および筒状部とボトル口金部との間に挟み込まれる
シール材を設けるとともに、筒状部と環状天面部とを連
結する内周肩部をボトル口金部側へ押圧変形させる内周
肩部変形工程と、側面部と環状天面部とを連結する外周
肩部をボトル口金部側へ押圧変形させる外周肩部変形工
程とを有することを特徴としている。

【０００７】この発明によれば、ボトル口金部の開口端
上部（カール部）に対して、シール材が内外周および上
面に介在した状態でキャップ材によって押しつけられる
ので、シール材とカール部との接触面積が大きく、ボト
ル内圧によりキャップ材が変形してもボトルの密封性を
維持することが可能となる。また、外周肩部だけでなく
内周肩部も押圧変形されることにより、カール部に対し
てシール材がより強く押しつけられるので、より確実に
ボトルの密封性を維持することができる。

【０００８】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、外周肩部変
形工程を開始してから、内周肩部変形工程を開始するこ
とを特徴としている。この発明によれば、キャップ材お
よびシール材を介してボトルを下方に押圧する外周肩部
変形工程と内周肩部変形工程とを、タイミングをずらし
て開始するので、キャッピング時のボトルの座屈変形を
防止することができる。

【０００９】請求項３の発明に係るキャッピング装置
は、ボトル口金部の内側に嵌入される筒状部を有する金
属製キャップ材を、ねじ山が形成されたボトル口金部に
装着するためのキャッピングヘッドを備えたキャッピン
グ装置であって、キャッピングヘッドに、筒状部の上端
外周側に連続する環状天面部を下方へ押圧する略円筒状
のプレッシャブロック本体が備えられ、このプレッシャ
ブロック本体の円筒下端に、環状天面部の外縁から下方
に設けられた円筒状の側面部と環状天面部とを連結する
外周肩部近傍を下方に押圧変形させる外周凸部と、筒状
部と環状天面部とを連結する内周肩部近傍を下方に押圧
変形させる内周凸部とが、それぞれ下方に突出するよう
に形成されていることを特徴としている。

【００１０】この発明によれば、キャップ材の外周肩部
だけでなく内周肩部も押圧変形することにより、ボトル
口金部の開口端上部（カール部）の内外周に対してシー
ル材を強く押しつけることができる。したがって、ボト
ル内圧が上昇してもボトルの密封性を維持することが可
能となる。

【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、外周凸部が
内周凸部よりも下方に突出して設けられていることを特
徴としている。この発明によれば、キャップ材を下方に
押圧するタイミングを内周側と外周側とでずらすことに
より、過大な過重がキャップ材およびシール材を介して
ボトルに加えられるのを防ぐことができるので、キャッ
ピング時のボトルの座屈変形を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形
態によるキャッピング装置の要部を示す断面図である。
この図において、符号１００はキャッピングヘッド、２
００は金属製のキャップ材、３００はアルミニウムある
いはアルミニウム合金製のボトルであって、キャッピン
グ装置は、金属製のキャップ材２００を、ボトル３００
のねじ山が形成された口金部３０１に被せて、キャッピ
ングヘッド１００のプレッシャブロック１０３でキャッ
プ材２００の内側に設けられたシール材２０１を口金部
３０１のカール部３０２に押しつけながら、ねじ形成用
のＲＯローラ１０１およびピルファープルーフ部形成用
のＰＰローラ１０２で口金部３０１の形状に沿うように
変形させることによりボトル３００に装着する装置であ
る。

【００１３】なおキャッピング装置は、大量のボトルを
搬送しながら順次キャップを装着するために、一般に、
内容物を充てんされたボトルを搬送する搬送装置や、キ
ャップ材をボトルに被せる装置、キャッピングヘッドを
駆動する装置などを備えているが、ここでは本発明の要
旨であるキャップ材２００の変形を行うための構成につ
いて説明し、他の一般的な装置構成については説明を省
略する。

【００１４】まず、キャップ材２００について説明す
る。キャップ材２００は、アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金の薄板から形成されており、ボトル３００の口
金部３０１（カール部３０２）の内径よりも小さい外径
の筒状部２０３を有している。筒状部２０３は、下端が
中央天面部２０２によって閉鎖されている一方、上端外
周側には環状天面部２０４が連続して設けられている。
この環状天面部２０４の外縁から下方に設けられた円筒
状の側面部２０５は、その内径が口金部３０１の外径よ
りも大きく形成されている。これら筒状部２０３、環状
天面部２０４および側面部２０５で囲まれる溝状の空間
には、断面コ字のリング状のシール材２０１が取り付け
られている。シール材２０１は、たとえば合成樹脂等の
モールド成形により形成され、コ字の内側にカール部３
０２の上端が入り込むことができる大きさとされてい
る。

【００１５】つぎに、プレッシャブロック１０３につい
て説明する。プレッシャブロック１０３は、略円筒状の
プレッシャブロック本体１０４と、このプレッシャブロ
ック本体１０４の内側にスプリングＳ１を介して保持さ
れたインサートブロック１０５とを有し、ボトル３００
およびキャップ材２００の上方を上下動可能に設けられ
ている。プレッシャブロック本体１０４は、下方に突出
する環状の内周凸部１０４ａを有する内周側部材１０４
Ａと、下方に突出する環状の外周凸部１０４ｂを有する
円筒状の外周側部材１０４Ｂとを有し、全体として円筒
下端に内周凸部１０４ａおよび外周凸部１０４ｂを有す
る構成とされている。

【００１６】インサートブロック１０５は、キャップ材
２００の筒状部２０３の内径よりも小径の円柱状に形成
されており、キャップ材２００の中央天面部２０２を下
方に押圧できるようになっている。このインサートブロ
ック１０５の外周に位置する内周側部材１０４Ａは、最
も下方に突出する内周凸部１０４ａが、キャップ材２０
０の筒状部２０３と環状天面部２０４とを連結する内周
肩部２００Ａとほぼ等径となっている。この内周側部材
１０４Ａの外周に位置する外周側部材１０４Ｂは、スプ
リングＳ２を介して内周側部材１０４Ａに保持されてお
り、最も下方に突出する外周凸部１０４ｂが、キャップ
材２００の環状天面部２０４と側面部２０５とを連結す
る外周肩部２００Ｂとほぼ等径となっている。

【００１７】以下、本発明の一実施形態によるキャッピ
ング方法について説明する。まず、図２に示すように、
ボトル３００の口金部３０１に被せられたキャップ材２
００に対して、キャッピングヘッド１００全体が下降
し、プレッシャブロック１０３のインサートブロック１
０５下端面がスプリングＳ１の付勢力によりキャップ材
２００の中央天面部２０２を下方に押圧し、キャップ材
２００のシール材２０１をボトル３００のカール部３０
２に密着させる。

【００１８】図３に示すように、さらにキャッピングヘ
ッド１００が下降すると、スプリングＳ１が圧縮されな
がら内周側部材１０４Ａおよび外周側部材１０４Ｂが下
降し、外周側部材１０４Ｂの外周凸部１０４ｂがキャッ
プ材２００の外周肩部２００Ｂに当接し、外周肩部変形
工程が開始される。この工程において、外周肩部２００
Ｂ近傍が外周凸部１０４ｂによって下方（口金部３０１
側）に押圧変形され、これに伴いシール材２０１の外周
側がカール部３０２の外周側に沿うように変形される。

【００１９】次いで、図４に示すようにさらにキャッピ
ングヘッド１００が下降すると、スプリングＳ１および
スプリングＳ２を圧縮しながら内周側部材１０４Ａが下
降し、内周側部材１０４Ａの内周凸部１０４ａがキャッ
プ材２００の内周肩部２００Ａに当接し、内周肩部変形
工程が開始される。この工程において、内周肩部２００
Ａ近傍が内周凸部１０４ａによって下方（口金部３０１
側）に押圧変形され、これに伴いシール材２０１の内周
側もカール部３０２の内周側に沿うように変形される。
なお、上述した外周肩部変形工程および内周肩部変形工
程とほぼ同時にＲＯローラ１０１およびＰＰローラ１０
２によるキャップ材２００のねじ部およびピルファープ
ルーフ部形成が行われ、これらが終了してキャッピング
ヘッド１００が上昇すると、キャップ材２００に対する
変形加工が終了し、キャップの装着が完了する。

【００２０】このようにして、キャッピングヘッド１０
０によって下方（口金部３０１側）へ向けて押圧された
キャップ材２００は、図５に示すように内周肩部２００
Ａおよび外周肩部２００Ｂが下方に潰されるように変形
され、この内側に取り付けられているシール材２０１も
カール部３０２に沿うように下方に変形されている。し
たがって、シール材２０１と口金部３０１とが大きな面
積で接触することになり、ボトル３００の内圧によって
キャップが変形しても、キャップによるボトル３００の
密封性を維持することができる。

【００２１】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。図示のものではシール材２０１とし
てカール部３０２に対応する断面コ字状のものを用いた
が、キャップ材の変形によりカール部３０２に沿う形状
に変形されればよく、たとえば平坦なシート状であって
もよい。また、前記実施形態では、内周凸部１０４ａと
外周凸部１０４ｂとを一体に駆動したが、それぞれを異
なる駆動源により上下駆動させて、内周肩部２００Ａと
外周肩部２００Ｂのそれぞれに任意の適正な押圧力を加
えることができるような構成であってもよい。

【００２２】

【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、ボトル口金部の開口端
上部（カール部）に対して、シール材が内外周および上
面に介在した状態でキャップ材によって押しつけられる
ので、シール材とカール部との接触面積が大きく、ボト
ル内圧によりキャップ材が変形してもボトルの密封性を
維持することが可能となる。また、外周肩部だけでなく
内周肩部も押圧変形されることにより、カール部に対し
てシール材がより強く押しつけられるので、より確実に
ボトルの密封性を維持することができる。

【００２３】請求項２の発明に係るキャッピング方法に
よれば、キャップ材およびシール材を介してボトルを下
方に押圧する外周肩部変形工程と内周肩部変形工程と
を、タイミングをずらして開始するので、キャッピング
時のボトルの座屈変形を防止することができる。

【００２４】請求項３の発明に係るキャッピング装置に
よれば、キャップ材の外周肩部だけでなく内周肩部も押
圧変形することにより、ボトル口金部の開口端上部（カ
ール部）の内外周に対してシール材を強く押しつけるこ
とができる。したがって、ボトル内圧が上昇してもボト
ルの密封性を維持することが可能となる。

【００２５】請求項４の発明に係るキャッピング装置に
よれば、キャップ材を下方に押圧するタイミングを内周
側と外周側とでずらすことにより、過大な過重がキャッ
プ材およびシール材を介してボトルに加えられるのを防
ぐことができるので、キャッピング時のボトルの座屈変
形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるキャッピング装置
の要部を示す断面図である。

【図２】 本発明の一実施形態によるキャッピング方法
を説明する模式図であり、図１に示すキャッピング装置
の要部を示す断面図である。

【図３】 本発明の一実施形態によるキャッピング方法
における外周肩部変形工程を説明する模式図であり、図
１に示すキャッピング装置の要部を示す断面図である。

【図４】 本発明の一実施形態によるキャッピング方法
における内周肩部変形工程を説明する模式図であり、図
１に示すキャッピング装置の要部を示す断面図である。

【図５】 本発明のキャッピング方法およびキャッピン
グ装置によってボトルに装着されたキャップの要部を示
す拡大断面図である。

【図６】 従来のキャッピング方法およびキャッピング
装置によってボトルに装着されたキャップの要部を示す
拡大断面図である。

【符号の説明】 １０４ プレッシャブロック本体 １０４ａ 内周凸部 １０４ｂ 外周凸部 ２００ キャップ材 ２００Ａ 内周肩部 ２００Ｂ 外周肩部 ２０１ シール材 ２０３ 筒状部 ２０４ 環状天面部 ２０５ 側面部 ３００ ボトル ３０１ 口金部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ山が形成されたボトル口金部に、ボ
   トル口金部の内側に嵌入される筒状部を有する金属製キ
   ャップ材を装着するキャッピング方法であって、 前記筒状部の上端外周側に連続する環状天面部と前記ボ
   トル口金部との間、前記環状天面部の外縁から下方に設
   けられた円筒状の側面部と前記ボトル口金部との間およ
   び前記筒状部と前記ボトル口金部との間に挟み込まれる
   シール材を設けるとともに、 前記筒状部と前記環状天面部とを連結する内周肩部をボ
   トル口金部側へ押圧変形させる内周肩部変形工程と、前
   記側面部と前記環状天面部とを連結する外周肩部をボト
   ル口金部側へ押圧変形させる外周肩部変形工程とを有す
   ることを特徴とするキャッピング方法。
2. 【請求項２】 前記外周肩部変形工程を開始してから、
   前記内周肩部変形工程を開始することを特徴とする請求
   項１に記載のキャッピング方法。
3. 【請求項３】 ボトル口金部の内側に嵌入される筒状部
   を有する金属製キャップ材を、ねじ山が形成されたボト
   ル口金部に装着するためのキャッピングヘッドを備えた
   キャッピング装置であって、 前記キャッピングヘッドに、前記筒状部の上端外周側に
   連続する環状天面部を下方へ押圧する略円筒状のプレッ
   シャブロック本体が備えられ、 該プレッシャブロック本体の円筒下端に、前記環状天面
   部の外縁から下方に設けられた円筒状の側面部と前記環
   状天面部とを連結する外周肩部近傍を下方に押圧変形さ
   せる外周凸部と、前記筒状部と前記環状天面部とを連結
   する内周肩部近傍を下方に押圧変形させる内周凸部と
   が、それぞれ下方に突出するように形成されていること
   を特徴とするキャッピング装置。
4. 【請求項４】 前記外周凸部が前記内周凸部よりも下方
   に大きく突出して設けられていることを特徴とする請求
   項３に記載のキャッピング装置。