JP2004210403A - キャッピング成形方法及びキャッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 絞り加工することなく、ボトル缶カール部とキャップ材間の密封性を良好に保つこと。
【解決手段】 段差形成工程時、キャッピング装置７に設けられたローラ７６がキャップ材６に対し外部側方から押圧することによって、キャップ材６の肩部に段差部８が形成される。ローラ７６は、外周が適宜の径からなる円弧上に形成されると共に、キャッピング装置７に複数配設され、ボトル缶１の口金部２にキャップ材６が被せられたとき、キャッピング装置７の駆動によりキャップ材６に外部側方から押圧しながら周囲を回転することで、キャップ材６の肩部に所望の深さ寸法の段差部８を形成するようになっている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、キャッピング成形方法及びキャッピング装置に関する。

近年、アルミニウム製スクリューキャップを有した、リシール可能なオールアルミニウム製飲料用ボトル缶が広く使われるようになったが、アルミニウム合金を絞りしごき加工して形成した、１ピースのボトル缶（キャップを含めると２ピースボトル缶とも言う）が主流になってきている。

このようなボトル缶は、従来、ＤＩ成形によって有底筒状に形成した後、図７（ａ）に示すように、開口部を複数回ネックイン加工することにより縮径してテーパー部１ａ、及び口金部２を形成し、次いで、同図（ｂ）に示すように口金部２を膨出成形することにより、かぶら部４を形成し、更に同図（ｃ）に示すように口金部２にねじ（雄ねじ）部３を形成し、また更にカール部５を形成する。カール部５は、更に同図（ｄ）に示すようにスロット加工されることで潰され、これにより若干のアールを有する突出部が形成されて、キャップ巻き締め後にキャップライナーにその突出部が食い込んで高い密封性が得られる。

このように形成されたボトル缶１は、その後、内容物が充填され、ボトル缶１の口金部２に、図８に示すようにキャップ材６が被着され、キャップ付きボトル缶とされる。ここでは、ボトル缶１に装着前のものを「キャップ材６」と呼び、装着後のものを「キャップ」と呼ぶ。
なお、ボトル缶１の口金部２に被着されるキャップ材６は、図９に示すように、天面部６１、ナール６２、グルーブ６３、スコア６５を有するビード６４、及びフレアー６６とを有して有底筒状に形成され、天面部６１の内側にはシール材であるライナー６７が貼着されている。

このようなキャップ材６は、以下のようにしてキャッピング加工がなされることで被着される。
つまり、図１０に示すように、筒状のプレッシャーブロック７１と、このプレッシャーブロック７１の中央に軸方向に移動可能に設けられたプレッシャーブロックインサート７２と、ＲＯローラ７３、ＰＰローラ７４とを備えたキャッピング装置７を用い、図１１（ａ）に示すように、ボトル缶１の口金部２に被せられたキャップ材６の天面部６１をプレッシャーブロックインサート７２が缶底方向に押圧して押さえる。次いで、図１１（ｂ）に示すように、プレッシャーブロック７１が天面部６１の外周側を缶底方向に押圧しながら所望の深さ及び径方向に絞り加工することで、キャップ材６の肩部に段差部８を形成（段差部形成工程）、さらにその状態でＲＯローラ７３が口金部２のねじ部３に沿って回転することで、キャップ材６の周囲に雌ねじを形成すると共に、ＰＰローラ７４がかぶら部４に沿い転動することでフレアー６６が巻き締められ（巻締め工程）、これによってキャップ材６が図８のように口金部２に被着されて、ライナー６７が口金部２のカール部５と密に接することで密封性が確保されるようになっている。なお、図１１において、符号７５はプレッシャーブロックインサート７２を缶底方向に付勢させるスプリングである。
このボトル缶及びキャップ間の密封性に関連する先行技術としては、各種のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このようにしてボルト缶１にキャップが被着された後、内容物に応じて殺菌処理が行われる。
特開２００１−３０１８８８号公報

ところで、ボトル缶１にキャップ材６が被せられ、プレッシャーブロック７１で、キャップ外周面に絞り加工を施すときに、１３０kgf/ 平方センチメートル程度の軸線方向への荷重が発生し、万一、ボトル缶の缶胴にへこみがある場合には、缶胴座屈の恐れがあった。また、コスト低減のため、缶胴を薄肉にしたいので、しぼり荷重を極力小さくしても、良好な密封性が得られるような巻締めが行えるようにしたいという課題があった。
さらに、飲料が高炭酸飲料であるとか、低炭酸飲料であってレトルト殺菌が必要であるとか、より高い密封性が要求される場合、しぼり（段差部）の深さを大きくしたいが、この場合、缶軸方向に荷重が高くなってしまう不都合があった。

上記の問題を解決するため、ボトル缶１のカール部５の外周面とライナー６７との接触面積を大きくする、或いは押し付け力を大きくするため、ボトル缶１の口金部２に被せるキャップ材６の軸方向の押圧力を大きくして段差部８の深さを大きく形成すると、ボトル缶１がアルミニウムのような軟質金属であり、かつＤＩ缶のように板厚が薄い場合、ねじ部３が変形してかえって密封性を阻害したり、場合によっては缶胴を座屈させてしまう不都合があったため、より深い段差部を形成することが困難であった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ねじ部や缶胴を座屈させずに、深い段差部を形成するとともに、段差アールを小さくし、ボトル缶のカール部とキャップライナーとの密着性を良好にし、密封性のよいボトル缶を製造するための方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、ボトル缶の口金部にキャップ材を被せて、該キャップ材の肩部に段差部を形成する段差部形成工程と、キャップ材の周囲に口金部のねじ部に対応するねじを形成して口金部にキャップ材を巻き締める巻締め工程とを有するキャップ成形方法において、前記段差部形成工程は、前記キャップ材の肩部に対し、前記ボトル缶の軸線に交叉する方向から荷重をかけて前記段差部を形成することを特徴とする。
この発明に係るキャップ成形方法によれば、キャップ材の肩部に対しボトル缶の軸線に交叉する方向から荷重をかけて段差部を形成するので、段差部の形成時にボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形したり缶胴が座屈するのを防止することができ、しかも段差部の絞り深さ寸法をより大きくかつ良好に形成することが可能となる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のキャップ成形方法において、前記段差部形成工程は、キャップ材の肩部に対し少なくとも１個のローラを外部側方から押圧して前記段差部を形成することを特徴とする。
この発明に係るキャップ成形方法によれば、ローラをキャップ材の肩部に対し外部側方から押圧することにより段差部を形成するので、段差部の形成時にボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形したり缶胴が座屈するのを防止することができ、しかも段差部の絞り深さ寸法をより大きくかつ良好に形成することが可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のキャップ成形方法において、前記段差部形成工程は、キャッピング装置に設けられたプレッシャーブロックの先端部を前記キャップ材の天面に形成された凹部に嵌め込むと共に、前記キャップ材の肩部に対し、前記ボトル缶の前記軸線に略垂直な方向から荷重をかけて前記段差部を形成することを特徴とする。
この発明に係るキャップ成形方法によれば、ボトル缶の軸線に対して略垂直な方向からローラがキャップ材の肩部に荷重を加えるため、ボトル缶の口金部に加えられる缶底方向の押圧力が軽減され、ボトル缶の口金部が挫屈し難くい。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のキャップ成形方法において、前記段差部形成工程は、前記ローラが前記ボトル缶の前記軸線方向に変位しつつ前記段差部を形成することを特徴とする。
この発明に係るキャップの成形方法によれば、段差部形成時において、ローラがボトル缶の軸線方向に変位することから、キャップ材はボトル缶の口金部に押圧されることになり、キャップ材のフレアをボトル缶のかぶら部に巻き締める工程において、キャップ材のフレアがボトル缶のかぶら部に位置させられることになり、キャップ材のフレアが確実にボトル缶のかぶら部に巻締められることになる。

請求項５に係る発明は、請求項１又は２記載のキャップ成形方法において、前記キャップ材の肩部に、予め仮段差部を形成した後、該仮段差部から前記段差部を最終的に形成することを特徴とする。
この発明に係るキャップ成形方法によれば、キャップ材に仮段差部を形成し、この仮段差部から最終的な段差部を形成するので、段差部の形成時において小さな押圧力で済ませることができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載のキャップ成形方法において、仮段差部を、キャッピング装置に設けられたプレッシャーブロックによりキャップ材を押さえ付けながら形成することを特徴とする。
この発明に係るキャップ成形方法によれば、プレッシャーブロックによってキャップ材を押さえ付けながら仮段差部を形成するので、ボトル缶の口金部においてその軸線とキャップ材の軸線とを略一致させることができ、これにより、ボトル缶に対するキャップ材の調心機能を果たすことができる。

請求項６に係る発明は、ボトル缶の口金部にキャップ材を被せて、該キャップ材の肩部に段差部を形成すると共に、キャップ材の周囲に口金部のねじ部に対応するねじを形成して口金部にキャップ材を巻き締めるキャッピング装置において、前記段差部を形成する手段が、前記ボトル缶の軸線方向に交叉する方向から荷重をかけて該段差部を形成する手段であることを特徴とする。
この発明に係るキャッピング装置によれば、ボトル缶の軸線に交叉する方向から荷重をかけて段差部を形成するので、ボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形したり座屈するのを防止することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６記載のキャッピング装置において、前記段差部を形成する手段は、前記キャップ材の肩部を外部側方から押圧する少なくとも１個のローラを備えてなることを特徴とする。
この発明に係るキャッピング装置によれば、ボトル缶の軸線に交叉する方向からローラにより荷重をかけて段差部を形成するので、ボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形したり座屈するのを防止することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項８に記載のキャッピング装置において、前記キャップ材の天面を押圧するプレッシャーブロックが設けられ、該プレッシャーブロックの先端部には先端側に向かう程縮径されたテーパ部が形成されると共に、前記ローラの外周縁部には前記テーパ部に対応する傾斜部が形成されていることを特徴とする。
この発明に係るキャッピング装置によれば、プレッシャーブロックの先端部にローラが当接すると、ローラは、ボトル缶の軸線方向に案内されることになり、キャップ材をボトル缶の缶底方向に押圧することになる。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
請求項１及び２に係る発明によれば、キャップ材の肩部に対し、ボトル缶の軸線に交叉する方向から荷重をかけて段差部を形成するので、段差部の形成時にボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形されたり缶胴を座屈させてしまうのを防止することができ、小さな押圧力で段付部を確実に形成できると共に、段差部の絞り深さ寸法をより大きくかつ良好に形成することが可能となる効果が得られる。また、段差部絞り深さの周方向の寸法のバラツキを小さくすることができ、口金部の密封性の向上を図ることができる。

請求項３に係る発明によれば、ボトル缶の軸線に対して略垂直な方向から荷重をかけて段差部を形成するため、ボトル缶の口金部のカール部やねじ部の変形を確実に防止することができる。

請求項４及び９に係る発明によれば、キャップ材が缶底方向に押圧されることから、フレアがかぶら部に位置させられることになり、フレアを良好にかぶら部に巻き締めることができる。

請求項５に係る発明によれば、仮段差部を形成した後に最終的な段差部を形成するので、段差部の形成時で小さな押圧力で良好に形成できる効果が得られる。

請求項６に係る発明によれば、ボトル缶の口金部においてその軸線とキャップ材の軸線とを略一致させることができ、ボトル缶に対するキャップ材の調心機能を果たすことができる効果が得られる。

請求項７及び８に係る発明によれば、ボトル缶の軸線に交叉する方向から荷重をかけて段差部を形成するので、段差部の形成時にボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形したり缶胴を座屈させてしまうのを防止することができ、小さな押圧力で段付部を確実に形成できると共に、段差部の絞り深さ寸法をより大きくかつ良好に形成することが可能となる効果が得られる。また、段差部絞り深さの周方向の寸法のバラツキを小さくすることができ、口金部の密封性の向上を図ることができる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態に係るキャップ成形方法を適用したキャッピング装置を示す図である。なお、前述した図７〜図１３の構成と同一の要素については、これら図７〜図１３を参照して説明する。

キャップ材６は、図８〜図１１に示すように、天面部６１とナール６２とグルーブ６３とスコア６５を有するビード６４とフレアー６６とが形成されて有底筒状をなし、また天面部６１の内側にはシール材であるライナー６７が貼着されており、ボトル缶１内に内容物が充填されると口金部２に被せられ、かつ巻き締められることで被着される。

その際、キャップ材６の肩部に段差部８が形成され（段差部形成工程）ると共に、その状態でＲＯローラ７３が口金部２のねじ部３に沿って回転することで、キャップ材６の周囲に雌ねじを形成すると共に、ＰＰローラ７４がかぶら部４に沿い転動することでフレアー６６が巻き締められ（巻締め工程）、これによって口金部２に被着される。

この実施形態においては、上記段差形成工程時、キャッピング装置７に設けられたローラ７６がキャップ材６に対し外部側方から押圧することによって、キャップ材６の肩部に段差部８が形成される。 即ち、ローラ７６は、ＲＯローラ７３と同様、外周が適宜の径からなる円弧上に形成されると共に、図示しないキャッピング装置に複数配設され、図１に示すように、ボトル缶１の口金部２にキャップ材６が被せられたとき、キャッピング装置７の駆動によりキャップ材６に外部側方から押圧しながら周囲を回転することで、キャップ材６の肩部に所望の深さ寸法の段差部８を形成するようになっている。その際、ローラ７６は、キャップ材６に対し水平線上で２から４５°の角度範囲θで斜めに傾斜しながら押圧するようになっている。そのため、このキャッピング装置７は、複数のローラ７６が上記角度範囲θの状態で軸線周りに自転すると共に、ボトル缶１の軸線周りに公転するように構成されている。
なお、図１において、図７から図１３と同一部分には同一符号を付している。

この実施形態は、上記のように構成されるので、いま、口金部２にねじ部３、かぶら部４及びカール部５が形成されたボトル缶１に炭酸飲料等の内容物が充填された後、そのボトル缶１の口金部２にキャップ材６が被せられると、キャッピング装置７によってキャッピングされることでキャップ材６が口金部２に巻き締められて被着される。

その際、キャッピング装置７により、ローラ７６がキャップ材６に対して外部側方から斜めに傾斜した状態で押圧することでキャップ材６の肩部に段差部８を形成することとなる。
即ち、この成形方法によれば、ローラ７６が外部側方からキャップ材６の肩部を押圧することで、所望形状の段差部８を形成するので、従来のように軸線にそって缶底方向へ押圧することが不要になり、ボトル缶１の口金部２のカール部５やねじ部３が変形したり缶胴が座屈するのを防止することができる。しかも、ローラ７６が外部側方から押圧すると、段差部８の絞り深さ寸法をより大きくかつ良好に形成することができるので、カール部５の外周壁とライナー６７と間の軸方向の接触長さをより大きくして接触面積を増大させることができる。

また、図示していないが、ローラ７６による段差部８の形成時、若しくはその形成後、キャッピング装置７のＲＯローラ７３によってキャップ材６の周囲に雌ねじが形成されると共に、ＰＰローラ７４によってフレアー６６が巻き締められることで巻締め加工が行われ、従って、各ローラによってキャップ材６に必要な全ての加工を行えるので、ボトル缶１の口金部２にキャップ材６を確実に被着することができる。

なお、上記実施の形態において、ローラ７６がＲＯローラ７３及びＰＰローラ７４と別個に設けられた例を示したが、例えば雌ねじを形成するＲＯローラ７３で代用することもでき、複数のローラが外部側方から押圧することで段差部８を形成することができる。

図２は、この発明の第２の実施の形態に係る成形方法を適用したキャッピング装置を示している。
この実施の形態は、二台のキャッピング装置７Ａ、７Ｂを用いる。まず図２（ａ）に示すように、一台目のキャッピング装置７Ａに設けられたプレッシャーブロック７１がキャップ材６を押さえてその肩部に仮段差部８ａを形成するとともに、ＲＯローラ７３がねじ部を形成し、その後同図（ｂ）に示すように、二台目のキャッピング７Ｂ装置に設けられたローラ７６が仮段差部８ａの部分を更に押圧することで、所望形状の段差部８を形成するようにしている。なお、ＲＯローラ７３は、キャップ材６に雌ねじを形成することから、θ１＝２〜３°程度に傾斜している。

上記の場合、キャッピング装置７Ａにおいて、図２（ａ）に示すように、プレッシャーブロック７１及びプレッシャーブロックインサート７２がキャップ材６の天面部６１側を押さえ付けた状態で仮段差部８ａを形成し、またキャッピング装置７Ｂにおいて、プレッシャーブロックインサート７２のみがキャップ材６の天面部６１を押さえ付けている。この際、キャッピング装置７Ａ側の前記インサート７２の押圧力は７００Ｎ以上１０００Ｎ以下であり、キャッピング装置７Ｂ側の前記インサート７２の押圧力は９８Ｎ以上５００Ｎである。

この実施形態によれば、キャップ材６に段差部８を形成する場合、仮段差部８ａを形成した後、最終的に所望の形状の段差部８に形成される段階加工を行うので、従来に比較すると、仮段差部８ａ及び段差部８の双方の形成時において小さな押圧力で段差部８を形成できる結果、前述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。

しかも、一台目のキャッピング装置７Ａにおいて、プレッシャーブロック７１及びプレッシャーブロックインサート７２がキャップ材６を押さえ付けながら仮段差部８ａを形成するので、ボトル缶１の口金部２においてその軸線とキャップ材６の軸線とを略一致させた状態で仮段差部８ａが形成されることとなり、これにより、ボトル缶１に対してキャップ材６を位置決めできて、いわゆる調心機能を果たすことができ、段差部８及び雌ねじの形成とフレアー６６の巻き締めとを良好に行うことができる。

また、キャッピング装置７Ａのプレッシャーブロック７１がキャップ材６の肩部に仮段差部８ａを形成している間、ローラ７４がキャップ材６のフレアー６６を巻き締めるようにし、また二台目のキャッピング７Ｂのローラ７６が設定された形状の段差部８を形成している間、ＰＰローラ７４がフレアー６６を再度巻き締めることでキャップ材のスプリングバックを消滅させるので、キャップ材６の被着を確実に行える。

なお、ローラ７６は、外部側方から押圧することで段差部８を形成するが、それらの半径Ｒを適宜選定することが好ましく、例えば０．３〜１．３ｍｍが望ましい。
これは、図３に示すように、Ｏをボトル缶の軸線、Ｒｔをキャップ材の外側に膨らんだ天面側の円弧、Ｒｄを同じく内側に凹んだ円弧、Ｐを円弧Ｒｔと円弧Ｒｄとの変曲点とした場合、キャップ材６の形状との関係からαが−２０°≦α≦５°の範囲となることに起因する。α１は変曲点における接線である。

表１は、上記の段差部を、本発明による方法及び従来方法により形成した場合の実験結果を示す図である。

実験は、段差部を本発明による方法及び従来方法で形成し、それぞれの場合におけるキャップの周方向複数箇所の寸法を測定した。測定箇所は、図４に示すように、キャップ材の周面に（１）〜（１３）に亘ってねじ切りを行った場合において、（１）〜（６）の位置の絞り深さ寸法を測定したものである。
この表から明らかなように、本発明により段差部を形成した場合には、従来方法と較べて、周方向の絞り深さのバラツキが小さくなることが明らかである。従って、この発明により段差部を形成した場合には、口金部の密封性の向上を図ることができる。

なお、上記実施の形態においては、ローラにより段差部を形成するようにしたが、ローラに代えて、縮径成形或いは転動成形のように、ボトル缶を鉛直方向に位置させた場合に水平方向（ボトル缶の軸線に交叉する方向）から荷重をかけて段差部を形成する方法であれば、いかなる成形方法であってもよい。

図５は、第３の実施形態を示す図であって、キャップ材６の肩部８ｂに段差部８を形成する段差形成工程を示す図である。
なお、前述した図１〜４及び図７〜図１２の構成と同一の要素については、これら図１〜図４と図７〜図１２と同一の符号を付して、その説明を省略する。

図５に示されるように、本実施形態に係る、キャッピング装置７は、プレッシャーブロック７１と、このプレッシャーブロック７１の外周部を転動するブッシュ支持部７５と、このブッシュ支持部７５に設けられたブッシュ７４と、このブッシュ７４の両端部に設けられたローラ７９とローラ支持部７６とから概ね構成されている。
プレッシャーブロック７１の先端部には、テーパ部７１aが形成されており、このテーパ部７１aは、プレッシャーブロック７１の先端側に向かうに従って、漸次縮径するように傾斜するように形成されている。
また、ブッシュ７５の端部には、軸線Pを中心として回動自在に設けられたローラ７９と、ローラ支持部７４とが設けられており、ローラ７９とローラ支持部７４との間にはバネ等の弾性体が設けられている。

このため、ローラ７９は、引張力が加わるとブッシュ７４の軸線Ｐ方向に移動可能となるように設けられている。
このローラ７９の外周縁部には、ローラ79の上面側から下面側に向かうに従って、漸次拡径するように形成された傾斜部７９aが形成されている。
なお、キャッピング装置７には、キャップ材６のフレア６６をボトル缶１のかぶら部６６aに巻き締めるための図示されないPPローラが設けられ、さらに、ボトル缶１のねじ部に沿ってキャップ材にねじ部を形成する図示されないROローラが設けられている。

このように構成されたキャッピング装置７を用いて、キャップ材６の肩部８bに段差部を形成し、段差部を形成すると共に、キャップ材６にねじ部を形成し、フレア６６を巻き締めてボトル缶に被着させる。
ここで、キャップ材６の肩部８bに段差部を形成する際には、キャッピング装置７のプレッシャーブロック７１がキャップ材６の天面部６１を押圧して、キャップ材６をボトル缶１の口金部２に設置する。
また、ブッシュ支持部７５はボトル缶１の軸線Ｏ回りに回動しつつも、その回動半径が小さくなるように移動する。
図５（a）に示されるように、ブッシュ支持部７５が移動することにより、ブッシュ７４に設置されたローラ７９がキャッピング装置７のプレッシャーブロック７１の先端部に当接することになる。
ここで、ローラ７９がプレッシャーブロック７１の先端部に当接すると、ローラ７９は、軸線Ｐを中心として自転しつつも、軸線Ｏを中心としてキャップ材６の外周を公転することになる。

ここで、図５（b）に示されるように、ブッシュ支持部７５の回動半径がさらに小さくなると、ローラ７９は、プレッシャーブロック７１の先端部に形成されたテーパ部７1aに沿うように変位する。
つまり、プレッシャーブロック７１の先端部にはテーパ部７1aが形成され、ローラ７９の外周縁部にも傾斜部７９aが形成されていることから、ブッシュ支持部７５の回動半径が小さくなると、ローラ７９は、プレッシャーブロック７１に形成されたテーパ部７１aに案内されて移動することになり、ローラ７９は、ボトル缶１の缶底方向に変位しつつ、キャップ材６の肩部８bを転動することになる。

ここで、ローラ７９が、プレッシャーブロック７１のテーパ部７１aに沿って案内されたときには、ローラ７９とローラ支持部７６との間に設けられた弾性体が延ばされ、ローラ７９には軸線Ｐ方向の引張力が生じることになる。このため、ローラ７９の傾斜部７９aとプレッシャーブロック７１のテーパ部７１aとが密接に接触することになり、ローラ７９が適切にプレッシャーブロック７１のテーパ部７１aに沿って案内されることになる。
また、図５（c）に示されるように、ブッシュ支持部７５の回動半径がさらに縮径されると、ローラ７９の上面とプレッシャーブロック７１のテーパ部７１aとが当接することになり、ローラ７９がボトル缶１の缶底方向に押圧され、ローラ７９がキャップ材６を缶底方向に押圧しつつ、キャップ材６の肩部８bに段差部を確実に形成することになる。
このように、キャップ材６の肩部８bに段差部が形成されると、キャップ材６の内面側に装着されたライナ６７がボトル缶１の口金部２に被着され、ボトル缶１を密封することになる。

ここで、ローラ７９が段差部を形成する際には、ローラ７９は缶底方向に変位するため、キャップ材６は缶底方向に押圧されることになる。このため、キャップ材６のフレア６６の下端部がボトル缶１のかぶら部４の下端部に確実に届くようになり、フレア６６を巻締めることにより、確実にキャップ材６がボトル缶１に被着されることになる。
したがって、本実施形態においては、キャップ材６によってボトル缶１を確実に密封することができ、さらに、キャップ材６を良好にボトル缶１の口金部に被着させることができる。
なお、本実施形態においても、ローラ７９によって段差部を形成することから、ボトル缶１の口金部２に加わる応力が軽減され、口金部２や缶胴が挫屈するおそれが少ない。

図６は、第３の実施形態を示す図であって、キャップ材６の肩部８bに段差部を形成する段差部形成工程を示した図である。
なお、図６においては、図１〜図５と図７〜図１２に示された構成と同一の構成については、同一符号を付して、その説明を省略する。
図６（a）に示されるように、キャップ材６の天面部６１には略円形状の凹部６８が形成され、その外周縁部には環状の凸部６９が形成されている。
また、キャップ材６の内面にはライナ６７が装着されており、その外周縁部は、キャップ材６の環状の凸部６９の形状に沿うように形成され環状の凹部７０が形成されている。
キャッピング装置７のプレッシャーブロック７１の先端部７１bは、キャップ材６の凹部６８の形状に略一致するように形成されている。
また、キャッピング装置７のローラ７９は、ボトル缶１の軸線Ｏに略垂直な方向に移動可能に設置されている。

このように構成されたキャッピング装置７を用いて、キャップ材６の肩部８bに段差部を形成する。
即ち、キャップ材６の内面に装着されたライナ６７の環状の凹部７０に、ボトル缶１の口金部２を位置させ、キャッピング装置７のプレッシャーブロック７１の先端部７１bをキャップ材６の凹部６８にはめ込む。
ここで、ローラ７９が、ボトル缶１の軸線Ｏに略垂直な方向からキャップ材６の肩部８bに当接され、肩部８bに段差部が形成される。
そして、図６（b）に示されるように、キャップ材６の側面にねじ部が形成され、フレア６６がボトル缶１のかぶら部に係止され、キャップ材６がボトル缶１の口金部２に被着される。
つまり、キャップ材６の肩部８bの外方からローラ７９が当接する際には、プレッシャーブロック７１の先端部７１bがキャップ材６の凹部６８に嵌め込まれていることから、プレッシャーブロック７１の先端部７１bとローラ７９とがキャップ材６の環状の凸部６９を挟み込むことにより、肩部８bに段差部が形成されることになる。

このように、キャップ材６の肩部８bに段差部が形成されることにより、ライナ６７の外周縁部がカール部５の外側面に圧接されボトル缶１が密封される。
ここで、ボトル缶１の口金部２には、ローラ７９から軸線Ｏに略垂直な応力が加えられるのみで、缶底方向の応力が加えられない。
したがって、本実施形態においてもキャップ材６をボトル缶１の口金部２に被着させる際に、口金部２の挫屈を防止することができ、また、缶胴部の挫屈も防止することができる。
なお、図６に示されるように、キャップ材６の天面部６１には凹部６８が形成されているが、このような形状に限られず、環状の凹部として形成されてもよい。

本願発明は、段差部の形成時にボトル缶の口金部のカール部やねじ部が変形したり缶胴を座屈させてしまうのを防止することができ、小さな押圧力で段付部を確実に形成できると共に、段差部の絞り深さ寸法をより大きくかつ良好に形成することが可能となる効果が得られる。また、段差部絞り深さの周方向の寸法のバラツキを小さくすることができ、口金部の密封性の向上を図ることができることから、少なくともキャッピング成形方法及びキャッピング装置の分野において、利用可能性が認められる。

この発明の第１の実施の形態に係るキャップ成形方法を示す要部の図である。 この発明の第２の実施の形態に係るキャップ成形方法を示す要部の図であって、（ａ）は仮段差部の形成状態を示す説明図、（ｂ）は仮段差部に続いて最終的な段差部の形成状態を示す説明図である。 ローラ先端の径とキャップ材の段差部との関係を示す説明図である。 本発明による方法及び従来方法により段差部を形成した場合において、実験結果を行った際の測定箇所等の説明図である。 この発明の第３の実施形態に係るキャップ成形方法を示す図である。 この発明の第４の実施形態に係るキャップ成形方法を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）はボトル缶の口金部にカール部等を形成する際の説明図である。 ボトル缶の口金部にキャップが被着された状態を示す説明図である。 キャップを示す半断面図である。 ボトル缶の口金部にキャッピング装置によってキャップを被着するときの説明図である。 同じくキャッピング装置がキャップを被着するときの図であって、（ａ）キャップをボトル缶に押さえ付けた状態を示す説明図、（ｂ）はキャップに段差部及び雌ねじを形成する説明図である。 ボトル缶の内圧上昇によってキャップの天面が膨らんだときの状態を示す従来の説明図である。

符号の説明

１ ボトル缶
２ 口金部
５ カール部
６ キャップ材
６１ 天面部
６７ シール材（ライナー）
７、７Ａ、７Ｂ キャッピング装置
７１ プレッシャーブロック
８ 段差部
８ａ 仮段差部

Claims (9)

1. ボトル缶の口金部にキャップを被せて、該キャップ材の肩部に段差部を形成する段差部形成工程と、キャップ材の周囲に口金部のねじ部に対応するねじを形成して口金部にキャップ材を巻き締める工程と、キャップ材のフレアをボトル缶のかぶら部に巻き締める工程とを有するキャップ成形方法において、
   前記段差部形成工程は、前記キャップ材の肩部に対し、前記ボトル缶の軸線に交叉する方向から荷重をかけて前記段差部を形成することを特徴とするキャップ成形方法。
2. 請求項１記載のキャップ成形方法において、
   前記段差部形成工程は、キャップ材の肩部に対して少なくとも一個のローラを外部側方から押圧して前記段差部を形成することを特徴とするキャップ成形方法。
3. 請求項１又は２に記載のキャップ成形方法において、
   前記段差部形成工程は、キャッピング装置に設けられたプレッシャーブロックの先端部を前記キャップ材の天面に形成された凹部に嵌め込むと共に、前記キャップ材の肩部に対し、前記ボトル缶の前記軸線に略垂直な方向から荷重をかけて前記段差部を形成することを特徴とするキャップ成形方法。
4. 請求項２に記載のキャップ成形方法において、
   前記段差部形成工程は、前記ローラが前記ボトル缶の前記軸線方向に変位しつつ前記段差部を形成することを特徴とするキャップ成形方法。
5. 請求項１又は２記載のキャップ成形方法において、
   前記キャップ材の肩部に、予め仮段差部を形成した後、該仮段差部から前記段差部を最終的に形成することを特徴とするキャップ成形方法。
6. 請求項５に記載のキャップ成形方法において、
   仮段差部を、キャッピング装置に設けられたプレッシャーブロックによりキャップ材を押さえ付けながら形成することを特徴とするキャップ成形方法。
7. ボトル缶の口金部にキャップ材を被せて、該キャップ材の肩部に段差部を形成すると共に、キャップ材の周囲に口金部のねじ部に対応するねじを形成して口金部に巻き締めるキャッピング装置において、
   前記段差部を形成する手段が、前記ボトル缶の軸線方向に交叉する方向から荷重をかけて該段差部を形成する手段であることを特徴とするキャッピング装置。
8. 請求項７に記載にキャッピング装置において、
   前記段差部を形成する手段は、前記キャップ材の肩部を外部側方から押圧する少なくとも一個のローラを備えてなることを特徴とするキャッピング装置。
9. 請求項８に記載のキャッピング装置において、
   前記キャップ材の天面を押圧するプレッシャーブロックが設けられ、該プレッシャーブロックの先端部には先端側に向かう程縮径されたテーパ部が形成されると共に、前記ローラの外周縁部には前記テーパ部に対応する傾斜部が形成されていることを特徴とするキャッピング装置。
   
   

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