JP2005132401A - キャップ、キャップ付ボトル缶、キャップ成形装置及びキャップ成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャップを開栓した際に液だれが防止されたキャップ、キャップ成形装置、及びキャップ成形方法を提供する。
【解決手段】先端部にカール部が形成されている口金部を有するボトル缶に被着されるキャップCにおいて、天板部１１の内面側にライナ１９が設けられ、ライナ１９の内面に、カール部の圧接予定箇所３２より外周側に位置されて天板部１１の周方向に沿って延びる第一の環状凸部３０が形成され、カール部の圧接予定箇所３２より内周側に、天板部１１の周方向に沿う第二の環状凸部３１が形成されるとともに、第二の環状凸部３１の内周面側から外周面側に連通する溝部３１a形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、キャップ、キャップ付ボトル缶、キャップ成形装置及びキャップ成形方法に関する。

近年、リシール可能なキャップを備えた飲料用のキャップ付ボトル缶が広く使われている。
このような、キャップ付ボトル缶に被着されるキャップの内面側には、図９に示されるように、ライナ１９が設けられている（特許文献１参照）。このライナ１９の内面側には、ボトル缶の口金部に形成されカール部の圧接予定箇所３２が形成され、このカール部の圧接予定箇所３２の外周側に、第一の環状凸部３０が形成されており、カール部の圧接予定箇所３２の内周側には第二の環状凸部３１が形成されている。

このような、ライナ１９は、図１０に示されるキャップ成形装置５０によって成形される。このキャップ成形装置５０は、アウタースリーブ５１と、ミドルスリーブ５２と、センタースリーブ５３とのよって概ね構成されている。
ミドルスリーブ５２の先端部５４の内周縁部には環状凹部５６が形成されており、同外周縁部には環状凹部５７が形成されている。
また、ミドルスリーブ５２の上端部には、バネ等の弾性体５９が設けられていることから、ミドルスリーブ５２は、下方に付勢されている。
このように構成されたキャップ成形装置５０を用いて、キャップシェル７０の天板部７１の内面側にライナ１９を成形する。
まず、ライナ１９を成形する際には、キャップシェル７０の開口端部７２を上方に向け、この開口端部７２の上方からライナ成形樹脂７３を挿入する。
そして、キャップ成形装置５０のアウタースリーブ５１とセンタースリーブ５３を、キャップシェル７０に挿入すると共に、僅かに遅らせて、ミドルスリーブ５２をキャップシェル７０に挿入する。

ここで、センタースリーブ５３の先端部５５がライナ成形樹脂７３を押圧して、ライナ成形樹脂７３を天板部７１の内面上に薄く形成する。その一方で、アウタースリーブ５１は、天板部７１の外周縁部に当接されることから、ライナ成形樹脂７３はミドルスリーブ５２の外周側まで伸ばされ、センタースリーブ５３とアウタースリーブ５１との間に、あふれ出すことになる。
そして、ミドルスリーブ５２は、このセンタースリーブ５３とアウタースリーブ５１との間にあふれ出したライナ成形樹脂７３を押圧する。
ここで、キャップシェル７０に挿入されるライナ成形樹脂７３の挿入量によっては、センタースリーブ５３とアウタースリーブ５１との間にあふれ出すライナ成形樹脂７３の量が多い場合がある。

この際、ミドルスリーブ５２が所定の下死点にまで挿入されると、ライナ成形樹脂７３に過大な圧力が生じることから、アウタースリーブ５１とミドルスリーブ５２との間にライナ成形樹脂７３が入り込むことによって、成形されたライナにバリが生じることになる。
そのため、従来のキャップ成形装置５０においては、ミドルスリーブ５２の上端部に弾性体５９を設け、ライナ成形樹脂７３に過大な圧力が生じた際には、この弾性体５９が収縮し、ミドルスリーブ５２が上方に移動することによって、ライナ成形樹脂７３に生じる圧力を軽減することにしている。
つまり、ライナ成形樹脂成形物７３がミドルスリーブ５２の下面を押圧することにより、ミドルスリーブ５２の上端部に設けられた弾性体５９が収縮して、ミドルスリーブ５２が上方へ変位させられることになる。
ここで、ライナ成形樹脂７３が、ミドルスリーブ５２に形成された環状凹部５７を押圧することによって、ミドルスリーブ５２を良好に上方に変位させることができるのであり、この環状凹部５７が形成されていない場合には、ミドルスリーブ５２は、上方に変位し難くなっている。

即ち、ライナ成形樹脂７３が、ミドルスリーブ５２の下面に形成された平坦面と、環状凹部５６と、環状凹部５７とを押圧することから、ミドルスリーブ５２の径方向に生じる応力の釣り合いがとれ、ミドルスリーブ５２が良好に上方に変位することになる。
したがって、従来のキャップ成形装置５０によれば、ミドルスリーブ５２の先端部の内周縁部には環状凹部５７が不可避的に形成されている。
このように構成された従来のキャップ成形装置５０を用いて、キャップ成形すると、キャップの内面側に装着されるライナ１９の外周縁部に環状凸部３０が形成され、この環状凸部３０の内周側にも、環状凸部３１が形成されることになる。
そして、このように形成されたキャップシェル７０をボトル缶の口金部に被着させることによって、ボトル缶内に充填された内容物を密封することになる。
特開平１１−７０９６５号公報

しかしながら、従来のキャップ付ボトル缶においては、キャップのライナから液だれが生じるという問題があった。
つまり、従来のキャップ成形装置によって形成されたキャップをボトル缶の口金部に被着させると、口金部のカール部とライナの内周側に形成された環状凸部との間に内容物が溜まることになり、キャップを開栓した際に、内容物が流出するという問題があった。
このような、液だれは、例えば、ボトル本体の口金部にねじのところにキャップのライナからたれた内容物が付着し、乾燥すると、内容物の後が残って見栄えが悪くなったり、キャップの開け閉めがしにくくなったり、シール性が低下したりするという問題を引き起こすため不都合であった。
よって、本発明においては、キャップからの液だれが生じにくいキャップ、キャップ成形装置、及びキャップ成形方法を提供することを課題とする。

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、先端部にカール部が形成されている口金部を有するボトル缶に被着されるキャップにおいて、天板部の内面側にライナが設けられ、該ライナの内面に、前記カール部の圧接予定箇所より外周側に位置されて前記天板部の周方向に沿って延びる第一の環状凸部が形成され、前記カール部の圧接予定箇所より内周側に、前記天板部の周方向に沿う第二の環状凸部が形成されるとともに、該第二の環状凸部の内周面側から外周面側に連通する溝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プによれば、第二の環状凸部には溝部が形成されていることから、カール部と第二の環状凹部に内容物が付着したとしても、溝部を介してボトル缶内に戻ることになる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のキャップにおいて、前記第二の環状凸部がライナの底部から缶底方向に突出すると共に、前記溝部の底部が前記ライナの前記底部に位置させられていることを特徴とする。
この発明に係るキャップによれば、溝部の底部とライナの底部とが同位置であることから、カール部とライナの第二の環状凸部との間に溜まった内容物が、溝部を伝ってボトル缶内に戻る際に、何等抵抗を受けることなく流動することになる。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２に記載のキャップが口金部に被着されてなることを特徴とする。
この発明に係るボトル缶によれば、ライナの第二の環状凸部とカール部との間に溜まった内容物が良好にボトル缶内に戻ることから、キャップを開栓した際においても液だれが生じ難いことになっている。

請求項４に記載の発明は、円柱状のセンタースリーブと、該センタースリーブの外周側に設けられた円筒状のミドルスリーブと、該ミドルスリーブの外周側に設けられた円筒状のアウタースリーブとを有し、これら前記センタースリーブと前記ミドルスリーブと前記アウタースリーブの先端部側でキャップの天板の内面側にライナ成形樹脂によりライナを形成するキャップ成形装置において、前記アウタースリーブを前記センタースリーブと前記ミドルスリーブとに対して相対的に前記先端部と反対側に引張する弾性体が設けられ、前記ミドルスリーブの先端部の外周縁部に前記アウタースリーブの内面と協働して環状凹部を形成する第一の環状凹部が形成され、同ミドルスリーブの先端部内周面と前記センタースリーブの先端部外周面との間に複数の凹部が環状配置された状態で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プ成形装置によれば、ライナの外周縁に環状凸部が形成され、この環状凸部の内周側に、内周側と外周側とに連通する溝部を有する環状凸部が形成されたライナが形成されることになる。

本発明によれば、液だれを防止することのできるキャップを提供することができ、さらに、液だれ防止の図られたキャップを成形するキャップ成形装置及び、キャップ成形方法を提供することができる。

以下、図面を参照して、この発明に第１の実施形態について説明する。なお、図１〜図８において、図９、図１０と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１（a）は、この発明の第１の実施形態に係るキャップＣを示す図であって、このキャップＣは、キャップシェル７０と、ライナ１９とによって概ね構成されている。キャップシェル７０は、天板部１１と天板部１１の周縁部に形成された周壁部１２によって概ね構成されている。
周壁部１２の上端部には、周方向に凹部と凸部とが交互に形成されたナール部１３が形成されており、このナール部１３の先端部には、ナール部１３よりも縮径されたグルーブ１４が形成されている。
また、グルーブ１４の先端部には、ネジ形成予定部１５が形成され、このネジ形成予定部１５の先端部には僅かに拡径されたビード１６が形成されており、このビード１６にはスリット１７とブリッジ１７aとが交互に形成されている。さらに、ビード１６の先端部には、フレア１８が形成されている。

このように形成されたキャップシェルは７０、アルミニウム合金の板材を絞り・しごき成形装置を用いてカップ状に成形して、カップ状に形成されたアルミニウム合金板材に、グルーブ成形、ナール部成形及びビード成形装置を用いて、グルーブ１４、ナール部１３及びビード１６を成形することにより、形成される。
また、天板部１１の内面側には、ライナ１９が装着されており、このライナ１９の外周縁部は、内周側よりも厚肉に形成された厚肉部３３が形成されている。

この厚肉部３３の外周縁部には、厚肉部３３の底部３３aから突出し、天板部１１の周方向に沿って形成された第一の環状凸部３０が形成されている。
また、第一の環状凸部３０の内周側には、厚肉部３３の底部３３aから突出し、天板部１１の周方向に沿って形成された第二の環状凸部３１が形成されている。
図１（ｂ）に示されるように、第二の環状凸部３１には、溝部３１aが等間隔に複数形成されている。
また、第一の環状凸部３０と第二の環状凸部３１との間は、環状の凹部とされたカール部の圧接予定部３２が形成されている。このようなライナ１９が形成されたキャップＣは、キャップ成形装置５０によって形成される。
図２に示されるように、キャップ成形装置５０は、センタースリーブ５３と、ミドルスリーブ５２と、アウタースリーブ５１とによって概ね構成されている。

図３（a）に示されるように、センタースリーブ５３は円柱状に形成されており、センタースリーブ５３の先端部５５の外周縁部には複数の凹部５８と凸部６１とが環状に形成されている。また、センタースリーブ５３の上端部は、装置本体に固定されている。
図２に示されるように、ミドルスリーブ５２は、円筒状に形成されており、センタースリーブ５３の外周に設けられている。
また、ミドルスリーブ５２の上端部は装置本体に固定されており、ミドルスリーブ５２の先端部５４は、センタースリーブ５１の先端部５５よりも装置本体側の上方に位置させられている。

図３（ｂ）に示されるように、このミドルスリーブ５２の先端部５４の外周縁部には、
環状凹部５６が形成されており、内周縁部には、複数の凹部５７と凸部６０とが交互に環状に形成されている。
ここで、ミドルスリーブ５２に形成された凹凸部５７、６０と、センタースリーブ５２に形成された凹凸部６０、５７とが協働することによって、センタースリーブ５３の先端部５５の外周縁部と、ミドルスリーブ５２の先端部５４の内周縁部との間に、複数の凹部が環状配置されることになる。
つまり、凸部６０と凸部６１とは、工具本体の周方向に対して一致させられ、互いに当接するように設けられている。
また、センタースリーブ５３に形成された凹部５８と、ミドルスリーブ５２に形成された凹部５７とは、天板部１１の周方向に一致するように設けられている。

図２に示されるように、アウタースリーブ５１は円筒状に形成されており、ミドルスリーブ５２の外周側に位置させられている。また、アウタースリーブ５１の上端部には、バネ等の弾性体５９が設けられている。この弾性体５９は、アウタースリーブ５１を上方に引張するように、付勢されている。
このように構成されたキャップ成形装置５０を用いて、ライナ１９を成形するライナ成形工程がなされる。
図４（a）、(b)に示されるように、ライナ１９を成形するに際して、まずキャップシェル７０の開口端部７２を上方に向け、キャップシェル７０の天板部１１の内面側の中心付近にライナ成形樹脂７３を挿入する。

そして、図４（a）に示されるようにキャップシェル７０の開口端部７２の上方から、キャップ成形装置５０のアウタースリーブ５１を挿入し、アウタースリーブ５１の先端部５５を天板部７１の外周縁部に当接させる。
この際、アウタースリーブ５１の上端部に設けられた弾性体５９が引き伸ばされ、アウタースリーブ５１に上方への引張力が生じる。
そして、図４（ｂ）に示されるように、キャップシェル７０はアウタースリーブ５１によって上方に引き上げられ、ライナ形成樹脂組成物７３はセンタースリーブ５３及びミドルスリーブ５２の下面に押圧される。
このため、ライナ成形樹脂７３は、天板部７１の内面側において薄く形成されることになる。その一方で、天板部７１の外周縁部はアウタースリーブ５１が当接させられていることから、アウタースリーブ５１が囲む領域内で、ライナ成形樹脂７３が変形することになる。

ここで、センタースリーブ５３の外周縁部には凹部５８と凸部６１とが環状に形成さ、さらに、ミドルスリーブ５２の内周縁部には、凹部５７と凸部６０と環状に形成される共に外周縁部には環状凹部５６が形成されていることから、ライナ成形樹脂７３は、これらの形状に模られて変形することになる。
ミドルスリーブ５２の先端部５４はセンタースリーブ５３の先端部５５よりも上方に設置されていることから、ライナ成形樹脂７３の外周縁部は厚肉部３３が形成されることになる。
さらに、ミドルスリーブ５２の先端部５４の外周縁部には、環状凹部５６が形成されていることから、厚肉に形成されたライナ成形樹脂７３の外周縁部には、環状凸部３０が形成される。

またさらに、ライナ成形樹脂７３が、センタースリーブ５３の凹部５８とミドルスリーブ５２の凹部５７に入り込むことによって、ライナ成形樹脂７３の厚肉部の内周縁部にも、環状凸部３１が形成されることになる。
ここで、センタースリーブ５２の先端部５５には凸部６１が形成され、ミドルスリーブ５２の先端部５４には凸部６０が形成されていることから、ライナ成形樹脂７３に形成される環状凸部３１には溝部３１aが形成されることになる。

ここで、キャップシェル７０に挿入されるライナ成形樹脂７３の挿入量が多い場合には、ライナ成形樹脂７３に係る圧力が上昇し、ライナ成形樹脂７３がアウタースリーブ５１とミドルスリーブ５２との間に入り込み、バリが形成されるおそれがある。
しかし、このキャップ成形装置５０においては、アウタースリーブ５１の上端部にバネ等の弾性体５９が形成されていることから、ライナ成形樹脂７３に生じる圧力は、過大なものとならず、略一定に保つことができる。
つまり、キャップシェル７０は、アウタースリーブ５１によって工具本体の上方に向けて引き上げられ、このアウタースリーブ５１は弾性体５９の引張力によって工具本体の上方に向けて引き上げられる。

したがって、弾性体５９の引張力を予め調整することによって、ライナ成形樹脂７３が成形される際に、ライナ成形樹脂７３に生じる圧力を調整することができる。
即ち、ライナ成形樹脂７３が成形される際にライナ成形樹脂７３に生じる圧力が過大なものとならないように、予め、弾性体５９の初期値（例えば、バネの弾性係数など）を設定することによって、ライナ成形樹脂７３がアウタースリーブ５１とミドルスリーブ５２との間に入り込むことを防止することができる。
このため、ライナ成形樹脂７３の挿入量が多い場合には、適宜ライナ１９の厚みＬを調整することができる。
このように成形されたライナ成形樹脂７３が硬化することによって、図１に示されるキャップＣが成形される。

そして、図５に示すボトル缶１の口金部４にキャップＣを被着させる。このボトル缶１は、筒状の胴部２と、上方に向かう程宿径されたテーパ部３と、テーパ部に形成された口金部４によって概ね構成されている。
口金部４の上端部にはカール部４Ｃが形成され、カール部４Ｃの下端部にはネジ部４Ｂが形成され、また、ネジ部４Ｂの下端部には拡径されたかぶら部４Ａが形成されている。
キャップＣをボトル缶１の口金部４にキャッピング装置２０を用いて被着させる。
図６（a）(b)に示されるように、キャッピング装置２０は、キャップＣの天板部１１を押圧するインサート２２と、キャップＣの肩部を押圧して段差部を形成するブロックインサート２１と、キャップＣのねじ形成予定部１５にねじ部を形成するＲＯローラ２３と、キャップＣのフレア１８をボトル缶１のかぶら部４Ａに巻き締めるＰＰローラ２４とから概ね構成されている。

図６（a）,(b)に示されるように、キャッピング装置２０のインサート２２がキャップＣの天板部１１を押圧固定し、ブロックインサート２１がキャップＣの外周縁部に段差部１１a形成する。また、ＰＰローラ２３がボトル缶１のねじ部４Ｂに沿って転動することによって、ねじ形成予定部１５にねじ部１５aを形成する。
さらに、ＰＰローラ２４がフレア１８をかぶら部４Ａに巻き締めることにより、図７に示されるように、キャップＣがボトル缶１の口金部４に被着されることになる。
図８に示されるように、キャップＣがボトル缶１の口金部４に被着されると、カール部４ＣがキャップＣのカール部の圧接予定箇所３２に当接され、ライナ１９の環状凸部３０がカール部４Ｃの側面に押圧され、ボトル缶１が密封されることになる。
ここで、カール部４Ｃの内周面と、ライナ１９の環状凸部３１との間には、ボトル缶１内に充填された内容物が溜まる場合がある。

しかし、本実施形態に係るキャップＣにおいては、環状凸部３１には、複数の溝部３１aが複数形成されている。
このため、カール部４Ｃと環状凸部３１との間に溜まった内容物が、溝部３１aを介してボトル缶１内に戻ることになる。
つまり、カール部の内周面と環状凸部との間に内容物が溜まり難い構成となっていることから、液だれが生じ難いことになっている。
したがって、ボトル缶１のネジ部４ＢのところにキャップＣのライナ１９からたれた内容物が付着し、乾燥することにより、内容物の後が残って見栄えが悪くなったり、キャップＣの開け閉めがしにくくなったり、シール性が低下したりするという問題を解決することができる。

また、ライナ１９の内周側に形成された環状凸部３１は、キャップＣが口金部４に被着させる際に、ボトル缶の中心軸線とキャップＣの中心軸線とを一致させる機能を果たす。
つまり、環状凸部３１はキャッピングのいわゆるセンタリングとしての機能を発揮することから、良好にキャップＣを口金部４に被着させることができる。
なお、本実施形態においては、環状凸部３１に形成された溝部３１aの底部が厚肉部３３の底部３３aと一致させられて形成されているが、これに限られない。
例えば、溝部３１aの底部が、厚肉部３３の底部３３aよりも缶底方向に位置するように形成されてもよい。
このような形状をしたライナ１９を成形するには、キャップ成形装置５０のセンタースリーブ５３とミドルスリーブ５２とを交換することによって成形することができる。
即ち、本発明に係るキャップ成形装置５０によれば、センタースリーブ５３とミドルスリーブ５２を交換することによって、種々の形状のライナを成形することができる。

本願発明は、液だれを防止することのできるキャップを提供することができ、さらに、液だれ防止の図られたキャップを成形するキャップ成形装置及び、キャップ成形方法を提供することができることから、キャップ、キャッピング成形装置及びキャップ成形方法の分野において、利用可能性が認められる。

（a）発明の一実施形態に係るキャップの一部断面視した正面図である。（b）本実施形態に係るキャップの断面図である。 本実施形態に係るキャップ成形装置の概略図である。 （a）図２のキャッピング装置のセンタースリーブの概略図である。（b）図２のキャップ成形装置のアウタースリーブの概略図である。 ライナ成形工程の工程図である。 本実施形態に係るキャップが被着されるボトル缶の正面図である。 キャップをボトル缶に被着させるためのキャッピング工程の工程図である。 本実施形態に係るキャップが被着されたキャップ付ボトル缶の正面図である。 図７のキャップ付ボトル缶の口金部付近の拡大図である。 従来のキャップの一部断面視した正面図である。 従来のキャップ成形装置の概略図である。

符号の説明

C キャップ
１１ 天板部
１９ ライナ
３０ 環状凸部（第一の環状凸部）
３１ 環状凸部（第二の環状凸部）
３１a 溝部
５０ キャップ成形装置
５１ アウタースリーブ
５２ ミドルスリーブ
５３ センタースリーブ
５６ 環状凹部（第一の環状凹部）
５７ 凹部
５８ 凹部
６０ 凸部
６１ 凸部

Claims (5)

1. 先端部にカール部が形成されている口金部を有するボトル缶に被着されるキャップにおいて、
   天板部の内面側にライナが設けられ、該ライナの内面に、前記カール部の圧接予定箇所より外周側に位置されて前記天板部の周方向に沿って延びる第一の環状凸部が形成され、前記カール部の圧接予定箇所より内周側に、前記天板部の周方向に沿う第二の環状凸部が形成されるとともに、該第二の環状凸部の内周面側から外周面側に連通する溝部が形成されていることを特徴とするキャップ。
2. 請求項１に記載のキャップにおいて、
   前記第二の環状凸部がライナの底部から缶底方向に突出すると共に、前記溝部の底部が前記ライナの前記底部に位置させられていることを特徴とするキャップ。
3. 請求項１又は２に記載のキャップが口金部に被着されてなることを特徴とするキャップ付ボトル缶。
4. 円柱状のセンタースリーブと、該センタースリーブの外周側に設けられた円筒状のミドルスリーブと、該ミドルスリーブの外周側に設けられた円筒状のアウタースリーブとを有し、これら前記センタースリーブと前記ミドルスリーブと前記アウタースリーブの先端部側でキャップの天板の内面側にライナ成形樹脂によりライナを形成するキャップ成形装置において、
   前記アウタースリーブを前記センタースリーブと前記ミドルスリーブとに対して相対的に前記先端部と反対側に引張する弾性体が設けられ、前記ミドルスリーブの先端部の外周縁部に前記アウタースリーブの内面と協働して環状凹部を形成する第一の環状凹部が形成され、同ミドルスリーブの先端部内周面と前記センタースリーブの先端部外周面との間に複数の凹部が環状配置された状態で形成されていることを特徴とするキャップ成形装置。
5. 請求項４に記載のキャップ成形装置を用いて、キャップシェルの開口端部を上方に向け、キャップシェルの天板部の内周面にライナ成形樹を流し込むことによりライナ成形を行うライナ成形工程を有するキャップ成形方法において、
   前記ライナ成形工程は、前記ライナ成形樹脂が挿入された前記キャップシェルの前記開口端部から前記アウタースリーブを挿入し、前記アウタースリーブの挿入後にキャップシェルを上方に引き上げ、前記センタースリーブと前記アウタースリーブとの先端部に前記ライナ成形樹脂を当接させることによりライナ成形することを特徴とするキャップ成形方法。
   
   

Images