JP2014133566A

JP2014133566A - 合成樹脂製容器蓋閉栓用チャック

Info

Publication number: JP2014133566A
Application number: JP2013000855A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Sato; 充佐藤; Makoto Nakamura; 真中村
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2033-01-08
Also published as: JP6083794B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、キャップが胴膨れによってチャックから外れなくなる事態を解消すると共に、容器口部にキャップを嵌める際斜め被りの状態となることなく、十全な閉栓がなされる機能を備えた合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックを提供することにある。
【解決手段】本発明の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックは、内周面を複数領域に分割し、該分割領域はキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪が形成され、該チャック爪は巻き締め当初上方の１０〜７０％だけがキャップナールと噛合うと共に、隣接する前記分割された領域間はキャップナールと同じ角度の傾斜角のチャック爪が形成され、前記内周面は外側から嵌められた付勢手段によって中心方向に付勢されている。
【選択図】図３

Description

本発明は合成樹脂製の容器蓋を閉栓するキャッピングマシーンのチャックに関する。

内容液を充填した後、口部外周に雄ネジが形成された容器の口部に、合成樹脂製の容器蓋を閉栓する。容器口部に合成樹脂製キャップを装着するための方法は、例えば雄ネジが設けられた容器口部にキャップ保持部材（チャック）に保持された合成樹脂製のキャップを被せ、トップロードを加えながら閉栓方向に回してキャップを巻締めて螺着する。
特許文献１に示された「キャップ装着方法とその装置及びキャップ保持部材並びに合成樹脂製キャップ」のキャップ装着装置は、図７に示されるようにキャッピングマシーンのヘッドセットに取付けられたチャックによってキャップを容器口部に螺着嵌合するものである。整列されたキャップをヘッドセットのチャックで掴んで保持し、ヘッドセットを移動させて所定位置に搬送された容器の口部に被せてトップロードを加えながら閉栓方向に回して螺着嵌合させる方式（キャップ−イン−ヘッド方式）によって、容器口部にキャップを螺着嵌合する。内容液を充填した容器は、回転搬送装置の上部スターホイールのポケットに収容され、フランジ部の下面を支承して懸吊状態で保持した状態で所定のキャップ装着位置に搬送され、チャックでキャップを保持したヘッドセットが下降し、口部にキャップを被せ、トップロードを加えながらキャップを閉栓方向に回して螺着嵌合し、容器の口部にキャップを装着するものとなっている。

従来のキャップ保持部では、チャックの内周面に等分で配置された複数のボール押圧力によって、チャック内にキャップを保持するようにしていたため、キャップを掴んだ後、ボールが回転してキャップ保持力が弱くなり、キャッピング前にキャップが落下する、あるいはキャップが斜めに保持される不具合が生じていた。キャッピング前にキャップの落下が起こると、容器口部にキャップが無い、無キャップ品を生じ、キャップが斜めに保持されるとキャップの斜め被りを生じることになる。特許文献２の「キャッピングヘッドセットのキャップ保持部」はこの不具合を解決することを目的としたもので、この発明のキャッピングヘッドセットのキャップ保持部は、容器口部にプレスクリューキャップの装着を行うキャッピングマシンに設けられたヘッドセットのキャップ保持部において、保持部本体に、キャップが嵌まり込む中空部が設けられ、該中空部を囲む周壁部の外面に、周方向に沿って溝が設けられ、該溝の少なくとも１箇所に、該中空部に達する貫通部が形成され、該貫通部に先端が窄まった押圧体がその先端を径方向内方に向けて後退可能に挿入され、該押圧体の外側にゴムリングが嵌着されてなることを特徴としている。

特開平８−１３３３１５号公報「キャップ装着方法とその装置及びキャップ保持部材並びに合成樹脂製キャップ」平成８年５月２８日公開特開平１１−４９２８６号公報「キャッピングヘッドセットのキャップ保持部」平成１１年２月２３日公開

従来のキャッピングマシーンは、図５のＡに示すように、スカート部の全外周面にわたりキャップナールが施されている合成樹脂製の容器蓋１０がチャック１の内周面に６等分で配置されたボール３によって、チャック１内に保持されるようになっている。このボール３は背後に配置されたＯリング４によって中心方向に付勢されているため、複数のボール３の内向きの押圧力によってチャック１からキャップ１０が落下することを防いでいる。チャック１の内周面にはキャップナール１１と噛合うチャック爪２が形成されており、これによって、キャップ１０をチャック１の回転によって螺着嵌合して容器の口部にキャップが装着される。ところが、キャップ１０が螺合されると、図５のＢに示されるようにキャップのスカートが俵状に外方に膨らむ現象（以降、胴膨れ現象と表記）10aが起こりキャップ１０の外周面とチャック１の内周面の広い範囲できつい嵌合状態となって閉栓されたキャップ１０がチャック１から外れなくなる事態を招くことが分かった。

この問題を避けるため、本出願人は図１のＣに示すようにチャック爪２の縦方向接線と軸線がなす角度（以降、傾斜角と表記する）を４°とし、キャップナール１１の縦方向接線と軸線がなす角度（以降、傾斜角と表記する）が１°のキャップ１０をチャック内に装填したとき、図１のＡとその部分拡大図である図１のＢに示されるようにチャック爪２の上方の１０〜７０％程度の部分（濃いグレー部分）だけがキャップナール１１に噛合うようにする構成に想到した。このような構成を採ることで、チャック１内にキャップ１０を初期装填した時点ではキャップナール１１はチャック爪２の上方の一部分でだけ、噛み合い、下方部分では噛合うことなくクリアランスが存在する形態となる。容器口部２０との螺合が進むに伴い起こるキャップの胴膨れ現象によって前記のクリアランスが埋められ、下方のチャック爪もキャップナール１１と噛合うようになって、しっかりと巻き締めができる。このような構成を採用したことによってきつい嵌合によってキャップ１０がチャック１から外れなくなる事態を解消するようにした。

上記の構成はキャップ１０がチャック１から外れなくなる事態を解消できたのであるが、チャック１内にキャップ１０を初期装填した時点ではキャップナール１１はチャック爪２の下方部分では噛合うことなくクリアランスが存在した形態であるため、容器口部にキャップ１０を嵌める際に図２のＡに示されるように当初チャック内に適正に装填されたキャップ１０がキャッピングの際には図２のＢに示されるように斜め被りの状態となって、螺合されることが希に生じることが確認されている。この場合、キャップ１０のインナーリング１２が容器口部の先端に当接し、螺合を進めると図２のＣに示されるように該インナーリング１２が噛み込みを起こし、潰されて挟み込まれ十全な閉栓がなされなくなってしまうという新たな問題を起こすことになる。

本発明は、上記の問題を解決すること、すなわち、キャップが胴膨れによってチャックから外れなくなる事態を解消すると共に、容器口部にキャップを嵌める際斜め被りの状態となることなく、十全な閉栓がなされる機能を備えた合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックを提供することにある。

請求項１に係る本発明の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックは、内周面をキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪が形成され、該チャック爪は巻き締め当初上方の１０〜７０％だけがキャップナールと噛合うと共に、外側から嵌められた付勢手段であるＯリングによって中心方向に付勢され、前記内周面に間隔をおいて配置された複数のキャップの落下防止用ボールが配置されたものであって、キャップナールとチャック爪の下方部分との間には巻き締め過程で起きるキャップの胴膨れを吸収するクリアランスが形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に係る本発明の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックは、内周面を複数領域に分割し、該分割領域はキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪が形成され、該チャック爪は巻き締め当初上方の１０〜７０％だけがキャップナールと噛合うと共に、隣接する前記分割された領域間はキャップナールと同じ角度の傾斜角のチャック爪が形成され、前記内周面は外側から嵌められた付勢手段であるＯリングによって中心方向に付勢されたものであって、キャップの落下防止と巻き始めのキャップ姿勢を規正すると共に、前記分割領域のチャック爪の下方部分とキャップナールとの間には、巻き締め過程で起きるキャップの胴膨れを吸収するクリアランスが形成されていることを特徴とする。

本発明の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックは、内周面をキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪が形成されているので、巻き締め当初はキャップナールと噛合うチャック爪が上方の１０〜７０％でだけ係合され、それより下の部分ではクリアランスが形成される構成を採用しているので、キャップの螺合過程で胴膨れが起きても下方の前記クリアランス部分で該胴膨れ分を弾性変形によって吸収でき、きつい嵌合状態には至らず閉栓完了後のストリップを阻害することはない。

また、本発明の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックは、隣接する分割された領域間はキャップナールと同じ角度の傾斜角のチャック爪が形成されているので、巻き始めにおいてもこの領域が複数箇所でキャップの外周面を保持するため、キャップ姿勢が傾くことがない。したがって、インナーリングが容器口部との間で噛み込みを起こすようなことがない。また、該複数箇所のチャック爪はチャックの外側から嵌められたＯリングによって巻き始めにおいても前記複数箇所の領域でキャップに対して押圧力がはたらくので、巻き始めの状態でもキャップが落下してしまうようなことはない。

本発明に係るチャックの構造を示す図である。閉栓時にキャップのズレが起きる動作を説明する図である。本発明に係るチャックの好ましい形態を示す図である。本発明に係るチャックのキャッピング工程を説明する図である。従来のキャッピングマシーンの問題点を説明する図である。チャックと装填されるキャップを示すキャッピングマシーンの図である。

図１を参照しながら、本発明に係る合成樹脂製容器蓋閉栓用チャックの１実施形態を説明する。チャック１の内周面にはキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪２が、この実施形態ではキャップナールの傾斜角が１°のキャップ用に４°に形成されている。そのため、巻き締め当初においては、該チャック爪２は拡大表示された図１のＢから分かるように上方の１０〜７０％だけがキャップナール１１と噛合う（塗りつぶし部分）ことになり、その部分の係合によりキャップ１０の巻き締めが進められる。係合していない下方部分はチャック１の内周面とキャップ１０との間にクリアランスができることになるが、このように構成することによって、巻き締め過程で起こる胴膨れ現象をこのクリアランス部分でキャップの素材である合成樹脂の弾性変形によって吸収することができる。したがって、従来構成のようなきつい嵌合状態とは成らず、閉栓したキャップがチャック内から外れないと言う事態が起こることはない。

本発明の好ましい１形態を図３を参照して説明する。この実施形態では図３のＡに示されるように内周面を複数領域（この例では６等分）に分割するものとし、Ｂ−Ｂ断面である該分割領域1bは図３のＣに示されるように傾斜角１°のキャップナールを想定し、それより３°緩い傾斜角４°のチャック爪2bを形成し、Ａ−Ａ断面である隣接する前記分割された領域間1aは図３のＢに示されるようにキャップナールと同じ角度の傾斜角１°のチャック爪2aを形成するものである。該チャック爪2bは先の実施形態のチャック爪２と同様の傾斜角であるから、キャップの巻き締め当初は上方の１０〜７０％だけがキャップナール１１と噛合う。これに対し、隣接する分割された領域間の複数のチャック爪2aはキャップナールと同じ角度の傾斜角１°に形成されているので、キャップの巻き締め当初から全体がキャップナール１１と噛合うことになる。この構成によって、キャップの巻き締め当初キャップ１０がチャック１に装填された際に、クリアランスによってがたつくことがなく、巻き始め時のキャップ姿勢を規正する効果を奏する。また、前記内周面は外側から嵌められた付勢手段であるＯリング４によって中心方向に付勢される構成を採ったことにより、該内周面に形成されたチャック爪2aがキャップ１０を複数箇所で押圧把持するので、キャップの落下が効果的に防止される。さらに、前記分割領域の内周面に形成されたチャック爪2bとキャップナール１１との間にはクリアランスが形成されているので、巻き締め過程で起きるキャップの胴膨れを吸収することができる。これによって、きつい嵌合状態となる事態は避けられ閉栓完了後のストリップを阻害することはない。
なお、この例では分割領域を６等分とし、付勢手段としてＯリング４を使用しているが、環状のコイルスプリングを用いても良い。また、付勢手段の数を２としているが、これに限定されるものではなく、その数と大きさは適宜設計にあわせて決定される事柄である。

上記の実施形態によるキャッピング工程を図４を参照しながら説明する。図４のＡは巻き締め開始当初の分割領域1bの状態を、図４のＢは巻き締め開始当初の隣接する分割された領域間の複数の領域1aの状態を示している。チャック爪２とキャップナール１１との係合状態は図において濃いグレーで表示されている。複数箇所の隣接する分割された領域間の複数の領域1aは上から下までキャップナール１１としっかり噛合った状態であるから、チャック１内に装填されたキャップ１０は位置ズレを起こすことなく容器口部２０に被せられ、巻き締めが開始される。巻き締めが進む過程でキャップ１０の胴膨れ現象が起こっても、図４の上段に表示されるように分割領域1bの下方部分に形成されているクリアランスと合成樹脂製のキャップ１０の弾性変形によって、その膨らみは吸収される。図４のＣは閉栓完了時の状態を示したもので、分割領域1bの下方部分に形成されているクリアランスによって胴膨れ現象を無理なく吸収している。これによって、閉栓完了後の容器とチャックとの離反はスムーズに行われることになる。

１チャック 1a 分割領域
1b 分割間領域２,2a,2b チャック爪
３ボール４Ｏリング
１０キャップ１１キャップナール
１２インナーリング２０容器口部

Claims

内周面をキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪が形成され、該チャック爪は巻き締め当初上方の１０〜７０％だけがキャップナールと噛合うと共に、外側から嵌められたＯリングによって中心方向に付勢され、前記内周面に等間隔で配置された複数のキャップの落下防止用ボールが配置されたものであって、キャップとの間には巻き締め過程で起きるキャップの胴膨れを吸収するクリアランスが形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器蓋閉栓用チャック。
内周面を複数領域に分割し、該分割領域はキャップナールより２°〜４°緩い傾斜角のチャック爪が形成され、該チャック爪は巻き締め当初上方の１０〜７０％だけがキャップナールと噛合うと共に、隣接する前記分割された領域間はキャップナールと同じ角度の傾斜角のチャック爪が形成され、前記内周面は外側から嵌められたＯリングによって中心方向に付勢されたものであって、キャップの落下防止と巻き始めのキャップ姿勢を規正すると共に、前記分割領域の内周面とキャップとの間には巻き締め過程で起きるキャップの胴膨れを吸収するクリアランスが形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器蓋閉栓用チャック。
前記内周面を複数領域に分割する形態は等分間隔とする請求項２に記載の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャック。
前記分割領域の内周面に形成されたチャック爪の傾斜角は３°乃至５°とし、前記隣接する分割された領域間の内周面に形成されたチャック爪の傾斜角は１°乃至３°とした請求項２または３に記載の合成樹脂製容器蓋閉栓用チャック。