JP2022119522A - キャップ及びキャップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】スカート部を損傷することなく、確実に密封部材の脱落を防止できるキャップ及びキャップの製造方法を提供すること。【解決手段】キャップ１は、天板部２１及び天板部２１に設けられた筒状のスカート部２２を有するキャップ本体１１と、キャップ本体１１と別体に、天板部２１と対向してキャップ本体１１内に設けられた密封部材１２と、スカート部２２の周方向に複数設けられ、スカート部２２の半径方向内方に突出して密封部材１２を支持する係止部３１と、スカート部２２の係止部３１及び天板部２１の間に設けられ、軸方向で係止部３１の天板部２１側にそれぞれ設けられた複数の小径部３５ａと、小径部３５ａと周方向で隣接して複数設けられ、内接円径が複数の小径部３５ａの内接円径よりも大径の大径部３５ｂと、を備える。【選択図】 図４
Description
本発明は、飲料を収容する缶容器を密封するキャップ及びキャップの製造方法に関する。
従来、缶容器の口部を密封するキャップは、キャップ本体の内面に口部と密着する樹脂材料により構成された密封部材を設ける構成が用いられていた。また、このようなキャップとして、キャップの開栓時の開栓トルクを低減するために、キャップ本体と密封部材とを非接着にする技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
上述したキャップでは、密封部材をスカート部の内方に突出するベントスリットに係止させて脱落を防止している。しかしながら、容器内圧が負圧となるような場合、密封部材が容器口部側に張り付き易くなり、開栓時に密封部材がキャップ本体から脱落する虞がある。
これに対して、密封部材を十分に係止するために、ベントスリットを径方向内方に深く形成すると、ベントスリットの端部に亀裂が発生する虞がある。また、スリットを有さないスカート部の内方に突出する凹部をスカート部に設けることも考えられる。しかしながら、スカート部に設けた凹部により密封部材を係止する場合でも、凹部を深く形成しすぎると、スカート部が損傷する虞がある。
そこで本発明は、スカート部を損傷することなく、確実に密封部材の脱落を防止できるキャップ及びキャップの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るキャップは、天板部及び前記天板部の周縁部に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して前記キャップ本体内に設けられた密封部材と、前記スカート部の周方向に複数設けられ、前記スカート部の半径方向内方に突出して前記密封部材を支持する係止部と、前記スカート部の前記係止部及び前記天板部の間に設けられ、軸方向で前記係止部の前記天板部側にそれぞれ設けられた複数の小径部と、前記小径部と周方向で隣接して複数設けられ、内接円径が前記複数の小径部の内接円径よりも大径の大径部と、を備える。
本発明の一態様に係るキャップの製造方法は、天板部、及び、円環状、且つ、曲面状の角部を介して前記天板部に一体に形成されたスカート部を有する成形品を、外周面に複数の第１突起を有するとともに、軸方向で前記第１突起に隣接する複数の大径部成形部及び周方向で前記大径部成形部に隣接して設けられる小径部成形部を有する第１工具に配置し、前記第１工具の隣り合う前記第１突起の間に配置される第２突起を有する第２工具及び前記第１工具を相対的に回転させて、前記第２突起を隣り合う前記第１突起の間に進入させて、前記スカート部に複数の凹部、複数の小径部及び複数の大径部を成形する。
本発明によれば、スカート部を損傷することなく、確実に密封部材の脱落を防止できるキャップ及びキャップの製造方法を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態に係るキャップ１、キャップ１の製造方法及び製造装置２００を、図１乃至図１６を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るキャップ１及び缶容器１００の構成を模式的に示す断面図、図２は、キャップ１の構成を示す斜視図であり、図３は、キャップ１の構成を示す側面図であり、図４は、キャップ１の構成を示す断面図である。図５は、キャップ１の構成であって、図４中Ｖ部を拡大して示す断面図であり、図６は、キャップ１の構成であって、図４中ＶＩ部を拡大して示す断面図である。図７は、キャップ１の構成を、図４中ＶＩＩ－ＶＩＩ線断面で示す断面図である。
図１は、本発明の一実施形態に係るキャップ１及び缶容器１００の構成を模式的に示す断面図、図２は、キャップ１の構成を示す斜視図であり、図３は、キャップ１の構成を示す側面図であり、図４は、キャップ１の構成を示す断面図である。図５は、キャップ１の構成であって、図４中Ｖ部を拡大して示す断面図であり、図６は、キャップ１の構成であって、図４中ＶＩ部を拡大して示す断面図である。図７は、キャップ１の構成を、図４中ＶＩＩ－ＶＩＩ線断面で示す断面図である。
図８及び図９は、キャップ１の製造方法の一例を示す説明図である。図１０は、キャップ１の製造装置２００の一例の構成を示す説明図であり、図１１乃至図１３は、製造装置２００の一例を異なる位置で示す断面図である。図１４は、製造装置２００に用いられる第１工具２１１の構成を示す斜視図であり、図１５は、第１工具２１１の構成を図１１と同じ姿勢で拡大して示す斜視図である。図１６は、第１工具２１１の構成を、図１１と異なる姿勢で示す斜視図である。
図１に示すように、キャップ１は、缶容器１００の口部１１０に被冠した状態で巻締固着されることで、口部１１０を密封する。先ず、図１を用いて缶容器１００の説明を行う。
図１に示すように、缶容器１００は、飲料等を収容する所謂ボトル型容器である。例えば、缶容器１００は、両面に樹脂製フィルムが積層されたアルミニウム合金や表面処理鋼板等の金属材料により構成される。缶容器１００は、一方の端部が縮径された、異なる外径を有する円筒状に形成される。缶容器１００は、一方の端部に、収容した飲料を排出する口部１１０を有する。口部１１０は、その外周面に、缶容器１００の底面側から端部に向かって、顎部１１１、雄螺子部１１２及びカール部１１３を有する。
顎部１１１は、環状に突出することで構成される。カール部１１３は、雄螺子部１１２よりも小径に形成される。また、カール部１１３は、キャップ１の内径よりも小さく構成される。カール部１１３は、口部１１０の端部を１回以上折り曲げることで形成される。カール部１１３は、缶容器１００に収納された飲料を排出する開口部を構成する。
図１乃至図６に示すように、キャップ１は、キャップ本体１１と、キャップ本体１１内に別体に設けられる密封部材１２と、を備える。
キャップ本体１１は、アルミニウム合金等の金属素材に樹脂皮膜層を形成した材料によって構成される。キャップ本体１１は、薄肉の平板状の当該材料を絞り成形、ナーリング成形、ロールオン成形及びプレス成形等の各成形によってカップ状に形成される。
図１乃至図４に示すように、キャップ本体１１は、円板状の天板部２１と、天板部２１の周縁部から垂下する円筒状のスカート部２２と、を備える。キャップ本体１１は、天板部２１及びスカート部２２が、円環状、且つ、曲面状のコーナー部２３によって一体に連続して構成される。
天板部２１は、円板状に構成される。図１及び図４に示すように、天板部２１は、主面が平面状に形成される。なお、天板部２１は、その一部にエンボス及びデボスの少なくとも一方が加工されていてもよい。
スカート部２２は、一端がコーナー部２３を介して天板部２１と連続し、他端が開口して構成される。図１乃至図４に示すように、スカート部２２は、複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、雌螺子部３３、タンパーエビデンスバンド部３４及び上部環状部３５を有する。スカート部２２には、例えば、天板部２１側の端部から開口する端部までの間に上部環状部３５、複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、雌螺子部３３及びタンパーエビデンスバンド部３４が順次形成される。
天板部２１と、複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、雌螺子部３３及びタンパーエビデンスバンド部３４が成形されていない円筒状のスカート部２２と、コーナー部２３から構成されるカップ状の成形品１１Ａにナーリング成形やロールオン成形等の加工を行うことで、スカート部２２に複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、雌螺子部３３及びタンパーエビデンスバンド部３４が形成される。また、雌螺子部３３は、キャップ１が缶容器１００に装着された状態で形成される。
複数の係止部３１は、スカート部２２が径方向で内方に窪むことで、密封部材１２の移動を規制し、密封部材１２を保持する。係止部３１は、スカート部２２を貫通するスリットが形成されない凹部である。図５に示すように、係止部３１は、縦断面でキャップ１の径方向内方、且つ、下方に上部環状部３５から傾斜する上側傾斜面３１ａと、縦断面でキャップ１の径方向内方、且つ、係止部３１の下方のスカート部２２から上方に傾斜する下側傾斜面３１ｂとを有する。複数の係止部３１は、複数の上側傾斜面３１ａの内面に密封部材１２が係止することで、密封部材１２の移動を規制し、保持する。
図６に示すように、ベントスリット部３２は、凹部３２ａと、凹部３２ａの一部に形成されたベントスリット３２ｂと、を有する。ベントスリット部３２は、スカート部２２の内周面から突出する。ベントスリット３２ｂは、開封時に缶容器１００内のガスを排出する切り込みである。
例えば、本実施形態において、スカート部２２の周方向で、係止部３１が１３箇所に設けられ、ベントスリット部３２が４箇所に形成される。そして、複数のベントスリット部３２は、スカート部２２の周方向で等間隔又はほぼ等間隔に設定され、複数の係止部３１及び複数のベントスリット部３２は、スカート部２２の周方向で等間隔又はほぼ等間隔に設定される。また、複数の係止部３１は、複数のベントスリット部３２よりもスカート部２２の軸方向で天板部２１側（上部環状部３５側）に設けられる。
雌螺子部３３は、缶容器１００の雄螺子部１１２と螺合可能に構成される。雌螺子部３３は、缶容器１００と共に成形される。即ち、雌螺子部３３は、缶容器１００に取り付けられる前のキャップ１の完成品においては成形されておらず、缶容器１００と一体に組み合わされたときに成形される。
タンパーエビデンスバンド部３４は、キャップ１が缶容器１００から離間する方向であって、且つ、キャップ１の軸方向で、缶容器１００の顎部１１１と係合する。また、タンパーエビデンスバンド部３４は、キャップ１の開封時に破断して、スカート部２２から脱離するための破断部３４ａを有する。即ち、タンパーエビデンスバンド部３４は、スカート部２２の端部側に破断部３４ａを残してスリットが形成されることで構成され、雌螺子部３３と同様に、缶容器１００と一体に組み合わされたときに、缶容器１００の顎部１１１の形状に賦形されることで、顎部１１１に係合する。
上部環状部３５は、スカート部２２の複数の係止部３１と天板部２１との間に位置する部位に形成される。例えば、上部環状部３５は、コーナー部２３の一部に形成される。上部環状部３５は、その周方向に、複数の小径部３５ａ及び複数の大径部３５ｂを有する。複数の小径部３５ａの内接円径（内径）は、複数の大径部３５ｂの内接円径（内径）よりも相対的に小さい。
小径部３５ａは、キャップ１の軸方向で係止部３１に隣接する。複数の小径部３５ａの内接円径（内径）は、密封部材１２の外径よりも小さく設定され、複数の大径部３５ｂの内接円径（内径）は、密封部材１２の外径よりも大きく設定される。
このような上部環状部３５は、複数の係止部３１を成形するときに、上部環状部３５の各係止部３１の上部に隣接する部位を径方向内方へ引き込んで窪ませることで複数の小径部３５ａが形成される。また、上部環状部３５は、複数の小径部３５ａが形成されていない部位、即ち、周方向において複数の小径部３５ａの間がそれぞれ複数の大径部３５ｂを構成する。
なお、本実施形態において、複数のベントスリット部３２は、スカート部２２の周方向で等間隔又はほぼ等間隔に設定され、複数の係止部３１及び複数のベントスリット部３２は、スカート部２２の周方向で等間隔又はほぼ等間隔に設定される。よって、２つの係止部３１がスカート部２２の周方向で隣接する部位に対応する大径部３５ｂの周方向の長さは、間にベントスリット部３２が配置される２つの係止部３１がスカート部２２の周方向で隣接する部位に対応する大径部３５ｂの周方向の長さよりも短くなる。
図４に示すように、密封部材１２は、キャップ本体１１と別体に構成される。密封部材１２は、キャップ本体１１のスカート部２２に設けられた複数の係止部３１の内接円径及び複数の小径部３５ａの内接円径よりも大径の外径を有する円板状である。密封部材１２は、スカート部２２の内周面から径方向に突出する係止部３１の上側傾斜面３１ａと、キャップ本体１１の軸方向で係合することで、キャップ本体１１に一体に設けられる。
図１、図４乃至図６に示すように、密封部材１２は、円板状の摺動層４１と、摺動層４１に一体に積層された円板状の密封層４２と、を備えている。密封部材１２は、摺動層４１及び密封層４２が異なる合成樹脂で形成される。密封部材１２は、摺動層４１に密封層４２が一体的に積層される。
例えば、密封部材１２は、図１に示すように、外周側の口部１１０に当接する領域が中央側よりも厚く形成された平板部１２ａと、天板部２１側の外周縁の外面が曲面で構成された曲面部１２ｂと、を有する。換言すると、密封部材１２は、円板状に形成され、天板部２１側の稜部が所定の曲率の曲面で構成される。なお、密封部材１２は、例えば、平板部１２ａの厚さが一様に形成される構成であってもよい。
摺動層４１は、密封層４２よりも相対的に硬度が高い（硬い）樹脂材料によって構成される。また、摺動層４１は、キャップ本体１１の樹脂皮膜層と接着性及び粘着性を有さない樹脂材料により構成される。即ち、摺動層４１は、天板部２１と非接着であり、そして、天板部２１と接触した状態で天板部２１を摺動する。
摺動層４１に用いられる樹脂材料は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が上げられる。本実施形態においては、摺動層４１は、例えば、ポリプロピレン樹脂によって構成される。なお、摺動層４１に用いられる樹脂材料には、顔料、滑剤、軟化剤等を適宜添加することができる。また、本実施形態における例では、摺動層４１の硬度は、ＪＩＳ－Ｋ７２１５によるデュロメータＤ硬さでＤ１０～Ｄ７０である。
図１、図４乃至図６に示すように、摺動層４１は、キャップ本体１１の天板部２１と対向して、キャップ本体１１と別体に設けられる。摺動層４１は、用いられる樹脂材料により、キャップ本体１１の天板部２１と摺動可能に構成される。摺動層４１は、円板状に構成される。摺動層４１の外径は、スカート部２２の内径よりも小径である。摺動層４１の外径は、複数の係止部３１の内接円及び複数の小径部３５ａの内接円よりも大径であり、且つ、複数の大径部３５ｂの内接円よりも小径である。摺動層４１の外径は、口部１１０のカール部１１３の外径よりも大径に構成される。
図５及び図６に示すように、摺動層４１は、例えば、厚さが一様な第１平板部４１ａと、天板部２１側の外周縁の外面が曲面により構成された第１曲面部４１ｂと、を備える。また、例えば、摺動層４１は、第１曲面部４１ｂの密封層４２側に設けられた突起部４１ｃを備えている。第１平板部４１ａは、摺動層４１の中心から口部１１０のカール部１１３と対向する部位よりも外周側までの部分の厚さが一様に構成される。
第１曲面部４１ｂは、口部１１０のカール部１１３と対向する部位よりも外周側から外周縁までの部分の厚さが、外周縁に向かって厚さが漸次減少して構成される。突起部４１ｃは、摺動層４１の軸方向及び天板部２１の面方向に対して傾斜してスカート部２２の開口する端部側に向かって湾曲又は傾斜する円環状の突起状に構成される。突起部４１ｃは、第１曲面部４１ｂから先端に向かって厚さが漸次減少する。
密封層４２は、摺動層４１よりも相対的に硬度が低い（軟らかい）樹脂材料により構成される。密封層４２に用いられる樹脂材料は、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられ、より好適にはスチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂のブレンド材、低密度ポリエチレンとスチレン系エラストマーのブレンド材、ポリエステル系エラストマー等が挙げられる。密封層４２に用いられる樹脂材料は、摺動層４１に用いられる樹脂材料と接着性を有する。本実施形態においては、密封層４２は、例えば、スチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂のブレンド材によって構成される。なお、密封層４２に用いられる樹脂材料には、顔料、滑剤、軟化剤等を適宜添加することができる。
図１、図４乃至図６に示すように、密封層４２は、口部１１０と対向する側の摺動層４１の主面に一体に設けられる。密封層４２は、円板状に構成される。密封層４２の外径は、スカート部２２の内径よりも小径である。密封層４２の外径は、複数の係止部３１の内接円及び複数の小径部３５ａの内接円よりも大径であり、且つ、複数の大径部３５ｂの内接円よりも小径である。密封層４２の外径は、口部１１０のカール部１１３の外径よりも大径に構成される。密封層４２の外径は、例えば、摺動層４１の外径と同一径に設定される。
図５及び図６に示すように、密封層４２は、厚さが一様な第２平板部４２ａと、天板部２１側の外周縁の外面が曲面で構成された第２曲面部４２ｂと、第２平板部４２ａに設けられた厚肉部４２ｃと、を備えている。第２平板部４２ａは、カール部１１３と対向する主面が平面に構成される。例えば、第２平板部４２ａは、摺動層４１の第１平板部４１ａと同一径に構成される。第２平板部４２ａは、第１平板部４１ａとともに、密封部材１２の平板部１２ａを構成する。なお、本実施形態においては、第１平板部４１ａと第２平板部４２ａとは、例えば、同一の厚さに設定されている。
第２曲面部４２ｂは、例えば、第２平板部４２ａのカール部１１３と対向する主面と面一の主面を有する。第２曲面部４２ｂは、口部１１０のカール部１１３と対向する部位よりも外周側から外周縁までの部分の厚さが、外周縁に向かって厚さが漸次減少して構成される。第２曲面部４２ｂは、第１曲面部４１ｂ及び突起部４１ｃ上に積層される。第２曲面部４２ｂは、第１曲面部４１ｂ及び突起部４１ｃとともに、密封部材１２の曲面部１２ｂを構成する。
厚肉部４２ｃは、第２平板部４２ａの摺動層４１側とは反対の主面から突出する円環状の突起である。厚肉部４２ｃは、缶容器１００の口部１１０と当接する密封部分を構成する。なお、摺動層４１は、厚肉部４２ｃと対向する部位に窪みである薄肉部を設け、厚肉部４２ｃを第２平板部４２ａの両主面から円環状に突出させる構成とし、厚肉部４２ｃのつぶれ代を確保する構成としてもよい。
摺動層４１及び密封層４２は、第１曲面部４１ｂ、突起部４１ｃ及び第２曲面部４２ｂがそれぞれ第１平板部４１ａ及び第２平板部４２ａよりも薄く構成される。
次に、このように構成されたキャップ１の製造方法について図８及び図９について説明する。
先ず、シェルプレス装置にて、シート状の金属材料をしぼり加工し、成形品１１Ａを成形する（ステップＳＴ１）。次に、摺動層成形装置により、成形品１１Ａの天板部２１上に摺動層４１を成形する（ステップＳＴ２）。
次いで、密封層成形装置により、成形品１１Ａ内の摺動層４１上に密封層４２を成形する（ステップＳＴ３）。これにより、成形品１１Ａ内に密封部材１２が成形される。
次いで、密封部材搬送装置により、成形品１１Ａ内の密封部材１２を取り出す（ステップＳＴ４）。次いで、成形品加工装置により、密封部材１２が取り出された成形品１１Ａに複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、タンパーエビデンスバンド部３４及び上部環状部３５を成形する（ステップＳＴ５）。
次いで、密封部材搬送装置により、複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、タンパーエビデンスバンド部３４及び上部環状部３５を成形した成形品１１Ａ内に密封部材１２を挿入する（ステップＳＴ６）。これらの工程により、キャップ１が製造される（ステップＳＴ７）。
なお、例えば、製造されたキャップ１は、収集部へ収集される。一定数のキャップ１が収集されたら、次工程である、検査・梱包工程へ搬送され、品質検査及び梱包がなされる。
次に、製造されたキャップ１の缶容器１００の口部１１０へのキャッピング方法を説明する。例えば、缶容器１００の口部１１０の先端部であるカール部１１３と密封部材１２の密封層４２とが接触するように、缶容器１００の口部１１０にキャップ１を被せる。この状態で、キャップ本体１１の天板部２１に荷重を掛け、且つ、コーナー部２３を下方（缶容器１００側）に向かって絞り成形しながら、スカート部２２をロールオン成形する。これにより、図１に示すように、キャップ１のスカート部２２に雌螺子部３３が形成され、キャップ１が缶容器１００の口部１１０に巻締固着される。なお、このようなキャッピング方法は、缶容器１００内に飲料が充填された状態で行われる。また、例えば、キャップ１がキャッピングされた缶容器１００は内容物に応じてレトルト処理される。
次に、成形品加工装置に用いられ、上述したステップＳＴ５においてキャップ１の複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２及び上部環状部３５を成形する製造装置２００の構成の一例を、図１０乃至図１６を用いて説明する。
なお、図１１乃至図１３において、第１工具２１１及び第２工具２１２の各位置における組み合わせを説明するために、図１０に各工具２１１の位置を規定するａ、ｂ、ｃを、２１２の位置を規定するＡ、Ｂ、Ｃをそれぞれ付す。そして、図１１は、工具２１１、２１２がａ－Ａの組み合わせにおける断面を、図１２は、工具２１１、２１２がｂ－Ｂの組み合わせにおける断面を、図１３は、工具２１１、２１２がｃ－Ｃの組み合わせにおける断面をそれぞれ示す。
図１０乃至図１６に示すように、製造装置２００は、第１工具２１１と、第２工具２１２と、駆動装置２１３と、を備える。製造装置２００は、キャップ本体１１（成形品１１Ａ）のスカート部２２にナーリング加工を行うことで、スカート部２２に複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、タンパーエビデンスバンド部３４、複数の小径部３５ａ及び複数の大径部３５ｂを成形する装置である。製造装置２００は、例えば、駆動装置２１３によって、第１工具２１１及び第２工具２１２を相対的に回転させることで、スカート部２２の第１工具２１１及び第２工具２１２間に位置する部位を成形する。
図１０乃至図１６に示すように、第１工具２１１は、第１基部２２１と、複数の第１突起２２２と、複数のカッタ部２２３と、複数の小径部成形部２２４と、複数の大径部成形部２２５と、第１基部２２１に設けられた第１タンパーエビデンスバンド部成形部２２６と、第１基部２２１に設けられた回転軸２２７と、を備える。第１工具２１１は、第１基部２２１及び複数の第１突起２２２がキャップ本体１１内に配置される。第１工具２１１は、複数の部品を組み合わせることで構成される。
第１基部２２１は、キャップ本体１１のスカート部２２内に配置される。第１基部２２１は、スカート部２２の内径よりも小径の外径を有する円筒状である。第１基部２２１は、例えば、回転軸２２７を挿入する孔２２１ａを有する。孔２２１ａは、例えばキー溝を有する。
第１突起２２２は、例えば、軸方向が第１基部２２１の軸方向に沿った半円柱状や両部が湾曲する三角柱状である。複数の第１突起２２２は、隣り合う第１突起２２２と、周方向で所定の間隔を有する。ここで、所定の間隔とは、第２工具２１２の後述する第２突起２３２の周方向の幅よりも大きい幅に設定される。
カッタ部２２３は、第２工具２１２の第２突起２３２とともに、スカート部２２のベントスリット３２ｂが形成される部位をせん断、破断又は切断する突起である。カッタ部２２３は、複数の第１突起２２２のうち、隣り合う第１突起２２２の一端側であって、且つ、同隣り合う第１突起２２２間に設けられる。
小径部成形部２２４は、第１基部２２１の第１突起２２２よりも軸方向で端部側に隣接して設けられた窪みである。大径部成形部２２５は、小径部成形部２２４に周方向で隣接して形成された突起である。また、大径部成形部２２５は、カッタ部２２３に軸方向で隣接する範囲に設けられる。このような複数の小径部成形部２２４及び複数の大径部成形部２２５は、第１基部２２１の端部に周方向に設けられた凹凸である。
第１タンパーエビデンスバンド部成形部２２６は、タンパーエビデンスバンド部３４の形状にスカート部２２を成形するとともに、スリットを間欠的に形成して、複数の破断部３４ａを形成する。
回転軸２２７は、第１基部２２１の孔２２１ａに固定される。回転軸２２７は、駆動装置２１３に接続される。
第２工具２１２は、スカート部２２の外周面側に配置され、第１工具２１１とともにスカート部２２に複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、タンパーエビデンスバンド部３４と、複数の小径部３５ａ及び複数の大径部３５ｂを成形する工具である。図１０乃至図１６に示すように、第２工具２１２は、第２基部２３１と、複数の第２突起２３２と、第２基部２３１に設けられた第２タンパーエビデンスバンド部成形部２３３と、を備える。
第２基部２３１は、例えば、円弧板状である。第２基部２３１の外径は、例えば、第１基部２２１の外径及びスカート部２２の外径よりも大径に設定される。なお、第２基部２３１は、第１工具２１１とともに複数の係止部３１、複数のベントスリット部３２、複数の小径部３５ａ及び複数の大径部３５ｂを好適に形成できる曲率の外周面を有する構成であれば、円板状、四半円状及び半円状であってもよい。また、第２基部２３１は、回転可能であってもよく、また、第１基部２２１が回転する場合には、回転できない構成であってもよい。
第２突起２３２は、例えば、先端が湾曲面状に形成され、軸方向で一端側（スカート部２２の天板部２１側）が平面上に形成される。また、第２突起２３２は、先端に向かって軸方向及び軸方向に直交する方向で幅が漸次狭くなる形状に形成される。
図１０に示すように、第２突起２３２は、例えば、ベントスリット部３２を成形する第１歯２３２Ａと、係止部３１を形成する第２歯２３２Ｂと、を備える。ここで、第１歯２３２Ａ及び第２歯２３２Ｂは、それぞれベントスリット部３２及び係止部３１を好適に成形可能に、異なる形状に形成されているが、係止部３１及びベントスリット部３２を好適に成形可能であれば、同じ形状であってもよい。
第２タンパーエビデンスバンド部成形部２３３は、第１タンパーエビデンスバンド部成形部２２６とともに、タンパーエビデンスバンド部３４の形状にスカート部２２を成形するとともに、スリットを間欠的に形成して、複数の破断部３４ａを形成する。
このような第２突起２３２は、先端の端面が隣り合う第１突起２２２間に進入することで、スカート部２２を押圧して凹部を成形する。上述した製造方法のステップＳＴ５の具体例としては、第１工具２１１の第１基部２２１が成形品１１Ａに挿入された状態で、第１工具２１１及び第２工具２１２を相対移動させる。そして、図１１乃至図１３に示すように、各第２突起２３２の先端の端面が、順次隣り合う第１突起２２２間に進入することで、スカート部２２を押圧する。このとき、第２突起２３２の端面は、第１工具２１１の径方向で、小径部成形部２２４の径方向の外面よりも第１基部２２１の中心側に位置する。
例えば、軸方向で隣り合う第１突起２２２にカッタ部２２３が隣接している場合には、図１１に示すように、凹部の成形時にカッタ部２２３及び第２突起２３２の第１歯２３２Ａによって、凹部の一部にベントスリット３２ｂを形成され、該凹部がベントスリット部３２を構成する。
そして、軸方向で隣り合う第１突起２２２の端部にカッタ部２２３が隣接していない場合には、図１２に示すように第２突起２３２の第２歯２３２Ｂにより成形された凹部が係止部３１を構成する。
また、このとき、図１２に示すように、第２突起２３２は、スカート部２２の天板部２１側の上部環状部３５を構成する部位を窪みである小径部成形部２２４に向かって移動させる。これにより、スカート部２２の係止部３１に天板部２１側で隣接する部位が小径部成形部２２４に向かって引き込まれて窪むように塑性変形し、小径部３５ａが成形される。加えて、小径部３５ａに周方向で隣接する部位は、大径部成形部２２５に押し付けられ、小径部３５ａに隣接して大径部３５ｂが成形される。なお、上部環状部３５のベントスリット部３２に隣接する部位は、大径部３５ｂが成形される。
駆動装置２１３は、第１工具２１１及び第２工具２１２を相対的に回転させる駆動源である。駆動装置２１３は、例えば、回転軸２２７を回転させる。駆動装置２１３は、例えば、モータやモータの回転を回転軸２２７に伝達する伝達機構等である。駆動装置２１３は、第１工具２１１を一方向に回転させる。
なお、駆動装置２１３は、第１工具２１１及び第２工具２１２を相対的に回転できればよく、第１工具２１１の回転軸２２７を介して第１基部２２１を回転させるのではなく、第２工具２１２の第２基部２３１を回転させる構成であってもよく、また、第１基部２２１及び第２基部２３１の双方を回転させてもよい。また、駆動装置２１３は、例えば、第１工具２１１にキャップ本体１１を配置する初期位置、及び、第１工具２１１及び第２工具２１２が所定の位置関係にあり、キャップ本体１１を成形する成形位置の間を移動可能に構成されていてもよい。
このように構成されたキャップ１及びキャップ１の製造方法は、複数の係止部３１と天板部２１との間のスカート部２２（上部環状部３５）に、係止部３１の上方の内径が、係止部３１が形成されていない部分の上方の内径よりも小径に形成された小径部３５ａを有する。よって、小径部３５ａの成形前に小径部３５ａが成形される位置にあった金属材料が、係止部３１の成形時に径方向内方に引き込まれる。このため、スカート部２２を損傷することなく、係止部３１を径方向内方に深く形成することができ、複数の係止部３１の内接円径を小さくすることができる。即ち、複数の係止部３１の内接円径を密封部材１２の外径よりも小径とすることができる。複数の係止部３１により密封部材１２を支持できることから、密封部材１２がキャップ本体１１から脱落することを確実に防止できる。
また、複数の小径部３５ａの内接円の内径を密封部材１２の外径よりも小さく設定することで、小径部３５ａの内周面が密封部材１２の外周縁と当接するため、小径部３５ａの内周面が密封部材１２を保持する。よって、キャップ本体１１は、複数の係止部３１の支持に加えて、小径部３５ａによって密封部材１２の外周部を固定することができ、密封部材１２のキャップ本体１１からの脱落をより確実に防止できる。加えて、キャップ本体１１に配置された密封部材１２は、複数の小径部３５ａの内周面によって径方向で位置合わせがなされる。よって、キャップ１を缶容器１００に装着したときに、密封部材１２の厚肉部４２ｃが確実に缶容器１００の口部１１０と対向するため、キャップ１は、缶容器１００を確実に密封することができる。
上述したように、本発明の一実施形態に係るキャップ１及びキャップ１の製造方法によれば、スカート部２２を損傷することなく、密封部材１２を支持する複数の係止部３１を形成できるとともに、深い係止部３１とすることができる。よって、キャップ１及びキャップ１の製造方法は、確実に密封部材１２がキャップ本体１１から脱落することを防止できる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した例では、複数の係止部３１及び複数のベントスリット部３２の数の一例を挙げたが、係止部３１及びベントスリット部３２の数は適宜設定可能である。即ち、係止部３１及びベントスリット部３２は、同数であってもよく、係止部３１がベントスリット部３２よりも多く設けられても、少なく設けられてもよい。また、係止部３１やベントスリット部３２の形状も適宜設定可能である。また、ベントスリット部３２のベントスリット３２ｂの位置や開口面積も適宜設定できる。
即ち、複数の係止部３１によって密封部材１２を支持可能であれば、キャップ１や缶容器１００の形状、缶容器１００に収容する内容物、缶容器１００内の内圧等によって係止部３１及びベントスリット部３２の数や形状等は適宜設定可能である。
即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
１…キャップ、１１…キャップ本体、１１Ａ…成形品、１２…密封部材、１２ａ…平板部、１２ｂ…曲面部、２１…天板部、２２…スカート部、２３…コーナー部、３１…係止部、３１ａ…上側傾斜面、３１ｂ…下側傾斜面、３２…ベントスリット部、３２ａ…凹部、３２ｂ…ベントスリット、３３…雌螺子部、３４…タンパーエビデンスバンド部、３４ａ…破断部、３５…上部環状部、３５ａ…小径部、３５ｂ…大径部、４１…摺動層、４１ａ…第１平板部、４１ｂ…第１曲面部、４１ｃ…突起部、４２…密封層、４２ａ…第２平板部、４２ｂ…第２曲面部、４２ｃ…厚肉部、１００…缶容器、１１０…口部、１１１…顎部、１１２…雄螺子部、１１３…カール部、２００…製造装置、２１１…第１工具、２１２…第２工具、２１３…駆動装置、２２１…第１基部、２２１ａ…孔、２２２…第１突起、２２３…カッタ部、２２４…小径部成形部、２２５…大径部成形部、２２６…第１タンパーエビデンスバンド部成形部、２２７…回転軸、２３１…第２基部、２３２…第２突起、２３２Ａ…第１歯、２３２Ｂ…第２歯、２３３…第２タンパーエビデンスバンド部成形部。
Claims (7)
- 天板部及び前記天板部の周縁部に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、
前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して前記キャップ本体内に設けられた密封部材と、
前記スカート部の周方向に複数設けられ、前記スカート部の半径方向内方に突出して前記密封部材を支持する係止部と、
前記スカート部の前記係止部及び前記天板部の間に設けられ、軸方向で前記係止部の前記天板部側にそれぞれ設けられた複数の小径部と、
前記小径部と周方向で隣接して複数設けられ、内接円径が前記複数の小径部の内接円径よりも大径の大径部と、
を備えるキャップ。 - 前記複数の小径部の内接円径は、前記密封部材の外径よりも小さい、請求項１に記載のキャップ。
- 前記スカート部の周方向に複数設けられたベントスリット部を備える請求項１又は請求項２に記載のキャップ。
- 天板部、及び、円環状、且つ、曲面状の角部を介して前記天板部に一体に形成されたスカート部を有する成形品を、外周面に複数の第１突起を有するとともに、軸方向で前記第１突起に隣接する複数の大径部成形部及び周方向で前記大径部成形部に隣接して設けられる小径部成形部を有する第１工具に配置し、
前記第１工具の隣り合う前記第１突起の間に配置される第２突起を有する第２工具及び前記第１工具を相対的に回転させて、前記第２突起を隣り合う前記第１突起の間に進入させて、前記スカート部に複数の凹部、複数の小径部及び複数の大径部を成形する、
キャップの製造方法。 - 前記凹部及び小径部を成形後、前記成形品に密封部材を挿入する、請求項４に記載のキャップの製造方法。
- 前記複数の小径部の内接円径は、前記密封部材の外径よりも小さい、請求項５に記載のキャップの製造方法。
- 前記第１工具は、前記凹部の一部にベントスリットを形成するカッタ部を複数有する、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のキャップの製造方法。
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