JP5110368B2 - キャッピング方法 - Google Patents

Description

本発明はキャッピング方法に関し、詳しくはキャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法に関する。

従来、例えばシャンプーなどの容器に、開閉可能な上蓋を備えたキャップを装着し、この上蓋が容器に対して所定の方向に開閉するよう、キャップを容器に対して所定の方向に位置決めすることが行われている。
このような容器およびキャップとして、キャップに係合突起を形成するとともに容器の口部に乗越え突起およびストッパ突起を形成し、上記係合突起が上記乗越え突起を乗り越えた後にストッパ突起に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるものが知られている（特許文献１）
また、他の容器およびキャップとして、上記キャップに容器の口部に螺合する螺合部と、該螺合部の外周部に設けられるとともに下端が非円形の外筒部と、螺合部に設けられた係合突起とを設け、上記容器に上記キャップの螺合部と螺合する口部と、キャップを巻き締める過程で上記外筒部が乗り越える肩部と、上記口部に形成されたストッパ突起とを設けたものが知られている。
このような容器およびキャップの場合、上記外筒部が上記肩部を乗り越えるとともに、上記係合突起が上記ストッパ部に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようになっている。
さらに、キャップを容器に装着するキャッピング方法として、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めるキャッピング方法が知られている（特許文献２、３）
特開２００７−１７６５４３号公報 特許第３６９４６２８号公報 特開２００５−１６２２２７号公報

ここで、例えば特許文献１のようなキャップおよび容器を、特許文献２、３のようなキャッピング方法によってキャッピングする場合、以下のような問題が生じるおそれがある。
まず、キャップに形成された係合突起が容器の口部に形成された乗越え突起を乗越えるには、キャップを大きなトルクで回転させる必要があるが、この場合、係合突起が乗越え突起を乗越えた後、該係合突起がそのままのトルクでストッパ突起に衝突する場合がある。
上記ストッパ突起は係合突起に当接してこれ以上のキャップの回転を阻止しようとするので、上記大きなトルクによって上記係合突起やストッパ突起が破損し、キャップや容器が損傷してしまうおそれがあった。
逆に、キャップを低いトルクで回転させると、係合突起が乗越え突起を乗越えずにキャッピングが不完全となってしまう。
これと同様、キャップの外筒部が容器の肩部を乗り越えるようにして行う場合も、キャップの外筒部が容器の肩部を乗越えるには、キャップを大きなトルクで回転させなければならず、その結果外筒部が肩部を乗越えた後、キャップの係合突起がそのままのトルクで容器のストッパ突起に衝突してしまい、キャップや容器が損傷してしまうおそれがあった。
このような問題に鑑み、本発明は、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、キャップの回転によるキャップおよび容器の損傷を防止するとともに、確実にキャッピングを行うことの可能なキャッピング方法を提供するものである。

すなわち、請求項１の発明にかかるキャッピング方法は、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
上記キャップまたは容器のいずれか一方に係合突起を設けるとともに、いずれか他方に上記係合突起と当接するストッパ突起と、キャップを巻き締める過程で上記係合突起が乗り越える乗越え突起とを設け、
上記係合突起が上記乗越え突起を乗越えた後に上記ストッパ突起に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
キャップを上記係合突起が乗越え突起を乗り越えるのに充分なトルクで回転させるとともに、キャッピングヘッドに作用するトルク値を検出し、
最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、最小トルクを検出するようにし、該最小トルクを検出したら、その後該最小トルクより所定トルク増大した時点でキャッピングを終了することを特徴としている。

請求項２の発明にかかるキャッピング方法は、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
上記キャップまたは容器のいずれか一方に係合突起を設けるとともに、いずれか他方に上記係合突起と当接するストッパ突起と、キャップを巻き締める過程で上記係合突起が乗り越える乗越え突起とを設け、
上記係合突起が上記乗越え突起を乗越えた後に上記ストッパ突起に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
キャップを上記係合突起が乗越え突起を乗り越えるのに充分な第１トルクで回転させるとともにキャッピングヘッドに作用するトルク値を監視し、
最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、キャップを係合突起がストッパ突起を乗り越えない程度の第２トルクで回転させ、
上記第２トルクで回転させた際のキャップの回転速度が所定速度に到達したらキャッピングを終了することを特徴としている。

請求項４の発明にかかるキャッピング方法は、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
上記キャップは容器の口部に螺合する螺合部と、該螺合部の外周部に設けられるとともに下端が非円形の外筒部と、螺合部に設けられた係合突起とを備え、
上記容器は上記キャップの螺合部と螺合する口部と、キャップを巻き締める過程で上記外筒部が乗り越える肩部と、上記口部に形成されたストッパ突起とを備え、
上記外筒部が上記肩部を乗り越えるとともに、上記係合突起が上記ストッパ部に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
キャップを上記外筒部が肩部を乗り越えるのに充分なトルクで回転させるとともに、キャッピングヘッドに作用するトルク値を検出し、
最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、最小トルクを検出するようにし、該最小トルクを検出したら、その後該最小トルクより所定トルク増大した時点でキャッピングを終了することを特徴としている。

そして請求項５の発明にかかるキャッピング方法は、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
上記キャップは容器の口部に螺合する螺合部と、該螺合部の外周部に設けられるとともに下端が非円形の外筒部と、螺合部に設けられた係合突起とを備え、
上記容器は上記キャップの螺合部と螺合する口部と、キャップを巻き締める過程で上記外筒部が乗り越える肩部と、上記口部に形成されたストッパ突起とを備え、
上記外筒部が上記肩部を乗り越えるとともに、上記係合突起が上記ストッパ部に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
キャップを上記外筒部が肩部を乗り越えるのに充分な第１トルクで回転させるとともにキャッピングヘッドに作用するトルク値を監視し、
最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、キャップを係合突起がストッパ突起を乗り越えない程度の第２トルクで回転させ、
上記第２トルクで回転させた際のキャップの回転速度が所定速度に到達したらキャッピングを終了することを特徴としている。

上記請求項１、２の発明によれば、上記係合突起が乗越え突起を乗り越えたことを、最大トルクが検出された後に所定トルク減少したことで認識することができる。
また、請求項１の発明によれば、係合突起が乗越え突起を乗り越えた後に、係合突起がストッパ突起に当接したことを、キャッピングヘッドに作用するトルクが上昇するのを検出することで認識し、これにより係合突起がストッパ突起を乗り越えてキャップや容器が破損するのを防止することができ、確実なキャッピングを行うことができる。
さらに、請求項２の発明によれば、係合突起が乗越え突起を乗り越えた後に、上記第２トルクで回転させるので、係合突起がストッパ突起を乗り越えることは無く、キャップや容器が破損するのを防止することができ、確実なキャッピングを行うことができる。

上記請求項４、５の発明によれば、キャップの外筒部が容器の肩部を乗り越えたことを、最大トルクが検出された後に所定トルク減少したことで認識することができる。
また、請求項４の発明によれば、外筒部が肩部を乗り越えた後に、係合突起がストッパ突起に当接したことを、キャッピングヘッドに作用するトルクが上昇するのを検出することで認識し、これにより係合突起がストッパ突起を乗り越えてキャップや容器が破損するのを防止することができ、確実なキャッピングを行うことができる。
さらに、請求項５の発明によれば、外筒部が肩部を乗り越えた後に、上記第２トルクで回転させるので、係合突起がストッパ突起を乗り越えることは無く、キャップや容器が破損するのを防止することができ、確実なキャッピングを行うことができる。

以下図示実施例について説明すると、図１は本発明にかかるキャッピング装置１を示し、容器２をその上面に載置する載置台３と、この載置台３に載置される容器２を把持するグリッパ４と、上記載置台３の上方でキャップ５を保持するキャッピングヘッド６と、図示しない昇降手段によって昇降するとともに、キャップ５を把持したキャッピングヘッド６を水平方向に回転させるサーボモータ７とを備えている。
このようなキャッピング装置１では、載置台３上の容器２をグリッパ４で把持した後、サーボモータ７を下降させてキャッピングヘッド６に保持されたキャップ５を容器２の口部に係合させ、その後サーボモータ７を回転させることで、キャッピングを行うようになっている。なお、このような構成を有するキャッピング装置１自体は従来公知であるので、各部についての詳細な説明は省略する。
そして上記キャッピング装置１は制御手段８を備え、上記サーボモータ７の回転速度や回転トルクなどの制御を行うとともに、サーボモータ７の回転速度やキャッピングヘッド６に作用するトルクの検出を行っている。

上記容器２およびキャップ５について説明すると、容器２は断面が略楕円形となっている本体部２ａと、本体部２ａの上部に設けられるとともにキャップ５の装着される口部２ｂと、本体部２ａと口部２ｂとの間に形成される略平坦な肩部２ｃとから構成されている。
キャップ５は図２に示すように円筒状で上記容器２の口部２ｂに螺合する螺合部５ａと、この螺合部５ａに開閉可能に設けられた上蓋部５ｂと、螺合部５ａと上蓋部５ｂとを連結する連結部５ｃとから構成されている。
そして上記容器２にキャップ５を装着すると、上記キャップ５が本体部２ａに対して所定の方向に位置決めされるようになっており、たとえば上蓋部５ｂが本体部２ａの長手方向に直交する方向に開くように保持される。

そしてキャップ５を容器２に対して所定の方向に位置決めするため、キャップ５には係合突起１１が形成され、容器２の口部２ｂには乗越え突起１２およびストッパ突起１３が形成されている。
上記係合突起１１はキャップ５の螺合部５ａの内部に突出しており、図示左方となる回転方向前端部は垂直に形成され、また図示右方となる回転方向後端部には段差部分１１ａが形成されている。
上記乗越え突起１２は容器２の口部２ｂの外部に突出しており、キャップ５の回転方向に向けて徐々に高くなるような傾斜が形成され、さらにその後端部が垂直に形成されている。
上記ストッパ突起１３は上記乗越え突起１２よりも口部２ｂの外部に突出しており、その先端部は垂直に形成され、そこから後端部に向けて徐々に低くなるように形成されている。またストッパ突起１３の先端部と上記乗越え突起１２の後端部とは、上記係合突起１１の前端部から段差部分１１ａまでの幅だけ離隔している。

このような構成により、キャップ５を容器２に装着する際に、キャップ５の螺合部５ａを容器２の口部２ｂに対して回転させながら下降させると、上記係合突起１１が上記乗越え突起１２に当接してこれを乗越え、係合突起１１がストッパ突起１３に当接して装着が完了する。
キャップ５が容器２に装着されると、キャップ５をいずれの方向に回転させようとしても、係合突起１１がストッパ突起１３の先端部に当接するか、または係合突起１１の段差部分１１ａが乗越え突起１２の後端部に当接するため、係合突起１１の移動が阻止され、キャップ５が容器２に対して所定の方向に位置決めされることとなる。
なお、このようなキャップ５および容器２は特開２００７−１７６５４３号公報に開示されており、従来公知となっている。また、上記係合突起１１を容器２に設け、乗越え突起１２およびストッパ突起１３をキャップ５に形成した構成であってもよい。

上記制御手段８は、上記サーボモータ７を制御して該サーボモータ７を所要の指令回転速度で回転させるとともに、所要の指令トルクで回転させるようになっている。
また制御手段８には、サーボモータ７の回転部に接続されてパルス信号を出力するエンコーダ２１と、サーボモータ７から出力される電流を検出するための電流計２２とが接続されている。
制御手段８は、所定時間例えば２０ｍｓｅｃ毎に上記エンコーダ２１からのパルス信号を受信してサーボモータ７の回転速度を検出し、また上記電流計２２が検出した電流からキャッピングヘッド６に作用するトルクを検出するようになっている。
そして、制御手段８は検出したトルク値を記憶する記憶手段８ａを備えている。

以下、図４に示すグラフ用いて、制御手段８によるキャッピング装置１の制御について説明する。図４（ａ）はキャッピングヘッド６の回転速度および時間についてのグラフを、図４（ｂ）はキャッピングヘッド６への指令トルクおよびキャッピングヘッド６に作用した検出トルクと時間とについてのグラフを示している。
以下の説明において、各グラフにおけるキャッピングの開始から終了までの期間を、キャップ５の螺合部５ａと容器２の口部２ｂとが相互にかみ合うまでの「Ａ：噛み合い期間」、キャップ５の係合突起１１が容器２の乗越え突起１２に当接するまでの「Ｂ：仮締め期間」、係合突起１１が乗越え突起１２を乗越えるまでの「Ｃ：乗越え期間」、係合突起１１がストッパ突起１３に当接してキャッピングが終了するまでの「Ｄ：本締め期間」のそれぞれに分けて説明する。

「Ａ：噛み合い期間」は、キャッピングヘッド６に保持されたキャップ５を回転させながら下降させ、キャップ５の螺合部５ａに形成されたねじ部の下端部と、容器２の口部２ｂに形成されたねじ部の上端部とが相互に係合するまでの期間となっている。
まず、制御手段８は図４（ａ）に示す指令回転速度Ｓ１および図４（ｂ）に示す所定の指令トルクＴｏでキャッピングヘッド６を回転させる。このときの指令トルクＴｏは、上記キャップ５の係合突起１１が上記容器２の乗越え突起１２を乗越えるのに十分なトルクとなっている。
なお、この「Ａ：噛み合い期間」ではキャップ５のねじ部と容器２のねじ部とが相互に係合するのを検出する必要はなく、キャッピング開始から所定時間が経過すると、これらが相互に係合したものとして次の「Ｂ：仮締め期間」に移行する。

「Ｂ：仮締め期間」は、キャップ５のねじ部と容器２のねじ部とが相互に係合した後、キャップ５が容器２の口部２ｂに螺合しながら下降して、キャップ５の係合突起１１が上記口部２ｂの乗越え突起１２に当接するまでの期間となっている。
キャップ５を回転させると、係合突起１１と乗越え突起１２とが当接するようになり、これによりキャッピングヘッド６には回転方向とは逆方向に抵抗トルクが作用し、制御手段８に検出された検出トルクＴｄが上昇しはじめる。
上記乗越え突起１２は回転方向下流に向けて徐々に高くなるように傾斜していることから、キャップ５を回転させるのに伴って検出トルクＴｄが増大し、この検出トルクＴｄが所定の仮締め終了判定トルクＴｄａに達すると、制御手段８は係合突起１１が乗越え突起１２に当接したものと判断し、次の「Ｃ：乗越え期間」へと移行する。

「Ｃ：乗越え期間」は、キャップ５を回転させることでキャップ５の係合突起１１が容器２の乗越え突起１２を乗越えるまでの期間となっている。
この「Ｃ：乗越え期間」に移行すると、制御手段８はサーボモータ７を所定の指令回転速度Ｓ２まで減速させるようになっており、ここでは約２５〜５０ｍｓｅｃの間に回転速度を変更するようになっている。
このようにキャッピングヘッドの回転速度を減速させることで、「Ｃ：乗越え期間」以後にキャッピングヘッド６に作用する検出トルクＴｄを高精度に検出することができ、一方「Ｂ：仮締め期間」までのキャッピングを迅速に行うことができるようになっている。
一方、検出トルクＴｄは、乗越え突起１２が徐々に高くなるように形成されていることから、キャップ５を回転させるのに従って徐々に増大してゆく。
そこで制御手段８は、新たに検出された検出トルクＴｄとその直前に記憶手段８ａに記憶された検出トルクＴｄとを比較し、新たな検出トルクＴｄが記憶されている検出トルクＴｄよりも大きい場合に、記憶手段８ａはその新たな検出トルクＴｄを記憶するようになっている。
そして、係合突起１１が乗越え突起１２を乗越えるまでは、新たに検出された検出トルクＴｄが順次記憶手段Ｔｄに記憶されることとなり、その後係合突起１１が乗越え突起１２を乗越えて検出トルクＴｄが減少すると、新たに検出トルクＴｄが記憶されなくなるので、最後に記憶手段８ａに記憶された検出トルクＴｄが最大トルクＴｄｂとなる。

そして、係合突起１１が乗越え突起１２を乗越えると、係合突起１１と乗越え突起１２との係合状態が解除され、キャッピングヘッド６に作用するトルクが急激に減少してゆく。
これ以降は上記最大トルクＴｄｂよりも低い検出トルクＴｄが検出されるため、制御手段８は上記最大トルクＴｄｂと新たな検出トルクＴｄとを比較したうえで、記憶手段８ａには上記最大トルクＴｄｂが記憶され続ける。
そして検出トルクＴｄが減少してゆき、最大トルクＴｄｂから所定トルク減少した乗越え判定トルクＴｄｃが検出されると、制御手段８は上記係合突起１１が乗越え突起１２を完全に乗越えたものと判定するとともに、この乗越え判定トルクＴｄｃが記憶手段８ａに記憶される。

上記「Ｄ：本締め期間」は、上記係合突起１１が乗越え突起１２を乗越えて該乗越え突起１２とストッパ突起１３との間に位置した後、さらにキャップ５を回転させてキャッピングを終了させるまでの期間をいう。
この「Ｄ：本締め期間」には上記乗越え判定トルクＴｄｃが検出されたときから移行し、制御手段８は新たに検出された検出トルクＴｄと記憶手段８ａに記憶された乗越え判定トルクＴｄｃとを比較し、新たな検出トルクＴｄが乗越え判定トルクＴｄｃよりも小さい場合に、記憶手段８ａはその新たな検出トルクＴｄを記憶する。
その後、上記係合突起１１がストッパ突起１３に当接するまでは、記憶手段８ａに記憶された検出トルクＴｄよりも小さな検出トルクＴｄが検出された場合に、その新たな検出トルクＴｄを順次記憶手段８ａに記憶するようになっている。
そして、係合突起１１がストッパ突起１３に当接して検出トルクＴｄが増大すると、これ以上検出トルクＴｄが記憶されなくなるので、最後に記憶手段８ａに記憶された検出トルクＴｄが最小トルクＴｄｄとなる。
その後さらにキャップ５を回転させると、係合突起１１が上記ストッパ突起１３に当接して、再びキャッピングヘッド６に作用するトルクが増大し、上記最小トルクＴｄｄよりも高い検出トルクＴｄが検出されるため、制御手段８は上記最小トルクＴｄｄと新たな検出トルクＴｄとを比較したうえで、記憶手段８ａには上記最小トルクＴｄｄが記憶され続ける。
そして最小トルクＴｄｄから所定トルク増大した本締め終了トルクＴｄｅが検出されると、制御手段８は上記係合突起１１がストッパ突起１３に当接してキャッピングが終了したものと判定し、直ちにキャッピングヘッド６の回転を停止させる。

このようなキャッピング方法を用いることで、確実にキャップ５の係合突起１１が口部２ｂの乗越え突起１２を乗り越えてストッパ突起１３に当接するので、キャップ５を容器２に対して所定の角度で保持させることができる。
具体的には、制御手段８は最大トルクＴｄｂから所定トルク減少した乗越え判定トルクＴｄｃを検出することで、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えたものと判定しているので、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えないままキャッピングが終了してしまうのを防止することができる。
さらに、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えた後、最小トルクＴｄｄから所定トルク増大した本締め終了トルクＴｄｅを検出してキャッピングを停止させるので、係合突起１１がストッパ突起１３に衝突してこれらが損傷するのを防止することができる。

次に、上記方法とは異なるキャッピング方法について図５を用いて説明する。
図５（ａ）はキャッピングヘッド６の回転速度と時間とについてのグラフを、図５（ｂ）はキャッピングヘッド６への指令トルクＴｏおよびキャッピングヘッド６に作用した検出トルクＴｄと時間とについてのグラフを示している。
この第２のキャッピング方法においても、図５（ａ）に示すように最初は所定の指令回転速度Ｓ１で回転させ、上記「Ｃ：乗越え期間」となったら、回転速度を指令回転速度Ｓ２まで減速させるようになっており、これは上述した第１のキャッピング方法（図４（ａ）参照）と同じ内容となっている。
また、図５（ｂ）に示すように、第２のキャッピング方法においても、「Ｃ：乗越え期間」では最大トルクＴｄｂから所定トルク減少した乗越え判定トルクＴｄｃを検出して、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えたものと判定するまでは、上記第１のキャッピング方法と同様の制御を行うようになっている。

そしてこの第２のキャッピング方法では、上記乗越え判定トルクＴｄｃが検出されると、上記制御手段８はキャッピングヘッド６に対してその指令トルクＴｏをそれまでの第１指令トルクＴｏ１からそれよりも低い第２指令トルクＴｏ２に減少させるようになっている。
具体的には、第１指令トルクＴｏ１は上記係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えるのに十分な指令トルクであるのに対し、第２指令トルクＴｏ２は係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えた後に、キャップ５を回転させるのに必要な最低限度の指令トルクとなっている。
この第２指令トルクＴｏ２でキャップ５を回転させた場合、係合突起１１がストッパ突起１３に当接すると、キャッピングヘッド６はキャップ５を回転させることができなくなり、係合突起１１がストッパ突起１３に接近するにつれてキャッピングヘッド６の回転速度が低下することとなる。
制御手段８はキャッピングヘッド６の回転速度を監視し、係合突起１１がストッパ突起１３に当接してキャッピングヘッド６の回転が停止し、かつその状態が所定時間経過すると、キャッピングが終了したものと判定する。

このような第２のキャッピング方法を用いることで、確実にキャップ５の係合突起１１が口部２ｂの乗越え突起１２を乗り越えてストッパ突起１３に当接するので、キャップ５を容器２に対して所定の角度で保持させることができる。
具体的には、制御手段８は最大トルクＴｄｂから所定トルク減少した乗越え判定トルクＴｄｃを検出することで、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えたことを判定することができ、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えないままキャッピングが終了してしまうのを防止することができる。
さらに、係合突起１１が乗越え突起１２を乗り越えた後、指令トルクＴｏを第１指令トルクＴｏ１から第２指令トルクＴｏ２に下げることで、その後係合突起１１がストッパ突起１３に当接しても、これらが損傷するのを防止することができる。
そして、この第２指令トルクＴｏ２でキャップ５を回転させれば、係合突起１１がストッパ突起１３に当接することでキャッピングヘッド６の回転速度が停止するので、その停止状態を所定時間検出すれば、これをキャッピングの終了と判定するようになっている。

次に、上記キャッピング方法を用いてキャッピングを行うことのできる容器１０２とキャップ１０５について説明する。
図６は容器１０２とキャップ１０５とを説明する側面図を示しており、図６（ａ）はキャップ１０５を容器１０２に装着する前の状態を、図６（ｂ）はキャップ１０５を容器１０２に装着した後の状態を示している。
上記容器１０２は、略楕円状の断面を有する本体部１０２ａと、該本体部１０２ａの上部に設けられた口部１０２ｂと、本体部１０２ａと口部１０２ｂとの間に形成された肩部１０２ｃと、該肩部１０２ｃの外周端に形成された環状の段差部１０２ｄと、口部１０２ｂに形成されたストッパ突起１１３とを備えている。
キャップ１０５は上記口部１０２ｂに螺合する螺合部１０５ａと、この螺合部１０５ａより外周に設けられるとともに略楕円状の断面を有する外筒部１０５ｂと、上記螺合部１０５ａに設けられた係合突起１１１とを備えている。
そして上記容器１０２にキャップ１０５を装着すると、上記外筒部１０５ｂと上記段差部１０２ｄとが嵌合し、さらに上記係合突起１１１がストッパ突起１１３に当接して、キャップ１０５が本体部１０２ａに対して所定の方向に位置決めされるようになっている。具体的には上記本体部１０２ａおよび外筒部１０５ｂの上記略楕円状の断面の向きが一致するようになっている。

このような構成を有するキャップ１０５を容器１０２に装着する場合、最初にキャップ１０５の螺合部１０５ａを容器１０２の口部１０２ｂに螺合させ、キャップ１０５を回転させながら下降させる。
すると、上記キャップ１０５の外筒部１０５ｂの下端が容器１０２の肩部１０２ｃの上面に当接し、この状態でさらにキャップ１０５を回転させようとすると、上記外筒部１０５ｂが肩部１０２ｃの上面に当接してキャップ１０５の下降を阻止しようとするため、キャッピングヘッド６には回転を阻止する方向に抵抗トルクが作用する。
そしてこの抵抗トルクに抗してさらにキャップ１０５を回転させると、キャップ１０５の外筒部１０５ｂが容器１０２の肩部１０２ｃを乗り越えて、外筒部１０５ｂが上記段差部１０２ｄに嵌合し、上記係合突起１１１が上記ストッパ突起１１３に当接するようになっている。
外筒部１０５ｂが段差部１０２ｄに嵌合すると、外筒部１０５ｂが肩部１０２ｃを乗り越えるのでキャッピングヘッド６に作用する抵抗トルクは減少するが、その後さらにキャップ１０５を回転させようとすると、係合突起１１１が上記ストッパ突起１１３に当接することから、キャッピングヘッド６には再び抵抗トルクが作用するようになっている。

そして、このような構成を有するキャップ１０５および容器１０２についても、上述した第１、第２のキャッピング方法を用いることで、確実にキャッピングを行うことができる。
具体的には、キャッピングヘッド６を回転させてキャップ１０５を回転させながら下降させると、外筒部１０５ｂと肩部１０２ｃとが当接して抵抗トルクが増大し、「Ｂ：仮締め期間」から「Ｃ：乗越え期間」に移行する。
「Ｃ：乗越え期間」となって上記キャップ１０５の外筒部１０５ｂが容器１０２の肩部１０２ｃに当接して検出トルクＴｄが増大してゆくが、外筒部１０５ｂが肩部１０２ｃを乗り越えて段差部１０２ｄに嵌合すると、検出トルクＴｄが減少して上記乗越え判定トルクＴｄｃが検出され、制御手段８はキャップ１０５の外筒部１０５ｂと段差部１０２ｄとが相互に係合したものと判断することができる。
その後、第１のキャッピング方法を用いた場合には、「Ｄ：本締め期間」において外筒部１０５ｂと段差部１０２ｄとが係合して最小トルクＴｄｄが検出され、その後さらにキャップ１０５を回転させると、係合突起１１１がストッパ突起１１３に当接して検出トルクＴｄが増大するので、本締め終了トルクＴｄｅが検出されてキャッピングの終了を判定することができる。
一方、上記第２のキャッピング方法を用いた場合には、「Ｄ：本締め期間」において外筒部１０５ｂが肩部１０２ｃを乗り越えたのを判定した制御手段８が指令トルクＴｏを第１指令トルクＴｏ１から第２指令トルクＴｏ１に低下させ、この第２指令トルクＴｏ２でキャップ１０５を回転させるとともにキャッピングヘッド６の回転速度を監視すれば、係合突起１１１がストッパ突起１１３に当接することでキャッピングヘッド６の回転が停止し、その状態が所定時間維持されることによりキャッピングの終了が判定されるることとなる。

なお、上記段差部１０２ｄおよび外筒部１０５ｂの形状は上記略楕円形である必要はなく、口部１０２ｂと段差部１０２ｄの形状が非円形であればよい。
また上記容器１０２の口部１０２ｂに上記キャップ１０５の係合突起１１１が乗り越える乗越え突起を設けててもよい。
この場合、キャップ１０５を容器１０２に装着すると、上記外筒部１０５ｂが肩部１０２ｃを乗越えて段差部１０２ｄに嵌合し、かつ係合突起１１１が乗越え突起を乗り越えてストッパ突起１１３に当接することとなる。
この場合、キャップ１０５が容器１０２に装着された状態でキャップ１０５を逆回転させようとしても、係合突起１１１が乗越え突起に当接してキャップ１０５の回転が阻止されるので、確実にキャップの脱落を防止することができる。

本実施例にかかるキャッピング装置についての構成図。 キャップについての平面図。 キャップと容器とにおける係合部と被係合部についての拡大図。 第１のキャッピング方法による、キャッピングヘッドの回転速度についてのグラフ（ａ）と、トルクについてのグラフ（ｂ）。 第２のキャッピング方法による、キャッピングヘッドの回転速度についてのグラフ（ａ）と、トルクについてのグラフ（ｂ）。 図２〜図４に示すキャップおよび容器とは異なる形状を有するキャップおよび容器について説明する図。

符号の説明

１ キャッピング装置 ２ 容器
５ キャップ ６ キャッピングヘッド
８ 制御手段 １１ 係合突起
１２ 乗越え突起 １３ ストッパ突起
Ｓ１、Ｓ２ 指令回転速度 Ｔｄ 検出トルク
Ｔｏ 指令トルク

Claims (8)

1. キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
   上記キャップまたは容器のいずれか一方に係合突起を設けるとともに、いずれか他方に上記係合突起と当接するストッパ突起と、キャップを巻き締める過程で上記係合突起が乗り越える乗越え突起とを設け、
   上記係合突起が上記乗越え突起を乗越えた後に上記ストッパ突起に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
   キャップを上記係合突起が乗越え突起を乗り越えるのに充分なトルクで回転させるとともに、キャッピングヘッドに作用するトルク値を検出し、
   最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、最小トルクを検出するようにし、該最小トルクを検出したら、その後該最小トルクより所定トルク増大した時点でキャッピングを終了することを特徴とするキャッピング方法。
2. キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
   上記キャップまたは容器のいずれか一方に係合突起を設けるとともに、いずれか他方に上記係合突起と当接するストッパ突起と、キャップを巻き締める過程で上記係合突起が乗り越える乗越え突起とを設け、
   上記係合突起が上記乗越え突起を乗越えた後に上記ストッパ突起に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
   キャップを上記係合突起が乗越え突起を乗り越えるのに充分な第１トルクで回転させるとともにキャッピングヘッドに作用するトルク値を監視し、
   最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、キャップを係合突起がストッパ突起を乗り越えない程度の第２トルクで回転させ、
   上記第２トルクで回転させた際のキャップの回転速度が所定速度に到達したらキャッピングを終了することを特徴とするキャッピング方法。
3. 係合突起が乗越え突起を乗り越える前に、トルク値が所定トルクに到達すると、キャッピングヘッドによるキャップの回転速度を減速させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のキャッピング方法。
4. キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
   上記キャップは容器の口部に螺合する螺合部と、該螺合部の外周部に設けられるとともに下端が非円形の外筒部と、螺合部に設けられた係合突起とを備え、
   上記容器は上記キャップの螺合部と螺合する口部と、キャップを巻き締める過程で上記外筒部が乗り越える肩部と、上記口部に形成されたストッパ突起とを備え、
   上記外筒部が上記肩部を乗り越えるとともに、上記係合突起が上記ストッパ部に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
   キャップを上記外筒部が肩部を乗り越えるのに充分なトルクで回転させるとともに、キャッピングヘッドに作用するトルク値を検出し、
   最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、最小トルクを検出するようにし、該最小トルクを検出したら、その後該最小トルクより所定トルク増大した時点でキャッピングを終了することを特徴とするキャッピング方法。
5. キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器の口部に巻締めするキャッピング方法であって、
   上記キャップは容器の口部に螺合する螺合部と、該螺合部の外周部に設けられるとともに下端が非円形の外筒部と、螺合部に設けられた係合突起とを備え、
   上記容器は上記キャップの螺合部と螺合する口部と、キャップを巻き締める過程で上記外筒部が乗り越える肩部と、上記口部に形成されたストッパ突起とを備え、
   上記外筒部が上記肩部を乗り越えるとともに、上記係合突起が上記ストッパ部に当接することで、キャップが容器に対して所定の方向に位置決めされるようにしたキャッピング方法において、
   キャップを上記外筒部が肩部を乗り越えるのに充分な第１トルクで回転させるとともにキャッピングヘッドに作用するトルク値を監視し、
   最大トルクを検出したら、その後該最大トルクより所定トルク減少した時点から、キャップを係合突起がストッパ突起を乗り越えない程度の第２トルクで回転させ、
   上記第２トルクで回転させた際のキャップの回転速度が所定速度に到達したらキャッピングを終了することを特徴とするキャッピング方法。
6. 上記容器の口部に、キャップを巻き締める過程で上記係合突起が乗り越える乗越え突起を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５のいずれかに記載のキャッピング方法。
7. 外筒部が肩部を乗り越える前に、トルク値が所定トルクに到達すると、キャッピングヘッドによるキャップの回転速度を減速させることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のキャッピング方法。
8. 上記キャップの回転が停止した状態が所定時間経過した時点で、キャッピングの終了を判定することを特徴とする請求項２または請求項５のいずれかに記載のキャッピング方法。

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