JP5674769B2 - エンボス加工方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンボス加工方法及び装置に関し、更に詳細には、接触圧成形により盛り上がった／凹所をなしたエレメントが形成された少なくとも一つの部分を持つ容器用キャップの製造に関する。

本発明は、特定的には、通常は、例えばボトル用の王冠やジャー用の蓋等の金属材料製のキャップの製造に使用できる。

図像即ちピクトグラム（例えば絵、装飾、メッセージ、シンボル、商標）を圧縮−エンボスパンチによって盛り上げ印刷やエンボス加工で容器用キャップに形成することは既知である。

韓国特許公開第２００５０００９３２４号には、第１成形機によって円筒形キャップを機械加工してその幅を減少し、第２成形機によって円筒形キャップを截頭円錐形形状に賦形し、第３及び第４の成形機によって截頭円錐形表面に様々なノッチを形成し、圧縮パンチ及びこれと協働するカウンタパンチ即ちダイを持つ第５成形機によってキャップの端壁に盛り上がったパターンを形成することによって円筒形キャップの機械加工を行う、キャップの連続製造が開示されている。更に、米国特許第３，７１５，１２２号から、王冠のシールに盛り上がったパターンを成形することが既知である。英国特許公開第４０９３８９号及び英国特許公開第４０４８８９号には、金属ストリップを打ち抜き加工及びシェーピングし、キャップを形成することが開示されている。これらのキャップには、盛り上がったピクトグラムを形成するため、次いで、エンボスステーションのパンチでエンボス加工が施される。米国特許第４，５８８，４６５号には、様々な位置の間で回転するカルーセルが開示されている。この特許では、第１位置でキャップがカルーセルに供給され、第２位置でキャップ内に接着剤を付着し、第３位置で予め打ち抜いたシールをキャップに接着し、第４位置でエンボスパンチでシールに盛り上がったデザインを接触圧成形する。

英国特許公開第１１０９８１２号は、ボトル用の装飾的金属キャップを製造するための装置を示す。この装置では、回転している機械上でキャップのエンボス加工工程が行われる。フランス特許公開第２７８３５０９号には、シールを王冠に挿入した後、横面をパンチし、シールをキャップに固定することが開示されている。英国特許公開第２５７９０８号から、装飾が施された金属製キャップを得ることが既知である。装飾は、着色、及びエンボス加工前に着色がなされたノッチ状部分を持つエンボスパンチによる盛り上げの両方である。容器用キャップの中空本体構造（例えば王冠のケーシング又はシェル）の成形−圧伸成形プレスで王冠の底部に盛り上がったデザインを直接形成することは既知である。

本発明の目的は、圧縮パンチによる凹状本体のエンボス加工の改善に関する。

詳細には、本発明は、（盛り上がった及び／又は凹所をなした）レリーフ状の圧痕即ちインプリントの形成（エンボス加工）を、凹状本体（例えば、容器のキャップの中空本体の構造）の成形（プレス加工）及び圧伸成形と別に行うことに関する。換言すると、凹状本体の構造をプレスで、代表的には、シート状金属の成形及び圧伸成形によって形成した後、凹状本体にエンボス加工が施される。詳細には、エンボス加工は、凹状本体の形成プレスの外で行われる。

本発明の利点は、少なくとも一つのパターン及びレリーフ状のエンボス部分を持つ凹状の又は中空の本体を形成するための方法を提供することである。パターン及びエンボス部分は、予め設定された相互構成に従って配置される。一つの利点は、上述の方法を実施するための構造的に簡単であり且つ安価な装置を提供することである。一つの利点は、内部にシールを備えた凹状本体を形成するための安価で簡単な方法を提供することである。

一つの利点は、内部にシールが設けられた中空本体を形成するための構造的に簡単であり且つ安価な装置を提供することである。一つの利点は、例えば容器を閉鎖するためのキャップ等の凹状本体エレメントにエンボス加工を施すのに特に適したエンボス加工装置を提供することである。このエンボス加工装置は、物品を変形したり損傷したりすることなく、物品のエンボス加工を行うことができる。一つの利点は、内部にプラスチック製シールガスケットが設けられたエンボス加工が施されたキャップの製造を簡単にすることである。

一つの利点は、例えば容器を閉鎖するためのキャップ等の凹状本体エレメントにエンボス加工を施すのに特に適した、生産性が比較的高いエンボス加工装置を提供することである。

一つの利点は、少なくとも二つの異なるデザイン−ピクトグラムが設けられた少なくとも一つの側部を持つ凹状本体の製造において、比較的大きな融通性を可能にすることである。詳細には、これらのデザイン−ピクトグラムは、互いに異なる時期及び／又は場所で付けられてもよい。一つの利点は、特に喜ばしい美的効果を提供できるグラフィック表示が設けられた凹状本体が得られるということである。

一つの利点は、内部シールを持つエンボス加工が施された凹状本体を急速に形成できるということである。一つの利点は、盛り上がった又は凹所をなしたピクトグラムを物品の二つの反対側に形成できるということである。一つの利点は、例えば王冠又は容器用のこの他の種類のキャップ等の比較的複雑な形状の物品に効果的にエンボス加工を施すことができる装置を提供することである。一つの利点は、比較的小さな物品に比較的高い精度でエンボス加工を行うことができる装置を提供することである。一つの利点は、全体寸法が比較的小さな装置を提供することである。一つの利点は、比較的小さな物品に比較的高い精度でエンボス加工を行うことができる装置を提供することである。一つの利点は、エンボス加工を施した物品に損傷を及ぼす危険が少ないということである。

これらの及び他の目的及び利点は、全て、添付の特許請求の範囲に記載の方法及び／又は装置によって達成される。

本発明は、幾つかの非限定的実施形態を示す添付図面を参照して以下の説明を読むことにより、更によく理解でき、そして実施される。

図１は、容器用閉鎖キャップにエンボス加工を施すための搬送カルーセル型の装置の概略斜視図である。 図２は、図１の装置の平面図である。 図３は、キャップに予め印刷した画像を検出するためのゾーンを含む図１の装置の一部の垂直断面図である。 図４は、図３の拡大詳細図である。 図５は、搬送カルーセルによって回転されるエンボス加工デバイスのうちの一つのデバイスの幾つかの部分を示す、図１乃至図４に示す装置の詳細図である。 図６は、底部を下に向けたキャップの機械加工（エンボス加工）に適した別の実施形態による、搬送カルーセルによって回転される作動ユニットの詳細図である。 図７は、図６の実施形態の装置の、キャップに予め印刷したデザインを検出するための検出ゾーンの詳細図である。 図８は、直列に連結された幾つかの作動カルーセルを持つ種類の、キャップ用エンボス加工装置の平面図である。 図９は、図８の装置の第１カルーセルの垂直方向詳細断面図であり、この図では、底部を下に向けたキャップを加工するエンボス加工装置の実施形態で、キャップに予め印刷した画像を検出する工程及び同期工程が、キャップの位置を変えることによって行われる。 図１０は、第１カルーセル（盛り上がったインプリントに関するキャップ上の画像の同期が行われ、次いでエンボス加工を行う）から第２移送カルーセルへのキャップの通過ゾーンを示す図である。 図１１は、盛り上がったインプリントをキャップにエンボス加工する工程が行われる、図８の装置の第３カルーセルの詳細図である。 図１２は、底部を上に向けたキャップに対して作動するように形成された、キャップ用エンボス加工デバイスの詳細図である。 図１３は、底部を下に向けたキャップをエンボス加工するデバイスの下ユニットの詳細図である。 図１４は、図１３のエンボス加工デバイスを、上エンボスユニットを追加して示す図である。 図１５は、キャップに予め印刷された画像を検出するためのシステムが異なるエンボス加工装置についての、キャップを搬送するためのカルーセルの別の実施形態を示す図である。 図１６は、キャップを保持し、その位置を変化させるためのデバイスの詳細図である。 図１７は、容器用閉鎖キャップ用のエンボス加工装置の別の実施形態を示す平面図である。 図１８は、容器用閉鎖キャップの内側でシールのエンボス加工及び成形を同時に行うための方法の三つの作動工程を示す図である。 図１９は、エンボス加工が施され、容器閉鎖用内部シールが設けられたキャップ（王冠）を製造するための装置の平面図である。 図２０は、図１９の装置の側面図である。 図２１は、図２０の拡大詳細図である。

前に行った機械加工で既に製造してあるキャップから開始して容器用キャップにエンボス加工を施すための幾つかの装置を以下に説明する。エンボス加工は、詳細には、盛り上がったデザイン、又は例えばメッセージ、シンボル、コード、ロゴ、商標、グラフィック表示、又は形態及び／又は構成が予め設定された任意の他の盛り上がったエレメント等の図像（ピクトグラム）をキャップに接触圧成形するのに使用される。このような前に行った機械加工は既知であり、従って、本説明では詳細に論じない。このような既知の機械加工には、詳細には、少なくとも、シート状金属の（連続した又は別個の）シートから複数の凹状本体を得るため、例えばシート状金属の打ち抜き加工及び圧伸成形による成形等の少なくとも一つの（圧縮）成形作業が含まれる。凹状本体は、容器用キャップを形成する主構造（ケーシング又はシェル）を形成する。

本説明の目的である容器用キャップは、詳細には、少なくとも一つの金属製凹状主本体構造（ケーシング又はシェル）を持つキャップに関する。問題のキャップは、随意であるが、ボトル用の王冠又は様々な種類の容器用の金属蓋であってもよい。

本説明において、次に、盛り上がった部分をキャップに接触圧成形するエンボス加工を行うための方法及び装置を説明する。これは、例えばプレス加工によるキャップの凹状構造の成形作業とは別に、別の時期に及び／又は別の場所で行われる。即ち、既に成形したキャップ構造にエンボス加工を行う。例えば、いわゆるライニング作業、即ちキャップの凹状主本体構造（ケーシング又はシェル）の内側にシールガスケットを形成する作業と同じ工程で（ほぼ同時に及び／又は同じ場所で）エンボス加工を行うことができる。

図１を参照すると、この図には、既知の方法で予め形成した（シート状金属又は積層材料に打ち抜き加工及び圧伸成形等の作業を加えることによって形成した）キャップから開始して、容器用キャップ（例えば王冠）にエンボス加工を施すための装置が示してある。この装置は、詳細には、エンボス加工が施されるべきキャップを準備する形成装置に関して実質的に独立して機械加工を行うのに適している。実際には、図１の装置は、一つ又はそれ以上のキャップ形成装置に関してラインをなして、即ち連続して作動するように形成されていなくてもよい。

エンボス加工装置は、図１の場合には、キャップの凹状本体構造（代表的には金属製のケーシング又はシェル）を受け取るように形成されたホッパ１を含んでいてもよい。ホッパ１は、詳細には、緩く配置されたキャップを受け取るようになっている。

ホッパ１は、例えば回転型の供給器２に連結されている。供給器２は、ホッパ１からキャップを受け取り、これらのキャップをきちんと並べて、例えば一列に並べて下流の使用者に供給するように形成されている。この特定の場合では、供給器２は、供給チャンネル４に連結された出口を有する。供給チャンネル４には、（既知の種類の）キャップを位置決めするための位置決めデバイスが設けられていてもよい。位置決めデバイスは、キャップを所望の位置又は構成に従って、例えば凹所を上に向けて又は下に向けて並べることができる。

参照番号３は、図示の実施形態において、ホッパ１及び供給器２を含むキャップ供給システムを支持するように形成されたフレーム又は上支持体に付してある。参照番号５は、キャップにエンボス加工を施す搬送カルーセルに付してある。参照番号６は、カルーセルを出るエンボス加工済のキャップを取り出して搬送するための取り出しチャンネルに付してある。参照番号７は、カルーセルを支持するように形成された主ベースに付してある。

搬送カルーセル即ちエンボス加工カルーセルは、回転軸線を中心として（連続的に）回転できる。回転軸線は、図示の実施形態では、垂直である。搬送カルーセル５は複数の作動ユニットを含み、これらのユニットの各々に（以下に更に詳細に説明するように）エンボス加工デバイスが設けられている。作動ユニットは、カルーセルの周囲に、互いから所定の角度間隔で離間されて配置されている。搬送／エンボス加工カルーセル（の内部）には、様々なデバイス（既知の種類の、詳細には開示しない）が設けられている。これらのデバイスは、作動ユニットの様々な可動部品及び作動部品を移動し、駆動するように構成されている。

主ベース７の内部には、カルーセルを回転するための様々なデバイス（例えばモータ）が収容されていてもよい。取り出しチャンネル即ち出口チャンネル６は、例えば実質的に固定された導管を含んでいてもよい。この導管の一部は、キャップの移動方向を、軌道回転移動（キャップは、回転カルーセルによって運ばれているため、このような軌道回転移動を行っている）から出口移動に変えるため、カルーセルの出口ゾーンに配置される。出口移動は、カルーセルから出てここから遠ざかる方向に移動するように、カルーセルに対して半径方向であり、又はカルーセルの外側に対して少なくとも一つの半径方向成分を有する。

図２を参照すると、参照番号８は、キャップの表面に予め印刷された図柄（例えばリソグラフデザイン）を検出するようになったセンサを示す。センサ８には、カメラビジョンシステム又は他の光学式センサが含まれる。

この特定の装置は、各キャップ（即ち、凹状構造、又はケーシング又はシェル構造）を、底部分（底部）が上を向いた（即ち、各中空本体構造の凹所が下を向いた）状態で、加工するようになっている。

図３を参照すると、参照番号９は、エンボス加工工具の上部分に付してある。参照番号１０は、キャップの環状周囲ゾーンを載止受け入れするように形成された環状形状の支持エレメントに付してある。参照番号１１は、支持エレメント１０を回転するように構成されたモータに付してある。支持エレメント１０は、それ自体が回転でき、即ち（垂直）回転軸線を中心として回転できる。回転軸線は、この場合、エンボス加工軸線と一致する。参照番号１２は、ピクトグラム（任意の種類の図形又はシンボル又はデザイン、又は所望の形状及び構成の盛り上がったエレメント）をキャップの底部に接触圧成形するように形成されたエンボスパンチ（下パンチ又はカウンタパンチ）に付してある。参照番号１３は、エンボスパンチ１２を駆動するためのカム部材に付してある。参照番号１４は、モータ１１から支持エレメント１０に動きを伝えるための伝動システムに付してある。

図５にエンボス加工デバイスを詳細に示す。参照番号１５は、キャップを所定位置に保持するためのシート状金属プレッサーに付してある。参照番号１６は、エンボスパンチ（上パンチ）に付してある。参照番号１７は、キャップをカルーセルから放出するための取り出し部材に付してある。参照番号１８は、カルーセルとともに回転しているキャップを引き出す(take and drag) ためのグリップデバイス（例えば星型グリップデバイス）に付してある。参照番号１９は、エンボス加工工具全体の下部分（これは、下パンチ１２及び支持エレメント１０を含み、ここにシート状金属プレッサー１５と同様に弾性エレメントから負荷が加えられ、又は剛性に連結されていてもよい）に付してある。参照番号２０は、グリップデバイス１８によって移動される円形の経路に沿って移動する蓋即ちキャップ用上包含エレメントに付してある。

エンボス加工工具の上部分９は、キャップの環状周囲ゾーンに作用を及ぼすように形成されたシート状金属プレッサー１５と、キャップにピクトグラムを接触圧成形する（他方のパンチ即ち下パンチ又はカウンタパンチに設けられた凹所をなした又は盛り上がった部分と協働して）ための盛り上がった部分（及び／又は凹所をなした部分）を持つエンボス加工パンチ１６とを含む。シート状金属プレッサー１５には、シート状金属プレッサー１５に設定された力を加える弾性エレメント（例えば較正したばね）が設けられている。これにより、エンボス加工が施されるキャップの底部分を形成するシート状金属を制御された態様で変形できる。

作動を以下に論じる。

キャップは、供給チャンネル４で供給され、搬送された後、きちんと並んだ状態で（例えば一つずつ）搬送カルーセル５に入り、ここでエンボス加工が行われる。

これらのキャップはグリップデバイス１８（星型搬送器）に位置決めされるように案内され、グリップデバイス１８がこれらのキャップをカルーセルの回転経路に沿って搬送する。キャップの上方には、蓋２０がある。各キャップは、支持エレメント１０によって、例えば磁石や吸引型の保持手段で保持される。支持エレメント１０は、支持エレメント１０を回転できるモータ１１（例えばステッパモータ）に連結されている。このモータは、電子式駆動−制御装置（キャップに設けられた画像の位置を検出するセンサ８によってフィードバック制御案内される）によって設定された量だけ支持エレメント１０を回転できる。カルーセルによって取り出され、これによって回転されたキャップは、センサ８の前方を通過し（例えば、図３及び図４に概略に示すように９０°画像撮影を行い）、キャップの表面に印刷されたリソグラフデザインを検出する。

制御ユニット（図示せず）が、センサ８によって供給された画像信号に基づいてモータ１１に指令を送る。次いで、キャップの支持エレメント１０が指令され、キャップを対応するパンチ１６（所望の対応する構成）と同期して配置するのに必要な量だけ回転する。即ち、キャップに予め印刷されたデザインを、キャップに接触圧成形（エンボス加工）されるべきパンチの盛り上がった（又は凹所をなした）ピクトグラムと同期して配置する。

経路上を移動し続け、既に同期して配置された（所望の位置に位置決めされた）キャップを下パンチ１２によって持ち上げる。下パンチは、カム１３によって移動され（持ち上げられ）る。次いでキャップをシート状金属プレッサー１５と接触し、これによって、下パンチ１２及び上パンチ１６がエンボス加工を行うためにキャップの圧縮を開始する前に（直ちに）係止する。その後、下パンチ１２を更に移動することにより、キャップを変形し、ピクトグラムをエンボス加工する。

その後、キャップは、カルーセルによって案内され、回転経路内にとどまり、下パンチ１２によって保持されたままであり、下パンチ１２は、上パンチ１６から遠ざかる方向に移動することによって下降を開始する。かくして、キャップは支持エレメント１０と接触し、（固定された）取り出し部材１７と干渉する点でキャップを取り出しチャンネル即ち出口チャンネル６に搬送する。

次に図６及び図７を参照すると、これらの図には、凹所を上に向けた状態で、即ち底部を下に向けた状態でキャップを加工するエンボス加工装置が開示されている。この場合、キャップは、上文中に説明したように、供給チャンネル４から到着し、搬送平面５１、例えば磁石が設けられた摺動平面を通過する。キャップは、次いで、グリップデバイス５０（例えば星型搬送器）によって掴まれるように位置決めされる。キャップは、カルーセルによって（上文中に開示したのと同様に）周囲まで移動される。カルーセルの周囲には、所定の角度間隔で離間された複数のエンボス加工デバイスが設けられている。

各エンボス加工デバイスは上パンチ４７を含む。この上パンチ４７により、随意であるが、例えば、吸引カップとして作動する吸引チャンネルを持つ空気圧手段又は磁石手段等のキャップ保持手段を不要にできる。キャップに印刷された画像を検出するため、センサ５４が設けられている。センサは、例えばカメラを含み、キャップの通過ゾーンに関して横方向に画像センサを位置決めできるように、約９０°で画像撮影を行うことができる（上文中に開示した例におけるように）。センサは、詳細には、キャップに設けられたデザイン（例えばリソグラフ印刷）の位置を検出できる。

モータ４９は、キャップをパンチ４７と同期して位置決めするように、環状グリップエレメント４８を移動（回転）するように形成されている。パンチ４７は、上述の例の下パンチ１２及び支持エレメント１０と同様に、環状グリップエレメント４８の内側に配置される。

エンボス加工プロセスは、この場合、下エンボス加工パンチ５３を上方に移動し、上パンチ４７に近付ける工程を含む。この（持ち上げ）移動により、最初、キャップ及び環状シート状金属プレッサー５２エレメント（下パンチ５３を取り囲む）と接触し、かくしてパンチ４７及び５３でキャップに圧縮相互作用を及ぼし、エンボス加工を行う。

次に、図８乃至図１１を参照すると、これらの図には、キャップの位置を変化させる作業（予め印刷されたデザインを、エンボス加工デバイスによって接触圧成形されるピクトグラムと同期して配置するための作業）を行うキャップエンボス加工装置が開示されている。このキャップエンボス加工装置では、更に、ピクトグラムのエンボス加工が行われるカルーセルとは別個のカルーセル上で、キャップに設けられたデザインの位置の検出が行われる。

この場合、キャップを供給チャンネル２１に沿って順次前進した後、第１カルーセル即ちキャップ位置決めカルーセル２３によって、上文中に開示した方法のうちの一つの方法でキャップを掴み、そして回転する（図９参照）。第１カルーセル２３では、センサ２２によってデザイン（リソグラフ）検出工程が行われ、キャップの位置（位相）を変化させる。キャップは、次いで、図１０に更に詳細に示す移送カルーセル２４に引き渡される。図１０は、第１カルーセル２３（キャップ位置決めカルーセル即ち同期カルーセル）から移送カルーセル２４までのキャップ移送ゾーンの断面を示す。

第１カルーセル２３の作動ユニットの一つの把持部材２８（例えば吸引把持部材又は磁気把持部材２８）によって運ばれたキャップを、取り外し手段を使用して、この把持部材２８からカルーセル２４に移送する。取り外し手段は、例えば、ブロー手段を含む。カルーセル２４には、星型エレメント２９を含むキャップグリップシステムが設けられている。星型エレメント２９は、例えば、第１カルーセル２３の別の星型搬送エレメント２７からキャップを受け取ってもよい。更に、第１カルーセル２３からのキャップの取り出しを容易にするため、（固定）取り出し部材３０が設けられていてもよい。参照番号３１は、摺動平面に付してある。この摺動平面上でキャップが摺動する。参照番号３２は、移送カルーセル２４によってキャップが確実に保持されるように作動し、キャップを星型搬送エレメント２９の中央に向かって所定位置に保持するように作動する保持エレメント（例えば磁石型保持エレメント）に付してある。更に、星型エレメント２９に保持されたキャップを横方向に収容する外部案内エレメントを配置できる。

図１１には、移送カルーセル２４及びエンボス加工カルーセル２５との間のキャップ移送ゾーンが示してある。

このゾーンで、キャップは、星型グリップエレメント２７及び２９によって作動されたグリッパから、キャップと接触して相互作用するために上方に移動する支持エレメント３３（カルーセル２５の作動ユニットによって支持されている）まで通過する。支持エレメント３３は環状形状であり、随意であるが、エンボス加工工程中、（上述の例で既にわかっているように）シート状金属プレッサーの機能を果たすことができる。更に、キャップを把持し、その位置を維持するため、磁石手段を持つ支持エレメント３３を設けることができる。

上文中に開示したように、エンボス加工作業によって形成を行う。この場合、図１１のシート状金属プレスデバイスは、下エンボス加工ユニットに位置決めされている。

図１２を参照すると、この図には、エンボス加工デバイスが開示されている（随意であるが、搬送カルーセルの周囲に配置された作動ユニットの一つの部分である）。エンボス加工デバイスの下エンボスパンチは、少なくとも二つの部分で形成されている。端部分４４は、キャップと接触するようになっており、例えばキャップに及ぼされる機械加工機能において、相互交換自在であるように形成されている。

上パンチもまた、キャップと接触するようになった少なくとも一つの端部分４２を含む少なくとも二つの部分で形成されている。端部分４２は、相互交換自在であるように形成されている（詳細には、解放自在の連結部によってエンボスパンチの残りに連結されている）。これらのパンチの少なくとも一つ、例えば上パンチには、弾性エレメント（図示せず）に作動的に連結されたシート状金属プレッサー機能を持つ環状部材４１が設けられていてもよい。下パンチには、更に、端部分４４を取り囲み、キャップの周囲部分との接触によりキャップを支持するように形成された環状部分４３が含まれていてもよい。下パンチは、更に、エンボス加工工程において、端部分４４に取り外し自在に（例えばねじ連結部によって）連結された第２部分４５に作用を及ぼす弾性エレメント４６を含んでいてもよい。

この場合、キャップは、キャップをカルーセルに搬送する供給チャンネルによって、図５を参照して上文中に説明したように供給できる。カルーセルでは、各キャップは蓋２０によって上方に持ち上げられており、星型グリップエレメント１８によって掴まれており、例えばその下に配置された磁石によって保持されている。カルーセルの経路の次の位置では、キャップは、エンボス加工ユニット（シート状金属プレッサー１５及びエンボスパンチ１６）の下部分１９を持ち上げることによって、エンボス加工ユニットの上部分９に対して取り出される。

形成（エンボス加工）の終了時に、下ユニット１９をエンボス加工済のキャップと一緒に下降し、この時点で、取り出し部材１７がキャップを取り出しチャンネル即ち出口チャンネル６に搬送する。

他の実施形態では、キャップに予め印刷（リソグラフ印刷）されたデザインを、キャップに接触圧成形されるべきピクトグラムと同期する必要なしに、キャップにエンボス加工を加えることができる。

図１３には、エンボス加工カルーセルに取り付けられた作動ユニットの別の態様が示してある。この場合、キャップは、底部分を下に向けた状態で、即ち凹所を上に向けた状態で受け入れられ、回転され、回転移動中にエンボス加工が施され、次いで放出される。キャップは、例えば入口チャンネルによって、及び上収容蓋５９の補助により、カルーセル内にきちんと並んだ状態で搬送される。各キャップは、キャップを回転する星型搬送器と接触して相互作用するように位置決めされる。各キャップは、例えば支持エレメント５８に位置決めできる例えば一つ又はそれ以上の磁石等の保持手段によって所定位置に保持できる。参照番号５５は、取り出しエレメントに付してある。

図１４には、上エンボス加工ユニット及び下エンボス加工ユニットを持つエンボス加工デバイスが詳細に示してある。図示の実施形態では、下ユニットには、二つの部分５６及び５７を含むパンチが設けられており、更に、キャップとエンボス加工接触するようになったエンボスパンチの部分５６を取り囲む環状形状のシート状金属プレッサー（弾性スラストエレメントと作動的に関連している）が設けられている。パンチは、印刷部分５６（エンボス加工接触するようになっている）を非常に迅速に且つ効果的に交換できる少なくとも二つの部分に分けることができる。使用時には、下エンボス加工ユニットを持ち上げることによってキャップを上パンチに押し付ける。近付きストロークの特定の時点で、キャップが上ユニットと出会い、下ユニットのシート状金属プレッサーによってエンボス加工位置に係止される。かくして、下パンチ５６及び５７（この実施形態では、盛り上がったピクトグラムを有する）が上エンボス加工パンチ（この実施形態では、対応する凹所をなしたピクトグラムを有する）と協働し、盛り上がったピクトグラムをキャップに接触圧成形する。上ユニットにはリング６０が設けられている。リングには、随意であるが、本明細書中に例示した実施形態と同様に弾性エレメントによって負荷が加えられている。弾性エレメントは、この場合、上パンチからキャップを取り出す機能を備えている。

図１５には、キャップに予め印刷された画像を検出するように構成されたセンサ８が、カルーセル上に配置されたキャップの前進経路（水平平面上の経路）に関して傾けて（斜め構成で）配置した実施形態が示してある。センサ８は、カメラ又は他のＣＶＳ画像を捕捉する手段を含んでいてもよく、上文中に説明した実施形態に開示したように９０°に即ち軸線上に配置されているのでなく、傾斜した作動軸線のところで作動できる。

図１６を参照すると、この図には、例えば、キャップ上の（リソグラフ印刷による）図柄とエンボス加工によって形成されるべき盛り上がったインプレッションとを同期して（即ち予め設定された相互構成で）配置する目的で、キャップの位置を変化させるためのシステムが示してある。

この目的のため、キャップ製造（形成）工程（周囲にギザギザが設けられた王冠を得るため、シート状金属の打ち抜き加工及び圧伸成形を行う工程）において、ギザギザをシート状金属に関して予め設定されたデザインに関して同期する（即ち予め設定された相互構成にする）ことができる。これにより、有利には、図１６に示すように、キャップ（ギザギザが設けられている）を掴んで並べるシステムを使用できる。このシステムでは、キャップ６３にギザギザを付けることによって形成された王冠に連結（噛み合うことが）できる複数の歯及び隙間が、キャップ６３の回転自在のスピンドル６２に設けられている。

キャップの位置を変化させる工程中、センサによって検出された画像信号に基づいてスピンドル６２を回転する。キャップ６３のギザギザと噛み合う(joint coupling)システムを使用することは、キャップの位置決めを行う上で有利であり、及びかくして、キャップに設けられたデザインとキャップにエンボス加工を行う工具とを同期する作業の精度を向上する。

図１７には、単一のエンボス加工カルーセルに、キャップ用の少なくとも二つの入口及び少なくとも二つの出口が設けられた（順次きちんと並べて配置された二群のキャップが辿る二つの前進経路を示す矢印によって示す）、別の実施形態が示してある。同じカルーセル上で二つの経路を使用できるこの構成は、例えば、リソグラフデザインを盛り上がったインプリントと同期する必要がない場合に使用できる。様々な作動ユニット（両経路のキャップに関して作動する）は、上文中に開示した実施形態と同様に形成されていてもよい。図１７の実施形態は、同じ作動ユニット（詳細にはエンボス加工デバイス）がカルーセルの回転毎に少なくとも二つのキャップに機械加工を施すため、費用及び全体の大きさに関して有利である。

図１８には、形成／エンボス加工作業の三つの異なる工程が示してある。この場合、キャップ（即ち、本明細書中上文中に説明した実施形態と同様に、キャップの凹状本体の全体に金属製の構造）のエンボス加工は、シールの圧縮成形と同時に行われる。シールは、一般的には、凹状構造の内側に形成される。シールには、既知のように、閉鎖キャップが適用される容器のネックの上口部にシールを形成する機能がある。

例えば、ボトル用王冠の凹状本体構造又は容器用の蓋を含むキャップ、又は別の種類の既知の金属製キャップは、シート又は積層材料を圧縮成形することによって形成されてきた。キャップ７２を形成するためのシステムは、実質的に既知（例えば打ち抜き加工及び圧伸成形による形成）であり、ここには詳細に説明しない。

エンボス加工／形成デバイスは、上文中に開示されたカルーセルと関連した作動ユニットのうちの任意の作動ユニットに適用できる。

この場合、同じ作動ユニット又はエンボス加工／形成デバイスに関し、二つの機械加工（シールの形成及びキャップの凹状構造のエンボス加工）を組み合わせ、これにより、キャップのエンボス加工用及びシールの形成用の二つの別々のデバイスを使用する解決策と比較して空間上の及び費用に関する利点が得られる。本手順は、図１８の一番上の１に示すように、一回分のプラスチック７１（可塑化状態）をキャップ７２の構造の凹状部分の内側に付着する工程を含む。この作業は、通常の容器用閉鎖キャップにシールを形成するために現在使用されている、一回分のプラスチックを挿入する（既知の）作業とほぼ同じである。一回分のプラスチックを付着するこの作業は、ここでは詳細に説明しない。

続いて行われる工程（図１８の真ん中の２に示す）では、盛り上がったピクトグラム（図示のような）又は凹状のピクトグラムを持つ（上）パンチ７３によって、所定量のプラスチックを部分的に圧縮する。パンチ７３には、パンチを比較的低温に維持する冷却システムが設けられていてもよい。

パンチ７３は、この場合には、二つの部分で形成されており、中央部分７４がエンボスインプレッション（ピクトグラム）に当接し、環状形状の周囲部分７５が中央部分７４を取り囲んでおり（キャップのライニングを行う、即ち内部シールを形成するために使用されてきたこの他のパンチと同様）、周囲部分７５を、中央部分７４に関して軸線方向に（シールの圧縮成形移動及びピクトグラムのエンボス加工移動と同方向に）移動する。周囲部分７５は、シールの圧縮成形を完了し、キャップ７２の底部分にピクトグラムをエンボス加工で形成する、続いて行われる工程（図１８の部分３）で、シールのプラスチックを横方向に保持する機能を果たす。エンボス加工デバイスは、エンボスパンチ７３と協働し、成形／エンボス加工を行うカウンタパンチ（図示せず）を含む。カウンタパンチは、更に、様々な成形／エンボス加工工程中にキャップを支持する機能を果たす。カウンタパンチには、更に、成形／エンボス加工パンチ７３に設けられた賦形部(shaping) （盛り上がった又は凹所をなしたエンボスインプレッション）と協働するカウンタ賦形部（盛り上がった又は凹所をなしたエンボス加工を行うためのカウンタインプレッション）が設けられている。

成形／エンボス加工デバイスには、更に、キャップと接触した状態で周囲部分７５に所定の負荷が加わった状態を維持するため、周囲部分７５に作用する弾性手段が設けられていてもよい。

図１８の部分３に示すように、エンボス加工を行うことにより、シールを変形（エンボス加工）することもできる。詳細には、周囲部分７５によって境界付けられたキャップの内面上に、シールの間断のない連続したカバーを維持するように作動する、エンボス加工デバイスを提供できる。実際に、形成キャビティを画成するため、エンボスパンチ７３の中央部分７４がキャップと接触しないようにできる。形成キャビティは、各点において、キャップの内面と形成キャビティの上側を境界付けるエンボスパンチの部分７４との間に距離空間(distance space)を有する。この距離空間は、シールを形成するプラスチックで充填される。

エンボスパンチ７４とキャップ７２との間に配置された、キャップの内部シールを形成する材料（プラスチック）の層は、パンチ７４がキャップ７２と接触しない場合でも、必ずしも厚さが一定でなくてもよいということがわかっている。例えば、材料が形成キャビティの空間を完全には充填しなくてもよく、かくして、材料の厚さが比較的厚いゾーン及び材料の厚さが比較的薄いゾーンが形成されてもよい。いずれにせよ、容器を閉鎖する上でキャップを効果的にシールできるシールを形成するようにプラスチックを分配できる。

次に、図１９乃至図２１を参照し、容器を閉鎖するための、エンボス及び内部シールが各々に設けられたキャップを製造する（詳細には、王冠を製造する）ための装置８１を説明する。装置８１は、上文中に開示したエンボス加工カルーセルのうちの一つであってもよい（図示の実施形態において）カルーセル型エンボス加工装置８２を含む。エンボス加工装置８２は、キャップ供給デバイス（これは、既知の種類のデバイスであり、例えば、互いに一つずつ並んで配置されたキャップを、随意であるが水平経路上で前進する）に連結された入口、及び移送カルーセル８３に連結された出口を有する。キャップは、供給デバイスによってエンボス加工装置８２にきちんと並んだ状態で搬送され、エンボス加工装置は、キャップを受け取ってこれを回転（図１９の例では時計回り方向に回転）し、キャップにエンボス加工を施す（上文中に開示した方法のうちの一つの方法によって）。エンボス加工装置８２には、例えば、上文中に開示した装置と同様に、カルーセルの周囲上に互いから角度的に離間されて分配された、回転移動中にエンボス加工を行う複数のエンボス加工デバイスが設けられている。

次いで、エンボス加工を施したキャップを移送カルーセル８３に引き渡し、この移送カルーセル８３がこれらのキャップを（図１９の例では反時計回り方向の動きにより回転経路に沿って）システム（実質的に既知の種類のライニングシステム８４）に搬送し、プラスチックのシールをキャップの内側に適用する。ライニングシステム８４は、図示の実施形態では、キャップを移送カルーセル８３から一度に一つずつ受け取り、これらのキャップをプラスチック押し出し器の分配ゾーンに搬送する、一回分の用量を付着するためのカルーセル８５を含んでいてもよい。この分配ゾーンで、切断デバイスが、押し出し器によって分配された連続流からプラスチックの用量を分離し、これを、材料の各用量がキャップの内側に落下するように、キャップの前進移動と同期する。各用量は、装置の経路に沿って連続的に、用量付着カルーセル８５の後に設けられた（随意であるが、中間移送カルーセルを間に置いてもよい）成形カルーセル８６（角度をなして間隔が隔てられた複数の成形デバイスを有する）の成形デバイスによって各キャップの内側で圧縮成形される。次いで、エンボス加工が施され、シールが設けられたキャップを、既知の方法で別の使用者に向かって移動する。

Claims (15)

1. パターンを持つ凹状本体を提供する工程と、
   前記パターンを検出する工程と、
   前記凹状本体に工具でピクトグラムをレリーフをなして形成する工程と、
   前記ピクトグラムを前記パターンに関して所望の位置に形成するように、前記工具と前記凹状本体との間の対応する位置を、前記検出に基づいて制御する工程であって、前記凹状本体を通る回転軸線を中心として前記凹状本体を回転し、前記パターンの角度配向を変化させる工程を含む、制御工程と、を含み、
   前記工具は、圧縮パンチ（１６；４７；４２；５６；７４）であり、前記回転軸心は、前記圧縮パンチの軸線と一致する、方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記凹状本体は、容器用キャップを形成するための金属シェルを含む、方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、
   パターンを各々有する複数の前記凹状本体を搬送カルーセル（５；２３；２４；２５）に次々に供給する工程を含み、前記検出工程、前記形成工程、又は前記制御工程のうちの一つ又はそれ以上が、前記搬送カルーセルで、又は前記搬送カルーセルの下流に配置された一つ又はそれ以上の別の搬送カルーセルで行われる、方法。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の方法において、
   前記検出工程は、前記凹状本体を光学式センサ（８；２２；３８；５４）に向き合うように移動する工程を含む、方法。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の方法において、
   前記凹状本体は、ディスク状中央部分、及び前記中央部分に関して横方向にあり、前記中央部分の周囲ゾーンから延びる環状横部分を有し、前記回転軸線は、前記パターンを、前記圧縮パンチに関して予め設定された角度配向に従って位置決めするように、前記中央部分に対して実質的に垂直である、方法。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法において、
   前記凹状本体を提供する工程は、材料を圧縮成形し、前記凹状本体を形成する工程を含み、更に、前記凹状本体を前記圧縮成形が行われる第１ゾーンから、前記ピクトグラムをレリーフをなして形成する工程が行われる第２ゾーンまで移送する工程を含み、前記圧縮成形工程は、シート又は積層材料を絞り加工する工程及びこれを切断する工程を含み、前記パターンは、前記圧縮成形工程の前に前記シート又は積層材料に付与される、方法。
7. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の方法において、
   前記凹状本体を提供する工程は、各々がパターンを持つ複数の凹状本体を経路に沿ってきちんと並べて順番に供給する工程を含む、方法。
8. パターンを持つ少なくとも一つの凹状本体を提供するための手段（１、２、４）と、
   前記パターンを検出するための手段（８；２２；３８；５４）と、
   前記凹状本体にピクトグラムをレリーフをなして形成するための、少なくとも一つの工具を含む手段と、
   前記ピクトグラムが前記パターンに関して予め設定された位置に形成されるように、前記圧縮パンチ（１６；４７；４２；５６；７４）と前記凹状本体との間の相対的位置を、前記検出に基づいて制御するための手段（１０；６２）とを含み、前記制御するための手段は、前記パターンの角度配向を変化させるため、前記本体を通る回転軸線を中心として前記凹状本体を回転するための手段（１０；６２）を含み、
   前記工具は、圧縮パンチ（１６；４７；４２；５６；７４）であり、前記回転軸線は、前記圧縮パンチの軸線と一致する、装置。
9. 請求項８に記載の装置において、
   前記検出するための手段は、少なくとも一つの光学式センサ（８；２２；３８；５４）を含み、前記装置は、前記凹状本体の前進経路を含み、前記光学式センサ（８；２２；３８；５４）は前記経路に沿って作動的に配置されている、装置。
10. 請求項８又は９に記載の装置において、
    前記制御するための手段は、前記凹状本体を回転自在に支持するために形成された回転自在の支持エレメント（１０）を含む、装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、
    前記支持エレメント（１０）は、前記凹状本体の環状部分と接触して相互作用するため、環状形状を有する、装置。
12. 請求項８乃至１１のうちのいずれか一項に記載の装置において、
    少なくとも一つの搬送カルーセル（５；２３；２４；２５）を含み、前記検出するための手段及び／又は前記形成するための手段及び／又は前記制御するための手段は、前記搬送カルーセル、又は前記搬送カルーセルの下流に連結された一つ又はそれ以上の別の支持カルーセルと関連している、装置。
13. 請求項１２に記載の装置において、
    前記形成するための手段及び／又は前記制御するための手段は、前記搬送カルーセルによって回転される、装置。
14. 請求項８乃至１３のうちのいずれか一項に記載の装置において、
    前記制御するための手段は、前記圧縮パンチと前記凹状本体との間の相対的位置を変化させるための手段を含み、前記制御するための手段は、前記パターンを検出するための手段から少なくとも一つの信号を受け取り、前記信号を、記憶されている基準信号と比較し、この比較に基づいて前記位置を変化させるための手段を制御するように構成された制御ユニットを含む、装置。
15. 請求項８に記載の装置において、
    カルーセル回転軸線を中心として回転できる少なくとも一つの搬送カルーセル（５；２３；２４；２５）を持つ搬送デバイスと、順番に配置された複数の凹状本体を前記搬送デバイスに供給するように形成された供給デバイス（１、２、４）と、前記搬送カルーセルによって回転される、互いから角度をなして間隔が隔てられた複数の作動ユニットであって、これらの作動ユニットの各々は、前記供給デバイスから前記凹状本体のうちの少なくとも一つを受け取るように形成されており、一つ又はそれ以上の前記作動ユニットは、少なくとも一つのエンボス加工デバイスを含み、このエンボス加工デバイスは、互いに協働する少なくとも一つのパンチ（１６；４７；４２；５６；７４）及びカウンタパンチ（１９；５３；４４）を含み、これらのうちの少なくとも一つに盛り上がった／凹所をなしたピクトグラムが設けられ、前記パンチ及び前記カウンタパンチは、前記凹状本体に前記盛り上がった／凹所をなしたピクトグラムを付けるため、前記回転中、互いに近づくように移動するように形成されており、一つ又はそれ以上の前記作動ユニットは、凹状本体を支持するように形成された少なくとも一つの支持エレメント（１０）を含み、前記支持エレメントは、この支持エレメントによって支持された前記凹状本体の角度配向を変化させるため、前記回転軸線を中心として回転できるように成されており、前記検出手段は、前記搬送デバイスによって搬送された前記凹状本体の前進経路に沿って配置された、前記凹状本体の配向を示すパラメータと関連した信号を発するように形成されたセンサ（８；５４；２２；３８）を含み、前記制御するための手段は、前記支持エレメントによって支持された前記凹状本体の前記配向を前記信号に基づいて変化させるため、前記支持エレメントを制御するように形成された制御装置を含む、装置。

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