JP7250635B2 - キャップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、飲料を収容する缶容器を密封するキャップの製造方法に関する。

従来、容器口部を密封するキャップにおいて、点字やデザイン等の凹凸部を天板部に設け、この凹凸部によって情報を表示するキャップが知られている（特許文献１参照）。このようなキャップは、金属製のキャップ本体に点字を成形し、その後、別体の合成樹脂製の密封部材を挿入することで製造される。また、キャップ本体内で密封部材を成形する方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２－１７９１２２号公報 特開２０１７－１７８４２１号公報

合成樹脂製の密封部材をキャップ本体とは別の設備で成形すると、その分製造コストが増加するという問題がある。そこで、特許文献２の技術のように、キャップ本体内で密封部材を成形することも考えられる。しかしながら、点字等の凹凸部が成形されたキャップ本体内で密封部材を成形した場合、凹凸部がパッキン成形時の荷重によって潰れ、所定の形状が得られない虞がある。

そこで本発明は、生産性が良く、凹凸部の成形性が良い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の製造方法は、天板部、及び、前記天板部に一体に設けられたスカート部が形成されたキャップ本体を成形する成形品の前記天板部に密封部材を成形し、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出し、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後に前記天板部に凹凸部を成形する。

本発明によれば、生産性が良く、凹凸部の成形性が良いキャップの製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るキャップの製造装置の構成を模式的に示す平面図。 同キャップ及びキャップが設けられる缶容器の構成を一部断面で示す側面図。 同キャップの構成を示す斜視図。 同キャップの構成を一部断面で示す側面図。 同キャップの構成を示す平面図。 同キャップの要部構成を示す断面図。 同製造装置の要部構成を示す平面図。 同製造装置の要部構成を模式的に示す説明図。 同キャップの製造方法の工程の一部を示す流れ図。 同キャップの製造方法の工程の一部を示す流れ図。

以下、本発明の第１の実施形態に係るキャップ１００の製造装置１及び製造方法を、図１乃至図１４を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るキャップ１００の製造装置１の構成を模式的に示す平面図である。図２は、キャップ１００及びキャップ１００が設けられる缶容器２００の構成を一部断面で示す側面図である。図３はキャップ１００の構成を示す斜視図であり、図４はキャップ１００の構成を一部断面で示す側面図であり、図５はキャップ１００の構成を示す平面図である。また、図６は、キャップ１００のキャップ本体１１１及び密封部材１１２を拡大して示す断面図である。図７は製造装置１の密封部材搬送装置１５の構成を模式的に示す平面図、図８は製造装置１の第２加工装置１６Ｂの構成を模式的に示す説明図である。

図１に示す製造装置１は、缶容器２００の口部２１０に被冠した状態で巻締固着されることで、口部２１０を密封可能に構成されるキャップ１００を製造する装置の一例である。

先ず、図２乃至図６を用いて缶容器２００及びキャップ１００の説明を行う。図２に示すように、缶容器２００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２００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２００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２００は、一方の端部に、収容した飲料を排出する口部２１０を有する。口部２１０は、その外周面に、缶容器２００の底面側から端部に向かって、顎部２１１、雄螺子部２１２及びカール部２１３を有する。

顎部２１１は、環状に突出することで構成される。カール部２１３は、雄螺子部２１２よりも小径に形成される。また、カール部２１３は、キャップ１００の内径よりも小さく構成される。カール部２１３は、口部２１０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２１３は、缶容器２００に収納された飲料を排出する開口部を構成する。

図６及び図８に示すように、キャップ１００は、キャップ本体１１１と、キャップ本体１１１内に別体に設けられた密封部材１１２と、を備えている。

キャップ本体１１１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１１１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。

キャップ本体１１１は、円板状の天板部１２１と、天板部１２１の周縁部から垂下する円筒状のスカート部１２２と、を備えている。キャップ本体１１１は、天板部１２１及びスカート部１２２が、円環状、且つ、曲面状のコーナー部１２３によって一体に連続して構成される。

天板部１２１は、円板状に構成される。図２乃至図５に示すように、天板部１２１は、主面が平面状であって、その一部に凹凸部１２１ａを有する。凹凸部１２１ａは、例えば、天板部１２１の一部にプレス成形を行うことで形成される。凹凸部１２１ａは、天板部１２１の一部に設けられた凹部及び凸部の少なくとも一方により形成される。即ち、凹凸部１２１ａは、エンボス及びデボスの少なくとも一方の加工が施されることで形成される。

凹凸部１２１ａは、例えば、点字等の機能性やデザイン等の意匠性等の情報をキャップ本体１１１に持たせるために設けられる。本実施形態においては、図３及び図５に示すように、凹凸部１２１ａは、天板部１２１の外面側から窪む星形の凹部により形成される例を用いて説明する。凹凸部１２１ａの深さは、例えば、０．０５ｍｍ～２ｍｍである。

スカート部１２２は、一端がコーナー部１２３を介して天板部１２１と連続し、他端が開口して構成される。スカート部１２２は、天板部１２１側の端部から開口する端部まで、ベントスリット１３１ａを有する複数のナール部１３１、雌螺子部１３２及びタンパーエビデンスバンド部１３３と、を備える。

ナール部１３１、雌螺子部１３２及びタンパーエビデンスバンド部１３３は、天板部１２１と、ナール部１３１、雌螺子部１３２及びタンパーエビデンスバンド部１３３が成形されていない円筒状のスカート部１２２と、コーナー部１２３から構成されるカップ状の成形品１１１Ａをナーリング成形やロールオン成形等の加工により形成される。

ナール部１３１は、複数のベントスリット１３１ａを有し、スカート部１２２の内周面から突出する。ベントスリット１３１ａは、開封時に缶容器２００内のガスを排出する切り込みである。ベントスリット１３１ａは、ナール部１３１の一部に設けられ、外面側から内面側へと窪む凹部と、この凹部の上端部に設けられたガス排出用の切り込みを含む。

ベントスリット１３１ａの切れ込み側の端部は、他方側の端部よりもキャップ１００の径方向内方に突出している。複数のベントスリット１３１ａは、切れ込み側の端部によりキャップ本体１１１に非接着の密封部材１１２を係止して、キャップ本体１１１内に密封部材１１２を保持する。

雌螺子部１３２は、缶容器２００の雄螺子部２１２と螺合可能に構成される。雌螺子部１３２は、缶容器２００と共に成形される。即ち、雌螺子部１３２は、缶容器２００に取り付けられる前のキャップ１００の完成品においては成形されておらず、缶容器２００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１３３は、キャップ１００が缶容器２００から離間する方向であって、且つ、キャップ１００の軸方向で、缶容器２００の顎部２１１と係合する。また、タンパーエビデンスバンド部１３３は、キャップ１００の開封時に破断して、スカート部１２２から脱離するための破断部１３３ａを有する。即ち、タンパーエビデンスバンド部１３３は、スカート部１２２の端部側に破断部１３３ａ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１３２と同様に、缶容器２００と一体に組み合わされたときに、缶容器２００の顎部２１１の形状に賦形されることで、顎部２１１に係合する。

密封部材１１２は、キャップ本体１１１と別体に構成される。密封部材１１２は、キャップ本体１１１のスカート部１２２に設けられたナール部１３１の内接円の径よりも大径の外径を有する円板状である。密封部材１１２は、スカート部１２２の内周面から径方向に突出するナール部１３１のベントスリット１３１ａと、キャップ本体１１１の軸方向で係合することで、キャップ本体１１１に一体に設けられる。

密封部材１１２は、円板状の摺動層１４１と、摺動層１４１に一体に積層された円板状の密封層１４２と、を備えている。密封部材１１２は、摺動層１４１及び密封層１４２が異なる合成樹脂で形成される。密封部材１１２は、摺動層１４１に密封層１４２が一体的に積層される。例えば、密封部材１１２は、図２に示すように、厚さが一様な平板部１１２ａと、天板部１２１側の外周縁の外面が曲面で構成された曲面部１１２ｂと、を有する。換言すると、密封部材１１２は、円板状に形成され、天板部１２１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１１２は、例えば、図４に示すように、外周側の口部２１０に当接する領域が中央側よりも厚く形成された平板部１１２ａであってもよい。

摺動層１４１は、密封層１４２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１４１は、キャップ本体１１１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１４１は、天板部１２１と非接着であり、そして、天板部１２１と接触した状態で天板部１２１を摺動する。

摺動層１４１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１４１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１４１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１４１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６に示すように、摺動層１４１は、キャップ本体１１１の天板部１２１と対向して、キャップ本体１１１と別体に設けられる。摺動層１４１は、用いられる樹脂材料により、キャップ本体１１１の天板部１２１と摺動可能に構成される。摺動層１４１は、円板状に構成される。摺動層１４１の外径は、スカート部１２２の内径よりも小径であり、ナール部１３１の内接円と略同一径又は当該内接円より若干小径であり、口部２１０のカール部２１３の外径よりも大径に構成される。

図２及び図６に示すように、摺動層１４１は、例えば、厚さが一様な第１平板部１４１ａと、天板部１２１側の外周縁の外面が曲面により構成された第１曲面部１４１ｂと、第１曲面部１４１ｂの密封層１４２側に設けられた突起部１４１ｃと、を備えている。第１平板部１４１ａは、摺動層１４１の中心から口部２１０のカール部２１３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１４１ｂは、口部２１０のカール部２１３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１４１ｃは、摺動層１４１の軸方向及び天板部１２１の面方向に対して傾斜してスカート部１２２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１４１ｃは、第１曲面部１４１ｂから先端に向かって厚さが漸次減少する。

密封層１４２は、摺動層１４１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１４２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１４２に用いられる樹脂材料は、摺動層１４１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１４２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１４２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。

密封層１４２は、口部２１０と対向する側の摺動層１４１の主面に一体に設けられる。密封層１４２は、円板状に構成される。密封層１４２の外径は、スカート部１２２の内径よりも小径であり、ナール部１３１の内接円と略同一径又は当該内接円よりも若干大径であり、口部２１０のカール部２１３の外径よりも大径に構成される。即ち、密封層１４２の外径は、摺動層１４１の外径と同一か、又は、摺動層１４１の外径よりも大径に構成される。

図２及び図６に示すように、密封層１４２は、厚さが一様な第２平板部１４２ａと、天板部１２１側の外周縁の外面が曲面で構成された第２曲面部１４２ｂと、第２曲面部１４２ｂの摺動層１４１側とは反対側の主面に設けられた環状の窪み１４２ｃと、を備えている。第２平板部１４２ａは、カール部２１３と対向する主面が平面に構成される。例えば、第２平板部１４２ａは、摺動層１４１の第１平板部１４１ａと同一径に構成される。第２平板部１４２ａは、第１平板部１４１ａとともに、密封部材１１２の平板部１１２ａを構成する。なお、本実施形態においては、第１平板部１４１ａと第２平板部１４２ａとは、同一の厚さに設定されている。

第２曲面部１４２ｂは、例えば、第２平板部１４２ａのカール部２１３と対向する主面と面一の主面を有する。第２曲面部１４２ｂは、口部２１０のカール部２１３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１４２ｂは、第１曲面部１４１ｂ及び突起部１４１ｃ上に積層される。第２曲面部１４２ｂは、第１曲面部１４１ｂ及び突起部１４１ｃとともに、密封部材１１２の曲面部１１２ｂを構成する。

窪み１４２ｃは、天板部１２１を上に向けた状態でキャップ１００を配置し、密封部材１１２が天板部１２１よりも下方に落下した際に、ベントスリット１３１ａと当接する。窪み１４２ｃは、例えば、断面が半円状の環状の窪みである。

摺動層１４１及び密封層１４２は、第１曲面部１４１ｂ、突起部１４１ｃ及び第２曲面部１４２ｂがそれぞれ第１平板部１４１ａ及び第２平板部１４２ａよりも薄く構成される。

このように構成されたキャップ１００の缶容器２００の口部２１０へのキャッピング方法は、例えば、缶容器２００の口部２１０の先端部であるカール部２１３と密封部材１１２の密封層１４２とが接触するように、缶容器２００の口部２１０にキャップ１００を被せる。この状態で、キャップ本体１１１の天板部１２１に荷重を掛け、且つ、コーナー部１２３を下方（缶容器２００）に向かって絞り成形しながら、スカート部１２２をロールオン成形する。これにより、図２に示すように、キャップ１００のスカート部１２２に雌螺子部１３２が形成され、キャップ１００が缶容器２００の口部２１０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２００内に飲料が充填した状態で行われる。また、例えば、キャップ１００がキャッピングされた缶容器２００が例えばレトルト処理される。

次に、キャップ１００の製造装置１について図１、図７及び図８を用いて説明する。

製造装置１は、工場に設置され、キャップ１００の量産ラインを構成する。製造装置１は、搬送装置１１と、シェルプレス装置１２と、摺動層成形装置１３と、密封層成形装置１４と、密封部材搬送装置１５と、成形品加工装置１６と、を備えている。また、製造装置１は、搬送装置１１と、シェルプレス装置１２、摺動層成形装置１３、密封層成形装置１４、密封部材搬送装置１５及び成形品加工装置１６に接続され、予め記憶されたプログラムによってキャップ１００の製造時に各構成を制御する制御装置１９を備えている。

製造装置１は、シェルプレス装置１２で成形されたキャップ本体１１１の成形品１１１Ａを搬送装置１１で搬送し、摺動層成形装置１３及び密封層成形装置１４で密封部材１１２を成形する。また、製造装置１は、密封部材搬送装置１５で成形品１１１Ａから成形した密封部材１１２を取り出し、成形品加工装置１６で成形品１１１Ａからキャップ本体１１１を成形し、密封部材搬送装置１５で成形品１１１Ａに密封部材１１２を挿入する。製造装置１は、これらの工程を行うことで、キャップ１００を製造する。

搬送装置１１は、シェルプレス装置１２で成形された成形品１１１Ａを、摺動層成形装置１３、密封層成形装置１４、密封部材搬送装置１５、成形品加工装置１６及び密封部材搬送装置１５の順で搬送する。また、搬送装置１１は、完成したキャップ本体１１１を検査・梱包工程である次工程へ搬送するために収集するコンテナ等の収集部１７へ搬送する。

ここで、成形品１１１Ａは、天板部１２１と、ナール部１３１、雌螺子部１３２及びタンパーエビデンスバンド部１３３が成形されていない円筒状のスカート部１２２と、コーナー部１２３と、により構成されるカップ状に構成される。

図１に示すように、搬送装置１１は、例えば、各装置に渡って設けられ、成形品１１１Ａを一列で連続的に搬送するレールである。具体例として、搬送装置１１は、シェルプレス装置１２及び摺動層成形装置１３間に設けられた第１レール１１ａと、摺動層成形装置１３及び密封層成形装置１４間に設けられた第２レール１１ｂと、密封層成形装置１４及び成形品加工装置１６間に設けられた第３レール１１ｃと、成形品加工装置１６及び収集部１７間に設けられた第４レール１１ｄと、を備えている。

また、第３レール１１ｃの中途部及び第４レール１１ｄの中途部は、密封層成形装置１４及び成形品加工装置１６間、並びに、成形品加工装置１６及び収集部１７間に配置される密封部材搬送装置１５に接続される。

具体例として、第３レール１１ｃは、密封層成形装置１４からの成形品１１１Ａを密封部材搬送装置１５に供給するとともに、密封部材搬送装置１５からの成形品１１１Ａを成形品加工装置１６に供給する。即ち、第３レール１１ｃは、密封部材搬送装置１５において分断された２つのレール１１ｃ１、１１ｃ２により構成される。

同様に、第４レール１１ｄは、成形品加工装置１６からの成形品１１１Ａを密封部材搬送装置１５に供給するとともに、密封部材搬送装置１５からの成形品１１１Ａを収集部１７に供給する。即ち、第４レール１１ｄは、密封部材搬送装置１５において分断された２つのレール１１ｄ１、１１ｄ２により構成される。

シェルプレス装置１２は、シート状の金属材料をしぼり加工することで成形品１１１Ａを成形するプレス機である。図１に示すように、シェルプレス装置１２は、成形した成形品１１１Ａを一時的に保管する保管部１２ａと、保管部１２ａから搬送装置１１へ成形品１１１Ａを供給する供給部１２ｂと、を備えている。

図１に示すように、摺動層成形装置１３は、例えば、第１金型１３Ａと、搬送機構１３Ｂと、材料供給装置１３Ｃと、を備える。第１金型１３Ａは、下金型と、上金型と、下金型に接続され、下金型を駆動する下金型駆動装置と、を備えている。第１金型１３Ａは、例えば、上金型が固定型であり、下金型が上金型に対して移動する移動型である。なお、第１金型１３Ａは、成形品１１１Ａ内で摺動層１４１を成形可能な形状に適宜設定される。

搬送機構１３Ｂは、搬送装置１１で摺動層成形装置１３に搬送された成形品１１１Ａを摺動層成形装置１３内における各工程に沿って移動させるとともに、摺動層成形装置１３の二次側の搬送装置１１に移動させる。

材料供給装置１３Ｃは、摺動層１４１を成形するための樹脂材料を溶融又は軟化させ、成形品１１１Ａに所定の量を供給する。

図１に示すように、密封層成形装置１４は、第２金型１４Ａと、搬送機構１４Ｂと、材料供給装置１４Ｃと、を備えている。

第２金型１４Ａは、第１金型１３Ａと同様に、下金型と、上金型と、下金型に接続され、下金型を駆動する下金型駆動装置と、を備えている。第２金型１４Ａは、例えば、上金型が固定型であり、下金型が上金型に対して移動する移動型である。なお、第２金型１４Ａは、成形品１１１Ａ内で摺動層１４１上に密封層１４２を成形可能な形状に適宜設定される。

搬送機構１４Ｂは、搬送装置１１で密封層成形装置１４に搬送された摺動層１４１を含む成形品１１１Ａを密封層成形装置１４内における各工程に沿って移動させるとともに、密封層成形装置１４の二次側の搬送装置１１に移動させる。

材料供給装置１４Ｃは、密封層１４２を成形するための樹脂材料を溶融又は軟化させ、成形品１１１Ａ内に配置された摺動層１４１上に所定の量を供給する。

図７に示すように、密封部材搬送装置１５は、密封層成形装置１４及び成形品加工装置１６間に配置された第３レール１１ｃ並びに成形品加工装置１６及び収集部１７間に配置された第４レール１１ｄに接続される。密封部材搬送装置１５は、複数の成形品１１１Ａを保持する保持機構４１と、保持機構４１に成形品１１１Ａを所定の間隔で供給する２つの供給機構４２と、保持機構４１に保持された複数の成形品１１１Ａの密封部材１１２を搬送する密封部材搬送機構４３と、を備えている。

図７に示すように、保持機構４１は、円盤状の第１回転体４１ａと、第１回転体４１ａを回転させる駆動機構４１ｂと、を備えている。第１回転体４１ａは、外周面に複数の半円状の切り欠き４１ｃを有する。切り欠き４１ｃの曲率半径は、成形品１１１Ａの外周面の半径と同一に形成される。

第１回転体４１ａは、第３レール１１ｃの一次側のレール１１ｃ１から供給された成形品１１１Ａを切り欠き４１ｃに配置し、回転することで、二次側のレール１１ｃ２に搬送する。また、第１回転体４１ａは、レール１１ｃ１及びレール１１ｃ２の間に複数の切り欠き４１ｃが配置される。

また、第１回転体４１ａは、第４レール１１ｄの一次側のレール１１ｄ１から供給された成形品１１１Ａを切り欠き４１ｃに配置し、回転することで、二次側のレール１１ｄ２に搬送する。また、第１回転体４１ａは、レール１１ｄ１及びレール１１ｄ２の間に複数の切り欠き４１ｃが配置される。

駆動機構４１ｂは、第１回転体４１ａの回転駆動及び停止を行う。駆動機構４１ｂは、モータや回転を伝達する伝達媒体等により構成される。

供給機構４２は、第２回転体４２ａと、第２回転体４２ａを回転させる駆動機構４２ｂと、を備えている。第２回転体４２ａは、レール１１ｃ１又はレール１１ｄ１から第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃへ、成形品１１１Ａを供給する。

例えば、２つの供給機構４２は、第３レール１１ｃの一次側のレール１１ｃ１及び第４レール１１ｄの一次側のレール１１ｄ１の端部にそれぞれ設けられる。

図７に示すように、密封部材搬送機構４３は、密封部材１１２を吸着する複数の第１吸着装置５１と、成形品１１１Ａを吸着する一対の複数の第２吸着装置５２と、複数の第１吸着装置５１を移送する搬送装置５３と、真空ポンプ装置５４と、を備えている。

複数の第１吸着装置５１は、レール１１ｃ１及びレール１１ｃ２（レール１１ｄ１及びレール１１ｄ２）の間に配置される第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃと同じ配列で配置される。第１吸着装置５１は、レール１１ｃ１及びレール１１ｃ２（レール１１ｄ１及びレール１１ｄ２）の間に配置される切り欠き４１ｃと同数設けられる。第１吸着装置５１は、密封部材１１２と密着するバキュームパッドを有し、真空ポンプ装置５４等によってバキュームパッド及び密封部材１１２間を負圧にすることで、密封部材１１２を吸着させる。

第２吸着装置５２は、成形品１１１Ａを載置する載置部を真空ポンプ装置５４等によって負圧にすることで、成形品１１１Ａを吸着させる。複数の第２吸着装置５２は、レール１１ｃ１及びレール１１ｃ２の間に配置される第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃと同じ配列で配置される。一対の複数の第２吸着装置５２は、一方がレール１１ｃ１及びレール１１ｃ２間に、他方がレール１１ｄ１及びレール１１ｄ２間に配置される。

即ち、一対の複数の第２吸着装置５２は、レール１１ｃ１からレール１１ｃ２に移送される第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃに保持された成形品１１１Ａ、及び、レール１１ｄ１からレール１１ｄ２に移送される第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃに保持された成形品１１１Ａを同時に保持する。

搬送装置５３は、複数の第１吸着装置５１を複数の第２吸着装置５２のそれぞれと対向する配列で保持するとともに、一対の第２吸着装置５２間を移動させる。また、搬送装置５３は、第１吸着装置５１のバキュームパッドが、第２吸着装置に載置された成形品１１１Ａ内に設けられた密封部材１１２と接触する高さ位置、及び、第２吸着装置に載置された成形品１１１Ａから離間する高さ位置の間で、複数の第１吸着装置５１を移動させる。即ち、搬送装置５３は、複数の第１吸着装置５１を第２吸着装置に載置された成形品１１１Ａに対して重力方向に移動するとともに、複数の第１吸着装置５１を第１回転体４１ａの回転中心として１８０°回転する。

図１に示すように、成形品加工装置１６は、第１加工装置１６Ａと、第２加工装置１６Ｂと、搬送機構１６Ｃと、を備える。

第１加工装置１６Ａは、成形品１１１Ａのスカート部１２２にナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形する。

図８に示すように、第２加工装置１６Ｂは、成形品１１１Ａの天板部１２１に凹凸部１２１ａを成形する。第２加工装置１６Ｂは、金型によって天板部１２１をプレス成形するプレス装置である。

図８に示すように、第２加工装置１６Ｂは、例えば、下金型６１と、上金型６２と、金型駆動装置６３と、を備えている。第２加工装置１６Ｂは、例えば、下金型６１及び上金型６２の一方が固定型であり、下金型６１及び上金型６２の他方が移動型である。本実施形態においては、下金型６１が固定型であって、上金型６２が移動型である例を用いて説明する。

下金型６１は、成形品１１１Ａを保持可能に構成されている。下金型６１は、成形品１１１Ａのスカート部１２２が下方に延びるように、天板部１２１の内面を保持する。下金型６１は、例えば、側面がスカート部１２２と干渉することを防止可能に形成される。具体例として、下金型６１の外径は、スカート部１２２の最小内径、本実施形態においては、スカート部１２２に形成されたナール部１３１の複数のベントスリット１３１ａの内接円の直径よりも小径に設定される。

下金型６１は、凹凸部１２１ａを形成する第１凹凸部６１ａを有する。第１凹凸部６１ａは、下金型６１の、下金型６１に保持された成形品１１１Ａの天板部１２１と対向する部位に設けられる。本実施形態において天板部１２１の凹凸部１２１ａが星形の凹部であることから、第１凹凸部６１ａは、略同形状の星形の窪みである。また、第１凹凸部６１ａは、天板部１２１の厚みや成形による変形代を考慮し、凹凸部１２１ａの形状よりも若干大きく形成される。また、第１凹凸部６１ａの深さは、凹凸部１２１ａの深さよりも深く設定される。

上金型６２は、下金型６１と対向して配置される。上金型６２は、凹凸部１２１ａを形成する第２凹凸部６２ａを有する。第２凹凸部６２ａは、上金型６２の、第１凹凸部６１ａと対向する部位に設けられる。本実施形態において天板部１２１の凹凸部１２１ａが星形の凹部であることから、第２凹凸部６２ａは、星形の突起である。また、第２凹凸部６２ａは、天板部１２１の厚みや成形による変形代を考慮し、第１凹凸部６１ａよりも若干小さく、且つ、凹凸部１２１ａの形状と略同じ形状に形成される。第２凹凸部６２ａの高さは、凹凸部１２１ａの深さよりも高く設定される。

金型駆動装置６３は、移動型である上金型６２を固定型である下金型６１に対して、一方向に沿って移動させる。また、金型駆動装置６３は、下金型６１及び上金型６２で天板部１２１に凹凸部１２１ａを成形するときに、所定のプレス荷重で天板部１２１をプレスする。

搬送機構１６Ｃは、搬送装置１１で摺動層成形装置１３に搬送された成形品１１１Ａを成形品加工装置１６内における各工程に沿って移動させるとともに、成形品加工装置１６の二次側の搬送装置１１に移動させる。本実施形態においては、搬送機構１６Ｃは、例えば、第１加工装置１６Ａに成形品１１１Ａを搬送し、次いで第２加工装置１６Ｂへ成形品１１１Ａを搬送する。即ち、本実施形態においては、成形品加工装置１６は、先ず、第１加工装置１６Ａに成形品１１１Ａを搬送し、その後、第１加工装置１６Ａでナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形した成形品１１１Ａを第２加工装置１６Ｂへ搬送する例を説明する。

次に、このように構成された製造装置１を用いたキャップ１００の製造方法について、図９及び図１０を用いて説明する。図９及び図１０は、キャップ１００の製造装置１を用いたキャップ１００の製造工程の一例を成形品１１１Ａ及びキャップ１００の構成と共に示す流れ図である。なお、製造装置１を用いたキャップ１００の製造においては、制御装置１９が製造装置１の各構成１１、１２、１３、１４、１５、１６を制御するが、その説明は省略する。

先ず、シェルプレス装置１２にて、シート状の金属材料をしぼり加工し、成形品１１１Ａを成形する（ステップＳＴ１）。次いで、保管部１２ａに保管された成形品１１１Ａが供給部１２ｂから搬送装置１１に供給され、搬送装置１１は、摺動層成形装置１３へ成形品１１１Ａを搬送する。次に、摺動層成形装置１３は、成形品１１１Ａの天板部１２１上に摺動層１４１を成形する（ステップＳＴ２）。

次いで、搬送装置１１は、摺動層１４１が成形された成形品１１１Ａを密封層成形装置１４へ搬送する。次に、密封層成形装置１４は、成形品１１１Ａ内の摺動層１４１上に密封層１４２を成形する（ステップＳＴ３）。これにより、成形品１１１Ａ内に密封部材１１２が成形される。

次いで、搬送装置１１は、密封部材１１２が成形され、そして、内部に収容された成形品１１１Ａを密封部材搬送装置１５へ搬送する。次いで、密封部材搬送装置１５は、成形品１１１Ａ内の密封部材１１２を取り出す（ステップＳＴ４）。

具体例として、先ず、成形品１１１Ａは、第３レール１１ｃのレール１１ｃ１から、供給機構４２によって、第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃに順次供給され第３レール１１ｃのレール１１ｃ１及びレール１１ｃ２間にある複数の切り欠き４１ｃの全てに、密封部材１１２を含む成形品１１１Ａが配置される。これにより、複数の成形品１１１Ａは、それぞれ第２吸着装置５２に載置した状態となる。

この状態で、搬送装置５３は、複数の第１吸着装置５１を成形品１１１Ａに対向する位置に搬送し、真空ポンプ装置５４を駆動して、複数の第１吸着装置５１により成形品１１１Ａ内の密封部材１１２を吸着して第１吸着装置５１を上昇させる。これにより、密封部材１１２は、成形品１１１Ａから取り出される。次に、第１回転体４１ａが回転し、密封部材１１２が取り出された成形品１１１Ａが第３レール１１ｃのレール１１ｃ２に送り出されることで、成形品１１１Ａが成形品加工装置１６へ供給される。

次いで、搬送装置１１は、密封部材１１２が取り出された成形品１１１Ａを成形品加工装置１６へ搬送する。成形品加工装置１６は、成形品１１１Ａにナール部１３１、タンパーエビデンスバンド部１３３及び凹凸部１２１ａを成形する（ステップＳＴ５）。

具体例として、先ず、成形品加工装置１６へ搬送された成形品１１１Ａを搬送機構１６Ｃが第１加工装置１６Ａへ搬送する。次に、第１加工装置１６Ａが、成形品１１１Ａのスカート部１２２にナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形する。

次に、搬送機構１６Ｃは、ナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３が成形された成形品１１１Ａを第２加工装置１６Ｂへ搬送する。このとき、搬送機構１６Ｃは、図８に示すように、下金型６１の上面に成形品１１１Ａの天板部１２１の内面側が対向するように、下金型６１に成形品１１１Ａを搬送する。

次に、第２加工装置１６Ｂは、金型駆動装置６３により、移動型である上金型６２を下金型６１向かって下降させ、下金型６１及び上金型６２によって成形品１１１Ａの天板部１２１をプレス成形する。これにより、成形品１１１Ａの天板部１２１に凹凸部１２１ａが成形される。これにより、キャップ本体１１１が形成される。次に、金型駆動装置６３は、上金型６２を上昇させて下金型６１から退避させる。次に、搬送機構１６Ｃは、ナール部１３１、タンパーエビデンスバンド部１３３及び凹凸部１２１ａが成形された成形品１１１Ａ（キャップ本体１１１）を第４レール１１ｄに搬送する。

次いで、搬送装置１１は、成形品１１１Ａを密封部材搬送装置１５へ搬送する。次いで、密封部材搬送装置１５は、成形品１１１Ａ内に密封部材１１２を挿入する（ステップＳＴ６）。

具体例として、先ず、成形品１１１Ａは、第４レール１１ｄのレール１１ｄ１から、供給機構４２によって、第１回転体４１ａの切り欠き４１ｃに順次供給され第４レール１１ｄのレール１１ｄ１及びレール１１ｄ２間にある複数の切り欠き４１ｃの全てに、成形品１１１Ａを配置する。

次に、搬送装置５３により、密封部材１１２が吸着された複数の第１吸着装置５１を成形品１１１Ａ内に搬送し、密封部材１１２を成形品１１１Ａに挿入する。例えば、ステップＳＴ４及びステップＳＴ６は、密封部材搬送装置１５において同時に行われる。これらの工程により、キャップ１００が製造される（ステップＳＴ７）。

なお、次いで、第１回転体４１ａが回転し、キャップ１００が第４レール１１ｄのレール１１ｄ２に送り出されることで、キャップ１００が収集部１７へ収集される。一定数のキャップ１００が収集部１７へ収集されたら、キャップ１００は、次工程である、検査・梱包工程へ搬送される。

このように構成されたキャップ１００の製造方法は、成形品１１１Ａ内で密封部材１１２を成形した後に、密封部材１１２を成形品１１１Ａから取り出し、その後、天板部１２１に凹凸部１２１ａを成形する。よって、成形品１１１Ａで密封部材１１２を成形する場合であっても、凹凸部１２１ａを成形するときに成形品１１１Ａ内に密封部材１１２が配置されていない。このため、キャップ１００の製造方法は、生産性が良く、かつ、凹凸部１２１ａの成形性が良い。

また、キャップ１００の製造方法は、第１加工装置１６Ａでナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形した後に第２加工装置１６Ｂで凹凸部１２１ａをプレス成形する。このような製造方法とすることで、ナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３の成形時に凹凸部１２１ａが成形品１１１Ａに成形されていない。このため、第１加工装置１６Ａでナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形するときに、成形品１１１Ａの天板部１２１を治具等で固定する際に凹凸部１２１ａが潰れることや、凹凸部１２１ａが第１加工装置１６Ａのナール部１３１を成形する冶具等に干渉することを防止できる。よって、このようなキャップ１００の製造方法は、ナール部１３１の成形精度が低下することを防止できる。

上述したように、本発明の一実施形態に係るキャップ１００の製造方法によれば、生産性が良く、凹凸部１２１ａの成形性が良い。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。例えば、上述した例では、キャップ１００の製造方法として、第１加工装置１６Ａでナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形した後に第２加工装置１６Ｂで凹凸部１２１ａをプレス成形する例を説明したがこれに限定されない。

例えば、第２加工装置１６Ｂで凹凸部１２１ａをプレス成形した後に、第１加工装置１６Ａでナール部１３１及びタンパーエビデンスバンド部１３３を成形してもよい。このような製造方法とする場合には、例えば、第１加工装置１６Ａは、ナール部１３１を成形する冶具のうち、天板部１２１の凹凸部１２１ａと対向する領域を少なくとも凹凸部１２１ａと当接しないように逃がすことが好ましい。また、搬送機構１６Ｃは、第２加工装置１６Ｂに成形品１１１Ａを搬送した後に第１加工装置１６Ａに成形品１１１Ａを搬送すればよい。このようなキャップ１００の製造方法は、密封部材１１２を成形品１１１Ａから取り外した成形品に凹凸部１２１ａを成形できることから、成形品１１１Ａで密封部材１１２を成形する場合であっても、凹凸部１２１ａを成形するときに成形品１１１Ａ内に密封部材１１２が配置されていない。よって、キャップ１００の製造方法は、生産性が良く、凹凸部１２１ａの成形性が良い。

また、キャップ１００の製造方法の他の例としては、凹凸部１２１ａを密封部材１１２の成形と同時に成形する構成であってもよい。即ち、密封部材１１２を成形する摺動層成形装置１３の第１金型１３Ａ及び密封層成形装置１４の第２金型１４Ａの双方、又は、一方に、第１凹凸部６１ａ及び第２凹凸部６２ａを設ける構成としてもよい。そして、第１金型１３Ａ及び第２金型１４Ａ、又は、第１金型１３Ａで密封部材１１２を成形するときに、所定の荷重で天板部１２１をプレス加工すればよい。

なお、成形性を考慮すると、摺動層１４１の成形時に、第１凹凸部６１ａ及び第２凹凸部６２ａを設けた第１金型１３Ａにて摺動層１４１と同時に天板部１２１に凹凸部１２１ａを成形し、密封層１４２の成形時には、成形された凹凸部１２１ａに対応する箇所に第１凹凸部６１ａ及び第２凹凸部６２ａを設けた第２金型１４Ａにて密封層１４２を成形することが好ましい。また、密封層１４２の成形時の位置決めを割愛することを考慮すると、摺動層１４１の成形時には第１金型１３Ａに第１凹凸部６１ａ及び第２凹凸部６２ａを設けず、密封層１４２の成形時に、第２金型１４Ａに第１凹凸部６１ａ及び第２凹凸部６２ａを設け、密封層１４２と同時に凹凸部１２１ａを成形することが好ましい。

このようなキャップ１００の製造方法とすることで、密封部材１１２の成形と同時に天板部１２１に凹凸部１２１ａを成形できる。また、密封部材１１２の摺動層１４１及び密封層１４２を成形するときにおいては、樹脂材料は流動性を有することから、各層１４１、１４２を成形時に天板部１２１に凹凸部１２１ａをプレス成形しても、生産性が良く、凹凸部１２１ａの成形性が良い。加えて、密封部材１１２には、凹凸部１２１ａと同形状の凹凸が形成されることから、密封部材１１２にセンタリング用の凹凸を設けることや、密封部材１１２にデザイン等の情報性を付与することが可能となる。

また、上述した製造装置１は、成形品１１１Ａ内で密封部材１１２を成形可能、且つ、天板部１２１に凹凸部１２１ａを成形しても、生産性が良く、且つ、凹凸部１２１ａの成形性がよいのであれば、種々構成は適宜変更可能である。

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。例えば、凹凸部１２１ａを成形するための第２加工装置１６Ｂの下金型６１及び上金型６２は、一方の成形面をゴム等の弾性体により形成してもよい。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。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］ 天板部、及び、前記天板部に一体に設けられたスカート部が形成されたキャップ本体を成形する成形品の前記天板部に密封部材を成形し、
前記密封部材を前記キャップ本体から取り出し、
前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後、又は、前記密封部材を成形すると同時に、前記天板部に凹凸部を成形する、
キャップの製造方法。
［２］ 前記凹凸部の成形は、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後に行われ、
前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後であって、且つ、前記凹凸部の成形前に、前記スカート部にナール部を成形する、
［１］に記載のキャップの製造方法。
［３］ 前記凹凸部の成形は、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後に行われ、
前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後であって、且つ、前記凹凸部の成形後に前記スカート部にナール部を成形する、
［１］に記載のキャップの製造方法。
［４］ 前記凹凸部の成形は、前記密封部材の成形と同時に行われ、その後、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出して、前記スカート部にナール部を成形する、
［１］に記載のキャップの製造方法。
［５］ 前記キャップ本体内に第１樹脂材料を供給し、
前記キャップ本体の前記第１樹脂材料で摺動層を成形し、
成形した前記摺動層上に第２樹脂材料を供給し、
前記キャップ本体の前記第２樹脂材料で前記摺動層上に密封層を成形する、
［１］乃至［４］のいずれか一項に記載のキャップの製造方法。

１…製造装置、１１…搬送装置、１１ａ…第１レール、１１ｂ…第２レール、１１ｃ…第３レール、１１ｃ１…レール、１１ｃ２…レール、１１ｄ…第４レール、１１ｄ１…レール、１１ｄ２…レール、１２…シェルプレス装置、１２ａ…保管部、１２ｂ…供給部、１３…摺動層成形装置、１３Ａ…第１金型、１３Ｂ…搬送機構、１３Ｃ…材料供給装置、１４…密封層成形装置、１４Ａ…第２金型、１４Ｂ…搬送機構、１４Ｃ…材料供給装置、１５…密封部材搬送装置、１６…成形品加工装置、１６Ａ…第１加工装置、１６Ｂ…第２加工装置、１６Ｃ…搬送機構、１７…収集部、１９…制御装置、４１…保持機構、４１ａ…第１回転体、４１ｂ…駆動機構、４２…供給機構、４２ａ…第２回転体、４２ｂ…駆動機構、４３…密封部材搬送機構、５１…第１吸着装置、５２…第２吸着装置、５３…搬送装置、５４…真空ポンプ装置、６１…下金型、６１ａ…第１凹凸部、６２…上金型、６２ａ…第２凹凸部、６３…金型駆動装置、１００…キャップ、１１１…キャップ本体、１１１Ａ…成形品、１１２…密封部材、１１２ａ…平板部、１１２ｂ…曲面部、１２１…天板部、１２１ａ…凹凸部、１２２…スカート部、１２３…コーナー部、１３１…ナール部、１３１ａ…ベントスリット、１３２…雌螺子部、１３３…タンパーエビデンスバンド部、１３３ａ…破断部、１４１…摺動層、１４１ａ…第１平板部、１４１ｂ…第１曲面部、１４１ｃ…突起部、１４２…密封層、１４２ａ…第２平板部、１４２ｂ…第２曲面部、２００…缶容器、２１０…口部、２１１…顎部、２１２…雄螺子部、２１３…カール部。

Claims (5)

1. 天板部、及び、前記天板部に一体に設けられたスカート部が形成されたキャップ本体を成形する成形品の前記天板部に密封部材を成形し、
   前記密封部材を前記キャップ本体から取り出し、
   前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後に前記天板部に凹凸部を成形する、
   キャップの製造方法。
2. 前記凹凸部の成形は、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後に行われ、
   前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後であって、且つ、前記凹凸部の成形前に、前記スカート部にナール部を成形する、
   請求項１に記載のキャップの製造方法。
3. 前記凹凸部の成形は、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後に行われ、
   前記密封部材を前記キャップ本体から取り出した後であって、且つ、前記凹凸部の成形後に前記スカート部にナール部を成形する、
   請求項１に記載のキャップの製造方法。
4. 前記凹凸部の成形は、前記密封部材の成形と同時に行われ、その後、前記密封部材を前記キャップ本体から取り出して、前記スカート部にナール部を成形する、
   請求項１に記載のキャップの製造方法。
5. 前記キャップ本体内に第１樹脂材料を供給し、
   前記キャップ本体の前記第１樹脂材料で摺動層を成形し、
   成形した前記摺動層上に第２樹脂材料を供給し、
   前記キャップ本体の前記第２樹脂材料で前記摺動層上に密封層を成形する、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のキャップの製造方法。

Images