JP7326059B2 - キャップ、工具、及び、製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベントスリットを有するキャップ、キャップを製造するための工具及び製造装置に関する。

従来、容器口部を密封するキャップにおいて、キャップ本体の内面に容器口部と密接する樹脂製の密封部材を設けたものが多く使用されている。そして、このようなキャップでは、キャップの開栓時の開栓トルクを低下させるために、キャップ本体と密封部材とを非接着にする技術が提案されている。（特許文献１及び特許文献２参照）

特開２００４－２１７２９５号公報 特開２０１７－１７８４２１号公報

上述したキャップは、キャップ本体から密封部材が脱落することを防止するために、ベントスリットを有する凹部に密封部材を係止することも考えられる。しかしながら、密封部材を十分に係止するために、凹部をキャップ本体の径方向内方に深い形状とすると、ベントスリットの端部に亀裂が発生する虞がある。

そこで、周方向に延びるベントスリットの端部に軸方向に延びる縦スリットを形成することで、亀裂を生じさせることなく、凹部を径方向内方に深い形状とすることも考えられる。

しかしながら、このキャップを用いると、キャップ本体と密封部材とが非接着であることから、キャップを開栓するときに、キャップ本体が回転し、密封部材が静止したときに、凹部の縦スリットの端部が密封部材の外周縁に接触し、密封部材が損傷する虞がある。

そこで本発明は、密封部材を係止できるとともに、密封部材の損傷を防止できるキャップ、工具、及び、製造装置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非接着で別体に、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設けられ、前記キャップ本体の径方向内方に向かって窪む複数の凹部を有し、前記凹部の周方向における開栓方向の一次側並びに前記凹部の前記天板部側又は前記凹部の前記スカート部の先端側の少なくとも一方が前記スカート部と不連続であり、前記凹部の周方向における前記開栓方向の二次側が前記スカート部と連続する、前記複数の凹部で前記密封部材を支持する係止部と、を備え、前記係止部は、前記凹部の前記天板部側の端部に周方向に延びる横切断部、及び、前記凹部の前記開栓方向の一次側の端部に前記スカート部の軸方向に延びる縦切断部を有する。

本発明によれば、密封部材を係止できるとともに、密封部材の損傷を防止できるキャップ、工具、及び、製造装置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一部断面で示す側面図。 同キャップの構成を示す断面図。 同キャップのスカート部の要部構成を示す側面図。 同スカート部の要部構成を示す断面図。 同キャップを製造する製造装置の構成を模式的に示す平面図。 同製造装置に用いられる第２工具の第２突起の構成を示す斜視図。 同第２突起の構成を示す平面図。 同第２突起の構成を示す側面図。 同製造装置で製造した実施例に係るキャップ及び比較例に係るキャップの評価試験及び評価試験結果の一例を示す説明図。 本発明の第２の実施形態に係る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断面図。

以下、本発明の第１の実施形態に係るキャップ１００及びキャップ１００の製造装置１を、図１乃至図１０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２は、キャップ１００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の構成を図２中ＩＩＩ－ＩＩＩ線断面で示す断面図である。図４は、キャップ１００のスカート部１２２の凹部１３５及びベントスリット１３６の構成を示す側面図であり、図５は、スカート部１２２の凹部１３５及びベントスリット１３６の構成を示す断面図である。図６は、キャップ１００を製造する製造装置１の構成を模式的に示す平面図である。図７は、製造装置１に用いられる第２工具１２の第２突起３２の構成を示す斜視図である。図８は、第２突起３２の構成を示す平面図、図９は、第２突起３２の構成を示す側面図である。図１０は、製造装置１で製造した実施例に係るキャップ１００及び比較例に係るキャップの評価試験及び評価試験結果の一例を示す説明図である。

図１に示すように、キャップ１００は、缶容器２００に被冠される。ここで、図１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である。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よりも小径である。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成形される。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１乃至図３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によってカップ状に成形される。

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。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。図１乃至図５に示すように、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、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と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を行うことにより成形される。

ナール部１３１は、複数の凹部１３５を有する。凹部１３５は、スカート部１２２の内周面から突出する。凹部１３５は、スカート部１２２の軸方向でスカート部１２２の天板部１２１側の端部及びスカート部１２２の開口する先端側の一方、並びに、スカート部１２２の周方向で開栓方向の一次側（上流側）の端部に渡って設けられたベントスリット１３６を有する。即ち、凹部１３５は、天板部１２１側及びスカート部１２２の開口する先端側の一方並びに開栓方向の一次側がスカート部１２２と非連続であり、天板部１２１側及びスカート部１２２の先端側の他方、並びに、開栓方向の二次側（下流側）がスカート部１２２と連続する。ベントスリット１３６が形成された複数の凹部１３５は、密封部材１１２の移動を係止する係止部を構成する。本実施形態においては、凹部１３５は、天板部１２１側の端部及びスカート部１２２の開栓方向の一次側にベントスリット１３６を有する構成を説明する。

具体例として、図３乃至図５に示すように、凹部１３５の軸方向で天板部１２１側の端部１３５ａは、ベントスリット１３６の一部によって、スカート部１２２と非連続であり、スカート部１２２の内周面よりもスカート部１２２の径方向内方に位置する。凹部１３５の開栓方向の一次側の第１端部１３５ｂは、ベントスリット１３６の一部によって、スカート部１２２と非連続である。凹部１３５の開栓方向の二次側（下流側）の第２端部１３５ｃは、スカート部１２２の一部が曲げられた曲げ部であって、スカート部１２２と連続する。第２端部１３５ｃは、例えば、端部１３５ａからスカート部１２２の開口する端部（先端）側に向かって傾斜又は湾曲する。第２端部１３５ｃは、例えば、端部１３５ａからスカート部１２２の先端側に向かって、凹部１３５の開栓方向の幅が漸次減少するように、湾曲する。

図１乃至図５に示すように、ベントスリット１３６は、開栓時に缶容器２００内のガスを排出する切り込みである。図４及び図５に示すように、ベントスリット１３６は、スカート部１２２の周方向に延びる横切断部１３６ａと、スカート部１２２の軸方向に延びる縦切断部１３６ｂと、を含む。横切断部１３６ａは、凹部１３５のスカート部１２２の天板部１２１側の端部に成形される。縦切断部１３６ｂは、凹部１３５のスカート部１２２の開栓方向の上流側（一次側）の第１端部１３５ｂに成形される。例えば、縦切断部１３６ｂは、スカート部１２２の軸方向に沿って延びる。

ベントスリット１３６は、複数の凹部１３５が密封部材１１２を係止可能に、ベントスリット１３６のスカート部１２２の先端側の端部が天板部１２１側のベントスリット１３６の端部よりもキャップ１００の径方向内方に突出している。

図１に示すように、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。

図１及び図２に示すように、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成形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。破断部１３３ａは、所定の力で破断する弱化部である。

図２に示すように、密封部材１１２は、キャップ本体１１１と別体に構成される。図２及び図３に示すように、密封部材１１２は、キャップ本体１１１のスカート部１２２に設けられたベントスリット１３６を有する複数の凹部１３５の端部１３５ａの内接円の直径よりも大径の外径を有する円板状である。これにより、複数の凹部１３５は、ベントスリット１３６の横切断部１３６ａ側の端部１３５ａによりキャップ本体１１１に非接着の密封部材１１２を係止し、密封部材１１２は、キャップ本体１１１内で複数の凹部１３５の端部により保持される。よって、密封部材１１２は、キャップ本体１１１に非接着であるが、キャップ本体１１１と一体に設けられる。

図１及び図２に示すように、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、平板部１１２ａ及び曲面部１１２ｂの間に設けられた平板部１１２ａよりも肉厚な肉厚部１１２ｃと、を有する。換言すると、密封部材１１２は、円板状であり、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、肉厚部１１２ｃは、例えば、図２に示すように、密封部材１１２の外周側の口部２１０に当接する領域に存し、密封部材１１２の中央側である平板部１１２ａよりも密封層１４２の厚さが厚い。

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１及び図２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。

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。

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１に示すように、キャップ１００のスカート部１２２に雌螺子部１３２が成形され、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、このように構成されたキャップ１００の開栓について説明する。
まず、ユーザは、キャップ１００の開栓時に、キャップ本体１１１を把持した状態で、図１乃至図４において矢印で示す開栓方向にキャップ本体１１１を回転させる。すると、キャップ本体１１１は、スカート部１２２の雌螺子部１３２が口部２１０の雄螺子部２１２に沿って移動することから、キャップ本体１１１の回転角度が増加するにつれて、軸方向へキャップ本体１１１が口部２１０から離間する。

そして、密封部材１１２が口部２１０に密着していない場合には、キャップ本体１１１の複数の凹部１３５の天板部１２１側の端部１３５ａにより密封部材１１２が係止され、スカート部１２２の軸方向で密封部材１１２が保持される。よって、キャップ本体１１１が口部２１０から離間すると、密封部材１１２も口部２１０から離間する。そして、缶容器２００内の内圧が大気圧よりも高い場合に、缶容器２００内のガスが凹部１３５のベントスリット１３６を通過して外部へ排出される。

また、密封部材１１２が口部２１０に密着している場合には、キャップ本体１１１の複数の凹部１３５の天板部１２１側の端部１３５ａにより密封部材１１２が係止され、スカート部１２２の軸方向で密封部材１１２が保持される。よって、キャップ本体１１１の凹部１３５によって、密封部材１１２が口部２１０から剥離する方向に力が印加され、密封部材１１２がキャップ本体１１１から剥離し、これにより、キャップ本体１１１及び密封部材１１２が口部２１０から離間する。

なお、密封部材１１２が口部２１０に密着している場合に、キャップ本体１１１の凹部１３５が開栓方向で密封部材１１２の外周縁と接触する虞がある。しかし、凹部１３５は、第１端部１３５ｂが開栓方向の一次側に、第２端部１３５ｃが開栓方向の二次側に位置することから、開栓時においてキャップ本体１１１が回転したときに、第２端部１３５ｃが開栓方向で先端側、第２端部１３５ｃが開栓方向で後端側となる。

よって、密封部材１１２が口部２１０に密着した状態でキャップ本体１１１を開栓方向に回転させ、凹部１３５が開栓方向で密封部材１１２の外周縁と接触すると、凹部１３５は、スカート部１２２と連続する第２端部１３５ｃから密封部材１１２の外周縁に接触する。即ち、凹部１３５は、湾曲又は傾斜する第２端部１３５ｃの内面にて密封部材１１２の外周縁と接触することから、密封部材１１２の外周縁に過度な応力が生じることを抑制しながら、キャップ本体１１１を口部２１０から離間する。

このように構成されたキャップ１００によれば、スカート部１２２の周方向において、凹部１３５の一方側の第１端部１３５ｂをスカート部１２２と非連続とし、凹部１３５の他方側の第２端部１３５ｃをスカート部１２２と連続させた。これにより、凹部１３５は、スカート部１２２の外周面からの深さ、換言すると、スカート部１２２の内周面からの突出する高さを増加させても、凹部１３５の一部が破断することを抑制できる。よって、複数の凹部１３５の端部１３５ａの内接円の径を密封部材１１２の外径よりも十分に小さくすることが可能となり、複数の凹部１３５によって密封部材１１２をより確実に係止することができる。よって、キャップ本体１１１は、複数の凹部１３５によりキャップ本体１１１から脱落することを抑制できる。

また、凹部１３５は、スカート部１２２と非連続の第１端部１３５ｂをキャップ本体１１１の開栓方向の一次側に配置し、スカート部１２２と連続する第２端部１３５ｃをキャップ本体１１１の開栓方向の二次側に配置した。よって、開栓方向にキャップ本体１１１を回転させたときであって、密封部材１１２の外周縁に凹部１３５が接触する場合には、先に、凹部１３５の第２端部１３５ｃが密封部材１１２の外周縁に接触する。第２端部１３５ｃは、スカート部１２２と連続しており、また、内面が湾曲することから、密封部材１１２と面で接触するとともに、傾斜又は湾曲する面によって漸次接触する領域が増加することになる。よって、第２端部１３５ｃが密封部材１１２の外周縁に接触したときに、先に第１端部１３５ｂが接触する場合に比べて、密封部材１１２の外周縁に応力が印加されることを低減できる。また、縦切断部１３６ｂにより第１端部１３５ｂの端面はエッジ状となっているため、そのような第１端部１３５ｂが接触する場合に比べて、第２端部１３５ｃが接触しても、密封部材１１２の外周縁は傷付きにくい。このため、キャップ１００の開栓時に密封部材１１２が凹部１３５に接触した場合であっても、第２端部１３５ｃによって密封部材１１２の外周縁が損傷することを抑制できる。

また、凹部１３５は、スカート部１２２の方向で一方の端部（第２端部）が傾斜又は湾曲することから、キャップ本体１１１に密封部材１１２を挿入するときに、密封部材１１２の挿入方向で案内することになる。よって、複数の凹部１３５が密封部材１１２を係止可能に、凹部１３５のスカート部１２２内周面からの高さが設定されても、密封部材１１２のキャップ本体１１１への挿入性の低下を抑制できる。

次に、このような複数の凹部１３５を有するナール部１３１をキャップ本体１１１（成形品１１１Ａ）のスカート部１２２に成形する製造装置１を、図６乃至図９を用いて説明する。

図６に示すように、製造装置１は、第１工具１１と、第２工具１２と、駆動装置１３と、を備える。製造装置１は、キャップ本体１１１のスカート部１２２にナーリング加工を行うことで、スカート部１２２にベントスリット１３６を有する凹部１３５を複数成形する装置である。製造装置１は、例えば、駆動装置１３によって、第１工具１１及び第２工具１２を相対的に回転させることで、スカート部１２２の第１工具１１及び第２工具１２間に位置する部位に凹部１３５を成形する。

第１工具１１は、第１基部２１と、複数の第１突起２２と、第１基部２１に設けられた回転軸２３と、を備える。第１工具１１は、第１基部２１及び複数の第１突起２２がキャップ本体１１１内に配置される。

第１基部２１は、キャップ本体１１１のスカート部１２２内に配置される。第１基部２１は、スカート部１２２の内径よりも小径の外径を有する円板状である。第１基部２１は、例えば、回転軸２３を挿入する孔２１ａを有する。孔２１ａは、例えばキー溝を有する。

第１突起２２は、例えば、軸方向が第１基部２１の軸方向に沿った半円柱状である。複数の第１突起２２は、隣り合う第１突起２２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１２の後述する第２突起３２の周方向の幅よりも大きい幅に設定される。回転軸２３は、第１基部２１に固定される。

第２工具は、スカート部１２２に凹部１３５及びベントスリット１３６を成形する工具である。図６乃至図９に示すように、第２工具１２は、第２基部３１と、複数の第２突起３２と、を備える。第２基部３１は、例えば、円板状である。第２基部３１は、例えば、第１基部２１の外径及びスカート部１２２の外径よりも大径の外径に設定される。なお、第２基部３１は、第１工具１１とともに凹部１３５及びベントスリット１３６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、円板状でなく、四半円状や半円状であってもよく、また、円弧状であってもよい。また、第２基部３１は、回転可能であってもよく、また、第１基部２１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３２は、ベントスリット１３６を有する凹部１３５をスカート部１２２に成形する。図７及び図９に示すように、第２突起３２は、例えば、軸方向で一端面３２ａが軸方向に直交する平面状であり、先端で軸方向の厚さが最も小さくなるように、他端面３２ｂが軸方向に対して傾斜する傾斜面状である。また、図７及び図８に示すように、第２突起３２は、第２基部３１の周方向で一方側に形成され、凹部１３５の第１端部１３５ｂを成形する第１加工部３２ｃ、及び、第２基部３１の周方向で他方側に形成され、凹部１３５の第２端部１３５ｃを成形する第２加工部３２ｄを有する。

第２突起３２の一端面３２ａは、スカート部１２２にベントスリット１３６の横切断部１３６ａを成形する。第２突起３２の他端面３２ｂは、スカート部１２２を曲げ加工することで、ベントスリット１３６を除く凹部１３５を成形する。他端面３２ｂの第１加工部３２ｃ側は、例えば、平面状であり、他端面３２ｂの第２加工部３２ｄ側は、例えば、曲面状である。なお、第２突起３２の一端面３２ａ及び他端面３２ｂは、ベントスリット１３６の横切断部１３６ａの凹部１３５に対する位置に応じて、第２基部３１の軸方向における第２突起３２の端部のいずれかに配置される。

第１加工部３２ｃは、周方向の端面が平面状である。第１加工部３２ｃは、例えば、先端側が周方向で第２突起３２の中心に向かって傾斜する。第１加工部３２ｃは、周方向の側面３２ｃ１でスカート部１２２に凹部１３５の第１端部１３５ｂであるベントスリット１３６の縦切断部１３６ｂを成形する。第１加工部３２ｃは、スカート部１２２に、凹部１３５の開栓方向で一次側の第１端部１３５ｂを成形する。

第２加工部３２ｄは、周方向で第２基部３１側から先端に向かって幅が漸次減少し、周方向の端面が軸方向に対して傾斜するか、又は、湾曲する。本実施形態において、第２加工部３２ｄは、周方向の端面が湾曲する例を用いて説明する。第２加工部３２ｄは、先端が図８に示す平面視で四半円状である。第２加工部３２ｄは、周方向の側面３２ｄ１が、スカート部１２２を曲げ加工し、凹部１３５の曲げ部の一部である第２端部１３５ｃを成形する。第２加工部３２ｄは、スカート部１２２に、凹部１３５の開栓方向で二次側の第２端部１３５ｃを成形する。

駆動装置１３は、第１工具１１及び第２工具１２を相対的に回転させる駆動源である。駆動装置１３は、例えば、回転軸２３を回転させる。駆動装置１３は、例えば、モータやモータの回転を回転軸２３に伝達する伝達機構等である。駆動装置１３は、第１工具１１を一方向に回転させる。例えば、図６中矢印で示すように、駆動装置１３は、第１工具１１を、キャップ１００の開栓方向と同方向に回転させる。

なお、駆動装置１３は、第１工具１１及び第２工具１２を相対的に回転できればよく、第１工具１１の回転軸２３を介して第１基部２１を回転させるのではなく、第２工具１２の第２基部３１を回転させる構成であってもよく、また、第１基部２１及び第２基部３１の双方を回転させてもよい。また、駆動装置１３は、例えば、第１工具１１にキャップ本体１１１を配置する初期位置、及び、第１工具１１及び第２工具１２が所定の位置関係にあり、キャップ本体１１１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製造装置１は、キャップ本体１１１が第１工具１１に配置され、そして、第１工具１１及び第２工具１２が所定の位置関係にある状態で第１工具１１及び第２工具１２を相対回転させる。このとき、第１工具１１の第１基部２１及び複数の第１突起２２の外接円の径がスカート部１２２の内径よりも小径であることから、キャップ本体１１１の中心は、回転軸２３の回転中心に対して偏心しており、スカート部１２２の一部が第２工具１２に向かって押圧される。

第１工具１１及び第２工具１２が所定の回転位置となると、図６に示すように、第１工具１１の隣り合う二つの第１突起２２の間に第２工具１２の一つの第２突起３２が位置する。また、このとき、スカート部１２２の一部が隣り合う二つの第１突起２２及び第２工具１２の一つの第２突起３２により挟み込まれる。

このため、隣り合う二つの第１突起２２とスカート部１２２の内周面の一部が密着するとともに、スカート部１２２の外周面の一部が第２突起３２により押圧される。これにより、第２突起３２によりスカート部１２２にベントスリット１３６が成形されるとともに、ベントスリット１３６を除く凹部１３５が曲げ加工される。そして、スカート部１２２にナール部１３１を成形すべく、スカート部１２２を一回転させることで、スカート部１２２にベントスリット１３６を有する複数の凹部１３５が成形される。

このような製造装置１によれば、第２工具１２の第２突起３２によって、横切断部１３６ａ及び縦切断部１３６ｂを有するベントスリット１３６を加工できるとともに、凹部１３５を曲げ加工することができる。これにより、製造装置１は、容易にスカート部１２２に凹部１３５を成形することができるとともに、凹部１３５を成形するときに、凹部１３５に加わるストレスや応力を低減できる。よって、製造装置１は、第２工具１２によって、凹部１３５の端部に意図しない亀裂等の破断及び破断によるバリが生じることを防止できる。このため、製造装置１は、凹部１３５の曲げ量を増加することが可能となり、密封部材１１２を係止できる寸法形状の凹部１３５をスカート部１２２に成形できる。即ち、製造装置１で製造したキャップ１００は、上述したキャップ１００と同じ効果を奏する。

また、製造装置１は、キャップ１００の開栓方向と第１工具１１及び第２工具１２の相対的な回転方向を同じ方向に設定した。これにより、スカート部１２２に第２突起３２の第２加工部３２ｄが先に当接してベントスリット１３６の横切断部１３６ａを加工するとともに、凹部１３５の第２端部１３５ｃ側から曲げ加工を行う。そして、キャップ本体１１１の回転が進むにつれて、漸次横切断部１３６ａの加工及び凹部１３５の曲げ加工を行い、そして、凹部１３５の成形の終盤において縦切断部１３６ｂを加工する。

このため、製造装置１は、スカート部１２２の第２突起３２が抜ける側のみスカート部１２２を軸方向に沿って切断することができる。即ち、製造装置１は、凹部１３５の成形初期において、成形始めとして、先ず、湾曲する側面３２ｄ１を有する第２加工部３２ｄによって変形量が少ない第２端部１３５ｃ側から、凹部１３５のスカート部１２２の先端側の曲げ及び第２端部１３５ｃの曲げを行う。そして、製造装置１は、スカート部１２２に凹部１３５の成形が進行したときに、第１加工部３２ｃによりベントスリット１３６の縦切断部１３６ｂを成形する。

よって、製造装置１は、凹部１３５の成形時において、最もスカート部１２２の伸び等の変形が生じ、凹部１３５に応力が最も生じるときに、縦切断部１３６ｂを成形することで、凹部１３５の成形時にスカート部１２２に加わる応力やストレスを低減することができる。このように、製造装置１は、キャップ１００の開栓方向と第１工具１１及び第２工具１２の相対的な回転方向を同じ方向に設定することで、好適に、凹部１３５の端部に意図しない破断及び破断によるバリが生じることを防止できる。

また、凹部１３５にバリが生じることを防止できることから、バリを要因とする不具合、例えば、バリが剥離して缶容器２００内に侵入することを防止できるとともに、密封部材１１２をキャップ本体１１１に挿入するときに、密封部材１１２が損傷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、第２工具１２を有する製造装置１によれば、密封部材１１２を係止できるとともに、密封部材１１２の損傷を防止できる。

次に、このように構成されたキャップ１００及び製造装置１の特徴を評価する評価試験及び評価結果について、図１０を用いて説明する。

本評価試験は、本実施形態のキャップ１００として、製造装置１を用いて成形した凹部１３５である実施例と、比較例１乃至比較例３を用いて行った。なお、図１０中において、実施例及び各比較例における第２突起の斜視モデル、平面視及び側面視における形状、基準となる従来のキャップの複数の凹部の内接円の径に対する目標とする実施例及び各比較例の複数の凹部の内接円の径の差、製造装置の平面図、及び、成形後の凹部の状態をそれぞれ示す。また、実施例及び比較例１乃至比較例３は、第２突起の形状が異なる点以外は、同様の製造装置及びキャップ本体１１１を用いた。

評価試験としては、キャップ本体１１１のスカート部１２２に凹部を成形し、成形した凹部を確認し、凹部にベントスリット以外の意図しない亀裂が生じているか否かを判断した。また、実施例及び各比較例は以下の構成とした。

(実施例)
実施例の第２突起３２の形状は、上述した実施形態に係る第２工具１２の第２突起３２と同形状とした。また、従来のキャップの複数の凹部の内接円の径に対して実施例１の第２突起３２で成形される複数の凹部１３５の内接円の径を０．４ｍｍ小さく設定した。即ち、一つの凹部１３５のスカート部１２２の内周面からの高さを、従来のキャップの凹部に対して０．２ｍｍ高く設定した。

（比較例１）
比較例１の第２突起の形状は、第２突起の一端面が、スカート部１２２にベントスリット１３６の横切断部１３６ａを成形する平面状であり、第２突起の他端面が、所定の曲率半径で湾曲し、第２突起の先端に向かって傾斜する。なお、比較例１の第２突起は、ベントスリット１３６の縦切断部１３６ｂは成形しない。また、第２突起は、第２基部３１の外周面から所定の角度で傾斜することで、先端に向かって漸次周方向の幅が狭くなり、先端が所定の曲率半径の半円状である。

また、従来のキャップの複数の凹部の内接円の径に対して比較例１の第２突起で成形される複数の凹部１３５の内接円の径を０．１ｍｍ小さく設定した。即ち、一つの凹部のスカート部１２２の内周面からの高さを、従来のキャップの凹部に対して０．０５ｍｍ高く設定した。

（比較例２）
比較例２の第２突起の形状は、第２突起の一端面が、スカート部１２２にベントスリット１３６の横切断部１３６ａを成形する平面状であり、第２突起の他端面が、平面状であり、第２突起の先端に向かって傾斜する。なお、比較例２の第２突起は、周方向の両端でベントスリット１３６の縦切断部１３６ｂを成形する。また、第２突起は、第２基部３１の外周面から所定の角度で傾斜することで、先端に向かって漸次周方向の幅が狭くなり、先端が第２基部３１の外周面の接線方向に沿って延びる。

また、従来のキャップの複数の凹部の内接円の径に対して比較例２の第２突起で成形される複数の凹部１３５の内接円の径を０．３ｍｍ小さくした。即ち、一つの凹部のスカート部１２２の内周面からの高さを、従来のキャップの凹部に対して０．１５ｍｍ高く設定した。

（比較例３）
比較例３の第２突起の形状は、第２突起の一端面が、スカート部１２２にベントスリット１３６の横切断部１３６ａを成形する平面状であり、第２突起の他端面が、平面状であり、第２突起の先端に向かって傾斜する。なお、比較例３の第２突起は、周方向の両端でベントスリット１３６の縦切断部１３６ｂを成形する。また、第２突起は、第２基部３１の外周面から先端に向かって周方向の幅を一定にした。

また、従来のキャップの複数の凹部の内接円の径に対して比較例３の第２突起で成形される複数の凹部１３５の内接円の径との差を０．２ｍｍとした。即ち、一つの凹部のスカート部１２２の内周面からの高さを、従来のキャップの凹部に対して０．１０ｍｍ低く設定した。

（評価試験結果）
図１０に示すように、比較例１乃至比較例３の凹部には、ベントスリット以外の亀裂が凹部に生じていた。これに対し、実施例の凹部１３５には、ベントスリット１３６以外の亀裂は生じなかった。実施例は各比較例よりも凹部のスカート部１２２の内周面からの高さが高く設定されるところ、この結果から、凹部のスカート部１２２の内周面からの高さと亀裂が関係ないことがわかる。また、比較例２及び比較例３は、ベントスリットとして縦切断部を二箇所に設ける構成であるが、亀裂が生じていたことから、縦切断部を設けるだけでは凹部に亀裂が生じることを防止しできないこともわかる。

これらのことからも明らかなように、本実施形態のキャップ１００及び製造装置１によれば、密封部材１１２を係止できるように、複数の凹部１３５の内接円の内径を従来よりも小径としても、亀裂等の破損やバリが凹部に生じ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、図１１及び図１２に示すように、キャップ１００は、ナール部１３１に、ベントスリット１３６を有する複数の凹部１３５に加えて、ベントスリット１３６を有さない、複数、例えば、３又は４の第２凹部１３７を有する構成であってもよい。このような複数の第２凹部１３７は、複数の凹部１３５とともに、又は、複数の凹部１３５とは別に、密封部材１１２を係止する。また、このような第２凹部１３７は、例えば、図１１に示すように、スカート部１２２の軸方向で複数の凹部１３５よりも天板部１２１側に配置される構成であってもよい。

また、凹部１３５の数やベントスリット１３６の開口面積は、キャップ１００や缶容器２００の形状、缶容器２００に収容する内容物、缶容器２００内の内圧等によって適宜設定可能である。また、キャップ１００に用いられる密封部材１１２は、キャップ本体１１１に対して非接着であり、缶容器２００の口部２１０を密封可能であれば、適宜設定可能である。

また、上述した例では、凹部１３５は、天板部１２１側の端部及びスカート部１２２の開栓方向の一次側の端部にベントスリット１３６を有する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、凹部１３５は、スカート部１２２の軸方向でスカート部１２２の先端側及びスカート部１２２の周方向で開栓方向の一次側の端部にベントスリット１３６を有する構成であってもよい。これにより、縦切断部１３６ｂは、横切断部１３６ａから天板部１２１側に延びるように形成され、横切断部１３６ａの天板部１２１側に凹部１３５が形成されることから、径方向内方に窪む凹部１３５の壁面によって密封部材１１２が係止される。また、このような凹部１３５を形成可能に、第２工具１２の形状も適宜変更可能であることは勿論である。また、横切断部１３６ａは、凹部１３５の天板部１２１側及びスカート部１２２の先端側の両方に形成される構成であっても良い。このような横切断部１３６ａとする場合には、凹部１３５の天板部１２１側及びスカート部１２２の先端側の両方に横切断部１３６ａを形成するために、例えば、第２工具１２の第２突起３２を、軸方向で両端面３２ａ、３２ｂを平面状とし、開栓方向の二次側を曲げる形状としてもよい。

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。
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設けられ、前記キャップ本体の径方向内方に向かって窪む複数の凹部を有し、前記凹部の周方向における開栓方向の一次側並びに前記凹部の前記天板部側又は前記凹部の前記スカート部の先端側の少なくとも一方が前記スカート部と不連続であり、前記凹部の周方向における前記開栓方向の二次側が前記スカート部と連続する、前記複数の凹部で前記密封部材を支持する係止部と、
を備えるキャップ。
［２］ 前記係止部は、前記凹部の前記天板部側の端部に周方向に延びる横切断部、及び、前記凹部の前記開栓方向の一次側の端部に前記スカート部の軸方向に延びる縦切断部を有する、［１］に記載のキャップ。
［３］ 前記係止部は、前記凹部の前記開栓方向の二次側の端部が前記凹部の前記横切断部から前記スカート部の先端側に向かって傾斜又は湾曲する、［２］に記載のキャップ。
［４］ 前記複数の凹部の前記天板部側の端部の内接円の径は、前記密封部材の外径よりも小さい、［１］乃至［４］のいずれか一項に記載のキャップ。
［５］ キャップ本体に設けられる筒状のスカート部内に配置される円板状の第１基部及び外周面に複数の第１突起が形成された第１工具と径方向で対向して設けられる所定の曲率の外周面を有する、前記第１基部と相対的に回転する第２基部と、
前記第２基部の外周面に設けられ、前記スカート部の一部を、前記キャップ本体の開栓方向で一次側並びに前記キャップ本体の天板部側及び前記スカート部の先端側の少なくとも一方で切断するとともに、前記開栓方向の二次側で曲げて凹部を成形する、前記第１基部及び前記第２基部が相対的に回転することで、順次前記第１工具の隣り合う前記第１突起間に配置される複数の第２突起と、
を備える工具。
［６］ 前記第２突起は、前記凹部の前記キャップ本体の天板部側を前記第１基部又は前記第２基部の回転方向に沿って切断し、前記凹部の前記開栓方向の一次側を前記第１基部又は前記第２基部の回転中心に沿って切断する、
［５］に記載の工具。
［７］ 前記第２突起は、前記凹部の前記開栓方向の二次側から前記スカート部の先端に向かって傾斜状又は湾曲状に曲げる、［６］に記載の工具。
［８］ 前記第１基部又は前記第２基部の回転方向は、前記開栓方向と同方向である、［５］乃至［７］のいずれか一項に記載の工具。
［９］ キャップ本体に設けられる筒状のスカート部内に配置される円板状の第１基部、及び、前記第１基部の外周面に形成された複数の第１突起を有する第１工具と、
前記第１工具と径方向で対向して設けられ、所定の曲率の外周面を有する、前記第１基部と相対的に回転する第２基部、並びに、前記第２基部の外周面に設けられ、前記スカート部の一部を、前記キャップ本体の開栓方向で一次側並びに前記キャップ本体の天板部側及び前記スカート部の先端側の少なくとも一方で切断するとともに、前記開栓方向の二次側で曲げる、前記第１基部及び前記第２基部が相対的に回転することで、順次前記第１工具の隣り合う前記第１突起間に配置される複数の第２突起を具備する第２工具と、
前記第１工具及び前記第２工具の少なくとも一方を回転させる駆動装置と、
を備える、製造装置。

１…製造装置、１１…第１工具、１２…第２工具、１３…駆動装置、２１…第１基部、２１ａ…孔、２２…第１突起、２３…回転軸、３１…第２基部、３２…第２突起、３２ａ…一端面、３２ｂ…他端面、３２ｃ…第１加工部、３２ｃ１…側面、３２ｄ…第２加工部、３２ｄ１…側面、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、１１２ｃ…肉厚部、１２１…天板部、１２２…スカート部、１２３…コーナー部、１３１…ナール部、１３２…雌螺子部、１３３…タンパーエビデンスバンド部、１３３ａ…破断部、１３５…凹部、１３５ａ…端部、１３５ｂ…第１端部、１３５ｃ…第２端部、１３６…ベントスリット、１３６ａ…横切断部、１３６ｂ…縦切断部、１３７…第２凹部、１４１…摺動層、１４２…密封層、２００…缶容器、２１０…口部、２１１…顎部、２１２…雄螺子部、２１３…カール部。

Claims (3)

1. 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非接着で別体に、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設けられ、前記キャップ本体の径方向内方に向かって窪む複数の凹部を有し、前記凹部の周方向における開栓方向の一次側並びに前記凹部の前記天板部側又は前記凹部の前記スカート部の先端側の少なくとも一方が前記スカート部と不連続であり、前記凹部の周方向における前記開栓方向の二次側が前記スカート部と連続する、前記複数の凹部で前記密封部材を支持する係止部と、
   を備え、
   前記係止部は、前記凹部の前記天板部側の端部に周方向に延びる横切断部、及び、前記凹部の前記開栓方向の一次側の端部に前記スカート部の軸方向に延びる縦切断部を有する、キャップ。
2. 前記係止部は、前記凹部の前記開栓方向の二次側の端部が前記凹部の前記横切断部から前記スカート部の先端側に向かって傾斜又は湾曲する、請求項１に記載のキャップ。
3. 前記複数の凹部の前記天板部側の端部の内接円の径は、前記密封部材の外径よりも小さい、請求項１又は請求項２に記載のキャップ。