JP7356238B2 - ネジ付きキャップと容器口部とを締め付けるキャッピング方法およびキャップ巻締め装置 - Google Patents

Description

本発明は、下部にＴＥバンドを備えたネジ付きキャップを、容器口部にネジ係合するキャップ巻締め装置に関するものであり、特に、ネジ付きキャップを把持し、容器口部に向かって押圧しながら回転させてネジ係合するキャップ巻締め装置に関する。

従来、ネジ付きキャップを容器口部にネジ係合するキャップ巻締め装置として、ネジ付きキャップを把持し、容器口部に向かって押圧しながら回転させることによって巻締めするものが公知である。
例えば、特許文献１に記載のキャップ巻締め装置は、容器１を把持する容器把持部（容器把持機構２）と、容器把持部（容器把持機構２）の直上に位置し、ネジ付きキャップ（キャップ５）を把持可能なチャック（エアーチャック）を有するとともに容器把持部（容器把持機構２）に向かって昇降可能に設けられたキャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）と、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）を回転させる回転用モータ（トルクモータ３）と、制御装置８とを有し、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）は、一対のスプライン軸４１ａ、４１ｂを介して回転用モータ（トルクモータ３）に相対距離を調整可能に連結されている。

この特許文献１に記載のキャップ巻締め装置は、ネジ付きキャップ（キャップ５）をキャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）のチャック（エアーチャック）で把持し、容器把持部（容器把持機構２）が容器１を把持すると、回転用モータ（トルクモータ３）およびキャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）を降下してネジ付きキャップ（キャップ５）を容器１の容器口部（口部）に嵌合させる。
このとき、ネジ付きキャップ（キャップ５）が容器１の容器口部（口部）に嵌合した際、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）は降下を停止するが、回転用モータ（トルクモータ３）はキャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）との相対距離を縮めながら降下が継続される。

次に、制御装置８によって回転用モータ（トルクモータ３）を相対的に小さな指令トルク１０で逆転方向に起動し、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）をネジ付きキャップ（キャップ５）の開栓方向に回転させると、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）はその回転によってネジ付きキャップ（キャップ５）と容器１の容器側ネジ部（ネジ部）の傾斜に沿って徐々に上昇し、やがてネジ付きキャップ（キャップ５）と容器１との両ネジ部の先端部の係合が外れると、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）は急激に落下する。
制御装置８は、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）の急激な落下位置を取得し、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）の回転を停止すると、ネジ付きキャップ（キャップ５）と容器１との両ネジ部の先端部が向き合うため、適正なネジ係合が可能な状態となり、急激な落下位置を始点として予め定めた回転角度だけ回転用モータ（トルクモーター３）を相対的に大きな指令トルク１１で正回転させてネジ付きキャップ（キャップ５）を容器１へ螺合させるものである。

これによって、ネジ付きキャップ（キャップ５）を容器１の容器口部（口部）に嵌合させた際、ネジ付きキャップ（キャップ５）と容器１の口部位置がずれてベレーキャップと呼ばれる斜め嵌合状態を防止できるものである。
また、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）の急激な落下によって容器口部（口部）のネジとネジ付きキャップ（キャップ５）のネジとの係合を適正にすることができるものであるとともに、容器１やネジ付きキャップ（キャップ５）の濡れ状態等が変動しても可及的に一定のネジ付きキャップ（キャップ５）の開栓トルクを得ることができるものである。

特公平７－８６０３４号公報

ところが、上記特許文献等で公知のキャップ巻締め装置は、未だ改善の余地があった。

すなわち、特許文献１等で公知のキャップ巻締め装置は、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）が急激な落下をした際、ネジ付きキャップ（キャップ５）と容器１の容器口部（口部）のネジ部の始端に過剰な荷重がかかることで変形され、両ネジ部が噛み合わなくなる虞があった。
また、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）の逆回転時に押圧力が高いままだと、キャッパーヘッド（キャッピングヘッド４）の逆回転中にネジ付きキャップ（キャップ５）と容器１の容器口部（口部）のネジ部が互いを乗り越える際に、両ネジ部が潰れたり削れたりしてしまう虞があり、ネジ付きキャップ（キャップ５）が容器１の容器口部（口部）に正常に取り付けられなくなる虞や、ネジ部の削れた部分が、ネジ付きキャップ（キャップ５）を開封し内容物を消費する時に異物として消費者から認識されてしまう虞があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、ネジ部の始端や中間部にかかる荷重を抑制でき、ネジ付きキャップや容器口部が傷つくことなく、確実に閉栓可能なキャップ巻締め装置を提供することを目的とするものである。

本発明のキャッピング方法は、ネジ付きキャップと、容器口部とを締め付けるキャッピング方法であって、前記ネジ付きキャップには、主部と、前記主部の下部に接続されたタンパーエビデンスバンドとが設けられ、前記主部は、天面壁と、前記天面壁から垂下するスカート壁と、前記スカート壁に形成されたキャップ側ネジ部とを有し、前記タンパーエビデンスバンドは、被係止部を有し、前記容器口部には、前記キャップ側ネジ部にネジ係合可能な容器側ネジ部と、前記被係止部と係合可能な係合部とが設けられ、前記ネジ付きキャップを前記容器口部へ第１押圧力で押圧して前記キャップ側ネジ部と前記容器側ネジ部とを接触させるとともに前記被係止部を前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置させ、前記ネジ付きキャップを第２押圧力で押圧しながら前記キャップ側ネジ部と前記容器側ネジ部との導入開始位置まで開栓方向へ回転させ、前記ネジ付きキャップを第３押圧力で押圧しながら前記キャップ側ネジ部と前記容器側ネジ部との閉栓完了位置まで閉栓方向へ回転させ、前記第２押圧力は、前記第１押圧力および第３押圧力よりも低く設定されていることにより、前記課題を解決するものである。
本発明のキャップ巻締め装置は、ネジ付きキャップと、容器口部とを締め付けるキャップ巻締め装置であって、前記ネジ付きキャップには、主部と、前記主部の下方に形成されたタンパーエビデンスバンドとが設けられ、前記主部は、天面壁と、前記天面壁から垂下するスカート壁と、前記スカート壁に形成されたキャップ側ネジ部とを有し、前記タンパーエビデンスバンドは、被係止部を有し、前記容器口部には、前記キャップ側ネジ部にネジ係合可能な容器側ネジ部と、前記被係止部と係合可能な係合部とが設けられ、前記キャップ巻締め装置は、前記ネジ付きキャップをチャックで把持し押圧可能なキャッパーヘッドと、前記キャッパーヘッドの押圧力を調整する押圧調整手段と、前記キャッパーヘッドの回転角度を調整可能且つ、前記ネジ付きキャップの中心軸を回転軸として開閉栓方向に回転可能な回転調整手段と、前記キャップ側ネジ部の始端と前記容器側ネジ部の始端との相対位置を検出可能な始端位置検出手段とを有し、前記回転調整手段は、前記被係止部が前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置した状態の前記キャッパーヘッドを、前記ネジ付きキャップの開栓方向へ回転可能に構成されるとともに、前記キャップ側ネジ部の始端が前記容器側ネジ部の始端にネジ係合可能な導入開始位置に到達した状態の前記キャッパーヘッドを、前記ネジ付きキャップの閉栓方向へ回転可能に構成され、前記押圧調整手段は、前記被係止部を前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置させるように前記キャッパーヘッドの押圧力を調整可能に構成されるとともに、前記キャッパーヘッドが前記ネジ付きキャップの開栓方向へ回転している際の前記キャッパーヘッドの押圧力を、前記被係止部を前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置させる際の押圧力および前記キャップ側ネジ部の始端が前記容器側ネジ部の始端にネジ係合可能な導入開始位置に到達した状態の前記キャッパーヘッドを閉栓方向へ回転させる際の押圧力よりも低く調整するように構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係るキャッピング方法は、ネジ付きキャップを容器口部へ第１押圧力で押圧してキャップ側ネジ部と容器側ネジ部とを接触させるとともに被係止部を容器側ネジ部と係合部との間に位置させ、ネジ付きキャップを第２押圧力で押圧しながらキャップ側ネジ部と容器側ネジ部との導入開始位置まで開栓方向へ回転させ、ネジ付きキャップを第３押圧力で押圧しながらキャップ側ネジ部と容器側ネジ部との閉栓完了位置まで閉栓方向へ回転させるため、キャップ側ネジ部と容器側ネジ部とを正常に噛み合わせることができるとともに、閉栓完了位置までに必要な押圧力で確実に巻締めることができる。
また、第２押圧力は、第１押圧力よりも低く設定しているため、キャップ側ネジ部と容器側ネジ部との導入開始位置までネジ付きキャップを開栓方向へ回転させる際、キャップ側ネジ部が容器側ネジ部を乗り越えるような強い押圧力をネジ付きキャップに与えることがなくなり、キャップ側ネジ部や容器側ネジ部の潰れや削れを確実に防止できる。
また、第２押圧力は、第３押圧力よりも低く設定しているため、ネジ付きキャップを容器口部に閉栓する際、ネジ付きキャップと容器口部とを傾きなく確実に閉栓するために必要な押圧力が、ネジ付きキャップを開栓方向へ回転させる際にキャップ側ネジ部と容器側ネジ部に潰れたり削れてしまうような大きな押圧力であっても、それぞれの動作に適した押圧力を選択することができ、ネジ付きキャップや容器口部の破損を確実に防止できる。

請求項２に係るキャップ巻締め装置は、キャッパーヘッドの押圧力を調整する押圧調整手段と、キャッパーヘッドの回転角度を調整可能且つ、ネジ付きキャップの中心軸を回転軸として開閉栓方向に回転可能な回転調整手段と、キャップ側ネジ部の始端と容器側ネジ部の始端との相対位置を検出可能な始端位置検出手段とを有し、回転調整手段は、被係止部が容器側ネジ部と係合部との間に位置した状態のキャッパーヘッドをネジ付きキャップの開栓方向へ回転可能に構成されるとともに、キャップ側ネジ部の始端が容器側ネジ部の始端に係合可能な導入開始位置に到達した状態のキャッパーヘッドをネジ付きキャップの閉栓方向へ回転可能に構成されているため、キャップ側ネジ部と容器側ネジ部とが導入開始位置から完全に閉栓されるまでの所定の回転角度を予め取得し、導入開始位置から閉栓されるまでのキャッパーヘッドの回転角度を設定することによって、ネジ付きキャップが容器口部を確実に閉栓したことを確認できるとともに、必要以上に閉栓方向に回転してネジ付きキャップを破損させてしまうことや、閉めすぎによる開栓トルクの上昇を防止できる。
また、押圧調整部は、被係止部を容器側ネジ部と係合部との間に位置させるようにキャッパーヘッドの押圧力を調整可能に構成されるとともに、キャッパーヘッドがネジ付きキャップの開栓方向へ回転している際のキャッパーヘッドの押圧力を、被係止部を容器側ネジ部と係合部との間に位置させる際の押圧力よりも低く調整するように構成されているため、ネジ付きキャップを開栓方向へ回転させている間は、キャップ側ネジ部が容器側ネジ部を乗り越えるような強い押圧力をネジ付きキャップに与えることがなくなり、急激にキャッパーヘッドが落下した際におけるキャップ側ネジ部や容器側ネジ部の潰れや削れを確実に防止できる。
また、押圧調整部は、キャッパーヘッドがネジ付きキャップの開栓方向へ回転している際のキャッパーヘッドの押圧力を、キャップ側ネジ部の始端が容器側ネジ部の始端にネジ係合可能な導入開始位置に到達した状態のキャッパーヘッドを閉栓方向へ回転させる際の押圧力よりも低く調整するように構成されているため、ネジ付きキャップを容器口部に閉栓する際、ネジ付きキャップと容器口部とを傾きなく確実に閉栓するために必要な押圧力が、ネジ付きキャップを開栓方向へ回転させる際にキャップ側ネジ部と容器側ネジ部に潰れたり削れてしまうような大きな押圧力であっても、それぞれの動作に適した押圧力を選択することができ、ネジ付きキャップや容器口部の破損を確実に防止できる。

請求項３に記載の構成によれば、押圧調整手段は、カムと、キャッパーヘッドに設けられた荷重発生用スプリングとを有し、荷重発生用スプリングは、カムとキャッパーヘッドとの相対距離の変化によって圧縮量を調整されることで押圧力を変化させるため、例えば、ロータリー式のキャップ巻締め装置に対応するようにカムとキャッパーヘッドとを設置した場合、ロータリー式のキャップ巻締め装置の回転移動時の角度位置ごとに変化するカムの高さによってキャッパーヘッドとカムとの位置関係が変化することにより、荷重発生用スプリングを伸縮させ、キャッパーヘッドの押圧力をロータリー機上の角度位置ごとに一定の値に変化させることができるとともに、荷重発生用スプリングを取り替えまたは圧縮量調整のみで、キャッパーヘッドの押圧力を簡単に調整できる。
請求項４に記載の構成によれば、回転調整手段は、キャッパーヘッドの回転角度を検出可能な回転検出手段を有しているため、キャッパーヘッドの実際の回転角度を捉えることで、回転調整手段で規定した回転角度との差を確認し、キャッパーヘッドによるネジ付きキャップの容器口部への閉栓をより確実に実施することができるとともに、ネジ付きキャップの容器口部への閉栓状態の異常を検出することができる。

請求項５に記載の構成によれば、始端位置検出手段は、キャッパーヘッドの押圧方向の移動量を検出可能な昇降検出手段であるため、キャッパーヘッドを開栓方向に回転させてキャップ側ネジ部の始端が容器側ネジ部の始端に係合可能な導入開始位置に到達する際の急激な落下をした際の押圧方向の移動量を捉えることで、確実に導入開始位置を検出することができる。
また、ネジ付きキャップの導入開始位置からの押圧方向の移動量を捉えることで、キャッパーヘッドを閉栓方向に回転させている間のネジ付きキャップと容器口部との締め付け量を昇降検出手段で検出することもでき、ネジ付きキャップの容器口部への締め付け過ぎを防止することもできる。
請求項６に記載の構成によれば、昇降検出手段は、レーザセンサと反射ミラーとで構成され、レーザセンサはキャッパーヘッドまたは容器把持部のいずれか一方に設けられるとともに、反射ミラーは、他方のレーザセンサに対向する位置に設けられているため、キャッパーヘッドと容器把持部との相対距離をレーザセンサと反射ミラーとで検出することで、キャッパーヘッドによるネジ付きキャップの容器口部への閉栓をより一層確実に実施することができるとともに、キャップの容器口部への閉栓状態の異常を検出することもできる。

本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００のキャッパーヘッド１１０周辺を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００のチャック１１１に把持されるネジ付きキャップＣを示す部分断面図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００の容器把持部１１９に把持される容器Ｂの容器口部ＢＮを示す正面図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００の本体側カム１０５の形状を示す動作図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００によるネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの巻締め工程１を示す正面図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００によるネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの巻締め工程２を示す正面図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００によるネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの巻締め工程３を示す正面図。 本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００によるネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの巻締め工程４を示す正面図。

以下に、本発明の一実施形態に係るキャップ巻締め装置１００について、図面に基づいて説明する。
キャップ巻締め装置１００は、下部にＴＥバンドＣＢを備えたネジ付きキャップＣを、容器口部ＢＮにネジ係合するものであり、図１乃至図４に示すように、ネジ付きキャップＣを把持し押圧可能且つネジ付きキャップＣの中心軸を回転軸として開閉栓方向に回転可能に構成されたキャッパーヘッド１１０と、容器Ｂを把持する容器把持部１１９と、キャッパーヘッド１１０の押圧力を調整する押圧調整手段として機能する本体側カム１０５と、キャッパーヘッド１１０をキャップ巻締め装置１００の外周に沿って公転させる本体回転機構（図示しない）とが設けられ、本体側カム１０５は、本体回転機構（図示しない）の回転軸を中心として円形に配置されている。

キャッパーヘッド１１０は、ネジ付きキャップＣを把持するチャック１１１と、チャック１１１をネジ付きキャップＣの中心軸を回転軸として正逆転する回転用モータ１１２と、チャック１１１と回転用モータ１１２とを接続する回転ロッド１１３と、回転ロッド１１３と摺動可能に取り付けられた押圧摺動部１１７とを有しており、本体回転機構（図示しない）の回転軸を回転中心としてキャップ巻締め装置１００の外周を公転する。
回転ロッド１１３には、一部を拡径された上部ストッパー１１４と下部ストッパー１１５とが設けられ、押圧摺動部１１７は、上部ストッパー１１４と下部ストッパー１１５との間に挟まれる位置で回転ロッド１１３と摺動する。

また、押圧摺動部１１７と下部ストッパー１１５との間には、押圧摺動部１１７を上部ストッパー１１４側へ付勢する荷重発生用スプリング１１６が設けられている。
押圧摺動部１１７は、カム連結部１１８を介して本体側カム１０５に接続されている。

押圧調整手段は、本実施形態では本体側カム１０５と、本体側カム１０５に沿って移動するカム連結部１１８と、荷重発生用スプリング１１６を有している。
回転調整手段（図示しない）は、キャッパーヘッド１１０の回転角度を調整可能に構成されている。
昇降検出手段１２０は、キャッパーヘッド１１０のチャック１１１の昇降方向の移動量を検出可能であり、回転用モータ１１２に設けられたレーザセンサ１２１と、容器把持部１１９に設けられた反射板１２２とで構成されている。
ネジ付きキャップＣは、図２に示すように、内周面から半径方向内方に突出形成されたキャップ側ネジ部ＣＳと、キャップ側ネジ部ＣＳよりも下方に形成され、弱化部ＣＬで接続されたＴＥバンドＣＢとを有し、ＴＥバンドＣＢには、内周面から半径方向内方に突出形成された被係止部として機能するフラップＣＦが設けられている。
容器口部ＢＮは、図３に示すように、外周に形成された容器側ネジ部ＢＳと、容器側ネジ部ＢＳよりも下方に形成され、外周面から半径方向外方に突出形成された容器フランジＢＦとを有している。
本体側カム１０５は、本体回転機構（図示しない）の回転に従って、キャッパーヘッド１１０を回転移動させるとともに、図４に示すように本体側カム１０５の形状に沿ってカム連結部１１８を上下させることで、押圧摺動部１１７を昇降移動させる。

次に、本発明のキャップ巻締め装置１００を用いた、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの巻締め工程について、図４乃至図８を用いて説明する。
なお、以下に説明する本実施形態では押圧調整手段はカムと荷重発生用スプリングを用いているが、例えば、カムや荷重発生用スプリングを用いずに、エアシリンダやリニアガイドなどで押圧力を発生してもよく、どの巻き締め工程においても押圧調整手段によって押圧力を調整可能である。

まず、図４のＰ１に示すように、本体回転機構（図示しない）の回転によってカム連結部１１８は本体側カム１０５の形状に沿って下降し、キャッパーヘッド１１０全体を下降させ、チャック１１１で把持したネジ付きキャップＣを容器口部ＢＮに被冠する。
このとき、回転用モータ１１２は回転停止しており、チャック１１１に把持されたネジ付きキャップＣは回転していない。

また、フラップＣＦは容器側ネジ部ＢＳに干渉するが、カム連結部１１８が下降を続けることで、押圧摺動部１１７が荷重発生用スプリング１１６を押圧しながら下部ストッパー１１５側へ移動するため、チャック１１１は荷重発生用スプリング１１６から受けた押圧力によって、図５に示すように、容器側ネジ部ＢＳを乗り越えた位置までフラップＣＦを移動させる。
これによって、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとは、キャップ側ネジ部ＣＳの下部と容器側ネジ部ＢＳの上部とを当接させる位置で保持される。
なお、キャッパーヘッド１１０がネジ付きキャップＣを容器口部ＢＮに当接させる際の押圧力を、第１押圧力と呼ぶ。

次に、図４のＰ２に示すように、本体側カム１０５の形状に沿ってカム連結部１１８が上昇することで、荷重発生用スプリング１１６の圧縮量を減らし、後述する図４のＰ３の工程で、ネジ付きキャップＣの開栓方向への回転によって導入開始位置ＳＰを探す際に、キャップ側ネジ部ＣＳおよび容器側ネジ部ＢＳの削れや潰れが生じないよう、チャック１１１から加わる荷重を減少させる。
このときも図４のＰ１の工程と同様に、チャック１１１に把持されたネジ付きキャップＣは回転していない。
さらに、図４のＰ３に示すように、カム連結部１１８はキャッパーヘッド１１０の高さ位置を変えずに、回転用モータ１１２をネジ付きキャップＣの開栓方向へ回転させる。
なお、図４のＰ２、Ｐ３の工程において、キャッパーヘッド１１０は第１押圧力よりも低い押圧力（第２押圧力と呼ぶ。）でネジ付きキャップＣを容器口部ＢＮに当接させている。

このとき、キャップ側ネジ部ＣＳと容器側ネジ部ＢＳとは、互いに当接しながら、キャップ側ネジ部ＣＳの始端ＣＨと容器側ネジ部ＢＳの始端ＢＨとを徐々に近づけるように回転するため、徐々にネジ付きキャップＣは容器口部ＢＮから離脱するように上昇する。
一方、本体側カム１０５の高さには変化はなく、押圧摺動部１１７と下部ストッパー１１５とに挟まれた荷重発生用スプリング１１６が圧縮され荷重が上昇するが、予め荷重発生用スプリング１１６の圧縮量を減らした第２押圧力で押圧しているため、過剰な押圧荷重が発生することはなく、キャップ側ネジ部ＣＳが容器側ネジ部ＢＳを無理やり乗り越えるようなことや、キャップ側ネジ部ＣＳおよび容器側ネジ部ＢＳの削れや潰れなどが発生することはない。

また、図６に示すように、キャップ側ネジ部ＣＳの始端ＣＨと容器側ネジ部ＢＳの始端ＢＨとが向かい合う位置に到達した瞬間、図７に示すように、キャッパーヘッド１１０にかかる押圧力によってネジ付きキャップＣは容器口部ＢＮ側へ落下し、キャップ側ネジ部ＣＳの始端ＣＨは、容器側ネジ部ＢＳの始端ＢＨの直下である導入開始位置ＳＰ近傍の容器側ネジ部ＢＳに当接する。
ここで、レーザセンサ１２１は、照射したレーザ光を反射板１２２に反射させて受光することで、レーザセンサ１２１と反射板１２２との距離の変化を確認しており、ネジ付きキャップＣが容器口部ＢＮ側へ落下し導入開始位置ＳＰに到達する際の急激な距離の変化を昇降検出手段１２０が検出し、回転用モータ１１２を停止させる。

次に、図４のＰ４に示すように、本体側カム１０５の形状に沿ってカム連結部１１８を徐々に下降させながら、回転用モータ１１２をネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとが閉栓する方向へ回転させる。
なお、図４のＰ４の工程においてキャッパーヘッド１１０は、第２押圧力よりも高い押圧力（第３押圧力と呼ぶ。）でネジ付きキャップＣを容器口部ＢＮに当接させている。
このとき、キャップ側ネジ部ＣＳと容器側ネジ部ＢＳとは導入開始位置ＳＰからネジ係合していくため、ネジ付きキャップＣは徐々に容器口部ＢＮに近づくように下降するが、カム連結部１１８が徐々に下降しているため、荷重発生用スプリング１１６の圧縮量が少なくなることを防ぎ、第３押圧力が大きく低下することはなく、ネジ付きキャップＣは十分な押圧力を受け、容器口部ＢＮとのネジ係合を確実に実施できる。

また、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの閉栓方向へのネジ係合が進むと、図７に示すように、フラップＣＦが容器フランジＢＦに当接してネジ付きキャップＣの下降を阻害する虞があるが、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの閉栓方向へのネジ係合によってネジ付きキャップＣが下降するとともに、カム連結部１１８が徐々に下降して荷重発生用スプリング１１６の圧縮量を増加させることで、図８に示すように、容器フランジＢＦを乗り越えた位置へフラップＣＦを移動させることができ、図４のＰ５に示すように、カム連結部１１８を十分に下降した状態で強い押圧力を発生させながらネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとのネジ係合を進め、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの最終的な締め付けを完了する。

さらに、図４のＰ６に示すように、本体側カム１０５の形状に沿ってカム連結部１１８を上昇させるとともに、チャック１１１によるネジ付きキャップＣの把持を解除することで、キャッパーヘッド１１０をネジ付きキャップＣから離脱させ、ネジ付きキャップＣの容器口部ＢＮへの締め付けが完了した容器Ｂは、次工程に搬送される。
なお、Ｐ６の領域では、回転用モータ１１２の回転は停止している。

なお、導入開始位置ＳＰからネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとの最終的な締め付けが完了するまでに必要なネジ付きキャップＣの回転量だけ閉栓方向に回転するように予め回転用モータ１１２に設定することで、ネジ付きキャップＣを回転させすぎることなく確実に適切なネジ付きキャップＣの容器口部ＢＮへの締め付けを実施することができる。
また、回転用モータ１１２の回転角度を検出可能な回転検出手段（図示しない）を設けて、回転調整手段（図示しない）と連携させることで、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとのネジ係合を実施する際、回転調整手段（図示しない）で予め設定した回転用モータ１１２の回転角度を回転検出手段（図示しない）で監視し、導入開始位置ＳＰからのネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとのネジ係合に必要な回転角度と比較することで、ネジ付きキャップＣと容器口部ＢＮとのネジ係合における、ネジ付きキャップＣの回転過不足に関する不良の発生を検知することができる。

また、回転検出手段（図示しない）を、昇降検出手段１２０と連携させることで、ネジ付きキャップＣの回転方向に関する不良の発生の検知だけでなく、ネジ付きキャップＣの容器口部ＢＮへの斜め嵌合状態の発生を検知することもできる。
また、荷重発生用スプリング１１６の入れ替えおよび下部ストッパー１１５の上下方向の位置変更による荷重発生用スプリング１１６の圧縮量調整のみで、本体側カム１０５の形状を変えることなく、キャッパーヘッド１１０の押圧力を調整することができるため、型替え作業を簡単に実施でき、新たな本体側カム１０５を設計に必要なコストの削減もできる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

なお、上述した実施形態では、本体側カムの形状に沿ってカム連結部が昇降することでキャッパーヘッドを昇降するものとして説明したが、キャッパーヘッドの昇降方法はこれに限定されず、例えば、電動リニアガイドを用いてキャッパーヘッドを昇降させてもよく、エアシリンダを用いてキャッパーヘッドを昇降させてもよい。
また、上述した実施形態では、荷重発生用スプリングの圧縮量で各工程の押圧力を調整しているものとして説明したが、押圧力の調整方法はこれに限定されず、例えば、電動リニアガイドやエアシリンダの出力調整で各工程の押圧力を調整してもよい。

また、上述した実施形態では、キャッパーヘッドは本体回転機構によってキャップ巻締め装置内を回転移動するものとして説明したが、キャッパーヘッドの移動方法はこれに限定されず、例えば、容器をコンベア上に配置し、キャッパーヘッドが容器口部を追従して直進移動するように構成してもよい。
さらに、キャッパーヘッドが上述の実施形態にある所定の昇降が可能であれば、キャップ巻締め装置そのものが移動可能である必要はなく、容器を載置可能な台に設置できる据え置き型であってもよい。

また、上述した実施形態では、昇降検出手段は、回転用モータに設けられたレーザセンサと、容器把持部に設けられた反射板とで構成されているものとして説明したが、昇降検出手段の構成はこれに限定されず、例えば、チャックにレーザセンサを設けてもよく、キャッパーヘッドを側方から捉える位置にＣＣＤカメラを設置して、チャックの上下動を検出してもよい。
また、上述した実施形態では、ネジ付きキャップが導入開始位置に到達したことを昇降検出手段が検出し、回転用モータを停止させるものとして説明したが、回転用モータの動作切り替え手順はこれに限定されず、例えば、ネジ付きキャップが導入開始位置に落下した際の押圧荷重の変化を読み取る荷重センサーを設けて昇降検出手段として使用してもよく、昇降検出手段を設けずに、ネジ付きキャップが開栓方向に３６０°回転した後に自動で回転用モータを停止するように回転調整手段で設定してもよい。

また、上述した実施形態では、荷重発生用スプリングは、押圧摺動部と下部ストッパーとの間に設けられているものとして説明したが、キャッパーヘッドへの押圧力伝達方法はこれに限定されず、例えば、荷重発生用スプリングを設けずに、エアシリンダを用いてキャッパーヘッドを押圧するように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、回転検出手段によって導入開始位置からのネジ付きキャップと容器口部ＢＮとのネジ係合に必要な回転角度と比較することで、ネジ付きキャップと容器口部とのネジ係合における、ネジ付きキャップの回転方向に関する不良の発生を検知することができるものとして説明したが、ネジ付きキャップの回転方向に関する不良の発生を検知する方法はこれに限定されず、例えば、回転用モータのトルクを確認可能なトルク確認手段を設けて、ネジ付きキャップの回転中に発生する回転用モータのトルクの異常値を検出してネジ付きキャップの回転不良を検知するように構成してもよい。

また、上述した実施形態では、容器把持部によって容器が把持されるものとして説明したが、容器の位置固定方法はこれに限定されず、例えば、チャックの下方側に容器の下部が嵌合可能な固定穴が形成された固定台を設けて、容器を固定穴に嵌合することで位置固定してもよく、容器の下部と係合可能な筒状のアダプターを、固定台にネジ留めして位置固定してもよい。

１００ ・・・ キャップ巻締め装置
１０５ ・・・ 本体側カム（押圧調整部）
１１０ ・・・ キャッパーヘッド
１１１ ・・・ チャック
１１２ ・・・ 回転用モータ
１１３ ・・・ 回転ロッド
１１４ ・・・ 上部ストッパー
１１５ ・・・ 下部ストッパー
１１６ ・・・ 荷重発生用スプリング
１１７ ・・・ 押圧摺動部
１１８ ・・・ カム連結部
１１９ ・・・ 容器把持部
１２０ ・・・ 昇降検出手段（始端位置検出手段）
１２１ ・・・ レーザセンサ
１２２ ・・・ 反射板
Ｃ ・・・ ネジ付きキャップ
ＣＳ ・・・ キャップ側ネジ部
ＣＬ ・・・ 弱化部
ＣＢ ・・・ ＴＥバンド
ＣＦ ・・・ フラップ（被係止部）
ＣＨ ・・・ キャップ側ネジ部の始端
Ｂ ・・・ 容器
ＢＮ ・・・ 容器口部
ＢＳ ・・・ 容器側ネジ部
ＢＦ ・・・ 容器フランジ
ＢＨ ・・・ 容器側ネジ部の始端
ＳＰ ・・・ 導入開始位置

Claims (6)

1. ネジ付きキャップと、容器口部とを締め付けるキャッピング方法であって、
   前記ネジ付きキャップには、主部と、前記主部の下部に接続されたタンパーエビデンスバンドとが設けられ、
   前記主部は、天面壁と、前記天面壁から垂下するスカート壁と、前記スカート壁に形成されたキャップ側ネジ部とを有し、
   前記タンパーエビデンスバンドは、被係止部を有し、
   前記容器口部には、前記キャップ側ネジ部にネジ係合可能な容器側ネジ部と、前記被係止部と係合可能な係合部とが設けられ、
   前記ネジ付きキャップを前記容器口部へ第１押圧力で押圧して前記キャップ側ネジ部と前記容器側ネジ部とを接触させるとともに前記被係止部を前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置させ、
   前記ネジ付きキャップを第２押圧力で押圧しながら前記キャップ側ネジ部と前記容器側ネジ部との導入開始位置まで開栓方向へ回転させ、
   前記ネジ付きキャップを第３押圧力で押圧しながら前記キャップ側ネジ部と前記容器側ネジ部との閉栓完了位置まで閉栓方向へ回転させ、
   前記第２押圧力は、前記第１押圧力および第３押圧力よりも低く設定されていることを特徴とするキャッピング方法。
2. ネジ付きキャップと、容器口部とを締め付けるキャップ巻締め装置であって、
   前記ネジ付きキャップには、主部と、前記主部の下方に形成されたタンパーエビデンスバンドとが設けられ、
   前記主部は、天面壁と、前記天面壁から垂下するスカート壁と、前記スカート壁に形成されたキャップ側ネジ部とを有し、
   前記タンパーエビデンスバンドは、被係止部を有し、
   前記容器口部には、前記キャップ側ネジ部にネジ係合可能な容器側ネジ部と、前記被係止部と係合可能な係合部とが設けられ、
   前記キャップ巻締め装置は、
   前記ネジ付きキャップをチャックで把持し押圧可能なキャッパーヘッドと、
   前記キャッパーヘッドの押圧力を調整する押圧調整手段と、
   前記キャッパーヘッドの回転角度を調整可能且つ、前記ネジ付きキャップの中心軸を回転軸として開閉栓方向に回転可能な回転調整手段と、
   前記キャップ側ネジ部の始端と前記容器側ネジ部の始端との相対位置を検出可能な始端位置検出手段とを有し、
   前記回転調整手段は、前記被係止部が前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置した状態の前記キャッパーヘッドを、前記ネジ付きキャップの開栓方向へ回転可能に構成されるとともに、前記キャップ側ネジ部の始端が前記容器側ネジ部の始端にネジ係合可能な導入開始位置に到達した状態の前記キャッパーヘッドを、前記ネジ付きキャップの閉栓方向へ回転可能に構成され、
   前記押圧調整手段は、前記被係止部を前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置させるように前記キャッパーヘッドの押圧力を調整可能に構成されるとともに、前記キャッパーヘッドが前記ネジ付きキャップの開栓方向へ回転している際の前記キャッパーヘッドの押圧力を、前記被係止部を前記容器側ネジ部と前記係合部との間に位置させる際の押圧力および前記キャップ側ネジ部の始端が前記容器側ネジ部の始端にネジ係合可能な導入開始位置に到達した状態の前記キャッパーヘッドを閉栓方向へ回転させる際の押圧力よりも低く調整するように構成されていることを特徴とするキャップ巻締め装置。
3. 前記押圧調整手段は、カムと、前記キャッパーヘッドに設けられた荷重発生用スプリングとを有し、
   前記荷重発生用スプリングは、前記カムと前記キャッパーヘッドとの相対距離の変化によって圧縮量を調整されることで、押圧力を変化させることを特徴とする請求項２に記載のキャップ巻締め装置。
4. 前記回転調整手段は、前記キャッパーヘッドの回転角度を検出可能な回転検出手段を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のキャップ巻締め装置。
5. 前記始端位置検出手段は、前記キャッパーヘッドの押圧方向の移動量を検出可能な昇降検出手段であることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のキャップ巻締め装置。
6. 前記キャップ巻締め装置は、前記容器口部が設けられた容器を把持する容器把持部をさらに有し、
   前記昇降検出手段は、レーザセンサと反射ミラーとで構成され、
   前記レーザセンサは、前記キャッパーヘッドまたは前記容器把持部のいずれか一方に設けられるとともに、前記反射ミラーは、他方の前記レーザセンサに対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のキャップ巻締め装置。

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