WO2013146116A1

WO2013146116A1 - キャップの製造方法

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Publication number: WO2013146116A1
Application number: PCT/JP2013/055939
Authority: WO
Inventors: 克仁市村; 光雄熊田
Original assignee: 日本クロージャー株式会社
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2013-10-03
Also published as: US10065233B2; CN104245531B; EP2832657A4; KR101865992B1; CN104245531A; EP2832657B1; EP2832657A1; US20150135508A1; KR20140142735A

Abstract

キャップ本体内上部の所定位置に、薄板部材を薄板部材やキャップ本体に変形を生じることなく挿入できかつ、容器の減圧時に薄板部材が離脱することのない、キャップの製造方法を提供する。中栓（１０）の薄板部材（６）の環状平坦領域（６ｃ）に下面側に突出する環状突出部（５０）を形成する。薄板部材（６）をキャップ本体（４）内の所定位置に挿入設置した後又は挿入設置すると同時に、環状突出部（５０）を軸方向に天面壁（１２）側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて薄板部材（６）の外径を拡大することにより、中栓（１０）を、スカート壁（１４）内から離脱できないようかつ軸方向に移動可能に保持する。

Description

キャップの製造方法

　本発明は、金属製中栓を備えたキャップの製造方法に関するものであり、より詳細には中栓の一部を構成する金属製薄板部材をキャップ本体内にスムーズに挿入可能であり、しかも挿入された中栓の離脱を確実に防止できる、キャップの製造方法に関する。

　一般に、アルミニウム基合金薄板、クロム酸処理鋼薄板あるいはブリキ薄板などの金属薄板を成形加工して得られる金属製キャップは、プラスチック製キャップに比べてガスバリア性が格段に優れている。しかも容器口部にがっちりと螺子係合により固定することができるため、炭酸飲料等の容器用のキャップなどとして広く使用されている。従来から、金属製キャップとしては、キャップ本体内に直接溶融樹脂を供給し、圧縮成形することによって、キャップ本体内にライナーの成形と配置を同時に行って成形されるワンピースタイプが実用に供されている。

　しかしながら、上記ワンピースタイプの金属製キャップにおいては、タンパーエビデントバンドを形成した場合、タンパーエビデントバンドをつなぐブリッジが破断されるよりも先にキャップの密封性が解除されてしまう不具合が生ずると共に、ツーピースタイプのキャップに比べて開栓トルクが大きく、開封性に劣るという問題があった。

　このような問題を解決する容器蓋として、円形天面壁、及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有するキャップ本体（金属薄板製本体）と、金属製薄板部材（金属薄板製補強板）と、合成樹脂製ライナーとを備えた容器蓋が提案されている（特許文献１）。該容器蓋において、該薄板部材は円形壁を有し、該ライナーは該円形壁の下面に配設され、該薄板部材と該ライナーとにより中栓が構成される。該キャップ本体の該スカート壁には半径方向内側に突出させられた内側突出部が形成され、該内側突出部に該薄板部材の自由端縁を係合させることにより、該薄板部材の該円形壁が該キャップ本体の該天面壁の内面に対向して位置する状態に該薄板部材が該キャップ本体内に拘束されている。この容器蓋は、金属製薄板部材とライナーを一体化し、これをキャップ本体内に挿入する方法、或いは金属製薄板部材をキャップ本体内に挿入した後に溶融樹脂を供給し、これを型押し成形する方法、などによって成形される。

特許第４５８５１２６号公報

　上記容器蓋は、前述した従来の金属製キャップが有する問題を解決することができるものの、下記の問題を有している。すなわち、上記金属製薄板部材をキャップ本体内に挿入するに際し、該挿入を容易にするために薄板部材の外径を小さくすると、容器が減圧状態になったときに中栓がキャップ本体から離脱して容器口部に残留したり、再封止できなくなるなどの不具合が生ずるおそれがある。他方、このような中栓の離脱を防止するために、薄板部材の外径を大きくすると、薄板部材をキャップ本体内上部の所定位置に挿入する際に、薄板部材或いはキャップ本体が変形するおそれがある。

　本発明の目的は、キャップ本体内上部の所定位置に中栓の一部を構成する薄板部材を設置するに際して、薄板部材やキャップ本体に変形を生じることなく容易に挿入できると共に、容器が減圧状態になった場合にもキャップ本体内上部の所定位置から離脱することのない外径を有する薄板部材を備えた、キャップの製造方法を提供することである。

　本発明によれば、
　円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有するキャップ本体と、外周部に環状平坦領域を有する円形金属製薄板部材及び該薄板部材の下面に配設された合成樹脂製ライナーを有する中栓とを備え、該キャップ本体の該スカート壁の上端部には、半径方向内側に突出させられた中栓保持突出部が形成されているキャップの製造方法において、該薄板部材の該環状平坦領域に、該下面側もしくは上面側に突出する環状突出部を形成し、該薄板部材を該キャップ本体の該スカート壁内の該中栓保持突出部より上方の中栓保持領域に挿入設置した後に又は挿入設置すると同時に、該環状突出部を該キャップの軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大することにより、該中栓を、該スカート壁内から離脱できないようかつ該中栓保持突出部と該天面壁の内面との間を軸方向に移動可能に保持する、ことを特徴とするキャップの製造方法が提供される。
　該薄板部材の該環状突出部は、該環状平坦領域の該下面側もしくは該上面側に断面アーチ状に突出する環状突部又は、該下面側もしくは該上面側にかつ半径方向外側に傾斜して突出してから半径方向外側に延びる環状段差部である、ことが好ましい。
　該薄板部材を該キャップ本体の該スカート壁内の該中栓保持領域に挿入設置するセット機により挿入設置すると同時に、該セット機により該環状突出部を軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大する、ことが好ましい。
　該キャップ本体の該スカート壁内の該中栓保持領域に挿入設置した該薄板部材の該下面側に溶融樹脂を圧縮して該薄板部材の該下面側に該ライナーを一体成形する成形工具により該ライナーと該薄板部材を一体成形する際に、該成形工具により該環状突出部を軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大する、ことが好ましい。
　該薄板部材の該外周部は、円形の周端縁を含む周縁部領域と、該周縁部領域から半径方向内側に続く該環状平坦領域とを有し、該周縁部領域は、該環状平坦領域の周縁から該周端縁が該下面側に向くように該下面側に曲げられた周縁曲げ部からなり、該周縁曲げ部の該周端縁が該薄板部材の周端縁を規定する、ことが好ましい。
　該環状突出部を軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大すると同時に又は拡大した後に、該該周縁曲げ部を該下面側から軸方向に該天面壁側に押圧して半径方向外側に押し広げることにより、該薄板部材の外径を更に拡大する、ことが好ましい。
　該キャップ本体が金属製薄板からなり、該キャップ本体の該スカート壁の上端部には、周方向に間隔をおいて複数個の開口が形成されており、該開口の各々は該スカート壁に周方向に刻設した切断線の下部領域を半径方向内側に突出させることによって形成され、該中栓保持突出部は該下部領域によって規定される、ことが好ましい。

　本発明によれば、
　円形天面壁及びスカート壁が形成されて成るキャップ本体と、円形金属製薄板部材及び該薄板部材の内面側に樹脂製ライナーを有する中栓、とから成る中栓付きキャップの製造方法において、前記薄板部材をキャップ本体内に挿入と同時若しくは挿入した後に、該薄板部材の外周縁部を押し拡げることにより、前記中栓が、スカート壁上部の内側に形成される支持部によりキャップ本体から離脱不能でかつ支持部より上方の所定位置で上下移動可能に保持されることを特徴とする中栓付きキャップの製造方法が提供される。

　本発明のキャップの製造方法によれば、中栓が、薄板部材の内面側に溶融樹脂を圧縮することにより樹脂製ライナーと薄板部材を一体成形する際に、薄板部材の外周縁部を押し拡げることが好適である。
　上記発明は、キャップ本体が金属から成り、前記スカート壁上端部に、周方向に間隔をおいて複数個の開口が形成されており、該開口にはスカート壁に刻設した切断線に沿った下部領域を半径方向内側に突出させることによって、前記支持部が形成されていることが好適である。
　上記発明は、薄板部材の外周縁部を押圧する押圧スリーブの先端面の形状は、押し拡げられた後の薄板部材と該先端面とが当接する部分の薄板部材形状と、同一形状に形成されていることが好適である。

　本発明に係るキャップの製造方法においては、中栓の金属製薄板部材又はキャップ本体を変形させることなく、キャップ本体内上部の所定位置に挿入設置することができると共に、薄板部材を挿入設置後、薄板部材の外径を所望のとおりに容易かつ確実に拡大することができるので、たとえ容器内が減圧状態であっても、中栓がキャップ本体内上部の所定位置から離脱することがない。
　また本発明に係るキャップの製造方法においては、金属製薄板部材のキャップ本体内への挿入設置と同時に薄板部材の外径を所望のとおりに容易かつ確実に拡大することができるため、製造のための工程数が少なく、生産性及び経済性にも優れている。
　本発明に係る製造方法により得られる金属製薄板部材を有する中栓を備えたキャップは、天面壁の内面側に別体の中栓を有しているので、開栓に必要な開栓トルクを低減することができ、お年寄りや女性子供でも軽い力で容易に開栓することができる。また、ガスバリア性に優れており、酸素透過による内容物の変質或いは炭酸飲料等のガスが容器外に逃げること等が有効に防止される。
　さらに本発明の製造方法によっては、薄板部材の外周縁部を押圧する押圧スリーブの先端面の形状を押し拡げられた後の薄板部材と該先端面とが当接する部分の薄板部材形状と同一形状に形成することによって、薄板部材の押し拡げられた後の形状を安定して形成することができる。

本発明のキャップの製造方法の第１の実施形態を用いて成形された金属製キャップの一部を断面で示す側面図である。図１のキャップ本体に薄板部材が設置された状態の一部を断面で示す側面図である。図１のキャップの環状突出部を成形工具によって押圧している状態の一部を断面で示す側面図である。図３の状態から成形工具によって合成樹脂製ライナーを型押成形した状態の一部を断面で示す側面図である。本発明のキャップの製造方法における第２の実施形態のキャップと成形工具の要部拡大断面図である。本発明のキャップの製造方法における第３の実施形態の薄板部材がキャップ本体内に設置された状態の一部を断面で示す側面図である。図６の環状突出部を成形工具で押圧している状態の側面図である。図７の成形工具で合成樹脂製ライナーを型押し成形した状態において一部を断面で示す側面図である。本発明第４の実施形態におけるセット機により図６と同じ形状の薄板部材を吸着して中栓保持領域に挿入する前の状態の一部を断面で示す側面図である。図９の状態からセット機により薄板部材をキャップ本体の中栓保持領域内に完全に挿入した状態の一部を断面で示す側面図である。図１０の状態からセット機本体を更に降下させ、環状突出部を押圧した状態の一部を断面で示す側面図である。図１１の状態からセット機の吸着具による薄板部材の吸着を解除した後の状態の一部を断面で示す側面図である。図１２のセット機を離脱させた後、溶融樹脂の成形工具を作用させて合成樹脂製ライナーを型押成形した状態の一部を断面で示す側面図である。本発明のキャップの製造方法の第５の実施形態における薄板部材がキャップ本体内に設置された状態の一部を断面で示す側面図である。本発明のキャップの製造方法における第１～第５の実施形態に示すキャップが容器口頸部を密封している状態から開封される過程を説明するための部分断面図である。本発明のキャップの製造方法の第６の実施形態における合成樹脂製キャップ本体に薄板部材と溶融樹脂と成形工具が挿入されている状態の、要部を断面で示す側面図である。図１６の状態から成形工具を更に降下させて薄板部材の環状突出部を押圧した状態の要部を断面で示す側面図である。図１７の状態から合成樹脂製ライナーを型押成形した状態の要部を断面で示す側面図である。本発明の第６の実施形態によって製造されたキャップの要部を断面で示す側面図である。本発明の第７の実施形態で製造されるキャップの製造方法を説明するための図である。図２０Ｂに示す金属製キャップの要部を拡大して示す図である。本発明の第８の実施形態で製造されるキャップの製造方法により成形される中栓付き樹脂製キャップの一例を示す図である。

　以下、本発明に係る、キャップの製造方法の第１の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。なお、図１と図１５に示すキャップの姿勢において使用されるキャップに関する上下方向を示す用語（たとえば、上面、下面、上方、下方、上端、下端など）は、キャップの構成部材が、上下逆転された姿勢の製造工程を示す図においても、図１と図１５に示すキャップの姿勢において使用されたのと全く同じ方向を一貫して使用する。例えば、図１に示すキャップの姿勢における「天面壁の『下面』」は、図２に示すキャップの姿勢においては『上面』となるが、説明の煩雑化を防ぐため、図１に示すキャップの姿勢において使用されたとおりの用語『下面』を一貫して使用する。キャップの部分を説明していない装置などの方向は、キャップが上下逆転されていても逆転しない。

　まず、図１を参照して、本発明に係る製造方法により製造された金属製キャップについて説明する。全体を符号２で示すキャップは、金属製のキャップ本体４と、円形金属製薄板部材６及び合成樹脂製ライナー８からなる中栓１０とから構成されている。キャップ本体４は、円形天面壁１２と、天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁１４とを有する。スカート壁１４の下部には半径方向外側に幾分膨出させられた環状膨出部１６が形成されている。環状膨出部１６の軸方向中央部分には周方向に破断ライン１８が形成されている。スカート壁１４は破断ライン１８よりも上方の主部２０と破断ライン１８よりも下方のタンパーエビデントバンド２２とに区画されている。破断ライン１８は、周方向に間隔をおいて周方向に延びる複数個のスリット２４と、スリット２４間に位置する破断可能な複数個の橋絡部２６とから構成されている。

　スカート壁１４の上端側には、中栓保持突出部３２が主部２０の内周面に形成されており、キャップ本体４内の中栓保持突出部３２より上方の領域（天面壁１２の内面までの領域）は中栓保持領域３３（図２）を構成する。
　第１の実施形態及び後述する第２～第５の実施形態において、スカート壁１４の上端側には、周方向に刻設した切断線３０の下部領域を半径方向内側に突出させることによって中栓保持突出部３２が形成されており、その上端の切断線３０は実質上水平に延びる開口３０となる。中栓保持突出部３２の周方向中心部の軸方向断面は、スカート壁から半径方向内側に向かって上方に緩やかにカーブして延び、上端は切断された自由端縁３２ａとなっている。開口３０は、容器内で異常に高くなった圧力を逃がすためや、容器口頸部外周面の洗浄の水を流すために開けられている。薄板部材６の外径は、中栓保持突出部３２の各々の半径方向内側端を通る仮想円の内径よりもわずかに大きく形成されている。中栓保持突出部３２は、薄板部材６を中栓保持領域３３内から離脱できないように拘束し、かつ中栓が保持領域３３内を軸方向に移動（遊嵌）可能に保持する。中栓保持突出部３２よりも下方のスカート壁主部２０には、ねじ形成領域が存在する。

　本体４の天面壁１２下面の中央部には、中栓１０を同軸上に位置決めするための本体凸部３４が下側に膨らんで形成されている。すなわち、本体凸部３４は、天面壁１２の外周側に存在する平坦な環状周縁領域１２ａの内周縁から半径方向内側でかつ下方に向かって延びる本体環状傾斜部３４ａと、その下端から環状周縁領域１２ａに平行で平坦な本体円板部３４ｂとからなる。

　図示の実施形態において、薄板部材６の外周部は、軸線に直交する環状平坦領域６ｃと、環状平坦領域６ｃの外周縁から径方向外方かつ下方に向かって弧状に垂下する周縁曲げ部６ｂと、円形（円環形）の周端縁６ａとを備えている。薄板部材６の中央部上面は、キャップ２の下側に凹んでいて、本体凸部３４に下面側から密着整合して同軸上に位置決めする中栓凹部３６を形成している。中栓凹部３６は、薄板部材６の環状平坦領域６ｃの内周縁から内側でかつ下面側に向かって延びる中栓環状傾斜部３６ａと、該傾斜部３６ａの下端から薄板部材６の中央に向かって該軸線に直交する平面に存在する平坦な中栓円板部３６ｂとからなる。

　次に、図２を参照しながら、本実施形態に係るキャップ２の環状突出部の具体的な形状について説明する。本発明のキャップの中栓となる薄板部材６の環状平坦領域６ｃには、下側に突出する環状突出部５０を適宜のプレス機械により形成する。図２では環状突出部５０は、環状平坦領域６ｃの下面側に断面アーチ状に突出する１本の環状突部５２から構成されている。断面アーチ状とは、厳密なアーチ形状を意味するものではなく、断面が、放物線の如き形状、Ｘ軸方向に非対称の放物線の変形形状、台形の如き形状など、種々の実施形態が考えられる。図２の実施形態では下面側に突出する１本の突部であるが、複数本でも良い。すなわち、環状突出部の形状としては、環状平坦領域６ｃにおいて、天面壁の環状周縁領域の内面から浮いて空間ができる形状であれば、押圧して潰すことにより周端縁６ａの径を拡大でき、目的を達成することができる。

　これまでに説明したようなキャップ本体４と、薄板部材６が成形できたら、本体４に薄板部材６を挿入し、薄板部材６にライナー８を形成して中栓１０を製造する。本体４に薄板部材６を挿入するためには、図２～図４に示されているように、キャップ本体４の開口端を上に向けて天面壁１２が成形台１００の上面に接するように設置する。成形台１００の上面には凸部１０２（図２）が形成されており、この凸部１０２は、上記本体凸部３４に整合するよう形成されている。本体凸部３４が凸部１０２に上方からほぼ密着して嵌合することにより、本体４が成形台１００の所定位置に安定して設置される。なお、成形台１００の凸部１０２の周縁を囲む上面領域は平坦面に形成され、該平坦面上にキャップ本体４の環状周縁領域１２ａの上面が当接するように載置される。

　続いて、後述するセット機２００（図９参照）を用いて、環状突出部５０が形成されている薄板部材６を、キャップ本体４の中栓保持突出部３２を乗り越えて中栓保持領域３３に強制的に挿入する。先に述べたように薄板部材６の外径は、中栓保持突出部３２の内径よりもわずかに大きく形成されている。したがって、該挿入に際し、薄板部材６の周端縁６ａが中栓保持突出部３２を通過するに際しては、中栓保持突出部３２が半径方向外側に又は薄板部材６の周縁曲げ部６ｂが半径方向内側に、弾性的に変位させられるが、径の差がわずかなため中栓保持突出部３２及び薄板部材６が塑性変形することはない。

　セット機２００を用いて（図１０参照）、薄板部材６を中栓保持領域３３に挿入すると、薄板部材６の上面はキャップ本体４の天面壁１２の内面に対向して位置し、前記中栓凹部３６は、前記本体凸部３４に下面側から密着整合して薄板部材６はキャップ本体４と同軸上に位置決めされて設置され、後述するライナー８の形成及び薄板部材６の外径拡大作業を容易にかつ高い精度をもって行うことを可能にする。

　本発明においては、薄板部材６をキャップ本体４の中栓保持領域３３に挿入した後、つまり周端縁６ａが上方に向かって中栓保持突出部３２を通過した後に、薄板部材６の環状突出部５０を天面壁１２側に押圧して成形台１００と成形工具１１０とで挟みこむことによって、平坦な形状になるよう変形させて薄板部材６の外径を拡大させることが重要である。

　後述するライナー成形工程を経た薄板部材６の下面には合成樹脂製ライナー８が配設される。軟質ポリエチレンの如き適宜の合成樹脂素材を型押成形することによって成形することができる合成樹脂製ライナー８は、全体として円板形状である。この合成樹脂製ライナー８は、薄肉中央部３８と、薄肉中央部３８の周縁部に形成されているインナーリング４０と、インナーリング４０から半径方向外側に延び出す環状のシール面４２とを有している。

　図３及び図４を参照して、ライナーの成形工程について説明する。薄板部材６の下面側にライナー８を一体成形する成形工具１１０は、それぞれ金属製の、中央パンチ１１２、中間押圧スリーブ１１４及び周縁位置決めスリーブ１１６を備えている。中央パンチ１１２は、中間押圧スリーブ１１４の内周面１１４ａに軸方向に相対移動可能に嵌合され、かつインナーリング４０の内周面に対応する形状を有する外周面１１２ａ及び薄肉中央部３８に対応する形状を有する下面１１２ｂを備えている。中間押圧スリーブ１１４は、その下端部に、内周面１１４ａと環状湾曲面１１４ｂと環状平坦下面１１４ｃと環状傾斜下面１１４ｄと外周面１１４ｅを備えている。内周面１１４ａは中央パンチ１１２の外周面１１２ａに軸方向に相対移動可能に嵌合される。環状湾曲面１１４ｂは、インナーリング４０の下面及び外周面に対応する形状を有する。環状平坦下面１１４ｃは、インナーリング４０の外周面上端から半径方向外側に平坦に延びる環状平坦下面に対応する形状を有する。環状傾斜下面１１４ｄは、環状平坦下面１１４ｃから半径方向外側下方に傾斜してから該傾斜よりも緩やかに傾斜して半径方向外側に延びるシール面４２に対応する形状を有する。外周面１１４ｅは周縁位置決めスリーブ１１６の内周面１１６ａに軸方向に相対移動可能に嵌合されている。周縁位置決めスリーブ１１６は、中間押圧スリーブ１１４の外周面１１４ｅに軸方向に相対移動可能に嵌合された内周面１１６ａと薄板部材６に当接する下端面１１６ｂと外周面１１６ｃを備えている。

　次に、ライナーの成形工具による成形工程について説明する。
　溶融樹脂Ｐを供給した後、スカート壁１４内に成形工具１１０を挿入し、成形台１００に向けて下降させ、まず中間押圧スリーブ１１４の環状平坦下面１１４ｃを最下端に位置付ける。その結果、中間押圧スリーブ１１４の環状平坦下面１１４ｃが、薄板部材６の環状突部５２を軸方向天面壁１２側に押圧して変形させるので、薄板部材６の外径が拡大される。

　続いて、中央パンチ１１２及び周縁位置決めスリーブ１１６を共に下降させる。周縁位置決めスリーブ１１６の下端面１１６ｂは、中央パンチ１１２の下面１１２ｂよりも先に薄板部材６の環状平坦領域下面、もしくは周縁曲げ部６ｂの下面に当接させられて、下降が停止させられる。その後、図４に示されているように、中央パンチ１１２が更に所定位置まで下降させられると、溶融樹脂Ｐが圧縮されて中間押圧スリーブ１１４が溶融樹脂Ｐの圧力により上昇させられ、薄板部材６の下面にライナー８が一体成形される。周縁位置決めスリーブ１１６は、一体成形に際し溶融樹脂Ｐが漏れ出ないようにライナー８の周縁を規定する。

　次に、本発明のキャップの製造方法における第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
　上記第１の実施形態においては、周縁位置決めスリーブ１１６が薄板部材６の下面に当接させられて下降が停止させられる。これに対し、本実施形態においては、周縁位置決めスリーブ１１６の下端面１１６ｂが薄板部材６の周縁曲げ部６ｂの下面に当接させられても更に下降させられる。その結果、環状突部５２（図２参照）を変形させることに加えて、周縁曲げ部６ｂを軸方向天面壁１２側に押圧して周端縁６ａを半径方向外側に押し拡げることができ、薄板部材６の外径を更に拡大することができる。図５において、２点鎖線は、押し広げられる前の周縁曲げ部６ｂの形状、実線は、押し広げられた後の形状を示している。この実施形態によれば、環状突部５２の突出量を少なくすることができ、加工及び変形が容易となる。

　また、先の説明においては、環状突部５２を中間押圧スリーブ１１４により変形させた後に、周縁位置決めスリーブ１１６を下降させて周縁曲げ部６ｂを押し拡げるが、これに替えて、中間押圧スリーブ１１４及び周縁位置決めスリーブ１１６を同時に下降させて、環状突部５２及び周縁曲げ部７ｂを同時に押圧し変形させても良い。

　本実施形態において、周縁位置決めスリーブ１１６の下端面１１６ｂにより、周縁曲げ部６ｂを軸方向に押圧する際、下端面１１６ｂの形状が、押し広げられた後の周縁曲げ部６ｂの下面であって、下端面１１６ｂが当接する該下面の形状と同じ形状に形成されている。この構成は、周縁曲げ部６ｂの押し広げられた後の形状を安定して形成することができる。
　なお、説明を省略した部分については、上記第１の実施形態と同じである。

　次に、本発明のキャップの製造方法の第３の実施形態について説明する。
　図６には、本実施形態の環状突出部５０を備えた薄板部材６が設置された状態が示されている。この実施形態において、環状突出部５０は、環状平坦領域６ｃの中央方向から下方かつ半径方向外方に傾斜して突出してから平坦領域と平行に半径方向外側に延びる環状段差部５４を形成し、さらに下方かつ半径方向外方に傾斜して突出してから平坦領域と平行に半径方向外側に延びる環状段差部５４を２段備えている。段差部は図示の実施形態の他に、１段や３段などとすることもできる。言い換えれば、環状突出部５０の形状は平坦下面１１４ｃで押圧できる形状であれば、種々に変更することができる。

　図７は、図６に示す薄板部材６の下面の中心部に溶融樹脂Ｐを供給した後、成形工具１１０をキャップ本体４のスカート壁１４内に挿入して中間押圧スリーブ１１４の環状平坦下面１１４ｃにより薄板部材６の環状段差部５４の各々を平坦な形状に近づくよう変形させて外径を拡大した状態を示し、図３と同じ状態を示している。また図８は、図７において薄板部材６の外径を拡大した後、薄板部材６の下面に供給された溶融樹脂Ｐに成形工具１１０を作用させて薄板部材６の下面に合成樹脂製ライナー８を型押成形した状態を示し、図４と同じ状態を示している。上記説明から明らかなように、環状突出部５０を図６に示されている環状段差部５４から構成した、本実施形態においても、上記第１の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果が達成される。

　次に、本発明のキャップの製造方法の第４の実施形態について説明する。
　図９～図１３には、本発明に係るキャップの製造方法の実施形態の具体的な製造工程が提示されている。本実施形態においては、薄板部材６を中栓保持領域３３に設置するセット機２００により設置すると同時に、セット機２００で環状突出部５０を軸方向天面壁１２側に押圧して、成形台１００とセット機２００で挟み込むことにより、平坦な形状になるよう変形させて薄板部材６の外径を拡大する。この実施形態では、環状突出部５０は、２個の環状段差部５４から構成されている。もちろん、上記実施形態に説明したような別の環状突出部５０の形状でもセット機を用いて同様に押圧し外径を拡大することはできる。

　図９を参照して、セット機２００の形状について説明する。セット機２００は、セット機本体２０２と吸着具２０４とを有している。金属製のセット機本体２０２は円柱状の下端部を有し、該下端部は、中央に吸着具２０４を通す貫通穴２０２ｆが開いている円形下面２０２ａと、円形下面２０２ａの周縁から軸方向下方に延び出す円筒突部２０２ｂから構成されている。円筒突部２０２ｂは内周面２０２ｃと、外周面２０２ｄと、下端面２０２ｅとを有している。下端面２０２ｅと、内周面２０２ｃ及び外周面２０２ｄが交わる角部はそれぞれ円弧状の曲面に形成されている。上記円形下面２０２ａは、中栓円板部３６ｂに平行になるよう、下端面２０２ｅは、キャップ本体４の周縁領域１２ａの内周面に平行になるよう形成されている。

　吸着具２０４は、直線状に延びる合成樹脂製又は金属製のパイプ２０４ａと、パイプ２０４ａの下端に一体に形成された合成ゴム製の吸盤２０４ｂとを備えている。セット機本体２０２の中心部には、軸線に沿って延びる貫通穴２０２ｆが形成されている。パイプ２０４ａは、セット機本体２０２の貫通穴２０２ｆ内に相対移動可能に挿入支持され、パイプ２０４ａの下端部は円形下面２０２ａの下方に突出し、その下端に吸盤２０４ｂが円形下面２０２ａの下側に位置付けられる。パイプ２０４ａの図示しない上端部は、図示しない吸引源に連結されている。薄板部材６は、その中央部がセット機２００の吸盤２０４ｂに吸着保持され、成形台１００上に設置されたキャップ本体４内に挿入される。

　図１０は、薄板部材６がキャップ本体４の中栓保持領域３３内に完全に挿入された状態を示している。薄板部材６の周縁曲げ部６ｂの内周面は、セット機本体２０２の下端面２０２ｅと外周面２０２ｄが交わる円弧状の角部に当接させられている。一方、セット機本体２０２の円筒状突部２０２ｂの下端面２０２eは、薄板部材６の環状段差部５４の各々の下面に対し間隔を置いて位置付けられている。

　図１０に示す状態から、セット機本体２０２が更に下降させられると図１１に示す状態になる。図１１に示すように、セット機本体２０２の下端面２０２ｅと外周面２０２ｄが交わる円弧状の角部が周縁曲げ部６ｂを軸方向天面壁１２側に押圧して周端縁６ａを半径方向外側に押し広げ、さらに下端面２０２ｅが薄板部材６の環状段差部５４の各々を軸方向天面壁１２側に押圧して平坦な形状になるよう変形させて薄板部材６の外径を拡大することにより、薄板部材６の外径を更に拡大することができる。

　本実施形態においては、セット機２００を環状段差部５４及び周縁曲げ部６ｂの両方に作用させて薄板部材６の外径を拡大するが、十分に薄板部材の外径を拡大できれば環状段差部５４の各々のみに作用させる実施形態もある。また、環状段差部５４の形状に代えて環状突部５２の形状を用いることもできる。

　続いて、セット機２００の吸着具２０４による薄板部材６の吸着を解除した後、セット機２００をキャップ本体４のスカート壁１４内から離脱させる（図１２参照）。
　セット機２００をキャップ本体４内から完全に離脱させた後（不図示）は、薄板部材６の下面の中心部に溶融樹脂Ｐ（図３参照）を供給し、成形工具１１０を溶融樹脂Ｐに作用させ、薄板部材６の下面に合成樹脂製ライナー８を型押成形する（図４参照）。

　セット機２００により突出部５０を変形させた後は、ライナーを型押成形する際に、突出部５０を更に押し拡げる必要はない。しかし、後述するように再度環状突出部５０を押圧することで、更に平坦な形状となり、中栓の外径を拡げることもできる。そうすることで、中栓の脱落を確実に防止できるだけでなく、密封性能が良好になることも期待できる。
　また逆に、ライナー成形工具１１０で突出部５０を押圧し変形させる工程を予定している場合は、セット機２００による押圧工程を必ずしも行う必要はない。

　次に、本発明のキャップの製造方法の第５の実施形態について説明する。
　図１４には、本実施形態における環状突出部５０を備えた薄板部材６がキャップ本体４に設置された状態が示されている。この環状突出部５０は、先に述べた環状突部５２と環状段差部５４とから構成されている。このように、第５の実施形態においても、薄板部材６を中栓保持領域３３に挿入した後に、環状突部５２及び環状段差部５４を軸方向天面壁１２側に押圧して薄板部材６の外径を拡大することができる。

　図１５は、上記第１～第５の実施形態に共通する本発明の製造方法において製造されたキャップによって密封された容器を開封する過程を示した図である。図１５（Ａ）は、図１に示す金属製キャップ２が金属製容器６０の口頸部６２に装着された状態を示す図である。飲料などの内容物を容器に充填した後、図１に示された金属製キャップ２を金属製容器６０の口頸部６２に被せ、密封する工程に入る。密封を確実にするために、図示しないツールにより、キャップ本体４の天面壁１２とスカート壁１４との境界領域の肩部を容器６０の口頸部６２の開口端に形成されたカール部６４の外周面に向けて押圧する。この押圧動作により、ライナー８のシール面４２の下面がカール部６４に密着するが、同時に周縁曲げ部も押され中栓の外径も小さくなる。しかし、本発明の製造方法により、中栓の外径は十分に拡大されているので、中栓保持突出部３２の内径より小さくなることはない。一方、図示しない別のツールによってスカート壁１４のねじ形成領域に容器６０の口頸部６２に形成されている雄ねじ部６６と係合する雌ねじ部６８が形成される。同時に、タンパーエビデントバンド２２が口頸部６２のビード７０の下面側に係合するようにビード７０の下面が絞られる。充填後、開口３０より図示しない洗浄水が滲入し、容器口頸部に付着した内容物を洗い流し、口頸部にシュガーセメントなどが残って開栓トルクが高くなることを防止する。この状態において、金属製容器６０は、ライナー８のインナーリング４０及びシール面４２によって確実に密封される。また、中栓１０の薄板部材６の周端縁６ａは、スカート壁１４の中栓保持突出部３２の上方に離隔している。

　次いで、図１５（Ｂ）に示すように、内容物を消費するためにキャップ本体４を開栓方向に旋回すると、キャップ本体４とタンパーエビデントバンド２２とを連結していた橋絡部２６が破断され、タンパーエビデントバンド２２を除いたキャップ本体４が上昇する。別体の中栓１０は、中栓保持領域３３内で軸方向に移動可能に保持され、かつライナー８を介してカール部６４に密着しているため、キャップ本体４と共に回転することがなく、開栓に必要な回転トルクを低くでき、軽い力で容易に開栓することができる。この時点でも容器６０はインナーリング４０及びシール面４２によって密封されている。

　図１５（Ｃ）に示すように、キャップ本体４の開栓方向への旋回を続け、さらにキャップ本体４が上昇すると、中栓１０の周端縁７ａが、中栓保持突出部３２と確実に係止するので、中栓が中栓保持領域３３から離脱することなくキャップ本体４と共に上昇する。その結果、キャップ２は、タンパーエビデントバンド２２のみを容器口頸部６２に残して口頸部６２から取外され、内容物が安全に消費される。

　次に、本発明のキャップの製造方法の第６の実施形態について説明する。
　上記第１～第５の図１～図１５の実施形態においては、キャップ本体が金属製の薄板から形成されているが、図１６～１９の様にキャップ本体が合成樹脂から一体に成形された他の実施形態においても、本発明に係る製造方法を同様に適用することができる。

　合成樹脂製キャップ本体３００を備えている本発明に係るキャップについて金属製のキャップ本体を備えているキャップの場合と異なる部分のみ、以下に説明する。図１９を参照して、合成樹脂製キャップ本体３００の雌ねじ３１０の最上端部は、中栓保持突出部３１０ａを規定する。また、軸方向天面壁３０２の内面中央部には、キャップの下方に突出している凸部３１２（図１９で下から矢印で指す）が形成されている。該凸部３１２は図１に示すキャップ本体４に形成された本体凸部３４と同様な形状をなしており、同じ目的を果たす。また、凸部３１２は、凸部の形状を規定する環状傾斜面の形状が、薄板部材の凹部における周縁部の上面の傾斜と合致する形状で中栓を中央に位置決めすることが出来れば、中栓で密封しているため、中央に穴が開いている形状でも問題ない。

　薄板部材３１６は、図２に示す薄板部材６と比較して、周縁曲げ部６ｂの下端にカール部３１８が形成されている以外の構成は実質的に同じである。薄板部材３１６の中栓凹部３６は本体の凸部３１２に嵌合され、同軸上に位置決めされる。薄板部材３１６のカール部３１８の外周面によって規定される薄板部材３１６の外径は、キャップ本体３００の雌ねじ３１０の内径よりも若干大きく形成されているので、該挿入に際し、カール部３１８は半径方向内側に弾性的に変位させられる。
　図示されていないが、金属製キャップ本体の場合と同様、この挿入時に、セット機によって外径を押し拡げる実施例もあり、また、この後説明するように挿入時には押し拡げず、ライナー成型時に成形工具によって押し拡げる実施例もあり、両方の手段を用いて一つの薄板部材を２度押し拡げても良い。

　セット機２００（図９参照）がキャップ本体３００から離脱させられた後、図１６～図１７のように、成形工具１１０が、キャップ本体３００内に挿入され、中間押圧スリーブ１１４の環状平坦下面１１４ｃが、薄板部材６の環状突部５２を軸方向天面壁３０２側に押圧して変形させるので、薄板部材３１６の外径が拡大される。

　なお、薄板部材３１６の周縁曲げ部７ｂを成形工具１１０又はセット機２００によりキャップ開口側から軸方向天面壁３０２側に押圧することにより薄板部材３１６の外径を更に拡大する他の実施形態、成形工具１１０又はセット機本体２０２をカール部３１８の半径方向内側から外側に押圧することにより薄板部材３１６の外径を更に拡大する更に他の実施形態もある。これらの実施形態は、環状突出部５０を押圧し変形させた後に又は同時に行うことは、先の実施形態におけるのと同じである。
　成形工具１１０により、薄板部材の外径を拡大した後は、溶融樹脂（不図示）が圧縮されて薄板部材３１６の下面にライナー３２０が一体成形される（図１８参照）。

　なお、中栓保持突出部については、スカート壁３０４、１４の内面における雌ねじ３１０、６８の上方に、雌ねじ３１０、６８とは別に中栓保持突出部（不図示）を形成する他の実施形態もある。また、先の実施形態におけるキャップ本体４において、雌ねじ部６８の上端面を中栓保持突出部として利用する実施形態もある。

　次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
　本発明においては、上述した基本構成を有する金属製キャップを製造するに際して、薄板部材６をキャップ本体４内の所定位置に挿入した後に、該薄板部材６の湾曲した周縁曲げ部６ｂが、薄板部材６の外径を大きくするために押し拡げられていることが重要な特徴である。
　図２０は、本発明の製造方法を説明するための図であり、成形台９０上に天面壁１２が載置され、スカート壁１４の開口端縁が上方に向いた状態で設置された上記構成を有するキャップ本体４内に薄板部材６が挿入された状態を示している。図２０（Ａ）から明らかなように、キャップ本体４内に挿入された薄板部材６の外径は薄板部材６を支持する自由端縁３２ａの内径と同等或いは僅かに大きい外径を有しており、薄板部材６は塑性変形することなく、キャップ本体４内の所定位置に挿入される。

　次いで、薄板部材６上に供給された溶融樹脂（図示せず）を成形工具９０で型押して薄板部材６上にライナーを一体的に成形する。この成形工具９０は、中央パンチ９２、中間押圧スリーブ９３及び位置決めスリーブ９４から成っており、先ず位置決めスリーブ９４によって溶融樹脂が外側にはみ出さない様にライナーの外周縁が規定され、中央パンチ９２及び中間押圧スリーブ９３によって、前述したインナーリング４０、シール面４２及び薄肉中央部３８を有するライナー形状に成形される。
　図２０（Ｂ）から明らかなように、成形工具９１が下降してライナーの成形を行うと同時に、位置決めスリーブ９４が薄板部材６の周縁曲げ部６ｂを上方から押圧することによって湾曲部が押し拡げられる。即ち、周縁曲げ部６ｂは、図２０（Ｂ）に二点鎖線で示す押し拡げられる前の状態と、実線で示す押し拡げられた後の状態となる。これにより、ライナーが形成された薄板部材６（中栓５）はキャップ本体４の天面壁１２と自由端縁３２ａとの間に確実に保持される。

　更に、本発明の製造方法においては、図２１から明らかなように薄板部材の外周縁部を押圧する押圧スリーブの先端面の形状が、押し拡げられた後の薄板部材と該先端面とが当接する部分の薄板部材形状と同一形状に形成されているため、薄板部材の押し拡げられた後の形状を安定して形成することができる。

　次に、本発明の第８の実施形態について説明する。
　図２０、図２１に示した例では、金属製キャップ本体に中栓を組み合わせていたが、樹脂製キャップ本体と中栓の組合せにおいても同様に製造することができる。
　すなわち図２２に示すように、樹脂製キャップ本体２００は中央部に開口２０１が形成された天面壁２０２、内面に螺子部２０３を有するスカート壁２０４から成り、スカート壁２０４は上方の主部と主部の下端に弱化部２０５を介して一体的に成形されたタンパーエビデントバンド２０６を有する。天面壁２０２の開口２０１の側端部の下面は半径方向内方に向かって下方に傾斜して、薄板部材２０７の凹部と一致する形状をしており、金属製キャップ本体の中栓付きキャップの場合と同様にキャップ本体に対する中栓２０９の位置決めをすることができる。樹脂製キャップ本体の中栓付きキャップは樹脂製キャップ本体２００に、薄板部材２０７に環状のライナー２１３が一体的に形成された中栓２０９を挿入して構成される。
　薄板部材２０７の外周端部２１２にはカール部２１０が形成されている。図２２に示すように、このカール部２１０の断面のカールの中心から内方側を環状スリーブ２１１で押し拡げることによって、図２０、図２１と同様に、中栓を効率的に設置することができる。

　この態様においては、容器に装着された樹脂製キャップを開栓方向に旋回すると、キャップが螺子に沿って上昇し始める一方、タンパーエビデントバンド２０６の内側にある係止手段が図示しない容器口部の被係止手段に係止しタンパーエビデントバンド２０６が固定されるので、スカート壁主部とタンパーエビデントバンド２０６とをつなぐ弱化部２０５が破断される。続いて、キャップ本体８が上昇し続けると、中栓５のカール部が螺子部２０３の最上端面と係止することによって、中栓５がキャップ本体２００と一緒に上昇してキャップ本体２００から離脱することなく、容器口部から取り除かれる。
　尚、この態様においては、キャップ本体２００の天面壁２０２に開口２０１が形成され、中栓５がこの開口２０１を覆うものであるが、勿論、開口２０１のない天面壁であってもよいことは言うまでもない。更に螺子部の上方に中栓と係止し、中栓をキャップ本体内に保持するための環状突起等から成る支持部が別途形成されていても勿論よい。

　図２０に示した金属製キャップ本体においては、洗浄水を導入するための開口３０を利用して、この開口３０の下部領域２７を半径方向内側に突出させることによって、中栓５をキャップ本体４と係止させていたが、金属製キャップ本体においても上述した樹脂製キャップ本体の場合と同様に、螺子の上端面を利用しても良いし、螺子部の上方に半径方向内側に突出する環状突起を形成する等、中栓をキャップ本体内に保持するための支持部を別途形成してもよい。

　薄板部材６の外側端縁は、薄板部材がアルミニウム板からなる場合は特にカール加工が施されている必要はないが、ティンフリースチール、ブリキ等の鋼板からなる場合には、発錆を防止する観点から端縁保護のためにカール加工が施されていることが望ましい。
　また薄板部材の中央部に形成される凹部は、図１～１４，２０に示したように金属製キャップ本体への位置決めに有効であるが、他の手段により位置決めが可能であれば必ずしも形成する必要はない。
　更にライナーは、薄板部材上での溶融樹脂の型押しによる成形に限定されず、スピンライニング等従来公知の方法によって成形することができる。

　本発明の中栓を有するキャップの製造方法は、キャップ本体に中栓を設置するに際して、中栓の変形を生じることなく容易にキャップ本体内に薄板部材を挿入できると共に、キャップ本体から離脱することのない外径の中栓を用いることが可能であり、熱間充填等により容器内が減圧状態になる容器に用いられる中栓付きキャップの製造に好適に使用できる。
　またライナー材の成形と同時に薄板部材の外径を大きくすることができるため、工程数が少なく生産性及び経済性に優れていることから、大量生産が必要な汎用キャップに好適に使用できる。
　更に、本発明方法により製造されるキャップは、天面壁に薄板部材を有することから開栓に必要なトルクが小さく、ガスバリア性に優れており、酸素により影響が大きい内容物等を充填する容器に用いられるキャップの製造に好適に使用できる。

２　金属製キャップ
４　キャップ本体
６　金属製薄板部材
７　外周部
７ａ　周端部
７ｂ　周縁曲げ部
７ｃ　環状平坦領域
８　ライナー
１０　中栓
１２　天面壁
１４　スカート壁
３２　中栓保持突出部
３３　中栓保持領域
５０　環状突出部
５２　環状突部
５４　環状段差部
６０　金属製容器
１１０　成形工具
２００　セット機
３００　合成樹脂製キャップ。

Claims

　円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有するキャップ本体と、外周部に環状平坦領域を有する円形金属製薄板部材及び該薄板部材の下面に配設された合成樹脂製ライナーを有する中栓とを備え、該キャップ本体の該スカート壁の上端部には、半径方向内側に突出させられた中栓保持突出部が形成されているキャップの製造方法において、
　該薄板部材の該環状平坦領域に、該下面側もしくは上面側に突出する環状突出部を形成し、該薄板部材を該キャップ本体の該スカート壁内の該中栓保持突出部より上方の中栓保持領域に挿入設置した後に又は挿入設置すると同時に、該環状突出部を該キャップ本体の軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大することにより、該中栓を、該スカート壁内から離脱できないようかつ該中栓保持突出部と該天面壁の内面との間を軸方向に移動可能に保持する、
ことを特徴とするキャップの製造方法。
　該薄板部材の該環状突出部は、該環状平坦領域の該下面側もしくは該上面側に断面アーチ状に突出する環状突部又は、該下面側もしくは該上面側にかつ半径方向外側に傾斜して突出してから半径方向外側に延びる環状段差部である、請求項１に記載のキャップの製造方法。
　該薄板部材を該キャップ本体の該スカート壁内の該中栓保持領域に挿入設置するセット機により挿入設置すると同時に、該セット機により該環状突出部を軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大する、請求項１又は２に記載のキャップの製造方法。
　該キャップ本体の該スカート壁内の該中栓保持領域に挿入設置した該薄板部材の該下面側に溶融樹脂を圧縮して該薄板部材の該下面側に該ライナーを一体成形する成形工具により該ライナーと該薄板部材を一体成形する際に、該成形工具により該環状突出部を軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大する、請求項１又は２に記載のキャップの製造方法。
　該薄板部材の該外周部は、円形の周端縁を含む周縁部領域と、該周縁部領域から半径方向内側に続く該環状平坦領域とを有し、該周縁部領域は、該環状平坦領域の周縁から該周端縁が該下面側に向くように該下面側に曲げられた周縁曲げ部からなり、該周縁曲げ部の該周端縁が該薄板部材の周端縁を規定する、請求項１～４のいずれかに記載のキャップの製造方法。
　該環状突出部を軸方向に該天面壁側に押圧して平坦な形状に近づくよう変形させて該薄板部材の外径を拡大すると同時に又は拡大した後に、該該周縁曲げ部を該下面側から軸方向に該天面壁側に押圧して半径方向外側に押し広げることにより、該薄板部材の外径を更に拡大する、請求項１～５のいずれかに記載のキャップの製造方法。
　該キャップ本体が金属製薄板からなり、該キャップ本体の該スカート壁の上端部には、周方向に間隔をおいて複数個の開口が形成されており、該開口の各々は該スカート壁に周方向に刻設した切断線の下部領域を半径方向内側に突出させることによって形成され、該中栓保持突出部は該下部領域によって規定される、請求項１～６のいずれかに記載のキャップの製造方法。
　円形天面壁及びスカート壁が形成されて成るキャップ本体と、円形金属製薄板部材及び該薄板部材の内面側に樹脂製ライナーを有する中栓、とから成る中栓付きキャップの製造方法において、
　前記薄板部材をキャップ本体内に挿入と同時若しくは挿入した後に、該薄板部材の外周縁部を押し拡げることにより、前記中栓が、スカート壁上部の内側に形成される支持部によりキャップ本体から離脱不能でかつ支持部より上方の所定位置で上下移動可能に保持されることを特徴とするキャップの製造方法。
　前記中栓の、薄板部材の内面側に溶融樹脂を圧縮し樹脂製ライナーと薄板部材を一体成形する際に、薄板部材の外周縁部を押し拡げる請求項８記載のキャップの製造方法。
　前記キャップ本体が金属から成り、前記スカート壁上端部に、周方向に間隔をおいて複数個の開口が形成されており、該開口にはスカート壁に刻設した切断線に沿った下部領域を半径方向内側に突出させることによって、前記支持部が形成されている請求項８又は９に記載のキャップの製造方法。
　記薄板部材の外周縁部を押圧する押圧スリーブの先端面の形状は、押し拡げられた後の薄板部材と該先端面とが当接する部分の薄板部材形状と、同一形状に形成されている請求項８～１０のいずれかに記載のキャップの製造方法。