(57)【要約】【課題】開栓トルクを低減することができるキャップ、金型及びキャップの製造方法を提供すること。【解決手段】キャップ１は、天板部２１、及び、天板部２１と角部２３を介して一体に設けられたスカート部２２を有し、缶容器１００の口部１１０に螺合されるキャップ本体１１と、キャップ本体１１と別体に、天板部２１と対向して設けられ、キャップ本体１１が缶容器１００と螺合したときに口部１１０と対向する部位よりも外周側に外周縁に向かって厚さが漸次薄くなる突起部４１ｃが形成された、天板部２１と摺動する摺動層４１、及び、摺動層４１に一体に設けられ、口部１１０を密封する密封層４２を有する円板状の密封部材１２と、を備える構成とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して一体に設けられたスカート部を有し、缶容器の口部に螺合されるキャップ本体と、
前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して設けられ、前記キャップ本体が前記缶容器と螺合したときに前記口部と対向する部位よりも外周側に外周縁に向かって厚さが漸次薄くなる突起部が形成された、前記天板部と摺動する摺動層、及び、前記摺動層に一体に設けられ、前記口部を密封する密封層を有する円板状の密封部材と、
を備えることを特徴とするキャップ。
【請求項２】
前記密封層は、前記口部と対向する部位よりも外周側が、前記口部と対向する部位の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
【請求項３】
前記摺動層は、中心から前記口部と対向する部位よりも外周側までが平板状に構成された平板部、前記前記口部と対向する部位よりも外周側から前記外周縁に向かって厚さが漸次減少する曲面部、並びに、前記曲面部の前記摺動層側の主面の前記外周縁に形成され、前記平板部の軸方向及び前記平板部の主面の面方向に対して傾斜する前記突起部を有することを特徴とする請求項２に記載のキャップ。
【請求項４】
天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型と、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、端面と外周面との稜部に平面の面取部を有する、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を成形する第１上金型と、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、端面が前記下金型と対向する、前記密封部材の密封層を成形する第２上金型と、
を備えることを特徴とする金型。
【請求項５】
前記面取部は、前記キャップ本体が缶容器と螺合したときに、前記天板部の前記缶容器の口部と対向する部位よりも外周側に対向して前記第１上金型に設けられることを特徴とする請求項４に記載の金型。
【請求項６】
前記窪みの深さは、前記天板部の厚さ及び前記密封部材の厚さの和と同じ高さに構成されることを特徴とする請求項４に記載の金型。
【請求項７】
天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型の前記窪みに前記成形品を配置し、
前記天板部に第１樹脂材料を供給し、
前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面と外周面との稜部に平面の面取部を有する第１上金型により前記第１樹脂材料を成形して、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を構成し、
前記摺動層に第２樹脂材料を供給し、
前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面が前記下金型と対向する第２上金型により前記第２樹脂材料を成形して前記摺動層上に密封層を構成する、
ことを特徴とするキャップの製造方法。
【請求項８】
前記面取部は、前記キャップ本体が缶容器と螺合したときに、前記天板部の前記缶容器の口部と対向する部位よりも外周側に対向して前記第１上金型に設けられることを特徴とする請求項７に記載のキャップの製造方法。
【請求項９】
前記窪みの深さは、前記天板部の厚さ及び前記密封部材の厚さの和と同じ高さに構成されることを特徴とする請求項７に記載のキャップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶容器を閉塞するキャップ、金型及びキャップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、缶容器の口部を密封するキャップは、キャップ本体の内面に口部と密着する樹脂材料により構成された密封部材を設ける構成が用いられていた。また、このようなキャップは、キャップの開栓時の開栓トルクを低減するために、キャップ本体と密封部材とを非接着にする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、密封部材となるライナーが、キャップ本体の天面部と対向する支持層及び容器の口部と密着する機能層を有する構成が開示されている。また、特許文献１には、支持層及び機能層を共押出成形にて接合状態で積層してなる積層シート材を、所定の形状に裁断してライナーを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１７２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した密封部材では、以下の問題があった。即ち、上述の方法で密封部材を製造する場合、積層シート材からライナーを裁断する設備及び裁断したライナーを搬送する設備が必要となる。また、ライナーが裁断された積層シート材は廃棄することになり、歩留まりが悪いという問題がある。
【０００６】
例えば、キャップ本体内に溶融した樹脂材料を供給し、金型で所定の密封部材の形状となるように樹脂材料を成形する方法も考えられる。しかし、キャップ本体内で密封部材を成形する場合には、支持層をキャップ本体の内径と同等に成形しても、成形後に成形した支持層が収縮することから、キャップ本体と支持層との間に隙間が生じる。その後、支持層の上から機能層を成形すると、支持層を越えて機能層を構成する樹脂がキャップ本体と支持層との間の隙間に入り込む虞がある。
【０００７】
ボトル口を密封するための機能層は、支持層よりも軟質であることから、当該隙間に入り込んだ機能層がキャップ本体と接触すると、開栓トルクが増加する、という問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、開栓トルクを低減することができるキャップ、金型及びキャップの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のキャップ、金型及びキャップの製造方法は、次のように構成されている。
【００１０】
本発明の一態様として、キャップは、天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して一体に設けられたスカート部を有し、缶容器の口部に螺合されるキャップ本体と、前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して設けられ、前記キャップ本体が前記缶容器と螺合したときに前記口部と対向する部位よりも外周側に外周縁に向かって厚さが漸次薄くなる突起部が形成された、前記天板部と摺動する摺動層、及び、前記摺動層に一体に設けられ、前記口部を密封する密封層を有する円板状の密封部材と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様として、金型は、天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型と、前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面と外周面との稜部に平面の面取部を有する、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を成形する第１上金型と、前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面が前記下金型と対向する、前記密封部材の密封層を成形する第２上金型と、を備える。
【００１２】
本発明の一態様として、キャップの製造方法は、天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型の前記窪みに前記成形品を配置し、前記天板部に第１樹脂材料を供給し、前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面と外周面との稜部に平面の面取部を有する第１上金型により前記第１樹脂材料を成形して、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を構成し、前記摺動層に第２樹脂材料を供給し、前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面が前記下金型と対向する第２上金型により前記第２樹脂材料を成形して前記摺動層上に密封層を構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、開栓トルクを低減することができるキャップ、キャップの製造方法及び金型を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る缶容器に用いられるキャップの構成を一部断面で模式的に示す側面図。
【図２】同キャップの構成を一部断面で模式的に示す側面図。
【図３】同キャップの製造方法の第１工程の一工程を示す説明図。
【図４】同キャップの製造方法の第１工程の他工程を示す説明図。
【図５】同キャップの製造方法の第２工程の一工程を示す説明図。
【図６】同キャップの製造方法の第２工程の他工程を示す説明図。
【図７】同キャップの第１工程における密封部材の要部構成を模式的に示す断面図。
【図８】同キャップの第２工程における密封部材の要部構成を模式的に示す断面図。
【図９】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模式的に示す側面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るキャップの構成を一部断面で模式的に示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態に係るキャップ１の構成、キャップ１の製造方法及びキャップ１の製造に用いられる金型２００について、図１乃至図８を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る缶容器１００に用いられるキャップ１の構成を一部断面で模式的に示す側面図、図２はキャップ１の構成を一部断面で模式的に示す側面図、図３はキャップ１の製造方法の第１工程の一工程及び金型２００の構成を示す説明図、図４はキャップ１の製造方法の第１工程の他工程を示す説明図、図５はキャップ１の製造方法の第２工程の一工程の金型２００の構成を示す説明図、図６はキャップ１の製造方法の第２工程の他工程を示す説明図、図７はキャップ１の第１工程における密封部材１２の摺動層４１の構成を模式的に示す断面図、図８はキャップ１の第２工程における密封部材１２の摺動層４１及び密封層４２の構成を模式的に示す断面図である。なお、図１及び図２中においては、説明の便宜上、キャップ１の断面の構成は断面部のみを示し、側面視の構成を省略して示す。
【００１７】
図１に示すように、キャップ１は、缶容器１００の口部１１０に被冠した状態で巻締固着されることで、口部１１０を密封可能に構成される。
【００１８】
ここで、缶容器１００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１００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１００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ている。缶容器１００は、一方の端部に、収容した飲料を排出する口部１１０を有する。口部１１０は、その外周面に、缶容器１００の底面側から端部に向かって、顎部１１１、雄螺子部１１２及びカール部１１３を有する。
【００１９】
顎部１１１は、環状に突出することで構成される。カール部１１３は、雄螺子部１１２よりも小径に形成される。また、カール部１１３は、キャップ１の内径よりも小さく構成される。カール部１１３は、口部１１０の端部が１回以上折りたたまれることで構成される。カール部１１３は、缶容器１００に収納された飲料を排出する開口部を構成する。
【００２０】
キャップ１は、キャップ本体１１と、キャップ本体１１内に別体に設けられた密封部材１２と、を備えている。
【００２１】
キャップ本体１１は、アルミニウム合金等の金属材料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１１は、薄肉の平板状の当該材料をカップ状に絞り成形、ナーリング成形及びロールオン成形等の各成形が行われることで構成される。
【００２２】
キャップ本体１１は、円板状の天板部２１と、天板部２１の周縁部に一体に設けられた円筒状のスカート部２２と、を備えている。キャップ本体１１は、天板部２１及びスカート部２２が、円環、且つ、曲面状の角部２３によって一体に連続して構成される。
【００２３】
天板部２１は、円板状に構成され、主面が平面に構成される。スカート部２２は、一端が角部２３を介して天板部２１と連続し、他端が開口して構成される。スカート部２２は、天板部２１側の端部から開口する端部まで、ベントスリット３１ａを有する複数のナール部３１、雌螺子部３２及びタンパーエビデンスバンド部３３と、を備える。
【００２４】
ナール部３１、雌螺子部３２及びタンパーエビデンスバンド部３３は、天板部２１と、ナール部３１、雌螺子部３２及びタンパーエビデンスバンド部３３が成形されていない円筒状のスカート部２２と、角部２３から構成されるカップ状の成形品９９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。
【００２５】
ナール部３１は、ベントスリット３１ａを有し、スカート部２２の内周面から突出する。雌螺子部３２は、缶容器１００の雄螺子部１１２と螺合可能に構成される。タンパーエビデンスバンド部３３は、キャップ１が缶容器１００から離間する方向であって、且つ、キャップ１の軸方向で、缶容器１００の顎部１１１と係合する。また、タンパーエビデンスバンド部３３は、キャップ１の開封時に破断して、スカート部２２から脱離するための破断部３３ａを有する。
【００２６】
密封部材１２は、キャップ本体１１と別体に構成される。密封部材１２は、キャップ本体１１のスカート部２２に設けられたナール部３１の内接円の径よりも大径の外径を有する円板状に構成される。密封部材１２は、スカート部２２の内周面から径方向に突出するナール部３１のベントスリット３１ａと、キャップ本体１１の軸方向で係合することで、キャップ本体１１に一体に設けられる。
【００２７】
密封部材１２は、円板状の摺動層４１と、摺動層４１に一体に積層された円板状の密封層４２と、を備えている。密封部材１２は、摺動層４１及び密封層４２が異なる樹脂材料で一体に成形されることで構成される。密封部材１２は、厚さが一様な平板部１２ａと、天板部２１側の外周縁の外面が曲面で構成された曲面部１２ｂと、を備えている。換言すると、密封部材１２は、円板状に形成され、天板部２１側の稜部が所定の曲率の曲面で構成される。
【００２８】
摺動層４１は、相対的が高い（硬い）樹脂材料によって構成される。また、摺動層４１は、キャップ本体１１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４１は、天板部２１と非接着であり、且つ、天板部２１と接触した状態で天板部２１を摺動可能に構成される。
【００２９】
摺動層４１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４１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４１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。
【００３０】
摺動層４１は、キャップ本体１１の天板部２１と対向して、キャップ本体１１と別体に設けられる。摺動層４１は、用いられる樹脂材料により、キャップ本体１１の天板部２１と摺動可能に構成される。摺動層４１は、円板状に構成される。摺動層４１の外径は、スカート部２２の内径よりも小径であり、ナール部３１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１１０のカール部１１３の外径よりも大径に構成される。
【００３１】
摺動層４１は、厚さが一様な第１平板部４１ａと、天板部２１側の外周縁の外面が曲面により構成された第１曲面部４１ｂと、第１曲面部４１ｂの密封層４２側に設けられた突起部４１ｃと、を備えている。第１平板部４１ａは、摺動層４１の中心から口部１１０のカール部１１３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。
【００３２】
第１曲面部４１ｂは、口部１１０のカール部１１３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４１ｃは、摺動層４１の軸方向及び天板部２１の面方向に対して傾斜してスカート部２２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４１ｃは、第１曲面部４１ｂから先端に向かって厚さが漸次減少する。
【００３３】
密封層４２は、相対的に硬度が低く（軟らかく）、且つ、摺動層４１よりも軟らかい樹脂材料により構成される。密封層４２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。本実施形態においては、密封層４２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混合材料によって構成される。なお、密封層４２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。
【００３４】
密封層４２は、口部１１０と対向する側の摺動層４１の主面に一体に設けられる。密封層４２は、円板状に構成される。密封層４２の外径は、スカート部２２の内径よりも小径であり、ナール部３１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１１０のカール部１１３の外径よりも大径に構成される。即ち、密封層４２の外径は、摺動層４１の外径と同一か、又は、摺動層４１の外径よりも大径に構成される。
【００３５】
密封層４２は、厚さが一様な第２平板部４２ａと、天板部２１側の外周縁の外面が曲面で構成された第２曲面部４２ｂと、を備えている。第２平板部４２ａは、カール部１１３と対向する主面が平面に構成される。第２平板部４２ａは、密封層４２の中心から口部１１０のカール部１１３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。例えば、第２平板部４２ａは、摺動層４１の第１平板部４１ａと同一径に構成される。
第２平板部４２ａは、第１平板部４１ａとともに、密封部材１２の平板部１２ａを構成する。なお、本実施形態においては、第１平板部４１ａと第２平板部４２ａとは、同一の厚さに設定されている。
【００３６】
第２曲面部４２ｂは、例えば、第２平板部４２ａのカール部１１３と対向する主面と面一の主面を有する。第２曲面部４２ｂは、口部１１０のカール部１１３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４２ｂは、第１曲面部４１ｂ及び突起部４１ｃ上に積層される。第２曲面部４２ｂは、第１曲面部４１ｂ及び突起部４１ｃとともに、密封部材１２の曲面部１２ｂを構成する。
【００３７】
このような摺動層４１及び密封層４２は、第１曲面部４１ｂ、突起部４１ｃ及び第２曲面部４２ｂがそれぞれ第１平板部４１ａ及び第２平板部４２ａよりも薄く構成される。
【００３８】
次に、キャップ１の密封部材１２を製造するための金型２００について説明する。  
図３及び図５に示すように、金型２００は、下金型２０１と、下金型２０１に対して一方向に移動可能な上金型２０２と、上金型２０２に接続され、上金型２０２を移動させる駆動装置２０３と、を備えている。なお、図３乃至図６において、金型２００の構成及び詳細な符号は、図３及び図５にのみ示し、図４及び図６においては駆動装置２０３及び詳細な符号を省略して示す。
【００３９】
下金型２０１は、成形途中であるキャップ本体１１の成形品９９を保持可能に構成されている。下金型２０１は、成形品９９を保持する窪み２０１ａを有する。
【００４０】
窪み２０１ａは、成形品９９の天板部２１の外面及び角部２３の外周面の少なくとも一部を支持可能に構成される。換言すると、窪み２０１ａは、成形品９９の天板部２１の外形状及び角部２３の外形状の一部と同じ形状に構成される。
【００４１】
なお、窪み２０１ａは、その深さが、換言すると少なくとも下金型２０１の上面から窪み２０１ａの底面までの高さが、天板部２１の厚さ及び密封部材１２の厚さの和と同じ高さに構成されていればよい。このため、窪み２０１ａは、天板部２１の外形状、角部２３の外形状及びスカート部２２の外形状の一部と同じ形状に構成されていてもよい。
【００４２】
上金型２０２は、密封部材１２の摺動層４１を成形する第１上金型２１１と、密封部材１２の密封層４２を成形する第２上金型２１２と、第１上金型２１１及び第２上金型２１２にそれぞれ用いられる可動型２１３と、を備えている。上金型２０２は、駆動装置２０３により移動可能な金型である。
【００４３】
上金型２０２は、摺動層４１を成形するときに、第１上金型２１１及び可動型２１３が用いられ、密封層４２を成形するときに、第２上金型２１２及び可動型２１３が用いられる。
【００４４】
第１上金型２１１は、円筒状の第１成形部２１１ａと、第１成形部２１１ａの他端側の外周面に設けられた第１取付部２１１ｂと、第１成形部２１１ａの他端側の内周面に設けられた第１規制部２１１ｃと、を備えている。第１上金型２１１は、第１成形部２１１ａの端面が、下金型２０１に配置された成形品９９と離間した位置から当該成形品９９の天板部２１の内面から摺動層４１の厚さと同じ距離だけ離間した位置まで移動可能に構成される。
【００４５】
第１成形部２１１ａは、その先端の面が平面状に構成される。第１成形部２１１ａは、下金型２０１と対向する第１成形部２１１ａの一端側の稜部に設けられた面取部２１１ｄを有する。第１成形部２１１ａの外径は、スカート部２２の内径と同一径又は樹脂材料が流入しない程度の若干の小径に構成される。なお、ここで、樹脂材料が流入しない程度の若干の小径とは、使用する樹脂材料の粘度、温度、圧力等の諸条件により適宜定められる。即ち、樹脂材料が流入しない程度の若干の小径とは、樹脂材料が金型２００により押圧されたときに、第１成形部２１１ａ及びスカート部２２の間への樹脂材料の流入が防止できる程度のクリアランスを得ることができる径を言う。面取部２１１ｄは、下金型２０１と対向する端面及び外周面の稜部に設けられる。面取部２１１ｄは、円環状の平面に構成される。
【００４６】
第１取付部２１１ｂは、第１成形部２１１ａの他端側の外周面に設けられる。第１取付部２１１ｂは、駆動装置２０３に接続される。第１規制部２１１ｃは、可動型２１３の移動量を規制可能に構成される。第１規制部２１１ｃは、例えば、第１成形部２１１ａの他端側の内径が第１成形部２１１ａの他部の内径よりも大径に形成されることで構成された端面により、可動型２１３の移動量を規制する。
【００４７】
第２上金型２１２は、下金型２０１と対向する一端側の端面が平面状に構成された円筒状の第２成形部２１２ａと、第２成形部２１２ａの他端側の外周面に設けられた第２取付部２１２ｂと、第２成形部２１２ａの他端側の内周面に設けられた第２規制部２１２ｃと、を備えている。第２上金型２１２は、第２成形部２１２ａの端面が下金型２０１に配置された成形品９９と離間した位置から当該成形品９９の天板部２１の内面から摺動層４１の厚さ及び密封層４２の厚さの和と同じ距離だけ離間した位置まで移動可能に構成される。
【００４８】
第２成形部２１２ａは、一端側の端面及び外周面の稜部が面取りされていない円筒状に構成される。換言すると、第２上金型２１２は、第１上金型２１１の第１成形部２１１ａの面取部２１１ｄを有さない構成である。第２成形部２１２ａは、その先端の面が平面状に構成される。第２成形部２１２ａの外径は、スカート部２２の内径と同一径又は樹脂材料が流入しない程度の若干の小径に構成される。なお、ここで、樹脂材料が流入しない程度の若干の小径とは、使用する樹脂材料の粘度、温度、圧力等の諸条件により適宜定められる。即ち、樹脂材料が流入しない程度の若干の小径とは、樹脂材料が金型２００により押圧されたときに、第２成形部２１２ａ及びスカート部２２の間への樹脂材料の流入が防止できる程度のクリアランスを得ることができる径を言う。
【００４９】
第２取付部２１２ｂは、第２成形部２１２ａの他端側の外周面に設けられる。第２取付部２１２ｂは、駆動装置２０３に接続される。第２規制部２１２ｃは、可動型２１３の移動量を規制可能に構成される。第２規制部２１２ｃは、例えば、第２成形部２１２ａの他端側の内径が第２成形部２１２ａの他部の内径よりも大径に形成されることで構成された端面により、可動型２１３の移動量を規制する。
【００５０】
可動型２１３は、下金型２０１と対向する一端側の端面が平面状に構成された円柱状の第３成形部２１３ａと、第３成形部２１３ａの他端側に設けられた第３取付部２１３ｂと、第３成形部２１３ａの他端側の外周面に設けられた被規制部２１３ｃと、を備えている。
【００５１】
第３成形部２１３ａは、円柱状に構成され、その外径が第１上金型２１１の第１成形部２１１ａの内径、及び、第２上金型２１２の第２成形部２１２ａの内径と同一径に構成される。第３成形部２１３ａは、先端面が平面状に構成される。
【００５２】
第３取付部２１３ｂは、駆動装置２０３に接続される。被規制部２１３ｃは、第３成形部２１３ａの外周面であって、第１上金型２１１の第１規制部２１１ｃ又は第２上金型２１２の第２規制部２１２ｃと当接したときに、第３成形部２１３ａの端面が第１成形部２１１ａの端面又は第２成形部２１２ａの端面と面一となる位置に設けられる。
【００５３】
駆動装置２０３は、第１上金型２１１、第２上金型２１２及び可動型２１３を所定の距離の範囲で、下金型２０１に対して一方向に移動可能に構成される。具体的には、駆動装置２０３は、第１成形部２１１ａの端面が下金型２０１に配置された成形品９９のスカート部２２の端部から離間した位置、及び、第１成形部２１１ａの端面が当該成形品９９の天板部２１の内面から摺動層４１の厚さと同じ距離だけ離間した位置の間で、成形品９９の軸方向に沿って第１上金型２１１を移動可能に構成される。
【００５４】
駆動装置２０３は、第２成形部２１２ａの端面が下金型２０１に配置された成形品９９のスカート部２２の端面から離間した位置、及び、第２成形部２１２ａの端面が当該成形品９９の天板部２１の内面から摺動層４１の厚さ及び密封層４２の厚さの和と同じ距離だけ離間した位置の間で、成形品９９の軸方向に沿って第２上金型２１２を、移動可能に構成される。
【００５５】
また、駆動装置２０３は、第１上金型２１１及び第２上金型２１２とは別の工程において、可動型２１３を、第１上金型２１１及び第２上金型２１２の移動方向と同方向に移動可能に構成される。なお、駆動装置２０３は、例えば、制御部を有し、当該制御部により、予め記憶されたプログラムによって所定の動作によって第１上金型２１１、第２上金型２１２及び可動型２１３を駆動する。
【００５６】
次に、このように構成された金型２００を用いた、キャップ１の製造方法について、図３乃至図８を用いて説明する。  
先ず、薄肉の平板状のアルミニウム合金等の金属材料に樹脂皮膜層を形成した材料をカップ状に絞り成形を行うことで、天板部２１、スカート部２２及び角部２３が構成された成形品９９を製造する。
【００５７】
次に、成形品９９を下金型２０１の窪みに配置する。次に、第１工程として、密封部材１２の摺動層４１を成形する。具体的には、先ず、図３のステップＳＴ１１に示すように、駆動装置２０３は、第１上金型２１１及び可動型２１３を駆動して、第１上金型２１１及び可動型２１３を初期位置に配置する。ここで、初期位置とは、第１上金型２１１が下金型２０１に配置された成形品９９と離間する位置であって、且つ、可動型２１３の端面が第１成形部２１１ａの端面から退避している位置である。次に、供給装置等により、成形品９９の天板部２１の中心部に、摺動層４１を成形する溶融した第１樹脂材料１５１を供給する。
【００５８】
次に、駆動装置２０３は、図４のステップＳＴ１２に示すように、初期位置の状態を維持したまま、第１成形部２１１ａの端面が当該成形品９９の天板部２１の内面から摺動層４１の厚さと同じ距離だけ離間した位置まで、第１上金型２１１及び可動型２１３を移動する。
【００５９】
これにより、第１上金型２１１は、第１成形部２１１ａの端面及び成形品９９の天板部２１の表面の間に摺動層４１の厚さとなる隙間を構成する。このとき、可動型２１３の端面が第１成形部２１１ａの端面から退避した状態であることから、第１樹脂材料１５１は、可動型２１３に押圧されて摺動層４１の厚さよりも厚い形状となる。
【００６０】
次に、駆動装置２０３は、ステップＳＴ１３に示すように、可動型２１３の端面が第１成形部２１１ａの端面と面一となるように、可動型２１３を移動する。可動型２１３は、被規制部２１３ｃが第１上金型２１１の第１規制部２１１ｃと当接し、その移動が規制されることで、第３成形部２１３ａの端面が第１成形部２１１ａの端面と面一なる。これにより、第１樹脂材料１５１は、可動型２１３に押圧され、図７に二点鎖線で示されるように、成形品９９の天板部２１及び角部２３の内面と第１成形部２１１ａの端面及び可動型２１３の端面との間の隙間に充填され、摺動層４１と略同形状に圧縮成形される。
【００６１】
即ち、第１樹脂材料１５１は、天板部２１、第１成形部２１１ａの端面及び第３成形部２１３ａの端面により第１平板部４１ａの形状に、角部２３及び第１成形部２１１ａの端面により第１曲面部４１ｂの形状に、そして、角部２３及び第１成形部２１１ａの面取部２１１ｄにより突起部４１ｃの形状にそれぞれ成形される。
【００６２】
次に、駆動装置２０３は、ステップＳＴ１４に示すように、可動型２１３を成形品９９から退避させ、次いでステップＳＴ１５に示すように、第１上金型２１１及び可動型２１３を成形品９９から退避させる。圧縮成形した第１樹脂材料１５１を自然冷却するか、又は、冷却装置で冷却し、第１樹脂材料１５１を固化させる。なお、第１樹脂材料１５１の冷却により、図７に実線で示すように、第１樹脂材料１５１が収縮し、成形された摺動層４１は、キャップ本体１１の内径よりも小さくなる。これらの第１工程により、摺動層４１が成形される。
【００６３】
次に第２工程として、摺動層４１の主面に密封層４２を成形する。具体的には、先ず、図５のステップＳＴ２１に示すように、駆動装置２０３は、第２上金型２１２及び可動型２１３を駆動して、第２上金型２１２及び可動型２１３を初期位置に配置する。ここで、初期位置とは、第２上金型２１２が下金型２０１に配置された成形品９９と離間する位置であって、且つ、可動型２１３の端面が第２成形部２１２ａの端面から退避している位置である。次に、供給装置等により、成形品９９の天板部２１上に成形された摺動層４１の中心部に、密封層４２を成形する溶融した第２樹脂材料１５２を供給する。
【００６４】
次に、駆動装置２０３は、図６のステップＳＴ２２に示すように、初期位置の状態を維持したまま、第２成形部２１２ａの端面が当該成形品９９の天板部２１の内面から摺動層４１及び密封層４２の厚さと同じ距離だけ離間した位置まで、第２上金型２１２及び可動型２１３を移動する。
【００６５】
これにより、第２上金型２１２は、第２成形部２１２ａの端面及び成形品９９の天板部２１の表面の間に密封層４２の厚さとなる隙間を構成する。このとき、可動型２１３の端面が第２成形部２１２ａの端面から退避した状態であることから、第２樹脂材料１５２は、可動型２１３に押圧されて密封層４２の厚さよりも厚い形状となる。
【００６６】
次に、駆動装置２０３は、ステップＳＴ２３に示すように、可動型２１３の端面が第２成形部２１２ａの端面と面一となるように、可動型２１３を移動する。可動型２１３は、被規制部２１３ｃが第２上金型２１２の第２規制部２１２ｃと当接し、その移動が規制されることで、第３成形部２１３ａの端面が第２成形部２１２ａの端面と面一なる。これにより、第２樹脂材料１５２は、可動型２１３に押圧され、図８に二点鎖線で示されるように、成形品９９の天板部２１上に存する摺動層４１及び角部２３の内面と第２成形部２１２ａの端面及び可動型２１３の端面との間の隙間に充填され、密封層４２と略同形状に圧縮成形される。
【００６７】
なお、このとき、摺動層４１は、第２樹脂材料１５２による圧力により弾性変形し、図８に二点鎖線で示される様に、主面が略平面であって、突起部４１ｃが若干突出するように変形する。特に、突起部４１ｃは、薄肉に構成されることから、摺動層４１の外周縁は、成形品９９の角部２３の内面と密着するように変形する。よって、密封層４２を構成する第２樹脂材料１５２が摺動層４１及び角部２３の間に侵入することがなく、第２樹脂材料１５２は摺動層４１よりも上方で成形される。
【００６８】
即ち、当該第２樹脂材料１５２は、摺動層４１の第１平板部４１ａ、第２成形部２１２ａの端面及び第３成形部２１３ａの端面により第２平板部４２ａの形状に、角部２３、第１曲面部４１ｂ、突起部４１ｃ及び第２成形部２１２ａの端面により第２曲面部４２ｂの形状にそれぞれ成形される。
【００６９】
次に、駆動装置２０３は、ステップＳＴ２４に示すように、可動型２１３を成形品９９から退避させ、次いでステップＳＴ２５に示すように、第２上金型２１２及び可動型２１３を成形品９９から退避させる。圧縮成形した第２樹脂材料１５２を自然冷却するか、又は、冷却装置で冷却し、第２樹脂材料１５２を固化させる。なお、図８に実線で示すように、第２上金型２１２及び可動型２１３の退避により摺動層４１が収縮するとともに、第２樹脂材料１５２の冷却により、第２樹脂材料１５２が収縮し、成形された密封層４２はキャップ本体１１の内径よりも小さくなる。これらの第２工程により、摺動層４１上に密封層４２が成形される。
【００７０】
これら第１工程及び第２工程により、密封部材１２が成形品９９内に別体に成形される。次に、成形品９９から密封部材１２を取り出し、ナーリング成形等によって図２に示すように、成形品９９にナール部３１及びタンパーエビデンスバンド部３３を成形する。次いで、ナール部３１及びタンパーエビデンスバンド部３３を成形したキャップ本体１１に、曲面部１２ｂの曲面をキャップ本体１１の天板部２１側を対向させた姿勢で密封部材１２を挿入する。これにより、缶容器１００に取り付けていない状態のキャップ１が成形される。
【００７１】
なお、キャップ１を缶容器１００で密封する場合においては、缶容器１００内に飲料等を充填し、キャップ１を被せ、カール部１１３に密封層４２が密着させる。次に、ロールオン成形等により、缶容器１００の雄螺子部１１２の形状に沿って雌螺子部３２を成形するとともに、顎部１１１にタンパーエビデンスバンド部３３が係合する形状にタンパーエビデンスバンド部３３を成形する。これらの工程により、キャップ１が缶容器１００の口部１１０に捲締固着され、缶容器１００がキャップ１により密封された缶製品が製造される。
【００７２】
このように構成されたキャップ１によれば、密封部材１２は、摺動層４１の外周縁に薄肉の突起部４１ｃを設けることで、キャップ本体１１を構成する成形品９９において密封部材１２を第２樹脂材料１５２により成形するときに、摺動層４１及び成形品９９の間に密封層４２を構成する第２樹脂材料１５２が侵入することを防止できる。
【００７３】
結果、成形された密封部材１２は、密封層４２の第２樹脂材料１５２が摺動層４１のキャップ本体１１と対向する側に回り込むことを防止できることから、密封部材１２は、キャップ本体１１に摺動層４１のみが接触する。よって、缶容器１００からキャップ１を取り外す開栓動作時において、開栓トルクを低下させることが可能となる。
【００７４】
また、密封部材１２は、キャップ本体１１を成す成形品９９内で成形することが可能となるため、密封部材１２を裁断する設備が不要となる。また、製造に用いる第１樹脂材料１５１及び第２樹脂材料１５２は、密封部材１２を構成する量でよい。このため、密封部材１２の設備コスト及び製造コストを低減することが可能となる。
【００７５】
また、密封部材１２は、成形品９９内で成形することで、外周縁側に曲面部１２ｂを有する。このため、成形品９９で密封部材１２を成形後、密封部材１２を取り出し、その後に成形したキャップ本体１１に密封部材１２を挿入するときに、当該曲面部１２ｂが密封部材１２の挿入を案内するため、高い組立性を有する。
【００７６】
上述したように本発明の第１の実施形態に係るキャップ１は、摺動層４１の外周縁に突起部４１ｃを設けることで、缶容器１００からキャップ１を開栓するときの開栓トルクを低減することが可能となる。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、密封部材１２は、缶容器１００の口部１１０のカール部１１３に当接する密封層４２の主面が平面である構成を説明したがこれに限定されない。例えば、図９に示す第２の実施形態に係る密封部材１２Ａに示すように、密封層４２Ａは、カール部１１３に当接する部位４２ｃを第２平板部４２ａよりも厚くする構成としてもよい。この構成により、第２平板部４２ａの厚さを低減することが可能となることから、密封層４２Ａに用いる第２樹脂材料１５２が減少する。結果、密封部材１２Ａの製造コストを低減することが可能となる。なお、この密封層４２Ａにおいては、製造時に、密封層４２Ａの第２樹脂材料１５２を減らし、そして、第２上金型２１２の端面から可動型２１３の端面が若干突出するように、第２規制部２１２ｃの形状を変更する構成でよい。
【００７８】
また、例えば、図１０に示す第３の実施形態に係る密封部材１２Ｂに示すように、密封層４２Ｂは、カール部１１３に当接する部位にカール部１１３の内周面若しくは外周面又はそれら双方と当接する環状の突起４２ｄを設ける構成であってもよい。このような密封層４２Ｂにおいては、第２上金型２１２の第２成形部２１２ａの端面に、突起４２ｄと同形状の窪みを設ける構成でよい。
【００７９】
また、上述した例では、密封部材１２は、摺動層４１に密封層４２を一体に積層させる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、密封部材１２は、摺動層４１及び密封層４２の間に別の樹脂材料により中間層を設ける構成であってもよい。また、金型２００の駆動装置２０３は、上金型２０２に接続されているが下金型２０１に接続され下金型２０１を移動させて密封部材１２を製造してもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１…キャップ、１１…キャップ本体、１２…密封部材、１２ａ…平板部、１２ｂ…曲面部、２１…天板部、２２…スカート部、２３…角部、３１…ナール部、３１ａ…ベントスリット、３２…雌螺子部、３３…タンパーエビデンスバンド部、３３ａ…破断部、４１…摺動層、４１ａ…第１平板部、４１ｂ…第１曲面部、４１ｃ…突起部、４２…密封層、４２ａ…第２平板部、４２ｂ…第２曲面部、９９…成形品、１００…缶容器、１１０…口部、１１１…顎部、１１２…雄螺子部、１１３…カール部、２００…金型、２０１…下金型、２０２…上金型、２０３…駆動装置、２１１…第１上金型、２１１ａ…第１成形部、２１１ｂ…第１取付部、２１１ｃ…第１規制部、２１１ｄ…面取部、２１２…第２上金型、２１２ａ…第２成形部、２１２ｂ…第２取付部、２１２ｃ…第２規制部、２１３…可動型、２１３ａ…第３成形部、２１３ｂ…第３取付部、２１３ｃ…被規制部。
【図１】
2020158208.tif 000003
【図２】
2020158208.tif 000004
【図３】
2020158208.tif 000005
【図４】
2020158208.tif 000006
【図５】
2020158208.tif 000007
【図６】
2020158208.tif 000008
【図７】
2020158208.tif 000009
【図８】
2020158208.tif 000010
【図９】
2020158208.tif 000011
【図１０】
2020158208.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月22日(2020.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型と、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を成形する上金型と、
を備える金型。
【請求項２】
前記上金型は、第１上金型であり、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、前記密封部材の密封層を成形する第２上金型を備える、請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記窪みの深さは、前記天板部の厚さ及び前記密封部材の厚さの和と同じ高さに構成される請求項１又は請求項２に記載の金型。
【請求項４】
天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型の前記窪みに前記成形品を配置し、
前記天板部に第１樹脂材料を供給し、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有する上金型により前記第１樹脂材料を成形して、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を構成する、
キャップの製造方法。
【請求項５】
前記上金型は第１上金型であり、
前記摺動層に第２樹脂材料を供給し、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有する第２上金型により前記第２樹脂材料を成形して前記摺動層上に密封層を構成する、請求項４に記載のキャップの製造方法。
【請求項６】
前記窪みの深さは、前記天板部の厚さ及び前記密封部材の厚さの和と同じ高さに構成されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のキャップの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の金型及びキャップの製造方法は、次のように構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一態様として、金型は、天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型と、前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を成形する上金型と、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一態様として、キャップの製造方法は、天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型の前記窪みに前記成形品を配置し、前記天板部に第１樹脂材料を供給し、前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有する上金型により前記第１樹脂材料を成形して、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を構成する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
また、上述した例では、密封部材１２は、摺動層４１に密封層４２を一体に積層させる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、密封部材１２は、摺動層４１及び密封層４２の間に別の樹脂材料により中間層を設ける構成であってもよい。また、金型２００の駆動装置２０３は、上金型２０２に接続されているが下金型２０１に接続され下金型２０１を移動させて密封部材１２を製造してもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
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を付記する。
［１］  天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して一体に設けられたスカート部を有し、缶容器の口部に螺合されるキャップ本体と、
前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して設けられ、前記キャップ本体が前記缶容器と螺合したときに前記口部と対向する部位よりも外周側に外周縁に向かって厚さが漸次薄くなる突起部が形成された、前記天板部と摺動する摺動層、及び、前記摺動層に一体に設けられ、前記口部を密封する密封層を有する円板状の密封部材と、
を備えることを特徴とするキャップ。
［２］  前記密封層は、前記口部と対向する部位よりも外周側が、前記口部と対向する部位の厚さよりも薄いことを特徴とする［１］に記載のキャップ。
［３］  前記摺動層は、中心から前記口部と対向する部位よりも外周側までが平板状に構成された平板部、前記前記口部と対向する部位よりも外周側から前記外周縁に向かって厚さが漸次減少する曲面部、並びに、前記曲面部の前記摺動層側の主面の前記外周縁に形成され、前記平板部の軸方向及び前記平板部の主面の面方向に対して傾斜する前記突起部を有することを特徴とする［２］に記載のキャップ。
［４］  天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型と、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、端面と外周面との稜部に平面の面取部を有する、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を成形する第１上金型と、
前記スカート部の内径と同一又は樹脂材料の流入が防止できる外径を有し、端面が前記下金型と対向する、前記密封部材の密封層を成形する第２上金型と、
を備えることを特徴とする金型。
［５］  前記面取部は、前記キャップ本体が缶容器と螺合したときに、前記天板部の前記缶容器の口部と対向する部位よりも外周側に対向して前記第１上金型に設けられることを特徴とする［４］に記載の金型。
［６］  前記窪みの深さは、前記天板部の厚さ及び前記密封部材の厚さの和と同じ高さに構成されることを特徴とする［４］に記載の金型。
［７］  天板部、及び、前記天板部と円環、且つ、曲面状の角部を介して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構成する成形品の前記天板部の外形状及び前記角部の少なくとも一部の外形状と同形状に形成された窪みを有する下金型の前記窪みに前記成形品を配置し、
前記天板部に第１樹脂材料を供給し、
前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面と外周面との稜部に平面の面取部を有する第１上金型により前記第１樹脂材料を成形して、前記キャップ本体に別体に設けられる密封部材の摺動層を構成し、
前記摺動層に第２樹脂材料を供給し、
前記スカート部の内径と同一の外径を有し、端面が前記下金型と対向する第２上金型により前記第２樹脂材料を成形して前記摺動層上に密封層を構成する、
ことを特徴とするキャップの製造方法。
［８］  前記面取部は、前記キャップ本体が缶容器と螺合したときに、前記天板部の前記缶容器の口部と対向する部位よりも外周側に対向して前記第１上金型に設けられることを特徴とする［７］に記載のキャップの製造方法。
［９］  前記窪みの深さは、前記天板部の厚さ及び前記密封部材の厚さの和と同じ高さに構成されることを特徴とする［７］に記載のキャップの製造方法。