(57)【要約】【課題】本発明の目的は、未だ開栓していないティアオフキャップについて、開栓作業を自動化し、作業者の開栓に伴う手指への負荷がない抜き栓機及びそれで用いる抜き栓部を提供することである。もう一つの目的は、開栓作業を自動化しうる抜き栓方法について提供することである。【解決手段】本発明に係る抜き栓機は、容器１の口部に冠着するキャップ冠着部１３と、キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部１２を介して連接するリング部１１とを備えたキャップ１４を開栓する抜き栓機において、容器を押さえる容器押さえ部２と、容器押さえ部によって押さえられた容器の口部上方に、容器主軸方向Ｘに沿って配置された回転軸３と、回転軸を回転駆動させる回転駆動部４と、回転軸を容器主軸方向に沿って移動させる上下駆動部５と、円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が容器の側面とリング部との間の隙間に入り込む大きさを有する抜き栓部６と、を有する。【選択図】図１
2010149888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の口部に冠着するキャップ冠着部と、該キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部を介して連接するリング部とを備えたキャップを開栓する抜き栓機において、
前記容器を押さえる容器押さえ部と、
該容器押さえ部によって押さえられた容器の口部上方に、容器主軸方向に沿って配置された回転軸と、
該回転軸を回転駆動させる回転駆動部と、
前記回転軸を前記容器主軸方向に沿って移動させる上下駆動部と、
円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込む大きさを有し、前記回転軸の一端に固定された抜き栓部と、
を有することを特徴とする抜き栓機。
【請求項２】
容器の口部に冠着するキャップ冠着部と、該キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部を介して連接するリング部とを備えたキャップを開栓する抜き栓機用の抜き栓部であって、円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込む大きさを有することを特徴とする抜き栓機用の抜き栓部。
【請求項３】
前記円筒の内径が上方にいくに従い縮径し、前記螺旋形状が上方にいくに従い幅広となっていく形状を有することを特徴とする請求項２に記載の抜き栓機用の抜き栓部。
【請求項４】
容器の口部に冠着するキャップ冠着部と、該キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部を介して連接するリング部とを備えたキャップを開栓する抜き栓方法において、
前記キャップを嵌着した容器を保持する工程と、
円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込む大きさを有する抜き栓部を回転させながら、前記キャップの天面上方からキャップに接近させ、前記螺旋の先端部を前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込ませる工程と、
前記抜き栓部をさらに回転させ、前記リング基部を前記螺旋の上方側に移動させる工程と、
前記栓抜き部を上方に移動させる工程と、
を有することを特徴とするキャップの抜き栓方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の口部に冠着されたキャップを開栓する抜き栓機及びその抜き栓部に関し、また、その抜き栓機の抜き栓部機構を使った抜き栓方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスびん、ＰＥＴボトルに用いられるキャップとして、栓抜きによって開栓する王冠栓、キャップを回して開栓するスクリューキャップの他に、びん口に冠着したアルミ製のキャップ冠着部とこれに連接したリング部からなり、リング部を引っ張ることによってキャップ冠着部を引き裂いて開栓するキャップ（一般に、ティアオフキャップという。）があり、マキシキャップ（登録商標）の名称が知られている。
【０００３】
また、アルミ缶やスチール缶の缶蓋は、缶切りを使わないで開缶できるように、缶蓋にスコア線（弱体化線）とリング部を設けたプルトップ缶やイージーオープン缶が知られている。
【０００４】
これらのティアオフキャップや缶蓋は、王冠栓を除いて、すべて開栓や開缶用の器具を使用せずに手指のみで開けられるように構成されている。しかし、小児、高齢者等の手指の力が弱い人でも容易に開けられるようにしたり、短時間に大量に開栓や開缶を行う必要がある場合に手指への負荷を軽減したりするために、従来技術として、開缶器具（例えば、特許文献１〜３を参照。）及び開栓機具（例えば、特許文献４又は５を参照。）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】実登３０８０５６８号公報
【特許文献２】特開２００４‐５９０９９号公報
【特許文献３】特開平１１‐３０１７９１号公報
【特許文献４】特開平１１‐３５０９５号公報
【特許文献５】特開２００２‐３６２６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１本乃至数本の開栓を行う程度であれば、開栓機具で開栓することは体力的に容易であり、特許文献１〜５に記載された開栓機具も有用である。しかし、製造現場で不良品や回収品を廃棄するときには、多量の容器の開栓作業が必要となる場合がある。このようなとき、１本ごとに人手にて開栓することとなれば、作業者の手首への負担が大きいとともに時間を要する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、未だ開栓していないティアオフキャップについて、開栓作業を自動化し、作業者の開栓に伴う手指への負荷がない抜き栓機及びそれ用の抜き栓部を提供することである。また、本発明のもう一つの目的は、開栓作業を自動化しうる抜き栓方法について提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、円筒部材を螺旋状に切って加工した抜き栓部を用いて、螺旋の先端を容器とリングとの隙間に挿し込んで、ティアオフキャップを抜き栓部で被せつつ固定し、次に抜き栓部を上方に引っ張り上げることで容易に抜き栓できることを見出し、さらに抜き栓部は簡易な機構で装置化できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る抜き栓機は、容器の口部に冠着するキャップ冠着部と、該キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部を介して連接するリング部とを備えたキャップを開栓する抜き栓機において、前記容器を押さえる容器押さえ部と、該容器押さえ部によって押さえられた容器の口部上方に、容器主軸方向に沿って配置された回転軸と、該回転軸を回転駆動させる回転駆動部と、前記回転軸を前記容器主軸方向に沿って移動させる上下駆動部と、円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込む大きさを有し、前記回転軸の一端に固定された抜き栓部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る抜き栓機用の抜き栓部は、容器の口部に冠着するキャップ冠着部と、該キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部を介して連接するリング部とを備えたキャップを開栓する抜き栓機用の抜き栓部であって、円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込む大きさを有することを特徴とする。本発明に係る抜き栓機で用いる抜き栓部である。
【００１０】
本発明に係る抜き栓機用の抜き栓部では、前記円筒の内径が上方にいくに従い縮径し、前記螺旋形状が上方にいくに従い幅広となっていく形状を有することが好ましい。リング基部を螺旋形状の上方に移動させるにしたがって、リングを引き上げる力が働き、開栓動作をスムーズに進めることができる。
【００１１】
また、本発明に係るキャップの抜き栓方法は、容器の口部に冠着するキャップ冠着部と、該キャップ冠着部の側面の下縁にリング基部を介して連接するリング部とを備えたキャップを開栓する抜き栓方法において、前記キャップを嵌着した容器を保持する工程と、円筒状の螺旋形状を有し、かつ、螺旋の先端部が前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込む大きさを有する抜き栓部を回転させながら、前記キャップの天面上方からキャップに接近させ、前記螺旋の先端部を前記容器の側面と前記リング部との間の隙間に入り込ませる工程と、前記抜き栓部をさらに回転させ、前記リング基部を前記螺旋の上方側に移動させる工程と、前記栓抜き部を上方に移動させる工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る抜き栓機は、未だ開栓していないティアオフキャップについて、開栓作業を自動化しているので、作業者の開栓に伴う手指への負荷がない。本発明に係る抜き栓機用の抜き栓部は、回転運動及び上下運動の２つのモードのみで、容易にティアオフキャップを開栓することができる。また、本発明に係るキャップの抜き栓方法は、開栓作業を容易に自動化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。
【００１４】
図１に本実施形態に係る抜き栓機の概略図を示した。また、図２に本実施形態に係る抜き栓機の抜き栓部を説明するための概略図であり、（ａ）は抜き栓部の正面図、（ｂ）はティアオフキャップの概略図、（ｃ）はティアオフキャップを抜き栓部に絡ませた状態を示す概略図、（ｄ）はＡ‐Ａ’視の概略図である。図３は、本実施形態に係る抜き栓機による開栓の工程の概略図を示した。
【００１５】
本実施形態に係る抜き栓機が開栓の対象とするキャップは、マキシキャップ（登録商標）、マキシＰキャップ（商品名）等のティアオフキャップである。図２（ｂ）に示すようにこのキャップ１４は、容器１の口部に冠着するキャップ冠着部１３と、キャップ冠着部１３の側面の下縁にリング基部１２を介して連接するリング部１１とを備えている。リング部１１がプラスチック製のキャップがマキシＰキャップである。キャップ１４は、通常、リング部１１に指をかけてキャップ冠着部１３の天面に向けて引き上げることで、リング部１１も引き上げられ、アルミニウム等のメタル製のキャップ冠着部１３が引き裂けて開栓される。
【００１６】
容器１は、ガラスびん、プラスチックボトル等のボトル形状を有する容器であり、キャップ１４が装着可能な容器を対象とする。ワンウェイびん、リターナブルびんのいずれでもよい。
【００１７】
本実施形態に係る抜き栓機は、図１に示すように、容器１を押さえる容器押さえ部２と、容器押さえ部２によって押さえられた容器１の口部上方に、容器主軸方向Ｘに沿って配置された回転軸３と、回転軸３を回転駆動させる回転駆動部４と、回転軸３を容器主軸方向Ｘに沿って移動させる上下駆動部５と、抜き栓部６と、を有する。
【００１８】
容器押さえ部２は、容器の胴部を掴むタイプ、容器の肩部を押さえつけるタイプなど、容器を抑えることができればその形状、機構に制限をされない。そして、キャップ１４に対して、容器主軸方向Ｘを中心にして回転させる力とさらにキャップ１４の開栓のためにキャップ１４を上方に引き上げる力とを加えるため、容器押さえ部２はこれらの力によって容器１が動いてしまわないように固定できる押さえとする。図１では、容器の胴部を掴むタイプを、図３では容器の肩部を押さえつけるタイプを示した。
【００１９】
回転軸３は、その軸方向と容器主軸方向Ｘとが一致するように、容器１の口部の真上に配置される。そして回転軸３は、回転駆動を与える回転駆動部４と回転軸３を容器主軸方向Ｘに沿って移動させる（図１では上下方向に移動させる）上下駆動部５とに接続されている。図１では、回転駆動部４、上下駆動部５ともにモーター駆動し、回転軸３の回転運動及び上下運動をそれぞれ独立に制御できる抜き栓機の形態例（第１形態）を示した。
【００２０】
回転軸３の回転運動及び上下運動の制御の第２形態としては、回転駆動部４をモーター駆動とし、上下駆動部５を手動とし、回転運動及び上下運動をそれぞれ独立に制御できる抜き栓機がある。モーターが回転軸３の回転用モーター一つで済むという利点がある。
【００２１】
さらに回転軸３の回転運動及び上下運動の制御の第３形態としては、回転駆動部４をモーター駆動とし、回転軸３の側面に螺旋溝を切ってネジ構造としておき、回転駆動部４が回転軸３を回転させると、回転軸３がネジ構造によって下方移動し、回転駆動部４がその反対回転を与えることによって回転軸３が上方移動する抜き栓機がある。この場合、回転運動及び上下運動をそれぞれ独立に制御するのではなく連動することとなるが、モーターが回転軸３の回転用モーター一つで済むという利点がある。
【００２２】
回転駆動部４と上下駆動部５には、モーターの電流値の監視手段を設けておくことが好ましい。例えば、回転軸３を上方に動かすことで栓を抜く場合、上方へ引き上げているときは電流値が高くなる。そして開栓すると電流値が相対的に小さくなる。また、回転駆動部４を回転させることで栓を抜く場合、回転するに従い電流値が高くなる。そして開栓すると電流値が相対的に小さくなる。さらに、抜き栓部６の先端がリング１１の隙間に入らなかった場合、回転駆動部の電流値が変化しないため、嵌合不良の検知が可能となる。
【００２３】
抜き栓部６は、回転軸３の下端に固定される。回転軸３が回転することで、抜き栓部６も一体となって回転させられる。
【００２４】
図２を参照して、抜き栓部６について説明する。抜き栓部６は、図２（ａ）に示すように円筒状の螺旋形状を有し、かつ、図２（ｃ）に示すように螺旋の先端部が容器の側面とリング部との間の隙間に入り込む大きさを有する。抜き栓部６は、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のプラスチック樹脂製の円筒部材について、側面に螺旋状の切り込みを入れることで、コイルのような螺旋形状に加工することで得られる。
【００２５】
抜き栓部６の切り込みの幅ｗは、特に制限はないが、リング基部１２を挟むことができるように、リング基部の肉厚と合わせることが好ましい。このような切り込みの幅とすることで、螺旋の先端部６ａが容器１の側面とリング部１１との間の隙間にスムーズに入り込むことができ、かつ、抜き栓部６の螺旋部とリング基部１２とのガタツキを少なくすることができる。なお、回転軸３の駆動方式について前記第３形態を採用するときは、切り込みの幅ｗは、回転軸３が有するネジ構造のピッチよりも広くすることが好ましい。回転軸３の上下運動に影響を及ぼす回転軸３のネジピッチよりも抜き栓部６の切り込みの幅ｗのピッチを広くすると、抜き栓部６が下方に動いていたとしても、キャップ１４を上方に持ち上げる力が働く。したがって、抜き栓部６が回転しながら下方に移動している間にキャップ１４を開栓することが可能となる。開栓後、抜き栓部６を回転軸３の逆回転によって上方に動かすときは、キャップ１４は既に外れていることから、キャップ１４が抜き栓部６から抜け落ちることはない。
【００２６】
抜き栓部６の螺旋下端部の内径は、キャップ冠着部１３の外径と同じか、１〜２ｍｍの余裕分を加えた外径とすることが好ましい。抜き栓部６は、螺旋形状に加工されているため、螺旋が広がることによって、抜き栓部６の内径をキャップ冠着部１３の外径よりも小さくても装着可能であるが、螺旋の先端部６ａが容器１の側面とリング部１１との間の隙間に入り込みにくくなる。
【００２７】
螺旋の先端部６ａは、回転軸３の回転軸を中心に回転運動するが、そのときの回転半径を、容器主軸から容器１の側面とリング部１１との間の隙間までの距離Ｙと一致させることが好ましい。螺旋の先端部６ａの回転半径を上記距離Ｙと一致させることで、螺旋の先端部６ａが容器１の側面とリング部１１との間の隙間にスムーズに入り込むことができる。
【００２８】
抜き栓部６は、図２（ａ）の円筒状の螺旋形状に加工されるに際して、円筒の内径を上方にいくに従い、縮径させることが好ましい。すなわち、螺旋の先端部６ａから上方にいくに従い幅（螺旋の水平方向の長さ）を幅広とする。図２（ｄ）にＡ‐Ａ’視の概略図を示す。リング基部１２が螺旋の上方に移動するに従い、螺旋の幅広によってリング１１に持ち上る力が働き、開栓がスムーズに行われる。さらに、抜き栓部６を図２（ｄ）の形態とすることで、センタリングが容易となる。
【００２９】
次に図３を参照して、本実施形態に係るキャップの抜き栓方法について説明する。まず、図３（ａ）で示すようにキャップ１４を嵌着した容器１を、容器押さえ部２で保持する。これによって、容器１は動きが押さえられるとともに、容器１の口部が抜き栓部６の真下に位置するように位置決めされる。なお、図２では容器１は抜き栓機の作業台上に載せられている形態を示したが、コンベア上に載せられていても良い（不図示）。本実施形態に係る抜き栓機は、抜き栓機の動きとコンベアの動きとを連携させることで、連続自動抜き栓機としてもよい。
【００３０】
次に図３（ｂ）で示すように、回転軸３の回転に伴って抜き栓部６を回転させながら、キャップ１４の天面上方から抜き栓部６をキャップ１４に接近させ、螺旋の先端部６ａを容器１の側面とリング部１１との間の隙間に入り込ませる。
【００３１】
次に図３（ｃ）で示すように、抜き栓部６をさらに回転させ、リング基部を螺旋の上方側に移動させる。このとき、抜き栓部６の下方への移動を停止して回転させる形態（以下Ａ形態という）又は抜き栓部６をさらに下方に下げながら回転させる形態のいずれの形態（以下Ｂ形態という）で行ってもよい。
【００３２】
図３（ｃ）では、抜き栓部６の下方への移動を停止して回転させる形態（Ａ形態）としたため、リング基部が上方に持ち上げられ、これに伴ってキャップ冠着部１３の天面に裂け目が形成される。さらに抜き栓部６が回転すると完全に開栓する場合もある。
【００３３】
一方、抜き栓部６をさらに下方に下げながら回転させる形態（Ｂ形態）で、かつ、抜き栓部６の螺旋の幅が一定の場合、リング基部が螺旋の上方側に移動するが、リング基部を上に持ち上げる力は働かないため、キャップ冠着部１３の天面に裂け目は形成されず、リング基部が抜き栓部６の螺旋に単に固定された状態となる。
【００３４】
また、抜き栓部６をさらに下方に下げながら回転させる形態（Ｂ形態）で、かつ、抜き栓部６の螺旋の幅が上方にいくに従い幅広となる場合（図２（ｄ））、抜き栓部６が下がりつつリング基部が螺旋の上方側に移動するに従い、リング基部が持ち上り、キャップ冠着部１３の天面に裂け目が形成される。
【００３５】
次に抜き栓部６の回転を停止する。
【００３６】
次に図３（ｄ）で示すように、栓抜き部６を上方に移動させる。このとき、キャップ１４が開栓される。Ａ形態の場合は、既にキャップ冠着部１３の天面に裂け目が形成されているため、わずかな力でキャップ１４を開栓できる。Ｂ形態では、栓抜き部６を上方に移動させると、リング基部が持ち上げられてキャップ冠着部１３の天面に裂け目が形成され、さらに抜き部６を上方に移動させるとキャップ１４を開栓できる。
【００３７】
なお、抜き栓部６をさらに下方に下げながら回転させる形態（Ｂ形態）で、かつ、抜き栓部６の螺旋の幅が上方にいくに従い幅広となり（図２（ｄ））、かつ、抜き栓部６の切り込みの幅ｗが、栓抜き部６の１回転当たりの下方への移動距離よりも大きければ、抜き栓部６の下方への移動中に開栓まで完了させることも可能である。
【００３８】
本実施形態に係る抜き栓機を用いることで、開栓機具を用いて作業者が手作業で開栓作業を行う代わりに、自動操作で開栓作業を進めることができ、大幅な作業低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る抜き栓機の概略図を示した。
【図２】本実施形態に係る抜き栓機の抜き栓部を説明するための概略図であり、（ａ）は抜き栓部の正面図、（ｂ）はティアオフキャップの概略図、（ｃ）はティアオフキャップを抜き栓部に絡ませた状態を示す概略図、（ｄ）はＡ‐Ａ’視の概略図を示す。
【図３】本実施形態に係る抜き栓機による開栓の工程の概略図であり、（ａ）〜（ｄ）は各固定の概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  容器
２  容器押さえ部
３  回転軸
４  回転駆動部  
５  上下駆動部
６  抜き栓部
６ａ  螺旋の先端部
１１  リング部
１２  リング基部
１３  キャップ冠着部
１４  キャップ
Ｘ  容器主軸方向
【図１】
2010149888.tif 000003
【図２】
2010149888.tif 000004
【図３】
2010149888.tif 000005