(57)【要約】【課題】  破断容易部形成時に、ブリッジにねじれ荷重を生じることのないピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置を提供する。【解決手段】  成形装置２１は、キャップ材１１を保持すると共に、スリット成形エリア５に対応する位置に、円周方向に亘る凹部２２ｅが形成されたキャップ材保持手段２２と、内周側に間隔を置いて突出形成され、周壁部３の外方から内方まで移動可能とされた複数の切刃部２３ｂを備えると共に、外周側に漸次傾斜して拡径されたカムフォロワ部２３ｃが形成された切刃部材２３と、内周側にカムフォロワ部２３ｃと係合可能なカム部２４ｂが形成されると共に、軸方向に進退可能とされた縮径部材２４と、この縮径部材２４を進退させることにより、切刃部２３ｂをキャップ材１１の中心方向に移動させる駆動装置とを備えている。【選択図】  図２
2006205184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の天板部と、この天板部の周縁部から垂下された円筒状の周壁部とを備えるキャップ材に、前記周壁部の円周方向に間隔をおいて形成される複数のスリットと、これらスリット間に位置される複数のブリッジとから構成される破断容易部を形成するピルファープルーフ用キャップの成形方法であって、
前記キャップ材を前記周壁部の内周で保持し、
円周方向に間隔を置いて配置された複数の切刃部を前記周壁部の外周面に対向させ、
前記切刃部を前記キャップ材の中心方向に移動させることにより、前記周壁部にスリットを穿設して破断容易部を形成することを特徴とするピルファープルーフ用キャップの成形方法。
【請求項２】
前記複数の切刃部を同時に前記キャップ材の中心方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法。
【請求項３】
円板状の天板部と、この天板部の周縁部から垂下された円筒状の周壁部とを備えるキャップ材に、前記周壁部の円周方向に間隔をおいて形成される複数のスリットと、これらスリット間に位置される複数のブリッジとから構成される破断容易部を形成するピルファープルーフ用キャップの成形装置であって、
前記キャップ材を前記周壁部の内周で保持すると共に、前記周壁部のスリットが形成される箇所に対応する位置に、円周方向に亘る凹部が形成されたキャップ材保持手段と、
内周側に間隔を置いて突出形成され、前記周壁部の外方から内方まで移動可能とされた複数の切刃部を備えると共に、外周側に軸方向先端に向けて漸次傾斜して拡径されたカムフォロワ部が形成された切刃部材と、
内周側に前記カムフォロワ部と係合可能なカム部が形成されると共に、軸方向に進退可能とされた縮径部材と、
前記縮径部材を進退させることにより、前記切刃部を前記キャップ材の中心方向に移動させる駆動装置とを備えたことを特徴とするピルファープルーフ用キャップの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル缶、ペットボトル、ガラス瓶等の飲料用容器において、容器の口部に形成されたねじ山に嵌合されるキャップ本体上部と、容器の口部に係止されるキャップ本体下部とが破断容易部により連結されるピルファープルーフ機能を有するキャップの成形方法及びキャップの成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、飲料用容器として用いられるボトル缶用のキャップとして、ボトル缶口金部に形成されたねじ山に嵌合されるキャップ上部と、ボトル缶口金部に形成された膨出部に係止されるキャップ下部とが、キャップの周方向に間隔をおいて形成された複数のスリットと、これらスリット間に位置される複数のブリッジとから構成される破断容易部により連結されたピルファープルーフ機能を有するものが広く用いられている。
このようなキャップを成形する場合、アルミあるいはアルミ合金板材をカップ状に成形したキャップ材を、周方向に間隔を置いて複数の切刃部が形成されたアウターツールと、キャップ材内周面に嵌合されるインナーツールとで挟持させ、このキャップ材をアウターツールに沿って転動させることにより、複数のスリットと複数のブリッジとを形成する成形方法及び成形装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このようにして複数のスリットと複数のブリッジとが形成されたキャップは、ボトル缶口金部に被せられた後、ねじ部、膨出部等の形状に沿うように塑性変形させることにより被着されており、開栓時にボトル缶口金部に対して回転されると、ボトル缶口金部に形成されたねじ山のリードに従いキャップ上部が上方へ移動されながら回転する一方で、キャップ下部がボトル缶口金部の膨出部に係止されて回転するのみで上方へ移動しないことにより、キャップの上下部が分離されて、ブリッジが引き切られる構造とされている。
【特許文献１】特開平７−８９５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載されているように、キャップ材をアウターツールに沿って転動させることにより複数のスリットと複数のブリッジとを形成する成形方法においては、転動時のキャップ材の周速に多少のバラツキが生じることが避けられないため、ブリッジにより連結されたキャップ上部とキャップ下部との間にねじれが生じ、このねじれ荷重が全てブリッジに加わってしまう。
ブリッジにねじれ荷重が加わると、ボトル缶口金部にキャップを巻き締める際に、ブリッジが座屈により破断したり、回栓時に引き切られたブリッジの破断面が鋭利となるためにユーザが不快感を覚える場合があった。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑み、破断容易部形成時に、ブリッジにねじれ荷重を生じることのないピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置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】
【０００６】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、請求項１記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法は、円板状の天板部と、この天板部の周縁部から垂下された円筒状の周壁部とを備えるキャップ材に、前記周壁部の円周方向に間隔をおいて形成される複数のスリットと、これらスリット間に位置される複数のブリッジとから構成される破断容易部を形成する方法であって、前記キャップ材を前記周壁部の内周で保持し、円周方向に間隔を置いて配置された複数の切刃部を前記周壁部の外周面に対向させ、前記切刃部を前記キャップ材の中心方向に移動させることにより、前記周壁部にスリットを穿設して破断容易部を形成することを特徴とする。
また、請求項２記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法は、前記複数の切刃部を同時に前記キャップ材の中心方向に移動させることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１記載の発明によると、内周で保持されたキャップ材自体は転動されず、周壁部の外周に対向して配置された切刃部によってスリットが穿設され、破断容易部が形成されるので、スリット間に位置されるブリッジにねじれ荷重が加わることがない。
従って、ブリッジ内部の応力が低減される。
また、請求項２記載の発明によると、複数のブリッジ部が同時に穿設されるので、成形時にキャップ材が倒れを生じることがなく、バランスの良い成形が行われる。
【０００８】
請求項３記載のピルファープルーフ用キャップの成形装置は、円板状の天板部と、この天板部の周縁部から垂下された円筒状の周壁部とを備えるキャップ材に、前記周壁部の円周方向に間隔をおいて形成される複数のスリットと、これらスリット間に位置される複数のブリッジとから構成される破断容易部を形成するものであって、前記キャップ材を前記周壁部の内周で保持すると共に、前記周壁部のスリットが形成される箇所に対応する位置に、円周方向に亘る凹部が形成されたキャップ材保持手段と、内周側に間隔を置いて突出形成され、前記周壁部の外方から内方まで移動可能とされた複数の切刃部を備えると共に、外周側に軸方向先端に向けて漸次傾斜して拡径されたカムフォロワ部が形成された切刃部材と、内周側に前記カムフォロワ部と係合可能なカム部が形成されると共に、軸方向に進退可能とされた縮径部材と、前記縮径部材を進退させることにより、前記切刃部を前記キャップ材の中心方向に移動させる駆動装置とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
この請求項３記載の発明によると、縮径部材が軸方向に前進されることにより、切刃部材に形成されたカムフォロワ部には、縮径部材に形成されたカム部から径方向内方に向かう力が作用する。
これにより、切刃部材の内周側に間隔を置いて突出形成された複数の切刃部が、キャップ材周壁を貫通して前記周壁部の外方から内方まで移動されるので、ブリッジにねじれを生じることなくキャップ材周壁に複数のスリットが同時に穿設される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るピルファープルーフ用キャップの成形方法によれば、ブリッジにねじれ荷重を加えることなく破断容易部を形成できる。
従って、飲料用容器の口部にキャップを巻き締める際にも座屈によるブリッジの破断を防止できると共に、回栓時に引き切られたブリッジに鋭利な破断面を生じることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
図１は、後述する破断容易部４が形成されたキャップ１の全体のうち一部を示す図であり、このキャップ１は、例えば、ボトル缶のような飲料用容器に用いられるものであって、円板状の天板部２と、この天板部２の周縁部から垂下された円筒状の周壁部３とを備えている。
周壁部３の下方にはビード部３ａが円周方向に亘って外方に膨出して形成されており、このビード部３ａを設けることにより、スリット成形エリア５の強度が確保される。
【００１２】
ビード部３ａの下側近傍には、本実施の形態においては、円周方向に間隔をおいて９箇所のスリット４ａが形成されており、これらスリット４ａ間に９箇所のブリッジ４ｂが位置される。
各スリット４ａの間隔、すなわち各ブリッジ４ｂの幅はＡとされており、これらスリット４ａとブリッジ４ｂとによって破断容易部４が構成される。
【００１３】
次に図２に基づいて、破断容易部４が成形される様子を説明する。
ここで、図２（ａ）は、成形装置２１にキャップ材１１が取り付けられた初期の状態を、図２（ｂ）は、成形装置２１によりキャップ材１１のスリット成形エリア５にスリット４ａが穿設されている様子を示す図である。
【００１４】
成形装置２１は、キャップ材１１を周壁部３の内周で保持するキャップ材保持手段２２と、周壁部３の外周面に向けて配置される複数の切刃部２３ｂを備えると共に、その外周側にカムフォロワ部２３ｃが形成された切刃部材２３と、この切刃部材２３の外側に配置され、内周側にカムフォロワ部２３ｃと係合可能なカム部２４ｂが形成された縮径部材２４と、この縮径部材２４を、図２においてＤ方向に進退させる図示しない駆動装置とを備えるものである。
【００１５】
キャップ材保持手段２２は、周壁部３の内径とほぼ等しい外径とされた保持部２２ａを備えている。
この保持部２２ａは、キャップ材１１のスリット成形エリア５に対応する位置に形成された細径部２２ｂにより、天板部２側の第１の保持部２２ｃと、開口端側の第２の保持部２２ｄとに分割されている。
これら保持部２２ａと細径部２２ｂとにより、円周方向に亘る凹部２２ｅが形成される。
第２の保持部２２ｄの凹部２２ｅと反対側の端面の中心からは、シャフト２２ｆが軸線Ｌ方向に延在して設けられている。
このシャフト２２ｆは、図示しない駆動装置本体に取り付けられると共に、図２（ａ）に示されるように軸線Ｌ上でＢ方向に進退自在とされている。
【００１６】
切刃部材２３は、キャップ材１１の周壁部３を囲繞するように、本実施の形態においては、円周方向に亘って９箇所設けられている（後述する図５参照）。
この切刃部材２３は、バネ鋼、ダイス鋼またはこれらの複合体等からなる円筒の先端側を複数本に分割して形成されるものであって、軸線Ｌ方向に延在し、径方向内方に可撓自在な切刃部材主壁部２３ａと、この切刃部材主壁部２３ａの先端に形成され、前記スリット成形エリア５に向けて配置される切刃部２３ｂと、切刃部材主壁部２３ａの外周に形成され、後述するカム部２４ｂと係合されるカムフォロワ部２３ｃとから構成されている。
切刃部材主壁部２３ａの後端側は、図示しない駆動装置本体に取り付けられており、弾性変形により径方向内方（図２におけるＣ方向）に移動し、その結果、切刃部２３ｂの刃先も径方向内方に移動可能とされている。
【００１７】
切刃部材２３の拡大図である図３に基づいて更に説明すると、この切刃部材２３には、軸線Ｌに対してほぼ垂直な先端部端面２３ｄと、切刃部材主壁部２３ａの内周側から径方向内方に傾斜された傾斜面２３ｅとが形成されている。
傾斜面２３ｅは、先端に向かうに従い先端部端面２３ｄに接近するように延在されており、本実施の形態においては、これら先端部端面２３ｄと傾斜面２３ｅとが角度θ１をもって交差されてスリット４ａに対応した刃先形状とされた切刃部２３ｂが形成されている。
また、切刃部材２３の複数の切刃部２３ｂは、先端が軸線Ｌの方向に向けられている。
なお、切刃部２３ｂの形状は、本実施の形態のものに限られることはなく、例えば異なる角度からなる複数の傾斜面を備えたものであっても構わない。
【００１８】
更に、切刃部材２３には、切刃部材主壁部２３ａの外周側で角度θ２をもって径方向外方に傾斜されたカムフォロワ面２３ｆと、このカムフォロワ面２３ｆに連設された大径の外周面２３ｇとが形成されており、これらカムフォロワ面２３ｆと外周面２３ｇとによりカムフォロワ部２３ｃが構成されている。
【００１９】
縮径部材２４は、略円環状を為し、９箇所に設けられた切刃部材２３を囲繞するように配置されている（後述する図５参照）。
この縮径部材２４は、軸線Ｌ方向に延在される縮径部材主壁部２４ａと、この縮径部材主壁部２４ａの先端に形成された前記カムフォロワ部２３ｃと係合されるカム部２４ｂとから構成されている。
縮径部材主壁部２４ａの後端側は、図示しない駆動装置本体に取り付けられると共に、図２に示されるように軸線Ｌに平行なＤ方向に進退自在とされている。
【００２０】
縮径部材２４の拡大図である図４に基づいて更に説明すると、この縮径部材２４の内周側には、前述した角度θ２をもって径方向内方に傾斜されたカム面２４ｃと、このカム面２４ｃに連設された大径の内周面２４ｄとが形成されており、これらカム面２４ｃと内周面２４ｄとによりカム部２４ｂが構成されている。
【００２１】
以上のように構成された成形装置２１の動作について説明する。
図２（ａ）において、予めビード部３ａが形成されたキャップ材１１は、図示しない供給装置により天板部２を下方側に向けられた状態で軸線Ｌ上に供給される。
次に、キャップ材保持手段２２が軸線Ｌ上を下降され、保持部２２ａがキャップ部材１１の内部に挿入されると共に天板部２に当接される。
【００２２】
保持部２２ａは、周壁部３の内径とほぼ等しい外径を備えているので、これにより、キャップ材１１は径方向に位置決めされる。
保持部２２ａが天板部２２に当接された状態において、キャップ材保持手段に形成された凹部２２ｅは、キャップ材１１の内部で前記スリット成形エリア５と対応する位置に臨むようにされている。
【００２３】
次に、縮径部材２４は、上方から縮径部材２４のカム部２４ｂと切刃部材２３のカムフォロワ部２３ｃとの係合が開始される位置Ｐ１（第１の位置）までＤ方向に下降される。
縮径部材２４が位置Ｐ１に到達されるまでは、切刃部材２３の外周面２３ｇと縮径部材２４の内周面２４ｄとは接触されるが、切刃部材２３のカムフォロワ部２３ｃには、縮径部材２４のカム部２４ｂからの径方向内向きの力は未だ作用しないので、切刃部材２３の先端に形成された切刃部２３ｂは、キャップ部材１１のスリット成形エリア５に離間して対向されている。
【００２４】
縮径部材２４が位置Ｐ１から更に下降され、切刃部材２３のカムフォロワ部２３ｃが縮径部材２４のカム部２４ｂによって下方に押されると、切刃部材２３には、縮径部材２４からの径方向内側に向かう力が作用し、可撓自在な切刃部材主壁部２３ａは、径方向内側に向けて移動され、この結果、切刃部２３ｂ及びカムフォロワ部２３ｄは、スリット成形エリア５に向けて移動される。
従って、切刃部２３ｂがキャップ部材１１のスリット成形エリア５に当接され、スリット４ａの成形が開始される。
【００２５】
そして、図２（ｂ）に示されるように、縮径部材２４が更に下降され、縮径部材２４のカム部２４ｂが切刃部材２３のカムフォロワ部２３ｃを通過した状態においては、切刃部材主壁部２３ａはＣ方向内向きに最大変位され、この結果、切刃部２３ｂの先端はスリット成形エリア５を貫通して前記凹部２２ｅに至り、これにより、スリット４ａの成形が完了する。
【００２６】
ここで、図５は、図２（ｂ）における切刃部材２３及び縮径部材２４のＸ方向矢視図を示すものである。
この図５に示されるように、切刃部材主壁部２３ａがＣ方向内向きに最大変位された場合であっても、各切刃部材２３の切刃部２３ｂの先端は、隣接する他の切刃部２３ｂと円周方向にそれぞれ間隔Ａをもって離間されるように構成されている。
これにより、各スリット４ａの間隔、すなわち各ブリッジ４ｂの幅Ａが確保されている。
【００２７】
以上のようにしてキャップ材１１へのスリット４ａの成形が完了すると、図示しない駆動装置により、縮径部材２４が前記位置Ｐ１または位置Ｐ１よりも更に上方までＤ方向に上昇される。
これにより、切刃部材２３は、縮径部材２４からの径方向内側に向かう力から解放され、弾性変形により径方向内側に変位されていた切刃部材主壁部２３ａがＣ方向外側に移動され、この結果、切刃部２３ｂ及びカムフォロワ部２３ｄも図２（ａ）の状態に復帰される。
【００２８】
本実施の形態によれば、キャップ部材１１を転動することなく周壁部３に同時に複数のスリット４ａを穿設させ、ブリッジ４ｂにねじれ荷重を加えることなく破断容易部４を形成できる。
従って、飲料用容器の口部にキャップ１を巻き締める際にも座屈によるブリッジ４の破断を防止できると共に、回栓時に引き切られたブリッジ４に鋭利な破断面を生じることがないので、ユーザが不快感を覚えることを適切に防止できる。
また、複数のブリッジ部４ｂを同時に穿設することができるので、成形時にキャップ材１１が倒れを生じることがなく、バランスの良い成形を行うことができる。
また、キャップ材１１に予めビード部３ａを形成しておくことにより、スリット成形エリア５の強度を確保することができる。
更に、保持部材２２には、スリット成形エリア５に対応する位置に凹部２２ｅが形成されているので、切刃部２３ｂの先端が保持部材２２と干渉して刃先が破損することを防止できる。
【００２９】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。
具体的には、本実施の形態においては、切刃部材２３に９箇所の切刃部２３ｂを設けたが、この数は適宜増減しても構わない。
また、本実施の形態においては、カム面２４ｃ及びカムフォロワ面２３ｆは直線状に角度θ２をもって傾斜されているが、これを曲線状に傾斜させても構わない。
また、本実施の形態においては、同時に複数のスリット４ａを穿設する構成としているが、カム面２４ｃまたはカムフォロワ面２３ｆの少なくとも一方の立ち上がり位置を、複数のカム面２４ｃまたはカムフォロワ面２３ｆの間で漸次異ならせることにより、スリット４ａが一つずつ穿設される構成としても構わない。
また、本実施の形態においては、各スリット４ａの間隔、すなわち各ブリッジ４ｂの幅は同じ間隔Ａとされているが、これを異ならせるような構成としても良い。
更に、ビード部３ａに加え、破断容易部４を介して別のビード部を設けることにより、スリット成形エリア５の強度を一層向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
破断容易部形成時に、ブリッジにねじれ荷重を生じることのないピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態において、破断容易部４が形成されたキャップ１の全体のうち一部を示す図である。
【図２】本発明の実施形態において、破断容易部４が成形される様子を示す図であり、（ａ）は成形開始前の様子を、（ｂ）は成形完了時の様子を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における成形装置２１の切刃部材２３の拡大図である。
【図４】本発明の実施形態における成形装置２１の縮径部材２４の拡大図である。
【図５】図２（ｂ）における切刃部材２３及び縮径部材２４のＸ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  キャップ  ２  天板部  ３  周壁部  ３ａ  ビード部  ４  破断容易部  ４ａ  スリット  ４ｂ  ブリッジ  ５  スリット成形エリア  １１  キャップ材  ２１  成形装置  ２２  キャップ材保持手段  ２２ｅ  凹部  ２３  切刃部材  ２３ａ  切刃部材主壁部  ２３ｂ  切刃部  ２３ｃ  カムフォロワ部  ２４  縮径部材  ２４ａ  縮径部材主壁部  ２４ｂ  カム部  Ａ  ブリッジ幅
【図１】
2006205184.tif 000003
【図２】
2006205184.tif 000004
【図３】
2006205184.tif 000005
【図４】
2006205184.tif 000006
【図５】
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