(57)【要約】【課題】  施蓋時の作業環境や、ボトル容器や中栓の製造公差に影響されることなく、中栓の分離部にオーバーキャップから余分な力が加えられることがなく、しかも、購入者の手による巻締めで中栓を簡単に開封することができるように、オーバーキャップをボトル容器に巻締めることを可能にする施蓋方法と施蓋装置を提供する。【解決手段】    オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時に、巻締め量規制手段３０のストッパ３１を、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されることのないオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に進入させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注ぎ口となる開口部が形成された中栓本体と、前記開口部に接合部を介して連接された分離部とからなる中栓の前記中栓本体が口元部に設けられることにより、ボトル容器内が密封されたボトル容器に対し、オーバーキャップの巻締めトルクを管理しつつ、前記オーバーキャップを巻締めるとともに、その巻締め状態を、更なる巻締めによりオーバーキャップから中栓へ伝達される荷重によって前記接合部を破断させることにより、前記分離部を中栓本体から離脱させて開封可能な開封前巻締め状態とする施蓋方法において、
オーバーキャップを開封前巻締め状態に施蓋する作業時に、前記巻締め量規制手段のストッパを、巻締められるオーバーキャップから中栓へ過剰な荷重が伝達されることのない前記オーバーキャップの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップの螺進経路上に進入させることを特徴とする施蓋方法。
【請求項２】
注ぎ口となる開口部が形成された中栓本体と、前記開口部の縁部に接合部を介して連接された分離部とからなる中栓の、前記中栓本体が口元部に嵌着されたボトル容器に対し、側壁の内面にボトル容器または中栓に形成されたねじ部と螺合させて巻締めるねじ部が形成されたオーバーキャップを、螺進するオーバーキャップの荷重によって前記接合部が損傷することのない開封前巻締め状態に施蓋する施蓋装置であって、
容器グリッパをボトル容器を把持可能に開閉するボトル容器把持機構と、
所定の巻締めトルクにおいてオーバーキャップを保持するキャッピングヘッドのスピンドルを回転させて前記オーバーキャップを巻締めるように制御された巻締め作業ユニットと、
前記キャッピングヘッドを把持されたボトル容器の口元部に接離する方向に移動させる移動機構と、
ボトル容器の口元部に巻締めされるオーバーキャップから中栓へ荷重が伝達されることのない前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上にストッパを進退可能に保持する巻締め量規制手段と、
を備えることを特徴とする施蓋装置。
【請求項３】
前記巻締め量規制手段は、前記ボトル容器把持機構の前記容器グリッパに配設され、前記容器グリッパのボトル容器を把持する開閉動作により、前記ストッパを前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上に進退可能とされていることを特徴とする請求項２の施蓋装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル容器の口元部に設けられた中栓を保護するべく、ボトル容器に巻締めされるオーバーキャップの施蓋方法および施蓋装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状調味料などの内容物をボトル容器に充填してなる商品のボトル容器には、中栓とその中栓を保護する上蓋としてのオーバーキャップとを備えるキャップが利用されている。
【０００３】
前記中栓としては、従来より、商品の未使用時にはボトル容器の密封性を保持するべく、ボトル容器の口元部を塞ぎ、商品の使用開始時（開封時）に、中栓に形成されたプルリングを引くことで、予め形成されていた弱化線に沿って開口すなわち開封可能に形成されたものが提供されている。
【０００４】
また、前記オーバーキャップは、ボトル容器あるいは中栓に巻締めにより配設されており、商品の未使用時には商品の搬送途中や陳列中などに中栓に形成された弱化線が予期せぬ力によって破損され、内容物が流出することを防止し、商品の使用開始後すなわち開封後には、内容物を保護し、注ぎ口周辺の汚染を防いでいる。
【０００５】
しかしながら、プルリングで中栓を開口させるキャップは、中栓の開封時にプルリングの引っ張り方を誤ると、プルリングが引きちぎれてしまい、開封できなくなったり、引っ張る時に勢いがついて内容物を飛散させてしまうことがあった。
【０００６】
そこで、近年、オーバーキャップの巻締めを利用して中栓を開封することができるキャップ（以下、仮に、中栓自動開封キャップと称す）が開発されている。
【０００７】
この中栓自動開封キャップ２を構成する中栓２ａは、図１０乃至図１２に示すように、注ぎ口となる開口部２０１が形成され、ボトル容器１の口元部１ａに嵌着される中栓本体２０２と、前記開口部２０１の縁部に接合部２１７を介して一体に連接された分離部２０３とからなる。詳しくは、前記分離部２０３の平面状の天板２０４の裏面縁部には分離周壁２０５が垂設されており、その分離周壁２０５の下端部が前記開口部２０１の縁部に、周壁の厚さ分だけ内径側あるいは外径側にオフセットさせた状態で連接されている。また、天板２０４の外周面を含む分離周壁２０５の周囲には係合凸部２１１が形成されている。
【０００８】
一方、オーバーキャップ２ｂは、その天壁２１８の下面に係合周壁２０７が垂設されて構成されている。その係合周壁２１３の内面には前記中栓２ａの係合凸部２１１に係合する係合爪２１２が形成されており、この係合爪２１２と天壁との間に形成された前記係合周壁２０７に囲繞された空間部を、前記分離部２０３を収納する収納部２０９として作用させるように形成されている。なお、オーバーキャップ２ｂの側壁２１９の内面には、ボトル容器１の口元部１ａに形成された雄ねじ１ｂと螺合させて巻締める雌ねじ２ｃが形成されている。
【０００９】
そして、中栓自動開封キャップ２は、中栓２ａが口元部１ａに嵌着された状態のボトル容器１に対し、オーバーキャップ２ｂの係合爪２１２に前記中栓２ａの係合凸部２１１が係合した状態で、商品として供給される。
【００１０】
そして、この商品を開封するとき、商品の購入者は、図１０に示すように、オーバーキャップ２ｂを一層巻締めることにより、オーバーキャップ２ｂの推力を利用して前記収納部２０９内に分離部２０３を嵌着させる。続いて、さらに巻締めることで、図１１に示すように、前記分離部２０３の天板２０４の上面にオーバーキャップ２ｂの天壁の下面を当接させ、巻締めトルクの推力をかけて前記分離部２０３を押し下げて前記接合部２１７を破断させ、その後、オーバーキャップ２ｂを緩める方向に回転させることにより、図１２に示すように、分離部２０３を中栓本体２０２から離脱させ、前記分離部２０３を前記収納部に収納保持した状態で、中栓２ａを開封する。
【００１１】
このように、中栓自動開封キャップ２には、商品の購入者がオーバーキャップ２ｂを一旦巻締めて分離部２０３と中栓本体２０２との接合部２１７を破断させ、緩める方向に回転させることにより、中栓２ａを自動で開封させることができる（中栓の自動開封機能）。また、中栓２ａの分離部２０３は前記収納部２０９に収納された状態で保たれる（分離部の脱落防止機能）。よって、中栓本体２０２と切り離された分離部２０３は開封時にゴミとならず、また、前記分離部２０３に商品の購入者が触れてしまって手が汚れるようなこともない。さらには、一旦、中栓２ａを開封した後は、オーバーキャップ２ｂをボトル容器１に巻締めすることにより、ボトル容器１の口元部１ａに嵌着された中栓本体２０２の開口部２０１の上端と、分離部２０３の分離周壁２０５の下端部とを係合させて、内容物をボトル容器１内に封止することができる（キャップの封止機能）といった利点を有するものとなっている。
【００１２】
ここで、オーバーキャップ２ｂをボトル容器１に螺着させる従来の施蓋装置（巻締装置）について、図１３および図１４に従い、説明する。
【００１３】
ボトル容器１にオーバーキャップ２ｂを螺着させる施蓋装置３には、図１２に示すように、軸心部に本体駆動軸７が配設されている。この本体駆動軸７の下部には円板状の回転テーブル８が固定されている。この回転テーブル８には複数のボトル容器把持機構９が適宜の間隔で存してリング状に並設されている。各ボトル容器把持機構９にはボトル容器の外形状に適合させた一対の容器グリッパ２５が装着されており、この一対の容器グリッパ２５は、カム機構等により水平方向において互いに接離するように開閉を制御されている。そして、オーバーキャップの施蓋装置３の駆動時には本体駆動軸７の回転にともない回転テーブル８が同時に回転（公転）駆動されるとともに、この回転テーブル８の回転にともない、開状態とされた一対の容器グリッパ２５間には、蓋装着前のボトル容器１１が、図１３に示すようなスターホイル等の繰り入れ装置４０を経て次々と供給され、一対の容器グリッパ２５を閉状態とすることによりボトル容器１が、その中心位置を後述するように搬送されるオーバーキャップ２ｂの中心位置と合わせてセンタリングをした状態で安定的に保持されるようになっている。なお、図１３には、ボトル容器１の搬送ライン（ボトル搬送ライン）における、施蓋装置３とその上流側配設される繰り入れ装置４０としてのスターホイル、および下流側に配設される繰り出し装置４１としてのスターホイルとの位置関係、および、施蓋装置３における施蓋作業時のボトル容器１の移動軌道Ｌの始端（入り口側）位置ＬＳと終端位置（出口側）ＬＥとを示し、該施蓋装置３においては、前記ボトル容器把持機構９の容器グリッパ２５を２組のみ、図示している。
【００１４】
また、施蓋装置３には回転テーブル８のボトル容器把持機構９と同数のオーバーキャップの巻締作業ユニット１０が設けられている。さらに、本体駆動軸７の上部には各巻締作業ユニット１０を支持する上下２段の支持テーブル１１，１２が固定されている。そして、上側の支持テーブル１１には各巻締作業ユニット１０の主軸（回転軸部）１３を回転駆動するモータ等の回転駆動手段１４が固定されている。
【００１５】
また、各巻締作業ユニット１０の回転軸部１３は、下側の支持テーブル１２に形成されたガイド用の挿通孔を介して下方に延出されている。そして、各回転軸部１３の下端部にボトル容器１に施蓋されるオーバーキャップ２ｂを保持するキャッピングヘッド１５のスピンドル１６がトルク調整機構１７を介して連結されている。
【００１６】
ここで、トルク調整機構１７は、オーバーキャップ２ｂをボトル容器１の口元部１ａに巻締める作業時の巻締めトルクを調整するためのものであり、ボトル容器１の口元部１ａに螺着されるキャップを保持するキャッピングヘッド１５のスピンドル１６と、各巻締作業ユニット１０の回転軸部１３との間に組み込まれたマグネット式のトルク調整部１７ａとを備えている。
【００１７】
本実施形態のマグネット式のトルク調整部１７ａには、施蓋装置３の回転軸部１３の軸方向に沿って離間対向配置された複数のマグネット装着ユニットが設けられており、一方のマグネット装着ユニットはキャッピングヘッドのスピンドル側、他方のマグネット装着ユニットは回転軸部にそれぞれ配設されている。そして、回転軸部側のマグネット装着ユニットと、キャッピングヘッドのスピンドル側のマグネット装着ユニットとの間を主軸の軸回り方向に相対的に移動させることにより、両者のマグネット間の位置を変化させ、所定の巻締めトルクに設定するトルク調整を行うようになっている。
【００１８】
また、各キャッピングヘッド１５には、ボトル容器１に施蓋されるオーバーキャップ２ｂを係脱可能に係止する周知の図示しないチャック機構が設けられている。なお、オーバーキャップの施蓋装置３には、オーバーキャップ２ｂを各キャッピングヘッド１５に供給するキャップ供給装置１８が設けられている。そして、このキャップ供給装置１８から送られるオーバーキャップ２ｂは各キャッピングヘッド１５のメカニカル式、バキューム式、エアーチューブ式等の周知のチャック機構により把持されて保持されることになる。
【００１９】
また、上下２段の支持テーブル１１，１２間には移動中のボトル容器１の口元部１ａに対してキャッピングヘッド１５を接離する方向に移動させる移動機構１９が設けられている。この移動機構１９には、本体駆動軸７に配設された略円筒状のスピンドルカム１９ａと、各回転軸部１３に施蓋装置３の内部側に向けて突設された突設部材１９ｂとが設けられている。さらに、スピンドルカム１９ａの外周面には各回転軸部１３の上下動作をガイドするカム溝１９ｃが形成されている。このカム溝１９ｃには各回転軸部１３の突設部材１９ｂの先端部が挿入されている。そして、カム溝１９ｃに沿って各回転軸部１３の突設部材１９ｂの先端部が移動する動作にともない各回転軸部１３を介してキャッピングヘッド１５が上下動作され、ボトル容器１の口元部１ａに対してキャッピングヘッド１５を接離する方向に移動させる動作が行われるようになっている。このとき、各回転軸部１３はその回転を阻害されることなく、移動機構１９により所定ストロークの昇降が行えるようになっている。
【００２０】
そして、オーバーキャップ２ｂの巻締め作業時には巻締作業ユニット１０の回転駆動手段１４によって回転軸部１３が回転駆動され、この回転軸部１３とともにキャッピングヘッド１５が回転される。さらに、この巻締作業ユニット１０の駆動時にはボトル搬送ラインの回転テーブル８によって移動されるボトル容器１の移動に合わせてキャッピングヘッド１５を同一軌道に沿って走行させるとともに、このボトル容器１の移動中に、キャッピングヘッド１５をボトル容器１の口元部１ａに接離する方向に移動させる。このとき、ボトル容器１の移動軌道Ｌの始端（入り口側）位置ＬＳの近傍の巻締め開始位置でキャッピングヘッド１５をボトル容器１の口元部１ａに接近させ、キャッピングヘッド１５により保持されているオーバーキャップ２ｂをボトル容器１の口元部１ａに巻締める作業が開始される。なお、ボトル容器とオーバーキャップがそれぞれの中心位置を合わせるようにセンタリングされることは前述の通りである。
【００２１】
そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中にオーバーキャップ２ｂを回転させ、ボトル容器１の移動軌道Ｌの終端位置（出口側）ＬＥに達する前の巻締め終了位置において所定の巻締めトルクとなったときにキャップ２の保持を解除してオーバーキャップ２ｂの巻締め作業が終了するようになっている。これにより、ボトル容器１の移動軌道Ｌの巻締め開始位置と巻締め終了位置との間の範囲内でオーバーキャップ２ｂの巻締め作業が行われ、ボトル容器１の口元部１ａへオーバーキャップ２ｂを自動的に装着して施蓋するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００２−９６８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
前述したように、中栓自動開封キャップ２は、商品が提供される際に、その巻締め具合が、購入者自らがあと少しの巻締めをすることで中栓を開封することができ、しかも、巻締めによって発生するオーバーキャップ２ｂの推力が中栓２ａの接合部にダメージを与えない、絶妙な状態に調整されていることが望ましい。
【００２４】
しかしながら、商品の製造工程（施蓋工程）において、製造ラインを搬送される個々のボトル容器１に対し、オーバーキャップ２ｂの巻締装置を用いて機械的に施蓋する場合、ボトル容器１やオーバーキャップ２ｂ等の製造公差や、樹脂材料の環境温度や着色による硬度変化や滑り性の変化などの様々な要因により、中栓２ａの分離部にオーバーキャップ２ｂから過剰な荷重が加えられて接合部に傷をつけたり、破断させたりすることなく、しかも、利用者自らがあと少し巻締めることで中栓２ａを開封することができる、絶妙な巻締め具合を、トルク調整部１７ａの設定によるトルク調整のみで常に得ることは困難である。
【００２５】
つまり、樹脂材料は環境温度や着色によって硬度や滑り性等が変化するため、接合部を破断させるために要する荷重（破断トルク）も変化する。よって、施蓋装置３の巻締めのトルクを一定に管理しても、作業環境や条件によっては必要以上の巻締めがなされ、中栓２ａの分離部の天板２０４の上面にオーバーキャップ２ｂの天壁の下面が接触し、巻締めトルクによる推力が中栓２ａに作用して、中栓２ａの接合部に傷を付けたり、破断させてしまい、ボトル容器１の内容物が漏れてしまうような不具合が発生する可能性がある。
【００２６】
また、ボトル容器１にも製造公差（通常、±１ｍｍ程度）があるため、施蓋装置３の巻締めトルクを一定に管理しても、ボトル容器１とオーバーキャップ２ｂとの間で過剰な巻締めトルクが発生し、前述のように、中栓２ａの接合部に傷を付けたり、破断させてしまったり、逆に、ボトル容器１とオーバーキャップ２ｂとの間で損失トルクが発生し、オーバーキャップ２ｂがボトル容器１に適切に螺合しないことも懸念される。  
【００２７】
そこで、本発明は、施蓋時の作業環境や、ボトル容器や中栓の製造公差に影響されることなく、中栓の分離部にオーバーキャップから余分な荷重が加えられることがなく、しかも、購入者の手による巻締めで中栓を簡単に開封することができるように、オーバーキャップをボトル容器に巻締めることを可能にする施蓋方法および施蓋装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の施蓋方法の特徴は、注ぎ口となる開口部が形成された中栓本体と、前記開口部に接合部を介して連接された分離部とからなる中栓の前記中栓本体が口元部に設けられることにより、ボトル容器内が密封されたボトル容器に対し、オーバーキャップの巻締めトルクを管理しつつ、前記オーバーキャップを巻締めるとともに、その巻締め状態を、更なる巻締めによりオーバーキャップから中栓へ伝達される荷重（推力）によって前記接合部を破断させることにより、前記分離部を中栓本体から離脱させて開封可能な開封前巻締め状態とする施蓋方法において、前記オーバーキャップを開封前巻締め状態に施蓋する作業時に、前記巻締め量規制手段のストッパを、巻締められるオーバーキャップから中栓へ過剰な荷重が伝達されることのない前記オーバーキャップの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップの螺進経路上に進入させる点にある。
【００２９】
このように、所定の巻締めトルクによりオーバーキャップがボトル容器に巻締められ、所望の開封前巻締め状態においてオーバーキャップの巻締め作業を完了させるように前記オーバーキャップの巻締めトルクを管理し、さらに、ボトル容器やキャップの製造公差等により、ボトル容器に対し、所定の巻締めトルクによるオーバーキャップの巻締め量が増えてしまう場合であっても、螺進するオーバーキャップを、前記オーバーキャップの下限高さ位置において、そのオーバーキャップの螺進経路上に介装される前記ストッパと当接させることで、前記中栓に対する過剰な荷重が作用することを防止して、オーバーキャップの開封前巻締め作業を終了させることが可能になる。
【００３０】
また、本発明の施蓋装置の特徴は、注ぎ口となる開口部が形成された中栓本体と、前記開口部の縁部に接合部を介して連接された分離部とからなる中栓の、前記中栓本体が口元部に嵌着されたボトル容器に対し、オーバーキャップの巻締めトルクを管理しつつ、側壁の内面にボトル容器または中栓に形成されたねじ部と螺合させて巻締めるねじ部が形成されたオーバーキャップを、ボトル容器内が密封されたボトル容器に対し、螺進するオーバーキャップの荷重によって前記接合部が損傷することのない開封前巻締め状態に巻締める施蓋装置であって、容器グリッパをボトル容器を把持可能に開閉するボトル容器把持機構と、所定の巻締めトルクにおいてオーバーキャップを保持するキャッピングヘッドのスピンドルを回転させて前記オーバーキャップを巻締めるように制御された巻締め作業ユニットと、前記キャッピングヘッドを把持されたボトル容器の口元部に接離する方向に移動させる移動機構と、ボトル容器の口元部に巻締めされるオーバーキャップから中栓へ荷重が伝達されることのない前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上にストッパを進退可能に保持する巻締め量規制手段を備えている点にある。
【００３１】
これにより、オーバーキャップがボトル容器に対し、所定の巻締めトルクにおいて所定の巻締め量だけ巻締められる際に、ボトル容器やキャップの製造公差等により、ボトル容器に対し、所定の巻締めトルクによるオーバーキャップの巻締め量が増えてしまう場合であっても、螺進するオーバーキャップを、前記オーバーキャップの下限高さ位置において、その螺進経路上に介装される前記ストッパと当接させることで、前記中栓に対する過剰な荷重が作用することを防止して、オーバーキャップの開封前巻締め作業を終了させることが可能になる。
【００３２】
さらに、本発明の施蓋装置の第２の特徴は、請求項１の施蓋装置において、前記巻締め量規制手段は、前記ボトル容器把持機構の前記容器グリッパに配設され、前記容器グリッパのボトル容器を把持する開閉動作により、前記ストッパを前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上に進退可能とされている点にある。
【００３３】
これにより、前記ストッパを前記オーバーキャップの下限高さ位置において前記オーバーキャップの螺進経路上に進退可能に保持するための特別な機構を設けずに、少ない部品数で、確実に前記中栓に対する過剰な荷重が作用することを防止して、オーバーキャップの開封前巻締め作業を終了させることが可能になる。
【発明の効果】
【００３４】
このように、本発明の施蓋方法および施蓋装置によれば、施蓋時の作業環境や、ボトル容器や中栓の製造公差に影響されることなく、中栓の分離部にオーバーキャップから余分な荷重が加えられることがなく、しかも、購入者による更なる巻締めで中栓を簡単に開封することができるように、オーバーキャップをボトル容器に巻締めることができる。
【００３５】
そして、本発明の施蓋装置は、簡便な構成であり、部品点数も少なく、安価に前記施蓋方法を実施することができるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の施蓋方法に用いる施蓋装置の部分概略図
【図２】本発明の施蓋方法に用いる施蓋装置のボトル容器把持機構および巻締め量規制手段の要部構成図
【図３】本発明の施蓋方法に用いる施蓋装置のキャッピングヘッド、ボトル容器把持機構および巻締め量規制手段の位置関係を示す模式図（図１における左方向から見た図）
【図４】本発明の施蓋方法および施蓋装置の第１実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図５】本発明の施蓋方法および施蓋装置の第２実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図６】本発明の施蓋方法および施蓋装置の第２実施形態において、異なる形状のキャップを用いた開封前巻締め状態を説明する模式図
【図７】本発明の施蓋方法および施蓋装置の第３実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図８】本発明の施蓋方法および施蓋装置の第４実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図９】本発明の施蓋方法および施蓋装置の第５実施形態において、開封前巻締め状態とするまでの中栓とオーバーキャップの係合状態と巻締めトルクを説明する模式図
【図１０】中栓自動開封キャップの開封動作開始時における中栓とオーバーキャップの状態を説明する模式図
【図１１】中栓自動開封キャップの中栓とオーバーキャップの接合部を破断させた状態を説明する模式図
【図１２】中栓自動開封キャップの開封状態を説明する模式図
【図１３】従来の施蓋方法に用いた施蓋装置の部分概略図
【図１４】ボトル容器の搬送ラインにおける施蓋装置の配設位置と施蓋作業時のボトル容器の移動軌道の説明図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下には、本実施形態の施蓋装置の特徴となる、前述の従来例に示した施蓋装置と異なる構成について説明し、その他の構成については、従来より公知の構成を採用することとしてその説明を省略する。その場合において、前述の従来例に示した施蓋装置の構成と同じ構成については、符号をそのまま利用して説明する。また、本実施形態の施蓋装置は、ボトル容器の搬送供給との関係においては、いわゆるロータリー式、直線式、単軸の別を問わない。
【００３８】
本実施形態の施蓋装置３は、図１に示すように、ボトル容器１が載置される回転テーブル８と、ボトル容器１を把持するボトル容器把持機構９と、巻締めトルクにより巻締め量を制御しつつオーバーキャップ２ｂを回転させる巻締作業ユニット１０と、把持されたボトル容器１の口元部１ａに対しキャッピングヘッド１５を接離する方向に移動させる移動機構１９と、オーバーキャップ２ｂの巻締め量を規制する巻締め量規制手段３０とを備えている。
【００３９】
前記ボトル容器把持機構９は、ボトル容器１の外形状に適合させた一対の容器グリッパ２５を備え、図２に示すように、一対の容器グリッパ２５を図示しない開閉機構の駆動により、基端部を回転軸として互いの先端側を離接させるように回動させて両容器グリッパ２５を開閉させ、回転テーブル８上に載置されたボトル容器１を把持可能とされている。なお、図２には、閉状態を実線で示し、開状態を二点鎖線で示す。
【００４０】
また、巻締作業ユニット１０は、回転駆動手段１４により回転駆動する回転軸部１３を備え、前記回転軸部１３の下端部には、ボトル容器１に施蓋するオーバーキャップ２ｂを保持するチャック機構を備えたキャッピングヘッド１５のスピンドル１６が連結されている。そして、ボトル容器把持機構９により把持されたボトル容器１と、キャッピングヘッド１５に保持されたオーバーキャップ２ｂは、巻締め作業時には夫々の中心が同軸上に位置するようにセンタリングされるように構成されている。
【００４１】
そして、本実施形態においては、トルク調整機構１７として、前記回転軸部１３とスピンドル１６との連接部にトルク制御クラッチを有するトルク調整部（トルクアジャスタ）１７ａが配設されており、このトルク調整部１７ａにおいて、オーバーキャップ２ｂの巻締めトルクを中栓２ａの接合部２１７の破断に要するオーバーキャップ２ｂの巻締めトルクよりも小さく設定し、その設定された所定の巻締めトルクで、所定の巻締め量の巻締めを行なった時点で巻締めトルクを解除するように制御されている。その際、中栓２ａとオーバーキャップ２ｂとが当接し、あるいは、後述するストッパ３１とオーバーキャップ２ｂが当接し、設定の巻締めトルク以上のトルクが発生した場合には前記トルク制御クラッチが作用し、それ以上の巻締めが行えないようにすることで、オーバーキャップ２ｂの巻締め量を制御するように構成されている。
【００４２】
また、本実施形態においては、前記巻締め量規制手段３０は、ボトル容器１の口元部１ａに巻締めされるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ荷重が伝達されないオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置における、オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に、ストッパ３１を進退可能に保持して構成されている。
【００４３】
具体的には、前記ストッパ３１は、図２および図３に示すように、前記下限高さ位置近傍におけるボトル容器１の外形状に適合させた、金属製の板状の一対のストッパ部材３１ａからなり、前記一対の容器グリッパ２５の上面にねじ２０にてねじ止めされるようにして配設されている。そして、一対のストッパ部材３１ａは、前記ボトル容器把持機構９の一対の容器グリッパ２５のボトル容器１を把持するための開閉動作にともない、その上面を、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重（推力）が伝達されない、望ましくは、天壁裏に中栓２ａが当接しない前記オーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上から退避させたり、螺進経路上に進入させたりするように構成されている。
【００４４】
なお、このストッパ部材３１ａは、必ずしも本実施形態のように一対の構造体である必要はない。また、本実施形態のように、ボトル容器１の略全周を囲うようにして、オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に介装される必要もない。但し、巻締めにより螺進するオーバーキャップ２の下端部が当接することで、オーバーキャップ２ｂの巻締めトルクを大きく変化させることができる構成であれば、機械的にオーバーキャップ２ｂの過剰な巻締めを阻止するのみならず、前記トルク制御クラッチが作動する巻締めトルクとなった場合に、トルク管理によって、それ以上の巻締めを阻止することが可能となる。また、ストッパ部材３１ａの材料も金属に限らず、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂製であってもよい。また、容器グリッパ２５の上面に面接触させた状態で配設されている必要はない。例えば、ストッパ部材３１ａと容器グリッパ２５との間にステイやスペーサ等を介して配設することも可能である。また、巻締め量規制手段３０をボトル容器把持機構９と別個独立させて配設してもよい。但し、本実施形態のように、ボトル容器把持機構９の容器グリッパ２５に巻締め量規制手段３０としてのストッパ部材３１ａを配設する構成とすることで、ストッパ部材３１ａの配設構造を簡便にすることができ、部品数を削減することができる。また、ストッパ部材３１ａをねじ止めする構成とすることにより、ボトル容器１の形状、大きさなどにあわせてストッパ部材３１ａを適宜交換することが可能となる。さらには、前記ストッパ部材３１ａは、閉状態となったときに容器グリッパ２５に保持されたボトル容器１と直接当接することがないように、間隙を設けて配設されることが望ましい。ボトル容器１等の材料によっては、ストッパ部材３１ａが当接することによりボトル容器１に傷をつけたり、破損させることが危惧されるためである（第１実施形態の施蓋装置）。
【００４５】
なお、本実施形態の施蓋装置における巻締作業ユニット１０を、回転駆動手段１４としてのサーボモータにより、ボトル容器１に施蓋するオーバーキャップ２ｂを保持するチャック機構を備えたキャッピングヘッド１５のスピンドルを直接回転させるように構成するとともに、前記トルク調整機構１７として前記サーボモータを使い、このサーボモータにより、オーバーキャップ２ｂの巻締めトルクが、予め設定した一定の巻締めトルクとなった時点、あるいは、前記一定の巻締めトルクとなった後、更に、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されない範囲内において所定量の巻締めを行った時点で、巻締めトルクを解除するように構成することも可能である（第２実施形態の施蓋装置）。
【００４６】
また、前記トルク調整機構１７に、オーバーキャップ２ｂを巻締める工程中に巻締めトルクを変化させるための構成を備えてもよい（第３実施形態の施蓋装置）。
【００４７】
例えば、オーバーキャップ２ｂを巻締める工程中に巻締めトルクを変化させるべく、前記トルク調整部１７ａを駆動するカム機構部と、往復ピストン機構のピストンの往復動作に連動して前記カム機構部を駆動し、前記トルク調整部１７ａを駆動して前記キャップの巻締状態を切換える巻締状態切換え手段とを設け、オーバーキャップ２ｂをボトル容器１の口元部１ａに巻締める作業時に、往復ピストン機構のピストンの往復動作に連動して巻締状態切換え手段によってカム機構部を駆動し、カム機構部によってトルク調整部１７ａを駆動して回転軸部側のマグネットと、スピンドル側のマグネットとの間の位相を変化させてトルク調整を行うことにより、オーバーキャップ２ｂを巻締める工程中に巻締めトルクを変化させることができる（前掲の特許文献１参照）。
【００４８】
さらには、前記回転軸部１３を回転させる回転駆動手段１４にトルク調整機構１７としてのトルクセンサを接続し、検出した巻締めトルクに合わせて、オーバーキャップ２ｂの巻締めを制御してもよい（第４実施形態の施蓋装置）。
【００４９】
次に、前述した本発明の施蓋装置の作用を、本発明の施蓋方法の実施形態とともに説明する。なお、以下では、ボトル容器のキャップの形状を異ならせて本発明の施蓋方法の複数の実施形態を説明するが、本発明の施蓋方法の適用をそれぞれの実施形態に用いた形状のキャップに限る主旨ではない。
【００５０】
＜第１実施形態＞
本実施形態は、前述の第１実施形態の施蓋装置３を用いる。そして、本実施形態に使用するキャップ２は、図４に示すように、注ぎ口となる開口部２０１が形成された中栓本体２０２と、平面状の天板２０４の裏面縁部に分離周壁２０５が垂設されており、その分離周壁２０５の下端部が前記開口部２０１の縁部に、接合部２１７を介して、分離周壁２０５の厚さ分だけ内径側にオフセットさせた状態で連接された分離部２０３とからなる中栓２ａと、その中栓２ａを保護する上蓋としてのボトル容器１の口元部１ａに形成された雄ねじ１ｂと螺合させて巻締める雌ねじ２ｃが側壁２１９の内面に形成されたオーバーキャップ２ｂとから構成されている。
【００５１】
そして、本実施形態においては、オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時、具体的には、前記ボトル容器把持機構９によるボトル容器１の把持以前に、オーバーキャップ２ｂの施蓋装置３の駆動時に、開状態とされた一対の容器グリッパ２５間に搬送ラインから繰り入れ装置４０を経てボトル容器１が次々と供給され、一対の容器グリッパ２５を閉状態とすることによりボトル容器１を保持する際に、前記一対の容器グリッパ２５と共に、巻締め量規制手段３０のストッパ３１を、ボトル容器１の口元部１ａに巻締めされるオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に進入させる。
【００５２】
そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中に、前記回転軸部１３からトルク調整機構１７、スピンドル１６およびキャッピングヘッド１５を介して予め設定された巻締めトルクを伝達してオーバーキャップ２ｂを回転させ、所定の巻締めトルクで所定の巻締め量だけ巻締めを行なった時点で、巻締めトルクを解除するように、該ボトル容器１に対するオーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（通常時の巻締め作業）。
【００５３】
なお、開封前巻締め状態とは、螺進するオーバーキャップ２ｂの荷重によって中栓２ａの接合部２１７が損傷することのない状態であって、商品の購入者が更なる巻締めを行なうことによりオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ伝達される荷重によって前記接合部２１７を破断させることにより、分離部２０３を中栓本体２０２から離脱させて開封可能な巻締め状態をいう。
【００５４】
また、その巻締め作業時に、ボトル容器１等の製造公差などにより、通常の巻jめ作業が完了する前に、巻締めにより螺進するオーバーキャップ２ｂがストッパ３１に当接し、あるいは、オーバーキャップ２ｂが中栓２ａに当接して予め設定した巻締めトルクに達した場合には、その時点で、オーバーキャップ２ｂに伝達される巻締めトルクを解除し、ボトル容器１の移動軌道Ｌの終端位置（出口側）に達する前の巻締め終了位置において、該ボトル容器１に対するオーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（非常時の巻締め作業）。
【００５５】
このようにオーバーキャップ２ｂの巻締めトルクを管理するとともに、ストッパ３１を有するトルク規制機構を備え、通常時の巻締め作業または非常時の巻締め作業を完遂するようにすることで、ボトル容器１やキャップ２等の製造公差があっても、確実に前記中栓２ａに対する過剰な荷重の作用を防止し、前記オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態として巻締めることができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
本実施形態においては、回転駆動手段１４およびトルク調整機構１７として作用するサーボモータを備えた前述の第２実施形態の施蓋装置３を用いる。
【００５７】
また、本実施形態におけるキャップ２は、図５に示すように、注ぎ口となる開口部２０１が形成された中栓本体２０２と、平面状の天板２０４の裏面縁部に分離周壁２０５が垂設されており、その分離周壁２０５の下端部が前記開口部２０１の縁部に、接合部２１７を介して、分離周壁２０５の厚さ分だけ内径側にオフセットさせた状態で連接された分離部２０３とからなる中栓２ａと、その中栓２ａを保護する上蓋として、ボトル容器１の口元部１ａに形成された雄ねじ１ｂと螺合させて巻締める雌ねじ２ｃが側壁２１９の内面に形成されたオーバーキャップ２ｂとからなる。
【００５８】
オーバーキャップ２ｂの天壁２１８の裏面には、開封前巻締め状態において、前記分離部２０３の少なくとも一部が係合して所定の巻締めトルクを発生させ得る狭窄部として作用する係合凹部２１０が形成されている。
【００５９】
そして、本実施形態においては、予め、係合凹部２１０に前記分離部２０３が係合したときの巻締めトルクを計測しておき、サーボモータは、その巻締めトルクを検出した時点、あるいは、前記巻締めトルクとなった後、更に巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されない範囲内において所定量（巻締め角）の巻締めを行った時点で、巻締めトルクを解除するように設定しておく。なお、前記巻締めトルクは、前記係合凹部２１０に前記分離部２０３が係合する最低限の値に設定管理する。過剰な巻締めトルクで締め付けると、オーバーキャップ２ｂの雌ねじ２ｃが螺合してボトル容器１を吊り上げ、中栓２ａがオーバーキャップ２ｂの天壁２１８に当接し、中栓２ａの接合部２１７を破損させてしまったり、樹脂製のオーバーキャップ２ｂが変形し過分に巻締められ、中栓２ａがオーバーキャップ２ｂの天壁２１８裏に当接し、中栓２ａの接合部２１７を破損させてしまうことが懸念されるためである。
【００６０】
そして、本実施形態においては、オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時、具体的には、前記ボトル容器把持機構９によるボトル容器１の把持以前に、オーバーキャップ２ｂの施蓋装置３の駆動時に、開状態とされた一対の容器グリッパ２５間に搬送ラインから繰り入れ装置４０を経てボトル容器１が次々と供給され、一対の容器グリッパ２５を閉状態とすることによりボトル容器１を保持する際に、前記一対の容器グリッパ２５と共に、巻締め量規制手段３０のストッパ３１を、ボトル容器１の口元部１ａに巻締めされるオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に進入させる。
【００６１】
そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中に、回転駆動手段としてのサーボモータにより、ボトル容器１に施蓋するオーバーキャップ２ｂを保持するチャック機構を備えたキャッピングヘッド１５のスピンドル１６を直接回転させ、巻締めにより螺進するオーバーキャップ２ｂがストッパ３１に当接して予め設定した巻締めトルクに達する前に、前記係合凹部２１０と前記分離部２０３が係合して予め設定した巻締めトルクに達した時点、あるいは、前記巻締めトルクとなった後、更に、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されない範囲内において所定量の巻締めを行った時点で、巻締めトルクを解除し、該ボトル容器１に対するオーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（通常時の巻締め作業）。
【００６２】
このように、オーバーキャップ２ｂの巻締めトルクを管理するとともに、ストッパ３１を有するトルク規制機構を備えることで、前記係合凹部２１０と前記分離部２０３とが係合し、接合部２１７の破断に要するオーバーキャップ２ｂの巻締めの巻締めトルクより小さい所定の巻締めトルクが得られ時点でオーバーキャップ２ｂの巻締め作業を完了させることにより、開封前巻締め状態における前記中栓２ａに対する過剰な荷重の作用を防止するとともに、オーバーキャップ２ｂの巻締めの緩みを防止することができる。
【００６３】
また、製造公差により、前記係合凹部２１０と前記分離部２０３とが係合しても所定の巻締めトルクが得られない場合であっても、オーバーキャップ２ｂが前記ストッパ３１と当接し、その回転により所定の巻締めトルクとなることで、前記中栓２ａに対する過剰な荷重が作用する前に、オーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（非常時の巻締め作業）。
【００６４】
なお、前記オーバーキャップ２ｂは、前記係合凹部２１０に代えて、図６に示すように、前記オーバーキャップ２ｂの螺進方向に直交して突出し、開封前巻締め状態において前記分離部２０３が係合可能とされた係合片２１５を前記オーバーキャップ２ｂの側壁２１９の内面に形成してもよい。
【００６５】
＜第３実施形態＞
本実施形態においても、回転駆動手段１４およびトルク調整機構１７として作用するサーボモータを備えた前述の第２実施形態の施蓋装置３を用いる。また、前記キャップ２は、図７に示すように、注ぎ口となる開口部２０１が形成された中栓本体２０２と、平面状の天板２０４の裏面縁部に分離周壁２０５が垂設されており、その分離周壁２０５の下端部が前記開口部２０１の縁部に、接合部２１７を介して、分離周壁２０５の厚さ分だけ内径側にオフセットさせた状態で連接された分離部２０３とからなる中栓２ａと、その中栓２ａを保護する上蓋として、ボトル容器１の口元部１ａに形成された雄ねじ１ｂと螺合させて巻締める雌ねじ２ｃが側壁２１９の内面に形成されたオーバーキャップ２ｂとからなる。
【００６６】
前記分離部２０３にはフランジ状の係合凸部２１１が形成されており、そのフランジ状の係合凸部２１１の先方に位置する部分は分離係合部２０３ａとされている。
【００６７】
前記オーバーキャップ２ｂの側壁２１９の内面下端には、開封前巻締め状態において、前記分離部２０３の少なくとも一部を係合させる狭窄部として、前記オーバーキャップ２ｂの螺進方向に直交して突出し、開封前巻締め状態において前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合可能とされた係合爪部２１２が形成されている。また、天壁２１８と係合爪部２１２との間は、前記分離係合部２０３ａをオーバーキャップ２ｂの螺進方向において遊嵌収納可能な収納部２０９とされている。
【００６８】
また、本実施形態においては、予め、前記係合爪部２１２に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合したときの巻締めトルクを計測しておき、サーボモータは、その巻締めトルクを検出した後、更に、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されない範囲内において所定量の巻締めを行い、収納部２０９内に分離係合部２０３ａを収納した時点で、巻締めトルクを解除するように設定しておく。
【００６９】
そして、本実施形態においては、オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時、具体的には、前記ボトル容器把持機構９によるボトル容器１の把持以前に、オーバーキャップ２ｂの施蓋装置３の駆動時に、開状態とされた一対の容器グリッパ２５間に搬送ラインから繰り入れ装置４０を経てボトル容器１が次々と供給され、一対の容器グリッパ２５を閉状態とすることによりボトル容器１を保持する際に、前記一対の容器グリッパ２５と共に、巻締め量規制手段３０のストッパ３１を、ボトル容器１の口元部１ａに巻締めされるオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に進入させる。
【００７０】
そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中に、回転駆動手段としてのサーボモータにより、ボトル容器１に施蓋するオーバーキャップ２ｂを保持するチャック機構を備えたキャッピングヘッド１５のスピンドル１６を直接回転させ、巻締めにより螺進するオーバーキャップ２ｂがストッパ３１に当接して予め設定した巻締めトルクに達する前に、前記係合爪部２１２と前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合して予め設定した巻締めトルクに達し、更に、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されない範囲内において所定量の巻締めを行ない、前記収納部２０９内に分離係合部２０３ａを収納した時点で、巻締めトルクを解除し、該ボトル容器１に対するオーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（通常時の巻締め作業）。
【００７１】
このように、オーバーキャップ２ｂの巻締めトルクを管理するとともに、ストッパ３１を有する巻締め規制機構３０を備えることで、前記係合爪部２１２と前記分離部２０３の係合凸部２１１とが係合し、所定の巻締めトルクが得られた後、更に、巻締められるオーバーキャップ２ｂから中栓２ａへ過剰な荷重が伝達されない範囲内において所定量の巻締めを行った時点で、オーバーキャップ２ｂの巻締め作業を完了させることで、開封前巻締め状態における前記中栓２ａに対する過剰な荷重の作用を防止するとともに、オーバーキャップ２ｂの巻締めの緩みを防止することができる。
【００７２】
また、製造公差により、前記係合凹部２１０と前記分離部２０３とが係合しても所定の巻締めトルクが得られない場合でも、オーバーキャップ２ｂが前記ストッパ３１と当接し、その回転により所定の巻締めトルクとなることで、前記中栓２ａに対する過剰な荷重が作用する前に、オーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（非常時の巻締め作業）。
【００７３】
さらに、開封時には、前記分離係合部２０３ａを収納部２０９内に収納し、前記分離係合部２０３ａをゴミとしてボトル容器１から排出しないようにすることができる。
【００７４】
＜第４実施形態＞
本実施形態においては、回転駆動手段１４およびトルク調整機構１７として作用するサーボモータを備えた前述の第２実施形態の施蓋装置３を用いる。また、前記キャップ２は、図８および図９に示すように、注ぎ口となる開口部２０１が形成された中栓本体２０２と、平面状の天板２０４の裏面縁部に分離周壁２０５が垂設されており、その分離周壁２０５の下端部が前記開口部２０１の縁部に、接合部２１７を介して、分離周壁２０５の厚さ分だけ内径側にオフセットさせた状態で連接された分離部２０３とからなる中栓２ａと、その中栓２ａを保護する上蓋として、ボトル容器１の口元部１ａに形成された雄ねじ１ｂと螺合させて巻締める雌ねじ２ｃが側壁２１９の内面に形成されたオーバーキャップ２ｂとからなる。
【００７５】
前記分離部２０３にはフランジ状の係合凸部２１１が形成されており、前記フランジの形成位置より先方に位置する部分を分離係合部２０３ａとされている。
【００７６】
前記オーバーキャップ２ｂの天壁２１８の裏面には係合周壁２１３が垂設されており、前記係合周壁２１３の内面中間部には前記係合爪部２１２が形成され、前記係合爪部２１２よりも先端側を、オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時に前記分離係合部２０３ａが係合可能な係合凹部２１０とされている。前記係合爪部２１２および係合凹部２１０は、開封前巻締め状態において、前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合してそれぞれ所定の巻締めトルクを発生させ得る狭窄部として作用する。
【００７７】
また、天壁２１８と係合爪部２１２との間は、前記分離係合部２０３ａをオーバーキャップ２ｂの螺進方向において遊嵌収納可能な収納部２０９とされている。
【００７８】
そして、本実施形態においては、予め、係合凹部２１０および前記係合爪部２１２に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合したときの巻締めトルクをそれぞれ計測しておき、トルク調整機構としてのサーボモータにおいて、キャップ２を巻締める工程中に、係合凹部２１０に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合する際の巻締めトルクを検出した時点で、係合凹部２１０に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合した後、前記係合爪部２１２に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合するまでの巻締めトルクに変化させる。その後、係合爪部２１２に前記前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合する際の巻締めトルクが前記係合爪部２１２を前記前記分離部２０３の係合凸部２１１が乗り越えることで一定以上下がった時点で巻締めトルクを解除するように設定しておく。
【００７９】
そして、本実施形態においては、オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時、具体的には、前記ボトル容器把持機構９によるボトル容器１の把持以前に、オーバーキャップ２ｂの施蓋装置３の駆動時に、開状態とされた一対の容器グリッパ２５間に搬送ラインから繰り入れ装置４０を経てボトル容器１が次々と供給され、一対の容器グリッパ２５を閉状態とすることによりボトル容器１を保持する際に、前記一対の容器グリッパ２５と共に、巻締め量規制手段３０のストッパ３１を、ボトル容器１の口元部１ａに巻締めされるオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に進入させる。
【００８０】
そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中に、所定の巻締めトルクでオーバーキャップ２ｂを回転させ、巻締めにより螺進するオーバーキャップ２ｂがストッパ３１に当接する前に、前記係合爪部２１２に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合する際の巻締めトルクが、前記係合爪部２１２を前記前記分離部２０３の係合凸部２１１が乗り越えることで一定以上下がり、収納部２０９内に分離係合部２０３ａを収納されたことを検出した時点で、巻締めトルクを解除し、該ボトル容器１に対するオーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（通常時の巻締め作業）。
【００８１】
このようにしてオーバーキャップ２ｂの巻締め作業を完了させることで、開封前巻締め状態における前記中栓２ａに対する過剰な荷重の作用を防止するとともに、オーバーキャップ２ｂの巻締めの緩みを防止することができ、また、前記収納部２０９内に分離係合部２０３ａが収納された状態でオーバーキャップ２ｂの巻締め作業を完了させることで、開封時に前記分離係合部２０３ａを収納部２０９内に収納してゴミを出さないようにすることができる。
【００８２】
なお、本実施形態においては、ボトル容器１等の製造公差等により、オーバーキャップ２ｂが前記ストッパ３１と当接してその回転により所定の巻締めトルクとなることで、前記中栓２ａに対する過剰な荷重が作用する前に、オーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（非常時の巻締め作業）。
【００８３】
仮に、ボトル容器１等の製造公差により、係合凹部２１０に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合する際の巻締めトルクを検出した時点以後にオーバーキャップ２ｂが前記ストッパ３１と当接し、巻締めが終了されたとしても、前記分離部２０３の係合凸部２１１は、前記係合凹部２１０、係合爪部２１２に係合した状態であるので、オーバーキャップ２ｂの巻締めの緩みを防止することができる。
【００８４】
＜第５実施形態＞
本実施形態においては、前述の第４実施形態における回転駆動手段１４およびトルク調整機構１７として作用するサーボモータに代えて、回転駆動手段１４およびオーバーキャップ２ｂを巻き締める工程中に巻締めトルクを変化させる構成を備えた前述の第３実施形態の施蓋装置３を用いた場合の施蓋方法を説明する。
【００８５】
本実施形態においては、予め、図９（１）のように、係合凹部２１０に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合したときの第１の巻締めトルクＴ１およびその第１の巻締めトルクにおける巻締め量（巻締め角度）、図９（２）のように、前記係合爪部２１２に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合したときの第２巻締めトルクＴ２およびその第２の巻締めトルクにおける巻締め量（巻締め角度）、図９（３）のように、収納部２０９内に分離係合部２０３ａが収納された時の第３の巻締めトルクＴ３および巻締め量（前記収納部２０９内に収納された分離係合部２０３ａが天壁２１８裏に当接しない巻締め角度）をそれぞれ予め設定しておく。なお、本実施形態においては、巻締めトルクは、Ｔ３＝＜Ｔ１＜Ｔ２となるように設定し、トルク調整機構１７は、具体的には、Ｔ１の巻締めトルクと、Ｔ２の巻締めトルクを切換えるように設定する。
【００８６】
そして、本実施形態においては、オーバーキャップ２ｂを開封前巻締め状態に施蓋する作業時、具体的には、前記ボトル容器把持機構９によるボトル容器１の把持以前に、オーバーキャップ２ｂの施蓋装置３の駆動時に、開状態とされた一対の容器グリッパ２５間に搬送ラインから繰り入れ装置４０を経てボトル容器１が次々と供給され、一対の容器グリッパ２５を閉状態とすることによりボトル容器１を保持する際に、前記一対の容器グリッパ２５と共に、巻締め量規制手段３０のストッパ３１を、ボトル容器１の口元部１ａに巻締めされるオーバーキャップ２ｂの下限高さ位置において、巻締めによる前記オーバーキャップ２ｂの螺進経路上に進入させる。
【００８７】
そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中に、前記回転軸部１３からトルク調整機構１７、スピンドル１６およびキャッピングヘッド１５を介して、オーバーキャップ２ｂを回転させ、巻締めにより螺進するオーバーキャップ２ｂがストッパ３１に当接する前に、予め設定されたＴ１の巻締めトルクで所定の巻締め量の巻締めを行い、図９（１）のように、前記係合爪部２１２の直近における係合凹部２１０に係合凸部２１１を嵌着させ、その後、巻締めトルクをＴ２に切換えて所定の巻締め量の巻締めを行い、図９（２）のように、前記係合爪部２１２間に係合凸部２１０を嵌着させた状態を経て、図９（３）のように、前記収納部２０９内に係合分離部２０３ａを収納した状態で、巻締めトルクを解除し、該ボトル容器１に対するオーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を完了させる（通常の巻締め作業）。
【００８８】
このようにオーバーキャップ２ｂの巻締めトルクを管理するとともに、ストッパ３１を有する巻締め規制手段３０を備えることで、ボトル容器１やキャップ２等の製造公差があっても、確実に前記中栓２ａに対する過剰な荷重の作用を防止し、オーバーキャップ２ｂの巻締めの緩みを防止することができ、また、前記収納部２０９内に分離係合部２０３ａが収納された状態でオーバーキャップ２ｂの巻締め作業を完了させることで、開封時に前記分離係合部２０３ａを収納部２０９内に収納してゴミを出さないようにすることができる。
【００８９】
なお、本実施形態においても、ボトル容器１等の製造公差等により、オーバーキャップ２ｂが前記ストッパ３１と当接し、その回転により所定の巻締めトルクとなることで、前記中栓２ａに対する過剰な荷重が作用する前に、オーバーキャップ２ｂの開封前巻締め作業を終了させることが可能になる。
【００９０】
仮に、ボトル容器１等の製造公差により、係合凹部２１０に前記分離部２０３の係合凸部２１１が係合する際の巻締めトルクを検出した時点以後にオーバーキャップ２ｂが前記ストッパ３１と当接し、巻締めが終了されたとしても、前記分離部２０３の係合凸部２１１は、前記係合凹部２１０、係合爪部２１２に係合した状態であるので、オーバーキャップ２ｂの巻締めの緩みを防止することができることは、前述の第４実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００９１】
１ボトル容器
１ａ  口元部
１ｂ  雄ねじ
２  キャップ（中栓自動開封キャップ）
２ａ  中栓
２ｂ  オーバーキャップ
２ｃ  雌ねじ
２０１  開口部
２０２  中栓本体
２０３  分離部
２０３ａ  分離係合部
２０４  天板
２０５  分離周壁
２０７  係合周壁
２０８  係合爪
２０９  収納部
２１０  係合凹部
２１１  係合凸部
２１２  係合爪部
２１３  係合周壁
２１５  係合片
２１７  接合部
２１８  天壁
２１９  側壁
３  施蓋装置（巻締装置）
７  本体駆動軸
８  回転テーブル
９  ボトル容器把持機構
１０  巻締作業ユニット
１１  支持テーブル
１２  支持テーブル
１３  主軸（回転軸部）
１４  回転駆動手段
１５  キャッピングヘッド
１６  スピンドル
１７  トルク調整機構
１７ａ  トルク調整部  
１８  キャップ供給装置
１９  移動機構
１９ａ  スピンドルカム
１９ｂ  突設部材
１９ｃ  カム溝
２５  容器グリッパ
３０  巻締め量規制手段
３１  ストッパ
３１ａ  ストッパ部材
４０  繰り入れ装置
４１  繰り出し装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月10日(2010.8.10)
【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】
注ぎ口となる開口部が形成された中栓本体と、前記開口部の縁部に接合部を介して連接された分離部とからなる中栓の、前記中栓本体が口元部に嵌着されたボトル容器に対し、側壁の内面にボトル容器または中栓に形成されたねじ部と螺合させて巻締めるねじ部が形成されたオーバーキャップを、巻締めトルクを管理しつつ巻締めるとともに、その巻締め状態を、更なる巻締めによりオーバーキャップから中栓へ伝達される荷重によって前記接合部を破断させることにより、前記分離部を中栓本体から離脱させて開封可能な開封前巻締め状態に巻締めて施蓋する施蓋装置であって、
容器グリッパをボトル容器を把持可能に開閉するボトル容器把持機構と、
所定の巻締めトルクにおいてオーバーキャップを保持するキャッピングヘッドのスピンドルを回転させて前記オーバーキャップを巻締めるように制御された巻締め作業ユニットと、
前記キャッピングヘッドを把持されたボトル容器の口元部に接離する方向に移動させる移動機構と、
ボトル容器の口元部に巻締めされるオーバーキャップから中栓へ荷重が伝達されることのない前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上にストッパを進退可能に保持する巻締め量規制手段と、
を備えることを特徴とする施蓋装置。
【請求項２】
前記巻締め量規制手段は、前記ボトル容器把持機構の前記容器グリッパに配設され、前記容器グリッパのボトル容器を把持する開閉動作により、前記ストッパを前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上に進退可能とされていることを特徴とする請求項１の施蓋装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ボトル容器の口元部に設けられた中栓を保護するべく、ボトル容器に巻締めされるオーバーキャップの施蓋装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
そこで、本発明は、施蓋時の作業環境や、ボトル容器や中栓の製造公差に影響されることなく、中栓の分離部にオーバーキャップから余分な荷重が加えられることがなく、しかも、購入者の手による巻締めで中栓を簡単に開封することができるように、オーバーキャップをボトル容器に巻締めることを可能にする施蓋装置を提供することを課題とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の施蓋装置の特徴は、注ぎ口となる開口部が形成された中栓本体と、前記開口部の縁部に接合部を介して連接された分離部とからなる中栓の、前記中栓本体が口元部に嵌着されたボトル容器に対し、側壁の内面にボトル容器または中栓に形成されたねじ部と螺合させて巻締めるねじ部が形成されたオーバーキャップを、巻締めトルクを管理しつつ巻締めるとともに、その巻締め状態を、更なる巻締めによりオーバーキャップから中栓へ伝達される荷重によって前記接合部を破断させることにより、前記分離部を中栓本体から離脱させて開封可能な開封前巻締め状態に巻締めて施蓋する施蓋装置であって、容器グリッパをボトル容器を把持可能に開閉するボトル容器把持機構と、所定の巻締めトルクにおいてオーバーキャップを保持するキャッピングヘッドのスピンドルを回転させて前記オーバーキャップを巻締めるように制御された巻締め作業ユニットと、前記キャッピングヘッドを把持されたボトル容器の口元部に接離する方向に移動させる移動機構と、ボトル容器の口元部に巻締めされるオーバーキャップから中栓へ荷重が伝達されることのない前記オーバーキャップの下限高さ位置において、前記オーバーキャップの螺進経路上にストッパを進退可能に保持する巻締め量規制手段を備えている点にある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
このように、本発明の施蓋装置によれば、施蓋時の作業環境や、ボトル容器や中栓の製造公差に影響されることなく、中栓の分離部にオーバーキャップから余分な荷重が加えられることがなく、しかも、購入者による更なる巻締めで中栓を簡単に開封することができるように、オーバーキャップをボトル容器に巻締めることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
そして、本発明の施蓋装置は、簡便な構成であり、部品点数も少なく、安価であるといった優れた効果を奏する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【図１】本発明の施蓋装置の部分概略図
【図２】本発明の施蓋装置のボトル容器把持機構および巻締め量規制手段の要部構成図
【図３】本発明の施蓋装置のキャッピングヘッド、ボトル容器把持機構および巻締め量規制手段の位置関係を示す模式図（図１における左方向から見た図）
【図４】本発明の施蓋装置の第１実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図５】本発明の施蓋装置の第２実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図６】本発明の施蓋装置の第２実施形態において、異なる形状のキャップを用いた開封前巻締め状態を説明する模式図
【図７】本発明の施蓋装置の第３実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図８】本発明の施蓋装置の第４実施形態における開封前巻締め状態を説明する模式図
【図９】本発明の施蓋装置の第５実施形態において、開封前巻締め状態とするまでの中栓とオーバーキャップの係合状態と巻締めトルクを説明する模式図
【図１０】中栓自動開封キャップの開封動作開始時における中栓とオーバーキャップの状態を説明する模式図
【図１１】中栓自動開封キャップの中栓とオーバーキャップの接合部を破断させた状態を説明する模式図
【図１２】中栓自動開封キャップの開封状態を説明する模式図
【図１３】従来の施蓋装置の部分概略図
【図１４】ボトル容器の搬送ラインにおける施蓋装置の配設位置と施蓋作業時のボトル容器の移動軌道の説明図
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
次に、前述した本発明の施蓋装置の作用を、これを用いた施蓋方法の実施形態とともに説明する。なお、以下では、ボトル容器のキャップの形状を異ならせて施蓋方法の複数の実施形態を説明するが、本発明の施蓋装置を用いる施蓋方法の適用をそれぞれの実施形態に用いた形状のキャップに限る主旨ではない。