(57)【要約】【課題】工場の省スペース化、並びに作業効率の向上を図ると共に、製造コストをも縮減することが可能な容器蓋の製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂並びにエラストマーを混合させてなる線状のパッキン１２を、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝１１の周長に応じた長さに切断し、切断したパッキン１２を嵌合溝１１に巻回させることにより嵌合し、嵌合溝１１に巻回されてなるパッキン１２の両端面１２ａ間に融点以上に加熱された加熱部材７２を挿入し、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、加熱部材７２をパッキン１２の両端面１２ａ間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面１２ａを互いに押し付けて溶着させる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを上記嵌合溝に巻回させることにより嵌合し、
上記嵌合溝に巻回されてなるパッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、
上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、
上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面から離間させ、
上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、
上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させること
を特徴とする容器蓋の製造方法。
【請求項２】
ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを上記嵌合溝に巻回させることにより嵌合し、
上記嵌合溝に巻回されてなるパッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、
上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、
上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、
上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させること
を特徴とする容器蓋の製造方法。
【請求項３】
ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを弧状に折り曲げてその両端面を互いに対面させ、
上記パッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、
上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、
上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面から離間させ、
上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、
上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させて環状とした後、上記容器蓋の嵌合溝にこれを嵌合させること
を特徴とする容器蓋の製造方法。
【請求項４】
ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを弧状に折り曲げてその両端面を互いに対面させ、
上記パッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、
上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、
上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、
上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させて環状とした後、上記容器蓋の嵌合溝にこれを嵌合させること
を特徴とする容器蓋の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを混合させてなる線状のパッキンを、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さに切断する工程を有すること
を特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の容器蓋の製造方法。
【請求項６】
ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを混合させてなる線状のパッキンを上記嵌合溝に巻回させることにより嵌合し、
上記嵌合溝に巻回されてなる線状のパッキンを、その融点以上に加熱された加熱部材により、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さに切断するとともにこれらを溶融させ、
上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、
上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させること
を特徴とする容器蓋の製造方法。
【請求項７】
ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、
熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを混合させてなる線状のパッキンを螺旋状に折り曲げ、
上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材により、上記パッキンを当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さに切断するとともにこれらを溶融させ、
上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、
上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させて環状とした後、上記容器蓋の嵌合溝にこれを嵌合させること
を特徴とする容器蓋の製造方法。
【請求項８】
上記溶着されたパッキンの接合部分に対して、当該パッキンの融点以上に加熱された型体を押圧すること
を特徴とする請求項１〜７のうち何れか１項記載の容器蓋の製造方法。
【請求項９】
上記パッキンを上記嵌合溝に嵌合する前又は嵌合と同時に、上記パッキン又は上記嵌合溝に接着剤を塗布すること
を特徴とする請求項１〜８のうち何れか１項記載の容器蓋の製造方法。
【請求項１０】
上記パッキンの断面外周を溶融させ、これを冷却固化させることにより表面を平滑化させた平滑層を形成させること
を特徴とする請求項１〜９のうち何れか１項記載の容器蓋の製造方法。
【請求項１１】
断面外周が非発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーからなり、断面内側が発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーからなるパッキンを用いること
を特徴とする請求項１〜１０のうち何れか１項記載の容器蓋の製造方法。
【請求項１２】
断面中空状とされたパッキンを用いること
を特徴とする請求項１〜１１のうち何れか１項記載の容器蓋の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋であって、特に周縁に形成された嵌合溝にパッキンが充填された容器蓋の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペール缶やドラム缶等の収納缶が従来から広く用いられている。この収納缶は、薬品や塗料、オイル等をはじめとした各種液体の保管や運搬等の用途に利用される。また、この収納缶は、通常断面円形状に構成されてなるとともに上部に開口部を有し、当該開口部を円形の容器蓋によって密閉可能とされている。
【０００３】
ちなみに、この容器蓋には、収納缶本体を嵌め込むための嵌合溝が円環状に形成されてなり、この嵌合溝には、容器内部の気密性や液密性を維持するために樹脂製及びゴム製のパッキンが設けられている場合が多い。
【０００４】
従来においては、容器蓋に設けられた嵌合溝にパッキンを容易に形成でき、しかも製造設備の省スペース化や省エネルギー化も実現可能なパッキン付き容器蓋の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この特許文献１に開示されている容器蓋では、発泡剤を添加した熱可塑性樹脂を押出機の内部で加熱溶融し、加熱溶融された熱可塑性樹脂をノズルから吐出した直後に発泡させ、パッキンを構成する発泡体を嵌合溝に充填するものである。そして、この充填された溶融状態のパッキンを冷却させることにより、これを固化させ、嵌合溝に対して強固に取り付けられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１００４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の開示技術では、溶融状態のパッキンが冷却されて完全に固化するまでの間、あくまでパッキンが充填された容器蓋の状態でこれを保管しなければならない。この冷却の間は、容器蓋を段状に積重ねると、溶融状態のパッキンに直上の容器蓋の嵌合溝の底面が接触してしまう場合もある。このため、パッキンが冷却固化されるまでの間、容器蓋を段状に積み重ねることなく並べて配置しなければならず、大量生産時においては、この容器蓋を並べて冷却させるための広大な冷却スペースが設けなければならず、工場内の省スペース化を図る上で大きな障壁となっていた。
【０００８】
また作業員は、パッキンが冷却固化されるまでの間、パッキンが溶融状態で充填されている容器蓋をより注意深く取り扱わなければならず、しかも冷却スペースに容器蓋の状態で持ち運びを行う必要があり、作業労力の負担が増大してしまうという問題点があった。
【０００９】
このため、上述した工場の省スペース化、並びに作業効率の向上を図る観点からは、パッキンのみを容器蓋とは別個独立して製作し、完全に固化された状態のパッキンを後から容器蓋に取り付ける工法とすることが望ましい。
【００１０】
しかしながら、かかる工法において、パッキンは、通常、予め線状に成形した成形体の両端を接続することにより環状にされた上で、容器蓋に設けられた嵌合溝に手作業により嵌め込む必要があった。このため、容器蓋を大量に生産する過程において、特にパッキンを環状に形成する作業や、嵌め込み作業に要する労力の負担が増大し、製造コストの縮減化への障壁となっていた。
【００１１】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、パッキンを容器蓋に装着する前に予め冷却固化し、完全にパッキンが固化した後に容器蓋に取り付ける工法を実現することで、工場の省スペース化、並びに作業効率の向上を図ると共に、製造コストをも縮減することが可能な容器蓋の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願請求項１記載の発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを上記嵌合溝に巻回させることにより嵌合し、上記嵌合溝に巻回されてなるパッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面から離間させ、上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させることを特徴とする。
【００１３】
本願請求項２記載の発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを上記嵌合溝に巻回させることにより嵌合し、上記嵌合溝に巻回されてなるパッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させることを特徴とする。
【００１４】
本願請求項３記載の発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを弧状に折り曲げてその両端面を互いに対面させ、上記パッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面から離間させ、上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させて環状とした後、上記容器蓋の嵌合溝にこれを嵌合させることを特徴とする。
【００１５】
本願請求項４記載の発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを含み、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さからなる線状で構成されたパッキンを弧状に折り曲げてその両端面を互いに対面させ、上記パッキンの両端面間に上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材を挿入し、上記パッキンの両端面を上記加熱部材の各側面に押し付けることによりこれらを溶融させ、上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させて環状とした後、上記容器蓋の嵌合溝にこれを嵌合させることを特徴とする。
【００１６】
本願請求項５記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか１項記載の発明において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを混合させてなる線状のパッキンを、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さに切断する工程を有することを特徴とする。
【００１７】
本願請求項６記載の発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを混合させてなる線状のパッキンを上記嵌合溝に巻回させることにより嵌合し、上記嵌合溝に巻回されてなる線状のパッキンを、その融点以上に加熱された加熱部材により、当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さに切断するとともにこれらを溶融させ、上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させることを特徴とする。
【００１８】
本願請求項７記載の発明は、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法において、熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーを混合させてなる線状のパッキンを螺旋状に折り曲げ、上記パッキンの融点以上に加熱された加熱部材により、上記パッキンを当該容器蓋の周縁に形成された嵌合溝の周長に応じた長さに切断するとともにこれらを溶融させ、上記加熱部材を上記パッキンの両端面間より外側へ移動させ、上記パッキンの両端面を互いに押し付けて溶着させて環状とした後、上記容器蓋の嵌合溝にこれを嵌合させることを特徴とする。
【００１９】
本願請求項８記載の発明は、請求項１〜７のうち何れか１項記載の発明において、上記溶着されたパッキンの接合部分に対して、当該パッキンの融点以上に加熱された型体を押圧することを特徴とする。
【００２０】
本願請求項９記載の発明は、請求項１〜８のうち何れか１項記載の発明において、上記パッキンを上記嵌合溝に嵌合する前又は嵌合と同時に、上記パッキン又は上記嵌合溝に接着剤を塗布することを特徴とする。
【００２１】
本願請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のうち何れか１項記載の発明において、上記パッキンの断面外周を溶融させ、これを冷却固化させることにより表面を平滑化させた平滑層を形成させることを特徴とする。
【００２２】
本願請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のうち何れか１項記載の発明において、断面外周が非発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーからなり、断面内側が発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーからなるパッキンを用いることを特徴とする。
【００２３】
本願請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のうち何れか１項記載の発明において、断面中空状とされたパッキンを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
上述した構成からなる本発明によれば、パッキンのみを容器蓋とは別個独立して製作し、完全に固化された状態のパッキンを後から容器蓋に取り付ける工法とすることができる。このため、従来技術の如く嵌合溝において溶融状態になっているパッキンを冷却固化させるために容器蓋を並べるための広大な冷却スペースが不要となり、工場内の省スペース化を図ることが可能となる。また従来技術のように、作業員は、パッキンが冷却固化されるまでの間、パッキンが溶融状態で充填されている容器蓋をより注意深く取り扱う必要も無くなり、作業労力の負担を軽減させることが可能となる。
【００２５】
また本発明では、パッキンを環状にする作業や、嵌合溝にパッキンを嵌め込む作業を手作業で行うことなく自動化されたラインで行うことができる。このため、容器蓋を大量に生産する過程において、特にパッキンを環状に形成する作業や、嵌め込み作業に要する労力の負担を軽減させることが可能となり、製造コストの抑制も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した容器蓋の製造方法により製造される容器蓋並びにこの容器蓋により閉蓋されるペール缶の斜視図である。
【図２】円環状に形成された嵌合溝に、樹脂製のパッキンを設けた構成を示す図である。
【図３】加熱溶融したパッキン用の樹脂を製造する方法について説明するための図である。
【図４】パッキンを容器蓋の嵌合溝に嵌合するラインの正面図である。
【図５】パッキンを容器蓋の嵌合溝に嵌合するラインの平面図である。
【図６】嵌合ユニットの詳細な構成を示す図である。
【図７】溶着ユニットの詳細な構成を示す図である。
【図８】パッキンの熱溶着の方法について説明するための図である。
【図９】バリ除去ユニットの構成を示す図である。
【図１０】パッキンの熱溶着の他の方法について説明するための図である。
【図１１】パッキンの他の切断方法並びにパッキンの両端面を溶着することにより環状とする他の方法について説明するための図である。
【図１２】パッキンについて他の断面形状を適用する場合について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態として、ペール缶又はドラム缶用の容器蓋の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１に本発明を適用した容器蓋の製造方法により製造される容器蓋１並びにこの容器蓋１により閉蓋されるペール缶２を示す。ペール缶２は、断面円形状に構成されてなるとともに上部に開口部を有し、当該開口部を円形の容器蓋１によって密閉可能とされている。ペール缶２は、薬品や塗料、オイル等をはじめとした各種液体の保管や運搬等の用途に利用され、最上部に位置する開口部外側に形成された固定縁部２１と、固定縁部２１の下段において外側に突出形成された湾曲形状のビード２２とを備え、缶底部には地板２３が巻き締められて構成されている。
【００２９】
また容器蓋１は、図２に示すように、ペール缶２本体に嵌め込むための嵌合溝１１が円環状に形成されてなり、この嵌合溝１１には、容器内部の気密性や液密性を維持するために樹脂製のパッキン１２が設けられている。
【００３０】
嵌合溝１１は、容器蓋１を構成する鉄板を湾曲形状に折り曲げることにより構成されてなる。またパッキン１２は、嵌合溝１１に対して密着して充填されてなる。パッキン１２の断面形状は、例えば断面略円形状、断面半円状等、いかなる形状で構成されていてもよい。パッキン１２の材料は、熱可塑性樹脂及び／又は発泡剤からなる。このパッキン１２に使用される熱可塑性樹脂としては、いかなる種類のもので構成されていてもよいが、例えば、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリ酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、エチレン酢酸ビニル系、アイオノマー系、ポリスチレン系、ＡＢＳ樹脂系、ＡＳ樹脂系、アクリル樹脂系等であってもよい。また、このパッキン１２の材料は、エラストマーも混合されており、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル系、１．２ポリブタジエン系などの各種の熱可塑性エラストマーを用いることも可能である。
【００３１】
この熱可塑性樹脂としては、特にポリオレフィンを用いるのが望ましい。ポリオレフィンは、一般に柔軟性、耐薬品性及び成形性に優れ、低コストであり、廃棄に際して焼却する場合にも有害ガスを発生しないので望ましい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが用いられるが、とくにポリエチレンが望ましい。ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ＬＬＤＰＥなどが用いられるが、柔軟性、成形性、発泡性の点からは、低密度ポリエチレンが好適である。ポリエチレン、ポリプロピレンは、他のモノマーが共重合された共重合体であってもよい。本実施態様においては、これらの樹脂の中でも、低密度ポリエチレンを採用している。熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーは、溶融成形性が阻害されない範囲で架橋されていてもよい。また、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーは、架橋ゴム粒子や無機フィラーなどを配合してもよい。
【００３２】
なお、このパッキン１２を構成する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーには、更に発泡剤が添加されていてもよい。この発泡剤としては、粉末状とされている、例えばアゾジカルボン酸アミドのような有機系化学発泡剤や、重炭酸塩のような無機系化学発泡剤を用いてもよい。また、発泡成分を内包したマイクロカプセルを用いることもできる。このような粉末状の発泡剤は、粉体のままで、あるいはマスターバッチペレットとして、熱可塑性樹脂ペレットと同時に投入される。また、この発泡剤としては、例えばガス内包のマイクロバルーンタイプ等を用いるようにしてもよい。また上述した発泡剤は、液体又は気体で構成されるものであってもよい。
【００３３】
次に、上述した構成からなる容器蓋１の製造方法について説明をする。
【００３４】
先ず、パッキン１２の製造方法について説明をする。パッキン１２は、例えば図３に示すように、熱可塑性樹脂４０をノズル３０から線状に押出される。熱可塑性樹脂４０は、上述した材料系から構成され、ペレットの状態で熱可塑性樹脂投入部３１に投入され、押出機３２の内部で加熱溶融される。押出機３２の内部で加熱溶融された熱可塑性樹脂４０には、気体又は液体の発泡剤４１が添加されていてもよい。発泡剤４１の添加は、発泡剤圧入部３４から押出機３２の内部に発泡剤４１を圧入することによって行うようにしてもよい。なお、この発泡剤４１の添加は省略するようにしてもよい。
【００３５】
押出機３２の内部で加熱溶融された熱可塑性樹脂４０は、ノズル３０から線状に吐出される。熱可塑性樹脂４０の溶融温度は、通常、１００〜３００℃であるが、使用する熱可塑性樹脂４０に応じて異なるのは勿論である。
【００３６】
次に、この線状に吐出された熱可塑性樹脂４０を冷却固化させる。その結果、線状のパッキン１２が形成されることになる。この線状のパッキン１２は、例えば図示しないローラーに対してコイル状に巻回された状態で保管されるようにしてもよい。
【００３７】
次に、この形成されたパッキン１２を容器蓋１の嵌合溝１１に嵌合させる。このパッキン１２の嵌合溝１１への嵌合は、例えば図４、５に示すようなライン５を通じて行われる。この図４はライン５の側面図を、また図５は、ライン５の平面図を示している。
【００３８】
先ずローラー５１にコイル状に巻回されている状態にある線状のパッキン１２は、ローラー５２ａ、５２ｂを介して切断ユニット５３へと搬送される。このパッキン１２における切断ユニット５３への搬送は、搬送用ローラー５４により当該パッキン１２を上下から挟み込み、搬送用ローラー５４を回転させることにより行う。
【００３９】
切断ユニット５３は、上下に駆動自在な切断刃５６が設けられており、搬送されてくる線状のパッキン１２を所定間隔で切断する。切断時において、この切断刃５６を下降させることにより、パッキン１２を切断することが可能となる。切断を終了させた後、切断刃５６を上昇させる。この切断刃５６の上昇、下降は、例えば図示しないシリンダ、電動スライダーや、各種単軸ロボット等を始めとした機構に基づいて実行するようにしてもよい。また、切断刃５６の上下駆動のタイミング等は、例えばコンピュータによる自動制御により行われるようにしてもよい。
【００４０】
ちなみに、この切断ユニット５３では、容器蓋１の周縁に形成された嵌合溝１１の周長に応じた長さとなるようにパッキン１２を切断する。実際に、このパッキン１２の切断長さは、嵌合溝１１の周長とほぼ同一か、或いは若干短い長さとされていればよい。
【００４１】
次にパッキン１２を嵌合溝１１に嵌合させる工程に移行する。この嵌合工程は、切断ユニット５３において所定長に切断したパッキン１２を嵌合ユニット５７へ搬送し、当該嵌合ユニット５７において実行する。
【００４２】
図６は、嵌合ユニット５７の詳細な構成を示している。嵌合ユニット５７は、容器蓋１を載置させて回転させるための回転部６４と、線状のパッキン１２を搬送するための搬送用ローラー６１並びに位置調整を行うための位置調整ローラー６２とを備えている。
【００４３】
この嵌合ユニット５７では、先ず回転部６４の上に容器蓋１を嵌合溝１１が上向きとなるように載置する。このとき、回転部６４の回転中心に容器蓋１の中心が位置するように設置されることになる。
【００４４】
次に、この回転部６４を回転させることにより容器蓋１を図中矢印方向に回転させる。これとともに、嵌合ユニット５７へ搬送されてきたパッキン１２を搬送用ローラー６１間に狭持しつつこれを回転させることにより送り出し、更に回転自在な位置調整ローラー６２により位置調整が行われた状態で嵌合溝１１へと搬送されていくことになる。搬送用ローラー６１の回転によるパッキン１２の搬送速度と、回転部６４の回転に基づく容器蓋１の回転速度とを調整することにより、パッキン１２を容器蓋１の嵌合溝１１へ順次挿入させていくことが可能となる。パッキン１２は、切断ユニット５３において、嵌合溝１１の周長に応じた長さとされていることから、ちょうど容器蓋１を一回転させることにより、パッキン１２をその嵌合溝１１に嵌合させることが可能となる。
【００４５】
次に、このパッキン１２を嵌合溝１１に勘合させた容器蓋１を溶着ユニット５８へ搬送する。この搬送は、例えばベルトコンベアの如き構成を介して実行するようにしてもよいし、レールを介して搬送するようにしてもよい。
【００４６】
図７は、かかる溶着ユニット５８の構成を示している。溶着ユニット５８は、嵌合溝１１に嵌合されたパッキン１２を、容器蓋１の周方向Ａに向けて移動させるための移動機構７１と、嵌合溝１１内に加熱部材７２を挿入自在に構成した加熱機構７３とを備えている。
【００４７】
移動機構７１は、図７(b)中のＢ方向にスライド自在に構成されている押圧部７５が設けられている。この押圧部７５を下方向にスライドさせると、嵌合溝１１に嵌合されたパッキン１２に接触することになる。そして、この押圧部７５における、パッキン１２に対する接触端７５ａは、面取りが施されており、しかも摩擦係数が高くなるような処理が施されている。このため、この押圧部７５をパッキン１２に接触させた状態でこれを図中Ｂ方向に上下スライドさせることにより、パッキン１２は、かかる接触端７５ａを滑ることなく、図７(a)中のＡ方向へ自在に移動させることが可能となる。なお、この押圧部７５の上下スライドは、例えばシリンダ等の機構を介して行うようにしてもよいが、これに限定されるものではなく、例えば電動スライダーや、各種単軸ロボット等、他のいかなる周知技術を用いて駆動させるようにしてもよい。また、この移動機構では、押圧部７５の代替として、例えば周知の把持機構によりパッキン１２を把持してこれをＡ方向へ自在に移動させるようにしてもよいし、また周知の吸引手段によりパッキン１２を吸引しつつＡ方向へ自在に移動させるようにしてもよい。
【００４８】
加熱機構７３は、加熱部材７２を上下に駆動可能な機構を備えている。またこの加熱機構７３は、加熱部材７２に対して加熱するためのシステムが設けられている。加熱部材７２は、金属製からなり、加熱機構７３を介して少なくともパッキン１２の融点以上となる温度まで加熱される。加熱機構７２は、後述するように、パッキン１２の端面が面接触可能なように少なくとも断面矩形状で構成されている必要がある。また、加熱機構７３による加熱部材７２の加熱は、例えば加熱部材７２の中に図示しないヒーターを内蔵し、当該図示しないヒーターを加熱することにより加熱部材７２の温度を上昇させるようにしてもよい。
【００４９】
本発明を適用した容器蓋の製造方法では、このような構成からなる溶着ユニット５８により、以下に説明するような方法でパッキン１２を熱溶着する。
【００５０】
先ず図８(a)に示すように、嵌合溝１１に巻回されてなるパッキン１２の両端面１２ａ間に加熱部材７２を挿入する。このパッキン１２は、嵌合溝１１において既に巻回されている状態にあり、またパッキン１２の各端面１２ａは互いに対面している状態にある。また、端面１２ａにおいて加熱部材７２を挿入することができる程度の間隙が予め設けられていることが望ましい。この加熱機構７３は、この加熱部材７２の挿入時にまでに、パッキン１２の融点以上となるように加熱部材７２を予め加熱することが望ましい。加熱機構７３による加熱部材７２の挿入は、例えば加熱機構７３内に設けられたシリンダ、電動スライダーや、各種単軸ロボット等の駆動手段に基づいて実行するようにしてもよい。
【００５１】
次に図８(b)に示すように、パッキン１２をそれぞれ図中矢印方向へと移動させる。このパッキン１２の移動は、上述した移動機構７１を介して行う。具体的には、移動機構７１における押圧部７５を下方向にスライドさせることにより、これに接触したパッキン１２が図中矢印方向へと摺動していくことになる。その結果、図８(b)に示すように、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２の各側面７２ａに押し付けられることになる。このような押し付けを実現するためには、パッキン１２の両端面１２ａと、加熱部材７２の各側面７２ａとが互いに平行となっている必要があるところ、加熱部材７２の断面は矩形状とされていることが望ましい。加熱部材７２がパッキン１２の融点以上に加熱されていることから、加熱部材７２に押し付けられたパッキン１２の両端面１２ａは、溶融することになる。
【００５２】
次に図８(c)に示すように、パッキン１２をそれぞれ図中矢印方向へと移動させることにより、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２の各側面７２ａから離間させる。具体的には、移動機構７１における押圧部７５を上方向にスライドさせることにより、弾性部材としてのパッキン１２の復元力により図中矢印方向に戻ろうとする力が作用し、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２から離間させることが可能となる。次に、この加熱部材７２をパッキン１２の両端面１２ａ間より外側へ移動させる。加熱機構７３による加熱部材７２の外側への移動は、例えば加熱機構７３内に設けられたシリンダ、電動スライダーや、各種単軸ロボット等等の駆動手段に基づいて加熱部材７２を上方に引き上げることにより行うようにしてもよい。その結果、パッキン１２の各端面１２ａは互いに対面して、しかもその間には、加熱部材７２が存在していない状態となる。
【００５３】
次に図８(d)に示すように、パッキン１２をそれぞれ図中矢印方向へと移動させる。このパッキン１２の移動は、上述した移動機構７１を介して押圧部７５を下方向にスライドさせることにより、これに接触したパッキン１２を図中矢印方向へ移動させることにより行う。その結果、図８(d)に示すように、パッキン１２の両端面１２ａを互いに押し付けて溶着させることが可能となる。なお、パッキン１２の両端面１２ａは上述した加熱部材７２への押し付けにより、溶融している状態となっている。このため、パッキン１２の両端面１２ａを互いに押し付けることにより、この溶融した端面１２ａ間を溶着させることが可能となる。
【００５４】
なお、パッキン１２の両端面１２ａが加熱部材７２から離間した時点から、最終的な溶着に至るまでの時間は、例えば３秒以内に行うようにすることが望ましい。かかる時間があまりに長い場合には、一度溶融させたパッキン１２の両端面１２ａが冷却されて固化してしまい、溶着ができなくなるためである。上述した各動作は、移動機構７１による押圧部７５のスライドや加熱機構７３による加熱部材７２の上下駆動を介して行うが、これらのタイミングは、何れもＰＣ（パーソナルコンピュータ）を始めとした中央制御ユニットを介してプログラミングされることになる。このため、パッキン１２の両端面１２ａの加熱部材７２への接触から、最終的な溶着に至るまでの時間を、実際にパッキン１２の端面１２ａが冷却固化前となるように設定することで、上述した溶着を確実に実行することになる。この溶着処理を完了させることで、パッキン１２を環状に構成することが可能となる。
【００５５】
このようにして、パッキン１２の両端面１２ａ間の溶着を終了させた後、容器蓋１をバリ除去ユニット５９へと搬送する。この搬送は、例えばベルトコンベアの如き構成を介して実行するようにしてもよいし、レールを介して搬送するようにしてもよい。
【００５６】
図９(a)は、バリ除去ユニット５９の構成を示している。バリ除去ユニット５９は、パッキン１２に対して実際に押圧するための型体８１と、この型体８１を上下に駆動させるための駆動機構８２とを備えている。型体８１には図示しないヒーターが内蔵されており、パッキン１２の融点以上の温度まで型体８１を加熱可能な構成とされている。型体８１の底面には下側へ凸状に設けられた凸部８３が設けられおり、この凸部８３を介してパッキン１２を上から押圧可能な形状で構成される。
【００５７】
また駆動機構８２は、この下部に設けられた型体８１を上下に駆動自在なシリンダ、電動スライダーや、各種単軸ロボット等を始めとした周知の駆動手段からなる。
【００５８】
実際にこのバリ除去ユニット５９によりパッキン１２のバリを除去するためには、先ず、この型体８１における凸部８３の直下に、パッキン１２の両端面１２ａの接合部分が位置するように制御する。この制御は、例えばバリ除去ユニット５９に設けられたターンテーブル８５を回転させることにより実行するようにしてもよい。
【００５９】
次に、駆動機構８２により型体８１を下降させる。その結果、図９(b)に示すように、パッキン１２の端面１２ａの上から型体８１における凸部８３の底面が接触することになる。型体８１は、既にパッキン１２の融点以上の温度まで加熱されている。このため、仮にパッキン１２の両端面１２ａの接合部分においてバリが形成されていたとしても、そのバリを型体８１の凸部８３を介して押圧することにより、これを溶かすことができ、ひいてはバリ自体を除去することが可能となる。
【００６０】
なお、この型体８１における凸部８３の底面は、パッキン１２の断面形状に応じた形状とされていてもよく、仮にパッキン１２の断面が略楕円形状とされていた場合には、その楕円形状に応じた曲率半径を持つ曲面が凸部８３底面に形成されていてもよい。
【００６１】
上述の如きバリ除去ユニット５９におけるバリ除去を終了することにより、嵌合溝１１にパッキン１２を嵌合させた容器蓋１の製造が完了することになる。なお、上述したライン５では、少なくとも溶着ユニット５８のみ備えるものであってもよく、残りの作業は手作業又は省略するようにしてもよい。
【００６２】
このように、本発明を適用した容器蓋１の製造方法では、パッキンのみを容器蓋とは別個独立して製作し、完全に固化された状態のパッキンを後から容器蓋に取り付ける工法とすることができる。このため、特許文献１の開示技術のように、嵌合溝１１において溶融状態になっているパッキンを冷却固化させるために容器蓋を並べるための広大な冷却スペースが不要となり、工場内の省スペース化を図ることが可能となる。また特許文献１の開示技術のように、作業員は、パッキンが冷却固化されるまでの間、パッキンが溶融状態で充填されている容器蓋をより注意深く取り扱う必要も無くなり、作業労力の負担を軽減させることが可能となる。
【００６３】
また本発明では、パッキン１２を環状にする作業や、嵌合溝１１にパッキン１２を嵌め込む作業を手作業で行うことなく自動化されたラインで行うことができる。このため、容器蓋を大量に生産する過程において、特にパッキンを環状に形成する作業や、嵌め込み作業に要する労力の負担を軽減させることが可能となり、製造コストの抑制も可能となる。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば図８(b)に示すように、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２の各側面７２ａに押し付けて、これを溶融させた後、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２の各側面７２ａから離間させる工程を省略するようにしてもよい。かかる場合には、パッキン１２の両端面１２ａを加熱部材７２の各側面７２ａに押し付けた後に、加熱部材７２を上昇させて即座に図８(b)に示すように両端面１２ａを熱圧着させることになる。
【００６５】
また、本発明では、パッキン１２を環状に形成させた後、容器蓋１の嵌合溝１１にその環状のパッキン１２を嵌合させるようにしてもよい。かかる場合には、ライン５において、切断ユニット５３による切断を完了させた後、嵌合ユニット５７では、パッキン１２を容器蓋１の嵌合溝１１に嵌合することなく、図１０に示すように、これを弧状に折り曲げてその両端面１２ａを互いに対面させる。このとき、嵌合溝１１の代替として、例えばこの嵌合溝１１とほぼ同一の直径からなる円形の溝８９にこのパッキン１２を挿入することで形状の矯正を行うようにしても良い。そして、この円形の溝に挿入したパッキン１２の両端面１２ａの溶着並びにバリの除去は、上述した溶着ユニット５８やバリ除去ユニット５９と同様の方法に基づいて実行するようにしてもよい。得られた環状のパッキン１２は、最後に容器蓋１の嵌合溝１１に嵌合させることにより、製造が完了することになる。
【００６６】
また、パッキン１２の切断方法並びにパッキン１２の両端面１２ａを溶着することにより環状とする方法は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、図１１(a)に示すように、ローラー５１にコイル状に巻回されている状態にある線状のパッキン１２をそのまま弧状に折り曲げる。そして、図１１(a)のＥ部分の拡大図である図１１(b)に示すように、周回させてきたパッキン１２の先端を、その根元を構成するパッキン１２の側面に近接させ、これを周接させることにより、二重に重なり合う領域Ｆを作り出す。
【００６７】
次に図１１(c)に示すように、周接させたパッキン１２における少なくとも領域Ｆにおいて、切断刃９２を下降させることにより、当該パッキン１２を切断する。この切断刃９２を下降させる機構は、上述した切断ユニット５３と同様の構成を適用するようにしてもよい。この切断刃９２による切断により、パッキン１２の切断面が、上述した端面１２ａとなる。
【００６８】
このとき、この切断刃９２を、パッキン１２の融点よりも高い温度まで加熱させておく。これにより、パッキン１２の端面１２ａが溶融することになる。即ち、切断刃９２による切断工程を通じて、パッキン１２の切断と、パッキン１２の端面１２ａの溶融の２つを同時に実行することが可能となる。次に、この切断刃９２をパッキン１２の両端面１２ａ間より外側へ移動させた後、図１１(d)に示すように、端面１２ａを互いに押し付けてこれらを溶着させる。これら端面１２ａを突き合わせる動作も、上述した溶着ユニット５８における押圧部７５のスライド機構を適用するようにしてよい。
【００６９】
このとき、線状のパッキン１２を図１１(a)に示すように弧状に折り曲げる過程において、容器蓋１の嵌合溝１１にこれを巻回させ、その後パッキン１２の切断並びに溶着を行うようにしてもよい。また上述した溶着を完了させるまでは、容器蓋１とは別の箇所において行い、パッキン１２を環状にした後に容器蓋１の嵌合溝１１に嵌合させるようにしてもよい。
【００７０】
なお、本発明では、パッキン１２を嵌合溝１１に嵌合する前に、パッキン１２又は嵌合溝１１に接着剤を塗布するようにしてもよい。この接着剤としては、例えば水性系、溶剤系、ホットメルト系、反応性系などを用いてもよい。これにより、嵌合させたパッキン１２を嵌合溝１１に強固に固定することが可能となり、パッキン１２の脱落を防止することが可能となる。接着剤の塗布は、自動的に行うようにしてもよく、周知の如何なる構成を適用するようにしてもよい。
【００７１】
また、上述した実施の形態では、何れも自動化されたラインにより製造を行う場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではなく、例えば工員の手で全ての作業を行うようにしてもよい。かかる場合には、嵌合溝１１へのパッキン１２の嵌合、パッキン１２の両端面間に対する加熱部材７２の挿入、加熱部材７２に対するパッキン１２の両端面の押し付け、パッキン１２の加熱部材７２からの離間、加熱部材７２の外側への移動、パッキン１２の両端面を互いに押し付けて溶着、更には環状にしたパッキン１２の嵌合溝１１への嵌めこみの何れか１以上又は全ての工程を工員の手で行うようにしてもよい。
【００７２】
また、本発明では、パッキン１２について、その断面外周を溶融させ、これを冷却固化させることにより表面を平滑化させた平滑層を形成させるようにしてもよいことは勿論である。
【００７３】
更に本発明では、パッキン１２について、図１２(a)に示すように断面外周１２２が非発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーからなり、断面内側１２１が発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーからなるものを用いるようにしてもよい。また、本発明では、パッキン１２について、図１２(b)に示すように断面中空状とされたものを用いるようにしてもよい。かかる場合には、断面外周１３２について、発泡性又は非発泡性の熱可塑性樹脂及び／又はエラストマーで構成し、断面内側１３１については、中空とする。
【符号の説明】
【００７４】
１  容器蓋
２  ペール缶
５  ライン
１１  嵌合溝
１２  パッキン
２１  固定縁部
２２  ビード
２３  地板
３０  ノズル
３１  熱可塑性樹脂投入部
３２  押出機
４０  熱可塑性樹脂
４１  発泡剤
５１、５２  ローラー
５３  切断ユニット
５４  搬送用ローラー
５６  切断刃
５７  嵌合ユニット
５８  溶着ユニット
６１  搬送用ローラー
６２  位置調整ローラー
６４  回転部
７１  移動機構
７２  加熱部材
７３  加熱機構
７５  押圧部
【図１】
2011025435.tif 000003
【図２】
2011025435.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011025435.tif 000006
【図５】
2011025435.tif 000007
【図６】
2011025435.tif 000008
【図７】
2011025435.tif 000009
【図８】
2011025435.tif 000010
【図９】
2011025435.tif 000011
【図１０】
2011025435.tif 000012
【図１１】
2011025435.tif 000013
【図１２】
2011025435.tif 000014