(57)【要約】【課題】天面中央部に開口を有する環状天壁を有するプラスチック製キャップ本体と薄板の金属製内蓋とからなる複合キャップにおいて、閉栓トルクを大きくしなくても安定して巻締でき、且つ確実に密封できるキャッピング方法及びその装置を提供する。【解決手段】複合キャップ２０を容器口に供給するキャップターレット４の外周部に複合キャップ２０の金属製内蓋を加熱する高周波誘導加熱コイル１０又は１１を配置し、金属製内蓋を高周波誘導加熱で加熱することにより、金属製内蓋の内側に設けられているライナーを４０〜８０℃に加温して、ライナーを柔らかくして、その状態で容器口に巻締する。【選択図】      図１
2004210342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面中央部に開口を有する環状天壁及び該環状天壁の周縁から垂下する円筒状スカートを有するプラスチック製キャップ本体と、前記環状天壁の内側に嵌合する金属製内蓋とからなる複合キャップを、容器口へ巻締するキャッピング方法であって、前記複合キャップの金属製内蓋の内側に設けられているライナーをキャッピング直前に加温して巻締することを特徴とする複合キャップのキャッピング方法。
【請求項２】
前記ライナーの加温は、巻締直前に複合キャップの金属製内蓋を誘導加熱により加熱することによって行なわれることを特徴とする請求項１に記載の複合キャップのキャッピング方法。
【請求項３】
前記ライナーを４０〜８０℃に加温することを特徴とする請求項１又は２に記載の複合キャップのキャッピング方法。
【請求項４】
天面中央部に開口を有する環状天壁及び該環状天壁の周縁から垂下する円筒状スカートを有するプラスチック製キャップ本体と、前記環状天壁の内側に嵌合する金属製内蓋とからなる複合キャップを、容器口に巻締するキャッピング装置であって、前記複合キャップを容器口に供給するキャップフィードターレットの外周部に前記複合キャップの金属製内蓋を加熱する誘導加熱コイル配置し、前記金属製内蓋を誘導加熱で加熱することにより、金属製内蓋の内側に設けられているライナーを加温するようにしてなることを特徴とする複合キャップキャッピング装置。
【請求項５】
天面中央部に開口を有する環状天壁及び該環状天壁の周縁から垂下する円筒状スカートを有するプラスチック製キャップ本体と、前記環状天壁の内側に嵌合する金属製内蓋とからなる複合キャップを、容器口に巻締するキャッピング装置であって、前記複合キャップをフィーダーから容器口に供給するシュートの外周部に前記複合キャップの金属製内蓋を加熱する誘導加熱コイル配置し、金属製内蓋を誘導加熱で加熱することにより、金属製内蓋の内側に設けられているライナーを加温するようにしてなることを特徴とする複合キャップキャッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天面中央部に開口を有する環状天壁を有するプラスチック製キャップ本体と、前記環状天壁の内側に嵌合する金属製内蓋とからなる複合キャップを、容器口に巻締する複合キャップのキャッピング方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図４に示すような複合キャップ２０が実用化されている（特許文献１参照）。該複合キャップは、天面中央部に開口２１を有する環状天壁２２及び該環状天壁の周縁から垂下する円筒状スカート２３を有するプラスチック製キャップ本体２５と、環状天壁２２の内側に嵌合する金属製内蓋２６とから構成されている。円筒状スカート２３の内周面には、容器口に形成されたネジ部と係合するネジ部３１が形成されている。このキャップは、キャップ本体と容器天面と密着する金属製内蓋がキャップ本体と別体となっているため、開栓に際してキャップ本体を開栓方向に回わすと、まずタンパーエビデントバンドが破断し、次いで金属製内蓋の密封が解かれるため、開栓トルクが軽減化され開封が容易であると共に、タンパーエビデントバンドが破断しない限り、密封が破壊されないので、タンパーエビデント性に優れている。また、容器口部を覆う部分が合成樹脂に比べてガスバリア性の高い金属板で構成されているので、合成樹脂製キャップに比べてガスバリヤ性に優れている利点もあり、合成樹脂製キャップの利点を有しながら、金属製キャップの利点も有しているという特徴を備えている。
【０００３】
しかしながら、このキャップの場合、金属製内蓋２６は単にキャップ本体２５の環状天壁２２の内側に嵌合されているだけで、金属製内蓋２６が外面に露出し外気に曝されているので、容器の密封は、容器口頂部と金属製内蓋２６の下面周縁との接触によってのみ図られることになり、その部分の密封が確実でないと密封性が劣るという問題点がある。従来この種キャップでは、容器口頂部と接触する内蓋下面周縁部２７にパッキンやコンパウンド等のライナー材２８を装着又は塗布し、閉栓巻締時の巻締トルクによって、容器口頂部がライナー材２７に圧着することによって密封性を確保しており、ライナー材と容器口部の密着性が特に重要である。ライナー材２７は弾性があり容器口と密着することによって優れた密封性を発揮するが、両者の密着性は巻締トルクの大小や温度に左右される欠点がある。
【０００４】
一方、キャップ内蓋下面周縁部２７に付設されるライナー材は、プラスチックの特性上温度変化による剛性の変化が顕著であるため、キャッパーで一定トルクで巻締しても、キャップ温度によって締まり角度が相違し、締り角度が不足すると密封性が悪くなり、逆に締まり角度が大き過ぎると、開栓時に大きな開栓トルクを要する。このため、キャッピングは一定トルクで且つ一定角度で巻締されることが要求される。その要求を満たすため、従来合巻締においては、巻締前に熱風や蒸気でキャップ全体を一定温度（ホットパックの場合は３０℃〜３５℃）に加熱して、常に樹脂を一定温度条件に保って巻締することによって、同一巻締角度を得るようにしている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６２０５５４号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４５３９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような複合キャップの場合、前記した理由により通常のキャップに比べてライナーによる密封性がより重要である。ライナーは弾力性があって容器口頂部との密着性に優れているが、強い巻締トルクで巻締ないと十分な密封性が得られず、通常の巻締トルクでは巻締時の温度条件によっては十分な密封性が得られない場合が生じる。しかしながら、巻締トルクが大きすぎると、開栓が困難になるという問題があり、閉栓トルクを一定以上大きくすることはできない。一方、ライナーは、加熱することによって弾力性を増すが、プラスチックキャップの巻締時にキャップ全体を加熱温度３０〜３５℃程度に加熱しても、ライナーの密封性の向上に与える効果は殆ど得られてない。
【０００７】
そこで、本発明は、中央部に開口を有する環状天壁を有するプラスチック製キャップ本体と薄板の金属製内蓋とからなる複合キャップにおいて、閉栓トルクを大きくしなくても常に安定して巻締でき且つ確実に密封でき、前記のような複合キャップを高度の密封性が要求される内容品の場合にも適用を可能にする複合キャップのキャッピング方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の複合キャップのキャッピング方法は、天面中央部に開口を有する環状天壁及び該環状天壁の周縁から垂下する円筒状スカートを有するプラスチック製キャップ本体と、前記環状天壁の内側に嵌合する金属製内蓋とからなる複合キャップを、容器口へ巻締するキャッピング方法であって、前記複合キャップの金属製内蓋の内側に設けられているライナー部分のみをキャッピング直前に適性温度に加温して巻締することを特徴とするものである。前記ライナーの加温は、巻締直前に複合キャップの金属製内蓋を誘導加熱、望ましくは高周波誘導加熱により加熱することによって行なわれ、ライナーを４０〜８０℃に加温することが望ましい。ライナーの材質によるが、４０〜８０℃の範囲で最適状態に軟化し密封性が効果的に得られるが、４０℃以下ではライナーの軟化度が少なく効果が少なく、８０℃を超えると必要以上に軟化してエネルギーロスとなるので、上記範囲が好ましい。
【０００９】
上記課題を解決する本発明の複合キャップキャッピング装置は、天面中央部に開口を有する環状天壁及び該環状天壁の周縁から垂下する円筒状スカートを有するプラスチック製キャップ本体と、前記環状天壁の内側に嵌合する金属製内蓋とからなる複合キャップを、容器口巻締するキャッピング装置であって、前記複合キャップを容器口に供給するキャップフィードターレットの外周部に、又はフィーダーから容器口に供給するシュートの外周部に、前記複合キャップの金属製内蓋を加熱する誘導加熱コイル配置し、金属製内蓋を誘導加熱で加熱することにより、金属製内蓋の内側に設けられているライナーを加温するようにしてなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１及び図２に示す実施形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るキャッピング装置を示し、パーツフィーダ１のホッパー２内に貯留されている複合キャップ２０が、シュート３を通過して、キャップターレット４に供給され、図２に平面模式図を示すようにキャップターレット４のポケット５に１個宛嵌合し、一定ピッチに揃えられて送り出される。一方、充填機で内容物が充填されて容器搬送コンベヤ６で搬送されてくる容器は、インフィードスクリューコンベヤ７によって、キャップターレット４のポケット５と等ピッチに揃えられ、キャップターレットの排出位置に達し、キャップターレット４から送り出されるキャップが容器口に嵌合し、キャッピングヘッド８により巻締され、キャッピングが行なわれる。以上のキャッピング方法は、従来と同様であり、キャッピング装置も図１に示す方式のものに限らず、例えば、キャップターレットを設けず、キャップを直接キャッピングヘッドに供給する方式等任意の形式のキャッピング装置が採用できる。
【００１１】
以上のような従来のキャッピング装置において、本発明は、図４に示すような複合キャップを、良好な密封性が得られ且つ安定した巻締ができるように工夫したものである。本発明者は、複合キャップの密封性を確保するために種々研究した結果、ライナーを４０〜８０℃に加温することによって、材料が柔らかくなり、一定の巻締トルクで安定性と良好な密封性を得られることが分かり、本発明に到達したものである。従来、合成樹脂キャップの巻締時に温度条件を一定にして同一巻締角度を得るためにキャップ全体を蒸気又は温風により３０〜３５℃に加熱することが行なわれている。これは、前述のように巻締環境温度を常に一定にして、季節等の変動によらず常に一定の巻締トルクを得ることを目的とするものであり、密封性を向上させるためにライナーを高温に加熱するという技術思想はなかった。したがって、従来密封性を向上させるために、キャップを高温に加熱するということはなかったが、仮に、従来の方法でライナーを４０〜８０℃に加温するために、本発明のキャップを蒸気又は温風の温度を８０℃以上にして加熱すると、合成樹脂製のキャップ本体も加熱される結果、スカート壁の変形が起こりキャッピングできなくなる。その問題を解決するために、ライナー部分のみの加温方法として本発明では、誘導加熱、特に高周波誘導加熱手段を採用した。
【００１２】
本実施形態においては、図４に示すような複合キャップ２０を巻締するために、キャップターレット４の外周部に高周波誘導加熱コイル１０を配置し、巻締直前に複合キャップの金属製内蓋２６を高周波誘導加熱により加熱するようにしてある。誘導加熱は、導電性である被加熱物に交番磁界を加え、ヒステリシス損、渦電流損によって発熱させるものであるので、導電性である金属製内蓋のみを加熱することができる。したがって、合成樹脂製であるキャップ本体は、直接加熱されることなく、金属製内蓋のライナー部分のみを選択的に所望の温度まで加熱できる。金属製内蓋のみを加熱しても、該金属内蓋から合成樹脂製のキャップ本体に熱伝導により熱は伝わるが、それは金属製内蓋が接触している部分のみであり、金属製内蓋を高温に加熱しても、キャップ本体に影響を与えることは少なく、巻締中にスカート壁が変形することはない。
【００１３】
高周波誘導加熱装置は、本実施形態では複合キャップがキャップターレット４の上下面に配置した高周波誘導加熱コイル１０間を通過する間に金属製内蓋２６をほぼ  ３００〜１５０°に加熱するように制御される。金属製内蓋が当該温度に加熱されることによって、該金属製内蓋２６の内面側に塗布されているライナー材２８が熱伝導により４０〜８０℃に加温され軟化する。その状態で、複合キャップ２０を容器口に嵌合し、巻締ヘッド８で巻締をする。その際、常に一定の巻締トルクで巻締めると、容器口頂部がライナー内に常に一定量入り込んで密着し、高密封性が保たれる。したがって、一定巻締トルクに対して一定の巻締角度が安定して得られ、開封性を阻害することなく、高密封状態で巻締することができる。キャップ本体のキャップスカート壁内周面に開栓に際して金属製内蓋に係合する突起３０を設けておけば、開栓時にキャップ本体を回すことによって、係合突起３０が金属製内蓋の外周面に係合して金属製内蓋を持ち上げ、容易に開栓することができる。
【００１４】
なお、上記実施形態では、加熱コイル１０を複合キャップが嵌合したキャップターレット４のポケット５が通過する上下面に配置したが、必ずしもそれに限るものでなく、図１に仮想線で符号１１で示すように、シュート３の一部に設けても良い。その部分の状態を図３（ｂ）に模式的に示す。また、高周波誘導加熱コイルは、金属製内蓋２６を最も効果的に発熱させるように適宜配置すればよいが、金属製内蓋の外周部が集中的に発熱するように、高周波誘導コイルを配置することによって、金属製内蓋の中心部の加熱を抑えてライナー材が塗布されている外周部のみを効果的に発熱させることができ、エネルギー効率を高めることができる。以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の変更が可能である。また、金属製内蓋の加熱は、上記実施形態のように、高周波誘導加熱が望ましいが、商用周波数を用いる低周波誘導加熱でも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明の複合キャップのキャッピング方法及びその装置によれば、中央部に開口を有する環状天壁を有するプラスチック製キャップ本体と薄板の金属製内蓋とからなる複合キャップにおいて、合成樹脂製キャップ本体に熱影響を与えることなく金属製内蓋のみ必要温度に加熱することができ、一定巻締トルクに対して一定の巻締角度が安定して得られ、閉栓トルクを大きくしなくても確実に密封でき、開封性を阻害することなく、高密封状態で巻締することができ、複合キャップを高度の密封性が要求される内容品の場合にも適用を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る複合キャップキャッピング装置の正面概略図である。
【図２】そのキャップターレット部の平面概略図である。
【図３】高周波誘導加熱コイルの配置を示す模式図であり、（ａ）はキャップターレットに配置した場合、（ｂ）はシュートに配置した場合を示す。
【図４】本発明が適用される複合キャップの一例を示す部分断面正面図である。
【符号の説明】
１  フィーダ                        ２  ホッパー
３  シュート                        ４  キャップターレット
６  容器搬送コンベヤ              ７  インフィードコンベヤ
８  キャッピングヘッド          １０、１１  高周波誘導加熱コイル
２０    複合キャップ                ２１  開口
２２  環状天壁                      ２５  プラスチック製キャップ本体
２６  内蓋                          ２８  ライナー材
３１  ネジ部
【図１】
2004210342.tif 000003
【図２】
2004210342.tif 000004
【図３】
2004210342.tif 000005
【図４】
2004210342.tif 000006