(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、瓶蓋巻締時にボトルに問題となるような噛み込み傷がつかず、巻き締めトルクの変更に際しても特別の調整を必要とせず、且つ、ネックグリッパーの開度が少ない場合でもボトルに傷を付けることなく挿入ができる瓶蓋巻締機構を提供することにある。【解決手段】  本発明のネックグリッパーのボトル回転防止機構は、ボトルの首部を両側から挟持するものであって、前記首部に接する部分には接触しない部分が連続すると共に、瓶蓋巻締の際に前記ボトルが受ける回転力の方向に接触しない部分から接触する部分となる境界部分は前記首部外周面に対して鋭角形状に形成され、その鋭角形状は境界部分の先端部２ｃ，３ｃと首部中心点とを結ぶ線Ｌ１と非接触面側の接線Ｌ２とのなす角αが０°＜α≦４５°の範囲に形成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルの首部を両側から挟持するネックグリッパーであって、前記首部に接する部分には接触しない部分が連続すると共に、瓶蓋巻締の際に前記ボトルが受ける回転力の方向に接触しない部分から接触する部分となる境界部分は前記首部外周面に対して鋭角形状に形成されているネックグリッパーのボトル回転防止機構。
【請求項２】
鋭角形状に形成された境界部分が両側のネックグリッパーそれぞれに１つ以上形成された請求項１に記載のネックグリッパーのボトル回転防止機構。
【請求項３】
鋭角形状に形成された境界部分はネックグリッパーの厚み方向に連続するように形成された請求項１又は２に記載のネックグリッパーのボトル回転防止機構。
【請求項４】
鋭角形状は境界部分の先端部と首部中心点とを結ぶ線と非接触面側の接線とのなす角αが０°＜α≦４５°の範囲に形成された請求項１乃至３のいずれかに記載のネックグリッパーのボトル回転防止機構。
【請求項５】
鋭角形状に形成された境界部分に近接した接触領域は外径寸法を接触径より若干大きくした請求項１乃至４のいずれかに記載のネックグリッパーのボトル回転防止機構。
【請求項６】
鋭角形状とした先端部以外では非接触領域との境界部分はなだらかに離反するように形成された請求項１乃至５のいずれかに記載のネックグリッパーのボトル回転防止機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はペットボトルのような弾性を持ったボトルの瓶口に瓶蓋を巻締する際にボトルが回転しないようにその首部を保持するグリッパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
瓶に内容物が充填された後、瓶蓋を瓶口に巻き締めする技術は、あらかじめ内壁に螺条が形成された瓶蓋をブロー成形されたプラスチック瓶に巻締するものであるが、特許文献１にはキャッピングに際しボトルが回転しないように防止する二つの機構の原型が紹介されている。すなわち、回転ディスクの凹部に首部が係合された瓶は、瓶蓋が仮置された状態で瓶蓋巻締装置に送られ、瓶蓋巻締後、瓶搬出装置に送られるのであるが、一つの機構は、プラスチック瓶に設けられたサポートリングの下面に、瓶移送用回転ディスクの凹部周辺上面に設けた剛体の突起を食込ませて、瓶蓋巻締時の瓶の回り止めを図るものである。もう一つの機構は回転ディスクに沿って当て板が設けられており、この当て板は瓶首に当接していて、各凹部には、１個以上の横断面三角形状の突起が一体的に形成され、瓶首に回転方向に対して垂直に食込み、瓶蓋巻締時に瓶が回転することを防止している。最近の瓶蓋巻き締めの際の瓶保持は回転ディスクの凹部に係合させる形態ではなく、瓶の首部を外周方向から挟持して移送するグリッパー形態が一般的である。図３に示すようにグリッパー２，３によって保持された瓶（ボトル）１の口部にはキャッピングヘッド５が瓶蓋６を保持して上方から下降しつつ回転して締め付け封止される。現在実用化されている瓶口に瓶蓋を巻締する際にボトルが回転しないようにその首部を保持するグリッパーには、先の二つの機構を引き継いだ１）ネックグリッパー上面に鋭角な突起を取り付けた機構のものと、２）ネックグリッパー内面に鋭角な突起を取り付けた機構のものの二種類がある。
【０００３】
前者のネックグリッパー上面に鋭角な突起を取り付けた機構のものは図４のＡに示すように左右一対のグリッパー２，３の先端部に瓶の首部を挟持すべく円弧状の切り欠け部２ａ，３ａが設けられ、その上面部分には鋭角の突起２ｂ，３ｂが放射方向に設けられている。瓶１の口部は、図４のＢに示されるように首部の上にネックリング１ａがフランジ状に設けられ、さらに開口先端部の外周面には瓶蓋６と螺合する螺旋状突起１ｂが形成されている。この瓶の首部が一対のグリッパー２，３の円弧状の切り欠け部２ａ，３ａによって挟持されると、図４のＣに示すように前記鋭角の突起２ｂ，３ｂが前記ネックリング１ａの下面と接触状態となる。巻締め時には瓶蓋６下方への押圧力を受けながら螺合されるため前記鋭角の突起２ｂ，３ｂは前記ネックリング１ａの下面に押しつけられ、噛み込む形態で回転を防止する。
しかしながら、この機構は、ａ）ネックグリッパーへのボトル挿入時に、ネックリングの裏面が回転防止突起へ接触して傷を付けられたり、ｂ）挿入不良となるといった問題がある。これらを防止するためにフィードラインを上下にずらしているが、受け渡し場所でボトルが不安定となる。ｃ）トップロードが弱い巻締め開始時にボトルが回転しやすく、ネックリングの裏面を傷つけてしまう。ｄ）巻締めトルクを大きくする場合には、トップロードを変更調整しなければならない。ｅ）突起形成の加工性が悪いため、突起を着脱可能な形にする必要があり、加工コストがかかる。また、取り付け箇所に隙間ができやすくそこが細菌による汚染源ともなりうる。更に、ｆ）瓶を上方から強く押えなければ回り止めをもたらす摩擦抵抗が得られないため、瓶高にバラツキがあったり、上方からの瓶押え力が小さい場合には、十分な瓶回り止め効果を得られないという問題もあった。
【０００４】
後者のネックグリッパー内面に鋭角な突起を設置する機構のものは図５のＡに示すように左右一対のグリッパー２，３の先端部近傍に瓶の首部を挟持すべく円弧状の切り欠け部２ａ，３ａが設けられ、この図示の例ではネックグリッパー内面を拡大表示した図５のＢから分かるようにその内周面に鋭角の突起２ｂ，２ｃと３ｂが厚み方向に設けられている。突起３ｂを局部的に拡大表示して図５のＣに示す。この図から分かるようにグリッパー３の内周面に設けられた突起３ｂは時計方向の回転力を受けるボトル１に噛み込み易いように先端が傾斜されて設けられている。
【０００５】
しかしながら、この機構はａ）ネックグリッパーへのボトル挿入時に、ネック部が該回転防止突起へ接触して傷を付けられたり、ｂ）挿入不良となるといった問題がある。ａ）ｂ）を防止するために受け渡し部でネックグリッパーを大きく開く必要があるが、その際ボトルの転送が不安定となるといった問題がある。ｃ）鋭角な突起をボトルに押し当てるためボトルネック部に傷を付けてしまう。ｄ）巻締めトルクを大きくする場合には、トップロードを変更調整しなければならない。ｅ）突起形成の加工性が悪いため、突起を着脱可能な形にする必要があり、加工コストがかかる。また、取り付け箇所に隙間ができやすくそこが細菌による汚染源ともなりうるという問題もある。
【特許文献１】実公平８−６７９４号公報  「瓶蓋巻締装置」  平成８年２月２８日公告（実開平１−１１０７５９８号公報：平成１年７月２０日公開）
【特許文献２】特開２０００−７９９８８号公報  「容器保持装置」  平成１２年３月２１日公開  図１，図２とそれに関する記載。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする問題点は、瓶蓋巻締時にボトルに問題となるような噛み込み傷がつかず、巻き締めトルクの変更に際しても特別の調整を必要とせず、且つ、ネックグリッパーの開度が少ない場合でもボトルに傷を付けることなく挿入ができる瓶蓋巻締機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のネックグリッパーのボトル回転防止機構は、ボトルの首部を両側から挟持するものであって、前記首部に接する部分には接触しない部分が連続すると共に、瓶蓋巻締の際に前記ボトルが受ける回転力の方向に接触しない部分から接触する部分となる境界部分は前記首部外周面に対して鋭角形状に形成されている。その鋭角形状に形成された境界部分は両側のネックグリッパーそれぞれに１つ以上形成される。また、鋭角形状に形成された境界部分はネックグリッパーの厚み方向に連続するように形成される。更に、鋭角形状は境界部分の先端部と首部中心点とを結ぶ線と非接触面側の接線とのなす角αが０°＜α≦４５°の範囲に形成される。また、鋭角形状に形成された境界部分に近接した接触領域は外径寸法を接触径より若干大きく設計するようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のネックグリッパーのボトル回転防止機構は、ボトルの首部を両側から挟持するネックグリッパーであって、前記首部に接する部分には接触しない部分が連続すると共に、瓶蓋巻締の際に前記ボトルが受ける回転力の方向に接触しない部分から接触する部分となる境界部分は前記首部外周面に対して鋭角形状に、好ましくは境界部分の先端部と首部中心点とを結ぶ線と非接触面側の接線とのなす角αが０°＜α≦４５°の範囲で鋭角形状に形成されたものであるから、常時突起が首部外周面に食い込むようなことはなく、巻締め時にのみ鋭角の境界部分の先端部がボトル首部に食い込む形態で回転を防止する。したがって、ネックグリッパーの開度が少ない場合でもボトルに傷を付けることなく挿入ができるし、瓶蓋巻締時にもボトルに問題となるような噛み込み傷がつかない。そして、回転トルクが大きくなるとそれに応じて噛み込み量も増して回転防止機能を増し、巻締めトルクの変更に際しても特別の調整を必要としない。
【０００９】
また、鋭角形状に形成された境界部分が両側のネックグリッパーそれぞれに１つ以上形成された本発明のネックグリッパーのボトル回転防止機構は、それぞれの箇所で巻き締めの回転方向に対して回転防止の機能を発揮する。
鋭角形状に形成された境界部分がネックグリッパーの厚み方向に連続するように形成された本発明のネックグリッパーのボトル回転防止機構は、接触している幅全体にわたって回転防止機能が有効に作用する。更に、鋭角形状に形成された境界部分に近接した接触領域は外径寸法を接触径より若干大きく設計するようにすることにより、近接した鋭角形状に形成された境界部分による食い込みを妨げないようにした。
更に、鋭角形状とした先端部以外では非接触領域との境界部分はなだらかに離反するように形成されていることにより、食い込み現象が生じることなく反時計方向に力が掛かったときにはスライドしてボトルを傷付けるようなことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のネックグリッパーのボトル回転防止機構は、図１に示すように１対のネックグリッパー２，３からなり、先端の切り欠け部でボトル１を挟持して保持する形態は基本的に図５に示した従来ものと同様である。大きく異なる点は内周面に突起を設けていない点で、該内周面にはボトル１の首部に接する部分と接触しない部分が形成されている。図に示した例では１方のネックグリッパー３側に領域ａと領域ｂでボトル１の首部に接する部分が形成され、その間の領域では首部に接しないように凹部が形成されている。また、他方のネックグリッパー２側にも領域ｃと領域ｄでボトル１の首部に接する部分が形成され、その間の領域では首部に接しないように凹部が形成されているように見える。しかし、実際には領域ｃの外径は領域ａ，ｂ，ｄの外径より若干分例えば０．２ｍｍだけ大きく形成されている。したがって、この１対のネックグリッパー２，３でボトル１の首部を挟持すると、当初領域ｃは首部外周面に接触せず、領域ａ，ｂ，ｄの３ヶ所で接触する。この３ヶ所がセンタリングガイドとしての機能を果たし、ボトル１の中心位置を決定する。
【００１１】
さて、瓶蓋６の巻締めに際して、このボトル１は時計方向の回転力を受けることになるため、このネックグリッパー２，３はその回転を防止することが求められる。そこで本発明では領域ｂと非接触領域の凹部との間と、領域ｄと非接触領域の凹部との間に特別の形状を形成することによって、回転防止機能を持たせることに想到した。すなわち、瓶蓋巻締の際に前記ボトルが受ける回転力の方向（図示の例では時計回転方向）に接触しない部分から接触する部分となる境界部分の先端部２ｃ，３ｃは前記首部外周面に対して鋭角形状に形成するようにした。このように形成することにより、ボトル１を挟持してから巻締めに入るまでの期間はネックグリッパーには図５に示した従来例のように首部外周面に突起部が接触することがないため、ボトル１に傷を付けるようなことはない。巻き締め時にはボトル１に時計方向の回転力がかかるため、接触しない部分から接触する部分となる境界部分すなわち、この例では領域ｃと領域ｄの先端部３ｃ，２ｃの鋭角形状がボトル１の首部の外周面に食い込み回転を防止する。ボトル１は剛体ではなく弾性を持っているため、ネックグリッパーで挟持された状態ではボトル１は変形し非接触領域の凹部側に若干膨らむことになる。その状態で回転力を受けるため前記鋭角形状が爪のようになってボトル１の首部の外周面に食い込み回転を防止するのである。その鋭角形状に形成された境界部分はこの例では両側のネックグリッパーそれぞれに領域ｂの端部と領域ｄの端部とそれぞれ１つづつ形成されているが、１つに限る必要はなく複数個配置するようにしてもよい。噛み込み箇所が多いほど回転防止効果が高くなることは容易に理解されよう。
【００１２】
また、この例では上記のように鋭角形状に形成された境界部分はネックグリッパーの厚み方向に連続するように形成される。それによって、噛み込み部分が広くなり回転防止効果が高い。鋭角形状は境界部分の先端部２ｃ，３ｃと首部中心点とを結ぶ線Ｌ１と非接触面側の接線Ｌ２とのなす角αは０°＜α≦４５°の範囲に設計し、形成されるのが適当である。本発明では鋭角形状を取ることにより、巻締め時の回転力が作用するときには確実に回転防止機能が働き、逆方向の回転力が作用したときには食い込み現象は起こらず滑りやすい形態を採っている。すなわち、この実施例では鋭角形状とした先端部２ｃ，３ｃ以外では非接触領域との境界部分は食い込み現象が生じないようにボトルのネック面に対しなだらかに離反するように形成されている。ここでなだらかに離反する形状とは、例えばなだらかな凸面形状であるとか凹面形状である場合はボトルネック部の径より大きな径に形成したものである。そして前記鋭角形状とした先端部２ｃ，３ｃも反時計方向の回転力に対してはボトルに食い込むことはないものである。したがって、このネックグリッパーにボトルを挟持させるときや外すときには時計方向の回転力が作用しない状態にすることで傷を付ける虞はないものである。しかも、巻締めトルクを大きくした場合、爪状の鋭角部分の食い込みもそれに応じて大きくなるため特別な調整をすることなく回転を防止できる。
この例において領域ｃの外径が領域ａ，ｂ，ｄの外径より０．２ｍｍだけ大きく形成した理由は、当該領域ｃが領域ｂと近接した位置関係にあることから、この部分でボトル１の首部外周面と接触していると領域ｂにおける食い込み状態を浅くしてしまう虞があるからである。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
前述の説明から明らかなように、本発明の技術は清涼飲料水などの容器として広く用いられているペットボトルなどの巻締め工程において適用され、瓶蓋巻締時にボトルに問題となるような噛み込み傷がつかず、巻き締めトルクの変更に際しても特別の調整を必要とせず、且つ、ネックグリッパーの開度が少ない場合でもボトルに傷を付けることなく挿入ができる画期的な瓶蓋巻締機構を提供することになる。
また、以上の説明では本発明のネックグリッパーはボトル首部にあるネックリングの下の部分を挟持するものとしてきたが、本発明はこれに限られることなく特許文献２に示されているようにネックグリップ部分を挟持する形態でも実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のネックグリップの実施例を示す図である。
【図２】本発明のネックグリップの実施例の特徴点を説明する部分拡大図である。
【図３】ペットボトルの瓶蓋巻締め工程を説明する図である。
【図４】従来のネックグリップにおける１機構例を説明する図である。
【図５】従来のネックグリップにおける他の機構例を説明する図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  ボトル                          ２ｂ，３ｂ  突起
１ａ  ネックリング                  ２ｃ，３ｃ  境界部分の先端部
１ｂ  螺旋状突起                    ５  キャッピングヘッド
２，３  ネックグリッパー            ６  瓶蓋
２ａ，３ａ  切り欠け部
【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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