(57)【要約】  【課題】  スレッドローラが容器に被されたキャップに対して回転しながらキャップを容器の螺子部に圧着させることにより、キャップを容器の口部に装着するものにおいて、スレッドローラによって２度巻締めを行なった場合と同様の効果を持たせることができるキャッピング方法及びキャッピング装置を提供する。  【解決手段】  複数のスレッドローラ１６，１８が、それぞれ少なくとも１つのスレッドローラからなる複数のスレッドローラ群に分けられており、スレッドローラのキャップＣに接近して螺子部への圧着を開始しキャップＣから離反するまでの一連の動作を、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで行なうようにする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スレッドローラが容器に被されたキャップに対して回転しながらキャップを容器の螺子部に圧着させることにより、キャップを容器の口部に装着するキャッピング方法において、
複数の前記スレッドローラが、それぞれ少なくとも１つのスレッドローラからなる複数のスレッドローラ群に分けられており、スレッドローラがキャップに接近して螺子部への圧着を開始しキャップから離反するまでの一連の動作を、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とするキャッピング方法。
【請求項２】
スカートローラがさらにキャップに対して回転しながらキャップ下端縁を折曲しており、
複数の前記スカートローラが、それぞれ少なくとも１つのスカートローラからなる複数のスカートローラ群に分けられており、スカートローラがキャップに接近してキャップの下端縁を折曲してキャップから離反する一連の動作を、スカートローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とする請求項１記載のキャッピング方法。
【請求項３】
複数のスレッドローラを備え、該スレッドローラが容器に被されたキャップに対して回転しながらキャップを容器の螺子部に圧着させることにより、キャップを容器の口部に装着するキャッピング装置において、
複数の前記スレッドローラが、それぞれ少なくとも１つのスレッドローラからなる複数のスレッドローラ群からなり、スレッドローラがキャップに接近して螺子部への圧着を開始しキャップから離反するまでの一連の動作を、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とするキャッピング装置。
【請求項４】
搬送される容器と共に移動するキャッピング本体と、
前記スレッドローラを有し、キャッピング本体に連結されるキャッピングヘッドと、
キャッピング本体の移動に連動して、キャッピングヘッドの少なくとも一部分の上下動を行なわせしめる第１カム機構と、
キャッピングヘッドの上下動に連動して、前記スレッドローラのキャップからの接離動作を行なわせしめる第２カム機構と、
を備え、
前記第１カム機構は、キャッピングヘッドを連続的に下降させる連続カム経路を有し、
前記第２カム機構は、前記連続カム経路の異なる部分で、各スレッドローラ群に接離動作を行なわせることを特徴とする請求項３記載のキャッピング装置。
【請求項５】
さらに複数のスカートローラを備え、該スカートローラがキャップに対して回転しながらキャップ下端縁を折曲するものであって、
前記複数のスカートローラが、それぞれ少なくとも１つのスカートローラからなる複数のスカートローラ群に分けられており、スカートローラがキャップに接近してキャップの下端縁を折曲してキャップから離反する一連の動作を、スカートローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とする請求項３記載のキャッピング装置。
【請求項６】
搬送される容器と共に移動するキャッピング本体と、
前記スレッドローラ及びスカートローラを有し、キャッピング本体に連結されるキャッピングヘッドと、
キャッピング本体の移動に連動して、キャッピングヘッドの少なくとも一部分の上下動を行なわせしめる第１カム機構と、
キャッピングヘッドの上下動に連動して、前記スレッドローラ及びスカートローラのキャップからの接離動作を行なわせしめる第２カム機構と、
を備え、
前記第１カム機構は、キャッピングヘッドを連続的に下降させる連続カム経路を有し、
前記第２カム機構は、前記連続カム経路の異なる部分で、各スカートローラ群に接離動作を行なわせることを特徴とする請求項５記載のキャッピング装置。
【請求項７】
スレッドローラ群毎またはスカートローラ群毎に、キャップへの異なる接近度で接離動作を行わせることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載のキャッピング装置。
【請求項８】
前記第２カム機構はカムとカムフォロアからなり、前記複数のスレッドローラまたは前記複数のスカートローラの全ローラでカムは共通とし、カムフォロアをローラ毎に備え、カムフォロアのカムに対する相対位置をスレッドローラ群毎またはスカートローラ群毎に異ならしめることを特徴とする請求項４または６記載のキャッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スレッドローラ及び／またはスカートローラが容器に被されたキャップに対して回転しながら、キャップを容器の螺子部に圧着させることにより、またはキャップ下端縁を折曲して、キャップを容器の口部に装着するキャッピング方法及びキャッピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のキャッピング方法及び装置としては、特許文献１または２に記載されたものが知られている。これらのキャッピング装置では、スレッドローラ及びスカートローラを有し、前記スレッドローラがキャップを容器の螺子部に圧着させ、前記スカートローラがキャップ下端縁を折曲し、キャップを容器に巻き締めることにより、容器の口部に装着することができる。そのため、スレッドローラ及びスカートローラは、キャップに接近し、キャップに圧着またはキャップを折曲した後、キャップから離反する動作を行なう。
【０００３】
特許文献１では、キャップが容器を確実に密封することができるように、スレッドローラ及びスカートローラでキャップを容器の螺子部に圧着して螺子溝を形成した後、スレッドローラ及びスカートローラを一旦離反して、再び、キャップを容器の螺子溝に圧着させることを行う２度巻締めを行なっている。この２度巻締めを実現させるために、スレッドローラ及びスカートローラを有する巻取ヘッドを２回上下動させるように制御する作動カムが設けられており、作動カムには、巻締め作用部の略中央部においてスレッドローラ及びスカートローラを一旦離反させる巻締め開放カム部が設けられている。
【０００４】
また、特許文献２では、スレッドローラ及びスカートローラ（ロックローラ）と、これらのローラにキャップから接離動作をさせるためのカム及びカムフォロアと、を備えており、カムが各ローラのカムフォロアが移動可能な部分に分割され、これら分割されたカムのうちスレッドローラ用の部分とスカートローラ用の部分とのカム曲線が異なるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６１−４４７５６号公報
【特許文献２】特許第３０８３８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、２度巻締めを行なうためにスレッドローラを駆動するための作動カムの巻締め作用部の略中央部に巻締め開放カム部が設けられていると、作動カムが特殊な形状になる。そのため、他の種類のキャップの装着を行なうキャッピング装置に対して、キャッピングヘッドだけを取り替えて共用で使用することが困難であるという問題がある。また、巻締め開放カム部においては、キャッピングヘッドのキャップの頂面を押さえるトップ荷重も減少されてしまう、という問題がある。
【０００７】
また、特許文献２のように、カムを分割して、カム曲線を異ならしめる構成であると、部品点数が増え、調整が難しい、という問題がある。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、上記問題を解消し、２度巻締めを行なった場合と同様の効果を持たせることができるキャッピング方法及びキャッピング装置を提供することを、その目的とする。
【０００９】
また、他の目的は、カム及びカムフォロアの構成において低コストで簡単に調整することができるキャッピング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、スレッドローラが容器に被されたキャップに対して回転しながらキャップを容器の螺子部に圧着させることにより、キャップを容器の口部に装着するキャッピング方法において、
複数の前記スレッドローラが、それぞれ少なくとも１つのスレッドローラからなる複数のスレッドローラ群に分けられており、スレッドローラがキャップに接近して螺子部への圧着を開始しキャップから離反するまでの一連の動作を、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の方法において、スカートローラがさらにキャップに対して回転しながらキャップ下端縁を折曲しており、
複数の前記スカートローラが、それぞれ少なくとも１つのスカートローラからなる複数のスカートローラ群に分けられており、スカートローラがキャップに接近してキャップの下端縁を折曲してキャップから離反する一連の動作を、スカートローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、複数のスレッドローラを備え、該スレッドローラが容器に被されたキャップに対して回転しながらキャップを容器の螺子部に圧着させることにより、キャップを容器の口部に装着するキャッピング装置において、
複数の前記スレッドローラが、それぞれ少なくとも１つのスレッドローラからなる複数のスレッドローラ群からなり、スレッドローラがキャップに接近して螺子部への圧着を開始しキャップから離反するまでの一連の動作を、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載のものにおいて、
搬送される容器と共に移動するキャッピング本体と、
前記スレッドローラを有し、キャッピング本体に連結されるキャッピングヘッドと、
キャッピング本体の移動に連動して、キャッピングヘッドの少なくとも一部分の上下動を行なわせしめる第１カム機構と、
キャッピングヘッドの上下動に連動して、前記スレッドローラのキャップからの接離動作を行なわせしめる第２カム機構と、
を備え、
前記第１カム機構は、キャッピングヘッドを連続的に下降させる連続カム経路を有し、
前記第２カム機構は、前記連続カム経路の異なる部分で、各スレッドローラ群に接離動作を行なわせることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３記載のものにおいて、
さらに複数のスカートローラを備え、該スカートローラがキャップに対して回転しながらキャップ下端縁を折曲するものであって、
前記複数のスカートローラが、それぞれ少なくとも１つのスカートローラからなる複数のスカートローラ群に分けられており、スカートローラがキャップに接近してキャップの下端縁を折曲してキャップから離反する一連の動作を、スカートローラ群毎に異なるタイミングで行なう、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載のものにおいて、
搬送される容器と共に移動するキャッピング本体と、
前記スレッドローラ及びスカートローラを有し、キャッピング本体に連結されるキャッピングヘッドと、
キャッピング本体の移動に連動して、キャッピングヘッドの少なくとも一部分の上下動を行なわせしめる第１カム機構と、
キャッピングヘッドの上下動に連動して、前記スレッドローラ及びスカートローラのキャップからの接離動作を行なわせしめる第２カム機構と、
を備え、
前記第１カム機構は、キャッピングヘッドを連続的に下降させる連続カム経路を有し、
前記第２カム機構は、前記連続カム経路の異なる部分で、各スカートローラ群に接離動作を行なわせることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項３ないし６のいずれか１項に記載のものにおいて、スレッドローラ群毎またはスカートローラ群毎に、キャップへの異なる接近度で接離動作を行わせることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項４または６記載の前記第２カム機構がカムとカムフォロアからなり、前記複数のスレッドローラまたは前記複数のスカートローラの全ローラでカムは共通とし、カムフォロアをローラ毎に備え、カムフォロアのカムに対する相対位置をスレッドローラ群毎またはスカートローラ群毎に異ならしめることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで、キャップに接近して螺子部への圧着を開始しキャップからの離反までの一連の動作を行わせるために、複数巻締めした場合と同様の作用・効果を持たせることができる。同じスレッドローラに一連の動作を複数回させる従来の方法または装置と異なり、スレッドローラを駆動するための機構を複雑にすることがなく、よって、他の種類のキャップを装着するキャッピング装置と共用で使用することが可能になる。また、巻締め途中におけるトップ荷重減少といったことも回避することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、スカートローラ群毎に異なるタイミングで、キャップに接近してキャップの下端縁を折曲してキャップから離反する一連の動作を行わせるために、スレッドローラ群の動作に適合または連動させて、キャップ下端部を容器に確実に折曲させることができる。
【００２０】
また、請求項４，６−８記載の発明によれば、第１カム機構のカム経路を、連続的にキャッピングヘッドを下降させる連続カム経路とするために、カム経路を単純化することができ、他の種類のキャッピングヘッドにも適用可能な汎用性のあるキャッピング装置とすることができる。
【００２１】
また、請求項７記載の発明によれば、スレッドローラ群またはスカートローラ群毎に、キャップへの異なる接近度で接離動作を行わせることにより、ローラのキャップに対する圧力を変えることができるので、異なるタイミングに適合した圧力を調整することができるようになる。
【００２２】
また、請求項８記載の発明によれば、スレッドローラ及びスカートローラのキャップからの接離動作を行わせる第２カム機構のカムを共通部品とすることにより、部品点数を抑え、また、カムフォロアの側を調整することによって、簡単にカムに対する相対位置を調整することができる。特にカムが中心側、カムフォロアが外周側に配置される場合に、簡単に調整を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下図面につき本発明の第一の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施形態にかかるキャッピング装置の全体断面図である。図において、１０はキャッピング装置であり、キャッピング装置１０は、概略、搬送される容器と共に移動するキャッピング本体１２と、スレッドローラ１６，１８及びスカートローラ２０を有し、キャッピング本体１２に連結されるキャッピングヘッド２２と、キャッピング本体１２の移動に連動して、キャッピングヘッド２２の上下動を行なわせしめる第１カム機構１４と、キャッピングヘッド２２内に設けられて、キャッピング本体１２の上下動に連動して、前記スレッドローラ１６，１８及びスカートローラ２０のキャップからの接離動作を行なわせしめる第２カム機構２４と、備える。
【００２５】
キャッピング本体１２は、例えば、容器と共に図示しないメイン駆動源によって公転軸を中心として公転するようになっている。さらに、キャッピング本体１２は、図１に示したように、駆動源としてのサーボモータ３０によって自転駆動される外筒３２と、外筒３２内を軸方向に伸び自転しない内軸３４と、を備えている。但し、この例のようにサーボモータ３０で外筒３２を駆動する代わりに、キャッピング本体１２を公転駆動するメイン駆動部からの回転力によって外筒を自転駆動することも可能である。
【００２６】
キャッピング本体１２の内軸３４と外筒３２は、その公転角度に応じて、第１カム機構１４の作動によって上下動を行なうようになっており、第１カム機構１４は、固定のカムブロック４０に形成されたカムトラック４２と、キャッピング本体１２に設けられたカムフォロア４４とから構成される。図２の展開図で示すように、カムトラック４２は、巻締め作用部において連続的に下降する連続カム経路４２ａとなっている。
【００２７】
キャッピング本体１２の内軸３４と外筒３２の下端には、キャッピングヘッド２２が連結される。キャッピングヘッド２２は、図３に示したように、概略、前記キャッピング本体１２の内軸３４に軸方向に遊びを持ちつつ相対回転不能に連結されるプレッシャーロッド５０と、前記キャッピング本体１２の外筒３２にボルト５１によって一体的に連結される上部ブロック５２と、プレッシャーロッド５０の外側にあってプレッシャーロッド５０に対して相対回転可能且つ軸方向に移動不能に配設されると共に、上部ブロック５２に対して相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に配設されるスリーブ５４と、スリーブ５４と上部ブロック５２との間に介挿されるトッププレッシャ用スプリング５６と、前記第２カム機構２４と、スレッドローラ１６，１８、スカートローラ２０の各ローラを支持する支持部７０と、を有している。
【００２８】
プレッシャーロッド５０の先端には、巻締め中に、キャップの頂面を押さえるプレッシャブロック６０がネジ結合される。
【００２９】
第２カム機構２４は、上部ブロック５２に一体的に取り付けられるカムブロック６１に設けられたカム６２と、各支持部７０側に取り付けられカム６２に対向するカムフォロア６４と、カムフォロア６４をカム６２の方へと押し付けるカムスプリング６６と、から構成される。そして、カム６２は、ローラの接離動作を制御するカム形状となっている。カム６２は、ローラ毎にそれぞれ設けることも可能であるが、この実施形態では、全てのローラ共通の部品となっており、その外周面は３６０度の回転対称性を持ち、これによって、部品点数が低減でき、製造を容易にすることができる。
【００３０】
但し任意には、上部ブロック５２側にカムフォロアを取り付け、支持軸７０側にカムを取り付けることも可能である。
【００３１】
支持部７０は、図３〜図６に示したように、各スレッドローラ１６，１８、スカートローラ２０を支持するものである。支持体７０は、前記カムフォロア６４を支持するカムフォロア支持体７１と、カムフォロア支持体７１の垂直な回転軸と同軸の回転軸を有し、スリーブ５４のフランジ５４ａを貫通して該フランジ５４ａに軸支される揺動レバー７２と、カムフォロア支持体７１と揺動レバー７２の上部受部７２ａとの間に介挿された緩衝圧縮スプリング７３と、揺動レバー７２の下部受部７２ｂに形成された貫通孔にはめ込まれるブッシュ７４と、ブッシュ７４を貫通するローラ軸７８の上端とブッシュ７４の上端との間に介挿されたスプリング７６と、を備える。各ローラはそれぞれのローラ軸７８の下部に一体となっており、スプリング７６は、ローラを上方に常に付勢する役割をする。
【００３２】
各支持部７０によって支持されることにより、複数（この実施形態では６個）設けられるローラのうち、互いに対向する１つのローラ対がスカートローラ２０、２０となっており、互いに対向する他のスレッドローラ対１６、１６が第１のスレッドローラ群を構成し、残りの対向するスレッドローラ対１８、１８が第２のスレッドローラ群を構成している。そして、スレッドローラ群によって、後述のように、各ローラに対応するカムフォロア６４のカム６２に対する相対位置関係が、異なるようになっている。
【００３３】
以上のように構成されるキャッピング装置１０においてその作用を説明する。図２に示すように、キャッピング本体１２は、キャップＣが口部に被された容器Ｂと共に公転を行う。公転を行いながら、第１カム機構１４の作動によって、カムフォロア４４がカムトラック４２に追従し、その内軸３４と外筒３２とが下動を行い、キャッピングヘッド２２が全体的に上方からキャップＣに接近する。
【００３４】
そして、カムフォロア４４がカムトラックの巻締め作用部である連続カム経路４２ａに達すると、プレッシャブロック６０がキャップＣの頂部を押える。これにより、連続カム経路４２ａによるキャッピングヘッドの下降は、第２カム機構２４におけるカム６２とカムフォロア６４との間の相対上下移動を発生させる。
【００３５】
図２に示す連続カム経路４２ａを通過する過程のうちで、始まりから途中まで（前期）はスレッドローラ１６，１６がキャップに対して作用する期間であり、途中から終わりまで（後期）はスレッドローラ１８，１８がキャップに対して作用する期間となっており、こうして、スレッドローラ群毎に異なるタイミングで、キャップに対して接離動作を行なうようになっている。
【００３６】
このため、第２カム機構２４におけるカム６２と、各ローラ対応するカムフォロア６４の相対位置関係は、スレッドローラ群によって異なるようになっている。図７は、その説明図であり、図７（ａ）示のように連続カム経路４２ａの前期において、スレッドローラ１６に対応するカムフォロア６４がカム６２の拡径部に摺接する一方で、スレッドローラ１８に対応するカムフォロア６４がカム６２の縮径部に摺接する。これに対して、図７（ｂ）示のように連続カム経路４２ａの後期においてスレッドローラ１６に対応するカムフォロア６４がカム６２の縮径部に摺接する一方で、スレッドローラ１８に対応するカムフォロア６４がカム６２の拡径部に摺接する。
【００３７】
また、サーボモータ３０の作動により、サーボモータ３０の回転力が、外筒３２及び上部ブロック５２を介して第２カム機構２４及び支持部７０へと伝達して、各支持部７０に支持された各ローラはキャップＣの周りを回転する。
【００３８】
カムフォロア６４はカム６２の縮径部に摺接するときには、対応するローラは中心部即ちキャップＣから離反しており、カム６２の拡径部に摺接すると、揺動レバー７２が垂直な回転軸を中心として揺動して、対応するローラは中心部、即ちキャップＣに接近する。よって、巻締め作用部における前期には、スレッドローラ１６はキャップに接近して螺子部への圧着を行い、スレッドローラ１８はキャップに離反して、遅れて接近を開始し、後期には、スレッドローラ１６はキャップに離反し、スレッドローラ１８はキャップＣに接近して容器Ｂの螺子部への圧着を行う。
【００３９】
また、スカートローラ２０に関しても、対応するカムフォロア６４のカム６２との相対位置関係を適宜に設定することにより、任意のタイミングで、キャップＣへと接近して、その下端部を折曲して離反する一連の動作を行なうことができる。
【００４０】
各ローラがキャップに作用中に、ローラに過大な負荷がかかったとしても、揺動レバー７２とカムフォロア支持体７１との間に介挿された緩衝圧縮スプリング７３が縮んで吸収する。
【００４１】
こうして、スレッドローラ群が異なるタイミングで、キャップＣに作用するために、複数巻締めを行なったのと同等の効果が得られる。また、巻締め作用中にプレッシャブロック６０によるトップ荷重が減少されることもない。
【００４２】
カムフォロア６４は、カム６２よりも外周側に配置され、その位置を簡単に調整することができるため、カム６２への相対位置関係を変更して接離動作のタイミングの調整を簡単に行なうことができる。これによって、第１のスレッドローラ群と第２のスレッドローラ群とで、ローラのキャップへの接近度（接近距離）を変えて、巻締め力を変えるようにすることもできる。また、サーボモータ３０の速度及び／またはトルクを、連続カム経路４２ａを通過する前期と後期とで変えることにより、第１のスレッドローラ群と第２のスレッドローラ群とで、巻締め力を適宜制御することもできる。
【００４３】
また、この実施形態では、スレッドローラについてのみ群分けしていたが、これに限らず、スカートローラ２０についても又はついてのみ複数の群で構成して、接離動作のタイミング及びキャップへの接近度をスカートローラ群によって異ならしめることも可能である。
【００４４】
スレッドローラ群及び／またはスカートローラ群は、３つ以上とすることもでき、または、１つのスレッドローラ群及び／またはスカートローラ群を構成するローラの数は、１を含み任意の数とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態にかかるキャッピング装置の全体縦断面図である。
【図２】キャッピング装置の第１カム機構の動作を表すための展開説明図である。
【図３】キャッピングヘッドの縦断面図である。
【図４】キャッピングヘッドの下方から見た斜視図である。
【図５】キャッピングヘッドの支持部の斜視図である。
【図６】ローラを含む支持部の下部の縦断面図である。
【図７】スレッドローラ群毎の第２カム機構の動作を表す拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  キャッピング装置
１２  キャッピング本体
１４  第１カム機構
１６  スレッドローラ（第１のスレッドローラ群）
１８  スレッドローラ（第２のスレッドローラ群）
２０  スカートローラ
２２  キャッピングヘッド
２４  第２カム機構
４２ａ  連続カム経路
６２  カム
６４  カムフォロア
Ｃ  キャップ
Ｂ  容器
【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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