(57)【要約】本発明は概して、プレコートシート金属材料の連続コイルから金属キャップを製造することに関する。本発明は特に、プレコートアルミニウムシート材料の連続コイルを用いて、容器のねじ込み首に相互連結されるように構成されるキャップを製造することに関する。一実施形態では、キャップの形成後、マーケティング表示または製品情報をキャップに施すことができる。
2016530100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ式金属容器の首に相互連結するように構成された金属キャップを形成する方法であって、前記方法は、
シート金属材料のコイルを提供することと、
前記シート金属材料をカッピングプレス機に位置合わせすることと、
前記カッピングプレス機を介して前記シート金属材料を供給することと、
前記シート金属材料から複数のディスクを切断することと、
前記複数のディスクをそれぞれ複数の金属キャップに形成することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記シート金属材料がアルミニウム合金からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シート金属材料が、内側コーティング、外側コーティング、外側下地カラーのうちの少なくとも１つでプレコーティングされる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のディスクをそれぞれ形成することが、前記複数のディスクのそれぞれを１またはそれ以上の回数、最終深さまで延伸および再延伸することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の金属キャップの外側上部、外側側壁、内側上部部分のうちの１またはそれ以上を表示で装飾することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記金属キャップを硬化することをさらに含み、前記硬化することが前記複数の金属キャップを加熱する、あるいは前記複数の金属キャップに紫外線を照射することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の金属キャップにぎざぎざ、切込み、打抜きのうちの少なくとも１つを形成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の金属キャップにねじ山を形成することをさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記金属キャップが開封防止巻締キャップである、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の金属キャップの内側上部部分にライナーを装着することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
容器のねじ込み首に相互連結されるように構成された金属キャップを形成する装置であって、前記装置は、
シート金属材料のコイルの一部を受け取り、前記コイルから前記シート金属材料を繰り出すように動作可能なレシーバと、
前記レシーバから前記シート金属材料を受け取るように動作可能なカッピングプレス機と、
を備え、
前記カッピングプレス機が、前記シート金属材料を位置合わせする少なくとも１つのガイドと、前記シート金属材料から複数の半加工品を切断するように動作可能な少なくとも１つのツールと、前記複数の半加工品の半加工品を前記金属キャップに形成するように動作可能な少なくとも１つのツールとを備える装置。
【請求項１２】
前記カッピングプレス機から前記複数の半加工品のうちの少なくとも１つを受け取るように動作可能な延伸機であって、前記半加工品を１またはそれ以上の回数、延伸および再延伸して前記金属キャップを形成するように動作可能な少なくとも１つのツールを含む延伸機をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記カッピングプレス機から前記金属キャップを受け取るように動作可能なマンドレルをさらに含み、前記マンドレルが、前記金属キャップにぎざぎざ、切込み、打抜きのうちの少なくとも１つを形成するように動作可能な追加ツールをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記カッピングプレス機から前記金属キャップを受け取るように動作可能なデコレータであって、前記金属キャップの外側上部、外側側壁、内側上部部分のうちの少なくとも１つを表示で装飾して装飾済金属キャップを製造するように動作可能なデコレータをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記デコレータから前記装飾済金属キャップを受け取るように動作可能な硬化機であって、前記装飾済金属キャップを硬化するように動作可能な硬化機をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記カッピングプレス機から前記金属キャップを受け取るように動作可能なライナーアプリケータであって、前記金属キャップの内側上部部分にライナーを装着するように動作可能なライナーアプリケータをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
容器のねじ込み首に相互連結されるように構成された金属キャップを形成するための連続供給装置であって、前記連続供給装置は、
コイルから金属材料の連続シートを繰り出すように動作可能なガイドシステムであって、前記連続シートをカッピングプレス機と位置合わせするように動作可能なガイドシステムと、
前記ガイドシステムから前記連続シートを受け取るように動作可能である前記カッピングプレス機であって、シート状の前記金属材料から複数の半加工品を切断するように動作可能な少なくとも１つのツールと、前記複数の半加工品を複数の金属キャップに形成するように動作可能な少なくとも１つのツールと、をさらに備えるカッピングプレス機と、
を備える装置。
【請求項１８】
前記カッピングプレス機から前記複数の金属キャップを受け取るように動作可能な延伸機であって、前記複数の金属キャップを１またはそれ以上の回数、最終深さまで延伸および再延伸するように動作可能な延伸機をさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記カッピングプレス機から前記複数の金属キャップを受け取るように動作可能なデコレータであって、前記複数の金属キャップの外側上部、外側側壁、内側上部部分のうちの１またはそれ以上を表示で装飾して複数の装飾済金属キャップを製造するように動作可能なデコレータをさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記デコレータは隆起した製品表示を前記複数の装飾済金属キャップの外側側壁に形成するように動作可能である、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属キャップ（ｍｅｔａｌ  ｃｌｏｓｕｒｅ）の製造方法に関する。本発明は特に、プレコートアルミニウムシート材料の連続コイルを受け取り、開封防止巻締（Ｒｏｌｌ  Ｏｎ  Ｐｉｌｆｅｒ  Ｐｒｏｏｆ）（ＲＯＰＰ）キャップを形成する方法および装置に関する。ＲＯＰＰキャップは任意で、ＲＯＰＰキャップの形成後にマーケティング表示または製品情報で装飾することができる。
【背景技術】
【０００２】
容器のねじ込み首に相互連結するように構成される金属ＲＯＰＰキャップは、金属容器業界において十分に既知である。ＲＯＰＰキャップの外側上部、側壁、内側上部は、商標名、ロゴ、意匠、製品情報、および／またはその他の好適な表示で装飾されることが多い。ＲＯＰＰキャップを製造および装飾する既存の工程は、未コーティング金属コイルを多数の個別シートに切断することから開始される。個々のシートはコーティングおよび／または装飾され、複数回硬化させることがある。その後、シートはカッピングプレス機に送られて、シートから個々の半加工品またはディスクに切断されて、カップ状の半加工品を形成する。次いで、そのカップがＲＯＰＰキャップに形成される。
【０００３】
既存の工程にはいくつかの欠点がある。第１に、既存の方法では、キャップが装飾および形成されている間、多量の仕掛品の在庫を保管しておかなければならない。第２に、この工程は、金属材料の連続ロールまたはコイルの使用とは全く異なり、切断された金属シートの使用を必要とする。製造業者は金属コイルを購入し、シートに切断することができるが、コイルの切断は時間がかかり、かつ工程に１つのステップを追加することになる。もしくは、製造業者は予め切断されたシートを金属供給業者から購入することができるが、同じ量の未切断コイルの材料よりも予め切断されたシートの方が高額である。さらに、既存の工程では、製造業者はウィケット炉内で切断シートを複数回硬化しなければならず、製造業者にとって製造時間および製造費用がさらに嵩む。
【０００４】
場合によっては、大量のスクラップが既存の工程によって発生する。より具体的には、各金属コイルが１０００個の個々のシートに切断され、２１０個のカップが各シートから切断される結果、各コイルから２１００００個のカップが生じる。しかしながら、実際には、工程スクラップの２％超、時には１０％が工程の別々の地点で生成されるために、各コイルから製造されるカップは２１００００個に届かない。
【０００５】
まず、シートプリンタ／コーティング機が、ラベルまたはその他の表示を形成するのに必要なコーティングを塗布するために設置および調整される際に大量のスクラップが生成される。シートプリンタ／コーティング機は、特別なコーティングを個々の切断シートに塗布する前に調整しなければならない。完成キャップの最終装飾が適切な陰影の変化と正確な量の装飾を有することを確実にするため、各コーティングの色、インク厚、印刷圧を調節する必要がある。また、シートプリンタ／コーティング機は、各コーティングが切断シート上の正確な位置に印刷されることを確実にするためにも調節する場合がある。切断シート全体の長と幅にわたって色やその他のコーティングを調整することは非常に困難であり、不運なことに、各コーティングを調整するには１またはそれ以上の金属シートをシートプリンタ／コーティング機に通過させなければならない。シートプリンタ／コーティング機を調整するのに使用される各切断シートはスクラップ金属となり、この既知の工程での調整に使用される切断シート毎に約２１０カップの損失を生む。最終装飾は５回以上のコーティングを必要とするため、シートプリンタ／コーティング機は最終装飾を生成するのに５回の別個の調整を必要とする結果、大量のスクラップが生じる。
【０００６】
個々の切断金属シートがカッピングプレス機を通過する際にさらにスクラップが生成される。装飾済切断シートは、カッピングプレス機の内部のツールに対して適切に揃えなければならない。装飾済シートがカッピングプレス機に対して適切に位置合わせされず、かつ中心が合っていない場合、あるいはシートの装飾がシート上の正確な位置に印刷されていない場合、リソグラフィがカップの中央に来ず、シートから切断されたカップがすべて不良品となる。カッピングプレス機と適切に位置合わせされない切断シート毎に約２１０のカップが失われる。カップ上で位置合わせ不良の装飾が生じる可能性のため、各装飾が正しくカップの中心にある、あるいは配置されていることを確実にするためにカッピングプレス機を離れた後にカップを検査する必要がある。シートフィーダが誤って２枚のシートを捕捉し、同時にカッピングプレス機に搭載しようとすると、さらに損害が発生することがある。
【０００７】
既存の工程で個々の切断シートを使用すると、円形カップがカッピングプレス機によって個々のシートから切断されるときにさらにスクラップが生じる。カッピングプレス機は切断シートの直線端部から円形カップを切断することができないため、スクラップが直線端部毎に残される。コイル毎に最大１０００個のシートが製造されるため、既知の工程が使用される場合、２０００個の切断端部は各金属コイルで相当量の端部スクラップを生むことになる。また、既知の工程のカッピングプレス機は狭い金属シートしか受け入れることができないため、既存の工程はシートの縁部に沿って相当量の縁部スクラップも生成する。
【０００８】
また、既存の工程は長い製造リードタイムを必要とするため、製造業者は通常、顧客の注文の定刻配送を確保するため予測工程スクラップを見越して余分の装飾済シートを製造する。たとえば、顧客が１００万個のキャップを注文すれば、製造業者は既存の工程に固有の損失や損傷を見越して１００万個を超えるキャップを製造するのに十分なシートを購入し装飾する。各コーティングを塗布するのに最大１週間かかり、最終装飾には５回以上のコーティングが必要となることがあるため、製造業者は、顧客の注文に定刻通りに応じるのに十分なキャップを製造できるように余分なシートも装飾しなければならない。約１００万のキャップが５回のコーティングを要する装飾を含み、各コーティングが何らかのレベルの損傷を有する場合、仕損じシートの大半は複数のコーティングを施され、複数回硬化されることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の金属キャップの既存の製造および装飾工程に関わる多数の制限により、ＲＯＰＰキャップの形成後に任意で装飾されるアルミニウム原材料の標準的なコイルを用いたＲＯＰＰキャップの製造工程および装置の需要はいまだ満たされていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来技術による製造および印刷方法に伴う課題は、キャップを製造および形成する方法および装置を含む本発明によって対処される。キャップの形成後、リソグラフィまたはその他の印刷技術を任意で使用して、形成したキャップを装飾することができる。本発明により、未コーティング、無装飾、または単色のアルミニウムコイルを使用して、好適な一実施形態では開封防止巻締（ＲＯＰＰ）キャップであるキャップを製造することができる。アルミニウムの連続シートをコイルから受け取る装置を設けることは、本発明の実施形態の一態様である。アルミニウムは任意で予めコーティングしておいてもよい。該装置は半加工品（ｂｌａｎｋ）またはディスクを連続シートから切り出して、半加工品をカップ状に形成し、カップを所望長にトリミングした後、同カップをＲＯＰＰキャップに形成する。ＲＯＰＰキャップの製造後、タンポ印刷またはオフセット印刷法を利用して、ＲＯＰＰキャップの外側上部、外側側壁、内部に特注のリソグラフィおよび／またはその他の所望の表示を加えることができる。本発明は、ウィケット炉の使用を低減または排除し、ＲＯＰＰキャップの製造および形成中に生成されるスクラップ材の量を低減することによってＲＯＰＰキャップの製造および装飾費用を低減する。また、本発明は、保管される仕掛品と完成品の在庫を低減し、製造リードタイムを短縮することによって効率を向上させる。
【００１１】
本発明の一態様によると、容器のねじ込み首または完成品に相互連結されるように構成される金属キャップ（ｍｅｔａｌ  ｃｌｏｓｕｒｅ）を形成する新規な工程が提供され、該工程は、（１）シート金属材料のコイルを提供することと、（２）シート金属材料をカッピングプレス機と位置合わせすることと、（３）カッピングプレス機にシート金属材料を供給することと、（４）シート金属材料から複数の半加工品を切断することと、（５）複数の半加工品をそれぞれ所定の形状をほぼ有する金属キャップに形成することと、を備える。任意で、該工程は、（６）金属キャップを所望の高さにピンチトリミングすることをさらに含んでもよい。任意で、該工程は、（７）金属キャップにぎざぎざ（ｋｎｕｒｌ）、切込み（ｖｅｎｔ）、打抜き（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）のうちの少なくとも１つを形成することと、（８）開封防止リングを金属キャップに形成することと、（９）金属キャップの内部にライナーを装着することと、（１０）金属キャップの外側上部、外側側壁、内部のうちの１またはそれ以上を表示で装飾することと、（１１）金属キャップにねじ山を形成することと、をさらに含んでもよい。一実施形態では、シート金属材料はアルミニウム合金を含むことができる。各種実施形態では、シート金属材料は、内側コーティング、１またはそれ以上の外側コーティング、外側下地カラーのうちの少なくとも１つでプレコーティングされる。別の実施形態では、シートとカッピングプレス機を位置合わせすることは、シートをカッピングプレス機に対して所定位置に固定することを含む。さらに別の実施形態では、装飾することは、金属キャップにぎざぎざ、切込み、打抜きのうちの少なくとも１つを形成する前に行われる。さらに別の実施形態では、装飾することは、金属キャップを加熱する、あるいは金属キャップに紫外線を適用してコーティングを硬化することをさらに含む。さらに別の実施形態では、金属キャップは開封防止巻締キャップである。さらに別の実施形態では、金属キャップが容器のねじ込み首に相互連結される場合、ねじ山が金属キャップに形成される。一実施形態では、半加工品は円形である。別の実施形態では、半加工品は非円形であり、金属キャップをトリミングせずに所望の高さの金属キャップに形成される。さらに別の実施形態では、カップは、最終深さまで１またはそれ以上の回数、延伸または再延伸することができる。さらに別の実施形態では、延伸および再延伸は延伸機によって実行される。さらに別の実施形態では、カッピングプレス機はカップを１またはそれ以上の回数、延伸および再延伸するように動作可能である。さらに別の実施形態では、カッピングプレス機および／または延伸機は、カップを所定の高さまでピンチトリミングするツールを含む。一実施形態では、カップは任意のトリミング機によって所望の高さにトリミングすることができる。トリミング機はカッピングプレス機または延伸機のいずれかからカップを受け取るように動作可能である。
【００１２】
本発明の別の態様によると、容器のねじ込み首に相互連結されるように構成された金属キャップの形成装置が開示され、該装置は概して、（１）シート金属材料のコイルの一部を受け取り、コイルからシート金属材料を繰り出すように動作可能なレシーバと、（２）レシーバからシート金属材料を受け取るように動作可能なカッピングプレス機と、を備え、カッピングプレス機がシート金属材料を位置合わせする少なくとも１つのガイドと、シート金属材料から複数の半加工品を切断するように動作可能な少なくとも１つのツールと、複数の半加工品のそれぞれを所定の形状および所望の高さを有する金属キャップに形成するように動作可能な少なくとも１つのツールと、を備える。任意で、該装置は、（３）カッピングプレス機から金属キャップを回収する回収機と、（４）カッピングプレス機から複数の半加工品のうちの少なくとも１つを受け取るように動作可能な延伸機であって、カップを１またはそれ以上の回数、延伸および再延伸して第２の所定の形状を有する金属キャップを形成するように動作可能な少なくとも１つのツールと、金属キャップを所望の高さにピンチトリミングするように動作可能な少なくとも１つのツールとを備える延伸機と、（５）カッピングプレス機、回収機、または延伸機、トリミング機から金属キャップを受け取り、金属キャップを所望の高さにトリミングするように動作可能なトリミング機と、（６）カッピングプレス機、延伸機、またはトリミング機から金属キャップを受け取るように動作可能なマンドレルであって、ぎざぎざ、切込み、打抜きのうちの少なくとも１つを金属キャップに形成するように動作可能な追加ツールをさらに備えるマンドレルと、（７）カッピングプレス機、延伸機、トリミング機、またはマンドレルから金属キャップを受け取るように動作可能なライナーアプリケータであって、金属キャップの内部にライナーを装着するように動作可能なライナーアプリケータと、（８）カッピングプレス機、延伸機、トリミング機、マンドレル、またはライナーアプリケータから金属キャップを受け取るように動作可能なデコレータであって、金属キャップの外側上部、外側側壁、内部のうちの少なくとも１つを表示で装飾して装飾済金属キャップを製造するように動作可能なデコレータと、（９）デコレータから装飾済金属キャップを受け取るように動作可能な硬化機であって、装飾済金属キャップを硬化するように動作可能な硬化機と、を含むことができる。一実施形態では、レシーバはスピンドルである。
【００１３】
別の実施形態では、カッピングプレス機は、別個のアンコイラを使用せずにスピンドルに搭載されるコイルから連続シートをカッピングプレス機に延伸する、あるいは引っ張るようにさらに動作可能である。さらに別の本発明の実施形態では、カッピングプレス機は、金属キャップを所望の高さにトリミングまたはピンチトリミングするツールを含む。一実施形態では、カッピングプレス機のツールはシート金属材料から円形半加工品を切断するように動作可能である。さらに別の実施形態では、カッピングプレス機はシート金属材料から非円形半加工品を切断し、非円形半加工品をトリミングせずに非円形半加工品を金属キャップに形成するツールを含む。さらに別の実施形態では、カッピングプレス機は、シート金属材料から円形と非円形の両方の半加工品を形成するツールを含む。
【００１４】
本発明のさらに別の態様によると、容器のねじ込み首に相互連結されるように構成された金属キャップを形成するための連続供給装置が開示され、該装置は概して、（１）コイルから金属材料の連続シートを繰り出すように動作可能なガイドシステムであって、連続シートをカッピングプレス機と位置合わせするように動作可能なガイドシステムと、（２）ガイドシステムから連続シートを取り込むように動作可能なカッピングプレス機であって、シート金属材料から複数の半加工品またはディスクを切断するように動作可能な少なくとも１つのツールと、複数の半加工品を所定の形状と所望の高さを有する複数の金属キャップに形成するように動作可能な少なくとも１つのツールとを備えるカッピングプレス機と、を備える。任意で、連続供給装置は、（３）カッピングプレス機から所定の形状の複数の金属キャップを受け取るように動作可能なトリミング機であって、複数の金属キャップを所望の高さにトリミングするように動作可能なトリミング機をさらに含むことができる。
【００１５】
一実施形態では、連続供給装置は、カッピングプレス機から複数の金属キャップを受け取るように動作可能な延伸機であって、金属キャップを１またはそれ以上の回数、最終深さに延伸および再延伸するように動作可能な延伸機を含む。別の実施形態では、連続供給装置は、カッピングプレス機、延伸機、またはトリミング機から複数の金属キャップを受け取るように動作可能なデコレータを含み、デコレータは複数の金属キャップの外側上部、外側側壁、内部のうちの１またはそれ以上を表示で装飾して複数の装飾済金属キャップを製造するように動作可能である。さらに別の実施形態では、デコレータは、複数の装飾済金属キャップの外側側壁に隆起または型押輪郭を形成するように動作可能である。さらに別の実施形態では、連続供給装置は、デコレータから装飾済金属キャップを受け取り、硬化するように動作可能な硬化機をさらに含む。別の実施形態では、連続供給装置は、カッピングプレス機、延伸機、またはトリミング機から複数の金属キャップを受け取るように動作可能なマンドレルをさらに含み、マンドレルは複数の金属キャップにぎざぎざ、切込み、打抜きのうちの少なくとも１つを形成するように動作可能なツールをさらに含む。さらに別の実施形態では、マンドレルは、複数の金属キャップに開封防止リングとねじ山を形成するように動作可能なツールを含むことができる。さらに別の実施形態では、カッピングプレス機と延伸機は、複数の金属キャップを所望の高さまでトリミングまたはピンチトリミングする１またはそれ以上のツールを含む。一実施形態では、カッピングプレス機はシート金属材料から複数の非円形半加工品を切断し、非円形半加工品を複数の金属キャップに形成するツールを含む。任意で、カッピングプレス機または延伸機は、非円形半加工品から形成される複数の金属キャップを所望の高さにピンチトリミングすることができる。カッピングプレス機と延伸機とは、キャップをトリミングまたはピンチトリミングするのに当業者にとって既知の任意のツールを使用することができる。
【００１６】
本発明の一態様によると、金属キャップは、ピンチトリミングされた後、金属キャップにぎざぎざ、切込み、打ち抜き、および／または開封防止リングを形成する前に、必要に応じて装飾し硬化することができる。さらに別の実施形態では、金属キャップはピンチトリミングせずに装飾することができる。本発明の別の態様によると、キャップは、顧客の注文を満たすのに必要とされるまで装飾せずに保管しておくことができる。顧客の注文を満たす必要がある場合、未装飾キャップが保管場所から取り出されて、キャップの外側上部、外側側壁、内側上部のうちの１またはそれ以上が必要に応じて装飾され硬化される。本発明のさらに別の実施形態では、キャップはぎざぎざ、切込み、打ち抜き、開封防止リング、ねじ山、またはライナーを設けずに形成することができる。任意で、ぎざぎざ、切込み、打ち抜き、開封防止リング、ねじ山、および／またはライナーは顧客の指定するようにキャップに形成することができる。さらに別の実施形態では、金属キャップはトリミングされずに形成することができる。さらに別の実施形態では、トリミングされていないカップは任意のトリミング機でトリミングすることができる。
【００１７】
本発明の実施形態の追加の特徴および利点は、特に添付図面と併せて以下の説明から容易に自明となるであろう。
本明細書での「リソグラフィ」またはその態様の言及は、必ずしも本発明を、ＲＯＰＰキャップを印刷または装飾する特定の方法または種類に限定するものと解釈すべきではない。当業者であれば、本発明はオフセット印刷、ドライオフセット印刷、グラビア印刷、凹版印刷、スクリーン印刷、タンポ印刷、インクジェット印刷などのその他の印刷工程と共に使用することができると認識するであろう。
【００１８】
本明細書では概して「開封防止巻締キャップ」、「ＲＯＰＰキャップ」、「キャップ（ｃｌｏｓｕｒｅ）」と称したが、本発明の工程は、ＲＯＰＰキャップ、王冠、ひねって開けるキャップなどの任意の様々なキャップを製造および装飾するために使用することができると理解すべきである。
【００１９】
本明細書で使用される「少なくとも１つ」、「１またはそれ以上」、「および／または」という句は、接続的および択一的の両方の作用を果たすオープンエンドの表現である。たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、およびＣの１またはそれ以上」、「Ａ、Ｂ、またはＣの１またはそれ以上」、「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」の表現はそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣ、またはＡ、Ｂ、およびＣを意味する。
【００２０】
特段明記しない限り、明細書および請求項で使用される量、寸法、状態などを表す数値はすべて、あらゆる場合に「約」という文言で修飾されると理解すべきである。
本明細書で使用される「ａ」または「ａｎ」実体は、１またはそれ以上のその実体を指す。よって、「ａ」（または「ａｎ」）、「１またはそれ以上」、「少なくとも１つ」などの用語は互換可能に使用することができる。
【００２１】
本明細書における「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」などの文言、およびそれらの変形の使用は、その後に挙げる項目、その等価物、および追加項目を包含することを意図する。したがって、「含む」、「備える」、または「有する」などの文言、およびそれらの変形は本明細書では互換可能に使用することができる。
【００２２】
本明細書で使用される「手段」という文言は、米国特許法第１１２条第６項に従い最も広く解釈されるものと理解すべきである。したがって、「手段」という文言を組み込む請求項は本明細書に記載されるすべての構造、材料、または動作、およびそれらの等価物をすべて対象とするものとする。さらに、構造、材料、または動作、およびそれらの等価物は、発明の概要、図面の簡単な説明、発明を実施するための形態、要約、請求項自体に記載されるそれらすべてを含むものとする。
【００２３】
発明の概要は、本発明の範囲全体を表すことを意図しておらず、そのように解釈すべきでもない。さらに、本明細書での「本発明」またはその態様の言及は、本発明の特定の実施形態を意味すると理解すべきであって、必ずしもすべての実施形態を特定の記載に限定するものと解釈すべきではない。本発明は、発明の概要、添付図面、発明を実施するための形態において様々なレベルの詳細度で記載されており、構成要素を含む、あるいは含まないことによって本発明の範囲は限定されない。本発明の追加の態様は、特に図面と併せて、発明を実施するための形態からより容易に自明となるであろう。
【００２４】
本願に組み込み、明細書の一部を成す添付図面は、上述の発明の概要と共に本発明の実施形態を例示するものであり、後述の発明を実施するための形態は、これらの実施形態の原理を説明するのに供する。場合によっては、本開示を理解するのに必要ではない、あるいは他の細部を理解しづらくする細部は省略した場合がある。当然ながら、本発明は本明細書に例示する特定の実施形態に必ずしも限定されないと理解すべきである。また、図面は必ずしも等縮尺ではないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】個々の金属シートを用いて開封防止巻締キャップを製造および装飾する従来技術の方法を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る開封防止巻締キャップを製造する新規な方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明の適用は以下の説明に記載される、あるいは図面に示される構成要素の構造および配置の詳細に限定されないと理解すべきである。本発明は他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施または実行することができる。また、本明細書で使用される表現や用語は説明を目的としており、限定とみなすべきではないと理解すべきである。
【００２７】
本明細書に記載するように、ＲＯＰＰキャップは通常、アルミニウムなどの従来の金属材料から成る。しかしながら、本発明の工程は、その他の金属または合金、プラスチック、ボール紙、紙、繊維強化材料などから成るＲＯＰＰキャップにも適用することができる。
【００２８】
図１は、従来技術によるＲＯＰＰキャップの製造および装飾方法を示す。要約すると、アルミニウムなどの未コーティング金属のロールまたはコイル２が提供される。コイル２は約１０００の個々の切断シート４に切断される。次いで、個々の切断シート４が、１またはそれ以上のコーティングの塗布に備えて積層される６。コーティングはシートプリンタ／コーティング機８によって切断シート４に塗布されて、ウィケット炉１０で硬化される。切断シート４は、最終装飾を形成するために５回以上のコーティング、たとえば内側ラッカー、内側接着剤ドット、外側ラッカー下塗り、外側リソグラフィ、外側ラッカー上塗りなどを必要とすることがある。切断シート４はプリンタ／コーティング機８を介して送られ、コーティング毎に硬化されなければならないため、各切断シート４は５回以上ウィケット炉１０を通過することになる。切断シート４の装飾、コーティング、および硬化中、すべての仕掛品は積層し６、保管しなければならない。最終装飾を生成するのに必要な１回のコーティングを塗布し硬化するだけでも最大１週間かかることがあるため、従来技術の方法では大量の仕掛品とそれに伴う多額の在庫費用が生じる。
【００２９】
装飾、コーティング、硬化が完了すると、個々のシート４はシート供給カッピングプレス機１２に供給されて、シート４から円形のディスクまたは半加工品を切り出し、円形半加工品をカップ１４に形成する。カッピングプレス機１２は切断シート４の全領域から円形半加工品を切り出せないために、各切断シート４は一定量のスクラップを生む。網スクラップ１６が円形切抜き１８間に残される。端部と縁部スクラップも、同じく円形半加工品を切り出すことのできない切断シート４の直線端部２０と縁部２２に残される。
【００３０】
カッピングプレス機１２がカップ１４を切断および形成した後、カップは所望の高さまでピンチトリミングされ、各カップ１４からリング２４を除去する。その後、トリミングされた部分はカップ１４から分離される。次いで、カップはマンドレルに搭載され、１またはそれ以上のぎざぎざ２６、切込み、打ち抜き２８がカップ１４に機械加工されてＲＯＰＰキャップ３２を形成する。ぎざぎざ、切込み、打ち抜きのＲＯＰＰキャップへの配置および構造は米国特許第７，１４７，１２３号に記載されており、引用により全文を本願に組み込む。キャップ３２から分離されるように構成されて、消費者に容器が開封されたことを示す開封防止リング３０もキャップ３２に形成することができる。最後に、圧縮可能なパッキングまたライナー３４がキャップ３２の内側上部に装着されて、ＲＯＰＰキャップ３２を容器の上部に封止するのを助ける。ＲＯＰＰキャップ用のライナーの形成方法およびライナーに使用される材料は米国特許出願公開第２０１０／００６５５２８号に開示されており、同出願は引用により全文を本願に組み込む。その後、装飾済ＲＯＰＰキャップ３２は、ネジ式容器を封止するのに使用されるまで保管される。ネジ式容器に飲み物を満たした後、装飾済ＲＯＰＰキャップが容器のねじ込み首部に配置される。キャッピング装置が、当業者にとって一般的に既知な方法により、ＲＯＰＰキャップの側壁内面を容器のねじ込み首部に押しつけることでＲＯＰＰキャップにねじ山を形成する。
【００３１】
次に、図２は、本発明に係るＲＯＰＰキャップの製造方法を示す。まず、アルミニウムなどのプレコート金属のロールまたはコイル３６が提供される。一実施形態では、コイル３６は内側コーティング、外側コーティング、および／または外側下地カラーのうちの１またはそれ以上を有することができる。プレコート金属を使用することで、ＲＯＰＰキャップの製造中にコイル３６の上面と下面を硬化する必要を排除することによって製造コストと製造時間が低減される。しかしながら、一実施形態では、未コーティングコイルを提供してもよく、金属の上側と下側を必要に応じて同時にコーティングして硬化してもよい。
【００３２】
コイル３６は、コイル３６を繰り出すように動作可能なレシーバに配置される。一実施形態では、レシーバはスピンドルである。レシーバはアンコイラと、コイル３６から連続シート３７を引くように動作可能な延伸パッドを備えたフィーダとを含むことができる。レシーバは連続シート３７をコイル供給カッピングプレス機３８に供給する。シート３７は、シート３７をカッピングプレス機３８のツールに対して所定位置に保持するカッピングプレス機３８の縁部ガイドに重ね合わせる、あるいは並べる。カッピングプレス機３８のツールは連続シート３７から半加工品またはディスクを切り出し、半加工品を所定の形状を有するカップ４０に形成する。カッピングプレス機３８のツールはスタンプ、ナイフ、パンチ、ダイ、延伸パッド、締め具、トリミング機、および／またはラムを含むことができる。一実施形態では、カッピングプレス機３８は、別個のアンコイラを使用せずに連続シート３７をコイル３６からカッピングプレス機３８へと引っ張るように動作することができる。
【００３３】
カップ４０は、カッピングプレス機３８のツールによって所望の高さに任意でピンチトリミングされる４１。ピンチトリミング４１は、当業者にとって既知な任意の方法およびツールによって実行することができる。カップは任意で、カッピングプレス機３８によってピンチトリミング４１した後にスカート部を含むことができる。一実施形態では、任意のトリミング機４４はカッピングプレス機３８または回収機からカップ４０を受け取るように動作可能である。任意のトリミング機４４はカップ４０を所望の高さにトリミングするように動作可能である。別の実施形態では、カッピングプレス機３８は、カップを１またはそれ以上の回数、最終深さまで延伸および再延伸するツールを含む。さらに別の実施形態では、カッピングプレス機３８は、連続シート３７から非円形半加工品を切断するように動作可能なツールを含む。その後、非円形半加工品は、カッピングプレス機３８または任意の専用トリミング機４４によってトリミングされずに、カッピングプレス機３８のツールによって所望の高さのカップに形成される。任意で、非円形半加工品から形成されたカップは、カッピングプレス機３８または任意のトリミング機４４のツールによってピンチトリミングすることができる４１。
【００３４】
回収機はカッピングプレス機３８からカップ４０を受け取る。いくつかの実施形態では、再延伸機または延伸機４２は任意でカッピングプレス機３８または回収機からカップを受け取ることができる。延伸機４２は、カップ４０を１またはそれ以上の回数、延伸および／または再延伸して、第２の所定の形状を有するカップを実現する。延伸機４２は、パンチ、圧力スリーブ、半加工品及び延伸用のダイ、延伸パッド、ナイフ、トリミング機、および／またはカップをダイに押し出すラムを含むことができる。任意で、カップ４０は延伸機４２のツールによって所望の高さまでピンチトリミングされる４１Ａ。一実施形態では、カップ４０は任意のトリミング機４４Ａによって所望の高さまでトリミングされ得る。トリミング後、カップは任意でスカート部を含むことができる。
【００３５】
金属の連続シート３７をカッピングプレス機３８に通過させることは、既存の工程における切断シート４の使用よりも効率的である。連続シート３７では、各シート３７は、カッピングプレス機３８が完全な半加工品を切断できない切断端を２個しか有していないため、既存の工程よりも各コイル３６からの端部スクラップ金属が少なくてすむ。また、コイル供給カッピングプレス機３８は、既存の工程のシート供給カッピングプレス機１２によって使用される切断シート４よりも広い幅にシート３７を加工することで、各列からより多くの半加工品を切り出すことができるためにスクラップがさらに低減される。このスクラップ量の低減により、コイル３６毎に約２２００００〜２４２０００個のカップが製造され、図１と併せて説明する従来技術の方法に比べてカップ４０が５％〜１０％増加する。スクラップは、シート３７から非円形半加工品を切断することによってさらに低減することができる。カッピングプレス機のツールは、複数の配向で非円形半加工品を切断するように位置合わせして、非円形半加工品によって形成される切抜き間に残される網スクラップの量を低減することができる。一実施形態では、カッピングプレス機３８はシート３７から円形および非円形半加工品を同時に切断してスクラップをさらに低減することができる。また、シート３７は装飾されていないため、中心に置かれていない、あるいは正しく位置合わせされていない装飾によるスクラップが生成されない。したがって、カップ４０をカッピングプレス機３８によって形成した後、印刷位置合わせについてカップ４０を検査する必要がない。
【００３６】
一実施形態では、未装飾カップは、顧客の注文を満たすのに必要とされるまで、カッピングプレス機３８、延伸機４２、またはトリミング機４４、４４Ａを離れた後は保管される。次いで、未装飾カップは、トリミングし、装飾し、硬化し、顧客の注文に応じてぎざぎざ、切込み、打ち抜きを形成することができる。
【００３７】
カップ４０は、オフセット印刷法を用いてデコレータ４８によって外側上部、外側側壁、または内面部分に任意で装飾することができる。ＵＶ硬化非光沢インク、あるいはその他の適切なインクまたはコーティングをデコレータ４８によってカップ４０に塗布してもよい。任意で、カップ４０は、デコレータ４８を複数回通過させて複数のコーティングを施すことができる。必要に応じて、カップ４０は装飾前に洗浄および乾燥させられる。
【００３８】
本発明によると、個々のカップ４０を装飾するデコレータ４８の調整が切断シート４を装飾するために使用されるプリンタ／コーティング機８の調整よりも容易であるため、装飾中に生成されるスクラップの量が低減される。デコレータ４８の調整は通常、上述した従来技術の方法においてシートプリンタ／コーティング機８を調整するのに必要な１またはそれ以上の切断金属シート４全体の代わりに数個のカップ４０ですむ。本発明によると、カップ４０の円形外側上部面に「上」または「下」の配向がないために、装飾中にデコレータ４８内でカップ４０を方向付ける必要がなく、生成されるスクラップ量がさらに低減される。
【００３９】
必要に応じて、カップ４０を装飾するのに使用されるコーティングは、熱硬化（たとえば、約３５０°Ｆ（１７６．７℃）超の温度下の焼付釜）または紫外光硬化などの当業者にとって既知な方法を用いて硬化することができる５０。装飾済カップ４０は当業者によって認識される任意の適切な方法を用いて硬化することができると理解される。
【００４０】
任意で、カップ４０は、カップ４０に１またはそれ以上のぎざぎざ２６、切込み、複数の打ち抜き２８を形成してＲＯＰＰキャップ５６を製造するように動作可能なツールを含むマンドレル５２に搭載される。任意で、打ち抜き、部分的切抜き、および／またはブリッジを含む開封防止バンドまたはリング３０を、マンドレル５２のツールによってＲＯＰＰキャップ５６に形成することができる。開封防止リング３０はＲＯＰＰキャップ５６から分離され、ＲＯＰＰキャップ５６が取り外されたときに容器の首に下部５４を残すことによって、容器が既に開封されており容器内の液体を容器から注ぐことができることを表すように構成される。マンドレル５２は、ぎざぎざ、切込み、打ち抜き、開封防止リングを形成するように動作可能なナイフ、パンチ、その他のツールを含む。任意の一実施形態では、王冠の製造中、カップ４０はぎざぎざ、切込み、打ち抜き、または開封防止特徴を受け入れることができない。
【００４１】
任意で、ライナーアプリケータ５８はキャップ５６の内側上部にライナー６０を装着して、容器の開口の上部とＲＯＰＰキャップ５６との間の封止を助ける。ライナー６０を装着する際、キャップ５６は加熱することができ、押出プラスチックパッキングがキャップ５６の内側に配置される。ライナーアプリケータ５８はプラスチックパッキングを圧縮し、押出ライナー（ｐｒｏｆｉｌｅｄ  ｌｉｎｅｒ）６０を形成する水冷形成ツールを含むことができる。一実施形態では、平坦に切断されたライナー材料のディスクをアプリケータ５８によって装着して、当業者によって既知な方法でライナー６０を形成することができる。
【００４２】
ＲＯＰＰキャップ５６は、ぎざぎざ、切込み、打ち抜きの形成後、または任意のライナー６０の装着後、デコレータ４８Ａによって装飾することができる。デコレータ４８Ａはオフセット印刷法を用いて、ＲＯＰＰキャップ５６の外側上部、外側側壁、または内面部分に紫外光硬化非光沢インクを塗布することができる。ＲＯＰＰキャップ５６は任意で、必要に応じて複数回デコレータ４８Ａに送られて仕上げ装飾を形成することができる。任意のライナー６０が装着されていない場合、ＲＯＰＰキャップ５６を装飾するのに使用されるコーティングは熱または紫外光工程を用いて硬化することができる５０Ａ。キャップの装飾前にライナー６０がＲＯＰＰキャップ５６に装着されている場合、コーティングは紫外光工程を用いて硬化することができる５０Ａ。
【００４３】
任意の一実施形態では、カップ４０はぎざぎざ、切込み、打ち抜きをカップに形成する前にデコレータ４８によって装飾することができ、ライナー６０の装着後、必要に応じてデコレータ４８ＡによってＲＯＰＰキャップ５６に第２の装飾を施し、硬化することができる５０Ａ。別の実施形態では、デコレータ４８Ａはマンドレルと型押ツールをさらに備える。型押ツールは、ＲＯＰＰキャップ５６の外側上部および外側側壁のうちの１またはそれ以上に隆起または型押輪郭または表示を形成するように予め定められた形状の接触面を有するローラを備える。デコレータ４８Ａは、研磨ツール、研磨機、または研削機などのツールをさらに備えて、ＲＯＰＰキャップ５６の型押輪郭の所定の外面部分からコーティングを選択的に除去して、外側上部および／または外側側壁部分に露出金属型押装飾を有するＲＯＰＰキャップ５６を製造することができる。任意で、露出金属型押装飾はデコレータ４８Ａによってコーティングで装飾することができる。一実施形態では、コーティングをＲＯＰＰキャップ５６の外側上部および／または外側側壁部分に塗布する前に、デコレータ４８Ａの型押ツールは外側上部および／または外側側壁の１またはそれ以上に型押輪郭または表示を形成する。
【００４４】
本発明の一実施形態によると、ＲＯＰＰキャップ５６は任意で、顧客の注文を満たすのに必要とされるまで装飾なしで製造し保管することができる。その後、未装飾ＲＯＰＰキャップは保管所から取り出され、ＲＯＰＰキャップの外側上部、外側側壁、または内面のうちの１またはそれ以上を必要に応じて装飾および硬化させることができる。別の実施形態では、キャップはぎざぎざ、切込み、または打ち抜きなしに製造することができる。その後、顧客の仕様に従い要求されるように１つまたはそれ以上のぎざぎざ、切込み、および／または打ち抜きをキャップに形成することができる。任意で、キャップが容器のねじ込み首に相互連結されるとき、ぎざぎざ、切込み、および／または打抜きをキャップに形成することができる。さらに別の実施形態では、ねじ山をキャップに形成することができる。さらに別の実施形態では、キャップが当業者にとって既知な方法で容器のねじ込み首に相互連結されるとき、ねじ山をキャッピング装置によってキャップに形成することができる。
【００４５】
本発明の方法は、従来技術のＲＯＰＰキャップの製造および装飾方法と比べて多くの利点を備える。概して、金属供給業者が金属コイルに払うコストは、シートに切断された同じ量の金属に比べて低い。また、本発明で使用される幅広の金属コイルのコストも、従来技術の方法で必要とされる同じ量の幅狭のシートよりも低い。個々のカップのリソグラフィの調整はより簡単であるため、廃棄量が少なくてすみ、従来技術の方法で使用される切断シート用のシートプリンタ／コーティング機の設定よりも迅速に実行できる。したがって、従来技術の方法に比べて、個々のカップのラベル、装飾、またはその他の表示の設定および調整にかかる費用が少ない。本発明の方法を用いるとスクラップが低減されるため、顧客の注文を確実に満たすために製造される余分な製品量が低減される。本発明の方法によると製造時間も低減されて、仕掛品の在庫コストが節減される。短い製造時間は短い製造リードタイムにつながる。未装飾キャップは代用可能であり、どんな顧客の注文を満たすのにも使用することができるため、製造リードタイムがさらに短縮される。新たな注文または優先的な顧客からの注文は、保管場所から取り出される製造前の未装飾キャップ、または現在製造中の未装飾キャップに最終装飾を施すことによって迅速に応じることができる。
【００４６】
本発明の説明を例示および説明のために記載したが、包括的である、あるいは発明を開示される形状に限定することを目的としていない。多くの変更および変形が当業者にとって自明であろう。記載され図示される実施形態は、発明の原理と実際的適用を最適に説明し、当業者が発明を理解できるように選択し記載したものである。
【００４７】
本発明の各種実施形態を詳細に説明したが、当業者であればそれらの実施形態の変更および変形を思いつくことは自明である。さらに、本明細書での「本発明」またはその態様の言及は、本発明の特定の実施形態を意味すると理解すべきであって、必ずしもすべての実施形態が特定の記載に限定されるものと解釈すべきではない。このような変更および変形は、以下の請求項に記載される本発明の範囲と精神に属すると明確に理解すべきである。
【００４８】
図面に示す各種構成要素とその符号のリストを以下に紹介する。
【符号の説明】
【００４９】
２…金属コイル、４…切断シート、６…積層シート、８…シートプリンタ／コーティング機、１０…ウィケット炉、１２…シートカッピングプレス機、１４…カップ、１６…網スクラップ、１８…切抜き、２０…シート端部、２２…シート縁部、２４…トリムリング、２６…ぎざぎざ、２８…打ち抜き、３０…開封防止リング、３２…ＲＯＰＰキャップ、３４…ライナー、３６…プレコート金属コイル、３７…連続シート、３８…コイル供給カッピングプレス機、４０…カップ、４１…ピンチトリミング、４２…延伸機、４４…トリミング機、４８…デコレータ、５０…硬化、５２…マンドレル、５４…下部、５６…ＲＯＰＰキャップ、５８…ライナーアプリケータ、６０…ライナー。
【図１】
2016530100.tif 000003
【図２】
2016530100.tif 000004
【国際調査報告】
2016530100.tif 000005