特許 6208532 キャップ及びキャップの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6208532

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】キャップ及びキャップの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 41/04 20060101AFI20170925BHJP

   B65D 51/24 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   B65D41/04 500

   B65D51/24 200

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-219187(P2013-219187)

(22)【出願日】2013年10月22日

(65)【公開番号】特開2015-81116(P2015-81116A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年8月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】305060154

【氏名又は名称】ユニバーサル製缶株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(72)【発明者】

【氏名】山本 栄治

(72)【発明者】

【氏名】永澤 加奈子

【審査官】 宮崎 基樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０４４７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１０４４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０３４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４４７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０９６３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４８５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５５０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４７６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｄ ３５／４４−３５／５４

Ｂ６５Ｄ ３９／００−５５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

天面部と、該天面部の周縁から略垂下させてなる円筒部とを備えるキャップ本体に、前記円筒部の天面部近傍に周方向に間隔をあけて交互に配置される複数の凸部及び凹部からなるナール部が形成された金属製のキャップであって、前記凹部の少なくとも１つに、前記円筒部の内面に刻印されたマークが設けられ、
前記マークは、前記キャップ本体を前記円筒部の周方向に沿って回転させて前記凸部と前記凹部とが交互に加工される回転成形時に形成される成形始まりの成形始端部と成形終わりの成形終端部とが重なるように加工されたオーバーラップ部を避けた位置に形成されていることを特徴とするキャップ。

【請求項2】

天面部と該天面部の周縁から略垂下させてなる円筒部とを備えるキャップ本体に、前記円筒部の天面部近傍に周方向に間隔をあけて交互に配置される複数の凸部及び凹部からなるナール部が形成された金属製のキャップを製造する方法であって、
前記円筒部を成形する円筒部成形用の金型にマークの加工部を設けておき、
前記キャップ本体を前記円筒部の周方向に沿って回転させて前記凸部と前記凹部とを交互に加工する回転成形時に、前記凹部の成形と同時に前記マークを刻印することを特徴とするキャップの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キャップが螺着されるねじを有する飲料用等の容器を密封するキャップ及びキャップの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スチールやアルミニウム合金等からなる容器に装着されるキャップとして、金属製のキャップが用いられている。また、キャップには、不具合が生じた場合に不具合の原因を取り除く必要があることから、そのキャップを成形した金型を特定するため、予め識別マークを付すことが行われる。

【0003】

例えば、特許文献１には、キャップの天板周縁に連接して設けられるナールの一部に識別マークを設けることが提案されている。また、識別マークは、ナール部の一部にナール凸条の切欠位置及び切欠の数量ならびにこれらの組合せを変更して形成されており、これによってさまざまな情報量が得られることが記載されている。
このように、予めキャップに識別マークを付しておくことで、キャップに不具合が生じた際に、付された識別マークの情報によって、不具合の生じたキャップがどの装置（金型）によって作られたものかを直ちに判明させることができる。したがって、不具合が判明した装置の点検、修理等を直ちに行うことができ、性能が維持されたキャップを安定して製造することが可能となる。

【0004】

また、金属製のキャップではないが、特許文献２には、合成樹脂製キャップに識別マーク（キャッピングマーク）を付したものが開示されている。この特許文献２では、内容物の充填工場において容器に内容物が充填され、キャップを容器口部に装着する際に、識別マークがキャッピング機により付与されることとされており、内容物の詰め替え等の不正品や悪戯品を真正品と識別するために用いられることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２‐１０４４７９号公報

【特許文献2】実開平６‐８０６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び特許文献２のように、キャップに識別マークを付すことにより、そのキャップに付された識別マークの違いによって各キャップを識別することが可能となる。
ところが、特許文献１に記載されるキャップにおいては、ナール凸条の切欠位置を変更する等しても、その変更部分と他の部分との違いはごく僅かであることから、円筒部の全周に形成されたナール凸条の中から変更部分を見つけることは容易ではない。また、複数の成形装置により成形される複数のキャップを識別するために、複数の凸部の位置を変更する必要があり、その結果、キャップ外観のデザイン性を損なうおそれがある。また、ナール部は、開栓時にキャップを握り易くするために設けられるものであるが、複数の凸部の位置を変更することによって、キャップを握った際に感じるグリップ感を損なうおそれもある。
さらに、特許文献２に記載される方法は、合成樹脂製のキャップに適用可能な方法であるので、金属製キャップに適用することは難しい。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、金属製のキャップの開栓時のグリップ感及びキャップ外観のデザイン性を損なうことなく、成形装置ごとの識別を行うことが可能なキャップ及びキャップの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、天面部と、該天面部の周縁から略垂下させてなる円筒部とを備えるキャップ本体に、前記円筒部の天面部近傍に周方向に間隔をあけて交互に配置される複数の凸部及び凹部からなるナール部が形成された金属製のキャップであって、前記凹部の少なくとも１つに、前記円筒部の内面に刻印されたマークが設けられ、前記マークは、前記キャップ本体を前記円筒部の周方向に沿って回転させて前記凸部と前記凹部とが交互に加工される回転成形時に形成される成形始まりの成形始端部と成形終わりの成形終端部とが重なるように加工されたオーバーラップ部を避けた位置に形成されていることを特徴とする。

【0009】

キャップ本体の円筒部に複数の凸部及び凹部からなるナール部を設けることにより、キャップをしっかりと握り易くして開栓時のグリップ性を高めることが行われる。この場合、ナール部を形成する凹部は、開栓時において凸部への手のかかりが確保される程度に凹んだ形状とされていれば十分にグリップ性を発揮させることができ、その形態に正確性は要求されない。
この点、本発明のキャップにおいては、ナール部の凹部にマークを付与することとしているので、凸部の形態を損なうことなく、キャップの成形装置ごとの識別マークを設けることができる。また、前述したように、円筒部の内面にマークを付与することとしているので、キャップ外観のデザイン性を損なうことなく、識別マークを形成することができる。
なお、凹部のマークは、円筒部成形用の金型に加工部を設けておくことにより、円筒部の回転成形時に凹部の成形と同時に刻印することが可能である。このため、マークを付与するための作業工程を別途必要とせず、容易に設けることができる。

【0010】

回転成形時に形成されるオーバーラップ部（二重加工部）においては、凹部の形状が重ねて加工されることから、他の部分に形成される凹部と比較して形状が崩れやすくなるが、識別マークを構成するマークはオーバーラップ部を避けた位置に設けることとしているので、明確に認識することができる。
また、本発明のキャップの製造方法は、天面部と該天面部の周縁から略垂下させてなる円筒部とを備えるキャップ本体に、前記円筒部の天面部近傍に周方向に間隔をあけて交互に配置される複数の凸部及び凹部からなるナール部が形成された金属製のキャップを製造する方法であって、前記円筒部を成形する円筒部成形用の金型にマークの加工部を設けておき、前記キャップ本体を前記円筒部の周方向に沿って回転させて前記凸部と前記凹部とを交互に加工する回転成形時に、前記凹部の成形と同時に前記マークを刻印する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、金属製のキャップ開栓時のグリップ感及びキャップ外観のデザイン性を損なうことなく、成形装置ごとの識別を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る実施形態のキャップを示す部分断面図である。

【図2】図１に示すキャップの要部断面図である。

【図3】キャップの円筒部の加工を行うナーラーを説明する図である。

【図4】図３に示すナーラーの部分拡大図である。

【図5】図３に示すナーラーの部分拡大図であり、凸部成形を説明する図である。

【図6】図５に示すＢ‐Ｂ線に沿う要部断面図である。

【図7】図３に示すナーラーの部分拡大図であり、凹部成形を説明する図である。

【図8】図７に示すＣ‐Ｃ線に沿う要部断面図であり、（ａ）がフック部以外の凹部成形時、（ｂ）がフック部を有する凹部の成形時を示す。

【図9】マーク刻印時の凹部成形を説明するナーラーの部分拡大図である。

【図10】図９に示すＤ‐Ｄ線に沿う要部断面図である。

【図11】キャップが取り付けられたボトル缶を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係るキャップ及びキャップの製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のキャップ１は、図１１に示すように、例えば３８ｍｍ口径のアルミニウム又はアルミニウム合金製（金属製）のボトル缶２の口金部２１に装着されて密栓するピルファープルーフキャップ（ＰＰキャップとも称す。）となるものである。

【0014】

このキャップ１は、アルミニウム又はアルミニウム合金の板材をカップ状に成形したもので、図１及び図２に示すように、天面部４１と、その天面部４１の周縁から略垂下されてなる円筒部４２とを備えるキャップ本体４と、そのキャップ本体４の内面に設けたライナ５とを有する。

【0015】

キャップ本体４の円筒部４２には、図１に示すように、天面部４１近傍に、周方向に間隔を空けて交互に配置される複数の凸部１１及び凹部１２からなるナール部１３や、円筒部４２の下端部に周方向に断続的に形成されたスリット４３、アッパーグルーブ部４４、パネル部４５等の形状が、回転成形（ロールフォーミング）により形成されている。
回転成形では、図３に示すようなナーラー６を用いて、固定側のアウターツール６１の外周面に沿って、キャップ本体４を装着した可動側のインナースピンドル６２を転がしながら移動させ、アウターツール６１とインナースピンドル６２との間にキャップ本体４の円筒部４２を挟み込むことによって成形を行う。

【0016】

また、キャップ本体４の円筒部４２は、図１に示すように、その下端部に周方向に断続的に形成されたスリット４３を介して筒上部４６と筒下部４７の上下に分割された構成とされ、隣接するスリット４３間に形成される複数のブリッジ４３ａによって、筒上部４６と筒下部４７とを連結した形状とされる。
そして、凸部１１及び凹部１２によって、円筒部４２（筒上部４６）の外周面に凹凸表面のナール部１３が形成されており、開栓時にキャップ１を保持する指との間に摩擦抵抗を増大させることができる。このナール部１３の凸部１１は、図１及び図２に示すように、凹部１２と交互に設けられることにより半径方向外方に突出して設けられており、この凸部１１が開栓時に手に食い込むことによってキャップ１をしっかりと握ることができる。したがって、使用者に高いグリップ感を与えることができ、使用者が手を滑らせることなくキャップ１を把持することが可能となり、使用者は、容易に開栓することが可能となる。

【0017】

また、凸部１１と交互に設けられる凹部１２の一部には、凹部１２を周方向に切断してなる開口部１４を有するフック部１５が適宜形成されており、これらフック部１５に係止されることによりライナ５がキャップ本体４の内面に設けられる。

【0018】

また、キャップ１においては、キャップ１が成形される設備を区別するための識別マークが、凹部１２の円筒部４２の内面に設けられる。この識別マークは、複数設けられる凹部１２の少なくとも１つにおいて、図２に示すように、円筒部４２の内面に、文字、記号、図形又は符号等のマーク１２ａを刻印することによって設けられる。なお、マーク１２ａは、フック部１５を有しない凹部１２に設けられる。この識別マークの詳細については、後述する。

【0019】

凹部１２に設けられるフック部１５は、円筒部４２の周方向に沿って形成した切り込みの下方部分を半径方向内方に押し込むことによって形成されており、半径方向内方に山形（Ｖ字状）に突出形成されている。そして、切り込みが開くことにより、開口部１４が形成されている。

【0020】

このフック部１５の上端面は、図１に示すように、少なくともライナ５の厚さ分だけ天面部４１の内面から離れた位置に形成されている。そして、ライナ５は、フック部１５の上端面と天面部４１の内面との間に配置されることにより、キャップ本体４に取り付けられる。
なお、開口部１４は、キャップ１がブリッジ４３ａを破断しつつ回転操作された際、ボトル缶２の内部のガスを外部に放出するためのベントホールとして機能する。また、ライナ５の厚みやライナ５を構成する摺動層５１の外径、密封層５２の外径等は、キャップ本体４の寸法に応じて決定される。

【0021】

そして、ライナ５は、ボトル缶２のキャップ１による閉止時に口金部２１に当接し、ボトル缶２の内部を密封し得るように形成されており、キャップ本体４の天面部４１の内面側に配置されている。
なお、ライナ５を構成する摺動層５１は、ポリプロピレン等により円盤状に形成されている。また、密封層５２は、摺動層５１よりも軟質のエラストマー樹脂等により形成され、シール機能を有するものである。

【0022】

次に、本実施形態のキャップ１に形成される識別マークの詳細について説明する。
キャップ１には、ナール部１３の凹部１２に、各キャップの設備を特定する識別マーク（マーク１２ａ）が設けられる。
具体的には、例えば図２に示すように、円筒部４２の周方向に沿って複数設けられる凹部１２のうち、少なくとも１つの凹部１２において、その円筒部４２の内面に、文字、記号、図形又は符号等のマーク１２ａを刻印することにより、キャップ１に識別マークを付与することとしている。なお、図２に示すキャップ１においては、「＋（プラス）」の符号が刻印されており、この符号により設備を特定することができる。

【0023】

また、ナール部１３を構成する各凹部１２は、開栓時において凸部１１への手のかかりが確保される程度に凹んだ形状とされていれば十分にグリップ性を発揮させることができることから、その形態に正確性は要求されない。
この点、キャップ１では、ナール部１３の凹部１２にマーク１２ａを付与することとしているので、識別マークの付与（凹部１２へのマーク１２ａの刻印）によっては凸部１１の形態を損なうことなく、凸部１１を形成することができる。したがって、ナール部１３により、開栓時のグリップ性を良好に維持することができる。
さらに、円筒部４２の内面にマーク１２ａを刻印しているので、キャップ外観のデザイン性を損なうことなく、キャップ１に識別マークを付与することができる。

【0024】

また、マーク１２ａを有する凹部１２や凸部１１等の円筒部４２に形成される形状は、上述したように回転成形によって形成される。
例えば、図３及び図４に示すナーラー６では、キャップ本体４を装着したインナースピンドル６２を、アウターツール６１に押し付けながら時計回りに回転させることによって、キャップ本体４がインナースピンドル６２とともに回転させられ、円筒部４２がアウターツール６１とインナースピンドル６２との間に挟まれて成形される。この際、円筒部４２の全周を、隙間を残すことなく加工するために、成形始まりの成形始端部と成形終わりの成形終端部とが重なるように加工され、キャップ本体４の円筒部４２の一部には、二重に加工されたオーバーラップ部（二重加工部）が形成される。

【0025】

また、図３から図１０に示すインナースピンドル６２に付された符号６３は、凸部１１を成形する凸部成形部であり、アウターツール６１に付された符号６５は、凹部１２を成形する凹部成形部、符号６６はアッパーグルーブ部４４を成形するグルーブ成形部である。そして、図５及び図６に示すように、インナースピンドル６２の凸部成形部６３が、アウターツール６１に対向する位置にあるときに、凸部成形部６３はアウターツール６１の逃げ部６７に押し込まれた状態とされる。またその際に、円筒部４２の凸部成形部６３によって押し込まれた部分の両側が、図５に示すように、逃げ部６７の両側の凹部成形部６５によって押さえられることにより、半径方向外方に突出する凸部１１が成形される。

【0026】

一方、図７及び図８（ａ）に示すように、インナースピンドル６２の逃げ部６４が、アウターツール６１に対向する位置にあるときに、インナースピンドル６２の逃げ部６４とアウターツール６１の凹部成形部６５が対向する。そして、凹部成形部６５が、インナースピンドル６２の逃げ部６４に押し込まれた状態とされる。この際、円筒部４２の凹部成形部６５によって押し込まれた部分の両側が、図７に示すように、逃げ部６４の両側の凸部成形部６３によって押さえられることにより、半径方向内方に突出する凹部１２が成形される。

【0027】

また、インナースピンドル６２には、図９及び図１０に示すように、逃げ部６４とは異なり、凹部１２の成形時に円筒部４２の内面を受ける受け部６９が少なくとも１箇所設けられている。受け部６９には、円筒部４２との当接面に、マーク１２ａの刻印用の加工部６９ａが形成されており、凹部成形部６５によって押し込まれた部分の円筒部４２が、凹部成形部６５と受け部６９とによって押圧されることにより、凹部１２の成形と同時にマーク１２ａの刻印がなされる。

【0028】

なお、アウターツール６１には、凹部成形部６５とは別に、図８（ｂ）に示すように、フック部１５を有する凹部１２を成形するフック部成形部６８が設けられている。そして、インナースピンドル６２の逃げ部６４と、アウターツール６１のフック部成形部６８が対向する位置において、円筒部４２がフック部成形部６８によって半径方向内方に押し込まれることにより、フック部１５が成形される。

【0029】

なお、円筒部４２の加工では、図４に示すように、各凸部成形部６３に付された符号〈１〉〜〈２６〉の数字の小さい順にインナースピンドル６２の各凸部成形部６３がアウターツール６１に対向するように回転移動して、各凸部１１の形状を成形するとともに凹部１２を成形し、円筒部４２の周方向に沿って凸部１１と凹部１２との成形を交互に行う。そして、符号〈２６〉の凸部成形部６３がアウターツール６１に対向する位置までインナースピンドル６２が回転することにより、加工済みの円筒部４２が、符号〈１〉〜〈７〉及び符号〈２０〉〜〈２６〉で示す凸部成形部６３によって２回加工される。これにより、円筒部４２の全周が隙間を残すことなく加工され、この符号〈１〉〜〈７〉と符号〈２０〉〜〈２６〉とで示す領域Ａに、オーバーラップ部が形成される。

【0030】

この際、凹部１２に設けられるマーク１２ａは、このオーバーラップ部（領域Ａ）を避けた位置に配置することが望ましい。
回転成形時に形成されるオーバーラップ部（二重加工部）においては、凹部１２の形状が重ねて加工されることから、他の部分に形成される凹部１２と比較して形状が崩れやすくなる。このため、識別マークを構成するマーク１２ａを、オーバーラップ部を避けた位置に設けておくことで、マークの視認性を向上させることができる。

【0031】

なお、このように形成される上記のキャップ１をボトル缶２の口金部２１に被せた状態でキャッピング加工を施すことにより、図１１に示すように、キャップ１が口金部２１に巻締められた状態で被着され、キャップ付ボトル缶３が製造される。
キャップ１のキャッピング加工は、プレッシャーブロック、ネジローラー、スカートローラー等からなるキャッピング装置を用いて行われる。すなわち、口金部２１に被せたキャップ本体４の天面部４１を、プレッシャーブロック（図示略）でボトル缶２の底部の方向に押圧し、この状態でプレッシャーブロックによる絞り加工を行うことでキャップ１の肩部に段差部５８を形成する。

【0032】

さらに、この状態でネジローラー（図示略）によりキャップ側ねじ部５６を形成し、スカートローラー（図示略）で口金部２１の膨出部２２にピルファープルーフ部５７を巻きつけることで、キャッピング加工が行われる。この場合、キャップ１（キャップ本体４）が被着されるボトル缶２の口金部２１には、ボトル側ねじ部２３及び膨出部２２が形成されており、ここに被せられたキャップ１は、ボトル側ねじ部２３、膨出部２２等の形状に沿うようにキャップ側ねじ部５６及びピルファープルーフ部５７が塑性変形される。これによって、キャップ１がボトル缶２の口金部２１に装着され、ボトル缶２が密封状態とされて、キャップ付ボトル缶３が製造される。この際、キャップ本体４の天面部４１の内側には、上述したようにライナ５が配置されており、そのライナ５によってボトル缶２の開口部がシールされる。

【0033】

このように構成されたキャップ付ボトル缶３において、キャップ１を開栓させるために回転させると、キャップ本体４のナール部１３の凸部１１が手に食い込むことによってキャップ１をしっかりと握ることができ、使用者に高いグリップ感を与えることができる。
また、キャップ１は、凹部１２に識別マークを構成するマーク１２ａを付与することとしているので、凸部１２の形態を損なうことなく、キャップ１の成形装置ごとの識別マークを設けることができる。さらに、前述したように、円筒部４２の内面にマーク１２ａを付与することとしているので、キャップ外観のデザイン性を損なうことなく、識別マークを形成することができる。
したがって、キャップ開栓時のグリップ感及びキャップ外観のデザイン性を損なうことなく、キャップ１の成形装置ごとの識別を行うことが可能となる。
なお、凹部１２のマーク１２ａは、上述したように、円筒部成形用の金型に加工部６９ａを設けておくことにより、円筒部４２の回転成形時に凹部１２の成形と同時に刻印することが可能である。このため、マーク１２ａを付与するための作業工程を別途必要とせず、容易に設けることができる。

【0034】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、識別マークとして刻印するマーク１２ａを、「＋」の符号により形成したが、これに限定されるものではなく、種々の形状のマークを採用することが可能である。文字、記号、図形又は符号等の形状の異なる複数のマークを用意することで、複数種類の設備を判別することが可能となる。
また、上記実施形態では、マーク１２ａを、オーバーラップ部を避けた位置に設けることとしたが、オーバーラップ部に設ける構成としてもよい。オーバーラップ部は、凹部の形状が重ねて加工されることから、他の凹部と比較して形状が崩れやすくなるが、その場合でも刻印を確認することは可能であり、識別マークとして有効である。
さらに、上記実施形態においては、キャップ付ボトル缶及びボトル缶に装着されるキャップについて説明を行ったが、本発明でいうキャップ付容器の容器は、ボトル缶に限定されるものではなく、ボトル缶の他、ガラスビンやＰＥＴボトル等の容器も含まれる。

【符号の説明】

【0035】

１ キャップ
２ ボトル缶
３ キャップ付ボトル缶
４ キャップ本体
５ ライナ
６ ナーラー
１１ 凸部
１２ 凹部
１２ａ マーク
１３ ナール部
１４ 開口部
１５ フック部
２１ 口金部
２２ 膨出部
２３ ボトル側ねじ部
４１ 天面部
４２ 円筒部
４３ スリット
４３ａ ブリッジ
４４ アッパーグルーブ部
４５ パネル部
４６ 筒上部
４７ 筒下部
５１ 摺動層
５２ 密封層
５６ キャップ側ねじ部
５７ ピルファープルーフ部
５８ 段差部
６１ アウターツール
６２ インナースピンドル
６３ 凸部成形部
６４ 逃げ部
６５ 凹部成形部
６６ グルーブ成形部
６７ 逃げ部
６８ フック部成形部
６９ 受け部
６９ａ 加工部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】