通常、容器の金属製キャップは、天板部とその外周から垂下するスカート部(あるいは円筒部)とにより構成されている。そして、容器の口部にキャップ粗形材が被せられ、その後にキャップ粗形材のスカート部がその外側からネジ成形ロールにより押圧され、容器口部の雄ネジ部と適合した雌ネジ部を有するキャップが形成される。容器の口部に被せたキャップ粗形材の天板部の成形及びネジ成形ならびに裾締め成形を行う加工をロールオンキャッピングと称しており、そのキャッピング装置の一例が、特許文献1や特許文献2に記載されている。これらの特許文献に記載されたキャッピング装置は、容器の口部に被せたキャップ粗形材のスカート部外面にネジ部を成形しつつ、そのスカート裾部を内側に絞り込んでキャッピングを行うように構成されている。すなわち、キャップの外側からネジ成形ロールを押圧させて、キャップに雌ネジ部の成形を行い、一方、裾締めロールを容器口部の環状凸部の下側に押圧させて、裾締めを行う。
このようなネジ成形ロール及び裾締めロールの移動は、円錐カム(コーンカムとも言う)を昇降させ、制御された半径方向の力を作用させるネジ成形ロール開閉機構及び裾締めロール開閉機構により行われる。そして、ネジ成形ロールが容器の口部に予め設けられている雄ネジ部に沿うようにキャップ粗形材の外面を転動することにより、所定の雌ネジ部がキャップ粗形材に成形される。一方、裾締めロールは、容器の口部に予め形成されている環状凸部の下面に沿うように回り、その結果、キャップ粗形材に所定の裾締め部が絞り成形される。
従来から知られている前述した構造の成形ヘッドは、キャップ粗形材のネジ成形を行う2個もしくは2個以上のネジ成形ロールと、キャップ粗形材のスカート裾部を内側に絞り込んで裾締め成形を行う2個もしくは2個以上の裾締めロールとを備えている。そして、これらのロールの半径方向への移動を、前述の通り、円錐カムの昇降により行うように構成されている。
この種の装置で対象とするキャップ粗形材は、アルミ合金製やスチール製の薄板を素材とする加工性の良好なものが用いられる。そのため、ネジ成形ロール及び裾締めロールをキャップ粗形材に押圧する押圧力は、捩りバネなどの弾性部材によって発生させている。それに伴って、ネジ成形ロール開閉機構及び裾締めロール開閉機構は、ネジ成形ロール及び裾締めロールをキャップ粗形材の外周面まで案内し、また後退させるように構成されている。より具体的には、ネジ成形ロール開閉機構及び裾締めロール開閉機構は、コーンカムの軸線方向の移動によって、ネジ成形ロール及び裾締めロールを中心側へ移動させ、ネジ成形ロール及び裾締めロールがキャップ粗形材に同時に当接した後には、それぞれの捩りバネの弾性力により各ロールがキャップ粗形材外面を押圧してネジ成形と裾締め成形とが同時に行われる構成となっている。
一方、このような金属薄板製のボトル型缶として、ペットボトルと類似した形状の小径のロ部と肩部と大径の胴部とを一体成形した容器本体における前記口部に、キャップをネジ成形して固着させるとともに、口部とは反対側の胴部の下端開口部を、別体の底蓋の巻締め固着により密閉するように構成したボトル型缶が、本出願人により既に商品化されている。
しかしながら、上記のようなボトル型缶に内容物を充填して密封する場合、通常の容器(広い開口部を有する2ピース缶や3ピース缶等)の場合と比べて、大径(内径が45mm以上)の胴部の広い開口部からでなく小径の口部(口部内径が35mm以下)から内容物を充填するため、充填ノズルのノズル径が小さくなり、充填速度が遅くなって充填効率が低下する不都合がある。そのため、製造ラインでの生産効率が落ちることになり、また、通常の広い開口部を有する容器の充填・密封に使用している設備をそのまま共用することができない。そこで、容器口部にキャップがネジ巻きされた容器を、ネジ巻きされたキャップ側が下となり胴部の開口部が上となるように倒立した状態で連続して搬送し、その倒立状態の各容器に対して、上方から胴部の開口部を通して内容物を充填した後、既存設備の缶蓋巻締機により胴部の開口部に底蓋を巻締め固着させる方法が、既に特許文献3によって提案されている。
この特許文載3の記載の充填・密封方法によれば、製造ラインにおいて、適当な高さの保持具を使用することで、通常の容器の充填・密封に使用している設備を調整して共用することができ、その結果、小径の容器口部側からではなく大径の胴部の広い開口部側から充填することができ、充填・密封を高速で行うことができる。
特開平1−99967号公報
特開昭47−41979号公報
特開2002−128193号公報
通常、ボトル型缶等のような開封後に再密封可能なリシール機構を備えた容器としては、胴部と底部とが一体壁として形成された容器や、胴部の開口部に予め底蓋が二重巻締された容器が知られているが、特許文献3に記載された発明では、これらのように底部を有する容器を用いるのではなく、胴部の開口部が開口された容器を用いて、その容器を着脱自在に嵌入させる保持具に、キャップ巻締側を下に、胴部の開口部が上となるような倒立状態で嵌入させ、上方から胴部の開口部を通して容器内に内容物を充填し、その後、胴部の開口部に底蓋を既存の缶蓋巻締機で巻締固着して密封するようにしている。なお、容器口部の直径が胴部に近い直径の場合には転倒することがないので保持具を利用しない場合もある。
従って、上述した特許文献3の発明では、胴部の下端部が開口された状態でキャッピング作業が行われることになる。そのためそのキャッピング作業においては、キャップの天板部を押圧した状態で、ネジ成形や裾締め成形が行われるので胴部に対して軸線方向の押圧力が作用し、この荷重を胴部下端の開口部で受けることになる。その結果、キャッピング時のキャップ押圧力により、胴部の開口部のフランジ・ネック部が曲がったり挫屈したりして、内容物充填後に底蓋を巻き締める際に、必要なフランジ部の形状が変形してしまい正常に底蓋の巻締めが行えないという問題があった。
また、キャッピング時、容器胴部が、上からの押圧力に加えてネジ成形ロールによる横方向からの成形荷重を受けると、胴部の下端部は底蓋が巻締めされていないため、胴部の開口部の剛性が低くなり、その開口部が歪み易くなることもあり、正常なキャッピング作業が行えないという問題もあった。
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、容器の胴部開口端が開口されたままの容器の口部にキャップ粗形材を被せてその周面にネジ成形や裾締め成形などの加工を施すキャッピングを行う際に、胴部下端部のフランジ部の挫屈や変形を防止して、上方から胴部の開口部を通して内容物が充填された後、胴部の開口部に正常に底蓋の巻締めを行うことの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目的とするものである。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、下端にフランジ部が形成された開口部を有し、上端にネジ部が形成された口部を有する金属製の容器の前記口部に金属製のキャップ粗形材を被せ、そのキャップ粗形材の天板部を押圧部材により前記口部に向けて押圧した状態で、ネジ成形ロールにより前記キャップ粗形材のネジ成形を行うキャッピング方法において、前記フランジ部の形状に対応する断面形状を有する支持部材に前記フランジ部を当接させるとともに前記押圧部材で前記キャップ粗形材の天板部を押圧することにより、前記容器を前記押圧部材と前記支持部材との間に挟持した後、前記キャップ粗形材のネジ成形を行うことを特徴とする方法である。
また、請求項2の発明は、下端にフランジ部が形成された開口部を有し、上端にネジ部が形成された口部を有する金属製の容器の前記口部に金属製のキャップ粗形材を被せ、そのキャップ粗形材の天板部を押圧部材により前記口部に向けて押圧した状態で、ネジ成形ロールにより前記キャップ粗形材のネジ成形を行うキャッピング方法において、前記口部に前記キャップを被せた容器を、キャップ外周面にネジ部を成形する成形ヘッドと成形テーブルとの間に搬入する搬入工程と、前記成形ヘッドを下降させて前記押圧部材でキャップ天板部を押圧し、その押圧力で前記容器を前記成形テーブル面より下降させ、容器下端部を前記フランジ部の形状に対応させた断面形状を有する支持部材で保持する圧下工程と、前記成形ヘッドの成形ロールでキャップ外周面にネジ部を成形するネジ成形工程と、ネジ成形後、前記成形ヘッドの上昇に伴い前記容器を前記成形テーブル面まで上昇させる持ち上げ工程と、前記成形テーブル面まで上昇させたネジ成形済み容器を次工程へ搬出する搬出工程とを備えていることを特徴とする方法である。
さらに、請求項3の発明は、請求項2の方法において、前記容器を前記成形テーブル面より下降させる際に、前記フランジ部の外周部を前記押圧部材の押圧力に対抗する弾性力を有する環状部材で下側から支持することを特徴とする方法である。
一方、請求項4の発明は、下端にフランジ部が形成された開口部を有し、上端にネジ部が形成された口部を有する金属製容器の口部に金属製のキャップを被せて該容器を成形テーブル上に配置し、そのキャップの天板部を成形ヘッドによって成形テーブル側に押圧しつつ、該成形ヘッドに設けられた成形ロールを前記キャップの周りに転動させてキャップ外周面にネジ部を形成するキャッピング装置において、前記成形ヘッドに対向する位置で前記成形テーブルに設けられ、前記フランジ部の形状に対応する断面形状を有する支持部材と、その支持部材の外周部に上方に向けて弾性的に付勢された状態で上下動可能に配置されて前記フランジ部の外周部を弾性支持する環状部材とを備えていることを特徴とする装置である。
請求項1に係る本発明の方法によれば、下端にフランジ部が形成された開口部を有し、上端にネジ部が形成された口部を有する金属製容器の口部に金属製のキャップを被せて、キャップの天板部を押圧部材で押圧しつつキャップの周りにネジ成形ロールを転動させ、キャップ外周面にネジ部を成形するキャッピング方法において、前記押圧部材とフランジ部の形状に対応させた断面形状を有する支持部材とで容器を挟持した後、キャップ外周面にネジ部を成形するようにしたことにより、薄板の胴部開口部が歪むのを防止することができるとともに、開口部のフランジ・ネック部が挫屈や変形するのを防ぐことができる。したがって、容器胴部と底部が一体壁として形成されていない容器、つまり容器胴部の開口端部に予め底蓋が巻締め固着されていない容器であっても、容器口部にキャップを被せてネジ成形することが可能となり、しかもキャッピングされた容器の開口部側から内容物を高速で充填することができ、充填した後その開口部に底蓋を巻締める際に、巻締め不良を防止することができる。
請求項2の発明によれば、容器の下端開口部にフランジ部が形成され、上端にネジ部が形成された口部を有する金属製容器の口部に金属製のキャップを被せて、キャップ外周面にネジ部を成形する成形ヘッドと成形テーブルとの間に搬入する搬入工程と、前記成形ヘッドを下降させて前記成形ヘッドの押圧部材でキャップ天板部を押圧し、その押圧力で容器を前記成形テーブル面より下降させ、容器下端部を前記フランジ部の形状に対応させた断面形状を有する支持部材で保持する圧下工程と、前記成形ヘッドの成形ロールでキャップ外周面にネジ部を成形するネジ成形工程と、ネジ成形後、前記成形ヘッドの上昇に伴い容器を前記成形テーブル面まで上昇させる持ち上げ工程と、前記成形テーブル面まで上昇させたネジ成形済み容器を次工程へ搬出する搬出工程とを備えていることにより、薄板の胴部開口部が歪むのを防止するとともに、フランジ・ネック部が挫屈や変形するのを防ぐことができ、そのため、胴部下端が開口された容器であっても、容器口部にキャップを被せてネジ成形することが可能となり、しかもネジ成形された後、容器開口部を通して内容物を充填し、その後、その開口部に底蓋を正常に巻締めることができる。
しかも、押圧部材でキャップの天板部を押圧した際に、その押圧部材の押圧力により容器を成形テーブルより下降させ、フランジ部の形状に対応させた断面形状を有する支持部材とで容器を保持してからキャッピング作業が行え、成形テーブル面(フィードライン)よりも上に支持部材が突出することがないため、容器を成形ヘッドと成形テーブルとの間にフィードラインに沿って搬入・搬出する際に、フランジ部が支持部材に引っかかることがなく、成形テーブル上への容器の出し入れをスムーズに行うことができ、その結果、キャッピングする際の搬送トラブルを未然に防止することができる。
さらに、請求項3の発明によれば、請求項2の効果に加えて、押圧部材で容器の天板部を押圧し、その押圧部材の押圧力により容器を下降させる際に、フランジ・ネック部の外周部を環状部材で弾性支持することにより、容器を押圧部材で圧下してもフランジ部に変形や挫屈が発生するのを防ぐことができる。また、キャッピング後に容器を支持部材から容易に離脱させることができるという効果がある。
請求項4の発明に係るキャッピング装置によれば、ロールオンキャッピング装置において、キャップ天板部を押圧する成形ヘッドに対向する成形テーブル側に、前記容器のフランジ部の形状に対応する断面形状を有する支持部材と、前記支持部材の外周側に配置され、上方に向けて付勢され、かつ前記フランジ部の外周部を弾性支持するとともに、前記支持部材の外周側を上下動可能に構成されている環状部材とを備えることにより、キャップ天板部を押圧しても容器の軸線方向の荷重に耐えてフランジ・ネック部に変形や挫屈が発生するのを防止することができる。また、容器下部にカム部材などの複雑な昇降機構を必要とせず、簡単な機構で高速での容器の搬送を可能にすることができる。
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするキャッピング装置を含む駆動機構について説明すると、そのキャッピング装置は、ネジ付き容器の口部(以下、容器口部という)に被せたネジ無しキャップ(キャップ粗形材)にネジ成形加工、裾締め成形等を施すロールオンキャッピング装置である。
図5には、キャッピング装置1の一例を模式的に示しており、キャップを被せた容器を一定間隔で載せる成形テーブル2を備えており、この成形テーブル2を支持する円筒軸3が、垂直に立設された固定軸4に回転可能に保持されている。この固定軸4は、内側固定軸4aと上下動可能な外側の固定軸4bとから構成されている。その成形テーブル2の上面には、容器の胴部を保持するための上下一対のボディーガイド5が、容器の載置部のピッチに合わせて複数設けられている。
この成形テーブル2の上方には、固定軸4を中心にして成形テーブル2と一体となって回転するフレームターレット6が設けられている。図5に示す例では、このフレームターレット6は、上中下の3枚の円板部6A,6B,6Cによって構成されており、このフレームターレット6の外周部で前記成形テーブル2に保持されている容器の鉛直上方に相当する位置に、スピンドルユニット7が保持されている。図5に示すように、各スピンドルユニット7の下端部に、それぞれ成形ヘッド8が設けられている。
図5に示すように、このスピンドルユニット7は、容器に対して上下動させられ、かつ回転駆動される中空軸7aと、中空軸7aの内側に設けられている回転しないプレッシャーロッド7bと、前記中空軸7aの下端部側に突出しているプレッシャーロッド7bの下端外周部に取り付けられ、下方に向け弾性材(図示せず)により付勢されている加圧ユニット9と、キャップの天板部を軽く押えてキャップの斜めかぶりを防ぐ上下動自在な棒状のプッシュピン10と、中空軸7aの外周側に配置されていて下端部にコーンカム11aを有する上下動させられるスリーブ11とを備えている。
さらに、中空軸7aの下端部には、前記中空軸7aと共に回転し、かつ上下動する成形ヘッド8が取り付けられている。
この成形ヘッド8は、従来から知られている構造であって、前記キャップのネジ切り加工を行う二個もしくは三個のネジ成形ロール12と、キャップの下端部に設けられているピルファープルーフバンドスカートの裾締め加工を行う二個もしくは三個の裾締めロール13とを備えている。これらのロール12,13は成形ヘッド8の中心軸に向かって半径方向に前後動するように所定の弾性力をもつ捩りスプリング14によってそれぞれ成形ヘッド8に保持されており、その前後動作を上記の上下動するコーンカム11aおよび、これに接触し、成形ヘッド8に設けられているカムフォロアー16ならびに捩りスプリング14によって行うように構成されている。
ここで、上記のスピンドルユニット7を上下動し、またコーンカム11aを上下動させるカムについて説明すると、前述したフレームターレット6における下側の円板部6Cと中間の円板部6Bとの間には、固定軸4から半径方向で外側に延びた枠体17が設けられている。その枠体17の外周面の上下二箇所に、円周方向に沿って二つのカム溝18A,18Bが形成されている。なお、図5に示す駆動機構において、成形テーブル2に向かって反対側(上側)のカム溝18Aをアッパーカム、成形テーブル2側(下側)のカム溝18Bをロアーカム、という。
図5でアッパーカムのカム溝18Aに係合させられているカムフォロアー19Aが中空軸7aを回転自在に保持している筒状部材20に連結されている。また、図5でのロアーカムのカム溝18Bに係合させられているカムフォロアー19Bが前記コーンカム11aと一体のスリーブ11に連結されている。
従って、スピンドルユニット7が固定軸4を中心にして公転することにより、各カムフォロアー19A,19Bがカム溝18A,18Bに沿って走行する。その結果、カムフォロアー19Aがカム溝18Aの形状に従ってスピンドルユニット7および成形ヘッド8が上下動し、またカムフォロアー19Bがカム溝18Bの形状に従って、コーンカム11aが上下動するように構成されている。
つぎにスピンドルユニット7を介して前記成形ヘッド8を回転させるための機構について説明する。図5に示す例で、装置全体の構成を簡素化するために、単一の動力源(図示せず)が全ての動作を行うように構成されており、フレームターレット6を成形テーブル2と共に回転させることに伴って前記中空軸7aおよびこれに取り付けた成形ヘッド8を回転させるようになっている。具体的には、前記固定軸4の上部で上側の円板部6Aより僅か下側部分に太陽歯車21が固定されている。その太陽歯車21に噛み合っている遊星歯車22が、フレームターレット6における上側の円板部6Aによって回転自在に保持されている。
この遊星歯車22に隣接する位置には、上側の円板部6Aを貫通した第1の回転軸23が設けられており、その回転軸23の下端部には、遊星歯車22に噛み合っている中間歯車24が取り付けられ、かつ円板部6Aの上側に突出している端部には、駆動タイミングプーリ25が取り付けられている。さらに、上側の円板部6Aの外周部で各スピンドルユニット7に接近した位置には、上側の円板部6Aを貫通して中間の円板部6Bに端部を回転自在に保持された第2の回転軸26が設けられている。上側の円板部6Aの上方に突出している第2の回転軸26の端部には、前記駆動タイミングプーリ25と対をなす従動タイミングプーリ27が取り付けられている。また、第2の回転軸26の中間部すなわち上側の円板部6Aと中間の円板部6Bとの間に位置する部分には、従動歯車28が取り付けられている。そして、前記中空軸7aの外周部に設けられた細長歯車29にその従動歯車28が噛み合っている。
そして、図5に示すように、所定の一つの駆動タイミングプーリ25と、互いに隣接する二つの従動タイミングプーリ27とにタイミングベルト30が巻き掛けられている。
図1は、上記のネジ成形ロール12、裾締めロール13及び加圧ユニット9の詳細な構成と、容器31が載置される載置部の詳細な構成とを示している。前記ネジ成形ロール12は開閉アーム32の先端部に中心軸線を上下方向に向けた状態で回転自在に保持されている。また、その開閉アーム32は、成形ヘッド8に設けられているピボット軸(図示せず)の下端部に取り付けられており、そのピボット軸に前記捩りスプリング14が組込まれ、かつ前記カムフォロアー16の半径方向への移動によって回動動作するようになっている。このような構成は、裾締めロール13についても同様であり、開閉アーム33の先端部に、裾締めロール13がその軸線を上下方向に向けて回転自在に保持され、その開閉アーム33は、成形ヘッド8に設けられているピボット軸(図示せず)の下端部に取り付けられており、そのピボット軸に前記捩りスプリング14が組込まれ、かつ前記カムフォロアー16の半径方向への移動によって回動動作するようになっている。
前記加圧ユニット9は、容器31の口部34に被せたキャップ粗形材35の天板部におけるコーナー部を成形するプレッシャーブロック36と、その成形の際の天板部の変形を防止するための押圧パッド37とを備えている。そのプレッシャーブロック36は、その上端部内周面に形成した雌ネジ部と、プレッシャーロッド7bの下端部に形成した雄ネジ部とを螺合させることにより、プレッシャーロッド7bに取り付けられている。従って、前記プッシュピン10及び押圧パッド37が本発明の押圧部材に相当している。
さらに、プレッシャーブロック36の下端側の部分は、筒状に形成されており、その内部に押圧パッド37が所定範囲内を上下動できるように収容されている。その押圧パッド37は、弾性力によってキャップの天板部を押圧するように構成されている。また押圧パッド37がプレッシャーブロック36から抜け出ることを阻止するためのスプリングピン38が設けられている。また、実質的な成形加工に先立ってキャップ粗形材35を押さえるプッシュピン10が、前記プレッシャーロッド7bの内部に保持されており、このプッシュピン10の先端部は、プレッシャーブロック36及び押圧パッド37をその中心軸線に沿って貫通している。なお、このプッシュピン10は必要に応じて設ければ良く、先端形状もキャップの径に合せて円板状にしても良い。
つぎに、本発明の特徴的構成である成形テーブル2における載置部の構成に付いて説明する。成形テーブル2の周辺部すなわち前記成形ヘッド8に対向する位置には、凹部39が形成されていて、その凹部39の内面には容器31を起立状態で保持する円板状の容器載置台40が設けられている。この容器載置台40に載せられる容器31は、図1に示すように、側面にシーム部を有する溶接缶胴部41と、その上端部に胴部41に近い開口径であって外周面に雄ネジ部が形成された口部34と、胴部41の下端開口部に外側に張り出させて形成されたフランジ部42とを有している。
容器載置台40は、前記フランジ部42の外径より僅かに大きい環状の中空部(凹部)を中心側に備えた円盤状であって、前記凹部39の外周側に嵌合させられたドーナツ状のパッド43を有している。このパッド43は、前記凹部39に着脱自在に嵌め込まれており、またその上面と成形テーブル2の上面とは、ほぼ同一面となるように設けられ、実質的に、連続した平面を形成している。
そのパッド43の内周側には、本発明における環状部材に相当するノックアウト部材44が、0.02〜0.05mm程度のクリアランスを空けて上下動可能に嵌合させられている。このノックアウト部材44は、内径が前記フランジ部42の外径より僅かに小さい円筒部分と、その円筒部分の下端部で内周側に屈曲している底板部とを有しており、その底板部がバネ受け座となっていてその下側に、上方に向けて押圧するスプリング45が複数個配置されている。すなわちノックアウト部材44はこれらのスプリング45によって上方に付勢されている。
更に、ノックアウト部材44の内周側に支持部材46が配置されている。この支持部材46は上記のノックアウト部材44と共同して前記フランジ部42を支持するための部材であって、全体として平板状をなすとともに、その上端外周部に前記フランジ部42に対応する断面形状に窪ませたフランジ受け部47が形成されている。なお、前記ノックアウト部材44における底板部がこの支持部材46の外周側の下部に係合するようになっており、前記スプリング45で押し上げられたノックアウト部材44がその底板部を支持部材46に係合されて抜け止めされている。その状態でノックアウト部材44の上端面がパッド43の上面とほぼ面一になっている。なお、パッド43、ノックアウト部材44、支持部材46等からなる容器載置台40は、支持部材46の中心部に形成したネジ孔48にボルト(図示せず)を螺合させ、成形テーブル2から上方に抜き出せるようになっている。そのため、対象とする容器31に合わせたいわゆる型替えが容易である。
ここで、支持部材46及びノックアウト部材44の詳細について更に説明すると、図4に示すように、容器31の下端開口部の内壁面と、これが嵌合する前記支持部材46の中心側凸部の外周面とのなす角度θ1は、原理的には0度でよいが、容器31の位置決め効果を考慮すると僅かな挿入角度(例えば3度程度)を付けることが好ましい。前記フランジ受け部47はフランジ部42の形状に対応した凹曲面を形成しており、その曲率半径Rは、フランジ部42の曲率半径r以上(R≧r)であればよいが、支持部材46からの容器31の離脱性を良好にし、又フランジ形状を維持するためには、R>rとすることが好ましい。また、支持部材46に対して容器31の下端開口部が摩擦するので、支持部材46の表面には、適宜の硬化処理を施すことが好ましく、例えば窒化チタン(TiN)や炭化チタン(TiC)などのイオンプレーティングで表面処理することが好ましい。
前記ノックアウト部材44における円筒部分の内径とフランジ部42の外径との差は、1.0〜2.0mm程度であり、従ってフランジ部42の円筒部分(ノックアウト部材44)に対する引っ掛かり代Wが0.5〜1.0mm程度になっている。また、ノックアウト部材44のパッド43に対する上下動を確実なものとするために、両者の間のクリアランスが0.02〜0.05mmに設定されている。
容器31のフランジ部42の先端側(外周端側)の傾斜角度θ2は、0〜10度になっている。これは、缶内面樹脂被膜の保護のためである。従って前記フランジ受け部47の外周側表面の傾斜角度がフランジ部42と同様の角度に設定されているので、これに続く部分を形成する前記ノックアウト部材44の上端面は、フランジ部42の外周端の変形を防止するために、フランジ受け部47の外周端と同様の傾斜角度であることが好ましい。すなわち0〜10度程度に設定される。
前記ノックアウト部材44は、容器31が前記加圧ユニット9によって押圧された場合に下降し、その結果、加圧ユニット9との間に容器31を挟持するようになっている。従ってこのノックアウト部材44を上方に付勢しているスプリング45の弾性力は、加圧ユニット9による押圧力よりも弱く、また容器31もしくはそのフランジ部42を変形させない強さに設定されている。具体的には、10〜100N程度に設定される。
つぎに、上述したキャッピング装置の作用、すなわち本発明の方法について説明する。容器31は予め所定の形状に成形され、かつその口部34にキャップ粗形材35が被せられ、そして、フランジ部42を下側とした正立状態で成形テーブル2上に搬入される。これが本発明における搬入工程であって従来知られているインフィードターレットもしくはスターホイール(それぞれ図示せず)によっておこなうことができる。容器31は前述したボディーガイド5の間に送り込まれて前記容器載置台40上に位置決めされる。その状態を図1及び図2に示してある。
この状態では、容器31のフランジ部42が、上端まで押し上げられているノックアウト部材44の上面に載っており、また成形ヘッド8が容器31の上方に位置している。そして、成形テーブル2の旋回に合わせて成形ヘッド8及び加圧ユニット9が下降し、プッシュピン10及び押圧パッド37が順にキャップ粗形材35の天板部に当接して容器31を押圧する。その結果、ノックアウト部材44がその下側に配置されているスプリング45を圧縮しつつ下降し、フランジ部42の内側に前記支持部材46が嵌合する。言い換えれば、フランジ部42が支持部材46におけるフランジ受け部47に対して下降し、そのフランジ受け部47の上面にフランジ部42が当接し、ここにフランジ部42が支持部材46及びノックアウト部材44によって支持される。これが本発明における圧下工程である。
こうして容器31は、押圧パッド37と支持部材46との間に挟持され、その結果、容器31の下限位置が決まる。更に、加圧ユニット9及び成形ヘッド8が更に下降する。その結果、押圧パッド37が加圧ユニット9に対して相対的に後退しつつプレッシャーブロック36がキャップ粗形材35の外周コーナー部を加圧して所定形状に絞り成形する。この状態を図3及び図4に示してある。
この状態では、ネジ成形ロール12がキャップ粗形材35の外周面に対向した位置に下がっており、また裾締めロール13がキャップ粗形材35のスカート裾部に対応する位置まで下がっている。そして、前述したコーンカム11aが更に下降することにより、これに接触しているカムフォロアー16が半径方向で内周側に移動し、これに伴って各開閉アーム32,33が回動してネジ成形ロール12及び裾締めロール13がキャップ粗形材35の外周面に向けて移動する。また、これと合わせて成形ヘッド8が回転しているので、各ロール12,13がキャップ粗形材35の周りを転動し、その結果、ネジ成形ロール12によってキャップ粗形材35に対してネジ成形が行われ、また裾締めロール13によってスカート裾部の裾締め成形が行われる。これが本発明におけるネジ成形工程である。
このネジ成形工程に到るまでの間、加圧ユニット9によってキャップ粗形材35の天板部が押圧されているので、容器31に対してこれを軸線方向に圧縮する荷重が作用している。これに対して容器31の下端開口部におけるフランジ部42は、その形状に対応する断面形状のフランジ受け部47によって支持されているので、フランジ部42に変形が生じることが防止される。また、フランジ部42は支持部材46に嵌合し、ネジ成形や裾締め成形によるいわゆる横方向の荷重が作用しても、容器31が横方向にずれることがなく、その結果、ネジ成形や裾締め成形を所期どおりに行うことができる。つまり、開口部に底蓋が巻締められていないにもかかわらず支持部材46が底蓋の代りとなるように作用するので、開口部及び缶胴が歪むのを防止することができる。
成形テーブル2が所定の角度回転する間に上記のネジ成形及び裾締め成形が完了し、それに伴って上述した各カムの作用によって、各ロール12,13がキャップから半径方向で外側に離れるとともに、成形ヘッド8および加圧ユニット9が上昇させられ、それに伴い押圧パッド37、プッシュピン10がキャップの天板部から離れる。そうすると、容器31に対して作用していた押圧力すなわち成形テーブル2に向けた押し下げ力が作用しなくなるので、ノックアウト部材44がその下側に配置されたスプリング45の弾性力で上昇し、成形の終了した容器31を成形テーブル2の上面すなわちフィードラインまで押し上げる。これが本発明における持ち上げ工程である。
この持ち上げ工程の終了とほぼ同時もしくはその直後に成形テーブル2の回転に伴い、成形済みの容器31が搬出位置に移動させられ、その搬出位置でその容器31が次工程に送り出される。これは、例えば成形テーブル2に接近して配置されている搬出用ターレットもしくはスターホイール(図示せず)によって行われる。その場合、容器31は成形テーブル2の上面を摺動することになるが、支持部材46の上面やノックアウト部材44の上面が成形テーブル2の上面とほぼ面一となっているので、容器31は引っ掛かったり転倒したりすることなく、搬出される。
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、本発明の環状部材に相当する前記ノックアウト部材44を上方に弾性支持する部材は、上記のスプリング45以外にゴムなどの弾性ブロック、あるいはエアクッションなどの適宜の弾性のあるアクチュエータを使用することができる。また、容器材料の合理化に伴いキャッピング時の挫屈などの変形が防止できない場合は、容器の内部に加圧気体を送り込んで変形を防止するようにしても良い。あるいは支持部材46の中心側凸部の突出高さを10mm位高くして支持部材46を図示しない昇降装置により上下動させても良い。なおその場合、ノックアウト部材44はパッド43と一体化させるようにする。
1…キャッピング装置、 2…成形テーブル、 8…成形ヘッド、 9…加圧ユニット、 10…プッシュピン、 12…ネジ成形ロール、 13…裾締めロール、 31…容器、 34…口部、 35…キャップ粗形材、 36…プレッシャーブロック、 37…押圧パッド、 39…凹部、 40…容器載置台、 41…胴部、 42…フランジ部、 43…パッド、 44…ノックアウト部材、 45…スプリング、 46…支持部材、 47…フランジ受け部。