JP2008068320A - 密封容器蓋の製造方法及び密封容器蓋 - Google Patents

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Abstract

【課題】開口部となる部分が易破断部を介して注出口に連続して一体に形成されている蓋本体と、該蓋本体に螺着される上蓋からなる容器蓋の開封容易性の向上を図ることができるとともに、製造工程におけるスコアの破断事故を防止することが可能な、容器蓋及び容器蓋付き密封容器の製造方法を提供する。
【解決手段】上蓋2を、環状凹部7を側壁外周側に形成した蓋本体3に対して、予成形周状屈曲部20と環状凹部7とが対向するように装着した状態で、上蓋2を蓋本体3に対して軸方向へ相対的に押圧して予成形周状屈曲部20を環状凹部7内へ変形させることにより、上蓋側係合部となる環状屈曲部6を形成し、上蓋と蓋本体との間で軸方向に遊びを有する係合部8を形成する。
【選択図】図12

Description

本発明は、飲料缶等に適用される容器蓋の製造方法及び蓋付き密封容器の製造方法、並びに容器蓋に関する。
本出願人は、開封後の再封性に優れ、且つ流通段階での密封性にも優れている飲料缶等の飲料容器の封鎖構造として、開口部となる部分が易破断部を介して注出口に連続して一体に密閉構造に形成されている蓋本体と、該蓋本体に螺合する内キャップを備えたキャップ付き密封容器を先に提案した(特許文献1参照)。当該飲料容器の封鎖構造は、内キャップが蓋本体のキャップ装着部の内部に螺合して装着されるようになっており、前記内キャップをネジ込むとその底部に形成された下方突出部がキャップ装着部の底部を押圧し、その結果、キャップ装着部の底部の周囲に形成されているスコアが破断して当該底部が開口される構造になっている。
上記提案のものは、内キャップをネジ込む動作でスコアを押すことにより開封する構造になっているため、開封時には、内キャップを一旦ネジ込む方向に回転させてスコアを破断し、その後逆方向に回転させて内キャップを取り外す動作が必要であるとともに、開封前に下方突出部がキャップ装着部の底部に当たってスコアを破断しないように、シュリンクフィルム等でキャップを固定する必要があった。
特開2003−246344号公報
そこで、本出願人は、前述したキャップ付き密封容器の封鎖構造にさらに改良を加え、図23に示すような容器蓋を提案している(特願2006−085786)。この容器蓋A1は、上蓋A2と、該上蓋A2を装着する注出筒部A3及び該注出筒部A3と一体の天壁A4を有する蓋本体A5から構成されている。蓋本体A5の注出筒部A3の下方には、蓋本体A5を缶胴部上端に巻き締め固定するためのカール部A6が設けられている。上蓋A2は、注出口開口用の上蓋側係合部A7と封鎖用の雌ネジ部A8を有しており、蓋本体A5の注出筒部A3には、上蓋A2と螺合する雄ネジ部A9と、前記上蓋側係合部A7と係合する本体側係合部A10が形成されている。また、前記雄ネジ部A9と本体側係合部A10との間には、スコア(易破断部)A11が形成されていて、上蓋A2を開封方向に回転させることにより螺子作用により上蓋が蓋本体に対して上昇することによって、上蓋側係合部A7と本体側係合部A10のより本体側係合部A10を上昇させる力が作用してスコアA11が破断して蓋本体A5の注出口を開口する構造になっている。このように構成されている容器蓋A1は、開封動作が単純であり、密封性、再封性に優れているとともに、衛生的で且つ開封前の誤開封防止性にも優れている。
このような上蓋と蓋本体からなる容器蓋を製造する場合において、上蓋側の係合部と蓋本体側の係合部を形成する方法としては、蓋本体に上蓋を被せた状態で、蓋本体内周側にマンドレルを当て、上蓋外周に回転工具(成形ロール)を押し当てて回転させることで、上蓋と蓋本体の係合部を同時に形成する方法か、あるいは、係合部を予め形成した蓋本体に、上蓋を装着した後、回転工具を上蓋外周に押し当てて上蓋側の係合部を形成する方法を採用した。
ところが、前述したような方法で上蓋側と蓋本体側の係合部を形成して相互に係合させた場合、これらの係合部同士は緊密に係合していて容器蓋の軸方向に遊びを有しないため、このような容器蓋を装着した容器は、開封する際に、上蓋を開封方向に回転させると、スコアの溝全周にわたって均等に荷重が作用してしまうためスコアの破断に大きな力を要し、高齢者や小さな子供にとっては、開封が困難であることが分かった。また、係合部どうしが緊密に係合していると、係合部を形成する際に蓋本体のスコアの溝に荷重が作用して破断してしまう恐れがあった。さらに、係合部に遊びが無いと、上蓋と蓋本体間が相対的に回転された時に、これを表示するいたずら開封防止(ブリッジブレイク)の機能を付加することができない問題もあった。
そこで、本発明は、前記提案した技術をさらに改良して前述したような問題を解消し、開封容易性の向上を図ることができるとともに、製造工程におけるスコアの破断事故を防止することができ、且つ、いたずら開封防止の機能を容易に付加することが可能な、容器蓋及び容器蓋付き密封容器の製造方法並びに密封容器蓋を提供することを目的とする。
前記課題を解決する請求項1に係る本発明の容器蓋の製造方法は、開口部となる部分が易破断部を介して注出口に連続して一体に形成されている蓋本体と、該蓋本体に螺着される上蓋とからなり、該上蓋を前記蓋本体に対して回転させることにより、前記易破断部を破断して蓋本体を開封するように構成されている再封可能な容器蓋を製造する方法であって、前記蓋本体に前記易破断部より天壁寄り位置に本体側係合部を形成し、前記上蓋に前記本体側係合部に係合して上蓋側係合部となる位置に予め予成形周状屈曲部を形成し、該上蓋を前記蓋本体に装着した後、前記上蓋を軸方向へ相対的に押圧することにより、前記上蓋の予成形周状屈曲部を前記蓋本体の本体側係合部内へ変形させることにより上蓋側係合部を形成し、該上蓋側係合部を前記蓋本体側係合部に回転方向可能に係合させることを特徴とするものである。
請求項2の発明は、請求項1に記載の密封容器蓋の製造方法において、前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部間で周方向の少なくとも一部において軸方向に遊びを有する係合部を形成することを特徴とするものである。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の容器蓋の製造方法において、前記上蓋側係合部の軸方向幅と前記蓋本体側係合部の軸方向幅の少なくとも一方を周方向に変化させて形成することを特徴とするものである。
請求項4の発明は、請求項1又は2に記載の容器蓋の製造方法において、前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部の少なくとも一方を蛇行させて形成することを特徴とするものである。
請求項5の発明は、請求項2〜4の何れかに記載の密封容器蓋の製造方法において、前記蓋本体に前記上蓋を装着する前に、前記蓋本体の本体側係合部を構成する環状凹部の最小直径部から延びる上側壁面及び/又は下側壁面を急傾斜状に整形するリフォーム工程を設けてなることを特徴とするものである。
請求項6の発明は、請求項2〜4の何れかに記載の密封容器蓋の製造方法において、
前記上蓋側係合部の形成と同時に、前記蓋本体の本体側係合部の最小直径部から延びる上側壁面及び/又は下側壁面を急傾斜状に整形して、前記上蓋側係合部を前記蓋本体側係合部に回転方向可能に係合させることを特徴とするものである。
さらに、請求項7の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の容器蓋の製造方法において、前記上蓋を前記蓋本体に対して軸方向へ相対的に押圧する際に、前記上蓋の側壁外周に支持リングを嵌装して、前記支持リングにより上蓋側面外周を支持することを特徴とする。
前記課題を解決する請求項8に係る本発明の蓋付き容器の製造方法は、請求項1乃至7の何れかの方法で容器蓋を製造した後、該容器蓋の蓋本体を容器本体の開口部に取り付けることにより、前記開口部を封鎖することを特徴とするものである。
また、前記課題を解決する請求項9に係る本発明の蓋付き容器の製造方法は、請求項1乃至7の何れかの方法で製造する容器蓋の蓋本体を、容器本体の胴部と一体に成形することを特徴とするものである。
前記課題を解決する請求項10に係る本発明の密封容器蓋は、上蓋と、該上蓋を装着する注出筒部及び該注出筒部と一体の天壁を有する蓋本体を有し、前記上蓋には注出開口用の上蓋側係合部と封鎖用の雌ネジ部を有し、前記蓋本体の注出筒部には前記上蓋と螺合する雄ネジ部と、前記上蓋側係合部と係合する本体側係合部と、前記雄ネジ部と前記本体側係合部との間に易破断部が形成されており、前記上蓋側係合部と蓋本体側係合部で軸方向係合手段を構成し、該軸方向係合手段が、周方向の少なくとも一部において軸方向の遊びを有している周方向不均一係合を形成することを特徴とするものである。
請求項11の発明は、請求項10に記載の密封容器蓋において、前記蓋本体側係合部は、環状凹部からなり、該環状凹部の上側壁面及び/又は下側壁面が中心軸に対して、60°〜120゜傾斜していることを特徴とするものである。
請求項12の発明は、請求項10又は11に記載の密封容器蓋において、該軸方向係合手段が形成する周方向不均一係合が、前記上蓋側係合部の軸方向幅と前記蓋本体側係合部の軸方向幅の少なくとも一方を周方向に変化させて形成させてなることを特徴とするものである。
請求項13の発明は、請求項12に記載の密封容器蓋の前記蓋本体側係合部は、周方向に軸方向幅が異なる環状凹部からなり、該環状凹部の上側壁面に該環状凹部の軸方向幅を狭めるカム凸部を有していることを特徴とするものである。
請求項14の発明は、請求項12に記載の密封容器蓋の前記蓋本体側係合部は、周方向に軸方向幅が異なる環状凹部からなり、該環状凹部の下側壁面に該環状凹部の軸方向幅を狭めるカム凸部を有していることを特徴とするものである。
請求項15の発明は、請求項10乃至14に記載の密封容器蓋において、前記軸方向係合手段は、前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部の少なくとも一方を蛇行させて形成させてなることを特徴とするものである。
請求項1記載の発明によれば、蓋本体には本体側係合部を形成し、上蓋に予成形周状屈曲部を形成した状態で上蓋を蓋本体に装着して上蓋を軸方向に相対的に押圧して前記予成形周状屈曲部を変形させて上蓋側係合部を形成するので、上蓋側係合部は蓋本体の係合部の形状に拘束されずに蓋本体とは独立して任意に形成することができ、係合部を軸方向に遊びを持たせて形成することも容易にできる。また、該係合部を形成中に蓋本体の易破断部に剪断力や張力が作用することを防止でき、製造中の易破断部の破断事故等を防ぐことができる。
請求項2の発明によれば、上記効果に加え、係合部を構成する上蓋側係合部と蓋本体側係合部との間に軸方向の遊びが形成されることで、容器蓋の開封時に係合部の係合状態が周方向に不均一になって、スコアに局部的な力が作用するため、容器蓋を高齢者や小さな子供でも容易に開封することができ、易開封性に優れ、且つ密封性を図ることができる。また、上蓋を開封方向に回転させてからスコアが破断するまでに遊びをとることができるため、ブリッジブレイクによるいたずら開封防止機構を容易に付加することが可能となる。
また、請求項3記載の発明によれば、上蓋側係合部の幅と蓋本体側係合部の幅の少なくとも一方を、周方向に変化させて形成することにより、容器蓋の開封時にスコアに対してより効果的に局部的な力を発生させることができるので、請求項1記載の発明に比べて易開封性をさらに高めることができる。
また、請求項4記載の発明によれば、上蓋の環状屈曲部と蓋本体の環状凹部の少なくとも一方を蛇行させて形成することにより、請求項3記載の発明と同様に容器蓋の開封時にスコアに作用する力を局部的に集中させることができ、請求項1記載の発明に比べて易開封性をさらに高めることができる。
請求項5の発明によれば、蓋本体の環状凹部の上側壁面及び/又は下側壁面を急傾斜状に整形するので、請求項2〜4の何れか記載の密封容器蓋の製造方法に適用することによって、開栓に際して上蓋側係合部の蓋本体側係合部への掛かりがより確実になり、開栓力を易破断部の一部分に確実に集中させることが可能となり易開栓の容器蓋を得ることができる。
また、請求項6の発明によれば、蓋本体の環状凹部の上側壁面及び/又は下側壁面を整形するリフォーム工程と係合工程を同時にでき、工程を増すことなく開栓に際して上蓋側係合部の蓋本体側係合部への掛かりがより確実な容器蓋を得ることができる。
請求項7の発明によれば、上蓋を蓋本体に対して相対的に軸方向に押圧する場合に、上蓋の側壁外周に支持リングを嵌装して、前記支持リングにより上蓋側面外周を支持することにより、上蓋の環状屈曲部を蓋本体の環状凹部内に変形させる際に、上蓋側面の前記環状屈曲部近傍部分が変形して、上蓋側面に歪みを生じることを防止できる。
さらに、請求項8記載の発明によれば、請求項1乃至7の何れかの方法で容器蓋を製造した後、該容器蓋の蓋本体を容器本体の開口部に装着することで、開封が容易で且つ密封性に優れた再封可能な蓋付き密封容器を確実に製造することができる。
さらに、請求項9記載の発明によれば、請求項1乃至7の何れかの方法により容器蓋の蓋本体部分を容器本体底部に一体に成形して製造し、開口部側は、通常の底蓋を用いることで、開封が容易で且つ密封性に優れた再封可能な蓋付き密封容器を確実に製造することができる。
請求項10の発明によれば、係合部を構成する上蓋側係合部と蓋本体側係合部との間に軸方向の遊びを有する周方向不均一係合が形成されているので、周方向の一部で上蓋側係合部と蓋本体側係合部が集中的に係合して、易開封部の局部的な破断が達成でき、高齢者や小さな子供でも容易に開封することができ、易開封性に優れ、且つ密封性に優れた容器蓋を得ることができる。
また、請求項11の発明によれば、環状凹部の上側壁面及び/又は下側壁面を中心軸に対して60°〜120゜傾斜することによって、上蓋側係合部が環状凹部の上側壁面及び/又は下側壁面を乗り越えることなく、より確実に上蓋側係合部が本体側係合部に係合する。
請求項12の発明よれば、前記上蓋側係合部の軸方向幅と前記蓋本体側係合部の軸方向幅の少なくとも一方を周方向に変化させて形成させることにより、請求項10の発明をより簡単に達成できる。
請求項13の発明によれば、蓋本体側係合部である環状凹部の上側壁面にカム凸部を形成しているので、上蓋を開栓方向に回転することによって、上蓋側係合部がカム凸部を押し上げ、該カム凸部下方に位置する易破断部に集中的に押上げ力が作用して容易にスコアブレイクを達成できる。
請求項14の発明によれば、蓋本体側係合部である環状凹部の下側壁面にカム凸部を形成しているので、上蓋を開栓方向に回転することによって、上蓋側係合部がカム凸部を押し下げ、該カム凸部下方に位置する易破断部に集中的に押下げ力が作用して容易にスコアブレイクを達成できる。
また、請求項15の発明によれば、上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部の少なくとも一方を蛇行させて形成させることによって、請求項12の発明と同様な効果が得られる。
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明方法により形成される容器蓋の構造を示す断面図であって、容器蓋1は、上蓋2と注出口を有する蓋本体3から構成されており、両者は、上蓋2に形成された雌ネジ部4が蓋本体3に形成された雄ネジ部5に螺合されているとともに、上蓋2の側壁内周側に突出するように形成された環状屈曲部6からなる上蓋側係合部と、蓋本体3側の側壁に形成された環状凹部7からなる蓋本体側係合部によって軸方向係合手段8が形成され、後述するように開封時に相互に係合するように構成されている。本実施形態では、環状屈曲部6は、環状凹部7に対して軸方向に所定量の遊びをもって係合しており、後述するようにスコア等で形成された易破断部が破断する前に上蓋2は蓋本体3に対して僅かな回転変位が可能となっている。この所定量の遊びがないと、易破断部の破断力、いたずら防止を目的としたブリッジブレイク力、シール材の摩擦力がほぼ同時に作用するため、開栓トルクが増大してしまうのに対し、遊びを設けることで先ずブリッジブレイクが起こり、シール材45との摩擦が充分に下がった後に易破断部を破断させることが可能となるため、開栓トルクを低減できる。
蓋本体3の上端部は注出筒部と一体に形成されている天壁9によって閉塞されているとともに、下端側には、図示しない缶胴の開口部に巻き締めして容器の開口部を密封するためのカール部10が形成されている。また、蓋本体3は、雄ネジ部5が形成されている側壁部分よりも、環状凹部7が形成されている側壁部分の方が小径となっており、これらの径の異なる部分の間を連絡している環状の段差面24には、開栓時破断可能な環状の易破断部としてのスコア11が設けられている。したがって、開栓時に蓋本体の雄ネジが形成されている部分と本体側係合部(環状凹部)との間に張力が作用すればスコア11に剪断力が生じて破断され、蓋本体の開口が可能となる。本実施形態では、上蓋2を蓋本体3に対して開封方向に回転させると、雌ネジ部4と雄ネジ部5との螺合により上蓋2が蓋本体3に対して軸方向上向きに移動しようとするが、このとき、両者の軸方向係合手段8を構成している環状屈曲部6と環状凹部7との間には軸方向に遊びをもたせているため、それにより、前述の通り初期開封時の開栓トルクを低減させることができる。
しかも、本実施形態では、環状凹部7の軸方向幅は全周で均一には形成されておらず、開封時に上蓋の環状屈曲部6の上側凹部壁面が当接する環状凹部の上側壁面12の一部13がカム状に軸方向に突出したカム凸部13を有して狭くなるように形成されている。その結果、上蓋2を開封方向に回転させると、環状屈曲部6と環状凹部7とは、先ず同図において左側の部分から係合し始め、その結果、スコア11の左側部分に剪断力が集中するため、スコア11は比較的小さな力で破断することができ、小さい子供や高齢者等でも容器蓋1を容易に開封することができる。なお、環状凹部7の幅が均一に形成されている場合でも、環状屈曲部6と環状凹部7との間に軸方向に遊びを持たせることによって、雌ネジ部4と雄ネジ部5との螺合により上蓋2が蓋本体3に対して軸方向上向きに移動し始めてから後に、環状屈曲部6と環状凹部7と係合するので、容器蓋1の開封は容易となる。
次に、前述したような容器蓋1を製造する方法を図2以下に基づいて工程毎に詳細に説明する。
容器蓋1は、上蓋2と蓋本体3をそれぞれ個別の円板状のブランクから成形する。成形工程においては、先ず、上蓋2は、図2の(a)に示すブランク(平面視では円板状)Bを深絞り加工して同図(b)のようにカップ状に成形する。なお、以下の説明においては、ブランクBから上蓋2にする工程の途中のものをワークW1という。
カップ状のワークW1は、その後、トリミング、再絞り、しごき等の成形加工工程を経て、図3に示すように頂壁15から垂下して係合部を形成する径小筒部16とネジ形成部となる径大筒部17との間の環状突出部18と環状段差面19が形成された断面形状に成形される。その後、図4に示すように、ワークW1の上端を押さえ部材H1で保持し、内周側を環状屈曲部成形用のマンドレルM1で受けた状態で外周側から環状屈曲部成形用の回転工具(成形ロール)T1を当てて、径小筒部16に環状屈曲部6となる予成形周状屈曲部20を形成する。なお、予成形周状屈曲部20の内径は蓋本体径小筒部22の外径よりも大きくなるように設定する。
一方、蓋本体3は先ず上蓋2と同様に、図示しない円板状のブランクを絞り加工してカップ状に成形する。なお、ブランクから蓋本体3を形成する工程途中のものを以下の説明においては、ワークW2という。カップ状のワークW2は、その後、トリミング、再絞り、しごき等の各工程を経て、図5に示す断面形状に成形される。図5に示すまでの工程で、前記上蓋とほぼ同様に天壁9から垂下して環状凹部を形成する径小筒部22と注出筒部となる径大筒部23との間の環状段差面24と環状ビード25が形成され、且つ径大筒部23の下端部に容器本体への巻締部となるカール部となる張出し部26が形成される。次いで、図6に示すように上端を押さえ部材H2で保持し、ネジ形成用のマンドレルM2でワークW2の内周面を受けた状態で、径大筒部23の外周側に回転工具(成形ロール)T2を押し当てて、雄ネジ部5を形成する。
その後、図7に示すように、環状凹部成形用のマンドレルM3に嵌合して、ワークW2の上端を押さえ部材H3で保持し、マンドレルM3の周面の一部でワークW2の径小部内周面を受けるとともに、その外周面に環状凹部成形用の工具T3を押し当てて、環状凹部成形用のマンドレルM3と環状凹部成形用の工具T3とを連動回転させることによって、環状凹部7を形成する。本実施形態においては、環状凹部7を成形する環状凹部成形用の工具T3は、図8に示すように平面視で扇形の板状に形成されていて、その外周の弧長は環状凹部7の円周長さと同等もしくは長く形成されている。また、工具T3の外周縁中央部には、周方向に両側から次第に板厚が減少する緩い斜面Sに挟まれて厚みが薄い部分Cが形成されている。前記工具T3のこのような形状によって、図7に示すように、環状凹部成形用の工具T3と環状凹部成形用のマンドレルM3との間にワークW2を挟んで相互に転動させることで、周面の一部で溝幅がカム凸部13となって狭くなっている環状凹部7が形成される。
次に、図9に示すように、前工程で環状凹部7が形成されたワークW2を受型D1上に載置し、上方から雄ネジ部5と環状凹部7との間に形成されている環状段差面24に上方からスコア成形用の工具T4を押し付けて、スコア11を刻設する。その後、図10に示すように、ワークW2は、受型D2上に載置され、押型D3を下降させることにより、カール部10が絞り成形されて蓋本体3が完成する。なお、この際、支持リングR1によりしわが抑えられ、また受型D4は、押型D3と協働してワークW2の下端を上方に押圧した状態で保持する。
次に、以上のような工程を経て完成した蓋本体3の雄ネジ部5の内周側に、図11に示すように、外周にネジが形成されているネジ成形用のマンドレルM4を螺合させて保持した状態で、この蓋本体3の上に、前述した図4の工程まで完了したワークW1を被せ、上方から押さえ部材H4で保持した状態で、ワークW1の外周面に回転工具T5を押しつけて転動させることにより、ワークW1に雄ネジ部5に適合した雌ネジ部4を形成する。こうして、ワークW1の頂壁15の内面と蓋本体3の天壁9の上面との間に隙間dを残した状態で、ワークW1と蓋本体3は、その雌ネジ部4と雄ネジ部5によって一体に螺合連結される。
次に、前述したように連結されたワークW1と蓋本体3は、図12に示すように、受型D5上に載置され、ワークW1の頂壁15を押型D6で軸方向に押圧すると、ワークW1に形成されていた予成形周状屈曲部20は、前記隙間dの範囲内でワークW1の頂壁15が蓋本体3の天壁9に接近することにより、図13に示すように、前記予成形周状屈曲部20は環状凹部7内へ変形して環状屈曲部6となり、この段階でワークW1から上蓋2が完成し、こうして、図1に示したように上蓋2が蓋本体3に結合された容器蓋1が完成する。
なお、押型D6には、その軸方向に摺動自在に支持リングR2が装着されており、この支持リングR2がワークW1(上蓋2)の径小筒部外周に嵌合することによって、予成形周状屈曲部20を蓋本体3の環状凹部7内に変形させて環状屈曲部6とする際に、環状屈曲部6の近傍部分の側面が外側に変形して、上蓋2の径小筒部側面に歪みが生じることを防止できる。
以上のようにして、蓋本体と上蓋とを結合させることによって、環状屈曲部6と環状凹部7を軸方向に遊びを持った状態で嵌合・結合させることが容易にできる。本発明の容器蓋の製造方法は、上記実施形態に限るものでなく、種々の設計変更が可能であり、また、工程も上記順番に限るものではなく、適宜変更が可能である。例えば前記実施形態ではネジ部の形成は、蓋本体の雄ネジ部5を先に形成しておき、上蓋の雌ネジは、上蓋を蓋本体に装着後形成していたが、蓋本体と上蓋のネジ部を蓋本体に上蓋を被せて後一緒にねじ成形工具で成形するようにしてもよい。また、蓋本体へのスコアの形成位置も必ずしも環状段差面に限るものでなく、ネジ部と係合部との間であれば任意の位置に形成が可能である。
図14は、本発明の他の実施形態を示すものであって、この実施形態では、蓋本体3の環状凹部7は、全周にわたり一定の溝幅に形成しているが、環状屈曲部6を形成する際に上蓋を押圧する際に使用する押型D7の下端面が傾斜している。そのため、該押型D7により上蓋2を押圧することによって、環状屈曲部6は、環状凹部7内への突出量が非軸対称になり、同図においては、上蓋2の右側に比較して左側突出量が多くなっている。このように形成することによって、開封時に上蓋を蓋本体に対して開封方向に回転させると、ネジ部の係合により上蓋が上昇するにつれて環状屈曲部6の突出量が多いところのみが蓋本体3の環状凹部7の上側壁面に係合し、該箇所を中心に集中的に蓋本体を上方へ押し上げる力が作用してスコアに剪断力が作用するので、スコア全周に亘って均一に剪断力が作用する場合と比べて、容易にスコアを破断させることができる。
なお、図示していないが、図14に示す実施形態においては、環状凹部7を形成する際に、図7及び図8に示した構造の環状凹部成形用の工具T3を用いる代わりに、板厚が全体に一様な環状凹部成形用の工具を用いるとともに、環状凹部成形用のマンドレルも、当該工具に対応させて一様な溝幅を有するものを用いる。
また、本発明のさらに他の実施形態としては、環状屈曲部6を軸対称に形成せずに、周方向に変化させるようにしてもよく、これは、前述した図4に示す予成形周状屈曲部20を成形加工する工程で用いる工具T1とマンドレルM1に代えて、予成形周状屈曲部20の幅を周方向に変化させる図7及び図8に示した構造と同様な環状凹部成形用の工具と環状凹部成形用のマンドレルとを連動回転させることで実現することができる。
このようにして、図1に示す容器蓋1の製造にあたって、軸方向係合手段8の構造を非軸対称にすることによって、開封時にスコア11に作用する力を局部的に集中させることができ、易開封性をさらに向上させることができる。
次に、図15は、本発明の種々の実施形態に係る容器蓋の係合部の構造を示すものであって、同図(a)の容器蓋1における軸方向係合手段8は、環状屈曲部6と環状凹部7がいずれも軸対称に形成されたものである。環状屈曲部6は前記実施形態と同様に後加工により形成するので、図示のように環状凹部7の軸方向幅と比べて幅小に形成でき、環状屈曲部6と環状凹部7との間に軸方向の遊びが設けられている。そのことは、以下の実施形態においても同様である。また、同図(b)に示すものは、前述した図2乃至図13の工程において説明したものであって、環状屈曲部6は、周方向に一様で軸対称に形成され、一方、環状凹部7は一部溝幅を狭く形成された非軸対称形状となっている。
また、同図(c)に示すものは、環状屈曲部6は同図(a)(b)のものと同様に軸対称に形成されており、一方、環状凹部7は一定幅の溝が蛇行して形成されている。さらに、同図(d)に示すものは、環状屈曲部6を蛇行させて形成し、一方、環状凹部7は同図(a)のものと同様に、溝幅一定で蛇行はなく軸対称に形成されている。
なお、図15の(d)のように、一部が軸方向に蛇行した環状屈曲部6を形成する場合には、前述した図4の工程で前加工段階の予成形周状屈曲部20を形成する際に、図16に示した構造の環状凹部成形用の工具T6、及び環状凹部成形用のマンドレルM4を用いればよい。本実施形態においては、環状凹部6を成形する環状凹部成形用の工具T6は、その外周の弧長は予成形周状屈曲部20の円周長さと同等もしくは長く形成されている。また、工具T6の外周縁は蛇行しており、図16に示すように、環状凹部成形用の工具T6と環状凹部成形用のマンドレルM4との間にワークW1を挟んで相互に転動させることで、蛇行した予成形周状屈曲部20が形成される。
図17、図18は、本発明の他の実施形態に係る容器蓋の係合部の構造を示している。本実施形態において図1に示す実施形態と同様な部分は同じ符号を付し、相違点のみについて説明する。本実施形態の容器蓋27は、図17において上蓋側係合部である環状屈曲部6が仮想線で示すように蛇行ビードとなっており、その一部が下向きに屈曲して蛇行部28となっている。一方、蓋本体3の本体側係合部である環状凹部7の下側壁面の一部が上向きに突出してカム凸部29となっていて、未開封の閉栓状態では図示のように開栓方向に上蓋を回転させることによって環状屈曲部6の蛇行部28が環状凹部7のカム凸部29と干渉する位置関係にある。
したがって、本実施形態の容器蓋27の場合、上蓋2を開封方向に回転させることによって、上蓋の蛇行部28がカム凸部29のカム面に沿って移動してカム凸部29を軸方向に押し下げる。その結果、該カム凸部29を介してその下方側に位置するスコア11に部分的に剪断力が集中し、その部分でスコアブレイクが起こる。そして、さらに上蓋を回転することによって螺子作用により上蓋が蓋本体に対して上昇し、環状屈曲部が環状凹部7の上側壁面と係合して蓋本体の天壁近傍部を上側に引き上げることによって、スコアブレイクしたところから徐々にスコアの破断が周方向に拡がり、比較的弱い開栓トルクで蓋本体の頂壁部がスコア部分から下方注出口部と分離されて開封が行なわれる。
以上の各実施形態で示した容器蓋は、例えば図1に示す実施形態では、開封時に上蓋の環状屈曲部6が当接する環状凹部7の上側壁面12の一部にカム凸部13が形成され、図17に示す実施形態では下側壁面の一部にカム凸部29が形成され、上蓋2を開封方向に回転させると、環状屈曲部6と環状凹部7とは、先ず環状屈曲部6とカム凸部13或いはカム凸部29から干渉し始め、その結果、スコア11にはカム凸部13又は29の下方に位置する部分に剪断力が集中するため、スコア11は比較的小さな力で破断することができ、小さい子供や高齢者等でも容易に開封することができるようにしている。
しかしながら、前記カム凸部13又は29の傾斜面の傾斜が緩いと、開栓時に上蓋の環状屈曲部6がカム凸部13又は29に乗り上がり、環状屈曲部6とカム凸部13又は29をうまく干渉させることができない場合が生じることがある。その場合、スコアの一部分に剪断力を集中させることができず、剪断力がスコア全周に分散してしまい、スコアブレイクトルクを低減させることができない。そこで、そのような問題点を解決するために、開栓に際して上蓋の環状屈曲部(上蓋側係合部)が係合する容器本体の環状凹部の上側壁面12及び又は下側壁面、特にカム凸部13又は29の壁面を図1及び図17の状態から更に水平方向に近く、あるいはそれ以上に傾斜するように傾斜角を大きく(以下、略水平状態という)するように整形(リフォーム)して、環状屈曲部6が確実に係合するようにした。
図19は、図1に示すような実施形態の容器蓋を製造する工程において、容器本体の環状凹部7の上側壁面12、特にカム凸部13の壁面を図1の状態から更に略水平方向に近くなるように中心軸に対して傾斜角を大きくして上蓋の環状屈曲部がより掛かりやすくなるように整形する実施形態を示し、本実施形態では、蓋本体に上蓋を装着する前に、環状凹部7の最小直径部から天壁側に延びる上側壁面12の傾斜角度を略水平状になるように整形するリフォーム工程を設けた。前記実施形態と同様な部分については同様な符号を付し、相違点のみについて説明する。
前記実施形態の図5〜図10に示す方法と同様な方法で成形された蓋本体30を、受型D8上に載置して(図19(A))、この状態で蓋本体30の天壁9を押型D9で軸方向に押圧することによって、図19(D)のb部拡大図で示すように、上蓋に形成された環状凹部7のカム凸部13を含む上側壁面12が図19(B)のa部拡大図で示す状態からさらに下側に倒れ込み、上側壁面の軸方向の傾斜角度が緩傾斜から次第に傾斜角度の大きい急傾斜状(略水平状)にリフォームされる(図19(C))。このようにして図19(D)のb部拡大図に示すように上側壁面12が略水平状態になるまで屈曲させる整形を行い、上蓋の環状屈曲部の軸方向への掛かりが良くなるようにする。なお、上記リフォームは、環状凹部の上側壁面12(カム凸部壁面を含む)の傾斜角αは、中心軸に対して60゜〜120゜、より望ましくは75゜〜100゜の範囲となるように整形(リフォーム)する。傾斜角が60゜以下ではリフォーム効果が薄く、120゜以上となるとリフォーム加工が困難であると共に上側壁面12の幅が狭くなり逆に環状屈曲部の係合性を阻害する恐れがあるので、上記範囲特に75゜〜100゜が望ましい。
なお、図中R3は、支持リングであり、押型D9の外周部に軸方向に摺動自在に装着されており、この支持リングR3が蓋本体30の径小筒部外周に嵌合することによって、環状凹部7の上側壁面12のリフォームを行なう際に、環状凹部7の近傍部分の側面が外側に変形して、蓋本体の径小筒部側面に歪みが生じることを防止することができる。また、本実施形態では、蓋本体30の天壁9の外周部は天壁パネル面から下がった環状段差面34となって環状凹部の上方に位置しており、それに合わせて押型D9も蓋本体の環状段差面34を集中的に押圧できるようにその下面の押圧面が環状突出面D9−1となっている。そのようにすることによって、蓋本体の環状凹部7が形成されている径小筒部に効率的に軸方向圧縮力を付与することができ、より確実に環状凹部のリフォームを行なうことができる。
以上のようにして得られた環状凹部がリフォームされた蓋本体30を、図示しないが図11と同様に、蓋本体30の雄ネジ部5の内周側に、外周にネジが形成されているネジ成形用のマンドレルを螺合させて保持した状態で、この蓋本体30の上に上蓋(ワークW1)を被せる。この状態で蓋本体の環状段差面24と上蓋の環状段差面19が接触し、上蓋の頂壁15の内面と蓋本体3の天壁9の上面との間に隙間d(図20参照)を残した状態で嵌合する。そして、この状態で、図11に示すものと同様にして、上蓋31に雄ネジ部5に螺合する雌ネジ部4を形成して、上蓋31と蓋本体30を一体に螺合連結させる。なお、上記実施形態は、環状凹部の上側壁面をリフォームする場合を示しているが、同様な方法で図17、図18に示す容器蓋27の環状凹部の下側壁面、特にカム凸部の半径方向面のリフォームを行なうことができる。
図20は、以上のようにして得られた環状凹部がリフォームされた蓋本体30と該蓋本体に螺合した上蓋31を、本体側係合部である環状凹部7と上蓋側係合部である環状屈曲部6を係合させて上蓋31と蓋本体30を一体に装着させる工程を示す図である。図12に示す実施形態と同様に、連結されたワークW1と蓋本体3は、受型D5上に載置され(図20(A))、この状態から上蓋31の頂壁15を押型D6で軸方向に押圧すると、図20(B)示すように上蓋31(ワークW1)に形成されていた予成形周状屈曲部20が屈曲して、前記隙間dの範囲内で環状凹部7内へ変形して環状屈曲部6となり、この段階でワークW1から上蓋31が完成し、こうして上蓋31が蓋本体30に結合された容器蓋33が完成する。なお、本実施形態の上蓋31の頂壁15は蓋本体30の天壁9に合わせて、その外周部が環状段差面35となっており、押型D6の押圧面も環状突出部D6−1となっている。また、支持リングR4は、図12に示す実施形態と同様な作用を果たす。
本実施形態の容器蓋は以上のように構成され、開栓に際して上蓋を開栓方向に回したときに、最初に上蓋の環状屈曲部6が蓋本体の環状凹部7のカム凸部13の傾斜面(カム面)と係合するが、本実施形態の容器蓋33は、蓋本体の環状凹部7の上側壁面12、特にカム凸部13のカム面が、図19(D)にその断面を拡大して示すように、周方向に略水平状態にリフォームされているので、環状屈曲部6が確実にカム凸部13のカム面12と係合し、その部分に集中的に張力を付与することができる。その結果、その下方部に位置するスコアに部分的に剪断力を集中させることができ、スコアブレイクトルクを上昇させることなく、スコアブレイクができ、開栓トルクを上昇させることなく、容易に開口できる。
図21は、蓋本体の環状凹部をリフォームする場合の他の実施形態を示している。図19に示す実施形態では、まず蓋本体の環状凹部をリフォームするリフォーム工程を行い、その後上蓋を蓋本体に被せ上蓋と蓋本体とを接合する接合工程を経て上蓋と蓋本体が一体に装着された容器蓋を得ていたが、本実施形態では、リフォームと接合を同時に行なう、即ちリフォーム工程と接合工程を1工程で行なう場合を示している。該実施形態において、前記実施形態と同様構成については同じ符号を付し、相違点のみについて詳細に説明する。
図21(A)〜(B)は、上蓋の予成形周状屈曲部20を蓋本体の環状凹部34内に屈曲させて上蓋と蓋本体を接合する前記実施形態の図12、図13に相当する図である。本実施形態では同図(B)に示す状態から、同図(C)に示すようにさらに押型D7を降下させることにより蓋本体の環状凹部の整形を行なう環状凹部整形工程を設けてある。即ち、同図(A)に示すように、予成形周状屈曲部20が形成された上蓋31を蓋本体30に、上蓋の頂壁15の内面と蓋本体30の天壁9の上面との間に隙間dを有するように螺合して一体化した状態(図21(A))から、上蓋の頂壁15の内面と蓋本体30の天壁9が接触するまで、押型D7を下降させることによって、予成形周状屈曲部20が環状凹部内に屈曲して、上蓋側係合部となる環状屈曲部6が形成される(図21(B))。この状態から、さらに押型D7を下降させることによって、上蓋側係合部がさらに屈曲すると共に、上蓋を介して蓋本体30が圧縮力を受け、蓋本体の環状凹部7のカム凸部13を含む上側壁面12が同図(B)の状態からさらに下側に倒れ込み、上側壁面の軸方向の傾斜角度が緩傾斜から次第に傾斜角度の大きい急傾斜状(略水平状)にリフォームされて同図(C)に示す状態となり、蓋本体の環状凹部の上側壁面が略水平状態になる。以上のように、本実施形態では、蓋本体の環状凹部のリフォームと上蓋との接合を同時に行なうことができ、別途リフォーム工程を設ける必要がない。なお、その場合、上蓋31の頂壁外周部及び蓋本体の天壁外周部を共に環状段差面に形成し、且つ押型D7の押圧面も該環状段差面を押圧するようにすることによって、より効率的に結合及びリフォームを行なうことができる。
以上のように、本発明に係る容器蓋及びその製造方法の種々の実施形態について説明したが、本発明に係る容器蓋は必ずしも容器蓋単独として構成される場合に限らず、容器の胴部と一体に構成することも可能である。図22は、容器蓋の蓋本体部分を缶胴と一体に成形して製造した蓋付き密封容器の一実施形態を示している。同図に示す蓋付き密封容器40は、缶胴41と一体に成形された蓋本体42に上蓋2を前述した容器蓋1の製造方法で取り付け、その後、缶胴41底部の開口部から内容物を充填した後に、前記開口部に底蓋44を巻き締め密封して製造したものである。したがって、蓋本体が缶胴と一体となっている点を除き、蓋本体及び上蓋の構造は、上記種々の実施形態のものがそのまま採用できる。
以上の図1〜図21の実施形態で示す容器蓋は、蓋付き密封容器を製造する際に、蓋本体3のカール部10を缶胴の上端開口部に巻き締めして、容器の密封を行うものであるが、カール部10を形成せずに、蓋本体の下端部を円筒状に形成し、缶胴の開口部に接着、蝋付け、あるいは、溶接等の固着手段を用いて接合してもよい。
本発明の容器蓋及び蓋付き密封容器の製造方法は、上蓋が蓋本体に螺合され、開封時に上蓋を回転させることによって、蓋本体の天壁周囲のスコアを破断して天壁を開封する構造の広口容器から狭口容器の蓋又は蓋付き密封容器の製造分野に好適に利用することができる。また、このようにして製造された容器蓋又は蓋付き密封容器は、密封性が高く、開封動作が単純で開封性に優れ、且つ上蓋による再封性にも優れているので、通常の飲料から高密封性が要求される内容品の容器の蓋又は容器として好適に利用することができる。
本発明の容器蓋の製造方法によって製造される容器蓋の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋の形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋の形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋の環状屈曲部を前加工する工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体の形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体のネジ形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体の環状凹部形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体の環状凹部形成工程において使用する環状凹部形成工具の平面図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体のスコア形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体のカール部形成工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋のネジ成形工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋と蓋本体との結合工程における結合前の状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋と蓋本体との結合工程における結合後の状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る上蓋と蓋本体との結合工程における結合後の状態を示す図である。 本発明の種々の実施形態に係る容器蓋の係合部の構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上蓋の環状屈曲部を前加工する工程を示す図である。 本発明の容器蓋の製造方法によって製造される他の実施形態に係る容器蓋の構造を示す断面図である。 図17に示す容器蓋のスコア部から切断した上方部の外観を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る蓋本体の環状凹部のリフォーム工程を示す図であり、(A)はリフォーム前の状態、(B)は(A)における環状凹部の拡大断面図、(C)はリフォーム工程終了後の状態を示し、(D)は(C)における環状凹部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る環状凹部がリフォームされた蓋本体と上蓋との結合工程を示す図であり、(A)は結合前の状態、(B)は結合後の状態を示している。 本発明の実施形態係る蓋本体の環状凹部のリフォームと結合を同時に行なう場合の工程を示し、(A)は結合前の状態、(B)はリフォームが開始される直前の状態、(C)は結合後の状態をそれぞれ示している。 本発明の蓋付き密封容器の製造方法によって製造された蓋付き密封容器の一例を示す断面図である。 先に提案した方法によって製造された容器蓋の構造を示す断面図である。
符号の説明
1、27 容器蓋 2、31 上蓋
3、30 蓋本体 4 雌ネジ部
5 雄ネジ部 6 環状屈曲部
7 環状凹部 8 係合部
9 天壁 10 カール部
11 スコア 12 上側壁面
13、29 カム凸部 15 頂壁
16、22 径小筒部 17、23 径大筒部
18 環状突出部 19、24 環状段差面
20 予成形周状屈曲部 25 環状ビード
26 張出し部 28 蛇行部
40 蓋付き密封容器
41 缶胴 42 蓋本体
44 底蓋 45 シール材

Claims (15)

  1. 開口部となる部分が易破断部を介して注出口に連続して一体に形成されている蓋本体と、該蓋本体に螺着される上蓋とからなり、該上蓋を前記蓋本体に対して回転させることにより、前記易破断部を破断して蓋本体を開封するように構成されている再封可能な容器蓋を製造する方法であって、
    前記蓋本体に前記易破断部より天壁寄り位置に本体側係合部を形成し、前記上蓋に前記本体側係合部に係合して上蓋側係合部となる位置に予め予成形周状屈曲部を形成し、該上蓋を前記蓋本体に装着した後、前記上蓋を軸方向へ相対的に押圧することにより、前記上蓋の予成形周状屈曲部を前記蓋本体の本体側係合部内へ変形させることにより上蓋側係合部を形成し、該上蓋側係合部を前記蓋本体側係合部に回転方向可能に係合させることを特徴とする密封容器蓋の製造方法。
  2. 前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部間で周方向の少なくとも一部において軸方向に遊びを有する係合部を形成することを特徴とする請求項1に記載の密封容器蓋の製造方法。
  3. 前記上蓋側係合部の軸方向幅と前記蓋本体側係合部の軸方向幅の少なくとも一方を周方向に変化させて形成することを特徴とする請求項2に記載の容器蓋の製造方法。
  4. 前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部の少なくとも一方を蛇行させて形成することを特徴とする請求項2に記載の容器蓋の製造方法。
  5. 前記蓋本体に前記上蓋を装着する前に、前記蓋本体の本体側係合部を構成する環状凹部の最小直径部から延びる上側壁面及び/又は下側壁面を急傾斜状に整形するリフォーム工程を設けてなることを特徴とする請求項2〜4の何れかに記載の密封容器蓋の製造方法。
  6. 前記上蓋側係合部の形成と同時に、前記蓋本体の本体側係合部の最小直径部から延びる上側壁面及び/又は下側壁面を急傾斜状に整形して、前記上蓋側係合部を前記蓋本体側係合部に回転方向可能に係合させることを特徴とする請求項2〜4の何れかに記載の密封容器蓋の製造方法。
  7. 前記上蓋を前記蓋本体に対して軸方向へ相対的に押圧する際に、前記上蓋の側壁外周に支持リングを嵌装して、前記支持リングにより上蓋側面外周を支持することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の容器蓋の製造方法。
  8. 請求項1乃至7の何れかの方法で容器蓋を製造した後、該容器蓋の蓋本体を容器本体の開口部に取り付けることにより、前記開口部を封鎖することを特徴とする蓋付き密封容器の製造方法。
  9. 請求項1乃至7の何れかの方法で製造する容器蓋の蓋本体を、容器本体の胴部と一体に成形することを特徴とする蓋付き容器の製造方法。
  10. 上蓋と、該上蓋を装着する注出筒部及び該注出筒部と一体の天壁を有する蓋本体を有し、前記上蓋には注出開口用の上蓋側係合部と封鎖用の雌ネジ部を有し、前記蓋本体の注出筒部には前記上蓋と螺合する雄ネジ部と、前記上蓋側係合部と係合する蓋本体側係合部と、前記雄ネジ部と前記本体側係合部との間に易破断部が形成されており、前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部で軸方向係合手段を構成し、該軸方向係合手段が、周方向の少なくとも一部において軸方向の遊びを有していることを特徴とする密封容器蓋。
  11. 前記蓋本体側係合部は環状凹部からなり、該環状凹部の上側壁面及び/又は下側壁面が中心軸に対して、60°〜120゜傾斜していることを特徴とする請求項10に記載の密封容器蓋。
  12. 前記軸方向係合手段は、前記上蓋側係合部の軸方向幅と前記蓋本体側係合部の軸方向幅の少なくとも一方を周方向に変化させて形成させてなることを特徴とする請求項10又は11に記載の密封容器蓋。
  13. 前記蓋本体側係合部は、周方向に軸方向幅が異なる環状凹部からなり、該環状凹部の上側壁面に該環状凹部の軸方向幅を狭めるカム凸部を有していることを特徴とする請求項12に記載の密封容器蓋。
  14. 前記蓋本体側係合部は、周方向に軸方向幅が異なる環状凹部からなり、該環状凹部の下側壁面に該環状凹部の軸方向幅を狭めるカム凸部を有していることを特徴とする請求項12に記載の密封容器蓋。
  15. 前記軸方向係合手段は、前記上蓋側係合部と前記蓋本体側係合部の少なくとも一方を蛇行させて形成させてなることを特徴とする請求項10乃至14の何れかに記載の密封容器蓋。
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