JP4208330B2 - 正内圧缶用開口容易缶蓋 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パネル部と開口片とを区画しているスコア溝を、タブを引き起こすことにより破断するとともに、開口片を缶内部に吊り下げ状態にして開缶（開蓋）する形式の正内圧缶用開口容易缶蓋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コーラやサイダー、ビール等に代表される炭酸含有飲料が封入された正内圧缶の缶胴に固着される缶蓋としては、開口片に固着されているタブを缶体上方に引き起こした後、開口片を上方に引っ張ることによって開蓋するプルタブ式の缶蓋と、タブを引き起こした際の梃子の原理により、開口片を缶体内方に押し込んで開蓋するステイオンタブ式の缶蓋とが例示される。
【０００３】
このうち、プルタブ式の缶蓋においては、開蓋後にタブおよび開口片が、パネル部から離脱するため、開口片およびタブの散乱等により、環境への影響が憂慮される。そのため、最近では、ステイオンタブ式の缶蓋が多く使用されるようになってきている。このような缶蓋の一例が、特開昭５１−８２１８８号公報、特開昭５２−２９３８５号公報に記載されている。このステイオンタブ式の缶蓋は、プルタブ式の缶蓋とは異なり、同一のタブにより二つの梃子作用を生じさせ、パネル部と開口片とを区画している環状のスコア溝を破断するものである。そして、スコア溝を全て破断した状態においても、パネル部とタブおよび開口片とがつなぎ部により接続された状態に維持される。
【０００４】
ところで、上記のような正内圧缶においては、缶内部のガスが飲料の液面上の空間に作用している。このため、ステイオンタブ式の缶蓋において、スコア溝の初期破断（ポップ）時に、ガスの排気とともに、そのガス圧により開口片が急激に上方に押し上げらてスコア溝が一瞬で破断されてしまい、その破断の勢いにより、パネル部のスコア溝以外の領域（つまり、つなぎ部）まで切断されてしまい、開口片がパネル部から分離して吹き飛ばされるという、いわゆるポップミサイル現象が生じる可能性がある。
【０００５】
このポップミサイル現象に対処するための缶蓋の一例が、特開平１０−１０１１０４号公報、および特開平６−３２１２３８号公報に記載されている。特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋は、端末パネルと、この端末パネルに対して環状の主刻み線を残して接続された引き裂きストリップと、端末パネルに対してリベットにより固定され、かつ、端末パネルの上面側に配置されたフィンガー部分、および引き裂きストリップの上面側に配置されたノーズ部を有する引っ張りつまみとを備えている。
【０００６】
また、引っ張りつまみを引っ張ることにより、ノーズ部が引き裂きストリップを押し下げて主刻み線を破断してガス抜き領域が形成されるが、引き裂きパネルにおけるガス抜き領域と隣接する位置に、ガス抜き領域の少なくとも一部分に沿って延びる噴出作用防止刻み線が形成されている。
【０００７】
そして、特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋によれば、引っ張りつまみの引っ張りによりガス抜き領域を破断する際に、噴出作用防止刻み線が、引き裂きストリップの端縁を端末パネルの下方に一時的に移動させる。この移動により、引き裂きストリップが端末パネルから迅速に分裂されることを防止し、引き裂きストリップが端末パネルから分裂して射出すること（つまりポップミサイル現象）を防止できるとされている。
【０００８】
一方、特開平６−３２１２３８号公報に記載された缶蓋は、円板形状の端部パネルと、端部パネルに対してリベットを介して固着された操作タブとを有する。また、端部パネルには接続領域を残してスコアラインが形成され、このスコアラインにより、端末パネルと引きちぎりパネルとが区画されている。この引きちぎりパネルには、スコアラインと相互に平行な凹みまたは排気ビードが、圧印加工により形成されている。この特開平６−３２１２３８号公報に記載された缶蓋によれば、操作タブの操作により引きちぎりパネルを押圧してスコアラインを破断した場合に、凹みまたは排気ビードによって引きちぎりパネルの金属の一部が、スコアラインの近傍にて下方に動く傾向になる。この動作により、缶の内部圧力が排気されるまで、スコアラインの分離を妨害または遅らせ、タブの引き上げにともなう開放力を制御することができるものとされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋においては、主刻み線の他に別途噴出作用防止刻み線を形成しなければならず、缶蓋の一部の強度が弱められてしまう問題があった。また、噴出作用防止刻み線を成形する工程を特別に設けなければならず、その工具（設備）数が増加する問題があった。
【００１０】
また、最近では、缶内から容易に飲料を取り出す目的、あるいは他の商品の缶との差別化を図るという目的から、開口片の平面積を可及的に広く設定して、スコア溝の破断後に形成される開口部を広くすることの可能な缶蓋の要求が高まりつつある。しかしながら、特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋においては、開口片の平面積を広くすると、必然的にスコア溝の長さも長くなり、その開蓋性が低下する可能性がある。そこで、スコア溝を深くしてスコア溝の残存部分の厚さ（以下、残厚という）を薄く設定することにより、開蓋性を良好に維持することも考えられるが、材料コスト低減化のために板厚の薄い材料を使用した場合は、パネル部の板厚の減少もしくは残厚の減少にともなってパネル部の強度が低下し、前記ポップミサイル現象が発生しやすくなるという問題があった。
【００１１】
さらに、特開平６−３２１２３８号公報においては、端末パネルを圧印加工して凹みまたは排気ビードを形成しているために、端末パネルの成形工程において、スコアラインに圧縮荷重による加工硬化などのストレスが発生する。その結果、端末パネルの内面側に歪みやくびれが発生しやすく、端末パネルの内面を保護するために施されている内面被膜が損傷するおそれがあった。
【００１２】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、スコア溝以外に格別の要素を設けることなく、スコア溝の破断時に開放片がパネル部から分離することを抑制でき、かつ、開蓋性を良好に維持することができ、さらには、パネル部の内面に施されている内面被膜の損傷を防止することの可能な正内圧缶用開口容易缶蓋を提供することを目的としている。
【００１３】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、円板形状のパネル部と、このパネル部に対して接続され、かつ、つなぎ部を除く開放形状のスコア溝により区画された開口片と、前記パネル部のほぼ中央で前記開口片の外側に対してリベットにより連結されるとともに、前記パネル部側に配置された持ち上げ部と、前記開口片側に配置された押し下げ部とを有するタブとを備え、前記スコア溝が、前記パネル部側の曲率中心を基準として湾曲された第１湾曲部と、この第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に接続され、かつ、前記開口片側の曲率中心を基準として湾曲された第２湾曲部とを有する正内圧缶用開口容易缶蓋において、前記第１湾曲部が、前記リベットの中心を通過し、かつ、前記タブの長手方向に延びる線分を境として実質的に線対称に配置されているとともに、前記第１湾曲部の両端と前記リベットの中心とを結ぶ２つの線分の前記開口片側における開き角度が１１０度乃至１３０度に形成され、前記スコア溝における前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との間に、前記スコア溝を隔てて前記リベットの中心とは反対側の曲率中心を基準として湾曲された接続部が形成され、この接続部の曲率半径が前記第１湾曲部の曲率半径よりも小さく設定されているとともに、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に、前記スコア溝の残厚が前記スコア溝の他の部分の残厚より厚く設定されることにより、前記スコア溝の残存部分にせん断応力を作用させて破断する際の破断進行方向の先端を、前記スコア溝の幅方向に移動させる破断誘導部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、タブの持ち上げ部を持ち上げると、押し下げ部が開口片に当接するとともに、押し下げ部と開口片との当接部分を支点とし、リベットを作用点とする梃子の原理により、パネル部の一部が上方に持ち上げられてスコア溝の第１湾曲部および接続部ならびに第２湾曲部の残存部分にせん断応力が作用してスコア溝が初期開口（ポップ）される。ここで、第１湾曲部の開き角度が１１０度乃至１３０度に設定されているため、ポップ時にスコア溝を可及的に長く破断することができ、缶内部のガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが迅速に平衡化される。ついで、リベットを支点とし、かつ、押し下げ部を作用点とする梃子の原理により、開口片が押し下げられて、スコア溝の破断（ティア）が進行する。また、接続部が第１湾曲部とは逆方向に湾曲されているとともに、破断誘導部が形成されているため、スコア溝の残存部分の破断進行方向の先端（以下、破断先端と略記する）がスコア溝の幅方向に移動する。このため、せん断応力が分散されてスコア溝の破断が遅延し、ガス圧により開口片が急激に上方へ押し上げられて生じるポップミサイル現象を起こす前に、ガス圧と大気圧との圧力差が解消された状態、いわゆる平衡状態にすることができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記接続部の曲率半径が１．２mm未満であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用が生じるほか、第２湾曲部が、リベットの中心を通過し、かつ、タブの幅方向に延びる線分に近接して配置されることが抑制される。このため、スコア溝の第２湾曲部を破断させるためのせん断力の上昇を防ぎ、開蓋性の低下が抑制される。
【００１７】
請求項３の発明は、円板形状のパネル部と、このパネル部に対して接続され、かつ、つなぎ部を除く開放形状のスコア溝により区画された開口片と、前記パネル部のほぼ中央で前記開口片の外側に対してリベットにより連結されるとともに、前記パネル部側に配置された持ち上げ部と、前記開口片側に配置された押し下げ部とを有するタブとを備え、前記スコア溝が、前記パネル部側に曲率中心を有する第１湾曲部と、この第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に接続され、かつ、前記開口片側に曲率中心を有する第２湾曲部とを有する正内圧缶用開口容易缶蓋において、前記第１湾曲部が、前記リベットの中心を通過し、かつ、前記タブの長手方向に延びる線分Ｂ１を境として実質的に線対称に配置されているとともに、前記第１湾曲部の両端と前記リベットの中心とを結ぶ２つの線分Ｘ１およびＸ２とのなす前記開口片側における開き角度が１１０度乃至１３０度に形成され、前記第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に、前記第１湾曲部とは反対方向に湾曲された曲率半径１．２ mm 未満の接続部と、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に前記スコア溝の底面の残厚を厚くして隆起させた隆起部とから構成される破断誘導部が配置され、前記スコア溝にせん断応力を作用させて破断する際の破断進行方向の先端が、前記接続部において前記スコア溝の外周側から内周側に移動し、前記隆起部において前記スコア溝の内周側から外周側に移動せしめることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項３の発明によれば、タブの持ち上げ部を持ち上げると、押し下げ部が開口片に当接するとともに、押し下げ部と開口片との当接部分を支点とし、リベットを作用点とする梃子の原理により、パネル部の一部が上方に持ち上げられてスコア溝にせん断力が作用し、第１湾曲部が破断されて、その破断が進行するとともに、この破断が接続部を経由して第２湾曲部まで破断が進行して初期開口（ポップ）される。ここで、第１湾曲部の開き角度が１１０度乃至１３０度に設定されているため、ポップ時にスコア溝を可及的に長く破断することができ、缶内部のガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが迅速に平衡化される。ついで、リベットを支点とし、かつ、押し下げ部を作用点とする梃子の原理により、開口片が押し下げられて、スコア溝の破断（ティア）が進行する。
また、前記第１湾曲部とは反対方向に湾曲された曲率半径１．２ mm 未満の接続部と、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に、前記スコア溝の底面の残厚を厚くして隆起させた隆起部とから構成される破断誘導部が形成されているため、スコア溝の残存部分の破断進行方向の先端（以下、破断先端と略記することがある）がスコア溝の幅方向に移動する。即ち、第１湾曲部でスコア溝の外周側で破断した破断先端が前記接続部に至るとスコア溝の内周側に移動し、さらに破断先端が前記隆起部に至るとスコア溝の外周側に移動する。このため、せん断応力が分散されてスコア溝の破断が遅延し、ガス圧により開口片が急激に上方へ押し上げられて生じるポップミサイル現象を起こす前に、ガス圧と大気圧との圧力差が解消された状態、いわゆる平衡状態にすることができる。
更にまた、隆起部の残厚が、第２湾曲部における隆起部以外の領域の残厚よりも厚くなっているため、開口片の押圧時に、開口片の破断面と、パネル部の破断面とが摺動する面の面積が可及的に拡大される。このため、一旦押し下げられた開口片が、内圧により上方に押し上げられるとする際に、開口片とパネル部との破断面における摩擦抵抗が高められる。したがって、開口片がガス圧により上方に押し上げられることにともなうスコア溝の破断を防ぐことができ、急激に上方へ押し上げられて生じるポップミサイル現象を起こす前に、ガス圧と大気圧との圧力差が解消された状態、いわゆる平衡状態にすることができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、前記スコア溝の幅方向の中心線と、前記スコア溝に臨む前記パネル部側の傾斜面とにより設定される傾斜角度が、前記中心線と前記スコア溝に臨む前記開口片側の傾斜面とにより設定される傾斜角度よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４の発明によれば、スコア溝の幅方向の中心線と、スコア溝に臨むパネル側の傾斜面とにより設定される傾斜角度を、中心線と、スコア溝に臨む開口片側の傾斜面とにより設定される傾斜角度よりも大きく設定することにより、スコア溝の残存部分に作用するせん断応力が開口片側に集中される。これにより、スコア溝のポップ時に、第１湾曲部のリベット側（スコア溝の外周側）で発生したスコア溝の破断先端が、接続部を経由して第２湾曲部にまで移動してスコア溝の破断が進行する間に、この破断先端が、スコア溝の幅方向において開口片側（スコア溝の内周側）に確実に移動される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。図２は、この発明の一実施例を示すステイオンタブ式のイージーオープン缶蓋（以下、缶蓋と略記する）１の平面図である。この缶蓋１は、常温で内圧が大気圧以上になる正圧缶に適用される。この缶蓋１は、蓋部１Ａと、蓋部１Ａに対してリベット１Ｂにより固着されたタブ１Ｃとを有する。蓋部１Ａの内面（言い換えれば下面）には、缶の内部に収容される飲料などに対応して、フェノール−エポキシ塗料、または塩化ビニルオルガノゾル塗料等の塗料を選択して塗布され、かつ、この塗料を焼き付け硬化した内面被膜（図示せず）が形成されている。
【００２４】
また、図３は、タブ１Ｃを省略した缶蓋１の平面図である。蓋部１Ａは、例えばアルミニウム合金製の厚さ０．２３５ｍｍ乃至０．２６０mmの板材をプレス成形したものである。蓋部１Ａは、円板形状のパネル部２と、このパネル部２の外周に形成された環状溝３と、環状溝３の外周端に接続された環状の傾斜部４Ａと、傾斜部４Ａの上端に接続されたフランジ部４とを有する。環状溝３は、この缶蓋１が固定される缶胴（図示せず）側に向けてほぼＵ字形状に屈曲されている。また、傾斜部４Ａはパネル部２から離れるにともなって拡径する方向に傾斜している。さらに、フランジ部４は、缶胴の下方および内方に向けてほぼＣ字形状に屈曲されている。このフランジ部４と、有底円筒状の缶胴の開口端とを、密封材（図示せず）を介して巻き締めることにより、缶胴に缶蓋１が固着された缶体が形成される。
【００２５】
一方、パネル部２には、蓋部１Ａのリベット中心Ａ１よりも外側に第１補強ビード５が形成されている。この第１補強ビード５は、パネル部２の一部を厚さ方向に屈曲させて、具体的には、缶胴の内側に向けて突出させて成形したものである。この第１補強ビード５は、リベット中心Ａ１を隔てて配置された大湾曲部６および小湾曲部７を有する。大湾曲部６および小湾曲部７は、リベット中心Ａ１を通過する線分（直線）Ｂ１に対応する位置に配置され、大湾曲部６および小湾曲部７は、いずれも缶蓋１の外周に向けて突出する方向に湾曲されている。また、大湾曲部６および小湾曲部７の両端が、直線部８，９により相互に接続されている。さらに、小湾曲部７の内側には、平面形状が楕円形の指進入用凹部１１が形成されている。上記のように構成された第１補強ビード５および直線部８，９は、線分Ｂ１を中心としてほぼ線対称に構成されている。
【００２６】
前記第１補強ビード５の内側、具体的にはパネル部２のリベット中心Ａ１と、第１補強ビード５の大湾曲部６との間の領域にはスコア溝（言い換えればスコア線）１２が形成され、このスコア溝１２により、缶蓋１の一部をパネル部２と開口片１３とに区画している。このスコア溝１２は、せん断力により缶蓋１を容易に破断して、缶蓋１の一部に開口部を形成するためのものである。
【００２７】
図１は、開口片１３近傍の拡大平面図であり、スコア溝１２は、ほぼ環状に構成されている。具体的には、スコア溝１２はつなぎ部（言い換えれば、不連続部もしくはヒンジ部）１６を残してほぼＣ字形状に設定され、その外側が主スコア溝１７により構成され、その内側が副スコア溝１８により構成されている。また、主スコア溝１７と副スコア溝１８とが、つなぎ部１６に臨む領域において、始端１４および終端１５により接続されている。このようにして、パネル部２と開口片１３とが、スコア溝１２およびつなぎ部１６を介して接続されている。そして、主スコア溝１７と副スコア溝１８とがほぼ平行に配置されている。これに対して、始端１４付近においてはスコア溝１２が円弧形状に湾曲され、主スコア溝１７と副スコア溝１８との幅が、これ以外の領域の幅よりも広く設定されている。
【００２８】
さらに、主スコア溝１７は、パネル部２側の曲率中心を基準として湾曲された第１湾曲部１９と、第１湾曲部１９におけるつなぎ部１６とは反対側の端部に接続され、かつ、第１湾曲部１９とは反対方向に湾曲された接続部２０と、接続部２０における第１湾曲部１９とは反対側の端部に接続され、かつ、第１湾曲部１９の湾曲方向と反対方向に湾曲された第２湾曲部２１と、第２湾曲部２１と終端１５との間に形成された第３湾曲部１７Ａとを有する。そして、第１湾曲部１９の全部、および接続部２０の全部、ならびに第２湾曲部２１の一部が、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域内に配置されている。これに対して、第３湾曲部１７Ａは、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域外に配置されている。
【００２９】
具体的には、第１湾曲部１９の湾曲範囲が、リベット中心Ａ１を通過する軸線Ｂ１の両側にほぼ均等に設定されているとともに、リベット中心Ａ１と、第１湾曲部１９の長手方向の両端とを結ぶ線分Ｘ１およびＸ２とのなす開口片１３側の開き角度α１が、下限値である１１０度から上限値である１３０度の範囲に設定されている。なお、この実施形態においては、第１湾曲部１９の曲率半径が、例えば２．４mmに設定されている。なお、接続部２０の曲率半径は第１湾曲部１９の曲率半径よりも小さく設定されている。
【００３０】
さらに、前記接続部２０の曲率中心Ｃ１は、主スコア溝１７と副スコア溝１８との間、または副スコア溝１８の内側に設定されている。そして、接続部２０の曲率半径は、１．２mm未満であり、かつ、０．５mm以上に設定されている。さらにまた、第２湾曲部２１の曲率中心Ｄ１は副スコア溝１８の内側に設定され、第２湾曲部２１の曲率半径は、第１湾曲部１９の曲率半径よりも大きく設定されている。このようにして、線分Ｂ１に直交し、かつ、リベット中心Ａ１を通過する線分Ｇ１（後述する図４参照）と、第２湾曲部２１における接続部２０側の端部との間隔が、所定値以上離れた値になるように設定されている。
【００３１】
なお、第３湾曲部１７Ａの基準となる曲率中心は複数あり、この曲率中心はパネル部２および開口片１３上にそれぞれ設定されているが、ここではその説明を省略する。また、終端１５は、第３湾曲部１７Ａと同方向に湾曲され、かつ、副スコア溝１８に対して滑らかに接続されているが、その曲率半径は極めて小さく設定されている。なお、後述する始端１４は第１湾曲部１９と反対方向に湾曲しているが、その曲率半径は第１湾曲部１９よりも小さく、終端１５の曲率半径よりも大きく設定されている。
【００３２】
つぎに、スコア溝１２の幅方向の断面形状およびその深さについて具体的に説明する。図４は、図１の要部を示す拡大平面図、図５乃至図７は蓋部１Ａの拡大断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図、具体的には、蓋部１Ａを線分Ｂ１に沿って切断した状態を示している。主スコア溝１７および副スコア溝１８の断面形状は、蓋部１Ａの上面２２から下面２３側に向けて次第に細くなる逆台形に設定されている。具体的には、主スコア溝１７の第１湾曲部１９は、底面２４と、底面２４の両側に形成された一対の傾斜面２５，２６とを有する。そして、主スコア溝１７の幅方向の中心線Ｅ１と、一対の傾斜面２５，２６のうち、リベット中心Ａ１に近い位置に配置されている傾斜面２６とのなす外側の角度（傾斜角）β１が、副スコア溝１８側に配置されている傾斜面２５と、中心線Ｅ１とのなす内側の角度（傾斜角）β２よりも大きく設定されている。
【００３３】
これに対して、副スコア溝１８は、底面２７と、底面２７の両側に形成された一対の傾斜面２８，２９とを有する。そして、副スコア溝１８の幅方向の中心線Ｆ１と傾斜面２８とのなす内側の角度（傾斜角）β２が、中心線Ｆ１と傾斜面２９とのなす外側の角度（傾斜角）β２が同一に設定されている。また、第１湾曲部１９の深さＷ１は、副スコア溝１８の深さＷ２よりも深く設定されている。言い換えれば、第１湾曲部１９の底面２４と下面２３との間の残厚ｔ１よりも、副スコア溝１８の底面２７と下面２３との間の残厚ｔ２の方が厚く設定されている。
【００３４】
つぎに、第２湾曲部２１の断面形状について説明する。第２湾曲部２１には、接続部２０から離れるにともないその深さが浅くなる方向に傾斜された第１傾斜底面３０と、この第１傾斜底面３０に接続され、かつ、その深さがほぼ一定に設定された底面３１と、この底面３１に接続され、かつ、第１傾斜底面３０から離れるにともないその深さが深くなる方向に傾斜した第２傾斜底面３２とを有する。また、第１傾斜底面３０の両側には一対の傾斜面３３，３４が形成され、底面３１の両側には一対の傾斜面３５，３６が形成され、第２傾斜底面３２の両側には傾斜面３７，３８が形成されている。
【００３５】
一対の傾斜面３３，３４同士の幅は、一対の傾斜面３５，３６に近づくにともない幅広となるように設定され、一対の傾斜面３５，３６同士の幅は、長手方向に亘りほぼ均一に設定され、一対の傾斜面３７，３８同士の幅は、一対の傾斜面３５，３６から離れるにともない幅狭となるように設定されている。
【００３６】
図６は、図４のVI−VI線における断面図であり、中心線Ｅ１と、主スコア溝１７の外周側に位置している傾斜面３６とのなす角度β１が、中心線Ｅ１と他方の傾斜面３５とのなす角度β２よりも大きく設定されている。なお、副スコア溝１８の幅方向における断面形状および寸法は、第１湾曲部１９における副スコア溝１８と同様に構成されている。また、底面３１の深さＷ３は、第１湾曲部１９の深さＷ１よりも浅く設定されている。言い換えれば、底面３１と下面２３との間の残厚ｔ３は、第１湾曲部１９の残厚ｔ１よりも厚く設定されている。これら、第１傾斜底面３０、底面３１、第２傾斜底面３２、傾斜面３３，３４，３５，３６，３７，３８は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域内に配置されている。
【００３７】
さらに、図７は、図４のＶII−ＶII線における断面図であり、この図７は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域外における主スコア溝１７および副スコア溝１８の断面形状を示している。主スコア溝１７の第２湾曲部２１は、底面３９と、底面３９の両側に形成された一対の傾斜面４０，４１とを有する。そして、中心線Ｅ１と、一対の傾斜面４０，４１のうち、主スコア溝１７の外周側に配置されている傾斜面４１とのなす角度β１が、他方の傾斜面４０と中心線Ｅ１とのなす角度β２よりも大きく設定されている。なお、副スコア溝１８の断面形状および寸法は、第１湾曲部１９における副スコア溝１８と同様に構成されている。また、第２湾曲部２１の深さＷ４は、第１湾曲部１９の深さＷ１よりも深く設定されている。言い換えれば、第２湾曲部２１の底面３９と下面２３との間の残厚ｔ４は、第１湾曲部１９の残厚ｔ１よりも薄く設定されている。
【００３８】
このように、主スコア溝１７は、中心線Ｅ１を中心とする幅方向の断面形状が、非対称に設定されている。また、副スコア溝１８は、中心線Ｆ１を中心とする幅方向の断面形状が対称に設定されている。さらに、底面２４に対応する残厚ｔ１と、底面３１に対応する残厚ｔ３と、底面３９に対応する残厚ｔ４とが、残厚ｔ３＞残厚ｔ１＞残厚ｔ４の関係に設定されるとともに、底面３０，３１，３２が蓋部１Ａの厚さ方向に隆起して、いわゆる隆起部Ｒ１を構成している。
【００３９】
なお、スコア溝１２の始端１４は、第１湾曲部１９とは反対方向に湾曲されて副スコア溝１８に接続されている。すなわち、始端１４は一旦つなぎ部１６側に向けて湾曲するとともに、ついで、リベット中心Ａ１に向けて湾曲している。そして、始端１４と第１湾曲部１９との接続部分から、始端１４の最も大湾曲部６に近い位置、つまり点１４Ａの位置までの間における始端１４の断面形状および寸法は、第１湾曲部１９の幅方向の断面形状と寸法と同様に設定されている。この点１４Ａから、副スコア線１８に接続される部分、つまり、ほぼ６分の１円上の点１４Ｂまでの間における溝の深さと傾斜角とが、副スコア溝１８の深さＷ２と傾斜角β２とに移行するように設定され、上記構成の始端１４の底面および傾斜面がなだらかに接続されている。
【００４０】
一方、前記開口片１３には、環状の補強ビード４２が形成されている。この補強ビード４２は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域外に設けられている。また、リベット１Ｂと指進入用凹部１１との間における線分Ｂ１の両側には、平面形状がほぼ円形のタブアップ用突起４４が形成されている。このタブアップ用突起４４は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域内に設けられている。
【００４１】
前記タブ１Ｃは、蓋部１Ａと同様の金属材料により構成されており、このタブ１Ｃは、指が掛けられる持ち上げ部４５と、切り込み４６により形成された舌片４７と、開口片１３を押圧する押し下げ部４８とを有する。舌片４７がリベット１Ｂに対して固着され、切り込み４６がリベット１Ｂを取り囲むようにほぼＵ字形状に配置されている。切り込み４６は指進入用凹部１１側に向けて突出する方向に湾曲している。
【００４２】
また、持ち上げ部４５と切り込み４６との間には指掛け用穴４９が設けられている。持ち上げ部４５と押し下げ部４８とはリベット１Ｂを隔てて反対側に配置され、持ち上げ部４５の端部からリベット中心Ａ１までの距離よりも、押し下げ部４８の端部からリベット中心Ａ１までの距離の方が短く設定されている。また、押し下げ部４８の端部の形状は、リベット中心Ａ１の近傍を曲率中心とする円弧形状に設定されている。この押し下げ部４８が前記補強ビード４２の手前まで到達している。上記のタブ１Ｃの平面形状は、線分Ｂ１を中心として線対称に構成されている。上記のように構成された蓋部１Ａは、初期開口時において、スコア溝１７に作用するせん断力の作用領域が、第１湾曲部１９と始端１４との間の領域、および第１湾曲部１９、ならびに第２湾曲部２１になるように、タブ１Ｃの形状および寸法、主スコア溝１７および副スコア溝１８の曲率中心、または曲率半径などが設定されている。
【００４３】
つぎに、缶蓋１を開蓋する動作を説明する。まず、タブ１Ｃの持ち上げ部４５に指をかけるとともに、持ち上げ部４５を上方に持ち上げる（缶蓋１から離れる方向に引く）。すると、押し下げ部４８の端部が開口片１３の上面に当接するとともに、押し下げ部４８と開口片１３との当接部分を支点とし、リベット１Ｂを作用点とする梃子の原理により、パネル部２の中央部分（リベット１Ｂ付近）が上方に持ち上げられて主スコア溝１７にせん断力が作用し、第１湾曲部１９が破断されて長手方向の両端まで破断が進行するとともに、この破断が接続部２０を経由して第２湾曲部２１にまで破断が進行して初期開口（ポップ）がおこなわれる。なお、スコア溝１２が最初に破断される部位は、第１湾曲部１９の底面２４のうち、梃子の原理の作用点であるリベット１Ｂに近い領域に相当する部位（図５の底面２４の右端）である。
【００４４】
そして、第１湾曲部１９の湾曲範囲が１１０度乃至１３０度の広範囲に設定されているため、上記ポップ時に、主スコア溝１７を円弧形状に可及的に長く破断することができ、ガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが同じになりやすい。ところで、接続部２０が、第１湾曲部１９とは反対方向に湾曲されているとともに、底面３０，３１，３２により隆起部Ｒ１が形成されているため、スコア溝１７の破断進行方向の先端（つまり、破断起点）の移動軌跡が、主スコア溝１７の幅方向に誘導（具体的には、第１湾曲部１９で主スコア溝１７の外周側で破断した破断先端が接続部に至ると、主スコア溝１７の底面の外周側から内周側に移動し、さらに破断先端が隆起部Ｒ１に至ると、主スコア溝１７の内周側から外周側に移動）される（言い換えればせん断応力が分散される）。その結果、主スコア溝１７の破断速度が可及的に遅延される。このため、上記ガス抜きが一層促進されるとともに、缶の内圧が開口片１３の内面に作用した場合においても、主スコア溝１７の破断速度が低下して、一瞬でスコア溝１７の全部が破断されることを回避でき、いわゆるポップミサイル現象を防止することができる。
【００４５】
その後、さらに持ち上げ部４５を持ち上げると、リベット１Ｂを支点とし、押し下げ部４８を作用点とする梃子の原理により、開口片１３が押し下げられて、第３湾曲部１７Ａが破断（ティア）される。そして、前記破断起点が終端１５に到達すると、その曲率半径の急激な減少と、スコア溝１２の深さの減少とによりせん断抵抗が増加して主スコア溝１７の破断が終了し、つなぎ部１６の破断が防止されて、開口片１３とパネル部２とがつながったままに維持される。
【００４６】
また、接続部２０および底面３０，３１，３２により形成されている隆起部Ｒ１は、主スコア溝１７の一部であるために、缶蓋１の製造工程において、主スコア溝１７の加工と同時に隆起部Ｒ１を成形することができ、工具（設備）数の増加が抑制されるとともに、主スコア溝１７以外の領域の蓋部１Ａの強度の低下が抑制される。
【００４７】
また、接続部２０の曲率半径が１．２mm未満に設定されているために、線分Ｂ１に直交し、かつ、リベット中心Ａ１を通過する線分Ｇ１と、第２湾曲部２１における接続部２０側の端部との間隔が、所定値以上離れた値になるように設定されている。このため、タブ１Ｃから開口片１３に作用する押し下げ力が第２湾曲部２１側に伝達されやすくなり、主スコア溝１７の開蓋性が良好に維持される。したがって、開口面積を広くするために開口片１３の平面積が拡大されて主スコア溝１７の長さが長くなった場合、あるいは第２湾曲部２１の曲率半径が大ききくなった場合においても、開蓋性を維持することができる。なお、接続部２０の曲率半径が０．５mm以上に設定されているために、主スコア溝１７の破断が円滑におこなわれ、接続部２０を破断する際にその破断進行方向の先端が主スコア溝１７から逸脱することが抑制される。
【００４８】
さらに、第２湾曲部２１の底面３０，３１，３２を、第２湾曲部２１の底面の他の部位よりも隆起させて隆起部Ｒ１を形成しているため、その隆起部Ｒ１の残厚が、第２湾曲部２１における隆起部Ｒ１以外の領域の残厚よりも厚くなっている。このため、開口片１３の押圧時に、開口片１３の破断面と、パネル部２の破断面とが摺動する面の面積が可及的に拡大され、その摩擦抵抗が上昇する。したがって、内圧により開口片１３が上方に押し上げられようとする力が生じた場合でも、主スコア溝１７の破断を一層確実に遅延させることができる。さらにまた、主スコア溝１７の幅方向の中心線Ｅ１と傾斜面２６，３６，４１とにより設定される傾斜角度β１が、中心線Ｅ１と傾斜面２５，３５，４０とにより設定される傾斜角度β２よりも大きく設定されている。
【００４９】
したがって、パネル部２側の傾斜角度β１を大きく設定することにより、主スコア溝１７の底面の外周側にせん断応力が集中することが緩和される。このため、破断進行方向の先端が、主スコア溝１７の幅方向（内周側）に移動する作用が一層促進される。またスコア溝１２の始端１４からつなぎ部１６が破断されたり、変形したりするのを防ぐことにより、主スコア溝１７の破断進行を抑制する。しかも、開口片１３がタブ１Ｃの投影領域から外れる方向に移動することを防ぐため、タブ１Ｃによる押さえ込みが有効に作用する。
【００５０】
さらにまた、この傾斜角度の変更は、主スコア溝１７の形状自体の設計変更により達成可能であるため、蓋部１Ａの製造工程において、蓋部１Ａに無用な圧縮荷重や加工硬化などのストレスが作用することはなく、蓋部１Ａの内面に施されている内面被膜の損傷が抑制される。
【００５１】
つぎに、この実施形態の効果を確認するため、所定の特徴を有する実施例の缶蓋と比較例の缶蓋とを用意し、各種の実験をおこなった。
【００５２】
（具体例１）
Ａ．缶蓋の特徴（実施例および比較例共通）
◆缶蓋の呼び径；２０４径
◆缶蓋の材質；アルミニウム合金 Ａ５１８２−Ｈ３９ 厚さ０．２３５mm
◆缶蓋の開口部の面積；３６５mm2 （通常開口部よりも約１．３倍広い）
◆主スコア溝における円周方向の各部位の残厚と底面幅（単位：μｍ）
【表１】
◆第１湾曲部の曲率半径；２．４mm（曲率中心はリベットの中心から若干偏 心できる範囲）
◆第２湾曲部の曲率半径；９．４mm
◆接続部と隆起部との距離；約１．０mm（テーパの起点で）
◆缶蓋の内面被膜；ビール用のフェノール−エポキシ塗料を、３５ｍｇ／ｄｍ2 の状態で塗布した後、焼き付け硬化（焼付硬化条件…１８０〜２９０℃×１０〜４０秒）
【００５３】
Ｂ．実験結果
上記缶蓋に対して各種の実験をおこなった結果を表２に示す。
【表２】
【００５４】
この表２のように、実施例１においては、ポップミサイルが全く発生しなかったのに対して、隆起部のない比較例１においてはポップミサイル現象が生じていることがわかり、隆起部がなく開き角が小さい比較例２では、さらにその現象が強くなる傾向にあることがわかる。
【００５５】
（具体例２）
Ａ．缶蓋の特徴（実施例および比較例共通）
◆缶蓋の呼び径；２０２径
◆缶蓋の材質；アルミニウム合金 Ａ５１８２−Ｈ３９ 厚さ０．２３５mm
◆缶蓋の開口部の面積；３３８mm2 （通常開口部よりも約１．２倍広い）
◆主スコア溝における円周方向の各部位の残厚と底面幅（単位：μｍ）
【表３】
◆第１湾曲部の曲率半径；２．４mm（曲率中心はリベットの中心から若干偏心 できる範囲）
◆第２湾曲部の曲率半径；７．０mm
◆接続部と隆起部との距離；約１．１mm（テーパの起点で）
◆缶蓋の内面被膜；炭酸用の塩化ビニルオルガノゾル塗料を１４０ｍｇ／ｄｍ2 の状態で塗布した後、焼き付け硬化（焼付硬化条件…１８０〜２８５℃×１０〜４０秒）
【００５６】
Ｂ．実験結果
上記缶蓋に対して各種の試験をおこなった結果を表４に示す。
【表４】
【００５７】
この表４のように、実施例２、３においては、ポップミサイルが全く発生しなかったのに対して、隆起部のない比較例３においてはポップミサイル現象が生じていることがわかる。また、実施例３においては内面品位が合格（○印）であるのに対して、内側傾斜角を外側傾斜角よりも大きく設定した比較例５においてはポンプミサイル現象が生じるとともに、内面品位が不合格（×印）であった。その理由は、接続部２０の曲率中心が開口片１３側にあり、しかも小さな曲率半径を有するとともに、さらに接続部２０がリベット成形にともない加工硬化した領域にあるため、スコア溝１２の開口片１３側傾斜角を大きく設定すると、接続部２０およびその近辺の金属の塑性流動がスコア溝１２の長手方向に亘り不均一に発生し、その結果、内面塗膜にストレスが生じて内面品位が悪くなるものと推測される。なお、□印については後述する。
【００５８】
つぎに、各具体例において缶蓋の機能を評価するためにおこなった各種の試験について説明する。
【００５９】
＊ブローオフ試験について
この試験は、ポップミサイルの有無を判定するためのものであり、まず、図８に示すように、圧力テスター１００に缶蓋１０１をセットするとともに、圧力室１０２に空気を供給して缶蓋１０１の内面に圧力を付与する。その後、圧力室１０２を所定の試験耐圧（後述）に設定し、圧力室１０２に空気を供給している供給通路のコック（図示せず）を閉める。つぎに、タブ１０３の持ち上げ部１０４にチェーンフック１０５を掛けるとともに、チェーンフック１０５を缶蓋１０１の厚さ方向（上方）に引き上げる。
【００６０】
このようにして、缶蓋１０１のスコア溝にせん断力を与えて初期開口（ポップ）させることにより、この開口部分からの空気を噴出（ブローオフ）させると同時に、ポップミサイルの有無を評価した。そして、このブローオフ試験の結果、開口片がパネル部から分離して吹き飛ぶ「ポップミサイル」が発生した缶蓋については、不良「×」と判定している。具体例１，２では、各実施例および各比較例共に２０枚づつについて、この試験をおこなっている。すなわち、分母が試験個数であり、分子が不良個数を示している。なお、具体例１においては、試験耐圧が５．５ｋｇ／ｃｍ2 に設定され、具体例２においては、試験耐圧が６．３ｋｇ／ｃｍ2 に設定されている。
【００６１】
＊開蓋性試験について
図９に示すように、傾斜引張試験機１１０を使用して、鉛直線Ｈ１に対する缶蓋１０６の傾斜角θ３が２０度になるように、缶蓋１０６を保持している缶蓋セット台（図示せず）を傾けるとともに、缶蓋１０６を、タブ１０７の持ち上げ部１０８が、図９で上方に向くようにセットする。そして、持ち上げ部１０８のリングにチェーンフック１０９を掛け、その状態で、缶蓋１０６を図９において右方向に水平移動させ、その開蓋の状態を確認した。この試験の結果、主スコア溝が終端（ヒンジ部直前）まで破断させることができなかった場合は、開蓋不良と判定した。ちなみに、具体例１，２では各実施例および比較例とも各２０枚づつ試験をおこなった。すなわち、分母が試験個数であり、分子が不良個数を示している。
【００６２】
＊内面品位検査試験について
アセトン硫酸銅試験液（純水約500 mlに、界面活性剤１ｇと、CuSO4 を５０ｇと、HClを３５％含有する水溶液（１２規定）200 mlとを加えて撹拌し、さらに純水を加えてトータル1000mlにして、これにアセトン1000mlを加えて試験液を作成）を缶蓋内面に注いで１０分間浸漬し、その後、缶蓋を水洗し、実体顕微鏡によって缶蓋のスコア溝付近の内面の腐蝕状態を観察した。そして、腐蝕している箇所で所定値以下の点蝕が１点発生した場合、または発生しない場合は「○」、所定値以下の大きさの点蝕が２点または３点発生した場合や、あるいは所定値を越える大きさの点蝕が１点発生した場合は「□」と判定し、「○」または「□」と判定された缶蓋はいずれも合格と判定している。これに対して、腐食点が４つ以上発生している場合や、腐食が点でなく連続して発生している場合は、その缶蓋を不良「×」と判定した。
【００６３】
ここで、上記実施形態の缶蓋において、その構成の一部を変更する例について説明する。すなわち、主スコア溝を長さ方向に断続的に形成することも可能である。ただし、開口片の押圧時に、蓋部が主スコア溝以外の箇所で破断されることのない程度にする必要がある。また、主スコア溝の幅を長手方向の全域において同一に設定し、残厚のみを異ならせることも可能である。なお、底面３０，３１，３２は、接続部２０に近接した領域、具体的には蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域以外の領域に設けないようにすることが好ましい。その理由は、底面３０，３１，３２を、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域以外の領域に設けると、タブ１Ｃの押圧力が底面３０，３１，３２に作用しにくくなり、開蓋性が低下するからである。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、第１湾曲部の湾曲範囲が、リベットの中心を基準として１１０度乃至１３０度の広範囲に設定されているために、スコア溝の初期破断時にそのスコア溝を可及的に長く破断することができ、ガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが同じになりやすい。また、接続部が第１湾曲部とは逆方向に湾曲されているとともに、破断誘導部が形成されているため、スコア溝の破断進行方向の先端がスコア溝の幅方向に積極的に移動し、スコア溝の破断が遅延される。したがって、缶の内容物の圧力が開口片の裏面に作用したとしても、つなぎ部の破断が回避され、開口片がパネル部から離脱する、いわゆるポップミサイル現象を防止することができる。
【００６５】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるほか、第２湾曲部が、リベットの中心を通過し、かつ、タブの幅方向に延びる線分に近接することが抑制されるため、スコア溝の第２湾曲部に作用して第２湾曲部を破断するためのせん断力の上昇が防止される。したがって、スコア溝の初期開口に要する荷重の増加が抑制され、開口面積を拡大した缶蓋の場合でも、開蓋性を良好に維持することができる。
【００６６】
請求項３の発明によれば、第１湾曲部の湾曲範囲が、リベットの中心を基準として１１０度乃至１３０度の広範囲に設定されているために、スコア溝の初期破断時にそのスコア溝を可及的に長く破断することができ、ガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが同じになりやすい。また、第１湾曲部とは逆方向に湾曲された接続部と、この接続部側の近接位置にスコア溝の底面の残厚を厚くさせた隆起部とからなる破断誘導部が形成されているため、スコア溝の破断進行方向の先端がスコア溝の幅方向に積極的に移動し、スコア溝の破断が遅延される。したがって、缶の内容物の圧力が開口片の裏面に作用したとしても、つなぎ部の破断が回避され、開口片がパネル部から離脱する、いわゆるポップミサイル現象を防止することができる。
また、缶の内容物の圧力によりパネル部より下方に押し下げられている開口片が、ガスの圧力により押し上げられる際に、パネル部と開口片との破断面同士の摩擦抵抗が高められ、スコア溝の破断を一層確実に遅延させることができ、ポップミサイル現象の防止機能が向上する。
【００６７】
請求項４の発明によれば、スコア溝の底面の外周側にせん断応力が集中することが緩和されるため、スコア溝のポップ時に、第１湾曲部のスコア溝の外周側で発生したスコア溝の破断先端が、接続部においてスコア溝の内周側に移動することを一層促進させることができる。また、この傾斜角度の変更は、スコア溝の形状自体の設計変更により可能であるため、缶蓋の製造工程において、缶蓋に無用な圧縮荷重や加工硬化などのストレスが作用することはなく、缶蓋の内面に施されている内面被膜の損傷が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る缶蓋の部分的な平面図である。
【図２】 この発明に係る缶蓋の全体的な平面図である。
【図３】 この発明に係る缶蓋であり、タブを省略した状態の全体的な平面図である。
【図４】 この発明に係る缶蓋のリベット付近におけるスコア溝付近の拡大平面図（説明の都合上、スコア溝の幅を強調して図示している）である。
【図５】 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】 図４のVI−VI線における断面図である。
【図７】 図４のＶII−ＶII線における断面図である。
【図８】 缶蓋の初期開口時におけるポップミサイルの有無を評価するための試験状態を示す概略断面図である。
【図９】 缶蓋の開蓋性を評価するための試験状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…缶蓋、 １Ｂ…リベット、 １Ｃ…タブ、 ２…パネル部、 １３…開口片、 １６…つなぎ部、 １７…主スコア溝、 １８…副スコア溝、 １９…第１湾曲部、 ２１…第２湾曲部、 ２０…接続部、 ２４，３１，３９…底面、Ｅ１…中心線、 ２５，２６，３５，３６，４０，４１…傾斜面、 ４５…持ち上げ部、 ４８…押し下げ部、 Ａ１…リベット中心、 Ｂ１…線分、 Ｃ１，Ｄ１…曲率中心、 Ｒ１…隆起部、 Ｘ１，Ｘ２…線分、 ｔ１，ｔ２，ｔ３ｔ４…残厚、 β１，β２…傾斜角。
【発明の属する技術分野】
この発明は、パネル部と開口片とを区画しているスコア溝を、タブを引き起こすことにより破断するとともに、開口片を缶内部に吊り下げ状態にして開缶（開蓋）する形式の正内圧缶用開口容易缶蓋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コーラやサイダー、ビール等に代表される炭酸含有飲料が封入された正内圧缶の缶胴に固着される缶蓋としては、開口片に固着されているタブを缶体上方に引き起こした後、開口片を上方に引っ張ることによって開蓋するプルタブ式の缶蓋と、タブを引き起こした際の梃子の原理により、開口片を缶体内方に押し込んで開蓋するステイオンタブ式の缶蓋とが例示される。
【０００３】
このうち、プルタブ式の缶蓋においては、開蓋後にタブおよび開口片が、パネル部から離脱するため、開口片およびタブの散乱等により、環境への影響が憂慮される。そのため、最近では、ステイオンタブ式の缶蓋が多く使用されるようになってきている。このような缶蓋の一例が、特開昭５１−８２１８８号公報、特開昭５２−２９３８５号公報に記載されている。このステイオンタブ式の缶蓋は、プルタブ式の缶蓋とは異なり、同一のタブにより二つの梃子作用を生じさせ、パネル部と開口片とを区画している環状のスコア溝を破断するものである。そして、スコア溝を全て破断した状態においても、パネル部とタブおよび開口片とがつなぎ部により接続された状態に維持される。
【０００４】
ところで、上記のような正内圧缶においては、缶内部のガスが飲料の液面上の空間に作用している。このため、ステイオンタブ式の缶蓋において、スコア溝の初期破断（ポップ）時に、ガスの排気とともに、そのガス圧により開口片が急激に上方に押し上げらてスコア溝が一瞬で破断されてしまい、その破断の勢いにより、パネル部のスコア溝以外の領域（つまり、つなぎ部）まで切断されてしまい、開口片がパネル部から分離して吹き飛ばされるという、いわゆるポップミサイル現象が生じる可能性がある。
【０００５】
このポップミサイル現象に対処するための缶蓋の一例が、特開平１０−１０１１０４号公報、および特開平６−３２１２３８号公報に記載されている。特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋は、端末パネルと、この端末パネルに対して環状の主刻み線を残して接続された引き裂きストリップと、端末パネルに対してリベットにより固定され、かつ、端末パネルの上面側に配置されたフィンガー部分、および引き裂きストリップの上面側に配置されたノーズ部を有する引っ張りつまみとを備えている。
【０００６】
また、引っ張りつまみを引っ張ることにより、ノーズ部が引き裂きストリップを押し下げて主刻み線を破断してガス抜き領域が形成されるが、引き裂きパネルにおけるガス抜き領域と隣接する位置に、ガス抜き領域の少なくとも一部分に沿って延びる噴出作用防止刻み線が形成されている。
【０００７】
そして、特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋によれば、引っ張りつまみの引っ張りによりガス抜き領域を破断する際に、噴出作用防止刻み線が、引き裂きストリップの端縁を端末パネルの下方に一時的に移動させる。この移動により、引き裂きストリップが端末パネルから迅速に分裂されることを防止し、引き裂きストリップが端末パネルから分裂して射出すること（つまりポップミサイル現象）を防止できるとされている。
【０００８】
一方、特開平６−３２１２３８号公報に記載された缶蓋は、円板形状の端部パネルと、端部パネルに対してリベットを介して固着された操作タブとを有する。また、端部パネルには接続領域を残してスコアラインが形成され、このスコアラインにより、端末パネルと引きちぎりパネルとが区画されている。この引きちぎりパネルには、スコアラインと相互に平行な凹みまたは排気ビードが、圧印加工により形成されている。この特開平６−３２１２３８号公報に記載された缶蓋によれば、操作タブの操作により引きちぎりパネルを押圧してスコアラインを破断した場合に、凹みまたは排気ビードによって引きちぎりパネルの金属の一部が、スコアラインの近傍にて下方に動く傾向になる。この動作により、缶の内部圧力が排気されるまで、スコアラインの分離を妨害または遅らせ、タブの引き上げにともなう開放力を制御することができるものとされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋においては、主刻み線の他に別途噴出作用防止刻み線を形成しなければならず、缶蓋の一部の強度が弱められてしまう問題があった。また、噴出作用防止刻み線を成形する工程を特別に設けなければならず、その工具（設備）数が増加する問題があった。
【００１０】
また、最近では、缶内から容易に飲料を取り出す目的、あるいは他の商品の缶との差別化を図るという目的から、開口片の平面積を可及的に広く設定して、スコア溝の破断後に形成される開口部を広くすることの可能な缶蓋の要求が高まりつつある。しかしながら、特開平１０−１０１１０４号公報に記載された缶蓋においては、開口片の平面積を広くすると、必然的にスコア溝の長さも長くなり、その開蓋性が低下する可能性がある。そこで、スコア溝を深くしてスコア溝の残存部分の厚さ（以下、残厚という）を薄く設定することにより、開蓋性を良好に維持することも考えられるが、材料コスト低減化のために板厚の薄い材料を使用した場合は、パネル部の板厚の減少もしくは残厚の減少にともなってパネル部の強度が低下し、前記ポップミサイル現象が発生しやすくなるという問題があった。
【００１１】
さらに、特開平６−３２１２３８号公報においては、端末パネルを圧印加工して凹みまたは排気ビードを形成しているために、端末パネルの成形工程において、スコアラインに圧縮荷重による加工硬化などのストレスが発生する。その結果、端末パネルの内面側に歪みやくびれが発生しやすく、端末パネルの内面を保護するために施されている内面被膜が損傷するおそれがあった。
【００１２】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、スコア溝以外に格別の要素を設けることなく、スコア溝の破断時に開放片がパネル部から分離することを抑制でき、かつ、開蓋性を良好に維持することができ、さらには、パネル部の内面に施されている内面被膜の損傷を防止することの可能な正内圧缶用開口容易缶蓋を提供することを目的としている。
【００１３】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、円板形状のパネル部と、このパネル部に対して接続され、かつ、つなぎ部を除く開放形状のスコア溝により区画された開口片と、前記パネル部のほぼ中央で前記開口片の外側に対してリベットにより連結されるとともに、前記パネル部側に配置された持ち上げ部と、前記開口片側に配置された押し下げ部とを有するタブとを備え、前記スコア溝が、前記パネル部側の曲率中心を基準として湾曲された第１湾曲部と、この第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に接続され、かつ、前記開口片側の曲率中心を基準として湾曲された第２湾曲部とを有する正内圧缶用開口容易缶蓋において、前記第１湾曲部が、前記リベットの中心を通過し、かつ、前記タブの長手方向に延びる線分を境として実質的に線対称に配置されているとともに、前記第１湾曲部の両端と前記リベットの中心とを結ぶ２つの線分の前記開口片側における開き角度が１１０度乃至１３０度に形成され、前記スコア溝における前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との間に、前記スコア溝を隔てて前記リベットの中心とは反対側の曲率中心を基準として湾曲された接続部が形成され、この接続部の曲率半径が前記第１湾曲部の曲率半径よりも小さく設定されているとともに、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に、前記スコア溝の残厚が前記スコア溝の他の部分の残厚より厚く設定されることにより、前記スコア溝の残存部分にせん断応力を作用させて破断する際の破断進行方向の先端を、前記スコア溝の幅方向に移動させる破断誘導部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、タブの持ち上げ部を持ち上げると、押し下げ部が開口片に当接するとともに、押し下げ部と開口片との当接部分を支点とし、リベットを作用点とする梃子の原理により、パネル部の一部が上方に持ち上げられてスコア溝の第１湾曲部および接続部ならびに第２湾曲部の残存部分にせん断応力が作用してスコア溝が初期開口（ポップ）される。ここで、第１湾曲部の開き角度が１１０度乃至１３０度に設定されているため、ポップ時にスコア溝を可及的に長く破断することができ、缶内部のガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが迅速に平衡化される。ついで、リベットを支点とし、かつ、押し下げ部を作用点とする梃子の原理により、開口片が押し下げられて、スコア溝の破断（ティア）が進行する。また、接続部が第１湾曲部とは逆方向に湾曲されているとともに、破断誘導部が形成されているため、スコア溝の残存部分の破断進行方向の先端（以下、破断先端と略記する）がスコア溝の幅方向に移動する。このため、せん断応力が分散されてスコア溝の破断が遅延し、ガス圧により開口片が急激に上方へ押し上げられて生じるポップミサイル現象を起こす前に、ガス圧と大気圧との圧力差が解消された状態、いわゆる平衡状態にすることができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記接続部の曲率半径が１．２mm未満であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用が生じるほか、第２湾曲部が、リベットの中心を通過し、かつ、タブの幅方向に延びる線分に近接して配置されることが抑制される。このため、スコア溝の第２湾曲部を破断させるためのせん断力の上昇を防ぎ、開蓋性の低下が抑制される。
【００１７】
請求項３の発明は、円板形状のパネル部と、このパネル部に対して接続され、かつ、つなぎ部を除く開放形状のスコア溝により区画された開口片と、前記パネル部のほぼ中央で前記開口片の外側に対してリベットにより連結されるとともに、前記パネル部側に配置された持ち上げ部と、前記開口片側に配置された押し下げ部とを有するタブとを備え、前記スコア溝が、前記パネル部側に曲率中心を有する第１湾曲部と、この第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に接続され、かつ、前記開口片側に曲率中心を有する第２湾曲部とを有する正内圧缶用開口容易缶蓋において、前記第１湾曲部が、前記リベットの中心を通過し、かつ、前記タブの長手方向に延びる線分Ｂ１を境として実質的に線対称に配置されているとともに、前記第１湾曲部の両端と前記リベットの中心とを結ぶ２つの線分Ｘ１およびＸ２とのなす前記開口片側における開き角度が１１０度乃至１３０度に形成され、前記第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に、前記第１湾曲部とは反対方向に湾曲された曲率半径１．２ mm 未満の接続部と、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に前記スコア溝の底面の残厚を厚くして隆起させた隆起部とから構成される破断誘導部が配置され、前記スコア溝にせん断応力を作用させて破断する際の破断進行方向の先端が、前記接続部において前記スコア溝の外周側から内周側に移動し、前記隆起部において前記スコア溝の内周側から外周側に移動せしめることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項３の発明によれば、タブの持ち上げ部を持ち上げると、押し下げ部が開口片に当接するとともに、押し下げ部と開口片との当接部分を支点とし、リベットを作用点とする梃子の原理により、パネル部の一部が上方に持ち上げられてスコア溝にせん断力が作用し、第１湾曲部が破断されて、その破断が進行するとともに、この破断が接続部を経由して第２湾曲部まで破断が進行して初期開口（ポップ）される。ここで、第１湾曲部の開き角度が１１０度乃至１３０度に設定されているため、ポップ時にスコア溝を可及的に長く破断することができ、缶内部のガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが迅速に平衡化される。ついで、リベットを支点とし、かつ、押し下げ部を作用点とする梃子の原理により、開口片が押し下げられて、スコア溝の破断（ティア）が進行する。
また、前記第１湾曲部とは反対方向に湾曲された曲率半径１．２ mm 未満の接続部と、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に、前記スコア溝の底面の残厚を厚くして隆起させた隆起部とから構成される破断誘導部が形成されているため、スコア溝の残存部分の破断進行方向の先端（以下、破断先端と略記することがある）がスコア溝の幅方向に移動する。即ち、第１湾曲部でスコア溝の外周側で破断した破断先端が前記接続部に至るとスコア溝の内周側に移動し、さらに破断先端が前記隆起部に至るとスコア溝の外周側に移動する。このため、せん断応力が分散されてスコア溝の破断が遅延し、ガス圧により開口片が急激に上方へ押し上げられて生じるポップミサイル現象を起こす前に、ガス圧と大気圧との圧力差が解消された状態、いわゆる平衡状態にすることができる。
更にまた、隆起部の残厚が、第２湾曲部における隆起部以外の領域の残厚よりも厚くなっているため、開口片の押圧時に、開口片の破断面と、パネル部の破断面とが摺動する面の面積が可及的に拡大される。このため、一旦押し下げられた開口片が、内圧により上方に押し上げられるとする際に、開口片とパネル部との破断面における摩擦抵抗が高められる。したがって、開口片がガス圧により上方に押し上げられることにともなうスコア溝の破断を防ぐことができ、急激に上方へ押し上げられて生じるポップミサイル現象を起こす前に、ガス圧と大気圧との圧力差が解消された状態、いわゆる平衡状態にすることができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、前記スコア溝の幅方向の中心線と、前記スコア溝に臨む前記パネル部側の傾斜面とにより設定される傾斜角度が、前記中心線と前記スコア溝に臨む前記開口片側の傾斜面とにより設定される傾斜角度よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４の発明によれば、スコア溝の幅方向の中心線と、スコア溝に臨むパネル側の傾斜面とにより設定される傾斜角度を、中心線と、スコア溝に臨む開口片側の傾斜面とにより設定される傾斜角度よりも大きく設定することにより、スコア溝の残存部分に作用するせん断応力が開口片側に集中される。これにより、スコア溝のポップ時に、第１湾曲部のリベット側（スコア溝の外周側）で発生したスコア溝の破断先端が、接続部を経由して第２湾曲部にまで移動してスコア溝の破断が進行する間に、この破断先端が、スコア溝の幅方向において開口片側（スコア溝の内周側）に確実に移動される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。図２は、この発明の一実施例を示すステイオンタブ式のイージーオープン缶蓋（以下、缶蓋と略記する）１の平面図である。この缶蓋１は、常温で内圧が大気圧以上になる正圧缶に適用される。この缶蓋１は、蓋部１Ａと、蓋部１Ａに対してリベット１Ｂにより固着されたタブ１Ｃとを有する。蓋部１Ａの内面（言い換えれば下面）には、缶の内部に収容される飲料などに対応して、フェノール−エポキシ塗料、または塩化ビニルオルガノゾル塗料等の塗料を選択して塗布され、かつ、この塗料を焼き付け硬化した内面被膜（図示せず）が形成されている。
【００２４】
また、図３は、タブ１Ｃを省略した缶蓋１の平面図である。蓋部１Ａは、例えばアルミニウム合金製の厚さ０．２３５ｍｍ乃至０．２６０mmの板材をプレス成形したものである。蓋部１Ａは、円板形状のパネル部２と、このパネル部２の外周に形成された環状溝３と、環状溝３の外周端に接続された環状の傾斜部４Ａと、傾斜部４Ａの上端に接続されたフランジ部４とを有する。環状溝３は、この缶蓋１が固定される缶胴（図示せず）側に向けてほぼＵ字形状に屈曲されている。また、傾斜部４Ａはパネル部２から離れるにともなって拡径する方向に傾斜している。さらに、フランジ部４は、缶胴の下方および内方に向けてほぼＣ字形状に屈曲されている。このフランジ部４と、有底円筒状の缶胴の開口端とを、密封材（図示せず）を介して巻き締めることにより、缶胴に缶蓋１が固着された缶体が形成される。
【００２５】
一方、パネル部２には、蓋部１Ａのリベット中心Ａ１よりも外側に第１補強ビード５が形成されている。この第１補強ビード５は、パネル部２の一部を厚さ方向に屈曲させて、具体的には、缶胴の内側に向けて突出させて成形したものである。この第１補強ビード５は、リベット中心Ａ１を隔てて配置された大湾曲部６および小湾曲部７を有する。大湾曲部６および小湾曲部７は、リベット中心Ａ１を通過する線分（直線）Ｂ１に対応する位置に配置され、大湾曲部６および小湾曲部７は、いずれも缶蓋１の外周に向けて突出する方向に湾曲されている。また、大湾曲部６および小湾曲部７の両端が、直線部８，９により相互に接続されている。さらに、小湾曲部７の内側には、平面形状が楕円形の指進入用凹部１１が形成されている。上記のように構成された第１補強ビード５および直線部８，９は、線分Ｂ１を中心としてほぼ線対称に構成されている。
【００２６】
前記第１補強ビード５の内側、具体的にはパネル部２のリベット中心Ａ１と、第１補強ビード５の大湾曲部６との間の領域にはスコア溝（言い換えればスコア線）１２が形成され、このスコア溝１２により、缶蓋１の一部をパネル部２と開口片１３とに区画している。このスコア溝１２は、せん断力により缶蓋１を容易に破断して、缶蓋１の一部に開口部を形成するためのものである。
【００２７】
図１は、開口片１３近傍の拡大平面図であり、スコア溝１２は、ほぼ環状に構成されている。具体的には、スコア溝１２はつなぎ部（言い換えれば、不連続部もしくはヒンジ部）１６を残してほぼＣ字形状に設定され、その外側が主スコア溝１７により構成され、その内側が副スコア溝１８により構成されている。また、主スコア溝１７と副スコア溝１８とが、つなぎ部１６に臨む領域において、始端１４および終端１５により接続されている。このようにして、パネル部２と開口片１３とが、スコア溝１２およびつなぎ部１６を介して接続されている。そして、主スコア溝１７と副スコア溝１８とがほぼ平行に配置されている。これに対して、始端１４付近においてはスコア溝１２が円弧形状に湾曲され、主スコア溝１７と副スコア溝１８との幅が、これ以外の領域の幅よりも広く設定されている。
【００２８】
さらに、主スコア溝１７は、パネル部２側の曲率中心を基準として湾曲された第１湾曲部１９と、第１湾曲部１９におけるつなぎ部１６とは反対側の端部に接続され、かつ、第１湾曲部１９とは反対方向に湾曲された接続部２０と、接続部２０における第１湾曲部１９とは反対側の端部に接続され、かつ、第１湾曲部１９の湾曲方向と反対方向に湾曲された第２湾曲部２１と、第２湾曲部２１と終端１５との間に形成された第３湾曲部１７Ａとを有する。そして、第１湾曲部１９の全部、および接続部２０の全部、ならびに第２湾曲部２１の一部が、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域内に配置されている。これに対して、第３湾曲部１７Ａは、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域外に配置されている。
【００２９】
具体的には、第１湾曲部１９の湾曲範囲が、リベット中心Ａ１を通過する軸線Ｂ１の両側にほぼ均等に設定されているとともに、リベット中心Ａ１と、第１湾曲部１９の長手方向の両端とを結ぶ線分Ｘ１およびＸ２とのなす開口片１３側の開き角度α１が、下限値である１１０度から上限値である１３０度の範囲に設定されている。なお、この実施形態においては、第１湾曲部１９の曲率半径が、例えば２．４mmに設定されている。なお、接続部２０の曲率半径は第１湾曲部１９の曲率半径よりも小さく設定されている。
【００３０】
さらに、前記接続部２０の曲率中心Ｃ１は、主スコア溝１７と副スコア溝１８との間、または副スコア溝１８の内側に設定されている。そして、接続部２０の曲率半径は、１．２mm未満であり、かつ、０．５mm以上に設定されている。さらにまた、第２湾曲部２１の曲率中心Ｄ１は副スコア溝１８の内側に設定され、第２湾曲部２１の曲率半径は、第１湾曲部１９の曲率半径よりも大きく設定されている。このようにして、線分Ｂ１に直交し、かつ、リベット中心Ａ１を通過する線分Ｇ１（後述する図４参照）と、第２湾曲部２１における接続部２０側の端部との間隔が、所定値以上離れた値になるように設定されている。
【００３１】
なお、第３湾曲部１７Ａの基準となる曲率中心は複数あり、この曲率中心はパネル部２および開口片１３上にそれぞれ設定されているが、ここではその説明を省略する。また、終端１５は、第３湾曲部１７Ａと同方向に湾曲され、かつ、副スコア溝１８に対して滑らかに接続されているが、その曲率半径は極めて小さく設定されている。なお、後述する始端１４は第１湾曲部１９と反対方向に湾曲しているが、その曲率半径は第１湾曲部１９よりも小さく、終端１５の曲率半径よりも大きく設定されている。
【００３２】
つぎに、スコア溝１２の幅方向の断面形状およびその深さについて具体的に説明する。図４は、図１の要部を示す拡大平面図、図５乃至図７は蓋部１Ａの拡大断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図、具体的には、蓋部１Ａを線分Ｂ１に沿って切断した状態を示している。主スコア溝１７および副スコア溝１８の断面形状は、蓋部１Ａの上面２２から下面２３側に向けて次第に細くなる逆台形に設定されている。具体的には、主スコア溝１７の第１湾曲部１９は、底面２４と、底面２４の両側に形成された一対の傾斜面２５，２６とを有する。そして、主スコア溝１７の幅方向の中心線Ｅ１と、一対の傾斜面２５，２６のうち、リベット中心Ａ１に近い位置に配置されている傾斜面２６とのなす外側の角度（傾斜角）β１が、副スコア溝１８側に配置されている傾斜面２５と、中心線Ｅ１とのなす内側の角度（傾斜角）β２よりも大きく設定されている。
【００３３】
これに対して、副スコア溝１８は、底面２７と、底面２７の両側に形成された一対の傾斜面２８，２９とを有する。そして、副スコア溝１８の幅方向の中心線Ｆ１と傾斜面２８とのなす内側の角度（傾斜角）β２が、中心線Ｆ１と傾斜面２９とのなす外側の角度（傾斜角）β２が同一に設定されている。また、第１湾曲部１９の深さＷ１は、副スコア溝１８の深さＷ２よりも深く設定されている。言い換えれば、第１湾曲部１９の底面２４と下面２３との間の残厚ｔ１よりも、副スコア溝１８の底面２７と下面２３との間の残厚ｔ２の方が厚く設定されている。
【００３４】
つぎに、第２湾曲部２１の断面形状について説明する。第２湾曲部２１には、接続部２０から離れるにともないその深さが浅くなる方向に傾斜された第１傾斜底面３０と、この第１傾斜底面３０に接続され、かつ、その深さがほぼ一定に設定された底面３１と、この底面３１に接続され、かつ、第１傾斜底面３０から離れるにともないその深さが深くなる方向に傾斜した第２傾斜底面３２とを有する。また、第１傾斜底面３０の両側には一対の傾斜面３３，３４が形成され、底面３１の両側には一対の傾斜面３５，３６が形成され、第２傾斜底面３２の両側には傾斜面３７，３８が形成されている。
【００３５】
一対の傾斜面３３，３４同士の幅は、一対の傾斜面３５，３６に近づくにともない幅広となるように設定され、一対の傾斜面３５，３６同士の幅は、長手方向に亘りほぼ均一に設定され、一対の傾斜面３７，３８同士の幅は、一対の傾斜面３５，３６から離れるにともない幅狭となるように設定されている。
【００３６】
図６は、図４のVI−VI線における断面図であり、中心線Ｅ１と、主スコア溝１７の外周側に位置している傾斜面３６とのなす角度β１が、中心線Ｅ１と他方の傾斜面３５とのなす角度β２よりも大きく設定されている。なお、副スコア溝１８の幅方向における断面形状および寸法は、第１湾曲部１９における副スコア溝１８と同様に構成されている。また、底面３１の深さＷ３は、第１湾曲部１９の深さＷ１よりも浅く設定されている。言い換えれば、底面３１と下面２３との間の残厚ｔ３は、第１湾曲部１９の残厚ｔ１よりも厚く設定されている。これら、第１傾斜底面３０、底面３１、第２傾斜底面３２、傾斜面３３，３４，３５，３６，３７，３８は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域内に配置されている。
【００３７】
さらに、図７は、図４のＶII−ＶII線における断面図であり、この図７は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域外における主スコア溝１７および副スコア溝１８の断面形状を示している。主スコア溝１７の第２湾曲部２１は、底面３９と、底面３９の両側に形成された一対の傾斜面４０，４１とを有する。そして、中心線Ｅ１と、一対の傾斜面４０，４１のうち、主スコア溝１７の外周側に配置されている傾斜面４１とのなす角度β１が、他方の傾斜面４０と中心線Ｅ１とのなす角度β２よりも大きく設定されている。なお、副スコア溝１８の断面形状および寸法は、第１湾曲部１９における副スコア溝１８と同様に構成されている。また、第２湾曲部２１の深さＷ４は、第１湾曲部１９の深さＷ１よりも深く設定されている。言い換えれば、第２湾曲部２１の底面３９と下面２３との間の残厚ｔ４は、第１湾曲部１９の残厚ｔ１よりも薄く設定されている。
【００３８】
このように、主スコア溝１７は、中心線Ｅ１を中心とする幅方向の断面形状が、非対称に設定されている。また、副スコア溝１８は、中心線Ｆ１を中心とする幅方向の断面形状が対称に設定されている。さらに、底面２４に対応する残厚ｔ１と、底面３１に対応する残厚ｔ３と、底面３９に対応する残厚ｔ４とが、残厚ｔ３＞残厚ｔ１＞残厚ｔ４の関係に設定されるとともに、底面３０，３１，３２が蓋部１Ａの厚さ方向に隆起して、いわゆる隆起部Ｒ１を構成している。
【００３９】
なお、スコア溝１２の始端１４は、第１湾曲部１９とは反対方向に湾曲されて副スコア溝１８に接続されている。すなわち、始端１４は一旦つなぎ部１６側に向けて湾曲するとともに、ついで、リベット中心Ａ１に向けて湾曲している。そして、始端１４と第１湾曲部１９との接続部分から、始端１４の最も大湾曲部６に近い位置、つまり点１４Ａの位置までの間における始端１４の断面形状および寸法は、第１湾曲部１９の幅方向の断面形状と寸法と同様に設定されている。この点１４Ａから、副スコア線１８に接続される部分、つまり、ほぼ６分の１円上の点１４Ｂまでの間における溝の深さと傾斜角とが、副スコア溝１８の深さＷ２と傾斜角β２とに移行するように設定され、上記構成の始端１４の底面および傾斜面がなだらかに接続されている。
【００４０】
一方、前記開口片１３には、環状の補強ビード４２が形成されている。この補強ビード４２は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域外に設けられている。また、リベット１Ｂと指進入用凹部１１との間における線分Ｂ１の両側には、平面形状がほぼ円形のタブアップ用突起４４が形成されている。このタブアップ用突起４４は、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域内に設けられている。
【００４１】
前記タブ１Ｃは、蓋部１Ａと同様の金属材料により構成されており、このタブ１Ｃは、指が掛けられる持ち上げ部４５と、切り込み４６により形成された舌片４７と、開口片１３を押圧する押し下げ部４８とを有する。舌片４７がリベット１Ｂに対して固着され、切り込み４６がリベット１Ｂを取り囲むようにほぼＵ字形状に配置されている。切り込み４６は指進入用凹部１１側に向けて突出する方向に湾曲している。
【００４２】
また、持ち上げ部４５と切り込み４６との間には指掛け用穴４９が設けられている。持ち上げ部４５と押し下げ部４８とはリベット１Ｂを隔てて反対側に配置され、持ち上げ部４５の端部からリベット中心Ａ１までの距離よりも、押し下げ部４８の端部からリベット中心Ａ１までの距離の方が短く設定されている。また、押し下げ部４８の端部の形状は、リベット中心Ａ１の近傍を曲率中心とする円弧形状に設定されている。この押し下げ部４８が前記補強ビード４２の手前まで到達している。上記のタブ１Ｃの平面形状は、線分Ｂ１を中心として線対称に構成されている。上記のように構成された蓋部１Ａは、初期開口時において、スコア溝１７に作用するせん断力の作用領域が、第１湾曲部１９と始端１４との間の領域、および第１湾曲部１９、ならびに第２湾曲部２１になるように、タブ１Ｃの形状および寸法、主スコア溝１７および副スコア溝１８の曲率中心、または曲率半径などが設定されている。
【００４３】
つぎに、缶蓋１を開蓋する動作を説明する。まず、タブ１Ｃの持ち上げ部４５に指をかけるとともに、持ち上げ部４５を上方に持ち上げる（缶蓋１から離れる方向に引く）。すると、押し下げ部４８の端部が開口片１３の上面に当接するとともに、押し下げ部４８と開口片１３との当接部分を支点とし、リベット１Ｂを作用点とする梃子の原理により、パネル部２の中央部分（リベット１Ｂ付近）が上方に持ち上げられて主スコア溝１７にせん断力が作用し、第１湾曲部１９が破断されて長手方向の両端まで破断が進行するとともに、この破断が接続部２０を経由して第２湾曲部２１にまで破断が進行して初期開口（ポップ）がおこなわれる。なお、スコア溝１２が最初に破断される部位は、第１湾曲部１９の底面２４のうち、梃子の原理の作用点であるリベット１Ｂに近い領域に相当する部位（図５の底面２４の右端）である。
【００４４】
そして、第１湾曲部１９の湾曲範囲が１１０度乃至１３０度の広範囲に設定されているため、上記ポップ時に、主スコア溝１７を円弧形状に可及的に長く破断することができ、ガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが同じになりやすい。ところで、接続部２０が、第１湾曲部１９とは反対方向に湾曲されているとともに、底面３０，３１，３２により隆起部Ｒ１が形成されているため、スコア溝１７の破断進行方向の先端（つまり、破断起点）の移動軌跡が、主スコア溝１７の幅方向に誘導（具体的には、第１湾曲部１９で主スコア溝１７の外周側で破断した破断先端が接続部に至ると、主スコア溝１７の底面の外周側から内周側に移動し、さらに破断先端が隆起部Ｒ１に至ると、主スコア溝１７の内周側から外周側に移動）される（言い換えればせん断応力が分散される）。その結果、主スコア溝１７の破断速度が可及的に遅延される。このため、上記ガス抜きが一層促進されるとともに、缶の内圧が開口片１３の内面に作用した場合においても、主スコア溝１７の破断速度が低下して、一瞬でスコア溝１７の全部が破断されることを回避でき、いわゆるポップミサイル現象を防止することができる。
【００４５】
その後、さらに持ち上げ部４５を持ち上げると、リベット１Ｂを支点とし、押し下げ部４８を作用点とする梃子の原理により、開口片１３が押し下げられて、第３湾曲部１７Ａが破断（ティア）される。そして、前記破断起点が終端１５に到達すると、その曲率半径の急激な減少と、スコア溝１２の深さの減少とによりせん断抵抗が増加して主スコア溝１７の破断が終了し、つなぎ部１６の破断が防止されて、開口片１３とパネル部２とがつながったままに維持される。
【００４６】
また、接続部２０および底面３０，３１，３２により形成されている隆起部Ｒ１は、主スコア溝１７の一部であるために、缶蓋１の製造工程において、主スコア溝１７の加工と同時に隆起部Ｒ１を成形することができ、工具（設備）数の増加が抑制されるとともに、主スコア溝１７以外の領域の蓋部１Ａの強度の低下が抑制される。
【００４７】
また、接続部２０の曲率半径が１．２mm未満に設定されているために、線分Ｂ１に直交し、かつ、リベット中心Ａ１を通過する線分Ｇ１と、第２湾曲部２１における接続部２０側の端部との間隔が、所定値以上離れた値になるように設定されている。このため、タブ１Ｃから開口片１３に作用する押し下げ力が第２湾曲部２１側に伝達されやすくなり、主スコア溝１７の開蓋性が良好に維持される。したがって、開口面積を広くするために開口片１３の平面積が拡大されて主スコア溝１７の長さが長くなった場合、あるいは第２湾曲部２１の曲率半径が大ききくなった場合においても、開蓋性を維持することができる。なお、接続部２０の曲率半径が０．５mm以上に設定されているために、主スコア溝１７の破断が円滑におこなわれ、接続部２０を破断する際にその破断進行方向の先端が主スコア溝１７から逸脱することが抑制される。
【００４８】
さらに、第２湾曲部２１の底面３０，３１，３２を、第２湾曲部２１の底面の他の部位よりも隆起させて隆起部Ｒ１を形成しているため、その隆起部Ｒ１の残厚が、第２湾曲部２１における隆起部Ｒ１以外の領域の残厚よりも厚くなっている。このため、開口片１３の押圧時に、開口片１３の破断面と、パネル部２の破断面とが摺動する面の面積が可及的に拡大され、その摩擦抵抗が上昇する。したがって、内圧により開口片１３が上方に押し上げられようとする力が生じた場合でも、主スコア溝１７の破断を一層確実に遅延させることができる。さらにまた、主スコア溝１７の幅方向の中心線Ｅ１と傾斜面２６，３６，４１とにより設定される傾斜角度β１が、中心線Ｅ１と傾斜面２５，３５，４０とにより設定される傾斜角度β２よりも大きく設定されている。
【００４９】
したがって、パネル部２側の傾斜角度β１を大きく設定することにより、主スコア溝１７の底面の外周側にせん断応力が集中することが緩和される。このため、破断進行方向の先端が、主スコア溝１７の幅方向（内周側）に移動する作用が一層促進される。またスコア溝１２の始端１４からつなぎ部１６が破断されたり、変形したりするのを防ぐことにより、主スコア溝１７の破断進行を抑制する。しかも、開口片１３がタブ１Ｃの投影領域から外れる方向に移動することを防ぐため、タブ１Ｃによる押さえ込みが有効に作用する。
【００５０】
さらにまた、この傾斜角度の変更は、主スコア溝１７の形状自体の設計変更により達成可能であるため、蓋部１Ａの製造工程において、蓋部１Ａに無用な圧縮荷重や加工硬化などのストレスが作用することはなく、蓋部１Ａの内面に施されている内面被膜の損傷が抑制される。
【００５１】
つぎに、この実施形態の効果を確認するため、所定の特徴を有する実施例の缶蓋と比較例の缶蓋とを用意し、各種の実験をおこなった。
【００５２】
（具体例１）
Ａ．缶蓋の特徴（実施例および比較例共通）
◆缶蓋の呼び径；２０４径
◆缶蓋の材質；アルミニウム合金 Ａ５１８２−Ｈ３９ 厚さ０．２３５mm
◆缶蓋の開口部の面積；３６５mm2 （通常開口部よりも約１．３倍広い）
◆主スコア溝における円周方向の各部位の残厚と底面幅（単位：μｍ）
【表１】
◆第２湾曲部の曲率半径；９．４mm
◆接続部と隆起部との距離；約１．０mm（テーパの起点で）
◆缶蓋の内面被膜；ビール用のフェノール−エポキシ塗料を、３５ｍｇ／ｄｍ2 の状態で塗布した後、焼き付け硬化（焼付硬化条件…１８０〜２９０℃×１０〜４０秒）
【００５３】
Ｂ．実験結果
上記缶蓋に対して各種の実験をおこなった結果を表２に示す。
【表２】
この表２のように、実施例１においては、ポップミサイルが全く発生しなかったのに対して、隆起部のない比較例１においてはポップミサイル現象が生じていることがわかり、隆起部がなく開き角が小さい比較例２では、さらにその現象が強くなる傾向にあることがわかる。
【００５５】
（具体例２）
Ａ．缶蓋の特徴（実施例および比較例共通）
◆缶蓋の呼び径；２０２径
◆缶蓋の材質；アルミニウム合金 Ａ５１８２−Ｈ３９ 厚さ０．２３５mm
◆缶蓋の開口部の面積；３３８mm2 （通常開口部よりも約１．２倍広い）
◆主スコア溝における円周方向の各部位の残厚と底面幅（単位：μｍ）
【表３】
◆第２湾曲部の曲率半径；７．０mm
◆接続部と隆起部との距離；約１．１mm（テーパの起点で）
◆缶蓋の内面被膜；炭酸用の塩化ビニルオルガノゾル塗料を１４０ｍｇ／ｄｍ2 の状態で塗布した後、焼き付け硬化（焼付硬化条件…１８０〜２８５℃×１０〜４０秒）
【００５６】
Ｂ．実験結果
上記缶蓋に対して各種の試験をおこなった結果を表４に示す。
【表４】
この表４のように、実施例２、３においては、ポップミサイルが全く発生しなかったのに対して、隆起部のない比較例３においてはポップミサイル現象が生じていることがわかる。また、実施例３においては内面品位が合格（○印）であるのに対して、内側傾斜角を外側傾斜角よりも大きく設定した比較例５においてはポンプミサイル現象が生じるとともに、内面品位が不合格（×印）であった。その理由は、接続部２０の曲率中心が開口片１３側にあり、しかも小さな曲率半径を有するとともに、さらに接続部２０がリベット成形にともない加工硬化した領域にあるため、スコア溝１２の開口片１３側傾斜角を大きく設定すると、接続部２０およびその近辺の金属の塑性流動がスコア溝１２の長手方向に亘り不均一に発生し、その結果、内面塗膜にストレスが生じて内面品位が悪くなるものと推測される。なお、□印については後述する。
【００５８】
つぎに、各具体例において缶蓋の機能を評価するためにおこなった各種の試験について説明する。
【００５９】
＊ブローオフ試験について
この試験は、ポップミサイルの有無を判定するためのものであり、まず、図８に示すように、圧力テスター１００に缶蓋１０１をセットするとともに、圧力室１０２に空気を供給して缶蓋１０１の内面に圧力を付与する。その後、圧力室１０２を所定の試験耐圧（後述）に設定し、圧力室１０２に空気を供給している供給通路のコック（図示せず）を閉める。つぎに、タブ１０３の持ち上げ部１０４にチェーンフック１０５を掛けるとともに、チェーンフック１０５を缶蓋１０１の厚さ方向（上方）に引き上げる。
【００６０】
このようにして、缶蓋１０１のスコア溝にせん断力を与えて初期開口（ポップ）させることにより、この開口部分からの空気を噴出（ブローオフ）させると同時に、ポップミサイルの有無を評価した。そして、このブローオフ試験の結果、開口片がパネル部から分離して吹き飛ぶ「ポップミサイル」が発生した缶蓋については、不良「×」と判定している。具体例１，２では、各実施例および各比較例共に２０枚づつについて、この試験をおこなっている。すなわち、分母が試験個数であり、分子が不良個数を示している。なお、具体例１においては、試験耐圧が５．５ｋｇ／ｃｍ2 に設定され、具体例２においては、試験耐圧が６．３ｋｇ／ｃｍ2 に設定されている。
【００６１】
＊開蓋性試験について
図９に示すように、傾斜引張試験機１１０を使用して、鉛直線Ｈ１に対する缶蓋１０６の傾斜角θ３が２０度になるように、缶蓋１０６を保持している缶蓋セット台（図示せず）を傾けるとともに、缶蓋１０６を、タブ１０７の持ち上げ部１０８が、図９で上方に向くようにセットする。そして、持ち上げ部１０８のリングにチェーンフック１０９を掛け、その状態で、缶蓋１０６を図９において右方向に水平移動させ、その開蓋の状態を確認した。この試験の結果、主スコア溝が終端（ヒンジ部直前）まで破断させることができなかった場合は、開蓋不良と判定した。ちなみに、具体例１，２では各実施例および比較例とも各２０枚づつ試験をおこなった。すなわち、分母が試験個数であり、分子が不良個数を示している。
【００６２】
＊内面品位検査試験について
アセトン硫酸銅試験液（純水約500 mlに、界面活性剤１ｇと、CuSO4 を５０ｇと、HClを３５％含有する水溶液（１２規定）200 mlとを加えて撹拌し、さらに純水を加えてトータル1000mlにして、これにアセトン1000mlを加えて試験液を作成）を缶蓋内面に注いで１０分間浸漬し、その後、缶蓋を水洗し、実体顕微鏡によって缶蓋のスコア溝付近の内面の腐蝕状態を観察した。そして、腐蝕している箇所で所定値以下の点蝕が１点発生した場合、または発生しない場合は「○」、所定値以下の大きさの点蝕が２点または３点発生した場合や、あるいは所定値を越える大きさの点蝕が１点発生した場合は「□」と判定し、「○」または「□」と判定された缶蓋はいずれも合格と判定している。これに対して、腐食点が４つ以上発生している場合や、腐食が点でなく連続して発生している場合は、その缶蓋を不良「×」と判定した。
【００６３】
ここで、上記実施形態の缶蓋において、その構成の一部を変更する例について説明する。すなわち、主スコア溝を長さ方向に断続的に形成することも可能である。ただし、開口片の押圧時に、蓋部が主スコア溝以外の箇所で破断されることのない程度にする必要がある。また、主スコア溝の幅を長手方向の全域において同一に設定し、残厚のみを異ならせることも可能である。なお、底面３０，３１，３２は、接続部２０に近接した領域、具体的には蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域以外の領域に設けないようにすることが好ましい。その理由は、底面３０，３１，３２を、蓋部１Ａの厚さ方向におけるタブ１Ｃの投影領域以外の領域に設けると、タブ１Ｃの押圧力が底面３０，３１，３２に作用しにくくなり、開蓋性が低下するからである。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、第１湾曲部の湾曲範囲が、リベットの中心を基準として１１０度乃至１３０度の広範囲に設定されているために、スコア溝の初期破断時にそのスコア溝を可及的に長く破断することができ、ガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが同じになりやすい。また、接続部が第１湾曲部とは逆方向に湾曲されているとともに、破断誘導部が形成されているため、スコア溝の破断進行方向の先端がスコア溝の幅方向に積極的に移動し、スコア溝の破断が遅延される。したがって、缶の内容物の圧力が開口片の裏面に作用したとしても、つなぎ部の破断が回避され、開口片がパネル部から離脱する、いわゆるポップミサイル現象を防止することができる。
【００６５】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるほか、第２湾曲部が、リベットの中心を通過し、かつ、タブの幅方向に延びる線分に近接することが抑制されるため、スコア溝の第２湾曲部に作用して第２湾曲部を破断するためのせん断力の上昇が防止される。したがって、スコア溝の初期開口に要する荷重の増加が抑制され、開口面積を拡大した缶蓋の場合でも、開蓋性を良好に維持することができる。
【００６６】
請求項３の発明によれば、第１湾曲部の湾曲範囲が、リベットの中心を基準として１１０度乃至１３０度の広範囲に設定されているために、スコア溝の初期破断時にそのスコア溝を可及的に長く破断することができ、ガス抜きが促進されてガス圧と大気圧とが同じになりやすい。また、第１湾曲部とは逆方向に湾曲された接続部と、この接続部側の近接位置にスコア溝の底面の残厚を厚くさせた隆起部とからなる破断誘導部が形成されているため、スコア溝の破断進行方向の先端がスコア溝の幅方向に積極的に移動し、スコア溝の破断が遅延される。したがって、缶の内容物の圧力が開口片の裏面に作用したとしても、つなぎ部の破断が回避され、開口片がパネル部から離脱する、いわゆるポップミサイル現象を防止することができる。
また、缶の内容物の圧力によりパネル部より下方に押し下げられている開口片が、ガスの圧力により押し上げられる際に、パネル部と開口片との破断面同士の摩擦抵抗が高められ、スコア溝の破断を一層確実に遅延させることができ、ポップミサイル現象の防止機能が向上する。
【００６７】
請求項４の発明によれば、スコア溝の底面の外周側にせん断応力が集中することが緩和されるため、スコア溝のポップ時に、第１湾曲部のスコア溝の外周側で発生したスコア溝の破断先端が、接続部においてスコア溝の内周側に移動することを一層促進させることができる。また、この傾斜角度の変更は、スコア溝の形状自体の設計変更により可能であるため、缶蓋の製造工程において、缶蓋に無用な圧縮荷重や加工硬化などのストレスが作用することはなく、缶蓋の内面に施されている内面被膜の損傷が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る缶蓋の部分的な平面図である。
【図２】 この発明に係る缶蓋の全体的な平面図である。
【図３】 この発明に係る缶蓋であり、タブを省略した状態の全体的な平面図である。
【図４】 この発明に係る缶蓋のリベット付近におけるスコア溝付近の拡大平面図（説明の都合上、スコア溝の幅を強調して図示している）である。
【図５】 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】 図４のVI−VI線における断面図である。
【図７】 図４のＶII−ＶII線における断面図である。
【図８】 缶蓋の初期開口時におけるポップミサイルの有無を評価するための試験状態を示す概略断面図である。
【図９】 缶蓋の開蓋性を評価するための試験状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…缶蓋、 １Ｂ…リベット、 １Ｃ…タブ、 ２…パネル部、 １３…開口片、 １６…つなぎ部、 １７…主スコア溝、 １８…副スコア溝、 １９…第１湾曲部、 ２１…第２湾曲部、 ２０…接続部、 ２４，３１，３９…底面、Ｅ１…中心線、 ２５，２６，３５，３６，４０，４１…傾斜面、 ４５…持ち上げ部、 ４８…押し下げ部、 Ａ１…リベット中心、 Ｂ１…線分、 Ｃ１，Ｄ１…曲率中心、 Ｒ１…隆起部、 Ｘ１，Ｘ２…線分、 ｔ１，ｔ２，ｔ３ｔ４…残厚、 β１，β２…傾斜角。
Claims (4)
- 円板形状のパネル部と、
このパネル部に対して接続され、かつ、つなぎ部を除く開放形状のスコア溝により区画された開口片と、
前記パネル部のほぼ中央で前記開口片の外側に対してリベットにより連結されるとともに、前記パネル部側に配置された持ち上げ部と、前記開口片側に配置された押し下げ部とを有するタブとを備え、
前記スコア溝が、前記パネル部側の曲率中心を基準として湾曲された第１湾曲部と、この第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に接続され、かつ、前記開口片側の曲率中心を基準として湾曲された第２湾曲部とを有する正内圧缶用開口容易缶蓋において、
前記第１湾曲部が、前記リベットの中心を通過し、かつ、前記タブの長手方向に延びる線分を境として実質的に線対称に配置されているとともに、前記第１湾曲部の両端と前記リベットの中心とを結ぶ２つの線分の前記開口片側における開き角度が１１０度乃至１３０度に形成され、
前記スコア溝における前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との間に、前記スコア溝を隔てて前記リベットの中心とは反対側の曲率中心を基準として湾曲された接続部が形成され、この接続部の曲率半径が前記第１湾曲部の曲率半径よりも小さく設定されているとともに、
前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に、前記スコア溝の残厚が前記スコア溝の他の部分の残厚より厚く設定されることにより、前記スコア溝の残存部分にせん断応力を作用させて破断する際の破断進行方向の先端を、前記スコア溝の幅方向に移動させる破断誘導部が設けられていることを特徴とする正内圧缶用開口容易缶蓋。 - 前記接続部の曲率半径が１．２mm未満であることを特徴とする請求項１に記載の正内圧缶用開口容易缶蓋。
- 円板形状のパネル部と、
このパネル部に対して接続され、かつ、つなぎ部を除く開放形状のスコア溝により区画された開口片と、
前記パネル部のほぼ中央で前記開口片の外側に対してリベットにより連結されるとともに、前記パネル部側に配置された持ち上げ部と、前記開口片側に配置された押し下げ部とを有するタブとを備え、
前記スコア溝が、前記パネル部側に曲率中心を有する第１湾曲部と、この第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に接続され、かつ、前記開口片側に曲率中心を有する第２湾曲部とを有する正内圧缶用開口容易缶蓋において、
前記第１湾曲部が、前記リベットの中心を通過し、かつ、前記タブの長手方向に延びる線分Ｂ１を境として実質的に線対称に配置されているとともに、前記第１湾曲部の両端と前記リベットの中心とを結ぶ２つの線分Ｘ１およびＸ２とのなす前記開口片側における開き角度が１１０度乃至１３０度に形成され、
前記第１湾曲部における前記つなぎ部とは反対側の端部に、前記第１湾曲部とは反対方向に湾曲された曲率半径１．２ mm 未満の接続部と、前記第２湾曲部における前記接続部側の近接位置に前記スコア溝の底面の残厚を厚くして隆起させた隆起部とから構成される破断誘導部が配置され、
前記スコア溝にせん断応力を作用させて破断する際の破断進行方向の先端が、前記接続部において前記スコア溝の外周側から内周側に移動し、前記隆起部において前記スコア溝の内周側から外周側に移動せしめることを特徴とする正内圧缶用開口容易缶蓋。 - 前記スコア溝の幅方向の中心線と、前記スコア溝に臨む前記パネル部側の傾斜面とにより設定される傾斜角度が、前記中心線と前記スコア溝に臨む前記開口片側の傾斜面とにより設定される傾斜角度よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の正内圧缶用開口容易缶蓋。
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