JP4594687B2 - 金属薄板製シェルと合成樹脂製パッキンとから構成された容器蓋 - Google Patents

Description

本発明は、天面壁とこの天面壁の周縁から垂下するスカート壁とを有する金属薄板製シェルとかかるシェル内に挿入される全体として円板形状である合成樹脂製パッキンとから構成された容器蓋に関する。

周知の如く、近時においては、コーヒ等の飲料のための容器として、上端にはカールが形成され外周面には雄螺条と係止あご部とが形成されている金属薄板製容器が広く実用に供されている。そして、かような金属薄板製容器に適した容器蓋として下記特許文献１及び２に開示されている如く、金属薄板製シェルと合成樹脂製ライナーとから構成された容器蓋が提案されている。シェルは天面壁とこの天面壁の周縁から垂下するスカート壁とを有し、スカート壁には周方向に延在する周方向破断ラインが形成されており、スカート壁は周方向破断ラインよりも上方の主部と周方向破断ラインよりも下方のタンパーエビデント裾部とに区画されている。スカート壁の主部の上部には周方向に間隔をおいて複数個の通気孔が形成されている。かかる通気孔の各々は実質上水平に延びる横スリットを形成してかかるスリットの下方部を半径方向内方に強制して内方変位部を生成することによって形成されている。合成樹脂製ライナーはシェルの天面壁の内面に軟化乃至溶融状態の合成樹脂素材を供給し、かかる合成樹脂素材を所要形状に型押成形することによって形成され、シェルの天面壁の内面に固定されている。

容器の口頸部に容器蓋を装着して口頸部を密封する際には、口頸部に容器蓋を被嵌して下方に押圧し、そしてまた通常はシェルの天面壁とスカート壁との境界部を下方及び半径方向内方に没入せしめてライナーを口頸部に密接せしめる。かかる状態を維持しながら、シェルの主部に口頸部の雄螺条に対応して雌螺条を形成し、そしてまたタンパーエビデント裾部の下部を半径方向内方に変形せしめて口頸部の係止あご部に係止する。口頸部を開封する際には容器を開方向に回転せしめる。かくすると、シェルの雌螺条が口頸部の雄螺条に沿って移動せしめられる故に、容器蓋は回転と共に上昇せしめられる。しかしながら、タンパーエビデント裾部はその下部が口頸部の係止あご部に係止されている故に上昇が阻止され、従って周方向破断ラインに相当な応力が生成され、周方向破断ラインが破断されてタンパーエビデント裾部がスカート壁の主部から切り離される。しかる後においては、タンパーエビデント裾部を口頸部に残留せしめて容器蓋は回転と共に上昇せしめられ口頸部から離脱され、口頸部が開封される。タンパーエビデント裾部に軸線方向破断ラインが形成されている場合には、周方向破断ラインの一部は破断されることなく維持され、軸線方向破断ラインが破断されて、タンパーエビデント裾部が無端環状形状から有端帯形状に展開され、タンパーエビデント裾部を含む容器蓋の全体が口頸部から離脱される。
特開２００１−１３９０５３号公報 特開２００３−１７５９６２号公報

而して、上述した金属薄板製容器に限らず種々の形態の容器に適用される容器蓋においては、容器の口頸部を開封する際に容器蓋に加えなければならない必要開封トルクが過大で女性乃至子供では開封が困難であることが充分確実に回避されていること、そしてまた口頸部の密封が解除される前に周方向破断ラインが充分確実に破断され、タンパーエビデント特性が充分確実に確保されていること、が重要である。しかしながら、本発明者等の経験によれば、上述した従来の容器蓋はこれらの必要要件を必ずしも確実に満足することができない。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、必要開封トルクが過大になることがなく、そしてまた口頸部の密封が解除される前に周方向破断ラインが充分確実に破断せしめられる、それに限定されるものではないが特に金属薄板製容器に適する容器蓋を提供することである。

本発明者等は、鋭意研究の結果、シェルの天面壁の内面上で型押成形され天面壁の内面に固定される合成樹脂製ライナーに代えて、シュルとは別個に成形されシェルに対して自由に移動することができる合成樹脂パッキンを採用し、かかるパッキンには周縁部下面から垂下する環状外側シールリングに加えてこの外側シールリングの外側に位置する環状フランジを形成し、容器の口頸部に装着した状態においてシェルの内方変位部の上端縁がパッキンのフランジの下面に所定間隔Ｄ１をおいて対向するように構成することによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する容器蓋として、金属薄板製シェルと合成樹脂製パッキンとから構成され、該シェルは天面壁と該天面壁の周縁から垂下するスカート壁とを有し、該スカート壁には周方向に延在する周方向破断ラインが形成されており、該スカート壁は該周方向破断ラインよりも上方の主部と該周方向破断ラインよりも下方のタンパーエビデント裾部とに区画されており、該主部の上部には周方向に間隔をおいて複数個の通気孔が配設されており、該通気孔の各々は実質上水平に延びる横スリットを形成して該横スリットの下方部を半径方向内方に強制して内方変位部を生成することによって形成されており、該パッキンは全体として円板形状である容器蓋において、
該シェルの該天面壁の中央部は周縁部に対して下方に没入せしめられており、これに対応して該パッキンの中央部は周縁部に対して下方に没入せしめられており、該パッキンは周縁部下面から垂下する環状外側シールリングと該外側シールリングの外側に位置する環状フランジとを有し、該外側シールリングは該フランジの下面を超えて下方に延出せしめられており、容器の口頸部に装着した状態において該シェルの該内方変位部の上端縁が該パッキンの該フランジの下面に０．３乃至３．５ｍｍである間隔Ｄ１をおいて対向する、ことを特徴とする容器蓋が提供される。

容器の口頸部に装着した状態において該パッキンの該フランジの下面外周縁と該シェルの該内方変位部の該上端縁の最小内周縁との半径方向間隔Ｄ２は０．１乃至１．０ｍｍであるのが好ましい。該パッキンの該フランジの下面は１０乃至４５度の傾斜角度αをなして半径方向内方に向かって上方に傾斜することができる。該パッキンの周縁部上面には環状突条が形成されており、該環状突条が該シェルの該天面壁の内面に当接せしめられるのが好適である。該パッキンの下面には該外側シールリングから半径方向内方に間隔をおいて垂下する内側シールリングも形成されており、半径方向に見て該環状突条は該外側シールリングと該内側シールリングとの間に位置するのが好都合である。

本発明の容器蓋においては、シェルとパッキンとが相対的に移動自在である故に、容器の口頸部を開封するためにシェルの周方向破断ラインを破断せしめる際には、口頸部に密接せしめられているパッキンを回転せしめる必要がなく、シェルのみを回転せしめればよく、従って開封の際の初期必要回転トルクを充分に小さい値にせしめることができる。そしてまた、容器の口頸部に装着した状態においてシェルの内方変位部の上端縁がパッキンのフランジの下面に０．３乃至３．５ｍｍである間隔Ｄ１をおいて対向している故に、シェルの周方向破断ラインが破断されシェルの天面壁及びスカート壁の主部が所定間隔Ｄ１だけ上昇した後に、シェルの内方変位部の上端縁がパッキンのフランジの下面に当接し、かくしてシェルの天面壁及びスカート壁の主部の上昇と共にパッキンが上昇せしめられ、従ってシェルの周方向破断ラインが破断された後にパッキンが上昇せしめられて口頸部から離隔され口頸部の密封が解除される。

以下、本発明に従って構成された容器蓋の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

本発明に従って構成された容器蓋の好適実施形態を図示している図１を参照して説明すると、全体を番号２で示す容器蓋は、アルミニウム基合金薄板の如き適宜の金属薄板から形成されているシェル４と、かかるシェル４とは別個に適宜の合成樹脂、例えば スチレン系エラストマとポリプロピレンとのブレンド樹脂、から形成されているパッキン６とから構成されている。

シェル４は円形天面壁８とこの天面壁８の周縁から垂下する全体として円筒形であるスカート壁１０とを有する。天面壁８の中央部は周縁部に対して没入せしめられている。更に詳述すると、天面壁８は実質上水平に延在する環状周縁部８ａ、逆円錐台形状である中間部８ｂ及び実質上水平である中央没入部８ｃを有する。シェル４のスカート壁１０の下部には周方向破断ライン１２が形成されており、スカート壁１０は周方向破断ライン１２よりも上方の主部１４と周方向破断ライン１２よりも下方のタンパーエビデント裾部１６とに区画されている。図示の実施形態においては、スカート壁１０の下部に環状膨出部１８が形成されており、かかる環状膨出部１８に、周方向に間隔をおいて周方向に延びるスリット２０とかかるスリット２０間に存在する橋絡部２２とから構成されている周方向破断ライン１２が配設されている。スカート壁１０の主部１４には環状溝部２４が形成されている。また、環状溝部２４よりも上方には、周方向に間隔をおいて複数個の通気孔２６が配設されている。図１と共に図２を参照することによって明確に理解される如く、通気孔２６の各々は、周方向に間隔をおいて実質上水平に延びる横スリット２８を形成すると共に、かかる横スリット２８の下方部を半径方向内方に強制して内方変位部３０を生成することによって形成されている。

図１と共に図２を参照して説明を続けると、パッキン６は全体として円板形状であり、中央部は周縁部に対して没入せしめられている主壁部３２を有する。更に詳述すると、主壁部３２は実質上水平に延在する周縁部３２ａ、逆円錐台形状の中間部３２ｂ及び実質上水平である没入中央部３２ｃを有する。主壁部３２の周縁部３２ａの上面には環状突条３４が形成されている。主壁部３２の周面部３２ａの下面には、そこから垂下する２条の環状シールリング即ち環状外側シールリング３６及び環状内側シールリング３８が形成されている。外側シールリング３６は実質上鉛直に延びる外周面、下方に向かって半径方向外方に傾斜して延び、次いで実質上鉛直に延び、そして更に下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる内周面、及び実質上水平に延在する環状下面を有する。外側シールリングに対して半径内方に離隔して位置する内側シールリング３８は、外側シールリング３６よりも長く垂下せしめられており、略鉛直に延び次いで下方に向かって半径方向内側に傾斜して延びる外周面、略鉛直に延びる内周面及び比較的幅狭の下面を有し、外周面の下端部と下面の外周縁部は滑らかな曲面によって接続されている。半径方向に見て、上記環状突条３４は外側シールリング３６と内側シールリング３８との間に位置する。パッキン６には、更に、外側シールリング３６の外側に位置する環状フランジ４０が形成されていることが重要である。図示の実施形態においては、フランジ４０の下面は外側シールリング３６の下面よりも上方に位置せしめられている、換言すれば外側シールリング３６はフランジの下面を越えて下方に延出せしめられている。図示の実施形態におけるフランジ４０は実質上水平に延在する下面と共に実質上鉛直である外周面及び略円錐台形状である上面を有する。かようなパッキン６はシェル４内に挿入され、図２を参照することによって理解される如く、パッキン６の環状フランジ４０は弾性的に変形することによってシェル４における内方変位部３０の上端縁を通過せしめられる。

図３には上述した容器蓋２と共にこの容器蓋２が適用される容器の口頸部４２も図示されている。クロム酸処理鋼薄板、アルミニウム基合金薄板或いはブリキ薄板から形成することができる容器の口頸部４２は全体として略円筒形状であり、その軸線方向中央部には雄螺条４４が形成され、かかる雄螺条４４の下方には環状膨出形状である係止あご部４６が形成されている。口頸部４２の上部は上方に向かって直径が漸次減少する円錐台形状にせしめられており、口頸部４２の上端には外巻カール４８が形成されている。カール４８は、断面図において上方に延び、上方及び半径方向外方に向かって円弧状に延び、下方及び半径方向外方に向かって円弧状に延び、下方に延び、下方及び半径方向内方に向かって円弧状に延び、そして更に上方及び半径方向内方に向かって円弧状に延びている。かような口頸部４２を備えた金属製容器自体は周知であるので、金属製容器自体についての詳細な説明は本明細書においては省略する。

容器の口頸部４２に容器蓋２を装着して口頸部４２を密封するための装着操作の一例を説明すると、次のとおりである。容器内に充填する内容物がコーヒである場合には、通常、容器内にコーヒを充填した後に、窒素ガスを容器内に導入して容器の上端部に存在する空間の空気を容器内から排除すると共に水蒸気を容器内に導入し、しかる後に口頸部４２に容器蓋２を被嵌する。温度低下によって水蒸気が液化されると、容器蓋２が被嵌された容器内が減圧状態になり、かかる減圧によって容器蓋２、特にそのパッキン６が吸引され、図３に図示する如く、パッキン６の内側シールリング３８が口頸部４２内に進入せしめられ、かくして口頸部４２が仮密封される。かかる状態においては、パッキン６がシェル４に対して相対的に上昇せしめられ、パッキン６の主壁部３２の周縁部３２ａの上面に形成されている環状突条３４がシェル４の天面壁８の周縁部８ａの内面に当接せしめられる。

次いで、図４に図示する如く、平坦な環状下面を有する押圧工具５０をシェル４の天面壁８に押圧せしめると共に、下方を向いた肩部５４を有する押圧工具５２を天面壁８とスカート壁１０との境界部に作用せしめて、かかる境界部を下方及び半径方向内方に没入せしめる。かくすると、図５に明確に図示する如く、パッキン６の主壁部３２の周縁部３２ａの上面に形成されている環状突条３４がシェル４の天面壁８の周縁部８ａの内面に密接せしめられ、そしてまたパッキン６の外側環状シールリング３６の内周面が口頸部４２の外巻カール４８の外周面上部に密接せしめられて口頸部４２が密封される。更に、シェル４のスカート壁１０に螺条形成工具５６を作用せしめて、環状溝部２４(図１及び図３）から下方に向けて口頸部４２の雄螺条４４に沿って雌螺条５８を形成する。また、スカート壁１０のタンパーエビデント裾部１６の下部に係止工具６０を作用せしめて、タンパーエビデント裾部１６の下部を半径方向内方に強制して口頸部４２の係止あご部４６に係止せしめる。押圧工具５０及び５２、螺条形成工具５６並びに係止工具６０の構成、そしてまたこれらによる蓋締加工は当業者には周知の形態でよく、従ってこれらについての詳細な説明は本明細書においては省略する。

図４及び図５を参照して説明を続けると、上述したとおりにして容器の口頸部４２に容器蓋２を所要とおりに装着した状態において、シェル４のスカート壁１０に生成されている内方変位部３０の上端縁とパッキン６のフランジ４０の下面との間には、０．３乃至３．５ｍｍある間隔Ｄ１が存在せしめられていることが重要である。そしてまた、パッキン６のフランジ４０の下面外周縁とシェル４の内方変位部３０の上端縁の最小内周縁との半径方向間隔Ｄ２は０．１乃至１．０ｍｍであるのが好適である。

容器に充填された内容物がコーヒである場合、通常、上述したとおりにして口頸部４２に容器蓋２を装着した後に、容器を例えば１３０℃程度に加熱して殺菌し、しかる後に容器に上水でよい冷却水を噴射して冷却する。容器に噴射される冷却水はシェル４のスカート壁１０に形成されている通気孔２６を通してシェル4内に進入するが、パッキン６の上面、特に環状突条３４がシェル４の天面壁８の内面に押圧せしめられている故に、シェル４の天面壁８の没入中央部とパッキン６の没入中央部間まで冷却水が進入することは確実に阻止される。

容器の口頸部４２を開封して内容物を消費する際には、容器蓋２のシェル４を開方向、即ち図４において上方から見て半時計方向に回転せしめる。かくすると、口頸部４２の雄螺条４４とシェル４の雌螺条５８との協働によってシェル４は回転と共に上昇せしめられる。しかしながら、シェル４のタンパーエビデント裾部１６は口頸部４２の係止あご部４６に係止せしめられている故に上昇が阻止され、これによってシェル４のスカート壁１０に形成されている周方向破断ライン１２の橋絡部に相当な応力が生成され、周方向破断ライン１２が破断される。かような周方向破断ライン１２の破断の際には、口頸部４２に密接せしめられているパッキン６はシェル４とは別個に形成されている故に、口頸部４２に密接せしめられているパッキン６の回転を伴うことなくシェル４のみを回転せしめることができるので、過大なトルクを必要とすることなく充分容易に周方向破断ライン１２の破断を遂行することができる。

周方向破断ライン１２が破断された後においては、タンパーエビデンント裾部１６を残留せしめて、シェル４の天面壁８及びスカート壁１０の主部１４は回転と共に上昇せしめられる。シェル４の天面壁８及びスカート壁１０の主部１４が上記間隔Ｄ１に渡って上昇せしめられると、図６に図示する如く、シェル４に生成されている内方変位部３０の上端縁がパッキン６のフランジ４０の下面に当接せしめられる。しかる後においては、シェル４の天面壁８及びスカート壁１０の主部１４の上昇に付随してパッキン６も上昇せしめられ、従って口頸部４２からパッキン６が上方に離隔せしめられて口頸部４２の密封が解除され、更に口頸部４２からシェル４の天面壁８及びスカート壁１０の主部１４と共にパッキン６が離脱され、口頸部４２が開封される。口頸部４２からパッキン６が上方に離隔されて口頸部４２の密封が解除されるのは、シェル４における周方向破断ライン１２が破断されてシェル４の天面壁８及びスカート壁１０の主部１４が上記間隔Ｄ１に渡って上昇せしめられた後であり、周方向破断ライン１２の破断に先立って口頸部４２の密封が解除されることはない。

容器の内容物の一部のみを消費した場合には、口頸部から離脱せしめたシェル４の天面壁８及びスカート壁１０の主部１４と共にその内部に保持されているパッキン６を口頸部４２に被嵌し、シェル４の雌螺条５８を口頸部４２の雄螺条４４に再び螺合せしめ、かくして口頸部４２を仮密封することができる。

上述した実施形態においては、口頸部４２を開封する際にはシェル４のスカート壁１０に形成されている周方向破断ライン１２が周方向全体に渡って破断され、タンパーエビデント裾部１６がスカート壁１０の主部１４から完全に分離されるが、所望ならばタンパーエビデント裾部１６に１個或いは２個以上の軸線方向破断ラインを配設し、口頸部４２を開封する際には、周方向破断ラインは完全に破断されることなくその一部は残留され、軸線方向破断ラインが破断されることによってタンパーエビデント裾部が無端環状から有端帯状に展開され、タンパーエビデント裾部を含むシェル４の全体が口頸部４２から離脱されるようにせしめることもできる。

図７はパッキン６の変形例を図示している。図７に図示するパッキン６においては、フランジ４０の下面は、実質上水平ではなくて半径方向内方に向って上方に傾斜角度αで傾斜せしめられている。傾斜角度αは１０乃至４５度程度であるのが好適である。かようなパッキン６を備えた容器蓋においては、口頸部を開封する際にシェル４のスカート壁１０に生成されている内方変位部３０の上端縁がフランジ４０の下面に充分確実に係止せしめられ、例えばフランジ４０が上方に撓むことによって内方変位部３０の上端縁がフランジ４０の下面から離脱してしまうという事態の発生が充分確実に回避される。

本発明に従って構成された容器蓋の好適実施形態を、一部を断面図で示す正面図。 図１の容器蓋の一部を示す拡大部分断面図。 図１の容器蓋を容器の口頸部に装着するために口頸部に被嵌した状態を、一部を断面図で示す正面図。 図１の容器蓋を容器の口頸部に所要とおりに装着した状態を、一部を断面図で示す正面図。 図１の容器蓋を容器の口頸部に所要とおりに装着した状態を示す、部分拡大断面図。 容器の口頸部を開封する際の、パッキンに対してシェルが上昇せしめられシェルの内方変位部がパッキンの環状フランジの下面に当接した状態を、一部を断面図で示す正面図。 パッキンの変形例を示す部分拡大断面図。

符号の説明

２：容器蓋
４：シェル
６：パッキン
８：天面壁
１０：スカート壁
１２：周方向破断ライン
１４：スカート壁の主部
１６：タンパーエビデント裾部
２６：通気孔
２８：横スリット
３０：内方変位部
３４：環状突条
３６：外側環状シールリング
３８：内側環状シールリング
４０：環状フランジ
４２：容器の口頸部

Claims (5)

1. 金属薄板製シェルと合成樹脂製パッキンとから構成され、該シェルは天面壁と該天面壁の周縁から垂下するスカート壁とを有し、該スカート壁には周方向に延在する周方向破断ラインが形成されており、該スカート壁は該周方向破断ラインよりも上方の主部と該周方向破断ラインよりも下方のタンパーエビデント裾部とに区画されており、該主部の上部には周方向に間隔をおいて複数個の通気孔が配設されており、該通気孔の各々は実質上水平に延びる横スリットを形成して該横スリットの下方部を半径方向内方に強制して内方変位部を生成することによって形成されており、該パッキンは全体として円板形状である容器蓋において、
   該シェルの該天面壁の中央部は周縁部に対して下方に没入せしめられており、これに対応して該パッキンの中央部は周縁部に対して下方に没入せしめられており、該パッキンは周縁部下面から垂下する環状外側シールリングと該外側シールリングの外側に位置する環状フランジとを有し、該外側シールリングは該フランジの下面を超えて下方に延出せしめられており、容器の口頸部に装着した状態において該シェルの該内方変位部の上端縁が該パッキンの該フランジの下面に０．３乃至３．５ｍｍである間隔Ｄ１をおいて対向する、ことを特徴とする容器蓋。
2. 容器の口頸部に装着した状態において該パッキンの該フランジの下面外周縁と該シェルの該内方変位部の該上端縁の最小内周縁との半径方向間隔Ｄ２は０．１乃至１．０ｍｍである、請求項１記載の容器蓋。
3. 該パッキンの該フランジの下面は１０乃至４５度の傾斜角度αをなして半径方向内方に向かって上方に傾斜する、請求項１又は２記載の容器蓋。
4. 該パッキンの周縁部上面には環状突条が形成されており、該環状突条が該シェルの該天面壁の内面に当接せしめられる、請求項１から３までのいずれかに記載の容器蓋。
5. 該パッキンの下面には該外側シールリングから半径方向内方に間隔をおいて垂下する環状内側シールリングも形成されており、半径方向に見て該環状突条は該外側シールリングと該内側シールリングとの間に位置する、請求項４記載の容器蓋。

Images