JP4640747B2 - タンパーエビデント特性を有する容器蓋の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に炭酸ガス入り清涼飲料等を収容する、内部が加圧状態となる容器の口部に螺着して密封係合するタンパーエビデント特性を有する容器蓋であって、蓋本体主部とタンパーエビデント裾部との間に設けられた破断可能な複数の突条の破断強度を少なくとも２種以上の異なる値になるように形成することによって、容器蓋を開栓する時の前記複数の突条の破断に時間差を生じせしめて、内部が加圧状態となっている容器から蓋を開栓するときに発生する異常衝撃音を減少せしめたタンパーエビデント特性を有する容器蓋の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種飲料或いは食品を収容する容器用の蓋は、販売店の店頭での陳列中のいたずらによる開栓を購入者に知らせる構造を有した、金属製や合成樹脂製のタンパーエビデント特性を有する容器蓋が多く用いられている。
【０００３】
図１のタンパーエビデント特性を有する容器蓋は、円形天面壁１１と天面壁の周縁から垂下する略円筒状のスカート壁１２を具備し、スカート壁下方には周方向に破断可能ライン１４が刻設されており、該スカート壁は、破断可能ライン１４よりも上方の主部ａと、破断可能ラインよりも下方の、ボトル首部の係止あご部への係止部１７’を内面に有するタンパーエビデント裾部ｂに区画されている。スカート壁の内面には、破断可能な複数の突条が形成されており、容器蓋を開栓方向に回転することにより、前記突条が破断し、容器蓋主部ａとタンパーエビデント裾部ｂが分離し、開栓される。
【０００４】
前記容器蓋の成形は、射出成形や圧縮成形等の公知の方法で容器蓋本体を成形し、次工程で前記突条の軸線方向中間部においてスカート壁の外周面から切断刃を作用せしめ、突条の少なくとも一部を残留せしめてスカート壁を切断することによって容器蓋の主部ａとタンパーエビデント裾部ｂを連結している破断可能な複数の突条を形成することによって行われている。
【０００５】
本出願人の提案にかかる特開平８−３０９６９２号公報には、容器蓋が支持軸の公転及び自転に付随して公転及び自転される際に、切断刃が容器蓋のスカート壁に作用して周方向に延びる破断ラインを形成する形態の装置で、複数個の切断刃を有し、切断刃の各々は、直線状に形成されると共に容器蓋の円形公転軌道に沿ってその周方向に間隔をおいて配置されている装置が開示されている。
【０００６】
また、実開平４−９１８４９号公報においては、天板部とその周縁から垂下し内面にねじが形成された筒部と、この筒部の下端にブリッジを介して連接されたピルファープルーフリングとを具備する合成樹脂キャップにおいて、軸線方向に完全ネジ部が２つ形成されている以外のネジ部分の軸線方向下方に形成された少なくとも１つのブリッジの強度を、完全ネジ部が２つ形成された部分の下方に形成されたブリッジの強度よりも大きくすることを特徴とするキャップが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
容器に収容されている内容物が、例えば炭酸飲料等の場合に、容器内が加圧状態になっていると、開栓の際、シール部の解除と共に内部のガスが一気に抜けようとし、その圧力でキャップ本体がねじの遊びの部分で瞬間的に移動して異常衝撃音が発生する。容器蓋を容器から開栓する際には、ブリッジが破断することによってキャップ本体とタンパーエビデント裾部が分離するが、複数のブリッジがほぼ同時に破断してしまうと、キャップ本体はタンパーエビデントバンドから瞬時に分離する。
この現象では、キャップ本体とタンパーエビデントバンドを繋いでいるブリッジは既に分離しているので、炭酸ガスが容器から一気に噴出する勢いでキャップが瞬間的に上方へ移動することを阻止することができない。この時の音は予期せぬ大きな衝撃音を発して、消費者を驚かせることがある。
【０００８】
最近、清涼飲料等の容器は、軽くて持ち運びがし易いポリエステルボトル（略してＰＥＴボトルと呼称される）が広く用いられている。このポリエステルボトルは、容器口部の寸法規格が定められていて大別するとＡＬＣＯＡ〓規格▲１▼２８ＰＥＴ ＦＩＮＩＳＨ▲２▼２８ＰＬＡＳＴＩＣ ＦＩＮＩＳＨ（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｃｌｏｓｕｒｅ Ｏｎｌｙ ＰＥＴ Ｆｉｎｉｓｈ 略してＰＣＯと呼称される）の２種類の規格が汎用されている。このＰＣＯは、（１）金属製容器蓋との併用が不要であること、（２）ネジの有効巻き数を増すこと、（３）容器口部係止あご部をより水平にして容器蓋のタンパーエビデントバンド部の係止力を高めること、（４）容器口部係止あご部取付部の肉盛りを少なくして使用樹脂材料を減らすこと、を目的として市場に導入されたものである。
【０００９】
上述の開栓時の異常衝撃音は、▲１▼２８ＰＥＴ ＦＩＮＩＳＨのボトルでも発生するが、特に▲２▼２８ＰＬＡＳＴＩＣ ＦＩＮＩＳＨ即ちＰＣＯの容器口部に組み合わされる容器蓋において、特に顕著に生ずる現象である。ＰＣＯボトルとの組み合わせにおいて特に顕著に開栓時の異常衝撃音が発生する原因は、容器口部係止あご部の角度が、▲１▼２８ＰＥＴ ＦＩＮＩＳＨの場合は、ボトル首部の係止あご部の下端面は、水平方向に対して上方に向かって９°±３°傾斜しているのに対し、ＰＣＯボトルの場合は、ボトル首部の係止あご部の下端面は、０°乃至５°水平方向に対して上方に向かって傾斜している点で相違し、ＰＣＯボトルの方がタンパーエビデントバンド部内側の係合片との係止力が、より強化される構造となっていることに起因すると考えられる。
【００１０】
このような容器蓋の開栓の際の異常衝撃音を防ぐには、▲１▼タンパーエビデントバンド係合部の容器口部との係合をゆるくして、開栓時ブリッジが破断しキャップ本体とバンドが分離する以前に容器内部の炭酸ガスを開放する構造にするか、▲２▼容器蓋のブリッジ部の構造を変えて、容器蓋の開栓の際に複数のブリッジが同時には破断しないようにして、容器内部の炭酸ガスが一気に噴出するのを防ぐか、のいずれかが考えられている。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、容器蓋本体の形状、寸法を従来と変えることなく、炭酸飲料等が収容された加圧状態の容器の容器蓋を開栓する際に生じる異常衝撃音を著しく減少せしめた容器蓋を成形する方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、円形天面壁と天面壁の周縁から垂下する略円筒状のスカート壁を具備し、スカート壁には周方向に延びる破断可能ラインが形成されており、スカート壁は破断可能ラインよりも上方の主部と破断可能ラインよりも下方の、ボトル首部の係止あご部への係止部を内面に有するタンパーエビデント裾部に区画され、スカート壁の内周面には螺条が形成され、螺条の下部には下方を向いた環状肩面が形成され、この環状肩面から下方に延びる突条が周方向に適宜の間隔をおいて複数個形成され、前記破断可能ラインは、突条の軸線方向中間部においてスカート壁の外周面から切断刃を作用せしめ、突条の少なくとも一部を残留せしめてスカート壁を切断することによって形成されるタンパーエビデント特性を有する容器蓋の成形方法において、該破断可能ラインの形成は、円形公転軌道を通して公転及び自転せしめられる支持軸と共に公転及び自転する容器蓋のスカート壁外周面に２枚の切断刃を作用せしめて、前記複数の突条の破断強度が少なくとも２種以上の異なる値になるように形成することを特徴とする容器蓋の成形方法が提供される。
また、本発明の容器蓋の成形方法においては、
・容器蓋が合成樹脂製であり、ボトル首部の係止あご部の下端面は、水平方向に対して０°乃至５°上方に向かって傾斜している、容器蓋の成形方法であるこ
と。
・２枚の切断刃は、第一の切断刃の切り込み深さと第二の切断刃の切り込み深さ
に切り込み量の差ｔを設けた、容器蓋の成形方法であること。
・２枚の切断刃は、円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して、異なる角度α、θを設けて配置されているものである、
容器蓋の成形方法であること。
が好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１のタンパーエビデント特性を有する容器蓋は、円形天面壁１１と天面壁の周縁から垂下する略円筒状のスカート壁１２を具備し、スカート壁下方には周方向に破断可能ライン１４が刻設されており、該スカート壁１２は、破断可能ライン１４よりも上方の主部ａと、破断可能ライン１４よりも下方の、ボトル首部の係止あご部への係止部１７’を内面に有するタンパーエビデント裾部ｂに区画されている。
スカート壁の内面には、破断可能な複数の突条が形成されており、タンパーエビデント裾部ｂの内面には、容器口部係止あご部１７に係合する、容器蓋の開閉に伴って起伏可能な複数枚の係止フィンが係止部１７’として作用するように設けられている。係止フィンは容器蓋を開栓する方向に回転すると、容器口部係止あご部１７の下端面に係合して容器蓋の開栓に伴う上方への移動を阻止するように作用し、容器蓋の回転の進行により突条が破断して開栓される。スカート壁１２の内周面には、容器口部１８のネジ部１９に係合するように螺条１３が形成され、螺条の下部には下方を向いた環状肩面１６が形成されている。
この環状肩面１６から下方に延びる突条１５が周方向に適宜の間隔をおいて複数個形成され、前記破断可能ライン１４は、突条１５の軸線方向中間部においてスカート壁の外周面から切断刃を作用せしめ、突条１５の少なくとも一部を残留せしめてスカート壁１２を切断することによって、破断可能ライン１４が形成される。
【００１４】
図２は、本発明に用いられる、容器蓋に周方向破断ラインを形成するための装置の要部を示し、符号Ｕ−１、Ｕ−２で示される切断刃ユニットが円形公転軌道Ｌに沿ってその周方向に間隔を置いて２個配置されている。図示しない回転支持体が回転すると容器蓋支持軸は、円形公転軌道Ｌを通して図２の矢印Ｒの方向に公転せしめられると共に、図示しない自転手段の作用によって図２の矢印ｒ方向に自転せしめられる。なお、図２の一点鎖線Ｌは支持軸の円形公転軌道を示している。円形公転軌道Ｌの中心は回転支持体の支持軸の軸心である。
切断刃２１、２２は円形公転軌道Ｌに沿って移動する容器蓋１０のスカート壁の接線方向に直線状にかつ水平に延びるよう位置づけられている。容器蓋１０が支持軸の公転及び自転に付随して公転及び自転される際に、切断刃２１は容器蓋１０のスカート壁に対し作用する（切り込む）。そして作用し始めた時点から離隔する時点までの間に、スカート壁に、周方向に延びる破断ラインをその周方向の所定の範囲にわたって一定の深さで形成せしめる。回転支持体の回転に付随して、容器蓋１０は、順次切断刃ユニットＵ−２の切断刃２２の装着位置を通過せしめられ、前記と同様の作用が遂行される。容器蓋１０が切断刃ユニットＵ−２から離隔した時点で、スカート壁にその全周にわたって周方向に延びる破断可能ラインが１本、一定の深さで形成される。なお、この破断可能ライン形成の際の切断刃２１と切断刃２２の周方向長さは、製作誤差を考慮してそれぞれ１８０°を僅かに超える角度、例えば１０°程度の範囲で相互に一部重複するように設定される。
以上のような構成は、前述した本出願人の出願にかかる特開平８−３０９６９２号公報に開示されて装置を用いることによって遂行されるものであり、当業者には周知の技術である。
【００１５】
次に、本発明に従って構成された、突条の軸線方向中間部においてスカート壁の外周面から２枚の切断刃を作用せしめて、前記複数の突条の破断強度が少なくとも２種以上の異なる値になるように形成することを特徴とする容器蓋の成形方法を説明する。
本発明における切断刃の一実施例を図４の（ｂ）を参照して、説明する。
図４の（ｂ）図の２枚の切断刃は、第１の切断刃２３の切り込み深さと第２の切断刃２４の切り込み深さに切り込み量の差ｔを設けた構成となっている。図示はされていないが当業者にとっては周知である容器蓋供給装置の作用によって、容器蓋１０がその開口部を上に向けた倒立状態で回転支持体に設けられた受け部３０上に供給される。回転支持体の矢印Ｒ方向への回転に付随して、容器蓋１０の開口部が内側受具をその内部に受け入れる。支持軸及び内側受部は回転支持体の矢印Ｒ方向への回転に付随して、円形公転軌道Ｌを通して公転（矢印Ｒ方向）及び自転（矢印ｒ方向）せしめられる。容器蓋及び受部もこれらと一体的に公転及び自転せしめられる。
切断刃ユニットＵ−１の第１の切断刃２３は、円形公転軌道Ｌの所定の周方向位置に配置されているが、その位置は、容器蓋１０が内側受け具に保持される位置よりも下流側にある。容器蓋１０が支持軸の公転及び自転に付随して公転及び自転される際に、第１の切断刃２３は容器蓋１０のスカート壁に対し作用する（切り込む）。そして作用し始めた時点から離隔する時点までの間に、スカート壁に周方向に延びる破断可能ラインをその周方向の所定の範囲にわたって一定の深さで形成せしめる。次に、回転支持体の回転に付随して、容器蓋１０は、第１の切断刃２３よりも切り込み量の差ｔの分を、円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して平行に突出せしめられた、切断刃ユニットＵ−２の第２の切断刃２４の装着位置を通過せしめられ、前記と同様の作用が遂行される。容器蓋１０が切断刃ユニットＵ−２から離隔した時点で、スカート壁にその全周にわたって、２種類の異なる深さの切込量の破断ラインが周方向に一本に連続して形成される。上記の実施例では第２の切断刃２４を第１の切断刃２３よりも、切り込み量の差ｔの分を円形公転軌道の中心方向に、平行に突出せしめているが、第１の切断刃２３を第２の切断刃２４よりも、切り込み量の差ｔの分を円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して平行に突出せしめても良い。
【００１６】
次に、本発明における第二の実施例を図４の（ｃ）を参照して、説明する。
図４の（ｃ）図の２枚の切断刃は、円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して、異なる角度α、θを設けて配置されている構成となっている。上述の第１の実施例と同様の成形方法で遂行されるが、本実施例においては、切断刃ユニットＵ−１の第１の切断刃２５は、上流側の切断開始端部２５（ａ）から下流側の切断終了端部２５（ｂ）に向かって、円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して、α角を設けてある。容器蓋１０が支持軸の公転及び自転に付随して公転及び自転される際に、第１の切断刃２５は容器蓋１０のスカート壁に対し作用する（切り込む）。
そして作用し始めた時点から離隔する時点までの間に、スカート壁に、周方向に延びる破断可能ラインをその周方向の所定の範囲にわたって、設定されたα角に沿って、漸次変化する深さで形成せしめる。
次に、回転支持体の回転に付随して、容器蓋１０は、上流側の切断開始端部２６（ａ）から下流側の切断終了端部２６（ｂ）に向かって、円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して、前記α角とは異なるθ角を設けてある、切断刃ユニットＵ−２の第２の切断刃２６の装着位置を通過せしめられ、前記と同様の作用が遂行される。容器蓋１０が切断刃ユニットＵ−２から離隔した時点で、スカート壁にその全周にわたって、２種類の異なる角度の切込量の破断ラインが周方向に一本に連続して形成される。上記の実施例では、第１の切断刃２５は上流側の切断開始端部２５（ａ）が円形公転軌道の中心方向に対して突出しており、第２の切断刃２６は下流側の切断終了端部２６（ｂ）が円形公転軌道の中心方向に対して突出しているが、第１の切断刃２５の下流側の切断終了端部２５（ｂ）を突出させ、あるいは第２の切断刃２６の上流側の切断開始端部２６（ｂ）を突出させても良いし、α角かθ角のいずれかの方を、０°即ち円形公転軌道の中心方向に平行に設定しても良い。
【００１７】
図５は、本発明の切断刃を用いて形成した破断可能ラインのＡ−Ａ線（図１参照）での突条部の平断面の一部拡大図である。
本発明の第１の実施例の成形方法を用いた図５の（ａ）図、第２の実施例の成形方法を用いた図５の（ｂ）図を参照すると、容器蓋の破断可能ラインの一方の略半周に設けられた突条の残留厚さと、他方の略半周に設けられた突条の残留厚さとは、相異なった残留厚さをそれぞれ有する突条が設けられている。したがって、容器蓋を開栓する際に与えられる回転力とタンパーエビデントバンド係合部の容器口部の係止あご部との係合によって生じる抵抗力は、上記の突条の残留厚さが小さい方の半周側に他の半周側に先んじて作用して、該突条の破断が進行し、しかる後に残留厚さの比較的大きい突条を有する方の半周側の突条が破断を開始することになる。
かように、複数の突条がほぼ同時に破断することなく、略半周毎に時間差をもって破断するようにしたので、開栓の際、シール部の解除と共に内部のガスが一気に抜けようとしても、その圧力でキャップ本体がねじの遊びの部分で瞬間的に移動することは無く、かくして異常衝撃音の発生は防止されるのである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に従って改良された成形方法によれば、タンパーエビデント特性を有する容器蓋を成形加工する金型を新しく製作したり、改造したりすることなく、破断可能ラインの形成工程でスカート壁の外周面に形態の異なる２枚の切断刃を作用せしめて、蓋本体主部とタンパーエビデント裾部との間に設けられた破断可能な複数の突条の破断強度を少なくとも２種以上の異なる値になるように形成することが可能であるという卓越した効果を達成し得るものである。従って高価な金型の製作費用や改造費用をかけずに、所望の強度の突条を任意に調節して成形できるので、容器蓋を開栓する時の前記複数の突条の破断に時間差を生じせしめて、内部が加圧状態となっている容器から蓋を開栓するときに発生する異常衝撃音の発生を減少せしめることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】タンパーエビデント特性を有する容器蓋の縦断面図である。
【図２】容器蓋に破断可能ラインを形成するための装置の要部の概略図である。
【図３】ＰＣＯボトルと、通常のボトルの口部形状を示す断面図である。
【図４】本発明で用いる切断刃と、従来の切断刃の構成を示す側面図である。
【図５】図４に示した本発明の切断刃で形成した破断可能ラインのＡ−Ａ線での拡大図である。
【符号の説明】
１０ 容器蓋
１１ 円形天面壁
１２ スカート壁
１３ 螺条
１４ 破断可能ライン
１５ 突条
１６ 環状肩面
１７’ 係止部
１７ ボトルあご部下端面
１８ ボトル口部
１９ ボトル口部のネジ部
２１，２３，２５ 第１切断刃
２３’ 第１切断刃の切断面
２４’ 第２切断刃の切断面
２２，２４，２６ 第２切断刃
２５（ａ） 第１切断刃の切断開始端部
２５（ｂ） 第１切断刃の切断終了端部
２６（ａ） 第２切断刃の切断開始端部
２６（ｂ） 第２切断刃の切断終了端部
３０ 容器蓋受け部
ａ 容器蓋主部
ｂ タンパーエビデント裾部
α，θ 切断刃角度
Ｌ 円形公転軌道
Ｒ 公転方向
ｒ 自転方向
ｔ 切込量の差

Claims (4)

1. 円形天面壁と天面壁の周縁から垂下する略円筒状のスカート壁を具備し、スカート壁には周方向に延びる破断可能ラインが形成されており、スカート壁は破断可能ラインよりも上方の主部と破断可能ラインよりも下方の、ボトル首部の係止あご部への係止部を内面に有するタンパーエビデント裾部に区画され、スカート壁の内周面には螺条が形成され、螺条の下部には下方を向いた環状肩面が形成され、この環状肩面から下方に延びる突条が周方向に適宜の間隔をおいて複数個形成され、前記破断可能ラインは、突条の軸線方向中間部においてスカート壁の外周面から切断刃を作用せしめ、突条の少なくとも一部を残留せしめてスカート壁を切断することによって形成される、タンパーエビデント特性を有する容器蓋の成形方法において、
   該破断可能ラインの形成は、円形公転軌道を通して公転及び自転せしめられる支持軸と共に公転及び自転する容器蓋のスカート壁外周面に２枚の切断刃を作用せしめて、前記複数の突条の破断強度が少なくとも２種以上の異なる値になるように形成することを特徴とする容器蓋の成形方法。
2. 容器蓋が合成樹脂製であり、容器口部の係止あご部の下端面は、水平方向に対して０°乃至５°上方に向かって傾斜している請求項１記載の容器蓋の成形方法。
3. ２枚の切断刃は、第一の切断刃の切り込み深さと第二の切断刃の切り込み深さに、切り込み量の差ｔを設けた請求項１又は２記載の容器蓋の成形方法。
4. ２枚の切断刃は、円形公転軌道の中心軸と切断刃ユニットの中心とを結ぶ線に直交する線に対して、異なる角度α、θを設けて配置されているものである請求項１又は２記載の容器蓋の成形方法。

Images