JP5037278B2 - Metal cap - Google Patents
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Description
本発明は、容器内の圧力を速やかに外部に開放できるベントスリットを有する金属製キャップであり、特に内面検査性に優れた金属製キャップに関するものである。 The present invention relates to a metal cap having a vent slit that can quickly release the pressure in the container to the outside, and particularly relates to a metal cap excellent in inner surface inspection.
従来、炭酸飲料等の内容物が充填され、金属製キャップの天板部の内面に形成された密封用ライナーによって密封された再封止可能な金属製ボトル型缶が知られている。この種の容器のキャップとして、開封時に内部の圧力を速やかに開放できるように、スカート部の上方に、スカート部の一部が周方向に切断されたベントスリットが形成されたキャップが使用されている。なお、容器口部を閉止するキャップであって、排気用のスリットが形成されたキャップの一例が特許文献1に記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a resealable metal bottle-type can filled with contents such as carbonated beverages and sealed with a sealing liner formed on the inner surface of a top plate portion of a metal cap is known. As a cap for this type of container, a cap having a vent slit formed by cutting a part of the skirt portion in the circumferential direction is used above the skirt portion so that the internal pressure can be quickly released when opened. Yes. An example of a cap that closes a container opening and has an exhaust slit formed therein is described in
このようなベントスリットを形成する場合、キャップシェルの内側に内側ロールを挿入するとともにキャップシェルのスカート部の内壁面に当接させる一方、内側ロールが当接する内壁面より僅かに下側の外壁面にキャップシェルの外側から外側ツールを押し当て、これら内側ロールと外側ツールとによってスカート部の一部に剪断荷重を掛けて切断することが知られている。このような方法では、スリットの上下でスカート部の切断端面が半径方向でずれるように形成され、これにより、スリットより下側のスカート部に、キャップの半径方向内方且つ上方に傾斜する傾斜壁が形成されることとなる。 When forming such a vent slit, the inner roll is inserted inside the cap shell and brought into contact with the inner wall surface of the cap shell skirt, while the outer wall surface slightly below the inner wall surface with which the inner roll abuts. It is known that the outer tool is pressed against the cap shell from the outside, and the inner roll and the outer tool are used to apply a shearing load to a part of the skirt portion for cutting. In such a method, the cut end surface of the skirt portion is formed so as to be displaced in the radial direction above and below the slit, and thereby the inclined wall is inclined inward and upward in the radial direction of the cap on the skirt portion below the slit. Will be formed.
ところで、キャップを製造し製品化する場合には、製造されたキャップが規格通りに製造されているか否かを検査することが一般的に行われている。このような検査において、キャップの内面を検査する場合は、倒置状態で搬送されるキャップの内面に光を照射し、キャップ内面をカメラで撮影し、得られた撮像からキャップの内面側の汚れ、密封用ライナーの規格寸法に対するはみ出し、あるいはバリ等を検出している。しかしながら、ベントスリット下方に傾斜壁が形成されていると、検査のために照射した光が傾斜壁によってカメラ側に反射されるので、撮像時にその部分がより明るく写り、ライナー樹脂と同等の明るさに写ることで、傾斜壁がライナーのはみ出しやバリと区別し難くなり、十分な検査が行えない虞がある。 By the way, when a cap is manufactured and commercialized, it is generally performed to check whether or not the manufactured cap is manufactured according to a standard. In such an inspection, when inspecting the inner surface of the cap, light is applied to the inner surface of the cap that is conveyed in an inverted state, the inner surface of the cap is photographed with a camera, and the inner surface side of the cap is stained from the obtained imaging, The protrusion or the burr | flash etc. with respect to the standard dimension of the sealing liner is detected. However, if an inclined wall is formed below the vent slit, the light irradiated for the inspection is reflected to the camera side by the inclined wall, so that the portion appears brighter at the time of imaging and is as bright as the liner resin. As a result, the inclined wall becomes difficult to distinguish from the protrusion of the liner and the burr, and there is a possibility that sufficient inspection cannot be performed.
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、撮影することによる内面検査性に優れた金属製キャップを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a metal cap excellent in inner surface inspection property by photographing.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、少なくとも内面側に合成樹脂製被膜を有する金属製薄板から成形され、天板部と天板部周縁部から垂下するスカート部とを備え、天板部の内面側には容器口端部を密封する密封用ライナーが設けられ、前記スカート部の上部に、スカート部の一部が周方向に切断されたスリットが形成されており、該スリットにより上下に切り分けられたスカート部の壁部のうち、下側の壁部がスカート部の半径方向内方且つ上方に傾斜する傾斜壁を有する金属製キャップにおいて、前記傾斜壁のキャップの中心軸線に対する傾斜角度(α)が10°〜40°であり、前記キャップの内面側の合成樹脂製被膜に白色顔料が1〜20重量%の範囲で含まれていることが特徴である。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、前記スカート部の上部に、凹部と凸部とが周方向に交互に繰り返されるナール部が形成され、前記スリットは、前記ナール部から上方に離隔した位置に周方向に延びるように形成されていることが特徴である。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect, a knurl portion in which a concave portion and a convex portion are alternately repeated in a circumferential direction is formed on the skirt portion, and the slit is formed of the knurl. It is characterized in that it is formed to extend in the circumferential direction at a position spaced upward from the part.
請求項3の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、前記ナール部には線状に切断されたスリットが形成されていないことが特徴である。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の構成に加えて、前記スリットは、容器の内圧が所定値以上となったときに、スリットにより切り分けられた隙間が広がるように変形し、内圧を開放可能に構成されている防爆用スリットと、前記防爆用スリットよりも周方向長さの短いベントスリットとを含むことが特徴である。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure according to any one of the first to third aspects, the slit is formed so that a gap separated by the slit is widened when the internal pressure of the container becomes a predetermined value or more. It is characterized in that it includes an explosion-proof slit that is deformed so that the internal pressure can be released, and a vent slit that is shorter in the circumferential direction than the explosion-proof slit.
請求項1の発明によれば、傾斜壁のキャップの中心軸線に対する傾斜角度を10°〜40°とすることにより、キャップの内面検査時に光を照射しても、傾斜壁の傾斜角度がキャップの軸線方向に対して緩やかに形成されているため、傾斜壁の内面での光の反射を抑えることができると共に、キャップの内面側の合成樹脂製被膜に白色顔料を1〜20重量%の範囲で含有させることにより、キャップ内面を白っぽくし、キャップの金属素材の光沢や合成樹脂製被膜中の成分による発色を抑えることができ、その結果、撮像時のキャップの傾斜壁の明るさを抑え、密封用ライナーの規格寸法に対するはみ出しやバリを確実に検出することができる。また、白色顔料を使っているため、黒汚れも確実に検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, the inclination angle of the inclined wall with respect to the central axis of the cap is set to 10 ° to 40 °, so that the inclination angle of the inclined wall is equal to that of the cap even when light is irradiated during the inner surface inspection of the cap. Since it is gently formed with respect to the axial direction, reflection of light on the inner surface of the inclined wall can be suppressed, and a white pigment is added to the synthetic resin coating on the inner surface side of the cap in the range of 1 to 20% by weight. By containing it, the inner surface of the cap is whitish, and the color of the cap metal material and the color caused by components in the synthetic resin coating can be suppressed. As a result, the brightness of the inclined wall of the cap during imaging is suppressed and sealed. It is possible to reliably detect protrusions and burrs with respect to the standard size of the liner. Moreover, since white pigment is used, black stains can be reliably detected.
請求項2の発明によれば、スリットがナール部から上方に離隔した位置に周方向に伸びるように形成されることにより、内容物充填後の容器口部にキャップを装着した状態で、スリットを通して洗浄水をキャップと口部との隙間に流入して洗浄する際に、キャップのより上方部分まで洗浄することができるため、洗浄性が向上できると共に、このような形状とすることで傾斜壁とライナーとの距離が近くなっても、傾斜壁の明るさを抑えることで傾斜壁とライナーとの区別が容易になり、密封用ライナーのはみ出しやバリを確実に検出することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、ナール部には線状に切断されたスリットが形成されていないことにより、ナール部から上方に離隔した位置に周方向に延びるように形成されているスリットの下方にスリットが存在しないため、傾斜壁のキャップ軸方向長さを十分に確保でき、傾斜壁の傾斜角度を十分に緩やかにできる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、スリットとして、ベントスリットよりも周方向長さの長い防爆用スリットが形成され、それに対応する周方向長さの長い傾斜壁が形成されていても、撮像時の傾斜壁の明るさを抑え、密封用ライナーのはみ出しやバリを確実に検出することができる。
According to the invention of
本発明の金属製キャップ1は、図2および図3に示すように、容器内圧が所定値以上に上昇した時に内圧を開放可能な防爆機能を有する金属製キャップであり、金属製のキャップシェル2と熱可塑性樹脂製の密封用ライナー3とで構成されている。この金属製キャップ1は、口部にネジ部を有する金属製のボトル型缶等の容器(それぞれ図示せず)の口部に冠着してから、その容器の口端部に位置するカール部(図示せず)と密封用ライナー3とが密接するようにキャップシェル2のコーナー部に絞り成形を施すと共に、ロールオン式のキャッパー(図示せず)により口部のネジ部に螺合するようにネジ加工を施す等によって、容器を密封するために使用されるものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
キャップシェル2の材料は、アルミニウム合金板、表面処理鋼板等の従来から知られた金属製キャップ用の金属板が使用される。また、本発明のキャップシェル2の少なくとも内面側は、合成樹脂製の塗膜やフィルム等による合成樹脂製被膜で被覆されており、特に密封用ライナー3の樹脂材料との接着性があるポリマーによる保護被膜を設けることが接着剤を不要とすることから望ましい。なお、合成樹脂製被膜を構成する樹脂塗料としては、エポキシ系樹脂やポリエステル系樹脂等が好適に使用でき、樹脂フィルムとしては、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂やポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等が好適に使用できる。
As the material of the
そして、本発明のキャップ1では、キャップ内面側の合成樹脂製被膜に白色顔料を1〜20重量%含有させている。本発明の白色顔料としては、二酸化チタン、亜鉛華、アンチモン白、硫化亜鉛等が好適に使用でき、特に、滑り性及び隠蔽性に優れる二酸化チタンを用いることが好ましい。
And in the
なお、本実施例では、キャップシェル2の材料として、アルミニウム合金JIS3105製の金属板に、内面塗料としてエポキシ系樹脂塗料に二酸化チタンを2.5wt%含有させたものを塗装して使用している。
In the present embodiment, as the material of the
本発明のキャップシェル2は、上記のような金属板をプレス等により絞り成形することで、円板状の天板部4と円筒形のスカート部5とをカップ状に一体成形したものであり、絞り成形の後でスカート部5の上部に凹部と凸部とを周方向全体に亘って交互に繰り返されるナール部6が形成されている。また、スカート部5の下部には周方向に延びる破断ライン7が形成されており、スカート壁は破断ライン7よりも上方の主部と破断ライン7よりも下方のピルファープルーフバンド部8とに区画されている。
The
本発明におけるキャップシェル2のスカート部5の上方には、スカート部5上部に形成されたナール部6の上端から上方に離隔して、スカート部5のほぼ同じ高さの位置に周方向に延びる複数のスリット9が形成されている。そのスリットは、周方向長さの短いベントスリット9aと長い防爆用スリット9bとを有しており、ベントスリット9aは、ナール部6を構成する凹凸部のうち、凹部6aの上方に対応する位置に延在し、凹部6aの周方向幅とほぼ同じ長さであり、防爆用スリット9bは、凹部6aの2つ分の長さと凸部6bの1つ分の長さとを合わせた程度の長さを有している。なお、ナール部6にはスリットは形成されていない。
Above the
また、スリット9によって上下に切断されたスカート部5の切断端部は、上側切断端部10aに対して下側切断端部10bがキャップ1の半径方向内方に入り込むように成形されており、スリット9の下側部分では、スリット9の下側切断端部10b面から略垂直壁部11が僅かに形成され、その略垂直壁部11の下端からナール部6の上端にかけて、キャップ1の半径方向内方且つ上方に傾斜する傾斜壁12が形成されている。
Further, the cut end portion of the
なお、この傾斜壁12の傾斜角度は、キャップ1の中心軸線に対して10°〜40°の範囲に設定されており、略垂直壁部11のキャップ軸線方向長さは0.1〜0.3mmであり、傾斜壁12のキャップ1の軸線方向における長さは0.5〜1.5mmであり、スリット9の剪断された上側切断端部10aと下側切断端部10bとの間に形成されるキャップ1の半径方向における隙間は0.1〜0.5mmであり、スリット9の上側切断端部10aとナール部6の上端部とのキャップ1の半径方向における位置はほぼ同じである。
The inclination angle of the
このような金属製キャップ1においては、周方向長さの長い防爆用スリット9bが形成された部分では、ベントスリット9aが形成された部分に比べて強度が弱くなるため、容器内圧が上昇しキャップ1の天板部4に圧力が負荷された際に、防爆用スリット9bの近傍で変形が生じ易くなり、その結果、容器内圧が所定値以上に達した際に防爆用スリット9bの近傍の天板部4からスカート部5の上部にかけた部分がキャップ1の外方に突出するように変形し、防爆用スリット9bの隙間が広がるように大きく開口し、それに伴い、密封用ライナー3と容器口端部との間に隙間が生じ、容器内圧を開放することができるようになっている。特に、ここで説明している実施例では、防爆用スリット9bを、凹凸形状により強度が向上したナール部6から上方に離隔した位置に形成したことにより、内圧が上昇し天板部4に圧力が負荷された時に防爆用スリット9bの近傍のスカート部5をより変形しやすくすることができる。
In such a
また、防爆用スリット9bと共にベントスリット9aを形成することにより、キャップ1を開栓方向に回転し密封が解除された際の容器内圧の開放を速やかに行うことができると共に、ベントスリット9aから洗浄液を流入させることにより容器口部のネジ部外面側とキャップ1のスカート部5の内面側との隙間の洗浄を効率よく行うことができる。さらに、ナール部6にスリットが形成されていないため、ナール部6の上方に形成された防爆用スリット9bが、容器内圧が所定値以上となり隙間が広がるように変形した際に、防爆用スリット9bから始まった破断がナール部6にまで及ぶことがないため、所定の範囲以上に防爆用スリット9bによる開口が広がらず、所定の圧力範囲で確実に内圧の開放を行うことができる。
Further, by forming the vent slit 9a together with the explosion-
本発明の金属製キャップ1では、防爆用スリット9bの周方向長さは5〜15mmの範囲に設定されており、ベントスリット9aの周方向長さは1〜5mmの範囲に設定されていることが好ましい。また、ベントスリット9aは、防爆用スリット9bの周方向長さの15〜50%の範囲の長さに設定することが好ましい。また、隣り合う防爆用スリット9bとベントスリット9aとの間の周方向の間隔は、防爆用スリット9bの長さの30%以上の長さの間隔であることが好ましく、より好ましくは40〜100%の範囲である。また、隣り合うベントスリット9a同士の間の周方向の間隔は2〜5mmの範囲に設定されている。さらに、キャップ天板部4の外面からナール部6の上端までのキャップ1の軸線方向における距離は1.4〜3.3mmの範囲に設定されており、キャップ1の天板部4の外面から防爆用スリット9b及びベントスリット9aの下縁部までのキャップ1の軸線方向における距離は0.8〜1.5mmの範囲に設定されており、ナール部6の上端から防爆用スリット9bの下縁部までの離隔されたキャップ1の軸線方向における距離は0.6〜1.8mmの範囲に設定されている。
In the
また、キャップシェル2の天板部4の内面に形成されている密封用ライナー3の樹脂材料としては、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等の従来公知のものを使用することができる。例えば、低密度ポリエチレンとスチレン系エラストマーのブレンド材、ポリエステル系エラストマー等が好適に使用でき、さらに、これらの樹脂に顔料、滑剤、軟化剤等を適宜添加することができる。密封用ライナー3は、このような樹脂材料を溶融した状態で、キャップシェル2の天板部4の内面側に供給し、その樹脂材料を金型により所定の形状に型押し成形したものであり、天板部4の周辺部に容器口部を密封するための密封部を備えており、その密封部は、容器口部の口端部であるカール部の頂部に密接される平坦部3aと、その平坦部3aの内周縁から下方に突出するように形成されカール部の内周面に密接される内側リブ3bと、前記平坦部3aの外周縁から下方に突出するように形成されカール部の外周面に密接される外側リブ3cとを有している。
Further, as the resin material of the
本発明では、キャップシェル2の天板部4の内面から密封用ライナー3の平坦部3aの下面までのキャップ1の軸線方向における距離は0.5〜1.5mmの範囲に設定されており、キャップシェル2の天板部4の内面から密封用ライナー3の内側リブ3bの下端までのキャップ1の軸線方向における距離は1〜3mmの範囲に設定されており、キャップシェル2の天板部4の内面から密封用ライナー3の外側リブ3cの下端までのキャップ1の軸線方向における距離は0.7〜2.1mmで、平坦部3aの下面から外側リブ3cの下端までのキャップ1の軸線方向における距離は0.2〜0.6mmの範囲に設定されており、外側リブ3cの外周縁とキャップシェル2のスカート部5の内面とのキャップ1の半径方向における距離は0.5〜1.5mmの範囲に設定されている。また、外側リブ3cの下端と防爆用スリット9bの下縁部までのキャップ1の軸線方向における距離の差は0.5mm以内に設定されている。
In the present invention, the distance in the axial direction of the
このような本発明の金属製キャップ1によると、傾斜壁12のキャップ1の中心軸線に対する傾斜角度を10°〜40°とすることにより、キャップ1の内面検査時に光を照射しても、傾斜壁12の傾斜角度がキャップ1の軸線方向に対して緩やかに形成されているため、傾斜壁12の内面での光の反射を抑えることができると共に、キャップ1の内面側の合成樹脂製被膜に白色顔料を1〜20重量%の範囲で含有させることにより、キャップ1の内面を白っぽくし、キャップ1の金属素材の光沢や合成樹脂製被膜中の成分による発色を抑えることができ、その結果、撮像時のキャップ1の傾斜壁12内面の明るさを抑え、密封用ライナー3の規格寸法に対するはみ出しやバリを確実に検出することができる。また、白色顔料を使っているため、黒汚れも確実に検出することができる。
According to the
具体的に説明すると、本発明による金属製キャップ1の内面を検査する場合、図4に示すように、内面を上方に向けた倒置状態にキャップ1を配置し、そのキャップ1の上方に環状の照明装置20を配置し、キャップ1の内面に向けて光を照射する。また、キャップ1に対して垂直上方に1台、斜め上方に4台の検査用カメラ21,22をそれぞれ配置し、キャップ1の垂直上方に配置されたカメラ22により、環状の照明装置20を通してキャップ1の天板部4の内面全体を撮影し、キャップ1の斜め上方に配置されたカメラ22により、四方向から天板部4の周辺部とスカート部5とを撮影する。
More specifically, when inspecting the inner surface of the
したがって、照明装置20によりキャップ1の上方からキャップ1の内面に向かって照射された光はキャップ1の内面全体に照射されるが、キャップ1の傾斜壁12の傾斜角度が、キャップ1の軸線方向に対して緩やかに形成されているため、傾斜壁12において上方から照射される光を受ける量が少なくなり、光の反射量を抑えることができる。また、斜め上方から撮影されるカメラ22の光軸に対しても傾斜壁12が垂直もしくはこれに近い角度にならないために、撮像時の光の反射が抑えられることとなる。
Therefore, the light irradiated from above the
本発明において、傾斜壁12のキャップ1の中心軸線に対する傾斜角度が10°より小さいと、スリット9の剪断された上側切断端部10aと下側切断端部10bとの間に形成されるキャップ1の半径方向における隙間が狭くなりすぎて、十分なガス抜き機能が得られない虞がある。一方、傾斜壁12のキャップ1の中心軸線に対する傾斜角度が40°より大きいと、内面検査時に傾斜壁12の内面での光の反射を十分に抑えることができない虞がある。また、合成樹脂製被膜中の白色顔料の量が1重量%より少ないと、キャップ1の金属素材の光沢や合成樹脂製被膜中の成分による発色を十分に抑えることができない虞がある。一方、合成樹脂製被膜中の白色顔料の量が20重量%より多いと、スリット9の成形時に成形工具の摩耗が激しくなり生産性が悪くなる虞がある。
In the present invention, when the inclination angle of the
なお、白色顔料として、滑り性及び隠蔽性に優れる二酸化チタンを使用すれば、キャップ1の開栓性を損なうことなく、キャップ1の金属素材の光沢や合成樹脂製被膜中の成分による発色をより十分に隠蔽できる。また、スリット9がナール部6から上方に離隔した位置に周方向に延びるように形成されることにより、内容物充填後の容器口部にキャップ1を装着した状態で、スリット9を通して洗浄水をキャップ1と口部との隙間に流入して洗浄する際に、キャップ1のより上方部分まで洗浄することができるため、洗浄性が向上できると共に、このような形状とすることで傾斜壁12とライナー3との距離が近くなっても、傾斜壁12の明るさを抑えることで傾斜壁12とライナー3との区別が容易になり、ライナー3のはみ出しやバリを確実に検出することができる。さらに、ナール部6には、線状に切断されたスリットが形成されていないことにより、ナール部6から上方に離隔した位置に周方向に延びるように形成されているスリット9の下方にスリットが存在しないため、傾斜壁12のキャップ1の軸方向における長さを十分に確保でき、傾斜壁12の傾斜角度を十分に緩やかにできる。さらにまた、スリット9として、ベントスリット9aよりも周方向長さの長い防爆用スリット9bが形成され、それに対応する周方向長さの長い傾斜壁12が形成されていても、撮像時の傾斜壁12の明るさを抑え、ライナー3のはみ出しやバリを確実に検出することができる。
In addition, if titanium dioxide, which is excellent in slipperiness and concealment, is used as the white pigment, the color of the
1…金属製キャップ、 2…キャップシェル、 3…密封用ライナー、 4…天板部、 5…スカート部、 6…ナール部、 7…破断ライン、 8…ピルファープルーフバンド部、 9…スリット、 9a…ベントスリット、 9b…防爆用スリット、 6a…凹部、 6b…凸部、 10a…上側切断端部、 10b…下側切断端部、 11…略垂直壁部、 12…傾斜壁、 20…照明装置、 21,22…カメラ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記傾斜壁のキャップの中心軸線に対する傾斜角度(α)が10°〜40°であり、かつ前記キャップの内面側の合成樹脂製被膜に白色顔料が1〜20重量%の範囲で含まれていることを特徴とする金属製キャップ。 It is formed from a metal thin plate having a synthetic resin coating on at least the inner surface side, and includes a top plate portion and a skirt portion that hangs down from the peripheral portion of the top plate portion. A sealing liner is provided, and a slit in which a part of the skirt portion is cut in the circumferential direction is formed in the upper portion of the skirt portion, and the lower portion of the wall portion of the skirt portion cut up and down by the slit. In the metal cap having an inclined wall whose side wall portion is inclined radially inward and upward of the skirt portion,
The inclination angle (α) of the inclined wall with respect to the center axis of the cap is 10 ° to 40 °, and the synthetic resin coating on the inner surface side of the cap contains white pigment in the range of 1 to 20% by weight. A metal cap characterized by that.
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