JP5274433B2 - ピルファープルーフキャップの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、開封時においてキャップのスカート部にバリが残ったり破損部が生じることがなく、優れた安全性を発揮する金属製のピルファープルーフキャップの製造方法に関するものである。
従来から、ボトル缶、ペットボトル、ガラス壜等の飲料用容器においては、不正な開封を確認することができる所謂ピルファープルーフキャップ（不正開封防止機能付きキャップ）が広く用いられている（例えば、特許文献１、２を参照）。このピルファープルーフキャップは、最初の開封時にキャップのスカート部に形成されているピルファープルーフバンドの弱化部が破断されることで、キャップの開封を明示できるようにしたもので、これにより異物混入等の不正行為を防止するものである。
このピルファープルーフキャップは、開封後においてキャップに残ったピルファープルーフバンドを引きちぎって除去し、キャップとして再使用する場合が多い。
しかしながら、アルミニウム等の金属製のピルファープルーフキャップにおいては、開封時にキャップに残ったピルファープルーフバンドを引きちぎった際に、図９に示されるように、キャップのスカート部に「バリ」と称される突起が残ったり、一部がもぎ取られて破損部（図示せず）が生じたりする場合があった。これらのバリや破損部は鋭利な金属片で形成されており、しかも鋭い角度を有しているものが多く、消費者がこのバリや破損部によって手を怪我する等の場合が多々あり、消費者クレームにつながるという問題点があった。
しかしながら、アルミニウム等の金属製のピルファープルーフキャップにおいては、開封時にキャップに残ったピルファープルーフバンドを引きちぎった際に、図９に示されるように、キャップのスカート部に「バリ」と称される突起が残ったり、一部がもぎ取られて破損部（図示せず）が生じたりする場合があった。これらのバリや破損部は鋭利な金属片で形成されており、しかも鋭い角度を有しているものが多く、消費者がこのバリや破損部によって手を怪我する等の場合が多々あり、消費者クレームにつながるという問題点があった。
本発明は上記のような問題点を解決して、開封時においてキャップのスカート部にバリが残ったり破損部が生じることがなく、優れた安全性を発揮することができるピルファープルーフキャップの製造方法を提供することを目的として完成されたものである。
上記課題を解決するためになされた本発明は、所定の方向に圧延された金属製の板状母材をプレス加工したキャップ本体が、円板状の天板部とこの天板部の周縁部から垂下する円筒状のスカート部からなり、このスカート部の下部には円周方向に沿った複数の水平スリットと、各水平スリット間に形成される一つの幅広ブリッジを含む複数のブリッジからなる破断容易部が形成されており、この破断容易部を介して下方側にピルファープルーフバンドが切り離し可能に形成され、また前記幅広ブリッジ部における金属の圧延方向をキャップ本体の回転方向に対して６０〜９０°の方向としたピルファープルーフキャップの製造方法であって、所定の方向に圧延してある板状母材のキャップの天板部に相当する部分に圧延方向と関連付けした印刷を施しておき、前記板状母材をプレス加工して天板部を有する円筒状のキャップシェルを成形した後、このキャップシェルを、前記印刷面を基準にして、幅広ブリッジ部における金属の圧延方向がキャップ本体の回転方向に対し６０〜９０°の方向となるように位置合わせしてミシン加工を行い破断容易部を形成することを特徴とするピルファープルーフキャップの製造方法である。
本発明に係るピルファープルーフキャップの製造方法では、所定の方向に圧延してある板状母材をプレス加工して天板部を有する円筒状のキャップシェルを成形した後、このキャップシェルを幅広ブリッジ部における金属の圧延方向がキャップ本体の回転方向に対し６０〜９０°の方向となるように位置合わせしてミシン加工を行い破断容易部を形成するので、幅広ブリッジ部における母材の圧延方向を、正確にキャップ本体の回転方向に対して６０〜９０°の方向とすることが可能となる。
また、本発明では、キャップの天板部に相当する部分に圧延方向と関連付けした印刷を施しておき、この印刷面を基準にして幅広ブリッジ部における金属の圧延方向がキャップ本体の回転方向に対し６０〜９０°の方向となるように位置合わせするので、幅広ブリッジ部における金属の圧延方向を正確に規制すできることとなる。
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、本発明により製造される金属製ピルファープルーフキャップの全体構造を示しており、容器の口部に装着される前の未使用の状態である。
図において、１はキャップ本体であり、このキャップ本体１は円板状の天板部２と、この天板部２の周縁部から垂下する円筒状のスカート部３からなる。このスカート部３の下部には破断容易部４を介して下方側にピルファープルーフバンド５が切り離し可能に形成されている。また、前記破断容易部４は、円周方向に沿った複数の水平スリット６と、各水平スリット６、６間に形成される一つの幅広ブリッジ７ａを含む複数のブリッジ７、７から構成されている。
図１は、本発明により製造される金属製ピルファープルーフキャップの全体構造を示しており、容器の口部に装着される前の未使用の状態である。
図において、１はキャップ本体であり、このキャップ本体１は円板状の天板部２と、この天板部２の周縁部から垂下する円筒状のスカート部３からなる。このスカート部３の下部には破断容易部４を介して下方側にピルファープルーフバンド５が切り離し可能に形成されている。また、前記破断容易部４は、円周方向に沿った複数の水平スリット６と、各水平スリット６、６間に形成される一つの幅広ブリッジ７ａを含む複数のブリッジ７、７から構成されている。
前記幅広ブリッジ７ａは、開封時に他の全てのブリッジ７が破断されても最後まで破断されることがなく、スカート部３に形成されているピルファープルーフバンド５がキャップとともに容器口部から取り外されるようにすることで、容器本体側にピルファープルーフバンド５を残さないようにしている。その後は、図３に示されるように、取り外したキャップからピルファープルーフバンド５を破断して取り除くが、この時に従来はスカート部３にバリが残ったり、破損部が生じる等の不具合があった。
本発明はこれらの欠点を生じさせることがないように、幅広ブリッジ７ａがきれいにかつ容易に破断できて、ピルファープルーフバンド５をキャップから確実に取り除けるようにすることを技術的課題としている。
本発明はこれらの欠点を生じさせることがないように、幅広ブリッジ７ａがきれいにかつ容易に破断できて、ピルファープルーフバンド５をキャップから確実に取り除けるようにすることを技術的課題としている。
本発明のピルファープルーフキャップでは、前記幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向がキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向であり、更に、この幅広ブリッジ７ａ上に水平なスコア９が設けられた構造とした。
これは、本発明者がバリ等の欠陥の発生現象と幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向との関係に着目して研究した結果、幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延の方向とバリ等の発生とは関連性があることを見出し、試験を行った結果、金属の圧延方向をキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向とすればバリ等の欠陥の発生を大幅に低減できることを究明したからである。
なお、前記キャップ本体１の回転方向とは、キャップの軸線と直交する方向を意味している。また、６０〜９０°の方向と記載しているが、軸対象である９０〜１２０°の位置も含むことは勿論である。
これは、本発明者がバリ等の欠陥の発生現象と幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向との関係に着目して研究した結果、幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延の方向とバリ等の発生とは関連性があることを見出し、試験を行った結果、金属の圧延方向をキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向とすればバリ等の欠陥の発生を大幅に低減できることを究明したからである。
なお、前記キャップ本体１の回転方向とは、キャップの軸線と直交する方向を意味している。また、６０〜９０°の方向と記載しているが、軸対象である９０〜１２０°の位置も含むことは勿論である。
金属の圧延方向とは、図４に示すように、キャップをプレス加工する前の金属シート材２１の圧延方向を意味しており、図中（左図）では垂直な縦線Ｓで示されている。また、このシート材２１をプレス加工して成形したキャップのスカート部３を、天板部２を中心にして上下左右の四方に展開したのが右図である。右図において、スコアがｓ１の位置にある時は圧延方向に対し９０°、ｓ２の位置にある時は圧延方向に対し４５°、ｓ３の位置にある時は圧延方向に対し０°であることを示している。
なお、図示のものでは、前記破断容易部４は、水平スリット６の上側で外方に突出する環状の上方ビード部８ａと、水平スリット６の下側で外方に突出する環状の下方ビード部８ｂを有するものとなっており、容易で確実な破断が行えるよう構成されている。
また、スコア９の一端には、このスコア９から下方に延びる垂直なスプリット１０が形成してあり、幅広ブリッジ７ａを除く各ブリッジ７が全て破断されてからスプリット１０が破断されるよう構成されており、キャップがピルファープルーフバンド５とともに容器口部から取り外されるようになっている。
また、スコア９の一端には、このスコア９から下方に延びる垂直なスプリット１０が形成してあり、幅広ブリッジ７ａを除く各ブリッジ７が全て破断されてからスプリット１０が破断されるよう構成されており、キャップがピルファープルーフバンド５とともに容器口部から取り外されるようになっている。
以下、バリ等の欠点の発生現象と幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向との関連を調べるために行ったちぎり試験について説明する。
＜ちぎり試験＞
製造したキャップを、スコアが圧延方向に対し０〜３０°未満、３０以上〜６０°未満、６０以上〜９０°以下の３つに分類し、各１００個ずつのサンプルを準備し、このサンプルを用いてピルファープルーフバンドのちぎり試験を行った。
ちぎり試験は、図３の上図の状態から人手によりピルファープルーフバンド５を、先ず天板部２と水平方向に引っ張り、徐々に垂直方向（矢印方向）に引っ張る方向を変えて引きちぎることにより行った。この方法はスコアをちぎる際、バリが出やすいちぎり方である。そして、キャップのスカート部にバリが残った場合、及び一部がもぎ取られて破損部が生じた場合（この２つの場合をａとする）、また、ピルファープルーフバンドに亀裂が生じた場合（この場合をｂとする）を欠陥発生と判定し、その他の場合は正常と判定して、ａとｂの合計値をバリ等の欠陥発生個数としてカウントし、これから欠陥発生確率（％）を求めた。
＜ちぎり試験＞
製造したキャップを、スコアが圧延方向に対し０〜３０°未満、３０以上〜６０°未満、６０以上〜９０°以下の３つに分類し、各１００個ずつのサンプルを準備し、このサンプルを用いてピルファープルーフバンドのちぎり試験を行った。
ちぎり試験は、図３の上図の状態から人手によりピルファープルーフバンド５を、先ず天板部２と水平方向に引っ張り、徐々に垂直方向（矢印方向）に引っ張る方向を変えて引きちぎることにより行った。この方法はスコアをちぎる際、バリが出やすいちぎり方である。そして、キャップのスカート部にバリが残った場合、及び一部がもぎ取られて破損部が生じた場合（この２つの場合をａとする）、また、ピルファープルーフバンドに亀裂が生じた場合（この場合をｂとする）を欠陥発生と判定し、その他の場合は正常と判定して、ａとｂの合計値をバリ等の欠陥発生個数としてカウントし、これから欠陥発生確率（％）を求めた。
この結果を、[表１]に示す。なお、ａの場合は母数が１００個であるため欠陥発生個数と発生確率（％）とは等しいが、ｂの場合はピルファープルーフバンドの未回収が数個あったので欠陥発生個数がそのまま発生確率（％）とはなっていない。
前ちぎり記試験から明らかなように、スコアが圧延方向に対し０〜６０°未満の場合は欠陥発生確率が３０％以上あるのに対し、スコアが圧延方向に対し６０以上〜９０°以下の場合は欠陥発生確率が約７％と、大幅に少なくなっていることが確認され、バリ等の欠点の発生現象と幅広ブリッジ部における金属の圧延方向との間には関連性があることが確認された。
スコアが圧延方向に対し９０°に近いと欠陥発生率が少なくなる理由については十分に解明できていないが、９０°の場合はスコアの破断応力が最も小さくなり低荷重でスコアを切ることができるのに対し、９０°から離れるとスコアの破断応力が徐々に大きくなって、ちぎり試験の偶発的な力の向きの変化の影響でスコア以外の部分に亀裂が進展しやすくなりバリ等の欠点の発生させるものと推定される。
従って、本発明では幅広ブリッジ部７ａにおける板状母材２１の金属圧延方向をキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向とし、かつ、この幅広ブリッジ上に水平なスコア９を設けた構造とすることで、開封時のスカート部３におけるバリ等の欠陥の発生が極力少なくなるようにした。
従って、本発明では幅広ブリッジ部７ａにおける板状母材２１の金属圧延方向をキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向とし、かつ、この幅広ブリッジ上に水平なスコア９を設けた構造とすることで、開封時のスカート部３におけるバリ等の欠陥の発生が極力少なくなるようにした。
次に、前述したピルファープルーフキャップの製造方法について説明する。
図５〜図９は、各工程の概略説明図であり、図５はキャップ成形シートの印刷工程を示す説明図、図６はキャップ成形シートの裁断工程を示す説明図、図７はキャップのプレス工程を示す説明図、図８はその他のキャップのプレス工程を示す説明図、図９はスリット成形等のミシン工程を示す説明図である。
図５〜図９は、各工程の概略説明図であり、図５はキャップ成形シートの印刷工程を示す説明図、図６はキャップ成形シートの裁断工程を示す説明図、図７はキャップのプレス工程を示す説明図、図８はその他のキャップのプレス工程を示す説明図、図９はスリット成形等のミシン工程を示す説明図である。
図５の印刷工程においては、シート状のアルミ材２０を順次、印刷機２２（塗装機でもよい）に送って印刷を施した後、乾燥機２３へ搬入し焼付処理する。前記アルミ材２０は所定の方向に圧延されたものであり、この印刷工程では、アルミ材２０の圧延方向に関連付けをした印刷を施す。例えば、印刷図柄の上下方向をアルミ材２０の圧延方向と一致させる等である。なお、印刷を施さずにアルミ材２０の辺と圧延方向との間に関連付けを持たせることもできる。
図６の裁断工程では、裁断機２４上で印刷済みのアルミ材２０がカッター２５により所定のブランク幅に裁断する。裁断された板状母材２０ａは、前記印刷や辺などを目印にして圧延方向を知ることが可能である。
図７のプレス工程（上段が平面図、下段が側面図を示す）では、プレス機により板状母材２０ａを打ち抜いてプレス加工した後、トリミング加工して高さを揃えてキャップシェル１ａとする。ここでキャップシェルとは、天板部を有する円筒状のキャップ半製品を意味する。
図８のミシン工程では、キャップシェル１ａのスカート部に沿って刃型を移動させ、ミシン刃２６ａにより複数の水平スリット６を、手切れスコア刃２６ｂにより水平なスコア９、スプリット刃２６ｃにより垂直なスプリット１０を形成し、破断容易部４を形成する。更には、開封時の滑りを防止する凹凸状のローレットも同時に形成できる。
この時、例えば前記印刷面を基準に幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向がキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向となるように位置合わせしてキャップシェル１ａを供給し、ミシン加工を行うので、幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向はキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向となる。また、この幅広ブリッジ部７ａに水平なスコア９を形成した場合は、スコア９は金属の圧延方向に対し６０〜９０°の方向となる。
この時、例えば前記印刷面を基準に幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向がキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向となるように位置合わせしてキャップシェル１ａを供給し、ミシン加工を行うので、幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向はキャップ本体１の回転方向に対して６０〜９０°の方向となる。また、この幅広ブリッジ部７ａに水平なスコア９を形成した場合は、スコア９は金属の圧延方向に対し６０〜９０°の方向となる。
以上のように、本発明の製造方法によれば、印刷位置等を目印にして幅広ブリッジ部７ａにおける金属の圧延方向をキャップ本体の回転方向に対して６０〜９０°の方向とすることができ、また、この幅広ブリッジ上に水平なスコア９を確実に設けることが可能となる。この結果、開封時においてキャップのスカート部にバリが残ったり破損部が生じることを極力防止できるピルファープルーフキャップを容易に製造することができることとなる。
１ キャップ本体
１ａ キャップシェル
２ 天板部
３ スカート部
４ 破断容易部
５ ピルファープルーフバンド
６ 水平スリット
７ ブリッジ
７ａ 幅広ブリッジ
８ａ 上ビード部
８ｂ 下ビード部
９ スコア
１０ スプリット
２０ アルミ材
20ａ 板状母材
２１ 金属シート材
２２ 印刷機
２３ 乾燥機
２４ 裁断機
２５ カッター
26ａ ミシン刃
26ｂ スコア刃
26ｃ スプリット刃
１ａ キャップシェル
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５ ピルファープルーフバンド
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２５ カッター
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26ｂ スコア刃
26ｃ スプリット刃
Claims (1)
- 所定の方向に圧延された金属製の板状母材をプレス加工したキャップ本体が、円板状の天板部とこの天板部の周縁部から垂下する円筒状のスカート部からなり、このスカート部の下部には円周方向に沿った複数の水平スリットと、各水平スリット間に形成される一つの幅広ブリッジを含む複数のブリッジからなる破断容易部が形成されており、この破断容易部を介して下方側にピルファープルーフバンドが切り離し可能に形成され、また前記幅広ブリッジ部における金属の圧延方向をキャップ本体の回転方向に対して６０〜９０°の方向としたピルファープルーフキャップの製造方法であって、所定の方向に圧延してある板状母材のキャップの天板部に相当する部分に圧延方向と関連付けした印刷を施しておき、前記板状母材をプレス加工して天板部を有する円筒状のキャップシェルを成形した後、このキャップシェルを、前記印刷面を基準にして、幅広ブリッジ部における金属の圧延方向がキャップ本体の回転方向に対し６０〜９０°の方向となるように位置合わせしてミシン加工を行い破断容易部を形成することを特徴とするピルファープルーフキャップの製造方法。
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| JP2009264816A JP5274433B2 (ja) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | ピルファープルーフキャップの製造方法 |
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