JP6476731B2 - 缶蓋 - Google Patents

Description

本発明は、パネル部を全面開口する缶蓋に関し、特にパネル部の環状スコア線の下方に環状重層部を設けた全面開口する缶蓋に関する。

広い開口を必要とする缶体に用いられる缶蓋において、缶蓋のパネル部に固着されたタブを操作することでパネル部を環状スコア線に沿って破断切除して全面開口する缶蓋が周知である。
このような缶蓋は、パネル部とパネル部の外周に一体成形されたカール部とからなり、パネル部には環状スコア線が設けられるとともに、リベットを介してタブが固着されている。
このような缶蓋においては、開口時、あるいは開口後にパネル部側及びカール部側の環状スコア線での破断端が使用者の指に触れ負傷する危険がある。

このため、パネル部３の周辺部に、スコア線６より外側で三層に折り返して断面Ｓ字状に形成された外側重層部１９と、スコア線６より内側で三層に折り返して断面Ｓ字状に形成された内側重層部１８とを備えた開口容易缶蓋１が提案されている。
この開口容易缶蓋１は、前記外側重層部１９の折返し部の外側保護部２５の先端を前記スコア線６と半径方向で同じ、または外側に位置させ、かつ、内側重層部１８の折返し部の内側保護部２６の先端をスコア線６と半径方向で同じ、または内側に位置させている。そして、外側重層部１９の外側隙間部２７の開口幅よりも、内側重層部１８の内側隙間部２８の開口幅を広くすることにより、開口後のスコア線の破断端を保護するとともに、開蓋性も良好な開口容易缶蓋としている（例えば、特許文献１等参照。）。

このような缶蓋１の開口に際しては、先ず、タブ４を上方に持ち上げて補助スコア線１２を破断し、タブ４をさらに起立させる際のパネル部３の下方への折れ曲がりを容易にする（ベントスコアブレイク：ＶＳＢ工程）。
次いで、タブ４をさらに起立させ、タブ４の先端側でパネル部３のスコア線６を破断し、破断が進行するとともに前記パネル部３を下方に折り曲げて破断を進める（スコアブレイク：ＳＢ工程）。
そして最後に、タブ４をほぼ９０°まで起立させた後に、タブ４を上方に引き上げて、パネル部３に残存するスコア線６を破断して、パネル部３に設けたスコア線６の全周にわたる破断（開口）が完了し、缶蓋１が全面開口される（スコアティア：ＳＴ工程）。

特開２００６−２６４７０７号公報

しかしながら、このような公知の缶蓋の開封動作では、ＳＴ工程において、タブを上方に引き上げるために必要な初期開口力（以下、開口力とも称す）が極めて大きなピーク値を有する。
この大きなピーク値は、前述したＳＢ工程からＳＴ工程への移行時に、環状スコア線を破断する際のパネル部に加える開口力の方向が、下方から上方に切り替わることに起因する。
そして、ＳＢ工程終了時の環状スコア線の破断において、パネル部の下方への折れ曲がりの曲率半径が大きいほど、ＳＴ工程において大きな開口力が必要となる。
特に、前述した特許文献１の缶蓋のように、スコア線より内側で折り返して形成された内側重層部が設けられた缶蓋においては、パネル部の環状スコア線近傍の曲げ強度が内側重層部の影響で大きくなる。
このため、前述したＳＢ工程終了時の環状スコア線の破断において、パネル部の下方への折れ曲がりの曲率半径もより大きくなり、ＳＴ工程の開口力もより大きく、缶蓋の開口の容易性が損なわれるという問題があった。

本発明は、前記した問題点を解決するものであり、簡単な構成で成形が容易であり、ＳＴ工程における初期開口力を小さくすることができ、容易に開口することが可能な缶蓋を提供することを目的とする。

本発明に係る缶蓋は、パネル部にリベットを介してタブが固着され、かつ、前記パネル部の周辺部に環状スコア線が設けられた缶蓋であって、前記周辺部から下方に連なり外方に延びる第１折返層と、前記第１折返層から下方に連なり内方に延びる第２折返層を有する断面Ｓ字状の環状重層部を備え、前記周辺部と第１折返層、及び第１折返層と第２折返層とがそれぞれ缶蓋の表裏の方向に所定の間隔幅を有するとともに、前記タブの長手方向中心線を挟んで対称の位置に、前記周辺部から第２折返層までの間隔幅を他の部分よりも狭くした狭間隔部をそれぞれ１箇所ずつ形成したことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る缶蓋によれば、周辺部と第１折返層及び第１折返層と第２折返層とがそれぞれ缶蓋の表裏の方向に所定の間隔幅を有し、前記タブの長手方向中心線を挟んで対称の位置に、前記周辺部から第２折返層までの間隔幅を他の部分よりも狭くした狭間隔部をそれぞれ１箇所ずつ有することにより、環状重層部の狭間隔部において曲げ強度が小さくなり、ＳＢ工程で応力が集中してＳＢ工程終了時に狭間隔部が小さな曲率半径で折り曲げられた状態となって環状スコア線の破断の最先端部となる。
このことで、ＳＴ工程における開口力を小さくすることができ、容易に開口することが可能となる。
また、環状重層部の成形工具の一部に突出部を設けるだけで、狭間隔部を形成することが可能であり、極めて容易に成形することができる。

本請求項２に記載の構成によれば、狭間隔部は、補助スコア線の直線部分の仮想延長線と環状スコア線との交点近傍にそれぞれ独立して形成されていることにより、使用者によるＳＢ工程におけるタブの操作にばらつきがあった場合でも、ＳＢ工程終了時に、正確に狭間隔部が小さな曲率半径で折り曲げられた状態となって環状スコア線の破断の最先端部となり、確実にＳＴ工程の最初の瞬間に必要な力のピーク値を小さくすることができ、容易に開口することが可能となる。
本請求項３に記載の構成によれば、狭間隔部が、補助スコア線の直線部分の仮想延長線と環状スコア線との交点よりもタブ先端部側の領域に形成されることにより、使用者によるＳＢ工程におけるタブの起立角度が少ない場合であっても、ＳＢ工程終了時に、確実に狭間隔部が小さな曲率半径で折り曲げられた状態となって環状スコア線の破断の最先端部となる。

本請求項４に記載の構成によれば、狭間隔部の最も間隔幅の狭い領域の周方向長さが３．０ｍｍ以下であることにより、ＳＢ工程終了時に狭間隔部を小さな曲率半径で折り曲げた状態とすることが可能となり、ＳＴ工程の最初の瞬間に必要な力のピーク値をさらに小さくすることができる。
本請求項５に記載の構成によれば、狭間隔部以外の周辺部から第２折返層までの間隔幅に対し、前記狭間隔部の最も間隔幅の狭い領域の前記周辺部から第２折返層までの間隔幅が３５乃至８５％であることにより、確実にＳＢ工程で応力が集中し、ＳＢ工程終了時に狭間隔部が小さな曲率半径で折り曲げられた状態となる。
本請求項６に記載の構成によれば、周辺部から連なって上側に外側環状重層部が断面Ｓ字状に設けられ、前記外側環状重層部は、前記周辺部から上方に連なり内方に延びる第３折返層と、前記第３折返層から上方に連なり外方に延びる第４折返層を備え、前記周辺部と第３折返層の缶蓋の表裏の方向の間隔幅が、前記周辺部と第１折返層との間隔幅よりも幅広となるように形成されていることにより、前記第３折返層及び第４折返層によって形成される環状の湾曲部によって、カール部側の環状スコア線での破断端が使用者の指に触れ負傷することを防ぐとともに、前記湾曲部と周辺部の環状スコア線での破断端の位置を缶軸方向（高さ方向）に離間させて、ＳＴ工程の開始時に、前記破断端が前記湾曲部に干渉して開口性を損ねることを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る缶蓋の平面図。 本発明の一実施形態に係る缶蓋の背面図。 本発明の一実施形態に係る缶蓋の断面図。 図３の一部拡大断面図。 本発明の一実施形態に係る缶蓋の狭間隔部の一部拡大断面図。 図２の一部拡大説明図。 内容物充填無しの従来缶蓋の開口力の測定結果表。 内容物充填無しの本発明缶蓋の開口力の測定結果表。 ９０℃ホットパックの従来缶蓋の開口力の測定結果表。 ９０℃ホットパックの本発明缶蓋の開口力の測定結果表。

本発明の一実施形態に係る缶蓋１００は、図１乃至図６に示すように、パネル部１０１と、パネル部１０１の外周に一体成形されたカール部１０２とからなり、パネル部１０１の周辺部１０８には、環状スコア線１０５が設けられ、パネル部１０１にリベット１０４を介してタブ１０３が固着されている。
この缶蓋１００で缶容器が密封される際には、カール部１０２が缶体の開口フランジ部に巻きしめられ、開封する際には、パネル部１０１に固着されたタブ１０３を操作し、パネル部１０１を環状スコア線１０５に沿って破断切除して全面開口するように構成されている。
ここで、本実施形態における缶蓋１００は、基板厚が０．２５ｍｍのＪＩＳ５０５２のアルミ合金を折り曲げ加工されることで成形され、下面側には厚み０．０３ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムによる樹脂被覆が施されている。

パネル部１０１には、図３、図４に示すように、周辺部１０８から連なる断面Ｓ字状に折り畳まれた環状重層部１１０が環状スコア線１０５を端部としてパネル部内側に設けられ、開口時に周辺部１０８の破断端の下方に環状の湾曲部１１３が現れるようにして、負傷の危険性を減少させるように構成されている。
環状重層部１１０は、環状スコア線１０５が設けられた周辺部１０８と、周辺部１０８の内方端から下方に連なり外方に延びる第１折返層１１１と、第１折返層１１１の外方端から下方に連なり内方に延びる第２折返層１１２を備え、周辺部１０８と第１折返層１１１及び第１折返層１１１と第２折返層１１２とがそれぞれ缶蓋の表裏の方向に所定の間隔幅を有している。
なお、周辺部１０８は、図４、図５に示すように、パネル部１０１の外側に向かって下方に傾斜する形状に形成されてもよく、また、図３に示すように、ほぼ水平に形成されていてもよい。
ここで、負傷の危険性を減少させる観点から、周辺部１０８の破断端及び環状の湾曲部１１３又は後述の湾曲部１２３は近接していることが好ましい。

また、前述した周辺部１０８とカール部１０２には、図３、図４に示すように、環状スコア線１０５を端部としてパネル部外側に、周辺部１０８から連なって上側に外側環状重層部１２０が断面Ｓ字状に設けられている。
外側環状重層部１２０は、周辺部１０８の外方端から上方に連なり内方に延びる第３折返層１２１と、第３折返層１２１の内方端から上方に連なり、ほぼ水平状に外方に延びる第４折返層１２２を備え、開口時に周辺部１０８の破断端の上方に環状の湾曲部１２３が現れるようにして、負傷の危険性を減少させるように構成されている。
また、上側の外側環状重層部１２０の周辺部１０８と第３折返層１２１の間隔幅は、下側の環状重層部１１０の周辺部１０８と第１折返層１１１との缶蓋の表裏の方向の間隔幅よりも幅広となるように形成されている。
これにより、第３折返層１２１と第４折返層１２２によって形成される環状の湾曲部１２３によって、カール部１０２側の環状スコア線１０５での破断端が使用者の指に触れ負傷することを防ぐとともに、湾曲部１２３と周辺部１０８の環状スコア線１０５での破断端の位置を缶軸方向（高さ方向）に離間させて、ＳＴ工程の開始時に、前記破断端が湾曲部１２３に干渉して開口性を損ねることを防止することができる。
なお、第３折返層１２１と第４折返層１２２を有しない缶蓋１００の場合は、パネル部１０１の内方から外方にかけて、環状スコア線１０５を有する環状重層部１１０の周辺部１０８の外方端が、カール部１０２の下端に接続する構成となる。
また、第３折返層１２１の傾斜角度は、パネル部１０１の内方に向けて５°乃至５０°であることが好適であり、本実施形態ではおよそ３０°となっている。

パネル部１０１は、図１及び図２に示すように、リベット１０４の中心側を迂回してリベット１０４の両側方に延び、両側部の一部に直線部分１０７を有した弓状の補助スコア線１０６を有している。
直線部分１０７は、具体的には、タブ１０３の長手方向中心線と直交する仮想垂線が、前記両側部におけるタブ１０３先端側の補助スコア線１０６と接する部分を指し、その長さは約１ｍｍとなるよう形成されている。
環状重層部１１０には、図１、図２及び図６に示すように、タブ１０３の長手方向中心線を挟んで対称の位置に、周辺部１０８から第２折返層１１２までの間隔幅をその他の部分より狭くした２箇所の狭間隔部１３０が設けられている。
ここで、本実施形態においては、環状重層部１１０の周辺部１０８と第１折返層１１１、及び第１折返層１１１と第２折返層１１２までのそれぞれの缶蓋の表裏の方向の間隔幅を狭くしているが、この形態に限定されることはなく、どちらか一方の間隔幅のみ狭い領域としてもよい。
狭間隔部１３０以外の周辺部１０８から第２折返層１１２までの間隔幅は、図４に示すように、Ｗｔの距離で均一に形成され、狭間隔部１３０での周辺部１０８から第２折返層１１２までの最も間隔幅の狭い領域は、図５に示すように、Ｗｓの距離に形成されており、ＷｓはＷｔの３５％乃至８５％に設定されることが好適であり、本実施形態では、ＷｓはＷｔの約７５％の間隔幅となるように形成されている。
また、狭間隔部１３０は、補助スコア線１０６の直線部分１０７の仮想延長線Ｋと環状スコア線１０５との交点よりもタブ１０３の先端部側の領域に形成されており、狭間隔部１３０の最も間隔幅の狭い領域の周方向長さＬは、約１．８ｍｍに設定されている。

以上のように構成された缶蓋１００を開封する際には、前述した公知の缶蓋と同様に、（１）最初のＶＳＢ工程（ベントスコアブレイク）で、タブ１０３を上方に持ち上げ、補助スコア線１０６を破断して開口し、（２）ＳＢ工程（スコアブレイク）で、さらにタブ１０３を起立させ、タブ１０３の先端側でパネル部１０１の環状スコア線１０５を破断し、破断が進行するとともに前記パネル部１０１を下方に折り曲げて、最初の破断点から両側方に破断を進め、（３）ＳＴ工程（スコアティア）で、タブ１０３を上方に引き上げて、ＳＢ工程後にパネル部１０１に残存する環状スコア線１０５を全周にわたって破断し、缶蓋１００が全面開口する。

本発明の缶蓋１００では、前述したように、下側の環状重層部１１０のタブ１０３の長手方向中心線を挟んで対称の位置に２箇所の狭間隔部１３０が設けられているため、ＳＢ工程で狭間隔部１３０に下方への曲げ応力が集中し、ＳＢ工程終了時に狭間隔部１３０が小さな曲率半径で折り曲げられた状態となって環状スコア線１０５の破断の最先端部となる。
このことで、ＳＴ工程における初期開口力が小さくなり、容易に開口することが可能となる。
特に、本実施形態のように、環状重層部１１０の周辺部１０８と第１折返層１１１及び第１折返層１１１と第２折返層１１２とがそれぞれ所定の間隔幅を有し断面Ｓ字状に折り畳まれた形状の場合、環状重層部１１０の曲げ強度が大きいため、ＳＢ工程でのパネル部１０１が下方に曲がった際の曲率半径は大きいものとなるが、狭間隔部１３０を備えたことにより応力を集中させることができ、小さな曲率半径で折り曲げられた状態とすることが可能となる。

図７乃至図１０に、本実施形態の缶蓋（本発明缶蓋）及び狭間隔部を設けていない従来の缶蓋（従来缶蓋）の開口力の測定結果を示す。
図７は、空の缶体に従来缶蓋を巻締したものについて、２つの製造ラインＬＨ及びＲＨの各１０サンプルのＶＳＢ（ベントスコアブレイク）、ＳＢ（スコアブレイク）及びＳＴ（スコアティア）のピーク値（単位ｋｇｆ）の測定値及び平均値、標準偏差を示した。
図８は、空の缶体に本発明缶蓋を巻締したものについて、前述のＬＨ及びＲＨの各１０サンプルのＶＳＢ（ベントスコアブレイク）、ＳＢ（スコアブレイク）及びＳＴ（スコアティア）のピーク値（単位ｋｇｆ）の測定値及び平均値、標準偏差を示した。
図９は、缶体に９０℃の内容物を充填して従来缶蓋を巻締したもの（９０℃ホットパック）について、前述のＬＨ及びＲＨの各１０サンプルのＶＳＢ（ベントスコアブレイク）、ＳＢ（スコアブレイク）及びＳＴ（スコアティア）のピーク値（単位ｋｇｆ）の測定値及び平均値、標準偏差を示した。
図１０は、缶体に９０℃の内容物を充填して本発明缶蓋を巻締したもの（９０℃ホットパック）について、前述のＬＨ及びＲＨの各１０サンプルのＶＳＢ（ベントスコアブレイク）、ＳＢ（スコアブレイク）及びＳＴ（スコアティア）のピーク値（単位ｋｇｆ）の測定値及び平均値、標準偏差を示した。

これらの結果からわかるように、本発明に係る缶蓋においては、最も大きなピーク値を取るＳＴ工程において、空の缶体、９０℃ホットパックの缶体、ともに、平均の開口力が小さくなっている。
特に、９０℃ホットパックの場合、内部が負圧となり巻締後の缶蓋が僅かに内方へ変形するため、従来缶蓋では内容物充填なしの場合に比べてＳＴ（スコアティア）のピーク値が著しく増大する。
しかしながら、本発明缶蓋ではその増大も少なく、すべてのサンプルにおいて平均の開口力が著しく小さく、さらに、ばらつき（標準偏差）も小さくなっており、本発明缶蓋は従来缶蓋に比べて極めて容易に開口することができる。

本発明の缶蓋１００の環状重層部１１０を成形する工程においては、従来の成形治具に代えて、狭間隔部１３０に対応する位置に突出部を有する金型を使用し、缶蓋１００の下面側から押し当てるように取り付けることで、製造工数を増加させることなく狭間隔部１３０を設けることができ、製造が容易となるとともに、環状スコア線１０５や補助スコア線１０６にダメージを与えることもない。
なお、本発明に係る缶蓋の成形工程においては、缶蓋１００の上面側から突出部を有する金型を押し当てることにより、環状重層部１１０に狭間隔部１３０を形成してもよく、さらに、缶蓋の下面側及び天面側の両面側から突出部を有する金型を押し当てて、環状重層部１１０に狭間隔部１３０を形成してもよい。
また、本実施形態では、狭間隔部１３０の最も間隔幅の狭い領域の周方向長さＬが約１．８ｍｍに設定されているが、金型の突出形状を山型としてＬ＝０としてもよく、金型の突出形状を台形とし、平坦部を長くして１．８ｍｍ以上にしてもよい。
なお、Ｌを大きく設定すると、曲げ応力が狭間隔部１３０内で分散し、ＳＢ工程終了時の折れ曲がりの曲率半径が大きくなるため、狭間隔部１３０は３．０ｍｍ以下が好ましい。

また、本実施形態では、狭間隔部１３０は、補助スコア線１０６の直線部分の仮想延長線Ｋと環状スコア線１０５との交点よりもタブ１０３先端部側の領域に形成されているが、補助スコア線１０６の直線部分の仮想延長線Ｋと環状スコア線１０５との交点近傍（交点の周辺部、及び交点含む）であれば、いずれの位置であってもよい。
さらに、補助スコア線を有していない缶蓋で、同様の位置に狭間隔部１３０を設けたものであってよい。
また、本実施形態は、開口が円形の缶蓋であるが、開口が楕円、長円、小判型、矩形等の缶蓋であってもよい。

１００ ・・・ 缶蓋
１０１ ・・・ パネル部
１０２ ・・・ カール部
１０３ ・・・ タブ
１０４ ・・・ リベット
１０５ ・・・ 環状スコア線
１０６ ・・・ 補助スコア線
１０７ ・・・ 直線部分
１０８ ・・・ 周辺部
１１０ ・・・ 環状重層部
１１１ ・・・ 第１折返層
１１２ ・・・ 第２折返層
１１３ ・・・ 湾曲部
１２０ ・・・ 外側環状重層部
１２１ ・・・ 第３折返層
１２２ ・・・ 第４折返層
１２３ ・・・ 湾曲部
１３０ ・・・ 狭間隔部
Ｋ ・・・ 仮想延長線
Ｗｔ ・・・ 通常間隔幅
Ｗｓ ・・・ 狭間隔幅
Ｌ ・・・ 周方向長さ

Claims (6)

1. パネル部にリベットを介してタブが固着され、かつ、前記パネル部の周辺部に環状スコア線が設けられた缶蓋であって、
   前記周辺部から下方に連なり外方に延びる第１折返層と、前記第１折返層から下方に連なり内方に延びる第２折返層を有する断面Ｓ字状の環状重層部を備え、
   前記周辺部と第１折返層、及び第１折返層と第２折返層とがそれぞれ缶蓋の表裏の方向に所定の間隔幅を有するとともに、
   前記タブの長手方向中心線を挟んで対称の位置に、前記周辺部から第２折返層までの間隔幅を他の部分よりも狭くした狭間隔部をそれぞれ１箇所ずつ形成したことを特徴とする缶蓋。
2. 前記パネル部は、前記リベットの側方に延びる補助スコア線を有し、
   前記補助スコア線は、少なくとも一部が直線部分で形成され
   前記狭間隔部は、前記補助スコア線の直線部分の仮想延長線と環状スコア線との交点近傍にそれぞれ独立して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の缶蓋。
3. 前記狭間隔部が、前記補助スコア線の直線部分の仮想延長線と環状スコア線との交点よりもタブ先端部側の領域に形成されることを特徴とする請求項２に記載の缶蓋。
4. 前記狭間隔部の最も間隔幅の狭い領域の周方向長さが３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の缶蓋。
5. 前記狭間隔部以外の前記周辺部から第２折返層までの間隔幅に対し、前記狭間隔部の最も間隔幅の狭い領域の前記周辺部から第２折返層までの間隔幅が３５乃至８５％であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の缶蓋。
6. 前記周辺部と、パネル部の外周に一体成形されたカール部との間には、周辺部から連なって上側に外側環状重層部が断面Ｓ字状に設けられ、
   前記外側環状重層部は、前記周辺部から上方に連なり内方に延びる第３折返層と、前記第３折返層から上方に連なり外方に延びる第４折返層を備え、
   前記周辺部と第３折返層の缶蓋の表裏の方向の間隔幅が、前記周辺部と第１折返層との間隔幅よりも幅広となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の缶蓋。