JP5057023B2

JP5057023B2 - 易開封容器及びその製造方法

Info

Publication number: JP5057023B2
Application number: JP2006292728A
Authority: JP
Inventors: 具実小林
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: JP2008105740A

Description

本発明は、易開封容器及びその製造方法、特に高い密封性を保ち、且つ開封容易な缶容器の易開封構造に特徴を有する易開封容器及びその製造方法に関する。

従来、缶詰は一般に缶胴に缶蓋を二重巻締する密封構造となっており、簡易開封構造としては、缶蓋パネル面にスコアを形成し、該スコアの内側に開封タブをリベットで固定し、該タブを起すことによりスコアを破断して開口するのが広く用いられている。スコアを破断して開口する形式では、開口パネルが完全に缶蓋から分離して広口に開口する方式とステイオンタブ式の蓋など狭口に開口し開口パネルが缶蓋から分離できない方式のものがあるが、内容物の取り出し易さからは広口開口の方が優れている。しかしながら、従来の広口開口蓋の場合、開口パネルがスコアから破断されるので、全周に亘ってエッジが露出して安全面で劣ること、またスコアは蓋の周縁よりいくらか内方に位置するため、内容物を完全に出し切れないといった不利があった。

上記従来の広口開口容器の安全面を解決するために、例えば開口スコア部全周を可撓性の保護リングで覆ったもの（特許文献１）、パネル部を断面Ｓ字状に折り畳んで三重に重ねた環状の重層部を形成して、開口片の安全性を確保するようにしたもの（特許文献２）などが提案されている。
実公昭６３−２３３１７号公報特開２０００−１９０９６３号公報

従来の二重巻締缶の広口開口は上記の問題点があり、全周に露出するスコア切断エッジの安全性を図るために、前記特許文献１、２に示すようなものが提案されているが、何れも構造が複雑でありコスト上昇を招き、且つスコアは蓋の周縁より内方に位置するのに変わりはないので、内容物の完全取り出しの問題を解決するには至っていない。
そこで、本発明は、スコアによる切断エッジを発生させることなく、蓋ごと缶胴から分離して開口でき、内容物の完全出しが可能な安全性、内容物取り出し性に優れた新規な易開封構造を有する易開封容器及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記問題点を解決するために、種々研究したが、巻締部で強固に缶胴と缶蓋が一体になって分離不可能な従来の二重巻締方式の密封構造を変えない限り、上記問題点の根本的な解決はありえないと分かり、缶詰の密封構造は二重巻締という常識に反して、それに代わる新たな密封構造はないものかと種々研究した結果、二重巻締と同様に高度の密封性を確保しながら、巻締部から容易に缶蓋を分離できて、易開封が可能な新規な密封構造を知得し、本発明に到達したものである。

即ち、請求項１に記載の本発明の易開封容器は、胴部の開口端部に形成された環状ビードを備えた缶胴と、パネル外周面から外向き傾斜状に延びる傾斜二重壁、該傾斜二重壁の外側頂部に形成されたカール部、及び開封手段を備えた蓋体を有し、前記環状ビードと前記カール部の係合、及び前記環状ビード内面下方と前記傾斜二重壁の係合により易開封密封固定構造を形成し、前記開封手段により前記密封固定構造が解除され前記蓋体を前記缶胴開口端から分離可能に構成されてなることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の易開封容器において、前記環状ビード内面下方を内方テーパー壁としたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の易開封容器において、前記環状ビード内面下方を略水平状壁としたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の易開封容器において、前記蓋体のカール部と前記缶胴の環状ビードとの係合部にライナーを備えたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の易開封容器において、前記開封手段が、前記パネルの傾斜二重壁近傍に設けられた開封タブであることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の易開封容器において、前記開封タブは、前記傾斜二重壁の一部と係合して該傾斜二重壁の一部を内向きに変形させる傾斜二重壁係合部を有する開封タブであることを特徴とするものである。
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の易開封容器において、前記蓋部材を胴部と分離させる操作に先立って蓋部に通気孔形成する手段を備えたことを特徴とするものである。
さらにまた、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか記載の易開封容器において、前記易開封容器が、缶胴の前記蓋体と反対側端部が開口し、該開口部に内容物充填後に下蓋体を巻締密封するようにしてなることを特徴とするものである。

また、上記問題を解決する請求項９に記載の本発明の易開封容器の製造方法は、胴部の開口端部に形成された環状ビードを備えた缶胴の開口部に、パネル外周面からほぼ垂直状に延びる二重壁、該二重壁の外側頂部に形成されたカール部及び開封手段を備えた蓋体を載置する工程、前記環状ビードを囲むように前記カールを変形させて前記環状ビードと前記カール部を係合させる工程、前記缶蓋の二重壁を前記缶胴の環状ビード内面下方に係合するように外側傾斜状に変形させて傾斜二重壁を形成する工程からなることを特徴とするものである。

本発明の易開封容器は、大口径の開封口を確保することができ、しかも缶蓋の巻締部が缶胴に残ることなく、缶胴の端部から直接内容品を注ぎ出すことができ、且つ缶胴端部が環状ビードになっているので、内容品の注ぎ出しがスムーズであり完全注出が可能である。さらに、注ぎ口にスコア破断のエッジが生じることなく、しかも環状ビード形状となっているので、安全性が高く通常のコップ同様に違和感なく直接缶胴から飲むことができる。また、従来のステイオンタブのように、破断パネルが内容液に接触することがないので清潔である。さらに、蓋体の材質に合成樹脂ラミネート金属板を使用してもスコア破断時に発生するフェザリング等の異物が内容液に混入する恐れがないので、容器材料として合成樹脂ラミネート金属板が利用しやすい。
また、密封構造は、環状ビードとカール部との係合に加え、特に前記環状ビード内面下方と傾斜二重壁の係合により密封固定を図っているので、内圧上昇に対しても強い抵抗を示し、ビールや炭酸飲料、あるいは液体窒素充填缶詰等の陽圧缶詰であっても確実に密封を図ることができ、且つ開封手段により容易にその係合を解いて開封することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、前記環状ビード内面下方と傾斜二重壁の係合、密封固定をより一層容易に行うことができる。
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、耐圧性をより一層向上させることができる。
請求項４の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、より高度の密封性を確保することができる。
請求項５の発明によれば、上記効果に加え、開封タブを起こし引っ張ることにより、極めて簡単に開封することができる。
請求項６の発明によれば、開封タブの先端が傾斜二重壁の内面下方と接触するので、開封タブを起こすことにより、傾斜二重壁の一部分を容易に内側に変形させることができ、容易に密封構造を解除して開封することができる。
また、請求項７の発明によれば、開封前に蓋部に通気孔が形成されるので、内部のガス抜きができて開封時の内容品の吹き出しを防止することができると共に、開封タブの起こしが容易になり、開封がより容易となる。
請求項８の発明によれば、上記易開封構造を有する缶詰を既存の缶詰生産ラインで容易に製造することができる。

請求項９の発明によれば、蓋体の二重壁を缶胴のテーパー壁に確実に係合させることができ、上記密封構造を有する易開封容器を容易に組立生産することができる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る易開封容器の断面図であり、図２は内容物充填後の密封した缶詰の正面断面図を示している。本実施形態に係る易開封容器１は、上下端が開口している缶胴２、該缶胴の上端開口部を密封した易開封蓋体３からなり、胴部下端部が開口した状態で充填工場に供給され、倒立状態にして内容物を充填し、充填後に下蓋体４を缶胴に二重巻締して図２に示すような易開封缶詰５を得る。

缶胴２は、本実施形態では上下が開口したシームレス筒状体からなり、上部開口端部がネックイン加工されて、内方テーパー壁６が形成され、その頂端部に缶胴２の外径よりも小径の断面円弧状の環状ビード７が、胴部２の開口端部に形成されている。また、開口下端部には下蓋巻締用のフランジ８が形成されている。一方、易開封蓋体３は、図１の缶胴２に装着固定状態では、蓋体外周部に前記缶体を取り囲むカール部１０が形成され、該カール部は環状ビード７と密嵌合するように環状ビード７と略同径の断面略Ｕ字状に形成され、その内側壁が胴部の内方テーパー壁６に沿って圧接して下方に傾斜状に延びて外側傾斜壁１１となり、その下端がＵ状に屈曲されて上方に延びて内側傾斜壁１４となり、前記カール部から延びる外側傾斜壁１１とで傾斜二重壁部１３を形成している。傾斜二重壁部１３の内側傾斜壁１４は上方に延びてパネル面１５に連なっている。なお、前記環状ビード７とカール部１０間の頂部接合部には、ライナー１６が配置され、より完全な密封を図っている。
ライナーの例としては、クッション性に優れた軟質塩化ビニル樹脂もしくはその発泡体、スチレン系エラストマー、ポリウレタン等、主としてキャップ用ライナーとして多用されているものが採用できる。他に、シート状樹脂を円環状に打ち抜いたもの、もしくは粉末の樹脂をカール部内面に供給し次いで加熱処理等によりライナーを固着形成させる形態も採用できる。

したがって、缶胴２と易開封蓋体３とは、環状ビード７とカール部１０の密嵌合及び環状ビード７の内面下方の内方テーパー壁６と傾斜二重壁の外側傾斜壁１１との係合により、胴部の上側開口部の密封を図っている。そして、環状ビード７とカール部１０の密嵌合及び環状ビード７の内面下方の内方テーパー壁６と外側傾斜壁１１との係合は、図示のように、下方末広がり状に係合しているので、その状態では易開封蓋体３を胴部からとり外そうとしても、テーパー部の抵抗により離すことは不可能であり、開封することはできない。そこで、開封手段として次のような手段を設けてある。

パネル面１５の傾斜二重壁部１３の近傍には、蓋体の開封手段を構成する開封タブ２０がパネル面に突出形成されたリベット２１にリベット加工により取り付けられている。タブ２０は、その一例が図４に示されているように、リベット嵌合孔２２を挟んで指掛け部２３が形成されている反対側端部に、前記傾斜二重壁の一部と係合してその一部を内向きに変形させる係合部となるように、下方に屈曲した屈曲端部２４を有する形状に形成され、該屈曲端部２４が図１に示すように傾斜二重壁部１３に嵌合するように位置させてある。パネル面１５のリベット２１の近傍には、該リベットの半周縁部を囲い且つその両端部から略円周状にのびるスコア２５が形成されている。該スコア２５は、後述するように易開封蓋体３を缶胴２から分離する操作に先立って、パネル面に通気孔を形成して開封時の液吹き出しを防止する為のものであると共に、開封時の開封タブの引き上げて傾斜二重壁部の変形を容易にするために設けたものであるが、必ずしも必須のものではない。スコア２５は、図３に示すように、キルロイスコアが望ましいが必ずしもスコアの形状はそれに限定されるものではない。

本実施形態の易開封容器１は、以上のような密封構造を有し、該容器を使用した缶詰は図５及び図６に示すようにして容易に開封することができる。
開封タブ２０の指掛け部２３に指を係合させて引き上げるとリベット２１を介してパネル面にせん断力が働き、リベット周辺部に形成されたスコアが破断して、リベットがパネル外周部と傾斜二重壁部１３の境目を支点１４Ａとして立ち上がる。その結果、開封タブ２０の屈曲端部２４が回動するにつれて、傾斜二重壁部１３の内側傾斜壁１４を支点１４Ａを中心に内側に押込むことによって、図５に示すように、二重壁部１３が内側向きに傾斜して、その外側傾斜壁１１と環状ビード７の内面下方の内方テーパー壁６との係合が部分的に外れ、環状ビード７とカール部１０との嵌合も部分的に緩くなり、その状態で、開封タブを上方に引き上げることによって、図６に示すように、胴部と易開封蓋体の接合部の緩みが全周に拡がり、易開封蓋体３を缶胴２から容易に取外すことができる。

したがって、この密封構造によれば、蓋体全体が胴部から完全に取外すことができ、従来のようなパネル面をスコアから破断除去して広口開口する容器と異なり、スコアの切断エッジが開口部に形成されることがなく、安全であり、且つ蓋体の巻締部が胴部に残ることがないので、胴部の開口部全体が開口でき、内容物の注出が容易であり、且つ残留させることなく取り出すことができる。

図７は、本発明の実施形態に係る他の易開封容器の断面図であり、缶胴２の開口端部の内方に形成された環状ビードの内面下方に略水平状壁９を形成し、前記環状ビード７の内面下方と蓋体５の傾斜二重壁１３の係合を行うものであり、他の構成は前述した易開封容器と同様である。
そして、このような構成とすることにより、耐圧性をさらに向上させることができる。

次に以上のような密封構造を有する易開封容器の製造方法について説明する。
図８は易開封蓋体３の製造工程を示している。易開封蓋体はまず、同図（ａ）に示す形状に蓋体シェル３０を成形する。この状態では、カール部１０となる部分１０Ａの外側部１０Ｂを最終形状よりもやや緩い傾斜にし、内側傾斜壁となる部分を垂直状態としてその下端をＵ字状に折り返して垂直二重壁部１３Ａを形成して中央のパネル部１５に連接している。このように、カール部の外側部１０Ｂを緩傾斜にし、且つ傾斜二重壁部となるところを垂直二重壁部に形成することによって、缶胴に易開封蓋体を装着する際に容易に蓋体を缶胴の開口部に嵌合することができる。次にこのように形成された蓋体シェル３０を同図（ｂ）に示すように、ライナー塗布用回転ジグ３１に反転状態で載置して、回転させながら塗布ノズル３２からカール部１０にライナー１６を塗布する。次に、パネル面１５に周知の方法で、スコア２５及びリベット２１を形成する（同図（ｃ））。そして、最終工程でリベット２１に開封タブ２０をリベット止めして、同図（ｄ）に示す易開封蓋体３を得る。

次に、一例として前述した図７に示す缶胴２の製造方法について図９により説明する。本実施形態では、缶胴はシームレス胴部であり、通常の缶胴を成形するアルミニウム板やティンフリースチール板あるいはこれらの金属板にＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムをコーティングした金属板から絞りしごき成形によって形成している。まず、同図（ａ）に示すように、金属板からカップ３２Ａを絞り成形し、さらに再絞り−しごき加工、ストレッチドロー（薄肉化絞り成形）、或いはストレッチドロー−しごき加工等を経て、最終的に薄肉の所定内径のリドロー缶３２Ｂを得る。次いで、カール部絞り工程で、リドロー缶３２Ｂの底部をリドロー缶３２Ｂの内径から次第に縮径している形状のダイス３３と最終胴部の開口径と略等しい直径を有するポンチ３４とで絞り成形して、リドロー缶の底部の近傍に内方テーパー壁６を形成する（同図（ｂ））。そして、該内方テーパー壁からカール部を形成するための垂直環状壁部３９を残してその下端部をカッター３６でトリミングして底部３５を除去する（同図（ｃ））、最後にカール成形工程で円筒状のビード成形型４０により周知の適宜の方法で垂直環状壁部を外側にカールさせて環状ビード７を形成するとともに、成形型４０の押圧にて略水平状壁９を成形する（同図（ｄ））。また、他方の開口端には二重巻締用のフランジ８を形成する。以上のようにして缶胴２が形成される。

次に、以上のようにして得られた缶胴２に易開封蓋体３を密封装着（クリンチ）する方法を図１０に基づいて説明する。
缶胴２と易開封蓋体３の密封装着は、上型であるカール部押圧型４０Ａとコア型である傾斜二重壁成形型４１との協働でおこなわれる。カール部押圧型４０Ａは、図示のように半円弧部４２から外側が接線方向に伸びた垂直部４３を有する断面逆Ｊ状の環状成形溝４４を有している。一方、傾斜二重壁成形型４１は、直径が製造する易開封容器の胴部より小径の円柱状を呈し、頂部４６が易開封蓋体のパネル面の直径よりやや小径の平坦面となっており、該頂部の外周面から円柱外周面４７に向けて円錐台状に傾斜した傾斜二重壁成形面４８を有している。該傾斜二重成形面４８は、易開封蓋体３Ａの垂直二重壁１３Ａが缶胴の環状ビードの内面下方に圧接して係合する角度に傾斜されている。

以上のように形成された傾斜二重壁成形型４１とカール部押圧型４０Ａ間に、缶胴２の環状ビード７に易開封蓋体を載置した状態で供給し、その状態で傾斜二重壁成形型４１とカール部押圧型４０Ａが相対的に上下から接近することによって、カール部押圧型４０Ａの垂直部４３がカール部１０Ａの外側部１０Ｂと圧接して、外側部１０Ｂを環状ビード７の外周面と圧接するように成形すると共に、半円弧部４２で環状ビードの頂部を押圧して軸荷重を付加して、環状ビード頂部をカール部の内周面に塗布されているライナー１６に密着させる。同時に、傾斜二重成形型４１が上昇することによって、同図（ｂ）（ｃ）に示すように、傾斜二重成形面４８が易開封蓋体の垂直二重壁部１３の内側壁の下端部近傍に圧接しながら上昇し、傾斜二重壁に成形して胴部の内側傾斜壁に圧接させてかしめる。それにより、胴部と易開封蓋体は緊密に接合され、内部が陽圧である容器であっても、蓋体を胴部に強固に固定させることができる。

以上、本発明に係る易開封容器の実施形態について説明したが、本発明の易開封容器は上記実施形態に限るものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、開封手段は上記実施形態の開封タブに限らず、開封に際して傾斜二重壁の一部を内側に変形させて缶胴の内方テーパー壁との係合を解くことができるものであれば、その形状は問わない。また、パネル面に形成するスコアは必ずしも必要でなく、スコアを形成しなくても傾斜二重壁を内側に変形させる手段を採用すれば、スコアは形成しなくてもよい。また、スコアの形状を前記実施形態では、リベットを囲繞する半円弧部端を扇状に外周部に向けて広がるように形成するなど、適宜の形状のものが採用できる。また、缶胴は必ずしもシームレスに限らず接着缶胴や溶接缶胴などのサイドシーム部のある缶胴にも適用可能である。また容器は必ずしも断面円形状のものに限らず、楕円形や多角形等非円形容器にも適用可能である。
また、缶胴の他方の開口端は蓋体を巻締める二重巻締用のフランジを形成する形態を例示したが、内容物充填後の他方の開口端の密封方法は二重巻締に限定されず、ヒートシール材を用いたヒートシール等の他の密封手段も適用可能である。

本発明の易開封容器は、内容物の注出が容易であるので、固形物や粉末状、高粘度内容物、液状の内容物等、何れの内容物充填にも好適に適用でき、また、飲み口にも安全に接することができるので、従来部分開口の缶体にしか適用できなかったビール類にも好適に適用でき、さらに内容物の注出が完全にできるので、小容量ドリンク剤等の密封容器としても好適に利用できる。

本発明の実施形態に係る易開封容器の正面断面図である。本発明の実施形態に係る易開封容器による缶詰の正面断面図である。その平面図である。本発明の実施形態に係る開口タブの斜視図である。開封時の傾斜二重壁の変形状態を示す易開封容器の正面断面図である。開封後の缶胴から蓋体が分離した状態を示す易開封容器の正面断面図である。本発明の実施形態に係る他の易開封容器の正面断面図である。本発明の実施形態に係る易開封容器の蓋体の製造工程説明図である。本発明の実施形態に係る易開封容器の缶胴の製造工程説明図である。本発明の実施形態に係る易開封容器の缶胴に装着固定する工程の説明図である。

符号の説明

１易開封容器２缶胴
３易開封蓋体４下蓋体
５易開封缶詰６内方テーパー壁
７環状ビード８フランジ
９略水平状壁１０カール部
１１外側傾斜壁１３傾斜二重壁
１４内側傾斜壁１４Ａ支点
１５パネル面１６ライナー
２０開封タブ２１リベット
２２リベット嵌合孔２３指掛け部
２４屈曲端部２５スコア
３０蓋体シェル３１ライナー塗布用回転ジグ
３３ダイス３４ポンチ
３５底部３６カッター
３９垂直環状壁部４０環状ビード成形型
４０Ａカール部押圧型４１二重壁成形型
４２半円弧部４３垂直部
４４環状成形溝４６頂部

Claims

胴部の開口端部に形成された環状ビードを備えた缶胴と、パネル外周面から外向き傾斜状に延びる傾斜二重壁、該傾斜二重壁の外側頂部に形成されたカール部、及び開封手段を備えた蓋体を有し、前記環状ビードと前記カール部の係合、及び前記環状ビード内面下方と前記傾斜二重壁の係合により易開封密封固定構造を形成し、前記開封手段により前記密封固定構造が解除され前記蓋体を前記缶胴開口端から分離可能に構成されてなることを特徴とする易開封容器。
前記環状ビード内面下方を内方テーパー壁とした請求項１に記載の易開封容器。
前記環状ビード内面下方を略水平状壁とした請求項１に記載の易開封容器。
前記蓋体のカール部と前記缶胴の環状ビードとの係合部にライナーを備えた請求項１乃至３の何れかに記載の易開封容器。
前記開封手段は、前記パネルの傾斜二重壁近傍に設けられた開封タブである請求項１乃至４の何れかに記載の易開封容器。
前記開封タブは、前記傾斜二重壁の一部と係合して該傾斜二重壁の一部を内向きに変形させる係合部を有する開封タブである請求項５に記載の易開封容器。
前記蓋部材を胴部と分離させる操作に先立って蓋部に通気孔形成する手段を備えた請求項１乃至６の何れかに記載の易開封容器
前記１乃至７の何れかに記載の易開封容器は、缶胴の前記蓋体と反対側端部が開口し、該開口部に内容物充填後に下蓋体を巻締密封するようにしてなる易開封容器。
胴部の開口端部に形成された環状ビードを備えた缶胴の開口部に、パネル外周面からほぼ垂直状に延びる二重壁、該二重壁の外側頂部に形成されたカール部及び開封手段を備えた蓋体を載置する工程、前記環状ビードを囲むように前記カールを変形させて前記環状ビードと前記カール部を係合させる工程、前記缶蓋の二重壁を前記缶胴の環状ビード内面下方に係合するように外側傾斜状に変形させて傾斜二重壁を形成する工程からなることを特徴とする易開封容器の製造方法。