JP2004352283A - キャップ及びキャップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボトル内圧が上昇した際、キャップがボトルの口金部から外れることなく、開放する内圧値を高精度に設定することができるキャップ及びキャップの製造方法を提供することにある。
【解決手段】圧延材により形成され、天面部１１と天面部１１の周縁から略垂下してなる側面部１２とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップ１０であって、側面部１２に、その周方向に延在するベントホール２１が少なくとも一つ形成され、このベントホール２１は、キャップ１０の軸芯を通り、かつ、天面部１１表面に沿った方向における、圧延材の圧延方向に対して４５°傾いた直線と、該ベントホール２１の延在方向中央部と前記軸芯とを通る直線とが、天面部１１表面上でなす角度が、３０°未満になるように、側面部１２の周長の４％以上１５％以下の長さで形成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に飲料用等の容器として使用されるボトルの口金部に被着されるキャップ及びキャップの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなボトルとしては、例えば、純ＡｌやＡｌ合金製の金属材料により形成されたボトル缶や、ガラス等により形成されたボトル（瓶）がある。
一般に、前者のボトルとしてのボトル缶は、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属材料板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって成形される、一般にＤＩ缶と呼ばれている缶の上部に、口金部が形成されて製造されている。このボトル缶に内容物を充填した後、ボトル缶の口金部にキャップが被着され、キャップ付ボトル缶とされる。
【０００３】
この種のボトル缶の口金部は、図１２（ａ）に示すように、雄ねじ部１とカール部２とかぶら部４とを備えている。一方、キャップ３は、図１２（ｂ）に示すように、天面部３ａとこの天面部３ａの周縁から略垂下した側面部３ｂとを備え、この側面部３ｂは、ボトル缶の雄ねじ部１に倣って押圧成形される雌ねじ部５と、この雌ねじ部５の下方に形成された破断部８と、この破断部８の下部に形成されたピルファープルーフ部９とを備えている。この構成において、以下、破断部８より天面部３ａ側の部分をキャップ本体部という。
【０００４】
キャップ３の外径Ａは、一般に、２８ｍｍ，３３ｍｍ，３８ｍｍの三つの規格があり、ボトル缶１の口金部の外径Ｂは、キャップ３の外径Ａよりも小さく形成されている。
【０００５】
そして、このように構成されたキャップ３は、ボトル缶の口金部に次のようにして被着され、キャップ付ボトル缶とされる。
すなわち、図１２（ｃ）に示すように、キャップ３の雌ねじ部５が口金部の雄ねじ部１に螺合されるとともに、キャップ３の天面部３ａの内面に配設されたライナー（図示せず）とカール部２とが密接することでボトル缶の開口部を密封し、さらに、キャップ３のピルファープルーフ部９が、かぶら部４の下方を巻き込むように折り曲げられ、キャップ付ボトル缶とされる。この際、例えば、３８ｍｍの外径からなるキャップ３がボトル缶の雄ねじ部１に螺合される場合、ねじとして有効に機能する部分の巻数である有効ねじ巻数は、１．５〜１．７巻程度に形成される。
【０００６】
キャップ３の破断部８は、キャップ本体部とピルファープルーフ部９とを連結するブリッジ８ｂと、周方向に連続して設けられた複数の切り込みであるスコア８ａとを備えている。このキャップ３は、キャップ付ボトル缶の開栓時にボトル缶に対して回転されると、ボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部１のリードに従いキャップ３が上方に移動される一方で、ピルファープルーフ部９がボトル缶の口金部のかぶら部４に係止されているので、ブリッジ８ａが破断されるようになっている。このようにして、キャップ３が破断部８を境にして分離され、この破断部８より上方の部分，すなわちキャップ本体部がボトル缶から離脱され、ピルファープルーフ部９がボトル缶の口金部に残され、キャップ付ボトル缶は開栓されるようになっている。
【０００７】
ところで、この種のキャップ付ボトル缶の内容物が天然果汁を含む果汁飲料である場合には、キャップ３を一旦開栓し、この内容物を大気と接触させた後に、これらを室温以上の温度下に長時間置くと、この内容物が発酵することになる。この際、キャップ３をボトル缶にリキャップした状態においては、缶内圧が上昇し、さらに前記内容物の発酵が進行すると、これに伴い、缶内圧は上昇し続けることになる。
【０００８】
このような缶内圧の上昇により、キャップ天面部３ａの内面には、キャップ付ボトル缶の軸線方向上方へ向かう力が作用し、これにより、キャップ３の雌ねじ部５は、前記軸線方向上方かつボトル缶口金部の雄ねじ部１の傾斜方向に沿って移動することになる。すなわち、キャップ３は、側面部３ｂが拡径するように変形し、さらに、缶内圧値が所定値以上となった場合には、キャップ３の雌ねじ部５が、口金部の雄ねじ部１のねじ山を乗越えることになり、キャップ３がボトル缶の口金部から外れるという問題があった。
【０００９】
このような問題を解決するための手段として、缶内圧が過剰に上昇すると、この内圧を開放させる開放路がキャップに形成される構成が数多く開示されている。例えば、下記特許文献１には、ライナーに切欠きを形成しておき、缶内圧が過剰に上昇すると、このライナーが少なくとも部分的に変形して前記切欠きを通る内圧開放路が形成され、この開放路を介して缶内圧を開放する構成が開示されている。
【００１０】
しかしながら、この従来のキャップにおいては、缶内圧が所定値を超過したときに初めて、前記開放路が形成され缶内圧が開放される構成とすることが困難であるという問題があった。すなわち、缶内圧が前記所定値になる前に前記開放路が形成されたり、逆に、前記所定値になっても前記開放路が形成されない場合があった。
【００１１】
【特許文献１】
特公平０４−４０２６８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ボトル内圧が異常に上昇した際、キャップがボトルの口金部から外れることを確実に抑制することができるとともに、開放する内圧値を高精度に設定することができるキャップ及びキャップの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記側面部に、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、前記ベントホールは、前記キャップ天面部を平面視して、前記キャップの軸芯を通り、かつ、前記天面部表面に沿った方向における、前記圧延材の圧延方向に対して４５°傾いた直線と、該ベントホールの延在方向中央部と前記軸芯とを通る直線とが、前記天面部表面でなす角度が、３０°未満になるように、前記側面部の周長の４％以上１５％以下の長さで形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記側面部に、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、前記ベントホールは、この延在方向中央部が、前記キャップ天面部を平面視して、キャップ軸芯を通り、かつ、前記圧延材の引張強度が最も低い方向に対して平行な直線を基準に、前記キャップ軸芯を中心に３０°未満の領域に位置するように、前記側面部の周長の４％以上１５％以下の長さで形成されていることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明に係るキャップによれば、前記側面部に、前記ベントホールが前記長さで形成されているので、ボトル口金部にキャップが被着された構成において、ボトル内圧が上昇した場合には、次のような作用を奏することになる。
すなわち、キャップ天面部の表面において、前記ベントホールが形成されている周縁部からキャップの軸芯に向かった領域が、この天面部表面における他部より先行して膨出することになる。換言すれば、キャップに膨出容易部を具備させることができる。
従って、ボトル内圧が所定値を超過した際、まず、キャップ天面部における前記膨出容易部が前記軸線方向上方へ膨出して前記ベントホールが上方へ開くことになる。そして、この部分におけるシール面圧が低下することにより、ボトル内圧が開放され易くなり、この面圧低下部分と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放される、または、前記膨出容易部におけるシール部材としてのライナーとボトル口金部の上端部との間に間隙が生ずることにより、この間隙と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放されることになる。すなわち、ボトル内圧が所定値を超過すると、前記膨出容易部におけるシール面圧を、前記他部におけるシール面圧より確実に低下させることができ、または、前記膨出容易部におけるライナーとボトル口金部の上端部との間に間隙を生じさせることができ、これにより、ボトル内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧を開放できる構成を確実に実現することができる。
【００１６】
また、前記ベントホールは、前記側面部のうち、前記圧延材の引張強度が比較的高い方向を避けて、比較的低い方向に限定して形成されているので、キャップ天面部のうち、前記膨出容易部の膨出変形に対する耐力を、この部分を除く他部における膨出変形に対する耐力より著しく低下させることができる。従って、ボトル内圧が所定値を超過した際、キャップ天面部において、前記膨出容易部が、この部分を除く他部より先に確実に膨出することになり、これにより、ボトル内圧が所定値を超過した際における前述した作用効果を、このキャップに確実に具備させることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のキャップにおいて、前記圧延材は、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項３記載のキャップにおいて、前記圧延材は、溶製してスラブに鋳造した後、これに熱間圧延と第１冷間圧延とをこの順に施し、その後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第１中間焼鈍を施し、そして、第２冷間圧延を施した後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第２中間焼鈍を施し、その後、最終冷間圧延率を５０％より大きく８０％以下として第２冷間圧延を施した後、これに１６０℃以上２６０°以下の温度下で最終調質焼鈍を施すことにより形成された構成であることを特徴とする。
【００１９】
これらの発明に係るキャップによれば、５０００系のＡｌ材において、低い耳率を維持しつつ、引張強度の向上を図ることができる。従って、このキャップが被着されたボトルの内圧が過剰に上昇した場合においても、この内圧により、キャップがボトルから外れることを抑制することができるようになり、ボトル内圧が所定値を超過した際、まず、前記膨出容易部を膨出させることができる。これにより、ボトル内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧を開放できる構成を高精度かつ確実に実現することができる。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項１または２に記載のキャップにおいて、前記圧延材は、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項５記載のキャップにおいて、前記圧延材は、溶製してスラブに鋳造した後、これに熱間圧延と第１冷間圧延とをこの順に施し、その後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第１中間焼鈍を施し、そして、第２冷間圧延を施した後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第２中間焼鈍を施し、その後、最終冷間圧延率を３０％より大きく８０％以下として第２冷間圧延を施した後、これに１５０℃以上２５０°以下の温度下で最終調質焼鈍を施すことにより形成された構成であることを特徴とする。
【００２２】
これらの発明に係るキャップによれば、３０００系のＡｌ材において、低い耳率を維持しつつ、引張強度の向上を図ることができる。従って、このキャップが被着されたボトルの内圧が過剰に上昇した場合においても、この内圧により、キャップがボトルから外れることを抑制することができるようになり、ボトル内圧が所定値を超過した際、まず、前記膨出容易部を膨出させることができる。これにより、ボトル内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧を開放できる構成を高精度かつ確実に実現することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれかに記載のキャップにおいて、前記圧延材は、引張強度が２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされていることを特徴とする。
【００２４】
この発明に係るキャップによれば、前記圧延材は、引張強度が２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされているので、キャップにボトル口金部への必要十分な嵌合強度を確実に具備させることができ、ボトル内圧の上昇により、キャップがボトル口金部から外れることを確実に抑制することができる。
従って、ボトル内圧が上昇して所定値を超過した際、この内圧により、キャップはボトル口金部から外れず、まず、キャップ天面部における前記膨出容易部が前記軸線方向上方へ膨出して前記ベントホールが上方へ開くことになる。そして、この部分におけるシール面圧が低下することにより、ボトル内圧が開放され易くなり、この面圧低下部分と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放される、または、前記膨出容易部におけるシール部材としてのライナーとボトル口金部の上端部との間に間隙が生ずることにより、この間隙と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放されることになる。
さらに、前記圧延材の引張強度を高めたことにより、前記ベントホールが上方へ開く際の変形態様がキャップ毎にばらつくことも有効に抑制される。
以上により、ボトル内圧が前記所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００２５】
請求項８に係る発明は、圧延材表面に、少なくとも文字，図形，または記号を構成するインキ層を形成する印刷工程と、前記圧延材に、前記インキ層の形成位置に対応させて、打抜き加工及び絞り加工を施し、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備えたキャップ素体を形成するキャップ素体形成工程と、少なくとも、前記キャップ素体の側面部の上部に、その周長の４％以上１５％以下の長さで周方向に延在するベントホールを形成するキャップ形成工程とを有するキャップの製造方法であって、前記ベントホールは、前記キャップ素体の軸芯回りの位置決めを行った後に、前記キャップ天面部を平面視して、前記キャップの軸芯を通り、かつ、前記天面部表面に沿った方向における、前記圧延材の圧延方向に対して４５°傾いた直線、若しくは、前記キャップの軸芯を通り、かつ、前記天面部表面に沿った方向における、前記圧延材の引張強度が最も低い方向に対して平行な直線と、該ベントホールの延在方向中央部と前記軸芯とを通る直線とが、前記天面部表面でなす角度が、３０°未満になるように、前記キャップ側面部に形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項９に係る発明は、請求項８記載のキャップの製造方法において、前記キャップ素体の軸芯回りの位置決めは、前記印刷工程で前記インキ層を形成する際に形成された位置決め用マークを検出することにより行うことを特徴とする。
【００２７】
これらの発明に係るキャップの製造方法によれば、前記キャップ素体の軸芯回りの位置決めを行った後に、前記ベントホールを形成するので、このベントホールを、前記側面部のうち、前記圧延材の引張強度に対する特定の方向位置に確実に形成することができる。具体的には、このベントホールの延在方向中央部を、前記側面部における、前記圧延材の引張強度が最も低い方向位置、または、圧延方向に対して４５°傾いた方向位置に確実に形成することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキャップ及びキャップの製造方法の一実施形態を、図１から図１１を参照しながら説明する。
【００２９】
キャップ１０は、図１に示すように、Ａｌ合金等からなる圧延材により形成され、天面部１１とこの天面部１１の周縁から略垂下した側面部１２とから概略構成されている。
ここで一般に、圧延材は、均質な状態で製造されると、この圧延材を製造する際の圧延方向における引張強度（以下、「圧延０°方向の引張強度」という）が最も高く、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度（以下、「圧延４５°方向の引張強度」という）が最も低くなることが知られている。ここで、均質な状態で製造された圧延材とは、例えば、圧延材を組成する成分が均一に分布している場合や、圧延材を製造する装置において、一対の圧延ロールが傾くことなく、互いが平行に配設された状態で製造されたものや、この圧延材を製造する過程において、前記圧延ロールの回転数が一定の状態に維持されて製造されたもの等、理想的な状態で製造されたものをいう。従って、圧延材の組成成分が不均一に分布している場合や、前記圧延ロールが傾いた状態で製造された場合や、前記圧延ロールの回転数がばらついた状態で製造された場合等の圧延材においては、前記各引張強度を有する圧延方向に対する傾き位置がばらつくことになる。
そこで、本実施形態においては、以下、説明の便宜のため、圧延０°方向の引張強度が最も高く、圧延方向４５°方向の引張強度が最も低いことを前提として説明するが、これらの圧延方向に対する傾き位置は前記に限定されるものではなく、引張強度が最も高い方向、低い方向であればよい。
【００３０】
このキャップ１０は、５０００系のＡｌ材または３０００系のＡｌ材により形成されている。
キャップ１０の素材が５０００系のＡｌ材である場合には、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。
また、キャップ１０の素材が３０００系のＡｌ材である場合には、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。
【００３１】
これらの組成を有する素材としての圧延材は、引張強度が２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされ、より好ましくは、圧延０°方向の引張強度が２２０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされ、かつ、引張強度が最も低い方向としての、圧延４５°方向の引張強度が２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされている。また、この圧延材は、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に規定された微小ビッカース硬さ試験方法により試験力０．９８Ｎで測定した場合の硬さＨｖ０．１が、６８以上９４以下とされ、０．２％耐力は、１９０ＭＰａ以上２６５ＭＰａ以下とされている。また、キャップ１０は、板厚を０．２２〜０．３０ｍｍとし、外径を２８〜３８ｍｍとして形成されている。
【００３２】
ここで、このような圧延材を形成することができる実施例について説明する。
まず、圧延材を５０００系のＡｌ材としたときの実施例について説明する。
前述した組成において、具体的には表１に示す組成のＡｌ材を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これを連続焼鈍炉で４５０℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行った。ここで、中間焼鈍とは、バッチ式の焼鈍の場合、３００℃以上４５０℃以下の温度下で１時間以上１０時間以下焼鈍処理することをいい、急速加熱方式による焼鈍の場合、４００℃以上５９０℃以下の温度下で１秒以上６０秒以下焼鈍処理することをいう。
【００３３】
そして、前記一回目の中間焼鈍を経た後に、再度冷間圧延を行い板厚を例えば０．６ｍｍとした後、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に表１に示す温度下で最終調質焼鈍を施し、前記圧延材を形成した。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を５０００系のＡｌ材とした場合においては、１６０℃以上２６０℃以下，好ましくは２００℃以上２３０℃以下で焼鈍処理することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では１時間以上１０時間以下、急速加熱方式の場合では１秒以上６０秒以下で焼鈍処理することをいう。
以上により形成された圧延材を以下、「高強度材（５０００系Ａｌ材）」という。
【００３４】
次に、以上により形成された高強度材（５０００系Ａｌ材）の、引張強度，伸び率，及び耳率を測定した。ここで、耳率とは、円筒状に絞ったカップの周縁部に山部および谷部（これらの凹凸を耳と呼ぶ）が生じた際の、カップ高さに対する耳高さの割合のことをいい、カップの耳率は、山部の平均高さをｈ１、谷部の平均高さをｈ２、カップの平均高さをｈ３とした場合、（ｈ１−ｈ２）／ｈ３×１００により算出されるものである。これらの結果を表１に示す。この表において、最終冷間圧延率とは、前述した工程において、二回目の中間焼鈍を経た後に、冷間圧延により、この板厚を最終板厚０．２５ｍｍにする際における板厚の変化率のことをいう。例えば、板厚０．６ｍｍから最終板厚０．２５ｍｍとすると、最終冷間圧延率は５８％となる。なお、この最終冷間圧延率は、圧延材が５０００系のＡｌ材である場合、５０％より大きく８０％以下にすると、低い耳率を維持しながら、引張強度の向上を図ることができる。
【００３５】
【表１】

【００３６】
この結果から、圧延材の引張強度は２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であり、より詳細には、２１５ＭＰａ以上２６６ＭＰａ以下であり、また、伸び率は３．０％以上となっており、耳率は３．５％以下となっていることが確認できた。さらに、表１に記載された実施例１から８のうち、任意に選択した圧延材において、圧延０°方向の引張強度と圧延４５°方向の引張強度とを各々測定し、これらの差を確認したところ、８ＭＰａを超過していることが確認できた。
【００３７】
次に、圧延材を３０００系のＡｌ材としたときの実施例について説明する。
前述した組成において、具体的には表２に示す組成のＡｌ材を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これを連続焼鈍炉で４６０℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行った。そして、再度冷間圧延を行い板厚を０．５０ｍｍとした後、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した。
【００３８】
そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に表２に示す温度下で最終調質焼鈍を施し、前記圧延材を形成した。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を３０００系のＡｌ材とした場合においては、１５０℃以上２５０℃以下，好ましくは１９０℃以上２３０℃以下で焼鈍することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では１時間以上１０時間以下、急速加熱方式の場合では１秒以上６０秒以下で焼鈍処理することをいう。なお、最終冷間圧延率は、圧延材が３０００系のＡｌ材である場合、３０％より大きく８０％以下にすると、低い耳率を維持しながら、引張強度の向上を図ることができる。
以上により形成された圧延材を以下、「高強度材（３０００系Ａｌ材）」という。
【００３９】
次に、以上により形成された高強度材（３０００系Ａｌ材）の、引張強度，伸び率，及び耳率を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】

【００４１】
この結果から、圧延材の引張強度は２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であり、より詳細には、２１６ＭＰａ以上２６０ＭＰａ以下であり、また、伸び率は３．０％以上となっており、耳率は３．５％以下となっていることが確認できた。さらに、表２に記載された実施例１から８のうち、任意に選択した圧延材において、圧延０°方向の引張強度と圧延４５°方向の引張強度とを各々測定し、これらの差を確認したところ、８ＭＰａを超過していることが確認できた。
【００４２】
以上の圧延材により形成されたキャップ１０は、図１に示すように、キャップ側面部１２に、上端部に全周に亘って複数の凹凸形状が形成されたナール１３と、このナール１３の下端に連続し当該ナール１３より小径に形成されたグルーブ１４と、このグルーブ１４の下端に連続し当該グルーブ１４より大径に形成されたネジ部形成予定部１５と、このネジ部形成予定部１５の下端に連続し当該ネジ部形成予定部１５より大径に形成されたビード１６と、このビード１６の略中央部に周方向に所定の間隙を有し複数形成され当該側面部１２を貫通するスコア−１７と、ビード１６の下端に連続し下方に向かうに従い漸次拡径したピルファープルーフ部１８とを備えている。そして、天面部１１の内面にライナー１９が配設されている。
【００４３】
ここで、キャップ側面部１２のナール１３は、周方向に所定の間隙を有し複数形成された小形の凹部１３ａと、周方向に延在して形成された１つの大形の凹部１３ｂとを備え、これら小形の凹部１３ａ同士の間、及び大形の凹部１３ｂと小形の凹部１３ａとの間に、凸部１３ｃが配設された構成となっている。そして、このナール１３の上部に、図１，図２に示すように、この側面部１２を貫通し、周方向に所定の間隙を有し複数形成された第１のベントホール２０と、周方向に延在して形成された第２のベントホール２１とが形成されている。
第１のベントホール２０は、周方向に形成された短い切込み形状であって、ナール１３の小形の凹部１３ａの上部に幅１〜２ｍｍ程度で形成されている。
【００４４】
第２のベントホール２１は、キャップ１０の外表面周長、例えばナール１３を構成する各凸部１３ｃにおける径方向に最も突出した部分同士を軸芯Ｏ回りに順次結んだ長さ（以下、単に「周長」という）の４％以上１５％以下、より好ましくは６％以上１０％以下で、ナール１３の大形の凹部１３ｂの上部に形成されている。
【００４５】
ここで、第２のベントホール２１は、図３に示すように、キャップ天面部１１を平面視して、キャップ１０の軸芯Ｏを通り、かつ、圧延方向Ｃに対して４５°傾いた直線Ｌ４と、このベントホール２１の延在方向中央部Ｄと軸芯Ｏとを通る直線Ｌ５とが、キャップ天面部１１表面でなす角度θ１が、３０°未満、より好ましくは２０°以下、さらに好ましくは１５°以下になるように形成されている。
なお、直線Ｌ４は、キャップ天面部１１を平面視して、キャップ１０の軸芯Ｏを通り、かつ、前記圧延材の引張強度が最も低い方向に対して平行な直線であれば、圧延方向Ｃに対する角度は４５°に限らない。
【００４６】
以上のように構成されたキャップ１０がボトル缶の口金部に被着されたキャップ付ボトル缶において、この缶内圧が上昇し天面部１１を上方へ膨出させようとする力が作用すると、以下のような作用を奏することになる。すなわち、図２に示すように、天面部１１の表面において、第２のベントホール２１が形成されている周縁部から軸芯Ｏに向かった領域（以下、「膨出容易部１１ｂ」という）における前記力に抗する耐力は、この領域を除く他部における前記耐力と比べ著しく小さくなる。従って、缶内圧が上昇すると、天面部１１の表面において、膨出容易部１１ｂは、確実に、この膨出容易部１１ｂを除く他部より先行して膨出することになる。
【００４７】
ここで、キャップ天面部１１の内面に配設されたライナー１９は、図２に示すように、その周縁部に、キャップ側面部１２の周方向における第２のベントホール２１の形成位置と対応して、その周縁に開口する平面視矩形状の切欠き部１９ａが形成されている。すなわち、切欠き部１９ａは、第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口するように、ライナー１９の周縁部に形成されている。これにより、キャップ付ボトル缶において、この缶内圧が上昇して所定値を超過すると、キャップ１０の膨出容易部１１ｂが膨出変形して第２のベントホール２１が上方へ開き、この部分におけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間の面圧が低下すると、この面圧低下部分のうち、まず、切欠き部１９ａの形成位置からボトル缶内圧が開放され始めるようになっている。
【００４８】
以上のように構成されたキャップ１０の製造方法について図４に従い説明する。
まず、図４（ａ）おいて、圧延方向Ｃに圧延されて製造された圧延材３０表面の略全面に、例えばポリエステル系樹脂等の弾性係数が比較的低い材料からなる図示しないサイズコート層またはベースコート層を形成する。ここで、圧延材３０の表面は、所定の間隙を有した複数の、略円形状とされた後述するキャップ素体の形成予定部３０ａを備えており、この形成予定部３０ａ表面に、形成するキャップ１０の外観を構成する文字，図形，または記号と、位置決め用マーク３１とを有するインキ層を形成する。
【００４９】
位置決め用マーク３１は、キャップ素体の形成予定部３０ａ表面のうち、この形成予定部３０ａの軸芯を通り、かつ、圧延方向Ｃに対して４５°傾いた方向に延在する仮想基準直線Ｌ３上に２つ形成する。そして、圧延材３０の表面全体に、サイズコート層またはベースコート層及びインキ層を覆うように、ポリエステル／アミノ系樹脂，ポリエステル／アクリル系樹脂等の弾性係数が比較的高い材料からなる、図示しないオーバーバーニッシュ層を形成する。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、この圧延材３０に、前記文字等と位置決め用マーク３１とからなる前記インキ層の形成位置、すなわち、キャップ素体の形成予定部３０ａに対応させて、打抜き加工及び絞り加工を施し、天面部１１とこの天面部１１の周縁から略垂下してなる側面部１２とを備えたキャップ素体３２を形成する。この際、位置決め用マーク３１は、キャップ素体３２の側面部１２の外表面に位置している。
【００５１】
次に、キャップ素体３２を、側面部１２にナール１３（小形の凹部１３ａ及び大形の凹部１３ｂ）、第１，第２のベントホール２０，２１、及びスコア−１７を形成するキャップ形成装置に搬送する。
このキャップ形成装置は、キャップ側面部１２に大形の凹部１３ｂ、及び第２のベントホール２１を形成する第１の形成装置３３ａと、キャップ側面部１２に小形の凹部１３ａ、第１のベントホール２０、及びスコア−１７を形成する第２の形成装置３３ｂとを備えている。
【００５２】
第１の形成装置３３ａは、キャップ素体３２を載置，保持する保持テーブル３４と、この保持テーブル３４上に天面部１１表面を介して保持されたキャップ素体３２の位置決め用マーク３１を検出する検出手段３５と、キャップ素体３２の側面部１２を内表面側から押圧する第１のインナーツール３６ａと、キャップ素体３２の側面部１２を外表面側から押圧する第１のアウターツール３７ａとを備えている。
第２の形成装置３３ｂは、キャップ素体３２を載置，保持する保持テーブル３４と、キャップ素体３２の側面部１２を内表面側から押圧する第２のインナーツール３６ｂと、キャップ素体３２の側面部１２を外表面側から押圧する第２のアウターツール３７ｂとを備えている。
【００５３】
このように構成されたキャップ形成装置において、搬送されたキャップ素体３２は、まず、図４（ｃ）に示すように、第１の形成装置３３ａの保持テーブル３４上に、天面部１１を介して載置，保持され、その後、保持テーブル３４がその軸線回りに、検出手段３５がキャップ素体３２の側面部１２に形成された位置検出用マーク３１を検出するまで回転する。そして、この保持テーブル３４の上方に配設されていた第１のインナーツール３６ａと第１のアウターツール３７ａとを下降させ、第１のインナーツール３６ａをキャップ素体３２の内面側に位置させるとともに、第１のアウターツール３７ａをキャップ素体３２の外面側に位置させる。この際、第１のインナーツール３６ａ及び第１のアウターツール３７ａは、図４（ｃ）に示すように、キャップ天面部１１を平面視して、キャップ軸芯Ｏを通り、かつ、圧延方向Ｃに対して４５°傾いた方向に平行な直線Ｌ３上に、この直線Ｌ３に対して略線対称に位置する。
【００５４】
そして、第１のアウターツール３７ａにより、キャップ素体３２の側面部１２外表面のうち、軸芯Ｏを挟んで検出手段３５と反対側の部分を径方向内方へ向かって押圧するとともに、この部分における内表面を、第１のインナーツール３６ａにより径方向外方に向かって押圧することにより、側面部１２の上部に大形の凹部１３ｂを形成するとともに、この凹部１３ｂの上部に側面部１２を貫通し、かつ、その周方向に延在する第２のベントホール２１を形成する。この際、第２のベントホール２１は、前記直線Ｌ３に対して、側面部１２の周方向に長さが略均等に割振られるように形成される。
【００５５】
次に、このキャップ素体３２は、第２の形成装置３３ｂに搬送された後、図４（ｄ）に示すように、保持テーブル３２上に、天面部１１を介して載置，保持される。その後、保持テーブル３２の上方に配設された第２のインナーツール３６ｂと第２のアウターツール３７ｂとを下降させ、第１のインナーツール３６ｂをキャップ素体３２の内面側に位置させるとともに、第１のアウターツール３７ｂをキャップ素体３２の外面側に位置させる。
【００５６】
そして、第１のアウターツール３７ｂによりキャップ素体３２の側面部１２外表面を径方向内方へ向かって押圧するとともに、この部分における内表面を第１のインナーツール３６ｂにより径方向外方に向かって押圧する。これにより、側面部１２の上部には、大形の凹部１３ｂの非形成部に、小形の凹部１３ａが形成されるとともに、この凹部１３ａの上部に側面部１２を貫通する第１のベントホール２０が形成され、側面部１２の下部には、フレアー１７が形成される。そして、第２のインナーツール３６ｂ及び第２のアウターツール３７ｂをそれぞれの回転軸線回りに回転させることにより、側面部１２に、小形の凹部１３ａ、第１のベントホール２０、及びフレアー１７を側面部１２の周方向に所定の間隙を有し複数形成する。以上により、図１に示すキャップ１０が形成される。
【００５７】
次に、このキャップ天面部１１の内表面に、切欠き部１９ａを備えたライナー１９を配設し、このライナー１９を介してキャップ天面部１１の内表面を加熱押圧することにより、この表面にライナー１９を接合する。この際、ライナー１９は、この切欠き部１９ａが、図２に示すように、キャップ側面部１２に形成された第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口するように配設されている。
【００５８】
そして、内面にライナー１９が配設されたキャップ１０を、図４（ｅ）に示すように、梱包装置３８を構成するホッパー３９内に投入する。ここで、ホッパー３９は、搬送コンベア３９ａと、ストッパー３９ｂとを備えており、このホッパー３９内に投入された複数のキャップ１０は、図示しないエアー供給口からエアーにより掻き回されつつ、搬送コンベア３９ａによりホッパー出口路３９ｃ側へ移送され、この移送されたキャップ１０は、ホッパー出口路３９ｃ内への流入を、ストッパー３９ｂがホッパー３９内に出没することにより制御される。そして、ホッパー出口路３９ｃ内に移送されたキャップ１０は、この出口路３９ｃから逐次的に取出され、梱包される。
【００５９】
次に、キャップ１０が被着されるボトル缶１について、図５，図６に従い説明する。
ボトル缶５０は、大径の胴部５１と、この胴部５１の上端から上方に向かうに従い漸次縮径して形成されたテーパ部５２と、このテーパ部５２の上端から上方に延在して形成された小径の口金部５３とを備えている。口金部５３は、その下端部に径方向に膨出して形成されたかぶら部５４と、このかぶら部５４の上方かつ当該口金部５３の軸方向略中央部に形成された雄ねじ部５５と、口金部５３の上端縁を径方向外方へ折り曲げて形成されたカール部５６とを備えている。なお、このカール部５６は、スロット加工されることで潰され、これにより若干のアールを有する突出部が形成される。
【００６０】
この実施形態では、ボトル缶５０の口金部５３に形成された雄ねじ部５５の有効ねじ巻数は２．２巻とされている。ここで、有効ねじ巻数とは、図６に示す有効ねじ部Ｘの巻数のことをいう。
図６は、雄ねじ部５５の上面図を簡略的に示した説明図であり、この図において、Ｙ，Ｚが不完全ねじ部、Ｗが完全ねじ部で、Ｏがキャップ付ボトル缶の軸芯である。雄ねじ部５５は、山部５５ａと谷部５５ｂとから形成されており、口金部５３の上端側に始まり側の不完全ねじ部Ｙが形成され、口金部５３の基端側に終わり側の不完全ねじ部Ｚが形成されている。不完全ねじ部Ｙと不完全ねじ部Ｚとの間の完全ねじ部Ｗは、山部５５ａと谷部５５ｂがそれぞれ規定の外径で形成されている。不完全ねじ部Ｙは、その端点Ｙ１から完全ねじ部Ｗの始点Ｗ１まで徐々にねじ山が拡径されており、不完全ねじ部Ｚは、完全ねじ部Ｗの終点Ｗ２からその端点Ｚ２まで徐々にねじ谷が拡径されている。
【００６１】
有効ねじ部Ｘは、不完全ねじ部Ｙの中間の有効ねじ始点Ｘ１から、完全ねじ部Ｗすべてを含み、不完全ねじ部Ｚの中間の有効ねじ終点Ｘ２までのねじ部である。有効ねじ始点Ｘ１は、図６に示す雄ねじ部５５の上面視における、端点Ｙ１と軸芯Ｏと始点Ｗ１で作られる不完全ねじ部Ｙの狭角∠αの２等分線Ｌ１と不完全ねじ部Ｙとの交点であり、有効ねじ終点Ｘ２は、終点Ｗ２と軸芯Ｏと端点Ｚ２で作られる不完全ねじ部Ｚの狭角∠βの２等分線Ｌ２と不完全ねじ部Ｚの交点である。この有効ねじ部Ｘにおける、山部５５ａの頂部と谷部５５ｂの底部との距離、すなわちねじ山高さは、従来より高い０．６１ｍｍ以上０．７８ｍｍ以下、より好ましくは０．６６ｍｍ以上０．７８ｍｍ以下で形成されている。
【００６２】
このように形成された雄ねじ部５５は最大外径が２８〜３８ｍｍとされ、口金部５３は肉厚が０．２５〜０．４ｍｍとされている。また、雄ねじ部５５は、１インチ当たり７山以上８山以下のネジピッチで、有効ねじ巻数が２．２巻とされ口金部５３に形成されている。
【００６３】
このように構成されたボトル缶５０は、次のようにして口金部５３にキャップ１０が被着され、キャップ付ボトル缶が形成される。
まず、ボトル缶５０に内容物等を充填した後、図７に示すように、このボトル缶５０の口金部５３にキャップ１０を被せる。この際、キャップ１０のピルファープルーフ部１８は下方へ向かうに従い漸次拡径しているので、口金部５３に容易かつ確実に被せられることになる。
【００６４】
その後、図８に示すように、筒状のプレッシャーブロック７１と、このプレッシャーブロック７１の中央に軸方向に移動可能に設けられたプレッシャーブロックインサート７２と、ＲＯローラ７３、ＰＰローラ７４とを備えたキャッピング装置７を用い、ボトル缶５０の口金部５３に被せられたキャップ１０の天面部１１をプレッシャーブロックインサート７２が缶底方向に押圧する。この際、プレッシャーブロック７１が天面部１１の周縁部を缶底方向に押圧しながら所望の深さ及び径方向に絞り加工することで、キャップ１０の周縁部に段差部１１ａを形成する。これにより、カール部５６の前記突出部がライナー１９に食い込んで高い密封性が得られることになる。
【００６５】
この段差部１１ａを形成するのと略同時に、ＲＯローラ７３が口金部５３の雄ねじ部５５に沿って回転することにより、キャップ１０のネジ部形成予定部１５に、巻数が２．０巻より多く２．５巻より少ない（本実施形態においては、２．２巻）雌ねじ部２２を形成するとともに、ＰＰローラ７４がかぶら部５４の下部に沿って転動することでピルファープルーフ部１８が巻締められ、これによってキャップ１０が図９に示すように口金部５３に被着され、キャップ付ボトル缶１０１が形成される。
【００６６】
ここで、キャップ１０は、口金部５３の雄ねじ部５５に、図６に示す、ねじとして有効に機能する有効ねじ始点Ｘ１と有効ねじ終点Ｘ２との間に、有効ねじ巻数が２．２巻で被着されている。この有効ねじ巻数を２．０巻より多く２．５巻より少ない構成とすることにより、キャップ１０をボトル缶５０にリキャップした後、これを再度開栓する際、これを容易に開栓することができるようになるとともに、キャップ１０とボトル缶口金部５３との良好な嵌合強度を実現することができる。
【００６７】
また、有効ねじ巻数を前記範囲に設定することにより、キャップ付ボトル缶１０１の、この軸線を含む縦断面視において、ボトル缶５０の雄ねじ部５５とキャップ１０の雌ねじ部２２とが噛合った個所を、周方向における全ての部分において軸線方向に２箇所以上配設することができる（図９参照）。
【００６８】
また、ボトル缶口金部５３の雄ねじ部５５における前記ねじ山高さは、前述したように従来より高く形成されているが、キャップ１０は、前記圧延材により形成されているので、雌ねじ部２２を、雄ねじ部５５の前記ねじ山高さに適合させるような深さ（０．５８ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下）で形成しても、ねじ成形荷重を過度に上昇させることがない上に、キャップ側面部１２に破れを生じさせることなく良好に形成することができる。従って、キャップ１０とボトル缶５０との嵌合強度を、従来のキャップ付ボトル缶における嵌合強度より高くすることができる。
【００６９】
そして、このように形成されたキャップ付ボトル缶１０１においては、キャップ１０にナール１３が形成されているので、キャップ開栓時に、このキャップ１０と把持する手との間の摩擦抵抗を増大させることができ、手を滑らせることなく容易にキャップ１０を開栓することができる。また、この際、スコア−１７同士を繋ぐブリッジ１７ａが切断されることになるので、スコア−１７及びブリッジ１７ａの形成位置を介して上部がボトル缶５０の口金部５３から取外され、下部が口金部５３に残存することになる。
なお、第１，第２のベントホール２０，２１は、キャップ１０が口金部５３に被着されたキャップ付ボトル缶１０１において、図１０に示すように、ライナー１９及び段差部１１ａより下方に位置している。
【００７０】
次に、以上のように構成されたキャップ付ボトル缶１０１において、キャップ１０を一旦開栓し、これをリキャップした後、この缶内圧が上昇し内圧が開放されるときの作用について、図１０，図１１に従い説明する。
【００７１】
まず、缶内圧が上昇する前は、図１０の２点鎖線に示すように、カール部５６上端部とライナー１９とは密着状態にあり、缶の内容物の密封性が保たれている。そして、缶内圧が上昇し例えば０．６ＭＰａを超過した際、キャップ１０はボトル缶口金部５３から外れないで、キャップ天面部１１における膨出容易部１１ｂが軸線方向上方へ膨出して第２のベントホール２１が上方へ開き、これにより、この部分におけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間の面圧が低下し、この面圧低下部分からボトル缶内圧が開放され易くなる。
【００７２】
ここで、この面圧低下部分に位置するライナー１９には、その周縁部に、切欠き部１９ａが形成されているので、ボトル内圧（ヘッドスペースのガス）は、まず、この面圧低下部分のうち、切欠き部１９ａの形成位置から開放され始めることになる。そして、このように開放された前記ガスは、ボトル缶５０とキャップ１０との間に形成されている空間１００内に流入する。
【００７３】
ここで、ライナー１９に形成された切欠き部１９ａは、図２に示すように、第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口しているので、空間１００内に流入した前記ガスは、その流入と略同時に、大部分が第２のベントホール２１に至り、このベントホール２１を介して即座に外部へ流出し、これにより、ボトル缶内圧が外部へ開放されることになる。
【００７４】
ここで、キャップ１０の雌ねじ部２２は、前述したように、ボトル缶５０に前記ねじ山高さで形成された雄ねじ部５５に適切な螺合深さで螺着され、かつ、キャップ１０は、前記圧延材により形成され、かつ、ボトル缶５０の雄ねじ部５５の有効ねじ巻数が２．２巻とされ、かつ、キャップ１０の第２のベントホール２１は前記長さに設定されているので、キャップ１０の膨出容易部１１ｂを上方へ膨出させる缶内圧は、図１１に示すキャップ１０の雌ねじ部２２の底部２２ａをボトル缶５０の雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越えさせ、このキャップ１０を軸線方向上方へ位置ずれさせるのに要する缶内圧より小さくなる。従って、缶内圧が例えば０．６ＭＰａを超過した際、キャップ１０が前記位置ずれするのに先立って、まず、膨出容易部１１ｂが上方へ膨出して第２のベントホール２１が上方へ開くことになる。
【００７５】
さらに、圧延材３０の圧延４５°方向における引張強度を高めたことにより、第２のベントホール２１が上方へ開く際の変形態様がキャップ１０毎にばらつくことも有効に抑制することができる。さらにまた、圧延材３０に前記硬さを具備させたことにより、第２のベントホール２１の前記変形態様のばらつきをより確実に抑制することができる。
以上により、ボトル缶内圧が例えば０．６ＭＰａを超過したときに初めて、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００７６】
しかしながら、第２のベントホール２１の形成精度のばらつき、及び前記圧延材を組成する成分の含有量のばらつきや、組成成分の不均一な分布状態等によっては、０．６ＭＰａを超過しても膨出容易部１１ｂが膨出せず、缶内圧が過剰に上昇する場合も想定される。この場合において、ボトル缶内圧が例えば０．８ＭＰａになったときに、ボトル缶内圧が開放され始めるときの作用について説明する。
【００７７】
ボトル缶内圧が０．８ＭＰａを超過した際、キャップ１０は前記圧延材により形成されているので、缶内圧により、このキャップ１０は、その雌ねじ部２２がボトル缶口金部５３の雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越えることなく、キャップ付ボトル缶１０１の軸線方向上方へ移動することになる。
【００７８】
すなわち、キャップ１０は、図１１の２点鎖線で示すように、その雌ねじ部２２が、キャップ付ボトル缶１０１の軸線方向上方、かつ、ボトル缶口金部５３の雄ねじ部５５の傾斜方向に沿って移動することにより、側面部１２が拡径するように変形しながら、雌ねじ部２２の底部２２ａがボトル缶５０の雄ねじ部５５の頂部に至る前まで移動することになる。
【００７９】
この缶内圧によるキャップ１０の前述した移動により、ライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部とのシール面圧が低下するので、缶内圧によりライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間に間隙が生じる。従って、キャップ１０が前述した移動を開始してシール面圧が低下するのと略同時に、缶内圧は開放され始め、キャップ１０が前述した移動をする全過程において、缶内圧は順次開放される。これにより、ボトル缶内圧を、キャップ１０の雌ねじ部２２の底部２２ａがボトル缶５０の雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越えるのに要する内圧値より小さい値に維持することができ、キャップ１０の前記位置ずれを、雌ねじ部２２の底部２２ａが、雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越える前までに留めることができる。
【００８０】
以上により、第２のベントホール２１の形成精度のばらつき、及び前記圧延材を組成する成分の含有量のばらつきや、組成成分の不均一な分布状態等により、膨出容易部１１ｂが膨出せず、缶内圧が過剰に上昇した場合においても、キャップ１０をボトル缶口金部５３から外れさせることなく、この缶内圧を良好かつ確実に開放することができる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態によるキャップ及びキャップ付ボトル缶によれば、キャップ１０は、側面部１２に、第２のベントホール２１を備えているので、ボトル缶内圧が上昇すると、キャップ天面部１１の表面のうち、膨出容易部１１ｂが、他部より先行して膨出することになる。
従って、ボトル内圧が所定値を超過した際、まず、キャップ天面部１１における膨出容易部１１ｂがキャップ付ボトル缶１０１の軸線方向上方へ膨出して第２のベントホール２１が上方へ開くことになる。そして、この部分におけるシール面圧が低下することにより、ボトル缶内圧が開放され易くなり、この面圧低下部分と第２のベントホール２１を介してボトル缶内圧が外部へ開放される、または、膨出容易部１１ｂにおけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間に間隙が生ずることにより、この間隙と第２のベントホール２１を介してボトル缶内圧が外部へ開放されることになる。すなわち、ボトル缶内圧が所定値を超過すると、膨出容易部１１ｂにおけるシール面圧を、他部におけるシール面圧より確実に低下させることができ、または、膨出容易部１１ｂにおけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間に間隙を生じさせることができ、これにより、ボトル缶内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル缶内圧を開放できる構成を確実に実現することができる。
【００８２】
また、第２のベントホール２１は、キャップ側面部１２のうち、引張強度が最も低下する引張方向としての、圧延方向に対して４５°傾いた方向に限定して形成されているので、キャップ天面部１１のうち、膨出容易部１１ｂの膨出変形に対する耐力を、この部分を除く他部における膨出変形に対する耐力より著しく低下させることができる。従って、ボトル缶内圧が所定値を超過した際、キャップ天面部１１において、膨出容易部１１ｂが、この部分を除く他部より先に確実に膨出することになり、これにより、ボトル缶内圧が所定値を超過した際における前述した作用効果を、このキャップ１０に確実に具備させることができる。
【００８３】
また、キャップ１０を形成する圧延材３０が前記組成を有し、かつ、引張強度が、２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされているので、キャップ１０にボトル缶口金部５３への必要十分な嵌合強度を確実に具備させることができる。これにより、ボトル缶内圧の上昇により、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れることを確実に抑制することができる。さらに、圧延材３０は、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に規定された微小ビッカース硬さ試験方法により試験力０．９８Ｎで測定した場合の硬さＨｖ０．１が、６８以上９４以下とされているので、このキャップ１０に前記嵌合強度をより確実に具備させることができる。
【００８４】
従って、ボトル缶内圧が上昇して所定値を超過した際、この内圧により、キャップ１０をボトル缶口金部５３から外れさせず、まず、キャップ天面部１１における膨出容易部１１ｂを、キャップ付ボトル缶１０１の軸線方向上方へ膨出させ、第２のベントホール２１を上方へ開かせることができる。これにより、ボトル缶内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル缶内圧を開放できる構成をより確実に実現することができる。
さらに、圧延材３０の引張強度を高めたことにより、第２のベントホール２が上方へ開く際の変形態様がキャップ１０毎にばらつくことも有効に抑制することができる。
さらにまた、圧延材３０に前記硬さを具備させたことにより、第２のベントホール２１の前記変形態様のばらつきをより確実に抑制することができる。
以上により、ボトル缶内圧が前記所定値を超過したときに初めて、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００８５】
また、ライナー１９の周縁部には、切欠き部１９ａが形成されているので、ボトル缶内圧が外部へ開放され始める部分を、前記面圧低下部分のうち、この切欠き部１９ａの形成位置とすることができる。ここで、この切欠き部１９ａは、第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口するようにライナー１９の周縁部に形成されているので、切欠き部１９ａの形成位置から開放されたボトル缶内圧は、その大部分が第２のベントホール２１を介して即座に外部へ流出されることになる。従って、ボトル缶内圧が例えば０．６ＭＰａを超過した際、即座に、缶内圧が外部へ開放される構成を実現することができ、外部へ開放され始める缶内圧値の設定をさらに高精度に行うことができるようになる。
【００８６】
さらに、有効ねじの巻数が前記範囲に設定されているので、キャップ付ボトル缶１０１の、この軸線を含む縦断面視において、ボトル缶５０の雄ねじ部５５とキャップ１０の雌ねじ部２２とが噛合った個所を、周方向における全ての部分において軸線方向に２箇所以上配設することができる。これにより、キャップ１０のボトル缶口金部５３への嵌合強度の向上を確実に図ることができる。
さらに、有効ねじ巻数を２．５巻より少なくしているので、前述のように嵌合強度を向上させた構成においても、キャップ１０の良好な開栓性は維持することができる。
【００８７】
ここで、キャップ素体３２に第２のベントホール２１を形成するに際し、予め、キャップ素体３２の軸芯Ｏ回りの位置決めを行うので、このベントホール２１を、圧延材３０を形成する際の圧延方向Ｃに対する特定の位置に形成することができるようになる。従って、第２のベントホール２１を、キャップ側面部１２における、引張強度が最も低下する引張方向としての、圧延方向Ｃに対して４５°傾いた方向、またはその近傍に確実に形成することができる。これにより、ボトル缶内圧が所定値を超過した際、キャップ天面部１１の膨出容易部１１ｂを確実に膨出変形させることができ、ボトル缶内圧が開放され始める内圧値を高精度に設定できるキャップ１０を確実に形成することができる。
【００８８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、キャップ１０に第２のベントホール２１を１つ形成した構成を示したが、複数個であってもよい。
また、ボトル缶５０の口金部５３にキャップ１０を被着したキャップ付ボトル缶１０１を示したが、この構成に限らず、ガラス等により形成されたボトルにキャップが被着されたキャップ付ボトルであってもよい。この場合、前記ねじ山高さを１．０ｍｍ以上に形成するとよい。
さらに、ライナー１９の周縁部に切欠き部１９ａを形成した構成を示したが、これに限らず、ライナー１９の周縁及び下方に開口する溝部を形成してもよい。
また、圧延材３０は、単に、圧延４５°方向の引張強度が２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下であってもよい。この場合においても、キャップ１０に前述した良好な嵌合強度を具備させることができるとともに、第２のベントホール２１の前記変形態様のばらつき発生を抑制することができ、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
さらにまた、前記実施形態においては、引張強度が最も低い方向としての、圧延方向に対して４５°傾いた方向に限定して第２のベントホール２１を形成したが、単に、圧延方向に対して４５°傾いた方向に形成してもよい。この場合においても、ボトル缶内圧が所定値を超過した際、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れる前に、キャップ天面部１１の膨出容易部１１ｂを確実に膨出変形させることができ、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るキャップ及びキャップ付ボトルによれば、キャップ天面部に膨出容易部を具備させることができるとともに、キャップに、このキャップ付ボトル缶の軸線方向上方への位置ズレ発生を確実に抑制することができるボトル口金部への嵌合強度を具備させることができる。
【００９０】
従って、ボトル内圧が所定値を超過した際、まず、キャップ天面部における前記膨出容易部がキャップ付ボトルの軸線方向上方へ膨出して前記ベントホールが上方へ開くことになる。そして、この部分におけるシール面圧が低下することにより、ボトル内圧が開放され易くなり、この面圧低下部分と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放される、または、前記膨出容易部におけるシール部材としてのライナーとボトル口金部の上端部との間に間隙が生ずることにより、この間隙と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放されることになる。すなわち、ボトル内圧が所定値を超過すると、前記膨出容易部におけるシール面圧を、他部におけるシール面圧より確実に低下させることができ、または、前記膨出容易部におけるライナーとボトル口金部の上端部との間に間隙を生じさせることができ、これにより、ボトル内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧を開放できる構成を確実に実現することができる。
【００９１】
また、本発明に係るキャップの製造方法によれば、前記キャップ素体の軸芯回りの位置決めを行った後に、前記ベントホールを形成するので、このベントホールを前記圧延材を形成する際の圧延方向に対する特定の位置に形成することができる。従って、ボトル内圧が開放され始める内圧値を高精度に設定できるキャップを確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示したキャップの一部破断側面図である。
【図２】本発明の一実施形態として示したキャップにおいて、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施形態として示したキャップにおいて、第２のベントホールの、キャップ側面部の周方向における形成位置を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態として示したキャップの製造方法を示す工程概略図である。
【図５】本発明の一実施形態として示したボトル缶の側面図である。
【図６】図５に示すボトル缶を上面から見た簡略図及び有効ねじ部を示す説明図である。
【図７】ボトル缶の口金部にキャップを被着するキャッピング装置及びボトル缶の概略図である。
【図８】ボトル缶の口金部にキャップを被着する際の、キャッピング装置の各構成要素と、キャップとの位置関係を示す概略図である。
【図９】本発明の一実施形態として示したキャップ付ボトル缶の概略構成図を示したものである。
【図１０】本発明の一実施形態として示したキャップ付ボトル缶において、ベントホールの形成位置を示す概略図である。
【図１１】図９に示すキャップ付ボトル缶におけるボトル缶及びキャップの拡大部分断面図である。
【図１２】本発明に係る従来例において、ボトル缶、キャップ、及びキャップ付ボトル缶の概略図である。
【符号の説明】
１０ キャップ
１１ 天面部
１２ 側面部
１３ａ 小形の凹部（第１の凹部）
１９ ライナー
１９ａ 切欠き部
２０ 第１のベントホール
２１ 第２のベントホール（周方向に延在するベントホール）
３０ 圧延材
３１ 位置決め用マーク
３２ キャップ素体
５０ ボトル缶（ボトル）
５３ 口金部
５５ 雄ねじ部
１０１ キャップ付ボトル缶
Ｃ 圧延方向
Ｄ 第２のベントホールの延在方向中央部
Ｏ キャップ及びキャップ付ボトル缶の軸芯

Claims (9)

1. 圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
   前記側面部に、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、
   前記ベントホールは、前記キャップ天面部を平面視して、前記キャップの軸芯を通り、かつ、前記天面部表面に沿った方向における、前記圧延材の圧延方向に対して４５°傾いた直線と、
   該ベントホールの延在方向中央部と前記軸芯とを通る直線とが、前記天面部表面でなす角度が、３０°未満になるように、前記側面部の周長の４％以上１５％以下の長さで形成されていることを特徴とするキャップ。
2. 圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
   前記側面部に、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、
   前記ベントホールは、この延在方向中央部が、前記キャップ天面部を平面視して、キャップ軸芯を通り、かつ、前記圧延材の引張強度が最も低い方向に対して平行な直線を基準に、前記キャップ軸芯を中心に３０°未満の領域に位置するように前記側面部の周長の４％以上１５％以下の長さで形成されていることを特徴とするキャップ。
3. 請求項１または２に記載のキャップにおいて、
   前記圧延材は、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とするキャップ。
4. 請求項３記載のキャップにおいて、
   前記圧延材は、溶製してスラブに鋳造した後、これに熱間圧延と第１冷間圧延とをこの順に施し、その後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第１中間焼鈍を施し、そして、第２冷間圧延を施した後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第２中間焼鈍を施し、その後、最終冷間圧延率を５０％より大きく８０％以下として第２冷間圧延を施した後、これに１６０℃以上２６０°以下の温度下で最終調質焼鈍を施すことにより形成された構成であることを特徴とするキャップ。
5. 請求項１または２に記載のキャップにおいて、
   前記圧延材は、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とするキャップ。
6. 請求項５記載のキャップにおいて、
   前記圧延材は、溶製してスラブに鋳造した後、これに熱間圧延と第１冷間圧延とをこの順に施し、その後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第１中間焼鈍を施し、そして、第２冷間圧延を施した後、３００℃以上５９０℃以下の温度下で第２中間焼鈍を施し、その後、最終冷間圧延率を３０％より大きく８０％以下として第２冷間圧延を施した後、これに１５０℃以上２５０°以下の温度下で最終調質焼鈍を施すことにより形成された構成であることを特徴とするキャップ。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のキャップにおいて、
   前記圧延材は、引張強度が２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされていることを特徴とするキャップ。
8. 圧延材表面に、少なくとも文字，図形，または記号を構成するインキ層を形成する印刷工程と、
   前記圧延材に、前記インキ層の形成位置に対応させて、打抜き加工及び絞り加工を施し、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備えたキャップ素体を形成するキャップ素体形成工程と、
   少なくとも、前記キャップ素体の側面部の上部に、その周長の４％以上１５％以下の長さで周方向に延在するベントホールを形成するキャップ形成工程とを有するキャップの製造方法であって、
   前記ベントホールは、前記キャップ素体の軸芯回りの位置決めを行った後に、前記キャップ天面部を平面視して、前記キャップの軸芯を通り、かつ、前記天面部表面に沿った方向における、前記圧延材の圧延方向に対して４５°傾いた直線、若しくは、前記キャップの軸芯を通り、かつ、前記天面部表面に沿った方向における、前記圧延材の引張強度が最も低い方向に対して平行な直線と、
   該ベントホールの延在方向中央部と前記軸芯とを通る直線とが、前記天面部表面でなす角度が、３０°未満になるように、前記キャップ側面部に形成することを特徴とするキャップの製造方法。
9. 請求項８記載のキャップの製造方法において、
   前記キャップ素体の軸芯回りの位置決めは、前記印刷工程で前記インキ層を形成する際に形成された位置決め用マークを検出することにより行うことを特徴とするキャップの製造方法。

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