JP2005059910A - 金属製容器、閉止装置、および容器詰め飲料 - Google Patents

Abstract

【課題】 内圧が高い場合でも十分な密封性を得ることができる金属製容器を提供する。
【解決手段】 天板部２とその周縁から垂下した筒部３とを有するキャップ本体４の筒部３にネジ部１０が形成されたキャップ１が装着される口部２１ａを備え、口部２１ａに、キャップ１が螺着される雄ネジ２２が形成され、雄ネジ２２の下面側が、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部２８とされている。下部傾斜部２８によって、雄ネジ２２下面とネジ部１０上面との接触面積が十分に大きくなるため、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力を高くすることができる。従って、容器内圧が高い場合でも密封性低下を防ぐことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、飲料などが充填される金属製容器、これを用いた閉止装置、および容器詰め飲料に関する。

従来、飲料などを充填する容器としては、アルミニウム、アルミニウム合金、スチールなどの金属からなるものがある（例えば、特許文献１を参照）。
図４は、従来の金属製容器と、その口部に装着されるキャップとを備えた閉止装置の一例を示すものである。
容器４１の口部４１ａには、外方に突出する雄ネジ４２が形成され、その下方には環状の膨出段部２３が形成されている。
雄ネジ４２は、複数の断面略円弧状の湾曲部を組み合わせた形状とされている。

キャップ１は、天板部２とその周縁から垂下した筒部３とを備えた金属製のキャップ本体４と、ライナー５とを備えている。
筒部３は、水平スコア６によって、主部８と、ブリッジ７を介して主部８の下端に連結されたタンパーエビデンスリング部９（ＴＥリング部９）とに区画されている。
筒部３には、キャップ１を容器口部２１ａに装着する際に、雄ネジ４２に沿う形状のネジ部１０が形成される。
ＴＥリング部９の下部は、膨出段部２３に沿って内方に湾曲した裾部１１とされ、開栓時に膨出段部２３に係止するようになっている。
特開２００３−９４１３３号公報

キャップをいったん開栓した後に再度閉栓（以下、再栓という）した際には、内容液の発酵などにより容器の内圧が高くなることがある。
また、金属製容器は、ガラス、合成樹脂などからなる容器に比べ、若干強度が劣るため、外部からの衝撃による変形を防ぐことなどを目的として、容器内に窒素などを封入することにより容器内圧を高めることがある。
このため、内圧が高い場合でも十分な密封性を得ることができる容器が要望されていた。また、容器内圧が高くなると、開栓時にキャップが容器口部から外れやすくなる問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内圧が高い場合でも十分な密封性を得ることができ、かつ開栓の際にキャップが外れやすくなるのを防ぐことができる金属製容器、閉止装置、および容器詰め飲料を提供することを目的とする。

本発明の金属製容器は、天板部とその周縁から垂下した筒部を有する金属製のキャップ本体の筒部にネジ部が形成されたキャップが装着される口部を備え、前記口部に、前記キャップが螺着される雄ネジが形成され、この雄ネジの下面側は、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部とされていることを特徴とする。
雄ネジは、側部が、略上下方向にほぼ直線的に延びるように形成されていることが好ましい。
雄ネジは、上面側が外方に漸次ほぼ直線的に下降する上部傾斜部とされ、この上部傾斜部と、前記側部と、前記下部傾斜部とを備えた断面略台形状に形成されていることが好ましい。
本発明の閉止装置は、金属製容器と、その口部に装着されるキャップとを備え、キャップが、天板部とその周縁から垂下した筒部を有する金属製のキャップ本体の筒部にネジ部が形成され、金属製容器の口部に、前記キャップが螺着される雄ネジが形成され、この雄ネジの下面側が、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部とされていることを特徴とする。
本発明の容器詰め飲料は、飲料が充填された金属製容器と、その口部に装着されるキャップとを備え、キャップが、天板部とその周縁から垂下した筒部を有する金属製のキャップ本体の筒部にネジ部が形成され、金属製容器の口部に、前記キャップが螺着される雄ネジが形成され、この雄ネジの下面側が、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部とされていることを特徴とする。

本発明の金属製容器では、雄ネジの下面側が内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部とされているので、キャップを成形する際に、筒部は容易に下部傾斜部に沿って変形し、正確に下部傾斜部に沿う形状のネジ部が形成される。
このため、容器の雄ネジ下面とキャップのネジ部上面との接触面積は十分に大きくなり、これらの間に作用する摩擦力は大きくなる。よって、キャップのネジ部に対する雄ネジのホールド力を高くすることができる。
従って、容器内圧が高い場合でも高い密封性を得ることができる。また、開栓時にキャップが容器口部から外れるのを防ぐことができる。
これに対し、複数の断面略円弧状の弧状湾曲部を組み合わせた形状の雄ネジを備えた従来の容器では、キャップ成形時にネジ部がこの雄ネジに沿う形状となりにくく、キャップのネジ部と雄ネジとの接触面積が小さくなりやすい。

図１は、本発明の金属製容器の一例と、その口部に装着されるキャップとを備えた閉止装置を示し、図２は、上記容器を示すものである。なお、以下の説明において、内方および外方とは容器の径方向の内方および外方を意味する。
金属製容器２１は、アルミニウム、アルミニウム合金、スチールなどの金属からなるものであり、筒状の容器口部２１ａの開口端部２１ｂは外方に湾曲した形状となっている。
容器口部２１ａには、外方に突出する雄ネジ２２が形成され、その下方には環状の膨出段部２３が形成されている。

図２に示すように、雄ネジ２２は、上面側の部分である上部傾斜部２４と、側部２６と、下面側の部分である下部傾斜部２８とを有する断面略台形状に形成されている。
上部傾斜部２４と側部２６との間には上部弧状湾曲部２５が形成され、側部２６と下部傾斜部２８との間には下部弧状湾曲部２７が形成されている。

上部傾斜部２４は、外方に漸次ほぼ直線的に下降する形状とされている。
側部２６は、略上下方向にほぼ直線的に延びる形状とされている。
下部傾斜部２８は、下部弧状湾曲部２７の下縁から内方に漸次ほぼ直線的に下降する形状とされている。
上部弧状湾曲部２５は、上部傾斜部２４の下縁から断面略円弧状に下方に湾曲するように形成されている。
下部弧状湾曲部２７は、側部２６の下縁から断面略円弧状に内方に湾曲するように形成されている。

水平面（開口端部２１ｂがなす面）に対する下部傾斜部２８の傾斜角度Ａは、２０〜６０°（好ましくは２０〜４５°）とすることができる。
この傾斜角度Ａを上記範囲とすることによって、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力を高め、密封性を高めることができる。
傾斜角度Ａが上記範囲未満であると、キャップ１を容器口部２１ａに装着するのが容易でなくなり、上記範囲を越えると、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力が低下する。

下部傾斜部２８の長さＢは、０．５〜１．５ｍｍ（好ましくは０．５〜１ｍｍ）とすることができる。
この長さＢを上記範囲とすることによって、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力を高め、密封性を高くすることができる。
長さＢが上記範囲未満であると、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力が低下し、上記範囲を越えると、キャップ１を容器口部２１ａに装着するのが容易でなくなる。

側部２６の長さ（高さ）は、０．２〜１ｍｍとすることができる。
この長さを上記範囲とすることによって、雄ネジ２２の強度を高めることができる。

上部弧状湾曲部２５および下部弧状湾曲部２７の曲率半径は、２ｍｍ以下（好ましくは１ｍｍ以下）とすることができる。
この曲率半径を上記範囲とすることによって、下部傾斜部２８の長さを十分に確保し、雄ネジ２２とネジ部１０との接触面積を大きくすることができる。

キャップ１は、天板部２とその周縁から垂下した筒部３とを備えたキャップ本体４と、天板部２内面に設けられたライナー５とを備えている。
筒部３は、水平スコア６（弱化ライン）によって、水平スコア６より上部の主部８と、ブリッジ７を介して主部８の下端に連結されたタンパーエビデンスリング部９（ＴＥリング部９）とに区画されている。
筒部３には、キャップ１を容器口部２１ａに装着する際にネジ部１０が形成される。ネジ部１０は、容器口部２１ａの雄ネジ２２に沿う形状となるように形成される。
ＴＥリング部９の下部は、容器口部２１ａの膨出段部２３に沿って内方に湾曲した裾部１１とされ、開栓時に膨出段部２３に係止するようになっている。
筒部３の上部には、周方向に間隔をおいて複数の排気孔１２が形成されている。
キャップ本体４は、アルミニウム、アルミニウム合金、スチールなどの金属からなるものである。

次に、容器２１を製造する方法について説明する。
容器口部２１ａに雄ネジ２２を形成するには、容器製造装置の内側ネジ形成ローラ（図示略）で、容器口部の内面を外方に押圧するとともに、外側ネジ形成ローラ（図示略）で、容器口部の外面を内方に押圧して容器口部を変形させ、内側ネジ形成ローラに相当する部分に雄ネジ２２を形成する。
内側ネジ形成ローラとしては、雄ネジ２２に沿う形状、すなわち下面側が内方に漸次ほぼ直線的に下降する形状とされた先端部を備えたものを使用する。

次に、容器２１の使用方法を説明する。
内容液を容器２１に充填するには、通常８０℃以上の高温条件下で行う熱充填や、予め殺菌処理した容器およびキャップを用いて常温下で行う常温無菌充填を採用することができる。
また、容器２１内への液体窒素供給などにより窒素を容器２１に封入することによって、容器内圧を高めることもできる。容器内圧は、常温時の圧力が常圧を越える値（例えば０．１〜０．３ＭＰａ）となるように設定することができる。

次いで、未成形のキャップを容器口部２１ａに被せ、キャップ装着装置のネジ部形成ローラ（図示略）で筒部３の外面を内方に押圧することによって筒部３を変形させ、雄ネジ２２に沿う形状のネジ部１０を形成するとともに、裾部形成ローラ（図示略）によって裾部１１を形成する。
これによって、キャップ１は、ネジ部１０が雄ネジ２２に螺着した状態となる。

キャップ１を開栓方向に回すと、キャップ１が上昇し、ライナー５が開口端部２１ｂから離れ、容器２１の密封が解除される。
キャップ開栓の過程では、ＴＥリング部９の裾部１１が膨出段部２３に係止することから、主部８は回転に従って上昇する一方、ＴＥリング部９は上方への移動が阻止される。
このため、主部８とＴＥリング部９とを連結するブリッジ７に引張力が作用し、ブリッジ７が破断し、主部８がＴＥリング部９から切り離される。

上記容器２１は、次に示す効果を奏する。
（１）キャップ１をいったん開栓した後に再栓した際には、内容液の発酵などにより容器２１の内圧が高くなる（例えば０．４ＭＰａ以上となる）ことがある。また、窒素封入などにより容器２１の内圧が高くなる場合がある。
容器２１は、雄ネジ２２の下面側が下部傾斜部２８とされているので、キャップ１を成形する際に、筒部３は容易に下部傾斜部２８に沿って変形し、正確に下部傾斜部２８に沿う形状のネジ部１０が形成される。
このため、雄ネジ２２下面とネジ部１０上面との接触面積は十分に大きくなり、これらの間に作用する摩擦力が大きくなる。よって、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力を高くすることができる。
従って、容器内圧が高い場合でも高い密封性を得ることができる。また、開栓時にキャップ１が容器口部２１ａから外れるのを防ぐことができる。
これに対し、複数の断面略円弧状の湾曲部を組み合わせた形状の雄ネジを備えた従来の容器では、キャップ成形時にネジ部がこの雄ネジに沿う形状となりにくく、キャップのネジ部と雄ネジとの接触面積が小さくなりやすい。
（２）雄ネジ２２の側部２６が、略上下方向にほぼ直線的に延びるように形成されているので、上下方向の力に対する雄ネジ２２の強度を高めることができる。
従って、容器口部２１ａに大きな力が加えられた場合でも雄ネジ２２の変形を防ぎ、ネジ部１０に対するホールド力が低下するのを防ぐことができる。
（３）雄ネジ２２が、上部傾斜部２４と側部２６と下部傾斜部２８とを備えた断面略台形状に形成されているので、上下方向および径方向の力に対する雄ネジ２２の強度を高めることができる。
従って、雄ネジ２２の変形を防ぎ、ネジ部１０に対するホールド力が低下するのを防ぐことができる。

図３は、本発明の容器の他の例を示すものである。以下の説明において、図１および図２に示す容器２１と共通する部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。
ここに示す容器３１の容器口部３１ａに形成された雄ネジ３２は、上部傾斜部２４と、その下縁から断面略円弧状に内方に湾曲する弧状湾曲部３５と、その下縁から延びる下部傾斜部２８とを備えている。
この容器３１では、下部傾斜部２８を有するので、上記容器２１と同様に、雄ネジ２２とネジ部１０との接触面積を十分に確保し、ネジ部１０に対する雄ネジ２２のホールド力を高くすることができる。
従って、容器内圧が高い場合でも高い密封性を得ることができる。また、開栓時にキャップ１が容器口部２１ａから外れるのを防ぐことができる。

上記閉止装置は、果汁飲料、茶飲料、コーヒー飲料等の飲料を容器２１に充填し、口部２１ａにキャップ１を装着することによって、飲料が充填された容器詰め飲料とすることができる。

（実施例）
図１および図２に示す容器２１を作製した。
容器２１の仕様は以下の通りである。
材質：アルミニウム合金
容量：４００ｍｌ
雄ネジ２２の断面形状：略台形
雄ネジ２２の形成角度：２．２周回分
開口端部２１ｂの外径：３３．５ｍｍ
傾斜部２４、２８の長さ：０．８ｍｍ
側部２６の長さ：０．３ｍｍ
上記容器２１に、熱充填により水を充填し、キャップ１を容器口部２１ａに装着した。

（急開栓試験）
ＰＡＴ（プロパーアプリケーションテスター、アルコア社製）を用いて容器２１に窒素ガスを送入して内圧を高めた後、急開栓した。
この際、容器内圧によりキャップが外れる、いわゆるキャップ飛びが起きるかどうかを調べた。
この試験は、各条件について２０個のサンプルについて実施し、キャップ飛びが起こったサンプル数を調べた。試験結果を表１に示す。なお圧力値はゲージ圧で示す。
また、窒素ガス送入により容器内圧を高めた時点では、いずれのサンプルもガス漏出が起こらなかったことが確認された。

（比較例）
図４に示すように、雄ネジ４２が、複数の弧状湾曲部を組み合わせた形状とされていること以外は実施例と同様の容器４１を作製し、これを上記急開栓試験に供した。試験結果を表１に示す。

本発明の金属製容器の一例と、その口部に装着されるキャップとを備えた閉止装置を示す一部断面図である。 図１に示す閉止装置の金属製容器の要部を示す断面図である。 本発明の金属製容器の他の例の要部を示す断面図である。 従来の金属製容器の一例と、その口部に装着されるキャップとを備えた閉止装置を示す一部断面図である。

符号の説明

１・・・キャップ、
２・・・天板部、
３・・・筒部、
４・・・キャップ本体、
１０・・・ネジ部、
２１、３１・・・金属製容器、
２１ａ、３１ａ・・・容器口部、
２２、３２・・・雄ネジ、
２４・・・上部傾斜部
２６・・・側部
２８・・・下部傾斜部

Claims (5)

1. 天板部（２）とその周縁から垂下した筒部（３）を有する金属製のキャップ本体（４）の筒部にネジ部（１０）が形成されたキャップ（１）が装着される口部（２１ａ）を備えた金属製容器であって、
   前記口部に、前記キャップが螺着される雄ネジ（２２）が形成され、
   この雄ネジの下面側は、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部（２８）とされていることを特徴とする金属製容器（２１）。
2. 雄ネジは、側部（２６）が、略上下方向にほぼ直線的に延びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製容器。
3. 雄ネジは、上面側が外方に漸次ほぼ直線的に下降する上部傾斜部（２４）とされ、この上部傾斜部と、前記側部と、前記下部傾斜部とを備えた断面略台形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の金属製容器。
4. 金属製容器と、その口部に装着されるキャップとを備えた閉止装置であって、
   キャップが、天板部とその周縁から垂下した筒部を有する金属製のキャップ本体の筒部にネジ部が形成され、
   金属製容器の口部に、前記キャップが螺着される雄ネジが形成され、
   この雄ネジの下面側は、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部とされていることを特徴とする閉止装置。
5. 飲料が充填された金属製容器と、その口部に装着されるキャップとを備えた容器詰め飲料であって、
   キャップが、天板部とその周縁から垂下した筒部を有する金属製のキャップ本体の筒部にネジ部が形成され、
   金属製容器の口部に、前記キャップが螺着される雄ネジが形成され、
   この雄ネジの下面側は、内方に漸次ほぼ直線的に下降する下部傾斜部とされていることを特徴とする容器詰め飲料。
   

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