JP2006096396A - 容器のキャップとこれに用いるパッキン - Google Patents

Abstract

【課題】 密封性を確保してしかも過度な昇圧の防止機能をさらに高められるようにする。
【解決手段】 胴部４に開栓に伴い切り離しを図る部分接続部６で繋がるピルファプルーフバンド７を持ったキャップ本体１の天板５に、下方に延びて容器２の口２ａの内周に密嵌合する内環状壁８および容器２の口２ａの外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向する外環状壁９を有し、この外環状壁９の容器２の口２ａとの対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁９の外回りから内環状壁８側へ径方向に延びた通気経路２１を設けることにより、上記目的を達成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は容器のキャップとこれに用いるパッキンに関し、詳しくは、ペットボトルで代表されるプラスチック製の容器に広く利用されているようなピルファープルーフ機能を有した合成樹脂製のキャップとこれに用いるパッキンに関するものである。

一般にこの種のキャップは、天板とこの天板の外周に筒状に連続し容器の口の外周に螺子嵌合する雌ねじを持つ胴部とを有したキャップ本体と、このキャップ本体の胴部にキャップ本体の開栓に伴い容器の口との間で切り離しを図る部分接続部で繋がるピルファープルーフバンドとを備えた点を基本構成としている（例えば、特許文献１〜３参照。）。また、特許文献１〜３に記載のものはいずれも、キャップ本体の天板か、キャップ本体内のパッキンが持っている内天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内側環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向する外側環状壁を有したシール構造を採用している。

特許文献１、２に記載のキャップは、キャップ本体の開栓に伴い部分連結部が破断する前または破断時にキャップ本体のパッキン案内部が容器の口に密着しているパッキンを持ち上げ始めるように設計し、生産しているところ、万一にも、前記破断時の衝撃がパッキンに伝わるようなことがあっても、パッキンの内天板における内、外環状壁の間に設けた上面側からの肉抜き部での屈曲を伴い、内環状壁の側に伝わらず密封状態の早期解除が回避できるようにしているのに併せ、容器内の昇圧によるこれに組み合わさっているキャップ本体の天板の外部へ膨らむドーミングに伴い外環状壁が容器の口への圧接力を生じるようにして、容器内の昇圧に対する密封性を高めており、これをサイドシール機能と称している。

特許文献３に記載のキャップは、キャップ本体の天板に内、外環状壁が一体成形されており、天板の内、外環状壁の間に設けた内側からの肉抜きによる薄肉部を設けることによって、容器の昇圧によるキャップ本体の天板のドーミングが前記薄肉部を基点にその内側域に生じて、内環状壁の容器の口の内周への接触を弱め、また離してガスを外部に排出しやすくしている。これによって、容器の内圧が過度に上昇するのを防止できるようにしている。
特開２０００−２７２６５２号公報 特開２００２−２９３３４３号公報 特開２００４−２２４３７０号公報

ところで、特許文献３に記載のものは内、外環状壁がキャップ本体に一体成形されているので、キャップ本体の開栓操作の開始とともに天板および内、外環状壁が容器の口から引き上げられていくため、特許文献１、２に記載のものが有しているキャップ本体の開栓でピルファープルーフバンドとの切り離しが完了した以降、容器の口の密封が解除するという機能を満足するものではなく、当然ながら、これに関連した特許文献１、２に記載のような密封性の向上は図られず、専ら、天板と内、外環状壁の協働による密封構造における昇圧時のガス抜きに対応している。

本発明者は、上記特許文献１、２に記載のような容器の口の開栓時の開封性と過度な昇圧との関係のさらなる高機能性について、引き続き種々に実験をし、検討を重ねている中、既述したサイドシール機能は必ずしも全周密着を条件としていないことを見出し、簡単な改良によって密封性を低下させずに、再閉栓した際の万一の場合の雑菌による果汁系飲料などでの二次醗酵時のような過度の昇圧の防止機能をさらに高められるし、特許文献３に記載のようなキャップにも応用できることを知見した。

本発明の目的は、このような新たな知見に基づき、密封性を確保してしかも過度な昇圧の防止機能をさらに高められる容器のキャップとこれに用いるパッキンを提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の容器のキャップは、天板とこの天板の外周に筒状に連続し内周に容器の口の外周に螺子嵌合する雌ねじを持つ胴部とを有したキャップ本体と、このキャップ本体の胴部にキャップ本体の開栓に伴い切り離しを図る部分接続部で繋がるピルファープルーフバンドとを備え、キャップ本体の天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向する外環状壁を有し、この外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びた通気経路を設けたことを１つの特徴としている。

このような構成では、キャップ本体の天板の内環状壁が容器の口の内周に密嵌合し、外環状壁が容器の口の外周に対し少なくとも対向して容器の口の天面に圧接することを基本原理として、従来から得ている引圧に対する所定の密封機能を発揮することができ、この密封構造上、容器内の昇圧による天板のドーミングが外環状壁部にまで及ぶと内環状壁は容器の口から離れる側に移動しているのに対し、外環状壁は容器の口の外周に押し付けられるように移動して圧接するか、圧接を増し、かつ、内、外環状壁による容器の口を内外から挟み付ける掴持力を生じるか、それが増して、あるいは低減するのを補償して、内環状壁を容器の口の内周に引き付ける働きをするので、そのままでは、昇圧に対する密封性が高く昇圧を防止し切れないことが万一にも生じるかも知れないということに対し、通気経路が外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側で、外環状壁の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びて、外環状壁の前記天板のドーミングによる内環状壁と協働して容器の口への掴持力を生じ、または高め、あるいは低減するのを補償する機能が特に低下するような天板部および外環状壁の剛性の低下を見ずに、従って、密封性が特に低下するようなことなしに、ドーミングが過度な昇圧に対応する程度となった時点で天板の内環状壁の外周位置から外周側に進行する容器の口の天面からの浮き上がり部が、通気経路に近接するか通じることで容器の内圧を即時に外部へ抜けさせることができる。

本発明の容器のキャップは、また、天板とこの天板の外周に筒状に連続し内周に容器の口の外周に螺子嵌合する雌ねじを有した胴部とを備えたキャップ本体と、このキャップ本体の胴部にキャップ本体の開栓に伴い切り離しを図る部分接続部で繋がるピルファープルーフバンドとを備え、キャップ本体の天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向し、容器内の昇圧による天板の外部へ膨らむドーミングに伴い容器の口への圧接力を生じるか増すように設けた外環状壁を有し、この外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁の外回りから径方向に延びた前記内側への通気経路を設けたことを別の特徴としている。

このような構成では、前記１つの特徴の容器のキャップの場合の過度な昇圧防止機能を、密封性を低下させることなくより確実に発揮することができる。

外環状壁および内環状壁は、キャップ本体の天板に一体に設けられている、さらなる構成では、
特許文献３に記載されているようなキャップ本体の天板のドーミングが外環状壁を越えた後、内環状壁外環状壁間にまで及ぶのを防止する薄肉部を設けていないことにより前記各特徴の発明が奏する作用を発揮することができる。

外環状壁および内環状壁は、キャップ本体の天板の内側に配した別体のパッキンが形成している内天板に設けられている、さらなる構成では、
キャップ本体の天板の内側に配した別体のパッキンが形成している内天板に内、外環状壁が設けられていても、内天板または、内天板および天板のドーミングによって内環状壁が容器の口の内周から離れる側に移動する現象に併せ、外環状壁が容器の口の外周に押し付けられる現象を得て、前記各特徴の発明が奏する作用を発揮することができる。

パッキンが、その内天板の内、外環状壁間に上面側からの肉抜き部を形成した、さらなる構成では、
キャップ本体と別体のパッキンが、キャップ本体の開栓時の所定のタイミングでパッキンの外周に容器の天面からの引き離し力を及ぼしていくのに、万一にもピルファープルーフバンドの切り離しが重なってそのときの衝撃がキャップに伝わっても、前記内、外環状壁間にある肉抜き部を基点としてキャップ外周側が持ち上がる変形により、キャップの内環状壁がピルファープルーフバンドの切り離しに対して早期に持ち上がってしまうようなことを防止することができる。

外環状壁が、パッキンの内天板の外周縁に沿った下方への折曲形状部である、さらなる構成では、
外環状壁の内天板の外周からの折曲形状と、周方向の湾曲形状とによって、パッキンの内天板の外周部でのドーミングに対し追随する剛性が、前記半径方向の通気経路の存在にかかわらず高く、前記内天板の外周部でのドーミングに応動した容器の口の外周への押圧力、内環状壁と協働した容器の口に対する掴持力を十分に確保できる。

外環状壁が、キャップ本体の胴部内面に近接または接触している、さらなる構成では、キャップ本体の天板のドーミングがその外周まで及べば、それに続く胴部の上部ないしは天板との境界部が縮径されることで、キャップの内天板のドーミングが前記肉抜き部の影響で外周部にまで及びにくい場合でも、それに関係なく折曲形状部を外側から容器の口の外周に押し付けるので、キャップ本体の天板のドーミングに応動して容器の口の外周への押圧力、内環状壁と協働した容器の口に対する掴持力を十分に確保できる。

キャップ本体の天板とパッキンの内天板との間にはエアギャップが設けられている、さらなる構成では、
キャップ本体の開栓、閉栓に際して、パッキンが供回りするのを防止することができ、パッキンと容器の口との間の摩擦を軽減して双方間の密封性能に悪影響するようなことを防止することができ、特に開栓時に容器の口に吸着させられているパッキンに供回り力が及んで開栓抵抗や早期開封の原因になるようことを防止することができる。

また、上記各場合の容器のキャップは、それぞれにおいて用いている特異なパッキン単体をも提供するものである。

本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限りにおいて種々な組合せで複合して採用することができる。

本発明の１つの特徴の容器のキャップによれば、従来から得ている引圧に対する所定の密封機能を発揮しながら、容器内の昇圧による天板のドーミングを利用して昇圧に対する密封性を高めながらも、この密封性が特に低下するようなことなしに過度な昇圧によるそれ以上のドーミング時に内圧を即時に外部へ抜けさせて、容器内が過度に昇圧するのを防止することができる。

本発明の別の特徴の容器のキャップによれば、前記１つの特徴の容器のキャップの場合の過度な昇圧防止機能を、密封性を低下させることなくより確実に発揮しながら、容器内が過度に昇圧するのを防止することができる。

以下、本発明に係る容器の口のキャップの実施の形態について図１〜図６を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明および図示は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲における記載の内容を限定するものではない。

本実施の形態の容器の口のキャップは、いわゆるペットボトルと称される樹脂製の容器の口に設けられる樹脂製のキャップを対象としている。図１、図２に示す例、図６に示す例のようにキャップＣは、平面視で円形な天板５とこの天板５の外周に筒状に連続し平面視で円形な容器２の口２ａの外周の雄ねじ２ｂとの間で螺子嵌合する雌ねじ３を持つ胴部４とを有したキャップ本体１と、図１、図２で代表して示すように、このキャップ本体１の胴部４にキャップ本体１の開栓に伴い容器２の口２ａとの間で切り離しを図るいわゆるブリッジと称される周方向に配設された部分接続部６で繋がるピルファプルーフバンド７とを備え、キャップ本体１の天板５から下方に延びて容器２の口２ａの内周に密嵌合する内環状壁８および容器２の口２ａの外周における少なくとも肩部に対して図１、図２の例で示すように少なくとも対向し、あるいは図６の例で示すように接触または圧接する外環状壁９を有している。

図１、図２に示す例では、内、外環状壁８、９をキャップ本体１とは別体のパッキン１１に一体成形するなどして設けており、前記天板５をキャップ本体１側の天板５ａとパッキン１１側の容器２の口２ａの天面２ｃに載る平面視で円形な内天板５ｂとの組み合わせ構成としてある。キャップ本体１およびピルファープルーフバンド７はポリプロピレンを始めとして、高密度ポリエチレンなどの合成樹脂よりなり、部分接続部６は型成形によって、あるいは成形品に対する図２などに示すカッタなどを利用した切り込み１３によって形成される。パッキン１１はポリエチレンを始めポリプロピレンとゴムをブレンドしたもの、エチレン酢酸ビニル共重合体などのキャップ本体１に対しては比較的軟質の合成樹脂材料よりなる。図６に示す例では、キャップ本体１自体で天板５を単独で形成しており、この天板５に内、外環状壁８、９を一体成形して設けてあるが、キャップ本体１とこれの内側に溶着などで固着した副天板部を設けて、これに内、外環状壁８、９を一体成形して設けたものとしてもよい。一般にこのような副天板を設けるような場合、副天板は前記パッキン１１に対してはさらに軟質の材料により形成されることが、本実施の形態では以下に説明するところから、パッキン１１の軟質程度として好適である。

以上のようなキャップＣは、図２、図６に示すように容器２の口２ａに装着されて閉栓し、高温の内容物が充填されるか、常温の内容物が充填された後高温で熱処理された、殺菌済みの高温内容物が充填されている容器２を密封する。キャップＣによる閉栓はキャップ本体１および容器２の雌雄ねじ３、２ｂどうしを螺合させてキャップ本体１を容器２の口２ａに対し螺子締めすることによって行われ、少なくとも内環状壁８はその内周途中膨らみ部がなす密嵌部８ａなどにて図２、図６に示す密嵌代ａを有して容器２の口２ａの内周に対し少なくとも所定嵌合深さｂの位置で密嵌合し、外環状壁９は図２に示すように容器２の口２ａの外周の少なくとも肩部に対向するか、図６に示すように所定の圧接代ｃを持って圧接されるか、あるいは接触する状態となり、容器２の口２ａの天面２ｃには図２に示すパッキン１１の内天板５ｂ、または図６に示すキャップ本体１単独による天板５が平面視で円形な環状のシール突起１５などによる圧接代ｄを有して圧接し、容器２の口２ａを密閉する。特に、閉栓後の常温への冷却や冷蔵保存などによる容器２内の減圧があると、前記パッキン１１の内天板５ｂまたはキャップ本体１単独の天板５などを容器２の口２ａの天面２ｃなどに引き付けて容器２の密封度を増すようになる。ここで、外環状壁９が容器２の口２ａの外周に密着したり圧着したりしていると、この外環状壁９も容器２の口２ａの外周の対応する面に吸着されて、容器２の密封度を増すことを助長する。

一方、キャップＣによる上記のような閉栓終了段階でピルファープルーフバンド７に形成されている周方向に蛇腹状を有した係止部１４が容器２の口２ａの雄ねじ２ｂの下に一体形成されている環状の係止凸条２ｄに上方から突っ張ることによって下向き状態から上向き状態に反転させられながら、閉栓完了と同時に図２で代表して示しているように反転が完了しかつ係止凸条２ｄを下方に乗り越え終えてその下側に係合し、ピルファープルーフバンド７はキャップ本体１の開栓操作によってもその場に係止されたままで、キャップ本体１のみが雌雄ねじ３、２ｂ間での螺子緩みに伴い上方へ開栓されていく。これを利用して、開栓の所定の時期にキャップ本体１とピルファープルーフバンド７との間の部分接続部６を引き伸ばして破断させ、ピルファープルーフバンド７を容器２の口２ａの初期位置に残してしか開栓できないようにすることで、ピルファープルーフ機能を発揮するようにしている。以上のような基本構造を有するキャップＣであるかぎり、容器２がどのような材料よりなるものでも、また、どのような形態を有したものでも本発明は有効であり、本発明のキャップＣが対象とする容器２であり得る。

ここで、容器２の内圧の上昇に伴って、図６に示すキャップ本体１自体の天板５、従って、図２に示す例では天板５ａ、内天板５ｂが仮想線で示すように上方へ膨らむドーミング現象を呈した際に、そのドーミングが外環状壁９にまで及ぶと、図２、図３で代表して説明すれば、内環状壁８は容器２の口２ａから少し抜けまた離れる側に移動して密嵌の深さ位置が図２のｂから図３のｂ１に少し浅くなった位置で、図２に示す密嵌代ａが図３に示すａ１と小さくなるのに対し、図２に示す例ではキャップ本体１の胴部４の周壁上端部での図２に示す状態から図３（ａ）（ｂ）に実線で示す状態への収縮、つまり縮径−Ｄによって、その胴部４の周壁上端部が外環状壁９をＦなる押圧力で容器２の口２ａの外周の少なくとも肩部に押圧させ、またはその初期押圧代ｃを持った状態からさらに押圧力Ｆを増すことで、内、外環状壁８、９が協働しての容器２の口２ａに対する掴持力を生じさせ、またはそれを増大させ、あるいはそれが低減するのを補償できることによって、容器２の気密性を高く保持することができる。図６の例の場合でも同様であり、説明は省略する。ここに、外環状壁９やキャップ本体１の胴部４にまで及ぶ容器２内の昇圧による天板５ａ、内天板５ｂのドーミング、または天板５のドーミングは、内環状壁８は容器２の口２ａから離れる側に移動しているのに対し、外環状壁９や胴部４は縮径させることによって外環状壁９を容器２の口２ａの外周に押し付けるように移動させて圧接させるか、圧接を増し、かつ、内、外環状壁８、９による容器２の口２ａを内外から挟み付ける掴持力を生じるか、それが増して、あるいは低減するのを補償して、内環状壁８を容器２の口２あの内周に引き付ける働きをすると考えられるし、このことは、外環状壁９または胴部４の縮径が容器２の口２ａによって妨げられる分だけ、天板５ａ、内天板５ｂのドーミングや天板５のドーミングが外周部で抑えられ、内環状壁８の口２ａから離れ、また抜けるのを抑えていることと等価であると考えられる。

しかし、このままでは、昇圧に対する密封性が高く昇圧を防止し切れないことが万一にも生じるかも知れない。そこで、このようなことに対応するのに、本実施の形態では、特に、図２、図３に示す例、図６に示す例のように外環状壁９の容器２の口２ａの外周と対向する少なくとも内面に、外環状壁９の外回り、つまり外気に臨む部分から内環状壁８の側に向け径方向に延びる通気経路２１を形成している。このような通気経路２１は、外環状壁９の容器２の口２ａとの対向環状域の少なくとも内面側で、外環状壁９の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びて、外環状壁９の前記天板５、従って、図２、図３の例では天板５ａおよび内天板５ｂのドーミングによる内環状壁８と協働した、容器２の口２ａへの掴持力を生じ、または高め、あるいはそれが低減するのを補償する機能が、特に低下するような天板５、または天板５ａ、内天板５ｂと外環状壁９の、具体的にはそれらがなす連続形状部または連続構造部における剛性の低下を見ないので、上記した昇圧時の密封性が特に低下するようなことはなく、しかも、前記ドーミングが過度な昇圧に対応する程度となった時点で、図２、図３に示す例では、図３（ｂ）に実線で示す状態から図３（ｂ）に仮想線で示す状態に密嵌の深さ位置がｂ１からｂ２にさらに浅くなって、密嵌代ａ１がさらに低減するか無くなり、あるいは隙間が生じる状態を得ながら、天板５、従って、図２、図３に示す例では内天板５ｂにおける内環状壁８の外周位置から外周側に進行する容器２の口２ａの天面２ｃからの浮き上がり部が、通気経路２１に近接するか通じることで容器２の内圧を即時に外部、つまり外気部へ抜けさせることができる。これにより、従来から得ている引圧に対する所定の密封機能を発揮しながら、容器２内の昇圧による天板５、従って、図２、図３の例では内天板５ｂまたは天板５ａのドーミングを利用して昇圧に対する密封性を高めながらも、このような密封性が特に低下するようなことなしに過度な昇圧によるそれ以上のドーミング時に内圧を即時に外部へ抜けさせて、容器２内が再閉栓時の二次醗酵などによる過度に昇圧するのを防止することができる。

ここに、外環状壁９は、天板５の、従って、図２、図３に示す例では天板５ａ、内天板５ｂのドーミングに伴い容器２の口２ａへの図６の例の場合のような、圧接代ｃおよびそれによる圧接力を生じるか、あるいは増すように設けたものであるのが好適であり、キャップＣの過度な昇圧防止機能を、密封性を低下させることなくより確実に発揮することができる。また、通気経路２１は内天板５ｂの上下面に通じるスリット形状とすることもできる。

図１〜図３に示す例について、さらに詳述する。キャップ本体１の天板５ａとパッキン１１の内天板５ｂとの間には粗面接触部や凹部による空隙などで形成するエアギャップ１６を設けてある。これにより、キャップ本体１の開栓、閉栓に際して、パッキン１１が供回りするのを防止することができ、パッキン１１と容器２の口２ａとの間の摩擦を軽減して双方間の密封性能に悪影響するようなことを防止することができ、特に開栓時に容器２の口２ａに吸着させられているパッキン１１に供回り力が及んで開栓抵抗や早期開封の原因になるようことを防止することができる。エアギャップ１６は図１〜図３に示す態様に限られることはない、粗面もパッキン１１の供回りを防止するためにパッキン１１の内天板５ｂの上面およびキャップ本体１の天板５ａの下面間の接触面の少なくとも一方に設ければよいし、溝などによる空気導入路を単独に、あるいは複合して設けたりしてもよい。外環状壁９は、その内天板５ｂの外周縁から下方へ折れ曲がった折曲形状部をなしている。外環状壁９の内周面は下方に向け若干外広がりに適当角度（例えば、３３°）に傾斜した傾斜面に形成され、下端面は軸線に対して直角な平面に形成されている。外面は、キャップ本体１の天板５ａと胴部４とが形成する内側コーナー部の曲面に合わせて面取りされている。また、内天板５ｂの上面には、内、外環状壁８、９の間の位置、具体的には内環状壁８の付け根部外周の近傍部に、上方からの肉抜き２２により薄肉部となった肉抜き部２３を形成している。この肉抜き部２３は周方向に連続した平面視で円形な環状をなしているが、これに限られることはなく、溝状、ホール上の肉抜き２２を周方向に所定間隔で行った不連続形態であってもよい。また、キャップ本体１の胴部４の内周面には、雌ねじ３の最上位部分によって構成されたパッキン案内部２４が一体成形して設けられており、開栓時に、このパッキン案内部２４でパッキン１１における外環状壁９の下端面 を持ち上げるように構成されている。

以上のように、パッキン１１の外環状壁９が、内天板５ｂの外周縁から下方へ折れ曲がった折曲形状部をなし、その外面がキャップ本体１の天板５ａおよび胴部４の周壁がなす内側コーナ部の曲面に合う面取り形状であることによって、前記天板５ａ、内天板５ｂのドーミングによる胴部４の上端部周壁が縮径するときの、キャップ本体１の胴部４の周壁上端部による外環状壁９を容器２の口２ａの外周に押し付ける作用に遊びが無くなり、外環状壁９と容器２の口２ａの外周との間に隙間があっても、外環状壁９に対する押圧量がそれを上まわって容器２の口２ａに確実に押し付けて、前記昇圧に対する密封機能を保証することができ、閉栓時の外環状壁９の容器２の口２ａの外周に対する接触を断っておけるのでその分だけ閉栓の抵抗を軽減することができる。特に、外環状壁９の内径や容器２の口２ａの外径に製造上の寸法誤差があっても、外環状壁９が障害物になってパッキン１１が容器２の口２ａにきっちりと嵌まらなくなる虞がなくなる。この場合、内天板５ｂに形成された肉抜き部２３のために、パッキン１１の外環状壁９が容器２の口２ａの中心方向に変形しやすくなっており、上記の押圧力によってパッキン１１の外環状壁９が容器２の口２ａの外周面にさらに押し付けられやすくなるし、閉栓抵抗を軽減することができる。

また、上記のパッキン１１を用いたキャップＣによれば、肉抜き部２３の存在により、容器２が低温（例えば４〜５°Ｃ）で保管されていた場合でも、パッキン１１の内天板５ｂ外周縁の弾性を維持できる。従って、キャップＣを開栓する際、図４に示すように、部分接続部６が破断すると同時に、パッキン案内部２４がパッキン１１の内天板５ｂの外周部下面、つまり外環状壁９の下面に当接しても、その当接の際に、前記破断による衝撃が内天板５ｂ外周縁の肉抜き部２３を変形基点とした弾性によって吸収緩和されることになり、当接時の衝撃が直ちに内環状壁８を持ち上げる力として作用しない。このため、部分接続部６が破断すると同時に気密が解除されるようなタイミングの開栓状態の発生を防止できる。

パッキン１１の外環状壁９の下面は、上記のように軸線に対して直角な平面に形成することが、開栓時のパッキン１１のすっぽ抜けを防止する剛性を得る上で望ましい。しかし、これに限られることはなく、パッキン案内部２４を構成する雌ねじ３のねじ山傾斜角度に合わせて、水平面に対し適当角度（例えば３０°）傾斜させてもよい。また、肉抜き部２３の幅は、０．１〜１．５ｍｍ（好ましくは、０．３〜１．０ｍｍ）に設定される。それ以下の幅では、曲げに対する抵抗が大き過ぎ、それ以上では柔らか過ぎて、開栓時に、パッキン案内部２４でパッキン１１の外環状壁９の下端面を持ち上げたとき、内天板５ｂの外周部が上方へ折れ曲がってパッキン案内部２４との係合が外れる所謂すっぽ抜けが発生しやすくなる。肉抜き部２３における内天板５ｂの肉厚は、０．１〜０．６ｍｍ（好ましくは、０．２〜０．４ｍｍ）に設定される。それ以下では、ここを基点にした外周部分の曲げに対する抵抗が大き過ぎ、それ以上では柔らか過ぎて、開栓時に、すっぽ抜けが発生しやすくなる。

また、外環状壁９の内周面を、外拡がりに適当角度（例えば、３３°）θで傾斜した傾斜面に形成しており、かつ、その下端面を、軸線に対して直角な水平面に形成すると共に、内角の内面を、容器２の口２ａの外周コーナー部の曲面に合わせるように、円弧面に形成している。これにより、キャップＣは容器２の内圧の上昇に伴って、天板５ａにドーミングが生じた際には、このドーミングに伴うキャップ本体１における胴部４の周壁上部での縮径つまり収縮によって、その周壁上端部が外環状壁９を、Ｆなる押圧力で容器２の口２ａの外周肩部、つまりコーナー部に対し即時に押圧することができ、前記内周の傾斜による影響なく容器５の昇圧に対する気密性を高く保持することができる。この際、パッキン１１の内天板５ｂに肉抜き部２３を形成したことで、外環状壁９が天板５ａ、内天板５ｂのドーミングに伴い容器２の口２ａの中心に向けて弾性変形し易くなり、この結果、容器２の口２ａにおける外周コーナー部に対する外環状壁９による気密機能が高くなり、さらに、肉抜き部２３の存在によって上記の押圧力Ｆが内環状壁８に及び難くなることから、容器２の口２ａの内周面に対する内環状壁８の気密機能も高く保持でき、本実施の形態のキャップＣを、例えば既述した内容物が高温となるいわゆるホットパック用に採用するにしても、その容器５の気密性をより高め得る。

さらに、開栓時に部分接続部６が破断するまでの間におけるキャップＣの開栓角度をＢとし、雌ねじ３のリードをＰとし、かつ、閉栓時の外環状壁９の下面とパッキン案内部２４との間の距離をＡとし、開栓時のパッキン案内部２４による内天板５ｂの外周端部の弾性変形量をＬとした場合、開栓時にパッキン案内部２３が外環状壁９の下面に当接するまでの開栓角度、即ち、Ａ／Ｐ×３６０°が部分接続部６の破断の開栓角度Ｂよりも小さくなるように、更に、開栓に伴って外環状壁９が距離Ｌ１だけ持ち上げられて、容器２の気密が解除されるまでの間における開栓角度、即ち、（Ａ＋Ｌ１＋Ｌ）／Ｐ×３６０°がブリッジ切断の開栓角度Ｂよりも大きくなるように、外環状壁９の下方への曲げ形状寸法Ｈを設定している。要約すれば、Ａ／Ｐ×３６０°＜Ｂ＜（Ａ＋Ｌ１＋Ｌ）／Ｐ×３６０°なる要件を満足するように、外環状壁９の下方への曲げ形状寸法Ｈを設定している。

これにより、開栓に際して、キャップ本体１を開栓方向に回転させると、図４に示すように、係止部１４の上端が図２に示す状態から図４に示すように係止凸条２ｄに当接して係合し、それ以上のピルファープルーフバンド７の持ち上げが阻止されることから、キャップ本体１の開栓方向へのさらなる回転に伴って、部分接続部６が既述のように破断されるが、この部分接続部６が破断されるまでの間に、図５に仮想線で示すように、及び、図５に示すように、パッキン案内部２４がパッキン１１の外環状壁９に当接し、さらなる開栓に伴って、パッキン案内部２４がパッキン１１を気密性を保持したまま持ち上げることになる。

この持ち上げに際して、図４に実線で示すように、パッキン１１の内天板５ｂの外周端部は、変形量Ｌなる距離で上方に向けて弾性変形し、かつ、この弾性変形に伴って外環状壁９が上方に持ち上げられることもあるが、Ｂ＜（Ａ＋Ｌ１＋Ｌ）／Ｐ×３６０°に気密解除の開栓角度（リーク角度Ｂ１）を設定して、外環状壁９の持ち上げによる容器２の気密が解除される前に、部分接続部６を破断させるようにしているので、上記の弾性変形に伴っての外環状壁９の持ち上げによっては、容器２の気密が解除されることは一切ない。つまり、部分接続部６が破断するときの開栓角度Ｂよりも、リーク角度Ｂ１を大きくとることにより、部分接続部６の破断後に気密を解除する開栓機能を十分に満足させられる。

さらに開栓動作を続けると、図４に実線で示すように、容器２の気密が解除される前に、パッキン１１の内天板５ｂの外周端部が弾性変形した状態で、外環状壁９の口２ａからの抜け出しを伴いつつ、図４〜図５に示すように部分接続部６が破断されるのであり、さらに、パッキン案内部２４によってパッキン１１が持ち上げられて、図５に示す下側仮想線の状態から実線で示す状態を経て、上側仮想線で示すように、外側環状壁８の密嵌部８ａが合計距離でＬ１の分だけ移動した時点で、即ち、Ｂ＜（Ａ＋Ｌ１＋Ｌ）／Ｐ×３６０°なる開栓角度で、容器２の気密が解除される。

要約すれば、Ａ／Ｐ×３６０°＜Ｂ＜（Ａ＋Ｌ１＋Ｌ）／Ｐ×３６０°なる要件を満足するように、開栓角度を設定したことで、先ずはパッキン案内部２４が外環状壁９の下面に当接し、次いで部分接続部６が破断され、この後、外環状壁９による容器２の気密が解除されるのであって、上記の部分接続部６の破断に基づいて、キャップＣの開栓の判断を下せる。

ここに、パッキン１１はその内天板５ｂの外周部の肉抜き部２３を基点にした弾性変形量Ｌは、素材の固有値であって、この実施の形態では、弾性変形量Ｌが０．４を示すポリエチレン系の樹脂によって成形している。これに対し、キャップ本体１はポリプロピレン製としてある。

最後に、このようなパッキン１１における内天板５ｂの外環状壁９、および図６に示す天板５の外環状壁９は、その内天板５ｂ、天板５からの垂直断面での屈曲形状、ないしは垂下形状と、外環状壁９の水平断面での円形な湾曲形状とによって、内天板５ｂ、天板５のドーミングに対し一体的に追随する剛性が強く、既述の通気経路２１は、それが外環状壁９の外回りから内環状壁８の側に径方向に延びるものであって、外環状壁９側の前記の剛性を低下させるような原因にはなりにくい。その径方向の長さに対し幅の方を同程度以下に設定するなどすれば十分であり、その幅は極く小さくても機能でき０．９ｍｍ前後として有効であった。また、通気経路２１の存在が１箇所でもよいが内天板５ｂの周方向に偏って位置すると内天板５ｂの各種変形時に応力が集中して局部変形し万一にも機能不全や破損の原因となることが考えられるので、適度に均等配置することが好適となる。また、配置位置が点対称となると容器が倒立状態で傾斜面に落下するような場合、キャップ本体１の最初の落下衝突位置が通気経路２１の配置位置であると、最初の落下衝突に際して容器２が反対側に転倒して最初の落下衝突位置と対称な位置にある通気経路２１の部分が次の衝突位置となって、２つの通気経路２１の配置位置に衝撃を受ける確率が高くなるので、これを避けるのに本実施の形態では５等配位置に通気経路２１を設けている。当然ながら、通気経路２１の幅は通気経路２１の隣接の物どうしの間隔よりは小さく、具体的には１対８の比率としている。

また、キャップ本体１の図１、図２に示す例の天板５ａないしは図６に示す例のキャップ本体１の天板５は、胴部４よりも厚くかつ中心部から胴部４までをほぼ等厚としてあり、これによって、それらのドーミングがそれらに一体の胴部４および外環状壁９に及びやすくなり、ドーミングを利用した昇圧に対する密封性、過度な昇圧を開放する安全性という相容れない機能をバランス良く設定通りに達成することが容易である。

本発明者は図１、図２に示すパッキン１１における内天板５ｂの外環状壁９に溝状の通気経路２１を形成しているキャップＣの実施例の密封性能、過度の昇圧防止機能等について試験をした。試験は、５００ｍＬ角ボトル、８５℃ホットパック後に７５℃×３分後シャワー殺菌し、浸漬方式による冷却、噛合いトルク２００Ｎ・ｃｍ／仮締めトルク２１０Ｎ・ｃｍ／本締めトルク２３０Ｎ・ｃｍ（ＴＬ：２０ｋｇｆ／澁谷工業１ヘッドサーボキャッパー使用）のサンプル条件、内容量２５０ｍＬ、リシールトルク２００Ｎ・ｃｍで再栓（元々のキャッピング位置＋約１５°の閉栓）し、内圧は重曹法にてボトル内に炭酸ガスを発生させ、５、７、８ｋｇｆ／ｃｍ²の内圧とするブローオフサンプル作成条件にて、再栓品の昇圧に対する密封性能と、未開栓品の引圧に対する密封性能とにつき、通気経路２１のない現行品と比較評価したところ、試験品数に対する目標性能を満足する合格品数の割合は、下記の表１に示すガス洩れ試験結果の通り現行品に対し格段に優れている。また、上記したいずれの特性をも損なわない。

また、急開栓時の昇圧によるキャップ飛び試験の結果については、現行品では内圧が５、７ｋｇｆ／ｃｍ²と高まるほど、キャップ飛びの発生数が増加したのに対し、いずれも無しとキャップ飛びの問題が解消している。

さらに、引圧に対する１ｍの倒立落下後の密封性試験では現行品と同程度の密封性能を発揮している。

また、開栓トルク試験、部分接続部６の破断タイミングに対する開栓角度の関係値、開栓トルクチャート比較のそれぞれは現行品と同程度で変わりはない。

以上から、図１、図２に示す例のキャップＣは引圧、昇圧に対する密閉性は現行品と同等の性能を確保した上で、過度の昇圧防止機能が向上していることがわかる。

本発明は、ペットボトルで代表されるプラスチック製の容器に広く普及利用されているようなプリファープルーフ機能を有したキャップに実用でき、特に、二次醗酵するような飲料に対して、密封性を確保し、過度な昇圧を防止する。

本発明の実施の形態に係る容器のキャップの１つの例を示す分解断面図である。 図１のキャップの閉栓状態を示す断面図およびその一部の拡大図である。 図２の閉栓状態のキャップにおける昇圧に対する密閉作用、および過度な昇圧の防止の作用についての説明図である。 図２の閉栓状態のキャップの開栓時のパッキンの持ち上げタイミングを示す説明図である。 図２の閉栓状態のキャップの開栓時の気密解除のタイミングを示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る容器のキャップの別の例を示す要部の断面図である。

符号の説明

１ キャップ本体
２ 容器
２ａ 口
２ｂ 雄ねじ
２ｃ 天面
３ 雌ねじ
４ 胴部
５ 天板
５ａ 天板
５ｂ 内天板
６ 部分接続部
７ ピルファープルーフバンド
８ 内環状壁
９ 外環状壁
１１ パッキン
２１ 通気経路
２３ 肉抜き部
２４ パッキン案内部

Claims (11)

1. 天板とこの天板の外周に筒状に連続し内周に容器の口の外周に螺子嵌合する雌ねじを持つ胴部とを有したキャップ本体と、このキャップ本体の胴部にキャップ本体の開栓に伴い切り離しを図る部分接続部で繋がるピルファプルーフバンドとを備え、キャップ本体の天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向する外環状壁を有し、この外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びた通気経路を設けたことを特徴とする容器のキャップ。
2. 天板とこの天板の外周に筒状に連続し内周に容器の口の外周に螺子嵌合する雌ねじを有した胴部とを備えたキャップ本体と、このキャップ本体の胴部にキャップ本体の開栓に伴い切り離しを図る部分接続部で繋がるピルファープルーフバンドとを備え、キャップ本体の天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向し、容器内の昇圧による天板の外部へ膨らむドーミングに伴い容器の口への圧接力を生じるか増すように設けた外環状壁を有し、この外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びた通気経路を設けたことを特徴とする容器のキャップ。
3. 外環状壁および内環状壁は、キャップ本体の天板に一体に設けられている請求項１、２のいずれか１項に記載の容器のキャップ。
4. 外環状壁および内環状壁は、キャップ本体の天板の内側に配した別体のパッキンが形成している内天板に設けられている請求項１、２のいずれか１項に記載の容器のキャップ。
5. パッキンは、その内天板の内、外環状壁間に上面側からの肉抜き部を形成した請求項４に記載の容器のキャップ。
6. 外環状壁は、パッキンの内天板の外周縁に沿った下方への折曲形状部である請求項４、５のいずれか１項に記載の容器のキャップ。
7. 外環状壁は、キャップ本体の胴部内面に近接または接触している請求項１〜６のいずれか１項に記載の容器のキャップ。
8. キャップ本体の天板とパッキンの内天板との間にはエアギャップが設けられている請求項４〜７のいずれか１項に記載の容器のキャップ。
9. 容器の口の天面に載る内天板と、この内天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向する外環状壁を有し、この外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びた通気経路を設けたことを特徴とする容器のキャップのパッキン。
10. 容器の口の天面に載る内天板と、この内天板から下方に延びて容器の口の内周に密嵌合する内環状壁および容器の口の外周における少なくとも肩部に対して少なくとも対向し、容器内の昇圧による内天板に組み合わさっているキャップ本体の天板の外部へ膨らむドーミングに伴い容器の口への圧接力を生じるか増すように設けた外環状壁を有し、この外環状壁の容器の口との対向環状域の少なくとも内面側に、外環状壁の外回りから前記内環状壁側へ径方向に延びた通気経路を設けたことを特徴とする容器のキャップのパッキン。
11. 外環状壁は、それを用いた請求項１〜６のいずれか１項に記載のキャップ本体の胴部の内面に近接または接触している請求項９、１０のいずれか１項に記載の容器のキャップのパッキン。

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