JP2006248533A - キャップ及びキャップ付容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 一旦開栓したキャップ付容器を再度閉栓する際に、閉栓の途中に一時的に回転トルクが上昇することがなく、確実に閉栓することができるとともに、開栓性が良好でかつライナー欠けのないキャップ及びこのキャップが螺着されたキャップ付容器を提供する。
【解決手段】 円板状の天板部と天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有するキャップ本体と、キャップ本体の天板部の内面に沿って配置されるライナー２１とを備えたキャップにおいて、ライナー２１の外周部分には、ライナー２１の厚さが、前記外周部分の径方向内側に形成されたシール部２２の厚さよりも薄くされた逃げ部２３が設けられており、逃げ部２３が、最外周から径方向内側に０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内から径方向外側に形成されるとともに、最外周の厚さが、シール部２２の厚さの５０％から９５％とされたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ボトル缶やガラスビンやＰＥＴボトル等に使用されるキャップ及びキャップ付容器に関する。

近年、清涼飲料水などの飲料用容器として、ガラスボトル、ＰＥＴボトル、アルミボトル缶等の開閉可能なボトル容器が広く使用されている（特許文献１参照。）。これらの容器に使用されるキャップは、合成樹脂を射出成形により成形されたキャップ本体や、アルミ板や鉄板等を絞り加工して成形されたキャップ本体に、主に合成樹脂で構成されたライナーを備えたものが広く提供されている。

キャップ本体の天板部の内面に配置されるライナーとしては、塩ビゾルのようにキャップ本体に樹脂を流し込んでゲル化と同時に接着したものや、溶融樹脂をキャップ本体の中に入れて型押ししたもの（モールド型ライナー）や、予め成形したシート状のライナーを挿入するもの等が提供されている。
これらのライナーが口金部に密着することにより、ボトル容器内が密封されるものである。

図１０に、従来のキャップの一例としてモールド型のライナーを装着したキャップを示す。また、図１１、図１２に、図１０のキャップがボトル容器に被着された状態を示す。
キャップ１は、円板状の天板部３と該天板部３から略垂下してなる周壁部４とを有するキャップ本体２と、天板部３の内面に配置されるモールド型のライナー５とで構成されている。ここで、ライナー５は略一定厚さの板状とされている。

このキャップ１は、ボトル容器６の口金部７に被着されて使用され、周壁部４に口金部７の雄ネジに沿って雌ネジが形成されている。また、天板部３の外周部が、口金部７の先端側に設けられたカール部８に押し付けられるように変形させられており、カール部８とライナー５とが密着されている。このライナー５とカール部８とが密着することによって、ボトル容器６の内容物が密封されることとなる。

このようなキャップ１においては、キャップ１をボトル容器６に対して相対的に回転させることでキャップ１を口金部７の雄ネジに沿って上昇させ、ライナー５とカール部８とが離間されることで開栓される。また、このキャップ１を開栓した後に再度キャップ１を雄ネジに沿って回動させることで閉栓することができるものである。
特開２００１−２７０５９６号公報

ところで、従来のキャップ１では、図１２に示すように、ライナー５の外周部分はその厚さが一定な板状とされ、これが折り曲げられた形とされている。このようなキャップ１を閉栓する際には、ライナー５の外周部分の角部の一部がカール部８に最初に接触し、これを無理やりねじ込むことでキャップ１が閉栓されるので、閉栓時に一度回転トルクが上昇することになる。図１３に、図１０のキャップ１が螺着されたボトル容器６を閉栓する際の回転トルクを測定した結果を示す。完全に閉栓する前に一時的に回転トルクが上昇することが分かる。
ここで、閉栓時において一時的に回転トルクが大きく上昇した場合には、使用者は閉栓がされたと勘違いしてしまい、このボトル容器６を傾けたりカバンの中に入れたりした際にボトル容器６の内容物が漏れてしまうといった問題があった。

また、従来のキャップ１においては、天板部３の絞りが過度に行われた場合には、ライナー５とカール部８とが強力に密着してしまい、キャップ１を開栓する際の開栓トルクが大きくなり開栓性が劣化するといった問題があった。
また、ライナー５の外周部分の厚さが一定な板状としているので、ライナー５を成形するために、キャップ１内に樹脂材料を射出する際に樹脂材料の充填量や充填圧力が不足した場合には、樹脂材料がライナー５の外周部分まで行き渡らず、ライナー欠けといった欠陥が生じるおそれがあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、一旦開栓したキャップ付容器を再度閉栓する際に、閉栓の途中に一時的に回転トルクが上昇することがなく、確実に閉栓することができるとともに、開栓性が良好でかつライナー欠けのないキャップ及びこのキャップが螺着されたキャップ付容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は、円板状の天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有するキャップ本体と、該キャップ本体の前記天板部の内面に沿って配置されるライナーとを備えたキャップにおいて、前記ライナーの外周部分には、前記ライナーの厚さが、前記外周部分の径方向内側に形成されたシール部の厚さよりも薄くされた逃げ部が設けられており、前記逃げ部が、前記ライナーの最外周から径方向内側に０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の位置から径方向外側に形成されるとともに、前記最外周の厚さが、前記シール部の厚さの５０％から９５％とされたことを特徴とする。

上記のキャップでは、ライナーの外周部分に逃げ部が形成されているので、キャップを閉栓する際に、初期段階でライナーの角部がカール部に接触することが妨げられるとともに、この逃げ部がガイドとなり、キャップがキャップの軸心と口金部の軸心とが一致するように配置される。また、逃げ部が設けられているので、天板部の絞りが過度に行われた場合でも、ライナーとカール部とが強力に密着してしまうことが防止されるとともに、ライナーの外周部分の体積が小さくなる。

ここで、逃げ部がライナーの最外周から０．３mm未満である場合には、ガイドとしての働きが不十分となり、キャップの軸心と口金部の軸心とを一致することができなくなってしまう。一方、逃げ部がライナーの最外周から２．０mmを越える場合には、容器の密封性を損なうおそれがある。したがって、逃げ部は、ライナーの最外周から径方向内側に０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の位置から径方向外側に形成されることが好ましい。

また、ライナーの最外周の厚さが、シール部の厚さの５０％未満である場合には、ライナーの最外周がキャップの天板側に位置することとなり、キャップを閉栓する際にカール部とほとんど接触することがなくガイドとしての働きが不十分となってしまう。一方、ライナーの最外周の厚さが、シール部の厚さの９５％を越える場合には、シール部との厚さの変化が少なく、カール部と接触し閉栓の途中で回転トルクが上昇してしまう。したがって、ライナーの最外周の厚さは、前記シール部の厚さの５０％から９５％の範囲内とすることが好ましい。

また、請求項２に記載のキャップは、前記逃げ部が、前記シール部の径方向外側に設けられた段差部であることを特徴とする。この構成のキャップでは、逃げ部として段差部が設けられており、キャップの閉栓時における初期のカール部とライナーとの接触が妨げられる。また、段差部によってキャップがガイドされ、キャップの軸心と口金部の軸心とが一致するようにキャップが移動される。

また、請求項３に記載のキャップは、前記逃げ部が、前記シール部の径方向外側に設けられ、前記天板部とは反対側に向かうに従い漸次径が小さくされたテーパー面部であることを特徴とする。この構成のキャップでは、逃げ部としてテーパー面部が設けられており、このテーパー面部に沿ってキャップが円滑に移動され、キャップの軸心と口金部の軸心とが確実に一致するようにキャップが配置される。

また、請求項４に記載のキャップは、前記逃げ部が、前記シール部の径方向外側に設けられ、前記天板部に向けて凹んだ凹曲面部であることを特徴とする。この構成のキャップでは、逃げ部として凹曲面部が設けられており、キャップの閉栓時における初期のカール部とライナーとの接触が妨げられる。また、凹曲面部に沿ってキャップが円滑にガイドされ、キャップの軸心と口金部の軸心とが確実に一致するようにキャップが移動される。

また、請求項５に記載のキャップは、前記逃げ部が、前記シール部の径方向外側に設けられ、前記天板部とは反対側に膨らんだ凸曲面部であることを特徴とする。この構成のキャップでは、逃げ部として凸曲面部が設けられており、この凸曲面部に沿ってキャップがさらに円滑にガイドされ、キャップの軸心と口金部の軸心とがさらに確実に一致するようにキャップが移動される。

また、請求項６に記載のキャップ付容器は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のキャップが螺着されたことを特徴とする。この構成のキャップ付容器では、キャップに装着されたライナーの外周部分に逃げ部が形成されているので、キャップを閉栓する際に、この逃げ部とシール部とがガイドとなり、キャップの軸心と口金部の軸心とが一致するようにキャップが配置される。

請求項１に記載のキャップでは、キャップを閉栓する際に、初期段階でライナーの角部がカール部に接触することが妨げられるとともに、この逃げ部がガイドとなり、キャップがキャップの軸心と口金部の軸心とが一致するように配置されるので、ライナーとカール部とが一部で強く接触することが防止され、閉栓時における回転トルクの一時的な上昇がなく、使用者が閉栓したと勘違いすることを防止できる。

ここで、逃げ部が、前記最外周から径方向内側に０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内から径方向外側に形成されているので、この逃げ部がキャップのガイドとして確実に作用するとともに、カール部とシール部との密着部分を確保でき、確実にキャップ付容器を密封することができる。
また、ライナーの最外周の厚さが、前記シール部の厚さの５０％から９５％とされているので、シール部の径方向外側に形成された逃げ部がガイドとして確実に作用し、キャップの軸心と口金部の軸心とを一致させることができる。

また、天板部の絞りが過度に行われた場合でも、口金部のカール部にライナーが強く接触することが防止されるので、開栓時における開栓トルクを低く抑えることができ、開栓性を向上することができる。
また、ライナーの外周部分の体積が小さいので、ライナーがモールド型である場合に、樹脂材料の充填量や充填圧力が不足した場合でも、ライナーの外周部分に樹脂材料が行き渡り、ライナー欠け等の不良の発生を防止できる。

請求項２に記載のキャップでは、キャップの閉栓時における初期のカール部とライナーとの接触が妨げられるので、閉栓途中に回転トルクが上昇することを防止でき、閉栓を確実に行うことができる。また、段差部によってキャップがガイドされ、キャップの軸心と口金部の軸心とが一致するようにキャップが移動され、カール部とライナーとが一部で接触することを防止できる。
また、逃げ部が段差部であるので、ライナーの形状が簡単であり、このライナーを成形することが容易となり、ライナーの製造コストを低減することができる。

請求項３に記載のキャップでは、テーパー面部に沿ってキャップが円滑に移動され、キャップの軸心と口金部の軸心とが確実に一致するようにキャップが配置されるので、ライナーが偏ってカール部と接触することが防止され、閉栓途中に回転トルクが上昇することを防止でき、閉栓を確実に行うことができる。
また、逃げ部がテーパー面部であるので、ライナーに逃げ部を形成するのが比較的容易であり、キャップの製造コストを低減することができる。

請求項４に記載のキャップでは、キャップの閉栓時における初期のカール部とライナーとの接触が妨げられるとともに、凹曲面部に沿ってキャップが円滑にガイドされ、キャップの軸心と口金部の軸心とが確実に一致するので、閉栓途中に回転トルクが上昇することを確実に防止でき、閉栓をさらに確実に行うことができる。

請求項５に記載のキャップでは、凸曲面部に沿ってキャップがさらに円滑にガイドされ、キャップの軸心と口金部の軸心とがさらに確実に一致するようにキャップが移動されるので、閉栓途中に回転トルクが上昇することをさらに確実に防止でき、閉栓を一層確実に行うことができる。

請求項６に記載のキャップ付容器では、キャップのライナーの外周部分に逃げ部が形成されており、キャップを閉栓する際に、この逃げ部がガイドとなり、キャップの軸心と口金部の軸心とが一致するように配置されるので、閉栓途中に回転トルクが上昇することを防止でき、閉栓を確実に行うことができる。

以上のように、本発明によれば、一旦開栓したキャップ付容器を再度閉栓する際に、閉栓の途中に一時的に回転トルクが上昇することがなく、確実に閉栓することができるとともに、開栓性が良好でかつライナー欠けのないキャップ及びこのキャップが螺着されたキャップ付容器を提供することができる。

本発明の第１の実施形態について図面を用いて説明する。図１に本発明の第１の実施形態であるキャップ１１を、図２にキャップ１１がボトル缶３２に被着された状態を、図３にキャップ１１に使用されるライナー２１を示す。
キャップ１１は、アルミ材によって構成されるキャップ本体１２とキャップ本体１２に配置されるライナー２１とから構成されている。

キャップ本体１２は、円板状の天板部１３と、天板部１３の周縁から略垂下してなる周壁部１４を有する。周壁部１４の天板部１３側（図１において上方）には、周壁部１４の内面側に突出された凸部が周方向に繰り返されたナール部１５が形成されている。そして、ナール部１５の天板部１３と反対側（図１において下方）には、キャッピング装置が案内されるグルーブ部が形成されている。また、周壁部１４の天板部１３と反対側には、キャップ本体１２径方向外側へ突出された一対のビード部１６ａ、１６ｂが形成されており、この一対のビード部１６ａ、１６ｂを連結するブリッジ部１７と押込凹部１８とが周方向で交互に設けられている。この押込凹部１８には、キャップ本体１２の周方向に延びるスリット１９が形成され、このスリット１９よりも下側の部分がピルファープルーフバンド２０とされている。

ライナー２１は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材料から構成され、その外形が円板状とされており、キャップ本体１２の天板部１３内面に直接形成されたモールド型のライナーとされている。図３に示すように、ライナー２１の外周部には、その厚さがライナー２１の中央部よりも厚くされたシール部２２がリング状に形成されている。また、このシール部２２よりも外周部分には、その厚さがシール部２２よりも薄くされてシール部２２から段状に形成された段差部２３がリング状に形成されている。この段差部２３が逃げ部２４を構成している。
ここで、逃げ部２４は、ライナー２１の最外周から半径方向内側に１．０ｍｍの位置から径方向外側に形成されている。また、段差部２３（逃げ部２４）の厚さは、シール部２２の厚さの７０％とされている。

図６に、上記のキャップ１１が使用されるキャップ付容器の一例としてキャップ付ボトル缶３１を示す。キャップ付ボトル缶３１は、アルミニウム合金などで形成された金属製ボトル缶３２（以下ボトル缶３２と称す）にキャップ１１が螺着された構成となっている。ボトル缶３２は、円筒状の缶胴３３から上方に向かって縮径する縮径部３４を有し、縮径部３４の上方に口金部３５を備えている。口金部３５には雄ネジ部３６と膨出部３７とが形成され、口金部３５の先端側には、カール部３８が形成されている。

キャップ１１は、ボトル缶３２の口金部３５に被着されて使用される。すなわち、キャップ１１は、ボトル缶３２の口金部３５に被せられ、キャッピング装置のネジ形成ローラーがキャップ１１の周壁部１４に押し当てられた状態で口金部３５の周囲を回転し、口金部３５の雄ネジ部３６に沿って転動することにより、キャップ１１の周壁部１４内面に口金部３５の雄ネジ部３６に対応した雌ネジを形成しつつ、口金部３５に被着される。

また、キャップ１１の天板部１３の内面にはシール材であるライナー２１が配置されており、この天板部１３に絞り加工が施され、ライナー２１が口金部３５のカール部３８を覆うように変形され、カール部とライナー２１とが密着することで、ボトル缶３２の内容物が密封されている。
また、口金部３５に形成された膨出部３７の下方には、ピルファープルーフバンド２０の下端がすそ巻きされている。

このようにキャップ１１が被着されたボトル缶３２を開栓する際には、ボトル缶３２を一定位置に保持した状態で、当該キャップ１１を回転させる。この回転により、ボトル缶３２の膨出部３７と係合しているピルファープルーフバンド２０がブリッジ部１７にて分離され、キャップ１１のピルファープルーフバンド２０以外の部分は、口金部３５の雄ネジ部３６に沿って上方に移動する。これに伴い、ライナー２１も上方に移動し、ライナー２１とカール部３８とが離間されて開栓される。

一旦、開栓したキャップ付ボトル缶３１を再度閉栓する際には、キャップ１１をボトル缶３２の口金部３５に被せ、キャップ１１の雌ネジ部と口金部３５の雄ネジ部３６とを螺合させてキャップ１１を回動することにより、キャップ１１を雄ネジ部３６に沿って下方に移動させる。ここで、キャップ１１のライナー２１と口金部３５のカール部３８とが接触するが、上記構成のキャップ１１ではライナー２１の外周部に逃げ部２４として段差部２３が形成されており、キャップ１１がこの段差部２３にガイドされて、キャップ１１の軸心と口金部の軸心とが一致するように配置され、ライナー２１の一部とカール部３８の一部とが接触して回転トルクが上昇することが防止される。

図５に、上記構成のキャップ１１が螺着されたキャップ付容器を閉栓する際の回転トルクを測定した結果を示す。キャップ１１の回転開始から回転終了まで回転トルクが徐々に増加しており、一時的な回転トルクの上昇は認められない。したがって、上記の構成のキャップ１１では、閉栓時における回転トルクの一時的な上昇がないので、使用者が閉栓したと勘違いすることがなく、確実にキャップ付ボトル缶３１を閉栓することができる。

また、ライナー２１の最外周に逃げ部２４が設けられており、キャップ１１を口金部３５に被着した際に、ライナー２１とカール部３８との接触面積が低減されるので、このキャップ１１が過度に絞り加工された場合でも、キャップ１１を開栓する際の開栓トルクを小さくでき開栓性を良好にすることができる。
さらに、ライナー２１の外周部分の体積が減少されているので、ライナー２１がモールド型でありキャップ１１内に樹脂材料を射出して成形する際に樹脂材料の充填量や充填圧力が不足した場合でも、樹脂材料がライナー２１の外周部分まで行き渡り、ライナー欠けといった欠陥の発生を防止できる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の部分には共通の符号を付し、説明を省略する。
図７に第２の実施形態のキャップ１１に配置されるライナー４１を示す。
この第２の実施形態のキャップ１１に配置されるライナー４１の外周部には、逃げ部４４として天板部１３の反対側に向かうに従い漸次径が小さくなるテーパー面部４３が形成されている。

上記のライナー４１が配置されたキャップ１１では、第１の実施形態と同様の効果を得る他、逃げ部４４がテーパー面部４３とされているので、キャップ１１がこのテーパー面部４３に沿って円滑にガイドされ、キャップ１１の軸心と口金部３５の軸心とが確実に一致され、閉栓時における回転トルクの一時的な上昇を確実に防止することができる。
また、テーパー面部４３とされているので、ライナー４１の加工が比較的容易であり、キャップ１１の製造コストを低減することができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８に第３の実施形態のキャップ１１に配置されるライナー５１を示す。
この第３の実施形態のキャップ１１に配置されるライナー５１の外周部分には、逃げ部５４として天板部１３側に凹んだ凹曲面部５３が形成されている。
上記のライナー５１が配置されたキャップ１１では、第１の実施形態と同様の効果を得る他、逃げ部５４が凹曲面部５３とされているので、キャップ１１がこの凹曲面部５３に沿って円滑にガイドされ、キャップ１１の軸心と口金部３５の軸心とをより確実に一致させることができ、閉栓時における回転トルクの一時的な上昇をより確実に防止することができる。
また、凹曲面部５３とされているので、ライナー５１の外周部分の体積が小さくでき、ライナー５１がモールド型でありキャップ１１内に樹脂材料を射出して成形する際に樹脂材料の充填量や充填圧力が不足した場合でも、樹脂材料がライナー５１の外周部分まで確実に行き渡り、ライナー欠けといった欠陥の発生を確実に防止できる。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図９に第４の実施形態のキャップ１１に配置されるライナー６１を示す。
この第４の実施形態のキャップ１１に配置されるライナー６１の外周部には、逃げ部６４として天板部１３と反対側に膨らんだ凸曲面部６３が形成されている。
上記のライナー６１が配置されたキャップ１１では、第１の実施形態と同様の効果を得る他、逃げ部６４が凸曲面部６３とされているので、キャップ１１がこの凸曲面部６３に沿って一層円滑にガイドされ、キャップ１１の軸心と口金部３５の軸心とを一層確実に一致することができ、閉栓時における回転トルクの一時的な上昇を一層確実に防止することができる。

なお、本実施形態においては、アルミ製のキャップ付ボトル缶を用いて説明したが、これに限定されることはなく、例えば、ガラスビンに金属製キャップが装着されたものや、ＰＥＴ容器に樹脂製キャップが装着されたものでも良い。
また、ライナーをポリプロピレン製として説明したが、これに限定されることはなく、他の材質で構成されたものであっても良い。

また、モールド型のライナーとして説明したが、これに限定されることはなく、シート状のライナーなどであっても良い。
また、逃げ部２４をライナー２１の最外周から径方向内側に１．０ｍｍの位置から径方向外側に形成されたもので説明したが、０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内であれば良い。また、逃げ部としてのライナー最外周の厚さをシール部の厚さの７０％としたもので説明したが、５０％から９５％の範囲内であればよい。

本発明の第１の実施形態であるキャップの部分断面図である。 本発明の第１の実施形態であるキャップがボトル容器に被着された際の断面図である。 本発明の第１の実施形態であるキャップに具備されるライナーの外周部拡大図である。 本発明の第１の実施形態であるキャップがボトル容器の口金部に被着された際のキャップ外周部の拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態であるキャップを閉栓する際の回転トルクの測定結果である。 本発明のキャップが被着されるキャップ付ボトル缶の部分断面図である。 本発明の第２の実施形態であるキャップに具備されるライナーの外周部拡大図である。 本発明の第３の実施形態であるキャップに具備されるライナーの外周部拡大図である。 本発明の第４の実施形態であるキャップに具備されるライナーの外周部拡大図である。 従来のキャップの部分断面図である。 従来のキャップがボトル容器に被着された際の断面図である。 従来のキャップがボトル容器の口金部に被着された際のキャップ外周部の拡大断面図である。 従来のキャップを閉栓する際の回転トルクの測定結果である。

符号の説明

１１ キャップ
１２ キャップ本体
１３ 天板部
１４ 周壁部
２１、４１、５１、６１ ライナー
２２ シール部
２３ 段差部
２４，４４，５４，６４ 逃げ部
３１ キャップ付ボトル缶（キャップ付容器）
３５ 口金部
３８ カール部
４３ テーパー面部
５３ 凹曲面部
６３ 凸曲面部

Claims (6)

1. 円板状の天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有するキャップ本体と、該キャップ本体の前記天板部の内面に沿って配置されるライナーとを備えたキャップにおいて、
   前記ライナーの外周部分には、前記ライナーの厚さが、前記外周部分の径方向内側に形成されたシール部の厚さよりも薄くされた逃げ部が設けられており、
   前記逃げ部が、前記ライナーの最外周から径方向内側に０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の位置から径方向外側に形成されるとともに、前記最外周の厚さが、前記シール部の厚さの５０％から９５％とされたことを特徴とするキャップ。
2. 前記逃げ部は、前記シール部の径方向外側に設けられた段差部であることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
3. 前記逃げ部は、前記シール部の径方向外側に設けられ、前記天板部とは反対側に向かうに従い漸次径が小さくされたテーパー面部であることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
4. 前記逃げ部は、前記シール部の径方向外側に設けられ、前記天板部に向けて凹んだ凹曲面部であることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
5. 前記逃げ部は、前記シール部の径方向外側に設けられ、前記天板部とは反対側に膨らんだ凸曲面部であることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のキャップが螺着されたキャップ付容器。

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