JP2009057106A

JP2009057106A - プラスチックキャップ、それを装着した容器及びその装着方法

Info

Publication number: JP2009057106A
Application number: JP2007228235A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu Yoshimura; 憲保吉村; Masaki Nakatani; 正樹中谷
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2027-09-03
Also published as: JP5064941B2

Abstract

【課題】本発明の目的は、キャップ開封時の開栓トルクを大幅に低減することで、開封しやすい容器とする、キャップ本体及びボトル口部のねじ山部分の短縮及び／又は薄肉化によって、使用樹脂量の低減を図る、キャッピング時の酸素ピックアップを防止する、キャップの無菌処理システムの簡素化を図る、を実現することである。
【解決手段】本発明に係るプラスチックキャップ３は、アウターシェル１と、インナーキャップ２とを備え、アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えてシェルネジ山１０の終端でインナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造を有し、インナーキャップと容器口部とが融着されて容器が密封されてなり、かつ、開栓トルクが１４０Ｎ・ｃｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、飲料・食品等を収容する容器の口部に被せられるプラスチック製キャップ、特に２ピース構造のプラスチックキャップに関し、さらにそれを装着した容器及びその装着方法に関する。

プラスチックキャップは、一般的な飲料容器における場合、その密封性を容器口部とキャップ内表面との接触によって保持しており、一定以上の接触力がないと、密封性を保証することができない。そのため、開栓時には一定以上の開栓トルクを与えることではじめて開栓が可能となる。

プラスチックキャップには、例えば２ピース構造のプラスチックキャップに関する技術の開示がある（例えば、特許文献１〜６を参照。）。２ピース構造のプラスチックキャップは、一般に、ボトル口部の外周面に形成されたボトルねじ山と螺合するキャップねじ山を内周面に有する合成樹脂製キャップ本体と、ボトル口部を密封するよう設けられた合成樹脂製のパッキンとを備え、キャップ本体に開栓回転方向に回転力を加えて前記キャップねじ山のねじ終端でパッキンをボトル口部上方に持ち上げて気密を解除するよう構成されている（例えば特許文献１の請求項１を参照。）。

容器の密封は、パッキンに環状に設けられた中足がボトル口部の端部の内縁に接することでなされ、また、キャップ本体がパッキンを覆った状態でボトル口部に押さえつけることで、気密性が維持される（例えば特許文献１の図１又は図４を参照。）。

また、プラスチックキャップに関する技術としてキャップを容器口部にレーザー溶接する技術がある（例えば特許文献７〜８を参照。）。
特開２００４‐２３８０２５号公報特開２００１‐１３０６０６号公報特開平１１‐２２２２４９号公報特開平９‐１８８３４２号公報特開平８‐１６９４５５号公報特開平１０‐２１８２１１号公報特開２００７‐３９１１５号公報特開２００７‐３９１１６号公報

特許文献１〜６に開示された２ピース構造のプラスチックキャップは、パッキンが気密性を保つためにボトル口部の端面に対して一定以上の接触力を持たせねばならない。そして、この接触力を与えるのがキャップ本体である。したがって、キャップ本体は一定以上の開栓トルクを与える必要があった。

しかし、消費者にとってみれば、開栓するためにキャップ本体に大きな回転力を与えなければならず、開け難いという印象があった。

また、特許文献１に記載のキャップのように、開栓の有無を知らしめるためにタンパーエビデンスバンドが設けられる。このとき、数１で示されるリーク解除角度（θ_ＢＬ）を０より大きくすることは難しく、特に炭酸飲料用容器ではリーク解除角度（θ_ＢＬ）が０より大きなキャップは存在しなかった。容器の気密性を保つためには、パッキンがキャップ本体によって押さえつけられていなければならず、キャップ本体が回転させられかつタンパーエビデンスバンドが切れる前に前記接触力が弱まるためである。
（数１）リーク解除角度（θ_ＢＬ）＝密封が開放される回転角度（θ１）−タンパーエビデンスバンドが破断する角度（θ２）

また、キャップ本体がパッキンを押さえつけるためには、キャップ本体及びボトル口部のねじ山部分の肉厚を厚くして剛性を高める必要があった。したがって、樹脂使用量が多く、コストアップの原因となっていた。

さらに、パッキンの中足は、パッキン内側に空気を澱ませるため、キャッピングの際に酸素をボトル内部に入り込ませる要因となっている。また、パッキンの形状が複雑であると、殺菌に手間がかかり、コストアップの要因となる。

そこで本発明の目的は、（１）キャップ開封時の開栓トルクを大幅に低減することで、開封しやすい容器とする、（２）キャップ本体及びボトル口部のねじ山部分の短縮及び／又は薄肉化によって、使用樹脂量の低減を図る、（３）キャッピング時の酸素ピックアップを防止する、（４）キャップの無菌処理システムの簡素化を図る、を実現することである。あわせて、本発明のプラスチックキャップを容器に効率的に装着する方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、２ピース構造のプラスチックキャップにおいて、インナーキャップ（パッキン）と容器口部とを融着して、アウターシェル（キャップ本体）がインナーキャップに容器口部への接触力を与えなくてもよい構成とすることで、前記（１）〜（４）の課題が達成できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係るプラスチックキャップは、容器口部の外周面に形成された容器ネジ山と螺合するシェルネジ山を内周面に有するプラスチック製アウターシェルと、容器口部を密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップとを備え、前記アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えて前記シェルネジ山の終端で前記インナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造のプラスチックキャップにおいて、前記インナーキャップと前記容器口部とが融着されて容器が密封されてなり、かつ、開栓トルクが１４０Ｎ・ｃｍ以下であることを特徴とする。

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記アウターシェルのシェルネジ山を設けたネジ谷部分での厚さの最小値を０．８ｍｍ以下とすることが好ましい。アウターシェルの樹脂使用量が低減されると共に、開栓トルクを感じさせない開封感が得られる。

本発明に係るプラスチックキャップでは、ネックサポートの下端面から容器口部の端面までの高さで定義されるネジ部高さを１８ｍｍ以下とすることが好ましい。樹脂使用量が低減されまた摩擦が低減されると共に、開栓トルクを感じさせない開封感が得られる。

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記インナーキャップと容器口部とはレーザー溶接によって融着されていることが好ましい。非接触で精度良く融着させることができる。

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記インナーキャップの厚さが８８μｍ以上であることが好ましい。アウターシェルにインナーキャップが確実に引っかかるため、インナーキャップが容器口部に残ってしまうなどの開け損じがなくなる。

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記アウターシェルは、レーザー光線に対して透過率が５０％以上であることが好ましい。アウターシェルのレーザー光線の透過率が５０％以上であれば、インナーキャップのレーザー吸収部分を優先的に加熱することができる。

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記アウターシェルは、複数の破断可能なブリッジを介して一体的に連接されたタンパーエビデンスバンドを有し、数１で定義されるリーク解除角度θ_ＢＬが０より大きいことが好ましい。開栓時にいたずら防止のために設計されているピルファープルーフバンドの切断前に、容器の密封性が破壊されることを防止することができる。また、融着させるため、炭酸飲料においてもリーク解除角度θ_ＢＬを０より大きくすることが可能である。
（数１）リーク解除角度（θ_ＢＬ）＝密封が開放される回転角度（θ１）−タンパーエビデンスバンドが破断する角度（θ２）

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記インナーキャップがポリエチレンテレフタレート製であることが好ましい。今日の飲料市場で広範に用いられているポリエチレンテレフタレート製容器の口部に融着させやすい。

本発明に係るプラスチックキャップでは、前記アウターシェル及び前記インナーキャップがポリエチレンテレフタレート製であることが好ましい。多用されているポリエチレンテレフタレート製容器本体と同一材料とすることができるので、リサイクルが容易となる。

本発明に係る容器は、本発明に係るプラスチックキャップを容器口部に装着していることを特徴とする。

本発明に係る容器では、容器ネジ山を設けた部分のうちネジ山谷部分の厚さの最小値が１．１ｍｍ以下であることが好ましい。容器口部における樹脂使用量が低減されると共に、開栓トルクを感じさせない開封感が得られる。

本発明に係る容器では、前記容器口部の上端に、容器口部の外壁法線方向に突き出した突き出し部を設け、該突き出し部の上端面の幅が１ｍｍ以上であり、かつ、該突き出し部の上端面が融着面であることが好ましい。融着面積を所定以上として接着強度の低下を防ぎつつネジ山谷部分の厚さを薄くすることができる。

本発明に係る容器では、前記容器口部は、その上端の外側にテーパー面を有し、かつ、該テーパー面が融着面であってもよい。融着面積を所定以上として接着強度の低下を防ぎつつネジ山谷部分の厚さを薄くすることができる。

本発明に係る容器では、容器本体がポリエチレンテレフタレート製であることが好ましい。

本発明に係るプラスチックキャップの装着方法は、容器口部の外周面に形成された容器ネジ山と螺合するシェルネジ山を内周面に有するプラスチック製アウターシェルと、容器口部を密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップとを備え、前記アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えて前記シェルネジ山の終端で前記インナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造のプラスチックキャップの装着方法において、前記インナーキャップを前記容器口部に装着する工程と、前記インナーキャップを前記容器口部に融着する工程と、前記アウターシェルを前記インナーキャップの上から被せて前記容器口部に装着する工程と、を有することを特徴とする。

本発明に係るプラスチックキャップの装着方法では、前記インナーキャップと容器口部とをレーザー溶接によって融着することが好ましい。最初に被せるインナーキャップを精度良く溶接することができる。

本発明に係るプラスチックキャップの装着方法は、容器口部の外周面に形成された容器ネジ山と螺合するシェルネジ山を内周面に有するプラスチック製アウターシェルと、容器口部を密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップとを備え、前記アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えて前記シェルネジ山の終端で前記インナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造のプラスチックキャップの装着方法において、前記インナーキャップを前記アウターシェルの中に内蔵した２ピース構造のプラスチックキャップ状態で前記容器口部に装着する工程と、前記インナーキャップと前記容器口部とを融着する工程と、を有することを特徴とする。

本発明に係るプラスチックキャップの装着方法では、前記アウターシェルは、レーザー光線に対して透過率が５０％以上であり、かつ、前記インナーキャップと前記容器口部とを融着する工程において、前記アウターシェルにレーザー光線を透過させ、前記インナーキャップと前記容器口部との当接箇所に前記レーザー光線を照射して融着を行なうことが好ましい。レーザー溶接法に拠れば、アウターシェルの中に内蔵した２ピース構造のプラスチックキャップ状態で容器口部に装着した場合でも、レーザー光線がアウターシェルを透過するため、インナーキャップと容器口部との溶接予定箇所を容易に融着することができる。

本発明に係るプラスチックキャップの装着方法では、前記アウターシェル、前記インナーキャップ及び容器本体がポリエチレンテレフタレート製であることが好ましい。全て同一材料とすることができるので、リサイクルが容易となる。なお、ポリエチレンテレフタレートでアウターシェルを作製することは、必要な密封を得る際に割れが生じやすく、従来は実現困難であったが、本発明においては、開栓トルク減少に示されるように、弱い嵌合で密封可能なため、実現可能となる。

本発明は、キャップ開封時の開栓トルクを大幅に低減することができるため、開封しやすい容器を提供することができる。また、キャップ本体及びボトル口部のネジ山部分の短縮及び／又は薄肉化によって、使用樹脂量の低減を図ることができる。さらにインナーキャップを平板に近いシンプルな構造にできるため、キャッピング時の酸素ピックアップを防止できる。また、シンプルな構造であるため、キャップの無菌処理システムの簡素化を図ることができる。

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。

図１は本実施形態に係るプラスチックキャップが容器本体から開栓されるときの経過状態を説明するための要部縦断面図であり、（ａ）は開栓前の状態、（ｂ）は開栓時の初期状態、（ｃ）は開栓時の最終状態を示す。まず、本実施形態に係るプラスチックキャップの構成について、図１（ａ）を参照して説明する。本実施形態に係るプラスチックキャップ３は、容器口部４ａの外周面に形成された容器ネジ山１２，１４と螺合するシェルネジ山１０，１３を内周面に有するプラスチック製アウターシェル１と、容器口部４ａを密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップ２とを備えた２ピース構造のプラスチックキャップである。ここで、アウターシェル１に開栓回転方向に回転力を加えてシェルネジ山１０の終端でインナーキャップ２の周端部１１を容器口部上方に持ち上げて気密を解除する。そして本実施形態に係るプラスチックキャップ３は、インナーキャップ２と容器口部４ａとが融着箇所５で融着されて容器が密封されており、かつ、開栓トルクが１４０Ｎ・ｃｍ以下である。

アウターシェル１とインナーキャップ２を形成する材料は、プラスチック樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴＧ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、シクロオレフィンコポリマ樹脂（ＣＯＣ、環状オレフィン共重合）、アイオノマ樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、又は、４弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂である。この中で、ＰＥＴが特に好ましい。また、アウターシェル１とインナーキャップ２を形成する材料は、リサイクルの観点から同種のプラスチック樹脂であることが好ましい。

容器本体４を形成する材料は、アウターシェル１とインナーキャップ２を形成するプラスチック樹脂と同様であり、ＰＥＴが特に好ましい。ただし、容器本体４を形成する材料は、プラスチック樹脂に限定されない。容器本体４は、例えばアルミニウムや鉄などの金属、ガラス、陶磁器によって形成してもよい。

アウターシェル１とインナーキャップ２と容器本体４を全て同種のプラスチック樹脂で形成することはリサイクルの観点からより望ましい。

本実施形態に係るプラスチックキャップ３では、インナーキャップ２を容器口部４ａの端面に押し付ける必要がないため、開栓トルクを１４０Ｎ・ｃｍ以下と小さくしている。
開栓トルクを１４０Ｎ・ｃｍ以下と小さくするためのアウターシェルの具体的形態は例えば次のとおりである。

第１に、アウターシェル１のシェルネジ山１０，１３を設けたネジ谷部分での厚さｔ２の最小値を０．８ｍｍ以下とすることが好ましい。好ましくは０．７ｍｍ以下、更に好ましくは０．６ｍｍ以下とする。従来のアウターシェル１のｔ２に相当する厚さは１ｍｍ程度であるため、アウターシェル１の樹脂使用量が低減される。また、肉厚が薄くなることによって、アウターシェル１のシェルネジ山部分の剛性が低下するから、アウターシェル１で容器口部４ａを締め付けても開栓トルクは上昇しない。このため、消費者は開栓トルクを感じさせない開封感が得られる。なお、アウターシェル１の必要最低限の剛性を確保するという観点から、ｔ２は０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。

同様の観点から、容器ネジ山１２，１４を設けた部分のうちネジ山谷部分の厚さｔ１の最小値が１．１ｍｍ以下であることが好ましい。好ましくは０．９ｍｍ以下、更に好ましくは０．７ｍｍ以下とする。従来の容器口部４ａのｔ１に相当する厚さは１．４ｍｍ程度であるため、容器口部４ａでの樹脂使用量が低減される。また、肉厚が薄くなることによって、容器口部４ａのネジ山部分の剛性が低下するから、アウターシェル１で容器口部４ａを締め付けても開栓トルクは上昇しない。このため、消費者は開栓トルクを感じさせない開封感が得られる。なお、容器口部４ａの必要最低限の剛性を確保するという観点から、ｔ２は０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。

第２に、ネックサポートの下端面８から容器口部４ａの端面までの高さで定義されるネジ部高さを１８ｍｍ以下とすることが好ましい。ネックサポートの下端面８から容器口部４ａの端面までは、容器本体４の肩部や胴部（不図示）と比較して剛性が必要であるため、肉厚を大きくする必要がある。その一方、インナーキャップ２を容器口部４ａの端面に押し付けるために、アウターシェル１で締め付ける必要がある。この締め付けのためには容器口部４ａとアウターシェル１とのネジ部における摩擦力が必要となる。そのため従来の容器ではネジ部高さを１９〜２１ｍｍとして大きくとっていた。しかし、本実施形態に係るプラスチックキャップは、インナーキャップ２を容器口部４ａの端面に融着しているから、前記摩擦力は不要であるため、ネジ部高さを１８ｍｍ以下とする。より好ましくは１６ｍｍ以下、更に好ましくは１４ｍｍ以下とする。これによって樹脂使用量が低減されまた摩擦が低減される。そして消費者には開栓トルクを感じさせない開封感が得られる。

ここで、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して、プラスチックキャップ３が開栓する様子を説明する。図１（ａ）では、インナーキャップ２が容器口部４ａの端面との当接箇所である融着箇所５で容器が封止されている。融着箇所５は容器口部４ａの端面の円周方向に沿って環状形状をしている。容器の密封はインナーキャップ２によってなされているため、アウターシェル１はインナーキャップ２を被覆していれば充分であり、インナーキャップ２と容器口部４ａとの接触力を与える必要はなく、また、容器口部４ａのネジに対して摩擦抵抗を有している必要はない。したがって、アウターシェル１は容器口部４ａを締め付けておらず、また、アウターシェル１はスムーズに開栓方向にスクリューさせることができる。図１（ｂ）に示すようにシェルネジ山１０がインナーキャップ２の周端部１１にぶつかるまで開栓トルクが小さいまま１４０Ｎ・ｃｍ以下に保たれる。一方、図１（ａ）におけるシェルネジ山１０とインナーキャップ２の周端部１１との距離を、それらの相互の形状を調節することによって、タンパーエビデンスバンド６が破断した後にシェルネジ山１０とインナーキャップ２の周端部１１とを当接させることができる（図１（ｂ））。なお、タンパーエビデンスバンド６は、アウターシェル１の周端部に設けられた鉤状突起７が容器口部４ａの容器ネジ山１４に引っ掛けられることによってブリッジ９を介して分離する。

次に、図１（ｂ）において、シェルネジ山１０とインナーキャップ２の周端部１１とが当接した後（このとき既にタンパーエビデンスバンド６が破断している）、さらにアウターシェル１を回転させると、図１（ｃ）に示すように融着箇所５が剥がれて、気密が解除される。インナーキャップ２は、シェルネジ山１０に引っかかったまま一緒に取り外される。したがって、本実施形態に係るプラスチックキャップ３では、密封が開放される回転角度（θ１）を、タンパーエビデンスバンドが破断する角度（θ２）よりも大きくできるので、数１で定義されるリーク解除角度θ_ＢＬを０より大きくすることができる。よって、開栓時にいたずら防止のために設計されているタンパーエビデンスバンド（ピルファープルーフバンド）の切断前に、容器の密封性が破壊されることを防止することができる。

本実施形態に係るプラスチックキャップ３では、融着箇所５における接着強度を容器内部のガス圧よりも高めることによって、炭酸飲料においてもリーク解除角度θ_ＢＬを０より大きくすることができる。融着箇所５における接着強度を高める方法としては例えば融着箇所５の面積を大きくすることである。

図１（ｃ）に示すようにインナーキャップ２は、シェルネジ山１０に引っかかったまま一緒に取り外されるが、このとき、インナーキャップ２がアウターシェル１からはずれてしまうことを防止するため、インナーキャップ２の厚さが８８μｍ以上であることが好ましい。なお、インナーキャップ２は、厚さが８８μｍ以上であると開け損じがなくなるが、厚すぎると使用樹脂量が増えるため、好ましくは１０００μｍ以下とすることが好ましい。

融着箇所５における接着強度は、前述のとおり、容器に収容する中身によって、要求強度が異なる。そこで、中身として例えば炭酸飲料を充填する場合では高い接着強度が要求されるので、融着箇所５の融着面積を確保しつつ、開栓トルクを１４０Ｎ・ｃｍ以下とするために容器口部４ａのネジ部における肉厚及びアウターシェル１のネジ部における肉厚を減らす必要がある。図２に本実施形態に係る容器の要部縦断面図であり、（ａ）は容器口部の上端に突き出し部を設けた場合、（ｂ）は容器口部の上端の外側にテーパー面を設けた場合を示す。本実施形態に係る容器は、図２（ａ）に示すように、容器口部４ａの上端に、容器口部４ａの外壁法線方向に突き出した突き出し部２０を設け、突き出し部２０の上端面の幅が１ｍｍ以上であり、かつ、突き出し部２０の上端面が融着面（融着箇所５）であることが好ましい。他形態としては、図２（ｂ）に示すように、容器口部４ａの上端の外側にテーパー面２１を設け、かつ、テーパー面２１を融着面（融着箇所５）としてもよい。テーパー面の幅は１ｍｍ以上とすることが好ましい。このように融着面積を確保することで、炭酸飲料の充填が可能となる。

本発明に係るプラスチックキャップ３では、融着箇所５における融着方法として、インパルスシーリング法、高周波溶接法、振動溶接法、スピン溶接法、超音波溶接法、熱風溶接法又はヒートシール法を適用することができる。インパルスシーリング法は、融着箇所５を、リボンヒータに急速に強電流を流し、加熱溶接する方法である。高周波溶接法は、高周波電流を誘電率および誘電正接の大きい融着箇所５に吸収させる、内部加熱による溶接法である。誘電率、誘電正接の大きなプラスチック樹脂を使用する。スピン溶接法は、融着箇所５を回転させ、すりあわせて、摩擦熱によって溶融溶接させる方法である。振動溶接法は、スピンのかわりに融着箇所５をすりあわせて発熱させ、溶融接着させる溶接法である。超音波溶接法は、超音波振動エネルギーを加えて、融着箇所５を溶融接合する方法である。熱風溶接法は、加熱されたヒータに大気またはガスを送り、融着箇所５に吹きつけ溶接する方法である。ヒートシール法は、加熱板の間に融着箇所５を挟んだ状態で、加圧加熱させて溶接させる方法である。それぞれの溶接法は、容器の形状に合わせて適宜選択して用いることができる。そして、本発明に係るプラスチックキャップ３では、インナーキャップ２と容器口部４ａとはレーザー溶接によって融着されていることが好ましい。非接触方式で精度良く融着させることができる。

レーザー溶接を適用することを考慮して、本実施形態に係るプラスチックキャップ３では、アウターシェル１は、レーザー光線に対して透過率が５０％以上であることが好ましい。アウターシェル１のレーザー光線の透過率が５０％以上であれば、インナーキャップ２のレーザー吸収部分を優先的に加熱することができる。なお、融着部分５には、レーザー光線に対して吸収率の高い吸収体を塗布しておくか、或いは、インナーキャップ２に吸収体を含有させておいてもよい。

図３に、インナーキャップ２が平板状である場合の要部縦断面図を示した。図３に示したインナーキャップ２は、容器口部４ａの開口部よりもやや大きく、かつ、天面が円形の平板である。シンプルな形状であるため、無菌処理が非常に容易である。アウターシェル１の内側には、平板状のインナーキャップ２の端部を、開封時に引っ掛けるための突起部２２が設けられている。アウターシェル１をスクリューさせると、その動きに伴って突起部２２が上方に移動し、平板状のインナーキャップ２の端部に接し、さらにスクリューさせると、溶接箇所５が剥がれて容器の気密が解除される。

次に本実施形態に係るプラスチックキャップの装着方法（第１形態）を、図４を参照しながら説明する。図４は本実施形態に係るプラスチックキャップの装着方法の第１形態の経過を示す説明図であり、（ａ）はインナーキャップの準備工程、（ｂ）はインナーキャップの装着工程、（ｃ）は融着工程、（ｄ）はアウターキャップの準備工程、（ｅ）はアウターキャップの装着工程を示した。図４はいずれも要部縦断面図である。第１形態に係るプラスチックキャップの装着方法は、本実施形態に係る２ピース構造のプラスチックキャップの装着方法である。

まず、インナーキャップ２を準備する（図４（ａ））。このとき、インナーキャップ２の無菌化処理を終えておく。次に無菌化処理を終えたインナーキャップ２を容器口部４ａに装着する。本発明ではインナーキャップ２を簡素な構造にできるため、容器内への酸素の巻き込みを少なくすることができる。

次にインナーキャップ２を容器口部に融着する（図４（ｃ））。融着方法は、前述したインパルスシーリング法、高周波溶接法、振動溶接法、スピン溶接法、超音波溶接法、熱風溶接法又はヒートシール法を適用することができる。そして、インナーキャップ２と容器口部４ａとはレーザー溶接によって融着されていることが好ましい。図４（ｃ）に示すように、インナーキャップ２と容器口部４ａの端面との当接部分にレーザー光線２３を照射する。レーザー光線２３を容器口部４ａの端面に沿って環状に周回させ、照射し、当接部分を融着させる。これによって、容器がインナーキャップ２によって精度良く密封される。なお、溶接が完了し、かつ、融着箇所５における温度が室温にもどり接着強度が得られるまで、インナーキャップ押え手段（不図示）によってインナーキャップ２の封止が不良とならないように押さえつけておくことが好ましい。

次にアウターシェル１をインナーキャップ２の上から被せて（図４（ｄ））、容器口部４ａに装着する（図４（ｅ））。

次に本実施形態に係るプラスチックキャップの装着方法（第２形態）を、図５を参照しながら説明する。図５は本実施形態に係るプラスチックキャップの装着方法の第２形態の経過を示す説明図であり、（ａ）はインナーキャップとアウターシェルの準備工程、（ｂ）はインナーキャップをアウターシェルに嵌め込んで２ピース構造のキャップとする装着工程、（ｃ）は２ピース構造のキャップを容器口部に被せるキャップ装着工程、（ｄ）はインナーキャップを容器口部の端面に融着する密封工程を示した。図５はいずれも要部縦断面図である。第２形態に係るプラスチックキャップの装着方法は、本実施形態に係る２ピース構造のプラスチックキャップの装着方法である。

まず、インナーキャップ２とアウターシェル１を準備する（図５（ａ））。このとき、インナーキャップ２の無菌化処理を終えておく。そして、インナーキャップ２をアウターシェル１の中に嵌め込み２ピース構造のキャップ３とする（図５（ｂ））。このとき、インナーキャップ２の周端部１１は、アウターシェル１のシェルネジ山１０に引っ掛けられており、容易にアウターシェル１からはずれないようにされている。

次に２ピース構造のキャップ３を容器口部４ａに被せる（図４（ｃ））。

次にインナーキャップ２を容器口部４ａの端面に融着し、容器を密封する（図４（ｄ）
）。融着方法は、前述したインパルスシーリング法、高周波溶接法、振動溶接法、スピン溶接法、超音波溶接法、熱風溶接法又はヒートシール法を適用することができる。そして、インナーキャップ２と容器口部４ａとはレーザー溶接によって融着されていることが好ましい。ここでアウターシェル１は、レーザー光線２３に対して透過率が５０％以上であることが好ましい。レーザー光線２３に対して透過率が５０％以上であれば、アウターシェル１にレーザー光線２３を透過させ、インナーキャップ２までレーザー光線２３を到達させることができる。これによって、インナーキャップ２と容器口部４ａとの当接箇所にレーザー光線２３を照射して融着を行なうことができる。レーザー溶接法に拠れば、アウターシェル１の中に内蔵した２ピース構造のプラスチックキャップ３の状態で容器口部４ａに装着した場合でも、レーザー光線２３がアウターシェル１を透過するため、容易にインナーキャップ２と容器口部４ａとを融着することができる。そして、容器がインナーキャップ２によって精度良く密封される。なお、アウターキャップ１がインナーキャップ２をはずれない程度に抑えているため、溶接が完了し、かつ、融着箇所５における温度が室温にもどり接着強度が得られるまでアウターシェル押え手段（不図示）によって押さえつけておいてもよい。

第１形態及び第２形態のいずれのプラスチックキャップの装着方法においても、レーザー溶接を行なう場合には、レーザー光線２３の吸収を補助するために、インナーキャップ２と容器口部４ａの上端との当接面の少なくとも一方の面に吸収体を塗布又は薄膜形成しておいてもよい。或いは、インナーキャップ２又は容器口部４ａの少なくともいずれか一方にレーザー光線２３の吸収体を含有させておいてもよい。

第１形態及び第２形態のプラスチックキャップの装着方法において使用するレーザー発振素子は、半導体レーザー、炭酸ガスレーザー等のガスレーザー、ＹＡＧレーザーが例示され、レーザー溶接を行なう容器本体及びキャップの材質、レーザー照射移動速度、照射スポット形状等の各種パラメーターによって適宜選択する。レーザー光の波長は、例えば８００〜１０００ｎｍである。容器本体がプラスチック製ボトルやボトル形状の缶容器であり、かつ、レーザー溶接する場合には、半導体レーザーが好ましい。

本実施形態に係るプラスチックキャップが容器本体から開栓されるときの経過状態を説明するための要部縦断面図であり、（ａ）は開栓前の状態、（ｂ）は開栓時の初期状態、（ｃ）は開栓時の最終状態を示す。本実施形態に係る容器の要部縦断面図であり、（ａ）は容器口部の上端に突き出し部を設けた場合、（ｂ）は容器口部の上端の外側にテーパー面を設けた場合を示す。インナーキャップが平板状である場合の要部縦断面図を示した。本実施形態に係るプラスチックキャップの装着方法の第１形態の経過を示す説明図であり、（ａ）はインナーキャップの準備工程、（ｂ）はインナーキャップの装着工程、（ｃ）は融着工程、（ｄ）はアウターキャップの準備工程、（ｅ）はアウターキャップの装着工程を示した。本実施形態に係るプラスチックキャップの装着方法の第２形態の経過を示す説明図であり、（ａ）はインナーキャップとアウターシェルの準備工程、（ｂ）はインナーキャップをアウターシェルに嵌め込んで２ピース構造のキャップとする装着工程、（ｃ）は２ピース構造のキャップを容器口部に被せるキャップ装着工程、（ｄ）はインナーキャップを容器口部の端面に融着する密封工程を示した。

符号の説明

１アウターシェル
２インナーキャップ
３プラスチックキャップ
４容器本体
４ａ容器口部
５融着箇所
６タンパーエビデンスバンド
７鉤状突起
８ネックサポートの下端面
９ブリッジ
１０，１３シェルネジ山
１１インナーキャップの周端部
１２，１４容器ネジ山
２０突き出し部
２１テーパー面
２２突起部
２３レーザー光線

Claims

容器口部の外周面に形成された容器ネジ山と螺合するシェルネジ山を内周面に有するプラスチック製アウターシェルと、容器口部を密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップとを備え、前記アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えて前記シェルネジ山の終端で前記インナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造のプラスチックキャップにおいて、
前記インナーキャップと前記容器口部とが融着されて容器が密封されてなり、かつ、開栓トルクが１４０Ｎ・ｃｍ以下であることを特徴とするプラスチックキャップ。
前記アウターシェルのシェルネジ山を設けたネジ谷部分での厚さの最小値を０．８ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１に記載のプラスチックキャップ。
ネックサポートの下端面から容器口部の端面までの高さで定義されるネジ部高さを１８ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックキャップ。
前記インナーキャップと容器口部とはレーザー溶接によって融着されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のプラスチックキャップ。
前記インナーキャップの厚さが８８μｍ以上であることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のプラスチックキャップ。
前記アウターシェルは、レーザー光線に対して透過率が５０％以上であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチックキャップ。
前記アウターシェルは、複数の破断可能なブリッジを介して一体的に連接されたタンパーエビデンスバンドを有し、数１で定義されるリーク解除角度θ_ＢＬが０より大きいことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載のプラスチックキャップ。
（数１）リーク解除角度（θ_ＢＬ）＝密封が開放される回転角度（θ１）−タンパーエビデンスバンドが破断する角度（θ２）
前記インナーキャップがポリエチレンテレフタレート製であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のプラスチックキャップ。
前記アウターシェル及び前記インナーキャップの両方がポリエチレンテレフタレート製であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のプラスチックキャップ。
請求項１〜９のいずれか一項に記載のプラスチックキャップを容器口部に装着していることを特徴とする容器。
容器ネジ山を設けた部分のうちネジ山谷部分の厚さの最小値が１．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の容器。
前記容器口部の上端に、容器口部の外壁法線方向に突き出した突き出し部を設け、該突き出し部の上端面の幅が１ｍｍ以上であり、かつ、該突き出し部の上端面が融着面であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の容器。
前記容器口部は、その上端の外側にテーパー面を有し、かつ、該テーパー面が融着面であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の容器。
容器本体がポリエチレンテレフタレート製であることを特徴とする請求項１０、１１、１２又は１３に記載の容器。
容器口部の外周面に形成された容器ネジ山と螺合するシェルネジ山を内周面に有するプラスチック製アウターシェルと、容器口部を密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップとを備え、前記アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えて前記シェルネジ山の終端で前記インナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造のプラスチックキャップの装着方法において、
前記インナーキャップを前記容器口部に装着する工程と、
前記インナーキャップを前記容器口部に融着する工程と、
前記アウターシェルを前記インナーキャップの上から被せて前記容器口部に装着する工程と、を有することを特徴とするプラスチックキャップの装着方法。
前記インナーキャップと容器口部とをレーザー溶接によって融着することを特徴とする請求項１５に記載のプラスチックキャップの装着方法。
容器口部の外周面に形成された容器ネジ山と螺合するシェルネジ山を内周面に有するプラスチック製アウターシェルと、容器口部を密封するように設けられたプラスチック製インナーキャップとを備え、前記アウターシェルに開栓回転方向に回転力を加えて前記シェルネジ山の終端で前記インナーキャップを容器口部上方に持ち上げて気密を解除するように構成された２ピース構造のプラスチックキャップの装着方法において、
前記インナーキャップを前記アウターシェルの中に内蔵した２ピース構造のプラスチックキャップ状態で前記容器口部に装着する工程と、
前記インナーキャップと前記容器口部とを融着する工程と、を有することを特徴とするプラスチックキャップの装着方法。
前記アウターシェルは、レーザー光線に対して透過率が５０％以上であり、かつ、前記インナーキャップと前記容器口部とを融着する工程において、前記アウターシェルにレーザー光線を透過させ、前記インナーキャップと前記容器口部との当接箇所に前記レーザー光線を照射して融着を行なうことを特徴とする請求項１７に記載のプラスチックキャップの装着方法。