JP2018520963A - 容器及び密閉器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属製密閉器を伴うプラスチック製又は金属製の広口の容器(10)であって、容器は軸を定義する開口と容器の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材とを有し、第1の部材は円周方向に離隔する複数の第1部分を備え、各第1部分は細長い上面及び下面を有する要素を有し、第1部分の上面及び下面は円周方向において実質的に水平である。金属製密閉器は頂部及びスカート部を有し、スカート部はその内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材を備え、第2の部材は円周方向に離隔する複数の第2部分を備え、各第2部分は細長い上面及び下面を有する要素を有し、第2部分の上面及び下面は円周方向において実質的に水平である。第2部分の水平要素は、それらが第1部分の間の空間を通過し得るような長さであり且つ金属製密閉器を容器に締め付けるように第1部分の下方に位置することが可能である。密閉器は、容器のシール面と共にシールを提供するためのシール部材(23)を有し、シール面(13)は、容器のネック部分の内面又は外面の辺りの実質的に垂直な面であり、密閉器上の第2部分は、その一端で上に向かって傾斜する端部及びその他端で下に向かって傾斜する端部を有し、それらは、それぞれ前記細長い上面及び下面を越えて延在する。締め付ける方向における金属製密閉器の回転が第2部分を下に駆動すると、下に向かって傾斜する端部は密閉器を下に向けて動かし、シール部材を実質的に水平方向に圧縮して垂直なシール面とシール状態で係合させる。緩める方向における密閉器の回転が第2部分を上に駆動すると、上に向かって傾斜する端部はシール部材をシール位置から締め付け通気位置に動かす。密閉器を容器から取り外すためには、緩める方向における更なる回転が必要である。【選択図】図11A
Description
本発明は、容器及び密閉器に関し、特に飲料を収容するための容器に関する。容器は種々のサイズのものであってよく、例えば広口の容器であってよく、あるいは瓶であってよい。場合によっては、容器は炭酸飲料を内容物とするために設計されていてよい。また、本発明は、密閉器そのものに関し、密閉器との使用のための容器に関し、そのような容器及び密閉器の使用に関する。
出願人の先の出願、例えばWO2006/000774及びWO2011/151630に記載されるような、広口の容器及び瓶のための容器及び密閉器が知られている。更なる発展はWO2014/006418に開示される。これらは、例えば運搬に際して及び/又は上昇温度にさらされる場合にその内容物の圧力が上昇することのある容器をしっかりと閉じることができ且つ消費者が比較的容易に取り外せる密閉器の提供を模索している。
広口の容器は、飲料(又は他の内容物)を貯蔵するために使用することができるだけでなく、一旦密閉器が取り外されてからの飲用容器としても使用することができる。場合によっては、密閉器は、容器を再び閉じるため及び/又は再密封するために使用され得るようにも設計される場合がある。典型的な広口の容器は、55〜65mmの範囲内の直径の口を有するが、この用語は、40〜90mmの範囲内の直径の口を有する容器にも適用される。
瓶は、典型的には、飲料(又は他の内容物)を飲用容器に注ぐのに先立ち飲料(又は他の内容物)を貯蔵するために使用される。ビールや他の飲料を貯蔵するために使用されるような一般的な瓶は、典型的には、約28mmの直径の口を有する。
上記文献に記載された密閉器は多くの場合に満足できるものではあるが、本発明は、容器及び場合によっては密閉器が更に単純化されることを可能にする改良を提供し、密閉器の性能、特に容易で信頼性のある開栓や密閉、再密閉(必要であれば)、及び通気(炭酸飲料を収容する場合)を維持しつつ材料コスト及び/又は製造コストを低減することを模索する。また、本発明は、特に上昇圧力及び/又は上昇温度(例えば殺菌に際して)での密閉器のガスバリア性及び密閉器と容器の間のシールの信頼性を改善することを模索する。本発明は、同時係属の出願GB1413249.2に記載される密閉器及び容器を超える更なる改良を模索する。
本発明の第1の側面によると、容器及びそのための金属製密閉器であって、容器は軸を定義する開口と容器の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材とを有し、第1の部材は円周方向に離隔する複数の第1部分を備え、各第1部分は細長い上面及び下面を有する要素を有し、第1部分の上面及び下面は円周方向において実質的に水平であり、金属製密閉器は頂部及びスカート部を有し、スカート部はその内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材を備え、第2の部材は円周方向に離隔する複数の第2部分を備え、各第2部分は細長い上面及び下面を有する要素を有し、第2部分の上面及び下面は円周方向において実質的に水平であり、第2部分の当該複数の要素は、それらが第1部分の間の空間を通過し得るような長さであり且つ金属製密閉器を容器に締め付けるように第1部分の下方に位置することが可能である、容器及びそのための金属製密閉器が提供される。
密閉器を金属で形成することにより、プラスチック製密閉器と比較して改善されたガスバリア性が提供され、密閉器の強度及び耐熱性が改善される。金属製密閉器は、種々の方法で製造することもでき、特に、1つ以上のプレス動作によって形成及び成形することができる。従って、射出成形によって形成される比較的複雑な3次元形状(プラスチック製密閉器のような)を必要とするよりもむしろ、単一の平坦な金属シートから密閉器を形成することが可能である。また、金属の使用により、互いにシーム接合される2つの部分から密閉器を作製する選択肢が提供される(その利点については、後で更に論じる)。場合によっては、金属の使用により、壁厚みを薄くすることができ、従って密閉器を形成するために使用される材料の量を減らすことができ、密閉器の重量及び/又は材料のコストを低減することができる。
密閉器の特徴の適切な設計(及びその単純化)により、プラスチック製密閉器の形状及び機能を本質的に再現することが可能になる。これにより、特に大量生産において、プラスチック製密閉器(GB1413249.2に記載されるもの等)と比較したときに、密閉器の製造において大幅な単純化(及び結果的にコストの削減)がもたらされる。
上述したように、金属製密閉器はまた、上昇温度においても酸素及び二酸化炭素の両方に対して本質的に不透過性であるので、優れたガスバリア性を有する。また、金属製密閉器は容易にリサイクルすることができる。金属製密閉器は、例えば殺菌に際して上昇温度にさらされたときに軟化しないので、そのような状況下で動いたり変形しにくい。プラスチック製密閉器のそのような動き又は変形は、上昇温度下で密閉器と容器の間の十分なシールを確実に維持することをより困難にし得る。特に、容器を必要以上長く殺菌温度に保つことが一般的であるため(例えば充填及び密閉のためのラインにおいて遅延が生じる場合)、殺菌に際して上昇した温度及び圧力に耐えることを密閉器及びそのシールに要求するのは、難易度が高い。
上述したように、密閉器を金属で形成することにより、例えば殺菌に際して上昇した温度及び/又は圧力下での変形に耐える強度を有する密閉器が提供され、及び/又はガスバリア性が提供される。これらの利点の一方又は両方は、金属部分と他の材料、例えばプラスチック材料から形成される他の部分とを備える密閉器を提供することによっても達成され得る。例えば(後で更に説明するように)、密閉器は、金属製頂部と金属製スカート部とを有する金属製キャップを備えていてよく、金属製スカート部は、例えば金属製キャップに結合されるように金属製キャップの内面上にモールド成形されたキャップ内のプラスチック製部品と共に金属製頂部から垂下する。このプラスチック製部品は、例えば、ネジ部を形成する突起を備えていてよく、ネジ部によって密閉器を容器に取り外し可能に締め付けることができる。ここで用いる「金属製密閉器」の用語は、そのような配置を包含することが意図されている。
密閉器が金属から形成されるのに対して、容器は、プラスチック(例えばPET)、バイオポリマー、及びガラスを含む他の材料から形成することができるが、金属から形成することもできる。金属製密閉器とプラスチック製容器の組み合わせには多くの利点がある。上述したように、金属製密閉器は、良好なガスバリア及び殺菌に際して上昇温度に耐える強度(特に同時に上昇圧力を受ける場合)を提供する。プラスチック製容器は、多くの場合、容器を透明にすることができ、従って従来の飲用グラスの外観を再現することができるので好ましい。また、プラスチック製容器は、より容易に種々のカスタム形状に作製することができる(例えばブローモールド成形により)ので、独自の容器形状をブランディング目的で再現することができる。プラスチック製容器は弾力性があり、従って金属製容器よりも耐衝撃性が高くへこみにくい。このように、プラスチック製容器上に金属製密閉器を設けることは、両方の材料の利点が保持されることを可能にするので、多くの用途において好ましい。
金属製密閉器を容器に締め付けるための手段は、各部の周りで延在する突起を備え、この突起は円周方向に離隔する実質的に水平な一連の要素を備え、これらの要素は、金属製密閉器上の水平要素が容器上の水平要素の間の空間を通過することができ且つそれらの下方に位置して金属製密閉器を容器に締め付けることができるように配置される。容器上の突起の水平要素は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。同様に、金属製密閉器上の突起の水平要素は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
好ましくは、第2部分の各々は、その一端で上に向かって傾斜する端部及び/又はその他端で下に向かって傾斜する端部を有する。第2部分の上に向かって傾斜する端部及び/又は下に向かって傾斜する端部は、好ましくは、それぞれ、第2部分の細長い上面及び下面を超えて延在する。
好ましくは、軸Aの周りの第1の方向に金属製密閉器を回転させると、下に向かって傾斜する端部は第2部分を第1部分に対して下に向けて駆動するように作用し、また軸Aの周りの第2の方向に金属製密閉器を回転させると、上に向かって傾斜する端部は第2部分を第1部分に対して上に向けて駆動するように作用する。
好ましくは、密閉器は、容器のシール面と共にシールを提供するために密閉器上に設けられたシール部材を有し、シール面は、好ましくは容器のネック部分の内面又は外面の辺りの実質的に垂直な面である。
好ましくは、下に向かって傾斜する端部は、シール部材が非シール位置で容器に接触する位置からシール部材が容器のシール面にシール状態で係合する位置まで第2部分を下に向けて駆動するように作用する。このように、密閉器の回転は、容器に対する密閉器の垂直方向の動きに変換される。
好ましくは、金属製密閉器は、第1の締め付けシール位置と容器の通気が可能な第2の締め付け通気位置との間で移動可能である。
本発明の他の側面によると、容器及びそのための金属製密閉器であって、容器は軸を定義する開口と容器の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材とを有し、第1の部材は円周方向に離隔する複数の第1部分を備え、各第1部分は上面及び下面を有する要素を備え、上面は円周方向において実質的に水平であり、下面は円周方向において実質的に水平であり、密閉器は、頂部及びスカート部と、容器のシール面と共にシールを提供するためのシール部材と、を有し、スカート部はその内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材を備え、第2の部材は円周方向に離隔する複数の第2部分を備え、密閉器は、第1及び第2部分の間の相互作用により容器に締め付け可能であり、金属製密閉器は、第2部分の少なくとも一部が第1部分の上面に係合する第1の位置と、容器に対する金属製密閉器の第1の方向での回転及び下方向への動きに続く第2の位置であって、シール部材が非シール位置で容器に接触し且つ第2部分の要素が第1部分の間の空間に対して位置合わせされる第2の位置と、金属製密閉器の容器に対する第1の方向での更なる回転及び金属製密閉器の容器に対する下方向への更なる動きに続く第3の位置であって、シール部材が既に下方向に動いてシール面にシール状態で係合しており次いで第2部分の要素が第1部分の下方に位置しそれらの下面に接触している第3の位置と、の間で移動可能である容器及びそのための金属製密閉器が提供される。
密閉器及び容器は、先ず金属製密閉器が容器上に置かれたときに、金属製密閉器が、第1の部材上に位置する第2の部材と共に容器上に水平方向に着座するように配置されてよい。金属製密閉器を回転させると、金属製密閉器は、非シール位置にある容器上にシール部材が位置する位置に動く。更に水平方向に回転させると、金属製密閉器は下に向けて駆動され、シール部材はシール位置まで下に向けて動かされ、次いで第2の部材が第1の部材の下方に位置するように回転させられて金属製密閉器を容器に締め付ける。他の好ましい特徴を以下に説明する。
上述のように、容器上の第1の部材の第1部分は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。同様に、金属製密閉器上の第2の部材の第2部分は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
シール部材は密閉器における凹部内に設けられたOリングを備え、シール面は容器のネック部分の内面又は外面であり、凹部及びシール面は共にOリングが配置されるグランドを画定する。
Oリングの断面積は好ましくはグランドの断面積よりも小さく、金属製密閉器が容器に装着されたときに、Oリングはグランド内で移動及び/又は変形が可能である。
シール面は好ましくは実質的に垂直であり、第2の位置から第3の位置への容器に対する密閉器の下に向かう動きがOリングを実質的に水平方向に圧縮してシール面とシール状態で係合させる。
金属製密閉器の頂部は、容器開口内へと延在するためのボア要素を有していてよく、容器の内部シール面と共にシールを提供するために、ボア要素上にシール部材が設けられる。代替的には、容器の外部シール面と共にシールを提供するために、密閉器のスカート部内に設けられた溝にシール部材が装着されてよい。
凹部は密閉器のボア要素又はスカート部の周囲に延在し、凹部は、好ましくは、Oリングが圧力差にさらされたときにOリングを制約するためのOリングの一方の側の第1の側壁と、Oリングを凹部内に保持するためのOリングの反対側の第2の側壁と、第1及び第2の側壁を結合する後壁と、を備える。
好ましくは、第1の側壁は、後壁から距離f(距離fはOリングの圧縮前のOリング断面の直径の少なくとも1/2である)だけ半径方向に延在し、第2の側壁は、後壁から距離sだけ半径方向に延在しており、距離sは距離fの少なくとも1/2である。
好ましくは、距離sは、Oリングの円形断面の変形前における円形断面の直径の少なくとも1/3であり、好ましくは直径の1/3〜2/3である。
第1の側壁及び/又は第2の側壁は、実質的に平面であってよく軸に対して実質的に垂直に位置していてよく、後壁は実質的に平面であってよく軸と実質的に平行であってよい。
好ましくは、シール面は軸と実質的に平行であり、容器は、シール面につながるその上端に傾斜面を有する。
ボア要素を有する密閉器においては、これは、好ましくは、金属製密閉器が容器に装着されたときに傾斜面に隣接して実質的に傾斜面と平行に位置する実質的に円錐台形の部分を備える。好ましくは、金属製密閉器は、金属製密閉器が容器に装着されたときに、グランドの上方の領域内においてボア要素と容器の内面との間の空間を最小化するように形成される。
好ましくは、シール部材は、第2の位置において傾斜面に接触する。炭酸飲料を収容する容器の場合には、これが通気位置である。
好ましくは、シール部材は、金属製密閉器がその回転により下に向けて動かされてシール面とシール状態で係合するのに従って、容器とボア要素の間で圧縮される。好ましくは、シール部材は、実質的に水平方向に圧縮されて、実質的に垂直なシール面と接触する。
金属製密閉器は、金属製密閉器を第3の位置から第2の位置に向け次いで第1の位置に向けて動かすような軸の周りの第2の方向での回転によって容器から取り外されるように配置されてよく、即ちこれは金属製密閉器が容器に締め付けられる方法と逆である。
好ましい配置において、特に炭酸飲料を収容するための使用に対しては、金属製密閉器のスカート部は、円周方向に離隔する複数の第3部分を備える更なる内側に向かって突出する部材を備え、第3部分の各々は、第2部分の上面よりも低いレベルにある上面を有し、第3部分は、金属製密閉器が通気位置にあるときに第1部分(容器上の第1部分)の下面に係合するように配置され、即ち、第3部分は、金属製密閉器が第2の位置にあるときに第1部分の下面に係合するように配置される。
好ましい配置においては、第2部分の各々は下に向かって角度を付けられた端部を有し、この端部は、第1部分の第1の端面に係合するように配置され且つ金属製密閉器が第2の位置から第1の方向に回転させられるのに従って金属製密閉器を下に向けて駆動すべく第1の端面と相互作用するように配置される。従って、金属製密閉器の単純な回転により、金属製密閉器は容器上へと下に向けて駆動され、シール部材は通気位置からシール位置へと移動する。
同様に、第2部分の各々は、好ましくは、上に向かって角度を付けられた端部を有し、この端部は、第1部分の第2の端面に係合するように配置され且つ金属製密閉器が第2の位置から第2の方向(第1の方向と逆方向)に回転させられるのに従って金属製密閉器を上に向けて駆動すべく第2の端面と相互作用するように配置され、シール部材はシール位置から通気位置へと移動する。
第2部分は、第1部分の間の空間を垂直に通過してよいが、好ましくは、第1部分の間の空間を角度を持って通過するように配置される。
好ましくは、金属製密閉器は板状金属から形成され成形プロセスにより形成される。
第1の部材は、スカート部の内面から突出する離隔する第1の部分を形成するように密閉器のスカート部の外面における窪みによって形成されてよい。
第3の部材は、スカート部の内面から突出する離隔する第3の部分を形成するように密閉器のスカート部の外面における窪みによって形成されてよい。
代替的には、第3の部材は、スカート部の内面から突出する離隔する第3の部分を形成するように、スカート部の遠位部分を半径方向内側に向けて巻き上げ加工することによって形成される。
第1の部材は、好ましくは、容器の上端から例えば9〜12mmの範囲内の距離、他の場合には6〜16mmの範囲内の距離だけ間隔を置かれている。
ここに説明される容器及び金属製密閉器は、特にここに定義される広口の容器に適しているが、他のサイズの容器、例えば比較的狭い開口を有する瓶に用いられてもよい。
容器は非金属材料、例えばプラスチック材料又はガラスから形成されてよい。代替的には、容器は金属から形成されてよい。
幾つかの実施形態においては、密閉器の頂部及びスカート部は金属から形成されてよく、内側に向かって突出する第2の部材は、スカート部の内面上に設けられたプラスチック製部品により提供される。
幾つかの実施形態においては、密閉器は、当初は別体の2つの部品、即ち容器に取り外し可能に締め付けられるように構成される環状のスカート部と、スカート部の開口を閉じるようにスカート部に不可逆的に固定される閉鎖部と、を備える。
好ましくは、閉鎖部はスカート部にシーム接合により不可逆的に固定される。
幾つかの実施形態においては、容器は容器本体を備え、容器本体はその第1端に第1の開口を有しその第2端に第2の開口を有し、金属製密閉器は、第1の開口を解放可能に閉じるように容器本体に取り外し可能に装着され、容器本体の第2の開口は、容器本体に不可逆的に固定されてその第2端を恒久的に閉じる容器閉鎖部によって閉じられる。
好ましくは、容器閉鎖部は、シーム接合によって容器本体に不可逆的に固定される。
容器は、その一端に開口を有する容器本体とその他端を閉じる基端部分とを備え、第1の部材は、容器のネック部分の外面に設けられ、ネック部分は、容器本体の一体化部であり且つその上端に又はその上端に向けて位置する。このように、第1の部材は、容器本体の上端に取り付けられて容器を部分的に閉じたりより狭い取り外し可能密閉器のための基台(mounting)を提供したりする更なる部品にではなく、容器本体のネック部分(広口の用途においては、これは容器の最も広い部分又は最も広い部分の1つであってよい)に設けられる。従って、密閉器の第2部分は、容器本体に取り付けられた追加的部品にではなく、容器本体の本体上の第1部分に直接的に係合する。
好ましくは、第2部分は密閉器に設けられる(第1部分は容器上に設けられる)。また、第2部分は、好ましくは、その一端の上に向かって傾斜する端部及びその他端の下に向かって傾斜する端部を備える。第1部分は第2部分よりも小さく且つ単純な形態であるので、第1部分は、容器の外観に対して及び容器を飲用容器として使用するユーザの口に対してそれほど影響を与えない。
好ましくは、第1部分は各々実質的に水平な上面と実質的に水平な下面とを備え、上面及び下面は第1及び第2の角度を付けられた端面により結合され、第1の角度を付けられた端面は、密閉器が容器に対して閉じる方向に回転させられたときに第2部分の下に向かって傾斜する面に係合してそこを滑り落ちるように配置され、及び/又は第2の端面は、密閉器が容器に対して緩む方向に回転させられたときに第2部分の上に向かって傾斜する面に係合してそこを滑り上がるように配置される。
シール面は、好ましくは、容器本体のネック部分の内面又は外面の辺りの実質的に垂直な面である。従って、締め付ける方向における密閉器の回転は、密閉器を容器に対して下に向けて動かし、この密閉器の下に向かう動きは、実質的に水平方向におけるシール部材の圧縮を生じさせて、シール部材をシール面とシール状態で係合させる。シール部材は好ましくはOリングシールである。
好ましい配置の1つにおいては、シール面は容器ネックの外面であり、Oリングシールは密閉器のスカート部の凹部内に装着される。
本発明の更なる側面によると、プラスチック製容器及びそのための金属製密閉器であって、容器は、軸を定義する開口と解放可能に開口を閉じるように金属製密閉器を取り外し可能に締め付けるための第1の係合手段とを有し、密閉器は、容器のシール面と共にシールを提供するためのシール部材を有し、シール部材は密閉器における凹部内に設けられたOリングを備え、シール面は容器の外面であり、凹部及びシール面は共にOリングが配置されるグランドを画定する容器及び金属製密閉器が提供される。
好ましくは、Oリングの断面積はグランドの断面積よりも小さく、金属製密閉器が容器に装着されたときに、Oリングはグランド内で移動及び/又は変形が可能である。
金属製密閉器は、好ましくは、第1の締め付けシール位置と容器の通気が可能な第2の締め付け通気位置との間で移動可能である。
好ましくは、第1の締め付け位置においては、Oリングはシール面につながる容器の傾斜面に係合し、第2の締め付け位置においては、Oリングはシール面にシール状態で係合する。
上述したように、内部Oリングを有する実施形態においては、容器の内面は、好ましくは、容器の口に隣接する円錐台状導入面を備え、その表面は容器の軸に対して例えば10〜30度傾斜しており、典型的には2mm以上の垂直方向の寸法を有する。導入面は、好ましくは、軸に対して実質的に平行な実質的に平行側面の円筒状表面につながる。円筒状表面の直径は、円錐台表面の小さい方の(最下部の)端部と実質的に同じである。炭酸飲料に使用される金属製密閉器に対しては、シール部材は、金属製密閉器とこの実質的に円筒状の表面との間に係合して液密及び気密シールを提供するように配置される。場合によっては、シール面は、例えば約3度(場合によっては約6度まで)の小さな角度だけ垂直に対して傾斜していてもよく、「実質的に垂直」という用語は、これをも包含することが意図されている。シール面のこの小さな傾斜は審美的な目的のためであり、容器のネック部分の内面又は外面の周りの円筒状(又はわずかに円錐台状の)のシール面とのシール状態での係合に影響することはない。
場合によっては、導入面に複数の離隔した通気溝を設けて容器の通気に役立てることが望ましい場合があり、これらの溝は、容器の内側から容器の口に向けて延在する。
上述したように、炭酸飲料への適用に対しては、金属製密閉器は、好ましくは、第1の締め付け位置と第2の締め付け位置の間で動くことができ、第2の締め付け位置は第1の位置に比べて高く、第2の締め付け位置では容器の通気が可能である。
シール部材は好ましくはOリングシールである。ここで用いられるOリングの用語は、円形断面(又は他の断面)を有するドーナツ状のエラストマー材料を含むものとして理解されるべきである。そのようなOリングは、一般的にはグランド(gland)内に配置される(グランドは、典型的には、溝によって又は2つ以上の面を有する凹部によって画定されてよい)。Oリングは、好ましくは、容器の内部と外部の間の圧力差に応答して、シール面と共によりしっかりとシールすることができるように、グランド内で移動又は変形が可能である(上記で参照したWO2011/151630に記載のように)。この形態のOリングが好ましくはあるが、この用語は、Oリングを模したシールの他の形態や、2つの比較的剛性の高い要素(シールとは異なる材料)の間に設けられ、例えば弾性材料のオーバーモールド(over-moulding)によって形成される柔軟性シール材料の他の形態を包含するものとしても理解されるべきであり、当該材料は、それらの要素の間での気密シールを提供することが可能である。Oリングは好ましくはニトリルブタジエンゴム(NBR)から形成される。更なる詳細はGB2513730に記載されている。
ここで用いられる「上に向けて」、「下に向けて」、「上」、及び「下」等の方向を示す用語は、水平面上に立つ容器であって、実質的に垂直な容器の開口を通る軸Aを有する容器に対する方向を参照するものとして理解されるべきである(文脈上明らかな要求がない限り)。
本発明はまた、容器と共に使用するための金属製密閉器であって上述の容器及び金属製密閉器を提供するための金属製密閉器に関し、またそのような密閉器と共に使用するための容器に関する。
本発明はまた、炭酸飲料を収容するための上述の容器及び金属製密閉器の使用に関する。
本発明の好ましい特徴及び随意的な特徴は、以下の説明及び特許請求の範囲の従属請求項から明らかである。
以下の添付図面を参照して、本発明の実施形態を単に例示として説明する。
図1A及び1Bは、本発明の第1の実施形態において用いられる広口の容器10を示す。この容器は、軸Aを定義する開口10Aを有し、また容器10の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材11を有する。第1の部材は、円周方向に離隔する複数の(図示された例では4つの)第1部分11Aを備える。各第1部分11Aは、上面11B、下面11C、第1の端面11D、及び第2の端面11Eを有する。上面11Bは円周方向において実質的に水平であるが、半径方向において湾曲又は傾斜していてよい。下面11Cも円周方向において実質的に水平であり、図示された実施形態では、半径方向において実質的に水平且つ実質的に平坦である。端面の形状及び機能については、図5〜6を参照して後で更に説明される。
第1の部材11の離隔部分は、間欠的な、外側に向かって突出するリップ(lip)を形成し、このリップは、容器10の上端に又は上端近傍に位置していてよく、図示された実施形態のように、容器10の上端から例えば9〜12mmの範囲内の距離だけ間隔を置かれていてよい。第1部分11Aは、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
容器10の上端は導入面(lead-in surface)12を有しており、導入面12は、軸Aに対して傾斜しており、容器10の内面の実質的に平行な側面を有する円筒部分13に連なる(図8及び10参照)。導入面は、好ましくは、実質的に円錐台形状を有しており、軸Aに対して10〜30度の範囲内の角度をなす。好ましくは、容器の通気を容易にするために、導入面の周囲に渡る離隔した位置に複数の通気溝14又は通気路が設けられる(更に後述する)。
図1に示す容器はまた、密閉器が自動機械を通過するときの密閉器のハンドリング、例えば製造処理(例えばブロー成形処理)及びそれに続く洗浄、充填、密閉等の処理の間におけるハンドリングを容易にするために、その外面にハンドリング溝15を有する。他の実施形態(図示せず)においては、ハンドリング溝が必要でないこともある。
容器は、典型的にはプラスチック材料、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)から形成され、また典型的には、2段階の成形処理において形成され、即ち、溝15の上方の特徴を形成する第1の射出成形段階においてプリフォームを形成することと、次いで第2のブロー成形段階においてプリフォームに対して吹き付けを行って溝15の下方の容器形状を形成することと、により形成される。間欠的リップ11及び/又は溝は、ブロー成形段階の間にプリフォームを保持するために用いることができる。PET容器には、典型的には、そのガス透過(特に酸素の進入及び二酸化炭素の退出)に対する耐性を高めるために、例えばシリカ若しくは炭素の薄い被覆の形態又は積層構造の形態にあるバリア材が設けられる。
幾つかの実施形態においては、製造及び/又は充填・密閉ラインにおいて機械により容器を持ち上げてある場所から他の場所に移動することを可能にするために、運搬用リングとして知られる小さな突起(典型的には外に向かって1mm以内で突出する)を容器に設けることも望ましい。この突起は、例えば、容器の外側の周りに設けられた小さな肩を備えていてよい(図11に関連して更に説明する)。
容器はまた、他の材料、例えばガラス若しくは金属により形成されてよく又は複数の材料の組み合わせにより形成されてよい。金属製容器の例を図4に示す。
図2A,2B,及び3Aは、本発明の第1の実施形態において用いられる金属製密閉器を示す。密閉器は、頂部20及びそこから垂下するスカート部21を備える。本実施形態においては、頂部20はその下面から延在するボア要素22を有しており、ボア要素22は、使用に際して容器10内へと延在する。ボア要素22はシール部材23、例えばOリング(図7〜10に示されるのと同様のもの)を支持しており、シール部材23は、密閉器が容器10に(図8B及び10Bに示されるのと同様の方法により)装着されたときに、容器10の内部シール面13とボア要素22との間でのシールを提供する。Oリングは、ボア要素22の外面上に設けられた溝又はグランド23A(図3A参照)内に位置する。Oリング及びグランドの適切な形態の更なる詳細は、上記で参照されたWO2011/151630に記載されている。尚、グランドの壁は、十分なシールを確保するために平滑であるべきであり、金属製の容器を形成することでこれが容易に達成され、対照的にプラスチック製容器の場合には、溝内のモールドシャットライン(mould shut line)を回避するのが困難な場合がある(それにより平滑な表面を提供するのが困難になる)。広口の容器との使用のためのOリングは、典型的には2〜3mmの断面直径を有していてよい。シール面13は、容器に対するOリングのいくらかの垂直方向の動き(例えば容器内の圧力変動に起因する動き)を受け入れるのに十分な軸方向長さを有しており、典型的には少なくとも8mm、場合によっては13mmまでの軸方向長さを有する。
密閉器のスカート部21には、その内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材24が設けられており、第2の部材は、円周方向に離隔する複数の(図示された例では4つの)第2部分24Aを備える。第2部分の各々は、上面24Bと、下面24Cと、第1の端面24Dを有する下に向かって角度を付けられた端部と、第2の端面24Eを有する上に向かって角度を付けられた端部と、を有する。上面24Bは、円周方向において実質的に水平であり、図示された実施形態では、半径方向において実質的に水平且つ実質的に平坦である。下面11C(24C)も円周方向において実質的に水平であるが、半径方向において湾曲又は傾斜していてよい。端面24D及び24Eは、円周方向においてそれぞれ下に向かって及び上に向かって角度を付けられており、図示された実施形態では、これらの面は、第2部分24Aのそれぞれ下面24C及び上面24Bを越えて延在している。これら角度を付けられた端部並びに端面24D及び24Eの機能については、図5〜6を参照して後で更に説明する。図示された実施形態では、更なる内側に向かって突出する部材がスカート部上に設けられており、この部材は、円周方向に離隔する複数の第3部分25Aを備える。第3部分の各々もまた上面25Bを有しており、上面25Bは、円周方向において実質的に水平であり、図示された実施形態では、半径方向において実質的に水平且つ実質的に平坦である。上面25Bは、上面24Bよりも低いレベルにあり(密閉器の頂部20が最上部にあるとして見た場合)、上面24B及び25Bの間の垂直方向の間隔は、典型的には約2.5〜4.0mmである。第3部分25Aもまた、角度を付けられた側面25C及び25Dを有する。
第2部分24Aは、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
第3部分25Aもまた、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはないが、少なくともある程度は、垂直方向において第2部分24Aと重なり合っていてよい。
密閉器は、第1部分11Aと第2部分24Aの間の相互作用により容器10に締め付け可能である。図5〜6(後で更に説明する)は、密閉器が容器に締め付けられるのに従う、第1部分及び第2部分の間の相互作用並びにOリングシールの位置を概略的に図示している。
図示された配置においては、密閉器は、第2部分24A(又は第2部分の少なくとも一部)が第1部分11Aの上面11Bに係合する第1の位置(図5A)と、容器10に対する密閉器の回転及び下方向への動きに続く第2の位置(図5B及び図8A)であって、シール部材23が非シール位置で容器10に接触し且つ第2部分24Aが第1部分11Aの間の空間に対して位置合わせされる第2の位置と、容器10に対する密閉器の更なる回転及び更なる下方向への動きに続く第3の位置(図5F及び図8B)であって、シール部材23が既に下方向に動いて容器のシール面13にシール状態で係合しており且つ第2部分24Aが第1部分11Aの下方に位置しそれらの下面11Cの円周方向の実質的全長に接触している第3の位置と、の間で移動可能である。
第2部分の上面24Bと第1部分の下面11Cの間の接触を最大化することが重要である。第1に、容器の外観に対する第1部分11B(11A)の影響を最小にし且つ容器から飲んでいるユーザの唇とのそれらの接触を最小にするように、第1部分11B(11A)の長さを最小にすることが望ましい一方で、第2に、密閉器を容器に締め付けるために、特に容器内の高まった圧力(例えば炭酸飲料が収容されている場合及び/又は高まった圧力にさらされている場合)に起因する密閉器に対する上方向への圧力に耐えるために、第1及び第2部分11A,24Aの間での接触を最大限利用することが望ましい。
図面(図26以外)に示す実施形態は、炭酸飲料での使用のために設計されている。所与の直径の容器(及び従って内圧にさらされる密閉器の所与の面積)に対して、第2部分の上面24Bと第1部分の下面11Cの間の接触の望ましい最小面積を決定することができる。例えば、約60mmの内径(及び約62mmの外径)の口を有する広口の容器に対しては、この広口の容器が炭酸飲料を収容しており40℃までの温度にさらされる場合、この重なり面積は少なくとも約100mm2であることが望ましい。このことは、4つの第1部分(及び4つの第2部分)を有する実施形態においては、例えばそれらが各々25mmの長さを有していれば達成可能であり、この場合、第1部分11B(11A)の円周方向の長さの合計は約100mm(この点での容器の外周の約50%に相当)であり、それらの半径方向突出量は約1.0mmである。容器から飲んでいるユーザの唇との接触及びそれに伴う衝撃を最小化するために、第1部分11B(11A)が半径方向に大きく突出するのを避けることが望ましい。ユーザの唇に対する第1部分の衝撃は、第1部分11B(11A)を容器の上端から間隔を置いた位置、例えば本実施形態では容器の頂部の下方10mmの位置に配置することによっても低減することができる。
より小さい内径、例えば約50mmの内径を有する実施形態においては、密閉器に対する上向きの圧力も小さいので、例えば4つのより小さい第1部分を用いることによって、又は第1部分の数を例えば3に減らすことによって、第1部分11B(11A)の円周方向の長さの合計を小さくすることができる。
第1部分の円周方向の長さの必要な合計は、密閉器の面積に概ね比例する(第1部分の半径方向突出量が例えば1mmで同じ場合)。従って、密閉器の面積の35%の減少に対しては、第1部分の円周方向の長さの合計は、約35%分少なくすることができ、即ち重なり面積を約65mm2にすることができる。この例においては、約16mmの長さを有する4つの第1部分又は約22mmの長さを有する3つの第1部分とすることで達成可能である。
また、6セットの第1及び第2部分を有する実施形態については、図24及び25に関連して後で説明する。この場合にもまた、第1及び第2部分の水平要素間の重なりの円周方向長さの合計が最大化されるが、第1及び第2部分の数が増えているので、想定される重なり量は減少する。6セットの第1及び第2部分を有する実施形態については、重なりは、好ましくは容器の円周の少なくとも40%である。
容器への密閉器の装着は以下の段階を伴い、即ち、第2部分24Aは、先ず第1部分11Aの上方に位置させられ、次いでそれらが第1部分の間の空間を通過するように動かされ、最後にそれらが第1部分11Aの下方に位置する位置へと動かされる。第2部分24Aの上面24Bは、それらの全長にわたって(又は第2部分24Aの少なくとも傾斜端部24D及び24Eの間で)実質的に水平であり且つ実質的に平坦であるので、それらは、第1部分11Aの下面11Cの下方で水平方向にスライドすることができ、下面11Cもまた、それらの全長にわたって(又は第1部分11Aの少なくとも端部11D及び11Eの間で)実質的に水平であり且つ実質的に平坦である。
密閉器を締め付け位置から解放するためには、第2部分の第1部分の下面との係合状態を解除するように密閉器を容器に対して回転させ、次いで密閉器を上に向けて動かす。密閉器を通気位置で保持する更なる手段のない単純な配置においては、密閉器を次いで容器から持ち上げて取り去ることができる。他の配置においては、密閉器を通気位置から解放するために更なる回転が必要になる。
図1を再び参照すると、第1部分11Aは傾斜した端面11D及び11Eを有している。これらは水平に対して約45度で配置されているが、より浅い角度が採用されてもよい。図1に示すように、端面11Dは、上面11Bから下面11Cまで延在していてよい。一方、端面11Eは、図1Bに示すように、下面11Cから上面11Bまで全体にわたって延在していなくてよい。
第1部分の端面11D及び11Eは、他の形態(例えば図4に示されるような形態)を有していてもよい。
また、図2Bに関連して説明したように、第2部分24Aは端面24D及び24Eを有する傾斜した端部を有しており、端面24D及び24Eは、例えば図2及び図3に示すように、下面24C及び上面24Bを越えて延在する。これらについては後で更に説明する。
また、図2〜7は第3部分25Aを示す。上述したように、第3部分25Aは、炭酸飲料を収容している容器との使用を意図される密閉器内に設けられており、その機能は、密閉器が通気位置(後で更に説明する)にあるときに密閉器を容器上に保持することである。
図5〜6は、密閉器(図2に示すような密閉器)が容器(図1に示すような容器)に締め付けられるときの一連のステップをより詳細に示しており、これらは炭酸飲料用途に設計されている。
図5及び6において、容器及び密閉器の側面は模式的に破線で示される一方、第1部分11A、第2部分24A、及び第3部分25Aは、それらの間での相互作用を強調するために実線で示されている。
図5Aは、第1の先行装着段階(pre-loading stage)にある密閉器を示しており、この段階においては、第3部分25Aは、第1部分11Aの上面11B上に位置している(第1部分の上面11Bと第3部分25Aの下面が半径方向で角度を付けられ又は湾曲しているので、図5Aは、これらの部分が垂直方向で重なっていることを示している)。この位置においては、Oリング23は、容器10から間隔を置かれている。
密閉器が図5Aに示す位置から締め付け方向(図示された実施形態では時計回り)で容器10に対して軸Aの周りに回転させられると、第3部分25Aは、第2部分24Aの下に向けて角度を付けられた端部が図5Bに示すように第1部分11Aの上面11B上に位置するまで、第1部分11A間の空間内へと下降する。この第2の先行装着位置においては、Oリング23は、図示のように、容器10から間隔を置かれたままである(但し小距離だけ)。この位置(又は図5Aに示す位置)は、前述した第1の位置に対応する。
図5Bに示す位置から閉じる方向に密閉器を更に回転させると、第2部分24Aは、その下に向けて角度を付けられた端部が上面11Bの端部から外れるまで、第1部分11Aの上面11Bに沿ってスライドし、第2部分24Aの下面24Cは、第1部分11Aの上面11B上に置かれる(図5Cに示すように)。繰り返すが、第1部分の上面と第2部分の下面が半径方向で角度を付けられ又は湾曲しているので、図5Cの側面図では、第1及び第2部分が垂直方向である程度は重なっているように見えている。にもかかわらず、第2部分は、第1部分の上面上に置かれており、第1部分の上面によって支持されている。
この位置においては、密閉器は、図5Bに示す位置よりもわずかに低い位置にある。また、図5Cから分かるように、第2部分24Aの長さ(円周方向における長さ)、又は少なくともその水平部の長さは、好ましくは第1部分11Aの長さと実質的に同様である。
また、図5Cに見られるように、この位置においては、第3部分25Aは第1部分11Aの下面に係合している。
図5Cに示す位置から締め付ける方向に密閉器を更に回転させると、第2部分24Aは第1部分の上面に沿ってスライドし、第3部分25Aは第1部分11Aの下面に沿ってスライドする。この水平方向の動きは、第2部分の下に向けて角度を付けられた端部の端面24D(上述したように、好ましくは下面24Cを越えて延在する)が第1部分11Aの端面11Eに到達するまで継続する。第2部分24Aは、次いで、図5Dに示すように、第1部分11A間の間隙に位置合わせされる。尚、密閉器及び容器の垂直方向の相対的位置は、図5Cと図5Dで実質的に同じであり、図示のように、第3部分25Aは、第1部分11Aの下方に位置したままである。
図8Aは、図5Dに示す位置にある密閉器及び容器の断面図である。図示のように、この位置においては、Oリングは容器10の導入面12と接触しており、第1部分11Aは第2部分24Aと第3部分25Aの間に挟まれている。図5D及び8Aに示す密閉器の位置は、上述した第2の位置に対応する。後で更に説明するように、この位置は、密閉器が容器から取り外されつつあるときの通気位置にも対応する。
このように、図5C及び5Dに示す両回転位置における密閉器の容器に対する垂直位置は、容器の第1部分11A上にある密閉器の第2部分24A及び/又は容器10の導入面12上にあるOリング23によって決定される。
図5Dに関して、第2部分の長さ(円周方向における長さ)、又は少なくともその水平部の長さは、第1部分11A間の空間の長さと実質的に同等である(わずかに短い)。このことは、第2部分24Aが、以下に説明するように第1部分11A間の空間を通って下方向に動くことを可能にするために必要である(以下に説明するように、それらが下方向に斜めに動くとしても)。
図5Dに示す位置から締め付ける方向に密閉器を更に回転させると、第2部分の下に向けて角度を付けられた端部の傾斜端面24Dは、第1部分の傾斜端面11Eを滑り落ちて、密閉器は、それが回転させられるのに従い容器に対して下に向けて駆動される。好ましくは、端面24D及び11Eは実質的に同じ角度、例えば図示した実施形態では45度で傾斜しているので、第2部分24Aは、軸Aに対してこの角度で下に向かって動く。このように、密閉器の回転により、第2部分24Aの傾斜端面24Dが第1部分11Aの傾斜端面11Eの下端との係合状態を解除されるまで、密閉器が下に向けて駆動される。第2部分24Aの上面24Bは、次いで、図5Eに示すように、第1部分11Aの下面11Cと同じレベルとなる。この位置から更に回転させると、端面24Eを有する上に向けて角度を付けられた端部(上面24A(24B)を越えて延在する)が、図5Fに示すように、第1部分の端面11Eに係合して更なる回転を阻止するまで、第2部分24Aは、第1部分11Aの下面に沿って水平方向にスライドする。この位置においては、第2部分24Aは第1部分11Aの下方に位置し、第2部分24Aの実質的に水平な上面24Bは、第1部分11Aの実質的に水平な下面11Cの実質的全長(円周方向における全長)に接触していることが分かる。このように、第2部分24Aは第1部分11Aの下で動かないように位置させられ、それらの間の接触面積(容器内の高まった圧力に起因する密閉器の上に向かう動きに耐える)が最大化される。
図8Bは、図5Fに示す位置での密閉器及び容器の断面を示す。見て分かるように、Oリングは、導入面12(図8Aに示す位置)から下に向けて駆動された結果、容器の内面の辺りで実質的に円筒形状のシール面13に係合する。これはOリングの圧縮を伴い、この圧縮を生じさせる密閉器の下に向かう動きが密閉器の回転によりもたらされる上記の配置によって、特に密閉器が比較的大きな直径(例えば瓶のキャップと比較して大きな直径)を有する広口の密閉器に対して、Oリングを圧縮するのに必要な力を提供する上で大きな機構的優位性が得られる。
図5F及び8Bに示す位置は、上述した第3の位置に対応する。
上記の説明により、密閉器が図5Dに示す位置から図5Eに示す位置に回転させられるのに従い密閉器が下に向けて駆動されることが理解されるはずである。この回転は比較的小さな角度を介してのものであり(傾斜端面11Dの長さ及び角度に依存する)、典型的には5〜15度の範囲内であってよい。
また、密閉器が下に向けて駆動される垂直距離は、端面24Dの角度及び長さにより決定され、下面24Cを超える端面24Dの延在により、密閉器が十分な距離を下に向けて駆動されることが可能になり、Oリング23が導入面12から下に向けて駆動されてシール面13とのシール状態での係合がもたらされることが理解されるはずである。
また、上記の説明より、密閉器が図5Eに示す位置へと下に向けて一旦駆動されると、図5Fに示す位置への更なる回転は、密閉器の更なる下降やOリング23の更なる圧縮を伴わないが、第1部分と第2部分の重なり面積を最大化することによって、第2部分が第1部分の下方で動かないようにこれを係合させることが理解されるはずである。図示した実施形態では、密閉器は、図5Eに示す位置と図5Fに示す位置の間で40〜50度の範囲内の角度を介して回転する。このことはまた、一旦図5Fの位置になると、密閉器は容器上で動かないように保持され、密閉器を容器から取り外すことを可能にするためには(以下で更に説明する)、その角度(40〜50度)で密閉器を逆方向に回転させる必要があることを意味する。この回転は実質的に水平方向におけるものであるので(らせんネジの場合のように傾斜したものではなく)、この回転が生じ得る前に乗り越えられることを要するいかなる戻り止め(detent)又は他の特徴(例えば密閉器の垂直方向の動きを伴う)を設ける必要もない。但し、他の実施形態(更に後述する)においては、第1及び/又は第2部分は、緩める方向における回転に対する何らかの更なる抵抗をもたらすように改変されてもよい。
図6A〜6Fは、図2の密閉器が図1の容器から取り外される更なる詳細な一連のステップを示す。これは上述した装着シーケンスとは本質的には逆のものである。
密閉器を図5F及び図8Bに示すロック位置から解放するには、密閉器を容器10に対して緩める方向(図示の実施形態では反時計回り)で軸Aの周りに回転させる。先ず、第2部分24Aの上に向けて角度を付けられた端部の端面24E(上述のように第2部分24Aの上面24Bを越えて延在する)が第1部分11Aの端面11Dに接触するまで、密閉器を図6Aに示す位置まで回転させる。次いで、この位置から更に回転させると、傾斜した端面24Eは、第3部分25Aが図6Cに示すように第1部分11Aの下面に係合して密閉器の垂直方向の動きを拘束するまで、図6Bに示すように傾斜端面11Dに乗り上げる。この密閉器の上に向かう動きの間、Oリング23は、シール面13にシール状態で係合している状態から、図8Aに示すように導入面12上に位置する位置まで動く。理解されるであろうように、図6Cに示す位置は、図5Dに示す位置に対応する。
図6C及び図8Bに示す位置は通気位置である。Oリングシール23と導入面12の間でのガスの流出、及び特に導入面における通気溝14(図1Aに示す)を通ってのガスの流出により、容器内の過剰な圧力を解放することができる。但し、密閉器は、図6Cに示すように、第3部分25Aと第1部分11Aの下面との係合によって、容器上に確実に保持されている。図6Cに示すように、第1部分11Aは、第2部分24Aと第3部分25Aの間に挟まっている。
密閉器が図6Cに示す位置から緩む方向に更に回転させられるにつれて、第2部分の下面24Cを越えて延在する第2部分の下に向けて角度を付けられた端部が第1部分11Aの傾斜端面11Dに到達するまで、第3部分25Aは第1部分11Aの下面に沿ってスライドし、また第2部分24Aは第1部分11Aの上面24Bに沿ってスライドする。同時に、第3部分25Aは、それらが第1部分11Aの下面11Cとの係合状態から解除される位置(従って密閉器の上向きの動きにもはや抗しない位置)に到達する。これが図6Dに示す位置である(図5Cに示す位置に対応)。
密閉器を図6Dに示す位置から更に回転させると、第2部分の上に向けて角度を付けられた端部が第1部分11Aの傾斜端面11Dに乗り上げ、また第3部分25Aの傾斜側面25Bが第1部分11Aの傾斜端面11Eを乗り上がるので、密閉器は、図6Eに示すように、斜め上向きに動く。容器が炭酸飲料を収容している場合には、それにより容器内に生じる圧力がこの密閉器の上向きの動きを助けることになる。但し、密閉器を緩める方向に回転させて密閉器を上に向けて駆動する場合における第2部分の上に向けて角度を付けられた端部の作用は、非炭酸用途や容器内の圧力が外圧よりも低い用途においても望ましい。また、炭酸飲料が一旦開けられると、容器内の圧力は顕著に低下し、ユーザが容器を再度閉めたとすれば、その押し上げ特徴(driving up feature)は、密閉器が再び開けられるときに密閉器を持ち上げるのに役立つ。
図6Eに示す位置から密閉器を更に回転させると、第3部分25Aは第1部分11A間の空間を通って上に向けて動くことができ、図6Fに示すように、密閉器を自由に容器から持ち上げて取り去ることができる。
上述したように、第2部分24Aの傾斜端部は、容器に対して下に向けて及び上に向けてそれぞれ密閉器を駆動するように機能し、また容器に対して時計回りの回転及び反時計回りの回転をそれぞれ制限するストップとして作用する。傾斜端部の角度及び長さは、用途、密閉器の寸法、及びその周囲に設けられたネジ部分の数に依存する。より急な角度では、密閉器を密閉位置まで下方向に駆動するのに必要なトルクはより大きくなるが、これを達成するために密閉器を回転させる必要がある角度はより小さくなる(従って、傾斜部分は比較的短くなる)。傾斜部分は、好ましくは水平に対して45度以下、より好ましくは15〜20度の範囲の角度をなす。
非炭酸飲料用途に設計された容器に対しては、密閉器が耐え得る必要のある上向きの圧力は、炭酸飲料用の実施形態と比較して低いので、締め付け位置での第1及び第2部分の重なり面積についても、炭酸飲料用の実施形態と比較して小さくすることができる。にもかかわらず、第1及び第2部分の重なりを最大化することがやはり望ましく、即ち、密閉器の確実な装着を確保することが可能な重なりの量を最大限利用すると共に第2部分による第1部分の窪み損傷(indentation damage)を回避しつつ、第1部分の円周方向の全長が最小化され得るように(及びユーザの唇への第1部分の衝撃を最小化するように)、第1及び第2部分の円周方向の長さを実質的に同じにすることでそれらの重なりを最大化することが望ましい。
図3A及び3Bを再び参照すると、これらの図は金属製密閉器の2つの実施形態の断面図示している。図3Aに示す実施形態は、凹状の(上方から見たとき)ボア特徴22を有する。このボア特徴の外面は、Oリング(図示せず)を保持するための窪み23Aを有する。
金属製密閉器はプレス動作で形成することができ、この動作においては、ボア特徴22は反転した形状をプレスすることによって形成される。ボア特徴22の側壁が次いでロール加工されて、Oリングのための窪み23Aが形成される。
図3Bに示す実施形態は、ボア特徴22’が次いで例えばスタンピングにより裏返される(図3Aに示す位置から)点を除いて類似し、従って、密閉器の上面は、より標準的な凸状形態(上方から見たとき)を有している。この裏返しにする成形により、窪みの基端に折りたたみ折り目(double backed fold)22Aが形成され、ボア特徴22’の内側に向かう屈曲(flexing)に耐える追加的な湾曲強度(hoop strength)がもたらされる(この内側に向かう屈曲はOリングと容器の間のシールを損なう場合がある)。
両実施形態において、金属製密閉器のスカート21は、その外面をロール加工してなる溝であって内面上に突起24Aを形成する溝を有しており、これらの突起24Aによって第2部分がもたらされる。第3部分25Aは、例えば密閉器の下部リップを上に向けて曲げて凸状縁をもたらすように、密閉器の下部リップにおいて形成されてよく(従来の金属製密閉器と同様に)、あるいは外面をロール加工してなる更なる溝であって内面上に突起25Aを形成する溝によって形成されてよい(図3A及び3Bに示すように)。
第2部分24A及び第3部分25Aの機能は上述したとおりである。金属製キャップに形成されたこれらの部分の形状及び機能は、プラスチック製キャップ(例えばGB1413249.2に記載される)の第2及び第3部分の形状及び機能と本質的に同様であってよい。金属製密閉器のスカートの内面は、プラスチック(又はモールド成形可能な他の材料)から形成される密閉器の内面の形状と実質的に同様の形状を有するように形成されてよいが、隣接表面間の縁の半径及びそれらの隣接部分間の縁の半径は増大していてよい(金属成形による製造と射出成形による製造の違いに起因する)。一方で、金属製密閉器の壁の厚み(ゲージ)は実質的にはより小さく、例えば0.18mm〜0.22mmの範囲内である(比較のため、プラスチック製密閉器では約1.65mm)。
用いられる金属は、例えば他の種類のネジ切りキャップ(twist off caps)で用いられるようなブリキ板(両面に錫の電解析出による被覆が施された低炭素軟鋼)等の従来の金属製密閉器で用いられるものと同様であってよい。この材料は、典型的には、約0.14〜0.18mmのゲージ及び約580〜620MPaの降伏応力を有する。
金属製密閉器は、プラスチック材料(上述のような)から形成された容器又は他の材料から形成された容器、例えば金属製容器又はガラス製容器を密閉するために用いることができる。
図4は、図2〜3(並びに図7及び9)に関連して説明したような金属製密閉器と共に用いることができる金属(プラスチック材料の代わり)から形成された容器の断面図を示す。この金属製容器は、図1Bに示すプラスチック製容器に対応するように設計されている。金属は、突出する第1部分11Aを容器の外面が有するように、例えば内部からのスタンピングにより加工され、この第1部分11Aは、プラスチック製容器の形状及び機能と実質的に同じ形状及び機能を有する(尚、図4の断面は、これらの特徴を容器の内部から見た場合を示す)。
金属製容器のこの部分の外面は、プラスチック(又はモールド成形可能な他の材料)から形成される容器の対応する部分の外面の形状と同様の形状を有するように形成されてよい。但し、金属製容器の壁の厚み(ゲージ)は実質的にはより小さく、例えば0.14mm〜0.18mmの範囲内である(比較のため、プラスチック製容器のためのネック部分では約2.0〜2.5mm、ブロー成形(blow moulding)により形成されるプラスチック製容器の当該部分では0.7〜1.0mm)。
金属製容器の最上部は、Oリングを受けるための傾斜した導入面12(プラスチック製容器においても設けられているであろうような)とこの導入面内の通気チャネル14とをもたらすように形成される。容器の上部は、図示のようなロール加工された縁と、これの内面上にプレス加工又はスタンプ加工された導入面及び通気チャネルと、を有していてよい。金属製容器のこの部分の内面は、プラスチック(又はモールド成形可能な他の材料)から形成される容器の対応する部分の内面の形状と同様の形状を有するように形成されてよい。その一方で、金属製容器の壁の厚み(ゲージ)は、繰り返すが実質的にはより小さい(上述のように)。
金属製容器は、従来の鋼製飲料容器で用いられる金属と同様の金属から形成されてよい。そのような材料は、典型的には、約0.20〜0.25mmのゲージ及び約350〜420MPaの降伏応力を有する。
従って、金属製密閉器又は容器の重量及び材料コストは、プラスチック材料から形成された対応する密閉器又は容器の重量及び材料コストよりも小さくすることができる。
図7及び8は、上述したのと同様なプラスチック製容器又は金属製容器に装着することができる金属製密閉器の更なる実施形態を示す。図7は容器に装着される前の密閉器を示し、図8Aは、図6Cに関連して説明した位置(通気位置に対応する位置)であってOリングが最初に傾斜導入面に係合する位置に対応する位置にある容器を示し、図8Bは、容器に装着されたときの密閉器を示す(及び、密閉器に支持されるOリングがこの位置でどのように変形させられるのかを示す)。
繰り返すが、金属製密閉器はプレス動作で形成することができ、この動作においては、ボア特徴22は反転した形状をプレスすることによって形成される。ボア特徴22の側壁が次いでロール加工されて、Oリング23を受け入れるための窪み、即ち凹部23Bが形成される。
金属製密閉器のスカート21は、その外面をロール加工してなる溝であって内面上に突起24Aを形成する溝を有しており、これらの突起24Aによって第2部分がもたらされる。また、スカート21の外面において溝がロール加工されて内面上に突起25Aを形成し、これらの突起25Aによって第3部分がもたらされる。代替的には、別の配置(例えば図11、19、及び21)においては、第3部分25Aは、例えば密閉器の下部遠位縁が内側に向けて曲げられて凸状縁をもたらすように、その縁を内側に向けて巻き上げ加工(curling)することによって、その縁において形成されてよい(従来の金属製密閉器と同様に)。
第2部分24A及び第3部分25Aは、上述した形状及び機能であって第1実施形態における形状及び機能と実質的に同じ形状及び機能を有する。このように、金属製密閉器のスカートの内面は、プラスチック(又はモールド成形可能な他の材料)から形成される密閉器の内面の形状と同様の形状を有するように形成されてよい。その一方で、金属製密閉器の壁の厚み(ゲージ)は実質的にはより小さく、例えば0.18mm〜0.22mmの範囲内である(比較のため、プラスチック製密閉器では約1.65mm)。
第1実施形態におけるのと同様に、用いられる金属は、例えば他の種類のネジ切りキャップ(twist off caps)で用いられるようなブリキ板(両面に錫の電解析出による被覆が施された低炭素軟鋼)等の従来の金属製密閉器で用いられるものと同様であってよい。この材料は、典型的には、約0.14〜0.18mmのゲージ及び約580〜620MPaの降伏応力を有する。
図3に示す金属製密閉器と比較すると、図2及び7に示す金属製密閉器の主たる差異は次の2点である。第1にOリングシールを受け入れるための凹部23Bの形状であり、第2に凹部23B上方のボア特徴22の形状である。
図7に示す実施形態では、凹部23Bは、実質的に平面であり且つ軸Aに対して実質的に垂直に位置する上部側壁23Cと、下方に向けて半径方向内向きに傾斜する下部側壁23Dと、実質的に平面であり且つ軸Aに対して実質的に平行である後壁23Eであって上部側壁23C及び下部側壁23Dを結合する後壁23Eと、を備える。凹部23Bはロール加工により形成されるので、後面と上部側壁及び下部側壁との間の結合部が湾曲していることが理解されるはずである。
射出成形によるプラスチック材料からの密閉器の形成(例えば、GB1413249.2に記載されている)は、密閉器を金型から取り外し可能にする必要性により、Oリングをボア要素上に保持する方法に制限を課す。実際には、比較的短い可撓性フィンガの使用によりOリングを保持し、密閉器を金型から飛び出させることができるようにする必要がある。金属板から密閉器を形成することにより、上述のようにOリングを下部側壁23Dによって保持することができ、重要なことに、この側壁が上述のような可撓性フィンガよりも半径方向外側に延在することができる。これにより、ボア要素上にOリングをより確実に保持することができる(ボア要素が容器から引き抜かれる際にOリングがボア要素から外れてしまう傾向が弱まる)。また、下部側壁23Dが半径方向外側に突出していればいるほど、容器内の上昇圧力がOリング23の半径方向内側部分に作用してOリングを潜在的に引き伸ばす可能性が小さくなり、及び/又はOリングの一部分が、通気中に容器内の圧力の突然の解放(及びその結果としてのガスの突然の放出)によって上方に押された際に凹部23Bから外れる可能性が小さくなる。このガス放出によってOリング23の一部分がボア要素22と容器10の間の隙間内へと上方に押されると(この隙間は、密閉器が図8Bに示す位置から図8Aに示す位置まで上方に移動させられるのに従って大きくなっている)、容器の制御された通気を維持することがより困難となり、密閉器が容器に再装着されたときに、Oリング23の外れた部分がボア要素の円錐台部分22Aと容器10との間に捕捉されてしまうことがあり、容器の再密閉及び/又は再密封が阻害される可能性がある。凹部の下部側壁23DがOリング23の最下部を越えて半径方向外側に延在していれば、容器内の圧力(及び通気に際してのガス放出)はOリング23の半径方向外側部分により多く作用するので、Oリングを伸長させ又はOリングを凹部23Bから取り外してしまう傾向はない。
好ましい配置においては、上部側壁23Cは、後壁23Eから距離f(fは圧縮前のOリング断面の直径の少なくとも1/2である)だけ半径方向に延在し、下部側壁23Dは、後壁37C(23E)から距離sだけ半径方向に延在しており、距離sは距離fの少なくとも1/2である。
代替的に又は追加的に、距離sは、好ましくはOリングの円形断面の直径(この断面の変形前の直径)の少なくとも1/3であり、また好ましくはOリングの直径の1/3〜2/3である。
外部Oリングを有する実施形態に対しては、凹部の下部側壁が寸法fを有し上部側壁が寸法sを有するので、この状況は逆転され、この場合、Oリングは、容器内の上昇圧力によって下部側壁に接触するように押され、上部側壁は、密閉器が容器に装着される前に凹部内にOリングを保持するのを単に支援するにとどまる。
図7に示すように、凹部23Bの上方のボア要素22の部分22Aは、軸Aに対して傾斜しており、従って実質的に円錐台形状を有し、その傾斜角は、容器の導入面12の傾斜角に対応し、この導入面12もまた円錐台である(但し、幾つかの配置においては通気チャネル14を含む)。従って、ボア要素の円錐台部分22Aは、密閉器が容器に装着されたときに、導入面12に隣接して導入面12と実質的に平行に位置する。このようにして容器の内面の最上部の形状に適合するようにボア要素22を形成することによって、ボア要素22と容器10の間のOリング23の上方の空間を最小化することができる。このことは、液体(又は他の物質)がこの領域に閉じ込められる可能性を最小化するのに役立つので望ましい(液体等が閉じ込められると汚染を引き起こしたり密閉器の取り外しを妨げる可能性があり、また消費者にとっては見栄えがよくない)。
図9及び10は、金属製密閉器の別の実施形態を示す。本実施形態は、Oリングが位置する凹部23Bの形状を除いて、図7及び8に示す実施形態と同様である。本実施形態における凹部23Bの下側側壁23D’は、実質的に平面であり且つ軸Aに対して実質的に垂直である(第2の実施形態のように傾斜させられているのではなく)。下部側壁23D’は、上部側壁23Cが半径方向外側に延在するのと同様の距離sだけ、後壁23Eから半径方向外向きに延在していてもよい。従って、Oリング23は、実質的に矩形形状(丸みを帯びた角を伴う)を有する凹部23B、即ちグランド内に配置される。これは、WO2011/151630でより詳細に議論されているように、Oリング用のグランドの好ましい形状である。この形状のグランドは、正圧及び負圧での用途、即ち容器内の圧力が容器外の圧力よりも大きい場合の用途及びその逆の場合の用途において、シールを提供することもできる。
上述したように、Oリングシール部材23は、密閉器のスカート部21の凹部23A内に設けられて、容器10の外部シール面10Cと共にシールするように配置されてもよい。図11A及び11Bは、それぞれシール位置及び通気位置におけるそのような配置の断面図である。図11A及び11Bは、プラスチック材料(又はモールド成形可能な他の材料)から形成された容器に装着された金属製密閉器を示す。容器の外面の最上部は傾斜面10Bを提供するように垂直に対して傾斜しており、この傾斜面10B上には、密閉器が先ず容器10上に装着され次いで密閉器がシール位置に向けて下方へと回転されるのに従い水平方向でOリング23を圧縮するように作用するときに、Oリング23が載置される。従って、傾斜面10Bは、先の実施形態で説明した導入面12と同じ機能を提供する(但し、傾斜面10BがOリングに加える水平力は、半径方向内側に向かうのではなく半径方向外側に向かう)。両方の場合において、Oリング23の断面は、Oリングが配置されている凹部23A又は溝と容器のシール面10Cとによって画定されたグランド内の圧縮力によって変形される。また、上述したように、Oリングシール部材23は、特に例えば容器内の上昇圧力に起因してシールをまたぐ圧力差がある場合に、密閉器と容器の間に液密及び気密シールを提供するようにこのグランド内で移動及び/又は変形することができる。傾斜面10Bには、導入面12に設けられたものと同様の方法で、通気溝(図示せず)が設けられてよい。
図11に示す密閉器は外部Oリングシール23を用いているので、密閉器には容器の口内へと突出するボア特徴を設ける必要はない(但し、例えば密閉器と容器の内容物との間の空間を最小化するため等、所望に応じてボア特徴を設けることもできる)。図11は、容器の口を横切って延在する実質的に平坦な頂部20を有する密閉器を示す(但し、他の凹形状又は凸形状を用いてもよい)。
図12〜19は、密閉器が最初は別個の2つの部分、即ちスカート部及び閉鎖部から形成される実施形態を示しており、先ずスカート部が容器のネックに締め付けられ次いで閉鎖部がスカート部に不可逆的に固定されて密閉器が完成し得る(典型的には、容器が例えば飲料又は他の食品や他の材料で充填された後)。そのような密閉器(及び関連する容器並びにそれらを成形し充填する方法)は、同時係属の出願GB1522544.4に更に記載されている。
瓶等の狭い口の容器上の既知の取り外し可能密閉器については、充填技術により、液体飲料の上方のヘッドスペースから空気を放出するために用いられる泡(froth)(フォブ(fob)として知られる)が意図的に作られ、容器ネックは比較的狭いので、充填プロセスは、過充填又は漏出(spillage)を最小化するように正確に制御することができる(従って、そのような充填ラインは、通常、容器に密閉器を装着する前に容器ネックを洗浄するための洗浄ステーションを有していない)。広口の容器では、これを達成するのはかなり困難であり、即ち、縁(brim)の10mm以内までの充填により、オーバーフローや容器ネック上のネジ部の汚染が生じ易いので、密閉器を装着する前に洗浄が必要になる場合がある。代替案は、フォビング(fobbing)を生じさせない方法で充填することであるが、フォブが作られない場合、空気がヘッドスペースから排除されないので、内容物が酸化にさらされる。
缶に貯蔵された飲料については、異なる充填技術が用いられる。缶は液体飲料で満たされ、泡立ちのレベルは、「バブルブレイク」法(液化ガスのジェットを用いる)で二酸化炭素を勢いよく流すことによって制御される。缶が満たされると、缶の端部は、例えばガス流を継続しながらのシーム作業(seaming operation)によって缶本体の端部に直ちに固定される。従って、典型的な缶充填ラインは、充填機(関連するガス流装置を伴う)、及び缶の端部を直ちに缶本体に取り付けて最小限の酸素を内部に有する密閉容器を形成するためのシーム接合ステーションの両方を有する。
図12〜19の実施形態の重要な利点は、このような缶充填及び密閉のためのラインを利用して、取り外し可能に締め付けられた密閉器、特に広口の密閉器を有する容器を作製することである。このように、これらの実施形態は、従来の缶充填ラインがシーム接合機(seamer)と組み合わされて缶が充填された直後に缶を密閉するという事実を生かし、同じように充填して密閉することができる容器の特定の形態を提供することにより、取り外し可能な広口の密閉器を有する容器を提供する。
従って、本発明は、取り外し可能な密閉器(好ましくは広口の密閉器及び/又は取り外し後に再装着可能な密閉器)を有する容器が従来の缶充填ライン上で充填されることを可能にし、またシーム接合装置を用いて閉鎖部をスカート部に不可逆的に固定して取り外し可能密閉器の形成を完了することによって、容器の密閉を可能にする。
上述したように、閉鎖部は、シーム結合によって、即ち従来の飲料缶(リングプル缶等)の端部を固定するために使用されるのと同じ技術によって、スカート部に不可逆的に固定することができる。これにより、改善された形態の容器(即ち、取り外し可能な密閉器及び随意的には再密封可能な密閉器を有する広口の容器)が、既存の缶充填及び密閉のためのラインを殆ど又は全く変更せずにそのラインに適合することが可能になる。これにより、新規の又は大々的に変更された製造プラントにおける多大な資本投資の必要性が回避され、新規の製造装置における資本投資を必要とせずに、改良された形態の飲料容器等の容器を製造することが可能になる。
図12〜19に示す密閉器は、好ましくは、上述のネジ形状及び同時係属中のGB1413249.2に記載のネジ形状と同様のネジ形状を有する。他のネジ形状を用いることもできる(但し、GB1413249.2に記載されている以上の追加的な利点は特にない)。
また、密閉器は、好ましくは上述のような並びにWO2011/151630及びGB1413249.2に記載されているようなOリングの形態にあるシール手段を有する。幾つかの実施形態においては、Oリングは、容器のネック部分の外側の周りのシール面と係合してよく、他の実施形態では、Oリングは、容器のネック部分の内面の辺りのシール面と係合してよい。
理解されるであろうように、容器が従来の缶充填及び密閉のためのライン(上述したようなライン)上で充填される場合、重要なのは、密閉器のスカート部と容器の間に良好なシールが提供されることである(充填作業に際して及び完成した密閉容器内の両方において)。Oリングシールの使用は、容器が炭酸飲料(又は他の加圧内容物)を含むことになる場合に、そのようなシールを提供するために特に有利である。
上述したように、Oリングは、好ましくは、密閉器のスカート部の溝内に装着され又は容器の口内へと突出するボア部材に装着される。ボア部材は、好ましくはスカート部の一部であるが、ボア部材が閉鎖部の一部である他の配置も想定され得る。密閉器と容器の間のシールを提供するために他の形態のシール部材を用いることもできる(特に容器内の上昇圧力を考慮する必要のない用途において)。
上述したように、容器が炭酸飲料(又は他の加圧内容物)を含むように設計されている場合、密閉器は、好ましくは、第1の締め付けシール位置と第2の締め付け通気位置との間で移動可能に(通気位置では内容物は通気可能であるが、密閉器は容器に装着されたままである)、次いで開放位置まで移動可能に設計される。但し、通気の他の形態を使用することもできる。
上に示したような、GB1413249.2のスレッド形態等のスレッド形態によるスカート部の容器ネックへの締め付けを以下に簡単に説明する。次いで、閉鎖部のスカート部上への組み立てを説明する。
図13は広口の容器10を示し、この容器10は、軸Aを定義する開口10Aを有し、また容器10の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材を有する。第1の部材は、円周方向に離隔する複数の(図示された例では4つの)第1部分11Aを備える。各第1部分11Aは、上面11B、下面11C、第1の端面11D、及び第2の端面11Eを有する。上面11Bは円周方向において実質的に水平であるが、半径方向において湾曲又は傾斜していてよい。下面11Cも円周方向において実質的に水平であり、図示された実施形態では、半径方向において実質的に水平且つ実質的に平坦である。
第1の部材11の離隔部分は、間欠的な、外側に向かって突出するリップ(lip)を形成し、このリップは、容器10の上端に又は上端近傍に位置していてよく、図示された実施形態のように、容器10の上端から例えば6mm〜15mm、好ましくは9〜12mmの範囲内の距離だけ間隔を置かれていてよい。第1部分11Aの水平要素は、円周方向において相互に隔てられており、垂直方向において互いに重なり合うことはない。
上述した図11に示した実施形態と同様に、図13及び14の実施形態においては、容器の外面の最上部分10Bは、密閉器のスカート部が容器に対して押し下げられるのに従いOリングを圧縮/変形する導入面を提供するように、軸Aに対して傾斜している。傾斜面はシール面10Cにつながり、シール面10Cも軸Aに対してわずかに傾斜していてよく(図示のように)、あるいはシール面10Cは、容器10の外面の実質的に平行な側面を有する円筒状部分であってよい。幾つかの実施形態においては、容器の通気を容易にするために、導入面の周囲に渡る離隔した位置に複数の通気溝又は通気路(図示せず)が設けられてよい。
繰り返しになるが、図13に示す容器は、密閉器が自動機械を通過するときの密閉器のハンドリング、例えば製造処理及びそれに続く洗浄、充填、密閉等の処理の間におけるハンドリングを容易にするために、その外面にハンドリング溝15を有する。他の実施形態(図示せず)においては、ハンドリング溝が必要でないこともある。
幾つかの実施形態においては、容器は、プラスチック材料、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)から形成されてよく、また典型的には、2段階の成形処理において形成され、即ち、溝15の上方の特徴を形成する第1の射出成形段階においてプリフォームを形成することと、次いで第2のブロー成形段階においてプリフォームに対して吹き付けを行って溝15の下方の容器形状を形成することと、により形成される。第1部分11A及び/又は溝15は、ブロー成形段階の間にプリフォームを保持するために用いることができる。
容器はまた、他の材料、例えばガラス若しくは金属により形成されてよく又は複数の材料の組み合わせにより形成されてよい。上述したように、本発明の幾つかの実施形態は、金属製密閉器を伴う金属製容器を備えるが、金属製密閉器は、例えばプラスチック又はガラスのような他の材料から形成された容器上に設けられてもよい。
図12は、金属製密閉器のスカート部21を示す。容器は、最初、スカート部21及び別体の閉鎖部22C(図15に示す)を備える。スカート部21はシール部材23、例えばOリングを支持しており、シール部材23は、スカート部21が図14に示すように容器10に装着されたときに、容器10の外部シール面10Cとスカート部21との間でのシールを提供する。Oリング23は、スカート部21の内面に設けられた溝又はグランド23A内に位置する。
以下、スカート部21の最初の装着(スカート部21への閉鎖部22Cの固定に先立つ)について説明する。閉鎖部22Cをスカート部21に不可逆的に固定して(以下で更に説明する)密閉器が一旦完成すると、ユーザが密閉器を容器10から取り外した後に、続いて密閉器を容器10に再装着して再び閉めることができる。これは、以下に説明するスカート部及び容器のネジ特徴(第1部分11A及び第2部分24A)の間での相互作用の同じシーケンスを含む。
図示された配置においては、密閉器のスカート部21は、第2部分24A(又は第2部分の少なくとも一部)が第1部分11Aの上面11Bに係合する第1の位置と、(容器10に対する密閉器の回転及び下方向への動きに続く第2の位置であって)シール部材23が非シール位置で容器10に接触し且つ第2部分24Aが第1部分11Aの間の空間に対して位置合わせされる第2の位置と、容器10に対する密閉器の更なる回転及び更なる下方向への動きに続く第3の位置(図3に示す位置に対応)であって、シール部材23が既に下方向に動いて容器のシール面10Cにシール状態で係合しており且つ第2部分24Aが第1部分11Aの下方に位置しそれらの下面11Cの円周方向の実質的全長に接触している第3の位置と、の間で移動可能である。
従って、容器へのスカート部21の装着は以下の段階を伴い、即ち、第2部分24Aは、先ず第1部分11Aの上方に位置させられ、次いでそれらが第1部分11Aの間の空間を通過するように動かされ、最後にそれらが第1部分11Aの下方に位置する位置へと動かされる。第2部分24Aの上面24Bは、それらの全長にわたって(又は第2部分24Aの少なくとも傾斜端部24D及び24Eの間で)実質的に水平であり且つ実質的に平坦であるので、それらは、第1部分11Aの下面11Cの下方で水平方向にスライドすることができ、下面11Cもまた、それらの全長にわたって(又は第1部分11Aの少なくとも端部11D及び11Eの間で)実質的に水平であり且つ実質的に平坦である。
スカート部21を締め付け位置から解放するためには(典型的には、スカート部21への閉鎖部22Cの固定による密閉器の完成の後に行われる)、第2部分24Aの第1部分11Aの下面との係合状態を解除するように密閉器を容器10に対して回転させ、次いで密閉器を上に向けて動かす。密閉器を通気位置で保持する更なる手段のない単純な配置においては、密閉器を次いで容器10から持ち上げて取り去ることができる。他の配置においては、密閉器を通気位置から解放するために更なる回転が必要になる。
上述したように、締め付け位置では、第2部分24Aが第1部分11Aの下方に位置し、密閉器を取り外するためには、第2部分が第1部分11A間の間隙に対して位置合わせされるように第2部分を動かし第2部分がそれらの間隙を通過できるようにすることが必要である。従って、密閉器の取り外しを妨げること及び/又は開封明示特徴(tamper evident feature)を設けることが望ましい場合には、第1部分11A間の1つ以上の間隙内にブロッキング特徴(図示せず)を挿入して、ブロッキング特徴が取り外されるまでは第2部分24Aがそれら間隙に位置合わせされるように動いたりそれら間隙を通過するのを防止することによって、これを達成することができる。
このようなブロッキング特徴は、種々の方法で提供することができる。例えば、ブロッキング特徴は密閉器に取り付けられてよく、あるいは密閉器とは別体であってよい。ブロッキング特徴は、それに十分なトルクが与えられたときに、第1部分11A間の間隙に位置合わせされるような第2部分24Aの動きをもはやブロックしないように、破断し及び/又は半径方向外側に動くべく配置されてよい。場合によっては、密閉器を緩める方向にこれが回転され始める場合に、第2部分24Aの更なる回転を阻止しているブロッキング特徴の一方の側に第2部分24Aが係合するように、ブロッキング特徴が配置される。ブロッキング特徴が第1部分11A間の間隙の長さと同様の幅を有する場合には、ブロッキング特徴の他の側が第1部分11Aの端部と係合することにより、緩み方向におけるブロッキング特徴の周方向の動きを防止することもできる。
図1を再び参照すると、第1部分11Aは傾斜した端面11D及び11Eを有している。これらは水平に対して約45度で配置されているが、15〜20度の範囲内のより浅い角度が採用されてもよい。端面11Dは、上面11Bから下面11Cまで延在していてよい。一方、端面11Eは、下面11Cから上面11Bまで全体にわたって延在していなくてよい。第1部分の端面11D及び11Eは、他の形態を有していてもよい。
図14は、締め付け位置にある密閉器のスカート部21及び容器10の断面を示す。図示したように、Oリング23は既に下方に駆動されて、容器の外側の周りでシール面10Cにシール状態で係合している。これはOリング23の圧縮を伴い、これを生じさせる密閉器の下方向への動きが密閉器の回転によりもたらされる上記配置によって、特に密閉器が比較的大きい直径を有する広口の密閉器(例えば瓶キャップと比較して)に対しては、Oリング23を圧縮するのに必要な力をもたらす上で大きな機械的利点が得られる。
上に示したように、密閉器は、当初は別体の2つの部品、即ちスカート部21(図12に示す)及び閉鎖部22C(図15に示す)から形成されている。密閉器の両部品は、好ましくは金属から形成され、プレス加工及び/又はロール加工や他の金属成形技術により形成することができる。スカート部21は、例えば、外面でロール加工されて、第2部分24Aを提供する内面上の突起24Aを形成する溝を有していてよい。また、第3部分25Aは、外面でロール加工されて内面に第3部分25Aを形成する更なる溝によって形成されてよい。代替的には、第3部分25Aは、例えばスカート部の下部リップを上に向けて曲げて凸状縁をもたらすように、スカート部の下部リップにおいて形成されてよい(従来の金属製密閉器と同様に)。
そのような金属製密閉器の壁厚(ゲージ)は、典型的には、0.14mm〜0.24mmの範囲内であってよい。用いられる金属は、例えば他の種類のネジ切りキャップ(twist off caps)で用いられるようなブリキ板(両面に錫の電解析出による被覆が施された低炭素軟鋼)等の従来の金属製密閉器で用いられるものと同様であってよい。また、金属製密閉器は、既知のアルミニウム製の飲料容器及び密閉器、例えばロールオンピルファープルーフ(roll on pilfer-proof)(ROPP)密閉器で用いられるアルミニウムシートから形成されてもよい。アルミニウムの使用により、密閉器上に開封明示バンドを設けることが可能になり、例えば、密閉器が取り外されたときに密閉器から分離するドロップバンド(ハンドリング溝15内に落ちることが可能)又は密閉器が取り外されたときに破裂して密閉器と共に取り外されるスリップバンドを設けることが可能になる。
同様の開封明示特徴が、ここに記載された任意の実施形態において設けられてよい。
図14に示すように、スカート部21が取り外し可能に一旦容器に締め付けられると、閉鎖部22Cがそこに固定されてよい。閉鎖部22Cは、例えば、スカート部21の直立円筒部21Aを覆うように閉鎖部22Cの外周の周りに角度付きフランジ22Dを配置することによって、図16に示すようにスカート部21の開口21Bを閉鎖するようにスカート部の円筒部21A上に配置される。次いで、フランジ22Dは、シーム作業において圧縮させられて、図17の断面図に示すように、円筒部21Aと共にシーム接合部を形成してよい。このように、閉鎖部22Cはスカート部21に不可逆的に固定されて、密閉器の形成が完了する。スカート部21は既に容器10に取り外し可能に締め付けられているので、完成した密閉器は、容器10に取り外し可能に締め付けられるように形成されている。図18は、図17のように容器に締め付けられた密閉器の完成品の斜視図を示す。
閉鎖部22Cを不可逆的にスカート部21に固定するために、例えば接着又は溶接のような他の技術が用いられてもよいが、それぞれの部品が金属製である場合には、シーム接合が缶詰産業において広く使用されていることから、シーム接合が好ましい。
前述したように、取り外し可能な密閉器を形成するための上述した方法により、密閉器のスカート部が先ず容器に装着され、次いで容器がスカート部21内の開口21Bを介して例えば飲料で満たされ、次いで、即ち容器の充填が完了した後に閉鎖部22Cがスカート部21に固定されることが可能になる。密閉器を形成するこの新規な方法は、容器及び密閉器の新規な形態が従来の缶充填及び密閉のためのライン上で充填され密閉されることを可能にし、また、容器を充填する新規な方法の提供を可能にする。即ち、この方法においては、容器の充填に先立ち且つ容器が充填された後の完成した取り外し可能密閉器の製造(容器を密閉するような製造)に先立ち、密閉器のスカート部が容器に取り外し可能に締め付けられる。
図19A、19B、及び19Cは、2つの部分から形成された密閉器の更なる実施形態の断面図である。この実施形態は、図12〜19に示すものと同様であるが、わずかな違いがある。図19Aは、密閉器の閉鎖部22Cがスカート部21に固定される前のシール位置において容器10に固定されたスカート部21を示す。図12〜19がシーム接合の単純な形態を示したのに対して、図19はより一般的なダブルシーム接合を示す。このような接合部を形成するために、スカート部21の円筒状部分の上端は、典型的には、図19Aに示すように外に向けて湾曲され又は広がっており、完成したシーム接合においては、円筒状部分の上端が図19Bに示すように逆U字型へと折り畳まれるように、全体的に折り畳まれる。閉鎖部22Cの周囲のフランジもまた、スカート部21の逆U字形にかみ合うU字形に形成される。閉鎖部22Cの周囲は、更なる180度屈曲を受けて、図19Bに示すように、接合部全体を覆うように更なる逆U字型を形成してもよい。このダブルシーム接合は周知であり、金属製の缶の端部を固定する場合に一般的に用いられている。図23(後で更に説明する)は、この種のシーム接合の拡大図を示す(この場合のシーム接合は容器本体10と基端部分16との間にある)。このようなダブルシーム接合は、密閉器が互いにシーム接合された2つの部分からなり容器の基端がそこにシーム接合される閉鎖部によって閉じられる全ての実施形態において用いられてよい。
また、図19は、プラスチック製容器10に装着された金属製密閉器の他の例を示している。図19はまた、容器の外面の上端が鉛直に対して傾斜している(約10〜30度)ことで、内部Oリングを有する実施形態における導入面に対応する面10Bをもたらしていることをより明確に示している。容器10の外部シール面10Cは、実質的に円筒形(従って実質的に垂直)であってよいが、図19に示すように垂直に対して小さな角度(典型的には5度まで)であってもよく、シール面10Cの直径は、容器の口から離れるのに従ってわずかに更に増大する。これは、密閉器が容器10に対して下に向けて動く際にOリング23に作用する圧縮力を増大させるのに役立ち、また、製造公差又はいずれかの部分の真円度のばらつきに起因する容器の直径や密閉器のスカート部21の直径にばらつきがある場合に、Oリング23が圧縮されて良好なシールを形成するのを確保するのに役立つ。
図19Bは、容器10上のシール位置にある密閉器を示し、密閉器は、容器の外部シール面10Cに係合しているOリングシール23を有する。緩める方向に密閉器を回転させると、密閉器の第3部分25Aの突起が容器の第1部分11Aの下面に係合することにより密閉器の上向きの動きが阻止されるまで、密閉器は容器に対して上向きに動く(先の実施形態に関連して説明したように)。これは通気位置であり、通気位置においては、Oリングシール23は容器の上端で傾斜面10Bに係合するので、Oリング23はもはや圧縮されず、ガスは容器の内部からOリング23を越えて逃げることができる。
また、図19に示す容器は、シール面10Cの下方に小さな肩10Dを提供するように形成される。これにより、密閉器が自動ハンドリング機械によりピックアップされることを可能にする運搬用特徴が提供される。
上述したように、幾つかの実施形態は、缶詰産業で使用されるような既存の充填及び密閉のためのラインに適合する容器及び密閉器を提供することで、容器及び密閉器の製造コストを確実に低く保ち、好ましくは既存の容器と同等までにすることを模索している。このことはまた、例えばそのような容器の充填及び密閉のための製造設備への投資が抑止されることを意味する。
図20〜23の実施形態は、取り外し可能な密閉器が一端に締め付けられているが他端では開いている容器本体を設けることによって上記を達成する別の方法を提供する。容器本体が反転されると(開放端が最上部になるように)、それにより開放円筒形態が充填及び密閉のためのラインに提示され、この開放円筒形態は従来の缶本体の上端の開放円筒形態と同一であろうから、従来の充填及び密閉のためのラインを殆ど又は全く変更せずにそのライン上で充填され密閉され得る。容器を充填するこの方法の更なる詳細は、同時係属の出願GB1601501.8に提供されている。
このように、本実施形態は、改善された形態の容器(即ち、取り外し可能な密閉器及び随意的には再密封可能な密閉器を有する広口の容器)が、既存の缶充填及び密閉のためのラインを殆ど又は全く変更せずにそのラインに適合することを可能にする。これにより、新規の又は大々的に変更された製造プラントにおける多大な資本投資の必要性が回避され、新規の製造装置における資本投資を必要とせずに、改良された形態の飲料容器等の容器を製造することが可能になる。
密閉器は、好ましくは、同時係属中のGB1413249.2に記載のネジ形状及び先の実施形態に関連して上述したネジ形状と同様のネジ形状を有する。他のネジ形状を用いることもできる(但し、GB1413249.2に記載されている以上の追加的な利点は特にない)。
また、密閉器は、好ましくは、WO2011/151630及びGB1413249.2に開示されているような並びに先の実施形態で説明したようなOリングの形態にあるシール手段を有する。幾つかの実施形態においては、Oリングは、容器のネック部分の外側の周りのシール面と係合してよく、他の実施形態では、Oリングは、容器のネック部分の内面の辺りのシール面と係合してよい。
理解されるであろうように、容器が従来の缶充填及び密閉のためのライン(上述したようなライン)上で充填される場合、重要なのは、密閉器のスカート部と容器の間に良好なシールが提供されることである(充填作業に際して及び完成した密閉容器内の両方において)。Oリングシールの使用は、容器が炭酸飲料(又は他の加圧内容物)を内容物とする場合に、そのようなシールを提供するために特に有利である。密閉器と容器との間のシールを提供するために他の形態のシール部材を用いることもできる(特に容器内の上昇圧力を考慮する必要のない用途において)。
図20は、広口の容器本体10と取り外し可能な密閉器と容器閉鎖部16とを備えた実施形態の分解図であり、広口の容器本体10は、その第1端10Aのその外面の周囲に、円周方向に離隔した突起11Aの形態にある第1の係合手段を有し、取り外し可能な密閉器は、第2の係合手段を有し、第2の係合手段は、第1及び第2の係合手段の係合により容器本体の第1端10Aへの取り外し可能な装着のために、密閉器の内面の辺りで円周方向に離隔した突起24Aの形態にあり、容器閉鎖部16は、容器本体10の第2端10Bへの不可逆的な固定のためのものである。
図21A及び21Bは、取り外し可能な密閉器及びその突起24Aの外部及び内部の斜視図である。取り外し可能な密閉器の更なる説明を以下に示す。
図22A及び22Bは、容器本体10及びその突起11Aの斜視図及び正面図を示す。容器本体10は、直立位置、即ちその第1の開口10Aが最上部にある位置で示されており、係合手段及びそこへの取り外し可能な密閉器の取り付けの説明は、この向きの容器本体10に関して与えられる。
容器本体10は金属から形成され、軸Aを定義する第1の開口をその第1端10Aに有し、またその第1端10Aに向かう第1の係合手段を有する。第1の係合手段は、容器10の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材を備え、第1の部材は、円周方向に離隔する複数の(図示された例では4つの)第1部分11Aを備え、各第1部分11Aは、上面11B、下面11C、第1の端面11D、及び第2の端面11Eを有する。上面11Bは円周方向において実質的に水平であるが、半径方向において湾曲又は傾斜していてよい。下面11Cも円周方向において実質的に水平であり、図示された実施形態では、半径方向において実質的に水平且つ実質的に平坦である。第1部分は、先の実施形態で説明した形状及び機能と実質的に同様な形状及び機能を有する。
図22A及び22Bは、密閉器の突起24Aと容器本体10の突起11Aの係合により容器本体10の第1端10Aに取り外し可能に装着される前後の取り外し可能な密閉器の断面図を示す。また、図22A及び22Bは、容器本体10の外面の周囲で密閉器とシール面10Cの間にシールを提供するために密閉器のスカート部21の溝23A内に装着されたOリングシール23を示す。容器本体10及び容器閉鎖部16は、好ましくは金属から形成されるが、状況によっては他の材料、例えばプラスチック又は複数の材料の組み合わせから形成されてもよい。本発明の望ましい形態は、金属から形成された取り外し可能な密閉器を有する金属製容器を備えるが、取り外し可能な密閉器は他の材料、例えばプラスチック材料から形成されてもよい。
但し、幾つかの用途では、プラスチック製容器本体10と金属製の閉鎖部16とを有することが望ましい場合がある。射出成形及びそれに次ぐブロー成形により形成されたプラスチック製容器10は、処理に際して容器の基端が変形してしまい容器10を立たせることができる安定した基盤をもはや提供し得ないことがあるので、殺菌を必要とする炭酸飲料を収容するのには適していない場合がある。ブロー成形中、容器の壁は二軸延伸を受け、その材料が非晶質形態からより硬い結晶構造に変化する。プラスチック容器の基端は依然として非晶質であることがあり、従って上昇した温度及び圧力下で変形する可能性がある。そのような状況では、ブロー成形のアモルファス端部を切断し、そこに上述の方法で金属製閉鎖部16をシーム接合することが望ましい場合がある。
密閉器は、先の実施形態で説明したのと本質的に同じ方法で、容器の本体部分に取り外し可能に締め付けられる。
一旦密閉器が容器本体に取り外し可能に締め付けられると、容器本体は、その第2の端部の第2の開口を通して充填され得る。これは、第2の開口が最上部になるように容器を反転させ次いで液体(又は他の内容物)で容器本体を充填することによって行われてよい。上述したように、これは、泡なしの方法(non-fobbing manner)で容器を充填するように配置された従来の缶充填ラインで行われてよい。
一旦容器が充填されると、次いで容器閉鎖部を第2の開口に固定することによって第2の開口を閉鎖することができる。好ましくは、これは、従来の缶充填及び密閉のためのラインの閉鎖ステーションで行われる。容器が充填されるとすぐに、例えば、容器と容器閉鎖部の間にシーム接合部を形成することによって、容器閉鎖部を容器に固定することができる。これは、頂部(典型的にはリングプルを備える頂部)が従来の缶本体に固定される方法と同様であってよい。容器閉鎖部16は、容器本体10の第2の開口と容器本体10の直立部上に位置するその周囲フランジとに対して位置合わせされる。次いでフランジがシーム作業により圧縮されて、容器とのシーム接合部が形成される。このように容器閉鎖部16が容器本体10に不可逆的に固定されて、容器の成形が完了する。次いで容器10を直立位置に戻すことができ、シーム接合部は容器の基端を形成しているので、容器はその上の平坦な面上で安定に立つことができる。
図23は、容器本体10と閉鎖部16の間に形成され得るダブルシーム接合の拡大断面図である。上述したように、この形態の接合は周知であり、缶の頂部(典型的にはリングプル又は狭い直径のネジ付き密閉器を含む)を缶本体の上端に固定するために一般に用いられている。
図24A〜24Fは、図11に示したのと同様の本発明の更なる実施形態を示すが、容器及び密閉器の周囲に渡り6セットの第1及び第2部分が設けられている。図24Aは、容器に装着された密閉器の斜視図である。図24B及び24Cは、容器自身を示す。容器は、その周囲に6つの第1部分11Aを有している点を除き、図11,図14,及び図19に示す容器と同様である。図24D〜24Fは密閉器を示し、この密閉器もまた、その周囲に6つの第2部分24Aと6つの第3部分25Aとを有している点を除き、先の実施形態、例えば図11及び図21の実施形態の密閉器と同様である。
第1部分11A及び第2部分24Aは、円周方向の長さが短い点を除き、先の実施形態(例えば図1及び図13に示される実施形態や図2及び図12に示される実施形態)のものと同様である。但し、第1及び第2部分の実質的に水平な要素の下面11A(11C)及び上面24Bの円周方向の長さの合計は、密閉位置でのそれらの係合の長さがそうであるように、やはり最大化されている。
また、第3部分25Aも先の実施形態のもの(例えば図2及び図12のもの)と同様であるが、その一端に戻り止め25Eを有しており、戻り止め25Eは、密閉器を緩める方向に回転させたときに、容器の通気が完了するまで緩める方向の更なる回転を防止すべく第1部分11Aの端部11Dに係合するように配置され、その後、端部11Aに対する戻り止め25Eの係合を解除するように密閉器を容器に対してわずかに下に向けて押すことで、第3部分は緩める方向に第1部分の下でスライドし続けることができる。
図24Cに示すように、第1部分の下面11Cは、ハンドリング溝15の上面と同一平面上にあってよい。但し、必ずしもそうである必要はなく、他の実施形態では、下面11Dは溝15から離間していてもよい。
図25A〜25Cは、図24に示したものと同様の本発明の別の実施形態を示しているが、容器上のハンドリング凹部又は運搬用特徴を有していない。図25B及び図25Cに示すように、傾斜面10Bは、実質的に円筒状の表面部分につながり、その表面部分はシール面10Aを提供する。
上記の実施形態は、主として、例えば炭酸飲料を含む場合のように、容器内に上昇圧力がある用途に関連して説明されてきた。しかし、密閉器及び容器は、容器内の圧力が容器外の圧力よりも低い他の用途においても使用することができる。このような用途としては、容器に高温食品が充填され、次いで密閉器が容器に装着されてこれを閉じ、食品が冷えるのに従い容器内の圧力が低下する場合が挙げられる。そのような用途では、密閉器を容器に対して締め付ける第1及び第2部分の部分の長さ及び/又は角度のある程度の変化が望ましい場合がある。図26A,26B,及び26Cは、負圧用途に適した第1及び第2部分(この例ではそれぞれ6つ)の概略図を示す。図26Aは、実質的に水平な要素が互いに係合している密閉位置において第1部分の下方に位置する第2部分を示す。図26Bは、水平要素間の係合が解除される直前に開く方向に密閉器が回転させられた後のそれぞれの部分を示す。図26Cは、緩める方向に第2部分が更に回転されて第1部分に対して上向きに駆動された後の第2部分を示す(容器から密閉器を取り外す直前)。第1及び第2部分は、密閉器の上方への駆動が容器内の負圧に抗している点を除いて、先の実施形態におけるように相互作用する。この用途では、勿論、容器から過剰な圧力を通気するための第3部分又は他の手段を設ける必要はない。
図27は、図11の実施形態と同様の更なる実施形態の断面図であり、金属製密閉器は、その内面に設けられたプラスチック製部品を有する。密閉器の頂部20及びスカート部21は金属から形成され、密閉器に必要な強度(特に殺菌中のように上昇した温度及び圧力にさらされたときの歪みに対する強度)を提供し、また例えば酸素の進入及び/又は二酸化炭素(若しくは他の炭酸塩系ガス)の退出を防止するために必要なガスバリア性を提供する。プラスチック製部品は、Oリングシールを受け入れるための溝と、密閉器を容器に締め付けるために使用されるネジ形態の第2及び第3部分と、を提供する。図示した容器は、プラスチック製容器を使用する先の実施形態に示されたものと同様である。プラスチック製部品は、金属製部品の内部に「オーバーモールド」されて金属製部品に結合され、2つの部品が単一部品として機能するようにしてよい。このような密閉器は、他の材料で形成された容器にも使用されてよい。
図27に示す密閉器は、金属製密閉器及びプラスチック製密閉器の両方の利点を有する。金属部は強度及びガスバリア性を提供し、プラスチック製部品は、例えば射出成形プロセスによってより容易に形成され得る、より複雑な形状を有する部分を提供する。
全ての実施形態において、グランドの断面積は、Oリング23の断面積よりも大きいので、Oリング23は、グランド内で移動及び/又は変形することができ(例えば図8B及び11Aに示すように)、WO2011/151630に記載されているようなシール機能が提供される(単にたまたま円形断面を有する圧縮シールであるのではなく)。WO2011/151630に記載されているように、グランド内に位置するOリング23は、圧縮シールに対して大きく異なる機能を提供する。密閉器が図8Aに示す位置から図8Bに示される位置(又は図11Bに示す位置から図11Aに示す位置)に移動するのに従い、Oリングはグランド内で移動及び変形する。一旦図8B(又は図11A)に示された位置にくると、Oリングは、圧力差の増大にさらされた場合に更に変形して、容器と密閉器の間のシールを更に高めることができる。このようなOリングの変形(密閉器の装着の場合に圧力の上昇に応答しての変形)は、Oリングによって提供されるシールが、例えば容器が炭酸飲料を含む場合における数気圧(1気圧は1×105パスカル)といった比較的高い圧力差に耐える必要がある場合に特に重要である。そのような状況(WO2011/151630に更に記載されている)においては、Oリングの圧縮比は好ましくは20〜25%の範囲にあり、グランド充填率(gland fill)は、50〜90%の範囲、好ましくは65〜85%の範囲にある。
上述したように、Oリングシールは、内部(図1〜10のように)又は外部(図11〜23のように)に設けられてよい。後者の配置においては、上述したように、Oリングシールは、密閉器のスカート部の内面に形成された凹部内に位置していてよく、密閉器が容器に装着されたときに容器の外面と共にシールするように配置されてよい。凹部及びOリングは、ボア要素内ではなくキャップのスカートに設けられている点以外は図1〜10に関連して説明した凹部及びOリングと同様であってよい。
好ましくは、容器の外面の最上部分は、密閉器が容器に対して押し下げられるのに従いOリングを圧縮/変形させるために、上述の実施形態の導入面に対応する面を提供するように傾斜している。
そのような密閉器には、上述したように容器の口内に嵌合するボア要素を設けてもよい。このボア要素は、更なるOリングを受け入れるための凹部を有する必要はない(但し、密閉器のスカート上の外部Oリングに加えて、上述したような内部Oリングを設けることもできる)。キャップのスカートの凹部に設けられた外部Oリング(上述のような)を有するがボア要素は有していない密閉器も可能である。
このような外部Oリングを有する密閉器の、密閉器(及び容器)に設けられたネジ特徴は、上述したネジ特徴と実質的に同様であってよく同様に機能してよい。
上述した実施形態においては、第1、第2、及び第3部分は、それぞれ容器及び密閉器の円周方向で等角度間隔で配置される。但し、これらは、例えばより飲み心地のよい区域をもたらすように1つ以上の区域における当該部分の間の間隔を大きくするのが望ましい場合、不均等に間隔を置いて配置することも可能である。
図示された実施形態は、各々4つの第1部分(と4つの第2部分及び4つの第3部分)を有するが、上述したように、これらの数は、密閉器及び容器の直径並びに密閉器が耐えるように設計された圧力に応じて、より少なくてもよいしより多くてもよい。幾つかの用途では、例えば6つの第1部分(及び6つの第2部分)を設けることが望ましい場合がある。そのような実施形態はまた、6つの第3部分を有していてよい(但し、例えば3つの第3部分のようにより少なくてもよい)。より多くの数の第1及び第2部分を用いることは、密閉器にその周囲でより均一な強度又は剛性を提供するのに役立ち、それにより、高温及び高圧(例えば殺菌に際して)に曝されたときに非円形形状に歪む傾向を最小化するのに役立ち得る。図示した実施形態に示すように、第1部分は全て同じ形態及び機能を有し、同様に、第2部分も全て同じ形態及び機能を有する。
第1部分の下面及び第2部分の上面は、上述したように、好ましくは半径方向で実質的に平坦である。但し、幾つかの実施形態では、例えばボトルネックでは、それらの面の間での垂直方向における相互作用が、垂直方向における密閉器の容器への必要な締め付けをもたらすのに十分である限りは、半径方向において角度を付けられていてよく又は湾曲していてよい。
上述した実施形態では、容器の外観に対する第1部分の影響を最小にし且つユーザの唇に対するそれらの衝撃を最小にするように、第1部分は、好ましくは単純で比較的滑らかな形状を有する一方で、密閉器上の第2部分(及び随意的に第3部分)は、それらがユーザの唇に接触することがなく、またそれらが密閉器の内面上である程度は隠れているので、より複雑な形状を有していてよい。但し、これらの要因がそれほど懸念されない状況においては、第1部分はより複雑な形状を有していてよい。1つの可能性は、第2部分の下に向けて及び上に向けて角度を付けられた端部が代替的に第1部分上に設けられることである。他の可能性は、第1部分が密閉器上に設けられ、第2部分が容器上に設けられることである。
特に炭酸飲料への適用に対しては、第2部分の下方での第3部分の係合が一旦解除されて密閉器を持ち上げるのにユーザを補助するために容器内の圧力に頼る場合には、上に向けて角度を付けられた端部は省略してもよい。
上述したように金属製密閉器を容器に締め付けるためのネジ形態の第1及び第2部分は、実質的に水平である細長い表面を有する要素を有する。第1部分の上面と第2部分の下面の間の係合は、密閉器を容器に締め付け、容器に対する密閉器の上に向かう動きに抵抗する。これらの面の間の摩擦係合はまた、これを克服するのに十分なトルクが加えられるまで、緩める方向における密閉器の回転に抵抗する。これらの面の係合の長さを考慮すると、多くの場合、これは密閉器の不用意な緩みを防止するのに十分である。しかし、同じ状況であっても、例えば密閉器が振動を受けている場合には、密閉器を緩める方向への回転に何らかの追加的な抵抗をもたらすことが望ましい場合がある。これを達成する1つの方法(図24に示す)は、例えば1つ以上の第2部分の面の1つの端部に戻り止めを設けることであり、戻り止めは、緩む方向における回転を阻止するように第1の部材の一部に係合するが、容器に対する密閉器の小さな下方向への動き(緩む方向への回転がこの動きに続く)によって係合状態を解除することができる。容器の内圧が上昇する用途においては、戻り止めは、圧力が上昇している間は密閉器の回転に抵抗する位置に戻り止めが保持されるが、一旦過剰圧力が通気されると、密閉器が押し下げられて戻り止めの作用を克服することができるように配置されてよい。
別の選択肢は、係合面をわずかに、例えば1〜2度まで傾斜させて、緩める方向に密閉器を回転するためには、これらの係合面(わずかに傾斜している)が互いにスライドするのに従い密閉器がわずかに下に向けて動く必要があるようにすることである。面のこの逆傾斜は、密閉器の不用意な緩みに対して必要な抵抗を提供するためには非常に小さくて済むので、面は依然として「実質的に水平」である。
プラスチック製容器に金属製密閉器を使用する場合、第1部分と第2部分の間の接触面積を最大化することがやはり必要であり、そうしないと、プラスチック部分の圧力が高まり、プラスチック部分が変形する可能性がある。プラスチック製密閉器の場合と同様に、第2部分の実質的に水平な上面の円周方向の長さは、好ましくは、第1部分の実質的に水平な下面の円周方向の長さの少なくとも50%又は少なくとも75%である。
炭酸飲料を収容する容器に対しては、第2部分の実質的に水平な上面の円周方向の長さは、好ましくは、第1部分の実質的に水平な下面の円周方向の長さと実質的に同じである。
また、各第1部分は、好ましくは、第2部分の要素の円周方向の長さと実質的に同様の円周方向の長さを有し、第2部分の要素は、好ましくは、密閉器が容器に締め付けられたときに、第1部分の下面の円周方向の実質的全長に接触している。
炭酸飲料を収容する広口の容器に対しては、第1部分の円周方向の長さの合計は、好ましくは、第1部分が設けられている位置で容器の外周の実質的に半分である。
上述したように、少なくとも炭酸飲料への適用に対しては、第1部分の円周方向の長さの合計は、好ましくは容器の外周の約50%であり、締め付け位置においては、第2部分は、第1部分の下面の円周方向の実質的全長に接触している。特に非炭酸飲料への適用に対して、またキャップ及び容器が変形しにくいより強固な材料(金属等)からなる場合には、第1部分の(及び第2部分の)円周方向の長さの合計は、より小さくてよいが、好ましくは容器(又は密閉器)の外周の少なくとも15〜25%であり、これにより、密閉器が締め付け状態で容器に保持されるのを確実にするのに役立つ(そのような場合でも、温度変化や外圧の低下に起因する圧力差にさらされるので)。また、第1部分の間の間隙又は第2部分の間の間隙が大きくなりすぎると、密閉器が非円形状に変形して容器と密閉器の間のシールを損なう可能性があるという危険性がある。
同様に、第2部分は、第1部分の下面の円周方向の全長より短く接触していてよい。但し、接触の長さは、それらの面が互いにスライドすることができるのに十分であるべきであり、また第2部分が第1部分に圧痕を残すことなく又は第1部分を損傷することなく密閉器がさらされることになる圧力に耐えるのに十分であるべきである。
また、上述した実施形態から理解されるであろうように、第1部分の間の円周方向の間隔は、それらの間を第2部分が通過し得るのに十分である必要がある。第2部分は1つ以上の傾斜した端部を有する場合があり、またそれらは第1部分の間をある角度で通過する場合があるが、第2部分の水平要素は、第1部分の間の円周方向の間隔よりも短い必要がある(それらが当該間隙を垂直に通過するのかある角度で通過するのかにかかわらず)。
密閉器は、製造中又は密閉及び充填のためのラインにおいて機械によって容器に最初に適用されてよい一方で、エンドユーザにとって最初の開封後に容器を再密閉及び再密封することができる能力は、多くの用途において極めて有用である。広口の密閉器について、特に上昇した温度及び/又は圧力で良好なシールを維持する必要がある場合、エンドユーザにより手動で容易に取り外し及び再適用が可能であり且つ信頼性の高いシールを提供することが可能な密閉器を提供することは、難易度の高い取り組みであり得る。上述したネジ形態及びシールの配置は、これに対する解決策を提供する。
疑義を回避するため、ここで用いられる動詞の「備える」(“comprise”)は、その一般的な辞書での意味を有し、即ち非排他的な包含を意味する。従って、「備える」の語(又はその任意の派生語)の使用は、含まれている更なる特徴の可能性を排除しない。
本明細書(添付の特許請求の範囲及び図面を含む)に開示される全ての特徴は、任意の組み合わせにおいて組み合わされてもよい(特徴が相互に排他的である組み合わせを除く)。
本明細書(添付の特許請求の範囲及び図面を含む)に開示される各特徴は、明示的な記載がない限り、同一の、均等な、又は類似の目的を果たす代替的な特徴に置き換えられてよい。従って、明示的な記載がない限り、開示された各特徴は、均等な又は類似の機能を提供する一連の包括的な特徴の一例にすぎない。
本発明は、記載された実施形態の詳細に限定されない。本発明は、上記で参照された1つ以上の特徴を備える容器及び/又は密閉器あるいは任意の他の新規な概念、特徴、又はここに開示される特徴の組み合わせに及ぶ。
Claims (57)
- 容器及びそのための金属製密閉器であって、
前記容器は軸を定義する開口と前記容器の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材とを有し、
前記第1の部材は円周方向に離隔する複数の第1部分を備え、
各第1部分は細長い上面及び下面を有する要素を有し、
前記第1部分の上面及び下面は円周方向において実質的に水平であり、
前記金属製密閉器は頂部及びスカート部を有し、
前記スカート部はその内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材を備え、
前記第2の部材は円周方向に離隔する複数の第2部分を備え、
各第2部分は細長い上面及び下面を有する要素を有し、
前記第2部分の上面及び下面は円周方向において実質的に水平であり、
前記第2部分の当該複数の要素は、それらが前記第1部分の間の空間を通過し得るような長さであり且つ前記金属製密閉器を前記容器に締め付けるように前記第1部分の下方に位置することが可能である、容器及びそのための金属製密閉器。 - 前記第2部分の各々は、その一端で上に向かって傾斜する端部及び/又はその他端で下に向かって傾斜する端部を有する請求項1に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第2部分の前記上に向かって傾斜する端部及び/又は前記下に向かって傾斜する端部は、それぞれ、前記第2部分の前記細長い上面及び下面を超えて延在する請求項2に記載の容器及び金属製密閉器。
- 軸Aの周りの第1の方向に前記金属製密閉器を回転させると、前記下に向かって傾斜する端部は前記第2部分を前記第1部分に対して下に向けて駆動するように作用する請求項2又は3に記載の容器及び金属製密閉器。
- 軸Aの周りの第2の方向に前記金属製密閉器を回転させると、前記上に向かって傾斜する端部は前記第2部分を前記第1部分に対して上に向けて駆動するように作用する請求項2,3又は4に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記密閉器は、前記容器のシール面と共にシールを提供するためのシール部材を有し、前記シール面は、好ましくは前記容器のネック部分の内面又は外面の辺りの実質的に垂直な面である請求項1〜5のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記下に向かって傾斜する端部は、前記シール部材が非シール位置で前記容器に接触する位置から前記シール部材が前記容器のシール面にシール状態で係合する位置まで前記第2部分を下に向けて駆動するように作用する請求項3,4及び6又は7に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記金属製密閉器は、第1の締め付けシール位置と前記容器の通気が可能な第2の締め付け通気位置との間で移動可能である請求項6又は7に記載の容器及び金属製密閉器。
- 容器及びそのための金属製密閉器であって、
前記容器は軸を定義する開口と前記容器の外面の周りで外側に向かって突出する第1の部材とを有し、
前記第1の部材は円周方向に離隔する複数の第1部分を備え、
各第1部分は上面及び下面を有する要素を備え、
前記上面は円周方向において実質的に水平であり、前記下面は円周方向において実質的に水平であり、
前記金属製密閉器は、頂部及びスカート部と、前記容器のシール面と共にシールを提供するためのシール部材と、を有し、
前記スカート部はその内面の辺りで内側に向かって突出する第2の部材を備え、
前記第2の部材は円周方向に離隔する複数の第2部分を備え、
前記金属製密閉器は、前記第1及び第2部分の間の相互作用により前記容器に締め付け可能であり、
前記金属製密閉器は、前記第2部分の少なくとも一部が前記第1部分の上面に係合する第1の位置と、前記容器に対する前記金属製密閉器の第1の方向での回転及び下方向への動きに続く第2の位置であって、前記シール部材が非シール位置で前記容器に接触し且つ前記第2部分の要素が前記第1部分の間の空間に対して位置合わせされる第2の位置と、前記金属製密閉器の前記容器に対する前記第1の方向での更なる回転及び前記金属製密閉器の前記容器に対する下方向への更なる動きに続く第3の位置であって、前記シール部材が既に下方向に動いて前記シール面にシール状態で係合しており且つ前記第2部分の要素が前記第1部分の下方に位置しそれらの前記下面に接触している第3の位置と、の間で移動可能である容器及びそのための金属製密閉器。 - 前記シール部材は前記密閉器における凹部内に設けられたOリングを備え、前記シール面は前記容器のネック部分の内面又は外面であり、前記凹部及びシール面は共に前記Oリングが配置されるグランドを画定する請求項6〜9のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記Oリングの断面積は前記グランドの断面積よりも小さく、前記金属製密閉器が前記容器に装着されたときに、前記Oリングは前記グランド内で移動及び/又は変形が可能である請求項10に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記シール面は実質的に垂直であり、前記第2の位置から前記第3の位置への前記容器に対する前記密閉器の下に向かう動きが前記Oリングを実質的に水平方向に圧縮して前記シール面とシール状態で係合させる請求項10又は11に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記凹部は前記密閉器の円周の辺りで延在し、前記凹部は、前記Oリングが圧力差にさらされたときに前記Oリングを制約するための前記Oリングの一方の側の第1の側壁と、前記Oリングを前記凹部内に保持するための前記Oリングの反対側の第2の側壁と、前記第1及び第2の側壁を結合する後壁と、を備える請求項10,11又は12に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第1の側壁は、前記後壁から距離f(前記距離fは前記Oリングの圧縮前のOリング断面の直径の少なくとも1/2である)だけ半径方向に延在し、前記第2の側壁は、前記後壁から距離sだけ半径方向に延在しており、前記距離sは前記距離fの少なくとも1/2である請求項13に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記距離sは、前記Oリングの円形断面の変形前における前記円形断面の直径の少なくとも1/3であり、好ましくは前記直径の1/3〜2/3である請求項14に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第1の側壁及び/又は前記第2の側壁は実質的に平面であり前記軸に対して実質的に垂直に位置する請求項13,14又は15に記載の容器。
- 前記後壁は実質的に平面であり前記軸と実質的に平行である請求項17に記載の容器。
- 前記シール面は前記軸と実質的に平行であり、前記容器は、前記シール面につながるその上端に傾斜面を有する請求項10〜17のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記傾斜面は内部シール面につながり、ボア要素は、前記金属製密閉器が前記容器に装着されたときに前記傾斜面に隣接して実質的に前記傾斜面と平行に位置する実質的に円錐台形の部分を備える請求項12及び18に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記金属製密閉器は、前記金属製密閉器が前記容器に装着されたときに、前記グランドの上方の領域内において前記ボア要素と前記容器の内面との間の空間を最小化するように形成される請求項19に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記シール部材は、前記第2の位置において前記傾斜面に接触する請求項18,19又は20に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記シール部材は、前記金属製密閉器がその回転により下に向けて動かされて前記シール面とシール状態で係合するのに従って、前記容器と前記密閉器の間で圧縮される請求項21に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記金属製密閉器は、前記金属製密閉器を前記第3の位置から前記第2の位置に向け次いで前記第1の位置に向けて動かすような前記軸の周りの第2の方向での回転によって前記容器から取り外されるように配置される請求項9又は請求項9に従属するいずれかの請求項に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記金属製密閉器のスカート部は、円周方向に離隔する複数の第3部分を備える更なる内側に向かって突出する部材を備え、前記第3部分の各々は、前記第2部分の上面よりも低いレベルにある上面を有し、前記第3部分は、前記金属製密閉器が通気位置にあるときに前記第1部分の下面に係合するように配置される請求項1〜23のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第3部分は、前記金属製密閉器が前記第2の位置にあるときに前記第1部分の下面に係合するように配置される請求項9及び24に記載の容器。
- 前記第2部分の各々は下に向かって角度を付けられた端部を有し、この端部は、前記第1部分の第1の端面に係合するように配置され且つ前記金属製密閉器が前記第2の位置から前記第1の方向に回転させられるのに従って前記金属製密閉器を下に向けて駆動すべく前記第1の端面と相互作用するように配置される請求項1〜25のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第2部分の各々は上に向かって角度を付けられた端部を有し、この端部は、前記第1部分の第2の端面に係合するように配置され且つ前記金属製密閉器が前記第2の位置から第2の方向(前記第1の方向と逆方向)に回転させられるのに従って前記金属製密閉器を上に向けて駆動すべく前記第2の端面と相互作用するように配置される請求項26に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第2部分の要素は、前記第1部分の間の空間を角度を持って通過するように配置される請求項1〜27のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記金属製密閉器は板状金属から形成され成形プロセスにより形成される請求項1〜28のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第1の部材は、前記スカート部の内面から突出する前記離隔する第1の部分を形成するように前記密閉器のスカート部の外面における窪みによって形成される請求項29に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第3の部材は、前記スカート部の内面から突出する前記離隔する第3の部分を形成するように前記密閉器のスカート部の外面における窪みによって形成される請求項24及び請求項29又は30に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第3の部材は、前記スカート部の内面から突出する前記離隔する第3の部分を形成するように、前記スカート部の遠位部分を半径方向内側に向けて巻き上げ加工することによって形成される請求項24及び請求項29又は30に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第1の部材は、前記容器の上端から好ましくは6〜15mm、最も好ましくは9〜12mmの範囲内の距離だけ間隔を置かれている請求項1〜32のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- ここに定義される広口の容器を備える請求項1〜33のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記容器は非金属材料、好ましくはプラスチック材料から形成される請求項1〜34のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記容器は金属から形成される請求項1〜34のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記密閉器の頂部及びスカート部は金属から形成され、前記内側に向かって突出する第2の部材は、前記スカート部の内面上に設けられたプラスチック製部品により提供される請求項1〜36のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記密閉器は、当初は別体の2つの部品、即ち前記容器に取り外し可能に締め付けられるように構成される環状のスカート部と、前記スカート部の開口を閉じるように前記スカート部に不可逆的に固定される閉鎖部と、を備える請求項1〜37のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記閉鎖部は前記スカート部にシーム接合により不可逆的に固定される請求項38に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記容器は容器本体を備え、前記容器本体はその第1端に第1の開口を有しその第2端に第2の開口を有し、前記金属製密閉器は、前記第1の開口を解放可能に閉じるように前記容器本体に取り外し可能に装着され、前記容器本体の第2の開口は、前記容器本体に不可逆的に固定されてその第2端を恒久的に閉じる容器閉鎖部によって閉じられる請求項1〜39のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記容器閉鎖部は、シーム接合によって前記容器本体に不可逆的に固定される請求項40に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記容器は、その一端に前記開口を有する容器本体とその他端を閉じる基端部分とを備え、前記第1の部材は、前記容器のネック部分の外面に設けられ、前記ネック部分は、前記容器本体の一体化部であり且つその上端に又はその上端に向けて位置する請求項1〜41のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第2部分は前記密閉器に設けられる請求項2又は請求項2に従属するいずれかの請求項に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記第2部分は、その一端の前記上に向かって傾斜する端部及びその他端の前記下に向かって傾斜する端部を備える請求項43に記載の容器。
- 前記第1部分は各々実質的に水平な上面と実質的に水平な下面とを備え、前記上面及び下面は第1及び第2の角度を付けられた端面により結合され、前記第1の角度を付けられた端面は、前記密閉器が前記容器に対して閉じる方向に回転させられたときに前記第2部分の前記下に向かって傾斜する面に係合してそこを滑り落ちるように配置され、及び/又は前記第2の端面は、前記密閉器が前記容器に対して緩む方向に回転させられたときに前記第2部分の前記上に向かって傾斜する面に係合してそこを滑り上がるように配置される請求項2又は請求項44に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記シール面は、前記容器本体の前記容器の前記ネック部分の内面又は外面の辺りの実質的に垂直な面である請求項6及び請求項42に記載の容器及び金属製密閉器。
- 締め付ける方向における前記密閉器の回転は、前記密閉器を前記容器に対して下に向けて動かし、この密閉器の下に向かう動きは、実質的に水平方向における前記シール部材の圧縮を生じさせて、前記シール部材を前記シール面とシール状態で係合させる請求項46に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記シール部材はOリングシールである請求項47に記載の容器及び金属製密閉器。
- 前記シール面は容器ネックの外面であり、前記Oリングシールは前記密閉器のスカート部の凹部内に装着される請求項48に記載の容器及び金属製密閉器。
- プラスチック製容器及びそのための金属製密閉器であって、
前記容器は、軸を定義する開口と解放可能に前記開口を閉じるように前記金属製密閉器を取り外し可能に締め付けるための第1の係合手段とを有し、
前記密閉器は、前記容器のシール面と共にシールを提供するためのシール部材を有し、
前記シール部材は前記密閉器における凹部内に設けられたOリングを備え、
前記シール面は前記容器の外面であり、
前記凹部及びシール面は共に前記Oリングが配置されるグランドを画定するプラスチック製容器及び金属製密閉器。 - 前記Oリングの断面積は前記グランドの断面積よりも小さく、前記金属製密閉器が前記容器に装着されたときに、前記Oリングは前記グランド内で移動及び/又は変形が可能である請求項50に記載のプラスチック製容器及び金属製密閉器。
- 前記金属製密閉器は、第1の締め付けシール位置と前記容器の通気が可能な第2の締め付け通気位置との間で移動可能である請求項50又は51に記載のプラスチック製容器及び金属製密閉器。
- 前記第1の締め付け位置においては、前記Oリングは前記シール面につながる前記容器の傾斜面に係合し、前記第2の締め付け位置においては、前記Oリングは前記シール面にシール状態で係合する請求項51及び52に記載のプラスチック製容器及び金属製密閉器。
- 添付図面の1つ以上を参照してこれまでに実質的に記載された及び/又は添付図面の1つ以上に実質的に記載された容器及び金属製密閉器。
- 容器と共に使用するための金属製密閉器であって、請求項1〜54のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器を提供するための金属製密閉器。
- 密閉器と共に使用するための容器であって、請求項1〜49のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器を提供するための容器。
- 炭酸飲料を収容するための請求項1〜56のいずれかに記載の容器及び金属製密閉器の使用。
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