JP4383791B2 - ベント機能を有するキャップ - Google Patents

Description

本発明は、ベント機能を有するキャップに関するものであり、より詳細にはリシール後内容物の腐敗等により内圧が異常に上昇した場合或いは炭酸飲料等が高温に晒され内圧が異常に上昇した場合に、キャップ内の圧力を自動的にキャップ外へ解放可能なベント機能を有するキャップに関する。

螺子キャップ等のように容器口部との係合部を有するキャップは、開封後再度キャップすることができるリシール機能を有しており、一旦開封した後リシールすれば持ち運んでも内容物がこぼれることがないため、特に飲料用の瓶、ＰＥＴボトル、或いはリシール缶等の容器口部から直接内容物を飲むことができる口径の小さい小型のボトル等に広く使用されている。
しかしながら、容器口部に直接口を付けて内容物を飲んだ場合、容器内の飲み残しには雑菌等が侵入しているおそれがあり、この飲み残しをリシールして保存した場合に、冷蔵庫等で短期間保存される場合には何等問題が生じないとしても、高温下で長期間保存された場合には、内容物の腐敗、発酵等が生じ、この内容物の発酵等に伴う炭酸ガス等の発生により容器内の圧力が異常に上昇することがある。
容器内の圧力が異常に上昇していることを知らずにキャップを開けようとしたとき、開栓途中でキャップが飛んでしまうおそれがある。またこのような場合以外にも、リシールの際、キャップが確実に容器口部に締められていない場合には、内圧の異常な上昇により容器口部とキャップの係合が外れ、キャップが飛んでしまうおそれがある。

このような問題を解決するために、容器内の内圧を解放するタイプのキャップも知られている。例えば、容器口部の開口面又はキャップのシール面の一方を容器口部の軸線と斜交する傾斜面とし、この傾斜面に沿って内容物の流出を伴うことなくボトル内のガスを排出させることができるガス抜き用の間隙を連続的に形成させた容器が提案されている(特許文献１)。

実公昭５８−２２９３９号広報

しかしながら、上記従来技術のように、容器口部の開口面又はキャップのシール面の一方に傾斜が設けられている場合には、容器口部とキャップ頂板部内面の間にキャップを確実に締めた状態でも間隙が存在するため、容器を密封状態に維持することができず、内容物の漏洩の問題や、或いは内容物が飲料等の食品においては、内容物の保存性に劣るという問題がある。
従って本発明の目的は、リシール性、密封性に優れていると共に、容器内の内圧が異常に上昇した場合に自動的に容器外へ内圧を解放することが可能なキャップを提供することである。

本発明によれば、頂板部及びスカート部から成り、該スカート部の内面には容器口部と係合する係合部を有し、該頂板部内面側には容器口部と当接してシール部を形成する、少なくともインナーリングを有する周辺密封領域が形成されている樹脂キャップにおいて、前記インナーリングの径方向の幅を不均一に形成することにより、容器内の圧力が上昇した場合に、頂板部が不均一に変形し、シール部のシール強度を部分的に変化させて内圧を解放することを特徴とするキャップが提供される。
上記キャップにおいては、周辺密封領域が、インナーリング、アウターリング、及びインナーリングとアウターリングの間に位置し、容器口部天面と当接する小突条から成り、シール強度が弱められた部分に対応するアウターリングの一部が切り欠かれていることが好適である。

本発明によればまた、頂板部及びスカート部から成り、該スカート部の内面には容器口部と係合する係合部を有し、該頂板部内面側には容器口部と当接してシール部を形成する、位置決め用環状突条を有するライナー材から成る周辺密封領域が形成されている金属キャップにおいて、前記位置決め用環状突条の径方向の幅を不均一に形成することにより、容器内の圧力が上昇した場合に、頂板部が不均一に変形し、シール部のシール強度を部分的に変化させて内圧を解放することを特徴とするキャップが提供される。
上記キャップにおいては、周辺密封領域を構成するライナー材の容器口部外面と接触するライナー材が、シール強度が弱められた位置において一部が切り欠かれていることが好適である。

本発明のキャップにおいて、キャップが金属製である場合には、周辺密封領域が位置決め用環状突条を有するライナー材により形成されており、該ライナー材のシール部よりも内側の形状を不均一にすることにより内圧上昇の際に頂板部を不均一に変形させること、が好ましい。

本発明のキャップにおいては、内容物の腐敗等によりガスが発生し、容器内の圧力が異常に上昇した場合や、或いは炭酸飲料等が高温に晒され内圧が異常に上昇した場合に、キャップの頂板部に不均一な変形が生じることにより、容器口部とキャップとの間に形成されるシール部のシール強度が部分的に弱められて、このシール強度が弱められた部分から内圧を容器外に解放することが可能になる。
すなわち、キャップの頂板部は薄肉であることから一般に可撓性を有し、このため、内圧が異常に上昇すると容器外方に凸の状態になる。この際通常のキャップにおいては頂板部の中心が最も突出した、キャップの軸線を中心に均等な状態に変形するので、内圧によりシール部に作用する力は均等に分散し、シール強度が部分的に変化することはない。

これに対し、本発明のキャップにおいては、頂板部を不均一に変形、すなわち内圧により最も外方に突出する頂点の位置(以下単に凸状態の頂点位置という)を頂板部中心(キャップの軸線)から外すことにより、凸状態の頂点位置からの距離が近いシール部に強い力が作用することになり、このためこの部分のシール強度が弱められることになる。その結果、キャップの係合が解除されるよりも前に、この部分から内圧を解放することが可能となり、キャップが飛んでしまうことが有効に防止されるのである。
また本発明のキャップでは、内圧が異常に上昇しない限りシール部が部分的に弱められることはなく、通常の状態ではキャップと容器口部の間にシール部が形成されているので密封性に優れている。従って、容器内の圧力が異常に上昇するか、或いはキャップの係合が解除されない限り、内容物の漏洩は勿論、内圧の解放もないため、炭酸飲料等にも適用することが可能である。

本発明のキャップにおいては、容器内の圧力が異常に上昇した場合に、頂板部が不均一に変形することにより、シール部のシール強度を部分的に変化させて内圧を解放することができるため、キャップの係合が解除されるよりも前に、この部分から内圧を解放することが可能となり、キャップが飛んでしまうことが有効に防止される。また内圧が異常に上昇しない限り、シール強度が弱められることがないので密封性にも優れている。

以下本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図３は、本発明の樹脂製キャップの一例を示す図であり、図１Ａは側断面図、図１Ｂは図１Ａの頂板部を内面側から見た図、図２は容器口部に適用され、内圧が異常に上昇した状態における側断面図、図３は図２の一部拡大断面図である。
図４乃至図６は、本発明の金属製キャップの一例を示す図であり、図４Ａは側断面図、図４Ｂは底面図、図４Ｃは側面図、図５は容器口部に適用された状態を示す側断面図、図６は一部拡大断面図である。
図７及び図８は、本発明の金属製キャップの他の一例を示す図であり、図７Ａは側断面図、図７Ｂは容器口部に適用された状態を示す側断面図、図８は図７Ｂの一部拡大断面図である。

図１乃至図３に示す樹脂製キャップ１は、頂板部２及び頂板部２の周縁から垂下するスカート部３、スカート部３の下端４から弱化部５，５を介して一体的に成形されたタンパーエビデントバンド６から成っている。
また、頂板部内面側には、インナーリング７及びアウターリング８が形成されており、インナーリング７とアウターリング８の間に小突条９が形成されている。インナーリング７は容器口部２０の内側２１、小突条９は容器口部先端２２と密接して容器の密封性が確保されている。アウターリングは容器口部２０の外側２３と密接して外側から容器口部をタガ締めして密封性を確保する。
スカート部３の内面には、容器口部に形成された螺子部２４と螺合する螺子部１０が形成されており、キャップにリシール性が確保されている。またタンパーエビデントバンド６の内面側には、容器口部に形成された係合用あご部２５と係合するフラップ片１１，１１が形成されている。

図１乃至図３に示す樹脂製キャップ１において、インナーリング７よりも内側に位置する頂板部は、図１及び図２から明らかなように、図面左側から右側に向かってその厚みが減少している。このため、図３から明らかなように、一旦開封してリシールした後、内圧が異常に上昇した場合に、厚みの薄い頂板部２ａ付近が最も可撓性の高い部分であることから最も外側に突出することになり、結果として頂板部２ａ付近のインナーリング７ａが内側上方に引っ張られ、また小突条９が上向きに引っ張られることにより、この部分のシール強度が弱められることになって、内圧の解放が可能になるのである。

図１乃至３に示す具体例においては、図３から明らかなように、シール強度の弱められる部分に対応する位置のアウターリング８に切り欠き１２が形成されていることが特に好ましい。内圧の異常な上昇によってインナーリング７及び小突条９のシール強度が弱められる位置の、アウターリング８に切り欠き１２が形成されていることにより、内圧をキャップ外へ確実に解放することが可能になるのである。またこのような切り欠きはアウターリングの下方に設けられており、上部は容器口部に密着しているため、内圧の異常な上昇が生じない限り、切り欠きが形成されても密封性は確保されている。

図４乃至図６に示す金属製キャップ３０は、概略的に言って、金属製キャップシェル３１とキャップシェル３１内に別途形成される樹脂ライナー４０から成っている。
金属製キャップシェル３１は、頂板部３２及び頂板部３２の周縁から垂下するスカート部３３、スカート部下端から弱化部３４を介して一体に成形されるタンパーエビデントバンド３５から成っている。頂板部３２の内面側に形成されるライナー４０には、容器口部内側に位置する位置決め用環状突条４１が形成されている。
図４乃至図６に示す金属製キャップにおいては、容器口部に適用される前は、図４Ａに示すような形状であるが、これが容器口部５０にキャッピングされる際に、所定の装置によりキャップシェルの頂板部周縁が押し潰されて容器口部の形状に合致するように賦形されると共に、ライナー材が、位置決め用環状突条４１が容器口部内面５１と接触し、容器口部先端５２から容器口部外面５３に沿って密着した状態になって、密封性を確保することが可能となる。またネジの成形やタンパーエビデントバンドの加工等も同時に行われて、図５に示すような状態になる。

すなわち、容器口部に適用されたキャップに対し、上方から押圧工具をキャップシェル頂板部外面に当接させて頂板部を下方に押圧し、これと同時に或いはこれに続いて、絞り工具をキャップシェル頂板部とスカート部の境界領域に作用させて、この境界領域を下方及び半径方向内側に没入させて、ライナー材を容器口部に沿って密接させる。更に、スカート部にネジ部を形成するための螺条形成工具をスカート部外周面に押圧して螺子部を形成し、また係止工具をスカート部のタンパーエビデントバンドの下部の外周面に押圧して半径方向内側に絞込み、容器口部の係止用あご部５４に係止させることにより、容器蓋の成形が完成すると共に、金属製蓋の金属製容器へのキャッピングが完了する。

この金属製キャップにおいては、ライナー材の位置決め用環状突条４１の幅の一部が狭くなっていることが重要な特徴であり、これにより内圧が異常な上昇を示した場合に頂板部の不均一な変形が可能になる。すなわち図４Ａ及び図４Ｂから明らかなように、位置決め用環状突条４１ａの幅に比して位置決め用環状突条４１ｂの幅は狭くなっている。内圧が異常に上昇した場合に、この幅の狭いライナー材に対応する頂板部３２ｂ付近が最も可撓性の高い部分であることから最も外側に突出することになり、しかも頂板部３２ｂ付近の位置決め用環状突条４１ｂはその幅が狭いことから撓みやすいため、結果として位置決め用環状突条４１ｂが内側上方に引っ張られ、ライナー材の容器口部先端５２と密接する部分４２のシール強度が弱められることになって、内圧の解放が可能になるのである。

図４乃至図６に示す金属製キャップにおいても、前述した樹脂製キャップの例のように、ライナー材周縁の容器口部外面と接触する部分のうちシール強度が弱められる位置に対応する部分に切り欠き４４を形成することができる。すなわち、シール強度が弱められた位置において容器口部外面と接触するライナー材の一部に切り欠きを設けることにより、内圧の外部への解放がより確実且つ容易になる。尚、図４Ｂから明らかなように、この実施態様においては切り欠き４４は等間隔に３箇所設けられている。

樹脂製キャップにおいて、頂板部を不均一に変形させるためには、上述したシール部よりも内側の頂板部の厚みを変化させる以外にも、インナーリングの長さや厚みの一部を変化させること等によっても、内圧が異常に上昇した時に頂板部を不均一に変形させることができ、前述したように内圧の解放をすることができる。
金属製キャップにおけるライナー材の形状は、上述した位置決め用環状突条の幅を変化させる以外にも、位置決め用環状突条の厚みを変化させてもよいし、また図７及び図８に示すように、シール部よりも内側の位置の頂板部内側に形成するライナー材４０の厚みを変化させること等によっても、内圧が異常に上昇した時に頂板部を不均一に変形させることができ、前述したように内圧の解放をすることができる。尚、図７及び図８に示す金属製キャップは、シール部よりも内側の位置の頂板部内側に形成されるライナー材の形状を除いて図４及び図５と同様の構成を有している。

本発明のキャップは、上述した螺子キャップに限定されるものでなく、容器口部に設けられた係合部と係合可能な突起により、シール可能な樹脂製キャップであってもよい。このタイプのキャップであっても、前述した頂板部の肉厚を変化させることにより頂板部を不均一に変形させることができ、同様の作用効果を得ることができる。

本発明の樹脂製キャップは、ポリエチレン、ポリプロピレン等従来より樹脂製キャップに用いられている公知の樹脂を用いて、射出成形、圧縮成形等の従来公知の製法により成形することができる。

また本発明の金属製キャップは、キャップシェルとして各種表面処理鋼板やアルミニウム等の軽金属板等の従来より金属製キャップに用いられている公知の金属素材から成るものを好適に用いることができる。またこの金属素材に樹脂被覆を施した樹脂被覆金属板を用いることもできる。キャップシェルは、この金属素材をプレス加工により一体的に成形し、次いでキャップシェル頂板部の内面側にライナー材を形成する樹脂組成物を施して押圧成形するか、或いは別工程で成形されたライナー材を嵌入することにより成形することができる。
ライナー材としては、ポリエチレン、エチレン系ゴム、熱可塑性エラストマー等従来公知の密封材用樹脂組成物により形成することができる。またライナー材を形成すべきキャップシェル頂板部内面には、キャップシェルと密封剤との接着性を向上させるための接着剤が塗布されている。

本発明の樹脂製キャップの一例の側断面図である。 図１Ａに示すキャップの頂板部を内面側から見た図である。 図１Ａに示すキャップが容器口部に適用され、内圧が異常に上昇した状態における側断面図である。 図１Ａの一部拡大断面図である。 本発明の金属製キャップの一例を側断面図である。 図４Ａに示すキャップの底面図である。 図４Ａに示すキャップの側面図である。 図４Ａに示すキャップが容器口部に適用された状態を示す側断面図である。 図５の一部拡大断面図である。 本発明の金属製キャップの他の一例の側断面図である。 図７Ａに示すキャップが容器口部に適用された状態を示す側断面図である。 図７Ｂの一部拡大断面図である。

符号の説明

１ 樹脂製キャップ、２ 頂板部、３ スカート部、７ インナーリング、
８ アウターリング、１０ 小突条、１２ 切り欠き、２０ 容器口部、
３０ 金属製キャップ、３１ キャップシェル、３２ 頂板部、
３３ スカート部、４０ ライナー材、４１ 位置決め用環状突条、
４４ 切り欠き、５０ 容器口部

Claims (4)

1. 頂板部及びスカート部から成り、該スカート部の内面には容器口部と係合する係合部を有し、該頂板部内面側には容器口部と当接してシール部を形成する、少なくともインナーリングを有する周辺密封領域が形成されている樹脂キャップにおいて、
   前記インナーリングの径方向の幅を不均一に形成することにより、容器内の圧力が上昇した場合に、頂板部が不均一に変形し、シール部のシール強度を部分的に変化させて内圧を解放することを特徴とするキャップ。
2. 前記周辺密封領域が、インナーリング、アウターリング、及びインナーリングとアウターリングの間に位置し、容器口部天面と当接する小突条から成り、シール強度が弱められた部分に対応するアウターリングの一部が切り欠かれている請求項１記載のキャップ。
3. 頂板部及びスカート部から成り、該スカート部の内面には容器口部と係合する係合部を有し、該頂板部内面側には容器口部と当接してシール部を形成する、位置決め用環状突条を有するライナー材から成る周辺密封領域が形成されている金属キャップにおいて、
   前記位置決め用環状突条の径方向の幅を不均一に形成することにより、容器内の圧力が上昇した場合に、頂板部が不均一に変形し、シール部のシール強度を部分的に変化させて内圧を解放することを特徴とするキャップ。
4. 前記周辺密封領域を構成するライナー材の容器口部外面と接触するライナー材が、シール強度が弱められた位置において一部が切り欠かれている請求項３記載のキャップ。