JP4727456B2 - 内圧開放特性を有する金属製容器蓋 - Google Patents

Description

本発明は、内圧開放特性、即ち容器内圧が過剰に上昇すると容器内圧を自動的に開放する特性を有する金属製容器蓋に関する。

一般に、炭酸飲料等を容器内に充填後、容器の口頸部に容器蓋を装着して口頸部を密封した状態で容器の内容物が過剰に加熱された場合、或いは口頸部から一旦容器蓋を離脱せしめた後に再び口頸部に容器蓋を装着して口頸部を密封した後に内容物が腐敗して発酵した場合には、容器の内圧が過剰に上昇するときがある。

上記のように容器内圧が増大したときには、容器蓋が容器口頸部から飛翔してしまったり、場合によっては、容器自体が破裂してしまうこともある。このような容器内圧の増大による不都合を防止するために、内圧開放特性を有する金属製の容器蓋が提案されている。このような金属製容器蓋として、円形天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁の上端部分に、複数の周方向スリットを、破断可能な幅狭の橋絡部を介して配設したものが知られている（例えば特許文献１）。

このような特許文献１の容器蓋では、容器内圧が増大したときには、上記橋絡部が破断し、複数の周方向スリットが連続して大きなスリットとなり、この部分から容器内ガスが外部に放出され、場合によっては、同時に天面壁がドーム状に変形して容器内ガスが放出され、内圧増大により不都合を回避できるというものである。
実公平７−２５３１８号公報

ところで、上述した従来の内圧開放型の金属製容器蓋においては、容器内圧が急激に著しく増大したときに、周方向スリット間を繋ぐ橋絡部が全周にわたって破断してしまい、天面壁を含む容器蓋の上方部分がスカート壁から切り離されて飛翔してしまうという不都合を生じるおそれがある。

従って本発明の目的は、容器内圧が急激に増大したときに、容器蓋の天面壁を含む上方部分がスカート壁から切り離されて飛翔するという不都合を確実に防止しながら容器内のガス抜きを有効に行うことができ、容器内圧の増大による容器蓋の飛翔や容器破壊を確実に防止できる金属製容器を提供することにある。

本発明によれば、円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェル内に配設された合成樹脂製ライナーとを具備し、該シェルの該スカート壁には、螺子形成領域を備え且つ該螺子形成領域よりも上方部分に、周方向に延びている少なくとも一つの内圧開放領域が形成されている金属製容器蓋において、
前記内圧開放領域は、破断可能な小幅の低強度橋絡部を介して周方向に延びている複数の周方向スリットから形成されているか、或いは周方向に延びている一本の周方向スリットにより形成されているものであり、
前記内圧開放領域の周方向両端部分には、それぞれ軸線方向に対して傾斜して延びている一対の弱化ラインが形成されており、該一対の弱化ラインは、軸線方向に対する各傾斜角θが１０乃至４５度の範囲で、下方から上方に向かって互いに近づく方向に或いは互いに遠ざかる方向に延びていることを特徴とする金属製容器蓋が提供される。

本発明の金属製容器蓋においては、
（１）前記一対の弱化ラインは、下方から上方に向かって互いに近づく方向に延びていること、
（２）前記弱化ラインは、前記周方向スリットに連続して或いは該スリットの近傍から軸線方向の上方に傾斜して延びていること、
（３）前記内圧開放領域の周方向両側部分には、それぞれ、周方向スリットが存在しない高強度橋絡部から形成された高強度領域が設けられ、各高強度領域の一方側の周方向端部に連続して、複数のスリットが中強度橋絡部を介して周方向に間欠的に延びている内圧開放補助領域が形成されており、該内圧開放補助領域において、中強度橋絡部の周方向幅は、前記内圧開放領域における低強度橋絡部の周方向幅よりも長く、且つ前記高強度領域を形成する高強度橋絡部の周方向幅よりも短く形成されていること、
（４）前記内圧開放領域には、周方向の中央部分に、鉛直方向に延びている少なくとも１本の鉛直弱化ラインが形成されていること、
（５）前記内圧開放領域は１箇所に形成されており、円形天面壁中心を基準として、該内圧開放領域は、５乃至９５度の幅に形成され、前記高強度橋絡部からなる高強度領域は、それぞれ１０乃至７０度の幅に形成されており、該内圧開放領域及び高強度領域を除く領域が、内圧開放補助領域となっていること、
が好適である。

本発明の容器蓋においては、容器内圧が急激に増大したときには、内圧開放領域の周方向両端部分において軸方向に延びている一対の弱化ラインが破断し、内圧開放領域におけるスカート壁が外方に広がるように変形して大きな開口部を形成し、この結果、ガス抜きが行われる。即ち、内圧開放領域に限定してガス抜き用の大きな開口が形成されるため、天面壁を含む容器蓋の上方部分がスカート壁から切り離されて飛翔するという不都合を確実に防止することができ、容器内圧の上昇による不都合を有効に防止することが可能となる。また、容器内のガス抜きを確実に行うことができる。

特に本発明においては、上記一対の弱化ラインが、軸線方向に対して一定の角度θ（１０乃至４５度）で傾斜して延びており、このため、この弱化ラインが鉛直方向に延びている場合に比して、天面壁を含む容器蓋の部分がスカート壁から切り離されて飛翔してしまうという不都合を防止する効果が極めて大きいという利点がある。

即ち、容器内圧が異常に上昇したとき、上記の弱化ラインが破断するが、一対の弱化ラインが鉛直方向（即ち、軸線方向と平行に）に延びているときには、この弱化ラインが、容器内圧の異常上昇による破断を生じ易く、このため、弱化ラインの破断が、その上端から天面壁の周縁（スカート壁と天面壁との境界部分）に沿って広がるように進行してしまうことがある。特に、スカート壁の内圧開放領域以外の部分に、複数のスリットが橋絡部を介して周方向に延びている内圧開放補助領域が設けられているときには、弱化ラインの破断が進行して、内圧開放補助領域のスリット間橋絡部の破断にまで至ってしまうことがあり、このような弱化ラインの破断の進行の結果、天面壁を含む容器蓋の部分がスカート壁から切り離されて飛翔してしまうという不都合（以下、天面飛びと呼ぶことがある）を生じてしまうことがある。

しかしながら、本発明にしたがって、一対の弱化ラインが、上記の傾斜角度θで軸線方向に傾斜して延びているときには、弱化ラインの破断が内圧開放領域を超えて進行するという不都合を有効に回避することができ、天面飛びの問題を確実に回避することができるのである。

このように、弱化ラインを軸線方向に傾斜して設けることにより、天面飛びの抑制効果が増大する理由は明確に解明されたわけではないが、おそらく、鉛直方向（即ち、軸線方向と平行）に延びている弱化ラインに比して、弱化ラインが下方から上方に向かって互いに近づく方向に傾斜して延びている場合には、弱化ラインの破断が内圧開放補助領域に拡がるおそれが少なく、天面飛びを防止する上で好都合となり、また、下方から上方に向かって互いに遠ざかる方向に延びている場合には、弱化ラインが最も破断し易いため、破断が早く進行して内圧が早く開放され、キャップ飛びが起こりにくくなっているのではないかと思われる。

尚、上記の弱化ラインの傾斜角θは、１０乃至４５度の範囲にあることは重要であり、例えば、１０度よりも小さいと、弱化ラインを鉛直方向（即ち、軸線方向と平行）に形成した場合と大差なく、天面飛びの問題を発生し易くなってしまう。また、傾斜角θを４５度よりも大きくすると、この弱化ラインが破断しにくくなり、容器内圧の異常上昇などによるガス抜きが困難となる。即ち、容器内圧が異常上昇した場合、弱化ラインが破断しにくいため、周方向スリット間の橋絡部が破断しても容器内圧が解放されにくく、容器内圧が著しく上昇して、この破断が天面壁の全周にわたって進行してしまい、容器蓋の天面壁が、容器口部から飛翔してしまうという不都合を生じてしまう(以下、天面飛びと呼ぶことがある)おそれがある。即ち、本発明では、傾斜角θが１０乃至４５度となるように、傾斜した弱化ラインを内圧開放領域の両端に形成することにより、天面飛びの問題を確実に回避することができ、さらには、容器内圧の異常上昇によるガス抜きが有効に行われ、キャップ飛びの不都合も有効に回避することができるのである。

また、本発明においては、傾斜角θが上記の範囲にある限り、内圧開放領域の両端部に形成された一対の弱化ラインは、下方から上方に向かって互いに近づく方向に延びているように形成されていてもよいし、逆に、下方から上方に向かって互いに遠ざかる方向に延びていてもよい。但し、このような一対の弱化ラインは、上記の天面飛びの問題を確実に回避するという観点からは、下方から上方に向かって互いに近づく方向に延びていることが好適である。即ち、仮に、弱化ラインの破断が、その延長線上に拡大して拡がっていったとしても、下方から上方に向かって互いに近づく方向に延びているときには、内圧開放領域を超えて内圧開放補助領域に拡がるおそれが少なく、天面飛びを防止する上で好都合となるからである。

以下、本発明に従って構成された容器蓋の好適実施形態について、添付図面を参照して更に詳述する。
図１は、内圧開放領域がスカート壁に形成されている本発明の容器蓋の好適例の半断面側面図であり、
図２は、図１の容器蓋を容器口頸部に巻き締める工程を説明するための半断面側面図であり、
図３は、図１の容器蓋が容器口頸部に巻き締められる前の状態での形状を示す側面図であり、
図４は、図１の容器蓋のスカート壁の展開図であり、
図５は、図３の容器蓋が、内圧上昇により変形した状態を示す図であり、
図６は、本発明の容器蓋における内圧開放領域において、他のパターンの弱化ラインが形成されているものを、容器口頸部に巻き締められる前の状態で示す側面図であり、
図７は、図６の容器蓋が、内圧上昇により変形した状態を示す図であり、
図８は、内圧開放領域が１本の周方向スリットに形成されている態様の本発明の容器蓋が、容器口頸部に巻き締められている状態を示す側面図であり、
図９は、図８の容器蓋が、内圧上昇により変形した状態を示す図である。

図１を参照して、全体として１で示す本発明の容器蓋は、金属薄板製シェル３と合成樹脂製ライナー５とから構成されている。

金属薄板製シェル３は、例えば厚さが０．２２乃至０．２６ｍｍ程度のアルミニウム系合金製であり、円形天面壁７とこの天面壁７の周縁から垂下する略円筒形状のスカート壁９とを有する。

図１から明らかなように、スカート壁９の下端は、半径方向外方に膨出せしめられており、膨出しているこの下端部には、破断可能な複数のブリッジ１１を介してタンパーエビデント（ＴＥ）裾部１３が連なっている。

上記のスカート壁９の略中央部は、後述する巻き締めによって螺子が形成される螺子形成領域１５となっており、この螺子形成領域１５の上端には環状溝１７が形成されている。この環状溝１７は、巻き締めのための治具を導入するためのものである。さらに、この環状溝１７の上方には環状ビード１８が形成されている。この環状ビード１８は、巻き締め時の変形防止のための部材である。

環状ビード１８の上方には周方向に凹部１９ａと凸部１９ｂとが交互に存在する凹凸形状部（ナール）１９が形成されており、凹部１９ａの上端（即ち、円形天面壁７に連なるコーナー部近傍）には、周方向に間隔をおいて延びる周方向スリット２０が多数形成されている。かかるスリット２０により、後述する内圧開放領域Ａが形成され、さらには、高強度領域Ｂや内圧開放補助領域Ｃが画定される。通常、このような多数のスリット２０の間の部分に凹凸形状部１９の凸部１９ｂが位置するようになっている。このような多数の周方向スリット２０は、一般に、全て、実質上同一の長さを有しており、２乃至５ｍｍ程度の周方向長さを有している。

上記のような容器蓋においては、周方向スリット２０は、後述するガス抜き機能を示すと同時に、洗浄水の導入口としての機能をも示し、さらには、このようなスリット２０に関連して形成されるナール１９は、容器蓋を旋回させる際の滑り止めとしての機能をも有している。

このような金属製の容器蓋１は、図２に示されているように、容器口頸部７０に被せられ、巻き締め工程によって容器口頸部７０に巻き締められ、これにより、図３に示されているような形状で容器口頸部７０に固定され、容器口頸部７０が密封されることとなる。

図１に戻って、ライナー５は、軟質ポリエチレンの如き適宜の合成樹脂から形成されるものであり、天面壁７の内面に合成樹脂溶融物を供給し、この溶融物を所要形状に型押成形することによって好都合に形成することができる。図示の実施形態におけるライナー５は、比較的肉薄の円形中央部５ａと比較的肉厚の環状周縁部５ｂとから構成されている。図１から理解されるように、環状周縁部５ｂの中央部分は若干凹んだ凹部となっている。また、このようなライナー５は、環状周縁部のみからなる形状のものであってもよい。

さらに、ライナー５は、上記の容器蓋とは全く別個に成形された中栓のようなものであってもよい。

図２及び図３を参照して、容器口頸部７０は、金属、ガラス、硬質樹脂等からなるものであり、図２等では金属製のものが例示されている。この容器口頸部７０の上端にはカール部７１が形成され、側面には、螺子７３が形成され、螺子７３の下方には顎部７５が形成されている。

図２に示されているように、容器蓋１を容器口頸部７０に巻き締めるために、容器口頸部７０に被せた状態では、容器口頸部７０の上端（カール部７１）に前述したライナー５の環状周縁部５ｂの凹部が対面し、また、容器蓋１のＴＥ裾部１３の下端が容器口頸部７０の顎部７５の下側に位置する。

上記の状態で、図２に示すようにして巻き締めが行われる。即ち、容器口頸部７０に被せられた容器蓋１を、外側押圧具７７で容器口頸部７０の上端に押さえ付けて、その肩部を変形させながら、螺子形成用ローラ７９を、容器蓋１の環状溝１７に導入し、次いで容器蓋１のスカート壁９を押し付けながら容器口頸部７０の螺子７３に沿ってローラ７９を回転させていくことにより、スカート壁９の螺子形成領域１５に、容器口頸部７０の螺子７３と螺子係合する螺子２３を形成する。一方、容器蓋１のＴＥ裾部１３の下端は、裾部巻き締めローラ８１によって容器口頸部７０の顎部７５の下側に押し付けられ、顎部７５の下側に沿って変形する。

上記の巻き締め工程により、容器蓋１は、容器口頸部７０に巻き締め固定され、容器口頸部７０（カール部７１）の上端及び外周部に前述したライナー５の環状周縁部５ｂが密着することにより、容器口頸部７０が密封されることとなる（図３）。この状態において、容器蓋１のスカート壁９は容器口頸部７０の外面に螺子係合しており、且つ容器蓋１のＴＥ裾部１３の下端は、容器口頸部７０の顎部７５の下側に固定されている。

容器口頸部７０に巻き締め固定されている図３の容器蓋１は、これを開栓方向に回転させていくことにより、スカート壁９が上昇して容器口頸部７０から取り除かれるが、この際、ＴＥ裾部１３は、その下端が容器口頸部７０の顎部７５の下側に係合するために、その上昇が制限され、この結果、ブリッジ１１が破断し、ＴＥ裾部１３がスカート壁９から切り離される。従って、容器口頸部７０から除去された容器蓋１ではＴＥ裾部１３が切り離されており、これにより、開封の事実を認識することができる。尚、凹凸形状部（ナール）１９は、容器蓋１を回転させる際の滑り止めとして機能する。

ところで、上記のような構造の容器蓋１では、図１や図４の展開図に示されているように、複数の周方向スリット２０によって、内圧開放領域Ａが形成されている。
内圧開放領域Ａでは、複数の周方向スリット２０の間の橋絡部（以下、低強度橋絡部と呼ぶ）２５が破断可能な程度に幅狭に形成されている。即ち、容器内圧が何らかの理由により上昇した場合（例えば容器内容物の発酵等）、内圧開放領域Ａにおいて、スカート壁９に加わる応力によって周方向スリット２０間の低強度橋絡部２５が破断し、複数の周方向スリット２０が連続して大きなスリットとなり、この部分からガス抜きが有効に行われるようになっている。

一方、図４の展開図に示されているように、周方向スリット２０がスカート壁９の全周にわたって分布しているが、これらの周方向スリット２０間の間隔（即ち橋絡部）の長さ調整によって、上記の内圧開放領域Ａとともに、高強度領域Ｂ及び内圧開放補助領域Ｃが形成される。

即ち、高強度領域Ｂは、周方向スリット２０が存在していない領域であり、換言すると、隣り合う周方向スリット２０間の橋絡部２７（以下、高強度橋絡部と呼ぶ）の間隔が長く設定された領域であり、内圧開放領域Ａの周方向両端部分に、それぞれ形成されている。

また、内圧開放補助領域Ｃは、周方向スリット２０間の橋絡部２９（以下、中強度橋絡部と呼ぶ）の周方向長さが、内圧開放領域Ａの低強度橋絡部２５よりもやや長く（当然、高強度橋絡部２７よりもかなり短い）設定された領域であり、高強度領域Ｂの一方側の端部に連なって形成されている。即ち、内圧開放領域Ａと内圧開放補助領域Ｃとの間には、必ず高強度領域Ｂが存在するように配置される。

即ち、内圧開放補助領域Ｃでは、スリット２０間が中程度の強度を有する中強度橋絡部２９となっているため、容器内圧が急激に上昇したときには、この中強度橋絡部２９も低強度橋絡部２５とともに破断し、ガス抜きが補助的に行われる。一方、このような内圧開放補助領域Ｃを設けることにより、周方向スリット２０をスカート壁９の全周にわたって分布させることができ、この容器蓋１を容器口頸部７０に装着した後の洗浄性を高めることができる（スリット２０が洗浄液導入口となる）、また、容器蓋１を開栓して容器口頸部７０から取り外すときに、スリット２０からのガス抜きを速やかに行わせる上でも好適である。しかしながら、前述した内圧開放領域Ａに連なって内圧開放補助領域Ｃが形成されていると、容器内圧の異常上昇により、内圧開放領域Ａの低強度橋絡部２５が破断していくと、この破断が周方向に広がっていき、内圧開放補助領域Ｃ中の中強度橋絡部２９の破断と相まって、スカート壁９の全周に破断が進行してしまい、この容器蓋１の天面壁７を含む上部が飛翔してしまう（天面飛び）という不都合を生じてしまう。従って、上記の態様では、内圧開放領域Ａと内圧開放補助領域Ｃとの間に、高強度橋絡部２７からなる高強度領域Ｂを介在させ、低強度橋絡部２５や中強度橋絡部２９からの破断の周方向への進行を高強度領域Ｂによって停止させるようにしているのである。

ところで、上記のような周方向スリット２０が形成されていると、図２に示す巻き締め工程時にスリット２０の下側の部分（凹凸形成部１９の凹部１９ａ）が引っ張られ、スリット２０間の低強度橋絡部２５が破断し、シール不良を生じてしまうおそれがある。即ち、巻き締め工程では、螺子形成用ローラ７９によりスカート壁９の螺子形成領域１５を容器口頸部７０の螺子７３に沿って変形させるため、該ローラ７９が導入される環状溝１７に近接しているスリット２０の下側の部分（凹部１９ａ）が大きく変形してしまうのである。前述した環状ビード１８は、このような不都合を回避するために設けられているものである。

即ち、このような環状ビード１８が形成されているため、図２に示されるように、環状溝１７に螺子形成用ローラ７９を導入して巻き締めを行っていくと、該ローラ７９の押圧による変形の上方への伝達が環状ビード１８によって遮断され、スリット２０の下側の部分（凹部１９ａ）の変形を有効に防止することができ、例えば巻き締め時のこのような変形に起因するスリット２０間の低強度橋絡部２５の破断を有効に抑制することができるのである。

本発明においては、図１、図３及び図４に示されているように、内圧開放領域Ａの周方向両端部のそれぞれに、軸方向に傾斜して延びている弱化ライン３０を設けることが重要である。軸方向に傾斜して延びているこの弱化ライン３０は、スカート壁９の外面側或いは内面側に形成されたスコア、或いはスリット、若しくはスリットをミシン目状に形成させてなるものであり、その下端が周方向スリット２０に連なっていてもよいし、周方向スリット２０の近傍に位置していてもよい。このような弱化ライン３０を設けることにより、容器内圧が急激に増大したときに、弱化ライン３０に応力が集中し、周方向スリット２０の間の低強度橋絡部２５が破断すると同時に該弱化ライン３０を支点として、スカート壁９が外方に向かって速やかに変形し、この結果、図５に示されているように、内圧開放領域Ａに嘴形状の大きな開口３２が形成され、この開口３２を介して速やかにガス抜きが行われるのである。

即ち、上記のような弱化ライン３０が形成されていないときには、容器内圧が急激に著しく増大したときに、低強度橋絡部２５の破断が生じるに過ぎず、上記のような大きな開口が形成されず、このため、ガス抜きが迅速に行われず、急激な内圧上昇に対処できず、キャップ飛びや天面飛びなどを生じてしまうこととなる。

また、上記の例において、一対の弱化ライン３０は、上方に向かって互いに近づくように傾斜して設けられているが、この傾斜角θは、１０乃至４５度の範囲に設定されていることも重要である。即ち、一対の弱化ライン３０が上記の傾斜角度θで傾斜して延びているときには、垂直方向に延びている弱化ラインに比して、弱化ライン３０の破断が進行したとしても天面壁７の周縁部から離れた方向にあるため、天面壁７の周縁部に広がらず、従って、天面飛びを有効に回避することが可能となるのである。

例えば、傾斜角θが上記範囲よりも小さい場合には、この弱化ライン３０が鉛直方向に延びている場合と同様になってしまい、容器内圧が異常上昇したときに、その破断が一気に進行し、この結果、該弱化ライン３０の上端から天面壁７の周縁部に広がっていき、高強度領域Ｂの上端部分に沿って破断が進行し、高強度領域Ｂに隣接している内圧開放補助領域Ｃの中強度橋絡部２９にまで達してしまい、容器蓋１の天面壁７を含む上方部分がスカート壁９から切り離されて飛翔してしまうという天面飛びを生じてしまうおそれがある。また、傾斜角θが上記範囲よりも大きいと、弱化ライン３０の破断が生じ難くなり、この結果、容器内圧が著しく上昇して、この破断が天面壁７の全周にわたって進行してしまい、天面飛びを生じ易くなってしまうこととなる。

また、本発明においては、上記の傾斜角θは、特に１０乃至３０度の範囲にあることが好ましい。即ち、この傾斜角θが大きくなるほど、弱化ライン３０は、容器内圧の上昇に際して破断を生じ難い傾向がある。従って、傾斜角θが４５度に近づくにしたがい、容器内圧の異常上昇に際して前述した開口３２を形成してガス抜きを確実に行うためには、内圧開放領域Ａにおける低強度橋絡部２５の強度をより小さくし（低強度橋絡部２５の周方向幅をより短くする）、この部分での破断を速やかに行うようにすることが必要である。しかるに、低強度橋絡部２５の幅をあまり短くすると、前述した容器蓋１の容器口頸部７０への巻き締め時に、この橋絡部２５の破断を生じやすくなってしまい、このため、巻締工程等の許容範囲が狭くなり、巻締管理に精度を要するようになる。一方、上記傾斜角θが４５度よりかなり小さく、１０乃至３０度の範囲にある場合には、４５度と比較すれば、弱化ライン３０の破断は生じ易くなっている。従って、低強度橋絡部２５の幅を、傾斜角θが４５度の場合ほど短くして強度を弱くする必要が無く、このため、巻締工程等の許容範囲が広くなり、不良品の発生を回避し、生産性を高める上で極めて有利となるのである。

また、本発明においては、内圧開放領域Ａにおいて、一対の弱化ライン３０の間に、軸線方向に延びている変形促進用の弱化ライン３３を少なくとも１個設けておくことが好適である。このような弱化ライン３３の形成により、容器内圧が急激に上して両端の弱化ライン３０が破断したとき、これと同時に、間にあるこの変形促進用の弱化ライン３３で折れ曲がり、容易に外方に広がった状態に速やかに変形し、ガス抜きを一層スムーズに且つ迅速に行うことが可能となる。

本発明において、内圧開放補助領域Ｃでの中強度橋絡部２９の周方向幅は、上述した低強度橋絡部２５の周方向幅よりもやや長い程度であり、例えば１．０乃至２．５ｍｍ程度の長さに設定されるのがよい。

また、内圧開放領域Ａは、複数形成することも可能であるが、通常は、一箇所に内圧開放領域Ａを設けておけばよい。かかる内圧開放領域Ａの大きさは、天面壁７の中心を基準として、通常、５乃至９５度、特に４０乃至９５度の範囲にあるのがよい。

さらに、先にも述べたように、内圧開放領域Ａの周方向両端部には、高強度領域Ｂを設けておくことが、容器内圧の異常上昇時における低強度橋絡部２５の破断が周方向に広がっていくことを有効に防止し、また、弱化ライン３０の上端からの破断が天面壁７の周縁部に進行したとしても、その進行を途中で停止させ、内圧開放補助領域Ｃでの中強度橋絡部２９の破断との合体を回避する上で好適である。このような高強度領域Ｂの大きさ（即ち、高強度橋絡部２７の周方向幅に相当）は、それぞれ、天面壁７の中心を基準として１０度以上であればよいが、特に容器蓋１の洗浄性等の他の要件を考慮すれば、１０乃至７０度、特に１０乃至５５度の範囲とするのが好ましい。即ち、高強度領域Ｂがあまり小さいと、低強度橋絡部２５の破断の周方向への広がりや弱化ライン３０からの破断の進行抑制効果が低下するし、また必要以上に大きくしても格別のメリットはなく、その分、内圧開放補助領域Ｃが小さくなり、開栓時におけるガス抜き効果が低下したり、或いは容器蓋１の洗浄性が低下するに過ぎないからである。

尚、内圧開放補助領域Ｃの大きさは、上記のような内圧開放領域Ａと高強度領域Ｂとを形成した残りの部分とすればよい。

上述した態様においては、一対の弱化ライン３０は、所定の傾斜角度θで上方に向かった互いに傾斜して延びているが、本発明においては、図６の側面図及び内圧上昇により変形した状態を示す図７に示したように、このような一対の弱化ライン３０を、傾斜角度θが前述した範囲内にある限り、上方に向かって互いに遠ざかる方向に傾斜して延びているものであってもよい。このような場合においても、上記と同様、容器内圧の異常上昇によって該弱化ライン３０や低強度橋絡部２５の破断によって、図７に示されているように、内圧開放領域Ａに嘴形状の大きな開口３２が形成され、この開口３２を介して速やかにガス抜きが行われる。但し、天面飛びを防止するという点では、前述した図１に示されているように、一対の弱化ライン３０が、所定の傾斜角度θで下方から上方に向かって互いに近づく方向に延びている方がより好適である。この場合には、弱化ライン３０の破断が、その延長線上に拡大して拡がっていったときにも、内圧開放補助領域から離れる方向にあるため、高強度領域Ｂの上端部分に沿って破断が進行することがなく、従って、天面飛びをより確実に防止することができるからである。

本発明においては、さらなる設計変更も可能である。例えば、図８の側面図及び図９の変形状態を示す側面図から理解されるように、内圧開放領域Ａに形成されている周方向スリット２０を１本とすることもできる。この場合においても、容器内圧の異常上昇によって、所定の傾斜角度で延びている弱化ライン３０（この例では、上方に向かって互いに近づく方向に延びている）が破断し且つ周方向スリット２０が大きく引き裂かれ、図９に示されているように、内圧開放領域Ａに嘴形状の大きな開口３２が形成され、この開口３２を介して速やかにガス抜きが行われることとなる。

ただし、内圧開放領域Ａに１本の周方向スリット２０しか形成されていない場合には、容器内圧の異常上昇による弱化ライン３０からの破断の広がりを有効に抑制し、このような破断の広がりによる天面飛びを防止することは可能であるが、巻き締め時や輸送時におけるスカート壁７の破断或いは変形を起こし易いという問題はある。

本発明の金属製容器蓋の優れた効果を、次の実験例で説明する。
尚、以下の実験例において、内圧開放領域Ａにおける低強度橋絡部２５の強度は、次のようにして測定し、ベントブリッジ強度（ＶＢ強度）として示した。

ベントブリッジ強度測定方法：
各実験例で作製されたアルミニウム製容器蓋について、巻き締め前の形態のものから、内圧開放領域Ａに存在する４本の低強度橋絡部２５の内側２本分のみを含むような長方形の試験片をはさみで切り出す。次に、この試験片下部を、固定治具で固定した状態で、試験片上部を上方向に引っ張り、軸方向に対するベントブリッジ破断強度を測定器（プッシュプルゲージ）にて測定した。

＜実験例１〜４＞
住友軽金属社製の板厚０．２５ｍｍ、引張強度２１５Ｎのアルミニウム板を使用し、口径３８ｍｍのネジ付金属缶に巻締め可能な容器蓋を作成した。
尚、作製した容器蓋の構造は、図４に示すような展開図を有するものとし、弱化ライン３０は、スコアの残存厚みが１００μｍとなるスコアにより上方に向かって互いに近づくように形成し、その傾斜角θは、表１に示すように、１０°、２０°、３０°及び０°とし、各実験例毎に、それぞれ、１０個ずつ作成した。

また、作製した容器蓋の各領域の仕様は、以下の通りである。
低強度橋絡部２５の２本合計のベントブリッジ強度：
約６０Ｎ（幅：約０．６０ｍｍ）
内圧開放領域Ａ内の低強度橋絡部２５数：４本
内圧開放領域Ａの幅：２１ｍｍ
高強度領域Ｂの幅 ：それぞれ１５ｍｍ

作製されたアルミニウム製容器蓋を以下の手順にしたがって処理し、試験サンプルを作成した。
１．三菱マテリアル社製アルミニウム製ネジ付金属缶（容積３３９ｍｌ）に８７±２℃の湯を充填してから、液体窒素を滴下しヘッドスペース内の空気を取り除き、キャッピングをした。
２．キャッピングした容器を３０秒間横倒してから正立に戻した。
３．正立状態に戻した容器に７６℃−３分、５０℃−５分、４０℃−５分、３５℃−５分の順でシャワーを掛けて冷却した。
４．手で容器蓋を開栓し、その後初期状態の巻締位置までキャップを閉栓した。
５．２３℃の試験室内にて容器胴部に窒素供給装置と連結されている針を挿入し、０．０３４ＭＰａ／ｓで容器内に窒素を供給し、容器内圧を上昇させていった。
６．内圧開放領域が変形して内圧が開放される容器内圧を測定した。
その際、内圧開放領域Ａの変形だけでなく容器蓋が破壊されて天面壁が飛ぶ個数も確認した。
その結果を表１に示す。

＜実験例５＞
傾斜角θを４５度とし、低強度橋絡部２５の２本合計のベントブリッジ強度が約５５Ｎとなるように変更した以外は、実験例１と全く同様にして試験用サンプルを作製して実験を行った。その結果を、表１に示す。
尚、実験例１〜３及び５が本発明例であり、実験例４は比較例である。

尚、ベント圧は、内圧が開放されたときの圧力であり、MPaで示した。

内圧開放領域がスカート壁に形成されている本発明の容器蓋の好適例の半断面側面図。 図１の容器蓋を容器口頸部に巻き締める工程を説明するための半断面側面図。 図１の容器蓋が容器口頸部に巻き締められる前の状態での形状を示す側面図。 図１の容器蓋のスカート壁の展開図。 図３の容器蓋が、内圧上昇により変形した状態を示す図。 本発明の容器蓋における内圧開放領域において、他のパターンの弱化ラインが形成されているものを、容器口頸部に巻き締められる前の状態で示す側面図。 図６の容器蓋が、内圧上昇により変形した状態を示す図。 内圧開放領域が１本の周方向スリットに形成されている態様の本発明の容器蓋が、容器口頸部に巻き締められている状態を示す側面図。 図８の容器蓋が、内圧上昇により変形した状態を示す図。

符号の説明

１：容器蓋
７：天面壁
９：スカート壁
２０：周方向スリット
２５：低強度橋絡部
２７：高強度橋絡部
２９：中強度橋絡部
３０：弱化ライン
Ａ：内圧開放領域
Ｂ：高強度補助領域
Ｃ：内圧開放補助領域

Claims (6)

1. 円形天面壁及び該天面壁の周縁から垂下する円筒形スカート壁を有する金属薄板製シェルと、該シェル内に配設された合成樹脂製ライナーとを具備し、該シェルの該スカート壁には、螺子形成領域を備え且つ該螺子形成領域よりも上方部分に、周方向に延びている少なくとも一つの内圧開放領域が形成されている金属製容器蓋において、
   前記内圧開放領域は、破断可能な小幅の低強度橋絡部を介して周方向に延びている複数の周方向スリットから形成されているか、或いは周方向に延びている一本の周方向スリットにより形成されているものであり、
   前記内圧開放領域の周方向両端部分には、それぞれ軸線方向に対して傾斜して延びている一対の弱化ラインが形成されており、該一対の弱化ラインは、軸線方向に対する各傾斜角θが１０乃至４５度の範囲で、下方から上方に向かって互いに近づく方向に或いは互いに遠ざかる方向に延びていることを特徴とする金属製容器蓋。
2. 前記一対の弱化ラインは、下方から上方に向かって互いに近づく方向に延びている請求項１に記載の金属製容器蓋。
3. 前記弱化ラインは、前記周方向スリットに連続して或いは該スリットの近傍から軸線方向の上方に傾斜して延びている請求項１または２に記載の金属製容器蓋。
4. 前記内圧開放領域の周方向両側部分には、それぞれ、周方向スリットが存在しない高強度橋絡部から形成された高強度領域が設けられ、各高強度領域の一方側の周方向端部に連続して、複数のスリットが中強度橋絡部を介して周方向に間欠的に延びている内圧開放補助領域が形成されており、該内圧開放補助領域において、中強度橋絡部の周方向幅は、前記内圧開放領域における低強度橋絡部の周方向幅よりも長く、且つ前記高強度領域を形成する高強度橋絡部の周方向幅よりも短く形成されている請求項３に記載の金属製容器蓋。
5. 前記内圧開放領域には、周方向の中央部分に、鉛直方向に延びている少なくとも１本の鉛直弱化ラインが形成されている請求項１乃至４の何れかに記載の金属製容器蓋。
6. 前記内圧開放領域は１箇所に形成されており、円形天面壁中心を基準として、該内圧開放領域は、５乃至９５度の幅に形成され、前記高強度橋絡部からなる高強度領域は、それぞれ１０乃至７０度の幅に形成されており、該内圧開放領域及び高強度領域を除く領域が、内圧開放補助領域となっている請求項４に記載の金属製容器蓋。

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