JP4993594B2 - プラスチックキャップ - Google Patents

Description

本発明は、ガス抜き性を有するプラスチックキャップに関するものであり、より詳細には、キャップ天面壁の内面にシール用のインナーリングの内面から径方向にベント用リブが設けられており、ガス抜き性が良好なプラスチックキャップに関する。

螺子係合により容器口部に着脱自在に装着されるプラスチックキャップは、各種飲料等の容器に広く採用されている。この種のキャップは、天面壁の内面にインナーリングが設けられており、容器口部に螺子係合により装着したとき、インナーリングの外面が容器口部の内面に密着することにより、良好なシール性が確保されるというものである。

ところで、上記のようなキャップが容器に装着されている状態で容器内圧力が急激に増大することがある。例えば、飲みかけの果汁が収容されている容器にキャップが装着されているとき、果汁が発酵して容器内圧が急激に増大することがある。このような場合、キャップによるシールがそのまま維持されていると、増大した容器内圧によってキャップが弾き飛んでしまったり、場合によっては容器が破損してしまうこともある。

このような不都合を回避するために、アウターリングの内周面に複数個の切り欠きを設けることが提案されている（特許文献１参照）。
また、キャップ天面壁の内面に、インナーリングの付け根部内面に接合しているベント用リブ（連結部）（特許文献２参照）。

特開２００５−５３５８０号 特開２００５−１５３９４９号

特許文献１で提案されているキャップは、容器内圧が急激に増大したときに、キャップ天面壁が膨張変形（ドーミング）することを利用し、このようなドーミングが生じたときに、ベント用リブによってインナーリングが内方に変形し、これによってシールが解除され、ガス抜きが行なわれることにより、上述した不都合を有効に回避できるというものである。

さらに、特許文献２では、上記のようなキャップでインナーリングの内方への変形を容易にするため天面壁の変形に追従するリブを設けることも提案されている。

しかしながら、上記のようなキャップでは、キャップ天面壁の印刷適性が低いという問題があった。即ち、キャップの天面壁の内面を印刷用治具（マンドレル）で保持しながら、天面壁の上面に所定のデザインの印刷を施すのであるが、このような印刷を施すと、印刷不良が生じ易いのである。

従って、本発明の目的は、容器内圧が急激に増大したときのガス抜きが効果的に行なわれるとともに、印刷適性にも優れたプラスチックキャップを提供することにある。

本発明者等は、キャップの印刷適性について鋭意検討した結果、シール用のインナーリングが形成されている部分に対応する位置で印刷不良が生じ易く、さらに、キャップ天面壁にベント用リブなどの突出物が形成されている場合には、ベント用リブが形成されていない領域に対応する部分で印刷不良が生じ易いという知見を見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明によれば、
内面に下方に延びているインナーリングを有している天面壁と、該天面壁の周縁部から降下しており且つ内面に螺条を備えたスカート壁とを有するプラスチックキャップにおいて、
前記天面壁の内面には、少なくとも１本のベント用リブと、少なくとも１本の補助リブとが設けられており、
前記ベント用リブは、前記インナーリングの内面の付け根部から径方向に延びており、且つ該ベント用リブの内方向先端は、天面壁の中心までは到達しておらず、
前記補助リブは、前記インナーリングの内側であって且つインナーリングの内面から離隔して、周方向に延び、
前記ベント用リブ及び前記補助リブの下面は、プラスチックキャップの中心軸線に対して垂直な面からなり、且つ天面壁内面から同等の高さ突出していることを特徴とするプラスチックキャップが提供される。

本発明のプラスチックキャップにおいては、
（１）前記ベント用リブが複数本設けられており、該複数本のベント用リブの間の各領域において、該ベント用リブとは接触せずに前記補助リブが均等に且つ同心円状に、連続して或いは不連続で配置されていること、
（２）前記補助リブは、その外面がインナーリング付け根部の内面とは離隔しているが、その近傍に位置するように配置されていること、
が好適である。

本発明においては、天面壁の内面に形成されているベント用リブによってインナーリングのベント性が高められており、これにより、容器内圧が急激に上昇したときのガス抜きが効果的に行なわれる。即ち、容器内圧が急激に増大すると天面壁がドーミング変形するが、ベント用リブが設けられているため、インナーリングがドーミング変形にしたがって内方に変形し、インナーリングと容器口部との密着（即ち、シール）が開放され、この結果、ガス抜きが行われる。従って、本発明によれば、容器内圧が急激に増大した場合にも、キャップが弾き飛んだりする不都合を有効に防止することができる。

さらに本発明においては、天面壁の内面に形成されている補助リブによって、印刷適性が改善され、天面壁の外面にムラなく印刷を施すことができる。

即ち、キャップの天面壁外面への印刷は、天面壁の内面（インナーリングの内側）を印刷用治具で保持した状態で天面壁外面に印刷ローラを当接して印刷インキを塗布することにより印刷が行なわれる。しかるに、上記のようなベント用リブが天面壁内面に設けられている場合、天面壁の内面中心部分及びベント用リブが形成されている部分は、印刷用治具が密着して保持されるため、これらに対応する天面壁外面部分では印刷が適正に行なわれる。しかしながら、天面壁の中心部分を除き、ベント用リブが設けられていない領域では、天面壁内面と印刷用治具との間に空間が形成されてしまうため、印刷ローラによる印刷圧が不十分となってしまい、この結果、印刷不良が生じ易いのである。

しかるに、本発明によれば、天面壁の内面（インナーリングの内側）のベント用リブが設けられていない領域に周方向に延びている補助リブが設けられており、印刷に際しては、この補助リブが印刷用治具に密着するため、このような領域に対応する天面壁の外面部分にも十分な印刷圧が確保され、この結果、印刷不良を有効に回避することができるのである。

また、先にも述べたが、印刷不良は、インナーリングが形成されている部分に対応する天面壁の外面部分に発生し易い。本発明者等の研究によると、この原因は、成形後の型抜きに際して生じるひけによるものと思われる。即ち、インナーリングが設けられている部分では、インナーリング形成用の成形金型が該インナーリングに沿って引き抜かれる。しかも、この状態では、キャップは、高温に保持されている。従って、この型抜きに際して、インナーリングが形成されている部分の近傍ではひけが生じ、天面壁の外面には、微小な凹部が形成されてしまい、このような凹部が形成されるため、この部分で印刷不良が生じ易くなると考えられるのである。而して、本発明では、天面壁の内面において、インナーリングの付け根部内面の近傍に上記補助リブを設けることにより、インナーリング近傍の強度が高められ、成形後の型抜きに際してのひけによる凹部の形成が有効に抑制され、このようなひけによる印刷不良も有効に防止されるのである。

また、本発明においては、上記の補助リブは、周方向に延びており、さらにインナーリングに連なっていないことが必要である。即ち、補助リブがキャップの径方向に延びていると、容器内圧が急激に増大した際に天面壁がドーミング変形し難くなってしまい、この結果、ベント用リブが設けられているにも関わらず、インナーリングがベントし難くなってしまい、効果的にガス抜きを行なうことが困難となる。また、インナーリングに補助リブが連なっている場合には、インナーリング自体がベントし難くなってしまい、やはり効果的にガス抜きを行なうことが困難となってしまう。本発明では、補助リブが周方向に延びており且つインナーリングに連なっていないため、容器内圧が急激に上昇したときのインナーリングのベントによるガス抜き性を低下させることなく、印刷適性を向上させることが可能となるのである。

また、本発明においては、上記の補助リブは、ベント用リブにも連なってないことが好適である。補助リブがベント用リブに連なっていると、天面壁の耐ドーミング性が著しく高められてしまい、この結果、ガス抜き性が低下する虞があるからである。

本発明を、以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のキャップの半断面側面図であり、
図２は、図１のキャップの底面図であり、
図３は、図２に示されているキャップのＡ−Ａ断面を示す側断面図であり、
図４は、図１のキャップの天面壁に印刷を施す際のキャップの保持状態を示す側断面図であり、
図５は、本発明のキャップの他の例を示す底面図である。

図１乃至図３を参照して、本発明の螺子キャップは、大まかに言って、天面壁１と、天面壁１の周縁部から垂下しているスカート壁３からなるキャップ本体と、破断可能なブリッジ（橋絡部）５を介してスカート壁３の下端に設けられたタンパーエビデントバンド（ＴＥバンド）７とから構成されている。

スカート壁３の内面には、螺条９が形成されており、この螺条９が容器口部（図示せず）の外面に形成されている螺条と螺子係合することにより、このキャップは、容器口部に装着される。

また、スカート壁３の外面には、滑り止め用のローレット８が形成されており、容器口部と螺子係合させるための閉栓や螺子係合を解除するための開栓をスムーズに行い得るようになっている。

天面壁１の内面には、スカート壁３とは間隔をおいてインナーリング１０が設けられており、スカート壁３とインナーリング１０との間には、インナーリング１０よりも背の低いアウターリング１１が設けられている。即ち、螺子係合によりキャップを容器口部に装着したとき、容器口部の上方部分はインナーリング１０とアウターリング１１との間の空間に嵌め込まれ、インナーリング１０が容器口部の内面に密着することによって容器口部が密封されるようになっている。また、アウターリング１１が容器口部の上端外側コーナー部よりもやや下方の位置で密着するように構成されており、キャップを開栓する際には、キャップを容器口部の外面に沿ってガタツクことなく同心円状に回転させることができ、この結果、インナーリング１０と容器口部の内面との密着とを安定に保持しながらスカート壁３を上方に移動させることが可能となり、シールが破壊するまでの回転角度を広くとることができる。（即ち、後述するＴＥバンド７の切り離しに先立ってシール破壊が生じることを有効に防止することができる。）後述するようにアウターリング１１の内周面には複数個の切り欠き部１１ａが設けられている。（本実施形態では６本）

また、インナーリング１０とアウターリング１１との間には、小突起１２と小突起１３が設けられており、この小突起１２は、キャップが容器口部に装着された状態で、容器口部の上端面と外周面との境界コーナー部に密着するものである。この小突起１２は、シール性を補強すると同時に、外部から偶発的に衝撃が加わったときに、この衝撃を緩和し、インナーリング１０と容器口部の内面との密着が損なわれないように機能し、小突起１３は、キャップ閉栓時の締めすぎを防止する機能を有している。このような小突起１３は、環状に形成されていてもよいが、特に衝撃緩和性や締めすぎ防止の観点からは、小突起１３を適当な間隔で間欠的に形成してもよく、また閉栓時に小突起１３が容器口部５０の上端面から離れているように設計されていてもよい。

ＴＥバンド７の内面には、上向きのフラップ片１５が設けられている。即ち、このフラップ片１５が開栓時に容器口部の顎部と係合することにより、ＴＥ性が発揮されるのである。具体的には、容器口部に装着されているキャップを開栓方向に回転させると、天面壁１とスカート壁３とからなるキャップ本体は上昇し、これにより、インナーリング１０と容器口部の内面との密着が解除され（シール破断）、最終的にはキャップ本体は容器口部から取り除かれる。一方、ＴＥバンド７は、フラップ片１５が容器顎部に当接して係合するため、その上昇が制限され、従って、キャップ本体の上昇に伴うシール破断に先立ってブリッジ５が破断し、ＴＥバンド７はキャップ本体から切り離されることとなる。この結果、ＴＥバンド７がキャップ本体から切り離されている（或いはブリッジ５が破断している）という事実は、既にシール破断が生じていることを示し、キャップの開封履歴が証明されることとなるわけである。

上述した構造のキャップにおいて、本発明では、天面壁１の内面にベント用リブ２０が設けられている。このベント用リブ２０は、インナーリング１０の付け根部の内面から径方向に延びており、天面壁１の中心Ｏまでは延びていないものであり、この例では、図２から理解されるように、３本のベント用リブ２０が設けられている。かかるベント用リブ２０により、容器内圧が急激に上昇したときにガス抜きが効果的に行なわれるものである。

即ち、このキャップが容器口部に装着されて適正にシールが行なわれている状態で、容器内圧が急激に上昇すると、天面壁１がドーミングし、天面壁１の中心部分Ｏが上昇する。このようなドーミングが発生した場合においてもシール性が確保されていると、キャップが容器口部から弾き飛ばされてしまったり、場合によっては容器自体が破壊されてしまう。しかるに、本発明では、上記のようなベント用リブ２０が設けられているため、容器内圧が急激に上昇して天面壁１がドーミングすると、インナーリング１０が天面壁１のドーミングにしたがって内方に変形（ベント）することとなる。この結果、インナーリング１０の外面と容器口部の内面との密着が解除され（即ち、シール解除）、更に小突起１２が容器口部のコーナー部から離れ、アウターリング１１の内周面に形成されている切り欠き部１１ａから容器内のガス抜きが効果的に行われ、容器内圧の急激な上昇によるキャップの弾き飛びや容器の破壊が防止されるのである。

本発明において、ベント用リブ２０の長さｄは、ドーミングによるインナーリング１０のベントが効果的に行なわれるように設定されていなければならず、このために、少なくともベント用リブ２０の一方の端部がインナーリング１０の付け根部内面に連なっていることが必要であり、同時にベント用リブ２０の他方の端部は、天面壁１の中心Ｏまでは延びていないことが必要である。即ち、ベント用リブ２０がインナーリング１０と離れて設けられていると、天面壁１のドーミングに連動してのインナーリング１０のベントが生じにくくなってしまい、ガス抜きが効果的に行われなくなってしまう。また、ベント用リブ２０の他端が天面壁１の中心Ｏまで延びていると、天面壁１自体のドーミングが生じにくくなってしまい、この結果、インナーリング１０のベントも生ぜず、ガス抜きが困難となってしまうからである。

また、上記の例では、ベント用リブ２０の本数は、インナーリング１０のベントが効果的に行なわれる限り制限されるものではなく、一本でもよいが、好ましくは、点対称的に、２〜６本程度設けるのがよい。１本の場合には、形状のバランスが悪く、成形不良などを生じ易くなる傾向があるからである。

さらに、ベント用リブ２０の幅ｗや高さｈは、インナーリング１０のベントが効果的に行なわれるように、天面壁の厚みやインナーリング１０の付け根部の厚みや変形し易さに応じて、適宜の大きさに設定される。

尚、ベント用リブ２０の下面は、後述する印刷適性を考慮して適宜の幅を有するフラットな面、即ちキャップの中心軸線に対して垂直な面となっている。
また、天面壁１は、容器内圧が急激に増大したときに速やかにドーミングし得るように、比較的薄肉に形成されていることが好ましく、また、材料の軽量化の点からも好ましい。

また、本発明においては、天面壁１の内面に、上記のベント用リブ２０とともに、補助リブ２３が設けられていることが重要である。この補助リブ２３は、ベント用リブ２０のベント機能（インナーリング１０をベントさせる機能）を損なうことなく、キャップの印刷適性を向上させるためのものであり、ベント用リブ２０と同じ高さを有するものであり、その下面はフラットな面、即ちキャップの中心軸線に対して垂直な面となっているものであるが、特に図２から理解されるように、インナーリング１０の内側であって、前述した複数本のベント用リブ２０の間に位置しており、且つインナーリング１０の内面から離隔して配置され、周方向に延びているものである。

上述したキャップの印刷状態を示す図４を参照されたい。図４から理解されるように、印刷に際しては、印刷用治具３０がキャップのインナーリング１０の内側に挿入され、天面壁１の内面を支持しながら印刷が行なわれる。

印刷用治具３０は、キャップの位置合わせ用の下部マンドレル３１とベント用リブ２０及び補助リブ２３を支持する中間マンドレル３２とキャップ天面壁の中心部を支持する中心マンドレル３３とからなっており、中間マンドレル３２とキャップのインナーリング１０の内面との間に一定のクリアランスが確保されるような大きさに中間マンドレル３２の径が設定されている。この印刷用治具３０をキャップ内に挿入し、ベント用リブ２０が形成されていない中心領域では、中心マンドレル３３の上面が天面壁１の内面に密着する。一方、ベント用リブ２０が形成されている領域では、中間マンドレル３２の上面がベント用リブ２０のフラットな面に密着し、このようにキャップの天面壁１が支持された状態で印刷ローラ（図示せず）により天面壁１の外面に印刷が行なわれるわけである。

上記のように印刷が行なわれる場合において、本発明では、ベント用リブ２０が設けられていないベント用リブ２０と同心上の領域に補助リブ２３が設けられているため、中間マンドレル３２の上面が補助リブ２３のフラットな面に密着するため、全体に均等に適正な印圧で印刷が行なわれるため、印刷不良を有効に防止することができる。例えば、補助リブ２３が設けられていない場合には、ベント用リブ２０が設けられていない前記領域では、中間マンドレル３２の上面と天面壁１の内面との間に空間が形成されてしまうため、この領域で十分な印圧を得ることができず、この領域で印刷不良が生じてしまう。このような印刷不良は、例えばベント用リブ２０を多数設けたり、或いはベント用リブ２０の上面を大面積とすることにより回避することができるが、このような手段では、天面壁１のドーミング性が損なわれてしまい、ガス抜きを効果的に行なうことが困難となってしまう。或いは、中間マンドレル３２の上面に複数の保持用リブを設けて印刷適正の向上を図ろうとすると印刷時にこの保持用リブとベント用リブ２０との位置決めが必要となり、生産性が劣ることとなる。

本発明では、インナーリング１０の付け根部内面とは離隔し、且つ周方向に延びている補助リブ２３を用いているため、ガス抜き性を低下させることなく、印刷適正を効果的に向上させ、印刷不良を有効に防止することが可能となるのである。即ち、この補助リブ２３がインナーリング１０に連なっていると、インナーリング１０のベント性が損なわれてしまい、容器内圧が増大して天面壁１がドーミングしても、インナーリング１０がベントしないため、ガス抜きを効果的行なうことが困難となってしまう。また、補助リブ２３が周方向でなく径方向に延びていると、天面壁１のドーミングが困難となってしまい、やはりガス抜きを効果的に行なうことが困難となってしまうからである。

本発明において、上記のような補助リブ２３は、上述した外側マンドレル３１によって支持され得る位置にある限りにおいて、可及的にインナーリング１０の付け根部内面の近傍に配置することが好ましい。即ち、インナーリング１０が形成されている部分の近傍では、成形後の型抜き時のひけにより天面壁１の上面に微細な凹部が形成されやすく、この微細な凹部により印刷不良を生じ易い。しかるに、補助リブ２３をインナーリング１０の付け根部内面の近傍に配置することにより、微細な凹部の発生を有効に回避し、このような領域についても印刷不良を確実に防止することが可能となる。

また、上記のような補助リブ２３の数や長さ及びその幅は、ガス抜き性が損なわれない程度である限り、特に制限されないが、ベント用リブ２０が設けられていない領域に均等に且つ同心円状に分散して配置するのがよい。このような配置とすることにより、全体に均等な印圧を確保することができ、ムラが無く、均一な印刷を施すことが可能となるからである。図５の底面図は、補助リブ２３の配置の一例を示す図であるが、この例では、周方向長さの短い多数の補助リブ２３が、３本のベント用リブ２０の間の領域に、不連続的に同心円状に２本づつ配置されているが、更にこの同心円状のリブを２段に設けることもできる。

上述した本発明のキャップは、容器内圧の急激な増大が生じたときにはガス抜きが効果的に行われ、内圧増大によるキャップの弾き飛びや容器破壊を有効に防止することができ、また印刷適性も優れており、キャップの天面壁１の外面にムラ無く均一に印刷を施すことができる。

本発明のキャップの半断面側面図。 図１のキャップの底面図。 図２に示されているキャップのＡ−Ａ断面を示す側断面図。 図１のキャップの天面壁に印刷を施す際のキャップの保持状態を示す側断面図。 本発明のキャップの他の例を示す底面図。

符号の説明

１：天面壁
３：スカート壁
１０：インナーリング
２０：ベント用リブ
２３：補助リブ

Claims (3)

1. 内面に下方に延びているインナーリングを有している天面壁と、該天面壁の周縁部から降下しており且つ内面に螺条を備えたスカート壁とを有するプラスチックキャップにおいて、
   前記天面壁の内面には、少なくとも１本のベント用リブと、少なくとも１本の補助リブとが設けられており、
   前記ベント用リブは、前記インナーリングの内面の付け根部から径方向に延びており、且つ該ベント用リブの内方向先端は、天面壁の中心までは到達しておらず、
   前記補助リブは、前記インナーリングの内側であって且つインナーリングの内面から離隔して、周方向に延び、
   前記ベント用リブ及び前記補助リブの下面は、プラスチックキャップの中心軸線に対して垂直な面からなり、且つ天面壁内面から同等の高さ突出していることを特徴とするプラスチックキャップ。
2. 前記ベント用リブが複数本設けられており、該複数本のベント用リブの間の各領域において、前記補助リブが、各ベント用リブとは連なることなく、均等に且つ同心円状に、連続して或いは不連続で配置されている請求項１に記載のプラスチックキャップ。
3. 前記補助リブは、その外面がインナーリング付け根部の内面とは離隔しているが、その近傍に位置するように配置されている請求項１または２に記載のプラスチックキャップ。

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