JP5912748B2 - キャップ及びキャップ付容器 - Google Patents

Description

本発明は、飲料用等のキャップが螺着されるねじを有する容器を密栓するキャップ及びこれを装着したキャップ付容器に関する。

スチールやアルミニウム合金等からなるボトル缶やガラスビン等の容器に装着されるキャップとして、金属製のキャップ本体と、そのキャップ本体の天板部内面に設けられたライナとを備えたものが知られており、キャップの閉止時に、このライナが容器の口金部の頂部に当接し、内部を密封し得るようになされている。また、ライナは、キャップ本体に設けられた係止手段により係止される。

例えば特許文献１及び特許文献２には、ライナをキャップ本体に係止する係止手段として、キャップ本体の天板部近傍の側部に、内側に突出形成された屈曲部（フック部）を設けたものが開示されている。この場合、ライナは、天板部内面に接着せずに、ライナをフック部と天板部内面との間に配置することにより、キャップ本体に配設される。

このキャップ付容器を開栓する過程において、容器の開栓始めは、ライナは容器の口金部の開口端部に密接したまま動かず、キャップ本体のみが容器の口金部のねじ部に沿って缶軸回りに回転されつつ缶軸方向上方へ移動して、ライナの下面側とフック部との間の隙間を徐々に狭める。そして、フック部をライナの下面に接触させた後に、さらに同様にしてキャップ本体を缶軸方向上方へ移動させたときに、フック部により、ライナが缶軸方向上方へ向けて押し上げられる。これにより、ライナの下面と容器口金部の開口端部との密接状態が解除され、キャップ本体がライナごと缶軸方向上方へ移動されて容器が開栓されるようになっている。

特開２００７‐３０９２７号公報 特開２００６‐２４８５３１号公報

ところで、複数のフック部とキャップ本体の天面部との間にライナを配置するタイプのキャップでは、開栓時にライナの一部分が、複数あるフック部のうちの一部から外れてしてしまうこと（フック外れ）があった。１箇所程度のフック部の外れは性能上問題がないが、このようなフック外れが複数箇所のフック部で生じた場合には、ライナがキャップ本体から脱落してしまうおそれがある。そして、このような場合、再栓時にボトル缶の密封状態を良好に維持できなくなるおそれが生じる。また、使用者がキャップの内側を視認した際に不快感を覚える等の問題が懸念される。そのため、ライナのフック外れは発生させないことが好ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、開栓時にライナの脱落を防止するとともに、再栓時においてもボトル缶の良好な密封状態を維持できるキャップ及びキャップ付容器を提供することを目的とする。

本発明は、天面部と、該天面部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを備えるキャップ本体と、前記天面部の内面に設けたライナとを有し、容器を密栓するキャップであって、前記円筒部の前記天面部近傍に、開栓時に内圧を開放する開口部を有し、該開口部より下方部分が半径方向内方に山形に突出して前記ライナを係止する複数のフック部が形成されており、前記フック部の上端面が、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次前記天面部から離間する方向に傾斜して形成されていることを特徴とする。

フック部は円筒部の周方向に沿って形成した切り込みより下方部分を半径方向内方に押し込むことによって加工され、半径方向内方に山形（Ｖ字状）に突出形成される。そして、その際に切り込みが開くことにより開口部が形成される。なお、ライナは、切り込みにより形成されるフック部の上端面と、天面部の内面との間に配置されて取り付けられる。
このようにして形成されるフック部の上端面は切り込みの切断面であり、半径方向内側から板厚方向にかけて、ダレ部、せん断部、破断部が形成され、破断部の縁部にはバリが生じ易い。そのため、フック部を形成するに際し、切り込みが周方向に沿って水平に形成されず、フック部の上端面が、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部に近づく方向に傾斜して形成されてしまった場合には、その上端面の最も高く形成された開栓方向後方部分がライナの端面と接触する形となる。そして、そのフック部の上端面の後方部分は、破断部が開栓方向前方側に向けて露出することから、開栓時にライナ端面がその破断部に引っ掛かって、フック部から外れ易くなる。

一方、本発明のように、フック部の上端面を、予めフック部を開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部から離間する方向に傾斜して形成しておくと、フック部の上端面の開栓方向前方部分がライナ端面と接触する形となる。そして、その上端面前方部分は、ダレ面が開栓方向前方側に向けて露出していることから、開栓時にライナの端面を引っ掛けることなく保持できる。
したがって、開栓時にフック部上端面の破断部が引っ掛かることによるライナの脱落を防止することができ、再栓時においても容器の良好な密封状態を維持することができる。

本発明は、天面部と、該天面部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを備えるキャップ本体と、前記天面部の内面に設けたライナとを有し、容器を密栓するキャップであって、前記円筒部の前記天面部近傍に、開栓時に内圧を開放する開口部を有し、該開口部より下方部分が半径方向内方に山形に突出して前記ライナを係止する複数のフック部が形成されており、前記フック部の半径方向内方に突出する頂部が、前記切り込みの開栓方向後方寄りに配置されていることを特徴とする。

切り込みを円筒部の周方向に沿って水平に形成しても、フック部の頂部を開栓方向の後方寄りに配置して形成することで、開栓方向に向かって先行するフック部上端面の前方部分で開栓方向側に向けて露出するダレ部の長さを、後行する後方部分の開栓方向側に向けて露出する破断部よりも大きくすることができる。これによりライナは、その長いダレ部により支持され、開栓時にフック部上端面の破断部がライナ端面に引っ掛かることを防止することができる。

また、本発明のキャップ付容器は、容器と、該容器に装着されるキャップとを備え、前記キャップが、上記本発明のキャップであることを特徴とする。

本発明によれば、開栓時にフック部上端の破断部が引っ掛かることによるライナの脱落を防止することができ、再栓時においても容器の良好な密封状態を維持することができる。

本発明の第１実施形態のキャップを示す部分断面部である。 図１に示すキャップのＡ矢視図である。 キャップのフック部を天面部側から見た要部断面部である。 フック部上端のバリ発生を説明する概念図である。 図３に示すＢ矢視図であり、（ａ）がフック部の上端面が開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部から離間する方向に傾斜して形成された場合、（ｂ）がフック部の上端面が開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部に近づく方向に傾斜して形成された場合を示す。 キャップが取り付けられたボトル缶を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態のキャップのフック部を示す要部断面図であり、（ａ）がフック部を天面部側から見た図であり、（ｂ）が（ａ）に示すＣ矢視図である。 本発明のその他の実施形態のキャップを示す平面図である。

以下、本発明に係るキャップ及びキャップ付容器の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
第１実施形態のキャップ１は、図６に示すように、例えば３８ｍｍ口径のアルミニウム又はアルミニウム合金製（金属製）のボトル缶３（本発明でいう、容器）の口金部３１に装着されて密栓するピルファープルーフキャップ（以下、ＰＰキャップとも称す。）となるものである。
このキャップ１は、アルミニウム又はアルミニウム合金板材をカップ状に成形したもので、図１及び図２に示すように、天面部４と、その天面部４の周縁から略垂下されてなる円筒部５とを備えるキャップ本体６と、そのキャップ本体６の内面に設けたライナ２とを有する。

キャップ本体６の円筒部５は、その下端部に周方向に断続的に形成されたスリット７を介して上下に分割された筒上部８と筒下部９とを有し、隣接するスリット７間に形成される複数のブリッジ７ａによって筒上部８と筒下部９とを連結した形状としたものである。
そして、図６に示すように、このキャップ１が装着されるボトル缶３の口金部３１には、その下端部に半径方向外方に突出する膨出部３２が形成され、その上方にボトル側ねじ部３３、ボトル側ねじ部３３の上方に開口端部を丸めてなるカール部３４が形成されている。口金部３１に被せられたキャップ１は、膨出部３２、ボトル側ねじ部３３、カール部３４の形状に沿うように、例えば、ねじ部形成ローラ（図示略）で円筒部５を内方に押圧することにより塑性変形される。キャップ側ねじ部１０が形成され口金部３１に装着されたキャップ１は、円筒部５の下端部が、膨出部３２の下面に係止され、ライナ２がカール部３４に圧接されて、ボトル缶３を密封状態としてキャップ付ボトル缶（本発明でいう、キャップ付容器）とされる。

キャップ１の円筒部５は、天面部４近傍に、周方向に複数並べられたナール凹部１１と、開栓時に内圧を開放する開口部１２を有するとともにライナ２を係止する複数のフック部１３と、所定の内圧（例えば、６００ｋＰａ）になると開口する周方向に沿うスリット部１４とが形成されている。

ナール凹部１１及びフック部１３は、円筒部５の外周面において凹形状をなしており、これらが間隔をあけて配置されることにより円筒部５の外周面に凹凸表面が形成され、開栓時にキャップ１を把持する指との間の摩擦抵抗を増大させることができる。これにより、手を滑らせることなく把持することが可能となり、容易に開栓することができる。

また、フック部１３は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、円筒部５の周方向に沿って形成した切り込み５１より下方部分５２を半径方向内方に押し込むことにより形成されており、図３に示すように、半径方向内方に山形（Ｖ字状）に突出形成されている。また、切り込み５１が開くことにより、開口部１２が形成される。

切り込み５１は、図５（ａ）に示すように、キャップ１の開栓方向（白抜き矢印）後方に向かうにしたがって天面部４から離間する方向に傾斜して形成されており、これにより、フック部１３の上端面６０も、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４から離間する方向に形成される。そして、このようにして形成されるフック部１３の上端面６０は切り込み５１の切断面であり、図４（ｂ）に示すように、半径方向内側から板厚方向にかけて、ダレ部６１、せん断部６２、破断部６３が形成され、破断部６３の縁部にはバリ６４が生じ易くなっている。なお、図4に示す符号５３はダイス、符号５４はポンチを示している。
また、フック部１３の上端面６０は、少なくともライナ２の厚さ分だけ天面部４の内面から離れた位置に形成され、ライナ２は、切り込み５１により形成されるフック部１３の上端面６０と、天面部４の内面との間に配置されて取り付けられる。

なお、開口部１２は、キャップ１がブリッジ７ａを破断しつつ回転操作された際、ボトル缶３内部のガスを外部に放出するためのベントホールとして機能する。
また、スリット部１４は、円筒部５の周方向に沿って線状に設けられる。このスリット部１４は、内容物が発酵する等してボトル缶３の内圧が過剰に上昇した際に、所定の内圧開放置（例えば、６００ｋＰａ）で開口して内部のガスを放出する、いわゆる防爆機能の役目を果たす。

ライナ２は、閉止時に口金部３１に当接し、ボトル缶３の内部を密封し得るように形成される。例えば、図５に示すように、エラストマーで構成されシール機能を有する密封層２１と、その密封層２１よりも高い硬度を有し、天面部４の内面と摺動する摺動層２２とが積層されたものを用いることができる。
ライナ２のキャップ本体６への取り付けは、キャップ本体６を開口端部が上向きとなるように載置した状態で、上方からライナ２を挿入することにより行われる。この際、ライナ２の外周がフック部１３に当接するが、さらにライナ２を下向きに押し込むことで、ライナ２の外周がフック部１３を乗り越えて組み付けられる。

このように構成されたキャップ付ボトル缶において、キャップ１を開栓するために回転させると、キャップ側ねじ部１０が形成された筒上部８がボトル缶３のボトル側ねじ部３３に沿って上方へ持ち上がりながら回転する。一方、ピルファープルーフ部が形成された筒下部９はボトル缶３の膨出部３２に係止され、筒上部８と一体に持ち上がらずに回転する。

この際、上方向に引っ張る力と、周方向に引っ張る力（摩擦力）とを加えられた各ブリッジ７ａが単独に順次破断していく。そして、各ブリッジ７ａが破断した際に、キャップ１の筒上部８と筒下部９とが分断される。その後、筒上部８を口金部３１のボトル側ねじ部３３に対してさらに回転させることにより、ボトル缶３からキャップ１の筒上部８が外れて開栓させることができる。一方、キャップ１の筒下部９は、リング状のピルファープルーフ部としてボトル缶３に残される。

本発明のキャップ１においては、フック部１３の上端面６０を、予め開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４から離間する方向に傾斜させて形成していることから、図５（ａ）に示すように、上端面６０の開栓方向前方部分が、ライナ２の端面と接触する形となる。そして、上端面６０の開栓方向前方部分においては、その開栓方向前方側に向けてダレ部６１が露出しており、キャップ１を開栓方向に回転させた際に、ダレ部６１がライナ２の端面に接触することとなる。
したがって、開栓時に上端面６０の破断部６３が引っ掛かることによるライナ２の脱落を防止することができ、再栓時においてもボトル缶の良好な密封状態を維持することができる。

一方、図５（ｂ）に示すように、フック部１３の上端面６０を、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４に近づく方向に傾斜して形成した場合には、その上端面６０の最も高く形成された開栓方向後方部分がライナ２の端面と接触する形となる。この場合、上端面６０の開栓方向後方部分の開栓方向前方側に向けては、破断部６３が露出することから、開栓時にライナ２の端面が引っ掛かって、フック部１３から外れ易くなる。

図７は、本発明の第２実施形態のキャップにおけるフック部を説明するための要部断面図である。この第２実施形態のキャップにおいては、図７（ｂ）に示すように、フック部１３を形成する切り込み５１が円筒部５の周方向に沿って水平に形成されるとともに、フック部１３の半径方向内方に突出する頂部６９が、切り込み５１の開栓方向後方寄りに配置されている。その他の構成は、第１実施形態のものと同じであり、共通部分に同一符号を付して説明を省略する。

この場合、上端面６０の開栓方向前方部分で開栓方向前方側に向けてダレ部６１が露出し、開栓方向後方部分で開栓方向前方側に向けて破断部６３が露出するが、フック部１３の頂部６９を開栓方向後方寄りに配置することで、上端面６０の開栓方向前方部分の開栓方向前方側に向けて露出するダレ部６１の長さを、開栓方向後方部分の開栓方向前方側に向けて露出する破断部６３よりも大きくすることができる。これによりライナ２は、その長いダレ部６１により支持され、開栓時にフック部１３の上端面６０の破断部６３がライナ２の端面に引っ掛かることを防止することができる。

次に、本実施形態のキャップ及びキャップ付ボトル缶を実際に作製し、開栓時におけるライナの脱落（フック外れ）について評価した。
実施例１〜５のキャップは、図５（ａ）に示すように、フック部１３の上端面６０を、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４から離間する方向に形成し、その上端面６０の水平面に対する傾斜角度θを０．５°〜１０°の間で変化させて作製した。また、フック部１３の頂部６９は、スリット長さＬの中央に配置して形成した。
実施例６及び比較例１のキャップは、フック部１３を形成する切り込み５１を円筒部５の周方向に沿って水平に形成したものであり、実施例６のキャップについては、図７に示すように、フック部１３の頂部６９を、スリット長さＬの開栓方向前方側から比率７／１０となる位置（切り込み５１の開栓方向後方寄り）に配置して形成した。また、比較例１のキャップについては、フック部１３の頂部６９をスリット長さＬの中央に配置して形成した。

比較例２，３のキャップは、図５（ｂ）に示すように、フック部１３の上端面６０を、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４に近づく方向に傾斜して形成したものであり、その上端面６０の水平面に対する傾斜角度θを−２°と−５°として作製した。この場合も、フック部１３の頂部６９は、スリット長さＬの中央に配置して形成した。
なお、傾斜角度θは、フック部１３の上端面６０を開栓方向後方に向かうにしたがって天面部４から離間する方向に形成した場合をプラスとし、天面部４に近づく方向に傾斜させた場合をマイナス（−）として表記した。

開栓時におけるライナの脱落の評価は、実施例１〜６及び比較例１〜３のキャップを装着したキャップ付ボトル缶を作製して、それぞれのボトル缶について開栓したキャップを目視評価することにより行った。そして、ライナが外れたフック部の数と、そのフック外れが発生したボトル缶の数（以下、フック外れ発生缶数と称す）とから「フック外れ度数」を調べて、その結果から良否を判定した。

なお、「フック外れ度数」は、以下の数式により算出した。
フック外れ度数＝（外れたフック部の数×フック外れ発生缶数）÷評価缶数
例えば、評価した缶数が３０缶であり、２つの缶で２つのフック部が外れ、３つの缶で３つのフック部が外れ、さらに３つの缶で４つのフック部が外れた場合、以下のように算出される。
（（２フック部×２缶）＋（３フック部×３缶）＋（４フック部×３缶））÷３０缶＝０．８３（フック外れ度数）

また、「良否判定」は、「フック外れ度数」が１．０以上の場合をライナ脱落のリスクが有るとして「×」とし、０．４以上１．０未満の場合をライナ脱落までに至らないが外観不良となるおそれがあるとして「△」とし、０．４未満の場合をライナ脱落の問題はないとして「○」として評価した。
なお、本実施例では、５℃の低温で各条件１００缶を評価した。その結果を表１に示す。

表１に示される結果より明らかなように、フック部１３の上端面６０を、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４から離間する方向に形成した実施例１〜５のキャップについては、「フック外れ度数」を０．４未満に抑えることができ、良好な結果が得られた。また、フック部１３の頂部６９を、切り込み５１の開栓方向後方寄りに配置して形成した実施例６のキャップについても、良好な結果が得られた。
一方、フック部１３の上端面６０を、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次天面部４に近づく方向に形成した比較例２，３のキャップについては、傾斜角度θの絶対値の大きさに比例して「フック外れ度数」が大きくなり、外観不良のおそれやライナ脱落のリスクが高まる結果となった。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、円筒部５にスリット部１４が設けられた、いわゆる防爆機能を有するキャップを用いた構成としたが、本発明は、図８に示すキャップ１Ａのように、スリット１４を有しないキャップ等、その他適宜の仕様のキャップに用いることができる。
また、ボトル缶に装着されるキャップ及びキャップ付ボトル缶について説明を行ったが、本発明でいうキャップ及びキャップ付容器の容器は、ボトル缶に限定されるものではなく、ボトル缶の他、ガラスビンやＰＥＴボトル等の容器も含まれる。

１，１Ａ キャップ
２ ライナ
３ ボトル缶（容器）
４ 天面部
５ 円筒部
６ キャップ本体
７ スリット
７ａ ブリッジ
８ 筒上部
９ 筒下部
１０ キャップ側ねじ部
１１ ナール凹部
１２ 開口部
１３ フック部
１４ スリット部
２１ 密封層
２２ 摺動層
３１ 口金部
３２ 膨出部
３３ ボトル側ねじ部
３４ カール部
５１ 切り込み
５２ 下方部分
５３ ダイス
５４ ポンチ
６０ 上端面
６１ ダレ部
６２ せん断部
６３ 破断部
６４ バリ
６９ 頂部

Claims (3)

1. 天面部と、該天面部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを備えるキャップ本体と、前記天面部の内面に設けたライナとを有し、容器を密栓するキャップであって、前記円筒部の前記天面部近傍に、開栓時に内圧を開放する開口部を有し、該開口部より下方部分が半径方向内方に山形に突出して前記ライナを係止する複数のフック部が形成されており、前記フック部の上端面が、開栓方向後方に向かうにしたがって漸次前記天面部から離間する方向に傾斜して形成されていることを特徴とするキャップ。
2. 天面部と、該天面部の周縁から略垂下されてなる円筒部とを備えるキャップ本体と、前記天面部の内面に設けたライナとを有し、容器を密栓するキャップであって、前記円筒部の前記天面部近傍に、開栓時に内圧を開放する開口部を有し、該開口部より下方部分が半径方向内方に山形に突出して前記ライナを係止する複数のフック部が形成されており、前記フック部の半径方向内方に突出する頂部が、前記切り込みの開栓方向後方寄りに配置されていることを特徴とするキャップ。
3. 容器と、該容器に装着されるキャップとを備え、前記キャップが請求項１又は２に記載のキャップであることを特徴とするキャップ付容器。

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