JP7346016B2 - キャップ - Google Patents

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Description

本発明は、缶容器を閉塞するキャップに関する。
従来、缶容器の口部を密封するキャップは、キャップ本体の内面に口部と密着する樹脂材料により構成された密封部材を設ける構成が用いられていた。また、このようなキャップとして、キャップの開栓時の開栓トルクを低減するために、キャップ本体と密封部材とを非接着にする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。このように密封部材を非接着とする場合には、キャップ本体のスカート部に内方に突出する係止突起を形成することで、密封部材が脱落しないように密封部材を係止させる。
また、缶内圧が陽圧の陽圧缶にキャップを用いる場合においては、開栓時に内圧を開放するために、ベントスリットをキャップに形成する技術が知られている。
特開2017-178421号公報
しかしながら、キャップにベントスリットを設けた場合、ベントスリットの切断端部によって開栓時に手に違和感が生じる等、開栓時の触感が低減する虞がある。また、開栓時に、缶内の気体とともに内容物がベントスリットから飛散する虞があり、ベントスリットから内容物の飛散を抑制する技術が求められている。
そこで、本発明は、開栓時の触感の向上及び内容物の飛散の抑制が可能なキャップを提供することを目的とする。
本発明の一態様として、キャップは、円板状の天板部及び前記天板部の周縁部に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して前記キャップ本体内に設けられ、外径が前記スカート部の内径よりも小径に形成された密封部材と、前記スカート部に設けられ、前記天板部から離れる方向の前記密封部材の移動を規制し、支持する、前記スカート部の径方向内方へ環状に突出するビード部と、前記ビード部に設けられたスリット部と、を備え、前記スリット部は、前記ビード部の最小内径を有する部位よりも前記スカート部の先端側に形成される
本発明によれば、開栓時の触感の向上及び内容物の飛散の抑制が可能なキャップを提供することが可能となる。
本発明の第1の実施形態に係るキャップの構成を一部断面で示す側面図。 同キャップの構成を示す側面図。 同キャップの構成を一部省略して示す断面図。 同キャップの要部構成を示す断面図。 同キャップのキャップ本体の構成を示す断面図。 同キャップ本体の構成を示す断面図。
以下、本発明の一実施形態に係るキャップ1について、図1乃至図6を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るキャップ1の構成を一部断面で示す側面図である。図2は、キャップ1の構成を示す側面図である。図3は、キャップ1の構成を一部省略して示す断面図である。図4は、キャップ1の要部構成であって、キャップ1が缶容器100の口部110から離間したときの、缶容器100内のガスの移動を示す断面図である。図5は、キャップ1に用いられるキャップ本体11の構成を図2中のV-V線断面で示す断面図である。図6は、キャップ本体11のビード部32及びスリット部33の構成を図2中のVI-VI線断面で示し、他の構成を一部省略して示す断面図である。
図1に示すように、キャップ1は、缶容器100の口部110に取り付けられ、缶容器100の口部110に被冠した状態で巻締固着されることで、缶容器100を密封する。
ここで、缶容器100は、飲料等を収容する所謂ボトル型容器である。例えば、缶容器100は、両面に樹脂製フィルムが積層されたアルミニウム合金や表面処理鋼板等の金属材料により構成される。缶容器100は、一方の端部が縮径された、異なる外径を有する円筒状に形成されている。缶容器100は、一方の端部に、収容した飲料を排出する口部110を有する。口部110は、その外周面に、缶容器100の底面側から端部に向かって、顎部111、雄螺子部112及びカール部113を有する。
顎部111は、環状に突出することで構成される。カール部113は、雄螺子部112よりも小径に形成される。また、カール部113は、キャップ1の内径よりも小さく構成される。カール部113は、口部110の端部が1回以上折りたたまれることで構成される。カール部113は、缶容器100に収納された飲料を排出する開口部を構成する。
図1乃至図4に示すように、キャップ1は、キャップ本体11と、キャップ本体11内に別体に設けられた密封部材12と、を備えている。
キャップ本体11は、アルミニウム合金等の金属材料に樹脂皮膜層を形成した材料によって構成される。キャップ本体11は、薄肉の平板状の当該材料をカップ状に絞り成形、ナーリング成形及びロールオン成形等の各成形が行われることで構成される。
キャップ本体11は、円板状の天板部21と、天板部21の周縁部に一体に設けられた円筒状のスカート部22と、を備えている。キャップ本体11は、天板部21及びスカート部22が、円環状、且つ、曲面状の角部23によって一体に連続して構成される。
天板部21は、円板状に構成され、主面が平面に構成される。スカート部22は、一端が角部23を介して天板部21と連続し、他端が開口して構成される。スカート部22は、天板部21側の端部から開口する先端部まで、複数の凹部31、ビード部32、複数のスリット部33、雌螺子部34及びタンパーエビデンスバンド部35と、を備える。
図1乃至図6に示すように、複数の凹部31、ビード部32、複数のスリット部33、雌螺子部34及びタンパーエビデンスバンド部35は、天板部21と、複数の凹部31、ビード部32、複数のスリット部33、雌螺子部34及びタンパーエビデンスバンド部35が成形されていない円筒状のスカート部22と、角部23とから構成されるカップ状の成形品をナーリング成形やロールオン成形等の加工を行うことにより形成される。
図1、図2及び図5に示すように、複数の凹部31は、スカート部22の天板部21及びビード部32の間に設けられる。複数の凹部31は、例えば、スカート部22の周方向に等間隔に配置される。複数の凹部31は、キャップ1の軸線方向の寸法がキャップ1の周方向の寸法よりも長くなるように形成される。
図1、図2、図4及び図6に示すように、ビード部32は、環状に形成される。ビード部32は、複数の凹部31よりもスカート部22の先端側で、スカート部22が径方向内方へ環状に突出することで構成される。ビード部32の内径は、密封部材12の外径よりも小さく設定される。このため、ビード部32は、天板部21に配置された密封部材12の天板部21から離間する方向の移動を規制する係止部を構成する。具体的には、図1、図3及び図4に示すように、ビード部32は、最も小径となる内径を有する部位が、密封部材12の外径よりも小さく設定されるとともに、当該部位からスカート部22まで、スカート部22の軸線に対して傾斜する。
図1、図2、図4及び図6に示すように、複数のスリット部33は、ビード部32に設けられる。複数のスリット部33は、ビード部32の周方向に沿って等間隔に配置される。例えば、スリット部33は、ビード部32に、周方向で等間隔に8箇所に設けられる。スリット部33は、ビード部32の一部に設けられた切り込みにより構成される。スリット部33は、缶容器100からキャップ1を取り外す開栓時に密封された缶容器100の内圧を開放する。
図1、図3及び図4に示すように、スリット部33は、ビード部32の半径方向で最内周部となる部位よりもスカート部22の先端側の部位に設けられる。換言すると、スリット部33は、ビード部32の内径が最も小径となる部位よりもスカート部22の先端側に設けられる。スリット部33は、ビード部32の一部に設けられた周方向に延びる切り込みによって形成される。このため、図1、図3及び図4に示すように、スリット部33は、天板部21側の第1端部33a及びスカート部22の先端側の第2端部33bを有する。
スリット部33の第1端部33a及び第2端部33bは、ビード部32の一部により構成される。第1端部33aは、径方向内方であって、且つ、天板部21側からスカート部22の先端側に向かって延びる。換言すると、図4に示すように、キャップ1を缶容器100の口部110に被冠した状態で、缶容器100を下方、キャップ1を上方としたときに、第1端部33aは、キャップ1の内方であって、且つ、下方に向かって延びる。
また、例えば、図4に示すように、第1端部33aの先端は、キャップ1の軸線方向に向かって曲折し、キャップ1の軸線方向でキャップ1の先端に向かって延びる。ここで、第1端部33aの先端が軸線方向でキャップ1の先端に向かって延びるとは、第1端部33aの延びる長さが所定の長さを有している必要はなく、第1端部33aの先端が軸線方向に向かうように、第1端部33aの一部が曲折することで、当該先端が軸線方向に向かっていればよい。
第2端部33bは、径方向内方であって、且つ、スカート部22の先端側から天板部21側に向かって延びる。換言すると、図4に示すように、キャップ1を缶容器100の口部110に被冠した状態で、缶容器100を下方、キャップ1を上方としたときに、第2端部33bは、キャップ1の内方であって、且つ、上方に向かって延びる。
このようなスリット部33は、図4に示すように、第1端部33aの先端が第2端部33bの先端よりも、スカート部22の径方向で内方、即ち、スカート部22の中心側に位置する。
雌螺子部34は、缶容器100の雄螺子部112と螺合可能に構成される。雌螺子部34は、缶容器100とともに成形される。即ち、雌螺子部34は、缶容器100に取り付けられる前のキャップ1においては成形されておらず、缶容器100と一体に組み合わされたときに成形される。
図1及び図2に示すように、タンパーエビデンスバンド部35は、キャップ1が缶容器100から離間する方向であって、且つ、キャップ1の軸線方向で、缶容器100の顎部111と係合する。また、タンパーエビデンスバンド部35は、キャップ1の開封時に破断して、スカート部22から脱離するための破断部35aを有する。即ち、タンパーエビデンスバンド部35は、スカート部22の端部側に破断部35aを残してスリットが形成されることで構成され、雌螺子部34と同様に、缶容器100と一体に組み合わされたときに、缶容器100の顎部111の形状に賦形されることで、顎部111に係合する。
図3に示すように、密封部材12は、キャップ本体11と別体に構成される。即ち、密封部材12は、天板部21及びスカート部22に対向して配置され、そして、キャップ1と非接着である。具体的には、図1、図3及び図4に示すように、密封部材12は、円板状に構成され、キャップ本体11のスカート部22に設けられたビード部32の内径よりも大径に設定された外径を有する。また、密封部材12は、キャップ本体11のスカート部22に設けられた複数の凹部31の内面に接する接円の径と同一か又は若干小径の外径に設定される。
密封部材12は、スカート部22の内周面から径方向に突出するビード部32と、キャップ本体11の軸線方向で係合することで、軸線方向でキャップ本体11から脱落することが規制され、キャップ本体11に一体に設けられる。また、密封部材12は、スカート部22の複数の凹部31の内面と当接することで、キャップ本体11の径方向で係合することで、キャップ本体11の軸線上の所定の範囲に中心が位置するように、センタリングされる。
密封部材12は、円板状の摺動層41と、摺動層41に一体に積層された円板状の密封層42と、を備えている。密封部材12は、摺動層41及び密封層42が異なる樹脂材料で一体に成形されることで構成される。密封部材12は、例えば、厚さが一様な平板部12aと、天板部21側の外周縁の外面が曲面で構成された曲面部12bと、を備えている。換言すると、密封部材12は、円板状に形成され、天板部21側の稜部が所定の曲率の曲面で構成される。また、密封部材12は、外周縁側を構成する曲面部12bが平板部12aよりも厚さが薄く構成されるとともに、曲面部12bが中心側から外周縁に向かって漸次厚さが薄くなり、曲面部12bの先端、即ち外周縁が他部よりも最も薄肉に構成される。平板部12aは、曲面部12b側の一部が缶容器100の口部110と当接する密封部分を構成する。平板部12aは、例えば、密封部分が他の部位よりも肉厚に構成される。
摺動層41は、密封層42よりも相対的に硬度が高い(硬い)樹脂材料によって構成される。また、摺動層41は、キャップ本体11の樹脂皮膜層と接着性及び粘着性を有さない樹脂材料により構成される。即ち、摺動層41は、天板部21と非接着であり、そして、天板部21と接触した状態で天板部21を摺動する。
摺動層41に用いられる樹脂材料は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。本実施形態においては、摺動層41は、例えば、ポリプロピレン樹脂によって構成される。なお、摺動層41に用いられる樹脂材料には、顔料、滑剤、軟化剤等を適宜添加することができる。
摺動層41は、キャップ本体11の天板部21と対向して、キャップ本体11と別体に設けられる。摺動層41は、用いられる樹脂材料により、キャップ本体11の天板部21と摺動可能に構成される。摺動層41は、円板状に構成される。摺動層41の外径は、スカート部22の内径よりも小径であり、複数の凹部31の内接円よりも小径であり、ビード部32の最小となる内径よりも大径に構成される。
摺動層41は、厚さが一様な第1平板部41aと、天板部21側の外周縁の外面が曲面により構成された第1曲面部41bと、第1曲面部41bの密封層42側に設けられた突起部41cと、を備えている。第1平板部41aは、摺動層41の中心から口部110のカール部113と対向する部位よりも外周側までの部分の厚さが一様に構成される。
第1曲面部41bは、口部110のカール部113と対向する部位よりも外周側から外周縁までの部分の厚さが、外周縁に向かって厚さが漸次減少して構成される。突起部41cは、摺動層41の軸線方向及び天板部21の面方向に対して傾斜してスカート部22の開口する端部側に向かって湾曲又は傾斜する円環状の突起状に構成される。突起部41cは、第1曲面部41bから先端に向かって厚さが漸次減少する。
密封層42は、摺動層41よりも相対的に硬度が低い(軟らかい)樹脂材料により構成される。密封層42に用いられる樹脂材料は、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられ、より好適にはスチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂のブレンド材、低密度ポリエチレンとスチレン系エラストマーのブレンド材、ポリエステル系エラストマー等が挙げられる。本実施形態においては、密封層42は、例えば、スチレン系エラストマーとポリプロピレン樹脂の混合材料によって構成される。なお、密封層42に用いられる樹脂材料には、顔料、滑剤、軟化剤等を適宜添加することができる。
密封層42は、口部110と対向する側の摺動層41の主面に一体に設けられる。密封層42は、円板状に構成される。密封層42の外径は、口部110のカール部113の外径よりも大径に構成されるとともに、摺動層41の外径と略同一に構成される。
密封層42は、口部110と対向する部位の厚さが他よりも肉厚に構成された第2平板部42aと、天板部21側の外周縁の外面が曲面で構成された第2曲面部42bと、第2曲面部42bの摺動層41側とは反対側の主面に設けられた環状の窪み42cと、を備える。第2平板部42aは、カール部113と対向する主面が平面に構成される。例えば、第2平板部42aは、摺動層41の第1平板部41aと同一径に構成される。第2平板部42aは、第1平板部41aとともに、密封部材12の平板部12aを構成する。
第2曲面部42bは、例えば、第2平板部42aのカール部113と対向する主面と面一の主面を有する。第2曲面部42bは、口部110のカール部113と対向する部位よりも外周側から外周縁までの部分の厚さが、外周縁に向かって厚さが漸次減少して構成される。第2曲面部42bは、第1曲面部41b及び突起部41c上に積層される。第2曲面部42bは、第1曲面部41b及び突起部41cとともに、密封部材12の曲面部12bを構成する。
窪み42cは、例えば、断面が半円状の環状の窪みである。このような密封部材12は、天板部21を上に向けた状態にキャップ1を配置し、密封部材12が天板部21よりも下方に落下した際に、ビード部32と当接することで係止され、密封部材12の重力方向で下方への移動が規制される。また、密封部材12は、キャップ1が缶容器100から取り外されるときに、ビード部32によって支持されることで、口部110から離れ、キャップ本体11とともに移動する。
このように構成されたキャップ1の製造方法について、以下簡単に説明する。先ず、例えば、金属板材料からカップ上のキャップ本体11を成形する。次に、キャップ本体11を天板部21が重力方向で下側に位置する姿勢で下金型上に配置する。次に、天板部21上に、溶融又は軟化した摺動層41用の樹脂材料を供給し、上金型で供給された樹脂材料を圧縮成形し、摺動層41を成形する。次に、摺動層41上に溶融又は軟化した密封層42用の樹脂材料を供給し、上金型で供給された樹脂材料を圧縮成形し、摺動層41上に密封層42を成形する。その後、キャップ本体11のスカート部22に、凹部31、ビード部32、スリット部33及びタンパーエビデンスバンド部35等を成形する。例えば、ビード部32は、先端が曲面状の成形工具をスカート部22の外面に押圧することにより成形される。また、スリット部33は、刃先を有する成形工具をスカート部22の外面側と内面側に配置し、成形されたビード部32をこの外面側及び内面側から挟み込んで剪断することで成形される。このような工程によりキャップ1が製造される。
また、製造されたキャップ1は、缶容器100の口部110に装着するときに、キャップ1の天板部21が上方となる姿勢とする。このとき、密封部材12は、複数の凹部31の内面と当接することで、キャップ本体11の中央部に位置決めされる。そして、密封部材12は、一定の距離だけ下降すると、ビード部32に支持され、下降する方向の移動が規制される。この状態でキャップ1が口部110に被冠されると、密封部材12の密封層42の所定の部位が口部110と対向する。この状態で、キャップ本体11の角部23を絞り成形しながら、スカート部22をロールオン成形することで、キャップ1が缶容器100の口部110に巻締固着される。
このように構成されたキャップ1によれば、スカート部22に密封部材12のキャップ1の軸線方向への移動を規制するためのビード部32を設け、このビード部32に缶容器100の内圧を開放するためのスリット部33を設ける構成とした。この構成により、スリット部33は、スカート部22から内方に環状に窪むビード部32に設けられることから、スリット部33は、スカート部22の外周面よりも径方向内方に位置することになる。
このため、キャップ1を操作して開栓を行うときに、スリット部33が手指に触れることがなく、スリット部33が手に触れることで違和感が生じることがない。このため、キャップ1は、スリット部33を設けても、開栓時の触感を向上できる。
また、スリット部33からスカート部22の外周面までの距離を確保できることから、から缶容器100の内圧を開放したときに、缶容器100内のガスとともに内容物が飛散することを抑制できる。
また、スリット部33は、ビード部32の内径が最も小さくなる部位よりも、スカート部22の先端側、即ち、缶容器100に装着した姿勢における下方側に配置されることから、開封時に密封部材12及び口部110が離間することで生じた隙間よりもスカート部22は下方に位置する。このため、ガス及び内容物の移動距離が長くなるとともに、缶容器100内から密封部材12及び口部110の隙間を通って下方に移動し、そして、スリット部33から大気中へ移動する流れとなる。このため、内容物がスリット部33へ移動することを極力防止できることから、スリット部33から内容物が飛散することをより抑制することが可能となる。
さらに、スリット部33は、第1端部33aの先端が第2端部33bの先端よりもスカート部22の径方向で内方に位置する。このため、図4の矢印に示すように、密封部材12及び口部110の隙間を通って下方に移動したガス及び内容物は、さらに第1端部33aの先端及び第2端部33bの先端間から斜め上方に向かって移動することになる。結果、内容物の移動がスリット部33の第1端部33aにより遮られ、スリット部33から内容物が飛散することをさらに抑制できる。
加えて、第1端部33aの端部を下方に延びる構成とすることで、図4の矢印に示すように、ガス及び内容物の移動は、第1端部33aにおいて下方への移動から上方への移動となることから、内容物がスリット部33から移動することをより抑制することができる。
換言すると、第1端部33aの先端が第2端部33bの先端よりもスカート部22の径方向で内方に位置させる構成、及び、第1端部33aの先端を下方へ延びる構成とすることで、第1端部33aの先端がガスとともに移動する内容物である液体を遮る機能を有する。これにより、スリット部33は、内容物の飛散を抑制する効果を奏する。
また、キャップ1は、スカート部22のビード部32よりも天板部21側に複数の凹部31を設ける構成とすることで、凹部31の内面によって密封部材12のセンタリングが可能となる。また、キャップ1は、これらの複数の凹部31によって、開栓時のキャップ1のグリップ性の向上となるとともに、製造時にビード部の成形によるキャップ1上部の収縮を防止する効果も得られる。
上述したように、本発明の一実施形態に係るキャップ1によれば、スリット部33をビード部32に設ける構成とすることで、開栓時の触感の向上及び内容物の飛散の抑制が可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、スリット部33は、上記構成に限定されない。上述した例では、スリット部33は、スカート部22から内方に環状に窪むビード部32に設けられる構成だけであってもよく、この構成であっても開栓時のキャップ1の触感の向上及び内容物の飛散の抑制が可能である。同様に、スリット部33は、第1端部33aの先端が第2端部33bの先端とスカート部22の径方向で同位置か、又は、スカート部22の径方向で外方に位置する構成であってもよく、また、第1端部33aの先端が第1端部33aの他の部位と同方向に向かう形状であってもよい。但し、内容物の飛散の抑制を考慮すると、スリット部33は、ビード部32の内径が最小となる部位よりもスカート部22の先端側であって、且つ、第1端部33aの先端が軸線方向に向かって延び、そして、第1端部33aの先端が第2端部33bの先端よりも径方向で内方に配置されている構成とすることが好ましい。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
[1] 円板状の天板部及び前記天板部の周縁部に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、
前記キャップ本体と別体に、前記天板部と対向して前記キャップ本体内に設けられ、外径が前記スカート部の内径よりも小径に形成された密封部材と、
前記スカート部に設けられ、前記天板部から離れる方向の前記密封部材の移動を規制し、支持する、前記スカート部の径方向内方へ環状に突出するビード部と、
前記ビード部に設けられたスリット部と、
を備えるキャップ。
[2] 前記スリット部は、前記ビード部の最小内径を有する部位よりも前記スカート部の先端側に形成される、[1]に記載のキャップ。
[3] 前記スリット部は、前記天板部側の第1端部及び前記スカート部の先端側の第2端部を有し、
前記第1端部は、前記第2端部よりも前記スカート部の径方向内方に位置する、[1]に記載のキャップ。
[4] 前記第1端部の先端は前記スカート部の軸線方向に延びる、[3]に記載のキャップ。
[5] 前記ビード部よりも前記天板部側の前記スカート部に設けられ、周方向に複数設けられた凹部を備える、[1]に記載のキャップ。
1…キャップ、11…キャップ本体、12…密封部材、12a…平板部、12b…曲面部、21…天板部、22…スカート部、23…角部、31…凹部、32…ビード部、33…スリット部、33a…第1端部、33b…第2端部、34…雌螺子部、35…タンパーエビデンスバンド部、35a…破断部、41…摺動層、41a…第1平板部、41b…第1曲面部、41c…突起部、42…密封層、42a…第2平板部、42b…第2曲面部、42c…窪み、100…缶容器、110…口部、111…顎部、112…雄螺子部、113…カール部。

Claims (4)

  1. 円板状の天板部及び前記天板部の周縁部に設けられた筒状のスカート部を有するキャップ本体と、
    前記キャップ本体と別体に、且つ、前記キャップ本体に非接着で、前記天板部と対向して前記キャップ本体内に設けられ、外径が前記スカート部の内径よりも小径に形成された密封部材と、
    前記スカート部に設けられ、前記天板部から離れる方向の前記密封部材の移動を規制し、支持する、前記スカート部の径方向内方へ環状に突出するビード部と、
    前記ビード部に設けられたスリット部と、
    を備え、
    前記スリット部は、前記ビード部の最小内径を有する部位よりも前記スカート部の先端側に形成されるキャップ。
  2. 前記スリット部は、前記天板部側の第1端部及び前記スカート部の先端側の第2端部を有し、
    前記第1端部は、前記第2端部よりも前記スカート部の径方向内方に位置する、請求項1に記載のキャップ。
  3. 前記第1端部の先端は前記スカート部の軸線方向に沿って、前記スカート部の先端に向かって延びる、請求項2に記載のキャップ。
  4. 前記ビード部よりも前記天板部側の前記スカート部に設けられ、周方向に複数設けられた凹部を備える、請求項1に記載のキャップ。
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