(57)【要約】【課題】  すっぽ抜けが発生することを抑える。【解決手段】  天板部１１、および天板部１１の周縁部から略垂下してなる周壁部１２を備えるキャップ本体と、天板部１１の内面に配設されたライナー１９とが備えられ、周壁部１２には、周方向に延び、かつ径方向内方に凹むスリット部１７がブリッジ１７ａを介して周方向に複数形成された破断容易部１６が備えられ、スリット部１７には当該周壁部１２を厚さ方向に貫通するスリット１７ｂが形成され、周壁部１２をボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部に螺合するとともに、周壁部１２の開放端部１８を、前記雄ねじ部の缶軸方向下端に連設された膨出部に巻き込ませることにより、ボトル缶の口金部に螺着されるキャップ１０であって、開放端部１８の硬度は、天板部１１よりも１０％以上１８％以下高くされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、前記天板部の内面に配設されたライナーとが備えられ、前記周壁部には、周方向に延び、かつ径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部が備えられ、前記スリット部には当該周壁部を厚さ方向に貫通するスリットが形成され、前記周壁部をボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部に螺合するとともに、前記周壁部の開放端部を、前記雄ねじ部の缶軸方向下端に連設された膨出部に巻き込ませることにより、ボトル缶の口金部に螺着されるキャップであって、
前記開放端部の硬度は、前記天板部よりも１０％以上１８％以下高くされていることを特徴とするキャップ。
【請求項２】
請求項１記載のキャップにおいて、
前記開放端部は、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８２以上とされていることを特徴とするキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料を充填するボトル缶の口金部に螺着されるキャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料を充填、密封して販売する容器として、例えば下記特許文献１に示されるように、ボトル缶の口金部にキャップが螺着されてなるキャップ付ボトル缶が広く採用されている。この種のキャップ付ボトル缶に供されるキャップは、一般に、天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部とが備えられ、該周壁部には、周方向に延び、かつ径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部が備えられ、前記スリット部には当該周壁部を厚さ方向に貫通するスリットが形成されている。
【０００３】
この種のキャップは、ボトル缶の口金部に配置された後に、前記天板部の周縁部が缶軸方向下方に向けて押圧されて段部が形成され（段部形成工程）、その後、この押圧を維持した状態で、前記周壁部の外周面を、前記口金部の雄ねじ部に沿うように径方向内方へ向けて押圧して当該周壁部に雌ねじ部を形成するとともに（雌ねじ部形成工程）、周壁部の開放端部を、前記雄ねじ部の缶軸方向下端に連設されて径方向外方へ膨出した膨出部に巻き込ませるように径方向内方へ向けて押圧することによって（裾巻き工程）、ボトル缶口金部に螺着され、キャップ付ボトル缶が得られる。
【０００４】
このようなキャップ付ボトル缶を開栓する際には、キャップを、その雌ねじ部がボトル缶雄ねじ部に対して緩まる方向に缶軸回りに相対的に回転させることにより、キャップをボトル缶口金部に対して缶軸方向上方へ移動させる。この際、前記開放端部は、ボトル缶口金部の雄ねじ部の缶軸方向下端に連設された膨出部に巻き込まれているので、キャップの前記開放端部側は前記移動が阻止される。これにより、キャップの前記移動の初期段階で、ブリッジが破断されることとなり、破断容易部よりも天板部側のキャップ上部が、口金部から取り外され、破断容易部よりも開放端側のキャップ下部が、口金部に残存することとなる。
【特許文献１】特開２００３−０７２７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来のキャップでは、前記開栓する際に、ボトル缶口金部の前記膨出部に巻き込まれた前記開放端部に作用する缶軸方向上方へ向けた力により、この開放端部が、その内周面が膨出部の外周面に沿って拡径されながら、缶軸方向上方へ移動されることによって、ブリッジが破断されず、前記キャップ下部が前記キャップ上部とともに、缶軸方向上方に移動されて、前記開放端部が前記膨出部からすっぽ抜ける場合があった。すなわち、前記開栓時に前記開放端部の前記移動を阻止することができず、ブリッジが破断されないで、前記すっぽ抜けが生ずるおそれがあった。
このようにして開栓されたキャップは、ボトル缶口金部にリシールしようとしたときに、前記開放端部がキャップ口金部の開口端部に引っ掛かり、リシールすることができなくなる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、キャップ付ボトル缶を開栓する際に、すっぽ抜けが生ずることを抑えることができるキャップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のキャップは、天板部、および該天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、前記天板部の内面に配設されたライナーとが備えられ、前記周壁部には、周方向に延び、かつ径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部が備えられ、前記スリット部には当該周壁部を厚さ方向に貫通するスリットが形成され、前記周壁部をボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部に螺合するとともに、前記周壁部の開放端部を、前記雄ねじ部の缶軸方向下端に連設された膨出部に巻き込ませることにより、ボトル缶の口金部に螺着されるキャップであって、前記開放端部の硬度は、前記天板部よりも１０％以上１８％以下高くされていることを特徴とする。
なお、前記開放端部は、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８２以上とされていてもよい。
【０００８】
この場合、キャップの開放端部の硬度が前記範囲に設定されているので、キャップ付ボトル缶を開栓する際に、ボトル缶口金部の膨出部に巻き込まれた前記開放端部に、缶軸方向上方へ向けた力が作用した場合においても、この開放端部を膨出部に強固に係止させておくことが可能になる。したがって、前記開栓時に、前記開放端部が、その内周面が膨出部の外周面に沿って拡径されながら缶軸方向上方へ移動されることによって、ブリッジが破断されずに、この開放端部が前記膨出部からすっぽ抜けることを抑制することが可能になる。これにより、前記開栓時にブリッジを確実に破断させることが可能になり、前記開放端部側を含むキャップの全体がボトル缶口金部から離脱されることを抑えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るキャップによれば、キャップ付ボトル缶を開栓する際に、すっぽ抜けが生ずることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図４は、この発明の一実施形態として示したキャップの概略構成を示すものである。
キャップ１０は、図１に示すように、天板部１１、およびこの天板部１１の周縁部から略垂下してなる周壁部１２を備えるキャップ本体と、天板部１１の内面に配設されたライナー１９とが備えられている。
【００１１】
周壁部１２には、天板部１１側の上部に周方向に間隔をあけて複数の凹部が形成されたナール１３と、このナール１３の下端に連設され当該ナール１３より小径とされたグルーブ１４と、このグルーブ１４の下端に連設され当該グルーブ１４より大径とされるとともに、平滑面とされた雌ねじ形成予定部１５と、この雌ねじ形成予定部１５の下端に連設され当該雌ねじ形成予定部１５より大径とされた破断容易部１６と、破断容易部１６の下端に連設され開放端側の下方に向かうに従い漸次拡径されたフレア（開放端部）１８とが形成されている。
【００１２】
破断容易部１６のキャップ軸線方向における略中央部には、周方向に延在し、かつ径方向内方に凹むスリット部１７がブリッジ１７ａを介して周方向に複数形成され、スリット部１７には当該周壁部１２を厚さ方向に貫通するスリット１７ｂが形成されている。スリット部１７は、周壁部１２を径方向外方から見た側面視が、周方向に延在する一対の長辺と、キャップ軸線方向に延在する一対の短辺とにより画成される矩形状とされ、前記周方向に延在する一対の長辺のうち、天板部１１側に位置する方に、スリット１７ｂが形成されている。
【００１３】
また、ナール１３の前記凹部は、周壁部１２を径方向外方から見た側面視が周方向に延在する一対の一方の辺と、キャップ軸線方向に延在する一対の他方の辺とにより画成される矩形状とされている。ナール１３には、前記周方向に延在する一対の一方の辺のうち、天板部１１側に位置する方に周壁部１２の厚さ方向に貫通するスリット１３ａが形成されている。
【００１４】
なお、前記キャップ本体は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金、好ましくはＡＡ（Ａｌｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）５０００系のアルミニウム合金、より好ましくはＡＡ５１５１系のアルミニウム合金からなる圧延材により形成され、ライナー１９は、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレンを主剤として含有する樹脂組成物により形成されている。
【００１５】
ここで、前記フレア１８の硬度は、天板部１１よりも１０％以上１８％以下高くされている。本実施形態では、前記キャップ本体が、ＡＡ５１５１系のアルミニウム合金により形成され、フレア１８の硬度は、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８２以上８８以下とされている。例えば、天板部１１の硬度が、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で７４．５の場合に、それよりフレア１８の硬度が１０％高いと、このフレア１８の硬度はマイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８２となる。また、天板部１１の硬度が、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で７４．５の場合に、それよりフレア１８の硬度が１８％高いと、このフレア１８の硬度はマイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８８となる。
【００１６】
以上のように構成されたキャップ１０をボトル缶２０の口金部２１に螺着する方法について説明する。
まず、ライナー１９の下面を、口金部２１の開口端部（カール部）２１ａに当接させてキャップ１０を口金部２１に配置した後に、天板部１１の外周縁部を缶軸方向下方に向けて押圧し、当該外周縁部に、径方向外方へ向かうに従い漸次缶軸方向下方に向けて延在する段部１１ａを形成する。これにより、ライナー１９の外周縁部も前記段部１１ａの内面形状に沿うように、その周端面が缶軸方向下方に向くように変形されることによって、ライナー１９の下面を開口端部２１ａの上端面および外周面に密接させる。
【００１７】
さらに段部１１ａの形成時の前記押圧を維持した状態で、雌ねじ形成予定部１５を、ボトル缶口金部２１に形成された雄ねじ部２１ｂに沿って径方向内方へ向けて押圧することにより、雌ねじ部１５ａを形成する。さらに、フレア１８を径方向内方へ向けて押圧して、ボトル缶口金部２１の雄ねじ部２１ｂの缶軸方向下端に連設された膨出部２１ｃに巻き込ませることにより、キャップ１０がボトル缶口金部２１に螺着されたキャップ付ボトル缶２２が得られる。
【００１８】
このキャップ付ボトル缶２２において、キャップ１０を、雌ねじ部１５ａがボトル缶２０の雄ねじ部２１ｂに対して緩まる方向に缶軸回りに回転させると、キャップ１０は缶軸方向上方へ向けて移動しようとする。この際、フレア１８がボトル缶口金部２１の膨出部２１ｃに巻き込まれているので、該膨出部２１ｃにより、フレア１８の缶軸方向上方へ向けた移動が阻止されることによって、破断容易部１６のブリッジ１７ａが破断される。その後さらに、キャップ１０を前記回転させることによって、キャップ１０のスリット部１７より下方の部分をボトル缶口金部２１の膨出部２１ｃに残存させ、スリット部１７より上方の部分を缶軸方向上方に移動させることにより、キャップ付ボトル缶２２が開栓される。
【００１９】
次に、以上のように構成されたキャップの製造方法について説明する。
まず、前記圧延材を打ち抜いて得られた平面視円形状の板材（板厚０．２１ｍｍ〜０．２５ｍｍ、外径６５．０ｍｍ〜６５．８ｍｍ）に絞り加工を施し、カップ状のキャップ素体（肉厚０．２１ｍｍ〜０．３０ｍｍ、外径３８．２ｍｍ〜３８．８ｍｍ、天板部の外面から周壁部の開放端までの軸線方向における大きさ１７．６ｍｍ〜１７．８ｍｍ）を形成する。
【００２０】
次に、このキャップ素体の周壁部に成形加工を施す。ここでまず、キャップ素体の周壁部に成形加工を施してキャップ１０に形成するための装置の概略構成について説明する。
この装置５０は、図３および図４に示すように、キャップ素体Ｗの内側に配置されるインナーツール５１と、キャップ素体Ｗの外側に配置されるアウターツール５２とを備えている。
【００２１】
インナーツール５１は、円柱状に形成されてその外周部５１ａに、キャップ素体Ｗの内周面を支持または径方向外方へ向けて押圧する内側加工部が形成されている。
また、アウターツール５２は、その平面視が円環状体の一部をなすような形状とされてその外周部５２ａに、キャップ素体Ｗの外周面を径方向内方へ向けて押圧する外側加工部が形成されている。
【００２２】
以上の構成において、キャップ素体Ｗの内側に配置されたインナーツール５１が、その軸線Ｏ１回りに回転しながら、アウターツール５２の外周部５２ａの円弧中心Ｏ２を回転中心として、当該外周部５２ａに沿うように回動することにより、キャップ素体Ｗがその軸線回りに回転されながら、アウターツール５２の前記円弧中心Ｏ２を回転中心として、当該外周部５２ａに沿うように回動するようになっている。この過程において、キャップ素体Ｗの周壁部が、前記両ツール５１、５２の各外周部５１ａ、５２ａに挟持されることにより、当該周壁部にその全周に亙って成形加工が施されて、キャップ１０が形成される。
【００２３】
ここで、インナーツール５１の外周部５１ａのうち、キャップ素体Ｗの周壁部の開放端部に成形加工を施す部分（以下、「内側フレア形成部」という）５１ｂは、図４に示すように、前記両ツール５１、５２によりキャップ素体Ｗの周壁部に成形加工を施す状態において、キャップ素体Ｗの天板部側から周壁部の開放端に向かうに従い漸次拡径された傾斜形状とされている。
【００２４】
また、アウターツール５２の外周部５２ａのうち、キャップ素体Ｗの周壁部の開放端部に成形加工を施す部分（以下、「外側フレア形成部」という）５２ｂは、図４に示すように、前記両ツール５１、５２によりキャップ素体Ｗの周壁部に成形加工を施す状態において、キャップ素体Ｗの天板部側から周壁部の開放端側に向かうに従い漸次縮径された傾斜形状とされている。
【００２５】
前記内側フレア形成部５１ｂおよび外側フレア形成部５２ｂの、各ツール５１、５２の軸線に対する傾斜角度は、これらの両フレア形成部５１ｂ、５２ｂにより、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部を挟み込み、該開放端部をキャップ１０のフレア１８に成形したときに、このフレア１８の外径が前記開放端部の外径よりも０．３％〜１．０％大きくなるように設定されている。
【００２６】
次に、以上のように構成された装置５０により、キャップ素体Ｗをキャップ１０に成形する方法について説明する。
キャップ素体Ｗの内側にインナーツール５１を配置するとともに、キャップ素体Ｗの外側にアウターツール５２を配置した後に、インナーツール５１をその軸線Ｏ１回りに回転させながら前記回動方向Ｒに向けて回動させることにより、キャップ素体Ｗもインナーツール５１と同様に移動させる。そして、キャップ素体Ｗの周壁部が、アウターツール５２の外周部５２ａに沿って、その前記回動方向Ｒの後端から前端に向けた当該外周部５２ａの全周と、インナーツール５１の外周部５１ａとにより成形加工が施されることにより、キャップ１０が形成される。この際、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部は、その外径が０．３％〜１．０％拡径されて、硬度が天板部１１よりも１０％以上１８％以下高くされてフレア１８に成形される。
【００２７】
以上説明したように本実施形態に係るキャップ１０によれば、フレア１８の硬度が、天板部１１よりも１０％以上１８％以下高くされ、本実施形態のフレア１８の硬度は、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８２以上８８以下とされているので、キャップ付ボトル缶２２を開栓する際に、フレア１８に缶軸方向上方へ向けた力が作用した場合においても、このフレア１８を膨出部２１ｃに強固に係止させておくことが可能になる。
【００２８】
したがって、前記開栓時に、フレア１８が、その内周面が膨出部２１ｃの外周面に沿って拡径されながら缶軸方向上方へ移動されることによって、ブリッジ１７ａが破断されずに、このフレア１８が膨出部２１ｃからすっぽ抜けることを抑制することが可能になる。これにより、前記開栓時にブリッジ１７ａを確実に破断させることが可能になり、フレア１８側を含むキャップ１０の全体がボトル缶口金部２２から離脱されることを抑えることができる。
【００２９】
ここで、フレア１８の前記硬度が８８より大きくなると、このフレア１８を膨出部２１ｃに巻き込ませて、キャップ１０をボトル缶口金部２１に螺着する（以下、「キャッピング工程」という）ときに、フレア１８をその全周に亙って膨出部２１ｃに均等に巻き込ませることが困難になり、フレア１８のうち、その周方向位置によっては膨出部２１ｃに巻き込まれていない部分が生ずる可能性が高くなり、すっぽ抜けが生じ易くなる（裾巻き加工性）。
【００３０】
また、同様にフレア１８の前記硬度が８８より大きくなると、前記キャッピング工程時に、フレア１８の内周面が膨出部２１ｃの外周面に沿うように、軸線方向に伸張変形し難くなることから、ブリッジ１７ａに軸線方向の高い引張力が作用することになり、当該キャッピング工程時に、ブリッジ１７ａが破断し易くなる（ブリッジ切れ）。
【００３１】
また、本実施形態では、ＡＡ５１５１系のアルミニウム合金により形成された圧延材を打ち抜いて得られた平面視円形状の板材（板厚０．２１ｍｍ〜０．２５ｍｍ、外径６５．０ｍｍ〜６５．８ｍｍ）に絞り加工を施し、カップ状のキャップ素体Ｗ（肉厚０．２１ｍｍ〜０．３０ｍｍ、外径３８．２ｍｍ〜３８．８ｍｍ、天板部の外面から周壁部の開放端までの軸線方向における大きさ１７．６ｍｍ〜１７．８ｍｍ）を形成し、その後、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部の外径を０．３％〜１．０％拡径してフレア１８を形成するので、硬度が天板部１１よりも１０％以上１８％以下高くされたフレア１８を確実に形成することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態のキャップ１０は、一般に用いられるキャップ材料としての、ＡＡ５０００系のアルミニウム合金により形成し、キャップ素体Ｗの開放端部を拡径することにより、フレア１８を形成してその硬度を限定的に高めるので、このキャップ１０をコストを上げることなく形成することが可能になる。すなわち、高硬度の圧延材によりキャップを形成すれば、フレア１８の硬度も高くなるが、このような材質は一般に高価であるので、キャップの高コスト化を回避できない。
【００３３】
次に、前記実施形態の具体的な実施例として、キャップ１０を形成して、各部のマイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度を測定した結果を図５に示す。比較例として、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部の外径を拡径しないでフレアを形成したキャップを採用した。なお、これらの実施例および比較例のキャップを形成するためのキャップ素体Ｗは同一であり、このキャップ素体Ｗは、ＡＡ５１５１系のアルミニウム合金により形成され、肉厚が約０．２６ｍｍ、外径が約３８．４ｍｍ、天板部の外面から周壁部の開放端までの軸線方向における大きさが約１７．７ｍｍとされ、圧延材を打ち抜いて得られた平面視円形状の、板厚約０．２５ｍｍ、外径約６５．５ｍｍの板材に絞り加工を施して形成されたものである。そして、実施例のキャップ１０については、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部の外径を約０．５％拡径してフレア１８を形成した。結果、図５に示すように、フレア１８の硬度を天板部１１の硬度よりも約１１％向上させることができることが確認された。
【００３４】
次に、以上の作用効果についての検証試験を実施した。結果を図６に示す。この図において、拡径率とは、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部をフレア１８に形成する際に、前記開放端部の外径とフレア１８の外径との差を該開口端部の外径により除した値である。なお、フレアの前記硬度が７５のキャップは、キャップ素体Ｗの周壁部における開放端部の外径を拡径しないで得られたものである。また、図６に示す、裾巻き加工性とは、フレア１８をその全周に亙って均等に膨出部２１ｃに巻き込ませることができるか否かを示すものであり、ブリッジ切れとは、前記キャッピング工程時に、ブリッジが破断されるか否かを示すものである。
【００３５】
この結果、フレア１８の硬度が、天板部１１よりも１０％以上１８％以下高くされて、マイクロビッカース（Ｈｖ５０ｇ）硬度で８２以上８８以下とされると、すっぽ抜けの抑制、良好な裾巻き加工性、およびブリッジ切れの防止を実現することができることが確認された。
【００３６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の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。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
キャップ付ボトル缶を開栓する際に、いわゆるすっぽ抜けが発生することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る一実施形態として示したキャップの一部破断側面図を示すものである。
【図２】図１に示すキャップをボトル缶の口金部に螺着した状態を示す一部拡大断面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態として示したキャップの製造装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】図３に示すキャップの製造装置において、キャップ素体、インナーツール、およびアウターツールの軸線方向で切断したときの断面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態および従来例として示したキャップの各部の硬度を示す図である。
【図６】本発明に係る一実施形態および従来例として示したキャップの、すっぽ抜け、裾巻き加工性、およびブリッジ切れを評価した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  キャップ
１１  天板部
１２  周壁部
１６  破断容易部
１７  スリット部
１７ａ  ブリッジ
１７ｂ  スリット
１８  フレア（開放端部）
１９  ライナー
２０  ボトル缶
２１  口金部
２１ｂ  雄ねじ部
２１ｃ  膨出部
【図１】
2006347600.tif 000003
【図２】
2006347600.tif 000004
【図３】
2006347600.tif 000005
【図４】
2006347600.tif 000006
【図５】
2006347600.tif 000007
【図６】
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