(57)【要約】【課題】ボトル内圧が上昇した場合において、キャップがボトルの口金部から外れることを確実に抑制することができるとともに、開放する内圧値を高精度に設定することができるキャップ及びキャップ付ボトル並びにキャップ付ボトルの内圧開放方法を提供することにある。【解決手段】圧延材により形成され、天面部１１と天面部１１の周縁から略垂下してなる側面部１２とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップ１０であって、前記圧延材は、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度が、２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされ、側面部１２には、その周方向に延在するベントホール２１が少なくとも一つ形成され、このベントホール２１の長さは、側面部１２の周長の４％以上１５％以下とされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
前記圧延材は、強度が最も低い引張方向における引張強度が、２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされ、
前記側面部には、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、
このベントホールの長さは、前記側面部の周長の４％以上１５％以下とされていることを特徴とするキャップ。
【請求項２】
圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
前記圧延材は、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度が、２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされ、
前記側面部には、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、
このベントホールの長さは、前記側面部の周長の４％以上１５％以下とされていることを特徴とするキャップ。
【請求項３】
請求項１記載のキャップにおいて、
前記圧延材は、強度が最も強い引張方向における引張強度と、強度が最も低い引張方向における引張強度との差が８ＭＰａ以下とされていることを特徴とするキャップ。
【請求項４】
請求項２記載のキャップにおいて、
前記圧延材は、圧延方向における引張強度と、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度との差が８ＭＰａ以下とされていることを特徴とするキャップ。
【請求項５】
圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
前記圧延材は、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に規定された微小ビッカース硬さ試験方法により試験力０．９８Ｎで測定した場合の硬さＨｖ０．１が、６８以上９４以下とされ、
前記側面部には、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、
このベントホールの長さは、前記側面部の周長の４％以上１５％以下とされていることを特徴とするキャップ。
【請求項６】
圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
前記圧延材は、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とするキャップ。
【請求項７】
請求項６記載のキャップにおいて、
前記圧延材は、重量％でＦｅ：０．１５％以上０．３０％以下、Ｍｎ：０．０４％以上０．０９％以下、Ｍｇ：１．７％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．０２％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とするキャップ。
【請求項８】
圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、
前記圧延材は、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とするキャップ。
【請求項９】
請求項８記載のキャップにおいて、
前記圧延材は、重量％でＳｉ：０．１％以上０．５％以下、Ｆｅ：０．３％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上０．８％以下、Ｍｇ：０．２％以上０．８％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とするキャップ。
【請求項１０】
請求項７または９に記載のキャップにおいて、
前記圧延材は、溶製してスラブに鋳造した後、これが熱間圧延される前に、予め、４５０℃以上５９０℃以下の温度下で均質化処理されて形成されることを特徴とするキャップ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のキャップにおいて、
前記キャップ天面部の内面にライナーが配設され、
該ライナーは、その周縁部に、前記キャップ側面部の周方向における前記ベントホールの形成位置と対応して、その周縁に開口する切欠き部またはその周縁及び下方に開口する溝部が形成されていることを特徴とするキャップ。
【請求項１２】
口金部に有効ねじの巻数が２．０巻を超過した雄ねじ部が形成されたボトルに請求項１から１１のいずれかに記載のキャップが被着されていることを特徴とするキャップ付ボトル。
【請求項１３】
請求項１２記載のキャップ付ボトルにおいて、
ボトル内圧が０．６ＭＰａを超過したときに初めて、この内圧が前記ベントホールより開放される構成となっていることを特徴とするキャップ付ボトル。
【請求項１４】
ボトルの口金部にキャップが螺着されたキャップ付ボトルの内圧を開放するボトル内圧開放方法であって、
ボトル内圧が上昇した際、ボトル内圧により、当該キャップを、その雌ねじ部の底部が前記ボトル口金部に形成された雄ねじ部の頂部を乗越えないように、キャップ付ボトルの軸線方向上方に向かって移動させ、
前記キャップと前記ボトル口金部の上端部とのシール面圧を低下させて、ボトル内圧により間隙を生じさせ、
この間隙と前記キャップに形成されたベントホールとを介して、ボトル内圧を外部へ開放することを特徴とするボトル内圧開放方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に飲料用等の容器として使用されるボトルの口金部に被着されるキャップ及びキャップ付ボトル並びにキャップ付ボトルの内圧開放方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなボトルとしては、例えば、純ＡｌやＡｌ合金製の金属材料により形成されたボトル缶や、ガラス等により形成されたボトル（瓶）がある。
一般に、前者のボトルとしてのボトル缶は、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属材料板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって成形される、一般にＤＩ缶と呼ばれている缶の上部に、口金部が形成されて製造されている。このボトル缶に内容物を充填した後、ボトル缶の口金部にキャップが被着され、キャップ付ボトル缶とされる。
【０００３】
この種のボトル缶の口金部は、図１０（ａ）に示すように、雄ねじ部１とカール部２とかぶら部４とを備えている。一方、キャップ３は、図１０（ｂ）に示すように、天面部３ａとこの天面部３ａの周縁から略垂下した側面部３ｂとを備え、この側面部３ｂは、ボトル缶の雄ねじ部１に倣って押圧成形される雌ねじ部５と、この雌ねじ部５の下方に形成された破断部８と、この破断部８の下部に形成されたピルファープルーフ部９とを備えている。この構成において、以下、破断部８より天面部３ａ側の部分をキャップ本体部という。
【０００４】
キャップ３の外径Ａは、一般に、２８ｍｍ，３３ｍｍ，３８ｍｍの三つの規格があり、ボトル缶１の口金部の外径Ｂは、キャップ３の外径Ａよりも小さく形成されている。
【０００５】
そして、このように構成されたキャップ３は、ボトル缶の口金部に次のようにして被着され、キャップ付ボトル缶とされる。
すなわち、図１０（ｃ）に示すように、キャップ３の雌ねじ部５が口金部の雄ねじ部１に螺合されるとともに、キャップ３の天面部３ａの内面に配設されたライナー（図示せず）とカール部２とが密接することでボトル缶の開口部を密封し、さらに、キャップ３のピルファープルーフ部９が、かぶら部４の下方を巻き込むように折り曲げられ、キャップ付ボトル缶とされる。この際、例えば、３８ｍｍの外径からなるキャップ３がボトル缶の雄ねじ部１に螺合される場合、ねじとして有効に機能する部分の巻数である有効ねじ巻数は、１．５〜１．７巻程度に形成される。
【０００６】
キャップ３の破断部８は、キャップ本体部とピルファープルーフ部９とを連結するブリッジ８ｂと、周方向に連続して設けられた複数の切り込みであるスコア８ａとを備えている。このキャップ３は、キャップ付ボトル缶の開栓時にボトル缶に対して回転されると、ボトル缶の口金部に形成された雄ねじ部１のリードに従いキャップ３が上方に移動される一方で、ピルファープルーフ部９がボトル缶の口金部のかぶら部４に係止されているので、ブリッジ８ａが破断されるようになっている。このようにして、キャップ３が破断部８を境にして分離され、この破断部８より上方の部分，すなわちキャップ本体部がボトル缶から離脱され、ピルファープルーフ部９がボトル缶の口金部に残され、キャップ付ボトル缶は開栓されるようになっている。
【０００７】
ところで、この種のキャップ付ボトル缶の内容物が天然果汁を含む果汁飲料である場合には、キャップ３を一旦開栓し、この内容物を大気と接触させた後に、これらを室温以上の温度下に長時間置くと、この内容物が発酵することになる。この際、キャップ３をボトル缶にリキャップした状態においては、缶内圧が上昇し、さらに前記内容物の発酵が進行すると、これに伴い、缶内圧は上昇し続けることになる。
【０００８】
このような缶内圧の上昇により、キャップ天面部３ａの内面には、キャップ付ボトル缶の軸線方向上方へ向かう力が作用し、これにより、キャップ３の雌ねじ部５は、前記軸線方向上方かつボトル缶口金部の雄ねじ部１の傾斜方向に沿って移動することになる。すなわち、キャップ３は、側面部３ｂが拡径するように変形し、さらに、缶内圧値が所定値以上となった場合には、キャップ３の雌ねじ部５が、口金部の雄ねじ部１のねじ山を乗越えることになり、キャップ３がボトル缶の口金部から外れるという問題があった。
【０００９】
このような問題を解決するための手段として、缶内圧が過剰に上昇すると、この内圧を開放させる開放路がキャップに形成される構成が数多く開示されている。例えば、下記特許文献１には、ライナーに切欠きを形成しておき、缶内圧が過剰に上昇すると、このライナーが少なくとも部分的に変形して前記切欠きを通る内圧開放路が形成され、この開放路を介して缶内圧を開放する構成が開示されている。
【００１０】
しかしながら、この従来のキャップにおいては、缶内圧が所定値を超過したときに初めて、前記開放路が形成され缶内圧が開放される構成とすることが困難であるという問題があった。すなわち、缶内圧が前記所定値になる前に前記開放路が形成されたり、逆に、前記所定値になっても前記開放路が形成されない場合があった。
【００１１】
【特許文献１】
特公平０４−４０２６８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、缶内圧が上昇した場合において、キャップがボトルの口金部から外れることを確実に抑制することができるとともに、開放する内圧値を高精度に設定することができるキャップ及びキャップ付ボトル並びにキャップ付ボトルの内圧開放方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
発明者等らは、前記課題を解決して、このような目的を達成するための研究を鋭意行った結果、従来のキャップに比して、キャップ成形に用いられる圧延材の特定方向における引張強度を高めるとともに、ベントホールの長さを長くすることにより、缶内圧異常上昇時における内圧開放値の制御性を向上させることができることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、請求項１に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記圧延材は、強度が最も低い引張方向における引張強度が、２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされ、前記側面部には、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、このベントホールの長さは、前記側面部の周長の４％以上１５％以下とされていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記圧延材は、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度が、２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされ、前記側面部には、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、このベントホールの長さは、前記側面部の周長の４％以上１５％以下とされていることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明に係るキャップによれば、前記側面部に、前記ベントホールが形成されているので、ボトル口金部の上端部にキャップが被着された構成において、ボトル内圧が上昇した場合には、次のような作用を奏することになる。すなわち、キャップ天面部の表面において、前記ベントホールが形成されている周縁部からキャップの軸芯に向かった領域が、天面部表面における他部より先行して膨出することになる。換言すれば、キャップに膨出容易部を具備させることができる。
また、前記圧延材は、強度が最も低い引張方向における引張強度、または、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度、すなわち、特定方向における引張強度が、２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下とされているので、この圧延材の引張強度についての異方性に拘わらず、キャップにボトル口金部への必要十分な嵌合強度を確実に具備させることができる。これにより、ボトル内圧の上昇により、キャップがボトル口金部から外れることを確実に抑制することができる。
【００１６】
以上により、ボトル内圧が上昇して所定値を超過した際、この内圧により、キャップはボトル口金部から外れず、キャップ天面部における前記膨出容易部が前記軸線方向上方へ膨出して前記ベントホールが上下に開き、この部分におけるシール面圧が低下することにより、ボトル内圧が開放され易くなり、この面圧低下部分と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放されることになる。さらに、この圧延材の前記特定方向における引張強度を高めたことにより、前記ベントホールが上下に開く際の変形態様がキャップ毎にばらつくことも有効に抑制される。
以上により、ボトル内圧が前記所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００１７】
ここで、前記圧延材は、前述したように、前記特定方向における引張強度が前記範囲に設定されているので、前記ベントホールの前記特定方向に対する形成位置をキャップ毎で異ならせたとしても、前記膨出容易部が膨出し、前述したようにボトル内圧が開放され始める内圧値を前記所定値以上にすることを確実に実現することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１記載のキャップにおいて、前記圧延材は、強度が最も強い引張方向における引張強度と、強度が最も低い引張方向における引張強度との差が８ＭＰａ以下とされていることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項２記載のキャップにおいて、前記圧延材は、圧延方向における引張強度と、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度との差が８ＭＰａ以下とされていることを特徴とする。
【００２０】
これらの発明に係るキャップによれば、引張強度についての異方性が最小限に抑制された圧延材により形成されているので、前記ベントホールの前記特定方向に対する形成位置をキャップ毎で異ならせたとしても、前記膨出容易部が膨出し、前述したようにボトル内圧が開放され始める内圧値を略一定にすることができる。従って、前記ベントホールを形成する際に、キャップをその周方向における位置決めを行い、前記特定方向に対する前記ベントホールの形成位置を各キャップ毎で一致させなくても、前記開放内圧値を略同一とすることができるので、この内圧値の高精度設定を容易かつ確実に行うことができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記圧延材は、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に規定された微小ビッカース硬さ試験方法により試験力０．９８Ｎで測定した場合の硬さＨｖ０．１が、６８以上９４以下とされ、前記側面部には、その周方向に延在するベントホールが少なくとも一つ形成され、このベントホールの長さは、前記側面部の周長の４％以上１５％以下とされていることを特徴とする。
【００２２】
この発明に係るキャップによれば、前記硬さが前記範囲に設定された圧延材により形成されているので、キャップにボトル口金部への必要十分な嵌合強度を確実に具備させることができるとともに、前記ベントホールがボトル内圧の上昇により上下に開く際の変形態様をキャップ毎でばらつくことを確実に抑制することができる。従って、ボトル内圧が所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記圧延材は、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に係る発明は、請求項６記載のキャップにおいて、前記圧延材は、重量％でＦｅ：０．１５％以上０．３０％以下、Ｍｎ：０．０４％以上０．０９％以下、Ｍｇ：１．７％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．０２％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に係る発明は、圧延材により形成され、天面部と該天面部の周縁から略垂下してなる側面部とを備え、ボトルの口金部に被着されるキャップであって、前記圧延材は、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に係る発明は、請求項８記載のキャップにおいて、前記圧延材は、重量％でＳｉ：０．１％以上０．５％以下、Ｆｅ：０．３％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上０．８％以下、Ｍｇ：０．２％以上０．８％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有していることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に係る発明は、請求項７または９に記載のキャップにおいて、前記圧延材は、溶製してスラブに鋳造した後、これが熱間圧延される前に、予め、４５０℃以上５９０℃以下の温度下で均質化処理されて形成されることを特徴とする。
【００２８】
請求項１１に係る発明は、請求項１から１０のいずれかに記載のキャップにおいて、前記キャップ天面部の内面にライナーが配設され、該ライナーは、その周縁部に、前記キャップ側面部の周方向における前記ベントホールの形成位置と対応して、その周縁に開口する切欠き部またはその周縁及び下方に開口する溝部が形成されていることを特徴とする。
【００２９】
この発明に係るキャップによれば、前記ライナーに前記切欠き部または前記溝部が形成されているので、ボトル内圧が外部へ開放され始める部分を、前記面圧低下部分のうち、前記切欠き部または前記溝部の形成位置とすることができる。ここで、この切欠き部または溝部は、前記周方向における前記ベントホールの形成位置と対応させて、ライナーの周縁部に形成されているので、前記切欠き部または前記溝部の形成位置から開放されたボトル内圧は、その大部分が前記ベントホールを介して即座に外部へ流出されることになる。従って、ボトル内圧が前記所定値を超過した際、即座に、ボトル内圧が外部へ開放される構成を実現することができ、ボトル内圧が外部へ開放され始める内圧値の設定をさらに高精度に行うことができるようになる。
【００３０】
請求項１２に係る発明は、口金部に有効ねじの巻数が２．０巻を超過した雄ねじ部が形成されたボトルに請求項１から１１のいずれかに記載のキャップが被着されていることを特徴とする。
【００３１】
この発明に係るキャップ付ボトルによれば、有効ねじの巻数が前記範囲に設定されているので、キャップのボトル口金部への嵌合強度の向上を確実に図ることができる。
すなわち、有効ねじの巻数が、従来の１．５〜１．７巻程度の場合においては、キャップ付ボトルの、この軸線を含む縦断面視において、ボトルの雄ねじ部とキャップの雌ねじ部とが噛合った個所が、軸線方向に１箇所となる部分が存在することになる。この場合、キャップが前記圧延材により形成されたとしても、前記雄ねじ部や前記キャップに形成される雌ねじ部の形成精度のばらつき等の原因により、キャップのボトル口金部への良好な嵌合強度を実現することができないことがあり、ボトル内圧の上昇により、キャップがボトル口金部から外れる虞がある。
しかしながら、有効ねじの巻数が前記範囲に設定されたキャップ付ボトルにおいては、キャップ付ボトルの、この軸線を含む縦断面視において、ボトルの雄ねじ部とキャップの雌ねじ部とが噛合った個所を、周方向における全ての部分において軸線方向に２箇所以上配設することができる。従って、このキャップが前記引張強度の圧延材により形成されたことと相俟って、ボトル内圧が上昇しても、キャップがボトル口金部から外れることを確実に抑制することができる。
また、有効ねじ巻数を２．５巻より少なくしているので、前述のように嵌合強度を向上させた構成においても、キャップの良好な開栓性は維持することができる。
【００３２】
請求項１３に係る発明は、請求項１２記載のキャップ付ボトルにおいて、ボトル内圧が０．６ＭＰａを超過したときに初めて、この内圧が前記ベントホールより開放される構成となっていることを特徴とする。
【００３３】
請求項１４に係る発明は、ボトルの口金部にキャップが螺着されたキャップ付ボトルの内圧を開放するボトル内圧開放方法であって、ボトル内圧が上昇した際、ボトル内圧により、当該キャップを、その雌ねじ部の底部が前記ボトル口金部に形成された雄ねじ部の頂部を乗越えないように、キャップ付ボトルの軸線方向上方に向かって移動させ、前記キャップと前記ボトル口金部の上端部とのシール面圧を低下させて、ボトル内圧により間隙を生じさせ、この間隙と前記キャップに形成されたベントホールとを介して、ボトル内圧を外部へ開放することを特徴とする。
【００３４】
この発明に係るキャップ付ボトルの内圧開放方法によれば、ボトル内圧が過剰に上昇した際、キャップをボトル口金部から外れさせることなく、この内圧を良好かつ確実に開放することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキャップ及びキャップ付ボトル並びにキャップ付ボトルの内圧開放方法の一実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。
【００３６】
キャップ１０は、図１に示すように、Ａｌ合金等からなる圧延材により形成され、天面部１１とこの天面部１１の周縁から略垂下した側面部１２とから概略構成されている。
ここで一般に、圧延材は、均質な状態で製造されると、この圧延材を製造する際の圧延方向における引張強度（以下、「圧延０°方向の引張強度」という）が最も高く、圧延方向に対して４５°傾いた方向における引張強度（以下、「圧延４５°方向の引張強度」という）が最も低くなることが知られている。ここで、均質な状態で製造された圧延材とは、例えば、圧延材を組成する成分が均一に分布している場合や、圧延材を製造する装置において、一対の圧延ロールが傾くことなく、互いが平行に配設された状態で製造されたものや、この圧延材を製造する過程において、前記圧延ロールの回転数が一定の状態に維持されて製造されたもの等、理想的な状態で製造されたものをいう。従って、圧延材の組成成分が不均一に分布している場合や、前記圧延ロールが傾いた状態で製造された場合や、前記圧延ロールの回転数がばらついた状態で製造された場合等の圧延材においては、前記各引張強度を有する圧延方向に対する傾き位置がばらつくことになる。
そこで、本実施形態においては、以下、説明の便宜のため、圧延０°方向の引張強度が最も高く、圧延方向４５°方向の引張強度が最も低いことを前提として説明するが、これらの圧延方向に対する傾き位置は前記に限定されるものではなく、引張強度が最も高い方向、低い方向であればよい。
【００３７】
このキャップ１０は、５０００系のＡｌ材または３０００系のＡｌ材により形成されている。
キャップ１０の素材が５０００系のＡｌ材である場合には、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。この組成のうち、重量％でＦｅ：０．１５％以上０．３０％以下、Ｍｎ：０．０４％以上０．０９％以下、Ｍｇ：１．７％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．０２％以下に規制し、残部をＡｌ及び不可避添加物にするとより好ましい。
【００３８】
また、キャップ１０の素材が３０００系のＡｌ材である場合には、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。この組成のうち、重量％でＳｉ：０．１％以上０．５％以下、Ｆｅ：０．３％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上０．８％以下、Ｍｇ：０．２％以上０．８％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物にするとより好ましい。
【００３９】
これらの組成を有する素材としての圧延材は、引張強度が、２１０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下とされ、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に規定された微小ビッカース硬さ試験方法により試験力０．９８Ｎで測定した場合の硬さＨｖ０．１が、６８以上９４以下とされ、０．２％耐力は、１９０ＭＰａ以上２６５ＭＰａ以下とされている。また、キャップ１０は、板厚を０．２２〜０．３０ｍｍとし、外径を２８〜３８ｍｍとして形成されている。
【００４０】
図１に示すキャップ１０の側面部１２は、上端部に全周に亘って複数の凹凸形状が形成されたナール１３と、このナール１３の下端に連続し当該ナール１３より小径に形成されたグルーブ１４と、このグルーブ１４の下端に連続し当該グルーブ１４より大径に形成されたネジ部形成予定部１５と、このネジ部形成予定部１５の下端に連続し当該ネジ部形成予定部１５より大径に形成されたビード１６と、このビード１６の略中央部に周方向に所定の間隙を有し複数形成され当該側面部１２を貫通するスコア−１７と、ビード１６の下端に連続し下方に向かうに従い漸次拡径したピルファープルーフ部１８とを備えている。そして、天面部１１の内面にライナー１９が配設されている。
【００４１】
ここで、キャップ側面部１２のナール１３は、周方向に所定の間隙を有し複数形成された小形の凹部１３ａと、周方向に延在して形成された１つの大形の凹部１３ｂとを備え、これら小形の凹部１３ａ同士の間、及び大形の凹部１３ｂと小形の凹部１３ａとの間に、凸部１３ｃが配設された構成となっている。そして、このナール１３の上部に、図１，図２に示すように、この側面部１２を貫通し、周方向に所定の間隙を有し複数形成された第１のベントホール２０と、周方向に延在して形成された第２のベントホール２１とが形成されている。
【００４２】
第１のベントホール２０は、周方向に形成された短い切込み形状であって、ナール１３の小形の凹部１３ａの上部に幅１〜２ｍｍ程度で形成されている。
第２のベントホール２１は、キャップ１０の外表面周長、例えばナール１３を構成する各凸部１３ｃにおける径方向に最も突出した部分同士を軸芯Ｏ回りに順次結んだ長さ（以下、単に「周長」という）の４％以上１５％以下、より好ましくは６％以上１０％以下で、ナール１３の大形の凹部１３ｂの上部に形成されている。
【００４３】
このキャップ１０がボトル缶の口金部に被着されたキャップ付ボトル缶において、この缶内圧が上昇し天面部１１を上方へ膨出させようとする力が作用すると、天面部１１の表面において、第２のベントホール２１が形成されている周縁部から軸芯Ｏに向かった領域（以下、「膨出容易部１１ｂ」という）における前記力に抗する耐力は、この領域を除く他部における前記耐力と比べ小さくなる。従って、缶内圧が上昇すると、天面部１１の表面において、膨出容易部１１ｂは、この膨出容易部１１ｂを除く他部より先行して膨出することになる。
【００４４】
ここで、キャップ天面部１１の内面に配設されたライナー１９は、図２に示すように、その周縁部に、キャップ側面部１２の周方向における第２のベントホール２１の形成位置と対応して、その周縁に開口する平面視矩形状の切欠き部１９ａが形成されている。すなわち、切欠き部１９ａは、第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口するように、ライナー１９の周縁部に形成されている。これにより、キャップ付ボトル缶において、この缶内圧が上昇して所定値を超過すると、キャップ１０の膨出容易部１１ｂが膨出変形して第２のベントホール２１が上下に開き、この部分におけるライナー１９とボトル缶上端部との間の面圧が低下すると、この面圧低下部分のうち、まず、切欠き部１９ａの形成位置からボトル缶内圧が開放され始めるようになっている。
【００４５】
以上のように構成されたキャップ１０が被着されるボトル缶５０について、図３，図４に従い説明する。
ボトル缶５０は、大径の胴部５１と、この胴部５１の上端から上方に向かうに従い漸次縮径して形成されたテーパ部５２と、このテーパ部５２の上端から上方に延在して形成された小径の口金部５３とを備えている。口金部５３は、その下端部に径方向に膨出して形成されたかぶら部５４と、このかぶら部５４の上方かつ当該口金部５３の軸方向略中央部に形成された雄ねじ部５５と、口金部５３の上端縁を径方向外方へ折り曲げて形成されたカール部５６とを備えている。なお、このカール部５６は、スロット加工されることで潰され、これにより若干のアールを有する突出部が形成される。
【００４６】
この実施形態では、ボトル缶５０の口金部５３に形成された雄ねじ部５５の有効ねじ巻数は２．２巻とされている。ここで、有効ねじ巻数とは、図４に示す有効ねじ部Ｘの巻数のことをいう。
図４は、雄ねじ部５５の上面図を簡略的に示した説明図であり、この図において、Ｙ，Ｚが不完全ねじ部、Ｗが完全ねじ部で、Ｏがキャップ付ボトル缶の軸芯である。雄ねじ部５５は、山部５５ａと谷部５５ｂとから形成されており、口金部５３の上端側に始まり側の不完全ねじ部Ｙが形成され、口金部５３の基端側に終わり側の不完全ねじ部Ｚが形成されている。不完全ねじ部Ｙと不完全ねじ部Ｚとの間の完全ねじ部Ｗは、山部５５ａと谷部５５ｂがそれぞれ規定の外径で形成されている。不完全ねじ部Ｙは、その端点Ｙ１から完全ねじ部Ｗの始点Ｗ１まで徐々にねじ山が拡径されており、不完全ねじ部Ｚは、完全ねじ部Ｗの終点Ｗ２からその端点Ｚ２まで徐々にねじ谷が拡径されている。
【００４７】
有効ねじ部Ｘは、不完全ねじ部Ｙの中間の有効ねじ始点Ｘ１から、完全ねじ部Ｗすべてを含み、不完全ねじ部Ｚの中間の有効ねじ終点Ｘ２までのねじ部である。有効ねじ始点Ｘ１は、図４に示す雄ねじ部５５の上面視における、端点Ｙ１と軸芯Ｏと始点Ｗ１で作られる不完全ねじ部Ｙの狭角∠αの２等分線Ｌ１と不完全ねじ部Ｙとの交点であり、有効ねじ終点Ｘ２は、終点Ｗ２と軸芯Ｏと端点Ｚ２で作られる不完全ねじ部Ｚの狭角∠βの２等分線Ｌ２と不完全ねじ部Ｚの交点である。この有効ねじ部Ｘにおける、山部５５ａの頂部と谷部５５ｂの底部との距離、すなわちねじ山高さは、従来より高い０．６１ｍｍ以上０．７８ｍｍ以下、より好ましくは０．６６ｍｍ以上０．７８ｍｍ以下で形成されている。
【００４８】
このように形成された雄ねじ部５５は最大外径が２８〜３８ｍｍとされ、口金部５３は肉厚が０．２５〜０．４ｍｍとされている。また、雄ねじ部５５は、１インチ当たり７山以上８山以下のネジピッチで、有効ねじ巻数が２．２巻とされ口金部５３に形成されている。
【００４９】
このように構成されたボトル缶５０は、次のようにして口金部５３にキャップ１０が被着され、キャップ付ボトル缶が形成される。
まず、ボトル缶５０に内容物等を充填した後、図５に示すように、このボトル缶５０の口金部５３にキャップ１０を被せる。この際、キャップ１０のピルファープルーフ部１８は下方へ向かうに従い漸次拡径しているので、口金部５３に容易かつ確実に被せられることになる。
【００５０】
その後、図６に示すように、筒状のプレッシャーブロック７１と、このプレッシャーブロック７１の中央に軸方向に移動可能に設けられたプレッシャーブロックインサート７２と、ＲＯローラ７３、ＰＰローラ７４とを備えたキャッピング装置７を用い、ボトル缶５０の口金部５３に被せられたキャップ１０の天面部１１をプレッシャーブロックインサート７２が缶底方向に押圧する。この際、プレッシャーブロック７１が天面部１１の周縁部を缶底方向に押圧しながら所望の深さ及び径方向に絞り加工することで、キャップ１０の周縁部に段差部１１ａを形成する。これにより、カール部５６の前記突出部がライナー１９に食い込んで高い密封性が得られることになる。
【００５１】
この段差部１１ａを形成するのと略同時に、ＲＯローラ７３が口金部５３の雄ねじ部５５に沿って回転することにより、キャップ１０のネジ部形成予定部１５に、巻数が２．０巻より多く２．５巻より少ない（本実施形態においては、２．２巻）雌ねじ部２２を形成するとともに、ＰＰローラ７４がかぶら部５４の下部に沿って転動することでピルファープルーフ部１８が巻締められ、これによってキャップ１０が図７に示すように口金部５３に被着され、キャップ付ボトル缶１０１が形成される。
【００５２】
ここで、キャップ１０は、口金部５３の雄ねじ部５５に、図４に示す、ねじとして有効に機能する有効ねじ始点Ｘ１と有効ねじ終点Ｘ２との間に、有効ねじ巻数が２．２巻で被着されている。この有効ねじ巻数を２．０巻より多く２．５巻より少ない構成とすることにより、キャップ１０をボトル缶５０にリキャップした後、これを再度開栓する際、これを容易に開栓することができるようになるとともに、キャップ１０とボトル缶口金部５３との良好な嵌合強度を実現することができる。
【００５３】
また、有効ねじ巻数を前記範囲に設定することにより、キャップ付ボトル缶１０１の、この軸線を含む縦断面視において、ボトル缶５０の雄ねじ部５５とキャップ１０の雌ねじ部２２とが噛合った個所を、周方向における全ての部分において軸線方向に２箇所以上配設することができる（図７参照）。
【００５４】
また、ボトル缶口金部５３の雄ねじ部５５における前記ねじ山高さは、前述したように従来より高く形成されているが、キャップ１０は、前記圧延材により形成されているので、雌ねじ部２２を、雄ねじ部５５の前記ねじ山高さに適合させるような深さ（０．５８ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下）で形成しても、ねじ成形荷重を過度に上昇させることがない上に、キャップ側面部１２に破れを生じさせることなく良好に形成することができる。従って、キャップ１０とボトル缶５０との嵌合強度を、従来のキャップ付ボトル缶における嵌合強度より高くすることができる。
【００５５】
そして、このように形成されたキャップ付ボトル缶１０１においては、キャップ１０にナール１３が形成されているので、キャップ開栓時に、このキャップ１０と把持する手との間の摩擦抵抗を増大させることができ、手を滑らせることなく容易にキャップ１０を開栓することができる。また、この際、スコア−１７同士を繋ぐブリッジ１７ａが切断されることになるので、スコア−１７及びブリッジ１７ａの形成位置を介して上部がボトル缶５０の口金部５３から取外され、下部が口金部５３に残存することになる。
なお、第１，第２のベントホール２０，２１は、キャップ１０が口金部５３に被着されたキャップ付ボトル缶１０１において、図８に示すように、ライナー１９及び段差部１１ａより下方に位置している。
【００５６】
ここで、前述したキャップ１０を形成する圧延材の実施例について説明する。
まず、圧延材を５０００系のＡｌ材としたときに、この圧延材が、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している実施例について説明する。
【００５７】
このような組成のＡｌ材を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これを連続焼鈍炉で４５０℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行った。ここで、中間焼鈍とは、バッチ式の焼鈍の場合、３００℃以上４５０℃以下の温度下で１時間以上１０時間以下焼鈍処理することをいい、急速加熱方式による焼鈍の場合、４００℃以上５９０℃以下の温度下で１秒以上６０秒以下焼鈍処理することをいう。
【００５８】
そして、前記一回目の中間焼鈍を経た後に、再度冷間圧延を行い板厚を例えば０．６ｍｍとした後、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成した。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を５０００系のＡｌ材とした場合においては、１６０℃以上２６０℃以下，好ましくは２００℃以上２３０℃以下で焼鈍処理することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では１時間以上１０時間以下、急速加熱方式の場合では１秒以上６０秒以下で焼鈍処理することをいう。
以上により形成された圧延材を以下、「高強度材（５０００系Ａｌ材）」という。
【００５９】
次に、高強度材（５０００系のＡｌ材）において、さらに、低い耳率を維持しながら、引張強度の向上を図ることができる実施例（後述する表１における実施例１〜８）について説明する。
ここで、耳率とは、円筒状に絞ったカップの周縁部に山部および谷部（これらの凹凸を耳と呼ぶ）が生じた際の、カップ高さに対する耳高さの割合のことをいい、カップの耳率は、山部の平均高さをｈ１、谷部の平均高さをｈ２、カップの平均高さをｈ３とした場合、（ｈ１−ｈ２）／ｈ３×１００により算出されるものである。
【００６０】
本実施例における圧延材は、重量％でＦｅ：０．１５％以上０．３０％以下、Ｍｎ：０．０４％以上０．０９％以下、Ｍｇ：１．７％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．０２％以下に規制し、残部をＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。
【００６１】
このような組成において、具体的には、後述する表１に示す組成のＡｌ材を溶製し、スラブに鋳造した後、これに５６０℃の温度下で４時間の均質化処理を施す。ここで、均質化処理とは、４５０℃以上５９０℃以下で加熱することをいい、この処理により、この圧延材の耳率がさらに低減される。その後、前記高強度材（５０００系Ａｌ材）を形成したときと同様にして、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これに一回目の中間焼鈍を施し、そして、再度冷間圧延を行い板厚を例えば、０．８ｍｍとした後に、二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に表１に示す温度下で最終調質焼鈍を施し、前記圧延材を形成した。
以上により形成された圧延材を以下、「適正高強度材（５０００系Ａｌ材）」という。
【００６２】
以上により形成された適正高強度材（５０００系Ａｌ材）の、引張強度，伸び率，及び耳率を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2004338759.tif 000003
【００６４】
この表において、最終冷間圧延率とは、前述した工程において、二回目の中間焼鈍を経た後に、冷間圧延により、この板厚を最終板厚０．２５ｍｍにする際における板厚の変化率のことをいう。例えば、二回目の中間焼鈍を経た後の板厚が０．８ｍｍで、その後、最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した場合、最終冷間圧延率は６９％となる。なお、この最終冷間圧延率を５０％より大きく８０％以下にすると、低い耳率を維持しながら、引張強度の向上を図ることができる。
【００６５】
次に、圧延材を３０００系のＡｌ材としたときに、この圧延材が、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している実施例について説明する。
【００６６】
このような組成のＡｌ材を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これを連続焼鈍炉で４６０℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行った。そして、再度冷間圧延を行い板厚を例えば０．５０ｍｍとした後、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成した。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を３０００系のＡｌ材とした場合においては、１５０℃以上２５０℃以下，好ましくは１９０℃以上２３０℃以下で焼鈍することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では１時間以上１０時間以下、急速加熱方式の場合では１秒以上６０秒以下で焼鈍処理することをいう。
以上により形成された圧延材を以下、「高強度材（３０００系Ａｌ材）」という。
【００６７】
次に、高強度材（３０００系のＡｌ材）において、さらに、低い耳率を維持しながら、引張強度の向上を図ることができる実施例（後述する表２における実施例１〜８）について説明する。
本実施例における圧延材は、重量％でＳｉ：０．１０％以上０．５０％以下、Ｆｅ：０．３％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上０．８％以下、Ｍｇ：０．２％以上０．８％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。
【００６８】
このような組成において、具体的には、後述する表２に示す組成のＡｌ材を溶製し、スラブに鋳造した後、これに５６０℃の温度下で４時間の均質化処理を施す。その後、前記第３実施例と同様にして、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これに一回目の中間焼鈍を施し、そして、再度冷間圧延を行い板厚を例えば０．４５ｍｍとした後に、二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延した。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に表２に示す温度下で最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成した。なお、最終冷間圧延率は、圧延材が３０００系のＡｌ材である場合、３０％より大きく８０％以下にすると、低い耳率を維持しながら、引張強度の向上を図ることができる。
以上により形成された圧延材を以下、「適正高強度材（３０００系Ａｌ材）」という。
【００６９】
次に、以上により形成された適正高強度材（３０００系Ａｌ材）の引張強度，伸び率，及び耳率を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００７０】
【表２】
2004338759.tif 000004
【００７１】
さらに、以上により形成された圧延材のうち、以下で述べる、高強度材（５０００系Ａｌ材）及び適正高強度材（５０００系Ａｌ材）を選択し、これら選択した各圧延材によりキャップ１０を形成し、このキャップ１０が被着されたボトル缶５０において、缶内圧が開放され始める内圧値を測定した。
ここで、前記選択した高強度材は、圧延４５°方向の引張強度が２１０ＭＰａ２８０ＭＰａ以下であり、かつ、圧延０°方向の引張強度が２２０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であり、かつ、圧延４５°方向の引張強度と圧延０°方向の引張強度との差が８ＭＰａを超過しているものである。
前記選択した適正高強度材は、圧延４５°方向の引張強度が２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下であり、かつ、圧延０°方向の引張強度が２２０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以上であり、かつ、圧延４５°方向の引張強度と圧延０°方向の引張強度との差が８ＭＰａ以下となっているものである。
【００７２】
まず、この測定に供するキャップ１０について説明する。
前記高強度材及び前記適正高強度材により各々３個のキャップ１０を形成し、同一材料により形成されたキャップ１０について、その周方向の位置を異ならせて同一長さ（１０ｍｍ）の第２のベントホール２１を形成した。この第２のベントホール２１の前記周方向における形成位置は、圧延０°方向，圧延４５°方向，及び圧延９０°方向とした。ここで、圧延０°方向に形成された第２のベントホール２１は、キャップ軸芯Ｏを通り，かつ，圧延方向と平行な直線に対して、略均等に長さが振分けられるように側面部１２の周方向に延在させて形成し、また、圧延４５°方向に形成された第２のベントホール２１は、キャップ軸芯Ｏを通り，かつ，圧延方向に対して４５°傾いた方向と平行な直線に対して、略均等に長さが振分けられるように側面部１２の周方向に延在させて形成し、さらに、圧延９０°方向に形成された第２のベントホール２１は、キャップ軸芯Ｏを通り，かつ，圧延方向に対して９０°傾いた方向と平行な直線に対して、略均等に長さが割振られるように側面部１２の周方向に延在させて形成した。
【００７３】
そして、これらのキャップ１０をボトル缶５０の口金部５３に各々被着したキャップ付ボトル缶１０１において、キャップ１０を一旦開栓した後、これをリキャップした状態で、缶内圧を上昇させ、この内圧が開放され始めるときの内圧値を測定した。この結果を表３に示す。
【００７４】
【表３】
2004338759.tif 000005
【００７５】
まず、高強度材により形成されたキャップ１０を有するキャップ付ボトル缶１０１においては、第２のベントホール２１の前記各形成位置に拘わらず、缶内圧が０．６ＭＰａを超過したときに始めて内圧が開放され始めた。また、この内圧開放は、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れることなく、後述するように、キャップ天面部１１の膨出容易部１１ｂにおけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間に生じた間隙を介してなされた。
また、缶内圧が開放され始める内圧値は、第２のベントホール２１の前記各形成位置により異なり、具体的には、表３に示すように、最大で０．１５ＭＰａの差が確認できた。
【００７６】
以上により、高強度材により形成されたキャップ１０を有するキャップ付ボトル缶１０１においては、缶内圧が０．６ＭＰａを超過した際に初めて、この内圧が開放され、かつ、この内圧開放は、キャップ１０をボトル缶口金部５３から外れさせることなく行うことができることが確認できた。しかしながら、缶内圧が開放され始める内圧値を高精度に設定するためには、第２のベントホール２１の前記形成位置をキャップ１０毎で略一致させる必要があることが確認できた。
【００７７】
次に、適正高強度材により形成されたキャップ１０を有するキャップ付ボトル缶１０１においては、前記高強度材による場合と同様に、缶内圧が０．６ＭＰａを超過したときに初めて内圧が開放され始め、また、この内圧開放は、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れることはなく、後述するように、キャップ天面部１１の膨出容易部１１ｂにおけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間に生じた間隙を介してなされた。
【００７８】
ここで、缶内圧が開放され始める内圧値は、前記高強度材による場合と同様に、第２のベントホール２１の前記各形成位置により若干異なるが、表３に示すように、最大で０．０６ＭＰａの差が確認できた。すなわち、第２のベントホール２１の前記形成位置の違いによる内圧開放値の差を、前記高強度材による場合と比べ約６０％削減でき、いわゆる異方性が低減されたことが確認できた。
【００７９】
以上により、適正高強度材により形成されたキャップ１０を有するキャップ付ボトル缶１０１においては、缶内圧が０．６ＭＰａを超過しても、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れることを確実に抑制することができ、さらに、第２のベントホール２１の前記形成位置をキャップ１０毎で一致させず、各別に異ならせたとしても、缶内圧が開放され始める内圧値を略一致させることができることが確認できた。すなわち、適正高強度材により形成されたキャップ１０においては、缶内圧が外部へ開放され始める内圧値の高精度設定を容易かつ確実に実現できることが確認できた。
【００８０】
次に、以上のように構成されたキャップ付ボトル缶１０１において、キャップ１０を一旦開栓し、これをリキャップした後、この缶内圧が上昇し内圧が開放されるときの作用について、図８，図９に従い説明する。
【００８１】
まず、缶内圧が上昇する前は、図８の２点鎖線に示すように、カール部５６上端部とライナー１９とは密着状態にあり、缶の内容物の密封性が保たれている。そして、缶内圧が上昇し例えば０．６ＭＰａを超過すると、キャップ１０はボトル缶口金部５３から外れないで、キャップ天面部１１における膨出容易部１１ｂが軸線方向上方へ膨出して第２のベントホール２１が上下に開き、これにより、この部分におけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間の面圧が低下し、この面圧低下部分からボトル缶内圧が開放され易くなる。
【００８２】
ここで、この面圧低下部分に位置するライナー１９には、その周縁部に、切欠き部１９ａが形成されているので、ボトル内圧（ヘッドスペースのガス）は、まず、この面圧低下部分のうち、切欠き部１９ａの形成位置から開放され始めることになる。そして、このように開放された前記ガスは、ボトル缶５０とキャップ１０との間に形成されている空間１００内に流入する。
【００８３】
ここで、ライナー１９に形成された切欠き部１９ａは、図２に示すように、第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口しているので、空間１００内に流入した前記ガスは、その流入と略同時に、大部分が第２のベントホール２１に至り、このベントホール２１を介して即座に外部へ流出し、これにより、ボトル缶内圧が外部へ開放されることになる。
【００８４】
ここで、キャップ１０の雌ねじ部２２は、前述したように、ボトル缶５０に前記ねじ山高さで形成された雄ねじ部５５に適切な螺合深さで螺着され、かつ、キャップ１０は、前記圧延材により形成され、かつ、ボトル缶５０の雄ねじ部５５の有効ねじ巻数が２．２巻とされ、かつ、キャップ１０の第２のベントホール２１は前記長さに設定されているので、キャップ１０の膨出容易部１１ｂを上方へ膨出させる缶内圧は、図９に示すキャップ１０の雌ねじ部２２の底部２２ａをボトル缶５０の雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越えさせ、このキャップ１０を軸線方向上方へ位置ずれさせるのに要する缶内圧より小さくなる。従って、缶内圧が例えば０．６ＭＰａを超過した際、キャップ１０が前記位置ずれするのに先立って、まず、膨出容易部１１ｂが上方へ膨出して第２のベントホール２１が上下に開くことになる。
【００８５】
さらに、前記圧延材の引張強度を高めたことにより、第２のベントホール２１が上下に開く際の変形態様がキャップ１０毎にばらつくことも有効に抑制することができる。さらにまた、圧延材３０に前記硬さを具備させたことにより、第２のベントホール２１の前記変形態様のばらつきをより確実に抑制することができる。
以上により、ボトル缶内圧が例えば０．６ＭＰａを超過したときに初めて、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００８６】
しかしながら、第２のベントホール２１の形成精度のばらつき、及び前記圧延材を組成する成分の含有量のばらつきや、組成成分の不均一な分布状態等によっては、０．６ＭＰａを超過しても膨出容易部１１ｂが膨出せず、缶内圧が過剰に上昇する場合も想定される。この場合において、ボトル缶内圧が例えば０．８ＭＰａになったときに、ボトル缶内圧が開放され始めるときの作用について説明する。
【００８７】
ボトル缶内圧が０．８ＭＰａを超過した際、キャップ１０は前記圧延材により形成されているので、缶内圧により、このキャップ１０は、その雌ねじ部２２がボトル缶口金部５３の雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越えることなく、キャップ付ボトル缶１０１の軸線方向上方へ移動することになる。
【００８８】
すなわち、キャップ１０は、図９の２点鎖線で示すように、その雌ねじ部２２が、キャップ付ボトル缶１０１の軸線方向上方、かつ、ボトル缶口金部５３の雄ねじ部５５の傾斜方向に沿って移動することにより、側面部１２が拡径するように変形しながら、雌ねじ部２２の底部２２ａがボトル缶５０の雄ねじ部５５の頂部に至る前まで移動することになる。
【００８９】
この缶内圧によるキャップ１０の前述した移動により、ライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部とのシール面圧が低下するので、缶内圧によりライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間に間隙が生じる。従って、キャップ１０が前述した移動を開始してシール面圧が低下するのと略同時に、缶内圧は開放され始め、キャップ１０が前述した移動をする全過程において、缶内圧は順次開放される。これにより、ボトル缶内圧を、キャップ１０の雌ねじ部２２の底部２２ａがボトル缶５０の雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越えるのに要する内圧値より小さい値に維持することができ、キャップ１０の前記位置ずれを、雌ねじ部２２の底部２２ａが、雄ねじ部５５の山部５５ｃを乗越える前までに留めることができる。
【００９０】
以上により、第２のベントホール２１の形成精度のばらつき、及び前記圧延材を組成する成分の含有量のばらつきや、組成成分の不均一な分布状態等により、膨出容易部１１ｂが膨出せず、缶内圧が過剰に上昇した場合においても、キャップ１０をボトル缶口金部５３から外れさせることなく、この缶内圧を良好かつ確実に開放することができる。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態によるキャップ及びキャップ付ボトル缶によれば、キャップ１０は、側面部１２に、第２のベントホール２１を備えているので、ボトル缶内圧が上昇し所定値を超過すると、キャップ天面部１１の表面において、膨出容易部１１ｂが、天面部１１表面における他部より先行して膨出することになる。
【００９２】
また、キャップ１０にボトル缶口金部５３への必要十分な嵌合強度を確実に具備させることができるので、ボトル缶内圧の上昇により、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れることを確実に抑制することができる。
【００９３】
以上により、ボトル缶内圧が上昇して所定値を超過した際、この内圧により、キャップ１０がボトル缶口金部５３から外れず、キャップ天面部１１における膨出容易部１１ｂが前記軸線方向上方へ膨出して第２のベントホール２１が上下に開き、この部分におけるライナー１９とボトル缶口金部５３の上端部との間の面圧が低下することにより、ヘッドスペース内のガスが漏れ易くなり、この面圧低下部分と第２のベントホール２１を介してボトル缶内圧が外部へ開放されることになる。さらに、前記圧延材の引張強度を高めたことにより、第２のベントホール２１が上下に開く際の変形態様がキャップ１０毎にばらつくことも有効に抑制することができる。
以上により、ボトル缶内圧が前記所定値を超過したときに初めて、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【００９４】
ここで、前記圧延材は、前述したように、引張強度が最も低下する引張方向例えば、圧延４５°方向における引張強度が２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下に設定されているので、第２のベントホール２１の圧延方向に対する形成位置をキャップ１０毎で異ならせたとしても、膨出容易部１１ｂが膨出し、前述したようにボトル缶内圧が開放され始める内圧値を、例えば０．６ＭＰａを超過した値以上にすることを確実に実現することができるとともに、ボトル缶内圧が、例えば０．６ＭＰａを超過した際に初めて、前述のようにボトル缶内圧が開放され始める構成を確実に実現することができる。
【００９５】
また、有効ねじの巻数が前記範囲に設定されているので、キャップ付ボトル缶１０１の、この軸線を含む縦断面視において、ボトル缶５０の雄ねじ部５５とキャップ１０の雌ねじ部２２とが噛合った個所を、周方向における全ての部分において軸線方向に２箇所以上配設することができる。これにより、キャップ１０のボトル缶口金部５３への嵌合強度の向上を確実に図ることができる。
さらに、有効ねじ巻数を２．５巻より少なくしているので、前述のように嵌合強度を向上させた構成においても、キャップ１０の良好な開栓性は維持することができる。
【００９６】
さらに、ライナー１９の周縁部には、切欠き部１９ａが形成されているので、ボトル内圧が外部へ開放され始める部分を、前記面圧低下部分のうち、この切欠き部１９ａの形成位置とすることができる。ここで、この切欠き部１９ａは、第２のベントホール２１の延在方向における略中央部に向かって開口するようにライナー１９の周縁部に形成されているので、切欠き部１９ａの形成位置から開放されたボトル内圧は、その大部分が第２のベントホール２１を介して即座に外部へ流出されることになる。従って、ボトル内圧が例えば０．６ＭＰａを超過した際、即座に、ボトル内圧が外部へ開放される構成を実現することができ、ボトル内圧が外部へ開放され始める内圧値の設定をさらに高精度に行うことができるようになる。
【００９７】
さらにまた、キャップ１０は、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に規定された微小ビッカース硬さ試験方法により試験力０．９８Ｎで測定した場合の硬さＨｖ０．１が、６８以上９４以下とされた圧延材３０により形成されているので、キャップ１０に前述したボトル缶口金部５３への必要十分な嵌合強度を具備させることと、第２のベントホール２１の前記変形態様のばらつき発生を抑制することとをより確実に実現することができる。従って、ボトル缶内圧が開放され始める構成をさらに容易かつ高精度に実現することができる。
【００９８】
さらに加えて、本実施形態によるキャップ１０においては、圧延０°方向の引張強度と圧延４５°方向の引張強度との差が８ＭＰａ以下とされた、または、重量％でＦｅ：０．１５％以上０．３０％以下、Ｍｎ：０．０４％以上０．０９％以下、Ｍｇ：１．７％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．０２％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している、若しくは、重量％でＳｉ：０．１％以上０．５％以下、Ｆｅ：０．３％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上０．８％以下、Ｍｇ：０．２％以上０．８％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している前記適正高強度材により形成されているので、側面部１２の周方向（圧延方向）に対する第２のベントホール２１の形成位置に拘わらず、缶内圧が開放され始める内圧値を略一致させることができる。すなわち、第２のベントホール２１を形成する際に、キャップ１０をその周方向における位置決めを行い、圧延方向に対する第２のベントホール２１の形成位置を各キャップ１０毎で一致させなくても、前記開放内圧値を略同一とすることができるので、この内圧値の高精度設定を容易かつ確実に行うことができる。
【００９９】
なお、本発明は前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、キャップ１０に第２のベントホール２１を１つ形成した構成を示したが、複数個であってもよい。
また、ボトル缶５０の口金部５３にキャップ１０を被着したキャップ付ボトル缶１０１を示したが、この構成に限らず、ガラス等により形成されたボトルにキャップが被着されたキャップ付ボトルであってもよい。この場合、前記ねじ山高さを１．０ｍｍ以上に形成するとよい。
【０１００】
さらに、ライナー１９の周縁部に切欠き部１９ａを形成した構成を示したが、これに限らず、ライナー１９の周縁及び下方に開口する溝部を形成してもよい。
さらにまた、圧延材３０を、引張強度が最も低下する引張方向、例えば、圧延４５°方向における引張強度を前記範囲に設定し、かつ、前記硬さを前記範囲に設定して形成したが、この引張強度または前記硬さのいずれか一方を前記各範囲に設定したものであってもよい。この場合においても、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
また、単に、圧延材３０を、圧延４５°方向の引張強度が２１０ＭＰａ以上２８０ＭＰａ以下であってもよい。この場合においても、キャップ１０に前述した良好な嵌合強度を具備させることができるとともに、第２のベントホール２１の前記変形態様のばらつき発生を抑制することができ、ボトル缶内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るキャップ及びキャップ付ボトルによれば、キャップ天面部に膨出容易部を具備させることができるとともに、キャップに、ボトル内圧によりボトル口金部から外れることを確実に抑制することができる、ボトル口金部への嵌合強度を具備させることができる。
【０１０２】
従って、ボトル内圧が上昇して所定値を超過した際、この内圧により、キャップはボトル口金部から外れず、キャップ天面部における前記膨出容易部が前記軸線方向上方へ膨出して前記ベントホールが上下に開き、この部分におけるシール面圧が低下することにより、ボトル内圧が開放され易くなり、この面圧低下部分と前記ベントホールを介してボトル内圧が外部へ開放されることになる。さらに、前記圧延材の引張強度を高めたことにより、前記ベントホールが上下に開く際の変形態様がキャップ毎にばらつくことも有効に抑制することができる。
以上により、ボトル内圧が前記所定値を超過したときに初めて、ボトル内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【０１０３】
また、前記圧延材は、前記硬さが前記範囲に設定されているので、ボトル内圧の上昇により、キャップがボトル口金部から外れることを確実に抑制することができるとともに、前記ベントホールの前記変形態様のばらつき発生を確実に抑制することができる。これにより、ボトル内圧が開放され始める構成を容易かつ高精度に実現することができる。
【０１０４】
また、キャップは、引張強度についての異方性が最小限に抑制された圧延材により形成されているので、圧延方向に対する前記ベントホールの形成位置に拘わらず、前記膨出容易部が前記膨出変形し、ボトル内圧が開放され始める内圧値を略一定にすることを容易かつ確実に行うことができる。
【０１０５】
さらに、前記ライナーに前記切欠き部または前記溝部が形成されているので、ボトル内圧が外部へ開放され始める部分を、前記面圧低下部分のうち、前記切欠き部または前記溝部の形成位置とすることができる。ここで、この切欠き部または溝部は、前記周方向における前記ベントホールの形成位置と対応させて、ライナーの周縁部に形成されているので、前記切欠き部または前記溝部の形成位置から開放されたボトル内圧は、その大部分が前記ベントホールを介して即座に外部へ流出されることになる。従って、ボトル内圧が前記所定値を超過した際、即座に、ボトル内圧が外部へ開放される構成を実現することができ、ボトル内圧が外部へ開放され始める内圧値の設定をさらに高精度に行うことができるようになる。
【０１０６】
また、本発明に係るキャップ付ボトルによれば、有効ねじの巻数が前記範囲に設定されているので、キャップ付ボトルの軸線を含む縦断面視において、ボトルの雄ねじ部とキャップの雌ねじ部とが噛合った個所を、周方向における全ての部分において軸線方向に２箇所以上配設することができ、キャップのボトル口金部への嵌合強度の向上を確実に図ることができる。
【０１０７】
また、本発明に係るキャップ付ボトルの内圧開放方法によれば、ボトル内圧が過剰に上昇した場合においても、キャップをボトル口金部から外れさせることなく、この内圧を良好かつ確実に開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示したキャップの一部破断側面図である。
【図２】本発明の一実施形態として示したキャップにおいて、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施形態として示したボトル缶の側面図である。
【図４】図３に示すボトル缶を上面から見た簡略図及び有効ねじ部を示す説明図である。
【図５】ボトル缶の口金部にキャップを被着するキャッピング装置及びボトル缶の概略図である。
【図６】ボトル缶の口金部にキャップを被着する際の、キャッピング装置の各構成要素と、キャップとの位置関係を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態として示したキャップ付ボトル缶の概略構成図を示したものである。
【図８】本発明の一実施形態として示したキャップ付ボトル缶において、ベントホールの形成位置を示す概略図である。
【図９】図７に示すキャップ付ボトル缶におけるボトル缶及びキャップの拡大部分断面図である。
【図１０】本発明に係る従来例において、ボトル缶、キャップ、及びキャップ付ボトル缶の概略図である。
【符号の説明】
１０  キャップ
１１  天面部
１２  側面部
１９  ライナー
１９ａ  切欠き部
２０  第１のベントホール
２１  第２のベントホール（周方向に延在するベントホール）
２２  雌ねじ部
２２ａ  雌ねじ部の底部
５０  ボトル缶
５３  口金部
５５  雄ねじ部
５５ｃ  雄ねじ部の山部
１０１  キャップ付ボトル缶
Ｏ  キャップ及びキャップ付ボトル缶の軸芯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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