(57)【要約】【課題】ガラス瓶用のねじ式キャップにおいて、開封後に内容物を瓶口の頂面まで一杯に補充して封止してから温度の高い場所に保管することに起因して瓶が破裂する事故を防止する。【手段】ねじ蓋２の天板５とパッキン３との間にシート状のスペーサ４を挟み込んでいる。スペーサ４には、瓶口Ｂ１の内外に広がる切欠き１６を形成している。通常の封止状態では、パッキン３は全周にわたって瓶口Ｂ１に密着すると共に、切欠き１６の箇所でパッキン３と天板５との間に隙間１７が空いている。保管場所が高温であるために内容物Ｄが熱膨張しても、パッキン３は切欠き１６の箇所で上向きに逃げ変形し、内容物Ｄは瓶口Ｂ１の外側に漏れ出る。これによって瓶Ｂの破裂が防止される。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじ付きの瓶口を封止する下向き開口で天板付きのねじ蓋と、封止状態で瓶口の頂面に重なるようにねじ蓋に嵌め入れたパッキンとを備えており、
前記パッキンを、瓶口の封止状態で瓶内の内圧がある程度の強さになるまでは全周にわたって瓶口の頂面に密着し、瓶内の内圧がある程度の強さを超えると変形して瓶口の頂面から離反する状態に支持している、
ねじ式キャップ。
【請求項２】
前記ねじ蓋の天板とシート状パッキンとの間にシート状のスペーサを介在させており、このスペーサに、平面視で瓶口の内外に広がる切欠きを形成することにより、パッキンのうち切欠きに重なった部分を、瓶内の内容物の圧力によって瓶口の頂面から離反する変形許容部と成している、
請求項１に記載したねじ式キャップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ蓋の内部にパッキンを嵌め入れているねじ式キャップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パッキンを備えたねじ式キャップにおいて、ねじ蓋は、素材から見て金属板製のものと合成樹脂製のものとに大別され、また、キャップは、素材に関係なく、ピルファープルーフ機能を備えているものと備えていないものとに大別される。図１０では、金属板製（一般にブリキ製）のピルファープルーフキャップを示している。
【０００３】
図１０のうち（Ａ）に示すように、キャップはねじ蓋２とパッキン３とから成っている。ねじ蓋２は天板５と筒体６とから成っており、筒体６の上部には半径内向きの絞り込み部７が形成されていて、その上方にパッキン３を嵌め込んでいる。
【０００４】
また、ねじ蓋２の下部には、断面外向き凸形の２条の環状リブ８が近接した状態で形成されており、上下リブ８の間の部分に、内外に貫通した横長切り込み９と引き千切り可能なブリッジ１０，１１とを交互に形成し、横長切り込み９及びブリッジ１０，１１の群の下方の部分をＰＰバンド（ピルファープルーフバンド）１２と成している。
【０００５】
ブリッジ群のうち１つは広巾ブリッジ１０に形成され、残りは細巾ブリッジ１１に形成されており、ＰＰバンド１２には、広巾ブリッジ１０に近接した状態で上下に延びる１本の縦長切り込み１３が形成されている。
【０００６】
（Ｂ）（Ｃ）に示すように、瓶Ｂの瓶口Ｂ１には、雄ねじＢ２と、その下方に位置した係止用環状突起Ｂ３と、更にその下方に位置したハンギング用環状突起へ４とが形成されている。
【０００７】
キャップは、ねじ蓋２にねじ部を形成していない中間品の状態で飲料等のメーカーに出荷される。そして、図９（Ｂ）に示すように、飲料等の包装工程で瓶口Ｂ１にキャップを嵌め入れてから、プッシャーＰでねじ蓋２を下向きに押さえてパッキン３を圧縮変形させた状態を保持しつつ、ねじ成形用ローラーＲ１をねじ蓋２の筒体６に押し付けつつ水平旋回させることによってねじ部１４を形成する。
【０００８】
更に、係止片成形用ローラＲ２をＰＰバンド１２の下端部に押し当てて水平旋回させることにより、ＰＰバンド１２の下端部に、瓶口Ｂ１の係止用環状突起Ｂ３に下方から当たる内向き突起片１５を形成する。これにより、パッキン３が弾性変形して瓶口Ｂ１の頂面に密着したシール状態が保持される。なお、ねじ部１４や内向き係止片１５の曲げ加工形成は、ハンギング用環状突起Ｂ４を受け具（図示せず）で吊り上げた状態で行われる。
【０００９】
ねじ蓋２をねじ戻すと、細巾ブリッジ部１１が千切れることによって開封される。開封後においてもＰＰバンド１２は広巾ブリッジ１０を介してねじ蓋２の本体部に一体に繋がっているが、広巾ブリッジ部１０をねじ切ることによってＰＰバンド１２は除去される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
飲料のような液体内容物を充填して封止した瓶Ｂを気温の高いところに保管していると、内容物の膨張によって瓶Ｂの内圧が高くなる。この場合、内容物が瓶口Ｂ１の頂面まで一杯に詰められていると、内容物の圧力が瓶Ｂにそのまま作用するため、瓶Ｂが破裂することがある。特に、断面角形のガラス瓶の場合は強度が低いため、破裂事故が発生し易い。
【００１１】
そこで、飲料メーカー等で瓶Ｂに内容物を包装するにおいては、一杯に充填するのではなく、例えば瓶口Ｂ１の部分を未充填の空気部として残しておき、空気部の圧縮によって内容物の膨張を吸収している。このため、飲料メーカーから出荷されて消費者の手元に届くまでの流通段階で瓶Ｂが破裂する事故や、消費者が開封前の商品を温度の高い場所に保管することによる破裂事故はまず発生しないと言える。
【００１２】
他方、例えば飲食店や一般家庭において、ガラス瓶（小瓶）の商品を購入してから、開封して全部又は一部を消費した後、紙パック製やペットボトル製等の徳用容器（大瓶）からガラス瓶に内容物を詰め替えたり補充したりすることがある。
【００１３】
その場合、内容物を瓶口の頂面まで一杯に詰めることがあり、すると、温度が高い場所に保管していると、内容物が膨張して瓶Ｂが破裂する事故がしばしば発生していた（破裂した瓶Ｂのねじ蓋２の天板５は、図１０（Ｃ）に一点鎖線で示すように上向き凸状に膨れ変形しており、いかに高い内圧が掛かっていたかを物語っている）。
【００１４】
特に、寒冷地の飲食店では冬場に暖房を強くしていることから、天井に近い棚では熱気が籠もって例えば４０℃かそれ以上の高い温度になることがあり、このため、寒冷地の飲食店で瓶を天井近くの高い棚に保管している場合に破裂事故が頻繁に起きていた。また、内容物が焼酎やウイスキーのような揮発成分を含んでいる飲料の場合、熱膨張しやすいことから、破裂事故の発生率が高かった。
【００１５】
この破裂事故の対策としては、瓶の強度を高くすることが考えられるが、瓶の強度アップには限度があり、また、瓶のデザインを変更できない場合は対処できないという致命的な問題がある。
【００１６】
本発明はこのような現状に鑑み成されたもので、キャップを改良することにより、詰め替え後における瓶の破裂事故を防止せんとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
瓶の保管場所の温度が高いために内圧が高くなることは避け難い自然現象であり、それを防止することはできない。従って、瓶の破裂を防止するには、瓶の内圧が瓶の限界強度に至る前に内容物を瓶の外に逃がす必要がある。この場合はパッキンのシール機能を解除することになる。他方、商品の流通段階ではシール状態を保持しておかねばならない。
【００１８】
このようなシール機能に関する相反する条件を同時に確保すべく、本願発明者は考察と実験とを重ねて本願発明を完成させるに至った。
【００１９】
すなわち本願発明のねじ式キャップは、雄ねじ付きの瓶口を封止する下向き開口で天板付きのねじ蓋と、封止状態で瓶口の頂面に重なるようにねじ蓋に嵌め入れたパッキンとを備えており、前記パッキンを、瓶口の封止状態で瓶内の内圧がある程度の強さになるまでは全周にわたって瓶口の頂面に密着し、瓶内の内圧がある程度の強さを超えると変形して瓶口の頂面から離反する状態に支持している点を特徴としている。
【００２０】
更に、本願発明の好適な形態として、請求項２では、前記ねじ蓋の天板とシート状パッキンとの間にシート状のスペーサを介在させており、このスペーサに、平面視で瓶口の内外に広がる切欠きを形成することにより、パッキンのうち切欠きに重なった部分を、瓶内の内容物の圧力によって瓶口の頂面から離反する変形許容部と成している。
【００２１】
【発明の作用・効果】
本願発明において、パッキンは、瓶内の内圧がある程度の強さになるまでは瓶口の頂面に密着した状態が保持される。従って、商品を出荷して購入されるまでの流通段階でのシール状態は保持される。また、購買者が開封して小出しした後の再封止後におけるシール機能も保持される。
【００２２】
他方、開封した後に瓶内に内容物を一杯に詰めて、これを温度の高い場所に保管することにより、内容物が熱膨張して高い圧力がパッキンに作用すると、瓶が破裂する前にパッキンの一部が瓶口の頂面から逃げるように変形し、内容物の一部が瓶口の外側に漏れ出ることになり、これにより、瓶の破裂が阻止される。すなわち、内容物を僅かに瓶外に逃がすことにより、瓶内の内圧が異常に高くなることを阻止する。
【００２３】
従って本願発明によると、通常の状態でのシール機能を確保しつつ、詰め替え後における瓶の破裂事故を防止することができる。
【００２４】
請求項２のように構成すると、従来の構成にスペーサを付加するだけで良いため構造が簡単であり、また、従来のキャップにもそのまま適用できる。更に、スペーサ及びパッキンはシート状であって表裏の方向性がないため、従来の装填機を使用してねじ蓋への嵌め込みを簡単に行える利点もある。
【００２５】
【発明の実施形態】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本願発明は金属板製のピルファープルーフキャップに適用しており、従来技術と同じ部分は図１０と同じ符号で表示し、原則として説明は省略する。
【００２６】
（１）．第１実施形態（図１〜図６）
図１〜図６では第１実施形態を示している。図１のうち（Ａ）は分離正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視平面図である。この図１に示すように、キャップ１は、金属板製のねじ蓋２と、シート状のパッキン３と、ねじ蓋２の天板５とパッキン３と間に挟み込まれたシート状のスペーサ４とを備えている。ねじ蓋２の構成は従来と同じである。
【００２７】
パッキン３は、例えば圧縮変形可能な樹脂弾性層の表裏に樹脂フィルムを張った積層構造であり、樹脂板に近い程度の強い曲げ弾性力を備えている。
【００２８】
スペーサ４もパッキン３と同じ素材からなっており（勿論別の素材でも良い）、このスペーサ４のうち中心を挟んだ両側の２ヶ所の部分に、パッキン３の上向き撓み変形許容手段として、平面視で外向きに広がるＶ字状の切欠き１６を形成している。切欠き１６は、瓶口Ｂ１の内側と外側とに広がるように形成されている。
【００２９】
パッキン３とスペーサ４とは同径に設定されており、ねじ蓋２の絞り込み部７で落下不能に保持されている。パッキン３とスペーサ４との厚さは必要に応じて設定すれば良いが、本願発明者の実験によると、両者が同じ素材である場合は、パッキン３をスペーサ４よりもやや厚くするのが好ましかった（両者の厚さの比率は、圧縮率や曲げ弾性係数等の様々の要素を考慮して設定すれば良い）。
【００３０】
図２では、瓶への商品（内容物）の包装工程においてねじ式キャップ１で瓶Ｂを封止する状態を示している。図３は図２の  ＩＩＩ−ＩＩＩ視断面図である。封止工程は従来と同様であり、プッシャーＰでねじ蓋２を押さえた状態で、ねじ部１４と内向き係止片１５とが形成される。瓶口Ｂ１の内部は、内容物Ｄが充填されていない空気部のままになっている。
【００３１】
この状態では、パッキン３とスペーサ４とは共にある程度の寸法だけ圧縮変形しており、パッキン３はその全周にわたって瓶口Ｂ１の頂面に密着している。且つ、パッキン３のうちスペーサ４の切欠き１６と重なった変形許容部３ａとねじ蓋２の天板５との間には、若干の上下間隔の隙間（空間）１７が空いている。
【００３２】
商品を出荷したあと購入されて開封されるまでの流通段階での状態では、瓶Ｂの内部にはある程度の容積の空気部が存在しているため、仮に気温の高い場所に保管することによって内容物Ｄが熱膨張しても、その熱膨張は空気部の圧縮によって吸収され、パッキン３の変形許容部３ａが撓み変形することはない。
【００３３】
従って、内容物Ｄが瓶Ｂの外に漏れ出て商品価値を損なうことはない。見方を変えて述べると、パッキン３は、空気部の圧縮や熱膨張程度では変形許容部３ａが変形しない曲げ強度のものを使用するもので、一般に使用されているシートパッキンは殆どがこの条件を満たしている。
【００３４】
図４に示すように、ねじ蓋２をねじ戻すことによって開封され、ＰＰバンド１２は除去される。そして、図５（Ａ）に示すように内容物Ｄを瓶口Ｂ１の頂面まで充填してからキャップ１で封止し、この瓶を温度の高い場所に保管していると、パッキン３に対して上向きの圧力が作用する。
【００３５】
すると、パッキン３の変形許容部３ａとねじ蓋２の天板５との間に隙間１７が空いているため、パッキン３の変形許容部３ａは内容物Ｄの圧力によって上向きに逃げるように撓み変形して、図５（Ｂ）に矢印で示すように内容物Ｄの一部が瓶口Ｂ１の外側に漏れ出る。このため瓶Ｂの内圧が異常に高くなることを防止して、瓶Ｂの破裂を防止できる。漏れ出た内容物Ｄは布巾で拭き取れば良い。
【００３６】
瓶Ｂの破裂を確実に防止するには、パッキン３の変形許容部３ａを瓶の破裂限界強度よりも低い圧力で確実に曲げ変形させることが必要である。この点、本実施形態のように切欠き１６を平面視Ｖ字状に形成すると、内容物Ｄの逃がし機能を保持できて好適であった。その理由は次の通りであると思われる。
【００３７】
すなわち、内容物Ｄがスムースに漏れ出るには、内容物Ｄの圧力によって変形許容部３ａが容易に変形することが必要であるが、切欠き１６を平面視Ｖ字状に形成すると、図６に示すように、パッキン３の変形許容部３ａの支持スパンＬは半径外側に行くに従って大きくなるため、変形許容部３ａは半径外側に行くに従って変形し易くなっており、その結果、切欠き１６の面積を必要最小限度にした状態で、内容物Ｄをスムースに漏出できると考えられる。
【００３８】
切欠き１６を平面視Ｖ字状に形成する場合、その角度は６０〜１００度程度が好適であった。また、切欠き１６は１箇所又は３箇所以上に形成することも可能であるが、通常時のシール機能保持と異常加圧時の漏出許容機能とのバランスの点からは、対称状に２ヶ所形成するのが好適であると考えられる。
【００３９】
（２）．第２実施形態（図７）
図７に示す第２実施形態では、パッキン３の変形許容手段として、スペーサ４に穴１８を形成している。穴１８の形状は円形に形成しているが、台形や三角形、扇形、四角形（長方形や正方形）、菱形等の他の形状でも良い（半径外側に向けて幅が広がる形状が好ましいと言える）。
【００４０】
（３）．第３実施形態（図８）
図８に示す第３実施形態では、ねじ蓋２の内部にパッキン３だけを嵌め入れた場合において、ねじ蓋２の天板５に、パッキン３の変形許容手段として、平面視で瓶口Ｂ１の内外に広がる上向き凹所（リブ）１９を膨出形成している。
【００４１】
ねじ蓋２のデザインや天面への表示の問題がなければ、このようにねじ蓋２自体に変形許容手段を設けることも可能である。凹所１９は円周方向に沿って間隔で複数個形成するのが好ましい。
【００４２】
（４）．第４〜第８実施形態（図９）
図９では第４〜第８実施形態を示している。このうち（Ａ）に示す第４実施形態では、変形許容手段として、スペーサ４の等間隔を隔てた複数箇所（３箇所）に、等幅の切欠き１６を形成している。切欠き１６はスペーサ４の中心に向けて長く延びていてもよい。
【００４３】
（Ｂ）に示す第５実施形態では、半円状に形成された２個のスペーサ４を間隔を隔てて配置することにより、両スペーサ４の間に、変形許容手段として、直線状に延びる隙間２０を形成している。この実施形態の場合、スペーサ４はねじ蓋２とパッキン３とのうち何れか一方に貼り合わせ等によって固定しておく必要がある。
【００４４】
（Ｃ）に示す第６実施形態では、スペーサ４を平面視でＣ字状に形成している。この図から推測できるように、スペーサ４をリング状に形成して、リングの形状は保ったままで半径外向きの切欠きを形成することも可能である。
【００４５】
（Ｄ）に示す第７実施形態は図８の実施形態の変形例であり、ねじ蓋２の天板５のうち瓶口Ｂ１の上方の部位に、凹所１９を全周にわたって延びるように形成している。逆に言うと、天板５のうち平面視で瓶口Ｂ１の内部に位置する部位に円形（又はリング状）の下向き突起を形成している。
【００４６】
（Ｅ）に示す第８実施形態では、変形許容手段として、スペーサ４における外周寄りの端部の下面に適当な間隔で複数の凹み２１を形成している。凹み２１の平面形状は、Ｖ字状や台形状などの様々の形状を採用できる。
【００４７】
（５）．その他
本発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、加工上の問題やコスト上の問題がなければ、パッキンにスペーサ部を一体成形することも可能である。
【００４８】
また、本願発明は、金属体製のピルファープルーフキャップには限らず、合成樹脂製のピルファープルーフキャップや、ピルファープルーフ機能を備えていない合成樹脂製又は金属板製のねじ式キャップにも適用できることは言うまでもない。なお、本願発明を金属板製のピルファアープルーフキャップに適用する場合、ねじ部を形成していない中間品と、ねじ部が形成されている最終形態品との両方を含んでいる。
【００４９】
本願発明のねじ式キャップは、飲料包装用瓶のキャップには限らず、様々の用途の瓶に使用することができる。瓶の素材もガラスには限らず、合成樹脂製や陶器製などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す図で、  （Ａ）は分離正面図、  （Ｂ）は  （Ａ）のＢ−Ｂ視平面図、  （Ｃ）は  （Ａ）の  Ｃ−Ｃ視平面図である。
【図２】第１実施形態の封止工程を示す図である。
【図３】図２の  ＩＩＩ−ＩＩＩ視断面図である。
【図４】開封後の分離図である。
【図５】開封後に内容物を補充して再封止した状態での断面図である。
【図６】要部の平断面図である。
【図７】第２実施形態の平面図である。
【図８】第３実施形態を示す図である。
【図９】第４〜第８実施形態を示す図である。
【図１０】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
Ｂ  瓶
Ｂ１  瓶口
Ｂ２  雄ねじ
１    キャップ（ピルファープルーフキャップ）
２  ねじ蓋
３  パッキン
４  スペーサ
５  ねじ蓋の天板
６  ねじ蓋の筒体
１２  ＰＰバンド
１４  ねじ部
１６  切欠き
１７  隙間
【図１】
2005008242.tif 000003
【図２】
2005008242.tif 000004
【図３】
2005008242.tif 000005
【図４】
2005008242.tif 000006
【図５】
2005008242.tif 000007
【図６】
2005008242.tif 000008
【図７】
2005008242.tif 000009
【図８】
2005008242.tif 000010
【図９】
2005008242.tif 000011
【図１０】
2005008242.tif 000012