JP2011255925A - ヒンジキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】上蓋の開閉栓の繰返しに起因するキャップ本体の注出口外周りの内容液による汚れを好適に防止することが出来るヒンジキャップを提供すること。
【解決手段】上蓋２のインナーリング２１径方向外側の天板部内面に円弧状の天板リブ２４a,２４bを同芯状に設け、他方、スカート部２２内壁面に円弧状のスカートリブ２５a,２５bを同芯かつ平行に設ける。なお、外天板リブ２４bについては、最外径方向距離r₂＜注出筒１５開口端の最外径方向距離Rとなるように上記天板部内面に配設する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ヒンジキャップ、特に上蓋の開閉栓の繰返しに起因するキャップ本体の注出口外周りの内容液による汚れを好適に防止することが出来るヒンジキャップに関するものである。

醤油、お酢等の調味料、調理用オイル、サラダドレッシング等を保存する容器のキャップとして、内容液の注出口となるキャップ本体と、その注出口を閉栓する上蓋がヒンジ結合された、いわゆるリクローズ性ヒンジキャップが広く用いられている。
これらのヒンジキャップは、上蓋内面または注出口から液が垂れないように、例えばインナーリング径方向内側の天板部内面がドーム状に湾曲したドーム構造を成し、あるいは注出口が出口に向かって拡径するテーパ構造を成している。
その他のリクローズ性ヒンジキャップの液垂れ防止機構として、台形状の液切片を、インナーリング径方向内側の天板部内面に沿って周状等間隔に配設した液垂れ防止用キャップが知られている（特許文献１を参照。）。
また、同じくリクローズ性ヒンジキャップの液垂れ防止機構として、天板から離れるに従って径方向長さが短くなると同時に周壁からの径方向距離が短くなる形状を有する液溜め片を、互いに平行となるようにヒンジ側の上蓋インナーリング内壁面にそれぞれ配設した注出キャップが知られている（特許文献２を参照。）。
また、液溜め片を同芯円弧状に上蓋インナーリングの内壁面および径方向内側にそれぞれ配設した注出キャップが知られている（特許文献２を参照。）。
また、同じくリクローズ性ヒンジキャップの液垂れ防止機構として、複数の円弧状壁または渦巻状壁あるいは格子状壁を上蓋のインナーリング径方向内側に配設した液体注出キャップが知られている（特許文献３を参照。）
ところで、ヒンジキャップの中には、シャワー処理に対して、上蓋内への水入りを防止したリクローズ性ヒンジキャップがある。
このようなヒンジキャップは、図５に示すように、キャップ本体１の注出筒１５と上蓋２のインナーリング２１が密着係合することにより形成されるシール部Ａと、キャップ本体１の周状突起１６と上蓋２のスカート部２２が嵌合することにより形成されるシール部Ｂという、いわゆる二重シールを形成している。この二重シールにより、ヒンジキャップ内部には２つの独立した密封ゾーンＳ1,Ｓ2が各々形成されることになる。
密封ゾーンＳ1は、プルリング１３を引き上げスコア１２を破断してパネル１１を開封した後は、容器内部（ヘッドスペース）と連通し内容液が流出する注出口の一部となる。そのため、上蓋２の開閉栓を繰り返す毎に、密封ゾーンＳ1、特に注出筒１５内周面および天板部内面には内容液が付着するようになる。
本願発明者は、上記二重シールを持ったヒンジキャップにおいて上蓋の開閉栓に伴う注出口外周りの汚れに係るメカニズムを鋭意研究した結果、上蓋を開栓する際に、上記密封ゾーンＳ2の負圧（バキューム効果）により、密封ゾーンＳ1から内容液が吸い出され、その延長線上に位置するインナーリング２１径方向外側の天板部内面に付着し、そして上蓋２の開閉栓を繰り返すうちに、その付着した内容液がスカート部２２内壁面に沿って下方に流動して、終いにはキャップ本体１の周状突起１６と嵌合する部位に入り込み、そして上蓋２を閉栓する際に、その内容液が飛散して注出筒１５の周りを汚し、その付着した内容液が、注出筒１５から内容液が注がれる際の呼び水となり、液垂れを誘発することを見出した。
図６は、ヒンジキャップの上蓋を開栓する際に起きる内容液の吸い出しに係るメカニズム（バキューム効果）を示す説明図である。なお、図６（ａ）は上蓋２の開栓始めの密封ゾーンＳ1,Ｓ2を示し、同(b)はシール部Ａの密封性がブレイクする直前の密封ゾーンＳ1,Ｓ2を示し、同(c)はシール部Ａの密封性がブレイクした直後の密封ゾーンＳ1,Ｓ2を示している。
ヒンジキャップの上蓋２を開栓する際、シール部Ａ,Ｂのうちで最初に密封性がブレイクする部位は、シール部Ａである。つまり、シール部Ｂはシール部Ａに対して遅れて密封性がブレイクすることになる。
上蓋２が開くに従って（図６(a)）、密封ゾーンＳ1,Ｓ2の容積V1,V2は共に増大する。しかし、ボリューム増加分ΔV1,ΔV2の全体ボリュームに対する割合ΔV1/V1，ΔV2/V2を比べると、密封ゾーンＳ1は容器（図示せず）内部に通気するため、その割合ΔV1/V1はほとんど無視可能（つまりV1≒一定）と見なすことが出来る。
一般に、温度が一定の密閉した容器内では、圧力（Ｐ）と容積（Ｖ）の積は一定の相関関係を示すこと（PV=一定）が知られている。この相関関係より、密封ゾーンＳ1では、圧力もほとんど変化しないことになる。
一方、密封ゾーンＳ2は元々の容積V2が小さいため、ボリューム増加分ΔV₂の全体ボリュームに対する割合ΔV2/V2は無視することができず、従って、そのボリューム増加分ΔV₂に伴う圧力変化ΔP₂も無視できなくなる。従って、上記相関関係（PV=一定）より、上蓋２が開くに従い密封ゾーンＳ2の圧力Ｐ₂は逆に減少することになる。
ところで、密封ゾーンＳ2の初期圧力P2は大気圧に等しく、対する密封ゾーンＳ1の圧力P1は、大気圧に「内容液の飽和蒸気圧」がプラスした一定値に等しくなる。つまり、初期状態において密封ゾーンＳ2の圧力P2は、密封ゾーンＳ1の圧力P1に対して内容液の飽和蒸気圧に相当する分だけ低い状態（負圧状態）にある。シール部Ａの密封性がブレイクする直前（図６(b)）においては、密封ゾーンＳ2の圧力低下量ΔP2は更に大きくなるため、密封ゾーンＳ1に対する負圧の程度は更に強まることになる。
従って、その負圧の程度は、シール部Ａがブレイクした直後で最大となる。従って、図６(c)に示すように、シール部Ａの密封性がブレイクすると、その負圧（バキューム効果）によって、内容液が密封ゾーンＳ1から密封ゾーンＳ2へ吸い出され、その延長線上に位置するインナーリング２１径方向外側の天板部内面に付着するようになる。このように、上蓋２を開栓する度に内容液がインナーリング２１径方向外側の天板部内面に付着し、終いに上蓋２のスカート部２２内壁面に沿って下方へ流動し、キャップ本体１の周状突起１６との嵌合部にまで入り込むようになる。
上記嵌合部に入り込んだ内容液は、上蓋２を閉栓する毎に飛散して注出筒１５の外周面に付着するようになる。注出筒１５の外周面に付着した内容液は、内容液を注出筒１５から注ぐ際に呼び水となり、内容液の液垂れを誘発するようになる。このようにして、上蓋２の開閉栓を繰り返す毎に、内容液の飛散、液垂れが発生し、キャップ本体１の注出筒１５の外周りが内容液によって汚されることになる。

特開２００５−２１２８３６号公報 特開２００１−１０６２５１号公報 特開平９−１２０４９号公報

上記従来のヒンジキャップに係る液垂れ防止機構はどれも上蓋のインナーリング径方向内側に配設されている。
つまり、上記従来のヒンジキャップでは、「上蓋を開栓する際に起きる密封ゾーンＳ2のバキューム効果によって密封ゾーンＳ1から内容液が吸い出され、その延長線上に位置するインナーリング２１径方向外側の天板部内面に付着し、そして上蓋の開閉栓を繰り返すに従って、その天板部内面に付着した内容液がスカート部内壁面に沿って下方へ流動し、終いには周状突起１６との嵌合部に入り込み、そして上蓋２を閉栓する毎にその内容液が飛散して、注出筒１５の外周面に付着して、付着した内容液は、内容液が注がれる際の呼び水となり、液垂れを誘発する」という汚れのメカニズムが全く考慮されていない。
従って、上記従来のヒンジキャップはどれも、上蓋２の開閉栓を繰り返すに従い、キャップ本体の注出口外周りが汚れるという問題点を有している。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、上蓋の開閉栓の繰返しに起因するキャップ本体の注出口外周りの内容液による汚れを好適に防止することが出来るヒンジキャップを提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載のヒンジキャップは、キャップ本体と、該キャップ本体に開閉可能に装着される上蓋とからなり、該キャップ本体は、頂板部と該頂板部の周縁部から降下した周状側壁とを備えていると共に、該頂板部には、容器内容液を注ぎ出すための開口予定部が形成されており、該頂板部の上面には、該開口予定部の外側部分に、容器内容液の注ぎ出し用案内となる注出筒が形成され、
前記上蓋は、天板部と該天板部の周縁部から下方に延びるスカート部とを備えていると共に、該上蓋の天板部内面には、該上蓋を閉じたときに、前記注出筒内周面と密着するシール用リングが形成され、
該上蓋のスカート部下端は前記キャップ本体の周状側壁の上部にヒンジ連結部を介して連結されているヒンジキャップにおいて、
前記上蓋の天板部の該ヒンジ連結部とは反対側で、前記シール用リングより径方向外側の該天板部内面に１又は複数の天板リブが円弧状に形成されていることを特徴とする。
上記ヒンジキャップでは、インナーリング径方向外側の天板部内面にリブを設け、内容液が上記天板部内面に設けた天板リブに保持されてスカート部の下方に垂れ落ち難くなる。

請求項２に記載のヒンジキャップでは、前記上蓋のスカート部の前記ヒンジ連結部とは反対側で、該スカート部内壁面に１又は複数のスカートリブが円弧状に形成されていることとした。
上記ヒンジキャップでは、上記スカート部内壁面にリブを設け、上記天板部内面の天板リブで保持できなかった内容液がスカート内壁面に沿って流れることをスカートリブに保持することにより防止して、内容液がキャップ本体との嵌合部に入ることを阻害するようになる。

請求項３に記載のヒンジキャップでは、前記天板リブを形成する円弧の中心が前記ヒンジ連結部の中心と前記上蓋の中心を通る平面上に位置しており、
前記天板リブの形成範囲は、前記円弧の中心角θに対し、２０°＜θ≦２２０°となるように形成されていることとした。
上蓋はヒンジ連結部を支点に回転するため、内側のシール部Ａのうちでヒンジ連結部と反対側の部位で最初に密封性がブレイクし、その部位近傍において内容液が最も激しく吸い出され、結果、その延長線上に位置する天板部内面近傍に最も激しく内容液が降りかかることになる。
そこで、上記ヒンジキャップでは、天板リブをヒンジ連結部と反対側の部位で上記範囲に配設して、内容液が最も激しく降りかかる天板部内面を含む広い範囲で内容液を保持できるようになる。

請求項４に記載のヒンジキャップでは、前記スカートリブを形成する円弧の中心が前記ヒンジ連結部の中心と前記上蓋の中心を通る平面上に位置しており、
前記スカートリブの形成範囲は、前記円弧の中心角θに対し、２０°＜θ≦２２０°であることとした。
上記ヒンジキャップでは、スカートリブを上記位置及び範囲に配設して、上記天板部内面の天板リブで保持できなかった内容液がスカート内壁面に沿って下方へ流れにくくなる。

請求項５に記載のヒンジキャップでは、前記天板リブの中で最外リブは、前記上蓋の半径方向に対し前記注出筒の開口端より内側に位置することとした。
上記ヒンジキャップでは、最外リブを上記位置に配設し、リブから垂れ落ちる内容液が注出筒に戻り、注出口外周りを汚さないようにした。

本発明のヒンジキャップによれば、上蓋の繰り返し開閉栓に対して、キャップ本体の注出口周りの内容液による汚れを好適に防止することが出来る

本発明のヒンジキャップを示す断面説明図である。 本発明のヒンジキャップの開栓状態を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図１の密封ゾーンＳ2の要部断面図である。 従来のヒンジキャップを示す要部断面説明図である。 ヒンジキャップの上蓋を開栓する際に起きる内容液の吸い出しに係るメカニズムを示す説明図である。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明のヒンジキャップ１００を示す説明図である。なお、図１は、このヒンジキャップの閉栓状態を示す断面図であり、図２は、このヒンジキャップの開栓状態を示す正面図である。
このヒンジキャップ１００は、容器口部に装着されるキャップ本体１と、キャップ本体１を封止する上蓋２と、キャップ本体１と上蓋２をヒンジ結合するヒンジ連結部３とを具備して構成されている。

キャップ本体１は、図１に示すように、頂板部４と頂板部４の周縁から降下し、容器口部の外周面と係合する周状側壁１８とからなる。頂板部４には、内容液を注ぎ出すための開口予定部１１と、その破断線となるスコア１２とが設けられ、頂板部４の上面には、指をかけて引っ張るためのプルリング１３と、開口予定部１１とプルリング１３を連結する支柱１４と、内容液の注ぎ口となると共に上蓋２のシール用リング２１の外周面に圧着係合してシール部を形成する注出筒１５と、上蓋２のスカート部２２内周面と嵌合してシール部を形成する周状突起１６とが設けられ、頂板部４の下面には、容器口部の内周面と密着するインナーリング１７が設けられている。なお、ここで言う開口予定部１１とは、スコア１２の内側のエリアを指すものとする。

上蓋２は、キャップ本体１の注出筒１５の内周面と圧着係合してシール部を形成するインナーリング２１と、キャップ本体１の周状突起１６と嵌合してシール部を形成するスカート部２２と、内面に付着した内容液が閉栓時に容器内部に戻り易くなるドーム構造を有する天板部２３とから成る。尚、注出筒１５はリップ先端の下部外周面に対応する部位に段差を形成しているため、開栓の際に指が直接鋭利なリップ先端に当接することを防止している。

天板部２３の内面のうちインナーリング２１とスカート部２２に挟まれる内面には２つの天板リブ２４a,２４bが同芯状に設けられている。この天板リブ２４a,２４bは、図２に示すように、インナーリング２１またはスカート部２２と同芯の円弧状リブである。本実施形態では、その円弧の中心角θは１８０°となっている。
この天板リブ２４a,２４bを上記位置に配設することにより、上蓋２を開栓する際に起きる密封ゾーンＳ2のバキューム効果によって、密封ゾーンＳ1から吸い出された微量の内容液は、その延長線上に位置する天板リブ２４a,２４bに付着して保持されるようになる。図に示す実施形態では天板リブ２４a,２４bの形成範囲が１８０°に渡って形成されているため、例えば、１００回開栓を繰り返しても天板リブ２４a,２４bに保持された内容液はスカート部の下方に垂れ落ちることがないのである。このように、スカート部２２内壁面に沿って流動する内容液も少なくなり、キャップ本体１の周状突起１６に嵌合する部位に入り込む内容液もほとんどなくなるのである。
また、詳細については図３を参照しながら後述するが、スカート部２２内壁面には同じく円弧状のスカートリブ２５a,２５bがスカート部２２の高さ方向に対し平行に設けられている。従って、このスカートリブ２５a,２５bの障壁効果も相俟って、上蓋２の開閉栓を繰り返し行う場合であっても、注出口（注出筒１５）周りが内容液によって汚されることがほとんどなくなるのである。

図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。なお、説明の都合上、反転（１８０°回転）して示されている。
スカート部２２内壁面には上スカートリブ２５a、下スカートリブ２５bが高さ方向に対し平行かつ円弧状に配設されている。
このスカートリブ２５a,２５bは、内容液がスカート部２２内壁面に沿って下方へ流動する際の障壁となり、このリブにより内容液を保持して、内容液が上蓋２の周状突起１６との嵌合部へ入り込むことを好適に阻害する。

図４は、図１の密封ゾーンＳ2の要部拡大図である。
天板リブのうち、径方向に対し最も外側に位置する外天板リブ２４bについては、その半径方向位置が注出筒１５の開口端の内側に来るように配設する。つまり、外天板リブ２４bの最外径方向距離r₂＜注出筒１５開口端の最外径方向距離Rとなるように、外天板リブ２４bを配設する。このような配設位置は、上蓋２を開栓する際のバキューム効果によって吸い出され内容液が付着する位置であり、吸い出された内容液を天板リブ２４a,２４bに確実に保持されるのである。

ここで、内外天板リブ２４a,２４bの寸法例を挙げると、リブの間隔Ｌ_s1は、例えばＬ_s1＝０.３〜０.５[mm]であり、表面張力により保持できる間隔に設定されることが重要である。リブの幅Ｌ_d1,Ｌ_d2＝０.３〜０.５[mm]である。リブの高さ（天板部内面からの突出量）はＬ_h1,Ｌ_h2＝０.２〜０.８[mm]であり、内容液を保持する空間が確保されることが重要である。なお、本実施形態では、内天板リブ２４aおよび外天板リブ２４bの各寸法は同一であるが、互いに異なっていても良い。

また、上下スカートリブ２５a,２５bの寸法例を挙げると、リブの間隔Ｌ_s2は、例えばＬ_s2＝０.３〜０.５[mm]であり、リブの幅Ｌ_d3,Ｌ_d4＝０.３〜０.５[mm]である。リブの高さ（スカート部２２内壁面からの突出量）はＬ_h3,Ｌ_h4＝０.２〜０.８[mm]であり、上記内外天板リブ２４a,２４bの寸法と同様に設定されることが重要である。なお、本実施形態では、上スカートリブ２５aおよび下スカートリブ２５bの各寸法は同一であるが、互いに異なっていても良い。

以上、本発明のヒンジキャップ１００は、上蓋２のインナーリング２１の半径方向外側に位置する天板部内面に上記リブを設けて、天板部内面に付着した内容液を保持して、内容液がスカート部２２内壁面に沿って下方へ流動するのを防止するという特徴を有している。これにより、上蓋２の開閉栓を繰り返し行う場合であっても、キャップ本体１の注出筒１５（注出口）周りが内容液によって汚されなくなる。

ところで、本発明の効果を確認するために、本発明のヒンジキャップ１００と従来のヒンジキャップ５００を容器に各々取り付けたものを「上蓋を閉栓→倒立→開栓」というサイクルを１００回繰り返す比較試験を行った。
結果は、従来のヒンジキャップ５００では上蓋２のインナーリング２１の径方向外側の天板部内面およびスカート部２２内壁面、ならびに注出筒１５の外周りにおいて内容液による汚れが見られた。これに対し、本発明のヒンジキャップ１００では上蓋２の天板部内面に飛び散った内容液が上記天板リブ２４a,２４bおよび上記スカートリブ２５a,２５bに保持されて、上蓋２のスカート部２２内壁面、ならびに注出筒１５の外周りにおいて内容液による汚れはほとんど見られなかった。
従って、上記天板リブ２４a,２４bおよび上記スカートリブ２５a,２５bを設けることにより、上蓋２の開閉栓の繰り返しに由来する、上蓋２のインナーリング２１の径方向外側の天板部内面およびスカート部２２内壁面、ならびに注出筒１５の外周りにおける内容液による汚れを防止することが出来る。

また、上記実施形態での天板リブ２４a,２４bおよびスカートリブ２５a,２５bの形成範囲を１８０°に渡って形成したが、内容液の保持量を増やすために、３６０°に渡って形成することもできる。ただし、キャップを形成する樹脂量を増やさないで、しかも内容液による汚れを防止するためには、天板リブおよびスカートリブの形成範囲は、それぞれの円弧の中心角θが、２０°＜θ≦２２０°特に、１００°＜θ≦２００°となる範囲内で適宜選択することが好ましい。

また、上記実施形態での天板リブ２４a,２４bおよびスカートリブ２５a,２５bの断面形状は、楕円状であるが、形状はこの形状だけに限定されるのではなく、配置される天板部内面の幅、内容液の粘性等に応じて決定される。しかし、リブの形状は凸状（下面から離れるに従って幅が狭くなる形状）である。

また、上記実施形態での天板リブ２４a,２４bおよびスカートリブ２５a,２５bの数は２つであるが、数はこの数だけに限定されるのではなく、配置される天板部内面の幅、内容液の粘性等に応じて決定される。

本発明のヒンジキャップは、調味料および飲料等の保存容器のヒンジキャップに好適に適用することが出来る。

１ キャップ本体
１１ 開口予定部
１２ スコア
１３ プルリング
１４ 支柱
１５ 注出筒
１６ 周状突起
１７ インナーリング
１８ 周状側壁
２ 上蓋
２１ シール用リング
２２ スカート部
２３ 天板部
２４a,２４b 内外天板リブ
２５a,２５b 上下スカートリブ
３ ヒンジ連結部
４ 頂板部
１００ ヒンジキャップ
５００ 従来のヒンジキャップ

Claims (5)

1. キャップ本体と、該キャップ本体に開閉可能に装着される上蓋とからなり、該キャップ本体は、頂板部と該頂板部の周縁部から降下した周状側壁とを備えていると共に、該頂板部には、容器内容液を注ぎ出すための開口予定部が形成されており、該頂板部の上面には、該開口予定部の外側部分に、容器内容液の注ぎ出し用案内となる注出筒が形成され、
   前記上蓋は、天板部と該天板部の周縁部から下方に延びるスカート部とを備えていると共に、該上蓋の天板部内面には、該上蓋を閉じたときに、前記注出筒内周面と密着するシール用リングが形成され、
   該上蓋のスカート部下端は前記キャップ本体の周状側壁の上部にヒンジ連結部を介して連結されているヒンジキャップにおいて、
   前記上蓋の天板部の該ヒンジ連結部とは反対側で、前記シール用リングより径方向外側の該天板部内面に１又は複数の天板リブが円弧状に形成されていることを特徴とするヒンジキャップ。
2. 前記上蓋のスカート部の前記ヒンジ連結部とは反対側で、該スカート部内壁面に１又は複数のスカートリブが円弧状に形成されている請求項１に記載のヒンジキャップ。
3. 前記天板リブを形成する円弧の中心が前記ヒンジ連結部の中心と前記上蓋の中心を通る平面上に位置しており、
   前記天板リブの形成範囲は、前記円弧の中心角θに対し、２０°＜θ≦２２０°であることを特徴とする請求項１に記載のヒンジキャップ。
4. 前記スカートリブを形成する円弧の中心が前記ヒンジ連結部の中心と前記上蓋の中心を通る平面上に位置しており、
   前記スカートリブの形成範囲は、前記円弧の中心角θに対し、２０°＜θ≦２２０°であることを特徴とする請求項２に記載のヒンジキャップ。
5. 前記天板リブの中で最外リブは、前記上蓋の半径方向に対し前記注出筒の開口端より内側に位置する請求項１から４の何れかに記載のヒンジキャップ。

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