JP2015113122A - 容器の封止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中栓を容器に嵌着させる際に中栓の分離部が押し込まれて本体部分から分離され開封が行われてしまうことを阻止できる容器の封止装置を提供すること。
【解決手段】第１螺合部５１の第１リードＲ１と第２螺合部５２の第２リードＲ２と第２螺合部の遊びＬとは、第２螺合部５２を利用して上蓋２０に予め中栓１０を固定した状態で、封止のために第１螺合部５１を利用して上蓋２０を容器１の口部１ａにねじ込むとともに中栓１０を容器１の口部１ａに嵌着させる際に、中栓１０が緩むことによって分離部１２が押し込まれて本体部分１０ｂから分離されることを阻止するように設定されている。このため、中栓１０を容器１に嵌着させる際に本体部分１０ｂから分離され意図しない開封が行われてしまうことを阻止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボトル状の容器に装着される容器の封止装置に関する。

蓋付容器に用いられている公知のキャップ構造（封止装置）として、中栓と上蓋とを備え、中栓において、ボトルの開口部に嵌着される環状の本体部分と、その中央側にスコアーを介して連設されている分離部とを設けたものが存在する（特許文献１の図１及び２参照）。

このキャップ構造では、予め上蓋を中栓の分離部に例えば逆ねじによって螺合させてあり、開栓時にボトルの開口部（順ねじ）から上蓋を外すようにねじ戻すことによって中栓の分離部と上蓋との間に移動差を生じさせ、それによって中栓の筒状部から分離部を分離するとともに、その分離部を上蓋に保持させることとしている。このキャップ構造によれば、上蓋を緩めるだけで簡単に開栓を行うことができ、開栓によって分離された分離部を上蓋の上端内筒に保持させることとしているので、分離後の分離部を開栓後においてシールとして機能させることができ、分離部がいわゆるゴミとなることがない。

ところで、特許文献１のキャップ構造については、予め上蓋に中栓をねじ付けた組立体を準備し、このような組立体をボトルの開口部にねじ付けることで、中栓に設けた本体部分をボトルの開口部に嵌着させて容器の封止（キャッピング）を行うことが考えられる。このような場合、上記組立体をボトルにねじ付けるキャッピング動作又は組立動作に伴って、中栓が上蓋に対して緩む方向に回転する可能性があり、これが問題となることが本発明者の研究・検討により判明した。すなわち、中栓の嵌着に際して、中栓が上蓋に対して過度に緩むように回転すると、中栓の分離部が上蓋によって押し込まれて本体部分から分離され、容器の封止の前に分離部の開封が行われてしまうおそれがあることが分かった。なお、組立体をボトルの開口部にねじ付ける際に中栓がボトルの開口部に対して低摩擦で滑動又はスリップする場合、中栓が上蓋に対して緩むように回転すること（以後、緩み回転とも呼ぶ）が過度になることを回避でき、上記のような問題は生じないが、中栓をボトルの開口部に対して滑動又はスリップさせることは、材料や形状の制約上容易でない。

国際公開第ＷＯ２００７／１２６０６２号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、上蓋を中栓の分離部に逆ねじによって螺合させたタイプのキャップ構造において、中栓を容器に嵌着させる際に中栓の分離部が押し込まれて本体部分から分離され意図しない開封が行われてしまうことを阻止できる容器の封止装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る容器の封止装置は、（ａ）容器に対して嵌着によって固定される本体部分と、開栓時に前記本体部分から分離されて開口を形成する分離部とを有する中栓と、（ｂ）中栓を覆うように容器に装着される上蓋と、（ｃ）上蓋と容器との間に設けられ、上蓋の着脱を可能にする第１螺合部と、（ｄ）上蓋と中栓との間に設けられ、開栓に際して分離部を捕捉して当該分離部を中栓から分離することを可能にする第２螺合部と、を備える容器の封止装置であって、（ｅ）第２螺合部は、第１螺合部に対し逆の螺進関係にあり、（ｆ）第１螺合部の第１リードと第２螺合部の第２リードと第２螺合部の遊びとは、第２螺合部を利用して上蓋に予め中栓を固定した状態で、封止のために第１螺合部を利用して上蓋を容器にねじ込むとともに中栓を容器に嵌着させる際に、中栓が緩むことによって分離部が押し込まれて本体部分から分離されることを阻止するように設定されている。

上記容器の封止装置において、第１螺合部の第１リードと第２螺合部の第２リードと第２螺合部の遊びとは、上蓋及び中栓を予め固定した状態で封止のために第１螺合部を利用して上蓋を容器にねじ込むとともに中栓を容器に嵌着させる際に、中栓が上蓋に対して緩むことによって分離部が押し込まれて本体部分から分離されることを阻止するように設定されている。このため、中栓を容器に嵌着させる際に分離部が本体部分から分離され意図しない開封が行われてしまうことを阻止できる。
なお、開栓に際しては、上蓋を容器に対して緩める方向に回転させる。これにより、第１螺合部を緩めることになり、これに伴って第２螺合部の締め付けが行われ、上蓋に対して分離部がロックされるように捕捉される。さらに上蓋を緩める方向に回転させることで、分離部を中栓の本体部分から分離することができ、分離後すなわち開栓後は分離部が上蓋から離脱しにくく保持が確実になる。

本発明の具体的な態様又は観点では、上記容器の封止装置において、第１螺合部の第１リードをＲ１とし、第２螺合部の第２リードをＲ２とし、第２螺合部の遊びをＬとし、中栓の本体部分を容器に嵌着させるために要するストロークをＳとしたときに、以下の関係式
Ｌ/Ｓ≧Ｒ２／Ｒ１
を満たす。この場合、第２螺合部の遊びＬを角度に換算した遊び角θ２＝Ｌ／Ｒ２×３６０〔°〕が中栓に生じ得る緩み回転の最大角θ１に相当するＳ／Ｒ１×３６０〔°〕以上となり、中栓に生じる実際の緩み回転の大小に関わらず、封止に際して分離部が本体部分から分離され開封が行われてしまうことを確実に防止できる。なお、上蓋に予め中栓を固定した組立体を準備し、この組立体の上蓋を容器にねじ込んで中栓を容器に嵌着させる際、第１及び第２螺合部が逆の関係にあることに起因して中栓が容器に対してスリップしないで容器とともに緩むように回転する。このように中栓が上蓋に対して緩むように強制回転させられる現象を中栓の緩み回転と呼ぶものとする。

本発明の別の観点では、上記容器の封止装置において、第１螺合部の第１リードをＲ１とし、第２螺合部の第２リードをＲ２とし、第２螺合部の遊びをＬとし、中栓の本体部分を容器に嵌着させるために要するストロークをＳとし、中栓が容器に対してスリップする角度をφとしたときに、以下の関係式
Ｌ／（Ｓ−（Ｒ１×φ／３６０））≧（Ｒ２／Ｒ１）
を満たす。この場合、上蓋を容器にねじ込む際に中栓が緩み回転しないで容器に対してスリップする角度を織り込んで遊びＬ等を設定することになるので、分離部が本体部分から分離され開封が行われてしまうことを対象に即して防止できる。

本発明のさらに別の観点では、支持部は、上蓋の天井壁下面から下方に延びる内筒部を有し、分離部は、中栓の本体部分に連結された封止体から上方に延びる筒状部を有し、第２螺合部は、支持部の内筒部と分離部の筒状部との間に設けられている。この場合、分離部は、これに設けた筒状部を介して上蓋から下方に延びる内筒部にねじ付けられて上蓋側に捕捉されることになる。

本発明のさらに別の観点では、第２螺合部は、支持部の内筒部の外側面に形成された雄ねじと、分離部の筒状部の内側面に形成された雌ねじとを有する。この場合、支持部に固定された分離部が支持部を覆うので分離部又は開口が比較的大きな径を有するものとなる。

本発明のさらに別の観点では、支持部の下端と分離部の上端との少なくとも一方に設けられて、相互の組み付け間隔を規定するストッパーを備える。予め第２螺合部を利用して分離部を上蓋に組み付ける際に、支持部と分離部との当接を利用して分離部と上蓋との組み付け間隔を調整することができる。

本発明のさらに別の観点では、上蓋に、分離部の封止体から上方に延びる筒状部の先端が収納される凹部を有する。この場合、凹部との摩擦抵抗によって、分離部の上蓋への保持がより強固になる。

本発明のさらに別の観点では、中栓の本体部分と分離部との間にスコアーが設けられている。この場合、分離部による中栓の封止が確実になり、分離部の分離も容易になる。

本発明に係る容器の封止装置の一実施形態を説明するための分解断面斜視図である。 図１に示した封止装置の中栓と上蓋とを示した断面図である。 （Ａ）は、図２に示した中栓を容器に組み付ける前の状態を示した断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）中栓を容器に組み付けた後の状態を示した断面図である。 （Ａ）は、図３（Ａ）のＡ部を拡大して示した部分拡大図であり、（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ部を拡大して示した部分拡大図である。 中栓を上蓋に組み付ける工程を説明する図である。 中栓及び上蓋の組立体を容器に嵌着させる工程を説明する図である。 封止装置の開封の前半を説明する図である。 封止装置の開封の後半を説明する図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図４（Ａ）及び（Ｂ）等に対応する比較例を説明する図である。

図１及び図２等は、本発明に係る容器の封止装置の一実施形態を示している。

図示した封止装置１００は、容器１の口部１ａに嵌着等によって係止又は固定される中栓１０と、中栓１０の抽出口１０ａを覆うようにして容器１の口部１ａに螺着される上蓋２０とによって構成されている。

中栓１０は、樹脂製の一体成形品であり、容器１に係止される本体部分１０ｂと分離部１２とを備える。

図２等に示すように、中栓１０の本体部分１０ｂは、容器１の内容物の抽出口１０ａを形成するものであり、軸心ＡＸに沿って延びる筒状基部１１ａと、該筒状基部１１ａの中間部外周面から半径方向外方に張り出すフランジ部１１ｂと、フランジ部１１ｂの外端から下方に延びる環状壁部１１ｃとを有している。これらの筒状基部１１ａとフランジ部１１ｂと環状壁部１１ｃとによって、容器１の口部１ａと嵌合する環状凹部１３が画成されている。また、筒状基部１１ａの上端には、外側に拡がるリップ部１４が形成されている。

中栓１０の分離部１２は、底部に配置された円板状の封止体１２ｓと、この封止体１２ｓの外縁から上方に延びる円筒状の筒状部１６とを備えている。この封止体１２ｓの外縁と筒状部１６の下部との外周側境界部は、環状の連結部１５によって中栓１０の本体部分１０ｂに連結されている。連結部１５の下面には、環状のノッチ１８が形成されている。このノッチ１８は、開栓時に切断されるスコアー１５ａの一部となっている。筒状部１６は、外側の筒状基部１１ａの同芯内部に離間して配置されている。筒状部１６の内周面には、後述する上蓋２０の小径筒部２０ｄに設けられた雄ねじ２２と螺合する雌ねじ１７が形成されている。

上蓋２０は、樹脂製の一体成形品であり、外観を形成する円筒状の周壁部２０ａと、該周壁部２０ａと同芯の内部に、大径筒部（第２内筒部）２０ｂと、中径筒部２０ｃと、小径筒部（第１内筒部）２０ｄとを備え、それらは天井壁２０ｅによって連設されている。そして、周壁部２０ａの内周面には、容器１の口部１ａの外周面に形成された雄ねじ２に螺合する雌ねじ２１が形成され、小径筒部（第１内筒部）２０ｄの外周面には、中栓１０に設けた分離部１２の筒状部１６の内周側面に形成された雌ねじ１７に螺合する雄ねじ２２が形成されている。

以上において、上蓋２０の周壁部２０ａの雌ねじ２１と、容器１の口部１ａの雄ねじ２とは、上蓋２０の容器１に対する着脱を可能にする第１螺合部５１を構成している。また、中栓１０の筒状部１６の雌ねじ１７と、上蓋２０の小径筒部（第１内筒部）２０ｄの雄ねじ２２とは、中栓１０のうち分離部１２を上蓋２０の小径筒部２０ｄに締め付けて固定するための第２螺合部５２を構成している。つまり、上蓋２０の小径筒部２０ｄは、第２螺合部５２によって分離部１２を捕捉して当該分離部１２を中栓１０から分離するための支持部として機能している。第１螺合部５１と第２螺合部５２とは、互いに逆の螺進関係にある。すなわち、上蓋２０の周壁部２０ａを上から見て反時計方向に回転させる場合、第１螺合部５１が緩むようにねじ戻され、上蓋２０の小径筒部（支持部）２０ｄを反時計方向に回転させることになって、第２螺合部５２が締め込まれる。ここで、例えば第２螺合部５２の螺進方向等について説明する。筒状部１６の軸心ＡＸに沿った上側が、小径筒部２０ｄに対して下から見て反時計方向の回転によってねじ込みを行う螺進方向になっており、軸心ＡＸに沿った下側が、小径筒部２０ｄに対して下から見て時計方向の回転によってねじ戻しを行う反螺進方向になっている。また、小径筒部２０ｄの軸心ＡＸに沿った下側が筒状部１６に対して上から見て反時計方向の相対的回転によってねじ込みを行う螺進方向になっており、軸心ＡＸに沿った上側が筒状部１６に対して上から見て時計方向の相対的回転によってねじ戻しを行う反螺進方向になっている。

図３（Ａ）及び３（Ｂ）を参照して、封止時又はキャッピング時に中栓１０が緩むことによって分離部１２が押し込まれて本体部分１０ｂから分離されることを阻止するための構造について説明する。

図３（Ａ）は、中栓１０及び上蓋２０の組立体である封止装置１００を容器１に組み付けるキャッピング前の状態を概念的に説明する図であり、中栓１０に設けた本体部分１０ｂのうち筒状基部１１ａの下端と環状壁部１１ｃの下端とが容器１の口部１ａの上端に接した状態となっている。ここで、第１螺合部５１の第１リードをＲ１とし、第２螺合部５２の第２リードをＲ２とし、第２螺合部５２の遊びをＬとし、中栓１０の本体部分１０ｂを容器１に嵌着させるために要するストロークをＳとしたときに、以下の関係式
Ｌ/Ｓ≧Ｒ２／Ｒ１ … （１）
が成り立つようになっている。なお、リードとは、ねじ部分が１回転する際に軸心ＡＸ方向に相対的に移動する長さである。また、遊びとは、締め付ける方向に回転させてねじ山同士が接触した状態から緩める方向に回転させてねじ山の反対側同士が接触するまでにねじ部分が軸心ＡＸ方向に相対的に移動する長さである。

図４（Ａ）は、図３（Ａ）のＡ部を拡大して示す図であり、中栓１０を取り付けた上蓋２０を容器１の口部１ａにねじ付け始めた状態を示し、予め上蓋２０に中栓１０をねじ付けて固定することで得た組立体（キャッピング前の封止装置１００）の状態が維持されている。つまり、逆ねじとなっている第２螺合部５２を構成する筒状部１６の雌ねじ１７と小径筒部２０ｄの雄ねじ２２とは、噛み合って締め付けた状態となっている。
この場合、中栓１０の筒状部１６の先端部１６ｔは、上蓋２０の中径筒部２０ｃの基部と小径筒部２０ｄの基部との間に露出する上蓋２０の天井壁２０ｅの下面２０ｔと当接している。同様に、上蓋２０の小径筒部２０ｄの先端部２０ｕは、中栓１０の分離部１２の内面隅部１２ｕと当接している。筒状部１６の先端部１６ｔや小径筒部２０ｄの先端部２０ｕは、中栓１０の分離部１２と上蓋２０との間において、これら相互の組み付け間隔を規定する第１のストッパーとして機能している。さらに、上蓋２０の大径筒部２０ｂの先端部２０ｖは、中栓１０のフランジ部１１ｂの上面１１ｖと当接している。大径筒部２０ｂの先端部２０ｖは、上蓋２０と中栓１０の本体部分１０ｂとの間において、これら相互の組み付け間隔を規定する第２のストッパーとして機能している。なお、上蓋２０に設けた中径筒部２０ｃの先端部２０ｇと、中栓１０の筒状基部１１ａと封止体１２ｓとの連結部１５とは互いに密着している。これにより、開栓後の封止時には、容器１内を液密に保つことができる。

図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）は、中栓１０及び上蓋２０の組立体を容器１に組み付けたキャッピング後の状態を概念的に説明する図であり、中栓１０に設けた本体部分１０ｂの環状凹部１３に容器１の口部１ａが嵌着し固定された状態となっている。この場合、中栓１０が上蓋２０や小径筒部２０ｄに対して緩む方に回転して緩みが最大となっており、第２螺合部５２が遊びＬを略使い切った状態となっている。つまり、逆ねじとなっている第２螺合部５２を構成する筒状部１６の雌ねじ１７と小径筒部２０ｄの雄ねじ２２とは、最も緩め合って筒状部１６を介して分離部１２を下方に押し始める直前の状態となっている。ここで、第２螺合部５２の遊びＬを角度に換算した遊び角θ２は、θ２＝Ｌ／Ｒ２×３６０〔°〕である。また、中栓１０の小径筒部２０ｄに対する緩み回転の最大角に対応する上蓋２０の必要回転角θ１は、上蓋２０を容器１の口部１ａにねじ付け終わるための上蓋２０の回転角度に相当し、Ｓ／Ｒ１×３６０〔°〕で与えられる。よって、緩み回転の最大角又は必要回転角θ１が遊び角θ２を超えなければ、第２螺合部５２が遊びＬ以上に緩められることが無くなり、キャッピングにおける上蓋２０の最終締め付け段階で分離部１２が第２螺合部５２によって強制的に押し下げられて、分離部１２が本体部分１０ｂから切り取られることを防止できる。このように、遊び角θ２が緩み回転の最大角に相当する必要回転角θ１よりも大きいことで、関係式（１）が満たされる。

以下、図１等に示す封止装置１００を容器１に取り付けることによって封止又はキャッピングを行う工程について説明する。
図５に示すように、それぞれ独立して成形された中栓１０と上蓋２０とは、上蓋２０の逆ねじの雄ねじ２２に中栓１０の逆ねじの雌ねじ１７を係合させ、中栓１０を中栓１０側から見て反時計方向に回転させ或いは上蓋２０を上蓋２０側から見て反時計方向に回転させることによって螺合される。上蓋２０と中栓１０とは、通常最も奥まで締め付けられて一体化される。つまり、上蓋２０の小径筒部（第１内筒部）２０ｄは、筒状部１６の先端部１６ｔが上蓋２０の天井壁２０ｅの下面２０ｔに当接する状態まで、中栓１０内に押し込まれるように嵌め込まれ、或いは小径筒部２０ｄの先端部２０ｕが中栓１０の分離部１２の内面隅部１２ｕに当接する状態まで、中栓１０内にねじ込まれる。この際、上蓋２０の大径筒部（第２内筒部）２０ｂの先端部２０ｖは、中栓１０のフランジ部１１ｂの上面１１ｖと当接する。

このようにして中栓１０と上蓋２０とが互いに係合された状態では、中栓１０と上蓋２０との間隔が調整され、図４（Ａ）等に示すように、中径筒部２０ｃと小径筒部２０ｄとの基部に形成される凹部２３に、筒状部１６の先端部１６ｔが収容される。また、筒状基部１１ａの先端に形成されたリップ部１４が上蓋２０の天井壁２０ｅの下面２０ｔに当接した状態に位置される。

そして、図６に示すように、組立てられたキャップ（中栓１０及び上蓋２０の組立体）は、中栓１０の筒状基部１１ａとフランジ部１１ｂと環状壁部１１ｃとによって画成される環状凹部１３を容器１の口部１ａに嵌着させることによって容器１に係止される。つまり、上蓋２０が容器１の口部１ａに螺着され、中栓１０の本体部分１０ｂが口部１ａに対して気密に嵌着した状態となる。具体的には、例えば容器１の口部１ａに形成された順ねじの雄ねじ２に上蓋２０の周壁部２０ａに形成された順ねじの雌ねじ２１を係合させ、上蓋２０を上蓋２０側から見て時計方向に回転させ或いは容器１を反時計方向に回転させることによって、両者を螺合させる。ここで、中栓１０については、環状壁部１１ｃ等が容器１の口部１ａの先端１ｂを乗り越える際に、左ねじのトルクを受けてねじ戻すような作用を受け、口部１ａに対してスリップしないならば小径筒部２０ｄに対して緩み回転することになる。しかしながら、中栓１０が最大限緩み回転して上蓋２０に対してθ１＝Ｓ／Ｒ１×３６０〔°〕回転したとしても、関係式（１）が満たされているので、第２螺合部５２の遊び角θ２＝Ｌ／Ｒ２×３６０〔°〕が使われるだけであり、第２螺合部５２から分離部１２を押し込むような不必要な力が付与されることを回避できる。

以下、上記実施形態のキャップ構造のユーザーによる開栓動作又は開封動作について図７及び図８を参照しながら説明する。

まず、図６に示す状態から上蓋２０を若干緩める方向、即ち反時計回りに回転させることで、図７に示すように、上蓋２０が遊びを解消するようにねじ戻されるとともに第２螺合部５２が遊びを解消するようにねじ込まれる。この結果、第２螺合部５２を構成する筒状部１６の雌ねじ１７と小径筒部２０ｄの雄ねじ２２とが噛み合って、上蓋２０と分離部１２とが締め付け合って最も奥まで螺合した状態となる。この状態では、分離部１２と筒状部１６とが結合状態、すなわち、連結部１５のスコアー１５ａが破断されていない状態に維持されており、封止装置１００の抽出口１０ａはまだ封止された状態に維持されている。以上の段階は、封止装置１００の開封の前段として緩みを解消するものである。

この状態から、上蓋２０をさらに緩める方向、即ち反時計回りに回転させる。この場合、上蓋２０は、これに付随する第１螺合部５１の遊びがなくなっていれば、回転に伴って上蓋２０が上方に移動される。また、分離部１２は、上蓋２０と逆ねじによって締め付けられて固定されているので、上蓋２０に対して上方に移動するような作用を受ける。この際、分離部１２に付随する第２螺合部５２は、上蓋２０と逆ねじによって最も奥まで螺合されているので、これ以上の締め付けが行われず或いは締め付けが若干進行し、分離部１２の上蓋２０方向への移動が阻止されたロック状態となる。つまり、分離部１２は、本体部分１０ｂに対して上から見て反時計回りに回転しながら、上蓋２０が上方に移動する場合これにともなって上方に移動される。その間に中栓１０のノッチ１８又はスコアー１５ａに応力が集中するために連結部１５がせん断されて、分離部１２は筒状基部１１ａから離脱され、開栓される。かかる開栓に際しては、分離部１２が上蓋２０とともに回転するので、スコアー１５ａの破断によって分離部１２が筒状基部１１ａから分離する際に、明確な開封感を生じさせることができる。つまり、開栓に際してパキンと音がし、上蓋２０の回転に必要なトルクが急激に減少する。
この状態においては、分離部１２は、例えば筒状部１６の先端部１６ｔが凹部２３において下面２０ｔに当接し、それによって螺合による係止状態が維持され、上蓋２０に保持される。

さらに、図８に示すように、上蓋２０を緩める方向に回転させると、上蓋２０は筒状基部１１ａから離れ、それによって容器１内の内容物を注ぐことができるようになる。その際、分離部１２は、上蓋２０に確保され上蓋２０に対してロック状態となっているので、離脱するおそれはない。つまり、一旦開栓が行われた後は、中栓１０側に固定されていた分離部１２が上蓋２０側に固定されることになる。

図２等に戻って開栓後について説明すると、上蓋２０の雌ねじ２１を容器１の口部１ａの雄ねじ２１に螺合させ、上蓋２０を時計方向に回転させると、中栓１０の筒状基部１１ａの上端に形成されているリップ部１４が上蓋２０の天井壁２０ｅの下面２０ｔに当接し、かつ、中径筒部２０ｃの先端部２０ｇが筒状基部１１ａの抽出口１０ａに望む連結部１５の上面に密着する。これによって、抽出口１０ａのシールが図られる。なお、図２等では、スコアー１５ａが切断されていないが、正確には、一旦開栓が行われた後はスコアー１５ａが切断された状態となっている。

以下、具体的な実施例について説明する。実施例の封止装置１００において、上蓋２０と容器１の口部１ａとの間に設けられた第１螺合部５１は、順ねじであり、その条数は２であり、そのピッチは３．８０ｍｍであり、そのリードは７．６０ｍｍである。上蓋２０と分離部１２との間に設けられた第２螺合部５２は、逆ねじであり、その条数は１であり、そのピッチは４．００ｍｍであり、そのリードは４．００ｍｍである。さらに、図３（Ａ）に示す中栓１０及び上蓋２０の組立体を容器１の口部１ａにねじ付け始めた状態で、容器１に設けられた口部１ａの先端１ｂの上端面１ｍと中栓１０のフランジ部１１ｂの下面１１ｍとの距離は、４．３３ｍｍであり、中栓１０の本体部分１０ｂを容器１に嵌着させるために要するストロークＳに相当するものとなっている。つまり、中栓１０を容器１に嵌着によって固定するためには、Ｓ＝４．３３ｍｍ締め込む必要がある。このときの上蓋２０の必要回転角θ１は、（４．３３ｍｍ／７．６０ｍｍ）×３６０〔°〕＝２０５°となる。一方、上蓋２０と分離部１２との間に設けられた第２螺合部５２のガタである遊びＬは、２．３２ｍｍとなっている。よって、中栓１０及び上蓋２０の組立体を容器１の口部１ａにねじ付けるキャッピングに際して、中栓１０の本体部分１０ｂが容器１の口部１ａに食い付いて本体部分１０ｂが回転（スリップ）しなかった場合、上蓋２０に対して中栓１０の本体部分１０ｂが緩み方向に回転するが、この際の第２螺合部５２の進み量は、（２０５°／３６０°）×４ｍｍ＝２．２８ｍｍとなる。つまり、第２螺合部５２の進み量２．２８ｍｍは、第２螺合部５２の遊びＬ＝２．３２ｍｍよりも０．０４ｍｍ小さいので、分離部１２が強制的に押し下げられて、分離部１２が本体部分１０ｂから切り離されることを防止できる。
以下、図１、図９（Ａ）及び９（Ｂ）等を参照して、具体的な比較例について説明する。比較例の封止装置において、上蓋２０と容器１の口部１ａとの間に設けられた第１螺合部５１は、順ねじであり、その条数は２であり、そのピッチは３．１８ｍｍであり、そのリードは６．３６ｍｍである。上蓋２０と分離部１２との間に設けられた第２螺合部５２は、上記実施例と同一のものとなっている。さらに、中栓１０及び上蓋２０の組立体を容器１の口部１ａにねじ付け始めた状態で、容器１の口部１ａの上端面と中栓１０のフランジ部１１ｂの下面との距離、すなわちストロークＳも、上記実施例同様に４．３３ｍｍであるとする。比較例の場合、上蓋２０の必要回転角θ１は、（４．３３ｍｍ／６．３６ｍｍ）×３６０〔°〕＝２４５°となる。一方、上蓋２０と分離部１２との間に設けられた第２螺合部５２のガタである遊びＬは、上記実施例同様に２．３２ｍｍとなっている。よって、中栓１０及び上蓋２０の組立体を容器１の口部１ａにねじ付けるキャッピングに際して、中栓１０の本体部分１０ｂが容器１の口部１ａに食い付いて本体部分１０ｂが回転（スリップ）しなかった場合、上蓋２０に対して中栓１０の本体部分１０ｂが緩み方向に回転すると、この際の第２螺合部５２の進み量は、（２４５°／３６０°）×４ｍｍ＝２．７２ｍｍとなる。つまり、第２螺合部５２の進み量２．７２ｍｍは、第２螺合部５２の遊びＬ＝２．３２ｍｍよりも０．４０ｍｍ大きいので（図９（Ａ）参照）、分離部１２が強制的に押し下げられて、分離部１２が本体部分１０ｂから切り離されるおそれがある（図９（Ｂ）参照）。

以上説明した容器の封止装置１００によれば、第１螺合部５１の第１リードＲ１と第２螺合部５２の第２リードＲ２と第２螺合部の遊びＬとは、第２螺合部５２を利用して上蓋２０に予め中栓１０を固定した状態で、封止のために第１螺合部５１を利用して上蓋２０を容器１の口部１ａにねじ込むとともに中栓１０を容器１の口部１ａに嵌着させる際に、中栓１０が緩むことによって分離部１２が押し込まれて本体部分１０ｂから分離されることを阻止するように設定されている。このため、中栓１０を容器１に嵌着させる際に分離部１２が本体部分１０ｂから分離され意図しない開封が行われてしまうことを阻止できる。

以上、本実施形態に係る容器の封止装置について説明したが、本発明に係る容器の封止装置は上記のものには限られない。例えば、上記ストロークＳ、遊びＬ等に関する関係式（１）に代えて、以下の関係式（２）
Ｌ／（Ｓ−（Ｒ１×φ／３６０））≧（Ｒ２／Ｒ１） … （２）
を満たすように設定することもできる。ここで、第１螺合部５１の第１リードをＲ１とし、第２螺合部５２の第２リードをＲ２とし、第２螺合部５２の遊びをＬとし、中栓１０と容器１との嵌着に要するストロークをＳとし、中栓１０が容器１の口部１ａに対してスリップする角度をφ〔°〕とする。左辺の分母（Ｓ−（Ｒ２×φ／３６０））は、中栓１０を容器１の口部１ａに対してスリップさせること、すなわち中栓１０を上蓋２０の小径筒部２０ｄに対して緩み回転させないようにすることによって、ストロークＳを見かけ上減少させ得ることを意味している。つまり、実際の緩み回転角θ３が最大値Ｓ／３６０×Ｒ１となる場合、スリップ角φは最小限の０°となり、関係式（２）は関係式（１）と一致する。他方、緩み回転角θ３がないと仮定した場合、スリップ角φは最大値Ｓ／３６０×Ｒ１となって、関係式（２）が常に満たされる。
なお、スリップ角φ〔°〕は、製造される封止装置１００を構成する中栓１０において現実に生じるスリップ角に相当するものとすることができるが、中栓１０の見込みのスリップ角とすることもできる。以上のような中栓１０のスリップ角φを利用することにより、第２螺合部５２の遊びＬ、第１及び第２リードＲ１，Ｒ２等を製品ごとに適切に設定できる。なお、スリップ角φが見込みのスリップ角である場合、スリップ角φは、例えば中栓１０及び上蓋２０の材料、形状、当接面の滑らかさ等の影響で変動するものであり、実験や試作による予測に対して誤差も見込んで適切な値に設定することが望ましい。

上記実施形態において、第１螺合部５１を構成している雄ねじ２及び雌ねじ２１のピッチ、巻き数、ねじ山高さ等の仕様は、関係式（１）、（２）等を満たす範囲内で、用途等に応じて変更することができる。また、第２螺合部５２を構成している雄ねじ２２及び雌ねじ１７のピッチ、巻き数、ねじ山高さ等の仕様も、関係式（１）、（２）等を満たす範囲内で、用途等に応じて変更することができる。

中栓１０の筒状部１６と上蓋２０の小径筒部２０ｄとは、内外を入れ替えることもできる。この場合も、筒状部１６の雄ねじと小径筒部２０ｄの雌ねじとは、第１螺合部５１に対して逆の螺進関係の第２螺合部５２を構成する。

図示を省略するが、開栓前の状態として、上蓋２０の小径筒部２０ｄの先端部２０ｕは、分離部１２の内面隅部１２ｕから離間させることもできる。或いは、中栓１０の筒状部１６の先端部１６ｔは、上蓋２０の天井壁２０ｅの下面２０ｔから離間させることもできる。ただし、先端部２０ｕ，１６ｔのいずれかを離間させる場合、内側の先端部２０ｕを天井壁２０ｅから離間させる方が、第２螺合部５２を容器の内容物から保護して分離部１２の脱落等を防止する観点で望ましい。

以上の説明では、封止前に上蓋２０に中栓１０をセットした状態で両者が最も奥まで締め付けられているとしたが、その際、第２のストッパーとして機能する大径筒部２０ｂの先端部２０ｖは、中栓１０のフランジ部１１ｂの上面１１ｖから若干離間させることもできる。ただし、先端部２０ｖと上面１１ｖとの間隔が広くなり過ぎると、上蓋２０を中栓１０とともに容器１にねじ込んで嵌着させる際に、筒状基部１１ａと筒状部１６との間に応力が付与されやすく注意を要する。

第２螺合部５２を構成する雌ねじ１７や雄ねじ２２は、連続的に螺旋状に形成されるものに限らず、分離した複数の部分からなるものとできる。

以上では、容器１がペットボトルその他のボトル状であることを前提としているが、容器１は、上記のようなボトルに限らず、フィルムからなる袋状の部材に口部を設けたものとすることができ、或いは多面体その他の紙パックとすることができる。

１…容器、１ａ…口部、 ２…雄ねじ、 １０…中栓、 １０ａ…抽出口、 １０ｂ…本体部分、 １１ａ…筒状基部、 １１ｂ…フランジ部、 １１ｃ…環状壁部、 １２…分離部、 １２ｓ…封止体、 １３…環状凹部、 １４…リップ部、 １５…連結部、 １５ａ…スコアー、 １６…筒状部、 １７…雌ねじ、 １８…ノッチ、 ２０…上蓋、 ２０ａ…周壁、 ２０ｂ…大径筒部、 ２０ｃ…中径筒部、 ２０ｄ…小径筒部、 ２０ｅ…天井壁、 ２１…雌ねじ、 ２２…雄ねじ、 ２３…凹部、 ５１…第１螺合部、 ５２…第２螺合部

Claims (8)

1. 容器に対して嵌着によって固定される本体部分と、開栓時に前記本体部分から分離されて開口を形成する分離部とを有する中栓と、
   前記中栓を覆うように前記容器に装着される上蓋と、
   前記上蓋と前記容器との間に設けられ、前記上蓋の着脱を可能にする第１螺合部と、
   前記上蓋と前記中栓との間に設けられ、開栓に際して前記分離部を捕捉して当該分離部を前記中栓から分離することを可能にする第２螺合部と、を備える容器の封止装置であって、
   前記第２螺合部は、前記第１螺合部に対し逆の螺進関係にあり、
   前記第１螺合部の第１リードと前記第２螺合部の第２リードと前記第２螺合部の遊びとは、前記第２螺合部を利用して前記上蓋に予め前記中栓を固定した状態で、封止のために前記第１螺合部を利用して前記上蓋を前記容器にねじ込むとともに前記中栓を容器に嵌着させる際に、前記中栓が緩むことによって前記分離部が押し込まれて前記本体部分から分離されることを阻止するように設定されていることを特徴とする容器の封止装置。
2. 前記第１螺合部の前記第１リードをＲ１とし、前記第２螺合部の前記第２リードをＲ２とし、前記第２螺合部の遊びをＬとし、前記中栓の前記本体部分を前記容器に嵌着させるために要するストロークをＳとしたときに、以下の関係式
   Ｌ/Ｓ≧Ｒ２／Ｒ１
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の容器の封止装置。
3. 前記第１螺合部の前記第１リードをＲ１とし、前記第２螺合部の前記第２リードをＲ２とし、前記第２螺合部の遊びをＬとし、前記中栓の前記本体部分を前記容器に嵌着させるために要するストロークをＳとし、中栓が容器に対してスリップする角度をφとしたときに、以下の関係式
   Ｌ／（Ｓ−（Ｒ１×φ／３６０））≧（Ｒ２／Ｒ１）
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の容器の封止装置。
4. 前記支持部は、前記上蓋の天井壁下面から下方に延びる内筒部を有し、前記分離部は、前記中栓の前記本体部分に連結された封止体から上方に延びる筒状部を有し、前記第２螺合部は、前記支持部の前記内筒部と前記分離部の前記筒状部との間に設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
5. 前記第２螺合部は、前記支持部の前記内筒部の外側面に形成された雄ねじと、前記分離部の筒状部の内側面に形成された雌ねじとを有することを特徴とする請求項４に記載の容器の封止装置。
6. 前記支持部の下端と前記分離部の上端との少なくとも一方に設けられて、相互の組み付け間隔を規定するストッパーを備えることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
7. 前記上蓋に、前記分離部の封止体から上方に延びる筒状部の先端が収納される凹部を有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
8. 前記中栓の本体部分と前記分離部との間にスコアーが設けられていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。

Images