JP5086057B2 - 洗浄性が改善されたプラスチックキャップ - Google Patents

Description

本発明は、螺子係合式のプラスチックキャップに関するものであり、より詳細には、キャップのスカート状側壁の内面に、容器口部壁と螺子係合する螺条が形成されており、この螺子係合により容器口部に保持される螺子係合式プラスチックキャップに関する。

螺子係合式のプラスチックキャップは、種々の用途に使用されているが、特に炭酸飲料、果実飲料、お茶類などの飲料類が充填された容器のキャップとして、汎用されている。

このような螺子係合式のキャップは、キャップ頂板部の周縁から降下したスカート状側壁の内面に、容器口部壁の外面に形成されている螺条と係合する螺条を有しているが、内容液を充填後、キャッピング行程が完了するまでの間に容器内容液がこぼれてしまい、容器口部壁の外面側に付着していることがある。このような状態でキャップを容器に締結すると、所謂シュガーセメントの発生などにより、キャップの開栓トルクが上昇してしまい、開栓が困難となってしまうことがある。特に容器口部壁外面の螺条に液が付着していると、このような開栓トルクの上昇傾向が著しい。また、内容液が糖分を含まないようなものであったとしても、キャップを開栓したとき、容器口部壁の外面に茶渋などが残り、容器の外観を損ねてしまうなどの問題も生じる。また、衛生性の点でも好ましくない。このため、スカート状側壁の上方部分には、洗浄用のスリットを形成し、容器口部壁にキャップが締結された状態で洗浄水を侵入させ、該スリットを通して、キャップのスカート状側壁と容器口部壁の外面との間に洗浄水を流し込むことにより、容器口部壁の外面に付着した内容液を除去することが行われている（特許文献１、２参照）。

特開平１１−２０８６９３号 特開２００５−２５５２３３号

しかしながら、最近では、容器のヘッドスペースが小容積となるように、多量の内容液が容器内に充填され、内容液の液面が容器口部壁の上端もしくはその近傍にまで上昇していることが多く、キャップを締結するまでの工程或いはキャップを締結する際に内容液のこぼれを生じ易く、比較的多量の内容液が容器口部壁の外面（特に螺子部の外面）に付着していることが多く、スカート状側壁に洗浄用のスリットを設けたとしても、容器口部壁の外面に付着した内容液を十分に除去できないという問題があった。

従って、本発明の目的は、キャップのスカート状側壁の内面に容器口部壁との係合用の螺条が設けられている螺子係合式キャップが設けられている螺子係合式プラスチックキャップについて、その洗浄性をさらに高め、容器口部壁の外面への内容液の付着残存を確実に防止することが可能なキャップを提供することにある。

本発明によれば、頂板部と、頂板部周縁から降下したスカート状側壁とを備え、該スカート状側壁の内面には、容器口部壁の外面と螺子係合する螺条が形成され、
頂板部の内面には、スカート状側壁とは間隔をおいて下方に延び、内面が容器口部壁の外面の上端部分に密着するアウターリングが形成されているプラスチックキャップにおいて、
前記スカート状側壁には、前記螺条よりも上方に位置する部位において周方向に延びている洗浄用スリットが、キャップ成形後にカッターを用いることにより周方向に間隔をおいて複数個形成されているとともに、
少なくとも前記洗浄用スリットが形成されている部分のスカート状側壁の内面には、頂板部の内面からスリットより下方に延びている縦リブが形成され、該縦リブの内周面はアウターリングの外面から離隔されていることを特徴とするプラスチックキャップが提供される。

本発明においては、
（１）前記縦リブが周方向に間隔をおいて等間隔に複数個形成されており、且つ前記洗浄用スリットが、下記条件：
Ａ＞Ｂ
式中、Ａは、各洗浄用スリットの周方向幅を示し、
Ｂは、隣り合う縦リブの間隔を示す、
を満足するように形成されていること、
（２）前記洗浄用スリットは、下記条件：
Ａ≧Ｂ＋Ｃ
式中、Ａは、各洗浄用スリットの周方向幅を示し、
Ｂは、隣り合う縦リブの間隔を示し、
Ｃは、各縦リブの周方向幅を示す、
を満足するように形成されていること、
が好ましい。

本発明のキャップにおいては、洗浄水をキャップ外面から侵入させて洗浄を行ったとき、スカート状側壁に設けられる複数の洗浄用スリットから洗浄水がキャップの内部に導入されて流れ落ち、容器口部壁の螺条もしくはその上部に付着した内容液を除去できるのであるが、このような洗浄用スリットを設けると同時に、スカート状側壁の内面に、各洗浄用スリットの内面側の開口部を通るように縦リブが形成されていることが重要な特徴である。

即ち、後述する比較例から理解されるように、洗浄スリットを設けただけでは、十分に洗浄を行うことができない。この理由は明確に解明されていないが、おそらく表面張力などの作用により、洗浄用スリットから流入した洗浄水が十分に流れ落ちず、洗浄スリットが形成されている部分の近傍の空間部分に滞留してしまうためではないかと考えられる。しかるに、本発明にしたがい、洗浄スリットの内面側の開口を通るように縦リブを設けることにより、この縦リブが洗浄スリットから導入された洗浄水の案内として機能するため、洗浄水の滞留が有効に防止され、洗浄水がキャップ内部へとスムーズに流れ落ちるようになり、この結果、後述する実施例に示されているように洗浄力が一層高められ、容器口部壁の外面部分に付着した内容液を確実に除去することが可能となるのである。

本発明を、以下、添付図面に示す具体例に基づいて説明する。
図１は、本発明のプラスチックキャップの半断面側面図であり、
図２は、図１のキャップのＩ−Ｉ断面図であり、
図３は、図１のキャップの要部側断面を、容器口部壁とともに示した図であり、
図４は、図１のキャップの要部側断面の拡大図であり、
図５は、図２のキャップの要部の拡大平面断面図である。
図６は、本発明のプラスチックキャップの参考例を示す半断面側面図である。

図１乃至図３を参照して、本発明のプラスチックキャップは、頂板部１と、頂板部１の周縁部から垂下しているスカート状側壁３とから構成されている。

頂板部１の内面には、スカート状側壁３とは間隔を置いて下方に延びているインナーリング５が形成されており、このインナーリング５の外側には、インナーリング５よりも背の低いアウターリング７が形成されている。また、アウターリング７の内面の付け根部分には、内方に突出した基部８が形成されており、さらにインナーリング５とアウターリング７との間の部分には、周状の小突起９が形成されている。

一方、スカート状側壁３の内面には、螺条（雌螺子）１１が形成されており、この螺条１１には、キャップの高さ方向に延びている切欠き部１２が適当な間隔で形成されている。この切欠き部１２は、後述する洗浄水の流路となる。

また、螺条１１の下側部分には、外面からの切り込み（カッティング）により、複数のブリッジ１３を残すようにして破断用スリット１５が形成されている。即ち、この破断用スリット１５は、全周にわたって形成されており、これにより、スカート状側壁の下部には、ＴＥバンド１７が形成され、このＴＥバンド１７は、上記のブリッジ１３によってスカート状側壁３に連なったものとなっている。また、このＴＥバンド１７の内面には、適当な間隔で上向きのフラップ片１９が設けられている。

また、図３に示されているように、上記キャップが締結される容器の口部壁５０の外面には、スカート状側壁３に設けられている螺条（雌螺子）１１と螺子係合する螺条（雄螺子）５１が設けられており、さらに、螺条５１の下側には顎部５３が形成されている。

即ち、上記のキャップは、容器口部壁５０に被せられ、閉栓方向に回転すると、螺条１１と５１との螺子係合により締結され、容器口部壁５０の上端部分が、インナーリング５とアウターリング７との間の空間に侵入し、インナーリング５の外面が容器口部壁５０の内面に密着することによりシールが確保される。また、アウターリング７の内面は、容器口部壁５０の外面の上端部分に密着しており、このため、キャップの閉栓或いは開栓に際して、インナーリング５とアウターリング７とは同心円状に回転することとなり、インナーリング５と容器口部壁５０との密着（即ちシール性）が有効に保持される。即ち、閉栓に際しては、安定にシール性を確保することができ、開栓に際しては、キャップの回転により直ちにシール破壊が生じることはなく、ある程度回転した後にシール破壊を生じることになり、以下に述べるＴＥバンド１７の機能を十分に発揮させることができる（ブリッジの破断に先立ってのシール破壊を防止するようにすることができる）。尚、上記のような構造のキャップにおいて、上部から偶発的に外力が加わったときには、周状小突起９が容器口部壁５０の上端に当接することとなり、この結果、上部からの外力が緩和され、キャップの変形を有効に回避できるようになっている。

ＴＥバンド１７は、いわゆるタンパーエビデント（開封履歴証明）機能を有するものであり、いたずら防止や内容物の品質保証などのために利用される。即ち、容器口部壁５０に締結されているキャップを開栓方向に回転すると、該キャップは容器口部壁５０に沿って上昇するが、その上昇に伴って、ＴＥバンド１７の内面に設けられているフラップ片１９は、容器口部壁５０の外面に形成されている顎部５３の下面に当接し、従って、ＴＥバンド１７の上昇は制限される。この結果、キャップの開栓方向への回転を続けていくと、ＴＥバンド１７を連結しているブリッジ１３が破断し、ＴＥバンド１７がキャップから引き剥がされることとなる。この結果、ＴＥバンド１７が引き剥がされているキャップは、開封済みのものであること或いは既にシール破壊が生じたものであることを示し、一般の需要者は、開封履歴を認識することができるのである。

また、スカート状側壁３には、周方向に延びている洗浄用スリット２０が、周方向に間隔を置いて複数個（この例では、図２に示されているように６個）設けられており、キャップの上方からシャワーなどによる洗浄水の吹き付けにより、容器口部壁５０に締結されているキャップの内部に洗浄水が導入され、容器口部壁５０の外面の洗浄が行なわれることとなる。

本発明においては、洗浄用スリット２０は、螺条（雌螺子）１１よりも上部に設けられていればよいが、特にアウターリング７の下端よりも上方に位置していることが好ましい。

即ち、内容液が充填されている容器では、その口部壁５０の外面には、内容液がこぼれ出て付着してしまっていることがあり、このような容器にキャップを締結すると、キャップのスカート状側壁３の内面との間、特に螺条１１，５１間に付着した内容液が存在しているとシュガーセメントなどの生成により、開栓が困難となってしまうこともある。特に、最近では、容器内にヘッドスペースを残さないように内容液を多量に充填する傾向があるため、キャップ締結時に内容液がこぼれてしまい、このような内容液の付着を生じ易い。従って、上記のような洗浄用スリット２０を設け、キャップが締結された状態で加圧洗浄水（例えばシャワー水）をキャップの外面から吹き付け、洗浄用スリット２０からキャップの内部（容器口部壁５０とスカート状側壁３との間）に洗浄水を流し込み、付着している内容液を洗い流すわけである。この洗浄水は、螺条１１、５１間を通り、螺条１１に形成されている切欠き部１２を通り、下方に流れ出る。このようにして洗浄を行った場合、螺条１１，５１間の洗浄は十分に行われるとしても、特にアウターリング７の下端の近傍部分（例えば容器口部壁５０に形成されている螺条５１の最上部の上面付近）の洗浄が不十分となりやすい。アウターリング７の下端部分には凹部が形成され、洗浄水が十分に行き渡らないためである。しかるに、アウターリング７の下端よりも上方に洗浄用スリット２０を設けておけば、このような部分に付着している内容液も確実に洗浄除去することが可能となるのである。

上記の洗浄スリット２０の大きさや数は、キャップの強度を低下させることなく、十分な量の洗浄水がキャップの内部に均等に導入されるように形成され、通常、その高さ方向の幅ｄが０．０１乃至０．１０ｍｍ程度とされ、さらにその周方向幅Ａは、２．０乃至５．０ｍｍ程度とし、且つ隣り合う洗浄スリット２０の間隔Ｄが５．０乃至２０．０ｍｍ程度の範囲となるように、４乃至８個程度の数でスカート状側壁３の周方向に均等に形成させることが好適である。

本発明では、洗浄用スリット２０の位置を、上記のようにアウターリング７の下端よりも上方に設定することにより、アウターリング７の下端近傍に十分に洗浄水を行き渡らせることを可能とするものであるが、このような位置に洗浄用スリット２０を設けると同時に、要部の拡大図である図４及び図５にも示されているように、スカート状側壁３の内面に、各洗浄用スリット２０の内面側の開口を通るように縦リブ３０が設けられる。

既に述べたように、洗浄スリット２０を設けただけでは、洗浄用スリット２０の近傍部分の空間に洗浄水が滞留してしまい、この結果、十分な量の洗浄水が流れ落ちず、洗浄力の向上は十分でない。しかるに、上記のように、各洗浄用スリット２０のそれぞれについて、その内面側の開口部分を通過するように縦リブ３０を設けておくことにより、縦リブ３０が洗浄スリット２０から導入された洗浄水の案内として機能し、洗浄水の滞留が有効に防止され、洗浄水がスムーズに流れ落ち、洗浄力が一層高められ、容器口部壁５０の外面部分に付着した内容液を確実に除去することが可能となり、シュガーセメントなどによる開栓性の低下等を一層効果的に防止することができる。

本発明において、上記の縦リブ３０は、洗浄スリット２０を通っての洗浄水の流れを遮断することなく、各洗浄スリット２０の内面側の開口部分の両端部の間の領域を通るように設けられる限り、その大きさや数は特に制限されるものではないが、通常、該縦リブ３０は、頂板部１の内面から延びていること（その上端が頂板部１の内面に連続していること）が好ましい（図４等参照）。即ち、縦リブ３０の上端と頂板部１の内面との間に空間が形成されてしまうと、キャップ成形時の型抜きがしにくくなるおそれがある。

また、図４等に示されているように、縦リブ３０の下端位置は、螺条１１の上端部分と同程度の高さに位置していれば十分である。さらに、縦リブ３０の径方向長さＬは、特に制限されるものではないが、この長さＬがあまり短いと液案内効果が低下する傾向があるため、この長さは０．３ｍｍ以上、特に０．５ｍｍ以上とするのがよい。
また、図１〜図５の例では、縦リブ３０とアウターリング７の外面との間に空間が形成されているが、その径方向長さを十分大きくし、図６の参考例の要部拡大図に示されているように、この縦リブ３０とアウターリング７の外面とが連なるようなものとすることも可能である。ただし、縦リブ３０とアウターリング７とが連なっていると、アウターリング７の外方への変形が抑制されるため、キャップを容器口部に締結する際の閉栓トルクが若干増大してしまうことがある。従って、閉栓性の観点からは、図１〜図５に示されているように、縦リブ３０がアウターリング７の外面には連なっていないことが好適である。

また、縦リブ３０の周方向幅Ｃ（図５参照）は、洗浄スリット２０を通っての洗浄水の流れを阻害しないような大きさであればよく、各洗浄スリット２０の周方向幅Ａの長さによって異なるが、一般的には、該周方向幅Ａの長さの２０％以下の大きさとするのがよい。

ところで、上述した洗浄スリット２０は、キャップを成形した後、成形されたキャップを回転させながらカッターを用いての後加工（カッティング）により形成される。このため、洗浄スリット２０の内面側の開口部を通るように縦リブ３０が形成されているようにするために、縦リブ３０を周方向に間隔をおいて等間隔に複数個形成するとともに、下記式（１）で規定される条件：
Ａ＞Ｂ （１）
式中、Ａは、各洗浄用スリット２０の周方向幅を示し、
Ｂは、隣り合う縦リブ３０の間隔を示す、
を満足するように洗浄スリット２０、縦リブ３０を設定しておくことが好適である。予め縦リブ３０をこのような間隔で周方向に均等に配置しておくことにより、任意の位置から後加工を開始した場合にも、必ず、洗浄スリット２０の内面側開口部の両端部の間の位置に縦リブ３０が通る構造とすることができる。

また、本発明では、下記式（２）で規定される条件：
Ａ≧Ｂ＋Ｃ （２）
式中、Ａは、各洗浄用スリットの周方向幅を示し、
Ｂは、隣り合う縦リブの間隔を示し、
Ｃは、各縦リブの周方向幅を示す、
を満足するように洗浄スリット２０、縦リブ３０を設定しておくことが最適である。即ち、予め縦リブ３０をこのような間隔、大きさで周方向に均等に配置しておけば、どのような位置から後加工を開始した場合にも、縦リブ３０は、洗浄スリット２０の内面側の両端部ではなく、中間部分を通ることとなり、縦リブ３０の洗浄水案内効果が最大限に発揮されるからである。

上述した具体例では、キャップの頂板部１の内面にインナーリング５とアウターリング７とが形成され、これらリング５，７の間に容器口部壁５０が挿入されてシールされるワンピースタイプのキャップが示されているが、本発明は、このようなワンピースキャップに制限されるものではなく、例えばキャップのスカート側壁の内面に螺条が形成され、螺子係合により容器口部が装着される限り、頂板部の内面にライナーが設けられたツーピースキャップに本発明を適用することも可能である。

（実施例１）
図６に示す縦リブが形成されたポリプロピレン樹脂キャップ（呼び径２８ｍｍ）を圧縮成形にて成形した。その後、スリット形成行程にてキャップスカート状側壁にスリット形成用カッターで後加工にてスリットを形成した。このキャップの仕様は以下の通りである。

洗浄用スリット２０：
軸方向中心部の位置；キャップ頂板部天面から下方に２．５ｍｍの高さ位置
周方向幅Ａ；４．０ｍｍ
軸方向幅ｄ；０．１ｍｍ（最小幅０．０１ｍｍ）
数；６個（周方向に均等間隔に配置）

縦リブ３０：
周方向幅Ｃ：０．５ｍｍ
軸方向長さ：１．６ｍｍ
（洗浄用スリット下端からリブ３０の下端までの長さ）
数：１５個（リブ間隔Ｂを約５ｍｍとして周方向に均等間隔に配置）

（比較例１）
縦リブ３０を全く形成しない以外は、実施例１と全く同様にしてキャップを作成した。

＜評価実験＞
評価用サンプル；
３５０ｍｌＰＥＴボトルに８７℃熱水を充填後、ボトル口部ネジ部全周にウーロン茶を吹き付け、わざと液付着した状態で実施例１及び比較例１のキャップを被嵌し、キャッピングマシンにてキャップを巻締めた。
次に、容器の横倒し殺菌行程（３０秒）を経た後、熱水シャワー行程（７６℃−３．５分→５０℃−４．２分→４０℃−４分→３５℃−５．９分→３０℃−２．５分）を施した。充填品は常温保管１日乾燥され、その後ボトル底から内容液の水抜きを行ったものを更に４０℃恒温室にて１日乾燥し、評価用サンプルとした。

評価方法；
キャップ洗浄性効果を確認する為、上記評価用サンプル各２０本について、キャップネジ部及びボトルネジ部の液付着汚れ状態を確認した。確認方法は、液付着汚れの残っていた個数（汚れが残っていた個数（本数）／総数）と、液付着汚れの長さの総計から汚れ度合いを判定した。汚れ度合いは、点数０点（汚れ無し）〜点数４点（汚れ多い）の５段階で評価し、各２０本の汚れ度合いから平均点数を示した。その結果は表１及び表２の通りであった。

液付着汚れ度合い ０点：汚れ無し
１点：汚れがネジ全周長さの１/４より短い
２点：汚れがネジ全周長さの１/４〜１/２
３点：汚れがネジ全周長さの１/２〜３/４
４点：汚れがネジ全周長さの３/４より長い

尚、熱水シャワー行程中にスリットからキャップ内に浸入する熱水量を測定したところ、実施例１のキャップの浸入量は、比較例１のキャップの約５倍の浸入量があることがわかった。

本発明のプラスチックキャップの半断面側面図。 図１のキャップのＩ−Ｉ断面図。 図１のキャップの要部側断面を、容器口部壁とともに示した図。 図１のキャップの要部側断面の拡大図。 図２のキャップの要部の拡大平面断面図。 本発明のプラスチックキャップの別の形態を示す半断面側面図。

符号の説明

３：スカート状側壁
５：インナーリング
７：アウターリング
１１：キャップの螺条
２０：洗浄用スリット
３０：縦リブ
５０：容器口部壁
５１：容器口部壁の螺条

Claims (3)

1. 頂板部と、頂板部周縁から降下したスカート状側壁とを備え、該スカート状側壁の内面には、容器口部壁の外面と螺子係合する螺条が形成され、
   頂板部の内面には、スカート状側壁とは間隔をおいて下方に延び、内面が容器口部壁の外面の上端部分に密着するアウターリングが形成されているプラスチックキャップにおいて、
   前記スカート状側壁には、前記螺条よりも上方に位置する部位において周方向に延びている洗浄用スリットが、キャップ成形後にカッターを用いることにより周方向に間隔をおいて複数個形成されているとともに、
   少なくとも前記洗浄用スリットが形成されている部分のスカート状側壁の内面には、頂板部の内面からスリットより下方に延びている縦リブが形成され、該縦リブの内周面はアウターリングの外面から離隔されていることを特徴とするプラスチックキャップ。
2. 前記縦リブが周方向に間隔をおいて等間隔に複数個形成されており、且つ前記洗浄用スリットが、下記条件：
   Ａ＞Ｂ
   式中、Ａは、各洗浄用スリットの周方向幅を示し、
   Ｂは、隣り合う縦リブの間隔を示す、
   を満足するように形成されている請求項１に記載のプラスチックキャップ。
3. 前記洗浄用スリットは、下記条件：
   Ａ≧Ｂ＋Ｃ
   式中、Ａは、各洗浄用スリットの周方向幅を示し、
   Ｂは、隣り合う縦リブの間隔を示し、
   Ｃは、各縦リブの周方向幅を示す、
   を満足するように形成されている請求項２に記載のプラスチックキャップ。

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