JP5757568B2

JP5757568B2 - 容器蓋

Info

Publication number: JP5757568B2
Application number: JP2011184465A
Authority: JP
Inventors: 拓人長谷川; 山崎　恭典; 恭典山崎
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: JP2013043687A

Description

本発明は、プルリング方式による開口部開封形態をとらない開栓機構を備えた容器キャップ構造に関するものである。

従来の容器キャップには開封前の密封性を確保するため、プルリングに代表されるような引き裂き可能な開口部を容器口部に形成したものが提供されている。しかし、このプルリング方式の開口部開封構造は引き裂かれた開口部の破断片がゴミとして排出されるため、この不要物の排出を無くした形態が従来から提示されている。図６は特許文献１が提示した紙パック容器のキャップ構造であるが、この発明はプラスチックの成型メーカーのみで簡単に製造でき、アルミニウムラミネート材は不要であり、しかも密封構造が採れるキャップ構造を提供することを目的として提示されたものである。開封前状態を示す図のＡから解るように容器本体側に構成されるキャップ基部体103と、前記キャップ基部体の開口部を塞ぐ中蓋105と、外蓋111とを具備してなり、前記キャップ基部体103と中蓋105とは、キャップ基部体の開口部107の内縁と中蓋の外周縁との間に設けられた薄肉部106を介して一体的に構成されており、前記キャップ基部体と外蓋とは、その外周部と内周部とに形成された螺子溝構造により脱着できるよう構成されている。前記外蓋と中蓋とは、外蓋を螺子溝に沿って回動して前記キャップ基部体に捩じ込むにつれて、図のＢに示されるように、外蓋111を捩じ込み方向に回し、外蓋111を下側に多少変位させると、中蓋105のフランジ部110に外蓋111の凸部112が掛止する。さらに、外蓋111を捩じ込み方向に回し、下側に変位させると、図のＣに示す如く、薄肉部106は切断されキャップ基部体103の立設壁108に中蓋105の立設壁109が案内されて中蓋105が押し込まれる。この切断後、外蓋111を、これまでと逆方向に回し、外蓋111を上側に変位させると、図のＤに示す如く、キャップ基部体103から切断され、かつ、外蓋111に掛止された中蓋105は、キャップ基部体103から分離され、外蓋111に保持された状態で蓋が開かれることになるものである。
この機構は開封に際して、一旦、開封とは逆の方向（閉栓方向）にキャップをねじ込み破断開口を行ってからキャップを開封方向に回転させて開封を行うという厄介な動作を必要とするだけでなく、ねじ込みながら開口部を破断開封する際に、環状形態の薄肉部106全体を一気に破断させる形態であるため、破断のためには大きな力を必要とするものであった。

また、特許文献２に示されたものは、開栓前は液密性に優れ、開栓に際しては上蓋の旋回に伴って、注出用開口が容易且つ確実に形成可能であると共に、取り除かれた開口予定部を廃棄する必要のないキャップを提供することを目的としたもので、図５に示されるように頂板部202と該頂板部外周縁から垂下するスカート部203とから成り、該スカート部の内面に容器口部の螺子と係合する螺子204が形成されていると共に、頂板部内面にはインナーリング205が形成されて成る上蓋201と、天面221と該天面外周縁から垂下する周状壁222から成り且つ該天面中央部に注出用ノズル225が形成され、該注出用ノズルよりも内側に破断可能な弱化線226により区画された開口予定部227が形成されて成る容器口部に嵌合固定される中栓220とから成るキャップにおいて、前記上蓋頂板部202内面及び中栓の開口予定部227にはそれぞれ環状壁207、228が形成されており、それぞれの環状壁には、上蓋及び中栓が上下方向に係合可能な係合用突起208,229及び開栓方向に上蓋を旋回したときに上蓋及び中栓が周方向に係合可能な複数個のラチェット209,230が形成されていることを特徴とするキャップである。
このキャップも開封に際しては、環状形態の薄肉部226全体を一気に破断させる形態であるため、特許文献１と同様に破断のためには大きな力を必要とするものであった。

第２９７５６７０号公報（平成１１年９月３日登録）「キャップ構造」平成１１年１１月１０日発行特開２００８−３０８２１８号公報「キャップ」平成２０年１２月２５日公開

本発明の課題は、破断可能な開口部を容器口部に形成したキャップ構造であって、破断片がゴミとして分離せず、破断に必要な開栓トルクが小さいキャップ構造を提供することにある。

本発明の容器蓋は、上面壁と該上面壁の上面から上方に延出する外周面に雄ネジが形成される環状の装着壁を有し、該装着壁より内側の上面壁には、該装着壁に対して偏心した位置に環状のスコアが設けられ、該スコアで囲まれた底面部と該底面部の周縁から上方に延びる環状壁とから成る破断部を一体に備えた容器口部に固着される注出部と、天板と該天板内面から垂下する前記雄ネジと螺合する雌ネジが内面に形成される環状の被装着壁を有し、該天板内面には該被装着壁より内側で該被装着壁に対して偏心した位置において下方に垂下する内環状側壁及び該内環状側壁を囲うように非円形の外環状側壁が配置された上蓋とからなり、前記注出部の破断部の環状壁は前記上蓋の内環状側壁と外環状側壁間に挟まれて嵌合される形態で封止され、開封に際しては上蓋が回動されることにより、内環状側壁と外環状側壁が破断部の環状壁に及ぼす力によってスコアの一部で初期破断し、前記上蓋の回動にともない破断位置が初期破断部から順次進行してゆくことを特徴とする。

本発明の容器蓋の異なる形態は、上記構成に加え、前記破断部の環状壁上部外側部には突部が形成されると共に、前記外環状側壁の内側にも突部が形成されており、上蓋開封後、両突部により前記破断部が注出部から分離された状態でも該破断部の環状壁は前記上蓋の内環状側壁と外環状側壁間に挟まれて保持固定されることを特徴とする。
本発明の容器蓋の更なる形態は、上記構成に加え、前記外環状側壁を囲うと共に、封止時には容器肩部までを覆うように、前記上蓋には天面に延在するスカート部が形成されるようにした。

本発明の容器蓋は、開封前は注出部の偏心した位置に環状のスコアを介してつながれた環状壁が上蓋の偏心した位置において下方に垂下する内環状側壁と外環状側壁に嵌合挟持された位置関係となっているが、開封に際し、上蓋が回動されると、偏心された内環状側壁と外環状側壁が嵌合挟持している破断部の環状壁に及ぼす力によってスコアの一部で初期破断し、前記上蓋の回動にともない破断位置が初期破断部から順次進行して全周を破断させ、前記破断部を注出部から分離させ、内環状側壁と外環状側壁間に挟まれて保持固定されることになるので、破断部は注出部から分離されても小片としてゴミとなることはない。そして、スコアの破断は初期の部分破断が順次全周に及ぶ形態であるので、破断に必要な開栓トルクは小さいものとなる。しかも、容器の開栓動作は単純な一方向回動動作で行うことができる。

前記破断部の環状壁上部外側部には突部が形成されると共に、前記外環状側壁の内側にも突部が形成される構成を付加した本発明の容器蓋は、上蓋開封後、破断部に回転力がかかって回動され、変形による挟持力が弱められるような場合になっても、両突部により該破断部の環状壁は前記上蓋の内環状側壁と外環状側壁間に挟まれて保持固定される効果を奏する。
また、上記構成に加え、前記外環状側壁を囲うと共に、封止時には容器肩部までを覆うように、前記上蓋には天面に延在するスカート部が形成されるようにした本発明の容器蓋は、容器口部に嵌合された注出部を全体的に覆う形態となるので、その部分の汚れを防止することが出来るだけでなく、上蓋の外径を大きくすることになるため、回転力を大きくすることができ、開封動作におけるスコアの破断を楽に行うことができる。

本発明の容器蓋を構成する上蓋と注出部の製造時の断面を示した図である。本発明の上蓋の断面図と下面図を示した図である。本発明の注出部の上面図、側面図と下面図を示した図である。本発明の容器蓋の開封時作動を説明する時である。従来のキャップ(特許文献２)を示す図である。従来のキャップ(特許文献１)を示す図である。

本発明の容器蓋の一実施形態を説明する。図１は本発明の容器蓋を構成する製造時の上蓋と注出部を示す。上蓋１は天板３と該天板３内面から垂下する後述する注出部２の雄ネジ9aと螺合する雌ネジ4aが内面に形成される環状の被装着壁４を有し、該天板３の内面には該被装着壁４より内側に天板３から下方に垂下する内環状側壁６及び外環状側壁５が配置され、該内環状側壁６は真円環状の被装着壁４に対して偏心した位置における真円環状体であり、該内環状側壁６を囲うように配置された外環状側壁５は扁平な非円形環状体である。この実施形態に示す被装着壁４、外環状側壁５及び内環状側壁６の形状と位置関係は図２の上蓋下面図に明らかに示されている。

注出部２の構成は上面壁８と該上面壁８の上面から上方に延出する外周面に前記雌ネジ4aと螺合する雄ネジ9aが形成される環状の装着壁９を有し、該装着壁９より内側の上面壁８には、上方に延出する注出ノズル１４が形成され、更にその内側には、該装着壁９に対して偏心した位置に環状のスコア１０が設けられ、該スコア１０で囲まれた底面部１１と該底面部１１の周縁から上方に延びる環状壁１２とから成る破断部１３を一体構造に形成製造される。また、この注出部２の上面壁８の下面には該上面壁８の周縁より下方に延在する周状壁１６とインナーリング１５が形成されており、該周状壁１６の内面が容器口部２０の外周面に、該インナーリング１５外面が容器口部の内周面に密着した状態となって容器口部に嵌合固着され容器に装着される。注出部２の底面部１１と環状壁１２、スコア１０と装着壁９との位置関係及びその形状は図３の上面図、下面図に明らかに示されている。

上記のような形態に製造された上蓋１と注出部２は、共に偏心構造を備えており、閉栓状態において、両者が互いに干渉することなく嵌合されるためには適正な相対位置で相互に組み合わせることが重要である。その際、注出部２の装着壁９の外面に形成される雄ネジ9aに対して、上蓋１の被装着壁４の内面に形成される雌ネジ4aが強制的に乗り越えるように軸方向に強く力を加えて嵌合される。その後、上蓋１と注出部２とが一体に組み合わされた容器蓋は、嵌合固着された状態で、内容液が充填された容器の容器口部２０に打栓されることで嵌合閉栓される。上記閉栓状態時の上蓋１と注出部２との相対位置について説明すると、図４のＡ（閉栓時）は打栓によって上蓋１が注出部２に嵌合された状態を示している。この図から判るように注出部２の環状壁１２は、装着壁９の中心位置０に対して偏心した位置（偏心中心位置Ｘ）にあるが、上蓋１の被装着壁４の中心位置０に対してやはり偏心した位置（偏心中心位置Ｘ）にある内環状側壁６及びそれを囲む外環状側壁５間に干渉せずに嵌合されるように互いの位置が整合されて封止されている。そして、上蓋１の外環状側壁５の下部内面に形成される突部5aと、破断部１３の環状壁１２の上部外面に形成される突部12aとは干渉しておらず、突部5aは突部12aより下方に位置している。したがって、開封前のスコア１０に対しても無理な負荷がかかることはなく、製造から流通を経て消費地で開封される時まで安定した密封状態を保つことができる。

また、円形の内環状側壁６が、環状壁１２の内周面に対して、径方向内方に均等な間隔で環状に配置されている（換言すれば、内環状側壁６と環状壁１２の偏心中心位置Ｘ同士が一致している状態となっている）のに対して、非円形の外環状側壁５は、環状壁１２の外周面に対して径方向外方に間隔をおいて配置され、径方向外方に大きく張り出す狭持部１７が一箇所存在することが重要である。図４のＡ（閉栓時）の上面図で更に説明を続けると、閉栓時の狭持部１７は、上面から見て、中心位置０に対して偏心中心位置Ｘが右側に位置する場合、中心位置０と偏心中心位置Ｘとを結ぶ仮想線Ｙよりも下方側に配置されていることが重要である。

次に、本発明の容器蓋が開けられる時の動作について図４を参照しつつ詳細に説明する。容器の開栓にあたり、図４のＢ（初期破断時）に示されるように上蓋１が反時計方向に回動させられる。この図はＡ（閉栓時）に示された初期位置から３５度回動された状態を示す図である。この状態では注出部２の環状壁１２が、上蓋１の偏心した位置にある内環状側壁６及びそれを囲む非円形形状の外環状側壁５間に部分的に狭持された状態となっており、この実施形態では本来は真円形状である環状壁１２が弾性変形を強いられて歪む。破断部１３としてこの環状壁１２と一体構造である底面部１１も同様に弾性歪みを生じる。この破断部１３の弾性歪みは注出部２の上面部８と連結しているスコア１０に及び、最も歪みが集中した部分で初期破断が起こる。さらに上蓋１の回動が進むと、歪み集中部が順次移動し破断個所が初期位置から反時計方向に進むこととなる。図のＣ（破断時）に示す図は初期回転位置から１８０度回動された状態を示している。１８０度回動すなわち、上蓋１が半回転されたところで破断部１３のスコア破断伝播は全周に及び、スコア１０は上面部８と完全に分離され、破断部１３は、上蓋１の内環状側壁６と外環状側壁５間に変形された状態、特に狭持部１７に狭持された状態で嵌合保持される。

さらに使用者が上蓋１の回動を進めると注出部２の装着壁９の雄ネジ9aと上蓋１の被装着壁４の雌ネジ4aの螺合が解け、上蓋１が外れるため、容器が開封される。そのとき、破断分離された破断部１３は蓋１の内環状側壁６と外環状側壁５間に変形された状態で嵌合保持されているため、それを破断片としてゴミ処理する必要はなく、使用者は直接内容物の注出を行うことができる。
使用者の再封止に際しては、上蓋１を注出部２に被せ時計方向に回動を進めると注出部２の装着壁９の雄ネジ9aと上蓋１の被装着壁４の雌ネジ4aの螺合がなって再封止がなされる。このとき、上蓋１の内環状側壁６と外環状側壁５間に嵌合保持された破断部１３の底面部１１がスコア１０の破断された開口領域を部分的に塞ぐことになるが、スコア１０が破断されているのでこの部分での封止十分ではない。そのため、この実施形態では注出部２の上面壁８の注出ノズル１４の内周面に密着するようなシールリング１８が上蓋１の天板３の内面より下方に形成されており、再封止機能を担うようになっている。

本発明の他の実施形態では、破断部１３の環状壁１２上部外側部には突部12aが形成されると共に、上蓋１の外環状側壁５の内側にも突部5aが形成される構成を採用する。この構成は上蓋１の開封後、両突部5a，12aの係合により前記破断部１３が注出部２から分離された状態でも該破断部１３の環状壁１２は前記上蓋１の内環状側壁６と外環状側壁５間に挟まれて保持固定が堅持されるための保証機能を付与したものである。開封後、内環状側壁６と外環状側壁５間に嵌合保持されている破断部１３に何らかの状況で回転力がかかって回動され、環状壁１２の変形による挟持力が弱められ、嵌合が外れるような状況が起こったとしても、両突部5a，12aの係合により該破断部１３は前記上蓋１の内環状側壁６と外環状側壁５間に挟まれて保持固定された状態を確実に保つことができるというものである。

本発明の更なる実施形態では、上蓋１には前記外環状側壁５を囲うと共に、封止時には注出部２のみならず容器肩部までを覆うように、前記天面に延在するスカート部７が形成されるようにする形態を提示する。この構成は容器口部に嵌合された注出部２を全体的に覆う形態となるので、蓋が閉められている間は容器口部から肩部にかけての領域で外気との接触を避け、汚れの付着を防止することが出来るという効果を奏する。また、それだけでなく、上蓋１の外径を大きくすることで、回転力を大きくすることができ、開封動作におけるスコア１０の破断を楽に行うことができる効果も奏する。

本発明の容器蓋は、上蓋の回転により、偏心構造に基づく変形歪みをスコアの一部に集中させて初期破断を起こさせ、更なる回転によって破断が順次先方に進行してゆく現象を利用するものであるから、必ずしも図示した例のよう破断部となるスコアで囲まれた底面部と環状壁や内環状壁の形状は真円である必要はなく、適宜の形状設計が可能である。また、素材としては適度の弾性を要するものであるが、上蓋及び注出部はそれぞれ、従来プラスチックキャップに用いられていたポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を用いて、射出成形等の従来公知の成形法により成形し、これを組み合わせることにより作製することができる。

１上蓋２注出部
３天板４被装着壁
4a 雌ネジ５外環状壁
5a 突部６内環状壁
７スカート部８上面壁
９装着壁 9a 雄ネジ
１０スコア１１底面部
１２環状壁 12a 突部
１３破断部１４注出ノズル
１５インナーリング１６周状壁
１７挟持部１８シールリング
Ｏ中心位置Ｘ偏心中心位置
Ｙ仮想線

Claims

上面壁と該上面壁の上面から上方に延出する外周面に雄ネジが形成される環状の装着壁を有し、該装着壁より内側の上面壁には、該装着壁に対して偏心した位置に環状のスコアが設けられ、該スコアで囲まれた底面部と該底面部の周縁から上方に延びる環状壁とから成る破断部を一体に備えた容器口部に固着される注出部と、
天板と該天板内面から垂下する前記雄ネジと螺合する雌ネジが内面に形成される環状の被装着壁を有し、該天板内面には該被装着壁より内側で該被装着壁に対して偏心した位置において下方に垂下する内環状側壁及び該内環状側壁を囲うように非円形の外環状側壁が配置された上蓋とからなり、
前記注出部の破断部の環状壁は前記上蓋の内環状側壁と外環状側壁間に挟まれて嵌合される形態で封止され、開封に際しては上蓋が回動されることにより、内環状側壁と外環状側壁が破断部の環状壁に及ぼす力によってスコアの一部で初期破断し、前記上蓋の回動にともない破断位置が初期破断部から順次進行してゆくことを特徴とする容器蓋。
前記破断部の環状壁上部外側部には突部が形成されると共に、前記外環状側壁の内側にも突部が形成されており、上蓋開封後、両突部により前記破断部が注出部から分離された状態でも該破断部の環状壁は前記上蓋の内環状側壁と外環状側壁間に挟まれて保持固定されることを特徴とする請求項１に記載の容器蓋。
前記外環状側壁を囲うと共に、封止時には容器肩部までを覆うように、前記上蓋には天面に延在するスカート部が形成されるようにした請求項１又は２に記載の容器蓋。