JP5937516B2 - 開放装置及び同装置を製造する方法、並びに開放装置を備えたパッケージング容器 - Google Patents

Description

本発明は、開放装置、およびパッケージング材料上に前記開放装置を製造する方法に関する。本発明はまた、そのような開放装置を備えたパッケージング容器にも関する。

民生用のパッケージング容器には、何らかの開放装置が設けられる。開放装置のいくつかの優先される特徴は、パッケージング容器内に含まれる製品に対して適切で信頼性のあるシールを作動及び提供することが容易であるべきであることである。適切なシールの定義は、パッケージング容器内に含まれる製品の種類、パッケージング容器がどのように保管されるか等によって様々である。一般的な要求は、開放装置が最初に開放される前に、微生物が外部から製品に接近しないようにすべきことであり、これは、微生物の接近により製品の質が急速に低下するからである。場合によっては、酸素などの特定の気体がパッケージング容器に進入しないようにすることも望ましい。普通のねじ蓋は通常、それだけでは適切なシールを提供しないので、一般的に薄膜が付加される。薄膜は、パッケージング容器の開口部のリムに溶接されてもよい連続的な材料の塊を設けることによって、パッケージング容器の開口部を封止する。気体がパッケージング容器に進入しないようにするべきである場合、これは通常、開放装置、薄膜、及びパッケージング容器それ自体に適切なバリヤ材料を使用することにより達成される。

キャップ及び薄膜を含む開放装置が、例えば国際公開第０２／０７０３６５号に開示されている。

そのような開放装置は、充填機から離れた場所で製造されてもよく、製造後にパッケージング容器に取り付けられることができる。開放装置はまた、その場でパッケージング容器上に直接、又はパッケージング容器を形成するパッケージング材料上に直接製造されてもよい。そのような開放装置は、米国特許第５８２９６７２号及び欧州特許第２００８７８７号に開示されている。後者のタイプの装置の１つの利点は、事前に製造された開放装置の輸送に関連する事業計画（ロジスティクス）が排除されること、或いは少なくとも縮小されることである。本発明は、後者のタイプの改良型開放装置に関する。

国際公開第０２／０７０３６５号 米国特許第５８２９６７２号 欧州特許第２００８７８７号 国際公開第２００８００４９３９号

本発明は、パッケージング薄層の両側に配置されるようになされた開放装置を提供することにより、上記の問題を排除又は少なくとも軽減し、明言された目的に到達する。前記開放装置は支持部と薄膜部とを有し、薄膜部の膜部分が支持部に機械的に結合され、開放装置からの支持部の除去が結果的に膜部分の除去をもたらすようになっている。開放装置は、請求項１０の方法を用いて製造されることが好ましい可能性があり、また請求項１３によるパッケージング容器に提供されるよう意図されていてもよい。特定の実施例が、その従属請求項により定義されている。

開放装置の異なる部品間の機械的結合又は構造上の結合を用いることにより、本発明の特性が可能になる。その結合は機械的に確実になされるので、開放装置の異なる部分は、例えば製造中に存在する熱により結合しない熱的親和性がない材料によって、即ち予備成形支持部を含む金型内に薄膜部用の溶融プラスチックが射出されるように作製されてもよい。この場合、本明細書の全体に亘って用いる語句「熱的に親和性がない」は、材料が、それらの界面が開放装置の製造中に、少なくとも永久にではなく、融合、（化学的に）結合、又は接着しないようになされていることを意味して使用されることがある。このことはまた、製造工程（変数には温度、圧力、接触時間等が含まれる）の環境下で互いに「溶接不可能な」材料に関しても当てはめられる可能性がある。予備成形支持部の材料及び薄膜部の材料それ自体が接着法において溶接可能又は親和性であろうとも、支持部の表面を薄膜部の材料に対して親和性がないようにするために、予備成形支持部の表面は被覆を含んでいてもよいことが当業者には理解される。例えば粉末化合物（ｐｏｗｄｅｒ−ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）が「塗装」の形で射出成形前に表面の一方に塗布されなど、そのような非接着処置のいくつかの選択肢がある。接着ボンドがないという特徴により、開放装置の新しい設計及びパッケージング容器と開放装置との協働が可能になる。更にこれにより、この基準が満たされている限り、その目的のために薄膜部が最適化されてもよく（材料、設計）、同時にその目的のために支持部が最適化されてもよいことになる。本発明は、その１つ又は複数の実施例において、薄膜シール（薄膜部の膜部分）及び再閉鎖可能なキャップ（支持部）の両方が１つだけの操作で除去され得る真のワンアクション開放を可能にし、このワンアクション開放は、キャップが薄膜に接近し得る前に除去されなければならない先行技術の２段階開放より面倒でないと見なされることができる。薄膜部の材料は、開放装置が適用されるパッケージング材料の材料と熱的に親和性があることが好ましい可能性がある。このようにして、薄膜部は、開放装置の製造中にパッケージング材料に結合し、このことは、実施例の記載において更に詳細に説明される。

分解図に示された、本発明の第１の実施例による開放装置の支持部の概略斜視横断面図である。 パッケージング薄層上に配置された図１の部品を含む開放装置の横断面図である。 本発明の第２の実施例による開放装置の支持部の概略横断面図である。 開放装置が閉じた状態にある本発明の第２の実施例による開放装置の横断面図である。 パッケージング容器上に配置された図４の開放装置の開口部の横断面図である。 本発明の一実施例による製造方法のある段階を示す概略横断面図である。 本発明の一実施例による製造方法の他の段階を示す概略横断面図である。

本発明の機能性及び汎用性の更なる説明のために、種々の実施例の詳細な説明においていくつかの例示的用途を説明する。

本発明の第１の実施例では、開放装置は、予備成形された支持部１０４を含む。この場合の「予備成形（された）」とは、一方の部品が他方の部品の製造の前に製造される任意の種類の２段階成形を含み得ることに留意されたい。その結果として、「予備成形」は、支持部１０４が別の工場で完全に製造されるような場合から、第２の部分である薄膜部１０２が共成形工程に入る少し前に支持部１０４が製造されるような状況までの諸状況を含む。本実施例では、支持部１０４は、パッケージング材料１１２の部分と整合された金型部分（半割金型）内に配置される。パッケージング材料１１２は、完全な若しくは部分的な貫通のパターン又は開口部１１１を含む。部分的な貫通とは、例えばボール紙１１３の芯は除去されているが、ＰＥホイル及び／又はアルミホイルなどのホイル１１５の層が残存している部分を含み得る。支持部１０４はまたいくつかの開口部１０８を有している。次いで第２の金型部分（半割金型）がパッケージング材料１１２の反対側で第１の金型部分と整合され、それによって金型キャビティが形成される。次のステップでは、融液がキャビティ内に射出され、この融液はキャビティを満たし、それにより薄膜部１０２を画定する。融液は支持部の全ての開口部１０８に進入し、それにより薄膜部１０２を支持部１０４に機械的に結合する。支持部１０４又は金型部分の一方のどちらかからの裏当て支持（ｂａｃｋｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ）もないホイル１１５のみが存在する位置では、融液はホイル１１５を貫通し、任意の空隙を満たす。プラスチック材料であることが好ましい射出融液は、支持部１０４の材料と熱的に親和性がなく、これは、２つの部品は互いに接着せず、機械的に取り付けられるに過ぎないことを意味する。非接着性が自動的に出現するように、２つの部品に異なる材料を使用することが最も容易であると見なされる可能性があるが、所望の結果を達成するより多くの方法がある。一つの実例は、支持部１０４の表面が、接着を防止する適切な塗装膜で被覆されていることである。開口部１０８は、薄膜部が開口部１０８から引き出されないようにするなどのために、アンダカット形状を有していてもよい。開口部はまた、直線的形状を有していてもよく、機械的結合は、薄膜部１０２が支持部の反対側で拡張することを可能にすることにより達成されてもよく（例えば第１の金型部分の適切な設計により達成されてもよく）、その場合、リベット様の形状が機械的結合を提供する。これら設計の両方の例が、第１の実施例に関連して示されている。

金型部分は図面に示されていないが、それらの内部形状は、開放装置の外形から明らかである。

１つ又は複数の実施例では、薄膜部１０２は、パッケージング材料１１２のＰＥホイル１１５と熱的に結合し、開放装置をパッケージング材料に効果的に溶接する。変形形態には、ホイル１１５のＰＥ及び薄膜部１０２とは別の材料を使用することが含まれ、当業者は、満たされる必要がある基準、即ち「薄膜部１０２は支持部１０４の材料と熱的に親和性がないが、ホイル１１５の材料とは熱的に親和性がある材料、又は薄膜部が接着する他の構造物の材料とは熱的に親和性がある材料で作製されるべきであること」を理解している。このようにして、適切なシールが、開放装置の製造工程において多かれ少なかれ自動的に達成され得る。

この第１の実施例による本発明の装置は、このように、薄膜部１０２が内部に延びるアンダカット部分であって、それにより薄膜部１０２と支持部１０４とを機械的に結合するアンダカット部分を有する支持部１０４を含む。薄膜部１０２は更に、開放装置が配置されるパッケージング材料１１２の一部に取り付けられ、それによって、有効なシールを提供する連続表面を形成する。

上記方法で形成された開放装置は複雑な形状を有していてもよく、金型部分及び予備成形支持部が、完成した開放装置に妥当な所望の特性を与えるように設計されてもよいことは、留意に値する。第１の実施例では、このことは、装置を開放している間にヒンジとして効果的に作用するヒンジ部分１３４により例証されてもよく、開放装置が備え付けられたパッケージング容器が開放される場合、支持部１０４は再閉鎖可能な蓋として使用されてもよいようになっている。別の特定の特徴が、参照符号１１７により強調されている。このリベット様構造は、開放中、支持部１０４に追随することにより、空気吸入口を作り出し、パッケージング容器からのより円滑な製品の注ぎを可能にする。本開放装置にはまた、開放を容易にするために、プルタブが設けられている。

図２の太い線は、開放装置が開放中にどこで分離し、薄膜部１０２により提供されたシールを効果的に破断するかをおおよそ示す。また、支持部１０４とパッケージング材料の同じ側に配置されている薄膜部１０２の部分は、注ぎの質を向上させるように設計され得ることに留意してもよい。

本発明の第２の実施例は第１の実施例に類似しており、同じ発明概念に基づいている。理解を簡潔にするために、可能な限り、１００増加された同じ参照符号が使用されている。本実施例では、支持部２０４が、図３の折り畳まれた状態にある、一体に製造された２つの部分２３０、２３２により形成されている。図３の右側の部分２３２は、（作動部である）グリップ部２３２であり、左側の部分は蓋部２３０である。２つの部分は、ヒンジ構成を提供する材料ブリッジ２３４により結合されている。図４に示される通り、支持部２０４の開口部２０８内に侵入する従前の実施例に関しては、薄膜部２０２が第２の材料から形成されている。この場合も、本記載に直面した当業者は、支持部と薄膜部との間の機械的取付けを達成するための多数の代替案があることを理解するであろう。また、薄膜部２０２は、第１の実施例に関連して既述されたものと同一の目的及び基準を有している弱化構造２１０を有している。本実施例では、薄膜部２０２は、注ぎ口及び取付けフランジ２１８をもたらし、支持部２０４は、注ぎ口内に嵌まり込むと再閉鎖可能な開口部をもたらす。

本実施例によれば、開放装置は、ヒンジ装置２３４から離れたグリップ部分２３２の端部でそれを握持して引っ張ることにより開放される。図５に示される通り、蓋部２３０が薄膜部２０２をその移動に追随させることにより、薄膜部２０２は弱化線２１０に沿って破断する。第２の実施例に関連して示される支持部２０４の特別な構造は、薄膜部２０２が破断するのに適切な力の集中をもたらし、ユーザが適切な力を使用することを容易にする。

代替的実施例では、支持部は、記載されたヒンジ作用を用いることなく一体に形成されていてもよく、その場合、薄膜部２０２は、代わりに、図３〜図５を参照して記載されている実施例と比較して、弱化線の正反対の端部で破断を開始することができるであろう。そのような実施例は、図１及び図２を参照して記載されている第１の実施例と類似しているであろう。また、開放装置を製造する本発明の方法によって、相互結合している部品間の嵌合は完全である。

本発明の実施例は、捻じり作用ではなくスナップ嵌合に依存しているので、上記から分かる開放装置の形状に関していくつかの代替案があり、基本的に任意の形状が可能である。特に、形状は、（折畳み、シール等により制限される可能性がある）パッケージング容器上で利用可能な領域の使用を最適化するようになされることができる。

全ての実施例が例示目的のみで提供されていること、支持部、そのプルタブを有する薄膜部等のための多くの妥当な設計があること、従って本発明は本態様に限定されるべきではないことに留意すべきである。例えば、細部はどちらも、基本的に円形の設計を有する必要はない。（圧縮）成形が好適な製造方法であるので、円形構成要素を有することに直接的な利益はなく、従ってそれらは、楕円形、長方形等の任意の機能設計を有していてもよい。図示のプルタブは、代わりにプルリングとしてもよく、又はなくてもよい。

上記で定義されている、支持部の円錐形開口部に対する機能的に等価の解決策は、例えば図１の「リベット」により示されている通り、これらが開口部を通過した時に、突出部上に直径の増大したヘッドを形成することであろう。

本発明の全ての実施例が同じ方法で製造されることが好ましい。本方法は、薄膜部用の材料の射出前に、金型キャビティ内に配置される予備成形物（プリフォーム）として支持部を使用することを含む。実際の材料射出は従来の方法で行われ、このことに関連するパラメータは当業者により容易に推測され得る。射出点の数の選択及びそれらの配置についても有効であることは、同様に当業者により容易に推測され得る。

薄膜部の特徴（又は細部形状）を達成するための技術は様々であるが、２〜３の実例は言及するに値する。

キャビティ内に射出される材料は細い空隙を進んで満たさないので、薄膜部、特に弱化構造が非常に細くあるべきであることには、いくつかの問題がある。空隙が満たされなかった場合、不適切なシールという結果となる。従って、圧縮成形技術（又は射出圧縮）が用いられてもよく、その場合、材料射出後にキャビティの容積が減少する。そのような技術は、国際公開第２００８００４９３９号に記載されている。

１つの特別な実施例の概略横断面図が、図６及び図７に示されている。ここで、金型１６０は、第１の金型部分１６２と、第１の金型部分１６２に関連して移動可能な第２の金型部分１６４であって、それらの間にパッケージング材料１７２を挟み込み且つ金型キャビティを形成するように設計されている第２の金型部分１６４とを含む。第２の金型部分は、弱化線を形成するようになされた可動工具１６６を含む。射出された材料が硬化する前に、材料を圧縮することにより弱化線を形成し且つ所望の厚さを達成するために、可動工具がキャビティ内に（更に）滑動させられてもよいように、この可動工具１６６は、第２の金型部分１６４に対して移動可能である。図６及び図７では、支持部１６８が、第１の金型部分内に配置されており、前記支持部は、本説明に既述の支持部の任意の１つに相当していてもよい。本発明の成形方法によれば、支持部が、第２の金型部分内に、又はそもそも金型キャビティ内に配置されている必要はない。図面は具体的な設計ではなく原理を示していること、例えば射出点の位置は図面に欠けており且つ異なる金型設計間で変動することを、当業者は理解している。また、実際の金型の形状は、問題となる設計のあらゆる細部を含めて、より精巧であろうことは明らかである。

任意の実施例では、予備成形物の凹型開口部又は貫通孔が特別な配置構成とされてもよい。そのような特別な配置構成は、射出したポリマーの収縮によって貫通孔の領域に作り出される任意の小さい間隙を通した内容物の漏出を回避するためと考えられる。１つ又は複数の実施例によれば、貫通孔は、閉経路（ループ）を形成していることが好ましい、基本的に予備成形物にある刻み目である溝配列により取り巻かれる。射出中、ポリマーは溝部に進入し、冷却中にポリマーが収縮すると、ポリマーは溝部の径方向内側縁部に向かってピンチングし（ｐｉｎｃｈ）、シールをもたらす。溝部がもっぱら径方向内縁部から成っていても、封止ピンチング作用（ｓｅａｌｉｎｇ ｐｉｎｃｈｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ）はもたらされる可能性があるが、溝部が明確に画定された径方向外縁部としての場合もまた、２つの部品を一緒に保持する力はより強い可能性が高い。

溝配列は、貫通孔が取り巻かれている限り、貫通孔のすぐ近傍にある必要はない。一実施例が、弱化線の径方向内側の領域に配置されている溝部を含む。そのような溝部は、（上記の通り）漏出を防止すること、液体が予備成形物と膜部分との間の間隙内に進入しないようにすること、及び膜部分を予備成形物に取り付けること、という３つの目的を果たすであろう。溝配列の機能を強化するために、溝配列、又は溝配列の少なくとも径方向内縁部は、若干アンダカットを施されていてもよい。この詳細形状は配置構成の結合強度を高める。

図１を見ると、これら溝配列のための典型的な配置が、１つ又は複数の開口部１０８の周囲に存在し得る。

Claims (13)

1. パッケージング容器用の開放装置であって、前記パッケージング容器は、前記パッケージング容器の外側を構成する上面及び前記容器の内側を構成する下面を有するパッケージング材料から形成され、前記開放装置（１００）は、２つの動作部分であって、前記パッケージング材料（１１２）の前記上面の上に配置される予備成形支持部（１０４）と、前記パッケージング材料（１１２）の前記下面の上に配置される薄膜部（１０２）とである２つの作動部を有し、前記薄膜部（１０２）は、前記２つの部分を機械的に結合するように前記支持部（１０４）の開口部（１１１）内に延び、また前記薄膜部（１０２）の材料は前記支持部（１０４）の材料と熱的に親和性がなく、それによって前記開放装置の製造中に前記２つの動作部分の間の融合、結合又は接着が回避される開放装置において、
   前記薄膜部は、前記支持部の開口部を通して延びており、また前記開口部は円錐形形状を有している、開放装置。
2. パッケージング容器用の開放装置であって、前記パッケージング容器は、前記パッケージング容器の外側を構成する上面及び前記容器の内側を構成する下面を有するパッケージング材料から形成され、前記開放装置（１００）は、２つの動作部分であって、前記パッケージング材料（１１２）の前記上面の上に配置される予備成形支持部（１０４）と、前記パッケージング材料（１１２）の前記下面の上に配置される薄膜部（１０２）とである２つの作動部を有し、前記薄膜部（１０２）は、前記２つの部分を機械的に結合するように前記支持部（１０４）の開口部（１１１）内に延び、また前記薄膜部（１０２）の材料は前記支持部（１０４）の材料と熱的に親和性がなく、それによって前記開放装置の製造中に前記２つの動作部分の間の融合、結合又は接着が回避される開放装置において、
   前記薄膜部は、前記支持部の両側に延びるように、前記支持部の少なくとも１つの開口部を貫通しており、また
   前記薄膜部は、前記少なくとも１つの開口部の寸法を超える寸法を、前記少なくとも１つの開口部の両側に有している、開放装置。
3. 前記薄膜部の前記材料は前記パッケージング材料の材料と熱的に親和性がある請求項１又は２に記載の開放装置。
4. 前記支持部は、前記薄膜部を定位置に保持する少なくとも１つのアンダカット構造を有する請求項１又は２に記載の開放装置。
5. 前記薄膜部は、前記開放装置に引っ張り力又は捻じり力が適用されると破断するように構成された構造上の弱化部を有している請求項１から４までのいずれか一項に記載の開放装置。
6. 前記支持部は、閉経路を形成する溝配列を有し、前記薄膜部が前記溝配列内に延びている請求項１から５までのいずれか一項に記載の開放装置。
7. 前記閉経路は、前記支持部の貫通開口部を取り囲んでいる請求項６に記載の開放装置。
8. 開放装置を製造する方法であって、
   第１の金型部分（１６２）内に予備成形物（１７０）を配置するステップと、
   パッケージング材料（１７２）の孔パターンに一致して、パッケージング材料（１７２）の第１の側に前記第１の金型部分（１６２）を配置するステップと、
   前記パッケージング材料（１７２）の他方の側に第２の金型部分（１６４）を配置し、それによって、前記金型部分（１６２、１６４）、前記予備成形物（１７０）、及び前記パッケージング材料（１７２）により画定される少なくとも１つの金型キャビティ（１６８）を形成するステップと、
   前記少なくとも１つの金型キャビティ内に前記予備成形物と熱的に親和性がないポリマー材料の融液を射出するステップであって、それによって前記融液は前記予備成形物（１７０）及び前記パッケージング材料（１７２）の貫通開口部に少なくとも部分的に侵入し、前記予備成形物（１７０）は、前記開放装置用の支持部を提供してもよく、前記射出された融液は、前記開放装置の薄膜部を提供してもよいステップと
   を含む方法。
9. 前記パッケージング材料は、ポリマー及び又は金属ホイルの被覆層により挟まれたボール紙芯を有する薄層であり、前記孔パターンを準備するステップが、前記芯をホイルで被覆する前に、前記孔パターンの少なくとも１つの孔の前記紙芯を除去するステップを含む請求項８に記載の方法。
10. 前記融液を射出する前記ステップに続いて、前記金型キャビティの容積を局所的に減少させ且つ前記薄膜部に弱化線を形成するように、前記金型キャビティ内で可動部（１６６）を前進させるステップを更に含む請求項８又は９に記載の方法。
11. 請求項１から７までのいずれか一項による開放装置を備えたパッケージング容器。
12. 前記薄膜部は、前記パッケージング材料の少なくとも１つの層と熱的に親和性がある請求項１１に記載のパッケージング容器。
13. 前記薄膜部は、前記パッケージング容器の最も外側の層及び最も内側の層と熱的に親和性がある請求項１１に記載のパッケージング容器。