JP6911506B2 - 口栓 - Google Patents

Description

本発明は、液体用紙容器などに用いられる口栓であって、特にヒンジキャップを有し、口栓を開口後、前記ヒンジキャップで再封鎖可能な口栓に関する。

主に牛乳やジュースなどの液体内容物に使用される液体用紙容器には、充填時や使用する時の使い易さから、胴部が直方体形状の筒で、切妻屋根型であるゲーブルトップの液体用紙容器が多く使用されている。
このゲーブルトップの斜面に孔を開口し、そこに融着用のフランジが設けられた口栓を孔内面に融着して使用される。
もちろん、フラットトップの上面に孔を開口して融着用のフランジが設けられた口栓を孔内面に融着しても良い。
特に、これらの口栓には輸送時の漏れを防ぐ目的で、脆弱線で囲まれた閉鎖部を設けておき、使用する直前まで、外部に漏れ出ないようにしている。
そして、周囲の脆弱線を破断して閉鎖部を取り除き、開口した後は、螺合するネジキャップや、ヒンジを軸に回動して開閉可能なヒンジキャップが開口部を覆って閉鎖させていた。しかしながら、螺合するネジキャップは、落としたりして汚し易く、なくしてしまう恐れも大きい。また、ヒンジキャップは、密封しにくく、確実に酸素などによる劣化を抑えることができない、などの問題があった。
特に、最近では、過酸化酸素などを殺菌などに使用し、アセプティック容器とする期待が増加している。この過酸化酸素などによる殺菌時に、殺菌液が内容物に混じったり、容器の一部に滞留や残留し、これが開封時に内容物に混入したりする恐れがあった。

例えば、特許文献１では、蓋部がヒンジを介して開閉可能に接続する１ピース口栓で、口栓本体は、環状台座の下端外周面に外周が円形の溶着用フランジを設け、環状台座にプルリングで開封する注出筒を設けた口栓を提案している。

しかしながら、注出筒先端と蓋部との嵌合部では、蓋部内側の咬合リングやインナー封止リングとが当接するだけなので、過酸化水素水などによるアセプティック殺菌を行なった後に残った過酸化水素水などの殺菌液が残りやすい。この為、封鎖板の開封時に殺菌液が内容物に混入したり、蓋部の開閉後に落下した場合、浸み漏れしやすいなどの恐れがあった。

特許文献２では、口栓本体の後方にベルト巻き方式ヒンジで蓋部が接続する１ピース口栓で、口栓本体は、外周下端にフランジをもち内周面の下方開きの傾斜角度が７５°以下である台座リングに、外周上端に咬合リングをもつ注出筒を立設し、注出筒の内側下方を封鎖板で封鎖し、封鎖板の上面の開口予定位置に環状切込みを設けて環状薄肉の脆弱線を形成し、環状薄肉の脆弱線の後方の内側近傍に後方へ矢印形状の支柱を立設し、支柱先端にＶ字状に接続し前方上向きのプルリングを設け、蓋部は、前方の周壁部下端外周に開閉用つまみを設け、天板下面にインナー封止リングを垂設し、周壁部下端内周面に咬合リングを設けた口栓１を提案している。

このような口栓１の基本的な構造を図で示すと、図８−１、図８−２となるが、ヒンジキャップ３のキャップ周状突起３４と注出筒２２の環状突起２２０が咬合し、ヒンジキャップ３内面に設けたインナーリング３３が注出筒の先端部内周面と密接している。注出筒外側の環状突起２２０は単純な環状の突起になっていて、注出筒の環状突起２２０の１箇所だけで当接している。この為、もし、殺菌剤がキャップ周状突起３４の下端近傍に残留していた場合、注出時に混入する恐れがある。
また、環状突起２２０面に傷などを抱えていた場合、容易に注出筒先端とキャップ側壁３２との間に、殺菌液が流入し、注出時の殺菌液混入の恐れが増すことになる。
この口栓１では、キャップ周状突起３４と環状突起２２０咬合し、ヒンジキャップ内面に設けたインナーリングが注出筒の先端部内周面と密接しているので、通常時には密封できるが、落下などの衝撃が加わると、衝撃で嵌合部が変形して浸み漏れするなどの問題があった。

さらに、この口栓は、開封する時に、閉鎖板２３の端部に一体的に形成されるプルリング２３２を引き上げ、閉鎖板２３を囲む脆弱部２３１を破断して開封する。従来、図９−１の平面図で示すように、脆弱部２３１はほぼ円形で、閉鎖板２３の一端に支柱２３３を設け、支柱２３３を介してプルリング２３２が形成されているのが一般的であった。図９−２に、脆弱部２３１形状が鮮明にするように、支柱２３３の途中で切断した横断面図を示した。
この脆弱部２３１形状では、開封するため、プルリング２３２を引き上げる最初の開封時に、大きな力が必要で、子供や老人など、大きな力を持たない人にとって、開封しにくい問題があった。
また、開封開始されても、最後に、開封して閉鎖板２３を切り取る段階では、閉鎖板２３を切り取る支柱２３３の反対側部分が大きな曲率でできているので、一番大きな力が必要になり、開封しにくい問題があった。

特許第４４７９４１５号公報 特許第４５２５１２７号公報

そこで、アセプティック殺菌などの殺菌液などが混入しがたく、かつ、落下しても嵌合部が変形して、浸み漏れしにくい口栓を得ることが本発明の課題である。

本発明の口栓は、
円筒状の注出筒と、注出筒の外周下端に容器本体と融着可能なフランジを周設し、注出筒の下端内側に設けた閉鎖板を破断して開口可能なキャップ本体と、ヒンジを介してキャップ本体の注出筒に嵌合するヒンジキャップと、からなる口栓において、
前記ヒンジキャップの内面にインナーリングを有し、
インナーリングが注出筒先端の周縁内側に当接し、
注出筒先端の外側周縁に、上下に並んだ二重の環状突起を有しており、ヒンジキャップの内壁先端の内側に、前記二重の環状突起のそれぞれが当接して密封可能としたことを特徴とする口栓である。

本発明の口栓は、注出筒先端内側と、先端外側２ヶ所とで当接するので、一箇所が落下衝撃で隙間が発生しても、他の当接箇所が封鎖することによって、確実に密封し、浸み漏れることがない。また、アセプティック殺菌などで殺菌液が容器周囲に残った場合でも、内容物に殺菌液が混入したりすることもなくすことができる。

本発明の第１実施形態例における口栓で、口栓を成形した直後の断面図と、口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。 本発明の第１実施形態例におけるプルリングの形状と沈み込みを防止した第２実施形態例における口栓で、口栓を成形した直後の断面図と、口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態例における口栓で、口栓を成形した直後の断面図と、口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。 本発明の第４実施形態例における口栓で、口栓を成形した直後の断面図と、口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態例におけるプルリングの沈み込みを防止した第５実施形態例における口栓で、口栓を成形した直後の断面図と、口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。 本発明の第６実施形態例における口栓で、成形直後のヒンジキャップが開いた状態の平面図と、プルリング支柱部分（図１−１のＡ―Ａ面）で切断した横断面図である。 本発明の第６実施形態例における口栓におけるプルリング支柱部分（図１−１のＡ―Ａ面）で切断した横断面図と、プルリングを引き上げて閉鎖板を開封する状態において、ｂ部を支点にａ部を切り裂く工程を示す、支柱中心のＢ−Ｂ面で切断した縦断面図と、その拡大図である。 従来の形態例における口栓で、口栓を成形した直後の断面図と、口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。 従来品の口栓における成形直後のヒンジキャップが開いた状態の平面図と、プルリング支柱部分（図８−１のＣ−Ｃ面）で切断した横断面図である。

以下、本発明の口栓の実施形態例について、図を用いて詳細に説明する。
本発明の口栓は、図１の第１実施形態例で示すように、円筒状の注出筒と、注出筒の外周下端に容器本体と融着可能なフランジを周設し、注出筒の下端内側に設けた閉鎖板を破断して開口可能なキャップ本体と、ヒンジを介してキャップ本体の注出筒に嵌合するヒンジキャップと、からなる口栓１である。
この口栓１を使用した容器は、フランジ内径よりもわずかに大きい径の開口部５１を容器本体５となるシートに設け、その内側から突き出すように口栓１を突出させ、フランジ２１とシートの開口部５１周縁とを融着させて製造される。

本発明の口栓１は、キャップ本体２と、ヒンジキャップ３と、から構成されている。
キャップ本体２は中央に注出筒２２を有する。注出筒２２の外側下端には台座２１１を介して、容器本体５となるシートに融着するフランジ２１を有している。
さらに、注出筒２２の内側下端近傍には閉鎖板２３を有している。
閉鎖板２３は脆弱部２３１で囲まれ、閉鎖板２３の一端に支柱２３３を介してプルリング２３２を有している。閉鎖板２３は容器の内部と外部を隔てているが、脆弱部２３１を破断させ、閉鎖板２３を除去することによって開口し、注出可能となる。
口栓１のフランジ２１上方には、図に示す係止爪２４を設け、融着する前に容器本体５に口栓を仮止めできるようにしておいても良い。

注出筒の上端から離れた一端に、ヒンジ４を介してヒンジキャップ３を有している。
ヒンジキャップ３は、キャップ天板３１と、天板周縁から下方に伸びるキャップ側壁３２とからなる。さらに、天板３１の内側周縁近傍から、下方に向ってインナーリング３３を有している。
また、キャップ側壁３２の内側端部にはキャップ周状突起３４を有している。

図１−２は、ヒンジ４を軸に回動させて、ヒンジキャップ３をキャップ本体２に嵌合した状態を示す断面図で、注出筒先端の嵌合部を部分的に拡大した図を添付した。
ヒンジキャップ３のインナーリング３３が、注出筒２２先端の内側周縁に当接している。
また、注出筒２２先端の外側周縁は、環状突起２２０を有している。この環状突起２２０は、下方と上方にそれぞれ第１環状突起２２１と第２環状突起２２２を持つ二重の環状突起からなる嵌合構造になっている。
このような二重の環状突起によって、注出筒先端外側周縁では、環状突起２２０がキャップ周状突起３４とキャップ側壁３２の２箇所で当接する。
この為、口栓に何らかの力が掛かって、少しくらいの変形があっても、いずれかの当接部が当接して液漏れを発生させることはなく、密封性が高い。
また、過酸化水素水などの殺菌液を霧状に噴霧するなどして殺菌する場合、キャップ周状突起３４の下端近傍に残留しやすいが、第２環状突起２２２によって、二重に殺菌液を掻き取ることができるので、注出時に混入する恐れが少ない。

図２−１、図２−２は、第１実施形態例の口栓１のプルリング２３２の形状と、沈み込みを防止した第２実施形態例で、図２−１は口栓を成形した直後の断面図、図２−２は口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。
このプルリング２３２は一定の幅に設計され、プルリング２３２先端側の下端に突部２３４が設けられている。
プルリング２３２の支柱２３３と先端との中間の左右に、沈み込み防止用の突部２３４を有している。
ヒンジキャップ３を閉じると、プルリング２３２は上方から押され、注出筒２２内部に押し込まれる。この時、プルリング２３２が必要以上に深くまで押し込められたとしても、突部２３４の先端は、閉鎖板に当接するので、一定以上深くまで入らないようにしている。
その為、ヒンジキャップを開けると、直ぐにプルリングが浮き上がり、開封しやすい。
また、使用時における開口に際して、プルリング内に指先等を挿入して摘む際、指先等に追随する形で押し下げられて、プルリングが摘みにくくなるのを防止している。突部と閉鎖板との隙間としては、プルリングの沈み込み防止と摘み易さを考慮して、１ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下が好ましい。

図３−１、図３−２は、第３実施形態例の口栓１で、注出筒先端周縁の環状突起２２０の形状が、やや寸胴な突起になっている例である。
この環状突起２２０は、キャップ側壁３２が傾斜しているので、その傾斜したキャップ側壁３２の傾斜面に上端が当接し、下端がキャップ周状突起３４に当接し、注出筒２２先端外側周縁において、２箇所で当接している。
もちろん、注出筒先端内側は、インナーリング３３が当接し、注出筒２２先端を内側から支え、確実に注出筒２２先端外側の当接を確実に支えている。
この為、容器を落下したりして衝撃が掛かっても、キャップ側壁３２先端に殺菌液が残留していても、注出筒２２内側に入り込むことがない。

図４−１、図４−２は、第４実施形態例の口栓１で、注出筒先端周縁の環状突起２２０の形状は断面が楕円を傾けたような突起である。環状突起２２０の外側において、環状突起下側に当接するキャップ周状突起３４と共に、環状突起２２０の上側に包み込むように当接するキャップ周状係合突起３４１を有している例である。
この環状突起２２０の内側には、インナーリング３３が当接し、内側に逃げにくくしているので、確実に液止めも可能である。

図５−１、図５−２は、第３実施形態例の口栓１の改良で、プルリング２３２の沈み込みを防止した第５実施形態例で、図５−１は口栓を成形した直後の断面図、図５−２は口栓のヒンジキャップを閉じた状態を示す断面図である。
プルリング２３２の支柱２３３と先端との中間の左右に、沈み込み防止用の突部２３４を有している。
ヒンジキャップ３を閉じると、プルリング２３２は上方から押され、注出筒２２内部に押し込まれる。この時、プルリング２３２が必要以上に深くまで押し込められたとしても、突部２３４の先端は、閉鎖板に当接するので、一定以上深くまで入らないようにしている。
その為、ヒンジキャップを開けると、直ぐにプルリングが浮き上がり、開封しやすい。
また、使用時における開口に際して、プルリング内に指先等を挿入して摘む際、指先等に追随する形で押し下げられて、プルリングが摘みにくくなるのを防止している。突部と閉鎖板との隙間としては、プルリングの沈み込み防止と摘み易さを考慮して、１ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下が好ましい。

図６は、本発明の口栓１で、閉鎖板２３を囲む脆弱部２３１をより開封しやすくした第６実施形態例である。
図６−１は本発明の口栓１で、ヒンジキャップ３を開口した状態の平面図で、図６−２はプルリング２３２を支える支柱２３３の途中で切断した横断面図である。
閉鎖板２３周囲の脆弱部２３１を破断させて開封するには、大きな力が必要で、子供やお年寄りなど、大きな力が出せない人には開封しにくい問題があった。
大きな力が必要な場合、閉鎖板２３とプルリング２３２を繋ぐ支柱２３３が引きちぎれるなどの問題が発生する場合もある。
閉鎖板２３周囲の脆弱部２３１を容易に破断させ、開封しやすいようにするには、プルリングを固定する支柱２３３の周囲における脆弱部２３１に角度を持たせ、引き裂く力を低下させた開封開始部とすることが好ましい。支柱２３３の周囲における脆弱部２３１の角度を、大きくとも１２０度以下の角度にすることが好ましい。
また、開封開始部の先端に小さなＲの曲線部を設けることが好ましい。この開始部先端のＲは、半径２ｍｍ以下、好ましくは半径１〜０．５ｍｍの曲線にすることが好ましい。

図７は、本発明の第６実施形態例における口栓におけるプルリング支柱部分（図１−１のＡ―Ａ面）で切断した横断面図と、プルリングを引き上げて閉鎖板を開封する状態において、外方に向って凹状のｂ部を支点に外方に向って凸状のａ部を切り裂く工程を示す、支柱中心のＢ−Ｂ面で切断した縦断面図と、その拡大図である。
プルリング２３２を引き上げると、まず先に、プルリング２３２に接続した支柱２３３近傍の脆弱部２３１が破断する。さらに、プルリング２３２を引き上げ、破断した脆弱部先端がｂ部分に到達すると、図７−２の拡大図で示すように、左右のｂ部を支点にして、梃子の原理で、プルリングの引き上げる力が数十倍の強い力に強化され、ａ部を引き裂く力になる。この為、ａ部が小さな力で破断し、支点になった左右のｂ部のみが繋がった状態になるので、引き続き、プルリング２３２を引き上げると、容易に開封することが出来る。
図９のように、大きな径のＲのままだと、切り取る最終位置で最大の力が必要になり、切り取りにくかった。

さらに、図７−１に示すように、プルリング２３２反対側端部は、注ぎ口方向になる。この方向に、凸のＲ形状部と、凸のＲ形状部両側に凹のＲ形状部を有することによって、注出方向とする容器の傾け方向が多少ずれても、凸のＲ形状部に内容物が寄って集中し、凸のＲ形状部から注出されることになる。凸のＲ形状部と凹のＲ形状部とのずれる角度は、ずれると予想される最大の位置に合わせるとよい。
凸のＲ形状部や凹のＲ形状部のＲの大きさは、注出口の大きさや、内容物の粘度、容器の容量や形状などにもよるが、半径１〜５ｍｍが好ましい。

本発明の口栓に使用する材料は、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンが好ましいが、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・プロピレンブロック共重合体、などを用いても良い
。
そして、これらを用い、口栓の製造は、射出成形金型を用い、一般的な射出成形機で量産することができる。

本発明の容器本体に使用する材料は、内面に口栓と融着可能なシーラント層を有し、内容物の保護性能を有していれば、どのような構成のシートやフィルムであってもかまわない。
例えば、外側から、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン／アルミ箔／ポリエチレン、
ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、
無機酸化物蒸着ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン／紙／ポリエチレン、
ポリエチレン／紙／ポリエチレン／エチレン酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン／接着樹脂／ポリアミド／接着樹脂／ポリエチレン、
ポリエチレンテレフタレート／ポリアミド／接着樹脂／ポリエチレン／アルミ箔／ポリエチレン、
などの一般的な構成が考えられる。
中間層に紙や金属箔などを使用する場合は、シート端面をスカイブヘミング処理やエッジテープ貼りなどによって、確実にエッジプロテクトすることが好ましい。
これらのフィルムやシートは、通常のドライラミネーション、エクストルーダーラミネーションなどの機械を使用して貼り合わせたり、多層インフレーション機などを用いて製造することができる。

本発明の口栓は、以上のようなもので、内容物充填後にアセプティック殺菌を行なう容器に採用した場合、アセプティック殺菌に使用する過酸化水素水などの殺菌液が容器周囲に残っても、殺菌液が内容物に混入するなどの問題が発生しにくい。
また、口栓の閉鎖板を破断して開封しても、注出口とヒンジキャップが二重に嵌合して密閉できるので、容器の多少の変形や輸送等の振動があったとしても、内容物が漏れてしまうなどの問題は発生しにくい。しかも、単に形状の変更だけなので、従来設備で製造できると共に、生産性も変わらず、安価に供給できる。
さらに、閉鎖板の形状を変更することによって、開けやすく、かつ、容器の傾ける角度が多少ずれても、問題なく注ぐことができるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・口栓
２・・・・・・・・キャップ本体
２１・・・・・・・フランジ
２１１・・・・・・台座
２２・・・・・・・注出筒
２２０・・・・・・環状突起
２２１・・・・・・第１環状突起
２２２・・・・・・第２環状突起
２３・・・・・・・閉鎖板
２３１・・・・・・脆弱部
２３２・・・・・・プルリング
２３３・・・・・・支柱
２３４・・・・・・突部
２４・・・・・・・係止爪
３・・・・・・・・ヒンジキャップ
３１・・・・・・・キャップ天板
３２・・・・・・・キャップ側壁
３３・・・・・・・インナーリング
３４・・・・・・・キャップ周状突起
３４１・・・・・・キャップ周状係合突起
４・・・・・・・・ヒンジ
５・・・・・・・・容器本体
５１・・・・・・・開口部

Claims (3)

1. 円筒状の注出筒と、注出筒の外周下端に容器本体と融着可能なフランジを周設し、注出筒の下端内側に設けた閉鎖板を破断して開口可能なキャップ本体と、ヒンジを介してキャップ本体の注出筒に嵌合するヒンジキャップと、からなる口栓において、
   前記ヒンジキャップの内面にインナーリングを有し、
   インナーリングが注出筒先端の周縁内側に当接し、
   注出筒先端の外側周縁に、上下に並んだ二重の環状突起を有しており、ヒンジキャップの内壁先端の内側に、前記二重の環状突起のそれぞれが当接して密封可能としたことを特徴とする口栓。
2. ヒンジキャップの内壁先端内側に、キャップ周状突起を有することを特徴とする請求項１に記載の口栓。
3. 前記閉鎖板が前記注出筒の底面部に位置すると共に、閉鎖板が破断可能な脆弱部で囲まれており、
   閉鎖板の一端に支柱を介してプルリングを有し、
   脆弱部が、プルリング反対側端部に凸のＲ形状部と、凸のＲ形状部両側に凹のＲ形状部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の口栓。

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