JP7434275B2 - 合成樹脂製キャップ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、飲料物等の内容物を収容する容器の口部に装着される合成樹脂製キャップに関する。

従来の合成樹脂製キャップとして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、天板部５１とその周縁から垂下した筒部５２とを備えたキャップの天板部５１に、容器口部Ｍ内に嵌入される環状の内側シール突起５３と、容器口部Ｍの開口端面に当接する環状の開口端シール突起５４と、容器口部Ｍの外面に当接する環状の外側シール突起５５とが形成され、内側シール突起５３は、わずかに内方に弾性的に湾曲した状態で容器口部Ｍの内面に当接するように構成されたものが知られている（特許文献１）。

斯かる合成樹脂製キャップでは、内側シール突起５３は、十分な押圧力で容器口部Ｍの内面に当接する、とされている。

特許第５９７７９３７号公報

しかし、上記従来の合成樹脂製キャップには、密封性の向上を図る余地があると考えられる。

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、密封性の向上を図ることができる合成樹脂製キャップを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る合成樹脂製キャップは、天壁と、この天壁の外周部から下方に向かって延び、容器口部の雄ねじに螺合する雌ねじを有するスカート壁とを備え、前記天壁の下面には、前記容器口部の内周面に密着する環状の中足を一体的に形成してある合成樹脂製キャップであって、前記中足の外周面は、その縦断面形状をみた場合に、根元側から先端側に向かって、外側根元部、外側上部、外側中央部、外側下部の四つの領域に分けることができ、前記外側根元部は、前記天壁の下面の位置から、前記中足の上方に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有し、前記外側上部は、前記外側根元部の下端から、一定の曲率半径を持つように、かつ、前記中足の内側に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有し、前記外側中央部は、前記外側上部の下端から、一定の曲率半径を持つように、かつ、前記中足の外側に向かって凸となるように湾曲する縦断面形状を有し、また、前記外側中央部の上下方向における中央部には、前記中足の外径が最大となるシールポイントが設けられていて、前記外側中央部は、その上端からシールポイントに向かって下側ほど外径が大きくなるように湾曲しているが、そのシールポイントから下側では逆に下側ほど外径が小さくなるように湾曲し、前記外側下部は、前記外側中央部の下端から、一定の傾斜角度を持つように、かつ、下側ほど外径が小さくなるように直線状に延びる縦断面形状を有し、前記中足の縦断面形状において、前記外側中央部の曲率半径は前記外側上部の曲率半径より小さく、かつ、前記外側上部の上下幅より前記外側根元部の上下幅は小さく、前記外側中央部の上下幅は前記外側根元部の上下幅より小さい（請求項１）。

上記合成樹脂製キャップにおいて、前記中足の内周面は、その縦断面形状をみた場合に、根元側から先端側に向かって、内側根元部及び内側本体部の二つの領域に分けることができ、前記内側根元部は、前記天壁下面において前記中足の内側の位置から、一定の曲率半径を持つように、かつ、前記中足の上方に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有し、また、その上端から下方に向かって下側ほど内径が大きくなるように湾曲し、前記内側本体部は、前記内側根元部の下端から直線状に延びる縦断面形状を有し、前記外側根元部より前記内側根元部の方が緩やかに湾曲し、前記中足の内周側に連なる前記天壁の下面と外周側に連なる前記天壁の下面とが略同一高さとなっていて、前記内側根元部の上下幅より前記外側根元部の上下幅の方が大きく、かつ、前記外側根元部は内側根元部よりも下方にまで延びていてもよい（請求項２）。

上記合成樹脂製キャップにおいて、前記中足の外周面の上部（前記シールポイントより上側）には上下方向に直線状に延びる部分を設けず、前記中足の内周面の上部には直線状に延びる部分である前記内側本体部を設け、前記中足の上部において内外で平行に延びる部分を設けないようにしてもよい（請求項３）。

上記合成樹脂製キャップにおいて、前記外側上部は、前記中足の外周面におけるシールポイントより上側において最も大きな領域を占めてもよい（請求項４）。

本願発明では、密封性の向上を図ることができる合成樹脂製キャップが得られる。

すなわち、本発明の合成樹脂製キャップでは、容器口部に対するキャッピング時に、容器口部先端の内縁に対してその上部外周面の形状に工夫を凝らした中足が密着し易く、それだけ密封性を高めることができる。

請求項２に係る発明の合成樹脂製キャップでは、中足の根元部の形状に工夫を凝らしたことにより、密封性が高まるという上記効果を高めることができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る合成樹脂製キャップの構成を概略的に示す縦断面図及び要部拡大説明図である。 前記合成樹脂製キャップの要部の構成を概略的に示す説明図である。 （Ａ）は従来の合成樹脂製キャップを示す縦断面図、（Ｂ）はその要部を拡大して示す縦断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１（Ａ）及び図２に示す合成樹脂製キャップ（以下、キャップという）１は、例えばペットボトル等の容器の口部Ｍ（図２参照）に装着されて使用されるものであり、コンプレッション成形又はインジェクション成形によって、ポリエチレンで一体的に成形されている。なお、キャップ１を形成する素材は、特に限定されるものではなく、本実施形態で用いたポリエチレンの他、ポリプロピレン等が好適に用いられる。

また、キャップ１は、平面視において略円形状の天壁２と、この天壁２の外周部から下向きに延びる略円筒状のスカート壁３とを有している。ここで、スカート壁３の外周面にはローレット溝４を、内周面には雌ねじ５を設けてあり、この雌ねじ５は容器口部の外周に形成された雄ねじＭ１（図２参照）に結合可能である。

そして、容器口部Ｍの雄ねじＭ１にスカート壁３の雌ねじ５が結合するようにキャップ１を回転させて容器口部Ｍに装着すると、天壁２の内面（下面）に連設された環状の中足（インナーリング）６、環状リブ７及び環状の外足（アウターリング）８が容器口部Ｍに密着し、これにより、容器口部が密封された状態となる。すなわち、キャップ１が容器口部Ｍに装着された状態では、中足６は容器口部Ｍ内に差し込まれて容器口部Ｍの内周面に密着し、環状リブ７は容器口部Ｍの環状の上端面に密着し、外足８は容器口部Ｍの外周面に密着するように構成されている。

また、キャップ１は、未開封（開栓が一度もされていないこと）を証明する機能を有するピルファープルーフキャップであり、容器口部Ｍに装着された未開封のキャップ１の開封時（最初の開栓時）に、雄ねじＭ１と雌ねじ５の結合が解除されるようにキャップ１を回転させると、キャップ１は容器口部Ｍから離脱するが、スカート壁３の下部に連結されたタンパーエビデンスバンド（以下、単に「バンド」という）９は容器口部Ｍに残留するように構成されている。

すなわち、スカート壁３の下部には、スカート壁３の全周にわたって延びる環状弱化部１０を介してバンド９を連結してあり、環状弱化部１０は、スカート壁３とバンド９との境界の内周側に存在する複数のブリッジ１０ａと、スカート壁３とバンド９とを上下に画するようにスカート壁３及びバンド９の周方向に延びるスリット１０ｂとで構成され、ブリッジ１０ａが所定の力で引っ張られると破断するように、ブリッジ１０ａの一部（外周部分）もスリット１０ｂで切断されている。

また、バンド９の内周側には、内向きに突出する係止片（フラップ）１１を、周方向に間隔をおいて複数（本例では８個）設けてある。各係止片１１は、キャップ１が容器口部Ｍに装着された状態で、容器口部Ｍの外周において雄ねじＭ１よりも下方に形成された環状突起（ビード部）Ｍ２（図２参照）の略下側へ位置し、開栓操作によって環状突起Ｍ２に係止する。すなわち、係止片１１は、環状突起Ｍ２に下方から係止可能に構成され、開封の際に、環状弱化部１０より上方にあるキャップ本体部（スカート壁３及び天壁２）は容器口部Ｍから離脱し、環状弱化部１０より下方にあるバンド９は容器口部Ｍに残留し、これに伴って環状弱化部１０は破断する。

ここで、バンド９はキャップ本体部（スカート壁３及び天壁２）と一体成形され、バンド９に設けられる係止片１１は、キャップ１の成形時には下向きに突出しているが、容器口部Ｍへのキャップ１の装着の際に、環状突起Ｍ２に押し上げられて反転し、図１（Ａ）、図２に示すように上向きに突出する状態となる。

そして、本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、中足６の外周面は、その縦断面形状をみた場合に、根元側から先端側に向かって、外側根元部１２、外側上部１３、外側中央部１４、外側下部１５の四つの領域に分けることができる。

外側根元部１２は、天壁２下面において環状リブ７の内側の位置から、一定の曲率半径を持つように、かつ、中足６の上方に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有している。また、外側根元部１２は、その上端から下方に向かって下側ほど外径が小さくなるように湾曲しているが、その下部では逆に下側ほど外径が大きくなるように湾曲している。

外側上部１３は、外側根元部１２の下端から、一定の曲率半径を持つように、かつ、中足６の内側に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有している。

外側中央部１４は、外側上部１３の下端から、一定の曲率半径を持つように、かつ、中足６の外側に向かって凸となる（突出する）ように湾曲する縦断面形状を有している。また、外側中央部１４の上下方向における中央部には、中足６の外径が最大となるシールポイント１４ａが設けられていて、外側中央部１４は、その上端からシールポイント１４ａに向かって下側ほど外径が大きくなるように湾曲しているが、そのシールポイント１４ａから下側では逆に下側ほど外径が小さくなるように湾曲している。

外側下部１５は、外側中央部１４の下端から、一定の傾斜角度を持つように、かつ、下側ほど外径が小さくなるように直線状に延びる縦断面形状を有している。

また、本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、中足６の内周面は、その縦断面形状をみた場合に、根元側から先端側に向かって、内側根元部１６及び内側本体部１７の二つの領域に分けることができる。

内側根元部１６は、天壁２下面において中足６の内側の位置から、一定の曲率半径を持つように、かつ、中足６の上方に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有している。また、内側根元部１６は、その上端から下方に向かって下側ほど内径が大きくなるように湾曲している。

内側本体部１７は、内側根元部１６の下端から、一定の傾斜角度（本例では１°）を持つように、かつ、下側ほど内径が大きくなるように直線状に延びる縦断面形状を有している。

ここで、中足６の縦断面形状において、外側根元部１２の曲率半径より内側根元部１６の曲率半径の方が大きく（外側根元部１２より内側根元部１６の方が緩やかに湾曲している）、この内側根元部１６の曲率半径より外側中央部１４の曲率半径の方が大きく、この外側中央部１４の曲率半径より外側上部１３の曲率半径の方が大きい。また、中足６において、内側根元部１６の上下幅より外側根元部１２の上下幅の方が大きく、かつ、外側根元部１２は内側根元部１６よりも下方にまで延びており、この外側根元部１２の上下幅より外側上部１３の上下幅の方が大きい一方、外側中央部１４の上下幅は外側根元部１２の上下幅さらには内側根元部１６の上下幅より小さい。

上記のように構成された中足６では、その外周面におけるシールポイント１４ａより上側において最も大きな領域を占める外側上部１３の縦断面形状が、中足６の内側に向かって凹む湾曲状をしているので、容器口部Ｍに対するキャップ１の装着時（キャッピング時）に、容器口部Ｍ先端の内縁に対して外側上部１３が密着し易く、それだけ密封性を高めることができる。そして、この効果は、中足６の外周面の上部（シールポイント１４ａより上側）には上下方向に直線状に延びる部分を設けず、内周面の上部には直線状に延びる部分（内側本体部１７）を設け、つまりは中足６の上部において内外で平行に延びる部分を設けないようにしたことにより、一層高まることになる。

また、中足６の外側根元部１２及び内側根元部１６の縦断面形状が、それぞれ中足６の上方に向かって凹む湾曲状をしていて、外側根元部１２より内側根元部１６の方が緩やかに湾曲しているので、これによっても密封性が高まるという上記効果は高まることになる。

ここで、外側根元部１２の縦断面形状の曲率半径を、容器口部Ｍの先端の内縁の縦断面形状の曲率半径より小さくするなど、中足６の外側根元部１２の縦断面形状が、容器口部Ｍの先端の内縁の縦断面形状より急峻に湾曲するようにすることによっても、密封性が高まるという上記効果は高まることになる。

また、環状リブ７の下端から中足６のシールポイント１４ａまでの軸方向の距離ｄ１が、１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下とするのが好ましい。１．５ｍｍ未満であるとシールポイント１４ａが容器口部Ｍの先端に近すぎ、逆に、３．５ｍｍ超であると中足６のシールポイント１４ａから上側の部分が撓み易くなり、いずれの場合も気密漏れし易くなる。

また、中足６において、外側下部１５はキャッピング時に容器口部Ｍの当接を受ける部分であり、基本的に、その上下方向の中央位置１５ａは容器口部Ｍが当接することが想定される箇所である。そして、本実施形態では、中足６においてシールポイント１４ａから中央位置１５ａまでの軸方向の距離ｄ２が、中央位置１５ａから中足６の下端までの軸方向の距離ｄ３よりも大きくなるようにしてあり、これにより、中足６の小型化による使用材料量の低減を図りつつ、中足６の下部をある程度厚くして折れ難いようにしてある。しかも、本実施形態では、中央位置１５ａを中足６の最小外径位置より外側（外周側）に位置させ、かつ、外側根元部１２よりも外周側に出ない範囲としたので、キャッピング時に中足６はその根元から下方に向かって広範囲にわたって変形し易くなり、応力が集中せず、それだけ大きな抵抗を受け難いものとすることができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

上記実施の形態では、内側本体部１７は、内側根元部１６の下端から、一定の傾斜角度（１°）を持つように、かつ、下側ほど内径が大きくなるように直線状に延びる縦断面形状を有しており、これにより型抜きを行い易くしてあるが、これに限らず、例えば、内側本体部１７がキャップ１の軸方向と平行に延びていてもよい。

図１（Ａ）、図２の例では、フラップ（バンド９の下側部分を内側に折り返した構造のもの）１１を設けてあるが、このフラップ１１のかわりにフック（バンド９の内周側に突出する部分を設けた構造のもの）を設けて容器口部Ｍの環状突起Ｍ２に係合させるようにしてもよい。

図１（Ａ）、図２の例では、中足６の内周側に連なる天壁２の下面と外周側に連なる天壁２の下面とが略同一高さとなっているが、これに限らず、前者が後者より上方に位置していても下方に位置していてもよい。

なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１ キャップ
２ 天壁
３ スカート壁
４ ローレット溝
５ 雌ねじ
６ 中足
７ 環状リブ
８ 外足
９ タンパーエビデンスバンド
１０ 環状弱化部
１１ 係止片
１２ 外側根元部
１３ 外側上部
１４ 外側中央部
１４ａ シールポイント
１５ 外側下部
１６ 内側根元部
１７ 内側本体部
５１ 天板部
５２ 筒部
５３ 内側シール突起
５４ 開口端シール突起
５５ 外側シール突起
ｄ１ 軸方向の距離
ｄ２ 軸方向の距離
ｄ３ 軸方向の距離
Ｍ 容器口部
Ｍ１ 雄ねじ
Ｍ２ 環状突起（被係合部）

Claims (4)

1. 天壁と、この天壁の外周部から下方に向かって延び、容器口部の雄ねじに螺合する雌ねじを有するスカート壁とを備え、前記天壁の下面には、前記容器口部の内周面に密着する環状の中足を一体的に形成してある合成樹脂製キャップであって、
   前記中足の外周面は、その縦断面形状をみた場合に、根元側から先端側に向かって、外側根元部、外側上部、外側中央部、外側下部の四つの領域に分けることができ、
   前記外側根元部は、前記天壁の下面の位置から、前記中足の上方に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有し、
   前記外側上部は、前記外側根元部の下端から、一定の曲率半径を持つように、かつ、前記中足の内側に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有し、
   前記外側中央部は、前記外側上部の下端から、一定の曲率半径を持つように、かつ、前記中足の外側に向かって凸となるように湾曲する縦断面形状を有し、また、前記外側中央部の上下方向における中央部には、前記中足の外径が最大となるシールポイントが設けられていて、前記外側中央部は、その上端からシールポイントに向かって下側ほど外径が大きくなるように湾曲しているが、そのシールポイントから下側では逆に下側ほど外径が小さくなるように湾曲し、
   前記外側下部は、前記外側中央部の下端から、一定の傾斜角度を持つように、かつ、下側ほど外径が小さくなるように直線状に延びる縦断面形状を有し、
   前記中足の縦断面形状において、前記外側中央部の曲率半径は前記外側上部の曲率半径より小さく、かつ、前記外側上部の上下幅より前記外側根元部の上下幅は小さく、前記外側中央部の上下幅は前記外側根元部の上下幅より小さい合成樹脂製キャップ。
2. 前記中足の内周面は、その縦断面形状をみた場合に、根元側から先端側に向かって、内側根元部及び内側本体部の二つの領域に分けることができ、
   前記内側根元部は、前記天壁下面において前記中足の内側の位置から、一定の曲率半径を持つように、かつ、前記中足の上方に向かって凹むように湾曲する縦断面形状を有し、また、その上端から下方に向かって下側ほど内径が大きくなるように湾曲し、
   前記内側本体部は、前記内側根元部の下端から直線状に延びる縦断面形状を有し、
   前記外側根元部より前記内側根元部の方が緩やかに湾曲し、
   前記中足の内周側に連なる前記天壁の下面と外周側に連なる前記天壁の下面とが略同一高さとなっていて、前記内側根元部の上下幅より前記外側根元部の上下幅の方が大きく、かつ、前記外側根元部は内側根元部よりも下方にまで延びている請求項１に記載の合成樹脂製キャップ。
3. 前記中足の外周面の上部（前記シールポイントより上側）には上下方向に直線状に延びる部分を設けず、前記中足の内周面の上部には直線状に延びる部分である前記内側本体部を設け、前記中足の上部において内外で平行に延びる部分を設けないようにした請求項２に記載の合成樹脂製キャップ。
4. 前記外側上部は、前記中足の外周面におけるシールポイントより上側において最も大きな領域を占める請求項１～３の何れか一項に記載の合成樹脂製キャップ。