JP2007302333A - 液体収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】
開閉自在なキャップを備えた蓋を用いてボトルを確実に開封でき、しかも製造コストの低減も可能な液体収納容器を提供すること。
【解決手段】
液体Ｗを収納する樹脂製のボトル１１と、液体Ｗを滴下するための蓋２１と、から構成され、ボトル１１の上部には筒状の凸部１４が形成され、この凸部１４の先端面は隔壁１５によって塞がれており、また蓋２１は、開閉自在なキャップ２４などを備えるほか、隔壁１５を突き破って液体Ｗを抽出するためのスパイク２７と、このスパイク２７を取り囲む環状の保持部材３０も備えている。この保持部材３０は、ボトル１１を開封する際、凸部１４に嵌まり込むため、凸部１４が屈曲変形することを防止でき、スパイク２７を含む蓋２１全体を比較的軟質なポリプロピレン樹脂で一体成形した場合でも、隔壁１５の中心にスパイク２７を突き刺すことが可能でボトル１１の開封を確実に実施できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、薬液などを小売りする際に用いる液体収納容器に関する。

薬液などを小売りする際に用いる液体収納容器は、かつてはガラス製が主流だったが、今日では軽量で耐久性に優れ、しかも多様な形状に成形可能な樹脂製が一般的である。この樹脂製容器に液体を注入する場合、ボトルを事前に製作しておき、液体を注入した後、別途に製作された蓋を取り付ける方法が一般的である。しかし最近では、ボトルの成形と同時に液体を注入していき、液体の注入直後にボトルを完成させる成形同時充填システム（ＢＦＳＳ）も普及し始めている。この方法はボトル全体を同一の樹脂で一体成形することが可能で、開口部や接合部を一切持たないため、異物の混入や液漏れといった問題を解消でき、輸送性や保管性などが向上する。

前記のようなＢＦＳＳによる製品を購入後、液体を取り出すには、ボトルの上面などに孔を明ければよい。そのためボトルには専用の蓋が付属しており、この蓋には孔明けのため針状のスパイクを備えている。しかし孔明けは手作業で行われるため、孔の径や向きが定まらず、時として思わぬ方向に液体が飛散して、身体や周囲を汚す恐れがある。そこでスパイクを注射針のような中空状にして、このスパイクの中に取り込まれた液体を蓋上面の注ぎ口から安定して滴下できる製品も広く普及している。なお衛生面などの問題から、不使用時には注ぎ口を保護する必要があり、開閉自在なキャップも併せて備えている。この形態の具体例としては以下の特許文献が挙げられる。
特開平１０−１１９９９５号公報

前記のような開閉自在なキャップは、紛失を防止するためヒンジなどを介して蓋と一体化していることが多く、またキャップの開閉を確実に行えるよう、バネとして作用する弾性帯を備えていることもある。この弾性帯は一組のヒンジの間に配置され、キャップが閉じている際、この状態を維持しようとする力を常に発生しており、不用意に開くことを防止している。このようなヒンジや弾性帯を組み込んだ蓋を、同一の樹脂で一体的に成形する場合、柔軟性のある素材を使用する必要がある。

蓋にはキャップなどの他、前記のようにボトルを開封するためのスパイクも必要である。このスパイクは当然ながらボトルを突き破るための強度が必要であり、金属または硬質樹脂を用いることが好ましい。しかし蓋全体を硬質樹脂で成形すると、ヒンジや弾性帯といった柔軟性を要求される箇所が構成できない。この問題を解決するため、スパイクだけを別途に製作して蓋に組み込むことも可能だが、製造コストが増加する。

本発明はこうした実情を基に開発されたもので、開閉自在なキャップを備えた蓋を用いてボトルを確実に開封でき、しかも製造コストの低減も可能な液体収納容器の提供を目的としている。

前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、液体を収納可能な樹脂製のボトルと、該ボトルに装着され液体を滴下するための蓋と、から成り、前記ボトルは頸部を備え、該頸部の先端には筒状の凸部が形成され、該凸部の先端面は隔壁によって密閉されており、前記蓋は、前記頸部を取り囲む胴部と、該胴部の上面を覆う天板と、前記隔壁を突き破るためのスパイクと、該スパイクの中に流入した液体を滴下する注ぎ口と、該注ぎ口を覆う開閉自在なキャップと、該キャップを前記胴部に連結するヒンジと、該キャップに付勢力を与えるための弾性帯と、を備えており、前記天板の裏面には、前記スパイクによって前記隔壁を突き破る際、前記凸部の周囲を屈曲不能に支持する保持部材を備え、且つ前記蓋は、ポリプロピレン樹脂によって一体成形されていることを特徴とする液体収納容器である。

本発明による液体収納容器は、ボトルと蓋とから構成され、ボトルは薬液などの液体を収納するための空間を備えており、その一角には液体の取り出しを行うため、上方に延びる頸部が形成されている。また凸部は頸部の先端に形成され、頸部よりも断面径が絞り込まれた筒状の部位で、ほぼ同一の断面形状である。そのほか隔壁は凸部の先端面を覆う板状のもので、液体の流出を防止している。このボトルは、隔壁を含む全体が樹脂によって一体成形されており、その内部は外界から隔離されているので液体が漏れ出すことはなく、液体を滴下する際は隔壁に孔を明けて開封する必要がある。

蓋は、ボトルとは別途に製作され、使用時に始めてボトルと一体化するものであり、胴部・天板・スパイク・注ぎ口・キャップ・ヒンジ・弾性帯については、従来と何ら変わりがない。胴部はボトルの頸部を取り囲むため筒状に形成されており、その内周面にはボトルと一体化するための雌ねじなどが形成されており、また胴部の上端面は平面状の天板によって塞がれている。この天板の裏面には、ボトルを開封するためのスパイクが形成され、対向する天板の表面には、スパイクの中に流入した液体を外部に滴下するための注ぎ口が形成されている。

注ぎ口は外部に開放しているので、異物が進入したり不用意に液体が飛散したりする恐れがあり、蓋には、注ぎ口を覆う開閉自在なキャップを備えている。このキャップは、紛失を防止するため胴体とヒンジを介して連結している。またキャップが閉じた状態（あるいは開いた状態）を維持できるよう、キャップに付勢力を与える弾性帯も備えている。なおヒンジや弾性帯は、その厚さなどを調整することで柔軟性や弾性を確保している。

スパイクは、天板の裏面から延びている注射針状のもので、蓋をボトルに装着する際、凸部の隔壁を突き破って開封する役割がある。なおスパイクの中に取り込まれた液体は、天板の内部を貫通する流路を経由して注ぎ口に到達する。

保持部材は、蓋の天板の裏面から延びるように形成され、スパイクの周囲を同心円状に取り囲んでおり、蓋をボトルに装着する際、ボトルの凸部側面に嵌まり込むものである。なおスパイクが隔壁に接触する前に、保持部材が凸部に嵌まり込む必要がある。これによって蓋を装着する際、まず最初に保持部材が凸部に嵌まり込むため、凸部が拘束されて半径方向に屈曲することが不可能になる。そのためスパイクが隔壁に接触する際、必ず隔壁の中心に命中するほか、スパイクが隔壁を突き刺していく段階でも、凸部の屈曲を防止できる。なお保持部材は、切れ目のない環状に形成するのが一般的だが、機能上の問題がなければ、数カ所にスリットを設けることも可能である。そのほか保持部材が凸部に嵌まり込んだ際は、双方が密着していることが好ましいものの、この場合も機能上の問題がなければ、双方の間に微小な隙間があってもよい。当然ながら凸部や保持部材の断面形状は自在である。

このように構成することで、蓋をボトルに装着する際、凸部が保持部材によって拘束されるため半径方向への変形を防止でき、スパイクの先端は確実に隔壁の中心に命中する。隔壁の中心は最も変形しやすく孔明けが容易であるため、反力によってスパイクが変形することもなく、確実に隔壁を突き破ってボトルを開封できる。

本発明は、これまでに記載した保持部材やスパイクやキャップなどを備えた蓋を、ポリプロピレン樹脂によって一体成形していることを特徴としている。ポリプロピレン樹脂は、薄肉化することで柔軟性を生じるため、開閉可能なキャップを胴部に留めるためのヒンジや、キャップに付勢力を与える弾性帯として使用できる。しかも厚肉化することで強度を確保できるため、胴部やキャップのほか、最も硬さを要求されるスパイクとしても使用できる。したがって蓋全体をポリプロピレン樹脂で一体成形することが可能である。

請求項２記載の発明は各所の形状を特定するもので、ボトルに形成された凸部の断面の最大長さが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下で、且つ隔壁の厚さが０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、更に蓋に形成されたスパイクは、先端から末端側に１．５ｍｍ進んだ位置における断面の最大長さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴としている。

ここで凸部の断面の最大長さとは、輪切りにした断面を横断する距離が最も長くなる値を指しており、仮に凸部が円形断面であればその直径になり、矩形状であれば対角線の長さになる。なおここでの凸部は、断面形状が一定の筒状であることを想定している。また隔壁の厚さとは中央付近を指しており、凸部との境界付近ではこれより厚くなっていてもよい。一方の蓋について、スパイクの先端から末端側に１．５ｍｍ進んだ位置とは、スパイクの最先端を基準として軸方向に１．５ｍｍ進んだ地点であり、ここにおける断面の最大長さを前記のように規制している。仮にスパイクが円錐状であれば、当該地点における断面直径が最大長さになる。

請求項３記載の発明はボトルの隔壁に関するもので、隔壁は凹面状に形成されており、この凹面によってスパイクを隔壁の中心に誘導できることを特徴としている。ここで凹面とは、中心が最も陥没しているスリ鉢状であることを意味している。このように隔壁を凹面状にすることで、スパイクが接触した際、その先端が凹面に沿って中心に誘導されていき、保持部材と同様な効果を期待できる。なお凹面の形状は半球形など自在に選択可能である。

請求項１記載の発明のように、蓋の裏側にスパイクを取り囲むように保持部材を形成することで、ボトルを開封する際、保持部材が凸部に嵌まり込むため、凸部が半径方向に屈曲変形することを防止できる。したがって隔壁の中心にスパイクを突き刺すことが可能になり、ボトルの開封を確実に実施できる。しかも本発明による蓋は注ぎ口のほか、注ぎ口を保護するキャップを備え、またキャップをヒンジで連結しているほか、開閉を助ける弾性帯も組み込んでいるため、利便性にも優れている。

さらにスパイクを始めとする蓋全体をポリプロピレン樹脂で一体成形しているため、同一の素材を用いて一度の成形工程だけで蓋が完成するため、製造コストの低減が実現する。なお硬さが要求されるスパイクは、保持部材との組み合わせにより確実にボトルを開封でき、しかもヒンジや弾性帯といった柔軟性が要求される箇所も問題なく構成できる。

請求項２記載の発明のように、凸部やスパイクの形状を数値限定することで、凸部やスパイクが折れ曲がることなく確実に開封作業が実施できるほか、製造段階においても金型の製作や樹脂の流し込みなどの工程に無理がなく、品質やコストの面でも優れている。

請求項３記載の発明のように、ボトルの先端を塞いでいる隔壁を凹面状とすることで、スパイクの先端を隔壁の中心に誘導することが可能になる。これによってスパイクは、隔壁の中心から離れることなく突き刺さっていき、ボトルの開封を確実に実施できる。なお凹面の形成は、金型の形状を一部変更するだけで対応でき、成形工程は従来と何ら変わりがないため、製造コストに影響を及ぼさない。

図１は、本発明による液体収納容器の構造例を示す中央断面図である。この図では薬液などの液体Ｗが詰められているボトル１１と、付属する蓋２１とが分離しており、実際の流通段階でもそれぞれが分離した状態で箱詰めされており、使用時に始めて蓋２１をボトル１１に装着する。ボトル１１は、液体Ｗを収納するための貯留部１２と、この貯留部１２の上方を絞り込むように成形された頸部１３と、から構成され、貯留部１２は角のない長方形断面を基調とした筒状で、その底部は平面で卓上などに安定して据え置くことができる。また頸部１３は断面が円筒状で、付け根付近の外周面には雄ねじ１６が形成されているほか、その先端付近では、断面形状が一気に変わる段部１７を境として、細く絞り込まれた筒状の凸部１４が上に向けて突出しており、この先端面は隔壁１５によって閉じられている。なお頸部１３において、雄ねじ１６の上方で断面が局地的に狭くなっている絞り部１８は、設計上の都合によるもので本発明とは関連がない。そしてボトル１１は、貯留部１２から凸部１４を塞ぐ隔壁１５までの全体が、ＢＦＳＳ（Ｂｌｏｗ Ｆｉｌｌ Ｓｅａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる方法で、軟質樹脂を用いて一体成形されている。この方法はボトル１１の成形と液体Ｗの注入を同時に実施するもので、以降、液体Ｗは外気と触れることがなく衛生的な状態を維持できる。

一方の蓋２１は、ボトル１１の頸部１３を取り巻く円筒状の胴部２２や、天板２３や、開閉自在なキャップ２４などから構成されている。胴部２２の内周面には、雄ねじ１６と螺合する雌ねじ３１が形成されており、胴部２２の上端は円盤状の天板２３で塞がれている。この天板２３の上面中央には、ロウト状の注ぎ口２８が形成されており、ここから液体Ｗを滴下でき、また注ぎ口２８に液体Ｗを送るための流路３５が天板２３を貫通している。そのほかキャップ２４は、注ぎ口２８などを塞ぐためのもので、普段は天板２３の上に被さっているが、使用時は本図のように跳ね上げる。ただしキャップ２４の離脱を防止するため、ヒンジ２５を介して胴部２２と連結している。このヒンジ２５は局所的に薄肉になっているため十分な柔軟性を備えており、キャップ２４を回動自在に保持する。

さらにヒンジ２５に隣接して弾性帯２６が形成されている。この弾性帯２６は、一端が胴部２２の外周面に一体化しており、他端がキャップ２４の中央付近に一体化しており、その中間部は「く」の字状に屈曲している。そのためキャップ２４を開いていく途中段階では、弾性帯２６が徐々に引き延ばされていくため、元の状態に戻ろうとする反力が発生する。この反力によってキャップ２４は中間位置で止まることがなく、閉じた状態もしくは開いた状態が維持される。なおキャップ２４には、開閉時に指を掛けるための持ち手３４、注ぎ口２８内の流路３５を塞ぐための中栓３２、不動状態に固定する爪３３も形成されている。

天板２３の中央上面には注ぎ口２８が形成されているが、これに対向する底面には針状に突出しているスパイク２７が形成されている。このスパイク２７は、先端が鋭利に尖っており、液体Ｗを注ぎ口２８に送るための流路３５を内部に備えており、この流路３５に液体Ｗを取り込むため、スパイク２７の先端付近に取入窓２９がある。スパイク２７をボトル１１上部の隔壁１５に突き刺すことで、内部の液体Ｗを抽出することが可能になるが、キャップ２４を閉じている間は、注ぎ口２８に中栓３２が差し込まれるため流路３５が塞がり、完全ではないがボトル１１は再び密閉状態になる。

保持部材３０は、天板２３の底面からスパイク２７を同心円状に取り囲むように形成され、その断面は環状であり、凸部１４の外周面よりわずかに小さい内径になっている。また保持部材３０は、スパイク２７と同様に下方に延びているが、その先端は保持部材３０が下方に位置しており、スパイク２７は保持部材３０によって隠された状態になっている。そしてスパイク２７によって突き破られる隔壁１５は、下に凹んだ半球面状に形成されているため、スパイク２７を中央部に誘導することができる。

胴部２２を始めとして、キャップ２４やスパイク２７などから構成される蓋２１は、全てがポリプロピレン樹脂を用いて一度の成形工程で製造されている。そのため柔軟性が必要なヒンジ２５も、強度が必要なスパイク２７も同一の素材で一体的に形成され、複数の部品の組み立てや切削加工といった後処理は一切不要である。

図２は、蓋２１をボトル１１に装着していく途中の段階を示す断面図で、ボトル１１と蓋２１はいずれも図１と同一であり、スパイク２７の先端が隔壁１５の中心に接触し始めた状態である。蓋２１をボトル１１に装着する際は、まず始めに雄ねじ１６と雌ねじ３１とが接触して、以降は蓋２１を旋回させながら作業を進めていく。雄ねじ１６と雌ねじ３１とが螺合した状態になると、必然的に凸部１４と保持部材３０とは同心円状に並び、保持部材３０は螺合が進むに連れて下降していき、やがて保持部材３０の端面が凸部１４の外周面に接触し始める。保持部材３０の内径は凸部１４の外径よりわずかに狭いため、双方が押し合う状態になる。

蓋２１の旋回をさらに続けていくと、図のようにスパイク２７の先端は、半球面状に凹んでいる隔壁１５の中心に接触して、さらに蓋２１が下降していくと隔壁１５は中心が押し込まれるように変形していき、この変形が限度に到達すると隔壁１５に孔が明く。スパイク２７が隔壁１５に接触してから貫通するまでの間、凸部１４には圧縮方向の荷重が作用するものの、保持部材３０により水平方向の変形は不可能であり、また隔壁１５の半球面によってスパイク２７が中心から離れることもない。その結果、比較的軟質なポリプロピレン樹脂でスパイク２７を形成した場合でも、折れ曲がることなくボトル１１の開封が可能である。

図３は、図２から進んで蓋２１の取り付けが完了した段階を示す断面図で、スパイク２７は隔壁１５を突き破ってボトル１１の中に差し込まれており、スパイク２７の先端付近に設けた取入窓２９から液体Ｗが流路３５に流れ込み、注ぎ口２８から滴下できるようになる。

図４は蓋２１の形状を示しており、図４（Ａ）はキャップ２４が開いた状態の平面図で、図４（Ｂ）はキャップ２４が開いた状態の底面図で、図４（Ｃ）はキャップ２４が閉じた状態の中央断面図である。蓋２１は真円断面を基調とした形状であり、天板２３を覆うキャップ２４は底面が円形のドーム状になっている。また保持部材３０は、スパイク２７を取り囲むように環状に形成され、そのほかヒンジ２５は二個が並んで配置され、中央部の厚みを減らして自在に変形できるようになっている。さらに二個のヒンジ２５の間には、板状の弾性帯２６が形成されており、一端は胴部２２に、他端はキャップ２４の中央付近に一体化している。弾性帯２６は、キャップ２４が半開きの時、最も引き延ばされた状態になり、この時の反力によってキャップ２４を閉じた状態あるいは全開の状態に維持できる。

これら以外にも、天板２３の上面とキャップ２４の内面に、二対の爪３３が形成されており、これらを噛み合わせてキャップ２４が不用意に開くことを防止できる。またキャップ２４を開く際の利便性を考慮して、キャップ２４の側面の一部を引き延ばした持ち手３４も備えている。そのほか中栓３２は、蓋２１を閉じた際に流路３５を塞ぐ。

図５は凸部１４とスパイク２７の具体的な断面形状例を示しており、図５（Ａ）はクサビ形のスパイク２７で、図５（Ｂ）は流線形のスパイク２７で、図５（Ｃ）はボトル１１の頸部１３である。スパイク２７は、隔壁１５を突き破るため先鋭に形成する必要があるが、その形状については自在である。そこで図５（Ａ）のように直線の組み合わせによるクサビ状のほか、図５（Ｂ）のように曲線を組み合わせた丸みを帯びた形状など、多様に選択可能である。しかしいずれの場合でも、請求項２記載の発明のようにスパイク２７の先端から１．５ｍｍ離れた地点での断面直径が１ｍｍ以上で３ｍｍ以下として、しかも図５（Ｃ）のように凸部１４の直径を５ｍｍ以上で１０ｍｍ以下とすると、スパイク２７が座屈することなく理想的な状態で開封可能で、信頼性が著しく向上する。なお隔壁１５の厚さは、図５（Ｃ）のように中央付近を０．８ｍｍ以上で１．２ｍｍ以下とすると、無理なく成形可能で内圧によって破壊されることもなく、しかも開封も容易な理想的な構成になる。

図６は凸部１４や保持部材３０の形状例を示す斜視図である。凸部１４はボトル１１の先端部に形成されていれば、その形状に制約はなく、この図のように断面形状が正方形でも何ら問題はない。またこれに嵌まり込む保持部材３０は、必ずしも凸部１４の外周面全域を囲む必要はなく、凸部１４の屈曲変形を防止できるならば、この図のように平面状の板を複数組み合わせた構造でもよい。

本発明による液体収納容器の構造例を示す中央断面図である。 蓋をボトルに装着していく途中の段階を示す断面図である。 図２から進んで蓋の取り付けが完了した段階を示す断面図である。 蓋の形状を示す図で、（Ａ）はキャップが開いた状態の平面図で、（Ｂ）はキャップが開いた状態の底面図で、（Ｃ）はキャップが閉じた状態の中央断面図である。 凸部とスパイクの具体的な断面形状例を示しており、（Ａ）はクサビ形のスパイクで、（Ｂ）は流線形のスパイクで、（Ｃ）はボトルの頸部である。 凸部や保持部材の形状例を示す斜視図である。

符号の説明

１１ ボトル
１２ 貯留部
１３ 頸部
１４ 凸部
１５ 隔壁
１６ 雄ねじ
１７ 段部
１８ 絞り部
２１ 蓋
２２ 胴部
２３ 天板
２４ キャップ
２５ ヒンジ
２６ 弾性帯
２７ スパイク
２８ 注ぎ口
２９ 取入窓
３０ 保持部材
３１ 雌ねじ
３２ 中栓
３３ 爪
３４ 持ち手
３５ 流路
Ｗ 液体

Claims (3)

1. 液体（Ｗ）を収納可能な樹脂製のボトル（１１）と、該ボトル（１１）に装着され液体（Ｗ）を滴下するための蓋（２１）と、から成り、
   前記ボトル（１１）は頸部（１３）を備え、該頸部（１３）の先端には筒状の凸部（１４）が形成され、該凸部（１４）の先端面は隔壁（１５）によって密閉されており、
   前記蓋（２１）は、前記頸部（１３）を取り囲む胴部（２２）と、該胴部（２２）の上面を覆う天板（２３）と、前記隔壁（１５）を突き破るためのスパイク（２７）と、該スパイク（２７）の中に流入した液体（Ｗ）を滴下する注ぎ口（２８）と、該注ぎ口（２８）を覆う開閉自在なキャップ（２４）と、該キャップ（２４）を前記胴部（２２）に連結するヒンジ（２５）と、該キャップ（２４）に付勢力を与えるための弾性帯（２６）と、を備えており、
   前記天板（２３）の裏面には、前記スパイク（２７）によって前記隔壁（１５）を突き破る際、前記凸部（１４）の周囲を屈曲不能に支持する保持部材（３０）を備え、且つ前記蓋（２１）は、ポリプロピレン樹脂によって一体成形されていることを特徴とする液体収納容器。
2. 前記ボトル（１１）に形成された凸部（１４）の断面の最大長さが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下で、且つ隔壁（１５）の厚さが０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、
   更に蓋（２１）に形成されたスパイク（２７）は、先端から末端側に１．５ｍｍ進んだ位置における断面の最大長さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の液体収納容器。
3. 前記ボトル（１１）の隔壁（１５）は凹面状に形成されており、該凹面によってスパイク（２７）を隔壁（１５）の中心に誘導できることを特徴とする請求項１または２記載の液体収納容器。
   
   
   
   

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