JP2009220834A - キャップ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の廃棄時に、タンパーエビデントバンドを容器本体から容易に取り外すことができるキャップ機構を提供すること。
【解決手段】タンパーエビデントバンド１５には、係止部３５が形成され、中キャップ３には、被係止部３３が形成されており、開栓時に蓋部１１を回転させると、蓋部１１は回転するものの、前記タンパーエビデントバンド１５は、係止部３５が被係止部３３に引っかかり、蓋部１１に追従した回転が抑止されることで、連結部１３は破断する。したがって、タンパーエビデントバンド１５が中キャップ３から外れる方向へ移動するのを阻害する構造をなくすことができ、これにより、容器５の廃棄時にタンパーエビデントバンド１５を蓋部１１の回転軸に沿って移動させるだけで、中キャップ３から容易に取り外すことができる構造とすることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、開栓された場合に、その痕跡が残るように構成されたキャップ機構に関する。

従来、ペットボトル用キャップとしては、タンパーエビデントバンド付きのキャップが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。このようなタンパーエビデントバンド付きのキャップでは、開栓時にキャップ本体を回転させると、連結部が破断するため、ペットボトルが不正開栓されたか否かを容易に確認することができる。

より詳しく説明すると、上述のペットボトル用キャップにおいて、開栓時にキャップ本体を回転させた場合に、キャップ本体は回転軸に沿ってペットボトル本体から外れる方向へ移動する。しかし、タンパーエビデントバンドは内周面に設けられた突起部がペットボトル本体に引っかかるので、ペットボトル本体から外れる方向へは移動できない状態にある。そのため、開栓時にキャップ本体を回転させていくと、キャップ本体だけが、タンパーエビデントバンドから離れる方向へと徐々に移動していく。その結果、連結部は、キャップ本体とタンパーエビデントバンドとの間で引っ張られることになり、最終的に破断することとなる。
特許第３３４３１６９号明細書

ところで、一般的なペットボトルにおいて、ペットボトル本体とキャップは、異なる材質となっていることが多い。例えば、ペットボトル本体は、主にポリエチレンテレフタラートにより構成されているのに対し、キャップは、主にポリエチレンまたはポリプロピレンにより構成されていることがある。そこで、ペットボトルの廃棄時には、リサイクルのためペットボトル本体とキャップを分別して廃棄することが必要とされている。

しかしながら、上述の特許文献１に記載のペットボトル用キャップでは、タンパーエビデントバンドは、ペットボトル本体に引っかかってペットボトル本体から外れる方向に移動できない構造となっている。そのため、このようなタンパーエビデントバンドをペットボトル本体から取り外すためには、ニッパー等でタンパーエビデントバンドを切断する必要があり、取り外しが容易ではなかった。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、容器の廃棄時に、タンパーエビデントバンドを容器本体から容易に取り外すことができるキャップ機構を提供することである。

以下、本発明において、上記目的を達成するために採用した構成について説明する。
本発明のキャップ機構は、容器本体に螺合するキャップ本体とタンパーエビデントバンドが連結部を介して連結された構造になっていて、開栓時に前記連結部が破断することで、開栓した痕跡が残るように構成されたキャップ機構であって、前記タンパーエビデントバンドには、開栓時に前記キャップ本体を回転させた際に、前記容器本体側の被係止部に引っかかることで、前記タンパーエビデントバンドが前記キャップ本体に追従して回転するのを抑止する係止部が形成されており、開栓時には、前記キャップ本体は回転するものの、前記タンパーエビデントバンドは前記係止部によって回転が抑止されることで、前記連結部が破断することを特徴とする。

このようなキャップ機構によれば、開栓時にキャップ本体を回転させると、キャップ本体は回転するものの、タンパーエビデントバンドは、係止部によりキャップ本体に追従した回転が抑止される。そのため、キャップ本体の回転に連れて、回転方向に沿ったキャップ本体とタンパーエビデントバンドの相対的な位置のずれが徐々に大きくなる。そして、回転前の両者の相対的な位置を保持する連結部は、その位置を保持できなくなるぐらいまで回転方向に沿った位置のずれが大きくなった場合に破断することとなる。

このような機構にすれば、従来品とは異なり、「タンパーエビデントバンドがキャップ本体の回転軸に沿って容器本体から外れる方向に移動できない構造」を採用しなくても、開栓時に連結部を破断させることができる。したがって、タンパーエビデントバンドが容器本体から外れる方向へ移動するのを阻害する構造をなくすことができ、これにより、容器の廃棄時にタンパーエビデントバンドをキャップ本体の回転軸方向に移動させるだけで、容器本体から容易に取り外すことができるようになる。

なお、このような本発明のキャップ機構において、係止部としては、様々なものが考えられる。例えば、タンパーエビデントバンドの内周面に突設された突起や、容器本体の外周面に突設された被係止部として機能する突起に引っかかる構造とされているものなどを考えることができる。

ところで、閉栓時に、キャップ本体を容器本体に螺合させるには、キャップ本体を容器本体に対して開栓時と逆方向に回転させなければならない。このとき、本発明のキャップ機構では、キャップ本体にタンパーエビデントバンドが連結されているため、連結部が破断されないように閉栓しなければならない。

そこで、このような閉栓作業をより容易に実施できるようにするには、本発明のキャップ機構において、係止部は、被係止部とともに、タンパーエビデントバンドが一方向に回転するのを抑止する一方、その逆方向に回転するのは許容するラチェット機構を形成しており、閉栓時には、タンパーエビデントバンドがキャップ本体に追従して回転するのを許容するように構成されていると好ましい。

このようなキャップ機構であれば、開栓時とは異なり、閉栓時にキャップ本体を回転させても、タンパーエビデントバンドはキャップ本体に追従して回転するため、連結部を破断させないで閉栓の状態にさせることができる。

また、本発明のキャップ機構において、連結部は、閉栓時に受ける外力に対する破断強度が、開栓時に受ける外力に対する破断強度よりも高くなる形状とされていても好ましい。

このようなキャップ機構であれば、閉栓時にキャップ本体を回転させる際に、開栓時と同程度の外力が加えられたとしても、連結部の破断を防ぐことができる。
次に、本発明のキャップ機構は、容器本体の開口部に取り付けられる中キャップと、前記中キャップに螺合する蓋部とタンパーエビデントバンドが連結部を介して連結された構造になっていて、開栓時に前記連結部が破断することで、開栓した痕跡が残るように構成された外キャップとからなるキャップ機構であって、前記タンパーエビデントバンドには、係止部が形成され、前記中キャップには、被係止部が形成されており、開栓時に前記蓋部を回転させると、前記蓋部は回転するものの、前記タンパーエビデントバンドは、前記係止部が前記被係止部に引っかかり、前記蓋部に追従した回転が抑止されることで、前記連結部は破断することを特徴とする。

このようなキャップ機構によれば、開栓時に蓋部を回転させると、蓋部は回転するものの、タンパーエビデントバンドは、係止部と被係止部により蓋部に追従した回転が抑止される。そのため、蓋部の回転に連れて、回転方向に沿った蓋部とタンパーエビデントバンドの相対的な位置のずれが徐々に大きくなる。そして、回転前の両者の相対的な位置を保持する連結部は、その位置を保持できなくなるぐらいまで回転方向に沿った位置のずれが大きくなった場合に破断することとなる。

このようなキャップ機構にすれば、従来品とは異なり、「タンパーエビデントバンドが蓋部（キャップ本体）の回転軸に沿って容器本体（中キャップ）から外れる方向に移動できない構造」を採用しなくても、開栓時に連結部を破断させることができる。したがって、タンパーエビデントバンドが中キャップから外れる方向へ移動するのを阻害する構造をなくすことができ、これにより、容器の廃棄時にタンパーエビデントバンドを蓋部の回転軸に沿って移動させるだけで、中キャップから容易に取り外すことができるようになる。

なお、このような本発明のキャップ機構において、係止部および被係止部としては、様々なものが考えられる。例えば、係止部としては、タンパーエビデントバンドの内周面に突設された突起などを考えることができ、被係止部としては、中キャップの外周面に突設された突起などを考えることができる。

ところで、本発明のキャップ機構でも、閉栓時に、外キャップを中キャップに螺号させるには、外キャップを中キャップに対して開栓時と逆方向に回転させなければならない。このとき、本発明のキャップ機構では、外キャップにタンパーエビデントバンドが連結されているため、連結部が破断されないように閉栓しなければならない。

そこで、閉栓作業をより容易に実施できるようにするには、本発明のキャップ機構において、係止部は、被係止部とともに、タンパーエビデントバンドが一方向に回転するのを抑止する一方、その逆方向に回転するのは許容するラチェット機構を形成しており、閉栓時には、タンパーエビデントバンドが蓋部に追従して回転するのを許容するように構成されていると好ましい。

このようなキャップ機構であれば、開栓時とは異なり、閉栓時に蓋部を回転させても、タンパーエビデントバンドは蓋部に追従して回転するため、連結部を破断させないで閉栓状態にできる。

また、本発明のキャップ機構において、連結部は、閉栓時に受ける外力に対する破断強度が、開栓時に受ける外力に対する破断強度よりも高くなる形状とされていても好ましい。

このようなキャップ機構であれば、閉栓時に蓋部を回転させる際に、開栓時と同程度の外力が加えられたとしても、連結部の破断を防ぐことができる。

次に、本発明の実施形態について、一例を挙げて説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態における外キャップ１の側面図であり、図１（ｂ）は、外キャップ１の上面図である。また、図２（ａ）は、閉栓された状態の外キャップ１、中キャップ３、およびペットボトル５の断面の端面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における中キャップ３とタンパーエビデントバンド１５のＢ−Ｂ断面の端面図である。

また、図３（ａ）は、図２（ｂ）における被係止部３３と係止部３５部分の拡大図であり、図３（ｂ）は、図２（ａ）における被係止部３３部分の拡大図である。また、図４は、開栓されたキャップ機構において各部材が分離された状態の断面図である。

本実施形態のキャップ機構は、ペットボトル５の開口部に設けられるものであり、外キャップ１、中キャップ３により構成されている。外キャップ１は、蓋部１１、連結部１３、およびタンパーエビデントバンド１５により構成されており、これらがポリエチレンにて一体成形されている。また、中キャップ３もポリエチレンの成形品である。

これらのうち、中キャップ３は、ペットボトル５の開口部に取り付けられ、外キャップ１は、中キャップ３に対して取り付けられている。より詳しくは、中キャップ３の外周面には、第１ねじ部２１が形成され、一方、外キャップ１が備える蓋部１１の内周面には、第２ねじ部２３が形成され、これらを螺合させることで外キャップ１が中キャップ３に装着されている。

また、外キャップ１が備える連結部１３は、蓋部１１の下端とタンパーエビデントバンド１５の上端を連結しており、蓋部１１とタンパーエビデントバンド１５の間に１２個形成されている。なお、タンパーエビデントバンド１５は、中キャップ３の外周を囲むようなリング状になっている。

このような構造のキャップ機構では、開栓時に蓋部１１を回転させると（図１（ｂ）においてＡ方向に回転）、連結部１３が破断し、これにより、開栓した痕跡が残る。
次に、中キャップ３およびタンパーエビデントバンド１５の形状について、以下に説明する。

本実施形態において、中キャップ３の外周面には、突起状の被係止部３３が形成され、一方、タンパーエビデントバンド１５の内周面には、突起状の係止部３５が形成され、開栓時には係止部３５が被係止部３３に引っかかる構造になっている。

より詳しく説明すると、中キャップ３において、タンパーエビデントバンド１５が取り付けられる位置の外周面には、突起状の被係止部３３が等間隔で１２個突設されている。また、タンパーエビデントバンド１５の内周面には、突起状の係止部３５が等間隔で１２個突設されている。

これら被係止部３３および係止部３５は、開栓時に蓋部１１を回転させると（図２（ｂ）および図３（ａ）においてＡ方向に回転）、係止部３５が被係止部３３に引っかかることで、タンパーエビデントバンド１５が蓋部１１に追従して回転するのを抑止する。そのため、蓋部１１の回転に連れて、回転方向に沿った蓋部１１とタンパーエビデントバンド１５の相対的な位置のずれが徐々に大きくなる。そして、回転前の両者の相対的な位置を保持する連結部１３は、その位置を保持できなくなるぐらいまで回転方向に沿った位置のずれが大きくなった場合に破断することとなる。

以上のような構造のキャップ機構では、従来品とは異なり、「タンパーエビデントバンド１５が蓋部１１の回転軸に沿って中キャップ３から外れる方向に移動できない構造」を採用しなくても、開栓時に連結部１３を破断させることができる。したがって、タンパーエビデントバンド１５がペットボトル５から外れる方向へ移動するのを阻害する構造をなくすことができ、これにより、ペットボトル５の廃棄時にタンパーエビデントバンド１５を蓋部１１の回転軸方向に移動させるだけで、中キャップ３から容易に取り外すことができる構造とすることが可能となる。

次に、本実施形態のキャップ機構において、閉栓時に外キャップ１を中キャップ３に螺合させる場合について、以下に説明する。
図５（ａ）は、図２（ｂ）における中キャップ３のみの端面図であり、図５（ｂ）は、図２（ｂ）におけるタンパーエビデントバンド１５のみの端面図である。また、図６（ａ）は、閉栓作業時の被係止部３３と係止部３５の部分の拡大端面図であり、図６（ｂ）は、図１（ｂ）における連結部１３の拡大図である。また、図７（ａ）は、図６（ｂ）における連結部１３の拡大図であり、図７（ｂ）は、開栓時の連結部１３の拡大図であり、図７（ｃ）は、閉栓時の連結部１３の拡大図である。

閉栓作業時に、蓋部１１を中キャップ３に螺合させるためには、蓋部１１を中キャップ３に対して開栓時と逆方向に回転させなければならない。このとき、蓋部１１には、タンパーエビデントバンド１５が連結部１３により連結されているため、連結部１３が破断されないように閉栓しなければならない。

ここで、本実施形態のキャップ機構においては、被係止部３３および係止部３５により、ラチェット機構が形成されている。具体的には、被係止部３３および係止部３５は、開栓時に当接する双方の当接面には互いに引っかかりやすい傾きが与えられる一方、閉栓時に当接する双方の当接面には互いに引っかかりにくい傾きが与えられた形態とされている。

そのため、開栓時には、係止部３５が被係止部３３に引っかかることで、タンパーエビデントバンド１５は回転することが抑止されるが、閉栓時には（図６（ａ）においてＣ方向に回転）、タンパーエビデントバンド１５が弾性変形して、係止部３５が被係止部３３を乗り越えることで、タンパーエビデントバンド１５は回転することが可能となる。

したがって、このようなラチェット機構が形成されているキャップ機構であれば、開栓時とは異なり、閉栓時に蓋部１１を回転させても、タンパーエビデントバンド１５は蓋部１１に追従して回転するため、連結部１３を破断させないで閉栓の状態にさせることができる。

また、図６（ｂ）に示すように、本実施形態のキャップ機構の連結部１３において、蓋部１１側の付根部分には、補強部４１が形成され、タンパーエビデントバンド１５側の付根部分には、補強部４５が形成されている。これらの補強部４１，４５は、開栓時に比べ、閉栓時には連結部１３が破断されにくい構造とするために設けられたものである。

具体的には、図７（ａ）に示すように、補強部４１は、連結部１３の蓋部１１側の付根部分のうち、閉栓時の回転方向（図７（ａ）に示す矢印Ｃ方向）後側となる位置に形成され、閉栓時の回転方向（図７（ａ）に示す矢印Ｃ方向）前側となる箇所４７には、補強部４１に相当するものは形成されていない。

また、補強部４５は、連結部１３のタンパーエビデントバンド１５側の付根部分のうち、閉栓時の回転方向（図７（ａ）に示す矢印Ｃ方向）前側となる位置に形成され、閉栓時の回転方向（図７（ａ）に示す矢印Ｃ方向）後側となる箇所４９には、補強部４５に相当するものは形成されていない。

このような構造にすると、開栓時に蓋部１１が、図７（ｂ）に示す矢印Ａ方向へ回転する際、補強部相当物がない箇所４７，４９には、傾いた連結部１３によって挟み込まれるような障害物が存在しないため、連結部１３は比較的容易に大きく傾くことになり、破断しやすくなる。また、連結部１３が大きく傾くことで、蓋部１１は矢印Ａ方向に大きく変位するので、連結部１３は両側から強く引っ張られる状態になる。そのため、連結部１３はタンパーエビデントバンド１５を内周側へと引っ張ることになるので、これにより、係止部３５は被係止部３３側へと引っ張られることになり、係止部３５が被係止部３３を乗り越えてしまうことも抑制される。その結果、連結部１３は比較的簡単に破断に至ることになる。

一方、閉栓時に蓋部１１が、図７（ｃ）に示す矢印Ｃ方向へ回転する際には、補強部４１，４５を挟み込む方向へ連結部１３が傾くので、補強部４１，４５が障害物となって連結部１３は開栓時より傾きにくくなる。そのため、開栓時に比べ、タンパーエビデントバンド１５が内周側に引っ張られる力は弱く、係止部３５が被係止部３３側へ引っ張られる力も弱いことになり、係止部３５が被係止部３３を乗り越えやすいこととなる。その結果、連結部１３が破断に至る前に、係止部３５が被係止部３３を乗り越え、タンパーエビデントバンド１５は蓋部１１に追従して回転することになる。

つまり、連結部１３は、開栓時に比べ、閉栓時には破断しにくい構造となっている。したがって、このような補強部４１，４５が形成されたキャップ機構であれば、閉栓時に蓋部１１を回転させる際に、開栓時と同等の外力が加えられたとしても、連結部１３の破断を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
上記実施形態においては、外キャップが中キャップに螺合する旨を説明したが、外キャップがペットボトルに直接螺合するようなキャップ機構であっても良い。

具体的な一例を挙げれば、上記実施形態と同様の外キャップがペットボトルの開口に直接螺合するようなキャップ機構であって、ペットボトルには、中キャップの被係止部と同様の形状の突起が、開口近傍の外周面に形成されており、開栓時には、蓋部は回転するものの、係止部がペットボトル側の突起に引っかかることによってタンパーエビデントバンドの回転が抑止されることで、連結部が破断するようなキャップ機構であっても良い。

このようなキャップ機構によれば、開栓時の蓋部の回転に連れて、回転方向に沿った蓋部とタンパーエビデントバンドの相対的な位置のずれが徐々に大きくなる。そして、回転前の両者の相対的な位置を保持する連結部は、その位置を保持できなくなるぐらいまで回転方向に沿った位置のずれが大きくなった場合に破断することとなる。

このような機構にすれば、従来品とは異なり、「タンパーエビデントバンドが蓋部の回転軸に沿ってペットボトルの開口から外れる方向に移動できない構造」を採用しなくても、開栓時に連結部を破断させることができる。したがって、タンパーエビデントバンドがペットボトルから外れる方向へ移動するのを阻害する構造をなくすことができ、これにより、ペットボトルの廃棄時にタンパーエビデントバンドを蓋部の回転軸方向に移動させるだけで、ペットボトルから容易に取り外すことができるようになる。

また、上記の実施形態においては、ペットボトルに設けられるキャップ機構について説明したが、本発明のキャップ機構は、ペットボトル以外の容器に取り付けても良い。例えば、ペットボトルに代えて、金属製容器またはガラス製容器等に本発明のキャップ機構を取り付けても良い。

また、上記実施形態においては、外キャップは、ポリエチレン製である旨の説明をしたが、開栓時に連結部が破断するような素材であれば、どのようなものであっても良い。例えば、ポリエチレン以外の樹脂製であっても良く、樹脂以外にもアルミニウム等の金属製であっても良い。

（ａ）は、本発明の実施形態における外キャップ１の側面図であり、（ｂ）は、外キャップ１の上面図である。 （ａ）は、閉栓された状態の外キャップ１、中キャップ３、およびペットボトル５の断面の端面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）における中キャップ３とタンパーエビデントバンド１５のＢ−Ｂ断面の端面図である。 （ａ）は、図２（ｂ）における被係止部３３と係止部３５部分の拡大図であり、（ｂ）は、図２（ａ）における被係止部３３部分の拡大図である。 開栓されたキャップ機構において各部材が分離された状態の断面図である。 （ａ）は、図２（ｂ）における中キャップ３のみの端面図であり、（ｂ）は、図２（ｂ）におけるタンパーエビデントバンド１５のみの端面図である。 （ａ）は、閉栓作業時の被係止部３３と係止部３５の部分の拡大端面図であり、（ｂ）は、図１（ｂ）における連結部１３の拡大図である。 （ａ）は、図６（ｂ）における連結部１３の拡大図であり、（ｂ）は、開栓時の連結部１３の拡大図であり、（ｃ）は、閉栓時の連結部１３の拡大図である。

符号の説明

１・・・外キャップ、３・・・中キャップ、５・・・ペットボトル、１１・・・蓋部、１３・・・連結部、１５・・・タンパーエビデントバンド、２１・・・第１ねじ部、２３・・・第２ねじ部、３３・・・被係止部、３５・・・係止部、４１，４５・・・補強部。

Claims (10)

1. 容器本体に螺合するキャップ本体とタンパーエビデントバンドが連結部を介して連結された構造になっていて、開栓時に前記連結部が破断することで、開栓した痕跡が残るように構成されたキャップ機構であって、
   前記タンパーエビデントバンドには、開栓時に前記キャップ本体を回転させた際に、前記容器本体側の被係止部に引っかかることで、前記タンパーエビデントバンドが前記キャップ本体に追従して回転するのを抑止する係止部が形成されており、
   開栓時には、前記キャップ本体は回転するものの、前記タンパーエビデントバンドは前記係止部によって回転が抑止されることで、前記連結部が破断する
   ことを特徴とするキャップ機構。
2. 前記係止部は、前記タンパーエビデントバンドの内周面に突設された突起である
   ことを特徴とする請求項１に記載のキャップ機構。
3. 前記係止部は、前記容器本体の外周面に突設された前記被係止部として機能する突起に引っかかる構造とされている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャップ機構。
4. 前記係止部は、前記被係止部とともに、前記タンパーエビデントバンドが一方向に回転するのを抑止する一方、その逆方向に回転するのは許容するラチェット機構を形成しており、閉栓時には、前記タンパーエビデントバンドが前記キャップ本体に追従して回転するのを許容する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のキャップ機構。
5. 前記連結部は、閉栓時に受ける外力に対する破断強度が、開栓時に受ける外力に対する破断強度よりも高くなる形状とされている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のキャップ機構。
6. 容器本体の開口部に取り付けられる中キャップと、
   前記中キャップに螺合する蓋部とタンパーエビデントバンドが連結部を介して連結された構造になっていて、開栓時に前記連結部が破断することで、開栓した痕跡が残るように構成された外キャップと
   からなるキャップ機構であって、
   前記タンパーエビデントバンドには、係止部が形成され、前記中キャップには、被係止部が形成されており、
   開栓時に前記蓋部を回転させると、前記蓋部は回転するものの、前記タンパーエビデントバンドは、前記係止部が前記被係止部に引っかかり、前記蓋部に追従した回転が抑止されることで、前記連結部は破断する
   ことを特徴とするキャップ機構。
7. 前記係止部は、前記タンパーエビデントバンドの内周面に突設された突起である
   ことを特徴とする請求項６に記載のキャップ機構。
8. 前記被係止部は、前記中キャップの外周面に突設された突起である
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のキャップ機構。
9. 前記係止部と前記被係止部は、前記タンパーエビデントバンドが一方向に回転するのを抑止する一方、その逆方向に回転するのは許容するラチェット機構を形成しており、閉栓時には、前記タンパーエビデントバンドが前記蓋部に追従して回転するのを許容する
   ことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載のキャップ機構。
10. 前記連結部は、閉栓時に受ける外力に対する破断強度が、開栓時に受ける外力に対する破断強度よりも高くなる形状とされている
    ことを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかに記載のキャップ機構。

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