JP2010260583A - 強制嵌合式の合成樹脂製キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】
ピルファルーフ機能を備えた合成樹脂製キャップにおいて、分別容易性を損なうことなく瓶口に対する高い嵌合強度を確保する。
【解決手段】
ねじ蓋３におけるスカート部２５ｂの下端にはブリッジ２８を介してリング部２９が連設されており、本体２の外筒部５に本体ラチェット２３を設け、ねじ蓋３のリング部２９にリングラチェット３１を設けている。ねじ蓋３をねじ戻すと本体ラチェット２３及びリングラチェット３１によりリング部２９を回転不能に保持してブリッジ２８が千切れる。更に、本体２の外筒部５には、タブ１８の引っ張りによって当該外筒部５を引き裂くための弱化線１９が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、強制嵌合（打栓）によって瓶口（容器の口部）に取付けられるとともに、不正開封防止機能を備えた合成樹脂製キャップに関するものである。

強制嵌合式のキャップとして、瓶口に嵌着すると共に注出口を備えた本体と、本体の注出口を塞ぐねじ式の蓋とから成っているタイプがある。

そして、本体は瓶口に外側から嵌まる外筒部を備えており、一般に、外筒部の内周に、瓶口の外周に形成された環状突起等の環状係合部に嵌合する環状係止部を形成し、環状係止部を弾性変形させて瓶口の環状係合部に強制嵌合させることにより、瓶口に取付けるようになっている。

キャップ(本体及びねじ蓋)は例えばポリプロピレンやポリエチレンのような射出成形性の高い樹脂で製造することが多いのに対して、瓶はＰＥＴ樹脂のようなブロー成形性が良くて無臭の樹脂で製造されるのが多い。このように、キャップと瓶（容器）とが異なる素材で製造されている場合、容器及びキャップをリサイクルするためには、内容物を消費した後に本体（キャップ）を瓶口（容器）から取り外す必要があった。

また、ねじ式のキャップには、流通段階での不正開封を防止するためのピルファープルーフ機能が設けられていることが多い。ピルファープルーフキャップは、一般に、ねじ蓋の開口端（下端）にＴＥバンド（タッパーエビデンスバンド）が引き千切り可能なブリッジ部を介して繋がっており、例えばペットボトル用のピルファープルーフキャップでは、ＴＥバンドの内周面に突設したヒレ状等の係止部が、瓶口（注出口）に形成されているフランジに下方から突っ張ることにより、開封するとブリッジ部が千切れるようになっているものが多い。

強制嵌合式のキャップについてもピルファルーフ機能を備えることが提案されている。その一例として、特許文献１には、本体に組付き筒の外周面中央に第１係止部と、下端に引っ掛け突片と、ねじ蓋のブリッジ部を介して一体設したＴＥバンドに、第１係止部に下方から強く係止し、引っ掛け突片に上方から弱く係止する第２係止部とを設けることで不正開封を防止するための機能を備え、壜口筒（瓶口）への本体の組付き強度を、人手によるもぎ取り状の取り外しができる程度となるように設定されている合成樹脂製注出キャップが記載されている。

このように、本体の壜口筒（瓶口）に対する組付き強度を、人手によるもぎ取り状の取り外しができる程度としたので、注出キャップの壜口筒からの分別を簡単に達成することができ、また、ねじ蓋を開封した場合、ねじ蓋のＴＥリング部がブリッジの破断後に引っ掛け突片に係止するまで下降変位するため、ブリッジの破断を明確に視認できて流通段階での不正開封の事実を確認することができる。

特許第３８７４１７７号公報

しかしながら、上述した合成樹脂製注出キャップにおいては、本体の壜口筒（瓶口）に対する組付き強度を、人手によるもぎ取り状の取り外しができる程度としているため、本体が瓶口に十分な強度で組付けられているとはいえない。

例えば、ねじ蓋を開封しなくともねじ蓋が装着された状態で強い力をかけると本体を人手によって取り外しできてしまうおそれがある。また、例えば運送過程などで容器内の液体の移動により本体に圧力がかかってしまうと、本体が容器から外れてしまうというおそれがあった。さらに、温度上昇などによる容器の内部の圧力が高くなることによって本体が容器から外れてしまうという危険性もあった。

本発明は、このような知見に基づいて成されたもので、不正開封を防止することができるピルファルーフ機能と、本体を瓶口から容易に取り外しできない強制嵌合式の合成樹脂製キャップにおいて、分別容易性を損なうことなく瓶口に対する高い嵌合強度を確保することを目的とするものである。

請求項１の発明に係る強制嵌合式の合成樹脂製キャップは、瓶口の外周に強制嵌合される嵌合部に雄ねじ付き注出筒を上向きに突出して成る本体と、天板の周縁から垂下した周壁部に前記本体の雄ねじに螺合する雌ねじを形成して成るねじ蓋とを備えており、前記ねじ蓋における周壁部の下端にはブリッジを介してリング部が連設されており、前記本体の嵌合部と前記ねじ蓋のリング部とには、前記ねじ蓋をねじ戻すと前記リング部を回転不能に保持する係止機構が設けられており、更に、前記本体の嵌合部には、タブの引っ張りによって当該嵌合部を引き裂くための弱化手段が形成されている。

請求項２の発明に係る合成樹脂製キャップは、請求項１において、前記係止機構は、前記ねじ蓋におけるリング部の内周面に設けられたリングラチェット爪と、前記本体における嵌合部の外周面に設けられた本体ラチェット爪とで構成されている一方、前記本体における嵌合部の下端には、前記ねじ蓋におけるリング部の下方に位置する突条が形成されており、前記突条の筒所に前記タブを設けている。

請求項３の発明に係る合成樹脂製キャップは、請求項２において、前記リングラチェット爪は、前記周壁部の下端内周面よりも内側に突出しないように設定されている。

請求項１の発明に係る合成樹脂製キャップの本体は、十分な強度をもって強制嵌合されていても、分別に際して、タブの引っ張りによる引き裂きにより瓶口に対する嵌着強度を低下させることで瓶口から容易に取り除くことができ、かつ、キャップ（ねじ蓋）の開栓時、係止機構によりねじ蓋のブリッジが破断するため、バージン性を確保することができる。また、ブリッジの千切れにより開封の事実を視認できるのみならず、タブの引っ張りによる本体の破断も視認できるため、流通段階での本体に対する不正行為があった場合はこれを視認できて安全性が高い。

また、請求項２の発明によると、係止機構をリングラチェット爪及び本体ラチェット爪で構成することで、ねじ蓋を閉栓する回転方向ではリング部は本体に係止しないが、開栓する回転方向でリング部が本体に係止するため、ねじ蓋の本体への最初の取り付けを容易とし、最初の取り付け後のねじ蓋の開封においてバージン性を備えることができる。また、タブが本体ラチェット爪の下方に設けられているため、本体に形成されるタブと本体ラチェット爪とが干渉することがないため、本体が大型化することを防止することができる。さらに、タブは本体にねじ蓋を取り付けた状態で常に外に露出しているため不正な引っ張りがあった場合これを容易に視認できる。

さらに、請求項３の発明によると、前記リングラチェット爪は、前記周壁部の内周面から内側に形成されるため、射出成形法によって製造する場合、金型を過度に複雑な構造にすることなく型抜きできるため、製造容易性の向上を図ることができる。

（Ａ）は瓶口に取付けた状態での正面図、（Ｂ）は分離した状態での断面図である。 （Ａ）は本体のみの正面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のIIＢ−IIＢ視断面図、（Ｃ）は図２（Ｂ）の要部拡大図である。 （Ａ）は図１のIIIＡ−IIIＡ視断面図、（Ｂ）は図１のIIIＢ−IIIＢ視断面図、（Ｃ）は図３のIIIＣ−IIIＣ視断面図、（Ｄ）は図３のIIIＤ−IIIＤ視断面図、（Ｅ）は図３のIIIＥ−IIIＥ視断面図、（Ｆ）は図３のIIIＦ−IIIＦ視断面図である。 （Ａ）は図１のIVＡ―IVＡ視断面図、（Ｂ）は図４のIVＢ―IVＢ視断面図、（Ｃ）は図４のIVＣ−IVＣ視断面図、（Ｄ）は図４のIVＤ−IVＤ視断面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、キャップ１は本体２とねじ蓋３とで構成されている。本体２及びねじ蓋３は、ポリプロピレンやポリエチレンなどの若干の弾性を有するプラスチックを材料にして射出成形により製造されており、容器４はポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどのプラスチックやガラスを素材にしたブロー成形品になっている。

本体２は、容器４の瓶口Ｂに外側から嵌まる外筒部５及び瓶口Ｂに内側から嵌まる内筒部６で構成される嵌合部７を備え、内筒部６に注出口８が一体に連設されている。

外筒部５の上端には、内筒部６に連設している肩部５ａが形成され、外筒部５の外周面と肩部５ａとの角部が面取りされてテーパ面に形成されている。また、外筒部５の内周面には、瓶口Ｂの外周面に形成された環状突起Ｂ２に嵌合する環状溝９が形成されている。さらに、外筒部５の下端縁は、半径外向きで断面角形の突条１０を形成することによって厚肉に形成され、瓶口Ｂの外周面に形成されたフランジＢ１と密接又は密着するよう構成されている。上述した環状突起Ｂ２と環状溝９とは、強制嵌合を許容するための係合手段の一例である。係合手段としては、例えば、瓶口Ｂに環状溝を形成し外筒部に環状突起を内向き突設しても良いし、いずれの場合も環状溝や環状突起が複数本ずつあっても良い。

注出口８のうち連設される肩部５ａよりも上方の外周面にねじ蓋３がねじ込まれる雄ねじ１１を形成している。また、注出口８には遮蔽板１２が一体に設けられ、この遮蔽板１２には、開封用の閉ループ状スコアー１３とプルリング１４とが形成されている。

そして、図２に示すように、本体２には、外筒部５の外周面に外筒部５を薄肉化することによって形成された内側に凹んだ凹所１６と、凹所１６の下端に配置された帯状のタブ１８と、タブ１８を引っ張ることにより外筒部５を引き裂く弱化手段の一例としての薄肉状の弱化線（スコアー）１９とが形成されている。

タブ１８は外筒部５の突条１０と同じ上下幅寸法に設定されており、凹所１６の内面との間には僅かな間隔が空いている。タブ１８は人が指で容易に摘むことのできる程度の長さに設定されており、タブ１８の一端（基端）は突条１０の一端部に強固に連設されている。また、タブ１８の他端（先端）は、引き千切り可能なブリッジ２０を介して突条１０に連設されている。タブ１８を引き起こすと、ブリッジ２０が破断されるため、当該タブ１８を引っ張ったか否かを容易に視認することができる。

また、タブ１８のうちその長手中間部の約１／３程度の範囲は、その下端において薄膜２１を介して外筒部５に繋がっている。薄膜２１の厚さ寸法は可能な限り薄いのが好ましい。また、薄膜２１は均一な厚さである必要はなく、部分的に穴が空いている状態であっても良い。

弱化線１９は、タブ１８の付け根部を始端として、タブ１８から遠ざかりつつ斜め上向きに延びたのち肩部５ａに至って円周方向に延びており、全体として、外筒部５の半周程度の長さに設定されている。弱化線１９の始端は凹所１６の端部に位置しており、外筒部５の下端に達している。

弱化線１９は、外筒部５のうち環状突起Ｂ２よりも上方に位置しておりさえすれば良く、図２（Ａ）に一点鎖線１９′及び二点鎖線１９′′で示すように、肩部５ａの下方に位置していても良い。但し、弱化線１９を肩部５ａまで延ばしておくと、成形後の型抜き抵抗を小さくできる利点がある。

タブ１８の先端の内面には、人が指で摘むに際して指の引っ掛かりを良くするための内向き突起２２が設けられている。この内向き突起２２は長手方向に沿って飛び飛びに多数設けても良い。また、指の引っ掛かりを良くするために、タブ１８の外周面と内周面とのうち何れか一方又は両方にローレットやエンボスのような摩擦増大手段を設けることも可能である。

さらに、本体２における外筒部５のうち突条１０の上方には、多数の本体ラチェット２３が形成されている。本体ラチェット２３は突条１０にもつながっている。更に、本体ラチェット２３は、凹所１６を除く外筒部５の外周に、１５°間隔ごとに等間隔に形成されている。本体ラチェット２３は、平面視で、ねじ蓋３の閉栓時の回転方向に向かって後方を斜面とし、前方を外筒部５の外周面に対してほぼ直角に立ち上がっており全体として鋸歯状に形成されている。また、本体ラチェット２３の高さ（軸方向の高さ）は、外筒部５のテーパ面の下方となるように設定されている。このように本体ラチェット２３は、本体２に形成されたタブ１８に干渉しない位置に配置されている。本体ラチェット２３とタブ１８とが干渉しないことで外筒部５の厚さを薄く設定することができる（外径が大きくなることを防止できる）。

次に、ねじ蓋３について説明する。図１及び３に示すように、ねじ蓋３は、天板２４と、天板２４の周縁から垂下した周壁２５とで構成されている。周壁２５は、筒状の上部２５ａと、その下端に連設した大径のスカート部２５ｂとで構成されている。上部２５ａの下端には段部１７が形成されており、段部１７とスカート部２５ｂとはテーパ面３０を介して一連につながっている。天板２４には、注出口８に内側から嵌まる中足２６が一体に形成されている。また、上部２５ａの内側には、本体２の雄ねじ１１と螺合する雌ねじ２７が設けられている。さらに、スカート部２５ｂの下端には、おおよそ９０°間隔に形成された４つのブリッジ２８を介してリング部２９が連設されている。従って、スカート２５ｂとリング部２９との間には間隙が形成されている。また、スカート部２５ｂの外周面及びリング部２９の外周面は、外筒部５の突条１０及びタブ１８の外周面と同一面を成すように形成されている。さらに、ねじ蓋３のスカート部２５ｂ及びリング部２９は、本体２の外筒部５と密着又は密接するように設定している（図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）参照）。

リング部２９は、本体２における外筒部５の突条１０及びタブ１８の上面に重なるように形成されている。リング部２９の内周面には、リングラチェット３１が１５°間隔で形成されている。リングラチェット３１は、平面視でねじ蓋３の閉栓時の回転方向に向いて前方が斜面となっており、後方がリング部２９の内周面からほぼ直立ち上がり、全体として鋸歯状に形成されている。リングラチェット３１の内周面からの立ち上がりの高さ（放射方向の突出高さ）はスカート部２５ｂの下端の内周面より内側とならない寸法に設定されている。リング部２９に形成されたリングラチェット３１は、ねじ蓋３の閉栓の最終段階において、リングラチェット３１の後方と本体２に形成された本体ラチェット２３の前方とが対向するように配置されることでリング部２９を本体２に係止させることができるように構成されている（図４（Ａ）参照）。

また、リング部２９の上端には軸心を挟んだ両側に２箇所の凸部３２が形成されている。この凸部３２は、正面視においてねじ蓋３の開封時の回転方向に向いて後方が斜面３２ａとなっており、前方がリング部２９の上端からほぼ直立ち上がった直立面３２ｂになっている。ねじ蓋３におけるスカート部２５ｂの下端には、この凸部３２と対向する位置に凹部３５が形成されている。凹部３５は、凸部３２と係合するように、ねじ蓋３の開封時の回転方向に向いて後方が斜面３５ａとなっており、前方がリング部２９の上端からほぼ直立ち上がった直立面３５ｂになっている。このとき、凹部３５の底部がテーパ面３０の下端となるように形成されている（図３（Ｃ）参照）。ねじ蓋３を本体２に装着する閉栓時、スカート部２５ｂ及びリング部２９の凸部３２及び凹部３５が互いに係合することにより、閉栓におけるブリッジ２８の不測の破断を防止することができる。

さらに、リング部２９の凸部３２の頂部３４を含むリング部２９の上端の４箇所には突起部３７が形成されている。このように、スカート部２５ｂとリング部２９との間隙に突起部３７を設けることにより、成形後の型抜きにおいてねじ蓋３の内面を成形する内型をねじ蓋３の弾性に抗して後退させる無理抜きするとき、ねじ蓋３を支持するストリッパープレートより垂直にかかる力によってブリッジ２８がつぶれて破断してしまうことを防止することができる。

また、凹部３２の底部３５がテーパ面３０の下端となるように設計することで、ストリッパープレートより垂直にかかる力を突起部３７で効率よく受けることができるため、リング部２９が放射状に歪むことを防ぐことができる。また、突起部３７は、キャップ１（本体２及びねじ蓋３）をポンチなどで叩打する場合にブリッジ２８がつぶれて破断してしまうことを防止する役割も果たす。

本実施形態のように、段部１７とスカート部２５ｂとをテーパ面３０で形成すると、ねじ蓋３を回転させる場合、消費者の指がねじ蓋３にフィットしねじ蓋３を容易に開封させることが出来る利点がある。さらに、リング部２９の上下寸法を長くすると型抜き時に座屈変形しやすくなるとともにキャップ１が大型化することになるが、本実施形態ではねじ回しの容易性を損なうことなく、リング部２９の高さをできるだけ低くしてキャップの小型化を図りつつ座屈変形を防止することが出来る。

上述したスカート部２５ｂとリング部２９との隙間（凸部３２、凹部３５、ブリッジ２８及び突起部３７）は、図３（Ａ）に示すように、ねじ蓋３の軸心と直交した方向に移動する一対の割型３６を用いて形成される。また、図３（Ｅ）に示すように、リングラチェット３１は内型３９で成形されるが、リングラチェット３１はスカート部２５ｂより突出しておらず、かつ、リングラチェット３１はリング部２９の上端まで延びているため、障害なく型抜きできる。また、突起部３７（凸部３２）はテーパ面３０の下端と同じ厚さになっていて下端にリングラチェット３１を形成しているため、リング部２９は剛性が高くなっている。このため、開封時の変形を抑制して本体ラチェット２３との係合状態を保持することに貢献できる。

次に、タブ１８による本体２の引き裂き動作について説明する。図１に示すように、上述のキャップ１は、本体２にねじ蓋３を取付けた状態で、瓶口Ｂに被せた状態でポンチで叩打する打栓により、瓶口Ｂに強制嵌合される。商品を購入して内容物を使用し切った後に消費者（又はリサイクル業者）が瓶をリサイクルするときに、ねじ蓋３を取り外し、本体２のタブ１８を円周方向に引っ張ることにより、本体２が弱化線１９に沿って引き裂かれることによって、本体２を手で掴んで瓶口Ｂから容易に引き抜くことができる。

また、タブ１８は本体２の外側に配置されているため、打栓工程においては本体２が破断する事故を防止又は著しく抑制することができると共に、瓶口Ｂへの取付け強度の低下を抑制できる。特に、本実施形態のように、弱化線１９の始端寄り部位を斜めの姿勢に形成すると、弱化線１９の長さが長くなるため一層強度を向上できる。

さらに、消費者等が本体２を瓶口Ｂから取り外すに際しては、薄膜２１は薄くて容易に千切れるため、本体２を瓶口Ｂから取り外すことの容易性が損なわれることはない。

次に、本体ラチェット２３とリングラチェット３１とで構成される係止機構の機能について説明する。図４（Ａ）に示すように、ねじ蓋３を本体２に装着する閉栓動作において、閉栓時の回転方向に向いてねじ蓋３を回転させると、リング部２９がリングラチェット３１及び本体ラチェット２３が対向する位置で外向きに弾性変形し、リングラチェット３１が本体ラチェット２３を容易に乗り越える。

ねじ蓋３の装着後、ねじ蓋３を開栓時の回転方向に向いて回転させると、リングラチェット３１群と本体ラチェット２３群とが互いに係合することにより、ねじ蓋３は回転しつつリング部２９の回転が阻止されるため、ブリッジ２８が破断して、ねじ蓋３はそのまま開栓方向へ回転することができる。

ねじ蓋３の開栓後、分離されたリング部２９は、そのまま本体２側に残る。本体２を瓶口Ｂから取り外す場合、分離されたリング部２９は上方に垂直に移動させることで本体２から取り外すことができる。本体２の取り外しはリング部２９を取り外してから行われる。

上述した実施形態では、本体を引き裂くための弱化手段は薄肉状に形成されたものを説明したが、弱化手段はこれに限るものではなく、ミシン目などをいれるように形成されるものであってもよい。

また、上述した実施形態では、リングがねじ蓋を開栓するとねじ蓋から完全に離脱し、本体に残るものを説明したが、開封後リングがねじ蓋に取付いたまま開栓されるものであってもよい。

また、上述した実施形態では、係止機構が本体ラチェット及びリングラチェットから構成されるラチェット機構であるものを説明したが、ラチェット機構はこの構成に限るものではなく、さらに、係止機構はねじ蓋を開栓する方向に回転させたときリングを本体に係止する機構であればよく、ラチェット機構に限るものではない。

また、上述した実施形態における係止機構、スカート部及びリングの凸部及び凹部、スカート部及びリングの間のブリッジの形状や数は任意に変更することが可能である。さらに、スカート部及びリングの凸部及び凹部を設けない構成であってもよい。

さらに、上述した実施形態では、突起部がリングの上端の４箇所に設けられたものを説明したが、ブリッジが形成されるリングとスカート部との間隙に配置されるものであればよく、例えば突起部はスカート部の下端に下向き突設されるものであってもよい。また、配置個数は４個に限るものではない。さらに、突起部を設けない構成であってもよい。

本願発明は本体とねじ蓋とで構成された各種の強制嵌合式の合成樹脂製キャップに適用してその有用性を向上させることができる。従って、産業上の利用可能性を有している。

１ キャップ
２ 本体
３ ねじ蓋
４ 容器
５ 外筒部
５ａ 肩部
６ 内筒部
７ 嵌合部
８ 注出口
９ 環状溝
１１ 雄ねじ
１５ 取り外し機構
１８ タブ
１９ 弱化線（スコアー）
２３ 本体ラチェット
２４ 天板
２５ 周壁
２５ａ 上部
２５ｂ スカート部
２７ 雌ねじ
２８ ブリッジ
２９ リング
３１ リングラチェット
３２ 凸部
３５ 凹部

Claims (3)

1. 瓶口の外周に強制嵌合される嵌合部に雄ねじ付き注出筒を上向きに突出して成る本体と、
   天板の周縁から垂下した周壁部に前記本体の雄ねじに螺合する雌ねじを形成して成るねじ蓋とを備えており、
   前記ねじ蓋における周壁部の下端にはブリッジを介してリング部が連設されており、
   前記本体の嵌合部と前記ねじ蓋のリング部とには、前記ねじ蓋をねじ戻すと前記リング部を回転不能に保持する係止機構が設けられており、
   更に、前記本体の嵌合部には、タブの引っ張りによって当該嵌合部を引き裂くための弱化手段が形成されている、強制嵌合式の合成樹脂製キャップ。
2. 前記係止機構は、前記ねじ蓋におけるリング部の内周面に設けられたリングラチェット爪と、前記本体における嵌合部の外周面に設けられた本体ラチェット爪とで構成されている一方、
   前記本体における嵌合部の下端には、前記ねじ蓋におけるリング部の下方に位置する突条が形成されており、前記突条の筒所に前記タブを設けている、請求項１に記載の強制嵌合式の合成樹脂製キャップ。
3. 前記リングラチェット爪は、前記周壁部の下端内周面よりも内側に突出しないように設定されている、請求項２に記載の強制嵌合式の合成樹脂製キャップ。

Images