JP2018144848A - 注出口構造体およびそれを有するバック - Google Patents

Abstract

【課題】接続対象部材との確実な溶着が可能で、しかもスパウト閉塞が生じることのない注出口構造体およびそれを有するバックを提供する。【解決手段】この発明の実施形態の注出口構造体は、対象物を排出する排出部と、前記排出部の中心軸に対して所定の角度をなす方向に所定の広がりを有する第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面と、前記第１の面から前記第１の面と直交する方向に所定の厚さに形成された複数の突起とを有する平面部と、を備え、前記複数の突起は、前記第１の面と直交する方向において、前記第１の面から先端までの間で実質的に等しい断面積を有し、前記第１の面において、前記第１の面の中心から最外周までの間に形成される前記突起がない領域が非直線状となるよう、配置される。【選択図】図２

Description

この発明は、注出口構造体およびそれを有するバックに関する。

注出口構造体（スパウトと称する場合もある）およびそれを有するバックは、例えば液体やゲルである内容物の保管や輸送と内容物の注出（供給）のために広く利用されている。

しかしながら、スパウトおよびそれを有するバックにおいては、スパウトの排出部を介してバックの内容物がある程度注出された以降で、排出部の入り口あるいは入り口までの平面部分（グランドと称する場合もある）に、バックを構成する（あるいはバック内の内層フィルム）が密着する場合があることが報告されている。

排出部の入り口あるいは入り口までの平面部分に内層フィルムが密着すると、内容物が排出部へ移動できなくなるスパウト閉塞が生じ、内容物をバックから最後まで注出することを困難となる。

このような背景から、スパウトにおいて、バックの内部の内層フィルムと溶着する溶着面と対向する側の面を非平面状とし、スパウト閉塞が生じることを抑止できたとする例が報告されている（特許文献１）。

しかしながら、スパウトにおいて、溶着面に対向する側の面を非平面状とした場合、溶着面にかかる圧力が不均一となって溶着不良が生じることが報告されている（特許文献２）。

特開２００５−２３１６８６号公報 特開２０１５−１６８８８号公報

この発明は、接続対象部材との確実な溶着が可能で、しかもスパウト閉塞が生じることのない注出口構造体およびそれを有するバックを提供することにある。

この発明の実施形態の注出口構造体は、対象物を排出する排出部と、前記排出部の中心軸に対して所定の角度をなす方向に所定の広がりを有する第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面と、前記第１の面から前記第１の面と直交する方向に所定の厚さに形成された複数の突起とを有する平面部と、を備え、前記複数の突起は、前記第１の面と直交する方向において、前記第１の面から先端までの間で実質的に等しい断面積を有し、前記第１の面において、前記第１の面の中心から最外周までの間に形成される前記突起がない領域が非直線状となるよう、配置される。

この発明の一実施形態を適用した注出口構造体を示す概略断面図。 図１が示す注出口構造体を平面方向から見た状態を示す概略図。 図１および図２が示す注出口構造体を組み込んだバックの一例を示す概略図。 図３が示す注出口構造体とバックとの溶着部分の一例を示す概略図。 図１および図２が示す注出口構造体の別の実施形態の一例を示す概略図。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明の一実施形態を適用した注出口構造体を中心軸に沿って切断した概略断面図である。図２は、図１が示す注出口構造体を中心軸と直交する方向から見た状態を示す概略図である。

注出口構造体２０は、中心軸Ｏ１に沿って中空に形成された排出部２１と、中心軸Ｏ１に対して所定の角度をなす面内に、所定の面積で形成された平面部（フランジと称することもある）２２と、を有する。なお、平面部２２と中心軸Ｏ１とのなす角は、例えば９０度（°）であってもよい。

平面部２２は、中心軸Ｏ１と交わる任意の位置を中心として、例えば円形あるいは多角形もしくは任意の形状に形成される第１の面（以下グランドと称する）２２ａと、グランド２２ａに対向し、グランド２２ａから中心軸Ｏ１が延びる方向に、第１の厚さ（第１の距離）ｄ１の位置に形成される第２の面（以下溶着面と称する）２２ｂと、を有する。平面部２２はまた、溶着面２２ｂと対向し、平面部２２の厚さ方向に、溶着面２２ｂからの厚さが第１の厚さｄ１よりも大きい所定の第２の厚さ（第２の距離）ｄ２の位置に形成された圧力均質化領域（第３の面）２２ｃを有する。圧力均質化領域２２ｃは、グランド２２ａから平面部２２の厚さ方向に沿って形成される所定数の突起（凸状体と称する場合もある）２２ｄの先端部の集まり（集合体）であり、実質的にグランド（第１の面）２２ａと平行な「面」とみなすことができる。

ここで、第１の厚さｄ１と第２の厚さｄ２とは、『ｄ２−ｄ１ ≦ ｄ１』であることが好ましい。このことは、後段に説明するが、溶着面２２ｂと溶着対象物、例えば図３に示すバック１のフィルム（バック本体と称する場合もある）１０の内層フィルム１１とを熱溶着する際に、フィルム１０（内層フィルム１１）およびまたは溶着面２２ｂにかかる圧力を、均等に（均質化）するために有益である。

個々の凸状体２２ｄは、
１）グランド２２ａを、その面方向から見た状態で、グランド２２ａの中心からグランド２２ａの最外周までの間に形成される凸状体２２ｄが提供する空間、すなわちグランド２２ａ上の凸状体２２ｄがない領域、が非直線状となるように、配置される。言い換えると、個々の凸状体２２ｄは、
２）グランド２２ａから凸状体２２ｄが延びる方向（凸状体２２ｄの厚さ方向）と平行な方向においてグランド２２ａの中心からグランド２２ａの外周方向を見た時、グランド２２ａの最外周までの間に、少なくとも１つが必ず見えるように配置される。さらに言い換えると、個々の凸状体２２ｄは、
３）グランド２２ａ上にグランド２２ａの中心からグランド２２ａの半径方向に直線を定義するとき、グランド２２ａの中心からグランド２２ａの最外周まで届く直線が定義できないように配置される。

すなわち、個々の凸状体２２ｄは、平面部２２（グランド２２ａ）を中心軸Ｏ１と平行な方向から見た状態において、上述した位置関係を提供できるように決められた位置に形成されている。上述した位置関係は、個々の凸状体２２ｄを、
ａ）グランド２２ａにおいて、排出部２１の中心軸Ｏ１と交わる点を中心として定義される同心円のそれぞれの円について、任意数、形成する；
ｂ）同心円のそれぞれの円において、その円周を等分した位置に形成する；あるいは
ｃ）凸状体２２ｄが延びる方向（凸状体２２ｄの厚さ方向）に沿った任意の位置における断面形状について、実質的に等しい断面積を有する円柱状あるいは多角柱状もしくは断面形状が任意の柱状に、形成する、
ことにより実現できる。

個々の凸状体２２ｄはまた、グランド２２ａの最外部（グランド２２ａの面積を定義する領域内でグランド２２ａの中心から最も離れた位置またはその近傍）においても、少なくとも断面形状の一部が圧力均質化領域２２ｃを提供できる程度の高さ（ｄ２−ｄ１）まで形成されている（グランド２２ａの『きわ』まで、凸状体２２ｄが、その断面積の一部が確保された状態で形成されている）。

なお、グランド２２ａの最外部（グランド２２ａの面積を定義する領域内でグランド２２ａの中心から最も離れた位置またはその近傍）に位置する凸状体２２ｄは、図５が示すように、断面形状の一部が不足することの無いよう、凸状体２２ｄの厚さ方向において、円柱状あるいは多角柱状もしくは任意の断面形状の全体が用意されてもよい。すなわち、グランド２２ａの最外周に位置する凸状体２２ｄの断面積を確保する（太さを太くする）ことにより、平面部２２と内層フィルム１１との境界部において内層フィルム１１がグランド２２ａに密着することを、より確実に抑止できる。

個々の円の円周上において隣り合う凸状体２２ｄの形状（断面積）は、任意である（断面形状およびまたは断面積が異なる円柱状あるいは多角柱状もしくは断面形状が任意の柱状の凸状体２２ｄが１つの円の円周上に、特定の規則性を伴うことなく、任意に位置することができる）。なお、個々の凸状体２２ｄは、注出口構造体２０を成型する際に要求される「抜き勾配」のために、凸状体２２ｄの厚さ方向において必ずしも等しい断面積を有するとは言い切れない場合も考えられる。しかしながら、成型加工において通常要求される断面積の変化については、本発明により保護され得る範囲に含まれることはいうまでもない。

個々の凸状体２２ｄは、上述したように「面」である圧力均質化領域２２ｃを提供することにより、図３に示すように、バック１として組み立てられた以降において、バック１のフィルム１０（内層フィルム１１）が注出口構造体２０の平面部２２に密着することを実質的に阻止する空間（内容物が排出部２１へ移動することを妨げない通路）を提供するができる。

個々の凸状体２２ｄが提供する平面部２２の内容物の通路は、バック１の内層フィルム１１が排出部２１およびまたはグランド２２ａ（平面部２２）側へ密着するように変形する場合に起こり得る『直線的な折れ曲がり』の影響を回避することができる。すなわち、内容物が注出されるにつれて内層フィルム１１が排出部２１およびまたはグランド２２ａ側に変形する場合、多くの場合「平面的に変形するよりも前に『直線的に折れ曲がる（フィルムが変形する際に変形し易い方向がある）』」ことが知られている。このことから、凸状部２２ｄを、グランド２２ａに向かって『直線的に折れ曲がる』変形した内層フィルム１１がグランド２２ａ上の凸状部２２ｄが位置していない空間に到達することが無いように、上述した位置に配置している。これにより、変形したフィルム１１が（平面部２２の）グランド２２ａに密着することを抑止できる。

なお、図２が示すグランド２２ａを平面方向から見た状態において、グランド２２ａ上の全ての凸状体２２ｄが占める面積と凸状体２２ｄ以外の部分（空間）が占める面積との比率は、例えば１：９〜９：１の範囲内であることが好ましい。例えば、１：９よりも凸状体２２ｄ以外の部分が占める面積が大きい（多い）場合には、溶着面２２ｂと内層フィルム１１との熱溶着（ヒートシールと称する場合もある）時に、バック１の溶着領域１０ａにおいて、加圧（加熱）の不均一さを生じさせる恐れがある。一方、９：１よりも凸状体２２ｄ以外の部分が占める面積が小さい（少ない）場合には、グランド２２ａ上の流路の総面積が少なくなり、粘性が高い内容物を注出する場合において、内容物の流れが悪くなる恐れがある。このような要因と成型の容易さとから、グランド２２ａ上の全ての凸状体２２ｄが占める面積と凸状体２２ｄ以外の部分が占める面積との比率は、１：６〜６：１の範囲内、より好ましくは１：３〜３：１の範囲内であることが好ましい。

また、個々の凸状体２２ｄのグランド２２ａから遠い側の端部すなわち個々の凸状体２２ｄの先端であって圧力均質化領域２２ｃを提供する部分の形状は、実質的にグランド２２ａの面と平行な平面に形成されている。これにより、上述したバック１の溶着領域１０ａとの溶着時における加圧（加熱）の均一さを、一層高めることができる。なお、個々の凸状体２２ｄの先端を平面とする場合、平面の外周部またはその近傍に、例えば僅かな曲面（コーナーＲ）や面取り面（Ｃ面）もしくはテーパ面を設けてもよい。

排出部２１は、圧力均質化領域２２ｃ側から流入するバック１内部の内容物を、注出口構造体２０の外部へ注出する。排出部２１の先端部（開放端と称する場合もある）すなわち平面部２２から遠い側の端部には、利用者の要求に基づいて、例えばキャップ（栓）や着脱可能なバルブ、等が用意されてもよい。

排出部２１は、内部空洞の所定に位置に、中心軸Ｏ１に沿って延びる耐圧構造（リブと称する場合もある）２１ａを有してもよい。耐圧構造２１ａは、排出部２１の中心軸Ｏ１に沿う方向からの力に対する強度を高めるために有益である。耐圧構造２１ａはまた、溶着による溶着面２２ｂ（平面部２２）とバック１との接合（溶着）時に、圧力均質化領域２２ｃにかかる圧力により溶着面２２ｂ（およびまたは平面部２２）が不所望に変形することを防止できる。また、耐圧構造２１ａは、圧力均質化領域２２ｃおよびまたは溶着面２２ｂにかかる圧力が不均一になることを抑止できる。

図３は、図１および図２が示す注出口構造体を組み込んだバックの一例を示す概略図である。

図３において、バック１は、液体やゲルである内容物の保管や輸送と内容物の注出（供給）が可能である。

注出口構造体２０は、バック１の所定の位置すなわち溶着領域１０ａと溶着面２２ｂとが密着するよう、熱溶着により（バック１と）固定（接合）される。バック１は、少なくとも１層のフィルム１０を、例えば袋状あるいは多面体状もしくは球状に形成したものである。フィルム１０は、例えば水のような中性の液体を内容物とする場合、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、等の単層フィルムであってもよい。フィルム１０は、例えば油あるいは酸を含む液体やゲルを内容物とする場合、少なくともガス遮断性や耐蝕性を呈する第１のフィルム（基材フィルム）と、金属、例えばアルミ二ウムを蒸着し、遮光性や対候性を確保した第ｎ−１（ｎは正の整数）のフィルムと、熱溶着（ヒートシールと称する場合もある）に適した第ｎのフィルム（無延伸フィルム）と、を重ねた多層フィルムであることが好ましい。すなわち、フィルム１０の材質や層の構成は、内容物に基づいて必要となる特性を有するものであれば、加工の容易さ、等の条件を満たす範囲内で、任意に選択可能である。なお、バック１は、ダンボール、金属あるいは樹脂、等で形成され、保管や輸送を容易とするための図示しない外装構造体（外ケース）内に格納されるものであってもよい。

バック１のフィルム１０は、実施形態においては、内層フィルム１１と外層フィルム１２とにより構成した多層（２層）フィルムであるものとする。従って、注出口構造体２０は、バック１の内層フィルム１１との熱溶着により、バック１に固定される。

内層フィルム１１は、熱溶着に適し、シーラント性を呈するフィルムであることが好ましい。外層フィルム１２は、対候性や遮光性を有し、内層フィルム１１に比較して強靭に形成されたフィルムであることが好ましい。フィルム１０は、内層フィルム１１と外層フィルム１２とを、見かけ上、単層フィルムとして取り扱うことができるように予め密着したフィルムであってもよい。フィルム１０は、単に内層フィルム１１と外層フィルム１２とを重ねたものであってもよい。

注出口構造体２０の溶着面２２ｂとバック１の溶着領域１０ａ（フィルム１０（バック１））とは、図４に、着色（網掛け表示）により模式的に示すが、排出部２１の周囲の全周にわたって、注出口構造体２０の中心軸Ｏ１と直交する方向において所定の幅（半径の差）を有する同心円状に、溶着される。すなわち、個々の凸状体２２ｄの先端を実質的に中心軸Ｏ１と直交する平面として圧力均質化領域２２ｃとしたことにより、溶着面２２ｂと対向するグランド２２ａの特定の領域を平面とすることを必要とすることなく、溶着面２２ｂとフィルム１０（バック１）とを溶着する際に、フィルム１０（バック１）およびまたは溶着面２２ｂを、均等な圧力で加圧（加熱）することできる。なお、圧力均質化領域２２ｃは、凸状体２２ｄの高さ（厚さ）を、『ｄ２−ｄ１ ≦ ｄ１』としたことにより、凸状部２２ｄ（のグランド２２ａと一体的に形成されている部分）から溶着面２２ｂにかかる圧力を、溶着面２２ｂの全域に分散させることができ、溶着面２２ｂとフィルム１０（内層フィルム１１）との溶着に際して、フィルム１０（内層フィルム１１）およびまたは溶着面２２ｂにかかる圧力を均質化している。これにより、圧力均質化領域２２ｃは、バック１のフィルム１０が注出部２１に密着することを抑止しながらグランド２２ａと一体の平面部２２の全域に、実質的に均一な圧力を提供できる。従って、バック１の生産性（歩留り）を向上させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。例えば、注出口構造体は、フィルムを用いて構成されるバックと熱溶着するものに限定されるものではなく、樹脂成型物とフィルム状の溶着対象物とを熱溶着するさまざまなものに適用することができる。

１…バック（袋）、１０…フィルム、１０ａ…溶着領域、１１…内層フィルム、１２…外層フィルム、２０…注出口構造体（スパウト）、２１…排出部、２１ａ…耐圧構造（リブ）、２２…平面部、２２ａ…グランド、２２ｂ…溶着面、２２ｃ…圧力均質化領域、２２ｄ…凸状体、Ｏ１…中心軸。

Claims (6)

1. 対象物を排出する排出部と、
   前記排出部の中心軸に対して所定の角度をなす方向に所定の広がりを有する第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面と、前記第１の面から前記第１の面と直交する方向に所定の厚さに形成された複数の突起とを有する平面部と、
   を備え、
   前記複数の突起は、前記第１の面と直交する方向において、前記第１の面から先端までの間で実質的に等しい断面積を有し、前記第１の面において、前記第１の面の中心から最外周までの間に形成される前記突起がない領域が非直線状となるように、配置される、
   注出口構造体。
2. 前記突起の先端部は、平面に形成される請求項１の注出口構造体。
3. 前記突起の先端部は、前記第１の面の方向から前記第２の面にかかる圧力を均一化する面構造を提供する請求項２の注出口構造体。
4. 前記突起は、前記第１の面の最外周（きわ）においても、前記第１の面と直交する方向に所定の厚さに形成された部分の前記断面積の一部が確保されている請求項１−３のいずれかの注出口構造体。
5. 前記突起は、断面積が異なる２種類以上の突起を含む請求項１−４のいずれかの注出口構造体。
6. 対象物を排出する排出部と、前記排出部の中心軸に対して所定の角度をなす方向に所定の広がりを有する第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面と、前記第１の面から前記第１の面と直交する方向に所定の厚さに形成された複数の突起とを有する平面部と、を備え、前記複数の突起は、前記第１の面と直交する方向において、前記第１の面から先端までの間で実質的に等しい断面積を有し、前記第１の面において、前記第１の面の中心から最外周までの間に形成される前記突起がない領域が非直線状となるよう、配置される、注出口構造体と、
   前記注出口構造体の前記平面部の前記第２の面に溶着されるバック本体と、
   を備えるバック。

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