JP2023012742A - 吐出容器用紙製キャップと吐出製品 - Google Patents

Abstract

【課題】紙製の基材で必要な強度を発揮することができるキャップを提供する。
【解決手段】天面部１１と、天面部１１から延出された側面部Ａ０とを備えた１枚の紙製シートＳからなり、側面部Ａ０が複数の重なり予定部Ａ１～Ａ３を有し、重なり予定部Ａ１～Ａ３同士が側面部Ａ０の基端側から先端側にかけて重なることで、上端が天面部１１によって塞がれ、下端が吐出容器１に対して装着可能に開口した筒部１２が形成されており、筒部の下端の外径に対する筒部の上端の外径の比（上端の外径／下端の外径）が、０．８０～１．８０とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、吐出容器の操作部を覆う紙製キャップとその紙製キャップを用いた吐出製品に関する。

特許文献１には、エアゾールの噴射ボタンを保護するキャップとして、プラスチック製のキャップの代わりに、板紙を使用したキャップを用いることが開示されている。特許文献２には、１枚の紙を折り畳むことでカップ状に成形された紙容器が開示されている。

特開２００１－２３８９３２号公報 特開２００２－２６６９号公報

特許文献１には、坪量８０～６７０ｇ／ｍ^２の板紙を基材とすることが記載されているが、坪量が小さい場合、基材のみでキャップとして必要な強度を確保することは困難である。特許文献２は、内部に食べ物や飲み物を入れ易いように底面から開口部に向かって径が大きくなっているが、底部に対して開口部の径が大きくなりすぎると、軸方向に力が加わった際に開口部がさらに拡がるようにして潰れやすく、強度が低い。

本発明は、紙製の基材で必要な強度を発揮することができるキャップと、そのキャップを用いた吐出製品の提供を目的とする。

本発明の吐出容器用紙製キャップ１０は、天面部１１と、天面部１１から延出された側面部Ａ０とを備えた１枚の紙製シートＳからなり、側面部Ａ０が複数の重なり予定部Ａ１～Ａ３を有し、重なり予定部Ａ１～Ａ３同士が側面部Ａ０の基端側から先端側にかけて重なることで、上端が天面部１１によって塞がれ、下端が吐出容器１に対して装着可能に開口した筒部１２が形成されており、筒部１２の下端の外径Ｒ２に対する筒部１２の上端の外径Ｒ１の比（Ｒ１／Ｒ２）が、０．８０～１．８０であることを特徴としている。

また、本発明の吐出容器用紙製キャップ１０は、天面部１１と、天面部１１から延出された側面部Ａ０とを備えた１枚の紙製シートＳからなり、側面部Ａ０が複数の重なり予定部Ａ１～Ａ３を有し、重なり予定部Ａ１～Ａ３同士が側面部Ａ０の基端側から先端側にかけて重なることで、上端が天面部１１によって塞がれ、下端が吐出容器１に対して装着可能に開口した筒部１２が形成されており、重なり予定部Ａ１～Ａ３同士を重ね合わせるための山折り線（Ｌ２）と谷折り線（Ｌ３）とが、天面部１１の外縁に沿って等間隔に設けられた複数の起点（角Ｐ）からそれぞれ側面部Ａ０の先端側に向かって延びることで、山折り線（Ｌ２）と谷折り線（Ｌ３）とが周方向に交互に配置されており、側面部Ａ０の外接円Ｄを、ある起点（Ｐ）から延びる山折り線（Ｌ２）と谷折り線（Ｌ３）と、その谷折り線（Ｌ３）と周方向で隣接する、他の起点（Ｐ）から延びる山折り線（Ｌ２）とで円弧状に区画したとき、同じ起点（Ｐ）から延びる山折り線（Ｌ２）と谷折り線（Ｌ３）とで区画された円弧ＡＣ２３の長さＬ２３が、互いに異なる起点（Ｐ）から延びる２本の山折り線（Ｌ２）で区画された円弧ＡＣ２５の長さＬ２５の３５～５０％とされていることを特徴としている。

上記吐出容器用紙製キャップ１０は、重なり予定部Ａ１～Ａ３同士を重ね合わせた重ね合わせ部１３が、筒部１２の上端から下端に向かって旋回していることが好ましい。また、天面部１１が８～１６の角Ｐを備えた多角形であることが好ましい。

本発明の吐出製品は、上記吐出容器用紙製キャップを吐出容器に装着した上でシュリンクフィルムＦによって包装していることを特徴としている。

本発明の吐出容器用紙製キャップは、重なり予定部同士が側面部の基端側から先端側にかけて重なることで筒部が形成されているため、重なり合った部分の強度が高く、また、筒部の下端の外径に対する筒部の上端の外径の比（Ｒ１／Ｒ２）が、０．８０～１．８０とされているため、吐出容器用のキャップに必要な軸方向の耐荷重の力が加わっても下端が開くようにして潰れることは無く、紙製の基材で必要な強度を発揮することができる。

また、側面部Ａ０の外接円を、ある起点から延びる山折り線と谷折り線と、その谷折り線と周方向で隣接する、他の起点から延びる山折り線とで円弧状に区画したとき、同じ起点から延びる山折り線と谷折り線とで区画された円弧の長さが、違う起点から延びる２本の山折り線で区画された円弧の長さの３５～５０％とされている場合、重なり予定部の幅を十分に確保できることから、紙製の基材で吐出容器用のキャップに必要な強度を発揮することができる。

重なり予定部同士を重ね合わせた重ね合わせ部が、筒部の上端から下端に向かって旋回している場合、重ね合わせ部が不規則に設けられた場合に比べて強度が増す。また、天面部が８～１６の角を備えた多角形である場合、重ね合わせ部の数が極端に多くならないため、製造が容易である。

本発明の吐出製品は、包装方法として多用されるシュリンクフィルムによって、紙製キャップの径外方向への広がりを規制することができる。

本発明の吐出容器用紙製キャップの斜視図である。 吐出容器への紙製キャップの取り付け過程を示す一部断面側面図である。 図３Ａは紙製キャップの展開図、図３Ｂはその展開図の一部拡大図である。 紙製キャップの作成過程を示す平面図である。 紙製キャップを下から見上げた図である。 図５の筒部の下端部を拡大した図である。 他の紙製キャップを吐出容器へ取り付けた状態を示す一部断面側面図である。

本発明の吐出容器用紙製キャップ１０は、図１及び図２に示すように、天面部１１と、天面部１１の外周から下方に向かって延びる筒部１２とを備えている。筒部１２は、筒部１２の下端の外径Ｒ２に対する筒部１２の上端の外径Ｒ１の比（Ｒ１／Ｒ２）が０．８０～１．８０、好ましくは、０．８５～１．７０とされている。Ｒ１／Ｒ２が０．８０～１．８０である場合、吐出容器用のキャップに必要な軸方向の耐荷重が得られやすい。なお、Ｒ１／Ｒ２が１のとき、筒部１２の外径は上端から下端まで同一となり、Ｒ１／Ｒ２が１より大きいときは、上端から下端に向かって窄まるテーパ状となり、Ｒ１／Ｒ２が１より小さいときは、上端から下端に向かって拡がるテーパ状となる。

この吐出容器用紙製キャップ１０は、図３Ａに示すように、天面部１１と、天面部１１から径外方向に延出された側面部Ａ０とを備えた１枚の紙製シートＳからなり、側面部Ａ０を折り畳むことで筒部１２が形成されている。天面部１１が折り畳まれることはない。

天面部１１は、８～１６の角Ｐを備えた多角形である。内角がすべて等しい正多角形であることが好ましい。図３Ａにおいて、天面部１１は正１２角形である。また、天面部１１の外接円（図示しない）の径と、側面部Ａ０の外接円Ｄの径は、１：４の関係とされている。なお、１：２～８の範囲で適宜変更可能である。

天面部１１の角Ｐを起点として、側面部Ａ０の基端側から先端側に向かって５つの線が延びている。具体的には、天面部１１の中心点Ｃから角Ｐまでを結ぶ線Ｌ０との角度が１番大きい第１線Ｌ１と、２番目に大きい第２線Ｌ２と、３番目に大きい第３線Ｌ３と、４番目に大きい第４線Ｌ４と、５番目に大きい（最も角度が小さい）第５線Ｌ５とを備えている。筒部１２を形成するには、第２線Ｌ２と第３線Ｌ３とを折り目線とする。具体的には、一方（例えば第２線Ｌ２）を山折り線とし、他方（例えば第３線Ｌ３）を谷折り線とする。第１線Ｌ１と第４線Ｌ４と第５線Ｌ５は折り目線ではない。第１線Ｌ１は、第３線Ｌ３と紙製シートＳの表面（筒部１２を形成した時に外側となる面）で重なる線であり、第４線Ｌ４は第２線Ｌ２と紙製シートＳの裏面（筒部１２を形成した時に内側となる面）で重なる線である。第５線Ｌ５は、側面部Ａ０の外接円Ｄを区切るための仮想線であり、折り目線にはならず、また他の線と重なることもない。

上記５つの線のうち、４つの線Ｌ１～Ｌ４によって側面部Ａ０が区画されている。具体的には、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２とによって第１の重なり予定部Ａ１が区画されている。また、第２線Ｌ２と第３線Ｌ３とによって第２の重なり予定部Ａ２が区画されている。さらに、第３線Ｌ３と第４線Ｌ４とによって第３の重なり予定部Ａ３が区画されている。なお、筒部１２を形成した時、第１の重なり予定部Ａ１と第２の重なり予定部Ａ２とは、表面同士が重なり合い、第２の重なり予定部Ａ２と第３の重なり予定部Ａ３とは、裏面同士が重なり合う。

５つの線Ｌ１～Ｌ５は、天面部１１の外縁に沿って等間隔に設けられた全ての角Ｐから延びている。ただし、図３Ａにおいては、図の複雑化を避けるために第１線Ｌ１と第４線Ｌ４と第５線Ｌ５については一部を除いて省略している。第１の重なり予定部Ａ１と、第２の重なり予定部Ａ２と、第３の重なり予定部Ａ３とは、角Ｐ毎にそれぞれ設けられている。また、第４線Ｌ４と、その第４線Ｌ４の基点となる角Ｐと周方向に隣接する角Ｐから延びる第２線Ｌ２とによって、同じ角Ｐに設けられた各重なり予定部Ａ１～Ａ３を折り畳んでも、これらとは重なり合わない部分が区画されている。また、第４線Ｌ４と、その第４線Ｌ４の基点となる角Ｐと周方向に隣接する角Ｐから延びる第１線Ｌ１とによって、全ての角Ｐの各重なり予定部Ａ１～Ａ３を折り畳んでもシート同士が重なり合うことのない非重なり部Ａ４が区画されている（図３Ａの左側参照）。この非重なり部Ａ４についても角Ｐ毎に設けられている。従って、天面部１１の中心点Ｃから見れば、周方向に第１の重なり予定部Ａ１、第２の重なり予定部Ａ２、第３の重なり予定部Ａ３、非重なり部Ａ４の順に繰り返し連続していることになる。換言すれば、重なり予定部Ａ１～Ａ３と非重なり部Ａ４とが周方向に交互に連続しているともいえる。

第１線Ｌ１と第２線Ｌ２とが成す角α１と、第２線Ｌ２と第３線Ｌ３とが成す角α２と、第３線Ｌ３と第４線Ｌ４とが成す角α３は全て等しい。具体的に各角度は１０～２０度である。この角度が増えるほど、上端の外径Ｒ１／下端の外径Ｒ２の値が大きくなる傾向にある。また、第２線Ｌ２と天面部１１の辺Ｅとが成す角α４は５０～９０度とされている。

側面部Ａ０の外縁の平面形状は、図３Ｂに示すように、第２線Ｌ２と接する箇所を頂点Ｐ１とし、第３線Ｌ３と接する箇所を谷底Ｐ２とする歯車状または丸鋸状とされている。そして、側面部Ａ０の外接円Ｄは、周方向に等間隔に設けられた各頂点Ｐ１と接している。この外接円Ｄは、上記５つの線のうち、第２線Ｌ２と第３線Ｌ３と第４線Ｌ４と第５線Ｌ５で円弧状に区画されている。なお、第２線Ｌ２と第５線Ｌ５は共に頂点Ｐ１を通る線である。従って、各線Ｌ１～Ｌ５の起点となる角Ｐから延びる第２線Ｌ２と第３線Ｌ３と第４線Ｌ４と、その角Ｐと周方向で隣接する角Ｐから延びる第２線Ｌ２とで外接円Ｄが円弧状に区画されているとも言える。

図３Ａに示すように、第２線Ｌ２を山折り線とし、第３線Ｌ３を谷折り線とした場合、山折り線と谷折り線は周方向に交互に配置されている。そして、ある起点（角Ｐ）から延びる山折り線Ｌ２と谷折り線Ｌ３と、その谷折り線Ｌ３と周方向で隣接する、他の起点（角Ｐ）から延びる山折り線Ｌ２とで、図３Ｂに示すように外接円Ｄを円弧状に区画したとき、同じ角Ｐから延びる山折り線Ｌ２と谷折り線Ｌ３とで区画された円弧ＡＣ２３の長さＬ２３が、違う角Ｐから延びる２本の山折り線Ｌ２、Ｌ２で区画された円弧ＡＣ２５の長さＬ２５の３５～５０％とされている。なお、天面部１１の外接円の径：外接円Ｄの径が１：４のときは、上記比率が４０％の場合、キャップのＲ１／Ｒ２は１となり、５０％ではＲ１／Ｒ２は１．５となり、キャップに必要な軸方向の耐荷重が得られやすい。
耐荷重としては、４０Ｎ以上が好ましく、５０Ｎ以上がより好ましい。

紙製シートＳは坪量１００～３００ｇ／ｍ^２の紙を基材としている。耐水性や耐候性を付加するために、基材に合成樹脂を含浸させたり、基材を合成樹脂のシートで覆っていてもよい。紙の厚さは、０．１５～０．４ｍｍであり、紙質は、特に限定はなく、普通紙、インクジェット紙、クラフト紙、ボール紙等である。また、紙には、炭酸カルシウムなどの無機物を紙として識別表示できる範囲で含有してもよい。

筒部１２を形成するには、上記構成の紙製シートＳの側面部Ａ０を、第２線Ｌ２を裏面から見て山折りにし（第２線Ｌ２が筒部１２の内側に入るように折り）、第３線Ｌ３と辺Ｅとを裏面から見て谷折りにして（第３線Ｌ３と辺Ｅとが筒部１２の外側に出るように折り）、さらに第２線Ｌ２を第４線Ｌ４に向かって倒し、互いを重ねるようにして折る。なお、図４については、折り畳みの途中段階を示しており、時計回りの方向で第２線Ｌ２と隣接する湾曲部は折り目にはならない。湾曲部が延びるまで第２線Ｌ２を第４線Ｌ４に倒しきると、第１線Ｌ１が第３線Ｌ３と重なる（図６参照）。このようにして折ることで、第１の重なり予定部Ａ１の外側に第２の重なり予定部Ａ２が重なり、第２の重なり予定部Ａ２の外側に第３の重なり予定部Ａ３が重なる重ね合わせ部１３が形成される。換言すれば、重なり予定部Ａ１～Ａ３が側面部Ａ０の基端側から先端側にかけて重なる。全ての角Ｐについて同様に折り畳んでいくと、上端が天面部１１によって塞がれ、下端が開口した筒部１２が形成される。また、重ね合わせ部１３は、筒部１２の上端から下端に向かって旋回する螺旋状となる。この状態は、図１に示すように、重ね合わせ部１３の端部に位置する第３線Ｌ３が螺旋状になっているともいえる。

上記構成の吐出容器用紙製キャップ１０は、図２に示すように、ステム２に押しボタン（操作部）３が取り付けられた吐出容器１に被せられる。具体的には、押しボタン３を上から覆うことで、意図せず押しボタン３が押し込まれたり、傾倒したりすることを防止する保護キャップとして使用する。図２では、吐出容器１の容器本体４とマウンテンキャップ５との固定部（ビード部）６よりも内側に紙製キャップ１０の下端が位置しているが、容器本体４の略テーパ状の肩部７や円筒状の胴部８までを覆うようにしてもよい。例えば、紙製キャップ１０のＲ１／Ｒ２を１以上として、紙製キャップ１０の内面と胴部８の外面とを嵌合（摩擦により固定）させてもよい。また、図７のように、容器本体４の胴部８に、上側（キャップ装着側）の嵌合円筒部８ａと、嵌合円筒部８ａの下端に続く、嵌合円筒部８ａよりも大径とされた円筒部８ｂとを設け、紙製キャップ１０の下端を円筒部８ｂ（段差）に当接させてもよい。さらに、当接を確実なものとするため、嵌合円筒部８ａと円筒部８ｂとの間に溝部８ｃを設けてもよい。

また、紙製キャップ１０を吐出容器１に装着してなる吐出製品９をシュリンクフィルムＦ（加熱することによって収縮し、紙製キャップ１０や吐出容器１の表面に密着するフィルム）によって包装すれば、吐出容器１からの紙製キャップ１０の外れを防止できるとともに、紙製キャップ１０に軸方向力が加わった際に生じやすい、筒部１２の下端の広がりを規制することができ、衝撃が加わりやすい製品の輸送過程においても確実に操作部３を保護することができる。

［載荷試験］
下記の表に示す紙製シートを用いて、紙キャップを作製した。作製した紙キャップの寸法を測定し、押し下げ荷重（耐荷重）を測定した。なお、耐荷重とは図２に示すように、アルミ製容器本体にバルブをクリンプした吐出容器の固定部（ビード部）の内側に作製した紙キャップを乗せ、キャップの天面部の上から直径３０ｍｍの円板を５０ｍｍ／ｍｉｎの速さで５ｍｍ押し下げた場合の荷重である。

表１に示すように、実施例１～６では、耐荷重が４０Ｎを超えていた。また、実施例１の紙キャップは、筒部がくびれており、吐出容器に装着するとくびれがビード部近辺であるため安定感があった。一方で、比較例１については、耐荷重が３８Ｎで４０Ｎより小さな荷重であった。なお、比較例１は、長さＬ２３が長さＬ２５の３３．３％である。３３．３％以下の場合、ある任意の角Ｐの第２の重なり予定部Ａ２は、その角Ｐと周方向で隣接する角Ｐの第２の重なり予定部Ａ２と重なり合わない。換言すれば、重ね合わせ部１３は最大３枚しか重なり合わない。一方で３３．３％を超えると、重ね合わせ部１３は図６に示すように例えば５枚重なることになるため、紙製の基材でキャップとして使用するに十分な強度を確保することができると考えられる。

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、第２線Ｌ２を谷折りにし、第３線Ｌ３を山折りとしてもよい。また、側面部Ａ０の外縁の平面形状は、歯車状や丸鋸状に限らず、種々の形状を採用し得る。ただし、外接円Ｄが中心点Ｃを中心とする真円となる形状が好ましい。また折り畳んだ際に、筒部１２の下端がまっすぐになるように、換言すれば各重なり予定部Ａ１～Ａ３の外縁が互いに重なり合うように、外縁を直線ではなく円弧状にしてもよい。天面部１１についても、正多角形に限らず真円であってもよい。また、紙キャップの側面や裏側になる部分の紙製シートに印刷することで、ＰＯＰシールや能書等の代わりにすることができる。

１ 吐出容器
２ ステム
３ 押しボタン（操作部）
４ 容器本体
５ マウンテンキャップ
６ 固定部（ビード部）
７ 肩部
８ 胴部
８ａ 嵌合円筒部
８ｂ 円筒部
８ｃ 溝部
９ 吐出製品
Ｆ シュリンクフィルム
１０ 吐出容器用紙製キャップ
１１ 天面部
Ｐ 角
Ｅ 辺
Ｃ 中心点
１２ 筒部
Ｒ１ 筒部の上端の外径
Ｒ２ 筒部の下端の外径
１３ 重ね合わせ部
Ｓ 紙製シート
Ａ０ 側面部
Ａ１ 第１の重なり予定部
Ａ２ 第２の重なり予定部
Ａ３ 第３の重なり予定部
Ａ４ 非重なり部
Ｄ 外接円
Ｌ０ 天面部の中心点から角までを結ぶ線
Ｌ１ 第１線
Ｌ２ 第２線
Ｌ３ 第３線
Ｌ４ 第４線
α１ 第１線と第２線とが成す角
α２ 第２線と第３線とが成す角
α３ 第３線と第４線とが成す角
α４ 第２線と天面部の辺とが成す角
Ｐ１ 頂点
Ｐ２ 谷底
ＡＣ２３ 第２線と第３線とで区画された円弧
ＡＣ２５ 第２線と第５線とで区画された円弧
Ｌ２３ 第２線と第３線とで区画された円弧の長さ
Ｌ２５ 第２線と第５線とで区画された円弧の長さ

Claims (5)

1. 天面部と、
   天面部から延出された側面部とを備えた１枚の紙製シートからなり、
   側面部が複数の重なり予定部を有し、
   重なり予定部同士が側面部の基端側から先端側にかけて重なることで、上端が天面部によって塞がれ、下端が吐出容器に対して装着可能に開口した筒部が形成されており、
   筒部の下端の外径に対する筒部の上端の外径の比（上端の外径／下端の外径）が、０．８０～１．８０である、吐出容器用紙製キャップ。
2. 天面部と、
   天面部から延出された側面部とを備えた１枚の紙製シートからなり、
   側面部が複数の重なり予定部を有し、
   重なり予定部同士が側面部の基端側から先端側にかけて重なることで、上端が天面部によって塞がれ、下端が吐出容器に対して装着可能に開口した筒部が形成されており、
   重なり予定部同士を重ね合わせるための山折り線と谷折り線とが、天面部の外縁に沿って等間隔に設けられた複数の起点からそれぞれ側面部の先端側に向かって延びることで、山折り線と谷折り線とが周方向に交互に配置されており、
   側面部の外接円を、ある起点から延びる山折り線と谷折り線と、その谷折り線と周方向で隣接する、他の起点から延びる山折り線とで円弧状に区画したとき、同じ起点から延びる山折り線と谷折り線とで区画された円弧の長さが、互いに異なる起点から延びる２本の山折り線で区画された円弧の長さの３５～５０％とされている、吐出容器用紙製キャップ。
3. 重なり予定部同士を重ね合わせた重ね合わせ部が、筒部の上端から下端に向かって旋回している、請求項１又は２記載の吐出容器用紙製キャップ。
4. 天面部が８～１６の角を備えた多角形である、請求項１～３のいずれかに記載の吐出容器用紙製キャップ。
5. 請求項１～４のいずれかの吐出容器用紙製キャップを吐出容器に装着した上でシュリンクフィルムによって包装した、吐出製品。

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