JP2023146517A - キャップユニット及びその製造方法、並びにキャップ付き容器 - Google Patents

キャップユニット及びその製造方法、並びにキャップ付き容器 Download PDF

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Abstract

【課題】止水パッキンをキャップ本体と一体に形成する好適なキャップユニットを提供する。【解決手段】容器本体の上部開口部から容器本体の内側に嵌め込まれた状態で、容器本体の上部開口部を閉塞するキャップ本体を備え、キャップ本体は、容器本体の上部開口部から容器本体の内側に嵌め込まれる中栓１０と、中栓１０の下端側の外周部に一体に成形されて、容器本体と１０中栓との間を密閉する止水パッキン１５とを有し、中栓１０は、止水パッキンの上面と対向する境界面１２ａと、境界面１２ａの止水パッキン１５よりも外側から上方に向かって傾斜した傾斜面１２ｂと、傾斜面１２ｂの外側から上方に向かって起立した外周面１２ｃとを有する。【選択図】図１２

Description

本発明は、キャップユニット及びその製造方法、並びにキャップ付き容器に関する。
従来より、上部が開口した容器本体の口頸部に着脱自在に取り付けることによって、容器本体の上部開口部を閉塞するキャップユニット（栓体）を備えたキャップ付き容器がある（例えば、下記特許文献１を参照。）。
このようなキャップユニットは、容器本体の上部開口部を閉塞するキャップ本体を有して、容器本体に対してキャップ本体が螺合により取り付けられる構造となっている。また、キャップユニットは、キャップ本体に対して着脱自在に取り付けられる止水パッキンを有して、この止水パッキンにより容器本体とキャップ本体との間を密閉する（止水）する構造となっている。
止水パッキンは、リング状の弾性部材からなり、キャップ本体の容器本体の内側に嵌め込まれる中栓の下端側の外周部に嵌合により取り付けられている。止水パッキンは、容器本体にキャップ本体が螺合により取り付けられた際に、容器本体の内側から全周に亘って突出された張出部に当接されることによって、弾性変形しながら張出部に全周に亘って密着した状態となる。これにより、容器本体とキャップ本体との間を密閉（止水）することが可能となっている。
特開２０２１－１８７０５８号公報
ところで、上述したキャップユニットの中には、止水パッキンをインサート成形によりキャップ本体の中栓と一体に形成したものがある。具体的には、中栓との間で止水パッキンに対応した形状のキャビティ空間を形成する金型を用いて、このキャビティ空間内に止水パッキンの形成材料を封入することによって、止水パッキンをキャップ本体と一体に形成する。
このとき、キャップ本体の軸線方向とは直交する方向において分割される金型を用いるよりも、キャップ本体の軸線方向において分割される金型を用いた方が、金型の構造とインサートされるキャップ本体の中栓の形状上、１回の成形により作製されるキャップユニットの数（収率）を増やすことが可能である。
一方、キャップ本体の軸線方向において分割される金型を用いた場合には、バリが出ないように、金型内に設置されるキャップ本体の中栓を軸線方向において金型によりしっかりと押さえ込む必要がある。この場合、キャップ本体の中栓は一般的に樹脂材料であり、金型を閉じた際の圧力と熱によって中栓が変形しないように、正対方向より金型によって中栓を押さえるのが一般的である。また、正対方向とはいえ、軸線方向に長い形状部の端部同士を押さえた場合などは、寸法のばらつきの影響を受けやすく、金型を閉じた際の圧力によって、中栓が変形しやすい。
このため、止水パッキンの外径よりもキャップ本体の中栓の外径を大きくすることによって、中栓と一体に成形される止水パッキンの外側に中栓を軸線方向に押さえ込む部分（押させ代）を確保している（例えば、上記特許文献１の図３Ｃを参照。）。
しかしながら、中栓の全高の大部分が容器本体の上部開口部から容器本体の内側に嵌め込まれる形状の場合、キャップ本体の中栓の外径よりも止水パッキンの外径が小さくなることによって、止水パッキンと当接して止水するための容器本体の張出部の内径も小さくなる。このため、容器本体における上部開口部の内径と張出部の内径との差が大きくなってしまい、適切な張出部の内径を確保するためには、容器本体の上部開口部径、若しくは容器本体の外径が大きくなってしまい、容器本体自体が大きくなってしまう。
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、止水パッキンをキャップ本体と一体に形成する好適なキャップユニット及びその製造方法、並びに、そのようなキャップユニットを備えたキャップ付き容器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 上部が開口した容器本体に対して着脱自在に取り付けられるキャップユニットであって、
前記容器本体の上部開口部から前記容器本体の内側に嵌め込まれた状態で、前記容器本体の上部開口部を閉塞するキャップ本体を備え、
前記キャップ本体は、前記容器本体の上部開口部から前記容器本体の内側に嵌め込まれる中栓と、
前記中栓の下端側の外周部に一体に成形されて、前記容器本体と前記中栓との間を密閉する止水パッキンとを有し、
前記中栓は、前記止水パッキンの上面と対向する境界面と、前記境界面の前記止水パッキンよりも外側から上方に向かって傾斜した傾斜面と、前記傾斜面の外側から上方に向かって起立した外周面とを有することを特徴とするキャップユニット。
〔２〕 前記傾斜面は、前記中栓の軸線方向に沿った断面において、直線状に傾斜していることを特徴とする前記〔１〕に記載のキャップユニット。
〔３〕 前記傾斜面は、前記中栓の軸線方向に沿った断面において、曲線状に傾斜していることを特徴とする前記〔１〕に記載のキャップユニット。
〔４〕 前記中栓は、前記止水パッキンの内周側の上端部から内側に向かって突出した第１の凸部に対応した形状の第１の凹部と、前記止水パッキンの内周側の下端部から上方に向かって突出した第２の凸部に対応した形状の第２の凹部とを有することを特徴とする前記〔１〕に記載のキャップユニット。
〔５〕 前記中栓は、前記第１の凹部と前記第２の凹部との間に位置して、前記止水パッキンの前記第１の凸部と前記第２の凸部と間に形成された第３の凹部に対応した形状の第３の凸部とを有することを特徴とする前記〔４〕に記載のキャップユニット。
〔６〕 前記境界面の外側の端部は、前記止水パッキンの外側の上端部よりも外側に位置することを特徴とする前記〔１〕～〔５〕の何れか一項に記載のキャップユニット。
〔７〕 前記中栓の下面は、前記止水パッキンの下面と面一となっていることを特徴とする前記〔１〕～〔６〕の何れか一項に記載のキャップユニット。
〔８〕 前記〔１〕～〔７〕の何れか一項に記載のキャップユニットの製造方法であって、
前記中栓との間で前記止水パッキンに対応した形状のキャビティ空間を形成する金型を用いて、前記止水パッキンを前記キャップ本体と一体に形成する際に、
前記金型を前記傾斜面に当接した状態で、前記金型と前記中栓との間に前記キャビティ空間を形成することを特徴とするキャップユニットの製造方法。
〔９〕 前記キャップ本体の軸線方向において分割される金型を用いることを特徴とする前記〔８〕に記載のキャップユニットの製造方法。
〔１０〕 前記止水パッキンを液状シリコーンにより成形することを特徴とする前記〔８〕又は〔９〕に記載のキャップユニットの製造方法。
〔１１〕 前記〔１〕～〔７〕の何れか一項に記載のキャップユニットと、
前記キャップユニットが取り付けられた容器本体とを備えるキャップ付き容器。
〔１２〕 前記容器本体は、真空断熱構造を有することを特徴とする前記〔１１〕に記載のキャップ付き容器。
以上のように、本発明によれば、止水パッキンをキャップ本体と一体に形成する好適なキャップユニット及びその製造方法、並びに、そのようなキャップユニットを備えたキャップ付き容器を提供することが可能である。
本発明の一実施形態に係るキャップユニットを備えたキャップ付き容器の外観を示す斜視図である。 図１に示すキャップユニットを備えたキャップ付き容器の構成を示す断面図である。 図１に示すキャップユニットの構成を示す断面斜視図である。 図１に示すキャップユニットの構成を示す下面図である。 （Ａ）図１に示すキャップユニットが備える外蓋を上方側から見た斜視図である。（Ｂ）図１に示すキャップユニットが備える外蓋を下方側から見た斜視図である。 （Ａ）図１に示すキャップユニットが備える中栓を上方側から見た斜視図である。（Ｂ）図１に示すキャップユニットが備える中栓を下方側から見た斜視図である。 図１に示すキャップユニットの外蓋に中栓を取り付ける前の状態を示す断面図である。 図１に示すキャップユニットの外蓋に中栓を取り付ける状態を説明するための断面図である。 図１に示すキャップユニットの外蓋に中栓を取り付ける状態を説明するための断面図である。 図１に示すキャップユニットが備える中栓及び止水パッキンの要部を拡大した断面図である。 金型を用いて止水パッキンを中栓と一体に形成する状態を説明するための断面図である。 図１１中に示す要部を拡大した断面図である。 図１０に示す傾斜面の別の形状を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（キャップユニット及びキャップ付き容器）
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図１～図１０に示すキャップユニット１を備えたキャップ付き容器１００について説明する。
なお、図１は、キャップユニット１を備えたキャップ付き容器１００の外観を示す斜視図である。図２は、キャップユニット１を備えたキャップ付き容器１００の構成を示す断面図である。図３は、キャップユニット１の構成を示す断面斜視図である。図４は、キャップユニット１の構成を示す下面図である。図５（Ａ）は、図１に示すキャップユニット１が備える外蓋９を上方側から見た斜視図である。図５（Ｂ）は、図１に示すキャップユニット１が備える外蓋９を下方側から見た斜視図である。図６（Ａ）は、図１に示すキャップユニット１が備える中栓１０を上方側から見た斜視図である。図６（Ｂ）は、図１に示すキャップユニット１が備える中栓１０を下方側から見た斜視図である。図７は、キャップユニット１の外蓋９に中栓１０を取り付ける前の状態を示す断面図である。図８は、キャップユニット１の外蓋９に中栓１０を取り付ける状態を説明するための断面図である。図９は、キャップユニット１の外蓋９に中栓１０を取り付ける状態を説明するための断面図である。図１０は、キャップユニット１が備える中栓１０及び止水パッキン１５の要部を拡大した断面図である。
本実施形態のキャップ付き容器１００は、図１及び図２に示すように、上部が開口した容器本体２と、容器本体２に着脱自在に取り付けられるキャップユニット１とを備え、容器本体２に収容された飲料（内容物）を保温又は保冷することが可能な飲料用容器である。
具体的に、容器本体２は、例えばステンレス等からなる金属製の外容器３及び内容器４を有している。容器本体２は、一端が開口した外容器３の内側に一端が開口した内容器４を収容した状態で、互いの開口端付近同士が接合されると共に、これら外容器３と内容器４との間に真空断熱層５が設けられた真空断熱構造を有している。
真空断熱層５は、例えば、高真空に減圧（真空引き）されたチャンバー内で、外容器３の底面中央部に設けられた脱気孔をろう材により封止することによって形成することができる。
容器本体２では、このような真空断熱構造を有することで、上述した保温又は保冷といった機能を持たせることが可能である。また、容器本体２では、このような真空断熱構造を有することで、内圧（真空圧）と外圧（大気圧）の差により外容器３及び内容器４に対して常に張力が加わった状態となり、これら外容器３及び内容器４の機械的強度が増すことになる。これにより、外容器３及び内容器４の板厚を薄くした場合でも、容器本体２の剛性を高めることが可能であり、この容器本体２の軽量化を図ることが可能である。
容器本体２は、略円形状の底面部２ｂと、底面部２ｂの外周から略円筒状に起立した胴部２ｃと、胴部２ｃの上部側から略円筒状に起立した口頸部２ｄとを有している。また、口頸部２ｄの上端部は、容器本体２の上部開口部２ａとして、円形状に開口している。
口頸部２ｄの内周面には、雌ネジ部６が設けられている。さらに、雌ネジ部６の下方には、リング状の張出部７が内容器４の内周面から全周に亘って突出して設けられている。
なお、本実施形態のキャップ付き容器１００は、全体として略円筒状の外観形状を有しているが、キャップ付き容器１００の外観形状については、特に限定されるものではなく、サイズやデザイン等に合わせて、適宜変更を加えることが可能である。また、容器本体２（外容器３）の外周面には、塗装や印刷等が施されていてもよい。
本実施形態のキャップユニット１は、容器本体２の上部開口部２ａを開閉する蓋体を構成するものである。具体的に、このキャップユニット１は、図３及び図４に示すように、容器本体２の上部開口部２ａから容器本体２の内側に嵌め込まれた状態で、容器本体２の上部開口部２ａを閉塞するキャップ本体８を備え、このキャップ本体８が容器本体２に対して螺合により取り付けられる構造を有している。
キャップ本体８は、容器本体２の上部開口部２ａを覆う外蓋９と、上部開口部２ａから容器本体２の内側に嵌め込まれる中栓１０と、外蓋９に対して中栓１０を着脱自在に取り付ける脱着機構１１とを有している。
外蓋９は、図２及び図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、例えば耐熱性樹脂からなり、外観が容器本体２の胴部２ｃと連続するように略円筒状に形成された周壁部９ａと、周壁部９ａの上部を閉塞する上壁部９ｂとを有している。
中栓１０は、図２及び図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、例えば耐熱性樹脂からなり、略円形状の底壁部１０ａと、底壁部１０ａの周囲から略円筒状に立ち上がる周壁部１０ｂと、周壁部１０ｂの上部を閉塞する天壁部１０ｃと、周壁部１０ｂよりも天壁部１０ｃが拡径方向に突出したフランジ部１０ｄとを有している。
中栓１０は、底壁部１０ａ及び周壁部１０ｂを形成する有底略円筒状の下側栓部材１２と、天壁部１０ｃ及びフランジ部１０ｄを形成する略円形状の上側栓部材１３とを有して、上側栓部材１３の下面に下側栓部材１２が溶着等により一体に取り付けられた構成となっている。なお、中栓１０の内部は、断熱層となる空気に限らず、断熱材Ｓを配置した構成としてもよい。
また、周壁部１０ｂ（中栓１０）の外周面には、雄ネジ部１４が設けられている。キャップ付き容器１００では、この雄ネジ部１４と雌ネジ部６との螺合によって、容器本体２に対してキャップ本体８（キャップユニット１）が着脱自在に取り付けられている。さらに、雌ネジ部６と雄ネジ部１４とは、互いに相補形を為す二条ネジからなる。二条ネジを用いた場合、容器本体２に対してキャップ本体８（キャップユニット１）を少ない回転操作（本実施形態では約１８０°）で着脱することが可能である。
中栓１０の下端側の外周部には、止水パッキン１５が一体に取り付けられている。止水パッキン１５は、容器本体２の張出部７と中栓１０との間を密閉するリング状のシール部材であり、例えばシリコーンゴム等の耐熱性を有するゴムやエラストマーなどの弾性部材からなる。止水パッキン１５は、後述するインサート成形により中栓１０（キャップ本体８）と一体に形成されている。
中栓１０は、止水パッキン１５の内周側の上端部から内側に向かって突出した第１の凸部１５ａに対応した形状の第１の凹部１０ｅと、止水パッキン１５の内周側の下端部から上方に向かって突出した第２の凸部１５ｂに対応した形状の第２の凹部１０ｆとを有している。また、中栓１０は、止水パッキン１５の第１の凸部１５ａと第２の凸部１５ｂとの間に位置して、中栓１０の第１の凹部１０ｅと第２の凹部１０ｆと間に形成された止水パッキン１５の第３の凹部１５ｃに対応した形状の第３の凸部１０ｇとを有している。
本実施形態のキャップユニット１では、止水パッキン１５の内側に向かって突出された第１の凸部１５ａが中栓１０の第１の凹部１０ｅと一体に形成され、止水パッキン１５の上方に向かって突出された第２の凸部１５ｂが中栓１０の第２の凹部１０ｆと一体に形成される。さらに、止水パッキン１５の第３の凹部１５ｃと中栓１０の第３の凸部１０ｇとが一体に成形されることで、それぞれのアンカー効果により中栓１０（キャップ本体８）に対して一体に取り付けられた止水パッキン１５の密着強度を高めることが可能である。
また、中栓１０の下面は、底壁部１０ａを上方に向かって凹ませた形状を有するものの、止水パッキン１５の下面とは面一となっている。これにより、中栓１０の下面と止水パッキン１５の下面との境界で中栓１０から止水パッキン１５が剥離し難くなっている。また、境界付近に隙間がないため、水滴が溜まりにくく衛生的である。
また、止水パッキン１５の外周面には、２つの弾性フランジ部１５ｄが拡径方向に突出して設けられている。止水パッキン１５は、容器本体２にキャップ本体８（キャップユニット１）が取り付けられた際に、弾性フランジ部１５ｄが弾性変形しながら、容器本体２の張出部７に全周に亘って密着した状態となる。これにより、張出部７（容器本体２）と中栓１０（キャップ本体８）との間を密閉（止水）することが可能となっている。
なお、止水パッキン１５については、上述した形状のものに必ずしも限定されるものではなく、例えば、弾性フランジ部１５ｄの数については、上述した２つに限らず、１つ又は複数とすることが可能である。
また、止水パッキン１５は、上述した弾性フランジ部１５ｄが設けられた構成に必ずしも限定されるものではなく、その形状等について適宜変更を加えることが可能である。例えば、止水パッキン１５の外周面の上端から下方に向かって湾曲しながら突出した形状を有する弾性フランジ部を設けた構成としてもよい。
脱着機構１１は、図２～図９に示すように、外蓋９の内側の下面中央部よりも偏倚した位置に中栓１０の上面を当接させた状態で、この中栓１０を外蓋９の内側の下面中央部（取付方向）に向かってスライドさせることによって、中栓１０が外蓋９に取り付けられる構造を有している。
具体的に、この脱着機構１１は、外蓋９に設けられた係合孔１６と、中栓１０に設けられた係合片１７とを有して、係合孔１６に対して係合片１７が係合されるガイド係合部１８と、外蓋９に設けられた第１のクリック係止部１９と、中栓１０に設けられた第２のクリック係止部２０を含む弾性片２１とを有して、第１のクリック係止部１９と第２のクリック係止部２０との何れか一方の係止部（本実施形態では第２のクリック係止部２０）に対して何れか他方の係止部（本実施形態では第１のクリック係止部１９）が係止されるクリック係止部２２と、外蓋９に設けられた第１のスライド係止部２３を有して、第１のスライド係止部２３に対して中栓１０のフランジ部（第２のスライド係止部）１０ｄが係止されるスライド係止部２４とを備えている。
係合孔１６は、外蓋９の径方向の一端側に位置する周壁部９ａに、係合片１７に対応した形状で開口した孔部により構成されている。一方、係合片１７は、中栓１０の径方向の一端側に位置するフランジ部１０ｄよりも外側に突出した突起部により構成されている。
ガイド係合部１８では、係合孔１６に係合片１７が挿入された状態で、外蓋９に対して中栓１０を径方向にスライド自在に案内することができ、中栓１０を外蓋９の内側の下面中央部までスライドさせたときに、係合孔１６に係合片１７を係合させることが可能となっている。
第１のクリック係止部１９は、外蓋９の径方向の他端側に位置して、上壁部９ｂから下方へ突出された凸部により構成されている。一方、弾性片２１は、中栓１０の径方向の他端側に位置するフランジ部１０ｄを切り欠く一対のスリット２５の間から拡径方向に延長して設けられている。第２のクリック係止部２０は、弾性片２１の一部を第１のクリック係止部１９に対応した形状で下方へ凹ませた凹部により構成されている。
クリック係止部２２では、中栓１０を外蓋９の内側の下面中央部までスライドさせたときに、弾性変形可能な弾性片２１の第２のクリック係止部２０に対して第１のクリック係止部１９を係止させることが可能となっている。
また、クリック係止部２２では、中栓１０を外蓋９の内側の下面中央部までスライドさせたときにクリック感を付与するクリック機構として、上述した弾性片２１を弾性変形させながら、第１のクリック係止部１９が第２のクリック係止部２０に係止されたときにクリック感を付与することが可能となっている。
第１のスライド係止部２３は、外蓋９の径方向の他端側に位置して、弾性片２１を挟んだ両側の周壁部９ａから内側へ上壁部９ｂと略平行に突出された一対のリブ壁により構成されている。
スライド係止部２４では、図４に示すように、中栓１０を外蓋９の内側の下面中央部までスライドさせたときに、第１のスライド係止部２３にフランジ部（第２のスライド係止部）１０ｄを係止させることが可能となっている。
以上のような構成を有する脱着機構１１では、図７に示す状態から、外蓋９の内側に中栓１０を挿入する。このとき、図８に示すように、係合孔１６に係合片１７を挿入した後、図９に示すように、外蓋９の内側の下面中央部よりも偏倚した位置に中栓１０の上面を当接させる。この状態から、中栓１０を外蓋９の内側の下面中央部（取付方向）に向かってスライドさせる。
このとき、図１～図４に示すように、係合孔１６に係合された係合片１７が外蓋９の側面とほぼ面一な状態となる。また、第２のクリック係止部２０に第１のクリック係止部１９が係止されることによって、外蓋９に対する中栓１０の径方向（取外方向）へのスライドが防止される。さらに、外蓋９の径方向の一端側に位置する係合孔１６に中栓１０の係合片１７が係合され、外蓋９の径方向の他端側に位置する第１のスライド係止部２３に中栓１０のフランジ部（第２のスライド係止部）１０ｄが係止されることによって、外蓋９に対する中栓１０の脱落が防止されると共に、外蓋９に対する中栓１０の回転方向のズレも防止される。これにより、外蓋９の内側の下面中央部に中栓１０が取り付けられた状態となる。
また、外蓋９の内側の下面中央部に中栓１０が取り付けられた際には、図５（Ａ）に示す外蓋９の内面側の内面当接部９ｃが、図６（Ａ）に示すフランジ部１０ｄに設けられたストレート部１０ｈに当接されることで、ガタツキやズレが防止される。
また、図６（Ａ）に示すように、中栓１０の天壁部１０ｃには、上面突起部１０ｉが設けられている。上面突起部１０ｉは、平面視で９０°ずつ回転させて等間隔に上方へ凸状に設けられている。上面突起部１０ｉは、外蓋９の内側の下面中央部に中栓１０が取り付けられる際又は取り付けられた後に、成形による中栓１０の寸法の誤差によって両者間の部位毎の隙間距離がずれることを防止する。すなわち、上面突起部１０ｉの寸法を微調整することで、中栓１０の寸法の誤差の吸収し、外蓋９の内側の下面中央部に中栓１０を安定して取り付けることが可能となる。
一方、脱着機構１１では、上述した動作とは逆の動作、すなわち、外蓋９に対して中栓１０を上述した方向とは逆方向（取外方向）にスライドさせることによって、第２のクリック係止部２０に対する第１のクリック係止部１９の係止状態を解除し、第１のスライド係止部２３に対するフランジ部（第２のスライド係止部）１０ｄの係止状態を解除する。次に、係合孔１６に対する係合片１７の係合状態を解除する。これにより、外蓋９から中栓１０を取り外すことが可能である。
本実施形態のキャップユニット１では、外蓋９に対して中栓１０を着脱自在に取り付ける構造とすることで、外蓋９と中栓１０とをそれぞれ別々に洗浄することができ、外蓋９と中栓１０との間を衛生的に保つことが可能である。
ところで、本実施形態のキャップユニット１において、下側栓部材１２（中栓１０）は、図１０に示すように、止水パッキン１５の上面と対向する境界面１２ａと、境界面１２ａの止水パッキン１５よりも外側から上方に向かって傾斜した傾斜面１２ｂと、傾斜面１２ｂの外側から上方に向かって起立した外周面１２ｃとを有している。
傾斜面１２ｂは、下側栓部材１２（中栓１０）の軸線方向に沿った断面において、直線状に傾斜した面（Ｃ面）を形成している。また、傾斜面１２ｂは、下側栓部材１２（中栓１０）の軸線方向に対して３０°～６０°（４５°±１５°）の角度θで傾斜していることが好ましい。
境界面１２ａの外側の端部は、一体化している止水パッキン１５において、接着面の上端である外側の上端部と一致するか、若しくは止水パッキン１５の外側の上端部よりも僅かに外側に位置して（はみ出して）いてもよい。この場合、境界面１２ａの止水パッキン１５よりも外側にはみ出す距離Ｄは、２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
距離Ｄが小さいほど、傾斜面１２ｂと止水パッキン１５外側の上端部と連続した一体の形状に見えるため、美観が良くなる。また、止水パッキン１５の外側の上端部が境界面１２ａの外側の端部よりも更に外側にある場合、後述するプライマーの塗布の領域によっては、止水パッキン１５の上端部側の剥がれの原因となるため、好ましくない。
（キャップユニットの製造方法）
次に、上記キャップユニット１の製造方法について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。
なお、図１１は、金型２００を用いて止水パッキン１５を中栓１０と一体に形成する状態を説明するための断面図である。図１２は、図１１中に示す要部を拡大した断面図である。
なお、図１１は、他の図と比較して、中栓１０（下側栓部材１２）の天地が逆となっている。このため、図１～１０、図１２及び図１３における上方向は、図１１において下方向となり、図１～１０、図１２及び図１３における下方向は、図１１において上方向となっている。
上記キャップユニット１の製造方法では、下側栓部材１２（中栓１０）との間で止水パッキン１５に対応した形状のキャビティ空間Ｋを形成する金型２００を用いたインサート成形により、止水パッキン１５を下側栓部材１２（中栓１０）と一体に形成する。
また、インサート成形では、下側栓部材１２（中栓１０）の軸線方向において分割される金型２００を用いている。本実施形態では、金型２００として、３つの金型２０１，２０２，２０３に分割されたものを用いている。
このうち、図１２中の下側の金型２０１が下側栓部材１２との間で止水パッキン１５に対応した形状のキャビティ空間Ｋを形成する。一方、図１２中の上側の金型２０２が下側栓部材１２の外側において金型２０１と突き合わされる。また、金型２０２には、雄ネジ部１４とは離間する隙間Ｇが設けられている。一方、図１２中の上側且つ金型２０２よりも内側の金型２０３が、下側栓部材１２の内側において下側栓部材１２の内側に設けられた段差部１２ｄと、段差部１２ｄの外側から上方に向かって起立した内周面１２ｅと当接される。
本実施形態のキャップユニット１の製造方法では、先ず、成形した下側栓部材１２の表面にプラズマ放電処理を行い、樹脂の表面に極性官能基を生成する表面改質処理を行う。なお、極性官能基を生成する工程は、プラズマ放電処理に限らず、フレーム処理、コロナ放電処理、イトロ処理等の表面改質処理を選択的に用いることが可能である。
次に、表面改質を行った下側栓部材１２の表面にプライマーを塗布し、この下側栓部材１２を金型２００内に設置する。プライマーは、下側栓部材１２の境界面１２ａや、第１の凹部１０ｅ、第２の凹部１０ｆ、第３の凸部１０ｇなど、止水パッキン１５との境界面となる部分に塗布される。
プライマーは、前工程で表面改質処理をされた下側栓部材１２（中栓１０）を形成する耐熱性樹脂材料の表面と化学的に結合し、且つ、止水パッキン１５を形成する耐熱性のシリコーンゴム等の弾性部材とも化学的に結合し、密着性を向上させるものであれば、その組成については特に限定されるものではない。
また、プライマーを塗布する方法についても、適宜選択することが可能である。例えば、プライマーの粘度が低い場合は、スプレー等による塗布であってもよい。また、粘度が高い場合は、刷毛によって塗布する方法等であってもよい。その他、ディスペンサーによる塗布や、ディップ方式を用いてもよい。
次に、金型を閉じることで、金型２００内に設置された下側栓部材１２に対して、金型２０１を傾斜面１２ｂに当接した状態で、金型２０１と下側栓部材１２との間にキャビティ空間Ｋを形成する。なお、図１２中に示す上向きの矢印は、金型２０１の閉じる方向を示している。
このとき、図１２に示すように、金型２０１と当接された傾斜面１２ｂには、この傾斜面１２ｂに対して垂直な方向に力Ｆが加わるため、金型２０１から下側栓部材１２に加わる軸線方向の力を分散しつつ、金型２０１と傾斜面１２ｂとが適切な接触圧で当接し、下側栓部材１２の変形を防ぐことが可能である。
その後、インサート成形によりキャビティ空間Ｋ内に止水パッキン１５となる溶融樹脂（例えば液状シリコーン）を射出充填して保持し、成形することで、止水パッキン１５を中栓１０（キャップ本体８）と一体に形成することが可能である。
一般的に、液状シリコーンゴムの成形においては、充填時の樹脂の流動性が高いため、金型を閉じた際に僅かでも隙間があるとバリが発生してしまう。このため、精度良く金型を製造することが必要である。
さらに、インサート成形においては、インサート品（本実施形態では下側栓部材１２）を変形させないように押さえながら、隙間を極力無くすことが求められる。本実施形態のように、インサート品が樹脂材料でできている場合、耐熱性樹脂とはいえ、強く金型内に押さえつけると、成形の熱と金型を閉じる圧力で変形を生じるおそれがある。
これに対して、本実施形態においては、上述したように傾斜面１２ｂが角度θで傾斜しているため、金型２０１と傾斜面１２ｂとが金型の閉じる軸線方向に対して４５°方向に当接することで、適切な圧力で当接し、隙間を生じさせない。
また、傾斜面１２ｂと、金型２０３と当接している段差部１２ｄ及び内周面１２ｅとの距離が近いため、仮に下側栓部材１２の寸法誤差があったとしても、金型を閉じることによる下側栓部材１２の変形量を小さく抑えることが可能となる。
このため、本実施形態のキャップユニット１の製造方法では、上述した下側栓部材１２の変形を最小限に抑え、金型２００内に設置される下側栓部材１２を軸線方向において金型２００によりしっかりと押さえ込みつつ、止水パッキン１５と一体に成形することが可能である。
通常の固形又は流動性の低い半固形のようなシリコーンゴムと樹脂インサート品との一体成型において、キャビティ空間Ｋの形状は、金型の開閉方向（本実施形態であれば軸線方向）に対して直交する方向で凸や凹になる、いわゆるアンダーカット形状、特に深いアンダーカット形状を回避する必要がある。
これは、固形又は半固形のようなシリコーンゴムをキャビティ空間Ｋに充填した場合、アンダーカットの最深部までシリコーンゴムが到達せず、成形不良が発生しやすいためである。したがって、キャビティ空間Ｋの形状は、金型の開閉方向と同軸方向であり、且つ、抜きテーパーと同様の勾配を設けることで、シリコーンゴムを充填しやすくすることが可能である。
これに対して、本実施形態のキャップユニット１の製造方法においては、止水パッキン１５の一体成形に液状シリコーンゴムを用いて射出成形している。液状シリコーンゴムは、流動性が高く、どのような形状であっても充填することが容易である。このため、アンダーカット形状が深い場合であっても影響を受けず、アンダーカットの最深部までシリコーンゴムが到達し、成形することが可能であるので、インサート成形におけるキャビティ空間Ｋの形状を問わない。
また、本実施形態において、下側栓部材１２（中栓１０）の第１の凹部１０ｅは、金型２００の開閉方向に対して内側への深いアンダーカット形状である。これにより、金型２００の開閉方向に開口した第２の凹部１０ｆと合わせ、下側栓部材１２（中栓１０）と止水パッキン１５とのアンダーカット方向への接触面積を増やすことで、密着強度を高めることが可能である。
なお、止水パッキン１５の外周面に設けられた２つの弾性フランジ部１５ｄについても、金型２０３の開閉方向（軸線方向）に対して外側へのアンダーカット形状となっている。しかしながら、止水パッキン１５は、シリコーンゴムで成形されているため、成形完了後は弾性フランジ部１５ｄが弾性変形しながら、金型２０３から取り外される。これにより、いわゆる無理抜きが可能であるため、キャビティ空間Ｋの形状の制限が少なく、キャビティ空間Ｋの形状の自由度を高めることが可能である。
また、本実施形態のキャップユニット１の製造方法では、上述した止水パッキン１５の外側に下側栓部材１２を軸線方向に押さえ込む部分（押さえ代）を確保する必要がないため、中栓１０の外径に対して止水パッキン１５の外径が小さくなることを防ぐことが可能である。
さらに、キャップ本体８の軸線方向とは直交する方向において分割される金型を用いるよりも、キャップ本体８の軸線方向において分割される金型を用いているため、金型の構造とインサートされるキャップ本体８の中栓１０の形状から、１回の成形により作製されるキャップユニット１の取り数（収率）を増やすことが可能となり、短時間で多量に生産することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記図１０に示す傾斜面１２ｂは、中栓１０の軸線方向に沿った断面において、直線状に傾斜した面（Ｃ面）を形成しているが、このような形状に限らず、図１３に示す傾斜面１２ｆのように、中栓１０の軸線方向に沿った断面において、凸曲線状に傾斜した面（Ｒ面）を形成していてもよい。なお、図１３は、図１０に示す傾斜面１２ｂの別の形状を示す断面図である。
この場合も、金型２０１と当接された傾斜面１２ｆには、この傾斜面１２ｆの接線に対して垂直な方向に力が加わるため、金型２０１から下側栓部材１２に加わる軸線方向の力を分散しながら、下側栓部材１２の変形を防ぐことが可能である。なお、傾斜面１２ｆは、凸曲線状であるが、反対に凹曲線状であっても同様の効果を得ることが可能である。
例えば、上記キャップユニット１については、上述した容器本体２の上部開口部２ａから内側に嵌め込まれた状態で、容器本体２に対して中栓１０が螺合により取り付けられる構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。例えば、上記キャップユニット１については、容器本体２の上部開口部２ａを外側から覆った状態で、容器本体２に対して外蓋９が螺合により取り付けられる構成とすることも可能である。
この構成の場合、上述した雌ネジ部６及び雄ネジ部１４の代わりに、口頸部２ｄの外周面に設けられた雄ネジ部と、外蓋９を構成する周壁部９ａの内周面に設けられた雌ネジ部との螺合によって、容器本体２に対して外蓋９（キャップ本体８）が着脱自在に取り付けられる構成とすればよい。
また、上記キャップ付き容器１００については、上述した容器本体２の上部開口部２ａを直接開閉する構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。例えば、容器本体２に取り付けられた肩部材に対してキャップユニット１を着脱自在に取り付けた構成とすることも可能である。
さらに、容器本体２に取り付けられたキャップ本体に対して蓋体を開閉自在に取り付けた構成とすることも可能である。この構成の場合、キャップ本体に対して蓋体が螺合により取り付けられた構成であってもよく、キャップ本体に対してヒンジ部を介して蓋体が回動自在に取り付けられた構成であってもよい。
なお、上記実施形態では、上述した真空断熱構造を有する容器本体２によって保温機能（又は保冷機能）を持たせた飲料用容器に本発明を適用した場合を例示しているが、容器本体と、容器本体に着脱自在に取り付けられる蓋体とを備えた蓋付き容器に対して、本発明を幅広く適用することが可能である。
１…キャップユニット ２…容器本体 ３…外容器 ４…内容器 ５…真空断熱層 ６…雌ネジ部 ７…張出部 ８…キャップ本体 ９…外蓋 １０…中栓 １０ｄ…フランジ部（第２のスライド係止部） １０ｅ…第１の凹部 １０ｆ…第２の凹部 １０ｇ…第３の凸部 １０ｈ…ストレート部 １０ｉ…上面突起部 １０ｊ…フランジ部 １１…脱着機構 １２…下側栓部材 １２ａ…境界面 １２ｂ…傾斜面 １２ｃ…外周面 １２ｆ…傾斜面 １３…上側栓部材 １４…雄ネジ部 １５…止水パッキン １５ａ…第１の凸部 １５ｂ…第２の凸部 １５ｃ…第３の凹部 １６…係合孔 １７…係合片 １８…ガイド係合部 １９…第１のクリック係止部 ２０…第２のクリック係止部 ２１…弾性片 ２２…クリック係止部 ２３…第１のスライド係止部 ２４…スライド係止部 ２５…スリット １００…キャップ付き容器 ２００…金型 Ｋ…キャビティ空間

Claims (12)

  1. 上部が開口した容器本体に対して着脱自在に取り付けられるキャップユニットであって、
    前記容器本体の上部開口部から前記容器本体の内側に嵌め込まれた状態で、前記容器本体の上部開口部を閉塞するキャップ本体を備え、
    前記キャップ本体は、前記容器本体の上部開口部から前記容器本体の内側に嵌め込まれる中栓と、
    前記中栓の下端側の外周部に一体に成形されて、前記容器本体と前記中栓との間を密閉する止水パッキンとを有し、
    前記中栓は、前記止水パッキンの上面と対向する境界面と、前記境界面の前記止水パッキンよりも外側から上方に向かって傾斜した傾斜面と、前記傾斜面の外側から上方に向かって起立した外周面とを有することを特徴とするキャップユニット。
  2. 前記傾斜面は、前記中栓の軸線方向に沿った断面において、直線状に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のキャップユニット。
  3. 前記傾斜面は、前記中栓の軸線方向に沿った断面において、曲線状に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のキャップユニット。
  4. 前記中栓は、前記止水パッキンの内周側の上端部から内側に向かって突出した第１の凸部に対応した形状の第１の凹部と、前記止水パッキンの内周側の下端部から上方に向かって突出した第２の凸部に対応した形状の第２の凹部とを有することを特徴とする請求項１に記載のキャップユニット。
  5. 前記中栓は、前記第１の凹部と前記第２の凹部との間に位置して、前記止水パッキンの前記第１の凸部と前記第２の凸部と間に形成された第３の凹部に対応した形状の第３の凸部とを有することを特徴とする請求項４に記載のキャップユニット。
  6. 前記境界面の外側の端部は、前記止水パッキンの外側の上端部よりも外側に位置することを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載のキャップユニット。
  7. 前記中栓の下面は、前記止水パッキンの下面と面一となっていることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載のキャップユニット。
  8. 請求項１～７の何れか一項に記載のキャップユニットの製造方法であって、
    前記中栓との間で前記止水パッキンに対応した形状のキャビティ空間を形成する金型を用いて、前記止水パッキンを前記キャップ本体と一体に形成する際に、
    前記金型を前記傾斜面に当接した状態で、前記金型と前記中栓との間に前記キャビティ空間を形成することを特徴とするキャップユニットの製造方法。
  9. 前記キャップ本体の軸線方向において分割される金型を用いることを特徴とする請求項８に記載のキャップユニットの製造方法。
  10. 前記止水パッキンを液状シリコーンにより成形することを特徴とする請求項８又は９に記載のキャップユニットの製造方法。
  11. 請求項１～７の何れか一項に記載のキャップユニットと、
    前記キャップユニットが取り付けられた容器本体とを備えるキャップ付き容器。
  12. 前記容器本体は、真空断熱構造を有することを特徴とする請求項１１に記載のキャップ付き容器。
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