JP3111056B2

JP3111056B2 - 密封栓

Info

Publication number: JP3111056B2
Application number: JP10326713A
Authority: JP
Inventors: 博文近藤; 悦也多田; 秀夫高橋
Original assignee: 河野樹脂工業株式会社
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: JP2000142763A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてＰＥＴボ
トル、缶などのドリンク用容器に多用される口飲みタイ
プのキャップ（一部では、スポーツトップキャップとも
称されている（図４参照））を装着した包装容器の密封
栓（中栓とも称す）、あるいは、調味料、液状洗剤、化
粧液、化学薬品、医薬品などの包装容器の密封栓に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】気密を必要とする容器のキャップにはプ
ラスチック、コルク、紙などからなるパッキングが装着
されており、このパッキングはキャップとともに取り去
られるのが通例である。

【０００３】また、ボトルの口部に嵌合する側壁の上端
に外向きフランジを形成するとともに底壁を該側壁の内
側に形成したプラスチックからなる密封栓が多く使用さ
れている。例えば図７に示すもので、密封栓Ａのフラン
ジｆの外周ｅをキャップＣの内奥に周設した溝に嵌合さ
せて、そのキャップをボトル口部に取り付けることによ
り、その密封栓をも同時にボトル口部に密嵌し、キャッ
プの開栓時には該フランジの周縁がその溝の縁ｂに係合
しているためにキャップとともに該密封栓が引き抜かれ
る構造になっているのが通例である。

【０００４】しかし、このような密封栓Ａにおいて、キ
ャップがいたずら等により回栓動作が少しでも行われる
と、そのキャップと共回りをしたり、嵌合が浅くなって
容器との密封が緩み、気密漏れを生じる懸念があること
から、キャップの内径内に形成される溝幅を十分に広く
（したがって、図７におけるｄを大とする）形成し、キ
ャップの回動の初期には該溝の縁部とフランジの係合が
行われない構成ものが提案されている（特開平８−４８
３５０号）。

【０００５】また、密封栓を容器口部に残留させるタイ
プのものも一部に実用化されている。例えば、密封栓の
底壁から支軸Ｐを立設して、その先端に円環Ｓを形成し
たもの（図８（ａ））、円環を周壁から分岐した状態で
中央に突設させたもの（図８（ｂ））、あるいは円環を
付設せずに、フランジの裏面とボトル口端面との間に自
らの爪をクサビの様に差し込み開栓するもの（図示して
いない）等があった。

【０００６】ボトル口部に残留するタイプの１例として
の、底壁表面に支柱Ｐを立設しその上端に円環Ｓを形成
したもの（図８）は、使用者（飲用者）がその円環に指
をかけてボトルから引き抜き開栓するもので、これによ
れば、開栓以前に容器が密封状態であったことを確認す
ることができるメリットはあるが、この密封栓がプラス
チック射出成形になることによる欠点もある。すなわ
ち、この密封栓を射出成形により成形すると、溶融プラ
スチックは金型内を流動し、かつ、支柱Ｐを経てその流
動先端は左右に分流して円環に充填され、該支柱と対称
の位置で再度合流する。この合流点はウエルドラインと
称されており、著しく強度が低下するもので、時にはこ
のウエルドラインで接合しないものも発生する。このよ
うな強度不足の、または、接合不良の密封栓がボトル口
部に取り付けられると、飲用時に開栓が不可能になる。
しかも、あらかじめ、黙視検査で円環部の強度不足を確
認することが困難であり、品質管理のネックになってい
るのが現状である。さらには、容器が小口径であれば、
必然的に円環Ｓも小径となり指を挿通することが不可能
で、実用に供し得ないことになる。

【０００７】通常、ボトル内は滅菌のために加熱された
高温の飲料水が充填されて室温にまで冷却されることか
ら減圧（負圧）状態にある。このような容器から前記の
円環を引き上げると、密封栓は前記負圧に抗してボトル
口内径に沿ってほぼ垂直に引きあげられることとなり、
比較的大きな力を必要とし、また、抜けた瞬間には急激
に外気が流入して飲料水その他の内容物が飛散すること
になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】飲料用などのボトルに
おいて、上記のように、キャップの開栓という一つの操
作によって密封栓をも同時に取り去り得ることは、使用
者にとって便利なものであるが、反面、心情的には、密
封栓がボトル口部に確実に嵌合していたという確認が得
られないことに不安を感じるなどの問題があった。これ
に対しては、キャップの取り外しと密封栓の取り外しを
関連づけないで手動で簡単に取り外し得る密封栓を課題
である。

【０００９】しかし、飲料を充填したボトルに密封栓を
嵌合し、さらに、キャップを螺合する操作はすべて機械
化されており、操作の能率を向上させるためには、あら
かじめ、密封栓はキャップ内に挿入されて脱落しにくい
ものであり、かつ、開栓時にはその係合が解かれている
という相反する機能が必要とされる。したがってキャッ
プへの確実な係合と、しかも、ボトル口部に確実に残留
する密封栓が必要とされる。

【００１０】密封栓のボトルへの嵌合を容易にするた
め、その周壁下端に円弧状の面取りＲが施されているの
が通常である（図９（ａ））が、その面取り部とボトル
口内面との間に狭い間隙Ｒｃが必然に生じる。通常、滅
菌処理のために加熱された飲料がボトルに充填され、次
いで、そのボトルを横倒しにするなどによって飲料の熱
による容器内の滅菌処理がなされるが、この密封栓の面
取り部とボトル口内面との間の狭い間隙Ｒｃにまで飲料
が侵入しにくいので、十分な滅菌ができない。そこで、
密封栓の周壁下端の面取りの形状を変えることによっ
て、より確実な滅菌効果を得る密封栓であることが課題
である。

【００１１】また、前記の高温飲料が常温にまで冷却さ
れることにより、密封栓においても収縮が発生する。こ
のような現象にも拘わらず、ボトル口端との気密を常に
保つことのできる密封栓を提供することも課題の一つで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を解決するために、請求項１に係る密封栓は、ボトル口
部の内周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上
面を被覆する外向きフランジと、そのフランジの外周に
薄肉周縁を形成し、さらに、表面に溝を周設することに
よって周回状の薄肉帯を形成した底壁を、その周端部が
前記周壁の内面に連接するように張設し、かつ、該底壁
の中央上面に柱状体を突設したもので、閉栓までは該密
封栓とキャップとの係合が良好であり、閉栓後はその係
合を解消し、または薄肉の周縁のみが係合し、キャップ
の取り外し時には確実にボトル口部に残留するものとし
た。また、前記の柱状体を形成することによって使用者
において容易に取り去ることのできる密封栓となった。

【００１３】請求項２に係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、さらに、そのフランジの外周
に薄肉周縁を形成するとともに、前記周壁の内面に底壁
の周端部を連接し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を
突設した密封栓において、その底壁の一部を中高状に形
成して、前記、閉栓後の密封栓の薄肉周縁とキャップと
の係合をより確実に解消し得るものとした。

【００１４】請求項３の係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、さらに、そのフランジの外周
に薄肉周縁を形成するとともに、前記周壁の下端に底壁
を連接し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を突設する
ことにより、ボトルからの離脱を容易にした。

【００１５】請求項４に係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、そのフランジの外周に薄肉周
縁を形成するとともに、その周壁上面内径側に天蓋を張
設して、その上面中央に柱状体を突設したもので、開栓
時にボトル口部から該密封栓が容易に離脱できるように
した

【００１６】請求項５に係る密封栓は、ボトル口部の内
周面に密接する周壁の上端に、該ボトル口部の上面を被
覆する外向きフランジと、さらに、そのフランジの外周
に薄肉周縁を形成するとともに、前記周壁の下端に底壁
の周端部を連接し、かつ、該底壁の上面中央に柱状体を
突設した密封栓において、該周壁の下端に１５〜７５°
の傾斜した面取りを施こすことによって、飲料水による
ボトル内面の滅菌性能の向上を図った。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る密封栓は硬質又は半
硬質のプラスチックで成形されたものである。図１は、
この密封栓が主として取付けの対象とする口飲みタイプ
のキャップ１１を取り付けたボトルを例示したもので、
これを参照して説明する。ボトルＢの口部にねじ螺合な
どにより取り付けるキャップ筒壁１２ａの上方に第一筒
壁１２ｂおよび第二筒壁１２ｃを形成するとともに、そ
の第二筒壁１２ｃの内径内に複数本のブリッジ１２ｅを
介して吐出栓１２ｆを突設したキャップ本体１２と、キ
ャップ本体１２に対して摺動可能に嵌合されるとともに
ボトル内の液体を外部に注出するための注ぎ口１３ａを
開口したキャップヘッド１３との組み合わせにより口飲
みタイプのキャップ１１が構成されている。

【００１８】この口飲みタイプのキャップ１１はキャッ
プヘッド１３を上下方向に摺動させて口栓と注ぎ口との
嵌合を解消して開口し、該キャップヘッド部を直接口に
含むようにして吸引するもので、通常のキャップに較べ
ボトル口端よりの突出量が大きく、また、キャップ本体
１２の内部はボトル口端面より第二円筒のブリッジ１２
ｅ基部までが空間Ｅとなっている。この空間が存在する
ことによって本発明の密封栓が使用可能になるのであ
り、したがって、通常のキャップＣにおいても天蓋を上
方に突出させてボトル口端の上方に十分な空間Ｅを形成
すれば（図２）本発明の密封栓１が使用可能なことは勿
論である。

【００１９】図１にはボトルへの密栓状態での密封栓１
（なお、図３〜５には密封栓１を１ａ、１ｂ、１ｃ、１
ｄの符号を付して実施例ごとに区別した。）を示してい
る。この密封栓は図３に示したもので、ボトルＢの口径
内周面に密接する周壁２の上端に、該ボトル口部の上面
を被覆する外向きフランジ４と、そのフランジ４の外周
に薄肉周縁５を形成し、さらに、表面に溝９を周設する
ことによって周回状の薄肉帯１０を形成した底壁３を、
その周端部が前記周壁２の下端内面に連接するように張
設し、かつ、該底壁３の上面中央に前記フランジ表面よ
り上方に突出する柱状体７を突設しており、また、前
記、フランジ４の下面には数条のコンタクトリング６、
６を突設し、さらに周壁２の下端円周面に傾斜状の面取
り８を施している。なお、この図では、柱状体の断面を
十字型で示したが、後述のように柱状体にはある程度の
強度が必要とされること、また、プラスチックの成型収
縮性からこの形状が望ましいが、必ずしもこれに限定さ
れるものではない。また、該柱状体７を平板状としてそ
の表面又は表裏面に滑り止め用の凸状７ａを形成した密
封栓でもよいことは勿論である（図６）。

【００２０】このように構成された実施例１の密封栓１
ａは、前記の口飲みタイプキャップ本体１２のボトルへ
の取り付けねじ部１２ｓの奥端に形成された係止溝１２
ｇに嵌合され、その縁部１２ｄに薄肉周縁５が係合して
容易に脱落しない構成になっている。このように密封栓
が嵌合された口飲みタイプのキャップ１１が、ボトル口
部にねじ締め嵌合される。したがって、密封栓１（した
がって１ａ。以下同様であり省略する。）も同時に該ボ
トル口径内に密嵌され、コンタクトリング６はボトル口
端に強く圧しつけられ、気密を保持することになる。な
お、飲料は滅菌のためにあらかじめ加熱されてボトルに
充填し、その後、飲料が室温に戻ることによってボトル
内は減圧状態になる。

【００２１】密封栓１の周壁２がやや小径のボトル口部
に密嵌されること、および、前記のようにボトル内が減
圧されることによる底壁３の中窪み状変形により該密封
栓１の外径が小さくなり、それとともにフランジ４径、
したがって薄肉周縁５の直径は小さくなる。この収縮に
よって、フランジの裏面とボトル口端との接触面に滑り
が生じるが、前記の複数本のコンタクトリング６のいず
れかがボトル口端面にコンタクトしており気密が保たれ
る。また、本密封栓１の薄肉周縁５はキャップ内の係止
溝縁部１２ｄとの係合が僅かな量となるか、または係合
が解かれることになる。

【００２２】キャップ１１の係合縁部１２ｄと密封栓１
の薄肉周縁５との係合が僅かになり、または、係合が解
かれるために、該キャップを取り外しても該密封栓１は
ボトル口部に嵌合した状態で取り残される。飲用者はボ
トル口部を支え、例えば親指で柱状体７を水平方向に押
すと、密封栓１は周壁２の一部が変形してボトル口径と
の間に僅かな間隙が生じ、ボトル内は大気にリークされ
常圧になる。さらに押圧すると密封栓はボトルから離脱
する。この場合、ボトル内の飲料水は当然に飛沫を発生
することがない。

【００２３】密封栓の周壁２の下端エッジにはアール状
の面取り（図９（ａ））が行われるのが通常であるが、
本発明の密封栓においては、いわゆるＣ面、すなわち、
１５〜７５°傾斜の直線状面取り８を施した（図９
（ｂ））。これによって、ボトルと密封栓との間に生じ
る狭い隙間８ｃはほとんどなくなり、前記の高温の充填
飲料による滅菌が完全にできる効果が得られる。

【００２４】前記において、この密封栓の柱状体７は断
面形状を十字型とすることが最善とした。これは、この
密封栓がプラスチックを材料として射出成形よって製造
されるために、柱状体の肉厚を厚く又は直径を大きくす
ると冷却時間が長くなりコスト高を招く。逆に細く、薄
くするとボトルに嵌合した密封栓に対し変形を与えるに
十分な耐圧強度が得られない。前記のように薄板を十字
状に交差させることによって成形時間の短縮とどの方向
からの押圧に対しても十分な強度が得られることにな
る。

【００２５】しかし、このように柱状体を十字型にする
ことによるデメリットがある。すなわち、真円が要求さ
れる成形品においては、溶融樹脂のキャビティの隅々ま
での充填は時間的、圧力的に均等になされることが必要
である。この密封栓において、その底壁の中心または柱
状体の先端中心の位置から溶融プラスチックを充填する
と、十字状柱状体の十字の先端から円周の末端までの流
動距離と、十字の交差部（基部）から円周の末端までの
流動距離とが異なり、したがって、周壁部分の溶融プラ
スチック充填における時間的、圧力的な不均一が生じて
成形品に真円が得られ難い傾向にある。

【００２６】密封栓１ａにおいて、射出された溶融プラ
スチックは底壁３に形成した周回溝９に到達したとき、
薄肉帯１０となっているために流動抵抗が増し、充填圧
力がより大きくなるまで流動が制限される。その間によ
り長い流動距離を経た溶融プラスチックが周回溝９に到
達し、次いで全体的な流動抵抗に抗して充填圧力が上昇
したとき、溝の全周で流動が可能になる。したがって、
溶融プラスチックはキャビティの末端（周壁）にまで同
時に充填され、均一な充填圧力が加わり、同時に冷却さ
れるので密封栓の周壁には真円が形成される。これによ
り、密封性の高い密封栓が得られる。

【００２７】このように、密封栓１ａの底壁３に周回溝
９を形成することによって真円度は得られるが底壁の強
度は若干低下する。そのために、ボトルに密嵌された密
封栓は前記のボトル内減圧により、底壁３の中窪み状は
一層大きくなり、フランジおよびその薄肉周縁５の直径
はより小径となる。したがって、キャップの係止縁部１
２ｄと薄肉周縁５との係合は確実に解消され、キャップ
１１を取り外したとき、ボトル口部に該密封栓１が残存
することになる。

【００２８】図４に示したものは、柱状体７を中心位置
に突設した底壁３を、あらかじめ中高状に形成し、か
つ、その周端部を内壁面に連接して一体的に形成した密
封栓１ｂで、フランジ４、薄肉周縁５、フランジ下面の
コンタクトリング６、周壁２下端の面取り８は前記と同
様である。

【００２９】この実施例が目的とするところは、開栓の
ために柱状体７を押圧すると該柱状体７が傾斜する。底
壁が傾斜状に中高になるもので柱状体が傾斜すると底壁
と一直線状となって周壁を引っ張り、周壁３の変形が容
易になる。したがって、ボトル口径内との間隙が生じや
すく、減圧状態の解消も容易になる効果が得られる。

【００３０】図５に示したものは、柱状体７を中心位置
に突設した底壁３を周壁の下端に連接形成した密封栓１
ｃで、外フランジ４、薄肉周縁５、フランジ下面のコン
タクトリング６、周壁２下端の面取り８は前記と同様で
ある。

【００３１】この密封栓においては、飲料の冷却に伴う
変形が最も大きく、したがって、この後のキャップ内で
の１２ｄとの嵌合が解かれやすく、開栓においてはほぼ
確実にボトル側に残留することになる。

【００３２】図６に示した密封栓１ｄは、天蓋３ａと外
フランジ４及び薄肉周縁を周壁の上端面に形成し、その
天蓋３の上面中心に柱状体７を形成したものである。こ
れは、主として小口径の容器を対象とするもので、密封
度を高くするためにボトル口径との嵌合を強くしたとき
においても、柱状体７により開栓が容易になるものであ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明においては、キャップを取り外し
たとき、密封栓は必ずボトル口部に残存する必要があ
る。ボトル口部との嵌合を強くすることで気密漏れ、そ
れによる雑菌の浸透を防止でき、しかも、密封栓は柱状
体により容易に取り去ることができる効果が得られる。

【００３４】ボトル口端に接するフランジ４の裏面に数
条のコンタクトリング６を設けたので、ボトル内の減圧
によるフランジ径の減少においてもボトルの気密が保持
できる。

【００３５】実施例１における密封栓１ａは周回溝９を
形成したことによって周壁２の真円度が向上し、密封性
がよくなった。

【００３６】密封栓の底壁上に円環の引張具を形成した
ものは、そのウエルドライン部の強度不足による開栓不
能が発生して問題であったが、柱状体７を形成すること
によって、そのような問題を解消した。

【００３７】密封栓の周壁下端に直線状の面取りを行っ
たので、飲料の熱によるボトル口径と密封栓との間隙の
滅菌がより確実になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る密封栓をボトル口部に装着し、さ
らに、口飲みタイプのキャップを取り付けた状態を縦断
面で示した正面図である。

【図２】天板を中高状に形成したキャップと本密封栓を
併用したボトルの例を一部縦断面で示した正面図であ
る。

【図３】密封栓の実施例の１で（ａ）は一部縦断面で示
した正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【図４】密封栓の実施例の２で（ａ）は一部縦断面で示
した正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【図５】密封栓の実施例の３で（ａ）は一部縦断面で示
した正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【図６】密封栓の実施例の４で（ａ）は一部縦断面で示
した正面図、（ｂ）はその側面図である。

【図７】密封栓の従来例１を示す縦断面の正面図であ
る。

【図８】密封栓の従来例２を示す縦断面の正面図で、
（ａ）は円環状取っ手を底壁から立設したもの、（ｂ）
は周壁から突設したものである。

【図９】密封栓の周壁下端面の面取りを示したもので、
（Ａ）が従来例、（Ｂ）が本発明の実施例を示した一部
断面の正面図である。

【符号の説明】

１密封栓２周壁３底壁４フランジ５薄肉周縁６コンタクトリング７柱状体８面取り９周回溝１１キャップ１２キャップ本体１３キャップヘッド１４カバーキャップＢボトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−217101（ＪＰ，Ａ) 特開昭47−29077（ＪＰ，Ａ) 実開平３−50885（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−128550（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65D 47/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、表面
に溝を周設することによって周回状の薄肉帯を形成した
底壁をその周端部が前記周壁の内面に連接するように張
設し、かつ、該底壁の上面中央に前記フランジの上面よ
り上方に突出する柱状体を形成した密封栓であって、該
柱状体が少なくともその側方からの押圧によって該密封
栓に変形を与えてボトル口部との嵌合部の気密を破るに
充分な剛性を有することに特徴を有する密封栓。
【請求項２】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、前記
周壁の内面に底壁の周端部を連接し、かつ、該底壁の上
面中央に前記フランジの上面より上方に突出する柱状体
を形成した密封栓であって、該柱状体が少なくともその
側方からの押圧によって該密封栓に変形を与えてボトル
口部との嵌合部の気密を破るに充分な剛性を有すること
に特徴を有する密封栓。
【請求項３】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、前記
周壁の下端に底壁を連接し、かつ、前記フランジの上面
より上方に突出する柱状体を形成した密封栓であって、
該柱状体が少なくともその側方からの押圧によって該密
封栓の胴部に変形を与えてボトル口部との気密を破るに
充分な剛性を有することに特徴を有する密封栓。
【請求項４】ボトル口部の内周面に密接する周壁の上端
に、該ボトル口部の上面を被覆する外向きフランジと、
そのフランジの外周に薄肉周縁を形成し、さらに、その
周壁上面に天蓋を張設して、その上面中央に柱状体を形
成した密封栓であって、該柱状体が少なくともその側
方からの押圧によって該密封栓に変形を与えてボトル口
部との嵌合部の気密を破るに充分な剛性を有することに
特徴を有する密封栓。