JP3964512B2 - 合成樹脂製キャップ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体等の内容物が収容されたガラス製又は合成樹脂製容器に、容器内が加圧又は減圧されることなく適用される合成樹脂製キャップ、特に牛乳が収容された牛乳びんに適用される合成樹脂製キャップに関する。
【0002】
【従来の技術】
液体等の内容物が収容された容器に適用される合成樹脂製キャップの従来例としては、例えば、実公昭47−13109号公報に開示されたものを挙げることができる。上記公報に開示された合成樹脂製キャップは、天面壁と、天面壁の周囲から下方に延びるスカート壁とを備えている。天面壁の中央には下方に突出する中栓部(凹部)が形成されている。中栓部は天面壁の中央から垂下する環状の側壁と側壁の下端を閉じる底壁とからなり、側壁の上面及び底壁の内周面は天面壁の上面の一部をなしている。以上のように形成された中栓部の側壁の外周面は容器開口部の内周面に嵌合される、環状のシール突条(インナーシール)をなしている。スカート壁の内周面には容器開口部の外周面に形成された環状の被係止あご部に係止される係止突条(肉厚隆条凸条及び肉厚隆条凸片)が形成されている。スカート壁の開口端部における外周面には半径方向外方に突出するつまみ部が周方向の一部にわたって形成されている。スカート壁の、つまみ部の周方向両側端縁には破断可能な肉薄溝が形成されている。上記キャップは打栓によって、シール突条の外周面が容器開口部の内周面に嵌合されかつ係止突条が容器開口部の外周面に形成された被係止あご部に係止され、容器開口部に装着される。また開栓時にはつまみ部を容器開口部から離れる方向に引っ張ることにより、肉薄溝に沿ってスカート壁が破断させられ、キャップは容器開口部から離脱させられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、上記の如く構成された従来の合成樹脂製キャップを容器である牛乳びんに適用した場合には次のような問題が存在する。すなわち、一般に牛乳は5℃に冷却された状態で牛乳びん内に充填される。そして牛乳が充填された牛乳びんの開口部は上記キャップが打栓されることにより閉じられる。このような牛乳びんが夏季の外部温度、例えば40℃に曝された場合には牛乳びんの内圧が上昇せしめられ、これにより上記キャップが持ち上げられてシール突条のシール機能が低下する現象が認められる。上記シール突条のシール機能が低下すると、牛乳びんの開口部から牛乳がしみ出て開口部を濡らす、あるいは開口部から外部に完全に漏れ出す、等の不具合が発生する。この問題を解消するため、上記シール突条の嵌合度を過剰に強くした場合には、シール機能は向上するものの、開栓が著しく困難となる。
【0004】
特に牛乳の場合には消費者が力の弱い子供あるいは病人であることが少なくないので、開栓の困難性は回避しなければならない。したがって、上記従来の合成樹脂製キャップを牛乳びんに適用した場合には、上記シール突条の嵌合度をシール性(密封状態)が充分確保される程度の範囲内に制限することにより開栓が困難となることを防止すると共にスカート壁内周面の係止突条による牛乳びんの開口部外周面の被係止あご部に対する係止力によって、牛乳びんの内圧上昇に充分に対抗できるようにせしめ、上記の如き牛乳のしみ出しあるいは漏出を確実に防止することが必要となる。
【0005】
したがって本発明の目的は、内容物が外部に漏出しないよう容器開口部に対して充分確実な密封状態を維持しながらしっかりと装着されると共に人手による開栓時には容器開口部から容易に離脱せしめることができる、新規な合成樹脂製キャップを提供することである。
【0006】
本発明の他の目的は、構造が簡単で成形が容易であり、したがって低コストで大量生産することができる、新規な合成樹脂製キャップを提供することである。
【0007】
本発明のその他の目的及び特徴は、本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する後の記載から明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面によれば、
天面壁と、該天面壁の周囲から下方に延びるスカート壁とを備え、該天面壁の内面には下方に延びかつ容器開口部の内周面に嵌合される環状のシール突条が形成され、該スカート壁の内周面には該容器開口部の外周面に形成された被係止あご部に係止される係止突条が形成され、該スカート壁の開口端における外周面には半径方向外方に突出するタブが周方向の一部の領域にわたって形成されている合成樹脂製キャップにおいて、
該スカート壁には周方向に間隔をおいて該開口端から該天面壁に向かって延びる複数個の弱化ラインが形成され、
該スカート壁を軸線方向に見て、該タブが周方向の実質上中央に位置付けられる該スカート壁の180°のタブ側領域Xと該スカート壁の他の180°の反タブ側領域Yとに分けたとき、該弱化ラインは、該タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、また該反タブ側領域Yには少なくとも1個配設され、
該弱化ラインの各々は薄肉部からなり、該薄肉部は、該天面壁寄りの上部領域に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部と該開口端寄りの下部領域に形成された、該第一の薄肉部より残留肉厚の薄い第二の薄肉部とから構成され、
該薄肉部の各々は、該スカート壁の外周面の軸線方向全域にわたって直線状に延在するよう形成された溝を含み、該第二の薄肉部の、該係止突条より下方位置であって、該開口端側における下端部内周面は該スカート壁の対応する下端部内周面と同一面上に位置付けられている、
ことを特徴とする合成樹脂製キャップ、が提供される。
【0009】
本発明に係る上記キャップにおいて、スカート壁に形成された弱化ラインの各々は薄肉部からなり、薄肉部は、天面壁寄りの上部領域に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部と開口端寄りの下部領域に形成された、第一の薄肉部より残留肉厚の薄い第二の薄肉部とから構成されており、特に上記第一の薄肉部の存在に起因して、弱化ラインが破断することなく容易かつ確実に容器開口部に打栓することができると共に、打栓後においては、係止突条の、容器開口部の外周面に形成された被係止あご部に対する所定の係止力(保持力)が確保されるのでしっかりと装着され、内圧の上昇によるキャップの持ち上がりは確実に防止され、シール突条の容器開口部の内周面に対するシール機能は充分に確保される。その結果、容器開口部からの液体のしみ出しあるいは漏出の発生は充分確実に防止される。また上記の如く薄肉部からなる弱化ラインは、タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、反タブ側領域Yには少なくとも1個配設されているので、開栓のため、指によってタブに、容器開口部から離れる方向に力を加えたとき(持ち上げると)、最初にタブ側領域Xの弱化ラインの少なくとも一部が破断され、更に力を加えると(持ち上げると)、反タブ側領域Yの弱化ラインの存在により、キャップのびん離れが容易となり、キャップは容器開口部から容易に離脱せしめられる。そして特に上記第二の薄肉部の存在に起因して、タブに上記の如き力を加えたとき、弱化ラインは開口端側の下端から破断し易いので開栓は容易に遂行される。その結果、開栓は子供でも病人でも容易に遂行できる。更に全体として構造が簡単で成形(射出成形ないし圧縮成形による一体成形)が容易であり、低コストで大量生産することができる。以上の説明から容易に理解されるように、本発明に係る上記キャップは、特に牛乳が収容された牛乳びんに好適に使用することができる。本発明に係る上記キャップにおいてはまた、該薄肉部の各々は、該スカート壁の外周面の軸線方向全域にわたって直線状に延在するよう形成された溝を含み、該第二の薄肉部の、該係止突条より下方位置であって、該開口端側における下端部内周面は該スカート壁の対応する下端部内周面と同一面上に位置付けられているので、成形型の構成が著しく簡単となる、キャップの生産性が向上し、キャップの成形コストが大幅に低減される、などの効果が得られる。
【0010】
本発明の他の局面によれば、天面壁と、該天面壁の周囲から下方に延びるスカート壁とを備え、該天面壁の内面には下方に延びかつ容器開口部の内周面に嵌合される環状のシール突条が形成され、該スカート壁の内周面には該容器開口部の外周面に形成された被係止あご部に係止される係止突条が形成され、該スカート壁の開口端における外周面には半径方向外方に突出するタブが周方向の一部の領域にわたって形成されている合成樹脂製キャップにおいて、
該スカート壁には周方向に間隔をおいて該開口端から該天面壁に向かって延びる複数個の弱化ラインが形成され、
該スカート壁を軸線方向に見て、該タブが周方向の実質上中央に位置付けられる該スカート壁の180°のタブ側領域Xと該スカート壁の他の180°の反タブ側領域Yとに分けたとき、該弱化ラインは、該タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、また該反タブ側領域Yには少なくとも1個配設され、
該タブ側領域Xに配設された該弱化ラインは、該天面壁寄りの上部領域に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部と該開口端寄りの下部領域に形成された、該第一の薄肉部より残留肉厚の薄い第二の薄肉部とから構成され、
該第一の薄肉部の各々は、その下端が少なくとも該係止突条が存在する軸線方向領域まで下方に延びている、
ことを特徴とする合成樹脂製キャップ、が提供される。
【0011】
本発明に係る上記キャップにおいても、最初に記載した本発明に係るキャップと実質上共通の構成に関しては、実質上同じ作用効果が達成されるが、第一の薄肉部の各々の下端が少なくとも係止突条が存在する軸線方向領域まで下方に延びていることにより、係止突条の被係止あご部に対する係止力が増大せしめられ、牛乳びん内の内圧の上昇に対し充分に保持力(シール性の維持)が確保される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの好適実施形態を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。なお以下に説明する実施形態は、それに限られるものではないが、容器である牛乳びんに適用される合成樹脂製キャップである。図1〜図5を参照して、全体を番号2で示す合成樹脂製キャップは、実質上円板形状をなす天面壁4と、天面壁4の周囲から下方に延びるスカート壁6とを備えている。天面壁4の内面には下方に延びる環状のシール突条(インナーリング)8が形成されている。シール突条8の外周面は、図7及び図8に示す牛乳びん100の開口部の内周面102に離脱自在に嵌合される。スカート壁6の内周面には係止突条10が形成されている。係止突条10は、牛乳びん100の開口部の外周面に形成された被係止あご部104(図7及び図8参照)に離脱自在に係止される。天面壁4の下面であってシール突条8の半径方向外方位置と、天面壁4の下面とスカート壁6の内周面とが接続される、断面が曲面からなる角部11と、には、それぞれ環状のリブ4a及び4bが形成されている。スカート壁6の開口端における外周面には半径方向外方に突出するタブ12が周方向の一部にわたって形成されている。
【0015】
スカート壁6には、周方向に間隔をおいて開口端から天面壁4に向かって延びる複数個の弱化ライン20(a〜j)が形成されている。スカート壁6をキャップ2の軸線方向に見て、タブ12が周方向の実質上中央に位置付けられるスカート壁6の180°のタブ側領域Xと、スカート壁6の他の180°の反タブ側領域Yとに分けたとき、上記弱化ライン20は、タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、また反タブ側領域Yには少なくとも1個配設されることが重要である。この実施形態においては、弱化ライン20は合計10個配設されている。すなわち、タブ側領域Xには5個(20a〜20e)配設され、また反タブ側領域Yには5個(20f〜20j)配設されている。タブ側領域Xに配設された弱化ライン20のうちの1個20aは、タブ12が形成されている周方向の一部の領域における周方向の中心位置に配設されている。また反タブ側領域Yに配設された弱化ライン20のうちの1個20jは、タブ12に対し直径方向反対側(この実施形態では、弱化ライン20aの実質上直径方向正反対側)に配設されている。スカート壁6の外周面における、上記弱化ライン20が存在しない部位には、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びる複数個のリブ14が形成されている。なお図3において、符号L1はタブ側領域Xと反タブ側領域Yを仕分ける線(キャップ2の軸心を通る線)、符号L2はキャップ2の軸心を通り線L1に直交する線である。上記説明から明らかなように、弱化ライン20a及び20jは線L2上に位置付けられている。
【0016】
上記弱化ライン20(a〜j)の各々は薄肉部から構成されている。この薄肉部は、図5に明示されているように、スカート壁6における天面壁4寄りの上部領域S1に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部22と、開口端寄りの下部領域S2に形成された、上記第一の薄肉部22より残留肉厚の薄い第二の薄肉部24とから構成されている。薄肉部からなる上記弱化ライン20(a〜j)の各々は、スカート壁6の外周面の軸線方向全域にわたって直線状に延在するよう形成された溝26を含んでいる。溝26は所定の周方向幅及び深さを有している。すなわちこの実施形態においては、スカート壁6の外周面に軸線方向に延在する溝26を形成することによって、スカート壁6の厚さよりも薄い弱化ライン20が形成される。第一の薄肉部22は溝26の深さだけスカート壁6の厚さよりも薄く形成される。第一の薄肉部22及び第二の薄肉部24の半径方向外方側の面は同一面上(溝26の底面上)にあり、そして第一の薄肉部22の内周面(もちろん係止突条10を除く内周面)はスカート壁6の対応する内周面と同一面上(同一内周面上)にあるので、第二の薄肉部24の半径方向内方側の面は、第一の薄肉部22の半径方向内方側の面より半径方向外方に位置付けられる。そして第二の薄肉部24の、上記係止突条10より下方位置であって、開口端側における下端部内周面24a(もちろん係止突条10を除く内周面)は、スカート壁6の対応する下端部内周面と同一面上(同一内周面上)に位置付けられている。したがって、スカート壁6の第二の薄肉部24が存在する下端部内周面24aの内径は、スカート壁6の第一の薄肉部22が存在する部位の内周面の内径より大きい。
【0017】
上記係止突条10は、弱化ライン20(a〜j)の各々の形成部位において周方向に複数個に実質上分離される。そして相互に分離された係止突条10の各々の周方向の両端は、図2から明らかなように、軸心から半径方向に見て、少なくとも軸線方向に延びる直線状ではなく、湾曲状をなしている。係止突条10はまた、軸線方向の断面がスカート壁6の内周面に対し略放物線状の山形をなしている。上記第一の薄肉部22は、その下端が、少なくとも係止突条10が存在する軸線方向領域まで下方に延びていることが重要であるが、実施形態では、係止突条10の半径方向の頂部に対応する軸線方向位置10aを越える位置まで下方に延びている。
【0018】
以上のように構成されたキャップ2は、全体として構造が簡単であり、適宜の合成樹脂、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)から射出成形ないし圧縮成形(実用的には射出成形が好ましい)により容易に一体成形することができる。したがって低コストで大量生産することができる。そして上記の如く構成されたキャップ2は、図7及び図8に示すように、打栓によって、シール突条8の外周面が牛乳びん100の開口部の内周面102に離脱自在に嵌合され、係止突条10が開口部の外周面に形成された被係止あご部104に離脱自在に係止されることにより、牛乳びん100の開口部に装着される。
【0019】
上記キャップ2の弱化ライン20(a〜j)の各々は上部領域S1に形成された第一の薄肉部22と開口端寄りの下部領域S2に形成された第二の薄肉部24とから構成されており、特に上部領域S1における第一の薄肉部22の存在により、弱化ライン20が破断することなく容易かつ確実に上記開口部に打栓することができる。更に第一の薄肉部22の存在に起因して、打栓後においては、係止突条10の、開口部の外周面に形成された被係止あご部104に対する所定の係止力(保持力)が確保されるのでしっかりと装着され、内圧の上昇によるキャップ2の持ち上がりは確実に防止され、シール突条8の、開口部の内周面102に対するシール機能は充分に確保される。その結果、牛乳びん100の開口部からの牛乳のしみ出しあるいは漏出の発生は充分確実に防止される。
【0020】
また上記の如く薄肉部からなる弱化ライン20は、タブ側領域Xには5個配設され、反タブ側領域Yには5個配設されており、開栓のため、指によってタブ12に、上記開口部から離れる方向に力を加えたとき、最初にタブ側領域Xの弱化ライン20a〜20eのうちの1個以上が破断される(特に弱化ライン20dと20eが大きな負荷を受けて最初に破断される傾向が強い)ので、キャップ2は上記開口部から容易に離脱せしめられる。そして特に下部領域S2における上記第二の薄肉部24の存在に起因して、タブ12に上記の如き力を加えたとき、弱化ライン20は開口端側の下端から破断し易いので(開栓初期の破断が容易であるので)、開栓は容易に遂行される。その結果、開栓は子供でも病人でも容易に遂行できる。なお、弱化ライン20は、タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、反タブ側領域Yには少なくとも1個配設されることが重要である。これは、最初にタブ12を持ち上げると、タブ側領域Xに存在する弱化ライン20の少なくとも一部が破断され、更にタブ12を持ち上げると、反タブ側領域Yの弱化ライン20の存在により、キャップ2のびん離れが容易となるからである。
【0021】
上記キャップ2において、第一の薄肉部22は、その下端が少なくとも係止突条10が存在する軸線方向領域まで下方に延びていることが好ましいが、その下端が少なくとも係止突条10の半径方向の頂部に対応する軸線方向位置10aを越える位置まで下方に延びている(図5参照)ことは更に好ましい。第一の薄肉部22の下端が係止突条10が存在する軸線方向領域まで下方に延びていることにより、係止突条10の被係止あご部104に対する係止力が増大せしめられ、牛乳びん100内の内圧の上昇に対し充分に保持力(シール性の維持)が確保される。したがって第一の薄肉部22の下端が係止突条10の半径方向の頂部に対応する軸線方向位置10aを越える位置まで下方に延びている場合には、上記保持力は更に増大せしめられる。
【0022】
上記キャップ2において、タブ側領域Xのタブ12が形成されている周方向の領域の少なくとも一部には係止突条10が配設されていないことが好ましい。上記実施形態においては、図3に示すように、スカート壁6の、タブ12が形成されている周方向の一部の領域における両端を除く領域には係止突条10が存在しないよう構成されている。このような構成によって、開栓の初期に比較的剛性の強いタブ12の部分が容易に上昇せしめられ、開栓が容易となる。更にはスカート壁6の周方向全体の強度がバランスするので、後述する成形型からの離脱もスムーズに遂行される。またタブ側領域Xにおける弱化ラインのうちの1個20aは、タブ12が形成されている周方向の一部の領域における周方向の中心位置(係止突条10が存在しない領域)に形成されているので、上記作用効果が一層確実に得られる。更にまた、反タブ側領域Yに配設された弱化ラインのうちの1個20jは、タブ12の周方向中心位置に対し、実質上直径方向正反対側(この実施形態では、弱化ライン20aの直径方向正反対側)に位置付けられている。この構成により、開栓初期にタブ12が上昇させられ、タブ側領域Xにおける弱化ラインのうちの1個以上が破断させられた状態で、反タブ側領域Yの弱化ライン20jに対して周方向に拡大させる傾向の負荷が作用するので、弱化ライン20jが弾性的に延びて開栓が著しく容易となる。また上記弱化ライン20jの周方向の両側に等間隔をおいて位置する少なくとも2個の弱化ライン20h及び20i(この実施形態では4個の弱化ライン20h、20f、20i及び20g)が存在するので、開栓時における反タブ側領域Y側の弾性変形がバランス良く行なわれる、開栓が一層容易となる。
【0023】
上記キャップ2において、第一の薄肉部22は0.35mm〜0.6mmの厚さを有し、第二の薄肉部24は0.15mm〜0.3mmの厚さを有している、ことが好ましい。第一の薄肉部22が過剰に厚いと開栓が著しく困難となり、過剰に薄いと上記係止力が低下して所望のシール機能が得られなくなる。第一の薄肉部22が0.6mm以下の厚さ、特に0.35mm〜0.6mmの厚さであると、所望のシール機能が得られると共に容易に開栓することができる。また第二の薄肉部24が過剰に厚いと開栓が著しく困難となり、過剰に薄いと打栓時に破断する可能性が強くなる。第二の薄肉部24が0.3mm以下の厚さ、特に0.15mm〜0.3mmの厚さであると、開栓が容易であると共に打栓時における破断を防止することができる。
【0024】
上記キャップ2において、天面壁4の下面であってシール突条8の半径方向外方位置と、天面壁4の下面とスカート壁6の内周面とが接続される、断面が曲面からなる角部11と、には、それぞれ環状のリブ4a及び4bが形成されている。図7及び図8に示すように、キャップ2が上記の如く牛乳びん100の開口部に装着された状態で、リブ4aは開口部の上端面に密着させられ、リブ4bは開口部の、断面が曲面をなす周縁部の表面に密着させられる。この状態で牛乳びん100が冷蔵庫内に収容され、牛乳の温度が充填温度5℃よりも低い温度、例えば4℃に低下すると、牛乳びん100内が負圧となり外気を吸引しようとする。しかしながら上記リブ4a及び4bが上記開口部の表面に一層強く密着してシール機能が向上し、外気の吸引は確実に防止される。
【0025】
上記キャップ2は、全体として構造が簡単で成形(射出成形ないし圧縮成形による一体成形)が容易であり、低コストで大量生産することができる。成形型と、成形されたキャップ2との関係を概略的に示す図6を参照して、図示しないキャップ2の軸線と同軸上には第1の雄型30が位置付けられている。第1の雄型30の半径方向外側には第2の雄型32が相対移動自在に位置付けられている。第2の雄型32の半径方向外側の軸方向下方寄りの位置にはストリッパ34が第2の雄型32に対し相対移動自在に位置付けられている。ストリッパ34の上端には雌型36が位置付けられている。雌型36は、その下端がストリッパ34の上端に位置付けられると共に、第2の雄型32の半径方向外側及び、第2の雄型32と第1の雄型30との各々の上方に対し、それぞれ所定の隙間(空間)をおいて位置付けられている。図6から容易に理解されるように、上記の如く成形位置に位置付けられた第1の雄型30、第2の雄型32、ストリッパ34及び雌型36の相互に隙間をおいて対向する表面形状は、上記キャップ2を成形することができるように形成されている。なお、図6においてはキャップ2の図示しない軸線が上下方向に延在するよう位置付けられているが、実用上においては、一般に、キャップ2の軸線が実質上水平方向に延在するよう位置付けられて成形される。
【0026】
上記の如き成形型を使用して、射出成形ないし圧縮成形によるキャップ2の一体成形を遂行した後、下記の順に型抜きが遂行される。すなわち最初に雌型36が図6において上方に移動させられて、キャップ2の上方に離脱せしめられる。次に、第1の雄型30が第2の雄型32に対し相対移動しながら図6の下方に移動させられ、キャップ2の下方に離脱せしめられる。次いで第2の雄型32が図6の下方に、ストリッパ34が図6の上方に、相互に相対移動せしめられる。キャップ2には、その一部が半径方向外方に突出する如き形状を有するシール突条8及びその一部が半径方向内方に突出する如き形状を有する係止突条10が形成されているので、いわゆる無理抜きが遂行される。既に第1の雄型30が成形位置に存在しない故に、シール突条8は半径方向内方に弾性変形せしめられることにより無理抜きが遂行され、また雌型36が成形位置に存在しない故に、係止突条10が形成されているスカート壁6が半径方向外方に膨出される形態で弾性変形せしめられることにより無理抜きが遂行される。
【0027】
上記キャップ2において、スカート壁6の外周面には、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びる複数個のリブ14が形成されているので、リブ14の各々によってスカート壁6は補強される。このため、上記無理抜きの遂行に際し、係止突条10によるスカート壁6の上記膨出が幾分低下せしめられ、この膨出の低下分は係止突条10自体が弾性変形することにより吸収される。その結果、無理抜きの際の弱化ライン20の破断が確実に回避される。
【0028】
上記キャップ2において、薄肉部からなる弱化ライン20(a〜j)は、スカート壁6の外周面の軸線方向全域にわたって直線状に延在するよう形成された溝26を含み、第二の薄肉部24の、係止突条10より下方位置であって、スカート壁6の開口端側における下端部内周面24aは、スカート壁6の対応する下端部内周面と同一面上に位置付けられている。この構成に起因して、無理抜きが遂行される第2の雄型32の、スカート壁6の上記下端部内周面24aに対応する部分から下方の外周面は円形とすることができ、したがって第2の雄型32の上記外周面が相対移動自在に嵌合するストリッパ34の嵌合孔の内周面も円形とすることができる。その結果、成形型の構成が著しく簡単となる、第2の雄型32とストリッパ34との位置合わせが容易となる、第2の雄型32とストリッパ34との間の摩耗が少なくなる、キャップ2の成形コストが低減される、等の効果が得られる。その結果、キャップ2の生産性が向上し、キャップ2の成形コストが大幅に低減される。
【0029】
上記キャップ2においてはまた、薄肉部が、上部領域S1に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部22と下部領域S2に形成された、第一の薄肉部22より残留肉厚の薄い第二の薄肉部24とから構成されていることに起因して、成形性が向上せしめられる。すなわち、薄肉部が上記第二の薄肉部24のみにより構成されている場合には、成形時において、スカート壁6の第二の薄肉部24に相当する成形型の隙間における合成樹脂の流動性はスカート壁6の他の部分に相当する成形型の隙間に較べて著しく悪くなる。これは、第二の薄肉部24に相当する成形型の隙間は、スカート壁6の他の部分に相当する成形型の隙間より相当狭いため、成形時において、合成樹脂は先ず広い隙間に流れ込み、次に狭い隙間に流れ込む傾向があるためである。具体的には、一般に射出成形の場合、合成樹脂は、キャップ2の天面壁4の軸心部に相当する部分から上記隙間内に射出される。射出された合成樹脂は、天面壁4に相当する隙間から、最初にスカート壁6の、第二の薄肉部24以外の部分に相当する広い隙間に流入し、開口端に相当する部分に達してから、次に、開口端側の隙間から第二の薄肉部24に相当する狭い隙間に流入する傾向が強い。この際、合成樹脂が天面壁4に相当する隙間から、直接第二の薄肉部24に相当する狭い隙間にはほとんど流入してくれない。このため、第二の薄肉部24に相当する狭い隙間の上部に合成樹脂が完全に充填されない場合があり、成形されたキャップ2の第二の薄肉部24の上部に欠ける部分が発生することになる。
【0030】
これに対して本発明に係る上記キャップ2においては、薄肉部が第一の薄肉部22と第二の薄肉部24とから構成されているので、合成樹脂は薄肉部に相当する隙間全体に充分確実に充填せしめられ、成形性が向上せしめられるので、成形されたキャップ2の第二の薄肉部24の上部に欠ける部分が発生する不具合は確実に防止される。その理由について具体的に説明すると、上記の如く、天面壁4に相当する隙間内に射出された合成樹脂は、天面壁4に相当する隙間から、最初にスカート壁6の、第一の薄肉部22及び第二の薄肉部24以外の部分に相当する広い隙間に流入し、開口端に相当する部分に達してから、次に、開口端側の隙間から第二の薄肉部24に相当する狭い隙間に流入するが、第二の薄肉部24に相当する隙間の長さが従来に比較して短いため比較的容易に充填せしめられるからである。更には、天面壁4に相当する隙間に射出された合成樹脂の一部は、第二の薄肉部24に相当する隙間に較べて広い第一の薄肉部22に相当する隙間に向かっても流入せしめられる、と推測されるからである。
【0031】
次に主として図9及び図10を参照して、本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの他の実施形態について説明する。なお図9及び図10において、図1〜図8と実質上同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。図9及び図10に一部のみを示し全体が示されていないキャップ40は、図1〜図8に基づいて説明した合成樹脂製キャップ2と同じく、スカート壁6に合計10個の図示しない弱化ライン42(a〜j)が形成されており、その周方向位置も上記キャップ2と同一である(図3参照)。なお弱化ライン42(a〜j)は、上記弱化ライン20(a〜j)に対応する位置に形成された弱化ラインを意味するものである。図3をも参照して、キャップ40がキャップ2と相違するところは、キャップ2の弱化ライン20(a〜j)が全て薄肉部から構成されているのに対し、キャップ40においては、弱化ライン42(a〜j)のうちの、タブ側領域Xに存在する弱化ライン42d及び42eがスリットから構成され、かつその他の弱化ライン42(a〜c及びf〜j)が薄肉部から構成されていること、及び、薄肉部の構成が相違すること、である。
【0032】
上記薄肉部は、天面壁4寄りの上部領域S1に形成された残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部22と、開口端寄りの下部領域S2に形成された、上記第一の薄肉部22より残留肉厚の薄い第二の薄肉部24とから構成されている(この基本構成は上記キャップ2の弱化ライン20と実質上同じである)。薄肉部からなる上記弱化ライン42(a〜c及びf〜j)の各々は、スカート壁6内周面の軸線方向の一部にわたって直線状に延在するよう形成された溝44を含んでいる。溝44は所定の周方向幅及び深さを有し、スカート壁6の開口端から天面壁4側に向かって所定の長さS1+S2だけ延在するよう形成されている。すなわちこの実施形態においては、スカート壁6の内周面に軸線方向に延在する溝44を形成することによって、スカート壁6の厚さよりも薄い弱化ライン42が形成される。第一の薄肉部22は溝44の深さだけスカート壁6の厚さよりも薄く形成される。第一の薄肉部22及び第二の薄肉部24の半径方向外方側の面は同一面上(スカート壁6の外周面上)にあるので、第二の薄肉部24の半径方向内方側の面は、第一の薄肉部22の半径方向内方側の面より半径方向外方に位置付けられる。
【0033】
弱化ライン42d及び42eを構成するスリット46は、スカート壁6の開口端から天面壁4に向かって所定の長さS2+S1(下部領域の長さS2+上部領域の長さS1)だけ直線状に延在するよう形成されている。スリット46は所定の周方向間隔を有している。スリット46の長さ及び上記間隔は、切断ではなく、型により成形可能な程度の大きさに規定されることが好ましい。これによりキャップ40はキャップ2と同じく一度の成形工程により完成することができる。図示の実施形態において、スリット46の断面は溝44の底部を貫通させた如き形状をなしている。したがってスリット46の部分の成形型は薄肉部の部分と近似した成形型とすることができる。
【0034】
上記キャップ40におけるタブ側領域Xの弱化ライン42(a〜e)は、複数個の薄肉部の他に2個のスリット46からなる弱化ライン42d及び42eを含むので、上記キャップ2に較べて開栓が一層容易に遂行される。すなわち、先に述べたように、開栓のため、指によって上記タブ12に、上記開口部から離れる方向に力を加えたとき、最初にタブ側領域Xの弱化ライン42a〜42eのうちの特に弱化ライン42dと42eが大きな負荷を受けて最初に破断される傾向が強いが、弱化ライン42dと42eはスリット46からなるので、キャップ40は開口部から一層容易に離脱せしめられるのである。上記キャップ40は、上記スリット46の存在を除き、キャップ2と実質上共通の構成を有しているので、先に詳細に説明したキャップ2と実質上同じ作用効果が達成される。ただし薄肉部の構成の相違によって成形性はキャップ2の方が優れている。更に、キャップの保持力、キャップ供給時の安定性及びタンパーエビデント性の点からも、キャップ2の方が優れている。しかしながら、キャップ40を牛乳びん100に打栓後に、シュリンクフィルム等によりキャップ40を覆い、封印することによって、キャップの保持力及びタンパーエビデント性を向上させることは可能である。スリット46は、シール突条8のシール機能を確保する上で多くとも3個であることが好ましい。
【0035】
上記キャップ40における弱化ライン42dと42eはスリット46からなり、スリット46は、スカート壁6の開口端から天面壁4に向かって上記所定の長さS2+S1だけ直線状に延在するよう形成されているが、これに代えてスリット46を下部領域S2だけ直線状に延在するよう形成してなる薄肉部・スリット組合せ手段(図示せず)とする実施形態もある。この実施形態においても、図9及び図10に示す上記キャップ40と同等な作用効果を得ることができるものである。この薄肉部・スリット組合せ手段も、多くとも3個であることが、シール突条8のシール機能を確保する上で好ましい。
【0036】
上記の如くキャップ40においては、弱化ライン42(a〜j)のうちの、タブ側領域Xに存在する弱化ライン42d及び42eがスリットから構成され、かつその他の弱化ライン42(a〜c及びf〜j)が薄肉部から構成されているが、キャップ40の弱化ライン42(a〜j)の全てを図9及び図10に示す如き薄肉部から構成する実施形態もある。この実施形態においても、成形性の問題を除き、上記キャップ2と同等な作用効果を得ることができるものである。
【0037】
なお、先に説明したキャップ2におけるタブ側領域Xの弱化ライン20(a〜e)は全て薄肉部から構成されているが、上記キャップ40と同様に、2個の弱化ライン20d及び20eをスリットから構成する実施形態もある。そしてスリットを、上記キャップ40と同様に、スカート壁6の開口端から天面壁4に向かって上記所定の長さS2+S1だけ直線状に延在するよう形成してなる実施形態と、下部領域S2だけ直線状に延在するよう形成してなる薄肉部・スリット組合せ手段とする実施形態とがある。これらの実施形態のいずれも、上記した全薄肉部形のキャップ2よりも開栓が容易となる。またこの実施形態においても、スリット、及び薄肉部・スリット組合せ手段は、いずれも上記したと同じ理由で多くとも3個であることが好ましい。
【0038】
次に図11を参照して、本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの他の実施形態について説明する。なお図11において、図1〜図10と実質上同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。図11に示すキャップ50は、スカート壁6に合計9個の弱化ライン52(a〜i)が形成されている。タブ側領域Xには5個の弱化ライン52a〜52eが形成され、反タブ側領域Yには4個の弱化ライン52f〜52iが形成されている。キャップ50の弱化ライン52(a〜i)は全て薄肉部から構成されている。そして薄肉部の実質上の構成は、図9及び図10に示すものと同じである。ただし係止突条10の形状は、その周方向の両端は軸心から見て湾曲状をなしておらず、軸線方向に直線状に延びている。また図示のように、弱化ライン52bと52dとの間の係止突条10は、弱化ライン52dから52bへ向かってその高さが低くなるような形態で切り欠かれ、同様に、弱化ライン52cと52eとの間の係止突条10は、弱化ライン52eから52cへ向かってその高さが低くなるような形態で切り欠かれている。またタブ12の周方向領域における弱化ライン52aと52b間及び弱化ライン52aと52c間にも係止突条10がそれぞれの全域にわたって形成されている。上記キャップ50においても、成形性の問題を除き、上記キャップ2と同等な作用効果を得ることができるものである。なお上記キャップ2及びキャップ40において、それらの弱化ライン20及び42を図11に示す如く9個配設する実施形態も当然ある。もちろん弱化ラインの全体の数は上記実施形態のいずれにも限定される理由はない。
【0039】
【実施例】
実施例1:図1〜図5に示す形態のキャップ2を低密度ポリエチレンから射出成形によって形成した。形成したキャップ2の主要寸法は次のとおりである(図4及び図5参照)。
スカート壁6の最小内径d1・・・・・・・・40.6mm
スカート壁6の下端内径d2・・・・・・・・41.0mm
係止突条10の中心内径d3・・・・・・・・39.0mm
シール突条8の下端内径d4・・・・・・・・27.4mm
シール突条8の上端内径d5・・・・・・・・27.0mm
シール突条8の最大外径d6・・・・・・・・29.7mm
シール突条8の上端外径d7・・・・・・・・28.7mm
スカート壁6の下端外径D1・・・・・・・・42.8mm
リブ14の下端外径D2・・・・・・・・・・43.4mm
スカート壁6の上端外径D3・・・・・・・・42.4mm
キャップ2の高さh1・・・・・・・・・・・11.5mm
リブ14の開口端からの高さh2・・・・・・ 7.0mm
係止突条10の中心とスカート壁6の下面
との距離h3・・・・・・・・・・・・・・・・6.65mm
シール突条8の中心とスカート壁6の下面
との距離h4・・・・・・・・・・・・・・・・2.0mm
シール突条8の下端とスカート壁6の下面
との距離h5・・・・・・・・・・・・・・・・4.0mm
第一の薄肉部22の厚さt1・・・・・・・・・0.45mm
第二の薄肉部24の厚さt2・・・・・・・・・0.25mm
天面壁4の厚さt3・・・・・・・・・・・・・1.6mm
弱化ライン20の溝26の底部の幅W1・・・・1.2mm
弱化ライン20の溝26の外径側の幅W2・・・2.0mm
なお、図3を参照して、弱化ライン20(a〜j)の各々間の周方向の角度は、弱化ライン20aと20b間及び弱化ライン20aと20c間がそれぞれ40°であり、その他は、全て35°である。
上記キャップ2が装着される牛乳びん100の主要寸法は次のとおりである(図7及び図8参照)。
開口部の内径d8・・・・・・・・・・・・・29.0mm
開口部の外径D4・・・・・・・・・・・・・41.0mm
開口部の上端と被係止あご部104の下面
との距離h6・・・・・・・・・・・・・・・・7.0mm
なお、上記牛乳びん100の容量は213.5mlである。
上記牛乳びん100内に5℃に冷却された牛乳を200ml注入し、上記キャップ2(全薄肉部)を打栓した後、この牛乳びん100を、5℃に保持された温度空間内、室温に保持された温度空間内及び40℃に保持された温度空間内にそれぞれ横倒しの状態で入れて、24時間放置し、牛乳の漏れの有無を確認する実験を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
実施例2:弱化ライン20(a〜j)のうちの弱化ライン20dと20eを図9に示す如きスリット(内径側の幅W3・・・1.5mm、外径側の幅W4・・・0.7mm)としたことを除けば、実施例1のキャップ2と同一のキャップ(2個スリット)を形成し、実施例1と同様の実験を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
比較例1:比較のため、弱化ライン20(a〜j)のうちの弱化ライン20d、20e、20b及び20cを図9に示す如きスリット(内径側の幅W3・・・1.5mm、外径側の幅W4・・・0.7mm)としたことを除けば、実施例1のキャップ2と同一のキャップ(4個スリット)を形成し、実施例1及び実施例2と同様の実験を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
比較例2:比較のため、更に、弱化ライン20(a〜j)の全てを図9に示す如きスリット(内径側の幅W3・・・1.5mm、外径側の幅W4・・・0.7mm)としたことを除けば、実施例1のキャップ2と同一のキャップ(全スリット)を形成し、実施例1及び実施例2と同様の実験を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
実施例3:図9及び図10に示す形態のキャップ40において、弱化ライン42の数を9個とし、図11に示すと同じスカート壁6の周方向位置に形成すると共に弱化ライン42の全て(42a〜i)を図9及び図10に示す薄肉部から構成したキャップ40を低密度ポリエチレンから射出成形によって形成した。なお、弱化ライン42(a〜i)の各々間の周方向の角度は全て40°である。形成したキャップ40の主要寸法は次のとおりである(図9及び図10参照)。
スカート壁6の最小内径d1・・・・・・・・40.6mm
係止突条10の中心内径d3・・・・・・・・39.0mm
シール突条8の下端内径d4・・・・・・・・27.4mm
シール突条8の上端内径d5・・・・・・・・27.0mm
シール突条8の最大外径d6・・・・・・・・29.6mm
シール突条8の上端外径d7・・・・・・・・28.7mm
スカート壁6の下端外径D1・・・・・・・・42.8mm
リブ14の下端外径D2・・・・・・・・・・43.4mm
スカート壁6の上端外径D3・・・・・・・・42.4mm
キャップ2の高さh1・・・・・・・・・・・11.3mm
リブ14の開口端からの高さh2・・・・・・ 7.0mm
係止突条10の中心とスカート壁6の下面
との距離h3・・・・・・・・・・・・・・・・6.65mm
シール突条8の中心とスカート壁6の下面
との距離h4・・・・・・・・・・・・・・・・2.0mm
シール突条8の下端とスカート壁6の下面
との距離h5・・・・・・・・・・・・・・・・4.0mm
第一の薄肉部22の厚さt1・・・・・・・・・0.35mm
第二の薄肉部24の厚さt2・・・・・・・・・0.2mm
天面壁4の厚さt3・・・・・・・・・・・・・1.4mm
弱化ライン42の溝44の内径側の幅W5・・・1.5mm
弱化ライン42の溝44の底部の幅W6・・・・0.7mm
上記キャップ40が装着される牛乳びん100の主要寸法及び容量は実施例1におけるキャップ2が装着される牛乳びん100と同じである。
上記牛乳びん100内に5℃に冷却された牛乳を200ml注入し、上記キャップ40(全薄肉部)を打栓した後、この牛乳びん100を、5℃に保持された温度空間内、室温に保持された温度空間内及び40℃に保持された温度空間内にそれぞれ横倒しの状態で入れて、24時間放置し、牛乳の漏れの有無を確認する実験(実施例1及び実施例2と同様の実験)を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
実施例4:弱化ライン40(a〜i)のうちの弱化ライン40dと40eを図9に示す如きスリット(内径側の幅W3・・・1.5mm、外径側の幅W4・・・0.7mm)としたことを除けば、実施例3のキャップ40と同一のキャップ(2個スリット)を形成し、実施例3と同様の実験を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
比較例3:比較のため、弱化ライン40(a〜i)のうちの弱化ライン40d、40e、40b及び40cを図9に示す如きスリット(内径側の幅W3・・・1.5mm、外径側の幅W4・・・0.7mm)としたことを除けば、実施例3のキャップ40と同一のキャップ(4個スリット)を形成し、実施例3及び実施例4と同様の実験を行なった。その結果は、下記表1に示すとおりであった。
【0040】
【表1】
実施例1及び実施例2と比較例1及び比較例2並びに実施例3及び実施例4と比較例3の、牛乳の漏れの有無を確認する実験を比較考察すると、本発明に従って構成された合成樹脂製キャップを適用した牛乳びんが、5℃〜40℃の温度空間に横倒しの状態で24時間放置されても、開口部からの牛乳のしみ出し及び漏れは全く認められず、したがって実用上全く問題の無いことが確認された。
【0041】
以上、添付図面を参照して、本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの好適実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形ないし修正が可能である。
【0042】
【発明の効果】
本発明に係る合成樹脂製キャップは、内容物が外部に漏出しないよう容器開口部に対して充分確実な密封状態を維持しながらしっかりと装着されると共に人手による開栓時には容器開口部から容易に離脱せしめることができる。本発明に係る合成樹脂製キャップはまた、構造が簡単で成形が容易であり、したがって低コストで大量生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの実施形態を天面壁側から見た上面図。
【図2】図1に示すキャップの正面図であって軸線から半径方向の一方側を破断して示す正面図。
【図3】図1に示すキャップを開口端側から見た下面図。
【図4】図3のA部拡大図。
【図5】図4のB−B矢視断面拡大図。
【図6】図5に成形型の一部を記入した図。
【図7】図1ないし図5に示すキャップを牛乳びんに装着した状態を一部を破断して示す正面図。
【図8】図7の破断部分を拡大して示す断面図。
【図9】本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの他の実施形態を示す部分図であって、図4に対応する図。
【図10】図9のC−C矢視断面拡大図。
【図11】本発明に従って構成された合成樹脂製キャップの他の実施形態を示す部分図であって、図3に対応する図。
【符号の説明】
2 合成樹脂製キャップ
4 天面壁
6 スカート壁
8 シール突条
10 係止突条
12 タブ
14 リブ
20(a〜j) 弱化ライン
22 第一の薄肉部
24 第二の薄肉部
24a 第二の薄肉部の下端部内周面
26 溝
40 合成樹脂製キャップ
42(a〜j) 弱化ライン
44 溝
46 スリット
50 合成樹脂製キャップ
52(a〜i) 弱化ライン
100 牛乳びん
102 開口部
104 被係止あご部
S1 上部領域
S2 下部領域
X タブ側領域
Y 反タブ側領域
Claims (9)
- 天面壁と、該天面壁の周囲から下方に延びるスカート壁とを備え、該天面壁の内面には下方に延びかつ容器開口部の内周面に嵌合される環状のシール突条が形成され、該スカート壁の内周面には該容器開口部の外周面に形成された被係止あご部に係止される係止突条が形成され、該スカート壁の開口端における外周面には半径方向外方に突出するタブが周方向の一部の領域にわたって形成されている合成樹脂製キャップにおいて、
該スカート壁には周方向に間隔をおいて該開口端から該天面壁に向かって延びる複数個の弱化ラインが形成され、
該スカート壁を軸線方向に見て、該タブが周方向の実質上中央に位置付けられる該スカート壁の180°のタブ側領域Xと該スカート壁の他の180°の反タブ側領域Yとに分けたとき、該弱化ラインは、該タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、また該反タブ側領域Yには少なくとも1個配設され、
該弱化ラインの各々は薄肉部からなり、該薄肉部は、該天面壁寄りの上部領域に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部と該開口端寄りの下部領域に形成された、該第一の薄肉部より残留肉厚の薄い第二の薄肉部とから構成され、
該薄肉部の各々は、該スカート壁の外周面の軸線方向全域にわたって直線状に延在するよう形成された溝を含み、該第二の薄肉部の、該係止突条より下方位置であって、該開口端側における下端部内周面は該スカート壁の対応する下端部内周面と同一面上に位置付けられている、
ことを特徴とする合成樹脂製キャップ。 - 天面壁と、該天面壁の周囲から下方に延びるスカート壁とを備え、該天面壁の内面には下方に延びかつ容器開口部の内周面に嵌合される環状のシール突条が形成され、該スカート壁の内周面には該容器開口部の外周面に形成された被係止あご部に係止される係止突条が形成され、該スカート壁の開口端における外周面には半径方向外方に突出するタブが周方向の一部の領域にわたって形成されている合成樹脂製キャップにおいて、
該スカート壁には周方向に間隔をおいて該開口端から該天面壁に向かって延びる複数個の弱化ラインが形成され、
該スカート壁を軸線方向に見て、該タブが周方向の実質上中央に位置付けられる該スカート壁の180°のタブ側領域Xと該スカート壁の他の180°の反タブ側領域Yとに分けたとき、該弱化ラインは、該タブ側領域Xには少なくとも2個配設され、また該反タブ側領域Yには少なくとも1個配設され、
該弱化ラインの各々は薄肉部からなり、該薄肉部は、該天面壁寄りの上部領域に形成された、残留肉厚の比較的厚い第一の薄肉部と該開口端寄りの下部領域に形成された、該第一の薄肉部より残留肉厚の薄い第二の薄肉部とから構成され、
該第一の薄肉部の各々は、その下端が少なくとも該係止突条が存在する軸線方向領域まで下方に延びている、
ことを特徴とする合成樹脂製キャップ。 - 該第一の薄肉部の各々は、その下端が少なくとも該係止突条が存在する軸線方向領域まで下方に延びている、請求項1記載の合成樹脂製キャップ。
- 該第一の薄肉部の各々は、その下端が少なくとも該係止突条の半径方向の頂部に対応する軸線方向位置を越える位置まで下方に延びている、請求項2又は請求項3記載の合成樹脂製キャップ。
- 該タブ側領域Xの該タブが形成されている周方向の該領域の少なくとも一部には係止突条が配設されていない、請求項1〜4のいずれか1項に記載の合成樹脂製キャップ。
- 該反タブ側領域Yに配設された該弱化ラインのうちの1個の弱化ラインは、該タブの周方向中心位置に対し、実質上直径方向正反対側に位置付けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の合成樹脂製キャップ。
- 該反タブ側領域Yに配設された該弱化ラインのうちの該1個の弱化ラインの周方向の両側に等間隔をおいて位置する少なくとも2個の弱化ラインが存在する、請求項6記載の合成樹脂製キャップ。
- 該スカート壁の外周面には、周方向に間隔をおいて軸線方向に延びる複数個のリブが形成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の合成樹脂製キャップ。
- 該第一の薄肉部は0.35mm〜0.6mmの厚さを有し、該第二の薄肉部は0.15mm〜0.3mmの厚さを有している、請求項1〜8のいずれか1項に記載の合成樹脂製キャップ。
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