JP3998778B2 - 注出口組合体 - Google Patents
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- B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、工業薬品、インキ等の液体、粘体物を充填してなるプラスチック製ボトルまたはバッグインボックス等に適用しうる新規な注出口に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ブロー成形法により成形されたプラスチックボトル等の口部の外周面に螺条を設けて、該螺条に螺合して密封するキャップ、または、バッグインボックスの注出入口として、フランジ部と筒部からなり、該筒部の外周面に設けた螺条と螺合して密封するためのキャップ等がある。前記バッグインボックスを例として従来の技術について更に説明する。
バッグインボックス(以下、BIBと記載する)は、比較的大きな柔軟性のあるフィルムからなる袋を、例えば段ボール製の外箱に収納してなる包装形式であって、主として業務用に用いられる液体、粘体物用に多用されるものである。パウチには、前記内容物を注出入させる目的の成形品による注出入口(以下注出口と記載する)を所定の位置に接着する場合が多い。このBIBの特徴は、内容物の使用に従い、バッグが密封状態で容器が減少するために硬質容器のように容器内への大気流入の必要がない。従って、内容物の使用始めから使用終わりまでの期間、大気による内容物の変質が防止される。このような内容物の品質保全上の特性のほかに、使用後の包材が折り畳みが可能であり、また、外箱(ボックス)と内袋(バッグ)とが分離できるので、使用後の廃棄が容易であり、また、単位内容物あたりの包材としては、低価格である。
BIBのバッグには、単位毎の袋として充填機に供給する場合と各袋を連続して繋げた連続袋として充填機に供給する場合とがあり、この連続袋式の場合には、充填時に自動供給されるため前記単位毎の袋での供給と比較して人手が少なくて済む利点がある。
【0003】
ところで、BIBにおける注出口の構造の例としては、グロメットと中栓およびキャップからなるもの、またはグロメットと打栓式キャップからなるものであった。
図8は、従来技術による打栓式BIBのグロメット及びキャップの嵌合状態での断面図及びY3 部分の拡大図であり、図9は、従来技術による別のBIBのグロメット、中栓及びキャップの嵌合状態での断面図及びY4 部分の拡大図である。
図8に示す様なキャップC′、また、図9に示すような中栓N′のいずれも打栓式のものであり、これらのキャップC′または中栓N′を上から加圧することにより密封していた。このように単なる嵌合による密封であり、より密封性を高めるために、グロメットの剛性に対し、弾性を有するエラスティックな物性を有する樹脂により成形されたキャップC′または中栓N′を用いることがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図8のような、キャップC′のみの形式においては、充填時の打栓は機械にて加圧して行うので安定したクロージングとなるが、リクローズの際には、手で加圧して行うことが多いために、完全な密栓状態とならないこともあり、内容物の漏れや、栓の不完全嵌合による菌の混入等の危険があった。また、図9のような中栓N′とキャップC″とによる方式は、その機構の簡潔性から充填後の一時密封は打栓方式とし、包装袋(バッグ)を充填位置から別の位置に移送して、スクリュウキャップにより締めつけていた。この方式では、前記リクローズの際の中栓のみにおける不完全キャッピングの危険は少ないものの、リクローズの度に2重の栓をする手間がかかった。
また、BIB包装においては、従来、業務用としての用途が主であり、ピルファープルーフ(以下、PPと記載する)包装の必要性を強く要望されることはなかった。しかし、悪戯による毒物の封入や高価な内容物の包装における詰め替えの防止(犯罪)や、バージンシール性を示すPP性は、特に内容物が医薬品等の用途において内容物の開栓による外気との接触による汚染防止の観点からも要求されることが多くなってきた。
そこで本発明は、キャップが一旦開栓された場合、外部から容易かつ確実にこの開栓を認識することができるPPタイプの注出口組合体、また、キャッピングが確実、容易にでき、また、内容物を小出しした後のリクローズが、手間をかけずに、確実にできる容器の注出口に関する技術を提供することである。
【0005】
【課題を解決する手段】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、容器内の液状内容物を注出する際の流路となる筒部と中栓及びキャップとの組合わせからなる注出口組合体であって、前記筒部の外径は内容物収納部側を大きく、開口部側を前記内容物収納部側の外径よりも小さくして段差部を設け、かつ、前記筒部の先端の開口部内面に環状の係合突起を設け、また、前記中栓には外環状壁と内環状壁とを設け、更に、前記キャップは、その基体が円形天板と天板の外縁から垂下したスカート部から形成され、前記スカート部の内面に前記筒部の内容物収納部側外面に設けた雄螺条に螺合し得る雌螺条を設け、スカート部の該螺条を設けた位置の下部に薄肉部を介して、少なくともその一か所に易分離部を有する開封帯部を設けてなり、該キャップが螺着完了時に、前記開封帯部の内面と前記開封帯部が接する筒部の外周面とによりラチェット機能を果たすことを有し、前記筒部の先端の開口部内面に設けた係合突起の内径と前記中栓に設けた内環状壁外径とを同じとし、また前記筒部の先端の開口部内面に設けた係合突起の内径とキャップの天部内面に設けたインナーリングの外径とを同じとし、前記筒部の開口部に中栓を嵌着し、前記中栓を嵌着した状態のままキャップを前記筒部の内容物収納部側外面と螺合する注出口組合体であって前記筒部の内壁に環状突起を設けることを含む。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明のPPタイプの注出口の構成について、図等を利用して更に詳しく説明する。以下の説明においては、バッグインボックスを例にとり説明するが、以下説明の図等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、その形状等を変更することができる。
また、本発明において口部とは、プラスチック成形容器の開口部又はバッグインボックスにおけるグロメットと称する注出用の成形品のことを意味し、前記口部から成形容器又はバッグインボックスのバッグ内に液体等を注入しまたは注出する。 本発明は、該口部とキャップとのPP機能と前記口部から容器又はバッグ内への内容物の充填と充填後のキャッピングが安定して実施できるとともに、更に、内容物の使用に際しリクローズ性に優れた注出口を提供するものである。まず、図1は、本発明によるPPタイプ注出口の実施例を示す斜視図であり、(a)は開栓前の注出口を示し、(b)は除去した開封帯とキャップ本体部分を示し、(c)はキャップを除いた状態を示し、(d)は中栓を除いた状態を示している。図2は、図1のグロメット、中栓及びキャップを嵌合、螺合した状態の一部断面を含む正面図である。図3は、図1のグロメットの構造を示す、(a)はグロメットの)一部断面を含む正面図、(b)は図3のX1 −X1 切断面図、(c)Y1 部に環状突起を設けた場合の拡大図である。図4は、図1の中栓の構造を示す一部断面を含む正面図である。図5は、図1のキャップの構造を示す、(a)一部断面を含む正面図、(b)Y2 部分の拡大図、X2 −X2 部の断面図である。図6は、中栓を除いてキャップによりリクローズした状態を示す図である。図7は、グロメットの小径部内面に環状突起を設けた場合のノズルを挿入した状態を示す断面図である。
【0007】
バッグインボックス(以下、BIBと記載する)は、箱(一般的にダンボールが使用される)の中に内容物を充填した袋(バッグ)を収納した包装形式であり、通常、内容物の充填および内容物の取り出しを容易にする注出入口(以下、注出口と記載する)を前記バッグに取り付ける。
BIBの注出口は、基本的にはバッグに接着するためのフランジ部と内容物注出入させる導管の機能を有する筒部からなるグロメットと注出口を密栓するための機能を果たすキャップの組合わせであり、必要により、中栓を用いることがある。
本発明におけるPPタイプ注出口の基本的組み合わせは、特に図示はしないが前記口部とキャップとの組み合わせとして実施されるが、さらに、図1に示すように口部(グロメットG)と中栓N、キャップCとの組み合わせとしてもよい。以下は、BIBであって、かつ、前記口部(グロメットG)と中栓N、キャップCとの組み合わせによるPP注出口の例として具体的に説明する。
【0008】
本発明のBIBのPPタイプ注出口におけるグロメットGは、図3に示すように前記フランジ部1と筒部2からなり、バッグBとの接着については、図2に示すようにバッグB内面側からバッグに設けた孔部を通して前記筒部2を突出させ、バッグの前記孔部の周縁のフィルム内面と前記フランジ1上面とを熱、超音波、高周波等の技法により接着する。 本発明におけるグロメットGは、図3に示すような構造とする。即ち、図3に示すようにフランジ1側の筒部の径を大径部4とし、内容物の開口部3側を小径部5とする段差構造とし、それぞれの外周面に螺子を設ける。大径部4の外周面に設けた螺条6は、キャップCとの螺合用であり、また、小径部5の外周面に設けた螺条7は、内容物の取り出しの際に用いられる小出しコックを装着するためのものである。また、前記筒部2の小径部5の開口部3近傍の内面または外面には、中栓のアンダーカット23または外キャッブの天板内面に設けたインナーリングに設けたアンダーカット部と係合する突起40を設けてもよい。
また、グロメットGの筒部2の大径部4には、後述するキャップの開封帯部との間にPP機能を構成するが、悪戯等による開栓方向の回転防止のためのラチェット部として3角状突起を形成したラチェット部8を設けた。
【0009】
従来の充填では、グロメットGの内壁に接触させた、略同径の充填ノズルによってエアレス充填をしていたが、その場合前記ノズルと開口部とが接触して内容液によっては注出口の開口部に内容物が付着することがあった。
そこで、本発明においては、筒部2の小径部5の内面には、図3(a)のY1 部に、図3(c)に示すように環状突起13を設けることにより、図7に示すように液体充填時の充填ノズルHの先端または側壁が該環状突起13に当接するようにした。
従来、液体を内容物とする際に、充填工程において内容液の中に空気を抱き込むことがあり、内容物によっては品質に影響を及ぼすことがあったが、本発明においては前記筒部2の小径部5の内面に環状突起13を設けたことによりエアレス充填が可能となり、開口部周縁への内容物の付着による汚染防止をすることができた。
【0010】
内容物を充填直後の注出口の密栓方法としては、エラスティックな材質により成形された打栓式キャップによる加圧嵌合が簡易であり確実である。さらに、必要により、別の位置にてスクリュウ式キャップにより確実に締めつけることができる。
本発明における注出口においても、中栓Nを用いて、充填直後の密封をすることができる。中栓の形状としては、例えば、図4に示したように天板20と該天板の外縁から垂下した外リング21と該外リングの内側に設けた内リング22からなる中栓Nとし、前記内リング外周面にアンダーカット部23を設け、筒部2の小径部5の内面に設けた係合突起40と係合させて、密封性を確実にする。前記係合は、小径部5の外周面に突起を設け、前記外リングの内周面にアンダーカットを設けてもよい。
【0011】
前記打栓のみによる密封方式においては、PP性(悪戯防止)の機能を有する構造とすることが困難であり、本発明においては、PP性を有するキャップCにより問題の解決をはかった。
【0012】
キャップCは、図5に示すように、天板33とその外縁から垂下させたスカート部と、該外壁部34の下部に薄肉部32を介して、開封帯体31を設けたことを特徴とする。 該開封帯31の少なくとも一部には、切り欠き部41を設け、該切り欠き部41を指で摘まみ、前記薄肉部32をキャップ周縁に沿って引き裂くことを可能にした。該切り欠き部41は、指で摘まみ易い形状とするためにその細部の構造を変えることができる。また、前記開封帯31の内面と外キャッブCの締めつけ終了の際に該開封帯31が位置する大径部4の外周面に設けたラチェット部8との間に図5(c)に示すような断面が3角形状の突起体を複数設けラチェット構造として、キャップCのPPのためのの開封帯31の除去前における開栓方向への回転を防止している。
【0013】
使用者が、以上説明した本発明のPPタイプ注出口を最初に開封するときには、PPのために設けられた開封帯部分の摘まみ部41から、キャップ本体30とこの開封帯31との境界の薄肉部32をその全周にわたって破り、キャップ本体と開封帯部分とを分離する。その後キャップ本体部分30として開栓する。このような開封帯の分離により、外部からキャップが一度取外されたことを認識することができる。
次に中栓Nをはずして内容物を取り出す。内容物は、専用の取り出し用受け口により取り出しても良いし、そのまま、別の容器に移し変えてもよい。また、小出し用のコックを用いる場合には筒部2の小径部5の外面に設けた螺条7に前記小出し用コックを装着することができる。
【0014】
また、キャップCの天板部33の下面にインナーリング35及びコンタクトリブ36を設けた。該インナーリング35は、前記グロメットGの小径部5の内面と密着する構造とすることによって、使用時におけるリクローズの際には、中栓Nを使用せずに密栓を可能とした。その結果、リクローズはキャップCを締めつけるだけで済むことになり、作業性が向上した。また、前記コンタクトリブ36は、前記インナーリング35と同様に開栓前には、中栓Nの天板の上部にあり、前記開封帯31を除去して、中栓Nの無い状態にして、キャップCを螺合した場合、グロメットの筒部の天面に当接当接して前記インナーリングとともに、リクローズの密封性をより確実にするためのものである。
また、本発明におけるキャップCの外周面に凹凸、例えば条溝38を設けることによって、手によるキャップCの脱着の際、キャップCの外表面での滑りを防止し、その脱着を容易にすることができる。
【0015】
バッグBに用いるフィルムとしては、内容物の種類、充填量等を考慮し、柔軟性、屈曲強度、バリア性などにより、最も適切な材質と厚さ等を選定する。特に内容物が液体であって、長時間にわたって、振動による屈曲を受ける条件においては、フィルムがその屈曲疲労により、ピンホール(微細孔)を発生し易い。従ってこのような条件下において用いられるフィルムは強靱な特性を有する材質からなるものが選択される。BIBに用いられるフィルムを構成する樹脂としては、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、アイオノマー、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体などを挙げることができる。また、これらの樹脂の単独層でもよく、また、共押出法製膜による多層フィルムであってもよい。多層フィルムとする場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物やポリビニルアルコール樹脂等のハイバリア性樹脂を用いることができる。
【0016】
また、バッグBを構成するフィルムには、通常のラミネート法によって積層された多層フィルムを用いてもよく、その場合には、アルミニウム箔のような金属箔をはじめ、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン等からなる未延伸、延伸のフィルム、またこれらのフィルムにアルミニウムなどの金属、またその酸化物、また、珪素などの無機酸化物を蒸着したフィルムを用いることもできる。
前記BIBのバッグを形成するフィルムは、一般的な製膜法、たとえば、Tダイによるキャスティング法、円形ダイスによるインフレーション法などにより得ることができる。また、そのフィルムは、共押出による多層構成のフィルムとしてもよい。
【0017】
本発明のBIBに用いるバッグBは、単袋又は連続袋状の2形式がある。このバッグを製袋し注出口を装着する方法としては、柔軟性を有するフィルムを用い、予め片側のフィルムにグロメット取付け用の孔を開けた後、図2に示すようにバッグBの片側のフィルムの内面と注出口のグロメットGのフランジ1の上面とを熱等により接着10する。
図示はしないが、バッグBの片側のフィルムに注出口を接着した後、、相対するフィルムを重ね合わせ、所定寸法の4方をヒートシール等の方法により製袋する。この際バッグBを構成するフィルムは、一般的に2枚以上のフィルムを重ねて製袋することが多い。本発明においては、製袋した後に、各単位毎のバッグを切り離さないで、連続した状態としてもよい。この場合、各バッグ間には、切り離し容易な弱め線、例えばミシン目等を設けるとよい。
【0018】
グロメットGは、プラスチック樹脂をインジェクション成形することにより成形される。グロメットGに用いる樹脂としては、内容物と接触して、内容物の品質に影響を与えることなく、また、内容物と接触することにより劣化することの無い材質で、かつ、BIB内面に接着することが可能であり、成形性の良好な樹脂を選択する。グロメットGの成形に用いる樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、アイオノマー等が挙げられる。
【0019】
また、本発明の容器が、プラスチックの成形容器である場合は、グロメットの成形に用いることのできる前記の各種樹脂及びその他ブロー成形等により容器を形成し得る樹脂を用いることができる。例えば、本発明がプラスチックボトルにおいて実施される場合のボトルとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート等の樹脂からなる単層または多層のブロー成形により得ることができる。
【0020】
中栓Nは、グロメットGと同様にプラスチック樹脂をインジェクション成形することにより成形される。中栓に用いる樹脂としては、内容物と接触して、内容物の品質に影響を与えることなく、また、内容物と接触することにより劣化することの無い材質で、かつ、グロメットの筒部先端と液密に嵌合し得るように、成形性の良好な樹脂であり、グロメットを構成する樹脂とその硬度を異にすることが望ましい。具体的には、中栓に用いる樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、アイオノマー等が挙げられる。エチレンプロピレンゴム(EPT)のような、弾性を有する材質が好適に使用できる。
【0021】
キャップCは、グロメットGと同じようにプラスチック樹脂を用いてインジェクション成形される。キャップCの成形に用いる樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、アイオノマー等のグロメットGの成形に用いられる樹脂のほか、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミドの樹脂を挙げることができる。
キャップCとグロメットGの成形に用いる樹脂とは、それぞれ硬度の異なる樹脂を選択することが望ましい。すなわち、螺合、嵌合等の際に、硬度の異なる組み合わせとすることにより密着性が向上する効果があるためである。
例えば、グロメットGを直鎖状低密度ポリエチレン( 以下、L-LDPEと記載する) とし、キャップCをポリプロピレンとする注出口であれば、キャップCの締めつけにおいて、密着は確実となる。
【0022】
例えば、連続袋式BIBの製造法としては、専用の製袋機械を用いてフィルム供給からバッグを形成するフィルムを例えば2枚重ねとして供給し、このフィルムに注出口装着用の円形打ち抜きをする。注出口の成形品をパーツフィーダーから供給し、前記打ち抜き部の下部から筒部2を外方に突出させるとともに、注出口のグロメットGのフランジ1と前記打ち抜き部周縁部のフィルム内面とを加熱接着することにより、注出口をフィルムに接着する。次に対応するフィルムを2枚重ねとして供給し、前記フィルムに重合して、バッグの四辺をヒートシールすることにより、各バッグの製袋が完成する。各バッグB間は切断せず、ミシン目などを設けて、容易に切り離しできるようにする。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の注出口組合体においては、キャップに薄肉部を介して開封帯を設けることによって、PP機能を有する注出口とすることができ、また、場合によっては中栓を併用する方式としたことにより、充填工程の安定化と、確実な密封性とが得られ、また、リクローズの際には、中栓を取り外しても内容物がもれる危険のない状態にキャッピングが可能であり、中栓とキャップの二重蓋の手間がなくなった。
ブロー成形により成形されるプラスチック製ボトルの口部またはBIBに装着されたグロメットの筒部を大径部と小径部との2段構造としたため、小径部の外周面に小出し用コックを装着できるようになった。
充填ノズルをボトルの口部又はグロメットの筒部の内部に設けた環状突起とで密着できる為、エアレス充填が可能であり、かつ、開口部に内容物を付着せずにキャッピングが可能となり、内容物等による開口部の汚染を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPPタイプ注出口の実施例を示す斜視図であり、(a)開栓前、(b)除去した開封帯とキャップ本体部分、(c)キャップを除いた状態、(d)中栓を除いた状態
【図2】図1のグロメット、中栓及びキャップを嵌合、螺合した状態の一部断面を含む正面図
【図3】図1のグロメットの構造を示す、(a)一部断面を含む正面図、(b)X1 −X1 断面図、(c)Y1 部に環状突起を設けた場合の拡大図
【図4】図1の中栓の構造を示す一部断面を含む正面図
【図5】図1のキャップの構造を示す、(a)一部断面を含む正面図、(b)Y2 部分の拡大図、X2 −X2 部の断面図
【図6】中栓を除いてキャップによりリクローズした状態を示す図
【図7】グロメットの小径部内面に環状突起を設けた場合のノズルを挿入した状態を示す断面図
【図8】従来技術による打栓のみによるキャッピングの状態を示す、(a)一部断面図を含む正面図、(b)Y3 部の拡大図
【図9】従来技術による打栓及びキャップによるキャッピングの状態を示す、(a)一部断面図を含む正面図、(b)Y4 部の拡大図
【符号の説明】
B バッグ
G グロメット
C キャップ
N 中栓
H 充填ノズル
1 フランジ
2 筒部
3 開口部
4 大径部
5 小径部
6 大径部外周面の螺条
7 小径部外周面の螺条
8 ラチェット部
10 バッグとフランジのヒートシール部
13 環状突起
20 天板
21 外環状壁
22 内環状壁
23 アンダーカット部
30 キャップ本体部
31 開封帯部
32 連結部(薄肉連結)
33 天板部
34 外壁部
35 インナーリング
36 コンタクトリブ
37 螺条
38 条溝
39 ラチェット部
40 係合突起
41 切り欠き部
Claims (2)
- 容器内の液状内容物を注出する際の流路となる筒部と中栓及びキャップとの組合わせからなる注出口組合体であって、前記筒部の外径は内容物収納部側を大きく、開口部側を前記内容物収納部側の外径よりも小さくして段差部を設け、かつ、前記筒部の先端の開口部内面に環状の係合突起を設け、また、前記中栓には外環状壁と内環状壁とを設け、更に、前記キャップは、その基体が円形天板と天板の外縁から垂下したスカート部から形成され、前記スカート部の内面に前記筒部の内容物収納部側外面に設けた雄螺条に螺合し得る雌螺条を設け、スカート部の該螺条を設けた位置の下部に薄肉部を介して、少なくともその一か所に易分離部を有する開封帯部を設けてなり、該キャップが螺着完了時に、前記開封帯部の内面と前記開封帯部が接する筒部の外周面とによりラチェット機能を果たすことを有し、前記筒部の先端の開口部内面に設けた係合突起の内径と前記中栓に設けた内環状壁外径とを同じとし、また前記筒部の先端の開口部内面に設けた係合突起の内径とキャップの天部内面に設けたインナーリングの外径とを同じとし、前記筒部の開口部に中栓を嵌着し、前記中栓を嵌着した状態のままキャップを前記筒部の内容物収納部側外面と螺合することを特徴とする注出口組合体。
- 前記筒部の内壁に環状突起を設けたことを特徴とする請求項1記載の注出口組合体。
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