JP4091555B2 - 逆流防止口栓および容器 - Google Patents

Description

本発明は、容器の口部に取付けられる逆流防止口栓およびこの逆流防止口栓を備えた容器に関するものである。

従来の逆流防止口栓としては、例えば、球状弁とこの球状弁を収納する栓本体とを備え、栓本体内の球体収納部に前記球状弁を収納したものがある。この逆流防止口栓では、球体収納部内に球状弁と接触してシールを行う下止部と、下止部の上方に球状弁を掛止する上止部とが形成されており、使用する際に球状弁が下止部と上止部との間を移動できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３９４０９号公報（請求項１、第３頁、第２図）

前記従来の逆流防止口栓では、球状弁が球体収納部内で移動できるような構成であるため、球状弁が下止部に接触してシールを行っているときには、球状弁の上方に空隙ができて内容物が残留する場合がある。このように残留した内容物は外気に含まれる酸素や雑菌に触れ、酸化、汚染等するおそれがある。また、球状弁が上止部側から下止部に移動し到達する間に全くシール部がなく、容器内に外気や雑菌が逆流することも考えられる。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その内部に空隙が極力生じないようにして内容物の残留を最少限にできる逆流防止口栓を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、その内部に空隙が極力生じないようにして内容物の残留を最少限にできる逆流防止口栓を備えた容器を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
すなわち、第１に、流動体を吐出する吐出口５を有していて容器口部３に設けられる弾性膜体７と、弾性膜体７内に配置されていて流動体の流出を閉栓可能な栓部材８とを備えた逆流防止口栓４において、前記栓部材８は、弾性膜体７が弾力的に密着する球状シール面１４を有しており、弾性膜体７の吐出口５側の周囲には厚肉部１２と薄肉部１３とが周方向交互に設けられ、前記厚肉部１２は、弾性膜体７の外面から外方に膨出形成された突起状とされていることである。

これによれば、流動体が吐出口５から吐出される場合、弾性材によって形成される弾性膜体７では厚肉部１２よりも薄肉部１３の方が膨れやすく伸びやすくなっており、容器１の内圧上昇によって流動体は薄肉部１３を通じて吐出口５から吐出されることになる。このとき厚肉部１２は、薄肉部１３よりも膨れ難く伸び難くなっており、栓部材８が吐出口５に密着しないように栓部材８の吐出方向への移動を規制する。したがって、逆流防止口栓４は、使用時には栓部材８が吐出口５を塞ぐことなく流動体を確実に吐出でき、一方、不使用時には弾性膜体７が栓部材８に弾力的に密着することで吐出口５と栓部材８との間に空隙が生じないようにして流動体が残留しないようにできるのである。

第２に、流動体を吐出する吐出口５を有していて容器口部３に設けられる弾性膜体７と、弾性膜体７内に配置されていて流動体の流出を閉栓可能な栓部材８とを備えた逆流防止口栓４において、前記弾性膜体７は端部に先端部７ａを有し、前記吐出口５は前記先端部７ａの突端に設けられ、前記弾性膜体７の吐出口５側の周囲には厚肉部１２と薄肉部１３とが周方向交互に設けられ、前記厚肉部１２は、弾性膜体７の外面から外方に膨出形成された突起状とされており、前記栓部材８は弾性膜体７が弾力的に密着する球状シール面１４を有する球状とされていて前記先端部７ａの内面に密着して設けられており、前記厚肉部１２は栓部材８の球心と吐出口５との間で先端部７ａに設けられていることである。

これによれば、厚肉部１２は、栓部材８の球心よりも吐出口５寄りで先端部７ａに設けられることにより、使用時に栓部材８が吐出口５を塞ぐことのないようにその移動を確実に規制し、かつ厚肉部１２間の薄肉部１３によって流動体の流通路を確保できるのである。
第３に、前記厚肉部１２は、肉厚が最大になる部分の表面と前記栓部材８の球心とを結ぶ線が、前記吐出口５中心と前記栓部材８の球心とを結ぶ線に対してなす角度θが、３０゜＜θ＜９０゜となるように構成されていることである。

好ましくは、前記先端部７ａは略半球状であって、前記栓部材８は前記前記先端部７ａの内面に密着して設けられている。
また、好ましくは、弾性膜体７は、前記厚肉部１２の最大肉厚ｔ１と前記薄肉部１３の肉厚ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）が２、３または４である。
前記弾性膜体７内には、内方に突出状に形成され前記栓部材８における前記吐出口５と逆側の表面と密着してシールを行う環状突起部１５が設けられている。
これによれば、前記球状シール面１４による第１のシールと、前記環状突起部１５と栓部材８の密着による第２のシールとの２重シール構造によって、逆流防止口栓４のシール性能を確実に向上することができる。

また、上記のような逆流防止口栓４を容器口部３に設けることによって、流動体の酸化や汚染を防止しながら最後まで使用することができる。

本発明によれば、逆流防止口栓内部に空隙が極力生じないようにして内容物の残留を最少限にできる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１乃至図３の第１実施形態において、容器１は収縮可能な容器本体２と、容器本体２の容器口部３に設けられた逆流防止口栓４を有している。逆流防止口栓４は容器口部３にカシメ固定されており、使用時に先端部の吐出口５から内容物である流動体を吐出可能としている。容器１内に収容される流動体は液体、ペースト状、気体等の流動性のあるものが該当するが、この実施の形態では、目薬（点眼薬剤）等のように容器１外に滴下して使用されるもの（液体）を一例として説明する。

容器本体２は、蛇腹状とされていて外部から押圧することで内圧が上がるようになっている。容器本体２の上部には筒状の容器口部３が形成されている。容器口部３は、その外面に雄ねじ６を有しており、雌ねじを有するキャップ（図示略）を取付可能となっている。
逆流防止口栓４は、前記吐出口５が形成された弾性膜体７と、弾性膜体７内に配置されていて流動体の流動を閉栓可能な栓部材８を有している。前記弾性膜体７は、取付部材９を介して容器口部３に取り付けられている。

弾性膜体７は薄膜製とされていて、栓部材８に弾力的に密着（接触）している。この弾性膜体７は、サック状（袋状）に形成されており、その先端部７ａが略半球状のドーム形状とされ、その胴部（中途部）７ｂ、７ｃが円筒状とされている。
この弾性膜体７の先端部７ａの突端に形成された吐出口５は、一文字（十文字でもよい）の切れ込み状（スリット状）、または、ダックビル状に形成されており、その縁部同士が密着した状態となっている。吐出口５の周囲には流動体の吐出方向に突出した円筒部１１が形成されている。

流動体が目薬等の液体の場合、前記円筒部１１は内面の表面張力によって吐出口５から出てきた液体を所定量溜めておく液溜部１１となる。このように液溜部１１に目薬等の液体をためておくことで所望の滴下量を確保できるようになっている。また、この液溜部１１は吐出方向に突出して形成されているので、目薬を目に滴下する際の目印となって狙いがつけやすくなっている。
図１、図２に示すように、弾性膜体７に形成された吐出口５の下方には、複数（図例では３つ）の厚肉部１２が形成されている。厚肉部１２は、略半球状の先端部７ａの円周方向（弾性膜体７の胴部７ｂの円周方向）に沿って間隔をおいて形成されている。厚肉部１２は、吐出口５側の周囲に周方向に等間隔で配設されており、厚肉部１２間にはこの厚肉部１２よりも膨れやすく伸びやすい薄肉部１３が設けられている。したがって図２に示すように、吐出口５側の周囲には、厚肉部１２と薄肉部１３が周方向に交互に配設されることになる。

厚肉部１２は、弾性膜体７の外面から外方に膨出形成された突起状とされている。この厚肉部１２は、図２に示すように正面視でほぼ楕円状に形成されており、第１実施形態では、弾性膜体７の長手方向（以下、上下方向という）の長さＬ１が周方向の長さＬ２よりも長く形成されている。また、厚肉部１２の上下方向の長さＬ１と周方向の長さＬ２の比（Ｌ１／Ｌ２）は約２程度となっている。
図１に示すように厚肉部１２の外面は外方に凸となる円弧形状となっている。したがって、厚肉部１２は、上下方向における中央（図１の１点鎖線Ｘで示す位置）の肉厚が最大になっており、この中央から上下方向に向かって徐々に肉厚が薄くなっている。前記厚肉部１２は、栓部材８の球心よりも上方に位置している。したがって、厚肉部１２は栓部材８の球心と前記吐出口５との間で弾性膜体７の先端部７ａに設けられている。

この厚肉部１２の中央と栓部材８の中心を結ぶ線の水平方向に対する角度θは、０°＜θ＜６０°の範囲が望ましく、より好ましくは、１０°≦θ≦３０°とされているのがよい。
なお、弾性膜体７の厚肉部１２の最大肉厚ｔ１と薄肉部１３の肉厚ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は約２、３または約４程度とされている。
図２に示す符号Ｙは、厚肉部１２の吐出口５寄りの端部１２ａ（上端）と、円筒部１１の外面下端部との距離で、使用時に栓部材８と吐出口５との吐出方向における離間のための距離である。このように距離Ｙを設けることで、この厚肉部１２の端部１２ａと円筒部１１との間は厚肉部１２よりも膨れやすく伸びやすい薄肉部１３ａとなっている。すなわち、この弾性変形しやすい薄肉部１３ａは前記端部１２ａと、円筒部１１の外面下端部または吐出口５との間で、この外面下端部または吐出口５の全周囲にわたって形成されることになる。このように、円筒部１１の外面下端部または吐出口５の全周囲にわたって薄肉部１３ａを形成することで、厚肉部１２間の薄肉部１３を通過してきた流動体を吐出口５に案内しやすくなり、流動体の流動をスムーズにできるようになっている。

弾性膜体７の材料は、流動体の粘度、粒度等の物理的性質、ＰＨ等の化学的性質、そして外観、経済性、使い勝手等を考慮して、ゴム、樹脂等から自由に選択して成形できる。
例えば、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＦＫＭ、ＶＭＱ、Ｕ、Ｔ、ＣＯ、ＡＣＭ等のうち、少なくとも１種類以上から構成されるゴム弾性体、ＳＢＳ、ＳＩＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＰＳ、ＳＥＥＰＳ、ＴＰＯ、ＴＰＵ、ＴＰＥＥ、ＴＰＡＥ、ＴＰＶＣ、１、２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等、そして、それらの複合体なども使用することが可能である。

栓部材８は、弾性膜体７の胴部７ｂ内に設けられており、例えば、硬質樹脂等によって形成された中実状の球状体からなる。この栓部材８の直径は、弾性膜体７の胴部７ｂの内径よりも大きく形成されている。
したがって、栓部材８が弾性膜体７の胴部７ｂに設けられると、栓部材８は、弾性膜体７内面に密着（接触）し、栓部材８と密着（接触）している弾性膜体７の胴部７ｂは外方に膨張するように弾性変形することとなる。栓部材８は、弾性膜体７が弾性変形することによって生じた弾性力によって押さえ付けられ、弾性膜体７内で保持されている。

栓部材８は球状体であるので、その表面は球面となっている。栓部材８は、この球面に弾性膜体７が弾力的に密着（接触）することによりシールをしている。以下、このようにシールを行う栓部材８の表面（球面）を球状シール面１４といい、これによるシールを第１のシールという。この球状シール面１４は球面形状であるので、平坦面の場合よりも広いシール面積を確保できる。
弾性膜体７は薄膜製であるので、密着（接触）部分では、弾性膜体７の内面及び外面は球状シール面１４の球面形状に対応して球面状に弾性変形されている。したがって、密着（接触）部分では、球状シール面１４と弾性膜体７とによるシールが、球面同士の密着（接触）によってなされるのである。このように、球面同士の密着（接触）では、密着（接触）部分における各接点における弾性膜体７の弾性力は、球状シール面１４の球心に向かう求心方向に作用することになる。

すなわち、いずれの接点においても、求心方向への均一な弾性力（弾性復元力）が作用し、これによって、密着（接触）性が高まって、広い面で、確実かつ高い逆流防止機能を発揮できるようになっている。
弾性膜体７の胴部７ｂ内面には、球状シール面１４による第１のシールとは別に、栓部材８と密着（接触）して第２のシールを行う環状突起部１５（シールリング部）が設けられている。環状突起部１５は、図１に示すように断面視で円弧状の曲面形状に形成されている。この環状突起部１５は、弾性膜体７の胴部７ｂ内面から内方突出状に形成されており、その全周に栓部材８が密着（接触）することでシールをしている。

弾性膜体７内では、球状シール面１４（第１のシール）、および栓部材８と環状突起部１５との密着（接触）部分（第２のシール）の２箇所でシールを行う２重シール構造となっている。したがって、逆流防止口栓４は、このような２重シール構造によって、確実かつ十分な逆流防止機能を発揮することができる。
図１において、環状突起部１５の下方には取付部材９を掛止する掛止部１６が形成されている。この掛止部１６は、弾性膜体７の胴部７ｃの内周に沿って形成された環状の突起部からなる。

前記取付部材９は、筒状に形成されており、内部に流動体の流通路（孔）１７が形成されている。取付部材９の外面には外方突出状の突起部１８が形成されており、一方、容器口部３の内面には、内方突出状の突起部１９が形成されている。取付部材９の突起部１８は、容器口部３の突起部１９に掛止されており、これによって取付部材９は容器口部３から抜けはずれないように固定されている。
取付部材９の上側中途部分は弾性膜体７が被せられる被着部２１とされており、被着部２１の上部の外周面には前記掛止部１６が嵌る環状凹部２２が形成されている。弾性膜体７を被着部２１に被せたときに弾性膜体７の掛止部１６が環状凹部２２に嵌合することによって、弾性膜体７と取付部材９とは強固に結合している。

掛止部１６と環状凹部２２が嵌合した状態では、弾性膜体７の環状突起部１５と取付部材９の吐出側先端部は吐出方向で所定距離離間されることになる。したがって、環状突起部１５と取付部材９の吐出側先端部の間の胴部７ｃの中途部は、環状突起部１５と前記先端部が接触しないようにするバッファ部１００となっている。
取付部材９の外面において、前記環状凹部２２の下方には外方突出状の環状突起部２３が形成されており、この環状突起部２３に弾性膜体７の胴部７ｃが被せられている。
逆流防止口栓４が容器口部３に取り付けられた状態では、取付部材９の環状突起部２３と容器口部３の上端の周縁部２４との間に弾性膜体７の基端部（吐出口５とは反対の端部）が挟まれており、これによって、容器口部３から流動体が漏れないようにシールされている。

容器１内の流動体が吐出口５から吐出されるまでの作用を説明する。
収縮可能な容器本体２を外部から押圧することによって内圧が上昇すると、流動体は栓部材８を吐出口５側に押圧する。このとき、栓部材８は環状突起部１５から離れ、第２のシールが解除される。さらに流動体は、弾性膜体７の厚肉部１２以外の部分を、球状シール面１４から離れるように押し広げる。これによって第１のシールが解除され、流動体は球状シール面１４と薄肉部１３の間を通じて吐出口５から吐出される。
このとき薄肉部１３は、図２の１点鎖線Ａの状態から実線Ｂで示すように膨張し、また、厚肉部１２上端近傍での薄肉部１３では１点鎖線Ｃの状態から２点鎖線Ｄで示すように膨張変形し、薄肉部１３と球状シール面１４の間に吐出口５までの流通路が形成され、流動体はこの流通路を通じて吐出口５から吐出されることになる。

上述のように流動体が薄肉部１３を流通しているとき、栓部材８は流動体によって吐出口５側移動するように押圧されることになる。しかし、厚肉部１２が薄肉部１３よりも脹れにくく伸びにくくなっているため、栓部材８は、厚肉部１２によって吐出口５側への移動が規制され、これによって栓部材８が弾性膜体７の内側の吐出口５を塞ぐことなく、流動体の流通路を確保することができるようになっている。
したがって、弾性膜体７に厚肉部１２を設けたことによって、使用時に栓部材８が吐出口５を内側から塞ぐことがなくなり、不使用時には吐出口５を内側から塞ぐように栓部材８と弾性膜体７とを密着（接触）させてシールすることができる。すなわち、弾性膜体７の胴部７ｂの中途部から先端部７ａにわたって密着（接触）させて、栓部材８と吐出口５との間に空隙が生じないようにでき、流動体が栓部材８と吐出口５との間に残留することもなく、容器１内の流動体を常に衛生的で新鮮な（酸化、汚染等しない）ままで長期にわたり保存・使用することができるのである。

しかも、栓部材８を弾性膜体７の胴部７ｂからドーム状の先端部７ａにわたって密着（接触）させることができ、より大きなシール面積（栓部材８の表面積の半分以上のシール面積）を確保してシール性能を向上することができるのである。
図４の第２実施形態では、弾性膜体７には環状突起部１５が設けられておらず、取付部材５９に栓部材８と直接密着（接触）してシールを行うシール部２５が設けられている点が第１実施形態と異なる。
シール部２５は、筒状の取付部材５９の一端部の内面に環状に形成されており、その全周に栓部材８が密着（接触）することでシールがなされている。図４に示すように、シール部２５は、断面視で円弧形状の曲面となっている。この第２実施形態では、上述したような球状シール面１４の第１のシールと前記シール部２５と栓部材８の密着（接触）による第２のシールとの２重シール構造によってシール性能を向上したものになっている。また、弾性膜体７には掛止部１６が設けられ、一方、取付部材５９には環状凹部２２が設けられていて嵌合結合しており、取付部材５９の取付位置を規制して第２のシールの位置を正確に保っている。その他の点は第１実施形態とほぼ同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。

図５の第３実施形態では、弾性膜体７の基部につば部７ｄが設けられており、このつば部７ｄを、例えば樹脂や金属製の取付部材７９（カシメ部材）を介して容器口部３に固定している点が第１実施形態、第２実施形態と異なる。
上述の第１実施形態、第２実施形態では、容器口部３内に取付部材９を装着して逆流防止口栓４を容器口部３に取り付けていたが、この第３実施形態では、逆流防止口栓４は、容器口部３の天面に取付部材７９によって容器口部３に容易に固定できるようになっている。なお、容器口部３の外面には外方突出状の突起部２６が形成されており、容器口部３はこの突起部２６を介してキャップ２７を装着できるようになっている。その他の点は、第１実施形態、第２実施形態の構成とほぼ同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は上記の実施形態に限らず、以下のように種々の変形が可能である。
すなわち、厚肉部１２の数は１、２または４以上であってもよい。厚肉部１２の最大肉厚ｔ１と薄肉部１３の肉厚ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、弾性膜体７の材質の違いに応じて、２または４より大きくしてもよい。厚肉部１２の長手方向の長さＬ１と周方向の長さＬ２の比Ｌ１／Ｌ２は、３以上に設定してもよい。またこの比を１以下とし、すなわちＬ１≦Ｌ２の関係として薄肉部１３ａ（間隔Ｙ）を広く設けてもよい。弾性膜体７の吐出口５の周囲に設けられた液溜部１１は円筒状以外にも角柱状その他の筒形状としてもよい。上述した各実施形態では、厚肉部１２はドーム状の先端部７ａの周方向に沿って等間隔に配設していたが、厚肉部１２の間隔は等間隔に限らず、間隔を変えて設けてもよい。吐出口５は弾性膜体７に複数形成してもよく、ダックビル状等に限らず、丸孔等にしてもよい。また、吐出口５は、ドーム状の先端部７ａの突端に設けられているが、この突端から位置をずらして形成するようにしてもよい。栓部材８は球状に限らず、ラグビーボール状、楕円体等の球状シール面を形成可能なものでもよく、また、栓部材８の材料は、抗菌用に銀またはチタン等の金属を用いてもよく、これらの金属を栓部材８にメッキ、蒸着等を行ったり、これらの金属を樹脂に粉末混合してもよい。

本発明の第１実施形態を示す容器の縦断面図である。 弾性膜体の展開図である。 同容器の斜視図である。 本発明の第２実施形態を示す容器の縦断面図である。 本発明の第３実施形態を示す容器の縦断面図である。

符号の説明

３ 容器口部
４ 逆流防止口栓
５ 吐出口
７ 弾性膜体
８ 栓部材
９ 取付部材
１２ 厚肉部
１３ 薄肉部
１４ 球状シール面（第１のシール）
１５ 環状突起部（第２のシール）
１６ 掛止部
２５ シール部（第２のシール）
５９ 取付部材

Claims (7)

1. 流動体を吐出する吐出口（５）を有していて容器口部（３）に設けられる弾性膜体（７）と、弾性膜体（７）内に配置されていて流動体の流出を閉栓可能な栓部材（８）とを備えた逆流防止口栓（４）において、
   前記栓部材（８）は、弾性膜体（７）が弾力的に密着する球状シール面（１４）を有しており、
   弾性膜体（７）の吐出口（５）側の周囲には厚肉部（１２）と薄肉部（１３）とが周方向交互に設けられ、
   前記厚肉部（１２）は、弾性膜体（７）の外面から外方に膨出形成された突起状とされている
   ことを特徴とする逆流防止口栓。
2. 流動体を吐出する吐出口（５）を有していて容器口部（３）に設けられる弾性膜体（７）と、弾性膜体（７）内に配置されていて流動体の流出を閉栓可能な栓部材（８）とを備えた逆流防止口栓（４）において、
   前記弾性膜体（７）は端部に先端部（７ａ）を有し、
   前記吐出口（５）は前記先端部（７ａ）の突端に設けられ、
   前記弾性膜体（７）の吐出口（５）側の周囲には厚肉部（１２）と薄肉部（１３）とが周方向交互に設けられ、
   前記厚肉部（１２）は、弾性膜体（７）の外面から外方に膨出形成された突起状とされており、
   前記栓部材（８）は弾性膜体（７）が弾力的に密着する球状シール面（１４）を有する球状とされていて前記先端部（７ａ）の内面に密着して設けられており、
   前記厚肉部（１２）は栓部材（８）の球心と吐出口（５）との間で先端部（７ａ）に設けられている
   ことを特徴とする逆流防止口栓。
3. 前記厚肉部（１２）は、
   肉厚が最大になる部分の表面と前記栓部材（８）の球心とを結ぶ線が、前記吐出口（５）中心と前記栓部材（８）の球心とを結ぶ線に対してなす角度θが、３０゜＜θ＜９０゜となるように構成された
   ことを特徴とする請求項２に記載の逆流防止口栓。
4. 前記先端部（７ａ）は略半球状であって、
   前記栓部材（８）は前記前記先端部（７ａ）の内面に密着して設けられている
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の逆流防止口栓。
5. 前記弾性膜体（７）は、
   前記厚肉部（１２）の最大肉厚ｔ１と前記薄肉部（１３）の肉厚ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）が２、３または４である
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の逆流防止口栓。
6. 前記弾性膜体（７）内には、内方に突出状に形成され前記栓部材（８）における前記吐出口（５）と逆側の表面と密着してシールを行う環状突起部（１５）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の逆流防止口栓。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の逆流防止口栓（４）を容器口部（３）に備えたことを特徴とする容器。

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