JP4388799B2

JP4388799B2 - 容器口部の密封機構及び容器

Info

Publication number: JP4388799B2
Application number: JP2003415001A
Authority: JP
Inventors: 修石井; 諭萩原
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: JP2005170475A

Description

本発明は、多条ネジが形成された容器口部に少なくともインナーリングを有するキャップを巻締密封する容器口部の密封機構及び容器に関する。

近年、ネジキャップのクイックオープン性が求められていることにより、容器口部の密封機構に多条ネジが多く採用されているが、多条ネジはクイックオープン性は向上するが、ネジのリード角が大きいため、インナーリング及び又はアウターリングを有するキャップの場合、容器口部へのインナーリング及び又はアウターリング嵌合（接触）開始時の抵抗が大きくなり、ボトルとキャップが共回りしてしまい、キャッピング性という面では不利である。特に、ＰＥＴボトル等の合成樹脂ボトルの場合、ボトルへのキャップの巻締は、ボトル口頚部に形成されたネックリング下面をホルダーで支持し、キャップ巻締のときキャッピングヘッドから垂直荷重が作用することにより、ホルダー上面に形成された滑り止め突起がネックリング下面と係合してボトルの回転を阻止することにより、強固な巻締を可能にしているが、ボトルが多条ネジで、キャップがインナーリングとアウターリングを有している場合、インナーリング及びアウターリングの容器口部への嵌合開始時に巻締抵抗が増大して大きなトルクが作用し、その時点ではまだ十分な垂直荷重が作用してないので、ボトルが回転してしまいネックリング下面にボトルホルダーの係止突起による擦り傷が発生してしまうという不都合が発生している。また、多条ネジのリード角は、クイックオープン性を高めるために通常の一条ネジと比べて大きいため、その分キャップが緩み易いという欠点がある。

従来、多条ネジ巻締機構において容器口部に形成される多条ネジのリード角度を導入部を大きくし、それに続く主部のリード角度を小さくして、多条ネジのリード角度を変化させているものが提案されている（例えば特許文献１参照）が、これは導入部のリード角度を大きくすることにより、クイック性をより高めるためである。また、炭酸飲料等の内圧発生内容物充填用容器における多条ネジによる密封機構として、開栓時に内容液が急激に噴出することを防止するために、多条ネジ部を水平に延びて形成された部分とその左端部（閉蓋方向側の端部）から右斜め上方に延びた後、右に向かって水平に延びて形成された部分で構成されたものも提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。しかしながら、密封性をより高めるためにインナーリング及び又はアウターリングを有するキャップを、多条ネジ手段によって容器本体に巻締する密封機構を採用した容器における上記問題点を解決する方法は未だ提案されていない。
特開平１−２６９４３号公報特開平２００１−１５８４５３号公報特開平２００１−２１９９５１号公報

そこで、本発明はインナーリング及び又はアウターリングを有するキャップと多条ネジを有する容器との密封機構における上記問題点を解消しようとするものであって、インナーリング及び又はアウターリングが容器口部と嵌合開始時のトルク上昇を調節して閉栓性を向上させると共に、閉栓後の密封性・緩み防止性、及びクイック開栓性を備えた容器の密封機構と容器を提供することを目的とする。

上記問題点を解決する本発明の容器口部の密封機構は、口部に多条ネジが形成された容器を、天壁内面に少なくともインナーリングを有し、且つスカート壁内周面に前記容器の多条ネジに係合する複数個の係合突条を有するキャップで巻締密封する容器口部の密封機構であって、前記容器の口部に形成された多条ネジは、前記キャップの係合突条上面と係合するネジ山下面のリード角度が、閉蓋時に前記キャップのインナーリングが容器口部内周面に接触開始する位置で閉蓋回転方向に沿って導入部より小さくなるように変化し、ネジ山上面のリード角は前記ネジ山下面の導入部のリード角とほぼ同じであることを特徴とするものである。キャップがインナーリングとアウターリングを有する場合、前記容器口部の多条ネジのネジ山下面の前記リード角度は、前記アウターリングが容器口部外周端に接触開始する位置から閉蓋回転方向に沿ってさらに小さくなるように変化しているのが望ましい。一方、前記多条ネジのネジ山上面は、全長にわたってほぼ一様のリード角を有し、該リード角はネジ山下面の導入部のリード角とほぼ等しくなっていることがクイックオープン性を高めるのに望ましい。

従来インナーリング及び又はアウターリングを有するキャップは、多条ネジによるクイックオープン性を有する容器の密封機構に適用することが困難であったが、本発明の容器口部の密封機構と容器によれば、インナーリングとアウターリングが容器口部と接触開始時のトルク上昇に対応してねじ山下面のリード角を変化させているので、トルク上昇を抑制して容器の共回りが防止できて閉栓性が向上し、従来のクイックオープンキャップより高い密封性を確保でき、しかもボトルとキャップの嵌合終了部付近はリード角が小さいために、緩み難く長期にわたって密封性を確保できる。そして、開栓時には多条ネジの上面が一様にリード角が大きい面となっているので、クイックオープン性に優れている。

以下、本発明の実施形態を図面に基き詳細に説明する。
図１は本発明に係るボトル状の容器の口部正面図であり、図２はキャップの正面断面図であり、図３は図１の口部の展開図である。本実施形態では、図３の展開図に示すように、キャップ１０が嵌合する容器口部１の外周部には、３条のネジ山２が形成され、その下方に環状の係止顎部３が形成されている。そして、係止顎部３の下方に、該容器口部にキャップを装着した際にキャップ下端部より下方に位置するようにネックリング４が形成されている。係止顎部３の下面には所定間隔を隔てて下方に突出している複数個の緩み止め突起５が形成され、後述するようにキャップ１０を装着した状態でキャップのフラップ１８間に形成された切欠き１９が嵌合することで、キャップの回転を阻止して緩み止めの機能を果たす。

一方、該容器口部１に装着されるキャップ１０は、天壁１１、該天壁から垂下するスカート壁１２、該スカート壁の下端に破断可能な弱化線１３を介してタンパーエビデントバンド１４が形成されている。天壁１１の内面には容器口部内周面に嵌合するインナーリング１５と容器口部外周面に嵌合するアウターリング１６が形成され、密封能を高める構成となっている。そして、スカート壁内周面には、容器口外周面に形成された多条ネジ山に係合する複数個（３個）の係合凸条１７が形成されている。該係止凸状１７は、その上面が容器口部に形成されたねじ山下面の第３リード部のリード角γと同じ角度γに形成されて、巻締終了状態でねじ山下面の第３リード部と密着してキャップが容器に固定されるようになっている。係止凸条１７の下面は、後述するように容器口部の多条ネジ山の上面のリード角αと同じリード角αで傾斜し、開蓋時のクイック性を高めている。

以上のような構成の容器口部とキャップの組合せにおいて、前記インナーリング１５及びアウターリング１６は容器口頂部近傍の内外周面に嵌合密着するので、キャッピングに際してインナーリング１５及びアウターリング１６が容器口部頂部に嵌合開始時にトルクが大きくなり、特に多条ネジの場合リード角が大きいためキャッピング性を阻害する。その問題点を、本実施形態では容器の多条ネジ山の上面を、リード角の大きいキャップの係合凸条下面と同じリード角αにしてクイックオープン性を確保すると共に、ネジ山の下面リード角を、インナーリング、アウターリング挿入時に変化させることによってトルクの増大を抑えキャッピング時の容器の共回りを解決している。それを図３の展開図により説明すると、キャップの係合凸条１７と噛合う３条のネジ山２の上面部は一様なリード角αであるが、下面部を、キャップのインナーリング１５がボトル口内周壁に当るまでの導入部となる第１リード部Ａ、インナーリングがボトル内周面に接触し始めてからアウターリングがボトル口外周面に接触するまでの区間を第２リード部Ｂ、続いてアウターリングの接触開始から巻締がほぼ完了するまでの区間を第３リード部Ｃ、巻締が完了してストッパー部Ｄの各区間ごとにリード角を変化させて形成している。第１リード部Ａ〜第３リード部Ｃ各部のリード角α、β、γは、α＞β＞γの関係になるように、第１リード部Ａのリード角αを９〜１２°の範囲、第２リード部Ｂのリード角βを６〜９°の範囲、第３リード部Ｃのリード角γを２〜５°の範囲としている。本実施形態では、口部外径３８ｍｍの容器に適用した場合を示し、α＝１０．７°、β＝７．７°、γ＝３．１°とし、それぞれ各部をキャップのインナーリング及びアウターリングの高さに対応して第１リード部Ａを周方向に３５°の区間、第２リード部を周方向に６５°の区間、第３リード部を周方向に４０°の区間、そしてストッパー部Ｄは係止顎部３との間で係合凸条を噛み込むように係止顎部３に至るまで急傾斜して形成してある。しかしながら、これらの寸法は、容器口径の大きさによって相違するものであり、且つ多条ネジの条数によって相違するものであるので、これに限定されるものではない。

本実施形態のボトルは以上のように構成され、キャッピングに際して、図４（ａ）〜（ｃ）を経てキャップ１０の容器口部への巻締がなされる。即ち、キャッパーのキャッピングヘッドに保持されたキャップが容器口部に上方から相対的に下降して、キャップ内周面に形成された係合凸条１７の何れかがボトルネジの上面に載り、その状態でキャップを回転することにより、係合凸条１７がネジの下面の導入部Ａに係合し、そのリード角αに従って下降するが、インナーリング１５が容器口部内周面に接触するまでは抵抗が少ないため、その部分に至るまでのリード角を大きくすることによって、クイック閉蓋性を高めることができる（図４（ａ））。そして、キャップをさらに回転させることによって、インナーリング１５の最大径部１５ａ（図２）に至る傾斜面１５ｂが容器口部内周面に当り、それを弾性変形させながら最大径部１５ａが接触嵌合するまで次第に巻締抵抗が増大するが、本発明はその抵抗に見合ってリード部Ｂのリード角βを小さくしているので、十分な垂直荷重が作用しない初期段階でのトルク増大を防止して、容器の共回りを防止することができる。そして、さらにキャップ１０が回転してアウターリング１６が容器口部の外周面に当ることによって抵抗がより増大するが、アウターリング１６が容器口外周面に接触をはじめる時（図４（ｂ））には係合凸条１７はリード部Ｃに達しているので、リード角がさらに小さい角度γとなっており、トルクの増大を防止し、容器の共回りを防ぎキャップを完全に巻締めることができる。そして、ストッパー部でさらに抵抗が増大するが、その位置ではキャッピングヘッドから十分な垂直荷重が付加されているので、共回りすることなく強固に巻締めることができる。巻締が終了する第３リード部Ｃの終端部近傍でキャップ１０のタンパーエビデントバンド１４の係止フラップ１８が係止顎部３を乗り越えて復帰することにより、開蓋時に係止フラップが係止顎部３に係止して上昇を阻止される（図４（ｃ））。
それにより、開栓に際しては弱化線１３が破断し、タンパーエビデントバンド１４がスカート壁から分離されることにより、開蓋の有無を判別することができ、タンパーエビデント性を確保できる。また、閉蓋状態では、タンパーエビデントバンドの係止フラップ１８の端面に形成されている何れかの切欠き１９が容器の係止顎部３の緩み止め突起５と係合して、キャップの緩みが防止される。

一方、開蓋に際しては、多条ネジのネジ山上面が一様なリード角αで傾斜しているので、タンパーエビデントバンド１４が完全に分離した後は、一様なトルクでクイックオープンでき、クイックオープン性が確保できる。したがって、本実施形態の容器口部密封機構では、キャップがインナーリングとアウターリングを有しているので、従来のクイックオープンキャップより高い密封性を確保できると共に、インナーリングとアウターリングを有する場合の難キャッピング性を克服でき、且つ開蓋時のクイックオープン性にも優れているという格別な作用効果を奏する。

本発明の容器口部の密封機構は、インナーリング及び又はアウターリングを有するキャップをクイックオープン密封機構に適用したものであり、キャップが合成樹脂製の場合に特に有効であるが、金属製キャップの場合も利用できる。また、容器はプラスチック製、ガラス製、金属製何れであってもよく、ボトル状の狭口容器又はカップ状の広口容器何れにも利用できる。

本発明の実施形態に係る容器の口頚部の正面図である。本発明の実施形態に係るキャップの正面断面図である。容器口頚部の展開図である。本発明の実施形態に係る容器のキャップの巻締工程を示す正面断面図であり、（ａ）はインナーリングが嵌合開始時の状態、（ｂ）はアウターリングが嵌合開始の状態、（ｃ）は巻締修了の状態をそれぞれ示している。

符号の説明

１容器口部
２多条ネジのネジ山
３係止顎部
４ネックリング
５緩み止め突起
１０キャップ
１１天壁
１２スカート壁
１３弱化線
１４タンパーエビデントバンド
１５インナーリング
１６アウターリング
１７係合凸条
１８係止フラップ
１９切欠き
Ａ第１リード部（導入部）
Ｂ第２リード部
Ｃ第３リード部
Ｄストッパー部

Claims

口部に多条ネジが形成された容器を、天壁内面に少なくともインナーリングを有し、且つスカート壁内周面に前記容器の多条ネジに係合する複数個の係合突条を有するキャップで巻締密封する容器口部の密封機構であって、前記容器の口部に形成された多条ネジは、前記キャップの係合突条上面と係合するネジ山下面のリード角度が、閉蓋時に前記キャップのインナーリングが容器口部内周面に接触開始する位置で閉蓋回転方向に沿って導入部より小さくなるように変化し、ネジ山上面のリード角は前記ネジ山下面の導入部のリード角とほぼ同じであることを特徴とする容器口部の密封機構。
前記キャップがインナーリングとアウターリングを有し、前記容器口部の多条ネジのネジ山下面の前記リード角度は、前記アウターリングが容器口部外周端に接触開始する位置から閉蓋回転方向に沿ってさらに小さくなるように変化している請求項１に記載の容器口部の密封機構。
少なくともインナーリングを有するキャップを巻締密封する多条ネジが口頚部に形成されている容器であって、前記多条ネジのネジ山下面のリード角が、巻締時にキャップのインナーリングが接触開始する位置に相当する位置で、導入部に続いて巻締方向に沿って小さくなるように変化していることを特徴する容器。
前記容器がインナーリング及びアウターリングを有するキャップを巻締密封する多条ネジが口頚部に形成されている容器であって、前記多条ネジのネジ山下面が、閉蓋回転方向に沿って導入部である第１リード部、インナーリング接触からアウターリング接触までの第２リード部、アウターリング接触から巻締終了までの第三リード部、及びストッパー部からなり、第１リード部のリード角α、第２リード部のリード角β、第３リード部のリード角γがα＞β＞γの関係にある請求項３に記載の容器。
前記多条ネジのネジ山上面は、全長にわたってほぼ一様のリード角を有し、該リード角はネジ山下面の導入部のリード角とほぼ等しくなっている請求項３又は４に記載の容器。