JP4573571B2

JP4573571B2 - 容器開封装置

Info

Publication number: JP4573571B2
Application number: JP2004144827A
Authority: JP
Inventors: 辰巳元村
Original assignee: 日本テトラパック株式会社
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005324831A

Description

本発明は、容器開封装置に関し、さらに詳しくは飲料その他の液体を収納する容器に備えられて、その容器を開封する為のスクリューキャップに関する。

容器に設けられたスクリューキャップによって容器の開封動作を行う技術が例えば特許文献１に開示されている。

このスクリューキャップは、封止用フィルムによって閉塞された液体注出用開口部の上側周縁部に沿って注出口部が接着・固定され、この注出口部に開封手段が内嵌され、注出口部の上部にスクリューキャップが外嵌されている。そして、開封手段の下端は、封止用フィルムを突き破ることができるように尖端部が形成されている。

スクリューキャップを取り外す方向に回転させるとキャップと開封手段が一体的に回転して注出口部内を封止用フィルムを突き破る方向に移動する。

このためスクリューキャップを取り外す方向に回転させるだけで、開封手段が封止用フィルムを破るとともにキャップを取り外すという同時動作が容易に行える。
特開平１１−３４９０２４号公報

ところが、上記、従来のスクリューキャップでは、スクリューキャップを取り外す方向に回転して開封手段を回転させたとき、破断した封止用フィルムが稀であるが容器内に落ちてしまう可能性があり、破断した封止用フィルムが内容液に混入するという恐れがあった。

そこで、本発明はスクリューキャップを取り外す方向に回転して開封手段を回転させても、破断した封止用フィルムが容器内に落ちることがないスクリューキャップを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、容器本体に形成された液体注出口が封止用フィルムで閉塞され、前記液体注出口の外側周縁部に沿って円筒状の注出部が形成され、前記注出部の内側面に円筒状の開封手段が前記容器本体の内側方向へ移動可能に螺合するとともに、前記液体注出口を覆うように前記注出部の外側面と螺合するスクリューキャップを備え、前記スクリューキャップを取り外す方向に回転することにより前記開封手段が前記容器本体の内側方向へ回転移動して前記封止用フィルムを破断する容器開封装置であって、前記破断した封止用フィルムが容器本体内に落下するのを防止する落下防止手段が前記開封手段に設けられ、前記開封手段はネジが形成された本体部と切断手段を設けた先端部とからなり、この先端部に設けられる前記落下防止手段は、前記切断手段を設けた先端部が前記本体部から徐々に離れて前記本体部の内部側に円弧状に湾曲する形状であり、前記先端部が湾曲して形成された湾曲部と、本体部とで囲まれる領域の落下防止手段を有することを特徴としている。

これにより、落下防止手段によって破断した封止用フィルムが容器本体内に落下することを防止できる。また、破断した封止用フィルムを、湾曲部で挟み込むことができる。さらに、封止用フィルムを容易に破断することができる。

請求項１の発明によれば、前記スクリューキャップを取り外す方向に回転することにより前記開封手段が前記容器本体の内側方向へ回転移動して前記封止用フィルムを破断する容器開封装置であって、前記破断した封止用フィルムが容器本体内に落下するのを防止する落下防止手段が前記開封手段に設けられる。また、前記開封手段はネジが形成された本体部と切断手段を設けた先端部とからなり、この先端部に設けられる前記落下防止手段は、前記切断手段を設けた先端部が前記本体部から徐々に離れて前記本体部の内部側に円弧状に湾曲する形状である。さらに、前記切断手段は尖端形状刃である。

このため、落下防止手段によって、破断した封止用フィルムが容器本体内に落下することを防止できる。また、破断した封止用フィルムを、湾曲部で挟み込むことができるので、破断した封止用フィルムが容器本体内に落下することを防止できる。さらに、封止用フィルムを容易に破断することができて、破断した封止用フィルムをスムーズに湾曲部に導くことができるので、破断した封止用フィルムが容器本体内に落下することを防止できる。

＜容器開封装置の構成＞
以下に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態の容器開封装置１は、容器本体２に形成された液体注出口３が封止用フィルム４で閉塞され、前記液体注出口３の外側周縁部３ａに沿って円筒状の注出部５が形成され、前記注出部５の内側面６に円筒状の開封手段２０が前記容器本体２の内側Ｎ方向へ移動可能に螺合するとともに、前記液体注出口３を覆うように前記注出部５の外側面８と螺合するスクリューキャップ９を備え、前記スクリューキャップ９を取り外す方向に回転することにより前記開封手段２０が前記容器本体２の内側Ｎ方向へ回転移動して前記封止用フィルム４を破断する容器開封装置１である。そして、前記破断した封止用フィルム４が容器本体２の内部に落下するのを防止する落下防止手段１０が前記開封手段２０に設けられる。

ここで、容器開封装置１の軸をＳ−Ｓとすると、注出部５の一端部は軸Ｓ−Ｓ周りに環状のフランジ１１とフランジ１１の近傍に環状リブ１３が形成されており、このフランジ１１によって注出部５が容器本体２の頂壁１２の液体注出口３周りに装着され、環状リブ１３に対応していたずら防止リング４１が配設される。

注出部５の内側面６と外側面８にはそれぞれネジ６ａとネジ８ａが形成され、ネジ６ａが開封手段２０の外側面に形成されるネジ２１に、ネジ８ａがスクリューキャップ９の内側面のネジ９ａに螺合する。なお、各ネジは凹凸が連続するネジであり、互いに相手ネジの凹凸と嵌合するネジ形態である。

容器開封装置１の材質は、たとえばポリエチレン等の樹脂が用いられるが、必要であれば、開封手段２０には更に強固な材料としてポリプロピレン等が用いられる。

図２に示すように、前記開封手段２０は円筒状の外側面にネジ２１が形成された本体部２３と切断手段２５を設けた先端部２４とからなり、切断手段２５は鋸刃状の尖端形状刃２５ａで構成されている。そして、この先端部２４に設けられる落下防止手段１０は、切断手段２５を設けた先端部２４が本体部２３から徐々に離れて前記本体部２３の内部側２６（軸Ｓ−Ｓに向かう方向）に円弧状に湾曲して形成される。

ここで、開封手段２０の内側面２８には、８組の突起３１が円周上に等間隔で形成されており、この突起３１は開封手段２０の軸方向の全高にわたって延びている。さらに、この突起３１は鈍角三角形の横断面を有し、鈍角を形成する一対の辺２９、３０が内側面２８に突出するとともに、開封手段２０の内側面２８に対して辺２９は辺３０よりも大きな角度で形成されている。(辺２９は辺３０よりも短い)。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、開封手段２０の鋸刃状の尖端形状刃２５ａを設けた切断手段２５は、まず、円筒の先端部２４における略１８０度の領域Ｇ(円形断面の直径Ｄにおける点Ｐ１から点Ｑにいたる１／２円弧部分）に形成される。ここで、領域Ｇの両端を結んだ直線をＸ−Ｘ軸で表し、そのＸ−Ｘ軸に直角に交わる直線をＹ−Ｙ軸とする。

次に、切断手段２５が設けられた先端部２４の最先端部である点Ｐが点Ｐ１の位置から徐々に離れて開封手段２０の内部側２６に円弧状に湾曲する。ここで、先端部２４と本体部２３との間にスリット２２がスパイラル状に傾斜して形成されており、先端部２４も同様に傾斜している。

また、内部側２６に円弧状に湾曲する長さＦ（円弧Ｆに相当する）は領域Ｇの略２／３で略１２０度円弧長である。そして、点ＰはＹ−Ｙ軸上において開封手段２０の内部側２６に長さＥ（長さＥが直径Ｄの略２／３）の位置まで浸入し円弧状に湾曲して形成される。

このようにして形成された先端部２４の円弧状の湾曲部２７と本体部２３とで囲まれるΔ（デルタ）領域が落下防止手段１０である。なお、図３（ａ）は、落下防止手段１０の領域を主体に説明するものであり、ネジ２１の巻き数は実際の巻き数を示していない。また、スリット２２の幅やスリット途中における空間や形状等は適宜決定される。

図４に示すように、スクリューキャップ９は、取り外さない初期の状態ではいたずら防止リング４１と一体的にモールド成形されている。いたずら防止リング４１はスクリューキャップ９の頂端部壁４２とは反対側の端部４３において、図示しない複数の破断可能な溶着部によってスクリューキャップ９と同軸状に接続されている。

そして、図１で説明したように、スクリューキャップ９は図示しない注出部に螺合されており、その状態ではスクリューキャップ９の端部４３といたずら防止リング４１は注出部の環状リブに係止している。

ここで、スクリューキャップの側壁４４に軸Ｓ−Ｓに平行に４組の突起４６が設けられており、突起４６は同心円状にスクリューキャップ９の頂端部壁４２から垂直に突出する接続部分４９と、側壁４４に向けて接続部分４９から突出し鈍角三角形の横断面形状である噛み合い部分５０とを有している。

噛み合い部分５０は一対の斜め外向きに延びる辺５１と辺５２によって形成されており、スクリューキャップ９を回転方向Ｒに廻すと、接続部分４９に対してより大きな角度に傾斜している一方の辺５１が開封手段２０の突起３１の辺２９に当接するので、開封手段２０を回転方向Ｒに回転する力をあたえることができる。なお、スクリューキャップ９を回転方向Ｒと反対方向へ回転する場合には、他方の辺５２と突起３１は（角度的に）滑動するので、開封手段２０はスクリューキャップ９の回転方向Ｒと反対方向の回転には対しては連動することがない。

ここで、開封手段２０のネジ２１と注出部５のネジ６ａの螺合と、注出部５のネジ８ａとスクリューキャップ９のネジ９ａの螺合とは、軸Ｓ−Ｓに対して逆傾斜にネジが形成されているので、開封手段２０とスクリューキャップ９は軸Ｓ−Ｓに対して相反する方向に移動する。

そのため、スクリューキャップ９を取り外すために反時計方向である回転方向Ｒに廻すと、接続部分４９の一方の辺５１が開封手段２０の突起３１の一方の辺２９に当接するので、開封手段２０も同様に回転方向Ｒに回転するが、このとき開封手段２０をスクリューキャップ９の取り外す方向とは逆の方向（容器本体の開封方向）に押し下げることになる。

なお、スクリューキャップ９は容器本体２に、例えば接着剤や、マイクロフレーム乃至レーザーシーリング技法を用いることにより取付けられる。

図５に示すように、容器本体２は、例えばテトラブリクアセプティク（登録商標）として知られている平行六面体形状の無菌密封パッケージであり、容器本体２の頂壁１２に閉鎖可能な容器開封装置１が設けられる。容器開封装置１にはスクリューキャップ９に当接していたずら防止リング４１が設けられる。

図６に示すように、容器本体２は多重層構造のパッケージ材料６４で形成されている。パッケージ材料６４は、開口部６１が設けられた紙基材６５の外側Ｍおよび内側Ｎに例えばポリエチレンのような熱可塑性樹脂６６及び６７を覆って形成される。このとき、熱可塑性樹脂６６は紙基材６５の外側Ｍから、開口部６１に沿って紙基材６５の内側Ｎまで凹状に回り込んで形成されるので、熱可塑性樹脂６６は紙基材６５の内側Ｎにおいて、熱可塑性樹脂６７と溶着する。

なお、ＵＨＴミルクのような製品のための長期保存無菌パッケージの場合には、パッケージの食品と接触する最内面側には、例えばアルミニウムのようなバリヤ材からなるバリヤ層６９を更に有しており、このバリヤ層６９は一層またはそれ以上の層の熱可塑性樹脂６０によって覆われる。

＜容器開封装置の作用＞
図７に示すように、実際に容器開封装置１の使用時には、スクリューキャップ９が容器本体２の注出部５から外れるようにスクリューキャップ９を取り外す回転方向Ｒに回転させる。

スクリューキャップ９が軸Ｓ−Ｓのまわりを回転方向Ｒに廻されると、噛み合っている注出部５のネジ８ａとスクリューキャップ９のネジ９ａによってスクリューキャップ９が注出部５から離脱する方向に移動する。このとき、スクリューキャップ９といたずら防止リング４１との固着部４０が破砕してスクリューキャップ９がいたずら防止リング４１から離脱してキャップが注出部５から離れてゆく。このとき、いたずら防止リング４１が注出部５の環状リブ１３から離脱してフランジ１１に着下するので、スクリューキャップ９が取り外された（あるいは、取り外しかけになった）ことが容易に判断できる。

そして、噛み合い部分５０の一方の辺５１が開封手段２０の突起３１の一方の辺２９に当接するので、開封手段２０も同様に回転方向Ｒに回転するが、注出部５のネジ８ａとスクリューキャップ９のネジ９ａの螺合と、開封手段２０のネジ２１と注出部５のネジ６ａの螺合とは、スクリューキャップ９と開封手段２０が軸Ｓ−Ｓに沿って互いが逆方向に移動するように形成されているので、開封手段２０はスクリューキャップ９と逆の方向（容器本体の開封方向）に押し下げられる。

このとき、開封手段２０の先端部２４が回転し、先端部２４の切断手段２５によって図示しない封止用フィルムが破断開始するとともに封止用フィルムが落下防止手段に鋏み込まれてゆく。

図８に示すように、スクリューキャップ９が取り外されるとともに、封止用フィルムが完全に切断されて容器本体の頂壁１２を開口する。この状態で、開封手段２０が回転方向Ｒに回転するので、この回転力によって、切り離された封止用フィルム４ａは、図３（ｂ）で説明した点Ｐと点Ｐ１に鋏まって形成されるΔ（デルタ）領域内に集まるような外力が掛かるので、切り離された封止用フィルム４ａは自然にΔ（デルタ）領域内に掻き集められる。さらに、最先端部である点Ｐは１端が（材料力学で云う所の）片持ち梁の自由端部と考えられるので、切り離された封止用フィルム４ａがΔ（デルタ）領域内に掻き集められると、点ＰにはΔ（デルタ）領域内方向に弾力（切り離された封止用フィルム４ａが集まることによる内圧の反力として）を得ることになるので、鋏まれた封止用フィルム４ａを弾力的にしっかりと挟持することができる。

液体注出口３が一旦開口されると、開封手段２０はもはや、スクリューキャップ９の噛み合い部分５０が開封手段２０の突起３１と噛み合う軸線位置には到達できないので、開封手段２０は移動せず安定して停止する。

そして、容器本体２は、単にスクリューキャップ９を開封手段２０に装着し戻すことだけで閉鎖することができる。

なお、図８は、落下防止手段１０と切り取られた封止用フィルム４ａの関係を主体に説明する概念図であり、ネジ２１の巻き数は実際の巻き数を示していない。

以上、本発明の実施形態を図面に基づいて説明したが、上記の実施例はいずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきでないということはいうまでもない。

たとえば、開封手段２０の尖端形状刃は、必ずしも同形の鋸状形状でなくてもよく、点Ｐ近傍の鋸状形状を他の鋸状形状よりも若干突出させて、封止用フィルム４の切り裂きがスムーズに行うため始点としてもよい。

また、開封手段２０の尖端形状刃は、必ずしも鋸刃状でなくてもよく、連続した高さの尖端形状刃でも構わない。

先端部２４の点Ｐが本体部２３から徐々に離れて本体部２３の内部側２６に円弧状に湾曲する状態において、円筒形に対する点Ｐの相対位置関係は、封止用フィルムの性状等により適宜決定される。

注出部５の外面側のネジ８ａのピッチを内面側のネジ６ａのピッチよりも小さくすれば、スクリューキャップ９に対しての開封手段２０の相対速度が上がり、封止用フィルムの破断スピードが上がるのでシャープな破断性が得られる。

注出部５の内側面６と外側面８にはそれぞれネジ６ａとネジ８ａが形成され、ネジ６ａが開封手段２０の外側面に形成されるネジ２１に、ネジ８ａがスクリューキャップ９の内側面のネジ９ａに螺合するが、必ずしも、各ネジが凹凸が連続するネジでなくてもよく、それぞれ雄ネジと雌ネジの構成でもよい。

本発明の実施形態における容器本体に取付けられた容器開封装置の側面断面図である。本発明の実施形態における容器開封装置の開封手段の斜視図である。本発明の実施形態における容器開封装置の開封手段の、（ａ）は容器内部側から見た斜視図、（ｂ）は容器内部側から見た平面図である。本発明の実施形態における容器開封装置のキャップを容器内部側から見た斜視図である。本発明の実施形態における、容器本体に取付けられた容器開封装置の斜視図である。本発明の実施形態における、容器本体の液体注出口付近の断面図である。本発明の実施形態における容器開封装置の、開封動作を開始した状態の断面図である。本発明の実施形態における容器開封装置の、開封動作が終了した状態における、落下防止手段１０と切り取られた封止用フィルム４ａの関係を示す側面図である。

符号の説明

１容器開封装置
２容器本体
３液体注出口
３ａ外側周縁部
４封止用フィルム
５注出部
６内側
８外側
９スクリューキャップ
１０落下防止手段
２０開封手段
２１ネジ
２３本体部
２４先端部
２５切断手段
２６内部側
２７湾曲部
Ｎ内側
Ｄ内径
Ｇ領域
Ｐ点
Ｆ長さ
Ｓ−Ｓ軸

Claims

容器本体に形成された液体注出口が封止用フィルムで閉塞され、前記液体注出口の外側周縁部に沿って円筒状の注出部が形成され、前記注出部の内側面に円筒状の開封手段が前記容器本体の内側方向へ移動可能に螺合するとともに、前記液体注出口を覆うように前記注出部の外側面と螺合するスクリューキャップを備え、前記スクリューキャップを取り外す方向に回転することにより前記開封手段が前記容器本体の内側方向へ回転移動して前記封止用フィルムを破断する容器開封装置であって、
前記破断した封止用フィルムが容器本体内に落下するのを防止する落下防止手段が前記開封手段に設けられ、
前記開封手段はネジが形成された本体部と切断手段を設けた先端部とからなり、この先端部に設けられる前記落下防止手段は、前記切断手段を設けた先端部が前記本体部から徐々に離れて前記本体部の内部側に円弧状に湾曲する形状であり、
前記先端部が湾曲して形成された湾曲部と、本体部とで囲まれる領域の落下防止手段を有することを特徴とする容器開封装置。