JP4774280B2 - 樹脂キャップ - Google Patents

Description

本発明は、牛乳ビン等の容器に適用される樹脂キャップに関するものであり、特に、容器口部に嵌め込まれ、スカート部外面に形成された鍔状の開封用タブを持ち上げることにより、容器口部から取り除かれて開封が行われるタイプの樹脂キャップに関する。

牛乳ビン等の容器に適用される樹脂キャップとして、頂板部と、頂板部周縁から下方に垂下したスカート部とから成り、頂板部の内面には、スカート部とは間隔を置いて下方に延びているインナーリングが形成され、該インナーリングとスカート部との間の空間に容器口部が嵌め込まれて容器口部に固定されるものがある。このタイプの樹脂キャップは、通常のネジキャップ等と比較してキャップハイト（スカート部の高さに相当）が小さく、容器口部に嵌め込まれたキャップをしっかりと係止するために、スカート部の内面下端には、周状の係止用アンダーカット（係合突起）が設けられている。即ち、このアンダーカットが容器口部に形成されている顎部と係合することにより、該樹脂キャップは、容器口部にしっかりと固定される。また、この樹脂キャップのスカート部外面には、鍔状の開封用タブが設けられており、この開封用タブを持ち上げることにより、容器口部に固定されたキャップの取り外し、即ち開封が行われるようになっている。

ところで、この種の樹脂キャップでは、容器口部への係止力（密封性）と開封性という相反する特性を同時に満足させなければならないという問題がある。例えば、上述した係止用のアンダーカットをスカート部下端の全周にわたってリング状に形成した場合には、容器口部への係止力は満足し得るものの、開封性が著しく低下してしまい、開封用タブを持ち上げての開封が困難となってしまう。

このために、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献１には、開封用タブの両端のスカート壁にスコアを設け、開封用タブを持ち上げることによりスコアを破断して開封を行う樹脂キャップが開示されている。

また、特許文献２には、係止用アンダーカットを周方向に分断して設けると共に、開封用タブに隣接する係止用アンダーカットの周方向両端部スカート壁に、スリットが形成された樹脂キャップが開示されている。

しかしながら、上述した従来公知の樹脂キャップは、何れも一長一短があり、さらなる改良が求められている。

例えば、上記特許文献１のキャップは、開封性がある程度向上するが、スリットの引裂きにより開封を行うため、開封力にバラツキを生じ易く、安定した開封性を得ることが困難である。また、打栓に際してスコアの破断を生じることもある。

更に、特許文献２のキャップは、スカート壁にスリットが形成されていることから外観上の問題があり、スリットの形成により、開封用タブが形成されている部分のスカート部が偶発的に捲れ上がってしまう等の不都合を生じ易く、更に、開封用タブに隣接しているアンダーカットと容器口部との係止力は大きく低下しているため、密封性の低下を免れない。

このために、本出願人は、先に、スコアやスリットなどを形成することなしに、容器口部との係止力と開封性とのバランス性に優れた樹脂キャップを提案した（特許文献３）。
実公昭４７−１３１０９号公報 特開２０００−２３８８１４号公報 特開２００２−２０５７５０号公報

本出願人が先に提案した特許文献３の樹脂キャップは、キャップのスカート部の外面に、開封用タブが設けられている部分を除く周方向全体にわたって、複数の凹面が間隔をおいて形成され、隣り合う凹面の間には、該凹面よりも突出した凸面を形成し、スカート部の内面には、開封用タブが設けられている部分を除く周方向全体にわたって、複数の係止用アンダーカット（係合突起）を間隔をおいて形成するとともに、各係止用アンダーカットを、外面に形成されている各凸面を跨ぐように配置し、隣り合う係止用アンダーカットの間に、軸方向に延びている溝部を形成したものである。即ち、かかる樹脂キャップでは、これを上面側あるいは下面側から見ると、スカート部外面の凹面とスカート部内面の係止用アンダーカットとが互い違いに配置されており、凹面の中心部分に、隣り合う係止用アンダーカットの間に形成された溝部が位置する構造となっている。このような構造を有しているため、特許文献３の樹脂キャップは、スコアやスリットなどを形成することなしに、容器口部との係止力と開封性とのバランス性に優れたものとなっている。

しかしながら、最近では、省資源やコスト低減等の観点から樹脂の目付け量を低減させる傾向があり、このため、キャップの肉厚をできるだけ薄肉化する傾向がある。上述した特許文献３の樹脂キャップは、このような薄肉化へ対応できず、薄肉化されたキャップに適用した場合には、開封性に問題はないとしても、容器口部との係止力が低く、密封性が損なわれてしまうという問題があり、未だ改善の余地がある。

従って本発明の目的は、容器口部に嵌め込まれて装着され、開封用タブを持ち上げて開封が行われる樹脂キャップにおいて、スコアやスリットなどを形成することなしに、しかもキャップのスカート部の厚みが薄肉の場合においても、容器口部との係止力と開封性とのバランス性に優れた樹脂キャップを提供することにある。

本発明によれば、頂板部と、頂板部周縁から下方に垂下したスカート部とから成り、該スカート部の外面の下端部には、外方に突出した鍔状の開封用タブが形成されており、該頂板部の内面には、前記スカート部とは間隔を置いて下方に延びているインナーリングが形成され、該インナーリングとスカート部との間の空間に容器口部が嵌め込まれて容器口部に固定される樹脂キャップにおいて、前記スカート部の外面には、前記開封用タブが形成されている部分を除く周方向全体にわたって、その下端に枠状フランジが形成されており、且つ該枠状フランジの上側に、該枠状フランジよりも凹んだ凹面と、該枠状フランジの上面から上方に延びている凸面とが、周方向に交互に形成されており、前記スカート部の下端の内面には、前記開封用タブが形成されている部分を除く周方向全体にわたって、容器口部の外面に形成されている顎部と係合する複数の係合突起が間隔を置いて形成されており、且つ上面若しくは底面からみて、各係合突起は、スカート部外面に形成されている前記凸面を跨ぐように周方向に延びており、前記凹面と係合突起とが互い違いとなるように配置されているとともに、互いに隣り合う前記係合突起の間には、該係合突起よりも内方への突出高さが低く且つ周方向に延びている補強用リブが形成され、前記係合突起の各々は該補強用リブによって全体が一体に連結されていることを特徴とする樹脂キャップが提供される。

本発明の樹脂キャップにおいては、
（１）前記スカート部の外面において、前記開封用タブが形成されている部分の大部分は、前記凸面と実質上同一高さの面となっていること、
（２）前記スカート部の内面において、外面に形成されている前記開封用タブの少なくとも周方向中央部に対応する部分の大部分には、前記係合突起及び補強用リブの何れもが形成されていないこと、
（３）前記補強用リブの内方への突出高さｈは、前記係合突起の内方への突出高さＨよりも０．１５ｍｍ以上低く且つ０．２ｍｍ以上の長さを有していること、
（４）前記凹面の上端部分は、スカート部の上端部分まで延びていること、
（５）前記凹面は、トータルでスカート部の外周の５０乃至８０％の比率で形成されており、前記凸面のそれぞれは、０．７乃至３．５ｍｍの幅ｗを有していること、
が好適である。

本発明の樹脂キャップは、スカート部外面には、開封用タブが形成されている部分を除く周方向全体にわたってその下端に枠状のフランジが形成されており、且つ該フランジの上側に複数の凹面と凸面とが交互に形成され、しかもスカート部内面には、開封用タブが形成されている部分を除く周方向全体にわたって複数の係合突起が間隔をおいて形成されているものであり、各係合突起は、外面に形成されている凸面を跨ぐように位置している。即ち、スカート部外面に形成されている枠状フランジ、凹面及び凸面が、上記のような位置関係に形成されているために、スカート部にスリットや開封時に破断するようなスコアを設けることなく、バラツキのない安定した開封力を確保することができる。また、スカート部の内面に形成されている複数の係合突起の間には、該突起よりも突出高さの低い補強リブが形成されており、隣り合う係合突起は、この補強リブによって連結されている。即ち、複数の係合突起は、補強リブによって全体が一体に拘束されているため、例えばスカート部外面の凹面を大面積に形成し、且つ凹面でのスカート部の肉厚を薄くし、樹脂の目付け量を大幅に低減させた場合にも、容器口部との間に安定した係止力を確保することができ、スカート部の局部的な変形等による密封性の低下を有効に回避することができる。

このように、本発明の樹脂キャップは、スカート部の厚みの薄肉化に有効に対応することができ、このような薄肉化によって樹脂の目付け量を大幅に低減させたときにも、開封性と密封性とをバランスよく確保することができる。また、スカート部にスコアやスリットが形成されていないため、打栓等に際しての破損や変形が有効に防止されている。

本発明を、以下、添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の樹脂キャップの一例を示す半断面半側面図であり、
図２は、図１のキャップの底面図であり、
図３は、図１のキャップの全側断面図であり、
図４は、図１のキャップの天面図であり、
図５は、図２のキャップのＡ−Ａ断面を、容器口部とともに示す側断面図である。

図１乃至図５において、本発明の樹脂キャップは、大まかに言って、頂板部１とスカート部２とから成る。

頂板部１の内面には、スカート部２とは間隔をおいて下方に延びているインナーリング３が設けられている。一方、スカート部２は、頂板部１の周縁から垂下しており、その下端の内壁面には、特に図１、図３及び図５に明示されている様に、容器口部５０の外面に形成されている顎部５３（図５参照）と係合する係合突起５が適当な間隔で複数形成されている。

即ち、スカート部２とインナーリング３との間の空間に容器口部５０を嵌め込むことにより、このキャップの容器口部５０への固定が行われるものであり、上記の係合突起５がそれぞれ容器口部５０の顎部５３と係合することにより、キャップは容器口部５０にしっかりと固定される。また、十分な密封性を確保するために、特に図１や図３から明らかな通り、インナーリング３は、若干スカート部２側に傾斜しており、またインナーリング３のスカート部２側の面には、膨出部７が形成されており、且つスカート部２とインナーリング３との間の頂板部１の内面には、小突起８、９が形成されている。即ち、容器口部の上端面が小突起８，９と当接し、且つ容器口部５０の内面がインナーリング３の膨出部７に密着することにより、容器口部５０の密封が行われる。

尚、頂板部１の中心部分には、図１及び図３に示されているように、凹部１０が形成されている。この凹部１０は、成形によるゲート残りを突出させず且つ成形に際しての樹脂の流れをスムーズにするために形成されるものである。

図１、図２及び図４に示されている様に、スカート部２の下端の外面には、鍔状の開封用タブ１１が設けられている。この開封用タブ１１を指で引っ掛けて上方に持ち上げることにより、容器口部５０装着されたキャップを取り除いて開封を行うものであり、指を開封用タブ１１に引っ掛け易くするために、図２に示されているように、開封用タブ１１の下面先端部分には、引っ掛かり部となる突起１２が形成されている。

また、図2から明らかな通り、開封用タブ１１が形成されている部分には、開封用タブ１１を上方に持ち上げて開封を容易に行うために、前述した係合突起５は設けられておらず、この開封用タブ１１が設けられている部分のスカート部２の内面は、上端から下端までの全体にわたって、実質上、面一の面となっている。従って、開封用タブ１１の変形等を防止するために、図1及び図4に示されている通り、開封用タブ１１の上面からスカート部２の外面にかけて複数の（図では３本）の縦リブ１３を形成することが好適である。

本発明においては、スカート部２の外面の下端部には、上記の開封用タブ１１が設けられている部分を除き、周方向全体にわたって枠状のフランジ１５が形成されており、この枠状のフランジ１５からは、軸方向上方に凸面１７が一定の間隔で形成されており、この凸面１７の間に、それぞれ凹面１９が形成されている。この凹面１９は、キャップ成形時におけるスカート部２の外面の肉抜きにより形成されたものであり、フランジ１５と凸面１７とは実質上面一の面となっており、凹面１９は、フランジ１５や凸面１７に対して凹んだ面となっている（特に図4参照）。

即ち、本発明の樹脂キャップにおいては、スカート部２の外面において、開封用タブ１１が設けられていない部分の全体に形成されている枠状のフランジ１５の上側に、凹面１９と凸面１７とが交互に形成されており、凹面１９によって、肉抜きによる薄肉化（樹脂の目付け量の低減化）と同時にスカート部２に適度な変形性が付与され、所定の開封性が付与され、枠状のフランジ１５と凸面１７とによって凹面１９による強度低下を回避し、密封性の低下を回避するものである。

また、本発明においては、凹面１９により付与される開封性と、フランジ１５及び凸面１７による強度低下の回避とをバランスよく発現させ、バランスよく開封性と密封性とを確保するために、これらと、スカート部２の内面に形成されている係合突起５とが一定の位置関係を満足するように形成されている。

即ち、図２と図４とを対比して、スカート部２の内面に形成されている複数の係合突起５は、それぞれ、外面に形成されている凸面１７を跨ぐように形成されており（図２では、凸面１７の位置が矢線で示されている）、従って、スカート部２の外面の凹面１９と係合突起５とは、丁度、互い違いに位置するように配置されることとなる。このような位置関係を満足させることにより、スカート部２の変形性と強度とをバランスさせ、適度な開封性と密封性を確保することが可能となるのである。

また、図４に示されているように、凹面１９は、枠状のフランジ１５と開封用タブ１１の両端部分の境界領域にまで延びていてよいが、開封用タブ１１が形成されている部分のスカート部２の外面は、その大部分が凸面１７と同一高さの凸面２０となっていることが好ましい。即ち、開封用タブ１１が形成されている部分の全てが凹面１９となっていると、開封用タブ１１の変形によって、この部分の全体が容易に変形してしまい、密封性が低下してしまうおそれがあるが、開封用タブ１１が形成されている部分の大部分を、このような凸面２０とすることにより、開封用タブ１１の変形による密封性の低下を有効に回避することができる。

更に、本発明においては、図１〜図３に示されているように、スカート部２の内面に形成されている複数の係合突起５の間には、それぞれ、補強リブ２１が形成されていることが重要である。この補強用リブ２１は、その内方への突出高さｈが係合突起５の内方への突出高さＨよりも低く、周方向に延びているものであり、この補強用リブ２１により、隣り合う係合突起５は互いに連結された状態となっている。また、凹面１９と係合突起５とが互い違いに位置するように配置されているため、この補強リブ２１は、それぞれ、凹面１９の中央部分に位置している（図４では、補強リブ２１の中心位置が矢線で示されている）。

即ち、薄肉化により樹脂の目付け量を大きく低減させるためには、上述した凹面１９を大面積で形成し、さらには凹面１９を深く形成することが要求されるが、このような薄肉化を行うと、スカート部２の強度が全体的に低下してしまうため、開封性を確保することはできても、密封性が損なわれてしまう。しかるに、本願発明においては、上記のような補強用リブ２１によって複数の係合突起５が互いに連結されて拘束されるため、薄肉化によるスカート部２の変形、特に局部的な変形による係合突起５と容器口部５０の顎部５３との係合力の低下を有効に回避することができ、良好な密封性を確保することができるのである。

例えば、本発明によれば、前述した凹面１９を、トータルでスカート部２の外周の５０乃至８０％程度の比率で形成することができる。また、凹面１９を深く形成し、例えば凹面１９が形成されている部分のスカート部２の最小肉厚ｔ（図３参照）を１．０ｍｍ以下、特に０．６乃至０．９ｍｍ程度とすることができる。尚、凹面１９のトータルでの上記比率は、図４において、フランジ１５の外周を延長した円の全周に対する各凹面１９の幅ｄの合計の割合である。

尚、上記のように薄肉化を図った場合、凹面１９の間に位置する凸面１７の幅ｗ（図４参照）は、それぞれ、０．７乃至３．５ｍｍ程度とすることが、薄肉化を妨げず、適度な強度を確保する上で好ましい。

また、最大限の薄肉化を実現するために、図１及び図３に示されているように、凹面１９の上端部分は、スカート部２の上端まで延びていることが望ましく、さらに、凹面１９の下端（枠状フランジ１５の上端）は、係合突起５の頂部５ａに対応する部分の近傍に位置するように各凹面１９の大きさを設定するのがよい。但し、枠状フランジ１５の厚みｐ（図３参照）があまり薄いと強度低下による密封性の低下を招くため、この厚みｐは０．４乃至２．５ｍｍ程度とするのがよい。

図２を参照して、上述した補強リブ２１の内方への突出高さｈは、先にも述べたように係合突起５の内方への突出高さＨよりも低ければよいが、あまり高いと、係合突起５と容器口部５０の顎部５３との係合力が大きくなりすぎて開封性が損なわれるおそれがあるため、通常は、係合突起５の突出高さＨよりも０．１５ｍｍ以上低いことが好ましい。また、あまり低いと補強効果が損なわれ、密封性の低下を招くため、通常は、その突出高さｈは、０．２０ｍｍ以上であることが好適である（図５参照）。さらに、補強リブ２１の厚みｒ（上下方向幅）は、図３から理解されるように、係合突起５の厚みｓよりも小さく設定される。この厚みｒが係合突起５の厚みｓと同程度であると、係合力が増大し、開封性が低下するおそれがあるからである。

また、補強用リブ２１の長さＬ（図２参照）があまり短いと、係合突起５と容器口部５０の顎部５３との係合力が大きくなりすぎて開封性が損なわれるおそれがあり、またあまり長いと、係合突起５に対する拘束力が損なわれ、薄肉化に際しての密封性の低下を生じるおそれがある。従って、かかる補強用リブの長さＬは、通常、２．０乃至５．０ｍｍ程度の範囲にあるのがよい。

上述した本発明においては、凹面１９は、特にトータルでの比率が前述した範囲となるように、その大きさに応じて適宜の数で対称的にスカート部２の外面に形成されるが、通常、その数が多いほど、容器口部５０との係止力がスカート部２の全体にわたって均等となり、また、スカート部２の局部的な変形も抑制できる。従って、スカート部２の外面に形成される凹面１９の数は多い方が好ましく、例えば、６個以上とするのがよく、係合突起５は、このような凹面１９に対して前述した位置関係を満足するように設けられるため、係合突起５の数は、凹面１９の数よりも１個少ないものとなる。

上述した本発明の樹脂キャップは、各種のプラスチック、例えば、低−、中−または高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等を用いて、射出成形、圧縮成形等の一体成形により、容易に製造することができる。この場合、凹面１９、係合突起５及び補強用リブ２１は、上下方向への型抜きにより形成することができるため、割型などの複雑な型を用いずに成形することができ、本発明の樹脂キャップは、生産性にも優れている。

本発明の樹脂キャップは、特に小さな口径を有する容器（例えば牛乳瓶や各種の乳酸飲料用容器）に有効に適用され、例えば、この樹脂キャップの外径Ｄ（図３参照）が、３５ｍｍ以下である場合において、本発明は最も効果的である。即ち、外径Ｄが小さいほど、薄肉化による密封不良が顕著となる傾向があるが、本発明は、外径Ｄが小さい場合にも、開封性を損なうことなく、高い密封性を確保することができるからである。

本発明の樹脂キャップの一例を示す半断面半側面図。 図１のキャップの底面図。 図１のキャップの全側断面図。 図１のキャップの天面図。 図２のキャップのＡ−Ａ断面を、容器口部とともに示す側断面図。

符号の説明

１：頂板部 ２：スカート部
５：係合突起 １１：開封用タブ
１５：枠状フランジ １７：凸面
１９：凹面 ２１：補強用リブ

Claims (6)

1. 頂板部と、頂板部周縁から下方に垂下したスカート部とから成り、該スカート部の外面の下端部には、外方に突出した鍔状の開封用タブが形成されており、該頂板部の内面には、前記スカート部とは間隔を置いて下方に延びているインナーリングが形成され、該インナーリングとスカート部との間の空間に容器口部が嵌め込まれて容器口部に固定される樹脂キャップにおいて、
   前記スカート部の外面には、前記開封用タブが形成されている部分を除く周方向全体にわたって、その下端に枠状フランジが形成されており、且つ該枠状フランジの上側に、該枠状フランジよりも凹んだ凹面と、該枠状フランジの上面から上方に延びている凸面とが、周方向に交互に形成されており、
   前記スカート部の下端の内面には、前記開封用タブが形成されている部分を除く周方向全体にわたって、容器口部の外面に形成されている顎部と係合する複数の係合突起が間隔を置いて形成されており、且つ上面若しくは底面からみて、各係合突起は、スカート部外面に形成されている前記凸面を跨ぐように周方向に延びており、前記凹面と係合突起とが互い違いとなるように配置されているとともに、
   互いに隣り合う前記係合突起の間には、該係合突起よりも内方への突出高さが低く且つ周方向に延びている補強用リブが形成され、前記係合突起の各々は該補強用リブによって全体が一体に連結されていることを特徴とする樹脂キャップ。
2. 前記スカート部の外面において、前記開封用タブが形成されている部分の大部分は、前記凸面と実質上同一高さの面となっている請求項１に記載の樹脂キャップ。
3. 前記スカート部の内面において、外面に形成されている前記開封用タブの少なくとも周方向中央部に対応する部分の大部分には、前記係合突起及び補強用リブの何れもが形成されていない請求項１または２に記載の樹脂キャップ。
4. 前記補強用リブの内方への突出高さｈは、前記係合突起の内方への突出高さＨよりも０．１５ｍｍ以上低く且つ０．２ｍｍ以上の長さを有している請求項１乃至３の何れかに記載の樹脂キャップ。
5. 前記凹面の上端部分は、スカート部の上端部分まで延びている請求項１乃至４の何れかに記載の樹脂キャップ。
6. 前記凹面は、トータルでスカート部の外周の５０乃至８０％の比率で形成されており、前記凸面のそれぞれは、０．７乃至３．５ｍｍの幅ｗを有している請求項１乃至５の何れかに記載の樹脂キャップ。

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