JP4937535B2 - 合成樹脂製キャップ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製のキャップに関するものであり、さらに述べると、成形品を成形金型から取り出す際に、キャップの変形を回避乃至抑制することができる合成樹脂製キャップに関するものである。

図５を用いて従来技術の説明を行う。図５は醤油、食用油等の液体調味料が充填された容器の口頸部に装着されるキャップを示している。同図に示される如く、キャップ１は外周壁５、内周壁４、頂壁４１、注出筒６、係止突起８、嵌合突条１０から構成される本体部２と、スカート壁１３、天面壁１２、シール周壁１４、被係止突起１７、鍔部１６から構成される蓋部３とからなり、本体部２と蓋部３はヒンジ部１８で連結されている。

特願２０００−２５４９４５

上記従来のキャップは当業者には周知の如く、複数の金型構成部品の型閉にて相互間に樹脂成形空間が形成される成形金型を用いて、樹脂通路（ゲート）から樹脂成形空間に溶融樹脂を充填、冷却することで成形せしめられる。而して従来のキャップには以下のような問題がある。成形されたキャップを金型から取り出す際、すなわち成形工程での型開き時において、キャップ本体部の外周壁の内面を形成する外側コアをキャップから相対的に離隔せしめる際に、外周壁の内面に形成された嵌合突条に起因するアンダーカットが存在するために、キャップが成形金型の開く方向に引っ張られ、キャップが脱落乃至変形、より詳細には注出筒などの厚さ寸法が小さく設計せしめられた部分に、伸びなどの変形を生じせしめる傾向があることが本発明者により確認されている。（本明細書において使用する「アンダーカット」とは、成形品を金型から取出すとき、抵抗となり所謂無理抜きを生じる凸形状や凹形状のことを意味する。）

そして、注出筒に相当な変形が生成されると、例えば次の通りの不都合が生じる。
内容物を使用する際に、容器を傾けることで内容物が注出筒を伝って注ぎ出されるが、注出筒の表面が凹凸であると液切れ性が悪化し、注出筒外面への液伝いが生じる虞がある。さらに閉蓋状態において、通常、蓋部の天面壁に形成されたシール周壁が、注出筒上端部内周面に密接し密封性を保っているが、注出筒に変形が生成されている場合、例えば容器を横倒し状態で保管すると液漏れの虞がある。
本発明はかかる従来の問題に鑑み、キャップを成形型から取り出す際に、キャップの変形を回避乃至抑制することができ、しかも複雑な金型を必要としないキャップを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のキャップは、容器の口頸部に装着される本体部と該本体部の上面を覆う蓋部とを具備し、該本体部は頂壁と該頂壁から垂下する円筒状の外周壁と内周壁と、外周壁の内面に設けられた嵌合突条と、蓋部と係止する係止突起とを含むものとし、該頂壁上面には注出筒が立設され、該蓋部は天面壁と天面壁から垂下する円筒状のスカート壁と、本体部と係止する被係止突起を含み、該嵌合突条に起因してアンダーカットが存在し、上型及び下型で構成され、型開きの際に、該上型と該下型が互いに逆方向へと離隔する成形金型を使用して射出成形されるキャップであって、該係止突起は、該注出筒より肉厚の部片構造であり、その上面には、本体部の中心軸線に向かって内方に突出し、下型を離型する際に、該上型のテーパー外周面に設けられた凹部に嵌合し、キャップを定位置に保持する保持突起が設けられており、該保持突起の下部と連続する該係止突起の内周面は該上型を離型する際に該保持突起の抵抗を減少せしめる様に該保持突起の突出方向に対して外方且つ上方に向かうテーパー面であることを特徴とするものである。本発明では、とりわけ、前記保持突起は周方向に連続して形成された環状突起であることが好ましい。又、本発明のキャップの製造方法は、容器の口頸部に装着される本体部と該本体部の上面を覆う蓋部とを具備し、該本体部は頂壁と該頂壁から垂下する円筒状の外周壁と内周壁と、外周壁の内面に設けられた嵌合突条と、蓋部と係止する係止突起とを含むものとし、該頂壁上面には注出筒が立設され、該蓋部は天面壁と天面壁から垂下する円筒状のスカート壁と、本体部と係止する被係止突起とを含み、該嵌合突条に起因してアンダーカットが存在し、該係止突起は、該注出筒より肉厚の部片構造であり、その上面には、本体部の中心軸線に向かって内方に突出する保持突起を設けられ、該保持突起の下部と連続する該係止突起の内周面は該上型を離型する際に該保持突起の抵抗を減少せしめる様に該保持突起の突出方向に対して外方且つ上方に向かうテーパー面である合成樹脂製キャップの製造方法において、該製造方法が、複数の部材で構成され、該保持突起を形成する凹部を有するテーパー外周面を備えた係止突起の内面を形成するコアを構成要素の一つとする上型と、複数の部材で構成され、該嵌合突条に起因するアンダーカットを形成する凸部を有するコアを構成要素の一つとする下型とで構成され、型開きの際に、該上型と該下型が互いに逆方向へと離隔する成形金型を使用して射出成形する段階を含み、該下型を離型する際に、該凹部に該保持突起が嵌合していることによって、該キャップが定位置に保持されることを特徴とする。

本発明のキャップにおいては、成形されたキャップを金型から取り出す際に、キャップの変形、より詳細にはキャップの下面を形成するコアがキャップから相対的に離隔する際に、キャップが前記離隔方向に牽引せしめられ、キャップが変形するのを効果的に回避乃至抑制される。

以下本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１、図２は本発明の一実施例のキャップ１を示している。図１、図２に示すキャップ１は図５に示した従来例のキャップとその基本部分の構造は同じであるので、共通部分は同一符号を付す。キャップ１は、ポリプロピレン又はポリエチレンの如き適宜の合成樹脂から成形されている。かかるキャップ１は、大まかに言って、本体部２と蓋部３とから構成され、両者はヒンジ部１８を介して一体に形成されている。ヒンジ部１８自体は当業者に周知の形態でよく、本明細書ではその詳細な説明を省略する。なお本発明において、本体部２は蓋部３と別体からなる構成とすることも可能である。

蓋部３は天面壁１２と天面壁１２の周縁から垂下するスカート壁１３とを有する。天面壁１２には後述する注出筒６の内面に密接するシール周壁１４が形成される。
またヒンジ部１８と対向するスカート壁１３には蓋部３の開閉時に指を掛けることができる鍔部１６が形成される。

本体部２は容器口部の上面を覆う頂壁４１と、頂壁４１の周縁から垂下する円筒状の外周壁５と、外周壁５とは間隔をおいて頂壁３の下面から垂下する内周壁４とを有する。外周壁５の内面には、環状の嵌合突条１０が形成されており、外周壁５と内周壁４の間に図示しない容器の口部が挿入せしめられるとともに、嵌合突条１０により容器口部にキャップ１を強固に装着する。

頂壁４１の上面には注出筒６が立設され、注出筒６で区画される頂壁４１には切取領域を規定する破断可能な薄肉部７が形成されている。薄肉部７は材料厚さを低減せしめた所謂スコアから形成されている。薄肉部７で囲まれた領域には支柱１９を介してプルリング１５が接続されている。プルリング１５に指を掛けて引っ張ることによって薄肉部７を破断すると、頂壁４１に注出開口が形成される。注出筒６の外周の頂壁４１上には、蓋部３が本体部２の上面を覆う際に、蓋部３のスカート壁１３内面に形成した被係止突起１７に係止する環状の係止突起８が注出筒６と同心状に形成されている。

キャップ本体部２の上面には、保持突起９が形成されている。本発明の重要な特徴は、保持突起９を係止突起８の上端面に、本体部１の中心軸線Ｌに向かって内方に突出する如く形成した点にある。図示の実施形態においては、保持突起９は周方向に連続して環状に形成されている。本発明においては、保持突起９を間欠状に形成することも可能である。

さらに図１、図２を用いて説明を続けると、外周壁５の内面には内容物使用後に容器とキャップ１とを分離するための分別弱化線１１が周方向に形成されており、該分別弱化線１１を破断することで容易に両者を分離することができる。

容器の内容物を消費する際には鍔部１６に指を掛けて、図１に示す注出筒６を露呈せしめる開位置に蓋部３を回動させる。そしてプルリング１５に指を掛けて上方に引っ張り薄肉部７を破断せしめ、注出開口を形成する。次いで、容器を傾斜させれば、容器内の内容物が注出筒６を伝って注出される。内容物を所望量注出した後、ヒンジ部１８を中心に蓋部３を旋回閉動せしめると、蓋部３は、閉蓋状態となる。このとき、環状に形成されたシール周壁１４は注出筒６の上端部内面に密接せしめられ、内容物の漏出を防ぐ。

次に図１のキャップ１の成形金型の一例を図３、図４を用いて説明する。図３は図１のキャップ１を製造するための成形金型要部の断面図を図２の線Ａ−Ａにおける部位にて示した図であり、図４は成形金型要部の一部拡大断面図である。

成形金型２０は上型２１及び下型２２とから構成されている。かかる上型２１はキャップの本体部２の上面、すなわちプルリング１５の内面および頂壁４１の上面（おもに薄肉部７で区画される内面領域）を形成するコア２３と、注出筒６の内面およびプルリング１５の外面を形成するコア２４と、係止突起８の内面および上面と注出筒６の外面を形成するコア２５と、係止突起８の外面を形成するコア２６と、蓋部３の内面、すなわち天面壁１２の内面およびシール周壁１４の内周面を形成するコア２８と、スカート壁１３の内周面を形成するコア２９と、型ブロック３０とを主な構成要素とする。プルリング１５の内面を形成するコア２３は、略円柱形状であり、内部に貫通して設けられた樹脂通路（ゲート）２７が形成されている。型ブロック３０は、一定厚さを有するブロック材であり、コア嵌合孔３５及びコア嵌合孔３６を有するとともに、主にヒンジ部１８の上面、及び蓋部３のスカート壁１３の下端面とを形成する。コア嵌合孔３５はコア２６を相対的に摺動可能に嵌合し、コア嵌合孔３６はコア２９を相対的に摺動可能に嵌合している。

上述のように構成された上型２１と組合される下型２２は、おもにキャップ１の下面、すなわち頂壁４１の下面および内周壁４の内面を形成するコア３１と、内周壁４の外面および外周壁５の内面を形成するコア３２と、型ブロック３４とを主な構成要素とする。頂壁３下面および内周壁４の内面を形成するコア３１は、略円柱形状であり、内部に貫通して設けられた冷却水路３３が形成されている。型ブロック３４は、一定厚さを有するブロック材であり、コア嵌合孔３７とキャビティ３８を有し、主に本体部２の外周壁５の外面と蓋部３の天面壁１２の外面およびスカート壁１３の外周面と、ヒンジ部１８の下面とを形成する。コア嵌合孔３７はコア３２を相対的に摺動可能に嵌合する。上記の上型２１と下型２２とを図３に示す型締め状態に組み合わせることで、キャップを形成する成形空間Ｘが形成される。

このように構成された射出成形用金型２０を使用し、図示しない成形機の移動手段で金型の型締め状態に位置付け、次いでポリエチレン、ポリプロピレンの如き溶融樹脂をゲートから樹脂成形空間に射出し、キャップ１が成形される。そして所定の冷却時間が経過した後に、型開きの工程に進む。かかる型開きの作動を図３によって説明すると、まず下型２２の型ブロック３４が金型の開方向（図３において下方）に移動され、蓋部３の外面と本体部２の外周壁５の外面が開放される。これと並行して頂壁３下面および内周壁４の内面を形成するコア３１も所定距離だけ開方向（図３において下方）に移動され、本体部の頂壁４１下面及び内周壁４の内面が開放される。

次いで、内周壁４の外面および外周壁５の内面を形成するコア３２が成形位置から離隔する方向（図３において下方）に移動されるが、このときコア３２の凸部３９は、キャップ本体部の嵌合突条１０から無理抜きされるため、キャップが上述した下型２２のコア３２の開方向（図３において下方）に牽引せしめられる力が働く。しかしながら、図１に示すように、キャップ本体部２の係止突起８の上面に、中心軸線Ｌに向かって内方に突出して形成した保持突起９がコア２５の外周面の凹部４０に嵌合し、キャップ１を定位置（上型２１に保持された状態）に保持するので注出筒６やプルリング１５の変形を効果的に回避乃至抑制する。保持突起９を係止突起８の上面に形成した理由については、係止突起８が外周壁５の上部周縁に形成された肉厚の部片構造であり、変形が回避乃至抑制されやすいこと、また保持突起９を中心軸線Ｌに向かって内方に突出する構成としたのは、保持突起９が嵌合するコア２５の凹部４０がコア２５のテーパー外周面に露呈し、金型の加工を容易にならしめるためである。

さらに、上型２１のプルリング１５の内面および頂壁４１上面（おもに薄肉部７で区画される内面領域）を形成するコア２３と、注出筒６の内面およびプルリング１５の外面を形成するコア２４、続いて係止突条８の内面および上面と注出筒６の外面を形成するコア２５、係止突起８の外面を形成するコア２６、そしてこれと並行して上方の蓋部３を形成するコア２８、コア２９が成形位置から離隔する方向（図３において上方向）に移動され、キャップ上面が開放される。その後、型ブロック３０がキャップ１を開放し、キャップ１は完全に成形金型２０から離型される。

本発明実施形態のキャップの構造を示す断面図である。 図１に示すキャップの上面図。 図１に示すキャップを成形するための成形型の要部を図２の線Ａ−Ａにおける部位にて示した断面図で示す図。 図１に示すキャップを成形する成形型の要部を一部拡大した断面図である。 従来のキャップの断面図である。

符号の説明

１ キャップ
２ 本体部
３ 蓋部
８ 係止突起
９ 保持突起
１０ 嵌合突条
１６ 鍔部
２０ 射出成形金型
Ａ 成形空間
Ｌ 中心軸線

Claims (3)

1. 容器の口頸部に装着される本体部と該本体部の上面を覆う蓋部とを具備し、該本体部は頂壁と該頂壁から垂下する円筒状の外周壁と内周壁と、外周壁の内面に設けられた嵌合突条と、蓋部と係止する係止突起とを含むものとし、該頂壁上面には注出筒が立設され、該蓋部は天面壁と天面壁から垂下する円筒状のスカート壁と、本体部と係止する被係止突起を含み、該嵌合突条に起因してアンダーカットが存在し、上型及び下型で構成され、型開きの際に、該上型と該下型が互いに逆方向へと離隔する成形金型を使用して射出成形されるキャップであって、
   該係止突起は、該注出筒より肉厚の部片構造であり、その上面には、本体部の中心軸線に向かって内方に突出し、下型を離型する際に、該上型のテーパー外周面に設けられた凹部に嵌合し、キャップを定位置に保持する保持突起が設けられており、該保持突起の下部と連続する該係止突起の内周面は該上型を離型する際に該保持突起の抵抗を減少せしめる様に該保持突起の突出方向に対して外方且つ上方に向かうテーパー面であることを特徴とする合成樹脂製キャップ。
2. 前記保持突起は、周方向に連続して形成された環状突起であることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製キャップ
3. 容器の口頸部に装着される本体部と該本体部の上面を覆う蓋部とを具備し、該本体部は頂壁と該頂壁から垂下する円筒状の外周壁と内周壁と、外周壁の内面に設けられた嵌合突条と、蓋部と係止する係止突起とを含むものとし、該頂壁上面には注出筒が立設され、該蓋部は天面壁と天面壁から垂下する円筒状のスカート壁と、本体部と係止する被係止突起とを含み、該嵌合突条に起因してアンダーカットが存在し、
   該係止突起は、該注出筒より肉厚の部片構造であり、その上面には、本体部の中心軸線に向かって内方に突出する保持突起を設けられ、該保持突起の下部と連続する該係止突起の内周面は該上型を離型する際に該保持突起の抵抗を減少せしめる様に該保持突起の突出方向に対して外方且つ上方に向かうテーパー面である合成樹脂製キャップの製造方法において、
   該製造方法が、
   複数の部材で構成され、該保持突起を形成する凹部を有するテーパー外周面を備えた係止突起の内面を形成するコアを構成要素の一つとする上型と、
   複数の部材で構成され、該嵌合突条に起因するアンダーカットを形成する凸部を有するコアを構成要素の一つとする下型とで構成され、
   型開きの際に、該上型と該下型が互いに逆方向へと離隔する成形金型を使用して射出成形する段階を含み、
   該下型を離型する際に、該凹部に該保持突起が嵌合していることによって、該キャップが定位置に保持されることを特徴とする合成樹脂製キャップの製造方法。

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