JP5963323B2

JP5963323B2 - キャップ

Info

Publication number: JP5963323B2
Application number: JP2014159552A
Authority: JP
Inventors: 孝陽崎村; 佐々木　昌; 昌佐々木; 水落　正志; 正志水落; 佐々木　元; 元佐々木; 悟市川
Original assignee: Tokyo Light Industry Co Ltd
Current assignee: Tokyo Light Industry Co Ltd
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2034-08-05
Also published as: JP2016037290A

Description

本発明は、合成樹脂から成形されたキャップ、特に、醤油等の液状内容物または粘性を有する流動性内容物が充填される容器の容器口部に装着され、容器内の圧力により開閉するキャップに関するものである。

上述した内容物の使用後、キャップの締着が弱いと、容器内の密封状態を維持できず容器内に空気または菌類等が入り、内容物の酸化またはカビ等の繁殖をきたし劣化を早めるなどの問題があった。これを解決するために、容器口部に装着されるキャップには、容器の胴部を圧搾して容器に内圧を加え、適量の内容物を使用した直後、使用者が手でキャップを操作することなく容器内（容器の口部）を密封するものが提案されている。

例えば、特許文献１には、容器口部に嵌合されるキャップ本体は、前記容器口部に連通する吐出通路と、該吐出通路内に嵌合して、吐出孔を有するベース部と、該ベース部上に配置され、前記吐出孔からの内容物の吐出だけを許容する逆止弁と、を備え、該逆止弁は、前記吐出通路内に嵌合される円筒部と、該円筒部の内壁面から間隙を形成するように中心に向かって放射状に延びる弾性変形可能な複数の弾性片と、該各弾性片の先端に一体に接続され、前記吐出孔の吐出方向下流側にあって、該吐出孔を開閉する弁部材とから構成され、容器への内圧が解除されると、逆止弁の各弾性片が復元するために、弁部材が吐出孔を塞ぎ容器内を密封状態に維持することが開示されている。

特開２０１３−２４１１９７号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、内容物を吐出した後、逆止弁が作動することで、吐出通路から吐出されなかった内容物が容器内に戻らずに吐出通路内に残存することになり、蓋体を閉めるときに、蓋体の円筒状閉塞部により内容物が飛散する虞があり、しかも、蓋体を閉めて再び開けると、蓋体の円筒状閉塞部に内容物が付着する虞もあり、改善する必要があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、内容物の使用後、使用者が手で操作することなく、吐出されなかった内容物を容器内に戻しつつ、容器内を密封状態に維持することが可能なキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、容器口部に嵌合されるキャップ本体を備えた、合成樹脂製のキャップであって、該キャップ本体は、前記容器口部に連通する吐出孔と、該吐出孔周辺に設けられ、倒立円錐状面で形成される環状弁座と、弁部の倒立円錐状の外周面が前記環状弁座から離脱または着座して前記吐出孔を開閉する、弾性変形可能な逆止弁と、前記環状弁座に形成された、径方向に向かう流通溝と、を備え、前記逆止弁を成形する合成樹脂は、前記環状弁座を成形する合成樹脂よりも高弾性であり、該流通溝は、断面コ字状に形成され、その幅寸法Ｗが０．２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲で設定され、且つその深さ寸法Ｈが０．０２ｍｍ〜０．０６ｍｍの範囲で設定されており、前記流通溝の対向する側壁は、底部に向かって互いに近接するように傾斜面にそれぞれ形成され、前記容器口部に前記キャップが装着され、容器内の内容物の使用後、前記弁部の外周面が前記環状弁座へ着座した初期段階では、前記流通溝と前記弁部の外周面との間の開口は開放され、時間の経過に伴って、前記流通溝と前記弁部の外周面との間の開口は閉鎖されることを特徴とするものである。
請求項１の発明では、内容物の使用時には、容器の胴部を圧搾して容器に内圧を加えれば、容器の内圧により逆止弁が弾性変形して、弁部が環状弁座から離脱すると共に、内容物が吐出孔から外部に吐出される。一方、容器への内圧が解除されると、逆止弁が復元して弁部が環状弁座に互いの倒立円錐状面を介して着座するために、吐出孔が閉塞されて、迅速に容器内を密封状態に維持でき、空気の容器内への流入を抑制することができる。この時、容器への内圧が解除された初期段階では、流通溝と弁部の外周面との間の開口が開放された状態で、外部に吐出されなかった内容物は、この開口から容器内に戻るようになる。その後次第に、弁部から環状弁座への押圧力等の影響により流通溝と弁部の外周面との間の開口面積が減少すると共に、表面張力により内容物が流通溝と弁部の外周面との間の極小の開口を閉塞するようになるために、容器内を密封状態に維持することができる。また、流通溝は、互いの円錐状面で当接される環状弁座と弁部との間に形成されているので、容器への内圧が解除された初期段階では内容物が流通溝を通過し易くなり、その後最終的には容器を逆さにしても、容器自身を振ったりしなければ、容器内の内容物が流通溝を通過して外部に吐出されることはほとんどない。

本発明によれば、内容物の使用後、使用者が手で操作することなく、吐出されなかった内容物を容器内に戻しつつ、容器内を密封状態に維持することが可能なキャップを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るキャップを示す断面図である。図２の（ａ）は、図１の本キャップの構成で、蓋体、及び環状壁部を含む主キャップ体の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の断面図である。図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図４の（ａ）は、図１の本キャップの構成である逆止弁の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の断面図であり、（ｃ）は下面図である。図５（ａ）は、図１の本キャップの構成である案内筒状体の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の断面図である。図６は、本キャップの作用を段階的に示した図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るキャップ１は、図１に示すように、容器２の容器口部３に嵌合され、内容物の吐出孔２５を有するキャップ本体４と、該キャップ本体４を構成する主キャップ体１１にヒンジ６を介して連結される蓋体５とから構成される。本キャップ１は、図２に示す、蓋体５が連結され環状壁部１０を含む主キャップ体１１と、図４に示す逆止弁１２と、図５に示す案内筒状体１３との三つの構成部材を組み立てて構成される。
なお、蓋体５をヒンジ６によりキャップ本体４に連結させずに、別体として構成してもよい。さらに、後述する逆止弁１２により容器２内の密封状態が維持されているので、蓋体５を構成部材として必ずしも備える必要はない。

図１に示すように、容器２は、例えばチューブ容器など変形し易い容器であり、その内部には液状内容物や粘性を有する流動性内容物が充填される。この内容物は、例えば、醤油、オリーブオイル、ドレッシング、マヨネーズ、ケチャップ、とんかつ用ソース、ペースト状マスタード等が挙げられる。容器２は、その胴部２ａを圧搾するなどして内圧を加えることで内容物を吐出させるタイプのものである。容器口部３は、円筒状に形成される。該容器口部３の下部外壁面には雄ねじ部１５が形成される。容器口部３の上部には、周壁部全体が内方に突出する嵌合壁部１６が形成される。なお、本キャップ１は、外容器と内容器とからなる二重容器（剥離容器と言われるものも含む）にも採用することができ、外容器２の容器口部３に装着される。内容器は、その内部に内容物が充填されると共に内容物の減少に伴いしぼみ変形する可撓性を有するものである。内容器の減容形状を保持するために外容器と内容器との間には外気が吸入されるように構成される。

図１に示すように、キャップ本体４は、容器口部３に螺合される円筒状の主キャップ体１１と、主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９の内壁面から一体的に径方向中心に向かって斜め上方に延び、径方向中央部に吐出孔２５を有する環状壁部１０と、該環状壁部１０の上方に配置され、弁部３６が吐出孔２５周辺の環状弁座２６から離脱または着座して吐出孔２５を開閉する逆止弁１２と、該逆止弁１２の上方に配置され、吐出孔２５からの内容物の吐出通路４１を有する案内筒状体１３とから構成される。逆止弁１２を成形する合成樹脂は、主キャップ体１１を成形する合成樹脂よりも高弾性となる。具体的には、主キャップ体１１（蓋体４を含む）及び案内筒状体１３はポリプロピレンにて成形される。また、逆止弁１２はポリエチレンエラストマーにて成形される。

図１及び図２に示すように、主キャップ体１１は、容器口部３に螺合される円筒状外側壁部１８と、該円筒状外側壁部１８の内側に同心状に配置される円筒状内側壁部１９と、円筒状外側壁部１８の上端と円筒状内側壁部１９の上端とを接続する環状水平壁部２０とから構成される。円筒状外側壁部１８の内壁面には、軸方向全域に、容器口部３に設けた雄ねじ部１５に螺合する雌ねじ部２１が形成される。円筒状内側壁部１９と円筒状外側壁部１８との間に環状空間２２が形成される。円筒状内側壁部１９の上部内壁面には、周方向に沿って環状に延びる環状嵌合凹部２３が形成される。

円筒状内側壁部１９の下部内壁面には、その周方向全域から一体的に環状壁部１０が径方向中心に向かって斜め上方に延びている。環状壁部１０の下壁面は截頭円錐状を呈している。環状壁部１０と円筒状内側壁部１９の内壁面とにより上方を開放した空間２４が形成される。環状壁部１０の径方向中心部には略円形状の吐出孔２５が開口される。該吐出口２５は容器口部３内と連通される。該吐出孔２５はφ５．０ｍｍ〜φ１２．０ｍｍの範囲で形成される。該吐出孔２５の周辺に環状弁座２６が構成される。該環状弁座２６は倒立円錐状面２８（上方に拡径した環状テーパ面やすり鉢状面）に形成される。

図２及び図３に示すように、環状壁部１０の環状弁座２６（倒立円錐状面２８）には、径方向に沿う流通溝２７が１箇所形成される。該流通溝２７は、ヒンジ６側とは反対側の位置に形成される。該流通溝２７は、断面形状が所定幅を有し浅いコ字状に形成される。流通溝２７の対向する側面２７ｂは、底部２７ａに向かって互いに近接するように傾斜面でそれぞれ形成される。流通溝２７の底面２７ａと、対向する側面２７ｂとは湾曲面２７ｃでそれぞれ接続される。流通溝２７の幅寸法Ｗは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲、好ましくは０．６ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲で形成される。流通溝２７の深さ寸法Ｈは、０．０２ｍｍ〜０．０６ｍｍの範囲で形成される。湾曲面２７ｃの曲率半径Ｒは０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲で形成される。

図１及び図２に示すように、環状水平壁部２０の外径は円筒状外側壁部１８の外径より小径で、その外壁面に周方向に沿って環状に延びる突条係止部３１が形成される。該環状水平壁部２０の外壁面に蓋体５が嵌合される。環状水平壁部２０の下面には、円筒状外側壁部１８と同心状に環状シール部３２が垂設される。該環状シール部３２の下端が容器口部３の上端に密着される。

図１及び図４に示すように、逆止弁１２は、主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９の内壁面に当接する円筒状支持部３４と、該円筒状支持部３４の内壁面から一体的に径方向中心に向かって延びる複数の弾性片３５と、各弾性片３５の先端部に一体的に接続され、吐出孔２５を開閉する弁部３６と、各弾性片３５の間に設けられ、吐出孔２５からの内容物が流通する複数の流通孔３７とから構成される。

各弾性片３５は、円筒状支持部３４の上部内壁面から径方向中心に向かって、且つ斜め下方にやや湾曲して延びている。本実施形態では、弾性片３５は、周方向に９０°ピッチで４箇所形成され、各弾性片３５間に流通孔３７が９０°ピッチで４箇所形成される。また、各弾性片３５の先端部が弁部３６の外周部の上縁に一体的に接続される。該弁部３６は、いわゆるドーム状を呈している。また、弁部３６の外周部は、環状弁座２６（倒立円錐状面２８）に着座するように倒立円錐状面２９（上方に拡径した環状テーパ面やすり鉢状面）に形成される。該弁部３６の上壁面には球状凸部３８が突設される。

図１及び図４に示すように、案内筒状体１３は、逆止弁１２の上方に配置される。該案内筒状体１３は、主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９に嵌合される円筒状支持部４０と、円筒状支持部４０の内側に同心状に配置され、内部に吐出通路４１を有する円筒状案内部４２と、円筒状支持部４０の上端と円筒状案内部４２の下端とを一体的に接続する環状水平壁部４３とから構成される。環状水平壁部４３には、円筒状支持部４０の外周面から径方向に突設される環状鍔部４３ａが形成される。円筒状支持部４０は、逆止弁１２を構成する円筒状支持部３４の上方に配置される。円筒状支持部４０の外壁面には、周方向に延びる環状突条部４４が形成される。円筒状支持部４０の周壁部の厚みと、逆止弁１２の円筒状支持部３４の周壁部の厚みとは略同一である。

図１及び図２に示すように、蓋体５は、主キャップ体１１の円筒状外側壁部１８にヒンジ６を介して一体的に接続されている。該蓋体５は、ヒンジ６を介して主キャップ体１１の円筒状外側壁部１８の外壁面に接続される円筒状の胴部５０と、該胴部５０の上端の周方向全域に一体的に接続される天面部５１とから構成される。天面部５１の径方向中央部には、キャップ本体４を構成する案内筒状体１３の円筒状案内部４２の上端内部に緊密に嵌合する円筒状密着部５２が形成される。胴部５０の下部内壁面には、周方向に環状に延びる突条係止部５３が形成される。胴部５０の上部外壁面で、ヒンジ６側と反対側には、使用者が把持する把持部５４が周方向に沿う所定範囲で外方に向かって突設される。

次に、本キャップ１を組み立て、容器口部３に装着する方法を説明する。
まず、主キャップ体１１の環状壁部１０の上面に、逆止弁１２を上方から組み込む。詳しくは、逆止弁１２の円筒状支持部３４の外壁面が主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９の内壁面に沿うようにして、逆止弁１２を環状壁部１０の上面に配置する。すなわち、逆止弁１２を、上方から環状壁部１０と円筒状内側壁部１９の内壁面とで囲まれた上方を開放した空間２４内に組み込むようにする。

次に、案内筒状体１３を、その円筒状支持部４０の外壁面が主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９の内壁面に沿うように、逆止弁１２の上方に押し込むようにして組み込み、案内筒状体１３の円筒状支持部４０の外壁面に設けた環状突条部４４を主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９の内壁面に設けた環状嵌合凹部２３に嵌合すると共に、案内筒状体１３の環状鍔部４３ａを環状水平壁部２０の上面に当接させて組み付ける。この結果、逆止弁１２の弁部３６の外周部に設けた倒立円錐状面２９が、環状壁部１０の吐出孔２５周辺の環状弁座２６（倒立円錐状面２８）に密着して、且つ弁部３６の下壁面と環状壁部１０の下壁面とが面一で連続するようになり、弁部３６の下壁面全域が容器口部３内に臨むようになる。また、逆止弁１２の弁部３６の下端（外周部）は、組み込み前の位置よりも上方に位置するために、湾曲した各弾性片３５の下向きの付勢力（復元力）により、逆止弁１２の弁部３６の倒立円錐状面２９が環状壁部１０の吐出孔２５周辺の環状弁座２６（倒立円錐状面２８）に密着して押圧するようになる。また、逆止弁１２の弁部３６（吐出孔２５）の直上に、案内筒状体１３の円筒状案内部４２が位置する。これにより、キャップ本体４の組み立てが完了する。

次に、キャップ本体４に蓋体５を被冠する際には、ヒンジ６を折り曲げて蓋体５をキャップ本体４の上方から覆うように被せる。すると、蓋体５の胴部５０に設けた突条係止部５３が、キャップ本体４の環状水平壁部２０に設けた突条係止部３１を乗り越えるように係合すると共に、蓋体５の天面部５１に設けた円筒状密着部５２がキャップ本体４の案内筒状体１３を構成する円筒状案内部４２の上端内部に緊密に嵌合される。

次に、キャップ本体４を容器口部３に装着する際には、容器口部３の周壁部を、キャップ本体４の円筒状内側壁部１９と円筒状外側壁部１８との間の環状空間２２内に挿入して、容器口部３の外壁面に設けた雄ねじ部１５と、キャップ本体４の円筒状外側壁部１８の内壁面に設けた雌ねじ部２１とを螺合する。すると、主キャップ体１１の円筒状内側壁部１９の外壁面が容器口部３の嵌合壁部１６により圧着され、主キャップ体１１の環状水平壁部２０の下面から垂設された環状シール部３２の下端が、容器口部３の上端に密着される。このようにして、本キャップ１の容器口部３への装着が完了する。なお、本実施形態では、キャップ１を容器口部３へ螺合により装着する方法を説明したが、他の装着方法例えば打栓方式により装着してもよい。

次に、本発明の実施の形態に係るキャップ１の作用を説明する。
内容物を使用する際には、まず、図６（ａ）に示すように、蓋体５を開いて、キャップ本体４の案内筒状体１３を外部に露出させる。
次に、図６（ｂ）に示すように、使用者は案内筒状体１３の吐出通路４１が下方を向くように容器２を傾けて吐出姿勢にした状態で、容器２の胴部２ａを圧搾して容器２に内圧を加える。すると、容器２の内圧が逆止弁１２の弁部３６の下壁面全域に作用することで、逆止弁１２の各弾性片３５が屈曲するように弾性変形して、弁部３６の外周部の倒立円錐状面２９が環状壁部１０の吐出孔２５周辺の環状弁座２６（倒立円錐状面２８）から離脱される。この結果、環状壁部１０の吐出孔２５が開放されて、適量の内容物が容器口部３内から環状壁部１０の截頭円錐状の下壁面に沿って吐出孔２５に集まり、該吐出孔２５から逆止弁１２の各流通孔３７及び案内筒状体１３の円筒状案内部４２の吐出通路４１を経て外部に吐出される。

その後、内容物を適量吐出した後容器２の胴部２ａへの圧搾を止めて、図６（ｃ）に示すように、容器２を正立姿勢に戻そうとするとき、容器２への内圧が解除されるために、逆止弁１２の各弾性片３５が復元して、弁部３６の外周部の倒立円錐状面２９が環状壁部１０の吐出孔２５周辺の環状弁座２６（倒立円錐状面２８）に着座して、弁部３６により環状壁部１０の吐出孔２５が閉塞される。このとき、容器２への内圧が解除された初期段階では、逆止弁１２の弁部３６から環状弁座２６への押圧力が低いために流通溝２７が開放された状態で、案内筒状体１３の吐出通路４１から外部に吐出されなかった内容物（案内筒状体１３と、逆止弁１２及び環状壁部１０との間の内容物）は、この流通溝２７から容器２内に戻るようになる。そして、図６（ｄ）に示すように、その後次第に、弁部２６から環状弁座２６への押圧力が高くなり弁部３６が弾性を有するために流通溝２７の開口面積が減少して、最終的に表面張力により内容物が流通溝２７の極小の開口を閉塞するために、容器２内を密封状態に維持することができる。このように、使用直後、使用者が手でキャップ１を操作することなく、吐出されなかったキャップ本体４内の内容物を容器２内に戻しつつ、容器２内を迅速に密封することができ、空気の容器２内への流入を抑制することができる。

次に、図１及び図６（ｄ）に示すように、ヒンジ６を折り曲げて蓋体５を、キャップ本体４の上方から覆うように被せれば、蓋体５の胴部５０に設けた突条係止部５３が、キャップ本体４の円筒状嵌合壁部３０に設けた突条係止部３１を乗り越えるように係合すると共に、蓋体５の天面部５１に設けた円筒状密着部５２が、キャップ本体４の案内筒状体１３を構成する円筒状案内部４２の上端内部に緊密に嵌合される。この時、吐出されずに残った内容物を容器２内に戻すことにより、案内筒状体１３の吐出通路４１（円筒状案内部４２内）の内容物の残存面を下げることができるので、蓋体５をキャップ本体４上に被冠して、蓋体５の円筒状密着部５２を円筒状案内部４２内に嵌合する際の内容物の飛散を防ぐことができ、蓋体５の円筒状密着部５２への内容物の付着も防ぐことができる。そして、蓋体５をキャップ本体４に被冠することで、キャップ本体４内（案内筒状体１３と、逆止弁１２及び環状壁部１０との間）への異物の混入を抑制すると共に、容器２内を二重で密封することができる。しかも、キャップ本体４内は蓋体５により密封されているので、環状壁部１０上の空間２４に内容物が若干残存したとしても、その内容物が酸化することはない。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るキャップ１では、キャップ本体４は、径方向中心に向かって斜め上方に延び、径方向中央部に位置する吐出孔２５と、該吐出孔２５周辺に設けられる環状弁座２６とを有する環状壁部１０と、該環状壁部１０の上方に配置され、弁部３６が環状弁座２６から離脱または着座して吐出孔２５を開閉する逆止弁１２とを備え、環状弁座２６と弁部３６とは互いの倒立円錐状面２８、２９で当接して、環状弁座２６と弁部３６との間に径方向に向かう流通溝２７を形成される。これにより、特に、容器２への内圧が解除された初期段階にて、案内筒状体１３の吐出通路１４から外部に吐出されなかった内容物が流通溝２７から容器２内に戻る。その後最終的に、逆止弁１２の押圧力（復元力）により流通溝２７の開口が極小となり、表面張力により内容物が流通溝２７を閉塞するために、容器２内を密封状態に維持することができる。しかも、環状弁座２６と弁部３６とは互いの倒立円錐状面２８、２９にて密着するように構成して、流通溝２７を、環状弁座２６の倒立円錐状面２８に形成しているので、容器２への内圧が解除された初期段階においては、内容物が流通溝２７を通過し易くなる。

また、本発明の実施の形態に係るキャップ１では、流通溝２７は、環状弁座２６の、ヒンジ６側とは反対側の位置に１箇所形成されているので、容器２への内圧が解除された初期段階にて、吐出通路１４から外部に吐出されなかった内容物が流通溝２７から容器２内に戻り易くなる。

なお、本発明の実施の形態に係るキャップ１では、流通溝２７は、環状弁座２６側の倒立円錐状面２８に形成されているが、弁部３６側の倒立円錐状面２９に形成してもよい。

１キャップ，２容器，３容器口部，４キャップ本体，５蓋体，６ヒンジ，１０環状壁部，１２逆止弁，２５吐出孔，２６環状弁座，３６弁部，２７流通溝，２８、２９倒立円錐状面

Claims

容器口部に嵌合されるキャップ本体を備えた、合成樹脂製のキャップであって、
該キャップ本体は、
前記容器口部に連通する吐出孔と、
該吐出孔周辺に設けられ、倒立円錐状面で形成される環状弁座と、
弁部の倒立円錐状の外周面が前記環状弁座から離脱または着座して前記吐出孔を開閉する、弾性変形可能な逆止弁と、
前記環状弁座に形成された、径方向に向かう流通溝と、を備え、
前記逆止弁を成形する合成樹脂は、前記環状弁座を成形する合成樹脂よりも高弾性であり、
該流通溝は、断面コ字状に形成され、その幅寸法Ｗが０．２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲で設定され、且つその深さ寸法Ｈが０．０２ｍｍ〜０．０６ｍｍの範囲で設定されており、前記流通溝の対向する側壁は、底部に向かって互いに近接するように傾斜面にそれぞれ形成され、
前記容器口部に前記キャップが装着され、容器内の内容物の使用後、前記弁部の外周面が前記環状弁座へ着座した初期段階では、前記流通溝と前記弁部の外周面との間の開口は開放され、時間の経過に伴って、前記流通溝と前記弁部の外周面との間の開口は閉鎖されることを特徴とするキャップ。