JP6231996B2 - 容器の封止装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ボトル状の容器に装着される容器の封止装置に関する。
蓋付容器に用いられている公知のキャップ構造(封止装置)として、中栓と上蓋とを備え、中栓において、ボトルの開口部に嵌着される筒状部と、その内側にスコアーを介して連設されている分離部とを設けたものが存在する(特許文献1の図1及び2参照)。
このキャップ構造では、予め上蓋を中栓の分離部に対して例えば逆ねじ又は順ねじによって係合(螺合)させてある。これにより、開栓時にボトルの開口部(順ねじ)から上蓋を外すようにねじ戻すことによって中栓の分離部と上蓋との間に移動差を生じさせることができ、それによって中栓の筒状部から分離部を分離するとともに、その分離部を上蓋に保持させることとしている。このキャップ構造によれば、上蓋を緩めるように回転させるだけで簡単に開栓を行うことができ、開栓によって分離された分離部を上蓋の上端内筒に保持させることとしているので、分離後の分離部を開栓後においてシールとして機能させることができ、分離部がいわゆるゴミとなることがない。
ところで、特許文献1のキャップ構造では、開栓をする際に、中栓の分離部を上蓋に対して逆ねじ又は順ねじで回転させて分離部と上蓋との間に移動差を生じさせる構造なので、刃先を有する切断部材を補助的に設けない限り、移動差が一定以上になるまで分離部が分離されないという問題がある。特に順ねじの場合、移動差が生じにくくなり、逆ねじの場合であっても、パキンと開栓する感覚(明確な開封感)を生じさせにくい。
国際公開第WO2007/126062号公報
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、明確な開封感によって中栓の開封を行うことができる容器の封止装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る容器の封止装置は、中栓と上蓋とを備え、上蓋と容器又は中栓との間に設けられた第1螺合部によって上蓋の着脱を可能にする容器の封止装置であって、上蓋は、開栓に際して第2螺合部によって中栓に設けた分離部を捕捉して当該分離部を中栓から分離する支持部を有し、第2螺合部は、第1螺合部に対し逆の螺進関係にあり、中栓の分離部と上蓋との間に、分離部が、開栓の回動動作前に、最も奥又は最も奥に近い位置まで上蓋と螺合された状態で、分離部と上蓋との実質的な当接によって相互の組み付け間隔を規定する第1のストッパーを備え、第1のストッパーは、支持部の下端と、分離部の上端との少なくとも一方に設けられている
上記容器の封止装置においては、予め第2螺合部を利用して分離部又は中栓を上蓋に組付ける。この際、第1のストッパーによって分離部と上蓋との組み付け間隔を調整することができるので、第2螺合部を最もねじ込んだロック状態又はそれに準じた状態としておくことができる。ここで、第1のストッパーは、支持部の下端と、分離部の上端との少なくとも一方に設けられており、支持部と分離部との当接を利用したものとなっている。上蓋を容器又は中栓に押し込み或いはねじ付けることで、封止装置の封止が可能になる。開栓に際しては、上蓋を容器に対して緩める方向に回転させる。つまり、上蓋をねじ戻すように回転させて第1螺合部を緩めることになるが、これに伴って既に実質的にロックされた第2螺合部の締め付けが行われ、分離部を中栓の本体部分から迅速かつ確実に分離することが容易になり、分離後すなわち開栓後は分離部が上蓋から離脱しにくく保持が確実になる。このように、実質的にロックされた第2螺合部を締め付けつつ分離部を中栓の本体部分から分離することにより、パキンという音がする、回転の抵抗が一気に減少するといった明確な開封感を演出することができる。なお、第2螺合部を単なる凹凸の嵌合構造とすることによって分離部を支持部に予め固定することも考えられるが、上蓋等のための成形金型にアンダーカット部を設ける必要があり、上蓋等を金型から抜き出すことが容易でなくなる。一方、第2螺合部のように分離部と支持部とを固定する方法としてねじ形状を採用することで、成形金型にアンダーカット部を設ける必要がなくなり、上蓋等を金型から抜き出す工程の困難性を極めて簡単に克服することができる。
本発明の具体的な態様又は観点では、上記容器の封止装置において、中栓は、本体部分と、当該本体部分から分離して開口を形成する分離部とを有し、上蓋は、中栓を覆うように容器に装着される。
本発明の別の観点では、支持部は、上蓋の天井壁下面から下方に延びる第1内筒部を有し、分離部は、中栓の本体部分に連結された封止体から上方に延びる筒状部を有し、第2螺合部は、支持部の第1内筒部と分離部の筒状部との間に設けられている。
本発明のさらに別の観点では、第2螺合部は、支持部の第1内筒部の外側面に形成された雄ねじと、分離部の筒状部の内側面に形成された雌ねじとを有する。この場合、支持部に固定された分離部が支持部を覆うので分離部又は開口が比較的大きな径を有するものとなる。
本発明のさらに別の観点では、第1のストッパーは、支持部に設けた第1内筒部の下端と、分離部に設けた封止体から上方に延びる筒状部の上端との少なくとも一方に設けられている。この場合、第1内筒部又は筒状部の軸心方向の長さ調整によって、上蓋と本体部分との組み付け間隔を正確に調整することができる。また、分離部の支持が安定し、第1のストッパーにシール機能も持たせることができる。
本発明のさらに別の観点では、上蓋と中栓の本体部分との間に、分離部が、開栓の回動動作前に、最も奥又は最も奥に近い位置まで上蓋と螺合された状態で、分離部と上蓋との実質的な当接によって相互の組み付け間隔を規定する第2のストッパーを備える。この場合、中栓を上蓋に組付ける際又は上蓋を容器若しくは中栓に取り付ける際に、本体部分が上蓋内に過度に押し込まれることを防止でき、分離部の損傷が生じることを確実に防止できる。

本発明のさらに別の観点では、第2のストッパーは、上蓋に設けた第2内筒部の下端に設けられている。この場合、第2内筒部の軸心方向の長さ調整によって、上蓋と本体部分との組み付け間隔を正確に調整することができる。
本発明のさらに別の観点では、上蓋は、分離部の封止体から上方に延びる筒状部の先端が収納される凹部を有する。この場合、凹部との摩擦抵抗によって、分離部の上蓋への保持がより強固になる。
本発明のさらに別の観点では、中栓の本体部分と分離部との間にスコアーが設けられている。この場合、分離部による中栓の封止が確実になり、分離部の分離も容易になる。
本発明に係る容器の封止装置の一実施形態を説明するための分解断面斜視図である。 図1に示した封止装置の中栓と上蓋とを示した断面図である。 図3Aは、図2に示した中栓と上蓋とを組付けた状態を示した断面図であり、図3Bは、図3AにおけるA部を拡大して示した部分拡大図である。 本実施形態の封止装置を容器に組付けた状態を示した断面図である。 本実施形態の封止装置の開栓状態を示した断面図である。 変形例に係る容器の封止装置を説明する断面図である。
図1乃至図5は、本発明に係る容器の封止装置の一実施形態を示している。
図示した封止装置100は、容器1の口部1aに嵌着等によって係止される中栓10と、中栓10の抽出口10aを覆うようにして容器1の口部1aに螺着される上蓋20とによって構成されている。
中栓10は、樹脂製の一体成形品であり、容器1に係止又は固定される本体部分10bと分離部12とを備える。
図2等に示すように、中栓10の本体部分10bは、容器1の内容物の抽出口10aを形成するもので、軸心AXに沿って延びる円筒状の部材である筒状基部11aと、当該筒状基部11aの中間部外周面から半径方向外方に張り出すフランジ部11bと、フランジ部11bの外端から下方に延びる円環状の部材である環状壁部11cとを有している。これらの筒状基部11aとフランジ部11bと環状壁部11cとによって、容器1の口部1aと嵌合する環状凹部13が画成されている。また、筒状基部11aの上端には、外側に拡がるリップ部14が形成されている。
中栓10の分離部12は、底部に配置された円板状の封止体12sと、この封止体12sの外縁から上方に延びる円筒状の筒状部16とを備えている。この封止体12sの外縁と筒状部16の下端部との外周側境界部は、環状の連結部15によって中栓10の本体部分10bに連結されている。連結部15の下面には、環状のノッチ18が形成されている。このノッチ18は、開栓時に切断されるスコアー15aの一部となっている。封止体12sの下面側には、中栓10を上蓋20に組付ける際に分離部12を含む中栓10を回転させて上蓋20にねじ込むことを容易にするため、十字状の突起部12pが設けられている。筒状部16は、外側の筒状基部11aの内部に同芯で離間して配置されている。筒状部16の内周面には、後述する上蓋20の小径筒部20dに設けられた雄ねじ22と螺合する雌ねじ17が形成されている。
上蓋20は、樹脂製の一体成形品であり、外観を形成する円筒状の周壁部20aと、当該周壁部20aと同芯で内部に、大径筒部(第2内筒部)20bと、中径筒部20cと、小径筒部(第1内筒部)20dとを備え、それらは天井壁20eによって連設されている。そして、周壁部20aの内周面には、容器1の口部1aの外周面に形成された雄ねじ2に螺合する雌ねじ21が形成され、小径筒部(第1内筒部)20dの外周面には、中栓10に設けた分離部12の筒状部16の内周側面に形成された雌ねじ17に螺合する雄ねじ22が形成されている。
以上において、上蓋20の周壁部20aの雌ねじ21と、容器1の口部1aの雄ねじ2とは、上蓋20の容器1に対する着脱を可能にする第1螺合部51を構成している。また、中栓10の筒状部16の雌ねじ17と、上蓋20の小径筒部(第1内筒部)20dの雄ねじ22とは、中栓10のうち分離部12を上蓋20の小径筒部20dに締め付けて固定するための第2螺合部52を構成している。つまり、上蓋20の小径筒部20dは、第2螺合部52によって分離部12を捕捉して当該分離部12を中栓10から分離するための支持部として機能している。第1螺合部51と第2螺合部52とは、互いに逆の螺進関係にある。すなわち、上蓋20の周壁部20aを上側から見て反時計方向に回転させることで、第1螺合部51が緩むようにねじ戻される場合、上蓋20の小径筒部(支持部)20dを上側から見て反時計方向に回転させることになって、第2螺合部52が締め込まれる。ここで、例えば第2螺合部52の螺進方向等について詳細に説明する。中栓10の筒状部16にとっては、軸心AXに沿った上側が、上蓋20の小径筒部20dに対して下側から見て反時計方向の回転によってねじ込みを行う螺進方向になっており、軸心AXに沿った下側が、小径筒部20dに対して時計方向の回転によってねじ戻しを行う反螺進方向になっている。また、小径筒部20dにとっては、軸心AXに沿った下側が、筒状部16に対して上側から見て反時計方向の回転によってねじ込みを行う螺進方向になっており、軸心AXに沿った上側が、筒状部16に対して上側から見て時計方向の回転によってねじ戻しを行う反螺進方向になっている。
図3A及び3Bに示すように、中栓10の筒状部16の先端部16tは、上蓋20の中径筒部20cの基部と小径筒部20dの基部との間に露出する上蓋20の天井壁20eの下面20tと当接している。同様に、上蓋20の小径筒部20dの先端部20uは、中栓10の分離部12の内面隅部12uと当接している。筒状部16の先端部16tや小径筒部20dの先端部20uは、中栓10の分離部12と上蓋20との間において、これら相互の組み付け間隔を規定する第1のストッパーとして機能している。さらに、上蓋20の大径筒部20bの先端部20vは、中栓10のフランジ部11bの上面11vと当接している。大径筒部20bの先端部20vは、上蓋20と中栓10の本体部分10bとの間において、これら相互の組み付け間隔を規定する第2のストッパーとして機能している。なお、上蓋20に設けた中径筒部20cの外周面20gと、中栓10の筒状基部11aに設けた先端部11wの内側面11gとは、互いに密着している。これにより、開栓後の封止時には、容器1内を液密に保つことができる。
このように構成された中栓10と上蓋20とは、上蓋20の逆ねじの雄ねじ22に中栓10の逆ねじの雌ねじ17を係合させ、中栓10を中栓10側から見て反時計方向に回転させ或いは上蓋20を上蓋20側から見て反時計方向に回転させることによって螺合される。ねじ込みに際して中栓10を支持する際には、工具を利用することができ、工具のチャック部によって分離部12の突起部12pを支持する。上蓋20と中栓10とは、最も奥まで締め付けられて一体化される。つまり、上蓋20の小径筒部(第1内筒部)20dは、筒状部16の先端部16tが上蓋20の天井壁20eの下面20tに当接する状態まで、中栓10内に押し込まれるように嵌め込まれ、或いは小径筒部20dの先端部20uが中栓10の分離部12の内面隅部12uに当接する状態まで、中栓10内にねじ込まれる。この際、上蓋20の大径筒部(第2内筒部)20bの先端部20vは、中栓10のフランジ部11bの上面11vと当接する。
このようにして中栓10と上蓋20とが互いに係合された状態では、中栓10と上蓋20との間隔が調整され、図3B等に示すように、中径筒部20cと小径筒部20dとの基部に形成される凹部23に、筒状部16の先端部16tが収容される。また、筒状基部11aの先端に形成されたリップ部14が上蓋20の天井壁20eの下面20tに当接した状態に位置される。
そして、このようにして組立てられたキャップ(中栓10及び上蓋20の組立体)は、図4に示すように、中栓10の筒状基部11aとフランジ部11bと環状壁部11cとによって画成される環状凹部13を容器1の口部1aに嵌着させることによって容器1に係止される。つまり、上蓋20が容器1の口部1aに螺着され、中栓10の本体部分10bが口部1aに対して気密に嵌着した状態となる。具体的には、例えば容器1の口部1aに形成された順ねじの雄ねじ2に上蓋20の周壁部20aに形成された順ねじの雌ねじ21を係合させ、上蓋20を上蓋20側から見て時計方向に回転させ或いは容器1を容器1側から見て時計方向に回転させることによって、両者を螺合させる。ここで、中栓10については、環状壁部11c等が容器1の口部1aの先端1bを乗り越える際に、左ねじのトルクを受けてねじ戻すような作用を受けることになる。しかしながら、中栓10は、容器1の口部1aによって上蓋20内に押し付けられており、上蓋20及び中栓10間の摩擦等の影響もあって、中栓10は、上蓋20に殆ど固定されておりねじ戻されることは殆どない。また、第2のストッパーである大径筒部20bの先端部20vによって中栓10の本体部分10bの変位が阻止され、本体部分10bを介して分離部12に比較的大きな加重又は応力が付与されることを防止できる。
なお、キャップ(中栓10及び上蓋20の組立体)を容器1の口部1aに取り付ける際には、中栓10及び上蓋20の組立体を口部1aにねじ付けるのではなく打栓(強制的に押し込んで固定)することもできる。この場合、第2のストッパーである大径筒部20bの先端部20vが存在するため、打栓に際して中栓10の本体部分10bが上蓋20に対して大きく変位することを回避することができ、本体部分10bを介して分離部12に比較的大きな加重又は応力が付与され分離部12の周辺で破損が生じることを防止できる。
以下、上記実施形態のキャップ構造の開栓動作又は開封動作について図4及び図5を参照しながら説明する。
まず、図4に示すように、上蓋20が螺合部の回転動作前の初期位置(最も奥又はこれに近い奥までねじ込んだ状態)にあり、分離部12と筒状部16とが結合状態、すなわち、連結部15のスコアー15aが破断されていない状態であるので、容器1の開口部3が封止された状態にある。
この状態から上蓋20を緩める方向、即ち反時計回りに回転させると、それによって上蓋20が上方に移動される。これに伴って分離部12は、上蓋20と逆ねじによって螺合されているので、上蓋20に対して上方に移動するような作用を受ける。この際、分離部12は、上蓋20と逆ねじによって略最も奥まで螺合されているので、これ以上の締め付けが行われず或いは締め付けが若干進行し、上蓋20方向への移動が阻止されたロック状態とる。つまり、分離部12は、本体部分10bに対して上側から見て反時計回りに回転しながら上蓋20とともに上方に移動させられる。その間に中栓10のノッチ18又はスコアー15aに応力が集中するために連結部15がせん断されて、分離部12は筒状基部11aから離脱され、開栓される。かかる開栓に際しては、分離部12が上蓋20とともに回転しつつ上昇するので、スコアー15aの破断によって分離部12が筒状基部11aから分離する際に、明確な開封感を生じさせることができる。つまり、開栓に際してパキンと音がし、上蓋20の回転に必要なトルクが急激に減少する。
この状態においては、分離部12は、図3Bに示すように、例えば筒状部16の先端部16tが凹部23において下面20tに当接し、それによって螺合による係止状態が維持され、上蓋20に保持される。
さらに、上蓋20を緩める方向に回転させると、図5に示すように、上蓋20は筒状基部11aから離れ、それによって容器1内の内容物を注ぐことができるようになる。その際、分離部12は、上蓋20に確保され上蓋20に対してロック状態となっているので、離脱するおそれはない。つまり、一旦開栓が行われた後は、中栓10側に固定されていた分離部12が上蓋20側に固定されることになる。
図5、4、及び3Bを参照して開栓後について説明すると、上蓋20の雌ねじ21を容器1の口部1aの雄ねじ2に螺合させ、上蓋20を時計方向に回転させると、中栓10の筒状基部11aの上端に形成されているリップ部14が上蓋20の天井壁20eの下面20tに当接し、かつ、中径筒部20cの外周面20gが筒状基部11aの先端側の内側面11gに密着する。これによって、開口部3のシールが図られる。なお、図4等では、スコアー15aが切断されていないが、正確には、一旦開栓が行われた後はスコアー15aが切断された状態となっている。
以上説明した容器の封止装置によれば、予め第2螺合部52を利用して中栓10を上蓋20に組付ける。この際、第1のストッパーである筒状部16及び小径筒部20dの先端部16t,20uによって分離部12と上蓋20との組み付け間隔を調整することができるので、第2螺合部52を最もねじ込んだロック状態又はそれに準じた状態としておくことができる。その後、中栓10とともに上蓋20を容器1にねじ込むことで、封止装置100の容器1への装着すなわち封止が可能になる。開栓に際しては、上蓋20を容器1に対して緩める方向に回転させる。つまり、上蓋20をねじ戻すように回転させて第1螺合部51を緩めることになるが、これに伴って既に実質的にロックされた第2螺合部52の締め付けが行われ、分離部12を中栓10の本体部分10bから迅速かつ確実に分離することができる。これにより、分離後すなわち開栓後において分離部12が上蓋20から離脱しにくくなり、分離部12の保持が確実になる。このように、実質的にロックされた第2螺合部52を締め付けつつ分離部12を中栓10の本体部分10bから分離することにより、パキンという音がする、回転の抵抗が一気に減少するといった明確な開封感を演出することができる。
以上、本実施形態に係る容器の封止装置について説明したが、本発明に係る容器の封止装置は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第1螺合部51を構成している雄ねじ2及び雌ねじ21のピッチ、巻き数、ねじ山高さ等の仕様は、適宜用途に応じて変更することができる。また、第2螺合部52を構成している雄ねじ22及び雌ねじ17のピッチ、巻き数、ねじ山高さ等の仕様も、適宜用途に応じて変更することができる。
中栓10の筒状部16と上蓋20の小径筒部20dとは、内外を入れ替えることもできる。この場合も、筒状部16の雄ねじと小径筒部20dの雌ねじとは、第1螺合部51に対して逆の螺進関係の第2螺合部52を構成する。
図6に示すように、開栓前の状態として、上蓋20の小径筒部20dの先端部20uは、分離部12の内面隅部12uから離間させることもできる。或いは、図示を省略するが、中栓10の筒状部16の先端部16tは、上蓋20の天井壁20eの下面20tから離間させることもできる。ただし、先端部20u,16tのいずれかを離間させる場合、内側の先端部20uを内面隅部12uから離間させる方が、第2螺合部52を容器1の内容物から保護して分離部12の脱落等を防止する観点で望ましい。
以上の説明では、封止前に上蓋20に中栓10をセットした状態で両者が最も奥まで締め付けられているとしたが、その際、第2のストッパーとして機能する大径筒部20bの先端部20vは、中栓10のフランジ部11bの上面11vから若干離間させることもできる。ただし、先端部20vと上面11vとの間隔が広くなり過ぎると、上蓋20を中栓10とともに容器1にねじ込んで嵌着させる際に、筒状基部11aと筒状部16との間に応力が付与されやすく注意を要する。
第2螺合部52を構成する雌ねじ17や雄ねじ22は、連続的に螺旋状に形成されるものに限らず、分離した複数の部分からなるものとできる。
以上では、容器1がペットボトルその他のボトル状であることを前提としているが、容器1は、上記のようなボトルに限らず、フィルムからなる袋状とすることができ、或いは多面体その他の紙パックとすることができる。この際、中栓10は、ツバつきスパウト形状を有するものとすることができ、容器に対して融着等によって固定されるものとできる。
第1螺合部51は、上蓋20と容器1との間に限らず、上蓋20と容器1に固定される中栓10との間に設けられるものとしてもよい。第1螺合部51を上蓋20と中栓10との間に設ける場合、組み立てに際しては、第1螺合部51及び第2螺合部52の少なくとも一方を強制的に押し込んで嵌着させることになる。このため、例えば第1螺合部51又は第2螺合部52のねじ山を押し込み易い形状とすることで、上蓋20に対する中栓10の取り付けを容易にすることができる。

Claims (9)

  1. 中栓と上蓋とを備え、前記上蓋と容器又は前記中栓との間に設けられた第1螺合部によって前記上蓋の着脱を可能にする容器の封止装置であって、
    前記上蓋は、開栓に際して第2螺合部によって前記中栓に設けた分離部を捕捉して当該分離部を前記中栓から分離する支持部を有し、
    前記第2螺合部は、前記第1螺合部に対し逆の螺進関係にあり、
    前記中栓の前記分離部と前記上蓋との間に、前記分離部が、開栓の回動動作前に、最も奥又は最も奥に近い位置まで前記上蓋と螺合された状態で、前記分離部と前記上蓋との実質的な当接によって相互の組み付け間隔を規定する第1のストッパーを備え
    前記第1のストッパーは、前記支持部の下端と、前記分離部の上端との少なくとも一方に設けられている容器の封止装置。
  2. 前記中栓は、本体部分と、当該本体部分から分離して開口を形成する前記分離部とを有し、
    前記上蓋は、前記中栓を覆うように前記容器に装着される、請求項1に記載の容器の封止装置。
  3. 前記支持部は、前記上蓋の天井壁下面から下方に延びる第1内筒部を有し、前記分離部は、前記中栓の前記本体部分に連結された封止体から上方に延びる筒状部を有し、前記第2螺合部は、前記支持部の前記第1内筒部と前記分離部の前記筒状部との間に設けられている、請求項2に記載の容器の封止装置。
  4. 前記第2螺合部は、前記支持部の前記第1内筒部の外側面に形成された雄ねじと、前記分離部の筒状部の内側面に形成された雌ねじとを有する、請求項3に記載の容器の封止装置。
  5. 前記第1のストッパーは、前記支持部に設けた第1内筒部の下端と、前記分離部に設けた封止体から上方に延びる筒状部の上端との少なくとも一方に設けられている、請求項1から4までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
  6. 前記上蓋と前記中栓の前記本体部分との間に、前記分離部が、開栓の回動動作前に、最も奥又は最も奥に近い位置まで前記上蓋と螺合された状態で、前記分離部と前記上蓋との実質的な当接によって相互の組み付け間隔を規定する第2のストッパーを備える、請求項2からまでのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
  7. 前記第2のストッパーは、前記上蓋に設けた第2内筒部の下端に設けられている、請求項に記載の容器の封止装置。
  8. 前記上蓋は、前記分離部の封止体から上方に延びる筒状部の先端が収納される凹部を有する、請求項1からまでのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
  9. 前記中栓の前記本体部分と前記分離部との間にスコアーが設けられている、請求項2からまでのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
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