JP6400398B2

JP6400398B2 - 逆止弁付きキャップ

Info

Publication number: JP6400398B2
Application number: JP2014183320A
Authority: JP
Inventors: 真中村
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2034-09-09
Also published as: JP2016055893A

Description

本発明は、容器の口部に装着される逆止弁付きキャップに関する。

従来、外層体と当該外層体内に配設された内層体から構成され、外層体を外側から加圧することで内層体内の内容液を注出し、内容液の注出後には、外層体に形成された外気導入孔を通して外層体と内層体との相互間に外気を取り込むことで、外層体の胴体部分のみを元の形状に復元させる二重構造のスクイズ容器が知られている（例えば特許文献１を参照）。

この種の容器は、飲料等の充填ボトルとして近年幅広い分野で多用されており、内容液の品質保持（内夜物の酸化あるいは成分の揮散防止等）を図る観点から、中栓に形成された注出口を開閉可能に塞ぎ、内容液を注出するときにのみに開放する逆止弁が配置されている。

この逆止弁は、中栓やキャップ部等の周辺部に固定された基部と、注出口を塞ぐ開閉弁部と、基部に対して開閉弁部を片持ち状に連結する弾性連結部とから構成され、内容液の注出時に、内容液の吐出圧によって弾性連結部を弾性変形させ、開閉弁部を移動させることで、注出口を開放するように構成されている。

特開２０１４−０２８６４２号公報

この特許文献１に記載されるような容器では、使用者が所望の注出量の内容液を注出しようとした場合、使用者が外層体を加圧する力を加減することで、内容液の吐出圧を調整し、開閉弁部の移動量を調節することになる。しかしながら、外層体を加圧する力の加減のみで、開閉弁部の移動量を調節する必要があることから、加圧力が弱すぎて内容液を充分に注出することができない、また、反対に、加圧力が強すぎて予想外に内容液が一気に注出されてしまう等、所望の注出量を得るための力加減が難しいという問題があった。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、逆止弁による密閉性を確保しつつ、簡便な構造で、内容液の注出量を容易に調節することが可能な逆止弁付きキャップを提供することを目的とするものである。

本発明は、容器の口部に装着される逆止弁付きキャップであって、キャップ部と、被シール面を有した弁座部および注出口を有した中栓と、前記注出口を塞ぐ開閉弁部を有した逆止弁とを備え、前記逆止弁は、環状の基部と、前記被シール面に接触可能なシール面を有した前記開閉弁部と、前記環状の基部の周方向の複数箇所から前記開閉弁部側に向けて延び前記基部および前記開閉弁部を上下方向に連結する弾性変形可能な複数の弾性連結部とを有し、前記逆止弁は、前記注出口の上側に形成された弁配置空間内に、前記環状の基部を上方に向けるとともに前記開閉弁部を下方に向けた状態で、周辺部位に固定されることなく、前記逆止弁全体が移動可能であるように遊びを有した状態で配置され、前記弁配置空間の大きさは、前記弁配置空間内に配置された前記逆止弁の水平方向への動きを抑制しつつ、前記弁配置空間内における前記逆止弁の上下方向への移動、および、前記弾性連結部の弾性変形を許容するように設定され、前記弁配置空間内で前記逆止弁全体を上方に移動させ、前記被シール面と前記シール面とを離間させて、内容液の注出流路を確保した第１の状態と、前記弁配置空間内で前記逆止弁全体を上方に移動させるとともに、前記逆止弁の前記弾性連結部を弾性変形させ、前記第１の状態よりも前記被シール面と前記シール面とを大きく離間させて、前記第１の状態よりも内容液の注出流路を大きく確保した第２の状態とを使い分けることが可能であるように構成されたことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明によれば、基部と開閉弁部と弾性連結部とを有した逆止弁を、注出口の外側に形成された弁配置空間内に逆止弁全体が移動可能であるように遊びを有した状態で配置することにより、容器を傾けて内容液の重量を利用する、または、容器を弱い力で加圧することによって、弁配置空間内で逆止弁全体を移動させ、内容液の注出流路を小さく確保した第１の状態と、容器を強い力で加圧することによって、逆止弁の弾性連結部を弾性変形させ、内容液の注出流路を大きく確保した第２の状態とを使い分けることが可能であるため、簡便な構造で部品点数の増加を回避しつつ、内容液の注出量を容易かつ適切に調節することができる。
また、逆止弁を弁配置空間内に遊びを有した状態で配置することにより、中栓やキャップ部等の周辺部位に逆止弁を装着する必要がないため、組立に係る作業負担を低減することができる。

また、本請求項１に係る発明によれば、環状の基部の周方向の複数箇所から開閉弁部側に向けて延びる複数の弾性連結部によって基部および開閉弁部を連結した形態で、逆止弁を構成することにより、内容液の吐出圧によって複数の弾性連結部を弾性変形させ、開閉弁部全体を注出口から遠ざけることが可能であるため、内容液の注出流路を大きく確保することができる。
請求項２に係る発明によれば、弁配置空間が、中栓に形成された弁座部と、キャップ部に形成され逆止弁の抜け出しを阻止する弁位置決め部とで画定された空間であることにより、中栓の弁座部に逆止弁を配置した後、容器の口部側にキャップ部を装着することで、弁配置空間内への逆止弁の設置を簡単に行うことが可能であるため、組立作業に係る作業負担の増加を回避することができる。
また、本請求項３に係る発明によれば、注出口を上側から塞ぐように逆止弁を配置するとともに、内容液よりも軽い比重を有するように逆止弁を形成することにより、内容液の注出後に注出口の上部空間に内容液が残留した場合であっても、内容液内で逆止弁が浮き、注出口が開放された状態を維持することが可能であるため、簡便な構造かつ少ない部品点数で、残留した内容液を内袋内に円滑に回収することができる。
また、本請求項４に係る発明によれば、逆止弁を０．９〜０．９５ｇ／ｃｍ^３の比重の材料から形成することにより、注出口の上部空間に残留した内容液内で逆止弁を良好に浮かせることが可能であるため、内容液の回収を確実に達成することができる。
また、本請求項５に係る発明によれば、開閉弁部のシール面が球帯状に形成され、中栓の被シール面が上方から下方に向けて縮径するテーパ状に形成されていることにより、注出口に対する開閉弁部の位置や姿勢に多少のズレが生じた場合であっても、中栓の被シール面に対して開閉弁部のシール面を環状に接触させることが可能であるため、開閉弁部によって注出口を確実に閉塞することができる。

本発明の一実施形態である逆止弁付きキャップを取り付けた容器を示す断面図。上蓋を開けた状態の容器を示す断面図。少量の内容液を注出させる際の逆止弁付きキャップの様子を示す断面図。多量の内容液を注出させる際の逆止弁付きキャップの様子を示す断面図。逆止弁付きキャップを構成する中栓を示す説明図。逆止弁付きキャップを構成する逆止弁を示す説明図。

以下に、本発明の一実施形態に係る逆止弁付きキャップ１０について、図面に基づいて説明する。

まず、本実施形態の逆止弁付きキャップ１０は、所謂スクイズ容器として構成された二重構造の容器７０の口部に装着されるものである。

以下に、逆止弁付きキャップ１０の装着対象である容器７０の具体的構成について説明する。

容器７０は、図１や図２に示すように、外容器であるボトル８０とボトル８０内に配設された内容器である内袋９０とから構成され、ボトル８０を外側から加圧することで内袋９０内の内容液を注出するものであり、内容液の注出後に、キャップ本体３０の外気導入穴３６、キャップ本体３０のスカート壁３２およびボトル８０の口筒部８１の間隙、および、ボトル８０の外気導入穴８３を通して、ボトル８０と内袋９０との間に外気を取り込むことで、ボトル８０の胴体部分のみを元の形状に復元させるように構成されている。容器７０は、その不使用時に、キャップ部２０側を上にして置かれて保存される。

ボトル８０は、スクイズ動作が可能であるように、すなわち、外部からの加圧に対して変形し、加圧力を解除すると弾性により元の形状に復帰可能なように、材料、形状および厚み等が設計されている。ボトル８０の口筒部８１の外周には、図１に示すように、キャップ本体３０の雌ネジ部３７に螺合する雄ネジ部８２が形成され、また、雄ネジ部８２の下側には、外気導入穴８３が形成されている。

内袋９０は、図１に示すように、ボトル８０内に装填され、その口筒部９１がボトル８０の口筒部８１に密着固定されている。内袋９０は、内容物の減少に伴ってボトル８０との間の空間の容積が自由に変化可能なように、材料、形状および厚み等が設計されている。

次に、逆止弁付きキャップ１０の具体的構成について、以下に説明する。

まず、逆止弁付きキャップ１０は、図１や図２に示すように、ボトル８０の口筒部８１に被せられるキャップ部２０と、ボトル８０の口部に配置される中栓５０と、中栓５０の弁座部５１上に配置される逆止弁６０とから構成されている。

キャップ部２０は、合成樹脂製のヒンジ付きキャップとして構成され、図１や図２に示すように、キャップ本体３０と、キャップ本体３０に開閉可能に連結される上蓋４０と、キャップ本体３０および上蓋４０を連結するヒンジ連結部２１とを一体に有している。

キャップ本体３０は、図１に示すように、中央部に開口を有した円板状の頂壁３１と、頂壁３１の周縁から垂下する円筒状のスカート壁３２と、頂壁３１の開口縁部から上方に向けて延びる注出筒部３３と、頂壁３１の下面に形成され、後述する弁配置空間５６内からの逆止弁６０の抜け出しを阻止する環状突起状の弁位置決め部３４と、弁位置決め部３４の外周側において頂壁３１の下面に突出形成された環状の中栓おさえ３８とを有している。

キャップ本体３０のスカート壁３２は、図１に示すように、ボトル８０の口筒部８１に外嵌し、ボトル８０の外気導入穴８３よりも下方でボトル８０の口筒部８１に密に嵌合する。スカート壁３２の上部外周には、本体側係止部３５が形成されており、この本体側係止部３５に上蓋係止部４５をスナップ嵌合させることで、閉状態を維持する。スカート壁３２の上端には外気導入穴３６が形成され、また、スカート壁３２の内周には雌ネジ部３７が形成されている。

上蓋４０は、図１に示すように、円板状の天面壁４１と、天面壁４１の周縁から垂下する円筒状の側壁４２とを有している。天面壁４１の下面には、封止壁部４３が下方に向けて突出形成されており、閉状態の時に封止壁部４３の外周をキャップ本体３０の注出筒部３３の内周側に密着させることで、閉状態の時の密封性を向上させる。ヒンジ連結部２１の反対側、すなわち、ヒンジ連結部２１に１８０°対向した位置において、側壁４２の外周には、使用者が上蓋４０を開ける際に摘むための開閉用摘み４４が形成されている。側壁４２の内周の下端には、上蓋係止部４５が形成されている。

中栓５０は、合成樹脂等から形成され、ボトル８０（および内袋９０）の口筒部８１に装着されるものであり、図１や図５に示すように、逆止弁６０を着座させる弁座部５１と、弁座部５１の下部に形成された注出口５２と、弁座部５１の外周面から外周側に向けて広がるリング状部５３と、リング状部５３の外周縁に形成された薄肉状の空気弁体５４と、リング状部５３の下面から突出する環状部５５とを一体に有している。

弁座部５１は、図５に示すように、円筒状に形成された上側部分５１ａと、上方から下方に向けて縮径するテーパ状の下側部分５１ｂとを有している。弁座部５１は、キャップ本体３０の弁位置決め部３４と共に、逆止弁６０を配置する弁配置空間５６を画定している。弁配置空間５６の大きさは、弁配置空間５６内に配置された逆止弁６０の水平方向への動きを抑制しつつ、弁座部５１内における逆止弁６０の上下方向への移動、および、後述する逆止弁６０の弾性連結部６３の弾性変形を許容する程度の大きさで形成されている。弁座部５１の上側部分５１ａの外周側には、キャップ本体３０の弁位置決め部３４が密に嵌合している。弁座部５１の下側部分５１ｂの上面（内面）は、後述する逆止弁６０のシール面６２ａに接触してシールされる被シール面５１ｃとして機能する。
空気弁体５４は、図１から分かるように、外気がボトル８０および内袋９０の間へ進入する方向のみの流れを許容するように、ボトル８０の口筒部８１の上端外周とキャップ本体３０のスカート壁３２の内周とに弾性的に係合している。
環状部５５は、図１に示すように、内袋９０の口筒部９１の内周にその外周が密着するように、口筒部８１、９１内に挿入されている。

逆止弁６０は、弁配置空間５６内に逆止弁６０全体が移動可能であるように遊びを有した状態で配置され、換言すると、周辺部位に固定されることなく弁配置空間５６内に配置されるものである。逆止弁６０は、ポリエチレンやシリコン系樹脂等の０．９〜０．９５ｇ／ｃｍ^３の比重を有した弾性材料から形成されている。

逆止弁６０は、図１や図６に示すように、環状に形成された基部６１と、注出口５２を開閉可能に塞ぐ開閉弁部６２と、基部６１および開閉弁部６２を連結する弾性変形可能な弾性連結部６３とを一体に有している。

開閉弁部６２の下面（外周面）には、上下方向に見た場合にリング状に形成された球帯（球面を平行な２平面で切ったとき、その２平面に挟まれる球面の一部分）状のシール面６２ａが形成されている。
弾性連結部６３は、基部６１の周方向の複数箇所（本実施形態では３箇所）から開閉弁部６２側に向けて延び、基部６１および開閉弁部６２を連結している。

次に、本実施形態の逆止弁付きキャップ１０を装着した容器７０における、内容液の注出方法および注出時における各部の作用について、以下に説明する。

まず、内容液を注出する際には、図３や図４に示すように、上蓋４０を開けて、キャップ部２０のヒンジ連結部２１が上に位置するように容器７０を傾けて持つ。

次に、少量の内容液を注出させようとする場合には、図３に示すように、容器７０を傾けて内容液の重量を利用する、または、ボトル８０を比較的小さめの力で加圧することで、弁配置空間５６内で逆止弁６０全体を弁位置決め部３４側に移動させる。その結果、弁座部５１の被シール面５１ｃと逆止弁６０のシール面６２ａとの間に内容液の注出流路が小さく形成され、少量の内容液を注出することができる。

他方、多量の内容液を注出させようとする場合には、図４に示すように、ボトル８０を比較的大きめの力で加圧することでボトル８０を変形させ、内容液の吐出圧によって逆止弁６０の弾性連結部６３を弾性変形させる。その結果、弁座部５１の被シール面５１ｃと逆止弁６０のシール面６２ａとの間に内容液の注出流路が大きく形成され、多量の内容液を注出することができる。

次に、本実施形態の逆止弁付きキャップ１０を装着した容器７０における、内容液の残液回収時における各部の作用について、以下に説明する。

まず、本実施形態のような容器７０においては、内容液を注出した後に、キャップ本体３０内における中栓５０の注出口５２の上部空間に内容液が残留することがある。

そして、このような内容液の残留が生じた場合、本実施形態では、内容液よりも軽い材料から逆止弁６０が形成されていることから、残留した内容液によって逆止弁６０が浮き上がり、注出口５２が開放された状態が維持され、その結果、この開放した注出口５２を通して内袋９０内に内容液が回収されることになる。

その後、注出口５２を通して内袋９０内に内容液が回収され、弁座部５１の被シール面５１ｃと逆止弁６０のシール面６２ａとが接触し、注出口５２が開閉弁部６２で確実に塞がれることになる。

なお、内容液の粘度が低い場合等、内袋９０内への内容液の回収速度が速い場合には、キャップ部２０の上蓋４０に、キャップ本体３０に対して上蓋４０を閉じた際に逆止弁６０に当接し、弁座部５１の被シール面５１ｃに対する逆止弁６０のシール面６２ａの接触状態を維持するための突起等を形成してもよく、また、封止壁部４３を延長することで、封止壁部４３を逆止弁６０に当接させ、上記の接触状態を維持するように構成してもよい。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

例えば、上述した実施形態では、逆止弁付きキャップの装着対象となる容器が、所謂スクイズ容器として構成された二重構造容器であるものとして説明したが、逆止弁付きキャップの装着対象となる容器の具体的態様はこれに限定されず、例えば、逆止弁付きキャップを一重構造の容器に装着してもよい。なお、一重構造の容器の場合、内容液の残存量が少なくなるにつれて容器が縮み、容器が正立状態を保つことが難しくなることから、一重構造の容器の場合には、内容液の残存量が少なくなった場合であっても容器の正立状態を保つためのスタンド等の手段を設けるのが好ましい。
また、上述した実施形態では、逆止弁が１つ設けられているものとして説明したが、逆止弁の数量は、１つ以上であれば２つや３つ等の如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、キャップ部と中栓とが別体に形成されているものとして説明したが、これら部品を一体に形成してもよい。
また、上述した実施形態では、逆止弁を配置する弁配置空間を、中栓に形成された弁座部とキャップ部に形成された弁位置決め部とで画定しているが、中栓のみで弁配置空間を形成してもよく、すなわち、中栓に弁座部および弁位置決め部の両方を形成してもよい。
また、上述した実施形態では、逆止弁が、環状の基部の周方向の複数箇所から開閉弁部側に向けて延びる複数の弾性連結部によって基部および開閉弁部を連結した形態で構成されているものとして説明したが、逆止弁の具体的態様は、これに限定されず、基部と、開閉弁部と、基部および開閉弁部を連結する弾性変形可能な弾性連結部とを有するものであれば如何なるものでもよい。

１０・・・逆止弁付きキャップ
２０・・・キャップ部
２１・・・ヒンジ連結部
３０・・・キャップ本体
３１・・・頂壁
３２・・・スカート壁
３３・・・注出筒部
３４・・・弁位置決め部
３５・・・本体側係止部
３６・・・外気導入穴
３７・・・雌ネジ部
３８・・・中栓おさえ
４０・・・上蓋
４１・・・天面壁
４２・・・側壁
４３・・・封止壁部
４４・・・開閉用摘み
４５・・・上蓋係止部
５０・・・中栓
５１・・・弁座部
５１ａ・・・上側部分
５１ｂ・・・下側部分
５１ｃ・・・被シール面
５２・・・注出口
５３・・・リング状部
５４・・・空気弁体
５５・・・環状部
５６・・・弁配置空間
６０・・・逆止弁
６１・・・基部
６２・・・開閉弁部
６２ａ・・・シール面
６３・・・弾性連結部
７０・・・容器
８０・・・ボトル
８１・・・口筒部
８２・・・雄ネジ部
８３・・・外気導入穴
９０・・・内袋
９１・・・口筒部

Claims

容器の口部に装着される逆止弁付きキャップであって、
キャップ部と、被シール面を有した弁座部および注出口を有した中栓と、前記注出口を塞ぐ開閉弁部を有した逆止弁とを備え、
前記逆止弁は、環状の基部と、前記被シール面に接触可能なシール面を有した前記開閉弁部と、前記環状の基部の周方向の複数箇所から前記開閉弁部側に向けて延び前記基部および前記開閉弁部を上下方向に連結する弾性変形可能な複数の弾性連結部とを有し、
前記逆止弁は、前記注出口の上側に形成された弁配置空間内に、前記環状の基部を上方に向けるとともに前記開閉弁部を下方に向けた状態で、周辺部位に固定されることなく、前記逆止弁全体が移動可能であるように遊びを有した状態で配置され、
前記弁配置空間の大きさは、前記弁配置空間内に配置された前記逆止弁の水平方向への動きを抑制しつつ、前記弁配置空間内における前記逆止弁の上下方向への移動、および、前記弾性連結部の弾性変形を許容するように設定され、
前記弁配置空間内で前記逆止弁全体を上方に移動させ、前記被シール面と前記シール面とを離間させて、内容液の注出流路を確保した第１の状態と、前記弁配置空間内で前記逆止弁全体を上方に移動させるとともに、前記逆止弁の前記弾性連結部を弾性変形させ、前記第１の状態よりも前記被シール面と前記シール面とを大きく離間させて、前記第１の状態よりも内容液の注出流路を大きく確保した第２の状態とを使い分けることが可能であるように構成されたことを特徴とする逆止弁付きキャップ。
前記弁配置空間は、前記中栓に形成された前記弁座部と、前記キャップ部に形成され前記逆止弁の抜け出しを阻止する弁位置決め部とで画定された空間であることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁付きキャップ。
前記容器は、不使用時に前記キャップ部を上にした状態で置かれる容器であり、
前記逆止弁は、前記容器を置いた状態で、前記注出口を上側から塞ぐように配置され、内容液よりも軽い比重を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の逆止弁付きキャップ。
前記逆止弁は、０．９〜０．９５ｇ／ｃｍ^３の比重の材料から形成されることを特徴とする請求項３に記載の逆止弁付きキャップ。
前記開閉弁部は、上下方向に見た場合にリング状に形成された球帯状の前記シール面を有し、
前記中栓は、上下方向に見た場合にリング状に形成され上方から下方に向けて縮径するテーパ状の前記被シール面を、前記注出口の周囲に有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の逆止弁付きキャップ。