JP6702020B2 - キャップ構造体及びこれを用いた包装容器 - Google Patents

Description

本発明は、ボトル等の開口部を有する容器を密閉状態に封止し、開封後は再封を可能とするキャップ構造体及びこれを用いた包装容器に関する。

特許文献１には、ボトル状の容器本体の口部に装着される中栓と、容器本体の口部に螺合するオーバーキャップとを備えるキャップが記載されている。特許文献１に記載のキャップにおいては、中栓に設けた開口予定部とオーバーキャップに設けた連結部とで螺合部を構成し、この螺合部の螺合を容器本体の口部とオーバーキャップとで構成される螺合部と逆ネジの関係としている。この構成により、オーバーキャップを開ける方向に回すと、中栓に設けた開口予定部とオーバーキャップに設けた連結部との螺合が締結方向に進行し、開口予定部が上方に引っ張られて中栓から切り取られる。これにより、容器本体が中栓で密閉された状態から、オーバーキャップを開く方向に回転させるだけで、中栓を開封することができる。

特許第５８５６３１９号公報

特許文献１に記載のキャップでは、中栓を開封した後は、中栓から切り取られた開口予定部はオーバーキャップの連結部に螺合により保持されている。

しかしながら、切り取られた開口予定部はオーバーキャップの連結部に固定されていないため、オーバーキャップの開閉を繰り返すうちに、開口予定部と中栓との接触等によって、切り取られた開口予定部とオーバーキャップの連結部との螺合が緩み、切り取られた開口予定部が容器本体内に脱落する虞がある。

それ故に、本発明は、オーバーキャップを開方向に回転させる動作だけで開封することができ、かつ、開封時に切断した部材の脱落を防止できるキャップ構造体を提供することを目的とする。

本発明は、開口部を有する容器を封止するキャップ構造体に関するものであり、開口部に取り付けられるインナーキャップと、所定の回転軸を中心として回転させることによりインナーキャップの外周面に螺合するオーバーキャップとを備える。インナーキャップは、容器に取り付けられる取付部と、オーバーキャップが螺合するネジ部とを有するベース部と、回転軸を中心軸とする筒形状を有し、一方端がベース部に接続されると共に、他方端が開放された注出部と、注出部の内部に設けられる分離部と、分離部の外周面と注出部の内周面とを全周に渡って接続し、分離部の外周面と注出部の内周面との間を封止するブリッジ部とを有する。オーバーキャップは、ベース部に螺合するネジ部と、オーバーキャップの頂部の内側部分から回転軸に沿って突出する軸体とを有する。分離部は、注出部の他方端側に開口を有し、かつ、開口とは反対側に底部を有する有底筒形状の雌ネジ部材であり、底部に設けられた薄肉部を有する。軸体は、尖った先端部と先端部に隣接するくびれ部とを有する雄ネジ部材であり、先端部の最外径は薄肉部の最外径よりも大きい。軸体と分離部とは、回転軸を中心に互いに螺合可能であって、インナーキャップとオーバーキャップの螺合構造とは逆ネジの螺合構造を構成する。オーバーキャップをインナーキャップに螺合させた状態からオーバーキャップを開方向に回転させるのに伴って軸体と分離部との螺合が進行し、分離部がオーバーキャップの頂部側へと相対移動することによって、ブリッジ部が全周に渡って破断し、オーバーキャップをインナーキャップに螺合させて完全に締め込んだ状態から、オーバーキャップとインナーキャップとの螺合が解除されるまでの間に、インナーキャップを開方向に回転させるのに伴って軸体と分離部との螺合が進行し、軸体の先端部が分離部の薄肉部を突き刺して破断させ、先端部の最外径部分が底部を貫通した状態で分離部が軸体にロックされる。

また、本発明に係る包装容器は、開口部を有する容器と、上記のキャップ構造体とを備え、インナーキャップのベース部に設けられた取付部が容器の開口部に取り付けられるものである。

本発明によれば、オーバーキャップを開方向に回転させる動作だけで開封することができ、かつ、開封時に切断した部材の脱落を防止できるキャップ構造体を提供できる。

実施の形態に係るキャップ構造体を用いた包装容器の正面図 図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図 図２に示したＸ部分の拡大図 実施形態に係るキャップ構造体の開封過程を説明する図 軸体が分離部の底部を貫通する前後の状態を示す図 実施形態に係るキャップ構造体の製造工程の一部を説明する図

図１は、実施の形態に係るキャップ構造体を用いた包装容器の正面図である。

包装容器５は、開口部（図示せず）を有するボトル状の容器４と、容器４の開口部を封止するキャップ構造体１とを備える。キャップ構造体１は、容器４の開口部に取り付けられるインナーキャップ２と、インナーキャップ２に螺合するオーバーキャップ３とから構成されている。

図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図であり、図３は、図２に示したＸ部分の拡大図である。尚、図面に示す軸ＡＸは、オーバーキャップ３をインナーキャップ２に螺合させる際の回転軸である。本実施形態では、軸ＡＸと、インナーキャップ２の中心軸と、オーバーキャップ３の中心軸と、容器４の中心軸とが一致している。

＜インナーキャップの構成＞
インナーキャップ２は、樹脂の一体成形品であり、ベース部９と、注出部１０と、分離部１２と、ブリッジ部１３とを備える。開封時におけるインナーキャップ２の伸びや変形を抑制するために、インナーキャップ２を構成する樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）またはこれらの混合物を用いることが好ましい。

ベース部９は、容器４の開口部６に取り付けられる取付部７と、ネジ部８とから構成される。

取付部７は、ほぼ円筒形状を有し、容器４の開口部６を挟み込んだ状態で開口部６に嵌合することにより、容器４に固定されている。取付部７のうち、容器４の開口部６の上端面に対向する部分には、周方向の全周に亘ってコンタクトリング（図示せず）が設けられており、このコンタクトリングの全周が容器４の開口部６の上端面に密着することにより、容器４とインナーキャップ２との間が封止されている。尚、本実施形態では、取付部７は嵌合により容器４の開口部６に取り付けられているが、取付部７及び容器４の開口部６に螺合可能なネジ山を設け、取付部７を開口部６に螺合させても良い。

ネジ部８は、ほぼ円筒形状を有し、取付部７に接続されている。ネジ部８の外周面には、オーバーキャップ３に螺合可能な雄ネジが設けられている。

注出部１０は、軸ＡＸを中心軸とする筒形状（管形状）を有する。注出部１０の一方の端部１１ａは、ベース部９のネジ部８に接続されている。注出部１０の他方の端部１１ｂは、開放端となっている。

分離部１２は、軸ＡＸを中心軸とする有底筒形状の部材であり、注出部１０の内部に設けられている。より詳細には、分離部１２は、注出部１０の端部１１ｂ側に開口を有し、この開口とは反対側（すなわち、注出部１０の端部１１ａ側）に底部１４を有する。分離部１２は、後述するオーバーキャップ３の軸体１８と螺合する部材であり、内周面には雌ねじが設けられている。また、図３に示すように、底部１４の中央部分には、底部１４の周縁部と比べて厚みの薄い薄肉部１５が設けられている。

ブリッジ部１３は、図３に示すように、分離部１２の底部１４の外周面と注出部１０の端部１１ａの内周面とを全周に亘って接続しており、分離部１２（底部１４）の外周面と注出部１０（端部１１ａ）の内周面との間を封止する。ブリッジ部１３は、包装容器５の開封時にオーバーキャップ３を開栓するのに伴って破断される破断予定箇所であり、オーバーキャップ３に加えられる力で破断可能な程度に薄肉に形成されている。

＜オーバーキャップの構成＞
オーバーキャップ３は、樹脂の一体成形品であり、ベース部９のネジ部８に螺合するネジ部１６と、頂部１７の内側から軸ＡＸに沿って突出する棒状の軸体１８とを備える。オーバーキャップ３を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の樹脂を用いる。剛性を持たせるために、曲げ弾性率が高めの材料を用いて厚肉形成することが好ましく、トルク（荷重）の掛かるネジ部を他の部分より厚肉にすることが特に好ましい。

軸体１８の外面には、上述した分離部１２の内周面に設けられた雌ネジと螺合可能な雄ネジが設けられている。包装容器５の開封前の状態において、軸体１８の先端から所定範囲の部分が分離部１２の内部に収容され、軸体１８の外面の雄ネジと分離部１２の内部の雌ネジとが部分的に螺合している。軸体１８と分離部１２とは、軸ＡＸを回転軸として螺合可能な螺合構造を形成している。ただし、軸体１８と分離部１２とで構成される螺合構造は、インナーキャップ２とオーバーキャップ３とで構成される螺合構造とは逆ネジの関係となっている。また、軸体１８の先端（図２における下端）には、鋭く尖った先端部２０と、先端部２０に隣接するくびれ部２１とが設けられている。

更に、オーバーキャップ３の頂部１７の内側には、軸体１８を取り囲む円筒形状のインナーリング１９が設けられている。インナーリング１９の外径は、インナーキャップ２の注出部１０の端部１１ｂ近傍の内径と同じか僅かに大きい寸法に設定されており、包装容器５の開封後にオーバーキャップ３で再封した際に、インナーリング１９が注出部１０に嵌合して注出部１０を密閉する。

＜包装容器の開封過程＞
図４は、実施形態に係るキャップ構造体の開封過程を説明する図であり、図５は、軸体が分離部の底部を貫通する前後の状態を示す図である。

まず、図４（ａ）は、包装容器５の未開封状態を示す。

未開封状態では、上述したように、インナーキャップ２と容器４との間は、インナーキャップ２に設けられたコンタクトリング（図示せず）が容器４の開口部６の上端面に接触することにより封止されている。また、未開封状態では、インナーキャップ２の注出部１０と分離部１２とを接続するブリッジ部１３と、底部１４の薄肉部１５のいずれも破断しておらず、インナーキャップ２の内側は密閉状態となっている。

次に、図４（ｂ）は、オーバーキャップ３を軸ＡＸを中心に開方向（オーバーキャップ３の上方から見て反時計回り方向）に所定量回転させた状態であって、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８との螺合が解除される前の状態を示す。

上述したように、オーバーキャップ３の軸体１８とインナーキャップ２の分離部１２との螺合構造は、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８との螺合構造とは逆ネジとなっている。したがって、図４（ａ）の状態から、オーバーキャップ３を開方向に回転させると、軸体１８と分離部１２との螺合は更に締まる方向（軸体１８の先端を分離部１２の底部１４に近づける回転方向）に進行する。

軸体１８及び分離部１２の螺合の進行に伴い、図５（ａ）に示すように、軸体１８の先端部２０が分離部１２の底部１４に近づき、軸体１８及び分離部１２の螺合が更に進行すると、分離部１２の底部１４に設けられた薄肉部１５を突き刺して貫通する。ここで、薄肉部１５の直径ｄは、先端部２０の最外径Ｄよりも小さく設定されている。したがって、先端部２０は薄肉部１５を破断させながら、また、薄肉部１５の周辺の部分を押し広げながら底部１４を貫通する。そして、先端部２０が薄肉部１５を完全に貫通した後は、図５（ｂ）に示すように、薄肉部１５が破断することで形成された開口部分がくびれ部２１に保持され、先端部２０の最外径部分が抜け止めとして機能する。この結果、分離部１２が軸体１８にロック（係合）される。

軸体１８及び分離部１２の螺合が進行する過程においては、分離部１２がオーバーキャップ３の頂部１７側に相対移動する。分離部１２の頂部１７側への移動量が一定以上になると、薄肉に形成されたブリッジ部１３が全周に渡って破断する。

分離部１２が軸体１８にロックされる前にブリッジ部１３の全周が破断してしまうと、分離部１２と軸体１８との螺合が進行しなくなるため、分離部１２と軸体１８とのロックは、ブリッジ部１３の全周が破断するのと同時または破断より前に完了する必要がある。分離部１２と軸体１８とがロックするタイミングと、ブリッジ部１３の全周が破断するタイミングは、例えば、ブリッジ部１３の破断強度や、分離部１２及び軸体１８で構成される螺合構造のピッチ、未開封状態（オーバーキャップ３をインナーキャップ２に完全に締め込んだ状態）における先端部２０と薄肉部１５との距離等によって調節することができる。

尚、薄肉部１５には、底部１４の周縁部における薄肉部１５よりも厚い部分と比べて破断しやすいようにハーフカット等を設けても良い。ハーフカットは、例えば、薄肉部１５の中心から放射状に設けても良い。

図４（ｃ）は、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８との螺合が解除された状態を示す。

図４（ｃ）に示すように、オーバーキャップ３を取り外して、軸体１８にロックされた分離部１２を注出部１０から引き出すことによって、容器４の内容物を注出部１０から注ぎ出すことができる。また、軸体１８にロックされた分離部１２を注出部１０内に挿入し、オーバーキャップ３を軸ＡＸを中心に閉方向（オーバーキャップ３の上方から見て時計回り方向）に回転させることによって、容器４を再封することができる。

尚、分離部１２の外径と注出部１０との内径との差がなるべく小さくなるようにブリッジ部１３を設けることが好ましい。分離部１２の外径と注出部１０との内径とを略一致させることによって、注出部１０から内容物を注出した後に、注出部１０の内周面に付着した固形物等を分離部１２によって容器４の内部へと掻き戻すことができる。このような構成は、みじん切りの野菜やハーブ類、スパイス等の固形物を含んだ内容物、あるいは、ゲル状の内容物を包装する包装容器に好適である。

図６は、実施形態に係るキャップ構造体の製造工程の一部を説明する図である。

キャップ構造体１は、インナーキャップ２及びオーバーキャップ３をそれぞれ別工程において樹脂で一体成形した後、インナーキャップ２にオーバーキャップ３を打栓により嵌合させることによって製造される。インナーキャップ２にオーバーキャップ３を嵌合させる際には、ブリッジ部１３の破断を防止するために、インナーキャップ２の内部形状とほぼ同じ外形を有する受け治具２３をインナーキャップ２の内部に挿入してインナーキャップ２を支持する。また、オーバーキャップ３の外面の損傷を防止するために、オーバーキャップ３の外径とほぼ同じ内部形状を有する抑え治具２４にオーバーキャップ３を収納する。次に、図６（ａ）に示すように、受け治具２３で支持したインナーキャップ２の中心軸と、抑え治具２４で保持したオーバーキャップ３の中心軸とを一致させ、オーバーキャップ３及びインナーキャップ２を互いに近づく方向に押圧する。押圧力によって雌ネジが雄ネジを乗り越え、図６（ｂ）に示すように、オーバーキャップ３のネジ部１６がインナーキャップ２のネジ部８に嵌合し、軸体１８の雄ネジが分離部１２の雌ネジに嵌合する。その後、受け治具２３及び抑え治具２４を取り外すことによって、キャップ構造体１が完成する。完成したキャップ構造体１は、内容物を充填した容器の開口部に嵌合または螺合によって取り付けられ、図１に示した包装容器５が完成する。

そして、インナーキャップ２とオーバーキャップ３との打栓による嵌合を容易に行えるようにするため、インナーキャップ２のネジ部８及びオーバーキャップ３のネジ部１６の条数は、３〜４条とすることが好ましい。尚、インナーキャップ２のネジ部８及びオーバーキャップ３のネジ部１６の条数は、容器の口径に応じて適宜設定することが
できる。

以上説明したように、本実施形態に係るキャップ構造体１によれば、オーバーキャップ３を完全に締め込んだ状態から所定量開方向に回転させるだけで、インナーキャップ２の分離部１２を注出部１０から分離させて開封することができると共に、分離させた分離部１２をオーバーキャップ３の軸体１８にしっかりとロック（係合）することができる。したがって、本実施形態によれば、開封を容易に行うことができ、オーバーキャップ３の開閉を繰り返しても分離部１２の脱落を防止できるキャップ構造体１を実現することができる。そして、使用後、注出部１０内に内容物が付着したとしても、再封する際、軸体１８に嵌合された分離部１２により容器４内に押し戻されることで、密封性や液切れ性を確保することができる。

本発明は、内容物を密封することができ、開封後に再封を可能とした包装容器に利用できる。

１ キャップ構造体
２ インナーキャップ
３ オーバーキャップ
４ 容器
５ 包装容器
６ 開口部
７ 取付部
８ ネジ部
９ ベース部
１０ 注出部
１１ａ、１１ｂ 端部
１２ 分離部
１３ ブリッジ部
１４ 底部
１５ 薄肉部
１６ ネジ部
１７ 頂部
１８ 軸体
２０ 先端部

Claims (2)

1. 開口部を有する容器を封止するキャップ構造体であって、
   前記開口部に取り付けられるインナーキャップと、
   所定の回転軸を中心として回転させることにより前記インナーキャップの外周面に螺合するオーバーキャップとを備え、
   前記インナーキャップは、
   前記容器に取り付けられる取付部と、前記オーバーキャップが螺合するネジ部とを有するベース部と、
   前記回転軸を中心軸とする筒形状を有し、一方端が前記ベース部に接続されると共に、他方端が開放された注出部と、
   前記注出部の内部に設けられる分離部と、
   前記分離部の外周面と前記注出部の内周面とを全周に渡って接続し、前記分離部の外周面と前記注出部の内周面との間を封止するブリッジ部とを有し、
   前記オーバーキャップは、
   前記ベース部に螺合するネジ部と、
   前記オーバーキャップの頂部の内側部分から前記回転軸に沿って突出する軸体とを有し、
   前記分離部は、前記注出部の前記他方端側に開口を有し、かつ、前記開口とは反対側に底部を有する有底筒形状の雌ネジ部材であり、前記底部に設けられた薄肉部を有し、
   前記軸体は、尖った先端部と前記先端部に隣接するくびれ部とを有する雄ネジ部材であり、前記先端部の最外径は前記薄肉部の最外径よりも大きく、
   前記軸体と前記分離部とは、前記回転軸を中心に互いに螺合可能であって、前記インナーキャップと前記オーバーキャップの螺合構造とは逆ネジの螺合構造を構成しており、
   前記オーバーキャップを前記インナーキャップに螺合させた状態から前記オーバーキャップを開方向に回転させるのに伴って前記軸体と前記分離部との螺合が進行し、前記分離部が前記オーバーキャップの頂部側へと相対移動することによって、前記ブリッジ部が全周に渡って破断し、
   前記インナーキャップを開方向に回転させるのに伴って前記軸体と前記分離部との螺合が進行し、前記軸体の前記先端部が前記分離部の前記薄肉部を突き刺して破断させ、前記ブリッジ部の全周が破断する前に、前記先端部の前記最外径部分が底部を貫通した状態で前記分離部が前記軸体にロックされる、キャップ構造体。
2. 包装容器であって、
   開口部を有する容器と、
   前記容器の前記開口部を封止する請求項１に記載のキャップ構造体とを備え、
   前記インナーキャップの前記ベース部に設けられた取付部が前記容器の前記開口部に取り付けられる、包装容器。

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