JP6842945B2

JP6842945B2 - キャップ

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Publication number: JP6842945B2
Application number: JP2017026853A
Authority: JP
Inventors: 敦仁中川
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: JP2018131241A

Description

本発明は、キャップに関するものである。

例えば、柔軟剤、液体洗剤等の液状の内容物を収容する容器に装着されるノズルキャップ（キャップ）は、傾倒させた容器本体から内容物を注出するもので、注出した内容物を計量する計量キャップとともに使用される（例えば、特許文献１）。このような容器では、収容した内容物が消費されたり、残量が少なくなったりしたときに、例えば、詰め替え用のパウチから内容液が適宜注ぎ足されることで長期的に使用される。

特開２０１１−１３６７６３号公報

しかしながら、容器本体から内容物を注出する際、ノズルキャップの内壁面に沿って内容物が流動することになる。液体洗剤等の高粘度の内容物がノズルキャップ内を流れる場合、ノズル部の内壁面に対する内容物の粘性摩擦によって流動損失が生じ、内容物の流下速度が低下してしまい、その傾向は５００ｍＰａ・ｓを超えると顕著となる。そのため、傾倒角度を大きくしないと、ノズルキャップを介して内容物がなかなか注出されないという不具合が生じることがあった。

本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、ノズル部を通じて内容物を良好に注出することのできる、キャップを提供することを目的とする。

本発明の一態様におけるキャップは、粘性を有する液状の内容物を収容する容器本体の口部に着脱可能に装着され前記内容物を傾倒注出するキャップであって、前記口部に嵌合する筒状の嵌合部と、前記嵌合部の内側に同軸をなして設けられ前記口部の内側に挿入されるノズル基部と、前記ノズル基部の底面部に同軸をなして立設され前記容器本体とは反対側に延出するノズル部と、を備え、前記底面部には、軸線方向から見て前記ノズル部の内側に注出用開口孔が形成されており、前記注出用開口孔の投影面積が１８０ｍｍ^２以上２５０ｍｍ ^２以下であり、前記注出用開口孔のうち、前記ノズル部の内壁面から軸線に向かって３ｍｍ離れた位置に中央開口を設定したとき、前記中央開口の面積が５４ｍｍ^２以上７５ｍｍ ^２以下である。

本発明の一態様におけるキャップは、前記ノズル部の少なくとも一部が前記注出用開口孔の周縁に沿って設けられている構成としてもよい。

本発明の一態様におけるキャップは、前記注出用開口孔の少なくとも一部が前記内壁面によって囲まれずに開放されている構成としてもよい。

本発明によれば、ノズル部を通じて内容物を良好に注出することのできる、キャップを提供することができる。

ノズルキャップ（キャップ）が容器本体の口部に装着された正立状態の容器の構成を示す側面図。ノズルキャップの構成を示す側面図。ノズルキャップの構成を示す断面斜視図。ノズルキャップを底面部側から見た様子を示す斜視図。ノズルキャップをノズル部側から見た様子を示す斜視図。ノズルキャップのノズル部の構成を示す部分断面図。ノズルキャップを軸線方向から見た上面図。ノズル部から注出される内容液の注出量と中央開口の面積との関係を示すグラフ。ノズルキャップを備えた容器の使用方法を説明するための図。

以下、本発明のキャップに係る一実施形態の構成について説明する。
なお、以下の各図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

図１は、本実施形態に係るノズルキャップ（キャップ）１０が容器本体１００Ａの口部１０１に装着された正立状態の容器１００の構成を示す側面図である。図２は、ノズルキャップ１０の構成を示す側面図である。図３は、ノズルキャップ１０の構成を示す断面斜視図である。図４は、ノズルキャップ１０を底面部側から見た様子を示す斜視図である。図５は、ノズルキャップ１０をノズル部１３側から見た様子を示す斜視図である。図６は、ノズルキャップ１０のノズル部１３の構成を示す部分断面図である。図７は、ノズルキャップ１０を軸線方向から見た上面図である。

本実施形態のノズルキャップ１０は、図１に示すように、内容物を収容する容器本体１００Ａの上端に形成された口部１０１に嵌合する中栓であり、その外側に内容物を計量する計量キャップ１０２が装着されるものである。

容器本体１００Ａは、例えばポリエチレン等のオレフィン系合成樹脂を用いたブロー成形により一体形成されている。容器本体１００Ａは、内容物として、例えば、液体洗剤、液体漂白剤、液体柔軟剤、溶剤等の液状物や、粒状洗剤、粒状漂白剤、粒状調味料等の粉粒物を収納するための収容空間１００ａを有している。容器本体１００Ａの口部１０１は、上下方向に延びる軸線Ｃを中心とする円筒状に形成されており、収容空間１００ａを上方に開放している。口部１０１の外周には、軸線Ｃ周りに雄ねじ部（不図示）が形成されており、本実施形態におけるノズルキャップ１０が螺合する。本実施形態では、螺合タイプのノズルキャップ１０の構成について述べるが、これに限らない。例えば、圧入やアンダーカット部等の係合により嵌合する構成であってもよい。

以下の説明では、軸線Ｃに沿った方向を軸線方向、軸線Ｃに直交する方向を径方向、軸線Ｃを中心とする軸周り方向を周方向と適宜称する。また、ノズルキャップ１０において、軸線方向における計量キャップ１０２側を上方（上側）、容器本体１００Ａ側を下方（下側）と適宜称する。また、軸線方向をＺ方向とし、図１中、径方向をＸ方向とし、Ｚ方向およびＸ方向と直交する方向（図１中、紙面と直交する方向）をＹ方向として適宜説明する。

図２に示すように、ノズルキャップ１０は、例えば、ポリプロピレン等のオレフィン系合成樹脂を用いた射出成形により形成されている。ノズルキャップ１０は、嵌合部１１、ノズル基部１２及びノズル部１３を主に有し、互いに軸線Ｃを中心として構成されている。

嵌合部１１は、筒状をなし、図１に示した容器本体１００Ａの口部１０１の外側に嵌合する。嵌合部１１は、ノズルキャップ１０の下端側にキャップ最大径となる環状凸部１４と、軸線Ｃに沿う環状凸部１４の上端に連続し環状凸部１４よりも径方向内側に位置する中間部１５と、中間部１５の環状凸部１４とは反対側の端部に連続するとともに中間部１５よりも径方向内側に位置する上端部１６とを有している。上端部１６の軸線Ｃ周りには、雄ねじ部１７が形成されている。本実施形態のノズルキャップ１０は、軸線Ｃに沿って上端部１６から中間部１５、環状凸部１４へ向かうに従って、径方向外側に段階的に拡径した形状とされている。

ノズルキャップ１０には、上述の計量キャップ１０２が装着される。計量キャップ１０２は、上端部１６の外側に装着され、中間部１５と上端部１６との間の段差１９に収まるように位置する。ノズルキャップ１０に計量キャップ１０２が装着された状態で、装着された計量キャップ１０２の外周面１０２ａと、ノズルキャップ１０の中間部１５との径方向における高さ位置が略一致する。すなわち、中間部１５と上端部１６との段差１９は、計量キャップ１０２の厚さ寸法に相当し、計量キャップ１０２がノズルキャップ１０に装着された状態で、計量キャップ１０２からノズルキャップ１０にかけて連続した外形をなすように構成されている。

また、嵌合部１１には、内周面１１ｂに沿って軸線Ｃ周りに雌ねじ部２０が形成されており、図１に示した容器本体１００Ａの口部１０１の外側に形成された雄ねじ部（不図示）に螺合する構成とされている。

ノズル基部１２は、図２及び図３に示すように、嵌合部１１の内側に同軸をなして設けられ、キャップ装着時に容器本体１００Ａの口部１０１から収容空間１００ａ内に挿入される。ノズル基部１２は、内側筒部２１と、内側筒部２１の一端側に設けられた底面部２２とを有する有底円筒状をなし、底面部２２には図４に示すような注出用開口孔２３が形成されている。

内側筒部２１は、嵌合部１１の上端部１６よりも径方向内側（軸線Ｃ側）に位置し、軸線Ｃに沿う下端側が環状凸部１４よりも外側（容器本体１００Ａ）に突出している。

底面部２２は、容器本体１００Ａ側に凸のＶ字形状をなし、互いに傾斜角度の異なる第１傾斜面２２Ａと第２傾斜面２２Ｂと、これら第１傾斜面２２Ａ及び第２傾斜面２２Ｂの接続頂部２２Ｃ，２２Ｃの延長線上で互いに対向する第３傾斜面２２Ｄ及び第４傾斜面２２Ｅとを有し、最下端の接続頂部２２Ｃ，２２Ｃに向かって細くなっている。注出用開口孔２３は、底面部２２の第１傾斜面２２Ａから第２傾斜面２２Ｂにかけて形成されている。

ノズル部１３は、図５、図６及び図７に示すように、ノズル基部１２の底面部２２に立設され、軸線Ｃに沿って容器本体１００Ａとは反対側に向かって延出している。具体的に、ノズル部１３は、底面部２２の第１傾斜面２２Ａに立設された、樋状部２４と、一対の受け部２６，２６とを有している。

樋状部２４は、注出用開口孔２３の周縁から上方へ立ち上がるようにして延在し、ノズル流路１８の流路径が延在方向（Ｚ方向）で略一定とされている。
樋状部２４は、図７に示すように、注出用開口孔２３の一部を囲むようにして設けられている。樋状部２４は、図７に示すように＋Ｘ側に開口する断面Ｕ字形状をなし、＋Ｘ側の開口端２４ａ，２４ａは注出用開口孔２３の周縁には沿っておらず、Ｘ方向に沿って延在している。

本実施形態の注出用開口孔２３は、一例として雫形状をなしている。樋状部２４は、注出用開口孔２３のうち第１傾斜面２２Ａに形成された第１の開口２３Ａの一部を囲んでおり、円弧状の周縁に沿って設けられている。また、注出用開口孔２３のうち第２傾斜面２２Ｂに形成された第２の開口２３Ｂは、樋状部２４の＋Ｘ側の開口端２４ａよりも径方向外側へ突出しており、樋状部２４によって囲まれずに開放されている。

上述したように、注出用開口孔２３は、底面部２２の第１傾斜面２２Ａから第２傾斜面２２Ｂにかけて形成されている。傾倒時に上位側となる第２傾斜面２２Ｂは、ノズル部１３が立設されている第１傾斜面２２Ａに対して折り返すように傾斜しているため、注出時に内容物が第２傾斜面２２Ｂ側に乗り上げにくい。そのため、注出用開口孔２３のうち、第２傾斜面２２Ｂに形成された部分の開口状態を維持しやすく、一部を空気置換孔２５として機能させることができる。

このような樋状部２４の両外側には、樋状部２４に沿って軸線方向へ延びるとともに樋状部２４の外形に倣って湾曲する一対の受け部２６，２６が設けられている。

一対の受け部２６，２６は、図６に示すように側方から見たときに、軸線方向で嵌合部１１の内側に隠れる第１部分２６Ａに対して、嵌合部１１よりも外側に露出する第２部分２６Ｂが樋状部２４の先端に向かって極端に細くなった先細り形状とされている。これら一対の受け部２６，２６は、図７に示すように、ノズル部１３の−Ｘ側の頂部ｑから径方向両外側へ広がるように湾曲し、ノズル部１３との間に空間を形成すべくノズル部１３から離れて対向している。図７に示すように、受け部２６の第１部分２６Ａにおける＋Ｘ側の開口端２６ａは、樋状部２４の開口端２４ａよりも−Ｘ側に位置する。

上記構成のノズルキャップ１０は、容器本体１００Ａの口部１０１から、ノズル基部１２の底部側を収容空間１００ａ内へ挿入させつつ、嵌合部１１の雌ねじ部２０を容器本体１００Ａ側の雄ねじ部（不図示）に螺合させながら締結することにより、容器本体１００Ａに装着される。容器本体１００Ａに装着されたノズルキャップ１０には、嵌合部１１の雄ねじ部１７に計量キャップ１０２の雌ねじ部（不図示）が螺合されて締結されることにより、計量キャップ１０２が装着される。

容器本体１００Ａ内から内容物を注出する際には、計量キャップ１０２を締結時とは逆方向に回転して、計量キャップ１０２の雌ねじ部（不図示）と、ノズルキャップ１０の雄ねじ部１７との螺合を解除して計量キャップ１０２をノズルキャップ１０から取り外す。計量キャップ１０２を取り外した状態で、容器本体１００Ａを把持してノズルキャップ１０のノズル部１３の開口側を上方に向け、その後、図９に示すように、ノズル部１３が下方に位置するように斜めに傾けることにより、容器本体１００Ａに収納された内容物をノズル部１３から計量キャップ１０２に注出して計量することができる。

多く出し過ぎてしまった場合は再び容器本体１００Ａ内へ戻そうとするが、その際に、注出用開口孔２３内に入らずに樋状部２４の外側に漏れ出した内容液は、その両側に存在する一対の受け部２６，２６によって受け止められる。各受け部２６によって受容された内容液は、傾倒時に第２部分２６ｂに沿って先端側へと案内されて、その後の計量の際に注出される。

容器本体１００Ａへ内容物を詰め替える際には、計量キャップ１０２を締結時とは逆方向に回転して、計量キャップ１０２の雌ねじ部（不図示）と、ノズルキャップ１０の雄ねじ部１７との螺合を解除して計量キャップ１０２をノズルキャップ１０から取り外す。計量キャップ１０２を取り外した状態で、詰め替え容器からノズルキャップ１０のノズル部１３を通して容器本体１００Ａへ内容物を詰め替える。

本実施形態において、注出用開口孔２３の大きさは、使用の際に樋状部２４内を流動する内容物と、樋状部２４の内壁面２４ｂとの粘性摩擦を抑制可能な大きさに設定されている。本実施形態では、注出用開口孔２３の全体の開口のうち、中央部分を中央開口２７とし、その面積Ｓを図７中の破線で示す。中央開口２７の面積Ｓは、ノズル部１３における樋状部２４の内壁面２４ｂから軸線Ｃに向かって３ｍｍ離れた位置に設定されている。中央開口２７の面積Ｓは、注出用開口孔２３における全体の開口面積のうち３０％以上を占めることが好ましく、より好ましくは３５％以上である。

具体的な例としては、高粘度液体（２００ｍＰａ・ｓ以上、２０℃）の内容物を注出する場合、注出用開口孔２３の投影面積が１８０ｍｍ^２以上であり、樋状部２４の内壁面２４ｂから３ｍｍ以上離れた位置における中央開口２７の面積Ｓが５４ｍｍ^２以上であることが好ましい。

容器本体１００Ａ内に収容される内容物は粘性の高い液体であることが多く、注出用開口孔２３の大きさを具体的に規定していない従来の構成では、容器本体１００Ａから注出する際に、ノズル部１３の樋状部２４の内壁面２４ｂに対する内容物の粘性摩擦によって流動損失が生じて、内容物の流下速度が低下してしまうことがあった。つまり、流路径に対して内容物の粘度が大きいほど層流になり易い。そのため、ノズル部１３を介して内容物がなかなか注出されないという不具合が生じる可能性があった。

一般的に、注出用開口孔２３を通過する内容物の流量が、ノズル部１３（樋状部２４）内を流下する流量よりも多いと、樋状部２４から内容物が溢れてしまう。また、注出用開口孔２３を通過する内容物の流量が、樋状部２４（ノズル流路１８）を流下する流量よりもかなり少ないと、容器本体１００Ａを大きく傾けなければならない。

一方、注出用開口孔２３を通過する内容物の流量が、ノズル流路１８を流下する流量と略同じな場合は、樋状部２４から内容物が溢れ出てしまうことなく正常に注出することができる。また、注出用開口孔２３を通過する内容物の流量が、ノズル流路１８を流下する流量よりも少ない場合も、樋状部２４から内容物が溢れ出てしまうことなく正常に注出することができる。

図８は、ノズル部から注出される内容液の注出量と中央開口２７の面積Ｓとの関係を示すグラフである。ここでは、図９に示すように、容器本体１００Ａの上下方向（軸線Ｃ）を傾けた状態で、計量キャップ１０２に注出される内容物の注出量を示したものである。ここでは、水平方向に対して−１０度ほど傾けた。

図８に示すように、ノズル部１３から注出される内容物の注出量と、中央開口２７の面積Ｓとは略比例関係にあり、注出用開口孔２３における中央開口２７が示す割合が大きいほど、注出される内容物の注出量が多くなっている。つまり、ノズル部１３（樋状部２４）の内壁面２４ｂから内側へ離れた流路を拡大することによって、樋状部２４内を流出する内容液のうち、内壁面２４ｂに触れないノズル流路１８の中央部分の流量が増えて、全体の流下速度が高まり、結果として、内容物の注出量を増やすことができる。内容物の注出量としては、１５０ｇ以上が使用性の上で好ましい量であり、より好ましくは２００ｇ以上である。

このように、本実施形態では、注出用開口孔２３の大きさを、中央開口２７の面積Ｓを用いて規定し、樋状部２４の内壁面２４ｂから離れた位置におけるノズル流路１８の中央部分を拡大することによって、注出用開口孔２３における内容物の通過量と、樋状部２４における通過量とを最適化することができた。つまり、注出用開口孔２３における内容物の通過量と、樋状部２４における通過量とを同等にすることによって、注出時に樋状部２４から内容物が溢れ出すことなく、極端な傾倒角度による操作性の不具合を改善することができる。

また、本実施形態では、各受け部２６において、第１部分２６Ａにおける残液回収機能を確保しつつ、嵌合部１１よりも外側に露出する第２部分２６Ｂを細くすることによって、注出操作時に樋状部２４の先端側が見やすくなる構成としている。これにより、計量キャップ１０２を狙い易くなり、計量キャップ１０２内へ内容物を注ぎやすい。また、第２部分２６Ｂに受容された残液は、第２部分２６Ｂに沿って先端側へ案内され、樋状部２４から注出される内容物とともに計量キャップ１０２へ注出される。さらに、第１部分２６Ａに対して第２部分２６Ｂを細くしたことにより、使用する樹脂量を減らすことができ、軽量化及びコスト削減が図れる。また、ノズルキャップ１０の全体としての小型化も図ることができる。

なお、本実施形態のノズルキャップ１０は螺合タイプであるが、例えば、圧入やアンダーカット部等の係合等により上方に抜けないように容器本体１００Ａの口部１０１に挿入されて嵌合する構成としてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、注出用開口孔２３の形状は上述した形状に限られず、適宜変更が可能である。

１０…ノズルキャップ（キャップ）、１１…嵌合部、１２…ノズル基部、１３…ノズル部、２３…注出用開口孔、２４ａ…開口端、２４ｂ…内壁面、２７…中央開口、１００…容器、１００Ａ…容器本体、１０１…口部、Ｃ…軸線、Ｓ…面積、Ｓ…中央開口の面積

Claims

粘性を有する液状の内容物を収容する容器本体の口部に着脱可能に装着され前記内容物を傾倒注出するキャップであって、
前記口部に嵌合する筒状の嵌合部と、
前記嵌合部の内側に同軸をなして設けられ前記口部の内側に挿入されるノズル基部と、
前記ノズル基部の底面部に同軸をなして立設され前記容器本体とは反対側に延出するノズル部と、を備え、
前記底面部には、軸線方向から見て前記ノズル部の内側に注出用開口孔が形成されており、
前記注出用開口孔の投影面積が１８０ｍｍ^２以上２５０ｍｍ ^２以下であり、
前記注出用開口孔のうち、前記ノズル部の内壁面から軸線に向かって３ｍｍ離れた位置に中央開口を設定したとき、前記中央開口の面積が５４ｍｍ^２以上７５ｍｍ ^２以下である、キャップ。
前記ノズル部の少なくとも一部が前記注出用開口孔の周縁に沿って設けられている、
請求項１に記載のキャップ。
前記注出用開口孔の少なくとも一部が前記内壁面によって囲まれずに開放されている、
請求項１または２に記載のキャップ。