JP6932993B2 - ヒンジキャップ - Google Patents

Description

本発明は、ボトル容器などに用いられるキャップであって、特にヒンジを有し、キャッパーで自動閉栓可能なヒンジキャップに関する。

主に炭酸飲料や茶などの飲料用ボトルに使用されるキャップは、高速充填機で充填されるので、合わせて、高速キャッピング装置でキャップを閉める必要がある。
その為、高速キャッピング装置に対応したキャップの仕様として、天面に高圧を掛けることができ、かつ、キャップ側面のローレットに係合させて回動可能なキャップが求められていた。
この仕様に合致可能なキャップとして、スカート部にタンパーエビデンスバンドの付いた螺合キャップや、アルミキャップが主に用いられて来た。しかし、このようなキャップは、開栓後、キャップが容器から外れてしまう為、キャップを落として汚してしまったりするケースがあり、開栓後でも、容器に付属したままでいられるキャップが求められていた。

開栓後、容器に付属したままのキャップの例として、特許文献１では、キャップ本体と、キャップ本体を覆うオーバーキャップと、それらを連結するヒンジ機構を備えるヒンジキャップが提案されている。
このようなヒンジキャップは、高速キャッピング装置に掛けると、ヒンジや指掛用鍔がキャップ本体の外周囲の範囲から飛び出しているので、装置内部でキャップが詰まって排出できなくなったり、ヒンジを破壊し、オーバーキャップがキャップ本体から外れてしまったりする問題が発生する。
さらに、高速キャッピング装置に掛けた際の上方からの高い押圧力により、オーバーキャップが変形し、オーバーキャップ内部に設けたインナーリングが、キャップ本体の注出口に深く入り込んで、開かなくなってしまったり、オーバーキャップの外壁にクラックが入ったりするなどの問題があった。

特開２０１３−１３３１６４号公報

そこで、高速キャッピング装置を用いたキャッピングが可能で、かつ、キャップ本体とオーバーキャップがヒンジで繋がり、キャップを落としたり、汚したりする恐れの無いヒンジキャップを得ることが本発明の課題である。

本発明のキャップは、
容器本体の注出口に螺合するネジ部を有し外周囲にローレットを有するキャップ本体と、キャップ本体の上端にヒンジを介して開閉可能なオーバーキャップとからなるキャップであって、
オーバーキャップはキャップ本体の側壁延長上に円筒状の側壁を有し、
ヒンジおよび、オーバーキャップを構成する開封指掛部と、側壁が、キャップ本体のローレットの谷径で囲まれる円筒範囲を越えない外形とし、
オーバーキャップの下端周縁とキャップ本体の上端周縁との間で、少なくともヒンジを中心として対称となる周縁の左右２箇所の位置に、周縁に沿って回転する回動に対し、回動ロック機構を有しており、
回動ロック機構が、側面から見て、逆台形形状の突起と凹部との嵌合であることを特徴とするヒンジキャップである。

本発明のヒンジキャップは、オーバーキャップがヒンジを介してキャップ本体と繋がっており、キャップを完全に分離しない状態で開閉可能である。
しかも、オーバーキャップはキャップ本体のローレットの谷径で囲まれる円筒範囲を越えない外形になっているので、キャッピング装置の装着治具内部に収納しても破損せず、治具に安全かつ確実に装填できる。
また、キャップ本体の側壁延長上に円筒状の側壁を有しているので、上面から強い力で押圧しながら回動させて行なう高速キャッピング装置を用いても、充分に圧力をキャップ本体に伝達、かつ、受圧することができる。
さらに、オーバーキャップの下端周縁とキャップ本体の上端周縁との間に、周縁回動に対するロック機構を有しているので、キャッピング装置の回転しながら押圧してキャップを締める力で、オーバーキャップとキャップ本体を繋ぐヒンジに無理な力が掛からず、ヒンジが破損しない。

本発明の第１実施形態例におけるヒンジキャップで、容器本体の注出口に嵌合した状態を示す縦断面図である。 本発明のヒンジキャップを、キャッピング装置に掛けて装着している状態を示す図である。 本発明の第１実施形態例におけるヒンジキャップを容器本体の注出口に嵌合したキャップで、ヒンジを介して反転させ、オーバーキャップを開いた状態を示す縦断面図である。 本発明の実施形態において、ロック機構の数を変えたヒンジキャップの例で、そのオーバーキャップを開いた状態における平面図である。 キャップ本体の開口孔に脆弱部で囲まれた閉鎖板を有する本発明の第２実施形態例のヒンジキャップで、容器本体の注出口に嵌合した状態を示す縦断面図と、開口した状態を示す断面図である。

以下、本発明のヒンジキャップの実施形態例について、図を用いて詳細に説明する。
本発明のヒンジキャップ２は、図１の第１実施形態例で示すように、容器本体１の注出口１１に螺合するネジ部３１を有し外周囲にローレット３２を有するキャップ本体３と、キャップ本体３の上端にヒンジ４を介して開閉可能なオーバーキャップ５とから構成されている。
キャップ本体３のインナーリング３３やコンタクトリング３４によって容器本体の注出口との密封を確実にする機構は、通常のキャップと同様に有している。
その上、容器本体の注出口１１ネジ部下方にリング状突起１２を有し、これにキャップ本体の側壁下端内側に設けたロックリング３６を嵌合することで係止出来るようになっている。

オーバーキャップ２はキャップ本体３の側壁３０の上方延長上に円筒状のキャップ側壁５０を有し、かつ、キャップ天板５５周縁から垂下している。また、ヒンジ４近傍の側壁３０やキャップ側壁５０は、ローレット３２の谷径よりも内側に回動軸が形成できるように、内側に寄せた側壁を形成している。
さらに、ヒンジ４と反対側近傍のキャップ天板５５周縁に形成された開封指掛部５１も、突出部５１２を側壁３０より外側には突出させず、その下方に凹部５１１を設け、凹部５１１と突出部５１２との段差を利用して指掛け可能とし、キャップ本体のローレット３２の谷径よりも外側に飛び出さないで、指先を掛ける開封指掛部５１を形成している。
また、オーバーキャップ５のキャップ天板５５から垂下するキャップインナーリング５３が、キャップ本体３の開口孔３５の周縁内側に挿嵌し、液止め可能としている。
オーバーキャップ５は、側壁の下端内側に係止突起５４を有し、キャップ本体３の側壁上方に位置する係止凹部３７に係合しており、ここでも液止めを可能としている。

図２は、本発明のヒンジキャップ２を高速キャッピング装置を用いて、容器本体にヒンジキャップを嵌合させて装着する工程を示す図である。
高速キャッピング装置は、オーバーキャップ天板５５をキャッパートップ６２で下方に押し込みながら、側面のローレットに側面嵌合部６１を噛合させ、ヒンジキャップ全体を回動させ、容器本体の注出口外側に設けたネジ部に合わせて螺合させる仕組みになっている。
この為、キャップ本体の外側面のローレットに掛かる回転で、オーバーキャップもキャップ本体に合わせて回転させないと、薄肉で形成されているヒンジが破損する恐れがある。その為、オーバーキャップ５は、下端周縁とキャップ本体の上端周縁との間に、少なくともヒンジを中心として対称となる周縁の左右２箇所の位置に、周縁に沿って回転する回動に対し、回動ロック機構を有している。
この回動ロック機構は、オーバーキャップ５のキャップ側壁５０下端に、側面から見て逆台形形状の回動用突起５６と、キャップ本体３の本体側壁３０上端に側面から見て逆台形形状の回動用凹部３８と、から構成されている。周縁上に２箇所以上あり、オーバーキャップ５の天面側から押圧される力と共に、注出口を中心に回転する力に対して、キャップ本体３はオーバーキャップ５とずれることも無く、一体的に回動させることが出来る。
この時、オーバーキャップ５の天板側からキャップ本体の側壁外側に加工されたローレットに挿嵌するローレット目を持つキャッパー嵌合治具６が挿嵌される形になる。このキャッパー嵌合治具６の側面嵌合部６１に設けたローレット目の最内径は、ほぼ、キャップ本体のローレット谷径に近い大きさになっていて、これより小さな外形を持つオーバーキャップは、抵抗無く治具内部に入り込み、キャップ本体のローレットがスムースにキャッパー嵌合治具６内へ挿嵌することができる。
このロック機構は、ヒンジの左右２箇所に、できれば９０度ずつ離し、１８０度に開いた状態に設置することが望ましい。
３箇所の場合は、ヒンジから６０度ずつ離した２箇所と、ヒンジと対称的な位置の３箇所とし、それぞれロック機構が１２０度ずつ開いた位置に設けるなど、ヒンジに対して対称で、かつ、開口孔中心に対して均等の角度に配置することが望ましい。
また、ロック機構の周縁位置は、出来るだけ外側の周縁近傍に設けることが望ましい。
側面から見た形状も、逆台形が一番好ましいが、四角形状や三角形状などであってもかまわない。

図３は、本発明の第１実施形態例におけるヒンジキャップを容器本体の注出口に嵌合したキャップで、ヒンジ４を介して反転させ、オーバーキャップ５を開いた状態を示す縦断面図である。
オーバーキャップを開くには、開封指掛部５１下の凹部５１０に指先を挿入する形で指を開封指掛部５１に掛けて持ち上げ、ヒンジ４を介して反転させる。
この時、キャップインナーリング５３が開口孔３５との挿嵌から開放され、かつ、係止突起５４が係止凹部３７の係合から外れる。
一度容器本体に嵌合させたヒンジキャップ２は、リング状突起１２に係止するロックリング３６によって注出口１１に固定されており、インナーリング３３によって液止めしている。

図４は、本発明の実施形態において、ロック機構の数を変えたヒンジキャップ２の例で、そのオーバーキャップ５を開いた状態における平面図である。
ロック機構は、図２で示すように、下端周縁とキャップ本体の上端周縁との間に、逆台形形状をした回動用凹部３８と回動用突起５６の噛み合わせによって形成されている。
図４−１は、ロック機構がヒンジ４の左右にそれぞれ一つずつ、計２箇所にあって、周縁に沿って回転する回動に対し、回動ロックを可能にしている。
キャップを容器本体に嵌合する時は、オーバーキャップ２のキャップ天板５５をキャッパートップ６２で押圧しながら回転させるが、ロック機構が開口孔を中心に、１８０度開いていて、かつ、キャップ本体の側壁上部周縁に設けられているので、回動する時にヒンジに無理な力が掛かりにくい。
ロック機構そのものだけでは、均等に力が掛かりにくいが、キャップ側壁５０先端の係止突起５４が係止凹部３７に当接し、かつ、開口孔３５にキャップインナーリング５３も当接しているので、キャップ本体とオーバーキャップが別々に回動するなどしてヒンジが破断するのを確実に阻止でき、ロック機構が円周方向のロックがしっかり掛かる機構になっている。
図４−２は、ロック機構がヒンジ４の左右にそれぞれ一つずつ、ヒンジ反対側に一つの計３箇所にあって、周縁に沿って回転する回動に対し、回動ロックを可能にしている。
ロック機構が開口孔を中心に、１２０度均等に配置していて、かつ、キャップ本体の側壁上部周縁に設けられているので、回動する時にヒンジに無理な力が掛かりにくく、より回動を確実に阻止している。
図４−３は、ロック機構がヒンジ４の左右にそれぞれ二つずつ、計４箇所にあって、周縁に沿って回転する回動に対し、回動ロックを可能にしている。
ロック機構が開口孔を中心に、９０度均等に配置していて、かつ、キャップ本体の側壁上部周縁に設けられているので、さらに、回動する時にヒンジに無理な力が掛かりにくく、より回動を確実に阻止している。

図５は、キャップ本体３の開口孔３５に脆弱部３９１で囲まれた閉鎖板３９を有する本発明の第２実施形態例のヒンジキャップ２で、容器本体１の注出口１１に嵌合した状態を示す縦断面図と、開口した状態を示す断面図である。
本発明のヒンジキャップ２は、開口孔３５内側に脆弱部３９１で囲まれた閉鎖板３９を設け、バージン性を持たせることも出来る。
容器の上部やヒンジキャップ全体をシュリンクフィルムで覆うことで、バージン性を確保することもできるが、その分、価格が上昇する。この第２実施形態例であれば、シュリンクフィルムを使用しなくても、バージン性を確保でき、その分安価である。
特に、ここで設ける閉鎖板３９は、キャップの射出成形で、同時に成形できるので、使用樹脂量のわずかな上昇に留まり、ほとんど価格は上昇させないで製造できる。
閉鎖板３９は支柱を介してプルリング３９２を有し、プルリング３９２を摘んで引き上げることで、脆弱部３９１が破断し、開孔できる。

本発明のヒンジキャップに使用する材料には、エチレン・プロピレンランダム共重合体や、エチレン・プロピレンブロック共重合体が好ましい。落下強度を重要視しないのであれば、ホモのポリプロピレンが使用可能である。
その他、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンや、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、も使用できる。
そして、これらを用い、ヒンジキャップの製造は、射出成形金型を用い、一般的な射出成形機で製造することができる。

本発明の容器本体には、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートボトルや２軸延伸ポリプロピレンボトルが使用できる。
その他、インジェクションブロー成形されるポリカーボネートの外、アクリロニトリル、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンや、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、フッ化ポリエチレンなどのイン
ジェクションブローボトルも使用できる。

本発明のヒンジキャップは、以上のようなもので、オーバーキャップがヒンジで繋がっており、オーバーキャップを落下させて汚したり、なくしたりする恐れがない。
しかも、オーバーキャップはキャップ本体のローレット谷径で囲まれる円筒範囲を越えない外形になっているので、破損せず、高速キャッパーの治具にも装填できると共に、キャップの周径より外側にヒンジ等が飛び出していないので、取り扱いや輸送時におけるキャップの破損が少ない。同時に、２軸延伸テレフタレートボトルなどの容器に対しても、従来のパリソン（プリフォーム）を変更することなく使用できる。
さらに、天板に掛かる力が無理せずにキャップ側壁を介してキャップ本体のネジ部を有する側壁に伝わり、かつ、ロック機構によって回動するキャップ本体とオーバーキャップに回動方向のずれが生じないので、高速キャッピング装置を使用して、確実に、かつ、高速にヒンジキャップを締め付けることができるので、ロットの大きな容器の量産に対しても、対応可能である。
その上、開口孔３５内側に脆弱部３９１で囲まれた閉鎖板３９を設けることもできるので、シュリンクフィルムを使用しなくても、安価にバージン性を持たせることも出来るなど、本発明のメリットは非常に大きい。

１・・・・・・・・容器本体
１１・・・・・・・注出口
１２・・・・・・・リング状突起
２・・・・・・・・ヒンジキャップ
３・・・・・・・・キャップ本体
３０・・・・・・・側壁
３１・・・・・・・ネジ部
３２・・・・・・・ローレット
３３・・・・・・・インナーリング
３４・・・・・・・コンタクトリング
３５・・・・・・・開口孔
３６・・・・・・・ロックリング
３７・・・・・・・係止凹部
３８・・・・・・・回動用凹部
３９・・・・・・・閉鎖板
３９１・・・・・・脆弱部
３９２・・・・・・プルリング
４・・・・・・・・ヒンジ
５・・・・・・・・オーバーキャップ
５０・・・・・・・キャップ側壁
５１・・・・・・・開封指掛部
５１１・・・・・・凹部
５１２・・・・・・突出部
５３・・・・・・・キャップインナーリング
５４・・・・・・・係止突起
５５・・・・・・・キャップ天板
５６・・・・・・・回動用突起
６・・・・・・・・キャッパー嵌合治具
６１・・・・・・・側面嵌合部
６２・・・・・・・キャッパートップ

Claims (2)

1. 容器本体の注出口に螺合するネジ部を有し外周囲にローレットを有するキャップ本体と、キャップ本体の上端にヒンジを介して開閉可能なオーバーキャップとからなるキャップであって、
   オーバーキャップはキャップ本体の側壁延長上に円筒状の側壁を有し、
   ヒンジおよび、オーバーキャップを構成する開封指掛部と、側壁が、キャップ本体のローレットの谷径で囲まれる円筒範囲を越えない外形とし、
   オーバーキャップの下端周縁とキャップ本体の上端周縁との間で、少なくともヒンジを中心として対称となる周縁の左右２箇所の位置に、周縁に沿って回転する回動に対し、回動ロック機構を有しており、
   回動ロック機構が、側面から見て、逆台形形状の突起と凹部との嵌合であることを特徴とするヒンジキャップ。
2. キャップ本体の上端中央に注出孔を有し、注出孔は脆弱部で囲まれ破断除去可能な閉鎖板を有することを特徴とする請求項１に記載のヒンジキャップ。

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