JP7141563B1 - 蓋体、および蓋体を備える容器 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストであるとともに、容器の蓋が小さい場合であっても容器内に容易に入れることができ、且つ、空気溜まりや液溜まりの滞留を抑制することにより、容器内の液体の酸化を抑制することができる蓋体、および蓋体を備える容器を提供する。【解決手段】蓋体１０は、容器内の液面に浮遊する。蓋体１０は少なくとも２枚のシート１１、１２が積層されてなり、シート１１、１２の少なくとも一方は開口部を備える。開口部の個数密度は、１枚のシート当たり０．０００１～０．８個／ｍｍ２である蓋体。【選択図】図１

Description

本発明は、液面に浮く蓋体、および蓋体を備える容器に関する。

従来から、酒類、醤油、コーヒーなどの液体は、容器に入れておくと液面と接する大気により酸化され、品質が劣化する。液体の酸化を抑制するためには、例えば容器を密封することが挙げられる。ただ、容器から液体を導出する際には、必ず容器の蓋を開けなければならず、導出した液体の体積分の大気が容器内に入る。このため容器中の液体は酸化を免れない。窒素ガス及びアルゴンガスなどの置換による酸化防止装置は存在するが、高価であるため、食用として使用されることは稀である。

そこで、従来から、液面に蓋体を浮かせることにより液体の酸化を抑制する技術が採用されている。液体の酸化を抑制するためには、液体が大気と接しないようにするため、蓋体の端部と容器の内壁との間隔を極力狭くする必要があると考えられる。しかし、このような蓋体を使用すると、容器を傾けて液体の一部を外部に導出した後に容器を元の状態に戻す一連の動作の中で、蓋体が容器の内壁に引っ掛かり、水平状態に戻らないことがある。

そこで、特許文献１には、容器を傾けた後に元の状態に戻しても、蓋体が液面に浮いた状態に戻るようにするため、蓋体の側面と容器の内壁に隙間を設ける技術が開示されている。特許文献２には、液体容器から試薬を分注するとともに試薬の酸化を抑制するため、所定の大きさの開口部を備える蓋体が開示されている。

実用新案登録第３１７４８８５号公報 特開２００９－５８３２２号公報

前述のように、特許文献１に記載の蓋体は、容器を傾けたり元に戻したりした際に液面に浮いた状態を維持することを目的としており、蓋体が液体に浮いた後の状態のみ考慮されている。このため、容器に液体を入れる際の状況は一切検討されていない。同文献には、二つの部材で構成され、両部材が端部で物理的に接合されているとともに接合後の断面が略楕円形状の蓋体のみが記載されている。このように、二つの部材で構成されるとともに両部材が接合されている蓋体は、接合のコストがかかる。また、両部材が接合されているとともに断面が略楕円形状であるため、容器の蓋が小さい場合には、蓋体を容器に入れることは容易ではない。

特許文献２には、空の容器に液体を導入した後に蓋体を液体に浮遊させてもよいし、空の容器にあらかじめ蓋体を入れておき、その後に液体を導入してもよいことが開示されている。そして、同文献には、容器に蓋体を入れた後に液体を導入する場合には、蓋体は液面に浮かび上がるとともに、蓋体の上部の液体は開口部から下部に自然に移動することが開示されている。また、同文献には、蓋体はシートであってもよいことが開示されている。

特許文献２に記載の蓋体において、蓋体がシート状である場合には、容器の蓋が小さくても蓋体を丸めて容器に入れることは可能である。ここで、蓋体がシート状である場合であって、容器に蓋体を入れた後に液体を導入する場合には、蓋体が液面に浮上する際、蓋体の上部に液溜まりが発生することがある。前述のように、特許文献２の蓋体には分注するための開口部が設けられているが、開口部が設けられているだけでは、蓋体の上部に残存する液溜まりが蓋体の下方に流れ落ちないことがある。液溜まりが発生しないようにするためには、開口部を大きくしてもよいと思われる。しかしながら、開口部が大きいと液体が酸化されてしまう。

一方で、容器に液体が導入された後に蓋体を容器に入れて液面に浮かせる場合には、蓋体が開口部を備える場合であっても、液面上の気体が液面と蓋体の下部との間に巻き込まれ、蓋体の下部に大きな空気溜まりが発生することがある。

また、特許文献２に記載の蓋体を、特許文献１に記載のように、断面が略楕円形状になるように加工すれば、シート表面の傾斜により液溜まりの発生が抑制されるとも思われる。しかし、１枚のシートを断面が楕円形状になるように加工するにはコストがかかる。また、シートの断面が略楕円形状になるようにシートを加工したとしても、シートは薄く、そのような加工により得られた傾斜では傾斜角度が小さい。このため、シートからなる蓋体に発生し得る空気溜まりや液溜まりは、蓋体の端部や中央の開口部に移動せずに滞留してしまう。

このように、従来の蓋体では、コストがかかるとともに液溜まりや空気溜まりの滞留を抑制することができない。容器内の液体の酸化を更に抑制するためには更なる検討が必要である。

本発明の課題は、低コストであるとともに、容器の蓋が小さい場合であっても容器内に容易に入れることができ、且つ、空気溜まり若しくは液溜まりの滞留を抑制することにより、容器内の液体の酸化を抑制することができる蓋体、および蓋体を備える容器を提供することである。

本発明者らは、低コストであるとともに、容器の蓋が小さい場合であっても容器内に容易に入れることができるようにするため、特許文献１で開示する立体的な蓋体ではなく、シートで構成される蓋体を用いて検討を行った。開口部を備えないシート状の蓋体を用い、容器に蓋体を入れた後に液体を導入する場合、蓋体が液中を傾きながら浮上することがある知見が得られた。そして、この蓋体が液面に浮上した後に水平状態になる際、空気が蓋体の下部に巻き込まれ、空気溜まりが滞留するとともに、蓋体の表面に液溜まりも滞留する知見が得られた。液体が導入されている容器にこの蓋体を入れたとしても、液溜まりや空気溜まりが滞留する知見が得られた。一方、特許文献２のように、液体の酸化を抑制することができる程度の大きさの開口部を１つ備える１層の蓋体であっても、フランジ部に液溜まりや空気溜まりが滞留する。そこで、本発明者らは、シート状の蓋体を用いて更なる検討を行った。

その結果、フランジ部にも開口部を設けることに思い至った。ここで、液溜まりや空気溜まりが発生した箇所に開口部があれば、蓋体の上部に発生した液溜まりは液中に流れ落ち、蓋体の下部に発生した空気溜まりは上昇して液面上の空気中に取り込まれる。

しかしながら、液溜まりや空気溜まりが開口部と開口部との間に発生した場合には、これらはその間に滞留するため、液溜まりや空気溜まりを抑制することができない。これに対しては、フランジ部にも多数の開口部を設けることも考えられるが、開口部が多すぎると、そもそも、蓋体を用いる目的を達成することができず、液体が酸化してしまう。

本発明者らは、更に検討を重ねた結果、シートを少なくとも２枚積層するとともに開口部を備えるシートを少なくとも１層積層することにより、液溜まりや空気溜まりの滞留を抑制することができる知見を得た。これは、以下の現象によるものと推察される。蓋体がシートを少なくとも２層積層されてなる場合には、開口部の近傍および開口部には毛細管現象が発生する。このため、開口部と開口部との間に液溜まりや空気溜まりが発生したとしても、これらが開口部に移動するとともに開口部もしくは蓋体の外周端部から蓋体の外部に放出され、液溜まりや空気溜まりの滞留を抑制することができると推察される。
この知見により得られた本発明は以下のとおりである。

（１）容器内の液面に浮遊する蓋体であって、蓋体は少なくとも２枚のシートが積層されてなり、少なくとも２枚のシートの少なくとも一方は開口部を備えることを特徴とする蓋体。

（２）開口部の個数密度は、１枚のシート当たり０．０００１～０．８個／ｍｍ^２である、上記（１）に記載の蓋体。

（３）シートの重心からシートの外周端部へ引いた直交線と外周端部との交点と、重心と、の中点を結ぶ線と、シートの外周端部と、の間の領域である端部側領域に設けられている開口部の個数密度は、中点を結ぶ線と重心との間の領域である重心側領域に設けられている開口部の個数密度より大きい、上記（１）または上記（２）に記載の蓋体。

（４）重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均は、端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均より大きい、上記（１）～上記（３）のいずれか１項に記載の蓋体。

（５）開口部は、シートの全面に渡り不規則に配置されている、上記（１）または上記（２）に記載の蓋体。

（６）蓋体は、上層、中層、および下層を構成する３枚のシートが積層されてなり、上層および下層の少なくとも１層に開口部を備える、上記（１）～上記（５）のいずれか１項に記載の蓋体。

（７）開口部は、スリット孔、丸孔、多角形孔、楕円孔、および不定形孔の少なくとも１種である、上記（１）～上記（６）のいずれか１項に記載の蓋体。

（８）シートの面積に対する開口部の面積である開口部の面積率は、０．３～４０％である、上記（１）～上記（７）のいずれか１項に記載の蓋体。

（９）上記（１）～上記（８）のいずれか１項に記載の蓋体を備える容器。

図１は、本実施形態に係る２枚のシートからなる蓋体の一例を示す図であり、図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は底面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 図２は、本実施形態に係る２枚のシートからなる蓋体の別の一例を示す図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は底面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 図３は、本実施形態に係る３枚のシートからなる蓋体の一例を示す図であり、図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は底面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ－Ａ断面側面図である。 図４は、本実施形態に係る３枚のシートからなる蓋体を構成する各シートの一例を示す図であり、図４（ａ）は上層を構成するシートの図であり、図４（ｂ）は中間層を構成するシートの図であり、図４（ｃ）は下層を構成するシートの図である。 図５は、本実施形態に係る蓋体の別の一例を示す図であり、図５（ａ）は円状のシートにおいて、外周端部に近い領域で開口部が密に存在することを表す模式図であり、図５（ｂ）は不定形のシートにおいて、外周端部に近い領域で開口部が密に存在することを表す模式図である。 図６は、本実施形態に係る蓋体の別の例を示す図であり、図６（ａ）は、重心に円状の最大開口部を備えるとともに、端部に向かって円状の開口部の大きさが徐々に小さくなるシートを示す図であり、図６（ｂ）は、中央から端部に向かって円状の開口部の大きさが徐々に小さくなるシートを示す図であり、図６（ｃ）、は大小の円状の開口部が混在しているシートを示す図であり、図６（ｄ）は、円状の開口部がシート全面に設けられているシートを示す図であり、図６（ｅ）は、図６（ｄ）に示す円状の開口部より径が小さい開口部がシート全面に設けられているシートを示す図である。 図７は、本実施形態に係る蓋体の別の例を示す図であり、図７（ａ）は、スリット状の開口部がシートの中央から端部に向けて放射状に設けられているシートを示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）においてスリット状の開口部の間に小径の円状の開口部が設けられているシートを示す図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）において、図７（ｂ）の開口部より径が大きい円状の開口部が設けられているシートを示す図であり、図７（ｄ）は、重心に円状の最大開口部を備えるとともに、端部に向かってスリット状の開口部が放射状に設けられているシートを示す図であり、図７（ｅ）は、スリット状の開口部がシートの重心から同心円状に設けられているシートを示す図である。

本発明を、図を用いて詳述する。なお、本発明は、以下で詳述する実施形態に限定されることはなく、また、各々の態様を適宜組み合わせてもよい。

１． 蓋体
（１）蓋体を構成するシート
図１は、本実施形態に係る２枚のシート１１およびシート１２からなる蓋体１０の一例を示す図であり、図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は底面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１に示すように、蓋体１０は、２枚のシート１１および１２で構成されている。シート１１および１２は円状のシートであるが、容器の断面形状と略同一であれば、円状である必要はない。円筒状の容器に入れる場合には円盤状のシートであればよく、断面が略矩形状の容器に入れる場合には、断面に合わせた略矩形状のシートであればよい。

各シートの膜厚は特に限定されないが、容器の蓋が小さい場合であっても、シートを丸めた後、容器の蓋を開けて容器内に入れることができる程度の膜厚であればよい。適度な厚さであれば、表面張力により容器の側壁や底面に添着しない。蓋が小さい容器に蓋体を入れる場合には、柔らかい材質が好ましい。

また、蓋体を容器に入れた後に液体を導入する場合、蓋体が容器の底に表面張力で張り付かないように、シートにはある程度の高い浮力が必要である。このような浮力を得るためには、例えば水より比重が小さい材質を選択することが好ましい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなど、従来から使用されている材質であればよく、耐熱性、耐寒性、透明性、耐水性などの観点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。

蓋体の端部と容器の側壁との間隔は、０．３～３．０ｍｍ程度であればよい。この程度であれば、容器を傾けた後に元の状態に戻す際、蓋体が容器の側壁に引っ掛からず、液面と同様に水平状態に戻る。また、液体表面の面積に対する蓋体が液体表面を覆う面積の割合（（蓋体の面積÷液体表面の面積）×１００）は、液体の酸化を抑制する観点から７０～９９％であることが好ましく、８０～９５％であることがより好ましい。なお、「蓋体の面積」とは、開口部を含む面積を表す。

蓋体１０は、後述する容器に導入されている液面に浮いて使用されるため、蓋体１０を構成するシート１１、１２は、互いに物理的に接合されている必要はなく、例えば液体の表面張力により積層していればよい。従来では、蓋体を２層構造にする場合、蓋体が浮くように層間に気体を封入する必要があるため、必ず層同士は端部で接合されている必要があった。したがって、従来では２枚のシートの端部が接合されているため、シートの間に液体が流入することがなく、液溜まりや空気溜まりが滞留する。しかし、本発明では、シート自体にも十分な浮力があることに着目し、敢えて、従来とは異なり、少なくとも２枚のシートを、単に重ねただけの構造にすることにより、毛細管現象を利用して液溜まりや空気溜まりの滞留を抑制することができる。

なお、本発明では、シート間に空気溜まりや液溜まりが移動することができれば、シートが部分的に接合されていてもよい。このような形態であれば、シートのずれが発生しないため、蓋体を容器に入れた後であっても、層間の開口部の位置を所望のまま維持することができる。例えば、シートの開口部と開口部との間の１～３か所と、他方のシートとで、熱圧着や接着がされていてもよい。コストの観点から、各シート１１、１２は、接着されてなく、且つ、各々表面張力により単に積層されてなることが好ましい。

本発明に係る蓋体１０は、蓋体１０を構成するシート１１、１２の少なくとも一方に開口部を備える。例えば、図１に示すように、蓋体１０の下層であるシート１２が開口部１３を備えてもよい。シート１１が開口部を備えてもよく、両シートが開口部を備えてもよい。

液体が導入された容器に蓋体１０を入れると、蓋体１０の下には空気溜まりが発生することがある。図１に示すように、蓋体１０の下層を構成するシート１２が開口部１３を備える場合、例えば、空気溜まりが蓋体１０の端部近傍に発生した場合、この空気溜まりは、蓋体１０に発生する浮力により、シートが若干傾くため、容器の側壁との間から蓋体１０の上に存在する大気中に容易に放出することができる。また、空気溜まりが蓋体１０の重心部近傍に発生した場合には、空気溜まりは、シート１１とシート１２との間に侵入した後、液体の浮力によりシート同士が密着するために蓋体の端部に移動し、蓋体１０の端部から蓋体１０の上部に放出される。

図１に示す蓋体１０は、上層のシート１１に開口部が設けられていないため、蓋体１０は液体から大きな浮力を受けることができる。この際、蓋体は、水平に浮上するのではなく、液体の入れ方やシートの重なり方に応じて若干傾いて浮上するが、蓋体１０が液面に浮上する際に付勢されるため、蓋体１０のシート１１上に発生しうる液溜まりは、蓋体１０上にほとんど滞留することなく端部から液体に流れ落ちる。

なお、図１に示す蓋体１０の場合、蓋体１０の下部に発生し得る空気溜まりは、発生する場所にもよるが、表面張力により開口部１３に侵入する場合がある。また、空気溜まりが開口部１３からシート１１とシート１２との間に侵入すると、水同士の分子間力は水と空気の分子間力より大きいため、毛細管現象により開口部１３から蓋体１０の端部を介して蓋体１０の上部に放出されると推察される。

また、開口部を備えないシートが入っている容器に液体を導入すると、シートと容器の底面との間に表面張力が発生し、シートが浮上しない、もしくは液面に浮上するために長時間を要してしまうことがある。このため、好ましくは、図１に示す蓋体１０のように、下層には、開口部１３を備えるシート１２を配置することが好ましい。図１（ｂ）では、シート１２が１つの開口部１３を備える例を示している。

図２は、本実施形態に係る２枚のシート２１およびシート２２からなる蓋体２０の別の一例を示す図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は底面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図２に示す蓋体２０は、図１に示す蓋体１０と同様に２枚のシート２１および２２からなる。図２に示すように、開口部２４がシート２１に複数設けられており、各々の開口部２４はシート２１の重心から等距離であるとともに、各々の開口部２４の間隔も等間隔になるように配置されていてもよい。

図２の蓋体２０では、仮に上層のシート２１上に液溜まりが発生したとしても、毛細管現象により、液溜まりを、開口部２４を介して蓋体２０の端部から蓋体２０の下部にある液体に流し落とすことができる。図２に示す蓋体２０であれば、蓋体２０の下に空気溜まりが発生するとともに、蓋体２０の上に液溜まりが発生したとしても、空気溜まりや液溜まりを容易に大気中や液体中に戻すことができるため、蓋体２０が液面で水平に浮遊することができ、液体の酸化を十分に抑制することができる。

また、図２に示す蓋体２０は、シート２１が備える開口部２４とシート２２が備える開口部２３が蓋体２０を貫通する位置にはない。このため、図２（ｃ）に示すように、蓋体２０を側面から見たときに、蓋体２０は各々の開口部２３および２４により貫通していない。よって、シート２１のように開口部２４を多数設けたとしても、十分な浮力が得られるとともに、毛細管現象により空気溜まりや液溜まりの滞留を抑制することができる。

図３は、本実施形態に係る３枚のシート３１～３３からなる蓋体３０の一例を示す図であり、図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は底面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ－Ａ断面面図である。図３に示す蓋体３０は、図３（ｃ）に示すように、開口部３４および３５の位置が重なっている。しかし、開口部を備えないシート３２が上層のシート３１と下層のシート３３との間に介在しているため、図３（ｃ）に示すように、蓋体３０を貫通する開口部は設けられていないことになる。

図３に示す蓋体３０は３枚のシート３１～３３からなり、図２と同様に、空気溜まりや液溜まりの発生もしくは滞留を抑制することができる。また、上層のシート３１と下層のシート３３の開口部３４および３５は、図２と同様に、シート３１、３３の重心から等距離に配置されている。これにより空気溜まりや液溜まりが表面張力により開口部３４に移動しやすくなり、これらを外部に放出させることができる。更には、蓋体３０の下に空気溜まりが発生したとしても、空気溜まりはシート３３とシート３２との間で移動する。また、蓋体３０の上に液溜まりが発生したとしても、液溜まりはシート３１とシート３２との間で移動する。このため、空気溜まりの移動と液溜まりの移動が互いに阻害されることなく、空気溜まりや液溜まりの解消がさらに容易になる。この現象は液体の表面張力と素材の撥水性と浮き蓋体隙間の毛細管現象によるものである

シートの全面に均一に配置しようとすると、開口部の１個あたりの面積が大きければ個数が少なくなり、開口部の１個あたりの面積が小さければ個数が多くなる。このため、開口部の総面積が大きすぎなければ、蓋体が液面に浮上する際に十分な浮力を得ることができる。また、開口部の総面積が小さすぎなければ、開口部の位置が重なり槓子していたとしても、空気溜まりや液溜まりを解消することができる。このため、開口部の総面積に対するシート面積の割合である開口部の面積率は、０．５～４０％であることが好ましく、１～３１％であることがより好ましく、５～２０％であることが更に好ましい。

開口部の形状は特に限定されないが、図１～図３に記載のように、スリット孔、丸孔、多角形孔、楕円孔、および不定形孔の少なくとも１種であればよい。スリット状の開口部は、単にカッターなどで切り込みを入れることにより設けられてもよく、隙間がない線状の開口部も含まれる。丸孔などとスリット状の孔が混在していてもよい。

開口部の個数密度は、前述の面積率の範囲内において、多ければ多いほど、液溜まりや空気溜まりの移動が迅速に行われる。また、多すぎないようにすれば蓋体の加工の工数が増加せず、コストを抑制することができる。さらに、個数がある程度の範囲では、蓋体の強度が担保され、蓋体が歪みにくいなる。開口部の個数密度は、１枚のシート当たり、０．０００１～０．７２０個／ｍｍ^２であることが好ましく、０．０１～０．７００個／ｍｍ^２であることが好ましく、０．０５～０．６個／ｍｍ^２であることが更に好ましい。

また、開口部の形状はさまざまであるため、本発明では、開口部の直径を開口部の円相当径とする。本発明における円相当径とは、開口部の最も長い箇所の長さを円相当径とする。例えば、楕円であれば長径が円相当径になる。また、さまざまな円相当径の開口部が存在する場合には、円相当径の度数分布を求め、各の円相当径と円相当径の度数とを乗じ、乗じた結果の和を度数の合計で除して、円相当径の平均を求めることができる。

例えば、円相当径が２ｍｍの開口部が１００個と、円相当径が３ｍｍの開口部が５０個設けられている場合には、開口部の円相当径の平均は、（２ｍｍ×１００個＋３ｍｍ×５０個）÷１５０個≒２．３３ｍｍとして算出される。開口部の円相当径の平均で０．１～３５ｍｍ程度であればよく、０．３～２０ｍｍであることが好ましい。

また、本発明に係る蓋体は、各層が液体の表面張力で積層されている場合には、容器の断面が変わる場合であっても、ある程度の許容範囲をもって液面を覆うことができる。蓋体を構成する各シートは、接合されていない場合には、蓋体を構成するシートがずれて積層されることがあり、各シートの面積より大きい面積の液面を覆うことができる。このため、本発明に係る蓋体では、容器の断面積によらず、液体の酸化を抑制することができる。

また、本発明に係る蓋体を構成するシートの形態例を図４～図７に示す。図４は、本実施形態に係る３枚のシート４１、４３、４４からなる蓋体を構成する各シート４１、４３、４４の一例を示す図であり、図４（ａ）は上層を構成するシート４１の図であり、図４（ｂ）は中間層を構成するシート４３の図であり、図４（ｃ）は下層を構成するシート４４の図である。

図４に示す蓋体４０は、３枚のシートからなり、上層のシート４１および下層のシート４４の開口部４２および４５は、各々、各シート４１、４４の全面に渡り不規則に配置されている。中間層のシート４３には開口部は設けられていない。開口部４２および４５の配置に規則性は存在しない。本発明において、「不規則」とは、隣り合う開口部間の距離が開口部の円相当径の１～２０倍であれば、その距離が限定されないことを表す。開口部同士が重なり、１つの開口部が実質的に大きくならないようにすることが好ましい。また、本発明において「全面に渡り」とは、シートの重心から最も離れた位置にある最外開口部の重心とシートの重心との距離が、シートの重心からシートの外周端部に引いた直交線と交わる点と、重心と、の距離の０．８～０．９３倍の範囲に存在することを表す。例えば、シートおよび開口部がいずれも円の場合には、シートの中心と最外開口部の中心との距離が、シートの直径より小さいことになる。なお、本発明では、開口部がスリット状であって、且つカッターなどで切り込みを入れただけの状態である場合には、円相当径はスリット長さに相当する。

液溜まりおよび空気溜まりは、シートのどの部分に発生するか予測することは困難である。このため、開口部４２および４４が図４に示すように不規則に配置されていれば、液溜まりおよび空気溜まりが開口部もしくは開口部の近傍に発生する可能性が高くなり、シートの外部にこれらを放出することができる。また、本発明では、開口部は、格子状に均一に配置されていてもよい。この場合、格子の間隔は、シートの強度を確保する観点から、開口部同士が接することがなく、複数の開口部が繋がらないような間隔であればよい。好ましくは、隣り合う開口部間は開口部の円相当径の１～２０倍である。

また、図４では、中間層のシート４３には開口部が設けられていないため、上層のシート４１と中間層のシート４３、および中間層のシート４３と下層のシート４４との間で毛細管現象が発現しやすくなり、空気溜まりや液溜まりを蓋体の外部に放出しやすい。

図５は、本実施形態に係る蓋体の別の一例を示す図であり、図５（ａ）は円状のシート５１において、外周端部に近い領域で開口部５２が密に存在することを表す模式図であり、図５（ｂ）は不定形のシート５６において、外周端部に近い領域で開口部５７が密に存在することを表す模式図である。なお、「外周端部に近い領域」とは、シート５１、５６の重心５３、５８からシート５１、５６の外周端部へ引いた直交線５５、６０と外周端部との交点５３ａ、５８ａと、重心５３、５８と、の中点５４、５９を結ぶ線５５ａ、６０ａとシート５１、５６の外周端部との間の領域である「端部側領域」を表し、図５（ａ）および図５（ｂ）における白い領域を表す。また、中点５４、５９を結ぶ線５５ａ、６０ａと重心５３、５８との間の領域は「重心側領域」を表し、図５（ａ）および図５（ｂ）における灰色領域を表す。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示すシート５１、５６は、「端部側領域」に設けられた開口部５２、５７の個数密度が、「重心側領域」に設けられた開口部５２、５７の個数密度より大きいことが好ましい。端部側領域に滞留する液溜まりや空気溜まりは比較的面積が小さいため、小さい開口部を端部側領域に多数設けた方がよい。このような構成にすることによって、図５に記載のシート５１、５６を用いた蓋体では、液溜まりや空気溜まりが蓋体の外周端部から放出されやすくなり、より迅速に液溜まりや空気溜まりを放出することができる。このような効果を十分に発揮するため、「重心側領域」に設けられている開口部の円相当径の平均は、「端部側領域」に設けられている開口部の円相当径の平均より大きいことが好ましい。

線５５ａ、６０ａの形は、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、各々シート５１、５６の外周端部と同じ形であることが好ましい。シート５６のような不定形のシートの面積は、例えば、同じ形を１ｍｍ目方眼紙に描き、外周端部の内側のマス目の数と外周端部と重なるマス目の数の合計を１ｍｍ^２で乗じて得ることができる。また、画像処理装置を用いて面積を求めてもよい。

また、重心側領域に設けられている開口部５２、５７の円相当径の平均は、端部側領域に設けられている開口部５２、５７の円相当径の平均より大きいことが好ましい。これは、蓋体の中央部に比較的大きな液溜まりや空気溜まりが滞留する傾向があり、これらを速やかに移動させるためである。重心側領域に設けられている開口部５２、５７の円相当径の平均は、端部側領域に設けられている開口部５２、５７の円相当径の平均の１．１倍以上が好ましく、１．５倍以上がより好ましい。上限は特に限定されないが、重心側領域に設けられている開口部５２、５７の円相当径の平均は、端部側領域に設けられている開口部５２、５７の円相当径の平均の１０倍以下であればよい。

前述のように、「端部側領域」に設けられた開口部５２、５７の個数密度は、「重心側領域」に設けられた開口部５２、５７の個数密度より大きいことが好ましい。中点５４、５９から重心５３、５８までの「端部側領域」における開口部５２、５７の個数密度は、０．０１～０．９個／ｍｍ^２であることが好ましく、０．０３～０．８５個／ｍｍ^２であることがより好ましく、０．０５～０．６個／ｍｍ^２であることが更に好ましい。また、中点５４、５９から外周端部までの「重心側領域」における開口部５２、５７の個数密度は、０．００５～０．４個／ｍｍ^２であることが好ましく、０．０１～０．３個／ｍｍ^２であることがより好ましく、０．０３～０．２個／ｍｍ^２であることが更に好ましい。また、中点５４、５９から重心５３、５８までの「重心側領域」における開口部５２、５７の個数密度と、中点５４、５９から外周端部までの「端部側領域」における開口部５２、５７の個数密度との比は、個数密度_{重心側領域}：個数密度_{端部側領域}＝１：１．１～１：１０であることが好ましく、１：２～１：５であることが更に好ましい。

また、シートの形状は、液体の酸化を抑制することができる程度に液面を覆うことができれば特に限定されない。例えば図５（ａ）に示すように円状であってもよく、図５（ｂ）に示すように不定形状であってもよい。

図６は、本実施形態に係る蓋体の別の例を示す図であり、図６（ａ）は重心に円状の最大開口部を備えるとともに、端部に向かって円状の開口部の大きさが徐々に小さくなるシートを示す図であり、図６（ｂ）は中央から端部に向かって円状の開口部の大きさが徐々に小さくなるシートを示す図であり、図６（ｃ）は大小の円状の開口部が混在しているシートを示す図であり、図６（ｄ）は円状の開口部がシート全面に設けられているシートを示す図であり、図６（ｅ）は図６（ｄ）に示す円状の開口部より径が小さい開口部がシート全面に設けられているシートを示す図である。図６に示すシートの開口部の形状は、円状の他、多角形状、楕円形状などであってもよい。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すシート６１、６２ように、重心部近傍に最も大きい面積である開口部が配置され、外周端部に向かって徐々に開口部の面積が小さくなるとともに開口部の個数密度が増加するように配置されていてもよい。また、図６（ｃ）～図６（ｅ）に示すシート６３～６５のように、シートの全面に渡り不規則に開口部が配置されていてもよい。図６（ｃ）～図６（ｅ）では、不規則に開口部が配置されているが、開口部同士の距離が等しくなるように配置されていてもよく、前述のように開口部が格子状に配置されていてもよい。

図７は、本実施形態に係る蓋体の別の例を示す図であり、図７（ａ）はスリット状の開口部がシートの中央から端部に向けて放射状に設けられているシートを示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）においてスリット状の開口部の間に小径の円状の開口部が設けられているシートを示す図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）において、図７（ｂ）の開口部より径が大きい円状の開口部が設けられているシートを示す図であり、図７（ｄ）は重心に円状の最大開口部を備えるとともに、端部に向かってスリット状の開口部が放射状に設けられているシートを示す図であり、図７（ｅ）はスリット状の開口部がシートの重心から同心円状に設けられているシートを示す図である。図７に示すシートの開口部の形状は、少なくともスリット状のものを含み、図７（ｂ）および図７（ｃ）のように、円状の開口部を備えていてもよい。開口部は、多角形状、楕円形状などであってもよい。

スリットの向きは、図７（ａ）～図７（ｄ）のシート７１～７４ように重心から外周端部に向かって放射状に配置されていてもよく、図７（ｅ）の７５のように、同心円状に配置されていてもよい。なお、図７（ｄ）および図７（ｅ）に示すシート７４、７５にも、図７（ｂ）および図７（ｃ）のシート７２、７３のように、円状、多角形状、楕円形状などの開口部を備えていてもよい。

シートの枚数は２枚以上である必要があり、３枚以上であることが好ましい。上限は特に限定されないが、１０枚以下であることが好ましく、５枚以下であることがより好ましく、４枚以下であることが更に好ましい。奇数枚の場合であって、最上層と最下層に開口部を備える同じシートを配置すれば、容器に蓋体を入れる際に上下を判別する必要がない。また、液体から浮力を受けるとともに毛細管現象が十分に発現する観点から、少なくとも１層は開口部を備えないシートであることが好ましい。蓋体が３枚以上のシートで構成される場合には、上層と下層との間に開口部を備えないシートが配置されるように積層されていることが好ましい。
なお、本発明に係る蓋体は、液体の表面に浮遊するものであるため、液体の表面に浮遊しているものに限定されない。

２． 蓋体の製造方法
本発明に係る蓋体の製造方法は、シート材を所定の形状に加工した後、所定の開口部を開けるためのパンチでシートに開口部を設けてもよい。また、シート材に所定の開口部を設けるためのパンチで所定の位置に開口部を設けた後、所定のシート形状に加工してもよい。また、スリット状の開口部は、カッターなどでシート材に切り込みを入れて設けてもよい。

３． 容器
本発明に係る容器は、本発明に係る蓋体を備える。容器は特に限定されることがなく、醤油さし、ワインボトル、一升瓶など、種々の液体容器であってもよい。本発明に係る蓋体の形状は、容器の断面形状に合わせて適宜調整すればよい。容器の側壁の材質も従来から使用されているものでよく、ＰＥＴ、ガラスなど、特に限定されることはない。また、本発明に係る容器は、液体が入っているものに限られず、液体が入っていないものも含む。

本実施形態の効果を立証するため、以下の実施例にて評価を行った。
直径が６．０ｃｍの円状のアクリルシートを用意し、開口部を設けた。「略円」状の開口部は、ポンチでアクリルシートに孔をあけることにより設けられた。「スリット状」の開口部は、カッターでアクリルシートに所定の長さの切り込みを入れることにより設けられた。このように準備された蓋体を、内径の直径が６．３ｃｍであり、深さが１５ｃｍの円筒状容器に入れ、水を容器の底から１０ｃｍの高さまで導入した。

表１および表２において、「開口部を備える層」欄に「上層＋下層」が記載されている実施例では、上層および下層には、シートの厚さ、並びに、開口部の数、大きさ、および位置が同じシートを用いた。

表１および表２において、「開口部の円相当径」とは、開口部が略円の場合には、ノギスで直径を測定して開口部の円相当径とした。楕円形状など、真円ではない場合には、最も長い箇所の長さを円相当径とした。開口部が「スリット」の場合には、スリット長を円相当径とした。

表１および表２において、「開口部の円相当径」欄の「対応図面番号」とは、種々の径の開口部を設けた場合における、開口部の円相当径と配置とのイメージが最も近い図番を表す。各実施例の開口部に関する実測値は表の通りである。また、例えば実施例４などのように、複数の数値が記載されている例がある。これは、１枚のシートに異なる径の開口部が設けられていることを表す。実施例４では、円相当径が０．４ｍｍ、０．８ｍｍ、１．４ｍｍ、および９ｍｍの開口部が設けられていることを表す。また、実施例１７などでは、スリットの円相当径と略円の円相当径が計測されている。例えば実施例１７では、スリットの円相当径が１ｍｍであり、略円の円相当径が３ｍｍであることを表す。なお、スリットの円相当径とは、スリットの長さを表す。

表１および表２の「端部側領域」は図５（ａ）における白色部分の領域を表し、「重心側領域」は図５（ａ）における灰色部分の領域を表す。「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」とは、端部側領域に異なる径の開口部が設けられている場合における、端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均を表す。「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」とは、重心側領域に異なる径の開口部が設けられている場合における、重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均を表す。例えば、実施例１では、１種類の開口部のみが設けられているため、「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」および「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、いずれも「開口部の円相当径」欄と同一になる。実施例２、３、２２～３１、および３８も同様に算出された。

例えば、実施例４では、「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」が０．４ｍｍであるため、端部側領域には、円相当径が０．４ｍｍの開口部のみが設けられていることになる。これにともない、実施例４の重心側領域には、円相当径が０．８ｍｍ、１．４ｍｍ、および９ｍｍの開口部が設けられていることになる。実施例４の「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、以下のように求めることができる。実施例４の「開口部の個数の合計」欄には、重心側領域には、円相当径が０．８ｍｍの開口部が２００個、円相当径が１．４ｍｍの開口部が２８個、円相当径が９ｍｍの開口部が１個設けられていることが記載されている。このため、「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、（０．８×２００＋１．４×２８＋９×１）／２２９≒０．９１ｍｍであると算出された。実施例５、７、８、１０、１１、３２、および３３も同様に算出された。

実施例６では、「開口部の個数の合計」欄に記載されているように、円相当径が１．４ｍｍの開口部が４０個、および円相当径が４．６ｍｍの開口部が４８個設けられており、各々がシート全面に渡り配置されている。このため、実施例６の「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」および「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、いずれも、（１．４×４０＋４．６×４８）／８８≒３．１５ｍｍであると算出された。実施例９、１２、および３４も同様に算出された。

実施例１３では、端部側領域と重心側領域のスリット数はいずれも１４４個であった。このため、「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」および「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、いずれも「開口部の円相当径」欄と同一になる。実施例１４、１９、および３５も同様に算出された。

実施例１５は、重心側領域に開口部が設けられていない。このため、「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は「－」と記載した。「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、「開口部の円相当径」欄と同一になる。実施例１６、２０、および３６も同様に算出された。

実施例１７では、スリットの数は端部側領域と重心側領域でいずれも１４４個であったが、略円の数は、端部側領域が３２個であり、重心側領域が１６個であった。これらから、「端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、（１×１４４＋３×３２）／１７６≒１．３６ｍｍであると算出された。「重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均」は、（１×１４４＋３×１６）／１６０＝１．２０であると算出された。実施例１８、２１、および３７も同様に算出された。

「１枚当たりの開口部の面積」は、１つの開口部の面積×個数（ｍｍ^２）により算出された。また、「１枚当たりの開口部の面積率」は、（「１枚当たりの開口部の面積」×１００）／（シートの面積）（％）により算出された。実施例４のように異なる円相当径の開口部を備える場合、「１枚当たりの開口部の面積」は、０．２ｍｍ×０．２ｍｍ×３．１４×１８００個＋０．４ｍｍ×０．４ｍｍ×３．１４×２００個＋０．７ｍｍ×０．７ｍｍ×３．１４×２８個＋４．５ｍｍ×４．５ｍｍ×３．１４×１個≒４３３．２３ｍｍ^２と算出された。実施例４の「１枚当たりの開口部の面積率」は、（４３３．２３ｍｍ^２×１００）／（３０ｍｍ×３０ｍｍ×３．１４）≒１５．３３％と算出された。形状が略円である開口部を備えるその他の実施例も同様に算出された。

また、「スリット」はカッターなどで切り込みを入れただけであり、「略円」とは異なり目視で確認できるような穴はあいていない。このため、開口部が「スリット」のみである実施例１３～１６、１９、２０、３５、および３６の場合には、「開口部の面積」および「開口部の面積率」については、測定不能として「－」と記載した。なお、形状が「スリット」と「略円」である開口部が混在している実施例１７、１８、２１、および３７では、略円における「１枚あたりの開口部の面積」および「１枚当たりの開口部の面積率」が算出された。

「開口部の個数」は、１枚のシートに設けられた開口部の個数である。円相当径が異なる開口部を備える場合には、各々の個数の合計が「開口部の個数」に相当する。このようなシートの場合には、開口部毎の個数と合計が記載されている。「開口部の個数密度」は、「開口部の個数」／（シートの面積）で算出された。

「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」は、端部側領域に設けられた開口部の個数をシートの面積で除した値である。また、「重心側領域に設けられている開口部の個数密度」は、重心側領域に設けられた開口部の個数をシートの面積で除した値である。

実施例１では、１種類の開口部のみが設けられているため、「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」および「重心側領域に設けられている開口部の個数密度」は、いずれも同一になる。実施例２、３、２２～３１、および３８も同様の方法で算出された。

実施例４では、前述のように、端部側領域に円相当径が０．４ｍｍの開口部が１８００個設けられている。端部側領域の面積は、３０ｍｍ×３０ｍｍ×３．１４－１５ｍｍ×１５ｍｍ×３．１４＝２１１９．５ｍｍ^２である。これらから、実施例４の「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」は、（１８００個）／（２１１９．５ｍｍ^２）≒０．８４９３（個／ｍｍ^２）と算出される。また、実施例４の重心側領域には、円相当径が０．８ｍｍの開口部が２００個、円相当径が１．４ｍｍの開口部が２８個、および円相当径が９ｍｍの開口部が１個設けられている。また、重心側領域の面積は、１５ｍｍ×１５ｍｍ×３．１４＝７０６．５ｍｍ^２である。これらから、実施例４の「重心側領域に設けられている開口部の個数密度」は、（２００個＋２８個＋１個）／（７０６．５ｍｍ^２）≒０．３２４１（個／ｍｍ^２）と算出される。実施例５、７、８、１０、１１、３２、および３３も同様の方法で算出された。

実施例６では、前述のように、円相当径が１．４ｍｍの開口部が４０個、および円相当径が４．６ｍｍの開口部が４８個設けられており、各々がシート全面に渡り配置されている。このため、実施例６の「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」および「重心側領域に設けられている開口部の個数密度」は、いずれも、（４０個＋４８個）／２８２６ｍｍ^２≒０．０３１１（個／ｍｍ^２）であると算出された。実施例９、１２、および３４も同様の方法で算出された。

実施例１３では、端部側領域と重心側領域のスリット数はいずれも１４４個であった。このため、「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」は、１４４個／２１１９．５ｍｍ^２≒０．０６７９（個／ｍｍ^２）であると算出された。同様に、「重心側領域に設けられている開口部の個数密度」は、１４４個／７０６．５ｍｍ^２≒０．２０３８（個／ｍｍ^２）であると算出された。実施例１４、１９、および３５も同様の方法で算出された。

実施例１５では、開口部はすべて端部側領域に設けられており、重心側領域に開口部が設けられていない。このため、「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」は、１６０個／２１１９．５ｍｍ^２≒０．０７５５（個／ｍｍ^２）であると算出された。「重心側領域に設けられている開口部の個数密度」は０．００００（個／ｍｍ^２）であった。実施例１６、２０、および３６も同様の方法で算出された。

実施例１７では、前述のように、スリットの数は端部側領域と重心側領域でいずれも１４４個であったが、略円の数は、端部側領域が３２個であり、重心側領域が１６個であった。これらから、「端部側領域に設けられている開口部の個数密度」は、（１４４個＋３２個）／２１１９．５ｍｍ^２≒０．０８３０（個／ｍｍ^２）であると算出された。（１４４個＋１６個）／７０６．５ｍｍ^２≒０．２２６５（個／ｍｍ^２）であると算出された。実施例１８、２１、および３７も同様の方法で算出された。

表に示す蓋体について、空気溜まりの面積率（（空気溜まりの面積／蓋体の面積）×１００（％））、液溜まりの面積率（（液溜まりの面積／蓋体の面積）×１００（％））を求めた。空気溜まりの面積を以下のように求めた。蓋体が液面に浮遊してから１分が経過した後、蓋体に滞留する空気溜まりについて、最も長い部分を目視で確認し、その長さをノギスで測定し、測定した長さを空気溜まりの直径として、空気溜まりの面積を求めた。液溜まりの面積も同様である。なお、空気溜まりは蓋体の底面に滞留し、液溜まりは蓋体の表面に滞留するため、目視にて両者を区別することは容易であった。
空気溜まりの面積率が５％以下であり、且つ液溜まりの面積率が５％以下であれば、液体の酸化が抑制されていると判断した。また、いずれも１．０％以下であれば、更に液体の酸化が十分に抑制されていると判断し、０．５％以下であれば、特に液体の酸化が抑制されていると判断した。
以下に結果を示す。

表１の結果から明らかなように、本実施例の蓋体は、すくなくとも１層に開口部を備えるシートを用いているため、空気溜まり面積率および液溜まり面積率が小さいことがわかった。これに対して、開口部が設けられていない比較例１～４では、大きな空気溜まりおよび水溜まりが滞留することがわかった。開口部が設けられていないシートを複数枚積層しても、同様であった。

１０，２０，３０，４０ 蓋体、１１，１２，２１，２２，３１，３２，３３，４１，４３，４４，５１，５６，６１，６２，６３，６４，６５，７１，７２，７３，７４，７５ シート、１３，２３，２４，３４，３５，４２，４５，５２，５７ 開口部、５３，５８ 重心、５３ａ，５８ａ シートの重心からシートの外周端部へ引いた直交線と外周端部との交点、５４，５９ シートの重心からシートの外周端部へ引いた直交線と外周端部との交点と、重心と、の中点、５５，６０ シートの重心からシートの外周端部へ引いた直交線、５５ａ，６０ａ シートの重心からシートの外周端部へ引いた直交線と外周端部との交点と、重心と、の中点を結ぶ線

Claims (5)

1. 容器内の液面に浮遊する蓋体であって、
   前記蓋体は少なくとも２枚のシートが積層されてなり、
   前記少なくとも２枚のシートの少なくとも一方は開口部を備え、
   前記シートの重心から前記シートの外周端部へ引いた直交線と前記外周端部との交点と、前記重心と、の中点を結ぶ線と、
   前記シートの外周端部と、
   の間の領域を端部側領域とし、
   前記中点を結ぶ線と前記重心との間の領域を重心側領域とした時に、
   前記重心側領域に設けられている開口部の円相当径の平均は、前記端部側領域に設けられている開口部の円相当径の平均より大きい、
   ことを特徴とする蓋体。
2. 前記開口部は、前記シートの全面に渡り不規則に配置されている、請求項１に記載の蓋体。
3. 前記蓋体は、上層、中層、および下層を構成する３枚のシートが積層されてなり、前記上層および前記下層の少なくとも１層に前記開口部を備える、請求項１または２に記載の蓋体。
4. 請求項１または２に記載の蓋体を備える容器。
5. 請求項３に記載の蓋体を備える容器。

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