JP7337597B2 - 口栓 - Google Patents

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Description

本発明は、液体包装容器を開閉可能にする口栓に関する。
バッグインボックス等の液体包装容器を使用するとき、スパウト等の取付口に口栓が取り付けられる。コック式の口栓は、注出口を遮断する弁体として円柱状や円錐状のプランジャを備えている(例えば、特許文献1及び2参照)。操作部を開方向へ回すと、プランジャが退いて注出口の開度が大きくなり口栓から吐出される液体の流量が増加する。逆に、操作部を閉方向へ回すと、プランジャが進んで流路が狭くなり吐出される液体の流量が減少する。
特開2015-209236号公報 特開2009-214911号公報
特許文献1及び2に記載の口栓には、以下の課題がある。
(1)操作部の回転角と流量の変化とが比例しないため、ユーザが想定した流量と実際の流量とに差異が生じることがあった。例えば、全閉状態の近傍の区間は、操作部を開方向へ回しても流量の変化が小さい。そのため、操作部の回転角を大きくしすぎて、流量が想定以上に増加して液体をこぼしてしまうことがあった。
(2)流路の断面積が口栓の寸法に左右される。そのため、液体の粘度が大きい場合、口栓の開度を全開にしても、流量が小さいことがあった。流量を増やそうとすると、口栓を大型化しなければならず、内容液の種類に応じて複数の口栓を設計して金型を製作する必要があった。
本発明の課題は、流量を調整しやすい口栓を提供することに関する。また、粘度が高い液体であっても短時間で吐出できる口栓を提供することに関する。
請求項1に係る発明は、液体包装容器を開閉可能にする口栓であって、前記液体包装容器に接続された注出筒部と、前記注出筒部の先端に設けられて前記液体包装容器の内容液を注出する注出口と、前記吐出口を閉止する位置と開放する位置との間で進退して前記吐出口の開度を調整するプランジャと、を備え、前記プランジャの中心軸を含む仮想平面に対して前記吐出口を投影した図形の輪郭は、曲率が極大値をとる頂点を少なくとも四つ含み、前記頂点のうちの第1頂点及び第2頂点は、前記プランジャの進退方向に沿って並べられ、前記頂点のうちの第4頂点及び第3頂点は、前記中心軸を挟んで前記第1頂点及び前記第2頂点とは反対側に位置し、前記プランジャの進退方向に沿って並べられているものである。
本発明によれば、流量を調整しやすい口栓を提供することができる。また、粘度が高い液体であっても短時間で吐出できる口栓を提供することができる。
図1は、本発明の各実施形態の口栓が取り付けられた液体包装容器の一例を示す斜視図である。 図2は、図1中のII-II線に沿う断面図である。 図3は、図2に示された注出口が半分開口した状態を示す断面図である。 図4は、本発明の第1実施形態の口栓を背面側から見た斜視図である。 図5は、図4中のV-V線に沿う断面図である。 図6は、図5に示された吐出口をプランジャの中心軸を含む仮想平面に投影した図形を示す図である。 図7は、図4に示された口栓の変形例を示す斜視図である。 図8は、図2に示されたねじ山を示す斜視図である。 図9は、本発明の第2実施形態の口栓を示す斜視図である。 図10は、図9に示された吐出口をプランジャの中心軸を含む仮想平面に投影した図形を示す図である。 図11は、本発明との比較のために示す従来の口栓の一例を示す斜視図である。
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本発明の口栓10は、注出口24における流路の断面が円形ではないことが特徴の一つである(図4、図5、図7及び図9参照)。注出口24をプランジャ31の中心軸Oを含む仮想平面ZXに投影した図形ABCDの輪郭は、曲率が極大値をとる頂点を少なくとも四つ含んでいる(図6及び図10参照)。
第1頂点Aと第2頂点Bとの間の部位(例えば、左辺)ABと、第4頂点Dと第3頂点Cとの間の部位(例えば、右辺)DCとは、略平行に構成されている。ただし、部位AB,DCは、厳密な直線に限定されず、緩やかに湾曲したり蛇行したりする曲線であってもよい。従来の口栓110は、注出口124における流路の断面が円形であるため(図11参照)、進退方向Zにおけるプランジャ31の移動量(例えば、キャップ32の回転角θ)と、注出口124の開度とが比例しなかった。
これに対し、本発明の各実施形態の口栓10では、注出口24における流路の断面の幅(左右幅)が略一定であるため、プランジャ31の移動量に比例して注出口24の開度が変化する。したがって、ユーザが流量を調整しやすい口栓10を提供することができる。第1頂点Aと第2頂点Bとの間の部位と、第4頂点Dと第3頂点Cとの間の部位とを長くして上下方向に大きくすれば、口栓10の直径を大型化することなく流路の断面積を大きくできる。上下方向に加えて左右方向に注出口24を大きくしてもよい。いずれの場合も、開口が矩形であるため、開口が円形の注出口と比べて、口栓10の直径を大型化することなく流路の断面積を大きくできる。以下、図1から図11を参照して各構成について詳しく説明する。
まず、図1から図3を参照して本発明の各実施形態に共通する構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る口栓10が取り付けられた液体包装容器1の一例を示す斜視図である。図示した例では、液体包装容器1の一例としてバッグインボックスの液体包装容器を開示している。ただし、液体包装容器1の形態は、バッグインボックスに限定されず、大型パウチ、ガセット袋、紙パック等の他種の液体包装容器であってもよい。
バッグインボックスとして構成された液体包装容器1は、例えば、液体を収容する樹脂製のバッグ(内袋)2と、バッグ2を収容する段ボール製のボックス(外箱)3と、バッグ2に設けられた樹脂製のスパウト(口金)4と、を備えている。口栓10は、液体包装容器1を開閉可能にする。口栓10は、液体包装容器1に接続された本体(固定側部材)20と、本体20に軸支されたコック(可動側部材)30と、を備えている。
本体20は、液体包装容器1のスパウト4と嵌合可能に構成された取付部21と、取付部21を介して液体包装容器1に接続される注出筒部22と、注出筒部22に固定された案内筒部23と、を備えている。ただし、取付部21は必須の構成ではない。例えば、注出筒部22とスパウト4とを一体構造物として構成し、注出筒部22を液体包装容器1と直に接続してもよい。
取付部21は、例えば、スパウト4と同心の円筒状に形成されている。注出筒部22は、取付部21の軸方向に沿って延びている。図示した例では、注出筒部22が、口栓10を操作するユーザから見て前後方向(図1中のY軸方向)に延びる角筒状に形成されている。案内筒部23は、注出筒部22の延在方向と交差する方向に延びている。図示した例では、案内筒部23が、口栓10を操作するユーザから見て上下方向(図1中のZ軸方向)に延びる円筒状に形成されている。
図2は、図1中のII-II線に沿う断面図である。吐出口25は、口栓10から内容液を吐出する。以下の説明において、口栓10から流出する液体包装容器1の内容液の流れ方向を基準に上流側と下流側とを定義する。図2に示すように、注出筒部22の内部空間は、液体包装容器1の内容液を流すための流路として構成されている。注出筒部22は、基端が液体包装容器1の内部空間に連通し、基端とは反対側の先端が案内筒部23の内部空間に連通している。注出筒部22の先端には、液体包装容器1の内容液を吐出口25に注出する注出口24が設けられている。図3は、図2に示された注出口24が半分開口した状態を示す断面図である。注出口24については、図4乃至図10を参照して後で詳しく説明する。
コック30は、注出口24の開度を調整するプランジャ31と、プランジャ31に固定されたキャップ32と、を備えている。プランジャ31の外形は、円柱状又は円錐台形状に形成されている。なお、プランジャ31の内部を肉抜きして円筒状にしてもよい。プランジャ31は、吐出口25を開放する第1の向きZ1へ案内筒部23に沿って退行し、吐出口25を閉止する第2の向きZ2へ案内筒部23に沿って進行することができる。第1の向きZ1と第2の向きZ2と双方を含む進退方向Zは、例えば、プランジャ31の中心軸Oの軸方向に一致する。
吐出口25を閉止する位置にプランジャ31が配置されたとき、プランジャ31の外周面は、本実施形態においては注出口24の周縁部にも摺接している。注出口24を閉止する位置から注出口24を開放する位置へ向かってプランジャ31が退行するに従い、プランジャ31の先端と注出口24の吐出口25側の隙間(開口面積)が大きくなる。つまり、注出口24の開度が大きくなる。本体20は、注出口24の開度をユーザが外部から視認できるように、少なくとも一部が透光性の材料で構成されていることが好ましい。図示した例では、本体20のすべてが、透光性の樹脂材料から形成されている。
プランジャ31の先端とは反対側の基端には、キャップ32が固定されている。キャップ32は、例えば、プランジャ31と同心で該プランジャ31よりも径が大きい有底の円筒状に形成されている。図示した例では、プランジャ31の基端に設けられた凹部とキャップ32の底部に設けられた凸部とが嵌合して、プランジャ31にキャップ32が固定されている。キャップ32は、プランジャ31の進退を操作する操作部の一例である。ただし、操作部はキャップに限定されない。例えば、プランジャ31の径方向に突出したレバー等を操作部として構成してもよい。
図示した例では、キャップ32の内周面に雌ねじ12が設けられ、案内筒部23の外周面に設けられた雄ねじ11と螺合している。なお、キャップの内周面に雄ねじ11を設け、案内筒部23の外周面に雌ねじ12を設けてもよい。案内筒部23の内周面に雄ねじ11及び雌ねじ12のいずれか一方を設け、プランジャ31の外周面に雌ねじ12及び雄ねじ112のいずれか他方を設けてもよい。雄ねじ11及び雌ねじ12は、いずれもねじ山の一例である。キャップ32を中心軸O周りに回すと、プランジャ31が案内筒部23に沿って進退する。
[第1実施形態](図4乃至図8)
図4乃至図8を参照して第1実施形態の口栓10について説明する。図4は、本発明の第1実施形態の口栓10を背面側から見た斜視図である。図4に示すように、注出筒部22の内部には、断面が円形ではない流路が形成されている。図5は、図4中のV-V線に沿う断面図であり、プランジャ31を省略して注出口24を示している。図5に示すように、注出口24の輪郭は、注出筒部22の内周面22Bと案内筒部23の内周面23Bとが交差した稜線である。
図6は、注出口24をプランジャ31の中心軸Oを含む仮想平面ZXに投影した図形ABCDを示す図である。図形ABCDの輪郭は、円形ではなく、曲率が極大値をとる頂点を少なくとも四つ含んでいる。図示した例では、四つの頂点(第1乃至第4頂点A,B,C,D)を含んでいる。図6に示すように、両端となる頂点(第4頂点D及び第2頂点B)を含まない第4頂点Dから第2頂点Bまでの領域において、曲率が最大(極大値)の点が第1頂点Aである。
同様に、両端となる頂点(第1頂点A及び第3頂点C)を含まない第1頂点Aから第3頂点Cまでの領域において、曲率が最大(極大値)の点が第2頂点Bである。両端となる頂点(第2頂点B及び第4頂点D)を含まない第2頂点Bから第4頂点Dまでの領域において、曲率が最大(極大値)の点が第3頂点Cである。両端となる頂点(第3頂点C及び第1頂点A)を含まない第3頂点Cから第1頂点Aまでの領域において、曲率が最大(極大値)の点が第4頂点Dである。
図6に示すように、第1頂点Aと第2頂点Bとは、プランジャ31の進退方向Zに沿って並べられている。同様に、第4頂点Dと第3頂点Cとは、プランジャ31の進退方向Zに沿って並べられている。第1及び第2頂点A,Bと、第4及び第3頂点D,Cとは、プランジャ31の中心軸Oを挟んで互いに反対側に位置している。図示した例では、図形ABCDが中心軸Oを対称軸にして線対称になるように、注出口24が形成されている。第2頂点Bと第3頂点Cとの間の部位BCは、第4頂点Dと第1頂点Aとの間の部位DAよりも第2の向きZ2(図2に示す)へ進んだ側に位置している。
図示した例では、第1頂点Aと第2頂点Bとの間の部位(左辺)ABが略直線状になり、第4頂点Dと第3頂点Cとの間の部位(右辺)DCが略直線状になり、第4頂点Dと第1頂点Aとの間の部位(上辺)DAが略直線状になるように、注出口24が形成されている。また、図示した例では、第2頂点Bと第3頂点Cとの間の部位BCが第1乃至第4頂点A,B,C,Dの近傍よりも曲率が小さい円弧状になるように、注出口24が形成されている。
より詳しくは、部位BCが第2の向きZ2(図2に示す)へ膨出した円弧状になるように、注出口24が形成されている。部位BCが第2の向きZ2へ膨出することで、開放操作時に注出口24の全閉状態が続く領域を短縮し、小さい回転角θで内容液の少量の流出が始まるように口栓10を構成できる。
ただし、第2頂点Bと第3頂点Cとの間の部位BCの第2の向きZ2へ膨出する形状は、必ずしも円弧状でなくてもよく、V字状でもよい。また、第2頂点Bと第3頂点Cとの間の部位BCは、第2の向きZ2へ膨出していなくてもよい。図7は、本発明の第1実施形態の口栓10の変形例を示す斜視図である。例えば、図7に示す変形例のように、注出筒部22の内部の流路の断面において、第2頂点Bと第3頂点Cとの間の部位BCに相当する部位は、略直線状に構成されていてもよい。
図8は、図2に示された雄ねじ11を示す斜視図である。図示した例では、雄ねじ11(ねじ山の一例)にリブ13が複数設けられている。各々のリブ13は、雄ねじ11からプランジャ31の進退方向Zに突出している。なお、ねじ山に設けられたリブ13は、図示した例に限定されず、キャップ32の雌ねじ13(ねじ山の他の一例)に設けられた突起等であってもよい。例えば、リブ13を二つ設け、一方のリブ13が一段階目の開口状態を示し、他方のリブ13が二段階目の開口状態を示すように構成してもよい。なお、全開状態でキャップ32がそれ以上回転できないように構成している場合、全開状態(三段階目の開口状態)のリブ13は不要である。
案内筒部23及びキャップ32のねじ山の少なくとも一方にリブ13が設けられていると、ユーザがキャップ32を回すとき、リブ13が設けられている回転角θにおいて抵抗が大きくなったり、クリック音が鳴ったりする。そのような構成によれば、案内筒部23に対するキャップ32の回転角θ(図1参照)をユーザへ示すことができる。
再び図1を参照して説明する。図1に示すように、キャップ32の上面には、案内筒部23に対してキャップ32がどのくらい回転したか、回転角θを示すインジケータ33が刻印されている。図示した例では、インジケータ33が、直線状の刻印と、該直線状の刻印に付設された流量を示すドット状の刻印(三段階)と、を含んでいる。
インジケータ33は、前述したリブ13と対応するように構成してもよい。例えば、一段階目の流量を示すインジケータ33までキャップ32を回転させると、一段階目のリブ13のクリック音が鳴り、二段階目の流量のインジケータ33までキャップ32を回転させると、二段階目のリブ13のクリック音が鳴るように構成してもよい。なお、リブ13の高さを調節することにより、クリック音ではなく、リブを乗り越える感触を付与してもよい。インジケータ33は、図示した例に限定されず、画像や色彩等であってもよい。インジケータ33は、ユーザが視認しやすい部位に設けられ、視認可能な目印として構成されている。
以上のように構成された本実施形態の口栓10では、図6に示すように、注出口24が円形ではなく、第1頂点Aと第2頂点Bとは、プランジャ31の進退方向Zに沿って並べられ、第4頂点Dと第3頂点Cとは、プランジャ31の進退方向Zに沿って並べられている。つまり、部位AB,DCが略平行に並んでいる。そのため、プランジャ31の移動量(キャップ32の回転角θ)と液体包装容器1の内容液の流量の変化とが概ね比例する。図11は、本発明の口栓10との比較のために示す従来の口栓110の一例である。従来の口栓110では、操作部の回転角と流量の変化とが比例しないため、ユーザが想定した流量と実際の流量とに差異が生じることがあった。
これに対し、本実施形態の口栓10によれば、キャップ32の回転角θすなわちプランジャ31の移動量と液体包装容器1の内容液の流量とが比例するため、流量を調整しやすい口栓10を提供することができる。また、粘度が高い液体であっても短時間で吐出できる口栓10を提供することができる。第2頂点Bと第3頂点Cとの間の部位BCは、円弧状に膨出し、取付部21の内周面21B(図4に示す)に倣うように形成されている。そのため、全閉状態が続く領域を短縮して、小さい回転角θで内容液の流出が始まるように口栓10を構成できる。
ねじ山に設けられたリブ13や、キャップ32の上面に設けられたインジケータ33によって、キャップ32の回転角θをユーザが把握することができるため、口栓10から流出する液体包装容器1の内容液の流量を調整しやすい。また、本体20の少なくとも一部が透光性の材料から構成されており、ユーザが注出口24の開度を外部から視認できるため、流量を調整しやすい口栓10を提供することができる。
[第2実施形態](図9及び図10)
図9及び図10を参照して第2実施形態の口栓10について説明する。なお、第1実施形態の構成と同一又は類似の機能を有する構成は、同一の符号を付して対応する第1実施形態の記載を参酌することとし、ここでの説明を省略する。また、その他の構成は、第1実施形態と同一である。
図9は、本発明の第2実施形態の口栓10を示す斜視図である。本発明の第2実施形態は、注出筒部22の内部の流路の断面が、第1頂点Aと第2頂点Bとの間の部位ABに相当する部位において、直線ではなく緩やかに湾曲している点が第1実施形態と異なる。図10は、図9に示された注出口10をプランジャ31の中心軸Oを含む仮想平面ZXに投影した図形ABCDを示す図である。図示した例では、部位ABは、中心軸Oへ近づく向きに湾曲している。図示しないが、中心軸Oから遠ざかる向きに湾曲してもよい。
第1頂点Aと第2頂点Bとの間に区画された部位ABにおいて、プランジャ31の中心軸Oから最も近い近位の点Pと中心軸Oとの距離をW1とし、中心軸Oから最も遠い遠位の点Qと中心軸Oとの距離をW2とする。距離の比W1/W2は、例えば0.8倍以上且つ1.0倍以下であり、好ましくは0.85倍以上1.0倍以下である。図示した例では、W1/W2が0.88倍である。
或いは、プランジャ31の進退方向Zにおける各々の高さが等しくなるように、図形ABCDを下段領域、中段領域、上段領域に三等分したとき、下段領域の面積S1と中段領域の面積S2との比S1/S2は、例えば0.75以上1.25以下の範囲内であり、中段領域の面積S2と上段領域の面積S3との比S2/S3は、例えば0.75倍以上1.25倍以下の範囲内である。図示した例では、S1/S2が0.86であり、S2/S3が1.17である。
第2実施形態では、流路の断面が下段、中段、上段のいずれの位置でも概ね同じ面積である。部位ABや部位DCが厳密な直線ではないものの、その振れ幅が0.8乃至1.0倍であるため、部位AB,DCが略平行に近似することができる。そのため、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、プランジャ31の移動量(キャップ32の回転角θ)と液体包装容器1の内容液の流量の変化とを概ね比例させることができる。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。例えば、注出口24の頂点の数は四つに限定されない。注出口24を投影した図形ABCDEFが略正六角形であり、平行な二辺AB,DEがプランジャ31の進退方向Zに沿うように口栓10を構成してもよい。例えば、図6に示された第1実施形態において、部位BCが円弧状ではなく屈曲した略直線状であり、第5の頂点を含んでいてもよい。
本発明によれば、流量を調整しやすい口栓を提供することができる。粘度が高い液体であっても短時間で吐出できる口栓を提供することができる。
1 液体包装容器
10 口栓
11,12 ねじ山
13 リブ
20 注出口が設けられた部材
22 注出筒部
23 案内筒部
24 注出口
25 吐出口
31 プランジャ
32 キャップ
33 目印
ABCD 投影された図形
A,B,C,D 第1乃至第4頂点
O 中心軸
P,Q 近位の点、遠位の点
ZX 仮想平面
Z1,Z2 第1の向き、第2の向き
θ 回転角

Claims (6)

  1. 液体包装容器を開閉可能にする口栓であって、
    前記液体包装容器の内容液を吐出する吐出口と、
    前記液体包装容器に接続された注出筒部と、
    前記注出筒部の先端に設けられて前記液体包装容器の内容液を吐出口へ注出する注出口と、
    前記吐出口を閉止する位置と開放する位置との間で進退して前記注出口の開度を調整するプランジャと、を備え、
    前記プランジャの中心軸を含む仮想平面に対して前記注出口を投影した図形の輪郭は、曲率が極大値をとる頂点を少なくとも四つ含み、
    前記頂点のうちの第1頂点及び第2頂点は、前記プランジャの進退方向に沿って並べられ、
    前記頂点のうちの第4頂点及び第3頂点は、前記中心軸を挟んで前記第1 頂点及び前記第2頂点とは反対側に位置し、前記プランジャの進退方向に沿って並べられ、
    前記進退方向において、前記プランジャが前記吐出口を開放するように退く向きを第1の向きとし、前記プランジャが前記吐出口を閉止するように進む向きを第2の向きとしたとき、前記第2頂点と前記第3頂点との間に区画された部位は、前記第4頂点と前記第1頂点との間に区画された部位よりも、前記第2の向きへ進んだ側に位置し且つ該第2の向きへ膨出した形状に形成され、
    前記進退方向に沿って、前記第1頂点と前記第2頂点との間に区画された部位、及び前記第3頂点と前記第4頂点との間に区画された部位は略直線形状に形成されている、
    口栓。
  2. 前記図形の輪郭のうちの前記第1頂点と前記第2頂点との間に区画された部位において、前記中心軸から最も近い近位の点と前記中心軸との距離は、前記中心軸から最も遠い遠位の点と前記中心軸との距離の0.8倍以上1.0倍以下である、
    請求項1に記載の口栓。
  3. 前記図形の輪郭のうちの前記第1頂点と前記第2頂点との間に区画された部位と、前記図形の輪郭のうちの前記第4頂点と前記第3頂点との間に区画された部位とは、前記中心軸を対称軸として線対称に形成されている、
    請求項1又は2に記載の口栓。
  4. 前記注出筒部に固定されて前記プランジャの進退を案内する案内筒部と、
    前記プランジャに固定され且つ前記案内筒部に螺合するキャップと、をさらに備え、
    前記案内筒部及び前記キャップのねじ山の少なくとも一方には、前記案内筒部に対する前記キャップの回転角を示すリブが設けられている、
    請求項1乃至のいずれか一項に記載の口栓。
  5. 前記注出筒部に固定されて前記プランジャの進退を案内する案内筒部と、
    前記プランジャに固定され且つ前記案内筒部に螺合するキャップと、をさらに備え、
    前記キャップには、前記案内筒部に対する回転角を視認可能な目印が付されている、
    請求項1乃至のいずれか一項に記載の口栓。
  6. 前記注出口が設けられた部材の少なくとも一部が透光性の樹脂材料から形成されている、
    請求項1乃至のいずれか一項に記載の口栓。
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