JP7359600B2

JP7359600B2 - スリットバルブ及び注出キャップ

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Publication number: JP7359600B2
Application number: JP2019157594A
Authority: JP
Inventors: 光夫古澤
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2023-10-11
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: JP2021035839A

Description

本発明は、弾性変形可能な隔壁にスリットが設けられたスリットバルブ、及びこのスリットバルブを備える注出キャップに関する。

シャンプー、リンスなどの化粧料や醤油、ソースなどの食品調味料を収容する容器においては、容器の口部に装着される注出キャップにスリットバルブを設けたものが使用されている（例えば特許文献１参照）。スリットバルブは、弾性変形可能な隔壁にスリット（切り込み）を設けて隔壁を複数の隔壁部分に分断したものであって、容器の胴部等を押圧して容器の内圧が上昇すると、隔壁部分が瞬時に弾性変形してスリットが開放され、胴部への押圧を止めて内圧上昇が停止すると、隔壁部分がすぐに復元してスリットが閉鎖される。すなわちこのようなスリットバルブを使用することによって、通常時においては、スリットが閉鎖されているために容器内の内容物と外気との接触を避けることができ、また使用時においては、使用者が容器を押圧するに合わせて意図した通りに内容物を注出させることができる。

特開２０１９－６４６８０号公報

ところで従来のスリットバルブは、ゴム系（シリコーンゴムやエラストマー系樹脂など）の材料で形成されることが一般的である。しかし、ゴム系の材料は一般に使用される樹脂材料よりも高価格であるため、ゴム系の材料を使用したスリットバルブにおいては、コスト削減に限界があった。一方、一般に使用される樹脂材料（例えば低密度ポリエチレン）を使用する場合はコスト削減に有効であるが、内容物を意図した向きに注出できないことがあった。

この点について図３を参照しながら説明する。図３に示した注出キャップ１０１は、キャップ本体１０２と、キャップ本体１０２に保持されるスリットバルブ１０３と、キャップ本体１０２に対してヒンジを介して一体に連結し、スリットバルブ１０３を覆ってキャップ本体１０２に保持される蓋体１０４とを備えるものである。

スリットバルブ１０３は、キャップ本体１０２に保持される環状基部１０３ａと、中心軸線Ｏを中心とする円板状であって、中央部が下方に向けて湾曲する隔壁１０３ｅと、中心軸線Ｏで交わる十字状のスリット１０３ｆを備えていて、隔壁１０３ｅの中央部は４つの隔壁部分１０３ｇに分断されている。また隔壁部分１０３ｇの一つには、隔壁部分１０３ｇから上方に向けて突出する円形状の第一凸部１０３ｈが設けられている。スリットバルブ１０３は、溶融した低密度ポリエチレンを金型内で冷却して形成されるものであって、溶融した低密度ポリエチレンを注入するゲートは、金型における第一凸部１０３ｈに対応する部位に設けられている。すなわち第一凸部１０３ｈは、スリットバルブ１０３を低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる部位である。

このような注出キャップ１０１をボトル状をなす容器に注出キャップ１０１を装着し、容器の胴部を押圧して内容物を注出させたところ、特に胴部への押圧が弱い場合において、内容物が中心軸線Ｏに対して傾いて注出される現象が認められた。この点について詳細に検討を重ねたところ、図３（ｃ）に二点鎖線で示すように、第一凸部１０３ｈを設けた隔壁部分１０３ｇのみが先行して弾性変形して、そのために内容物が中心軸線Ｏに対して傾いて注出されていた。また図３（ｄ）に示すように、ある隔壁部分１０３ｇが他の隔壁部分１０３ｇの上に重なって食い違い状態となり、そのために内容物が傾いて注出される現象も認められた。

本発明はこのような問題点を解決することを課題とするものであって、コスト削減を図ることができるうえ、内容物を意図した向きに安定的に注出させることが可能なスリットバルブ、及びこのスリットバルブを備える注出キャップを提供することを目的とする。

本発明は、容器の口部に装着可能なキャップ本体に保持される環状基部と、該環状基部の一端部に設けられる弾性変形可能な隔壁と、該隔壁を複数の隔壁部分に分断するスリットと、を備え、該容器の内圧上昇に伴って該隔壁部分が弾性変形して該容器の内容物を注出させるスリットバルブであって、
前記隔壁は、低密度ポリエチレンで形成されるとともに、厚みが０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍであり、
前記隔壁部分の少なくとも一つは、該隔壁部分から突出するとともに前記隔壁を前記低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる第一凸部を有し、
前記第一凸部を設けた前記隔壁部分以外の該隔壁部分のうち、該第一凸部を設けた該隔壁部分に対向する該隔壁部分は、該隔壁部分から突出する第二凸部を有し、
前記第一凸部を設けた隔壁部分及び前記第二凸部を設けた隔壁部分は、それぞれ前記第一凸部及び第二凸部が設けられていない隔壁部分と隣合う、スリットバルブである。

また本発明は、容器の口部に装着可能なキャップ本体に保持される環状基部と、該環状基部の一端部に設けられる弾性変形可能な隔壁と、該環状基部の中心軸線を通過して該隔壁を複数の隔壁部分に分断するスリットと、を備え、該容器の内圧上昇に伴って該隔壁部分が弾性変形して該容器の内容物を注出させるスリットバルブであって、
前記隔壁は、低密度ポリエチレンで形成されるとともに、厚みが０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍであり、
前記隔壁部分のうち、対向する該隔壁部分の少なくとも１組は、該隔壁部分から突出するとともに前記隔壁を前記低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる第一凸部を有し、
前記第一凸部を設けた隔壁部分は、それぞれ前記第一凸部及び該隔壁部分から突出する凸部が設けられていない隔壁部分と隣合う、スリットバルブでもある。

前記スリットは、前記隔壁の中央部分に十字状に設けることが好ましい。

前記隔壁部分は、隣り合う他の前記隔壁部分との縁部において肉厚部を有することが好ましい。

また本発明は、前記のスリットバルブが前記キャップ本体に保持された注出キャップでもある。

なお、本明細書等で「対向する」とは、２つのものが完全に正対しあうことのみを意味するものではなく、正対し合えない場合においては、その隣の位置で向かい合うことも含む。例えば、隔壁が奇数個の隔壁部分に分断されている場合において、第一凸部を設けた隔壁部分以外の隔壁部分に第二凸部を設けるにあたっては、第一凸部を設けた隔壁部分に正対するはずの隣の隔壁部分（すなわち５つの隔壁部分に分断されている場合は、第一凸部を設けた隔壁部分に対して、２つ隣（隣の隣）又は３つ隣の隔壁部分）に第二凸部を設ければよい。

本発明のスリットバルブ及び注出キャップによれば、ゴム系の材料を使用していた従来のスリットバルブ及び注出キャップに対してコスト削減を図ることができる。また内容物が中心軸線Ｏに対して傾いて注出されることもなく、内容物を意図した向きに安定的に注出させることができる。

本発明に従う注出キャップの第一実施形態を示す、（ａ）はスリットバルブ周辺の平面図であり、（ｂ）は側面視での断面図であり、（ｃ）はＡ部における部分拡大断面図である。本発明に従う注出キャップの第二実施形態を示す、（ａ）はスリットバルブ周辺の平面図であり、（ｂ）は側面視での断面図であり、（ｃ）はＢ部における部分拡大断面図である。比較例の注出キャップを示す、（ａ）はスリットバルブ周辺の平面図であり、（ｂ）は側面視での断面図であり、（ｃ）と（ｄ）はＣ部における部分拡大断面図である。

以下、図１を参照して、本発明に従う注出キャップの第一実施形態について説明する。なお、本明細書等において、「上」方向、「下」方向とは、図１に示すように、周壁（符合２ａ）が下方に位置し、隔壁（符合３ｅ）が上方に位置する状態での向きをいう。

本実施形態の注出キャップ１は、キャップ本体２、スリットバルブ３、及び蓋体４で構成されていて、不図示の容器に装着して使用されるものである。ここで容器は、例えば底部、胴部、肩部及び口部を備えてボトル状に形成されるものであって、合成樹脂で形成され、胴部は可撓性を有している。また口部は、容器の上方に位置し、円筒状に形成されて上方を開口させたものであって、口部の外周面には、雄ねじ部が設けられている。

キャップ本体２は、本実施形態では合成樹脂製であって、上記の口部を取り囲むとともに口部と共通する中心軸線Ｏを有する円筒状の周壁２ａを備えている。周壁２ａの内周面には、上記の口部に設けた雄ねじ部に適合する雌ねじ部２ｂが設けられていて、容器に対してキャップ本体２を、中心軸線Ｏを周回する向きに回転させると、雄ねじ部に雌ねじ部２ｂが螺合してキャップ本体２は容器に装着される。なお、キャップ本体２を容器に装着するにあたっては、ねじによるものに限られず、アンダーカットによるものなど、他の手段を採用してもよい。

周壁２ａの上端には、容器に装着した状態において口部の上方を覆う天壁２ｃが一体に連結している。天壁２ｃの中央部には、平面視で円形をなし、天壁２ｃを上下方向に貫く開口２ｄが設けられている。図１に示すように本実施形態の開口２ｄは、下方において段部２ｅを有していて、段部２ｅの上方には、上方に向かうにつれて内側に傾く傾斜部２ｆが設けられている。

また天壁２ｃは、開口２ｄを取り囲んで上方に向けて延在する内側環状壁２ｇと、内側環状壁２ｇの径方向外側に位置するとともに内側環状壁２ｇよりも高さの低い外側環状壁２ｈを備えている。

スリットバルブ３は、開口２ｄにおいてキャップ本体２に保持される環状基部３ａを備える。環状基部３ａは、下方において段部２ｅに収まる厚肉下部３ｂを備えていて、厚肉下部３ｂの上方には、厚肉下部３ｂよりも薄肉であって、傾斜部２ｆの内側に位置するとともに上方に向かうにつれて内側に傾く縮径部３ｃが設けられている。また縮径部３ｃの上部には、厚肉上部３ｄが設けられている。

環状基部３ａの上端部には、中心軸線Ｏを中心とする円板状であって、中央部が下方に向けて湾曲する隔壁３ｅが設けられている。本実施形態の隔壁３ｅは、弾性変形可能であって、厚みが０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍとなるものである。

隔壁３ｅには、中心軸線Ｏから径方向外側に向けて環状基部３ａの手前まで延在するとともに互いに直交する４本のスリット３ｆが設けられている。換言すると隔壁３ｅには、中心軸線Ｏで交わる十字状のスリット３ｆが設けられている。このようなスリット３ｆによって隔壁３ｅの中央部は、中心角が９０度の扇形になる４つの隔壁部分３ｇに分断されている。なお、スリット３ｆの本数は任意であって、隔壁３ｅを２つ以上に分断するものであればよい。

これら４つの隔壁部分３ｇの一つには、上方に向けて突出するとともに平面視で円形状に形成された第一凸部３ｈが設けられている。本実施形態の第一凸部３ｈは、図１（ａ）に示すように、隔壁部分３ｇを区画する２つのスリット３ｆから等角度となる線上（すなわち、スリット３ｆが延在する向きに対して４５度傾いた線上）であって、中心軸線Ｏからスリット３ｆの長さを超えない位置（すなわち、半径がスリット３ｆの長さとなる円の内側）に設けられている。そして他の３つの隔壁部分３ｇには、第一凸部３ｈと略同一の形状になる第二凸部３ｊが設けられている。なお、第二凸部３ｊにおける隔壁部分３ｇとの位置関係は、上記の第一凸部３ｈと略同一（スリット３ｆから４５度傾いた線上であって、中心軸線Ｏからの距離も第一凸部３ｈと略同一）である。

ここで第一凸部３ｈと第二凸部３ｊの違いについて説明する。本実施形態の隔壁３ｅは、環状基部３ａも含めて低密度ポリエチレンで形成されるものである。そしてスリットバルブ３を形成する金型には、溶融した低密度ポリエチレンを注入するゲートが第一凸部３ｈに対応する部位に設けられている。すなわち第一凸部３ｈは、隔壁３ｅを低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる部位である。一方、本実施形態においては、第二凸部３ｊに対応する部位にはゲートを設けておらず、溶融した低密度ポリエチレンは第一凸部３ｈのみから注入されている。

本実施形態では、隔壁３ｅを形成する低密度ポリエチレンとして、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を使用している。なお本発明における低密度ポリエチレンは、密度が更に低い超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ）でもよいし、高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）でもよい。また、隔壁３ｅを低密度ポリエチレンで形成すればよく、スリットバルブ３における他の部位は、低密度ポリエチレン以外の材料で形成してもよい。

このようなスリットバルブ３は、本実施形態ではキャップ本体２を形成する際にインサート成形されるものであり、これによりキャップ本体２に保持されている。なお、スリットバルブ３をキャップ本体２に保持させるにあたっては、予め形作ったキャップ本体２に対して接着や嵌合等によってスリットバルブ３を固着させたものでもよい。

蓋体４は、スリットバルブ３を覆ってキャップ本体２に着脱自在に保持されるものである。図１は、キャップ本体２に対して蓋体４を開いた状態を示している。本実施形態の蓋体４は、これを閉じた際にスリットバルブ３の上方を覆う頂壁４ａと、頂壁４ａの外縁部を取り囲む外周壁４ｂとを備えていて、ヒンジ４ｃを介してキャップ本体２に一体に連結している。頂壁４ａの中央部には、蓋体４を閉じた際に内側環状壁２ｇと気密に当接する環状のシール壁４ｄが設けられている。そして外周壁４ｂの内周面には、蓋体４を閉じた際に外側環状壁２ｈに係合して蓋体４を閉蓋状態に維持する係合突起４ｅが設けられ、外周壁４ｂの外周面には、ヒンジ４ｃを設けた側とは逆側において、蓋体４を開く際に指掛かりとなる指掛け部４ｆが設けられている。

このような注出キャップ１を使用して内容物の注出状態について調査したところ、容器の胴部を弱めに押圧した場合においても、内容物を中心軸線Ｏに沿う向きに安定的に注出させることが可能であり、また４つの隔壁部分３ｇが略同じように弾性変形していることが確認された。また胴部を強めに押圧しても、内容物が注出される向きは安定していた。そして胴部を押圧した際に内容物が注出されるタイミング、及び胴部への押圧を止めた際に内容物の注出が停止するタイミングも良好であった。

なお本実施形態の注出キャップ１との比較のために、形状は上記のスリットバルブ３と同一であって、隔壁３ｅの厚みを０.１０ｍｍとしたスリットバルブ、及び隔壁３ｅの厚みを０.３０ｍｍとしたスリットバルブを作成して注出状態を確認したところ、弁としての機能を十分に満足することができなかった。一方、隔壁３ｅの厚みが０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍであれば、内容物の注出は何れも良好であった。

また、図１における第一凸部３ｈを設けた隔壁部分３ｇに対して中心軸線Ｏを挟んで対向する隔壁部分３ｇのみに第二凸部３ｊを設けたスリットバルブ（すなわち、第一凸部３ｈと第二凸部３ｊが中心軸線Ｏを挟んで対向するように各１個設けられたスリットバルブ）や、図１における第一凸部３ｈを設けた隔壁部分３ｇに対して中心軸線Ｏを挟んで対向する隔壁部分３ｇのみに第一凸部３ｈを設けたスリットバルブ（すなわち、２つの第一凸部３ｈが中心軸線Ｏを挟んで対向するスリットバルブ）においても、内容物の注出結果は良好であった。また、図１のように第一凸部３ｈと第二凸部３ｊが合計で４つ設けられる組み合わせでパターンを変えながら確認したところ、４つの隔壁部分３ｇに対して、２つの第一凸部３ｈが隣り合うとともに２つの第二凸部３ｊも隣り合う場合、２つの第一凸部３ｈが中心軸線Ｏを挟んで対向するとともに２つの第二凸部３ｊも中心軸線Ｏを挟んで対向する場合、３つの第一凸部３ｈと１つの第二凸部３ｊを設ける場合、４つ全てを第一凸部３ｈとする場合の何れにおいても、内容物の注出結果は良好であった。

このような注出キャップ１には、図２示すように肉厚部（符合１３ｋ）を設けてもよい。図２に示した注出キャップ１１は、上記のキャップ本体２と蓋体４を備える一方、上記のスリットバルブ３に替えてスリットバルブ１３を備えるものである。

本実施形態のスリットバルブ１３は、上記のスリットバルブ３における環状基部３ａ、厚肉下部３ｂ、縮径部３ｃ、厚肉上部３ｄ、隔壁３ｅと同様の環状基部１３ａ、厚肉下部１３ｂ、縮径部１３ｃ、厚肉上部１３ｄ、隔壁１３ｅを備えている。また隔壁１３ｅの中央部には、中心軸線Ｏから径方向外側に向けて延在するとともに互いに直交する４本のスリット１３ｆが設けられていて、隔壁１３ｅの中央部を、中心角が９０度の扇形になる４つの隔壁部分１３ｇに分断している。また隔壁部分１３ｇにおける隣り合う他の隔壁部分１３ｇとの縁部には、隔壁１３ｅの肉厚を部分的に厚くする肉厚部１３ｋが設けられている。換言すると隔壁１３ｅには、中心軸線Ｏで交わる十字状のスリット１３ｆと、中心軸線Ｏで交わるとともにスリット１３ｆに沿って延在する十字状の肉厚部１３ｋが設けられている。本実施形態において肉厚部１３ｋを設けた部位の隔壁１３ｅの厚みは、これを設けていない部位における厚みの２倍程度である。また隔壁部分１３ｇの一つには、隔壁３ｅを低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる第一凸部１３ｈが設けられていて、これに対向する隔壁部分１３ｇには、上記第二凸部３ｊと同様の第二凸部１３ｊが設けられている。またスリットバルブ１３も、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）で形成されている。

このような注出キャップ１１を使用して内容物の注出状態について調査したところ、４つの隔壁部分１３ｇの何れかが先行して弾性変形する現象は認められなかった。また４つの隔壁部分１３ｇが食い違い状態に重なる現象も認められなかった。そして、容器の胴部を弱めに押圧した場合でも強めに押圧した場合でも、内容物を中心軸線Ｏに沿う向きに安定的に注出することができた。また、胴部を押圧した際に内容物が注出されるタイミング、及び胴部への押圧を止めた際に内容物の注出が停止するタイミングも良好であった。また本実施形態においても、２つの第一凸部１３ｈが中心軸線Ｏを挟んで対向するスリットバルブや、上記の如き第一凸部１３ｈと第二凸部１３ｊが合計で４つ設けられる組み合わせでの各種のパターンのスリットバルブで調査したところ、何れにおいても内容物の注出結果は良好であった。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上記の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、上記の実施形態における効果は、本発明から生じる効果を例示したに過ぎず、本発明による効果が上記の効果に限定されることを意味するものではない。

１：注出キャップ
２：キャップ本体
２ａ：周壁
２ｂ：雌ねじ部
２ｃ：天壁
２ｄ：開口
２ｅ：段部
２ｆ：傾斜部
２ｇ：内側環状壁
２ｈ：外側環状壁
３：スリットバルブ
３ａ：環状基部
３ｂ：厚肉下部
３ｃ：縮径部
３ｄ：厚肉上部
３ｅ：隔壁
３ｆ：スリット
３ｇ：隔壁部分
３ｈ：第一凸部
３ｊ：第二凸部
４：蓋体
４ａ：頂壁
４ｂ：外周壁
４ｃ：ヒンジ
４ｄ：シール壁
４ｅ：係合突起
４ｆ：指掛け部
１１：注出キャップ
１３：スリットバルブ
１３ａ：環状基部
１３ｂ：厚肉下部
１３ｃ：縮径部
１３ｄ：厚肉上部
１３ｅ：隔壁
１３ｆ：スリット
１３ｇ：隔壁部分
１３ｈ：第一凸部
１３ｊ：第二凸部
１３ｋ：肉厚部
１０１：注出キャップ
１０２：キャップ本体
１０３：スリットバルブ
１０３ａ：環状基部
１０３ｅ：隔壁
１０３ｆ：スリット
１０３ｇ：隔壁部分
１０３ｈ：第一凸部
１０４：蓋体
Ｏ：中心軸線

Claims

容器の口部に装着可能なキャップ本体に保持される環状基部と、該環状基部の一端部に設けられる弾性変形可能な隔壁と、該隔壁を複数の隔壁部分に分断するスリットと、を備え、該容器の内圧上昇に伴って該隔壁部分が弾性変形して該容器の内容物を注出させるスリットバルブであって、
前記隔壁は、低密度ポリエチレンで形成されるとともに、厚みが０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍであり、
前記隔壁部分の少なくとも一つは、該隔壁部分から突出するとともに前記隔壁を前記低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる第一凸部を有し、
前記第一凸部を設けた前記隔壁部分以外の該隔壁部分のうち、該第一凸部を設けた該隔壁部分に対向する該隔壁部分は、該隔壁部分から突出する第二凸部を有し、
前記第一凸部を設けた隔壁部分及び前記第二凸部を設けた隔壁部分は、それぞれ前記第一凸部及び第二凸部が設けられていない隔壁部分と隣合う、スリットバルブ。
容器の口部に装着可能なキャップ本体に保持される環状基部と、該環状基部の一端部に設けられる弾性変形可能な隔壁と、該環状基部の中心軸線を通過して該隔壁を複数の隔壁部分に分断するスリットと、を備え、該容器の内圧上昇に伴って該隔壁部分が弾性変形して該容器の内容物を注出させるスリットバルブであって、
前記隔壁は、低密度ポリエチレンで形成されるとともに、厚みが０．１５ｍｍ～０．２５ｍｍであり、
前記隔壁部分のうち、対向する該隔壁部分の少なくとも１組は、該隔壁部分から突出するとともに前記隔壁を前記低密度ポリエチレンで形成する際のゲート跡となる第一凸部を有し、
前記第一凸部を設けた隔壁部分は、それぞれ前記第一凸部及び該隔壁部分から突出する凸部が設けられていない隔壁部分と隣合う、スリットバルブ。
前記スリットを、前記隔壁の中央部分に十字状に設けた請求項１又は２に記載のスリットバルブ。
前記隔壁部分は、隣り合う他の前記隔壁部分との縁部において肉厚部を有する、請求項１～３の何れか一項に記載のスリットバルブ。
請求項１～４の何れか一項に記載のスリットバルブが前記キャップ本体に保持された注出キャップ。