JPWO2014077311A1 - 合成樹脂製キャップ、閉止装置、および飲料入り閉止装置 - Google Patents

Abstract

天板部の内面に、口元部内に嵌入される内側シール突起と、口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成されている。内側シール突起は、内側シール突起の曲げ弾性力により口元部の内面に押圧状態で当接可能である。外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有する。外側シール突起の最小内径部は、開口端部から容器本体側に離れた位置で、口元部の外面に当接可能である。この合成樹脂製キャップを口元部に巻締めていない状態において、最小内径部の内径は、口元部の外径より大きくされている。

Description

本発明は、容器口元部を閉止する合成樹脂製キャップ、これを用いた閉止装置、および飲料入り閉止装置に関する。
本願は、２０１２年１１月１４日に日本に出願された特願２０１２−２５０３７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

容器に用いられる合成樹脂製キャップ（以下、単にキャップという）としては、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、筒部の内面に、ネジ部が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
図５は、キャップの一例であり、このキャップ３１は、天板部３２とその周縁から垂下した筒部３３とを備え、筒部３３の内面に、容器２０の口元部２１の雄ネジ２２に嵌合するネジ部４０が形成されている。
天板部３２の内面には、容器２０の口元部２１に嵌入して口元部２１の内面２１ａに当接する内側シール突起４２と、口元部２１の外面２１ｃ（または開口端部２１ｂの端面）に当接する外側シール突起４４とが形成されている。内側および外側のシール突起４２、４４は、容器２０の口元部２１に当接して容器２０を密封する。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる容器２０は、高強度化のため、口元部２１を結晶化させることがある。

内容液を容器２０に充填する際には、高温の内容液を容器２０に充填した状態でキャップ３１の装着を行う、いわゆるホットパック（熱充填）が用いられることがある。また、殺菌効果を高めるため、キャップ３１装着後、キャップ３１および容器２０に高温水を散水することも行われている。

特開２００２−２１１６０５号公報

充填方法として熱充填を採用する場合には、高温による容器２０の変形を原因とする巻締め性の低下を防止することが必要である。
特に、容器２０の口元部２１を透明性の確保のために非結晶とする場合には、高温時における強度が低くなりやすいため、充填操作等の際には、内側シール突起４２による押圧によって口元部２１が拡径方向に変形しやすくなる。このため、巻締めの際に外側シール突起４４が開口端部２１ｂに当接して、巻き締めの操作性が良好でなくなるおそれがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱充填を採用した場合でも巻締め性の低下が起こらない合成樹脂製キャップ、この合成樹脂製キャップを用いた閉止装置および飲料入り閉止装置を提供することを目的とする。

本発明は、容器の口元部に装着される合成樹脂製キャップであって、天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、前記天板部の内面に、前記口元部内に嵌入される内側シール突起と、前記口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成され、前記内側シール突起は、この内側シール突起の曲げ弾性力により前記口元部の内面に押圧状態で当接可能であり、前記外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、前記内面の下端である最小内径部が、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の外面に当接可能であり、この合成樹脂製キャップを前記口元部に巻締めていない状態において、前記最小内径部の内径は、前記口元部の外径より大きくされている合成樹脂製キャップを提供する。
前記外側シール突起の先端面は、下方に行くほど拡径する傾斜面とされていることが好ましい。
前記外側シール突起は、径方向内方および外方の曲げ変形が可能な板状に形成されていることが好ましい。
前記外側シール突起は、先端に向けて徐々に厚さを減じることが好ましい。
前記容器の口元部は、非結晶材料で構成とすることができる。

本発明は、飲料が充てんされる容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた閉止装置であって、前記合成樹脂製キャップが、前述のものである閉止装置を提供する。
本発明は、飲料が充填された容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、前記合成樹脂製キャップが、前述のものである飲料入り閉止装置を提供する。

本発明によれば、外側シール突起の最小内径部が、巻締め時に、開口端面から離れた位置で外面に当接可能であるため、外側シール突起に追従変形性を与えることができる。
また、キャップを口元部に巻締めていない状態での最小内径部の内径が、口元部の外径より大きくされているため、口元部に拡径方向の変形が起きた場合でも、外側シール突起が開口端部に当接してキャップの巻締めを阻害することがなくなる。従って、巻締め性を良好にすることができる。

本発明の合成樹脂製キャップの一実施形態を示す断面図である。 図１に示す合成樹脂製キャップを示す断面図である。 図１に示す合成樹脂製キャップおよび容器を示す断面図である。 図１に示す合成樹脂製キャップおよび容器を示す拡大断面図である。 従来の合成樹脂製キャップの一例を示す断面図である。

図１〜図４は、本発明の合成樹脂製キャップおよび閉止装置の一実施形態を示すものである。図３および図４に示すように、この閉止装置は、容器２０と、その口元部２１に装着される合成樹脂製キャップ１（以下、単にキャップ１という）とから構成されている。
図２における符号Ｃ１はキャップ１の中心軸を示す。以下の説明において、上下方向とは図１〜図４における上下方向であり、中心軸Ｃ１に沿う方向である。上下方向は高さ方向ともいう。また、径方向とは、キャップ１および容器２０の径方向である。

図３に示すように、容器２０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂からなり、飲料が充てんされる容器本体２４と、その上部に形成された口元部２１とを有する。
口元部２１の外面２１ｃには雄ネジ２２が形成されている。雄ネジ２２の下方に形成された係止段部２３は、径方向外方に突出する環状突起である。
内面２１ａおよび外面２１ｃは、容器２０の軸方向に沿う面である。開口端面２１ｂは容器２０の軸方向に垂直な面である。

口元部２１は、透明性の確保のため非結晶材料からなることが好ましい。口元部２１は、肉厚方向の可視光の光透過率が例えば５０％以上であることが好ましい。なお、口元部２１は、加熱などにより一部または全部を結晶化することもできる。

図１および図２に示すように、キャップ１は、円形の天板部２と、その周縁から垂下した筒部３とを備えている。
筒部３は、スコア６（弱化部）によって、主部８と、ブリッジ７（図２参照）によって主部８に連結されたタンパーエビデンスリング部（ＴＥリング部）９とに区画されている。
主部８の内周面には、容器２０の雄ネジ２２に螺合するネジ部１０が形成されている。
ネジ部１０は、１条または複数条の螺旋状に形成された突条である。ネジ部１０のピッチ（上下に隣り合うネジ部１０の高低差）は、３ｍｍ以上（例えば６ｍｍ以上）とすることができる。

図１〜図３に示すように、天板部２には、容器２０の口元部２１に嵌入して口元部２１の内面２１ａに当接する環状の内側シール突起１２と、口元部２１の開口端面２１ｂに当接する環状の開口端シール突起１３と、口元部２１の外面２１ｃに当接する環状の外側シール突起１４とが形成されている。

内側シール突起１２は、天板部２の内面２ａ（下面）から下方に延出して形成されている。
内側シール突起１２の外面には、基端部から下方に（すなわち内側シール突起１２の延出方向に）離れた位置に、容器内面２１ａに当接する環状の当接凸部１２ａが形成されている。当接凸部１２ａの断面形状は、略円弧形、略楕円弧形などとすることができる。

図３および図４に示すように、内側シール突起１２は、口元部２１内に嵌入した際に、当接凸部１２ａの最大外径部１２ｂが、開口端面２１ｂより低い位置（開口端面２１ｂから容器本体２４側に離れた位置）で全周にわたって内面２１ａに隙間なく当接し、容器２０を密封（シール）できる。

図４に示すように、最大外径部１２ｂの外径は、口元部２１内径より若干大きいことが好ましい。これによって、内側シール突起１２は、わずかに内方に弾性的に曲げ変形した状態で内面２１ａに当接するため、十分な押圧力で内面２１ａに当接する。
最大外径部１２ｂの外径Ｄ１と口元部２１の内径Ｄ２との差Ｄ３は、小さすぎれば前記押圧力が小さくなって密封性に影響が及び、大きくなりすぎると前記押圧力が大きくなって高温時に口元部２１が変形しやすくなる。このため、差Ｄ３は、０．１〜０．５ｍｍ（好ましくは０．２〜０．３５ｍｍ）が好適である。

内側シール突起１２の最大外径部１２ｂの高さ位置は、最大外径部１２ｂと開口端シール突起１３下端（突出端）との高低差Ｈ１が１〜４ｍｍ（好ましくは１．５〜３ｍｍ）となるように設定するのが好適である。高低差Ｈ１を前記範囲とすることで、十分なタンパーエビデンス性を確保し、かつ密封性能を高めることができる。

開口端シール突起１３は、天板部２の内面２ａ（下面）から下方に突出して形成されている。開口端シール突起１３の断面形状は、例えば半円形、円弧形、楕円弧形などとすることができる。

図１および図４に示すように、外側シール突起１４は、天板部２の内面２ａ（下面）から先端方向に徐々に内径が小さくなりつつ下方に延出して形成されている。外側シール突起１４は板状に形成することができる。
外側シール突起１４の内面１４ａは、先端に向けて徐々に内径が小さくなるように傾斜する傾斜面となっている。内面１４ａは、一定の角度で傾斜していることが望ましい。

図４に示すように、内面１４ａの下端部は、外側シール突起１４の最小内径部１４ｄである。
キャップ１を口元部２１に巻締めていない状態において、最小内径部１４ｄの内径は、口元部２１の外径より大きくされている。これによって、外側シール突起１４は、口元部２１に拡径方向の変形が起きた場合でも、キャップ１の巻締めを阻害することがなくなる。

最小内径部１４ｄの内径Ｄ４と口元部２１の外径Ｄ５との差Ｄ６は、小さすぎれば、口元部２１に拡径方向の変形が起きた場合にキャップ１の巻締めがしにくくなるおそれがある。このため、差Ｄ６は、０．０１ｍｍ以上が好ましい。差Ｄ６は、例えば０．１ｍｍ以下とすることができる。これによって、シール性を高めることができる。
最小内径部１４ｄは、キャップ１を口元部２１に巻締めたときに、開口端面２１ｂより低い位置（開口端面２１ｂから容器本体２４側に離れた位置）で外面２１ｃに当接する。

キャップ１を口元部２１に装着すると、内側シール突起１２が内方に変位し、これに伴って天板部２が変形し、外側シール突起１４も内方変位するため、口元部２１に拡径方向の変形が起きない場合でも、最大内径部１４ｄは外面２１ｃに当接し、この当接部分をシールする。また、口元部２１が拡径方向に変形した場合でも、同様に、最大内径部１４ｄは外面２１ｃに当接し、この当接部分をシールする。

最小内径部１４ｄの高さ位置は、最小内径部１４ｄと開口端シール突起１３下端（突出端）との高低差Ｈ２が０．５〜２ｍｍ（好ましくは１〜１．５ｍｍ）となるように設定するのが好適である。高低差Ｈ２を前記範囲とすることで、外側シール突起１４のシール性を高めることができる。
最小内径部１４ｄは、内側シール突起１２の最大外径部１２ｂと同等またはこれより高い位置にあることが好ましい。

外側シール突起１４の先端面１４ｂは、最大内径部１４ｄから外面１４ｃの下端までの領域であり、下方に行くに従って徐々に拡径する傾斜面とされている。先端面１４ｂは、ほぼ一定の角度で傾斜していることが望ましい。
中心軸Ｃ１方向に対する先端面１４ｂの角度α１（図４参照）は、小さすぎれば、外側シール突起１４の突出寸法が大きくなるため、成形性や洗浄しやすさの点で好ましいとはいえない。角度α１が大きすぎる場合には、口元部２１に拡径方向の変形が起きた場合にキャップ１の巻締めがしにくくなるおそれがある。このため、角度α１は、３０°以上、６０°以下が好ましい。

外側シール突起１４の外面１４ｃは、先端に向けて徐々に外径が小さくなるように傾斜する傾斜面となっている。外面１４ｃは、ほぼ一定の角度で傾斜していることが望ましい。

外側シール突起１４は、先端が径方向内方および外方に移動するような若干の曲げ変形が可能となることが好ましい。これによって、口元部２１に拡径方向の変形が起きた場合でも、それに応じた外側シール突起１４の変形が可能となるため、キャップ１の巻締め性の悪化が起きにくくなる。

外側シール突起１４は、先端に向けて徐々に厚さを減じるように形成することができる。
外側シール突起１４の平均厚さ（基端部１４ｅから最小内径部１４ｄまでの範囲の平均厚さ、すなわち図１に示す厚さＴ１）は、０．５〜２ｍｍ（好ましくは１〜１．５ｍｍ）が好ましい。
外側シール突起１４の平均厚さを前記範囲とすることによって、外側シール突起１４に可撓性を与えて外側シール突起１４の追従変形性能を高め、かつ十分なシール性を得ることができる。
外側シール突起１４の平均厚さが小さすぎれば、弾性力が小さくなるため、外面２１ｃに対し当接する際のシール性が低下する。外側シール突起１４の平均厚さが大きすぎれば、追従変形性が低くなり、口元部２１に拡径方向の変形が起きた場合にキャップ１の巻締めがしにくくなる場合がある。

ＴＥリング部９の内周面には、開栓時に容器２０の係止段部２３に係止してＴＥリング部９の移動を阻止する係止突起である係止突起１１が形成されている係止突起１１は、ＴＥリング部９の内周面から内方に突出して形成されている。

キャップ１は、ポリプロピレン、高密度ポリエチレンなどの合成樹脂材料で構成することができる。特に、耐熱性に優れたポリプロピレンが好ましい。

口元部２１に装着されたキャップ１を開栓方向に回すと、回転に従ってキャップ１は上昇する。
係止突起１１が係止段部２３の下端に達した状態でキャップ１をさらに開栓方向に回すと、主部８は回転に従って上昇する一方、係止突起１１が係止段部２３に係止するためＴＥリング部９の上方移動は阻止される。
その結果、主部８とＴＥリング部９とを連結しているブリッジ７に引張力が作用し、ブリッジ７が破断し、ＴＥリング部９が主部８から切り離される。
これによって、キャップ１が開栓されたことが明示される。

内容液を容器２０に充填する際には、例えば６０℃以上（通常６５℃以上）の高温の内容液を容器２０に充填した状態でキャップ１の装着を行う、いわゆるホットパック（熱充填）を採用できる。内容液の温度は９０℃以下としてよく、７５℃以下（例えば７０℃以下）が好適である。口元部２１が非結晶である場合には、６５℃以上、７０℃以下が好ましい。
また、殺菌効果を高めるため、キャップ１を口元部２１に装着した後、例えば６０℃以上（通常６５℃以上）の高温水の散水により容器２０およびキャップ１を加熱してもよい。散水の温度は９０℃以下としてよく、７５℃以下（例えば７０℃以下）が好適である。口元部２１が非結晶である場合には、６５℃以上、７０℃以下が好ましい。

キャップ１では、外側シール突起１４が、先端に向けて徐々に内径が小さくなるように傾斜する内面１４ａを有し、キャップ１を口元部２１に巻締めたときに、最小内径部１４ｄが、開口端面２１ｂから離れた位置で外面２１ｃに当接可能であるため、外側シール突起１４に追従変形性を与えることができる。
また、キャップ１を口元部２１に巻締めていない状態での最小内径部１４ｄの内径は、口元部２１の外径より大きくされているため、口元部２１に拡径方向の変形が起きた場合でも、外側シール突起１４が開口端部２１ｂに当接してキャップ１の巻締めを阻害することがなくなる。従って、巻締め性を良好にすることができる。

外側シール突起１４の先端面１４ｂは、下方に行くほど拡径する傾斜面とされているため、巻締めの際に、先端面１４ｂが開口端部２１ｂに当たっても、外側シール突起１４は先端面１４ｂの傾斜に沿って広がるように変形する。このため、巻締め性を良好にすることができる。

図３等に示す閉止装置は、飲料を容器２０に充填し、口元部２１にキャップ１を装着することによって、飲料入り閉止装置とすることができる。

１ キャップ（合成樹脂製キャップ）
２ 天板部
２ａ 天板部の内面
３ 筒部
１２ 内側シール突起
１４ 外側シール突起
１４ａ 内面
１４ｄ 最小内径部
１４ｂ 先端面
２０ 容器
２１ 口元部
２１ａ 内面
２１ｂ 開口端面
２１ｃ 外面
２４ 容器本体
Ｄ４ 最小内径部の内径
Ｄ５ 口元部の外径

Claims (7)

1. 容器の口元部に装着される合成樹脂製キャップであって、
   天板部とその周縁から垂下した筒部とを備え、
   前記天板部の内面に、前記口元部内に嵌入される内側シール突起と、前記口元部の外面に当接する外側シール突起とが形成され、
   前記内側シール突起は、この内側シール突起の曲げ弾性力により前記口元部の内面に押圧状態で当接可能であり、
   前記外側シール突起は、先端に向けて内径が小さくなる内面を有し、
   前記内面の下端である最小内径部が、前記口元部の開口端部から容器本体側に離れた位置で、前記口元部の外面に当接可能であり、
   この合成樹脂製キャップを前記口元部に巻締めていない状態において、前記最小内径部の内径は、前記口元部の外径より大きくされていることを特徴とする合成樹脂製キャップ。
2. 前記外側シール突起の先端面は、下方に行くほど拡径する傾斜面とされていることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製キャップ。
3. 前記外側シール突起は、径方向内方および外方の曲げ変形が可能な板状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の合成樹脂製キャップ。
4. 前記外側シール突起は、先端に向けて徐々に厚さを減じることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の合成樹脂製キャップ。
5. 前記容器の口元部は、非結晶材料からなることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の合成樹脂製キャップ。
6. 飲料が充てんされる容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた閉止装置であって、
   前記合成樹脂製キャップは、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする閉止装置。
7. 飲料が充填された容器と、その口元部に装着される合成樹脂製キャップとを備えた飲料入り閉止装置であって、
   前記合成樹脂製キャップは、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のものであることを特徴とする飲料入り閉止装置。

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