JP4220720B2

JP4220720B2 - 容器の合成樹脂製キャップ

Info

Publication number: JP4220720B2
Application number: JP2002116645A
Authority: JP
Inventors: 公文加藤
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: JP2003312695A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンパーエビデント機能を有する合成樹脂製のキャップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＥＴボトル等の容器の口部（以下「容器口部」ともいう）に螺合されるキャップにはタンパーエビデント機能を有するものがある。タンパーエビデント機能を有する合成樹脂製のキャップとしては、容器口部に螺合されるキャップ本体と、その下部に複数のブリッジを介して一体化されたバンドと、バンドの下端縁に一体的に形成された容器口部のあご部と係合する略円錐形の係止リングとから構成されたものが知られている。このようなキャップは、一旦、容器口部に装着された後は、バンドからキャップ本体を切り離さない限り開栓することができない。従って、このキャップを用いれば、例えばいたずらによって使用前に開栓されても、これを判別することができる。これをタンパーエビデント機能という（改鼠防止機能或いはピルファープルーフ機能ともいう）。
【０００３】
かかるキャップにおいては、開栓時にキャップ本体をバンドから容易に分離することができるよう、ブリッジは比較的破断しやすいものとされている。このため、容器口部にキャップを装着する時に、キャップ本体とバンドとが分離する不具合、いわゆるブリッジ切れが生じないよう、係止リングが容器口部のあご部を乗り越える際の通過抵抗を小さくする必要がある。その一方で、通過抵抗を小さくし過ぎた場合には、開栓時にバンドがキャップ本体から分離せず、キャップ本体と共にバンド及び係止リングが容器口部から抜けてしまうことがある。
【０００４】
このため、従来においては、ブリッジ切れを生じることなく容器口部に装着することができ、且つ、開栓時においては容器口部からのバンド抜けを防止することのできるキャップが、例えば特開平７−４１０２３号公報、特開平９−１１８３４９号公報、特開２００１−３１１２２号公報等に開示されているように、種々提案、製造されている。
【０００５】
これらの公報に開示のキャップは、係止リングを山部と谷部とからなる波形ないしは蛇腹状としており、装着時には波形の係止リングが容器口部のあご部により外方に押し広げられて通過抵抗が小さくなるよう、そして一旦装着された後は係止リングが元の状態に弾性復帰してあご部と係止するよう構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した公報に記載の従来におけるキャップは、タンパーエビデント機能を確保するために、装着前の状態で、係止リングの内周縁の最小径はあご部の内周縁の外径と同等又はそれ以下とされている。また、装着時に係止リングが十分に押し広げられるように、山部の頂点を薄肉とすると共に、係止リングの山谷の高低差を大きく設定している。
【０００７】
このように、係止リングの内周縁の最小径をあご部の内周縁の外径と同等以下としているため、係止リングの山部の頂点を薄肉にしても、装着時の通過抵抗はやはり猶大きいものとなっていた。また、係止リングの山谷に高低差を大きくした場合には、キャップを射出成形する際の型抜きが困難となるという問題も生じる。
【０００８】
そこで、本発明の主目的は、容器口部に容易に装着することができ、且つ、開栓時においては容器口部からのバンド抜けを確実に防止することのできるタンパーエビデント機能付きのキャップを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による合成樹脂製キャップは、容器口部に螺合されるキャップ本体と、キャップ本体の下端縁に複数のブリッジを介して連接されたバンドと、バンドの下端縁から内方に且つ上方に延びており、キャップ本体が容器口部に螺合されこれを閉じた状態において内周縁の少なくとも一部が容器口部のあご部の下面の直下に配置される係止リングとを備えるものにおいて、係止リングに周方向に沿って複数のひだ部を形成し、且つ、ひだ部のそれぞれを、内側に配置される内側部分と、外側に配置される外側部分と、内側部分及び外側部分の間に配置され両者間を接続する中間部分とを有するものとし、中間部分を内側部分及び外側部分よりも撓み性を有するものとし、ひだ部のそれぞれにおける内側部分と中間部分との間の第１の境界線と、そのひだ部における外側部分と中間部分との間の第２の境界線とが交差する部分に、洗浄水を抜くための水抜き孔を設けたことを特徴としている。
【００１０】
かかる構成においては、タンパーエビデント機能を確保するために係止リングの内周縁の最小径を小さくしても、ひだ部が容易に展開するので係止リングの内周縁を十分に押し広げることが可能となり、キャップ装着時の通過抵抗を小さくすることができる。
また、本発明によるキャップを容器口部に装着した後、容器全体を洗浄水により洗浄することがあるが、第１の境界線と第２の境界線とが交差する部分に水抜き孔を形成することで、洗浄水を排水することができる。また、この水抜き孔を設けることで、ひだ部の展開がより容易となる。
【００１１】
また、ひだ部のそれぞれにおける内側部分が当該ひだ部における第１の境界線に向かう方向の一成分を、キャップを開栓するための開栓方向とし、ひだ部のそれぞれにおける外側部分が当該ひだ部における第２の境界線に向かう方向の一成分を、記開栓方向とは反対の方向とした場合、隣合うひだ部間の係止リングの内周縁は開栓方向に沿って内方（キャップの中心軸線に向かう方向）に傾斜する。このため、キャップ本体を開栓方向に回し、それに伴ってバンド及び係止リングが開栓方向に回転すると、係止リングの内周縁が内側に移動し、容器口部のあご部との係合関係がより確実なものとなる。
【００１２】
更に、第１の境界線が延びる方向が、係止リングの中心軸線から径方向に延びる径方向の線と第１の境界線とが交差する点においてその径方向の線と直角に交わる方向と角度をもってなり、第２の境界線が延びる方向が、係止リングの中心軸線から径方向に延びる径方向の線と第２の境界線とが交差する点においてその径方向の線と直角に交わる方向と角度をもってなることが好ましい。これは、キャップの製造時に係止リングをバンドに対して折曲げ加工することになるが、その折曲げ加工を容易化するためである。
【００１３】
なお、水抜き孔は、第１及び第２の境界線が、バンドと係止リングとの接合部と交わる部分に、洗浄水を排出するための水抜き孔を設けることが好適である。

【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【００１５】
図１は本発明によるキャップ１０の一実施形態を示す部分断面図であり、当該キャップ１０がＰＥＴボトル等の容器１２のねじ付き口部１４に取り付けられた状態を示すものである。また、図２はキャップ１０の縦断面図であり、図３は図１のIII−III線に沿っての断面図、図４はキャップ１０の底面図である。なお、本明細書において、方向を示す語のうち「上下」については、キャップ１０の開口端が下向きとなっている状態、すなわち図１及び図２の状態を基準とし、「内外」については、キャップ１０の中心軸線に向かう方向を「内」としている。
【００１６】
キャップ１０は、プロピレン系樹脂等の合成樹脂から射出成形されたものである。このキャップ１０は、タンパーエビデント機能を有しており、容器口部１４に螺合されるカップ状のキャップ本体１６と、キャップ本体１６の下端縁に連接され、開栓時に容器口部１４の根本に残る環状のバンド１８とから構成された一体成形品である。キャップ本体１６とバンド１８とは、周方向に所定の間隔で設けられた薄肉のブリッジ２０により接続されており、バンド１８に対してキャップ本体１６に引張り力を加えたり或いは捻り力を加えた場合に、比較的小さな力で両者が分離するようになっている。
【００１７】
キャップ本体１６は、キャップ装着時又は閉栓時に容器口部１４の端縁と接する天板部２２と、その周縁部から下方に延びる筒状部２６とから構成されたカップ状部材である。筒状部２６の内周面には、容器口部１４に螺合し得るよう形成されたねじ部２８が設けられている。なお、図示しないが、天板部２２の下面に酸素バリア性シールや密封用の裏蓋等が配置されることが一般的である。
【００１８】
バンド１８の内径は、容器口部１４の下部に突設されている環状のあご部３０の外径よりも大きくされている。一般に、あご部３０の外径は容器口部１４のねじ部３２の山径と同一又はそれ以上である。従って、キャップ本体１６を容器口部１４に螺合した場合、バンド１８をねじ部３２及びあご部３０に接触させることなくそこを通過させることができる。また、キャップ本体１６を容器口部１４に完全にねじ込んだ装着状態では、バンド１８の下端縁は、容器口部１４のあご部３０の下面よりも下方に位置するよう寸法決めされている。
【００１９】
なお、本明細書において、図５に明示するように、容器口部１４の下部部分であって、あご部３０の直下部分を「くぼみ部３４」と称し、このくぼみ部３４の最深部とあご部３０の下面との角部を「あご部３０の内周縁部３６」と称することとする。
【００２０】
バンド１８の下端縁には、容器口部１４のあご部３０に係止される係止リング３８が一体的に設けられている。この係止リング３８は、バンド１８の下端縁から内方に且つ上方に延びるようバンド１８に形成されている。従って、係止リング３８の内周縁４０は、図２から分かるように、バンド１８と接合する外周縁よりも上方に位置する。この内周縁４０は、キャップ１０を容器口部１４に装着した状態では、その少なくとも一部が容器口部１４のあご部３０の下面に接し、或いは極く僅かな隙間をもってあご部３０の下面の直下に配置される。また、係止リング３８の内周縁４０の全長は、あご部３０の周長よりも大きく設定されている。
【００２１】
また、係止リング３８は、図５から理解される通り、バンド１８との接合部４１が薄肉とされているので、そこを中心として屈曲ないしは傾動が可能となっている。
【００２２】
更に、係止リング３８は、図２〜図４に示すように、同一形状のひだ部４２が複数（図示実施形態では１０個）形成されている。図示実施形態では、ひだ部４２は係止リング３８の周方向に沿って等間隔に配置されている。
【００２３】
各ひだ部４２は、図２のVI−VI線に沿っての端面図である図６に明示するように、Ｓ字状ないしはＺ字状に構成されたものであり、係止リング３８の主面の一部をなす内側部分４４及び外側部分４６、並びに内側部分４４と外側部分４６とを接続する中間部分４８からなっている。また、各ひだ部４２のキャップ中心軸線に向かう方向の表面である内側部分４４の面４４１と、これに隣接する中間部分４８の面４８１との間、及び、キャップ中心軸線とは反対の方向に向く表面である外側部分４６の面４６２と、これに隣接する中間部分４８の面４８２との間はそれぞれ、緩やかな湾曲面となっている。そして、内側部分４４の面４４２（前記面４４１に対向する面）と中間部分４８の面４８２（前記面４８１に対向する面）との間，及び、中間部分４８の面４８１（前記面４８２に対向する面）と外側部分４６の面４６１（前記面４６２に対向する面）との間が比較的鋭く湾曲する。前記穏やかな湾曲面と前記比較的鋭く湾曲する面の対で、第１の境界線として折り目線５０、第２の境界線として折り目線５２が現れている。後述するが、前述した如く折り目線５０，５２をはっきりと設けることによって、各ひだ部４２における内側部分４４の面４４１と外側部分４６の面４６２との間の径方向距離を小さくすることができ、その結果として、キャップ成形時の型抜きが容易となる。
【００２４】
更に、前述したように、係止リング３８はバンド１８との接合部４１を中心に屈曲ないしは傾動するが、その際の動作を円滑化するために、折り目線（図示実施形態では折り目線の延長線）５０，５２は、バンド１８と係止リング３８との接合部４１にて交差することが望ましい。
【００２５】
ひだ部４２の中間部分４８の肉厚は、その他の部分の肉厚よりも薄くされている。これにより、内側部分４４と外側部分４６とを互いに反対方向に引くと、容易に中間部分４８が撓んで内側部分４４、中間部分４８及び外側部分４６を平面状に展開することが可能となる。
【００２６】
なお、本実施形態では、折り目線５０，５２が交差する部分に洗浄水を抜きための水抜き孔５４が形成されているが、この水抜き孔５４の存在によっても、中間部分４８の撓み性、従ってひだ部４２の展開容易性が高められている。
【００２７】
図２〜図４及び図６に示すように、各ひだ部４２における外側部分４６と中間部分４８との間の折り目線５２は、キャップ１０のねじ締め方向（図３及び図４の矢印Ａ方向）に向けられ、また、内側部分４４と中間部分４８との間の折り目線５０は、矢印Ａ方向と逆の開栓方向（図３及び図４の矢印Ｂ方向）に向けられることが好ましい。このような配置とすることで、キャップ１０を容器口部１４にねじ込んだ場合に、係止リング３８の最も内側の位置となる折り目線５０は容器口部１４のねじ部３２やあご部３０に接しても、その際の抵抗は小さなものとなる。
【００２８】
更に、各ひだ部４２の折り目線５０，５２は、図４に示す如く、キャップ１０の中心軸線から径方向に延びて直角に交わる方向と角度をもってなることが好ましい。これは、キャップ１０の製造時における係止リング３８の折曲げ加工を容易化するためである。
【００２９】
なお、本実施形態の係止リング３８は、円筒体に２本の折り目線で形付けられる三角形の如くなし、その一方を山形、他方を谷形に折り曲げて形成したものに相当する。よって、係止リング３８の内周縁４０は、水平方向（すなわちキャップ１０の中心軸線の法線方向）から見た場合には図２の如く波形となるが、係止リング３８は実際には射出成形により形成されるものであるので、係止リング３８の内周縁４０を水平とし、或いはそれらの一部を組み合わせる形状とすることができる。
【００３０】
次に、以上のような構成のキャップ１０の作用について説明する。
【００３１】
まず、キャップ１０を装着する場合には、バンド１８と一体のキャップ本体１６を容器口部１４にねじ込んでいく。この際、係止リング３８の内周縁４０は容器口部１４のねじ部３２及びあご部３０に接するが、係止リング３８は外周縁にて屈曲又は傾動すると共に、薄い中間部分４８を有するひだ部４２が容易に押し広げられるので、小さな通過抵抗でねじ部３２及びあご部３０を乗り越え、くぼみ部３４に至る。また、係止リング３８における各ひだ部４２の内側の折り目線５０が容器口部１４の外面に接するが、この折り目線５０はねじ締め方向（矢印Ａ方向）とは逆向きとなっているため、ねじ締め動作を阻害するものとはならない。従って、このキャップ装着時において、ブリッジ２０がキャップ本体１６の耐撓みに対して相対的に脆くても、切断されるという不具合は生じない。
【００３２】
キャップ本体１６の天板部２２が容器口部１４の端縁に接した装着状態では、係止リング３８は自己の弾性復帰力により元の状態に戻り、その内周縁４０は容器口部１４のあご部３０の下面の直下に配置される。この際、係止リング３８の内周縁４０の大部分があご部３０の内周縁部３６の近傍に位置していることが好ましい。しかしながら、図５の二点鎖線で示すように、係止リング３８が十分に元の状態に復帰せず、係止リング３８の内周縁４０の一部しかあご部３０の内周縁部３６よりも外側に位置しないことも起こり得る。かかる状態から、容器１２を開栓すべくキャップ本体１６を開栓方向（矢印Ｂ方向）に回すと、バンド１８及び係止リング３８がキャップ本体１６と共に上昇し、係止リング３８の内周縁４０の一部が容器口部１４のあご部３０の下面に接触する。係止リング３８の内周縁４０は、図３に示すように、隣合うひだ部４２間においては、開栓方向に沿ってキャップ１０の内方に接近するよう傾斜し、いわば渦巻き状の一部をなすようになっている。このため、更にキャップ本体１６を開栓方向に回すと、係止リング３８の内周縁４０は容器口部１２のあご部３０に接した状態で内方（図５の矢印Ｃ方向）に導かれ、図５において実線で示す位置となる。この状態では係止リング３８は容器口部１４のあご部３０を越えて上方に移動することはなく、確実に係止される。よって、続けてキャップ本体１６を回していくと、ブリッジ２０が破断し、キャップ本体１６のみが容器口部１２から取り外され、バンド１８が容器口部１４のくぼみ部３４に残される。
【００３３】
このように、本実施形態のキャップ１０を用いた場合には、装着が容易である一方、開栓時にブリッジ２０が破断せずにバンド１８が容器口部１４から外れるという不具合も生じず、タンパーエビデント機能を確実に発揮することができる。
【００３４】
キャップ１０は射出成形法を用いて製造される。すなわち、図７の（ａ）に示すように金型６０〜６８を閉じ、その内部のキャビティ７０に押出し機（図示しない）からプロピレン系樹脂等の溶融樹脂を注入する。ここで、キャビティ７０内の成形品は、係止リング３８に対応する部分７２がキャップ本体１６となる部分７４から離れている方向に延びていることに留意されたい。これは、係止リング３８がキャップ本体１６側に向けられた図１〜図６の状態のものを単純な割金型で作ることは極めて困難だからである。
【００３５】
溶融樹脂が固化したならば、キュップ本体１６の外面を形成する金型６０、バンド１８及びブリッジ２０の外面を形成する金型６４、及び係止リング３８の下面となる面を形成する金型６８を図７の（ａ）において矢印で示す方向に移動させ、図７の（ｂ）の状態とする。続いて、金型６６をキャップの支えとして、金型６２を無理抜きする。この時、係止リング３８となるべき部分７２は、ひだ部４２を含めた厚さが比較的小さいため、容易に金型６２を抜くことができる。これに対して、上述したような従来のキャップにおける蛇腹状の係止リングでは、タンパーエビデント機能を高めるために山部と谷部との高低差を比較的大きくしていたため、型抜きが困難であるという問題があったが、本実施形態のキャップ１０にはそのような問題はない。
【００３６】
型抜きが終了したキャップ１０の係止リング３８に相当する部分６６は、例えば特開昭６２−１６８８６２号公報に記載されているような周知の折曲げ加工用のローラ（図示しない）を用いて内側に折り曲げられ、キャップ１０は完成する。この際、係止リング３８（６６）の折り目線５０，５２の角度が折り曲げ方向に直角となっていないので、すなわち折り目線５０，５２は径方向に延びて直角に交わる方向と角度をもってなるので、軽い力で折曲げ加工を行うことができる。前述したように、係止リング３８はキャップ装着時に容易に傾動ないしは屈曲し、また、装着後の位置状態が製品毎に不揃いであっても、開栓時には容器口部１４のあご部３０と確実に係合するため、ローラによる折曲げ加工の加工精度は低くてもよく、キャップ１０の製造容易性を更に向上している。
【００３７】
キャップ１０が完成し、容器口部１４に装着した後は、洗浄水により容器１２全体を洗浄するが、洗浄水がキャップ１０内に侵入した場合、その洗浄水はバンド１８と係止リング３８との間に形成された水抜き孔５４から排出される。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは云うまでもない。
【００３９】
例えば、上記実施形態では、ひだ部は折り目線ないしは境界線が２本の３つ折りとなっているが、５つ以上の奇数折りとしてもよい。
【００４０】
また、ひだ部の折り目線の向きを上記実施形態とは逆方向とすることもでき、或いはまた、交互配列とすることもできる。かかる構成のみでは、開栓時に係止リングが内方に傾動しない場合もあり得るが、この傾動動作は容器口部との間の相対的な関係で生ずるものであるので、例えば容器口部のあご部の下面に、開栓時に係止リングを内方に案内することのできる筋を入れる等の手段を施せば、上記実施形態と同様な作用効果を奏する。
【００４１】
また、図４の場合とは反対に、径方向の線に対する折り目線５０，５２の角度は９０度よりも小さくてもよい。
【００４２】
更に、キャップを構成する材料もプロピレン系樹脂に限定されるものではない。例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン単独重合体、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エステル系樹脂、アミド系樹脂が挙げられる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によるキャップは、容器口部に容易に装着することができ、且つ、開栓時においては容器口部からのバンド抜けを防止することができる。従って、いたずら等により容器が開栓されたかどうかの判別を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキャップを示す部分断面図であり、容器の口部を装着された状態を示す図である。
【図２】図１のキャップの縦断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿っての断面図である。
【図４】図のキャップの底面図である。
【図５】図１のＶ部分を示す拡大断面図である。
【図６】図２のVI−VI線に沿っての端面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は図１のキャップを射出成形により製造する場合の手順を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…キャップ、１２…容器、１４…容器口部、１６…キャップ本体、１８…バンド、２０…ブリッジ、３０…容器口部のあご部、３８…係止リング、４０…係止リングの内周縁、４１…接合部、４２…ひだ部、４４…内側部分、４６…外側部分、４８…中間部分、５０，５２…折り目線（境界線）、５４…水抜き孔、６０，６２，６４，６６，６８…金型。

Claims

容器の口部に螺合されるキャップ本体と、
前記キャップ本体の下端縁に複数のブリッジを介して連接されたバンドと、
前記バンドの下端縁から内方に且つ上方に延びており、前記キャップ本体が前記容器の口部に螺合され前記口部を閉じた状態において内周縁の少なくとも一部が前記口部のあご部の下面の直下に配置される係止リングと
を備え、
前記係止リングには周方向に沿って複数のひだ部が形成されており、
前記ひだ部のそれぞれが、内側に配置される内側部分と、外側に配置される外側部分と、前記内側部分及び前記外側部分の間に配置され両者間を接続する中間部分とを有し、前記中間部分が前記内側部分及び前記外側部分よりも撓み性を有しており、
前記ひだ部のそれぞれにおける前記内側部分と前記中間部分との間の第１の境界線と、当該ひだ部における前記外側部分と前記中間部分との間の第２の境界線とが交差する部分に、洗浄水を抜くための水抜き孔が設けられていることを特徴とする容器の合成樹脂製キャップ。
前記ひだ部のそれぞれにおける前記内側部分が当該ひだ部における前記第１の境界線に向かう方向の一成分が、当該合成樹脂製キャップを開栓するための開栓方向となっており、
前記ひだ部のそれぞれにおける前記外側部分が当該ひだ部における前記第２の境界線に向かう方向の一成分が、前記開栓方向とは反対の方向となっていることを特徴とする請求項１に記載の容器の合成樹脂製キャップ。
前記第１の境界線が延びる方向が、前記係止リングの中心軸線から径方向に延びる径方向の線と前記第１の境界線とが交差する点において該径方向の線と直角に交わる方向と角度をもってなり、
前記第２の境界線が延びる方向が、前記係止リングの中心軸線から径方向に延びる径方向の線と前記第２の境界線とが交差する点において該径方向の線と直角に交わる方向と角度をもってなることを特徴とする請求項１又は２に記載の容器の合成樹脂製キャップ。
前記第１の境界線及び前記第２の境界線が、前記バンドと前記係止リングとの接合部と交わっている部分に、前記水抜き孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の容器の合成樹脂製キャップ。