JP6183018B2 - 注出口部材および注出口部材付き袋 - Google Patents

Description

本発明は、内容物の注出流路となる筒状の首部と、前記首部の下端部に設けられるとともに、前記内容物を収容する袋体と接合される天面と該天面と反対側の底面とを有するフランジ部とからなる注出口部材に関する。

バッグインボックスは、注出口部材が設けられたプラスチック製の袋体からなるバッグに、液状物やゲル状物などの流動性を有する内容物、例えば、濃縮果汁、ミネラルウォーター、酒類などの各種飲料や工業用薬品などを充填し、ダンボールなどからなる外装体に収容した包装容器である。

このバッグインボックスは、外装体に収容されるプラスチック製の袋体が内容物に対する耐水性、耐薬品性、ガスバリヤー性などを有し、外装体が輸送および保管に必要な剛性を有する構成である。このように構成されるバッグインボックスは、回収が不要であり、省力化や経費節減に役立つとともに、輸送や保管が容易で流通コストの低減が図れるなどの利点がある。そして、これらの利点を考慮し、従来、ドリンクのディスペンサーに飲料や飲料の原液を供給するのに用いられていたステンレスタンクに替わり、このバッグインボックスが用いられるようになっている。

バッグインボックスをディスペンサーで用いる場合には、吸引ポンプによって注出口部材から袋体に収容された内容物を吸引し、ディスペンサーに内容物を供給する。吸引ポンプによって内容物を吸引する際、注出口部材に対向する位置の袋体を形成するフィルムの内面が注出口部材と密着してしまうことがある。このような場合には、注出口部材の注出流路が袋体を形成するフィルムの内面によって閉鎖され、袋体の内容物を最後まで注出することができなくなり、内容物の利用効率が低下する問題がある。

この問題に対して、内容物の注出流路となる筒状の首部と、首部の下方に設けられるとともに、袋体と接合される天面とこの天面と反対側の底面とを有するフランジ部を備える注出口部材において、フランジ部の底面に複数の突起部を設けたものがある（例えば、特許文献１および特許文献２）。このような構成にすることによって、注出口部材に対向する位置の袋体を形成するフィルムの内面が注出口部材と密着しても、ディップストリップのような新たな部材を設けることなく、突起部によってフィルムとフランジ部の底面との間に隙間を形成し、この隙間を介して内容物を吸引することが可能となり、内容物を最後まで注出することができる。

特開２００５−２３１６８６号公報 特開２０１１−２３５９３３号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２において、フランジ部の底面には、全域にわたって突起部が設けられおり、注出流路の外周を覆う連続した平坦な面は形成されていない。したがって、袋体と注出口部材とを熱融着によって接合する際、いずれかの圧着部位に相当する底面には突起部および突起部間の隙間が位置することになり、圧着する時の押圧によってこの突起部が変形するとともに隙間が介在することで、均一な圧力と加熱によって圧着をすることができず、接着不良が発生するという問題がある。また、この接着不良を防止するため、底面の突起部に嵌合することで圧着部位に相当する底面側に平坦な面を形成する治具を用いて圧着させることが考えられるが、突起部に治具を嵌合させるために注出口部材とこの治具との位置合わせが必要となるため、この注出口部材を備える袋の生産性は悪化することになる。そこでこの発明は、袋体に収容された内容物を効率よく注出することが可能であり、注出口部材を袋体に熱融着する際、平坦な圧着部位が確保され、均一な圧力と加熱によって圧着が可能であるとともに、突起部に嵌合する治具は必要であるが位置合わせが比較的容易な圧着が可能な注出口部材を提供することにある。

このため、請求項１に記載の発明は、内容物の注出流路となる筒状の首部と、
前記首部の下端部に設けられるとともに、前記内容物を収容する袋体と接合される天面と該天面と反対側の底面とを有するフランジ部とからなる注出口部材において、
前記フランジ部の底面に、前記首部の内周面の全周と連設する凹部と、前記凹部よりも径方向外側に位置し、周方向に間隔を有して配置される複数の第１突起部とを設け、
前記凹部の底面に、周方向に間隔を有して配置される複数の第２突起部を設けるとともに、
前記フランジ部の底面に、周方向に連続した環状の平坦面を設けることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の注出口部材において、
前記第１突起部は、前記平坦面に対して径方向内側に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の注出口部材を備えることを特徴とする、注出口付き袋である。

請求項１に記載の発明によれば、内容物の注出流路となる筒状の首部と、前記首部の下端部に設けられるとともに、前記内容物を収容する袋体と接合される天面と該天面と反対側の底面とを有するフランジ部とからなる注出口部材において、前記フランジ部の底面に、前記首部の内周面の全周と連設する凹部と、前記凹部よりも径方向外側に位置し、周方向に間隔を有して配置される複数の第１突起部とを設け、前記凹部の底面に、周方向に間隔を有して配置される複数の第２突起部を設けるとともに、前記フランジ部の底面に、周方向に連続した環状の平坦面を設ける。

このため、袋体に収容された内容物を効率よく注出することが可能であり、注出口部材を袋体に熱融着する際には、平坦な圧着部位が確保されるので、均一な圧力と加熱によって圧着が可能であり、接着不良を防止することができる。また、注出口部材を袋体に熱融着する際、注出口部材と圧着金型との位置合わせは突起部の位置合わせが比較的容易にできるため、圧着が容易にできる。

請求項２に記載の発明によれば、前記第１突起部は、前記平坦面に対して径方向内側に設けられているので、注出口部材を袋体に熱融着する際、注出口部材と圧着金型との位置合わせは、フランジ部の外周部を含めて行えるため、従来と同じ作業工程で圧着ができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の注出口部材を備える注出口付き袋であるので、袋体に収容された内容物を効率よく注出することが可能であり、袋体と注出口部材とが確実に接着された注出口付き袋を提供することができる。

この発明の注出口部材の一例を示す斜視図である。 図１における注出口部材の底面図である。 図２における注出口部材のＡ−Ａ線拡大断面図である。 この発明の注出口付き袋の一例を示す正面図である 図４における注出口付き袋のＢ−Ｂ線断面図である。 この発明の注出口付き袋を用いたバッグインボックスのディスペンサーへの接続を説明する図である。 （ａ）はこの発明の注出口部材の別の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）における注出口部材の底面図である。 （ａ）はこの発明の注出口部材の別の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）における注出口部材の底面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１はこの発明の注出口部材の一例を示す斜視図であり、図２は図１における注出口部材の底面図であり、図３は図２における注出口部材のＡ−Ａ線拡大断面図である。注出口部材１０は、筒状の首部２０と、首部２０の下端部に設けられたフランジ部３０とからなり、首部２０の上端部にはキャップ５０が着脱自在に取り付けられる。

首部２０は、中空の円筒形状であって、その中空部は内容物が通過する注出流路２１となる。首部２０の上部外周面には雄螺子２２が設けられており、キャップ５０は、外壁部の内面に設けられた雌螺子と首部２０の雄螺子２２との螺子構造によって注出口部材１０に着脱自在に取り付けられる。首部２０の中央部外周面には、中間フランジ２３が設けられている。

なお、キャップ５０の注出口部材１０への取り付け構造は上述の構成に限定されるものではなく、注出流路２１を密閉可能に取り付けられる構成であればよい。また、首部２０は、注出流路２１に逆止弁などが設けられた構成であってもよく、注出流路２１の断面形状は四角形状などであってもよい。また、中間フランジ２３は、後述する外装体７０への嵌合に用いるものであるが、内容物を吸引する際の接続チューブの連結などに用いてもよく、複数の中間フランジを設ける構成であってもよく、形状、大きさ、数などは適宜設計できる。

例えば、中間フランジ２３をダンボールなどによって構成される立方体の箱である外装体７０への嵌合に用いる場合、外装体７０に予め形成された中間フランジ２３の外径よりも小さい穴に、注出口部材１０の首部２０を内側から挿入する。そして、中間フランジ２３と基部２４との間に外装体７０を嵌合させ、外装体７０に注出口部材１０を固定する。このように注出口部材１０を固定することで、注出口部材１０は、中間フランジ２３より上方部分のみが外装体７０の外部に突出した状態で保持される。したがって、中間フランジ２３がストッパーの役割を果たして注出口部材１０が外装体７０の内部に入り込むことを防止できる。なお、中間フランジ２３を設けない構成であってもよい。

フランジ部３０は、径方向に突出した基部２４を介して首部２０の下端部に設けられている。フランジ部３０は、円板形状であって、後述する袋体６０と接合される平坦な天面３１とこの天面３１と反対側の底面３２とを有する。基部２４を介してフランジ部３０を首部２０へ設けることによって、首部２０とフランジ部３０との連設部位の強度を上げている。なお、フランジ部３０の形状は、上述の形状に限定されるものではなく、袋体６０と接合される平坦な天面３１とこの天面３１と反対側の底面３２とを有するものであればよく、例えば、底面視の外形が四角形又は多角形などであってもよい。

フランジ部３０の底面３２には、首部２０の内周面の全周と連設する凹部３３が設けられている。フランジ部３０の底面３２には、複数の第１突起部３４が設けられている。第１突起部３４は、略半球形状であり、凹部３３の外周端部３５に接するとともに、周方向に略等間隔で配設されている。

凹部３３の底面には、複数の第２突起部３６が設けられている。第２突起部３６は、略半球形状であり、凹部３３の外周端部３５と凹部３３の内周端部３７との略中央に位置するとともに、周方向に略等間隔で配設されている。なお、第２突起部３６の配設位置は上述の構成に限定されるものではなく、例えば、内周端部３７と接する位置に配設してもよい。また、第１突起部３４と第２突起部３６との位置関係は、周方向に向かってに交互に位置している。なお、第１突起部３４と第２突起部３６との位置関係は上述の構成に限定されるものではない。

フランジ部３０の底面３２において、フランジ部３０の外周端部３８と第１突起部３４が内接する円３９との間の領域は環状の平坦な面である。つまり、フランジ部３０の底面３２には、周方向に連続した幅Ｗ１の環状の平坦面４０が設けられている。

フランジ部３０の各構成の大きさは、凹部３３の深さＣ１が１〜１０ｍｍ程度、凹部３３の幅Ｃ２が１〜１０ｍｍ程度、第１突起部３４の高さＨ１が１〜１０ｍｍ程度、第２突起部３６の高さＨ２が１〜１０ｍｍ程度、隣接する第１突起部３４間の距離Ｌ１が１〜２０ｍｍ程度、隣接する第２突起部３６間の距離Ｌ２が１〜１５ｍｍ程度、環状の平坦面４０の幅Ｗ１が１ｍｍ以上であるが、これに限定されるものではない。内容物の種類、注出流路の大きさ、袋体の材質などによって適宜設計するものである。

注出口部材１０のは、合成樹脂から構成されるが、後述する袋体６０と熱融着可能なものであって、内容物の品質および内容物に接触しても衛生的に支障のないものであれば特に限定されない。なお、熱融着性、加圧加熱殺菌、耐熱性などに優れる点で、ポリプロピレン、中密度または高密度ポリエチレン、ポリエステル、ポリカーボネートなどを射出成形して形成したものであることが望ましい。

次に、図４および図５を用いて、この発明の注出口付き袋について説明する。注出口部材１０が取り付けられる袋体６０は、プラスチックフィルムで形成された４方シールの平袋であり、正面部６１、背面部６２を有し、その周縁部のトップシール部６３、サイドシール部６４，６４、ボトムシール部６５において、正面部６１と背面部６２とを熱融着等によって接合されている。

正面部６１および背面部６２は、袋体６０の内面を形成する内層フィルム６６と、袋体６０の外面を形成する外層フィルム６７とから構成され、２層構造となっている。

なお、袋体６０は、上述の形状に限定されるものではなく、例えば、両側部に内側に折り込まれた折込部を有するガゼット型の袋などであってもよい。また、袋体６０の構造は２層構造でなくてもよく、単層構造や２層以上の多層構造であってもよい。

内層フィルム６６および外層フィルム６７としては、特に限定されるプラスチックフィルムではなく、例えば、ヒートシール性を有するプラスチックフィルム、強度を有しかつ耐熱性に富むプラスチックフィルム、ガスバリヤー性を有するプラスチックフィルムおよび水蒸気バリヤー性を有するプラスチックフィルム、その他のプラスチックフィルムなどを使用することができる。

具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、メチルペンテン系樹脂、ポリブテン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、フッ素系樹脂、ジェン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂などから構成される単層フィルムまたはそれらを積層した多層フィルムを適宜選択して使用することができる。

次に、注出口部材１０を袋体６０に取り付ける方法について説明する。袋体６０の正面部６１に予め形成された図示しない穴に、注出口部材１０の首部２０を内側から挿入し、フランジ部３０の天面３１と袋体６０の正面部６１の内面とを当接させる。不図示の圧着金型を用いて、フランジ部３０の天面３１と袋体６０の正面部６１の内面とを熱融着させる。この時、フランジ部３０の底面３２に形成された周方向に連続した環状の平坦面４０に相当する箇所を押圧して圧着させる。したがって、圧着部位に相当する箇所は全面が平坦面であるため、均一な圧力と加熱によって圧着が可能であるので、接着不良を防止することができる。また、第１突起部３４に嵌合する治具を用いて圧着部位に相当する箇所を平坦面にする必要はあるが比較的容易に治具と注出口部材１０との位置合わせできるため、圧着作業が容易にできる。

ここで、フランジ部３０の底面３２には、複数の第１突起部３４が設けられているが、これらの第１突起部３４は、平坦面４０に対して径方向内側に設けられている。つまり、平坦面４０は、フランジ部３０の外周端部３８の全周と連設していることになる。したがって、注出口部材１０と圧着金型との位置合わせは、フランジ部３０の外周端部３８を含めて行えることになるため、位置合わせ作業が簡素化でき、作業時間の短縮が図れる。

次に、上述の注出口部材１０を上述の袋体６０に取り付けた注出口付き袋の使用について説明する。内部に内容物が収容された注出口付き袋は、ダンボールなどによって構成される立方体の箱である外装体７０に収容される。外装体７０に予め形成された図示しない穴に、注出口部材１０の首部２０を内側から挿入し、中間フランジ２３と基部２４との間に外装体７０を嵌合させ、外装体７０に注出口部材１０が固定される。したがって、注出口部材１０の中間フランジ２３より上方部分のみが外装体７０の外部に突出した状態となり、バッグインボックス７１として使用される。例えば、図６に示すように、飲料を提供するディスペンサー８０で使用する場合、吸引ポンプ８１に接続されたチューブを注出口部材１０に接続する。内容物は、吸引ポンプ８１によって吸引され、注出流路２１から接続チューブおよび吸引ポンプ８１を介してディスペンサー８０へ供給される。

吸引ポンプ８１によって内容物が吸引され、袋体６０内の内容物が減少すると、注出口部材１０に対向して位置する袋体６０の背面部６２の内面が注出口部材１０のフランジ部３０の底面３２と密着する。この時、袋体６０の背面部６２の内面は、第１突起部３４および第２突起部３６の上方部分と密着するが、内層フィルム６６はある程度の剛性を有するため、隣接する第１突起部３４間、凹部３３の隣接する第２突起部３６間には空間が形成される。また、第１突起部３４は、フランジ部３０の底面３２に設けられているので、第１突起部３４が設けられている箇所で内層フィルム６６は持ち上げられる。そして、内層フィルム６６の剛性により、底面３２に形成された周方向に連続した環状の平坦面４０上の内層フィルム６６には、この第１突起部３４を起点としたシワが発生する。したがって、内容物は、これらの空間およびシワの隙間を流路として注出流路２１へ流出することができ、注出流路２１へと続く流路が袋体６０の背面部６２の内面によって閉鎖されることがなく、内容物を最後まで注出することができ、内容物を効率よく注出することが可能である。

ところで、図１〜図３に示される注出口部材１０には、略半球形状の第１突起部３４と略半球形状の第２突起部３６がそれぞれ１６個づつ設けられているが、第１突起部３４と第２突起部３６の数、形状、大きさ、高さ、配設位置、配設関係は、この構成に限定されるものではない。フランジ部３０の底面３２に、周方向に連続した環状の平坦面４０が設けられていればよい。なお、この環状の平坦面４０の外形は円形形状の環状の平坦面である必要はなく、例えば、外形が四角形状の環状の平坦面であってもよい。また、環状の平坦面４０の幅Ｗ１は一定である必要はないが、注出口部材１０を袋体６０に熱融着する際の注出口部材１０と圧着金型との位置合わせを容易にするため、一定の幅であることが望ましく、さらには、平坦面４０が、首部２０の中心軸Ｏ１（注出流路２１の中心軸）を中心として円対称な形状であることが望ましい。このような形状であれば、注出口部材１０の周方向の向きを考慮することなく位置合わせができるからである。

また、第１突起部３４と第２突起部３６の形状は、三角形状や四角形状などであってもよい。なお、第１突起部３４と第２突起部３６は、袋体６０の背面部６２の内面と当接するので、袋体６０を傷つけないために、当接する部位は曲面となるようにしてエッジを設けない形状が望ましい。また、第１突起部３４と第２突起部３６の配置関係は、例えば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すような配置関係としてもよい。

注出口部材１１０は、上述の注出口部材１０における第１突起部３４と第２突起部３６との配置関係を変更したものである。注出口部材１１０における、第１突起部１３４と第２突起部１３６は、首部１２０の中心軸Ｏ２（注出流路１２１の中心軸）を中心として放射状に整列した状態で配置されている。このような構成にすると、隣接する第１突起部１３４間および隣接する第２突起部１３６間の空間である注出流路１２１へ向かう流路は直線的になる。したがって、内容物をスムーズに通過させることが可能となり、内容物の利用効率が上がる。なお、注出口部材１１０のフランジ部１３０の底面１３２において、フランジ１３０の外周端部１３８と第１突起部１３４が内接する円１３９との間の領域は、環状の平坦な面である。つまり、フランジ部１３０の底面１３２には周方向に連続した幅Ｗ２の環状の平坦面１４０が設けられている。

また、第１突起部と第２突起部の配置関係は、例えば、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すような配置関係としてもよい。注出口部材２１０は、上述の注出口部材１０において、第１突起部の大きさを小さくするとともに、配設する数を増加したものである。注出口部材２１０は、フランジ部２３０の外周端部２３８に接するとともに、周方向に略等間隔に配設された第１突起部２３４を１６個増加した。また、フランジ部２３０の外周端部２３８に接する第１突起部２３４と、凹部２３３の外周端部２３５に接する第１突起部２３４との関係は、周方向に向かってに交互に位置している。なお、注出口部材２１０のフランジ部２３０の底面２３２において、フランジ部２３０の外周端部２３８に接する第１突起部２３４が外接する円２３９ａと、凹部２３３の外周端部２３５に接する第１突起部２３４が内接する円２３９ｂとの間の領域は、環状の平坦な面である。つまり、フランジ部２３０の底面２３２には周方向に連続した幅Ｗ３の環状の平坦面２４０が設けられている。このような構成にすることで、フランジ部２３０の底面２３２に形成された周方向に連続した環状の平坦面２４０において、袋体６０の背面部６２の内面が周方向に連続して密着することをより確実に防止することができ、内容物を最後まで注出することができる。

図１〜図３に示す注出口部材１０を袋体６０に取り付けた図４および図５に示す構成の注出口付き袋を作成し、図６に示す構成のバッグインボックス７１とした。このバッグインボックスを用いてディスペンサー８０へ内容物を供給した。ここで、注出口部材１０の各部の寸法は、フランジ部３０の外径がφ６３．５ｍｍ、注出流路２１の断面がφ３０ｍｍ、凹部３３の深さＣ１が２．５ｍｍ、凹部３３の幅Ｃ２が５ｍｍ、第１突起部３４の外径がφ３ｍｍ、第１突起部３４の高さＨ１が２ｍｍ、第２突起部の外径がφ５ｍｍ、第２突起部３６の高さＨ２が３ｍｍである。袋体６０の外形寸法は、縦４８０ｍｍ、横４５５ｍｍであり、２層構造である。内層フィルム６６はＬＬＤＰＥの単層フィルムであり、外層フィルム６７はＯＮＹとＬＬＤＰＥとの積層フィルムである。内容物には濃縮果汁の原液を用いた。注出口付き袋を作成する際に、注出部材１０を袋体６０に熱融着させたが、均一な圧力と加熱によって圧着することができ、接着不良は発生しなかった。また、ディスペンサー８０へ内容物を供給したが、注出流路２１へと続く流路が袋体６０の背面部６２の内面によって閉鎖されることなく、袋体６０の内容物を最後まで注出することができた。

この発明は、バッグインボックスに用いられる注出口部材および注出口付き袋に限定されるものではなく、あらゆるプラスチック製フィルムの袋体に用いられる注出口部材および注出口付き袋に適用することができる。

１０，１１０，２１０ 注出口部材
２０，１２０，２２０ 首部
２１，１２１ 注出流路
３０，１３０，２３０ フランジ部
３１ 天面
３２，１３２，２３２ 底面
３３，２３３ 凹部
３４，１３４，２３４ 第１突起部
３６，１３６，２３６ 第２突起部
４０，１４０，２４０ 平坦面
６０ 袋体

Claims (3)

1. 内容物の注出流路となる筒状の首部と、
   前記首部の下端部に設けられるとともに、前記内容物を収容する袋体と接合される天面と該天面と反対側の底面とを有するフランジ部とからなる注出口部材において、
   前記フランジ部の底面に、前記首部の内周面の全周と連設する凹部と、前記凹部よりも径方向外側に位置し、周方向に間隔を有して配置される複数の第１突起部とを設け、
   前記凹部の底面に、周方向に間隔を有して配置される複数の第２突起部を設けるとともに、
   前記フランジ部の底面に、周方向に連続した環状の平坦面を設けることを特徴とする、注出口部材。
2. 前記第１突起部は、前記平坦面に対して径方向内側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の注出口部材。
3. 請求項１または２に記載の注出口部材を備えることを特徴とする、注出口付き袋。
   

Images