JP7009900B2 - 定量吐出キャップおよび定量吐出容器 - Google Patents

Description

本発明は、醤油、酢、みりん、ドレッシングなどの調味料のような液体状の内容物を一定量吐出できる定量吐出キャップおよび定量吐出容器に関する。

ガラス製やプラスチック製のボトルに充填された内容物を、１回の使用量を計量して吐出する方法や、そのような機能を持つボトルやキャップについて、これまで様々な発明や考案がなされてきた。例えば特許文献１には、容器本体に外側計量管を立設し、キャップ本体に内側計量管を垂設して外側計量管に挿入し、下端近傍に設けたスリットから内容物の粉体または粒体をスリットの高さに応じた一定量だけ内側計量管に取込み、内側計量管の頂部の開口から取り込まれた一定量の内容物を振り出せるとした粉体または粒体用の振り出し容器が開示されている。

しかしながら特許文献１に開示された容器は、容器本体とキャップの両方に特殊な構造が必要とされるため、それぞれ専用に設計された容器となり、手間もコストもかかるという問題があった。特に容器本体の内部に計量のための構造を設けるのは難易度が高く、十分な計量精度が得られない、広口となってしまう、大型の容器には適用が困難である、などという問題点があった。また特許文献１に開示されている構造は粉体、粒体のように比較的流動性の低い内容物には適用できるが、内容物が流動性の高い液体の場合、容器本体と内側計量管の液面位置が直ちに同等になってしまうため、一定量の計量は困難であることは明らかで、液体を内容物とする容器には適用することができなかった。

また特許文献２には、計量キャップが開示され、上方に最終計量室、その下方に予備計量室を有し、最終計量室と予備計量室を連通する第２連通管と、予備計量室とボトルを連通する第１連通管を有し、ボトルを倒立させて第１連通管を通して予備計量室に導入した液体状の内容物を、ボトルを正立させて一定量にした後にボトルを押圧するなどして第２連通管を通して最終計量室に導き、最終計量室に設けられた開口部から取り出せる構造としており、液体の内容物にも適用できるものである。

しかしながら特許文献２に開示された計量キャップは、ボトルを倒立させて予備計量室に液体状の内容物を導入する際に、絶えず導入量を観察している必要があり、これを怠ると開口部から内容物が流れ出てしまう虞があった。またボトルを正立させて一定量にした後に最終計量室に導くためにボトルの側面などを手で押圧する際には、特に子供や老人など、力が弱かったり力のコントロールが難しかったりする使用者には、一定量の内容物を押し出すことが難しい場合があった。

特開２００７－８４１０７号公報 特許第３３１９１６０号公報

そこで本発明は、ボトル等から液体状の内容物を力加減などが不要な単純な操作だけで容易に一定量吐出でき、また専用のボトルが不要で種々のボトルに取り付けるだけで計量機能が得られる定量吐出キャップ、および定量吐出容器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
液体状の内容物を一定量吐出する定量吐出キャップであって、キャップ本体と中容器とからなり、
前記キャップ本体は、天面板の中央に両端が開口した円筒状の筒部が貫通する形で設けられており、
前記筒部の下部側面にスリット溝窓が開口され、前記筒部の上端の開口部にヒンジ蓋が設けられ、
前記スリット溝窓の筒部の周方向における開口角度が、６０°以上１２０°以下であり、前記ヒンジ蓋のヒンジは前記筒部の前記スリット溝窓側であって、前記スリット溝窓の開口角度の中心方向に形成されており、
前記天面板の周縁から下方に向かう周壁が設けられ、前記周壁の内側を周回して容器の口部と係合するための係合部が設けられ、前記係合部の内側を周回して前記中容器と嵌合するための嵌合部が設けられ、
前記中容器は、上端縁で前記キャップ本体と嵌合し、胴部を有する第１計量部が上部に設けられ、テーパー部及び底筒部を有する第２計量部が下部に設けられ、前記底筒部の上端は前記筒部の下端に密接し、前記第１計量部に窓が開口され、
前記窓の胴部の周方向における開口角度が１６０°以上２００°以下であり、
前記窓の開口角度の中心方向が、前記筒部の軸に対して前記スリット溝窓の開口角度の中心方向と正反対側となる様に開口して形成されることを特徴とする定量吐出キャップである。

また本発明の請求項２に係る発明は、
前記係合部が、容器の口部と打栓嵌合により嵌合する構造、またはネジにより螺合する構造のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の定量吐出キャップである。

また本発明の請求項３に係る発明は、
請求項１または２に記載の定量吐出キャップが容器の口部に取り付けられた定量吐出容器である。

本発明の請求項１の発明の定量吐出キャップによれば、液体状の内容物を充填したボトルの口部に取り付けると、まずボトルを倒立させることで中容器の窓を通じて第１計量部に内容物が導入され、次いでこれを正立させることで第１計量部に導入された内容物が第２計量部に移動すると共に余分な量の内容物が窓から溢れてボトルに戻されることにより第２計量部、なかでもその底筒部および筒部の部分に一定量の内容物が保持され、次いで筒部の上端の開口部のヒンジ蓋を開けて筒部を開口させ、ボトルを、ヒンジ蓋に内容物が掛からないようにヒンジが上になる方向に倒して略倒立させると、底筒部および筒部の部分に保持された内容物が開口部から吐出され、代わりに開口部からは空気が第２計量部に流入し、中容器内の液面が次第に下がってスリット溝窓の下端に達することで筒部には内容物がそれ以上流入しなくなり、吐出が自動的に終了するため、ボトルの状態を観察したり、ボトルを押圧するなどの特別な動作をすることなく、倒立／正立／倒立（吐出）の自然な動作をするだけで一定量の吐出を行うことができる定量吐出キャップが得られる。

また請求項２の発明によれば、ボトルなどの容器の口部に取り付けて固定する部位である係合部が、打栓嵌合により嵌合する構造、またはネジにより螺合する構造として、一般的なガラスボトル、プラスチックボトルなどと共通性の高いものとすることで、口径の合
うボトルであれば容易に取り付けることが可能で、既存のキャップと交換するなどして後付けの形でも広く適用できる定量吐出キャップを提供することができる。

また請求項１の発明によれば、筒部に設けられたスリット溝窓の開口する角度を６０°以上１２０°以下とすることで、スリット溝窓が狭すぎて内容物の液体の粘度や流動性によっては内容物が筒部に流れ込みにくくなって吐出しにくくなったり、吐出に時間が掛かったりすることがなく、一方でボトルから吐出するためにボトルをヒンジが上を向く方向に倒す際、倒す方向が、ヒンジが正確に上を向く方向から若干ずれた、斜め上を向くような方向であっても内容物が窓から筒部に流入して吐出が一定量で自動的に終了しなくなる虞をより少なくでき、より安定して一定量の吐出が行える定量吐出キャップを提供することができる。

また請求項１の発明によれば、胴部に設けられた窓の開口角度を１６０°以上２００°以下とすることで、ボトルから液体状の内容物を導入および排出する際に、時間が掛かりすぎることがなくよりスムーズに導入および排出ができ、また逆に窓が広すぎて中容器の剛性が低下して形状が歪むなどして、筒部から内容物が漏れ出てしまうことのない定量吐出キャップを提供することができる。

また請求項３の発明によれば、ガラス瓶やＰＥＴボトル等、種々のボトルに請求項１または２に記載の定量吐出キャップを取り付けることにより、または既存のキャップと取り替えて取り付けることにより、一定量の吐出が容易に行える定量吐出容器が得られる。

本発明の定量吐出キャップの縦断面図である。 本発明の定量吐出キャップの窓とスリット溝窓の大きさと位置を示す図である。 本発明の定量吐出キャップの外観斜視図である。 本発明の定量吐出キャップのキャップ本体の外観斜視図である。 本発明の定量吐出キャップの第二の実施形態の部分図である。 本発明の定量吐出キャップの第三の実施形態の部分図である。 本発明の定量吐出容器に内容物を充填した状態の断面図である。 内容物を充填した状態の容器を倒立させた断面図である。 倒立させた容器を再度正立させた状態の断面図である。 容器から内容物を吐出させる状態の断面図である。 一定量の吐出が終了した状態の容器の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定して解釈されるものではない。

図１は、本発明の定量吐出キャップの一実施形態をボトルの口部に係合した態様の縦断面図である。
本発明の定量吐出キャップ１は、天面板１１の中央に両端が開口した円筒状の筒部１２が貫通する形で設けられたキャップ本体１０に、上部に胴部２１を有する第１計量部２８が設けられ、下部にテーパー部２２及び底筒部２３を有する第２計量部２９が設けられた中容器２０がその上端縁２４で嵌合されて構成されている。中容器２０の上端縁２４が嵌合しているロック部１４からなる嵌合部はアンダーカット形状となっていて、インナーリング１５からなる係合部と共に天面板１１から上端縁２４を挟み込むように垂下する形で周設され、上端縁２４と嵌合して中容器２０をキャップ本体１０に固定している。天面板１１の周縁には下方に向かう周壁１６が周設され、周壁１６の下端部はアンダーカット形状となっていてインナーリング１５との間にボトル３０の口部３１が打栓嵌合の態様で嵌合して固定される。なおボトル３０との嵌合の方法はここに示した打栓蓋に限定されず、ネジ蓋による嵌合でも良い。

中容器２０の外径は、一定量に計量するための容積を第１計量部２８および第２計量部２９に確保でき、かつ胴部２１の側面とボトル３０の間に内容物が支障なく流動できる間隔が確保できれば特に限定されず、内容物の流動性などを勘案して適宜設計すれば良い。中容器２０の上部の矢印で示した範囲が第１計量部２８であり、円筒状の胴部２１からなり、胴部２１の側面に窓２５が開口している。また中容器２０の下部の矢印で示した範囲が第２計量部２９であり、胴部２１に連続してテーパー部２２、底筒部２３を有しており、底筒部２３は下端が閉塞している。窓２５は内容物を吐出させるためにボトル３０を倒立させたときに内容物が第１計量部２８に流入すると共に、再度正立させたときには第１計量部２８に流入した内容物が第２計量部２９に移動して計量される際に余分となった内容物が流出する開口である。底筒部２３と筒部１２の直径は同等であって良く、異ならせる場合は一方を１としたとき他方が０．８～１．２の比率となる範囲であれば、内容物の流入、流出が円滑に行えるため好ましい。また第１計量部２８の内容積は第２計量部２９の内容積よりも大きくなっていると第２計量部２９での計量がより安定して行えるため好ましい。

筒部１２の下部側面にはスリット溝窓１７が開口しており、内容物がスリット溝窓１７を通じて筒部１２および底筒部２３に流入および流出する。テーパー部２２が筒部１２に向かって傾斜しているため、第２計量部２９に流入した内容物はボトル３０を正立させたときスリット溝窓１７に流入しやすくなっている。筒部１２の下端１８は底筒部２３に嵌合するなどして密接しており、筒部１２と底筒部２３の筒内空間は連続しており、第２計量部２９で計量された内容物を吐出する際に、内容物が筒部１２と底筒部２３の接続部位で漏れてしまうことがなく、一定量の計量および吐出を適切に行える。また筒部１２は、上端の開口部１９にヒンジ蓋１３が開閉自在に設けられており、ヒンジ蓋１３を開くことで内容物を開口部１９から吐出できる。ヒンジ蓋１３は、ヒンジ１３１がスリット溝窓１７側になるように設けられている。このような位置に設けることで、使用者がヒンジ蓋１３を開けて内容物を吐出させるときは、開口部１９から吐出した内容物がヒンジ蓋１３に掛からないように、ヒンジ蓋１３が開口部１９に対して上に開いた態様となるようにするため、ヒンジ１３１が上側となるようにボトル３０を倒して吐出するように使用者を誘導できる。本発明の定量吐出キャップにおいては、そのような方向にボトル３０を倒して内容物を吐出することで、一定量の内容物を容易に吐出できる。

図２は、本発明の定量吐出キャップ１の横断面の透視図であり、窓２５とスリット溝窓１７の位置関係と大きさ（開口角度）を示す図である。上述のように使用者を誘導して定量吐出を行うためには、ヒンジ蓋１３とスリット溝窓１７と窓２５は、ヒンジ１３１側にスリット溝窓１７の筒部の周方向における開口角度Ｂの中心が来るように設け、ヒンジ１３１と反対側に窓２５の胴部の周方向における開口角度Ａの中心が来るように設ける。従って図２に示すように、窓２５とスリット溝窓１７は、筒部１２の軸に対して互いに反対側に設けられている。窓２５の胴部の周方向における開口角度Ａは１６０°以上２００°以下が好ましく、１８０°が最も好ましい。開口する角度Ａが狭すぎると内容物の流入および流出に時間が掛かり、逆に角度Ａが広すぎると開口が大きくなりすぎ、中容器２０の剛性が低下して形状の歪みなどが生じやすくなり、筒部１２の下端１８と底筒部２３との密接が緩んで漏れが生じる虞があり好ましくない。内容物の液体の流動性に対して開口角度による調整では不十分である場合は、窓２５の高さ方向（筒軸方向）の寸法を調整することでも開口の大きさの調整が可能である。

またスリット溝窓１７の筒部の周方向における開口角度Ｂは６０°以上１２０°以下で
あると好ましい。６０°未満であるとスリット溝窓が狭すぎて内容物の液体の流動性によっては内容物が筒部に流れ込みにくくなって吐出しにくくなったり、吐出に時間が掛かったりする虞があり、逆に１２０°よりも大きいと、内容物を吐出するためにボトル３０をヒンジ１３１が上を向く方向に倒す際、筒部１２内の内容物がスリット溝窓１７から流出しやすくなり、吐出量が不安定になりやすく、好ましくない。また窓２５と同様、スリット溝窓１７の高さ方向（筒軸方向）の寸法を調整することで内容物の液体の流動性に合わせた開口の大きさの調整を行うことができる。

図３は、本発明の定量吐出キャップの一実施形態の外観斜視図である。キャップ本体１０は、天面板１１の中央に上下両端が開口した筒部１２が貫通する形で設けられており、天面板１１の周縁には下方に向かう周壁１６が周設されている。天面板１１の外形は、ここでは円形であるが、これに限らず６角形や８角形などの多角形状でも良い。周壁１６の内側でキャップ本体１０に中容器２０が上端縁２４で嵌合されて一体となっており、中容器２０の胴部２１には窓２５が開口されており、窓２５は筒部１２の上端の開口部に設けられたヒンジ蓋１３のヒンジ１３１とは反対側の胴部周面に開口している。図ではヒンジ１３１の反対側に設けられたヒンジ蓋１３を持ち上げるための摘み１３２と同じ側となっている。中容器２０の下端側はテーパー部２２、底筒部２３が設けられ、閉塞している。

図４は、本発明の定量吐出キャップの一実施形態のキャップ本体１０の外観斜視図である。筒部１２の下部にスリット溝窓１７が開口している。スリット溝窓１７は上端の開口部１９に設けられたヒンジ蓋１３のヒンジ１３１と同じ側に設けられている。筒部１２の下端は開口しており、中容器２０が嵌合されたときに底筒部２３に密接され、底筒部２３と筒部１２の内部は一体の空間を形成する。

図５は、本発明の定量吐出キャップの第二の実施形態の縦断面図であり、この実施形態においては口部３４にネジ条３５が形成されたボトル３３と係合するため、キャップ本体１００の周壁１６１の内側にネジ条１６２が設けられて螺合する形態である。口部にネジ条が形成されたボトルもガラス製、プラスチック樹脂製などのものが広く利用されており、そのような形態のボトルに対しても本発明の定量吐出キャップを取り付けることができる。このとき、キャップ本体１００の、口部３４の先端が当接する部位に、密封性を向上させるために発泡樹脂製などのパッキン１６３を挿入するようにしても良い。

図６は、本発明の定量吐出キャップの第三の実施形態の縦断面図である。本実施形態においては、筒部１２の上端開口部にアーム１３３で連結された蓋１３４が設けられている。アーム１３３は形状においては厳密にはヒンジとは異なるが、ボトルを倒す方向を特定の方向に誘導する機能においては本発明におけるヒンジと同等の機能を有するものであり、このような形態もまた本発明に属するものということができる。

以下、本発明の定量吐出キャップを取り付けた定量吐出容器で定量吐出を行う方法について、図を用いてさらに詳しく説明する。

図７は、内容物３２が充填されたボトル３０の口部３１に本発明の定量吐出キャップ１が打栓嵌合により嵌合された定量吐出容器３００である。ヒンジ蓋１３はこの状態においては閉鎖されている。ボトル３０の上部には内容物３２が封入されていない通常の空気が入った部分があるが、空気が入った部分の容積についてはここに図示した例に限定されるものではなく、最初から中容器２０に内容物３２が入るようなレベルまで内容物３２が充填されていても特に差し支えはない。

ボトル３０から内容物を吐出するためには、まず図８に示すようにボトル３０を倒立させる。倒立させることにより内容物３２は口部３１側に移動して窓２５から第１計量部２
８に流入する。ボトル３０の口部３１近傍に入っていた若干の空気は、ボトル３０を倒立させると窓２５から流入する内容物３２と入れ替わりに流出し、ボトル３０の底部側に移動するが、一部は中容器２０内に取り込まれたままとなり、第２計量部２９側に封入される形となる。

次いで、図９に示すように、ボトル３０を再度正立させると、中容器２０の第２計量部２９側に封入された形であった空気が第１計量部２８側に移動し、替わりに第１計量部２８側にあった内容物３２が第２計量部２９側に移動し、スリット溝窓１７から筒部１２、底筒部２３に流入し、充填される。このとき、第１計量部２８の容積が第２計量部２９の容積よりも大きいため、内容物の一部は窓２５からあふれる形でボトル３０側に戻されて、第２計量部２９の容積分の内容物３２が残る。

次いで、ヒンジ蓋１３を矢印Ｃの向きに開けて開口部１９を開口させ、ボトル３０を倒して内容物３２を吐出する。このとき使用者は、ボトル３０を倒したときに吐出された内容物３２がヒンジ蓋１３に掛かってしまうと、内容物３２が飛び散る、ヒンジ蓋１３が汚れるなどの虞があり不都合であるので、そのようなことがない様に、ヒンジ１３１が上になる方向、すなわち矢印Ｄで示すような方向に倒すように自然に誘導される。

図１０は、上述のような方向にボトル３０を倒して内容物３２を開口部１９から吐出している状態であり、ヒンジ蓋１３が開口部１９に対して上向きに開いているため、吐出する内容物３２がヒンジ蓋１３に掛かることがなく良好に吐出できる。またこの様にボトル３０を倒す過程において、窓２５が下を向く態様で倒されるため、第１計量部２８の空気の一部は窓２５から漏出せずに第２計量部２９側に移動して封入される態様となり、第２計量部２９に収納されていた内容物３２は、第１計量部２８の空気と入れ替わって第１計量部２８側に移動するが、筒部１２および底筒部２３に収納されていた分は、スリット溝窓１７が上方を向いた状態でボトル３０が倒されるため、スリット溝窓１７からは流出せず、ボトル３０の傾きに応じて開口部１９側に移動し、吐出される。

内容物３２が吐出されると共に、開口部１９からは入れ替わりに外部の空気が流入し、筒部１２を通って第２計量部２９側に入ってくる。吐出が進み、入ってきた空気が増えるに従い、中容器２０内の内容物３２の液面が低下し、図１１に示すように液面がスリット溝窓１７の最も低い点１７１に達すると、それ以上筒部１２に内容物３２が流入しなくなるため、吐出がとまる。なお、このとき窓２５の最も高い点２５１は開口する角度の関係から、スリット溝窓１７の最も低い点１７１よりも低い位置となるため、窓２５からさらに内容物３２が流入することはない。以上のようにして、本発明の定量吐出キャップを取り付けた定量吐出容器においては、吐出が一定の量に達すると自動的に停止するため、定量吐出を容易に行うことができる。

本発明の定量吐出キャップのキャップ本体は、射出成形等の公知の成形技術により種々のプラスチック樹脂を成形して作成することができる。例としては、打栓嵌合蓋の場合は、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ブロックポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂、ホモポリプロピレン樹脂などが好適に使用できるが、これに限定されない。またネジ螺合蓋の場合は、上記の各樹脂に加え、発泡性樹脂のパッキンと組み合わせることでポリメチルメタクリレート樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂なども好適に使用できるがこれらに限定されない。またヒンジ蓋とする場合は、ホモポリプロピレン樹脂以外のオレフィン系樹脂であれば上記の例から適宜選択できる。

本発明の定量吐出キャップの中容器は、射出成形等の公知の成形技術により種々のプラスチック樹脂を成形して作成することができる。例としては、低密度ポリエチレン樹脂、
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ブロックポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂、ホモポリプロピレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などが好適に使用できるが、これに限定されない。

本発明の定量吐出キャップを取り付ける容器は、特に限定されず、ガラス瓶、延伸ＰＥＴボトル、ブロー成形ボトルなど公知のボトルをいずれも好適に適用でき、口径と口部の構造が適合したものに取り付けることができる。

以上説明したように、本発明の定量吐出キャップによれば、容器側に計量のための特段の構造を付加する必要がなく、キャップ側のみの機能で一定量の吐出が可能となるため、口径と係合構造を合わせれば容器の種類によらず適用が可能となり、かつ計量のための動作が、容器を倒立／正立／倒立（吐出）と、簡単で単純な動作だけで良く、誰でも容易に定量吐出が行える定量吐出キャップおよび定量吐出容器が得られる。

１・・・・定量吐出キャップ
１０、１００・・・キャップ本体
１１・・・天面板
１２・・・筒部
１３・・・ヒンジ蓋
１４・・・ロック部
１５・・・インナーリング
１６、１６１・・・周壁
１７・・・スリット溝窓
１８・・・下端
１９・・・開口部
２０・・・中容器
２１・・・胴部
２２・・・テーパー部
２３・・・底筒部
２４・・・上端縁
２５・・・窓
２８・・・第１計量部
２９・・・第２計量部
３０、３３・・・ボトル
３１、３４・・・口部
３２・・・内容物
３５・・・ネジ条
１３１・・・ヒンジ
１３２・・・摘み
１３３・・・アーム
１３４・・・蓋
３００・・・定量吐出容器

Claims (3)

1. 液体状の内容物を一定量吐出する定量吐出キャップであって、キャップ本体と中容器とからなり、
   前記キャップ本体は、天面板の中央に両端が開口した円筒状の筒部が貫通する形で設けられており、
   前記筒部の下部側面にスリット溝窓が開口され、前記筒部の上端の開口部にヒンジ蓋が設けられ、
   前記スリット溝窓の筒部の周方向における開口角度が、６０°以上１２０°以下であり、前記ヒンジ蓋のヒンジは前記筒部の前記スリット溝窓側であって、前記スリット溝窓の開口角度の中心方向に形成されており、
   前記天面板の周縁から下方に向かう周壁が設けられ、前記周壁の内側を周回して容器の口部と係合するための係合部が設けられ、前記係合部の内側を周回して前記中容器と嵌合するための嵌合部が設けられ、
   前記中容器は、上端縁で前記キャップ本体と嵌合し、胴部を有する第１計量部が上部に設けられ、テーパー部及び底筒部を有する第２計量部が下部に設けられ、前記底筒部の上端は前記筒部の下端に密接し、前記第１計量部に窓が開口され、
   前記窓の胴部の周方向における開口角度が１６０°以上２００°以下であり、
   前記窓の開口角度の中心方向が、前記筒部の軸に対して前記スリット溝窓の開口角度の中心方向と正反対側となる様に開口して形成されることを特徴とする定量吐出キャップ。
2. 前記係合部が、容器の口部と打栓嵌合により嵌合する構造、またはネジにより螺合する構造のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の定量吐出キャップ。
3. 請求項１または２に記載の定量吐出キャップが容器の口部に取り付けられた定量吐出容器。

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