JP7117981B2 - 合成樹脂製キャップ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、飲料物等の内容物を収容する容器の口部に装着される合成樹脂製キャップに関する。

飲料物等の内容物を収容する容器の口部に装着され、一目で開封の有無を確認可能に構成されたキャップは広く知られている。例えば特許文献１に開示されたキャップは、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、容器口部Ｍの雄ねじＭ１に螺合する雌ねじ５１が設けられたスカート壁５２を有するキャップ本体５３と、スカート壁５２の下部に環状弱化部５４を介して連結されたタンパーエビデンスバンド５５とを具備する。

上記キャップでは、容器口部Ｍに装着された状態からの開封操作（最初の開栓操作）に伴い、タンパーエビデンスバンド５５の内周に設けられた係合部（フック）５６が容器口部Ｍの外周に設けられた環状突起（被係合部の一例）Ｍ２に係止した後、タンパーエビデンスバンド５５とスカート壁５２とを画する環状弱化部５４が破断され、キャップ本体５３とタンパーエビデンスバンド５５とが互いに分離される。従って、環状弱化部５４を構成するミシン目状のスリット間に形成されたブリッジ（橋絡部）の破断の有無を視認することにより、開封操作が行われたか否かを容易に確認することができる。

特許第５２９１１７５号公報

ところで、上記従来の合成樹脂製キャップでは、開封（最初の開栓）の際、一部のブリッジのみが破断して大きく口をひらくように変形するヒンジングが発生することがあり、本発明者らは、隣り合う係合部５６どうしの間隔がこの現象に大きく影響していることを突き止めた。

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、ヒンジングの発生防止を図ることができる合成樹脂製キャップを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る合成樹脂製キャップは、略筒状の側壁を有し、該側壁は、容器口部の外周に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが設けられたスカート壁と、該スカート壁の下部に環状弱化部を介して連結され、前記容器口部の外周に形成された被係合部に係合する係合部が周方向に間隔をおいて複数設けられたタンパーエビデンスバンドとを含み、前記係合部は、前記タンパーエビデンスバンドの内方に向かって突出し、該係合部の左右両端部は、左右両端に向かって前記タンパーエビデンスバンドの内方への突出量が漸次小さくなるように構成され、前記間隔は中心角が０．４°～７．２°となる範囲で前記タンパーエビデンスバンドの周方向に延び、前記係合部において前記左右両端部に挟まれた中央部の一端から他端までの前記タンパーエビデンスバンドの内方への突出量は略一定であり、前記左右両端部は、前記中央部よりも狭く、前記間隔よりも広い角度範囲にわたって前記タンパーエビデンスバンドの周方向に延び、かつ、平面視における内縁の曲率半径Ｒ１が前記タンパーエビデンスバンドにおける前記係合部の最小内径Ｒ２の半分以下である（請求項１）。

上記合成樹脂製キャップにおいて、前記タンパーエビデンスバンドの内周面において、前記係合部の上方には、該タンパーエビデンスバンドの上端部内面よりも内方に突出する嵌合部が全周にわたって設けられ、前記間隔を介して隣り合う二つの前記係合部の前記左右両端部は、該間隔を挟んで中心角が２０°～４０°となる範囲で前記タンパーエビデンスバンドの周方向に延び、かつ、平面視において、前記係合部の中央部の内縁によって規定される円と、前記嵌合部の内面と、前記間隔を介して隣り合う二つの前記係合部の前記左右両端部と前記中央部との各境界とで画される領域の全面積に対し、該領域内に位置する前記左右両端部の面積は４分の１以上であってもよい（請求項２）。

本願発明では、ヒンジングの発生防止を図ることができる合成樹脂製キャップが得られる。

すなわち、本願発明の合成樹脂製キャップでは、左右に隣り合う係合部の間隔を中心角が０．４°～７．２°となる範囲でタンパーエビデンスバンドの周方向に延びるようにしたことにより、キャッピング性を良好に保ちつつ、ヒンジングの防止を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る合成樹脂製キャップの構成を概略的に示す底面図である。 （Ａ）は図１におけるＡ－Ａ線断面図、（Ｂ）は図１におけるＢ部拡大図、（Ｃ）は図１におけるＤ－Ｄ線断面図である。 図１におけるＣ－Ｃ線断面図である。 （Ａ）は従来の合成樹脂製キャップ、（Ｂ）はその容器口部への装着状態をそれぞれ示す正面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１、図２（Ａ）に示す合成樹脂製キャップ（以下、キャップという）１は、図４（Ｂ）に示すような雄ねじＭ１及び環状突起（被係合部の一例）Ｍ２を有する容器口部Ｍ（例えばペットボトル等の容器の口部）に装着されて使用されるものであり、コンプレッション成形又はインジェクション成形によって、ポリエチレンで一体的に成形されている。なお、キャップ１を形成する素材は、特に限定されるものではなく、本実施形態で用いたポリエチレンの他、ポリプロピレン等が好適に用いられる。

キャップ１は、平面視において略円形状の天壁２と、この天壁２の外周部から下向きに延びる略円筒状のスカート壁３を有する（図１、図２（Ａ）参照）。ここで、図２（Ａ）に示すように、スカート壁３の外周面にはローレット溝４を、内周面には雌ねじ５を設けてあり、この雌ねじ５は容器口部Ｍの外周に形成された雄ねじＭ１に結合可能である。

そして、容器口部Ｍの雄ねじＭ１にスカート壁３の雌ねじ５が結合するようにキャップ１を回転させて容器口部Ｍに装着すると、図２（Ａ）に示す天壁２の内面（下面）に連設された環状の中足（インナーリング）６、環状リブ７及び環状の外足（アウターリング）８が容器口部Ｍに密着し、これにより、容器口部Ｍが密封された状態となる。すなわち、キャップ１が容器口部Ｍに装着された状態では、中足６は容器口部Ｍ内に差し込まれて容器口部Ｍの内周面に密着し、環状リブ７は容器口部Ｍの環状の上端面に密着し、外足８は容器口部Ｍの外周面に密着するように構成されている。

また、キャップ１は、未開封（開栓が一度もされていないこと）を証明する機能を有するピルファープルーフキャップであり、容器口部Ｍに装着された未開封のキャップ１の開封時（最初の開栓時）に、雄ねじＭ１と雌ねじ５の結合が解除されるようにキャップ１を回転させると、キャップ１は容器口部Ｍから離脱するが、スカート壁３の下部に連結されたタンパーエビデンスバンド（以下、単に「バンド」という）９（図２（Ａ）参照）は容器口部Ｍに残留するように構成されている。

すなわち、スカート壁３の下部には、スカート壁３の全周にわたって延びる環状弱化部１０を介してバンド９を連結してあり（図２（Ａ）参照）、環状弱化部１０は、スカート壁３とバンド９とを上下に画するように、スカート壁３及びバンド９の周方向に断続して延びる（ミシン目状の）スリットと、隣り合うスリットの間に存在するブリッジとで構成され、ブリッジは所定の力で引っ張られると破断する。

ここで、本例では、バンド９の外径を上下にわたって均一にしてある一方、バンド９の内周側には、内向きに突出し、内側への突出量が上側ほど増大するように構成されたフック（係合部の一例）１１を、周方向に間隔（本例では等間隔）Ｇをおいて５個（複数の一例）設けてある（図１、図２（Ａ）参照）。各フック１１は、キャップ１が容器口部Ｍに装着された状態で、容器口部Ｍの外周において雄ねじＭ１よりも下方に形成された環状突起Ｍ２（図４（Ｂ）参照）の略下側へ位置し、開封操作によって環状突起Ｍ２に係止する。すなわち、フック１１は、環状突起Ｍ２に下方から係止可能に構成されている。なお、図３の２点鎖線は、フック１１が設けられていない部分の断面形状を示している。

また、図３に示すように、バンド９の内周側において、フック１１の上方には、バンド９の上端部内面よりも内方に突出し、その最大突出量はフック１１の最大突出量よりも小さい（内径がフック１１の内径よりも大きい）嵌合部１２がバンド９の全周にわたって設けられ、さらに、嵌合部１２の上方には上側ほど内径が大きくなる傾斜部１３が連なっている。

而して、容器口部Ｍに装着され未開封の状態では、環状突起Ｍ２が傾斜部１３の内側またはそれより上方に位置し、この状態からキャップ１を開封方向に回転させると、容器口部Ｍに対してキャップ１が相対的に上昇し、嵌合部１２が環状突起Ｍ２に嵌合し、フック１１が環状突起Ｍ２に下方から係止する状態となる。さらにキャップ１を開封方向に回転させ続けると、やがて環状弱化部１０は破断し、バンド９は容器口部Ｍに残留する一方、それより上側の天壁２及びスカート壁３からなるキャップ本体は容器口部Ｍから離脱することになる。

従って、フック１１が環状突起Ｍ２に下方から係止する状態になるまでの間に、傾斜部１３が環状突起Ｍ２に当接し、さらに嵌合部１２が環状突起Ｍ２の外周面に嵌合することにより、バンド９が斜めに持ち上がることが防止され、環状弱化部１０が偏らずに略均一に破断するので、タンパーエビデンス性は良好となる。そして、開栓の際、嵌合部１２は容器口部Ｍの環状突起Ｍ２の外周面に嵌合し、フック１１は環状突起Ｍ２に確実に係合するので、環状弱化部１０が破断することなくフック１１が環状突起Ｍ２を乗り越える、いわゆるすっぽ抜けの発生防止を図ることができる。

ところで、上記のように嵌合部１２を設けると、キャップ１を容器口部Ｍに装着する際、両者１、Ｍの間に生じる抵抗が大きくなり、環状弱化部１０がそれだけ破断し易くなる。そこで、本例では、容器口部Ｍへのキャップ１の装着時における環状弱化部１０の破断防止機能を高めるために、スカート壁３とバンド９とを含む略筒状の側壁１４（図２（Ａ）参照）の内周面における環状弱化部１０から雌ねじ５の最下位置までの間の領域に、該側壁１４の周方向に連続する溝１５を設け、側壁１４を変形（拡径）し易くした。

この溝１５は、具体的には、図３に示すように、上端から下端に向かって深くなるようにテーパ状に形成されている。また、本例では、側壁１４の外周面において環状弱化部１０よりも上方であって雌ねじ５の最下位置から下方に離れた位置（図示例では雌ねじ５の最下位置より環状弱化部１０に近い位置）に肉厚となる環状突出部１６が設けられ、溝１５はこの環状突出部１６よりも上方にまで延び、溝１５の下端は、環状弱化部１０の下方にある傾斜部１３に連続している。

上記のような溝１５を設けたことにより、側壁１４における環状弱化部１０の上側の部位（本例ではスカート壁３の下部からバンド９の上部にかけての部位）が肉薄になって変形（拡径）し易くなり、容器口部Ｍへのキャップ１の装着時に容器口部Ｍから環状弱化部１０に加わる力の少なくとも一部が前記変形に変換されるので、環状弱化部１０の破断防止機能が高まる上、側壁１４の肉薄化に伴って使用樹脂量の低減を図ることも可能となる。

特に本例では、上述のように、肉厚の環状突出部１６よりも上方にまで溝１５を延ばしたことにより、側壁１４における環状突出部１６よりも上方の部位に変形し易い肉薄部が必ず形成されることになるので、上記の破断防止機能が確実に高まることになる。そして、斯かる効果をより確実に得るという観点からは、溝１５の上端を環状弱化部１０よりも雌ねじ５の最下位置に近くするのが好適であり、この場合、より上方から側壁１４（バンド９）が拡径するので、それだけ環状弱化部１０の破断を生じ難くすることができる。一方、溝１５の下端は、環状弱化部１０の下方にまで延ばす必要はなく、例えば環状突出部１６の下端の高さ位置まで延ばすようにしてもよい。

そして、本例では、図２（Ｂ）、（Ｃ）及び図３に示すように、バンド９の全周にわたって設けた嵌合部１２を、各フック１１の上方に位置する直上部１２Ａと、バンド９の周方向に隣り合う直上部１２Ａどうしを連結する連結部１２Ｂとによって構成し、連結部１２Ｂは、バンド９の上端部内面よりも内方に突出し、かつ、直上部１２Ａよりもバンド９の内方への突出量を例えば０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度小さくしてある。例えば、バンド９において直上部１２Ａに対応する部分の肉厚が０．７５ｍｍ、連結部１２Ｂに対応する部分の肉厚が０．６ｍｍである場合、両部分の外径は同一であるから、連結部１２Ｂは直上部１２Ａよりバンド９の内方への突出量が０．１５ｍｍ小さいということになるのであって、バンド９において連結部１２Ｂに対応する部分の肉厚（すなわち、バンド９における周方向の肉厚最小値）は０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。

ここで、仮に、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す従来の合成樹脂製キャップのように、嵌合部１２の肉厚を周方向に均一にし、連結部１２Ｂの部分を直上部１２Ａの内面と面一にすると、嵌合部１２と容器口部Ｍの環状突起Ｍ２との当接（嵌合）が強すぎた場合に、バンド９に白化や割れが生じる恐れが高まる。しかし、本例のキャップ１では、バンド９内方への突出量が異なる直上部１２Ａと連結部１２Ｂとによって嵌合部１２を構成したことにより、嵌合部１２と容器口部Ｍの環状突起Ｍ２との当接（嵌合）が強すぎた場合でも、連結部１２Ｂによってその嵌合が緩和されるので、それだけバンド９の白化や割れの防止の確実化を図ることができる。

また、逆に、連結部１２Ｂの部分をバンド９の上端部内面と面一にし、嵌合部１２を直上部１２Ａのみで構成すると、脱型時等にバンド９に加わる圧力が直上部１２Ａの縁付近に集中して、バンド９の白化や割れが生じ易くなる。しかし、本例のキャップ１では、連結部１２Ｂをバンド９の上端部内面よりもバンド９内方に突出させてあることにより、上記圧力の集中が抑えられ、脱型時等におけるバンド９の白化や割れの防止の確実化をも図ることができる。

また、直上部１２Ａと連結部１２Ｂのバンド９内方への突出量の差を設けることにより、連結部１２Ｂの内側空間（連結部１２Ｂと環状突起Ｍ２の隙間）を、容器口部Ｍの洗浄液の排液口として利用することも可能となる。

ここで、図２（Ｂ）に示すように、本例のフック１１の左右両端部１１Ａ、１１Ｂは左右両端に向かってバンド９の内方への突出量が漸次小さくなるように構成され、フック１１において左右両端部１１Ａ、１１Ｂに挟まれた中央部１１Ｃの一端から他端までのバンド９の内方への突出量は略一定である。そして、左右（バンド９の周方向）に隣り合うフック１１の間隔Ｇは中心角α（図１参照）が０．４°～７．２°となる範囲でバンド９の周方向に延びる。中心角αが０．４°未満であるとキャップ１のキャッピング性が低下し、７．２°超であるとヒンジングが生じ易くなるが、中心角αを０．４°～７．２°とするキャップ１では、キャッピング性を良好に保ちつつ、ヒンジングの防止を図ることができる。

図２（Ａ）に示すように、左右両端部１１Ａ、１１Ｂは、中央部１１Ｃよりも狭く、間隔Ｇよりも広い角度範囲にわたってバンド９の周方向に延び（バンド９の周方向の長さをみると、左右両端部１１Ａ、１１Ｂは中央部１１Ｃより短く、間隔Ｇより長い）、かつ、平面視における左右両端部１１Ａ、１１Ｂの内縁の曲率半径Ｒ１（図２（Ｂ）参照）がバンド９におけるフック１１の最小内径Ｒ２（図２（Ｂ）参照）の半分以下であることが、ヒンジング防止の点で好適である。

さらに、間隔Ｇを介して隣り合う二つのフック１１の左右両端部１１Ａ、１１Ｂ（図２（Ｂ）に示す一のフック１１の左端部１１Ａとこれに隣り合う他のフック１１の右端部１１Ｂ）は、間隔Ｇを挟んで中心角β（図１参照）が２０°～４０°となる範囲でバンド９の周方向に延び（換言すれば、一のフック１１の左端部１１Ａの右端から、この左端部１１Ａに間隔Ｇを介して隣り合う右端部１１Ｂの左端までの中心角βが２０°～４０°）、かつ、平面視において、フック１１の中央部１１Ｃの内縁によって規定される円１７（図２（Ｂ）に円１７の一部のみを図示）と、嵌合部１２の内面と、間隔Ｇを介して隣り合う二つのフック１１の左右両端部１１Ａ，１１Ｂと中央部１１Ｃとの各境界１８とで画される領域Ｒ（図２（Ｂ）の下図参照）の全面積に対し、領域Ｒ内に位置する左右両端部１１Ａ，１１Ｂの面積を４分の１以上とするのが、ヒンジング防止の点でより好適である。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

図２（Ａ）～（Ｃ）の例では、フック１１の直上にちょうど収まる領域に直上部１２Ａを設けているが、これに限らず、直上部１２Ａがフック１１の直上の領域から側方に多少はみ出していてもよいし逆に連結部１２Ｂがフック１１の直上の領域に多少かかっていてもよい。また、図２（Ｃ）の例では、連結部１２Ｂの上下幅を直上部１２Ａの上下幅と同一としているが、これに限らず、連結部１２Ｂの上下幅を直上部１２Ａの上下幅よりも小さくしてもよい。但し、連結部１２Ｂの上下幅を直上部１２Ａの上下幅の半分以上とすることが、脱型時や開封時における連結部１２Ｂ付近への応力集中を防止する点で好ましい。

図３の例では、溝１５は下側ほど深くなるテーパ状としてあるが、溝１５の形状はこれに限らず、例えば、上側ほど深いテーパ状としたり、上下にわたって深さが一定としたりしてもよいし、溝１５の深さを上下にわたって規則的又は不規則に変化させてもよい。

また、図３の例では溝１５を側壁の周方向に連続させているが、これに限らず、溝１５を側壁１４の周方向に断続させてもよい。この場合、側壁１４を変形（拡径）させ易くして環状弱化部１０の破断防止機能を高めることのできる範囲で、溝１５の数や幅等の構成を種々に設定可能である。

溝１５を上下方向に複数設けてもよく、特に、溝１５を側壁１４の周方向に断続させる場合は、複数の溝１５を側壁１４の内周面の周方向に沿って行列状や千鳥状に設けてもよい。

なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１ キャップ
２ 天壁
３ スカート壁
４ ローレット溝
５ 雌ねじ
６ 中足
７ 環状リブ
８ 外足
９ タンパーエビデンスバンド
１０ 環状弱化部
１１ フック（係合部）
１２ 嵌合部
１２Ａ 直上部
１２Ｂ 連結部
１３ 傾斜部
１４ 側壁
１５ 溝
１６ 環状突出部
１７ 円
１８ 境界
５１ 雌ねじ
５２ スカート壁
５３ キャップ本体
５４ 環状弱化部
５５ タンパーエビデンスバンド
５６ 係合部
Ｇ 間隔
Ｍ 容器口部
Ｍ１ 雄ねじ
Ｍ２ 環状突起（被係合部）
Ｒ 領域
Ｒ１ 曲率半径
Ｒ２ 曲率半径
α 中心角
β 中心角

Claims (2)

1. 略筒状の側壁を有し、
   該側壁は、容器口部の外周に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが設けられたスカート壁と、該スカート壁の下部に環状弱化部を介して連結され、前記容器口部の外周に形成された被係合部に係合する係合部が周方向に間隔をおいて複数設けられたタンパーエビデンスバンドとを含み、
   前記係合部は、前記タンパーエビデンスバンドの内方に向かって突出し、該係合部の左右両端部は、左右両端に向かって前記タンパーエビデンスバンドの内方への突出量が漸次小さくなるように構成され、
   前記間隔は中心角が０．４°～７．２°となる範囲で前記タンパーエビデンスバンドの周方向に延び、
   前記係合部において前記左右両端部に挟まれた中央部の一端から他端までの前記タンパーエビデンスバンドの内方への突出量は略一定であり、
   前記左右両端部は、前記中央部よりも狭く、前記間隔よりも広い角度範囲にわたって前記タンパーエビデンスバンドの周方向に延び、かつ、平面視における内縁の曲率半径Ｒ１が前記タンパーエビデンスバンドにおける前記係合部の最小内径Ｒ２の半分以下であることを特徴とする合成樹脂製キャップ。
2. 前記タンパーエビデンスバンドの内周面において、前記係合部の上方には、該タンパーエビデンスバンドの上端部内面よりも内方に突出する嵌合部が全周にわたって設けられ、
   前記間隔を介して隣り合う二つの前記係合部の前記左右両端部は、該間隔を挟んで中心角が２０°～４０°となる範囲で前記タンパーエビデンスバンドの周方向に延び、かつ、平面視において、前記係合部の中央部の内縁によって規定される円と、前記嵌合部の内面と、前記間隔を介して隣り合う二つの前記係合部の前記左右両端部と前記中央部との各境界とで画される領域の全面積に対し、該領域内に位置する前記左右両端部の面積は４分の１以上である請求項１に記載の合成樹脂製キャップ。
   

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