(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体への溶着可能なフランジと該フランジの内周縁から上方に延びる外周面にキャップと螺着する雄ねじを有する注出筒とからなる合成樹脂製スパウトにおいて、前記フランジの容器への溶着面となる側に複数の環状リブが同心状に突出形成され、該複数の環状リブの頂面は略同一平面上に位置して主溶着面を形成し、該環状リブの内側側壁は前記頂面から軸心方向に傾斜した傾斜側壁面となっており、且つ前記環状リブのうち半径方向最内部にある環状リブは、前記傾斜側壁面の軸心と垂直な水平面に対する傾斜角度をその外方に位置する環状リブの前記傾斜側壁面の軸心と垂直な水平面に対する傾斜角度より大きくしてなることを特徴とする合成樹脂製スパウト。
【請求項２】
半径方向最内部にある環状リブの傾斜側壁面側突出量は、その外側に位置する前記環状リブの傾斜側壁面側突出量より大きいことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製スパウト。
【請求項３】
下端にカッター刃を有する筒状カッターが前記フランジより下方に同軸状に突出した状態で破断可能な接続ブリッジを介して、スパウト本体と一体成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の合成樹脂製スパウト。
【請求項４】
前記フランジは、前記環状リブが形成されている面と反対側の面が、注出口外周面から外方に向かってフランジ断面が漸次薄肉となるように外方に向かって傾斜面となっている請求項１〜３何れかに記載の合成樹脂製スパウト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の合成樹脂製スパウト、特に容器の開口部周縁部に溶着可能なフランジ部を有する合成樹脂製スパウトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば熱溶着可能な合成樹脂フィルムでラミネートされた紙パック等の容器のスパウトとして、容器と熱溶着する面を有するフランジを備え、該フランジから円筒状に延びた注出筒の外周面にねじ山が形成されてキャップが螺着可能となっている合成樹脂製スパウト（以下、単にスパウトという）が広く採用され、容器の開口周縁部と前記フランジのシール面とを熱溶着して容器と一体化して、注出口栓を形成している。また、容器開口部をアルミ箔積層フィルム等のシール材で密封された容器に装着するスパウトとして、前記シール材を破断する筒状カッターを組み込んだスパウトもよく知られている。該筒状カッターは予め別体に成形されて注出筒やキャップに組み込まれたもの（例えば特許文献１参照）、又はスパウト本体の下方に同軸状に突出した状態で破断可能な接続ブリッジを介して一体に成形され、組立て時に前記接続ブリッジを破断して筒状カッターをスパウト本体の注出筒内に係合するようにしたもの（例えば特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
ところで、スパウト本体のフランジ面と容器の包材とを熱溶着するに際して、溶着が完全でないと該溶着面間から漏れが生じる恐れがある。特に、フランジ面など面積の大きい平坦面であると溶着圧力が均一に作用せず溶着が甘くなり部分的に漏洩経路が生じやすくなる。そのため、従来フランジ面に環状の溶着リブを形成して、加圧力が溶着リブ面に集中的に均一に作用して強固に溶着できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。フランジに環状リブを形成することによって、漏れが生じない強固な溶着が可能であるが、このようなスパウトを合成樹脂で成形する場合、金型が割型であると該環状リブは直径方向のアンダーカット部となるので、左右に開く割型では型開きに際して無理抜きになり環状リブを破損又は変形させることになり、かえって全周均一な溶着が得られなくなり、密封性を損なうことがある。
【０００４】
そのため、フランジ面に変形又は破損を与えずに頂面が均一高さの環状リブを成形するには、上下に開く上下型により行なうのが望ましい。例えば、特許文献１に示す注出口の場合は、フランジ下面に環状リブを形成しているが、フランジ下面部の成形は上下動する下型によって成形することができ、無理なく型開きができる。ところが、例えば特許文献２に示すような場合は、筒状カッターが接続ブリッジを介して下方に突出した状態で一体成形される場合は、筒状カッター部にも上下方向のアンダーカット部を有し、且つ接続ブリッジは僅かな力で破断するため、上下型での成形は困難であり、割型による成形に頼らざるを得ない。その場合、前記のようにフランジ面に環状リブがあると無理抜きが生じるので、環状リブを形成することができず、単に平面状とするかあるいはリブを型開き方向に平行な平行リブとして形成している。
【０００５】
【特許文献１】実公平４−１０５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１０６２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フランジ面にリブを形成しないで単に平坦面に溶着した場合は、溶着強度が不均一になり漏洩経路が生じやすい恐れがあり、また型抜き方向に平行な平行リブの場合、リブが均一に溶融してリブ間の隙間を埋めて均一に溶着できればよいが、溶着が甘くなると直線状の溶融リブの溶融が不均一になりリブ同士間から洩れる恐れがあるという問題点がある。
そこで、本発明は、フランジの溶着面に環状リブを割型で成形しても、型抜きに際して環状リブに変形や損傷を与えることなく型抜きができ、容器本体との溶着が確実にでき密封性高く取り付けることができる環状リブを有するスパウトを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決する請求項１の発明に係るスパウトは、容器本体への溶着可能なフランジと該フランジの内周縁から上方に延びる外周面にキャップと螺着する雄ねじを有する注出筒とからなる合成樹脂製スパウトにおいて、前記フランジの容器への溶着面となる側に複数の環状リブが同心状に突出形成され、該複数の環状リブの頂面は略同一平面上に位置して主溶着面を形成し、該環状リブの内側側壁は前記頂面から軸心方向に傾斜した傾斜側壁面となっており、且つ前記環状リブのうち半径方向最内部にある環状リブは、前記傾斜側壁面の軸心と垂直な水平面に対する傾斜角度をその外方に位置する環状リブの前記傾斜側壁面の軸心と垂直な水平面に対する傾斜角度より大きくしてなることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の合成樹脂製スパウトにおいて、半径方向最内部にある環状リブの傾斜側壁面側突出量は、その外側に位置する前記環状リブの傾斜側壁面側突出量より大きいことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の合成樹脂製スパウトにおいて、下端にカッター刃を有する筒状カッターが前記フランジより下方に同軸状に突出した状態で破断可能な接続ブリッジを介して、スパウト本体と一体成形されていることを特徴とするものである。さらに、請求項４に係る発明は、請求項１〜３何れかに記載の合成樹脂製スパウトにおいて、前記フランジは、前記環状リブが形成されている面と反対側の面が、注出口外周面から外方に向かってフランジ断面が漸次薄肉となるように外方に向かって傾斜面となっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜４に記載の発明によれば、複数の環状リブが同心状に突出形成され、これら環状リブの頂面は略同一平面上に位置して主溶着面を形成し、該環状リブの内側側壁は前記頂面から軸心方向に傾斜した傾斜側壁面となっているので、型抜きに際して傾斜側壁面に作用する力が垂直側壁の環状リブの場合と比べて垂直分力だけ軽減され、環状リブにダメージを与えることなく型抜きができ、良好な溶着面を形成することができる。
また、請求項１、２に記載の発明によれば、環状リブのうち半径方向最内部にある環状リブは、その外方に位置する環状リブより前記傾斜側壁面の傾斜角度および／または環状リブの谷を深くしているので、半径方向最内部にある環状リブに最大の型抜き抵抗が作用し、フランジの溶着面と反対側の非溶着面が成形型により拘束されていない、あるいは拘束が緩い場合は、フランジが基部より反対側に弾性変形するため、半径方向最内部にある環状リブより外側に位置する環状リブに作用する抵抗が一段と緩和され、外側に位置する環状リブを良好に型抜きすることができる。従って、その場合、半径方向最内部にある環状リブがたとえ変形や損傷を受けてもその外側に位置する環状リブは良好な主溶着面を維持することができるので、容器との良好な溶着が可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、筒状カッターがスパウト本体の下方に突出してスパウト本体と一体成形されているスパウトに適用することによって、フランジに環状リブを形成しても筒状カッターとスパウト本体とを接続する接続ブリッジを破断させることなく、型抜きが可能となる。さらに、請求項４の発明によれば、上割型と下割型を同時に型抜きしても、型抜き中に非溶着面とフランジとの間に隙間ができるので、フランジの撓みを許容し、特に半径方向最内部にある環状リブより外側に位置する環状リブに作用する力を緩和して、該環状リブを損傷させることなく型抜きができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、スパウト本体と筒状カッターを一体成形した本実施形態に係るスパウトの正面図であり、図２はその正面断面図、図３はその底面図、図４はその斜視図である。本実施形態のスパウト１は、スパウト本体３、筒状カッター４が一体に成形され、筒状カッター４は下端にカッター刃９を有し、スパウト本体３のフランジより下方に同軸状に突出した状態で破断可能な複数個の接続ブリッジ５（図３）を介して接続されている。筒状カッター４の基本構成は、その外周面には後述するスパウト本体３の注出筒１１の内周面に逆ねじに形成されている雌ねじ１６と螺合する雄ねじ６が形成され、内周面には縦筋状のラチェット片７が突出形成されている。該ラチェット片７が、後述するキャップの天壁面から垂下して形成された複数個（図の実施形態では４個）の係止片と、キャップを開栓方向に回転させると係止することによって、ねじ作用により筒状カッターを下方に突出させる。以上の構成は、前記特許文献２に記載されたもの等公知の構成を採用でき、その構成は特に限定されないので、これ以上の詳細な説明は省略する。なお、図中８は筒状カッターの内周面を横断して十字状に形成された補強リブである。
【００１３】
スパウト本体３は、上下が開口した注出筒１１を有し、該注出筒外周面には下端部にフランジ１２が形成され、その上にキャップに形成されたタンパーエビデントバンド（以下、ＴＥバンドという）４３の内周面に突出形成されたラチェット片４４と係合するラチェット爪１３、その上部にＴＥバンド落下防止顎部１４、さらにその上方に雄ねじ１５が形成されている。そして、注出筒１１の内周面には、筒状カッター４の雄ねじ６と噛み合う雌ねじ１６が外周部の雄ねじ１５と逆方向に形成されている。
【００１４】
以上のように形成されたスパウト本体３において、本実施形態は特にフランジ１２の構成に特徴を有する。即ち、本実施形態ではフランジ１２の下面が溶着面２０となり基本的に平坦面をなし、該平坦面に複数の環状リブ２１が形成されている。本実施形態では、環状リブ２１は、半径方向最内部にある環状リブ２１−１、中間部にある環状リブ２１−２、半径方向最外側にある環状リブ２１−３の三重リブに形成されているが、必ずしもそれに限らず２個以上であればよい。
【００１５】
各環状リブ２１は、割型での型抜きに際して該環状リブに多大な負荷が作用して変形または破損しないように、その形状に次のような工夫を施してある。即ち、各環状リブ２１は、図２（ｂ）に要部断面を拡大して示すように、主溶着面を形成する頂面２２は略同一平面上に位置し、半径方向内側側壁が軸心方向に傾斜した傾斜側壁面２３となり、半径方向外側壁が垂直壁面２４となっている。そして、半径方向最内側の環状リブ２１−１の傾斜側壁面２３の軸心と垂直な水平面に対する傾斜角度θiは、半径方向外側の環状リブ２１−２、２１−３の傾斜側壁面２３の軸心と垂直な水平面に対する傾斜角度θoよりも大きくθi＞θoの関係となるように形成されている。また、半径方向最内側の環状リブ２１−１の傾斜側壁面２３の傾斜側壁面側突出量ｈiは、半径方向外側の環状リブ２１−２、２１−３の傾斜側壁面２３の傾斜側壁面側突出量ｈoよりも大きくｈi＞ｈoの関係となるように形成されている。なお、本実施形態では半径方向最内側の環状リブ２１−１の傾斜側壁面の傾斜角度および突出量を他の環状リブより大きくして、他の環状リブ同士は同じ大きさに形成してあるが、半径方向外方の環状リブを外方につれて順次傾斜角度および突出量を小さくなるようにしても良い。また、半径方向最内側の環状リブ２１−１は、その傾斜側壁面の傾斜角度および突出量を他の環状リブと比べて共に大きくするのが望ましいが、どちらか一方のみ大きくても良い。
【００１６】
また、フランジ１２の上面は非溶着面２５となり、該非溶着面２５は半径方向外側に向けて下り傾斜状に形成されている。したがって、フランジ１２は、注出口外周面から外方に向かってフランジ断面が漸次薄肉となっている。
【００１７】
本実施形態のスパウト１は以上のように形成され、外周面は割型により成形されるが、フランジに形成された環状リブが上記形状に形成されているため、次のように左右に開く割型による成形であっても環状リブが損傷を受けることなく、型抜きができる。図５はフランジの割型による型抜きの際の経過図を示している。
【００１８】
同図（ａ）は成形終了後の状態を示し、その状態から上割型３０と下型割３１が同時に型抜きのため図において右方に移動すると、３重の環状リブの傾斜側壁面２３は下割型とはアンダーカットとなりそれぞれ抵抗を受けるが、半径方向最内側環状リブの傾斜側壁面の傾斜角度θiはその外側にある環状リブの傾斜側壁面の傾斜角度θoより大きく、かつ突出量ｈiもｈoよりも大きいので、他の環状リブよりも大きな型開き抵抗を受ける。一方、フランジ１２の上面である非溶着面２５は水平方向に下り傾斜面となっているので、上割型３０が開くことによって傾斜面と上割型の成形型面との間にはその傾斜角度に比例した隙間３３ができる。従って、型抜きで前記アンダーカットとなっている環状リブの傾斜側壁面から受ける剪断力により、フランジ断面でみれば断面が漸減する片持ばり状となり、フランジはその根元で最大の曲げモーメントが発生し、根元より前記隙間分だけ弾性により上方に撓むことができる。
【００１９】
しかも、前述のように半径方向最内側環状リブの傾斜側壁面が、他の環状リブよりも大きな型開き抵抗を受け、その部で大きなせん断力が生じるので、フランジはそのせん断力で該部位でより大きな曲げが生じる結果、その外側に位置する環状リブ２１−２、２１−３の傾斜側壁面が受ける抵抗はその分低減し、図５（ｂ）〜（ｆ）に示すように、半径方向最内側環状リブ２１−１のみ大きなせん断力を受け変形が生じる恐れがあるとしても、その外側に位置する環状リブ２１−２、２１−３は、変形することなく良好に型抜きすることができる。図中２６に示す部分が環状リブの傾斜側壁を変形させている状態を示すが、半径方向最内側環状リブ以外ではそのような変形は観察されない。
【００２０】
従って、本実施形態によれば、上記のように半径方向内側の側壁を傾斜面にした環状リブを２重以上に形成することによって、型抜きに際して半径方向最内側に位置する環状リブに変形が生じることがあるとしても、その外側に位置する少なくとも１つの他の環状リブに対しては変形等を与えることなく良好に型抜きできるので、該環状リブによって容器本体との良好な溶着面を形成することができる。
【００２１】
なお、上記実施形態のように、半径方向最内側に位置する環状リブの傾斜側壁面の傾斜角および突出量をその外側に位置する他の環状リブの傾斜側壁より大きくすることによって、半径方向最内側に位置する環状リブのみに集中的に力が作用するようにしているが、必ずしも上記実施形態に限らず、半径方向最内側に位置する環状リブを含めて全ての環状リブの傾斜側壁の傾斜角および突出量を同じように形成することも可能である。その場合、前記実施形態の場合と比較して外側に位置する環状リブの受ける抵抗は大きくなるが、フランジの非溶着面が前記のように傾斜しているため、型開きに際してフランジの上方への弾性変形の逃げが許容されるので、従来のように大きな抵抗を受けることなく、型抜きが可能である。
【００２２】
なお、上記実施形態では上割型３０と下割型３１を同時に開く場合であるが、先に上割型３０を開き次いで下割型３１を開く場合は、下割型３１の型抜きに際してフランジは上割型による拘束を受けないので、フランジの上面である非溶着面は前記実施形態のように傾斜状に形成する必要はなく、通常のフランジと同様に水平面に形成することも可能である。その場合、下割型の型抜きに際して環状リブの傾斜側壁面が受ける垂直分力（せん断力）によりフランジの上方への撓みを許容し、容易に型抜きができる。
【００２３】
図６は、以上のように形成されたスパウトに螺着するキャップの一実施形態を示し、図７はスパウト本体にキャップを螺着して、容器本体に装着した状態を示している。
本実施形態に係るキャップ４０は、頂壁４１とスカート壁４２とを有し、該スカート壁の下端に弱化部を介して、ＴＥバンド４３を有している。頂壁４１には、ラチェット片４４が前記筒状カッターに形成されたラチェット歯７と係合するように、係合面がラチェット歯７とほぼ同じ円周上に位置するように下方に垂下して等間隔に複数個形成されている。また、スカート壁４２の内周面には、スパウト本体３の外周面に形成された雄ねじ１５と螺合する雌ねじ４５が形成されている。スカート壁４２とＴＥバンド４３を連結する弱化部は複数個のブリッジ４６で構成され、且つスカート壁４２の下端とＴＥバンド４３の上端との間には、ねじ締め方向の回転には互いに係合してブリッジ４６に負荷を与えないようにＴＥバンド４３を一体に回転させる三角波状のストッパー係止突片４７と係止凹部４８がそれぞれ形成されている。また、ＴＥバンドの内周面には、前記スパウト本体３の注出筒外周面に形成されたラチェット爪１３に係合するラチェット片４９が形成されていると共に、上方部にはスパウト本体３に形成されたＴＥバンド落下防止顎部１４と係合するＴＥバンド落下防止リブ５０が適宜間隔で複数個形成されている。
【００２４】
以上のように形成されたスパウトを容器本体に装着するには、図１の状態のスパウト１に図６のキャップ４０を螺合し、この状態で筒状カッター４をスパウト本体３の注出筒内に強制的に押し込むことによって、接続ブリッジ５が破断して、図７に示すように、筒状カッター４の外周面に形成した雄ねじ６とスパウト本体３の注出筒内周面に形成した雌ねじ４５が螺合した状態となる。この状態で容器本体７０の開口部７１周縁部にフランジの下面を位置決めしてヒートプレスにより公知の方法により加熱押圧してフランジの溶着面２０と容器本体を熱溶着して一体化する。その際、本発明においては、スパウト本体３のフランジ１２の溶着面２０には複数の環状リブ２１が形成され、該環状リブのうち少なくとも１個以上は前記したように型抜きに際して変形や損傷が生じていないものが存在しているので、該環状リブの頂面に集中して熱応力が作用して環状リブが主溶着面となって溶融して全周に亘り均一に溶着させることができ、密封性に優れた溶着ができる。
【００２５】
図８は、図７に示す状態から開封して、スパウト本体３からキャップ４０を除去した状態を示している。キャップ４０を開封方向に回転させることにより、筒状カッター４は逆方向に回転して下方に下りていくことにより、容器の開口部に貼付してあるシール材（図示していない）を自動的に破断して開口し、図８に示す状態になり、以後その状態を保つ。従って、内容液の注出が可能となる。なお、開封後、ＴＥバンド４３は、落下防止リブ５０が注出筒外周面に形成されたＴＥバンド落下防止顎部１４に係止されて脱落を防止され、注出口部外周に嵌合した状態を維持され、タンパーエビデント機能を奏する。
【００２６】
図９は本発明の他の実施形態に係るスパウト６０を示し、本実施形態はカッターを有しないでスパウト６０が単にフランジ付き注出筒のみで構成されている場合を示しているが、勿論図１や引用文献１に示すように筒状カッターを有する場合も適用可能である。本実施形態のスパウト６０は、スパウト本体６１の注出筒６２の下端外周面に容器本体との溶着用のフランジ６３を有している点では同じであるが、本実施形態では溶着面６４がフランジ６３の上面となっており、傾斜面である非溶着面６５がフランジ下面となっている点で上記実施形態と相違している。したがって、本実施形態では容器本体７０の開口部７１に容器内からスパウト本体６１を挿入して、フランジ６３の上面を開口部周縁内部に密着させた状態でヒートプレスにより、加熱圧着して環状リブ６７と容器本体７０の裏面とを溶着させるようになっている。
【００２７】
本実施形態でも溶着面６４には、前記実施形態と同様に溶着用の環状リブが三重に形成されているが、その構成は前記実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。この実施形態では、比較的単純構造のスパウトであるが、外周部にねじ６６やＴＥバンド脱落防止顎部６７が突出形成されているので、軸心方向の型抜きは困難であり、成形には割型にしなければならない。その場合、フランジの溶着面６４に形成した環状リブ成形面がアンダーカットとなるが、前記実施形態と同様に良好に型抜きができ、良好に容器本体に溶着できる環状リブを成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の合成樹脂製スパウトは、スパウト本体に溶着面となるフランジを有しているので、溶着可能な包材で形成されている容器のスパウトとして簡単に容器本体に溶着可能であり、しかも溶着面から液洩れが生じないように良好に容器本体に装着できるので、溶着可能な包材を備えているあらゆる容器に適用でき、特に合成樹脂フィルムをラミネートした紙製容器に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るスパウトの正面図である。
【図２】その正面縦断面図である。
【図３】その底面図である。
【図４】その斜視図である。
【図５】フランジの型抜きの経過を示す型抜き経過図である。
【図６】スパウト本体に装着するキャップの一部破断正面図である。
【図７】図６に示すキャップを装着して組立てた状態の一部破断正面図である。
【図８】開封した状態を示す一部破断正面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るスパウトの正面縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、６０        スパウト
３、６１        スパウト本体
４              筒状カッター
５              接続ブリッジ
６、１５、６６  雄ねじ
７、４９        ラチェット歯
８              補強リブ
９              カッター刃
１１、６２      注出筒
１２、６３      フランジ
１３            ラチェット爪
１４、６７      ＴＥバンド脱落防止顎部
１６、４５      雌ねじ
２０、６４      溶着面
２１            環状リブ
２１−１        半径方向最内側の環状リブ
２１−２        中間の環状リブ
２１−３        半径方向最外側の環状リブ
２２            頂面
２３            傾斜側壁面
２４            垂直壁面
２５、６５      非溶着面
３０            上割型
３１            下割型
４０            キャップ
４１            頂壁
４２            スカート壁
４３            ＴＥバンド
４４            ラチェット片
４７、４８      ストッパー係止片
７０            容器本体
７１            開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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