(57)【要約】      （修正有）【課題】溶着時の超音波振動によっても変形することがなく、包装容器の解体に際して容易に分離が可能な注出口栓を提供する。【解決手段】注出口栓１は、円筒状の側壁１１および側壁の一端縁から外方に延伸するように設けられ側壁側の一面が容器本体の所定径の注出孔の全周に溶着される円盤状のフランジ部１５と、フランジ部の他面である底面に形成された、側壁と同心円状の第１の壁面２４および第１の壁面の外周側の第２の壁面２５と、第１の壁面と第２の壁面とにそれぞれ所定の角をなして接続する頂面とを有する環状の凹部と、凹部を円周方向に仕切る複数のリブとを含み、フランジ部が容器本体に溶着された状態において注出孔の内周面に対向する部分における側壁の外周径Ｄ１と、注出孔の内周径Ｄ２と、第１の壁面の頂面との接続箇所における外周径Ｄ３とが、Ｄ１＋Ｄ３≧２×Ｄ２の関係を満たす。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の側壁および前記側壁の一端縁から外方に延伸するように設けられ、前記側壁側の一面が容器本体の所定径の注出孔の全周に溶着される円盤状のフランジ部と、
前記フランジ部の他面である底面に形成された、前記側壁と同心円状の第１の壁面および前記第１の壁面の外周側の第２の壁面と、前記第１の壁面と前記第２の壁面とにそれぞれ所定の角をなして接続する頂面とを有する環状の凹部と、
前記凹部を円周方向に仕切る複数のリブとを含み、
前記フランジ部が前記容器本体に溶着された状態において前記注出孔の内周面に対向する部分における前記側壁の外周径Ｄ１と、前記注出孔の内周径Ｄ２と、前記第１の壁面の前記頂面との接続箇所における外周径Ｄ３とが、Ｄ１＋Ｄ３≧２×Ｄ２の関係を満たす、注出口栓。
【請求項２】
前記フランジ部の前記頂部における厚さは、０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下である、請求項１に記載の注出口栓。
【請求項３】
前記環状の凹部の径方向に沿った前記頂面の幅は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の注出口栓。
【請求項４】
前記環状の凹部の周方向に沿った前記リブの幅は、０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の注出口栓。
【請求項５】
前記リブは、前記環状の凹部の周方向に等分に奇数個設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の注出口栓。
【請求項６】
前記第１の壁面および前記第２の壁面は、前記フランジ部の底面との接続箇所において、丸面で面取りされている、請求項１〜５のいずれかに記載の注出口栓。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の注出口栓と、
前記注出口栓のフランジ部が溶着された容器本体とを備える、包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注出口栓および包装容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙製の基材層と、熱可塑性樹脂によるシーラント層との間にアルミ箔、アルミ蒸着フィルム、又は無機酸化物蒸着フィルムなどのバリア性のある層を積層したシート材を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールすることにより形成される包装容器が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような包装容器にはさまざまな形態があるが、その１つとして、ゲーブルトップ型（切妻屋根型）の屋根板にポリエチレン等を材質としたキャップ及び注出口栓を設けて、内容液の注出を可能にした包装容器が知られている。このような、包装容器の場合、廃棄に際して、分別収集のために紙製のシート材からなる容器本体と容器本体に溶着された注出口栓とを分離することが好ましい。分離の方法として、トップシール部を開口して、ハサミ等で注出口栓の周りのシート材を切断する方法がある。しかしながら、このような包装容器は、通常、トップシール部の融着が強固であるため容器の解体は容易ではなく、注出口栓の包装容器からの分離は行われないことが多い。
【０００４】
特許文献２には、環状体（フランジ部）と筒状体とを備え環状体の内周側上面に環状の薄肉部を形成した注出口栓を、折り曲げ誘導ラインを形成した紙容器に取り付けた紙製包装体が開示されている。この紙製包装体によれば、折り曲げ誘導ラインに沿って紙製包装体を折り曲げることにより、環状の薄肉部が破断し、注出口栓の筒状体を紙容器から分離することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３５３６２号公報
【特許文献２】特許第５４６９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のように注出口栓に環状の薄肉部を形成すると、注出口栓のフランジ部の剛性が低下する。このため、紙容器への溶着に超音波溶着を用いると、超音波振動により薄肉部およびその近傍が歪み、筒状体がフランジ部から隆起する変形を起こしたり、薄肉部が破断したり、あるいは溶着後に破断が出来なくなる等、適切な溶着ができないおそれがあった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、溶着時の超音波振動によっても変形することがなく、包装容器の解体に際して容易に分離が可能な注出口栓およびこれを備えた包装容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、円筒状の側壁および側壁の一端縁から外方に延伸するように設けられ、側壁側の一面が容器本体の所定径の注出孔の全周に溶着される円盤状のフランジ部と、フランジ部の他面である底面に形成された、側壁と同心円状の第１の壁面および第１の壁面の外周側の第２の壁面と、第１の壁面と第２の壁面とにそれぞれ所定の角をなして接続する頂面とを有する環状の凹部と、凹部を円周方向に仕切る複数のリブとを含み、フランジ部が容器本体に溶着された状態において注出孔の内周面に対向する部分における側壁の外周径Ｄ１と、注出孔の内周径Ｄ２と、第１の壁面の頂面との接続箇所における外周径Ｄ３とが、Ｄ１＋Ｄ３≧２×Ｄ２の関係を満たす。
【０００９】
本発明の他の局面は、上述の注出口栓と、注出口栓のフランジ部が溶着された容器本体とを備える、包装容器である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶着時の超音波振動によっても変形することがなく、包装容器の解体に際して容易に分離が可能な注出口栓およびこれを備えた包装容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る包装容器の斜視図
【図２】実施形態に係る包装容器に用いられるブランクの平面図
【図３】実施形態に係る包装容器に用いられる注出口栓の断面図及び平面図
【図４】注出口栓を容器本体に超音波溶着する様子を示したフランジ部周辺の拡大断面図
【図５】注出口栓の分離方法に係る各工程を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
（包装容器）
図１に、包装容器３の斜視図を示す。包装容器３は、後述するシート材を加工したブランク１１０を箱型に折曲げ、端部を重ね合わせてシールして形成される容器本体１００と、注出口栓１とを備える。注出口栓１は、一例としてキャップ２を備える。容器本体１００は、正立時に上部となる頂部１０１と、側面となる胴部１０２と、下部となる底部１０３とを含み、頂部１０１は、２つの屋根板１０６（１０６ａ、１０６ｂ）と、屋根板１０６の間に折込まれる折込み板１０７および折返し板１０８とを含む。屋根板１０６ａには、円形の注出孔１１４が形成される。注出口栓１は注出孔１１４に取付けられる。
【００１４】
（ブランク）
図２に、容器本体１００の素材となるブランクの一例であるブランク１１０の平面図を示す。ブランク１１０は、頂部１０１を構成する屋根板１０６ａ、１０６ｂ、折込み板１０７および折返し板１０８と、胴部１０２を構成する４つの側面板１１１と、底部１０３を構成する底面板１１２と、端部に形成されたシール部１１３とを有する。ブランク１１０を図２に示す一点鎖線にしたがって折曲げ、シール部１１３を、これと反対側の端部にシールすることでブランク１１０が箱型に形成される。屋根板１０６ａの中央付近には、注出口栓１を挿入して固定する注出孔１１４が形成されている。
【００１５】
（シート材）
シート材は、例えば、包装容器３の外方から内方に向かって順に、印刷層／熱可塑性樹脂層／紙基材層／接着樹脂層／バリア層／接着層／シーラント層を有する。
【００１６】
（注出口栓）
図３に、注出口栓１の断面図（ａ）及び下方から見た平面図（ｂ）を示す。注出口栓１は、円筒状の側壁１１と、側壁１１の内部を閉塞する隔壁１４と、側壁１１の一端縁から外方に延伸するように設けられた円盤状のフランジ部１５と、フランジ部１５の底面２０に形成された複数の凹部１７とを備える。注出口栓１は、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ等を用いて一体成形により製造することができる。
【００１７】
側壁１１は、外周面２１にキャップを螺着する外ネジ１２が形成され、内周面にネジ山が形成されたキャップ２を、図３の紙面上方から螺着することができる。また、側壁１１の外周面２１であって外ネジ１２の下方には、外方に突出する突起部１９が円周を等分するように３個形成されている。さらに、突起部１９下方であって側壁１１の外周面２１からは、外方に向かって円盤状のフランジ部１５が延伸するように設けられている。フランジ部１５の、側壁１１側の面が容器本体１００に超音波溶着によって取り付けられる。また、突起部１９はフランジ部１５との間で容器本体１００を挟み込む。
【００１８】
図３に示すように、フランジ部１５の、側壁１１側とは反対側の面である底面２０には、複数のリブ１８によって仕切られた凹部１７が環状に配置された切断予定部２２が形成されている。凹部１７は、側壁１１と同心円状に形成された第１の壁面２４と、第１の壁面２４の外周に側壁１１と同心円状に形成された第２の壁面２５と、第１の壁面２４と第２の壁面２５とに接続する頂面２６とを有する。頂面２６は、第１の壁面２４と第２の壁面２５とにそれぞれ所定の角をなして接続する。底面２０と第１の壁面２４及び第２の壁面２５とは、それぞれ丸面で面取りされた角アール部２７によりつながれることが好ましい。第１の壁面２４及び第２の壁面２５と底面２０との間に角アール部２７を設けず、例えば、エッジ形状に形成すると、超音波溶着時にフランジ部１５を伝わる超音波振動により凹部１７が、図３の（ａ）の紙面左右方向に座屈して倒れる現象が生じやすい。この結果、凹部１７周辺のフランジ部１５を形成する材料がフランジ部１５の表面から押し出されて、余肉が突出するなどの変形を生じ、突出した余肉がフランジ部１５から分離して異物となるおそれがある。また、フランジ部１５の各面には、超音波溶着する際、超音波エネルギーの集中程度を制御して溶着性を高めるエネルギーダイレクターとして各種形状の突起を形成してもよい。
【００１９】
複数のリブ１８は、フランジ部１５の平面視において、側壁１１の中心からそれぞれ放射状に延伸して、円周を等分するように１５か所に設けられている。リブ１８の底面２３は、図３の（ａ）に示すように、フランジ部１５の底面２０と同一平面に含まれるように形成されているが、リブ１８の底面２３はフランジ部１５の底面２０より凹んだ位置にあってもよい。
【００２０】
隔壁１４は側壁１１の下端付近に側壁１１内部の上端側と下端側とを隔てるように形成される。また、隔壁１４は外周の肉厚を環状に薄く形成したハーフカット１６を介して側壁１１に連結される。隔壁１４の上面には、プルリング１３が支柱を介して接続されている。包装容器３の使用者は、プルリング１３を上方に引き、ハーフカット１６に沿って破断された隔壁１４を側壁１１から引き抜いて、側壁１１の上端側と下端側とを連通させて包装容器３を開口することができる。
【００２１】
リブ１８の数、フランジ部１５の凹部１７の頂面２６における肉厚（ｄ１）、フランジ部１５の平面視における、リブ１８の円周方向の幅（ｄ２）及び凹部１７の径方向の幅（ｄ３）を好適に設定することにより、切断予定部２２を境界としたフランジ部１５と側壁１１との分離の容易化、剛性向上及び超音波振動による破損の防止を図ることができる。
【００２２】
リブ１８の数は必要な破断強度に応じて、適宜調整することができる。また、リブ１８は、以下の理由から、円周等分に奇数個設けることが好ましい。後述するように、使用者は、容器本体１００からの注出口栓１の分離に際して、包装容器３を、おおむね注出口栓１の直径を通る線に沿って折曲げる。リブ１８の数を奇数とすることで、剛性の高い部分であるリブ１８が注出口栓１の直径の両端に同時に位置することはなく、注出口栓１の分離が困難となることを防ぐことができる。
【００２３】
ｄ１及びｄ２は０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下とすることが好ましい。ｄ１及びｄ２を０．１５ｍｍ以上とすることで、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ等を用いた一体成型時の未充填を防ぐことができる。また、ｄ１及びｄ２を０．４５ｍｍ以下とすることで、凹部１７周辺の超音波振動による破損を防止し、切断予定部２２を境界としたフランジ部１５と側壁１１との分離を容易にすることができる。さらに、ｄ１及びｄ２を略等しくすると、切断予定部２２の破断時に、頂部１７、リブ１８を破断するのに要する荷重が略等しくなり一定の力でスムーズに、注出口栓１の破断分離を行うことができる。ｄ１、ｄ２は、０．２ｍｍ以上とすると成型時の充填不良のおそれが低減し、０．３ｍｍ以下とすると切断がより容易となりさらに好ましい。
【００２４】
ｄ３は０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることが好ましい。ｄ３を０．３ｍｍ以上とすることで、注出口栓１を一体成型する金型の強度を確保して、金型の耐久性を得ることが可能となる。また、ｄ３を１．０ｍｍ以下とすることで、切断予定部２２の強度が確保されて、強度不足による注出口栓１の変形によりキャッパーや充填機での注出口栓１の供給不良が発生することを防ぐことができる。ｄ３は、０．５ｍｍ以上とすると成型用の金型の強度が十分確保でき、０．８ｍｍ以下とすると切断予定部２２の強度が十分確保でき、さらに好ましい。
【００２５】
（注出孔）
フランジ部１５が容器本体１００に溶着された状態において注出孔１１４の内周面に対向する部分における側壁１１の外周径Ｄ１（直径）と、注出孔１１４の内周径Ｄ２（直径）と、第１の壁面２４の頂面２６との接続箇所における外周径Ｄ３（直径）とが、以下の（式１）を満たすことにより、後述する理由により、溶着時の超音波振動によりフランジ部１５が切断予定部２２から側壁１１の方向へ向かって隆起する変形の防止を図ることができる。
【００２６】
Ｄ１＋Ｄ３≧２×Ｄ２          （式１）
【００２７】
図４に、注出口栓１を容器本体１００に超音波溶着する様子を示したフランジ部１５周辺の拡大断面図を示す。図４の（ａ）に、包装容器３の溶着の様子を示し、図４の（ｂ）に、比較用に（式１）を満たさない注出口栓を用いた場合の溶着の様子を示す。
【００２８】
注出口栓１を容器本体１００に超音波溶着するには、まず、注出口栓１の側壁１１を容器本体１００の注出孔１１４に内面側から挿入し、フランジ部１５の側壁１１が形成された面を屋根板１０６ａの内面に宛がう。そして、容器本体１００の内部（内側）に、図示しないアンビルを挿入し屋根板１０６ａの下面にあてがい、超音波ホーン２０９をフランジ部１５と重なっている屋根板１０６ａの上面にあてがい超音波振動を発生させて、屋根板１０６とフランジ部１５とを溶着させる。
【００２９】
Ｄ１〜Ｄ３を、（式１）を満たす関係に設定することで、注出口栓１が注出孔１１４に挿入された状態であれば、どの位置で取付けられても注出孔１１４の内周径Ｄ２が第１の壁面２４の外周径Ｄ３の外周側に位置することは無くなるため、容器本体１００のシート材が凹部１７の頂面２６を覆って押さえとなり、溶着時の超音波振動によっても注出口栓１が変形することなく好適に溶着され、また、溶着後の流通時、保管時等においても、シート材によって凹部１７が保護され、意図しない破断が発生しない包装容器３が得られる。
【００３０】
（式１）は以下のように導かれる。注出口栓１が注出孔１１４に挿入され、フランジ部１５がシート材に接触した状態で、注出孔１１４の内周面と、これに対向する側壁１１の部分との間の距離（クリアランス）は、注出口栓１の中心軸と注出孔１１４の中心軸との間のずれに応じて、０以上（Ｄ２−Ｄ１）以下の値を取りうる。クリアランスの最大値である（Ｄ２−Ｄ１）が、側壁１１の外周と第１の壁面２４の外周との間の距離（（Ｄ３−Ｄ１）／２）以下であれば、すなわち（Ｄ２−Ｄ１）≦（Ｄ３−Ｄ１）／２の式が成立すれば、容器本体１００のシート材が凹部１７の頂面２６を確実に覆うことができる。この式を変形することで（式１）が得られる。
【００３１】
これに対して、（式１）を満たさない場合、注出口栓１の中心軸と注出孔１１４の中心軸との間のずれが大きいと、図４の（ｂ）に点線で示すように、容器本体１００のシート材が凹部１７の頂面２６を覆って保護することができず、超音波振動によりフランジ部１５が凹部１７を起点として側壁１１の方向へ隆起する変形を起こす。
【００３２】
本発明の注出口栓は以上の形態に限定されず、凹部１７の断面形状等、多様に変形可能である。
【００３３】
（分解方法）
以下では、注出口栓１の分離方法を説明する。図５に、注出口栓１の分離方法に係る各工程を示す。
【００３４】
＜押し潰し工程＞
図５の（ａ）に、包装容器３を押し潰す工程を示す。本工程において、包装容器３の使用者は、屋根板１０６の下方に延びる、対向する２つの側面板１１１を互いに接する方向に押し込むことで、胴部１０２を押し潰す。押し潰される側面板１１１に接する２つの側面板１１１は、包装容器３の内部方向に折り畳まれる。
【００３５】
＜折曲げ工程＞
図５の（ｂ）に、包装容器３を折曲げる工程の一例を示す。本工程において、使用者は、図５の（ｂ）に示すように、屋根部１０６、側面板１１１及び底面板１１２を、正立させた状態で例えば左右方向に折曲げる。このとき、屋根板１０６にできる折れ線は、注出孔１１４を通過する。
【００３６】
本工程によりできる折れ線は、注出孔１１４を通過するため、注出孔１１４に取り付けられている注出口栓１のフランジ部１５の一部も屋根板１０６と同じ方向に向かって折曲がるように荷重が加わる。ここで、注出口栓１には切断予定部２２が形成されているため、注出口栓１の周辺には、少なくとも部分的に破断が生じる。
【００３７】
＜注出口栓分離工程＞
図５の（ｃ）に、注出口栓１を包装容器３から分離する工程を示す。前工程で注出口栓１の凹部１７周辺に破断が生じているため、使用者はこれを起点としてわずかな力で注出口栓１を切断予定部２２に沿って切断し、側壁１１を含む部分を包装容器３から分離することができる。
【００３８】
上述の工程は一例であって、多様に変形可能である。例えば包装容器３に強度を弱めた脆弱線を適宜設け、これに沿って折り曲げてもよい。また、注出口栓の分離の前または後に、脆弱線等に沿って、包装容器３を２つ以上に分離する工程があってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、液体等を収容する紙製包装容器等に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１    注出口栓
２    キャップ
３    包装容器
１１    側壁
１２    外ネジ
１３    プルリング
１４    隔壁
１６    ハーフカット
１５    フランジ部
１７    凹部
１８    リブ
１９    突起部
２０    底面
２１    外周面
２２    切断予定部
２３    リブの頂面
２４    凹部の第１の壁面
２５    凹部の第２の壁面
２６    凹部の頂面
２７    角アール部
１００    容器本体
１０１    頂部
１０２    胴部
１０３    底部
１０６、１０６ａ、１０６ｂ    屋根板
１０７    折込み板
１０８    折返し板
１１０    ブランク
１１１    側面板
１１２    底面板
１１３    シール部
１１４    注出孔
２０９    超音波ホーン
【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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