(57)【要約】【課題】厚手の封止部材で封止された包装容器にも適用可能であり、オーバーキャップを開方向に回転させるだけで容易に開封可能なキャップ構造体を提供する。【解決手段】インナーキャップ２の注出部１０は、板状の封止部材１２によって閉鎖されている。また、インナーキャップ２の注出部１０の内部には、オーバーキャップ３のインナーリング１８が挿入され、インナーリング１８の外面には開封用リング１４が螺合している。また、開封用リング１４の軸ＡＸ周りの回転は阻止されている。インナーリング１８と開封用リング１４は、ネジ部８及び１６の螺合方向と同じであり、ネジ部８及び１６の螺合構造より大きいリードを有する。オーバーキャップ３を開方向に回転させると、開封用リング１４が封止部材１２を押圧して破断させる。【選択図】図５
2017226460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する容器を封止するキャップ構造体であって、
前記開口部に取り付けられるベース部と、円筒形状の注出部と、前記注出部を封止する封止部材とを有するインナーキャップと、
前記注出部の内周面との間に所定の隙間を空けて前記注出部の内部に収容されるインナーリングを有し、所定の回転軸を中心とする回転により前記インナーキャップの外周面に螺合するオーバーキャップと、
前記インナーリングの外周面に螺合した状態で前記インナーリングと前記注出部との間に設けられる開封用リングとを備え、
前記開封用リングの外面及び前記注出部の内面には、前記回転軸と平行な方向に前記開封用リングをガイドすると共に、前記回転軸周りの回転を規制するガイド構造が設けられ、
前記インナーリング及び前記開封用リングは、前記インナーキャップと前記オーバーキャップとで構成される螺合構造と螺合方向が同方向であって、かつ、前記インナーキャップと前記オーバーキャップとで構成される螺合構造よりリードが長い螺合構造を構成し、
前記封止部材には、放射状の脆弱部が設けられ、
前記インナーキャップを開方向に回転させるのに伴って前記インナーリングと前記開封用リングとの緩みが進行し、前記開封用リングが前記ベース部側へと相対移動することによって、前記開封用リングが前記封止部材の前記脆弱部を破断させる、キャップ構造体。
【請求項２】
前記インナーキャップの前記注出部には、前記開封用リングが前記封止部材の前記脆弱部を破断させた後であって、前記インナーキャップと前記オーバーキャップとの螺合が解除される前に、前記オーバーキャップの開方向への回転に伴って前記開封用リングを前記注出部内にロックするロック部が設けられる、請求項１に記載のキャップ構造体。
【請求項３】
包装容器であって、
開口部を有する容器と、
前記容器の前記開口部を封止する請求項１または２に記載のキャップ構造体とを備え、
前記インナーキャップの前記ベース部に設けられた前記取付部が前記容器の前記開口部に取り付けられる、包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル等の開口部を有する容器を密閉状態に封止し、開封後は再封を可能とするキャップ構造体及びこれを用いた包装容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体用紙容器に取り付けられる注出口栓が記載されている。特許文献１に記載の注出口栓は、スパウトと、スパウトの外面に螺合するキャップと、スパウトの注出筒の上方に収容される開封用筒体と、注出筒の下方を封止する封止フィルムとを備える。この開封用筒体には、キャップのガイド用内筒の下降用案内斜面と摺動し合う下降用案内斜面と、鋸刃状の開封刃とが設けられている。キャップを取り外す方向に回転させると、開封用筒体が下降用案内斜面によって案内されて下降して、開封刃が封止フィルムを切断し、これにより液体紙容器を開封することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９１１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の注出口栓の開封構造では、キャップの回転をカム構造によって開封用筒体の直線運動に変換し、開封用筒体の開封刃を封止フィルムに押し当てている。このようなカム構造を用いて開封刃を封止部材に押圧する構成は、封止部材が薄手の封止フィルムの場合には容易に切断可能であるが、樹脂でスパウトと封止部材が一体成形された口栓のように、フィルムよりも剛性のある封止部材の切断は困難である。
【０００５】
それ故に、本発明は、厚手の封止部材で封止された包装容器にも適用可能であり、オーバーキャップを開方向に回転させるだけで容易に開封可能なキャップ構造体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】
【０００６】
本発明は、開口部を有する容器を封止するキャップ構造体に関するものであって、開口部に取り付けられるベース部と、円筒形状の注出部と、注出部を封止する封止部材とを有するインナーキャップと、注出部の内周面との間に所定の隙間を空けて注出部の内部に収容されるインナーリングを有し、所定の回転軸を中心とする回転によりインナーキャップの外周面に螺合するオーバーキャップと、インナーリングの外周面に螺合した状態でインナーリングと注出部との間に設けられる開封用リングとを備える。開封用リングの外面及び注出部の内面には、回転軸と平行な方向に開封用リングをガイドすると共に、回転軸周りの回転を規制するガイド構造が設けられ、インナーリング及び開封用リングは、インナーキャップとオーバーキャップとで構成される螺合構造と螺合方向が同方向であって、かつ、インナーキャップとオーバーキャップとで構成される螺合構造よりリードが長い螺合構造を構成する。封止部材には、放射状の脆弱部が設けられる。インナーキャップを開方向に回転させるのに伴ってインナーリングと開封用リングとの緩みが進行し、開封用リングがベース部側へと相対移動することによって、開封用リングが封止部材の脆弱部を破断させる。
【０００７】
また、本発明に係る包装容器は、開口部を有する容器と、上記のキャップ構造体とを備え、インナーキャップのベース部に設けられた取付部が容器の開口部に取り付けられるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、厚手の封止部材で封止された包装容器にも適用可能であり、オーバーキャップを開方向に回転させるだけで容易に開封可能なキャップ構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係るキャップ構造体を用いた包装容器の正面図
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う断面図
【図４】図２に示したＩＶ−ＩＶラインに沿う断面図
【図５】実施形態に係るキャップ構造体の開封過程を説明する図
【図６】封止部材の破断過程の詳細を示す概略図
【図７】実施の形態に係るキャップ構造体を開封後に再封した状態を示す断面図
【図８】実施形態に係るキャップ構造体の製造工程の一部を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、実施の形態に係るキャップ構造体を用いた包装容器の正面図である。
【００１１】
包装容器５は、開口部（図示せず）を有するボトル状の容器４と、容器４の開口部を封止するキャップ構造体１とを備える。キャップ構造体１は、容器４の開口部に取り付けられるインナーキャップ２と、インナーキャップ２に螺合するオーバーキャップ３と、図示しない開封用リングとから構成されている。
【００１２】
図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図であり、図３は、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う断面図であり、図４は、図２に示したＩＶ−ＩＶラインに沿う断面図である。尚、図面に示す軸ＡＸは、オーバーキャップ３をインナーキャップ２に螺合させる際の回転軸である。本実施形態では、軸ＡＸと、インナーキャップ２の中心軸と、オーバーキャップ３の中心軸と、開封用リング１４の中心軸と、容器４の中心軸とが一致している。
【００１３】
＜インナーキャップの構成＞
インナーキャップ２は、樹脂の一体成形品であり、ベース部９と、注出部１０と、注出部を封止する封止部材１２とを備える。インナーキャップ２を構成する樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）またはこれらの混合物を用いることが好ましい。
【００１４】
ベース部９は、容器４の開口部６に取り付けられる取付部７と、ネジ部８とから構成される。
【００１５】
取付部７は、ほぼ円筒形状を有し、容器４の開口部６を挟み込んだ状態で開口部６に嵌合することにより、容器４に固定されている。取付部７のうち、容器４の開口部６の上端面に対向する部分には、周方向の全周に亘ってコンタクトリング（図示せず）が設けられており、このコンタクトリングの全周が容器４の開口部６の上端面に密着することにより、容器４とインナーキャップ２との間が封止されている。尚、本実施形態では、取付部７は嵌合により容器４の開口部６に取り付けられているが、取付部７及び容器４の開口部６に螺合可能なネジ山を設け、取付部７を開口部６に螺合させても良い。
【００１６】
ネジ部８は、ほぼ円筒形状を有し、取付部７に接続されている。ネジ部８の外周面には、オーバーキャップ３に螺合可能な雄ネジが設けられている。
【００１７】
注出部１０は、軸ＡＸを中心軸とする円筒形状（管形状）を有する。注出部１０の一方の端部１１ａは、ベース部９のネジ部８に接続されている。注出部１０の他方の端部１１ｂは、開放端となっている。また、図３に示すように、注出部１０の内周面には、軸ＡＸ方向に延びるガイド溝２０が周方向に等間隔で設けられている。ガイド溝２０は、後述する開封用リング１４をガイドするためのものであり、詳細は後述する。
【００１８】
封止部材１２は、薄板状の部材であり、注出部１０の内周面を閉鎖する。図４に示すように、封止部材１２には、中心から放射状に延びる脆弱部１３が設けられている。この脆弱部１３は、後述する開封用リング１４の押圧力により封止部材１２を破断させやすくするために設けられるものである。脆弱部１３は、例えば、ハーフカットにより形成される。ハーフカットにより脆弱部１３を形成する場合、ハーフカットを封止部材の片面のみに設けても良いし、両面に設けても良い。また、封止部材１２には、図４に示すように、円環状に配置された複数のリブ１５が設けられている。リブ１５の各々は、周方向に隣接する脆弱部１３の間に、脆弱部１３とは重ならないように設けられている。これらのリブ１５は、脆弱部１３で区画された封止部材の各部分の伸びを抑制して、脆弱部１３でのクラック発生を促し、これにより、破断予定箇所である脆弱部１３で破断を起こりやすくする。
【００１９】
＜オーバーキャップの構成＞
オーバーキャップ３は、樹脂の一体成形品であり、ベース部９のネジ部８に螺合するネジ部１６と、頂部１７の内側に接続され、軸ＡＸを中心軸とする円筒形状のインナーリング１８とを有する。開封時におけるオーバーキャップ３の伸びや変形を抑制するために、オーバーキャップ３を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の樹脂を用いる。剛性を持たせるために、曲げ弾性率が比較的高めの材料を用いて厚肉に形成することが好ましく、トルク（荷重）の掛かるネジ部を他の部分より厚肉にすることが好ましい。
【００２０】
インナーリング１８は、オーバーキャップ３をインナーキャップ２に螺合させた状態において、インナーキャップ２の注出部１０の内部に収容される。インナーリング１８の外径は、注出部１０の内径より小さく設定され、注出部１０に収容されたインナーリング１８の外面と、注出部１０の内面との間に所定の隙間が形成される。また、インナーリング１８の外面には、後述する開封用リング１４と螺合可能な雄ネジが設けられている。
【００２１】
＜開封用リングの構成＞
開封用リング１４は、軸ＡＸを中心軸とする円筒形状の部材であり、内周面に雌ネジが設けられている。開封用リング１４は、オーバーキャップ３のインナーリング１８の外周面に螺合した状態で、インナーリング１８と注出部１０との間に設けられている。図２に示すように、開封用リング１４の下端部分は、下端縁に向かうにつれて薄くなるように形成されているが、これは、インナーキャップ２の開封時に開封用リング１４に加えられた軸ＡＸ方向の力を開封用リング１４の下端縁に集中させるためである。
【００２２】
また、開封用リング１４の外面には、図３に示すように、軸ＡＸ方向に延びる複数の凸条２１が周方向に等間隔で設けられている。凸条２１の数及び配置は、注出部１０に設けられたガイド溝２０の数及び配置と同じであり、凸条２１の各々とガイド溝２０の各々とは、ほぼ同じ断面形状を有する。したがって、開封用リング１４を注出部１０に挿入して、図３に示すように、凸条２１の各々とガイド溝２０の各々とを嵌合させることができる。凸条２１及びガイド溝２０は、開封用リング１４を案内するためのガイド構造を構成しており、凸条２１の各々とガイド溝２０の各々との嵌合によって、開封用リング１４は、注出部１０に対して軸ＡＸと平行な方向に案内され、軸ＡＸ周りの回転が阻止されている。尚、図８で説明するキャップ構造体１の組み立て時の位置合わせが容易となるように、ガイド溝２０及び凸条２１は、軸ＡＸを中心に回転対称とすることが好ましい。
【００２３】
開封用リング１４は、封止部材１２に対して効率的に押圧力を伝達できるように剛性を有する材料で形成することが好ましい。開封用リング１４の変形を抑制するために、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の樹脂を用いる。剛性を持たせるために、曲げ弾性率が比較的高めの材料を用いて開封用リング１４を成形することが好ましい。さらには、ポリスチレン（ＰＳ）や耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）等の樹脂を用いても良い。これらの樹脂は、特に開封用リング１４を下端縁に向かうにつれて薄くなるように形成する際、先端を尖り易く形成することができるため、封止部材１２を破断し易くなる。
【００２４】
ここで、開封用リング１４とインナーリング１８との螺合構造について説明する。開封用リング１４とインナーリング１８とで構成される螺合構造は、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８とで構成される螺合構造と螺合方向が同じである。更に、開封用リング１４とインナーリング１８とで構成される螺合構造のリード（リード角）は、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８とで構成される螺合構造のリード（リード角）より大きい。したがって、すなわち、オーバーキャップ３を開方向（すなわち、螺合が緩む方向）に回転させると、インナーリング１８はオーバーキャップ３の回転方向に回転するのに対して、開封用リング１４の軸ＡＸ周りの回転は規制されているため、開封用リング１４とインナーリング１８との螺合の緩みが進行する。また、開封用リング１４及びインナーリング１８の螺合のリードが相対的に大きいため、オーバーキャップ３を開方向に回転させる過程では、軸ＡＸ方向におけるオーバーキャップ３の移動量（インナーキャップ２に対する相対的な移動量）よりも、軸ＡＸ方向における開封用リング１４の移動量（オーバーキャップ３に対する相対的な移動量）の方が大きくなる。
【００２５】
＜包装容器の開封過程＞
図５は、実施形態に係るキャップ構造体の開封過程を説明する図であり、図６は、封止部材の破断過程の詳細を示す概略図であって、図５に示したインナーキャップ２の一部及び開封用リング１４の一部の拡大図である。ただし、図６では、図示の簡略化のため、オーバーキャップ３の記載を省略している。
【００２６】
まず、図５（ａ）及び図６（ａ）は、包装容器５の未開封状態を示す。
【００２７】
未開封状態では、上述したように、インナーキャップ２と容器４との間は、インナーキャップ２に設けられたコンタクトリング（図示せず）が容器４の開口部６の上端面に接触することにより封止されている。また、未開封状態では、インナーキャップ２の注出部１０は、封止部材１２によって密閉されている。
【００２８】
次に、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は、オーバーキャップ３を軸ＡＸを中心に開方向（オーバーキャップ３の上方から見て反時計回り方向）に所定量回転させた状態であって、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８との螺合が解除される前の状態を示す。
【００２９】
上述したように、注出部１０のガイド溝２０と開封用リング１４の凸条２１との嵌合により、開封用リング１４は軸ＡＸ方向に移動可能であるが、軸ＡＸ周りの回転は阻止されている。したがって、オーバーキャップ３をインナーキャップ２に螺合させて完全に締め込んだ図５（ａ）の状態からオーバーキャップ３を開方向に回転させると、オーバーキャップ３がインナーキャップ２から離脱する方向に移動する一方、開封用リング１４もインナーリング１８から離脱する方向に移動する。上述したように、２つの螺合構造のリードの差により、オーバーキャップ３からの開封用リング１４の相対移動量ｄ２は、インナーキャップ２からのオーバーキャップ３の相対移動量ｄ１より大きいため、開封用リング１４は、封止部材１２に近づく方向に移動する。開封用リング１４の移動量が一定量を超えると、開封用リング１４が封止部材１２の脆弱部を破断させ、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、破断した封止部材１２を押し広げる。
【００３０】
図５（ｃ）及び図６（ｃ）は、オーバーキャップ３のネジ部１６とインナーキャップ２のネジ部８との螺合が解除された状態を示す。
【００３１】
更に、オーバーキャップ３を開方向に回転させると、開封用リング１４とインナーリング１８との緩みが更に進行し、開封用リング１４は、破断した封止部材１２を押し広げながら更に容器４の内方側へと移動する。そして、オーバーキャップ３とインナーキャップ２との螺合が解除される前に、開封リング１４の凸条２１が、注出部１０の内周面の周方向に亘って設けられたリブ２２（図６（ｂ）参照）を乗り越え、図６（ｃ）に示すように、凸条２１がリブ２２と封止部材１２の周縁部との間に嵌合する。この結果、破断した封止部材１２を押し広げた状態で、開封用リング１４がインナーキャップ２にロック（係合）される。図５（ｃ）に示すように、オーバーキャップ３を取り外すことによって、容器４の内容物を注出部１０から注ぎ出すことができる。
【００３２】
図７は、実施の形態に係るキャップ構造体を開封後に再封した状態を示す断面図である。
【００３３】
オーバーキャップ３を取り外して容器４の内容物を注出した後は、インナーリング１８を注出部１０内に挿入し、オーバーキャップ３を軸ＡＸを中心に閉方向（オーバーキャップ３の上方から見て時計回り方向）に回転させることによって、図７に示すように、容器４を再封することができる。容器を再封した状態では、注出部１０の端部１１ｂが、インナーリング１８の根元部分（頂部１７との接続部分）に設けられた肉厚部に当接することで内容物の密閉性が確保される。
【００３４】
＜キャップ構造体の製造工程＞
図８は、実施形態に係るキャップ構造体の製造工程の一部を説明する図である。
【００３５】
キャップ構造体１は、次のように製造することができる。
【００３６】
まず、オーバーキャップ３及び開封用リング１４をそれぞれ別工程において樹脂で一体成形した後、オーバーキャップ３のインナーリング１８に開封用リング１４を螺合させる。開封用リング１４とインナーリング１８との螺合は、両者を螺合方向に相対回転させることにより行っても良いし、打栓による嵌め込みにより行っても良い。打栓により開封用リング１４をインナーリング１８に嵌め込む場合は、開封用リング１４及びオーバーキャップ３を適宜治具等で支持する。また、開封用リング１４の雌ネジ及びインナーリング１８の雄ネジの条数を３〜４条とすると、打栓による嵌合及び螺合のいずれもし易くできるので好ましい。
【００３７】
また、オーバーキャップ３及び開封用リング１４とは別工程で、インナーキャップ２を樹脂で一体成形する。
【００３８】
次に、インナーキャップ２にオーバーキャップ３を打栓により嵌合させることによってキャップ構造体１が製造される。インナーキャップ２にオーバーキャップ３を嵌合させる際には、封止部材１２の破断を防止するために、インナーキャップ２の内部形状とほぼ同じ外形を有する受け治具２３をインナーキャップ２の内部に挿入してインナーキャップ２を支持する。また、オーバーキャップ３の外面の損傷を防止するために、オーバーキャップ３の外径とほぼ同じ内部形状を有する抑え治具２４にオーバーキャップ３を収納する。
【００３９】
次に、図８（ａ）に示すように、受け治具２３で支持したインナーキャップ２の中心軸と、抑え治具２４で保持したオーバーキャップ３の中心軸とを一致させ、オーバーキャップ３及びインナーキャップ２を互いに近づく方向に押圧する。押圧力によって雌ネジが雄ネジを乗り越え、図８（ｂ）に示すように、オーバーキャップ３のネジ部１６がインナーキャップ２のネジ部８に嵌合する。その後、受け治具２３及び抑え治具２４を取り外すことによって、キャップ構造体１が完成する。完成したキャップ構造体１は、内容物を充填した容器の開口部に嵌合または螺合によって取り付けられ、図１に示した包装容器５が完成する。
【００４０】
そして、インナーキャップ２とオーバーキャップ３との打栓による嵌合を容易に行えるようにするため、インナーキャップ２のネジ部８及びオーバーキャップ３のネジ部１６の条数は、３〜４条とすることが好ましい。尚、インナーキャップ２のネジ部８及びオーバーキャップ３のネジ部１６の条数は、容器の口径に応じて適宜設定することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態に係るキャップ構造体１では、オーバーキャップ３を完全に締め込んだ状態から所定量開方向に回転させるだけで、インナーキャップ２の封止部材１２を破断させて開封することができる。また、封止部材１２の破断に用いる開封用リング１４は、破断した封止部材１２を押し広げた状態でインナーキャップ２の注出部１０の内面にロック（係合）され、内容物の注出がし易く、内容物の注出に伴って開封用リング１４が脱離することを抑制できる。
【００４２】
また、本実施形態に係るキャップ構造体１では、螺合構造を用いて開封用リング１４を軸ＡＸ方向に移動させて封止部材１２を破断させている。開封用リング１４を軸ＡＸ方向に移動させるインナーリング１８の外径は、オーバーキャップ３の外径よりも小さいため、オーバーキャップ３の回転に際してインナーリング１８に働く回転力は、オーバーキャップ３に使用者が与えた回転力より大きくなる。この結果、特許文献１に記載の構造と比べて、開封用リング１４に対して軸ＡＸ方向により大きな力を加えることができ、開封用リング１４で封止部材１２を強く押圧することができる。
【００４３】
したがって、本発明によれば、樹脂の成形体のような、フィルムと比べて厚手の封止部材１２で封止された包装容器に適用しても、オーバーキャップ３を開方向に回転させるだけで容易に開封可能なキャップ構造体１を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、内容物を密封することができ、開封後に再封を可能とした包装容器に利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  キャップ構造体
２  インナーキャップ
３  オーバーキャップ
４  容器
５  包装容器
６  開口部
７  取付部
９  ベース部
１０  注出部
１１ａ、１１ｂ  端部
１２  封止部材
１３  脆弱部
１４  開封用リング
１５  リブ
１８  インナーリング
２０  ガイド溝
２１  凸条
２２  リブ
【図１】
2017226460.tif 000003
【図２】
2017226460.tif 000004
【図３】
2017226460.tif 000005
【図４】
2017226460.tif 000006
【図５】
2017226460.tif 000007
【図６】
2017226460.tif 000008
【図７】
2017226460.tif 000009
【図８】
2017226460.tif 000010