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JP2015077999A - 樹脂製キャップ - Google Patents

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浜名 洋
Hiroshi Hamana
洋 浜名
淳 藤本
Atsushi Fujimoto
淳 藤本
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Abstract

【課題】十分な強度を維持しつつ、いたずらを確実に防止できる高い品質保証性を有する樹脂製キャップを提供する。
【解決手段】キャップ本体2とタンパーエビデンスバンド3を連結する複数のブリッジ11に、連続的に配置された複数の細ブリッジ19からなる先行破断ブリッジ群B1を含ませ、各細ブリッジ19の細連結部17の横断面積s1を0.06mm〜0.14mmとし、かつ当該細ブリッジ19の数に制限を設けた。これにより十分な強度を維持するのと共に、先行破断ブリッジ群B1を複数のベースブリッジ18に先行して破断させて、ブリッジブレーク角度とリーク角度の差を広げて品質保証の面から十分な性能を確保した。
【選択図】図2

Description

本発明は飲料用の樹脂製ボトルなどを密封するために装着される樹脂製キャップに関する。
飲料用の樹脂製ボトルに装着される樹脂製キャップとして、不正開栓の有無を確認できるタンパーエビデンス性能を有するものが広く用いられている。開栓されていないということを飲料品の購入前に需要者が確認できれば、いたずらによる被害を防止でき、内容物の品質が保証される。このような樹脂製キャップは、容器口部に装着されるキャップ本体と、このキャップ本体の開口端に破断可能な複数のブリッジを介して連結されたタンパーエビデンスバンドとを備えている。
上記樹脂製キャップでは、装着状態からの開栓操作によって複数のブリッジに引張力などが作用して当該複数のブリッジが破断され、キャップ本体とタンパーエビデンスバンドとが互いに分離される。そのためブリッジの破断が確認された場合には、開封されていることが認識される。
開栓操作を行いブリッジに引張力などが作用し始めても、樹脂製のブリッジは直ぐには破断せず、キャップ本体の上昇量が所定量を超えるまで、キャップ本体の回旋に伴って伸張していく。昨今では、品質に対する関心がより高まってきていることから、タンパーエビデンス性能のさらなる向上が望まれており、開栓操作が始まると速やかにブリッジを破断させられるような特性が必要とされる。例えば特許文献1には、ブリッジの周方向寸法を通常よりも大きくし、その本数を少なくすることで、ブリッジを速やかに破断させるようにした樹脂製キャップが記載されている。
特開2010−76797号公報
上述のように開栓操作を行いブリッジに引張力が作用し始めても、樹脂製のブリッジはキャップ本体の回旋に伴って伸張する。そのため開栓操作を一定量に抑え、ブリッジを破断させずに容器内部に外気を導入するといったいたずらが懸念される。このことは外気が導入されるリーク角度よりも、ブリッジが破断され始めるブリッジブレーク角度が大きいことで生じる。ブリッジブレーク角度を小さくするために複数のブリッジを細くして単に破断し易くするのでは、運搬時などに複数のブリッジに作用する力に対する十分な強度が得られない。特許文献1の樹脂製キャップでは、ブリッジを速やかに破断させることが検討されているが、ブリッジブレーク角度とリーク角度の差が小さく、品質保証の面から十分な性能を確保できないおそれがある。
そこで本発明は従来技術の問題点に鑑み、十分な強度を維持しつつ、いたずらを確実に防止できる高い品質保証性を有する樹脂製キャップを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため次の技術的手段を講じた。即ち本発明は、容器口部に装着されるキャップ本体と、このキャップ本体の開口端に開栓操作によって破断可能な複数のブリッジを介して連結されたタンパーエビデンスバンドと、を備えた樹脂製キャップにおいて、前記複数のブリッジは、連続的に配置された複数の細ブリッジからなる先行破断ブリッジ群を含み、前記各細ブリッジの連結部の横断面積が0.06mm〜0.14mmとされており、当該細ブリッジの数が前記複数のブリッジの数に対して1/2以下であることを特徴とする樹脂製キャップである。
上記本発明では連結部の横断面積が0.06mm〜0.14mmある複数の細ブリッジからなる先行破断ブリッジ群が設けられており、これら細ブリッジが破断しやすくなっている。複数の細ブリッジが他のブリッジに先行して破断することで、ブリッジブレーク角度が非常に小さくなり、ブリッジブレーク角度とリーク角度の差をより広げることができる。また、細ブリッジの数が全てのブリッジの数に対して1/2以下であるため、各々のブリッジへ作用する力に対して十分な強度が維持される。これにより、強度を維持しつつ、品質保証の面から十分な性能を確保することができる。
前記複数のブリッジの形態は限定しないが、例えば前記複数のブリッジの連結部の径方向寸法を同一としている場合、前記各細ブリッジの連結部を周方向寸法:0.30mm〜0.55mmで幅狭に形成すればよい。各細ブリッジの連結部の周方向寸法を0.30mm〜0.55mmにすれば、当該各細ブリッジの強度と破断性の良好なバランスを得ることができる。
前記先行破断ブリッジ群が複数設けられており、これら複数の先行破断ブリッジが前記キャップ本体の中点に対して対称的に配置されていることが好ましい。複数の先行破断ブリッジ群がキャップ本体の中点に対して対称的に配置されていれば、樹脂製キャップを掴んで回す際のキャップ本体の捩れが起こり難くなる。そのため複数のブリッジの速やかな破断を常に安定させて行うことができる。
例えば2つの前記先行破断ブリッジ群が存在しており、当該各先行破断ブリッジ群は2つの前記細ブリッジからなる樹脂製キャップが挙げられる。
前記複数のブリッジはどのような形態であってもよく、例えば前記キャップ本体と前記タンパーエビデンスバンドの境目となる部分にこれらの間を渡る複数の断面方形状の内リブを形成し、当該複数の内リブにスリットを入れた残り代を、複数のブリッジの連結部とすればよい。
本発明によれば、所定の横断面積を有する細ブリッジが他のブリッジに先行して破断することで、ブリッジブレーク角度が非常に小さくなっており、ブリッジブレーク角度とリーク角度の差がより広がっている。細ブリッジの数が複数のブリッジの数に対して1/2以下であるため各々のブリッジへ作用する力に対して十分な強度が維持される。これにより、十分な強度を維持しつつ、いたずらを確実に防止できる高い品質保証性を得ることができる。
本発明の第1実施形態に係る樹脂製キャップの断面図である。 スリットが形成された部分である図1のA−A線断面図と要部拡大図である。 複数のブリッジとその周辺を内側から見た要部斜視図である。 図2の要部拡大図である。 本発明の第2実施形態に係る樹脂製キャップの図2の断面図に対応する図である。 本発明の第3実施形態に係る樹脂製キャップの図2の断面図に対応する図である。 本発明の第4実施形態に係る樹脂製キャップの図2の断面図に対応する図である。 他の実施形態を示す樹脂製キャップの断面図である。
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る樹脂製キャップ1の断面図である。図2はスリットが形成された部分である図1のA−A線断面図である。以下の説明において図1上下に対応する方向を単に上下という。樹脂製キャップ1は、ペットボトルの容器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プロピレンで一体的に成形されている。樹脂製キャップ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プロピレンの他、ポリエチレン、ポリ乳酸等が好適に用いられる。
樹脂製キャップ1は上部に位置するキャップ本体2と、このキャップ本体2の下端に連結されたタンパーエビデンスバンド3からなり、別体のパッキンをもたないワンピースキャップとして構成されている。樹脂製キャップ1を装着する図示しない容器口部は、外側に雄ねじを有する円筒状の本体部、雄ねじの下側で拡径された膨出部及びサポートリングなどを備えている。キャップ本体2は、最上部に位置する天板4、及びこの天板4の外縁4aから下方へ向かって延びる側壁部5で構成されている。天板4は、円盤状に形成されており、この天板4には、容器口部の内周面に密着する環状の中足6と、容器口部の上端面に当接する環状リブ7と、容器口部の外周面に密着する外足8とが一体に形成されている。これらによる多重のシール構造が、容器口部を良好にシールすることで、容器の内部の気密性が高く維持される。
キャップ本体2の側壁部5は円筒状に形成されており、その内周側には容器口部の雄ねじに螺合する雌ねじ9が形成されている。雌ねじ9は、周方向に所定間隔をおいて連続状に設けられた複数の突状部9Aで構成されており、上下方向へ液状物が通れるようになっている。側壁部5の外周側には、上下方向に延びるローレット10が形成されている。
側壁部5とタンパーエビデンスバンド3との境目部分には、複数のブリッジ11が周方向に所定間隔をおいて形成されている。これらブリッジ11の各々は、キャップ本体2とタンパーエビデンスバンド3とを互いに連結しており、所定の力で引っ張られると破断するようになっている。タンパーエビデンスバンド3は、下方へ向かうに従って若干拡径する筒状に形成されている。タンパーエビデンスバンド3の内側には、下端部3aから内側斜め上方へ延びる係止部12が周方向に一定の間隔をおいて形成されている。
係止部12は平面視略方形状をなしており、径方向内側及び径方向外側へ向けて弾性変形可能となっている。この係止部12は、容器口部に装着された状態で膨出部の直下へ位置し、開栓操作によって当該膨出部へ係止される。
図3は複数のブリッジ11とその周辺を内側から見た要部斜視図である。図2及び図3に示すように、キャップ本体2の内側には、20個の第1内リブ13及びこの第1内リブ13よりも小さい4個の第2内リブ14が形成されている。樹脂製キャップ1が形成される工程を説明する。まず成形機を用いて、キャップ本体2とタンパーエビデンスバンド3が一体成形されると共に、これらの境目となる部分に横断面方形状の複数の第1内リブ13及び複数の第2内リブ14が形成された成形品を得る。金型寸法の設定によって各第1内リブ13及び各第2内リブ14の径方向寸法及び周方向寸法が調整される。その後、スリット刃50によって、各第1内リブ13及び各第2内リブ14に対応する部分に径方向外側から径方向内側へ向かって入り込むスリット15を形成する。スリット15を各第1内リブ13及び各第2内リブ14の中途部まで入れ、その残り代をキャップ本体2とタンパーエビデンスバンド3を連結する各ベース連結部(連結部)16及び各細連結部(連結部)17とすることで複数のブリッジ11を形成する。
各第1内リブ13及び各第2内リブ14に入り込んだスリット15の残り代である各ベース連結部16及び各細連結部17は、横断面視方形状をなしている。図2のように本実施形態の樹脂製キャップ1には、24個のブリッジ11が等間隔に設けられている。従って互いに隣り合う2つのブリッジ11のなす角度θ1は15°である。ブリッジ11の数は限定せず、例えば等間隔おきに12個〜30個であり、好ましくは18個〜25個である。従って互いに隣り合う2つのブリッジのなす角度は30°〜12°である。
各第1内リブ13に各ベース連結部16が形成されることで、複数のベースブリッジ18が構成されている。本実施形態のベースブリッジ18の数は20個である。各第2内リブ14に各細連結部17が形成されることで、複数の細ブリッジ19が構成されている。本実施形態の細ブリッジ19の数は4個である。複数のブリッジ11が、他とは異なる大きさで形成された複数の細ブリッジ19を含む点が重要であり、これら複数の細ブリッジ19は連続的に配置されて先行破断ブリッジ群B1を構成している。
本実施形態の先行破断ブリッジ群B1は2つの細ブリッジ19からなり、開栓の際に他の複数のベースブリッジ18に先行して破断する。各ベースブリッジ18は、各細ブリッジ19よりも大きい通常のブリッジである。本実施形態の樹脂製キャップ1には、キャップ本体2の中点30に対して対称的に設けられた2つの先行破断ブリッジ群B1が設けられている。従って樹脂製キャップ1の複数のブリッジ11は、2つの細ブリッジ19からなる各先行破断ブリッジ群B1と、それ以外の通常の複数のベースブリッジ18とで構成されている。
先行破断ブリッジ群B1を設ける数は限定されず、先行破断ブリッジ群B1を構成する細ブリッジ19の数は2つ以上であれば限定されない。細ブリッジ19の数は全ての複数のブリッジ11の数に対して1/2以下である。その理由は細ブリッジ19の数が全ての複数のブリッジ11の数に対して1/2を超えると、複数のブリッジ11へ作用する引張力などに対して強度不足となるからである。
図4は図2の要部拡大図である。各細ブリッジ19の細連結部17の横断面積s1は0.06mm〜0.14mmであり、より好ましくは0.08mm〜0.12mmである。各ベースブリッジ18のベース連結部16の横断面積s2は0.15mm〜0.30mm程度である。各細ブリッジ19の細連結部17の横断面積s1を、各ベースブリッジ18のベース連結部16の横断面積s2の半分程度に小さくしている。これにより、開栓の際に複数の細ブリッジ19が複数のベースブリッジ18に先行して破断する。各細ブリッジ19の細連結部17の横断面積s1が0.06mmよりも小さいと、開栓時に早く切れすぎてしまうおそれがあり、0.14mmよりも大きいと複数のベースブリッジ18に先行して破断させることができないからである。
各細ブリッジ19の細連結部17の横断面形状は限定しないが、本実施形態のように矩形状に形成された例が代表例である。本実施形態では図2のように複数のブリッジ11の内側端11aは同心円上にあり、各ベース連結部16及び各細連結部17の径方向寸法r1は0.20mm〜0.25mmで同一とされている。各ベースブリッジ18のベース連結部16の周方向寸法c1は0.60mm〜1.10mmである。これに対して、各細ブリッジ19の細連結部17の周方向寸法c2を0.30mm〜0.55mmにして、各ベースブリッジ18の周方向寸法c1の半分程度の幅狭に形成している。
複数のブリッジの形態は限定せず、本実施形態のように内リブによって形成する他、内リブを設けずに形成するタイプでもよい。それには、キャップ本体とタンパーエビデンスバンドが一体成形された成形品を得た後、径方向に凹凸が設けられたスリット刃によって、外壁面から径方向内側へ向かって入り込むスリットを形成すればよい。
樹脂製キャップ1が容器口部に装着され、開栓操作によってキャップ本体2がタンパーエビデンスバンド3から切り離されるときの各部の働きについて説明する。製造工程における閉栓時において、樹脂製キャップ1が閉栓方向に回されるとねじの作用によって沈み込んでいき、それと共に係止部12がその下側から上側へと弾性的に変形しながら容器口部の雄ねじ及び膨出部を乗り越える。係止部12は、膨出部を乗り越えた段階で弾性的に元の形状に復帰し、膨出部の下側に嵌り込み、樹脂製キャップ1の装着が完了する。
開栓時において、樹脂製キャップ1が開栓方向に回され、ねじの作用によって上方へ上がり始めると、係止部12が容器口部の膨出部に係止する。タンパーエビデンスバンド3はそれ以上、上方へ向かうことはできず、複数のブリッジ11に対して引張力が作用し始める。樹脂製キャップ1がさらに回されると、キャップ本体2の上昇に伴い、複数のブリッジ11がさらに引っ張られていく。キャップ本体2が所要量だけ上昇したところで、複数のブリッジ11は大きく引っ張られて破断に至る。これによりキャップ本体2がタンパーエビデンスバンド3から分離され、開栓操作が完了する。
樹脂製キャップ1では、複数のブリッジ11が、連続的に配置された横断面積の小さい複数の細ブリッジ19からなる先行破断ブリッジ群B1を含んでいる。樹脂製キャップ1が上方へ上がり始めて、各ベースブリッジ18及び、各先行破断ブリッジ群B1を構成する各細ブリッジ19に引張力が作用し始めると、当該各ベースブリッジ18及び当該各細ブリッジ19が伸長し始める。各細ブリッジ19は各ベースブリッジ18よりも先行して破断する。複数の細ブリッジ19のうちの一部が破断するか、複数の細ブリッジ19の全てが破断した後、複数のベースブリッジ18がさらに伸長していき、全てのブリッジ18、19が破断に至る。このように、樹脂製キャップ1の開栓操作を行った早い時点で先行破断ブリッジ群B1の一部又は全部を破断させることができる。
本実施形態の樹脂製キャップ1とすれば、細連結部17の横断面積s1が0.06mm〜0.14mmである複数の細ブリッジ19からなる先行破断ブリッジ群B1が設けられており、これら細ブリッジ19が複数のベースブリッジ18よりも破断しやすくなっている。各細ブリッジ19が他の各ベースブリッジ18に先行して破断することで、ブリッジブレーク角度が非常に小さくなり、ブリッジブレーク角度とリーク角度の差をより広げることができる。また、複数の細ブリッジ19の数が全てのブリッジ18、19の数に対して1/2以下であるため、各々のブリッジ18、19へ作用する力に対して十分な強度が維持される。これにより、十分な強度を維持しつつ、いたずらを確実に防止できる高い品質保証性を確保することができる。しかも各細ブリッジ19の細連結部17の周方向寸法c2を0.30mm〜0.55mmにしているため、各細ブリッジ19の強度と破断性の良好なバランスを得ることができる。
また、本実施形態のように複数の先行破断ブリッジ群B1が設けられている場合、複数の先行破断ブリッジB1がキャップ本体2の中点30に対して対称的に設けられていることで、樹脂製キャップ1を掴んで回す際のキャップ本体2の捩れが起こり難くなる。そのため複数のブリッジ11の速やかな破断を常に安定させて行うことができる。
先行破断ブリッジ群の他の形態を図5〜図7に例示する。図5は本発明の第2実施形態に係る樹脂製キャップ20の図2の断面図に対応する図である。本実施形態では先行破断ブリッジ群B2を1つのみ設けている。この先行破断ブリッジ群B2は2つの細ブリッジ19からなる。全ての複数のブリッジ11の数、各細ブリッジ19及び各ベースブリッジ18の形状及び寸法、キャップ本体2及びタンパーエビデンスバンド3の形状及び寸法は第1実施形態と同じである。本実施形態では、細ブリッジ19の数を第1実施形態よりも少なくしており、強度面をより重視した形態となっている。
図6は本発明の第3実施形態に係る樹脂製キャップ21の図2の断面図に対応する図である。本実施形態では先行破断ブリッジ群B3を2つ設け、各先行破断ブリッジ群B3を4つの細ブリッジ19で構成している。全ての複数のブリッジ11の数、各細ブリッジ19及び各ベースブリッジ18の形状及び寸法、キャップ本体2及びタンパーエビデンスバンド3の形状及び寸法は第1実施形態と同じである。2つの先行破断ブリッジ群B3はキャップ本体2の中点30に対して対称的に設けられている。本実施形態では、細ブリッジ19の数を第1実施形態よりも多くしており、ブリッジブレーク角度をさらに小さくしている。これによりブリッジブレーク角度とリーク角度の差をより広げて、品質保証の面からより高い性能を確保している。
図7は本発明の第4実施形態に係る樹脂製キャップ22の図2の断面図に対応する図である。本実施形態では先行破断ブリッジ群を4つ設けている。4つの先行破断ブリッジ群は、3つの細ブリッジ19からなる第1先行破断ブリッジ群B41と、2つの細ブリッジ19からなる第2先行破断ブリッジ群B42で構成されている。全ての複数のブリッジ11の数、各細ブリッジ19及び各ベースブリッジ18の形状及び寸法、キャップ本体2及びタンパーエビデンスバンド3の形状及び寸法は第1実施形態と同じである。
2つの第1先行破断ブリッジ群B41及び2つの第2先行破断ブリッジ群B42は、それぞれキャップ本体2の中点30に対して対称的に設けられている。本実施形態では、細ブリッジ19の数を第1実施形態よりも多くしているだけでなく、各先行破断ブリッジ群B41、B42を周方向に沿って90°ごとに4カ所に配置している。これによりブリッジブレーク角度をさらに小さくして、品質保証の面からより高い性能を確保している。それと共に各先行破断ブリッジ群B41、B42が破断する際に作用する引張力の良好なバランスが得られ、各先行破断ブリッジ群B41、B42を確実かつ速やかに破断させることができる。また引張力の良好なバランスが得られることから、キャップ本体2の捩れも防止され、需要者の開栓操作感覚の向上を図ることもできる。
各実施形態の樹脂製キャップは本発明に係る樹脂製キャップを例示したものであり、各部の形状、寸法、構成する樹脂、成形方法等は適宜変更すればよい。例えば別体のパッキンを設けた図8に示す樹脂製キャップ23に適用してもよい。この例では、天板4の内側に容器を密封するためのパッキン24が設けられている。パッキン24は天板4の下面4bに沿う円盤状の板状部25と、この板状部25の外周部25aから下方へ折れ曲がる環状のサイドシール26と、板状部25の下面25bから下方へ向かって延びる円筒状の中足27とを有している。サイドシール26は、容器口部の上端部とキャップ本体2の側壁部5との間に入り込み、中足27は、容器口部の上端部の内面へ密着する。これらによる多重のシール構造が、容器口部を良好にシールすることで、容器の内部の気密性が高く維持される。
先行破断ブリッジ群の数、配置、細ブリッジの数を変更してもよい。各ブリッジの形状は断面方形状に限られるものではなく、断面三角形状、他の断面多角形状、断面円形状とすることもできる。これらの場合には、所要強度を維持できるように各形状に応じてスリットの侵入度合いが調整され、細連結部及びベース連結部の周方向寸法及び径方向寸法が決定される。細ブリッジの細連結部及びベースブリッジのベース連結部の断面形状を異なるようにしてもよい。例えば複数の細ブリッジの細連結部の周方向寸法及び径方向寸法を互いに異なるようにすること、複数の細ブリッジの細連結部と複数のベースブリッジのベース連結部の周方向寸法及び径方向寸法を互いに異なるようにすることなどが挙げられる。本発明の樹脂製キャップが適用される容器はどのようなものでもよく、容器口部の形状を限定するものでもない。
1、20、21、22、23 樹脂製キャップ
2 キャップ本体
3 タンパーエビデンスバンド
4 天板
5 側壁部
6 中足
7 環状リブ
8 外足
9 雌ねじ
11 全ての複数のブリッジ
12 係止部
13 第1内リブ
14 第2内リブ
15 スリット
16 ベース連結部
17 細連結部
18 ベースブリッジ
19 細ブリッジ
B1、B2、B3 先行破断ブリッジ群
B41 第1先行破断ブリッジ群
B42 第2先行破断ブリッジ群

Claims (5)

  1. 容器口部に装着されるキャップ本体と、このキャップ本体の開口端に開栓操作によって破断可能な複数のブリッジを介して連結されたタンパーエビデンスバンドと、を備えた樹脂製キャップにおいて、
    前記複数のブリッジは、連続的に配置された複数の細ブリッジからなる先行破断ブリッジ群を含み、前記各細ブリッジの連結部の横断面積が0.06mm〜0.14mmとされており、当該細ブリッジの数が前記複数のブリッジの数に対して1/2以下であることを特徴とする樹脂製キャップ。
  2. 前記複数のブリッジの連結部の径方向寸法は同一とされおり、前記各細ブリッジの連結部が周方向寸法:0.30mm〜0.55mmで幅狭に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂製キャップ。
  3. 前記先行破断ブリッジ群が複数設けられており、これら複数の先行破断ブリッジ群が前記キャップ本体の中点に対して対称的に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂製キャップ。
  4. 2つの前記先行破断ブリッジ群が存在しており、当該各先行破断ブリッジ群は2つの前記細ブリッジからなることを特徴とする請求項3に記載の樹脂製キャップ。
  5. 前記複数のブリッジは、前記キャップ本体と前記タンパーエビデンスバンドの境目となる部分にこれらの間を渡る複数の断面方形状の内リブを形成し、当該複数の内リブにスリットを入れた残り代を連結部とすることで構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂製キャップ。
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