JP7138815B1 - キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】断続ねじを採用しながら、その閉栓不良の発生防止を図ることのできるキャップを提供すること。【解決手段】容器口部Ｍに形成された雄ねじＭ１に螺合する雌ねじ５が設けられた側壁３と、該側壁の下側に弱化部１０を介して連結され、前記容器口部に形成された環状突起Ｍ２にその下方から係止可能なフック１１が設けられたタンパーエビデンスバンド９とを具備したキャップ１であって、前記雌ねじは周方向に間隔をおいて並ぶ複数のねじ片１２によって構成され、キャッピング時に前記フックが前記環状突起を下向きに乗り越えようとする際、前記雄ねじを上向きに乗り越え易い位置にあるねじ片である特定ねじ片１２Ｔを、前記雄ねじを上向きに乗り越え難い位置にあるねじ片である非特定ねじ片よりも周方向に長くしてある。【選択図】図２

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のキャップに関する。

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が設けられた側壁５２を有するキャップ本体５３と、側壁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とを具備し、タンパーエビデンスバンド５５の内周にはその周方向に間隔をおいて複数のフック５６が設けられている。雌ねじ５１は、周方向（厳密には雌ねじ５１が延びる螺旋方向）に間隔をおいて並ぶ複数のねじ片５７によって構成される断続ねじである。

上記キャップを容器口部Ｍに装着（キャッピング）するには、容器口部Ｍの雄ねじＭ１に雌ねじ５１が螺合した状態でキャップをその軸回りの所定方向に回動させればよく、これにより、キャップは下向きに（容器口部Ｍの根元側に向かって）進み、やがて図５（Ａ）に示すように、タンパーエビデンスバンド５５の内周に設けられたフック５６が環状突起Ｍ２に当接した状態になる。この後、キャップをさらに回動させると、タンパーエビデンスバンド５５は弾性変形の範疇で拡径し、フック５６が環状突起Ｍ２を下向きに乗り越え、この乗り越え後、タンパーエビデンスバンド５５は弾性復元により元の寸法に縮径するので、図５（Ｂ）に示すように、フック５６が環状突起Ｍ２に下方から係止可能な状態となる。

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、フック５６が容器口部Ｍの外周に設けられた環状突起Ｍ２に係止した後、タンパーエビデンスバンド５５と側壁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。

国際公開第２００６／０２４５５０号公報

ところで、キャップは、加熱滅菌及び冷却の後、容器口部Ｍに装着（キャッピング）されるが、冷却の仕方は容器の内容物の性状等により異なる。そして、例えば、キャップを滅菌水（無菌水）で冷却する冷却方式がとられる場合、特にフック５６が環状突起Ｍ２を乗り越えるときの乗り越えトルクが比較的大きいキャップでは、そのキャッピング時に、一部のねじ片５７が雄ねじＭ１を上向きに乗り越えてしまう閉栓不良（所謂ルーズキャップ）を生じることがある。この原因につき、本発明者らは以下のように考察している。

すなわち、上記のような冷却方式では、タンパーエビデンスバンド５５は滅菌水によって十分に冷却される一方、キャップ本体５３の冷却は不十分になることがあり、この場合、冷却後のタンパーエビデンスバンド５５は低温になるものの、キャップ本体５３は高温に保たれてしまう結果、相対的にタンパーエビデンスバンド５５は弾性変形し難く、キャップ本体５３は弾性変形し易くなる。

そのため、キャッピングの際、弾性変形し難くなり、つまりは拡径し難くなったタンパーエビデンスバンド５５に設けられたフック５６は環状突起Ｍ２を下向きに乗り越え難くなる（乗り越えトルクが増大する）。

一方、フック５６が環状突起Ｍ２を下向きに乗り越えようとする際、その反作用により、雌ねじ５１は雄ねじＭ１を上向きに乗り越えようとするが、上記冷却後のキャップの雌ねじ５１（ねじ片５７）は雄ねじＭ１を上向きに乗り越え易くなっていると考えられる。なぜなら、上記のように高温に保たれるキャップ本体５１（側壁５２）は弾性変形し易くなっているのに加え、図４に示すキャップの雌ねじ５１は断続ねじであり、連続ねじである場合よりも側壁５２は弾性変形し易くなっていて、弾性変形のし易さは拡径のし易さに直結するからである。

なお、本発明者らは、特に、加熱・冷却をしていない（常温の）キャップにつき、フック５６が環状突起Ｍ２を乗り越えるときの乗り越えトルクが比較的大きい（例えば２００Ｎ・ｃｍを超えるような）場合に、上記閉栓不良が生じ易いことを確認している。フック５６の乗り越えトルクはおよそタンパーエビデンスバンド５５の厚みとフック５６の体積の増加に伴って増大するのであり、タンパーエビデンスバンド５５の厚みとフック５６の体積が大きくなるほどその温度がタンパーエビデンスバンド５５及びフック５６の弾性変形性に影響を及ぼし易くなると考えられることからも、上記考察の妥当性は肯定されるものと捉えられる。

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、断続ねじを採用しながら、その閉栓不良の発生防止を図ることのできる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、本発明に係るキャップは、容器口部に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが設けられた側壁と、該側壁の下側に弱化部を介して連結され、前記容器口部に形成された環状突起にその下方から係止可能なフックが設けられたタンパーエビデンスバンドとを具備したキャップであって、前記雌ねじは周方向に間隔をおいて並ぶ複数のねじ片によって構成され、キャッピング時に前記フックが前記環状突起を下向きに乗り越えようとする際、前記雄ねじを上向きに乗り越え易い位置にあるねじ片である特定ねじ片を、前記雄ねじを上向きに乗り越え難い位置にあるねじ片である非特定ねじ片よりも周方向に長くしてあり、前記特定ねじ片は、最もねじ切り始め側にあるねじ片を含まない（請求項１）。

上記キャップにおいて、前記特定ねじ片が周方向に１００°以上延びていてもよい（請求項２）。

上記キャップにおいて、前記フックの上面から前記特定ねじ片までの上下方向の距離を、前記雌ねじのねじピッチの２倍以上としてあってもよい（請求項３）。

上記キャップにおいて、前記雌ねじは、前記非特定ねじ片として、前記特定ねじ片から前記雌ねじのねじ切り始め側に向かって並ぶ複数の第１ねじ片と、前記特定ねじ片から前記雌ねじのねじ切り終わり側に向かって並ぶ複数の第２ねじ片とを有し、周方向に隣接する前記第１ねじ片間の隙間の真上に、前記第２ねじ片が位置せず、前記第２ねじ片を前記第１ねじ片より周方向に短くしてあってもよい（請求項４）。

本願発明では、断続ねじを採用しながら、その閉栓不良の発生防止を図ることのできるキャップが得られる。

すなわち、上記閉栓不良につき本発明者らが分析したところ、雄ねじＭ１を上向きに乗り越えた複数のねじ片５７は周方向に連続して並んでいたのであり、このことから、キャッピング時にフック５６が環状突起Ｍ２を下向きに乗り越えようとする際、雄ねじＭ１を上向きに乗り越え易い位置にあるねじ片５７と、上向きに乗り越え難い位置にあるねじ片５７とがあることが分かった。そして、本発明者らは、種々試行錯誤した結果、雄ねじＭ１を上向きに乗り越え易い位置にあるねじ片５７を周方向に延ばすことが、上記閉栓不良の発生防止に極めて有効であることを突き止めた。

従って、本願の各請求項に係る発明のキャップでは、雄ねじを上向きに乗り越え易い位置にある特定ねじ片を周方向に長くしたことにより、断続ねじを採用しながら、閉栓不良の発生防止を図ることができる。

請求項２に係る発明のキャップでは、特定ねじ片を周方向に１００°以上延ばすことにより、閉栓不良の発生防止の確実化を期待することができる。

周方向に長い特定ねじ片がフックの近くにあると成形時の無理抜きによる離型性が低下するが、請求項３に係る発明のキャップでは、フックの上面から特定ねじ片までの上下方向の距離を確保することにより、離型性の向上を図ることができる。

成形時の無理抜きの際、側壁は下側ほど拡径し易いところ、請求項４に係る発明のキャップでは、上下に並ぶ第１、第２ねじ片につき、相対的に上側の第２ねじ片を周方向に短く、下側の第１ねじ片を長くしたことにより、離型性の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係るキャップを備えた容器の要部の構成を概略的に示す説明図である。 前記キャップの縦断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、参考例のキャップ及び前記キャップの要部の展開図、（Ｃ）及び（Ｄ）は、前記キャップの変形例の要部の展開図である。 （Ａ）は従来のキャップの構成を概略的に示す説明図（一部を断面で示す正面図）、（Ｂ）は容器に装着した状態の従来のキャップの構成を概略的に示す縦断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、上記従来のキャップのキャッピング工程の説明図である。

本発明の実施の形態について以下に説明する。

図１及び図２に示す合成樹脂製のキャップ１は、例えばペットボトル等の容器の口部Ｍ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。なお、図１において、キャップ１の右半分の図示は省略してある。

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側壁３を有している。ここで、側壁３の外周面にはローレット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に側壁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、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（図１参照）。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。なお、図１では、中足６の元の形状を分かり易く示すために、中足６と容器口部Ｍとを重ねてあるが、実際の装着状態では、中足６は容器口部Ｍの表面に沿うように変形する。

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、側壁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、側壁３の下部には、側壁３の全周にわたって延びる環状弱化部（弱化部の一例）１０を介してバンド９を連結してあり、環状弱化部１０は、側壁３とバンド９とを上下に画するように、側壁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。

そして、本例では、バンド９の内周側に、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１１を、周方向に間隔をおいて５個（複数の一例）設けてある。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（ビード部）Ｍ２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。

而して、本例のキャップ１は、容器口部Ｍに装着されることによって容器を密封する密封状態（図１参照）となるのであり、この密封状態からキャップ１を開封（開栓）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、やがてフック１１が環状突起Ｍ２に下方から係止する状態になる。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及び側壁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。

そして、図２、図３（Ｂ）に示すように、本例の側壁３の雌ねじ５は、周方向（厳密には側壁３の内周面を螺旋状に周回する方向）に間隔をおいて並ぶ複数のねじ片１２によって構成された断続ねじである。換言すると、雌ねじ５は、ねじ片１２と、ねじ無し部分（隙間）１３とが交互に並ぶ断続ねじとして構成されている。そして、雌ねじ５は、側壁３内を螺旋状に二周するように延びている。なお、この二周とは、雌ねじ５のねじ切り始め側にあるねじ切り始め側基準点Ｐ１からねじ切り終わり側にあるねじ切り終わり側基準点Ｐ２までの範囲を指し、ねじ切り始め側基準点Ｐ１は雌ねじ５の中心（図３（Ａ）に示す符号Ｓ２で示す箇所を挟む二つのねじ片１２の中間点）からねじ切り始め側に一周（３６０°）進んだ位置にあり、ねじ切り終わり側基準点Ｐ２は雌ねじ５の中心からねじ切り終わり側に一周（３６０°）進んだ位置にある。

ここで、図３（Ａ）に示す雌ねじ５では、ねじ片１２を一周当たり１０個設けてあり、キャッピング時にフック１１が環状突起Ｍ２を下向きに乗り越えようとする際、ねじ切り始め側基準点Ｐ１からねじ切り終わり側に向かって３６０°周回した付近にあるねじ片１２が、雄ねじＭ１を上向きに乗り越え易い位置にあるとすると、例えば図３（Ｂ）に示すように、この位置付近のねじ片１２を他のねじ片１２よりも周方向に長く延ばすことにより、閉栓不良の発生防止を図ることができる。

詳述すると、まず、図３（Ａ）に示すねじ切り始め側基準点Ｐ１を０°とし、そこから二周した位置にあるねじ切り終わり側基準点Ｐ２を７２０°とすると、０°～３６０°の範囲に等間隔に並ぶねじ片１２である計１０個の第１ねじ片１２Ａは、３６０°～７２０°の範囲に等間隔に並ぶねじ片１２である計１０個の第２ねじ片１２Ｂよりも周方向に長い。また、各第１ねじ片１２Ａの上方には、それぞれ周方向中心が合致する状態で第２ねじ片１２Ｂが存在し、周方向に隣接する第１ねじ片１２Ａ間の隙間（ねじ無し部分１３）の真上に、第２ねじ片１２Ｂが位置しないようにしてある。

これに対し、図３（Ｂ）に示す雌ねじ５は、図３（Ａ）に示す雌ねじ５において、最もねじ切り終わり側にある二つの第１ねじ片１２Ａ（符号Ｓ１で示す箇所を挟む二つの第１ねじ片１２Ａ）と、最もねじ切り始め側にある二つの第２ねじ片１２Ｂ（符号Ｓ３で示す箇所を挟む二つの第２ねじ片１２Ｂ）との計四つのねじ片１２をそれぞれ特定ねじ片として周方向に延ばし、さらにはこれら四つのねじ片１２を繋いで一体化した特定ねじ片１２Ｔとしてある。言い換えれば、図３（Ａ）では、符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３で示す箇所にそれぞれねじ無し部分１３が存在するが、図３（Ｂ）では上記３か所にねじ無し部分１３は存在しない。そして、上記四つのねじ片１２以外のねじ片である計１６個の非特定ねじ片は、特定ねじ片よりも周方向に短い。

なお、図３（Ａ）の例では、フック１１はバンド９の周方向に等間隔に５個設けられ、隣り合うフック１１間の各隙間１４をバンド９の軸方向（図３（Ａ）では上方向）に延長した先に、何れかのねじ片１２の中央（ねじが延びる方向における中央）が位置する。そのため、各ねじ無し部分１３を側壁３の軸方向（図３（Ａ）では下方向）に延長した先に、周方向に隣り合うフック１１間に設けられる隙間１４は位置しないのであり、つまりは、各ねじ無し部分１３と各隙間１４の位置を周方向にずらしてある。このようにずらしたことにより、バンド９の縦割れ発生（縦割れに繋がるウェルド部の発生）防止を図ることができ、この点は図３（Ｂ）の例でも同様である。

上記のように、図３（Ｂ）の例では、特定ねじ片１２Ｔを設けてあるが、このように、特定ねじ片１２Ｔが周方向に１００°以上（好ましくは１２０°超）延びるようにすれば、閉栓不良の発生防止の確実化を期待することができる。

周方向に長い特定ねじ片１２Ｔがフック１１の近くにあると成形時の無理抜きによる離型性が低下するが、図３（Ｂ）の例では、雌ねじ５のねじピッチが３．２５ｍｍであるのに対し、フック１１の上面から特定ねじ片１２Ｔまでの上下方向の距離（最小距離）を８ｍｍ程度としてあり、このように、前記距離を上記ねじピッチの２倍以上として、フック１１の上面から特定ねじ片１２Ｔまでの上下方向の距離を確保することにより、離型性の向上を図ることができる。なお、図３（Ｂ）の例では、フック１１の上面からねじ切り始め側基準点Ｐ１までの上下方向の距離は、前記ねじピッチの１倍以上２倍未満である。

図３（Ｂ）の雌ねじ５は、非特定ねじ片として、特定ねじ片１２Ｔから雌ねじ５のねじ切り始め側に向かって並ぶ複数（計８個）の第１ねじ片１２Ａと、特定ねじ片１２Ｔから雌ねじ５のねじ切り終わり側に向かって並ぶ複数（計８個）の第２ねじ片１２Ｂとを有し、周方向に隣接する第１ねじ片１２Ａ間の隙間（ねじ無し部分１３）の真上に第２ねじ片１２Ｂが位置せず、第２ねじ片１２Ｂを第１ねじ片１２Ａより周方向に短くしてある。そして、成形時の無理抜きの際、側壁３は下側ほど拡径し易いところ、図３（Ｂ）の雌ねじ５を有する本例のキャップでは、上下に並ぶ第１、第２ねじ片１２Ａ，１２Ｂにつき、相対的に上側の第２ねじ片１２Ｂを周方向に短く、下側の第１ねじ片１２Ａを長くしたことにより、離型性の向上を図ることができる。

最もねじ切り始め側にあるねじ片１２はねじ切り始め側（ねじ切り始め側基準点Ｐ１側）に向かって先細とされることが多く、これを周方向に延ばしても閉栓不良の発生防止が不十分となる恐れがあるため、特定ねじ片１２Ｔは、最もねじ切り始め側にあるねじ片１２を含まないようにするのが好ましく、ねじ切り始め側基準点Ｐ１からねじ切り終わり側に向かって９０°以上離れた（進んだ）位置にあるのがより好ましい。

図３（Ｂ）に示す例では、上述のように、第１ねじ片１２Ａを第２ねじ片１２Ｂよりも周方向に長くしてあるので、隣り合う第１ねじ片１２Ａ間の距離ｄ１は、隣り合う第２ねじ片１２Ｂ間の距離ｄ２よりも短い。そして、特に、距離ｄ２を第１ねじ片１２Ａ、第２ねじ片１２Ｂのねじ高さ（両者１２Ａ、１２Ｂのねじ高さは同一）よりも小さくし、距離ｄ１を距離ｄ２の半分以下とすると、閉栓不良（ルーズキャップ）の発生率を大きく低下させることができることを本発明者らは確認している。

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３（Ｂ）の特定ねじ片１２Ｔは、上述のように図３（Ａ）に示す四つのねじ片１２を繋いで一体化してあるが、繋いで一体化する数は四つに限らず、二つまたは三つでも五つ以上でもよい。

また、図３（Ｃ）に示すように、四つの特定ねじ片１２Ｔを、相互に繋がらない程度に周方向に延ばすようにしてもよい。

また、図３（Ｄ）に示すように、特定ねじ片１２Ｔを周方向に延長する場合に、その延長部分１５の上下幅、厚み、断面積等（の少なくとも何れか一つ）が元の部分（ねじ片１２）より小さくなるようにしてもよい。

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 側壁
４ ローレット
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
１２ ねじ片
１２Ａ 第１ねじ片
１２Ｂ 第２ねじ片
１２Ｔ 特定ねじ片
１３ ねじ無し部分
１４ 隙間
１５ 延長部分
５１ 雌ねじ
５２ 側壁
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 フック
５７ ねじ片
ｄ１ 距離
ｄ２ 距離
Ｍ 容器口部
Ｍ１ 雄ねじ
Ｍ２ 環状突起
Ｐ１ ねじ切り始め側基準点
Ｐ２ ねじ切り終わり側基準点

Claims (4)

1. 容器口部に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが設けられた側壁と、該側壁の下側に弱化部を介して連結され、前記容器口部に形成された環状突起にその下方から係止可能なフックが設けられたタンパーエビデンスバンドとを具備したキャップであって、
   前記雌ねじは周方向に間隔をおいて並ぶ複数のねじ片によって構成され、
   キャッピング時に前記フックが前記環状突起を下向きに乗り越えようとする際、前記雄ねじを上向きに乗り越え易い位置にあるねじ片である特定ねじ片を、前記雄ねじを上向きに乗り越え難い位置にあるねじ片である非特定ねじ片よりも周方向に長くしてあり、
   前記特定ねじ片は、最もねじ切り始め側にあるねじ片を含まないキャップ。
2. 前記特定ねじ片が周方向に１００°以上延びている請求項１に記載のキャップ。
3. 前記フックの上面から前記特定ねじ片までの上下方向の距離を、前記雌ねじのねじピッチの２倍以上としてある請求項１または２に記載のキャップ。
4. 前記雌ねじは、前記非特定ねじ片として、前記特定ねじ片から前記雌ねじのねじ切り始め側に向かって並ぶ複数の第１ねじ片と、前記特定ねじ片から前記雌ねじのねじ切り終わり側に向かって並ぶ複数の第２ねじ片とを有し、
   周方向に隣接する前記第１ねじ片間の隙間の真上に、前記第２ねじ片が位置せず、
   前記第２ねじ片を前記第１ねじ片より周方向に短くしてある請求項１～３の何れか一項に記載のキャップ。
   

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