(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
中栓キャップ半周ごとに、複数の等間隔に配置された中栓キャップラチェット突起の形状と、短いラチェット突起との形状が異なっていることを特徴とする請求項1に記載の二重キャップ付き口栓。
【背景技術】
【0002】
液体等の流動性のある内容物の包装容器として、注出口栓を設けたパウチが広く使用されている。このようなパウチにおいては、内容物を注入する際の迅速さと、内容物を注出する際の注出量制御の容易さが求められている。このために従来からいくつかの提案がなされてきた。
【0003】
図8は、特許文献1で提案されているパウチ用注出口栓(500)の側面および断面を示す図である。
注出口栓(500)は、パウチの開口部に固定されるスパウト(501)と、スパウト(501)の開口部に嵌合する中栓(502)と、スパウト(501)の側壁に形成された雄ネジ(503)に螺合するキャップ(504)とからなる。
注出口栓(500)では、中栓(502)を嵌合していない状態のスパウト(501)を通じて、内容物の注入を行うことで、注入の迅速化を図るとともに、中栓(502)を嵌合した状態のスパウト(501)を通じて内容物の注出を行うことで、注出速度を抑制し、注出量の制御を容易化している。
【0004】
特許文献1の注出口栓(500)においては、中栓(502)を嵌合したスパウト(501)に、キャップ(504)をキャッピング機械により高速で螺合すると、キャップ(504)の回転がキャップ(504)内部のプラグ(505)を通じて中栓(502)のノズル部(506)に伝わることにより、中栓(502)がスパウト(501)から外れたり、嵌合位置からずれたりした状態で螺合するおそれがあった。
このため、機械を用いてキャップ(504)の取り付けを高速に行うことが困難であった。
【0005】
また、注出口栓(500)は、中栓(502)に形成された環状溝(507)に、スパウト(501)の環状リブ(508)を引っ掛けることによって、中栓(502)をスパウト(501)に嵌合しているため、内容物の注出時にパウチを強く押したり、キャップ(504)を外した状態でパウチを落下させたりすると、中栓(502)が外れてスパウト(501)の開口部から内容物が漏出したり、中栓(502)が緩んでスパウト(501)との隙間から内容物が漏出するおそれがあった。
【0006】
この問題に対する解答の一つとして特許文献2においては、機械による高速キャッピングが可能で、内容物の漏出を防止した注出口栓が提案されている。
【0007】
特許文献2で提案されている注出口栓は、一方の開口部を含む一部が包装容器に固定され、他の一部に雄ネジが形成された筒形状のスパウトと、雄ネジと、スパウトの雄ネジと螺合する雌ネジと、スパウトの内径より小さい内径を有する注出口とを有する、筒形状の下キャップと、下キャップの雄ネジに螺合する雌ネジを有するカップ形状の上キャップとを備える、注出口栓である。
【0008】
この注出口栓においては、雄ネジと、スパウトの雄ネジと螺合する雌ネジと、スパウトの内径より小さい内径を有する注出口とを有する、筒形状の下キャップ(中栓キャップ)
と、下キャップの雄ネジに螺合する雌ネジを有するカップ形状の上キャップ(外側キャップ)は包装容器への内容物充填前にあらかじめセットされており、スパウト付きパウチに内容物を充填した後にキャッピング装置によってキャップを巻き締める方法が一般的である。
開封使用時には上キャップのみを外して下キャップの注出口から内容物を注ぎだす手順がとられる。
【0009】
この時に外側キャップのみが外れるようにするためには、中栓キャップが同時に回らないような構造が必要である。
このような構造としてはねじ部の螺合面に回転方向に対して抵抗の異なる凹凸を組み合わせたラチェットが一般的に用いられている。
たとえば、プラスチックボトルに計量キャップをつけた液体洗剤容器などが代表的である。
【0010】
容器としてプラスチックボトルのような比較的硬い容器本体を用いている場合にはラチェットがしっかりと係合し、中栓キャップが開くことがない。
これに対して軟質の袋状容器(パウチ)の場合にはスパウトはパウチに溶着させるために比較的柔らかい材料を使用する。
【0011】
そのために中栓キャップとのラチェットの係合において、中栓キャップを開くとスパウトのラチェットが変形しキャップが開いてしまうことが起こる。
係合を強くするためにラチェットの重なりを大きくすると、中栓キャップを締めるときにスパウトのラチェットを傷つけて変形させてしまうという問題があった。
【0012】
以上の事情から、フィルム等からなる袋状の容器に用いる口栓であり、内容物の迅速な充填と小容量または計量しての注出が容易な二重キャップ付き口栓として、柔らかいスパウトのラチェットでもしっかりと係合して中栓が開くことのない二重キャップ付き口栓が求められていた。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に本発明の実施形態の例について図面を援用して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る二重キャップ付き口栓(100)を取り付けたパウチ(101)の正面図である。また、
図2は、二重キャップ付き口栓(100)の外側キャップ(401)を外した状態のパウチ(101)の正面図である。
【0022】
図1および
図2に示すように、二重キャップ付き口栓(100)は、スパウト(201)、中栓キャップ(301)および外側キャップ(401)とから構成されている。
【0023】
また、
図3は、二重キャップ付き口栓(100)の分解状態の正面図であり、
図5は同
じく組立状態の断面図である。
図4は二重キャップ付き口栓(100)の中栓キャップ(301)の断面図である。
以下に、
図3と
図4および
図5を参照して、本発明の二重キャップ付き口栓(100)について説明する。
【0024】
図3と
図4および
図5に示すように、二重キャップ付き口栓(100)は、スパウト(201)、中栓キャップ(301)および外側キャップ(401)とから構成される。
スパウト(201)は、パウチの包装材に挟まれてシールされる基部(202)と、基部(202)に接続する筒状の第1の側壁部(203)とからなる。
第1の側壁部(203)の、基部(202)との接続部分近傍にはフランジ(204)が設けられている。
【0025】
第1の側壁部(203)には、中栓キャップ(301)を螺合するための雄ネジ(205)が設けられている。
【0026】
図3に示すように、外側キャップ(401)の天面(410)は、周縁部にテーパーを設け、掴みやすさを向上している。
また、外側キャップ(401)の側面(411)は、すべり防止用のローレットが形成された部分と、回転トルク受け用の平坦面が形成された部分とを有し、開栓しやすさを向上している。
【0027】
図4と
図5に示すように、中栓キャップ(301)は、筒状の第2の側壁部(302)とノズル部(303)と第1のインナーリング(308)とからなる。
第2の側壁部(302)は、内面にスパウト(201)の第1の側壁部(203)と螺合する雌ネジ(304)が形成され、外面上部に外側キャップ(401)と螺合する雄ネジ(305)が形成されている。
【0028】
ノズル部(303)は、湾曲部(306)とストレート部(307)とからなる。湾曲部(306)は、第2の側壁部(302)の上端から内側に向かって接続され、断面の一部は、第2の側壁部(302)の内方に対して凸となる曲線の形状を有している。
ストレート部(307)は、湾曲部(306)に接続され、垂直方向に延びる筒状の形状を有している。ストレート部(307)の内径は第2の側壁部(302)の内径より小さく、ストレート部(307)の端部が、注出口を構成する。
【0029】
第1のインナーリング(308)は、湾曲部(306)と第2の側壁部(302)との接続箇所に接続され、筒状に形成されている。
第1のインナーリング(308)の外径は、第2の側壁部(302)の内径より小さく設定され、第1のインナーリング(308)と第2の側壁部(302)との間には隙間が形成されている。スパウト(201)に、中栓キャップ(301)を螺合したとき、スパウト(201)の第1の側壁部(203)の開口側端部は、この隙間に嵌め込まれる。
【0030】
中栓キャップ(301)を、スパウト(201)に完全に螺合させると、第2の側壁部(302)と第1のインナーリング(308)との接続部分に設けられた第1のコンタクトリング(309)が、スパウト(201)の第1の側壁部(203)の開口側の端面に当接する。
【0031】
第1のコンタクトリング(309)を、所定の接触圧で、スパウト(201)の第1の側壁部(203)の開口側の端面と接触させることによって、スパウト(201)と中栓キャップ(301)との間での密封性を確保している。
【0032】
図5に示したように、外側キャップ(401)の側面(411)の内側には、中栓キャップ(301)上部の雄ネジ(305)と螺合する雌ネジ(402)が形成されている。
中栓キャップ(301)の雄ネジ(305)および外側キャップ(401)の雌ネジ(402)として、それぞれ2条ネジを形成するネジ山が2分の1回転分ほど設けられている。
【0033】
また、天面(410)の内側に、第2のインナーリング(403)およびアウターリング(404)が形成されている。
第2のインナーリング(403)の外径は、アウターリング(404)の内径より小さく設定され、第2のインナーリング(403)とアウターリング(404)との間には隙間が形成されている。
【0034】
中栓キャップ(301)に外側キャップ(401)を完全に螺合したとき中栓キャップ(301)のストレート部(307)の開口側の端面は、この隙間に嵌め込まれる。
このとき、天面(410)内側のうち、第2のインナーリング(403)とアウターリング(404)とに挟まれた領域に設けられた第2のコンタクトリング(405)が、中栓キャップ(301)のストレート部(307)の開口側の端面に当接する。
そのため、ストレート部(307)は、第2のコンタクトリング(405)から、第2の側壁部(302)の内方に押し込む向きの力を受ける。
【0035】
この力が湾曲部(306)に伝わり、湾曲部(306)を撓ませ、ストレート部(307)は、第2の側壁部(302)の内方にわずかに移動する。
このとき、湾曲部(306)の撓みに対する復元力により、ストレート部(307)と第2のコンタクトリング(405)との間には、所定の接触圧が維持される。
これにより、中栓キャップ(301)と外側キャップ(401)との間での密封性が確保される。
【0036】
また、スパウト(201)の第1の側壁部(203)には、たとえばツメ状のラチェット突起(206)が設けられており、中栓キャップ(301)の第2の側壁部(302)には、ラチェット突起(206)に対応する例えば凹状のラチェット突起(310)が設けられている。
スパウト(201)に中栓キャップ(301)を完全に螺合したとき、ツメ(206)が凹部(310)に嵌合して、ラチェット機構として機能し、中栓キャップ(301)の緩みを防止する。
【0037】
本発明の二重キャップ付き口栓においては、中栓キャップ(301)に設けるラチェット突起としてキャップ軸方向に他のラチェット突起(310)より短いラチェット突起(320)を、中栓キャップ(301)の巻き締め初期にはスパウトのラチェット突起と干渉せず、巻き締め完了の直前に初めてスパウトのラチェット突起と接触する位置に配置することによってスパウトのラチェット突起の変形を防ぐことが出来る。
【0038】
図4の中栓キャップの断面図および
図6の中栓キャップの底部から見た略図を参照して本発明の二重キャップ付き口栓のラチェット突起の配置の一例を説明する。
【0039】
図6の(B)は従来の二重キャップ付き口栓の中栓キャップの
中栓キャップラチェット突起(310)の円周方向の配置を示している。
この場合はスパウトの
スパウトラチェット突起は半周に45度間隔で3箇所(全周で6箇所)を図のように設けている。
【0040】
中栓キャップの
中栓キャップラチェット突起(310)も同様に45度間隔で6箇所配置する。
このため90度の角度の間に
中栓キャップラチェット突起の設けられていない部分が2箇所存在する。
閉栓時のキャップの巻き締め完了の位置は、上記の6箇所の
中栓キャップラチェット突起がすべて当たる位置であり、この位置で開栓方向への中栓キャップの回転に対する抵抗が最も高くなる。
【0041】
開栓時には外側キャップ(401)を開栓方向に回すと、45度開いた位置で4箇所の
中栓キャップラチェット突起とスパウトラチェット突起が係合しそれ以上の中栓キャップ(301)の回転が停止する。
このときに閉栓時にスパウト側の
スパウトラチェット突起が中栓キャップの
中栓キャップラチェット突起(310)が乗り越えることによって変形しているとラチェットとしての停止効果が減少し、4箇所の
中栓キャップラチェット突起とスパウトラチェット突起のラチェット係合では中栓キャップ(301)が開いてしまう危険がある。
【0042】
本発明の二重キャップ付き口栓の
中栓キャップラチェット突起の円周方向の配置は
図6(A)に示したように中栓キャップの
中栓キャップラチェット突起(310)に加えて、その90度空いている中間45度の位置に他の
中栓キャップラチェット突起(310)よりもキャップ軸方向に短いラチェット突起(320)を設けた配置とした。
【0043】
この短いラチェット(320)の上下方向の配置位置例を
図4に示した。
中栓キャップ(301)の巻き締め初期にはスパウトの
スパウトラチェット突起と干渉せず、巻き締め完了の直前に初めてスパウトの
スパウトラチェット突起と接触する位置と
して、中栓キャップ(301)の内面底部から上方へ離れた位置に短いラチェット突起(320)を設けてある。
【0044】
このような位置に短いラチェット突起(320)を設けたことで閉栓時にスパウト側の
スパウトラチェット突起が乗り越えることによって
中栓キャップラチェット突起(310)が変形している影響は軽減されてラチェットとしての停止効果が保持されることになる。
さらに、キャップを開栓方向に回したときには、従来は4箇所の
中栓キャップラチェット突起とスパウトラチェット突起のラチェットの係合だけであったところに、短いラチェット(320)もスパウトの
スパウトラチェット
突起と係合することによって6箇所の
スパウトラチェット
突起と係合することとなり中栓キャップ(301)をスパウト(201)に強固に固定することが出来るようになった。
【0045】
中栓キャップに設ける短いラチェット突起(320)の形状は中栓キャップ上部から見て
図6(A)のような従来一般的な形状でもよいが、キャップを締める方向での抵抗がより少なくキャップを開ける方向での抵抗がより大きい形状であればより望ましい。
このような形状としては、例えば
図7に示したような形状が挙げられるが必ずしもこの形状にこだわらない。
【0046】
また、
図3に示すように、中栓キャップ(301)の雄ネジ(305)のネジ山のスパウト(201)側終端近傍には、リブ(311)が設けられていてもよい。
雌ネジ(402)の導入側の端部近傍には、リブの幅と略等しい距離だけネジ山を形成しない切欠が設けられている。
【0047】
中栓キャップ(301)に外側キャップ(401)を完全に螺合したとき、雌ネジ(402)の導入側の端部がリブ(311)を乗り越え、リブ(311)が切欠に嵌合して、ロックアップ機構として機能し、外側キャップ(401)の緩みを防止する。
また、このロックアップ機構によって螺合完了時の感触変化によるロック感が発生し、螺合完了の目安となるため、使用者による外側キャップ(401)の締め過ぎを防止できる。
【0048】
以下に、本発明の二重キャップ付き口栓を用いたパウチに内容物を注入し、口栓(10
0)を閉栓する手順を説明する。
まず、スパウト(201)に中栓キャップ(301)および外側キャップ(401)を螺合していない状態で、スパウト(201)の開口部から、内容物を注入する。
スパウト(201)の開口部の口径は、中栓キャップ(301)のストレート部(307)の開口部の口径より大きいため、内容物の注入を迅速に行うことができる。
【0049】
次に、外側キャップ(401)と中栓キャップ(301)とを完全に螺合して、切欠およびリブ(311)によるロックアップ機構によって螺合状態を固定する。
次に、外側キャップ(401)と螺合した中栓キャップ(301)を、スパウト(201)に完全に螺合して、
スパウトラチェット突起(206)および
中栓キャップラチェット突起(310)によるラチェット機構によって螺合状態を固定する。
この時に螺合完了直前に中栓キャップに設けられた短いラチェット突起(320)もスパウトに設けられた
スパウトラチェット突起
(206)と係合するため強固に固定できる。
【0050】
中栓キャップ(301)は、予め外側キャップ(401)と完全螺合して外れにくくした後、スパウト(201)と螺合するため、単にスパウトに嵌合した後、外側キャップをスパウトに螺合する場合に比べ、高速キャッピングしても、位置がずれたり外れたりする可能性が低く、キャッピング機械の高速動作が可能となる。
【0051】
次に、口栓(100)を開栓し、内容物を注出する手順を説明する。
まず、外側キャップ(401)を外す。
この際、ラチェット機構によって中栓キャップ(301)とスパウト(201)との螺合が緩むことが防止され、中栓キャップ(301)が外側キャップ(401)とともにスパウト(201)から外れる可能性は低い。
【0052】
次に、中栓キャップ(301)がスパウト(201)に螺合した状態でパウチを押圧して、内容物を中栓キャップ(301)のストレート部(307)の開口部から注出する。
当該開口部の口径は、スパウト(201)の開口部の口径より小さいため、注出速度を適度に抑制でき、注出量の制御を容易に行うことができる。
【0053】
また、中栓キャップ(301)はスパウト(201)と螺合している上、中栓キャップ(301)に設けられた2箇所の短いラチェットも加わって係合していることにより螺合状態が緩みにくくなっているため、パウチを強く押したり、外側キャップ(401)を外した状態でパウチを落下させたりしても、中栓キャップ(301)がスパウト(201)から外れたり緩んだりせず、内容物が漏出しにくくなっている。
【0054】
また、第1のインナーリング(308)および第1のコンタクトリング(309)とにより、中栓キャップ(301)とスパウト(201)との密着性が高められており、内容物の漏出防止の効果が向上している。
【0055】
また、外側キャップ(401)と中栓キャップ(301)とが完全に螺合している間は、ロックアップ機構により螺合状態が緩みにくくなっているため、パウチを振ったりした場合でも外側キャップ(401)が不意に外れ内容物が漏出することを防止できる。
【0056】
また、第2のインナーリング(403)、アウターリング(404)および第2のコンタクトリング(405)とにより、外側キャップ(401)と中栓キャップ(301)との螺合時の密着性が高められており、内容物の漏出防止の効果が向上している。
【0057】
このような二重キャップ付き口栓を構成するスパウト(201)、中栓キャップ(301)、外側キャップ(401)は、ポリプロピレンやポリエチレンなど熱可塑性樹脂を用
いて、射出成形法により、それぞれ一体形成される。
また、二重キャップ付き口栓は、液体、粉体あるいは粒体の内容物を包装するものであれば、パウチだけでなく紙パック等の包装容器に取り付けて利用してもよい。
【0058】
また、中栓キャップ(301)とスパウト(201)との螺合状態を緩みにくくするという効果が得られる範囲内で、スパウト(201)の第1の側壁部(203)の
スパウト
ラチェット突起(206)と、中栓キャップ(301)の第2の側壁部(302)の
中栓キャップラチェット突起(310)あるいは短いラチェット突起(320)との嵌合の度合いを浅くして、嵌合の解除が可能なものとしてもよい。
この場合、中栓キャップ(301)をスパウト(201)から外して、内容物の再注入を行うことができ、パウチの再利用を行うことができる。
【0059】
本実施形態では、中栓キャップ(301)の雄ネジ(305)および外側キャップ(401)の雌ネジ(402)は、2条ネジを形成するネジ山が2分の1回転分ほど設けられているものとしたが、確実に螺合可能であれば、1条ネジでも3条以上の多条ネジでもよく、ネジ山の巻き数も2分の1回転分でなくてもよい。
スパウト(201)の雄ネジ(205)と中栓キャップ(301)の雌ネジ(304)についても同様である。