JP5653149B2 - 合成樹脂製のキャップ - Google Patents

Description

この発明は、容器に装着される合成樹脂製のキャップに関する。

容器口部にその封止部材として装着される合成樹脂製のキャップにおいて、容器口部を上方から覆う天面壁の外表面に印刷が施されることがあるが、印刷が施される天面壁外表面が平滑であると、印刷が剥がれ易い。そこで、天面壁の外表面に印刷を施す場合は、その印刷の付着性を高めるために、天面壁の外表面に微細な凹凸を形成して、粗面加工を施し、その粗面上に印刷を施す方法が従来より採用されている（例えば、特許文献１参照）。

キャップの天面壁の外表面に印刷される情報の代表例として製造年月日等の製造情報があるが、通常、製造情報の印刷はボトリング工場において行われ、ボトリング工場では印刷された情報の光学的な読み取り検査も行われている（例えば、特許文献２参照）。

近年、牛乳瓶の口部の封止部材として用いられるキャップにも合成樹脂製のものが広く用いられるようになってきているが、この牛乳びん用の合成樹脂製のキャップにも、粗面加工が施された天面壁の外表面に製造情報が印刷されることがある（例えば、特許文献３参照）。

牛乳びん用の合成樹脂製のキャップの場合、通常、着色のない樹脂材料によって形成されており、天面壁外表面に粗面加工を施していないと、天面壁のヘイズ（濁り）が低く、透明性が高い。このため、天面壁外表面に粗面加工を施していないと、印刷情報の光学的な読み取り検査の際に、検査機光源からの光が天面壁を透過し易く、容器内の牛乳の液面からの反射光の強度が高くなってしまい、その反射光（特に液面上にある気泡部分に反射する光）が天面壁外表面の印刷情報の光学的な読み取りの邪魔になって、その読み取りにエラーが発生し易くなってしまう。これに対し、天面壁外表面に粗面加工を施していると、粗面加工を施していない場合と比較して、天面壁のヘイズは高く、透明性は低いため、検査機光源の光は天面壁を透過し難く、容器内の牛乳の液面からの反射光の強度が低く、それが天面壁外表面の印刷情報の光学的な読み取りの邪魔にはなり難く、その読み取りにエラーが発生し難い。

つまり、牛乳びん用の合成樹脂製のキャップのように、着色のない樹脂材料によって形成されるキャップの場合、その天面壁外表面に粗面加工を施すことで、天面壁外表面への印刷の付着性を高める利点が得られるだけでなく、その印刷情報の読み取り検査の際の読取エラーの発生を抑える利点も得られるということになる。

ところで、合成樹脂製のキャップにおいては、近年、省資源化を図るために、キャップの薄肉化による樹脂材料使用量の削減が求められているが、キャップの場合、天面壁を含めて薄肉化することができれば、天面壁はその面積が大きいことから、薄肉化による樹脂材料使用量の削減の幅を大きくすることができる。

しかしながら、牛乳びん用の合成樹脂製のキャップのように、着色のない樹脂材料によって形成されるキャップにおいて、その天面壁を薄肉化した場合、薄肉化により天面壁を透過する光の減衰量が小さくなり、天面壁外表面に粗面加工を施し、そこに製造情報を印刷していても、印刷情報の読み取り検査の際の検査機光源の光が透過し易くなり、容器内容物の液面からの反射光の強度が高くなって、その反射光による天面壁外表面の印刷情報の読取エラーを発生し易くしてしまうことがあり得る。

そこで、牛乳びん用の合成樹脂製のキャップのように、着色のない樹脂材料によって形成されるキャップにおいて、その天面壁を薄肉化する場合、天面壁外表面への粗面加工をより粗く施して、天面壁外表面の散乱光の量を増やして、ヘイズを高くし、天面壁の透光性が高くならないようにすることが考えられるが、そのようにした場合、通常、天面壁外表面の粗面中の凹部が深くなることから、インクジェットプリンタにより印刷をすると、インクが凹部で流動し易くなって、印刷に滲みが生じ易くなってしまうので、好ましくない。

実開平４−６５７５７号公報 特開２００９−２８１７９５号公報 特開２０００−２５５６１０号公報

この発明は、前記の事情に鑑み、天面壁外表面への印刷が滲み易くならないようにすると共に、天面壁外表面の印刷された情報の光学的な読み取り検査の際に、読取エラーが生じ易くならないようにしつつ、天面壁を薄肉化することができる合成樹脂製のキャップを得ることを目的とする。

この発明は、容器口部を覆う天面壁を有する合成樹脂製のキャップにおいて、該天面壁の厚さを０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ未満の薄肉のものとし、該天面壁の外表面に微細な凹凸を形成して外側粗面部を設けると共に、該天面壁の内表面にも微細な凹凸を形成して内側粗面部を設け、該外側粗面部を印刷部としたことを特徴とする合成樹脂製のキャップである。

また、この発明は、該外側粗面部の表面粗さが算術平均粗さＲａを１乃至１００μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍ以下であることを特徴とする前記合成樹脂製のキャップである。

また、この発明は、該内側粗面部の表面粗さが算術平均粗さＲａを０．１乃至５０μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍ以下であることを特徴とする前記合成樹脂製のキャップである。

また、この発明は、該天面壁の周縁部より下方に延在するように設けられた筒壁と、該筒壁の内側に位置すると共に、該天面壁の内側表面より下方に延在するように設けられたインナーリングとを更に有し、該内側粗面部が該インナーリングの内側の該天面壁の内側表面のみに設けられていることを特徴とする前記合成樹脂製のキャップである。

また、この発明は、該合成樹脂製のキャップは、ポリオレフィン系樹脂からなり、該ポリオレフィン系樹脂は着色剤を添加しないものであることを特徴とする。

この発明によれば、天面壁の内側表面にも粗面部が設けられており、外側表面の粗面部だけでなく、内側の粗面部によっても天面壁のヘイズを高めることができるようになっており、外側の粗面部の粗面加工の程度を印刷が滲み易くならない程度のものとしつつ、天面壁の厚さを内側表面に粗面部のない従来品に比べて薄くしたとしても、具体的には、天面壁の厚さを０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ未満の薄肉のものとしたとしても、内側表面に粗面部があることで、天面壁のヘイズを従来品と同程度以上の値にすることができる。

従って、この発明によれば、天面壁外表面への印刷が滲み易くならないようにすると共に、天面壁外表面の印刷された情報の光学的な読み取り検査の際に、読取エラーが生じ易くならないようにしつつ、天面壁を薄肉化することができる。

この発明の合成樹脂製のキャップの断面図である。 同上のキャップの平面図である。 同上のキャップの底面図である。

この発明の合成樹脂製のキャップの実施形態を牛乳びん用のキャップに適用する場合を例に図１乃至３に基づき説明する。なお、この発明の合成樹脂製のキャップは牛乳びん以外の容器のキャップにも適用することができる。

先ず、この発明のキャップ１の基本構成について説明する。

１は、牛乳びん用のキャップであり、牛乳びんの口部１０に装着されてその封止部材として用いられるものである。図に示されるように、キャップ１は、天面壁２と、天面壁２の周縁部２ｃより下方に延在する筒壁３と、筒壁３の内側に位置すると共に、天面壁２の内側表面２ｂより下方に延在するインナーリング４とを有し、牛乳びんの口部１０に装着された際に、天面壁２が口部１０を上方から覆いつつ、筒壁３の内周表面３ｂに形成されている係合用凸部３ｃが口部１０の外周表面１０ａに形成されている係合用凹部と係合し、またインナーリング４の外周表面４ａに形成されているシール用凸部４ｃが口部１０の内周表面１０ｂに圧接して、その間（表面４ａと表面１０ｂとの間）をシールできるようになっている。なお、５は、キャップ１の開蓋用のタブである。

キャップ１は、ポリオレフィン系樹脂によって射出成形され、具体的には、顔料等を含まず（添加せず）着色がされていないポリエチレン等を材料として、射出成形によって全体が一体に形成されている。なお、キャップ１は薄肉化されており、特に天面壁２の厚さｔについては、従来品の厚さよりも薄いものとなっている。これにより、キャップ１は薄肉化の要請に応えるものとなっている。

次に、この発明のキャップ１には、天面壁２の外側表面２ａ及び内側表面２ｂの双方に粗面部が設けられており、それら粗面部について説明する。

キャップ１において、天面壁２の外側表面２ａには、微細な凹凸が形成されてなる外側粗面部２ｄが設けられており、その粗面上にインクジェットプリンタ等の印刷手段により製造日等の製造情報が印刷される印刷部２ｆが設けられている。ここで、キャップ１の外側表面１ａには、天面壁２の外側表面２ａだけでなく、筒壁３の外周表面３ａやタブ５の外側表面５ａにも、天面壁２の外側表面２ａ上の外側粗面部２ｄと同様に微細な凹凸が形成されて粗面化されたものとなっている。即ち、キャップ１は、図２に説明の便宜上点ハッチングを付して示したように、その外側表面１ａの全体が粗面化されたものとなっており、それにより全体が白色半透明の外観を呈するものとなっている。なお、本実施の形態においては、前記のように、キャップ１の外側表面１ａ全体を粗面化しているが、キャップ１の外側の粗面化は、天面壁２の外側表面２ａの外側粗面部２ｄの部分だけにしてもよい。

そして、キャップ１には、天面壁２の内側表面２ｂにも、微細な凹凸が形成されてなる内側粗面部２ｅが設けられている。この内側粗面部２ｅは、天面壁２の内側表面２ｂにおけるインナーリング４の内側に位置する部分だけに設けられており、内側表面２ｂにおけるその他の部分は粗面化されておらず、又インナーリングの外周表面４ａ及び内周表面４ｂ並びに筒壁３の内周表面３ｂも粗面化されておらず、即ち、キャップ１は、図３に説明の便宜上点ハッチングを付して示したように、天面壁２の内側表面２ｂにおけるインナーリング４の内側に位置する内側粗面部２ｅの部分だけが粗面化されたものとなっている。なお、キャップ１の内側表面１ｂにおいて、内側粗面部２ｅの部分以外も粗面化してもよいが、内側粗面部２ｅの部分だけにすることで、キャップ１の内側表面１ｂにおける粗面化を容易なものとすることができるし、又インナーリング４のシール用凸部４ｃのシール性を低下させることがないようにすることができる。

外側粗面部２ｄ及び内側粗面部２ｅ等の粗面部の粗面化の方法としては、例えば、成形用の金型表面に加工を施したものを用い、成形工程の段階で粗面化する方法を採用することができる。

外側粗面部２ｄには、前記のように、その粗面上にインクジェットプリンタ等の印刷手段により製造日等の製造情報の印刷が施されて印刷部２ｆが設けられている。外側粗面部２ｄの表面粗さの程度は、印刷されるインクの付着性を高めつつも、そのインクが滲み易くはならないように、そうできるとされている従来品の表面粗さの範囲内で設定することができる。

外側粗面部２ｄの表面粗さの程度は、その粗さの範囲を前記のように従来品の粗さの程度から設定することができるが、天面壁２に必要なヘイズの最小値も従来品のヘイズから設定することができる。即ち、天面壁２にヘイズが必要なのは、外側粗面部２ｄに印刷される製造情報の光学的な読み取り検査の際の牛乳の液面からの反射光による読み取りエラーの発生を防ぐためであるところ、従来品の天面壁のヘイズは読み取りエラーの発生率を許容範囲内に抑えることができるものとなっており、従来品の天面壁のヘイズと同程度以上のものがあれば、従来品と同程度以上に検査機の読み取りエラーの発生率を抑えることができることとなり、つまりは従来品の天面壁のヘイズと同程度の値を天面壁２に必要なヘイズの最小値として設定することができることとなる。

ここで、キャップ１には、前記のように、内側粗面部２ｅが設けられており、天面壁２の内側表面２ｂにも粗面部が設けられている。この内側粗面部２ｅが設けられていることで、キャップ１は、天面壁２の厚さｔを薄肉化しても、外側粗面部２ｄの粗さをより粗くすることなしに、天面壁２のヘイズを必要な値以上のものとすることができるものとなっている。即ち、キャップ１は、天面壁２の外側粗面部２ｄへの印刷が滲み易くならないようにすると共に、その印刷された情報の光学的な読み取り検査の際の読取エラーが生じ易くならないようにしつつも、天面壁２を薄肉化することができるものとなっている。

内側粗面部２ｅの表面粗さの程度については、天面壁２のヘイズが設定された値以上にすることができる粗さは少なくとも必要であるが、その必要な表面粗さの最小値は、前記のように設定された天面壁２に必要なヘイズの最小値及び外側粗面部２ｄの表面粗さと、天面壁２の厚さｔによって決定することができる。なお、内側粗面部２ｅの場合、外側粗面部２ｄのように印刷が施されることはなく、粗さの程度を高くしても、印刷上の問題が生じることはなく、又、インナーリング４のシール用凸部４ｃの部分を避けて、インナーリング４の内側部分に内側粗面部２ｅを設けていれば、粗さの程度を高くしても、シール性の低下の問題が生じることもないことから、粗さの程度を高いものとすることができ、天面壁２のヘイズを従来品よりも高いものとして、検査の際の読み取りエラーがより生じ易くならないようにすることもできる。

最後に、キャップ１の天面壁２における厚さｔ、ヘイズ、外側粗面部２ｄの表面粗さの程度及び内側粗面部２ｅの表面粗さの程度の具体例について説明する。

天面壁２の厚さｔについては、具体的には、従来品が１．２ｍｍであったものをそれ未満とすることができ、例えば０．６ｍｍ〜０．９ｍｍとすることができる。即ち、天面壁２の厚さｔは、従来品に比して２５％以上薄いものとすることができる。なお、天面壁２の厚さｔは、内溶液の密封性を担保するために、例えば材料に高密度ポリエチレンを用いた場合は少なくとも０．６ｍｍ〜０．７ｍｍ程度の厚みを有することが好ましく、低密度ポリエチレンを用いた場合は少なくとも０．８ｍｍ〜０．９ｍｍ程度の厚みを有することが好ましい。即ち、天面壁２の厚さｔは、０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ未満とすることができる。

天面壁２の外側粗面部２ｄの表面粗さの程度については、前記のように従来品の表面粗さの範囲内で設定することができるが、具体的には、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１の規格に基づく表面粗さが算術平均粗さＲａを１乃至１００μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍ以下とすることができ、例えば算術平均粗さＲａを２μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．２ｍｍ程度とすることができる。尚、外側粗面部２ｄの表面粗さは算術平均粗さＲａを１μｍ未満とすると、印刷部２ｆに付着したインクが容易に剥がれてしまい好ましくない。又、算術平均粗さＲａを１００μｍより大きいものとすると、印刷部２ｆに付着したインクが滲む等の不具合が生じ易くなり、凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍより大きいものとすると、天面壁２のヘイズが小さくなってしまい検査時の読取エラーを完全に防止できない恐れがあり好ましくない。

又、天面壁２の内側粗面部２ｅの表面粗さの程度については、ＪＩＳＢ０６０１の規格に基づき、算術平均Ｒａを０．１乃至５０μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍ以下とすることができ、例えば算術平均粗さＲａを０．３μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．０１ｍｍ程度とすることができる。尚、内側粗面部２ｅの表面粗さは算術平均粗さＲａを０．１μｍ未満とすると、凹凸の加工が困難なものとなり生産性に劣るため好ましくない。又、算術平均粗さＲａを５０μｍより大きいものとすると、密封性を低下させる要因となり、凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍより大きいものとすると、外側粗面部２ｄと同様に、天面壁２のヘイズが小さくなってしまい検査時の読取エラーを完全に防止できない恐れがあり好ましくない。ここで、内側粗面部２ｅをインナーリング４の内側に位置する部分だけにする場合は、内側粗面部２ｅをより粗くしても密封性が低下することはないので、その表面粗さの程度は前記の算術平均粗さＲａを５０μｍ以上にしてもよい。

尚、前記の表面粗さの具体例は、外側粗面部２ｄ及び内側粗面部２ｅの何れについても、ミツトヨ社製、表面粗さ測定器（ＳＶ‐Ｃ６２４ ）を用いた測定結果に基づく。

１：キャップ １ａ：外側表面 １ｂ：内側表面 ２：天面壁
２ａ：外側表面 ２ｂ：内側表面 ２ｃ：周縁部 ２ｄ：外側粗面部
２ｅ：内側粗面部 ２ｆ：印刷部 ３：筒壁 ３ａ：外周表面
３ｂ：係合用凸部 ４：インナーリング ４ａ：外周表面 ４ｂ：内周表面
４ｃ：シール用凸部 ５：タブ ５ａ：外側表面 １０：びん口部
１０ａ：外周表面 １０ｂ：内周表面

Claims (5)

1. 容器口部を覆う天面壁を有する合成樹脂製のキャップにおいて、
   該天面壁の厚さを０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ未満の薄肉のものとし、
   該天面壁の外表面に微細な凹凸を形成して外側粗面部を設けると共に、該天面壁の内表面にも微細な凹凸を形成して内側粗面部を設け、該外側粗面部を印刷部としたことを特徴とする合成樹脂製のキャップ。
2. 該外側粗面部の表面粗さが算術平均粗さＲａを１乃至１００μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製のキャップ。
3. 該内側粗面部の表面粗さが算術平均粗さＲａを０．１乃至５０μｍであって、かつ凹凸間の平均長さＲＳｍを０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の合成樹脂製のキャップ。
4. 該天面壁の周縁部に連設された筒壁と、該筒壁の内側に位置し、該天面壁の内側表面に立設されたインナーリングとを更に有し、該内側粗面部が該インナーリングの内側の該天面壁の内表面のみに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の合成樹脂製のキャップ。
5. 該合成樹脂製のキャップは、ポリオレフィン系樹脂からなり、該ポリオレフィン系樹脂は着色剤を添加しないものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の合成樹脂製のキャップ。

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