JP5634293B2 - カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、容器内に収容されている液体の如き内容物に混入すべき添加物を収容したカートリッジに関する。

下記特許文献１及び２に開示されている如く、容器内に収容されている内容物(通常は液体)に添加すべき添加物(通常は粉体或いは液体)を蓋に収容し、容器内の内容物を消費する際に蓋を適宜に操作することによって、蓋に収容されている添加物を排出して容器内の内容物に混入することができるように構成することが提案されている。

特開２００３−２９２０１３号公報 特開２００５−０８８９９７号公報

而して、上述したとおりの従来の提案には、次のとおりの解決すべき問題がある。第一に、蓋自体に添加物を収容するための収容部を一体に形成しているため、一旦添加物を排出して容器内の内容物に混入すると、比較的高価な蓋全体が再使用不可能になり、経済的でない。第二に、蓋は容器の口頸部を密封するための通常の蓋としても使用され、従って容器の口頸部に装着し続ける故に、長期間に渡って保存され続けると容器内の内容物が、蓋の収容部を規定している部位を透過して添加物に侵入してしまう傾向がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、容器内に収容されている内容物に混入すべき添加物を収容したカートリッジであって、繰り返し使用される蓋本体を補助具として利用して添加物を簡便に容器内の内容物に排出することができる、新規且つ改良されたカートリッジを提供することである。

本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するカートリッジとして、内容物を収容する第一の部材と切断手段を備えた第二の部材とから構成されたカートリッジにして、
該第一の部材は、上面壁と該上面壁の周縁から垂下する円筒状側壁とを有し、下面は開口されている収容体と、該収容体の該下面に付設されて該下面を閉塞する切断可能な閉塞片とを備え、該収容体内に添加物を収容した後に該収容体の該下面に該閉塞片が付設され、
該第二の部材は、上面及び下面は開口されている円筒体から構成され、該円筒体の内側下部には切断手段が配設されており、
該第二の部材の該上面を通して該第一の部材が部分的に該第二の部材内に挿入され、該第一の部材の該収容体の該側壁の外周面と該第二の部材の該円筒体の内周面とには相互に協働して、該第二の部材内に部分的に挿入された該第一の部材が該第二の部材から上方に離脱するのを阻止するロック手段が配設されており、
該第一の部材が該第二の部材に対して相対的に下降せしめられると、該第二の部材の該切断手段が該第一の部材の該閉塞片に作用して該閉塞片を切断し、
該ロック手段は、該収容体の該円筒状側壁の外周面下端部に周方向に間隔をおいて配設され半径方向外方に突出する複数個の弧状突起と、該円筒状側壁の該外周面に配設され該弧状突起の両端の夫々から上方に延在する第一の突条及び第二の突条と、該円筒体の該内周面に周方向に間隔をおいて配設された複数個の係止突起とから構成されており、該係止突起の周方向片面は切り立った面であり、周方向他面は緩やかな面であり、該第一の突条の横断面形状は該係止突起の周方向両面に係止する形態であり、該第二の突条の横断面形状は該係止突起の該周方向片面には係止するが該周方向他面は弾性的に乗り越える形態である、
ことを特徴とするカートリッジが提供される。

好ましくは、該円筒体の該内周面には周方向に間隔をおいて配設され且つ該係止突起の下方に位置する弧状係止片が形成されており、該弧状突起が該弧状係止片に当接することによって該第二の部材に対する該第一の部材の相対的下降が阻止される。また、該収容体の該円筒状側壁の該外周面には破断可能な連結部を介して半径方向外方に突出する制限片が付設されており、該制限片が該円筒体の上端に当接することによって該円筒体に対する該収容体の下降が制限されるのが好適である。

容器の内容物を消費する際に、容器の口頸部に装着され口頸部を密封していた安価な通常の蓋が口頸部から離脱されて、補助具としても蓋本体を容器の口頸部に装着する。そして、容器の口頸部に蓋本体を装着するのに先立って或いは容器の口頸部に蓋本体を装着した後に、蓋本体の主部内に本発明のカートリッジが挿入され、次いでカートリッジの第一の部材が第二の部材に相対的に下降せしめられ、これによって第二の部材の切断手段が第一の部材の閉塞片に作用してこれを切断し、かくして第一の部材内に収容されていた添加物が排出されて容器内の内容物に混入される。カートリッジは添加物を容器の内容物の混入する時までは容器とは別個に保存される故に、長期間に渡って保存しても容器の内容物がカートリッジに収容されている添加物に侵入することはない。カートリッジに収容されている添加物を排出して容器内に収容されている内容物に混入した後において、カートリッジは再使用することができないが、補助具としての蓋本体は他のカートリッジと組み合わせて再使用することができる。

本発明に従って構成されたカートリッジの好適実施形態における第一の部材と第二の部材を示す斜面図。 図１に示すカートリッジの第一の部材を倒立状態で示す斜面図。 図１に示すカートリッジの第二の部材の平面図。 図１に示すカートリッジの第一の部材と第二の部材とを組み合わせた状態を示す断面図。 図１に示すカートリッジの第一の部材と第二の部材との相互関係を示す部分拡大平面図。 補助具として使用される蓋本体の斜面図。 図６に示す蓋本体に図１に示すカートリッジを組み合わせた状態を示す断面図。 図７に示す組み合わせを容器の口頸部に部分的に装着した状態を示す断面図。 図７に示す組み合わせを容器の口頸部に所要とおりに装着して、カートリッジ内に主要されていた添加物を容器内に排出した状態を示す断面図。 図９に示す状態を一部を拡大して示す部分拡大断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成されたカートリッジの好適実施形態について、更に詳細に説明する。

図１乃至図４を参照して説明すると、本発明に従って構成されたカートリッジ２８は、第一の部材３０と第二の部材３２とから構成されている。第一の部材３０は、ポリエチレン又はポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から射出成形することができる収容体３４と、アルミニウム箔、合成樹脂膜或いはアルミニウム箔と合成樹脂膜との積層体から形成することができる閉塞片３６とから構成されている。収容体３４は円形上面壁３８及びこの上面壁３８の周縁から垂下する円筒状側壁４０を有し、下面は開口されている。閉塞片３６は円板形状であり、収容体３４内に粉体或いは液体でよい添加物(図示していない)を収容した後に、加熱溶着或いは適宜の接着材による接着によって収容体３４の側壁４０の下端に接合され、収容体３４の下面を閉塞する。

収容体３４の側壁４０の外周面下端には周方向に間隔をおいて半径方向外方に突出する複数個、図示の場合は４個、の弧状突起４２が形成されている。更に側壁４０の外周面には、弧状突起４２の片端から上方に軸線方向中間部まで延びる第一の突条４４と弧状突起４２の他端から上方に軸線方向中間部まで延びる第二の突条４６とが形成されている。図６を参照することによって明確に理解される如く、第一の突条４４の突出量は比較的大きく、そしてまた第一の突条４４の両側面は側壁４０の外周面に対して略９０度の角度をなす切り立った面である。一方、第二の突条４６の突出量は比較的小さく、そしてまた第二の突条４６の先端部は横断面において弧状をなしている。後の説明から明らかになるとおり、弧状突起４２並びに第一の突条４４及び第二の突条４６は、カートリッジ２８の第二の部材３２に配設されている係止突起(後に更に言及する)と協働してロック手段を構成する。収容体３４の側壁４０には、薄肉片から構成された破断可能な連結部４８を介して半径方向外方に突出する制限片５０も配設されている。連結部４８は細長い帯状であり、制限片５０は矩形状である。側壁４０には、更に、外周面上端部に略１８０度の角度間隔をおいて半径方向外方に延出する一対の限定片５２も配設されている。限定片５２の上面は半径方向外方に向かって下方に傾斜して延び、下面は実質上水平に延在する。

図１及び図３を参照して説明を続けると、カートリッジ２８の第二の部材３２は上面及び下面が開口されている円筒体５４から構成されている。円筒体５４の外周面には、周方向に等間隔をおいて半径方向に突出する４個の被支持突条５５が形成されている。円筒体５４の内周面下端部には半径方向内方に延出する円環状底壁５６が形成されている。図１０を参照することによって明確に理解されるとおり、底壁５６の下面には下方に突出する環状シール片５７が形成されている。円筒体５４は底壁５６を越えて下方に突出している。底壁５６は周方向に等間隔をおいて複数個、図示の場合は４個、の領域において半径方向内方に延出せしめられており、かかる延出部の各々には上方に突出する弧状片５８が形成されている。底壁５６の上面には、弧状片５８よりも半径方向外側において上方に突出する密封リング６０も形成されている。図１０を参照することによって明確に理解される如く、弧状片５８の突出高さはリング６０の突出高さよりも大きく、図示の実施形態においては弧状片５８の突出高さはリング６０の突出高さの略２倍に設定されている。底壁５６には、更に、隣接する弧状片５８間の領域において、半径方向中心から底壁５６の内周縁まで放射状に延びる４個の放射片６２が付設されている。そして、４個の放射片６２の半径方向内側部上面には切断手段６４が配設されている。図示の実施形態における切断手段６４は、等角度間隔(図示の場合は９０度の角度間隔)をおいて配設された複数個（図示の場合は４個）の切断片６５から構成されている。４個の切断片６５は全体として十字状の横断面形状を有し、切断片６５の各々は半径方向中心に位置する鋭い頂点から半径方向外方に向かって下方に傾斜して延びる４個の鋭い切断縁６６を有する。切断縁６６の各々は夫々放射片６２の各々に沿って延在する。切断手段６４の半径方向外側縁６８は放射片６２の上面まで実質上鉛直に垂下せしめられている。

円筒体５４の内周面には、周方向に等間隔をおいて半径方向内側に突出する複数個、図示の場合は４個、の係止突起７０が配設されている。図５に明確に図示する如く、係止突起７０の片端面（図５において時計方向前端面）７２は円筒体５４の内周面に対して略９０度の角度をなす切り立った面であり、係止突起７０の他端面（図５において時計方向後端面)７４は緩やかな弧状面である。後の説明から明らかになるとおり、係止突起７０は第一の部材３０の収容体３４に形成されている弧状突起４２並びに第一の突条４４及び第二の突条４６と協働してロック手段を構成する。円筒体５４の内周面には、更に、係止突起７０よりも下方において周方向に間隔をおいて半径方向に突出する複数個、図示の場合は４個、の弧状係止片７６も配設されている。図５に明確に図示する如く、弧状係止片７６の各々は係止突起７０の各々に対して図５において時計方向前方に幾分変位せしめられている。

図６には、上述したカートリッジ２８と組み合わせて使用される蓋本体２が図示されている。ポリプロピレン又はポリエチレンの如き適宜の合成樹脂から射出成形することができる蓋本体２は、円筒状の主部４とこの主部４に接続された外蓋６とから構成されている。図６と共に図７を参照して説明すると、主部４の上面及び下面は開口されている。主部４の外周面上端部には環状係止溝８が形成されている。主部４の外周面には、上記係止溝８よりも若干下方の部位から下端まで延在する突起１０が周方向に間隔をおいて多数形成されている。図１に明確に示す如く、特定の角度部位においては突起１０の上端部が省略されており、主部４の外周面の上端部における特定角度部位には突起が存在しない円滑面１２が形成されている。図７に明確に示すとおり、主部４の内周面下端部には雌螺条１４が形成されている。主部４の内周面における軸線方向中間部には半径方向内方に突出した環状支持突条１６が形成されている。

蓋本体２の外蓋６は円形天面壁１８とこの天面壁１８の周縁から垂下する円筒状側壁２０とを有する。かかる外蓋６は、主部４における上記円滑面１２に対して直径方向反対側において、ヒンジ機構２２を介して主部４の上端に開閉自在に接続されている。ヒンジ機構２２は当業者には周知の形態のものでよく、外蓋６は図６に図示する開位置と図７に図示する閉位置との間を旋回開閉動せしめられる。外蓋６が図６に図示する開位置にせしめられると主部４の開口されている上面が開放され、外蓋６が図７に図示する閉位置にせしめられると主部４の開口されている上面が外蓋６によって覆われる。ヒンジ機構２２に対して直径方向反対側（従って主部４の円滑面１２に対応した位置）において、側壁２０の外周面下端部には円弧状突片２４が形成されている。図６と共に図７を参照することによって明確に理解される如く、側壁２０の内周面下端部には３個の係止突条２６が周方向に等間隔をおいて配設されている。外蓋６が図７に図示する閉位置にせしめられると、係止突条２６が主部４の係止溝８に係合し、これによって外蓋６が閉位置に解除自在に維持される。図示の実施形態においては外蓋６はヒンジ機構２２を介して主部４に接続されているが、所望ならば主部４とは別個に外蓋を形成し、この外蓋を主部４の上端部に着脱自在に装着することによって主部４の開口された上面を覆うようになすこともできる。

次に、上述したカートリッジ２８の使用様式について説明する。カートリッジ２８の第一の部材３０における収容体３４を倒立状態、即ち開口されている下面を上方に向けた状態にせしめて、収容体３４に粉体或いは液体でよい添加物(図示していない)を収容する。次いで、収容体３４の側壁４０の下端に閉塞片３６を接合して収容体３４の下面を閉塞する。しかる後に、第一の部材３０と第二の部材３２とを組み合わせてカーリッジ２８を構成する。詳述すると、図４に図示する如く、第二の部材３２を構成する円筒体５４の開口された上面を通して、第一の部材３０即ち下面に閉塞片３６が接合された収容体３４の下部を円筒体５４内に挿入する。この際には、収容体３４の下端に形成されている４個の弧状突起４２を円筒体５４の内周面に形成されている４個の係止突起７０の間に位置せしめ、かくして係止突起７０の間を通過せして弧状突起４２を係止突起７０よりも下方に位置せしめる。円筒体５４内への収容体３４の挿入は、収容体３４に配設されている制限片５０が円筒体５４の上端に当接することによって制限され、収容体３４の弧状突起４２は円筒体５４の内周面に形成されている係止突起７０よりは下方に位置するが弧状係止片７６よりは上方に位置する。次いで、円筒体５４に対して収容体３４を上方から見て時計方向或いは反時計方向に回転せしめる。図５を参照することによって明確に理解される如く、収容体３４に配設されている第一の突条４４は、その両側面が切り立った面であるので円筒体５４に配設されている係止突起７０の両端面に当接して係止されるが、収容体３４に配設されている第二の突条４６の突出量は比較的小さく且つ先端面は横断面において弧状である故に、係止突起７０の切り立った片端面７２には当接して係止されるが、係止突起７０の緩やかな他端面７４には係止することなく、弾性的に他端面７４を越えて係止突起７０に乗り上がり係止突起７０を乗り越えることができる。かような次第であるので、図５を参照することによって理解される如く、円筒体５４に対する収容体３４の回転は、収容体３４に配設されている弧状突起４２が円筒体５４に配設されている係止突起７０の下方に位置する状態で停止せしめられる。かかる状態において、円筒体５４に対して収容体３４が上方に変位せんとすると、弧状突起４２が係止突起７０に当接し、かくして収容体３４の上方への変位が防止され、円筒体５４に対して収容体３４が上方に離脱することが阻止される。収容体３４の制限片５０が円筒体５４の上端に当接した時点において、収容体３４の弧状突起４２は円筒体５４の弧状係止片７６よりも幾分上方に位置する故に、図４に図示するごとく円筒体５４に対して収容体３４が幾分傾斜し、弧状突起４２の１個が弧状係止片７６の１個に当接せしめられる。第一の部材３０と第二の部材３２から構成されたカートリッジ２８は図４に図示する状態に組み合わされて、例えば合成樹脂フィルムから構成された袋(図示していない)内に密封包装されて販売される。

カートリッジ２８を購入した消費者が収容体３４内に収容されている添加物を消費する際の典型的消費様式は、次のとおりである。最初に、カートリッジ２８の第一の部材３０における収容体３４の側壁４０に付設されている破断可能な連結部４８を破断して制限片５０を除去する。かくすると、図７に図示する如く、第二の部材３２に対する第一の部材３０の若干の傾斜が解消されて、収容体３４の４個の弧状突起４２が円筒体５４の４個の弧状係止片７６に当接せしめられる。しかる後に、蓋本体２の外蓋６を図６に図示する開位置にせしめ、図７に図示する如く、主部４の開口されている上面を通して主部４内にカートリッジ２８を挿入する。主部４内へのカートリッジ２８の挿入は、円筒体５４の外周面に形成されている被支持突条５５が主部４の内周面に形成されている支持突条１６に当接することによって、そしてまた収容体３４の側壁４０の外周面上端部に形成されている一対の限定片５２が主部４の上端縁に当接することによって、制限される。次いで、蓋本体２の外蓋６を図７に図示する閉位置にせしめる。その一方で、例えば天然水の如き液体である内容物を収容している適宜の容器、例えばポリエチレンテレフタレート製の容器の口頸部７８(図８)に装着されている容器蓋(図８にそのタンパーエビデント裾部８０のみを図示している)を、そのタンパーエビデント裾部８０のみを残留せしめて、口頸部７８から離脱せしめる。周知の形態でよい容器の口頸部７８の外周面には雄螺条８２とこの雄螺条８２の下方に位置する係止あご部８４とが形成されている。容器蓋は、天面壁とこの天面壁の周縁から垂下するスカート壁とを有し、スカート壁には周方向破断ラインが形成されていて、スカート壁は周方向破断ラインよりも上方の主部ト周方向破断ラインよりも下方のタンパーエビデント裾部８０とに区画されており、スカート壁の主部内周面には口頸部７８の雄螺条に螺合せしめられる雌螺条が形成され、タンパーエビデント裾部８０の内周面には口頸部７８の係止あご部８４に係止される係止手段が形成されており、口頸部７８を開封する際には周方向破断ラインが破断される形態のものでよい。

次いで、図８に図示する如く、カートリッジ２８を収容した蓋本体２を口頸部７８に被嵌し、図８において上方から見て時計方向に蓋本体２を回転せしめて、蓋本体２の主部４の内周面下端部に形成されている雌螺条１４を口頸部７８の雄螺条８２に螺合せしめる。雌螺条１４と雄螺条８２との螺合の進行に従って、口頸部７８に対して蓋本体２が下降せしめられると、カートリッジ２８の第二の部材３２を構成する円筒体５４の下面に配設されているシール片５７が口頸部７８内に進入すると共に、円筒体５４の底壁５６の下端が口頸部７８の頂面に当接せしめられ、かくして口頸部７８に対してカートリッジ２８が更に下降することが阻止される(図１０も参照されたい)。口頸部７８に対する蓋本体２の下降が進行し、蓋本体２が図８に図示する位置まで下降せしめられると、蓋本体２の外蓋６における天面壁１８の内面がカートリッジ２８の第一の部材３０における収容体３４の上面壁３８に当接せしめられる。

蓋本体２の回転を続けて口頸部７８に対する蓋本体２の下降を続けると、カートリッジ２８の第二の部材３２は口頸部７８に対して更に下降することが阻止されるが、カートリッジ２８の第一の部材３０は、外蓋２の天面壁１８が収容体３４の上面壁３８を下方に強制することによって蓋本体２の下降に付随して強制的に下方に移動せしめられる。従って、円筒体５４に対して収容体３４が強制的に下降せしめられ、収容体３４の弧状突起４２は円筒体５４の弧状係止片７６を弾性的に乗り越える。図９と共に図１０を参照することによって明確に理解される如く、円筒体５４に対して収容体３４が下降せしめられると、円筒体５４の切断手段６４が、収容体３４の側壁４０の下端に接合されている閉塞片３６に作用して、閉塞片３６の中央部を十字状に破断する。円筒体５４に対して収容体３４が図９及び図１０に図示する位置まで下降せしめられると、収容体３４の下端に配設されている弧状突起４２が円筒体５４の底壁５６の上面に当接せしめられ、収容体３４の側壁４０の下端部内周面は上方に変位せしめられた閉塞片３６を介して円筒体５４のリング６０の外周面に密接せしめられ、これによって収容体３４の下端外周縁部が密封される。切断手段６４によって切断された閉塞片３６は、図１０に図示する如く、リング６０及び弧状片５８に案内されて上方に変位され、かくして収容体３４内から容器の口頸部７８内に通じる排出路が生成され、収容体３４内に収容されていた添加物が容器内に収容されている内容物に混入される。

収容体３４内に収容されていた添加物の実質上全てが排出されて容器内に収容されている内容物に混入された後においては、蓋本体２を図９において上方から見て反時計方向に回転せしめて雄螺条８２と雌螺条１４の螺合を漸次解除し、蓋本体２及びこれに収容されているカートリッジ２８を容器の口頸部７８から離脱せしめる。蓋本体２の外蓋６を開位置にせしめて蓋本体２から取り出されたカートリッジ２８は再使用されることなく破棄されるが、蓋本体２は更に他の新しいカートリッジ２８と組み合わせて再使用することができる。一方、容器内に収容されている、添加物が混入されている内容物については、必要ならばタンパーエビデント裾部８０のみを残留せしめて口頸部７８から離脱した容器蓋を再び口頸部７８に装着して口頸部７８を仮密封した後に容器を適宜に振って添加物を内容物に充分に混合し、次いで容器蓋を口頸部７８から再び離脱した後に、消費する。

２８：カートリッジ
３０：第一の部材
３２：第二の部材
３４：収容体
３６：閉塞片
４２：弧状突起（ロック手段）
４４：第一の突条（ロック手段）
４６：第二の突条（ロック手段）
４８：破断可能な連結部
５０：制限片
５２：限定片
５４：円筒体
５６：円環状底壁
５８：弧状片
６０：密封リング
６４：切断手段
６６：切断縁
７０：係止突起（ロック手段）

Claims (3)

1. 内容物を収容する第一の部材と切断手段を備えた第二の部材とから構成されたカートリッジにして、
   該第一の部材は、上面壁と該上面壁の周縁から垂下する円筒状側壁とを有し、下面は開口されている収容体と、該収容体の該下面に付設されて該下面を閉塞する切断可能な閉塞片とを備え、該収容体内に添加物を収容した後に該収容体の該下面に該閉塞片が付設され、
   該第二の部材は、上面及び下面は開口されている円筒体から構成され、該円筒体の内側下部には切断手段が配設されており、
   該第二の部材の該上面を通して該第一の部材が部分的に該第二の部材内に挿入され、該第一の部材の該収容体の該側壁の外周面と該第二の部材の該円筒体の内周面とには相互に協働して、該第二の部材内に部分的に挿入された該第一の部材が該第二の部材から上方に離脱するのを阻止するロック手段が配設されており、
   該第一の部材が該第二の部材に対して相対的に下降せしめられると、該第二の部材の該切断手段が該第一の部材の該閉塞片に作用して該閉塞片を切断し、
   該ロック手段は、該収容体の該円筒状側壁の外周面下端部に周方向に間隔をおいて配設され半径方向外方に突出する複数個の弧状突起と、該円筒状側壁の該外周面に配設され該弧状突起の両端の夫々から上方に延在する第一の突条及び第二の突条と、該円筒体の該内周面に周方向に間隔をおいて配設された複数個の係止突起とから構成されており、該係止突起の周方向片面は切り立った面であり、周方向他面は緩やかな面であり、該第一の突条の横断面形状は該係止突起の周方向両面に係止する形態であり、該第二の突条の横断面形状は該係止突起の該周方向片面には係止するが該周方向他面は弾性的に乗り越える形態である、
   ことを特徴とするカートリッジ。
2. 該円筒体の該内周面には周方向に間隔をおいて配設され且つ該係止突起の下方に位置する弧状係止片が形成されており、該弧状突起が該弧状係止片に当接することによって該第二の部材に対する該第一の部材の相対的下降が阻止される、請求項１記載のカートリッジ。
3. 該収容体の該円筒状側壁の該外周面には破断可能な連結部を介して半径方向外方に突出する制限片が付設されており、該制限片が該円筒体の上端に当接することによって該円筒体に対する該収容体の下降が制限される、請求項１又は２記載のカートリッジ。

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