JP2006503758A

JP2006503758A - 耐内部破裂容器

Info

Publication number: JP2006503758A
Application number: JP2003540024A
Authority: JP
Inventors: アンソニーベゼック、エドワード
Original assignee: Frito Lay North America Inc
Current assignee: Frito Lay North America Inc
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2006-02-02
Also published as: CA2463876C; CA2667770A1; MXPA04004087A; BR0213923A; CA2463876A1; EP1458615A2; CA2667762A1; CA2667762C; CN1701031A; CA2667769A1; WO2003037724A2; CA2667769C; CA2667770C; US20030080135A1; WO2003037724A3; WO2003037724B1

Abstract

【課題】本発明は、ポテト・チップ、トウモロコシを用いたチップ、クッキー等を包装する従来の容器に固有な欠点の多くを克服する。
【解決手段】本発明によって改良した耐内部破裂容器は、応力分散機構（１０）の集合体を利用し、熱可塑性容器の変形、内部破裂、および密閉完全性の喪失の原因となる力に対抗する。この応力分散機構の集合体を纏めてまたは別個に用いることによって、壊れやすい食品を収容する容器を、比較的軽量で、壁が薄いブロー成形熱可塑性容器として形成することができ、その視覚的美観を維持しながら環境条件変化に適応することができる。

Description

本発明は、壊れやすい食品を収容する容器に関し、更に特定すれば、ポテト・チップ、トウモロコシを用いたチップ、クッキー等を収容し、その視覚的美観を維持しつつ環境条件の変化に適応することができる、ブロー成形容器に関する。

現在、壊れやすい食品（例えば、スナック・チップ、クッキー等）の収容のための多数の容器が知られている。いずれの容器の設計においても、環境条件の変化を補償すること、またはこれに適応することが本来要求される。環境条件の変化（即ち、温度、圧力および湿度）は、製造プロセスの自然な成り行きである。例えば、乾燥した食品は、高温で製造し、その後密封して生産物を品質低下から保護するのが通例である。一旦密封すると、ある量の気体が容器内に取り込まれる。密封したパッケージの内容物を常温まで冷却すると、減圧が発生し、容器が内側に破裂したり、密封箇所を歪ませたり、あるいは破壊する可能性がある。

また、大気圧の変化も、容器内に取り込まれた気体の体積に作用する。これは、乾燥食品にとっては通常問題にならない。これらは可撓性のパッケージ（例えば、袋や可撓性フィルム・オーバーラップ) に包装されるのが通例であり、可撓性パッケージは環境条件の変化に対してその形状を調節することができるからである。しかしながら、可撓性パッケージは、収容されている壊れやすい食品に対する外部の物理的力に対する保護は、できるにしても、ないに等しい。したがって、剛性を高めた容器を用いる必要性が増々高まりつつある。

当技術分野では紙および箔で構成した剛性容器は周知であるが、これらを利用して壊れやすい食品を包装する場合、多くの固有の欠点がある。かかる剛性容器の製造コストは比較的高い。更に、環境変化によって生じる力に抵抗するのに十分な力を備えるためには、かかる容器の重量は比較的大きくなる。加えて、湿度変化はかかる容器の構造的完全性に逆影響を及ぼす。

熱可塑性物質で構成した容器は、壊れやすい食品を包装するために、増々普及しつつある。しかしながら、現在の熱可塑性容器を利用して乾燥食品を包装することは、未だに問題である。液体生産物を包装する際の熱可塑性容器の利用に伴う問題には以前から取り組む努力がなされているが、これらの努力は、乾燥食品の包装に伴う固有の問題には向けられなかった。乾燥食品（例えば、スナック食品、焼いた製品、および穀類）は、それらの構造内部や、その周囲の包装空間にも、液体生産物よりもはるかに大量の気体を取り込んで、含んでいる。環境変化がこの大量の取り込み気体に付与する効果のために、乾燥食品の包装要件に重大な影響が生ずる。現在、熱可塑技術は、環境条件変化に適応または補償するプラスチック容器を製造するための基本的な代替案を２種類用意している。

第１に、容器の側壁の厚さを増すことによって、環境条件の変化によって生じる力に対抗できる、十分に強い熱可塑性容器を形成することができる。しかしながら、かかる容器は、材料に関して製造に費用がかかり、その重量が比較的重いため、一般に望ましくない。

代わりに、容器の側壁の厚さを薄くして、可撓性パッケージのように、環境条件の変化に対してその形状を調節することができるが、十分な剛性を備え外部の物理的な力からもある程度保護できる熱可塑性容器を形成することができる。しかしながら、かかる容器に
は重大な商業上の欠点がある。現在、容器の内圧が周囲圧力よりも高くなったときに生ずる膨張力に耐えることができ、比較的壁が薄い熱可塑性容器を形成することは可能であるが、このように壁が薄い熱可塑性容器は、内圧が周囲圧力よりも低くなると、しわが寄ったり、変形したり、あるいは内部破裂することが多く、しかもこれらは一般に予測することができない（例えば、先に論じた減圧を生じる製造プロセス）。かかる変形または内部破裂のために、容器を商品として提示することは躊躇しがちとなり、購入する消費者には、破損物または欠陥商品と解釈されることが多い。

環境変化に適応可能な熱可塑性容器を設計する際に内在する問題を回避するために、種々の提案がこれまでになされている。例えば、クロフト（Ｃｒｏｆｔ）の特許文献１は、真空パックした可撓性内袋６０と、剛性のある外側プラスチック管状容器２０とから成る複合食品容器を開示している。剛性外側プラスチック容器２０は、容器の内容物を保護する一方、可撓性内袋６０内における真空と、内袋および外側容器間の領域Ｒにおける真空との間の差を十分に維持し、内袋６０内部にある食品の傷みを防止する。しかしながら、かかる容器は、複雑であり、しかも比較的製造に費用がかかる。

別の従来の提案としては、グルエンバッハら（Ｇｒｕｅｎｂａｃｈｅｒｅｔａｌ．）の特許文献２がある。この特許文献２は壊れやすい食品の多数の並置積層体のための、単一のブロー成形体から成るほぼ矩形状のプラスチック容器を開示している。特許文献２の設計における要点は、２つの離間した壁２６および壁２８を有する内部パーティション１６を含ませ、壁２６および２８がコンパートメント内の真空および圧力の存在下で変形することによって、容器の外周囲寸法がほぼ同一であり続け、巻き付けたラベルがぴったり合った状態を保持するように構成されている。特許文献２の設計は、比較的複雑な製造プロセスが必要なことに加えて、壊れやすい食品の単一積層体を包装するには適していない。
米国特許第６，０７４，６７７号米国特許第５，９２１，４２９号

したがって、比較的製造が簡単で、外部圧縮力に抵抗できる程度に強く、しかも商品としての展示に悪影響を及ぼすことなく外部環境の変化に適応可能な、改良されたブロー成形熱可塑性容器が求められている。

本発明は、ポテト・チップ、トウモロコシを用いたチップ、クッキー等を包装する従来の容器に固有な欠点の多くを克服する。本発明によって改良された耐内部破裂容器は、応力分散機構の集合体を利用し、熱可塑性容器の変形、内部破裂、および密閉完全性の喪失の原因となる力に対抗する。この応力分散機構の集合体は、纏めてまたは別個に用いられ、壊れやすい食品を収容する容器を、比較的軽量で、壁が薄いブロー成形熱可塑性容器として形成することができ、その視覚的美観を維持しつつ環境条件変化に適応することができる。

一実施形態では、成形したリブ、および容器の長手方向軸線を横断するうね状形状の「Ｃ」字状ビームを含む構造に剛直な機構を利用して、容器の構造的保全性を強化する。あるいは、不規則に離間した三次元図形を、熱可塑性容器の側壁に形成し、これを構造に剛直な機構として用いてもよい。

別の実施形態では、浮動パネル機構を利用することによって、容器の商品としての外観を損なうことなく、内部気体の体積を収容する。浮動パネル機構は、容器の湾曲側壁内に
形成された平坦面の範囲内に形成された可撓性うね状懸架リングによって規定される安定パネル領域を備えている。安定パネル領域を包囲する可撓性うね状懸架リングによって、安定パネル領域全体が均一に動くことができ、容器が不規則に歪んだり、座屈することはない。

別の実施形態では、外形変形機構(morphing geometries mechanism) を用いることによって、容器の管状本体内に環状ベローズ手段を形成し、容器が反復的にその内部容積を増加または減少させることによって、環境条件の変化に抵抗することができる。

別の実施形態では、外形が非破壊的に変形する機構（以下、「外形の非破壊的変形機構」とする）を用いることによって、容器がその外形を円滑に変化させ、環境条件の変化に対抗することによって、容器の商品としての外観を損ねることなく、現行の包装技術に内在する不規則な座屈や変形を回避することができる。

このように、本発明は、視覚的美観を維持しつつ、環境条件の変化に適応することができる、熱可塑性のブロー成形容器の実施形態を多数備えている。
本発明の新規な機構と考えられる特徴は、添付した特許請求の範囲に明記されている。しかしながら、本発明自体、ならびにその使用、別の目的および利点の好適な態様は、以下の例示の実施形態の詳細な説明を参照し、添付図面に関連付けて読解することにより、最良に理解されよう。

図面の種々の図において用いる場合、同じ番号は、同じまたは同様の部分を示すこととする。更に、「上」、「下」、「第１」、「第２」、「上方」、「下方」、「高さ」、「幅」、「長さ」、「端部」、「側」、「水平」、「垂直」、および同様な用語がここで用いられる場合、これらの用語は、図に示す構造のみについて言っているのであり、本発明の記載を容易にするためにのみ利用されていることは言うまでもない。

本発明の容器は、容器の変形、内部破裂、および密閉完全性の喪失の原因となる力に対抗する、応力分散機構の集合体を利用する。この応力分散機構の集合体によって、壊れやすい食品を収容する容器を、比較的軽量で、壁が薄いブロー成形熱可塑性容器として形成することが可能となり、その視覚的美観を維持しつつ、環境条件の変化に適用することができる。採用する応力分散機構は、当技術分野において一般に周知の容器の設計に適応可能である。したがって、本発明の容器の種々の実施形態は全て、略管状の本体を有し、容器の底面を構成する一端面が恒久的に閉鎖された側壁を備え、密封可能なキャップ即ち蓋を有する。本発明の容器に利用される応力分散機構の集合体は、特定の生産物およびその包装要件の状況に応じて集合的およびまたは別個に用いられるが、各応力分散機構を単独で検討することによって、最良に理解することができよう。

（構造的に剛直な機構）
図１ａ、図１ｂ、図２ａ、図２ｂおよび図４ａを参照すると、容器の長手方向軸線を横断するうね状パターンの成形リブおよび「Ｃ］字状ビームを用いることにより、容易器全体の強度が高められている。圧縮力および膨張力が、より広い面積に分散されることによって、より構造的に剛直な容器となる。成形リブおよびうね状「Ｃ」ビームは、環状であってもよいし、または環状でなくてもよい。したがって、一実施形態では、図１ａおよび図１ｂに示すように、うね状「Ｃ」ビーム１０は、全体的に環状であり、容器の長手方向軸線に直交する。別の実施形態では、図２ａおよび図２ｂに示すように、うね状「Ｃ」ビーム２０は、全体的に環状であるが、波状正弦波パターンで容器の長手方向軸線を横断する。あるいは、別の実施形態では、図４ａに示すように、非環状リブ４０を、容器の選択領域に形成することもできる。

適用可能な場合、容器はうね状区間の間に平滑面領域を含むこともできる。つまり、図１ｂに図示する容器の実施形態に示すように、上方うね状区間１２ａおよび下方うね状区間１２ｂが、ラベル１６を貼り付けるのに適した平滑区間１４によって分離されている。同様に、図２ｂに示す容器の別の実施形態では、ラベル２６を貼り付けるのに適した平滑区間２４が、上方波形うね状区間２２ａおよび下方波形うね状区間２２ｂを分離している。

次に図３を参照すると、本発明の別の実施形態において、熱可塑性容器の側壁を、不規則に離間した三次元図形３０ａ〜３０ｊで形成し、これを用いて容器全体の強度を増すことができる。不規則に離間した三次元図形３０ａ〜３０ｊは、圧縮力および膨張力を、より広い面積に分散することによって、容器はより構造的に剛性となる。尚、図３に示す幾何学的三次元図形３０ａ〜３０ｊは、単に概念を例示するために示したのであって、それを限定するためではないことは理解されよう。このように、いずれの三次元図形模様でも、熱可塑性容器の側壁内に形成すれば、該当する状況では適したものとなることができる。加えて、三次元図形は、審美的な目的では均等に離間させてもよい。

（浮動パネル機構）
これより図４ａおよび図４ｂを参照すると、浮動パネル機構を利用した本発明の一実施形態が示されている。浮動パネル機構は、容器の湾曲側壁４８内に形成された平坦面４６の範囲内に形成された、周回する可撓性うね状懸架リング４４によって規定された安定パネル領域４２を備えている。安定パネル領域４２を包囲する可撓性うね状懸架リング４４は、容器を不規則に歪ませたり、座屈させることなく、安定パネル領域４２全体を均一に移動させる（即ち、伸縮させる）。容器の他の部分を十分に補強し（例えば、うね状リブ４０を用いて）、浮動パネル機構によって容器の伸張および収縮の全てが行われるようにするとよい。安定パネル領域４２は、平坦面４６に対して直交する方向に伸縮する。したがって、内部気体の体積変化を吸収することができ、容器の商品としての外観を損なうことはない。

（外形変形機構）
次に図５ａおよび図５ｂを参照すると、外形変形機構の利用を例示する、本発明の一実施形態が示されている。外形変形機構の構造は、容器の管状本体５０内に形成された環状ベローズ手段５４を備えている。環状ベローズ機構５４は、容器の長手方向軸線に沿って伸張（図５ａに示す）および縮小（図５ｂに示す）し、容器はその内部容積を反復的に増減し、環境条件の変化に対抗することができる。図５ａおよび図５ｂに示す実施形態では、環状ベローズ手段５４が容器の管状本体の最上部付近に位置するが、個々の状況に応じて、管状ベローズ手段５４は、容器の管状本体の全長手方向長に沿ったいずれの場所にも配置できることは理解されよう。

（外形の非破壊的変形機構）
次に図６ａおよび図６ｂを参照すると、外形の非破壊的変形機構の利用を例示する、本発明の一実施形態が示されている。外形の非破壊的変形機構は、容器が円滑にその外形を変化させ、環境条件の変化に対抗することによって、容器の商品としての外観を損なう、従来の包装技術に内在する不規則な座屈や変形を回避することができるように設計されている。好適な実施形態では、外形の非破壊的変形機構は、１つ以上の側方可撓性ヒンジ状領域（例えば符号６２，６４）を備える。これら側方可撓性ヒンジ状領域は容器６０の側壁内に形成され、その間に弱められたパネル領域６８を規定する。側方可撓性ヒンジ状領域６２，６４は、環境条件の変化に応答して、容器の変形を効果的に制御し、容器が円滑且つ均一に弱められた領域６８を縮小および伸張することを可能にする。容器の外形、即ち、形状は、環境条件の変化に対して円滑に調節できるようになっているが、容器の商品
としての外観を損なわないように変形を制御する。

次に図６ｂ〜図６ｄを参照すると、外形の非破壊的変形機構を利用した容器の一実施形態において、封入された生産物の積層体６６の外周と、容器６０の弱められたパネル領域６８との間に小さな環状空間ができるように、容器が設計されており、製造および包装プロセスを進めやすくしている。容器のサイズは、容器が収縮するときに弱められたパネル領域６８の内壁が密閉した生産物積層体６６の外周と接触するように設計することにより、制御する変形量を制限することができる。封入された生産物積層体６６は、実際には、容器の内圧が周囲の大気圧未満となったときに、容器の側面を構造的に側方から支持する手段の一つとなることもできる。

壊れやすい食品を収容するための改良された容器、更に特定すれば、視覚的美観を維持しつつ環境条件の変化に適応可能であり、ポテト・チップ、トウモロコシを用いたチップ、クッキー等を収容するための改良されたブロー成形容器について、ここに記載したことが、現時点では当業者には明白であろう。本発明の説明は、好適な実施形態に沿って行ったが、本発明の主旨や範囲から逸脱することなく、別の適応化や修正も採用可能であることは明白である。例えば、単一の容器内に、多数の応力分散機構を利用することもできる。加えて、図に示した本発明の容器は、横断面がほぼ円形であるが、本発明の容器において利用される応力分散機構の集合体は、横断面がほぼ環状を呈するあらゆる容器にも採用可能であることは理解されよう。したがって、横断面が円形の容器に加えて、本発明の容器の代替実施形態では、横断面の形状が略楕円であってもよい。ここで用いた用語や表現は、限定ではなく記述のための用語として用いたのであり、したがって、均等物を除外する意図はなく、逆に、本発明の主旨や範囲から逸脱することなく用いることができるあらゆる均等物全てを包含することとする。

構造的剛性を生じさせる、うね状側面の採用を示す、本発明の容器の代替実施形態の斜視図。構造的剛性を生じさせる、うね状側面の採用を示す、本発明の容器の代替実施形態の斜視図。構造的剛性を生じさせる、うね状側面の採用を示す、本発明の容器の代替実施形態の斜視図。構造的剛性を生じさせる、うね状側面の採用を示す、本発明の容器の代替実施形態の斜視図。構造的剛性を生じさせる、三次元形状成形品の採用を示す、本発明の容器の斜視図。浮動パネル機構の採用を示す、本発明の容器の斜視図。浮動パネル機構の採用を示す、本発明の容器の断面図。外形変形機構の採用を示す、本発明の容器の斜視図。外形変形機構の採用を示す、本発明の容器の斜視図。外形の非破壊的変形機構の採用を示す、本発明の容器の斜視図。外形の非破壊的変形機構の採用を示す本発明の容器の切欠斜視図。外形変形機構の採用を示す、本発明の容器の断面図。外形変形機構の採用を示す、本発明の容器の断面図。

Claims

壊れやすい物品の単一積層体を包装するための熱可塑性容器であって、
中央長手方向軸線を有する略管状の本体を備え、該本体が、側壁と、閉鎖端と、開放端とを有し、前記側壁が、その中に形成されたうね状パターンを備える、熱可塑性容器。
請求項１記載の容器において、前記うね状パターンが環状である、容器。
請求項１記載の容器において、前記パターンが非環状である、容器。
請求項１記載の容器において、前記うね状パターンが前記中央長手方向軸線を横断する、容器。
請求項１記載の容器において、前記うね状パターンが、前記中央長手方向軸線に直交して、その中央長手方向軸線を横断する、容器。
請求項１記載の容器において、前記うね状パターンが、正弦波パターンで前記中央長手方向軸線を横断する、容器。
請求項１記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された平滑区間を含む、容器。
壊れやすい物品の単一積層体を包装するための熱可塑性容器であって、
中央長手方向軸線を有する略管状の本体を備え、前記本体は、側壁と、閉鎖端と、開放端とを有し、前記側壁が、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項８記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
壊れやすい物品の単一積層体を包装するための熱可塑性容器であって、
中央長手方向軸線を有する略管状の本体を備え、前記本体は、側壁と、閉鎖端と、開放端とを有し、前記側壁が、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
請求項１０記載の容器において、前記浮動パネル機構は、前記側壁内に作られた平坦面の範囲内に形成された周回可撓性うね状懸架リングによって規定された安定パネル領域を備えている、容器。
請求項１０記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
請求項１０記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項１２記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
壊れやすい物品の単一積層体を包装するための熱可塑性容器であって、
中央長手方向軸線を有する略管状の本体を備え、前記本体は、側壁と、閉鎖端と、開放端とを有し、該管状本体が、その中に形成された外形変形機構を含む、容器。
請求項１５記載の容器において、前記外形変形機構が、環状ベローズ手段を備えている、容器。
請求項１５記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
請求項１７記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項１７記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
請求項１９記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項１５記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項２１記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
請求項１５記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
壊れやすい物品の単一積層体を包装するための熱可塑性容器であって、
中央長手方向軸線を有する略管状の本体を備え、前記本体は、側壁と、閉鎖端と、開放端とを有し、前記側壁が、その中に形成された外形の非破壊的変形機構を含む、容器。
請求項２４記載の容器において、前記外形の非破壊的変形機構が、弱められたパネル領域を規定する少なくとも１つの側方可撓性ヒンジ状領域を備えている、容器。
請求項２４記載の容器において、前記外形の非破壊的変形機構が、前記本体の環状の周囲に沿って、均等に離間された少なくとも２つの外形の非破壊的変形機構を備えている、容器。
請求項２４記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
請求項２７記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項２７記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
請求項２７記載の容器において、前記管状本体が、その中に形成された外形変形機構を含む、容器。
請求項２４記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項３１記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
請求項３２記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
請求項３１記載の容器において、前記管状本体が、その中に形成された外形変形機構を含む、容器。
請求項３４記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
請求項２４記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された浮動パネル機構を含む、容器。
請求項３６記載の容器において、前記管状本体が、その中に形成された外形変形機構を含む、容器。
請求項３７記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成された複数の三次元形状を含む、容器。
請求項３８記載の容器において、前記側壁が、更に、その中に形成されたうね状パターンを含む、容器。
請求項２４記載の容器において、前記管状本体が、その中に形成された外形変形機構を含む、容器。