JP2010149910A - 合成樹脂製容器及び合成樹脂製容器の加飾方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、後工程による加飾層の積層に係る問題を、設備や工程係る改良と相俟って、容器の形状の面から解消することを技術的課題とするものであり、後工程で高品位に、かつ高い生産性で加飾層を積層した合成樹脂製容器を提供することを目的とする。
【解決手段】 口筒部と、筒状の胴部と、口筒部の下端から胴部の上端に向けて拡径し、口筒部と胴部を連結するテーパー筒状の肩部を有する壜体状の合成樹脂製容器の胴部の周壁に対し、押圧状態で周方向にドラム、ローラ、若しくはスキージを移動させながら加飾層を後工程で胴部の外表面に積層するにあたって、容器として、肩部と胴部の境界から加飾層が積層される領域の上端縁に至る間の所定の高さ位置において、この領域の上端縁の左右中央に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブを形成したものを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、後工程で外表面に加飾層を積層した合成樹脂製容器及び合成樹脂製容器の外表面に加飾層を積層する合成樹脂製容器の加飾方法に関する。

従来より、ブロー成形による壜体状の合成樹脂製の容器はさまざまな分野で使用されている。また、この種の容器の胴部の外表面にラベルを貼着して、あるいは印刷して加飾する方法が一般的に用いられている。
引用文献１には合成樹脂製フィルム基材に接着層を積層したラベルを、ドラムやローラを押圧状態で胴部の周壁を周方向に移動させながら壜体状の容器の胴部の外表面に貼着すると云う、ラベルの貼着工程に係る技術的事項が記載されている。
また、印刷層を形成する印刷工程でも、印刷用のドラムやヘラ状のスキージを押圧状態で胴部の周壁に周方向に摺動させながら印刷層を形成する方法が一般的に採用されている。
特開平９−２２１１１８号公報

ここで、ブロー成形容器は一般的には比較的薄肉に成形されているため、ドラム、ローラあるいはスキージ等による押圧力により変形し易く、この変形に起因してラベルの貼着工程ではラベルに皺や空気溜りが発生し、印刷工程では図柄が歪んだり途切れたりし、さらには加飾工程の生産性が低下すると云う問題がある。

このような問題に対し、従来より、容器内を圧空により加圧する方法、容器の支持固定方法、ラベルにおける接着層の加熱方法等、貼着設備や印刷設備、あるいは貼着工程や印刷工程の改良によりこれらの問題を解決してきた。
しかしながら、設備や工程面での改良も自ずとその限界があり、たとえば容器の形状が少し変わると、またこの形状に合わせて設備や工程を変更する必要がある等の問題がある。

本発明は、上記したような後工程による加飾層の形成、積層に係る問題を、設備や工程に係る改良と相俟って、容器の形状の面から解消することを技術的課題とするものであり、後工程で高品位にかつ高い生産性で加飾層を積層した合成樹脂製容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため手段のうち、本発明の合成樹脂製容器の加飾方法に係る主たる方法は、
口筒部と、筒状の胴部と、口筒部の下端から胴部の上端に向けて拡径し、口筒部と胴部を連結するテーパー筒状の肩部を有する壜体状の合成樹脂製容器の胴部の周壁に対し、押圧状態で周方向にドラム、ローラ、若しくはスキージを移動させながら後工程で加飾層を前記胴部の外表面に積層するにあたって、
容器として、肩部と胴部の境界から加飾層が積層される領域の上端縁に至る間の所定の高さ位置において、この領域の上端縁の左右中央に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブを形成したものを用いる、
と云うものである。

本願発明者らは、壜体状の容器の胴部の周壁に対してドラム、ローラ、若しくはスキージ（以下ドラム等と記載する。）を押圧状態で周方向に移動させながら加飾層を胴部の外表面に積層するにあたって、容器の周壁がどのように変形するかを観察し、上記のような加飾層の積層工程では胴部の周壁がまず扁平状に変形し、この変形がテーパー筒状の肩部に進行していくが、
この際、ある時点で肩部領域での扁平化が限界に達し、部分的に反転状の陥没変形が発生し、この陥没変形が胴部の加飾層を形成する領域まで進行し、ドラム等が、加飾層が形成される胴部の周壁に部分的に密着状に接触することができず、ラベルでは皺、空気溜まりができてしまうことを見出した。

本発明は上記観察結果に基づくものであり、その基本的な技術思想は、部分的な反転状の陥没変形が、胴部の周壁の加飾層が形成される領域まで進行することを効果的に止めること、にある。
そして、上記本発明の主たる方法によれば、
テーパー筒状の肩部と胴部の境界から加飾層が積層される領域の上端縁に至る間の所定の高さ位置において、この領域の上端縁の左右中央に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブを形成した容器を用いることにより、この溝状リブにより肩部で発生する部分的な反転状の陥没変形が胴部の周壁の加飾層が形成される領域まで進行することを効果的に止めることができ、これにより、ドラム等とスムーズに密着させることができ、後工程で高品位に加飾層を積層することが可能となる。

そして、この方法は容器の形状により問題を解消するものであり、加飾設備や加飾工程を変更することなく対応することも可能であり、たとえばドラム等の幅を変更したり、固定方法を微調整することなく高い生産性で後工程による加飾層の積層を達成することも可能となる。
上記のように、容器の形状が多少変更しても加飾設備や加飾工程を変更することなく生産できるこことは、実際の工業生産上、開発コストや製造コストを抑えるための重要な要素である。

ここで、溝状リブを肩部と胴部の境界から加飾層が積層される領域の上端縁に至る間の、どの高さ位置に配設するか、あるいは左右方向への延設長さをどの程度にするかは、胴部の周壁の押圧試験や計算機による構造解析を実施することにより、横リブとしての機能と外観デザインを考慮しながら適宜決めることができる。
また、同様に横リブとしての機能と外観デザインを考慮しながら、溝状リブは横方向に直線状とすることもできるし、円弧状等の湾曲状に延設することもできる。

本発明の他の方法は、上記主たる方法において加飾層をラベルとする、と云うものであり、
胴部の周壁に対し、押圧状態で周方向にドラム、ローラ、若しくはスキージを移動させながら後工程で合成樹脂製フィルムあるいは紙製の基材に接着層を積層したラベルを胴部の外表面に貼着する、ラベルの貼着工程における皺や空気溜まりの発生を効果的に抑制することができる。

本発明のさらに他の方法は、上記方法において、
使用する容器の胴部を扁平筒状とし、ラベルをこの胴部の扁平面側に貼着するものとし、ラベルの上端縁を上方に向かって凸の円弧状とし、溝状リブをラベルが貼着される領域の上端縁に沿って形成する、と云うものである。

上記方法により、上端縁の形状が上方に向かって凸の円弧状のラベルを貼付する際には、溝状リブをラベルが貼着される領域の上端縁に沿って形成することにより、反転状の陥没変形がラベルが積層される領域へ進行するのをより効果的に抑制することができる。

本発明のさらに他の方法は、上記主たる方法において加飾層を印刷層とする、と云うものである。
たとえばスクリーン印刷では、スクリーンを介してへら状のスキージを押圧状態で胴部の周壁に対して摺動状に移動させながら、スクリーンから印刷インクを所定のパターンで絞り出して胴部の外表面に印刷層を形成するが、上記方法によれば、このような印刷工程での印刷層の形成をスムーズに高品位に達成することができる。

本発明の合成樹脂製容器に係る主たる構成は、
口筒部と、筒状の胴部と、口筒部の下端から胴部の上端に向けて拡径し、口筒部と胴部を連結するテーパー筒状の肩部を有し、胴部の外表面の所定位置に後工程で加飾層を積層した壜体状の合成樹脂製容器において、
肩部と胴部の境界から加飾層の上端縁に至る間の所定の高さ位置において、加飾層の上端縁の左右中央に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブを形成する、と云うものである。

上記構成の合成樹脂製容器は、加飾層としては加飾目的に応じてラベルや印刷層等を選択ことができるが、前述した本発明の合成樹脂製容器の加飾方法により後工程による加飾層の積層が高品位にかつ高い生産性で実現できるものである。
また、加飾層の上端縁の上方で左右方向に延びる溝状リブは肩部から胴部の上端部に至る領域での周壁の面剛性を大きくする機能を発揮するものであり、加飾層の積層工程における変形を抑制する機能を発揮するだけでなく、周壁の薄肉化が可能であり、また容器間の接触によるに周壁の変形を抑制することができるので製造ライン適性の高い容器とすることもできる。

本発明の合成樹脂製容器の加飾方法、及び合成樹脂製容器は上記した方法と構成であり以下に示す効果を奏する。
特に、本発明の主たる加飾方法にあっては、
溝状リブにより、肩部で発生する部分的な反転状の陥没変形が胴部の周壁の加飾層が形成される領域まで進行することを効果的に止めることができ、これにより、ドラム等とスムーズに密着させることができ、後工程で高品位に加飾層を積層することができる。

また、この方法は容器の形状により問題を解消するものであり、加飾設備や加飾工程を変更することなく対応することもでき、たとえばドラム等の幅を変更したり、固定方法を微調整することなく高い生産性で後工程による加飾層の積層を達成することもできる。

以下、本発明の実施の形態について実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１、図２は本発明の合成樹脂製容器の加飾方法により後加工により加飾層１１の一つであるラベル１２を貼付するのに使用する合成樹脂製の容器の一実施例を示すものであり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った周壁の縦断面、そして図２は平面図である。

この容器１は壜体状のブロー成形容器で、口筒部２と、口筒部２の下端から胴部４の上端に向けて拡径するテーパー筒状の肩部３と、筒状の胴部４、そして底部５を有する。
胴部４は図２に示されるように扁平筒状であり、正面壁４ｆと背面壁４ｂは緩やかに湾曲した扁平面側であり、側面壁４ｓは略平坦状である。
また、容器１の全高さは１８９ｍｍ、胴部４の横幅は６８ｍｍで容量が４５０ｍｌのものである。

また、図１中、胴部４の正面壁の中央部には加飾層１１の一つであるラベル１２が積層（貼付）される領域Ｒを２点鎖線で示している。またテーパー筒状の肩部３と胴部４の境界と領域Ｒの上端縁の間の高さ位置に、ラベル１２の円弧状の上端縁に沿うように、ラベル１２が貼付される領域Ｒの上端縁の左右中央位置に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブ８をアーク状に形成している。
図１（ｂ）にこの溝状リブ８の断面形状が拡大して示されている。
そして、図１の容器１の領域Ｒに、後述するように加飾層１１の一つであるラベル１２や印刷層１３を積層することにより、本発明の合成樹脂製容器とすることができる。

次に、図３と図４はそれぞれ、図１に示される容器１と比較するために用意した比較例１と比較例２の容器を示すものであり、溝リブ８が形成されていない点を除いて容器の全体的な形状、ラベルが貼付される領域Ｒは同一にしたものである。
図３に示される比較例１の容器１０１は、従来例の容器であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った容器１０１の周壁の縦断面図であり、図１の容器１の溝リブ８の形成位置にアーク状の稜線１０８が形成されている。

図４に示される比較例２の容器２０１は、図１の実施例の容器１と同様に、ラベル１２が貼付される領域Ｒの上端縁の上方に横リブ的な機能を有する形状を配設しようとしたもので、図４（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿った容器２０１の壁の縦断面図であり、図１の容器１の溝リブ８の形成位置に段差状リブ２０８を形成するようにしている。

次に、図９は容器１に後工程でラベル１２を貼着するための貼着設備（工程）の一例を示す概略説明図である。容器１はその平坦面状の側面壁をクランプ３２で両側から挟持されて図中、左側から右側方向に大きな円弧を描きながら移動する。

一方、図中、上方にはラベル１２を貼着するためのドラム３１が配設されている。このドラム３１には押圧装置（図示省略)により白抜き矢印で示した方向に押圧力を作用させ、その周面が容器１の胴部４の正面壁に一定の押圧力を作用させながら当接するようにしている。

ラベル１２は、合成製樹脂製の基材フィルム１２ｂに接着層１２ａを積層したものであり、基材フィルム１２ｂ側をドラム３１の周面に向けて、吸引孔（図示省略）を介して真空吸引によりドラム３１の周面に吸着固定される。
このようにドラム３１に吸着固定されたラベル１２は、ドラム３１の回転に応じて、図中、左側から右側方向に容器１の移動に同期しながら移動し、ドラム３１の押圧力により、容器１の胴部４正面壁に図中、右端から左端方向に向けて周方向に順次、接着層１２ａを介して貼着される。

なお、接着層１２ａを選択することにより、ラベル１２は常温で貼着することができる。また、ホットメルトタイプの接着層を使用し、ドラム自体を加熱する、あるいはドラムに対向させて赤外線ヒータ等の加熱装置を配設することにより強固に、高品位な加飾性を得ることができる。
なお、ラベルの貼付工程では、ドラムの替わりにゴム状の部材を使用したローラ類を用いる場合、あるいはドラムとローラを併用することもできる。

ここで、図３に示される比較例１（従来例）のような容器１０１を使用する場合には、ラベル１２に空気溜まりや、皺が高い頻度で発生する。
そこで、これら空気溜まりや皺の発生原因、特にドラムの押圧力による容器の肩部から胴部にかけての周壁の変形態様に注目し、実施例、比較例１、２の容器について以下のような条件で押圧試験を実施すると共に、計算機による構造解析を実施した。

図５は押圧試験の試験方法の概要を示す説明図である。（図中、容器は実施例の容器１である。）
１）図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、容器１の正面壁４ｆと背面壁４ｂに一対の直径２０ｍｍの丸棒２１を配設し、この一対の丸棒２１で壜体を挟むようにして、図５（ｂ）中の白抜き矢印の方向に押圧試験を実施し、肩部３から胴部４かけての周壁の変形態様を観察する。
２）同様な試験条件で計算機による構造（変形）解析を実施する。実際のラベル貼付工程おける変形を想定し、丸棒２１による正面壁あるいは背面壁の押込み量が全体として１０ｍｍになるまでの周壁の変形態様をシュミレートした。

まず、図７は比較例１の容器１０１（図３の容器）についての計算機による構造解析の結果を概略的に説明するものである。
一対の丸棒２１による押込み変位量を大きくしていくに従って、まず丸棒２１が当接する胴部１０４及び肩部１０３の下端近傍で周壁の平坦化が進行し（図７（ａ）中、ハッチングで示した平坦化領域ＦＡ参照）、さらにこの平坦化がテーパー筒状の肩部１０３の上方に向かって進行するが、この平坦化の進行が限界まで達すると、肩部１０３で部分的な陥没状の反転変形が発生し、この反転変形が稜線１０８を超えて、胴部１０４の周壁の上端部、ラベル１２が貼付される領域Ｒにまで進展する（図７（ｂ）中、クロスハッチングで示した陥没反転領域ＣＲＡ参照）。

実際の押圧試験でも、丸棒２１による押込み変位量を大きくしていくと、上記構造解析結果と同様に、平坦化の進行が限界まで達すると陥没状の反転変形がラベル１２が貼付される領域Ｒにまで進展するのが確認され、このような局部的な陥没状の反転変形が、比較例１の容器１０１を使用したラベルの貼付工程で皺や空気溜まりが高い頻度で発生することに係る主たる要因と推察される。

一方、図６は実施例の容器１（図１の容器）についての計算機による構造解析の結果を概略的に説明するものである。この容器１は、上記のような比較例１の容器１０１に見られる、局部的な陥没状の反転変形の胴部４への進行を抑制することを意図して、溝状リブ８を形成したものである。

一対の丸棒２１による押込み変位量を大きくしていくに従って、比較例１の容器１０１と同様に丸棒２１が当接する胴部４及び肩部３の下端部近傍で周壁の平坦化が進行するが（図６（ａ）中、ハッチングで示した平坦化領域ＦＡ参照）、溝状リブ８の作用効果により、この平坦化領域ＦＡが溝状リブ８の上方で横方向に広がっているのが特徴的である。
さらに、押込み変位量を大きくすると、平坦化領域ＦＡがテーパー筒状の肩部３の上方に向かって進行し、この平坦化の進行が限界まで達すると、肩部３で部分的な陥没状の反転変形が発生する（図６（ｂ）中、クロスハッチングで示した陥没反転領域ＣＲＡ参照）が、押込み変位量が１０ｍｍとなっても反転変形の進行は溝状リブ８により止まり、溝状リブ８の作用効果を確認することができた。

そして、実際の押圧試験でも、丸棒２１による押込み変位量を１０ｍｍ程度にまで大きくしても、陥没状の変形の進行が溝状リブ８により効果的に抑制されていることが確認され、この実施例の容器１を用いて実際に図９に示される貼着設備で後工程によりラベルの貼付試験を実施したが、空気溜まりや皺の発生はなく、ラベルによる加飾を高品位に達成することができた。

次に、図４に示される比較例２の容器２０１について前述した実施例と比較例１の容器と同様に計算機による構造解析を実施した。その結果、比較例１の容器１０１に比較してラベルが貼付される領域における陥没状の反転変形量は全体とし小さいものの、押込み量が小さい段階からこの領域での反転変形が見られ、また丸棒の長さによってはこの領域で大きな反転変形が見られ、実際の貼着工程への適用は不適であると推察された。

以上、実施例に沿って、比較例を参照しながら本願発明の合成樹脂製容器の加飾方法についての実施形態及びその作用効果を説明したが、本発明の実施形態は上記実施例に限定されるものではない。
たとえば壜体状の容器の形状は上記実施例に限定されるものではなく、胴部が楕円筒状、長円筒状、矩形筒状の扁平筒状のもの、さらには円筒状のものとすることもできる。
また、図１の実施例では溝状リブをラベルが貼着される領域の上端縁に沿って形成するようにしたが、横リブとしての機能と外観デザインを考慮しながら、たとえば図８に示すように、緩やかな湾曲状とすることもできるし、さらには横方向に直線状とすることもできる。

また、本発明の加飾方法はラベルの貼着工程に限定されるものではなく、後工程による容器の周壁への押圧を伴なう加飾層の積層工程に適用できるものである。たとえば図１０に示すようなスクリーン印刷工程についても効果的に適用することができる。
この印刷工程は、スクリーン版３５を介してへら状のスキージ３６を、押圧状態で、クランプ３２により移動する容器１の胴部の周壁に対して摺動状に移動させながら、スクリーン版３５から印刷インクを所定のパターンで絞り出して胴部の外表面に印刷層を形成するものであるが、図１のような容器１を用いることにより、印刷層１３の形成をスムーズに高品位に達成することができる。

以上説明したように、本発明の合成樹脂製容器の加飾方法は使用する容器の形状により、後工程による加飾層の積層を高品位にかつ高い生産性で実現するものであり、ブロー成形容器のラベルや印刷による加飾方法として幅広い利用展開が期待される。

本発明の加飾方法に使用される合成樹脂製容器の一実施例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った周壁の縦断面図である。 図１の容器の平面図である。 合成樹脂製容器の比較例１（従来例）を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った周壁の縦断面図である。 合成樹脂製容器の比較例２を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿った周壁の縦断面図である。 押圧試験方法の概略説明図である。 図１の容器についての押圧試験結果の概略説明図である。 図３の容器についての押圧試験結果の概略説明図である。 本発明の加飾方法に使用される合成樹脂製容器の他の例を示す正面図である。 ラベル貼着設備（工程）の一例を示す概略説明図である。 印刷設備（工程）の一例を示す概略説明図である。

符号の説明

１、１０１、２０１；容器
２、１０２、２０２；口筒部
３、１０３、２０３；肩部
４、１０４、２０４；胴部
４ｆ；正面壁、４ｓ；側面壁、４ｂ；背面壁
５、１０５、２０５：底部
８ ；溝状リブ
１１；加飾層
１２；ラベル
１２ａ；接着層
１２ｂ；基材フィルム
１３；印刷層
２１；丸棒
３１；ドラム
３２；クランプ
３５；スクリーン版
３６；スキージ
１０８；稜線
２０８；段差状リブ
Ｒ ；領域
ＦＡ ；扁平化領域
ＣＲＡ；陥没反転領域

Claims (5)

1. 口筒部(2)と、筒状の胴部(4)と、前記口筒部(2)の下端から胴部(4)の上端に向けて拡径し、該口筒部(2)と胴部(4)を連結するテーパー筒状の肩部(3)を有する壜体状の合成樹脂製容器(1)の前記胴部(4)の周壁に対し、押圧状態で周方向にドラム、ローラ、若しくはスキージを移動させながら後工程で加飾層(11)を前記胴部(4)の外表面に積層するにあたって、前記容器(1)として、肩部(3)と胴部(4)の境界から前記加飾層(11)が積層される領域(R)の上端縁に至る間の所定の高さ位置において、該領域(R)の上端縁の左右中央に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブ(8)を形成したものを用いることを特徴とする合成樹脂製容器の加飾方法。
2. 加飾層(11)をラベル(12)とした請求項１記載の合成樹脂製容器の加飾方法。
3. 使用する容器(1)の胴部(4)を扁平筒状とし、ラベル(12)を該胴部の扁平面側に貼着するものとし、前記ラベル(12)の上端縁を上方に向かって凸の円弧状とし、溝状リブ
   (8) を前記ラベル(12)が貼着される領域(R)の上端縁に沿って形成する請求項２記載の合成樹脂製容器の加飾方法。
4. 加飾層(11)を印刷層(13)とした請求項１記載の合成樹脂製容器の加飾方法。
5. 口筒部(2)と、筒状の胴部(4)と、前記口筒部(2)の下端から胴部(4)の上端に向けて拡径し、該口筒部(2)と胴部(4)を連結するテーパー筒状の肩部(3)を有し、前記胴部(4)の外表面の所定位置に後工程で加飾層(11)を積層した壜体状の合成樹脂製容器であって、前記肩部(3)と胴部(4)の境界から前記加飾層(11)の上端縁に至る間の所定の高さ位置において、該加飾層(11)の上端縁の左右中央に対向する位置から左右方向に延びる溝状リブ(8)を形成したことを特徴とする合成樹脂製容器。

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