JP2011184050A - 包装容器 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスびんなどの包装容器の肉厚を薄くしても、内容量を変えることなく、従前の製造ラインや自動販売機のガイドを使用することができるようにし、容器原料を節約する。
【解決手段】包装容器の見付幅Ｗが最大となっている部分における水平断面の外周形状をルーローの多角形にする。ルーローの多角形は、どの方向から見ても見付幅が同じで、同じ直径を持つ円よりも断面積が小さいので、その小さい分だけ容器の肉厚を薄くし、容量を同じにできる。本願の包装容器は、その最大見付幅と同じ最大径を有する従来の円形容器で使用していた製造ライン、自動販売機のガイド、包装貨物用のカートンやＰ箱などをそのまま利用でき、しかも円形容器と容量が同じで肉厚を薄くできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスびん、ペットボトル、缶又はカップ容器などの包装容器で、特に、従来最大径となっている胴部の水平断面が円形だったものの改良に関する。

ガラスびんなどの包装容器は、製造ライン・内容物充填機・検査機などのライン搬送の便宜上、また自動販売機での販売を可能にするため、最大外径となっている垂直胴部の水平断面が円形に形成されているものが多い。

近年、資源を節約して二酸化炭素の排出量を低減する要請が大きいが、この種の包装容器は、製造ライン・内容物充填機・検査機などのライン搬送のライン幅、及び自動販売機のガイド幅の規制があるので、肉厚を薄くして資源を節約することが困難であるとされていた。
すなわち、既存の製造ライン・内容物充填機・検査機のライン幅、及び自動販売機のガイド幅を使用するためには包装容器の最大径（特に胴部）が同じでなければならないが、包装容器の容量を同じにして肉厚を薄くすると最大径（特に胴部）が小さくなり、既存のラインやガイドを使用できないおそれがある。

一方、ルーローの多角形は、どの方向からの見付幅（あらゆる方向における幅寸法）が等しい図形として知られている。
ルーローの多角形は、例えば下記特許文献１に示される宇宙観測装置用の反射体などとして産業上利用されているが、包装容器には全く利用されていなかった。

特表２００９−５０６９２７号公報

本発明は、容器の肉厚を薄くしても、内容量を変えることなく、従前の製造ラインや自動販売機のガイドを使用することができるようにし、資源の節約に貢献することを課題とするものである。

〔請求項１〕
本発明は、見付幅が最大となっている部分における水平断面の外周形状がルーローの多角形であり、どの方向からの最大見付幅も同じであることを特徴とする包装容器である。

本発明において見付幅とは、図１の太い矢印方向から見たときの幅ｗで、ルーローの多角形は、どの方向から見ても見付幅ｗが同じになる。
ルーローの多角形は、その見付幅と同じ直径を有する円よりも断面積が小さくなるので、その小さい分だけ容器の肉厚を薄くし、容量を同じにできる。

容器の最大見付幅部分における水平断面の外周形状をルーローの多角形にすると、その最大見付幅と同じ最大径を有する従来の円形容器で使用していた製造ライン、自動販売機のガイド、包装貨物用のカートンやＰ箱などをそのまま利用でき、しかも容量が同じで肉厚を薄くできる。
また、従来の円形容器で使用していた製造ライン、充填ラインや自動販売機のガイドをそのまま利用して、肉厚を厚くすることなく、容器の容量を調整する（容量を少なくする）ことができる。

また、図６に示すように、ルーローの多角形が平面に沿って回転すると、重心Ｇの高さが変化するので、容器を横向きで回転させることで内容物を撹拌させることができる。したがって、例えば、自動販売機で容器が転がりながら落ちてくるときに果汁や分離しやすい内容物を自動的に均一化したり、混合物を作る工程において効率的に混ぜ合わせることもできる。

また、図８に示すように、ルーローの多角形を密接して並べた面積は、見付幅が同じ円、及び断面積が同じ円を並べた面積よりも小さいので、バルク包装を行うなどして容器を効率的に運搬、保管することができる。

〔請求項２〕
また本発明は、胴部外面が垂直面となっている垂直胴部を有し、該垂直胴部の見付幅が最大見付幅となっており、該直胴部における水平断面の外周形状がルーローの多角形であり、どの方向からの最大見付幅も同じであることを特徴とする包装容器である。

〔請求項３〕
また本発明は、前記包装容器がガラスびん、ペットボトル、缶又はカップ容器である請求項１又は２に記載の包装容器である。

ガラスびん、ペットボトル、缶、カップ容器などのように、多くの容器は垂直胴部が最大見付幅（最大径）となっている。本発明は、このような容器に適用してきわめて有効である。

本発明の包装容器は、従来の円形断面容器の容量を変えることなく、また最大見付幅を変えることなく肉厚を薄くできるので、資源を節約でき、しかも従来と同じ製造ライン、自動販売機のガイド、包装運搬用カートンなどを利用することができる。また、最大見付幅を変えず、肉厚を厚くすることなく内容量を少なく調整することもできる。
また、容器を横向きで回転させることで内容物を撹拌させることができるので、自動販売機で容器が転がりながら落ちてくるときに果汁や分離しやすい内容物を自動的に均一化したり、混合物を作る工程において効率的に混ぜ合わせることもできる。
さらに、バルク包装などによって、容器を効率的に運搬、保管することもできる。

ルーローの多角形（三角形）の説明図である。 ルーローの多角形（五角形）の説明図である。 ルーローの多角形（七角形）の説明図である。 角が円弧のルーローの多角形の説明図である。 ルーローの多角形の重心位置の説明図である。 ルーローの多角形の回転時の重心移動の説明図である。 ルーローの多角形の角数と面積比及び重心ずれ量の説明図である。 本発明の包装容器と円形断面の包装容器を密接して並べたときの面積比の説明図である。 実施例１の包装容器の正面図である。 実施例１の包装容器の平面図である。 実施例２の包装容器の正面図である。 実施例２の包装容器の平面図である。 実施例３の包装容器の正面図である。 実施例３の包装容器の平面図である。 実施例４の包装容器の正面図である。 実施例４の包装容器の平面図である。

ルーローの多角形は、三角以上の奇数角を有する多角図形で、角数が同じ正多角形を基本にして作図される。
図１に基づいてルーローの多角形（この場合は三角）について説明する。
基本となるのは角（頂点）ＡＢＣを有する正三角形である。各頂点ＡＢＣを中心にして、対向する辺ａｂｃの両端Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ａ，Ａ−Ｂを両端とする円弧（半径＝辺の長さ）ａ’ｂ’ｃ’を描いたとき、３つの円弧ａ’ｂ’ｃ’で囲まれた図形がルーローの多角形である。
この図形は、例えば太い矢印で示すように、３６０°のどの方向から見ても見付幅ｗが同じであり、三角の場合ｗは辺の長さ（ｗ＝ａ＝ｂ＝ｃ）となる。

図２の五角、図３の七角、及びそれ以上の角数の場合も同様で、各頂点を中心にして対向する辺の両端を両端とする円弧で囲まれた図形がルーローの多角形となり、３６０°のどの方向から見た見付幅も同じになる（図２，３の矢印の長さになる）。

本発明において、ルーローの多角形は角部が円弧状のものも含む。これを図４の三角のものに基づいて説明する。
基本となるのは角（頂点）ＡＢＣを有する正三角形である。各頂点ＡＢＣにおいて、頂点を中心とし、半径ｒの小円Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃを描く。次に、各頂点ＡＢＣを中心にして、対向する辺ａｂｃの両側の小円Ｒｂ−Ｒｃ，Ｒｃ−Ｒａ，Ｒａ−Ｒｂに接する円弧ａ’ｂ’ｃ’を正三角形の外側に描いたとき、円弧ａ’ｂ’ｃ’と小円Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの接点間の小円弧で囲まれた図形がルーローの多角形になる。この場合の見付幅は、三角形の辺の長さ（ａ＝ｂ＝ｃ）に小円の半径ｒを加えた長さ（ａ＋ｒ）になり、やはりどの方向から見ても同じになる。

ルーローの多角形は、その見付幅と同じ直径を有する円（図１の基準円Ｓ）に比べて面積が小さくなる。
図７は、横軸にルーローの多角形の角数（頂点数）、縦軸左側に基準円の面積を１００％としたときのルーローの多角形の面積比（％）をとり、線ｐが角数と面積比の関係を表している。このように、ルーローの多角形は、角数が多くなるほど基準円に対する面積比が大きくなり、基準円の面積に近づく。
また、図４の角部が円弧のルーローの多角形は、角部の小円の半径ｒが大きくなるほど基準円に対する面積比が大きくなる。
これらのことを利用し、ルーローの多角形の角数や角部の小円半径を調整して面積を調整することで、本発明容器の容量や肉厚を薄くする量を調整できる。

図５に三角の場合を例示するように、ルーローの多角形の重心Ｇと、その１頂点及び対向円弧に接する基準円Ｓの重心Ｇ’はずれている。三角の場合の重心のずれ量ｘは、基準円の半径の約１５．４％である。
したがって、図６に示すように、ルーローの多角形が平面に沿って回転すると、重心の最下点と最上点で２ｘの差が生じる。これにより、本発明の容器は、面に沿って回転することにより内容物を撹拌する効果を生じる。

図７は、横軸にルーローの多角形の角数（頂点数）、縦軸右側に基準円の半径を１００％としたときのルーローの多角形の重心ずれ量（％）をとり、線ｑが角数と重心ずれ量の関係を表している。このように、ルーローの多角形の重心ずれ量は、角数が多くなるほど小さくなるので、本発明の容器は、角数が少ないほど内容物撹拌効果が大きくなる。

図８において、（ａ）はルーローの多角形を８個ずつ４段に密接して並べ、周囲を長方形で囲ったものである。（ｂ）は上記ルーローの多角形の見付幅と同じ見付幅（外径）の円を同様に並べ周囲を長方形で囲ったものである。（ｃ）は上記ルーローの多角形と同じ断面積を有する円を同様に並べ周囲を長方形で囲ったものである。
これらの長方形の面積を比較すると、（ａ）のルーローの多角形の場合を１とすると、（ｂ）は１．１５３（１５．３％増）、（ｃ）は１．０３５（３．５％増）である。
本発明の容器は、最大見付幅における水平断面形状がルーローの多角形であるので、従来の円形びんに比べて省スペースであり、効率よく運搬、保管することができる。

〔実施例１〕
図９，１０は実施例１の包装容器１に関し、図９は正面図、図１０は平面図である。図９の鎖線は、図１０の矢印方向から見た外周形状である。
包装容器１はジャムなどの内容物を包装するガラスびんで、容量２００ｍｌ、高さ８４ｍｍ、胴部の見付幅（最大見付幅）６５ｍｍ、ガラス質量は１５７．５ｇである。
胴部は外周面が垂直な垂直胴部２となっており、該垂直胴部２の水平断面外周形状はルーローの多角形（三角）で、角部が半径１０ｍｍの小円弧になっている。垂直胴部２の上方の首部４及び口部５の水平断面は円形で、垂直胴部と口部の間の肩部３は上に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。底部７は円形で、垂直胴部と底部の間の裾部６は下に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。

実施例１と近似した正面形状を有し、垂直胴部の外径（最大径）が同じ６５ｍｍ、容量も同じ２００ｍｌの水平断面が円形の円形びん（比較例１）の場合、ガラス質量は１８０ｇであり、実施例１は比較例１に比べて２２．５ｇの軽量化となり、１２．５％のガラス原料を節約できた。

〔実施例２〕
図１１，１２は実施例２の包装容器１１に関し、図１１は正面図、図１２は平面図である。
包装容器１１はジュースなどの内容物を包装するガラスびんで、容量４５０ｍｌ、高さ２００ｍｍ、胴部の見付幅（最大見付幅）７１ｍｍ、ガラス質量は２３６．５ｇである。
胴部は外周面が垂直な垂直胴部１２となっており、該垂直胴部１２の水平断面外周形状はルーローの多角形（七角）で、角部が半径５ｍｍの小円弧になっている。垂直胴部１２の上方の首部１４及び口部１５の水平断面は円形で、垂直胴部と口部の間の肩部１３は上に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。底部１７は円形で、垂直胴部と底部の間の裾部１６は下に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。あるいは、底部１７もルーローの多角形状とし、裾部１６で徐々に縮径しても良い。

実施例２と近似した正面形状を有し、垂直胴部の外径（最大径）が同じ７１ｍｍ、容量も同じ４５０ｍｌの水平断面が円形の円形びん（比較例２）の場合、ガラス質量は２５０ｇであり、実施例２は比較例２に比べて１３．５ｇの軽量化となり、５．４％のガラス原料を節約できた。

〔実施例３〕
図１３，１４は実施例３の包装容器２１に関し、図１３は正面図、図１４は平面図である。
包装容器２１はジュースなどの内容物を包装するペットボトルで、容量５００ｍｌ、高さ２００ｍｍ、胴部の見付幅（最大見付幅）７１ｍｍ、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）樹脂質量は１５ｇである。
胴部は外周面が垂直な垂直胴部２２となっており、該垂直胴部２２の水平断面外周形状はルーローの多角形（十三角）である。垂直胴部２２の上方の首部２４及び口部２５の水平断面は円形で、垂直胴部と口部の間の肩部２３は上に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。底部２７は円形で、垂直胴部と底部の間の裾部２６は下に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周面がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。あるいは、底部２７もルーローの多角形状とし、裾部２６で徐々に縮径しても良い。

実施例３と近似した正面形状を有し、垂直胴部の外径（最大径）が同じ７１ｍｍ、容量も同じ５００ｍｌの水平断面が円形のペットボトル（比較例３）の場合、ＰＥＴ樹脂質量は１８ｇであり、実施例３は比較例３に比べて３ｇの軽量化となり、１６．７％ＰＥＴ樹脂原料を節約できた。

〔実施例４〕
図１５，１６は実施例４の包装容器３１に関し、図１５は正面図、図１６は平面図である。
包装容器３１はウーロン茶などの内容物を包装するアルミ缶で、容量３５０ｍｌ、高さ１２３ｍｍ、胴部の見付幅（最大見付幅）６４ｍｍ、アルミ質量は１０ｇである。
胴部は外周面が垂直な垂直胴部３２となっており、該垂直胴部３２の水平断面外周形状はルーローの多角形（十九角）である。垂直胴部３２の上方の上端部３４の平面形状は円形で、垂直胴部と上端部の間の肩部３３は上に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。底部３６は円形で、垂直胴部と底部の間の裾部３５は下に行くほど徐々に縮径すると共に水平断面外周がルーローの多角形状から円形に滑らかに変化している。

実施例４と近似した正面形状を有し、垂直胴部の外径（最大径）が同じ６４ｍｍ、容量も同じ３５０ｍｌの水平断面が円形のアルミ缶（比較例４）の場合、アルミ質量は１２ｇであり、実施例４は比較例４に比べて２ｇの軽量化となり、１６．７％アルミ原料を節約できた。

１ 包装容器
２ 垂直胴部
３ 肩部
４ 首部
５ 口部
６ 裾部
７ 底部
１１ 包装容器
１２ 垂直胴部
１３ 肩部
１４ 首部
１５ 口部
１６ 裾部
１７ 底部
２１ 包装容器
２２ 垂直胴部
２３ 肩部
２４ 首部
２５ 口部
２６ 裾部
２７ 底部
３１ 包装容器
３２ 垂直胴部
３３ 肩部
３４ 上端部
３５ 裾部
３６ 底部

Claims (3)

1. 見付幅が最大となっている部分における水平断面の外周形状がルーローの多角形であり、どの方向からの最大見付幅も同じであることを特徴とする包装容器。
2. 胴部外面が垂直面となっている垂直胴部を有し、該垂直胴部の見付幅が最大見付幅となっており、該直胴部における水平断面の外周形状がルーローの多角形であり、どの方向からの最大見付幅も同じであることを特徴とする包装容器。
3. 前記包装容器がガラスびん、ペットボトル、缶又はカップ容器である請求項１又は２に記載の包装容器。

Images