JP2013043664A - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Abstract

【課題】横方向からの荷重により変形が生じやすい肩部と胴部との境界付近の強度を高めながら、仮に、変形が生じたとしても、容易に形状を復元できるようにして、横方向の耐荷重強度と、形状変化に対する復元性とをバランス良く両立させた、自動販売機による販売に供するのに特に好適な角形ボトル状の合成樹脂製容器を提供する。
【解決手段】角部が面取りされた胴部４の少なくとも側面部４１との間に、緩やかな曲面からなる曲面部３２を介在させて、肩部３を胴部４に連接させるとともに、胴部４の側面部４１に、肩部３に至る一対の外側縦溝４３を面取り部４２との境界に沿って形成し、この一対の外側縦溝４３の肩部３に至る上端側の間に、胴部４の側面部４１になだらかに連なる膨出面３３を備える膨出部３２を形成し、胴部４の側面部４１に形成された内圧調整パネル６と外側縦溝４３との間に、さらに一対の内側縦溝４４を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動販売機による販売に供するのに特に好適な角形ボトル状の合成樹脂製容器に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いてプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品を内容物とする飲料用容器として広い分野で一般的に利用されている。

近年においては、この種の合成樹脂製容器を利用した商品は、多様化する内容物に応じて、容量２０００ｍｌを超える大容量のものから、容量２００ｍｌ程度の小容量のものまで、種々の容量のものが求められるようになってきた。
また、その販売形態も多様化してきており、容量２００〜５００ｍｌ程度の比較的小容量の飲料用ボトル容器にあっては、店頭販売のほかに、自動販売機による販売に供されることも多くなってきている（特許文献１、特許文献２など参照）。

このように、この種の合成樹脂製容器は、近年、急速に、かつ、広範に普及するようになってきており、これに伴って、低コスト化、廃棄物の低減などを目的として、材料樹脂の使用量を少なくするために容器を薄肉化する要求が高まっている。

しかしながら、容器を薄肉化した場合には、必然的に容器としての強度が低下してしまうという問題がある。このため、例えば、特許文献３〜５などには、容器の薄肉化に伴う強度低下を補うべく、容器が変形したとしても、もとの形状に復元し易くした容器が提案されている。

特開２００２−８３３６０号公報 特開２００６−３０６４２７号公報 特開２００４−２９２０３９号公報 特開２００４−３２３０７１号公報 特開２００６−３２７６７７号公報

ところで、自動販売機による販売に供される場合、内容物が容器内に充填された商品は、横倒しされた状態で積み上げられて自動販売機内にストックされている。そして、自動販売機内の搬送路の最も下側に位置する商品は、後続の商品からの荷重を受けながら、取り出し口に落下して排出されるのを待つことになる。

このとき、一般的な自動販売機にあっては、自動販売機内の搬送路の出口付近に、容器寸法に応じた適切な間隔をもって二つのストッパーが上下に配置されている（特許文献１、特許文献２など参照）。
この二つのストッパーのうち、下方に位置する第一のストッパーが、最も下側に位置する商品の容器側面に当接することで、その落下を抑止している。一方、上方に位置する第二のストッパーは、第一のストッパーが解除されて、最も下側に位置する商品が排出される際に、下側から二番目の位置にある商品の容器側面に当接して、複数の商品が同時に排出されてしまわないようにしている。

このため、最も下側に位置する商品の容器形状が、後続の商品からの荷重を受けて潰れるように変形してしまうと、第一のストッパーと第二のストッパーとの間に二つの商品が入り込んでしまう。そうすると、第二のストッパーが下側から二番目の位置にある商品に適切に当接できなくなることから、その落下を抑止できなくなってしまう。このため、最も下側に位置する商品から一つずつ順に取り出し口に排出されなければならない自動販売機による販売において、複数の商品が同時に排出されてしまうという問題が懸念される。

前述した特許文献３〜５に開示された容器は、自動販売機の取り出し口に落下した際に、その衝撃によって変形しても、元の形状に容易に復元されることが期待できる。しかしながら、復元性が有るということは、容器が柔軟で容器形状が変形し易いということでもあるため、自動販売機内でストックされている間に、後続の商品からの荷重を受けて変形してしまい易い。このため、自動販売機内の搬送路の最も下側に位置する商品の容器形状が、上下に配置された二つのストッパーの間隔よりも小さく押し潰されてしまうように変形し、複数の商品が同時に排出されてしまうという問題を解消するには十分ではなかった。

本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、横方向からの荷重により変形が生じやすい肩部と胴部との境界付近の強度を高めながら、仮に、変形が生じたとしても、容易に形状を復元できるようにして、横方向の耐荷重強度と、形状変化に対する復元性とをバランス良く両立させた、自動販売機による販売に供するのに特に好適な角形ボトル状の合成樹脂製容器の提供を目的とする。

本発明に係る合成樹脂製容器は、口部、肩部、胴部、及び底部を備え、前記胴部の横断面形状が角形の合成樹脂製容器であって、角部が面取りされた前記胴部の少なくとも側面部との間に、曲率半径が７〜２０ｍｍの曲面部を介在させて、前記肩部を前記胴部に連接させるとともに、前記胴部の側面部と面取り部との境界に沿って形成されて、前記肩部に至る一対の外側縦溝の間に、前記肩部から膨出して前記胴部の側面部になだらかに連なる膨出面を備える膨出部が形成され、前記胴部の側面部に形成された内圧吸収パネルと前記外側縦溝との間に、一対の内側縦溝が高さ方向に沿って形成されている構成としてある。

本発明によれば、変形が生じやすい肩部と胴部との境界付近における横方向の耐荷重強度と、形状変化に対する復元性とをバランス良く両立させた合成樹脂製容器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の概略を示す正面図であり、図２は、同平面図である。また、図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態において、容器１は、例えば、公知の射出成形や圧縮成形などにより製造された、熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームを二軸延伸ブロー成形によって、図１に示すような、口部２、肩部３、胴部４、及び底部５を備えた所定の容器形状に成形される。

容器１を構成する熱可塑性樹脂としては、延伸ブロー成形が可能であれば、任意の樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル，これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが好適である。特に、ポリエチレンテレフタレートなどのエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが、好適に使用される。また、アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン−エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用することができる。

図１に示す容器１において、口部２は、円筒状とされ、口部２の側面には、図示しない蓋体を取り付けるためのねじ山が設けられ、内容物を充填した後に、蓋体を口部２に取り付けて、容器１を密封する。

胴部４は、容器１の高さ方向の大半を占める部分であり、本実施形態では、高さ方向に直交する横断面形状が、角部を面取りした方形状としている。これにより、胴部４は、対向する二組の側面部４１と、各側面部４１の間に位置する面取り部４２とによって構成され、容器１は、横断面形状が角形とされている。

なお、高さ方向とは、口部２を上にして容器１を水平面に正立させたときに、水平面に直交する方向をいうものとし、この状態で容器１の上下及び縦横の方向を規定するものとする。

また、肩部３は、口部２と胴部４との間に位置し、胴部４の上端から絞り込まれながら口部２に連接するように形成されおり、このような絞り込みが開始される位置を、胴部４と肩部３との境界ＢＬとする。そして、本実施形態では、角部が面取りされた胴部４の少なくとも側面部４１との間に、曲率半径Ｒが７〜２０ｍｍの曲面部３１を介在させて、肩部３を胴部４に連接させている。
ここで、曲面部３１の曲率半径は、高さ方向に沿って曲面部３１と垂直に交わる平面で当該曲面部３１を切り取った断面における曲率半径をいうものとする。

胴部４と肩部３との境界付近は、容器１が落下するなどして外力が加わったときに特に変形しやすい部位である。このため、本実施形態では、緩やかな曲面からなる曲面部３１を介して、少なくとも胴部４の側面部４１に肩部３が連接するようにしており、これによって、この曲面部３１を含む部位が変形しても、元の形状に戻りやすい復元性が得られるようにしている。このような復元性を得るにあたり、胴部４の面取り部４２にあっても、同様の曲面部３１を介して肩部３を連接させるのが好ましい。

このとき、曲面部３１の曲率半径が上記範囲を超えてしまい、その曲率が小さくなってしまうと、十分な復元性が得られなくなってしまう傾向にある。また、上記範囲に満たないと曲面部３１の曲率が大きくなってしまい、容器１の必要な容積が確保できなくなってしまう。

容器１の容積を確保する上で、曲面部３１の曲率半径を上記範囲内とするとともに、曲面部３１を除く肩部３をなす面が、水平面に対して５０〜８０゜の角度を呈するのが好ましい。胴部４の上端に連接する曲面部３１を肩部３に形成するにあたり、その高さ方向に沿った幅Ｗは、曲面部３１の曲率半径Ｒに応じて、曲面部３１を除く肩部３をなす面が上記角度で口部２に接続するように適宜設計するのが好ましい。

また、胴部４の側面部４１には、面取り部４２との境界に沿って形成されて、肩部３に至る一対の外側縦溝４３が形成されている。
このような外側縦溝４３を形成することで、横方向からの荷重に対する強度を高めることができる。これに加えて、外側縦溝４３の上端側を肩部３に至らせることで、曲面部３１を含む部位の形状変化に対する復元性をより高くすることができる。

さらに、本実施形態にあっては、胴部４と肩部３との境界ＢＬ付近の曲面部３１を含む部位の機械的強度を高めるとともに、かかる部位の形状変化に対する復元性を高めるために、肩部３に至る一対の外側縦溝４３の上端側の間に膨出部３２を形成してある。膨出部３２は、一対の外側縦溝４３の上端側の間に収まる所定の横幅で肩部３から略矩形状に膨出して、胴部４の側面部４１になだらかに連なる膨出面３３を備えるように形成する。

なお、膨出部３２の膨出面３３が、胴部４の側面部４１に「なだらかに連なる」とは、これらの面が形成される胴部４と肩部３との境界に段差が生じることなく、膨出部３２の膨出面３３と、これに連なる胴部４の側面部４１の面とが一つの面となるように連続していることをいうものとする。

胴部４の側壁部４１には、内容物を高温で密封充填した後、冷却されて容器内の圧力が減少したときなどに、その変形によって内圧の減少分を吸収するための内圧調整パネル６が形成されている。内圧調整パネル６の具体的な形態は、図示の形態に限定されないが、本実施形態では、内圧調整パネル６の一部が膨出部３２の膨出面３３に架かるように形成するのが好ましい。このようにすることで、膨出部３２にリブとして立体的な形状が付加されるため、これによる機械的強度の向上が期待できる。

膨出部３２が、このような膨出面３３を備えることによって、容器１が、自動販売機内に横倒しされた状態で積み上げられたときに、重なり合う容器１どうしの接触面積が増えることで荷重が分散するようになる。これにより、横荷重に対する容器１の変形をより有効に防ぐことができる。

さらに、一般的なこの種のボトル状容器にあっては、胴部４に形成される内圧調整パネル６が、胴部４と肩部３との境界ＢＬを超えて肩部３側にはみ出すように形成されると、胴部４と肩部３との境界付近の強度が低下してしまうおそれがある。
これに対して、本実施形態では、胴部４の側面部４１になだらかに連なる膨出面３３を備える膨出部３２が肩部３側に形成されているため、胴部４と肩部３との境界付近の強度低下を招くことなく、内圧調整パネル６の一部が膨出部３２の膨出面３３に架かるように、胴部４と肩部３との境界ＢＬを超えて高さ方向上方に内圧調整パネル６を延ばすことができる。このとき、内圧調整パネル６は、その一部が膨出部３２が備える面３３に架かるように縦長に形成することで、内圧調整パネル６のパネル面の面積ができるだけ大きくなるようにして、内圧調整パネル６の内圧調整機能が十分に確保されるようにすることができる。

また、本実施形態では、横方向の耐荷重強度や、形状変化に対する復元性をより高くするために、内圧調整パネル６と各外側縦溝４３との間に、さらに、一対の内側縦溝４４を高さ方向に沿って形成してある。横方向の耐荷重強度や、形状変化に対する復元性を高める上で、一対の内側縦溝４４のそれぞれは、膨出部３２の幅方向両端の高さ方向下方に位置するように形成するのが好ましい。

このとき、内側縦溝４４を形成するためのスペースを確保するために、内圧調整パネル６が、膨出部３２よりも横幅が狭くなるよう形成されても、内圧調整パネル６の一部が膨出部３２の膨出面３３に架かるように、内圧調整パネル６を縦長に形成してパネル面の面積を確保することで、内圧調整パネル６の内圧調整機能が損なわれないようにすることができる。

また、この種の容器１には、熱収縮性のフィルム材からなるシュリンクラベルが装着されて販売に供されるが、通常、シュリンクラベルは、その上端側が肩部３に架かるようにして胴部４に装着される。このため、肩部３から膨出する膨出部３２が、シュリンクフィルムを装着する際の妨げとならないようにするのが好ましい。具体的には、矩形状に形成された膨出部３２の上端側角部が円弧状に形成されるとともに、シュリンクフィルムを容器１に装着したときに、膨出部３２の上端縁が、シュリンクフィルムの上端縁よりも若干高さ方向下方に位置するように、膨出部３２の大きさを適宜設計するのが好ましい。

このように、本実施形態に係る容器１は、
１）緩やかな曲面からなる曲面部３１を介して胴部４の上端に肩部３を連接させる。
２）胴部４の側面部４１に、肩部３に至る一対の外側縦溝４３を面取り部４２との境界に沿って形成する。
３）この一対の外側縦溝４３の肩部３に至る上端側の間に、胴部４の側面部４１になだらかに連なる膨出面３３を備える膨出部３２を形成する。
４）内圧調整パネル６と外側縦溝４３との間に、さらに一対の内側縦溝４４を形成する。
という基本構成を備えることで、変形が生じやすい肩部３と胴部４との境界付近における横方向の耐荷重強度と、形状変化に対する復元性とをバランス良く両立させている。

これにより、容器１に内容物が充填された商品が、自動販売機内に、後続の商品からの荷重を受けながら横倒しされた状態で積み上げられ、ストックされたときに、押し潰されるような変形を防ぐことができる。このため、自動販売機による販売において、複数の商品が同時に排出されてしまうという問題を有効に回避することができる。

さらに、本実施形態に係る容器１は、形状変化に対する復元性も備えているため、例えば、自動販売機の取り出し口に落下して排出される際に、その衝撃によって肩部３と胴部４との境界付近が変形したとしても、直ちに元の形状に復元し、良好な外観を維持することができる。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、前述した実施形態で説明した容器１は、自動販売機による販売に供するのに好適な角形ボトル状の合成樹脂製容器であって、容量５００ｍｌ程度、使用樹脂量２４ｇ程度の比較的小容量、薄肉の耐熱ボトルを想定したものであるが、他の用途にも適用できる。すなわち、本発明は、その容量や、販売形態にかかわらず、横方向の耐荷重強度や、形状変化に対する復元性が求められる各種の用途に適用することができる。

また、前述した実施形態では、胴部４の横断面形状を、角部を面取りした方形状としているが、例えば、店頭販売に供される比較的容量の大きいものなどに適用する場合には、胴部４の横断面形状を長辺と短辺から成る矩形状としてもよい。そして、この場合には、横方向からの荷重を受けやすい長辺側の面だけに、前述したような膨出部３２、外側縦溝４３、内側縦溝４４などを形成してもよい。

また、図示した容器１にあっては、胴部４の高さ方向ほぼ中央に、環状凹部からなるウェスト部７が周方向に沿って形成されているが、このようなウェスト部７は必要に応じて省略することができる。さらに、このウェスト部７よりも下側の形態は、本発明の効果を損なわない範囲で種々の形態とすることができる。

以上のような本発明に係る合成樹脂製容器は、特に、角形ボトル状の合成樹脂製容器として各種用途に適用できる。

１ 容器
２ 口部
３ 肩部
３１ 曲面部
３２ 膨出部
３３ 膨出面
４ 胴部
４１ 側面部
４２ 面取り部
４３ 外側縦溝
４４ 内側縦溝
５ 底部
６ 内圧調整パネル

Claims (5)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部を備え、前記胴部の横断面形状が角形の合成樹脂製容器であって、
   角部が面取りされた前記胴部の少なくとも側面部との間に、曲率半径が７〜２０ｍｍの曲面部を介在させて、前記肩部を前記胴部に連接させるとともに、
   前記胴部の側面部と面取り部との境界に沿って形成されて、前記肩部に至る一対の外側縦溝の間に、前記肩部から膨出して前記胴部の側面部になだらかに連なる膨出面を備える膨出部が形成され、
   前記胴部の側面部に形成された内圧吸収パネルと前記外側縦溝との間に、一対の内側縦溝が高さ方向に沿って形成されていることを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記内圧吸収パネルが矩形状とされ、その一部が前記膨出部が備える面に架かるように前記胴部の側面部に形成されている請求項１に記載の合成樹脂製容器。
3. 前記膨出部の幅方向両端の高さ方向下方に位置するように、前記内側縦溝が形成されている請求項１又は２のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
4. 前記曲面部を除く前記肩部をなす面が、水平面に対して５０〜８０゜の角度をなす請求項１〜３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
5. 前記膨出部の上端側角部を円弧状とした請求項１〜４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。