JP2016534950A - 高温充填容器 - Google Patents

Abstract

上部と、底部と、複数の表面の特徴的構造部と、略円筒部とを含むプラスチック製容器。上記上部は、上記容器内部へ通じる開口部を規定する口部を有している。上記底部は、上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、それによって上記容器の体積を減少させる。上記複数の表面の特徴的構造部は上記底部に含まれ、減圧力に対応するように構成されている。上記略円筒部は上記上部と上記底部との間に延伸する。

Description

発明の詳細な説明

〔関連出願件に関する記述〕
本願は、２０１３年１１月５日に出願された米国特許出願第１４／０７２，３７７号による優先権を主張するものである。上記特許出願の開示はすべて参照によってここに引用されるものとする。

〔技術分野〕
本開示は、減圧圧力を吸収するように構成された、正三角形状の特徴的構造物等の、特徴的構造物を含む底部を有するプラスチック製高温充填容器に関する。

〔背景技術および発明の概要〕
本章では本開示に関連する背景となる情報について記載するが、この記載は先行技術であるとはかぎらない。また、本章では本開示の概要について記載するのであって、本開示のすべての特徴または完全な技術的範囲を網羅的に開示するものではない。

環境などに対する配慮から、以前にはガラス製容器にパッケージングしていた多数の商品をパッケージングするために、いまでは、かつてない量のプラスチック（具体的には、ポリエステル、さらに具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））製容器が使用されている。製造業者および充填者、さらに消費者は、ＰＥＴ製容器が軽量かつ低コストで、リサイクル可能であり、さらに、大量生産可能であることを認識している。

製造業者は、現在、ジュースやスポーツドリンクなどの各種液体商品に対してＰＥＴ製容器を供給している。供給者は、これらの液体製品を、高温（一般には６８℃〜９６℃（１５５°Ｆ〜２０５°Ｆ）、通常は約８５℃（１８５°Ｆ））で上記容器に充填することが多い。このようにパッケージングする場合、液体商品が高温であることによって充填時に容器が殺菌される。容器詰め産業では、このプロセスを高温充填と称し、このプロセスに耐えられるように設計された容器を高温充填容器または熱硬化容器と称している。

上記高温充填プロセスは、高い酸含有率を有する商品に適応可能であるが、高い酸含有率を有しない商品には一般には適用できない。しかしながら、高い酸含有率を有しない商品の製造業者および充填者も、商品をＰＥＴ製容器で供給したいと希望している。

高い酸含有率を有しない商品の場合、パスツール殺菌法およびレトルト法が好ましい殺菌プロセスである。パスツール殺菌法およびレトルト法のどちらも、パスツール殺菌法およびレトルト法が要求する温度および時間的な必要条件に熱硬化容器が耐えられないという、ＰＥＴ製容器の製造にとって非常に大きな課題を提示する。

パスツール殺菌法およびレトルト法は、どちらも、充填後に容器の内容物を調理または殺菌するためのプロセスである。どちらのプロセスでも、容器の内容物は、指定時間（２０分間〜６０分間）の間、指定温度（通常約７０℃（約１５５°Ｆ））を超える温度まで加熱される。レトルト法は、レトルト法の方が高い温度を使用して容器の殺菌および内容物の調理を行うという点において、パスツール殺菌法とは異なる。また、レトルト法では、容器の内側の圧力に対抗するために、容器の外部に高圧空気を印加する。湯浴が利用されることが多いこと、そして、温度が沸点を超えても、過剰な圧力によって湯および容器の内容物中の液体を液体状態で維持できることから容器外部への圧力印加が必要である。

ＰＥＴは結晶化可能な重合体であり、これは、ＰＥＴが非結晶状態でも、半結晶状態でも利用可能であることを意味している。物質の完全性を維持するＰＥＴ製容器の能力は、結晶状態にあるＰＥＴ製容器の割合（ＰＥＴ製容器の「結晶化度」としても知られている）に関連している。この結晶化度は、体積の割合として次式のように規定される。

結晶化度（％）＝（（ρ−ρ_α）／（ρ_ｃ−ρ_α））×１００
式中、ρはＰＥＴ物質の密度であり、ρ_αは純粋な非結晶ＰＥＴ物質の密度（１．３３３ｇ／ｃｃ）であり、ρ_ｃは純粋な結晶物質の密度（１．４５５ｇ／ｃｃ）である。

容器の製造業者は、機械的処理および熱処理を用いて、容器のＰＥＴ重合体の結晶化度を増加させる。機械的処理では、歪み硬化させるために非結晶物質を配向させる。この処理では、一般に、ＰＥＴ予備成形物を縦軸に沿って伸張させ、このＰＥＴ予備成形物を横軸または放射軸に沿って膨張させて、ＰＥＴ製容器を形成する。この組み合わせによって、製造業者が二軸配向と称する容器の分子構造が促進される。ＰＥＴ製容器の製造業者は、現在、機械的処理を利用して、容器の側壁の結晶化度が約２０％であるＰＥＴ製容器を製造している。

熱処理では、上記物質（非結晶性であっても、半結晶性であってもよい）を加熱して、結晶の成長を促進する。ＰＥＴ物質の熱処理は、非結晶物質に対して行うと球顆状の形状を取り、これが光の透過に干渉する。換言すれば、この結果として得られる結晶物質は不透明であって、したがって、一般には望ましくない。ただし、機械的処理後に熱処理を用いると、容器の二軸分子配向を有する部分については高い結晶化度および優れた透明性が得られる。配向後のＰＥＴ製容器の熱処理は、熱硬化として知られ、通常、約１２０℃〜１３０℃（約２４８°Ｆ〜２６６°Ｆ）まで加熱したモールドに対してＰＥＴ予備成形物を吹き込み成形し、吹き込み成形後の容器を加熱したモールドに対して約３秒間保持する。ジュース用ＰＥＴボトルは約８５℃（１８５°Ｆ）で高温充填しなければならないので、ジュース用ＰＥＴボトルの製造業者は、現在は熱硬化法を用いて、結晶化度が全体的に約２５％〜３５％の範囲にあるＰＥＴボトルを製造している。

熱硬化容器は、高温充填後にキャップ部が装着され、充填温度に近い温度で約５分間放置される。５分間の放置が終了すると、次に、容器は製品とともに能動的に冷却され、その後、転送されてラベル貼付、パッケージング、および、出荷作業が行われる。冷却によって、容器中の液体の体積は減少する。このような製品の縮小現象の結果、容器内に減圧状態が形成される。一般に、容器内の減圧圧力は、大気圧より１ｍｍＨｇ〜３００ｍｍＨｇ低い範囲（つまり、７５９ｍｍＨｇ〜４６０ｍｍＨｇ）である。制御あるいは対応されない場合、この減圧圧力によって容器は変形し、その結果、容器が外観不良または不安定になる。

多数の実例において、容器の重量は、上記の充填、キャップ部装着、および、冷却過程後の、容器中の最終的な減圧の程度に相関している。つまり、容器は、減圧に関連する力に対応するために比較的重く作製されるのである。同様に、容器の重量の削減、つまり、容器の「軽量化」は、材料の観点からは大きなコスト削減になるが、最終的な減圧の程度を抑制する必要が生じる。通常、最終的な減圧の程度は、各種の処理上の選択肢（例えば、窒素注入技術、上部の空間の最小化、充填温度の低下など）によって抑制可能である。ただし、窒素注入技術を採用することの１つの短所は、現在の技術で達成可能な最大生産速度が容器約２００個／分に制限されることである。このような遅い生産速度が許容されることはほとんどない。また、注入の一貫性は、いまだに、効率的な動作が達成できる技術的なレベルにない。上部の空間の最小化には充填時に高い歳差運動が必要とされ、これも遅い生産速度の原因になる。充填温度の低下も、容器に適した商品の種類が制限されるので、同様に好ましくない。

通常、容器製造業者は、容器の側壁に構造を組み込むことによって、減圧圧力に対応する。容器製造業者は、この構造を一般に減圧パネルと称している。従来、このパネルを設置した領域は半剛性を高く設計するので、特に軽量容器において現在生成される高レベルの減圧圧力に対応することができない。

軽量化と柔軟な設計との間で理想的なバランスを達成できる技術的な選択肢の開発が、非常に注目されている。本教示の原理によれば、代替となる減圧吸収能力が、容器の本体部および底部の両方において提供される。従来の高温充填容器は、ほとんどすべての減圧力に、容器の本体部（または側壁）において減圧パネルの屈曲によって対応している。これらの容器は、通常、実質的に屈曲を防ぐほどの高い剛性の底部構造を有しており、それゆえ、容器の他の部分より重い傾向がある。

その一方で、本願の譲受人が提供するＰＯＷＥＲＦＬＥＸ技術では、軽量な底部の設計を採用し、ほとんどすべての減圧力に対応する。ただし、このような高レベルの減圧に対応するために、ＰＯＷＥＲＦＬＥＸによる底部は反転できるように設計しなければならず、このためには、外向きに湾曲した初期形状から内向きに湾曲した最終形状へ大きく裏返ることが必要である。このためには、通常、底部が減圧下で移動できるように、容器の側壁が十分な剛性を有することが必要であり、それゆえ、容器の側壁において重量増加および／または構造物設置が要求される。従来技術もＰＯＷＥＲＦＬＥＸシステムも、必要な減圧圧力に耐えることができる、薄く軽量な容器本体部と底部との最適なバランスを提供しない。

したがって、本教示の目的の１つは、容器の本体部および底部の両方の、重量と減圧性能との最適なバランスを達成することである。この目的を達成するために、一部の実施形態においては、底部が軽量で可撓性を有し、容易に移動して減圧に対応できるように設計されているが、大きな反転、または、裏返りは必要とせず、したがって、重い側壁を設ける必要性がない高温充填容器が提供される。可撓性を有する底部設計によって、容器の側壁の減圧吸収能力が補完される。さらに、本教示の目的の１つは、理論上の軽量化の限界を規定し、減圧下で別の構造を形成する代替減圧吸収技術を探究することである。

本教示の容器本体部および底部は、それぞれ、同時または順に減圧力に対応できるように設計された軽量な構造物である。いずれの場合であっても、目標は、容器本体部および底部の両方が、減圧の大きな割合を吸収できることである。軽量な底部設計を用いて減圧力を部分的に吸収することによって、容器の側壁について、全体的な軽量化、柔軟な設計、および、代替減圧吸収能力の効果的な使用が可能になる。したがって、本教示の目的の１つは、このような容器を提供することである。ただし、一部の実施形態においては、本教示の原理（例えば、底部の構成）は、他の原理（例えば、側壁の構成）とは別に使用可能であり、この逆も可能であることが理解されるべきである。

本教示は、上部と、底部と、複数の表面の特徴的構造部と、略円筒部とを含むプラスチック製容器を提供する。上記上部は、上記容器内部へ通じる開口部を規定する口部を有する。上記底部は、上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、それによって上記容器の体積を減少させる。上記複数の表面の特徴的構造部は、上記底部に含まれ、減圧力に対応するように構成されている。上記略円筒部は、上記上部と上記底部との間で延伸する。

本教示は、上部と、底部と、複数の近接する正三角形状の特徴的構造部と、略円筒部とを含むプラスチック製容器をさらに提供する。上記底部は、上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、それによって上記容器の体積を減少させる。上記複数の近接する三角形状の特徴的構造部は、上記底部から突出し、減圧力に対応するように構成されている。上記略円筒部は、上記上部と上記底部との間で延伸する。

また、本教示は、上部と、底部と、複数の近接する正三角形状の特徴的構造部と、略円筒部とを含むプラスチック製容器を提供する。上記上部は、上記容器内部へ通じる開口部を規定する口部を有する。上記底部は、上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、それによって上記容器の体積を減少させる。上記複数の近接する正三角形状の特徴的構造部は、上記底部のうち約５０％から突出し、減圧力に対応するように構成されている。上記三角形状の特徴的構造部は上記底部の中央の盛上部および上記底部の壁の両方から離間している。上記略円筒部は、上記上部と上記底部との間で延伸する。上記三角形状の特徴的構造部は、上記正三角形状の特徴的構造部に対応する複数の山部および谷部を含むモールドから形成される。上記山部は第１の平面に沿って配置され、上記谷部は上記第１の平面に対して平行に延伸する第２の平面に沿って配置される。

上記以外の適用可能な分野については、本明細書の説明から明らかになるであろう。本発明の概要に記載の説明および具体的な例は、例示を目的とするものにすぎず、本開示の技術的範囲を限定することを目的とするものではない。

〔図面〕
ここに記載する図面は、選択された実施形態の例示を目的とするにすぎず、すべての可能な実施態様を網羅するものではない。また、本開示の技術的範囲を限定することを目的とするものでもない。

図１は、本教示に係るプラスチック製容器の立面図であり、該容器は成形済み、かつ、空である。

図２は、本教示に係る上記プラスチック製容器の立面図であり、該容器は充填済み、かつ、封止されている。

図３は、図１のプラスチック製容器の一部の底部斜視図である。

図４は、図２のプラスチック製容器の一部の底部斜視図である。

図５は、図３の線５−５にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。

図６は、図４の線６−６にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。

図７は、本教示の一部の実施形態に係る、図５に類似のプラスチック製容器の断面図である。

図８は、本教示の一部の実施形態に係る、図６に類似のプラスチック製容器の断面図である。

図９は、上記プラスチック製容器の他の実施形態の底面図であり、該容器は成形済み、かつ、空である。

図１０は、図９の線１０−１０にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。

図１１は、図９に示したプラスチック製容器の実施形態の底面図であり、該プラスチック製容器は充填済み、かつ、封止されている。

図１２は、図１１の線１２−１２にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。

図１３は、本教示の一部の実施形態に係る、図５および図７に類似のプラスチック製容器の断面図である。

図１４は、本教示の一部の実施形態に係る、図６および図８に類似のプラスチック製容器の断面図である。

図１５は、本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。

図１６は、本教示の一部の実施形態に係る、図５および図７に類似のプラスチック製容器の断面図である。

図１７は、本教示の一部の実施形態に係る、図６および図８に類似のプラスチック製容器の断面図である。

図１８は、本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。

図１９は、本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。

図２０は、図１９のプラスチック製容器の断面図である。

図２１は、本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。

図２２は、図２１のプラスチック製容器の断面図である。

図２３は、図２１のプラスチック製容器の拡大底面図である。

図２４は、本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。

図２５は、図２４のプラスチック製容器の断面図である。

図２６は、本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の底面図である。

図２７は、図２６のプラスチック製容器の断面図である。

図２８は、図１９のプラスチック製容器の、変位に対する減圧応答性を示すグラフである。

図２９は、図１のプラスチック製容器の、変位に対する減圧応答性を示すグラフである。

図３０は、図８のプラスチック製容器の、変位に対する減圧応答性を示すグラフである。

図３１は、本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の断面図である。

図３２は、本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の断面図である。

図３３は、本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の底面図である。

図３４は、図３３の線Ｐ_Ｌ−Ｐ_Ｌに沿った、図３３のプラスチック製容器の断面図である。

図３５は、図３３のプラスチック製容器の反転リングの三角形状の特徴的構造部の例を示している。

図３６は、図３３のプラスチック製容器を形成するモールドの断面図である。

対応する部材番号は、複数の図面を通して対応する部材を示している。

〔詳細な説明〕
次に、一例としての実施形態について、添付の図面を参照しながらより完全に記載する。一例としての実施形態は、本開示を十分な開示とし、本開示によって当業者に対して技術的範囲を完全に伝達するために記載するものである。本開示の実施形態が十分に理解できるように、具体的な構成要素、装置、および、方法の例などの多数の特定の詳細事項についての説明がなされている。特定の詳細事項は採用する必要がないこと、一例としての実施形態が多種多様な形態で具現化可能であること、および、特定の詳細事項も一例としての実施形態も開示内容の技術的範囲を限定するものであると解釈すべきでないことは当業者にとって明らかであろう。

本明細書で使用する用語は、特定の一例としての実施形態について説明することのみを意図しているのであって、限定を加えることを目的としていない。本明細書で使用されるように、単数形（「ａ」、「ａｎ」、および、「ｔｈｅ」）は、文脈で明らかにそうでないことを示していない限り複数形も含むことが意図されてもよい。「・・・を備える」、「・・・を備えている」、「・・・を含んでいる」、および「・・・を有する」という用語は包括的であり、したがって、記載する特徴、実施例、ステップ、動作、部材、および／または、構成要素が存在することを明記するが、１つ以上のその他の特徴、実施例、ステップ、動作、部材、構成要素、および／または、これらのグループの存在または追加を排除するものではない。本明細書に記載する方法ステップ、プロセス、および動作は、実行の順序として具体的に特定されない限り、説明または図示する特定の順序で実行する必要があると解釈すべきものではない。追加ステップまたは代替ステップを用いてもかまわないことも理解されるべきである。

上述のように、内容物の冷却時に熱硬化容器において減圧力に対応するために、容器は、一般に、一連の減圧パネルまたはリブを側壁の周囲に有している。従来、これらの減圧パネルは半剛性であり、容器（特に軽量容器）の他の部分における不所望のゆがみを防止することができなかった。しかしながら、減圧パネルを有していない容器では、制御された変形（つまり、底部または蓋部における制御された変形）と容器の他の部分の耐減圧性とを組み合わせることが要求される。本明細書に説明するように、上述の各例（つまり、軽量な可撓性の側壁と重く剛性が高い底部とを有する従来の減圧吸収容器、および、軽量な可撓性の底部と重く剛性が高い側壁とを有するＰＯＷＥＲＦＬＥＸ容器）は、高温充填容器の設計を完全に最適化しているとは言い難い。また、従来の減圧吸収容器の側壁とＰＯＷＥＲＦＬＥＸ容器の底部とを単純に組み合わせるだけでは、通常、得られる容器の側壁が、外向きに湾曲した初期形状から内向きに湾曲した最終形状への裏返りに耐えられるだけの十分な剛性を有していない。

そこで、本教示は、容器の他の部分では剛性構造を（つまり、内部減圧に対して）維持しながら、底部が典型的な高温充填プロセス条件下で変形して容易に移動できる、プラスチック製容器を提供するものである。一例として、１６液量オンス（ｆｌ． ｏｚ．）のプラスチック製容器では、容器が通常約１８ｃｃ〜２４ｃｃの体積変化に対応する必要がある。本プラスチック製容器では、底部がこの要件にほぼすべて対応し、プラスチック製容器の他の各部分が、容易に気づくゆがみも発生させずに、この体積変化の残量に容易に対応できる。さらに具体的には、従来の容器はボトルの形状と壁の厚さとの組み合わせを利用して、減圧の一部に耐える構造を形成し、さらに、残りの減圧を吸収するために、可動型側壁パネル、折り畳み可能なリブ、または、可動型底部を形成している。こうすることによって、内部減圧は、残存している減圧と吸収された減圧との、２つの要素に分けられる。残存減圧と吸収減圧との和は、剛性を有する容器中の、冷却時に収縮する液体商品と上部の空間との組み合わせが原因となって生じる減圧総量に等しい。

当該技術分野では、充填ラインにおいて外部駆動装置を使用する必要がある設計（例えば、Ｇｒａｈａｍ社のＡＴＰ技術）を含めた他の設計も利用可能ではあるが、本教示は、外部駆動装置を必要とせず、より多くの割合の内部減圧および／または体積を制御された様態で吸収する一方で、同時に、十分な構造的完全性を提供して所望のボトル形状を維持することによって、より軽い高温充填可能な容器を実現することができる。

一部の実施形態においては、本教示に係る容器は、側壁の減圧および／または体積補償用のパネルまたは折り畳み可能なリブを、柔軟な底部設計と組み合わせる。その結果、これらの各技術のハイブリッド技術が実現し、いずれかの方法を個別に用いて製造する容器より軽量な容器が得られる。

減圧および／または体積を補償する特性は、次式のように定義する。

Ｘ＝側壁パネル、リブ、および／または、その他の減圧および／または体積補償用特徴的構造部によって吸収される総減圧および／または体積の割合
Ｙ＝底部の移動によって吸収される総減圧および／または体積の割合
Ｚ＝側壁および／または底部の減圧および／または体積補償用特徴的構造部によって補償を実施した後に、容器中に残存する減圧および／または体積
従来の減圧補償用特徴的構造部（つまり、側壁だけ、または、底部だけ）の場合、減圧および／または体積補償は次式のように表わされる。

Ｚ＝総減圧および／または体積の１０％〜９０％
ＸまたはＹ＝総減圧および／または体積の１０％〜９０％
前述の説明から、従来の容器では、総減圧および／または体積の合計９０％しか達成できないことが分かる。

しかし、本教示によれば、次式で表わされる減圧および／または体積補償が達成できる高温充填可能な容器が提供される。

Ｚ＝総減圧および／または体積の０％〜２５％
Ｘ＝総減圧および／または体積の１０％〜９０％
Ｙ＝総減圧および／または体積の１０％〜９０％
上記から分かるように、これらの原理によれば、本教示は、底部および側壁のどちらにおいても減圧吸収を達成するように動作可能であり、こうすることによって、所望であれば、すべての内部減圧を吸収することも可能である。一部の実施形態においては、減圧状態がわずかに残存することが望ましいことが理解されるべきである。

減圧に対して可能な限りもっとも軽量な容器重量を達成するために、残存する減圧（Ｚ）は、可能な限り総減圧の０％に近くなるべきであり、さらに、各減圧吸収用特徴的構造部を組み合わせた移動は、内容物が充填温度から必要とされるサービス条件下で密度が最大となる温度まで冷却される時に、容器の内側で発生する体積の収縮分の基本的に１００％を吸収できるように設計される。この密度が最大となる温度では、外部の力（例えば、最上部への負荷または側面への負荷）を加えると、容器の圧力が上昇し、この圧力が容器が外部の力に対して耐える補助をする。そのため、容器の重量は、充填条件によって決定されるのではなく、取り扱いおよび配送システムの要件によって決定されるようになる。

一部の実施形態においては、本教示は、総減圧吸収の５％未満では楕円化しない、平均厚さが０．０２０インチ未満の、可動型底部および可動型側壁からなる、実質的に円形のプラスチック製容器を提供する。ただし、一部の実施形態においては、本教示は、総吸収減圧の９０％〜１０％を吸収する側壁と協働して、総減圧の１０％〜９０％を吸収する底部を備えたプラスチック製容器を提供することが可能である。一部の実施形態においては、上記底部および側壁を同時に駆動することが可能である。また、一部の実施形態においては、上記底部および側壁を順に駆動することが可能である。

さらに、本教示によれば、容器の総減圧吸収の５％の減圧レベル未満の減圧レベルで同時または順に駆動される移動型底部および移動型側壁を備えた、実質的に円形のプラスチック製容器が提供される。

減圧パネルを備えていない容器では、制御された変形（つまり、底部または蓋部の変形）と容器の他の部分の耐減圧性とを組み合わせることが必要である。そこで、本教示は、容器の他の部分では剛性構造を（つまり、内部減圧に対して）維持しながら、底部が典型的な高温充填プロセス条件下で変形して容易に移動できる、プラスチック製容器を提供する。

図１および図２に示すように、本発明のプラスチック製容器１０は、仕上げ部１２、頸部または細長い頸部１４、肩領域部１６、本体部１８、および、底部２０を含んでいる。当業者であれば、頸部１４の高さが極めて低くても（すなわち、仕上げ部１２からの短い延長部であっても）、図面に示すように、仕上げ部１２と肩領域部１６との間で延びる細長い頸部であってもかまわないことを認識および理解している。プラスチック製容器１０は、通常は高温充填プロセスである加熱プロセス時に商品を保持できるように設計されている。高温充填容器詰めに適用する場合には、容器詰め業者は、一般に、約１５５°Ｆ〜２０５°Ｆ（約６８℃〜９６℃）の高温で、容器１０に液体（または製品）を充填し、冷却する前に容器１０を蓋部２８で封止する。封止済み容器１０が冷却するにつれて、わずかな減圧（つまり負の圧力）が内側に発生し、容器１０（特に底部２０）を変形させる。さらに、プラスチック製容器１０は、他の高温パスツール殺菌法もしくはレトルト充填プロセス、または、他の加熱プロセスに適切な容器であってもかまわない。

本教示のプラスチック製容器１０は、単層または多層物質から一体で吹き込み成形された二軸配向型容器である。高温充填可能なプラスチック製容器１０を作製するための周知のストレッチ成形、熱硬化プロセスは、一般に、当業者には周知である試験管に類似した形状を有し、断面がほぼ円筒状であり、長さが典型的には容器の高さの約５０％である、ポリエステル物質、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の予備成形物（不図示）の製造を含む。機械（不図示）によって、約１９０°Ｆ〜２５０°Ｆ（約８８℃〜１２１℃）の温度まで加熱した予備成形物を、プラスチック製容器１０に類似する形状を有する型穴（不図示）中に設置する。この型穴を約２５０°Ｆ〜３５０°Ｆ（約１２１℃〜１７７℃）の温度まで加熱する。ストレッチロッド装置（不図示）が、加熱済み予備成形物を、型穴内でほぼ容器の長さまで伸ばし、または拡大し、こうすることによって、上記ポリエステル物質を分子レベルで（一般に中央の縦軸５０に対応する）軸方向に配向させる。ストレッチロッド装置が予備成形物を伸ばす一方で、圧力が３００ＰＳＩ〜６００ＰＳＩ（２．０７ＭＰａ〜４．１４ＭＰａ）の空気が、予備成形物の軸方向における伸長、および、予備成形物の円周すなわちフープ方向の膨張において補助し、こうすることによって、上記ポリエステル物質を上記型穴と同じ形状に変形させ、さらに、ポリエステル物質を軸方向にほぼ垂直な方向に分子レベルで配向させる。それによって、容器の大半の部分においてポリエステル物質の二軸分子配向を確立する。通常、仕上げ部１２の物質および底部２０の一部の物質は、分子レベルでほぼ配向していない。容器を型穴から取り外す前に、加圧空気によって、分子レベルでほぼ二軸配向したポリエステル物質を、該型穴に対して約２秒間〜５秒間保持する。底部２０内で適切な物質の分配を実現するために、発明者らは、実質的に米国特許第６，２７７，３２１号（参照によって本明細書に含まれる）において教示されたストレッチ成形ステップをさらに採用する。

上記以外の構成として、例えば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＴ／ＰＥＮの混合物または共重合体などを含めた他の従来物質と各種多層構造とを用いる上記以外の製造方法が、プラスチック製容器１０の製造に適していることもある。当業者であれば、上記方法の代替となるプラスチック製容器１０の製造方法が容易に認識および理解できるであろう。

プラスチック製容器１０の仕上げ部１２は、アパーチャ（開口部）２２を規定する部分、ネジ山領域２４、および、支持リング部２６を含んでいる。アパーチャ２２によってプラスチック製容器１０は商品を受けることができるようになり、ネジ山領域２４は、同様にネジ山を切った蓋部（キャップ部）２８を取り付ける手段を提供する（図２を参照）。これ以外の構成としては、プラスチック製容器１０の仕上げ部１２と嵌合する上記以外の適した装置などがあげられてもよい。このように、上記蓋部（キャップ部）２８は仕上げ部１２と嵌合し、プラスチック製容器１０を密封することが好ましい。蓋部（キャップ部）２８は、蓋製造産業では従来から存在し、高温パスツール殺菌法やレトルト法などの後の熱処理に適したプラスチック製または金属製であることが好ましい。支持リング部２６を使用して、上記予備成形物（プラスチック製容器１０の前駆部材）（不図示）を製造の各段階を通じて、また、該段階で搬送または配向させてもかまわない。例えば、予備成形物を支持リング部２６で支えて搬送してもかまわない。また、予備成形物をモールド内で位置決めにする時に補助するために、支持リング部２６を使用してもかまわない。あるいは、製造が終了すれば、最終消費者が支持リング部２６を使ってプラスチック製容器１０を持ち運んでもかまわない。

プラスチック製容器１０の細長い頸部１４によって、部分的には、プラスチック製容器１０は体積に関する要件に対応できるようになる。肩領域部１６は、細長い頸部１４と一体的形成されて、そこから下向きに延びている。肩領域部１６は、細長い頸部１４および本体部１８と滑らかにつながり、細長い頸部１４と本体部１８との間で過渡部を形成している。本体部１８は肩領域部１６から底部２０まで下向きに延び、側壁３０を含んでいる。容器１０の底部２０の特定の構造によって、熱硬化容器１０の側壁３０は、付加的な減圧パネルまたは摘み部を必ずしも必要としなくなり、したがって、該特定構造は一般に滑らかでガラス状になり得る。ただし、非常に軽い容器は、減圧パネル、肋状構造、および／または、摘み部を有する側壁を底部２０とともに含む可能性が高い。

プラスチック製容器１０の底部２０は本体部１８から内向きに延びており、鐘状部３２、接触リング３４、および、中央部３６を備えることができる。一部の実施形態においては、接触リング３４はそれ自身が、容器１０を支持する支持面３８に接触する底部２０の一部である。したがって、接触リング３４は、平坦な面であっても、または、底部２０に連続的または断続的にほぼ外接する接触線であってもよい。底部２０は、プラスチック製容器１０の底部を閉じ、細長い頸部１４、肩領域部１６、および、本体部１８と協働して商品を保持するように機能する。

一部の実施形態においては、プラスチック製容器１０は、前述のプロセスまたは他の従来の熱硬化プロセスによって熱硬化することが好ましい。一部の実施形態においては、減圧力に対応しながら、その一方で減圧パネルおよび摘み部を容器１０の本体部１８に設置しなくてもいいように、本教示の底部２０は新規かつ革新的な構造を採用している。一般に、底部２０の中央部３６は、中央の盛上部４０および反転リング４２を備えることができる。反転リング４２は、上方部５４および下方部５８を含むことができる。また、底部２０は、反転リング４２と接触リング３４との間に過渡部を形成する直立する円周壁（周縁部）４４を含むことができる。

図に示すように、中央の盛上部４０は、断面を見ると、ほぼ、先端を切り落とした円錐のような形状であり、その最上面４６は支持面３８に対してほぼ平行である。側面４８は、断面がほぼ平面状であり、容器１０の中央の縦軸５０に向かって上向きに傾斜している。中央の盛上部４０の厳密な形状は、各種設計基準に応じて大きく異なっていてもかまわない。ただし、一般に、中央の盛上部４０（つまり、先端を切り落とした円錐）の全体的な直径は、おおむね、底部２０の全体的な直径の最大３０％である。中央の盛上部４０は、一般に、予備成形物のゲート部がモールドにおいて捕捉されるところである。分子レベルでほぼ配向していない重合体物質を含有する底部２０の一部が、最上面４６の内部に配置されている。

図３、図５、図７、図１０、図１３、および、図１６に示すような一部の実施形態においては、反転リング４２は、初期形成時には、徐々に変化する半径を有し、中央の盛上部４０を完全に囲み外接する。形成時には、反転リング４２は、底部２０が平坦であれば位置すると考えられる平面より下方に、外向きに突出することができる。中央の盛上部４０と隣接する反転リング４２との間の過渡部は、可能な限り多くの配向が可能な限り中央の盛上部４０付近になるように促すために、急激な過渡部とすることができる。この構造は、主に、反転リング４２について最小の壁厚６６を、特に底部２０の下方部５８において確保するために役立つ。一部の実施形態においては、反転リング４２の下方部５８の壁厚６６は、例えば、直径が約２．６４インチ（６７．０６ｍｍ）である底部を有する容器の場合であれば、約０．００８インチ（０．２０ｍｍ）〜約０．０２５インチ（０．６４ｍｍ）であり、好ましくは、約０．０１０インチ〜約０．０１４インチ（０．２５ｍｍないし０．３６ｍｍ）である。最上面４６の壁厚７０は、厳密にどこで測定するかによって変化するが、０．０６０インチ（１．５２ｍｍ）以上とすることができる。ただし、最上面４６の壁厚７０は、反転リング４２の下方部５８の壁厚６６に急激に過渡する。反転リング４２の壁厚６６は、反転リング４２が可撓性を有し正確に機能できるように、比較的一定であり、十分に薄くなければならない。上記構成以外に、反転リング４２は、その円周形状のある点において、ラベル貼付動作において中央の縦軸５０を中心として容器を回転させやすいようにする爪を受けるために適した小さな窪み（図示はしないが、当該技術分野では周知である）を有していてもよい。

円周壁（周縁部）４４は、接触リング３４と反転リング４２との間に過渡部を規定し、断面においては、長さが約０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）〜約０．３２５インチ（８．２６ｍｍ）の直立するほぼ真っ直ぐな壁であってもよい。好ましくは、直径が２．６４インチ（６７．０６ｍｍ）である底部を有する容器の場合であれば、円周壁４４は、長さが約０．１４０インチ〜約０．１４５インチ（３．５６ｍｍ〜３．６８ｍｍ）とすることができる。直径が５インチ（１２７ｍｍ）である底部を有する容器の場合であれば、円周壁４４は、０．３２５インチ（８．２６ｍｍ）もの長さを有することができる。円周壁（周縁部）４４は、一般に、中央の縦軸５０に対して約０°から約２０°（好ましくは約１５°）の角度６４を成すことができる。したがって、円周壁（周縁部）４４は、中央の縦軸５０に対し厳密に平行でなくてもかまわない。円周壁（周縁部）４４は、接触リング３４と反転リング４２との間に位置する、明確に特定可能な構造物である。円周壁（周縁部）４４は、接触リング３４と反転リング４２との間の過渡部に対して強度を付与する。一部の実施形態においては、この過渡部は、局部的な強度を最大化し、さらに、形状的に剛性の高い構造を形成するために、急激な過渡部でなければならない。この結果得られる局部的な強度によって、底部２０における皺形成に対する耐性が増加する。接触リング３４は、直径が２．６４インチ（６７．０６ｍｍ）である底部を有する容器の場合であれば、壁厚６８を、約０．０１０インチ〜約０．０１６インチ（０．２５ｍｍ〜０．４１ｍｍ）とすることができる。一部の実施形態においては、壁厚６８は、反転リング４２の下方部５８の壁厚６６に、少なくとも等しく、より好ましくは、壁厚６６に比べて約１０％以上大きい。

初期形成時には、中央の盛上部４０および反転リング４２は、上記において説明し、図１、図３、図５、図７、図１０、図１３、および、図１６に示す状態にある。したがって、成形時には、反転リング４２の上方部５４と支持面３８との間で測定した寸法５２は、反転リング４２の下方部５８と支持面３８との間で測定した寸法５６より大きい。充填時には、底部２０の中央部３６および反転リング４２が、製品の温度および重量によって、支持面３８に向かって下向きにわずかに下降または屈曲する。この結果、寸法５６はほぼゼロになる。つまり、反転リング４２の下方部５８は、実質的に支持面３８に接触する。容器１０の充填、キャップ部装着、封止、および、冷却時には、図２、図４、図６、図８、図１２、図１４、および、図１７に示すように、減圧に関連する力によって、中央の盛上部４０および反転リング４２が上昇または盛り上がり、これによって体積が変化する。この位置では、中央の盛上部４０は、中央の盛上部４０の最上面４６が支持面３８にほぼ平行なまま、断面におけるその先端を切り落とした円錐のような形状をほぼ保持する。反転リング４２は底部２０の中央部３６に組み込まれて実質的には消滅し、さらに円錐に近い形状になる（図８、図１４、および、図１７を参照）。したがって、容器１０のキャップ部装着、封止、および、冷却時には、底部２０の中央部３６は断面において表面６０を有するほぼ円錐形状を示し、表面６０はほぼ平面状であり、容器１０の中央の縦軸５０に向かって上向きに傾斜している（図６、図８、図１４、および、図１７を参照）。この円錐形状およびほぼ平面状の表面６０は、水平面（支持面３８）に対して約７°〜約２３°（さらに一般的には約１０°〜約１７°）の角度６２によって部分的に規定される。寸法５２の値が増加し、寸法５６の値が減少するにつれて、容器１０内の体積の潜在的な変化量が増加する。また、平面状の表面６０は（特に図８および図１４に示すように）ほぼ真っ直ぐであるが、当業者であれば、平面状の表面６０がいくらか波紋のような外見を有すること多いことが理解できるであろう。直径が２．６４インチ（６７．０６ｍｍ）である底部を有する典型的な容器（底部２０を有する容器１０）は、成形時の底部隙間寸法７２を有する。この底部隙間寸法７２は、最上面４６から支持面３８までを測定した寸法であって、その値は約０．５００インチ（１２．７０ｍｍ）〜約０．６００インチ（１５．２４ｍｍ）である（図７、図１３、および、図１６を参照）。減圧に関連する力に応答すると、底部２０は充填時の底部隙間寸法７４を有する。この底部隙間寸法７４は、最上面４６から支持面３８までを測定した寸法であって、その値は約０．６５０インチ（１６．５１ｍｍ）〜約０．９００インチ（２２．８６ｍｍ）である（図８、図１４、および、図１７を参照）。これより小さな、または、大きな容器の場合には、成形時の底部隙間寸法７２の値と充填時の底部隙間寸法７４の値とは、互いに一定の比で異なり得る。

上述のように、容器１０の底部２０と本体部１８との壁厚における違いも重要である。本体部１８の壁厚は、反転リング４２が正確に屈曲できるように十分に大きくなければならない。底部２０の形状、および、反転リング４２を正確に屈曲させるために必要な力の大きさ（つまり移動の容易さ）に応じて、本体部１８の壁厚は、底部２０の壁厚に比べて平均で少なくとも１５％大きくなければならない。好ましくは、本体部１８の壁厚は、反転リング４２の下方部５８の壁厚６６の２倍ないし３倍の大きさである。初めに反転リング４２を屈曲させるために必要とされる力、または、底部２０の移動が完了した後にさらに印加される力に対応するために必要とされる力のいずれかから受ける、より強い力に容器が耐えなければならないのであれば、より大きな差が必要である。

一部の実施形態においては、上記に説明した以外の構成として、ヒンジまたはヒンジ点が、容器１０の底部２０の応答性プロファイルを改善するよう動作可能な、一連のインデント、凹部、または、その他の特徴的構造部の形態を取ってもよい。具体的には、図２８〜図３０に示すように、一部の実施形態においては、底部２０の減圧応答性プロファイルが、急激に低下する内部の減圧圧力を示す１対の鉛直部３０２、３０４を規定する、セグメントに分割された不連続な減圧曲線（図２９を参照）を描く、急激な屈曲応答性を規定してもよい。この応答性は一部の実施形態には適しているが、その他の実施形態では、もっと緩やかで滑らかな減圧曲線が望ましいことも考えられる（図２８および図３０を参照。詳細については後述）。このようにして、緩やかで滑らかな減圧曲線プロファイルによって、減圧パネルを設ける必要を低減、および／または、側壁に沿った物質の壁厚を削減できるように、側壁の形状および／または減圧パネルを再設計する機会が提供され得る。このような構成によって、容器の重量の削減および設計可能性の改善が達成される。

つまり、図１６〜図２７、および図３３〜図３６に示すように、反転リング４２は、その内部および全体にわたって形成された一連のインデント、凹部、またはその他の特徴的構造部１０２を含んでもよい。図示するように（図１６〜図２０参照）、一部の実施形態においては、この一連の特徴的構造部１０２はほぼ円形状である。ただし、特徴的構造部１０２が、複数の形状、構成、配置、分布、および、プロファイルのうちのいずれか１つを規定してもかまわないことは理解されるであろう。

特に図１６〜図２７、および図３３〜図３６を参照すると、一部の実施形態においては、上記複数の特徴的構造部１０２は、ほぼ互いに等間隔で設置され、反転リング４２を完全に覆う複数の行および複数の列が連なって配置されている。同様に、この一連の特徴的構造部１０２は、中央の盛上部４０をほぼ完全に囲み外接している（図１８を参照）。同様に、特徴的構造部１０２の各行および各列は連続的であっても、断続的であってもよいことが分かる。特徴的構造部１０２は、断面を見ると、もっとも低い面または点、および、側面１０４を有する、先端を切り落とした、または、丸みを有する円錐形状とすることができる。側面１０４はほぼ平面状で、容器１０の中央の縦軸５０に向かって内向きに傾斜している。特徴的構造部１０２の厳密な形状は、各種設計基準に応じて大きく異なっていてもかまわない。上述の特徴的構造部１０２の形状が好ましいが、当業者であれば、その他の形状構成も同様に可能であることが容易に理解できるであろう。

特に図１９および図２０を参照すると、特徴的構造部１０２が、反転リング４２上で中央の盛上部４０から延びる複数の半径方向の行または列として互いに等間隔で設置され、類似の形状を有する一連の凹部として示されている。特徴的構造部１０２は、容器１０内部では内側を向いているように図示されているが、一部の実施形態においては、外側を向いていてもかまわないことが理解されるべきである。また、凹部の具体的なサイズ、形状、および、分布が、所望の減圧曲線性能に応じて異なっていてもよく、減圧下における底部の可撓性および移動に対する制御を実現し、滑らかな駆動を提供することも理解されるべきである。特に図２８に示すように、減圧圧力負荷の下で、底部２０および容器１０が図１９および図２０の底部を採用すると、ほぼ一定の傾きを規定するほぼ滑らかで一定の減圧曲線を生成することがわかる。

特に図２１〜図２３を参照すると、特徴的構造部１０２が、リング４２上で中央の盛上部４０から延びる複数の行または列として互いに等間隔で設置され、類似の形状を有する一連の三角形を形成するように交差する凹部として示されている。本実施形態の特徴的構造部１０２は内側を向き、反転した三角形の周縁部に沿って、隣接する特徴的構造部１０２と共通な境界面を規定している。凹部の具体的なサイズ、形状、および、分布が、所望の減圧曲線性能に応じて異なっていてもよく、減圧下における底部の可撓性および移動に対する制御を実現し、滑らかな駆動を提供することも理解されるべきである。

特に図２４および図２５を参照すると、特徴的構造部１０２が、リング４２上で互いに等間隔で設置され中央の盛上部４０から延びる、半径方向に延びるクモの巣状の襞４００として示されている。襞４００は、隣接する襞４００間で延びる一連の相互接続された襞４０２（例えば、弓形の襞）によって互いに接続することができる。なお、この襞４０２は、盛上部４０を中心として延びる同心状の間隔を有する円周方向の一連のリングを形成している。襞４００および相互接続された襞４０２の具体的なサイズ、形状、および、分布が、所望の減圧曲線性能に応じて異なっていてもよく、減圧下における底部の可撓性および移動に対する制御を実現し、滑らかな駆動を提供することも理解されるべきである。

特に図２６および図２７を参照すると、特徴的構造部１０２が、反転リング４２上で互いに等間隔で設置され中央の盛上部４０から延びる、類似の形状を有する円周方向に延びる一連の襞５００として示されている。円周方向の襞５００は、隣接する円周方向の襞５００の間で半径方向に延びる相互接続された一連の襞５０２によって接続することができる。円周方向の襞５００および半径方向に延びる相互接続された襞５０２は、協働して、回転状のレンガ模様を形成している。なお、半径方向に延びる相互接続された各襞５０２は、単一の連続的な襞として盛上部４０から連続的に延びてもよく、千鳥状に配置されてレンガ模様を形成してもよい。襞５００および５０２の具体的なサイズ、形状、および、分布が、所望の減圧曲線性能に応じて異なっていてもよく、減圧下における底部の可撓性および移動に対する制御を実現し、滑らかな駆動を提供することも理解されるべきである。

図３３〜図３６を参照すると、特徴的構造部１０２は一連の三角形状の特徴的構造部であってもよい。この三角形状の特徴的構造部は、全ての辺１１２が同じ長さＪを有する正三角形であってもよく、２つの辺１１２のみが同じ長さＪを有する二等辺三角形でもよく、あるいはいずれの辺１１２も同じ長さＪを有さない不等辺三角形であってもよい。三角形状の特徴的構造部１０２は、複数の行および／または列等の任意の適した形式で配置することができる。隣り合う(neighbor)三角形状の特徴的構造部１０２は互いに隣接(adjacent)して、図に示すように側壁（つまり境界）を共有することができる。三角形状の特徴的構造部１０２は、図に全体的に示されているように、その中央部１１０が底部２０から外向きに突出するように構成することができる。三角形状の特徴的構造部１０２は底部２０の壁４４および中央の盛上部４０から離れており(offset)、任意の適切な距離だけ離れることが可能である。例えば、図３３に示すように、三角形状の特徴的構造部１０２の最外側周縁部１０６は、中央の縦軸５０から計測して、６７．７８ｍｍ（または約６７．７８ｍｍ）の直径を有し、三角形状の特徴的構造部１０２の最内側周縁部１０８は、中央の縦軸５０から計測して２３．５５ｍｍ（または約２３．５５ｍｍ）の直径を占有することができる。底部２０は、中央の縦軸５０から計測して、８７．５ｍｍ（または約８７．５ｍｍ）の最外側直径を有することができる。三角形状の特徴的構造部１０２は底部２０の表面面積の任意の適切な部分を占有することができ、例えば、底部２０の表面面積の約３０％〜約７０％、約５０％（または５０％）を占有することができる。例えば、三角形状の特徴的構造部１０２は、底部２０の総表面面積６，０１３ｍｍ^２（または約６，０１３ｍｍ^２）のうちの、３，１７２ｍｍ^２（または約３，１７２ｍｍ^２）の底部２０の表面面積を占有（覆う）ことができる。三角形状の特徴的構造部１０２は、例えば壁４４と中央の盛上部４０の側面４８との間の反転リング４２の任意の適切な部分等の、底部２０の任意の適切な部分に位置することが可能である。

例えば、プラスチック製容器１０が高温充填される前の底部２０と、反転リング４２とを示している図３４を参照する。反転リング４２はその上に、壁４４と中央の盛上部４０の側面４８との間に存在する三角形状の特徴的構造部１０２を含み、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍ（例えば約２０ｍｍ（または２０．６ｍｍ））の半径Ｒを有することができる。壁４４は、側壁３０に対して、中央の縦軸５０に向かって、内側に９．５°（または約９．５°）の角度Ｄの角度を成すことができる。盛上部４０の最上面４６は、中央の縦軸５０から計測して、１０．１３ｍｍ（または約１０．１３ｍｍ）の直径Ｅを有することができる。最上面４６は、支持面３８から離間し、１５．５ｍｍ（または約１５．５ｍｍ）の底部との隙間Ｆをもたらすことができる。反転リング４２は支持面３８から２．２７ｍｍ（または約２．２７ｍｍ）の最小距離Ｇだけ離間し得る。つまり、プラスチック製容器１０が高温充填される前、支持面３８に最も近接する反転リング４２の一部において、反転リング４２は支持面３８から２．２７ｍｍ（または約２．２７ｍｍ）の距離だけ離間している。中央の縦軸５０から計測すると、接触リング３４は６７．４１ｍｍ（または約６７．４１ｍｍ）の直径Ｈを含み、上記直径Ｈはプラスチック製容器１０が高温充填された後、６６．４１ｍｍ（または約６６．４１ｍｍ）まで縮小し得る。

例えば、三角形状の特徴的構造部１０２が正三角形である図３５を参照する。この場合、各三角形状の特徴的構造部１０２は３ｍｍ（または約３ｍｍ）の高さＩを有し、各辺１１２は適切な対応する長さＪを有し、各三角形状の特徴的構造部１０２は、反転リング４２の外面から計測して、１ｍｍ（または約１ｍｍ未満）の、三角形状の特徴的構造部１０２間の辺１１２にて反転リング４２内の深さを規定することができる。ただし、三角形状の特徴的構造部１０２は、それぞれ、任意の適切な高さＩを有し、任意の適切な深さを規定することができ、辺１１２は任意の適切な長さＪを有することができる。三角形状の特徴的構造部１０２のそれぞれの高さＩ、深さ、および／または長さＪは同じであってもよいし異なっていてもよい。三角形状の特徴的構造部１０２のそれぞれの具体的なサイズ、形状、数、および、分布が、所望の減圧曲線性能に応じて異なっていてもよく、減圧下における底部２０の可撓性および移動に対する制御を実現し、滑らかな底部２０の駆動を提供する。

三角形状の特徴的構造部１０２は、図３６のモールド１５０等を用いた場合のように、任意の適切な方法で形成することができる。モールド１５０は、底部３０に三角形状の特徴的構造部１０２をもたらすように構成された三角形状の窪みを規定するために、その内部に形成された複数の山部１５２と谷部１５４とを含んでいる。したがって、隣り合う山部１５２は、３ｍｍ（または約３ｍｍ）の距離Ｋだけ離れており、それによって、三角形状の特徴的構造部１０２に対して３ｍｍ（または約３ｍｍ）の高さＩをもたらすことができる。谷部１５４は山部１５２から１ｍｍ（または約１ｍｍ）の距離Ｌだけモールド１５０内で窪み、それによって、三角形状の特徴的構造部１０２の深さに対する幅（つまり高さ）の吹き込み成形比を３：１（または約３：１）とすることができる。この成形比は一部の用途において最適と成り得る。山部１５２をそれぞれ第１の平面Ｐ_１に沿って配列し、谷部１５４をそれぞれ第２の平面Ｐ_２に沿って配列することができる。第１の平面Ｐ_１および第２の平面Ｐ_２は互いに平行に伸ばすことができる。

三角形状の特徴的構造部１０２を含むプラスチック製容器１０を形成するためには、反転リング４２となる底部２０の一部をモールド１５０に対して位置決めし、底部２０が第１の平面Ｐ_１および第２の平面Ｐ_２のそれぞれに対してほぼ平行に伸びるようにしてもよい。加熱されると、プラスチック製容器１０が形成されるＰＥＴ物質は、谷部１５４に向かって広がる。山部１５２および谷部１５４によって規定される三角形状の窪みは、三角形状の特徴的構造部１０２を反転リング４２上および反転リング４２内に突出させ、これが湾曲面として形成される。三角形状の特徴的構造部１０２も他の適切な方法で形成することができる。

したがって、上述の底部の設計によれば、少なくとも底部２０の表面積を増加させることによって、また、一部の実施形態においては、これらの領域の物質の厚さを減少させることによって、反転リング４２の移動および駆動がより容易に開始される。また、代替的なヒンジまたはヒンジ点によっても、反転リング４２はより容易に上昇または盛り上がり、その結果、体積が大きく変化する。したがって、代替的なヒンジまたはヒンジ点は、反転リング４２の開始および応答の容易性の程度を保持および改善する一方で、体積変化の程度を最適化する。代替的なヒンジまたはヒンジ点によって、反転リング４２の移動を引き起こすために必要な減圧に関連する力の大きさを最小化しながら、大きな体積変化がもたらされる。したがって、容器１０が上記代替的なヒンジまたはヒンジ点を含み、減圧に関連する力を受けている場合には、反転リング４２はより容易に移動を開始し、平面状の表面６０は、一般に、そうでない場合に起こる可能性が高いと考えられる角度に比べて、大きな角度６２を実現することが多く、その結果、体積がより大きく変化し得る。

常に必要だというわけではないが、一部の実施形態においては、底部２０が、側面４８に対してほぼ平行な３つの溝８０を備えることができる。図９および図１０に示すように、溝８０は、中央の盛上部４０を中心として等間隔に配置されている。溝８０は、断面ではほぼ半円形状であり、隣接する側面４８と滑らかに合流する表面を有する。直径が２．６４インチ（６７．０６ｍｍ）である底部を有する容器１０の場合、一般に、溝８０は、側面４８に対して約０．１１８インチ（３．００ｍｍ）の深さ８２を有し、これは、１６液量オンスないし２０液量オンスの公称容量を有する容器の場合に典型的な深さである。発明者らは、従来のアプローチの代替として、ラベル貼付プロセス時に容器１０を中央の縦軸５０を中心として回転させるための格納式スピンドル（不図示）と嵌合するために溝８０を有する中央の盛上部４０が適しているのではないかと予想している。３つの溝８０が図示されおり、これが好ましい構成ではあるが、当業者であれば、一部の容器構成の場合には、その他の個数の溝８０、つまり、２個、４個、５個、または、６個の溝８０が適していることもあり得ることは認識および理解できるであろう。

上述のような相対的壁厚関係を有する底部２０が減圧に関連する力に応答すると、溝８０は、反転リング４２の進行中の一様な移動を補助してもよい。溝８０がなければ、特に、壁厚６６が中央の縦軸５０を中心として一様ではない、または、一定でなければ、反転リング４２は、減圧に関連する力に応答しても、一様には移動しない、または、一定でない、捻れた、または、不均衡な様態で移動することがあり得る。したがって、溝８０を設けることによって、（少なくとも移動時の初期には）半径方向部８４が反転リング４２内部に形成され、中央の縦軸５０から半径方向に各溝８０にほぼ隣接して延び（図１１を参照）、断面では角度６２を有するほぼ真っ直ぐな表面になる（図１２を参照）。別の表現をすれば、底部２０を図１１に示すように見ると、半径方向部８４の構造は、反転リング４２内部の谷状の窪みのように見える。その結果、任意の２つの隣接する半径方向部８４の間の反転リング４２の第２の部分８６が、（少なくとも移動時の初期には）いくらか丸みを有する部分的に反転した形状を保持する（図１２を参照）。実際には、図９および図１０に示す好適な実施形態は、その最終形状構成として図１１および図１２に示す形状構成を取ることが多い。ただし、別の減圧に関連する力を印加すると、第２の部分８６は最終的に真っ直ぐになり、図８に示したのと同様に、中央の縦軸５０に向かって角度６２で傾斜している平面状の表面６０を有するほぼ円錐状の形状を形成する。ここでも、当業者であれば、平面状の表面６０がいくらか波紋のような外見を有する可能性が高いことは認識し理解している。平面状の表面６０の厳密な特性は、その他の多数の変数（例えば、具体的な底部２０および側壁３０の壁厚関係、具体的な容器１０の各寸法（つまり、直径、高さ、容量）、具体的な高温充填プロセス条件など）に依存する。

プラスチック製容器１０は、１つ以上の水平リブ６０２を含んでもよい。図３１に示すように、水平リブ６０２は、さらに、内部湾曲壁６０８によって分離された上部壁６０４および下部壁６０６を含んでいる。内部湾曲壁６０８は、比較的急峻な最内側半径ｒ_１によって部分的に規定される。一部の実施形態においては、急峻な最内側半径ｒ_１は、約０．０１インチ〜約０．０３インチの範囲内である。内部湾曲壁６０８の比較的急峻な最内側半径ｒ_１によって、プラスチック製容器１０の吹き込み成形時の物質の流動が改善され、それによって、比較的深い水平リブ６０２の形成が可能になる。

各水平リブ６０２は、さらに、上部外側半径ｒ_２および下部外側半径ｒ_３を含んでいる。上部外側半径ｒ_２および下部外側半径ｒ_３は、どちらも、約０．０７インチ〜約０．１４インチの範囲内であることが好ましい。上部外側半径ｒ_２および下部外側半径ｒ_３は互いに等しくても、互いに異なっていてもよい。上部外側半径ｒ_２と下部外側半径ｒ_３との和は、約０．１４インチ以上、約０．２８インチ未満であることが好ましい。

図３１に示すように、水平リブ６０２は、さらに、上部内側半径ｒ_４および下部内側半径ｒ_５を含んでいる。上部内側半径ｒ_４および下部内側半径ｒ_５は、それぞれ、約０．０８インチ〜約０．１１インチの範囲内である。上部内側半径ｒ_４および下部内側半径ｒ_５は、互いに等しくても、互いに異なっていてもよい。上部内側半径ｒ_４と下部内側半径ｒ_５との和は、約０．１６インチ以上、約０．２２インチ未満であることが好ましい。

水平リブ６０２のリブ深さＲＤは約０．１２インチであり、上部外側半径ｒ_２の上端、および、下部外側半径ｒ_３の下端から測定した、リブ幅ＲＷは約０．２２インチである。したがって、各水平リブ６０２は、リブ深さＲＤに対するリブ幅ＲＷの比を有している。リブ深さＲＤに対するリブ幅ＲＷの比は、一部の実施形態においては、約１．６〜約２．０の範囲である。

水平リブ６０２は、減圧吸収、最上部負荷強度、および、耐陥没性について最適な性能が達成できるように設計されている。水平リブ６０２は、高温充填、キャップ部装着、および、容器の内容物の冷却によって生じる減圧力に対応および該減圧力を吸収できるように、鉛直方向にわずかに圧縮されるように設計されている。水平リブ６０２は、さらに、充填済み容器が過度な最上部への負荷力を受けた場合にも圧縮されるように設計されている。

図３１に示すように、上述の水平リブ６０２の半径、壁、深さ、および、幅の組み合わせが、リブ角Ａを形成している。未充填のプラスチック製容器１０のリブ角Ａは約５８°でもよい。高温充填、キャップ部装着、および、容器の内容物の冷却の後に、結果として発生する減圧力によって、リブ角Ａは約５５°まで減少する。これは、プラスチック製容器１０内に存在する減圧力の結果として、リブ角Ａが約３°（リブ角Ａの約５％）減少したことを示している。リブ角Ａは、減圧力の結果として、少なくとも約３％、かつ、多くとも約８％以下減少することが好ましい。

充填後に、通常、プラスチック製容器１０をパレット上で複数個をまとめて包装する。そして、複数のパレットを積み上げるので、保管および配送時に最上部への負荷力がプラスチック製容器１０に印加される。したがって、水平リブ６０２は、リブ角Ａがさらに減少して最上部への負荷力を吸収するように設計されている。ただし、水平リブ６０２は、上部壁６０４および下部壁６０６が減圧または最上部への負荷力によって互いに接触することがないように設計されている。上記構成の替わりに、水平リブ６０２は、過度な最上部への負荷力を受けた場合に、プラスチック製容器１０が内側の製品によって部分的に支持される状態に到達できるように設計されており、こうすることによって、プラスチック製容器１０の永久的なゆがみを防止する。さらに、これによって、最上部への負荷力が取り除かれると、水平リブ６０２は反発し、最上部への負荷力が印加される前とほぼ同じ形状に戻ることができるようになる。

水平ランド６１０は、成形時には鉛直断面においてほぼ平坦である。水平ランド６１０は、プラスチック製容器１０が減圧および／または最上部への負荷力を受けると、鉛直断面において外向きにわずかに膨らみ、プラスチック製容器１０がこれらの力を一様に吸収するのを補助するように設計されている。

図３２に示すように、リブ６０２が底部２０に対して平行でなくてもよいことが理解されるべきである。換言すれば、リブ６０２は、容器１０の周囲および容器１０の側壁３０において、１つ以上の方向に弓形であってもよい。さらに具体的には、リブ６０２は、リブ６０２の中央部が頸部１８に向かって上向きに円弧状となるような円弧状であってもよい。これは、容器１０の同じ側から見た場合に、容器１０のすべてのリブ６０２について当てはまる。ただし、各リブ６０２は、異なる向き、反対向き、または、下向きに（例えば、容器１０の底部に向かって）円弧状であってもよい。さらに具体的には、リブ６０２の中央部が、いずれの側面よりも底部２０に対して近くてもかまわない。容器１０を回して容器１０を中心としてリブ６０２を３６０°回転する中で、リブ６０２は、２つの同等に高い、もっとも高い点、および、２つの同等に低い、もっとも低い点を有していてもよい。

本実施形態についての上述の記載は例示および説明を目的とし、網羅的であること、または、本発明を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されるものではなく、たとえ具体的に図示または記載されていなくても、適切な場合には入れ替え可能であって、選択された実施形態において使用することができる。本発明は上述のように記述されてはいるが、様々に変更可能である。そのような変更は本発明から逸脱するものではなく、本発明の技術的範囲に含まれることが意図されている。

本教示に係るプラスチック製容器の立面図であり、該容器は成形済み、かつ、空である。 本教示に係る上記プラスチック製容器の立面図であり、該容器は充填済み、かつ、封止されている。 図１のプラスチック製容器の一部の底部斜視図である。 図２のプラスチック製容器の一部の底部斜視図である。 図３の線５−５にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。 図４の線６−６にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、図５に類似のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、図６に類似のプラスチック製容器の断面図である。 上記プラスチック製容器の他の実施形態の底面図であり、該容器は成形済み、かつ、空である。 図９の線１０−１０にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。 図９に示したプラスチック製容器の実施形態の底面図であり、該プラスチック製容器は充填済み、かつ、封止されている。 図１１の線１２−１２にほぼ沿ったプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、図５および図７に類似のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、図６および図８に類似のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、図５および図７に類似のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、図６および図８に類似のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。 本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。 図１９のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。 図２１のプラスチック製容器の断面図である。 図２１のプラスチック製容器の拡大底面図である。 本教示の一部の実施形態に係るプラスチック製容器の底面図である。 図２４のプラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の底面図である。 図２６のプラスチック製容器の断面図である。 図１９のプラスチック製容器の、変位に対する減圧応答性を示すグラフである。 図１のプラスチック製容器の、変位に対する減圧応答性を示すグラフである。 図８のプラスチック製容器の、変位に対する減圧応答性を示すグラフである。 本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の断面図である。 本教示の一部の実施形態に係る、プラスチック製容器の底面図である。 図３３の線Ｐ_Ｌ−Ｐ_Ｌに沿った、図３３のプラスチック製容器の断面図である。 図３３のプラスチック製容器の反転リングの三角形状の特徴的構造部の例を示している。 図３３のプラスチック製容器を形成するモールドの断面図である。

Claims (32)

1. プラスチック製容器であって、
   上記容器内部へ通じる開口部を規定する口部を有する上部と、
   上記容器内で生成される減圧力に対応できるように移動可能であり、これにより上記容器の体積を減少させる底部と、
   上記底部に含まれ、減圧力に対応するように構成された複数の表面の特徴的構造部と、
   上記上部と上記底部との間で延伸する略円筒部とを備えた、プラスチック製容器。
2. 上記円筒部は上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、これにより上記容器の体積を減少させる、請求項１に記載のプラスチック製容器。
3. 上記表面の特徴的構造部は、ほぼ一定の傾きを有する減圧力曲線を形成するように構成されている、請求項１に記載のプラスチック製容器。
4. 上記表面の特徴的構造部は、三角形状の特徴的構造部を有する、請求項１に記載のプラスチック製容器。
5. 上記表面の特徴的構造部は、正三角形状の特徴的構造部を有する、請求項１に記載のプラスチック製容器。
6. 上記表面の特徴的構造部は、少なくとも２つの長さが異なる辺をそれぞれ有している三角形状の特徴的構造部を有する、請求項１に記載のプラスチック製容器。
7. 隣り合う三角形状の特徴的構造部は、互いに近接している、請求項４に記載のプラスチック製容器。
8. 隣り合う三角形状の特徴的構造部は、共通の側壁を共有する、請求項４に記載のプラスチック製容器。
9. 隣り合う三角形状の特徴的構造部は、共通の境界を共有する、請求項４に記載のプラスチック製容器。
10. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記底部から突出する、請求項４に記載のプラスチック製容器。
11. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記底部の壁から離間している、請求項４に記載のプラスチック製容器。
12. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記底部の中央の盛上部から離間している、請求項４に記載のプラスチック製容器。
13. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記底部の中央の盛上部および上記底部の壁の両方から離間している、請求項４に記載のプラスチック製容器。
14. 複数の上記三角形状の特徴的構造部は、約３ｍｍの高さを有している、請求項４に記載のプラスチック製容器。
15. 上記底部は、約１０ｍｍから約３０ｍｍの半径を有する反転リングを備えた、請求項４に記載のプラスチック製容器。
16. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記底部内における上記三角形状の特徴的構造部間の深さを約１ｍｍに規定する、請求項４に記載のプラスチック製容器。
17. 上記底部のうち約５０％は、正三角形状の特徴的構造部を備えた、請求項４に記載のプラスチック製容器。
18. 上記正三角形状の特徴的構造部は、上記正三角形状の特徴的構造部に対応する複数の山部および谷部を含むモールドから成形され、深さに対する幅の比が約３：１の吹き込み成形比において、上記山部が互いに離間されており、上記谷部は上記モールド内で上記山部の下に窪んでいる、請求項５に記載のプラスチック製容器。
19. プラスチック製容器であって、
    上記容器内部へ通じる開口部を規定する口部を有する上部と、
    上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、それによって上記容器の体積を減少させる底部と、
    上記底部から突出し、減圧力に対応するように構成された、複数の近接した三角形状の特徴的構造部と、
    上記上部と上記底部との間で延伸する略円筒部とを備えた、プラスチック製容器。
20. 上記三角形状の特徴的構造部は、複数の正三角形を含んでいる、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
21. 上記三角形状の特徴的構造部の少なくともいくつかは、少なくとも２つの長さが異なる辺を有する、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
22. 上記三角形状の特徴的構造部は、約３ｍｍの高さを有している、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
23. 上記三角形状の特徴的構造部は、約１０ｍｍから約３０ｍｍの半径を有する上記底部の反転リングに含まれる、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
24. 上記三角形状の特徴的構造部が上記底部の中央の盛上部および上記底部の壁の両方から離間している、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
25. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記底部において、当該底部の外面の下方に約１ｍｍ伸びる窪みを上記三角形状の特徴的構造部間に規定する、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
26. 上記底部のうち約５０％は、上記三角形状の特徴的構造部を備えた、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
27. 上記三角形状の特徴的構造部は、上記三角形状の特徴的構造部に対応する複数の共通の平面に沿って配置された山部および谷部を含むモールドから成形され、深さに対する幅の比が約３：１の吹き込み成形比において、上記山部が互いに離間され、上記谷部は上記モールド内で上記山部の下に窪んでいる、請求項１９に記載のプラスチック製容器。
28. プラスチック製容器であって、
    上記容器内部へ通じる開口部を規定する口部を有する上部と、
    上記容器内で生成される減圧力に対応するように移動可能であり、それによって上記容器の体積を減少させる底部と、
    上記底部の中央の盛上部および上記底部の壁の両方から離間しており、上記底部のうち約５０％から突出し、減圧力に対応するように構成された、複数の近接する正三角形状の特徴的構造部と、
    上記上部と上記底部との間で延伸する略円筒部とを備え、
    上記正三角形状の特徴的構造部は、上記正三角形状の特徴的構造部に対応する複数の山部および谷部を含むモールドから成形され、上記山部は第１の平面に沿って配置され、上記谷部は上記第１の平面に対して平行に延伸する第２の平面に沿って配置される、プラスチック製容器。
29. 上記正三角形状の特徴的構造部は、約３ｍｍの高さを有する、請求項２８に記載のプラスチック製容器。
30. 上記正三角形状の特徴的構造部は、約１０ｍｍから約３０ｍｍの半径を有する上記底部の反転リングに含まれる、請求項２８に記載のプラスチック製容器。
31. 上記正三角形状の特徴的構造部は、上記底部において、当該底部の外面の下方に約１ｍｍ伸びる窪みを上記正三角形状の特徴的構造部間に規定する、請求項２８に記載のプラスチック製容器。
32. 深さに対する幅の比が約３：１の吹き込み成形比において、上記山部が互いに離間され、上記谷部は上記モールド内で上記山部の下に窪んでいる、請求項２８に記載のプラスチック製容器。
    

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