JP2017506201A - 容器のための負圧ベース - Google Patents

Abstract

終端部、肩部、側壁、およびベース部を備える容器。上記終端部は、開口を定義する。上記肩部は、上記終端部から延びている。上記側壁は、上記肩部から延びており、上記容器の容積を定義する。上記ベース部は、上記肩部とは反対側の上記側壁の端部に設けられる。上記ベース部は、第１スタンディングリングと、第２スタンディングリングとを含む。上記ベース部は、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能である。上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するように構成されている。上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するように構成されている。

Description

発明の詳細な説明

〔技術分野〕
本開示は、容器のための負圧ベースに関する。

〔背景技術〕
本欄では、従来技術では必ずしも必要ではない、本開示に関連する背景情報を提供する。

環境への関心や他の関心の結果、以前ではガラス容器に詰められていた多数の商品を詰めるため、現在では以前よりも、プラスチック容器、より具体的にはポリエステル容器、さらにより具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）容器が使われるようになっている。消費者と同様に、製造業者や充填業者は、ＰＥＴ容器が軽量であり、安価で、リサイクルでき、大量に製造することができると認識している。

現在では、製造業者は、ジュースやアイソトニック飲料のような様々な液体の商品のためにＰＥＴ容器を供給している。供給業者は、しばしば、これらの液体の製品が高温（典型的には６８℃〜９６℃（１５５°Ｆ〜２０５°Ｆ）、通常では約８５℃（１８５°Ｆ））である間に、容器にこれらの液体製品を充填する。このような方法で充填された場合、液体の商品の高温によって、充填時に容器が殺菌される。瓶詰め業界では、このプロセスをホットフィルと呼んでおり、このプロセスに耐えるように設計された容器をホット−フィル容器またはヒート−セット容器と呼んでいる。

ホットフィルプロセスは、高い酸分を有する商品に対しては好ましいが、高くない酸分を有する商品に対しては通常好ましくない。それにもかかわらず、高くない酸分を有する商品の製造業者および充填業者は、同様に、ＰＥＴ容器に彼らの商品を供給することを望んでいる。高くない酸分を有する商品では、低温殺菌およびレトルトが好ましい殺菌プロセスである。ヒート−セット容器が低温殺菌およびレトルトにおいて必要とされる温度および時間の要求に耐えることができないという点で、低温殺菌およびレトルトはともに、ＰＥＴ容器の製造業者に対して課題を与える。

低温殺菌およびレトルトはともに、充填された後において容器の内容物を調理または殺菌するプロセスである。両方のプロセスは、指定の温度（通常は、約７０℃（約１５５°Ｆ））で、指定の期間（２０〜６０分間）、容器の内容物を加熱することを含む。レトルトは、容器を殺菌し、その内容物を調理するために高温を用いる点で、低温殺菌とは異なっている。また、レトルトは、容器内部の圧力を相殺するために、容器に対して外部から高圧の空気圧を印加する。容器に外部から印加される圧力が必要であるのは、高温の水槽がしばしば用いられ、過圧によって、容器の内容物内の液体とともに水槽の水をそれぞれの沸点温度よりも高い温度で、液体形態で保つためである。

ＰＥＴは、結晶化することができるポリマーであり、これは、ＰＥＴがアモルファス形態または半晶質形態で使用できることを意味している。ＰＥＴ容器の完全性を維持することができるＰＥＴ容器の性能は、ＰＥＴ容器の「結晶化度」として知られている、結晶形態のＰＥＴ容器の割合に関連する。下記の式は、体積割合としての結晶化度の割合を定義する。

ここで、ρはＰＥＴ材料の密度であり、ρ_αは純粋なアモルファス状態のＰＥＴ材料の密度（１．３３３ｇ／ｃｃ）であり、ρ_Ｃは純粋な結晶状態の材料の密度（１．４５５ｇ／ｃｃ）である。

容器の製造業者は、容器のＰＥＴポリマーの結晶化度を増加させるために、機械的な処理および熱的な処理を用いる。機械的な処理は、歪み硬化を得るために、アモルファス材料を配向させる処理を含む。この処理は、ＰＥＴ容器を形成するために、一般に、縦軸方向に沿ってＰＥＴ予備成形物を引き伸ばす処理と、横軸または径軸方向に沿ってＰＥＴ予備成形物を広げる処理とを含む。これらの処理の組み合わせにより、製造業者が容器における分子構造の２軸配向と定義するものを促進する。現在では、ＰＥＴ容器の製造業者は、機械的な処理を用いることにより、容器の側壁において約２０％の結晶化度を有するＰＥＴ容器を製造している。

熱的な処理は、結晶成長を促進するために、材料（アモルファスまたは半晶質）を加熱する処理を含む。アモルファス材料は、ＰＥＴ材料が熱処理されると、光の透過を妨げる球晶形態になる。換言すれば、得られた結晶状態の材料が不透明であり、したがって、一般的に好ましくない。しかしながら、機械的な処理の後に熱的な処理を用いることにより、容器の２軸分子配向を有する部分において、結晶性が高くなり、透明性が良好なものとなる。配向したＰＥＴ容器の熱的な処理（これは、ヒートセッティングとして知られている）は、典型的には、約１２０℃〜１３０℃（約２４８°Ｆ〜２６６°Ｆ）の温度まで加熱された型に対してＰＥＴ予備成形物をブロー成形する処理と、上記の加熱された型に対してブローされた容器を３秒間保持する処理とを含む。約８５℃（１８５°Ｆ）でホットフィルされなければならないＰＥＴジュースボトルの製造業者は、現在では、ヒートセッティングを用いることにより、全体の結晶化度が約２５％〜３５％の範囲であるＰＥＴボトルを製造している。

ホットフィルされた後、ヒートセッティングされた容器は製品とともに、蓋をされ、ラベル貼り工程、包装工程、および出荷工程の前に、一般的な充填温度で約５分間保持される。その後、容器は、製品とともに積極的に冷却される。この冷却により、容器内の液体の容積が減少する。この製品の減少現象により、容器内が減圧される。一般的に、容器内の減圧の圧力は、大気圧よりも１〜３００ｍｍＨｇ低い範囲である（すなわち、７５９ｍｍＨｇ〜４６０ｍｍＨｇである）。もし制御または他の調整をしないと、上記の減圧の圧力により容器が変形してしまう。これにより、美的に好ましくない容器または不安定な容器になる。

多くの場合、容器の重量は、上記の充填、蓋絞め、および冷却処理後の容器内の最終的な負圧の総量に関連する。すなわち、容器は、負圧に関連する力に適応するために、相対的に重く製造される。同様に、容器の重量を減少すること（すなわち、容器の「軽量化」）は、材料の観点から重要なコスト削減を提供するが、最終的な負圧の総量の減少を必要とする。典型的には、窒素添加技術の使用、ヘッドスペースの最小化、または充填温度の低下などの様々な処理の選択肢によって、最終的な負圧の総量を減少させることができる。しかしながら、窒素添加技術の使用における１つの欠点は、現在の技術を用いて達成できる最大のライン速度が１分間あたりおおよそ２００容器に限られてしまうことである。このようなゆっくりとしたライン速度は、ほとんど受け入れることはできない。さらに、添加の一貫性は、まだ効果的な処理を達成できる技術レベルではない。ヘッドスペースの最小化は、充填中により多くの歳差運動を必要とし、この場合においてもライン速度が遅くなってしまう。充填温度の低下は、容器に適した商品の種類が限られてしまうので、同様に不利である。

典型的には、容器の製造業者は、容器の側壁に機構を組み込むことにより、負圧の圧力を調整している。製造業者は、通常、これらの機構を減圧パネルと呼んでいる。伝統的には、これらのパネル化された領域は、デザインによって半剛体となっており、特に軽量化された容器では、一般に発生する高いレベルの負圧の圧力に適応することができない。いくつかの応用例では、これらのパネル化された領域は、美的に満足なものではないかもしれない。

軽量化と設計の融通性との理想的なバランスを達成するための技術的な選択肢の開発が、特定の興味となっている。本教示の本質によると、従来のものに変わる新しい負圧吸収性能が容器のベースに提供される。伝統的なホットフィル容器では、負圧による力のほとんどに対して、減圧パネルの撓みを介して、容器の本体（または側壁）の内側で適応させている。これらの容器では、典型的には、剛体のベース機構が備えられている。剛体のベース機構は、実質的に剛体のベース機構が撓むことを妨げられており、したがって、剛体のベース機構が容器の他の部分よりも重くなる傾向がある。対照的に、出願人は、負圧による力のほとんどに対して適応するように設計された軽量のベースを採用する。

それゆえ、本教示の目的は、容器の本体およびベースの両方の、重量と負圧に対する性能との最適なバランスを実現することにある。これを達成するために、いくつかの実施形態において、負圧に適応できるように容易に移動可能であるが劇的な転置またはスナップスルーを必要としない、軽量で曲げることができるベース設計を備えているホットフィル容器が提供される。これにより、ホットフィル容器において重量の大きい側壁または減圧パネルの必要を排除することができる。負圧による力を吸収するために軽量なベース設計を用いることにより、全体として軽量化することができ、設計を柔軟にでき、また、減圧パネルを含むことを必要としない、滑らかな、「ガラスのような」、美的に満足のいく側壁を用いることが可能になる。

〔要約〕
本欄では、本開示の全体的な要約を提供するが、本開示の全ての範囲または本開示の全ての特徴の包括的な開示ではない。

本教示は、終端部、肩部、側壁、およびベース部を備える容器を提供する。上記終端部は、開口を定義する。上記肩部は、上記終端部から延びている。上記側壁は、上記肩部から延びており、上記容器の容積を定義する。上記ベース部は、上記肩部とは反対側の上記側壁の端部に設けられる。上記ベース部は、第１スタンディングリングと、第２スタンディングリングとを含む。上記ベース部は、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能である。上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するように構成されている。上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するように構成されている。

本教示では、さらに、終端部、肩部、側壁、およびベース部を備える容器を提供する。上記終端部は、開口を定義する。上記肩部は、上記終端部から延びている。上記側壁は、上記肩部から延びており、上記容器の容積を定義する。上記ベース部は、上記肩部とは反対側の上記側壁の端部に設けられる。上記ベース部は、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能である。上記ベース部は、第１スタンディングリングと、中心領域と、上記第１スタンディングリングと上記中心領域との間にある第２スタンディングリングとを含む。上記ベース部が、上記ブロー時の位置から上記膨張位置に、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動したときに、上記中心領域は、容器の縦軸方向に沿って移動するように構成されている。上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するように構成されている。上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するために、上記容器の内部から上記第１スタンディングリングを超えて伸長する。

また、本教示は、終端部、肩部、側壁、ベース部、および蓋を備える容器を提供する。上記終端部は、開口を定義する。上記肩部は、上記終端部から延びている。上記側壁は、上記肩部から延びており、上記容器の容積を定義する。上記ベース部は、上記肩部とは反対側の上記側壁の端部に設けられる。上記ベース部は、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能である。上記ベース部は、第１スタンディングリングと、中心領域と、上記第１スタンディングリングと上記中心領域との間にある第２スタンディングリングとを含む。上記蓋は、上記容器を閉じて密閉するために、上記終端部と連結するように構成されている。上記蓋は、負圧密閉表示部を含んでもよい。上記ベース部が、上記ブロー時の位置から上記膨張位置に、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動したときに、上記中心領域は、容器の縦軸方向に沿って移動するように構成されている。上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するように構成されている。上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、上記容器を垂直に支持するために、上記容器の内部から上記第１スタンディングリングを超えて伸長する。

さらなる適用性の範囲は、本明細書において提供する記述から明らかになるであろう。本要約における記載および特定の例は、説明する目的のためのみを意図しており、本開示の範囲を制限することを意図していない。

〔図面〕
本明細書において描写される図面は、選択された実施形態を説明する目的のためだけのものであり、全ての実行可能な形態を説明するものではなく、また、本開示の範囲を制限することを意図していない。

図１は、本教示に係る容器の側面図である。

図２は、図１の容器のベース部の斜視図である。

図３は、図１の容器のベース部の底面図である。

図４は、図３の４−４線に沿って切断した断面図である。

図５は、図１の容器のベース部の、ブロー時の位置から膨張位置への移動を図示している。

図６は、ブロー時の位置Ｃ、ベース部がＥ１およびＥ２に存在する収縮位置、またはベース部がＥ１およびＥ２の間の位置に存在する収縮位置における、図１の容器のベース部を図示している。

図７は、終端部が変更され、蓋を備える図１の容器であって、他の容器が上部に積層された容器を説明する斜視図である。

図８は、図７の８−８線に沿って切断した断面図である。

図９は、負圧の圧力に対する、図１の容器のベース部の押しのけ容積を説明するグラフである。

図１０は、負圧の圧力に対する、従来の容器のベース部の押しのけ容積を説明するグラフである。

いくつかの図面を通して、対応する参照番号は対応する部材を示す。

〔詳細な説明〕
添付の図面を参照しながら、各実施形態について、より詳細に説明する。

図１を初めに参照すると、本教示に係る容器は、概して、参照番号１０で図示されている。容器１０は、概して、本体部１２と、肩部１４と、終端部１６と、ベース部１８とを備えている。

本体部１２は、円柱状、または概ね円柱状である側壁２２を備えており、容器１０の容積２４を規定する。側壁２２は、概して、滑らかであり減圧パネルが無い。これにより、容器１０は「ガラスのような」外観にすることができる。本体部１２とベース部１８との間には、第１凹環２６がある。本体部１２と肩部１４との間には、第２凹環２８がある。

肩部１４は、第２凹環２８から終端部１６へ向かって延びている。肩部１４は外径部３０とテーパ表面３２とを備える。テーパ表面３２は、外径部３０から終端部１６へ向かって延び、テーパ表面３２が、外径部３０から離れて延びるほど、次第に小さくなる径を有するように、次第に細くなっている。テーパ表面３２は、外径部からネック３４に向かって延びている。

終端部１６はネック３４から延び、第１環状リブ３６と第２環状リブ３８とを備える。第１環状リブ３６は、第２環状リブ３８とネック３４との間にある。第１環状リブ３６および第２環状リブ３８のそれぞれは、終端部１６の環状側壁４０を超えて外へ向かって延びている。

環状側壁４０から外へ向かって延びているのは、螺子筋４２である。螺子筋４２は、終端部１６によって規定された、容積２４へ導く開口を覆うことにより、容器１０を閉じるための何れかの適切な蓋と協同するように構成されている。環状側壁４０は、開口が規定される容器１０の上端４４に延びている。上端４４は、ベース部１８における、容器１０の底端４６と逆側にある。終端部１６は、概ね４３ｍｍまたはそれより大きい大きさのような、何れかの適する大きさの、幅広口のブロー切り取り終端部、または概ね４３ｍｍまたはそれより小さい注入終端部などのような、何れかの適切な終端部であってよい。

容器１０は、ブロー型形成物のような、単一または複数層素材からなる単一構造の２軸配向容器のような、何れかの適切な容器であってよい。模範的な伸長成形において、容器１０を作成するためのヒート・セッティングプロセスは、概して円筒形の断面と、典型的には容器１０の高さの概ね５０パーセント（５０％）の長さとを有する、試験管に似た、従来技術において知られている形状を有する、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような、適切なポリエステル素材の予備形成物（図示せず）の製造を含む。

機械（図示せず）は、約１９０°Ｆから２５０°Ｆ（約８８℃〜１２１℃）の間の温度に加熱された予備形成物を、容器１０と同様の形状を有するキャビティの中に配置する。キャビティは約２５０°Ｆから３５０°Ｆ（約１２１℃〜１７７℃）の間の温度に加熱されている。伸長ロッド器具（図示せず）は、キャビティの中の加熱された予備形成物を概ね容器１０の長さに伸長または拡張する。その結果、容器１０の縦軸Ａに略一致する軸方向に、ポリエステル素材の分子配向が揃う。伸長ロッドが予備形成物を伸ばしているとき、３００ＰＳＩから６００ＰＳＩ（２．０７ＭＰａから４．１４ＭＰａ）の間に加圧された空気が、予備形成物の軸方向の伸長、および予備形成物の円周方向、すなわち環方向の拡張を補助する。その結果、キャビティの形状にポリエステル素材が概ね合致し、さらに、軸方向に対し、概して垂直の方向に、ポリエステル素材の分子配向が揃い、このようにして、容器の大部分のポリエステル素材の２軸分子配向が確立される。

典型的には、終端部１６とベース部１８のサブ部分との素材は、概ね分子配向が揃っていない。加圧された空気は、キャビティから容器を取り除く前に、約２秒間から５秒間、概ね２軸分子配向がなされたポリエステル素材を、キャビティに対して保持する。ベース部１８内の適切な素材分配を得るために、参照によって本実施形態に組み込まれる、米国特許番号６，２７７，３２１によって実質的に教示される、追加の伸長型形成工程が使用されてもよい。代わりに、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混合物または共重合体、および様々な複数層構造の、他の従来の熱可塑性素材を使用する他の製造方法が、容器１０の製造に使用されてもよい。

ホット−フィルボトル充填の適用例のために、飲料の製造業者は容器１０に、約１９５°Ｆから２０５°Ｆ（約９０．５℃から９６℃）に温度が上げられた液体すなわち製品を充填し、冷却の前に蓋で容器１０を封止する。封止されて容器１０が冷えるにつれ、真空、すなわち負圧が、容器１０、特に上述のベース部１８の変形を引き起こすように内部を形成する。加えて、容器１０は他の高温殺菌法またはレトルト充填工程、または他の同様の熱処理に適していてもよい。

引き続いて図１を参照し、追加で図２〜５を参照すると、容器１０のホット−フィルの間に、容器１０によって直面させられる温度および圧力に応答するベース部１８が、当該ベース部１８の動きと同様に、詳細に記載されるだろう。図１〜４は、形成されてから約７２時間が経過し、通常の状態で保管された、ベース部１８の「ブロー時」における構成を示している。図５は、Ｃにおけるベース部１８のブロー時の配向を示している。図５は、本明細書にさらに詳細に記載される、Ｄにおける膨張位置および配向のベース部１８を示す。

ベース部１８は、概して、ベース部１８の外径に第１スタンディングリング１１０を有する。ベース部１８の軸中心１１２は、略円形のゲート領域１１４にある。容器１０の縦軸Ａは、軸中心１１２を通って延びている。軸中心１１２およびゲート領域１１４から延びているのが、中心表面１１６である。ゲート領域１１４から、中心表面１１６は、図５に示すように、本体部１２の方向において内部へ、したがって底端４６から離れる方向に延びてもよい。

側表面１１８は、中心表面１１６から底端４６に向かって延びている。側表面１１８は、側表面１１８が底端４６の方向に延びるにつれて、縦軸Ａから離れる傾斜がつけられるように角度がつけられている。図２〜４に示されるように、側表面１１８は、側表面１１８内部で窪んだリブ部１２０を備えている。

側表面１１８は中心表面１１６から、概して内部延長部１２２に向かって延びている。ベース部１８の外側側面について、内部延長部１２２は概して窪んでいる。中心表面１１６、側表面１１８、および内部延長部１２２（または内部延長部１２２の少なくとも一部分）は、図４および図５に示されるように、概してベース部１８の中心領域Ｂを規定している。中心領域Ｂは、縦軸Ａを通って延びる、線Ｔに沿ってスタンディングリング１１０を横切るように測定すると、ベース部１８の総平面領域の概ね１８％から２８％である、平面領域を有する。例えば、中心領域Ｂは、線Ｔに沿ってスタンディングリング１１０を横切るように測定すると、ベース部１８の総平面領域の約２３％の平面領域を有していてもよい。

中心領域Ｂを取り囲んでいるのが、ベース部１８の外側領域Ｂ’である。外側領域Ｂ’は、内部延長部１２２から延びる凸部１２４を備える。凸部１２４はベース部１８の外表面に対して出っ張っている。凸部１２４は、本明細書にさらに記載する、第２スタンディングリング／表面を規定する。このため、いくつかの例において、凸部１２４は本明細書において第２スタンディングリング／表面とも呼称される。

略平面部１２６は、凸部１２４から延びている。凸部１２４から、略平面部１２６は、ベース部１８の外表面に対して窪んでいる凹部１２８に延びている。ベース部１８の外表面に対して出っ張っている凸部１３０は、凹部１２８から離れて配置され、略平面部１３２と接続されている。

凸部１３０から、縦軸Ａから離れて延びるのが、別の平面部１３４である。平面部１３４は、縦軸Ａから離れて、ベース部１８の外表面に対して概ね窪んでいる凹部１３６に延びている。凹部１３６から延びているのが、ベース部１８の外表面に対して概ね出っ張り、第１スタンディングリング１１０を備える、凸部１３８である。

特に図５を参照すると、ベース部１８が、容器１０にホット−フィルによるような充填がされる前の、図５のブロー時の構成であるとき、第１スタンディングリング１１０は、第１直立表面１５０の上で容器１０を垂直に支持するように構成されている。容器１０にホット−フィルがなされるとき、１９５〜２０５°Ｆ（９０．５〜９６℃）に加熱された製品は、容器１０に充填され、それから終端部１６は、図７および図８の蓋１８０のような、適切な蓋とともに素早く栓がなされる。蓋１８０は金属突起蓋として描かれて（そして図７および図８の終端部１６は、内部螺子筋４２を有するように変形されて）いるものの、蓋１８０は、螺子筋をつけられた樹脂の蓋または組み合わせた蓋のような、何れかの適切な蓋であってもよい。

加熱された製品の受け取り、および、蓋１８０を用いた容器１０の密閉に起因する増大された圧力に応答して、ベース部１８は、縦軸Ａに沿って外側に、図５の膨張位置Ｄに移動する。縦軸Ａに沿って膨張位置Ｄに動くとき、中心領域Ｂは曲がらない。対して、ベース部１８の外側領域Ｂ’における部分は曲がる。例えば、第２スタンディングリング１２４は、第１スタンディングリング１１０および第１直立表面１５０を超えて、外側に曲がる。第２スタンディングリング１２４は、ベース部１８が膨張位置Ｄに移動したとき、第２直立表面１５２の上で容器１０を垂直に支持するように構成されている。ブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄおよび（本明細書に記載される）収縮位置Ｅ１−Ｅ２への移行のとき、ベース部１８のように、容器１０によって直面させられる何れかの傾きは、図５の縦軸Ａと軸Ａ’との間に測定されるものとして、典型的には（概ね０．５°未満のように、）概ね２°未満だろう。

ベース部１８がブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄに移動するとき、中心領域Ｂの側表面１１８は曲がらないが、縦軸Ａと略平行な方向にのみ動く。このため、ベース部１８がブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄに移動するとき、縦軸Ａに対応する側表面１１８の角度Ａ_１は、一定に留まる。対して、ベース部１８がブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄに移動するとき、縦軸Ａに対応する平面部１２６の角度Ａ_２と、縦軸Ａに対応する平面部１３４の角度Ａ_３とは、両方とも増加する。中心領域Ｂは、当該中心領域Ｂの剛性を高める補強リブとして作用する、リブ部１２０を備える。

ベース部１８がブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄに移動するとき、中心領域Ｂ’の概ね外側への曲がりに応答して、外側領域Ｂ’の様々な曲げ半径が変化する。図５に描かれるように、曲げ半径Ｒ_１−Ｒ_５は下記のように変化する：（概ね第１スタンディングリング１１０の位置における）Ｒ_１は増加し、（概ね凹部１３６の位置における）Ｒ_２は減少し、（概ね凸部１３０の位置における）Ｒ_３は増加し、（概ね凹部１２８の位置における）Ｒ_４は増加し、（概ね凸部１２４の位置における）Ｒ_５は増加し、第２スタンディングリングを規定する。ベース部１８がブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄに移動するとき、ゲート領域１１４から第１直立表面１５０までで測定される距離Ｄ_１は減少する。

増加した圧力に応答する、ベース部１８のブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄへの移動は、以下にまとめられる。

膨張位置Ｄと比較した、ブロー時の位置Ｃにおける、ベース部１８の模範的な寸法は以下に示される。

ホット−フィルされた製品が冷えるにつれて、ベース部１８の温度が低下し、内部負圧が容器の内部に引き起こされる。結果として、ベース部１８は膨張位置Ｄから、図６に示された、Ｅ１、Ｅ２、またはＥ１からＥ２までの何れかの位置を含む、収縮位置Ｅ１−Ｅ２に移動する。参照を目的として、図６にはブロー時の位置Ｃも示されている。例えば、ベース部１８は、位置Ｃの下の位置Ｅ１、位置Ｃの上および位置Ｃを超える位置Ｅ２、またはＥ１とＥ２との間の何れかの位置まで移動することができる。

ベース部１８が膨張位置Ｄから収縮位置Ｅ１−Ｅ２に移動するとき、中心領域Ｂは縦軸Ａに沿って、終端部１６の方向へ移動するが、ほぼ曲がらない。中心領域Ｂは、当該中心領域Ｂの剛性を高める補強リブとして作用する、リブ部１２０を備える。

ベース部１８の曲がりの大部分は、外側領域Ｂ’において発生する。したがって、ベース部１８が収縮位置Ｅ１−Ｅ２に移動するとき、角度Ａ_１は一定、または略一定に留まる。しかしながら、ベース部１８が収縮位置Ｅ１−Ｅ２に移動するとき、角度Ａ_２およびＡ_３は増加する。上述したように、収縮位置Ｅ１−Ｅ２において、ベース部１８は、Ｅ１、Ｅ２、またはＥ１からＥ２までの何れかの位置にあってもよい。このため、図６における参照の簡単のため、角度Ａ_１、Ａ_２およびＡ_３はそれぞれ、概ねＥ１からＥ２の間にある、示された位置Ｃに対して測定されている。

曲げ半径Ｒ_１−Ｒ_５に関して、これらは、上述したベース部１８がブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄに移動する間に発生した変化とは概ね逆に、以下のように変化する：Ｒ_１は減少し、Ｒ_２は増加し、Ｒ_３は減少し、Ｒ_４は減少し、Ｒ_５は増加する。ゲート領域１１４の第１直立表面１５０からの距離は、ブロー時の位置ＣにおけるＤ_１から、収縮位置Ｅ１−Ｅ２におけるＤ_２に増加する。収縮位置Ｅ１−Ｅ２において、例えば、ベース部１８は、ブロー時の位置Ｃと比較して、さらに４ｍｍ、容器１０内に延びる。

第１スタンディングリング１１０も、終端部１６の方向に、わずかに内側へ移動し、容器１０の第３および第４直立表面１５４を規定する。一般的には、図６に示されるように、収縮位置Ｅ１−Ｅ２において、ベース部１８は容器１０内部に窪む。その結果、直立表面１５４とＲ_５近傍との間で測定されるＤ_３は０より大きく、それゆえ、Ｒ_５が１５４の上方に位置する。負圧に応答する力による、ベース部１８の膨張位置Ｄから収縮位置Ｅ１−Ｅ２への移動は、以下のようにまとめられる。

収縮位置Ｅ１−Ｅ２と比較した、ブロー時の位置Ｃにおける、ベース部１８の模範的な寸法は以下に示される。

膨張位置Ｄの圧力応答と収縮位置Ｅ１−Ｅ２の負圧応答との間の模範的な違いは、以下に示される。

ベース部１８のブロー時の位置Ｃから膨張位置Ｄおよび収縮位置Ｅ１−Ｅ２への移動は、容器１０が、側壁２２における負圧吸収機構を備えることなく、例えば、ホットフィルの適用に関連する温度および圧力の上昇に応答することを可能にする。結果として、例えば、図１に示されるように、側壁２２は概して滑らかであり、「ガラスのような」外観を有することができる。さらに、容器１０にベースオーバーストローク操作が必要でない。ブロー時の位置から膨張位置および収縮位置への移行のとき、縦軸ＡとＡ’との間で測定された、容器１０が直面する何れの傾きも、概ね０．５°未満のように、概ね２°未満である。

室温において、充填および冷却された容器内には、５〜１５インチ水銀柱の残留負圧が存在する。この残留した負圧は、図７および図８に示されるように、蓋１８０が金属突起形式の蓋であるときに有用である。例えば、蓋１８０は、鮮度表示器／開封明示ボタン１８２を、蓋１８０の中央に備えていてもよい（図８）。ボタン１８２は、容器が開封されていないとき、容器内の負圧の圧力に応じて内側に引き込まれる。容器が開封されると、ボタン１８２は、典型的には聞き取れる音と共に飛び出て、容器１０の内容製品が新鮮であることを消費者に示す。ボタン１８２が適切に動作するように容器１０内部に適切な量の残留負圧が存在することを確実にするために、ベース部１８の外形は、蓋１８０とそのボタン１８２との連携を最適化してもよい。

図７および図８を参照すると、容器１０は、容器１０に積層されている第２容器１０’と共に示されている。容器１０’は、容器１０に類似している。そのため、容器１０と共通する容器１０’の構成は、プライム（’）記号を含むこと以外は、容器１０と同じ参照番号で示されている。収縮位置Ｅ１−Ｅ２において、容器１０’のベース部１８’は積層表面を規定する。具体的には、容器１０’の略平面部１２６’が、容器１０の蓋１８０の上に、容器１０’のための直立表面を規定する。図８の収縮位置Ｅ１−Ｅ２において略鉛直方向である、容器１０’の略平面部１３２’が蓋１８０を覆うように、容器１０の蓋１８０はベース部１８’の内部に受け入れられてもよい。これにより、ベース部１８’の内部に蓋１８０を安全に受け入れ、容器１０’が蓋１８０から滑って外れることを防ぐことができる。

図９は、様々な負圧の圧力における、側壁２２の押しのけ容積を示している、本教示に係るベース部１８を備えた模範的な容器１０の性能のグラフである。図９は、従来技術の容器のグラフと類似している。図９に示されるように、従来技術の容器は、容器の側壁において、たった約１１．３２ＰＳＩおよび約７２ｍｌの押しのけ容積の後において、不具合、または好ましくない応答に直面している。対して、本教示の容器１０は、約１１．５５ＰＳＩおよび約１２５ｍｌの押しのけ容積の後において、低減した側壁の性能に直面している。

上述の実施形態の記載は、図解と解説との目的において提供されている。これは本開示を消耗させる、あるいは制限させるように意図されない。具体的な実施形態の個々の要素または特徴は、概して具体的な実施形態に制限されず、何れの適用例においても、具体的な表示または記載が無くとも、置き換えが可能であり、選択された実施形態において使用され得る。同様に、多くの方法において変更が可能である。このような変化は、本開示からの逸脱とみなされず、全てのこのような変形は、本開示の範囲に含まれることを意図されている。

本教示に係る容器の側面図である。 図１の容器のベース部の斜視図である。 図１の容器のベース部の底面図である。 図３の４−４線に沿って切断した断面図である。 図１の容器のベース部の、ブロー時の位置から膨張位置への移動を示す図である。 ブロー時の位置Ｃ、ベース部がＥ１およびＥ２に存在する収縮位置、またはベース部がＥ１およびＥ２の間の位置に存在する収縮位置における、図１の容器のベース部を示す図である。 終端部が変更され、蓋を備える図１の容器であって、他の容器が積層された容器を説明する斜視図である。 図７の８−８線に沿って切断した断面図である。 負圧の圧力に対する、図１の容器のベース部の押しのけ容積を説明するグラフである。 負圧の圧力に対する、従来の容器のベース部の押しのけ容積を説明するグラフである。

Claims (34)

1. 開口を定義する終端部と、
   上記終端部から延びる肩部と、
   上記肩部から延び、当該容器の容積を定義する側壁と、
   上記側壁の、上記肩部とは反対側の端部に設けられ、第１スタンディングリングと第２スタンディングリングとを含み、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能であるベース部と、を含み、
   上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、当該容器を垂直に支持するように構成されており、
   上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、当該容器を垂直に支持するように構成されていることを特徴とする容器。
2. 上記ブロー時の位置において、上記第２スタンディングリングは、当該容器内に窪んでいることを特徴とする請求項１に記載の容器。
3. 上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、上記第１スタンディングリングおよび当該容器のベース端部よりも外部へ向けて突出していることを特徴とする請求項１に記載の容器。
4. 上記収縮位置において、上記第２スタンディングリングは、上記第１スタンディングリングよりも上記終端部に接近していることを特徴とする請求項２に記載の容器。
5. 上記第２スタンディングリングは、上記収縮位置および上記ブロー時の位置において、実質的に同じ位置にあることを特徴とする請求項２に記載の容器。
6. 上記第２スタンディングリングは、上記収縮位置において、上記ブロー時の位置である場合と比べて、上記終端部に近い、または上記終端部から遠いことを特徴とする請求項２に記載の容器。
7. 上記ベース部は、中心領域を含んでおり、該中心領域を通して当該容器の縦軸が延びており、
   上記中心領域は、上記ベース部の総平面領域の約１８％〜約２８％である平面領域を有することを特徴とする請求項１に記載の容器。
8. 上記ベース部は、中心領域を含んでおり、該中心領域を通して当該容器の縦軸が延びており、
   上記中心領域は、上記ベース部の総平面領域の約２３％である平面領域を有することを特徴とする請求項１に記載の容器。
9. 当該容器が、上記ブロー時の位置から、上記膨張位置および上記収縮位置へ移動するときに、上記ベース部は、当該容器の縦軸に対して約２°よりも小さく傾くことを特徴とする請求項１に記載の容器。
10. 当該容器が、上記ブロー時の位置から、上記膨張位置および上記収縮位置へ移動するときに、上記ベース部は、当該容器の縦軸に対して約０．５°よりも小さく傾くことを特徴とする請求項１に記載の容器。
11. 上記第２スタンディングリングは、上記第１スタンディングリングと、上記ベース部の中心領域との間にあることを特徴とする請求項１に記載の容器。
12. 当該容器の縦軸は、上記中心領域を通って延びており、
    上記ベース部が上記ブロー時の位置から上記膨張位置に、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動するときに、上記中心領域は、前記縦軸に沿って移動するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の容器。
13. 上記ベース部が上記ブロー時の位置から上記膨張位置へ、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動するときに、上記中心領域が曲がらないように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の容器。
14. 上記ベース部が上記ブロー時の位置から上記膨張位置へ、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動するときに、上記第２スタンディングリングが曲がるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の容器。
15. 当該容器は、ホットフィル容器であり、
    当該容器がホットフィル時に高温および高圧に曝されたときに、上記ベース部は、上記ブロー時の位置から上記膨張位置へ移動するように構成されており、
    上記ホットフィルの内容物が冷却され、内部の負圧の圧力が高くなったときに、上記ベース部は、上記膨張位置から上記収縮位置へ移動するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の容器。
16. 上記側壁は、減圧パネルを備えていないことを特徴とする請求項１に記載の容器。
17. 上記ベース部は、類似した容器の蓋を受け入れるように構成された置場を定義しており、上記類似した容器を容易に積層できることを特徴とする請求項１に記載の容器。
18. 当該容器の蓋は、負圧表示部を含むことを特徴とする請求項１に記載の容器。
19. 開口を定義する終端部と、
    上記終端部から延びる肩部と、
    上記肩部から延び、当該容器の容積を定義する側壁と、
    上記側壁の、上記肩部とは反対側の端部に設けられ、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能であり、第１スタンディングリング、中心領域、および上記第１スタンディングリングと上記中心領域との間にある第２スタンディングリングを含むベース部と、を含み、
    上記ベース部が、上記ブロー時の位置から上記膨張位置に、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動するときに、上記中心領域は、当該容器の縦軸方向に沿って移動するように構成されており、
    上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、当該容器を垂直に支持するように構成されており、
    上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、当該容器を垂直に支持するために、当該容器の内部から上記第１スタンディングリングを超えて伸長することを特徴とする容器。
20. 上記中心領域は、上記中心領域が当該容器の縦軸に沿って移動するときに、上記縦軸と等距離を保つ側面を有することを特徴とする請求項１９に記載の容器。
21. 上記第２スタンディングリングは、上記収縮位置において、上記ブロー時の位置である場合と比べて、当該容器の内部においてさらに窪んでいることを特徴とする請求項１９に記載の容器。
22. 上記側壁は、減圧パネルを備えていないことを特徴とする請求項１９に記載の容器。
23. 当該容器は、ホットフィル容器であり、
    当該容器がホットフィル時に高温および高圧に曝されたときに、上記ベース部は、上記ブロー時の位置から上記膨張位置へ移動するように構成されており、
    上記ホットフィルの内容物が冷却され、内部の負圧の圧力が高くなったときに、上記ベース部は、上記膨張位置から上記収縮位置へ移動するように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の容器。
24. 上記ベース部は、中心領域を含んでおり、該中心領域を通して当該容器の縦軸が延びており、
    上記中心領域は、上記ベース部の総平面領域の約１８％〜約２８％である平面領域を有することを特徴とする請求項１９に記載の容器。
25. 上記ベース部は、中心領域を含んでおり、該中心領域を通して当該容器の縦軸が延びており、
    上記中心領域は、上記ベース部の総平面領域の約２３％である平面領域を有することを特徴とする請求項１９に記載の容器。
26. 当該容器が、上記ブロー時の位置から、上記膨張位置および上記収縮位置へ移動するときに、上記ベース部は、当該容器の縦軸に対して約２°よりも小さく傾くことを特徴とする請求項１９に記載の容器。
27. 当該容器が、上記ブロー時の位置から、上記膨張位置および上記収縮位置へ移動するときに、上記ベース部は、当該容器の縦軸に対して約０．５°よりも小さく傾くことを特徴とする請求項１９に記載の容器。
28. 開口を定義する終端部と、
    上記終端部から延びる肩部と、
    上記肩部から延び、当該容器の容積を定義する側壁と、
    上記側壁の、上記肩部とは反対側の端部に設けられ、ブロー時の位置から膨張位置に、および該膨張位置から収縮位置に移動可能であり、第１スタンディングリング、中心領域、および上記第１スタンディングリングと上記中心領域との間にある第２スタンディングリングを含むベース部と、
    当該容器を閉じて密閉するために、上記終端部と連結するように構成されており、負圧密閉表示部を含む蓋と、を含み、
    上記ベース部が、上記ブロー時の位置から上記膨張位置に、および上記膨張位置から上記収縮位置に移動するときに、上記中心領域は、当該容器の縦軸方向に沿って移動するように構成されており、
    上記ブロー時の位置および上記収縮位置において、上記第１スタンディングリングは、当該容器を垂直に支持するように構成されており、
    上記膨張位置において、上記第２スタンディングリングは、当該容器を垂直に支持するために、当該容器の内部から上記第１スタンディングリングを超えて伸長することを特徴とする容器。
29. 上記中心領域は、曲がることなく、当該容器の縦軸に沿って移動するように構成されていることを特徴とする請求項２８に記載の容器。
30. 上記側壁は、全体的に滑らかであり、減圧パネルを備えていないことを特徴とする請求項２８に記載の容器。
31. 上記ベース部は、中心領域を含んでおり、該中心領域を通して当該容器の縦軸が延びており、
    上記中心領域は、上記ベース部の総平面領域の約１８％〜約２８％である平面領域を有することを特徴とする請求項２８に記載の容器。
32. 上記ベース部は、中心領域を含んでおり、該中心領域を通して当該容器の縦軸が延びており、
    上記中心領域は、上記ベース部の総平面領域の約２３％である平面領域を有することを特徴とする請求項２８に記載の容器。
33. 当該容器が、上記ブロー時の位置から、上記膨張位置および上記収縮位置へ移動するときに、上記ベース部は、当該容器の縦軸に対して約２°よりも小さく傾くことを特徴とする請求項２８に記載の容器。
34. 当該容器が、上記ブロー時の位置から、上記膨張位置および上記収縮位置へ移動するときに、上記ベース部は、当該容器の縦軸に対して約０．５°よりも小さく傾くことを特徴とする請求項２８に記載の容器。

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