JP3238928B2 - 液体容器及びその製造方法 - Google Patents

液体容器及びその製造方法

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JP3238928B2 JP50962095A JP50962095A JP3238928B2 JP 3238928 B2 JP3238928 B2 JP 3238928B2 JP 50962095 A JP50962095 A JP 50962095A JP 50962095 A JP50962095 A JP 50962095A JP 3238928 B2 JP3238928 B2 JP 3238928B2
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    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、濃いクリーム状の泡が加圧ガスによって液
体の上に形成されるように液体、例えば、ビール、エー
ル、スタウト又はラガー等の上質炭酸飲料を注ぐ液体容
器に関し、該加圧ガスは容器内のインサートに設けた少
なくとも一つの制限オリフィスを通過し、容器内の液体
本体内へのこのガスの排出により細かな気泡が容器内の
液体中に入って上記濃いクリーム状の泡の形成を助け
る。本発明は、容器の開口時気泡流を液体中に開放させ
るのが望ましい他の炭酸飲料及び非炭酸飲料（例えば、
フルーツジュース、スカッシュ、コーラ、レモネード、
ミルク、ミルク系飲料等のソフトドリンク、またスピリ
ッツ、リカー、ワイン、ワイン系飲料等の他のアルコー
ル飲料等）にも適用可能である。本発明はさらにこのよ
うな液体容器の製造方法に関する。
GB−Ａ−1266351には第２室を飲料容器内に配置し、
これに実質的に大気圧以上に加圧したガスを入れた多数
の飲料容器の設計が開示されている。多数の実施例が記
載されている。一実施例では、第２室は制限オリフィス
を介して容器と常時連通し、この室には容器充填時に加
圧ガスが装入される。他の実施例では、第２室をガスで
充填し、制限オリフィスをゼラチン又は他の無毒物質で
封止する。この物質は加圧ガスを第２室内に保持するた
めのものであるが、容器内の飲料と接触すると溶解して
制限オリフィスを開く。さらに別の実施例では、容器本
体内の圧力を受ける室の可撓壁に制限オリフィスを設
け、容器を開口するまで容器本体内の圧力が制限オリフ
ィスの周囲の壁の部分をグロメットに対してシールする
ように配置し、容器の開口時に開放された圧力がシール
を破り、加圧ガスが第２室から制限オリフィスを介して
飲料中に噴射するようにしている。様々な理由により、
これらの設計のいずれも商業的な成功を収めていない。
EP−Ａ−0227213には、第２室からガスを制限オリフ
ィスを介して噴射する代わりに、炭酸飲料又はガスを伴
った炭酸飲料を制限オリフィスを介して噴射させ、飲料
の本体内に細かな気泡を形成するようにした飲料容器が
開示されている。第２室は成形プラスチック中空インサ
ートとすることができ、酸化によって飲料が損なわれる
ことがないよう使用前に該インサートを窒素でフラッシ
して空気を排除する。インサート（制限オリフィスは下
方に向けられる）はその後この段階では上部が開口した
容器の底部の所定位置に固定される。容器に部分的に炭
酸飲料を充填し、その後液体窒素を添加して封止し、液
体窒素が蒸発して封止容器を加圧するようにする。圧力
が均等になると、飲料は容器の本体からインサート内に
進入してインサート内の飲料の上に加圧されたヘッドス
ペースを形成する。封止され加圧された容器はその後殺
菌され、包装され、貯蔵されて流通販売される。このよ
うなインサートは飲料を制限オリフィスを介して排出す
ることにより、ガスのみを制限オリフィスを介して噴射
させるよりもガスで過飽和となった液体に泡を形成する
効率をより高めるという目的のために特に設計されたも
のである。しかしながら、現在ではEP−Ａ−0520646で
認められているように、ガスを制限オリフィスを介して
噴射させた方がよりよい結果が得られることが認識され
ており、該公報ではEP−Ａ−0227213で使用されるのと
類似のインサートを開示するが、充填及び封止後は容器
をすばやく逆さにして制限オリフィスが逆さ容器のヘッ
ドスペース内に位置するようにしている。もし充填及び
封止後数秒以内に逆さにすれば、比較的小量のみの飲料
がインサート内に進入しインサート内の、制限オリフィ
スの下の溜めに収容され、容器開口時飲料ではなくガス
が制限オリフィスから噴射すると言われている。従っ
て、容器の開口時所定の効果を生じるのにあまり効果的
でないというのがEP−Ａ−0227213に開示された装置の
問題点であり、他方EP−Ａ−0520646の装置では容器の
開口時にガスをインサートから噴射させるためには充填
及び封止後直ちに容器を逆さにすることが絶対必要な要
素であるということが問題点である。EP−Ａ−0227213
及びEP−Ａ−0520646のインサートの別の問題は、容器
に挿入する前にインサートに密閉された空気を例えば窒
素でフラッシして除去するのが困難なことである。
WO−Ａ−93/10021には容器を開口したときに容器内の
ビール等の液体中にガスを排出するための多くの異なっ
た設計が開示されている。これらのほとんどにおいて、
ピストンに具体化されたバリヤーが容器をガス収容部分
と液体収容部分とに分離するのに用いられる。ほとんど
の実施例では、バリヤーには弁機構又は微孔膜を設け、
容器を開口したときにガスが液体中に入るのを許容する
が、液体がガス収容部分に入るのを防止するようにして
いる。充填時、空の容器を窒素でパージして空気を除去
し、ピストンをその後容器中に装入し、その後容器に液
体を入れ、封止し、殺菌する。この工程中、封止容器内
の増加した圧力はピストンを容器に沿って移動させガス
を加圧する。このような構成により窒素を用いたパージ
は容易となるが、製造費用が比較的高いものとなる。そ
れというのは、（ａ）ピストンはサイズが比較的大きな
ものであり、加圧時圧力を受けて一方向に摺動し、容器
の開口時には反対方向に摺動することがないよう正確に
製造しなければならず、また（ｂ）ほとんどの実施例で
弁機構又は微孔膜を設けることが必要だからである。微
孔膜を用いる場合には、液体中への所定のガス排出率を
達成し、液体を効果的に泡立てるのは困難と思われる。
EP−Ａ−0448200にはEP−Ａ−0227213に関して上述し
たのと類似の方法で作動するインサート又はポッド（po
d）の設計が開示されている。しかしながら、これは可
撓性の保持タブによってではなく磁力によってカン内の
所定位置に保持される。従って、EP−Ａ−0227213に関
し上述したのとほとんど同様な欠点がここにもある。
本発明の目的は上記問題点を除去又は軽減することに
ある。
本発明の一つの側面によれば、大気圧以上の圧力に加
圧され、部分的に液体を充填して第１ヘッドスペースを
形成する開口可能な封止液体（例えば、飲料）容器と、
該容器内に配置される中空体であって、少なくとも一つ
の上部制限オリフィスと少なくとも一つの下部制限オリ
フィスとを有し、前記上部及び下部制限オリフィスは中
空体の内部と容器の内部とを連通せしめ、中空体の内部
は部分的に液体で満たされて（ａ）前記少なくとも一つ
の上部制限オリフィスが中空体内の液体の上に形成され
た第２ヘッドスペース中に開口すると共に、（ｂ）前記
少なくとも一つの下部制限オリフィスが液体中に没し、
かつ前記少なくとも一つの上部制限オリフィスは、容器
内の液体と連通するにもかかわらず容器を開口するまで
第２ヘッドスペースから容器内の液体中へガスが開放さ
れるのを効果的に封止するようなサイズを有する中空体
が提供される。
好ましくは、中空体はインサート、すなわち容器中に
挿入される部品から構成される。そのようなインサート
は前記オリフィスを有する密閉形中空体とすることがで
きる。この場合、密閉形中空体はインサートを容器内の
所定位置に固定するためのフランジを有することができ
る。或は、インサートは前記オリフィスを有する一端が
開口した中空体とし、中空体の内部が容器内部と制限オ
リフィスを介してのみ連通するよう該開口端を容器の一
壁で閉じることを可能とするフランジを有するようにし
てもよい。さらには、中空体を底壁に容器と一体に形成
した凹所の壁部によって形成することもできる。前記凹
所は容器の外側に開口し、容器の外部のクロージャーに
よって封止され、底壁の凹所とクロージャーとの間に中
空体の内部を形成する。
“上部”及び“下部”の語は開口しようとする配置方
向にあるときの容器に関連して用いるものである。
本発明は、以後“バブルポイント効果”と呼ぶ現象に
基づくものである。バブルポイント効果は気泡が制限さ
れた気体／液体界面で形成されるときに発生する。気泡
が完全に形成され、破れて液体中に入る前には気泡の周
囲に作用する表面張力を克服しなければならない。従っ
て、本発明では、気泡が第２ヘッドスペースから開放さ
れるためには上部制限オリフィスを挟んで一定の最小差
圧が必要である。本発明では、容器の開口時にのみこの
最小差圧を上回り第２ヘッドスペースから容器内の液体
中にガスを開放する設計となっている。封止容器内の内
圧変動は封止後の後続処理中（例えば、殺菌及び冷却
時）に、また変化する温度条件下での輸送や貯蔵による
圧力及び温度変化の結果として必然的に発生する。この
ような内圧変動は容器の開口時に存在するよりずっと低
い率で発生し、液体中にすっかり没してバブルポイント
効果を受けない前記少なくとも一つの下部制限オリフィ
スを介して適切な方向に液体が流れることによる中空体
内の圧力均等化を伴う。これらの条件の下、上部制限オ
リフィスを挟んだバブルポイント効果を克服するのに必
要な最小差圧は決して達成されず、その結果前記少なく
とも一つの上部制限オリフィスからガスが流れ出ること
はない。
容器の開口時前記少なくとも一つの下部制限オリフィ
スを介して中空体から液体が排出されるが、ガスと比較
して液体の流れに対する抵抗の方がずっと大きいのでわ
ずかな量である。壁が透明な加圧可能な容器を用いて実
験を行ったところ、容器の開口時所望のガスの開放と液
体の泡立てを起こすのは第２ヘッドスペースからの前記
少なくとも一つの上部制限オリフィスを介したガスの噴
射であること、及び前記少なくとも一つの下部制限オリ
フィスの部分では注目に値する泡の形成はなされないこ
とが分かった。
バブルポイント効果の大きさに影響を与える主要な要
因の一つは制限オリフィスのサイズである。制限オリフ
ィスのサイズは容器開口時の中空体からのガス排出率に
も影響を与えるため、前記少なくとも一つの上部制限オ
リフィスのサイズは両方の要求を満たすよう選択しなけ
ればならない。従って、単一の上部制限オリフィスとす
ることは、該オリフィスが容器開口前にガスが中空体内
のヘッドスペースから過度に失われるのを防止するには
不十分なバブルポイントとなるような大きな径を有しな
い限り可能である。もしこれが危うければ、二以上の、
より小さい適当なサイズの制限オリフィスを用いて同等
のガス流量を得るようにすることも可能である。また、
所望の結果を達成するためには下部制限オリフィスのサ
イズ及び数も考慮しなければならない。
容器の封止時、加圧も起こり、これにより液体が制限
オリフィスを介して中空体内に進入し、中空体に充填し
たガスを圧縮する。封止及び加圧段階中に液体が上部及
び下部の両オリフィスを介して中空体内に入ることは、
この段階で発生する差圧が通常バブルポイントを克服す
るのに充分であることから可能である。一般にビール等
の飲料の場合、容器加圧後、飲料は中空体内のガスを圧
縮し、封止容器内において飲料は中空体の内部容積の約
60〜75％を占めるが、それにもかかわらずこのような飲
料は容器開口時所望の飲料発泡を起こさせるのに目立っ
た範囲で寄与するものではない。
ガス／液体界面が存在する前記少なくとも一つの上部
制限オリフィスの表面の湿潤性もまたバブルポイント効
果の大きさに影響を与える。この表面は親水性であるよ
りも疎水性であることが理想的である。従って、中空体
全体を適当に疎水性であるポリマー、例えばポリプロピ
レン又はポリエチレンで作ることができ、また前記少な
くとも一つの上部制限オリフィスを形成する適当な疎水
性部分を備えた親水性ポリマー又は金属で形成すること
もできる。例えば、中空体は、別途形成し、前記少なく
とも一つの上部オリフィスを設ける適当な疎水性材料か
ら成る部分又はグロメットとは別に、アルミニウム等の
金属で形成することができる。或は、前記少なくとも一
つの上部制限オリフィスをアルミニウム等の金属の部分
に形成し、これをその後適当な材料、例えば必要な表面
特性をオリフィス又は複数のオリフィスの部分に与える
だけでなく、金属を化学的攻撃から保護するラッカーで
塗布することもできる。上記したところは前記少なくと
も一つの下部制限オリフィスにも妥当する。
オリフィスは所望によりきりもみ、穴ねき（例えばレ
ーザーによる）、押抜き又はプランジング作業等の適当
ないかなる作業によっても形成することができる。中空
体をオリフィス形成後ラッカー等の塗布材料で塗布する
場合には、オリフィスが塗布材料によって曖昧なものと
ならないよう、又は少なくとも比較的薄い塗布材料の膜
のみがオリフィスの上に形成され、この膜は製造のいず
れかの段階で裂けて中空体内のガスの加圧を許容するよ
うなものであるよう注意する必要がある。或は、オリフ
ィスは中空体に取り付けられる別体の部品（例えば、成
形品、プレス成形品又は鍛造品）に形成することができ
る。
前記少なくとも一つの上部制限オリフィスは容器の液
体本体中を上方に排出するよう配置することができる。
しかしながら、前記少なくとも一つの上部制限オリフィ
スが液体中を下方又は側方に排出するよう配置すること
も有利である。同様に、前記少なくとも一つの下部制限
オリフィスが下方に排出することは必要ではなく、容器
の飲料中を上方又は側方に排出するよう配置できる。従
って、上部及び下部制限オリフィスを中空体の上部及び
下部面に配置することは必要ではない。
前記少なくとも一つの上部制限オリフィスは断面円形
であることが好ましく、その場合その径は0.2〜1.0mmの
範囲とすることができ、好ましい径の範囲は0.25〜0.4m
mである。前記少なくとも一つの下部制限オリフィスに
関する限り、同一の考察が妥当する。円形下部制限オリ
フィスの場合その径は同じ0.2〜1.0mm、好ましくは0.25
〜0.4mmの範囲とすることができる。下部制限オリフィ
スのサイズは、その数のみでなく上部制限オリフィスの
サイズ及び数にもよる。
液体容器を加圧下で封止した後の該容器の処理、取扱
及び貯蔵方法により、前記少なくとも一つの下部制限オ
リフィスもまた前記少なくとも一つの上部制限オリフィ
スとほぼ同一の範囲にまでバブルポイント効果を支持す
るサイズであることが必要である。例えば、液体を必要
とする殺菌の場合、もし容器を上部及び下部制限オリフ
ィスが容器の液体内に没するよう逆さにして殺菌及びそ
の後の冷却を行うのであれば、前記少なくとも一つの下
部制限オリフィス（容器を逆さにしたとき中空体内の第
２ヘッドスペースにさらされる）は殺菌後の冷却時中空
体からガスが失われるのを防止するのに必要なバブルポ
イント効果を現す必要がある。
上記変数は飲料の種類、容器のサイズ、内圧及び制限
オリフィスを囲む表面の性質等の特定の条件を考慮した
比較的簡単な試行及び実験により選択することができ
る。
中空体そのものは吹込成形により単一品として形成す
るか、又は二以上の部品として形成し、スナップ嵌め、
溶接、かしめ、差込嵌め、締り嵌め又はねじ嵌め接続に
より互いに接続することができる。例えば、複数の部品
を適当なポリマーを材料として同一の成形操作により、
該部品を互いにスナップ嵌めして中空体を形成せしめる
一体のヒンジ及びそれぞれの形成部と共に成形すること
ができる。所望により、前記部品の一方又は双方に適当
な形成部又は複数の形成部（例えば流路又は複数の流
路）を設け、該部品を互いに接続したときに少なくとも
オリフィスのいくつかを形成するようにすることができ
る。フランジを設ける場合には、これを中空体の部品の
一つと一体に形成することができる。中空体は気密封止
する必要はないので、所望のバブルポイント効果が失わ
れる程度に漏出せず、所望の容器開口時のガスの開放が
不利な影響を受けない限りこれら二つの部品間を完全に
封止する必要はない。
しかしながら、現在のところ好ましい実施例では、容
器の底壁は中空体の一部を形成するのに使用されるの
で、容器内に挿入される成形品はフランジによって囲ま
れる一つの開口端を有する中空体で構成し、該フランジ
は好ましくは該フランジが係合する容器の底壁の部分と
実質的に一致するよう付形し、該フランジと底壁の前記
部分とのシール係合によって中空体を容器内に保持する
ようにする。中空体には前記少なくとも一つの上部制限
オリフィス及び前記少なくとも一つの下部制限オリフィ
スが形成される。
中空体は、フランジと底壁との間に配置され、フラン
ジと底壁との間の接合を封止するのにも役立つ接着剤層
により容器内に保持するのが好ましい。中空体が密閉中
空体の場合、接着剤は開口時の圧力に耐える必要はな
く、従ってホットメルト接着剤又は感圧接着剤等の高温
硬化を必要としない比較的安価な接着剤を用いることが
できる。このことは特に耐熱性を必要としない比較的安
価なプラスチック材料でインサートを形成することを可
能とする。
前記少なくとも一つの上部制限オリフィスは中空体
の、開口端から隔たった方の端部に、又はこれに隣接し
て設けるのが好ましい。
前記少なくとも一つの下部制限オリフィスは前記フラ
ンジに隣接して中空体に設けるのが好ましい。
中空体と容器は同一又は非類似の材料、例えばアルミ
ニウム、鋼、プラスチックその他で形成できる。
容器と一体に形成した底壁の外方開口凹所の壁部によ
って中空体を形成する場合は、容器は底壁及び凹所と共
に吹込成形作業によりPET（ポリエチレンテレフタレー
ト）又はPEN（ポリエチレンナフタレート）で形成する
ことができ、その後凹所の壁部に（例えば、進退可能な
ホットピンで孔抜きして）前記制限オリフィスを形成
し、それから凹所の開口に円板を渡して封止する（例え
ば超音波溶接で）ことにより中空体を閉鎖する。容器を
PENで形成する場合には、PENは殺菌温度に耐える充分な
耐熱性があるので容器を充填及び封止後通常の殺菌工程
に付することができる。しかしながら、PETで容器を形
成するときは通常無菌条件下で容器に飲料を充填し、封
止を行ってその後の加熱殺菌の必要がないようにするこ
とが必要である。
我々はまた、前記少なくとも一つの上部制限オリフィ
スを長さがオリフィスの幅より大きい通路によって形成
することが好ましいということを発見した。これは、こ
のような構成であれば容器を手荒に扱ったときのインサ
ートからのガスの損失がより少ないためである。従っ
て、オリフィスを形成する中空体の部分を薄肉材料（例
えば金属）で形成する場合は、上記通路を前記中空体部
分の開口に係合する別途形成した要素により、またはよ
り好ましくは例えば深絞り又は衝撃押出作業により材料
自体を適当な造形することのいずれかによって形成する
のが好ましい。中空体をプラスチック材料で形成する場
合は、通路は中空体と共に成形することができる。
前記少なくとも一つの上部制限オリフィスは、他端が
中空体の内部に開口したテーパ通路の一端に形成するの
が好ましい。好ましくは、テーパ通路は少なくとも1.5m
mの長さを有し、テーパの開先角度は好ましくは約５〜2
0゜、より好ましくは約５〜12゜である。上部制限オリ
フィスが約0.25mmの径を有する場合、テーパ通路の、中
空体内部に開口する反対側端部は約1.2mmの径を有する
のが好ましい。
もし中空体（又はその部分）を容器の底壁に固定する
のにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用するのであれ
ば、ポリプロピレン又はより耐熱性のプラスチック材
料、例えばナイロンで形成できるプラスチック製中空体
内にテーパ通路を設けるのが特に便利である。
前記少なくとも一つの下部制限オリフィスは、他端が
中空体の内部に開口したテーパ通路の一端に形成し、該
テーパは前記下部制限オリフィスに向けて減少するよう
にするのが好ましい。テーパ通路は少なくとも1.5mmの
長さを有するのが好ましい。テーパの開先角度は好まし
くは約５〜20゜、より好ましくは約５〜12゜である。
テーパ通路は円錐台状にテーパ付けることができ、ま
たは“トランペット”形状又はフレアを含むように、す
なわち通路の中空体内に開口する端部が湾曲したフレア
を有するようにしてもよい。
前記少なくとも一つの上部制限オリフィス及び／又は
前記少なくとも一つの下部制限オリフィスを形成するテ
ーパ通路は、中空体の局在凹所内に配置したノズルによ
って形成し、容器内への中空体（又はその一部）の導入
前の取扱中にノズルを損傷する危険を最小にするのが好
ましい。
中空体（又はその一部）を容器の底壁に固定するの
に、ホットメルト接着剤又は感圧接着剤を用いる代わり
に、エポキシ樹脂（例えば、一部のエポキシ樹脂）を用
いるのも好ましい。
中空体をアルミニウムで形成する場合、飲料とアルミ
ニウムとの直接接触を防止するためその上にラッカー塗
りを行うのが便利である。或は、ステンレス鋼を用いて
使用中飲料と接触する表面を不活性表面とすることがで
きる。他の選択として、錫めっき又はラッカー塗りした
鋼を用いることができる。
上部及び下部制限オリフィスは、容器を殺菌のため逆
さにしたとき（ａ）前記少なくとも一つの下部制限オリ
フィスのみがヘッドスペース内に晒されるか、又は
（ｂ）上部及び下部制限オリフィスが逆さにした容器の
ヘッドスペース内に位置するよう配置することができ
る。すべての実施例で使用する中空体は上部及び下部制
限オリフィスを有するので、封止及び殺菌時液体が中空
体内に進入するのは比較的容易である。実際、封止後大
量の液体が中空体内に入るのに約４秒もあれば充分であ
る。換言すれば、容器の本体と中空体との間の圧力均等
化はこのような条件の下非常に迅速に起こる。もし大量
の液体が中空体に入るのを防止するため容器を封止後充
分迅速に逆さにするのが実行不可能であれば、中空体内
の液面が容器本体内の液面より高いことを条件に中空体
から液体を排水させることが可能である。この点に関
し、逆さにした容器内で上部制限オリフィスが容器本体
内の液面下可能な限り最小の深度に沈んで中空体からの
液体の最大排水を促進するよう配置するのが好ましい。
このことは中空体内に保持される一定容積のガスに対し
て中空体のサイズを最小にすることを可能とする。理論
的には逆さにしたカン本体内の液体に中空体を全く沈め
ないようにすれば最も完全な排水が行われるが、実際に
は上部制限オリフィスにおけるバブルポイント効果がこ
れらの条件下中空体からの液体の適切な排水を妨げると
いう危険がある。
容器内に挿入する前に中空体をコンベヤに並べて移送
する際に、一つの中空体のフランジが隣接した中空体の
フランジ上に乗り上げてしまうということがある。これ
により取扱が厄介となる。この不便を克服するため、フ
ランジを中空体の主要部の外周を超えて隣接した中空体
のフランジ上に乗り上げる程度にまで外方に突出させな
いようにすることが好ましい。
好ましい実施例では、フランジは中空体の外周よりさ
らに外方に突出しないようにする。これは中空体に、そ
こからフランジが外方に延長するネック部を設けること
により都合よく達成できる。前記少なくとも一つの下部
制限オリフィスはネック部に形成して容器の底壁にでき
るだけ近づけるのが好ましい。
さらに、本発明で使用する中空体は上部及び下部オリ
フィスを有するので、窒素又は他の不活性ガスでフラッ
シして空気を除去するのが単一の制限オリフィスを有す
るのみの中空体より随分と容易である。それというの
は、不活性ガスを上部オリフィスを介して吹き込み空気
を下部オリフィスを介して排除、又はその逆にするだけ
でフラッシ可能だからである。また、本発明で使用する
中空体によれば、EP−Ａ−0520646のように殺菌時制限
オリフィスをヘッドスペース内に維持するために液体容
器を逆さにする必要はなく、一方他の理由によりそれが
望ましければ殺菌時容器を逆さにすることももちろん可
能である。
本発明の第２の側面によれば、前記本発明の第１の側
面による開口可能な封止液体容器の製造方法であって、
少なくとも一つの上部制限オリフィスと少なくとも一つ
の下部制限オリフィスを有するガス充填中空体を容器内
に設け、前記上部及び下部制限オリフィスが中空体の内
部と外部とを連通させる工程と；容器に部分的に液体を
充填して容器内に第１ヘッドスペースを形成する工程
と；容器を封止し、加圧する工程とから成る製造方法が
提供される。
好ましくは、中空体は一つの開口端を有すると共に、
開口端を囲むフランジを有し、中空体の容器内への固定
は前記中空体のフランジを前記容器の底壁とシール係合
することにより行う。
好ましくは、中空体は中空体のフランジと容器の底壁
との間に配置された接着剤により容器内に固定する。
好ましくはまた、容器を液体で部分的に充填する前
に、非酸化性ガス、例えば窒素を前記少なくとも一つの
上部制限オリフィスを介して中空体内に送り込んで中空
体をフラッシし、中空体内の空気を前記少なくとも一つ
の下部制限オリフィスを介して排除する。
本発明の実施例を以下例示として添付図面を参照しな
がら説明する。図中、 図１は部分的に飲料を充填した上部をシームし加圧す
る前の状態の、飲料に適用した本発明による液体容器を
示す略側面図； 図２は封止、加圧及び殺菌後の飲料容器を示す軸方向
断面図； 図３は開口直後の飲料容器を示す軸方向断面図； 図４及び５は他の実施例の軸方向断面図； 図６は本発明の他の実施例による容器内で使用するイ
ンサートの一部を形成する中空体の略斜視図； 図７は図６のインサートを組み入れた容器の底部の略
断面図； 図８は殺菌時における図７の容器の図； 図９は図６のインサートの第１の変形例を示す要部断
面図； 図10は図６のインサートの第２の変形例を示す要部断
面図； 図11は別の形状の中空体の略図； 図12は図11の中空体の上部制限オリフィスを示す部分
の断面図； 図13は図11の中空体の下部制限オリフィスを示す部分
の断面図； 図14は他の実施例の図11と類似の略図；及び 図15〜17は吹込成形容器の底壁に設けた外方開口凹所
から中空体を形成するのを示す略図である。
図面の図１には、飲料容器10が開口上部12を有した部
分的に完成した状態で示されている。密閉中空体18によ
って形成されたインサート14はホットメルト接着剤等の
接着剤層16によって容器10の底壁に固定されているが、
容器10の壁部に支持されるリング又は脚、または締り嵌
め等の機械的固定手段（図示せず）を代わりに用いても
よい。中空体18は、この実施例では、適当な食品用銘柄
のプラスチック材料、適当にラッカー塗りしたアルミニ
ウム又はアルミニウム合金、または鋼で形成される。中
空体18は上方に向けられた断面円形の単一の上部制限オ
リフィス20及び下方に向けられた断面円形の単一の下部
制限オリフィス22をそれぞれその上面及び下面に有し、
中空体18の内部と容器10の内部とを連通させている。こ
の実施例では、オリフィス20と22の径は同一であるが
（0.4mm）、このことは必須ではない。
容器10には約０度Ｃの炭酸飲料24（例えば、ビール、
エール、ラガー又はスタウト）が部分的に充填され、第
１ヘッドスペース26を形成する。この状態では、上部及
び下部制限オリフィス20及び22は容器10の飲料24内に沈
んでいる。この段階でいくらかの飲料がインサート14に
進入する。ヘッドスペース26にその後小量であるが、ヘ
ッドスペース26から空気をフラッシすると共に、当業界
で非常によく知られた方法により上部28をシームして飲
料容器10を封止した後に該容器に必要な圧力を付与する
のに十分な液体窒素を添加する。容器を加圧すると、加
圧飲料は少なくとも制限オリフィス22を介して及び制限
オリフィス20を介してインサート14の内部に進入する。
これによりインサート内のガスは圧力均等化が生じるま
で図２に示す状態に圧縮される。この状態でインサート
内の飲料の液面の上に第２ヘッドスペース23ができる。
上部制限オリフィス20はこの第２ヘッドスペース23内に
開口し、他方下部制限オリフィス22は完全に飲料内に没
する。しかしながら、通常の缶詰手順に従えば、飲料容
器はシーム後殺菌に付され（通常逆さにした状態で）、
その後冷却されて発送、販売用に包装される。逆さにす
ると、インサート14は上部制限オリフィス20が容器10内
の液体24の表面のすぐ下に位置するよう配置され、最小
量の飲料がインサート14に進入できることとなる。殺菌
時、容器内の圧力は高い殺菌温度により大幅に（けれど
も比較的ゆっくりと）増加するが、その後周囲温度に戻
るまで強制冷却又は自然冷却される。
容器10を例えば上部28の開放タブ30を操作して開口す
ると（図３参照）、容器10内の圧力は直ちに開放され、
これによって上部制限オリフィス20を挟んで大きな差圧
が生じる。この差圧はバブルポイントを超え、ガスをイ
ンサート14の第２ヘッドスペース23から上部制限オリフ
ィス20を介して噴射させ、飲料をグラスに注ぐときに気
泡の渦の形成を促進し、その上に濃いクリーム状の泡を
形成する。飲料流に対する抵抗はガス流に対するもかな
り大きいので、飲料がインサート14から下部制限オリフ
ィス22を介して流れ出ることはほとんどない。
上述のインサートによれば、オリフィス20及び22が設
けられているので、インサート14を使用する前に窒素又
はその他の適当な不活性又は非酸化性ガスでインサート
14をフラッシして空気を排除するのは比較的容易であ
る。フラッシガスは一つのオリフィス、例えば上部制限
オリフィス20を介して導入でき、他の制限オリフィスを
介してインサートから空気を排除する。これは単一の制
限オリフィスのみを有するインサートから空気をフラッ
シするより随分と容易な作業である。
図４に示す別の実施例では、インサート14の本体18に
は複数の上部制限オリフィス20と単一の下部制限オリフ
ィス22が形成されている。これにより、容器10の開口時
のオリフィス20を介するガス流量をより大きなものとし
つつバブル効果を維持できる。典型的には両オリフィス
20及び22の径は0.4mmである。
図５の実施例では、複数の上部制限オリフィス20が設
けられ、これらは容器開口時ガスを飲料内を下方に排出
するよう配置されている。
上述したインサートのすべての実施例において、イン
サートは例えばスナップ嵌合により互いに接続できる二
つの部品から形成することができ、該部品間を気密シー
ルとする必要はない。
図面の図６〜８には、容器の底部に隣接した部分のみ
示す。容器の他の部分は上述したのと同様である。この
実施例では、インサート14は環状フランジ18aで囲まれ
た開口下端を有する中空体18によって形成され、該環状
フランジは容器10の底壁10aの内方への凸状湾曲に一致
する円錐台形状となっている。中空体18はフランジ18a
から内方に上部制限オリフィス20を有する上面18bに向
けて円錐台状にテーパ付けられている。下部制限オリフ
ィス22は中空体18の下端近く、フランジ18aのすぐ上に
設けられている。
中空体14は、容器10と同様アルミニウムで形成される
が、該アルミニウムはオリフィス20及び22を形成した後
ラッカー塗りしたものであり、オリフィス20及び22の壁
部を含めカン10とインサート14のすべての表面がラッカ
ー塗りされるようにする。或は、アルミニウムの代わり
に錫めっきした鋼を用いてもよい。中空体18はホットメ
ルト接着剤層16により容器10内に固定されるが、該接着
剤層はフランジ18aの周囲にリング状に設けられ、フラ
ンジ18aと底壁10aと間の接合を封止する機能も果たす。
中空体18はフランジ18aの周囲にホットメルト接着剤
リング16を設け、これを放冷することにより容器10内に
組み込むことができる。その後、容器10の底壁10aを加
熱し、ホットメルト接着剤16を塗布した中空体18を容器
10（この段階では開口上部を有する）内に挿入し、加熱
した底壁10aに押圧してホットメルト接着剤を活性化す
る。この組込体をその後放冷して中空体18を底壁10aに
固定する。或は、感圧接着剤16又は二液反応性接着剤、
例えばシリコーン系接着剤を用いることもできる。この
段階では、インサート14を組み込んだ容器10を不良接着
がないか視認装置を用いて検査することができ、接着剤
16の線がフランジ18aの周囲に完全に延びていることを
確認すると共に、接着剤の好ましくない小塊又は押出が
ないか確認することができる。検査が済んだ容器10はそ
の後充填ラインに移送してビールその他の飲料を充填で
きる。容器10が充填機に入る直前にインサート14を窒素
等の不活性ガスでパージしてインサート14内の酸素の割
合を所定の範囲（典型的には容量で約１％の酸素）に希
釈する。この後、飲料を容器10に充填し、液体窒素を用
いて封止、加圧し、その後上述したように逆さにした状
態で殺菌する。
液体窒素を用いた加圧時、液体窒素が急速に沸騰して
急な圧力上昇が生じ、飲料がオリフィス20及び22を通過
する。その結果インサート14内の飲料24bの上に泡24aが
形成される。殺菌のため容器10を逆さにすると、インサ
ート14は図８に示すように最初泡24aとビール24bを包含
する。泡24aからの液体飲料の膜がオリフィス22上に形
成されインサート14内の飲料24bの液面がカン本体内の
飲料24の液面まで降下するのを防止する。殺菌時容器10
を加熱すると、カン18内で圧力上昇が生じ、オリフィス
22上に形成された液体膜の破りを促進してインサート14
内の飲料24bの液面を容器10の本体内の飲料24の液面ま
で降下させる。従って、殺菌時に逆さにした容器10のヘ
ッドスペース26からインサート14に加圧ガスが装填され
る。
殺菌後、容器10を逆さの状態のまま周囲温度まで冷却
する。
インサート14は貯蔵、輸送及びその後の容器開口時図
１〜５に関し上述したインサートと同様に作用する。
図９には図６〜８のインサートを、別途形成した例え
ばポリプロピレン製の要素50と共に示し、該要素は端部
18bの開口に押し込み嵌入されると共に、貫通通路52を
有する。この実施例では、通路52は上方に円錐台状にテ
ーパ付けられ上端にオリフィス20を形成する。通路52の
長さはオリフィス20の径より非常に大きい。この実施例
では長さ対径の比は約7:1である。
図10において、通路52は中空体18を形成する材料に深
絞り又は衝撃押出作業を行って円錐台状テーパ部50を設
けることにより形成する。このような長い通路52を用い
ることにより、容器を不注意又は手荒に扱った場合でも
バブルポイント効果を効果的に維持できる。
図面の図11〜13について、図６〜８のインサートの部
分と同様の部分には同一の参照番号を付してある。中空
体18は中空体18の軸方向にプレス成形作業を行うことに
より製造される。この実施例では、中空体18は単純な
（即ち、テーパのない）円筒部18cを有し、該円筒部は
上面18bから中空体18の長さの大部分に亘って延長す
る。上面18bと隔たった方の端部で、円筒部18cは肩部18
dと交わり、該肩部は下方及び内側に円錐台状にネック
部18eまでテーパ付けられ、該ネック部から環状フラン
ジ18aが外方に延長する。フランジ18aの外径は円筒部18
cの径より小さく、中空体18を容器内に挿入する前に一
列に並べて移送し、取り扱うときに、一中空体18のフラ
ンジ18aが隣接する中空体の対応するフランジに乗り上
げる危険がない。
この実施例では、フランジ18aは内フランジ部18fを含
み、該内フランジ部はネック部18eから水平面に対して
一定の、この実施例では約16゜の角度で外方に拡開し、
容器の底壁10aの湾曲に適応する（図７参照）。フラン
ジ18aはまた湾曲した外リップ部18gを含み、該外リップ
部は容器の底壁に当接し、中空体18を容器の底壁に強く
押圧しすぎたときに接着剤がはみ出すのを防止する。リ
ップ部18gは内フランジ部18fと容器の底壁との間に接着
剤が拡がれる固定間隙を維持する。
上面18bには中央凹所54が形成され、その底部から上
部制限オリフィス20を有する円錐台状テーパ部50が延長
する。テーパ部50は全体が凹所内に位置し、オリフィス
は上面18bの平面のすぐ下に位置づけられる。これによ
り、テーパ部50及びオリフィス20は容器内への挿入前及
び挿入時の不注意による破損から保護される。
この実施例では、下部制限オリフィス22はネック部18
eに設けられ、該ネック部は円筒部18cの径よりほぼ30％
小さい径を有する。中空体18の軸方向長さは、この実施
例では、上部制限オリフィス20を有する上面18bが逆さ
にしたカンの飲料表面のすぐ下に位置するように設定さ
れる（図８参照）。これにより、逆さにする前にインサ
ート内に進入した飲料はインサート14からほぼ完全に排
水され、容器を逆さにした状態のときにインサート内に
保持されるガスの容積を最大にすることができる。この
ことは、シームによる封止後、圧力均等化が生じる前に
容器を逆さにするため特別な手段を必要としないという
利点がある。このことは、本発明による、上部及び下部
制限オリフィスを有するインサートについて特に有利で
ある。それというのは、インサートと容器の本体との間
の圧力均等化は封止後非常に早く、一般には１〜２秒の
うちに発生するからである。しかしながら、液体窒素が
引き続いて蒸発するのでカンの圧力自体は封止後５〜10
秒間上昇しつづけ、そのため完全な圧力均等化は約７〜
12秒遅れ得る。
好ましくは、円錐台状部50は約3mmの長さを有し、凹
所54の底部における約1mmの最大径から約0.3mmの最小径
（上部制限オリフィス20の径）まで円滑にテーパ付けら
れ、他方凹所54の全深さは円錐台状部50の長さより約0.
5mm大きい。好ましくは、下部制限オリフィス22もまた
オリフィス20のそれとほぼ同一の径を有する。
図14について、中空体18は図11及び12に示す上部制限
オリフィス20と同様に形成した下部制限オリフィス22を
有する。しかしながら、図13のオリフィス22と異なり、
図14のオリフィス22はネック部18eではなく円筒部18cに
設けられる。下部制限オリフィス22は長さが少なくとも
1.5mmのらっぱ状のテーパを有する部分60の外端に形成
される。この実施例では、オリフィス22は0.3mmの径を
有する。そのような形状の部分60を設けることにより、
殺菌のため容器を逆さにして逆さ容器のヘッドスペース
内にオリフィス22及び部分60が位置するようにした段階
でオリフィス22上に形成される液体フィルムを破るのに
役立つ。この段階では、インサート18内の過剰液体水位
の静水圧により液体フィルムはオリフィス22から内方に
引かれ、さらに引き伸ばされてついには破れてオリフィ
ス20を介して容易に排水が行われるようになる。
図14から明らかなように、部分60はできるだけ偶然の
破損から保護されるように円筒部18cの局在的な凹所62
に配置する。
別の変形例（図示せず）においては、部分50及び60の
一方又は両方を金属インサートの開口に押込み嵌めする
適当なプラスチック成形品として形成する。
図面の図15〜17には、中空体18を容器10の底壁10aと
一体的に形成する方法を概略的に示す。この方法におい
て、図15にはPET又はPENから吹込成形作業で形成すると
便利な外方開口凹所70を備えた底壁10aを含む容器10を
示す。これは回転式機構によって、でき上がった成形品
を穴抜きステーションに割送りし、熱ピン74及び76を備
えた工具72（図16）を下から凹所70に導入、作動し、ピ
ン74及び76が凹所の壁部の所定の位置を穴あけしてそれ
ぞれ制限オリフィス20及び22を形成するようにして行う
ことができる。その後、穴抜きした容器10を超音波溶接
ステーションに割送りし、円板78で凹所70の開口端を閉
じて中空体18を閉じ、封止する。
フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９４０５９４５．８ (32)優先日 平成６年３月25日(1994．3．25) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (72)発明者 エドグソン、レイモンド アンソニイ イギリス国 ケンブリッジ シービー４ ６ワイエックス、ミルトン、ザ ロー ワンズ 148 (72)発明者 アンダーソン、イアイン ウォーリス イギリス国 スタッフォードシャ ディ ーイー13 ８エルジェー、バートン―オ ン―トレント、バートン―アンダー―ニ ードウッド、アッシュ トリー ロード 86 (56)参考文献 特開 平８−164939（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−127220（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−227513（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−42976（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−127221（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−512011（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−501301（ＪＰ，Ａ) 英国特許2305158（ＧＢ，Ａ) 国際公開93／10021（ＷＯ，Ａ１) 欧州特許出願公開360375（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65D 79/00 B65D 85/72

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】大気圧以上の圧力に加圧され、部分的に液
    体（24）を充填して第１ヘッドスペース（26）を形成す
    る開口可能な封止液体容器であって、該容器（10）内に
    配置される中空体（18）にして、少なくとも一つの上部
    制限オリフィス（20）と少なくとも一つの下部制限オリ
    フィス（22）とを有し、前記上部及び下部制限オリフィ
    ス（20及び22）は中空体（18）の内部と容器（10）の内
    部とを連通せしめ、中空体（18）の内部は部分的に液体
    で充填されて（ａ）前記少なくとも一つの上部制限オリ
    フィス（20）が中空体（18）内の液体の上に形成された
    第２ヘッドスペース（23）内に開口すると共に、（ｂ）
    前記少なくとも一つの下部制限オリフィス（22）が液体
    中に没し、前記少なくとも一つの上部制限オリフィス
    （20）は、容器内の液体と連通するにもかかわらず容器
    （10）を開口するまでガスが第２ヘッドスペース（23）
    から容器内の液体（24）中に開放されるのを効果的に封
    止するサイズを有する中空体（18）を含む容器。
  2. 【請求項２】中空体（18）は密閉中空体であるインサー
    ト（14）から成ることを特徴とする請求項１記載の容
    器。
  3. 【請求項３】密閉中空体（18）は該中空体を容器（10）
    内の所定の位置に固定するためのフランジ（18a）を有
    することを特徴とする請求項２記載の容器。
  4. 【請求項４】中空体（18）はインサート（14）から成
    り、該インサートは端部が開口すると共に、該開口端を
    容器（10）の壁部（10a）によって閉じるためのフラン
    ジ（18a）を有し、中空体（18）の内部が制限オリフィ
    ス（20及び22）を介してのみ容器の内部と連通すること
    を特徴とする請求項１記載の容器。
  5. 【請求項５】壁部（10a）は容器（10）の底壁であり、
    フランジ（18a）はこれが係合する容器（10）の底壁（1
    0a）の部分に実質的に一致し、該フランジ（18a）が底
    壁（10a）の前記部分と係合することにより容器（10）
    内に保持されることを特徴とする請求項３又は４記載の
    容器。
  6. 【請求項６】中空体（18）はフランジ（18a）と壁部（1
    0a）との間に配置された接着剤層（16）によって容器
    （10）内に保持され、該接着剤層がフランジ（18a）と
    壁部（10a）との間の接合を封止する役割をも果たすこ
    とを特徴とする請求項３、４又は５記載の容器。
  7. 【請求項７】前記少なくとも一つの上部制限オリフィス
    （20）は中空体（18）の上端に、又はこれに隣接して設
    けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
    載の容器。
  8. 【請求項８】前記少なくとも一つの下部制限オリフィス
    （22）は前記フランジ（18a）に隣接して中空体（18）
    に設けられることを特徴とする請求項３〜７のいずれか
    に記載の容器。
  9. 【請求項９】前記上部制限オリフィス（20）は長さがオ
    リフィス（20）の幅より大きい通路（52）によって形成
    されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載
    の容器。
  10. 【請求項１０】通路（52）にはテーパが付けられ、前記
    上部制限オリフィスは該テーパ通路（52）の一端に形成
    され、該テーパ通路の他端が中空体（18）の内部に開口
    することを特徴とする請求項９記載の容器。
  11. 【請求項１１】テーパ通路は少なくとも1.5mmの長さを
    有することを特徴とする請求項10記載の容器。
  12. 【請求項１２】通路（52）は約５〜20゜のテーパ開先角
    度を有することを特徴とする請求項10又は11記載の容
    器。
  13. 【請求項１３】前記少なくとも一つの下部制限オリフィ
    ス（22）はテーパ通路（60）の一端に形成され、該通路
    の他端は中空体の内部に開口し、該通路のテーパは前記
    下部制限オリフィス（22）に向かって減少することを特
    徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の容器。
  14. 【請求項１４】テーパ通路（52又は60）は中空体（18）
    に設けた局在的な凹所内に配置されたノズルによって形
    成されることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記
    載の容器。
  15. 【請求項１５】フランジ（18a）は中空体（18）の外周
    よりさらに外方には突出しないことを特徴とする請求項
    ３〜14のいずれかに記載の容器。
  16. 【請求項１６】中空体（18）はフランジ（18a）がそこ
    から外方に延長するネック部（18e）を有することを特
    徴とする請求項15記載の容器。
  17. 【請求項１７】中空体（18）は容器（10）の底壁（10
    a）の外方に面した凹所（70）によって、また前記外方
    に面した凹所（70）を閉鎖する閉鎖部材（78）によって
    形成されることを特徴とする請求項１記載の容器。
  18. 【請求項１８】請求項１記載の開口可能な封止液体容器
    の製造方法であって、少なくとも一つの上部制限オリフ
    ィス（20）と少なくとも一つの下部制限オリフィス（2
    2）を有するガス充填中空体（18）を容器（10）内に設
    け、前記上部及び下部制限オリフィス（20及び22）が中
    空体（18）の内部と外部とを連通させる工程と；容器
    （10）に部分的に液体（24）を充填して容器（10）内に
    第１ヘッドスペース（26）を形成する工程と；容器（1
    0）を封止し、加圧する工程とから成る製造方法。
  19. 【請求項１９】中空体（18）はフランジ（18a）を有
    し、中空体（18）の容器（10）内への固定は、フランジ
    （18a）を容器（10）の底壁（10a）と係合させることに
    より行うことを特徴とする請求項18記載の製造方法。
  20. 【請求項２０】中空体（18）は一つの開口端と、該開口
    端を囲むフランジ（18a）を有し、中空体（18）の容器
    （10）内への固定はフランジ（18a）を前記容器（10）
    の底壁（10a）とシール係合させることにより行うこと
    を特徴とする請求項18記載の製造方法。
  21. 【請求項２１】中空体（18）はフランジ（18a）と容器
    （10）の底壁（10a）との間に配置された接着剤（16）
    により容器内に固定されることを特徴とする請求項19又
    は20記載の製造方法。
  22. 【請求項２２】容器（10）に部分的に液体（24）を充填
    する前に、非酸化性ガスを前記少なくとも一つの上部制
    限オリフィス（20）を介して中空体（18）内に送り込む
    ことにより中空体（18）をフラッシして中空体（18）内
    の空気を前記少なくとも一つの下部制限オリフィス（2
    2）を介して排除することを特徴とする請求項18〜21の
    いずれかに記載の製造方法。
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