JP5581873B2 - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、容器内の圧力を調整する内圧調整パネルを備えた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合成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知られている。
また、この種の合成樹脂製容器に内容物を充填するに際しては、内容物を充填した後の容器内での雑菌の繁殖を抑制するために、加熱滅菌された内容物を高温のまま充填、密封する、いわゆるホットパックという充填法も知られている。そして、ホットパックにより内容物を充填、密封すると、常温に冷却された後の容器内が減圧状態となるため、例えば、特許文献１に開示されているように、ホットパックに供される容器にあっては、通常、冷却に伴って容器内方に変形して当該容器の容積を減じて内圧の減少分を吸収する内圧調整パネルが設けられている。

特開２００７−３０９６５号公報

しかしながら、内容物をホットパックする際には、内容物の重さと熱、さらには充填に伴う圧力（充填微圧）によって容器内が陽圧となり、容器が外側に膨らむように変形してしまう。そして、内容物をホットパックした際に、パネル面が容器外方に膨らんだままの形状に固定されてしまうと、冷却による容器内の圧力減少分を十分に吸収できなくなってしまうばかりか、外観不良となってしまうという問題がある。
このように、内圧調整パネルは、冷却に伴う内圧の減少分を吸収するために容器内方に変形する一方で、内容物充填時には、容器外方に膨らむようにも変形することを考慮して、これらの可逆的な変形を許容するパネル形状が求められる。

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、ホットパックにより内容物を充填する際に容器外方に膨らんだ後にも、冷却に伴って容器内方に可逆的に変形して当該容器の容積を減じて、十分な減圧吸収性能を発揮することができる内圧調整パネルを備えた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た合成樹脂製容器であって、前記胴部に、容器内方に向かって傾斜する傾斜面部が設けられ、かつ、所定形状に画成された内圧調整パネルが、前記胴部の主部と前記傾斜面部とに跨って形成されており、前記内圧調整パネルが、当該パネルの中央又は中央寄りに位置する主可動部と、前記主可動部に対して前記傾斜面部側に位置するとともに、前記主可動部に対して容器内方に向かって傾斜して前記主可動部と当該パネルの周縁とに連接する内方傾斜部と、前記主可動部に対して前記内方傾斜部とは反対側に位置するとともに、前記主可動部に対して容器外方に向かって傾斜して前記主可動部と当該パネルの周縁とに連接する外方傾斜部と、これらと当該パネルの周縁とに連接する側部とを有する構成としてある。

本発明によれば、内容物を充填する際に容器外方に膨らむように変形しても、その後の容器内の圧力減少に伴って容器内方に可逆的に変形して当該容器の容積を減じて、十分な減圧吸収性能を発揮することができる内圧調整パネルを備えた合成樹脂製容器を提供することができる。

本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態の概略を示す説明図である。 本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態の要部を拡大して示す説明図である。 本発明に係る合成樹脂製容器の実施形態における第一内圧調整パネルの動作を説明する説明図である。

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説明図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。また、図２は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の要部を拡大して示す説明図であり、図２（ａ）は、図１に示す合成樹脂製容器の要部拡大図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
なお、図２に示す断面図では、それぞれの切り口の肉厚を省略して示している。

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するなどして、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を成形するのに使用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に示す例において、口部２は、円筒状とされ、このような口部２の開口端側の側面には、図示しない蓋体を取り付けるためのねじ山が、蓋体取り付け手段として設けられている。これにより、内容物を充填した後に、蓋体を口部２に取り付けることによって、容器１内を密封できるようになっている。

また、肩部３は、口部２と胴部４との間に位置し、口部２の直下から拡径しながら胴部４に連接するように形成されている。胴部４は、容器１の高さ方向の大半を占める部分であり、本実施形態にあっては、高さ方向に直交する横断面が、角部を面取りした矩形状となるようにしている。これにより、容器１は、角型ボトル状容器とされている。
なお、高さ方向とは、口部２を上にして容器１を水平面に置いたときに、水平面に直交する方向をいうものとする。

また、胴部４の高さ方向ほぼ中央には、周方向に沿って絞り込まれたウェスト部６が形成されている。そして、胴部４の長辺側の面にあっては、図１（ａ）に示すように、ウェスト部６の上方に矩形状に画成された第一内圧調整パネル７が形成されており、ウェスト部６の下方には矩形状に画成された第二内圧調整パネル８が形成されている。一方、図１（ｂ）に示すように、胴部４の短辺側の面におけるウェスト部６の上方には矩形状に画成された第三内圧調整パネル９が形成されており、ウェスト部６の下方には矩形状に画成された第四内圧調整パネル１０が形成されている。

さらに、胴部４の肩部３側には、容器内方に向かって傾斜して肩部３に連接する傾斜面部４ｂが設けられている。図１に示す例において、この傾斜面部４ｂは、角部が面取りされた角錐台状の部位としてある。このように、胴部４は、ウェスト部６を除いてほぼ同一径の筒状とされた主部４ａと、肩部３側に設けられた傾斜面部４ｂとを備えている。そして、前述した内圧調整パネル７，８，９，１０のうち、第一内圧調整パネル７が、胴部４の主部４ａと傾斜面部４ｂとに跨って形成されている。

傾斜面部４ｂの各面は、胴部４の主部４ａに対する高さ方向に沿った傾斜角度が容器１の全周にわたって等しくなるようにしてもよいが、図１に示す例では、胴部４の短辺側に位置する面の当該傾斜角度θ２に比べて、長辺側に位置する面の当該傾斜角度θ１の方が小さくなっている。この傾斜面部４ｂの面の傾斜角度θ１は、４〜１０゜の範囲において調節されることが好ましい。前記範囲に満たないと、後述する第一内圧調整パネル７の可動範囲を大きくすることが難しくなってしまう傾向にあり、前記範囲を超えてしまうと、例えば、胴部４にシュリンクラベルを装着する際に、かかるラベルにしわが生じてしまう傾向がある。

このようにして形成される第一内圧調整パネル７は、当該パネル７の中央又は中央寄りに位置する主可動部７ａと、主可動部７ａに対して傾斜面部４ｂ側（図１中、主可動部７ａの上方）に位置するとともに、主可動部７ａに対して容器内方に向かって傾斜して主可動部７ａと当該パネル７の周縁とに連接する内方傾斜部７ｂと、主可動部７ａに対して内方傾斜部７ｂとは反対側（図１中、主可動部７ａの下方）に位置するとともに、主可動部７ａに対して容器外方に向かって傾斜して主可動部７ａと当該パネル７の周縁とに連接する外方傾斜部７ｃと、これらと当該パネル７の周縁とに連接する側部７ｄとを有している。

上記構成からなる第一内圧調整パネル７は、内容物を充填する際に容器外方に膨らむように変形する一方で、その後の容器内の圧力減少に伴って容器内方に可逆的に変形して容器１の容積を減じて、十分な減圧吸収性能を発揮することができるようになる。

すなわち、内容物充填時に容器内が陽圧になったときには、図３（ａ）に示すように、主可動部７ａと内方傾斜部７ｂとの連接部７ａｂが直線状になるとともに、主可動部７ａと外方傾斜部７ｃとの連接部７ａｃが、容器内方に凸の状態から容器外方に凸の状態となるように反転し、これによって、第一内圧調整パネル７が容器外方に膨らむように変形して容器内の容積を増加させる。そして、冷却に伴って容器内圧が減じてくると、第一内圧調整パネル７は、図３（ｂ）に示すように、主可動部７ａと外方傾斜部７ｃとの連接部７ａｃが上記とは逆に、容器内方に凸となるように反転する。さらに、直線状に連なった主可動部７ａと内方傾斜部７ｂも、内方傾斜部７ｂのパネル周縁側の部位（図３に示す例では屈曲部Ｏ）を中心に当該連接部７ａｃが回動するように、容器内方に向かって移動する。これにより、第一内圧調整パネル７が容器内方に窪むように変形して容器内の容積を減じて、圧力の減少分を吸収する。
なお、側部７ｄは、主可動部７ａ、内方傾斜部７ｂ、及び外方傾斜部７ｃのそれぞれに接続する部位と連動して、上記したような形状変化を妨げることなく、追随して動くようになっていればよい。

また、主可動部７ａ、内方傾斜部７ｂ、及び外方傾斜部７ｃのそれぞれの長さを適宜設定して、第一内圧調整パネル７（特に、連接部７ａｃ）が、胴部４の主部４ａをなす面よりも容器外方に突出しないようにすることで、充填直後の搬送適性に優れ、気温が高い場合などように、容器内の容積を減じる変形が不十分な場合でも、外観を損ねることのない容器とすることが可能となる。
図３に示す例では、屈曲部Ｏを連接部７ａｃの回動中心としているが、連接部７ａｃの回動中心となる部位が明確に定まっている必要はない。内方傾斜部７ｂのパネル周縁側に位置する任意の部位を中心に連接部７ａｃが回動するように、直線状に連なった主可動部７ａと内方傾斜部７ｂとが振り子のように往復動し、これによって第一内圧調整パネル７が可逆的に変形するようになっていればよい。

ここで、図３は、第一内圧調整パネル７の動作を説明する説明図であり、内容物を充填する前の状態を実線で示すとともに、図３（ａ）は、第一内圧調整パネル７が容器外方に膨らむように変形した状態を鎖線で示し、図３（ｂ）は、第一内圧調整パネル７が容器内方に窪むように変形した状態を鎖線で示している。また、図３（ｃ）には、第一内圧調整パネル７の可動範囲をハッチングで示している。

また、このような第一内圧調整パネル７を形成するにあたり、主可動部７ａには、一又は複数（図１に示す例では三つ）の横ビード７１が形成されており、外方傾斜部７ｃにも一又は複数（図１に示す例では二つ）の横ビード７２が形成されている。これらの横ビード７１，７２は、主可動部７ａと外方傾斜部７ｃのそれぞれの法線方向からの荷重に対する剛性を高めて、前述したような第一内圧調整パネル７の可逆的な変形が、その変形量のばらつきが少なく、かつ、より確実になされるようにするために形成されるが、これらの横ビード７１，７２の一方又は両方は、必要に応じて省略することもできる。
なお、図３にあっては、上記横ビード７１，７２の図示を省略しており、図２（ｂ）に示す例から横ビード７１，７２を取り除いたものに相当する。

また、主可動部７ａに対して容器内方に向かって傾斜する内方傾斜部７ｂの傾斜角度θｂや、主可動部７ａに対して容器外方に向かって傾斜する外方傾斜部７ｃの傾斜角度θｃは、前述したような第一内圧調整パネル７の可逆的な変形がなされ、かつ、図３（ｃ）に示す第一内圧調整パネル７の可動範囲が大きくなるように適宜調整される。

第一内圧調整パネル７の可逆的な変形を可能とし、かつ、その可動範囲を大きくするためには、内方傾斜部７ｂの傾斜角度θｂは、４〜１０゜とするのが好ましく、外方傾斜部７ｃの傾斜角度θｃは、２〜６゜とするのが好ましい。さらに、内方傾斜部７ｂの傾斜角度θｂと外方傾斜部７ｃの傾斜角度θｃを上記範囲で適宜調整するとともに、第一内圧調整パネル７が形成される傾斜面部４ｂの面の傾斜角度θ１を前述した範囲で適宜調整するのが好ましい。

ここで、本実施形態において、容器内方に向かって傾斜する傾斜面部４ｂを胴部４に設け、第一内圧調整パネル７を胴部４の主部４ａと傾斜面部４ｂとに跨らせて形成するのは、次の理由による。
すなわち、本実施形態にあっては、前述したように、内方傾斜部７ｂのパネル周縁側に位置する任意の部位を中心に、直線状に連なった主可動部７ａと内方傾斜部７ｂとが振り子のように往復動し、これによって第一内圧調整パネル７が可逆的に変形するようにしている。このとき、第一内圧調整パネル７の可動範囲を大きくするには、直線状に連なった主可動部７ａと内方傾斜部７ｂとが振り子のように往復動する際の中心（図３に示す例では屈曲部Ｏ）を、できるだけ容器１の内方に位置させるのが好ましい。

しかしながら、内圧調整パネルを平坦な面に設けた場合に、当該中心を容器１の内方に位置させようとすると、パネル面が部分的に深く窪んだ形状となり、肉厚の制御が困難になってしまうなどの成形性上の問題が生じてしまう。このため、本実施形態では、直線状に連なった主可動部７ａと内方傾斜部７ｂとが振り子のように往復動する際の中心を傾斜面部４ｂ側に位置させることで、当該中心ができるだけ容器１の内方に位置するようにして、第一内圧調整パネル７の可動範囲を大きくしている。

また、図１に示す例では、このような可逆的な変形を可能とした第一内圧調整パネル７をウェスト部６の上方に設ける一方で、その下方に設ける第二内圧調整パネル８は、一又は複数（図１に示す例では四つ）の横ビード８１を形成することによって、容器外方に膨らみにくくした形態としてある。内容物の重さによって容器外方に膨らもうとする力が作用する容器１の下方にあっては、可逆的な変形を可能とした第一内圧調整パネル７のような形態の内圧調整パネルを配置しても、その機能が十分に発揮されないおそれがある。このため、容器１の下方には、第二内圧調整パネル８のように、容器外方に膨らみにくくした形態の内圧調整パネルを配置し、その一方で、容器１の上方に配置した第一内圧調整パネル７に、内容物充填時の陽圧による容器１の形状変化を担わせるようにするのが好ましい。
胴部４の短辺側の面において、ウェスト部６の下方に形成される第四内圧調整パネル１０においても同様であり、第四内圧調整パネル１０にも、一又は複数（図１に示す例では五つ）の横ビード１０１が形成されている。

また、図１に示す例では、胴部４の短辺側の面において、ウェスト部６の上方に形成される第三内圧調整パネル９も、第二内圧調整パネル８や第四内圧調整パネル１０と同様に、一又は複数（図１に示す例では三つ）の横ビード９１が形成された形態としているが、必要に応じて第一内圧調整パネル７と同様の形態として、可逆的な変形を可能にすることもできる。
本実施形態のように、高さ方向に直交する横断面が矩形状とされた角型ボトル状の容器１にあっては、その可逆的な変化に伴う容器１の容積の増減を大きくすることができるという観点から、面積が大きい胴部４の長辺側の面に、可逆的な変形を可能とした第一内圧調整パネル７のような形態の内圧調整パネルを配置するのが好ましい。胴部４の短辺側の面に、可逆的な変形を可能とした第一内圧調整パネル７のような形態の内圧調整パネルを配置することで、その可逆的な変化に伴う容器１の容積の増減をさらに大きくすることも可能である。

このような本実施形態に係る合成樹脂製容器は、胴部４に、容器内方に向かって傾斜する傾斜面部４ｂを設け、かつ、所定形状に画成された第一内圧調整パネル７を胴部４の主部４ａと傾斜面部４ｂとに跨って形成するとともに、この第一内圧調整パネル７を前述したような形態とすることで、第一内圧調整パネル７が、ホットパックにより内容物を充填する際に容器外方に膨らんだ後にも、冷却に伴って容器内方に可逆的に変形して当該容器の容積を減じて、十分な減圧吸収性能を発揮するようになる。これにより、内容物をホットパックした際に、パネル面が容器外方に膨らんだままの形状に固定されて外観不良となってしまうことがない。さらに、容器内の圧力減少分を十分に吸収することができるため、内容物を充填、密封した後のライン搬送・輸送において、いわゆる柱折れが発生しても自然に戻り易くなっている。

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言うまでもない。

例えば、前述した実施形態では、胴部４の高さ方向に直交する横断面を矩形状としているが、当該横断面は正方形状としてもよい。また、本発明は、角形ボトル状容器に特に好適であるが、当該横断面を円形状として、容器１を丸型ボトル状容器とすることもできる。

また、前述した実施形態では、胴部４の肩部３側に、容器内方に向かって傾斜して肩部３に連接する傾斜面部４ｂを設け、胴部４の主部４ａと当該傾斜部４ｂとに跨って第一内圧調整パネル７を形成した例を示したが、本発明にあっては、このような態様に限定されない。胴部４の底部５側に、容器内方に向かって傾斜して底部５に連接する傾斜面部を設け、胴部４の主部４ａと当該傾斜部とに跨って前述した第一内圧調整パネル７と同様の形態とした内圧調整パネルを形成することもできる。さらに、胴部４に周方向に沿って絞り込まれたウェスト部を形成した場合には、ウェスト部６と連接するように設けた傾斜面部と胴部４の主部４ａとに跨って前述した第一内圧調整パネル７と同様の形態とした内圧調整パネルを形成することもできる。

また、前述した実施形態では、第一内圧調整パネル７を矩形状（正確には、高さ方向上縁側の角部を斜めに切り取った矩形状）に画成された形態としたが、第一内圧調整パネル７の具体的な形態は、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜変更することができる。主可動部７ａ、内方傾斜部７ｂ、及び外方傾斜部７ｃの具体的な形態も同様である。

以上のような本発明に係る合成樹脂製容器は、ボトル状に成形される種々の合成樹脂製容器に適用できる。

１ 容器
２ 口部
３ 肩部
４ 胴部
４ａ 主部
４ｂ 傾斜面部
５ 底部
６ ウェスト部
７ 第一内圧調整パネル（内圧調整パネル）
７ａ 主可動部
７ｂ 内方傾斜部
７ｃ 外方傾斜部
７ｄ 側部
７１ 横ビード
７２ 横ビード
８ 第二内圧調整パネル（第二の内圧調整パネル）
８１ 横ビード

Claims (5)

1. 口部、肩部、胴部及び底部を備えた合成樹脂製容器であって、
   前記胴部に、容器内方に向かって傾斜する傾斜面部が設けられ、かつ、所定形状に画成された内圧調整パネルが、前記胴部の主部と前記傾斜面部とに跨って形成されており、
   前記内圧調整パネルが、
   当該パネルの中央又は中央寄りに位置する主可動部と、
   前記主可動部に対して前記傾斜面部側に位置するとともに、前記主可動部に対して容器内方に向かって傾斜して前記主可動部と当該パネルの周縁とに連接する内方傾斜部と、
   前記主可動部に対して前記内方傾斜部とは反対側に位置するとともに、前記主可動部に対して容器外方に向かって傾斜して前記主可動部と当該パネルの周縁とに連接する外方傾斜部と、
   これらと当該パネルの周縁とに連接する側部と
   を有することを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記胴部の前記肩部側に、容器内方に向かって傾斜して前記肩部に連接する傾斜面部を設け、前記胴部の主部と当該傾斜面部とに跨って前記内圧調整パネルを形成した請求項１に記載の合成樹脂製容器。
3. 前記主可動部又は前記外方傾斜部の少なくも一方に、一又は複数の横ビードを形成した請求項１又は２のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
4. 前記胴部に、周方向に沿って絞り込まれたウェスト部を形成し、
   前記ウェスト部の高さ方向上方に前記内圧調整パネルを形成するとともに、前記ウェスト部の高さ方向下方に一又は複数の横ビードが形成された第二の内圧調整パネルを形成した請求項１〜３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。
5. 前記胴部の高さ方向に直交する横断面が矩形状とされた角型ボトル状の合成樹脂製容器であって、
   少なくとも前記胴部の長辺側の面に前記内圧調整パネルを形成した請求項１〜４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。

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