JP5713649B2 - 軟質容器 - Google Patents

Description

この発明は、例えば吐出ガンのカートリッジとして用いられる軟質容器に関する。

一般に、この種の軟質容器は、胴部、蓋部及び底部を有している。胴部は、中間に金属層を有する積層フィルムからなるものであり、積層フィルムを丸めてその両端部を固着することによって断面円形の筒状に形成されている。しかも、胴部は、小さなテーパ角を有している。蓋部は、胴部の大径側の端部を閉じており、吐出口を有している。この吐出口には、ノズルが装着される。底部は、胴部の小径側の端部を閉じている。

このように構成された軟質容器内には、接着剤や塗料等の流動性を有する材料が充填される。流動性の材料が充填された軟質容器は、吐出ガン等の吐出装置に装着される。吐出装置のプランジャが軟質容器の底部を蓋部側へ向かって押すと、胴部が底部側の端部から蛇腹状に押し潰される。その結果、軟質容器内の流動性材料が蓋部の吐出口からノズルを介して外部に吐出される。

ところで、軟質容器の底部は、硬質の樹脂を成形することによって構成されており、断面円形の短筒部と、この短筒部の一端部を閉じる底板部とを有している。そして、短筒部が胴部の小径側の端部に嵌合状態で固着されることにより、胴部の小径側の端部が閉じられている。

底部の胴部への取付形態には、下記特許文献１，２にそれぞれ記載のものがある。特許文献１に記載のものは、図８に示すように、胴部Ａの小径側の端部（図８において下端部）の内周面に底部Ｂの短筒部Ｂａを嵌合固着したものであり、底部Ｂの底板部Ｂｂは、短筒部Ｂａの図８における上端部、つまり胴部Ａの小径側から大径側へ向かう方向においてその前方側に位置する端部に配置されている。

特許文献２に記載のものは、胴部Ａの小径側の端部の外周面に底部Ｃの短筒部Ｃａを嵌合固着したものであり、底板部Ｃｂは、短筒部Ｃａの図９における下端部、つまり胴部Ａの大径側から小径側へ向かう方向においてその前方側に位置する端部に配置されている。

特許第３６３６０５２号公報 意匠登録第１０７５４２７号公報

特許文献１に記載の軟質容器においては、底部Ｂの底板部Ｂｂが短筒部Ｂａの上端部に配置されているため、胴部Ａの内部容積が底部Ｂの分だけ小さくなってしまうという問題がある。

一方、特許文献２に記載のものにおいては、底部Ｃの短筒部Ｃａの厚さが薄いため、短筒部Ｃａから空気や湿気が胴部Ａ内に入り込み、胴部Ａ内に収容された接着剤等が変質してしまうという問題がある。すなわち、胴部Ａは、長方形の積層フィルムを巻回することによって形成されている。この場合、胴部Ａが一定の内外径を有しているならば、胴部Ａの端面は、胴部Ａの軸線と直交する平面になる。ところが、胴部Ａは、テーパ状に形成されている。このため、胴部Ａの小径側の端面は、図１０に示すように、胴部Ａの軸線に対しテーパ角度に対応した角度だけ傾斜した傾斜面になる。胴部Ａの小径側の端面が傾斜していると、図１０から明らかなように、軟質容器の小径側の端部には、底部Ｃの短筒部Ｃａだけで構成され、胴部Ａが存在しない部分が生じ、その部分から空気や湿気が胴部Ａ内に入り込む。この結果、底部Ｃに接するようにして軟質容器内に収容された接着剤等が変質してしまうという問題が生じていたのである。
なお、短筒部Ｃａの厚さを厚くすれば、空気や湿気の胴部Ａ内への流入を少なくすることができるが、そのようにすると、胴部Ａの小径側における軟質容器Ａの外径が大径化するという別の問題が生じてしまう。

この発明は、上記の問題を解決するために、テーパ状をなす断面円形の胴部と、この胴部の大径側の開口部を閉じる蓋部と、上記胴部の小径側の開口部を閉じる底部とを備え、上記胴部が長方形の積層フィルムを丸めてその両端部を互いに固着することによって構成され、上記胴部を構成する積層フィルムがその中間層として金属層を有する軟質容器において、上記底部が、断面円形の短筒部と、この短筒部の一端開口部を閉じる底板部とを有し、上記短筒部及び上記底板部が中間層として金属層を有する積層フィルムによって一体に構成され、上記短筒部が上記胴部の小径側の端部に嵌合固定され、上記底板部が、上記胴部の大径側から小径側へ向かう方向において前方側に位置する上記短筒部の端部に配置されていることを特徴としている。
この場合、上記短筒部が上記胴部の小径側端部に高周波溶着されることによって上記胴部に固着されていることが望ましい。

上記特徴構成を有するこの発明によれば、底部の底板部が胴部の大径側から小径側へ向かう方向において前方側に位置する短筒部の端部に配置されているから、胴部の内部容積が底部によって小さくなることがなく、胴部の内部容積全体を有効利用することができる。また、胴部の下端面が傾斜面となっている関係上、軟質容器の小径側の端部には、胴部が存在せずに、底部の短筒部だけで構成される部分が生じる。しかるに、短筒部が金属層を中間層として有する積層フィルムによって構成されているから、短筒部だけで構成された部分から空気や湿気が軟質容器内に入り込むことがない。したがって、軟質容器内に収容された接着剤やシーリング材等の流動性材料が変質することを防止することができる。

図１は、この発明の一実施の形態を示す斜視図である。 図２は、同実施の形態を示す分解斜視図である。 図３は、図１のＸ−Ｘ線に沿う一部省略拡大断面図である。 図４は、同実施の形態の胴部を構成する積層フィルムの断面を示す拡大図である。 図５は、図１に示す実施の形態を製造する際に用いられる高周波溶着用の支持具に胴部及び底部を装着した状態を示す一部省略断面図である。 図６は、底部に押さえ具を装着した状態を示す図５と同様の断面図である。 図７は、押さえ具の外側に配置した高周波コイルで底部を胴部に高周波溶着している状態を示す図５と同様の断面図である。 図８は、従来の軟質容器の一例の小径側の端部を示す断面図である。 図９は、従来の軟質容器の他の例の小径側の端部を示す断面図である。 図１０は、図９に示す軟質容器の拡大断面図である。

以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図４は、この発明の一実施の形態を示す。この実施の形態は、吐出ガン（図示せず）に用いられる軟質容器１にこの発明を適用したものである。勿論、この発明は、軟質容器１以外の公知の各種の軟質容器に適用可能である。

軟質容器１は、特に図２に示すように、胴部２、蓋取付リング３、蓋部４及び底部５を有している。

胴部２は、積層フィルムによって構成されている。積層フィルムとしては、中間層に金属層を有するものであれば、各種の積層フィルムを用いることができる。この実施の形態では、図４に示す積層フィルムＦが用いられている。積層フィルムＦは、三層構造を有するものであり、胴部２の内周面を構成する内層Ｆａ、胴部２の外周面を構成する外層Ｆｂ、及び内層Ｆａと外層Ｆｂとの間に配置された金属層Ｆｃによって構成されている。勿論、積層フィルムＦに代えて、４層以上の積層フィルムを用いてもよい。その場合には、金属層Ｆｃを２層以上有していてもよい。

内層Ｆａは、樹脂フィルムによって構成されている。内層Ｆａを構成する樹脂フィルムとしては、胴部２に収容される接着剤やシーリング材等の流動性材料によって変質しないような材料からなる樹脂フィルムが選定される。したがって、内層Ｆａを構成する樹脂フィルムの材料は、胴部２に収容される流動性材料の種類によって適宜に変更される。この実施の形態では、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）が用いられている。

外層Ｆｂは、樹脂フィルムによって構成されている。外層Ｆｂを構成する樹脂フィルムは、外気に曝されるものであることから、耐候性に富むものであること、及び傷等が付き難いものであることが望ましい。しかも、外層Ｆｂには、後述するように、蓋取付リング３及び底部５が溶着される。そこで、外層Ｆｂを構成する樹脂フィルムのとしては、蓋取付リング３及び底部５が溶着可能である材料からなる樹脂フィルムが設定される。この実施の形態では、外層Ｆｂを構成する樹脂として、ポリエチレンやポリプロピレンが用いられている。

金属層Ｆｃは、胴部２内に空気や湿気が入り込むことを防止するためのものであり、通常はアルミニウム箔が採用される。そして、アルミニウム箔からなる金属層Ｆｃを内層Ｆａと外層Ｆｂとの間に配置した状態でラミネート加工することによって積層フィルムＦが構成されている。

胴部２は、断面円形の筒体として、それも一端部（図１において上端部；以下、上端部と称する。）から他端部（図１において下端部；以下、下端部と称する）へ向かうにしたがって小径になるようにテーパ状の筒体として形成されている。胴部２のテーパ角度は、例えば０．５°程度に設定されている。

このような筒体としての胴部２は、上記特許文献１にも記載されているように、長方形の積層フィルムＦを胴部２と同一のテーパ角度を有する断面円形のマンドレル（図示せず）に巻回した後、巻回方向（胴部２の周方向）の両端部を互いに固着することによって製作することができる。積層フィルムＦの両端部は、いわゆる封筒貼りしてもよく、合掌貼りしてもよい。封筒貼りする場合には、内層Ｆａと外層Ｆｂとが固着される。したがって、内層Ｆａ及び外層Ｆｂの材質としては、互いに接着可能な樹脂、あるいは互いに溶着可能な樹脂が選定される。一方、合掌貼りの場合には、内層Ｆａどうしが固着されるので、内層Ｆａの材質は、固着を考慮して選定する必要がない。

胴部２の外周面の上端部には、蓋取付リング３が固着されている。蓋取付リング３は、胴部２の上端部を断面円形に維持することができるだけの強度を有しており、そのために比較的硬質の樹脂によって構成されている。この実施の形態では、蓋取付リング３がポリエチレンやポリプロピレンによって構成されている。蓋取付リング３は、予め成形した後、胴部２の外周面に接着や溶着によって固着することも可能であるが、この実施の形態では、インサートインジェクション成形法により、その成形と同時に胴部２の外周面に溶着されている。蓋取付リング３の外周面の上下方向における中間部には、係合溝３ａが周方向に沿って環状に形成されている。

蓋部４は、胴部２の上端開口部を閉じるとともに、蓋取付リング３と協働して胴部２の上端部を円形に維持ためのものであり、ポリエチレンやポリプロピレン等の比較的硬質樹脂を成形することによって全体が一体に形成されている。蓋部４は、基板部４ａ、内筒部４ｂ及び外筒部４ｃを有している。

基板部４ａは、胴部２の上端開口部の内径とほぼ同一の外径を有しており、胴部２の上端開口部の内周面に嵌合されている。内筒部４ｂは、その軸線を基板部４ａの軸線（胴部２の軸線）と一致させた状態で基板部４ａ上面に立設されている。内筒部４ｄの外径は、胴部２の上端部の内径とほぼ同一である。内筒部４ｄは、基板部４ａより上側に位置する胴部２の内周面に嵌合されている。外筒部４ｃは、内筒部４ｂの上端部に環状をなす連結部４ｄを介して連設されている。しかも、外筒部４ｃは、その軸線を内筒部４ｂの軸線と一致させた状態で連結部４ｄから下方に延びている。外筒部４ｃの内径は、胴部２及び蓋取付リング３の上端部の厚さの分だけ内筒部４ｂの外径より大径に設定されている。したがって、外筒部４ｃと内筒部４ａとの間には環状の空間が形成されており、この空間には、胴部２及び蓋取付リング３の上端部が挿入されている。そして、蓋取付リング３の上端部外周面に外筒部４ｃが嵌合されている。この状態では、胴部２及び蓋取付リング３の上端部が内筒部４ｂ及び外筒部４ｃによって挟持されている。外筒部４ｃの内周面の下端部には、係合突出部４ｅが環状に形成されている。この係合突出部４ｅが係合溝３ａに嵌り込むことにより、蓋部４が蓋取付リング３に上下方向へ移動不能に取り付けられ、ひいては胴部２の上端部に上下方向へ移動不能に取り付けられている。

基板部４ａの中央部には、筒状をなす吐出口４ｆが形成されている。胴部２の内部が吐出口４ｆを介して外部と連通している。吐出口４ｆには、ノズル（図示せず）が取り付けられる。そして、胴部２の内部に収容された流動性材料が吐出口４ｆからノズルを介して外部に吐出されるようになっている。

胴部２の内部に臨む基板部４ａの下面には、シール部材６が取り付けられている。シール部材６は、吐出口４ｆを閉じるのみならず、基板部４ａから空気や湿気が胴部２内に入り込むことを防止するためのものである。そのために、シール部材６は、金属層を中間層として有する積層フィルムによって構成されている。積層フィルムとしては、胴部２を構成するものと同一のものを採用してもよく、別の構造を有する積層フィルムを用いてもよい。また、アルミニウム等の金属箔を単独で使用してもよい。シール部材６の外径は、基板部４ａの外径より若干小径に設定されているが、基板部４ａの外径と同一にしてもよく、あるいは基板部４ａの外径より大径にしてもよい。シール部材６の外径を基板部４ａの外径より大径にする場合には、シール部材６の外周部を内筒部４ｂの外周面と胴部２の内周面との間に介在させることが望ましい。

胴部２の下端部には、底部５が設けられている。底部５は、金属層を中間層として有する積層フィルムによって構成されている。この実施の形態では、底部５を構成する積層フィルムとして胴部２を構成する積層フィルムと同一の構造を有する積層フィルムが用いられている。金属層を有する限り、他の構造を有する積層フィルムを用いてもよい。

底部５は、長さが短い短筒部５ａと、この短筒部５ａの一端部に一体に設けられた底板部５ｂとを有している。短筒部５ａは、断面円形であり、その軸線を上下方向に向けて配置されている。底板部５ｂは、水平に配置されており、短筒部５ａの下端開口部を閉じている。このような構造の底部５は、対をなす雌型と雄型とを用いて積層フィルムをプレス成形することによって製造することができる。この場合、底部５の成形は、一回のプレス成形で完了してもよいが、複数回に分けてプレス成形することが望ましい。

短筒部５ａは、胴部２の下端部の外径とほぼ同一の内径を有しており、胴部２の外周面の下端部に嵌合固定されている。しかも、短筒部５ａの下端開口部は、上記のように、底板部５ｂによって閉じられている。したがって、短筒部５ａを胴部２の外周面の下端部に嵌合固定すると、胴部２の下端開口部が底部５によって閉じられる。

ここで、胴部２の下端面は、胴部２がテーパ状をなしていることに伴って傾斜させられているが（図１０参照）、胴部２の下端部の外径をＤとし、胴部２のテーパ角をθとしたとき、短筒部５ａの長さＬは、次式を満たすように定められている。
Ｌ＞Ｄ・tan（θ／２）
つまり、短筒部５ａの長さは、胴部２の下端面の最大高低差より長く設定されている。したがって、胴部２の下端縁が底板部５ｂに接触するまで胴部２の下端部を短筒部５ａの内周に嵌合させると、胴部２の下端面は、周方向のいずれの部位においても短筒部５ａの上端面より下側に側に位置することになる。この結果、胴部２の下端部が底部５によって隙間無く確実に密封される。

底部５の短筒部５ａの内周面は、胴部２の外周面に溶着されている。そこで、短筒部５ａの内周面を構成する樹脂フィルムとしては、胴部２の外周面を構成する樹脂フィルムと溶着可能な樹脂フィルムが用いられる。ただし、短筒部５ａは、胴部２に接着してもよく、その場合には、短筒部５ａの内周面を構成する樹脂フィルムとして胴部２の外周面を構成する樹脂フィルムと接着可能な樹脂フィルムが用いられる。

上記構成の軟質容器１においては、底板部５ｂが短筒部５ａの下端部（大径側から小径側へ向かう方向において前方に位置する端部）に配置されているから、胴部２の内部容積が底部５によって小さくなってしまうことがなく、胴部２の内部を有効利用することができる。また、底部５が金属層を中間層として有する積層フィルムによって構成されているから、空気や湿気が底部５を通って胴部２内に入り込むことを防止することができる。よって、底部５近傍の胴部２の内部に収容された流動性材料が空気や湿気によって変質させられることを防止することができる。

上記構成の軟質容器１は、次のようにして製造することができる。まず、胴部２、蓋部４、及び底部５をそれぞれ製作する。上記のように、胴部２は、積層フィルムを巻回してその両端部を固着することによって製作することができ、蓋部４は射出成形法、その他の成形法によって製作することができ、底部５は、雌型及び雄型によってプレス成形することができる。蓋取付リング３は、インサートインジェクション成形法によって成形すると同時に、胴部２の上端部外周面に溶着することができる。このようにして胴部２、蓋取付リング３、蓋部４及び底部５を製作した後、胴部２の下端部（小径側の端部）には、底部５の短筒部５ａを嵌合させておく。

次に、図５に示すように、蓋取付リング３が固着されるとともに、底部５が嵌合された胴部２を高周波溶着用の支持具１０に装着する。支持具１０は、水平に配置された基板１１を有している。基板１１の上面の中央部には、下部リング１２がその軸線を上下方向に向けて固定されている。下部リング１２の外径は、胴部２の上端部（大径側の端部）の内径とほぼ同一に設定されている。下部リング１２には、軸線を上下方向に向けた支持軸１３の下端部が挿入されている。支持軸１３の下端部は、基板１１及び下部リング１２に固定されている。支持軸１３の上端部には、上部リング１４がその軸線を支持軸１３の軸線と一致させた状態で嵌合固定されている。上部リング１４の外径は、胴部２の下端部（小径側の端部）の内径とほぼ同一に設定されている。

胴部２は、その上端部（大径側の端部）を下方に向けることにより、その内部に上部リング１４及び下部リング１２が順次挿入される。この場合、胴部２は、底部５の底板部５ｂが上部リング１４の上面に突き当たるまで挿入される。この状態では、蓋取付リング３が下部リング１２に胴部２の大径側の端部を介して嵌合するとともに、底部５の短筒部５ａが上部リング１４に胴部２の小径側の端部を介して嵌合する。

次に、図６に示すように、底部５に溶着補助具２１を取り付ける。溶着補助具２１は、非金属からなるものであり、この実施の形態ではシリコン樹脂によって構成されている。溶着補助具２１は、断面円形の筒部２１ａと、この筒部２１ａの一端開口部を閉じる底板部２１ｂとを有している。筒部２１ａは、底部５の短筒部５ａの外径とほぼ同一の内径を有しており、短筒部５ａに着脱可能に嵌合されている。この結果、短筒部５ａ及び胴部２の下端部が上部リング１４と溶着補助具２１とにより全周にわたって隙間無く挟持されている。底板部２１ｂは、平板状をなしており、底部５の底板部５ｂに面接触している。これにより、底板部５ｂ全体が上部リング１４と底板部２１ｂとによって挟持されている。

次に、図７に示すように、高周波コイル２２を筒部２１ａの外側に配置する。この場合、高周波コイル２２の軸線を筒部２１ａの軸線と一致させる。その後、高周波コイル２２に高周波電流を通電する。すると、底部５の短筒部５ａを構成する積層フィルムの金属層が発熱する。この熱によって短筒部５ａの内周面を構成する樹脂フィルムがほとんど溶融状態になるまで軟化させられる。その後、同樹脂フィルムが固化することにより、胴部２の外周面を構成する樹脂フィルムに固着（溶着される。）。このとき、胴部２の下端部及び底部５の短筒部５ａが上部リング１４と溶着補助具２１の筒部２１ａとにより全周にわたって隙間無く挟持されているから、胴部２の下端部及び短筒部５ａに皺が寄ることが防止され、両者は隙間のない状態で溶着される。溶着完了後、高周波コイル２２及び溶着補助具２１を支持具１０から取り外し、さらに胴部２を支持具１０から取り外す。その後、胴部２の内部にその上端開口部から流動性材料を充填する。充填後、蓋取付リング３に蓋部４を嵌合固定する。これにより、流動性材料が充填された軟質容器１が製造される。

なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、各種の変形例を採用可能である、
例えば、上記の実施の形態においては、インサートインジェクション成形法により、蓋取付リングを成形と同時に胴部に固着しているが、蓋取付リングを予め成形しておき、底部を胴部の小径側端部の外周面に溶着する場合と同様にして、蓋取付リングを胴部の大径側端部の外周面に高周波溶着してもよい。その場合には、シリコン製の押さえ具の長さを胴部の長さとほぼ同一にし、胴部の大径側端部に嵌合された蓋取付リングの外周に押さえ具の先端部内周（開口部側の端部）を嵌合させ、さらに押さえ具の先端部の外側に高周波コイルを配置し、その高周波コイルによって蓋取付リングを胴部に高周波溶着することができる。ただし、この場合には、胴部を構成する積層フィルムのうちの最も外側の樹脂フィルムが溶融した後、固化することによって蓋取付リングが胴部に溶着される。
蓋取付リングの胴部への溶着時には、それと同時に底部も胴部に高周波溶着することが望ましい。そのためには、押さえ具の基端部と先端部とに、底部用の高周波コイルと蓋取付リング用の高周波コイルとをそれぞれ位置固定状態で設けておくことが望ましい。
また、上記の実施の形態においては、底部５の短筒部５ａが胴部２の外周面に固着されているが、胴部２の内周面に固着してもよい。

この発明は、吐出ガン等の吐出装置によって接着剤やシーリング材等の流動性材料を吐出する際に用いられる軟質容器に利用することができる。

Ｆ 積層フィルム
Ｆｃ 金属層
１ 軟質容器
２ 胴部
４ 蓋部
５ 底部
５ａ 短筒部
５ｂ 底板部

Claims (3)

1. 吐出ガンのカートリッジとして用いられる軟質容器であって、
   テーパ状をなす断面円形の胴部と、この胴部の大径側の開口部を閉じるとともに吐出口を有する蓋部と、上記胴部の小径側の開口部を閉じる底部とを備え、上記胴部が１枚の長方形の積層フィルムを丸めてその両端部を互いに固着することによって構成され、上記胴部を構成する積層フィルムが、中間層としての金属層とその両側の樹脂層とを有し、
   上記底部を上記蓋部に向かって押すことにより、上記胴部を上記底部側の端部から蛇腹状に押し潰し、内部の流動性材料を上記蓋部の吐出口から吐出するようにした軟質容器において、
   上記底部が、金属層と樹脂層とを有する１枚の他の積層フィルムのみによって構成され、この積層フィルムは、断面円形の短筒部と、この短筒部の一端開口部を閉じる底板部とを一体に有し、
   上記短筒部が上記胴部の小径側の端部に嵌合固定され、上記底板部が、上記胴部の大径側から小径側へ向かう方向において前方側に位置する上記短筒部の端部に配置されていることを特徴とする軟質容器。
2. 上記短筒部が上記胴部の小径側端部に高周波溶着されることによって上記胴部に固着されていることを特徴とする請求項１に記載の軟質容器。
3. 請求項１の軟質容器を製造する方法であって、
   上記他の積層フィルムをプレス成形することにより、上記短筒部と底板部とを有する上記底部を得、
   上記胴部の小径側端部の開口部を上記底部の底板部で塞ぐとともに、上記胴部の小径側端部と上記底部の短筒部とを重ねた状態で、上記胴部の小径側端部と上記底部の短筒部を、その径方向内側に配置された支持具と、その径方向外側に配置された溶着補助具により、全周にわたって挟持し、この溶着補助具の外側に配置された高周波コイルに高周波電流を通電することにより、上記胴部の小径側端部の樹脂層と上記底部の短筒部の樹脂層とを溶着することを特徴とする方法。

Images