JP6576076B2 - 容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器の製造方法に関する。

従来より、中栓を設けることで、内容物の排出量の調整などを行うことができる容器が提案されている。具体的には、内容物が収容される容器本体の排出口に、貫通孔が形成された中栓を取付ける。この場合、例えば、中栓の貫通孔の径を、容器本体の排出口の径よりも小さくすれば、内容物の排出量を少なくすることができる。

一般的に、上記のような中栓は、容器本体の開口部に対して、押圧によって取付けられる（例えば、特許文献１）。この場合、例えば、中栓を開口部に向かって押し付け、中栓の内面に形成された溝に、開口部の外面に形成された突部を圧入することで、中栓を容器本体に取付けることができる。

特開２００６−１８２４２７号公報

しかしながら、容器本体が可撓性のある材料で形成されている場合には、中栓を容器本体に対して押し込んで取付けるときに、その押圧力によって容器本体が変形してしまい、中栓を正しく取り付けることができないおそれがある。すなわち、中栓が容器本体に対して完全に固定される前に、容器本体が圧縮されてしまうと、中栓の押圧力が容器本体の圧縮によって吸収され、中栓を適正な固定位置まで押し込むことができないという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、容器本体が可撓性のある材料で形成されていても、押圧によって中栓を容器本体に正しく固定することが可能な容器の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る容器の製造方法は、開口が形成された取付部を有し、前記開口を通じて内部空間に内容物を収容可能であり、可撓性を有する容器本体と、貫通孔を有するとともに、前記容器本体の取付部に、前記開口と前記貫通孔を対応させるように、押圧によって取り付けられる中栓と、を備えた容器の製造方法であって、前記容器本体を変形させるように、前記中栓を前記容器本体の取付部に押圧する第１ステップと、前記中栓の貫通孔及び開口を通じて、前記内部空間に空気を注入することで、前記容器本体を変形から復元させ、これに伴って前記取付部を前記中栓側に移動させて、前記取付部と前記中栓とを固定する第２ステップと、を備えている。

この構成によれば、中栓による容器本体の押圧によって容器本体を一旦変形させた後、中栓の貫通孔及び容器本体の開口から空気を注入し、容器本体を変形から復元させる過程で、容器本体の取付部を中栓に対して固定するようにしている。したがって、容器本体が中栓による押圧によって変形したとしても、容器本体が復元すると共に、中栓を容器本体に対して適切に固定することができる。

上記製造方法では、前記第１ステップにおいて、前記中栓の前記取付部に対する基準固定位置よりも、さらに前記中栓を前記取付部側に向かって押圧し、前記第２ステップにおいては、前記容器本体の復元と対応するように、前記中栓を前記押圧とは反対方向に前記基準固定位置まで移動させるようにすることができる。

この方法では、第１ステップにおいて、中栓の取付部に対する基準固定位置よりも、さらに中栓を前記取付部側に向かって押圧している。すなわち、この方法では、容器本体の変形量が大きくなるように、中栓を強く押圧しているが、これにより、容器本体は変形するものの、中栓と取付部との固定をある程度進めることができる。そして、空気を注入した際には、中栓を基準固定位置まで戻しつつ、容器本体を変形から復元させている。したがって、中栓を取付部に対して強い力で押圧して固定する必要のある容器においては、この方法が有利である。

上記製造方法において、前記容器には、前記中栓を覆うように、前記容器本体の取り付けられる蓋部材を設けることができる。この場合、前記容器本体の取付部には、雄ネジを形成し、前記蓋部材に、前記雄ネジと螺合する雌ネジを形成し、前記容器本体における前記雄ネジの形成部分が、当該雄ネジの軸方向に沿って、伸縮可能とすることができる。

このように容器本体に雄ネジが形成されていると、この雄ネジが蛇腹のように作用し、変形及び復元が容易になる。したがって、本発明に係る製造方法がより適用されやすくなる。なお、このように容器本体の取付部に雄ネジが形成されている場合、取付部の肉厚を薄くする必要がある。すなわち、容器本体を押圧して内容物を吐出する場合、最終的には取付部における雄ネジが形成されている付近の内部に内容物が残ってしまうおそれがあり、この内容物を押し出しやすくするために取付部の肉厚を薄くする必要がある。よって、容器本体に加えて取付部も変形しやすくなるという問題がある。

上記各製造方法で用いられる容器では、前記取付部は、前記開口の周囲に形成される筒状の凸部を有しており、前記中栓は、前記貫通孔の周囲に形成され、前記凸部が圧入される凹部を有しているものとすることができる。

上記各製造方法で用いられる容器では、前記容器本体を樹脂材料で形成することができる。

上記各製造方法においては、前記中栓の貫通孔を通じて、前記内部空間に内容物を注入するステップ、をさらに備えることができる。

本発明に係る容器の製造方法によれば、容器本体が可撓性のある材料で形成されていても、押圧によって中栓を容器本体に正しく固定することができる。

本発明に係る容器の製造方法が対象とする容器の正面図である。 図１の容器の分解図である。 図２の容器本体の平面図である。 図２の中栓の平面図（ａ）、底面図（ｂ）及びＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。 容器の製造装置の概要を示す側面図である。 容器の製造方法を示す側面図である。 容器の製造方法を示す側面図である。 容器の製造方法を示す側面図である。 容器の製造方法を示す側面図である。

以下、本発明に係る容器の製造方法の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態が対象とする容器の例について説明し、その後、容器の製造方法について説明する。

＜１．容器の構造＞
図１は容器の正面図、図２は容器の分解図、図３は容器本体の平面図、図４は中栓の平面図（ａ）、底面図（ｂ）及びＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。図１及び図２に示すように、この容器は、上端部に開口１１が形成された取付部１２を有する容器本体１と、この容器本体１の取付部１２に取付けられる中栓２と、この中栓２を覆うように容器本体１に取付けられる蓋部材３と、を備えている。

図２〜図４に示すように、容器本体１は、筒状の本体部１３を備え、この本体部１３の上端に上述した取付部１２が一体的に設けられている。取付部１２は、円筒状に形成されており、外周面に雄ネジ１４が形成されている。また、取付部１２の上面には、開口１１が形成され、この開口１１を通じて容器本体１の内部空間に内容物が注入される。また、開口１１の周囲には、円筒状の固定壁１５が形成されている。さらに、この固定壁１５の外周面には、径方向外方にわずかに突出する突部１６が形成されている。このように形成された容器本体１は、ＰＥＴ，ＰＰ，ＨＤＰＥ，ＬＤＰＥなどの樹脂材料などの可撓性を有する材料でブロー成形などによって形成することができる。そして、容器本体１を指で押圧することで、内部空間の内容物を開口から押し出すことができるようになっている。そのため、容器本体１の肉厚は、例えば、１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．２ｍｍ以下であることが特に好ましい。

中栓２は、中央に貫通孔２１が形成された円板状の基部２２を備えており、中栓２は、貫通孔２１が容器本体１の開口１１と対向するように取付けられる。また、基部２２の外周縁を囲むように軸方向に延びる円筒状の外壁２３が形成されている。この外壁２３は、基部２２の周縁から上方及び下方に延びている。そして、外壁２３の上端には、周方向に所定間隔をおいて複数の凸状の案内部２４が形成されている。これら案内部２４は、後述するように、内容物の排出をガイドするものである。一方、外壁２３の下端部には、径方向内方に延びる環状の突部２６が形成されている。この突部２６は、径方向内方にいくにしたがって下方へと傾斜する傾斜面を有している。

一方、基部２２の下面には、貫通孔２１の周囲を囲むように下方へと延びる円筒状の中央壁２５が形成されている。そして、この中央壁２５と外壁２３との間には固定溝２７が形成され、上述した容器本体１の固定壁１５が圧入されるようになっている。より詳細に説明すると、固定溝２７には、上述したように外壁２３から径方向内方へ延びる突部２６が形成される一方、固定壁１５にも径方向外方へ突出する突部１６が形成されているため、固定溝２７に、固定壁１５を嵌め込むには、固定溝２７の突部２６と固定壁１５の突部１６との干渉を超えて、中栓２と取付部１２とを押圧により近接させなければならない。こうして、中栓２が容器本体１に固定される。そして、中栓２が容器本体１に固定されたときには、中栓２の貫通孔２１と容器本体１の開口１１の軸が一致し、これらが軸方向に連通するため、容器本体１の内容物は、開口１１及び中栓２の貫通孔２１を介して、外部に排出される。

次に、蓋部材３について説明する。蓋部材３は、カップ状の蓋本体３１と、蓋本体３１の開口周縁から径方向外方に延びるフランジ部３２とを有している。そして、蓋本体３１の内周面には、容器本体１の雄ネジ１４に螺合する雌ネジ（図示省略）が形成されている。したがって、蓋部材３の雌ネジを、容器本体１の雄ネジ１４に螺合させると、蓋部材３は、中栓２及び容器本体１の取付部１２を覆うように、容器本体１に取付けられ、容器本体１の内容物が外部に排出されないように閉じられる。

＜２．容器の製造方法＞
次に、上記のように構成された容器の製造方法について、図５を参照しつつ説明する。ここでは、まず、この製造方法を実施する製造装置について説明し、その後、製造方法について説明する。なお、以下では、説明の便宜のため、図５の左右方向を前後方向ということがある。

図５に示すように、製造装置５は、容器本体１を支持する支持体５１と、中栓２を固定する固定部５２と、を備えている。また、固定部５２は、搬送装置５３によって移動可能となっており、中栓２を固定した固定部５２が搬送装置５３によって上下方向、及び前後方向に移動される。

支持体５１は、カップ状に形成されており、容器本体１の下端部を支持する。固定部５２は、筒状に形成され、その下面は中栓２を支持する支持面５２１を構成している。さらにこの支持面５２１には、空気の供給及び吸引を行うための空気流通孔５２２が形成されている。また、固定部５２には、空気を吸引するための吸引管５２３、及び空気を供給するための供給管５２４が連結されており、これらは空気流通孔５２２に連通している。したがって、吸引管５２３から空気を吸引すると、空気流通孔５２２から空気が吸引され、支持面５２１に中栓２を吸着することができる。一方、供給管５２４から空気を供給すると、空気流通孔５２２から空気が排出され、これによって、支持面５２１に配置された中栓２の貫通孔２１に対して空気を供給することができる。

搬送装置５３は、中栓を上下動させる垂直レール５３１、及び垂直レール５３１を水平方向に移動させるための水平レール５３２を備えており、これらはモータやシリンダなどの駆動源によって移動される。したがって、搬送装置５３を駆動することで、中栓２を支持した固定部５２がパレット６に配置されている中栓２を吸着して支持面５２１に固定し、容器本体１まで搬送するとともに、容器本体１に対して中栓２を下方に向けて押圧することができる。

次に、上記のように構成された製造装置５による容器の製造方法について、図６〜９を参照しつつ説明する。まず、支持体５１に容器本体１を配置する。このとき、容器本体１の開口１１の軸線Ｘが、鉛直方向に沿うようにする。次に、図６に示すように、搬送装置５３を駆動して、パレット６に配置された中栓２の直上に固定部５２を移動させる。パレット６上の中栓２は、案内部２４が上方を向くように配置されている。そして、図７に示すように、固定部５２の支持面５２１を中栓２に当接し、吸引管５２３から空気を吸引することで、支持面５２１に中栓２を吸着する。この状態で搬送装置５３を駆動し、図８（ａ）に示すように、中栓２を吸着した固定部５２を、支持体５１に支持された容器本体１の直上に配置する。このとき、中栓２の固定溝２７と、取付部１２の固定壁１５とが、上下方向で対応するように位置決めされる。

続いて、搬送装置５３を駆動し、図８（ｂ）に示すように、固定部５２を下方に移動させることで、中栓２を容器本体１の取付部１２に対して押圧する。中栓２を下方に移動させると、固定壁１５が固定溝２７に圧入されるようになっている。こうして、中栓２を取付部１２に向けて押圧すると、容器本体１は可撓性のある材料で形成されているため、中栓２の押圧力によって容器本体１が変形する。特に、取付部１２の雄ネジ１４は蛇腹状になっているため、上下方向に圧縮されるように変形しやすい。そのため、中栓２を取付部１２に対して押圧しても、固定壁１５が固定溝２７に完全に圧入される前に、容器本体１及び取付部１２が変形してしまい、固定壁１５を固定溝２７に正しい取付位置まで圧入することができない。この点、図８（ｂ）では、中栓２が取付部１２に完全に固定されておらず、中栓２と取付部１２との間に隙間が形成されている状態を示している。

そこで、本実施形態においては、中栓２が取付部１２に対して完全に圧入されたときの正しい取付位置（以下、基準固定位置Ｓという）から、さらに長さＬだけ下方に向かって中栓２を移動させ、容器本体１を押圧する。これにより、容器本体１は下方向に概ね長さＬだけ圧縮される。続いて、図９（ａ）に示すように、供給管５２４に空気を供給し、固定部５２の空気流通孔５２２を介して、中栓２の貫通孔２１に向かって空気を供給する。この空気は容器本体１の開口１１を通じて、容器本体１の内部空間に注入される。これにより、容器本体１の内圧が上昇し、圧縮された容器本体１が復元するように上方へ伸長する。このとき、容器本体１の伸長に合わせて、固定部５２を上昇させ、中栓２を基準固定位置Ｓまで上昇させる。この過程において、容器本体１は復元しながら上方に伸長するため、容器本体１の固定壁１５が中栓２の固定溝２７に圧入される。なお、空気の注入による内圧の上昇は、容器本体１を形成する材料にもよるが、例えば、容器本体１の内圧が、０．５秒で０．１５〜０．２０ＭＰａとなるように空気を注入する。

こうして、容器本体１に中栓２が固定されると、図９（ｂ）に示すように、固定部５２を上昇させ、中栓２から離間する。その後、支持体５１を移動させ、図示を省略する内容物供給装置へ容器本体を移動する。そして、内容物供給装置により、容器本体１に内容物を注入する。内容物は、中栓２の貫通孔２１及び容器本体１の開口１１を介して、容器本体１の内部空間に注入される。その後、蓋部材３を取付部１２に螺合させれば、容器の製造が完了する。

＜３．容器の使用方法＞
次に、容器の使用方法について説明する。内容物を排出するには、容器本体１を押圧して内容物を押し出す。まず、中栓２の案内部２４を内容物の排出面に対して当接する。そして、この状態で、容器本体１を押圧し、内容物を押し出す。案内部２４は周方向に所定間隔をおいて配置されているため、内容物は、隣接する案内部２４の間から径方向外方に排出される。このとき、内容物がゲル状のものであれば、内容物は、花びらのような形状となって排出面に排出される。

＜４．特徴＞
以上のように、本実施形態に係る製造方法によれば、中栓２による容器本体１の押圧によって容器本体１を一旦変形させた後、中栓２の貫通孔２１及び容器本体１の開口１１から空気を注入し、容器本体１を変形から復元させる過程で、容器本体１の取付部１２を中栓２に対して固定するようにしている。したがって、容器本体１が中栓２による押圧によって変形したとしても、容器本体１が復元すると共に、中栓２を容器本体１に対して適切に固定することができる。特に、内容物の押出を容易に行えるようにするためには、容器本体１を薄く可撓性の高いものとする必要があるが、そのようにすると、容器本体１が中栓２の押圧によって、より変形しやすくなる。したがって、本実施形態に係る製造方法では、そのような容器本体１に対して、特に有利である。

＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせ可能である。

＜５−１＞
上記実施形態では、取付部１２を基準固定位置Ｓから長さＬだけ押し込んでいるが、圧入に係る力が大きくない場合には、基準固定位置Ｓまで中栓２を押し込み、それ以上は押し込まないようにすることもできる。すなわち、圧入に係る力が大きくなければ、空気の注入による容器本体１の復元だけで固定壁１５を固定溝２７に圧入することができるからである。一方、上記実施形態のように、中栓２を基準固定位置Ｓからさらに下方へ押圧すると、中栓２を容器本体１に対して強く押圧することができるため、容器本体１の復元前に、固定壁１５の固定溝２７に対する圧入をある程度進めることができる。よって、容器本体の復元時には、固定壁１５が固定溝２７に対して確実に圧入され、正しい固定位置に配置される。

また、容器本体１の可撓性が高い場合には、供給管５２４から空気を供給したときに、容器本体１が大きく膨張することで、取付部１２の上面が基準固定位置Ｓよりも上昇する可能性がある。この場合には、中栓２を押圧のために下降させる最下点を、基準固定位置Ｓよりも高い位置に設定することもできる。これにより、膨張により基準固定位置Ｓよりも上昇した取付部１２が中栓２に圧入され、両者が固定される。この態様からすると、本発明に係る容器本体の「復元」とは、押圧による変形から容器本体が初期状態に戻る過程のみならず、変形から一旦初期状態よりも膨張し、その後、収縮して初期状態に戻るまでの過程も含まれる。この観点から、中栓２を容器本体１の取付部１２の直上に配置する第１ステップと、中栓２の貫通孔２１及び開口１１を通じて、容器本体１の内部空間に空気を注入することで、容器本体１を膨張（復元）させ、これに伴って取付部１２を中栓２側に移動させて、取付部１２と中栓２とを固定する第２ステップとを備える容器の製造方法であっても、中栓２を容器本体１に適切に固定することができる。

＜５−２＞
上記製造装置５において、固定部５２の構成は特に限定されず、吸着以外の方法で中栓２を固定することもできる。例えば、アームで中栓２を把持できるようにしてもよい。その他、支持体５１、搬送装置５３の構成も特には限定されず、少なくとも中栓２を容器本体１に対して押圧でき、且つ、中栓２の貫通孔２１及び容器本体１の開口１１を介して、容器本体１の内部空間に空気を供給できればよい。

＜５−３＞
上記実施形態では、容器本体１の取付部１２に雄ネジ１４が形成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、雄ネジ１４が形成されていると、変形しやすいが、雄ネジ１４が形成されていなくても、容器本体１は可撓性のある材料で形成されているため、変形する。したがって、雄ネジが形成されていない容器本体１に対しても、本発明に係る製造方法を適用することができる。

＜５−４＞
中栓２が容器本体１の取付部１２に対して押圧することで取付けられるのであれば、その態様は特には限定されない。すなわち、上記実施形態では、取付部１２の固定壁１５を、中栓２の固定溝２７に圧入するようにしているが、これ以外であっても、力を作用させて押し込むことで取付部１２と中栓２とを固定するようなものであれば、特には限定されない。例えば、取付部１２に固定溝を設け、中栓２に固定壁を設けるような態様であってもよい。あるいは、中栓２を筒状に形成し、中栓２の外壁の内周面に、取付部１２の固定壁１５を圧入するようにしてもよい。また、案内部２４も必要に応じて設けられていればよく、用途によっては設けられない。

＜５−５＞
容器本体１の形状は特には限定されず、種々の形状にすることができる。すなわち、上記のような円筒状以外でも、角筒状、多角筒状、異形状など、種々の形態が可能である。また、圧入のための態様は、上記実施形態に限定されず、上記実施形態では、固定壁１５に突部１６を設けているが、例えば、突部を設けず、固定壁１５自体の厚みを、固定溝２７の幅よりも大きくしてもよい。

＜５−６＞
中栓２の材料は特には限定されないが、押圧により取付部１２と固定されるため、樹脂材料などが好ましい。但し、その他の金属材料などでもよい。また、蓋部材３は、取付部１２を覆い、内容物の漏れを防止できるのであれば、樹脂材料、金属など種々の材料が可能である。

＜５−７＞
内容物は、特には限定されず、容器本体１の押圧によって外部に排出されるようなものとすることができ、液状、ゲル状などの食品、薬剤などとすることができる。

１ ：容器本体
２ ：中栓
３ ：蓋部材
１１ ：開口
１２ ：取付部
１４ ：雄ネジ
１５ ：固定壁（凸部）
２１ ：貫通孔
２７ ：固定溝（凹部）
Ｓ ：基準固定位置

Claims (6)

1. 開口が形成された取付部を有し、前記開口を通じて内部空間に内容物を収容可能であり、可撓性を有する容器本体と、
   貫通孔を有するとともに、前記容器本体の取付部に、前記開口と前記貫通孔を対応させるように、押圧によって取り付けられる中栓と、
   を備えた容器の製造方法であって、
   前記容器本体を変形させるように、前記中栓を前記容器本体の取付部に押圧する第１ステップと、
   前記中栓の貫通孔及び開口を通じて、前記内部空間に空気を注入することで、前記容器本体を変形から復元させ、これに伴って前記取付部を、所定の位置に配置された前記中栓側に移動させて、前記取付部と前記中栓とを固定する第２ステップと、
   を備えている、容器の製造方法。
2. 変形前の前記容器本体の前記取付部に、完全に取り付けられたときの前記中栓の、前記容器本体における高さ方向の位置を、基準固定位置と規定し、
   前記第１ステップにおいては、前記基準固定位置よりも、さらに前記中栓を前記取付部側に向けて押圧し、
   前記第２ステップにおいては、前記容器本体の復元と対応するように、前記中栓を前記押圧とは反対方向に前記基準固定位置まで移動させる、請求項１に記載の容器の製造方法。
   
3. 前記容器には、前記中栓を覆うように、前記容器本体の取り付けられる蓋部材が設けられ、
   前記容器本体の取付部には、雄ネジが形成されており、
   前記蓋部材は、前記雄ネジと螺合する雌ネジが形成されており、
   前記容器本体における前記雄ネジの形成部分は、当該雄ネジの軸方向に沿って、伸縮可能となっている、請求項１または２に記載の容器の製造方法。
4. 前記取付部は、前記開口の周囲に形成される筒状の凸部を有しており、
   前記中栓は、前記貫通孔の周囲に形成され、前記凸部が圧入される凹部を有している、請求項１から３のいずれかに記載の容器の製造方法。
5. 前記容器本体は、樹脂材料で形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の容器の製造方法。
6. 前記中栓の貫通孔を通じて、前記内部空間に内容物を注入するステップ、をさらに備えている、請求項１から５のいずれかに記載の容器の製造方法。

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