JP6716167B2 - 合成樹脂製のプリフォーム及び内容物入り容器 - Google Patents

合成樹脂製のプリフォーム及び内容物入り容器 Download PDF

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Description

本発明は、外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と口部に連なる円筒状の胴部と胴部の下端を閉塞する底部とを有し、ブロー成形により所定形状の容器に成形される合成樹脂製のプリフォーム及び内容物を収容した容器の口部をキャップで閉塞してなる内容物入り容器に関する。
従来から、飲料や洗剤、シャンプー、ハンドソープ等のトイレタリーなどを内容物として収容する容器として、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂材料により形成された合成樹脂製の容器が多く用いられている。
このような容器は、例えば特許文献1に示されるように、円筒状の口部と、この口部に連なる円筒状の胴部と、胴部の下端を閉塞する底部とを一体に備える合成樹脂製のプリフォームをブロー成形することにより所定形状に成形されるのが一般的である。そして、ブロー成形された容器の内部に内容物を充填し、その口部をキャップで閉塞することにより、内容物入り容器とされる。
特開2013−209101号公報
特許文献1に示される従来のプリフォームは、口部と胴部との間に、口部の外周面から径方向外側に向けて突出するネックリング(サポートフランジ)を備え、ブロー成形の際には、このネックリングの下面を金型の上面に当接させることにより、口部の開口を上向きとした姿勢でブロー成形用の金型に保持されるようになっている。このように、プリフォームを、口部の開口を上向きとした姿勢でブロー成形用の金型に保持させ、ブロー成形によって当該プリフォームを容易かつ確実に所定形状の容器に成形することができる。
しかしながら、洗剤やシャンプー、ハンドソープ等のトイレタリーなどを内容物として収容する用途に用いられる容器では、そのデザイン上の問題により、プリフォームにネックリングを設けることができない場合がある。この場合、プリフォームを、口部を金型の外部に露出させた状態でブロー成形用の金型に保持させることができないため、ブロー成形を採用することができないという問題点があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ネックリングを設けることなく金型を使用したブロー成形によって容器に成形可能な合成樹脂製のプリフォームを提供すること、及びネックリングを備えない内容物入り容器を提供することにある。
本発明の合成樹脂製のプリフォームは、外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と該口部に連なる円筒状の胴部と該胴部の下端を閉塞する底部とを有し、ブロー成形により所定形状の容器に成形される合成樹脂製のプリフォームであって、前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に連なるとともに該外周面に対して径方向内側に向けて延びる保持面を備え、前記口部の外周面と前記胴部の外周面とが同径であり、前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に対して径方向内側に向けて凹む凹溝を備え、前記凹溝の内面の一部が前記保持面を構成していることを特徴とする。
本発明の合成樹脂製のプリフォームは、外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と該口部に連なる円筒状の胴部と該胴部の下端を閉塞する底部とを有し、ブロー成形により所定形状の容器に成形される合成樹脂製のプリフォームであって、前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に連なるとともに該外周面に対して径方向内側に向けて延びる保持面を備え、外周面に係止溝を備えるとともに内周面に雌ねじを備えた円筒状の外カバーが、前記雌ねじが前記雄ねじにねじ結合した状態で前記口部に装着されていることを特徴とする。
本発明の合成樹脂製のプリフォームは、上記構成において、前記口部の外周面と前記胴部の外周面とが同径であり、前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に対して径方向内側に向けて凹む凹溝を備え、前記凹溝の内面の一部が前記保持面を構成しているのが好ましい。
本発明の合成樹脂製のプリフォームは、上記構成において、前記凹溝が、前記口部と前記胴部との間で全周に亘って延びているのが好ましい。
本発明の合成樹脂製のプリフォームは、上記構成において、前記口部の外周面が前記胴部の外周面よりも大径であり、前記保持面が、外周縁において前記口部の外周面に連なるとともに内周縁において前記胴部の外周面に連なっているのが好ましい。
本発明の内容物入り容器は、外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と、前記口部に連ねて設けられ、内容物を収容した容器胴部と、前記口部と前記容器胴部との間に設けられ、前記口部の外周面に連なるとともに該外周面に対して径方向内側に向けて延びる保持面と、を有する合成樹脂製の容器と、外周面に係止溝を備えるとともに内周面に雌ねじを備え、該雌ねじが前記雄ねじにねじ結合した状態で前記口部に固定された円筒状の外カバーと、前記係止溝にアンダーカット係合する係合片を備え、前記外カバーの外側に装着されて前記口部を閉塞するキャップと、を有し、前記口部の外周面と前記容器胴部の上端の外周面とが同径であり、前記口部と前記容器胴部との間に、前記口部の外周面に対して径方向内側に向けて凹む凹溝を備え、前記凹溝の内面の一部が前記保持面を構成していることを特徴とする。
本発明によれば、ネックリングを設けることなく金型を使用したブロー成形によって容器に成形可能な合成樹脂製のプリフォームを提供すること、及びネックリングを備えない内容物入り容器を提供することができる。
本発明の一実施の形態である合成樹脂製のプリフォームの正面図である。 外カバーが装着された状態のプリフォームの正面図である。 プリフォームに外カバーを装着する手順を示す断面図である。 プリフォームをブロー成形用の金型に装着した状態を示す断面図である。 ブロー成形によりプリフォームを容器に成形した状態を示す断面図である。 内容物が充填された容器の口部をキャップで閉塞した状態を示す断面図である。 図1に示すプリフォームの変形例のプリフォームの正面図である。
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に例示説明する。
図1に示す本発明の一実施の形態である合成樹脂製のプリフォーム1(以下、単に「プリフォーム1」という。)は、ブロー成形により所定形状の容器に成形されるものである。本実施の形態においては、プリフォーム1が、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)等の合成樹脂材料を射出成形して形成され、ブロー成形により、シャンプーやハンドソープ等のトイレタリーを内容物として収容するための容器に成形されるものとした場合を示す。
なお、プリフォーム1は、合成樹脂材料を射出成形して形成したものに限らず、合成樹脂材料を圧縮成形や押出しブロー成形して形成したものとすることもできる。
このプリフォーム1は、円筒状の口部11と、口部11に一体に連なる円筒状の胴部12と、胴部12の下端(図1中において下方側の端)に一体に連なって胴部12の下端を閉塞する半球形状の底部13とを有している。本実施の形態においては、口部11の外周面11aと胴部12の外周面12aは、何れも軸方向に向けて一定の外径を有し、互いに同径(同一の外径)となっている。また、口部11、胴部12及び底部13は互いに同軸に配置されている。これにより、プリフォーム1は、全体として略試験管形状となっている。
口部11の外周面11aには、後述する外カバー20を装着するための雄ねじ11bが一体に設けられている。
また、口部11と胴部12の間には、口部11の外周面11aの下端に連なるとともに当該外周面11aに対して径方向内側に向けて延びる保持面14が設けられている。この保持面14は、口部11や胴部12の軸方向に対して垂直であり、底部13の側(図1中で下方側)に向けられている。
本実施の形態においては、口部11と胴部12の間に、口部11の外周面11a及び胴部12の外周面12aに対して径方向内側に向けて凹む凹溝15が設けられ、この凹溝15の内面の一部が保持面14を構成している。より具体的には、凹溝15は、口部11と胴部12との間で当該口部11ないし胴部12の全周に亘って延びる環状に形成され、その周方向に垂直な断面は矩形形状となっている。そして、凹溝15の3つの内面のうち、図1中で下方を向く面が保持面14を構成している。
なお、プリフォーム1の口部11と胴部12との境界は明確ではないが、口部11は、プリフォーム1がブロー成形された後においても形状が変化せず、そのまま成形後の容器の口部となる部分であり、胴部12はブロー成形によって軸方向及び径方向に延伸されて成形後の容器の容器胴部を形成する部分である。
プリフォーム1の搬送を容易に行い得るようにするために、本実施の形態においては、図2に示すように、口部11に外カバー20を装着するようにしている。外カバー20は合成樹脂製となっており、図3に示すように、口部11よりも大径の円筒状に形成され、その外周面に係止溝20aを備えるとともに内周面に雌ねじ20bを備えている。係止溝20aは、プリフォーム1を搬送するための搬送機のチャックが係合可能な溝幅(図1中で上下方向の幅)を有し、外カバー20の外周面の全周に亘って延びる環状に形成されている。一方、雌ねじ20bは、口部11の雄ねじ11bに対応した形状となっており、雌ねじ20bを雄ねじ11bにねじ結合させることにより、外カバー20を口部11に装着することができる。外カバー20の上端には口部11の内径と同等の内径を有する内向きのフランジ20cが一体に設けられ、このフランジ20cの下面が口部11の開口端に当接するまで雌ねじ20bを雄ねじ11bにねじ込むことで、外カバー20を口部11に対して軸方向の所定位置に固定することができる。
次に、このような構成のプリフォーム1を、ブロー成形により所定形状の容器に成形する手順(ブロー成形方法)について説明する。
まず、図3に示すように、プリフォーム1に外カバー20を装着する。
次に、図4に示すように、外カバー20の係止溝20aに搬送機30のチャック30aを係合させ、この搬送機30を用いてプリフォーム1をブロー成形用の金型31にまで搬送し、当該金型31に装着する。
なお、プリフォーム1は、胴部12及び底部13を予めヒーター等によって延伸効果が発現する所定温度にまで加熱させてから金型31に装着するのが好ましい。この場合、プリフォーム1の加熱は、口部11に外カバー20を装着する前に行ってもよく、口部11に外カバー20を装着した後に行ってもよい。また、生産性を考慮して、プリフォーム1を射出成形や押出し成形等により成形する際に生じる余熱を利用した所謂ホットプリフォーム法によりプリフォーム1を所定の温度で金型31に装着することもできる。
金型31の上面には、プリフォーム1を配置するための開口31aが設けられ、プリフォーム1は、その口部11が開口31aから上方に向けて外部に突出するとともに胴部12及び底部13が金型31のキャビティ31bの内部に配置された状態で金型31に装着される。なお、キャビティ31bは、成形後の容器に対応したボトル形状となっている。また、詳細は図示しないが、金型31は左右に型開きすることができるようになっており、金型31を開くことで成形後の容器を当該金型31から取り出すことができる。
ここで、金型31の開口31aの内周縁には凸部32が設けられている。この凸部32は、凹溝15の溝幅以下の厚みを有するリブ状に形成され、開口31aの全周に亘って環状に設けられている。そして、この凸部32がプリフォーム1の凹溝15に配置され、保持面14が凸部32の上面に支持されることにより、プリフォーム1は金型31に保持されている。
次に、金型31の上方に配置されている図示しないノズルを下降させ、プリフォーム1の口部11に挿通する。そして、当該ノズルを通してプリフォーム1の内部に加圧エアーを供給することによりプリフォーム1を所定形状の容器にブロー成形する。このように、金型31内に配置されたプリフォーム1をブロー成形することで、図5に示すように、当該プリフォーム1の胴部12及び底部13がキャビティ31bの内面に沿った所定形状に成形された容器40を製造することができる。
また、プリフォーム1は、保持面14が凸部32の上面に支持されることにより金型31に保持されているので、ブロー成形によって口部11に上方から加圧エアーが供給されても、当該供給圧等によってブロー成形時に金型31から脱落することが防止される。
ブロー成形の際に、ノズルの内側を通って進出する延伸ロッドによりプリフォーム1の胴部12を縦方向(軸方向)に延伸させるようにしてもよい。延伸ロッドを設けることにより、プリフォーム1の胴部12を、延伸ロッドを用いて縦方向に延伸させつつ加圧エアーで径方向に延伸させることができる。この場合、延伸ロッドによる胴部12の縦延伸は、胴部12の内部へ加圧エアーを供給する前に行うのが好ましいが、胴部12の内部への加圧エアーの供給とともに行ってもよい。
ブロー成形が完了すると、ノズルを上方に向けて移動させて口部11から離脱させ、次に、金型31を左右に型開きする。そして、外カバー20の係止溝20aに搬送機30のチャック30aを再び係合させ、当該搬送機30により金型31から成形後の容器40を取り出し、内容物充填行程へと搬送する。そして、図6に示すように、容器40の口部11から、プリフォーム1の胴部12及び底部13がブロー成形されて形成された容器胴部41の内部に内容物42を充填した後、外カバー20の外側に有頂筒状のキャップ43を打栓し、当該キャップ43の周壁内周面から突出する係合片43aを外カバー20の係止溝20aにアンダーカット係合させて口部11をキャップ43により閉塞する。このとき、キャップ43は、図示しない回り止め機構により、外カバー20に対して回り止めされた状態で固定される構成とすることもできる。キャップ43を外カバー20に対して回り止めした構成とすることにより、キャップ43を外カバー20と共回りするようにして、キャップ43の回転操作により口部11を開閉可能な構成とすることができる。
このように、プリフォーム1をブロー成形して容器40を成形し、この容器40に内容物42を充填した後、外カバー20にキャップ43を打栓することで、外周面11aに雄ねじ11bを備えた円筒状の口部11と、口部11に連ねて設けられ、内容物42を収容した容器胴部41と、口部11と容器胴部41との間に設けられ、口部11の外周面11aに連なるとともに外周面11aに対して径方向内側に向けて延びる保持面14と、を有する合成樹脂製の容器40と、外周面に係止溝20aを備えるとともに内周面に雌ねじ20bを備え、雌ねじ20bが雄ねじ11bにねじ結合した状態で口部11に固定された円筒状の外カバー20と、係止溝20aにアンダーカット係合する係合片43aを備え、外カバー20の外側に装着されて口部11を閉塞するキャップ43と、を有する内容物入り容器50を製造することができる。
このように、本発明のプリフォーム1では、口部11と胴部12の間に、口部11の外周面11aから径方向内側に向けて延びる保持面14を設け、金型31の凸部32を当該保持面14に係合させてプリフォーム1を金型31に抜け止め保持させるようにしたので、ネックリングを設けることなく当該プリフォーム1をブロー成形によって容器40に容易かつ確実に成形することができる。また、プリフォーム1を、ネックリングに替えて凹溝15を備えた構成としたことにより、当該プリフォーム1や容器40を軽量化することができるとともに、凹溝15よりも下側の部分をブロー成形時に延伸し易くすることができる。さらに、当該プリフォーム1をブロー成形して形成した容器40を用いることにより、ネックリングを備えない内容物入り容器50を提供することができる。
図7は、図1に示すプリフォームの変形例のプリフォームの正面図である。なお、図7においては、前述した部位に対応する部位に同一の符号を付してある。
図1に示すプリフォーム1では、口部11の外周面11aと胴部12の外周面12aとを同径とし、口部11と胴部12との間に口部11の外周面11aに対して径方向内側に向けて凹む凹溝15を設け、この凹溝15の内面の一部で保持面14を構成するようにしている。
これに対して、図7に示す変形例のプリフォーム1では、口部11の外周面11aを胴部12の外周面12aよりも大径とし、口部11と胴部12との間の段差面を保持面14とするようにしている。すなわち、保持面14を、口部11や胴部12の軸方向に対して垂直であるとともに、その外周縁において口部11の外周面11aに連なるとともに内周縁において胴部12の外周面12aに連なる段差面に形成するようにしている。
このような構成によれば、金型31の開口31aに凹溝15に対応した形状の凸部32を設けることなく、保持面14を当該開口31aの開口縁に支持させてプリフォーム1を金型31に保持させることができるので、凸部32の強度等に関する考慮を不要として、当該金型31の設計の自由度を高めることができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、前記実施の形態においては、プリフォーム1を、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)等の合成樹脂製としたが、これに限らず、他の合成樹脂材料により形成されたものとすることもできる。
また、前記実施の形態においては、プリフォーム1を、ブロー成形により、シャンプーやハンドソープ等のトイレタリーを内容物として収容するための容器40に成形する場合を示したが、これに限らず、他の内容物を収容する用途に用いられる容器を成形するものとしてもよい。
さらに、前記実施の形態においては、保持面14ないし凹溝15を、口部11や胴部12の周方向の全周に亘って延びる環状のものとしたが、これに限らず、口部11や胴部12の周方向の一部のみに亘って延びる形状とすることもできる。この場合、金型31の凸部32や開口31aの開口縁も、当該保持面14ないし凹溝15に対応した形状に形成される。
さらに、前記実施の形態においては、プリフォーム1を加圧エアーを加圧媒体としてブロー成形するようにしているが、これに限らず、液体を加圧媒体とした液体ブロー成形により成形するようにしてもよい。この場合、液体ブロー成形においてプリフォーム1に供給する液体としては、最終的に製品として容器40に充填される内容物を用いるのが好ましい。これにより、成形後の容器40への内容物の充填工程を省略して、その生産性を高めることができる。
さらに、前記実施の形態においては、口部11に外カバー20を装着した状態で容器40を内容物の充填行程にまで搬送し、容器40に内容物を充填した後、口部11に装着された外カバー20の外側にキャップ43を装着して口部11を閉塞するようにしているが、口部11に外カバー20を装着した状態で容器40を内容物の充填行程にまで搬送し、容器40に内容物を充填した後、外カバー20を口部11から取り外し、口部11に直接ネジ式のキャップを装着して口部11を閉塞する構成とすることもできる。また、口部11に外カバー20を装着することなく、搬送機30のチャック30aにより口部11を直接保持してプリフォーム1を搬送する構成とすることもできる。
さらに、前記実施の形態においては、プリフォーム1は、1種類の合成樹脂材料のみで形成された単層構造とされているが、これに限らず、複数種類の合成樹脂材料を積層した積層構造のものとすることもできる。この場合、複数の樹脂層が互いに接着された構成とすることができるが、それ以外にも、外側層と内側層とを異材質で形成して互いが接着しないように積層した積層構造や、当該積層構造において外側層と内側層との間に接着層を軸方向帯状に設けた積層構造のものとすることもできる。このようにプリフォーム1を、その外側層と内側層とを互いに接着させない積層構造とした場合には、当該プリフォーム1をブロー成形により積層剥離容器に形成することができる。なお、積層構造のプリフォーム1としては、上記のものに限らず、種々の層構成とすることができる。
1 合成樹脂製のプリフォーム
11 口部
11a 外周面
11b 雄ねじ
12 胴部
12a 外周面
13 底部
14 保持面
15 凹溝
20 外カバー
20a 係止溝
20b 雌ねじ
20c フランジ
30 搬送機
30a チャック
31 金型
31a 開口
31b キャビティ
32 凸部
40 容器
41 容器胴部
42 内容物
43 キャップ
43a 係合片
50 内容物入り容器

Claims (6)

  1. 外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と該口部に連なる円筒状の胴部と該胴部の下端を閉塞する底部とを有し、ブロー成形により所定形状の容器に成形される合成樹脂製のプリフォームであって、
    前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に連なるとともに該外周面に対して径方向内側に向けて延びる保持面を備え
    前記口部の外周面と前記胴部の外周面とが同径であり、
    前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に対して径方向内側に向けて凹む凹溝を備え、
    前記凹溝の内面の一部が前記保持面を構成していることを特徴とする合成樹脂製のプリフォーム。
  2. 外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と該口部に連なる円筒状の胴部と該胴部の下端を閉塞する底部とを有し、ブロー成形により所定形状の容器に成形される合成樹脂製のプリフォームであって、
    前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に連なるとともに該外周面に対して径方向内側に向けて延びる保持面を備え、
    外周面に係止溝を備えるとともに内周面に雌ねじを備えた円筒状の外カバーが、前記雌ねじが前記雄ねじにねじ結合した状態で前記口部に装着されていることを特徴とする合成樹脂製のプリフォーム。
  3. 前記口部の外周面と前記胴部の外周面とが同径であり、
    前記口部と前記胴部との間に、前記口部の外周面に対して径方向内側に向けて凹む凹溝を備え、
    前記凹溝の内面の一部が前記保持面を構成している、請求項に記載の合成樹脂製のプリフォーム。
  4. 前記凹溝が、前記口部と前記胴部との間で全周に亘って延びている、請求項1または3に記載の合成樹脂製のプリフォーム。
  5. 前記口部の外周面が前記胴部の外周面よりも大径であり、
    前記保持面が、外周縁において前記口部の外周面に連なるとともに内周縁において前記胴部の外周面に連なっている、請求項に記載の合成樹脂製のプリフォーム。
  6. 外周面に雄ねじを備えた円筒状の口部と、
    前記口部に連ねて設けられ、内容物を収容した容器胴部と、
    前記口部と前記容器胴部との間に設けられ、前記口部の外周面に連なるとともに該外周面に対して径方向内側に向けて延びる保持面と、を有する合成樹脂製の容器と、
    外周面に係止溝を備えるとともに内周面に雌ねじを備え、該雌ねじが前記雄ねじにねじ結合した状態で前記口部に固定された円筒状の外カバーと、
    前記係止溝にアンダーカット係合する係合片を備え、前記外カバーの外側に装着されて前記口部を閉塞するキャップと、を有し、
    前記口部の外周面と前記容器胴部の上端の外周面とが同径であり、
    前記口部と前記容器胴部との間に、前記口部の外周面に対して径方向内側に向けて凹む凹溝を備え、
    前記凹溝の内面の一部が前記保持面を構成していることを特徴とする内容物入り容器。
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