JP6794186B2 - 合成樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、内容物の注出口となる口部と、該口部に肩部を介して連なる胴部と、該胴部の下端を閉塞する底部とを備えたボトル形状の合成樹脂製容器に関し、特に、胴部に減圧吸収パネル及び縮径部が設けられるものに関する。

延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）製のボトルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のボトルに代表されるような合成樹脂製容器は、軽量で取り扱いが容易であること、内容物の保存安定性に優れること、しかもコスト的に安価であることから、飲料用、食品用、化粧料用等の様々な用途に使用されている。

例えば、特許文献１には、平面視で角型形状を有する壜体が開示されている。この壜体は、内容物の注出口となる口部と、該口部に肩部を介して連なる胴部と、該胴部の下端を閉塞する底部とを備えた合成樹脂製の容器であり、胴部を形成する側壁には、減圧吸収パネルが陥没状に形成されている。内容物が高温充填された後に口部がキャップで閉塞されると、内容物の冷却に伴って容器内に減圧が生じて胴部に大きな変形が生じるおそれがある。この問題に対し胴部に減圧吸収パネルを設けておくことにより、容器内の減圧を減圧吸収パネルの変形により吸収して、壜体が不正に変形することを抑制することができる。

特許第２５９００８４号公報

特許文献１のような角型容器では、スリム且つ安定感のある外観的特徴を付与するため、並びに良好な把持性を付与する等の目的で、胴部の所定高さ位置に縮径部を形成したものが使用されるようになってきている。しかし、胴部に縮径部を形成した角型容器では、上下方向の荷重により縮径部近傍で座屈変形が発生し易いという問題があった。

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、胴部に縮径部を形成しても座屈強度を高く維持することが可能な合成樹脂製容器を提供することにある。

本発明の合成樹脂製容器は、内容物の注出口となる口部と、該口部に肩部を介して連なる胴部と、該胴部の下端を閉塞する底部とを備えた合成樹脂製容器であって、
前記胴部は、複数の主壁と、平面視において該主壁同士を周方向に連結する複数の角壁とを有し、
前記複数の角壁の少なくとも１つの角壁は、上下方向において、上方および下方からそれぞれ中央部に向かって縮径して形成された縮径部、及び前記角壁から外周方向に突出すると共に該縮径部を上下方向に跨ぐ縦凸リブを有し、
前記複数の主壁及び前記複数の角壁の少なくともいずれか一方には、凹溝が周方向に間欠的に設けられ、該凹溝は、前記縦凸リブとは周方向に離間しており、
前記凹溝は、前記縮径部と同一高さ位置に設けられており、
前記複数の主壁の少なくとも１つの主壁には、減圧吸収パネルが形成され、該減圧吸収パネルは、前記縮径部の高さ位置を跨いで上下方向に延びることを特徴とする。

また、前記減圧吸収パネルは、内周方向に陥没して形成されたパネル凹部と、該パネル凹部の面内中央に設けられ該パネル凹部に対して外周方向に突出して形成されたパネル凸部と、該パネル凸部の面内中央に設けられ該パネル凸部に対して内周方向に陥没して形成されたパネル溝部とを有することが好ましい。

また、前記縦凸リブは、台形形状の横断面を有することが好ましい。

また、前記縦凸リブの上端及び下端は、前記角壁の外周面に段差無く接続することが好ましい。

本発明によれば、胴部に縮径部を形成しても座屈強度を高く維持することが可能な合成樹脂製容器を提供することができる。

本発明の一実施形態である合成樹脂製容器の正面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態である合成樹脂製容器の平面図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態である合成樹脂製容器の底面図である。 本発明の一実施形態である合成樹脂製容器を、図２（ａ）のＢ方向から見た図である。 図１のＡＡ断面による拡大端面図である。

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形態である合成樹脂製容器１は、例えば果汁飲料やお茶等の飲料、及び醤油、酢、たれ等の調味料を内容物として収容するものであり、当該内容物が所定の温度にまで加熱された高温状態で充填される高温充填に対応したものである。なお、本願明細書、特許請求の範囲、要約書、及び図面において上下方向とは、合成樹脂製容器１を水平面上に正立させた状態を基準としており、上方とは図１における上方、下方とは図１における下方を意味するものとする。

この合成樹脂製容器１は、内容物の注出口となる口部２と、口部２の下端に連なり下方に向かって拡径する肩部３と、口部２に肩部３を介して連なる平面視で角形形状を有する胴部４と、胴部４の下端を閉塞する底部５とを備えたボトル形状に形成されている。なお、図１中の符号Ｓは、口部２、肩部３、胴部４及び底部５の共通の中心軸を示す。また、本願明細書、特許請求の範囲において、半径方向とは、中心軸Ｓを通り、且つ中心軸Ｓに垂直な方向である。また、内周方向とは、半径方向に沿って中心軸Ｓに向かう方向であり、外周方向とは、半径方向に沿って中心軸Ｓから離れる方向を指すものとする。

この合成樹脂製容器１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより所謂ペットボトルとして構成することができる。なお、合成樹脂製容器１は、ポリエチレンテレフタレートに限らず、例えば延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）等の熱可塑性を有する他の合成樹脂からなるプリフォームを二軸延伸ブロー成形して形成されたものとすることもできる。また、合成樹脂製容器１の製法についても、プリフォームを二軸延伸ブロー成形する方法のみならず、例えば樹脂材料を押し出しブロー成形するなど、種々の製法を採用することができる。

口部２の外周面には、図１に示すように雄ねじ２ａが形成されており、内容物が高温充填された後、図示しないキャップを口部２にねじ係合することにより口部２を閉塞することができる。また、口部２の外周面に雄ねじ２ａを設ける代わりに突起を設け、キャップを打栓により係合することにより口部２を閉塞する構成としてもよい。

胴部４は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視で、面取りされた正四角形形状の角筒構造を有する。胴部４の側周壁は、４枚の平板状の主壁４ａと、主壁４ａ同士を周方向に連結する４枚の角壁４ｂとを有している。図１に示すように縦長形状を有する主壁４ａは、面内中央に同じく縦長形状を有する減圧吸収パネル１１を備えている。なお、本実施形態では、４枚の主壁４ａは全て同一形状で構成されており、４枚の角壁４ｂについても全て同一形状で構成されている。また、各主壁４ａには、同一形状の減圧吸収パネル１１が配置されている。

減圧吸収パネル１１は、図１に示すように、主壁４ａから内周方向に陥没して形成されたパネル凹部１１ａと、パネル凹部１１ａの面内中央に設けられパネル凹部１１ａに対して外周方向に突出して形成されたパネル凸部１１ｂと、パネル凸部１１ｂの面内中央に設けられパネル凸部１１ｂに対して内周方向に陥没して形成されたパネル溝部１１ｃとを有している。この減圧吸収パネル１１の半径方向への立体的な構造により、合成樹脂製容器１内に内容物が高温充填された後に胴部４の予期しない場所に生じる不正変形を抑制することができる。すなわち、合成樹脂製容器１内に内容物が高温充填された後に口部２がキャップで閉塞されると、内容物の冷却に伴って容器内に減圧が生じる。減圧吸収パネル１１は、上述のように、パネル凹部１１ａ、パネル凸部１１ｂ及びパネル溝部１１ｃの各構成要素によって、内周側への陥没及び外周側への突出を繰り返す構成を有している。このような半径方向への立体的形状により、容器内の減圧に対して減圧吸収パネル１１が内周側に容易に変形して減圧を吸収し、胴部４の予期しない場所に生じる不正変形を抑制することができる。

なお、本実施形態において、減圧吸収パネル１１は、パネル凹部１１ａ、パネル凸部１１ｂ及びパネル溝部１１ｃという３つの構成要素を有するように構成したが、この態様には限定されない。減圧吸収パネル１１は、例えばパネル凹部１１ａのみを有し、パネル凸部１１ｂ及びパネル溝部１１ｃを有しない構成としてもよい。

角壁４ｂは、図３に示すように、胴部４の上端部及び下端部には、中心軸線Ｓと平行に延びるストレート領域を設けており、そのストレート領域の内端から胴部４の中央部に設けられた縮径部２２に向かって直線状且つ緩やかに縮径するように構成されている。なお、ここでいう「中央部」とは、胴部４を中心軸線Sに沿って上から上端部、中央部及び下端部に区画したときの中央部であり一定の幅を有する領域を指すものとする。従って、「中央部」の文言は、厳密に胴部４の上下方向の中央位置を指すものではない。また、本願明細書、特許請求の範囲、及び図面において、「縮径部」とは、角壁４ｂにおいて中心軸Ｓからの距離が最も小さくなっている部分を指すものとする（図３において符号２２で示す位置）。これによって合成樹脂製容器１にスリムな印象を与えることができる。また、縮径部２２は、胴部４の中心軸Ｓ方向中央よりも下方部分に配置されており、底部５付近が逆に拡径されているかの印象を与えることもできるため、スリムであるにも関わらず安定感のある外観デザインとすることができる。

なお、上記のストレート領域は必ずしも設ける必要はなく、胴部４の上端及び下端から縮径部２２に向かって緩やかに縮径させてもよい。また、上述の縮径は、必ずしも直線状である必要はなく、曲線状や階段状に縮径させてもよい。また、縮径部２２を設ける高さは、胴部４の中心軸Ｓ方向中央より下方部分に限定されるものではなく、胴部４の中央や上方部分に設けてもよい。

縮径部２２の高さ位置には、胴部４の面剛性を高めるための凹溝１３が設けられている。本実施形態において、凹溝１３は、減圧吸収パネル１１を起点に周方向に延び、主壁４ａと角壁４ｂとの境界を越えた位置まで延在し、後述する縦凸リブ２０よりも手前の周方向位置で終端している。このように、周方向に延びる凹溝１３を設けることにより、胴部４の特に周方向の剛性を高めることができる。本実施形態では、上下方向に延びる減圧吸収パネル１１の立体的形状により、上下方向の面剛性が高まる一方、周方向の面剛性が弱くなっている。また、利用者が縮径部２２近傍を把持することによって周方向の応力がかかり易い。このため、本実施形態では、周方向に延びる凹溝１３によって胴部４の周方向の面剛性を高めている。

本実施形態において、凹溝１３は、減圧吸収パネル１１を起点に周方向に延び、縦凸リブ２０よりも手前の周方向位置で終端している。このように、凹溝１３を周方向に連続して設けず間欠的に配置することにより、胴部４の周方向の面剛性を高めながら、凹溝１３が設けられていない角壁４ｂ部分の剛性により上下方向の座屈強度を高く維持することができる。

なお、本実施形態において、凹溝１３は、主壁４ａにおける減圧吸収パネル１１を除く部分、及び角壁４ｂの一部に配置されるように構成したが、この態様には限定されない。凹溝１３が周方向に間欠的に設けられていればよく、例えば、凹溝１３を角壁４ｂにおける縦凸リブ２０を除く部分に配置するなどしてもよい。但し、角壁４ｂに縮径部２２が設けられていることから、角壁４ｂの上下方向の座屈強度を少しでも高められるように、凹溝１３は主壁４ａ側に設けて、角壁４ｂ側に凹溝１３を設けない領域を確保することが望ましい。

また、図３に示すように、角壁４ｂ上には、縮径部２２を上下方向に跨ぐように縦凸リブ２０が形成されている。この縦凸リブ２０は、角壁４ｂが縮径部２２を有することに起因して上下方向の座屈強度が低下するのを抑制するために設けられている。図１,３,４に示すように、縦凸リブ２０は頂面２０ａと側面２０ｂとを有しており、横断面の形状は台形形状である。また、縦凸リブ２０は、角壁４ｂの縮径部２２から外周方向に突出して設けられている。頂面２０ａは平面状に構成されており、頂面２０ａの上端及び下端は、角壁４ｂとの間で段差を形成することなく、スムーズに接続している。なお、本実施形態では、各角壁４ｂには、同一形状の縦凸リブ２０が設けられている。

なお、本実施形態では、胴部４は、平面視で正四角形に面取りを施した形状を有し、正四角形部分を構成する４枚の主壁４ａ及び面取り部分を構成する４枚の角壁４ｂとを備えるように構成したが、この態様には限定されない。胴部４は、例えば、平面視で正六角形等の他の多角形に面取りを施した形状となるように構成してもよい。また、胴部４が平面視で正八角形形状を有し、主壁４ａと角壁４ｂとが交互に４枚ずつ並ぶようにするなど、主壁４ａ及び角壁４ｂが周方向に概ね等しい幅となるように構成してもよい。

以上のように、本実施形態の合成樹脂製容器１は、胴部４に、減圧吸収パネル１１を有する主壁４ａと、縮径部２２及び縦凸リブ２０を有する角壁４ｂとを有し、主壁４ａ及び角壁４ｂの一部に凹溝１３を周方向に間欠的に設けるように構成した。縮径部２２を設けることにより合成樹脂製容器１をスリム且つ安定感のある外観デザインとすることができる。また、縮径部２２を上下方向に跨ぐように縦凸リブ２０を設けることにより、縮径部２２を設けることに起因する上下方向の座屈強度の低下を抑制することができる。また、凹溝１３を周方向に間欠的に設けることにより、胴部４の周方向の面剛性を高めながら、凹溝１３が設けられていない角壁４ｂ部分の剛性により上下方向の座屈強度を高く維持することができる。従って、本実施形態の合成樹脂製容器１は、容器の薄肉化を進めても、内容液の充填工程や、容器を積み重ねて保管、運搬する際に必要となる上下方向の荷重に対する座屈強度を確保することができる。

また、本実施形態によれば、凹溝１３を縮径部２２と同一高さ位置に設けるように構成した。これによって、胴部４の周方向の面剛性を高めることができるので、利用者が縮径部２２近傍を把持した場合に、当該把持力によって合成樹脂製容器１が周方向に変形するのを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、減圧吸収パネル１１が、内周方向に陥没して形成されたパネル凹部１１ａと、パネル凹部１１ａの面内中央に設けられパネル凹部１１ａに対して外周方向に突出して形成されたパネル凸部１１ｂと、パネル凸部１１ｂの面内中央に設けられパネル凸部１１ｂに対して内周方向に陥没して形成されたパネル溝部１１ｃとを有するように構成した。これにより、容器内の減圧に対して減圧吸収パネル１１が内周側に容易に変形して減圧を吸収し、胴部４の予期しない場所に生じる不正変形を抑制することができる。また、減圧吸収パネル１１は半径方向へ陥没及び突出を繰り返す立体的形状を有しており、その立体的形状は上下方向に延びるように形成されているため、胴部４の上下方向の座屈強度を高めることができる。

また、本実施形態によれば、縦凸リブ２０は、台形形状の断面を有するように構成したので、上下方向の荷重がかかっても縦凸リブ２０に応力集中が生じにくくなる他、利用者が胴部４を把持した際に、手に引っ掛かり難い滑らかな形状とすることができる。

また、本実施形態によれば、縦凸リブ２０の上端及び下端が角壁４ｂの外周面に段差無く接続するように構成したので、利用者が胴部４を把持した際に、手に引っ掛かり難い滑らかな形状とすることができる。

次に、本発明の効果を確認するために、本発明の実施例である合成樹脂製容器について、減圧吸収パネルの吸収容量、及び内容物を充填した状態での上下方向の座屈強度を確認した。なお、本実施例の合成樹脂製容器は、図１に示す合成樹脂製容器１と同一の構成であり、２６５ｍｌ容量用のポリエチレンテレフタレート製のものである。表１に、本実施例、及び比較例として縦凸リブ２０の無い容器についての確認結果を示す。吸収容量については、縦凸リブ２０が無い比較例では２３．２［ｍｌ］であったのに対して、縦凸リブ２０を有する本実施例では２４．４［ｍｌ］であり、縦凸リブ２０を設けても遜色無く、むしろやや大きい吸収容量を得ることができた。また、上下方向の座屈強度については、縦凸リブ２０が無い比較例では２９５［Ｎ］であったのに対して、縦凸リブ２０を有する本実施例では４５１［Ｎ］であり、縦凸リブ２０を設けることによって上下方向の座屈強度が大幅に改善されることが分かった。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、４枚の主壁４ａ及び４枚の角壁４ｂは、それぞれ同一形状である必要はなく、各主壁４ａ毎及び各角壁４ｂ毎にそれぞれ異なる形状を有していてもよい。また、減圧吸収パネル１１、縦凸リブ２０、及び凹溝１３の形状は前記実施形態に限定されず、様々な形態を採用することが可能である。そして、各減圧吸収パネル１１毎及び各縦凸リブ２０毎にそれぞれ異なる形状を有していてもよい。

また、減圧吸収パネル１１、縦凸リブ２０、及び凹溝１３の数量についても、前記実施形態に限定されない。例えば、減圧吸収パネル１１は、１枚の主壁４ａに２つ以上設けてもよいし、減圧吸収パネル１１を一部の主壁４ａのみに設けるようにしてもよい。また、縦凸リブ２０は、１枚の角壁４ｂに２つ以上設けてもよいし、縦凸リブ２０を一部の角壁４ｂのみに設けるようにしてもよい。凹溝１３についても、周方向に間欠的に配置されていればよく、異なる高さ位置に複数列の凹溝１３を設けるように構成してもよい。

また、合成樹脂製容器１に充填される内容物は、果汁飲料やお茶等の飲料、及び醤油、酢、たれ等の調味料に限らず、他の食品や化粧料等であってもよい。

１ 合成樹脂製容器
２ 口部
２ａ 雄ねじ
３ 肩部
４ 胴部
４ａ 主壁
４ｂ 角壁
５ 底部
１１ 減圧吸収パネル
１１ａ パネル凹部
１１ｂ パネル凸部
１１ｃ パネル溝部
１３ 凹溝
２０ 縦凸リブ
２０ａ 頂面
２０ｂ 側面
２２ 縮径部
Ｓ 中心軸

Claims (4)

1. 内容物の注出口となる口部と、該口部に肩部を介して連なる胴部と、該胴部の下端を閉塞する底部とを備えた合成樹脂製容器であって、
   前記胴部は、複数の主壁と、平面視において該主壁同士を周方向に連結する複数の角壁とを有し、
   前記複数の角壁の少なくとも１つの角壁は、上下方向において、上方および下方からそれぞれ中央部に向かって縮径して形成された縮径部、及び前記角壁から外周方向に突出すると共に該縮径部を上下方向に跨ぐ縦凸リブを有し、
   前記複数の主壁及び前記複数の角壁の少なくともいずれか一方には、凹溝が周方向に間欠的に設けられ、該凹溝は、前記縦凸リブとは周方向に離間しており、
   前記凹溝は、前記縮径部と同一高さ位置に設けられており、
   前記複数の主壁の少なくとも１つの主壁には、減圧吸収パネルが形成され、該減圧吸収パネルは、前記縮径部の高さ位置を跨いで上下方向に延びることを特徴とする合成樹脂製容器。
2. 前記減圧吸収パネルは、内周方向に陥没して形成されたパネル凹部と、該パネル凹部の面内中央に設けられ該パネル凹部に対して外周方向に突出して形成されたパネル凸部と、該パネル凸部の面内中央に設けられ該パネル凸部に対して内周方向に陥没して形成されたパネル溝部とを有する、請求項１に記載の合成樹脂製容器。
3. 前記縦凸リブは、台形形状の横断面を有する、請求項１又は２に記載の合成樹脂製容器。
4. 前記縦凸リブの上端及び下端は、前記角壁の外周面に段差無く接続する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器。

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