JP7068930B2 - 合成樹脂製容器、及びプリフォーム - Google Patents

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Description

本発明は、内容物を収容する合成樹脂製容器、及び、ブロー成形により合成樹脂製容器を形成するためのプリフォームに関する。
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（例えば特許文献１参照）。
このような容器は、例えば、筒状の口部と、口部の下方に連なる筒状の胴部と、胴部の下端部を閉塞する底部とを有し、内部に内容物を収容する収容空間を形成する。そして、当該容器は、例えば、射出成形により形成された有底円筒状のプリフォームを用いたブロー成形、あるいは、押出機から押し出された筒状の溶融パリソンを用いた押出しブロー成形等により形成することができる。なお、プリフォームを用いて容器を形成する場合、プリフォームの口部はブロー成形時に延伸変形しないため、成形後の容器の口部はプリフォームの口部の形状と共通である。
特開２０１５－１３７１３５号公報
ところで、容器の成形、内容物の充填等の過程において容器又はプリフォームを搬送する際には、容器又はプリフォームの口部を搬送装置のグリッパー（チャック）で両側から挟み込んで保持した状態で搬送される場合がある。
図６は、合成樹脂製容器又はプリフォームの口部１１０の一例であり、口部１１０の外周面１１０ａには、キャップ等を装着するための雄ねじ１１２、及び、ブロー成形金型の上面に支持されるネックリング１１３が設けられている。また、雄ねじ１１２とネックリング１１３との間には、グリッパー１０３の上面１０３ａに支持させることで搬送時の安定性を高めるためのビードリング１１４が設けられている。ビードリング１１４とネックリング１１３の間には、口部１１０の軸線Ｏを通る縦断面視での輪郭線が軸線Ｏに略平行な直線となるストレート部１１５が設けられている。
このような口部１１０をグリッパー１０３で挟持する場合、図６に示すように、ストレート部１１５に向けてビードリング１１４とネックリング１１３の間にグリッパー１０３を差し込み、ビードリング１１４の下面１１４ａにグリッパー１０３の上面１０３ａが当接するようにしつつ、両側からグリッパー１０３でストレート部１１５を挟み込む。
しかしながら、上記の例においては、ビードリング１１４を設けたことで、口部１１０に使用される樹脂量が増大するだけでなく、口部１１０の軸方向の大きさがビードリング１１４の厚さ分だけ大きくなってしまう。また、ストレート部１１５に向けてグリッパー１０３をスムーズに移動させるために、ビードリング１１４とネックリング１１３の間の軸方向の間隔Ｄは、グリッパー１０３の厚さＴよりも大きくしなければならず、口部１１０の軸方向の大きさが、さらに大きくなってしまうという問題がある。
また、グリッパー１０３で口部１１０を挟持する際に、グリッパー１０３の上面１０３ａをビードリング１１４の下面１１４ａに当接させたとしても、グリッパー１０３の下面１０３ｂとネックリング１１３の上面１１３ａとの間には隙間が形成されるため、搬送時の安定性という点においても改善の余地があった。
それゆえ、本発明は、口部の大型化を抑制することができ、また、グリッパーにより口部を挟持して搬送する際の安定性を向上させることが可能な構成を有する合成樹脂製容器、及びプリフォームを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の合成樹脂製容器は、筒状の口部を備え、内容物の収容空間を形成する合成樹脂製容器であって、
前記口部の外周面に、搬送装置のグリッパーが係合するグリッパー係合溝が設けられており、
前記グリッパー係合溝は、前記口部の外周面に開口する開口部から溝底部に向けて溝幅が小さくなるように形成されており、
前記グリッパー係合溝は、前記グリッパーの形状に対応するとともに、前記口部の軸線に垂直な平面に対してそれぞれ斜め且つ直線状に延在する部分を有し前記グリッパー係合溝の溝底で互いに交わる上側傾斜面と下側傾斜面とを有することを特徴とするものである。
なお、本発明の合成樹脂製容器にあっては、前記口部の外周面には、前記グリッパー係合溝の上方に位置するキャップ係合部と、前記グリッパー係合溝の下方に位置する金型係合部とが設けられていることが好ましい。
また、本発明の合成樹脂製容器にあっては、前記グリッパー係合溝に前記グリッパーが係合した状態において、前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面はそれぞれ、前記グリッパーに設けられた第１傾斜面及び第２傾斜面に対向配置されるように構成されていることが好ましい。
また、本発明の合成樹脂製容器にあっては、前記口部の軸線を通る縦断面視において、前記口部の軸線に垂直な平面に対する前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面の傾斜角度がそれぞれ、１５°以上６０°以下の範囲内であることが好ましい。
また、本発明のプリフォームは、筒状の口部を備え、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、
前記口部の外周面に、搬送装置のグリッパーが係合するグリッパー係合溝が設けられており、
前記グリッパー係合溝は、前記口部の外周面に開口する開口部から溝底部に向けて溝幅が小さくなるように形成されており、
前記グリッパー係合溝は、前記グリッパーの形状に対応するとともに、前記口部の軸線に垂直な平面に対してそれぞれ斜め且つ直線状に延在する部分を有し前記グリッパー係合溝の溝底で互いに交わる上側傾斜面と下側傾斜面とを有することを特徴とするものである。
なお、本発明のプリフォームにあっては、前記口部の外周面には、前記グリッパー係合溝の上方に位置するキャップ係合部と、前記グリッパー係合溝の下方に位置する金型係合部とが設けられていることが好ましい。
また、本発明のプリフォームにあっては、前記グリッパー係合溝に前記グリッパーが係合した状態において、前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面はそれぞれ、前記グリッパーに設けられた第１傾斜面及び第２傾斜面に対向配置されるように構成されていることが好ましい。
また、本発明のプリフォームにあっては、前記口部の軸線を通る縦断面視において、前記口部の軸線に垂直な平面に対する前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面の傾斜角度がそれぞれ、１５°以上６０°以下の範囲内であることが好ましい。
本発明によれば、口部の大型化を抑制することができ、また、グリッパーにより口部を挟持して搬送する際の安定性を向上させることが可能な構成を有する合成樹脂製容器、及びプリフォーム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口部を、部分的に断面で示す正面図である。 図１の合成樹脂製容器の部分拡大図である。 本発明の一実施形態である合成樹脂製のプリフォームを部分的に断面で示す正面図である。 本発明におけるグリッパー係合溝の変形例を示す図である。 本発明におけるグリッパー係合溝の変形例を示す図である。 参考例としての合成樹脂製容器又はプリフォームの口部を、部分的に断面で示す正面図である。
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。なお、本明細書において、「上」とは、図１に示すように合成樹脂製容器１の軸線Ｏが鉛直方向に延在するように配置した正立状態で、胴部に対して口部が位置する側（図１の上側）であり、「下」とは、口部に対して胴部が位置する側（図１の下側）である。
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（以下、単に「容器１」という。）は、筒状の口部１０と、口部１０に連なる胴部とを備え、内容物の収容空間Ｓを形成する。胴部は、例えば口部１０の下端部に連なり、下方に向かい径方向外側に向けて延在する肩部と、肩部の外周縁部に連なる筒状の胴本体部と、胴本体部の下端部を閉塞する底部とを備えた形状とすることができるが、これに限定されない。また、口部１０は円筒状とすることができるが、これに限定されない。
容器１は、例えば、後述するプリフォーム２を用いた二軸延伸ブロー成形、あるいは、押出機から押し出された筒状の溶融パリソンを用いた押出しブロー成形等により形成することができるが、容器１の製造方法は特に限定されない。また、ブロー成形時に用いる加圧流体は特に限定されず、空気等の気体でもよいし、液体でもよい。また容器１は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂材料からなり、例えば、シャンプーやハンドソープ等を内容物として収容することができる。容器１を構成する材料の種類は特に限定されず、また、内容物の種類も特に限定されない。
図１、２に示すように、口部１０の外周面１０ａには、容器１を搬送するための搬送装置のグリッパー３が係合するグリッパー係合溝１１が設けられている。グリッパー係合溝１１は、口部１０の外周面１０ａに開口する開口部１１ａから、最も径方向内側に位置する溝底部１１ｂに向けて、溝幅（軸線Ｏに平行な軸方向における溝幅）が徐々に小さくなるように形成されている。なお、本例においては、グリッパー係合溝１１の開口部１１ａにおける溝幅Ｈが、グリッパー３の厚さＴと等しくなるように構成されているが、これに限定されない。
また、グリッパー係合溝１１は、グリッパー３の形状に対応するとともに、口部１０の軸線Ｏに垂直な平面Ｐ（図２参照）に対してそれぞれ斜めに延在する上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄを有する。本例のグリッパー係合溝１１は、口部１０の軸線Ｏを通る縦断面視において、上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄが直線状に延在しており、グリッパー係合溝１１の輪郭線はＶ字状となっている。
なお、グリッパー係合溝１１は、口部１０の外周面１０ａの周方向に、全周にわたって延在する環状の溝であることが好ましいが、少なくともグリッパー３が係合する周方向領域に形成されていれば、周方向に部分的に設けられた間欠環状に形成されていてもよい。なお、グリッパー係合溝１１を環状の溝とすることで、グリッパー３で口部１０を挟持する際の周方向の位置合わせが不要となる。
口部１０の外周面１０ａには、グリッパー係合溝１１の上方に位置する雄ねじ１２が設けられている。雄ねじ１２は、キャップ係合部として機能するものであり、当該雄ねじ１２に対応する雌ねじが内周面に設けられたキャップ等を装着することができる。なお、キャップ結合部としては、雄ねじ１２に限らず、適宜変更可能である。例えば、キャップ結合部として、キャップの内周面に設けた凹部または凸部が下方から係合するように、口部１０の外周面１０ａに凸部又は凹部を設けてもよい。すなわち、口部１０に打栓タイプのキャップを取り付け可能な構成としてもよい。なお、打栓とは、口部１０に対してキャップを軸方向に押し込むことにより、キャップ側に設けた係合部が、口部１０側に設けた係合部を乗り越え下方から係合（アンダーカット係合）して、キャップが口部１０に係合保持されることを意味する。
口部１０には、単に口部１０の上端開口１０ｂを閉塞するためのキャップに限らず、内容物の吐出構造を備えたキャップを取り付けてもよい。例えば、収容空間Ｓに収容された内容物を吐出するための吐出口（孔）が天壁に設けられた有頂筒状の吐出キャップや、ノズルヘッドの押し下げ操作によりポンプ機構が作用して収容空間Ｓ内の内容物を吸い上げて吐出可能とした押下げポンプ式の吐出具、あるいは、操作レバーの牽曳操作によりポンプ機構が作動して、収容空間Ｓ内の内容物を吸い上げて吐出可能としたトリガー式の吐出具等を取り付けてもよい。
口部１０の外周面１０ａには、グリッパー係合溝１１の下方に位置する金型係合部としてのネックリング１３が設けられている。ネックリング１３は、口部１０の外周面１０ａの周方向に、全周にわたって延在する環状の突起であることが好ましいが、周方向に部分的に設けられた間欠環状であってもよい。ネックリング１３の下面は平坦面であり、例えば、プリフォーム２を金型に装着してブロー成形する際に、ネックリング１３の下面が金型の上面によって支持される。
搬送装置で容器１を搬送する際には、搬送装置のグリッパー３で口部１０を左右両側から挟んで保持する。その際、口部１０の左右両側において、一対のグリッパー３が、口部１０の径方向外側から内側に向けて軸線Ｏに垂直な方向（水平方向）に移動し、グリッパー係合溝１１内に入り込み、グリッパー３がグリッパー係合溝１１に係合する。グリッパー３がグリッパー係合溝１１に係合した状態では、グリッパー係合溝１１の上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄがそれぞれ、グリッパー３の内側端部に設けられた第１傾斜面３ａ及び第２傾斜面３ｂに対向配置される。そして、上側傾斜面１１ｃが第１傾斜面３ａに当接するとともに下側傾斜面１１ｄが第２傾斜面３ｂに当接することで、グリッパー３に対して口部１０が位置決めされる。よって、グリッパー３に対する口部１０の位置や傾きのずれが抑制される。したがって、グリッパー３に保持された容器１は、安定した状態で搬送可能となる。
このように、グリッパー係合溝１１に、グリッパー３の形状に対応する上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄを設けたことにより、グリッパー３で口部１０を挟持した際の安定性が向上し、搬送過程で容器１が傾いたり、位置がずれたりする虞を軽減することができる。
また、本実施形態の容器１にあっては、図６に示すビードリング１１４のような構成を設ける必要がないため、その分だけ口部１０の軸方向の大きさを小さくすることができる。また、ビードリング１１４を不要とし、口部１０の軸方向の大きさも小さくできることから、使用する樹脂量も低減することができる。その結果、口部１０の重量の低減及び材料コストの低減も可能となる。
また、本実施形態の容器１にあっては、グリッパー係合溝１１にグリッパー３を係合させる過程において、上側傾斜面１１ｃ又は下側傾斜面１１ｄが、グリッパー３の第１傾斜面３ａ又は第２傾斜面３ｂに摺動して、グリッパー３を適切な軸方向位置に誘導するガイド面として機能する。そのため、グリッパー３をスムーズにグリッパー係合溝１１に進入させる（差し込む）ことができるので、グリッパー係合溝１１の上下に設けられるネックリング１３及び雄ねじ１２を、グリッパー係合溝１１に近接して配置することができる。すなわち、グリッパー係合溝１１の上下に位置する雄ねじ１２とネックリング１３との距離を小さくすることができるので、さらに口部１０の軸方向の大きさを小さくすることができる。なお、図２に示すように、グリッパー係合溝１１の下側傾斜面１１ｄをネックリング１３の上面１３ａに連続するように形成することで、口部１０の軸方向の大きさをより小さくすることができる。
以上のように、本実施形態によれば、口部１０の大型化を抑制することができ、且つ、グリッパー３により口部１０を挟持して搬送する際の安定性を向上させることができる。
なお、本実施形態にあっては、口部１０の軸線Ｏを通る縦断面視において、口部１０の軸線Ｏに垂直な平面Ｐに対する上側傾斜面１１ｃの傾斜角度θ１、及び、下側傾斜面１１ｄの傾斜角度θ２は、１５°以上６０°以下の範囲内であることが好ましい。これによれば、グリッパー３をグリッパー係合溝１１に係合させて口部１０を挟持した際の安定性をより効果的に高めることができる。なお、上側傾斜面１１ｃの傾斜角度θ１と下側傾斜面１１ｄの傾斜角度θ２は等しくてもよいし、異なっていてもよい。
図３は、本発明の一実施形態である合成樹脂製のプリフォーム２を示す。プリフォーム２は、ブロー成形により所定形状の容器（例えば上述の容器１）に成形されるものである。また、ブロー成形時に用いる加圧流体は特に限定されず、空気等の気体でもよいし、液体でもよい。本実施の形態においては、プリフォーム２が、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）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、内容物として収容するための容器に成形される。なお、プリフォーム２の口部１０はブロー成形時に延伸変形しないため、成形後の容器の口部はプリフォーム２の口部１０の形状を維持する。
なお、プリフォーム２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２は、上述の容器と同一形状の口部１０を有する。また、プリフォーム２は、口部１０に一体に連なる円筒状の胴形成部１４と、胴形成部１４の下端（図３中において下方側の端部）に一体に連なって胴形成部１４の下端を閉塞する半球形状の底形成部１５とを有している。本実施の形態においては、口部１０、胴形成部１４及び底形成部１５は互いに同軸に配置されており、プリフォーム２は、全体として略試験管形状となっているが、胴形成部１４及び底形成部１５の形状は適宜変更可能である。
本実施形態のプリフォーム２によれば、上述の容器１と同様に、口部１０の大型化を抑制することができ、且つ、グリッパー３により口部１０を挟持して搬送する際の安定性を向上させることができる。
図４、５は、容器１又はプリフォーム２における口部１０の変形例を示している。なお、上述した実施形態と基本的な機能が同一である部分は、図中、同一の符号を付して説明を省略する。
図４に示すように、グリッパー係合溝１１は、口部１０の軸線Ｏを通る縦断面視において半円状の輪郭を形成する凹部としてもよい。この場合、グリッパー３の形状も、縦断面視で半円状の輪郭を形成する凸部となる。グリッパー係合溝１１の上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄはそれぞれ凹状の湾曲面で構成され、グリッパー３の第１傾斜面３ａ及び第２傾斜面３ｂは上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄに対向配置される突状の湾曲面となる。
また、図５に示すように、グリッパー係合溝１１は、縦断面視において台形状の輪郭を形成する凹部としてもよい。この場合、グリッパー３の形状も、縦断面視で台形状の輪郭を形成する凸部となる。グリッパー係合溝１１の上側傾斜面１１ｃと下側傾斜面１１ｄの間には、軸線Ｏに平行な底面１１ｅが形成されている。これに対応して、グリッパー３は、第１傾斜面３ａと第２傾斜面３ｂとの間に平坦面３ｅを有する構成となる。
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り、例えば、グリッパー係合溝１１の上側傾斜面１１ｃ及び下側傾斜面１１ｄ形状は、グリッパー３の第１傾斜面３ａ及び第２傾斜面３ｂの形状に完全に一致していなくてもよい。例えば、グリッパー係合溝１１とグリッパー３との係合を阻害しないように上側傾斜面１１ｃ又は下側傾斜面１１ｄに凹部等を設けてもよい。
１：合成樹脂製容器
２：プリフォーム
３：グリッパー
３ａ：第１傾斜面
３ｂ：第２傾斜面
３ｅ：平坦面
１０：口部
１０ａ：外周面
１１：グリッパー係合溝
１１ａ：開口部
１１ｂ：溝底部
１１ｃ：上側傾斜面
１１ｄ：下側傾斜面
１１ｅ：底面
１２：雄ねじ（キャップ係合部）
１３：ネックリング（金型係合部）
１４：胴形成部
１５：底形成部
Ｏ：軸線
Ｓ：収容空間
θ１：上側傾斜面の傾斜角度
θ２：下側傾斜面の傾斜角度

Claims (8)

  1. 筒状の口部を備え、内容物の収容空間を形成する合成樹脂製容器であって、
    前記口部の外周面に、搬送装置のグリッパーが係合するグリッパー係合溝が設けられており、
    前記グリッパー係合溝は、前記口部の外周面に開口する開口部から溝底部に向けて溝幅が小さくなるように形成されており、
    前記グリッパー係合溝は、前記グリッパーの形状に対応するとともに、前記口部の軸線に垂直な平面に対してそれぞれ斜め且つ直線状に延在する部分を有し前記グリッパー係合溝の溝底で互いに交わる上側傾斜面と下側傾斜面とを有することを特徴とする合成樹脂製容器。
  2. 前記口部の外周面には、前記グリッパー係合溝の上方に位置するキャップ係合部と、前記グリッパー係合溝の下方に位置する金型係合部とが設けられている、請求項１に記載の合成樹脂製容器。
  3. 前記グリッパー係合溝に前記グリッパーが係合した状態において、前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面はそれぞれ、前記グリッパーに設けられた第１傾斜面及び第２傾斜面に対向配置されるように構成されている、請求項１又は２に記載の合成樹脂製容器。
  4. 前記口部の軸線を通る縦断面視において、前記口部の軸線に垂直な平面に対する前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面の傾斜角度がそれぞれ、１５°以上６０°以下の範囲内である、請求項１～３の何れか一項に記載の合成樹脂製容器。
  5. 筒状の口部を備え、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、
    前記口部の外周面に、搬送装置のグリッパーが係合するグリッパー係合溝が設けられており、
    前記グリッパー係合溝は、前記口部の外周面に開口する開口部から溝底部に向けて溝幅が小さくなるように形成されており、
    前記グリッパー係合溝は、前記グリッパーの形状に対応するとともに、前記口部の軸線に垂直な平面に対してそれぞれ斜め且つ直線状に延在する部分を有し前記グリッパー係合溝の溝底で互いに交わる上側傾斜面と下側傾斜面とを有することを特徴とするプリフォーム。
  6. 前記口部の外周面には、前記グリッパー係合溝の上方に位置するキャップ係合部と、前記グリッパー係合溝の下方に位置する金型係合部とが設けられている、請求項５に記載のプリフォーム。
  7. 前記グリッパー係合溝に前記グリッパーが係合した状態において、前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面はそれぞれ、前記グリッパーに設けられた第１傾斜面及び第２傾斜面に対向配置されるように構成されている、請求項５又は６に記載のプリフォーム。
  8. 前記口部の軸線を通る縦断面視において、前記口部の軸線に垂直な平面に対する前記上側傾斜面及び前記下側傾斜面の傾斜角度がそれぞれ、１５°以上６０°以下の範囲内である、請求項５～７の何れか一項に記載のプリフォーム。
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