合成樹脂製ボトル
【課題】ボトル内部の減圧に対応する容量変化が小とされていても、脚部の座屈強度を確実に向上させることができる合成樹脂製ボトルを提供する。
【解決手段】底部4を、脚部6と、胴部3内方乃至胴部3外方に向かって凹凸反転自在の反転傾斜部7と、底部中央部8とにより構成する。脚部6に、周方向に所定間隔を存して複数の凹部13を設ける。各凹部13間により複数の下方突出部14を形成し、下方突出部14の下端面を接地面9とする。
【解決手段】底部4を、脚部6と、胴部3内方乃至胴部3外方に向かって凹凸反転自在の反転傾斜部7と、底部中央部8とにより構成する。脚部6に、周方向に所定間隔を存して複数の凹部13を設ける。各凹部13間により複数の下方突出部14を形成し、下方突出部14の下端面を接地面9とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、口部と、該口部の下方に連設された筒状の胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備える合成樹脂製ボトルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の合成樹脂製ボトルとして、例えばポリエチレンテレフタレート製のブロー成形ボトル(PETボトル)が知られている。
【0003】
この種のボトルにおいては、キャップにより口部を密封した後に内容物が冷却されると、内容物の体積減少等によりボトル内が減圧状態となり、この影響からボトルの胴部が変形して外観上好ましくない。
【0004】
そこで、ボトルの底部に、一部を凹凸反転自在とする反転傾斜部を設け、その反転傾斜部を底部の外側に凸出させた状態で液状内容物を充填し、ボトル口部をキャップによって封止した後に反転傾斜部をボトルの内方に凹入させるようにしたものが知られている(特許文献1参照)。反転傾斜部は、ボトルの底部において接地面を有する脚部に包囲された領域に形成され、少なくとも胴部内方に凹入状態では、接地面よりも上方位置に収納されるようになっている。
【0005】
特許文献1記載のボトルにおいては、ボトル底部の反転傾斜部を外側に凸出させた状態でボトルの内部に液状内容物を充填し、ボトル口部をキャップにより封止する。その後、外側に凸出した状態のボトル底部の反転傾斜部をボトル内部方向に押し上げ凹入する。これによって、ボトル内部の圧力が増加された状態となり、液状内容物が冷却される等により減圧状態となっても、ボトル内部の圧力が相殺されて容器の胴部の減圧変形が生じない。このように、ボトル底部に凹凸反転自在の反転傾斜部を設け、内容物を封止した後に反転傾斜部を反転させるようにすれば、ボトルの減圧変形が防止でき、反転傾斜部により底部を薄肉化されるので、ボトルの材料コストを低減することができる。
【特許文献1】特表2006−501109
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、常温に近い飲料を内容物として無菌環境で充填を行う所謂アセプティック充填が採用されるボトルでは、充填された内容物の冷却に伴うボトル内部の体積減少も比較的小さい。このために、反転傾斜部の大きさを小さく形成する等により、反転傾斜部が反転したときのボトル内部の容量変化を小として、比較的小さな体積減少に対応させる必要がある。
【0007】
しかし、反転傾斜部は、脚部に包囲された領域に形成されるために、反転傾斜部の大きさを小さく形成すると、相対的に脚部の接地面が過剰に大きく(幅広に)なる。通常、脚部は下方に膨出する形状で湾曲して形成されているので、接地面が過剰に大きい場合には、湾曲する曲率も大きくなり、曲率が小さい脚部に比べて、落下時の衝撃等による凹み変形等が生じやすく座屈強度が低下する不都合がある。
【0008】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ボトル内部の減圧に対応する容量変化が小とされていても、脚部の座屈強度を確実に向上させることができる合成樹脂製ボトルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる目的を達成するために、本発明は、口部と、該口部の下方に連設された胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備える合成樹脂製ボトルにおいて、前記底部は、胴部の下端に連設されて接地面を有する脚部と、該脚部に包囲された領域に形成されて胴部内方乃至胴部外方に向かって対称形状に凹凸反転自在に傾斜する二軸延伸された反転傾斜部と、該反転傾斜部に包囲された底部中央部とを備え、前記脚部は、周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部を備え、各凹部間により形成される複数の下方突出部の下端面が接地面とされていることを特徴とする。
【0010】
本発明の合成樹脂製ボトルによれば、その底部に前記反転傾斜部を備え、所定の押圧力を加えることによって反転傾斜部は胴部の内方と外方とに向かって凹凸反転自在となっている。これによって、反転傾斜部を胴部の外側下方に凸出状態として内容物をボトル内部に充填し、口部にキャップ等を嵌着して封止した後に反転傾斜部を胴部の内側上方に押し上げて凹入反転させるだけで、ボトル内部の容量を減少させることができるので、ボトル内部の減圧状態を容易に解消することができる。
【0011】
更に、前記反転傾斜部は、二軸延伸されていることにより反転時の強度を十分に高くすることができ、反転傾斜部の亀裂や割れの発生を確実に防止することができる。、
そして、本発明においては、前記脚部に複数の凹部を設けることにより各凹部の間に相対的に突出する複数の下方突出部を設け、各下方突出部の下端面を接地面とするので、アセプティック充填を採用するために反転傾斜部の大きさを小さく形成しても、複数の凹部によって脚部が補強され、脚部の座屈強度を確実に向上させることができる。
【0012】
また、本発明において、前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形されることを特徴とする。反転傾斜部を胴部の外方に向かってブロー成形することにより、反転傾斜部を十分に延伸させることができる。しかも、反転傾斜部を胴部の外方に突出した状態でブロー成形金型から取り出せば、充填作業に先立って反転傾斜部を胴部の外側下方に突出させる作業が不要となり、充填後に反転傾斜部を胴部の内側に凹入させるだけで冷却による減圧変形を防止することができるので、作業効率を向上させることができる。
【0013】
また、本発明において、前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形され、ブロー成形後にブロー成形金型内において胴部内方に押圧されて凹入状態に成形されることを特徴とする。これによれば、ブロー成形金型によって胴部外方に向かって突出させた形状にブロー成形され、反転傾斜部を十分に延伸させることができるだけでなく、ボトルをブロー成形金型から取り出すときには、底部の反転傾斜部が胴部内方に凹入されており、ボトルを自立させることができる。これにより、ブロー成形金型から取り出した後に、コンベア等による安定した自立搬送を行うことができる。
【0014】
また、本発明において、前記反転傾斜部は、前記胴部の外方に突出した状態のとき、前記脚部の接地面よりも上方位置で該脚部に包囲された内方に収納するようにしてもよい。これにより、前記反転傾斜部が胴部の外方に突出した状態であっても、反転傾斜部が脚部の接地面よりも下方に張り出さず、脚部の接地面によりボトルを自立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図、図2は第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図、図3は第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部の断面説明図、図4はブロー成形工程の一部を模式的に示す説明図、図5は傾斜部の反転作業を示す説明図、図6は第1実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図、図7は図6に示す底部の断面説明図、図8は本発明の第2実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図、図9は第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図、図10は第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す断面説明図、図11は第2実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図である。
【0016】
本発明の第1実施形態に係る合成樹脂製ボトル1は、図1に示すように、口部2と、該口部2の下方に連設された筒状の胴部3と、該胴部3の下部を閉塞する底部4とを備えている。ボトル1は、射出成形されたポリエチレンテレフタレート樹脂製の図示しないプリフォームから二軸延伸ブロー成形され、これによって、胴部3及び底部4が二軸延伸された状態で形成されている。また、口部2の外周にはキャップ(図示しない)を螺着するための螺着部5が形成されている。
【0017】
次に、第1実施形態の合成樹脂製ボトル1の底部4について詳しく説明する。底部4は、図2及び図3に示すように、胴部3の下端に連続して形成された脚部6と、該脚部6に包囲された領域に形成された反転傾斜部7と、底部4の中央部に形成された内方突出部8(底部中央部)とを備えている。脚部6は胴部3の下方に向かって突出するように湾曲した形状であり、その下方先端に、ボトル1を自立させるときに接地する接地面9を備えている。
【0018】
前記反転傾斜部7は、その外周縁(脚部6の内周縁との境界)に外周ヒンジ部10を備えている。また、前記反転傾斜部7は、その内周縁(内方突出部8の外周縁との境界)に内周ヒンジ部11を備えている。これにより、反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11の屈曲により、胴部3の内方乃至胴部3の外方に向かって対称形状に凹凸反転自在とされている。
【0019】
反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11と共に、後述するブロー成形時に二軸延伸される。外周ヒンジ部10は、反転傾斜部7よりも薄肉に形成されており、ボトル1の内方に窪んだ断面視湾曲形状とされている。内周ヒンジ部11は、反転傾斜部7よりも薄肉に形成されている。これによって、外周ヒンジ部10と内周ヒンジ部11とは、ヒンジとしての折り曲げ易さを確保しながら反転傾斜部7の反転動作に対する高い折り曲げ強度を得ている。
【0020】
内方突出部8は、内周ヒンジ部11から胴部3の軸線に向かって立ち上がって胴部3の内部に突出し(外側から見て凹入されている)、頂部が略平坦に形成されている。内方突出部8の頂部の中心はボトル1の軸心(即ち、底部4の中心)に略一致している。なお、内方突出部8は、底部4の外径に応じて適宜大きさを選択することができる。
【0021】
なお、反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11を介して反転するようになっているが、突出又は凹入させた後に不用意に戻り方向に反転しないように、反転傾斜部7の面形状、反転傾斜部7の傾斜角度、及び反転傾斜部7の大きさ等が適切に設定されている。また、底部4の反転傾斜部7には、放射状に形成された筋状の複数の窪み部12が形成されている。窪み部12を設けておくことにより、反転傾斜部7を反転させるときに反転傾斜部7の不用意な変形が防止でき、また、突出状態や凹入状態からの不用意な反転を防止することができる。なお、窪み部12の数量や放射角度等は反転傾斜部7の傾斜角度や大きさにより適宜定めれるものであり、場合によっては窪み部12を設けなくてもよい。
【0022】
また、前記脚部6には、図2及び図3に示すように、その周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部13が設けられている。各凹部13の間には、相対的に下方に突出する複数の下方突出部14が形成されている。そして、各下方突出部14の下端面が前記接地面9とされている。脚部6には、複数の凹部13を設けたことにより、各凹部13が補強ビードとして作用し、落下等の衝撃を受けても脚部6の不用意な変形が防止でき、座屈強度を向上させることができる。
【0023】
ボトル1は、図4(a)及び(b)に模式的に示すように、ブロー成形金型15により成形される。該金型15は、胴部成形部16と底部成形部17とストレッチロッド18とを備えている。ストレッチロッド18は、その周壁にエアノズル19を備えている。胴部成形部16は、胴部3の外形に対応し、底部成形部17は、脚部6と、反転傾斜部7が胴部3の下方に向かって傾斜した状態の反転傾斜部7(即ち反転傾斜部7が胴部3の外方に突出した状態)とに対応している。更に、底部成形部17における脚部6の成形部分には凹部13に対応する突起20が設けられている。また、底部成形部17の中央部には内方突出部8及び凹入状態の反転傾斜部7に対応する形状の押圧部材21が設けられている。
【0024】
ブロー成形金型15によるボトル1の成形においては、先ず、図示しないプリフォームがブロー成形金型15に取り付けられ、次いで、図4(a)に示すように、ストレッチロッド18の押し下げ引き伸ばしとエアノズル19からのエア供給とにより二軸延伸ブロー成形が行われる。これにより、胴部成形部16と底部成形部17とに密着するようにして胴部3と底部4とが形成される。このとき、底部成形部17は、反転傾斜部7が胴部3の外方に突出した状態の底部4の形状に対応していることにより、反転傾斜部7と各ヒンジ部11,12とが底部成形部17に沿って確実に二軸延伸される。同時に底部成形部17により脚部6が成形され、突起20により凹部13が成形される。そして、底部成形部17に沿って底部4が形成されたとき、続いて、図4(b)に示すように、ストレッチロッド18が上昇し、押圧部材21が内方突出部8及び反転傾斜部7を胴部3の内方に向かって押し上げる。これにより、反転傾斜部7が底部成形部17から離反し、ブロー成形金型15内部において、傾斜部8及び内方突出部8が脚部6の接地面9よりも上方位置で脚部6に包囲された内方に収納された状態となる。その後、図示しないが、ブロー成形金型15が分割され、内部からボトル1が取り出される。
【0025】
以上のようにブロー成形されてブロー成形金型15から取り出されたボトル1は、反転傾斜部7と内方突出部8とが脚部6に包囲された内方に収納された状態となっている。これにより、次の工程(例えば、内容物を充填する工程)までのコンベア等によるボトル1の自立搬送を安定して行うことができる。また、脚部6には複数の凹部13が形成されていることにより、脚部6の不用意な変形を確実に防止することができる。
【0026】
そして、ボトル1に内容物が充填されるときには、例えば、図示しないプッシャー等により胴部3の内側から押圧力を加えることで反転傾斜部7が押し下げられ、次いで、反転傾斜部7が胴部3の外側に突出した状態のボトル1に内容物が充填される。続いて、内容物が充填されたボトル1には、その口部2にキャップが嵌着されて封止される。その後、ボトル1内部の内容物の温度低下に伴う減圧時に、図5(a)に示すように底部4の下方からアクチベータパンチ22を内方突出部8の内側に突き当て押圧力を加えて底部4を押し上げる。これにより、反転傾斜部7は、外側ヒンジ部11及び内周ヒンジ部11を介して胴部3の内方に向かって反転し、図5(b)に示すように胴部3の内方に凹入される。そして、反転傾斜部7は容易に再反転することなく、また、反転傾斜部7が凹入された分のボトル1の内容量が減少してボトル1の減圧変形が防止される。
【0027】
なお、第1実施形態においては、図4(b)に示すように、ブロー成形金型15の内部で底部4の反転傾斜部7が胴部3の内側に凹入された状態に形成する方法を示したが、これに限るものではなく、例えば、押圧部材21による押し上げを行わずにブロー成形金型15の内部から反転傾斜部7が胴部3の外方に突出した状態のボトル1を取り出してもよい。これによれば、コンベア等によるボトル1の自立搬送ではなく、例えば、口部2を把持する等による搬送を行う必要があるが、プッシャー等により反転傾斜部7を胴部3の内側から押し下げる工程を省略することができ、効率の向上を図ることができる。
【0028】
また、本発明の第1実施形態の底部4においては図2及び図3に示す形状の凹部13に替えて、図6及び図7に示す凹部23を採用してもよい。該凹部23は、脚部6の外周側に延びて形成されている。これによって、該凹部23が脚部6に対して広範囲にわたって補強ビードとして作用し、底部4に一層高い座屈強度を付与することができる。
【0029】
また、第1実施形態においては、反転傾斜部7が断面視平坦に傾斜する例を示したが、それ以外に、図示しないが、反転傾斜部7の傾斜を胴部3の内側に向かって断面視凸形状(即ち、内側に向かって湾曲する形状)とすることもでき、これによって、胴部3の内方に凹入反転した後には胴部3の外方への不用意な突出反転を一層し難くすることができる。
【0030】
また、第1実施形態においては、反転傾斜部7が胴部3の外側に突出状態のとき、その一部が接地面9よりも下方に張り出すものを示したが、図示しないが、反転傾斜部7が胴部3の外側に突出状態のときであっても、接地面9よりも上方位置で脚部6に包囲された内方に収納された状態となるような形状に反転傾斜部7を形成してもよい。
【0031】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る合成樹脂製ボトル24は、図8に示すように、口部25と、該口部25の下方に連設された筒状の胴部26と、該胴部26の下部を閉塞する底部27とを備えている。ボトル24は、射出成形されたポリエチレンテレフタレート樹脂製の図示しないプリフォームから二軸延伸ブロー成形され、これによって、胴部26及び底部27が二軸延伸された状態で形成されている。また、口部25の外周にはキャップ(図示しない)を螺着するための螺着部28が形成されている。
【0032】
第2実施形態の合成樹脂製ボトル24の底部27は、図9及び図10に示すように、胴部26の下端に連続して形成された脚部29と、該脚部29に包囲された領域に形成された反転傾斜部7と、底部27の中央部に形成された内方突出部8とを備えている。反転傾斜部7及び内方突出部8は第1実施形態において説明したものと同じ構成を有しており、反転傾斜部7の外周縁と内周縁とには、夫々外周ヒンジ部10と内周ヒンジ部11とが備えられている。そして、反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11の屈曲により、胴部26の内方乃至胴部26の外方に向かって対称形状に凹凸反転自在とされている。
【0033】
また、反転傾斜部7には、第1実施形態において説明したものと同様に、放射状に形成された筋状の複数の窪み部12が形成されている。そして、この窪み部12も、その数量や放射角度等は反転傾斜部7の傾斜角度や大きさにより適宜定めれ、場合によっては設けなくてもよいものである。
【0034】
また、前記脚部29には、図9及び図10に示すように、その周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部30が設けられ、各凹部30の間には、相対的に下方に突出する複数の下方突出部31が形成されている。凹部30は、図10に示すように、胴部26に連続して比較的大きく凹入された形状を有しており、下方突出部31が比較的大きく下方に延びてその下端に平坦な接地面32が形成されている。なお、底部27は、一般に炭酸飲料を内容物とするものに採用される所謂ペタロイド形状と同様な外形を有しているが、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24は、充填される内容物として炭酸飲料に限定されるものではない。また、図示しないが、従来のペタロイド形状の底部を有するボトルは底部の中央部の肉厚が極めて厚く形成されるが、図10に示すように、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24の底部27は、二軸延伸されて肉薄の反転傾斜部7を備えることによって材料コストを飛躍的に軽減することができて有利である。
【0035】
そして、ボトル24に内容物が充填されるときには、反転傾斜部7が胴部26の外側に突出した状態で内容物が充填される。続いて、内容物が充填されたボトル24には、その口部25にキャップが嵌着されて封止され、ボトル24内部の内容物の温度低下に伴う減圧時に反転傾斜部7を胴部26の内側に凹入させる。これにより、反転傾斜部7が凹入された分のボトル24の内容量が減少してボトル24の減圧変形が防止される。
【0036】
そして、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24においても、脚部29に複数の凹部30を設けたことにより、脚部29が各凹部30によって十分に補強され、落下等の衝撃を受けても脚部29の不用意な変形を防止して、極めて高い座屈強度を得ることができる。
【0037】
なお、第2実施形態においては、反転傾斜部7が断面視平坦に傾斜する例を示したが、それ以外に、図10に仮想線示するように、反転傾斜部7の傾斜を胴部26の内側に向かって断面視凸形状(即ち、内側に向かって湾曲する形状)とすることもでき、これによって、胴部26の内方に凹入反転状態とのとき不用意に胴部26の外方に突出反転し難くすることができる。
【0038】
また、第2実施形態においては、反転傾斜部7が胴部26の外側に突出状態のとき、接地面32よりも上方位置で脚部6に包囲された内方に収納さるように形成されたものを示したが、それ以外に、反転傾斜部7が胴部26の外側に突出状態のとき、その一部が接地面32よりも下方に張り出すように形成してもよい。この場合には、一例として、図11に示すように、接地面32の内側に隣接する外周ヒンジ部10を介して反転傾斜部7を形成することが挙げられる。
【0039】
また、ボトル24を炭酸飲料用として採用することも考えられ、この場合には、反転傾斜部7が胴部26の内側に凹入した状態で炭酸飲料を充填し、キャップにより封止する。これによれば、内容物である炭酸飲料によりボトル24の内圧が極度に上昇しても、反転傾斜部7が胴部26の外側に反転して減圧させることができるので、胴部26が膨らむような加圧変形を解消することができる。このように、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24によれば、充填する内容物に応じて反転傾斜部7を反転させることができるので、ボトル24の減圧変形と加圧変形との何れにおいても解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の第1実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図。
【図2】第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図。
【図3】第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部の断面説明図。
【図4】ブロー成形工程の一部を模式的に示す説明図。
【図5】傾斜部の反転作業を示す説明図。
【図6】第1実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図。
【図7】図6に示す底部の断面説明図。
【図8】本発明の第2実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図。
【図9】第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図。
【図10】第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す断面説明図。
【図11】第2実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図。
【符号の説明】
【0041】
1,24…合成樹脂製ボトル、2,25…口部、3,26…胴部、4,27…底部、6,29…脚部、7…反転傾斜部、8…内方突出部(底部中央部)、9,32…接地面、13,23,30…凹部、14,31…下方突出部、15…ブロー成形金型。
【技術分野】
【0001】
本発明は、口部と、該口部の下方に連設された筒状の胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備える合成樹脂製ボトルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の合成樹脂製ボトルとして、例えばポリエチレンテレフタレート製のブロー成形ボトル(PETボトル)が知られている。
【0003】
この種のボトルにおいては、キャップにより口部を密封した後に内容物が冷却されると、内容物の体積減少等によりボトル内が減圧状態となり、この影響からボトルの胴部が変形して外観上好ましくない。
【0004】
そこで、ボトルの底部に、一部を凹凸反転自在とする反転傾斜部を設け、その反転傾斜部を底部の外側に凸出させた状態で液状内容物を充填し、ボトル口部をキャップによって封止した後に反転傾斜部をボトルの内方に凹入させるようにしたものが知られている(特許文献1参照)。反転傾斜部は、ボトルの底部において接地面を有する脚部に包囲された領域に形成され、少なくとも胴部内方に凹入状態では、接地面よりも上方位置に収納されるようになっている。
【0005】
特許文献1記載のボトルにおいては、ボトル底部の反転傾斜部を外側に凸出させた状態でボトルの内部に液状内容物を充填し、ボトル口部をキャップにより封止する。その後、外側に凸出した状態のボトル底部の反転傾斜部をボトル内部方向に押し上げ凹入する。これによって、ボトル内部の圧力が増加された状態となり、液状内容物が冷却される等により減圧状態となっても、ボトル内部の圧力が相殺されて容器の胴部の減圧変形が生じない。このように、ボトル底部に凹凸反転自在の反転傾斜部を設け、内容物を封止した後に反転傾斜部を反転させるようにすれば、ボトルの減圧変形が防止でき、反転傾斜部により底部を薄肉化されるので、ボトルの材料コストを低減することができる。
【特許文献1】特表2006−501109
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、常温に近い飲料を内容物として無菌環境で充填を行う所謂アセプティック充填が採用されるボトルでは、充填された内容物の冷却に伴うボトル内部の体積減少も比較的小さい。このために、反転傾斜部の大きさを小さく形成する等により、反転傾斜部が反転したときのボトル内部の容量変化を小として、比較的小さな体積減少に対応させる必要がある。
【0007】
しかし、反転傾斜部は、脚部に包囲された領域に形成されるために、反転傾斜部の大きさを小さく形成すると、相対的に脚部の接地面が過剰に大きく(幅広に)なる。通常、脚部は下方に膨出する形状で湾曲して形成されているので、接地面が過剰に大きい場合には、湾曲する曲率も大きくなり、曲率が小さい脚部に比べて、落下時の衝撃等による凹み変形等が生じやすく座屈強度が低下する不都合がある。
【0008】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ボトル内部の減圧に対応する容量変化が小とされていても、脚部の座屈強度を確実に向上させることができる合成樹脂製ボトルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる目的を達成するために、本発明は、口部と、該口部の下方に連設された胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備える合成樹脂製ボトルにおいて、前記底部は、胴部の下端に連設されて接地面を有する脚部と、該脚部に包囲された領域に形成されて胴部内方乃至胴部外方に向かって対称形状に凹凸反転自在に傾斜する二軸延伸された反転傾斜部と、該反転傾斜部に包囲された底部中央部とを備え、前記脚部は、周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部を備え、各凹部間により形成される複数の下方突出部の下端面が接地面とされていることを特徴とする。
【0010】
本発明の合成樹脂製ボトルによれば、その底部に前記反転傾斜部を備え、所定の押圧力を加えることによって反転傾斜部は胴部の内方と外方とに向かって凹凸反転自在となっている。これによって、反転傾斜部を胴部の外側下方に凸出状態として内容物をボトル内部に充填し、口部にキャップ等を嵌着して封止した後に反転傾斜部を胴部の内側上方に押し上げて凹入反転させるだけで、ボトル内部の容量を減少させることができるので、ボトル内部の減圧状態を容易に解消することができる。
【0011】
更に、前記反転傾斜部は、二軸延伸されていることにより反転時の強度を十分に高くすることができ、反転傾斜部の亀裂や割れの発生を確実に防止することができる。、
そして、本発明においては、前記脚部に複数の凹部を設けることにより各凹部の間に相対的に突出する複数の下方突出部を設け、各下方突出部の下端面を接地面とするので、アセプティック充填を採用するために反転傾斜部の大きさを小さく形成しても、複数の凹部によって脚部が補強され、脚部の座屈強度を確実に向上させることができる。
【0012】
また、本発明において、前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形されることを特徴とする。反転傾斜部を胴部の外方に向かってブロー成形することにより、反転傾斜部を十分に延伸させることができる。しかも、反転傾斜部を胴部の外方に突出した状態でブロー成形金型から取り出せば、充填作業に先立って反転傾斜部を胴部の外側下方に突出させる作業が不要となり、充填後に反転傾斜部を胴部の内側に凹入させるだけで冷却による減圧変形を防止することができるので、作業効率を向上させることができる。
【0013】
また、本発明において、前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形され、ブロー成形後にブロー成形金型内において胴部内方に押圧されて凹入状態に成形されることを特徴とする。これによれば、ブロー成形金型によって胴部外方に向かって突出させた形状にブロー成形され、反転傾斜部を十分に延伸させることができるだけでなく、ボトルをブロー成形金型から取り出すときには、底部の反転傾斜部が胴部内方に凹入されており、ボトルを自立させることができる。これにより、ブロー成形金型から取り出した後に、コンベア等による安定した自立搬送を行うことができる。
【0014】
また、本発明において、前記反転傾斜部は、前記胴部の外方に突出した状態のとき、前記脚部の接地面よりも上方位置で該脚部に包囲された内方に収納するようにしてもよい。これにより、前記反転傾斜部が胴部の外方に突出した状態であっても、反転傾斜部が脚部の接地面よりも下方に張り出さず、脚部の接地面によりボトルを自立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図、図2は第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図、図3は第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部の断面説明図、図4はブロー成形工程の一部を模式的に示す説明図、図5は傾斜部の反転作業を示す説明図、図6は第1実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図、図7は図6に示す底部の断面説明図、図8は本発明の第2実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図、図9は第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図、図10は第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す断面説明図、図11は第2実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図である。
【0016】
本発明の第1実施形態に係る合成樹脂製ボトル1は、図1に示すように、口部2と、該口部2の下方に連設された筒状の胴部3と、該胴部3の下部を閉塞する底部4とを備えている。ボトル1は、射出成形されたポリエチレンテレフタレート樹脂製の図示しないプリフォームから二軸延伸ブロー成形され、これによって、胴部3及び底部4が二軸延伸された状態で形成されている。また、口部2の外周にはキャップ(図示しない)を螺着するための螺着部5が形成されている。
【0017】
次に、第1実施形態の合成樹脂製ボトル1の底部4について詳しく説明する。底部4は、図2及び図3に示すように、胴部3の下端に連続して形成された脚部6と、該脚部6に包囲された領域に形成された反転傾斜部7と、底部4の中央部に形成された内方突出部8(底部中央部)とを備えている。脚部6は胴部3の下方に向かって突出するように湾曲した形状であり、その下方先端に、ボトル1を自立させるときに接地する接地面9を備えている。
【0018】
前記反転傾斜部7は、その外周縁(脚部6の内周縁との境界)に外周ヒンジ部10を備えている。また、前記反転傾斜部7は、その内周縁(内方突出部8の外周縁との境界)に内周ヒンジ部11を備えている。これにより、反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11の屈曲により、胴部3の内方乃至胴部3の外方に向かって対称形状に凹凸反転自在とされている。
【0019】
反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11と共に、後述するブロー成形時に二軸延伸される。外周ヒンジ部10は、反転傾斜部7よりも薄肉に形成されており、ボトル1の内方に窪んだ断面視湾曲形状とされている。内周ヒンジ部11は、反転傾斜部7よりも薄肉に形成されている。これによって、外周ヒンジ部10と内周ヒンジ部11とは、ヒンジとしての折り曲げ易さを確保しながら反転傾斜部7の反転動作に対する高い折り曲げ強度を得ている。
【0020】
内方突出部8は、内周ヒンジ部11から胴部3の軸線に向かって立ち上がって胴部3の内部に突出し(外側から見て凹入されている)、頂部が略平坦に形成されている。内方突出部8の頂部の中心はボトル1の軸心(即ち、底部4の中心)に略一致している。なお、内方突出部8は、底部4の外径に応じて適宜大きさを選択することができる。
【0021】
なお、反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11を介して反転するようになっているが、突出又は凹入させた後に不用意に戻り方向に反転しないように、反転傾斜部7の面形状、反転傾斜部7の傾斜角度、及び反転傾斜部7の大きさ等が適切に設定されている。また、底部4の反転傾斜部7には、放射状に形成された筋状の複数の窪み部12が形成されている。窪み部12を設けておくことにより、反転傾斜部7を反転させるときに反転傾斜部7の不用意な変形が防止でき、また、突出状態や凹入状態からの不用意な反転を防止することができる。なお、窪み部12の数量や放射角度等は反転傾斜部7の傾斜角度や大きさにより適宜定めれるものであり、場合によっては窪み部12を設けなくてもよい。
【0022】
また、前記脚部6には、図2及び図3に示すように、その周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部13が設けられている。各凹部13の間には、相対的に下方に突出する複数の下方突出部14が形成されている。そして、各下方突出部14の下端面が前記接地面9とされている。脚部6には、複数の凹部13を設けたことにより、各凹部13が補強ビードとして作用し、落下等の衝撃を受けても脚部6の不用意な変形が防止でき、座屈強度を向上させることができる。
【0023】
ボトル1は、図4(a)及び(b)に模式的に示すように、ブロー成形金型15により成形される。該金型15は、胴部成形部16と底部成形部17とストレッチロッド18とを備えている。ストレッチロッド18は、その周壁にエアノズル19を備えている。胴部成形部16は、胴部3の外形に対応し、底部成形部17は、脚部6と、反転傾斜部7が胴部3の下方に向かって傾斜した状態の反転傾斜部7(即ち反転傾斜部7が胴部3の外方に突出した状態)とに対応している。更に、底部成形部17における脚部6の成形部分には凹部13に対応する突起20が設けられている。また、底部成形部17の中央部には内方突出部8及び凹入状態の反転傾斜部7に対応する形状の押圧部材21が設けられている。
【0024】
ブロー成形金型15によるボトル1の成形においては、先ず、図示しないプリフォームがブロー成形金型15に取り付けられ、次いで、図4(a)に示すように、ストレッチロッド18の押し下げ引き伸ばしとエアノズル19からのエア供給とにより二軸延伸ブロー成形が行われる。これにより、胴部成形部16と底部成形部17とに密着するようにして胴部3と底部4とが形成される。このとき、底部成形部17は、反転傾斜部7が胴部3の外方に突出した状態の底部4の形状に対応していることにより、反転傾斜部7と各ヒンジ部11,12とが底部成形部17に沿って確実に二軸延伸される。同時に底部成形部17により脚部6が成形され、突起20により凹部13が成形される。そして、底部成形部17に沿って底部4が形成されたとき、続いて、図4(b)に示すように、ストレッチロッド18が上昇し、押圧部材21が内方突出部8及び反転傾斜部7を胴部3の内方に向かって押し上げる。これにより、反転傾斜部7が底部成形部17から離反し、ブロー成形金型15内部において、傾斜部8及び内方突出部8が脚部6の接地面9よりも上方位置で脚部6に包囲された内方に収納された状態となる。その後、図示しないが、ブロー成形金型15が分割され、内部からボトル1が取り出される。
【0025】
以上のようにブロー成形されてブロー成形金型15から取り出されたボトル1は、反転傾斜部7と内方突出部8とが脚部6に包囲された内方に収納された状態となっている。これにより、次の工程(例えば、内容物を充填する工程)までのコンベア等によるボトル1の自立搬送を安定して行うことができる。また、脚部6には複数の凹部13が形成されていることにより、脚部6の不用意な変形を確実に防止することができる。
【0026】
そして、ボトル1に内容物が充填されるときには、例えば、図示しないプッシャー等により胴部3の内側から押圧力を加えることで反転傾斜部7が押し下げられ、次いで、反転傾斜部7が胴部3の外側に突出した状態のボトル1に内容物が充填される。続いて、内容物が充填されたボトル1には、その口部2にキャップが嵌着されて封止される。その後、ボトル1内部の内容物の温度低下に伴う減圧時に、図5(a)に示すように底部4の下方からアクチベータパンチ22を内方突出部8の内側に突き当て押圧力を加えて底部4を押し上げる。これにより、反転傾斜部7は、外側ヒンジ部11及び内周ヒンジ部11を介して胴部3の内方に向かって反転し、図5(b)に示すように胴部3の内方に凹入される。そして、反転傾斜部7は容易に再反転することなく、また、反転傾斜部7が凹入された分のボトル1の内容量が減少してボトル1の減圧変形が防止される。
【0027】
なお、第1実施形態においては、図4(b)に示すように、ブロー成形金型15の内部で底部4の反転傾斜部7が胴部3の内側に凹入された状態に形成する方法を示したが、これに限るものではなく、例えば、押圧部材21による押し上げを行わずにブロー成形金型15の内部から反転傾斜部7が胴部3の外方に突出した状態のボトル1を取り出してもよい。これによれば、コンベア等によるボトル1の自立搬送ではなく、例えば、口部2を把持する等による搬送を行う必要があるが、プッシャー等により反転傾斜部7を胴部3の内側から押し下げる工程を省略することができ、効率の向上を図ることができる。
【0028】
また、本発明の第1実施形態の底部4においては図2及び図3に示す形状の凹部13に替えて、図6及び図7に示す凹部23を採用してもよい。該凹部23は、脚部6の外周側に延びて形成されている。これによって、該凹部23が脚部6に対して広範囲にわたって補強ビードとして作用し、底部4に一層高い座屈強度を付与することができる。
【0029】
また、第1実施形態においては、反転傾斜部7が断面視平坦に傾斜する例を示したが、それ以外に、図示しないが、反転傾斜部7の傾斜を胴部3の内側に向かって断面視凸形状(即ち、内側に向かって湾曲する形状)とすることもでき、これによって、胴部3の内方に凹入反転した後には胴部3の外方への不用意な突出反転を一層し難くすることができる。
【0030】
また、第1実施形態においては、反転傾斜部7が胴部3の外側に突出状態のとき、その一部が接地面9よりも下方に張り出すものを示したが、図示しないが、反転傾斜部7が胴部3の外側に突出状態のときであっても、接地面9よりも上方位置で脚部6に包囲された内方に収納された状態となるような形状に反転傾斜部7を形成してもよい。
【0031】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る合成樹脂製ボトル24は、図8に示すように、口部25と、該口部25の下方に連設された筒状の胴部26と、該胴部26の下部を閉塞する底部27とを備えている。ボトル24は、射出成形されたポリエチレンテレフタレート樹脂製の図示しないプリフォームから二軸延伸ブロー成形され、これによって、胴部26及び底部27が二軸延伸された状態で形成されている。また、口部25の外周にはキャップ(図示しない)を螺着するための螺着部28が形成されている。
【0032】
第2実施形態の合成樹脂製ボトル24の底部27は、図9及び図10に示すように、胴部26の下端に連続して形成された脚部29と、該脚部29に包囲された領域に形成された反転傾斜部7と、底部27の中央部に形成された内方突出部8とを備えている。反転傾斜部7及び内方突出部8は第1実施形態において説明したものと同じ構成を有しており、反転傾斜部7の外周縁と内周縁とには、夫々外周ヒンジ部10と内周ヒンジ部11とが備えられている。そして、反転傾斜部7は、外周ヒンジ部10及び内周ヒンジ部11の屈曲により、胴部26の内方乃至胴部26の外方に向かって対称形状に凹凸反転自在とされている。
【0033】
また、反転傾斜部7には、第1実施形態において説明したものと同様に、放射状に形成された筋状の複数の窪み部12が形成されている。そして、この窪み部12も、その数量や放射角度等は反転傾斜部7の傾斜角度や大きさにより適宜定めれ、場合によっては設けなくてもよいものである。
【0034】
また、前記脚部29には、図9及び図10に示すように、その周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部30が設けられ、各凹部30の間には、相対的に下方に突出する複数の下方突出部31が形成されている。凹部30は、図10に示すように、胴部26に連続して比較的大きく凹入された形状を有しており、下方突出部31が比較的大きく下方に延びてその下端に平坦な接地面32が形成されている。なお、底部27は、一般に炭酸飲料を内容物とするものに採用される所謂ペタロイド形状と同様な外形を有しているが、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24は、充填される内容物として炭酸飲料に限定されるものではない。また、図示しないが、従来のペタロイド形状の底部を有するボトルは底部の中央部の肉厚が極めて厚く形成されるが、図10に示すように、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24の底部27は、二軸延伸されて肉薄の反転傾斜部7を備えることによって材料コストを飛躍的に軽減することができて有利である。
【0035】
そして、ボトル24に内容物が充填されるときには、反転傾斜部7が胴部26の外側に突出した状態で内容物が充填される。続いて、内容物が充填されたボトル24には、その口部25にキャップが嵌着されて封止され、ボトル24内部の内容物の温度低下に伴う減圧時に反転傾斜部7を胴部26の内側に凹入させる。これにより、反転傾斜部7が凹入された分のボトル24の内容量が減少してボトル24の減圧変形が防止される。
【0036】
そして、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24においても、脚部29に複数の凹部30を設けたことにより、脚部29が各凹部30によって十分に補強され、落下等の衝撃を受けても脚部29の不用意な変形を防止して、極めて高い座屈強度を得ることができる。
【0037】
なお、第2実施形態においては、反転傾斜部7が断面視平坦に傾斜する例を示したが、それ以外に、図10に仮想線示するように、反転傾斜部7の傾斜を胴部26の内側に向かって断面視凸形状(即ち、内側に向かって湾曲する形状)とすることもでき、これによって、胴部26の内方に凹入反転状態とのとき不用意に胴部26の外方に突出反転し難くすることができる。
【0038】
また、第2実施形態においては、反転傾斜部7が胴部26の外側に突出状態のとき、接地面32よりも上方位置で脚部6に包囲された内方に収納さるように形成されたものを示したが、それ以外に、反転傾斜部7が胴部26の外側に突出状態のとき、その一部が接地面32よりも下方に張り出すように形成してもよい。この場合には、一例として、図11に示すように、接地面32の内側に隣接する外周ヒンジ部10を介して反転傾斜部7を形成することが挙げられる。
【0039】
また、ボトル24を炭酸飲料用として採用することも考えられ、この場合には、反転傾斜部7が胴部26の内側に凹入した状態で炭酸飲料を充填し、キャップにより封止する。これによれば、内容物である炭酸飲料によりボトル24の内圧が極度に上昇しても、反転傾斜部7が胴部26の外側に反転して減圧させることができるので、胴部26が膨らむような加圧変形を解消することができる。このように、第2実施形態の合成樹脂製ボトル24によれば、充填する内容物に応じて反転傾斜部7を反転させることができるので、ボトル24の減圧変形と加圧変形との何れにおいても解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の第1実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図。
【図2】第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図。
【図3】第1実施形態の合成樹脂製ボトルの底部の断面説明図。
【図4】ブロー成形工程の一部を模式的に示す説明図。
【図5】傾斜部の反転作業を示す説明図。
【図6】第1実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図。
【図7】図6に示す底部の断面説明図。
【図8】本発明の第2実施形態の合成樹脂製ボトルの外観形状を示す説明的側面図。
【図9】第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す説明的底面図。
【図10】第2実施形態の合成樹脂製ボトルの底部を示す断面説明図。
【図11】第2実施形態の合成樹脂製ボトルにおいて採用可能な他の底部形状を示す説明的底面図。
【符号の説明】
【0041】
1,24…合成樹脂製ボトル、2,25…口部、3,26…胴部、4,27…底部、6,29…脚部、7…反転傾斜部、8…内方突出部(底部中央部)、9,32…接地面、13,23,30…凹部、14,31…下方突出部、15…ブロー成形金型。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
口部と、該口部の下方に連設された胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備える合成樹脂製ボトルにおいて、
前記底部は、胴部の下端に連設されて接地面を有する脚部と、該脚部に包囲された領域に形成されて胴部内方乃至胴部外方に向かって対称形状に凹凸反転自在に傾斜する二軸延伸された反転傾斜部と、該反転傾斜部に包囲された底部中央部とを備え、
前記脚部は、周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部を備え、各凹部間により形成される複数の下方突出部の下端面が接地面とされていることを特徴とする合成樹脂製ボトル。
【請求項2】
前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形されることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項3】
前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形され、ブロー成形後にブロー成形金型内において胴部内方に押圧されて凹入状態に成形されることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項4】
前記反転傾斜部は、前記胴部の外方に突出した状態のとき、前記脚部の接地面よりも上方位置で該脚部に包囲された内方に収納されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項1】
口部と、該口部の下方に連設された胴部と、該胴部の下部を閉塞する底部とを備える合成樹脂製ボトルにおいて、
前記底部は、胴部の下端に連設されて接地面を有する脚部と、該脚部に包囲された領域に形成されて胴部内方乃至胴部外方に向かって対称形状に凹凸反転自在に傾斜する二軸延伸された反転傾斜部と、該反転傾斜部に包囲された底部中央部とを備え、
前記脚部は、周方向に所定間隔を存して形成された複数の凹部を備え、各凹部間により形成される複数の下方突出部の下端面が接地面とされていることを特徴とする合成樹脂製ボトル。
【請求項2】
前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形されることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項3】
前記反転傾斜部は、ブロー成形金型におけるブロー成形により胴部外方に突出した状態に成形され、ブロー成形後にブロー成形金型内において胴部内方に押圧されて凹入状態に成形されることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項4】
前記反転傾斜部は、前記胴部の外方に突出した状態のとき、前記脚部の接地面よりも上方位置で該脚部に包囲された内方に収納されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の合成樹脂製ボトル。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2008−44633(P2008−44633A)
【公開日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−219640(P2006−219640)
【出願日】平成18年8月11日(2006.8.11)
【出願人】(505440295)北海製罐株式会社 (58)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年8月11日(2006.8.11)
【出願人】(505440295)北海製罐株式会社 (58)
【Fターム(参考)】
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