JP2009226830A

JP2009226830A - プリフォームおよび容器

Info

Publication number: JP2009226830A
Application number: JP2008077404A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mizukoshi; 越博詩水; Tatsuya Nozaki; 崎達也野; Masahiro Yoshikawa; 川正浩吉
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP5294050B2

Abstract

【課題】製造工程における搬送中に落下することがなく、かつ開栓後にリングが口部から脱落しにくいプリフォームを提供する。
【解決手段】プリフォーム１０は、口部１１と、プリフォーム本体１２と、口部１１とプリフォーム本体１２との間に形成されたフランジ部１３とを有している。口部１１外周にキャップ２０内面の雌ねじ部２５に係合する雄ねじ部１４が形成されている。口部１１外周のうち雄ねじ部１４とフランジ部１３との間の位置に、キャップ２０のリング２２内面の突起部２８に円周方向に係合してリング２２をキャップ本体２１から破断させるラチェット爪１５が円周方向に所定間隔をおいて複数設けられている。各ラチェット爪１５の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪１５間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、口部と、プリフォーム本体と、口部とプリフォーム本体との間に形成されたフランジ部とを有するプリフォームおよびこのようなプリフォームから作製される容器に係り、とりわけキャップを開栓する際、小さい回転角度でキャップ本体とリングとを破断させることができるプリフォームおよび容器に関する。

従来より、射出成形により作製されたプリフォーム（予備成形体）を２軸延伸ブロー成形することにより、ＰＥＴ等からなるプラスチックボトル容器を製造することが行なわれている。このようなプリフォームとしては、従来、例えば図１３に示すようなものが用いられている（従来例１）。図１３において、プリフォーム１００は、口部１０１と、プリフォーム本体１０２と、フランジ部１０３とを有している。図１３において、フランジ部１０３上方に環状突部（カブラ部）１０４が口部１０１全周にわたって形成されている。

図１３に示すプリフォーム１００（従来例１）は、口部１０１全周に環状突部１０４が設けられているため、キャップの開栓後にキャップのリングが口部１０１から脱落することがない。しかしながら、開栓の際、キャップのキャップ本体とリングとを破断するためにキャップを大きな角度回転させる必要がある。

これに対して、図１４および図１５に示すプリフォーム１１０（従来例２）は、フランジ部１１３上方に口部１１１外周に沿って４つのラチェット爪１１４が設けられている。このような構造により、開栓の際、キャップのリング内面の突起部とラチェット爪１１４とを係合させ、小さい回転角度でキャップ本体とリングとを破断させることができる。

しかしながら、図１５に示すように、プリフォーム１１０の各ラチェット爪１１４の円周方向長さＬ_Xは、各ラチェット爪１１４間の間隔Ｌ_Yより短い。このため、製造工程における搬送中に、フランジ部１１３とラチェット爪１１４との間に挿入されたネックグリッパーから容器が落下しやすいという問題がある。またキャップの開栓後、キャップのリングがラチェット爪１１４を乗り越えて口部１１１から脱落しやすいという問題もある。
特開２００６−２６３９４８号公報

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、開栓の際、小さな回転角度でキャップ本体とリングとを破断させることができ、製造工程における搬送中に落下することがなく、かつ開栓後にリングが口部から脱落しにくいプリフォームおよび容器を提供することを目的とする。

本発明は、口部と、プリフォーム本体と、口部とプリフォーム本体との間に形成されたフランジ部とを有するプリフォームにおいて、口部外周に、キャップ内面の雌ねじ部に係合する雄ねじ部が形成され、口部外周のうち雄ねじ部とフランジ部との間の位置に、キャップのリング内面の突起部に円周方向に係合してリングをキャップ本体から破断させるラチェット爪が円周方向に所定間隔をおいて複数設けられ、各ラチェット爪の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすことを特徴とするプリフォームである。

本発明は、各ラチェット爪は、キャップのリング内面の突起部に係合する本体部と、ラチェット爪本体に一体に連結され円周方向に延びる延長部とからなることを特徴とするプリフォームである。

本発明は、各ラチェット爪の本体部下面と延長部下面とが互いに同一平面上に位置することを特徴とするプリフォームである。

本発明は、各ラチェット爪の本体部の半径方向の幅は、延長部の半径方向の幅より長いことを特徴とするプリフォームである。

本発明は、各ラチェット爪の本体部の高さは、延長部の高さより長いことを特徴とするプリフォームである。

本発明は、口部と、容器本体と、口部と容器本体との間に形成されたフランジ部とを有する容器において、口部外周に、キャップ内面の雌ねじ部に係合する雄ねじ部が形成され、口部外周のうち雄ねじ部とフランジ部との間の位置に、キャップのリング内面の突起部に円周方向に係合してリングをキャップ本体から破断させるラチェット爪が円周方向に所定間隔をおいて複数設けられ、各ラチェット爪の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすことを特徴とする容器である。

以上のように本発明によれば、各ラチェット爪の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすので、キャップを開栓する際、小さい回転角度でキャップ本体とリングとを破断させることができるとともに、製造工程における搬送中にプリフォームが落下することがない。また開栓後に、破断されたリングがラチェット爪を乗り越えて口部から脱落することがない。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態によるプリフォームを示す正面図であり、図２は、本実施の形態によるプリフォームを示す上面図（図１のII方向矢視図）である。図３は、本実施の形態によるプリフォームを示す垂直断面図（図２のIII−III線断面図）であり、図４は、本実施の形態によるプリフォームを示す水平断面図（図１のIV−IV線断面図）である。図５は、ラチェット爪の拡大図であり、図６は、図４のVI部拡大図である。図７は、キャップの垂直断面図であり、図８は、本実施の形態による容器および組合体を示す垂直断面図である。図９は、プリフォーム、容器、および組合体の製造方法を示す図であり、図１０は、容器を搬送するネックグリッパーを示す図である。図１１は、キャップ本体とリングとが破断される前における容器およびキャップを示す部分拡大断面図であり、図１２は、キャップ本体とリングとが破断された後における容器およびキャップを示す部分拡大断面図である。

プリフォームの構成
まず、図１乃至図６により本実施の形態によるプリフォームの概要について説明する。

図１乃至図３に示すプリフォーム１０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるプラスチック製ペレットを射出成形することにより作製されるものである。このプリフォーム１０は、上端に円形の開口部１１ａが形成された口部１１と、有底円筒状のプリフォーム本体１２と、口部１１とプリフォーム本体１２との間に形成され、外方に突出するフランジ部１３とを有している。

このうち口部１１の外周に、後述するキャップ２０内面の雌ねじ部２５に係合する雄ねじ部１４が形成されている。

また口部１１外周のうち雄ねじ部１４とフランジ部１３との間の位置に、ラチェット爪１５が円周方向に所定間隔をおいて複数（本実施の形態においては４箇所）設けられている（図４参照）。このラチェット爪１５は、後述するようにキャップ２０のリング２２内面の突起部２８に円周方向に係合してこのリング２２をキャップ本体２１から破断させるものである。

さらに図４に示すように、各ラチェット爪１５の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪１５間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たしている。なお図４において、口部１１の中心Ｏを基準とする各ラチェット爪１５の角度αは、４５°＜α＜７０°となることが好ましい。各ラチェット爪１５の角度αが４５°以下（α≦４５°）であると、製造工程における搬送中にプリフォーム１０が落下しやすく、また開栓後に破断されたリング２２がラチェット爪１５を乗り越えて口部１１から脱落しやすい。他方、各ラチェット爪１５の角度αが７０°を超えると（７０°＜α）、各ラチェット爪１５間の隙間が小さくなり、キャップ２０をプリフォーム１０（または後述する容器３０）に取付ける際、キャップ２０のリング２２内面の突起部２８をラチェット爪１５間に配置することが難しくなる。

各ラチェット爪１５は、キャップ２０のリング２２内面の突起部２８に係合する本体部１５ａと、ラチェット爪１５本体に一体に連結され円周方向に延びる延長部１５ｂとからなっている。

図５に示すように、各ラチェット爪１５の本体部１５ａの下面１５ｃと延長部１５ｂの下面１５ｄとが互いに同一平面上に位置している。これにより、キャップ２０の開栓後にリング２２をフランジ部１３とラチェット爪１５との間で安定して保持することができる。また、各ラチェット爪１５の本体部１５ａおよび延長部１５ｂは、それぞれ水平な上面１５ｅ、１５ｆを有し、この上面１５ｅと上面１５ｆとの間に傾斜部１５ｇが形成されている。なお図５において、各ラチェット爪１５の本体部１５ａおよび延長部１５ｂの下面１５ｃ、１５ｄとフランジ部１３との間隔ｄ₁は、２ｍｍ≦ｄ₁≦５ｍｍとなることが好ましい。

また各ラチェット爪１５の本体部１５ａの高さｈ₁は、延長部１５ｂの高さｈ₂より長い（ｈ₁＞ｈ₂：図５参照）。この場合、本体部１５ａの高さｈ₁は、１．０ｍｍ≦ｗ₁≦２．５ｍｍとなることが好ましく、延長部１５ｂの高さｈ₂は、０．５ｍｍ≦ｗ₂≦１．５ｍｍとなることが好ましい。一方、図６に示すように、各ラチェット爪１５の本体部１５ａの半径方向の幅ｗ₁は、延長部１５ｂの半径方向の幅ｗ₂より長い（ｗ₁＞ｗ₂）。この場合、本体部１５ａの半径方向の幅ｗ₁は、０．５ｍｍ≦ｗ₁≦１．５ｍｍとなることが好ましく、かつ延長部１５ｂの半径方向の幅ｗ₂は、０．２５ｍｍ≦ｗ₂≦１．０ｍｍとなることが好ましい。なおここでいう「高さ」とは、プリフォーム１０の長手方向に沿う距離をいい、「半径方向の幅」とは、口部１１の中心Ｏを基準とする円の半径方向に沿う距離をいう。

キャップの構成
次に、図７によりキャップの構成について説明する。

キャップ２０は、キャップ本体２１と、キャップ本体２１に破断自在に取付けられたリング２２とを有している。これらキャップ本体２１およびリング２２はＰＥ等の合成樹脂により一体成形されている。キャップ本体２１とリング２２との間には、周囲より薄肉となる環状の破断部２０ａが形成され、この破断部２０ａに沿ってキャップ本体２１とリング２２とを破断可能になっている。

キャップ本体２１は、平板状の天面部２３と、天面部２３から延びる筒部２４と、筒部２４内面に形成された雌ねじ部２５とを有している。またキャップ本体２１の天面部２３内面に、円形突起２６が設けられている。この円形突起２６は、キャップ２０をプリフォーム１０（または後述する容器３０）に取付けた際、プリフォーム１０（または容器３０）の口部１１内面に係合するものである。

一方リング２２は、キャップ本体２１の筒部２４に連続するリング本体２７と、リング本体２７内面に設けられ、リング本体２７下端から斜め内方に延びる突起部２８とを有している。このうち突起部２８は、上述したようにラチェット爪１５の本体部１５ａに係合するものであり、ラチェット爪１５に対応して円周方向に所定間隔をおいて複数（本実施の形態においては４箇所）設けられている。

容器および組合体の構成
次に、図８により本実施の形態による容器および組合体の構成について説明する。

図８において、容器３０は、容器本体３１の形状が上述したプリフォーム本体１２の形状と異なるものであり、他の構成は上述したプリフォーム１０と同一である。また組合体４０は、容器３０と、図７に示すキャップ２０とを組合せたものである。図８において、図１乃至図７と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図８に示す容器３０は、図１乃至図３に示すプリフォーム１０を２軸延伸ブロー成形することにより作製されるものである。この容器３０は、キャップ２０が装着される口部１１と、プリフォーム本体１２を延伸することにより形成された容器本体３１と、口部１１と容器本体３１との間に形成されたフランジ部１３とを有している。

なお容器本体３１の形状は、プリフォーム本体１２を２軸延伸ブロー成形することにより形成されるものであればどのような形状であっても良く、図８に示す形状に限定されない。

また組合体４０は、図７に示すキャップ２０と、上述した容器３０とから構成されている。すなわち、キャップ本体２１の雌ねじ部２５を口部１１の雄ねじ部１４に螺合させることにより、キャップ２０が容器３０に取付けられている。また図８において、リング２２の各突起部２８は、それぞれ各ラチェット爪１５間に位置している。

すなわち組合体４０は、雌ねじ部２５を有するキャップ本体２１と、キャップ本体２１に破断自在に取付けられたリング２２とを有するキャップ２０と、このキャップ２０が装着される口部１１と、容器本体３１と、口部１１と容器本体３１との間に形成されたフランジ部１３とを有する容器３０とを有する組合体４０において、容器３０の口部１１外周に、キャップ２０内面の雌ねじ部２５に係合する雄ねじ部１４が形成され、口部１１外周のうち雄ねじ部１４とフランジ部１３との間の位置に、キャップ２０のリング２２内面の突起部２８に円周方向に係合してリング２２をキャップ本体２１から破断させるラチェット爪１５が円周方向に所定間隔をおいて複数設けられ、各ラチェット爪１５の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪１５間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たす。

本実施の形態の作用
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。

はじめに、図１乃至図３に示すプリフォーム１０、図８に示す容器３０、および図８に示す組合体４０の製造方法について、図９乃至図１１を用いて説明する。

まず、射出成形機を用いて例えばＰＥＴ樹脂からなるペレットを射出成形することにより、図１乃至図３に示すプリフォーム１０を作製する（図９の符号５１）。

次に、このプリフォーム１０を加熱した後、ブロー成形機によって２軸延伸ブロー成形することにより、図８に示す容器３０を作製する（図９の符号５２）。

その後、容器３０は、図１０に示すように、一対のアーム６１、６２を有するネックグリッパー（搬送装置）６０によって搬送される。搬送の際、ネックグリッパー６０の一対のアーム６１、６２は、容器３０のフランジ部１３とラチェット爪１５との間に差し込まれる。ネックグリッパー６０は、この状態でラチェット爪１５を保持して容器３０を搬送する。この場合、上述したように各ラチェット爪１５の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪間の間隔Ｌ₂との関係は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たしている。したがって、アーム６１、６２とラチェット爪１５との接触面積を大きくし、各ラチェット爪１５がどのような位置にあっても、ネックグリッパー６０によって確実に容器３０を搬送することができる。

他方、容器３０を作製することと並行して、射出成形により、キャップ本体２１とリング２２とを有するキャップ２０を別途作製する（図９の符号５３）。

その後、このキャップ２０を容器３０に対して容器上方から見て時計方向に回転させながら押し込むことにより、キャップ２０を容器３０に取付け、組合体４０を作製する（図９の符号５４）。この際、キャップ本体２１の雌ねじ部２５が容器３０の雄ねじ部１４に螺合されるとともに、リング２２内面の各突起部２８が各ラチェット爪１５間に配置される（図１１）。

次に、キャップ２０を容器３０から開栓する際の作用について、図１１および図１２を用いて説明する。

まず図１１に示す状態で、キャップ２０を容器３０に対して容器上方から見て反時計回りに回転させる。この際、キャップ本体２１は、その雌ねじ部２５が容器３０の雄ねじ部１４に沿うように回転する。これに対して、リング２２は、その各突起部２８が各ラチェット爪１５の本体部１５ａに円周方向に係合することにより停止する。さらにキャップ２０が回転されると、キャップ本体２１とリング２２とは破断部２０ａにおいて破断する（図１２）。その後キャップ本体２１は、容器３０から取り外される。

このようにしてキャップ２０が開栓された後、リング２２は容器３０のフランジ部１３とラチェット爪１５との間に残存する。この場合、各ラチェット爪１５の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪１５間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすので、リング２２は、ラチェット爪１５を乗り越えて口部１１から脱落することがない。

このように本実施の形態によれば、各ラチェット爪１５の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪１５間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすので、キャップ２０を開栓する際、小さい回転角度でキャップ本体２１とリング２２とを破断させることができる。また、製造工程における搬送中に容器３０がネックグリッパー６０から落下することがない。さらにキャップ２０の開栓後に、リング２２がラチェット爪１５を乗り越えて容器３０の口部１１から脱落することがない。

（実施例）
次に、本発明の具体的実施例を説明する。

まず図１に示すプリフォーム１０を以下の条件に基づいて射出成形により作製した（３０個）。また比較例として、図１４に示すプリフォーム１１０を同様の条件で作製した（３０個）。

射出材料：ＳＨＩＮＰＥＴ５０１５Ｗ
射出成形機：ＦＥ１６０（メーカ：日精樹脂工業）

次に、各プリフォーム１０を以下の条件に基づいてブロー成形することにより、容器３０を作製した。また、同様にして各プリフォーム１１０（比較例）をブロー成形することにより、比較例としての容器を作製した。

ブロー成形機：ＬＢ−０１（ＳＩＧＣｏｒｐｏｐｌａｓｔ）
容器の重量：約２１ｇ

次に、各容器（本実施例の容器３０および比較例の容器、以下同様）にキャップ２０を取付けた後、直ちに開栓した。これによりキャップ２０のリング２２がキャップ本体２１から破断され、リング２２は各容器に残存した。その後、これらの容器を１０個ずつの組に分け、それぞれ３℃、２２℃、４０℃の条件下で１週間放置した。その後、各容器からリング２２が脱落するか否かを確認する試験を行なった。この試験の方法は、京都技研製「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣＴＯＲＱＵＥＡＮＡＬＹＺＥＲＫＥ−１０」の開栓・閉栓計を使用して、１５０Ｎ・ｃｍの力で容器３０にキャップ２０を締め付け、同装置を使用して開栓したものである。

この結果、比較例としての容器は、全ての温度条件で全てのリング２２が脱落したのに対して、本実施例の容器３０は、全ての温度条件でリング２２の脱落は見られなかった。

本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す正面図。本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す上面図（図１のII方向矢視図）。本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す垂直断面図（図２のIII−III線断面図）。本発明の一実施の形態によるプリフォームを示す水平断面図（図１のIV−IV線断面図）。ラチェット爪の拡大図。図４のVI部拡大図。キャップの垂直断面図。本発明の一実施の形態による容器および組合体を示す垂直断面図。プリフォーム、容器、および組合体の製造方法を示す図。容器を搬送するネックグリッパーを示す図。キャップ本体とリングとが破断される前における容器およびキャップを示す部分拡大断面図。キャップ本体とリングとが破断された後における容器およびキャップを示す部分拡大断面図。従来のプリフォームを示す正面図。他の従来のプリフォームを示す正面図。図１４のXV−XV線断面図。

符号の説明

１０プリフォーム
１１口部
１２プリフォーム本体
１３フランジ部
１４雄ねじ部
１５ラチェット爪
１５ａ本体部
１５ｂ延長部
２０キャップ
２１キャップ本体
２２リング
２５雌ねじ部
２８突起部
３０容器
３１容器本体
４０組合体

Claims

口部と、プリフォーム本体と、口部とプリフォーム本体との間に形成されたフランジ部とを有するプリフォームにおいて、
口部外周に、キャップ内面の雌ねじ部に係合する雄ねじ部が形成され、
口部外周のうち雄ねじ部とフランジ部との間の位置に、キャップのリング内面の突起部に円周方向に係合してリングをキャップ本体から破断させるラチェット爪が円周方向に所定間隔をおいて複数設けられ、
各ラチェット爪の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすことを特徴とするプリフォーム。
各ラチェット爪は、キャップのリング内面の突起部に係合する本体部と、ラチェット爪本体に一体に連結され円周方向に延びる延長部とからなることを特徴とする請求項１記載のプリフォーム。
各ラチェット爪の本体部下面と延長部下面とが互いに同一平面上に位置することを特徴とする請求項２記載のプリフォーム。
各ラチェット爪の本体部の半径方向の幅は、延長部の半径方向の幅より長いことを特徴とする請求項２または３記載のプリフォーム。
各ラチェット爪の本体部の高さは、延長部の高さより長いことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項記載のプリフォーム。
口部と、容器本体と、口部と容器本体との間に形成されたフランジ部とを有する容器において、
口部外周に、キャップ内面の雌ねじ部に係合する雄ねじ部が形成され、
口部外周のうち雄ねじ部とフランジ部との間の位置に、キャップのリング内面の突起部に円周方向に係合してリングをキャップ本体から破断させるラチェット爪が円周方向に所定間隔をおいて複数設けられ、
各ラチェット爪の円周方向長さＬ₁と、各ラチェット爪間の間隔Ｌ₂は、Ｌ₁＞Ｌ₂の関係を満たすことを特徴とする容器。