JP6730794B2 - 合成樹脂製多重ボトル - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製多重ボトルに関する。

従来、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトルの内部に、外圧による減容により変形する（以下、「減容変形」ということがある）内容器体を配置し、該外郭ボトルと該内容器体との間に外気が導入されるようにした合成樹脂製多重ボトルが知られている。

前記合成樹脂製多重ボトルは、外郭ボトルの胴部を押圧することにより、内容器体を減容変形させて内容器体に収容されている内容物を注出する一方、押圧が解除されると別途設けられた逆止弁等の作用により外郭ボトルと内容器体との間に外気が導入される。この結果、外気圧により外郭ボトルが原形復帰する一方、前記内容器体は減容変形された状態が維持される。このようにするときには、内容器体内に外気が侵入することが無いので、内容器体内に収容されている内容物が酸化等により変質することを防止することができる。

ところで、前記合成樹脂製多重ボトルは、前述のようにして内容器体を減容変形させる際に、減容変形が該内容器体の胴部の長さ方向又は径方向（角形ボトルでは幅方向）において不均一になり、内容物を十分に注出することができなくなることがあるという問題がある。

前記問題を解決するために、前記内容器体の外周面に凹部又は溝を形成し、凹部又は溝に沿って変形させるようにした多重ボトルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８７２６５１号公報

しかしながら、前記従来の多重ボトルでは、内容器体の外周面に凹部又は溝を形成しなければならないので製造方法が煩雑になるという不都合がある。

本発明は、かかる不都合を解消して、製造が容易で内容物の残液を低減することができる合成樹脂製多重ボトルを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の合成樹脂製多重ボトルは、円筒状外口部と、該外口部に連接する多角錐状の肩部と、該肩部に連接し該多角錐状の稜線に連なる稜線を備える多角筒状の上胴部と、該上胴部に連接する中胴部と、該中胴部に連接し該多角筒状の上胴部の稜線の延長上に連なる稜線を備える多角筒状の下胴部と、該下胴部に連接する底部とを備え、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトルと、該外郭ボトルの該円筒状外口部の内周側に配設される円筒状内口部と、該内口部に連接し該外郭ボトルの内面形状に沿う形状の内容器体本体とを備え、該外郭ボトルの中胴部を押圧することにより変形して該内容器体本体の多角筒状の稜線に挟まれる部分に対応する側面部分に谷折れ部が形成され、隣接する側面部分が接して、内側に没入する内容器体と、該外口部と該内口部との間に形成されて該外郭ボトルと該内容器体との間に外気を導入する通気路とを備え、該外郭ボトルは該中胴部の押圧を解除したときに該通気路から導入される外気圧により原形に復帰することを特徴とする。

本発明の合成樹脂製多重ボトルは、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトルと、該外郭ボトルの内部に配置され、外圧により変形する内容器体とからなる。前記外郭ボトルは、前記外口部に連接する多角錐状の肩部と、該肩部に連接する多角筒状の上胴部と、該上胴部に連接する中胴部と、該中胴部に連接する多角筒状の下胴部とを備えている。そして、前記多角筒状の上胴部の稜線は前記多角錐状の肩部の稜線に連なり、前記多角筒状の下胴部の稜線は該上胴部の稜線の延長上にある。

また、前記内容器体は、外口部の内周面に配設される円筒状内口部と、該内口部に連接し前記外郭ボトルの内面形状に沿う形状の内容器体本体とを備え、該外口部と該内口部との間に形成されて該外郭ボトルと該内容器体本体との間に外気を導入する通気路とを備えている。

本発明の合成樹脂製多重ボトルは、前記外口部及び内口部を下方に向けて前記外郭ボトルの中胴部を押圧することにより、前記内容器体の内容器体本体が減容変形して内容物が注出される。次に、前記外郭ボトルの中胴部の押圧を解除すると、該外郭ボトルと前記内容器体本体との間に前記通気路から外気が導入され、外気圧により該外郭ボトルは原形に復帰するが該内容器体本体は減容変形したままの状態が維持される。

このとき、前記内容物は重力により前記内口部方向に集中しているので、前記内容器体本体は前記外郭ボトルの下胴部に対応する部分から、該内容器体本体の多角筒状の稜線に挟まれる部分に対応する側面部分に谷折れ部が形成され、内側に没入する変形（以下、「谷折れ変形」と略記する）が始まる。

本発明の合成樹脂製多重ボトルは、前記外郭ボトルの下胴部が多角筒状となっており、前記内容器体本体は該外郭ボトルの内部形状に沿う形状を備えている。そこで、前記谷折れ変形は、前記内容器体本体の前記多角筒状の稜線に対応する部分がリブとして作用し、該稜線に挟まれる部分に対応する側面部分より強度が大きくなるため、より強度の小さい該側面部分に谷折れ部が形成されることにより始まると考えられる。

本発明の合成樹脂製多重ボトルでは、前記外郭ボトルの中胴部の押圧と該押圧の解除とを繰り返すことにより次第に内容物が減少する。前記内容物の減少に伴って、前記内容器体の内容器体本体の谷折れ変形が、前記外郭ボトルの下胴部に対応する部分を起点として、幅方向では内容器体本体の外側から内方に向けて、長さ方向では該外郭ボトルの下胴部に対応する部分から内口部に向けて進行する。

前記内容物がさらに減少すると、前記内容器体本体の谷折れ変形が前記外郭ボトルの上胴部から肩部に対応する部分に至る。このとき、前記上胴部の稜線は前記下胴部の稜線の延長上にあり、前記肩部の稜線は該上胴部の稜線に連なっている。従って、前記内容器体本体における前記谷折れ変形は、前記上胴部及び肩部の各稜線に挟まれる部分に対応する側面部に向けて進行することになる。

このとき、前記内容器体本体の前記上胴部及び肩部の稜線に対応する部分は、前記下胴部の稜線に対応する部分と同様にリブとして作用する。従って、前記内容器体本体の前記上胴部及び肩部の稜線に対応する部分は、前記稜線に挟まれた部分に対応する側面部分より強度が大きく、該側面部分は前記谷折れ変形に連なる形で容易に谷折れする。

この結果、前記谷折れ変形は、前記内容器体本体の全体で、対角線方向では内容器体本体の外側から内方に向けて、長さ方向では該外郭ボトルの下胴部に対応する部分から内口部に向けて進行することになり、内容物の残液を減少させることができる。

また、本発明の合成樹脂製多重ボトルは、上述のように、前記内容器体は前記外郭ボトルの内部形状に沿う形状を備えている。従って、本発明の合成樹脂製多重ボトルは、別途用意した内容器体を外郭ボトルに組み合わせる操作等が不要となり、例えば、該内容器体を形成するプリフォームに該外郭ボトルを形成するプリフォームを重ねて、一括してブロー成形することにより容易に製造することができる。

本発明の合成樹脂製多重ボトルでは、前記上胴部又は下胴部が多角筒状であればよく、中胴部は多角筒状でなくてもよい。この場合、前記中胴部は、例えば外圧により可逆的に体積変化する形状とすることができる。

本発明の合成樹脂製多重ボトルの構成を示す斜視図。 図１のII−II線断面図。 本発明の合成樹脂製多重ボトルの製造に用いる内プリフォームの構成を示す縦断面図。 本発明の合成樹脂製多重ボトルの製造に用いる内プリフォームを外プリフォームの内周側に配置した状態を示す縦断面図。 Ａは本発明の合成樹脂製多重ボトルの製造方法の初期工程を示す模式的断面図、Ｂはブロー成形工程を示す模式的断面図、Ｃはブロー成形工程の終了段階を示す模式的断面図。 本発明の合成樹脂製多重ボトルの使用状態を示す斜視図。 Ａは図６のＡ−Ａ線断面図、Ｂは図６のＢ−Ｂ線断面図。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の合成樹脂製多重ボトル１は、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトル２と、外郭ボトル２の内側に収容され外圧により変形する内容器体３とからなる。

外郭ボトル２は、円筒状外口部４と、外口部４に連接する四角錐状の肩部５と、肩部５に連接する四角筒状の上胴部６と、上胴部６に連接する円筒状の中胴部７と、中胴部７に連接する四角筒状の下胴部８と、下胴部８に連接する四角錐状の底部９とを備えている。外口部４は外周面に雄ねじ部１０と、サポートリング１１とを備え、底部９は外郭ボトル２の内側に膨出して合成樹脂製多重ボトル１に自立性を付与する凹部１２を備えている。

また、肩部５、上胴部６、下胴部８、底部９はそれぞれ四角形の頂点にＲが付されており、該頂点に稜線５ａ、６ａ、８ａ、９ａを備えている。ここで、稜線６ａは稜線５ａに連なり、稜線８ａは稜線９ａに連なっている。そして、稜線８ａは稜線６ａの延長上に連なっている。

一方、内容器体３は、外口部４内周側に配設される円筒状内口部１３と、内口部１３に連接し、外郭ボトル２の肩部５、上胴部６、中胴部７、下胴部８、底部９の内面形状に沿う形状の内容器体本体１４とを備えている。内口部１３は、上部に外口部４の上端よりも上方に延出された延出部１５と、延出部１５から径方向外方に張り出す鍔部１６とを備えており、鍔部１６により外口部４の上端縁に係止されている。

また、内口部１３は、外周面に溝１７を備えている。溝１７は鍔部１６の下面に形成された溝１８に連設されており、溝１８は鍔部１６の外周縁で外部に開放されている。この結果、溝１７及び溝１８により、外郭ボトル２と内容器体３との間に外気を導入する通気路１９が形成されている。

合成樹脂製多重ボトル１は、例えば、図３に示す内プリフォーム２１を図４に示す外プリフォーム２２の内側に配置してブロー成形することにより製造することができる。

内プリフォーム２１は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系合成樹脂を材料として射出成形により形成され、内口部１３と、内口部１３の下方に連設され内口部１３よりも外径が小さい有底円筒状の内胴部２３とにより形成される。内口部１３は、内容器体３の内口部１３と同一形状であり、同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。内胴部２３の外径が内口部１３よりも小さいことにより、溝１７の下端は内口部１３と内胴部２３との境界で内胴部２３の外面に臨んで開放される。

外プリフォーム２２は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系合成樹脂を材料として射出成形により形成され、外口部４と、外口部４の下方に連設された有底円筒状の外胴部２４とにより形成される。外口部４は、外郭ボトル２の外口部４と同一形状であり、同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図４に示すように、内プリフォーム２１の内口部１３は外プリフォーム２２の外口部４に挿着され、内プリフォーム２１の内胴部２３は外プリフォーム２２の外胴部２４の内部に配置される。このとき、延出部１５が外プリフォーム２２の外口部４の上方に延出し、鍔部１６が外プリフォーム２２の外口部４の上端面に当接して係止される。これにより、内プリフォーム２１の内口部１３は、外プリフォーム２２の外口部４の内側に確実に位置決めされる。

次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照して、本実施形態の合成樹脂製多重ボトル１のブロー成形について説明する。

本実施形態において使用するブロー成形装置は周知のものであり、図５Ａ〜図５Ｃにおいて要部を示すように、金型３１と、ブローノズル３２と、ストレッチロッド３３とを備えている。

金型３１は、外郭ボトル２の肩部５、上胴部６、中胴部７、下胴部８、底部９に沿う形状の成形部３４と、外プリフォーム２２の外口部４のサポートリング１１の上方を露出させて支持する支持開口部３５とを備えている。金型３１は図示しない割型構造とされており、左右側と底部側とで分割することによって成形後の合成樹脂製多重ボトル１が脱型できるようになっている。

ブローノズル３２は、図示しない昇降手段により昇降され、Ｏリング３６を介して内プリフォーム２１の鍔部１６の上端面に気密に当接する。ブローノズル３２にはストレッチロッド３３が挿通され、ストレッチロッド３３の外周面とブローノズル３２の内周面との間には、図示しない高圧気体供給手段に接続された気体通路３７が形成されている。

ストレッチロッド３３は、図示しない進退駆動手段によってブロー成形時に前進される。尚、図５Ａにおいては、ストレッチロッド３３がブローノズル３２の先端から突出しているが、ストレッチロッド３３は未使用時には後退されてブローノズル３２の内方（図中上方）に収納されている。

上述の構成のブロー成形装置によって、合成樹脂製多重ボトル１を製造するときには、図５Ａに示すように、内プリフォーム２１を外プリフォーム２２に挿着し、外プリフォーム２２を金型３１にセットした後、内プリフォーム２１の内口部１３にブローノズル３２を接続する。尚、内プリフォーム２１及び外プリフォーム２２は、金型３１にセットされるに先立ってブロー成形可能な温度に加熱される。

次いで、図５Ｂに示すようにブローノズル３２の気体通路３７から内プリフォーム２１内に加圧空気を導入し、同時にストレッチロッド３３を下方に伸長させる。これにより、内プリフォーム２１が膨張して未膨張状態の外プリフォーム２２の内面に密着する。

続いて、図５Ｂに示す状態から、更に内プリフォーム２１内に加圧空気を導入しつつ、ストレッチロッド３３を下方に伸長させると、膨張した内プリフォーム２１の内胴部２３により外プリフォーム２２の外胴部２４が広げられ、図５Ｃに示すように、金型３１の成形部３４により外郭ボトル２の肩部５、上胴部６、中胴部７、下胴部８、底部９の形状に成形される。また、内プリフォーム２１の内胴部２３は、外郭ボトル２の肩部５、上胴部６、中胴部７、下胴部８、底部９の内面形状に沿う形状に成形される。この結果、図１及び図２に示す合成樹脂製多重ボトル１が得られる。

次に、図６、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、本実施形態の合成樹脂製多重ボトル１の使用状態及び作用効果について、説明する。

本実施形態の合成樹脂製多重ボトル１は、内容器体３に図示しない内容物が収容されており、該内容物を注出するときには、図６に示すように、外口部４及び内口部１３を下方に向けて傾ける。そして、外郭ボトル２の中胴部７を押圧すると、内容器体本体１４が減容変形することにより、前記内容物が注出される。合成樹脂製多重ボトル１では、中胴部７が円筒状であるので、周方向のどの部分を押圧してもよく、内容器体本体１４を減容変形させることができる。

次に、外郭ボトル２の中胴部７の押圧を解除すると、外郭ボトル２と内容器体本体１４との間に通気路１９から外気が導入され、外気圧により外郭ボトル２は原形に復帰するが内容器体本体１４は減容変形したままの状態が維持される。

このとき、前記内容物は重力により内口部１３方向に集中しているので、内容器体本体１４は外郭ボトル２の下胴部８に対応する部分から、内容器体本体１４の稜線８ａ，８ａに挟まれる部分に対応する側面部分１４ａの中心部に谷折れ部１４ｂが形成されて内側に没入することにより、谷折れ変形が始まる。

本実施形態の合成樹脂製多重ボトル１は、外郭ボトル２の下胴部８が四角筒状となっており、内容器体本体１４は外郭ボトル２の内部形状に沿う形状を備えている。そこで、前記谷折れ変形は、内容器体本体１４の稜線８ａに対応する部分がリブとして作用し、稜線８ａ，８ａに挟まれる部分に対応する側面部分１４ａより強度が大きくなるため、図７Ａに仮想線示するように、より強度の小さい側面部分１４ａの中心部に谷折れ部１４ｂが形成されることにより始まると考えられる。

合成樹脂製多重ボトル１では、外郭ボトル２の中胴部７の押圧と該押圧の解除とを繰り返すことにより次第に前記内容物が減少する。前記内容物が減少すると、内容器体本体１４の谷折れ変形が、外郭ボトル２の下胴部８に対応する部分を起点として、幅方向では内容器体本体１４の外側から内方に向けて進行し、図７Ａに示すように隣接する側面部分１４ａ，１４ａが接して、断面視十字状に変形する。

また、内容器体本体１４の谷折れ変形は、外郭ボトル２の下胴部８に対応する部分を起点として、長さ方向では内口部１３に向けて進行する。尚、このとき、内容器体本体１４の谷折れ変形した部分は、図７Ａに示すように、谷折れ変形の進行に伴って外郭ボトル２の内面から離間する。

前記内容物がさらに減少すると、内容器体本体１４の谷折れ変形は、やがて外郭ボトル２の上胴部６から肩部５に対応する部分に至る。このとき、上胴部６の稜線６ａは下胴部８の稜線８ａの延長上にあり、肩部５の稜線５ａは上胴部６の稜線６ａに連なっている。従って、内容器体本体１４における谷折れ変形は、上胴部６の稜線６ａ，６ａ、肩部５の稜線５ａ，５ａに挟まれる部分に対応する側面部分１４ａに向けて進行することになる。

更にこのとき、内容器体本体１４の上胴部６の稜線６ａ及び、肩部５の稜線５ａに対応する部分は、下胴部８の稜線８ａに対応する部分と同様にリブとして作用するので、稜線５ａ，５ａ及び、稜線６ａ，６ａに挟まれる部分に対応する側面部分１４ａより強度が大きくなる。従って、図７Ｂに示すように、稜線５ａ，５ａ及び、稜線６ａ，６ａに挟まれる部分に対応する側面部分１４ａは、前記谷折れ部変形に連なる形で容易に谷折れし、隣接する側面部分１４ａ，１４ａが接して、断面視十字状に変形する。

この結果、前記谷折れ変形は、内容器体本体１４の全体で、幅方向では内容器体本体１４の外側から内方に向けて、長さ方向では外郭ボトル２の下胴部８に対応する部分から内口部１３に向けて進行することになり、内容器体本体１４に収容されている内容物を余すことなく注出することができ、残液を減少させることができる。

尚、本実施形態では、外郭ボトル２の肩部５、底部９を四角錐状としているが、肩部５、底部９は三角錐状、五角錐状、六角錐状のいずれか１つの多角錐状であってもよい。また、本実施形態では、外郭ボトル２の上胴部６、下胴部８を四角筒状としているが、上胴部６、下胴部８は、三角筒状、五角筒状、六角筒状のいずれか１つの多角筒状であってもよい。

また、前記多角錐状又は多角筒状は、多角形の頂点がカットされ、或いは多角形の頂点にＲが付されていてもよい。さらに、前記頂点に挟まれた辺を外方に膨出させさせてもよく、膨出させた辺に１以上の頂点を備えていてもよい。

また、本実施形態では、外口部４の外周面に雄ねじ部１０を備える構成としているが、外口部４は雄ねじ部１０を備えない単なる円筒状であってもよく、このようにすることにより例えば醤油ボトル等の打栓式口部等に適用することができる。

１…合成樹脂製多重ボトル、 ２…外郭ボトル、 ３…内容器体、 ４…円筒状外口部、 ５…肩部、 ６…上胴部、 ７…中胴部、８…下胴部、 ９…底部、１０…雄ねじ部、 １３…円筒状内口部、 １４…内容器体本体、 １９…通気路。

Claims (1)

1. 円筒状外口部と、該外口部に連接する多角錐状の肩部と、該肩部に連接し該多角錐状の稜線に連なる稜線を備える多角筒状の上胴部と、該上胴部に連接する中胴部と、該中胴部に連接し該多角筒状の上胴部の稜線の延長上に連なる稜線を備える多角筒状の下胴部と、該下胴部に連接する底部とを備え、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトルと、
   該外郭ボトルの該円筒状外口部の内周側に配設される円筒状内口部と、該内口部に連接し該外郭ボトルの内面形状に沿う形状の内容器体本体とを備え、該外郭ボトルの中胴部を押圧することにより変形して該内容器体本体の多角筒状の稜線に挟まれる部分に対応する側面部分に谷折れ部が形成され、隣接する側面部分が接して、内側に没入する内容器体と、
   該外口部と該内口部との間に形成されて該外郭ボトルと該内容器体との間に外気を導入する通気路とを備え、該外郭ボトルは該中胴部の押圧を解除したときに該通気路から導入される外気圧により原形に復帰することを特徴とする合成樹脂製多重ボトル。