JP7498038B2 - 筒状容器及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自立性を有する筒状容器及びその製造方法に関する。

特許文献１には、先端部及び基端部を開放端とした円筒状収容筒と、その基端部開放端に設けられた底部材と、先端部の開放端に設けられた天板部材と、を有して成り、内部に流動性物質が充填される流動性物質用カートリッジが記載されている。特許文献２には、円筒状の積層フィルムから構成された筒状部材と、天面部に設けられた天面部材と、底面部に設けられた底面部材とを備え、自立性を有する筒状容器が記載されている。

特開２０１３－５６６９２号公報 特開２０２０－１７１５号公報

特許文献１に記載の流動性物質用カートリッジでは、内容物の吐出に従って円筒状収容筒を潰すように構成されている。機械装置の内部に収容されるカートリッジの場合は、内容物の充填による変形は、外観の問題にならない。特許文献２に記載の筒状容器では、容器の折り畳みによる廃棄を容易にするため、筒状部材が柔軟であることが好ましい。しかし、筒状部材が柔軟であると、内容物を充填したときに、内容物の重量によって容器が変形し、外観が悪くなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、折り畳みによる廃棄性と、内容物の重量に対する変形の抑制とを両立することが可能な筒状容器及びその製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、筒状のフィルムから構成される筒状部材と、前記筒状部材の底部に設けられる底面部材と、を備え、前記底面部材の周囲と前記筒状部材との間は、環状の接合部を介して接合され、前記底面部材は、前記筒状部材の軸方向に沿って上方に湾曲した底面部と、前記底面部の周囲に屈曲されて、前記接合部を介して前記筒状部材と接合される周縁部とを有することを特徴とする筒状容器を提供する。

前記筒状部材が円筒状であってもよい。
前記底面部が前記上方に湾曲した最も高い位置の高さと、前記底面部が前記周縁部に対して屈曲する位置の高さとの差が、２～１０ｍｍであってもよい。
前記底面部が前記上方に湾曲した最も高い位置の高さと、前記底面部が前記周縁部に対して屈曲する位置の高さとの差が、前記軸方向に沿った前記周縁部の高さに対して２０～８０％の割合であってもよい。

前記筒状部材の上端部には、注出口を有する天面部材が接合されていてもよい。
前記底面部材が、フィルム又は紙材から形成されていてもよい。
また、本発明は、前記筒状容器の製造方法であって、前記底面部材における前記底面部の湾曲及び前記底面部に対する前記周縁部の屈曲を、絞り成形、真空成形、圧空成形、プレス成形から選択される成形方法により、フィルム又は紙材から形成することを特徴とする筒状容器の製造方法を提供する。

本発明によれば、筒状部材がフィルムから構成され、柔軟であるため、折り畳みによる廃棄性に優れている。また、底面部材が上方に湾曲した底面部を有するため、内容物の重量に対する変形を抑制することができる。

筒状容器の外観を例示する斜視図である。 筒状容器の内部を例示する断面図である。 底面部材の他の例を示す筒状容器の断面図である。

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。

図１に、筒状容器の一例を示す。この筒状容器１０は、注出口１４を有する天面部材１１と、一端部に天面部材１１が接合された筒状部材１２と、筒状部材１２の他端部に接合された底面部材１３とを有して、略円筒状に構成されている。筒状容器１０は、自立性を有することができる。ここで、筒状容器１０の自立性とは、少なくとも内容物を充填した状態で自立が可能な性質である。さらには、内容物を充填していない状態でも筒状容器１０の自立が可能であることが好ましい。

筒状容器１０は、筒状部材１２の軸方向の端部に設けられる端面部材として、天面部材１１及び底面部材１３を有する。天面部材１１は、自立時に上面となり、底面部材１３は、自立時に下面となる。筒状部材１２は、天面部材１１と底面部材１３との間で、上下方向に交差する周方向を覆うように、フィルムから構成されている。筒状容器１０は、天面部材１１と、筒状部材１２と、底面部材１３とをそれぞれ１枚ずつ組み合わせた３パーツから構成することができる。本実施形態の天面部材１１及び底面部材１３は、略円形である。

天面部材１１、筒状部材１２、及び底面部材１３は、それぞれフィルムから構成することができる。後述するように、湾曲した底面部１３ａの変形性の観点から、底面部材１３を、フィルムと同様に変形性を有する紙材から構成してもよい。天面部材１１は、底面部材１３と同様に変形性を有する材質から構成してもよく、硬質で変形性の低い材質から構成してもよい。天面部材１１、筒状部材１２、及び底面部材１３の構成（材質、厚さ、層構成等）がそれぞれ異なってもよく、互いに同一であってもよい。前記フィルムは、単層の樹脂フィルムでもよく、２層以上を有する積層フィルムでもよく、無機フィルムでもよい。積層フィルムは、多層の樹脂フィルムでもよく、異種材料を積層した樹脂フィルムでもよい。樹脂フィルムに積層する異種材料としては、金属箔、金属蒸着層、紙、無機化合物等が挙げられる。無機化合物としては、シリカ、アルミナ等の金属酸化物等が挙げられる。金属箔を用いた場合、バリア性が良好である。バリア性、剛性等の観点から、積層フィルムがアルミニウム箔等の金属箔を含むことが好ましい。

前記積層フィルムは、例えばシーラント層、バリア層、基材層等を有してもよい。シーラント層を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等の環状オレフィン系樹脂、接着性樹脂、コーティング剤などの少なくとも１種以上が挙げられる。バリア層としては、アルミニウム箔又はアルミニウム蒸着フィルムが好ましい。基材層を構成する材料としては、ナイロン（脂肪族ポリアミド）、ポリエステル等が好ましい。基材層の厚さとしては、例えば５～５０μｍであり、より好ましくは７～３０μｍである。柔軟性を有するフィルムは、例えば各層を合計した総厚としての厚さが５００μｍ以下であることが好ましく、３５０μｍ程度や２００μｍ程度などでもよい。

図２及び図３に示すように、天面部材１１と筒状部材１２との接合部である天面接合部１２ａは、天面部材１１の周縁部１１ｂを天面部１１ａに対して屈曲させ、筒状部材１２の内面に対向させて構成することができる。底面部材１３と筒状部材１２との接合部である底面接合部１２ｂは、底面部材１３の周縁部１３ｂを底面部１３ａに対して屈曲させ、筒状部材１２の内面に対向させて構成することができる。天面接合部１２ａ及び底面接合部１２ｂは、それぞれ天面部材１１又は底面部材１３の周囲で環状に形成されている。

本実施形態では、天面接合部１２ａにおいて、天面部材１１の外面が筒状部材１２の内面と接合され、周縁部１１ｂは、天面部材１１の裏側に屈曲されている。図２の底面接合部１２ｂにおいて、底面部材１３の内面が筒状部材１２の内面と接合され、周縁部１３ｂは、底面部材１３の表側に屈曲されている。また、図３の底面接合部１２ｂにおいて、底面部材１３の外面が筒状部材１２の内面と接合され、周縁部１３ｂは、底面部材１３の裏側に屈曲されている。ここで内面及び裏側とは、筒状容器１０に充填される内容物に接する側である。外面及び表側とは、それぞれ内面及び裏側の反対側である。底面部材１３の表側は、軸方向に沿った下方である。底面部材１３の裏側は、軸方向に沿った上方である。特に図示しないが、天面部材１１又は底面部材１３の周縁部１１ｂ，１３ｂが筒状部材１２の外面と接合されてもよい。

注出口１４は、キャップ１５等で開閉可能な流路を有する筒状部１４ａと、天面部材１１に接合されるフランジ部１４ｂとを有する。本実施形態の場合、天面部材１１の略中央部には、注出口１４が配置される開口部１１ｃを有する。キャップ１５は、ねじ、弾性収縮力等により注出口１４と再封可能に結合してもよい。注出口１４は、天面部材１１と一体成形により構成してもよい。

天面部１１ａの形状は特に限定されず、平面状、円錐状等でもよく、後述する底面部１３ａの形状のように湾曲した形状であってもよい。特に図示しないが、天面部材１１の内面が筒状部材１２の内面と接合され、天面接合部１２ａが天面部１１ａより上方に突出してもよい。天面接合部１２ａの端部を適宜の被覆物で保護してもよい。被覆物は、天面部１１ａの外面と、筒状部材１２の外面とをまたぐように、帯状の部材を接合してもよい。天面部材１１に注出口１４を設ける代わりに、開口穴、切込み等を天面部１１ａに形成して、内容物の取出し部を構成してもよい。天面部材１１及び注出口１４は必須の構成ではなく、例えば筒状部材１２の上部が上方に開口した筒状容器を構成することも可能である。

底面部材１３の底面部１３ａは、筒状部材１２の軸方向に沿って上方に湾曲している。すなわち、底面部１３ａが周縁部１３ｂに対して屈曲する位置よりも、底面部１３ａの中央部の位置がより高くなっている。これにより、筒状部材１２に内容物を充填したときに、湾曲した底面部１３ａが下方に変形しやすくなることで、筒状部材１２の変形を抑制することができる。底面部１３ａが変形しても、その周囲が筒状部材１２に覆われているため、底面部１３ａの変形が筒状容器１０の外観に与える影響は小さい。

底面部材１３において、底面部１３ａの高低差Ｂ、すなわち、底面部１３ａが上方に湾曲した最も高い位置の高さと、底面部１３ａが周縁部１３ｂに対して屈曲する位置の高さとの差Ｂとしては、２～１０ｍｍ程度が好ましい。また、底面部１３ａの高低差Ｂと、軸方向に沿った底面部材１３の周縁部１３ｂの高さＡとの割合（Ｂ／Ａの比）としては、２０～８０％程度が挙げられる。具体例としては、周縁部１３ｂの高さＡが９ｍｍ、底面部１３ａの高低差Ｂが５ｍｍの例が挙げられる。

底面部１３ａの湾曲は、稜線、頂点等のない曲面であることが好ましい。これにより、内容物の重量が稜線、頂点等に集中することなく、底面部１３ａの全体に作用しやすいため、内容物の重量による底面部１３ａの変形を略均等にすることができる。このような曲面としては、球面、回転楕円面、卵形等の一部として設計することができる。底面部１３ａの湾曲は、筒状容器１０に内容物が充填される前の空容器において、所定の湾曲形状を有することが好ましい。湾曲形状の設計においては、内容物の重量が大きいほど変形に対する影響も増大するため、筒状容器１０に内容物が充填される最大の重量を考慮することが好ましい。

底面部材１３における底面部１３ａの湾曲及び底面部１３ａに対する周縁部１３ｂの屈曲の形状は、例えば、絞り成形、真空成形、圧空成形、プレス成形等から選択される成形方法により形成することができる。図２において、底面部１３ａの上方への湾曲及び周縁部１３ｂの下方への屈曲は、金型の反対方向の変位により実現することができる。図３において、底面部１３ａの上方への湾曲及び周縁部１３ｂの上方への屈曲は、金型の同一方向の変位により実現することができる。絞り成形による成形性の観点から、底面部材１３が、アルミニウム箔等の金属箔と樹脂フィルムを含む積層フィルム又は紙材から形成されることが好ましい。底面部材１３の絞り成形は、１回で完結させることが好ましい。底面部材１３がアルミニウム箔等の金属箔を含まない樹脂フィルム等である場合も、絞り成形、真空成形、圧空成形、プレス成形等により、湾曲した底面部１３ａ及び屈曲した周縁部１３ｂを形成することができる。底面部材１３を筒状部材１２に接合する前、底面部材１３を筒状部材１２に接合した後のいずれに底面部材１３を成形してもよい。

湾曲した底面部１３ａを形成する際に、フィルムの樹脂層が加熱または加工を受けて、結晶化等により硬化してもよい。これにより、湾曲した底面部１３ａを形成する前の底面部材１３の材料が筒状部材１２と同じ硬さでありながら、湾曲した底面部１３ａを形成した後の底面部材１３が、筒状部材１２より硬い材質となってもよい。底面部材１３のフィルムが金属箔、二軸延伸樹脂フィルム、硬化フィルム等の硬化層、樹脂コーティング等の強化層を含むことにより、内容物の重量に対する耐久性が向上し、底面部１３ａの過度な変形を抑制することができる。内容物の重量によって底面部１３ａが下方に変形しても、底面部１３ａの中央部が、筒状容器１０の設置面に達しないことが好ましい。

図２に示すように、底面部材１３の周縁部１３ｂの下端部の高さは、筒状部材１２の下端部の高さと同じ高さとしてもよい。底面部材１３を筒状部材１２に接合した後に、それぞれの下端部の高さを切り揃えてもよい。図３に示すように、底面部１３ａが周縁部１３ｂに対して屈曲する位置の高さは、筒状部材１２の下端部の高さと同じ高さとしてもよい。これにより、筒状容器１０の下端部が、筒状部材１２の下端部及び底面部材１３の周縁部１３ｂの下端部からなる二重の積層体となり、内容物の重量を支持しやすいように補強される。特に図示しないが、底面部材１３の周縁部１３ｂの下端部の位置が、筒状部材１２の下端部の高さと異なってもよい。この場合は、筒状部材１２又は底面部材１３の下端部の一方が、筒状容器１０の設置面に接触する。

実施形態の筒状容器１０によれば、筒状部材１２がフィルムから構成され、柔軟であるため、折り畳みによる廃棄性に優れている。また、底面部材１３が上方に湾曲した底面部１３ａを有するため、内容物の重量に対する筒状部材１２の変形を抑制し、内容物が充填された後の筒状容器１０の外観を良好に維持することができる。

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。改変としては、実施形態における各構成要素の追加、置換、省略、その他の変更が挙げられる。

筒状部材の端面（天面又は底面）の平面形状は、円形に限らず、楕円形、長円形、卵形、多角形等でもよい。平面形状の多角形としては、例えば三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形等が挙げられる。端面部材の平面形状及び筒状部材の水平断面形状は、端面の平面形状に応じて、適宜設定することができる。例えば、端面部材が多角形状の場合は、筒状部材も多角柱状となる。筒状部材の端面が多角形の場合、軸方向は、両端面を構成する多角形の略中心（例えば重心）を結ぶ方向とすることができる。軸に交差する径方向は、端面に沿って端面の略中心を通る方向であればよく、例えば対向する二辺の中点を結ぶ方向、一頂点とそれに対向する辺の中点とを結ぶ方向、対角線方向（対向する二頂点を結ぶ方向）等が挙げられる。ここで、筒状部材の端面とは、各端面における端面部材の有無によらず、例えば、筒状部材の軸方向の両端部において、軸に垂直な平面のうち筒状部材に囲まれる内側の領域からなる仮想面である。

筒状部材の構成は、周方向に継目のないチューブ状でもよく、又は、一枚の平坦なシートを断面Ｃ字状に丸めて周方向の一箇所に軸と平行な継目を設けて接合してもよい。筒状部材の周方向に継目の接合部を設ける場合、一方の端縁の内面と他方の端縁の外面とを重ね合わせて接合すると、接合部が外周に突出しにくいので好ましい。筒状部材の継目において、両端縁の内面同士、又は外面同士を対向させて接合することもできる。筒状部材は天面と底面とが合同（同一形状及び同一寸法）である場合に限らず、例えば、天面が大で底面が小、又は、天面が小で底面が大となるようなテーパを有してもよい。天面と底面とが相似形でもよく、又は、互いに異種の形状としてもよい。円筒状の筒状部材は、略矩形状のフィルムの両端縁を接合して構成してもよい。略矩形状のフィルムにおいて対向する二辺を円弧状にすると、筒状部材を円錐状に構成することができる。

筒状部材の直径は、例えば、５～２５０ｍｍの範囲内で、１０～２００ｍｍの範囲内が好ましい。ここで、筒状部材が角筒状である場合の直径とは、互いに対向する頂点と頂点、辺と辺、又は頂点と辺との距離であり、これらが２以上ある場合は、最小値及び最大値が上記範囲内であることが好ましい。筒状部材の直径は、特に限定されないが、例えば、２０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ等でもよい。筒状部材は、端面部材と同様な積層体から構成されてもよく、又は、端面部材とは異なる構成でもよい。

筒状容器に収容される内容物の性状は、液体、固体、粉体、粒体、これらの２種以上の混合物など任意である。内容物の種類としては、特に限定されず、飲料品、食料品、調味料、化粧品、医薬品、洗剤、接着剤、家庭用品、工業製品などが挙げられる。筒状容器を構成する各部材には、酸素吸収機能、匂い吸収機能、非吸着機能など、１又は２以上の機能性を付与してもよい。筒状部材、天面部材、底面部材及び注出口は、それぞれ少なくとも１以上の印刷柄を有してもよい。筒状容器を構成する各部材は、樹脂に限らず、紙、布、不織布、繊維などの異種材料を積層又は配合してもよい。

注出口は、筒状の注出口と端面部材に沿うフランジ部とを有する立体的な成形品に限らず、内容物の取出し口として機能すれば、任意の構造でもよい。また、注出口を閉鎖する手段は、キャップに限らず、任意の構造でよい。例えば、天面部材の開口部をそのまま注出口とし、開口部に封止用のフィルムを貼り、フィルムにストローを差し込むことで内容物を吸い出す構造としてもよい。また、筒状部材に注出口を設けることも可能であるが、容器の自立性や強度等の観点から、筒状部材は注出口を有しない構造としてもよい。

注出口の向きは、上述の実施形態のように端面部材に対して略垂直とは限らず、斜め方向でもよい。内容物を注出するときは、注出口を横向き又は下向きとしてもよい。注出口が上向きのまま、内容物を吸引により取り出してもよい。筒状容器に注出口を設ける数は限定されず、２以上としてもよい。注出口が内容物の注入、空気の流入等、内容物の注出以外の目的で使用されてもよい。

１０…筒状容器、１１…天面部材、１１ａ…天面部、１１ｂ…周縁部、１１ｃ…開口部、１２…筒状部材、１２ａ…天面接合部、１２ｂ…底面接合部、１３…底面部材、１３ａ…底面部、１３ｂ…周縁部、１４…注出口、１４ａ…筒状部、１４ｂ…フランジ部、１５…キャップ。

Claims (7)

1. 筒状のフィルムから構成される筒状部材と、
   前記筒状部材の底部に設けられる底面部材と、を備える筒状容器であって、
   前記底面部材の周囲と前記筒状部材との間は、環状の接合部を介して接合され、
   前記底面部材は、前記筒状部材の軸方向に沿って上方に湾曲した底面部と、前記底面部の周囲に屈曲されて、前記接合部を介して前記筒状部材と接合される周縁部とを有し、
   前記湾曲した底面部は、フィルムの樹脂層が加熱または加工を受けて、結晶化により硬化され、前記底面部の中央部が、前記筒状容器の設置面に達しないことを特徴とする筒状容器。
2. 前記筒状部材が円筒状であることを特徴とする請求項１に記載の筒状容器。
3. 前記底面部が前記上方に湾曲した最も高い位置の高さと、前記底面部が前記周縁部に対して屈曲する位置の高さとの差が、２～１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の筒状容器。
4. 前記底面部が前記上方に湾曲した最も高い位置の高さと、前記底面部が前記周縁部に対して屈曲する位置の高さとの差が、前記軸方向に沿った前記周縁部の高さに対して２０～８０％の割合であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の筒状容器。
5. 前記筒状部材の上端部には、注出口を有する天面部材が接合されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の筒状容器。
6. 前記底面部材が、フィルム又は紙材から形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の筒状容器。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の筒状容器の製造方法であって、前記底面部材における前記底面部の湾曲及び前記底面部に対する前記周縁部の屈曲を、絞り成形、真空成形、圧空成形、プレス成形から選択される成形方法により、フィルム又は紙材から形成することを特徴とする筒状容器の製造方法。

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