(57)【要約】【課題】減圧吸収機能を有すると同時に高い強度を有するプラスチックボトルを実現する。【解決手段】胴部に、減圧吸収パネル部３３と、胴部基準面３４と、を備えるプラスチックボトルであって、減圧吸収パネル部３３は、胴部の上下方向に延在し、かつ、当該ボトルの中心軸を中心として周方向にねじれる形状で設けられており、第一凹部３３ａは、胴部基準面３４から当該ボトルの内側に向けて陥没し、第二凹部３３ｂは、第一凹部３３ａの周方向の中央に、第一凹部３３ａからさらに陥没するように設けられ、凸部３３ｃは、第一凹部３３ａの上下方向の両端部に、第一凹部３３ａから外側に向かって凸となる湾曲面が形成されたものであり、凸部３３ｃの上下方向の幅は、周方向の両端部において最も小さく中央部において最も大きいことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部に、減圧吸収パネル部と、当該減圧吸収パネル部の周囲に形成された胴部基準面と、を備えるプラスチックボトルであって、
前記減圧吸収パネル部は、前記胴部の上下方向に延在し、かつ、前記プラスチックボトルの中心軸を中心として周方向にねじれる形状で設けられており、
前記減圧吸収パネル部は、第一凹部と、第二凹部と、凸部と、を有し、
前記第一凹部は、前記胴部基準面から前記プラスチックボトルの内側に向けて陥没し、
前記第二凹部は、前記第一凹部の周方向の中央に、前記第一凹部から前記プラスチックボトルの内側に向けてさらに陥没するように設けられ、
前記凸部は、前記第一凹部の上下方向の両端部に、前記第一凹部の周方向の全幅にわたって、前記第一凹部から前記プラスチックボトルの外側に向かって凸となる湾曲面が形成されたものであり、
前記凸部の上下方向の幅は、前記凸部の周方向の両端部において最も小さく、前記凸部の周方向の中央部において最も大きいプラスチックボトル。
【請求項２】
隣接する二つの前記減圧吸収パネル部から延長する二つの前記胴部基準面が会合する部分に峰状部を形成し、
前記胴部基準面の前記中心軸からの距離は、前記峰状部で最大となる請求項１に記載のプラスチックボトル。
【請求項３】
前記第一凹部は平面状である請求項１または２に記載のプラスチックボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胴部に、少なくとも一つの減圧吸収パネル部と、当該減圧吸収パネル部の周囲に形成された胴部基準面と、を備えるプラスチックボトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックボトルに充填された飲料の製造工程において、加熱された状態の飲料を充填する、いわゆる高温充填が行われる場合がある。かかる場合において、飲料が高温充填された後に、口部をキャップ等により閉塞し、飲料の冷却に伴って内圧が低下し、それによってプラスチックボトルが陥没変形する不具合が生じるおそれがある。このような不具合を未然に防ぐために、プラスチックボトルの胴部に減圧吸収パネルを設けることが一般的である。
【０００３】
たとえば特許文献１には、プラスチックボトルの軸心に対して傾きを持つ傾斜パネルにて形成された減圧吸収壁と、当該減圧吸収壁と交互に配列された柱壁と、を備えるプラスチックボトルが開示されている。当該プラスチックボトルは、減圧吸収機能を付与すると同時に、ブロー成形における賦形性、および、外的衝撃力に対する耐性、を付与することに成功している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９５４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のようなプラスチックボトルに設けられている減圧吸収部は、ボトル成形時に収縮による凹み（いわゆるヒケ）を起こしやすい、プラスチックボトルに飲料を充填するために加圧する際に径方向外側へ変形しやすい、などの点で、強度上の課題を有していた。そのため、このような変形不具合が生じないように、プラスチックボトルの成形および飲料の充填の工程における生産条件に制約が生じる場合があった。かかる制約は、プラスチックボトルの生産および飲料の生産において、生産性を損なう要因となるおそれがあった。
【０００６】
そこで、減圧吸収機能を有すると同時に高い強度を有するプラスチックボトルの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプラスチックボトルは、胴部に、減圧吸収パネル部と、当該減圧吸収パネル部の周囲に形成された胴部基準面と、を備えるプラスチックボトルであって、前記減圧吸収パネル部は、前記胴部の上下方向に延在し、かつ、前記プラスチックボトルの中心軸を中心として周方向にねじれる形状で設けられており、前記減圧吸収パネル部は、第一凹部と、第二凹部と、凸部と、を有し、前記第一凹部は、前記胴部基準面から前記プラスチックボトルの内側に向けて陥没し、前記第二凹部は、前記第一凹部の周方向の中央に、前記第一凹部から前記プラスチックボトルの内側に向けてさらに陥没するように設けられ、前記凸部は、前記第一凹部の上下方向の両端部に、前記第一凹部の周方向の全幅にわたって、前記第一凹部から前記プラスチックボトルの外側に向かって凸となる湾曲面が形成されたものであり、前記凸部の上下方向の幅は、前記凸部の周方向の両端部において最も小さく、前記凸部の周方向の中央部において最も大きいことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第一凹部と第二凹部が共同的に作用して良好な減圧吸収機能を発現するとともに、減圧パネル部がねじれる形状で設けられていることによって上下方向に高い強度を実現することができる。また、減圧吸収パネル部が凸状部を有することで、第一凹部および第二凹部の変形を抑制することができ、成形時のヒケを生じさせにくくするとともに、充填時に加圧された場合においても変形しにくくすることができる。
【０００９】
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。
【００１０】
本発明に係るプラスチックボトルは、一態様として、隣接する二つの前記減圧吸収パネル部から延長する二つの前記胴部基準面が会合する部分に峰状部を形成し、前記胴部基準面の前記中心軸からの距離は、前記峰状部で最大となることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、減圧パネル部とともに峰状部がねじれる形状で設けられていることによって、上下方向にさらに高い強度を実現することができる。
【００１２】
本発明に係るプラスチックボトルは、一態様として、前記第一凹部は平面状であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第一凹部による減圧吸収作用をさらに高めることができる。
【００１４】
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プラスチックボトルの正面図。
【図２】プラスチックボトルの正面断面図。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】プラスチックボトルの胴部の正面拡大図。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】プラスチックボトルの底部の下面図。
【図９】プラスチックボトルの底部に設けられた凹部底部の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係るプラスチックボトルの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、図１に示すように、液体の注ぎ口としての口部１と、口部１と連続し底面方向に向かうにつれて徐々に拡径する肩部２と、肩部２と連続する円筒状の胴部３と、プラスチックボトル１００の底となる底部４と、から構成されている。なお、以下の説明において、プラスチックボトル１００の表面に設けられる各構造物の「深さ」を、プラスチックボトル１００の表面から内部へと突入する深さであるものと定義する。
【００１７】
なお、本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を主材料として、二軸延伸ブロー成形などの延伸成形法によって一体的に成形することができる。プラスチックボトル１００の容量は特に限定されず、一般的に流通している２８０ｍＬ、３５０ｍＬ、５００ｍＬなど、２００ｍＬ〜２Ｌ程度とすることができる。また、プラスチックボトル１００に充填させる液体は特に限定されず、たとえば、飲料水、茶、果汁、コーヒー、ココア、清涼飲料水、アルコール飲料、乳飲料、スープなどの飲料や、ソースや醤油などの液体調味料など、が挙げられる。
【００１８】
〔リブ構造〕
胴部３の上部領域３ａには、凹状の主周リブ３１が設けられている。また、胴部３の上部領域３ａおよび下部領域３ｃには、凹状の副周リブ３２が設けられている。図２に示すように、主周リブ３１は、副周リブ３２に比べて、深さおよび上下方向の幅が大きくなるように形成されている。
【００１９】
図３に示すように、主周リブ３１は、プラスチックボトル１００の周方向に沿って深さが連続的に変化する波状の水平断面形状を有し、その深さは、最大値が４．５ｍｍであり、最小値が３．５ｍｍである。主周リブ３１には、深さが最大値を取る点３１ａと、深さが最小値を取る点３１ｂと、が、それぞれ７箇所ずつあり、主周リブ３１の水平断面形状は、深さが最大値を取る点３１ａと深さが最小値を取る点３１ｂとを交互に滑らかに結んだ波状の形状である。すなわち、当該水平断面形状は、深さが最大値を取る点３１ａの周辺において前記プラスチックボトルの外側方向に凸であり、深さが最小値を取る点３１ｂの周辺において前記プラスチックボトルの内側方向に凸であり、深さが最大値を取る点３１ａと深さが最小値を取る点３１ｂとの間に変曲点を有する閉曲線である。
【００２０】
主周リブ３１の上下方向の幅は、深さが最大値を取る点３１ａにおいて８．０ｍｍであり、深さが最小値を取る点３１ｂにおいて７．２ｍｍである。
【００２１】
図１、２に示すように、副周リブ３２は複数設けられてよく、本実施形態では副周リブ３２が、上部領域３ａに三つ、下部領域３ｃに二つ、それぞれ設けられている。また、本実施形態では、副周リブ３２は円状の水平断面形状を有し、深さが１．５ｍｍであり、上下方向の幅が４．９ｍｍである。
【００２２】
プラスチックボトル１００に水平方向の荷重が加わると、当該荷重はプラスチックボトル１００の水平断面形状が楕円形上に変形しうる。しかし、本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、主周リブ３１が波状の水平断面形状を有することにより荷重が集中しにくい構造を実現しているので、プラスチックボトル１００の変形が起こりにくい。
【００２３】
また、プラスチックボトル１００に上下方向の荷重が加わった場合も、プラスチックボトルが上下方向に変形しうる。しかし、本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、深さおよび幅が異なる主周リブ３１と副周リブ３２とを備えることで、これらのリブが共同してバネ状に働き、上下方向の荷重を緩和する作用を発現するので、プラスチックボトル１００の変形が起こりにくい。
【００２４】
〔パネル構造〕
胴部３の中部領域３ｂには、径方向に窪んだパネル３３（減圧吸収パネル部の例）が、中部領域３ｂの周方向に並んで複数（本実施形態では六つ）等間隔で形成されている。図５に示すように、パネル３３は、中部領域３ｂの上下方向に延びる形状であって、プラスチックボトル１００の中心軸を中心として周方向にねじれる形状で設けられている。また、パネル３３の周囲には胴部基準面３４が形成されている。
【００２５】
図５〜７に示すように、パネル３３は、パネル第一凹部３３ａ（第一凹部の例）、パネル第二凹部３３ｂ（第二凹部の例）、および、パネル凸部３３ｃ（凸部の例）、を有する。パネル第一凹部３３ａは平面状の形状を有し、胴部基準面３４からプラスチックボトル１００の内側に向けて陥没するように設けられている。パネル第二凹部３３ｂは、パネル第一凹部３３ａの周方向の中央に、パネル第一凹部３３ａからさらにプラスチックボトル１００の内側に向けて陥没するように設けられている。
【００２６】
パネル凸部３３ｃは、パネル第一凹部３３ａの上下方向の両端部が、パネル第一凹部３３ａの周方向の全幅にわたって、パネル第一凹部３３ａからプラスチックボトル１００の外側に向かって凸となる湾曲面として形成されている。なお、パネル凸部３３ｃの上下方向の幅は、パネル凸部３３ｃの周方向の両端部において最も小さく、パネル凸部３３ｃの周方向の中央部において最も大きい。
【００２７】
二つのパネル第一凹部３３ａから延長する二つの胴部基準面３４が会合する部分に、峰状部３４ａが形成される。胴部基準面３４の、プラスチックボトル１００の中心軸からの距離は、峰状部３４ａにおいて最大となる。
【００２８】
本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、パネル凸部３３ｃを有することでパネル３３の補強を実現している。そのため、ボトルに飲料を充填するために加圧する際に生じる径方向外側への変形や、ボトル成形時に収縮により発生する凹み（いわゆるヒケ）、などの変形による不具合が起こりにくい。
【００２９】
〔底部構造〕
図５、８、９に示すように、底部４には、机などの設置面に対して接地する接地部４１と、接地部４１から径方向内側に向かうにつれてプラスチックボトル１００の内側（図５における上方）に突入するドーム部４２と、が形成されている。ドーム部４２の中央部にはドーム部４２よりさらにプラスチックボトル１００の内側に突入するドーム中央部４２１が設けられ、ドーム中央部４２１の周囲には複数の底部凹部４２２が設けられている。
【００３０】
図９に示すように、底部凹部４２２は、平面視において、内角が７０°である四つの凸頂点４２２ａと、内角が２２０°である二つの凹頂点４２２ｂと、を有する凹六角形状（いわゆるボウタイ状）の形状を有する。ここで、凸頂点４２２ａに隣接する二つの頂点は凸頂点４２２ａおよび凹頂点４２２ｂであり、凹頂点４２２ｂに隣接する二つの頂点は二つの凸頂点４２２ａである。なお、当該凹六角形の各辺はいずれも３ｍｍであり、当該凹六角形の対角線のうち長さが最大の対角線の長さは６ｍｍである。また、底部凹部４２２の深さは１．２ｍｍである。
【００３１】
図８、９に示すように、底部凹部４２２は、複数の底部凹部４２２が列状に配置された底部凹部列４２３を形成する。底部凹部列４２３において、複数の底部凹部４２２は、二つの凸頂点４２２ａに挟まれる二つの辺の中心点どうしを結ぶ中心線ＣＬの延長である中心軸ＣＡに沿って、中心軸ＣＡを一致させるように、互いに隣接して配置されている。
【００３２】
図８、９に示すように、複数の底部凹部列４２３は、それぞれの中心軸ＣＡが互いに平行に並ぶように配置されている。また、互いに隣接する二つの底部凹部列４２３ａ、４２３ｂは、中心軸ＣＡに沿って互いにオフセットされて配置されており、そのオフセットの幅は中心線ＣＬの長さ（５．２ｍｍ）の半分に相当する２．６ｍｍである。なお、ここで「オフセット」の用語は、一方の底部凹部列４２３ａに属する底部凹部４２２の２つの凹頂点４２２ｂどうしを結ぶ直線が隣接する他方の底部凹部列４２３ｂに属する底部凹部４２２の２つの凹頂点４２２ｂどうしを結ぶ直線と一致しないように、複数の底部凹部列４２３を中心軸ＣＡに沿ってずらして配置することを表し、「オフセットの幅」の用語は、当該直線どうしの離間距離を表す。
【００３３】
さらに、互いに隣接する三つの底部凹部４２２が、二つの凸頂点４２２ａと、一つの凹頂点４２２ｂと、を近接させる態様で配置されている。換言すれば、底部凹部列４２３ａに属する隣接する二つの底部凹部４２２の隣接する一つずつの凸頂点４２２ａが、底部凹部列４２３ｂに属する底部凹部４２２の凹頂点４２２ｂの平面視における外側に、平面視において嵌入するように配置されている（図９のＡ部）。かかる嵌入構造は、三つの底部凹部４２２が隣接する全ての場所に形成されている。
【００３４】
従来のプラスチック製のボトルは、ボトルに飲料を充填するために加圧する際に、その底部が内圧によって下方向に押し出される態様でボトルが変形する場合があった。本実施形態に係るプラスチックボトル１００は、底部凹部４２２が上述のごとく互いに嵌入する構造を有することによって、底部凹部４２２の底面に沿う方向の運動が規制され、その結果、底部４の変形が妨げられる。これによってプラスチックボトル１００は変形を起こしうる荷重に対する耐力を獲得し、プラスチックボトル１００の全体が変形しにくくなる効果が得られる。
【００３５】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るプラスチックボトルのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００３６】
上記の実施形態では、主周リブ３１が一つ設けられている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係るプラスチックボトルは複数の周リブを備えていてもよい。ただし、上下方向の荷重を緩和する作用を有効に発現する観点から、上記の実施形態のように、主周リブを一つ有することが好ましく、主周リブに加えて少なくとも一つの副周リブを有することが好ましく、主周リブに加えて少なくとも五つの副周リブを有することがさらに好ましい。
【００３７】
上記の実施形態では、主周リブ３１が、深さが最大値を取る点３１ａと、深さが最小値を取る点３１ｂと、を、それぞれ７箇所ずつ有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、主周リブの深さが最大値を取る点と最小値を取る点とは、同数かつ複数であれば任意の数であってよい。ただし、水平方向の荷重の集中を避ける作用を良好に発言できることから、主周リブの深さが最大値を取る点と最小値を取る点とを、それぞれ６〜９箇所ずつ有することが好ましい。
【００３８】
上記の実施形態では、主周リブ３１の深さの最大値が４．５ｍｍであり、最小値が３．５ｍｍである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、周リブの深さの最大値は４．０〜５．５ｍｍであってよく、最小値は最大値より０．５〜１．５ｍｍ小さくてよい。なお、周リブの深さの最大値は４．１〜５．２ｍｍであることが好ましく、４．２〜５．０ｍｍであることがさらに好ましい。また、周リブの深さの最小値は最大値より０．６〜１．４ｍｍ小さいことが好ましく、０．７〜１．３ｍｍ小さいことがさらに好ましい。
【００３９】
上記の実施形態では、主周リブ３１の上下方向の幅が、深さが最大値を取る点３１ａにおいて８．０ｍｍであり、深さが最小値を取る点３１ｂにおいて７．２ｍｍである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、周リブの上下方向の幅は、６〜９ｍｍであってよい。なお、周リブの上下方向の幅は、６．２〜８．８ｍｍであることが好ましく、６．５〜８．５ｍｍであることがさらに好ましい。
【００４０】
上記の実施形態では、二つのパネル第一凹部３３ａから延長する二つの胴部基準面３４が会合する部分に、峰状部３４ａが形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、たとえば、二つの胴部基準面が会合する領域に平面状の接続部を設けてもよい。
【００４１】
上記の実施形態では、パネル第一凹部３３ａが平面状の形状を有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、たとえば、第一凹部は減圧吸収のためのリブを有していてもよい。
【００４２】
上記の実施形態では、凸頂点４２２ａの内角が７０°であり、凹頂点４２２ｂの内角が２２０°である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、凸頂点の内角は６０°を越え８０°以下であってよい。なお、凸頂点の内角は６３°以上８７°以下であることが好ましく、６５°以上７５°以下であることがさらに好ましい。
【００４３】
上記の実施形態では、凹六角形の対角線のうち長さが最大の対角線の長さが６ｍｍである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、当該対角線の長さは３〜８ｍｍであってよい。なお、当該対角線の長さは４〜７ｍｍであることが好ましく、５〜７ｍｍであることがさらに好ましい。
【００４４】
上記の実施形態では、底部凹部４２２の深さが１．２ｍｍである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、底部凹部の深さは０．６〜２．４ｍｍであってよい。なお、底部凹部の深さは０．５〜２．５ｍｍであることが好ましく、０．７〜２．３ｍｍであることがより好ましい。
【００４５】
上記の実施形態では、互いに隣接する二つの底部凹部列４２３ａ、４２３ｂのオフセット幅が２．６ｍｍであり、中心線ＣＬの長さ（５．２ｍｍ）の半分である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、オフセットの幅は中心線の長さの４０〜６０％であってよい。なお、オフセットの幅は中心線の長さの４５〜５５％であることが好ましく、４８〜５２％であることがより好ましく、５０％であることが特に好ましい。
【００４６】
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、たとえば清涼飲料水の容器に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００    ：プラスチックボトル
１        ：口部
２        ：肩部
３        ：胴部
３ａ      ：胴部の上部領域
３ｂ      ：胴部の中部領域
３ｃ      ：胴部の下部領域
３１      ：主周リブ
３２      ：副周リブ
３３      ：パネル
３３ａ    ：パネル第一凹部
３３ｂ    ：パネル第二凹部
３３ｃ    ：パネル凸部
３４      ：胴部基準面
３４ａ    ：峰状部
４        ：底部
４１      ：接地部
４２      ：ドーム部
４２１    ：ドーム中央部
４２２    ：底部凹部
４２２ａ  ：底部凹部の凸頂点
４２２ｂ  ：底部凹部の凹頂点
４２３（４２３ａ、４２３ｂ）    ：底部凹部列
ＣＡ      ：中心軸
ＣＬ      ：中心線
Ａ        ：底部凹部の相互嵌入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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