(57)【要約】【課題】環状溝を複雑な形状にすることなく、比較的容易な製造管理によって、ボトル内に発生する負圧に伴うボトル胴部の楕円変形を抑制すると共に、必要な座屈強度を確保しつつ減圧強度を向上させることができる合成樹脂製ボトル型容器を提供する。【解決手段】本発明のＰＥＴボトル１は、胴部３の外表面に沿って複数の環状溝１０を有し、その溝底１１から胴部３の外表面につながる２つの溝側壁１２ａ，１２ｂに、胴部３の中心軸線Ｏ全体を含む断面上にて、胴部３を横切って該胴部３の中心軸線Ｏと直交する線Ｌを基準にして０°以上から２０°以下までの範囲内で傾斜する傾斜角度α，βを有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部の表面に沿って１つまたは複数の環状溝を設けた合成樹脂製ボトル型容器において、
前記環状溝のうちの少なくとも１つは、その溝底から胴部の表面につながる２つの溝側壁のうちの一方または両方に、前記胴部の中心軸線全体を含む断面上にて、前記胴部を横切って該胴部の中心軸線と直交する線を基準にして０°以上から２０°以下までの範囲内で傾斜する傾斜角度を有するものであることを特徴とする合成樹脂製ボトル型容器。
【請求項２】
前記環状溝は、２つの傾斜角度の総和が０°以上から３０°以下までの範囲内となるものである請求項１に記載の合成樹脂製ボトル型容器。
【請求項３】
前記環状溝は、その溝幅が溝深さよりも小さくなるものである請求項１または２に記載の合成樹脂製ボトル型容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、胴部の表面に沿って１つまたは複数の環状溝を設けた合成樹脂製ボトル型容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂からなるボトル型容器（以下、樹脂ボトルという）は、その胴部の肉厚が薄いことから、密閉した樹脂ボトル内が減圧状態になると、その胴部が楕円形に変形するなどして外観上の美観を損なうという問題がある。また、胴部が変形した場合、樹脂ボトルの底部を接地させたときの自立性が低下するため、樹脂ボトルをその底面で押圧滑走させて搬送する充填ラインや、多数の樹脂ボトルを収納・排出可能な自動販売機などに対する適正がガラスやアルミニウムからなるボトル型容器に比べると劣るという問題がある。
【０００３】
そこで、こうした問題を解決する手段として、従来から、胴部の外表面に複数の環状溝を形成して該溝部を利用したボトル縦方向の収縮により容器の負圧に伴う減圧吸収能力を高めて減圧強度や座屈強度の不足を補強する技術が既知であり、本願出願人が提案した従来の技術では、その減圧強度をさらに向上させるために、環状溝の溝底を正多角形断面からなる筒形状にしている（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２７２５２３号公報
【０００５】
しかしながら、こうした従来の技術は、幅の狭い溝底を正多角形断面の筒形状にしなければならないため、多角形断面の角部が梁となり溝部を利用したボトル縦方向の収縮の妨げになると共に、ブロー成形などをする場合、溝底の形状が環状断面の筒形状となる既存の樹脂ボトルに比べて、その製造管理が難しく、また、溝底形状が既存の半円形溝を設けた樹脂ボトルに比べて複雑になるため、消費者や実際に容器として用いる企業などから簡素な外観形状の樹脂ボトルが要望される場合には不向きであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決すべき課題は、こうした事実に鑑みてなされたものであって、環状溝を複雑な形状にすることなく、比較的容易な製造管理によって、ボトル内に発生する負圧に伴うボトル胴部の楕円変形を抑制すると共に、必要な座屈強度を確保しつつ減圧強度を向上させることができる合成樹脂製ボトル型容器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、胴部の表面に沿って１つまたは複数の環状溝を設けた合成樹脂製ボトル型容器において、前記環状溝のうちの少なくとも１つは、その溝底から胴部の表面につながる２つの溝側壁のうちの一方または両方に、前記胴部の中心軸線全体を含む断面上にて、前記胴部を横切って該胴部の中心軸線と直交する線を基準にして０°以上から２０°以下までの範囲内で傾斜する傾斜角度を有するものであることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のボトル型容器において、前記環状溝は、２つの傾斜角度の総和が０°以上から３０°以下までの範囲内となるものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のボトル型容器において、前記環状溝の溝幅が溝深さよりも小さくなるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態を側面から示す平面図であり、図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図１の領域Ａを示す拡大平面図である。
【００１１】
図１において、符号１は、ポリエチレンテレフタレート製のボトル型容器（以下、ＰＥＴボトルという）であり、このＰＥＴボトル１は、口部２から胴部３を経て繋がる底部４での接地によって起立する。
【００１２】
胴部３は、口部２との間をつなぐ肩部３ａを有し、その外表面に沿って４つの環状溝１０が胴部３の中心軸線Ｏに対して垂直に設けられている。なお、中心軸線Ｏは、口部２および底部４の中心軸線でもある、所謂、ボトル軸線である。
【００１３】
本実施形態において、環状溝１０は、図２に示す如く、その溝底１１から口部２に向かって胴部３（肩部３ａ）の外表面につながる溝側壁１２ａと、溝底１１から底部４に向かって胴部３の外表面につながる溝側壁１２ｂとを備え、これら溝側壁１２ａ，１２ｂのそれぞれに、図２（ａ）に示す如く、ボトル軸線Ｏ全体を含むボトル縦方向の断面上にて、胴部３を横切ってボトル軸線Ｏと直角に交わるボトル横方向の線（以下、基準線という）Ｌを基準にして０°以上から３０°以下までの範囲内で傾斜する傾斜角度αおよび傾斜角度βを有する。
【００１４】
このため、図２（ａ）の紙面上方に配した環状溝１０は、２つの溝側壁１２ａ，１２ｂがそれぞれ、ボトル軸線Ｏ全体を含む断面上にて、基準線Ｌに対して傾斜角度α（０≦α≦２０°）および傾斜角度β（０≦β≦２０°）を有する一方、図２（ａ）の紙面下方の環状溝１０は、一方の溝側壁１２ａに、ボトル軸線Ｏ全体を含む断面上にて、基準線Ｌに対して傾斜角度が存在せず（傾斜角度α＝０）、他方の溝側壁１２ｂに、ボトル軸線Ｏ全体を含む断面上にて、基準線Ｌに対して傾斜角度βを有する。
【００１５】
つまり、環状溝１０は、その溝側壁１２ａが基準線Ｌに対してなす角度αと、溝側壁１２ｂが基準線Ｌに対してなす角度βとに関して、
０≦α≦２０°・・・（１）
０≦β≦２０°・・・（２）
の少なくともいずれか一方の条件を満たすものであればよい。
【００１６】
かかる構成によれば、熱充填などによりボトル内に負圧が発生した場合でも、環状溝１０を複雑な形状にすることなく、環状溝１０を利用したスムーズなボトル縦方向の収縮を達成でき、また、収縮状態が過度に進行した場合でも、環状溝１０の上下端が接する状態となるため、該状態以降の座屈強度の低下は生じなくなり、比較的容易な製造管理によって、ボトル胴部の楕円変形を抑制すると共に、必要な座屈強度を確保しつつ減圧強度を向上させることができる。
【００１７】
図３は、ＰＥＴボトル１の他の実施形態であって、胴部３の外表面に沿って３つの環状溝１０がボトル軸線Ｏに対して垂直に設けられている。また図４も、ＰＥＴボトル１の他の実施形態であって、胴部３の外表面に沿って５つの環状溝１０がボトル軸線Ｏに対して垂直に設けられている。図５は、ＰＥＴボトル１のさらに他の実施形態であって、胴部３に設けた５つの環状溝１０の相互間に位置する胴部３がその横断面を多角形状とする胴壁６が形成されている。
【００１８】
ところで、環状溝１０は、２つの傾斜角度α，βの総和が０°以上から３０°以下までの範囲内となることが好ましい。つまり、環状溝１０は、上記（１），（２）の条件に加えて、
α＋β≦３０°・・・（３）
の条件を満たすことが好ましい。
かかる構成によれば、環状溝１０を利用したスムーズなボトル縦方向の収縮がさらに生じやすくなり、胴部３の減圧強度をさらに向上させることができる。
【００１９】
また環状溝１０は、図２（ｂ）に示す如く、その溝幅ａが溝深さｂよりも小さくなることが好ましい。つまり、環状溝１０は、上式（１），（２）の条件に加えて、
ａ＜ｂ・・・（４）
の条件を満たすことが好ましい。
かかる構成の場合も、環状溝１０を利用したスムーズなボトル縦方向の収縮がさらに生じやすくなり、胴部３の減圧強度をさらに効果的に向上させることができる。
【００２０】
こうしたことから、環状溝１０は、２つの傾斜角度α，βの総和を０°以上から３０°以下までの範囲内にするとともに、その溝幅ａを溝深さｂよりも小さくすることが好ましい。つまり、環状溝１０は、上式（１）〜（４）の条件全てを満たすことが好ましい。かかる構成によれば、環状溝１０を利用したスムーズなボトル縦方向の収縮が最も生じやすくなり、胴部３の減圧強度を最も効果的に向上させることができる。
【００２１】
図６は、従来のＰＥＴボトル２０を側面から示す平面図であって、図１〜５と同一部分は同一符号をもってその説明を省略する。
【００２２】
ＰＥＴボトル２０は、第一実施形態と同様、胴部３（肩部３ａ）の外表面に沿って４つの環状溝１４が設けられており、この環状溝１４は、その溝底が胴部３（肩部３ａ）に向かって湾曲してつながる半円形の環状溝である。
【００２３】
ここで、本願発明と従来技術とを、ボトル重量が２３ｇで胴部３（肩部３ａ）の平均肉厚が０．５３ｍｍのＰＥＴボトル１とＰＥＴボトル２０とで比較解析する。
【００２４】
このとき、ＰＥＴボトル１の減圧強度は、約７０９．１×１３３［Ｐａ］であるのに対し、ＰＥＴボトル２０の減圧強度は、約９５２．０×１３３［Ｐａ］であった。この結果、本願発明が従来技術に比べて減圧強度に優れることが明らかであり、約７０〜１００［°Ｃ］に近い高温の内容物を充填してＰＥＴボトル１を密閉しても、ボトル１内での減圧ではほとんど楕円に変形することなく、環状溝１０を利用したボトル縦方向の収縮が生じるのみで、内容物を充填した状態でＰＥＴボトル１が座屈することなく起立し、充填ラインや自動販売機などへの使用も可能であることが分かる。
【００２５】
また、この比較解析では、ＰＥＴボトル１の座屈強度が５１．２［ｋｇ］であるのに対し、ＰＥＴボトル２０の座屈強度は、５５．５［ｋｇ］であった。この解析結果によれば、従来技術が本願発明に比べて座屈強度に優れるといえるが、ＰＥＴボトル１で得られた数値の座屈強度であれば、内容物を充填した状態でＰＥＴボトル１が座屈することなく起立し、充填ラインや自動販売機などへの使用も可能である。
【００２６】
上述したところは、本発明の好適な実施例を示したに過ぎず、当業者によれば、請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。例えば、環状溝１０は、胴部３の外表面に沿って設けた複数の環状溝のうちの少なくとも１つであればよく、図６に示した環状溝２０を混在させることができる。また、環状溝１０は、胴部３の外表面に沿って１つの環状溝を設けたＰＥＴボトルにも適用することができる。
【００２７】
さらに、環状溝１０は、ボトル軸線Ｏ全体を含む断面上の傾斜角度α，βで定義付けることができるため、本実施形態の如く、ボトル軸線Ｏに対して垂直に設けられた環状溝に限らず、ボトル軸線Ｏに対して傾斜した状態に設けた襷掛け状の環状溝や、ボトル軸線Ｏに沿って上下する波形の環状溝であってもよい。また樹脂ボトルを成形する合成樹脂も、ポリエチレンテレフタレートに限ることなく、様々な樹脂を使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明である合成樹脂製ボトル型容器は、その胴部に設けた環状溝のうちの少なくとも１つが、その溝底から胴部の表面につながる２つの溝側壁のうちの一方または両方に、胴部の中心軸線全体を含む断面上にて、胴部を横切って該胴部の中心軸線と直角に交わる線を基準にして０°以上から２０°以下までの範囲内で傾斜する傾斜角度を有することから、熱充填などによりボトル内に負圧が発生した場合でも、環状溝を複雑な形状にすることなく、環状溝を利用したスムーズなボトル縦方向の収縮を達成でき、また、収縮状態が過度に進行した場合でも、環状溝の上下端が接する状態となるため、該状態以降の座屈強度の低下は生じなくなり、比較的容易な製造管理によって、ボトル胴部の楕円変形を抑制すると共に、必要な座屈強度を確保しつつ減圧強度を向上させることができる。
【００２９】
また本発明にかかる環状溝は、２つの傾斜角度の総和を０°以上から３０°以下までの範囲内にするか、その溝幅が溝深さよりも小さくなることが好ましく、この場合、減圧強度をさらに向上させることができる。さらに本発明にかかる環状溝は、２つの傾斜角度の総和を０°以上から３０°以下までの範囲内にするとともに、その溝幅を溝深さよりも小さくすることが好ましく、この場合、減圧強度を最も効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を側面から示す平面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図１の領域Ａを示す拡大平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態であって、３つの環状溝を胴部の中心軸線に対して垂直に設けたＰＥＴボトルを側面から示す平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態であって、６つの環状溝が胴部の中心軸線に対して垂直に設けたＰＥＴボトルを側面から示す平面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態であって、５つの環状溝の相互間にその横断面を多角形状とする胴壁を形成したＰＥＴボトルを側面から示す平面図である。
【図６】従来のＰＥＴボトルを側面から示す平面図である。
【符号の説明】
１  ＰＥＴボトル
２  口部
３  胴部
３ａ  肩部
４  底部
１０  環状溝
１１  溝底
１２ａ，１２ｂ  溝側壁
α，β  傾斜角度
Ｌ  基準線
【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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