(57)【要約】【課題】本発明は、高い復元性を有するチューブ容器、金型及びチューブ容器の製造方法を提供すること。【解決手段】  吐出口３２ａを有するヘッドピース１２と、ヘッドピース１２に設けられ、ヘッドピース１２側から肉厚が漸次薄くなる胴部２１及び胴部２１の端部に設けられたシール部２２を有する容器本体１１と、を備える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口を有するヘッドピースと、
前記ヘッドピースに設けられ、前記ヘッドピース側から肉厚が漸次薄くなる胴部及び前記胴部の端部に設けられたシール部を有する容器本体と、
を備えることを特徴とするチューブ容器。
【請求項２】
前記胴部は、前記ヘッドピース側が円筒状に構成され、
前記シール部は、一方向に延びる形状に構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブ容器。
【請求項３】
前記ヘッドピースは、前記容器本体と一体に構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブ容器。
【請求項４】
吐出口を有するヘッドピース、並びに、前記ヘッドピースに設けられ、前記ヘッドピース側から肉厚が漸次薄くなる胴部を有する容器本体の形状に構成されたキャビティと、
前記キャビティの前記吐出口に接続されたゲートと、
を備えることを特徴とする金型。
【請求項５】
前記ゲートは、前記吐出口の開口部を通って前記ヘッドピース内に配置される第１流路と、前記ヘッドピース内から前記吐出口の開口部に接続される複数の第２流路と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の金型。
【請求項６】
前記ヘッドピースは、前記容器本体と一体に構成されることを特徴とする請求項４に記載の金型。
【請求項７】
吐出口を有するヘッドピース、並びに、前記ヘッドピースに設けられ、前記ヘッドピース側から肉厚が漸次薄くなる胴部を有する容器本体の形状に構成されたキャビティと、前記キャビティの前記吐出口に接続されたゲートとを備える金型の前記ゲートに樹脂材料を射出し、
前記金型から成形品と取り出す、
ことを特徴とするチューブ容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物を収容し、且つ、吐出することが可能なチューブ容器、金型及びチューブ容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低粘度又は高粘度の液状の内容物を収容し、適量吐出することができる収容容器として、チューブ容器が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなチューブ容器は、押圧することで変形し、押圧を解除することで復元する可撓性を有する容器本体と、容器本体の吐出口を構成するヘッドピースと、を備える。例えば、チューブ容器は、内容物として、液状の洗顔料、化粧品、洗口液及び高粘度の液状のハンドクリーム等の日用品や、高粘度の液状のジャムやバター等の食品を収容する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３９２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したチューブ容器では、以下の問題があった。即ち、容器本体を押圧して内容物を吐出後、容器本体が復元する場合に、完全に復元しないことがある。このため、変形後の復元性が低いと、チューブ容器は、使用を繰り返すことで、容器本体の外面が窪んだ状態となることがある。
【０００５】
また、近年の要望として、液状の内容物を吐出する際に、内容物に空気を混合して泡状で内容物を吐出する用途にチューブ容器を用いる要望がある。しかし、容器本体の復元性が低いと、チューブ容器内に空気を取り込むことができないか、又は、取り込む空気量が不足する場合がある。この場合、内容物を所望の泡状とできない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、高い復元性を有するチューブ容器、金型及びチューブ容器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のチューブ容器、金型及びチューブ容器の製造方法は、次のように構成されている。
【０００８】
本発明の一態様として、チューブ容器は、吐出口を有するヘッドピースと、前記ヘッドピースに設けられ、前記ヘッドピース側から肉厚が漸次薄くなる胴部及び前記胴部の端部に設けられたシール部を有する容器本体と、を備える。
【０００９】
本発明の一態様として、金型は、吐出口を有するヘッドピース、並びに、前記ヘッドピースに設けられ、前記ヘッドピース側から肉厚が漸次薄くなる胴部を有する容器本体の形状に構成されたキャビティと、前記キャビティの前記吐出口に接続されたゲートと、を備える。
【００１０】
本発明の一態様として、チューブ容器の製造方法は、吐出口を有するヘッドピース、並びに、前記ヘッドピースに設けられ、前記ヘッドピース側から肉厚が漸次薄くなる胴部を有する容器本体の形状に構成されたキャビティと、前記キャビティの前記吐出口に接続されたゲートとを備える金型の前記ゲートに樹脂材料を射出し、前記金型から成形品と取り出す。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い復元性を有するチューブ容器、金型及びチューブ容器の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るチューブ容器の構成を示す斜視図。
【図２】同チューブ容器の構成を示す平面図。
【図３】同チューブ容器の容器本体の構成を示す断面図。
【図４】同チューブ容器の製造に用いる金型の構成を示す断面図。
【図５】同チューブ容器の評価を行う解析の一例を示す説明図。
【図６】同チューブ容器の評価を行う解析の一例を示す説明図。
【図７】同チューブ容器の一例の特性を説明する説明図。
【図８】同チューブ容器の一例の特性を説明する説明図。
【図９】同チューブ容器の一例の特性を説明する説明図。
【図１０】同チューブ容器の一例の特性を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るチューブ容器１の構成を、図１乃至図３を用いて説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係るチューブ容器１の構成を示す斜視図、図２はチューブ容器１の構成を示す平面図、図３はチューブ容器１の容器本体１１の胴部２１の構成を示す断面図、図４はチューブ容器１を成形する金型１００の構成を示す断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、チューブ容器１は、容器本体１１と、容器本体１１に一体に成形されたヘッドピース１２と、を備えている。チューブ容器１は、容器本体１１内に内容物を収容する。また、チューブ容器１は、ヘッドピース１２を覆うキャップを備える。
【００１５】
ここで、内容物は、液状の洗顔料、化粧品、洗口液や、高粘度の液状のハンドクリーム等の日用品や、高粘度の液状のジャムやバター等の食品である。
【００１６】
容器本体１１及びヘッドピース１２が一体に構成されるチューブ容器１は、金型１００を用いた樹脂成形により製造される。チューブ容器１を成形する樹脂材料は、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂の単体又は共重合体が好適である。なお、樹脂材料はこれらに限定されない。また、チューブ容器１は、外面に樹脂材料又は金属材料のフィルムを有する構成であってもよい。
【００１７】
容器本体１１は、胴部２１と、胴部２１の一方の端部に設けられたシール部２２と、を備えている。
【００１８】
胴部２１は、一方の端部にヘッドピース１２が一体に設けられる。胴部２１は、ヘッドピース１２が設けられた端部からシール部２２が設けられる端部まで、肉厚が漸次薄くなる形状に構成される。胴部２１は、シール部２２により、一方の端部が密閉されることで構成される。
【００１９】
シール部２２は、胴部２１の一部を構成する。即ち、シール部２２は、胴部２１の一方の端部を熱により溶着することで構成される部位である。シール部２２は、胴部２１の端部を扁平に積層して固定することで、一方向に延びる形状に構成される。
【００２０】
シール部２２によって端部が密閉された胴部２１は、一方の端部の形状がシール部２２により閉塞する扁平状に構成され、他方の端部の形状が円筒状に構成される。胴部２１は、他方の端部にヘッドピース１２が一体に設けられる。
【００２１】
より具体的には、胴部２１は、ヘッドピース１２が設けられる端部側が略円筒状であり、図３に断面で示すように、シール部２２側に向かってその幅が漸次狭くなる形状に構成される。
【００２２】
換言すると、胴部２１は、ヘッドピース１２が設けられる略円筒状の部位と、当該部位からシール部２２に向かって、互いに近接する方向に傾斜する一対の面部と、一対の面部を連続する側面部により構成される。
【００２３】
また、胴部２１の肉厚は、ヘッドピース１２側からシール部２２側へ向かって漸次薄く構成される。即ち、胴部２１は、ヘッドピース１２側の端部の肉厚が最も厚く、シール部２２側に向かって漸次薄くなり、シール部２２で肉厚が最も薄くなるように、肉厚が設定される。
【００２４】
ヘッドピース１２は、胴部２１の他方の端部と一体に連続する肩部３１と、肩部３１の中央に設けられた円筒状の口部３２と、を備えている。ヘッドピース１２は、胴部２１の成形時に一体に成形される。
【００２５】
肩部３１は、円錐台形状の外形状を有する皿状に構成される。肩部３１の大径側の外周縁は、胴部２１と連続する。口部３２は、肩部３１の中心に設けられ、内容物を吐出する吐出口３２ａを構成する。
【００２６】
次に、このように構成されたチューブ容器１の容器本体１１及びヘッドピース１２の製造に用いる金型１００について説明する。
【００２７】
金型１００は、第１金型１１１及び第２金型１１２を備えている。金型１００は、型締装置等により、第１金型１１１及び第２金型１１２の一方を移動させることで、第１金型１１１及び第２金型１１２を開閉可能に構成される。例えば、金型１００は、第２金型１１２が第１金型１１１に対して移動可能な可動金型であり、第１金型１１１が固定金型である。
【００２８】
第１金型１１１は、樹脂材料の流路及び成形品である容器本体１１の形状を構成する第１キャビティ１２１及び第１ゲート１２２を有する。第１キャビティ１２１は、容器本体１１及びヘッドピース１２の外面並びにヘッドピース１２の口部３２の吐出口３２ａの内周面と同一形状に構成される。第１キャビティ１２１は、例えば、容器本体１１の外周面を構成する部位の内径が同一内径に構成される。
【００２９】
第１ゲート１２２は、第１金型１１１の外面から第１キャビティ１２１の口部３２に対応する部位に向かって直線状に配置される。また、第１ゲート１２２は、吐出口３２ａの内周面を構成する第１キャビティ１２１の部位よりも内側に延びて設けられる。このような第１ゲート１２２は、円柱状の流路を構成する。また、第１ゲート１２２は、例えば、第１金型１１１の端面から吐出口３２ａに対応する部位までが同一径内径で構成され、吐出口３２ａから口部３２内の中途部まで漸次拡径する内径を有する。第１ゲート１２２は、スプルーを構成する。
【００３０】
第２金型１１２は、樹脂材料の流路及び成形品である容器本体１１の形状を構成する第２キャビティ１３１及び第２ゲート１３２を有する。第２キャビティ１３１は、容器本体１１及びヘッドピース１２の内面と同一形状に構成される。第２キャビティ１３１は、例えば、容器本体１１の内周面を構成する部位の外径が容器本体１１のシール部２２側からヘッドピース１２側に向かって漸次縮径する外径に構成される。
【００３１】
このような第２キャビティ１３１は、第１キャビティ１２１と組み合わさることで、第１キャビティ１２１とともに、シール部２２を有さない容器本体１１及びヘッドピース１２の形状を構成するキャビティ１５１を構成する。
【００３２】
第２ゲート１３２は、第１ゲート１２２の延長上に設けられ第１ゲート１２２とともにスプルーを構成する円柱状の部位、及び、第１金型１１１の第１ゲート１２２の周囲の部位と組み合わさることで、当該円柱状の部位から吐出口３２ａに渡る複数の流路を構成する部位を有する。このように、第１ゲート１２２及び第２ゲート１３２は、第１金型１１１及び第２金型１１２が一体に組み合わさることで、一方向の流れを複数に分岐させて吐出口３２ａを構成する口部３２に対応するキャビティ１５１へ樹脂材料を供給する流路となるゲート１５２を構成する。
【００３３】
換言すると、ゲート１５２は、第１金型１１１から第２金型１１２に渡って、キャビティ１５１の口部３２の吐出口３２ａに対応する部位を通過して口部３２内に対応する部位まで設けられた直線状の樹脂材料のスプルー１５２ａと、スプルー１５２ａから、口部３２の吐出口３２ａに対応するキャビティ１５１まで分岐された複数のゲート部１５２ｂを有する。ゲート部１５２ｂは、口部３２の容器本体１１側からスプルー１５２ａの軸方向に対して直交する方向に延び、さらに、口部３２の吐出口３２ａ周囲に対応するキャビティ１５１に向かって曲折する流路を構成する。
【００３４】
次に、このように構成されたチューブ容器１の製造方法について説明する。  
先ず、金型１００を用いた射出成形により容器本体１１を製造する。具体的には、第１金型１１１及び第２金型１１２を組み合わせ、その後、ゲート１５２から溶融させた樹脂材料を射出する。これにより、ゲート１５２を介してキャビティ１５１内に樹脂材料が供給される。次に、金型１００を冷却し、第２金型１１２を第１金型１１１から離間させ、ゲート１５２、容器本体１１及びヘッドピース１２が一体に成形された成形品を第２金型１１２から離型させる。
【００３５】
次に、第２金型１１２から取り出した成形品からヘッドピース１２の口部３２からゲート１５２に対応する部分を除去する。次に、内容物を容器本体１１内に充填後、又は、充填前に、開口する胴部２１の端部を溶着することで、シール部２２を構成する。これにより、チューブ容器１が製造される。
【００３６】
次に、このように構成されたチューブ容器１の解析結果について説明する。
【００３７】
［解析方法］
解析ソフトは、非線形構造解析ソフトを用いた。解析に用いるチューブ容器１のモデル２は、シール部２２を有する胴部２１の形状であって、且つ、シール部２２を省略した形状とし、図５に示すように、１／２対象モデルとした。また、チューブ容器１のモデル２のヘッドピース１２側に該当する上端部及びシール部２２側に該当する下端部は完全固定拘束とし、他対称面は対象境界条件を与えた。
【００３８】
また、解析条件は、図６に示すように、チューブ容器１のモデル２の幅方向の中心であって、上端部から３０ｍｍの位置Ｐで、図５に示すように、φ１５ｍｍの棒状の剛体５を、剛体５の長手方向がチューブ容器１のモデル２の長手方向に直交する方向の姿勢でＺ軸方向、換言すると、チューブ容器１のモデル２を押圧する方向に１０ｍｍ押し込む。その後、瞬時にチューブ容器１のモデル２の剛体５による押圧の解除、即ち、モデル２と剛体５との接触を解放する。
【００３９】
このときの、剛体５の押し込み量と荷重の関係、並びに、チューブ容器１のモデル２の各位置Ｐ１乃至Ｐ３における戻り特性を確認する。また、戻り特性は、剛体５によるモデル２の押圧の解除後における、経過時間に対する初期状態からのモデル２の押し込み方向の変形量によって求める。
【００４０】
位置Ｐ１は、胴部２１の中心軸Ｃ上であって、モデル２の上端部から２５ｍｍ、位置Ｐ２は、モデル２の上端部から４０ｍｍ、位置Ｐ３は、モデル２の上端部から６０ｍｍとする。
【００４１】
チューブ容器１のモデル２は、以下に示すように、本実施形態に係るチューブ容器１として、寸法形状を異にする実施例１乃至実施例３と、実施例1乃至実施例３と比較する比較例に係るチューブ容器として、比較例１及び比較例２で解析を行った。また、実施例１乃至実施例３並びに比較例１及び比較例２は、材料特性を、弾塑性材として、弾性率が１３．００ｋｇｆ／ｍｍ２、ＹＰが０．９７５８ｋｇｆ／ｍｍ２となるＬＤＰＥ材と設定した。
【００４２】
（実施例１）
実施例１として解析に用いるチューブ容器１のモデル２は、成形時の胴部２１の外径をφ４０ｍｍとし、上端部から下端部までの長さを９３ｍｍ、上端部から下端部までの肉厚が０．７１ｍｍから０．４６ｍｍまで漸次減少する形状とした。
【００４３】
（実施例２）
実施例２として解析に用いるチューブ容器１のモデル２は、成形時の胴部２１の外径をφ４０ｍｍとし、上端部から下端部までの長さを９３ｍｍ、上端部から下端部までの肉厚が０．７０ｍｍから０．５５ｍｍまで漸次減少する形状とした。
【００４４】
（実施例３）
実施例１として解析に用いるチューブ容器１のモデル２は、成形時の胴部２１の外径をφ５０ｍｍとし、上端部から下端部までの長さを９３ｍｍ、上端部から下端部までの肉厚が０．７１ｍｍから０．４６ｍｍまで漸次減少する形状とした。
【００４５】
（比較例１）
比較例１として解析に用いるチューブ容器のモデル２は、成形時の胴部２１の外径をφ４０ｍｍとし、上端部から下端部までの長さを９３ｍｍ、上端部から下端部までの肉厚が０．５８８ｍｍとなる一定の形状とした。
【００４６】
（比較例２）
比較例２として解析に用いるチューブ容器のモデル２は、成形時の胴部２１の外径をφ４０ｍｍとし、上端部から下端部までの長さを９３ｍｍ、上端部から下端部までの肉厚が０．７０ｍｍとなる一定の形状とした。
【００４７】
（解析結果）
図７に示すように、本実施形態に係るチューブ容器１のモデル２である実施例１乃至実施例３においては、剛体５を押し込んだときの反力は、押し込み量が増加するにつれて漸次反力が増加する挙動を示した。これに対し、比較例１及び比較例２においては、剛体５を押し込んだときの反力は、押し込み量が増加するにつれて漸次反力が増加する挙動を示すが、剛体５の押し込み量が８ｍｍとなる手前から８ｍｍを越えたあたりまで、反力が維持又は低下し、その後、増加する挙動を示した。
【００４８】
図８に示すように、剛体５による接触を解放した後の位置Ｐ１における戻り特性は、各実施例１乃至実施例３は、比較例１及び比較例２よりも、早い時間で形状が復元し、また、復元量も大きくなった。
【００４９】
具体的には、チューブ容器１の肉厚を上端部から下端部において漸次減少するように変化させた実施例１乃至実施例３は、剛体５によりモデル２を押圧後にモデル２及び剛体５の接触を解放した後の、胴部２１の初期状態からの押し込み方向の変形量が、チューブ容器１の肉厚が一定の比較例１及び比較例２に対して少ない結果となった。
【００５０】
同様に、図９及び図１０に示すように、位置Ｐ２及び位置Ｐ３においても、初期状態からの押し込み方向の変形量は、各実施例１乃至実施例３は、比較例１及び比較例２よりも、早い時間で形状が復元し、また、復元量も大きくなった。
【００５１】
このように構成されたチューブ容器１によれば、容器本体１１の肉厚を胴部２１のヘッドピース１２側からシール部２２側に漸次薄くすることで、外部からの押圧による変形後、当該押圧が解除された場合に、形状が短時間で復元するとともに、復元量が多くなる。即ち、チューブ容器１は、高い復元性を有する。
【００５２】
チューブ容器１は、短時間で復元するとともに、復元量が大きくなることから、内容物を吐出した後、ヘッドピース１２の口部３２の吐出口３２ａから空気を吸い込むことで、吐出されて減少した内容物分の空間に空気が充填されることになる。
【００５３】
このため、チューブ容器１は、例えば、ヘッドピース１２の口部３２に容器本体１１内の空気及び内容物を混合して泡状として吐出する部材を先端に設けた場合に、確実に空気を吸い込むことが可能となり、要望される泡状とすることができる。
【００５４】
上述したように、本実施形態に係るチューブ容器１によれば、外形状の変形に対する復元性を向上することが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではない。上述した例では、実施例１乃至実施例３で、チューブ容器１の形状を示したがこれに限定されない。
【００５６】
また、上述した例では、チューブ容器１は、樹脂材料により成形する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、チューブ容器１は、胴部２１の外周面に樹脂材料又は金属材料により構成されたフィルム状のラミネート材が一体に設けられる構成であってもよい。このようなチューブ容器１は、金型１００のキャビティ１５１に予めラミネート材をインサートし、その後、樹脂材料を射出することで、成形品に一体に構成される。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…チューブ容器、２…モデル、５…剛体、１１…容器本体、１２…ヘッドピース、２１…胴部、２２…シール部、３１…肩部、３２…口部、３２ａ…吐出口、１００…金型、１１１…第１金型、１１２…第２金型、１２１…第１キャビティ、１２２…第１ゲート、１３１…第２キャビティ、１３２…第２ゲート、１５１…キャビティ、１５２…ゲート、１５２ａ…スプルー、１５２ｂ…ゲート部。
【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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【図１０】
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