(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形充填容器の製造方法であって、当該成形充填容器は、流動物を収容する胴部と、当該胴部の上端に頚部を介して設けられた封止部としての頭部とから成り、前記頚部は、頭部の下方に連続する第１の小径部と、当該第１の小径部の下方に連続する大径部と、当該大径部の下方に連続する第２の小径部とを備え、前記第１の小径部に至る前記頭部の下端側の内周面には、下方へ切り込まれた状態の略Ｖ字状断面の円環状の溝が開封帯として設けられ、当該溝により前記頭部の下端側が破断可能に構成され、切り離された前記頭部と前記頚部の外周とが互いに嵌合する構造を備えた容器であり、そして、成形用の金型に装填したパリソンから容器中間体をブロー又は真空成形すると共に、挿入された充填ノズルによって容器中間体に流動物を充填する工程を備え、かつ、前記充填ノズルの外周側には、円環状のナイフエッジが設けられており、前記容器の頭部の内周面における前記略Ｖ字状断面の溝を前記ナイフエッジの押圧によって形成することを特徴とする成形充填容器の製造方法。
【請求項２】
成形充填容器は、頭部の高さの略中央の内径が、頚部の大径部の外径と略同一か又は大径部の外径よりも大きく設定され、円環状の溝の直径が、前記頚部の大径部の外径よりも小さく且つ前記頚部の第２の小径部の外径よりも大きく設定されている請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、成形充填容器の製造方法に関するものであり、詳しくは、頭部を開封した際、切り離した頭部を簡易な蓋として利用可能な成形充填容器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形充填システム（Blow-Fill-Seal System）は、ブロー成形または真空成形、充填および密封の操作を連続的に行うことにより、主に流動物が充填された成形充填容器を製造するシステムである。成形充填容器は、端部を切り離して開封するため、注射液などの医薬、シロップや調味料などの液状食品等、その場限りで使用される比較的少容量の液体の包装に適している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、成形充填容器に充填された内容物は、通常は容器を開封後に直ちに使用されると考えられるが、状況によっては開封状態のまま放置される場合もある。例えば、上記の容器に充填された医薬品の投与においては、他の緊急的な作業のために開封状態のままで中断することがある。その結果、内容物が溢れることがあり、また、衛生管理上で問題が生じる場合もある。
【０００４】
本発明は、一旦開封された成形充填容器において一時的に封止し得る手段を種々検討の結果なされたものであり、その目的は、頭部を開封した際、切り離した頭部を簡易な蓋として利用可能な成形充填容器の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明により得られる成形充填容器は、流動物を収容する胴部と、当該胴部の上端に頚部を介して設けられた封止部としての頭部とから成り、頚部は、頭部の下方に連続する第１の小径部と、当該第１の小径部の下方に連続する大径部と、当該大径部の下方に連続する第２の小径部とを備え、第１の小径部に至る頭部の下端側の内周面には、下方へ切り込まれた状態の略Ｖ字状断面の円環状の溝が開封帯として設けられ、当該溝により頭部の下端側が破断可能に構成され、切り離された頭部と頚部の外周とが互いに嵌合する構造を備えている。すなわち、切り離された頭部は、頚部の外周に嵌合することにより、開封後の容器の蓋として機能する。
【０００６】
上記の成形充填容器における好ましい態様は、切り離された頭部と頚部の上記の嵌合構造における気密性を高めるため、頭部の高さの略中央の内径は、頚部の大径部の外径と略同一か又は大径部の外径よりも大きく設定され、円環状の溝の直径は、頚部の大径部の外径よりも小さく且つ頚部の第２の小径部よりも大きく設定される。
【０００７】
すなわち、上記の態様においては、略Ｖ字状断面の溝によって頭部を切り離し、頚部の大径部に頭部を嵌合させた際、溝の底部に相当する頭部の端縁は、内側に張出した状態となり、かつ、頚部の大径部の外径よりも小さいため、第２の小径部側に若干入り込む状態で密接に嵌合する。
【０００８】
そして、本発明に係る成形充填容器の製造方法は、上記の容器の製造方法であり、成形用の金型に装填したパリソンから容器中間体をブロー又は真空成形すると共に、挿入された充填ノズルによって容器中間体に流動物を充填する工程を備え、かつ、前記充填ノズルの外周側には、円環状のナイフエッジが設けられており、前記容器の頭部の内周面における前記略Ｖ字状断面の溝を前記ナイフエッジの押圧によって形成することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る成形充填容器の正面および側面の各四半分を示す外観図である。図２は、成形充填容器の頭部および頚部の形状ならびに嵌合構造を示す縦断面図ある。図３〜図６は、成形充填容器の製造工程を示す縦断面図であり、図３はパリソンの押し出し工程、図４は型締め工程、図５は容器中間体の成形および充填工程、図６は頭部の成形および封止工程を各々示す図である。図７は容器中間体の成形および充填工程における充填ノズルの構造を示す縦断面図である。以下、実施形態の説明においては、成形充填容器を「容器」と略記する。
【００１０】
先ず、本発明の容器について説明する。本発明の容器は、成形充填システムによって製造された成形充填容器であり、図１に示す様に、概略、流動物を収容する胴部（１）と、胴部（１）の上端に頚部（３）を介して設けられた封止部としての頭部（２）とから成る。
【００１１】
成形充填システムとは、金型に装填したパリソンをブロー成形または真空成形し、得られた容器中間体に流動物を充填した後、容器中間体の上端を成形封止して成形充填容器を製造する方法、ならびに、当該製造方法に使用される特定の金型および充填ノズル等の装置を含む容器製造手段である。充填される流動物としては、注射液などの医薬品、化粧水などの化粧品、シロップや調味料などの液状食品等、主に液状物が挙げられる。
【００１２】
容器を構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のブロー成形または真空成形可能な熱可塑性樹脂が使用される。容器の内容積は、その利用目的に応じて適宜に設計し得るが、一般的には５〜２００ｃｃ程度である。また、容器の肉厚は、充填量や形状に基づく全体剛性を考慮し、通常、３００〜８００μｍ程度に設計される。図示する様に、通常、胴部（１）は、有底円筒状または水平断面が楕円形に形成され、頚部（３）及び頭部（２）の断面形状は、円形または略円形に形成される。
【００１３】
本発明の容器においては、頭部（２）を捻る等して開封するため、頭部（２）の上端には、摘み（２１）が設けられ、そして、頭部（２）の下端側には、開封帯としての薄肉部分が設けられる。斯かる薄肉部分は、後述する様に、頭部（２）の下端側の内周面に溝（２２）を設けることにより作製される。すなわち、本発明の容器においては、頭部（２）の下端側が破断可能に構成され、切り離された頭部（２）と頚部（３）の外周とが互いに嵌合する構造を備えている。これにより、切り離された頭部（２）は、頚部（３）の外周に嵌合し、開封後の容器の蓋として機能する。
【００１４】
更に、本発明の好ましい態様においては、図１に示す様に、頭部（２）と頚部（３）がより密接に嵌合するための特定の構造を備えている。すなわち、図１及び図２（ａ）に示す様に、頚部（３）は、頭部（２）の下方に連続する第１の小径部（３１）と、当該第１の小径部の下方に連続する大径部（３２）と、当該大径部の下方に連続する第２の小径部（３３）とを備えている。そして、図２に示す様に、第１の小径部（３２）に至る頭部（２）の下端側には、頚部（３）に向かうに従い漸次縮径された絞り部（２３）が形成され、斯かる絞り部（２３）の内周面には、下方へ切り込まれた状態の略Ｖ字状断面の円環状の溝（２２）が上記の開封帯として設けられる。
【００１５】
しかも、上記の態様において、頭部（２）の高さの略中央の内径（Ｒi）は、頚部（３）の大径部（３２）の外径（ｒo）と略同一か又は大径部（３２）の外径（ｒo）よりも大きく設定され、また、円環状の溝（２２）の直径（Ｒv）は、頚部（３）の大径部（３２）の外径（ｒo）よりも小さく且つ頚部（３）の第２の小径部（３３）の外径（ｒi）よりも大きく設定される。なお、図２（ａ）においては、上記の頭部（２）の内径（Ｒi）、大径部（３２）の外径（ｒo）、溝（２２）の直径（Ｒv）及び小径部（３３）の外径（ｒi）をそれぞれ半分の長さで示している。
【００１６】
更に、本発明の一層好ましい態様においては、切り離された頭部（２）を頚部（３）に嵌合した際、頭部（２）の上下方向の移動を規制し且つ頭部（２）と頚部（３）の接触面積を増加させるため、頭部（２）の高さと頚部（３）の各部位の高さとが特定の関係に設定される。
【００１７】
具体的には、図２（ａ）に示す様に、頭部（２）の外周面における溝（２２）に相当する位置から頭部（２）の内側の上端面までの高さ（Ｈ）は、頚部（３）の大径部（３２）における上方側の屈曲点から容器内部に形成された頚部（３）の上端面（３４）までの高さ（ｈ1）よりも高く、かつ、頚部（３）の第２の小径部（３３）における下方側の屈曲点から前記の上端面（３４）までの高さ（ｈ2）よりも低く設定される。すなわち、上記の各高さの関係は、ｈ1＜Ｈ＜ｈ2になされている。なお、溝（２２）及び頚部（３）の上端面（３４）は、後述する製造工程において、充填ノズル（８）によって形成される。
【００１８】
本発明の容器は、図１及び図２（ａ）に示す様に、頭部（２）の摘み（２１）を捻ることにより、略Ｖ字状断面の溝（２２）を破断し、頚部（３）から頭部（２）を切り離す。そして、切り離した頭部（２）は、上述の様に、頚部（３）に被せることにより一時的な蓋として使用することが出来る。
【００１９】
その場合、図２（ｂ）に示す様に、切り離した頭部（２）は、若干弾性変形し、これを頚部（３）の大径部（３２）に嵌合させた際、溝（２２）の底部に相当する頭部（２）の下端縁は、内側に張出した状態となり、しかも、前記の下端縁の直径、すなわち、溝（２２）の直径（Ｒv）は、上述の様に頚部（３）の大径部（３２）の外径（Ｒo）よりも小さく且つ第２の小径部（３３）の直径（ｒi）よりも大きいため、頭部（２）の前記の下端縁は、第２の小径部（３３）側に若干入り込む状態で密接に嵌合する。
【００２０】
更に、頭部（２）の高さと頚部（３）の各部位の高さとが上述の様な特定の関係に設定されている場合には、図２（ｂ）に示す様に、頭部（２）を嵌合させた状態において、頚部（３）の上端面（３４）が、頭部（２）の内側の上端面、または、当該上端面と内側壁との入り隅部分（２４）に当接する。従って、本発明の容器においては、切り離した頭部（２）を簡易で且つ漏れの少ない確実な蓋として利用することが出来る。
【００２１】
次に、本発明に係る容器の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、上述の容器を効率的に製造する方法であり、基本的には従来の成形充填システムと同様に、成形用の金型に装填したパリソンの内部に充填ノズルを挿入し、ブロー成形または真空成形によって容器中間体を成形した後、容器中間体に流動物を充填し、そして、容器中間体の上部を成形封止して容器を得る。
【００２２】
具体的には、上記の容器の製造においては、図３〜図６に示す様なブロー金型または真空金型としての２分割構造の本体金型（４）及び２分割構造の真空金型（５）が使用される。本体金型（４）のキャビティは、容器の胴部（１）及び頚部（３）の外形に準じて作製されており、また、真空金型（５）のキャビティは、容器の頭部（２）の外形に準じて作製されている。本体金型（４）は、左右方向への移動によって型締め又は型開する。真空金型（５）は、本体金型（４）のブロックの上部において、本体金型（４）に伴って移動し、かつ、左右方向への独立の移動によって型締め又は型開する。
【００２３】
容器の製造方法は、主に、パリソンの押出工程、容器中間体の成形および充填工程、頭部の成形封止工程から成る。先ず、パリソンの押出工程においては、図３に示す様に、押出装置のダイス（６）の下方に本体金型（４）及び真空金型（５）を型開した状態で位置させ、その内部にダイス（６）からチューブ状のパリソン（Ｐ0）を押出す。そして、図４に示す様に、パリソン（Ｐ0）の上部を切断すると共に、本体金型（４）を型締め操作することによりパリソン（Ｐ0）の下部を融着する。
【００２４】
次いで、容器中間体の成形および充填工程においては、胴部（１）及び頚部（３）に略相当する容器中間体をブロー成形する場合を例示すると、図５に示す様に、充填装置の充填ノズル（８）の下方に本体金型（４）及び真空金型（５）を位置させ、本体金型（４）に装填されたパリソン（Ｐ0）の内部に充填ノズル（８）を挿入して容器中間体（Ｐ1）をブロー成形する（図５参照）。容器中間体（Ｐ1）の成形に使用される上記の充填ノズル（８）は、図７に示す様に、略円柱状の外套ブロック（８１）と、当該外套ブロックの中心に挿入されたエアーノズル（８２）と、当該エアーノズルの中心に所定間隔を設けて挿入された充填ノズル（８３）（充填ピン）とから構成される。
【００２５】
外套ブロック（８１）は、ドーナツ状に形成されたその下端面により、パリソン（Ｐ1）を内側から本体金型（４）上端のキャビティ周縁に向けて押圧する様に構成される。本発明においては、上記のＶ字状の溝（２２）（図２（ａ）参照）を形成するため、外套ブロック（８１）の下端面に円環状のナイフエッジ（８１ｅ）が設けられる。エアーノズル（８２）は、これに接続された空気ラインの切替えにより、圧縮空気の吹き込み及び充填に伴う容器中間体（Ｐ1）内部の脱気を交互に行う様になされている。また、充填ノズル（８３）は、流動物の注入の際に気泡の発生を防止するため、エアーノズル（８２）に対して進退自在に構成される。
【００２６】
すなわち、ブロー成形において、外套ブロック（８１）は、その下端面によるパリソン（Ｐ0）の押圧により、本体金型（４）に装填されたパリソン（Ｐ0）の内部を気密に封止する。その際、外套ブロック（８１）は、下端面のナイフエッジ（８１ｅ）によってパリソン（Ｐ0）の内周にＶ字状の溝（２２）を形成する。斯かる状態において、本体金型（４）内の上部に位置するエアーノズル（８２）は、パリソン（Ｐ0）に圧縮空気を供給し、パリソン（Ｐ0）を図７に示す様な容器中間体（Ｐ1）に成形する。
【００２７】
充填ノズル（８３）は、容器中間体（Ｐ1）の底部まで一旦下降させられた状態から漸次引き上げられながら容器中間体（（Ｐ1）に流動物を充填する（図７参照）。充填の最初は充填ノズル（８３）の先端を容器中間体（Ｐ1）の底部に位置させ、そして、充填の途中は供給された流動物に常時挿入した状態に位置させることにより、気泡の発生を有効に防止する。また、充填の際、エアーノズル（８２）は、空気ラインの切替えにより容器中間体（Ｐ１）内部を脱気する。
【００２８】
ブロー成形及び充填の後、充填ノズル（８）を取り外し、頭部の成形および封止工程に移行する。斯かる成形封止工程においては、上記の真空金型（５）に接続された減圧系を作動させることにより、容器中間体（Ｐ1）の上部を真空金型（５）のキャビティ側に吸着して成形すると共に、真空金型（５）を型閉操作し、容器中間体（Ｐ1）の上端を溶着封止する。その結果、流動物が充填された図１及び図６に示す様な成形充填容器（Ｓ）を得ることが出来、本体金型（４）及び真空金型（５）を型開することによりこれを取り出すことが出来る。
【００２９】
なお、上記の一連の工程のうち、容器中間体の成形および充填工程において、容器中間体を真空成形する場合は、本体金型（４）が真空金型として構成され、充填ノズル（８）は、充填に伴う容器中間体（Ｐ1）内部の脱気をエアーノズル（８２）によって行う様に構成される。すなわち、真空成形による容器中間体の成形においては、本体金型（４）にパリソン（Ｐ0）を吸着することにより、容器中間体（Ｐ1）を形成した後、充填ノズル（８）を挿入し、流動物を充填すると共に、外套ブロック（８１）下端面のナイフエッジ（８１ｅ）の押圧によって溝（２２）を形成する。斯かる真空成形は、内容積が５０ｃｃ以下の扁平容器あるいは２０ｃｃ以下の円筒容器に好適である。
【００３０】
上記の様に、本発明に係る容器の製造方法においては、金型に装填したパリソン（Ｐ0）から容器中間体（Ｐ1）をブロー又は真空成形すると共に、挿入された充填ノズル（８）によって容器中間体（Ｐ1）に流動物を充填する工程を備え、かつ、充填ノズル（８）の外套ブロック（８１）の下端面、すなわち、充填ノズル（８）の外周側には、円環状のナイフエッジ（８１ｅ）が設けられており、容器の頭部（２）の内周面における略Ｖ字状断面の溝（２２）をナイフエッジ（８１ｅ）の押圧によって形成する。従って、上記の様な容器の特定の部位に対し、特殊な二次加工などを施すことなく、開封帯としての溝（２２）を簡単に形成でき、極めて効率的に上記の容器を製造できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明により得られる成形充填容器によれば、略Ｖ字状断面の溝を破断し、切り離した頭部を頚部に被せることにより一時的な蓋として使用することが出来る。そして、好ましい態様の成形充填容器によれば、頭部を頚部の大径部に嵌合させた際、溝の底部に相当する頭部の下端縁が内側に張出した状態となり、しかも、第２の小径部側に若干入り込む状態で密接に嵌合するため、簡易で且つ漏れの少ない確実な蓋として頭部を利用することが出来る。
【００３２】
そして、本発明の成形充填容器の製造方法によれば、外周側に円環状のナイフエッジが設けられた充填ノズルを使用して上記の溝を形成するため、開封帯としての溝を容器の頭部の内周面に簡単に形成でき、極めて効率的に上記の成形充填容器を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る成形充填容器の正面および側面の各四半分を示す外観図
【図２】成形充填容器の頭部および頚部の形状ならびに嵌合構造を示す縦断面図
【図３】成形充填容器の製造工程においてパリソンの押し出し工程を示す縦断面図
【図４】成形充填容器の製造工程において型締め工程を示す縦断面図
【図５】成形充填容器の製造工程において容器中間体の成形および充填工程を示す縦断面図
【図６】成形充填容器の製造工程において頭部の成形および封止工程を示す縦断面図
【図７】容器中間体の成形および充填工程における充填ノズルの構造を示す縦断面図
【符号の説明】
１    ：胴部
２    ：頭部
２２  ：溝（開封帯）
３    ：頚部
３１  ：第１の小径部
３２  ：大径部
３３  ：第２の小径部
４    ：本体金型
５    ：真空金型
８    ：充填ノズル
８１ｅ：ナイフエッジ
Ｒ1  ：頭部の内径
Ｒv  ：溝の直径
ｒ0  ：大径部の外径
ｒi  ：第２の小径部の外径
Ｐ0  ：パリソン
Ｐ1  ：容器中間体
Ｓ    ：成形充填容器
【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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