(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、容器本体が可撓性のある材料で形成されている場合には、中栓を容器本体に対して押し込んで取付けるときに、その押圧力によって容器本体が変形してしまい、中栓を正しく取り付けることができないおそれがある。すなわち、中栓が容器本体に対して完全に固定される前に、容器本体が圧縮されてしまうと、中栓の押圧力が容器本体の圧縮によって吸収され、中栓を適正な固定位置まで押し込むことができないという問題がある。
【0006】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、容器本体が可撓性のある材料で形成されていても、押圧によって中栓を容器本体に正しく固定することが可能な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】
本発明に係る容器の製造方法は、開口が形成された取付部を有し、前記開口を通じて内部空間に内容物を収容可能であり、可撓性を有する容器本体と、貫通孔を有するとともに、前記容器本体の取付部に、前記開口と前記貫通孔を対応させるように、押圧によって取り付けられる中栓と、を備えた容器の製造方法であって、前記容器本体を変形させるように、前記中栓を前記容器本体の取付部に押圧する第1ステップと、前記中栓の貫通孔及び開口を通じて、前記内部空間に空気を注入することで、前記容器本体を変形から復元させ、これに伴って前記取付部を前記中栓側に移動させて、前記取付部と前記中栓とを固定する第2ステップと、を備えている。
【0008】
この構成によれば、中栓による容器本体の押圧によって容器本体を一旦変形させた後、中栓の貫通孔及び容器本体の開口から空気を注入し、容器本体を変形から復元させる過程で、容器本体の取付部を中栓に対して固定するようにしている。したがって、容器本体が中栓による押圧によって変形したとしても、容器本体が復元すると共に、中栓を容器本体に対して適切に固定することができる。
【0009】
上記製造方法では、前記第1ステップにおいて、前記中栓の前記取付部に対する基準固定位置よりも、さらに前記中栓を前記取付部側に向かって押圧し、前記第2ステップにおいては、前記容器本体の復元と対応するように、前記中栓を前記押圧とは反対方向に前記基準固定位置まで移動させるようにすることができる。
【0010】
この方法では、第1ステップにおいて、中栓の取付部に対する基準固定位置よりも、さらに中栓を前記取付部側に向かって押圧している。すなわち、この方法では、容器本体の変形量が大きくなるように、中栓を強く押圧しているが、これにより、容器本体は変形するものの、中栓と取付部との固定をある程度進めることができる。そして、空気を注入した際には、中栓を基準固定位置まで戻しつつ、容器本体を変形から復元させている。したがって、中栓を取付部に対して強い力で押圧して固定する必要のある容器においては、この方法が有利である。
【0011】
上記製造方法において、前記容器には、前記中栓を覆うように、前記容器本体の取り付けられる蓋部材を設けることができる。この場合、前記容器本体の取付部には、雄ネジを形成し、前記蓋部材に、前記雄ネジと螺合する雌ネジを形成し、前記容器本体における前記雄ネジの形成部分が、当該雄ネジの軸方向に沿って、伸縮可能とすることができる。
【0012】
このように容器本体に雄ネジが形成されていると、この雄ネジが蛇腹のように作用し、変形及び復元が容易になる。したがって、本発明に係る製造方法がより適用されやすくなる。なお、このように容器本体の取付部に雄ネジが形成されている場合、取付部の肉厚を薄くする必要がある。すなわち、容器本体を押圧して内容物を吐出する場合、最終的には取付部における雄ネジが形成されている付近の内部に内容物が残ってしまうおそれがあり、この内容物を押し出しやすくするために取付部の肉厚を薄くする必要がある。よって、容器本体に加えて取付部も変形しやすくなるという問題がある。
【0013】
上記各製造方法で用いられる容器では、前記取付部は、前記開口の周囲に形成される筒状の凸部を有しており、前記中栓は、前記貫通孔の周囲に形成され、前記凸部が圧入される凹部を有しているものとすることができる。
【0014】
上記各製造方法で用いられる容器では、前記容器本体を樹脂材料で形成することができる。
【0015】
上記各製造方法においては、前記中栓の貫通孔を通じて、前記内部空間に内容物を注入するステップ、をさらに備えることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係る容器の製造方法によれば、容器本体が可撓性のある材料で形成されていても、押圧によって中栓を容器本体に正しく固定することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る容器の製造方法の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態が対象とする容器の例について説明し、その後、容器の製造方法について説明する。
【0019】
<1.容器の構造>
図1は容器の正面図、
図2は容器の分解図、
図3は容器本体の平面図、
図4は中栓の平面図(a)、底面図(b)及びC−C断面図(c)である。
図1及び
図2に示すように、この容器は、上端部に開口11が形成された取付部12を有する容器本体1と、この容器本体1の取付部12に取付けられる中栓2と、この中栓2を覆うように容器本体1に取付けられる蓋部材3と、を備えている。
【0020】
図2〜
図4に示すように、容器本体1は、筒状の本体部13を備え、この本体部13の上端に上述した取付部12が一体的に設けられている。取付部12は、円筒状に形成されており、外周面に雄ネジ14が形成されている。また、取付部12の上面には、開口11が形成され、この開口11を通じて容器本体1の内部空間に内容物が注入される。また、開口11の周囲には、円筒状の固定壁15が形成されている。さらに、この固定壁15の外周面には、径方向外方にわずかに突出する突部16が形成されている。このように形成された容器本体1は、PET,PP,HDPE,LDPEなどの樹脂材料などの可撓性を有する材料でブロー成形などによって形成することができる。そして、容器本体1を指で押圧することで、内部空間の内容物を開口から押し出すことができるようになっている。そのため、容器本体1の肉厚は、例えば、1.0mm以下であることが好ましく、0.5mm以下であることがさらに好ましく、0.2mm以下であることが特に好ましい。
【0021】
中栓2は、中央に貫通孔21が形成された円板状の基部22を備えており、中栓2は、貫通孔21が容器本体1の開口11と対向するように取付けられる。また、基部22の外周縁を囲むように軸方向に延びる円筒状の外壁23が形成されている。この外壁23は、基部22の周縁から上方及び下方に延びている。そして、外壁23の上端には、周方向に所定間隔をおいて複数の凸状の案内部24が形成されている。これら案内部24は、後述するように、内容物の排出をガイドするものである。一方、外壁23の下端部には、径方向内方に延びる環状の突部26が形成されている。この突部26は、径方向内方にいくにしたがって下方へと傾斜する傾斜面を有している。
【0022】
一方、基部22の下面には、貫通孔21の周囲を囲むように下方へと延びる円筒状の中央壁25が形成されている。そして、この中央壁25と外壁23との間には固定溝27が形成され、上述した容器本体1の固定壁15が圧入されるようになっている。より詳細に説明すると、固定溝27には、上述したように外壁23から径方向内方へ延びる突部26が形成される一方、固定壁15にも径方向外方へ突出する突部16が形成されているため、固定溝27に、固定壁15を嵌め込むには、固定溝27の突部26と固定壁15の突部16との干渉を超えて、中栓2と取付部12とを押圧により近接させなければならない。こうして、中栓2が容器本体1に固定される。そして、中栓2が容器本体1に固定されたときには、中栓2の貫通孔21と容器本体1の開口11の軸が一致し、これらが軸方向に連通するため、容器本体1の内容物は、開口11及び中栓2の貫通孔21を介して、外部に排出される。
【0023】
次に、蓋部材3について説明する。蓋部材3は、カップ状の蓋本体31と、蓋本体31の開口周縁から径方向外方に延びるフランジ部32とを有している。そして、蓋本体31の内周面には、容器本体1の雄ネジ14に螺合する雌ネジ(図示省略)が形成されている。したがって、蓋部材3の雌ネジを、容器本体1の雄ネジ14に螺合させると、蓋部材3は、中栓2及び容器本体1の取付部12を覆うように、容器本体1に取付けられ、容器本体1の内容物が外部に排出されないように閉じられる。
【0024】
<2.容器の製造方法>
次に、上記のように構成された容器の製造方法について、
図5を参照しつつ説明する。ここでは、まず、この製造方法を実施する製造装置について説明し、その後、製造方法について説明する。なお、以下では、説明の便宜のため、
図5の左右方向を前後方向ということがある。
【0025】
図5に示すように、製造装置5は、容器本体1を支持する支持体51と、中栓2を固定する固定部52と、を備えている。また、固定部52は、搬送装置53によって移動可能となっており、中栓2を固定した固定部52が搬送装置53によって上下方向、及び前後方向に移動される。
【0026】
支持体51は、カップ状に形成されており、容器本体1の下端部を支持する。固定部52は、筒状に形成され、その下面は中栓2を支持する支持面521を構成している。さらにこの支持面521には、空気の供給及び吸引を行うための空気流通孔522が形成されている。また、固定部52には、空気を吸引するための吸引管523、及び空気を供給するための供給管524が連結されており、これらは空気流通孔522に連通している。したがって、吸引管523から空気を吸引すると、空気流通孔522から空気が吸引され、支持面521に中栓2を吸着することができる。一方、供給管524から空気を供給すると、空気流通孔522から空気が排出され、これによって、支持面521に配置された中栓2の貫通孔21に対して空気を供給することができる。
【0027】
搬送装置53は、中栓を上下動させる垂直レール531、及び垂直レール531を水平方向に移動させるための水平レール532を備えており、これらはモータやシリンダなどの駆動源によって移動される。したがって、搬送装置53を駆動することで、中栓2を支持した固定部52がパレット6に配置されている中栓2を吸着して支持面521に固定し、容器本体1まで搬送するとともに、容器本体1に対して中栓2を下方に向けて押圧することができる。
【0028】
次に、上記のように構成された製造装置5による容器の製造方法について、
図6〜9を参照しつつ説明する。まず、支持体51に容器本体1を配置する。このとき、容器本体1の開口11の軸線Xが、鉛直方向に沿うようにする。次に、
図6に示すように、搬送装置53を駆動して、パレット6に配置された中栓2の直上に固定部52を移動させる。パレット6上の中栓2は、案内部24が上方を向くように配置されている。そして、
図7に示すように、固定部52の支持面521を中栓2に当接し、吸引管523から空気を吸引することで、支持面521に中栓2を吸着する。この状態で搬送装置53を駆動し、
図8(a)に示すように、中栓2を吸着した固定部52を、支持体51に支持された容器本体1の直上に配置する。このとき、中栓2の固定溝27と、取付部12の固定壁15とが、上下方向で対応するように位置決めされる。
【0029】
続いて、搬送装置53を駆動し、
図8(b)に示すように、固定部52を下方に移動させることで、中栓2を容器本体1の取付部12に対して押圧する。中栓2を下方に移動させると、固定壁15が固定溝27に圧入されるようになっている。こうして、中栓2を取付部12に向けて押圧すると、容器本体1は可撓性のある材料で形成されているため、中栓2の押圧力によって容器本体1が変形する。特に、取付部12の雄ネジ14は蛇腹状になっているため、上下方向に圧縮されるように変形しやすい。そのため、中栓2を取付部12に対して押圧しても、固定壁15が固定溝27に完全に圧入される前に、容器本体1及び取付部12が変形してしまい、固定壁15を固定溝27に正しい取付位置まで圧入することができない。この点、
図8(b)では、中栓2が取付部12に完全に固定されておらず、中栓2と取付部12との間に隙間が形成されている状態を示している。
【0030】
そこで、本実施形態においては、中栓2が取付部12に対して完全に圧入されたときの正しい取付位置(以下、基準固定位置Sという)から、さらに長さLだけ下方に向かって中栓2を移動させ、容器本体1を押圧する。これにより、容器本体1は下方向に概ね長さLだけ圧縮される。続いて、
図9(a)に示すように、供給管524に空気を供給し、固定部52の空気流通孔522を介して、中栓2の貫通孔21に向かって空気を供給する。この空気は容器本体1の開口11を通じて、容器本体1の内部空間に注入される。これにより、容器本体1の内圧が上昇し、圧縮された容器本体1が復元するように上方へ伸長する。このとき、容器本体1の伸長に合わせて、固定部52を上昇させ、中栓2を基準固定位置Sまで上昇させる。この過程において、容器本体1は復元しながら上方に伸長するため、容器本体1の固定壁15が中栓2の固定溝27に圧入される。なお、空気の注入による内圧の上昇は、容器本体1を形成する材料にもよるが、例えば、容器本体1の内圧が、0.5秒で0.15〜0.20MPaとなるように空気を注入する。
【0031】
こうして、容器本体1に中栓2が固定されると、
図9(b)に示すように、固定部52を上昇させ、中栓2から離間する。その後、支持体51を移動させ、図示を省略する内容物供給装置へ容器本体を移動する。そして、内容物供給装置により、容器本体1に内容物を注入する。内容物は、中栓2の貫通孔21及び容器本体1の開口11を介して、容器本体1の内部空間に注入される。その後、蓋部材3を取付部12に螺合させれば、容器の製造が完了する。
【0032】
<3.容器の使用方法>
次に、容器の使用方法について説明する。内容物を排出するには、容器本体1を押圧して内容物を押し出す。まず、中栓2の案内部24を内容物の排出面に対して当接する。そして、この状態で、容器本体1を押圧し、内容物を押し出す。案内部24は周方向に所定間隔をおいて配置されているため、内容物は、隣接する案内部24の間から径方向外方に排出される。このとき、内容物がゲル状のものであれば、内容物は、花びらのような形状となって排出面に排出される。
【0033】
<4.特徴>
以上のように、本実施形態に係る製造方法によれば、中栓2による容器本体1の押圧によって容器本体1を一旦変形させた後、中栓2の貫通孔21及び容器本体1の開口11から空気を注入し、容器本体1を変形から復元させる過程で、容器本体1の取付部12を中栓2に対して固定するようにしている。したがって、容器本体1が中栓2による押圧によって変形したとしても、容器本体1が復元すると共に、中栓2を容器本体1に対して適切に固定することができる。特に、内容物の押出を容易に行えるようにするためには、容器本体1を薄く可撓性の高いものとする必要があるが、そのようにすると、容器本体1が中栓2の押圧によって、より変形しやすくなる。したがって、本実施形態に係る製造方法では、そのような容器本体1に対して、特に有利である。
【0034】
<5.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせ可能である。
【0035】
<5−1>
上記実施形態では、取付部12を基準固定位置Sから長さLだけ押し込んでいるが、圧入に係る力が大きくない場合には、基準固定位置Sまで中栓2を押し込み、それ以上は押し込まないようにすることもできる。すなわち、圧入に係る力が大きくなければ、空気の注入による容器本体1の復元だけで固定壁15を固定溝27に圧入することができるからである。一方、上記実施形態のように、中栓2を基準固定位置Sからさらに下方へ押圧すると、中栓2を容器本体1に対して強く押圧することができるため、容器本体1の復元前に、固定壁15の固定溝27に対する圧入をある程度進めることができる。よって、容器本体の復元時には、固定壁15が固定溝27に対して確実に圧入され、正しい固定位置に配置される。
【0036】
また、容器本体1の可撓性が高い場合には、供給管524から空気を供給したときに、容器本体1が大きく膨張することで、取付部12の上面が基準固定位置Sよりも上昇する可能性がある。この場合には、中栓2を押圧のために下降させる最下点を、基準固定位置Sよりも高い位置に設定することもできる。これにより、膨張により基準固定位置Sよりも上昇した取付部12が中栓2に圧入され、両者が固定される。この態様からすると、本発明に係る容器本体の「復元」とは、押圧による変形から容器本体が初期状態に戻る過程のみならず、変形から一旦初期状態よりも膨張し、その後、収縮して初期状態に戻るまでの過程も含まれる。この観点から、中栓2を容器本体1の取付部12の直上に配置する第1ステップと、中栓2の貫通孔21及び開口11を通じて、容器本体1の内部空間に空気を注入することで、容器本体1を膨張(復元)させ、これに伴って取付部12を中栓2側に移動させて、取付部12と中栓2とを固定する第2ステップとを備える容器の製造方法であっても、中栓2を容器本体1に適切に固定することができる。
【0037】
<5−2>
上記製造装置5において、固定部52の構成は特に限定されず、吸着以外の方法で中栓2を固定することもできる。例えば、アームで中栓2を把持できるようにしてもよい。その他、支持体51、搬送装置53の構成も特には限定されず、少なくとも中栓2を容器本体1に対して押圧でき、且つ、中栓2の貫通孔21及び容器本体1の開口11を介して、容器本体1の内部空間に空気を供給できればよい。
【0038】
<5−3>
上記実施形態では、容器本体1の取付部12に雄ネジ14が形成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、雄ネジ14が形成されていると、変形しやすいが、雄ネジ14が形成されていなくても、容器本体1は可撓性のある材料で形成されているため、変形する。したがって、雄ネジが形成されていない容器本体1に対しても、本発明に係る製造方法を適用することができる。
【0039】
<5−4>
中栓2が容器本体1の取付部12に対して押圧することで取付けられるのであれば、その態様は特には限定されない。すなわち、上記実施形態では、取付部12の固定壁15を、中栓2の固定溝27に圧入するようにしているが、これ以外であっても、力を作用させて押し込むことで取付部12と中栓2とを固定するようなものであれば、特には限定されない。例えば、取付部12に固定溝を設け、中栓2に固定壁を設けるような態様であってもよい。あるいは、中栓2を筒状に形成し、中栓2の外壁の内周面に、取付部12の固定壁15を圧入するようにしてもよい。また、案内部24も必要に応じて設けられていればよく、用途によっては設けられない。
【0040】
<5−5>
容器本体1の形状は特には限定されず、種々の形状にすることができる。すなわち、上記のような円筒状以外でも、角筒状、多角筒状、異形状など、種々の形態が可能である。また、圧入のための態様は、上記実施形態に限定されず、上記実施形態では、固定壁15に突部16を設けているが、例えば、突部を設けず、固定壁15自体の厚みを、固定溝27の幅よりも大きくしてもよい。
【0041】
<5−6>
中栓2の材料は特には限定されないが、押圧により取付部12と固定されるため、樹脂材料などが好ましい。但し、その他の金属材料などでもよい。また、蓋部材3は、取付部12を覆い、内容物の漏れを防止できるのであれば、樹脂材料、金属など種々の材料が可能である。
【0042】
<5−7>
内容物は、特には限定されず、容器本体1の押圧によって外部に排出されるようなものとすることができ、液状、ゲル状などの食品、薬剤などとすることができる。