JP2021155045A - 流体充填式袋状容器 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも側面部分に、流体を充填した複数のセルを形成し、そのセルによって座屈強度を持たせた容器であって、従来にない大きい座屈強度を有する容器を提供する。【解決手段】互いに貼り合わされているシート材２の上縁部４にポンプ式吐出装置６が設けられ、側面部９のうち少なくともポンプ式吐出装置６の下側に相当する位置に、上縁部４から側面部９の上下方向で下側に延びている複数の柱状セル８Ａが形成され、柱状セル８Ａは、上縁部４側の上端Ｅｕと側面部９の下端部に一致する下端Ｅｂを有し、かつ上端Ｅｕと下端Ｅｂとの間で、接合部が横切っていないことにより側面部９の上下方向に連続して直線的に延びた形状をなしている流体充填式袋状容器。【選択図】図１

Description

この発明は、シート材によって袋状に構成した容器に関し、特に空気などの流体が充填されて膨張した複数のセルを設けることにより強度を持たせた容器に関するものである。

各種の日用品の容器として、プラスチック製の容器などが多用されているが、最近では、環境への負荷を低減するために、容器材料を可及的に少なくすることが試みられている。その一環として合成樹脂などからなるシートあるいはフィルム（以下、これらをまとめてシート材という。）で容器を構成することが試みられている。シート材からなる袋状の容器は、破断しない限り内容物が漏れ出ることはないが、剛性が殆どないので、外力に応じて変形してしまう。

このような剛性が殆どない袋状容器であってもその用途を拡大するために、ポンプディスペンサを取り付けることが行われている。その一例が特許文献１に記載されている。ポンプディスペンサは、上端のノズルの部分を押し下げることによりピストンで内容液を加圧して吐出させるように構成されている。したがって、ポンプディスペンサを取り付けた容器にはノズルの部分を押し下げることに伴う座屈荷重が掛かる。しかしながら、シート材からなる袋状容器自体には押し下げ力に対抗する充分な剛性がない。そこで特許文献１に記載された容器では、ポンプディスペンサのチューブを長くして容器の底面近くまで延ばし、そのチューブの下端部に、底面シートに接触する当接体を取り付けた構成としている。すなわち、内容物を吐出させるための押し下げ力を容器の本体部分で受けずに、チューブおよび当接体で受けるように構成している。

また、特許文献２には、フィルム製の包装袋の上端部にスパウトを介してポンプディスペンサを取り付けた構成が記載されている。そのスパウトには、強度の大きいホルダにおける天板部に係合する鍔部が形成されており、スパウトにポンプディスペンサをネジ嵌合させた状態で、鍔部をホルダの天板部に係合させるようになっている。したがって、特許文献２に記載された構成では、ポンプを押し下げる荷重をホルダで受けるので、包装体には、内容物を吐出させるために要求される強度を必要とすることがなく、包装袋自体は、剛性もしくは強度を大きくするための特殊な構造とする必要はない。

シート材からなる容器であって、自立状態を維持できる程度の強度を持たせた容器が特許文献３に記載されている。特許文献３に記載された容器は、側面部や底面部に、二枚重ねしたフィルムの間に空気などの流体を封入できるセルを複数設け、それらのセルに流体を充填して各セルを膨らませた状態（張った状態）にし、そのセルの内部の圧力やセルを構成しているシート材の張力が外力に対抗することにより、所期の形状を保つ強度を持つようにしている。

それらのセルは、シート材を構成している二枚重ねのフィルムを線状に溶着した矩形状の溶着部で区画して形成されている。その溶着部には、互いに隣接するセル同士を連通させる連通部が貫通して形成され、所定の供給口から供給された空気などの流体を供給口側のセルから順に送り込むようになっている。

特開２０１１−６１３７号公報 特開２０１５−４２５５３号公報 特開２０１８−９５２６７号公報

特許文献１に記載された構成では、押し下げ荷重（すなわち座屈荷重）をポンプディスペンサのチューブで受け、熱可塑性樹脂製シートからなる袋状の本体部に座屈荷重が特には掛からないので、本体部分を特殊な構造とする必要はない。しかしながら、ポンプディスペンサのチューブは、本来、容器内の液体を吸い上げるためのものであるから、そのチューブを座屈荷重に耐え得る構造とするとすれば、ポンプディスペンサを特殊な構造にする必要があり、その結果、部品点数が増えたり、新たな製造工程を用意する必要が生じたり、そのために製造コストが高くなったりする不都合が考えられる。

また、特許文献２に記載された包装袋は、ホルダを使用することを前提とした構成であるから、ホルダのない箇所では使用できず、あるいは使用しにくい問題があり、またホルダのための材料や製造設備などが増えて、結局は、コスト高になることが考えられる。

さらに、特許文献３に記載された構成におけるセルは、容器の内外両方向に膨らむため、側面部分や底面部分を縦横に区分して複数のセルを設けるとともに、１つずつのセルは小さく形成し、容器全体としては、内外両側に膨らむ量（寸法）を抑制して、容器の内容積を確保している。それら複数のセルは、二枚重ねしたフィルム同士を線状に溶着して区画した領域として構成されている。したがって、各セルの間に空気などの流体が充填されていない薄い部分である溶着部（もしくは接合部）が線状でかつマトリックス状になって存在し、その部分では、容器の形態を維持する強度が殆どなく、あるいは外力による変形を生じさせる起点となる。特に容器の幅方向（横方向）に延びる線状の接合部（溶着部）で曲がるいわゆる腰折れが生じ易い。このように特許文献３に記載された容器は、自立状態を維持する程度の強度があるとしても、ポンプディスペンサを取り付けてピストンを押し下げるなどの座屈荷重に対して必ずしも充分な強度にはなっていない。

また、上述した従来の容器では、セルを多数形成することに伴い、セルを区画する線状の溶着部が縦横に交差して形成されることになり、またそれらの溶着部の一部を貫通して上記の連通部が形成される。連通部は、基本的には、左右もしくは上下に隣接するセル同士を連通させるように少なくとも二つ形成される。特許文献３に記載された構成では、左右方向あるいは上下方向で対向する位置に連通部が形成されている。

この連通部は、上述したように、セルを区画している線状の溶着部を貫通して形成されているから、直線的に連続している溶着部もしくはその溶着部で区画されて形成されているセルの連続状態がその連通部によって切断された状態になる。そのため、連通部は、セルの曲げ強度あるいは座屈強度、もしくは容器の側面部の曲げ強度あるいは座屈強度を低下させるように作用する。その原理は必ずしも明確ではないが、容器に荷重が掛かった場合に荷重の大きいセルから他のセルに空気などの流体が連通部を通って逃げてしまい、当該荷重の大きいセルによる反力が小さくなる。あるいは、セルの形状が連通部の部分で変化しているので、応力の集中によって変形が助長もしくは誘発されるなどのことが考えられる。このように、上記のセルを設けた容器の座屈強度あるいは曲げ強度を向上させるためには、更に改善するべき余地がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、少なくとも側面部分に、流体を充填した複数のセルを形成し、そのセルによって座屈強度を持たせた容器であって、従来にない大きい座屈強度を有する容器を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目的を達成するために、内面フィルムと外面フィルムとを貼り合わせたシート材によって、側面部と底面部とを有する袋状に形成され、前記側面部と前記底面部とのうち少なくとも前記側面部には、前記内面フィルムと前記外面フィルムとの接合部によって区画されかつ流体が充填されて膨張した複数のセルが形成されている流体充填式袋状容器において、互いに貼り合わされている前記シート材の上縁部にポンプ式吐出装置が設けられ、前記側面部のうち少なくとも前記ポンプ式吐出装置の下側に相当する位置に、前記上縁部から前記側面部の上下方向で下側に延びている複数の柱状セルが形成され、前記柱状セルは、前記上縁部側の上端と前記側面部の下端部に一致する下端を有し、かつ前記上端と前記下端との間で、前記接合部が横切っていないことにより前記側面部の上下方向に連続して直線的に延びた形状をなしていることを特徴とする流体充填式袋状容器である。

この発明では、前記柱状セルは、前記上端から前記下端までが同一の幅になるように形成されていてよい。

また、この発明では、前記複数の柱状セルのそれぞれは、同じ太さでかつ互いに一定間隔で平行に形成されていてよい。

この発明では、前記流体が充填されて膨張した前記柱状セルの幅が、５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下であってよい。

この発明では、前記側面部の上部でかつ前記ポンプ式吐出装置の下側に相当する位置から横方向に外れた位置に、前記柱状セルに前記流体を供給する供給口が設けられ、前記底面部の一部を前記容器の内側に凸となるように折り曲げられた山折り部が設けられ、複数の前記柱状セル同士の間の部分は、前記側面部の上下方向に延びている接合部であり、隣接する前記柱状セルを連通させる連通部が、前記接合部を横切るように形成され、前記連通部は、前記側面部のうち前記供給口より下側でかつ前記山折り部より上側に設けられていてよい。

この発明では、前記柱状セルは、前記上端から前記連通部までの上部柱状セルと、前記下端から前記連通部での下部柱状セルとを有し、前記上部柱状セルと前記下部柱状セルとは、同一幅でありかつ同一直線上に並んでいてよい。

さらにまた、この発明では、前記側面部の幅方向に並んで隣接する所定の三つ以上の前記柱状セルのうち中央部に位置する単数もしくは複数の中央セルと前記中央セルを挟んだ両側の単数もしくは複数の第１側方セルおよび第２側方セルとが、前記三つ以上の柱状セルにおける前記側面部の高さ方向での中間箇所に位置する連通部によって連通され、前記連通部のうち、前記中央セルと前記第１側方セルとを連通している第１連通部と、前記中央セルと前記第２側方セルとを連通している第２連通部とは前記側面部の高さ方向にずれた位置に設けられていてよい。

この発明における前記中央セルならびに前記第１側方セルおよび前記第２側方セルは、前記上端から前記第１連通部もしくは前記第２連通部までの上部柱状セルと、前記下端から前記第１連通部もしくは前記第２連通部での下部柱状セルとを有し、前記上部柱状セルと前記下部柱状セルとは、同一幅でありかつ同一直線上に並んでいてよい。

そして、この発明では、前記底面部に、前記内面フィルムと前記外面フィルムとの接合部によって区画されかつ流体が充填されて膨張した底面セルが形成され、前記柱状セルと前記底面セルとが連通していてよい。

この発明における容器は、シート材によって袋状に構成されているとしても、その側面部、特に、少なくとも、ポンプ式吐出装置の下側に相当する位置には、複数の柱状セルが上下方向に延びて形成されている。それらの柱状セルは、側面部の上縁部側の上端から側面部の下端部に一致する下端までの長さを有する中空の部分であって、その側面部を構成している内面フィルムと外面フィルムとを線状に接合した接合部が横切っておらずに、上下方向に連続し、かつ流体が充填されて膨張する中空部分である。したがって、各柱状セルは、その内部に充填された流体の圧力によって内面の全体に張力が掛かり、その張力が全体としてバランスした状態が、各柱状セルの安定した形状である。そのため、例えば柱状セルを折り曲げる方向の外力が掛かった場合、柱状セルの変形が特に大きくなるので、その外力に対する反力が大きく、したがって柱状セルはその直前状態を維持しようとする。言い換えれば、側面部あるいは容器が直立している形状を保持する応力が大きく、その応力は容器の座屈に対抗する応力であるから、結局、この発明によれば、ポンプ式吐出装置を押し下げる荷重に対抗する応力が大きく、座屈変形が殆ど生じない高強度の容器とすることができる。また、この発明によれば、側面部の構造を工夫することにより座屈強度を向上させているので、ポンプ式吐出装置を備えているとしても、容器自体や容器を使用するための特殊な部材もしくは付加手段を設ける必要がなく、したがって座屈強度の高い袋状容器を安価に得ることができる。

また、この発明では、柱状セルの幅を５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下としたので、柱状セルに流体を充填して膨張させた場合に容器の内側に柱状セルが突き出る寸法を少なくでき、その結果、容器の内容量を大きく減じることなく、容器の座屈強度を大きくすることができる。同様に、柱状セルが容器の外側に突き出る寸法が小さく、容器の外面の凹凸が小さくなるので、容器の外観が良好になる。

さらに、各柱状セルに流体を流入させる連通部を設けてあり、その連通部の位置を、上側の供給口と下側の山折り部との間にしたので、連通部が側面部の折れ曲がりを誘発するなどの座屈強度に対する連通部の影響を小さくして、充分実用に耐え得る座屈強度の袋状容器を得ることができる。

また一方、この発明によれば、セル同士を横方向（側面部分の幅方向）に連通させる第１連通部および第２連通部が、側面部分の高さ方向にずれて配置されている。連通部は、セルの高さ方向における連続性あるいはセルを区画している高さ方向に延びている接合部の連続性を切断していて、座屈変形などの変形の起点になり易いが、この発明では、第１連通部および第２連通部が、側面部分で横一直線上に並ぶことがない。すなわち、座屈変形などの曲げ変形を誘発する横一直線のいわゆる折り曲げ線となることが解消されている。そのため、容器に上方からの荷重を掛けた場合に、座屈に耐え得る荷重（座屈が生じない最大荷重）が大きくなり、座屈強度の高い容器とすることができる。

この発明に係る容器の一例の正面図である。 ポンプディスペンサを取り外した容器を模式的に示す斜視図である。 各フィルムの一部を破断して示す部分拡大斜視図である。 容器を構成するシート材の一例を示す展開図である。 底面部を斜め下側から見た場合の部分斜視図である。 側面部を取り除いて底面部を斜め上側から見た場合の部分斜視図である。 この発明の他の実施形態の容器を示す正面図である。 そのポンプディスペンサを取り外した容器を模式的に示す斜視図である。 その容器を構成するシート材の一例を示す展開図である。 連通部の配列状態を説明するための模式図である。

この発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。

図１にこの発明の実施形態である容器１を正面図として示してある。容器１は、１枚のシート材２をその長手方向での中央部分で二つ折りし、面接触させた周辺部を互いに溶着（接合）して袋状に形成した容器である。二つ折りする中央部分は、ある程度の広さのある底面部３となっており、容器１において底面部３とは反対側の部分はシート材２の周辺部を溶着（接合）した上縁部４となっている。なお、この上縁部４の中央部（容器１の幅方向での中央部）には、スパウト５が取り付けられている。

スパウト５は、従来知られている構造のものであってよく、外周面に雄ネジが形成された円筒状の首部と、その首部より下側の部分であって容器１に接合されるいわゆる基部とを有している。首部には、図示しないキャップが取り付けられて容器１を密閉し、あるいはポンプディスペンサ（ポンプ式吐出装置）６が取り付けられる。なお、ポンプディスペンサ６は従来知られている構造のものであってよい。また、基部は、シート材２に挟まれてシート材２に接合される部分であり、接合面積を確保するとともに隙間が生じることを避けるために、その外形形状は、左右両方向に流線形状に延び出た形状になっている。ポンプディスペンサ６を取り外した状態の容器１を図２に模式的な斜視図で示してある。

ここでシート材２について説明すると、上記のシート材２は、図３に示すように、内面フィルム２ａと、外面フィルム２ｂとからなる二層構造になっている。内面フィルム２ａは１５０μｍ程度の厚さのフィルムであって、外面フィルム２ｂに対して例えば熱接着（溶着）される接着層２a-1と、気体の透過を抑制するように構成されたバリヤ層２a-2と、容器の最も内側に配置されて内容物に触れる内層２a-3とを積層した積層フィルムによって構成されている。接着層２a-1は、ヒートシール性を有する樹脂フィルムによって構成されることが好ましく、接着層２a-1としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの樹脂フィルムを用いることができ、それらの樹脂フィルムのうち、特に、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂（以下、ＬＬＤＰＥと記す。）製のフィルムを用いることが好ましい。

バリヤ層２a-2は、例えば酸素や水蒸気、香気物質などの透過を抑制するものであって、特に酸素ガスの透過率が他のガスより小さい酸素バリヤ性を有する樹脂フィルムあるいは塗膜によって構成されている。なお、バリヤ層２a-2を塗膜によって構成する場合には、酸素や水蒸気を透過しにくい合成樹脂材料を主体とする塗料を接着層２a-1あるいは内層２a-3に塗布し、その後、乾燥して形成する。バリヤ層２a-2を構成する樹脂フィルムおよび合成樹脂材料としては、例えば、エチレン・ビニルアルコール共重合体が挙げられる。内層２a-3としては、接着層２a-1と同様に、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などのヒートシール性を有する樹脂フィルムを用いることが好ましく、特に、ＬＬＤＰＥ製のフィルムを用いることが好ましい。

外面フィルム２ｂは６０μｍ程度の厚さのフィルムであって、基部である基材層２b-1と、容器の最も外側に配置される外層２b-2とを積層した積層フィルムによって構成されている。基材層２b-1は、内面フィルム２ａに対して例えば熱接着されるものであり、ヒートシール性を有する樹脂フィルムによって構成されている。基材層２b-1としては、接着層２a-1と同様に、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの樹脂フィルムを用いることができ、特に、ＬＬＤＰＥ製のフィルムを用いることが好ましい。ＬＬＤＰＥ製のフィルムを使用すれば、他のフィルムを使用した場合に比較して、基材層２b-1と接着層２a-1との熱接着を容易に行うことができるとともに、基材層２b-1と接着層２a-1との間の接着強度を向上することができる。外層２b-2としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの樹脂フィルムを用いることが好ましく、特に、ナイロン（登録商標）樹脂製のフィルムを用いることが好ましい。

上記の内面フィルム２ａと外面フィルム２ｂとはその全面で貼り合わされている訳ではなく、周辺部とそれより内側の所定の部分とを線状に接合することにより貼り合わされている。各フィルム２ａ，２ｂを接合している線状の接合部７によって区画された多数の流体充填室であるセル８が設けられている。これらのセル８は、空気などの流体が所定の圧力（例えば０．２５ＭＰａ）で充填されて膨張することにより、すなわち各フィルム２ａ，２ｂが張った状態になることにより、容器１に曲げ強度や座屈強度を付与するためのものである。

これらのセル８の形状や構造、前述した底面部３の形状や構造、さらにはセル８に流体を注入するための構造などを、図４を参照して説明する。図４は容器１を構成しているシート材２の展開図である。なお、図４で符号Ｈは、容器１における高さ方向を示し、符号Ｗは、容器１における幅方向を示している。シート材２は、長方形状をなしており、このシート材２を構成している内面フィルム２ａおよび外面フィルム２ｂは、周辺部の全体すなわち四辺の全体が接合（溶着）されている。このシート材２の長手方向（高さ方向Ｈ）での中央部は、前述した底面部３となる部分であり、その底面部３となる部分から図４での上下両側の部分が側面部９となる部分である。

その側面部９となる部分には、複数の柱状セル８Ａが形成されている。図４に示すシート材２の上下両側縁部（短辺部）は、容器１として組み立てた場合の前述した上縁部４であり、各フィルム２ａ，２ｂが線状に接合されるとともに、二つ折りして重ねかつスパウト５を挟み込んだ短辺部同士を接合する接合部となる。柱状セル８Ａは、高さ方向Ｈに延びている細い直線状の流体充填室であり、この上縁部４と底面部３となる部分との間に、幅方向Ｗに一定間隔で平行に並んで設けられている。すなわち、内面フィルム２ａと外面フィルム２ｂとは、上縁部４と底面部３との間において、幅方向Ｗに所定の間隔で平行に並んでいる線状の接合部７によって接合（溶着）されており、それらの線状の接合部７の間の部分が柱状セル８Ａとなっている。なお、フィルム２ａ，２ｂ同士の溶着は、これらのフィルム２ａ，２ｂの一部を一括して挟み付けて、例えば２１０℃程度に短時間（０．２秒程度）加熱することにより行えばよい。

したがって、柱状セル８Ａは、容器１においてポンプディスペンサ６の下側に相当する部分を含む側面部９のほぼ全体に、容器１の高さ方向に直線状に延びた形状に形成されている。図１や図４に示す例では、柱状セル８Ａはその幅（もしくは太さ）が上端Ｅｕから下端Ｅｂに亘って一定になっている。その幅は、５ｍｍ以上で２０ｍｍ以下、すなわち５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲の幅であることが好ましい。これらの柱状セル８Ａの上端Ｅｕは、上記の上縁部４の境界部分に位置し、下端Ｅｂは、底面部３と側面部９との境界部分に一致する箇所に位置している。したがって、柱状セル８Ａは、容器１の高さ方向Ｈに、接合部７が横切らずに直線状に延びている細長い流体充填室と言うことができる。言い換えれば、側面部９のうち柱状セル８Ａが設けられている領域には、幅方向Ｗを向く線状の接合部が存在していない。

容器１の幅方向Ｗに互いに並んでいる柱状セル８Ａ同士を連通させる連通部１０が形成されている。連通部１０は、柱状セル８Ａに充填する流体を供給する流路であり、柱状セル８Ａを区画している線状の接合部７の一部を横切って貫通するように構成された部分であり、各フィルム２ａ，２ｂを接合する際に柱状セル８Ａの間の部分の一部で接着もしくは溶着が生じない処理を施すことにより形成することができる。この連通部１０は、容器の座屈強度を減じるように作用することがあるので、その流通断面積（開口幅）は、柱状セル８Ａの幅以下に設定されている。また、図４に示す例では、連通部１０は容器１における幅方向Ｗに一直線上に並んでいる。このような構成の場合、柱状セル８Ａは、視覚的には、二分されているようにも見えるので、互いに同一直線上に並んだ、上部柱状セルと下部柱状セルとから柱状セル８Ａが構成されている、とも言い得る。

つぎに底面部３について説明すると、底面部３はシート材２の長手方向での中央の線を挟んだ両側の所定の幅の部分であり、この底面部３の容器１における幅方向Ｗでの中央部分に底面セル８Ｂが形成されている。この底面セル８Ｂより外側（容器１の幅方向Ｗでの側端部側の部分）には、矩形などの所定の輪郭を持った非接合部１１が設けられている。この非接合部１１は、各フィルム２ａ，２ｂを線状に接合した接合部７によって囲われた部分であるが、上述したセル８とは異なり、流体が充填されない閉じた空所である。したがってこれら非接合部１１は二枚のフィルム２ａ，２ｂが単に重なっているだけの閉じた空所であるから、折り曲げに対する反力を特には生じず、容易に折り曲げることのできる箇所である。その非接合部１１は、シート材２の長手方向での中央部分を横切る線を挟んで両側で、かつシート材２の幅方向Ｗでの両側部の、合計で四箇所に形成されている。これは、底面部３に襠（まち）を取るために、当該非接合部で山折りするためである。ここで「山折り」とは、底面部３に相当する部分を、容器１の内部に向けて凸となるように折り曲げることであり、その山折り線を図４に実線で示し、またその山折り部１２の概略的な形状を、容器１の底面側から見た図として図５に示し、また底面部３を斜め上から見た図として図６に示す。なお、図６では側面部９を省略してある。また、底面部３と側面部９との境界の線のうち幅方向Ｗで両端側の部分は、上述した山折りに伴って、容器１の外側に凸となるように折り曲げる谷折りの線（図４に破線で示してある）となる。

底面部３のうち上記の非接合部１１の間の中央側の部分が底面セル８Ｂとなっている。底面セル８Ｂは、前述した柱状セル８Ａを区画して形成している線状の接合部７のうち容器１の幅方向Ｗでの中央に位置する接合部７を側面部９から底面部３にまで延ばし、さらにその中央の接合部７から幅方向Ｗに離れた２本目の接合部７を、同様に、側面部９から底面部３にまで延ばして形成されている。したがって、２本の柱状セル８Ａが１つの底面セル８Ｂに連通している。また、底面部３に延びている接合部７のうち底面部３の中央部に相当する位置に連通部１０が形成されている。したがって、各底面セル８Ｂは側面部９の柱状セル８Ａに連通しているとともに、連通部１０によって相互に連通している。

柱状セル８Ａや底面セル８Ｂに空気などの流体を供給する供給口１３が設けられている。供給口１３は、いずれかの柱状セル８Ａに連通するようにシート材２に開けた孔であり、側面部９を形成するように互いに対向させたシート材２のいずれか一方に、当該一方のシート材２を形成しているフィルム２ａ，２ｂの間に開口するように形成されている。また、この供給口１３は、図に示す例では、ポンプディスペンサ６の下側に相当する位置から横方向（容器１の幅方向Ｗ）に外れた位置であって、かつ容器１の上部に形成されている。より詳しくは、供給口１３は外面フィルム２ｂに形成された孔である。

供給口１３を設けてある箇所は、内面フィルム２ａと外面フィルム２ｂとを供給口１３の開口面積より広い面積で接合していない非接合部もしくは空所であり、図に示す例では、矩形の空所となっている。その空所すなわち供給口１３に、当該空所の下側に位置する１本の柱状セル８Ａが繋がっている。なお、柱状セル８Ａは流体を充填した後に溶着などによって密閉されて、供給口１３あるいはこれが形成されている空所に対して遮断される。柱状セル８Ａ同士を連通させている前述した連通部１０は、供給口１３もしくはその周囲の空所から前述した山折り部１２までの範囲内に設けられている。連通部１０と空所や山折り部１２が幅方向に並ぶことにより曲げ強度もしくは座屈強度が低下することを避けるためである。

図４に示すシート材２から容器１を作るには、底面部３と側面部９との境界線に沿って折り曲げるとともに、底面部３における図４の実線で示す山折り線および破線で示す谷折り線で折り曲げる。こうして対面させて重ねた幅方向Ｗでの両側縁部と、スパウト５を挟み込んで対面させた高さ方向Ｈでの両端縁部と、山折り線の部分とで、シート材２同士を接合（溶着）する。このようにシート材２同士を接合する部分を、図４ではハッチングを付して表している。これに対してセル８を形成するためにフィルム２ａ，２ｂ同士を接合している箇所を、図４では網掛けを付して示してある。

その状態で供給口１３から空気などの流体を注入する。その後、供給口１３が形成されている上記の空所から柱状セル８Ａを遮断するようにシート材２の所定箇所を線状に接合（溶着）する。柱状セル８Ａおよび底面セル８Ｂは、連通部１０によって繋がっているので、それらのセル８Ａ，８Ｂは内部の流体の圧力で膨張し、それらのセル８Ａ，８Ｂを区画して形成しているフィルム２ａ，２ｂもしくはシート材２に、各セル８Ａ，８Ｂの形状を維持するように張力が生じる。

こうして構成された容器１は、正面から見た場合には図１に示すように矩形状になり、側面側（図１の右側もしくは左側）から見た場合には底面部３側が幅広になった三角形状になる。そして、側面部９には高さ方向Ｈに延びた複数条の柱状セル８Ａが、断面円弧状の凸条として現れる。また、底面部３には、図５や図６に示すように、幅の広い底面セル８Ｂが膨張することにより生じる凹凸面が現れる。

側面部９に形成されている柱状セル８Ａは、内部に充填された流体の圧力で膨張した状態になっているから、その圧力は容器１の上方から掛かる荷重に対抗し、容器１の上下方向の荷重に対する強度を増大させるように作用する。また、容器１の上方からの荷重は容器１を座屈させる荷重として作用するが、柱状セル８Ａは、高さ方向Ｈに延びている細い線状をなし、しかも互いに隣接して複数形成されているから、変形の余地が少なく、あるいは曲げ変形に対する抵抗力が大きいので、容器１はこのような柱状セル８Ａを有していることにより、座屈に対する強度が高くなっている。

特に、柱状セル８Ａはその上端Ｅｕから下端Ｅｂまでの全体で、各フィルム２ａ，２ｂを線状に接合した接合部が横切っていない流体充填室となっている。すなわち、柱状セル８Ａが設けられている領域では、幅方向Ｗを向く線状の接合部（溶着部）が存在しない。言い換えれば、上端Ｅｕから下端Ｅｂまでの全体が、充填された流体の圧力で膨張し、かつその圧力に基づく張力が生じていて、座屈変形に対する低強度の箇所あるいは座屈変形の起点となる箇所が存在しない。そのため、上述した構成の柱状セル８Ａを側面部９に形成してあることにより、容器１の座屈強度が高くなっている。したがって、上端部にポンプディスペンサ６を取り付けた容器１として構成した場合であっても、内容物を吐出させるべくポンプディスペンサ６を押し下げ操作した際に容器１が座屈変形したり、そのために充分に押し下げることができないなどの不都合が生じない。言い換えれば、シート材２という少量の素材で、ポンプ操作に耐え得る高強度の容器１を得ることができ、地球環境の保全や資源保護に資することのできる容器１を得ることができる。

ここで本発明者らが行った強度試験の結果について説明する。上述した柱状セル８Ａの幅を異ならせた複数の容器１を作成し、その容器１に座屈荷重を掛け、座屈変形が生じる荷重すなわち座屈強度を特定した。柱状セル８Ａの幅を４ｍｍ、７．５ｍｍ、９．５ｍｍ、１２ｍｍとした容器１をそれぞれ複数本用意し、それぞれに押し下げ荷重を付与し、許容できる変形以上の変形が生じる荷重（Ｎ：ニュートン）を座屈強度として測定した。幅が４ｍｍでは、座屈強度は２０Ｎ程度であり、幅が７．５ｍｍでは、座屈強度は３０Ｎ〜４０Ｎ程度となった。さらに、幅が９．５ｍｍでは、座屈強度は６０Ｎ〜７０Ｎ程度になり、幅が１２ｍｍでは、座屈強度は６０Ｎ前後になった。すなわち、柱状セル８Ａの幅が広くなるに従って座屈強度が大きくなるが、柱状セル８Ａの幅が９．５ｍｍを超えると、座屈強度はほぼ一定になり、柱状セル８Ａの幅を大きくすることによる座屈強度の増大効果が飽和することが認められた。座屈強度の最低限を３０Ｎ（ニュートン）とすると、柱状セル８Ａの幅は５ｍｍ程度を必要とすることが認められ、したがってこの発明の一例としては、柱状セル８Ａの幅の下限値を５ｍｍとした。一方、柱状セル８Ａの幅が広いと、容器１の側面部９の表面の凹凸が顕著になり、その結果、内容積が減少したり、内容物を充填した後の商品としての外観が損なわれたりすることが考えられ、また柱状セル８Ａの幅が９．５ｍｍ以上では座屈強度が飽和するから、この発明の一例としては、柱状セル８Ａの幅の上限値を２０ｍｍとした。

つぎに、この発明の他の実施形態について説明する。上述した実施形態では、連通部１０が容器１の幅方向Ｗの横一直線上に並んでいる。これに対して以下に説明する他の実施形態では、容器１の座屈強度を高くするために、各連通部１０はそのすべてが横一直線上に並ばないように設けられている。図７はその一例を示す正面図であり、図８はポンプディスペンサを取り外した容器１を模式的に示す斜視図であり、図９はその容器１を構成するシート材の展開図である。なお、以下に説明する他の実施形態の容器１は、前述した実施形態における容器１とは、連通部１０の構成が異なり、他の構成は前述した実施形態における容器１とほぼ同様であるから、これらの実施形態の容器１に共通する構成あるいは部分には図に同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図７ないし図９に示す実施形態の容器１では、容器１の幅方向で隣り合っている連通部１０が、容器１の高さ方向Ｈに交互にずれて配列されている。これを模式的に説明すると、図１０には上記の複数の柱状セル８Ａのうち適宜の三本を取り出し、それらの一部を示してあり、これらの互いに隣接する三本の柱状セル８Ａのうち真ん中に位置する柱状セル８Ａを中央セル８０とし、これを挟んでいる左右の柱状セル８Ａのうちの一方を第１側方セル８１、他方を第２側方セル８２とする。中央セル８０と第１側方セル８１とを連通している第１連通部１０１は、これらのセル８０，８１の間の接合部７を貫通した状態に形成されている。また、同様に、中央セル８０と第２側方セル８２とを連通している第２連通部１０２は、これらのセル８０，８２の間の接合部７を貫通した状態に形成されている。そして、これらの第１連通部１０１と第２連通部１０２とは、容器１の高さ方向Ｈに所定寸法ずれている。そのずれの寸法（高さ方向Ｈでの間隔）は、各連通部１０１，１０２の一部が容器１の幅方向Ｗに並ばない（重ならない）寸法であり、一例として各連通部１０１，１０２の幅（開口幅）の数倍ないし十数倍の寸法である。このような連通部１０１，１０２の配列関係は、他の柱状セル８Ａについての連通部１０についても同様である。

したがって、図９や図１０に示す例では、容器１の幅方向Ｗに一つおきの連通部１０は、容器１の高さ方向Ｈでの位置が同じで、横一直線上に並んでいるが、それらの間には接合部７が介在している。そのため、柱状セル８Ａ同士を連通している連通部１０のすべてが横一直線上に並ぶことはなく、容器１の高さ方向Ｈに互いにずれて位置している。そのため、連通部１０が座屈変形などの曲げに対して弱い部分であるとしても、その弱い部分が横一直線上に並ばずに、それらの間に二本の柱状セル８Ａの一部あるいはそれらの柱状セル８Ａを区画している接合部７が介在していて曲げなどの変形に対する強度が確保されている。

なお、図９に示すように、互いに隣り合っている連通部１０が容器１の高さ方向Ｈにずれているとしても、柱状セル８Ａの直線的な部分はその連通部１０までの部分とも言い得る。すなわち、このような構成の場合、柱状セル８Ａは、視覚的には、連通部１０を結んだ線の部分で二分されているようにも見えるので、互いに同一直線上に並んだ、上部柱状セルと下部柱状セルとから柱状セル８Ａが構成されている、と言うこともできる。

ここで、高さ方向Ｈにずらして設ける連通部１０の位置について説明する。連通部１０は容器１の座屈変形あるいは曲げ変形の起点となったり、そのような変形を誘発するように作用するから、このような変形を回避して容器１の座屈強度を向上させるためには、連通部１０の好ましい位置が存在する。前述した供給口１３やこれが形成されている空所あるいは山折り部１２などは、座屈強度を低下させるように作用する部分であるから、連通部１０は、これら空所や山折り部１２から離して設けることが好ましい。一方、連通部１０同士のずれ量（容器１の高さ方向Ｈでの間隔）が小さいと、連通部１０が横一直線上に並んでいて折り曲げ線が存在する状態に近似し、座屈強度が低くなる可能性がある。したがって、連通部１０同士のずれ量は、ある程度大きくすることが必要と考えられる。本発明者らが行った実験によれば、側面部９の高さ（側面部９に沿って測った高さ）が約１７３ｍｍで、その上下二箇所に連通部を配置した場合、上側の連通部１０は側面部９の上端から約７０ｍｍの位置、下側の連通部１０は側面部９の上端から約１００ｍｍの位置（したがって、連通部１０の高さ方向Ｈでのずれ量は約３０ｍｍ）に設けることにより、座屈強度が最大になることが見出された。これら各寸法の比率は、高さあるいは幅が異なる容器１に適用してその座屈強度を向上させることができるものと思われる。

上述したように、図７ないし図１０を参照して説明した実施形態によれば、前記連通部１０は容器１の幅方向に横一直線上には配列されていないので、連通部１０が曲げに対して弱いとしても、その両側のセル８（柱状セル８Ａ）や接合部７が、連通部１０による曲げに対する強度の低下を補う。したがって、容器１の座屈強度を更に向上させることができる。

なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであって、この発明における柱状セルは、容器の上下方向に連続し、かつ直線的に延びていればよいのであり、上端側から下端側に向けて幅が直線的に変化する形状であってもよい。例えば、上端での幅と下端での幅とが必ずしも同一である必要はなく、正面視で台形形状あるいは三角形状に近い形状となるように、それらの幅が異なっていてもよい。要は、この発明において、柱状セルが直線的に延びているとは、柱状セルの形状を規定している幅方向での両側の線が直線もしくはそれと同等の線になっている形状を意味している。また、この発明では、柱状セル同士を連通させる連通部は一直線上に配置する必要はなく、容器の幅方向の位置に応じて高さ方向に適宜にずらした位置に配置してもよい。さらに、柱状セルは、少なくとも、ポンプ式吐出装置の下側に相当する位置（ポンプ式吐出装置の幅の範囲内）に配置されていればよく、それ以外の箇所には、柱状セルとは異なるセル（流体充填室）が設けられていてもよい。

また一方、連通部を横一直線上に並ばないように、容器の高さ方向にずらして配列する構成の場合、座屈強度あるいは曲げ強度の向上などの効果は、連通部同士が高さ方向にずれていることによりもたらされるので、このような連通部の配列構造は、セルの形状が前述した柱状セル以外の形状になっている容器にも適用できる。例えば、セルは、高さ方向に細長い形状あるいは直線状のものに限られず、正面視で方形あるいは矩形などの適宜の形状をなしていてもよい。また、この発明では、中央セルおよび各側方セルはそれぞれ単数もしくは複数であってよく、それぞれ複数の場合、中央セル同士を連通させる連通部や側方セル同士を連通させる連通部は、容器の幅方向の直線上に並んでいてもよく、あるいは高さ方向にずれていてもよい。また、連通部は、高さ方向の二箇所にずらせる以外に三箇所以上にずらして配置することとしてもよい。

１ 容器
２ シート材
２ａ 内面フィルム
２ｂ 外面フィルム
２a-1 接着層
２a-2 バリヤ層
２a-3 内層
２b-1 基材層
２b-2 外層
３ 底面部
４ 上縁部
５ スパウト
６ ポンプディスペンサ（ポンプ式吐出装置）
７ 接合部
８ セル
８Ａ 柱状セル
８Ｂ 底面セル
９ 側面部
１０ 連通部
１１ 非接合部
１２ 山折り部
１３ 供給口
８０ 中央セル
８１ 第１側方セル
８２ 第２側方セル
１０１ 第１連通部
１０２ 第２連通部
Ｅｕ 上端
Ｅｂ 下端
Ｈ 高さ方向
Ｗ 幅方向

Claims (9)

1. 内面フィルムと外面フィルムとを貼り合わせたシート材によって、側面部と底面部とを有する袋状に形成され、前記側面部と前記底面部とのうち少なくとも前記側面部には、前記内面フィルムと前記外面フィルムとの接合部によって区画されかつ流体が充填されて膨張した複数のセルが形成されている流体充填式袋状容器において、
   互いに貼り合わされている前記シート材の上縁部にポンプ式吐出装置が設けられ、
   前記側面部のうち少なくとも前記ポンプ式吐出装置の下側に相当する位置に、前記上縁部から前記側面部の上下方向で下側に延びている複数の柱状セルが形成され、
   前記柱状セルは、前記上縁部側の上端と前記側面部の下端部に一致する下端を有し、かつ前記上端と前記下端との間で、前記接合部が横切っていないことにより前記側面部の上下方向に連続して直線的に延びた形状をなしている
   ことを特徴とする流体充填式袋状容器。
2. 請求項１に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記柱状セルは、前記上端から前記下端までが同一の幅になるように形成されていることを特徴とする流体充填式袋状容器。
3. 請求項１または２に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記複数の柱状セルのそれぞれは、同じ太さでかつ互いに一定間隔で平行に形成されていることを特徴とする流体充填式袋状容器。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記流体が充填されて膨張した前記柱状セルの幅が、５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下であることを特徴とする流体充填式袋状容器。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記側面部の上部でかつ前記ポンプ式吐出装置の下側に相当する位置から横方向に外れた位置に、前記柱状セルに前記流体を供給する供給口が設けられ、
   前記底面部の一部を前記容器の内側に凸となるように折り曲げられた山折り部が設けられ、
   複数の前記柱状セル同士の間の部分は、前記側面部の上下方向に延びている接合部であり、
   隣接する前記柱状セルを連通させる連通部が、前記接合部を横切るように形成され、
   前記連通部は、前記側面部のうち前記供給口より下側でかつ前記山折り部より上側に設けられている
   ことを特徴とする流体充填式袋状容器。
6. 請求項５に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記柱状セルは、前記上端から前記連通部までの上部柱状セルと、前記下端から前記連通部までの下部柱状セルとを有し、
   前記上部柱状セルと前記下部柱状セルとは、同一幅でありかつ同一直線上に並んでいる
   ことを特徴とする流体充填式袋状容器。
7. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記側面部の幅方向に並んで隣接する所定の三つ以上の前記柱状セルのうち中央部に位置する単数もしくは複数の中央セルと前記中央セルを挟んだ両側の単数もしくは複数の第１側方セルおよび第２側方セルとが、前記三つ以上の柱状セルにおける前記側面部の高さ方向での中間箇所に位置する連通部によって連通され、
   前記連通部のうち、前記中央セルと前記第１側方セルとを連通している第１連通部と、前記中央セルと前記第２側方セルとを連通している第２連通部とは前記側面部の高さ方向にずれた位置に設けられている
   ことを特徴とする流体充填式袋状容器。
8. 請求項７に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記中央セルならびに前記第１側方セルおよび前記第２側方セルは、前記上端から前記第１連通部もしくは前記第２連通部までの上部柱状セルと、前記下端から前記第１連通部もしくは前記第２連通部での下部柱状セルとを有し、
   前記上部柱状セルと前記下部柱状セルとは、同一幅でありかつ同一直線上に並んでいる
   ことを特徴とする流体充填式袋状容器。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の流体充填式袋状容器において、
   前記底面部に、前記内面フィルムと前記外面フィルムとの接合部によって区画されかつ流体が充填されて膨張した底面セルが形成され、
   前記柱状セルと前記底面セルとが連通している
   ことを特徴とする流体充填式袋状容器。

Images