JP5162927B2

JP5162927B2 - 段付き樹脂容器及びその製造方法

Info

Publication number: JP5162927B2
Application number: JP2007058134A
Authority: JP
Inventors: 浩光植田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-03-08
Also published as: JP2008213928A

Description

本発明は、射出成形によって製造される軟質樹脂製の容器に関し、特に胴部に対して口部が大径の段付き樹脂容器及びその製造方法に関する。

この種の段付き樹脂容器として、たとえば図３（Ａ）に示すような段付き樹脂容器が考えられる。
すなわち、この段付き樹脂容器２００は軟質樹脂製で、有底筒状の胴部２０１に対して口部２０２が大径となっており、胴部２０１と口部２０２の境界に段差部２０３が設けられている。胴部２０１はチューブで細長く、指でスクイズして化粧料などの内容物を絞り出して使用するために、肉厚を薄くした仕様となっている。

しかし、このような段付き樹脂容器の場合には、ばら詰めする際に、図３（Ｂ）に示すように、容器の口部２０２から胴部２０１内周にかけて他の容器の胴部２０１がはまり込んでしまうスタッキングが生じやすい。スタッキング状態でラインに搬送すると、ラインが詰まるという問題がある。特に、胴部２０１は先細となるように若干のテーパが付けられているために、底部の外径が口部側の内径よりも若干小さく、はまり込みやすい形状となっている。また、軟質構成なので深く入り込みやすい。スタッキングが生じると、胴部２０１内周に密に嵌合するために密閉状態となり、外そうとしても内部が負圧になってはずれにくい。
また、段付き樹脂容器２００は軟質樹脂製でしかも薄肉構成なので、軸方向に圧縮する荷重が作用した際に、段差部２０３にて座屈しやすい。

一方、上記段付き樹脂容器は、一定の寸法のものを安定して成形するために、射出成形によって成形されている。図４には、上記段付き樹脂容器を射出成形する際の金型構成と、成形手順の一例を示している。
金型は、段付き樹脂容器２００の外周形状を成形するためのキャビティ３１０と、キャビティ３１０に対して開閉自在に設けられるストリッパ３１３と、段付き樹脂容器２００の内周形状を成形するためのものでストリッパ３１３の型閉め，型開きと共にキャビティ３１０内に抜き差しされると共にストリッパ３１３に対してキャビティ３１０と反対側に相対移動可能に組み付けられているコア３１２とを備えている。
容器の成形は、ストリッパ３１３にキャビティ３１０を型閉めすると共にコア３１２をキャビティ３１０に挿入し、このキャビティ３１０内に溶融樹脂を充填する（図４（Ａ）参照）。

樹脂が硬化した後、ストリッパ３１３をキャビティ３１０から離間させて型開きする。この型開きの際には、コア３１２はストリッパ３１３と一体的に移動し、成形体３４０をコア３１２に付着した状態でキャビティ３１０から離型する（図４（Ｂ）参照）。
その後、キャビティ３１０で成形体の口部上端面を押さえながらコア３１２を成形体３１４から抜き出し、成型体３４０を完全に離型するようになっている（図４（Ｃ）参照）。

しかし、このような軟質樹脂製の段付き樹脂容器を射出成形した場合、軟質で強度が無いために離型性が悪く、型開き時に成型体３４０がコア３２０に付着せずにキャビティ３１０内に残るという問題が生じる（図４（Ｄ）参照）。
また、キャビティ３１０から離型した後、コア３２０から離型する際には、ストリッパ３３０によって成形体の口部２０２を押さえる力と、コア３２０から胴部を抜き出す力が、段差部２０３の外端と内端に互いに逆向きに作用し、図４（Ｅ）に示すように、曲げモーメントＭによって段差部２０３が座屈してしまうという問題もある。
なお、このような薄肉筒状の成形品を射出成形する成形方法、装置の一例としては、たとえば、特許文献１に、リング状のホルダー部と、このホルダー部から延出する薄肉のパイプ部とを一体に射出（インジェクション）成形する成形方法と装置が開示されている。
特開２００５−２６２８６６号公報

本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、他の容器の胴部が口部にはまり込むスタッキングを防止することができ、しかも射出成形する場合に離型性のよい段付き樹脂容器及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、筒状の胴部に対して口部が大径となっており、胴部と口部の境界に段差部が設けられ前記胴部をスクィーズして内容物を絞り出し可能となっている軟質樹脂製の段付き樹脂容器において、
前記胴部の口部側端部内周に周方向に間隔をおいて複数の凸部を設け、前記胴部と口部の境界の段差部の外周に補強リブを設け、
前記胴部は下端外径よりも口部側の上端外径が大きくなるテーパがついた形状で、凸部に内接する内接円の径を凸部における内径とすると、凸部における内径を少なくとも胴部の途中部分の外径より小さく設定したことを特徴とする。
前記凸部における内径を胴部の下端外径より小さく設定してもよい。
また、前記胴部の肉厚を口部に対して薄肉とすることができる。

また、本発明の製造方法は、筒状の胴部に対して口部が大径となっており、胴部と口部の境界に段差部が設けられ、前記胴部をスクィーズして内容物を絞り出し可能で、
前記胴部の口部側端部内周に周方向に間隔をおいて複数の凸部を設け、前記段差部外周には補強リブが設けられ、前記胴部は下端外径よりも口部側の上端外径が大きくなるテーパがついた形状で、凸部に内接する内接円の径を凸部における内径とすると、凸部における内径を少なくとも胴部の途中部分の外径より小さく設定した軟質樹脂製の段付き樹脂容器を製造する方法であって、
段付き樹脂容器の外周形状を成形するためのキャビティと、キャビティに対して開閉自在に設けられるストリッパと、前記段付き樹脂容器の内周形状を成形するためのものでストリッパの型閉め，型開きと共にキャビティ内に抜き差しされると共にストリッパに対してキャビティと反対側に相対移動可能に組み付けられているコアとを備え、
ストリッパとキャビティを型閉めすると共にコアをキャビティに挿入してキャビティ内に溶融樹脂を充填し、
樹脂が硬化した後、ストリッパをコアと共にキャビティから相対的に離間させて型開きし成形体をコアに付着させた状態でキャビティから離型させ、
その後、キャビティで成形体の口部上端部を押さえながらコアを成形体から抜き出す段付き樹脂容器の製造方法において、
前記コアの、前記段付き樹脂容器の胴部の口部側端部内周に対応する位置にアンダーカット部を設け、
ストリッパをキャビティから型開きする際には、コアのアンダーカット部に倣って形成された凸部により成形体をコアに付着した状態でキャビティから離型させ、
前記コアを成形体から抜き出す際には、凸部の高さ分だけ成形体の胴部を外側に弾性変形させて凸部をコアのアンダーカット部から離脱させるもので、
前記キャビティには、前記段付き樹脂容器の段差部外周に対応する部分に補強リブ用の凹部を設け、
前記コアを成型体から抜き出す際に、凹部に倣って成形された補強リブによって段差部に作用する曲げモーメントを支持することを特徴とする。

本発明によれば、胴部の口部側端部内周に凸部を設けたので、ばら積み時等において、段付き樹脂容器の口部に他の段付き樹脂容器の胴部が進入しても、胴部の口部側端部内周に設けられた凸部によって、他の段付き樹脂容器のはまり込みを阻止することができる。
また、段差部外周には補強リブが設けられているので、容器に軸方向の荷重が作用しても、段差部の座屈を防止することができる。

また、凸部を、周方向に間隔をおいて複数設ければ、仮に、段付き樹脂容器の口部に他の段付き樹脂容器の胴部が進入したとしても、凸部と凸部の間の隙間によって胴部内が密閉されないので、容易に外すことができる。
また、胴部の肉厚を薄肉とすることにより、スタッキングを防止しつつ、より柔軟でスクィーズ性のよい容器を実現できる

本発明の製造方法によれば、コアにアンダーカット部を設けたので、アンダーカット部に倣って形成される凸部により、成形体を確実にコアに付着した状態でキャビティから離型させることができる。
また、コアを抜き出す際には、成形体の胴部外周はキャビティから離れて自由状態となっているので、凸部の高さ分だけ胴部が外側に弾性変形してコアから離型することができる。

さらに、キャビティに補強リブに対応する凹部を設けたので、コアを抜き出す際に、成形体に形成された補強リブによって段差部に作用する曲げモーメントが支持され、段差部の座屈を防止することができる。

以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る段付き樹脂容器を示している。
この段付き樹脂容器１は、化粧料やその他の液状物を収納するための容器であり、有底筒状の胴部２に対して口部３が大径となっており、胴部２と口部３の境界に段差部４が設けられている。
この段付き樹脂容器１は、軟質樹脂材でできており、胴部２はスクィーズ可能となっている。樹脂材としては、たとえば、低密度ポリエチレン等の軟質樹脂材を用いることができる。

胴部２は、底部側が先細となるような僅かにテーパのついた断面円形状の胴部本体２１と、胴部本体２１の一端を閉塞する底部２２とを有する構成となっている。胴部本体２１は全体としてはチューブ状に細長い構造となっており、底部２２側の下端外径Ｄ１が、口部側の上端内径ｄ１よりも若干小さくなっている。また、傾斜角度αは、０．５°〜４５°程度の場合に、特にスタッキングが生じやすく、本発明が有効である。
胴部２の肉厚は口部３の肉厚よりも薄肉となっており、材料に軟質樹脂が用いられていることと相俟って、柔軟でスクィーズ性のよい構造となっている。また、この実施例では、口部３上端から底部２２までの長さに比べて底部２２の幅は小さい。

口部３は胴部本体２１に対して大径の円筒形状で、キャップ３１が着脱自在に取り付けられている。このキャップ３１は、口部３の先端部が嵌合する環状の溝３１ａが設けられている。
一方、段差部４は口部３と同程度の厚肉構成で、口部３側から胴部２上端に向けて徐々に小径となるように傾斜する傾斜段部となっている。この段差部４の傾斜角度は３０°〜６０°程度に設定されている。段差部４については、中心軸線に対して直交する構成でもよいが、傾斜させた方が、軸方向圧縮荷重に対する座屈強度は強い。

そして、胴部２の口部側端部内周には、凸部５が設けられている。凸部５は円周方向に間隔をあけて複数、図示例では９０°の間隔で４箇所に設けられている。各凸部５は、一定の突出高さで周方向に円弧状に延びる円弧状段部５１と、円弧状段部５１の下側縁から底部２２に向かって徐々に突出高さが低くなり胴部内周面２ａにつながる傾斜面部５２とを備えている。傾斜面部５２の下側縁５２ａは中心軸線と直交し、円弧状段部５１の上端面５１ａと平行に延びている。また、傾斜面部５２の左右側縁５２ｂ，５２ｂは、その周方向の間隔が下方に向かって徐々に狭くなる方向に傾斜する傾斜辺となっており、中心軸線側から見た傾斜面部５２の形状は、略逆台形状となっている。
凸部５と内接する内接円の径を凸部５における内径とすると、内径ｄ０は、上記した胴部２の下端外径Ｄ１よりも若干小さく設定されている。もっとも、同一寸法か、若干大きくてもよい。胴部２の下端よりいくらか入り込んだとしても、胴部２の途中で胴部２の外径が凸部５における内径よりも大きくなった時点でそれ以上の進入を阻止することができる。

また、段差部４外周には、複数の補強リブ６が周方向に間隔をおいて設けられている。図示例では、４つの補強リブ６が周方向に等配されている。この４つの補強リブ６は内側の凸部５の位相と合わせて設けられている。補強リブ６は、段差部４と胴部２の隅角部に設けられるほぼ台形状の突片で、段差部４の外面に接続される傾斜固定端部６ａと、段差部４の外面下端から所定長さだけ胴部２外周面に接続される垂直固定端部６ｂと、傾斜固定端部６ａと対向する水平の水平自由端部６ｃと、垂直固定端部６ｂと平行の垂直自由端部６ｄとを備えている。補強リブ６の厚みは、口部３の厚みとほぼ同程度に設定されている。

補強リブ６は、段差部４の座屈を防止するためのもので、４箇所に限定されるものではなく、作用するモーメントの大きさ、段差部４の肉厚等に応じて適宜設定される。また、図示例では、台形状に設定しているが、座屈を防止できればよく、たとえば段差部４の傾斜固定端部６ａの上端と垂直固定端部６ｂの下端を直線状に結ぶような三角形状としてもよいし、その他の形状としてもよい。

上記実施の形態の段付き樹脂容器によれば、胴部２の口部側端部内周に凸部５を設けたので、段付き樹脂容器１の口部３に他の段付き樹脂容器の胴部２が進入しても、胴部２の口部側端部内周に設けられた凸部５によって、他の容器の胴部のはまり込みを阻止することができる。
また、凸部５は、周方向に間隔をおいて複数設けられているので、仮に、段付き樹脂容器の口部３に他の段付き樹脂容器の胴部２が進入したとしても、凸部５と凸部５の間の隙間によって胴部２内が密閉されないので、容易に外すことができる。
また、段差部４外周には補強リブ６が設けられているので、容器に軸方向の荷重が作用しても、段差部４の座屈を防止することができる。

図２には、上記段付き樹脂容器の射出成型用の金型を示している。
金型は、段付き樹脂容器の外周形状を成形するためのキャビティ１０と、キャビティ１０に対して開閉自在に設けられるストリッパ１３と、段付き樹脂容器の内周形状を成形するためのものでストリッパ１３の型閉め，型開きと共にキャビティ１１内に抜き差しされると共にストリッパ１３に対してキャビティ１０と反対側に相対移動可能に組み付けられているコア１２とを備えている。

キャビティ１０は、図２（Ｂ）に示すように、段付き樹脂容器１の外周形状に倣って、胴部２の外周面に対応する円形断面の内周形状を備えた胴部外周形成部１１ａと、口部３の外周面に対応する円筒状の内周形状を備えた口部外周形成部１１ｂと、口部外周形成部１１ｂと胴部外周形成部１１ａとの境界部に位置し、段差部４の外周面形状に対応する逆円錐形状の内周形状を備えた段差外周形成部１１ｃと、を備えており、この段差外周形成部１１ｃに、容器の段差部４に設けられた補強リブ６に対応する凹部１６が設けられている。
ストリッパ１３には、その一端面がキャビティ１０の開口側の端面と型合せされる構成で、口部上端のフランジ部３１上面を形成する。また、ストリッパ１３には、コア１２の基部１２ａが嵌合される嵌合穴１３ａが設けられている。この嵌合穴１３ａはキャビティ１０に向かって徐々に小径となる方向に傾斜するテーパ穴で、コア１２の基部１２１はコア２が嵌合穴１３ａからキャビティ１０に向かって抜け出る方向には固定で、キャビティ１０と反対方向に抜け出る方向には相対移動可能となっている。

コア１２は、図２（Ｃ）に示すように、段付き樹脂容器１の内周形状に倣って、胴部２の内周面に対応する円形断面の外周形状を備えた胴部内周形成部１２ａと、口部３の内周面に対応する円筒形状の外周形状を備えた口部内周形成部１２ｂと、口部内周形成部１２ｂと胴部内周形成部１２ａとの境界部に位置し段差部４の内周面形状に対応する外周形状を備えた段差内周形成部１２ｃとを備えている。
そして、胴部の口部側端部内周位置に対応する位置、この実施例では、胴部内周形成部１２ａの口部側端部内周に、胴部２の凸部５に対応するアンダーカット部１５が設けられている。すなわち、アンダーカット部１５も、凸部５と同様、コア１２の円周方向に９０°の間隔で４箇所に設けられている。各アンダーカット部１５は、図２（Ｄ）に示すように、一定の深さで周方向に円弧状に延びる円弧状段凹部１５１と、円弧状段凹部１５１の下側縁から徐々に深さが浅くなりコア１２の外周面ににつながる傾斜面部１５２とを備えている。傾斜面部１５２の下側縁１５２ａは中心軸線と直交し、円弧状段凹部１５１の上端面１５１ａと平行に延びている。また、傾斜面部１５２の左右側縁１５２ｂ，１５２ｂは、その周方向の間隔が徐々に狭くなる方向に傾斜する傾斜辺となっており、中心軸線側から見た傾斜面部１５２の形状は、略逆台形状となっている。

容器の製造は、ストリッパ１３とキャビティ１０を型閉めすると共にコア１２をキャビティ１０に挿入し、このキャビティ１０内に溶融樹脂を充填して段付き樹脂容器の形状の成形体Ｗを成形する（図２（Ａ）参照）。成形体Ｗの胴部内周には、コア１２のアンダーカット部１５に対応する凸部５が形成される。
樹脂が硬化した後、ストリッパ１３をキャビティ１０から相対的に離間させて型開きする（図２（Ｂ）参照）。成形体Ｗの凸部５はコア１２のアンダーカット部１５に係合しているので、成形体Ｗはコア１２に付着した状態でキャビティ１０から離型される。すなわち、キャビティ１０によって胴部２の外周が押さえられているので、胴部２が外側には変形せず、凸部５がアンダーカット部１５からは抜けない。

その後、キャビティ１０で成形体Ｗの口部上端部に位置するフランジ面を押さえながらコア１２を成形体Ｗから抜き出す（図２（Ｃ）参照）。コア１２を抜き出す際には、成形体Ｗの胴部２はキャビティ１０から離れて自由状態となっているので、胴部２が凸部５によって外側に押され、凸部５の高さ分だけ胴部２が外側に自由に弾性変形しコア１２から離型する。その際、図２（Ｅ）に示すように、凸部５の下半部が傾斜面５２となっているので、アンダーカット部１５の傾斜面１５２に沿って徐々に外側に変形し、スムーズに離型させることができる。
また、コア１２を抜き出す際に、補強リブ６によって段差部４に作用する曲げモーメントＭが受け持たれ、座屈を防止することができる。

なお、上記実施例では、化粧料などを収容した容器を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要するに胴部に対して口部が大径の各種段付き樹脂容器について広く適用することができるものである。

図１は本発明の実施の形態に係る段付き樹脂容器を示すもので、同図（Ａ）は縦断面図、同図（Ｂ）は正面図、同図（Ｃ）は凸部の部分拡大平面図、同図（Ｄ）は補強リブを底面側から見た部分底面図である。図２（Ａ）乃至（Ｃ）は、図１の段付き樹脂容器を製造するための金型を動きを説明するための断面図、同図（Ｄ）はコアのアンダーカット部の部分拡大正面図、同図（Ｅ）はコアを抜き出す際のアンダーカット部近傍の部分拡大断面図である。図３は本発明の背景技術となる段付き樹脂容器を示すもので、同図（Ａ）は縦断面図、同図（Ｂ）はスタッキング状態の説明図である。図４（Ａ）乃至（Ｃ）は図３の段付き樹脂容器を製造するための金型の動きを説明するための断面図、同図（Ｄ）は成形体がキャビティに残った状態を説明するための断面図、同図（Ｅ）は段差部の座屈状態を説明するための段差部近傍の部分拡大断面図である。

符号の説明

１段付き樹脂容器
２胴部
２１胴部本体、２２底部
３口部
３１キャップ
３１ａ溝
４段差部
５凸部
５１円弧状段部、５１ａ上端面
５２傾斜面部、５２ａ下側縁、５２ｂ，５２ｂ左右側縁
５ａ胴部内周面
６補強リブ
６ａ傾斜固定端部、６ｂ垂直固定端部、６ｃ水平自由端部、６ｄ垂直自由端部１０キャビティ
１１ａ胴部外周形成部，１１ｂ胴部外周形成部，１１ｃ段差外周形成部
１２コア
１２１基部
１２ａ胴部内周形成部，１２ｂ胴部内周形成部，１２ｃ段差内周形成部
１３ストリッパ
１３ａ嵌合穴
１５アンダーカット部
１５１円弧状段凹部、１５１ａ上端面
１５２傾斜面部、１５２ａ下側縁、１５２ｂ，１５２ｂ左右側縁
１６凹部

Claims

筒状の胴部に対して口部が大径となっており、胴部と口部の境界に段差部が設けられ前記胴部をスクィーズして内容物を絞り出し可能となっている軟質樹脂製の段付き樹脂容器において、
前記胴部の口部側端部内周に周方向に間隔をおいて複数の凸部を設け、前記胴部と口部の境界の段差部の外周に補強リブを設け、
前記胴部は下端外径よりも口部側の上端外径が大きくなるテーパがついた形状で、凸部に内接する内接円の径を凸部における内径とすると、凸部における内径を少なくとも胴部の途中部分の外径より小さく設定したことを特徴とする段付き樹脂容器。
前記凸部における内径を胴部の下端外径より小さく設定した請求項１に記載の段付き樹脂容器。
前記胴部の肉厚が口部に対して薄肉となっている請求項１又は２記載の段付き樹脂容器。
筒状の胴部に対して口部が大径となっており、胴部と口部の境界に段差部が設けられ、前記胴部をスクィーズして内容物を絞り出し可能で、
前記胴部の口部側端部内周に周方向に間隔をおいて複数の凸部を設け、前記段差部外周には補強リブが設けられ、前記胴部は下端外径よりも口部側の上端外径が大きくなるテーパがついた形状で、凸部に内接する内接円の径を凸部における内径とすると、凸部における内径を少なくとも胴部の途中部分の外径より小さく設定した軟質樹脂製の段付き樹脂容器を製造する方法であって、
段付き樹脂容器の外周形状を成形するためのキャビティと、キャビティに対して開閉自在に設けられるストリッパと、前記段付き樹脂容器の内周形状を成形するためのものでストリッパの型閉め，型開きと共にキャビティ内に抜き差しされると共にストリッパに対してキャビティと反対側に相対移動可能に組み付けられているコアとを備え、
ストリッパとキャビティを型閉めすると共にコアをキャビティに挿入してキャビティ内に溶融樹脂を充填し、
樹脂が硬化した後、ストリッパをコアと共にキャビティから相対的に離間させて型開きし成形体をコアに付着させた状態でキャビティから離型させ、
その後、キャビティで成形体の口部上端部を押さえながらコアを成形体から抜き出す段付き樹脂容器の製造方法において、
前記コアの、前記段付き樹脂容器の胴部の口部側端部内周に対応する位置にアンダーカット部を設け、
ストリッパをキャビティから型開きする際には、コアのアンダーカット部に倣って形成された凸部により成形体をコアに付着した状態でキャビティから離型させ、
前記コアを成形体から抜き出す際には、凸部の高さ分だけ成形体の胴部を外側に弾性変形させて凸部をコアのアンダーカット部から離脱させるもので、
前記キャビティには、前記段付き樹脂容器の段差部外周に対応する部分に補強リブ用の凹部を設け、
前記コアを成型体から抜き出す際に、凹部に倣って成形された補強リブによって段差部に作用する曲げモーメントを支持することを特徴とする段付き樹脂容器の製造方法。