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技術 ガラスびん

出願人 日本山村硝子株式会社
発明者 小田博厚玉置功
出願日 2020年2月10日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2020-020699
公開日 2021年9月2日 (5ヶ月経過) 公開番号 2021-127122
状態 未査定
技術分野 ガラスの成形 一体成形容器
主要キーワード 断面円弧 広口びん 間口面 略菱形状 熱的衝撃 略放射状 ガラス量 充填ライン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2021年9月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

載置面に載置した際に、びりが発生しにくいガラスびんを提供する。

解決手段

ガラスびんは、びん本体と、びん本体の底面27から突出し、底面27の外縁に沿って所定の間隔をあけて形成された複数の凸部4を有するナーリング3と、を備える。複数の凸部4は、複数の第一凸部41と、隣り合う第一凸部41の間に配置され、その高さが第一凸部41の高さに達しない第二凸部42と、を有する。

概要

背景

特許文献1には、従来のガラスびんが記載されている。特許文献1に記載のガラスびんは、びん底にナーリングが設けられている。ナーリングとは、びん底部の接地部に施された微細突起形状のことであり、一般的なびんに導入されている。金型から取り出された直後のびん温度は600℃強で、金型から搬送コンベアに乗せ換えられた際、底部が急冷されて、びりと呼ばれる微細なクラックがガラスびんに生じることがある。ナーリングはクラックの進行を留め、びん本体に到達させず、びん強度を維持する効果に加え、びん生産の搬送工程・充填ラインでの流動性を確保している。

概要

載置面に載置した際に、びりが発生しにくいガラスびんを提供する。ガラスびんは、びん本体と、びん本体の底面27から突出し、底面27の外縁に沿って所定の間隔をあけて形成された複数の凸部4を有するナーリング3と、を備える。複数の凸部4は、複数の第一凸部41と、隣り合う第一凸部41の間に配置され、その高さが第一凸部41の高さに達しない第二凸部42と、を有する。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、載置面に載置した際、びりが発生しにくいガラスびん及びこれを成形するための金型装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

びん本体と、前記びん本体の底面から突出し、前記底面の外縁に沿って間隔をあけて形成された複数の凸部を有するナーリングと、を備え、前記複数の凸部は、複数の第一凸部と、隣り合う前記第一凸部の間に配置され、その高さが前記第一凸部の高さに達しない第二凸部と、を有する、ガラスびん

請求項2

前記第一凸部と前記第二凸部とは、前記外縁に沿う方向において交互に形成されている、請求項1記載のガラスびん。

請求項3

前記第二凸部の高さと前記第一凸部の高さとの比が、1:1.5以上3以下である、請求項1又は請求項2記載のガラスびん。

技術分野

0001

本発明は、ガラスびんに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、従来のガラスびんが記載されている。特許文献1に記載のガラスびんは、びん底にナーリングが設けられている。ナーリングとは、びん底部の接地部に施された微細突起形状のことであり、一般的なびんに導入されている。金型から取り出された直後のびん温度は600℃強で、金型から搬送コンベアに乗せ換えられた際、底部が急冷されて、びりと呼ばれる微細なクラックがガラスびんに生じることがある。ナーリングはクラックの進行を留め、びん本体に到達させず、びん強度を維持する効果に加え、びん生産の搬送工程・充填ラインでの流動性を確保している。

先行技術

0003

特開2011−6069号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、ガラスびんを載置面に置いた際、ナーリングが載置面から機械的な衝撃を受けたり、ガラスびん底部が搬送コンベア上で急冷され、温度差による熱的な衝撃を受けたりすると、ナーリングを構成する複数の凸部のうちのいずれかにびりが生じることがある。

0005

特許文献1記載のガラスびんでは、複数の凸部のすべてについて、びん底からの高さが同じとなるように形成されているため、ガラスびんを載置面に置いたときに、ナーリング全体に機械的・熱的衝撃が加わり、多数の箇所でびりが発生する可能性がある。

0006

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、載置面に載置した際、びりが発生しにくいガラスびん及びこれを成形するための金型装置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

本発明に係る一態様のガラスびんは、びん本体と、びん本体の底面から突出し、前記底面の外縁に沿って間隔をあけて形成された複数の凸部を有するナーリングと、を備える。前記複数の凸部は、複数の第一凸部と、隣り合う前記第一凸部の間に配置され、その高さが前記第一凸部の高さに達しない第二凸部と、を有する。

0008

このため、第一凸部に機械的・熱的衝撃が加わり、仮に第一凸部にびりが生じても、隣接する第一凸部との間には、載置面に接触せずに機械的・熱的衝撃が加わらない第二凸部が存在するため、隣接する第一凸部にびりが伝播しにくい。また、載置面に接地する凸部の数は従来の半分以下となり、機械的・熱的衝撃を受けにくくなり、びりが発生しにくい。

0009

また、本発明に係る前記態様のガラスびんでは、前記第一凸部と前記第二凸部とは、前記外縁に沿う方向において交互に形成されていることが好ましい。

0010

また、本発明に係る前記態様のガラスびんでは、前記第二凸部の高さと前記第一凸部の高さとの比が、1:1.5以上3以下であることが好ましい。これによって、接地する第一凸部と接地しない第二凸部との高さの差をつけながらも、従来のガラスびんの外観の良さを保つことができる。

0011

また、本発明に係る前記態様のガラスびんでは、前記複数の凸部の各々は、底面視で、その長手方向が、前記底面の半径に対して0°以上30°以下で傾いた突条であることが好ましい。これによって、ガラスびんの向きによらずガラスびんをコンベアにスムーズに乗り移らせることができる。

0012

本発明に係る一態様の金型装置は、前記ガラスびんを形成するための金型装置である。金型装置は、前記ガラスびんの底面を成形する成形面を備える。前記成形面は、複数の第一凸部を成形する第一成形部と、隣り合う前記第一凸部の間に配置され、その高さが前記第一凸部の高さに達しない第二凸部を成形する第二成形部と、を有する。

0013

このため、金型装置によれば、びりが発生しにくいガラスびんを製造することができる。

発明の効果

0014

本発明に係る上記態様のガラスびんによれば、載置面に載置した際、ナーリングが機械的・熱的衝撃を受けにくく、びりが発生しにくいガラスびんを提供できる、という利点がある。

図面の簡単な説明

0015

図1は、本発明の一実施形態に係るガラスびんの正面図である。
図2(A)は、図3(A)におけるY1−Y1線断面図である。図2(B)は、図2(A)のA部分拡大図である。
図3(A)は、ガラスびんの底面図である。図3(B)は、図3(A)のB部分拡大図である。
図4は、図3(B)におけるX1−X1線断面図である。
図5(A)は、金型装置のうちの底型の平面図である。図5(B)は、底型の鉛直面で切断した断面図である。
図6(A)は、変形例に係るナーリングの拡大図である。図6(B)は、図6(A)のX2−X2線断面図である。

実施例

0016

(1)実施形態
(1.1)全体構成
以下、本実施形態に係るガラスびん1について、図面を参照して、詳細に説明する。

0017

ガラスびん1は、図1に示すように、ガラス製のびんであり、例えば、細口びんである。ガラスびん1の用途は、特に制限はなく、例えば、ビールワイン日本酒等のアルコール飲料清涼飲料牛乳医薬品、化粧液等の液体粉末等を収容する。ただし、本発明では、ガラスびん1は、細口びんに限らず、例えば、ジャム等の食品や、マヨネーズ等の調味料等を収容し得る広口びんであってもよい。

0018

ガラスびん1は、載置面7に載置可能に構成されている。ここでいう「載置面7」とは、ガラスびん1を載せることができる平面を意味する。載置面7としては、特に制限はないが、例えば、の上面、の上面、床の上面等が挙げられる。以下では、説明の便宜上、載置面7が水平面であるとして説明する。

0019

ガラスびん1は、図2(A)(B)に示すように、びん本体2と、ナーリング3と、を備える。

0020

(1.2)びん本体
びん本体2は、ガラスびん1の主体を構成する。びん本体2は、図1に示すように、下から順に、底部26、裾部21、胴部22、肩部23、首部24及び口部25が一体に形成されている。底部26と裾部21とでなすコーナ部分5は、断面円弧状に形成されている。底部26の下面(以下、「底面27」という)は、図3(A)に示すように、載置面7に直交する方向のうち下方から見て(以下、底面視)略円形状に形成されている。底面27は、載置面7にガラスびん1を載置すると、載置面7に対向する面である。底面27は、図2(B)に示すように、外周部271と、上底面部272と、を備える。

0021

外周部271は、底面27のうちの最も下側の部分を構成する部分であり、底面27の外縁から一定の寸法中心に向かった位置までの一範囲を指す。外周部271は、環状をなしている。外周部271は、上底面部272に比べて平坦に形成されており、略平面状に形成されている。

0022

上底面部272は、外周部271の内側の端から上方向に凹んだ部分であり、中央が最も上方に位置している。凹んだ部分の形状は、上底面部272に示すドーム形状の他に、円錐台形状や、ワインびん等が有する円錐形状などがある。上底面部272は、底面27のうちの外周部271に囲まれた部分である。上底面部272の外側の端と外周部271の内側の端とは滑らかに連続している。

0023

(1.3)ナーリング
ナーリング3は、載置面7にガラスびん1を載せた際に、底面27にびりが生じるのを防ぐ。例えば、成形直後のガラスびん1をコンベアに載せた際、ナーリング3が設けられていないと、底面27にびりが生じやすいが、ナーリング3が設けられることで、これを防ぐことができる。ナーリング3は、底面27の外周部271から下方向に(すなわち、載置面7に向かって)突出した複数の凸部4を備える。複数の凸部4は、図3(A)に示すように、底面27の外縁に沿って所定の間隔をあけて形成されている。

0024

ここでいう「所定の間隔」とは、隣り合う凸部4同士が離れていることを意味する。「所定の間隔」は、例えば、幅が0.8mm以上2.5mm以下の凸部4において、隣り合う凸部4の中心間の寸法が、1.5mm以上3mm未満である。また、複数の凸部4は、等ピッチで形成されている。ただし、本発明では、各凸部4の幅寸法や複数の凸部4のピッチは、特に制限はない。

0025

複数の凸部4は、図3(B)に示すように、第一凸部41と、第二凸部42と、を備える。なお、図3(B)において、第一凸部41にドットを付して第一凸部41と第二凸部42とを区別しているが、実際にはドットは付されていない。

0026

(1.3.1)第一凸部
複数の第一凸部41は、図4に示すように、突出方向の先端(つまり下端)が一平面上に位置しており、載置面7にガラスびん1を載置すると、当該先端が載置面7に接触する。各第一凸部41の高さH1(底面27からの突出寸法)は、0.2mm以上0.6mm以下であることが好ましい。これによって、接地する第一凸部と接地しない第二凸部との高さの差をつけながらも、従来のガラスびんの外観の良さを保つことができる。

0027

各第一凸部41は、図3(B)に示すように、一方向に延びた突条に形成されている。各第一凸部41は、長手方向の先端側に行くほど、幅が狭くなるように略菱形状に形成されている。図2(B)に示すように、各第一凸部41の長手方向に沿う断面において、第一凸部41の下縁は、円弧状に形成されている。第一凸部41の下縁の曲率半径R1は、特に制限はないが、好ましくは、1mm以上25mm以下である。一方、びん本体2の底面27の外周部271と裾部21とでなすコーナ部分5の曲率半径R2は、特に制限はないが、好ましくは、1.5mm以上50mm以下である。

0028

各第一凸部41の長手方向に沿う断面において、第一凸部41の下縁の曲率半径R1の中心C1と、コーナ部分5の曲率半径R2の中心C2とは、底面27の半径に沿う方向において、同じ位置(図2(B)の一点鎖線参照)にあり、コーナ部分5と第一凸部41とが滑らかに連続する。このため、ガラスびん1が、例えば、コンベアから別のコンベアに乗り移る際に、スムーズに乗り移ることができる。

0029

ここでいう「同じ」とは、厳密な意味で同じであることを意味するのではなく、コンベアから別のコンベアに乗り移る際に、コーナ部分5と第一凸部41がスムーズに乗り移ることができるという効果を奏する範囲であれば、実質的に同じとみなせるものも「同じ」範疇である。

0030

また、各第一凸部41の長手方向に直交する断面では、図4に示すように、第一凸部41は、下方向に行くに従って幅が狭くなるように形成されており、先端部が円弧状に形成されている。したがって、第一凸部41は、載置面7に対し、点接触にて接触する。ただし、本発明では、第一凸部41の下端が平面状に形成されて、載置面7に対して面接触してもよい。

0031

複数の第一凸部41は、図3(A)に示すように、底面視略放射状に形成されている。具体的には、各第一凸部41の長手方向に沿う中心軸CL1は、底面視で、底面27の半径方向(これを「r1軸方向」といい、「r1軸方向」に平行な軸を「r1軸」という場合がある)に対してθ1=30°で傾いており、全ての第一凸部41は、r1軸に対して同じ向きに傾いている。ただし、本発明では、第一凸部41の長手方向のr1軸に対する傾斜角度θ1は30°に限らず、0°(つまりr1軸に平行)以上30°以下であればよい。第一凸部41の長手方向が、r1軸に対して0°以上30°以下で傾斜していると、ガラスびんがコンベアから別のコンベアに乗り移る際に、ガラスびんの向きによらずスムーズに乗り移ることができる。

0032

(1.3.2)第二凸部
第二凸部42は、隣り合う第一凸部41の間に配置されている。ここでいう「隣り合う」とは、底面の外縁に沿う方向において、最も近い一対の第一凸部41を意味する。本実施形態に係る第二凸部42は、隣り合う第一凸部41の間に一つのみ配置されており、これにより、第一凸部41と第二凸部42とは、外縁に沿う方向において交互に形成されている。ただし、本発明では、第二凸部42は、隣り合う第一凸部41の間に複数配置されてもよく、隣り合う第一凸部41の間に配置される第二凸部42の数量は、ガラスびんが円周方向全体で安定する配置であれば、特に制限はない。

0033

各第二凸部42の下方向に向く先端は、図4に示すように、載置面7と底面27との間にあり、すなわち、第二凸部42の高さH2は、第一凸部41の高さH1に達しない。このため、第二凸部42は、載置面7との間に隙間があり、載置面7に対して非接触である。

0034

このため、本実施形態に係るガラスびん1のナーリング3は、従来のガラスびん1のナーリング3に比べて、載置面7への接触面積を減らすことができ、載置面7から機械的・熱的衝撃を受けにくく、ナーリング3に対して、びりが生じにくい。また、第二凸部42は、載置面7に接触する第一凸部41の間に位置しているため、一の第一凸部41にびりが生じても、第二凸部42によってびりの伝播を妨げることができる。このため、仮に一の第一凸部41にびりが生じても、隣接する他の第一凸部41にびりが伝播するのを抑制することができる。

0035

第二凸部42の高さH2(底面27からの突出寸法)は、例えば、0.1mm以上0.4mm以下であることが好ましい。このとき、第二凸部42の高さH2は、第一凸部41の高さH1よりも小さいことが前提であるが、第二凸部42の高さH2と第一凸部41の高さH1との比が、H2:H1=1:1.5以上3以下であることが好ましい。これによって、第一凸部41と第二凸部42との高さの違いを目立ちにくくすることができ、従来のガラスびん1と比較して、ガラスびん1としての外観の良さを保つことができる。

0036

第二凸部42の形状は、高さを除いて、第一凸部41と同じである。また、各第二凸部42の長手方向に沿う中心軸CL2は、第一凸部41と同様、底面視で、底面27のr1軸に対してθ2=30°で傾いており、全ての第二凸部42は、r1軸に対して同じ向きに傾いている。本実施形態では、第一凸部41の傾きθ1と第二凸部の傾きθ2とは同じである。

0037

(1.4)製造方法
本実施形態に係るガラスびん1は、粗型によるパリソン成形工程と、金型装置9による最終品成形工程と、が順に実施されて成形される。

0038

パリソン成形工程は、パリソンを成形する工程である。パリソンとは、ガラスびん1の原料溶融したゴブと呼ばれるガラスの塊を粗型によってびんの原型に形成したものである。パリソン成形工程は、例えば、ゴブをプレス成形するプレスブロー成形、又はゴブをブロー成形するブローブロー成形が挙げられる。

0039

最終品成形工程は、パリソンから、ブロー成形によってガラスびん1を成形する工程である。最終品成形工程で用いられる金型装置9は、図5(B)に示すように、仕上型8と、底型6と、を備える。仕上型8は、底型6と協働して、パリソンをブロー成形することで、ガラスびん1のうち裾部21、胴部22、肩部23及び首部24(図1参照)を成形する。仕上型8は、例えば、互いに対向する一対の割型で形成されている。

0040

底型6は、ガラスびん1のうちの底部26を成形する。底型6の上面には、ガラスびん1のうち載置面7に対向する底面27を成形する成形面61が形成されている。

0041

成形面61は、第一凸部41を成形する第一成形部62と、第二凸部42を成形する第二成形部63と、を備える。本実施形態に係るガラスびん1では、第一凸部41と第二凸部42とは、ガラスびん1の底面27の外縁に沿う方向において、交互に形成されているため、第一成形部62と第二成形部63とは、成形面61の外縁に沿う方向において、交互に形成されている。

0042

最終品成形工程では、金型装置9のキャビティを構成する仕上型8の内面と底型6の成形面61とに、離型剤を塗布した上で、キャビティにパリソンを入れ、ブロー成形を行う。成形後、金型装置から成形品離型する。これによって、ガラスびん1が成形される。

0043

ここで、底部のガラス量が多く、ナーリングにびりが発生しやすい品種において、本実施形態のガラスびんにおけるナーリング3の形状と、従来のガラスびん、すなわち全ての凸部が載置面7に接触するナーリングの形状とで、ナーリングへのびりの発生状況を確認した。

0044

従来のガラスびんでは、一つのびん中に発生したびりが、多いもので2〜3か所に発生したのに対し、第1凸部の高さH1が0.3mm、第2凸部の高さH2が0.15mmである本実施形態のガラスびんでは、多くても1か所の発生に留まった。ガラスびんとしての機能や安全性を保つため、1びん中のナーリングに発生するびりの数はより少ないことが重要であることから、従来のガラスびんよりも、本実施形態のナーリング形状のガラスびんの方が、安定した生産を見込めることがわかった。

0045

(2)変形例
上記実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

0046

上記実施形態に係るガラスびん1の底面27は、円形状に形成されたが、例えば、楕円形状や、長矩形状、多角形状等であってもよい。

0047

上記実施形態では、第二凸部42の下方向に向く先端は、円弧状に形成されたが、本発明ではこれに限らず、平面であってもよい。

0048

上記実施形態では、第一凸部41及び第二凸部42は、突条であったが、本発明に係る第一凸部41及び第二凸部42は、例えば、半球状の突起であってもよい。

0049

上記実施形態では、第一凸部41及び第二凸部42は、間隔をあけて形成されている。しかし、例えば、図6(A)(B)に示すように、底部26のガラス量が多いびんに用いられる梨地(いわゆる「3列梨地」と呼ばれることがある)であっても、第一凸部41と、第一凸部41の高さに達しない第二凸部42とを設けることが可能である。3列梨地と呼ばれるナーリング3は、ナーリング3を形成するうえで、ガラスが行き渡りやすいように、各凸部4をびん本体2の円周方向にレール43でつないでいる。レール43は、半径方向に複数並んでおり、互いに平行である。レール43の高さは、少なくとも第一凸部41よりも低い(ここでは、第一凸部41及び第二凸部42よりも低い)。底部のガラス量が多いガラスびんは、ナーリング3を形成するうえで、ガラスを行き渡らせるため、間口面積が大きい3列梨地を用いることが多い。

0050

本明細書にて、「略平行」、又は「略直交」のように「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、「略平行」とは、実質的に「平行」であることを意味し、厳密に「平行」な状態だけでなく、数度程度の誤差を含む意味である。他の「略」を伴った表現についても同様である。

0051

また、本明細書において「端部」及び「端」などのように、「…部」の有無で区別した表現が用いられている。例えば、「端部」とは、「端」を含む一定の範囲を持つ部分を意味する。他の「…部」を伴った表現についても同様である。

0052

1ガラスびん
2びん本体
27 底面
3ナーリング
4 凸部
41 第一凸部
42 第二凸部
7 載置面
H1 第一凸部の高さ
H2 第二凸部の高さ
r1 r1軸(底面の半径方向に平行な軸)
θ1、θ2 半径に対する突条の角度

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