JP2004535339A - 反転活性ケージを有するプラスチック容器 - Google Patents

Abstract

反転活性ケージを有する容器（１１０）は、一般に、封止されたベース部（１２０）と、ベース部から上方に延在する本体部（１３０）と、本体部から上方に延在する口部分（１５０）を有する上部（１４０）とを含む。本体部は、その中心の縦方向軸線（Ｌ）と、外周と、複数の活性面（１６０）と、柱の網構造（１７０）とをさらに含む。先行技術とは異なり、複数の活性面の各々は、縦方向軸線に対して外側方向に変位されて設けられており、一方、柱の網構造の各々は、縦方向軸線に対して内側方向に変位されて設けられている。複数の活性面は、柱の網構造と相俟って、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積収縮に順応するようにするために、容器の外周面に沿って離間されている。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、圧力調整可能な容器、より詳しくは、典型的にはポリエステルから製造され、またホットな（ｈｏｔ：温い又は熱い、或いは高温ともいう。以下、「熱い」とも称する。）液体で満たすことができるこのような容器に関する。また、本発明は、このような容器のための側壁構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック容器に熱い物の充填（ｈｏｔ−ｆｉｌｌ：「ホット・フィル」とも称する。）が行われると、熱応力、充填時および容器の蓋を閉めた直後の液圧、および流体が冷却するときの真空圧に起因して、プラスチック容器の構造に対し相当の複雑な機械的応力がかかる。
【０００３】
容器に熱い流体が導入されると容器の壁部に熱応力が加えられる。熱い流体は、最初に容器の壁を軟化させ、次に、不均一に収縮させ、容器に歪みを引き起こす。したがって、プラスチック材料（例えば、ポリエステル）は、これを熱処理して分子変化を誘発させ、その結果、熱安定性を示す容器にする必要がある。
【０００４】
充填の間および充填後の相当の時間期間、圧力および応力も耐熱性容器の側壁に作用する。容器が熱い流体で充填されてシールされると、容器には初期の液圧が存在し、かつその内部の圧力が増大する。その後に、液体とキャップ下のヘッドスペースの空気とが冷却すると、熱収縮により容器の部分的な排気すなわち減圧（ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ：エバキュエーション）を生じる。この冷却によって生ずる真空は、容器壁を機械的に変形することになる。
【０００５】
一般的に言って、複数の縦方向の平坦面を組み込んだプラスチック容器は、真空の力をより容易に調整して順応する。例えば、（特許文献１）（アグラワル（Ａｇｒａｗａｌ）ら）は、ランドエリアによって分離された複数の凹み潰れ（ｒｅｃｅｓｓｅｄ ｃｏｌｌａｐｓｅ：リセスド・コラプス）パネルを有する構造となっていて、その構造によって真空の力の下で均一に内側方向の変形を可能にする容器を開示している。この真空による効果は、容器の外観に悪影響を及ぼすことなく制御される。パネルは、内側方向に引っ張られて、内部真空に順応して、容器構造に対して過剰な力が印加されるのを防止する。さもなければ、このような力は、非可撓性のポスト（ｐｏｓｔ）またはランドエリア構造を変形してしまう。しかし、各パネルで利用可能な「撓み（ｆｌｅｘ：フレックス）」の量には限界がある。その限界に近づくにつれ、側壁に伝達される力の量は増加する。
【０００６】
側壁に伝達される力の効果を最小にするために、先行技術の多くは、構造が真空の力に降伏するのを防止するために、容器に、パネルを含め、補強領域を設けることに注力してきた。例えば、容器構造では、容器全体にわたって水平または垂直の環状部分、あるいは「リブ」を設けることは、普通に行われている。このようなリブの使用は、ホット・フィル容器のみに限定されるものではない。このような環状部分は、それらが配置される部分を強化する。
【０００７】
このようなリブの使用を教示している先行技術の例として、（特許文献２）（「コクラン（Ｃｏｃｈｒａｎ）」）、（特許文献３）（「オータ（Ｏｔａ）Ｉ」）、（特許文献４）（「オータ（Ｏｔａ）ＩＩ」）、および（特許文献５）（「オータ（Ｏｔａ）ＩＩＩ」）がある。コクラン（Ｃｏｃｈｒａｎ）は、真空の力の下で流体静力学的な内側変形力を受ける平坦面間の領域に配置されている、縦方向の強化環状リブを開示している。オータ（Ｏｔａ）Ｉは、容器の補強を増すために、パネルに沿って縦方向にリブを延在させること、およびランドエリアの側面により大きな段付けを設けることによる強化効果を開示している。この手法によれば、パネル間のリブ領域はより大きくかつ強くなる。オータ（Ｏｔａ）ＩＩは、パネル領域自体を強化するための窪みを開示している。オータ（Ｏｔａ）ＩＩＩは、今回は、ボトルのホット・フィルパネル部分の上下および外側のストリップに、水平に方向付けられる別の環状強化リブを開示している。
【０００８】
熱応力および真空応力の双方に対して容器を強化する必要があることに加えて、最初に熱い液体が入れられ、続いて蓋が閉められるときに、容器に加えられる初期液圧および高まる内圧を考慮する必要がある。この圧力は、容器側壁に応力を加える原因となる。ヒートパネルの強制的な外側方向への移動（ｍｏｖｅｍｅｎｔ：ムーブメント）が生じ、その結果、容器は樽状に膨らむことができる。
【０００９】
したがって、（特許文献６）（「ハヤシ（Ｈａｙａｓｈｉ）ら」）は、内部の液圧と温度によって引き起こされる初期の、自然の外側方向の撓み、引き続く冷却時に形成される真空によって生ずる内側方向の撓みに順応するパネル構造を開示している。パネルのプロフィルは比較的平坦に維持されるが、その半径方向の内方および外方の移動を妨げることなくパネルに強度を追加するために、中央部分は僅かに変位されていることが重要である。しかし、パネルは一般に平坦であることにより、両方向の移動量は限定される。パネルリブは、全体として、パネルの外側方向および内側方向の戻り移動を妨げるので、必然的に、余分の弾性を支えるためのパネルリブは含まれない。
【００１０】
（特許文献７）（「クリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）Ｉ」）は、液圧および充填後に生じる温度による力に反応するように意図される他の可撓性パネルを開示している。「低温殺菌可能な」容器のために、比較的標準的な、熱い物が充填されるタイプの、すなわちホット・フィル型の容器形状が開示されている。液体が冷却状態で導入され、蓋を閉めた後に加熱されるので、低温殺菌工程には、充填の前に容器の熱処理（ｈｅａｔ−ｓｅｔ：ヒート−セット）は必要ではないと主張されている。圧力差を補償するために、凹状のパネルが使用される。しかし、半径方向外側の動きおよびそれに続く半径方向内側の動きの双方に可撓性を与えるために、パネルを、内側方向に浅く弓形に湾曲させておいて、低温殺菌工程の内圧および温度の変化に対する反応に順応させる。蓋を閉めた後の温度上昇は、しばらくの間持続するが、この温度上昇によってプラスチック材料が軟化するため、内側方向に湾曲したパネルが誘発力の下でより容易に撓むことが可能となる。しかし、湾曲があまりに大きすぎると、この撓みが妨げられることが開示されている。強制的に反対側に弓形にされたときでも、弓形の湾曲を浅く設定することによって、また加熱下で材料を軟化することによって、パネルの永久変形は避けられる。したがって、容器の壁に伝達される力の量は、まさに標準的なホット・フィル型のボトルに見られるように、パネル内で利用可能な撓み量によって再び決定される。しかし、撓み量は、パネルの半径方向プロフィルに浅い湾曲を維持する必要性があるために限定される。したがって、ボトルは多くの標準的な方法で強化される。
【００１１】
（特許文献８）（「クリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）ＩＩ」）は、「押し潰し可能」容器を提供するために、凸状の位置から凹状の位置に移動することができる構成とした、なお別の「可撓性」パネルを開示している。真空圧のみではパネルを反転することができないが、手で強制して反転することができる。パネルを反転位置に維持するには相当の力が必要であるので、押し潰し圧力を解放すると、パネルは元の形状に自動的に「跳ね」戻され、パネルを反転位置に手で維持しなければならない。初期の凸状の状態によって引き起こされるパネルの永久変形を、多数の縦方向の撓み点を使用することによって、回避している。
【００１２】
（特許文献９）（「クリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）ＩＩＩ」）は、２つの大きな平坦化側面を備えるグリップボトルを提供するために、凸状の第１の位置から凹状の第２の位置に移動可能にした構成の、なお別の「可撓性」パネルを開示している。各パネルは、窪んだ「反転可能な」中央部分を組み込んでいる。すなわち、２つの、大きくて平らな対向側面が設けられているこのような容器は、その真空引きの下で略円筒状の形状を維持するように意図されるホット・フィル型容器とは、真空圧の安定性において、異なる。拡大されたパネル側壁は、より大きな吸引力を受け、略円筒状の容器上に６つのパネルを備える「標準的」な外観形状に生じるように、各パネルのサイズがより小さい場合におけるよりも凹状に引き込まれる。かくして、このような容器構造は、２つのパネルの各々に加えられる力の量を増加させ、これによって、利用可能な撓み力の量が増加する。
【００１３】
しかし、そうであっても、パネルの凸状部分は、依然として比較的平坦に維持する必要があり、さもないと、パネルを真空の力によって必要とされる凹状に引き込むことはできない。撓みの発生を可能にするために浅い弓形を維持する必要性については、クリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）Ｉおよびクリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）ＩＩの双方に既に記載されている。これらの手法によって、今度は歪みが容器壁に加えられる前に弱められる真空の力の量が制限される。さらに、長手面（縦方向の面）および水平面（水平方向の面）の双方において凸状である形は、いずれにしても、これが非常に浅い凸面でない限り、首尾よく反転することは、一般に不可能であると考えられる。なおさらに、パネル内に意味のある程度の凸面がある場合に、キャップが取り外されて、真空圧が解放されると、パネルはそれらの元の凸状の位置に再び戻ることができない。せいぜい、パネルは「強制的フリップ動作（ｆｏｒｃｅｄ−ｆｌｉｐｐｅｄ：フォースト・フリップ）」を受けて新しい反転位置にロックされる程度であろう。その場合には、液体からの熱の影響はもはやなく材料は軟化しないし、また周囲圧力から十分な力を利用できないので、パネルは方向反転することができない。さらに、凹状の位置にフリップ動作される前にプラスチックに利用可能であった記憶力（ｍｅｍｏｒｙ ｆｏｒｃｅ：メモリ・フォース）からの支援はもはやない。クリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）Ｉは、既に、縦方向リブを設けることにより、パネルの円弧が凸状の位置から凹状の位置に撓まされるときにこのような永久変形が生じるのを妨げることを開示している。永久変形に関するこれと同一の観測は、同様にクリシュナクマル（Ｋｒｉｓｈｎａｋｕｍａｒ）ＩＩにも開示されている。ハヤシ（Ｈａｙａｓｈｉ）らも、パネルがそれらの自然の曲線に対抗して撓まされるならば、パネルを比較的平坦に保持する必要性について開示している。
【００１４】
先行技術の容器に不具合が発生する主要な形態は、容器の構造的形状の回復不可能な座屈であると考えられる。これは、容器内部に真空圧がある場合の容器の弱さに起因して発生する。そのような特殊なケースとして、商業上の利点のために材料の重量の軽量化が図られた容器がある。
【００１５】
このような不具合の形態の発生を避ける１つの手段が、（特許文献１０）（「メルローズ（Ｍｅｌｒｏｓｅ）」）に開示されている。この文献の内容全体は参考として本出願に援用されている。メルローズ（Ｍｅｌｒｏｓｅ）は、容器への圧力をより容易に吸収できるように、真空パネル側壁の撓み増大を可能にする圧力応答パネルを有する容器を開示している。周囲の力によって「圧力調整された」新しい状態に容器壁を撓ませることから必然的に存在するに違いないすべての超過応力をなお補償するために、上述のように、種々の種類および位置の強化リブをなお使用し得る。
【００１６】
メルローズ（Ｍｅｌｒｏｓｅ）に開示された種類の容器は「活性ケージ（ａｃｔｉｖｅ ｃａｇｅ：アクティブ・ケージ）」容器として知られている。活性ケージは、一種の、より小型化できる高感度（ｈｉｇｈ−ｕｐｔａｋｅ：ハイ−アップテイク）の真空フレックス（真空撓み）パネルを指しており、このパネルは、従来の剛性のフレームに入れる必要がなく、またボトルの外面のほぼ任意の場所に配置できる。このような表面は活性面（ａｃｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ：アクティブ・サーフェス）としても知られている。メルローズ（Ｍｅｌｒｏｓｅ）による真空フレックスパネルは、容器の縦方向軸線に対して内側方向に置かれ、また比較的非可撓性のランドエリアの間に配置される。この容器は、好ましくは、可撓性パネルと非可撓性のランドエリアとの間の接続部分を含む。
【００１７】
接続部分は、可撓性パネルとランドエリアとを容器の中心に対して異なる円周に配置するように構成されている。好ましい実施態様では、接続部分は実質的に「Ｕ」字形であり、この場合、可撓性パネルに向かう接続部分の側部は、撓むように構成されていて、可撓性パネルが第１の位置にあるとき「Ｕ」字形を実質的に真っ直ぐにし、可撓性パネルが第１の位置から反転されるときに「Ｕ」字形に戻る。このような接続部およびランドエリアは、複数の柱状部（ｐｉｌｌａｒｓ：ピラーズ）で構成された網状構造を形成しており、各々の柱状部は、容器の縦方向軸線に対して外側に離れた位置に設定されている。柱状部の網状構造（以下、柱の網構造とも称する。）と共に複数の活性面を、容器の外周の周りで離間させて配置して、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因して真空によって誘発される容器の体積減少又は収縮に順応させている。
【特許文献１】
米国特許第４，４９７，８５５号
【特許文献２】
米国特許第４，３７２，４５５号
【特許文献３】
米国特許第４，８０５，７８８号
【特許文献４】
米国特許第５，１７８，２９０号
【特許文献５】
米国特許第５，２３８，１２９号
【特許文献６】
米国特許第４，８７７，１４１号
【特許文献７】
米国特許第５，９０８，１２８号
【特許文献８】
米国特許第５，３０３，８３４号
【特許文献９】
米国特許第５，９７１，１８４号
【特許文献１０】
国際公開ＷＯ００／５０３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
「反転アクティブケージ」は、プラスチック容器の美観的設計および装飾的外観にさらなる自由度を提供するのみならず、このような真空によって誘発されるそれらの容器の体積減少（または体積収縮）にも順応することが判った。したがって、容器の縦方向軸線に対して離れた外側の位置に変位されている複数の活性面と、容器の縦方向軸線に近い内側の位置に変位されている柱の網構造の各柱とを有する容器を提供することが望ましい。柱の網構造と共にこのような複数の活性面を、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積の減少すなわち収縮を受け入れてこれに順応させるために、容器の外周に離間させて配置することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
関連出願の相互参照
本出願は、リチャード．ケイ．オッグ（Ｒｉｃｈａｒｄ．K．Ｏｇｇ）らによって２００１年７月１７日に出願された発明の名称「プラスチック容器」の仮特許出願第６０／３０５，６２０号と関連し、本発明の譲受人に共通に譲渡されかつ参照として本出願に援用されている。
【００２０】
反転アクティブケージを有する容器は、本発明による上記および他の目的、利点、および新規な特徴を達成する。
【００２１】
このような容器は、一般に、封止されたベース部と、ベース部から上方に延在する本体部と、本体部から上方に延在する最終部または口部分（ｆｉｎｉｓｈ：フィニッシュ）を有する上部とを含む。本体部は、中心の縦方向軸線と、外周と、複数の活性面と、柱の網構造とを含む。重要なことに、複数の活性面の各々は、縦方向軸線に対して外側方向に変位されてすなわち外側にずれた位置に設けられており、一方、柱の網構造の各々の柱は、縦方向軸線に対して内側方向に変位されてすなわち内側にずれた位置に設けられている。柱の網構造と共に複数の活性面は、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少すなわち容器の収縮を受け入れてこれに順応するために、外周の周りにわたり離間されている。
【００２２】
本体部は、略シリンダ形状に形成された中空体を備えるのが好ましい。この結果、縦方向軸線に対し垂直の平面における当該容器本体の断面を、円、楕円、または卵形（ｏｖａｌ：オバール）とすることが可能である。
【００２３】
あるいは、本体部は、好ましくは、略多面体形状に形成された中空体（「平坦な多角形によって境界づけられた固体」）を備えていてもよい。本体部が略多面体の形状で形成される構成例では、このような形状を、より詳しくは平行六面体（「面のすべてが平行四辺形である多面体」）とし得る。
【００２４】
本発明の一態様によれば、２つ以上の撓み制御型（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：コントロールド・ディフレクション）フレックスパネルが提供される。その各々は、予め定められた程度に突出されたイニシエータ（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）領域と、イニシエータ領域から延在するより大きく突出された撓み領域とを有する。その結果、フレックスパネルの撓みは、容器の圧力変化に応答して制御されて、行われる。従って、複数の活性面の各々は、被制御撓みフレックスパネルまたは真空フレックスパネルを備える。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、本体部は２つ以上の真空フレックスパネルを備える。本明細書に説明される様々な態様では、本体部は、３、５、６、および１２のこのような真空フレックスパネルを備える。
【００２６】
本発明における柱の網構造は、複数の活性面の各々を分離する一つ以上の溝を備える。各々の溝は、実質的に上部とベース部との間に延在する。一実施態様において、各々の溝の上端部と、その溝の底部とは、位置的に、容器の外周の周りを約６０°だけずれた位置にある。従って、複数の活性面の各々の部分は、容器の外周の周りを約三分の一周だけ延在している。本発明のさらに他の態様によれば、複数の活性面および柱の網構造は相俟って活性ケージ（ｃａｇｅ）を備えている。このような活性ケージは実質的に剛性のケージまたは実質的に可撓性のケージを含むことが可能である。
【００２７】
一実施態様において、柱の網構造は、容器の外周を延在する略正弦曲線状に形成された溝を備える。この溝は、実質的に上部とベース部との間に延在している。
【００２８】
複数の活性面の各々は、上述のように、イニシエータ部分と撓み部分とをさらに備える。イニシエータ部分および撓み部分は、好ましくは、複数の活性面の各々の中の縦方向軸線に対し略平行にかつその軸線の方向に配置されている。
【００２９】
柱の網構造は、また、環形部を備えていてもよい。一実施態様において、環形部は、容器の外周を延在する略正弦曲線状に形成された溝を備える。本実施態様では、イニシエータ部分の少なくとも一方は、略正弦曲線状に形成された溝の上方に配置され、またイニシエータ部分の少なくとも他方は、略正弦曲線状に形成された溝の下方に配置されている。
【００３０】
あるいは、柱の網構造は、複数の活性面の各々の中の縦方向軸線に対し略平行にかつその方向に配置される複数の溝を備えていてもよい。本実施態様の柱の網構造は、また、環形部を備えていてもよい。このような環形部は、容器の外周の周りを延在する略正弦曲線状に形成された溝を備えていてもよい。同様に、本実施態様では、複数の活性面の各々は、イニシエータ部分と撓み部分とをさらに備えていてもよい。イニシエータ部分および撓み部分は、複数の活性面の各々内で、縦方向軸線に対し実質的に平行にかつその軸線の方向に配置されている。
【００３１】
少なくとも一つのイニシエータ部分は、実質的に正弦曲線状に形成された溝の上方に配置され、また少なくとも他の一つのイニシエータ部分は、実質的に正弦曲線状に形成された溝の下方に配置される。
【００３２】
封止されたベース部と、このベース部から上方に延在し、かつ容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少または収縮に順応するように構成される活性ケージを含む本体部と、この本体部から上方に延在する最終部分すなわち口部を備える上部とを有する容器において、本発明は、さらに、活性ケージを反転させた構造を含む改良型容器を提供する。
【００３３】
封止されたベース部と、ベース部から上方に延在する本体部と、本体部から上方に延在する最終部分すなわち口部を備える上部とを有し、この本体部が、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少または収縮に順応するようにするために、外周と、この外周に配置された活性ケージとを含む容器において、本発明は、さらに、活性ケージを反転させた構造を含む改良型容器を提供する。
【００３４】
中心縦方向軸線と外周とを有するプラスチック容器用の活性ケージであって、複数の活性面と柱の網構造とを備えている。縦方向軸線に関して、複数の活性面の各々は、外側方向に変位されており、かつ柱の網構造の各々の柱は、内側方向に変位されている。また柱の網構造と複数の活性面とが相俟って、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少または収縮に順応するように、外周の周りで離間されている。
【００３５】
容器の縦方向軸線に対して外側方向に各々が変位されている複数の活性面と、縦方向軸線に対して内側方向に各々が変位されている柱の網構造とを備えるプラスチック容器用の反転活性ケージも開示される。本発明による反転活性ケージは、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少または収縮に順応するように、容器の外周の周りで、柱の網構造と複数の活性面とを共に離間して配置している。反転活性ケージは、また、環形部を備えることが可能であり、また環形部は胴部を備えることが可能である。
【００３６】
本発明の前述の特徴および利点並びにその他の特徴および利点は、添付図を参照して、以下説明するその例示的な実施態様の詳細な説明からより明白となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に、図面を参照して説明する。図中、同様の参照記号または数字は、複数の図面の各々にわたって同様または対応する部分を示す。図１は本発明の第１の実施態様による容器１１０の正射図を示す。容器１１０（その立面図は、容器の縦方向軸線Ｌを中心に約９０°回転した図２にも示してある。）は、一般に、封止または封着されたベース部１２０と、ベース部１２０から上方に延在する本体部１３０と、本体部１３０から上方に延在する最終部すなわち口部１５０を有する上部１４０とを備える。本体部１３０は、複数の活性面１６０と、柱の網構造１７０とを含み、本体部の中心の縦方向軸線をＬ、及び一周の外周（または周壁ともいう。）をＰで示す。重要なことに、複数の活性面１６０の各々は、縦方向軸線Ｌに対して外側方向に変位されている、すなわち軸線から外側へと離れた位置に設けられている。一方、柱の網構造１７０の各々の柱は、縦方向軸線Ｌに対して内側方向に変位させられるている。すなわち軸線に近い方の位置に設けられている。複数の活性面１６０は、柱の網構造１７０と共に容器１１０へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少（すなわち体積収縮）を受け入れて体積減少に順応するために、容器１１０の外周Ｐの周りで離間されている。
【００３８】
本体部１３０は、好ましくは、シリンダ形状に形成された中空体を備えるのがよい。その結果、縦方向軸線に対し垂直の面内における本体の断面は、円形とすることが可能であるが（例えば、図８および図１３〜図１５参照）、本発明の真の精神と範囲から逸脱することなく本体を楕円または長円の形状の断面とすることができる。あるいは、本体部１３０は、好ましくは、略多面体形状に形成された中空体（「平坦な多角形によって境界づけられた固体」）を備えてもよい。本体部を略多面体形状に形成する構成例では、このような形状を、より詳しくは平行六面体（「面のすべてが平行四辺形である多面体」）とすることもできる。図９と図１０は、六角形の断面を有する中空体を備えるこのような本体部１３０の１つの例を示しているに過ぎない。しかし、本明細書で説明する構成は、このような本体部１３０の断面形状は六角形に何ら限定されるものではない。略三角形、正方形、長方形、五角形、八角形等の断面形状は、本明細書に開示した反転型構造の活性ケージを組み込む限り、十分、本発明の真の精神と範囲内にある。
【００３９】
本発明の一態様によれば、図１と図２に示した容器１１０に、２つ以上の撓み制御型フレックスパネル１６０が設けられ、その各々は、予め定められた程度に突出しているイニシエータ領域１８０と、イニシエータ領域から延在するより大きく突出している撓み領域１９０とを有する。この結果、フレックスパネルの撓みは、容器圧力の変化に応答して制御されて生ずる。従って、複数の活性面１６０の各々は、撓み制御されたフレックスパネルまたは真空フレックスパネルを備える。したがって、本体部１３０は２つ以上の真空フレックスパネルを備える。本明細書に示した様々な態様では、本体部は、５つ（図１１〜図１５）、６つ（図１〜図５）、および１２（図６〜図１０）のこのような真空フレックスパネルを備える。
【００４０】
本発明の柱の網構造１７０は、複数の活性面１６０の各々を分離する１つ以上の溝１７２を備えるのが好ましい。図１と図２に示した実施態様による各々の溝１７２は、実質的に上部１４０とベース部１２０との間に延在する。本実施態様では、各々の溝の上端部１７２ａを、容器１１０の外周Ｐの周りで溝の底部１７２ｂから約６０°だけ変位させてある。かくして、複数の活性面１６０の各々の部分は、容器１１０の外周Ｐの周りで約三分の一だけ延在している。本発明のさらに他の態様によれば、複数の活性面１６０および柱の網構造１７０は相俟って活性ケージを備える。このような活性ケージは、実質的に剛性のケージまたは実質的に可撓性のケージを備えることが可能である。
【００４１】
図３と図４に示した実施態様では、柱の網構造１７０は、容器３１０の外周Ｐの周りに延在する略正弦曲線状の形で設けられた溝１７４を備えることが好ましい。溝１７４は、実質的に容器３１０の上部３４０とベース部３２０との間に延在する。
【００４２】
図３と図４に示した複数の活性面３６０の各々は、上述のように、イニシエータ領域または部分３８０と撓み領域または部分３９０とをさらに備える。イニシエータ部分３８０および撓み部分３９０は、好ましくは、複数の活性面３６０の各々において、縦方向軸線Ｌに対し略平行にかつその方向に沿って配置されるのがよい。この構成例の場合、図３と図４に示したような「くびれた」設計としてあり、複数の活性面３６０の各々の一方の端部を、その他方の端部よりも外側方向に僅かに大きく変位させてある点に留意すべきであるが、この結果、多少とも容器３１０の中間部に内側方向に先細りのシルエットが創出される。この場合、環形部（または環状部）３７６は、活性ケージの上部および底部の直径よりも小さな直径を有する。
【００４３】
したがって、柱の網構造３７０は、環形部３７６を備えることが可能である。図３と図４に示した実施態様では、環形部３７６は、容器３１０の外周Ｐの周りに延在する略正弦曲線状に形成された溝を備える。本実施態様では、イニシエータ部分３８０の少なくとも一つは、環形部３７６を備える略正弦曲線状に形成された溝の上方に配置され、またイニシエータ部分３８０の少なくとも別の一つは、その溝の下方に配置されている。代替として、溝は、図５に示したような略直線状の環形部３７６ａを備えてもよい。この点については、柱の網構造は、本明細書に説明したような環形部を含むが、本発明の真の精神と範囲から逸脱することなしに、多くの形状および寸法の環形部を備えてもよい。
【００４４】
あるいは、また次に図６〜図１０を参照して説明するように、柱の網構造６７０は、複数の活性面６６０の各々において、縦方向軸線に対し略平行にかつその軸線の方向に沿って配置される複数の溝６７２を備えてもよい。本実施態様の柱の網構造６７０は、また、環形部６７６を備えることが可能である。このような環形部６７６は、図６及び図７に示すように、容器６１０の外周Ｐの周りにわたって延在する略正弦曲線状に形成された溝を備えていてもよい。本実施態様では、複数の活性面６６０の各々は、イニシエータ部分６８０と撓み部分６９０とをさらに備えていてもよい。イニシエータ部分６８０と撓み部分６９０は、複数の活性面６６０の各々において、縦方向軸線Ｌに対し略平行にかつその軸線の方向に沿って配置されている。イニシエータ部分６８０の少なくとも一つは、環形部６７６を備える略正弦曲線状に形成された溝の上方に配置され、一方、イニシエータ部分６８０の少なくとも他の一つは、溝の下方に配置されている。
【００４５】
あるいはまた、図１１〜図１５を参照して説明するように、柱の網構造１１７０は、複数の活性面１１６０の各々において、縦方向軸線Ｌに対し略平行にかつその軸線の方向に沿って配置されている複数の溝１１７２を備えていてもよい。本実施態様の柱の網構造１１７０は、また、環形部（図示せず）を備えていてもよい。本実施態様では、複数の活性面１１６０の各々は、イニシエータ部分１１８０と撓み部分１１９０とをさらに備えていてももよい。複数の溝１１７２の各々は、容器１１１０の縦方向軸線Ｌに対して内側方向に延在すなわち張出し（ｅｘｔｅｎｄ：イクステンド）、一方、複数の活性面１１６０は、縦方向軸線Ｌに対して外側方向に延在すなわち張出している。
【００４６】
次に、図１６〜図１９を参照して、環形部３７６、３７６ａ、６７６に衝撃を与える応力についてさらに説明する。図１６は、図５に示した環形部３７６ａをより詳細にかつ別個に示している。環形部３７６ａを形成する溝は、内部の引張力に抵抗している場合は、圧縮応力の状態に置かれる（例えば、図１７参照）。その理由は、その溝の全部分が単一の面内にあって、すべての力が共通の中心点Ｃ（図１６）を通るからである。他方、図３と図４および図６と図７に示した略正弦曲線状に形成された環形部３７６、６７６は、真空に起因する負荷が単一の点を通らないように、１つの面内にない（例えば、図１８の点Ｃ₁とＣ₂を参照）。同一平面内にないこれらの力は曲げモーメントを発生する。この曲げモーメントは、略正弦曲線状に形成された環形部３７６、６７６を形成する溝内の張力と圧縮応力（例えば、図１９の応力Ｓ_tとＳ_c参照）とによって対抗されなければならないモーメントであると考えられる。これらの追加の応力は、環形部がより可撓性になるように、略正弦曲線状に形成された環形部３７６、６７６を形成する溝の撓みを増大する。この可撓性の増大は、内部の体積変化を受け止めるために、容器の設計において利用することができると考えられる。
【００４７】
封止されたベース部１２０、３２０、５２０、６２０、１１２０と、ベース部１２０、３２０、５２０、６２０、１１２０から上方に延在する本体部１３０、３３０，５３０、６３０、１１３０とを有し、また容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積の減少（縮小または収縮。以下同様。）を受け入れてこれに順応するように構成される活性ケージと、本体部から上方に延在する口部分１５０、３５０、５５０、６５０、１１５０を有する上部１４０、３４０、５４０、６４０、１１４０とを含む容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０において、本発明は、活性ケージを反転させた構造とする簡単であるが、洗練された改良も提供する。
【００４８】
封止されたベース部１２０、３２０、５２０、６２０、１１２０と、ベース部１２０、３２０、５２０、６２０、１１２０から上方に延在する本体部１３０、３３０，５３０、６３０、１１３０と、本体部１３０、３３０、５３０、６３０、１１３０から上方に延在する口部分１５０、３５０、５５０、６５０、１１５０を備える上部１４０、３４０、５４０、６４０、１１４０とを有し、本体部１３０、３３０、５３０、６３０、１１３０が、外周Ｐと、容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少を受け入れてこれに順応させるために外周Ｐの周りに配置される活性ケージとを含む、容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０において、本発明は、活性ケージを反転させた構造とする改良をさらに提供する。
【００４９】
上述したように、その中心の縦方向軸線Ｌと外周Ｐとを有するプラスチック容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０用の活性ケージは、複数の活性面１６０、３６０、５６０、６６０、１１６０と、柱の網構造１７０、３７０、５７０、６７０、１１７０とを備える。複数の活性面１６０、３６０、５６０、６６０、１１６０の各々は、縦方向軸線Ｌに対して、外側方向に変位されて設けられており、かつ柱の網構造１７０、３７０、５７０、６７０、１１７０の各々は内側方向に変位されて設けられている。このように、柱の網構造１７０、３７０、５７０、６７０、１１７０と相俟って、複数の活性面１６０、３６０、５６０、６６０、１１６０の各々は、容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少を受け入れてこれに順応するように、容器の外周Ｐの周りで離間されている。
【００５０】
同様に、容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０の縦方向軸線に対して外側方向に各々が変位されて設けられている複数の活性面１６０、３６０、５６０、６６０、１１６０と、縦方向軸線Ｌに対して内側方向に各々が変位されて設けられている柱の網構造１７０、３７０、５７０、６７０、１１７０とを備えるプラスチック容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０用の反転活性ケージが開示されている。したがって、本発明による反転活性ケージは、容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される容器の体積減少を受け入れて順応するように、容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０の外周Ｐの周りで、柱の網構造１７０、３７０、５７０、６７０、１１７０と相俟って複数の活性面１６０、３６０、５６０、６６０、１１６０を離間している。さらに、本発明の反転活性ケージは、また、環形部３７６、３７６ａ、６７６を備えることが可能であり、また環形部３７６、３７６ａ、６７６は容器１１０、３１０、５１０、６１０、１１１０の「胴部」部分を備え得る。
【００５１】
容器の様々な修正、改良、および本明細書に開示した活性ケージは、本発明の真の精神と範囲から逸脱することなしに可能である。例えば、容器壁が周囲の力によって「圧力調整された」新しい状態に撓むときに必然的に存在する超過応力を補償するために、様々な種類および位置の強化リブ３９５（図３〜図５）を上述のように使用することが可能である。したがって、特許請求の範囲内で、上述した実施態様で特に説明した以外の方法で本発明を実施し得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施態様による容器の正射図である。
【図２】図１に示した容器の縦方向軸線を中心に約６０°回転した容器の立面図である。
【図３】本発明の第２の実施態様による容器の立面図である。
【図４】図３に示した容器の縦方向軸線を中心に約９０°回転した容器の立面図である。
【図５】本発明の第３の実施態様による容器の立面図である。
【図６】本発明の第４の実施態様による容器の立面図である。
【図７】図６に示した容器の縦方向軸線を中心に約９０°回転した容器の立面図である。
【図８】図７に示した容器の線８−８に沿って取って示した断面図である。
【図９】図７に示した容器の線９−９に沿って取って示した断面図である。
【図１０】図７に示した容器の線１０−１０に沿って取って示した断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施態様による容器の立面図である。
【図１２】図１１に示した容器の縦方向軸線を中心に約９０°回転した容器の立面図である。
【図１３】図１１に示した容器の線１３−１３に沿って取って示した断面図である。
【図１４】図１１に示した容器の線１４−１４に沿って取って示した断面図である。
【図１５】図１１に示した容器の線１５−１５に沿って取って示した断面図である。
【図１６】図５に示した環形部をより詳細にかつ別個に示す図である。
【図１７】図１６の線１７−１７に沿って生じる応力を示す図である。
【図１８】図３と図４および図６と図７に示した環形部をより詳細にかつ別個に示す図である。
【図１９】図１８の線１９−１９に沿って生じる応力を示す図である。

Claims (42)

1. 封止されたベース部と、
   中心の縦方向軸線と、外周と、複数の活性面と、柱の網構造とを含む、前記ベース部から上方に延在する本体部と、
   前記本体部から上方に延在する、口部を有する上部とを備え、
   前記縦方向軸線に関して、前記複数の活性面の各々は外側方向に変位されており、かつ前記柱の網構造の柱の各々は内側方向に変位されており、前記複数の活性面は、前記柱の網構造と相俟って、前記容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される前記容器の体積収縮に順応するために、前記外周の周りで離間されている容器。
2. 前記本体部は、略シリンダ形状に形成された中空体を備える、請求項１に記載の容器。
3. 前記縦方向軸線に対し垂直の面内の前記本体部の断面が円形である、請求項２に記載の容器。
4. 前記縦方向軸線に対し垂直の面内の前記本体部の断面が楕円形である、請求項２に記載の容器。
5. 前記縦方向軸線に対し垂直の面内の前記本体部の断面が卵形（ｏｖａｌ：オバール）である、請求項２に記載の容器。
6. 前記本体部は、略多面体形状に形成された中空体（「平坦な多角形によって境界づけられた固体」）を備える、請求項１に記載の容器。
7. 前記本体部は、略平行六面体形状に形成された中空体（「面のすべてが平行四辺形である多面体」）を備える、請求項６に記載の容器。
8. 前記複数の活性面の各々は、撓み制御されるフレックスパネルを備える、請求項１に記載の容器。
9. 前記複数の活性面の各々は、真空フレックスパネルを備える、請求項１に記載の容器。
10. 前記本体部は、２つの真空フレックスパネルを備える、請求項９に記載の容器。
11. 前記本体部は、３つの真空フレックスパネルを備える、請求項９に記載の容器。
12. 前記本体部は、５つの真空フレックスパネルを備える、請求項９に記載の容器。
13. 前記本体部は、６つの真空フレックスパネルを備える、請求項９に記載の容器。
14. 前記本体部は、１２の真空フレックスパネルを備える、請求項９に記載の容器。
15. 前記柱の網構造は、前記複数の活性面の各々を分離する１つ以上の溝を備える、請求項１に記載の容器。
16. 前記溝の各々は、実質的に前記上部と前記ベース部との間に延在する、請求項１５に記載の容器。
17. 前記溝の各々の上部は、前記溝の底部から前記容器の前記外周の周りを約６０°だけ変位されている、請求項１６に記載の容器。
18. 前記複数の活性面の各々の一部は、容器の前記外周の周りを約三分の一だけ延在している、請求項１に記載の容器。
19. 前記複数の活性面および前記柱の網構造は、相俟って活性ケージを備える、請求項１に記載の容器。
20. 前記活性ケージは、実質的に剛性のケージを備える、請求項１９に記載の容器。
21. 前記活性ケージは、実質的に可撓性のケージを備える、請求項１９に記載の容器。
22. 前記柱の網構造は、容器の前記外周の周りに延在する略正弦曲線状に形成された溝を備える、請求項１に記載の容器。
23. 前記溝は、実質的に前記上部と前記ベース部との間に延在している、請求項２２に記載の容器。
24. 前記複数の活性面の各々は、イニシエータ部分と撓み部分とをさらに備える、請求項２２に記載の容器。
25. 前記イニシエータ部分および前記撓み部分は、前記複数の活性面の各々において前記縦方向軸線に対し略平行にかつその軸線の方向に配置されている、請求項２４に記載の容器。
26. 前記柱の網構造は、環形部を備える、請求項１に記載の容器。
27. 前記環形部は、容器の前記外周の周りに延在する略正弦曲線状に形成された溝を備える、請求項２６に記載の容器。
28. 前記複数の活性面の各々は、イニシエータ部分と撓み部分とをさらに備える、請求項２７に記載の容器。
29. 前記イニシエータ部分および前記撓み部分は、前記複数の活性面の各々において前記縦方向軸線に対し略平行にかつその軸線の方向に配置されている、請求項２８に記載の容器。
30. 前記イニシエータ部分の少なくとも一つは、前記略正弦曲線状に形成された溝の上方に配置され、及び前記イニシエータ部分の少なくとも他の一つが、前記略正弦曲線状に形成されている溝の下方に配置されている、請求項２９に記載の容器。
31. 前記柱の網構造は、前記複数の活性面の各々の面内において前記縦方向軸線に対し略平行にかつその軸線の方向に配置された複数の溝を備える、請求項１に記載の容器。
32. 前記柱の網構造は、環形部をさらに備える、請求項３１に記載の容器。
33. 前記環形部は、容器の前記外周の周りに延在する略正弦曲線状に形成された溝を備える、請求項３２に記載の容器。
34. 前記複数の活性面の各々は、イニシエータ部分と撓み部分とをさらに備える、請求項３３に記載の容器。
35. 前記イニシエータ部分および前記撓み部分は、前記複数の活性面の各々において前記縦方向軸線に対し略平行にかつその軸線の方向に配置されている、請求項３４に記載の容器。
36. 前記イニシエータ部分の少なくとも一つが、前記略正弦曲線状に形成された溝の上方に配置され、及び前記イニシエータ部分の少なくとも他の一つが、前記略正弦曲線状に形成された溝の下方に配置されている、請求項３５に記載の容器。
37. 封止されたベース部と、ベース部から上方に延在し、かつ前記容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される前記容器の体積収縮に順応するように構成されている活性ケージを含む本体部と、該本体部から上方に延在する口部を備える上部とを有する容器であって、前記活性ケージを反転していることを改良点とする容器。
38. 封止されたベース部と、ベース部から上方に延在する本体部と、該本体部から上方に延在する口部を備える上部とを有し、前記本体部が、前記容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される前記容器の体積収縮に順応するために、外周と、該外周の周りに配置された活性ケージとを含む容器であって、該活性ケージを反転していることを改良点とする容器。
39. 中心の縦方向軸線と外周とを有するプラスチック容器用の活性ケージであって、
    複数の活性面と、
    柱の網構造とを備え、
    前記縦方向軸線に関して、前記複数の活性面の各々が外側方向に変位されており、かつ前記柱の網構造の柱の各々は内側方向に変位されており、前記複数の活性面は、前記柱の網構造と相俟って、前記容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される前記容器の体積収縮に順応するために、前記外周の周りで離間されている活性ケージ。
40. プラスチック容器用の反転活性ケージであって、
    前記容器の縦方向軸線に対して外側方向に各々が変位されている複数の活性面と、
    前記縦方向軸線に対して内側方向に各々が変位されている柱の網構造とを備え、
    前記複数の活性面は、該柱の網構造と相俟って、前記容器へのホット・フィル、蓋閉めおよび冷却に起因する真空によって誘発される前記容器の体積収縮に順応するために、前記容器の外周の周りに離間されている反転活性ケージ。
41. 環形部をさらに備える、請求項４０に記載の反転活性ケージ。
42. 前記環形部が胴部を備える、請求項４１に記載の反転活性ケージ。

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