JP7455602B2

JP7455602B2 - ガラスびん

Info

Publication number: JP7455602B2
Application number: JP2020020699A
Authority: JP
Inventors: 博厚小田; 功玉置
Original assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Current assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2024-03-26
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: JP2021127122A

Description

本発明は、ガラスびんに関する。

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な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。

特開２０１１－６０６９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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、机の上面、棚の上面、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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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の原料を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。

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。

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。

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。

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を離型する。これによって、ガラスびん１が成形される。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
ｒ１ｒ１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

Claims

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、
を有し、
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、ガラスびん。
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に記載のガラスびん。