JP4941646B2 - プラスチックボトルの減容方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックボトルの胴部に形成された折りたたみ可能な可変横溝を折りたたむことにより当該プラスチックボトルの内容積を減少させるプラスチックボトルの減容方法に関する。

従来、胴部にその高さ方向に折りたたみ可能な横リブ（可変横溝）が形成され、その横リブを折りたたむことにより内容積を減少させることのできるプラスチックボトルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このプラスチックボトルは、茶飲料等の高温の液体飲料を充填（高温充填）してキャップを巻締めた後にその液体飲料が冷める過程でその体積が減少することに伴って内圧が低減することを、前記横リブを折りたたんで内容積を減少させることによって吸収（防止）するものである。

このようなプラスチックボトルの内容積を減少させる方法として、プラスチックボトルの口部から続く肩部、上部胴部をプレス装置で抱持して下方に押圧する方法が提案されている（前記特許文献１参照）。このようにプラスチックボトルの肩部に荷重をかけることによって胴部に形成された横リブが折りたたまれ、当該プラスチックボトルの内容積が減少する。
特開２００２−１４５２３５号公報

しかし、プラスチックボトルの肩部をプレス装置によって単に押圧してその内容積を減少させる従来の方法では、そのプレス装置の力の作用方向がプラスチックボトルの軸線から少しでもずれると、プラスチックボトルの胴部の全周にわたって形成された横リブの全ての部分が同時的に折りたたまれなくなり、その力の方向がプラスチックボトルの軸線から益々ずれてしまう。このため、プラスチックボトルの姿勢を安定的に維持させることが難しく、結果として、横リブを適正に折りたたむことが難しくなる。この傾向は、肩部からその肩部に作用する力を受ける底部までの距離が比較的長い、即ち、背高なプラスチックボトルほど顕著である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プラスチックボトルの胴部に形成された横リブ（可変横溝）の適正な折りたたみを容易に行ない得るプラスチックボトルの減容方法を提供するものである。

本発明に係るプラスチックボトルの減容方法は、 部から肩部、胴部、更に底部へと続く構造となり、前記胴部に高さ方向に折りたたみ可能となる可変横溝が形成され、内容液が充填されて前記口部にキャップが巻締められた状態のプラスチックボトルの前記可変横溝を折りたたむことより前記プラスチックボトルの内容積を減少させるプラスチックボトルの減容方法であって、前記プラスチックボトルの径方向に開閉可能となり、閉状態で前記プラスチックボトルの前記可変横溝より上方に位置する上セット部位を外側から押える複数の分割押え部を有する上部押え部材と、前記プラスチックボトルの径方向に開閉可能となり、閉状態で前記プラスチックボトルの前記可変横溝より下方に位置する下セット部位を外側から押える複数の分割押え部を有する下部押え部材とを用い、前記上部押え部材の前記複数の分割押え部を前記プラスチックボトルの前記上セット部位を外側から押えるように閉じ、前記下部押え部材の前記複数の分割押え部を前記プラスチックボトルの前記下セット部位を外側から押えるように閉じる第１工程と、前記可変横溝が折りたたまれるように前記上部押え部材を前記下部押え部材に向けて押す第２工程とを有する構成となる。

このような構成により、下部押え部材の複数の分割押え部がプラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝の下方に位置する下セット部位を外側から押えた状態で、複数の分割押え部が前記可変横溝の上方に位置する上セット部位を外側から押えるように閉じた状態の上部押え部材が前記下押え部材に向けて押すようになるので、下セット部位が前記下部押さえ部材によって押えられてプラスチックボトルの姿勢が安定した状態で上部押え部材の押動による力が可変横溝に作用するようになり、その作用する力によって可変横溝が折りたたまれるようになる。また、プラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝を挟んで上部押え部材と下部押え部材との間の距離を比較的小さくすることができるので、上部押え部材が下部押え部材に向けて押す際の力の作用方向が多少ずれても、プラスチックボトルの姿勢を安定に維持させることが容易にできるようになる。

また、本発明に係るプラスチックボトルの減容方法において、前記上部押え部材は、前記プラスチックボトルの前記肩部から前記胴部にかけての所定部位を前記上方セット部位として外側から押える複数の分割押え部を備えている構成とすることができる。

このような構成により、上部押え部材を下部押え部材に向けて押す際に、プラスチックボトルの肩部に作用する力によって胴部に形成された可変横溝が折りたたまれるようになる。

また、本発明に係るプラスチックボトルの減容方法において、前記プラスチックボトルの前記下方セット部位には一または複数の補強横溝が形成され、前記下部押え部材の前記複数の分割押え部の内周面に前記一または複数の補強横溝の少なくとも１つに嵌り込むリブが形成されている構成とすることができる。

このような構成により、下部押え部材の複数の分割押え部の内周面に形成されたリブがプラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝の下方に位置する下セット部位に形成された補強横溝に嵌り込んでいるので、前記可変横溝より上方からの上部押え部材による押圧力を前記可変横溝より下方の下部押え部材によって確実に受けることができるようになる。従って、前記上部押え部材からの押圧力によって前記可変横溝をより確実に折りたたむことができるようになる。

また、本発明に係るプラスチックボトルの減容方法において、前記プラスチックボトルの前記上方セット部位には一または複数の補強横溝が形成され、前記上部押え部材の前記複数の分割押え部の内周面に前記一または複数の補強横溝の少なくとも１つに嵌り込むリブが形成されている構成とすることができる。

このような構成により、上部押え部材の複数の分割押え部の内周面に形成されたリブがプラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝の上方に位置する上セット部位に形成さされた補強横溝に嵌り込んでいるので、上部押え部材が下部押え部材に向けて押される際に、前記リブ及び補強横溝を介して前記可変横溝に対して押圧力をかけることができるようになる。

本発明に係るプラスチックボトルの減容方法によれば、プラスチックボトルに形成された可変横溝より下方に位置する下セット部位が下部押さえ部材によって押えられてプラスチックボトルの姿勢が安定した状態で上部押え部材の押動による力が前記可変横溝に作用し、その作用する力によって可変横溝が折りたたまれるようになり、また、プラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝を挟んで上部押え部材と下部押え部材との間の距離を比較的小さくすることができ、それによって上部押え部材が下部押え部材に向けて押す際の力の作用方向が多少ずれても、プラスチックボトルの姿勢を安定に維持させることが容易にできるようになるので、プラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝の適正な折りたたみを容易に行なうことができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

本発明の第１の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法について図１及び図２を参照して説明する。

図１（ａ）において、内容積を減少されるべきプラスチックボトル１０は、例えば、ＰＥＴの２軸延伸ブロー成形によって形成され、キャップ１１の巻締められた口部から順次径が広がって肩部１２、胴部１３を経て底部１４につながる構造となっている。胴部１３の略中央部にその全周に断面Ｖ字状の可変横溝１５が形成されている。可変横溝１５は、上傾斜部１５ａと下傾斜部１５ｂとによってその断面がＶ字状に形成され、それら上傾斜部１５ａと下傾斜部１５ｂとが接合するように折りたたみ可能となる。なお、胴部１３における可変横溝１５を挟んで上側の部分を上胴部１３ａと称し、可変横溝１５を挟んで下側の部分を下胴部１３ｂと称する。

前述したような構造のプラスチックボトル１０に例えば高温の茶飲料等の内溶液が充填される。そして、プラスチックボトル１０の口部にキャップ１１が巻締められた後に、内溶液の冷却に伴う内容積の減少を補償するために可変横溝１５の折りたたみが次のような手順に従ってなされる。

図１（ｂ）に示すように、プラスチックボトル１０の径方向（軸方向に垂直な方向）に開閉可能となる２つの分割押え部１１０ａ、１１０ｂを備えた上部押え部材１１０と、同様に、プラスチックボトル１０の径方向に開閉可能となる２つの分割押え部１２０ａ、１２０ｂを備えた下部押え部材１２０とが用いられる。そして、まず、第１工程では、上部押え部材１１０の分割押え部１１０ａ、１１０ｂが、プラスチックボトル１０の肩部１２から上胴部１３ａにかけての所定部位を上セット部位として外側から押えるように閉じ、下部押え部材１２０の分割押え部１２０ａ、１２０ｂが、下胴部１３ｂの所定部位を下セット部位として外側から押えるように閉じる。

次いで、第２工程では、図２（ａ）に示すように、上部押え部材１１０が下部押え部材１２０に向けて押される。これにより、下胴部１３ｂの所定部位となる下セット部位が下部押え部材１２０によって押えられてプラスチックボトル１０の姿勢が安定した状態で上部押え部材１１０の押動による力が可変横溝１５に作用する。その力により可変横溝１５は、上傾斜部１５ａと下傾斜部１５ｂとが接合するように折りたたまれる。その後、上部押え部材１１０の２つの分割押え部１１０ａ、１１０ｂが開くとともに、下部押え部材１２０の２つの分割押え部１２０ａ、１２０ｂが開き、図２（ｂ）に示すように、可変横溝１５が折りたたまれた状態のプラスチックボトル１０が得られる。このプラスチックボトル１０は、高温の内溶液を充填したときに比べてその内容積が減少しているので、前記内溶液の冷却にともなって内容積が減少しようとしてもそのプラスチックボトル１０の変形を防止することができる。

前述したような本発明の第１の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法では、プラスチックボトル１０に形成された可変横溝１５より下方に位置する下セット部位が下部押え部材１２０によって押えられてプラスチックボトル１０の姿勢が安定した状態で上部押え部材１１０の押動による力が可変横溝１５に作用し、その作用する力によって可変横溝１５が折りたたまれるようになるので、プラスチックボトル１０の胴部１３に形成された可変横溝１５の適正な折りたたみを容易に行なうことができるようになる。また、プラスチックボトル１０の胴部１３に形成された可変横溝１５を挟んで上部押え部材１１０と下部押え部材１２０との間の距離を比較的小さくすることができ、それによって、プラスチックボトル１０はその胴部１３の大半を押え部材に覆われて軸荷重等を受けた際の径方向の撓み変形に対して補強され、かつ、上部押え部材１１０が下部押え部材１２０に向けて押す際の力の作用方向が多少ずれても、プラスチックボトル１０の姿勢を安定に維持させることができる。これらの点でも、可変横溝１５の適正な折りたたみを容易に行なうことができるようになる。更に、分割式の押え部材１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂを用いることによりプラスチックボトル１０の形状に沿った保持も可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法について図３及び図４を参照して説明する。

図３（ａ）において、内容積を減少させるべきプラスチックボトル２０は、前述した第１の実施の形態の場合と同様に、ＰＥＴの２軸延伸ブロー成形によって形成され、キャップ２１の巻締められた口部から順次径が広がって肩部２２、胴部２３を経て底部２４につながる構造となっている。胴部２３の上側部分である上胴部２３ａには３つの補強横溝２６ａ、２７ａ、２８ａが全周にわたって形成されている。また、胴部２３の下側部分である下胴部２３ｂにも３つの補強横溝２６ｂ、２７ｂ、２８ｂが全周にわたって形成されている。

更に、胴部２３の上胴部２３ａと下胴部２３ｂとの境界部分にその全周に断面Ｖ字状の可変横溝２５が形成されている。可変横溝２５は、上傾斜部２５ａと下傾斜部２５ｂとによってその断面がＶ字状に形成され、それら上傾斜部２５ａと下傾斜部２５ｂとが接合するように折りたたみ可能となる。

前述したような構造のプラスチックボトル２０に高温の内溶液が充填され、口部にキャップ２１が巻締められた後に、内溶液の冷却に伴う内容積の減少を補償するために可変横溝２５の折りたたみが次のような手順に従ってなされる。

図３（ｂ）に示すように、プラスチックボトル２０の径方向（軸方向に垂直な方向）に開閉可能となる２つの分割押え部２１０ａ、２１０ｂを備えた上部押え部材２１０と、同様に、プラスチックボトル２０の径方向に開閉可能となる２つの分割押え部２２０ａ、２２０ｂを備えた下部押え部材２２０とが用いられる。上部押え部材２１０の２つの分割押え部２１０ａ、２１０ｂの内周面にはプラスチックボトル２０の上胴部２３ａに形成された３つの補強横溝２６ａ、２７ａ、２８ａに嵌り込む３つの上部リブ２１１、２１２、２１３が形成されている。また、下部押え部材の２つの分割押え部２２０ａ、２２０ｂの内周面にはプラスチックボトル２０の下胴部２３ｂに形成された３つの補強横溝２６ｂ、２７ｂ、２８ｂに嵌り込む３つの下部リブ２２１、２２２、２２３が形成されている。

そして、図３（ｂ）に示すように、第１工程では、上部押え部材２１０の分割押え部２１０ａ、２１０ｂが、プラスチックボトル２０の上胴部２３ａの所定部位を上セット部位として外側から押えるように閉じる。このとき、分割押え部２１０ａ、２１０ｂの内周面に形成された３つの上部リブ２１１、２１２、２１３が上胴部２３ａに形成された３つの補強横溝２６ａ、２７ａ、２８ａに嵌り込む。また、下部押え部材２２０の分割押え部２２０ａ、２２０ｂが、下胴部２３ｂの所定部位を下セット部位として外側から押えるように閉じる。このとき、分割押え部２２０ａ、２２０ｂの内周面に形成された３つの下部リブ２２１、２２２、２２３は、下胴部２３ｂに形成された３つの補強横溝２６ｂ、２７ｂ、２８ｂに嵌り込む。

次いで、第２工程では、図４（ａ）に示すように、上部押え部材２１０が下部押え部材２２０に向けて押される。このとき、上部押え部材２１０の分割押え部２１０ａ、２１０ｂの内周面に形成された上部リブ２１１、２１２、２１３がプラスチックボトル２０の上胴部２３ａに形成された補強横溝２６ａ、２７ａ、２８ａに嵌り込んでいるので、上部押え部材２１０が下部押え部材２２０に向けて押される際に、上部リブ２１１、２１２、２１３及び補強横溝２６ａ、２７ａ、２８ａを介して可変横溝２５に対して押圧力がかけられる。また、下部押え部材２２０の分割押え部２２０ａ、２２０ｂの内周面に形成された下部リブ２２１、２２２、２２３がプラスチックボトル２０の下胴部２３ｂに形成された３つの補強横溝２６ｂ、２７ｂ、２８ｂに嵌り込んでいるので、可変横溝２５より上方からの上部押え部材２１０による押圧力を可変横溝２５より下方の下部押え部材２２０によって確実に受けることができるようになる。

これにより、下胴部２３の３つの補強横溝２６ｂ、２７ｂ、２８ｂの形成された下セット部位が下部押え部材２２０によって押えられてプラスチックボトル２０の姿勢が安定した状態で上部押え部材２１０の押動による力が可変横溝２５に作用する。その力により可変可動部２５は、上傾斜部２５ａと下傾斜部２５ｂとが接合するように折りたたまれる。その後、上部押え部材２１０の２つの分割押え部２１０ａ、２１０ｂが開くとともに、下部押え部材２２０の２つの分割押え部２２０ａ、２２０ｂが開き、図４（ｂ）に示すように、可変横溝２５が折りたたまれた状態のプラスチックボトル２０が得られる。このプラスチックボトル２０は、高温の内溶液を充填したときに比べてその内容積が減少しているので、前記内溶液の冷却にともなって内容積が減少しようとしてもそのプラスチックボトル２０の変形を防止することができる。

前述した本発明の第２の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法によっても、プラスチックボトル２０に形成された可変横溝２５より下方に位置する下セット部位が下部押え部材２２０によって押えられてプラスチックボトル２０の姿勢が安定した状態で上部押え部材２１０の押動による力が可変横溝２５に作用し、その作用する力によって可変横溝２５が折りたたまれるようになるので、プラスチックボトル２０の胴部１３に形成された可変横溝２５の適正な折りたたみを容易に行なうことができるようになる。また、プラスチックボトル２０の胴部２３に形成された可変横溝２５を挟んで上部押え部材２１０（力を加える部位）と下部押え部材２２０（力を受ける部位）との間の距離を更に小さくすることができ、それによって上部押え部材２１０が下部押え部材２２０に向けて押す際の力の作用方向が多少ずれても、プラスチックボトル１０の姿勢を更に安定に維持させることができるようになるので、可変横溝２５の適正な折りたたみを容易かつ更に確実に行なうことができるようになる。

なお、上部押え部材２１０の２つの分割押え部２１０ａ、２１０ｂの内周面には、上胴部２３ａに形成される３つの補強横溝２６ａ、２７ａ、２８ａの少なくとも１つに嵌り込む上部リブが形成されていればよい。また、上胴部２３ａに単一の補強横溝が形成する場合には、上部押え部材２１０の２つの分割押え部２１０ａ、２１０ｂの内周面にその単一の補強横溝に嵌り込む上部リブを形成することができる。また、下部押え部材２２０の場合も同様に、２つの分割押え部材２２０ａ、２２０ｂの内周面に、下胴部２３ｂに形成される一または複数の補強横溝の少なくとも１つに嵌り込む下部リブを形成することができる。

また、第２の実施の形態において、下部押え部材２２０をそのままにして、上部押え部材２１０に代えて、第１の実施の形態で用いられる上部押え部材１１０を用いることも、上部押え部材２１０をそのままにして、下部押え部材２２０に代えて、第１の実施の形態で用いられる下部押え部材１２０を用いることもできる。

以上、説明したように、本発明に係るプラスチックボトルの減容方法は、プラスチックボトルの胴部に形成された可変横溝の適正な折りたたみを容易に行ない得るという効果を有し、プラスチックボトルの胴部に形成された折りたたみ可能な可変横溝を折りたたむことにより当該プラスチックボトルの内容積を減少させるプラスチックボトルの減容方法として有用である。

本発明の第１の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法にて内容積の減少がなされるプラスチックボトルの構造（ａ）と、その減容方法における第１工程（ｂ）を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法における第２工程（ａ）と、その減容方法によって内容積が減少した状態のプラスチックボトルの状態（ｂ）を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法にて内容積の減少がなされるプラスチックボトルの構造（ａ）と、その減容方法における第１工程（ｂ）を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るプラスチックボトルの減容方法における第２工程（ａ）と、その減容方法によって内容積が減少した状態のプラスチックボトルの状態（ｂ）を示す図である。

符号の説明

１０、２０ プラスチックボトル
１１、２１ 肩部
１３、２３ 胴部
１３ａ、２３ａ 上胴部
１３ｂ、２３ｂ 下胴部
１４、２４ 底部
１５、２５ 可変横溝
１５ａ、２５ａ 上傾斜部
１５ｂ、２５ｂ 下傾斜部
２６ａ、２７ａ、２８ａ、２６ｂ、２７ｂ、２８ｂ 補強横溝
１１０、２１０ 上部押え部材
１１０ａ、１１０ｂ、２１０ａ、２１０ｂ 分割押え部
１２０、２２０ 下部押え部材
１２０ａ、１２０ｂ、２２０ａ、２２０ｂ 分割押え部
２１１、２１２、２１３ 上部リブ
２２１、２２２、２２３ 下部リブ

Claims (4)

1. 部から肩部、胴部、更に底部へと続く構造となり、前記胴部に高さ方向に折りたたみ可能となる可変横溝が形成され、内容液が充填されて前記口部にキャップが巻締められた状態のプラスチックボトルの前記可変横溝を折りたたむことより前記プラスチックボトルの内容積を減少させるプラスチックボトルの減容方法であって、
   前記プラスチックボトルの径方向に開閉可能となり、閉状態で前記プラスチックボトルの前記可変横溝より上方に位置する上セット部位を外側から押える複数の分割押え部を有する上部押え部材と、前記プラスチックボトルの径方向に開閉可能となり、閉状態で前記プラスチックボトルの前記可変横溝より下方に位置する下セット部位を外側から押える複数の分割押え部を有する下部押え部材とを用い、
   前記上部押え部材の前記複数の分割押え部を前記プラスチックボトルの前記上セット部位を外側から押えるように閉じ、前記下部押え部材の前記複数の分割押え部を前記プラスチックボトルの前記下セット部位を外側から押えるように閉じる第１工程と、
   前記可変横溝が折りたたまれるように前記上部押え部材を前記下部押え部材に向けて押す第２工程とを有することを特徴とするプラスチックボトルの減容方法。
2. 前記上部押え部材は、前記プラスチックボトルの前記肩部から前記胴部にかけての所定部位を前記上方セット部位として外側から押える複数の分割押え部を備えていることを特徴とする請求項１記載のプラスチックボトルの減容方法。
3. 前記プラスチックボトルの前記下方セット部位には一または複数の補強横溝が形成され、
   前記下部押え部材の前記複数の分割押え部の内周面に前記一または複数の補強横溝の少なくとも１つに嵌り込むリブが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチックボトルの減容方法。
4. 前記プラスチックボトルの前記上方セット部位には一または複数の補強横溝が形成され、
   前記上部押え部材の前記複数の分割押え部の内周面に前記一または複数の補強横溝の少なくとも１つに嵌り込むリブが形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラスチックボトルの減容方法。

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