容器押込処理装置
【課題】 容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に押圧保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めること。
【解決手段】 容器押込処理装置１０であって、容器１を収容して押込作業位置に搬送されて該押込作業位置に位置付けられる容器ホルダ１００を用い、容器１の少なくとも側部が容器ホルダ１００の外に位置付けられるまで、該容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる持ち上げ手段を有する容器持ち上げ装置２０と、該容器持ち上げ装置２０により容器ホルダ１００の外に持ち上げられた、封止状態の容器１の側部を押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置３０と、該押圧保持装置３０により押圧されて保持されている容器１の一部を押込んで凹み部３を形成する押込手段を有する押込装置４０とを有するもの。
【解決手段】 容器押込処理装置１０であって、容器１を収容して押込作業位置に搬送されて該押込作業位置に位置付けられる容器ホルダ１００を用い、容器１の少なくとも側部が容器ホルダ１００の外に位置付けられるまで、該容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる持ち上げ手段を有する容器持ち上げ装置２０と、該容器持ち上げ装置２０により容器ホルダ１００の外に持ち上げられた、封止状態の容器１の側部を押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置３０と、該押圧保持装置３０により押圧されて保持されている容器１の一部を押込んで凹み部３を形成する押込手段を有する押込装置４０とを有するもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の一部を押込んで容器の内圧を高める容器押込処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯ２排出量の削減を目的としたエネルギー消費量の低減、資源の有効活用等の環境に対する意識の高まりとともに、メーカーに対する環境負荷低減の要望が強まっている。液体製品容器はこれまでも、形状の最適設計、成形技術の向上、材質の改善によって、その使用樹脂量を削減し、１つの容器当たりのエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減を進めてきたが、現在、尚一層のエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減が求められている。液体製品容器の材質もこれまでのポリプロピレン、ＰＥＴ等の硬質のものから、より薄肉にすることが可能な高密度ポリエチレン等の柔軟なものが出現しつつある。
ところが、薄肉で柔軟な容器は、外圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易い。
【０００３】
また、薄肉で柔軟な容器では、充填した内容液の容積が充填後の温度低下に伴なって収縮する現象、内容液中の特定成分が容器の上部空間に存在している酸素、窒素等の気体を吸収する現象、又は内容液の泡立ちを防止するために充填前に脱気された液体が容器の上部空間の気体を徐々に吸収する現象等により、容器の内圧が負圧になると、この負圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易くなる。
【０００４】
しかるに、本願発明者らは、薄肉で柔軟な容器の外圧による窪みやシワの発生を抑制したり、容器の内圧が負圧になることによる窪みやシワの発生を抑制するため、従来からある内容液の充填口をキャップやシール部等により封止した容器の凸部を押込む技術を活用し、容器の内圧を高めることが有効であることを見出した。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、封止状態の容器の胴部の上端部を左右一対の打ち込みガイドにより挟持して位置決めした後、この容器の胴部の上半部を左右一対の容器クランプによって押圧した状態下で、打ち込みヘッドにより容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。容器クランプは、容器が打ち込みヘッドの押込み力により座屈したり、不測の変形を生じないように、容器に予め適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込みによって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、封止状態の容器の底面、背面、両側面を保持する容器ホルダの移動軌跡に沿う位置に円筒状押圧ローラを配置し、容器ホルダに保持されて移動してくる容器の移動中に、この容器の正面に押圧ローラを押圧かつ転接しつつ、押込み棒部材により容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。押圧ローラは、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないように、容器に適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込み量によって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2010-159074
【特許文献２】特開平6-127508
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術では、容器を押込む打ち込みヘッド以外に、容器を挟持する打ち込みガイドと、容器を押圧して容器に適度の内圧力を付与する容器クランプを必要とする。容器の挟持（打ち込みガイド）と押圧（容器クランプ）のために２個の異なる手段を用いており、複雑である。また、押圧時の容器クランプと容器の接触部が、狭小の短い線状であるため、接触部が非常に柔軟な容器でなければ内圧力を高めることができない。
【０００９】
また、容器クランプが先端凸面によって容器の側部の狭小部を押圧しており、容器の側部にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１０】
特許文献２に記載の技術は、押圧ローラが移動中の容器の正面に転接する一瞬の間だけ、容器を押圧するに過ぎず、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないようにするための適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。また、押圧ローラと容器との接触部は狭小の線状であることからも、適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。
【００１１】
また、押圧ローラが円筒面によって容器の正面の狭小部を押圧するものであり、容器の正面にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１２】
本発明の課題は、容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、容器を収容して押込作業位置に搬送されて該押込作業位置に位置付けられる容器ホルダを用い、容器の少なくとも側部が容器ホルダの外に位置付けられるまで、該容器を容器ホルダの外に持ち上げる持ち上げ手段を有する容器持ち上げ装置と、該容器持ち上げ装置により容器ホルダの外に持ち上げられた、封止状態の容器の側部を押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、該押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有する容器押込処理装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡素な構成により、容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は容器充填ラインを示す模式図である。
【図２】図２は容器の一例を示す模式図である。
【図３】図３は実施例１の容器押込処理装置を示す斜視図である。
【図４】図４は容器ホルダを断面にして容器押込処理装置の動作を示す正面図である。
【図５】図５は容器ホルダを示す斜視図である。
【図６】図６は容器ホルダを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図７は容器を収容した容器ホルダを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】図８は実施例２の容器押込処理装置を示し、容器ホルダを断面にして容器押込処理装置の動作を示す正面図である。
【図９】図９は実施例３の容器押込処理装置を示し、容器ホルダを断面にして容器押込処理装置の動作を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明が適用される容器充填ラインを示す。容器ホルダ１００は容器１を収容し、不図示の搬送コンベヤ、旋回テーブル等からなる搬送ラインに沿って搬送され、充填作業位置５００Ａ、容器封止作業位置５００Ｂ、容器押込作業位置５００Ｃに順に位置付けられ、下工程へと搬出される。
【００１７】
容器ホルダ１００が充填作業位置５００Ａに位置付けられたとき、充填装置Ａが容器ホルダ１００内の容器１に液体、粉体等の内容物を充填する。
【００１８】
容器ホルダ１００が容器封止作業位置５００Ｂに位置付けられたとき、容器封止装置Ｂが容器ホルダ１００内の容器１の充填口にキャップ４を取り付けて密封する。容器１の充填口をヒートシール等したシール部を封止することにより密封しても良い。
【００１９】
容器ホルダ１００が押込作業位置５００Ｃに位置付けられたとき、容器押込処理装置１０が容器ホルダ１００内の容器１の一部、本実施例では容器１の後述する底部１Ｃに設けた凸部２を容器１の内側に押込む。容器押込処理装置１０が容器１に施す押込み処理は、容器ホルダ１００を停止して行なっても良く、容器ホルダ１００を直線移動経路、又は旋回経路等に沿って搬送しながら行なっても良い。容器ホルダ１００を搬送しながら容器押込処理装置１０による押込み処理を行なう場合には、容器押込処理装置１０は容器ホルダ１００の搬送に追従して移動しながら容器１に対する押込みを行なう。
【００２０】
容器押込処理装置１０は、押込作業位置に位置付けられた１個の容器ホルダ１００内の１個の容器１のみに押込み処理を施すものでも、押込作業位置に同時に位置付けられた複数個の各容器ホルダ１００内の複数個の各容器１に同時に押込み処理を施すものでも良い。複数個の各容器１に同時に押込み処理を施せば、生産性が高くなって好ましい。
【００２１】
ここで、本発明が適用される容器１は、図２に示す如く、胴部１Ａの上部と下部のそれぞれに首部１Ｂと底部１Ｃを設け、首部１Ｂの先端開口からなる内容物の充填口にはキャップ４が取り付けられて密封される。容器１の底部１Ｃは当初外側に突き出る凸部２（図２（Ａ））とされ、この凸部２が内側に押込まれて凹み部３（図２（Ｂ））が形成される。これにより、封止状態にある容器１の内容積が減らされ（減容され）、ひいては容器１の内圧が高められる。
【００２２】
容器１において、凸部２は底部１Ｃの全部であっても一部であっても良い。凸部２はその輪郭が、その外周側となる胴部１Ａの下端部又は底部１Ｃの外周部に対して環状段差部（角部）、環状溝部又は環状薄肉部等とによる反転境界部２Ａとなっている。反転する部分としない部分との境である反転境界部２Ａにおいて凸部２が容器１の外側から内側へ容易に屈曲反転することで、上述の凹み部３を容易に形成できる。形成された凹み部３（図２（Ｂ））は、反転境界部２Ａが鋭角θに折れ曲がっていることから、自重、数個程度の積層、反転屈曲による内圧増加、あるいは人手で押す程度の内圧増加では、反転境界部が戻り、再度、外側に付き出る凸部２（図２（Ａ））となることはない。
【００２３】
尚、容器１の材質は、特に限定されないが、柔軟な樹脂、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が好ましい。キャップ４は、スクリューキャップ、打ち込みキャップ、トリガーキャップ、スパウトキャップ等何でも良いし、ヒートシール部に変更することもできる。
【００２４】
本発明が適用される容器ホルダ１００は、図５に示す如く、底板１０１の四周に、正面板１０２、背面板１０３、両側板１０４を立設し、それらの各板に囲まれる上端開口有底状の容器収容部１０５を備える。各板は、軽量化のための穴加工がなされていても良い。
【００２５】
以下、容器押込処理装置１０及び容器ホルダ１００について説明する。
（実施例１）（図３〜図７）
実施例１の容器押込処理装置１０は、図３、図４に示す如く、容器持ち上げ装置２０、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０を有する。本実施例では、容器持ち上げ装置２０が押込装置４０を兼ねるように構成されており、これらをまとめて容器持ち上げ兼押込装置２０とする。
【００２６】
容器持ち上げ兼押込装置２０は、容器１の少なくとも側部、本実施例では胴部１Ａの側部が容器ホルダ１００の容器収容部１０５の上端開口から外に位置付けられるまで、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる持ち上げ兼押込ヘッド２１（持ち上げ兼押込手段）を有し、この持ち上げ兼押込ヘッド２１は持ち上げ兼押込駆動部２２により待機位置〜持ち上げ位置と押込位置との間で移動するように駆動される。容器持ち上げ兼押込装置２０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の下方に設置され、容器ホルダ１００は持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を持ち上げるための矩形状（円形状でも可）孔部１０１Ａを底板１０１の中央の一部に備えている。容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げたとき、図２（Ａ）に示す容器１の底側の一部１Ｅが容器ホルダ１００内に残されていることが好ましい。容器１の底側の一部１Ｅを容器ホルダ内に残すことにより、容器の一部を押込む工程終了後に容器１を容器ホルダ１００内に戻す際、容器ホルダ１００が挿入ガイドとなり、容器１を安定的に容器ホルダ１００内に戻すことが可能となる。容器ホルダ内に残される容器１の底側の一部１Ｅの大きさ１Ｆは、容器高さの１／５〜１／１０程度とすると、容器１を容器ホルダ１００に戻す際の容器の前後左右ぐらつきを抑制できて、好ましい。また、容器ホルダ内に残される容器１の底側の一部１Ｅは、容器胴部１Ａを僅かに含むと、容器１を容器ホルダ１００に戻す際の容器の前後左右のぐらつきが殆ど発生しないので、より好ましい。
【００２７】
押圧保持装置３０は、容器持ち上げ兼押込装置２０により容器ホルダ１００の外の持ち上げ位置まで持ち上げられた、封止状態にある容器１の側部を押圧して保持する押圧保持ヘッド３１（押圧保持手段）を有し、この押圧保持ヘッド３１が押圧駆動部３２により駆動され待機位置と押圧保持位置との間を移動する。押圧保持装置３０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の上部の両側方に一対になって設置される。
【００２８】
押込装置４０として機能する容器持ち上げ兼押込装置２０は、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている、容器ホルダ１００内の容器１の一部、本実施例では容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する持ち上げ兼押込ヘッド２１を有する。この持ち上げ兼押込ヘッド２１は持ち上げ兼押込駆動部２２により駆動され持ち上げ位置と押込位置との間を移動する。容器持ち上げ兼押込装置２０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の下方に設置され、容器ホルダ１００は前述の底板１０１の孔部１０１Ａを容器持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成するために出入する孔部としている。
【００２９】
上位置規定装置５０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の上方に設置され、容器持ち上げ兼押込装置２０により持ち上げられて、容器ホルダ１００の上端開口から外界に突き出ている容器１のキャップ４を上方から把持し、容器１の上部位置を規定する上位置規定ヘッド５１を有する。上方からの把持はキャップ４に限らず、容器の肩部１Ｄ（図２（Ａ））、ヒートシールによる封止部（不図示）等であっても良い。上位置規定装置５０は、上位置規定ヘッド５１を上位置規定駆動部５２により駆動し待機位置と上規定位置の間で移動させる。
【００３０】
容器持ち上げ兼押込装置２０、押圧保持装置３０、上位置規定装置５０の各駆動部２２、３２、５２は、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータやステッピングモータを用いた電動シリンダ等を使用できる。特に、停止位置の調整が容易な電動シリンダが、多様な形状サイズの容器１への対応が容易で好ましい。
【００３１】
容器１の形状サイズにより定まる容器持ち上げ兼押込装置２０、押圧保持装置３０、容器ホルダ１００の好適な形状サイズについて説明する。
【００３２】
容器持ち上げ兼押込装置２０において、持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２に接する面の形状は、凸部２の形状に合わせることが好ましい。持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃに接する面のサイズを凸部２の形状の面積の80％以上95％以下とすることが特に好ましい。
【００３３】
押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部に接する面は、平面や平面に準ずる面である。面のサイズは、可及的に大きくすることが好ましい。好ましくは、容器１の胴部１Ａの幅の60%以上、より好適には70％以上、容器１の首部１Ｂを除く高さの60%以上、より好適には70％以上とすることで、押込装置４０としての容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込むときの容器１の表面の窪みやシワの発生を抑制できる。
【００３４】
また、押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の形状に沿うものとすることにより、容器１の胴部１Ａの側部を一層確実に押圧して保持できる。例えば円筒状容器１であれば、押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の円筒形状に沿う曲面にする。
【００３５】
容器ホルダ１００のサイズとして、容器収容部１０５の容器保持幅Ａ1、Ａ2、容器保持深さＨ、持ち上げ兼押込孔部１０１Ａの持ち上げ兼押込孔幅Ｂ1、Ｂ2を、図６、図７に示す如くに定義する。Ａ1とＢ1は、容器ホルダ１００の正面板１０２と背面板１０３を含む断面内における容器保持幅と持ち上げ兼押込孔幅をいう。
【００３６】
そして、容器保持幅Ａ1、Ａ2は、容器１の胴部１Ａのサイズに合わせて、容器ホルダ１００の容器収容部１０５内で容器１がガタ付かないように、かつ容器１の出し入れが容易になるように設定される。
【００３７】
持ち上げ兼押込孔幅Ｂ1、Ｂ2は、容器１の底部１Ｃの凸部２のサイズ以上で、かつ容器１が容器ホルダ１００の持ち上げ兼押込孔部１０１Ａから脱落しないサイズとする。
【００３８】
容器保持深さＨは、容器１の高さ方向の重心位置が容器収容部１０５内にあるように設定することで、搬送時の容器１の傾きや転倒を防止できる。
【００３９】
以下、容器押込処理装置１０の動作について説明する（図４）。
(1)搬送ラインに沿って搬送されてきた容器ホルダ１００が不図示のストッパや検出センサの検出結果により押込作業位置に位置付けられると、図４（Ａ）に示す如く、容器ホルダ１００及び容器ホルダ１００内の容器１が容器押込処理装置１０の容器持ち上げ兼押込装置２０、押圧保持装置３０、上位置規定装置５０に対して正確に位置決めされる。
【００４０】
(2)容器ホルダ１００の下方に設置されている容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が、図４（Ｂ）に示す如く、持ち上げ兼押込駆動部２２により待機位置から持ち上げ位置に前進し、容器１の胴部１Ａの側部を容器ホルダ１００の外部即ち上端開口の上方に位置付けるように、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる。同時に、容器ホルダ１００の上方に設置されている上位置規定装置５０の上位置規定ヘッド５１が、図４（Ｂ）に示す如く、上位置規定駆動部５２により待機位置から上規定位置に前進し、容器ホルダ１００内の容器１の上部位置を規定する。上位置規定装置５０は、容器に応じて適切に定められた位置に固定されていても良い。
【００４１】
(3)容器ホルダ１００の上部の両側方に設置されている両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、図４（Ｃ）に示す如く、押圧駆動部３２により待機位置から押圧保持位置に前進し、容器持ち上げ兼押込装置２０により容器ホルダ１００の外部に持ち上げられた、封止状態の容器１の胴部１Ａの側部を両側から挟んで押圧して保持する。
【００４２】
(4)押込装置４０として機能する容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が、図４（Ｄ）に示す如く、持ち上げ兼押込駆動部２２により上述(2)の持ち上げ位置から押込位置に前進し、上述(3)の如くに押圧保持装置３０により押圧保持され、上位置規定装置５０により上部位置を規定されている容器１の底部１Ｃの凸部２を容器１の内側に押込み反転し、凹み部３を形成する。その後に、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が開放位置に後退し（不図示）、続いて、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が待機位置へと後退することで（不図示）、容器１は容器ホルダ１００内へ戻される（不図示）。
【００４３】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)容器ホルダ１００が封止状態の容器１を収容した状態で押込作業位置に位置付けられると、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の胴部１Ａを容器ホルダ１００の外に位置付けるように持ち上げ、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部を押圧して保持する状態下で、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。この押込みよって封止状態にある容器１の内容積が減容され、ひいては容器１の内圧を高めるものになる。
【００４４】
(b)容器１を持ち上げ、更には押込む容器持ち上げ兼押込装置２０以外に、容器１を押圧して保持するために唯１個の押圧保持装置３０を用いるだけで足りる。容器１の保持と押圧のために唯１個の手段を用いるだけで足り、簡素である。
【００４５】
(c)容器ホルダ１００が押込作業位置に位置付けられて停留している間、押圧保持装置３０は容器１を継続して押圧し続けることができ、容器１が容器持ち上げ兼押込装置２０の押込力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがない適度の内圧力を安定して確実に付与できる。
【００４６】
(d)容器１が、容器持ち上げ兼押圧装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１によりその胴部１Ａを容器ホルダ１００の外部に持ち上げられた状態で、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１によりその胴部１Ａの側部を押圧して保持される。従って、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、容器ホルダ１００に干渉することなく、容器１の胴部１Ａに必要十分に広い面で接してその胴部１Ａの側部を安定的に保持できる。
【００４７】
(e)押込作業位置に位置付けられる容器ホルダ１００の下方に容器持ち上げ兼押込装置２０を設置し、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。凹み部３を、正立状態の容器１において外観に表われない底部１Ｃに形成することで、容器１の外観を損なうことがない。容器１は、底部１Ｃにおける凹み部３の周辺を安定な着座面とすることができる。
【００４８】
(f)押込作業位置に位置付けられる容器ホルダ１００の上方に、容器持ち上げ兼押込装置２０により容器ホルダ１００の外に持ち上げられた容器１の上部位置を規定する上位置規定装置５０を設けた。容器１は、上位置規定装置５０により上下方向位置を正しくセットされた状態で、押圧保持装置３０により押圧されて保持され、押込装置４０として機能する容器持ち上げ兼押込装置２０により押込まれる正規位置に位置決めされる。
【００４９】
(g)容器持ち上げ兼押込装置２０が押込装置４０を兼ねることで、容器押込処理装置１０の全体構成を簡素化できる。
【００５０】
（実施例２）（図８）
実施例２の容器押込処理装置１０が、実施例１の容器押込処理装置１０と異なる点は、容器持ち上げ装置２０が上位置規定装置５０を兼ねるように構成され、それらをまとめて容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａとしたことにある。従って、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａは、容器１の少なくとも側部、本実施例では胴部１Ａの側部が容器ホルダ１００の容器収容部１０５の上端開口の上方即ち容器収容部１０５の外部に位置付けられるまで、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａ（持ち上げ兼上位置規定手段）を有し、この持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａを持ち上げ兼上位置規定駆動部２２Ａにより待機位置と持ち上げ位置（上規定位置と同じ）の間で駆動する。容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａは容器１の上部たるキャップ４の外周を上から把持する開閉チャック２１Ｂにより構成される。
【００５１】
実施例２の容器押込処理装置１０では、押込装置４０が押込み専用とされる。従って、押込装置４０は、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている、容器ホルダ１００内の容器の一部、本実施例では容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する押込ヘッド４１（押込手段）を有し、この押込ヘッド４１を押込駆動部４２により待機位置と押込位置の間で駆動する。押込装置４０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の下方に設置され、容器ホルダ１００は押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部を形成するために出入する矩形状（円形状でも可）孔部１０１Ａを底板１０１の中央の一部に設けている。
【００５２】
従って、実施例２の容器押込処理装置１０の動作は以下の通りになる。
(1)搬送ラインに沿って搬送されてきた容器ホルダ１００が押込作業位置に位置付けられると、図８（Ａ）に示す如く、容器ホルダ１００及び容器ホルダ１００内の容器１が不図示のストッパや検出センサの検出結果により、容器押込処理装置１０の容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａ、押圧保持装置３０、押込装置４０に対して正確に位置決めされる。
【００５３】
(2)容器ホルダ１００の上方に設置されている容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａが、図８（Ｂ）に示す如く、持ち上げ兼上位置規定駆動部２２Ａにより待機位置から持ち上げ位置（上規定位置と同じ）に前進し、容器１の胴部１Ａの側部を容器ホルダ１００の上端開口の外に位置付けるように、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げるとともに、容器１の上部位置を規定する。
【００５４】
(3)容器ホルダ１００の両側方に設置されている両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、図８（Ｃ）に示す如く、押圧駆動部３２により待機位置から押圧保持位置に前進し、持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａにより容器ホルダ１００の外に持ち上げられた、封止状態の容器１の胴部１Ａの側部を両側から挟む如くに押圧して保持する。
【００５５】
(4)容器ホルダ１００の下方に設置されている押込装置４０の押込ヘッド４１が、図８（Ｄ）に示す如く、押込駆動部４２により待機位置から押込位置に前進し、上述(3)の如くに押圧保持装置３０により押圧保持され、持ち上げ兼上位置規定装置２０により上部位置を規定されている容器１の底部１Ｃの凸部２を容器１の内側に押込み反転し、凹み部３を形成する。その後に、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が開放位置に後退し（不図示）、続いて、押込装置４０の押込ヘッド４１が待機位置へ後退し（不図示）、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａが待機位置へと後退することで（不図示）、容器１は容器ホルダ１００内へ戻される（不図示）。
【００５６】
実施例２の容器押込処理装置１０にあっては、実施例１の容器押込処理装置１０と異なり、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａが上位置規定装置５０を兼ねる。そして、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａのチャック２１Ｂが容器１の上部たるキャップ４の外周を上から把持して持ち上げることにより、持ち上げられた容器１の姿勢が正しく鉛直になる。従って、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１により容器１の胴部１Ａの側部を両側から安定的に挟み、押圧して保持でき、ひいては押込装置４０の押込ヘッド４１により容器１の底部１Ｃの凸部２を安定的に押込んで凹み部３を形成できる。尚、押込装置４０の動作は途中停止の必要がないため、安価なエアシリンダや油圧シリンダ等を選択することが可能である。
【００５７】
実施例２の容器押込処理装置１０において、その他の構成、動作は実施例１におけると同様である。
【００５８】
(実施例３)（図９）
実施例３の容器押込処理装置１０が、実施例２の容器押込処理装置１０と異なる点は、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａのチャック２１Ｂが、容器１の上部たる首部１Ｂに設けた環状突起からなるネック部Ｎを把持するようにしたことにある。容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａのチャック２１Ｂにより持ち上げられる容器１の姿勢を正しく鉛直にし、かつその上下方向位置を正しく規定できる。従って、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１により容器１の胴部１Ａの側部を両側から一層安定的に挟み、押圧して保持でき、ひいては押込装置４０の押込ヘッド４１により容器１の底部１Ｃの側部２を一層安定的に押し込んで凹み部３を形成できる。
【００５９】
実施例３の容器押込処理装置１０において、その他の構成、動作は実施例１、２におけると同様である。
【００６０】
尚、本発明の実施において、押込装置４０の押込ヘッド４１が押込んで凹み部３を形成する容器１の一部は、容器１の底部１Ｃに限らず、容器１の胴部１Ａであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に押圧保持しつつ、容器を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 容器
１Ａ 胴部
１Ｂ 首部
１Ｃ 底部
１Ｅ 底側の一部
１Ｆ 底部の一部の大きさ
２ 凸部
３ 凹み部
４ キャップ
１０ 容器押込処理装置
２０ 容器持ち上げ兼押込装置（容器持ち上げ装置）
２０Ａ 容器持ち上げ兼上位置規定装置
２１ 持ち上げ兼押込ヘッド（持ち上げ兼押込手段）
２１Ａ 持ち上げ兼上位置規定ヘッド（持ち上げ兼上位置規定手段）
３０ 押込保持装置
３１ 押込保持ヘッド(押込保持手段)
４０ 押込装置
４１ 押込ヘッド(押込手段)
５０ 上位置規定装置
５１ 上位置規定ヘッド(上位置規定手段)
１００ 容器ホルダ
１０１ 底板
１０２ 正面板
１０３ 背面板
１０４ 側板
１０５ 容器収容部
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の一部を押込んで容器の内圧を高める容器押込処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯ２排出量の削減を目的としたエネルギー消費量の低減、資源の有効活用等の環境に対する意識の高まりとともに、メーカーに対する環境負荷低減の要望が強まっている。液体製品容器はこれまでも、形状の最適設計、成形技術の向上、材質の改善によって、その使用樹脂量を削減し、１つの容器当たりのエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減を進めてきたが、現在、尚一層のエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減が求められている。液体製品容器の材質もこれまでのポリプロピレン、ＰＥＴ等の硬質のものから、より薄肉にすることが可能な高密度ポリエチレン等の柔軟なものが出現しつつある。
ところが、薄肉で柔軟な容器は、外圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易い。
【０００３】
また、薄肉で柔軟な容器では、充填した内容液の容積が充填後の温度低下に伴なって収縮する現象、内容液中の特定成分が容器の上部空間に存在している酸素、窒素等の気体を吸収する現象、又は内容液の泡立ちを防止するために充填前に脱気された液体が容器の上部空間の気体を徐々に吸収する現象等により、容器の内圧が負圧になると、この負圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易くなる。
【０００４】
しかるに、本願発明者らは、薄肉で柔軟な容器の外圧による窪みやシワの発生を抑制したり、容器の内圧が負圧になることによる窪みやシワの発生を抑制するため、従来からある内容液の充填口をキャップやシール部等により封止した容器の凸部を押込む技術を活用し、容器の内圧を高めることが有効であることを見出した。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、封止状態の容器の胴部の上端部を左右一対の打ち込みガイドにより挟持して位置決めした後、この容器の胴部の上半部を左右一対の容器クランプによって押圧した状態下で、打ち込みヘッドにより容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。容器クランプは、容器が打ち込みヘッドの押込み力により座屈したり、不測の変形を生じないように、容器に予め適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込みによって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、封止状態の容器の底面、背面、両側面を保持する容器ホルダの移動軌跡に沿う位置に円筒状押圧ローラを配置し、容器ホルダに保持されて移動してくる容器の移動中に、この容器の正面に押圧ローラを押圧かつ転接しつつ、押込み棒部材により容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。押圧ローラは、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないように、容器に適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込み量によって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2010-159074
【特許文献２】特開平6-127508
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術では、容器を押込む打ち込みヘッド以外に、容器を挟持する打ち込みガイドと、容器を押圧して容器に適度の内圧力を付与する容器クランプを必要とする。容器の挟持（打ち込みガイド）と押圧（容器クランプ）のために２個の異なる手段を用いており、複雑である。また、押圧時の容器クランプと容器の接触部が、狭小の短い線状であるため、接触部が非常に柔軟な容器でなければ内圧力を高めることができない。
【０００９】
また、容器クランプが先端凸面によって容器の側部の狭小部を押圧しており、容器の側部にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１０】
特許文献２に記載の技術は、押圧ローラが移動中の容器の正面に転接する一瞬の間だけ、容器を押圧するに過ぎず、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないようにするための適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。また、押圧ローラと容器との接触部は狭小の線状であることからも、適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。
【００１１】
また、押圧ローラが円筒面によって容器の正面の狭小部を押圧するものであり、容器の正面にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１２】
本発明の課題は、容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、容器を収容して押込作業位置に搬送されて該押込作業位置に位置付けられる容器ホルダを用い、容器の少なくとも側部が容器ホルダの外に位置付けられるまで、該容器を容器ホルダの外に持ち上げる持ち上げ手段を有する容器持ち上げ装置と、該容器持ち上げ装置により容器ホルダの外に持ち上げられた、封止状態の容器の側部を押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、該押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有する容器押込処理装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡素な構成により、容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は容器充填ラインを示す模式図である。
【図２】図２は容器の一例を示す模式図である。
【図３】図３は実施例１の容器押込処理装置を示す斜視図である。
【図４】図４は容器ホルダを断面にして容器押込処理装置の動作を示す正面図である。
【図５】図５は容器ホルダを示す斜視図である。
【図６】図６は容器ホルダを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図７は容器を収容した容器ホルダを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】図８は実施例２の容器押込処理装置を示し、容器ホルダを断面にして容器押込処理装置の動作を示す正面図である。
【図９】図９は実施例３の容器押込処理装置を示し、容器ホルダを断面にして容器押込処理装置の動作を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明が適用される容器充填ラインを示す。容器ホルダ１００は容器１を収容し、不図示の搬送コンベヤ、旋回テーブル等からなる搬送ラインに沿って搬送され、充填作業位置５００Ａ、容器封止作業位置５００Ｂ、容器押込作業位置５００Ｃに順に位置付けられ、下工程へと搬出される。
【００１７】
容器ホルダ１００が充填作業位置５００Ａに位置付けられたとき、充填装置Ａが容器ホルダ１００内の容器１に液体、粉体等の内容物を充填する。
【００１８】
容器ホルダ１００が容器封止作業位置５００Ｂに位置付けられたとき、容器封止装置Ｂが容器ホルダ１００内の容器１の充填口にキャップ４を取り付けて密封する。容器１の充填口をヒートシール等したシール部を封止することにより密封しても良い。
【００１９】
容器ホルダ１００が押込作業位置５００Ｃに位置付けられたとき、容器押込処理装置１０が容器ホルダ１００内の容器１の一部、本実施例では容器１の後述する底部１Ｃに設けた凸部２を容器１の内側に押込む。容器押込処理装置１０が容器１に施す押込み処理は、容器ホルダ１００を停止して行なっても良く、容器ホルダ１００を直線移動経路、又は旋回経路等に沿って搬送しながら行なっても良い。容器ホルダ１００を搬送しながら容器押込処理装置１０による押込み処理を行なう場合には、容器押込処理装置１０は容器ホルダ１００の搬送に追従して移動しながら容器１に対する押込みを行なう。
【００２０】
容器押込処理装置１０は、押込作業位置に位置付けられた１個の容器ホルダ１００内の１個の容器１のみに押込み処理を施すものでも、押込作業位置に同時に位置付けられた複数個の各容器ホルダ１００内の複数個の各容器１に同時に押込み処理を施すものでも良い。複数個の各容器１に同時に押込み処理を施せば、生産性が高くなって好ましい。
【００２１】
ここで、本発明が適用される容器１は、図２に示す如く、胴部１Ａの上部と下部のそれぞれに首部１Ｂと底部１Ｃを設け、首部１Ｂの先端開口からなる内容物の充填口にはキャップ４が取り付けられて密封される。容器１の底部１Ｃは当初外側に突き出る凸部２（図２（Ａ））とされ、この凸部２が内側に押込まれて凹み部３（図２（Ｂ））が形成される。これにより、封止状態にある容器１の内容積が減らされ（減容され）、ひいては容器１の内圧が高められる。
【００２２】
容器１において、凸部２は底部１Ｃの全部であっても一部であっても良い。凸部２はその輪郭が、その外周側となる胴部１Ａの下端部又は底部１Ｃの外周部に対して環状段差部（角部）、環状溝部又は環状薄肉部等とによる反転境界部２Ａとなっている。反転する部分としない部分との境である反転境界部２Ａにおいて凸部２が容器１の外側から内側へ容易に屈曲反転することで、上述の凹み部３を容易に形成できる。形成された凹み部３（図２（Ｂ））は、反転境界部２Ａが鋭角θに折れ曲がっていることから、自重、数個程度の積層、反転屈曲による内圧増加、あるいは人手で押す程度の内圧増加では、反転境界部が戻り、再度、外側に付き出る凸部２（図２（Ａ））となることはない。
【００２３】
尚、容器１の材質は、特に限定されないが、柔軟な樹脂、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が好ましい。キャップ４は、スクリューキャップ、打ち込みキャップ、トリガーキャップ、スパウトキャップ等何でも良いし、ヒートシール部に変更することもできる。
【００２４】
本発明が適用される容器ホルダ１００は、図５に示す如く、底板１０１の四周に、正面板１０２、背面板１０３、両側板１０４を立設し、それらの各板に囲まれる上端開口有底状の容器収容部１０５を備える。各板は、軽量化のための穴加工がなされていても良い。
【００２５】
以下、容器押込処理装置１０及び容器ホルダ１００について説明する。
（実施例１）（図３〜図７）
実施例１の容器押込処理装置１０は、図３、図４に示す如く、容器持ち上げ装置２０、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０を有する。本実施例では、容器持ち上げ装置２０が押込装置４０を兼ねるように構成されており、これらをまとめて容器持ち上げ兼押込装置２０とする。
【００２６】
容器持ち上げ兼押込装置２０は、容器１の少なくとも側部、本実施例では胴部１Ａの側部が容器ホルダ１００の容器収容部１０５の上端開口から外に位置付けられるまで、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる持ち上げ兼押込ヘッド２１（持ち上げ兼押込手段）を有し、この持ち上げ兼押込ヘッド２１は持ち上げ兼押込駆動部２２により待機位置〜持ち上げ位置と押込位置との間で移動するように駆動される。容器持ち上げ兼押込装置２０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の下方に設置され、容器ホルダ１００は持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を持ち上げるための矩形状（円形状でも可）孔部１０１Ａを底板１０１の中央の一部に備えている。容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げたとき、図２（Ａ）に示す容器１の底側の一部１Ｅが容器ホルダ１００内に残されていることが好ましい。容器１の底側の一部１Ｅを容器ホルダ内に残すことにより、容器の一部を押込む工程終了後に容器１を容器ホルダ１００内に戻す際、容器ホルダ１００が挿入ガイドとなり、容器１を安定的に容器ホルダ１００内に戻すことが可能となる。容器ホルダ内に残される容器１の底側の一部１Ｅの大きさ１Ｆは、容器高さの１／５〜１／１０程度とすると、容器１を容器ホルダ１００に戻す際の容器の前後左右ぐらつきを抑制できて、好ましい。また、容器ホルダ内に残される容器１の底側の一部１Ｅは、容器胴部１Ａを僅かに含むと、容器１を容器ホルダ１００に戻す際の容器の前後左右のぐらつきが殆ど発生しないので、より好ましい。
【００２７】
押圧保持装置３０は、容器持ち上げ兼押込装置２０により容器ホルダ１００の外の持ち上げ位置まで持ち上げられた、封止状態にある容器１の側部を押圧して保持する押圧保持ヘッド３１（押圧保持手段）を有し、この押圧保持ヘッド３１が押圧駆動部３２により駆動され待機位置と押圧保持位置との間を移動する。押圧保持装置３０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の上部の両側方に一対になって設置される。
【００２８】
押込装置４０として機能する容器持ち上げ兼押込装置２０は、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている、容器ホルダ１００内の容器１の一部、本実施例では容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する持ち上げ兼押込ヘッド２１を有する。この持ち上げ兼押込ヘッド２１は持ち上げ兼押込駆動部２２により駆動され持ち上げ位置と押込位置との間を移動する。容器持ち上げ兼押込装置２０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の下方に設置され、容器ホルダ１００は前述の底板１０１の孔部１０１Ａを容器持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成するために出入する孔部としている。
【００２９】
上位置規定装置５０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の上方に設置され、容器持ち上げ兼押込装置２０により持ち上げられて、容器ホルダ１００の上端開口から外界に突き出ている容器１のキャップ４を上方から把持し、容器１の上部位置を規定する上位置規定ヘッド５１を有する。上方からの把持はキャップ４に限らず、容器の肩部１Ｄ（図２（Ａ））、ヒートシールによる封止部（不図示）等であっても良い。上位置規定装置５０は、上位置規定ヘッド５１を上位置規定駆動部５２により駆動し待機位置と上規定位置の間で移動させる。
【００３０】
容器持ち上げ兼押込装置２０、押圧保持装置３０、上位置規定装置５０の各駆動部２２、３２、５２は、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータやステッピングモータを用いた電動シリンダ等を使用できる。特に、停止位置の調整が容易な電動シリンダが、多様な形状サイズの容器１への対応が容易で好ましい。
【００３１】
容器１の形状サイズにより定まる容器持ち上げ兼押込装置２０、押圧保持装置３０、容器ホルダ１００の好適な形状サイズについて説明する。
【００３２】
容器持ち上げ兼押込装置２０において、持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２に接する面の形状は、凸部２の形状に合わせることが好ましい。持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃに接する面のサイズを凸部２の形状の面積の80％以上95％以下とすることが特に好ましい。
【００３３】
押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部に接する面は、平面や平面に準ずる面である。面のサイズは、可及的に大きくすることが好ましい。好ましくは、容器１の胴部１Ａの幅の60%以上、より好適には70％以上、容器１の首部１Ｂを除く高さの60%以上、より好適には70％以上とすることで、押込装置４０としての容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込むときの容器１の表面の窪みやシワの発生を抑制できる。
【００３４】
また、押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の形状に沿うものとすることにより、容器１の胴部１Ａの側部を一層確実に押圧して保持できる。例えば円筒状容器１であれば、押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の円筒形状に沿う曲面にする。
【００３５】
容器ホルダ１００のサイズとして、容器収容部１０５の容器保持幅Ａ1、Ａ2、容器保持深さＨ、持ち上げ兼押込孔部１０１Ａの持ち上げ兼押込孔幅Ｂ1、Ｂ2を、図６、図７に示す如くに定義する。Ａ1とＢ1は、容器ホルダ１００の正面板１０２と背面板１０３を含む断面内における容器保持幅と持ち上げ兼押込孔幅をいう。
【００３６】
そして、容器保持幅Ａ1、Ａ2は、容器１の胴部１Ａのサイズに合わせて、容器ホルダ１００の容器収容部１０５内で容器１がガタ付かないように、かつ容器１の出し入れが容易になるように設定される。
【００３７】
持ち上げ兼押込孔幅Ｂ1、Ｂ2は、容器１の底部１Ｃの凸部２のサイズ以上で、かつ容器１が容器ホルダ１００の持ち上げ兼押込孔部１０１Ａから脱落しないサイズとする。
【００３８】
容器保持深さＨは、容器１の高さ方向の重心位置が容器収容部１０５内にあるように設定することで、搬送時の容器１の傾きや転倒を防止できる。
【００３９】
以下、容器押込処理装置１０の動作について説明する（図４）。
(1)搬送ラインに沿って搬送されてきた容器ホルダ１００が不図示のストッパや検出センサの検出結果により押込作業位置に位置付けられると、図４（Ａ）に示す如く、容器ホルダ１００及び容器ホルダ１００内の容器１が容器押込処理装置１０の容器持ち上げ兼押込装置２０、押圧保持装置３０、上位置規定装置５０に対して正確に位置決めされる。
【００４０】
(2)容器ホルダ１００の下方に設置されている容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が、図４（Ｂ）に示す如く、持ち上げ兼押込駆動部２２により待機位置から持ち上げ位置に前進し、容器１の胴部１Ａの側部を容器ホルダ１００の外部即ち上端開口の上方に位置付けるように、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる。同時に、容器ホルダ１００の上方に設置されている上位置規定装置５０の上位置規定ヘッド５１が、図４（Ｂ）に示す如く、上位置規定駆動部５２により待機位置から上規定位置に前進し、容器ホルダ１００内の容器１の上部位置を規定する。上位置規定装置５０は、容器に応じて適切に定められた位置に固定されていても良い。
【００４１】
(3)容器ホルダ１００の上部の両側方に設置されている両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、図４（Ｃ）に示す如く、押圧駆動部３２により待機位置から押圧保持位置に前進し、容器持ち上げ兼押込装置２０により容器ホルダ１００の外部に持ち上げられた、封止状態の容器１の胴部１Ａの側部を両側から挟んで押圧して保持する。
【００４２】
(4)押込装置４０として機能する容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が、図４（Ｄ）に示す如く、持ち上げ兼押込駆動部２２により上述(2)の持ち上げ位置から押込位置に前進し、上述(3)の如くに押圧保持装置３０により押圧保持され、上位置規定装置５０により上部位置を規定されている容器１の底部１Ｃの凸部２を容器１の内側に押込み反転し、凹み部３を形成する。その後に、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が開放位置に後退し（不図示）、続いて、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が待機位置へと後退することで（不図示）、容器１は容器ホルダ１００内へ戻される（不図示）。
【００４３】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)容器ホルダ１００が封止状態の容器１を収容した状態で押込作業位置に位置付けられると、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の胴部１Ａを容器ホルダ１００の外に位置付けるように持ち上げ、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部を押圧して保持する状態下で、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。この押込みよって封止状態にある容器１の内容積が減容され、ひいては容器１の内圧を高めるものになる。
【００４４】
(b)容器１を持ち上げ、更には押込む容器持ち上げ兼押込装置２０以外に、容器１を押圧して保持するために唯１個の押圧保持装置３０を用いるだけで足りる。容器１の保持と押圧のために唯１個の手段を用いるだけで足り、簡素である。
【００４５】
(c)容器ホルダ１００が押込作業位置に位置付けられて停留している間、押圧保持装置３０は容器１を継続して押圧し続けることができ、容器１が容器持ち上げ兼押込装置２０の押込力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがない適度の内圧力を安定して確実に付与できる。
【００４６】
(d)容器１が、容器持ち上げ兼押圧装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１によりその胴部１Ａを容器ホルダ１００の外部に持ち上げられた状態で、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１によりその胴部１Ａの側部を押圧して保持される。従って、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、容器ホルダ１００に干渉することなく、容器１の胴部１Ａに必要十分に広い面で接してその胴部１Ａの側部を安定的に保持できる。
【００４７】
(e)押込作業位置に位置付けられる容器ホルダ１００の下方に容器持ち上げ兼押込装置２０を設置し、容器持ち上げ兼押込装置２０の持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。凹み部３を、正立状態の容器１において外観に表われない底部１Ｃに形成することで、容器１の外観を損なうことがない。容器１は、底部１Ｃにおける凹み部３の周辺を安定な着座面とすることができる。
【００４８】
(f)押込作業位置に位置付けられる容器ホルダ１００の上方に、容器持ち上げ兼押込装置２０により容器ホルダ１００の外に持ち上げられた容器１の上部位置を規定する上位置規定装置５０を設けた。容器１は、上位置規定装置５０により上下方向位置を正しくセットされた状態で、押圧保持装置３０により押圧されて保持され、押込装置４０として機能する容器持ち上げ兼押込装置２０により押込まれる正規位置に位置決めされる。
【００４９】
(g)容器持ち上げ兼押込装置２０が押込装置４０を兼ねることで、容器押込処理装置１０の全体構成を簡素化できる。
【００５０】
（実施例２）（図８）
実施例２の容器押込処理装置１０が、実施例１の容器押込処理装置１０と異なる点は、容器持ち上げ装置２０が上位置規定装置５０を兼ねるように構成され、それらをまとめて容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａとしたことにある。従って、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａは、容器１の少なくとも側部、本実施例では胴部１Ａの側部が容器ホルダ１００の容器収容部１０５の上端開口の上方即ち容器収容部１０５の外部に位置付けられるまで、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａ（持ち上げ兼上位置規定手段）を有し、この持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａを持ち上げ兼上位置規定駆動部２２Ａにより待機位置と持ち上げ位置（上規定位置と同じ）の間で駆動する。容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａは容器１の上部たるキャップ４の外周を上から把持する開閉チャック２１Ｂにより構成される。
【００５１】
実施例２の容器押込処理装置１０では、押込装置４０が押込み専用とされる。従って、押込装置４０は、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている、容器ホルダ１００内の容器の一部、本実施例では容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する押込ヘッド４１（押込手段）を有し、この押込ヘッド４１を押込駆動部４２により待機位置と押込位置の間で駆動する。押込装置４０は、押込作業位置に位置付けられた容器ホルダ１００の下方に設置され、容器ホルダ１００は押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部を形成するために出入する矩形状（円形状でも可）孔部１０１Ａを底板１０１の中央の一部に設けている。
【００５２】
従って、実施例２の容器押込処理装置１０の動作は以下の通りになる。
(1)搬送ラインに沿って搬送されてきた容器ホルダ１００が押込作業位置に位置付けられると、図８（Ａ）に示す如く、容器ホルダ１００及び容器ホルダ１００内の容器１が不図示のストッパや検出センサの検出結果により、容器押込処理装置１０の容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａ、押圧保持装置３０、押込装置４０に対して正確に位置決めされる。
【００５３】
(2)容器ホルダ１００の上方に設置されている容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａが、図８（Ｂ）に示す如く、持ち上げ兼上位置規定駆動部２２Ａにより待機位置から持ち上げ位置（上規定位置と同じ）に前進し、容器１の胴部１Ａの側部を容器ホルダ１００の上端開口の外に位置付けるように、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げるとともに、容器１の上部位置を規定する。
【００５４】
(3)容器ホルダ１００の両側方に設置されている両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、図８（Ｃ）に示す如く、押圧駆動部３２により待機位置から押圧保持位置に前進し、持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａにより容器ホルダ１００の外に持ち上げられた、封止状態の容器１の胴部１Ａの側部を両側から挟む如くに押圧して保持する。
【００５５】
(4)容器ホルダ１００の下方に設置されている押込装置４０の押込ヘッド４１が、図８（Ｄ）に示す如く、押込駆動部４２により待機位置から押込位置に前進し、上述(3)の如くに押圧保持装置３０により押圧保持され、持ち上げ兼上位置規定装置２０により上部位置を規定されている容器１の底部１Ｃの凸部２を容器１の内側に押込み反転し、凹み部３を形成する。その後に、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が開放位置に後退し（不図示）、続いて、押込装置４０の押込ヘッド４１が待機位置へ後退し（不図示）、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａが待機位置へと後退することで（不図示）、容器１は容器ホルダ１００内へ戻される（不図示）。
【００５６】
実施例２の容器押込処理装置１０にあっては、実施例１の容器押込処理装置１０と異なり、容器１を容器ホルダ１００の外に持ち上げる容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａが上位置規定装置５０を兼ねる。そして、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａのチャック２１Ｂが容器１の上部たるキャップ４の外周を上から把持して持ち上げることにより、持ち上げられた容器１の姿勢が正しく鉛直になる。従って、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１により容器１の胴部１Ａの側部を両側から安定的に挟み、押圧して保持でき、ひいては押込装置４０の押込ヘッド４１により容器１の底部１Ｃの凸部２を安定的に押込んで凹み部３を形成できる。尚、押込装置４０の動作は途中停止の必要がないため、安価なエアシリンダや油圧シリンダ等を選択することが可能である。
【００５７】
実施例２の容器押込処理装置１０において、その他の構成、動作は実施例１におけると同様である。
【００５８】
(実施例３)（図９）
実施例３の容器押込処理装置１０が、実施例２の容器押込処理装置１０と異なる点は、容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａのチャック２１Ｂが、容器１の上部たる首部１Ｂに設けた環状突起からなるネック部Ｎを把持するようにしたことにある。容器持ち上げ兼上位置規定装置２０Ａの持ち上げ兼上位置規定ヘッド２１Ａのチャック２１Ｂにより持ち上げられる容器１の姿勢を正しく鉛直にし、かつその上下方向位置を正しく規定できる。従って、両側の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１により容器１の胴部１Ａの側部を両側から一層安定的に挟み、押圧して保持でき、ひいては押込装置４０の押込ヘッド４１により容器１の底部１Ｃの側部２を一層安定的に押し込んで凹み部３を形成できる。
【００５９】
実施例３の容器押込処理装置１０において、その他の構成、動作は実施例１、２におけると同様である。
【００６０】
尚、本発明の実施において、押込装置４０の押込ヘッド４１が押込んで凹み部３を形成する容器１の一部は、容器１の底部１Ｃに限らず、容器１の胴部１Ａであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に押圧保持しつつ、容器を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 容器
１Ａ 胴部
１Ｂ 首部
１Ｃ 底部
１Ｅ 底側の一部
１Ｆ 底部の一部の大きさ
２ 凸部
３ 凹み部
４ キャップ
１０ 容器押込処理装置
２０ 容器持ち上げ兼押込装置（容器持ち上げ装置）
２０Ａ 容器持ち上げ兼上位置規定装置
２１ 持ち上げ兼押込ヘッド（持ち上げ兼押込手段）
２１Ａ 持ち上げ兼上位置規定ヘッド（持ち上げ兼上位置規定手段）
３０ 押込保持装置
３１ 押込保持ヘッド(押込保持手段)
４０ 押込装置
４１ 押込ヘッド(押込手段)
５０ 上位置規定装置
５１ 上位置規定ヘッド(上位置規定手段)
１００ 容器ホルダ
１０１ 底板
１０２ 正面板
１０３ 背面板
１０４ 側板
１０５ 容器収容部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を収容して押込作業位置に搬送されて該押込作業位置に位置付けられる容器ホルダを用い、
容器の少なくとも側部が容器ホルダの外に位置付けられるまで、該容器を容器ホルダの外に持ち上げる持ち上げ手段を有する容器持ち上げ装置と、該容器持ち上げ装置により容器ホルダの外に持ち上げられた、封止状態の容器の側部を押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、該押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有する容器押込処理装置。
【請求項２】
前記押込作業位置に位置付けられる容器ホルダの下方に押込装置を設置し、押込装置の押込手段が容器の底部を押込んで押込部を形成するための孔部を容器ホルダに設けてなる請求項１に記載の容器押込処理装置。
【請求項３】
前記押込作業位置に位置付けられる容器ホルダの上方に、容器持ち上げ装置により容器ホルダの外に持ち上げられた容器の上部位置を規定する上位置規定装置を設けてなる請求項１又は２に記載の容器押込処理装置。
【請求項４】
前記封止状態の容器の側部を押圧して保持する部分が面状である請求項１〜３のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項５】
前記容器持ち上げ装置が押込装置を兼ねる請求項１〜４のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項６】
前記容器持ち上げ装置が上位置規定装置を兼ねる請求項１〜４のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項１】
容器を収容して押込作業位置に搬送されて該押込作業位置に位置付けられる容器ホルダを用い、
容器の少なくとも側部が容器ホルダの外に位置付けられるまで、該容器を容器ホルダの外に持ち上げる持ち上げ手段を有する容器持ち上げ装置と、該容器持ち上げ装置により容器ホルダの外に持ち上げられた、封止状態の容器の側部を押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、該押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有する容器押込処理装置。
【請求項２】
前記押込作業位置に位置付けられる容器ホルダの下方に押込装置を設置し、押込装置の押込手段が容器の底部を押込んで押込部を形成するための孔部を容器ホルダに設けてなる請求項１に記載の容器押込処理装置。
【請求項３】
前記押込作業位置に位置付けられる容器ホルダの上方に、容器持ち上げ装置により容器ホルダの外に持ち上げられた容器の上部位置を規定する上位置規定装置を設けてなる請求項１又は２に記載の容器押込処理装置。
【請求項４】
前記封止状態の容器の側部を押圧して保持する部分が面状である請求項１〜３のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項５】
前記容器持ち上げ装置が押込装置を兼ねる請求項１〜４のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項６】
前記容器持ち上げ装置が上位置規定装置を兼ねる請求項１〜４のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４０７４６（Ｐ２０１２−２４０７４６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６０２０（Ｐ２０１１−１１６０２０）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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