(57)【要約】  本発明によれば、キャップ１００は、配達用容器内の内容物を密封手段により密封保持するとともに容器の首部を塞ぎ、このようにキャップ１００は容器の首部と膜状に融着される。キャップ１００は、容器の首部１の内部または融着ヘッド２０のハウジング体２１の内部において、その円錐部がしっかり保持される程度の大きさである。キャップ１００の端部１２は、容器の上端部４と融着されている。
2007500108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製ボトルにおいて、
首部と、
首部に取り付けられた蓋体と、
内部に固体、粉体、または液体からなり、かつボトルの内容物中に注入される活性化された材料が充填されたアルミニウム製のカプセルとを備え、
アルミニウム製のカプセルは首部上に配置され、
カプセルは、中央にカプセルの周辺端部に向かって円錐台形形状を形成する隆起部を有する少なくとも一つの表面部からなり、
カプセルがボトルの首部の内側に正確に嵌合された場合において、カプセルの周辺端部の外側直径とボトルの首部の外側直径とが一致し、かつカプセルの周辺端部の内側直径とボトルの首部の内側直径とが一致し、
カプセルの周辺端部はボトルの上端開口部に融着されることを特徴とする合成樹脂製飲料ボトル。
【請求項２】
カプセルがボトル内に配置された場合に、カプセルの表面部は、長さが円周部のうちの少なくとも四分の三以上の長さの切取線を有し、
切取線不存在部は、容易に折り曲げることができる折曲部を形成することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製飲料ボトル。
【請求項３】
ボトルとカプセルは、カプセルの表面部の中央部分に形成された少なくとも一つの隆起部がボトルの首部の内部に突出するよう融着されることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製飲料ボトル。
【請求項４】
カプセルの表面部は、一方の面において、平坦面を有し、この平坦面はボトルの首部上方に平坦に配置されることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製飲料ボトル。
【請求項５】
カプセルの表面部は、中央に一方の面および他方の面に周辺端部に対して隆起する隆起部を有することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製飲料ボトル。
【請求項６】
カプセルの一方の面と他方の面とに設けられた中央の隆起部の高さは互いに異なることを特徴とする請求項５に記載の合成樹脂製飲料ボトル。
【請求項７】
請求項１に記載のカプセルを有する合成樹脂製飲料ボトルの密閉方法であって、
少なくとも一つの隆起部がボトルの首部内側に向くようにカプセルを、内容物が充填されたボトル上方に配置する工程と、
重力の作用によってカプセルを自動的にボトルの首部中心に移動させる工程と、
環状の融着スタンプまたは超音波融着ヘッドを使用してカプセルを首部に融着させる工程とを備えたことを特徴とする合成樹脂製飲料ボトルの密閉方法。
【請求項８】
芯出しされたカプセルを、カプセルの周辺端部がボトルの首部上方にくるまで締付手段によってボトルの首部内側に押圧する工程を更に備え、
この次の工程で融着が行なわれることを特徴とする請求項７に記載の合成樹脂製飲料ボトルの密閉方法。
【請求項９】
請求項１乃至４に記載のカプセルを有する合成樹脂製飲料ボトルの密閉方法であって、
融着ヘッドによりカプセルの平坦面がボトルの首部の上方に移動される工程と、
融着ヘッドが首部の上方に配置される工程とを備え、
融着ヘッドは、初めにカプセルをボトルの首部に芯出しし、次に加圧してカプセルを融着させる円錐台形状の受け部を有することを特徴とする合成樹脂製飲料ボトルの密閉方法。
【請求項１０】
アルミニウム製のカプセルが正確に嵌合するよう融着ヘッドによって保持される工程と、
融着後、カプセルが円錐台形状の受け部から引き離され、それと同時に融着の状態が調整される工程と、を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載の合成樹脂製飲料ボトルの密閉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製ボトルにおいて、首部と、首部に取り付けられた蓋体と、内部に固体、粉体、または液体からなり、かつボトルの内容物中に注入される活性化された材料が充填されたアルミニウム製のカプセルとを備えたことを特徴とする合成樹脂製飲料ボトルに関するものであり、この特徴は請求項１の前文に対応する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年、内容物に加えられる前の活性化された材料を内部に蓄えておくアルミニウム製カプセルが知られるようになってきている。一例として、沸かしたての湯を内部に注ぐためのコーヒー入りカプセルが知られている。
【０００３】
ビタミンは熱や光線の影響下で容易に破壊されるため、多くのビタミンを含有する飲料の貯蔵方法は厳しく制限されている。したがって、このような飲料は保冷したまま貯蔵したり運搬したりする必要があるため、これにより飲料の販売価格が高騰する。加えて、このような飲料は不透明または光線を透過しないボトルに充填されるが、これによっても飲料の価格が高騰し、またボトルの美観を損ねている。これに対処するため、ボトルは印刷されたカバーにより完全に覆い尽くされる必要がある。
【０００４】
請求項１の前段に係る発明に関する従来技術についてはＷＯ００／２７７１７が知られている。これは、隆起部を有するカプセルがボトルの首部上方に取り付けられ、かつカプセルは蓋体を有し、蓋体はボトルの首部上方において締結手段により固定される。軟らかいカバー表面に対し圧力が加えられるとカプセルが破壊され、ボトルの内容物に対しカプセル内部の材料が投入されるように蓋体が設計されている。
【０００５】
同様に考えられた公知技術としてＷＰ９８／４０２８９が知られている。しかしながら、この場合、カプセルは蓋体そのものの内部に収納されている。また、蓋体は、カプセルを貫通して穴を開ける機構を有している。論理的には、この機構では、カプセルに材料が充填される前にカプセルを蓋体の内部に取り付けて固定する必要がある。したがって、現実には衛生上および運送上の理由により、本発明の実施は難しいと考えられる。
【０００６】
ＷＯ／４０２８９に示す公知技術においては、蓋体はカプセルが空になった後でボトルから取り除かれ、また、カプセルもボトルから取り除かれるように想定されている。ＷＯ０１／３６２８９に示す従来技術において、蓋体を備え、蓋体は貫通手段を有し、この貫通手段は飲み口で固定され、同時に貫通手段が弁と同様の機能を果たすボトルが提案されている。
【０００７】
最後に、ＧＢ−Ａ−２’３６４’６９９において、カプセルを備えた蓋体であって、カプセルは蓋体の中で固定され、かつ、ボトル首部の上方において円形板を介して密封手段により固定されていることを特徴とする蓋体が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今日知られているあらゆる充填作業は極めて迅速に行うことが重要である。その結果として、充填作業の後でカプセルがボトルの首部上に取り付けられることや、この後で蓋体が首部上にねじ込まれることは考えられない。実際、輸送路上を輸送される時間が発生しており、この結果、緩く嵌められたカプセルは、蓋体が蓋体の上方で押圧され、かつ、ねじ込まれる前に落下するであろう。多くの飲料の充填作業の途中において発泡が起こり、これによっても同様にボトルの首部からのカプセル落下を招くであろう。
【０００９】
カプセルの製造は、非常に正確な寸法精度の下で成し遂げられている。また、ボトルの首部の設計においても同様の事情がある。しかしながら、蓋体に関してはより一層問題となる。それゆえ、蓋体の中にカプセルを組込む作業には問題が多く、例えば、やわらかいゴムシールの詰め物や、これと同様のものといった、より高度な密閉精度が必要となる。これにより原材料価格の高騰を招き、また追加の組立工程に相当する製造コストが高くなる。
【００１０】
上述した問題を解決することなくして市場で成功することは考えられない。それゆえ、本発明の発明者は、本発明と同じ手段に基づいてこのようなボトルおよびアルミニウム製カプセルを設計するという課題を設定する。これは今日存在する充填装置を用いて、品質および生産量を減少させることなく充填作業を行なうことができるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの課題および他の課題は、請求項１に記載の合成樹脂製ボトルにより解決される。
【発明の効果】
【００１２】
カプセルを容器の首部に直接融着させることは、いくつかの付加的な利点を伴う。他の密封手段で発生している問題は、融着という手段により解決される。融着という方法はケチャップや油性の物質のように酸化する虞のある製品においてはごく普通に用いられる方法であり、これにより密封性を改善することができる。すなわち、製品の保存能力を高めるのみならず、他の密封手段では必要とされている、カプセルと容器間の密封およびカプセルと蓋体間の密封が必要なくなる。
【００１３】
正確な嵌合形状を有するカプセルがボトルの首部に取り付けられ、これにより、事後的に泡立つ飲み物がこぼれない。
【００１４】
また、嵌合の正確さは融着ヘッドの受け部内側に設けられた締結部との間でも必要とされ、これによりカプセルと融着スタンプとの密着が保証される。融着が成功した後、カプセルは載置台から引き離される。もし例外的に融着に失敗しても、そのときカプセルは載置台の中に留まり、融着されなかったボトルは選別される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に関しては以下の２つの実施の形態が最も重要であり、これらは添付図面において示されるとともに、次の記述によって説明される。
【００１６】
第１の実施の形態
ボトルの首部は図１Ａ−Ｄおよび図２Ａ−Ｄに示されている。より一般的に、容器の首部１とも称される。ボトルまたは容器の胴体部は本発明にとって重要ではなく、また、胴体部はどのように設計されていてもよいため、容器またはボトルの全体は図示していない。
【００１７】
蓋体の構成も本発明に関係がなく、したがってここには図示していない。それゆえ、蓋体に関してはねじ込み式の蓋体または丁番式の蓋体の場合が考えられ、ボトルまたは容器の首部１と蓋体との接続には、ねじ状のもの、ノックオンビーズ状のもの、またはスパイク状のものなど、事実上あらゆる既知の接続形態が含まれる。すなわち、ねじ接続に限定しなければ、原理上容器の首部１の断面はあらゆる形状を有する。
【００１８】
形状面に関して最も重要なことは、カプセルと容器の首部との正確な嵌合である。いずれにせよカプセルの製造面に関する改良はほとんど期待できないため、なるべく飲料ボトルに関するごく少ない一般的な規格を堅持したほうが良く、すなわち、幅の広い首部を有し、かつ首部の直径が２０ｍｍ超の公知のボトルが好適である。このような標準的なボトルの首部をそれぞれの図に示しており、ボトルの首部は、首部の外面にねじ部２と、首部の下方に支持環部３とを有し、支持環部３は、ボトルの製造工程におけるブロー成形機中でのボトルを固定するのに必要である。射出成形金型の中で製造されるボトルの首部は、形状に関して極めて精度が良く、ブロー成形工程の途中で形状が変化することがない。結果的に、このようなボトルの首部の寸法は、極めて厳格な許容公差内に入る。
【００１９】
本発明に関係する変数としては、ボトルの首部の外径ｄａ、ボトル首部の内径ｄｉ、およびボトルの首部の壁の厚みｗがあり、ｗは、１／２×（ｄａ−ｄｉ）により求められる。
【００２０】
ボトルの首部の端部４は精度良く形成されなければならない。ここで、ボトルの首部の端部４が平坦になることが重要である。これが少しでも平坦でないと、後述する融着作業がうまく行えない。
【００２１】
図３Ａおよび図３Ｂを参照して、カプセルの構成について説明する。１００に、カプセルの全体を示す。カプセルは、２つのフィルムからなり、一方のフィルムには平坦面１０が形成され、他方のフィルムには中央部分に隆起部を有する表面部１１が形成されている。平坦面１０と表面部１１とは周辺端部１２において互いに接合している。また、平坦面１０と表面部１１とは周辺端部１２において融着または接着されている。これらのフィルムに関してはコーティングされたアルミニウム製のフィルムが用いられることが多く、この場合、融着とは実質的にコーティング部の融着であり、このアルミニウムとアルミニウムの融着は、著しく低い温度で行なうことができる。
【００２２】
カプセルの外形は周辺端部の直径と一致し、すなわち２×ｒｒである。上側の平行な表面部は、いわゆる中心隆起部１３であり、隆起部１３の高さは本発明においてそれほど重要ではない。円錐台形状に傾斜した壁部１４は隆起部から周辺端部１２に向けて延びて形成されている。この傾斜の角度は相対的に急であり、周辺端部１２の水平方向から約８５度乃至６０度となるのが好ましい。この傾斜により、カプセルは引っ掛かることなく容器の首部上に自動で簡単に取り付けられる。
【００２３】
周辺端部１２の幅ｂは、比較的正確に容器の首部１の壁面部の厚みｗと一致する。結果的に、周辺端部１２の内径ｒｅは容器の首部の内径ｄｉと一致する。これら２つの寸法は互いに一致し、カプセル１００が容器の首部１に正確に収納できるようになっている。このことは、図１Ｂに示すように、カプセル１００の隆起部を容器の首部の内側に向けて配置した場合に、カプセルそのものの重さによってカプセルが容器の首部内側に落ち込むことを意味する。カプセルを、最終位置まで押し込むためには圧力Ｄが欠かせず、この最終位置は、図１Ｃに示すように、クランプ手段によりカプセルが容器の首部１内側に固定され、カプセルの周辺端部１２が容器の首部の端部４に密着する位置である。この最終位置において、容器に充填された飲料の発泡は防止され、また、カプセルが脱離することはありえない。また、これにより、飲料を注入した場所から容器を移動することもできるようになり、図１Ｄに象徴的に示すように、融着作業を離れた場所で行なうことも可能となる。
【００２４】
このカプセルの取付方法は、伝統的なボトルのカプセルの取付方法とは一致しない。とりわけ、カプセルがブリスター成形品である場合には、平坦面１０のみに穴が開くと考えられるため、この取付方法の実行は不可能である。それゆえ、本発明においてカプセル１００はアルミニウム製のカプセルが選択され、平坦面１０と表面部１１とにそれぞれ切取線１５および１６が形成されることを提案している（図３参照）。これらは、フィルムを製造する途中でプレス加工により形成される薄い部分であり、この切取線の形状は、この部分を簡単に突き破れるような形状となっている。切取線１５、１６は、少なくとも円周の四分の三以上の長さを有する円弧形状であり、切取線が形成されていない折曲部１７は、そのままの状態で残っている。
【００２５】
カプセル１００が容器の首部１上に留まるため、平坦面１０に円弧状切取線部１５を形成し、中心の隆起部１３上に１６を形成することが効果的である。これにより、二つの切取線のうち直径が大きいほうの切取線を容器内部の近くに配置されるように両方の切取線の直径を設定することができる。
【００２６】
上述の実施の形態は明らかに最も好ましい実施の形態である。しかしながら、とりわけ相対的に容器の直径が小さい場合においては、図２Ａ乃至図２Ｄに示す変形例が選択される。
【００２７】
第２の実施の形態
容器の首部に関する上述の説明について、図２Ａ乃至図２Ｄに示す第２の実施の形態においても図１Ａ乃至図１Ｄに示す第１の実施の形態と同様のことが当てはまる。図の符号はそのまま用いる。この場合において、カプセル中心の隆起部１３は、容器の首部１から上方に突出する。したがって、本実施の形態による方法は、上述の第１の実施の形態と比べて異なっている。この場合において、もはやカプセル１００と容器の首部１との間における融着の場合における取付精度ほど高い取付精度は要求されないが、融着ヘッド２０とカプセル１００との間においては高い取付精度が要求される。融着ヘッドは、予めカプセル１００を保持するための受け部２１を有し、この受け部２１内でカプセル１００は、容器の首部内の正確な位置に対応するよう予め取り付けられる。仮にカプセル１００が受け部２１の内部に保持されないと、カプセル１００を容器の首部１に正確に取り付けることができず、カプセル１００は容器の首部１の外方へ落下する。上述の構成により、自動的な位置制御を行うことができる。これを図２Ｂに示す。
【００２８】
環状壁２を電気的に加熱する加熱スタンプ２２が、融着ヘッド２０の受け部２１の外周に設けられている。この加熱スタンプは、押圧された状態においても電気的な接触が生じるような弾性材料からなるのが好ましい。カプセルの周辺端部１２の下面が容器の首部の上端部を上方から押圧し、かつ加熱スタンプ２２がカプセルの周辺端部１２を押圧することにより融着が完了するまで、融着ヘッド２０は容器の首部上方から容器の首部を押圧する。
【００２９】
融着ヘッドを持ち上げることにより、受け部２１の内部においてクランプ手段により保持されていたカプセル１００は、受け部２１から引き離される。この場合において、ボトルの首部とカプセルとの間が融着し、融着力が生じる。正しく融着できていれば、カプセルはボトルの首部に留まるが（図Ｄ参照）、一方、正しく融着できていなければこのような力は生じず、カプセルは引き剥がされる。これらは、遠隔制御により行なわれる。
【００３０】
第１の実施の形態において、機械装置に関しては多くの労力を必要としない。これにもかかわらず、第２の実施の形態を少ない労力で実現するための充填装置が存在している。しかしながら、第２の実施の形態は「発泡」飲料に対してはまず適切ではない。
【００３１】
ボトル内に投入される基質、活性化した材料、または他の添加物の量は大きく異なるので、平坦面１０’と表面部１１’とがそれぞれ隆起部１３’、１３’’を有する別の実施の形態を更に提供する。原則として、これら二つの隆起部１３’と隆起部１３’’とは、同一の高さを有する。しかしながら、これらの形状が異なるものがより好ましい。蓋体下方に設けられた隆起部を除く残りの空間は、隆起部の上方に取り付けられた蓋体の形状に応じた大小の隆起部を収納できる大きさを有する。上述のように、これらのカプセルを用いることで、中心位置合わせ手段により、ボトルの首部上のカプセルを常に押圧し、かつ融着することができる。この場合においても同様に、上述した寸法精度が保持されることが必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１Ａ−Ｄは、カプセルの隆起部がボトルの首部から突出している場合における、本発明によるボトルの首部とカプセルの４つの組立工程を示す図。
【図２】図２Ａ−Ｄは、カプセルの隆起部がボトルの首部から突出している場合における、本発明によるボトルの首部とカプセルの４つの組立工程を示す図。
【図３】図３Ａ、Ｂは、本発明によるカプセルのみの拡大図であって部分的な正面断面図を含む正面図、および本発明によるカプセルのみの拡大図であって表面隆起部の平面図。
【図４】図４は、本発明によるカプセルの別の形状を示す正面断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１  容器の首部またはボトルの首部
２  ねじ部
３  支持環部
４  容器の首部の端部
ｄａ  ボトルの首部の外径
ｄｉ  ボトルの首部の内径
ｗ  ボトルの首部の壁の厚さ
１００  カプセル
１０  平坦面
１１  中心に隆起部を有する表面部
１２  周辺端部
１３  隆起部
１４  傾斜面
１５  切取線
１６  切取線
１７  折曲部
２０  融着ヘッド
２１  円錐受け部
２２  加熱スタンプ
【図１Ａ】
2007500108.tif 000003
【図１Ｂ】
2007500108.tif 000004
【図１Ｃ】
2007500108.tif 000005
【図１Ｄ】
2007500108.tif 000006
【図２Ａ】
2007500108.tif 000007
【図２Ｂ】
2007500108.tif 000008
【図２Ｃ】
2007500108.tif 000009
【図２Ｄ】
2007500108.tif 000010
【図３Ａ】
2007500108.tif 000011
【図３Ｂ】
2007500108.tif 000012
【図４】
2007500108.tif 000013
【国際調査報告】
2007500108.tif 000014
2007500108.tif 000015
2007500108.tif 000016
2007500108.tif 000017
2007500108.tif 000018
2007500108.tif 000019