(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部と肩部、胴部と底部とからなるボトルであって、
胴部が、上下二枚のパネル面からなる二つ折りパネルを、上下方向にねじれ角をもって並列させた二つ折りパネル列とし、
各パネル面を連続させるように、該パネル列を周方向に複数配列し、螺旋蛇腹状の胴周壁を形成させていることを特徴とする減容可能なプラスチックボトル。
【請求項２】
二つ折りパネルが、六角形の対角線を谷線として、平行する長辺を山線とし、短辺を傾斜線とし、山線と傾斜線とを共通する接続線として連設されていることを特徴とする請求項１記載の減容可能なプラスチックボトル。
【請求項３】
二つ折りパネルのパネルの折りたたみ面が、パネルの谷線の上方と下方との間でねじれ面となっていることを特徴とする請求項１または２記載の減容可能なプラスチックボトル。
【請求項４】
胴部が周方向に４列の二つ折りパネル列からなり、四面体のねじれ胴周壁が形成されていることを特徴とする請求項１〜３記載の減容可能なプラスチックボトル。
【請求項５】
胴部が周方向に６列の二つ折りパネル列からなり、六面体のねじれ胴周壁が形成されていることを特徴とする請求項１〜３記載の減容可能なプラスチックボトル。
【請求項６】
胴部が周方向に３列の二つ折りパネル列からなり、三面体のねじれ胴周壁が形成されていることを特徴とする請求項１〜３記載の減容可能なプラスチックボトル。
【請求項７】
二つ折りパネルの形状が、相等しい二つの等脚台形を、底辺を共通として対称的に並列した六角形の平面パネルを一定の螺旋角に沿って長い方の対角線と平行する長辺を連続させて配置し、螺旋角に直交するねじれ角をもつ線上に平面パネルを並列してパネル列を形成させ、複数のパネル列によって形成される平面を円筒とした原型から平面パネルを対角線を谷線、平行する長辺を山線として折り曲げていくことによって形成されていることを特徴とする請求項１〜３記載の減容可能なプラスチックボトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減容可能としたプラスチックボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラスチック廃棄物の処理が社会問題となり、使用済みプラスチックボトルのリサイクルも実施されている。
そのため、容易に押潰し可能とした各種のプラスチックボトルが、従来より提案されており、例えば、特開平１１−３４２９４８号に記載されているような減容ボトルも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載のボトルは、ボトルの胴部表面に、複数の平行四辺形を上下と円周方向に連続させ、四辺形の各辺に対応させて、山折り目形成部を、四辺形の長い方の対角線に対応させて、谷折り目形成部を形成するようにしている。
そして、山折り目形成部には凸リブ(４)を、谷折り目形成部には凹リブ(５)を設けている。
【０００４】
しかしながら、ブロー成形にあたって、縦横に配列された多数の凸リブ(４)、凹リブ(５)のそれぞれを正確に成形することは困難であって、ボトル変形時に、変形歪みが生じたり、とくに凹リブ(５)の場合、リブの変形が大きくなるので、折りたたみ時に、弾性限度を越えて塑性変形を起こし、伸張させても、元の状態に戻せないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決することを課題とし、ボトル胴表面の形状を六角形の二つ折りパネルを上下と周方向に螺旋状に延びるよう配列させた螺旋蛇腹状とし、減容、復元可能としたプラスチックボトルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、減容可能なプラスチックボトルとして、口部と肩部、胴部と底部とからなるボトルであって、胴部が、上下二枚のパネル面からなる二つ折りパネルを、上下方向にねじれ角をもって並列させた二つ折りパネル列とし、各パネル面を連続させるように、該パネル列を周方向に複数配列し、螺旋蛇腹状の胴周壁を形成させていることを特徴とし、二つ折りパネルが、六角形の対角線を谷線として、平行する長辺を山線とし、短辺を傾斜線とし、山線と傾斜線とを共通する接続線として連設されていることを特徴とする構成を採用する。
【０００７】
とくに、減容復元容易なボトルとして、二つ折りパネルのパネルの折りたたみ面が、パネルの谷線の上方と下方との間でねじれ面となっていることを特徴とする構成を採用する。
【０００８】
具体的な実施形態として、胴部が周方向に４列の二つ折りパネル列からなり、四面体のねじれ胴周壁が形成されていることを特徴とする構成、胴部が周方向に６列の二つ折りパネル列からなり、六面体のねじれ胴周壁が形成されていることを特徴とする構成、さらに、胴部が周方向に３列の二つ折りパネル列からなり、三面体のねじれ胴周壁が形成されていることを特徴とする構成を採用することができる。
【０００９】
また、二つ折りパネルの形状として、相等しい二つの等脚台形を、底辺を共通として対称的に並列した六角形の平面パネルを一定の螺旋角に沿って長い方の対角線と平行する長辺を連続させて配置し、螺旋角に直交するねじれ角をもつ線上に平面パネルを並列してパネル列を形成させ、複数のパネル列によって形成される平面を円筒とした原型から平面パネルを対角線を谷線、平行する長辺を山線として折り曲げていくことによって形成されていることを特徴とする構成を採用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１において、ＡはＰＥＴ、ＰＰその他の合成樹脂を用いてブロー成形されたボトルで、口部１と肩部２、胴部３と底部４とからなっている。
【００１１】
口部１の外周には、ねじ５が螺設され、その下方に、ネックリング６が設けられている。
肩部２は、その横断面は角部を面取りした四角形であり、胴部３に続いている。
胴部３は、肩部２に続く接続部７と、上下方向にねじれ角をもって並列された二つ折りパネル列を周方向に複数列配列し、周方向に連続する二つ折りパネルＰが螺旋状に配列された螺旋蛇腹状の胴周壁８と、底部４に続く接続凹部９とからなっている。
【００１２】
二つ折りパネルＰは、図２に示すように、頂点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを有する六角形の平面を対角線ａｄで折り曲げたもので、線分ａｄを谷線１０、線分ｂｃ、線分ｅｆを山線１１、線分ａｂ，ｃｄ，ｄｅ，ｆａを傾斜線１２としている。  上下二枚のパネル面は、一定の折りたたみ角αを有しており、谷線１０の上方と下方で折りたたみ角αの角度位置がずれて、上下二枚のパネル面がねじれた状態となっている。
【００１３】
ここで、二つ折りパネルＰの形状についてくわしく説明する。
二つ折りパネルＰは、図３に示すように、相等しい二つの等脚台形を、底辺を共通として対称的に並列した六角形であって、平行する長辺ＢoＣo、長辺ＥoＦoと一対の等長の短辺ＡoＢo、短辺ＡoＦo、短辺ＣoＤo、短辺ＤoＥoとからなる六角形の平面パネルＰo を、長辺の対角線ＡoＤoと次位の平面パネルＰo の長辺ＢoＣoとを、螺旋角θとする線上に連続するよう並べ、かつ六角形の平面パネルＰo を螺旋角θに直交するねじれ角線の方向に並列させた４列の平面パネル列ＰＬをもって四角形平面を形成し、該平面を円筒としたものを原型として形成される。
【００１４】
本実施形態においては、螺旋角θは４５°、六角形の対角線上で対向する対角ＢoＡoＦo 、対角ＣoＤoＥo を９０°としている。
二つ折りパネルＰを形成するに際しては、図４に示すように、平面パネルＰo の対角線ＡoＤoを折り目に谷線とし、長辺ＢoＣo、長辺Ｅo,Ｆo を山線として、山線と谷線と傾斜線で構成される二つの四辺形から二つ折りパネルＰ1 を形成する。
【００１５】
さらに折り曲げていくと、折りたたみ角αが小さくなるにしたがって、螺旋角θも小さくなる。
平面パネルＰo は円筒面上にあったもので、折り曲げによって、円筒の周面にあった谷線ＡoＤoが直線になり、螺旋角θも小さくなるので、谷線ＡoＤoに圧縮力が働き、谷線ＡoＤoの内部に反発力が発生する。
【００１６】
二つ折りパネルＰ1 の上側の山線ＢoＣoには、上側の隣り合う二つ折りパネルＰ11，Ｐ12の谷線の反発力が作用し、下側の山線ＥoＦoには、下側の二つ折りパネルＰ13，Ｐ14の反発力が作用することになる。
そこで、二つ折りパネルＰ1 の上の山線端Ｃo 点に働く力と、下の山線端Ｅo 点に働く力を比較すると、二つ折りパネルＰ1 の谷線ＡoＤoに対して、上側の二つ折りパネルＰ12の谷線の先端は、下側の二つ折りパネルＰ14の谷線の線端より螺旋上で後退した位置にあり、谷線ＡoＤoに対する傾斜角度は、二つ折りパネルＰ14の谷線の方が小さくなっている。
傾斜角度が小さいということは、谷線ＡoＤoに対する分力が大きくなるということであり、Ｃo 点に働く力より、Ｅo 点に働く力が大きい。
【００１７】
また、上側の二つ折りパネルＰ11と下側の二つ折りパネルＰ13とを比較すると、二つ折りパネルＰ11の谷線の方が、二つ折りパネルＰ13の谷線より二つ折りパネルＰの谷線ＡoＤoに対する傾斜角度が小さくなっている。
すなわち、Ｂo 点に働く力がＦo 点に働く力よりも大きくなるのである。
したがって、二つ折りパネルＰ1 の上下面は、隣り合う上下左右の二つ折りパネルＰ11，Ｐ12，Ｐ13，Ｐ14の谷線の反発力によってねじれ、折りたたみ角αは前後で同一となっているが、図２に示すように、角度位置にずれが発生する。
【００１８】
そして、各パネルの谷線の反発力が均衡することによって、一定の折りたたみ角度を有し、谷線の上方と下方でねじれた上下二枚のパネル面からなる二つ折りパネルＰが形成され、安定した状態が維持される。
胴周壁８は、この状態の二つ折りパネルＰを形成するようにブロー成形されているのである。
【００１９】
図１に示すように、接続部７は、肩部２に続いて角部７ａと直線辺部７ｂとを具えている。
角部７ａには、傾斜線１２の列が接続しており、直線辺部７ｂは、山線１１と谷線１０の列が接続している。
【００２０】
接続凹部９は、接続線９ａをパネル面の切断面として外側に位置する山線１１、傾斜線１２を収斂させ、接続線９ａから谷部９ｂにかけて、内側に位置する谷線１０の中央部を収斂させるようにしている。
底部４は、底周壁２０と接地端壁２１と底壁とからなっており、底壁には、必要に応じて放射状の補強リブが設けられる。
【００２１】
次にボトルＡの減容について説明する。
図５に示すように、ボトルＡを上方から押圧すると、二つ折りパネルＰは、さらに折りたたまれ、螺旋角θが小さくなり、パネル列ＰＬのねじれも小さくなるとともに、二つ折りパネルＰは上下方向に圧縮され、一定の限界において、パネルの上面、および下面がそれぞれスナップ作用によって反転し、安定した減容状態が得られるようになる。
【００２２】
減容作用について、くわしく説明すると、二つ折りパネルＰの折りたたみにあたっては、図６に示すように、ボトルＡに対する上下方向の圧縮力は、傾斜線１２を通じてパネルの折りたたみ力ｐとして全ての二つ折りパネルＰに均等に働くことになる。
したがって、二つ折りパネルＰの山線端ｂ，ｃに折りたたみ力ｐが平均してかかる。
【００２３】
二つ折りパネルＰの谷線ａｄに対する傾斜線ａｂと傾斜線ｃｄの角度を比較すると、角度ｂａｄ＜角度ｃｄａであり、ｂ点にかかる折りたたみモーメントの方がｃ点にかかる折りたたみモーメントより大きくなり、下側の山線端ｆ，ｅでは、上側と逆になって、上下のパネル面は点対称の状態を保って折りたたみが進行する。
【００２４】
かくして二つ折りパネルＰの上下のパネル面は、谷線ａｄの上下でねじられた状態で変形が進行するが、微細にみれば、パネルは線分ａｄ、線分ｂｆ、線分ｃｅで六つに分割された状態で変形し、傾斜線ａｂ、山線ｂｃのなす角ａｂｃが、１８０°を超えた時点でスナップ作用によって、傾斜線ａｂ、山線ｂｃが反転し、六つの面が図６（ｂ）に示すような状態となる。
【００２５】
その際、谷線ａｄも螺旋角θが小さくなることによって圧縮力が大きくなり、折れ曲がった状態となっている。
この状態でボトルの上下方向の圧縮力を除いても、分割されたパネルの各面はスナップ作用により復元方向への反転が阻止されているので、減容された安定状態を保つことになる。
【００２６】
次に、減容安定状態からボトルを伸張させるように上下に引っ張り力をかけると、パネルの反転状態を解いて、二つ折りパネルＰの復元力により、元の状態に復帰させることができる。
【００２７】
また、減容安定状態から、さらに上下方向に圧縮力を加えると、変形が進み螺旋角が小さくなるとともに、パネル列のねじれも小さくなるが、弾性限度内であると、圧縮力を除くと、二つ折りパネルは復元力により、減容安定状態に復帰する。
しかし、さらに圧縮力を大きくしていくと、螺旋角θが０に近づき、二つ折りパネルＰの上下のパネル面全体に圧縮力がかかり、六つの分割面が平面となるよう働く。
【００２８】
二つ折りパネルの山線１１、傾斜線１２、谷線１０を、それぞれを折り重ねるように押潰すと、折り曲げ部に塑性変形がおこり、圧縮を解いても復元することがないので、押潰し状態を維持させることができ、ボトル使用後に押潰しボトルとして、そのまま廃棄ボトルとすることができる。
また、前記減容ボトルも、ボトルの使用後にそのまま廃棄することができるが、引っ張り力が加えられることがあると復元するので、減容後、キャップを閉めて廃棄する。
【００２９】
したがって、本発明のボトルは、減容、復元が可能であるので、ボトルを減容させた状態で輸送することによって、運送効果を高めることができる。
また、使用後のボトルの廃棄にあたって、ボトルの減容、押潰しが容易であり、きわめて小容量の廃棄ボトルにすることができる。
【００３０】
次に、第２実施形態のボトルについて説明する。
本実施形態は、六面体ボトルに係るものである。
図７に示すように、ボトルＢは、口部３０と肩部３１、胴部３２と底部３３とからなっており、口部３０には、ねじ３４とネックリング３５が設けられている。
肩部３１は、断面円形であり、胴部３２に続いている。
胴部３２は、肩部３１に続く接続凹部３６と、胴周壁３７と、底部３３に接続する接続凹部３８とからなっている。
【００３１】
二つ折りパネルＰａは、図９に示すように、頂点をｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌとした六角形の平面を対角線ｇｊで折り曲げたもので、線分ｇｊを谷線４０、線分ｈｉと線分ｋｌを山線４１、線分ｇｈ、ｉｊ、ｊｋ、ｌｇを傾斜線４２とし、谷線４０の上方と下方で折りたたみ角の角度位置をずらせ、上面と下面はねじれた状態となっている。
【００３２】
二つ折りパネルＰａの形状は、第１実施形態と同じで、図８に示すように、六角形の平面パネルＰａo を、長い方の対角線と長辺を、螺旋角θａとする線上に並べ、かつ螺旋角θａ線に直交するねじれ角線の方向に並列させた六面の平面パネル列ＰａＬ列をもって、四角形平面を形成し、該平面を円筒としたものを原型として形成される。
【００３３】
本実施形態においては、螺旋角θａを３０°として、六角形の対角線上で対向する角を６０°または７０°としている。
【００３４】
二つ折りパネルＰａは、図９に示すように、上記の平面パネルＰａo の対角線を谷線とし、平行する二つの長辺を山線４１として、二つ折りパネルＰａ1 とすることによって形成され、二つ折りパネルＰａ1 は、前記実施形態の二つ折りパネルＰ1 と同様に、一定の折りたたみα角を有し、谷線４０の上方と下方で折りたたみ角αの角度位置をずらせ、ねじれた状態の上下二枚のパネル面からなる二つ折りパネルとなり、胴周壁３７は、この状態の二つ折りパネルＰａを形成するようにブロー成形されており、安定した状態が保たれている。
【００３５】
接続凹部３６の胴周壁３７との接続線３６ａは、胴周壁３７のパネル面の切断面として、外側に位置する山線４１、傾斜線４２を収斂させ、接続凹部３６の谷部３６ｂは、内側に位置する谷線４０の中央部を収斂させている。
【００３６】
接続凹部３８は、接続凹部３６と同様にして、接続線３８ａから谷部３８ｂにかけて、二つ折りパネルＰａの谷線４０、山線４１、傾斜線４２を収斂させるようにしている。
底部３３は、底周壁４３と接地端壁４４と底壁とからなっており、底壁には、必要に応じて放射状の補強リブが設けられる。
【００３７】
次に、ボトルの減容について説明する。
図１０，１１に示すように、ボトルＢに上下の圧縮力を加えると、ボトルＢは変形し、減容ボトルを得ることができる。
その際、前記第１実施形態と同様に、圧縮力が二つ折りパネルＰａの山線端ｈ，ｉに働き、折りたたみ変形とともに螺旋角θａを変化させる。
【００３８】
図１１に示すように、二つ折りパネルＰａの谷線ｇｊに対する傾斜線ｇｈと傾斜線ｉｊの角度を比較すると、角度ｈｇｊ＜角度ｉｊｇであり、ｈ点に働く折りたたみモーメントの方がｉ点に働く折りたたみモーメントより大きくなり、下側の山線端ｋｌでは、上側と逆になって、上下のパネル面は点対称の状態を保って折りたたみが進行する。
【００３９】
かくして二つ折りパネルＰａの上下のパネル面の変形は、谷線ｇｊの上方と下方でねじれた状態で進行するが、パネル面は線分ｇｊ、線分ｈｌ、線分ｉｋで六つに分割された状態で変形し、傾斜線４２、山線４１のなす角ｇｈｉが、１８０°を超えた時点でスナップ作用によって、傾斜線ｇｈ、山線ｈｉが反転し、六つの面が図１１（ｂ）に示すような状態となる。
【００４０】
その際、谷線４０も螺旋角θａが小さくなることによって圧縮力が大きくなり、折れ曲がった状態となっている。
この状態でボトルの上下方向の圧縮力を除いても、分割されたパネルの各面はスナップ作用により復元方向への反転が阻止されているので、減容された安定状態を保つことになる。
【００４１】
この状態からさらに圧縮力を加えても、圧縮力を除くと減容安定状態までは復元するが、さらに引っ張り力を加えないと元の状態に戻らない。
減容安定状態からボトルＢを伸張させるように上下に引っ張り力をかけると、パネルの反転状態が解かれて、二つ折りパネルＰａの復元力により、元の状態に復帰させることができる。
したがって、本発明のボトルＢは、第１実施形態のボトルＡと同様に、減容、復元が可能であるので、ボトルＢを減容させた状態で輸送することによって、運送効率を高めることができる。
【００４２】
また、二つ折りパネルの山線４１、傾斜線４２、谷線４０を、それぞれを折り重ねるように押潰すと、折り曲げ部に塑性変形がおこり、圧縮を解いても復元することがないので、押潰し状態を維持させることができ、ボトル使用後に押潰しボトルとして、そのまま廃棄ボトルとすることができる。
【００４３】
次に、第３実施形態のボトルについて説明する。
本実施形態は、三面体ボトルに係るもので、二つ折りパネルＰｂは、図１２に示すように、平行する長辺と一対の等長の短辺から六角形の平面パネルＰｂo を、対角線と次位の平面パネルＰｂo の長辺を、螺旋角θｂとする線上に連続するよう並べ、かつ六角形の平面パネルを螺旋角θｂに直交するねじれ角線の方向に並列させた３列の平面パネル列ＰｂL をもって四角形平面を形成し、該平面を円筒としたものを原型として形成される。
本実施形態においては、螺旋角θｂを６０°として、六角形の対角線上で対向する角を１２０°としている。
【００４４】
この原型から形成される二つ折りパネルＰｂは、上下二枚のパネル面は一定の折りたたみ角αを有しており、谷線の上方と下方で折りたたみ角の角度位置がずれて、上下二枚のパネル面がねじれた状態となっている。
【００４５】
成形時の安定状態と共に、圧縮時に一定の時点でパネル面がスナップ作用によって反転し、減容安定状態を維持させることができる。
【００４６】
前記各実施形態では、二つ折りパネルの形状を六角形の平面パネルを原型としてパネルを折り曲げて形成するようにしているが、これは二つ折りパネルの形状を説明するためのもので、ボトルの成形時に、二つ折りパネルの折りたたみ面が、ボトルの谷線の上方と下方との間で、ねじれ面となるようブロー金型を作成すればよく、平面パネルの原型に限定されることはない。
また、前記各実施形態では、円筒を形成する平面として六角形の平面パネルの対角線の長さ、対角線上で対向する対角、螺旋角、パネル列の数等を示しているがそれらの形状数値に限定されない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているから、次の効果を奏する。
本発明のボトルは、胴周壁を二つ折りパネル列を周方向に複数列配設した螺旋蛇腹状に形成しているので、ボトルの減容、押しつぶしがきわめて容易にできるようになった。
【００４８】
そして、二つ折りパネルの折りたたみ面をパネルの上方と下方との間でねじれ面を形成させるようにしたので、減容に当たってパネル面をスナップ作用で反転させ、圧縮力を除いた場合にも減容状態を維持できるようになった。
そのため、ボトルを減容して輸送できるので運搬効率を高くすることができた。
【００４９】
胴周壁が蛇腹状であるため、二つ折りパネルを完全に折りたたまれるまで圧縮することができ、きわめて小容量の廃棄ボトルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態ボトルの斜視図である。
【図２】二つ折りパネルの説明図で、（ａ）は立面図、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線における折りたたみ角、（Ｃ）は図（ａ）のＢ−Ｂ線における折りたたみ角の説明図である。
【図３】二つ折りパネルの原型となる平面パネルの展開図である。
【図４】二つ折りパネルの説明図である。
【図５】減容ボトルの斜視図である。
【図６】  減容時の二つ折りパネルの変形の説明図で、（ａ）は折りたたみパネルの立面図、（ｂ）減容時の折りたたみパネルの立面図である。
【図７】  第２実施形態のボトルの立面図である。
【図８】  二つ折りパネルの原型となる平面パネルの展開図である。
【図９】  二つ折りパネルの立面図である。
【図１０】  減容ボトルの立面図である。
【図１１】  減容時の二つ折りパネルの変形の説明図で、（ａ）は二つ折りパネルの立面図、（ｂ）は折りたたみ角の説明図、（ｃ）は減容時の二つ折りパネルの立面図である。
【図１２】  第３実施形態の二つ折りパネルの原型となる平面パネルの展開図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ                        ボトル
Ｐ、Ｐａ、Ｐｂ                二つ折りパネル
Ｐo 、Ｐａo、Ｐｂo            平面パネル
Ｐ1 、Ｐ11，Ｐ12、Ｐ13，Ｐ14  二つ折りパネル
Ｐａ1                         二つ折りパネル
ＰL 、ＰａL 、ＰｂL           パネル列
θ、θａ、θｂ                螺旋角
１、３０                      口部
２、３１          肩部
３、３２          胴部
４、３３          底部
８、３７          胴周壁
１０、４０        谷線
１１、４１        山線
１２、４２        傾斜線
【図１】
0003866034.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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