(57)【要約】      （修正有）【課題】高温充填される容器からの包装物の生産に対する信頼性を高め、容器に設けられた変形ゾーンの凹凸逆転操作をよりよく制御し、包装物の生産時のエネルギー消費量を抑える。【解決手段】本体（５）、首部（８）および底部（６）を有する容器（１）から包装物（２）を形成する方法であって、容器（１）は、変形ゾーン（１５）が容器（１）の外部に突出する突出構成から、前記ゾーン（１５）が容器（１）の内部に突出する凹入構成に至る変形ゾーン（１５）を有し、この方法は、以下の操作すなわち‐高温の製品で容器（１）を充填する操作と、‐このように充填された容器（１）を密封閉鎖する操作と、‐打栓された容器（１）の温度を測定する操作と、‐測定温度と所定の閾値とを比較する操作と、‐測定温度が閾値以下の場合、変形ゾーン（１５）をその凹入位置に反転させる操作と、を含んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（５）、首部（８）および底部（６）を有する容器（１）から包装物（２）を形成する方法であって、容器（１）は、後退位置と展開位置との間で移動する機械式のプッシャ（２２）を用いて、変形ゾーン（１５）が容器（１）の外部に突出する突出構成から前記変形ゾーン（１５）が容器（１）の内部に突出する凹入構成に至る変形ゾーン（１５）を有し、前記方法は、以下の操作すなわち
‐変形ゾーン（１５）がその突出位置にあるとき、容器（１）の材料のガラス転移温度よりも高い温度にある製品で容器（１）を充填する操作と、
‐首部（８）に取り付けられた栓（４）を用いて、このように充填された容器（１）を密封閉鎖する操作とを含む方法において、
‐打栓された容器（１）の温度を測定する操作と、
‐測定温度と所定の閾値とを比較する操作と、
‐測定温度が閾値以下の場合、プッシャ（２２）をその後退位置から展開位置に移動させて、変形ゾーン（１５）をその突出構成から凹入構成へと移行させる操作と、
‐測定温度が閾値より高い場合、プッシャ（２２）をその後退位置に少なくとも一時的に保持する操作とを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２】
測定温度が閾値よりも高いとき、警報信号を発することからなる操作を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
測定温度が閾値よりも高いとき、プッシャ（２２）を所定のタイミング調整の間は後退位置に保持することからなる操作と、次いで、プッシャ（２２）をその展開位置に移動させることからなる操作とを含んでいることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
測定温度が閾値よりも高いとき、容器（１）の強制冷却操作を含んでいることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
測定温度が閾値よりも高いとき、待機コーナーに向かって容器を迂回させる操作を含んでいることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
測定温度と、閾値よりも低いターゲット値との比較操作を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
測定温度が閾値とターゲット値との間に含まれるとき、変形ゾーン（１５）にプッシャ（２２）が及ぼす応力の増加操作および／またはプッシャ（２２）の移動速度の上昇操作を含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
測定温度がターゲット値よりも低いとき、変形ゾーン（１５）にプッシャ（２２）が及ぼす応力の減少操作および／またはプッシャ（２２）の移動速度の低下操作を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
ターゲット値の温度が約３０℃であることを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
閾値が約４０℃であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
変形ゾーン（１５）が、底部（６）の基部（１０）と底部（６）の中央ピン（１４）とを接続するダイヤフラムであることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
温度が、サーマルカメラまたは高温計からなるセンサ（４０）によって測定されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
温度が、容器（１）の本体（５）上で測定されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の内容物（液体、ペースト）、すなわち容器が製造される材料のガラス転移温度よりも高い温度の内容物を充填するプラスチック材料の容器からの包装物の生産分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
一部の特殊な内容物、特に、低温殺菌されるもの（フルーツジュースまたは他の果汁入り飲料、牛乳、調味料）または煎じたもの（茶、コーヒー）の場合、高温充填がしばしば行われる。
【０００３】
このタイプの内容物の温度は一般に９０℃よりも高いが、その一方で使用される容器は、通常ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で製造され、そのガラス転移温度は約８０℃である。
【０００４】
高温充填は、容器がその内容物の熱を受けて軟化することから、容器の機械的強度に問題が生じる。
【０００５】
容器の機械的強度を高めることが可能な公知技術の１つは熱硬化であり、これは、容器の成形終了時に、容器を一時的に高温に保持し（たとえばそのモールドの加熱壁に容器を接触保持し）、熱によって材料の結晶性を向上させることからなる。
【０００６】
この技術は、良好な機械的耐久性を容器に付与することで充填時における容器の機械的性能を確かに高めることができるが、それが不十分であることが判明する場合がある。なぜなら熱硬化を行っても、容器はいったん打栓されると、内容物が冷却されるに伴い収縮し、それによってもたらされる応力に耐えられない場合があるからである。その結果、制御不能な変形が頻繁に生じ、これは容器の見栄えを損なうとともにその機械的耐久性を損なってしまう（特にパレット搬送が必要な場合）。
【０００７】
冷えていく内容物の収縮に伴う応力によりもたらされる変形を制御するための第１の解決方法は、容器に変形パネルを備えることからなる。たとえば米国特許第５７０４５０３号明細書（Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ  ＰＥＴ）を参照されたい。これらのパネルは、容器内の圧力のままに変形する。充填時には膨らみ、内容物が冷えるとくぼむ。この解決方法の主な欠点は、パネルの存在により容器の形状の自由度が制限され、見栄えが損なわれることにある。
【０００８】
第２の解決方法は、凹凸逆転可能なダイヤフラムを備えた底部を容器に設けることからなる。たとえば米国特許第８６７１６５３号明細書（Ｇｒａｈａｍ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）を参照されたい。この特許では、容器の内部容積を減らして内容物を再加圧するように機械式のプッシャを用いてダイヤフラムを凹凸逆転し、それによって剛性が高められる。この第２の解決方法は、容器の構造的な剛性と容器の形状の自由度とに関して第１の解決方法よりも優れているが、製造上、さまざまな制約を課される。
【０００９】
実際、凹凸逆転位置ではダイヤフラムが不安定になり、容器内の圧力下で当初の位置に戻ってしまうことがある。妥当な１つの仮定は、容器が十分に冷却されなかった結果、凹凸逆転後のダイヤフラムが、所定の位置に安定的にロックされる望ましい位置に到達できていないというものである。
【００１０】
すべての容器を長時間にわたって自由に冷却放置すると生産性を損なうことになる（今日では、通常の生産速度が１時間当たり容器約５００００個であることを想起されたい）。
【００１１】
代替的な１つの解決方法は、すべての容器を（たとえば噴霧により）強制冷却することであるが、しかし、この解決方法はエネルギー消費量が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５７０４５０３号明細書
【特許文献２】米国特許第８６７１６５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
第１の目的は、高温充填される容器からの包装物の生産に対する信頼性を高めることにある。
【００１４】
第２の目的は、容器に設けられた変形ゾーンの凹凸逆転操作をよりよく制御することにある。
【００１５】
第３の目的は、包装物の生産時のエネルギー消費量を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このため、本体、首部および底部を有する容器から包装物を形成する方法が提案され、この容器は、後退位置と展開位置との間で移動する機械式のプッシャを用いて、変形ゾーンが容器の外部に突出する突出構成から、前記ゾーンが容器の内部に突出する凹入構成に至る変形ゾーンを有し、この方法は、以下の操作すなわち
‐変形ゾーンがその突出位置にあるとき、容器の材料のガラス転移温度よりも高い温度にある製品で容器を充填する操作と、
‐首部に取り付けられた栓を用いて、このように充填された容器を密封閉鎖する操作と、
‐打栓された容器の温度を測定する操作と、
‐測定温度と所定の閾値とを比較する操作と、
‐測定温度が閾値以下の場合、プッシャをその後退位置から展開位置に移動させて、変形ゾーンをその突出構成から凹入構成へと移行させる操作と、
‐測定温度が閾値より高い場合、プッシャをその後退位置に少なくとも一時的に保持する操作とを含んでいる。
【００１７】
さまざまな付加的な特徴を単独または組み合わせで設けることが可能である。
【００１８】
‐測定温度が閾値よりも高いとき、警報信号を発することからなる操作を設ける。
【００１９】
‐測定温度が閾値よりも高いとき、所定のタイミング調整の間はプッシャを後退位置に保持することからなる操作と、次いで、プッシャをその展開位置に移動させることからなる操作とを設ける。
【００２０】
‐測定温度が閾値よりも高いとき、容器の強制冷却操作、あるいは、待機コーナーに向かって容器を迂回させる操作を設ける。
【００２１】
‐測定温度と、閾値よりも低いターゲット値との比較操作を設ける。
【００２２】
‐測定温度が閾値とターゲット値との間に含まれるとき、変形ゾーンにプッシャが及ぼす応力の増加操作および／またはプッシャの移動速度の上昇操作を設ける。
【００２３】
‐測定温度がターゲット値よりも低いとき、変形ゾーンにプッシャが及ぼす応力の減少操作および／またはプッシャの移動速度の低下操作を設ける。
【００２４】
‐ターゲット値の温度が約３０℃である。
【００２５】
‐閾値が約４０℃である。
【００２６】
‐変形ゾーンが、底部の基部と底部の中央ピンとを接続するダイヤフラムである。
【００２７】
‐温度は、サーマルカメラまたは高温計からなるセンサによって測定される。
【００２８】
‐温度は、容器の本体上で測定される。
【００２９】
本発明の他の目的および長所は、添付図面を参照しながら以下になされた１つの実施形態の説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】変形ゾーンが反転式ダイヤフラムである底部を備えた、形成直後の容器を示す断面図である。
【図２】充填中の図１の容器を示す断面図である。
【図３】ダイヤフラムを反転させるように構成された機械式のプッシャを備える作業台に設置され、容器に面してサーマルカメラが取り付けられた打栓後の図２の容器を示す断面図である。
【図４】画像の解読のために、さまざまな温度範囲に対応する配色表示とともに、容器の第１の熱画像を示す図である。
【図５】容器の第２の熱画像を示す図である。
【図６】ダイヤフラムの凹凸逆転を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１では、包装物２が形成されるプラスチック材料（たとえばＰＥＴ）容器１を示した。包装物２は、この容器１に加えて、容器１内に注入される内容物３と、容器１を密封する栓４と、必要に応じて、各種の消費者向け情報が印刷された貼付ラベルとを含んでいる。
【００３２】
容器１は、主軸Ｘに沿って延びるほぼ円筒形の本体５と、本体５をその下端で閉鎖する底部６と、この底部６に対向する本体５の上端からくびれを形成する肩部７と、肩部７の延長線上にあって、容器１の充填、その後は内容物の排出を行う開放された首部８とを含んでいる。
【００３３】
図示されている１つの実施形態によれば、本体５は、特にその楕円形化すなわち、たとえば内容物３の冷却に伴い容器１内で減圧が生じることによって本体が半径方向に（Ｘ軸に対して垂直に）つぶれるのを回避するために、機械的剛性を高める環状の剛性リブ９を含んでいる。
【００３４】
容器１の底部６は、テーブル等の平らな表面に容器１が自立するように構成された環状の周縁基部１０と、この基部１０をＸ軸に向かって延長し、容器の内部に突出して延びるヴォールト部１１とを有している。
【００３５】
ヴォールト部１１は、基部１０の内縁１３から容器１の内部に突出して延びる円錐台形の側壁１２と、容器１の内部に突出する中央ピン１４と、円錐台形の反転式ダイヤフラム１５から構成されて側壁１２の上縁１６から中央ピン１４の周縁１７まで斜めに延びる変形ゾーンと、を含んでいる。
【００３６】
容器１は、一般に、容器１の型穴を有するモールド内部で、あらかじめ加熱されたプリフォームからブロー成形またはブロー延伸成形により形成される（プリフォーム上で最終形状を有する首部８を除く）。容器１は、ダイヤフラム１５が容器１の外側に突出する突出構成においてダイヤフラム１５とともに形成される（図１）。
【００３７】
有利には、容器１は、その成形終了時に、比較的高い値（約１２０℃超）に温度調整されるモールドとの接触保持からなる熱硬化を受ける。こうした熱硬化は、熱によって材料の結晶性を高め、これにより容器１の機械的強度を増し、内容物３が高温であるときの容器の耐久性に有利に働く。
【００３８】
成形後、容器１は、図２に示したように、内容物３を形成する製品（特に液体）を首部８から容器に注ぐことからなる充填操作を受ける。この製品は、容器１の材料のガラス転移温度よりも高い温度にすることができる。１つの実施例によれば、容器１がＰＥＴ（そのガラス転移温度は約８０℃である）から製造され、容器１に注がれる製品の温度は約９０℃以上である。
【００３９】
容器１は、熱硬化を受けたことにより、著しい変形なしに、充填時に受けた熱衝撃によりもたらされる応力に対して機械的に持ちこたえることができる。
【００４０】
充填後は、図３に示したように、首部８に（ロックおよび／またはねじ締めにより）はめ込み装着される栓４によって容器１が打栓される。このとき、容器１は密封閉鎖される。
【００４１】
容器１は、打栓された後で、当該容器１がはめ込まれる環状支持体１９を有する反転作業台１８に移送される。より詳しくは、支持体１９は、少なくとも基部１０と本体５の下端に対応する嵌合部を形成し、これによって容器１を横方向に（すなわち主軸Ｘに対して垂直に）固定させる。
【００４２】
反転作業台１８は、さらに、容器１を軸方向に（すなわち主軸Ｘに対して平行に）固定させる主軸支持部２０を有している。図３に示した例では、主軸支持部２０は、栓４に当接する円錐形のヘッド２１を有している。
【００４３】
このように容器１は、支持体１９と主軸支持部２０との間に剛性保持される。
【００４４】
反転作業台１８は、また、支持体１９に対して機械式に移動するプッシャ２２を有し、プッシャ２２は支持体を貫通して底部６に当接し、ダイヤフラム１５をその突出位置から凹入位置に反転させることができ、その一方で、容器１は、軸方向に動くことなく支持体１９と主軸支持部２０との間に保持される。
【００４５】
より詳しくは、プッシャ２２は、容器１の底部６から離れて延びる後退位置と支持体１９から容器１の内部に突出する展開位置との間で軸Ｘに沿って並進移動可能である。図示された例では、プッシャ２２は、中央ピン１４の端部に嵌合する形状の自由端２３を有しているが、この自由端２３は、もっと簡単な形状、たとえば円筒形にすることができる。
【００４６】
反転作業台１８は、さらに、一方では、ダイヤフラム１５の反転（すなわち凹凸逆転）を実施するために後退位置から展開位置に、他方では、その反対に展開位置から次のサイクルに備える後退位置にプッシャ２２を移動可能なアクチュエータ２４を有している。
【００４７】
１つの実施形態によれば、アクチュエータ２４は、（電気式または図示された実施例のように空気式または油圧式）ジャッキである。
【００４８】
アクチュエータ２４は、円筒形の本体２５と、ピストン２６と、このピストン２６に結合されるロッド２７とを含んでいる。プッシャ２２はロッド２７に固定されるか、あるいは図示された実施例のように、ロッドと一体的に形成されている。
【００４９】
アクチュエータ２４は、本体２５を閉鎖する２つの壁、すなわち後方端部の壁２８とこれとは反対側の前方端部の壁２９とを有し、前方端部の壁には穴が設けられ、ロッド２７は、この穴を通って延びている。ピストン２６は、本体２５内でピストン２６と後方端部の壁２８との間に後方チャンバ３０を、また、ロッド２７の周囲でピストン２６と前方端部の壁２９との間に前方チャンバ３１を画定する。
【００５０】
後方チャンバ３０と前方チャンバ３１は、後方端部の壁２８に設けられた後方の入口３２と、前方端部の壁２９に設けられた前方の入口３３とを介して、流体分配器３６の第１の出口３４と第２の出口３５とそれぞれ流体接続されており、流体分配器は、さらに、加圧流体（たとえば空気またはオイル）源３７と、排出部３８とに接続されている。図３から分かるように、流体分配器３６は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等の情報処理制御ユニット３９により制御される。
【００５１】
後方チャンバ３０と前方チャンバ３１は、ピストン２６が後方端部の壁２８の付近にある後退位置から、ピストン２６が前方端部の壁２９の付近にある展開位置まで、プッシャ２２を（ピストン２６により）連続移動させるよう、流体分配器３６を介して流体源３７と排出部３８とに交互に流体接続される。
【００５２】
しかし、容器１の温度が高すぎるときにダイヤフラム１５の反転がなされる場合、その機械的強度は、ダイヤフラム１５が確実にその凹入位置を保持するのに十分ではないことが分かっている。
【００５３】
そのため、打栓操作とダイヤフラム１５の反転操作との間に、容器１の温度制御段階が設けられ、これは、
‐打栓された容器１の温度測定操作と、
‐このように測定された温度と、制御ユニット３９に記憶された、所定の閾値Ｔｓとの比較操作と、
を含んでいる。
【００５４】
温度測定は、容器１の本体５の全体にわたって完全な温度プロフィールを形成可能な、好ましくはサーマルカメラの形態を呈するセンサ４０を用いて実施される。カメラ４０は、たとえば、ＦＬＩＲ社により商品化されているＡ３１５モデルであり、これは、−２０℃〜１２０℃の熱範囲で解像度３２０×２４０画素の画像形成が可能である。図３に示したように、カメラ４０は制御ユニット３９に接続され、カメラは、その測定値を制御ユニットに知らせる。変形実施形態では、センサ４０が、温度の単発的な測定を実施する高温計である。高温計は、容器１の温度が均一であることが確認される場合に適しており、容器１の一か所のみの温度測定から外挿することが可能である。
【００５５】
１つの実施形態によれば、カメラ４０は、複数（たとえばすべて）の反転作業台１８に共通し、反転作業台１８が取り付けられる回転盤に面して固定式に配置される。別の実施形態によれば、各々の反転作業台１８が、その固有のサーマルカメラ４０を備えている。
【００５６】
図３に示したように、カメラ４０は、完全なサーモグラフィを作成できるようにするために、好ましくは、容器１の本体５がすべてカメラの視界に入るように配置される。
【００５７】
このように実施された温度測定値は、カメラ４０により制御ユニット３９に転送される。制御ユニットは、記憶された温度を閾値Ｔｓと比較し、
‐測定された温度が閾値Ｔｓ以下である場合、制御ユニット３９は、直ちに、後退位置から展開位置へのプッシャ２２の移動を命令して、ダイヤフラム１５を反転させて突出位置から凹入位置に移行させ、
‐測定された温度が閾値Ｔｓよりも高い場合、制御ユニット３９は、少なくとも一時的に後退位置にプッシャ２２を保持するよう命令する。
【００５８】
前者の場合、容器１（特に底部６）の機械的な剛性は、内容物３の圧力がかかっても、ダイヤフラム１５が（凹凸逆転後）その凹入構成にロックされた状態に留まるのに十分であると言える。
【００５９】
この第１の事例を図４に示した。この図は、画像編集プログラムを組み込んだ制御ユニット３９に記憶された、打栓後に実施された容器１のサーモグラフィを示している。図４に示された凡例はあくまで、制御ユニット３９により適用される操作モードの理解を促すための説明用である。この凡例は、異なるパターンにより示された４つの温度範囲［Ｔｉ；Ｔｉ＋１］を含む（ここでｉは、正の整数または０であり、温度は、指数ｉの値が大きくなるにつれて高くなる）。たとえば
［Ｔ０；Ｔ１］は、ジグザグパターン
［Ｔ１；Ｔ２］は、三角パターン
［Ｔ２；Ｔ３］は、長方形パターン
［Ｔ３；Ｔ４］は、ドットパターン
で示されている。
【００６０】
温度Ｔｉの値は、たとえば次の通りである。
【００６１】
Ｔ０＝３０℃
Ｔ１＝３５℃
Ｔ２＝４０℃
Ｔ３＝４５℃
Ｔ４＝５０℃
【００６２】
図４に示されたサーモグラフィによれば、対応する容器１は、温度がＴ０とＴ１との間（すなわち上記の例では３０℃と３５℃との間）にある外側ゾーンと、温度がＴ１とＴ２との間（すなわち上記の例では３５℃と４０℃との間）にある中央ゾーンとの、２つの温度ゾーンを示していることが確認できる。その結果、Ｔｓに値４０℃を割り当てると仮定すれば、図４にサーモグラフィを示した容器１の温度はＴｓ未満であることが分かる。
【００６３】
したがって、容器１のダイヤフラム１５は凹凸逆転可能である。その場合、制御ユニット３９は、これを確認した直後に、（流体分配器３６を介して）プッシャ２２をその後退位置から展開位置に移動するよう命令し、ダイヤフラム１５をその凹入位置に向かって反転させて容器１を加圧する。
【００６４】
それに対して第２の事例では、ダイヤフラム１５が（凹凸逆転後）その凹入構成にロックされた状態に留まるには、包装物２の内部の残留圧力が強すぎる。言い換えれば、ダイヤフラム１５は、容器１内の圧力下で、（機械的な反転後に）その凹入構成から突出構成に不意に凹凸逆転するおそれがある。
【００６５】
この第２の事例を図５に示した。この図は、図４に示したサーモグラフィに関して上記に説明した条件で制御ユニット３９に記憶された、打栓後に実施された容器１のサーモグラフィを示している。
【００６６】
図５のサーモグラフィによれば、対応する容器１は、温度がＴ２とＴ３との間（すなわち上記の例では４０℃と４５℃との間）にある外側ゾーンと、温度がＴ３とＴ４との間（すなわち上記の例では４５℃と５０℃との間）にある中央ゾーンとの、２つの温度ゾーンを示していることが確認できる。その結果、Ｔｓに値４０℃を割り当てると仮定すれば、図５にサーモグラフィを示した容器１の温度はＴｓより高いことが分かる。
【００６７】
したがって、容器１のダイヤフラム１５は、少なくとも容器の温度がＴｓより低くなる（あるいは少なくともＴｓに達する）前に凹凸逆転すべきではない。そうでなければ、ダイヤフラム１５は、凹入構成を保てずに、ダイヤフラム１５により対抗される機械的強度を上回るような容器１内の圧力の作用で、ひとりでに突出位置へと凹凸逆転してしまう可能性がある。
【００６８】
そのため、この第２の事例では、制御ユニット３９は、少なくとも一時的にプッシャ２２をその後退位置に保持するように命令する。たとえば充填操作時に内容物３の温度をチェックすることを促すよう、たとえば容器１の温度が適切でないことを操作者に知らせるための警報信号を発することができる。
【００６９】
第１の実施形態によれば、プッシャ２２は、所定のタイミング調整の間は後退位置に保持され、その後、（流体分配器３６を介した）制御ユニット３９の命令で展開位置に移動し、ダイヤフラム１５を反転させる。
【００７０】
このため、制御ユニット３９には、容器の温度推移の経時的な予測モデルを組み入れることが可能であり、これにより上記のタイミング調整を計算することができる。こうしたタイミング調整は、予測モデルでは、容器がそれぞれ測定温度と温度Ｔｓとを示す瞬間を分ける時間間隔にたとえば等しい。
【００７１】
制御ユニット３９は、測定温度が閾値Ｔｓよりも高い場合で、かつ計算されたタイミング調整が、充填後の容器１が支持体１９上に停止する時間にたとえば対応する所定の時間閾値を上回る場合、待機ゾーンへの容器１の迂回を命令するようにプログラムすることができる。待機ゾーンでは、容器１は、所定の持続時間にわたり冷却放置することができる。容器１の温度が閾値Ｔｓ以下になると（これは、測定可能であり、あるいは、容器１の当初の温度からの外挿により計算可能である）、容器１は、そのダイヤフラム１５を凹凸反転できるように生産ラインへと再度向けられる。容器１は、また、測定温度が閾値温度Ｔｓよりも高い場合、たとえば本体５への低温の液体の噴射（一般には噴霧）によって強制冷却操作を受けることができる。この操作は、生産ラインに沿って、あるいは、温度が閾値Ｔｓより高い場合に容器が迂回される別ライン上で実施可能である。
【００７２】
容器１の（自然または強制）冷却を終了すると、容器は、そのダイヤフラム１５の凹凸逆転操作を受けることができる。
【００７３】
ダイヤフラム１５は、容器１の測定温度が、所定のいわゆるターゲット温度（以下Ｔｃと記す）に等しいか、ほぼ等しいとき、凹入位置へのロックが最も確実に行える状態で凹凸逆転されることが分かっている。ターゲット温度は、同じ条件で充填された同じモデルのすべての容器に対して同一である。ターゲット温度は、閾値温度Ｔｓ未満であり、一般には約３０℃である。
【００７４】
特定の１つの実施形態によれば、閾値温度Ｔｓとの比較に加えて、測定温度はさらに、制御ユニット３９に記憶されたターゲット温度Ｔｃと比較される。測定温度がターゲット温度Ｔｃに等しい（あるいは、通常±２℃の差でほぼ等しい）場合、ダイヤフラム１５を凹凸逆転する操作条件は変化しない。
【００７５】
測定温度が閾値温度Ｔｓ以下である限り、ダイヤフラム１５の凹凸逆転を実施できることについてはここまでに見てきた通りである。
【００７６】
それに対して、ターゲット温度Ｔｃとの比較は、凹凸逆転の操作条件を決定するもので、制御ユニット３９が、プッシャ２２によりダイヤフラム１５に及ぼされる応力および／またはプッシャの移動速度に作用する。
【００７７】
たとえば、測定温度が閾値温度Ｔｓとターゲット温度Ｔｃとの間にある場合、制御ユニット３９は、プッシャ２２によりダイヤフラム１５に及ぼされる応力を増加し、および／またはプッシャ２２の移動速度を速めるようにプログラムされる。なぜなら、この温度条件は、充填後に容器内の圧力が著しく下がっており、その結果、ダイヤフラム１５の凹入位置へのロックがいわば保証されることを意味するからである。したがって、包装物２内の圧力による抵抗力は制限され、ダイヤフラム１５は、損傷リスクなしにより高い応力と凹凸逆転速度に耐えられるため、生産性が上がる。
【００７８】
この第１の事例では、制御ユニット３９は、さらに、ターゲット温度に近づけるために容器１の温度上昇を促すようにプログラム可能である。このため、包装物２が、充填および打栓後（かつダイヤフラム１５の凹凸逆転前）に必ず行われる強制冷却の対象となると仮定すると、制御ユニット３９は、このように冷却される包装物２に付与される調整温度を、測定温度がターゲット温度Ｔｃに等しくなるまで、または、ほぼ等しくなるまで強化するよう命令可能であり、これにより生産性を最適化することができる。
【００７９】
それに対して、測定温度がターゲット温度Ｔｃ未満である場合、制御ユニット３９は、プッシャ２２がダイヤフラム１５に及ぼす応力を減少し、および／またはプッシャ２２の移動速度を落とすようにプログラムされる。なぜなら、この温度条件は、たとえ凹入位置でのダイヤフラム１５のロックがほぼ保証されるとしても、包装物２内の圧力による抵抗力が依然としてかなり高く、ダイヤフラム１５は、応力が強すぎるおよび／または、凹凸逆転速度が速すぎれば、これを受けて損傷する可能性があるからである。このような仮定では、生産性が低下するとしても包装物が無傷の状態にあるように保証することが好ましい。
【００８０】
上記の第２の事例では、制御ユニット３９は、ターゲット温度に近づけるために容器１の温度低下を促すようにプログラム可能である。このため、包装物２が、充填および打栓後（かつダイヤフラム１５の凹凸逆転前）に必ず行われる強制冷却の対象となると仮定すると、制御ユニット３９は、このように冷却される包装物２に付与される調整温度を、測定温度がターゲット温度Ｔｃに等しくなるまで、または、ほぼ等しくなるまで下降するよう命令可能であり、これにより生産性を最適化することができる。
【００８１】
容器１の本体５全体において測定温度は必ずしも均一ではないので（これは図４と図５に示した実施例から分かる）、制御ユニット３９は、その比較および計算を実施するために、測定温度の上限だけを考慮し、あるいはまた、測定温度の平均値を求め、必要に応じ容器１の本体５上で検知された対応する面の面積をベースに加重平均値を求める。
【００８２】
同様に、温度分布が軸Ｘを中心とする回転対称であると仮定すれば、瞬間的なサーモグラフィ（１回のみの温度測定の形態をとる）で十分であると推定する場合がある。この仮定は、特に、容器１自体が軸Ｘを中心として回転対称である場合に考慮することができる。
【００８３】
しかし、その逆に、温度分布が軸Ｘを中心として回転対称ではないとすれば、容器１の完全なサーモグラフィ（容器１の周囲で同時または連続的に実施される複数回の温度測定の形態をとる）が必要であると推定する場合もある。この仮定は、特に、容器１がそれ自体、軸Ｘを中心として回転非対称である場合（たとえば容器１の横断面が長方形、正方形、楕円形の輪郭を有する場合）に考慮可能である。この場合、サーモグラフィは、容器１の周囲に配分された複数のセンサ（特にカメラ）、または軸Ｘを中心とする（容器１またはセンサ４０の）回転による複数回の連続温度測定（カメラの場合は複数回の撮影）を実施する単一のセンサ（特にカメラ）によって実施可能である。
【００８４】
この場合、比較操作は、すべての測定値に対して反復されるか、あるいは、平均的な温度プロフィールを得るために平均値を求めることができる。
【００８５】
以上において、測定温度は容器１の本体５の温度であり、その一方で、凹凸逆転操作は底部６（より詳しくはダイヤフラム１５）に関与することに留意されたい。実際、底部６（および特にダイヤフラム１５）の温度は、内容物３の相対的な等方性のために本体５の温度とほとんど差がなく、内容物は、底部６に本体５と同じ熱量（単位面積当たり）を伝導させる。
【００８６】
しかし、本体５と底部６が同じ温度ではなく、および／または同じ熱挙動を示さないことも想定される。この場合、カメラ４０は、本体５に面して取り付けるのではなく底部６に面して取り付けて、サーモグラフィを直接形成することができる。２つの配置を組み合わせることも同様に可能である。
【００８７】
上記の方法には、次のような長所がある。
【００８８】
第１に、プッシャ２２の移動（すなわちダイヤフラム１５の反転）を命令する前に、容器１の温度を（本体５および／または底部６で）測定することにより、反転が信頼性のある仕方で実施可能であるかどうか検証することができる（すなわち、容器１内の圧力下でダイヤフラム１５が最初の位置に戻るリスクがない）。
【００８９】
第２に、最適な熱条件でダイヤフラム１５を凹凸逆転することにより、特に、（容器１の温度が高すぎる場合）プッシャ２２による変形のリスクを低減しながら、この操作をよりよく制御することができる。
【００９０】
上記の説明では、反転操作は底部６（より詳しくはダイヤフラム１５）に関与する。しかし、容器１（特に本体５）の任意のゾーンを凹凸逆転させることも可能であり、このゾーンは、容器１の外側に突出する突出位置と容器１の内側に突出する凹入位置との間で変形可能である。こうした変形ゾーンは、たとえば、容器１の本体５に形成された膨らみとすることができ、これは、容器１を反転により加圧することに加えて、たとえば容器１をつかみやすくする握り部を形成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  容器
２  包装物
３  内容物
４  栓
５  本体
６  底部
７  肩部
８  首部
９  剛性リブ
１０  基部
１１  ヴォールト部
１２  側壁
１３  基部の内縁
１４  中央ピン
１５  変形ゾーンまたはダイヤフラム
１６  側壁の上縁
１７  中央ピンの周縁
１８  反転作業台
１９  支持体
２０  主軸支持部
２１  主軸支持部のヘッド
２２  プッシャ
２３  プッシャの自由端
２４  アクチュエータ
２５  アクチュエータ本体
２６  ピストン
２７  ロッド
２８  アクチュエータの後方端部の壁
２９  アクチュエータの前方端部の壁
３０  後方チャンバ
３１  前方チャンバ
３２  後方端部の壁に設けられた後方の入口
３３  前方端部の壁に設けられた前方の入口
３４  流体分配器の第１の出口
３５  流体分配器の第２の出口
３６  流体分配器
３７  加圧流体源
３８  排出部
３９  制御ユニット
４０  センサまたはカメラ
【図１】
2017071443.tif 000003
【図２】
2017071443.tif 000004
【図３】
2017071443.tif 000005
【図４】
2017071443.tif 000006
【図５】
2017071443.tif 000007
【図６】
2017071443.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月26日(2016.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の内容物（液体、ペースト）、すなわち容器が製造される材料のガラス転移温度よりも高い温度の内容物を充填するプラスチック材料の容器からの包装物の生産分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
一部の特殊な内容物、特に、低温殺菌されるもの（フルーツジュースまたは他の果汁入り飲料、牛乳、調味料）または煎じたもの（茶、コーヒー）の場合、高温充填がしばしば行われる。
【０００３】
このタイプの内容物の温度は一般に９０℃よりも高いが、その一方で使用される容器は、通常ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で製造され、そのガラス転移温度は約８０℃である。
【０００４】
高温充填は、容器がその内容物の熱を受けて軟化することから、容器の機械的強度に問題が生じる。
【０００５】
容器の機械的強度を高めることが可能な公知技術の１つは熱硬化であり、これは、容器の成形終了時に、容器を一時的に高温に保持し（たとえばそのモールドの加熱壁に容器を接触保持し）、熱によって材料の結晶性を向上させることからなる。
【０００６】
この技術は、良好な機械的耐久性を容器に付与することで充填時における容器の機械的性能を確かに高めることができるが、それが不十分であることが判明する場合がある。なぜなら熱硬化を行っても、容器はいったん打栓されると、内容物が冷却されるに伴い収縮し、それによってもたらされる応力に耐えられない場合があるからである。その結果、制御不能な変形が頻繁に生じ、これは容器の見栄えを損なうとともにその機械的耐久性を損なってしまう（特にパレット搬送が必要な場合）。
【０００７】
冷えていく内容物の収縮に伴う応力によりもたらされる変形を制御するための第１の解決方法は、容器に変形パネルを備えることからなる。たとえば米国特許第５７０４５０３号明細書（Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ  ＰＥＴ）を参照されたい。これらのパネルは、容器内の圧力のままに変形する。充填時には膨らみ、内容物が冷えるとくぼむ。この解決方法の主な欠点は、パネルの存在により容器の形状の自由度が制限され、見栄えが損なわれることにある。
【０００８】
第２の解決方法は、凹凸逆転可能なダイヤフラムを備えた底部を容器に設けることからなる。たとえば米国特許第８６７１６５３号明細書（Ｇｒａｈａｍ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）を参照されたい。この特許では、容器の内部容積を減らして内容物を再加圧するように機械式のプッシャを用いてダイヤフラムを凹凸逆転し、それによって剛性が高められる。この第２の解決方法は、容器の構造的な剛性と容器の形状の自由度とに関して第１の解決方法よりも優れているが、製造上、さまざまな制約を課される。
【０００９】
実際、凹凸逆転位置ではダイヤフラムが不安定になり、容器内の圧力下で当初の位置に戻ってしまうことがある。妥当な１つの仮定は、容器が十分に冷却されなかった結果、凹凸逆転後のダイヤフラムが、所定の位置に安定的にロックされる望ましい位置に到達できていないというものである。
【００１０】
すべての容器を長時間にわたって自由に冷却放置すると生産性を損なうことになる（今日では、通常の生産速度が１時間当たり容器約５００００個であることを想起されたい）。
【００１１】
代替的な１つの解決方法は、すべての容器を（たとえば噴霧により）強制冷却することであるが、しかし、この解決方法はエネルギー消費量が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５７０４５０３号明細書
【特許文献２】米国特許第８６７１６５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
第１の目的は、高温充填される容器からの包装物の生産に対する信頼性を高めることにある。
【００１４】
第２の目的は、容器に設けられた変形ゾーンの凹凸逆転操作をよりよく制御することにある。
【００１５】
第３の目的は、包装物の生産時のエネルギー消費量を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このため、本体、首部および底部を有する容器から包装物を形成する方法が提案され、この容器は、後退位置と展開位置との間で移動する機械式のプッシャを用いて、変形ゾーンが容器の外部に突出する突出構成から、前記ゾーンが容器の内部に突出する凹入構成に至る変形ゾーンを有し、この方法は、以下の操作すなわち
‐変形ゾーンがその突出位置にあるとき、容器の材料のガラス転移温度よりも高い温度にある製品で容器を充填する操作と、
‐首部に取り付けられた栓を用いて、このように充填された容器を密封閉鎖する操作と、
‐打栓された容器の温度を測定する操作と、
‐測定温度と所定の閾値とを比較する操作と、
‐測定温度が閾値以下の場合、プッシャをその後退位置から展開位置に移動させて、変形ゾーンをその突出構成から凹入構成へと移行させる操作と、
‐測定温度が閾値より高い場合、プッシャをその後退位置に少なくとも一時的に保持する操作とを含んでいる。
【００１７】
さまざまな付加的な特徴を単独または組み合わせで設けることが可能である。
【００１８】
‐測定温度が閾値よりも高いとき、警報信号を発することからなる操作を設ける。
【００１９】
‐測定温度が閾値よりも高いとき、所定のタイミング調整の間はプッシャを後退位置に保持することからなる操作と、次いで、プッシャをその展開位置に移動させることからなる操作とを設ける。
【００２０】
‐測定温度が閾値よりも高いとき、容器の強制冷却操作、あるいは、待機コーナーに向かって容器を迂回させる操作を設ける。
【００２１】
‐測定温度と、閾値よりも低いターゲット値との比較操作を設ける。
【００２２】
‐測定温度が閾値とターゲット値との間に含まれるとき、変形ゾーンにプッシャが及ぼす応力の増加操作および／またはプッシャの移動速度の上昇操作を設ける。
【００２３】
‐測定温度がターゲット値よりも低いとき、変形ゾーンにプッシャが及ぼす応力の減少操作および／またはプッシャの移動速度の低下操作を設ける。
【００２４】
‐ターゲット値の温度が約３０℃である。
【００２５】
‐閾値が約４０℃である。
【００２６】
‐変形ゾーンが、底部の基部と底部の中央ピンとを接続するダイヤフラムである。
【００２７】
‐温度は、サーマルカメラまたは高温計からなるセンサによって測定される。
【００２８】
‐温度は、容器の本体上で測定される。
【００２９】
本発明の他の目的および長所は、添付図面を参照しながら以下になされた１つの実施形態の説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】変形ゾーンが反転式ダイヤフラムである底部を備えた、形成直後の容器を示す断面図である。
【図２】充填中の図１の容器を示す断面図である。
【図３】ダイヤフラムを反転させるように構成された機械式のプッシャを備える作業台に設置され、容器に面してサーマルカメラが取り付けられた打栓後の図２の容器を示す断面図である。
【図４】画像の解読のために、さまざまな温度範囲に対応する配色表示とともに、容器の第１の熱画像を示す図である。
【図５】容器の第２の熱画像を示す図である。
【図６】ダイヤフラムの凹凸逆転を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１では、包装物２が形成されるプラスチック材料（たとえばＰＥＴ）容器１を示した。包装物２は、この容器１に加えて、容器１内に注入される内容物３と、容器１を密封する栓４と、必要に応じて、各種の消費者向け情報が印刷された貼付ラベルとを含んでいる。
【００３２】
容器１は、主軸Ｘに沿って延びるほぼ円筒形の本体５と、本体５をその下端で閉鎖する底部６と、この底部６に対向する本体５の上端からくびれを形成する肩部７と、肩部７の延長線上にあって、容器１の充填、その後は内容物の排出を行う開放された首部８とを含んでいる。
【００３３】
図示されている１つの実施形態によれば、本体５は、特にその楕円形化すなわち、たとえば内容物３の冷却に伴い容器１内で減圧が生じることによって本体が半径方向に（Ｘ軸に対して垂直に）つぶれるのを回避するために、機械的剛性を高める環状の剛性リブ９を含んでいる。
【００３４】
容器１の底部６は、テーブル等の平らな表面に容器１が自立するように構成された環状の周縁基部１０と、この基部１０をＸ軸に向かって延長し、容器の内部に突出して延びるヴォールト部１１とを有している。
【００３５】
ヴォールト部１１は、基部１０の内縁１３から容器１の内部に突出して延びる円錐台形の側壁１２と、容器１の内部に突出する中央ピン１４と、円錐台形の反転式ダイヤフラム１５から構成されて側壁１２の上縁１６から中央ピン１４の周縁１７まで斜めに延びる変形ゾーンと、を含んでいる。
【００３６】
容器１は、一般に、容器１の型穴を有するモールド内部で、あらかじめ加熱されたプリフォームからブロー成形またはブロー延伸成形により形成される（プリフォーム上で最終形状を有する首部８を除く）。容器１は、ダイヤフラム１５が容器１の外側に突出する突出構成においてダイヤフラム１５とともに形成される（図１）。
【００３７】
有利には、容器１は、その成形終了時に、比較的高い値（約１２０℃超）に温度調整されるモールドとの接触保持からなる熱硬化を受ける。こうした熱硬化は、熱によって材料の結晶性を高め、これにより容器１の機械的強度を増し、内容物３が高温であるときの容器の耐久性に有利に働く。
【００３８】
成形後、容器１は、図２に示したように、内容物３を形成する製品（特に液体）を首部８から容器に注ぐことからなる充填操作を受ける。この製品は、容器１の材料のガラス転移温度よりも高い温度にすることができる。１つの実施例によれば、容器１がＰＥＴ（そのガラス転移温度は約８０℃である）から製造され、容器１に注がれる製品の温度は約９０℃以上である。
【００３９】
容器１は、熱硬化を受けたことにより、著しい変形なしに、充填時に受けた熱衝撃によりもたらされる応力に対して機械的に持ちこたえることができる。
【００４０】
充填後は、図３に示したように、首部８に（ロックおよび／またはねじ締めにより）はめ込み装着される栓４によって容器１が打栓される。このとき、容器１は密封閉鎖される。
【００４１】
容器１は、打栓された後で、当該容器１がはめ込まれる環状支持体１９を有する反転作業台１８に移送される。より詳しくは、支持体１９は、少なくとも基部１０と本体５の下端に対応する嵌合部を形成し、これによって容器１を横方向に（すなわち主軸Ｘに対して垂直に）固定させる。
【００４２】
反転作業台１８は、さらに、容器１を軸方向に（すなわち主軸Ｘに対して平行に）固定させる主軸支持部２０を有している。図３に示した例では、主軸支持部２０は、栓４に当接する円錐形のヘッド２１を有している。
【００４３】
このように容器１は、支持体１９と主軸支持部２０との間に剛性保持される。
【００４４】
反転作業台１８は、また、支持体１９に対して機械式に移動するプッシャ２２を有し、プッシャ２２は支持体を貫通して底部６に当接し、ダイヤフラム１５をその突出位置から凹入位置に反転させることができ、その一方で、容器１は、軸方向に動くことなく支持体１９と主軸支持部２０との間に保持される。
【００４５】
より詳しくは、プッシャ２２は、容器１の底部６から離れて延びる後退位置と支持体１９から容器１の内部に突出する展開位置との間で軸Ｘに沿って並進移動可能である。図示された例では、プッシャ２２は、中央ピン１４の端部に嵌合する形状の自由端２３を有しているが、この自由端２３は、もっと簡単な形状、たとえば円筒形にすることができる。
【００４６】
反転作業台１８は、さらに、一方では、ダイヤフラム１５の反転（すなわち凹凸逆転）を実施するために後退位置から展開位置に、他方では、その反対に展開位置から次のサイクルに備える後退位置にプッシャ２２を移動可能なアクチュエータ２４を有している。
【００４７】
１つの実施形態によれば、アクチュエータ２４は、（電気式または図示された実施例のように空気式または油圧式）ジャッキである。
【００４８】
アクチュエータ２４は、円筒形の本体２５と、ピストン２６と、このピストン２６に結合されるロッド２７とを含んでいる。プッシャ２２はロッド２７に固定されるか、あるいは図示された実施例のように、ロッドと一体的に形成されている。
【００４９】
アクチュエータ２４は、本体２５を閉鎖する２つの壁、すなわち後方端部の壁２８とこれとは反対側の前方端部の壁２９とを有し、前方端部の壁には穴が設けられ、ロッド２７は、この穴を通って延びている。ピストン２６は、本体２５内でピストン２６と後方端部の壁２８との間に後方チャンバ３０を、また、ロッド２７の周囲でピストン２６と前方端部の壁２９との間に前方チャンバ３１を画定する。
【００５０】
後方チャンバ３０と前方チャンバ３１は、後方端部の壁２８に設けられた後方の入口３２と、前方端部の壁２９に設けられた前方の入口３３とを介して、流体分配器３６の第１の出口３４と第２の出口３５とそれぞれ流体接続されており、流体分配器は、さらに、加圧流体（たとえば空気またはオイル）源３７と、排出部３８とに接続されている。図３から分かるように、流体分配器３６は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等の情報処理制御ユニット３９により制御される。
【００５１】
後方チャンバ３０と前方チャンバ３１は、ピストン２６が後方端部の壁２８の付近にある後退位置から、ピストン２６が前方端部の壁２９の付近にある展開位置まで、プッシャ２２を（ピストン２６により）連続移動させるよう、流体分配器３６を介して流体源３７と排出部３８とに交互に流体接続される。
【００５２】
しかし、容器１の温度が高すぎるときにダイヤフラム１５の反転がなされる場合、その機械的強度は、ダイヤフラム１５が確実にその凹入位置を保持するのに十分ではないことが分かっている。
【００５３】
そのため、打栓操作とダイヤフラム１５の反転操作との間に、容器１の温度制御段階が設けられ、これは、
‐打栓された容器１の温度測定操作と、
‐このように測定された温度と、制御ユニット３９に記憶された、所定の閾値Ｔｓとの比較操作と、
を含んでいる。
【００５４】
温度測定は、容器１の本体５の全体にわたって完全な温度プロフィールを形成可能な、好ましくはサーマルカメラの形態を呈するセンサ４０を用いて実施される。カメラ４０は、たとえば、ＦＬＩＲ社により商品化されているＡ３１５モデルであり、これは、−２０℃〜１２０℃の熱範囲で解像度３２０×２４０画素の画像形成が可能である。図３に示したように、カメラ４０は制御ユニット３９に接続され、カメラは、その測定値を制御ユニットに知らせる。変形実施形態では、センサ４０が、温度の単発的な測定を実施する高温計である。高温計は、容器１の温度が均一であることが確認される場合に適しており、容器１の一か所のみの温度測定から外挿することが可能である。
【００５５】
１つの実施形態によれば、カメラ４０は、複数（たとえばすべて）の反転作業台１８に共通し、反転作業台１８が取り付けられる回転盤に面して固定式に配置される。別の実施形態によれば、各々の反転作業台１８が、その固有のサーマルカメラ４０を備えている。
【００５６】
図３に示したように、カメラ４０は、完全なサーモグラフィを作成できるようにするために、好ましくは、容器１の本体５がすべてカメラの視界に入るように配置される。
【００５７】
このように実施された温度測定値は、カメラ４０により制御ユニット３９に転送される。制御ユニットは、記憶された温度を閾値Ｔｓと比較し、
‐測定された温度が閾値Ｔｓ以下である場合、制御ユニット３９は、直ちに、後退位置から展開位置へのプッシャ２２の移動を命令して、ダイヤフラム１５を反転させて突出位置から凹入位置に移行させ、
‐測定された温度が閾値Ｔｓよりも高い場合、制御ユニット３９は、少なくとも一時的に後退位置にプッシャ２２を保持するよう命令する。
【００５８】
前者の場合、ダイヤフラム１５に対して内容物３によって容器１に及ぼされる圧力は、プッシャ２２の移動（したがって、ダイヤフラム１５の凹凸逆転）を可能にするように十分に低いと言え、一方、容器１（特に底部６）の機械的な剛性は、内容物３の圧力がかかっても、ダイヤフラム１５が（凹凸逆転後）その凹入構成にロックされた状態に留まるのに十分であると言える。
【００５９】
この第１の事例を図４に示した。この図は、画像編集プログラムを組み込んだ制御ユニット３９に記憶された、打栓後に実施された容器１のサーモグラフィを示している。図４に示された凡例はあくまで、制御ユニット３９により適用される操作モードの理解を促すための説明用である。この凡例は、異なるパターンにより示された４つの温度範囲［Ｔｉ；Ｔｉ＋１］を含む（ここでｉは、正の整数または０であり、温度は、指数ｉの値が大きくなるにつれて高くなる）。たとえば
［Ｔ０；Ｔ１］は、ジグザグパターン
［Ｔ１；Ｔ２］は、三角パターン
［Ｔ２；Ｔ３］は、長方形パターン
［Ｔ３；Ｔ４］は、ドットパターン
で示されている。
【００６０】
温度Ｔｉの値は、たとえば次の通りである。
【００６１】
Ｔ０＝３０℃
Ｔ１＝３５℃
Ｔ２＝４０℃
Ｔ３＝４５℃
Ｔ４＝５０℃
【００６２】
図４に示されたサーモグラフィによれば、対応する容器１は、温度がＴ０とＴ１との間（すなわち上記の例では３０℃と３５℃との間）にある外側ゾーンと、温度がＴ１とＴ２との間（すなわち上記の例では３５℃と４０℃との間）にある中央ゾーンとの、２つの温度ゾーンを示していることが確認できる。その結果、Ｔｓに値４０℃を割り当てると仮定すれば、図４にサーモグラフィを示した容器１の温度はＴｓ未満であることが分かる。
【００６３】
したがって、容器１のダイヤフラム１５は凹凸逆転可能であると言える。その場合、制御ユニット３９は、これを確認した直後に、（流体分配器３６を介して）プッシャ２２をその後退位置から展開位置に移動するよう命令し、ダイヤフラム１５をその凹入位置に向かって反転させて容器１を加圧する。
【００６４】
それに対して第２の事例では、包装物２の内部の残留圧力は、プッシャ２２の移動（したがってダイヤフラム１５の凹凸逆転）を可能にするのには高すぎるか、あるいはプッシャ２２の移動が可能であると仮定するなら、ダイヤフラム１５が（凹凸逆転後）その凹入構成にロックされた状態に留まるのを可能にするには高すぎる。言い換えれば、ダイヤフラム１５は、容器１内の圧力下で、（機械的な反転後に）その凹入構成から突出構成に不意に凹凸逆転するおそれがある。
【００６５】
この第２の事例を図５に示した。この図は、図４に示したサーモグラフィに関して上記に説明した条件で制御ユニット３９に記憶された、打栓後に実施された容器１のサーモグラフィを示している。
【００６６】
図５のサーモグラフィによれば、対応する容器１は、温度がＴ２とＴ３との間（すなわち上記の例では４０℃と４５℃との間）にある外側ゾーンと、温度がＴ３とＴ４との間（すなわち上記の例では４５℃と５０℃との間）にある中央ゾーンとの、２つの温度ゾーンを示していることが確認できる。その結果、Ｔｓに値４０℃を割り当てると仮定すれば、図５にサーモグラフィを示した容器１の温度はＴｓより高いことが分かる。
【００６７】
したがって、容器１のダイヤフラム１５は、少なくとも容器の温度がＴｓより低くなる（あるいは少なくともＴｓに達する）前に凹凸逆転を試みるべきではない。そうでなければ、凹凸逆転が可能であると仮定されても、ダイヤフラム１５は、凹入構成を保てずに、ダイヤフラム１５により対抗される機械的強度を上回るような容器１内の圧力の作用で、ひとりでに突出位置へと凹凸逆転してしまう可能性がある。
【００６８】
そのため、この第２の事例では、制御ユニット３９は、少なくとも一時的にプッシャ２２をその後退位置に保持するように命令する。たとえば充填操作時に内容物３の温度をチェックすることを促すよう、たとえば容器１の温度が適切でないことを操作者に知らせるための警報信号を発することができる。
【００６９】
第１の実施形態によれば、プッシャ２２は、所定のタイミング調整の間は後退位置に保持され、その後、（流体分配器３６を介した）制御ユニット３９の命令で展開位置に移動し、ダイヤフラム１５を反転させる。
【００７０】
このため、制御ユニット３９には、容器の温度推移の経時的な予測モデルを組み入れることが可能であり、これにより上記のタイミング調整を計算することができる。こうしたタイミング調整は、予測モデルでは、容器がそれぞれ測定温度と温度Ｔｓとを示す瞬間を分ける時間間隔にたとえば等しい。
【００７１】
制御ユニット３９は、測定温度が閾値Ｔｓよりも高い場合で、かつ計算されたタイミング調整が、充填後の容器１が支持体１９上に停止する時間にたとえば対応する所定の時間閾値を上回る場合、待機ゾーンへの容器１の迂回を命令するようにプログラムすることができる。待機ゾーンでは、容器１は、所定の持続時間にわたり冷却放置することができる。容器１の温度が閾値Ｔｓ以下になると（これは、測定可能であり、あるいは、容器１の当初の温度からの外挿により計算可能である）、容器１は、そのダイヤフラム１５を凹凸反転できるように生産ラインへと再度向けられる。容器１は、また、測定温度が閾値温度Ｔｓよりも高い場合、たとえば本体５への低温の液体の噴射（一般には噴霧）によって強制冷却操作を受けることができる。この操作は、生産ラインに沿って、あるいは、温度が閾値Ｔｓより高い場合に容器が迂回される別ライン上で実施可能である。
【００７２】
容器１の（自然または強制）冷却を終了すると、容器は、そのダイヤフラム１５の凹凸逆転操作を受けることができる。
【００７３】
ダイヤフラム１５は、容器１の測定温度が、所定のいわゆるターゲット温度（以下Ｔｃと記す）に等しいか、ほぼ等しいとき、凹入位置へのロックが最も確実に行える状態で凹凸逆転されることが分かっている。ターゲット温度は、同じ条件で充填された同じモデルのすべての容器に対して同一である。ターゲット温度は、閾値温度Ｔｓ未満であり、一般には約３０℃である。
【００７４】
特定の１つの実施形態によれば、閾値温度Ｔｓとの比較に加えて、測定温度はさらに、制御ユニット３９に記憶されたターゲット温度Ｔｃと比較される。測定温度がターゲット温度Ｔｃに等しい（あるいは、通常±２℃の差でほぼ等しい）場合、ダイヤフラム１５を凹凸逆転する操作条件は変化しない。
【００７５】
測定温度が閾値温度Ｔｓ以下である限り、ダイヤフラム１５の凹凸逆転を実施できることについてはここまでに見てきた通りである。
【００７６】
それに対して、ターゲット温度Ｔｃとの比較は、凹凸逆転の操作条件を決定するもので、制御ユニット３９が、プッシャ２２によりダイヤフラム１５に及ぼされる応力および／またはプッシャの移動速度に作用する。
【００７７】
たとえば、測定温度が閾値温度Ｔｓとターゲット温度Ｔｃとの間にある場合、制御ユニット３９は、プッシャ２２によりダイヤフラム１５に及ぼされる応力を増加し、および／またはプッシャ２２の移動速度を速めるようにプログラムされる。なぜなら、この温度条件は、容器内の圧力が高いままであること、およびターゲット温度Ｔｃに関して設定されるプッシャ２２によりダイヤフラム１５に及ぼされる応力および／または速度の条件の維持が、ダイヤフラム１５を凹凸逆転しかつ／または凹入位置におけるダイヤフラム１５をロックするには不十分であることを意味するからである。
【００７８】
この第１の事例では、制御ユニット３９は、さらに、ターゲット温度に近づけるために容器１の温度低下を促すようにプログラム可能である。このため、包装物２が、充填および打栓後（かつダイヤフラム１５の凹凸逆転前）に必ず行われる強制冷却の対象となると仮定すると、制御ユニット３９は、このように冷却される包装物２に付与される調整温度を、測定温度がターゲット温度Ｔｃに等しくなるまで、または、ほぼ等しくなるまで強化するよう命令可能であり、これにより生産性を最適化することができる。
【００７９】
それに対して、測定温度がターゲット温度Ｔｃ未満である場合、制御ユニット３９は、プッシャ２２がダイヤフラム１５に及ぼす応力を減少し、および／またはプッシャ２２の移動速度を落とすようにプログラムされる。なぜなら、この温度条件は、容器１内の圧力が減少したこと、ダイヤフラム１５に高すぎる応力を及ぼす必要はなく、また凹凸逆転するために速すぎる移動の必要もないこと、およびエネルギー節約の利点を意味する。さらに、ダイヤフラムに及ぼされる応力の制限により、高い（および不要な）機械衝撃を受けない。
【００８０】
上記の第２の事例では、制御ユニット３９は、ターゲット温度に近づけるために容器１の温度上昇を促すようにプログラム可能である。このため、包装物２が、充填および打栓後（かつダイヤフラム１５の凹凸逆転前）に必ず行われる強制冷却の対象となると仮定すると、制御ユニット３９は、このように冷却される包装物２に付与される調整温度を、測定温度がターゲット温度Ｔｃに等しくなるまで、または、ほぼ等しくなるまで修正するよう命令可能であり、これにより生産性を最適化することができる。
【００８１】
容器１の本体５全体において測定温度は必ずしも均一ではないので（これは図４と図５に示した実施例から分かる）、制御ユニット３９は、その比較および計算を実施するために、測定温度の上限だけを考慮し、あるいはまた、測定温度の平均値を求め、必要に応じ容器１の本体５上で検知された対応する面の面積をベースに加重平均値を求める。
【００８２】
同様に、温度分布が軸Ｘを中心とする回転対称であると仮定すれば、瞬間的なサーモグラフィ（１回のみの温度測定の形態をとる）で十分であると推定する場合がある。この仮定は、特に、容器１自体が軸Ｘを中心として回転対称である場合に考慮することができる。
【００８３】
しかし、その逆に、温度分布が軸Ｘを中心として回転対称ではないとすれば、容器１の完全なサーモグラフィ（容器１の周囲で同時または連続的に実施される複数回の温度測定の形態をとる）が必要であると推定する場合もある。この仮定は、特に、容器１がそれ自体、軸Ｘを中心として回転非対称である場合（たとえば容器１の横断面が長方形、正方形、楕円形の輪郭を有する場合）に考慮可能である。この場合、サーモグラフィは、容器１の周囲に配分された複数のセンサ（特にカメラ）、または軸Ｘを中心とする（容器１またはセンサ４０の）回転による複数回の連続温度測定（カメラの場合は複数回の撮影）を実施する単一のセンサ（特にカメラ）によって実施可能である。
【００８４】
この場合、比較操作は、すべての測定値に対して反復されるか、あるいは、平均的な温度プロフィールを得るために平均値を求めることができる。
【００８５】
以上において、測定温度は容器１の本体５の温度であり、その一方で、凹凸逆転操作は底部６（より詳しくはダイヤフラム１５）に関与することに留意されたい。実際、底部６（および特にダイヤフラム１５）の温度は、内容物３の相対的な等方性のために本体５の温度とほとんど差がなく、内容物は、底部６に本体５と同じ熱量（単位面積当たり）を伝導させる。
【００８６】
しかし、本体５と底部６が同じ温度ではなく、および／または同じ熱挙動を示さないことも想定される。この場合、カメラ４０は、本体５に面して取り付けるのではなく底部６に面して取り付けて、サーモグラフィを直接形成することができる。２つの配置を組み合わせることも同様に可能である。
【００８７】
上記の方法には、次のような長所がある。
【００８８】
第１に、プッシャ２２の移動（すなわちダイヤフラム１５の反転）を命令する前に、容器１の温度を（本体５および／または底部６で）測定することにより、反転が信頼性のある仕方で実施可能であるかどうか検証することができる（すなわち、容器１内の圧力下でダイヤフラム１５が最初の位置に戻るリスクがない）。
【００８９】
第２に、最適な熱条件でダイヤフラム１５を凹凸逆転することにより、特に、（容器１の温度が高すぎる場合）プッシャ２２による変形のリスクを低減しながら、この操作をよりよく制御することができる。
【００９０】
上記の説明では、反転操作は底部６（より詳しくはダイヤフラム１５）に関与する。しかし、容器１（特に本体５）の任意のゾーンを凹凸逆転させることも可能であり、このゾーンは、容器１の外側に突出する突出位置と容器１の内側に突出する凹入位置との間で変形可能である。こうした変形ゾーンは、たとえば、容器１の本体５に形成された膨らみとすることができ、これは、容器１を反転により加圧することに加えて、たとえば容器１をつかみやすくする握り部を形成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  容器
２  包装物
３  内容物
４  栓
５  本体
６  底部
７  肩部
８  首部
９  剛性リブ
１０  基部
１１  ヴォールト部
１２  側壁
１３  基部の内縁
１４  中央ピン
１５  変形ゾーンまたはダイヤフラム
１６  側壁の上縁
１７  中央ピンの周縁
１８  反転作業台
１９  支持体
２０  主軸支持部
２１  主軸支持部のヘッド
２２  プッシャ
２３  プッシャの自由端
２４  アクチュエータ
２５  アクチュエータ本体
２６  ピストン
２７  ロッド
２８  アクチュエータの後方端部の壁
２９  アクチュエータの前方端部の壁
３０  後方チャンバ
３１  前方チャンバ
３２  後方端部の壁に設けられた後方の入口
３３  前方端部の壁に設けられた前方の入口
３４  流体分配器の第１の出口
３５  流体分配器の第２の出口
３６  流体分配器
３７  加圧流体源
３８  排出部
３９  制御ユニット
４０  センサまたはカメラ
【外国語明細書】
2017071443000001.pdf