JP2005271465A - 容器の成形端部処理装置及び容器の成形端部処理方法 - Google Patents

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俊広 高井
Kenichi Mizoguchi
憲一 溝口
Hideki Usami
秀樹 宇佐美
Tomoaki Haruta
智明 春田
Hiroaki Akita
裕章 秋田
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Abstract

【課題】基材フランジ端部において、水分に対する高い耐浸透性と、基材と熱可塑性シートとが剥がれ難く、消費者が触れても違和感なく、周囲に引っ掛かりにくい形状に成形する、容器の成形端部処理装置及び容器の成形端部処理方法を提供する。
【解決手段】周面に、断面形状が少なくとも一部分で変化する溝51を、一端側から他端側にかけて螺旋状に有する複数のローラー50を、その軸が円周Q上に位置し、且つ螺旋方向、及び当該円周心に相対する位置の溝51の断面形状が同一となるように、同期回転可能に並立して立設し、略円形状に成形された端部B3を有する容器Bをローラー50の一端側の配置円Q内に装着した際、ローラー50の同期回転に伴って当該端部B3がローラー50の一端側溝内51に嵌入し、溝51内に沿って他端側に移動する過程で、溝51の断面形状の変化に応じて容器Bの端部が加工処理されることを特徴とする、容器の成形端部処理装置。
【選択図】図4

Description

本発明は、容器を成形した際の端部を処理する、容器の成形端部処理装置および容器の成形端部処理方法に関する。
従来、食品用容器は、コストの安さ、成形のし易さ、耐久性、密封性、水分の耐浸透性等の種々の優れた特性を併せ持つ、プラスチック製のものが、特に液体や、汁物等の水分の多い食品用として多用されていた。
しかし、近年、一部の消費者の間では、健康志向の高まりや、自然環境への配慮などから上記したようなプラスチック製の食品用容器を敬遠する流れがあった。即ち、プラスチック製の食品用容器では、例えば可塑剤等として用いられるビスフェノールAに代表される所謂環境ホルモンによる人体や環境への影響や、廃棄物処理等が問題視されている。
一方、例えば駅弁の外装箱など、主に固形物食品用の比較的簡易な容器として、紙製の食品用容器が従来より知られていた。こうした紙製のものは、上記したプラスチック製の食品用容器と異なり、環境ホルモン等の有害物質を溶出するような恐れがない上、廃棄処理が容易である等、環境負荷が少ないという利点があるが、反面、その素材としての性質上、水分の耐浸透性が低いとか、強度が不足している等の欠点があるため、固形物食品用における比較的簡易な容器等、その用途は限定的なものとならざるを得なかった。
しかし、近年の製造技術の進歩により、こうした紙製の基材表面に、樹脂シートをラミネート加工することで、水分に対する高い耐浸透性を得ることが可能となってきた。例えば、予め所望の容器形状に加工した紙製の基材に対し、その内側表面に真空成形、或いは圧空成形によりシート状の樹脂フィルムを積層接着することにより行われる方法が挙げられる。
このようなラミネート加工された紙製の食品用容器は、従来の紙製のものよりも水分の耐浸透性が高いのは勿論、高い密封性と、一定の強度を併せ持ち、液体、汁物、水分含有率の高い食品、あるいはたれ付きの食品等、その食品形態を問わず、内容物の高い保存性と耐久性を得ることが可能となっている。
こうした優れた特徴から、紙製の食品用容器が見直されつつあり、ラミネート加工技術の向上に伴って、その用途を広げるに至っている。
しかしながら、前記したような紙製の食品用容器には、以下のような問題があった。
即ち、予め所望の形状の凹部を有するように成形加工された紙製の基材に、例えば真空成形により、樹脂製の熱可塑性シートをラミネート加工した際、そのフランジ端部に位置する部分をトリミングするのであるが、そのトリミング形態には以下に示すような2種類があった。
1つは、図10(a)〜図10(b)に示すように、基材フランジB3端部の側面までクランク状に被覆された熱可塑性シートS11を、基材フランジB3端部において、当該基材フランジ3端部ごとトリミングする方法である。
もう1つは、図3(a)〜図3(b)に示すように、基材フランジB3端部の側面までクランク状に被覆された熱可塑性シートS11のみを、基材フランジB3端部よりも外方でトリミングするする方法である。
前者の方法の場合、トリミングした断面における基材は、熱可塑性シートS11に被覆されておらず、露出することになる。この場合、食品用容器として例えばインスタントカップ麺等に用いられるような場合、前記フランジB3端部を介して、汁を消費者がすすることがあり、その際、被覆されていない基材断面から内容物が浸透してしまうおそれがあった。その結果、容器強度が低下したり、消費者に不快感を与えることがあった。
一方、後者の方法の場合、前者の場合と異なって基材フランジB3端部の断面は熱可塑性シートS11で被覆されているので、断面自体からの内容物の浸透の浸透のおそれはないが、熱可塑性シートS11のみが、基材フランジB3端部よりも外方に突出することとなるため、前記のような消費者が汁をすする場合に、飲みにくかったり、消費者に不快感を与えてしまうおそれがあった。
又、基材フランジB3端部の裏面側には熱可塑性シートは被覆されないため、フランジ端部を介して汁を消費者がすするような場合に、依然として、内容物が浸透してしますおそれがあった。
更に、熱可塑性シートS11のみが外方に突出しているため、基材フランジB3との間が剥がれ易いという問題も生じていた。
更に、容器を梱包搬送するような場合に、熱可塑性シートS11のみが外方に突出しているため、周囲に引っ掛かり易く、特にダンボール箱内への出し入れ等の作業性の面で問題があった。
尚、こうした諸問題は、基材の材質が紙である場合のみならず、通気性を有する、パルプモールド、でんぷん、或いはでんぷん発泡体を組成とする生分解性素材、或いは多孔性金属などの場合でも同様であった。
本願発明は上記課題に鑑みてなされたもので、基材フランジ端部において、水分に対する高い耐浸透性と、基材と熱可塑性シートとが剥がれ難く、消費者が触れても違和感なく、周囲に引っ掛かりにくい形状に成形する、容器の成形端部処理装置及び容器の成形端部処理方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決する為に請求項1に記載の発明は、周面に、断面形状が少なくとも一部分で変化する溝を、一端側から他端側にかけて螺旋状に有する複数のローラーを、その軸が円周上に位置し、且つ螺旋方向、及び当該円周心に相対する位置の溝の断面形状が同一となるように、同期回転可能に並立して立設し、略円形状に成形された端部を有する容器をローラーの一端側の配置円内に装着した際、ローラーの同期回転に伴って当該端部がローラーの一端側溝内に嵌入し、溝内に沿って他端側に移動する過程で、溝の断面形状の変化に応じて容器の端部が加工処理される構成としている。
上記のように構成した請求項1に記載の発明によれば、容器を立設された複数ローラーの配置円内に装着すると、同期回転する各ローラーの溝に当該容器の端部が一斉に嵌入し、溝に沿って回転しながら他端側へと移動する過程で、溝の断面形状が変化していることに伴い、それに応じて加工処理される。
請求項2の発明は、前記複数のローラー毎に設けられる各溝の断面形状の変化は、容器の端部が隣接するローラー間を回転移動する間の時間差分だけ不変とした後に変化させる構成としている。
上記のように構成した請求項2に記載の発明によれば、隣接するローラーの溝断面形状に応じて加工された容器の端部が、次のローラーに到達した時点で変化した断面形状に応じて新たな形状に加工される。
請求項3の発明は、前記容器は、熱可塑性シートが基材凹部の内側にラミネートされて成り、前記ローラーの溝は、基材フランジ端部よりも外方に延出してトリミングされた熱可塑性シート端部を、基材のフランジ端部裏面にかけてコ字状に密着させ、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるように屈曲加工するべく、その断面形状が溝の一端から他端に向けて変化している構成としている。
上記のように構成した請求項3に記載の発明によれば、基材フランジ端部に位置する熱可塑性シートが、前記ローラーの溝の断面形状の変化に伴い、基材のフランジ端部側面、フランジ端部裏面の順でコ字状に屈曲加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆される。
請求項4の発明は、前記溝の断面形状は、溝位置によらず形状不変な基体部分と、当該基体部分に隣接し溝位置によって形状が変化する変体部分との合体から成り、基体部分は、深さ及び幅が基材フランジ端部に略一致する矩形である一方、変体部分は、溝の一端側から他端側にかけて、基体部分の矩形奥角部を中心に、少なくとも熱可塑性シートの前記延出長から基材フランジ端部厚を除した長さのテーパー部が、基体部分深さ面との成す角度が鈍角から0°にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化している構成としている。
上記のように構成した請求項4に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部における熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の変体部分のテーパー部が基体部分深さ面との成す角度が鈍角から0°にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化していくことにより、基材のフランジ端部側面、フランジ端部裏面の順でコ字状に屈曲加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆される。
請求項5の発明は、前記ローラーに設けられた溝は、基材フランジ端部の加工処理の最終部分である他端側において、その幅が、当該基材フランジ端部の幅よりも狭化され、裏面側へ熱可塑性シートを圧接せしめる構成としている。
上記のように構成した請求項5に記載の発明によれば、ローラーに設けられた溝の、基材フランジ端部の加工処理の最終部分である他端側における狭化により、熱可塑性シートが基材フランジ部裏面側に圧接され、強固に密着する。
請求項6の発明は、前記ローラーに設けられた溝は、基材のフランジ端部の裏面形状が逆テーパーである場合には、それに応じるように、前記変体部分のテーパー部が前記基体部分深さ面との成す角度が鈍角から逆テーパーの角度にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化している構成としている。
上記のように構成した請求項6に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部における熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の変体部分のテーパー部が基体部分深さ面との成す角度が鈍角から逆テーパーの角度にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化していくことにより、基材のフランジ端部側面、フランジ端部裏面の逆テーパー面の順で屈曲加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆される。
請求項7の発明は、前記ローラーに設けられた溝は、その何れかの位置において、少なくとも熱可塑性シートの切断端部に位置する深さでの幅が狭化され、熱可塑性シートがポリ塩化ビニリデン(PVDC),エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA),或いはエチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)に代表されるガスバリア性ポリマーをガスバリア層として内部にインサートされている場合に、当該切断端部に露出したガスバリア層を押圧変形により閉塞加工せしめる構成としている。
上記のように構成した請求項7に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部における熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、溝断面の前記狭化により、切断端部に露出したガスバリア層を押圧変形して、外気に露出しないよう閉塞加工する。
請求項8の発明は、前記容器は、熱可塑性シートが基材凹部の内側にラミネートされて成り、前記ローラーの溝は、基材フランジ端部及び当該箇所にラミネートされた熱可塑性シートを、当該熱可塑性シートが外方となるように内側に巻き込み、カール加工するべく、その断面形状が溝の一端から他端に向けて変化している構成としている。
上記のように構成した請求項8に記載の発明によれば、基材フランジ端部及び熱可塑性シートが、前記ローラーの溝の断面形状の変化に伴い、当該熱可塑性シートが外方となるように内側に巻き込み、カール加工されることで、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆される。
請求項9の発明は、前記溝の断面形状は、溝の一端側から他端側にかけて、溝側面が前記巻き込み方向に向けて連続的に湾曲起立するように変化している構成としている。
上記のように構成した請求項9に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部及び熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状が、湾曲起立するように連続的に変化していくことにより、熱可塑性シートが外方となるように内側に巻き込み、カール加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆される。
請求項10の発明は、前記容器は、発泡性素材で成形されて成り、前記ローラーの溝は、発泡素材フランジ端部よりも外方に延出する成形バリにおいて、切断時における断面の発泡開口を事前、或いは事後の押圧変形により閉塞加工するべく、その断面形状が溝の一端から他端に向けて変化している構成としている。
上記のように構成した請求項10に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状の変化に伴い、押圧変形され、切断前、或いは切断後における断面を閉塞加工する。
請求項11の発明は、前記溝の断面形状は、溝の一端側から他端側にかけて、少なくとも切断位置の深さにおける溝幅が前記発泡素材フランジ端部厚から所定の厚さまで連続的に狭化するように変化している構成としている。
上記のように構成した請求項11に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、溝幅が前記発泡素材フランジ端部厚から所定の厚さまで連続的に狭化することで押圧変形され、後の切断時における断面を閉塞加工する。
請求項12の発明は、前記溝の成形バリ切断位置における断面形状は、成形バリを切断可能な刃状突起が切断方向に向けて設けられている構成としている。
上記のように構成した請求項12に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状の変化に伴い、押圧変形された後、或いは前に、溝内の刃状突起により、断面が閉塞された状態で切断される。
請求項13の発明は、前記ローラーに隣接する切断位置には、ローラーとは別体の切断手段が設けられる構成としている。
上記のように構成した請求項13に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状の変化に伴い、押圧変形された後、或いは前に、ローラーとは別体の切断手段により、断面が閉塞された状態で切断される。
請求項14の発明は、前記各ローラーを同期回転駆動可能且つ、回転速度を可変可能なインバータ駆動装置を有する構成としている。
上記のように構成した請求項14に記載の発明によれば、インバータ駆動装置により、各ローラーを適正な回転速度に調節しつつ、同期回転駆動する。
請求項15の発明によれば、前記各ローラーの少なくとも各溝を所定温度に加熱する加熱装置が設けられている構成としている。
上記のように構成した請求項15に記載の発明によれば、加熱装置により各ローラーの各溝を所定温度に加熱した状態で加工を行う。
請求項16の発明は、前記所定温度は、基材への熱可塑性シートの接着が、熱可塑性シート自体の接着性による場合には当該熱可塑性シートの接着溶融温度、接着剤による場合には接着剤の接着機能温度である構成としている。
上記のように構成した請求項16に記載の発明によれば、加熱装置により各ローラーを、熱可塑性シートの接着溶融温度、或いは接着剤の接着機能温度に加熱した状態で加工を行う。
請求項17の発明は、前記各ローラーの少なくとも各溝内面には、熱可塑性シート貼り付き防止加工が施されている構成としている。
上記のように構成した請求項17に記載の発明によれば、熱可塑性シート貼り付き防止加工により熱可塑性シートの、各ローラーの溝への貼り付きを防止した状態で加工を行う。
請求項18の発明は、前記基材は、通気性を有する、パルプモールド、紙、でんぷん、或いはでんぷん発泡体を組成とする生分解性素材、或いは多孔性金属である構成としている。
上記のように構成した請求項18に記載の発明によれば、パルプモールド、紙、でんぷん、或いはでんぷん発泡体を組成とする生分解性素材、或いは多孔性金属の通気性基材において、加工を行う。
請求項19の発明は、前記複数のローラーは3本であり、各ローラーの軸が正三角形の頂点に位置するように配置されて成る構成としている。
上記のように構成した請求項19に記載の発明によれば、3本のローラーにより加工を行う。
請求項20の発明は、軸が円周上に位置するように並立して立設した同期回転可能な複数のローラーの周面に設けた、当該円周心に相対する位置の断面形状が同一且つ、同方向の螺旋方向を有し、一端側から他端側にかけて断面形状が少なくとも一部分で連続的に変化する螺旋状の各溝の一端側に、容器の略円形状に成形された端部を嵌入し、ローラーを同期回転することで溝内に沿って他端側に移動させ、溝の断面形状の変化に応じて容器の端部を加工処理する構成としている。
上記のように構成した請求項20に記載の発明によれば、請求項1に記載した作用と同様の作用が得られる容器の成形端部処理方法を提供する。
請求項1に記載の発明によれば、容器を立設された複数ローラーの配置円内に装着すると、同期回転する各ローラーの溝に当該容器の端部が一斉に嵌入し、溝に沿って回転しながら他端側へと移動する過程で、溝の断面形状が変化していることに伴い、それに応じて加工処理されるので、処理速度が速い上、精度の高い安定した処理品質を得ることができる。
又、溝の断面形状を変更するだけで、処理形態を容易に変更することができ、自由度が高い。
更に、型による加工では成し得ない形状の加工を、低コストで容易に行い得る。
請求項2に記載の発明によれば、隣接するローラーの溝断面形状に応じて加工された容器の端部が、次のローラーに到達した時点で新たに変化した断面形状に応じて新たな形状に加工されるので、隣接するローラー間の移動に伴う未加工部分を解消し、スムーズな加工が可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、基材フランジ端部に位置する熱可塑性シートが、前記ローラーの溝の断面形状の変化に伴い、基材のフランジ端部側面、フランジ端部裏面の順でコ字状に屈曲加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるので、請求項1の効果に加え、基材フランジ端部の水分に対する高い耐浸透性を得ることができ、当該端部に人が口をつけるような場合であっても、耐久性が低下したり違和感を与えたりすることがない。
又、基材フランジ端部における熱可塑性シートが、外方に突出することが無いので、当該端部に人が口をつけるような場合であっても、違和感を与えたりすることがない上、基材と熱可塑性シートと間で剥がれ易かったり、或いは梱包作業時などで周囲に引っ掛かり易く作業性を低下させたり、といったことがない。
請求項4に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部における熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の変体部分のテーパー部が基体部分深さ面との成す角度が鈍角から0°にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化していくことにより、基材のフランジ端部側面、フランジ端部裏面の順でコ字状に屈曲加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるので、その被覆処理が極めて容易且つ確実に行い得る。
請求項5に記載の発明によれば、ローラーに設けられた溝の、基材フランジ端部の加工処理の最終部分である他端側における狭化により、熱可塑性シートが基材フランジ部裏面側に圧接され、強固に密着するので、熱可塑性シートが基材から剥がれるのを防止し、より耐久性を高めることができる。
請求項6に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部における熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の変体部分のテーパー部が基体部分深さ面との成す角度が鈍角から逆テーパーの角度にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化していくことにより、基材のフランジ端部側面、フランジ端部裏面の逆テーパー面の順で屈曲加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるので、フランジ端部裏面が逆テーパーのような形状を有する場合であっても、容易且つ確実に、高い密着を図ることができ、請求項4の効果を得ることができる。
請求項7に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部における熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、溝断面の前記狭化により、切断端部に露出したガスバリア層を押圧変形して、外気に露出しないよう閉塞加工するので、ガスバリア層が外気に露出してその機能低下を招くことを抑制することができる。
請求項8に記載の発明によれば、基材フランジ端部及び熱可塑性シートが、前記ローラーの溝の断面形状の変化に伴い、当該熱可塑性シートが外方となるように内側に巻き込み、カール加工されることで、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるので、請求項1の効果に加え、基材フランジ端部の水分に対する高い耐浸透性を得ることができ、当該端部に人が口をつけるような場合であっても、耐久性が低下したり違和感を与えたりすることがない。
又、基材フランジ端部における熱可塑性シートが、カール加工されているので、当該端部に人が口をつけるような場合であっても、違和感を与えたりすることがない上、基材と熱可塑性シートと間で剥がれ易かったり、或いは梱包作業時などで周囲に引っ掛かり易く作業性を低下させたり、といったことがない。
請求項9に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、基材フランジ端部及び熱可塑性シートは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状が、湾曲起立するように連続的に変化していくことにより、熱可塑性シートが外方となるように内側に巻き込み、カール加工されて、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるので、その被覆処理およびカール加工を極めて容易且つ確実に行い得る。
請求項10に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状の変化に伴い、押圧変形され、切断前、或いは切断後における断面を閉塞加工するので、断面における発泡開口からの水分の浸透を抑制し、高い耐浸透性を得ることができる。
請求項11に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、溝幅が前記発泡素材フランジ端部厚から所定の厚さまで連続的に狭化することで押圧変形され、切断前、或いは切断後における断面を閉塞加工するので、容易且つ確実に、請求項9の効果を得ることができる。
請求項12に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状の変化に伴い、押圧変形された後、或いは前に、溝内の刃状突起により、断面が閉塞された状態で容易且つ確実に切断できる。
請求項13に記載の発明によれば、ローラーの溝に嵌入した、発泡性素材の容器の成形バリは、溝に沿った移動の過程で、当該溝の断面形状の変化に伴い、押圧変形された後、或いは前に、ローラーとは別体の切断手段により、断面が閉塞された状態で切断されるので、ローラーの溝自体には切断のための刃を設ける必要がない。
請求項14に記載の発明によれば、インバータ駆動装置により、容易且つ確実に各ローラーを適正な回転速度に調節しつつ、同期回転駆動し得る。
請求項15に記載の発明によれば、加熱装置により各ローラーの溝を所定温度に加熱した状態で加工を行えるので、熱可塑性シートの基材への貼りあわせを最適温度で高品質に行うことができる。
請求項16に記載の発明によれば、加熱装置により各ローラーを、熱可塑性シートの接着溶融温度、或いは接着剤の接着機能温度に加熱した状態で加工を行うので、熱可塑性シートの基材への貼り合わせにおいて、熱可塑性シート自体による接着、或いは接着剤による接着を最適温度で高品質に行うことができる。
請求項17に記載の発明によれば、熱可塑性シート貼り付き防止加工により熱可塑性シートの、各ローラーの溝への貼り付きを防止し、高品質の加工を行うことができる。
請求項18に記載の発明によれば、パルプモールド、紙、でんぷん、或いはでんぷん発泡体を組成とする生分解性素材、或いは多孔性金属の通気性基材において、請求項1〜請求項17に記載した各効果が得られるので、これらの材質を容易に使用することが可能となる。
請求項19に記載の発明によれば、3本のローラーにより加工を行うので、少ない本数で、低コスト且つ安定した加工を正確に行うことができる。
請求項20に記載の発明によれば、請求項1に記載した作用と同様の作用が得られる容器の成形端部処理方法を提供することができる。
以下、本発明を具体化した各実施例について説明する。
本実施例においては、容器の成形端部処理装置を、例えば紙製の基材に熱可塑性シートをラミネートしたうえでトリミング加工して容器を成形する、熱成形装置に適用した例で説明する。
図1は、本実施例で容器の成形端部処理装置を適用する熱成形装置の概略を斜視図により示している。
熱成形装置20は、概略、ロールシート巻出装置21と、図示しないシート搬送装置、加熱装置22と、成形装置23と、トリミング装置24と、スクラップ引張装置25と、スクラップ巻取装置26とを備えるとともに、トリミング装置24から一方の側を樹脂シートにてラミネート接着された基材を取り出す基材取出装置27とから構成されている。
上記構成において、ロールシート巻出装置21にはラミネート接着に使用する熱可塑性シートロールS1が設置されており、シート搬送装置にて縁部をスパイクチェーンにて噛み込まれつつ順次必要量の熱可塑性シートS11を巻き出し可能になっている。そして、当該シート搬送装置によって巻き出された熱可塑性シートS11は、加熱装置22に搬入され、同加熱装置22に設置されているヒータなどにより輻射加熱され、熱成形によって基材にラミネート接着可能に加熱軟化される。
この加熱軟化された熱可塑性シートS11は成形装置23に搬入される。加えて、この成形装置23には、基材供給装置40が接続されており、熱可塑性シートS11をラミネート接着する基材が同第1基材供給装置40によって成形装置23に搬入される。ここで、成形装置23は、概略、上部に成形用圧空箱と、下部に基材の凹部を上面にしつつ凸部を収容可能な凹部を備えた成形用金型とを有し、この成形用金型の凹部に基材の凸部を係合して、基材を成形用金型に設置する。そして、基材の上面に熱可塑性シートS11を搬入し、成形用圧空箱と成形用金型をこの熱可塑性シートS11に向かって上下動させつつ、成形用金型側から真空にて熱可塑性シートS11を引き込み基材の凹部に熱可塑性シートS11をラミネート接着させる。むろん、成形用金型側から真空にて引き込む態様に限定されるものではなく、成形用圧空箱側から圧空を吹き付けて、基材の凹部に熱可塑性シートS11をラミネート接着させてもよい。
このようにして熱可塑性シートS11が基材の凹部側にラミネート接着される。そして、熱可塑性シートS11は、基材を付加された形状にて成形シートS12を形成する。この成形シートS12は、トリミング装置24に搬入され、トリミング装置24は成形シートS12から基材部分をトリミングする。そして、成形シートS12から基材がトリミングされたスクラップシートS13は、スクラップ引張装置25によって引っ張られつつ、スクラップ巻取装置26に巻き戻されて回収されることになる。一方、トリミング装置24にて成形シートS12からトリミングされた基材は、基材取出装置27にてトリミング装置24から取り出され、後に詳述する、容器の成形端部処理装置30に移送される。
ここで、本実施例にて使用される基材について説明する。
図2は、基材Bの外観を示した外観図である。同図において、基材Bは、略円状の底面B1を有するとともに、その外周から、一定の深さを有しつつ、拡開するように立ち上がる側面B2と、その上端部に、基材Bの外側に向かって水平に折り曲げられて設けられた、略円状のフランジ端部B3とが形成されて成る、例えば紙製のカップである。
図3(a)は、熱成形装置20にて基材Bの凹部の内側に熱可塑性シートS11をラミネート接着した場合の成形シートS12の断面図を示しているとともに、図3(b)は、トリミング装置24にて成形シートS12をトリミングした基材Bの断面図を示している。このように、熱成形装置20においては、熱可塑性シートS11を基材Bのカップ内に入れられる内容物が触れる一方の側、すなわち、凹部の内側に対して熱成形することによって、ラミネート接着を実施し成形シートS12を形成する。そして、トリミング装置24にて、成形シートS12からフランジ部B3より一定長さの熱可塑性シート部分を残しつつトリミングを行い、上述した凹部の内側が熱可塑性シートS11にてラミネート接着された基材Bを生成する。この基材Bは、その後、容器の成形端部処理装置30に搬入される、。
尚、前記した、トリミング時にフランジ部B3端部より残す熱可塑性シートS11部分の一定長さは、フランジ部B3端部の側面、及び裏面を、後述する容器の成形端部処理装置30により被覆するのに必要十分な長さである。
図4には、容器の成形端部処理装置30の構造を説明する概略斜視図を示す。
同図に示すように、容器の成形端部処理装置30は、3本のローラー50がその回転軸を円周Q上に位置し且つ、互いの相対距離が同じとなるようように(即ち、正三角形の各頂点に配置されるように)、上下端が不図示の支持部材により支持されて、回動可能に並立し立設されて成る。ローラー50の配置サイズは、前記配置円Qの中心から後述する溝の基体部分52の底面までの距離が、加工する前記基材Bのフランジ部B3端部半径に略一致するように設定されている。
各ローラー50の周面には、後述する断面形状を有する同一の溝51が、上端から下端にかけて螺旋状に配置される。各ローラー50に設けられた当該各溝51は、各ローラー50の配置される円周Qの中心に相対する溝位置(断面形状)が、常に同じとなるように配置され、不図示のインバータ駆動装置により同期回転駆動可能且つ、回転速度調節可能となっている。同期回転は、例えば、各ローラー軸に設けられたギアを、インバータ制御されるモータで一括してチェーン駆動する構成が挙げられる。
図5(a)〜図5(d)に示すように、本実施例における溝51は、その断面が、ローラー50の上端から下端にかけて連続的に変化するように構成されている。
即ち、溝51は、その断面形状が溝位置によらず不変な基体部分52と、当該基体部分52に隣接し、その断面形状が溝位置に応じて、連続的に変化する変体部分53との合体から成っている。前記基体部分52の形状は、その幅及び深さが前記基材Bのフランジ部B3端部の厚さ及び長さに各々略一致する矩形である。
変体部分53は、前記基体部分52の上側に隣接して設けられ、少なくとも熱可塑性シートの前記延出長から基材Bのフランジ部B3端部厚を除した長さのテーパー部54が、基体部分52の矩形奥の隣接側角部55を中心に、基体部分52深さ面との成す角度56が、溝上端側位置における図5(a)の鈍角から、図5(b)の直角、図5(c)の鋭角を経て、溝下端側位置における図5(d)の0°にかけて徐々に小さくなり、円弧軌跡を描くように連続的に変化している。
但し、この変体部分53における前記テーパー部54の変化は、後述する、3本のローラー配置円Q内に移送された基材Bが、隣接するローラー50間を回転移動する間の時間差分だけ不変とする領域を介した、階段状の変化にしている。
即ち、基材Bのフランジ部B3の、隣接するローラー50の溝51に嵌入していた部位が回転と共に次のローラー50の溝51に到達する時間差の間、次ローラー50も回転しているので、それに伴って溝51の断面形状が大きく変わってしまうと、その部分は未加工状態となり、スムーズな加工ができない可能性がある。そこで、その間は次ローラー50が回転し、溝51位置が変わっても、断面形状を変えないことで、スムーズな加工を可能とする。
各ローラー50内、或いはローラー50近傍には、ローラー50の溝内温度を熱可塑性シートS11自体がその接着性を発揮し、基材に効果的に貼り付くのに必要な所定温度となるように加熱する図示しない加熱装置が設けられている。
又、各ローラー50の溝内面には、その表面に熱可塑性シートS11が貼り付くのを防止する熱可塑性シート貼り付き防止加工として、フッ素加工が施されている。
次に、基材取出装置27にてトリミング装置24から取り出され、上記のように構成される容器の成形端部処理装置に移送された前記基材Bのフランジ部B3端部の加工処理の状態について、以下に詳述する。
即ち、基材取出装置27にて移送された基材Bは、3本の前記ローラー50間の配置円Q内に、その凹部が下方となる状態で挿入装着される。この時、各ローラー50はインバータ駆動装置により、所定速度で同期回転駆動されているため、基材Bのフランジ部B3端部は、各ローラー50の側面に螺旋状に設けられた溝51の上端開口に、3箇所で同時に嵌入する。
この嵌入位置での溝断面の形状は、前記した図5(a)に示す形状となっており、図6(a)に示すように、基材Bのフランジ部B3の表面および側面が、溝51の前記基体部分52の下側側深さ面および底面と各々接すると同時に、熱可塑性シートS11の前記延出部分が、溝51の前記変体部分53に相対するように配置される。
この後、各ローラー50の回転と共に、溝51に嵌入しているそのフランジ部B3は、螺旋状の当該溝51に沿って移動し、それに伴って、基材Bは回転しつつ、各ローラー50間を下降していく。
溝51内に嵌入したフランジ部B3の、溝51内における下端側への移動に伴い、その断面形状は前記の図5(a)から図5(b)へと、ローラー50間時間差に対応する前記不変領域を介しつつ連続的に変化し、それに応じて当該フランジ部B3端部における熱可塑性シートS11の前記延出部分は、前記テーパー部54によって起立され、図6(b)に示すように、フランジ部B3の側面を垂直となるように加工される。
その後、更なるフランジ部B3の、溝51内における下端側への移動に伴い、その断面形状は前記の図5(b)から図5(c)へと連続的に変化し、それに応じて当該フランジ部B3端部における熱可塑性シートS11の前記延出部分は、前記テーパー部54によって曲げられ、図6(c)に示すように、フランジ部B3の裏面に対し鋭角を成すように曲げ加工される。
その後、フランジ部B3の、溝51内における下端側への到達に伴い、その断面形状は前記の図5(c)から図5(d)へと連続的に変化し、それに応じて当該フランジ部B3端部における熱可塑性シートS11の前記延出部分は、前記テーパー部54によって曲げられ、図6(d)に示すように、フランジ部B3の裏面に密着するように曲げ加工された後、溝51の下端開口からフランジ部B3が排出され、当該フランジ部B3端部の処理が完了する。
前記したように、各ローラー50はその回転軸を円周Q上に位置し且つ、互いの相対距離が同じとなるようように(即ち、正三角形の各頂点に配置されるように)配置され、且つ各ローラー50の配置される円周Qの中心に相対する溝位置が、常に同じとなるように配置され、インバータ駆動装置により同期回転駆動されているので、溝51内への上記のフランジ部B3の嵌入加工の際には、1つのローラー50の溝51内を通過したフランジ部B3が次のローラー50の溝51内に到達し嵌入する時点では、基材Bの回転角度で120°分だけローラー50が回転した溝位置となっているが、その間は、隣接するローラー50の溝断面形状は不変領域にしてあるので、未加工部分を生じることはなく、スムーズで高品質な加工が可能となる。
以上に説明したように、本実施例においては、3本のローラー50の側面にその断面形状を変化させた溝51を螺旋状に設け、当該溝51内に基材Bのフランジ部Bを嵌入させ、溝51内に沿って回転移動させることで加工を行うようにしたので、型による加工では成し得ない、フランジ部Bの裏面までの熱可塑性シートS11による被覆が容易に行える。
これにより、従来のように基材断面が露出したり、熱可塑性シートが外方に突出するようなことがなく、水分に対する高い耐浸透性と、消費者が触れても違和感ない滑らかな端部形状を得ることができ、例えばインスタントカップ麺などに好適な容器を提供することができる。
また、周囲に引っ掛かりにくく、基材と熱可塑性シートとがはがれ難くい形状、或いは梱包等で高い作業性を得ることができる。
更に、回転するローラー間を溝に沿って直線的に移動する間に処理を行うので、速い処理速度と、精度の高い安定した処理品質を低コストで得ることができる。
又、溝の断面形状を変更するだけで、処理形態を容易に変更することができ、自由度が高い。
尚、本願発明は本実施例の構成に限定されるものではなく、以下に列記する構成について、適宜変更可能である。
○端部処理を行う、基材のフランジにおける熱可塑性シートのトリミング時の形状は、本 実施例のような、フランジ側面までクランク状に被覆された状態であるものに限定はさ れず、例えば、フランジ側面は被覆されずに、単にフランジ表面から外方に伸延した形 状のものであTってもよい。
この場合、フランジ端部の加工は、裏面よりも先に、その側面へ被覆する必要があるの で、それに応じた溝の断面形状とする必要がある。
具体的には、フランジ端部よりも長い深さの矩形溝を、フランジ端部表面側角に相当す る位置を中心に徐々に起立させる断面変化を有する溝を設け、その後にはフランジ端部 裏面側角を中心に徐々に寝かせる断面変化を有する溝を続けて設ける構成が考えられる。
○螺旋状の溝の最終部分に、基材フランジ端部の幅よりも狭化した断面形状を設けること で、フランジ裏面側へ熱可塑性シートを強く圧接するようにしても良い。
これによれば、熱可塑性シートを基材フランジ部分に、より強固に貼り付けることがで き、耐久性を高め、より剥がれ難くすることができる。
○溝の断面形状における、変体部分のテーパー部の変化させる角度は、基材フランジ部の 形状に応じて適宜変更可能である。
例えば、フランジ部の裏面が、逆テーパー形状となっているような場合、それに応じて フランジ部の角度を0°以上に変化させ、逆テーパー形状の基材フランジ部に密着させ るような構造が挙げられる。
○熱可塑性シートにおいては、その用途に応じて、ガスバリア性を持たせるために、その 内部にポリ塩化ビニリデン(PVDC),エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA),或 いはエチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)に代表されるガスバリア性ポリ マーをガスバリア層としてインサートする場合がある。
このようなガスバリア層は、一般に、層内が外気に直接晒されると、吸湿等によりその ガスバリア機能が低下してしまう傾向がある。従って、こうしたガスバリア層がインサ ートされた熱可塑性シートをトリミングした場合、その端部断面においてガスバリア層 が露出してしまいガスバリア層の機能低下を招くおそれがあった。
そこでこれを解決するために、溝の何れかの位置において、少なくとも熱可塑性シート の切断端部に位置する深さでの幅を、基材フランジ端部の幅よりも狭化することで、熱 可塑性シートのガスバリア層が露出する端部断面を押圧変形させ、閉塞加工するような 構成にしても良い。
これによれば、熱可塑性シートの端部断面において、ガスバリア層が直接外気に晒され るのを防止し、機能低下を抑制することができる。
尚、溝の狭化する位置は、熱可塑性シートを折り曲げる前の最初の部分で行っても良い し、或いは、折り曲げて基材フランジ裏面に貼り付けた最終の部分で行っても良い。
最終の部分で行う場合、狭化により、同時に基材により強固に貼り付ける効果も併せて 得ることができる。
○加熱装置の加熱温度は、本実施例におけるような、基材への熱可塑性シートの接着が、 熱可塑性シート自体の接着性による場合には当該熱可塑性シートの接着溶融温度となる が、基材への熱可塑性シートの接着が、接着剤による場合には接着剤の接着機能温度と なる。
○ローラーの本数は、本実施例における3本に限定されることはなく、4本以上、或いは 2本以下であっても良い。
4本以上のローラーを設ける場合、それに応じて、溝の螺旋角度、溝の不変領域の長さ 等は適宜変更される。
本数を多くすれば、隣接するローラー間の未加工部分に対応する前記した溝断面形状の 不変領域を短くすることができ、加工時間の短縮を図ることができるが、コストアップ に繋がるので、状況に応じて適宜設定するのが望ましい。
2本以下の場合、ローラーのみでの基材の保持は難しいので、ガイドローラー等の補助 部材を適宜設けるのが望ましい。
○隣接するローラー間の未加工部分に対応する前記した溝断面形状の不変領域は、省略し ても良い。
溝の断面形状の変化を微変にしたり、前述したように、ローラーの本数を増やすことで 、前記未加工部分を低減することができる。
○隣接するローラー間の未加工部分に対応するために、実施例のような不変領域を設ける 代わりに、溝の断面形状を各ローラー毎でずらすことで対応しても良い。
○ローラーを配置する配置円の径を可変構造とし、異なるサイズの基材に対応可能にして も良い。
○容器の形状は、本実施例におけるカップ形状に限定はされず、どんぶり形状、椀形状、 皿形状、トレー形状等、他の種々の形状の容器に適用可能である。但し、加工する端部 の形状は円である必要がある。
○容器の用途も、インスタントカップ麺に限定はされず、とうふ、こんにゃく等、食品用 容器をはじめとする他の種々の用途に適用可能である。
○基材の材質は紙に限定はされず、通気性を有する、パルプモールド、でんぷん、或いは でんぷん発泡体を組成とする生分解性素材、或いは多孔性金属等、他の各種の材質に適 用可能である。
○熱可塑性シートの材質は、例えばポリプロピレン、或いはポリエチレン等、熱可塑性で あり、基材にラミネート可能な種々の材料が適用可能である。
○ローラーの配置円内に挿入する容器の向きは、凹部を上下何れの向きにしても良い。但 し、ローラーに設ける溝の断面形状における、基体部分に隣接する変体部分の位置は、 その向きに応じて変える必要がある。
○ローラーの配置円内に挿入する容器は、ローラーの上端から下端に向けての方向に限定 はされず、逆にローラーの下端から上端に向けての方向であっても良い。その場合、溝 の断面形状は、それに応じて逆にする。
○ローラーの立設方向は上下方向に限定はされず、水平方向、斜め方向等、容器を挿入し、 加工し、排出可能であれば、その向きは問わない。
○ローラー相互の距離は必ずしも同一である必要はなく、同一円周上にあれば、相互距離 が異なるような配置としても良い。
但し、その場合、溝断面形状の不変領域は、各溝毎に、隣接するローラー間の距離に応 じて適宜設定する必要がある。
○加熱装置は、溝のみを加熱する構造に限定はされず、ローラー全体を加熱する構造であ っても良い。
○加熱装置は、ローラー内に内蔵しても良いし、ローラーに隣接する位置に配置し、輻射 熱で過熱するようにしても良い。
○溝に嵌入する基材の加工に支障がなければ、加熱装置は省略しても良い。
○熱可塑性シート貼り付き防止加工は、溝内面のみでなく、ローラー全体に施しても良い。
○溝に嵌入する基材の加工に支障がなければ、熱可塑性シート貼り付き防止加工自体を省 略してしまっても良い。
○熱可塑性シート貼り付き防止加工は、フッ素加工が安価で容易に採用でき 、好適であるが、同様の張り付き防止機能が得られれば、他の加工を施しても良い。
○ローラーの駆動装置はインバータ制御に限定はされず、他の制御方法を採用しても良い。
○処理を行う基材の端部形状は実施例のような水平なフランジ形状に限定はされず、例え ば湾曲した端部など、他の形状であっても良い。要は、各ローラーに設けられた溝内に 嵌入し加工可能であれば良い。
但し、円周上に配置したローラー間を回転して移動する構造上、基材の端部外形の形状 は円状、或いは略円状である必要がある。
○熱可塑性シートの基材への被覆は、本実施例では基材の凹部内側に施す例で説明したが 、これに限定はされず、逆に基材の凸部外側に施すようにしても良い。この場合、基材 のフランジ部を被覆するべく折り曲げる方向が逆となる。
更に、熱可塑性シートを基材の凹部側と凸部側の両方に貼り付けるようにしても良い。
○本実施例の構成は、容器の成形端部処理装置としてのみならず、容器の成形端部処理方 法として適用することも、勿論可能である。
本実施例においては、トリミングされた基材フランジ部B3と当該部位にラミネートされた熱可塑性シートS11とを、カール加工する実施形態について説明する。
即ち、本実施例における容器の成形端部処理装置30は、ローラー50周面に設けられる溝51の断面形状が下記のように異なる以外は、実施例1と同様であり、その共通の構成については説明を省略する。
溝51の断面形状、及び嵌入した基材フランジ部B3を、図7(a)〜図7(d)に示す。
本実施例では、容器フランジ部のトリミング形態は、熱可塑性シートを容器凹部側に貼り付けた状態でその端部を、基材と熱可塑性シートごと、トリミングする。即ち、その端部断面は、基材、及び熱可塑性シートの両方が露出している。
ローラーの一端側に位置する溝の断面形状は、図7(a)に示すように、その幅、及び深さが、トリミングされた容器のフランジ部の厚さ、及び幅と略一致する矩形形状となっており、ローラー間に挿入装着された、前述したトリミング済みの基材フランジ部が嵌入する。
その後、溝の断面形状は図7(b)〜図7(d)にかけて、巻き込み方向である、基材凸方向(図面上方)の内側に向けて、徐々に巻き込むように、湾曲起立していく。尚、これら溝断面形状の変化の過程では、実施例1同様、前記の不変領域が介在し、設けられている。
以上に説明したように、本実施例においては、実施例1と同様の3本のローラー50の側面にその断面形状をカール加工するべく変化させた溝51を螺旋状に設け、当該溝51内に基材Bのフランジ部B3を嵌入させ、溝51内に沿って回転移動させることでカール加工を行うようにしたので、型による加工では成し得ない、フランジ部Bのカール加工が容易に行える。
これにより、従来のように基材断面が露出したり、熱可塑性シートS11が外方に突出するようなことがなく、水分に対する高い耐浸透性と、消費者が触れても違和感ない滑らかな端部形状を得ることができ、例えばインスタントカップ麺などに好適な容器を提供することができる。
また、周囲に引っ掛かりにくく、基材と熱可塑性シートとがはがれ難くい形状、或いは梱包等で高い作業性を得ることができる。
更に、回転するローラー間を溝に沿って直線的に移動する間に処理を行うので、速い処理速度と、精度の高い安定した処理品質を低コストで得ることができる。
更に、カール加工により、容器の剛性を向上させることができる。
尚、本願発明は本実施例の構成に限定されるものではなく、以下に列記する構成について、適宜変更可能である。
○本実施例では、基材のフランジ部のトリミング形態を、その断面が基材と熱可塑性シー トごと露出するようにしているが、これに限定はされず、例えば、実施例1のようにフ ランジ部の側面を被覆する状態のクランク状の熱可塑性シートをトリミングする形態で あっても良い。この場合、実施例1のフランジ裏面側までの熱可塑性シートの被覆を行 った後に、続けて本実施例のカール加工を施すようにしても良い。
更にこの場合、ロールに設ける溝の断面形状を、こうした被覆加工とカール加工とが連 続して成されるように、変化させても良い。
或いは、別々のロールを用意し、順次、加工を行うようにしても良い。
上記のように、熱可塑性シートによるフランジ裏面までの被覆処理を行った後にカール 加工を施せば、より一層、水分に対する耐浸透性を図ることができる。
○実施例1と共通する構成については、実施例1で列記した限定されない項目について、 本実施例でも同様であり、記載を省略する。
本実施例においては、例えば発泡性の素材で容器を成形する場合に、生じるバリを除去する手段として、上記各実施例で述べたローラーを用いた容器の成形端部処理装置を用いる実施形態について説明する。
即ち、本実施例における容器の成形端部処理装置30は、ローラー50の周面に設けられる溝51の断面形状が下記のように異なる以外は、実施例1と同様であり、その共通の構成については説明を省略する。
例えばスチロール樹脂等の発泡性材料を容器の材料として成形する場合、通常、成形型内の圧力コントロールのために、圧抜き口が成形型に設けられている。従って、型から取り出した容器の成形品には、図8に示すようなバリ60が付いている。このバリ60をカットする方法として、従来はグラインダーや回転式カッターを用いる方法が一般的であった。
しかし、こうした従来の方法では、材料が発泡性であるがゆえ、カットした断面に発泡開口を生じてしまうことが避けられなかった。このような開口の存在により、容器の内容物が浸透してしまうおそれがあった。その結果、容器強度が低下したり、消費者に不快感を与えることがあった。
本実施例では、この問題を解決するため、バリのカット処理に、溝51の断面形状以外は実施例1と同様の構造のローラーから成る、容器の成形端部処理装置30を用いている。
図9(a)〜図9(c)に、本実施例におけるローラー50の断面形状、及び嵌入した発泡性容器Bのフランジ部B3を示す。
ローラー50の一端側に位置する溝51の断面形状は、図9(a)に示すように、その幅、及び深さが、発泡性容器Bのフランジ部B3のバリ60の厚さ、及び幅と略一致する矩形形状となっており、ローラー50間に挿入装着された、基材フランジ部B3(バリ60)が嵌入する。
その後、溝の断面形状は図9(b)にかけて、その幅が狭化されるように変化していく。
すると、それに応じて基材フランジ部B3のバリ60が厚さ方向に押圧される。この押圧により、バリ60内部の発泡は押圧閉塞される。
さらにその後、溝51の断面形状は図9(c)に示すように、バリ60の切断方向に向かって突出した刃状突起61へと変化し、当該断面形状の溝51を通過することで、バリ60が切断される。この際、バリ60は前述した通りその内部が事前に押圧閉塞されているので、その切断面には、発泡開口は存在しない。
尚、これら溝断面形状の変化の過程では、実施例1同様、前記の不変領域が介在し、設けられている。
以上に説明したように、本実施例においては、実施例1と同様の3本のローラー50の周面にその断面形状を、バリ60内部の発泡を押圧閉塞した後にカットするべく変化させた溝51を螺旋状に設け、当該溝51内に発泡性容器のフランジ部B3のバリ60を嵌入させ、溝51内に沿って回転移動させることでカット処理を行うようにしたので、従来のグラインダーや回転式カッターを用いる方法による加工では成し得ない、フランジ部のバリの閉塞したカット処理が容易に行える。
これにより、従来のように発泡性容器のフランジ部断面に発泡開口が露出するようなことがなく、水分に対する高い耐浸透性を得ることができ、例えばインスタントカップ麺などに好適な容器を提供することができる。
更に、回転するローラー間を溝に沿って直線的に移動する間に処理を行うので、速い処理速度と、精度の高い安定した処理品質を低コストで得ることができる。
尚、本願発明は本実施例の構成に限定されるものではなく、以下に列記する構成について、適宜変更可能である。
○発泡性容器のフランジ部のバリの押圧閉塞後のカットは、ローラーの溝によらず、別途、切断手段を設けても良い。
当該切断手段としては、例えば、モーターで駆動される円筒グラインダーを、ローラー に隣接する切断位置に配置するような構成が挙げられる。
○発泡性容器のフランジ部のバリを、本実施例では押圧閉塞後にカットしているが、逆に カットした後に押圧閉塞するようにしても良い。この場合、溝の断面形状について、押 圧閉塞する部分とカットする部分を逆の順番で配置する。
或いは、事前にカットを行った容器の断面開口部の押圧閉塞のみをローラーで行うよう にしても良い。
○実施例1と共通する構成については、実施例1で列記した限定されない項目について、 本実施例でも同様であり、記載を省略する。
以下に、「特許請求の範囲」に記載した以外で、以上に記載した実施例から把握できる発明(技術的思想)を記載する。
(1)前記インバータ駆動装置は、インバータ制御されたモータにより、各ローラー軸に 設けられたギアを、一括してチェーン駆動することで同期回転することを特徴とす る、請求項14に記載の容器の成形端部処理装置。
(2)配置される各ローラーの支持構造は、その配置円の径が、処理する容器の大きさに 応じて可変調節可能となる、可動機構を有していることを特徴とする、請求項1〜 請求項19に記載の容器の成形端部処理装置。
(3)前記各ローラーの周面に設けられる溝の断面形状は、一端側から、基材フランジ端 部よりも外方に延出してトリミングされた熱可塑性シート端部を、基材のフランジ 端部裏面にかけてコ字状に密着させ、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆さ れるように屈曲加工するべく変化させた後に、他端側に向け連続して、基材フラン ジ裏面の内側に巻き込み、カール加工するべく、変化させたことを特徴とする、請 求項1に記載の容器の成形端部処理装置。
(4)前記複数のローラー毎に設けられる各溝の断面形状の変化は、容器の端部が隣接す るローラー間を回転移動する間の時間差分だけローラー間でずらしたことを特徴と する、容器の成形端部処理装置。
(5)前記切断手段は、モーターで駆動される円筒グラインダーを、ローラーに隣接する 切断位置に配置して成ることを特徴とする、請求項13に記載の容器の成形端部処 理装置。
(6)前記熱可塑性シート貼り付き防止加工は、フッ素加工であることを特徴とする、請 求項17に記載の容器の成形端部処理装置。
(7)前記熱可塑性シートは、ポリプロピレン、或いはポリエチレンであることを特徴と する、請求項1〜請求項19に記載の容器の成形端部処理装置。
基材表面に熱可塑性シートをラミネートする容器において、水分の高い耐浸透性を有するフランジ端部処理を可能にする、容器の成形端部処理装置及び容器の成形端部処理方法を提供する。
本発明の実施例1を説明する概略斜視図である。 本発明の実施例1を説明する外観図である。 本発明の実施例1を説明する概略断面図である。 本発明の実施例1を説明する概略斜視図である。 本発明の実施例1を説明する概略断面図である。 本発明の実施例1を説明する概略断面図である。 本発明の実施例2を説明する概略断面図である。 本発明の実施例3を説明する概略斜視図である。 本発明の実施例3を説明する概略断面図である。 従来技術を説明する概略断面図である。
符号の説明
30…容器の成形端部処理装置
50…ローラー
51…溝
52…基体部分
53…変体部分
54…テーパー部分
55…基体部分の矩形奥角部
56…テーパー部が基体部分深さ面との成す角度
60…成形バリ
B…基材
B3…基材フランジ
Q…配置円
S11…熱可塑性シート

Claims (20)

  1. 周面に、断面形状が少なくとも一部分で変化する溝を、一端側から他端側にかけて螺旋状に有する複数のローラーを、その軸が円周上に位置し、且つ螺旋方向、及び当該円周心に相対する位置の溝の断面形状が同一となるように、同期回転可能に並立して立設し、
    略円形状に成形された端部を有する容器をローラーの一端側の配置円内に装着した際、ローラーの同期回転に伴って当該端部がローラーの一端側溝内に嵌入し、溝内に沿って他端側に移動する過程で、溝の断面形状の変化に応じて容器の端部が加工処理されることを特徴とする、容器の成形端部処理装置。
  2. 前記複数のローラー毎に設けられる各溝の断面形状の変化は、容器の端部が隣接するローラー間を回転移動する間の時間差分だけ不変とした後に変化させることを特徴とする、容器の成形端部処理装置。
  3. 前記容器は、熱可塑性シートが基材凹部の内側にラミネートされて成り、
    前記ローラーの溝は、基材フランジ端部よりも外方に延出してトリミングされた熱可塑性シート端部を、基材のフランジ端部裏面にかけてコ字状に密着させ、基材フランジ端部が熱可塑性シートで被覆されるように屈曲加工するべく、その断面形状が溝の一端から他端に向けて変化していることを特徴とする、請求項1、或いは請求項2に記載の容器の成形端部処理装置。
  4. 前記溝の断面形状は、溝位置によらず形状不変な基体部分と、当該基体部分に隣接し溝位置によって形状が変化する変体部分との合体から成り、
    基体部分は、深さ及び幅が基材フランジ端部に略一致する矩形である一方、
    変体部分は、溝の一端側から他端側にかけて、基体部分の矩形奥角部を中心に、少なくとも熱可塑性シートの前記延出長から基材フランジ端部厚を除した長さのテーパー部が、基体部分深さ面との成す角度が鈍角から0°にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化していることを特徴とする、請求項3に記載の容器の成形端部処理装置。
  5. 前記ローラーに設けられた溝は、基材フランジ端部の加工処理の最終部分である他端側において、その幅が、当該基材フランジ端部の幅よりも狭化され、裏面側へ熱可塑性シートを圧接せしめることを特徴とする、請求項3、或いは請求項4に記載の容器の成形端部処理装置。
  6. 前記ローラーに設けられた溝は、基材のフランジ端部の裏面形状が逆テーパーである場合には、それに応じるように、前記変体部分のテーパー部が前記基体部分深さ面との成す角度が鈍角から逆テーパーの角度にかけて円弧軌跡を描くように連続的に変化していることを特徴とする、請求項4に記載の容器の成形端部処理装置。
  7. 前記ローラーに設けられた溝は、その何れかの位置において、少なくとも熱可塑性シートの切断端部に位置する深さでの幅が狭化され、熱可塑性シートがポリ塩化ビニリデン(PVDC),エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA),或いはエチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)に代表されるガスバリア性ポリマーをガスバリア層として内部にインサートされている場合に、当該切断端部に露出したガスバリア層を押圧変形により閉塞加工せしめることを特徴とする、請求項3〜請求項6に記載の容器の成形端部処理装置。
  8. 前記容器は、熱可塑性シートが基材凹部の内側にラミネートされて成り、
    前記ローラーの溝は、基材フランジ端部及び当該箇所にラミネートされた熱可塑性シートを、当該熱可塑性シートが外方となるように内側に巻き込み、カール加工するべく、その断面形状が溝の一端から他端に向けて変化していることを特徴とする、請求項1、或いは請求項2に記載の容器の成形端部処理装置。
  9. 前記溝の断面形状は、溝の一端側から他端側にかけて、溝側面が前記巻き込み方向に向けて連続的に湾曲起立するように変化していることを特徴とする、請求項8に記載の容器の成形端部処理装置。
  10. 前記容器は、発泡性素材で成形されて成り、
    前記ローラーの溝は、発泡素材フランジ端部よりも外方に延出する成形バリにおいて、切断時における断面の発泡開口を事前、或いは事後の押圧変形により閉塞加工するべく、その断面形状が溝の一端から他端に向けて変化していることを特徴とする、請求項1、或いは請求項2に記載の容器の成形端部処理装置。
  11. 前記溝の断面形状は、溝の一端側から他端側にかけて、少なくとも切断位置の深さにおける溝幅が前記発泡素材フランジ端部厚から所定の厚さまで連続的に狭化するように変化していることを特徴とする、請求項10に記載の容器の成形端部処理装置。
  12. 前記溝の成形バリ切断位置における断面形状は、成形バリを切断可能な刃状突起が切断方向に向けて設けられていることを特徴とする、請求項10或いは請求項11に記載の容器の成形端部処理装置。
  13. 前記ローラーに隣接する切断位置には、ローラーとは別体の切断手段が設けられることを特徴とする、請求項10或いは請求項11に記載の容器の成形端部処理装置。
  14. 前記各ローラーを同期回転駆動可能且つ、回転速度を可変可能なインバータ駆動装置を有することを特徴とする、請求項1〜請求項13に記載の容器の成形端部処理装置。
  15. 前記各ローラーの少なくとも各溝を所定温度に加熱する加熱装置が設けられていることを特徴とする、請求項1〜請求項14に記載の容器の成形端部処理装置。
  16. 前記所定温度は、基材への熱可塑性シートの接着が、熱可塑性シート自体の接着性による場合には当該熱可塑性シートの接着溶融温度、接着剤による場合には接着剤の接着機能温度であることを特徴とする、請求項15に記載の容器の成形端部処理装置。
  17. 前記各ローラーの少なくとも各溝内面には、熱可塑性シート貼り付き防止加工が施されていることを特徴とする、請求項1〜請求項16に記載の容器の成形端部処理装置。
  18. 前記基材は、通気性を有する、パルプモールド、紙、でんぷん、或いはでんぷん発泡体を組成とする生分解性素材、或いは多孔性金属であることを特徴とする、請求項1〜請求項9、或いは請求項14〜請求項17に記載の容器の成形端部処理装置。
  19. 前記複数のローラーは3本であり、各ローラーの軸が正三角形の頂点に位置するように配置されて成ることを特徴とする、請求項1〜請求項18に記載の容器の成形端部処理装置。
  20. 軸が円周上に位置するように並立して立設した同期回転可能な複数のローラーの周面に設けた、当該円周心に相対する位置の断面形状が同一且つ、同方向の螺旋方向を有し、一端側から他端側にかけて断面形状が少なくとも一部分で連続的に変化する螺旋状の各溝の一端側に、容器の略円形状に成形された端部を嵌入し、ローラーを同期回転することで溝内に沿って他端側に移動させ、溝の断面形状の変化に応じて容器の端部を加工処理することを特徴とする、容器の成形端部処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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