JP2009184234A - 蓋付き容器のシート成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】汁漏れを防止しながら、より確実に蓋を閉じた状態を保持可能な嵌合フランジ構造を有する蓋一体型プラスチック容器のシート成形技術を開示する。
【解決手段】ヒンジを介して一体成形される容器本体および蓋のフランジそれぞれに凸条部および当該凸条部が嵌合可能な凹条部を周設してなるプラスチックシート製の蓋付き容器を前記蓋が開いた状態でシート成形する金型であって、前記容器本体および蓋の前記フランジの型面それぞれを前記凸条部および凹条部が成形可能な凸条型および凹条型とすると共に、前記容器本体の収容凹部に対応する型面を凹型とした固定雌型と、容器本体の前記収容凹部に対応する型面を凸型とすると共に、前記凹条部に対応する型面を凸条型とし、この凸条型で軟化させたプラスチックシートを前記雌型の凹条型に押し込み可能とした移動雄型との組み合わせからなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、容器本体と蓋のフランジ同士を密に嵌合可能とすることによって、惣菜等の各種食品を汁漏れが起きないように包装する食品用プラスチックシート成形容器に係り、より詳しくは、容器本体の一辺に蓋を開閉可能に一体成形した食品容器のシート成形技術に関するものである。

現在、スーパーやコンビニエンスストアで販売されている弁当や惣菜等のプラスチック容器の多くは本体と蓋が別々になっており、その中でも、本体と蓋の何れか一方の周縁に形成した断面凹状のフランジに他方周縁に形成された凸状フランジを嵌合させることによって、容器本体に蓋をしっかり固定できるようにしたものが大半を占めている。そして、嵌合フランジの隙間から中の汁が漏れ出さないように、嵌合時に互いの内外面が水密に接する形状にフランジを構成した食品容器も公知である（例えば、特許文献１参照）。

一方、ヒンジを介して容器本体に蓋を一体成形したプラスチック容器もフードパックなる名称で古くから知られており、通常、ご飯や揚げ物のように汁気の少ない食品を簡易に包装するのに利用される。また、このフードパックは、蓋が開かないように輪ゴムやセロハンテープで留めるのが一般的であるが、上述したような嵌合フランジ構造を採用したものも案出されている（例えば、特許文献２参照）。

実用新案登録第３０７０８４６号公報 特開平１０−２６４９５２号公報

ところで、上述した食品用プラスチック容器のように、加熱軟化したプラスチックシートを金型に沿ってシート成形する場合、真空成形、圧空成形、熱板圧空成形、プレス成形、または真空圧空成形の何れであっても、金型の型面が凹面となる部分は凸面となる部分よりもシート厚が若干薄くなる。従って、凸状部はもちろん、凹状部を成形する場合も、凸面成形するほうが、肉厚で高強度とすることができる。

こうしたシート成形の性質に鑑みれば、特許文献１および２のような嵌合フランジ構造を備えた食品容器を成形する場合、容器本体と蓋の双方とも、そのフランジ部分を凸面成形することが好ましいのであるが、特許文献１の食品容器であれば、容器本体をフランジ部分のみを凸面とした全体凹型の金型によって成形する一方、蓋については中央部をも凸面とした全体凸型の金型を用いるしかないから、型面形状が全く異なる２つの金型を用意する必要がある上、これらを一つのライン上で同時に成形することはできないから、金型製作や製造ラインの構築に多大な費用がかかり、製品コストを思うように抑制できないという問題がある。また、容器本体と蓋が別体に成形されるため、それぞれを別個に在庫管理するという手間も生ずる。

これに対して、蓋を一体化した上記フードパック式の食品容器は、容器本体の収容部および蓋の中央部の型面それぞれを凹面とした全体凹型の金型一つによって、蓋が開いた状態のフードパックを一つのライン上で成形できる、その上、本体と蓋が一体であるため在庫も一元管理でき、且つ、蓋の開け閉めも簡単である。

しかしながら、特許文献２のように、容器本体と蓋の双方に、互いに嵌合可能な凹凸状のフランジを形成する場合、全体凹型の金型をベースとすれば、凹状フランジを成形するためには、その部分の型面を凹面とせざるを得ず、結果、凹状フランジが薄肉となってしまう。しかも、このような薄肉の凹状フランジに凸状フランジを嵌め込む場合、凹状フランジが潰れて凸状フランジを密に嵌合できないことがあり、この状態では、当然、汁漏れを防止することもできない。換言すれば、フランジ嵌合式のフードパックにおいて、汁漏れをも防止可能とした製品およびその成形技術は、今日まで開発されていなかったのである。

また、別の課題として、フードパックは蓋を閉じてもヒンジにプラスチックの形状弾性によって開く力が残存しているため、比較的小さな力でフランジの嵌合が外れ、蓋が不用意に開いてしまうという問題もある。なお、嵌合状態を確実に保持するために、蓋と本体のフランジ同士を接着テープやステープラ等で固定することも考えられるが、蓋の開け閉めに際して、消費者等に余分な面倒を強いることになり、また、汁漏れを防止するという目的が達成されるものでもない。

本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、第一にフランジに汁漏れがしない嵌合構造を有する蓋一体型プラスチック容器のシート成形技術を開示することであり、その上、第二の目的として嵌合状態をより確実に維持可能な当該容器のシート成形技術も合わせて開示する。

上述した目的を達成するために、本発明の金型は、容器本体と蓋とがヒンジを介して一体成形され、蓋を閉じたときに嵌合可能な凸条部および凹条部を前記容器本体および蓋のフランジそれぞれに周設してなるプラスチックシート製の蓋付き容器をシート成形する金型であって、前記フランジに対応する型面のうち前記凸条部に対応する型面を凸条型とする一方、前記凹条部に対応する型面を凹条型とした固定雌型と、この固定雌型の上方に型面を対向させて昇降可能に位置し、凸条型と対向する型面を平坦面とする一方、前記凹条型に対向する型面を該部のプラスチックシートを凸面成形した後に当該凹条型に押し込み可能な下向きの凸条型とした移動雄型とからなる。なお、容器本体と蓋のどちらに凸条部または凹条部を周設するかは任意であるから、固定雌型の凸条型および凹条型の配列も任意に決定すればよい。また、本発明においてシート成形とは、真空成形、圧空成形、熱板圧空成形、プレス成形、または真空圧空成形を例示することができる。

本発明によれば、凹条部は最終的に固定雌型の凹条型によって成形されるのであるが、その予備段階として、移動雄型の凸条型によって凹条部を凸面成形するから、この部分のプラスチックシートを厚肉のまま固定雌型の凹条型に押し込むことができ、従来よりも厚肉で強度が高い凹条部を成形することができる。

また、移動雄型は、その型面温度をプラスチックシートの軟化温度に調整可能なヒータを内蔵することで、両者の温度差によるプラスチックシートの収縮または膨張を防止することができる。従って、より確実にシート厚が均一な凹条部を成形することができる。

さらに、食品容器等において容器本体側に収容凹部を設けることは必須であり、このため、前記収容凹部に対応する型面を凹型とした固定雌型や、該雌型を用いてのシート成形方法も公知であるが、この凹型による凹面成形では上述のように肉薄の収容凹部となるため、これを補完して、容器の構造強度を高めるために、本発明では、凹型の底面隅角に条溝を設け、この条溝により前記収容凹部の底面隅角にプラスチックシートを折り重ねてなるリブを成形可能とすることもある。

これに対して、蓋の天板形状は、特に限定されないが、凹型によって天板が盛り上がった蓋を成形する場合は、この蓋側の凹型にも上記条溝を設けて、リブ付きの蓋を成形可能とすることが好ましい。

他方、固定雌型は、フランジに対応する型面に凸条型および凹条型と近傍して、別の凹部および凸部を設けるという手段を採用することもある。この場合、容器本体と蓋のフランジに、嵌合凹凸条部と共に、これとは別の嵌合凹凸部を成形することができる。

本発明によれば、フランジに周設した凹凸条部の嵌合により、容器本体に蓋を閉じた状態で保持できる蓋付き容器において、凹条部を固定雌型の凹条型と移動雄型の凸条型の嵌入によって成形することとしたため、当該凹条部を従来よりも厚肉で高強度に成形することができ、この部分の潰れや変形を防止した高い嵌合力を有する蓋付き容器を提供することができる。また、嵌合時に凹条部の潰れや変形がないことから、凸条部と互いに内外を密着させた状態で嵌合状態が保持され、汁漏れを確実に防止可能な蓋付き容器を提供することができる。なお、移動雄型の固定雌型の凸条型と対向する型面については平坦面で済むため、移動雄型の型面製作が簡単である。また、この移動雄型にヒータを内蔵し、型面温度をプラスチックシートの軟化温度に調整可能としたので、凹条部のシート厚をより精度高く厚肉とすることができる。さらに、容器本体の収容凹部の隅角周囲にリブを成形することができるため、従来よりも全体の厚みを抑えながら、従来と同等以上の構造強度を有する蓋付き容器を提供することができる。

さらにまた、嵌合凹凸条部とは別に、その近傍に位置して嵌合凹凸部を追加成形できるため、当該凹凸部の嵌合によって凹凸条部の嵌合状態をより確実に保持可能な蓋付き容器を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る金型の概略を示したもので、同図中、１は固定雌型、２は固定雌型１に向かって昇降する移動雄型である。固定雌型１は、容器本体および蓋の収容凹部に対応する型面を凹面成形可能な凹型１ａ・１ｂとすると共に、この凹型１ａ・１ｂ間の型面をヒンジ成形用の凹部１ｃとした全体凹型の金型であって、図面左側の凹型１ａの周囲、即ち容器本体のフランジに対応する型面には凸条型１ｄが、他方の凹型１ｂの周囲、即ち蓋のフランジに対応する型面には凹条型１ｅが、それぞれ周設されている。

一方、移動雄型２は、図示しない昇降手段によって、固定雌型１上を上下動可能に支持され、容器本体および蓋の収容凹部に対応する型面を上記固定雌型１の凹型１ａ・１ｂと合致する凸型２ａ・２ｂとした全体凸型の金型であって、図面右側の凸型１ｂの周囲、即ち蓋のフランジに対応する型面には、上記固定雌型１の凹条型１ｅに嵌入可能な凸条型２ｃが周設されている。

さらに、移動雄型２はヒータ（図示なし）を内蔵し、その型面温度をプラスチックシートの軟化温度に調整可能としている。

このような構成において、最終的には固定凹型１の型面形状に従って、加熱軟化させたプラスチックシートから真空成形、圧空成形、熱板圧空成形、プレス成形、または真空圧空成形などのシート成形法により、容器本体にヒンジを介して蓋が連結された蓋付き容器が一体成形されるのであるが、本金型の場合、移動雄型２を下降させて、プラスチックシートを固定凹型１の型面に押し込むようにしている。

図２は、本金型による蓋付き容器の成形工程を示したもので、固定雌型１と移動雄型２を上下隔絶した状態で、両者間に加熱軟化したプラスチックシートＳを搬送すると共に、移動雄型２の内蔵ヒータを通電して型面の温度をプラスチックシートＳの軟化温度に合わせた後（同図（ａ）参照）、プラスチックシートＳを移動雄型２の型面に吸引して、凸型２ａ・２ｂおよび凸条型２ｃの型面形状に従って大まかな凸面成形を施した後（同図（ｂ）参照）、当該吸引を解除して、これら凸型２ａ・２ｂおよび凸条型２ｃと共にプラスチックシートＳが固定雌型１の凹型１ａ・１ｂおよび凹条型１ｅに押し込まれるまで、移動雄型２を下降させる（同図（ｃ）参照）。そして、最終的には、固定雌型１のみでシート成形を完了させる。即ち、真空成形であれば固定雌型１の型面に設けた吸引口（図示せず）によってプラスチックシートＳをその型面に吸引密着させ、圧空成形であれば移動雄型２側から圧縮空気を送り込みプラスチックシートＳを固定雌型１の型面に密着させる。

この結果、図３に示したように、容器本体３の一辺にヒンジ４を介して蓋５が一体的に連結された蓋付き容器を蓋が開いた状態で成形することができる。また、容器本体３のフランジには固定雌型１の凸条型１ｄによる凸条部３ａが、また蓋５のフランジには固定雌型１の凹条型１ｅと移動雄型２の凸条型２ｃによる凹条部５ａが形成され、これら凹凸条部３ａ・５ａを嵌合させることで、使用時に蓋５を閉じた状態で保持することができる。特に、本金型では、蓋５側の凹条部５ａを、先ず移動雄型２の凸条型２ｃによって凸面成形しながら、その型面温度をプラスチックシートＳの軟化温度に保った状態で、この部分のプラスチックシートＳを固定雌型１の凹条型１ｅに押し込み、シート成形するようにしたので、従来よりも均一で厚肉な凹条部５ａが成形される。従って、凸条部３ａを嵌合する際、凹条部５ａが全く潰れたり変形したりすることなく、高い嵌合力をもって両者を嵌合することができる。また、これら凹凸条部３ａ・５ａは成形時の形状を保持して嵌合されるから、両者の内外面が密着した状態も保持され、より確実に汁漏れを防止することができる。

ここで、凹凸条部３ａ・５ａの形状は、固定雌型１の凸条型１ｄおよび凹条型１ｅの型面形状に応じて決定されるのであるのであるが、これら凸条型１ｄおよび凹条型１ｅは、より好ましくは、図４に示したように、少なくとも一方の側面が内側に傾斜した断面台形状の凹凸条部３ａ・５ａを成形可能な型面形状とする。このときアンダーカット状の凹凸条部３ａ・５ａが成形されることになって、より嵌合力を高めることができるからである。

なお、図５は、固定雌型１の凹型１ａの底面隅角の詳細を示した拡大図であり、この実施形態では、固定雌型１の凹型１ａの底面隅角に条溝１ｆを周設している。従って、シート成形時に、プラスチックシートＳがこの条溝１ｆに入り込み、断面コ字状のリブを収容凹部の底面隅角から外側に突出させた容器を成形することができる。この点、収容凹部のように、凹面成形される部分は、上述したように、通常、肉薄となって強度が弱まるのであるが、本実施形態の金型によれば、収容凹部の底面隅角にリブを周設することができるため、肉薄でありながら、構造強度の高い容器を成形することができる。なお、このリブを成形する条溝は、蓋側の収容凹部を形成する凹型１ｂにも設けることができるのはもちろんである。

また、固定雌型１には、容器本体および蓋のフランジに対応する型面に、上記凹凸条型１ｄ・１ｅとは別に、これら凹凸条型１ｄ・１ｅと近傍して、さらに凹凸部を設けることが好ましい。この例によれば、図６に示したように、容器本体と蓋のフランジそれぞれに、凹凸条部３ａ・５ａに近傍して別の嵌合凹凸部３ｂ・５ｂを設けた蓋付き容器を成形することができる。そして、この蓋付き容器によれば、凹凸条部３ａ・５ａと凹凸部３ｂ・５ｂの双方を嵌合して蓋を閉じることになるが、凹凸部３ｂ・５ｂを追加したことで、より確実に凹凸条部３ａ・５ａの嵌合状態を保持でき、接着テープやステープラなどで閉塞するという従来の手間を省くことができる。なお、ここで追加した嵌合凹凸部３ｂ・５ｂの形状は、嵌合可能であれば特に限定するものではない。また、その位置は、凹凸条部３ａ・５ａに近傍したフランジ面であれば、凹凸条部３ａ・５ａを挟む内側・外側の何れであってもよく、内外の双方２箇所に設けることも、さらに複数組み設けることも可能である。

本発明の一実施形態に係る金型の概略説明図 同金型による蓋付き容器の成形工程を示した説明図 同金型で成形された蓋付き容器の概略説明図 同蓋付き容器の凹凸条部の一つの具体的形状を示した詳細図 同金型における固定雌型の凹型隅角の拡大図 変形例に係る金型で成形される蓋付き容器の概略説明図

符号の説明

１ 固定雌型
１ａ 容器本体の収容凹部成形用凹型
１ｂ 蓋の収容凹部成形用凹型
１ｃ ヒンジ成形用凹部
１ｄ 凸条型
１ｅ 凹条型
２ 移動雄型
２ａ 容器本体の収容凹部成形用凸型
２ｂ 蓋の収容凹部成形用凸型
２ｃ 凸条型

Claims (4)

1. 容器本体と蓋とがヒンジを介して一体成形され、蓋を閉じたときに嵌合可能な凸条部および凹条部を前記容器本体および蓋のフランジそれぞれに周設してなるプラスチックシート製の蓋付き容器をシート成形する金型であって、前記フランジに対応する型面のうち前記凸条部に対応する部分を凸条型とする一方、前記凹条部に対応する部分を凹条型とした固定雌型と、この固定雌型の上方に型面を対向させて昇降可能に位置し、凸条型と対向する部分の型面を平坦面とする一方、前記凹条型に対向する部分の型面を該部のプラスチックシートを凸面成形した後に当該凹条型に押し込み可能な下向きの凸条型とした移動雄型とからなることを特徴とした蓋付き容器のシート成形金型。
2. 移動雄型は、その型面温度をプラスチックシートの軟化温度に調整可能なヒータを内蔵してなる請求項１記載の蓋付き容器のシート成形金型。
3. 固定雌型の少なくとも容器本体の収容凹部に対応する型面を凹型とすると共に、この凹型は、前記収容凹部の底面隅角にプラスチックシートを折り重ねてなるリブが成形可能な条溝を設けてなる請求項１または２記載の蓋付き容器のシート成形金型。
4. 固定雌型は、フランジに対応する型面に凸条型および凹条型と近傍して、別の凹部および凸部を設けてなる請求項１、２または３記載の蓋付き容器のシート成形金型。

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