JP3413593B2

JP3413593B2 - 容器充填装置

Info

Publication number: JP3413593B2
Application number: JP28820999A
Authority: JP
Inventors: 昭徳渡邉; 至堀口; 篤史佐藤; 敏弘林; 博繁河野
Original assignee: Asahi Denka Kogyo KK
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2003-06-03
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: JP2000079618A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器内に内容物を、表
面に任意の形状の立体を造形させた状態で充填するため
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器に固体の内容物を充填した商品とし
ては、例えばトイレ用の芳香剤、固形化粧品、アイスク
リーム等の冷菓など数多く存在する。これらの商品にお
いて、従来、その容器内の内容物の表面は通常平面ない
し曲面である。この内容物の表面に立体的な造形が施さ
れることがあっても、従来その造形は限られた形状のも
のであった。すなわち、単純な凹凸模様とか単純な造形
のもので、図６の斜視図（図５はその断面図）に示すよ
うに、容器７に充填した内容物Ｃの表面に、例えばバラ
の花模様の如き根元部ａの径より先端部ｂの径が大きい
逆テーパの造形を充填によって作ることは困難であっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、流動性を有
し加熱又は冷却等によって固化する内容物を、容器に充
填するに当り、例えば図５、６に示すように、容器内に
充填した内容物の表面に突起する造形部、特に根元部ａ
の径より先端部ｂの径の方が大きい逆テーパの立体模様
の造形部を形成させて充填できる充填装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、容器に収納
した内容物の表面に、図５、６に示すような根元部ａの
径より先端部ｂの径の方が大きい逆テーパの立体模様を
造形させるための充填装置について種々検討してきた結
果、弾性成形型を利用した装置を思い付き本発明を完成
した。

【０００５】すなわち本発明は、容器内に内容物を充填
すると共に該充填内容物表面に突起状形体を造形するた
めの容器充填装置であって、開口部を有する中空の造形
部と該開口部から延びる支持部とを備えた弾性成形型を
該中空の造形部が支持部より下側になるように位置さ
せ、該支持部の上面に底部に注入孔を設けた容器の先端
縁を当接させ、また該支持部の下面に通気孔を有するカ
ップの先端縁を当接させたことを特徴とする容器充填装
置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の装置の１例を示す図１を
用いて詳しく説明する。先ず、本発明で用いる弾性成形
型について、その１例を示す図１で説明する。１は弾性
成形型で、この弾性成形型は天然ゴム、合成ゴム例えば
クロロプレンゴン、ブタジエンゴム等の弾性体の薄膜で
一体に構成されている。薄膜の厚さは０．５〜２ｍｍで
ある。この弾性成形型は繰り返し成形に使用される。そ
のため、弾性体にクレー、カーボン等の補強材を配合す
るのが好ましい。また、この弾性成形型の内面、すなわ
ち、内容物と接する面に補強材を含まないエラストマ
ー、耐油性合成樹脂、撥水性合成樹脂、例えば、シリコ
ーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン樹脂を塗布する
ことによって、容器に充填した内容物の表面に艶を出
し、外観をよくすることができ、また耐久性を付与する
ことができる。

【０００７】図１において、２は弾性成形型１の造形部
である。造形部２は植物、動物など任意の形状にするこ
とができる。この例ではバラの花が型どられている。３
は造形部の開口部であり、内容物は該開口部３をとおし
て造形部２内に充填される。４は該開口部３から拡がっ
ている支持部材である。５は支持部材４の先端部であっ
て、薄膜が巻き込まれた状態にある。６は支持部材５の
先端部の巻き込み部５を把握する環状の枠体である。こ
の枠体６を利用して、弾性成形型をその中空の造形部２
が支持部４より下側になるように位置させる。

【０００８】図１において、７は容器、８は容器の底部
に設けられた内容物注入口である。また１０はカップ、
１１はカップの底部に設けられた通気孔である。枠体６
を利用して、弾性成形型をその中空の造形部２が支持部
４より下側になるように位置させ、弾性成形型１の上方
から容器７の先端縁部９を弾性成形型１の支持部材４の
上面に当接させる。また、一方弾性成形型１の下方から
カップ１０の先端縁部１２を弾性成形型１の支持部材４
の下面に当接させる。図１では、容器７の先端縁部９と
カップ１０の先端縁部１２とを弾性成形型１の支持部材
４を介してすり合わせた状態になっている。容器として
は円筒に底を付けた形状のものが好ましく用いられ、そ
の直径は通常４〜８ｃｍが好ましい。カップ１０の内径
は容器７の内径よりやや小さくするのが好ましい。ま
た、この例ではカップ１０に通気孔１１が１個設けられ
ているが、この通気孔を複数個設け、内容物の固化のた
めの冷却又は加熱時の熱媒体の供給孔、排出孔にしても
よい。

【０００９】次に本発明の充填装置を用いて、容器に充
填する方法を説明する。図１の状態で容器の底部の注入
口８から流動性の内容物を注入し、造形部２及び容器７
内に充填する。次いで注入口８を充填或いは貼着などに
より封鎖し、その後内容物を冷却、加熱などにより固化
する。図２はこの状態を示す。Ｃは固化した内容物であ
る。この図２の状態、すなわち容器７が弾性成形型１の
支持部材４の上側にある状態で次の離型操作を行っても
よいが、内容物を固化した後、容器７、弾性成形型１及
びカップ１０を一体化したまま半回転（１８０°回転）
させて容器７が弾性成形型１の支持部材４の下側にある
状態、すなわち図３の状態にしてから、離型操作するの
が好ましい。このように反転させてから離型操作する
と、固化した内容物Ｃが入った容器７の取り出し操作が
容易になり、また容器７内から内容物Ｃが離脱する恐れ
がない。

【００１０】この離型操作を説明する。容器７に内容物
を充填し、内容物を固化し、容器７、弾性成形型１及び
カップ１０を一体化したまま、全体を反転させて、図３
の状態にし、その後カップ１０に設けた通気孔から吸引
してカップ１０内を減圧する。この減圧により弾性成形
型１は、膨張して内容物Ｃから離型する。図４はこの状
態を示す。この図４の状態で容器７を下方に引っ張り、
或いは自然落下を利用して弾性成形型１から内容物Ｃを
容器７と共に取り外す。この例のように先端部ａの径が
その根元部ｂの径よりも大きい逆テーパの立体であって
も、弾性成形型１を膨張させることによって容易に離型
することができる。しかも容器への内容物の充填と内容
物表面の立体の造形とを同時に行うことができるので極
めて効率がよい。上記の取り出したものの斜視図を図６
に示す。容器２に内容物Ｃが充填し、その表面にバラの
花が造形された製品が得られる。図５はこの断面図であ
る。この製品に必要に応じて例えば透明な蓋を被せて商
品として市販する。

【００１１】上記の例は、内容物を容器に充填、固化後
に、容器、弾性成形型及びカップ全体をそのまま反転さ
せて容器が弾性成形型の下側にある状態にしてから、離
型操作する例であるが、この反転をせずに容器が弾性成
形型の支持部材の上側にある状態で離型処理を行なうこ
ともでき、この場合は弾性成形型を膨張させた後、容器
を内容物と共に上方に引き上げて弾性成形型から取り出
す。

【００１２】また、カップ１０の先端縁部１２を外側方
向にテーパ付けしておく、すなわちカップ１０の先端縁
部１２にカップの内側から外側に向かって高さが減少す
る勾配をつけることにより、弾性成形型１の支持部材４
に当接するときの位置ぎめが容易になり、また支持部材
４の先端部となじみがよくなり、支持部材を介しての容
器の先端とのすり合わせが良好になって、完全にシール
でき、カップ内を減圧したとき、外気が侵入するのを防
ぐことができる。また、容器７の先端縁部９についても
内側方向にテーパ付けしておく、すなわち容器７の先端
縁部９に容器の外側から内側に向かって高さが減少する
勾配をつけることにより、上記と同様の効果があるので
好ましい。また、このようにテーパ付けすることによっ
て、上記セット時における弾性成形体１の支持部材４の
損傷を防ぐことができる。

【００１３】また、図１の充填装置の容器７の底部の注
入口８から内容物を充填したとき、弾性成形型１の支持
部材４が内容物の重量により下方に垂れ下がる場合があ
る。このように、垂れ下がるのを防ぎたい場合には支持
部材４を支持板で支えるとよい。例えば、図７に示すよ
うに、上部に支持板１４を備えた割型カップ１３を用い
るとよい。すなわち、割型カップ１３を二つ割りにして
支持板１４を造形部２と支持部材４の間に挿入した後、
一体に組立てて支持板１４で支持部材４を支え、その後
容器７の底部の注入口８から内容物を注入して充填す
る。支持板１４で支持部材４を支えるので、内容物の充
填によって支持部材４が垂れ下がるのを防ぐことができ
る。そして、内容物を固化した後、割型カップ１３を二
つに分割して取外し、代わりに通気孔１１を設けたカッ
プ１０をセットして、上記した手順にしたがって離型処
理する。また、支持部材の垂れ下がりを防ぐ他の方法
は、通気孔１１を設けたカップ１０をセットした図１の
装置において、カップ１０内に水を通気孔１１から導入
し、その水圧によって、内容物充填時の垂れ下がりを防
ぐ方法である。この場合も、内容物を固化した後、カッ
プ内の水を排出し、上記した手順にしたがって離型処理
する。このようにカップ内に水を導入して内容物充填時
の垂れ下がりを防ぐ方法を採用した場合は、冷却により
固化させる内容物を充填するとき、水が冷媒の作用をす
るので便利である。

【００１４】更に、図１の充填装置に内容物を充填する
とき、内容物が容器７の内壁と弾性成形型の支持部材４
の隙間に流れ込み、容器の先端部の内壁に付着すること
がある。このように容器の先端部の内壁に内容物が付着
すると、製品としたとき見た目が悪くなる。この支障を
除くには、容器の底に内壁に沿って凸部を設けるとよ
い。図８はその一例を示したものである。容器７の底部
に、内壁に沿って凸部１５を設けると、この凸部１５の
先端と支持部材４が１６で接し、そのため注入口８から
注入した内容物は空間１７に侵入しないから、容器の内
壁を充填物で汚すことがない。また、このとき、カップ
１０の先端１２の一部が空間１７に嵌入するようにして
もよい。このようにすると一層上記の効果を助長するこ
とができる。

【００１５】本発明方法が適用できる内容物は、加熱す
ると流動性になるが冷却すると固化するもの、常温で流
動性であるが冷却すると固化するもの、常温で流動性で
あるが加熱すると固化するもの、放置しておくと経時的
に固化するもの等である。例えば、化粧品類、アイスク
リーム、シャーベット、チョコレートなどの食品類、芳
香剤などである。

【００１６】

【実施例】次に実施例をもって本発明を説明する。実施例１図１に示如く、弾性成形型１を、環状の枠体６を利用し
て、中空の造形部が支持部材４より下側になるように位
置させ、支持部材４の上側から、内径５ｃｍ、高さ０．
８ｃｍ、肉厚１．０ｍｍの円筒状のプラスチック製容器
７を被せた。この容器７は底部を有し、その底部には注
入口８が設けられている。一方支持部材４の下側に内径
４．８ｃｍ、高さ５．０ｃｍ、肉厚３．０ｍｍのカップ
１０を被せた。このとき、容器の先端部には内側方向に
テーパを設け、一方カップの先端部には外側方向にテー
パを設け、両テーパを合致させた。

【００１７】上記の弾性成形型１の製造方法を説明す
る。先ず、次の組成のゴムラテックスを調製した。クロロプレンゴムラテックス（固形分として）１００重量部酸化亜鉛５重量部ジチオカルバメート系加硫促進剤１重量部チウラム系加硫促進剤１重量部老化防止剤２重量部クレー１０重量部安定剤適量グリシン（２０％）適量

【００１８】陶器でつくった元型を、最初に２０％硝酸
カルシウムに浸漬し、次いで上記調製したラテックスに
２〜１０分間浸漬し、引き上げ、９０℃で３０分間乾燥
した。固化したラテックスを元型から剥離し、１％のア
ンモニア水で抽出処理し、その後、９０℃で６０分間乾
燥した。かくして、膜厚が１．２ｍｍであり、造形部が
バラの花である図１に示す如き弾性成形型を製造した。
この弾性成形型１の造形部２の開口部３の直径を１．５
ｃｍ、バラの花の最大径を３．０ｃｍにした。また、支
持部材の開口部３の端と巻き上げ部５の端との長さは
３．５ｃｍにした。

【００１９】次の成分を配合して表面処理剤を調製し
た。この表面処理剤を上記で得た弾性成形型の内側の表
面に塗布した。塗布は、弾性成形型を裏返し、その内側
を外側に出し、弾性成形型に気体を圧入して膨らませ、
浸漬又ははけ塗りによって行った。その後、１４０℃で
６０分間加熱した。ポリオキシプロピレングリコール２００重量部ジメチルフォルムアミド２５０重量部ジフェニルメタンジイソシアナート７重量部斯くして、弾性成形型を得た。

【００２０】上記の図１に示す充填装置のプラスチック
製容器７の底部の注入口８から、口紅用組成物の溶融物
を、容器７内に注入する。口紅用組成物は、ミツロウ２
５．０重量％、カルナバワックス２．０重量％、硬化油
３．０重量％、ラノリン５．０重量％及びヒマシ油５
０．０重量％を混合し、加熱融解した後、レーキ９．０
重量％、分散剤２．０重量％を添加しよく分散させ、こ
れに色素２．０重量％、香料２．０重量％を加え撹拌し
たものである。注入口８に注入された口紅組成物の溶融
物は先ず造形部２に入り、これを満たし、次いで容器７
内を満たす。充填が完了したら、注入口８を塞ぎ、冷却
して内容物を固化する（図２参照）。この冷却は放冷で
もよいし、カップ内に冷媒を送って強制的に冷却しても
よい。

【００２１】内容物を固化させた後、そのまま反転させ
図３の状態にする。次いで通気孔１１から吸引してカッ
プ内を減圧する。この減圧により、弾性成形型は膨張
し、固化した内容物から離型する。この弾性成形型が内
容物から離型した状態（図４参照）で、容器７を下方に
引っ張る。斯くして、図５（断面図）、図６（斜視図）
に示すごとき、容器内に内容物が充填され、しかもその
表面に造形を有する製品が得られる。この製品には、透
明な蓋を被せ、コンパクト状の口紅として商品にする。

【００２２】

【発明の効果】本発明の容器充填装置によると、容器に
内容物を、表面に突起状の造形物が存在する状態に充填
することができる。しかも、表面の突起状の造形物は、
図６（断面図）及び図７（斜視図）に示すように根元部
ａの径よりも先端部ｂの径の方が大きい逆テーパがある
魅力的な立体も造形することができ、製品は商品価値が
高い。また、充填と造形とを同時に行なうことができる
ので極めて能率的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の容器充填装置の断面図

【図２】内容物を充填、固化した過程を示す断面図

【図３】図３の過程に次いで、半回転させた過程を示す
断面図

【図４】弾性成形型を膨張させ離型する過程を示す断面
図

【図５】容器内に内容物を充填して得た製品の断面図

【図６】容器内に内容物を充填して得た製品の斜視図

【図７】本発明の他の実施例を示す断面図

【図８】本発明の他の実施例を示す断面図

【符号の説明】

１弾性成形型、２弾性成形型の造形部、３造形部
の開口部、４弾性成形型の支持部材、５支持部材の
巻き込み部、６環状枠体、７容器、８内容物注入
口、９容器の先端部、１０カップ、１１通気孔、
１２カップの先端部、１３割型カップ、１４支持
板、１５凸部、１７空隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 31:00 Ｂ２９Ｌ 31:00 (72)発明者河野博繁東京都荒川区東尾久７−２−35 旭電化工業株式会社内 (56)参考文献特開平１−300885（ＪＰ，Ａ) 特開平８−207059（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 39/00 - 39/44 B29C 33/00 - 33/76 A61L 9/00 - 9/22 A61K 7/00 - 7/50 A23G 1/00 - 9/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内に内容物を充填すると共に該充填内
容物表面に突起状形体を造形するための容器充填装置で
あって、開口部を有する中空の造形部と該開口部から延
びる支持部とを備えた弾性成形型を該中空の造形部が支
持部より下側になるように位置させ、該支持部の上面に
底部に注入孔を設けた容器の先端縁を当接させ、また該
支持部の下面に通気孔を有するカップの先端縁を当接さ
せたことを特徴とする容器充填装置。
【請求項２】カップが複数個の通気孔を有する請求項１
記載の容器充填装置。
【請求項３】カップの先端縁部が、カップの内側から外
側に向かって高さが減少する勾配を有するカップを用い
る請求項１又は２記載の容器内に内容物を充填する方
法。
【請求項４】容器の先端縁部が、容器の外側から内側に
向かって高さが減少する勾配を有する容器を用いる請求
項１、２又は３記載の容器内に内容物を充填する方法。
【請求項５】容器の底の内壁に沿って凸部を設けた請求
項１〜４のいずれかに記載の容器充填装置。
【請求項６】弾性成形型の造形部が開口部直径より先端
部径の方が大きい造形部を有する弾性成形型である請求
項１〜５のいずれかに記載の容器充填装置。