JP4432070B2 - 合成樹脂製管状体の加工方法およびチューブ容器 - Google Patents
合成樹脂製管状体の加工方法およびチューブ容器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、歯磨粉、あるいは化粧料等を収容するチューブ容器等の合成樹脂製の筒状体を用いた容器の胴部に凹凸部等を形成する方法、および凹凸部等が形成されたチューブ容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えばペースト状歯磨粉等の粘体物から内容物を一定量ずつ取り出す容器としてチューブ容器が使用されてきた。このようなチューブ容器としては、胴部には例えば合成樹脂を円筒形に押出しした筒状体、またフィルムを巻回して両端部を接着した筒状体を用いる。また多くの場合数種の樹脂層を積層した積層の筒状体が使用される。
【０００３】
上記した筒状体の一方の開口端に口部、肩部を形成する頭部を接合し、他方の開放端を熱シールしてチューブ容器として使用されるが、たとえば特許文献１には筒状体に頭部を接合する方法についての記載がある。
【０００４】
また、上記したようにチューブ容器の胴部は、筒状に押出しした筒状体、あるいはフィルムを巻回して両端部を接着した筒状体を用いるので、通常チューブ容器の場合その胴部は平坦な形状のまま使用するが、特許文献２には表面加工付きチューブ容器及びその製造方法についての記載がある。
合成樹脂積層シートを巻回し、端部の重なり部を熱圧着することにより一体的に接合した筒状体において、胴部の端部を加熱加圧シールする際に、一対の加熱ベルトを用い、外側からエンボス状に凹凸パターンを同時に型押しする方法であり、この凹凸パターンを容器識別用に利用できるとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５７−１２７３９号公報
【特許文献２】
特開平８−７２９０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に示された方法は筒状体の肉厚の範囲内で外表面上にエンボス状に凹凸パターンを形成するものであり、容器識別のための機能等に限定されてしまう。一方近年に至っては、たとえば凹部、凸部および凹凸部（以下総称して凹凸部等と記す場合がある。）を利用して、印刷、ラベル貼付等も伴って装飾効果を発揮させて商品陳列棚で人目を引き、チューブ容器製品等を形状の面からも差別化する、あるいは凹凸により識別機能を付与する、また掴持性を付与する等の機能面により差別化すること等目的に、チューブ容器等の胴壁の一部の形状を変えて審美的にも優れた凹凸部等を容易に形成することができる技術が求められている。
【０００７】
そこで本発明は、合成樹脂製の筒状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域で、審美的にも優れた凹凸部等を容易に形成する加工方法を技術的課題とし、もって今までにない装飾性、外観性あるいは機能性を有した容器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明の合成樹脂製管状体の加工方法は、
外表面の閉曲線で囲まれた領域に部分的に凹状、凸状および凹凸状の形状のうちの少なくとも一つの形状が形成された型部を有し、この型部に細貫通孔を形成した有底筒状のマンドレルを合成樹脂製の管状体に内接させながら挿入すること、
管状体の型部に対向する部分近傍を加熱により軟化させること、
管状体の加熱軟化領域の加熱に伴なう熱収縮により、加熱軟化領域の周縁部が型部の全周縁を囲うようにして密着状に外接した状態とし、
マンドレルの開口端および細貫通孔を介した排気により、管状体の軟化部分を真空成形様に成形して、管状体に凹部、凸部および凹凸部のうちの少なくとも一つを形成すること、
にある。
【０００９】
請求項１記載の上記方法により、外表面に部分的に凹状、凸状および凹凸状（以下凹凸状等と記す。）の形状のうちの少なくとも一つの形状が形成された型部を有し、この型部に細貫通孔を形成した有底筒状のマンドレルを合成樹脂製の管状体に内接させた状態で、管状体の型部に対向する部分近傍を加熱により軟化させると、この加熱により軟化領域で加熱収縮が発生し、この収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、曲面状ではあるが、型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレル開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に型部に沿うように成形して、単に管状体の外表面にエンボス状に凹凸を形成するのではなく、管状体の壁の一部の形状を変えて凹凸部等を形成することができる。
【００１０】
通常合成樹脂製の管状体は、筒状に押出成形して、あるいはシートを巻回して両端部を接着して製造するので、加熱による軟化により上記したは密着性が十分に発揮されるほどに熱収縮が発生する。
【００１１】
真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って内側から引っ張られて比較的均一に変形するので、一部分が偏延伸することも無く、皺等の発生を押さえながら軟化部分を型部の形状に沿うように成形することができ、審美的にも優れた凹凸部等をスムーズに形成することができる。
【００１２】
凹凸部等の形状の形成により管状体とマンドレルはアンダーカット状に組付くことになるが、通常管状体はスクイズ変形可能にその大部分を比較的軟質の合成樹脂で薄肉に形成されるので、凹凸部等の成形後の管状体の引き抜きはアンダーカット部を若干変形させながら比較的容易に実施することができる。
【００１３】
なお、本発明の凹凸部等の形成方法は単層のチューブ容器、多層積層のチューブ容器にのどちらにも適用可能であり、また、たとえばポリエチレン／アルミ／ポリエチレン等の薄膜状のアルミ等の金属をラミネートした積層品にも適用できる。
【００１４】
請求項２記載の発明の方法は、請求項１記載の方法において、真空成形様に管状体に凹凸部等の形状のうちの少なくとも一つの形状を形成し、さらに軟質材料製の押型で管状体の軟化部分をプレス成形様に押し付けること、にある。
【００１５】
真空成形様の成形により略型部の凹凸状等の形状にしてから、プレス成形様の成形をすることによりスムーズにシャープエッジ等の再現性も良好に凹凸部等の形状を形成することができる。
【００１６】
ここで、真空成形様の成形をすることなく、押型による外側からのプレス成形様の成形を実施すると、エッジ部分等で軟化した樹脂が偏って変形する等して、皺等が発生し、良好な外観を有する凹凸部等をスムーズに形成することはできないが、真空成形様の成形により略型部の凹凸状の形状にしてから、プレス成形様の成形をすることによりスムーズにシャープエッジ等の再現性も良好に凹凸部等を形成することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明の方法は、押型をシリコンゴム製とすることにある。
【００１８】
請求項３記載の上記方法により、軟質材料としては、各種ゴム材料を使用するができるが、シリコンゴム製とすることにより、耐久性、凹凸状等の型部形状への追随性、管状体の軟化部分との離型性の良い押型とすることができ、生産性の向上を図ることができると共に、より審美性の高い凹凸部等形状を形成することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明の方法は、請求項２または３記載の方法において、押付け面を平坦な形状とした押型を用いること、にある。
【００２０】
請求項４記載の上記方法により、軟質材料特にはシリコンゴム等を使用することにより押付け面が平坦であっても、比較的浅い凹凸状等の形状に付いては、変形して型部形状に追随することが可能であり、押型に係る設備を低くでき、また型部との正確な型合わせが必ずしも必要でなく、生産効率を高く維持することが可能となる。
【００２１】
請求項５記載の発明の方法は、請求項２または３記載の発明において、押付け面を型部の形状に略沿った形状とした押型を用いること、にある。
【００２２】
請求項５記載の上記方法により、比較的深い凹凸状等の形状の型部についてもその形状を良く再現して、筒状体に凹凸部等を形成することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４または５記載の方法において、マンドレルの外表面に部分的に凹状の型部を有し、管状体に凹部を形成すること、にある。
【００２４】
請求項６記載の上記方法により、外表面に部分的に凹状の型部を有し、この型部に多数の細貫通孔を形成した有底筒状のマンドレルを合成樹脂製の管状体に内接させた状態で、管状体の型部に対向する部分近傍を加熱により軟化させると、この加熱により軟化領域で加熱収縮が発生し、この収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、曲面状ではあるが、型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレルの開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に型部に沿うように成形して大きな領域に凹部を形成することが可能となる。
【００２５】
通常合成樹脂製の管状体は、筒状に押出成形して、あるいはシートを巻回して両端部を接着して製造するので、加熱による軟化により上記した密着性が十分に発揮されるほどに熱収縮が発生する。
【００２６】
真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って略均一に変形するので、一部分が偏延伸することも無く、外観性の優れた凹部をスムーズに形成することができる。
【００２７】
凹部の形成により管状体とマンドレルはアンダーカット状に組付くことになるが、通常管状体はスクイズ可能にその大部分を比較的軟質の合成樹脂で形成するので凹部の成形後の管状体の引き抜きは若干変形させながら比較的容易に実施することができる。
【００２８】
また、真空成形様に管状体に凹部を形成し、さらに凹状の型部の形状と略同じ大きさの軟質材料製の押型（以下コア型と記す。）で管状体の軟化部分を型部にプレス成形様に押し付けることにより、この型部の形状が再現良く管状体に転写状に形成されるので、たとえばその周縁部がシャープエッジ状の形状をした凹部を形成することができ、審美的により優れた形状とすることができる。
【００２９】
ここで、コア型による外側からのプレス成形様の成形単独ではコア型のエッジ部分で軟化した樹脂が偏って変形する等して、良好な外観を有する凹部をスムーズに形成することはできないが、真空成形様の成形により略型部の形状にしてから、プレス成形様の成形をすることによりスムーズにシャープエッジ等の再現性も良好に凹部を形成することができる。
【００３０】
請求項７記載の発明の方法は、請求項６記載の発明において、凹状の型部を、凹み深さが、マンドレルの軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とすること、にある。
【００３１】
請求項７記載の上記方法により、凹状の型部を、凹み深さが、マンドレルの軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とすることにより、凹部形成、冷却後の筒状体のマンドレルからの引き出しをスムーズに達成することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、マンドレルの外表面に部分的に凸状の型部を有し、管状体に凸部を形成すること、にある。
【００３３】
請求項８記載の上記方法により、マンドレルの外表面に形成された凸状の型部を用いて真空成形様の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域に凸部を形成することができる。
【００３４】
請求項９記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、マンドレルの外表面に部分的に凹凸状の型部を有し、管状体に凹凸部を形成すること、にある。
【００３５】
請求項９記載の上記方法により、マンドレルの外表面に形成された凹凸状の型部を用いて真空成形様の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域に凹凸部を形成することができ、この凹凸により文字、図形、模様等を表すこともできる。
【００３６】
請求項１０記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の発明において、識別のための表示機能を有する、凹凸部等の形状を管状体に形成すること、にある。
【００３７】
請求項１０記載の上記方法により、凹凸部等の形状で商標、商品名等を表示可能であり、また、凹凸の形状、個数により目視だけでなく手で触れることによりたとえば暗所での製品の識別を可能とすることもでき、また、たとえば凹部に文字を印刷したり、ラベルを貼付したり等して、その表示をより印象の高いものとすることができる。
【００３８】
請求項１１記載の発明の方法は、請求項請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の発明において、加飾のための機能を有する凹凸部等の形状を管状体に形成すること、にある。
【００３９】
請求項１１記載の上記方法により、管状体の壁面に単にエンボス状に凹凸パターンを形成するのでなく、壁の一部の形状を変えて大きな領域で凹凸状の形状を形成するので、今までにない装飾効果を発揮せしめることができる。またこの凹凸部と、印刷、ホットスタンプあるいはラベル貼付等を組み合わせてさらに装飾効果を向上させることができる。
【００４０】
請求項１２記載のチューブ容器の発明の手段は、真空成形様の成形により、胴部に周縁の胴壁を屈曲状に陥没変形させて閉曲線で囲まれた領域を形成すると共にこの領域に凹凸部等の形状を有することにある。
【００４１】
請求項１３記載のチューブ容器の発明の手段は、真空成形様の成形により胴部に周縁の胴壁を屈曲状に陥没変形させて閉曲線で囲まれた領域を形成すると共に、真空成形様の成形とこの真空成形様の成形後のプレス成形様の成形とによりこの領域に形成された、凹部、凸部および凹凸部のうちの少なくとも一つの形状を有すること、にある。
【００４２】
請求項１２および請求項１３記載の上記構成は、胴部にその壁の1部の形状を変えて、今までにない凹凸部を形成したチューブ容器を提供するものであり、今までにない、装飾性、外観性あるいは機能性を有したチューブ容器を提供するものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図３〜５は本発明の合成樹脂管状体の加工方法の第１実施例により提供される本発明のチューブ容器の一例である。図３および図４は底部のシールをしていない状態で示した正面図および側面図であり、図５は底部に底シール部７を形成した状態の側面図であり、内径２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの容器である。
【００４４】
図３に示すように、このチューブ容器１は胴部６を形成する円筒状の管状体２と、肩部５および口部４からなるヘッド部３とからなり、管状体２の一端にヘッド部３を射出成形あるいは圧縮成形によって取り付けて一体化し、残る一端から内容物を充填し、その端部をフラットな底シール部７（図５参照）とするチューブ容器である。
【００４５】
筒状体２は多層押出し成形による、外層が低密度ポリエチレン系樹脂と内層が高密度ポリエチレン系樹脂で形成された積層品であり、外層および内層の肉厚はそれぞれ２００〜２５０ミクロン程度である。
【００４６】
ヘッド部３の成形は同時に管状体２の端部との接着を必要とするため、頭部がコアを形成するマンドレルに管状体２を装着し、そのままの状態でキャビティ内に挿入し、予め溶融状態でキャビティ内に供給されている樹脂を圧縮する成形法か、予め板状に押し出したヘッド部３成形部材をマンドレルに装着した状態の管状体２でパンチング、融着させ、これを圧縮する成形法、あるいはゲートから溶融樹脂を射出する射出成形法で行うことが好ましい。
【００４７】
図１は本発明の加工方法の第１実施例を示す説明図であり、図２は本実施例で用いるマンドレル１１を示す斜視図である。マンドレル１１は有底円筒状であり、その外周面の一部にマンドレル１１の軸方向に沿って、外周面から緩やかなテーパー状に凹み深さを大きくした形状である凹状の型部１２である凹型部１３が形成されており、また開口端１６は真空ポンプに接続され、凹型部１３に形成された多数の細貫通孔１７を介して真空成形様の成形を可能としている。
【００４８】
本実施例における筒状体２への凹部８の形成方法を図１（ａ）〜図１（ｅ）に示される工程に従って以下説明する。図１（ａ）は管状体２に緩やかに内接させながらマンドレル１１を挿入させた状態を示すが、緩やかに内接とすることにより、マンドレル１１の挿入が容易であると共に、後述する樹脂の軟化時における凹型部１３周縁での軟化樹脂の密着性を確保することができる。
【００４９】
なお、前述したように多くの場合管状体２にマンドレルを装着した状態で、管状体２とヘッド部３を接合するので、本実施例では管状体２の一方の開口端に前述した方法でヘッド部３を接合した後、他方の開口端からマンドレル１１を挿入するようにしている。
【００５０】
次に、外部から管状体２の凹型部１３に対向する領域近傍を加熱して樹脂を軟化させる。加熱により軟化領域で加熱収縮が発生し、この収縮により筒状体２の軟化領域の周縁部が、曲面状である凹型部１３形成領域の周縁に位置するマンドレル１１の外周面に密着し（図１（ｂ）中の密着部２９参照）、この密着によりマンドレル１１の開口端１６および細貫通孔１７を介した真空ポンプによる排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に凹型部１３に沿うように成形して大きな領域に凹部８を形成することができる。なお、密着性を十分とするため軟化領域を凹型部１３より若干広めにするのが好ましい。（図１（ｂ）参照）
【００５１】
なお、本実施例においては加熱冷却機２６からの熱風２７ａにより加熱を実施しており、熱風２７ａの押し付け状の力により軟化した樹脂の密着性をより容易に達成することができるが、加熱手段はこの熱風２７ａに限定されるものではなく、赤外線ヒーターでの加熱等の手段も有効な手段である。
【００５２】
次に、真空ポンプでマンドレル１１内部を排気し、凹型部１３と軟化した樹脂で形成された空間を多数の細貫通孔１７を介して排気し（図１（ｃ）中の排気方向２５を示す黒矢印参照）、軟化した樹脂を真空成形様に凹型部１３の形状に略沿った形状とする。なお、この段階ではエッジ部１８等の形状は必ずしも再現良く形成されない場合がある。（図１（ｃ）参照）
【００５３】
なおここで、本実施例では細い円柱孔状の細貫通孔１７を凹型部１３の全域に亘って多数配置させた構成としているが、この細貫通孔１７の形状、個数、配置位置は型部１２全体、エッジ部１８の形状等を考慮して決めることができ、たとえばエッジ部１８に相当する部分にこのエッジ部１８に沿ったスリット状の細貫通孔１７を配設することによりエッジ部１８の形状をより良く管状体２に形成することもできる。
【００５４】
次に、真空ポンプによる排気を継続しながら、押型２２としてその押付け面が凹型部１３の形状に略沿った形状であるシリコンゴム製のコア型２３を有するプレス盤２１により、軟化した樹脂を凹型部１３にプレス成形様に押し付け、エッジ部１８も含めて凹型部１３の形状を再現良く管状体２に転写させ凹部８を形成する（図１（ｄ）参照）。
【００５５】
なお本実施例ではコア型２３の形状、大きさは凹型部１３と同じ形状の大きさとしているが、エッジ部のアール等細部の形状も含めた凹型部１３の形状、その形状の転写再現性あるいはプレス成形様の成形性等を考慮しながら、寸法を若干大きめにしたり、小さめにしたり、エッジ部の先端をよりシャープにする等、適切な大きさおよび形状を決めて使用することができる。コア型２３を軟質材料で形成するので限度はあるが、若干大きめの寸法にしても凹型部１３への嵌入は可能である。
【００５６】
次に、コア型２３を離型し、加熱冷却機２６からの冷却風２７ｂにより冷却した後マンドレル１１から管状体２を抜き取る（図１（ｅ）参照）。ここで冷却時における凹部８の形状の変形の抑制のため、真空ポンプによる排気を継続しながらの冷却が好ましい。なお本実施例ではエッジ部１８の形状の再現性を考慮して冷却風２７ｂを用いて冷却しているが、型部１２の形状によって自然放冷とすることもできる。
【００５７】
ここで、凹部８の形成により管状体２とマンドレル１１はアンダーカット状に組み付いた状態となるが、凹型部１３を、凹み深さが、マンドレル１１の軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状としているので、凹部８形成、冷却後の筒状体２をマンドレル１１からスムーズに抜き取ることができる。（図１（ｅ）抜き取り方向２８を示す白抜き矢印参照）
【００５８】
図６および図７は本発明の加工方法の第２実施例で、管状体２に凸部９を形成する例を示す。加工方法の手順は図１に示される第１実施例の手順と同様であり、図６は図１中の（ｃ）に相当する真空成形様の成形工程を示すものである。また、図７は本実施例で用いるマンドレル１１を示す斜視図であり、外周面の一部に楕円状に凸状の型部１２である凸型部１４が形成されており、その周縁部の外側も含めていくつかの細貫通孔１７が配設されている。
【００５９】
凸部９の形成のための加工では、管状体２に凸型部１４を有するマンドレル１１を挿入するが、管状体２が薄肉で柔軟性を有するので、マンドル１１の挿入先端を先端を尖頭状にすること等により容易に挿入することができる。
【００６０】
また、挿入した状態で凸型部１４以外の部分ではマンドレル１１の外表面と管状体２の間には若干の間隙が生じるが、管状体２は熱風２７ａ（図１（ｂ）参照）による樹脂の軟化、この軟化領域での加熱収縮により凸型部１４形成領域の周縁でマンドレル１１の外周面に密着して、真空ポンプによる排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に凸型部１４に沿うように成形して管状体２の大きな領域に楕円状の凸部を形成することができる。
【００６１】
なお、本実施例のように特にマンドレル１１の外表面と管状体２の間に若干広めの間隙が生じる場合には口部４にキャップを螺合させて密封させることにより真空ポンプによる排気をより有効に作用させることができる。
【００６２】
また本実施例においても、特にはエッジ部１８の形状をシャープに出すために、真空ポンプによる排気を継続しながら、その押付け面を凸型部１４の形状に略沿った形状とした、シリコンゴム製の押型２２を有するプレス盤２１により、軟化した樹脂を凸型部１４にプレス成形様に押し付ける工程を付け加えているが、凸部型部１４の全体の形状あるいはエッジ部１８の形状によっては真空成形様の加工だけで凸部９を十分、再現良く形成することもできる。
【００６３】
図１０は本発明の加工方法の第３実施例により提供される本発明のチューブ容器の他の例を、底部のシールをしていない状態で示した正面図であり、図３に示す容器と同様の外形であるが、その正面に凹凸部１０が形成されている。
【００６４】
詳細には、上記凹凸部１０は楕円状凹部１０ａと、円形状凸部１０ｂと、この円形状凸部１０ｂ内に形成されたアルファベット文字を図案様に凸状に表した文字凸部１０ｃとから構成され、またこの文字突部１０ｃの内側にはホットスタンプによるホットスタンプ文字１０ｄが形成され、文字が彫刻状に浮きあがるように形成されており、今までにない表示および装飾効果を発揮する容器である。
【００６５】
図８および図９は本発明の加工方法の第３実施例であり、図１０に示される凹凸部１０を形成するための加工方法を示す。その手順は基本的には図１に示される第１実施例の手順と同様であり、図８は図１中の（ｃ）に相当する真空成形様の成形工程を示すものである。
【００６６】
また図９は本実施例で用いるマンドレル１１を示し、そのうち（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中の凹凸型部１５の詳細を示す平面図、および（ｃ）は（ｂ）中のＡ−Ａ線に沿って示す縦断面図である。マンドレル１１の外表面に型部１２として凹凸型部１５が形成され、その周縁部の外側も含め細貫通孔１７が配設されている。なお、図７中においては簡略化のため（ａ）では文字凸部１５ｃを、また（ｂ）および（ｃ）では細貫通孔１７を省略して描いている。
【００６７】
また凹凸型部１５は楕円状凹部１５ａと、円形状凸部１５ｂと、この円形状凸部１５ｂ内に形成されたアルファベット文字を図案様に凸状に表す文字凸部１５ｃとから構成されている。
【００６８】
図８に示されるように、凹凸部１０形成のための加工では、管状体２に文字凸部１５ｃを有するマンドレル１１を挿入するので、凹凸型部１５以外の部分ではマンドレル１１の外表面と管状体２の間には若干の間隙が生じるが、第２実施例の場合と同様、樹脂の軟化および加熱収縮により凹凸型部１５の周縁で管状体２をマンドレル１１の外周面に密着させて、真空ポンプによる排気を有効に作用させて、管状体２の壁を変形させて凹凸部１０を形成することができる。
【００６９】
また本実施例においても、文字凸部１５ｃ等のエッジ状の形状をシャープに出すためにさらに押型２２でプレス成形様に押し付けるが、本実施例では押付け面が平坦な形状である押型２２を使用している。凹凸が比較的浅い場合には本実施例のような押付け面が平坦な押型２２でも、シリコンゴム等の軟質材は凹凸に沿って変形可能であるので、型部１２の形状を再現良く筒状体２に形成することができ、また型部１２と押型２２との細かい型合わせが不要であるので、本実施例の文字凸部１５ｃのように細かい凹凸がある場合には特に加工工程の生産効率を高くすることができる。
【００７０】
なお、たとえば図１０に示したような凹凸部１０を形成する場合は、予め管状体２にホットスタンプによりホットスタンプ文字１０ｄを形成して、その後本実施例の加工方法によりこの文字に合わせるように文字凸部１０ｃを形成する。勿論ホットスタンプの替わりに印刷することもできる。また本実施例のような文字凸部１０ｃ、あるいは円形状、角形状等の凹凸部等の形状の違い、また形成個数の違い等を利用して、手で触れて内容物が判るように識別機能を付与することもできる。
【００７１】
なお本発明のうちの、管状体への凹凸部等の形成方法は、上記実施例で説明したチューブ容器に限定されるものでなく、筒状体を胴部に用いた容器に一般的に適用できるものである。たとえば筒状体の一端に底部を熱溶着してコーヒー飲料用等に用いられるカップ状の容器においても本発明の凹凸部等の形成方法により今までにない装飾性、外観性あるいは機能性の優れた容器を提供することができる。
【００７２】
また、チューブ容器にはたとえばポリエチレン／アルミ／ポリエチレン等のアルミをラミネートした積層品が使用される例も多いが、通常アルミ層は薄層であるので、上述した凹凸部等の形成方法のように真空成形様の成形とプレス成形様の成形を組み合わせることにより、アルミラミネート積層体からなる管状体への凹凸部等の形成も可能である。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、加熱収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレル開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に型部に沿うように成形して、管状体にその壁の一部の形状を変えて大きな領域に凹凸部を形成することが可能となる。
【００７４】
真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って内側から引っ張られて比較的均一に変形するので、一部分が偏延伸することも無く、皺等の発生を押さえながら軟化部分を型部の形状に沿うように成形することができ、審美的にも優れた凹凸部等をスムーズに形成することができる。
【００７５】
請求項２載の発明にあっては、管状体を型部にプレス成形様に押し付けることにより、マンドレルに形成した凹凸状の形状が再現良く管状体に転写状に形成されるので、たとえばシャープエッジ状の形状、文字等の細かい凹凸等を再現よく形成することができ、審美的、機能的により優れた形状とすることができる。
【００７６】
請求項３記載の発明にあっては、シリコンゴム製とすることにより、耐久性、凹凸状等の型部形状への追随性、管状体の軟化部分との離型性の良い押型とすることができ、生産性の向上を図ることができると共に、より審美性の高い凹凸部等形状を形成することができる。
【００７７】
請求項４記載の発明にあっては、押付け面を平坦な形状とした押型を用いても、軟質材料特にはシリコンゴム等を使用することにより比較的浅い凹凸状形状に付いては型部形状に追随させることが可能であり、押型に係る設備費用を低くでき、また型部との正確な型合わせが必ずしも必要でなく、生産効率を高く維持することが可能となる。
【００７８】
請求項５記載の発明にあっては、押付け面を型部の形状に略沿った形状とした押型を用いることにより、比較的深い凹凸状の形状の型部についてもその形状を良く再現して、筒状体に凹凸部を形成することができる。
【００７９】
請求項６記載の発明にあっては、加熱収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、凹型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレル開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に凹部型に沿うように成形して、壁全体の一部の形状を変えて管状体の大きな領域に凹部を形成することが可能となる。
【００８０】
また、真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って均一に変形するので、一部が偏延伸することも無く、外観性の優れた凹部をスムーズに形成することができる。
【００８１】
請求項７記載の発明にあっては、凹型部を、凹み深さが、マンドレルの軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とすることにより、凹部形成、冷却後の筒状体のマンドレルからの引き抜きをスムーズに達成することができる。
【００８２】
請求項８記載の発明にあっては、マンドレルの外表面に形成された凸型部を用いて真空成形用の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域で凸部を形成することができる。
【００８３】
請求項９記載の発明にあっては、マンドレルの外表面に形成された凹凸型部を用いて真空成形用の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域で凹凸部を形成することができ、この凹凸により文字や図形等を表すこともできる。
【００８４】
請求項１０記載の発明にあっては、凹凸で商標、商品名等を表示可能であり、また、凹凸の形状、個数により目視だけでなく手で触れることによりたとえば暗所での製品の識別を可能とすることもでき、また、たとえば凹部に文字を印刷したり、ラベルを貼付したり等して、その表示をより印象の高いものとすることができる。
【００８５】
請求項１１記載の発明にあっては、管状体の壁面に単にエンボス状に凹凸パターンを形成するのでなく、壁全体の一部の形状を変えて凹凸状の形状を形成するので、今までにない装飾効果を発揮せしめることができる。
【００８６】
請求項１２および請求項１３記載の発明にあっては、胴部にその壁の一部の形状を変えた今までにない凹凸部を形成したチューブ容器を提供するものであり、今までにない、装飾性、外観性あるいは機能性を有したチューブ容器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工方法の第１実施例を縦断して示す、説明図。
【図２】図１に示す加工方法に使用するマンドレルの一部を示す、斜視図。
【図３】図１に示す加工方法によってに得られた、本発明のチューブ容器の一例の底部シール前の状態を示す、正面図。
【図４】図３に示したチューブ容器の側面図。
【図５】図３に示したチューブ容器の底部シール後の側面図。
【図６】本発明の加工方法の第２実施例の一工程を縦断して示す、説明図。
【図７】図６に示す加工方法に使用するマンドレルの一部を示す、斜視図。
【図８】本発明の加工方法の第３実施例の一工程を縦断して示す、説明図。
【図９】図８に示す加工方法に使用するマンドレルの一部を示す（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）中の凹凸型部の詳細を示す平面図、および（ｃ）（ａ）中のＡ−Ａ線に沿って示す縦断面図。
【図１０】図８に示す加工方法によってに得られた、本発明のチューブ容器の他の例の底部シール前の状態を示す、正面図。
【符号の説明】
１ ；チューブ容器
２ ；筒状体
３ ；ヘッド部
４ ；口部
５ ；肩部
６ ；胴部
７ ；底シール部
８ ；凹部
９ ；凸部
１０ ；凹凸部
１０ａ；楕円状凹部
１０ｂ；円形状凸部
１０ｃ；文字凸部
１０ｄ；ホットスタンプ文字
１１ ；マンドレル
１２ ；型部
１３ ；凹型部
１４ ；凸型部
１５ ；凹凸型部
１５ａ；楕円状凹部
１５ｂ；円形状凸部
１５ｃ；文字凸部
１６ ；開口端
１７ ；細貫通孔
１８ ；エッジ部
２１ ；プレス盤
２２ ；押型
２３ ；コア型
２５ ；排気方向
２６ ；加熱冷却機
２７ａ；熱風
２７ｂ；冷却風
２８ ；抜き取り方向
２９ ；密着部
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、歯磨粉、あるいは化粧料等を収容するチューブ容器等の合成樹脂製の筒状体を用いた容器の胴部に凹凸部等を形成する方法、および凹凸部等が形成されたチューブ容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えばペースト状歯磨粉等の粘体物から内容物を一定量ずつ取り出す容器としてチューブ容器が使用されてきた。このようなチューブ容器としては、胴部には例えば合成樹脂を円筒形に押出しした筒状体、またフィルムを巻回して両端部を接着した筒状体を用いる。また多くの場合数種の樹脂層を積層した積層の筒状体が使用される。
【０００３】
上記した筒状体の一方の開口端に口部、肩部を形成する頭部を接合し、他方の開放端を熱シールしてチューブ容器として使用されるが、たとえば特許文献１には筒状体に頭部を接合する方法についての記載がある。
【０００４】
また、上記したようにチューブ容器の胴部は、筒状に押出しした筒状体、あるいはフィルムを巻回して両端部を接着した筒状体を用いるので、通常チューブ容器の場合その胴部は平坦な形状のまま使用するが、特許文献２には表面加工付きチューブ容器及びその製造方法についての記載がある。
合成樹脂積層シートを巻回し、端部の重なり部を熱圧着することにより一体的に接合した筒状体において、胴部の端部を加熱加圧シールする際に、一対の加熱ベルトを用い、外側からエンボス状に凹凸パターンを同時に型押しする方法であり、この凹凸パターンを容器識別用に利用できるとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５７−１２７３９号公報
【特許文献２】
特開平８−７２９０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に示された方法は筒状体の肉厚の範囲内で外表面上にエンボス状に凹凸パターンを形成するものであり、容器識別のための機能等に限定されてしまう。一方近年に至っては、たとえば凹部、凸部および凹凸部（以下総称して凹凸部等と記す場合がある。）を利用して、印刷、ラベル貼付等も伴って装飾効果を発揮させて商品陳列棚で人目を引き、チューブ容器製品等を形状の面からも差別化する、あるいは凹凸により識別機能を付与する、また掴持性を付与する等の機能面により差別化すること等目的に、チューブ容器等の胴壁の一部の形状を変えて審美的にも優れた凹凸部等を容易に形成することができる技術が求められている。
【０００７】
そこで本発明は、合成樹脂製の筒状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域で、審美的にも優れた凹凸部等を容易に形成する加工方法を技術的課題とし、もって今までにない装飾性、外観性あるいは機能性を有した容器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明の合成樹脂製管状体の加工方法は、
外表面の閉曲線で囲まれた領域に部分的に凹状、凸状および凹凸状の形状のうちの少なくとも一つの形状が形成された型部を有し、この型部に細貫通孔を形成した有底筒状のマンドレルを合成樹脂製の管状体に内接させながら挿入すること、
管状体の型部に対向する部分近傍を加熱により軟化させること、
管状体の加熱軟化領域の加熱に伴なう熱収縮により、加熱軟化領域の周縁部が型部の全周縁を囲うようにして密着状に外接した状態とし、
マンドレルの開口端および細貫通孔を介した排気により、管状体の軟化部分を真空成形様に成形して、管状体に凹部、凸部および凹凸部のうちの少なくとも一つを形成すること、
にある。
【０００９】
請求項１記載の上記方法により、外表面に部分的に凹状、凸状および凹凸状（以下凹凸状等と記す。）の形状のうちの少なくとも一つの形状が形成された型部を有し、この型部に細貫通孔を形成した有底筒状のマンドレルを合成樹脂製の管状体に内接させた状態で、管状体の型部に対向する部分近傍を加熱により軟化させると、この加熱により軟化領域で加熱収縮が発生し、この収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、曲面状ではあるが、型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレル開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に型部に沿うように成形して、単に管状体の外表面にエンボス状に凹凸を形成するのではなく、管状体の壁の一部の形状を変えて凹凸部等を形成することができる。
【００１０】
通常合成樹脂製の管状体は、筒状に押出成形して、あるいはシートを巻回して両端部を接着して製造するので、加熱による軟化により上記したは密着性が十分に発揮されるほどに熱収縮が発生する。
【００１１】
真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って内側から引っ張られて比較的均一に変形するので、一部分が偏延伸することも無く、皺等の発生を押さえながら軟化部分を型部の形状に沿うように成形することができ、審美的にも優れた凹凸部等をスムーズに形成することができる。
【００１２】
凹凸部等の形状の形成により管状体とマンドレルはアンダーカット状に組付くことになるが、通常管状体はスクイズ変形可能にその大部分を比較的軟質の合成樹脂で薄肉に形成されるので、凹凸部等の成形後の管状体の引き抜きはアンダーカット部を若干変形させながら比較的容易に実施することができる。
【００１３】
なお、本発明の凹凸部等の形成方法は単層のチューブ容器、多層積層のチューブ容器にのどちらにも適用可能であり、また、たとえばポリエチレン／アルミ／ポリエチレン等の薄膜状のアルミ等の金属をラミネートした積層品にも適用できる。
【００１４】
請求項２記載の発明の方法は、請求項１記載の方法において、真空成形様に管状体に凹凸部等の形状のうちの少なくとも一つの形状を形成し、さらに軟質材料製の押型で管状体の軟化部分をプレス成形様に押し付けること、にある。
【００１５】
真空成形様の成形により略型部の凹凸状等の形状にしてから、プレス成形様の成形をすることによりスムーズにシャープエッジ等の再現性も良好に凹凸部等の形状を形成することができる。
【００１６】
ここで、真空成形様の成形をすることなく、押型による外側からのプレス成形様の成形を実施すると、エッジ部分等で軟化した樹脂が偏って変形する等して、皺等が発生し、良好な外観を有する凹凸部等をスムーズに形成することはできないが、真空成形様の成形により略型部の凹凸状の形状にしてから、プレス成形様の成形をすることによりスムーズにシャープエッジ等の再現性も良好に凹凸部等を形成することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明の方法は、押型をシリコンゴム製とすることにある。
【００１８】
請求項３記載の上記方法により、軟質材料としては、各種ゴム材料を使用するができるが、シリコンゴム製とすることにより、耐久性、凹凸状等の型部形状への追随性、管状体の軟化部分との離型性の良い押型とすることができ、生産性の向上を図ることができると共に、より審美性の高い凹凸部等形状を形成することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明の方法は、請求項２または３記載の方法において、押付け面を平坦な形状とした押型を用いること、にある。
【００２０】
請求項４記載の上記方法により、軟質材料特にはシリコンゴム等を使用することにより押付け面が平坦であっても、比較的浅い凹凸状等の形状に付いては、変形して型部形状に追随することが可能であり、押型に係る設備を低くでき、また型部との正確な型合わせが必ずしも必要でなく、生産効率を高く維持することが可能となる。
【００２１】
請求項５記載の発明の方法は、請求項２または３記載の発明において、押付け面を型部の形状に略沿った形状とした押型を用いること、にある。
【００２２】
請求項５記載の上記方法により、比較的深い凹凸状等の形状の型部についてもその形状を良く再現して、筒状体に凹凸部等を形成することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４または５記載の方法において、マンドレルの外表面に部分的に凹状の型部を有し、管状体に凹部を形成すること、にある。
【００２４】
請求項６記載の上記方法により、外表面に部分的に凹状の型部を有し、この型部に多数の細貫通孔を形成した有底筒状のマンドレルを合成樹脂製の管状体に内接させた状態で、管状体の型部に対向する部分近傍を加熱により軟化させると、この加熱により軟化領域で加熱収縮が発生し、この収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、曲面状ではあるが、型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレルの開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に型部に沿うように成形して大きな領域に凹部を形成することが可能となる。
【００２５】
通常合成樹脂製の管状体は、筒状に押出成形して、あるいはシートを巻回して両端部を接着して製造するので、加熱による軟化により上記した密着性が十分に発揮されるほどに熱収縮が発生する。
【００２６】
真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って略均一に変形するので、一部分が偏延伸することも無く、外観性の優れた凹部をスムーズに形成することができる。
【００２７】
凹部の形成により管状体とマンドレルはアンダーカット状に組付くことになるが、通常管状体はスクイズ可能にその大部分を比較的軟質の合成樹脂で形成するので凹部の成形後の管状体の引き抜きは若干変形させながら比較的容易に実施することができる。
【００２８】
また、真空成形様に管状体に凹部を形成し、さらに凹状の型部の形状と略同じ大きさの軟質材料製の押型（以下コア型と記す。）で管状体の軟化部分を型部にプレス成形様に押し付けることにより、この型部の形状が再現良く管状体に転写状に形成されるので、たとえばその周縁部がシャープエッジ状の形状をした凹部を形成することができ、審美的により優れた形状とすることができる。
【００２９】
ここで、コア型による外側からのプレス成形様の成形単独ではコア型のエッジ部分で軟化した樹脂が偏って変形する等して、良好な外観を有する凹部をスムーズに形成することはできないが、真空成形様の成形により略型部の形状にしてから、プレス成形様の成形をすることによりスムーズにシャープエッジ等の再現性も良好に凹部を形成することができる。
【００３０】
請求項７記載の発明の方法は、請求項６記載の発明において、凹状の型部を、凹み深さが、マンドレルの軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とすること、にある。
【００３１】
請求項７記載の上記方法により、凹状の型部を、凹み深さが、マンドレルの軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とすることにより、凹部形成、冷却後の筒状体のマンドレルからの引き出しをスムーズに達成することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、マンドレルの外表面に部分的に凸状の型部を有し、管状体に凸部を形成すること、にある。
【００３３】
請求項８記載の上記方法により、マンドレルの外表面に形成された凸状の型部を用いて真空成形様の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域に凸部を形成することができる。
【００３４】
請求項９記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、マンドレルの外表面に部分的に凹凸状の型部を有し、管状体に凹凸部を形成すること、にある。
【００３５】
請求項９記載の上記方法により、マンドレルの外表面に形成された凹凸状の型部を用いて真空成形様の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域に凹凸部を形成することができ、この凹凸により文字、図形、模様等を表すこともできる。
【００３６】
請求項１０記載の発明の方法は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の発明において、識別のための表示機能を有する、凹凸部等の形状を管状体に形成すること、にある。
【００３７】
請求項１０記載の上記方法により、凹凸部等の形状で商標、商品名等を表示可能であり、また、凹凸の形状、個数により目視だけでなく手で触れることによりたとえば暗所での製品の識別を可能とすることもでき、また、たとえば凹部に文字を印刷したり、ラベルを貼付したり等して、その表示をより印象の高いものとすることができる。
【００３８】
請求項１１記載の発明の方法は、請求項請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の発明において、加飾のための機能を有する凹凸部等の形状を管状体に形成すること、にある。
【００３９】
請求項１１記載の上記方法により、管状体の壁面に単にエンボス状に凹凸パターンを形成するのでなく、壁の一部の形状を変えて大きな領域で凹凸状の形状を形成するので、今までにない装飾効果を発揮せしめることができる。またこの凹凸部と、印刷、ホットスタンプあるいはラベル貼付等を組み合わせてさらに装飾効果を向上させることができる。
【００４０】
請求項１２記載のチューブ容器の発明の手段は、真空成形様の成形により、胴部に周縁の胴壁を屈曲状に陥没変形させて閉曲線で囲まれた領域を形成すると共にこの領域に凹凸部等の形状を有することにある。
【００４１】
請求項１３記載のチューブ容器の発明の手段は、真空成形様の成形により胴部に周縁の胴壁を屈曲状に陥没変形させて閉曲線で囲まれた領域を形成すると共に、真空成形様の成形とこの真空成形様の成形後のプレス成形様の成形とによりこの領域に形成された、凹部、凸部および凹凸部のうちの少なくとも一つの形状を有すること、にある。
【００４２】
請求項１２および請求項１３記載の上記構成は、胴部にその壁の1部の形状を変えて、今までにない凹凸部を形成したチューブ容器を提供するものであり、今までにない、装飾性、外観性あるいは機能性を有したチューブ容器を提供するものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図３〜５は本発明の合成樹脂管状体の加工方法の第１実施例により提供される本発明のチューブ容器の一例である。図３および図４は底部のシールをしていない状態で示した正面図および側面図であり、図５は底部に底シール部７を形成した状態の側面図であり、内径２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの容器である。
【００４４】
図３に示すように、このチューブ容器１は胴部６を形成する円筒状の管状体２と、肩部５および口部４からなるヘッド部３とからなり、管状体２の一端にヘッド部３を射出成形あるいは圧縮成形によって取り付けて一体化し、残る一端から内容物を充填し、その端部をフラットな底シール部７（図５参照）とするチューブ容器である。
【００４５】
筒状体２は多層押出し成形による、外層が低密度ポリエチレン系樹脂と内層が高密度ポリエチレン系樹脂で形成された積層品であり、外層および内層の肉厚はそれぞれ２００〜２５０ミクロン程度である。
【００４６】
ヘッド部３の成形は同時に管状体２の端部との接着を必要とするため、頭部がコアを形成するマンドレルに管状体２を装着し、そのままの状態でキャビティ内に挿入し、予め溶融状態でキャビティ内に供給されている樹脂を圧縮する成形法か、予め板状に押し出したヘッド部３成形部材をマンドレルに装着した状態の管状体２でパンチング、融着させ、これを圧縮する成形法、あるいはゲートから溶融樹脂を射出する射出成形法で行うことが好ましい。
【００４７】
図１は本発明の加工方法の第１実施例を示す説明図であり、図２は本実施例で用いるマンドレル１１を示す斜視図である。マンドレル１１は有底円筒状であり、その外周面の一部にマンドレル１１の軸方向に沿って、外周面から緩やかなテーパー状に凹み深さを大きくした形状である凹状の型部１２である凹型部１３が形成されており、また開口端１６は真空ポンプに接続され、凹型部１３に形成された多数の細貫通孔１７を介して真空成形様の成形を可能としている。
【００４８】
本実施例における筒状体２への凹部８の形成方法を図１（ａ）〜図１（ｅ）に示される工程に従って以下説明する。図１（ａ）は管状体２に緩やかに内接させながらマンドレル１１を挿入させた状態を示すが、緩やかに内接とすることにより、マンドレル１１の挿入が容易であると共に、後述する樹脂の軟化時における凹型部１３周縁での軟化樹脂の密着性を確保することができる。
【００４９】
なお、前述したように多くの場合管状体２にマンドレルを装着した状態で、管状体２とヘッド部３を接合するので、本実施例では管状体２の一方の開口端に前述した方法でヘッド部３を接合した後、他方の開口端からマンドレル１１を挿入するようにしている。
【００５０】
次に、外部から管状体２の凹型部１３に対向する領域近傍を加熱して樹脂を軟化させる。加熱により軟化領域で加熱収縮が発生し、この収縮により筒状体２の軟化領域の周縁部が、曲面状である凹型部１３形成領域の周縁に位置するマンドレル１１の外周面に密着し（図１（ｂ）中の密着部２９参照）、この密着によりマンドレル１１の開口端１６および細貫通孔１７を介した真空ポンプによる排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に凹型部１３に沿うように成形して大きな領域に凹部８を形成することができる。なお、密着性を十分とするため軟化領域を凹型部１３より若干広めにするのが好ましい。（図１（ｂ）参照）
【００５１】
なお、本実施例においては加熱冷却機２６からの熱風２７ａにより加熱を実施しており、熱風２７ａの押し付け状の力により軟化した樹脂の密着性をより容易に達成することができるが、加熱手段はこの熱風２７ａに限定されるものではなく、赤外線ヒーターでの加熱等の手段も有効な手段である。
【００５２】
次に、真空ポンプでマンドレル１１内部を排気し、凹型部１３と軟化した樹脂で形成された空間を多数の細貫通孔１７を介して排気し（図１（ｃ）中の排気方向２５を示す黒矢印参照）、軟化した樹脂を真空成形様に凹型部１３の形状に略沿った形状とする。なお、この段階ではエッジ部１８等の形状は必ずしも再現良く形成されない場合がある。（図１（ｃ）参照）
【００５３】
なおここで、本実施例では細い円柱孔状の細貫通孔１７を凹型部１３の全域に亘って多数配置させた構成としているが、この細貫通孔１７の形状、個数、配置位置は型部１２全体、エッジ部１８の形状等を考慮して決めることができ、たとえばエッジ部１８に相当する部分にこのエッジ部１８に沿ったスリット状の細貫通孔１７を配設することによりエッジ部１８の形状をより良く管状体２に形成することもできる。
【００５４】
次に、真空ポンプによる排気を継続しながら、押型２２としてその押付け面が凹型部１３の形状に略沿った形状であるシリコンゴム製のコア型２３を有するプレス盤２１により、軟化した樹脂を凹型部１３にプレス成形様に押し付け、エッジ部１８も含めて凹型部１３の形状を再現良く管状体２に転写させ凹部８を形成する（図１（ｄ）参照）。
【００５５】
なお本実施例ではコア型２３の形状、大きさは凹型部１３と同じ形状の大きさとしているが、エッジ部のアール等細部の形状も含めた凹型部１３の形状、その形状の転写再現性あるいはプレス成形様の成形性等を考慮しながら、寸法を若干大きめにしたり、小さめにしたり、エッジ部の先端をよりシャープにする等、適切な大きさおよび形状を決めて使用することができる。コア型２３を軟質材料で形成するので限度はあるが、若干大きめの寸法にしても凹型部１３への嵌入は可能である。
【００５６】
次に、コア型２３を離型し、加熱冷却機２６からの冷却風２７ｂにより冷却した後マンドレル１１から管状体２を抜き取る（図１（ｅ）参照）。ここで冷却時における凹部８の形状の変形の抑制のため、真空ポンプによる排気を継続しながらの冷却が好ましい。なお本実施例ではエッジ部１８の形状の再現性を考慮して冷却風２７ｂを用いて冷却しているが、型部１２の形状によって自然放冷とすることもできる。
【００５７】
ここで、凹部８の形成により管状体２とマンドレル１１はアンダーカット状に組み付いた状態となるが、凹型部１３を、凹み深さが、マンドレル１１の軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状としているので、凹部８形成、冷却後の筒状体２をマンドレル１１からスムーズに抜き取ることができる。（図１（ｅ）抜き取り方向２８を示す白抜き矢印参照）
【００５８】
図６および図７は本発明の加工方法の第２実施例で、管状体２に凸部９を形成する例を示す。加工方法の手順は図１に示される第１実施例の手順と同様であり、図６は図１中の（ｃ）に相当する真空成形様の成形工程を示すものである。また、図７は本実施例で用いるマンドレル１１を示す斜視図であり、外周面の一部に楕円状に凸状の型部１２である凸型部１４が形成されており、その周縁部の外側も含めていくつかの細貫通孔１７が配設されている。
【００５９】
凸部９の形成のための加工では、管状体２に凸型部１４を有するマンドレル１１を挿入するが、管状体２が薄肉で柔軟性を有するので、マンドル１１の挿入先端を先端を尖頭状にすること等により容易に挿入することができる。
【００６０】
また、挿入した状態で凸型部１４以外の部分ではマンドレル１１の外表面と管状体２の間には若干の間隙が生じるが、管状体２は熱風２７ａ（図１（ｂ）参照）による樹脂の軟化、この軟化領域での加熱収縮により凸型部１４形成領域の周縁でマンドレル１１の外周面に密着して、真空ポンプによる排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に凸型部１４に沿うように成形して管状体２の大きな領域に楕円状の凸部を形成することができる。
【００６１】
なお、本実施例のように特にマンドレル１１の外表面と管状体２の間に若干広めの間隙が生じる場合には口部４にキャップを螺合させて密封させることにより真空ポンプによる排気をより有効に作用させることができる。
【００６２】
また本実施例においても、特にはエッジ部１８の形状をシャープに出すために、真空ポンプによる排気を継続しながら、その押付け面を凸型部１４の形状に略沿った形状とした、シリコンゴム製の押型２２を有するプレス盤２１により、軟化した樹脂を凸型部１４にプレス成形様に押し付ける工程を付け加えているが、凸部型部１４の全体の形状あるいはエッジ部１８の形状によっては真空成形様の加工だけで凸部９を十分、再現良く形成することもできる。
【００６３】
図１０は本発明の加工方法の第３実施例により提供される本発明のチューブ容器の他の例を、底部のシールをしていない状態で示した正面図であり、図３に示す容器と同様の外形であるが、その正面に凹凸部１０が形成されている。
【００６４】
詳細には、上記凹凸部１０は楕円状凹部１０ａと、円形状凸部１０ｂと、この円形状凸部１０ｂ内に形成されたアルファベット文字を図案様に凸状に表した文字凸部１０ｃとから構成され、またこの文字突部１０ｃの内側にはホットスタンプによるホットスタンプ文字１０ｄが形成され、文字が彫刻状に浮きあがるように形成されており、今までにない表示および装飾効果を発揮する容器である。
【００６５】
図８および図９は本発明の加工方法の第３実施例であり、図１０に示される凹凸部１０を形成するための加工方法を示す。その手順は基本的には図１に示される第１実施例の手順と同様であり、図８は図１中の（ｃ）に相当する真空成形様の成形工程を示すものである。
【００６６】
また図９は本実施例で用いるマンドレル１１を示し、そのうち（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中の凹凸型部１５の詳細を示す平面図、および（ｃ）は（ｂ）中のＡ−Ａ線に沿って示す縦断面図である。マンドレル１１の外表面に型部１２として凹凸型部１５が形成され、その周縁部の外側も含め細貫通孔１７が配設されている。なお、図７中においては簡略化のため（ａ）では文字凸部１５ｃを、また（ｂ）および（ｃ）では細貫通孔１７を省略して描いている。
【００６７】
また凹凸型部１５は楕円状凹部１５ａと、円形状凸部１５ｂと、この円形状凸部１５ｂ内に形成されたアルファベット文字を図案様に凸状に表す文字凸部１５ｃとから構成されている。
【００６８】
図８に示されるように、凹凸部１０形成のための加工では、管状体２に文字凸部１５ｃを有するマンドレル１１を挿入するので、凹凸型部１５以外の部分ではマンドレル１１の外表面と管状体２の間には若干の間隙が生じるが、第２実施例の場合と同様、樹脂の軟化および加熱収縮により凹凸型部１５の周縁で管状体２をマンドレル１１の外周面に密着させて、真空ポンプによる排気を有効に作用させて、管状体２の壁を変形させて凹凸部１０を形成することができる。
【００６９】
また本実施例においても、文字凸部１５ｃ等のエッジ状の形状をシャープに出すためにさらに押型２２でプレス成形様に押し付けるが、本実施例では押付け面が平坦な形状である押型２２を使用している。凹凸が比較的浅い場合には本実施例のような押付け面が平坦な押型２２でも、シリコンゴム等の軟質材は凹凸に沿って変形可能であるので、型部１２の形状を再現良く筒状体２に形成することができ、また型部１２と押型２２との細かい型合わせが不要であるので、本実施例の文字凸部１５ｃのように細かい凹凸がある場合には特に加工工程の生産効率を高くすることができる。
【００７０】
なお、たとえば図１０に示したような凹凸部１０を形成する場合は、予め管状体２にホットスタンプによりホットスタンプ文字１０ｄを形成して、その後本実施例の加工方法によりこの文字に合わせるように文字凸部１０ｃを形成する。勿論ホットスタンプの替わりに印刷することもできる。また本実施例のような文字凸部１０ｃ、あるいは円形状、角形状等の凹凸部等の形状の違い、また形成個数の違い等を利用して、手で触れて内容物が判るように識別機能を付与することもできる。
【００７１】
なお本発明のうちの、管状体への凹凸部等の形成方法は、上記実施例で説明したチューブ容器に限定されるものでなく、筒状体を胴部に用いた容器に一般的に適用できるものである。たとえば筒状体の一端に底部を熱溶着してコーヒー飲料用等に用いられるカップ状の容器においても本発明の凹凸部等の形成方法により今までにない装飾性、外観性あるいは機能性の優れた容器を提供することができる。
【００７２】
また、チューブ容器にはたとえばポリエチレン／アルミ／ポリエチレン等のアルミをラミネートした積層品が使用される例も多いが、通常アルミ層は薄層であるので、上述した凹凸部等の形成方法のように真空成形様の成形とプレス成形様の成形を組み合わせることにより、アルミラミネート積層体からなる管状体への凹凸部等の形成も可能である。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、加熱収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレル開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に型部に沿うように成形して、管状体にその壁の一部の形状を変えて大きな領域に凹凸部を形成することが可能となる。
【００７４】
真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って内側から引っ張られて比較的均一に変形するので、一部分が偏延伸することも無く、皺等の発生を押さえながら軟化部分を型部の形状に沿うように成形することができ、審美的にも優れた凹凸部等をスムーズに形成することができる。
【００７５】
請求項２載の発明にあっては、管状体を型部にプレス成形様に押し付けることにより、マンドレルに形成した凹凸状の形状が再現良く管状体に転写状に形成されるので、たとえばシャープエッジ状の形状、文字等の細かい凹凸等を再現よく形成することができ、審美的、機能的により優れた形状とすることができる。
【００７６】
請求項３記載の発明にあっては、シリコンゴム製とすることにより、耐久性、凹凸状等の型部形状への追随性、管状体の軟化部分との離型性の良い押型とすることができ、生産性の向上を図ることができると共に、より審美性の高い凹凸部等形状を形成することができる。
【００７７】
請求項４記載の発明にあっては、押付け面を平坦な形状とした押型を用いても、軟質材料特にはシリコンゴム等を使用することにより比較的浅い凹凸状形状に付いては型部形状に追随させることが可能であり、押型に係る設備費用を低くでき、また型部との正確な型合わせが必ずしも必要でなく、生産効率を高く維持することが可能となる。
【００７８】
請求項５記載の発明にあっては、押付け面を型部の形状に略沿った形状とした押型を用いることにより、比較的深い凹凸状の形状の型部についてもその形状を良く再現して、筒状体に凹凸部を形成することができる。
【００７９】
請求項６記載の発明にあっては、加熱収縮により筒状体の軟化領域の周縁部が、凹型部形成領域の周縁に位置するマンドレルの外周面に密着し、この密着によりマンドレル開口端および細貫通孔を介した排気が有効に作用し、軟化部分を真空成形様に凹部型に沿うように成形して、壁全体の一部の形状を変えて管状体の大きな領域に凹部を形成することが可能となる。
【００８０】
また、真空成形様の成形では軟化した樹脂が全領域に亘って均一に変形するので、一部が偏延伸することも無く、外観性の優れた凹部をスムーズに形成することができる。
【００８１】
請求項７記載の発明にあっては、凹型部を、凹み深さが、マンドレルの軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とすることにより、凹部形成、冷却後の筒状体のマンドレルからの引き抜きをスムーズに達成することができる。
【００８２】
請求項８記載の発明にあっては、マンドレルの外表面に形成された凸型部を用いて真空成形用の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域で凸部を形成することができる。
【００８３】
請求項９記載の発明にあっては、マンドレルの外表面に形成された凹凸型部を用いて真空成形用の加工、あるいはこの真空成形様の加工にプレス成形様の加工を組み合わせることにより、管状体の壁の一部の形状を変えて大きな領域で凹凸部を形成することができ、この凹凸により文字や図形等を表すこともできる。
【００８４】
請求項１０記載の発明にあっては、凹凸で商標、商品名等を表示可能であり、また、凹凸の形状、個数により目視だけでなく手で触れることによりたとえば暗所での製品の識別を可能とすることもでき、また、たとえば凹部に文字を印刷したり、ラベルを貼付したり等して、その表示をより印象の高いものとすることができる。
【００８５】
請求項１１記載の発明にあっては、管状体の壁面に単にエンボス状に凹凸パターンを形成するのでなく、壁全体の一部の形状を変えて凹凸状の形状を形成するので、今までにない装飾効果を発揮せしめることができる。
【００８６】
請求項１２および請求項１３記載の発明にあっては、胴部にその壁の一部の形状を変えた今までにない凹凸部を形成したチューブ容器を提供するものであり、今までにない、装飾性、外観性あるいは機能性を有したチューブ容器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工方法の第１実施例を縦断して示す、説明図。
【図２】図１に示す加工方法に使用するマンドレルの一部を示す、斜視図。
【図３】図１に示す加工方法によってに得られた、本発明のチューブ容器の一例の底部シール前の状態を示す、正面図。
【図４】図３に示したチューブ容器の側面図。
【図５】図３に示したチューブ容器の底部シール後の側面図。
【図６】本発明の加工方法の第２実施例の一工程を縦断して示す、説明図。
【図７】図６に示す加工方法に使用するマンドレルの一部を示す、斜視図。
【図８】本発明の加工方法の第３実施例の一工程を縦断して示す、説明図。
【図９】図８に示す加工方法に使用するマンドレルの一部を示す（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）中の凹凸型部の詳細を示す平面図、および（ｃ）（ａ）中のＡ−Ａ線に沿って示す縦断面図。
【図１０】図８に示す加工方法によってに得られた、本発明のチューブ容器の他の例の底部シール前の状態を示す、正面図。
【符号の説明】
１ ；チューブ容器
２ ；筒状体
３ ；ヘッド部
４ ；口部
５ ；肩部
６ ；胴部
７ ；底シール部
８ ；凹部
９ ；凸部
１０ ；凹凸部
１０ａ；楕円状凹部
１０ｂ；円形状凸部
１０ｃ；文字凸部
１０ｄ；ホットスタンプ文字
１１ ；マンドレル
１２ ；型部
１３ ；凹型部
１４ ；凸型部
１５ ；凹凸型部
１５ａ；楕円状凹部
１５ｂ；円形状凸部
１５ｃ；文字凸部
１６ ；開口端
１７ ；細貫通孔
１８ ；エッジ部
２１ ；プレス盤
２２ ；押型
２３ ；コア型
２５ ；排気方向
２６ ；加熱冷却機
２７ａ；熱風
２７ｂ；冷却風
２８ ；抜き取り方向
２９ ；密着部
Claims (13)
- 外表面の閉曲線で囲まれた領域に部分的に凹状、凸状および凹凸状の形状のうちの少なくとも一つの形状が形成された型部（１２）を有し、
該型部（１２）に細貫通孔（１７）を形成した有底筒状のマンドレル（１１）を合成樹脂製の管状体（２）に内接させながら挿入させた状態で、該管状体（２）の前記型部（１２）に対向する部分近傍を加熱により軟化させ、前記管状体(2)の該加熱軟化領域の加熱に伴なう熱収縮により、該加熱軟化領域の周縁部が前記型部(12)の全周縁を囲うようにして密着状に外接した状態とし、前記マンドレル（１１）の開口端（１６）および前記細貫通孔（１７）を介した排気により、前記管状体（２）の軟化部分を真空成形様に成形して、前記管状体（２）に凹部（８）、凸部（９）および凹凸部（１０）のうちの少なくとも一つを形成する合成樹脂製管状体の加工方法。 - 真空成形様に管状体(2)に凹部(8)、凸部(9)および凹凸部(10)のうちの少なくとも一つの形状を形成し、さらに軟質材料製の押型(22)で前記管状体(2)の軟化部分をプレス成形様に押し付ける、請求項１記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 押型(22)をシリコンゴム製とした請求項２記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 押付け面を平坦な形状とした押型(22)を用いる請求項２または３記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 押付け面を型部(12)の形状に略沿った形状とした押型(22)を用いる請求項２または３記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- マンドレル(11)の外表面に部分的に凹状の型部(12)を有し、管状体(2)に凹部(8)を形成する請求項１、２、３、４または５記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 凹状の型部(12)を、凹み深さが、マンドレル(11)の軸方向において、緩やかなテーパー状に変化する形状とした、請求項６記載の管状体への合成樹脂製管状体の加工方法。
- マンドレル(11)の外表面に部分的に凸状の型部(12)を有し、管状体(2)に凸部(9)を形成する請求項１、２、３、４または５記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- マンドレル(11)の外表面に部分的に凹凸状の型部(12)を有し、管状体(2)に凹凸部(10)を形成する請求項１、２、３、４または５記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 識別のための表示機能を有する、凹部(8)、凸部(9)および凹凸部(10)のうちの少なくとも一つの形状を形成する請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 加飾のための機能を有する、凹部(8)、凸部(9)および凹凸部(10)のうちの少なくとも一つの形状を形成する請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の合成樹脂製管状体の加工方法。
- 真空成形様の成形により、胴部（６）に周縁の胴壁を屈曲状に陥没変形させて閉曲線で囲まれた領域を形成すると共に該領域に凹部（８）、凸部（９）および凹凸部（１０）のうちの少なくとも一つの形状を形成したことを特徴とするチューブ容器。
- 真空成形様の成形により胴部（６）に周縁の胴壁を屈曲状に陥没変形させて閉曲線で囲まれた領域を形成すると共に、前記真空成形様の成形と該真空成形様の成形後のプレス成形様の成形とにより該領域に凹部（８）、凸部（９）および凹凸部（１０）のうちの少なくとも一つの形状を形成したことを特徴とするチューブ容器。
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