JP7181339B2 - 平滑縁を有する形成された熱可塑性物品 - Google Patents

Description

[0002] 本開示は、概して、造形された熱可塑性物品を形成する分野に関する。

[0003] 熱可塑性材料から造形された物品を形成することは周知である。軟化又は溶融された溶融熱可塑性物質又は予め形成された熱可塑性シートに形状を付与するために、多様な方法（例えば、熱成形、注型成形、金型成形、及び回転成形）が使用され得る。

[0004] 造形された物品の１つ又は複数の縁部から廃材をトリミングすることは、一般的な仕上げ技法であるが、鋭い縁部が残り、縁部が皮膚を負傷させるか、又は縁部と接触した材料を裂く又は切る可能性がある。造形された熱可塑性物質の一般的用途は、食品を含有することが意図され、透明プラスチックフィルムで封止することが意図されたトレー、ボール、又は容器など、薄いプラスチックフィルムで封止できる容器を形成することである。このような容器の封止は、通常、容器内に形成された区画にわたってフィルムを延在又は伸張させることと、区画周辺の周りにフィルムを封止することとを伴い、その区画周辺は、区画を含む物品のトリミングされた縁部に隣接して据えられることが多い。その縁部が鋭い場合、縁部がフィルムを切る又は破る可能性があり、封止処理を妨げる。

[0005] 負傷又は封止フィルムの損傷の危険性を低減できるような方法で、造形された熱可塑性物品の鋭い縁部を置換できるのであれば有益であろう。本明細書に開示される主題は、従来の造形された熱可塑性物品のこの欠点に対処する。

[0006] 本開示は、熱可塑性材料から作成された物品上に平滑縁を形成する方法に関する。この方法は、本体の縁部に偏向可能なフランジを形成するステップを含む。偏向可能なフランジは、周辺フランジの周辺端部に熱可塑性材料の周辺縁部を含む。周辺フランジは、肘部によってスペーサーに連結され、かつ周辺フランジの距離だけスペーサーを越えて周辺に延在する。スペーサーは、屈曲領域によって本体に連結され、屈曲領域は、スペーサーと本体との間に鋭角を規定する。偏向可能なフランジは、上部本体によって規定された空洞の内部内に付勢され、肘部と内部との間の距離は、空洞の内部の一部が周辺フランジに衝突する際に偏向可能なフランジが屈曲領域で偏向するように周辺フランジの距離より短い。熱可塑性材料を屈曲領域で軟化させるために十分な熱が屈曲部に加えられる。上部本体と物品とが分離され、それにより、屈曲領域は、冷却時に偏向されたままであり、物品上に平滑縁をもたらす。この方法を使用して、物品の周辺全体の周りに平滑縁を形成することができる。そのようにするために、偏向可能なフランジが物品の縁部全体の周りに形成され、空洞の内部は、偏向可能なフランジが内部内に付勢されると、物品のすべての縁部の周りで偏向可能なフランジに同時に衝突するように構成される。

[0007] また、本開示は、封止された区画を形成する方法に関する。この方法は、実質的に平坦な封止面によって包囲された凹状の区画を有する物品を形成するために熱可塑性シートを熱成形するステップと、封止面に対して周方向にシートから物品を切断するステップと、上述されたように物品の周辺全体の周りに平滑縁を形成するステップと、その後、封止された区画を形成するために封止面に上部シートを封止するステップと、を含む。この方法の一実施形態では、上部シートは、上部シートが封止面に封止された後、封止面の周りで周辺をトリミングされる。別の実施形態では、上部シートは、封止面に熱封止される。

[0008] 本開示は、封止された区画を形成する方法にさらに関する。この方法は、実質的に平坦な封止面によって包囲された凹状の区画を有する物品を形成するために熱可塑性シートを熱成形するステップと、封止面に対して周方向にシートから物品を切断するステップと、上述されたように物品の周辺全体の周りに平滑縁を形成するステップと、その後、封止された区画を形成するために物品の周りに可撓性プラスチックフィルムを巻き付けかつ封止するステップと、を含む。

[0009] 本明細書に記載された方法では、空洞の内部内に偏向可能なフランジを付勢した後かつ上部本体と物品とを分離する前に、ラムを、内部内に及び内部に近接対向させて、ラムの面が屈曲領域に衝突しかつ偏向可能なフランジを屈曲領域でさらに偏向させる程度に偏向可能なフランジの背後に付勢する。面は、例えば実質的に平面であり得る。また、面は、周辺フランジに衝突する内部の一部に実質的に垂直でもあり得る。面は、周辺フランジに衝突する内部の一部と鈍角を規定することができる。面は、内部に対して凹状輪郭を有することができる。

[0010] 非加熱に基づく実施形態では、本開示は、熱可塑性材料から作成された物品上に平滑縁を形成する方法に関する。この方法は、本体の縁部に偏向可能なフランジを形成することを含み、偏向可能なフランジは、周辺フランジの周辺縁部における熱可塑性材料の周辺縁部を含む。周辺フランジは、肘部によってスペーサーに連結され、かつ周辺フランジの距離だけスペーサーを越えて周辺に延在する。スペーサーは、屈曲領域によって本体に連結され、屈曲領域は、スペーサーと本体との間に鋭角を規定する。偏向可能なフランジは、上部本体によって規定された空洞の内部内に付勢され、スペーサーと内部との間の距離は、周辺フランジの距離より小さい。偏向可能なフランジは、それによって空洞の内部の一部が周辺フランジに衝突する際に屈曲領域で偏向される。熱可塑性材料を屈曲領域で不可逆的に屈曲させるために十分な圧力が屈曲領域に加えられる。上部本体と物品とが分離され、それにより、屈曲領域は、圧力の除去時に偏向されたままであり、物品上に平滑縁をもたらす。

その縁部に形成された偏向可能なフランジ１６０を有する熱可塑性物品１００の断面図を示す。 上部本体２００の内部内に挿入された熱可塑性物品１００を示す。 ラム３００を上部本体２００の内部内に熱可塑性物品１００の背後で挿入する結果を示す。 ラム３００の上に配置された上部本体２００を示す。 ラム３００と係合された上部本体２００を示す。 図２Ｂに示された係合された上部本体２００及びラム３００の切取図であり、ラム３００の一部が上部本体２００内に適合し、上部本体２００内の凹部の内面に近接対向していることを示す。 図２Ｃに示された断面の詳細であり、ラム３００と上部本体２００の内部との間の近接対向を示す 指がトレーの内部に見られ、平滑にされた角部が指の左に見られる。 トレーのリムの下からも見た、同様に作成されたトレーの平滑にされた角部の別の図である。 平滑にされた角部の図であり、偏向可能なフランジの屈曲領域が屈曲し、軟化し、冷却することによって形成された平滑領域を指が指している。 本明細書に記載された方法を使用して形成される、貯蔵容器物品１００を通して切り取った断面を示す。 本明細書に記載された方法を使用して形成される、貯蔵容器物品１００を通して切り取った断面を示す。 熱可塑性材料のシートから熱成形されたトレー形状の物品内に形成された偏向可能なフランジを示す。 熱可塑性材料のシートから熱成形されたトレー形状の物品内に形成された偏向可能なフランジを示す。 水平面（水平実線）上に着座する熱可塑性シートから形成された物品１００が、本明細書に記載されたように平滑にされたその周辺縁部を有する実施形態を示す。 水平面（水平実線）上に着座する熱可塑性シートから形成された物品１００が、本明細書に記載されたように平滑にされたその周辺縁部を有する実施形態を示す。 水平面（水平実線）上に着座する熱可塑性シートから形成された物品１００が、本明細書に記載されたように平滑にされたその周辺縁部を有する実施形態を示す。

[0011] 図１は、図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃからなり、本明細書に記載された構造及び方法の基本動作を示す。平行な直線「／／」は、わかりやすくするために割愛された断面を示す。

[0012] 図１Ａは、その縁部に形成された偏向可能なフランジ１６０を有する熱可塑性物品１００の断面図を示す。この実施形態では、偏向可能なフランジ１６０は延長部５０、屈曲領域１５０、スペーサー１４０、及び周辺フランジ１２０を含む。延長部５０は、物品の造形された本体１０を偏向可能なフランジの屈曲領域１５０に連結させる。スペーサー１４０を屈曲領域１５０と周辺フランジ１２０との間に介入させることができる。周辺フランジ１２０は、スペーサー１４０に肘部１３０を介して連結され、肘部１３０は、この実施形態では直角の屈曲として示されており、物品１００を形成した熱可塑性材料（この図では太い実線によって表されている）の周辺縁部１１０で終了する。

[0013] 図１Ｂは、上部本体２００の内部内に挿入された熱可塑性物品１００を示す。この実施形態では、周辺フランジ１２０の周辺縁部１１０が上部本体２００の内面２０２に衝突することにより、偏向可能なフランジ１６０が屈曲領域１５０内の１つ又は複数の点で屈曲するために偏向可能なフランジ１６０が損なわれる。

[0014] 図１Ｃは、ラム３００を上部本体２００の内部内に熱可塑性物品１００の背後で挿入する結果（すなわち、ラム３００が図１Ｂに示された構造体内に挿入されたとき）を示す。ラム３００は、上部本体２００の内面２０２に近接対向され、周辺フランジ１２０の周辺縁部１１０がラム３００の上面３０２に衝突することにより、偏向可能なフランジ１６０の偏向がさらにより大きくなり、屈曲が誘発される屈曲領域１５０内の点で物品１００に丸みを帯びた周辺がもたらされる。

[0015] 図２は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図２Ｄからなり、丸みを帯びた角部を備える長方形のトレーの形態を有する、造形された熱可塑性物品の周辺上に形成された１つ又は複数の偏向可能なフランジ１６０を偏向するための、一致した上部本体２００及びラム３００を示す。図２Ａは、ラム３００の上に配置された上部本体２００を示し、図２Ｂは、ラム３００と係合された上部本体２００を示す。図２Ｃは、図２Ｂに示された係合された上部本体２００及びラム３００の切取図であり、ラム３００の一部が上部本体２００内に適合し、上部本体２００内の凹部の内面に近接対向していることを示す。図２Ｄは、図２Ｃに示された断面の詳細であり、ラム３００と上部本体２００の内部との間の近接対向を示す。図２Ｄでは、ラム３００の上面３０２の傾斜形態が明白である。

[0016] 図３は、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃからなり、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、丸みを帯びた角部を備える長方形のトレーの形態を有する、透明な造形された熱可塑性物品の平滑にされた角部の画像である。物品は、図２に示された上部本体２００及びラム３００と類似した上部本体２００及びラム３００を使用して平滑にされた。図３Ａでは、指はトレーの内部に見られ、平滑にされた角部は指の左に見られる。トレーの平滑にされた直線の縁部が、平滑にされた角部から（図面の下方に）延在している。周辺フランジのしわが、平滑にされた縁部に見られ、平滑にされた直線の縁部の下に周辺フランジの偏向を見ることができる。図３Ｂは、トレーのリムの下からも見た、同様に作成されたトレーの平滑にされた角部の別の図である。図３Ｃは、平滑にされた角部の図であり、偏向可能なフランジの屈曲領域が屈曲し、軟化し、冷却することによって形成された平滑領域を指が指している。トレーを形成した熱可塑性材料の比較的鋭い縁部は、図３Ａ及び図３Ｂに示されたように角部の下で屈曲されるため、例えば薄いプラスチックフィルムを容易に裂くことなく、この平滑領域を薄いプラスチックフィルムに付勢することができる。

[0017] 図４は、本明細書に記載された方法を使用して形成される、貯蔵容器物品１００を通して切り取った断面を示す（平行な直線「／／」は、わかりやすくするために割愛された断面を示す）。図では、物品１００は、図に見られる容器の両側のそれぞれの上に形成された偏向可能なフランジ１６０を有する。単一の上部本体２００は、偏向可能なフランジ１６０が配置された両側の周囲を含み、容器全体にわたって延在する。単一のラム３００（図には２つの部分のみが示されている）が、上部本体２００内の空洞の内部内に物品１００の背後で挿入されている。物品１００を形成する熱可塑性シートの周辺縁部１１０が、各偏向可能なフランジ１６０でラム３００の上面３０２の上に侵入することにより、偏向可能なフランジ１６０は、各偏向可能なフランジ１６０の屈曲領域１５０の１つ又は複数の部分で曲がることにより物品１００の本体に向かって内方に偏向する。熱可塑性シートを軟化させるために十分な量の熱を加えることにより、偏向可能なフランジ１６０は、この図に示された形態をほぼ維持し、熱可塑性シートの周辺縁部１１０は非周辺に位置付けられ（すなわち物品１００の周辺内であり、この図では示された位置で生じる）、軟化された部分の冷却時、形成された容器に平滑な周辺をもたらす。

[0018] 図５は、本明細書に記載された方法を使用して形成される、貯蔵容器物品１００を通して切り取った断面を示す（平行な直線「／／」は、わかりやすくするために割愛された断面を示す）。図では、物品１００は、図に見られる容器の両側のそれぞれの上に形成された偏向可能なフランジ１６０を有する。偏向可能なフランジ１６０は、各偏向可能なフランジ１６０において、単一のラム３００（この図には２つの部分のみが示されている）の上面３０２により、その上に侵入することにより内方に偏向されている。物品１００を形成する熱可塑性シートの周辺縁部１１０が、各偏向可能なフランジ１６０でラム３００の上面３０２の上に侵入することにより、偏向可能なフランジ１６０は、各偏向可能なフランジ１６０の屈曲領域１５０の１つ又は複数の部分で曲がることにより、物品１００の本体に向かって内方に偏向する。熱可塑性シートを軟化させるために十分な量の熱を加えることにより、偏向可能なフランジ１６０は、この図に示された形態をほぼ維持し、熱可塑性シートの周辺縁部１１０は非周辺に位置付けられ（すなわち物品１００の周辺内であり、この図では示された位置で生じる）、軟化された部分の冷却時、形成された容器に平滑な周辺をもたらす。この実施形態では、異なる輪郭によって誘発できる偏向の違いを示すために、ラム３００の２つの部品が異なる輪郭（１つは平坦であり、１つは湾曲している）で示されている。

[0019] 図６Ａ及び図６Ｂは、熱可塑性材料のシートから熱成形されたトレー形状の物品内に形成された偏向可能なフランジを示す。これらの図のそれぞれにおいて、指は、トレーがシートから切断された鋭い縁部に触れている。これらの図では、偏向可能なフランジは依然として軟化されず、偏向されず、冷却されていないため、鋭い縁部はトレーの周辺の周りに位置付けられたままである。比較すると、鋭い縁部は内方に偏向されており、図３に示されたトレーの周辺から離れている。

[0020] 図７は、水平面（水平実線）上に着座する熱可塑性シートから形成された物品１００（平行な直線「／／」は、わかりやすくするために割愛された断面を示す）が、本明細書に記載されたように平滑にされたその周辺縁部を有する実施形態を示す図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃからなる。この実施形態では、上部本体２００（この断面には２つの部分が示されている）が物品１００の上に下げられることにより、物品の２つの偏向可能なフランジ１６０のそれぞれは内方に偏向する。図７Ａでは、上部本体２００の外方に裾が広がった部分は、上部本体２００が水平面に向かって物品上に下げられる際に物品１００の周辺フランジ１２０に丁度接触し、偏向可能なフランジは、「Ｂ」と標された領域で偏向し始める。図７Ｂでは、上部本体２００は水平面上に下げられており、物品１００の周辺フランジ１２０は物品１００の本体１０に向かって内方に部分的に偏向される。図７Ｃでは、ラム３００は上部本体２００内の空洞内に物品１００の背後で挿入されており、周辺フランジ１２０（及びそれらとともに偏向可能なフランジ１６０）を、物品を形成した熱可塑性シートが「Ｂ」と標された領域で屈曲することを通してさらに偏向させる。

詳細な説明
[0021] 本明細書に開示される主題は、造形された熱可塑性物品の形成に関し、より詳細には、物品の１つ又は複数の縁部は、物品を形成する熱可塑性シートの周辺縁部が物品の面から離れて曲げられるように、面に加えられる脆弱な材料（例えば、皮膚又は薄い可撓性のプラスチックシート）が縁部に接触しないように形成された物品に関する。このような縁部は鋭い可能性があるため、特に縁部を切断又は破壊するときに物品の面から縁部を離して方向付けることにより、面に接触する脆弱な材料に損傷を与えることを防ぐことができる。本明細書に開示される主題は、具体的に容器の面に加えられる脆弱なプラスチックフィルムで封止される容器を形成する際に使用される。

[0022] 簡潔に要約すると、平滑縁を有する造形された熱可塑性物品を形成するための本明細書に記載された基本的方法は、偏向可能なフランジを物品の周辺縁部で形成することを伴う。偏向可能なフランジは、物品から周方向にまさに出て、物品を形成する熱可塑性材料内の肘部（例えば、９０度に曲がっている）を介してスペーサー部に取り付けられる周辺フランジを含む。物品の本体は、屈曲部を介してスペーサーに取り付けられ、屈曲部は、スペーサーと屈曲部に隣接した本体の一部との間の角度（好ましくはほぼ直角）を規定する。偏向可能なフランジは、周辺フランジが空洞の壁に衝突するように本体の空洞の内部内に挿入され、それにより、偏向可能なフランジは、物品の本体の方向に偏向する。このような偏向時、熱可塑性材料を屈曲領域で軟化又は溶融するのに十分な熱が屈曲領域に加えられるため、偏向可能なフランジは、屈曲領域が冷却するときに本体に向かって偏向したままである。任意選択で、偏向可能なフランジの後にラムを空洞内に挿入することができ、偏向された周辺フランジに接触するラムの面は、偏向可能なフランジの偏向をさらに誘発することができ、さらに冷却時に物品の周辺縁部を物品の周辺から離して移動させる。このように、熱可塑性材料の平滑な「回転された」縁部は、物品の最外周辺を形成する一方、熱可塑性材料の周辺縁部は物品の最外周辺内に留まり、この場合、その鋭い縁部により物品の最外周辺に接触する脆弱な材料を損傷する可能性は低い。

[0023] 次に、造形された物品及びそれらを作成する方法の個々の要素及び態様についてより詳細に説明する。

[0024] 造形された物品
[0025] 本明細書に記載された方法は、広範囲の形状及び大きさを有する物品、特に通常一般的な方法によって作成されたときに鋭い周辺縁部を有する物品に適用可能であると考えられる。平滑縁を有する造形された熱可塑性物品を作成する動機は、一部には、通常の使用条件下でフィルムをトレーの縁部によって切断される又は破られることなく、トレーをポリ塩化ビニリデンフィルムなどの薄いプラスチックフィルム内に包むか、又はプラスチックフィルムと接触させることができる、十分に鈍い（鋭くない）縁部を有する一般的な保管トレー（例えば、生若しくは冷凍の肉、果物、又は野菜などの食品を保管するために使用されるプラスチックトレー）を作成するという願望から生じた。しかし、本明細書に記載された方法が開発されると、平滑で丸みを帯びた縁部は、トレー及び他の造形された物品を取り扱う人の皮膚の負傷を防ぐことなど、様々な他の状況に望ましいことが認識された。

[0026] 例として肉用トレーなどに造形された物品を作成する一般的な方法は、熱可塑性物質のシートを熱成形することによる。熱成形工程では、熱可塑性物質の長いシートの一部は、熱可塑性物質が軟化し成形できる温度まで上昇される。軟化された熱可塑性物質は１つ又は複数の金型の表面に押し付けられる（金型の表面に対して軟化された熱可塑性フィルムの反対側を密に押し付けることを確実にするため、負の空気圧を用いることが多い）。フィルムが冷却する際（例えば、金型の表面と接触する際）、熱可塑性物質が硬化し容易に変形しにくくなることにより、熱可塑性フィルムは、成形工程により押し付けられた形状に達し、それを維持する。複数の注型は、熱成形工程において単一シートのフィルム内で同じ物品から作成されることが多く、個々の物品は、物品の周辺でフィルムを切断（例えば、型抜き）することによりフィルムから取り除かれる。この工程は、物品の周辺のすべて又は一部（すなわち物品がフィルムから切断された場所）を包囲する鋭い縁部を含む、フィルムの切断部に鋭い縁部をもたらす傾向がある。

[0027] さらに例として、熱可塑性材料を押出機内で溶融し、成形された物品の形状を規定する型穴内に注入することができる。冷却後、金型を開いて成形された物品を取り外すことができる。成形工程において、溶けた熱可塑性物質が成形板間に流れるか、又は溶けた熱可塑性物質が閉じた金型内に供給されたポートを通るときに起こる「鋳張り」など、熱可塑性材料が望ましくない場所で仕上げられた物品の一部に現れることがよくある。これらの望ましくない部分は、それら自体が鋭い可能性があり、鋭い縁部は、これらの望ましくない部分が成形された物品から切断されるときに残る可能性がある。

[0028] 本明細書に記載された物品の大きさ及び形状は重要ではない。概して、造形された物品は、物品の取り扱い又は物品の周辺縁部と１つ又は複数の脆弱な材料との間の接触が予想されるものである。本明細書に記載された縁部を平滑にする工程は、熱可塑性物品から１つ又は複数の鋭い縁部を取り除くことができ、熱可塑性物品は、通常、物品が生成される方法に関わらずそのように鋭い縁部を有する。

[0029] 平滑にする方法
[0030] 熱可塑性物品の周辺、具体的には熱可塑性材料の屈曲又は造形されたシートから形成された物品を、平滑にされる縁部周辺付近に偏向可能なフランジを形成することと、物品の周辺から縁部を外すためにフランジの屈曲部を偏向させることと、少なくともフランジが偏向された位置にある間に屈曲部を軟化させることと、フランジが偏向された位置にある間に屈曲部を再硬化させることとを含む工程によって平滑にすることができる。この工程は図１に示されている。

[0031] 図１Ａは、本体１０（この図では不規則な形状を有する）及び本体１０と連結された偏向可能なフランジを有する熱可塑性物品１００を示す。偏向可能なフランジは周辺フランジ１２０を含み、周辺フランジ１２０は熱可塑性シートの周辺縁部１１０を含み、物品１００は熱可塑性シートから形成される。また、偏向可能なフランジは、物品１００の本体１０と周辺フランジ１２０との間に介入された屈曲領域１５０も含む。屈曲領域１５０は延長部５０により本体１０から分離され、延長部５０は、この実施形態では熱可塑性シートの平坦部に過ぎない。周辺フランジ１２０は、同様にこの実施形態ではスペーサー１４０と指定された熱可塑性シートの平坦部により屈曲領域から分離される。周辺フランジ１２０は、肘部によって偏向可能なフランジの残余部に連結され、肘部は、この実施形態では直角に形成された熱可塑性シートの一部である。

[0032] 図１Ａは、このような物品１００の断面であり、黒い実線は、物品１００を形成する熱可塑性シートの断面を表す。さらに右へ（この図において）延在する物品１００の部分はないため、周辺縁部１１０は物品１００の周辺を形成し、スペーサー１４０及び周辺フランジ１２０の他の部分は、シートの周辺縁部１１０より本体１０に近い。したがって、物体が物品１００の右側（図１Ａにおいて）に付勢された場合、物体は周辺縁部１１０に接触する傾向があり、その周辺縁部１１０の鋭さは、物体を切断するか、損傷させるか、又は傷めることなどにより、物体に影響を与える可能性がある。

[0033] 図１Ｂでは、熱可塑性物品１００は上部本体２００の内部空洞内に挿入される。上部本体の内面２０２は周辺フランジ１２０に衝突し、周辺フランジ１２０を物品１００の本体１０に向かって内方に（すなわち周辺の反対に）偏向させる。この実施形態では、物品１００が形成される熱可塑性シートの周辺縁部１１０、及び屈曲領域１５０の周辺の大部分の両方が本体１０から周辺にほぼ等しく位置付けられる。好ましくは、偏向可能なフランジ１６０は、はるかに十分に内方に偏向されるため、熱可塑性シートの周辺縁部１１０が上部本体２００の内部空洞内に含有される。熱可塑性シートを軟化させるのに十分な熱が屈曲領域１５０（図１Ｂで「」と示されている場所あたり）に加えられ、その後、シートが（好ましくはそのガラス転移温度より低く）冷却された場合、偏向可能なフランジ１６０は、上部本体２００を物品１００から分離した後も図１Ｂに示された構成を維持する。

[0034] 図１Ｃは、任意選択であるが、ラム３００が上部本体２００内の空洞内に物品１００の背後で挿入される（すなわち上部本体２００とラム３００との間に少なくとも偏向可能なフランジ１６０を挟持する）好ましいステップを示す。このステップは、偏向可能なフランジ１６０を物品１００の本体１０に向かって（図１Ｂに示す実施形態に対して）さらに偏向させ、それによって熱可塑性シートの（鋭い可能性がある）周辺縁部１１０を物品の周辺からさらに（すなわち上部本体２００の内面２０２からさらに）移動させる。偏向可能なフランジ１６０の屈曲領域１５０が図１Ｃに示された構成にある間、屈曲領域１５０を少なくとも軟化させるように屈曲領域１５０を十分に加熱し、その後、そのガラス転移温度より低く屈曲領域１５０を冷却することにより、示された構成における偏向可能なフランジを「凝固」させる。この構成では、物品を形成するシートの鋭い周辺縁部１１０は、偏向可能なフランジ１６０の他の部分（存在する場合、例えば屈曲領域１５０及び延長部５０）の下に「押し込まれ」、その結果として物品の周辺に接触する物体に近づきにくい（また、物品の周辺に接触する材料を破るか、切断するか、又は傷付ける傾向が少ない）。

[0035] 図１Ｃに示された例では、偏向可能なフランジ１６０の周辺フランジ１２０に衝突するラム３００の一部は、物品が上部本体２００内の空洞内に詰め込まれている間に楔形状の断面を有する。ラムが周辺縁部１１０から屈曲領域１５０に向かって内部で前進するほど、周辺フランジ１２０及び周辺縁部１１０は周辺の反対方向に偏向するという点で、このようなラムは、周辺フランジ１２０及び周辺縁部１１０を周辺の反対に方向付けるために有益であり得る。しかし、ラム３００のこれらの部分は楔形状である必要はない。ラム３００が上部本体２００内の物品１００の背後に挿入されると、周辺フランジ１２０及び周辺縁部１１０を周辺の反対に偏向させる、実質的にあらゆる形状のラム３００を使用することができ、例えば、鈍い又は丸みを帯びている（その上面３０２が凸状若しくは凹状である）又はこれらのあらゆる組合せを使用できる。

[0036] これらの方法で重要なことは、物品１００を形成する熱可塑性シートの潜在的に鋭い周辺縁部１１０が物品の周辺から離れて偏向され、シートをそのように偏向している間に屈曲されるシートの一部を加熱して軟化させ、冷却することにより、その位置で「凝固」されるべきである。加熱され、屈曲され、冷却された領域は、その領域が滑らかに曲がるように設計され、容器に平滑な周辺をもたらすため、好ましくは偏向可能なフランジ１６０の少なくとも屈曲領域１５０を含む。また、偏向可能なフランジの他の部分（例えば、延長部５０、スペーサー１４０、肘部１３０、及び／又は周辺フランジ１２０）を軟化させ、曲げ、硬化させることもでき、物品の周辺の平滑性に貢献することができる。別法として、偏向可能なフランジ１６０のあらゆるこれらの部分は、熱可塑性材料が（圧力の除去時に単に可逆的に偏向するより、むしろ）不可逆的に屈曲する十分な屈曲力が屈曲場所で加えられる限り、加熱せずに単に屈曲され得る。本明細書に開示される偏向可能なフランジ１６０は、この方法を実行するために好都合な構造を提供する。

[0037] 偏向可能なフランジ１６０
[0038] 偏向可能なフランジ１６０は、屈曲領域１５０、周辺フランジ１２０及びその間に位置付けられた肘部１３０を含む少なくとも３つの部分を含む。屈曲領域１５０は、物品１００の残余部に任意選択で延長部５０を介して連結される。周辺フランジ１２０は肘部１３０を介して屈曲領域１５０に連結され、任意選択でスペーサー１４０は屈曲領域１５０と肘部１３０との間に介入される。これらの各部分を有する原型的な偏向可能なフランジ１６０は、図１Ａに（物品１００の本体１０に取り付けられて）示されている。

[0039] 屈曲領域１５０は、周辺フランジ１２０の周辺の少なくとも大部分より周辺の反対に（本体１０により近く）据えられる。屈曲領域１５０の機能は、周辺フランジ１２０が内方に（すなわち物品の周辺を固体に押し付けることなどにより周辺の反対に）偏向されると、偏向することである。熱可塑性シートの周辺縁部１１０が屈曲領域内に配置されておらず、周辺フランジ１２０上に配置されているため、屈曲領域の偏向は平滑面を提供する。屈曲領域１５０は、好ましくは図１Ａに示されたように、実質的に半径の湾曲を有する平滑な湾曲（例えば、０．５ミリメートル～数ミリメートル又はそれを超える）の構成を有するため、偏向可能なフランジ１６０を内方に偏向することにより物品に平滑な周辺をもたらす。平滑な周辺に接触する薄いプラスチックフィルム又は動物の皮などの脆弱な材料は、同じ脆弱な材料が熱可塑性シートの周辺縁部１１０に接触するときよりもはるかに損傷を受けにくい。屈曲領域によって形成された角度（例えば、図１Ａに示された屈曲領域１５０は約９０度）は重要ではなく、製造を容易にするために選択することができる。角度は、例えば鈍角、直角、又は鋭角であることさえも可能である。また、屈曲領域１５０の湾曲の半径は重要ではないが、好ましくは肘部１３０の湾曲の半径より実質的に大きい。

[0040] 屈曲領域１５０を物品１００の残余部と延長部５０を介して連結することができる。延長部５０を屈曲領域１５０から離散的に識別することができるか（例えば、平坦領域は湾曲した屈曲領域１５０から区別される）、又は実質的に区別できない（例えば、わずかに湾曲した領域は屈曲領域１５０の湾曲と容易に区別されない）。拡張領域の寸法は重要ではなく、その寸法は、存在しないところから（すなわち屈曲領域１５０は物品１００の本体１０の縁部で始まり）、数分の一ミリメートル～数ミリメートル又はそれを超える範囲が可能である。延長部５０の１つの機能は、屈曲領域１５０を（シートを軟化させる熱が加えられるところで）物品１００の他の部分から分離することであり、そこでは潜在的な熱による変形が望ましくない。延長部５０の別の機能は、屈曲領域１５０の隣接表面などの物品１００に機能表面を提供することであり得、そこで（プラスチックフィルムを屈曲領域１５０に押し付けることができ、フィルムを損傷する危険がほとんどない）薄いプラスチックフィルムを（例えば、延長部５０がその一部である偏向可能なフランジ１６０に隣接する、物品内に形成された空洞を覆うために）物品１００に付着又は融合することができる。また、延長部５０は、物品の断面に支持又は剛性を提供すること（例えば、蓋をしている間に容器の可撓性を抑止するために、容器内の空洞の周りに比較的堅固な「リム」を形成することにより）などの構造機能を果たすこともできる。さらに、延長部５０の別の機能は、偏向可能なフランジ１６０が周辺の反対に偏向されるときに占有できる空間を提供できることである。延長部５０及び周辺フランジ１２０は屈曲領域１５０の対向する側部上に据えられるため、屈曲領域１５０が十分に曲がることにより（例えば、物品１００が上部本体２００内に挿入され、ラム３００が物品の背後に挿入される際）、周辺フランジ１２０（及びスペーサー１４０）が延長部５０に接近するか、又は接触することさえ可能になる。

[0041] 周辺フランジ１２０は、物品を形成する熱可塑性シートの（潜在的に鋭い）周辺縁部１１０を含む。周辺フランジ１２０は屈曲領域１５０を越えて周辺に延在するため、図１Ｂに示されたように物品が上部本体２００の空洞内に挿入されると、周辺フランジ１２０は上部本体２００の内面２０２に衝突する。周辺フランジ１２０は肘部１３０からその周辺縁部１１０に延在し、存在する場合、屈曲領域１５０又はスペーサー１４０から肘部１３０によって規定されたオフセット角の方向に延在する。周辺フランジ１２０の機能は、物品が上部本体２００の空洞内に挿入されると、上部本体２００の内面２０２と係合する（すなわち内面２０２に衝突するか又は内面２０２によって衝突される）ことであり、それによって偏向可能なフランジ１６０が内方（周辺の反対）に偏向する。シートの周辺縁部１１０を周辺の反対に移動させ、偏向可能なフランジ１６０をその屈曲領域１５０内で曲げる又は屈曲させることに加えて、この偏向は、また、ラム３００が空洞内に物品１００の背後で挿入されると、周辺フランジ１２０をさらに周辺の反対に偏向させて位置付ける。ラム３００がそのように挿入されると、ラム３００は周辺フランジ１２０に衝突し、ラムが空洞内をさらに前進する際、偏向可能なフランジ１６０がその屈曲領域１５０内でさらに曲がるか又は屈曲し、かつ周辺縁部１１０が周辺の反対にさらに偏向する。

[0042] 周辺フランジ１２０の長さ（肘部から周辺縁部まで）は重要ではなく、周辺フランジ１２０によりラム３００の係合を促し、ラムが上部本体２００の内部を前進する際にラム３００により周辺フランジ１２０の移動を促すために選択されるべきである。周辺フランジ１２０の長さは、物品を形成する材料から物品を切断する能力により少なくとも部分的に影響を受けることが多い。肘部１３０は、造形された物品を前駆体シートから放つために、好都合には、熱可塑性シートを切断できる場所に熱可塑性シートを位置付けるように機能することがある程度可能である。このような切断によって形成された周辺縁部１１０は、偏向可能なフランジ１６０を「回転させる」前の物品の周辺の鋭さ又は粗さの源であるため、物品の周辺から周辺縁部１１０の鋭さ又は粗さを移動させるために、移動させなければならない熱可塑性材料の大半を減らすようにできる限り肘部１３０の近くでシートを切断する（すなわち周辺フランジ１２０をできる限り小さく作る）ことが有利であり得る。

[0043] 肘部１３０は屈曲領域１５０と周辺フランジ１２０との間に介入され、その機能は屈曲領域１５０と周辺フランジ１２０とを連結し、それらの間で力を伝達させることである。すなわち、上部本体２００又はラム３００によるその上の衝突により周辺フランジ１２０に加えられた圧縮力は、肘部１３０（及び存在する場合、スペーサー１４０）を通って屈曲領域１５０に加えられるねじり力に変わる。圧縮力からねじり力へのこの変換により、力が周辺フランジ１２０に加えられると、屈曲領域１５０が確実に曲がる。したがって、上部本体２００及び／又はラム３００により周辺フランジ１２０に力を加えることにより、周辺縁部１１０を周辺の反対に偏向させ（すなわち物品の周辺から潜在的鋭い縁部を移動させること）、かつ屈曲領域１５０を屈曲させること（すなわち曲げられた熱可塑性シートによって形成された平滑な周辺を物品の周辺にもたらすこと）を誘発し、物品が鋭い周辺縁部をもたらす工程によって形成された場合でも平滑な周辺を有する物品をもたらす。実際に肘部により周辺フランジ１２０に加えられた力が偏向可能なフランジ１６０を物品の周辺の「下で回転させ」、物品の周辺において材料から熱可塑性シートの鋭い縁部を効果的に「隠す」。

[0044] スペーサー１４０を屈曲領域１５０と肘部１３０との間に介入することができる。スペーサー１４０を屈曲領域１５０から離散的に識別することができるか（例えば、平坦領域は湾曲した屈曲領域１５０から区別される）、又は実質的に区別できない（例えば、わずかに湾曲した領域は屈曲領域１５０の湾曲と容易に区別されない）。拡張領域の寸法は重要ではなく、その寸法は、存在しないところから（すなわち屈曲領域１５０は肘部１３０で始まり）、数分の一ミリメートル～数ミリメートル又はそれを超える範囲が可能である。存在する場合、スペーサー１４０の１つの機能は、屈曲領域１５０に伝達される（例えば、周辺フランジ１２０と、上部本体２００及びラム３００の一方又は両方との間の衝突により）肘部１３０に加えられた力により「レバー」として作用することである。存在する場合、スペーサー１４０の別の機能は、上部本体２００及びラム３００の一方又は両方を適切に係合するように周辺フランジ１２０を位置付け得ることである。存在する場合、スペーサー１４０のさらに別の機能は、屈曲領域１５０を曲げる際に物品の周辺から熱可塑性シートの潜在的な鋭い周辺縁部１１０を周辺の反対に移動させることができる距離だけ増加させることである。他の状況が同じであれば、スペーサー１４０が長いほど、物品が本明細書に記載されたように作成されるとき、潜在的な鋭い縁部は物品の周辺からさらに離れる。

[0045] 熱可塑性物質
[0046] 本明細書に記載された方法及び物品を実質的にあらゆる熱可塑性材料で実行し、作成することができる。重要なことは、少なくとも本明細書に記載された偏向可能なフランジ１６０内で材料を加熱によって軟化させ、冷却時に再硬化させ得ることである。実質的にすべての熱可塑性物質は、それらが軟化し曲がることができ又は加工できるようになるより高く、かつそれらがより剛性になりそれらの形状を維持するようになるより低い温度の特性を示す。本明細書に記載された物品及び方法に望ましい熱可塑性物質は、容器の予想される最終使用の一般的な条件下でそれらの形状を維持する。また、製造環境で容易に達成できる条件下で軟化させることができる熱可塑性物質を使用することも望ましい。適切な熱可塑性物質の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、及びポリ塩化ビニルが含まれる。他の適切な熱可塑性物質は、当業者に明らかである。

[0047] 熱可塑性物品は熱可塑性材料を含み、本明細書に記載された偏向可能なフランジ１６０が形成され、又は存在する物品の少なくとも一部を含む。熱可塑性材料の同一性は重要ではなく、非熱可塑性材料の有無も重要ではない。非熱可塑性材料が（例えば、それに金属箔又は板紙層が積層された熱可塑性シート内に）存在する場合、熱可塑性材料によりその軟化されず溶融していない状態で物品に付与された剛性は、非熱可塑性材料が曲げられたときでも、好ましくは物品の形態を規定するのに十分である。物品は、例えば同時係属中の米国特許出願公開第１３／４１５，７８１号に記載されたような、１つ又は複数の剥がせる層を含むことができる。

[0048] 上部本体２００
[0049] 上部本体２００は多数の機能を実行する。全体としてその機能は、その屈曲領域１５０の１つ又は複数の部分に熱が加えられている間、本明細書に記載された偏向可能なフランジ１６０を上部本体２００内の空洞内に含有することである。この封じ込め機能により、本明細書に記載された周辺を平滑にする操作中、偏向可能なフランジ１６０又はその一部の望ましくない変形を防ぐ（又は所望の変形を誘導する）ことができる。また、上部本体２００の内部空洞の形状は、偏向可能なフランジを曲げる際、特にそれを軟化させる際に偏向可能なフランジの形状に影響を与えることもできる。例として、図１Ｂでは、上部本体２００は、屈曲領域１５０の一部をその中に押し付ける直角内角を有する空洞を含み、空洞のこの部分の直角形状は、特に屈曲領域１５０が軟化する際に屈曲領域１５０を直角形状に合わせる傾向がある。熱源は、例えばそれを通って熱を伝導するために上部本体２００に加えられる上部本体２００の一部であり得る。また、上部本体２００は、偏向可能なフランジ１６０がその空洞に挿入されると、偏向可能なフランジ１６０の周辺フランジ１２０に衝突し、衝突される。ラム３００を使用するとき、上部本体２００は、偏向可能なフランジ１６０が空洞から押し出されるのを防ぐ役割も果たし、また、上部本体２００は、偏向可能なフランジ１６０がラム３００によって圧迫されるとき、屈曲領域１５０の偏向を制限することもできる。

[0050] 上部本体を構成する材料は重要ではなく、それ以外に材料は本明細書に記載された製造条件に耐えるように適しているべきである。すなわち、材料は、処理に使用される温度で溶けるか又は劣化するべきではない。広範囲の種類の金属、セラミック、石、及び高分子材料を使用できる。

[0051] 上部本体２００内の空洞の内部と周辺フランジ１２０との間の衝突が、本明細書に記載された物品１００が上部本体内の空洞内に挿入されたときに起きるように上部本体２００の形状を選択することが重要である。上部本体は物品上で複数の周辺フランジ１２０に同時に衝突するか、又は物品上で起きる（例えば、物品の周辺縁部全体の周囲で起きる衝突）単一の周辺フランジ１２０の大部分若しくはすべてに衝突するのに十分な形状を有することができる。図２に示されたように、上部本体２００を固体ブロックの材料から形成することができ、材料は、物品の１つ又は複数の部分の上で起きる周辺フランジ１２０に衝突する間、物品の全面を覆う。図２に描かれた上部本体２００は、例えば単一の周辺フランジ１２０に衝突するように設計され、単一の周辺フランジ１２０は、丸みを帯びた角部を有する長方形のトレー型容器の形状を有する物品の周辺の周りに完全に延在する。

[0052] 本明細書に記載された物品の屈曲領域１５０は、典型的にはその屈曲領域１５０に熱が加えられるとき、上部本体２００の空洞内にある。そのため、上部本体は、そのような熱を加えることを促す方法で構成されるべきである。上部本体２００は、例えば、その中に、それに加えられた、又はそれと流体連結される熱源（例えば、電気動作する加熱板又はロッド）を含むことができる。別法として、上部本体２００は、１つ又は複数のポートを含むことができ、ポートを通る加熱された流体（例えば、加熱された気体又は液体）は源からその中の空洞の内部に通過することができる。熱を屈曲領域１５０（及び／又はスペーサー１４０、肘部１３０、及び周辺フランジ１２０などの周辺フランジの他の部分）に送達するために選択される方法は重要ではなく、あらゆる種々の周知の熱の送達方法及び器具を使用することができる。上部本体２００が熱を伝導することができかつ冷却される場合、その成形中に偏向可能なフランジ１６０内に存在する熱は上部本体２００に流れることができ、この熱の流れは、例えば上部本体２００とラム３００との間で偏向可能なフランジ１６０を圧迫する際、その偏向された位置で偏向可能なフランジ１６０を冷却し、それによって硬化させる役割を果たすことができる。

[0053] ラム３００
[0054] ラム３００の主要機能は、物品が上部本体２００内に配置されたときに偏向可能なフランジ１６０の周辺フランジ１２０に衝突し圧縮力を加えることである。この圧縮力は、周辺フランジ１２０を、存在する場合、屈曲領域１５０及び延長部５０に向かって上方にかつ周辺の反対に駆動させる傾向があり、それによって熱可塑性シートの潜在的に鋭い周辺縁部１１０が、そのように形成された物品の周辺から離れて移動される。したがって、ラム３００の設計は、このような圧縮力が加えられる限り特に重要ではない。図１Ｃ及び図４に示されたように、傾斜した上面３０２を有するラム３００は、ラム３００が周辺フランジ１２０を圧縮する際、その傾斜に沿った方向に周辺フランジ１２０を方向付ける傾向がある。したがって、圧縮が起きる際、周辺フランジ１２０を周辺の反対に「押す」構成においてラム３００の上面３０２を成形することが有利であり得る。

[0055] 上部本体２００のように、ラム３００を作成する材料は重要ではない。動作温度及び圧力に耐えることができる金属、セラミック、石、及び高分子材料は、当業者によって適切に容易に選択可能である。ラム３００が熱を伝導することができかつ冷却される場合、その成形中に偏向可能なフランジ１６０内に存在する熱はラム３００に流れることができ、この熱の流れは、例えば上部本体２００とラム３００との間で偏向可能なフランジ１６０を圧迫する際、その偏向された位置で偏向可能なフランジ１６０を冷却し、それによって硬化させる役割を果たすことができる。

[0056] 図２に示された一実施形態では、実質的に物品のすべての周辺フランジ１２０に同時に衝突するように単一のラム３００を構成することができる。図２に描かれたラム３００は、例えば単一の周辺フランジ１２０に衝突し圧縮力を加えるように設計され、単一の周辺フランジ１２０は、丸みを帯びた角部を有する長方形のトレー型容器の形状を有する物品の周辺の周りに完全に延在する。

[0057] 図５に示された代替実施形態では、物品の偏向可能なフランジ１６０は、軟化するために加熱され、本明細書に記載された型の上部本体２００がないラム３００に衝突される。上部本体２００がないことにより、少なくとも他の部分（例えば、延長部５０又は偏向可能なフランジ１６０に隣接した物品１００の本体１０の一部がこのような歪曲又は偏向を防ぐために十分に剛性でない場合、偏向可能なフランジ１６０の軟化された部分の歪曲又は偏向を引き起こすことがある。しかし、このような剛性が存在する場合又は最終製品内でこのような歪曲又は偏向に耐えられる場合、本明細書に記載された方法を上部本体２００なしに使用することができる。

[0059] 次に、本開示の主題について以下の実施例を参照して説明する。この実施例は説明のみのために提供されており、主題はこの実施例に限定されず、むしろ本明細書に提供された教示の結果として明白であるすべての変形形態を網羅する。

[0060] 実施例１
[0061] 図６Ａ及び図６Ｂは、熱可塑性材料の平坦なシートから熱成形され、次いでシートから切断された熱可塑性トレーを示す。切断する工程によって形成された鋭い縁部は、これらの図のそれぞれに示され、指は鋭い縁部に触れている。本明細書に記載された平滑にする工程がこれらのトレーに実行された後、トレーの外観はほぼ図３に示されており、図３では、鋭い縁部はトレーの本体、並びに偏向可能なフランジの少なくとも屈曲領域を曲げること、及び加熱すること、及びトレーに平滑な外周をもたらすために鋭い縁部を冷却することによって形成された平滑部に面するように「回転され」、トレーは、トレーのリムに取り付けられた薄いプラスチック又はトレー全体の周囲に密接に巻き付けられる薄いプラスチックフィルムのいずれにも衝突しない。

[0062] 本明細書に引用されたあらゆる特許、特許出願、及び特許出願公開の開示は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

[0063] 本主題が特定の実施形態を参照して開示されたが、他の実施形態及び変形形態を、本明細書に記載された主題の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者が考案できることは明白である。添付の特許請求の範囲は、すべてのこのような実施形態及び均等な変形形態を含む。

Claims (7)

1. 平滑な周辺を有するとともに、丸みを帯びた角部を備える長方形のトレーの形態を有し、周辺縁部を有する熱可塑性材料から作成された造形された物品であって、前記物品は、本体であって、前記本体の縁部に偏向可能なフランジを有する本体を備え、前記偏向可能なフランジは、
   周辺フランジの周辺端部における前記熱可塑性材料の前記周辺縁部と、
   肘部によってスペーサに連結される前記周辺フランジと、
   屈曲領域によって前記本体に連結された前記スペーサであって、前記屈曲領域は、前記スペーサと前記本体との間で平滑に湾曲させられる、前記スペーサと、
   前記屈曲領域、前記スペーサ、前記肘部及び前記周辺フランジのうちの少なくとも１つを含む屈曲部と、を含み、
   前記屈曲領域及び前記屈曲部は、前記物品の前記周辺から前記周辺縁部を離すように変位させるために十分に内側に屈曲されている、造形された物品。
2. 前記偏向可能なフランジは、前記物品のすべての縁部の周りに形成され、
   前記周辺縁部は、前記物品の前記周辺全体周りで前記物品の前記周辺から離すように変位させられる、請求項１に記載の造形された物品。
3. 前記本体は、実質的に平坦な封止面によって包囲された凹状の区画を含み、上部シートが、封止された区画を形成するために前記物品の前記周辺全体周りで前記封止面に封止される、請求項１に記載の造形された物品。
4. 前記上部シートは、前記上部シートが前記封止面に封止された後、前記封止面の周りで周辺をトリミングされる、請求項３に記載の造形された物品。
5. 前記上部シートは前記封止面に熱封止される、請求項３に記載の造形された物品。
6. 封止された区画を形成するために前記物品の周りに可撓性プラスチックを巻き付けかつ封止させる、請求項１に記載の造形された物品。
7. 平滑な周辺を有するとともに、丸みを帯びた角部を備える長方形のトレーの形態を有し、周辺縁部を有する熱可塑性材料から作成された造形された物品であって、前記物品は、本体であって、前記本体の縁部に偏向可能なフランジを有する本体を備え、前記偏向可能なフランジは、
   周辺フランジの周辺端部における前記熱可塑性材料の前記周辺縁部と、
   肘部によって屈曲領域に連結される前記周辺フランジであって、前記屈曲領域は、前記肘部と前記本体との間で平滑に湾曲させられる、前記周辺フランジと、
   前記屈曲領域、前記肘部及び前記周辺フランジのうちの少なくとも１つを含む屈曲部と、を含み、
   前記屈曲領域及び前記屈曲部は、前記物品の前記周辺から前記周辺縁部を離すように変位させるために十分に内側に屈曲されている、造形された物品。

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