JP7340008B2 - 樹脂製容器の製造方法、樹脂製容器の製造装置、及び、樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製容器の製造方法、樹脂製容器の製造装置、及び、樹脂製容器に関する。

透明な樹脂製コップ等の樹脂製容器には、その上端部にフランジを有するものがある（例えば、特許文献１）。このような樹脂製容器は、圧空・真空成形（圧空成型と真空成形とのうちの少なくとも一方を行う成形）により製造される。具体的に、熱可塑性樹脂製のシート材を加熱し、加熱された当該シート材のうちフランジとなる環状部分を一対の金型により挟み込み、その後、圧空・真空成形を行うことで、樹脂製容器（カップ状容器）が製造される。

特開昭６３－１９１７７６号公報

上記圧空・真空成形による樹脂製容器の製造では、一対の金型により、フランジが形成される環状部分のみが挟み込まれ、その後圧空・真空成形が行われる。この場合、圧空・真空成形後の冷却による胴部の上端部（フランジ近傍部分）の収縮により、当該胴部の上端部が例えば内周側に反ってしまうことがある。

本発明は、樹脂製容器の胴部の上端部の反りを防止することを課題とする。

本発明の第１の観点に係る樹脂製容器の製造方法は、
筒状の胴部と、前記胴部の下側開口を閉口する底と、前記胴部の上端から外側に屈曲した屈曲部と、当該屈曲部から外側に張り出したフランジと、前記フランジの前記屈曲部側の縁部に、当該縁部の厚さを前記屈曲部に向かって徐々に薄くする凹部と、を有する樹脂製容器の製造方法であって、
加熱された熱可塑性樹脂製のシート材のうち、前記フランジに成形される第１環状部分と、前記胴部の前記上端を含む上端部及び前記屈曲部に成形される第２環状部分とを、前記シート材の上側に位置する第１金型と、前記シート材の下側に位置する第２金型とにより上下方向から挟み込む第１ステップと、
前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１環状部分及び前記第２環状部分が挟み込まれた前記シート材に対して圧空成形と真空成形とのうちの少なくとも一方を行う第２ステップと、を有し、
前記第１金型は、前記フランジに対応した第１－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第１－２面と、を備え、
前記第２金型は、前記フランジに対応した第２－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第２－２面と、を備え、前記第２－１面には、前記凹部を成形する凸部が形成され、
前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１環状部分及び前記第２環状部分が挟み込まれた場合に、前記第１－２面は、その少なくとも一部が前記第２金型内に入り込んで前記第２－２面と対向し、
前記第１環状部分は、前記第１－１面と前記第２－１面とにより挟み込まれ冷却されることで前記フランジに成形され、
前記第２環状部分は、前記第１－２面と前記第２－２面とにより挟み込まれ冷却されることで前記上端部及び前記屈曲部に成形される。

本発明の第２の観点に係る樹脂製容器の製造装置は、
筒状の胴部と、前記胴部の下側開口を閉口する底と、前記胴部の上端から外側に屈曲した屈曲部と、当該屈曲部から外側に張り出したフランジと、前記フランジの前記屈曲部側の縁部に、当該縁部の厚さを前記屈曲部に向かって徐々に薄くする凹部と、を有する樹脂製容器を、圧空成形と真空成形とのうちの少なくとも一方を行うことにより製造する製造装置であって、
加熱された熱可塑性樹脂製のシート材のうち、前記フランジに成形される第１環状部分と、前記胴部の前記上端を含む上端部及び前記屈曲部に成形される第２環状部分とを、上下方向から挟み込む一対の金型を備え、
前記一対の金型の一方は前記シート材の上側に位置する第１金型であり、他方は前記シート材の下側に位置する第２金型であり、
前記第１金型は、前記フランジに対応した第１－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第１－２面と、を備え、
前記第２金型は、前記フランジに対応した第２－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第２－２面と、を備え、前記第２－１面には、前記凹部を成形する凸部が形成され、
前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１環状部分及び前記第２環状部分が挟み込まれた場合に、前記第１－２面は、その少なくとも一部が前記第２金型内に入り込んで前記第２－２面と対向し、
前記第１－１面と前記第２－１面とは、前記第１環状部分を挟み込み冷却することで前記フランジに成形し、
前記第１－２面と前記第２－２面とは、前記第２環状部分を挟み込み冷却することで前記上端部及び前記屈曲部に成形する。

本発明の第３の観点に係る樹脂製容器は、
熱可塑性樹脂で形成された樹脂製容器であって、
筒状の胴部と、
前記胴部の下側開口を閉口する底と、
前記胴部の上端から外側に屈曲した屈曲部と、
前記屈曲部から外側に張り出したフランジと、を備え、
前記胴部は、前記上端を含む上端部であって、前記屈曲部の最も厚い部分の厚さを「１」とした場合に「０．５７」～「１」の範囲内の厚みを有する上端部を有し、
前記屈曲部は、上下方向の断面において、円弧状に湾曲する外周面と内周面とを有し、
前記フランジは、
前記屈曲部よりも厚く、
前記フランジにおける前記屈曲部側の縁部に、当該縁部の厚さを前記屈曲部に向かって徐々に薄くし前記外周面に繋がる凹部を備え、
前記凹部と前記外周面とで、１つの凹部が形成される。

本発明によれば、樹脂製容器の胴部の上端部の反りを防止できる。

本発明の一実施形態の樹脂製容器の断面の端面図。 図１の樹脂製容器のフランジ及びその近傍の断面の端面図。 本発明の一実施形態の樹脂製容器の製造装置の断面の端面図。 図３の製造装置における、シート材を挟み込む部分の断面の端面図。 図３の製造装置の第１金型と第２金型とがシート材を挟み込んだときの製造装置及びシート材の断面の端面図。 図５の状態からブロー成形を行ったあとの端面図。 図６の状態からシート材のカットを行ったあとの端面図。 図７の製造装置における、シート材を挟み込んだ部分の断面の端面図。 参考例を説明するための端面図。 変形例に係る樹脂製容器のフランジ及びその近傍の断面の端面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る樹脂製容器の製造方法、樹脂製容器の製造装置１００、及び、当該製造方法及び製造装置１００により製造される樹脂製容器１０を説明する。

（樹脂製容器１０）
まず、前記製造方法及び製造装置１００により製造される樹脂製容器１０を図１及び２を参照して説明する。樹脂製容器１０は、熱可塑性樹脂製の透明なコップである。樹脂製容器１０は、円筒状の胴部１１と、胴部１１の下側開口を閉口している底１２と、胴部１１の上端から径方向外側に屈曲して延びている屈曲部１３と、屈曲部１３から外側に張り出したフランジ１４と、を備える。なお、以下の説明での断面は、樹脂製容器１０を、その中心軸（ここでは、底１２の中心を通り、上下方向に沿って延びた軸）を含む平面（上下方向及び任意の向きの水平方向に沿って延びた面）で切ったときの切断面をいう。樹脂製容器１０の断面は、前記水平方向の向き（上方から見たときの前記平面が延びている方向）によらず同形状である。

胴部１１は、薄肉部１１Ａと、薄肉部１１Ａから上方に延び、薄肉部１１Ａよりも肉厚の肉厚部１１Ｂ（上端部）と、を備える。

薄肉部１１Ａは、胴部１１のうちの、図２における一点鎖線Ａよりも下側部分である。薄肉部１１Ａは、上方に向かって広がった円筒形状である。薄肉部１１Ａの上端部は、上方に向かって徐々に肉厚となり、肉厚部１１Ｂと繋がっている。薄肉部１１Ａの下端は、底１２と繋がっている。薄肉部１１Ａは、肉厚部１１Ｂの下端から下方に延びている。

肉厚部１１Ｂは、図２における一点鎖線Ａと一点鎖線Ｂとの間の部分であり、薄肉部１１Ａよりも厚く形成されている。肉厚部１１Ｂは、円筒形状である。肉厚部１１Ｂの内周面１１ＢＡの直径（内径）、肉厚部１１Ｂの外周面１１ＢＢの直径（外径）、及び、肉厚部１１Ｂの厚さは、上下方向において均一（図２等の断面で見て均一）である。なお、肉厚部１１Ｂの上端は、胴部１１の上端（図２における一点鎖線Ｂに沿って切った面）でもある。つまり、肉厚部１１Ｂは、胴部１１の上端を含み、当該上端から下方に延びた形状である。当該形状の他の例として、肉厚部１１Ｂは、上方に向かって広がった円筒形状であってもよい。肉厚部１１Ｂの厚さは、略均一（均一を含む）であるとよい。略均一とは、例えば、最も厚い部分の厚みを「１」とした場合の、最も薄い部分との厚みが「１」～「０．９」（「０．８」としてもよい）の範囲内にあることをいう（「１」の場合は均一）。肉厚部１１Ｂは、薄肉部１１Ａの中央や下端部よりも肉厚である。肉厚部１１Ｂの厚さは、略均一でなくてもよい。

屈曲部１３は、図２における一点鎖線Ｂと一点鎖線Ｃとの間の部分である。屈曲部１３は、上方から見て円環状であり、胴部１１の上端から径方向外側（図２では、右方向）に屈曲した形状である。具体的に、屈曲部１３は、図２のように、断面において、その上部が径方向外側に向くように屈曲している。換言すると、屈曲部１３の断面における幅方向中央を通る線は、当該線のフランジ１４側端部が径方向外側に向かうように、屈曲している。屈曲部１３の内周面（上面）１３Ａ及び外周面（下面）１３Ｂは、各断面が円弧状になっている。内周面１３Ａは、肉厚部１１Ｂの内周面１１ＢＡと、フランジ１４の上面１４Ａと、に繋がっている。外周面１３Ｂは、肉厚部１１Ｂの外周面１１ＢＢと、フランジ１４の凹部１４Ｃの内面と、に繋がっている。

フランジ１４は、屈曲部１３の外周（一点鎖線Ｃの部分）から、胴部１１の径方向外側に向けて水平方向に張り出している。フランジ１４は、上方又は下方から見たときに円環状に形成されている。フランジ１４の上面１４Ａは、屈曲部１３の内周面１３Ａに繋がっている。上面１４Ａは、上下方向に直交する水平面である。フランジ１４は、下面１４Ｂと、凹部１４Ｃとを有する。凹部１４Ｃは、フランジ１４における屈曲部１３側の縁部（内周側の縁部）に設けられており、円環状の下面１４Ｂの内側に位置している。凹部１４Ｃは、上向きに凹んだ形状で形成されている。凹部１４Ｃの内面は、上下方向に対して傾いており、下面１４Ｂから径方向内側に向かう斜め上方に延びて屈曲部１３の外周面１３Ｂに達している。凹部１４Ｃの内面は、断面において湾曲している。凹部１４Ｃ及び外周面１３Ｂは、樹脂製容器１０の上端部の下面に設けられた１つの凹部Ｒを形成している。下面１４Ｂは、上下方向に直交する水平面であり、上面１４Ａと平行である。上面１４Ａ及び下面１４Ｂのうちの少なくとも一方は、径方向外側に向けて傾斜してもよい。フランジ１４は、凹部１４Ｃを備える分、屈曲部１３や肉厚部１１Ｂよりも厚く形成されている。

屈曲部１３と肉厚部１１Ｂとからなる部分Ｐ（一点鎖線Ａから一点鎖線Ｃまでの部分）における最も厚い第１部分の厚さＴ１を「１」とした場合の当該部分Ｐにおける最も薄い第２部分の厚さＴ２は「０．５７」～「１」（Ｔ１：Ｔ２＝１：（０．５７～１））の範囲内である。ここでは、厚さＴ１は、屈曲部１３とフランジ１４との境界部分の厚さＬ１であり、厚さＴ２は、例えば、肉厚部１１Ｂの厚さＬ２である。屈曲部１３は、断面におけるフランジ１４側端部（一点鎖線Ｃ）から肉厚部１１Ｂ側端部（一点鎖線Ｂ）に向けて徐々に薄くなっている。

「厚さ」は、面的な広がりをもつ物体の、その広がりとは垂直な方向の長さであればよく、例えば、部分Ｐの厚さは、図２における、肉厚部１１Ｂの内周面１１ＢＡ及び屈曲部１３の内周面１３Ａの断面の線（一点鎖線Ａから一点鎖線Ｃに至る線）と、肉厚部１１Ｂの外周面１１ＢＢ及び屈曲部１３の外周面１３Ｂの断面の線（一点鎖線Ａから一点鎖線Ｃに至る線）と、の中間を通る中間線に直交する方向の長さである。

（樹脂製容器の製造装置１００の構成）
製造装置１００は、図３及び図４を示すように、第１金型１１０と、第２金型１２０と、カッタ１３０と、を備える。製造装置１００は、熱可塑性樹脂製のシート材Ｓを成形して、樹脂製容器１０を製造するための装置である。なお、以下での断面は、製造装置１００及び樹脂製容器１０を、その中心軸を含む平面（上下方向及び任意の向きの水平方向に沿って延びた面）で切ったときの切断面をいう。製造装置１００の第１金型１１０、第２金型１２０、及び、カッタ１３０の各断面は、前記水平方向の向き（上方から見たときの前記平面が延びている方向）によらず同形状である。

第１金型１１０は、内部が空洞となっている略円筒形状である。第１金型１１０は、その下端部１１０Ａに、上下方向に直交する面である下面１１１と、下面１１１よりも下方に突出した凸部１１２と、を備える（図４参照）。下端部１１０Ａは、円筒形状の筒状部でもある。下面１１１は、図４における一点鎖線Ｆの右側部分の水平面である。下面１１１及び凸部１１２は、下方から見た場合に円環状に形成されている。下面１１１と凸部１１２とは、径方向に沿って連続しており、凸部１１２の方が径方向内側に位置している。凸部１１２は、下面１１１と繋がる第１曲面１１２Ａと、当該第１曲面１１２Ａに繋がり、断面で見たときに略上下方向（上下方向に対して傾きがある）に延びる第２曲面１１２Ｂと、を有する。第１曲面１１２Ａは、図４における一点鎖線ＥとＦとの間の面である。第１曲面１１２Ａは、断面で見たときに湾曲している。第２曲面１１２Ｂは、図４における一点鎖線ＤとＥとの間の面である。第２曲面１１２Ｂは、円筒の外周面形状を有する。

第１金型１１０の下面１１１は、フランジ１４の上面１４Ａに対応しており、当該上面１４Ａを成形するための形状を有する。第１曲面１１２Ａは、屈曲部１３の内周面１３Ａに対応しており、当該内周面１３Ａを成形するための形状を有する。第２曲面１１２Ｂは、胴部１１の肉厚部１１Ｂの内周面１１ＢＡに対応しており、当該内周面１１ＢＡを成形するための形状を有する。

第２金型１２０は、円筒部材１２１と、キャビティ１２２と、を備える。円筒部材１２１は、円筒形状を有する。円筒部材１２１の上面１２１Ａは、上下方向に直交する水平面であり、第１金型１１０の下面１１１と平行かつ対向している。キャビティ１２２は、円筒部材１２１の内部に嵌め込まれている。キャビティ１２２は、円柱形状の内部を上からくりぬいた凹形状を有し、当該凹形状の内面は、樹脂製容器１０の底１２及び胴部１１に対応しており、底１２及び胴部１１を形成するための形状を有する。キャビティ１２２の上端部１２２Ａは、円筒形状を有し、一部（上端）が円筒部材１２１の上面１２１Ａよりも上方に突出している。上端部１２２Ａは、第１上面１２２ＡＡＡ及び第２上面１２２ＡＡＢからなる上面１２２ＡＡを有する。上面１２２ＡＡは、断面で見たときに上に凸に湾曲している。第１上面１２２ＡＡＡは、上面１２２ＡＡのうち、頂点部分（一点鎖線Ｆが通る部分）よりも径方向外周側の面である。第２上面１２２ＡＡＢは、上面１２２ＡＡのうち、頂点部分よりも径方向内周側の面である。上面１２２ＡＡは、円筒部材１２１の上面１２１Ａに繋がっている。上端部１２２Ａの内周面１２２ＡＢは、上下方向に沿って延びた円筒の外周面形状である。

第２金型１２０の上面１２１Ａは、フランジ１４の下面１４Ｂに対応しており、当該下面１４Ｂを成形するための形状を有する。上端部１２２Ａの上面１２２ＡＡは、凹部Ｒ（屈曲部１３の外周面１３Ｂ及びフランジ１４の凹部１４Ｃ）に対応しており、当該凹部Ｒを成形するための形状を有する。上面１２２ＡＡのうちの第１上面１２２ＡＡＡは、凹部Ｒのうちの凹部１４Ｃに対応しており、当該凹部１４Ｃを成形するための形状を有する。上面１２２ＡＡのうちの第２上面１２２ＡＡＢは、凹部Ｒのうちの外周面１３Ｂに対応しており、当該外周面１３Ｂを成形するための形状を有する。内周面１２２ＡＢは、胴部１１の肉厚部１１Ｂの外周面１１ＢＢに対応しており、当該外周面１１ＢＢを成形するための形状を有する。

円筒部材１２１の上端部と、キャビティ１２２の上端部１２２Ａとは、第２金型１２０における円筒形状の筒状部である上端部１２０Ａを構成している。キャビティ１２２の底には、キャビティ１２２の内の空気を外部に排気するための排気口１２２Ｄが設けられている。

カッタ１３０は、円筒形状であり、第１金型１１０の外周面及び円筒部材１２１の外周面を上下方向に摺動する。

製造装置１００は、その他、キャビティ１２２内に空気を供給する供給手段と、第１金型１１０、第２金型１２０、及び、カッタ１３０等を駆動する駆動機構と、製造装置１００の動作を制御する制御部と、その他必要な装置等と、を備える。

（樹脂製容器の製造装置１００の動作、樹脂製容器の製造方法）
シート材Ｓは、原反ロール等から繰り出され、図示しない加熱装置により加熱される。例えば、ヒータ等により上下方向からシート材Ｓを加熱し、シート材Ｓを当該ガラス転移温度以上に加熱する。シート材Ｓは、熱可塑性樹脂を材料としている。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエステル系樹脂（ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）など）、ポリオレフィン系樹脂（ＰＰ（polypropylene）、ＰＥ（polyethylene）など）、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリカーボネート系樹脂を挙げることができる。

上記で加熱されたシート材Ｓは、製造装置１００の第１金型１１０と第２金型１２０との間に繰り出される（図３）。その後、製造装置１００の制御部は、製造装置１００の駆動機構を制御して、第１金型１１０を下方に移動させ、第２金型１２０を上方に移動させ、シート材Ｓを、第１金型１１０の下端部１１０Ａと第２金型１２０の上端部１２０Ａとにより挟み込む（図５）。シート材Ｓの、下端部１１０Ａと上端部１２０Ａとにより挟み込まれる部分は、その後にフランジ１４となる円環状の第１環状部分Ｓ１と、その後に胴部１１の肉厚部１１Ｂ及び屈曲部１３となる円環状の第２環状部分Ｓ２である。第２環状部分Ｓ２は、第１環状部分Ｓ１の内周側に位置し、径方向に沿って両者は連続している。前記挟み込みにより、樹脂製容器１０の肉厚部１１Ｂ、屈曲部１３、及び、フランジ１４が成形される。当該成形についての詳細は後述する。

シート材Ｓを、第１金型１１０の下端部１１０Ａと第２金型１２０の上端部１２０Ａとにより挟み込んだあと、製造装置１００の制御部は、前記供給手段を制御して、第２金型１２０の上部開口を介して、空気を供給し、シート材Ｓを変形させ、キャビティ１２２の内面に張り付かせる（図６）。このような空気の供給により、圧空成形が行われる。この圧空成形前に延伸ロッドを用いてシート材Ｓを延伸させてもよい。シート材Ｓとキャビティ１２２の内面との間の空気は、シート材Ｓの変形に伴って排気口１２２Ｄから排気される。なお、シート材Ｓとキャビティ１２２の内面との間の空気を排気ポンプ等により、排気口１２２Ｄから強制的に排気してもよい。この場合、圧空成形とともに真空成形が行われることになる。なお、真空成形のみを行い、シート材Ｓを変形させ、キャビティ１２２の内面に張り付かせてもよい。このように、シート材Ｓに対しては、気体（空気の他、圧縮空気や他の気体であってもよい）を供給する成形である圧空成形と、キャビティ１２２内の気体を排気する成形である真空成形と、のうちの少なくとも一方を行う圧空・真空成形が行われればよい。シート材Ｓのうち、キャビティ１２２の内面に張り付いた部分は、キャビティ１２２の温度により冷却され、これにより、樹脂製容器１０の底１２及び胴部１１の薄肉部１１Ａ、換言すると、肉厚部１１Ｂ、屈曲部１３、及び、フランジ１４以外の残りの部分が形成される。圧空成形及び又は真空成形により、シート材Ｓは伸張するので、底１２及び薄肉部１１Ａは、胴部１１の肉厚部１１Ｂ及びフランジ１４よりも薄くなる。

その後、製造装置１００の制御部は、駆動機構を制御し、カッタ１３０を上下方向に動かすことにより、シート材Ｓにおける、第１金型１１０の下端部１１０Ａと第２金型１２０の上端部１２０Ａとにより挟み込まれた部分よりも外側部分をカットする（図７）。これにより、樹脂製容器１０が形成される。その後、製造装置１００の制御部は、第１金型１１０、第２金型１２０、及び、カッタ１３０を初期位置に戻し、樹脂製容器１０が第２金型１２０から取り出される。

次に、図２、図４、図８を参照して、肉厚部１１Ｂ、屈曲部１３、及び、フランジ１４の成形について説明する。ここで、図４は、第１金型１１０の下端部１１０Ａと第２金型１２０の上端部１２０Ａとで肉厚部１１Ｂ、屈曲部１３、及び、フランジ１４を形成するときの下端部１１０Ａ及び上端部１２０Ａの断面図であり、図８の樹脂製容器１０を抜いた図面である。

シート材Ｓの第１環状部分Ｓ１及び第２環状部分Ｓ２（図５等）を、第１金型１１０の下端部１１０Ａと第２金型１２０の上端部１２０Ａとにより挟み込むと、下端部１１０Ａと上端部１２０Ａの各形状に合わせて、第１環状部分Ｓ１及び第２環状部分Ｓ２が変形する。

具体的に、第１環状部分Ｓ１は、第１金型１１０の下面１１１からなる第１－１面Ｍ１１（図８参照）と、第２金型１２０の上面１２１Ａと第１上面１２２ＡＡＡとからなる第２－１面Ｍ２１（図８参照）と、により挟み込まれる。これらの面は、フランジ１４に対応した形状である。第１環状部分Ｓ１は、第１－１面Ｍ１１と第２－１面Ｍ２１とにより挟み込まれ、さらに、当該第１－１面Ｍ１１と第２－１面Ｍ２１と接触することで冷却され、当該挟み込み及び冷却により最終的にフランジ１４に成形される。

第２環状部分Ｓ２は、第１金型１１０の第１曲面１１２Ａ及び第２曲面１１２Ｂからなる第１－２面Ｍ１２と、第２金型１２０の第２上面１２２ＡＡＢ及び内周面１２２ＡＢからなる第２－２面Ｍ２２と、により挟み込まれる。これらの面は、肉厚部１１Ｂ及び屈曲部１３に対応した形状である。第２環状部分Ｓ２は、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより挟み込まれ、さらに、当該第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２と接触することで冷却され、当該挟み込み及び冷却により最終的に肉厚部１１Ｂ及び屈曲部１３に成形される。

肉厚部１１Ｂ及び屈曲部１３を成形するために、第２環状部分Ｓ２を第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより挟み込む際、第１－２面Ｍ１２の一部（特に第２曲面１１２Ｂ）が第２金型１２０内に入り込み、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とは、第１－１面Ｍ１１と第２－１面Ｍ２１との対向方向とは異なる方向で対向する。特に、第２曲面１１２Ｂと内周面１２２ＡＢとの対向方向が、第１－１面Ｍ１１と第２－１面Ｍ２１との対向方向と異なる（ここでは、略直交しているが、直交していなくてもよい）。

肉厚部１１Ｂ及び屈曲部１３を成形するために、第２環状部分Ｓ２を第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより挟み込んだとき、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２との間隔は、略均一である。当該間隔は、例えば、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とのいずれか（ここでは、第２－２面Ｍ２２）に対する垂線が延びる方向に沿った第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２との間の長さである。また、当該間隔は、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とに挟まれた空間の厚さと同じと捉えてもよい。「厚さ」の説明は、上記に準じる。

上記略均一として、例えば、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２との間の最も長い間隔Ｓ１を「１」としたときの最も短い間隔Ｓ２を「０．７」～「１」（Ｓ１：Ｓ２＝１：（０．７～１））の範囲内とするとよい。また、より好ましくは、前記間隔Ｓ２を「０．９」～「１」（Ｓ１：Ｓ２＝１：（０．９～１））とするとよい。

前記の最も長い間隔Ｓ１は、例えば、第１金型１１０の第１曲面１１２Ａと第２曲面１１２Ｂの境界（肉厚部１１Ｂと屈曲部１３との境界に対応する位置）を通る間隔Ｐ１、及び／又は、第１金型１１０の下面１１１と第１曲面１１２Ａの境界（屈曲部１３とフランジ１４との境界に対応する位置）を通る間隔Ｐ２とし、前記の最も短い間隔Ｓ２は、例えば、第１金型１１０の第２曲面１１２Ｂの下端（肉厚部１１Ｂと薄肉部１１Ａとの境界に対応する位置）を通る間隔Ｐ３とする。

第１－２面Ｍ１２の第２曲面１１２Ｂと第２－２面Ｍ２２の内周面１２２ＡＢとの間隔は、下方に向かって若干幅広になっている（第２曲面１１２Ｂの断面が、上下方向に対して若干傾いているため）。一方で、肉厚部１１Ｂの厚さは、上下方向において均一である。従って、図８において、肉厚部１１Ｂの内周面１１ＢＡは、下部において、第２曲面１１２Ｂと若干離間している。これは、肉厚部１１Ｂの冷却時の収縮による（なお、条件等によっては、他の部分も適宜収縮する）。当該収縮を考慮して、肉厚部１１Ｂの厚さが均一となるよう、第２曲面１１２Ｂを形成するとよい。なお、第２曲面１１２Ｂと、内周面１２２ＡＢと、を平行としてもよい。

（本実施の形態上の効果等）
参考例は、図９に示すように、金型６１及び金型６２によりシート材のフランジ５１となる部分のみを挟み込んだあと圧空・真空成形を行って、カップ状の樹脂製容器５０を形成していた。このとき、樹脂製容器５０の胴部の上端部５２は金型６１により冷却され、屈曲部５３は自然冷却されるか、金型６１及び金型６２によりフランジ等を介して間接的に冷却される。このため、屈曲部５３の冷却速度よりも上端部５２の冷却速度の方が速い。さらに、上端部５２の厚みが均一でないため（圧空・真空成形のため、屈曲部５３に繋がる部分はどうしても厚くなる）、上端部５２においても場所によって冷却速度が異なる。そして、ここでは、上端部５２の薄い部分が厚い部分に比べて良く冷えるため、当該薄い部分が他の部分よりも速く収縮し、その後他の部分が徐々に収縮する。これにより、樹脂製容器５０を金型６２から取り出した場合に、当該薄い部分を基点として上端部５２の上側が例えば内側に反ってしまう。この反りに、屈曲部５３及びフランジ５１も追従するため、最終的にフランジ５１が傾いてしまう（図９において右肩上がりとなる）。

この実施の形態では、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより、シート材Ｓにおける、肉厚部１１Ｂ（胴部１１の上端部）及び屈曲部１３である部分Ｐとなる第２環状部分Ｓ２を、表面及び裏面の両方から挟み込み（圧縮）かつ冷却するので、部分Ｐを素早く冷却でき、肉厚部１１Ｂ及び屈曲部１３での異なる場所における冷却速度の差を小さくでき（収縮の差を小さくでき）、樹脂製容器１０の上端部の反りを防止（反りの発生を完全になくすこと、参考例よりも反りを軽減すること、の両者を含む表現である。「防止」について同じ）できる。さらに、冷却時において第１－２面Ｍ１２は肉厚部１１Ｂの内周面１１ＢＡ（第２環状部分Ｓ２の肉厚部１１Ｂとなる部分）を押さえつけることができ、肉厚部１１Ｂが径方向内側に沿ってしまうことを抑えることができる。さらに、冷却時において第２－２面Ｍ２２は肉厚部１１Ｂの外周面１１ＢＢ（第２環状部分Ｓ２の肉厚部１１Ｂとなる部分）を押さえつけることができ、肉厚部１１Ｂが径方向外側に沿ってしまうことを抑えることができる。さらに、第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより第２環状部分Ｓ２を挟み込んだときの当該第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２との間隔を略均一とすることで、第２環状部分Ｓ２を均一に冷却でき（収縮の度合いを均一化でき）、胴部１１の反りを防止できる。なお、第２環状部分Ｓ２について冷却がある程度すすんでから又は冷却完了後に圧空・真空成形が行われ、シート材Ｓの薄肉部１１Ａとなる部分自体の冷却も略均一に行われる。このため、薄肉部１１Ａについて反りは発生しない。

参考例において、フランジ５１を水平方向に沿わすため、上端部５２の反りを考慮した金型を用意することも考えられる。つまり、上端部５２の反りの分だけ、フランジ５１を水平方向に対して傾かせるよう金型の形状を調整することも考えられる。しかし、当該調整は手間がかかる。前記実施の形態では、前記のような調整が不要であり、胴部１１の上端部の反りの発生を容易に防止できる。なお、上記実施の形態において反りが若干発生する場合、当該反りの発生を考慮して、金型の形状を調整してもよい（第１－１面Ｍ１１、第２－１面Ｍ２１を若干傾かせる等）。

第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２との間隔について、上記のように、Ｓ１：Ｓ２＝１：（０．７～１）の範囲内がよく、さらに好ましくは、Ｓ１：Ｓ２＝１：（０．９～１）の範囲内とすることで、樹脂製容器１０を大量生産する場合の反りの発生割合を低くすることができる。

第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより第２環状部分Ｓ２を挟み込みかつ冷却することができれば（上記のように、第１－２面Ｍ１２が第２環状部分Ｓ２における肉厚部１１Ｂとなる部分を内側から押さえつけることができれば）、当該冷却後に得られる部分Ｐ（冷却によって収縮した後の第２環状部分Ｓ２）の厚さは均一でなくてもよい。例えば、図８に示す状態よりも屈曲部１３及び肉厚部１１Ｂが全体的に又は部分的に収縮してもよい（例えば、屈曲部１３から肉厚部１１Ｂにかけて、収縮率が下方に向けて徐々に大きくなる、つまり、厚さが下方に向けて徐々に薄くなってもよい）。本願発明者が、樹脂製容器１０を上記方法により形成したところ、反りが生じなかった樹脂製容器１０の部分Ｐの最も厚い厚さ（屈曲部１３のフランジ１４側端部の厚さ）Ｔ１を「１」とした場合の当該部分Ｐにおける最も薄い厚さ（肉厚部１１Ｂの最も薄い部分の厚さ）Ｔ２は「０．５７」～「０．７１５」（Ｔ１：Ｔ２＝１：（０．５７～０．７１５））の範囲内となる場合があった。部分Ｐの厚さは略均一の方が、上記冷却速度に差が生じないと考えられるので、部分Ｐの最も厚い厚さＴ１を「１」とした場合の部分Ｐの最も薄い厚さＴ２は「０．５７」～「１」の範囲内がよい（このような範囲内となるように第１金型１１０及び第２金型１２０を設計するとよい）。胴部１１は、屈曲部１３の最も厚い部分の厚さを「１」とした場合に「０．５７」～「１」の範囲内の厚みを有する肉厚部１１Ｂ（上端部）を有するとよい。肉厚部１１Ｂの厚みは、場所によらず「０．５７」～「１」の範囲内であれば、場所に応じて異なってもよい。前記の範囲内の肉厚部１１Ｂにより、反りを防止しやすい構造が得られる。

樹脂製容器１０において、屈曲部１３及びフランジ１４からなる部分の下面には凹部Ｒが設けられている。この凹部Ｒが設けられた部分により、ある程度の弾性が得られ、フランジ１４等に衝撃が加わった際の耐衝撃性が得られる。

上記のように、凹部１４Ｃの内面が、上下方向に対して傾き、下面１４Ｂから径方向内側に向かう斜め上方に延びて屈曲部１３の外周面１３Ｂに達することで、フランジ１４における屈曲部１３側の縁部（内周縁部）の厚さは、屈曲部１３に向かって徐々に薄くなっている。仮に、当該凹部１４Ｃの内面を角張らせる場合（凹部１４Ｃの内面を上下方向に延びた面と水平面とにより構成する場合）、フランジ１４の冷却速度が場所によって均一でなくなり、フランジ１４の成形時に、当該フランジ１４の上面１４Ａにヒケが生じる、又は、フランジ１４が反ってしまうことがある。凹部１４Ｃを形成し、フランジ１４における屈曲部１３側の縁部（内周縁部）の厚さを屈曲部１３に向かって徐々に薄くすることで、フランジ１４の冷却速度を場所によらずに一定に近づけることができ、前記ヒケ及び反りの発生を防止できる。

（変形例）
本発明は上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態については適宜変更してもよい。以下、変形例を列挙する。

フランジ１４の厚さを、屈曲部１３と同じとしてもよい。また、図１０に示すように、凹部１４Ｃを省略し、フランジ１４の下面１４Ｂを傾斜させ、屈曲部１３の外周面１３Ｂに繋げてもよい。これらの構造を採用する場合には、第２金型１２０の形状を、当該構造の形状に合わせて変更する。例えば、図１０のような構成を採用する場合、円筒部材１２１の上面１２１Ａを傾斜させ、かつ、上面１２１Ａの内周側端部が上端部１２２Ａの上面１２２ＡＡの頂点部分に繋がるよう（円筒部材１２１の上端部が上端部１２２Ａの上に乗り上げるよう）、円筒部材１２１の上端部の形状を変更する。ここで、第２金型１２０のうち、キャビティ１２２は、凹部の内面を所望の形状に加工しやすいようにアルミ等の比較的柔らかい材料で形成されるが、円筒部材１２１は、カッタ１３０との協働によるシート材Ｓのカットのため、カッタ１３０と同様に比較的固い材料（例えば、鋼材）により形成される。従って、前記のように円筒部材１２１の上端部の形状を加工することは一般に困難である（円筒部材１２１が固い材料で形成されるため）。上記実施の形態の形状は、第２金型１２０の加工のしやすさ等において、図１０の形状等よりも優位である。

樹脂製容器１０の胴部１１は、円筒状に限らず、広く筒状であればよい。筒状は、円筒状の他、輪切りにした断面が多角形状（四角形状、六角形状）、楕円形状等となるものを含む。この場合、樹脂製容器１０の形状が円筒状でない場合、第１金型１１０、第２金型１２０、及び、カッタ１３０等の上記形状も、樹脂製容器１０の形状に合わせて変更する。例えば、第１金型１１０、第２金型１２０、及び、カッタ１３０等における円筒部分は、樹脂製容器１０の形状に合わせた筒状とすればよい。また、フランジ１４は、外側が上方に位置するよう傾斜していてもよい。この場合、第１金型１１０の下面１１１及び第２金型１２０の上面１２１Ａを外周側が内周側よりも上方に位置するように傾斜させるとよい（すり鉢状に形成するとよい）。この場合、第２環状部分Ｓ２を第１－２面Ｍ１２と第２－２面Ｍ２２とにより挟み込む際、第１－２面Ｍ１２の全部が第２金型１２０内に入り込んでもよい。第１－２面Ｍ１２は、その少なくとも一部が第２金型１２０内に入り込むとよい。

シート材Ｓを樹脂製容器１０に対応した形状に予めカットしてから、第１金型１１０と第２金型１２０とにより挟み込んでもよい。

部分Ｐの最も厚い厚さＴ１を「１」とした場合の部分Ｐの最も薄い厚さＴ２の範囲（または、屈曲部１３の最も厚い部分の厚さを「１」とした場合の肉厚部の厚さの範囲）の上限は、「１」、「０．９」、「０．８」、「０．７」のいずれかとしてもよく、下限は、「０．８」、「０．７」、「０．６」、「０．５」のいずれかとしてもよい。厚さＴ２の範囲（または、前記肉厚部の厚さの範囲）は、０．５７～０．７１５としてもよい。第１金型１１０、第２金型１２０以外の金型を使用してもよく、このような場合でも（例えば、上記のように、第１－２面Ｍ１２が第２環状部分Ｓ２における肉厚部１１Ｂとなる部分を内側から押さえつけなくても）、上記部分Ｐの厚さを均一又は均一に近くすること（例えば上限を「１」、「０．９」、「０．８」のいずれか、下限を「０．７」、「０．８」のいずれかにすること）で、前記の反りは防止できる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１９年４月２４日に出願された、日本国特許出願特願２０１９－８２７３９号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１９－８２７３９号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

１０ 樹脂製容器
１１ 胴部
１１Ａ 薄肉部
１１Ｂ 肉厚部
１１ＢＡ 内周面
１１ＢＢ 外周面
１２ 底
１３ 屈曲部
１３Ａ 内周面
１３Ｂ 外周面
１４ フランジ
１４Ａ 上面
１４Ｂ 下面
１４Ｃ 凹部
１００ 製造装置
１１０ 第１金型
１１０Ａ 下端部
１１１ 下面
１１２ 凸部
１１２Ａ 第１曲面
１１２Ｂ 第２曲面
１２０ 第２金型
１２０Ａ 上端部
１２１ 円筒部材
１２１Ａ 上面
１２２ キャビティ
１２２Ａ 上端部
１２２ＡＡ 上面
１２２ＡＡＡ 第１上面
１２２ＡＡＢ 第２上面
１２２ＡＢ 内周面
Ｍ１１ 第１－１面
Ｍ１２ 第１－２面
Ｍ２１ 第２－１面
Ｍ２２ 第２－２面
Ｐ 屈曲部と肉厚部とからなる部分
Ｓ シート材
Ｓ１ 第１環状部分
Ｓ２ 第２環状部分
Ｒ 凹部

Claims (5)

1. 筒状の胴部と、前記胴部の下側開口を閉口する底と、前記胴部の上端から外側に屈曲した屈曲部と、当該屈曲部から外側に張り出したフランジと、前記フランジの前記屈曲部側の縁部に、当該縁部の厚さを前記屈曲部に向かって徐々に薄くする凹部と、を有する樹脂製容器の製造方法であって、
   加熱された熱可塑性樹脂製のシート材のうち、前記フランジに成形される第１環状部分と、前記胴部の前記上端を含む上端部及び前記屈曲部に成形される第２環状部分とを、前記シート材の上側に位置する第１金型と、前記シート材の下側に位置する第２金型とにより上下方向から挟み込む第１ステップと、
   前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１環状部分及び前記第２環状部分が挟み込まれた前記シート材に対して圧空成形と真空成形とのうちの少なくとも一方を行う第２ステップと、を有し、
   前記第１金型は、前記フランジに対応した第１－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第１－２面と、を備え、
   前記第２金型は、前記フランジに対応した第２－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第２－２面と、を備え、前記第２－１面には、前記凹部を成形する凸部が形成され、
   前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１環状部分及び前記第２環状部分が挟み込まれた場合に、前記第１－２面は、その少なくとも一部が前記第２金型内に入り込んで前記第２－２面と対向し、
   前記第１環状部分は、前記第１－１面と前記第２－１面とにより挟み込まれ冷却されることで前記フランジに成形され、
   前記第２環状部分は、前記第１－２面と前記第２－２面とにより挟み込まれ冷却されることで前記上端部及び前記屈曲部に成形される、
   樹脂製容器の製造方法。
2. 前記第２環状部分が前記第１－２面と前記第２－２面とにより挟み込まれるときの前記第１－２面と前記第２－２面との距離は、最も長い距離を１としたとき、最も短い距離が０．７以上１以下の範囲にある、
   請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
3. 筒状の胴部と、前記胴部の下側開口を閉口する底と、前記胴部の上端から外側に屈曲した屈曲部と、当該屈曲部から外側に張り出したフランジと、前記フランジの前記屈曲部側の縁部に、当該縁部の厚さを前記屈曲部に向かって徐々に薄くする凹部と、を有する樹脂製容器を、圧空成形と真空成形とのうちの少なくとも一方を行うことにより製造する製造装置であって、
   加熱された熱可塑性樹脂製のシート材のうち、前記フランジに成形される第１環状部分と、前記胴部の前記上端を含む上端部及び前記屈曲部に成形される第２環状部分とを、上下方向から挟み込む一対の金型を備え、
   前記一対の金型の一方は前記シート材の上側に位置する第１金型であり、他方は前記シート材の下側に位置する第２金型であり、
   前記第１金型は、前記フランジに対応した第１－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第１－２面と、を備え、
   前記第２金型は、前記フランジに対応した第２－１面と、前記上端部及び前記屈曲部に対応した第２－２面と、を備え、前記第２－１面には、前記凹部を成形する凸部が形成され、
   前記第１金型と前記第２金型とにより前記第１環状部分及び前記第２環状部分が挟み込まれた場合に、前記第１－２面は、その少なくとも一部が前記第２金型内に入り込んで前記第２－２面と対向し、
   前記第１－１面と前記第２－１面とは、前記第１環状部分を挟み込み冷却することで前記フランジに成形し、
   前記第１－２面と前記第２－２面とは、前記第２環状部分を挟み込み冷却することで前記上端部及び前記屈曲部に成形する、
   樹脂製容器の製造装置。
4. 熱可塑性樹脂で形成された樹脂製容器であって、
   筒状の胴部と、
   前記胴部の下側開口を閉口する底と、
   前記胴部の上端から外側に屈曲した屈曲部と、
   前記屈曲部から外側に張り出したフランジと、を備え、
   前記胴部は、前記上端を含む上端部であって、前記屈曲部の最も厚い部分の厚さを「１」とした場合に「０．５７」～「１」の範囲内の厚みを有する上端部を有し、
   前記屈曲部は、上下方向の断面において、円弧状に湾曲する外周面と内周面とを有し、
   前記フランジは、
   前記屈曲部よりも厚く、
   前記フランジにおける前記屈曲部側の縁部に、当該縁部の厚さを前記屈曲部に向かって徐々に薄くし前記外周面に繋がる凹部を備え、
   前記凹部と前記外周面とで、１つの凹部が形成された、
   樹脂製容器。
5. 前記胴部は、前記上端部から下方に延びており当該上端部よりも薄肉の薄肉部を有し、
   前記上端部は、厚さが略均一である、
   請求項４に記載の樹脂製容器。

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