JPH0120978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は発泡シート製容器における口縁部の
成形方法および装置に関し、特に容器の開口部上
端に予め外方へ湾曲形成してある口縁部をさらに
捲回成形してかしめ込めると共に口縁部の捲回成
形を能率的に行なえる装置を提供しようとしてい
る。

従来より紙製のコツプ状容器等においては、開
口部上端を捲回して丸く曲成されたカール状リブ
もしくはカールリツプを形成する、いわゆるリツ
プカール加工を施すことが行なわれており、上記
カール状リブまたはリツプの形成によつて、容器
口縁部の補強を果すと共に飲料容器等として使用
した場合の口当りが良くなり、衛生的にも好適で
あるとされている。

また近年上記紙製容器に比べ、保温性、保冷性
等に優れた発泡ポリスチレンシート製等のカツプ
状容器も使用され出しているが、これら発泡シー
ト製容器の場合には上記リツプカール加工が非常
に困難であつた。

例えば熱収縮性の発泡シートを円周方向に熱収
縮させて形成した筒状体を型締めして口縁部のリ
ツプカール加工を施すことも行なわれたが（特公
昭55−11504号参照）、円周方向への熱収縮を利用
して筒状体から容器形状へと変化させねばなら
ず、この略全体的な加熱に対して口縁部相当個所
は胴部に比し口径が大きい容器全体の形状と次に
行なわれるべきリツプカール加工の点からも加熱
収縮が阻止されることが必要となるが、どうして
も全体的な加熱収縮による影響を受け易く、しか
も熱収縮シートの延伸方向に伴なう円周方向への
裂け易さと、未だストレート段階にある口縁部相
当個所から型締めにてリツプカール加工を施すた
め精度維持が難しい方法であつた。

これに対し、発泡シートからシート成形にて容
器形状へ既に成形されてあるもの、即ち発泡シー
トによる成形容器は、シート成形時の延伸によつ
て生ずるシート自体の方向性により、容器円周方
向への伸びが少なく、また発泡シートは断熱性を
有しているので短時間で適当な軟化温度まで加熱
昇温することが難かしい欠点があり、その為捲回
加工の際に割れたり裂け易く捲回性が非常に悪
く、仕上りも悪くなつて口縁部全周にわたる均一
な捲回加工が行ない難く、凹凸やシワが生じたり
製品の寸法精度も劣る問題があり、特に容器とは
別個に形成された蓋を口縁部に嵌合して被蓋可能
にする場合等には、口縁部の正確な寸法精度が要
求されるので、従来の捲回口縁部付の発泡シート
製容器では使用不可能であつた。

また、非発泡の合成樹脂製容器を回転させなが
ら加熱された成形型へ押し込んでリツプカール加
工を行なう方法や装置（例えば特公昭38−24594
号、特公昭39−2082号等参照）を、発泡シート製
の容器に応用することも試みられたが前記諸問題
を完全に解決することは出来ず、リツプ形状が不
完全で満足のいくものではなく、一層の改善が要
望されていた。

そこで、この発明においては、上記発泡シート
からなる容器であつて、しかも寸法が正確で使用
し易い捲回口縁部を有する容器を製造できると共
に、上記発泡シート製容器を能率良く仕上りも良
好に製造できるよう開発したものであつて、その
方法としては、熱可塑性樹脂発泡シートにて側壁
と底部とが一体に成形された容器の開口部上端に
は、予め外方へ湾曲したフランジ状口縁部を形成
しておき、容器のうち少なくとも口縁部および開
口部上端を除いた他部分をマンドレル型と雌型と
の間に嵌装保持した状態にて上記口縁部を雄型
と、雄型外周位置にあるリングとの間にできる溝
部へ加熱しながら案内し、口縁部を溝部に沿つて
立上がらせた後、口縁部に対する加熱状態を維持
したまま雌型外周位置にあるリングを溝部へ接近
させて口縁部の起上個所を押え込み、雄型と両リ
ングにて口縁部を捲回成形しながらかしめ込むこ
とを特徴としている。

次いで、この発明による容器口縁部の捲回成形
方法についてその方法の実施に使用する装置と共
に以下図を参照しながら例示する。

まず、この発明に使用する発泡シート製容器に
ついて説明すると、容器１はポリスチレン発泡シ
ート等の熱可塑性樹脂の発泡シートからなり、真
空成形等の通常のシート成形方法にて、側壁と底
部とが一体に膨出成形されたカツプ状の成形品で
ある。

そして、容器１は側壁全体が開口側へと広がる
テーパー状に形成されていると共に、側壁上部の
みは略垂直に形成され、下方の他部分との間に段
差を設けてあつて、容器１のスタツク時の重ね合
せおよび取出しを容易にしている。また容器１の
底部１ａは図のごときフラツト形状のほか、中央
部分を上方へ凸レンズ状に湾曲形成しておくと、
容器１の座りを良くすると共に、容器１内に飲み
物等の収納物を入れた際に、収納物の重み、およ
び熱湯を入れた場合の熱により、底部１ａが変形
しないようになり好都合となる。そして、容器１
の開口部上端において、１ｂは予め外方側へ湾曲
したフランジ状の口縁部であり、この発明では上
記フランジ状口縁部１ｂをさらに湾曲させて捲回
およびかしめ込まれた口縁部を形成するものであ
る。

図示する使用装置における１０および２０は下
側と上側の固定プレートであり、下側の固定プレ
ート１０上には雄型１１を設け、固定プレート１
０の下側にはシリンダ機構１２を設け、進退でき
る軸１３を雄型１１に貫挿し、軸１３の先端には
マンドレル型１４を上記シリンダ機構１２にて一
種のバネ的効果をもたせて装備してある。１５，
１５は固定プレート１０を貫挿してあるガイドで
あつて、ストツパー１５ａ付のもので、固定プレ
ート１０を貫挿した部分には固定プレート１０と
の間にスプリング１６を介して雄型側のリング１
７を設けてある。図の場合、雄型側のリング１７
にはヒータ１８による加熱部を有している。ま
た、上記雄型１１と雄型側リング１７の関連につ
いては、雄型１１の場合、容器１の開口部上端１
ｃに嵌合でき、且つ口縁部１ｂを沿わせ得る段部
１９を有しており、他方雄型側リング１７は雄型
１１の外周を摺動でき、雄型段部１９との間で口
縁部成形用の溝部１９ａを形成できるようになつ
ている。

次に２１は雌型側の型取付プレートであり、シ
リンダ機構２２にてガイド２３，２３部分を上下
動できるようになつている。上記型取付プレート
２１には雌型側リング２４が連結されてあり、こ
のリング２４にて雌型２５の肩部２５ａを保持し
ており、雌型２５と型取付プレート２１との間に
スプリング２６を介装してある。

そして、マンドレル型１４と雌型２５とは両者
間に容器１の少なくとも口縁部１ｂおよび開口部
上端１ｃを除いた他部分を嵌合可能な形状に形成
してある。

上記のごとき装置を使用して容器１における口
縁部１ｂの捲回成形を行なうに当たつては、容器
１のうち少なくとも口縁部１ｂおよび開口部上端
１ｃを除いた他部分をマンドレル型１４と雌型２
５との間に嵌装保持した状態にて（第１図参照）、
雌型２５および雌型側リング２４を図では降下作
用させる。この降下作用にてマンドレル型１４を
弾力的に押さえつつ雄型１１と雄型外周位置にあ
るリング１７との間にできる溝部１９ａへ容器口
縁部１ｂを加熱しながら案内し、口縁部１ｂを溝
部１９ａへ立上らせる（第２図参照）。このよう
に立上がつた状態で口縁部１ｂの加熱状態を持続
したまま容器上端を雄型１１と雌型２５下端とで
弾力的に挾むようにして雌型側リング２４のみの
降下作用を続けると、リング２４は溝部１９ａに
接近することになり、溝部１９ａにて起上してあ
る口縁部１ｂを捲回するよう押さえ込む（第３図
参照）。そして、さらに雌型側リング２４を降下
して雄型側リング１７を押圧することになれば、
より口縁部１ｂは押さえ込まれ、雄型１１を両リ
ング１７，２４にて捲回成形されながら、かしめ
込まれることになり、できるだけコンパクトなリ
ツプが捲回成形される。

上記実施例ではヒーター１８を雄型側リング１
７に設けているが、これに代え雄型１１にヒータ
ーを設けて実施したり、双方にヒーターを設置し
てもよく、ヒーターとしては既知の構造のものが
種々使用できる（例えば鋳込みヒーター、バンド
ヒーター）。

上記口縁部に対する加熱温度としてはシート厚
みによつても多少前後するが95℃〜130℃が好適
である。通常シート成形温度は110℃±10℃であ
り、成形時の残留応力によりリブ部の加熱軟化と
収縮は上記温度範囲にて同時に発生する。しかし
ながら厳密で適性なる温度管理は難しいため、加
熱温度はやや高目に設定しておくため収縮シロを
要し、結果的にかしめられたリブとなる口縁部形
状は比較的小さいものとなる。具体的な形状とし
ては第４図に示すように、セツテイング直後の
〔〕の形状から立上らせた〔〕に形状となり、
次いで軟化収縮の始まる〔〕の形状を経て最終
的に捲回成形してかしめ込まれた〔〕の形状と
なる。容器口縁部の最終リブ形状としては、例え
ば第５図の突出幅Ｗが1.5〜3.5mm、厚みｔが1.5〜
2.5mm程度が好適である。また、容器成形直後の
口縁部形状として第６図の拡大図のごとき屈曲起
点となる部分１００を有する形状にしておくと一
層捲回成形しやすくかしめ込み易くなる。

そして上記装置としては複数を並設して複数個
の捲回成形を同時に行なえるよう実施することも
できる。

なお、実施上上記容器１を形成する発泡シート
としては、例えば発泡倍率1.5〜13倍のポリスチ
レン発泡シートが好適に用いられ、上記ポリスチ
レンとしては、スチレン、ビニルトルエン、イソ
プロピルスチレン、α−メチルスチレン、核メチ
ルスチレン、クロロスチレン、第三ブチルスチレ
ン等のビニル芳香族モノマーの重合により得られ
るスチレン重合体、あるいはスチレンモノマー
と、１・３−ブタジエン、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル
等のアクリル酸アルキル、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル等のメタクリル酸アルキル、アクリロニト
リル、ビニルアセテート、α−メチルエチレン、
ジビニルベンゼン、ジメチルマレエート、ジエチ
ルマレエートとの共重合により得られる。スチレ
ンマーをその50重量％以上含有するスチレン共重
合体が使用される。また、上記ポリスチレンのほ
か、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性
樹脂からなる発泡シートを使用でき、さらにポリ
エチレン、ポリプロピレン等のオレフイン系樹脂
を核にして、前記スチレン系モノマーをグラフト
重合した樹脂からなる発泡シートおよびポリスチ
レン系樹脂とポリオレフイン系樹脂をブレンドし
て得られた樹脂からなる発泡シートも使用でき
る。

さらに上記樹脂からなる単層シートのほか、上
記発泡シートの片面または両面に、例えばハイイ
ンパクトポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、その他の樹脂からなる非発泡フイルムを
一層あるいは複数層に積層したものも用いられ
る。

そして上記は発泡シートの厚みは0.5〜3.0mm
（製品平均厚み）のものが使用され、また積層す
る非発泡フイルムの厚みとしては５〜120μ（製品
厚み）のものが使用される。

以上のごとく、この発明によると、側壁と底部
とが一体に成形された発泡シート成形容器として
は、予めシート成形時に容器の開口部上端に外方
へ湾曲したフランジ状口縁部を形成してあるもの
を用い、捲回成形装置にセツテイングしてこれを
捲回成形してかしめ込む方法であり、捲回成形時
には前記したごとく口縁部に対するのみの部分加
熱を行なうものであるから、口縁部丈が重点的に
加熱され、全体加熱に及ぶものではないゆえ、成
形容器としては口縁部が一種のアニーリングされ
たことになり、成形容器の具有する延伸性が柔ら
げられて延伸方向へは割れ難くなり、口縁部が強
化され、成形容器の強度アツプをはかる上で好都
合となる。しかも口縁部は捲回成形上、一旦成形
用溝部に沿つて立上らせた口縁部を押さえ込んで
加熱軟化にて助成されつつ捲回成形しながらかし
め込みをも果すものゆえ、シワが歪みが生じず良
好なかしめ効果が生じ、一段とリツプカール個所
としての口縁部の強化をはかることができると共
に非常にコンパクトな捲回成形が実現できる。

特に容器の中に内容物を収容して蓋をシールす
る場合、従来方式であれば、第８図に示すごとく
口縁部のアール部分Ｒが大きいためにシールし易
くするためには口縁部の突出幅Ｗを大きくとるこ
とが必要となるが、かしめ込まれる捲回成形を行
なうこの発明の場合、上方にフラツト部ができ、
アール部分が小さくなり（約0.7〜1.3mm、従来は
1.5〜2.5mm）、突出幅Ｗを小さくすることができ
る。

この突出幅Ｗを小さくするメリツトは、例えば
割れ易い材質で容器を成形した場合、容器を第７
図のごとく上方から見て矢印の方向へ力を加えた
時、二重矢印の個所が割れ易くなるが突出幅Ｗが
小さい方が割れ難いと言う特長を有することにな
る。

さらに成形容器の多少のトリミングズレに対し
ても上記捲回成形は不手際なくリツプカール加工
が行なえることになる。

また、上記発明方法実施のために用いられる成
形装置としても雌雄型およびマンドレル型を用い
成形装置をズレなく適確に口縁部の捲回成形がな
せるよう作用させてあるほか、雌雄型の双方外方
に設けてリングにて雄型と共に形成する溝部での
捲回成形上の寸法精度の維持を適確にはかり、自
動的且つ能率的な口縁部に対する捲回成形を実現
させる上で非常に有効且つ適切な装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施態様において雌型とマ
ンドレル型間に成形容器をセツテイングした断面
図、第２図は雄型側にできる成形用溝部にて口縁
部を立ち上らせた状態の断面図、第３図は捲回成
形時の断面図、第４図〔〕〜〔〕は口縁部の
捲回成形変化をとらえた要部の断面図、第５図は
容器セツテイング時の口縁部形状の変更例を示す
要部拡大断面図、第６図は第４図の最終捲回成形
後の口縁部を示す一部の断面図、第７図は容器概
要平面図、第８図は従来の容器口縁部を示す一部
の断面図である。 １…容器、１ａ…底部、１ｂ…口縁部、１ｃ…
開口上端、１０…下側の固定プレート、１１…雄
型、１２…下側のシリンダ機構、１３…軸、１４
…マンドレル型、１７…雄型側リング、１８…ヒ
ーター、１９…段部、１９ａ…溝部、２０…上側
の固定プレート、２１…型取付プレート、２２…
上側シリンダ機構、２４…雌型側リング、２５…
雌型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂発泡シートにて側壁と底部とが
   一体に成形された容器の開口部上端には、予め外
   方へ湾曲したフランジ状口縁部を形成しておき、
   容器のうち少なくとも口縁部および開口部上端を
   除いた他部分をマンドレル型と雌型との間に嵌装
   保持した状態にて上記口縁部を雄型と、雄型外周
   位置にあるリングとの間にできる溝部へ加熱しな
   がら案内し、口縁部を溝部に沿つて立上らせた
   後、口縁部に対する加熱状態を維持したまま雌型
   外周位置にあるリングを溝部へ接近させて口縁部
   の起上個所を押え込み、雄型と両リングにて口縁
   部を捲回成形しながらかしめ込むことを特徴とす
   る発泡シート製容器における口縁部の成形方法。 ２ 熱可塑性樹脂発泡シートにて側壁と底部とが
   一体に成形された容器の少なくとも口縁部および
   開口部上端を除いた他部分を嵌合可能に形成した
   マンドレル型と雌型とを有し、また容器の開口部
   上端に嵌合でき且つ口縁部を沿わせる段部を有し
   た雄型と、雄型外周を摺動でき雄型段部との間で
   口縁部成形用の溝部を形成できる雄型側リングを
   設け、さらに雌型外周を摺動でき雄型側の上記溝
   部へ接近できる雌型側リングを設け、雄型および
   雄型側リングの少なくとも一方に容器口縁部に対
   する加熱部を備えてあり、上記雄型と両リングに
   て容器口縁部を捲回成形しながらかしめ込めるよ
   う構成してあることを特徴とする発泡シート製容
   器における口縁部の成形装置。