JPS6228731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は発泡シート製容器の口縁捲回方法に
関し、能率的で品質の良好な加工が行なえる方法
を提供しようとしている。

従来より紙製カツプ容器においては口縁部を捲
回して丸く曲成されたカール状リブを形成する、
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
より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。ところが、近年上記紙製
容器に比べ保温・保冷性等に優れた発泡ポリスチ
レンシート製のカツプ状成形容器も使用され出し
ているが、この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るとされてい
る。

その為、合成樹脂製容器を回転させながら加熱
された成形型へ押込んでリツプカール加工を行な
う方法（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
ることも試みたが完全な形状のリツプを形成する
のは難かしく、仕上りも満足のいくものではなか
つた。

即ち、発泡シートの成形品はシート成形時の延
伸によつて生じ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
まで加熱することが難しく、従つて捲回加工の際
に、割れたり裂け易くて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、凹凸が生じたり製品の寸法精
度も劣る欠点があり、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に
は、口縁部の正確な寸法精度が要求されるので、
従来の発泡シート製容器では使用不可能であつ
た。

そこで、この発明においては、上記発泡シート
製容器に対しても口縁部の捲回加工が容易に行な
える方法を開発したものであり、その方法として
は、合成樹脂の発泡シートにて一体成形された容
器には、予め外方へ湾曲形成されたフランジ状の
口縁部を設けておき、口縁部下方の容器側壁外周
に切込み等にて他部分より屈曲容易にした捲回基
点部を形成した後、上記捲回基点部から上方の口
縁部を成形型に沿つて加熱押圧して口縁部先端を
捲回させることを特徴としている。

次いでこの発明の実施態様について図を参照し
ながら以下に例示する。

まずこの発明方法に用いる発泡シート製の容器
１の素材としては、例えば発泡倍率1.5〜13倍の
発泡ポリスチレンシート、その他の各種熱可塑性
樹脂の発泡シート、あるいは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、一軸または二軸延伸ポリスチレン、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
ものが用いられる。なお上記発泡シートの厚みは
0.5〜2.5mm（製品厚み）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８〜80μ
（製品厚み）のものが使用される。

そして上記発泡シートを素材として真空成形そ
の他のいわゆるシート成形方法にてカツプ状ある
いは椀状等の容器形状に膨出成形して、所要の容
器１を形成するものである。なお実施上、容器１
の口径幅Ｄと高さＨの比率がＨ／Ｄ＝0.4〜1.2ぐ
らいのもので使用される。

そして容器１の上端には、容器成形時に外方側
へ鉤形に湾曲形成されたフランジ状の口縁部１０
を形成している。この口縁部１０の形状として
は、後述する捲回加工時の捲回性や形成される捲
回縁部の形状に対応して種々の形状で実施でき、
特に図示のごとく口縁部１０の外周端に比較的短
かい垂下縁部１１を形成したものが加工上および
仕上りの品質上好ましい。

上記実施例のごとき鉤形をなすフランジ状口縁
部１０としては、容器の大きさによつて数値は変
化するが例えば口縁部１０の幅が1.5〜6.0mmの場
合、外周の垂下縁部１１の高さが1.0〜2.0mm程度
のもので実施され、垂下縁部１１が長過ぎると捲
回後の仕上り形状が良くない。

また容器側壁は全体が底部から上方開口側へと
広がつたテーパー状に形成されているが、口縁部
１０下方の適宜長さのみはテーパーのない垂直壁
部１２となしている。垂直壁部１２の長さは、少
なくとも後述する捲回基点部１３より少し下方ま
であればよく、通常2.5〜11.0mmの長さに形成さ
れている。

予め上記のような形状に成形された容器１に対
して、口縁部１０より少し下方の側壁外周に、水
平方向の全周にわたつて肉厚途中までカツターナ
イフ等で切断形成した線状の切込み部１３を形成
する。

上記切込み部１３が後述する捲回基点部となる
ものであり、切込み部１３の深さは肉厚の約1/3
〜4/5好ましくは2/5〜2/3の範囲とし、また切込
み部１３の形成位置は、口縁部１０を捲回したと
きに最も大きな変形を要する捲回基点部、すなわ
ち捲回後の口縁部において内周側の上端個所にな
る位置に形成するもので、具体的には口縁部の捲
回形状等にて異なり、図示した実施例においては
口縁部１０先端の垂下縁部１１よりわずかに下方
位置となる側壁に切込み部１３を形成している
（第１図および第２図参照）。

次に口縁部１０の捲回加工を行なうが、まず使
用する成形型の一例について説明する。

２はプラグ型であつて容器１内面に嵌入され、
３はキヤビイテイ型であつて容器１外面に嵌合さ
れる。そして容器１の内外面にプラグ型２および
キヤビイテイ型３を密着嵌合し、真空吸着等の方
法で一体に固定できるようになつていると共に、
プラグ型２およびキヤビイテイ型３は容器１と一
体となつて回転自在に設けてある。また容器１の
うち捲回加工が施される切込み部１３付近から口
縁部１０の先端側は、上記プラグ型２およびキヤ
ビイテイ型３の下方へ露出するようになつてい
る。

４はカーリング型であつて、容器１の口縁部１
０を嵌入できる捲回用溝４０を設け、この捲回用
溝４０をヒータ等にて加熱できるようになつてい
る。なお４１は上記捲回用溝４０へシリコン水等
の滑剤を供給する滑剤供給孔である。

上記成形型を用いて口縁部１０の捲回加工を行
なうには、まず切込み部１３を形成した容器１を
プラグ型２およびキヤビイテイ型３間に固定した
状態で回転させながら、口縁部１０をカーリング
型４上の捲回用溝４０へ嵌入させる。なおこの際
滑剤供給孔４１から予め90℃程度に加熱した滑剤
となるシリコン水（シリコン濃度は100倍希釈程
度）を少量（0.2cc以下）捲回用溝４０内へ送り
込む。またカーリング型４の捲回用溝４０は104
℃±５℃程度に加熱しておく。上記滑剤供給は、
後述する押圧時に回転している容器１の口縁部１
０と固定したカーリング型４の捲回用溝４０との
間に生じる摩擦を少なくすると共に、容器１の加
工誤差などによつて捲回用溝４０と口縁部１０と
の間に局部的に隙間が生じた場合に、上記滑剤が
その隙間に入り込み、捲回用溝４０側から口縁部
１０への加熱を良好に伝達する伝熱媒体となり、
加工能率の向上と仕上りの改善に有効なものであ
つて、特に容器１の成形精度が劣るものを用いる
場合に好適である。

口縁部１０等は捲回用溝４０内で捲回加工可能
な所定温度まで加熱されるが、特に捲回時に大き
な変形を要する個所、例えば切込み部１３近傍の
側壁部分あるいは口縁部１０先端の垂下縁部１１
の根元部分等を重点的に加熱しておくのが好まし
く、加熱時間は容器１の材質や肉厚によつて適宜
決定される。なお素材の発泡シートは成形時に上
下方向に大きく延伸されるので口縁部を加熱する
と発泡シートに対し、上下方向に縮もうとする力
が作用するため、切込み部１３が拡開してＶ字状
の溝が形成されることになる。（第３図参照） 次にキヤビイテイ型３側から容器１の側壁をカ
ーリング型４側へと垂直方向に押圧すると、垂直
壁部１２に沿つて力が加わるが、垂直壁部１２途
中の切込み部１３個所は他部分より強度が弱く屈
曲容易であるので、まず切込み部１３から捲回用
溝４０に沿つて容器１外方側へと湾曲するように
大きく変形する。そして上記切込み部１３を基点
として順次先端側の口縁部１６も捲回用溝４０に
沿つて容器１の外方側へと捲回されるように変形
する。なお変形前の段階においては切込み部１３
がＶ字状に拡開していたが、上記捲回工程におけ
る捲回変形によつて切込み部１３は再び線状に密
着して閉塞されることになる（第４図参照）。

さらにキヤビイテイ型３およびプラグ型２がカ
ーリング型４に当接するまで押圧すると、口縁部
１０の先端がキヤビイテイ型３下面に当接して略
水平方向まで折曲され、口縁部１０が完全に捲回
される（第５図参照）。

このとき口縁部１０の先端が容器１側壁へ丁度
当接するように捲回するのが、外観上および強度
上も最も好ましいが、実用上は口縁部１０の先端
と側壁との間にわずかな隙間があいても差し支え
なく、また口縁部１０の先端がさらに側壁上方へ
捲き込まれるような状態でも使用可能である。

以上のようにして捲回加工を施した口縁部１０
は、容器１を成形型から取出して冷却すれば、捲
回状態のまま固定され、捲回口縁部付の容器とし
て種々の用途に使用できるものである（第６図お
よび第７図参照）。

なお、上記実施例においては容器側壁に設ける
捲回基点部として線状の切込み部１３を形成して
いるが、実質的に上記切込み部１３と同様の作
用、即ち側壁他部分より屈曲容易で捲回加工時に
湾曲の基点となるものであればＶ形その他の周溝
状切欠き、あるいは側壁を押圧して形成した周溝
状陥入凹部、さらには熱刃を用いて熱溶融にて形
成した角形その他の周溝状凹部等でも実施でき、
また切込み部１３等を容器全周に設けず、ミシン
目状などのように断続的に形成しておいてもよ
い。

以上のごとき、この発明方法によれば、従来軸
方向への延伸がかかつているため捲回加工が非常
に困難であるとされていた発泡シート製容器１に
おいて、捲回加工時に最も大きな変形を必要とす
る口縁部１０下方の容器側壁外周に、他部分より
も屈曲容易な線状の切込み部１３等の捲回基点部
を形成し、この捲回基点部から上方の口縁部１０
を成形型に沿つて加熱押圧して、容器１外方側へ
捲回するものであるから、切込み部１３等を基点
として非常にスムーズに捲回加工が行なえると共
に湾曲個所が一定するので、従来のごとき素材シ
ートの割れや裂け目が入る欠点もなく、仕上りに
シワが発生したり部分的に捲回状態にバラツキが
生じることもなくなる。また加工後の捲回口縁部
１０の寸法精度も安定して正確になるので、別個
に形成した蓋を口縁部１０に嵌合して使用する場
合には正確な嵌合ができ特に好適となる。

従つて発泡シート製容器でありながら、良好な
捲回口縁部が形成されたものとして、種々の用途
に好適に使用され、例えば飲料容器等として用い
た場合の口当りや衛生上など使用上の利点も大き
いものである。

そして上記切込み部１３等の捲回基点部につい
ては、捲回加工後には捲回された口縁部１０の内
部に捲き込まれるので、外部からは全く見えず体
裁良く使用できると共に、最終的には切込み部１
３が密着して閉塞されるので強度的に切込み部１
３等の無いものに比べて弱くなる心配もなく、口
縁部を捲回したことによる口縁部全体の補強効果
のほうがはるかに大きいものである。

特に捲回状態において口縁部１０先端が水平状
態で容器側壁に対向するように捲回加工すれば、
口縁部１０周辺の補強効果は非常に大きく、容器
１全体の剛性あるいは強度向上に有効である。

上記口縁部１０の補強効果について、この発明
方法によつて口縁部１０を捲回加工した実施品と
捲回加工前の比較品について口縁部の強度試験を
行なつたところ、第８図に明らかなごとく、この
発明の捲回方法による強度向上が実証された。

即ち、試験方法としては、口縁部に横方向の圧
縮荷重を加えて18mmの歪みを生じさせた時の反発
力を測定した。容器は同一形状で重量の異なるも
の（発泡倍率やシート厚の差によつて重量が異な
つてくる）を数種について各々試験を行ない、そ
の容器の概略寸法は、捲回加工前の口縁部外径が
81mmφ、高さ91mmでフランジ状口縁部１０の幅
3.5mm垂下縁部１１の高さ2.0mmであり、垂直壁部
１２の長さ12mm、垂直壁部１２におけるシート厚
み1.6mmのものを用いて、捲回加工を行ない、加
工後において捲回された口縁部１０の幅3.5mm高
さ3.5mmに形成され、垂直壁部１２の長さが8.5mm
になつた。

上記試験結果から、例えば同一強度の容器を使
用する場合には、この発明方法による捲回加工の
実施品であれば、捲回加工を行なわないものに比
べ１個当り0.5ｇ程度の軽量化が図れることにな
り、製造コストや輸送コストの点からも経済的で
あることが実証された。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施態様を例示するものであ
り、第１図は加工前の容器の半断面図、第２図は
要部拡大断面図、第３図〜第５図は順次加工工程
を示す断面図、第６図は加工後の容器の半断面
図、第７図は要部拡大断面図、第８図は強度試験
結果のグラフ図である。 １……容器、１０……口縁部、１３……切込み
部、２……プラグ型、３……キヤビイテイ型、４
……カーリング型、４０……捲回用溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 合成樹脂の発泡シートにて一体成形された容
   器には、予め外方へ湾曲形成されたフランジ状の
   口縁部を設けておき、口縁部下方の容器側壁外周
   に切込み等にて他部分より屈曲容易にした捲回基
   点部を形成した後、上記捲回基点部から上方の口
   縁部を成形型に沿つて加熱押圧して口縁部先端を
   捲回させることを特徴とする発泡シート製容器の
   口縁捲回方法。