KR20060120432A - 용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트반송방법 - Google Patents

용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트반송방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060120432A
KR20060120432A KR1020060044186A KR20060044186A KR20060120432A KR 20060120432 A KR20060120432 A KR 20060120432A KR 1020060044186 A KR1020060044186 A KR 1020060044186A KR 20060044186 A KR20060044186 A KR 20060044186A KR 20060120432 A KR20060120432 A KR 20060120432A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
container
sheet
holding member
thermoplastic sheet
container base
Prior art date
Application number
KR1020060044186A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100766391B1 (ko
Inventor
히로타카 아키타
토시히로 타카이
야스요시 오하시
히데키 우사미
Original Assignee
아사노 겐큐쇼 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사노 겐큐쇼 가부시키가이샤 filed Critical 아사노 겐큐쇼 가부시키가이샤
Publication of KR20060120432A publication Critical patent/KR20060120432A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100766391B1 publication Critical patent/KR100766391B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/40Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with means for cutting the article
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C43/203Making multilayered articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/56Compression moulding under special conditions, e.g. vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D22/00Producing hollow articles
    • B29D22/003Containers for packaging, storing or transporting, e.g. bottles, jars, cans, barrels, tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0065Permeability to gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Abstract

열가소성 시트가 얇아도, 통기성 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착한 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질의 용기를 대량 생산하는 것을 과제로 한다.
에어를 흡인할 수 있는 수용면(532)으로 용기기재(V1)를 수용하는 수용부(530)을 갖는 성형용 틀(520)과, 열가소성 시트(S1)를 수용부(530)의 주위에 눌러서 유지할 수 있는 유지부재(560)와, 수용면(532)으로부터 용기기재(V1)를 통해 에어를 흡인해서 상기 용기기재의 시트 적층면(V11)에 적층 접착시키는 성형기구(600)와, 유지부재(560)에 가압 유지된 열가소성 시트(S1)를 절삭날(720)로 눌러 절단해서 용기(V20)를 형성하는 트리밍기구(700)와, 수용면(532)으로부터 에어가 흡인될 때에 열가소성 시트(S1)와 유지부재(560) 사이의 공간에 생기는 부압을 대기압이하에서 해방하는 부압 해방수단(800)을 설치했다.

Description

용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트 반송방법{CONTAINER FORMING APPARATUS, SHEET CARRYING APPARATUS, CONTAINER MANUFACTURING METHOD, AND SHEET CARRYING METHOD}
도 1은, 전분질 용기 제조 시스템의 개략을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 성형기의 주요부를 수직단면으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 상하부 틀을 폐쇄해서 소재를 성형하는 모양을 나타내는 수직단면도이다.
도 4는, 용기기재를 형성하는 모양을 나타내는 수직단면도이다.
도 5는, 용기기재 및 끝면처리 전 용기의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 도 5의 A1-A1의 위치로부터 봐서 나타내는 수직단면도이다.
도 7은, 용기기재 반송장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 8은, 하부 테이블 및 하부 테이블 구동기구의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 9는, 성형 트리밍기의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 10은, 성형 트리밍기의 수직단면도이다.
도 11은, 유지부재가 시트를 유지했을 때의 모양을 나타내는 수직단면도이다.
도 12는, 시트를 용기기재에 적층 접착시켰을 때의 모양을 나타내는 수직단면도이다.
도 13은, 톰슨칼날이 시트를 눌러 절단했을 때의 모양을 나타내는 수직단면도이다.
도 14는, 하부 테이블이 하강했을 때의 모양을 나타내는 수직단면도이다.
도 15는, 스파이크 유지장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 16은, 스파이크 유지장치의 주요부 단면도이다.
도 17은, 상부 테이블의 하측의 주요부를 분해해서 나타내는 분해사시도이다.
도 18은, 용기 형성장치의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 19는, 변형예에서 형성되는 용기기재 및 용기를 나타내는 수직단면도이다.
도 20은, 변형예의 성형 트리밍기의 수직단면도이다.
도 21은, 변형예의 성형 트리밍기의 주요부를 나타내는 수직단면도이다.
도 22는, 변형예의 성형 트리밍기의 주요부를 나타내는 수직단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 용기기재 형성장치(용기기재 형성기구)
200 : 용기기재 반송장치
220 : 용기기재 공급기(용기기재 공급기구)
230 : 컨베이어 240 : 흡인반송기
260 : 가열기(용기기재 예열기구) 300 : 성형 트리밍기
320 : 하부 테이블 322 : 틀 수용구멍
340 : 하부 테이블 구동기구 380 : 용기취출기
420 : 시트 반송기구 421 : 체인 레일
422 : 외부 프레임 423 : 스파이크 수용부재
425 : 무단 체인 425b : 스파이크부재(시트 유지부재)
432 : 롤시트 풀림기 434 : 스크랩 권취기
440 : 가열기 442 : 히터
460 : 유지부 냉각기구 470 : 에어 분출기구
520 : 금속제 성형용 틀 522 : 수용판
524 : 히터 530 : 수용부
530a : 개구부 532 : 수용면
534 : 흡인구멍 540 : 완충재
560 : 유지부재 562 : 플러그
564 : 선행 클램프 부재 565 : 개구
580 : 상부 테이블 581 : 공기 공급구멍
600 : 성형기구 700 : 트리밍기구
720 : 톰슨칼날(절삭날) 730 : 유지 프레임
800 : 부압 해방수단 810 : 에어통로
820 : 미세압공 공급기구 830 : 에어통로 개폐기구
900 : 제어반 990 : 용기끝면 처리기
1000 : 전분질 용기 제조 시스템 L1 : 예열 전 위치
L2 : 예열 후 위치 L11 : 용기기재 공급위치
L12 : 성형위치 L13 : 이반위치
L14 : 근접위치 L21 : 시트유지 개시위치
L22 : 시트 해방위치 S1, V21 : 열가소성 시트
S2 : 스크랩 시트
SP1 : 열가소성 시트와 유지부재 사이의 공간
V1, V30 : 용기기재 V11, V31 : 시트 적층면
V12 : 시트 비적층면 V13, V33 : 오목부
V13a : 용기기재의 저부 V14, V34 : 플랜지부
V15 : 용기기재의 단부 V16 : 용기기재의 끝면
V20, V40 : 끝면처리 전 용기 V22 : 주위의 열가소성 시트
본 발명은 용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트 반송방법에 관한 것이다.
특허문헌1에는, 성형되어서 소정의 열성형용 암형(female die)에 수용된 다공질 용기의 개구부에 가열 연화된 열가소성 시트를 배치시키고, 동 다공질 용기의 내측면에 동 열가소성 시트를 열성형에 의해 적층 접착시키는 열가소성 시트 피복장치가 기재되어 있다. 열성형으로서는, 진공성형이나 압공성형이나 진공압공성형과 같은 차압성형이 이용된다(동 문헌의 단락 0032). 열가소성 시트가 피복된 다공질 용기는, 트리밍기에 이송되어, 플랜지 주위에 있는 피복되지 않은 열가소성 시트를 트리밍시킨다(동 문헌의 단락 0042).
[특허문헌1] 일본 특허공개 2002-18939호 공보
[특허문헌2] 일본 특허공개 2004-9698호 공보
진공압공성형에서는 대기압보다 큰 압력으로 압공을 공급하고 있지만, 통기성 용기기재에 매우 얇은 열가소성 필름을 적층 접착시킬 경우에는, 압력이 큰 압공을 공급하면 적층 접착되는 열가소성 필름의 두께가 불균일해져서 열가소성 필름에 핀홀이 생기거나, 열가소성 필름의 두께는 일정해도 높은 압력에 의해 핀홀이 생기거나 하는 일이 있으므로, 압력이 큰 압공을 공급하지 않는 편이, 형성되는 용기는 고품질로 된다.
상기 특허문헌1에 기재된 기술에서는, 다공질 용기에 열가소성 시트를 적층 접착시킨 후, 열가소성 시트를 피복한 다공질 용기를 다른 장소로 이동시키므로, 용기를 제조하는데 시간이 걸림과 아울러, 열가소성 시트를 다공질 용기의 단부로부터 외측의 위치에서 절단할 경우에 절단위치에 편차가 생기는 일이 있었다. 이렇게 절단위치의 편차가 생기면, 용기의 외관이 양호하지 않게 되거나, 용기의 끝면을 보호하는 처리를 행하기 어려워지거나 하게 된다.
그래서, 얇은 열가소성 필름을 사용해도 통기성 용기기재에 열가소성 필름을 적층 접착한 라미네이트 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질의 라미네이트 용기를 대량 생산하는 것이 요구되고 있었다.
또한, 특허문헌2에 기재된 기술은 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착하는 것은 아니므로 상기 과제를 해결할 수 없다. 동 문헌에서는, 가열 연화된 열가소성 시트를 성형면의 주위에서 유지부재로 눌러서 유지하고, 열가소성 시트를 진공압공성형 등의 차압성형에 의해 성형면에 밀접시켜서 성형품을 형성하며, 유지부재에 가압 유지된 성형품의 주위를 환형상의 절삭날로 눌러서 절단하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 통기성 용기기재에 열가소성 필름을 적층 접착할 경우, 용기를 고품질로 하는 관점에서 압력이 큰 압공을 공급하고 싶지 않은 한편, 유지부재의 주위에 환형상의 절삭날을 배치하면 열가소성 필름과 유지부재 사이가 폐쇄공간으로 되고, 압공을 공급하지 않고 진공성형을 행하면 열가소성 필름과 유지부재 사이의 공간에 부압이 생겨서 열가소성 필름이 용기기재에 대하여 충분히 밀접되지 않아, 충분히 적층 접착되지 않는 일이 있다.
또한, 소재를 발포시켜 용기형상으로 성형한 발포상태에서 통기성 용기기재를 금속제의 성형용 틀에 수용하고, 상기 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 차압성형에 의해 적층 접착해서 용기를 형성할 때, 용기기재가 깨져 버리는 일이 있었다. 그래서, 깨지기 쉬운 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착시킬 경우라도 용기기재의 깨어짐을 방지하는 것이 요구되고 있었다.
또한, 가열 연화된 열가소성 필름을 용기기재에 적층해서 트리밍했을 때, 가열 연화상태의 열가소성 필름을 유지한 그립(grip)으로부터 스크랩 필름이 원활하 게 분리되지 않는 일이 있었다. 그래서, 그립으로부터 스크랩 필름을 원활하게 분리시켜 스크랩 필름의 회수를 용이하게 해서, 용기의 온라인 제조를 고속화시키는 것이 요구되고 있었다.
또한, 형성된 용기의 플랜지부에 열가소성 필름을 밀봉해서 탑 필름을 할 때, 온도저하에 의한 열가소성 필름의 수축에 의해 탑 필름이 평평하게 되지 않는 일이 있었다. 그래서, 탑 필름을 평평하게 하는 것이 요구되고 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 열가소성 시트가 얇아도 통기성 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착한 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질인 용기를 대량 생산하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 깨지기 쉬운 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착시키는 경우에도 용기기재의 깨어짐을 막을 수 있고, 용기의 수율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 가열 연화된 열가소성 시트의 스크랩 시트를 유지하기 위한 시트 유지부재로부터 스크랩 시트를 원활하게 분리시켜, 스크랩 시트의 회수를 용이하게 해서, 용기기재에 열가소성 시트를 적층한 용기의 온라인 제조를 고속화시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 탑 필름을 평평하게 해서 용기에 탑 필름을 한 제품의 외견을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착해서 트리밍함으로써 용기를 형성하는 용기 형성장치로써, 에어를 흡인할 수 있는 수용면으로 상기 용기기재를 수용하는 수용부를 갖는 성형용 틀과, 이 성형용 틀의 수용부에 대하여 근접 및 이반 가능하게 설치되고, 근접시에 상기 수용부를 덮는 형상으로 형성됨과 아울러, 상기 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 성형용 틀에 있어서의 상기 수용부의 주위에 눌러서 유지할 수 있는 유지부재와, 상기 용기기재를 수용한 수용부와 상기 유지부재를 근접시켜서 상기 유지부재로 상기 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 수용부의 주위에 가압 유지시키고, 상기 수용면으로부터 상기 용기기재를 통하여 에어를 흡인해서 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시키는 성형기구와, 상기 성형용 틀과 상기 유지부재 중 적어도 한쪽의 주위에 배치된 절삭날을 갖고, 상기 유지부재에 가압 유지된 열가소성 시트를 상기 절삭날로 눌러 절단해서 상기 용기를 형성하는 트리밍기구와, 상기 수용면으로부터 에어가 흡인될 때에 상기 열가소성 시트와 상기 유지부재 사이의 공간에 생기는 부압을 대기압이하에서 해방하는 부압 해방수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형기구에 의해, 용기기재를 수용한 수용부와 유지부재를 근접시키면, 가열 연화된 열가소성 시트가 유지부재에 의해 수용부의 주위에 가압 유지된다. 또한, 수용면으로부터 용기기재를 통해서 에어가 흡인되고, 상기 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트가 적층 접착된다. 상기 트리밍기구에 의해, 유지부재에 가압 유지된 열가소성 시트가 성형용 틀과 유지부재 중 적어도 한쪽의 주위에 배치된 절 삭날로 눌러져서 절단되어 용기가 형성된다. 여기서, 상기 부압 해방수단에 의해, 수용면으로부터 에어가 흡인될 때에 열가소성 시트와 유지부재 사이의 공간에 생기는 부압이 대기압이하에서 해방된다.
열가소성 시트를 적층 접착한 용기기재를 성형용 틀에 수용한 채 트리밍할 수 있으므로 신속하게 용기를 제조할 수 있음과 아울러, 절단위치에 편차가 생기지 않아, 용기의 외관이 양호하게 되고, 용기의 끝면을 보호하는 처리를 행하기 쉬워진다. 또한, 유지부재가 수용부로의 근접시에 수용부를 덮음과 아울러 상기 근접시에 절삭날이 유지부재 주위에 배치되어 있으므로, 열가소성 시트와 유지부재 사이에 공간이 칸막이되지만, 대기압보다 높은 압력의 압공을 공급하지 않아도 상기 공간의 부압이 해방되어, 열가소성 시트가 용기기재의 시트 적층면에 밀접해서 충분히 적층 접착된다. 또한, 압력이 큰 압공을 공급하고 있지 않으므로 열가소성 시트에 핀홀이 생기는 일도 없다. 따라서, 얇은 열가소성 시트를 사용해도, 통기성 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착한 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질의 용기를 대량 생산할 수 있게 된다.
통기성 용기기재로서는 펄프 몰드, 종이, 전분, 전분 발포체를 조성으로 하는 생분해성 소재, 다공성 금속 등을 사용할 수 있다.
상기 성형용 틀은 오목형상의 수용면을 갖는 성형용 암형이어도, 볼록형상의 수용면을 갖는 성형용 숫형(male die)이어도 좋다.
상기 절삭날이 톰슨칼날이면, 성형품의 주위는 여러 가지 형상으로 할 수 있는 톰슨칼날에 의해 눌려져서 절단된다.
상기 부압 해방수단은 통기 가능하게 상기 유지부재를 관통해서 형성됨과 아울러, 상기 유지부재와 상기 수용부가 근접했을 때에 상기 유지부재와 상기 열가소성 시트 사이의 공간과 외부기체를 연결하는 에어통로로 되어도 좋다. 그러면, 상기 공간이 외부기체에 개방되어, 상기 공간의 부압이 대기압이하에서 해방된다.
상기 부압 해방수단은, 상기 수용부와 상기 유지부재가 근접했을 때에 상기 유지부재와 상기 열가소성 시트 사이의 공간에 대기압이하의 에어를 공급하는 미세압공 공급기구를 구비해도 좋다. 그러면, 상기 공간에 대기압이하의 미세압공이 공급되어, 상기 공간의 부압이 대기압이하에서 해방된다.
또한, 본 발명은, 소재를 발포시켜 용기형상으로 성형한 발포상태에서 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착하여 용기를 형성하는 용기 형성장치로써, 에어를 흡인할 수 있는 수용면으로 상기 용기기재를 수용하는 수용부를 갖는 금속제의 성형용 틀과, 상기 수용면에 설치되어서 상기 용기기재에 가해지는 충격력을 완화시키는 완충재와, 이 완충재에 접촉해서 상기 수용부에 수용된 상기 발포상태의 용기기재를 통해서 상기 수용면으로부터 에어를 흡인함으로써 상기 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시켜서 상기 용기를 형성하는 성형기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형기구에 의해, 완충재에 접촉해서 수용부에 수용된 발포상태의 용기기재를 통해서 수용면으로부터 에어가 흡인된다. 그러면, 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트가 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착해서 용기가 형성된다.
소재를 발포시켜 용기형상으로 성형한 발포상태에서 통기성 용기기재는 깨지기 쉬운 성질을 갖고 있지만, 이렇게 깨지기 쉬운 용기기재라도 깨지기 어려워져 용기의 제조수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 시트 반송장치는, 가열 연화된 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착시켜서 절단함으로써 생기는 스크랩 시트를 시트 유지부재로 유지해서 반송함과 아울러, 소정의 시트 해방위치에서 해방되는 시트 반송기구와, 반송되는 스크랩 시트에 있어서의 상기 시트 유지부재로 유지된 부분을 냉각하는 유지부 냉각기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 유지부 냉각기구에 의해, 반송되는 스크랩 시트에 있어서의 시트 유지부재로 유지된 부분이 냉각된다. 그러면, 스크랩 시트에 있어서의 시트 유지부재로 유지된 부분은 가소성이 저하되고, 스크랩 시트로부터 시트 유지부재가 원활하게 분리되어 스크랩 시트의 회수가 용이해진다.
또한, 본 발명은, 오목부를 갖고 상기 오목부의 주위에 플랜지부가 형성된 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착해서 트리밍함으로써 용기를 형성하는 용기 형성장치로써, 상기 용기기재를 형성할 때, 상기 오목부로부터 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 상기 플랜지부를 갖는 용기기재를 형성하는 용기기재 형성기구와, 가열 연화된 열가소성 시트를 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시켜 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 플랜지부를 가진 상기 용기를 형성하는 성형기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형기구에 의해, 가열 연화된 열가소성 시트가 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착해서 용기가 형성된다. 상기 용기의 플랜지부는 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장되어 있다. 형성된 용기의 플랜지부에 열가소성 필름을 밀봉해서 탑 필름을 할 때, 온도저하에 의한 열가소성 필름의 수축에 의해 플랜지부가 저측과는 반대측근처로 인장되어 탑 필름이 평평하게 된다.
그런데, 용기 제조방법의 발명이나 시트 반송방법의 발명으로 해도 같은 작용, 효과가 얻어진다. 물론 청구항 2 내지 청구항 7, 청구항 9 내지 청구항 17에 기재된 구성을 이들 방법에 대응시킬 수도 있다.
이하, 하기의 순서에 따라 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
(1) 전분질 용기 제조 시스템의 설명:
(2) 용기 형성장치의 설명:
(3) 변형예:
(1) 전분질 용기 제조 시스템의 설명:
도 1은 본 발명을 적용한 전분질 용기 제조 시스템의 개략을 나타내는 도면이고, 도 2는 성형기구(40)의 구성의 주요부를 수직단면으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 상하부 틀을 폐쇄해서 소재를 성형하는 모양을 수직단면으로 나타내는 단면도이다. 도 4는 상하부 테이블을 근접시켜 스크랩을 절단해서 용기기재를 형성하는 모양을 수직단면으로 나타내는 단면도이다. 도 5는 용기기재(V1)와 끝면처리전 용기(V20)를 나타내는 사시도이며, 도 6은 도 5의 A1-A1의 위치로부터 봐서 나타내는 수직단면도이다.
전분질 용기 제조 시스템(1000)은 각 부(100, 200, 300, 900, 990)를 구비하고, 제어반(900)이 시스템 전체를 제어하면서 전분질의 소재로 용기를 형성한다. 소재 형성장치(10, 20)에서는 혼합기(10)에서 적어도 물 및 가열에 의해 결착성을 나타내는 재료를 혼합하고, 성형기(20)에서 혼합 후의 연질이고 점착성을 갖는 소재를 성형해서 소재(M1)를 형성한다. 소재 반송장치(30)에서는 성형 후의 소재(M1)를 성형기구(40)까지 반송하고, 성형기구(40)에서는 소재(M1)를 용기형상으로 성형한다. 취출기구(50)에서는, 용기기재(V1)를 꺼내서 용기기재 반송장치(200)에 건네준다. 용기기재 반송장치(200)에서는, 용기기재 공급기(용기기재 공급기구)(220)가 용기기재를 반송해서 소정의 용기기재 공급위치(L11)에 하부 테이블이 있을 때에 상기 용기기재를 성형용 틀에 공급하고, 가열기(용기기재 예열기구)(260)가 용기기재 공급기(220)에서 반송되는 용기기재(V1)의 온도를 상승시킨다. 성형 트리밍기(300)는 동일 틀 내에서 차압성형과 트리밍을 행하는 장치이며, 소정의 성형위치(L12)에 하부 테이블이 있을 때, 용기기재가 수용된 수용면으로부터 공기(에어)를 흡인해서 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착시키는 것과 동시에, 주위의 열가소성 시트를 절단해서 라미네이트 용기를 형성하고, 용기끝면 처리기(990)에 건네준다. 용기끝면 처리기(990)는, 열가소성 시트가 용기기재의 단부로부터 외측의 위치에서 절단된 라미네이트 용기의 용기기재의 단부에 있어서의 시트 적층면과는 반대측의 시트 비적층면에 열가소성 시트를 감아넣어서 적층 접착시킨다. 제어반(900)은 컴퓨터를 구비함과 아울러, 본 시스템(1000)의 운전조건을 설정하거나 운전상태를 모니터링하거나 하는 조작부가 배치되어, 각종 조작을 행해서 시스템을 운전시킬 수 있다.
가열에 의해 결착성을 나타내는 재료로서는 전분이나 전분질 재료를 사용할 수 있다. 이러한 재료로서는 타피오카 전분, 쌀 전분, 고구마 전분, 옥수수 전분, 감자 전분, 진주조 전분, 사고야자 전분, 밀 전분, 밀가루, 쌀가루 등이 있으며, 플라워(flower, 華)이어도 녹말이어도 변성 녹말이어도 좋고, 산화 전분, 인산 전분, 덱스트린 등의 가공 전분이어도 좋다.
분말형상의 전분(건조물)과 물만으로 전분질 소재(M1)를 형성할 경우, 예를 들면, 전분 40~70중량%와 물 30~60중량%를 배합하면, 보형성을 가질 정도로 유동성이 낮고, 또한 붕괴가 없는 연질의 소재(M1)를 형성할 수 있다. 일반적으로, 분말형상의 전분이나 전분질 재료와 물을 혼합해서 소재(M1)를 형성할 경우, 물의 배합비를 적게 하면 소재(M1)의 유동성이 작아지고, 물의 배합비를 많게 하면 소재(M1)의 붕괴는 생기지 않게 된다. 따라서, 보형성을 가질 정도로 유동성이 낮고, 또한, 붕괴가 생기지 않도록 양자의 배합비를 조절함으로써 보형성이 양호한 소재(M1)를 형성할 수 있다. 형성되는 연질소재(M1)는 수분을 함유하므로 점착성을 갖고 있다.
또한, 상술한 재료 이외에 가소제, 보강충전제, 바인더, 충전제와 같은 제3의 재료를 첨가해도 된다.
또한, 전분질 소재(M1)를 형성하는데 사용하는 재료로서는 일본 특허공개 2001-151280호 공보, 일본 특허공개 2002-79585호 공보, 일본 특허공개 2005-41129호 공보 등에 기재된 재료를 사용할 수 있다.
용기기재 형성장치(용기기재 형성기구)(100)는 각 부(10, 20, 30, 40, 50)를 구비하고, 상기 소재를 발포시켜 용기형상으로 성형한 발포상태에서 통기성의 용기기재(V1)를 형성한다.
혼합기(10)는 공지의 믹서 등 여러 가지 혼합기를 사용할 수 있고, 예를 들면 40~100℃의 온도조건에서 재료를 혼합하여, 혼합한 소재를 성형기(20)에 공급한다. 성형기(20)는 공지의 압출성형기나 프레스 성형기 등 여러 가지 성형기를 사용할 수 있고, 예를 들면 20~80℃의 온도조건에서 혼합한 후의 소재를 직육면체형상의 소재(M1)로 성형한다. 소재 반송장치(30)는 진퇴 이동 가능한 니들과, 상기 니들을 진퇴 이동 가능하게 유지함과 아울러 소정의 반송 전 위치와 소정의 반송 후 위치 사이에서 왕복 이동하는 니들 유지부재를 사용하여, 상기 니들 유지부재가 반송 전 위치에 있을 때에 니들을 진출시켜서 소재에 찌름으로써 소재를 유지하고, 니들 유지부재가 반송 후 위치까지 이동했을 때, 니들을 후퇴시켜서 소재를 성형기구(40)의 하부틀 내에 낙하시킨다.
성형기구(40)는 각 부(41, 42, 44a~44c, 45, 46, 47a~47c)를 구비하고, 성형용 상부 테이블(45)이 오르내리면서 소재(M1)를 성형한다.
하부 테이블(41)은, 예를 들면 금속제로 되고, 하부틀(42)이 부착되는 위치에 맞춰 상면에 틀 수용구멍이 형성되어서, 수평방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 하부틀(42)은 하부 테이블 상면의 수용구멍에 부착되어 있다. 하부 테이블(41)은, 전분질 소재(M1)를 성형했을 때에 소재로부터 발생하는 수증기를 상면에서 차단하도록 되어 있다.
하부틀(42)은 금속제로 된 발포성형용 틀이며, 제조하는 용기의 외측면에 맞 춘 형상으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 하부틀(42)을 하방으로 오목한 형상의 암형으로 하고, 하부틀(42)의 상방에서 하측을 향해 상기 하부틀에 대향하는 상부틀(46)을 하방으로 부풀어 오른 형상의 수형으로 하고 있다. 따라서, 소재 반송장치(30)에서 반송된 전분질 소재(M1)는, 하부틀(42)의 개구(42a)로부터 하부틀(42) 내의 내측저부(42b)까지 낙하한다. 하부틀의 개구(42a) 주위에는, 상하부 틀(46, 42)을 근접시켜서 틀 폐쇄를 했을 때에 형성되는 내부공간과 외부공간을 연결하는 도피통로(43)가 복수 형성되어, 상하부 틀(46, 42) 사이에서 팽창하여 성형되는 소재(M1)의 주위로부터 일부 소재를 내부공간으로부터 외측으로 내보내도록 되어 있다.
또한, 하부틀(42)에는, 하부틀(42)의 외측면의 상부에 부착된 하부 히터(44a)와, 하부틀(42)의 저면에 부착된 온도센서(44b)와, 히터(44a) 및 센서(44b)를 접속한 피드백 제어기구(44c)를 구비하는 하부틀 가열기구가 부착되어, 목표의 제1설정온도가 되도록 하부틀(42)의 온도를 피드백 제어한다.
성형용 상부 테이블(45)은, 예를 들면 금속제로 되고, 성형위치의 상방에서 상하방향으로 이동 가능하다. 상부 테이블(45)의 하면(45a)에는, 소정의 성형위치에 있는 하부틀(42)에 대향하는 위치에 상부틀(46)이 하방을 향해서 부착되고, 증기흡인구(45a)가 형성되어 있다. 증기흡인구(45a)는, 전분질 소재(M1)로부터 발생하는 수증기를 흡인하기 위해 상부 테이블(45)의 상면과 하면을 상하방향으로 관통한 관통구멍으로 되어 수증기를 상방으로 배출할 수 있다.
상부틀(46)은 금속제로 된 발포성형용의 틀이며, 제조하는 용기의 내측면에 맞춘 형상으로 형성되어 있다. 상부틀(46)은 상부 테이블(45)에 부착되어, 상방에서 상하 이동 가능하게 되고, 하부틀(42)에 서로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 동 상부틀(46)은 하방으로 볼록형상으로 된 숫형으로 한 상부틀 본체부(46a)와, 상기 상부틀 본체부 주위에 배치된 주위부재(46b)를 구비하고 있다. 주위부재(46b)는, 상부틀 본체부(46a) 주위에서 상하 이동 가능하게 지지된 환형상의 환형상부재(46c)와, 이 환형상부재(46c)의 상면과 상부 테이블의 하면 사이에 부착된 스프링(46d)을 구비하고, 상부틀(46)이 하방으로 이동해서 하부틀(42)과의 사이에서 소재가 성형되었을 때에 상기 성형된 소재(M2)의 단부를 하부틀(42)과의 사이에서 끼움과 아울러, 상부틀(46)이 상방으로 이동했을 때에 상부틀 본체부(46a)에 대해서 상대적으로 하방으로 이동하여 상기 성형된 소재(M2)를 상부틀 본체부(46a)로부터 분리한다.
또한, 상부틀(46)에는 상부틀(46)의 상부에 부착된 상부 히터(47a)와, 상기 상부 히터와는 다른 위치에서 상부틀(46)의 상부에 부착된 온도센서(47b)와, 히터(47a) 및 센서(47b)를 접속한 피드백 제어기구(47c)를 구비하는 상부틀 가열기구가 부착되어, 목표의 제2설정온도가 되도록 상부틀(46)의 온도를 피드백 제어한다.
또한, 전분질 용기를 형성할 때의 제1설정온도나 제2설정온도는 예를 들면, 150~250℃정도로 하면 된다.
상부 테이블(45)을 상하방향으로 왕복 구동하는 테이블 구동기구는, 예를 들면 금속제로 되어 체인을 가짐과 아울러 상부 테이블을 고정해서 길이방향을 상하방향을 향해서 상기 상하방향으로 이동 가능한 상하 이동부재와, 이 상하 이동부재 를 상하방향으로 구동하는 서보모터를 구비하고, 상부 테이블(45)을 소정의 이반위치(도 2에 나타내는 위치)와 소정의 근접위치(도 3에 나타내는 위치) 사이에서 연직방향으로 왕복 구동한다.
소재(M1)가 하부틀(42) 내에 수용되고, 하부 테이블(41)이 성형위치로 이동하면, 우선, 상부 테이블 구동기구가 상부 테이블(45)을 근접위치까지 하강시킨다. 이때, 환형상부재(46c)의 하면이 하부틀(42)의 상면에 접촉하고, 스프링이 상하방향으로 눌려 수축된 상태로 된다. 상하부 틀(46, 42)은 고온으로 되어 있으므로, 하부틀(42) 내에 공급된 성형 전의 전분질 소재(M1)는 상하부 틀(46, 42)의 사이에서 압력이 가해지면서 가열되어 소재(M1)의 수분에 유래하는 수증기를 발생시키고, 팽창되면서 도피통로(43)로부터 일부가 외측으로 빠져나가며, 전분성분이 풀형상으로 변화되어 발포상태에서 고착화되고 용기형상으로 성형된다. 그 후, 상부 테이블 구동기구가 상부 테이블(45)을 이반위치까지 상승시킨다. 이때, 눌려 수축되어 있던 스프링(46d)으로부터 환형상부재(46)에 하방으로 누르는 힘이 가해져서, 상기 환형상부 재(46c)는 상부틀 본체부(46a)에 대하여 상대적으로 하방으로 이동해서 성형 후의 소재(M2)의 단부를 상부틀 본체부(46a)로부터 하방으로 분리한다. 이 단계에서는, 성형 후의 소재(M2)의 주위에 스크랩(M3)이 부착되어 있는 상태이다.
취출기구(50)는 51, 51a~51c, 52, 53, 54를 구비하고, 하부 테이블(41)이 소정의 취출위치에 수평 이동했을 때에 하부틀(42)상에 있는 성형된 소재(M2) 주위로부터 외측으로 나온 스크랩(M3)을 절단해서 용기기재(V1)를 형성하고, 상기 용기기재(V1)를 하부틀(42)상으로부터 꺼낸다.
취출용 상부 테이블(51)은, 예를 들면 금속제로 되고, 취출위치에 있는 하부틀(42)에 대향하는 위치에 절삭날(52) 및 흡착패드(53)의 조합이 하방을 향해서 부착되어 있다. 절삭날(52)은 금속제이고 중심축을 상하방향으로 향한 대략 원통형상으로 되고, 하부틀의 개구(42a)보다 약간 큰 환형상으로 형성되어서, 하측이 뾰족한 형상으로 되어 있다. 절삭날(52)은 취출위치의 상방에서 상하 이동 가능하게 되고, 하부 테이블(41)이 상기 취출위치에 있을 때에 하부틀(42)에 서로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 동 절삭날(52)은, 하부틀(42)상에서 성형되는 용기기재(V1)를 수평면 내로 둘러싸면서 상기 용기기재(V1)의 단부에 맞춘 형상으로 되어 있다.
각 흡착패드(53)는 수평방향이 절삭날(52)에 둘러싸여져, 하부틀(42)상에서 성형된 소재(M2)의 저부의 상면을 흡착할 수 있다. 흡착패드(63)는 에어 실린더(54)의 하면으로부터 하방을 향해서 연장되어 있고, 절삭날(52)에 대해서 상대적으로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 흡착패드(53)는 진공펌프에 접속되어, 상기 진공펌프로부터 진공압이 작용하면 하단의 개구부에서 성형 후의 소재(M2) 혹은 용기기재(V1)를 흡착하고, 상기 진공펌프로부터의 진공압의 작용이 정지하면 흡착되어 있던 용기기재(V1)를 개방해서 낙하시킨다.
상술한 절삭날(52)과 에어 실린더(54)는, 취출용 상부 테이블의 하면에 부착된 지지부재(51a~51c)에 부착되어서 고정되어 있다.
상부 테이블(51)의 상면에는 승강기구가 부착되어 있다. 이 승강기구는, 예를 들면 금속제로 되어서 체인을 가짐과 아울러 상부 테이블(51)의 상면의 중앙부로부터 상방으로 돌출되어서 상하방향으로 이동 가능한 상방 돌출부재와, 이 상방 돌출부재를 상하방향으로 구동하는 서보모터를 구비하고, 상부 테이블(51)을 연직방향으로 왕복 구동한다. 또한, 승강기구에는 수평이동기구가 부착되어 있다. 이 수평이동기구는 상부 테이블(51)을 수평방향으로 왕복 구동한다.
하부 테이블(41)이 취출위치로 이동하면, 우선, 상부 테이블(51)을 하강시켜서 도 4에 나타내는 바와 같이 성형 후의 소재(M2)의 저부의 상면에 흡착패드의 개구부를 접촉시킨다. 다음에, 소재(M2)의 저부 상면을 흡착패드(53)에 흡착시킨다. 그리고, 흡착패드(53)를 상방으로 이동시킨다. 그러면, 소재(M2)의 주위로부터 외측으로 나온 발포상태의 전분질 스크랩(M3)이 절삭날(52)의 하단의 날끝에 접촉해서 절단되어, 발포상태의 전분질 용기기재(V1)가 형성된다. 그 후, 흡착패드(53)에 용기기재(V1)를 흡착시킨 채 상부 테이블(51)을 상승시켜서, 용기기재 공급기(220)의 적재위치의 상방위치까지 수평 이동시키며, 상부 테이블(51)을 하강시켜서 흡착패드(53)로부터 용기기재(V1)를 낙하시킨다. 그리고, 상부 테이블(51)을 겹쳐 쌓은 위치로부터 상승시켜서, 취출위치상의 상방위치까지 수평 이동시킨다.
이상에 의해, 성형 후의 소재(M2)로부터 스크랩(M3)이 절제되어서 연마 전의 용기기재(V1)가 형성되고, 흡착패드에 흡착된 채 꺼내진다.
용기기재 공급기(220)에서 반송되는 용기기재(V1)는 상부에 개구부(V13c)가 형성된 오목부(V13)와, 이 오목부의 주위에 형성된 대략 동일평면(정립상태에서 대략 수평면)을 갖는 플랜지부(V14)를 구비하고, 모서리부가 둥글게 된 주발형상으로 형성되어 있다. 본 용기의 오목부(V13)는 정립상태에서 대략 수평하게 되는 저부(V13a)와, 이 저부의 주위에 있어서 하부로부터 상부를 향해서 외측으로 약간 경 사지면서 연장된 측벽부(V13b)로 구성되어 있다. 이것에 의해, 용기의 오목부(V13)의 상방으로부터 다른 용기기재(V1)를 삽입할 수 있고, 용기기재(V1)는 겹쳐 쌓을 수 있게 되어 있다. 측벽부(V13b)의 상단으로부터는, 외측에 대략 수평하게 되도록 플랜지부(V14)가 주위를 향해서 연장되어 있다. 플랜지부(V14)는, 외주가 원주상으로 되는 위치로 되어 있다.
용기기재(V1)의 오목부측 표면(정립상태에서 상면)은, 열가소성 시트(V21)가 적층되는 시트 적층면(V11)으로 되어 있다. 도시한 시트 적층면(V11)은 저부(V13a)의 상측면, 측벽부(V13b)의 내측면, 및 플랜지부(V14)의 상측면으로 된다. 한편, 용기기재(V1)에 있어서의 시트 적층면(V11)과는 반대측의 면(정립상태에서 하면)은, 단부(V15)를 제외하고 열가소성 시트가 적층되지 않는 시트 비적층면(V12)으로 되어 있다. 도시한 시트 비적층면(V12)은 저부(V13a)의 하측면, 및 측벽부(V13b)의 외측면으로 된다.
그리고, 용기기재의 시트 적층면(V11)에 열가소성 시트(V21)가 적층되고, 상기 열가소성 시트가 동 용기기재(V1)의 단부(V15)로부터 외측의 위치에서 절단되면, 끝면처리 전 용기(V20)로 된다. 그 후, 용기(V20)에 있어서의 주위의 열가소성 시트(V22)를 시트 비적층면(V12)에 감아넣어서 적층 접착시키면, 용기기재(V1)의 끝면(V16)이 열가소성 시트(V22)로 피복되어서 보호된다.
또한, 본 실시형태에서는 가열 연화된 열가소성 시트가 단층이거나 다층임을 막론하고, 상기 열가소성 시트의 일부가 접착제로서 기능함으로써 상기 열가소성 시트와 용기기재가 계면에 작용하는 힘으로 서로 연결되어 적층된 상태를 「적층 접착」된 상태라는 것으로 한다.
본 발명에 사용할 수 있는 용기기재는 공기를 투과시킬 수 있는 소재로 형성된 용기기재이면 되고, 상기 전분질 용기기재와 같은 통기성의 생분해성 소재 외에 펄프 몰드 성형에 의해 형성된 종이로 만들어진 용기기재, 리사이클법에서는 종이의 분류에 적합하지 않은 갈대나 케나프 등의 일년초 펄프로 형성된 용기기재, 다공질 세라믹을 소재로 하는 다공질 세라믹 용기기재, 다공질 금속을 소재로 하는 다공질 금속 용기기재 등을 사용할 수 있다. 또한, 적어도 일부에서 공기를 투과시킬 수 있으면 되므로, 저부만 통기성 소재로 형성해서 측벽부와 플랜지부를 무발포의 합성수지 시트 등의 비통기성 소재로 형성하거나, 측벽부만 통기성 소재로 형성해서 저부와 플랜지부를 비통기성 소재로 형성하거나 해도 된다.
또한, 성형된 용기기재에 적층 접착할 수 있는 열가소성 시트는 열가소성을 갖는 소재로 필름형상 내지 시트형상으로 되어 있으면 좋다. 소재로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, ABS 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지 등 여러 가지를 이용할 수 있다. 특히, 폴리프로필렌 수지는 비교적 저가격이면서도 사용시에 있어서의 내열성이 있고, 차압성형의 적성이 좋아 바람직한 합성수지이다. 또한, 차압성형에 의해 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착할 경우의 시트의 두께도 0.25~1㎜정도, 1~2㎜정도 등, 여러 가지 두께로 할 수 있고, 0.25㎜정도이하의 열가소성 필름, 특히 0.05㎜정도의 매우 얇은 열가소성 필름이라도 적층 접착할 수 있다.
또한, 용기기재로의 열가소성 시트의 접착성을 높이기 위해 열가소성 시트의 접착면에 접착층을 부착해도 된다. 예를 들면, 폴리프로필렌의 베이스 시트에 접착층으로서 에틸렌-초산비닐 공중합 수지(EVA)나 에틸렌-아크릴산 공중합 수지(EAA)나 에틸렌-메타크릴산 공중합 수지(EMAA)나 직쇄 저밀도 폴리에틸렌 수지(LLDPE)를 부착시킨 열가소성 시트 등을 사용할 수 있다. 접착층을 형성한 열가소성 시트의 두께는, 예를 들면 베이스 시트의 부분을 20~100㎛정도, 접착층의 부분을 20~40㎛정도로 할 수 있다. 또, 접착층의 연화점의 온도는 베이스 시트의 연화점의 온도보다 낮게 하는 것이 바람직하고, 예를 들면 80~135℃정도로 할 수 있다.
또한, 가스 배리어성을 갖게 하기 위해 내부에 폴리염화비닐리덴(PVDC), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA), 에틸렌·비닐알코올 공중합체(EVOH)로 대표되는 가스 배리어성 폴리머를 가스 배리어층으로서 인서트한 열가소성 시트를 사용해도 된다.
(2) 용기 형성장치의 설명:
도 7은 용기기재 반송장치(200)의 구성을 나타내는 측면도이며, 도 8은 하부 테이블(320) 및 하부 테이블 구동기구(340)의 구성을 나타내는 측면도이다. 도 9는 성형 트리밍기(300)의 외관을 나타내는 사시도이며, 도 10~도 14는 성형 트리밍기(300)에 있어서의 열가소성 시트(S1)의 이송방향에 대한 수직단면을 나타내는 단면도이다.
하부 테이블(320)은, 예를 들면 금속제로 되고, 상면(320a)에 오목형상의 틀 수용구멍(322)이 형성되어 있다. 성형용 틀(520)은 수용부(530)를 상측으로 해서 틀 수용구멍(322)에 삽입되어 부착되고, 하부 테이블(320)의 상면(320a)에 복수 배 치되어 있다. 하부 테이블(320)은, 용기기재(V1)가 공급되는 소정의 용기기재 공급위치(L11)와 소정의 성형위치(L12)를 연결하는 수평방향으로 이동 가능함과 아울러, 상기 성형위치(L12)에서 하측으로 되는 소정의 이반위치(L13)와 상측으로 되는 소정의 근접위치(L14) 사이에서 상하방향으로 이동 가능하게 되고, 수용부(530)를 유지부재(560)에 근접 및 이반 가능하게 하고 있다. 따라서, 유지부재를 이동시킬 필요가 없고, 유지부재를 지지하는 구조를 간소화시킬 수 있으며, 용기기재의 공급기구를 용이하게 할 수 있다.
용기기재 공급기(용기기재 공급기구)(220)는 반송기(230, 240)를 구비하고, 용기기재(V1)를 반송해서 용기기재 공급위치(L11)에 있는 성형용 틀의 수용부(530)에 공급한다. 컨베이어(230)는 소정의 회전방향으로 순회하는 금속제 체인(232), 상기 체인을 간헐적으로 구동하는 서보모터(234), 체인(232)상에 나사로 고정된 복수의 금속제 캐터필러부재(236)를 구비하고, 소정의 예열 전 위치(L1)와 소정의 예열 후 위치(L2)를 연결하는 수평방향으로 용기기재를 간헐적으로 이동시킨다. 서보모터(234)는, 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 체인(232)을 이동시키거나 정지시키거나 한다. 각 캐터필러부재(236)는 평판형상으로 형성되고, 중앙부에 원형의 개구가 형성되어서 용기기재(V1)를 수용한다. 체인(232)상을 순회하는 각 캐터필러부재(236)는, 상측에 있을 때에는 용기기재가 수용되는 예열 전 위치(L1)로부터 예열 후 위치(L2)까지를 포함하는 전진방향으로 수평 이동하고, 하측에 있을 때에는 후퇴방향으로 수평 이동한다.
가열기(용기기재 예열기구)(260)는, 상술한 위치(L1, L2)의 사이에서 상측에 있는 캐터필러부재(236)를 덮는 가열박스를 형성하는 박스부(261), 이 박스부에 열풍을 안내하는 관형상의 열풍통로(262), 바람을 생성해서 보내는 송풍기(263), 이 송풍기에서 생기는 공기의 흐름을 가열하는 히터(264)를 구비하고, 캐터필러부재(236)에 수용되어 반송되는 용기기재(V1)를 가열하여 수용부(530)에 수용되기 전에 용기기재(V1)의 온도를 상승시킨다. 이렇게 용기기재의 온도를 미리 올릴 수 있으므로, 용기기재로의 열가소성 시트의 접착성을 향상시켜, 라미네이트 용기를 형성하는 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.
또한, 박스부에 공급한 열풍은 외부기체로 배기해도 되고, 순환방식으로 해서 재이용해도 된다.
흡인반송기(240)는, 하단에서 용기기재의 저부(V13a)의 상면을 흡착할 수 있는 흡착부재(242), 이 흡착부재를 예열 후 위치(L2)와 용기기재 공급위치(L11) 사이에서 수평방향으로 왕복 구동하는 수평 구동기구(244), 이 수평 구동기구를 상하방향으로 왕복 구동하는 승강기구(246)를 구비하고, 예열 후 위치(L2)에 있는 예열 후의 용기기재(V1)를 용기기재 공급위치(L11)로 반송해서 수용부(530)에 공급한다.
흡착부재(242)는 공기펌프에 접속되어, 상기 공기펌프로부터 진공압이 작용하면 용기기재(V1)를 흡착하고, 상기 공기펌프로부터의 진공압의 작용이 정지하면 흡착되어 있던 용기기재(V1)를 개방해서 낙하시킨다. 수평 구동기구(244)는, 예를 들면 흡착부재(242)를 수평방향으로 이동 가능하게 부착한 레일부재와, 이 레일부재를 따라 흡착부재(242)를 제어반(900)의 제어에 맞춰서 수평방향으로 구동하는 서보모터로 구성할 수 있다. 승강기구(246)는, 예를 들면 수평 구동기구(244)를 상 하방향으로 이동 가능하게 부착한 레일부재와, 이 레일부재를 따라 수평 구동기구(244)를 제어반(900)의 제어에 맞춰서 상하방향으로 구동하는 서보모터로 구성할 수 있다.
하부 테이블 구동기구(340)는 상면(340a)에 하부 테이블(320)의 하면을 볼트 등으로 고정한 체인 컨베이어(341), 이 체인 컨베이어를 구동하는 서보모터(342), 하부 테이블(320)의 수평위치를 검출하는 위치 검출센서(343, 344), 성형위치(L12)에 있는 하부 테이블(320)을 승강시키는 하부 테이블 승강기구(345)를 구비하고, 하부 테이블(320)을 상기 L11, L12의 사이에서 수평방향으로 왕복 구동하면서, 성형위치(L12)에서 상하방향으로 왕복 구동한다. 예를 들면, 하부 테이블(320)의 이동가능 방향을 따른 양측면에 수평방향으로 홈(324)을 형성하고, 하부 테이블 승강기구(345)의 삽입부재(346)를 홈(324)에 삽입해서 하부 테이블(320)을 승강시킬 수 있다. 구체적으로는, 하부 테이블이 용기기재 공급위치(L11)에 있을 때에 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 서보모터(342)가 컨베이어(341)를 전진측으로 회전 구동하여 하부 테이블을 전진측으로 소정량 수평 이동시켜 성형위치(L12)에서 정지시키고, 하부 테이블이 성형위치(L12)의 이반위치(L13)에 있을 때에 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 하부 테이블을 소정량 상승시켜 근접위치(L14)에서 정지시키며, 하부 테이블이 근접위치(L14)에 있을 때에 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 하부 테이블을 소정량 하강시켜 이반위치(L13)에서 정지시키고, 하부 테이블이 성형위치(L12)의 이반위치(L13)에 있을 때에 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 하부 테이블을 후퇴측으로 소정 량 수평 이동시켜 용기기재 공급위치(L11)에서 정지시킨다. 센서(343, 344)로 하부 테이블이 소정의 위치에 이동했는지의 여부를 검출하고, 소정의 위치에 이동한 것을 검출했을 때에 하부 테이블을 정지시켜도 된다.
구동기구(340)로서 체인 컨베이어 대신에 에어 실린더나 유압 실린더를 사용하여, 공기압이나 유압으로 하부 테이블을 구동해도 좋다.
도 9에 나타내는 성형 트리밍기(300)는 개략 롤시트 풀림기(432), 스크랩 권취기(434), 시트(S1, S2)를 유지해서 반송하는 시트 반송기구(420), 열가소성 시트(S1)의 상방에 배치된 히터(442)를 갖는 가열기(440), 동일한 장소에 배치된 성형기구(600) 및 트리밍기구(700), 용기취출기(380)를 구비하고 있다. 시트 반송기구(420)는, 반송하는 열가소성 시트(S1)에 있어서의 폭방향의 양측 가장자리부를 소정의 시트유지 개시위치(L21)에서 유지하여 가열 연화된 열가소성 시트(S1)를 성형용 틀의 수용부(530)의 근방으로 반송함과 아울러, 상기 열가소성 시트로부터 생기는 스크랩 시트(S2)의 폭방향의 양측 가장자리부를 그대로 유지해서 상기 스크랩 시트를 소정의 시트 해방위치(L22)에서 해방한다.
롤형상으로 감긴 열가소성 시트(S1)는, 순차 필요량이 롤시트 풀림기(432)로부터 풀려나와, 폭방향의 양측 가장자리부를 시트 반송기구(420)에 유지해서 수평방향으로 반송되며, 히터(442)에 의해 복사 가열되어서 가열 연화되고, 성형되어서 용기기재(V1)에 적층 접착되며, 용기기재(V1)의 주위에서 트리밍되어서 스크랩 시트(S2)로 된다. 상기 스크랩 시트(S2)는 폭방향의 양측 가장자리부를 시트 반송기구(420)에 유지한 채 수평방향으로 반송되고, 시트 해방위치(L22)에서 시트 반송기 구로부터 해방된 후, 스크랩 권취기(434)에 인장되면서 감겨져서 회수된다. 열가소성 시트(S1)가 용기기재(V1)에 적층 접착되어서 트리밍되어 형성된 끝면처리 전 용기(V20)는, 용기취출기(380)에서 외부로 꺼내져 용기끝면 처리기(990)에 공급된다.
도 15와 도 16에 나타내는 바와 같이, 시트 반송기구(420)는 개략 체인 레일(421), 외부 프레임(422), 스파이크 수용부재(423), 스파이크 반송레일, 무단 체인(425), 스프로킷, 서보모터를 구비하는 스파이크 유지장치로 되어 있다. 체인 레일(421)은 시트(S1, S2)의 반송방향(DS1)을 향해서 연장되어 설치된 긴 부재로 형성되고, 외부 프레임(422)에 고정되어 부착되어 있다. 체인 레일(421)은 링크 피스(425a)를 삽입할 수 있는 레일면이 시트 반송방향(DS1)을 향해 설치되어, 이 레일에 연결된 무단 체인(425)을 삽입하고, 시트 반송방향(DS1)을 따라 무단 체인(425)을 주회시킨다.
이 무단 체인(425)은 복수의 링크 피스(425a)가 핀 고정으로 연결되고, 시트유지 개시위치(L21)의 스프로킷과 시트 해방위치(L22)의 스프로킷에 걸쳐 설치되어 있다. 따라서, 무단 체인(425)은 회전하는 양 위치(L21, L22)의 스프로킷 사이에서는 대략 직선운동을 행하면서 시트(S1, S2)를 반송하고, 전체로서 둘레회전한다.
각 링크 피스(425a)의 한 면에는, 스파이크부재(시트 유지부재)(425b)가 고정되어 있다. 이 스파이크부재(425b)는 대략 원반형상의 부재로부터 지름방향 외측을 향한 돌기가 형성되어 있고, 상기 돌기가 시트(S1, S2)에 하측으로부터 상방으로 찔러지도록 설치되어 있다.
기어구조를 통해서 스프로킷의 회전축에 접속된 서보모터는, 제어반(900)의 제어에 맞춰서 무단 체인(425)을 둘레회전시키거나 정지시키거나 한다.
스파이크 수용부재(423)는 무단 체인(425)과 함께 둘레회전하는 스파이크부재(425b)의 돌기가 접촉하는 위치에 설치되어 있다. 상기 접촉부위에는 폴리우레탄 고무(423a)가 끼워넣어져 있다. 시트(S1)는 스파이크부재(425b)의 돌기와 스파이크 수용부재(423) 사이에 개재되도록 반입되어, 스파이크부재(425b)로 찔러져서 유지된다.
이상의 구성에 의해, 시트 반송기구(420)는, 반송되는 열가소성 시트(S1)에 있어서의 폭방향의 양측 가장자리부를 시트유지 개시위치(L21)에서 스파이크부재(425b)로 찌르면서 유지하여 상기 열가소성 시트(S1)를 수용부(530)의 근방으로 반송함과 아울러, 상기 열가소성 시트(S1)로부터 생기는 스크랩 시트(S2)의 폭방향의 양측 가장자리부를 동 스파이크부재(425b)로 그대로 유지하여 상기 스크랩 시트(S2)를 시트 해방위치(L22)에서 해방한다.
또한, 시트 반송기구로서는, 일본 특허공개 2002-145496호 공보나 일본 특허공개 2002-103435호 공보에 기재된 스파이크 유지장치 등을 사용할 수 있다.
또한, 시트 반송기구(420)에는, 반송되는 스크랩 시트(S2)에 있어서의 스파이크부재(425b)로 유지된 부분을 냉각하는 유지부 냉각기구(460)가 부착되어 있다. 본 실시형태의 유지부 냉각기구(460)는, 반송되는 스크랩 시트(S2)에 있어서의 스파이크부재(425b)로 유지된 부분에 대해서만, 상기 스크랩 시트(S2)보다 저온의 공기를 분사하는 에어 분출기구(470)로 되어 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 에어 분출기구(470)는 스크랩 시트(S2)에 있어서의 폭방향의 양측 가장자리부에 하방 으로부터 상방을 향해서 공기를 분출하도록 설치되어, 상기 양측 가장자리부만이 냉각된다. 그리고, 적어도 시트 반송기구(420)와 유지부 냉각기구(460)로 본 발명의 시트 반송장치가 구성된다.
스크랩 시트(S2)에 있어서의 스파이크부재(425b)로 유지된 양측 가장자리부는, 에어 분출기구(470)에 의해 비교적 저온의 공기가 분사되어서 가소성이 저하되고, 스크랩 시트(S2)로부터 스파이크부재(425b)가 원활하게 분리된다. 따라서, 스크랩 시트(S2)가 용이하게 회수되어, 라미네이트 용기의 온라인 제조를 고속화시킬 수 있게 된다. 또한, 스크랩 시트(S2)의 폭방향의 내측이 유지부 냉각기구(460)에서 냉각되지 않으므로, 수용부(530)의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트(S1)가 유지부 냉각기구(460)에 의해 냉각되지 않아서, 열가소성 시트가 정밀도 좋게 용기기재에 적층 접착된다. 또한, 스크랩 시트(S2)의 폭방향의 양측 가장자리부밖에 에어가 분사되지 않으므로, 수용부(530)의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트(S1)가 에어 분출기구에 의한 에어의 영향을 받아 아래로 늘어뜨려지는 일이 생기지 않아서, 열가소성 시트가 정밀도 좋게 용기기재에 적층 접착된다.
각 성형용 틀(520)은 금속제 암형으로 되어 있고, 각 유지부재(560)에 서로 대향하는 개구부(530a)가 형성되어, 공기를 흡인할 수 있는 수용면(532)에서 용기기재(V1)를 수용하는 수용부(530)가 형성되어 있다. 수용면(532)에는, 하방을 향해서 공기를 흡인할 수 있는 흡인구멍(534)이 형성되어 있다. 상기 흡인구멍(534)은 도시생략된 진공펌프에 접속되어 있고, 암형으로 된 수용부(530) 내에 폐쇄공간을 형성해서 동 진공펌프에 의해 흡인구멍(534)에 진공압을 작용시키면, 동 폐쇄공간 의 공기를 흡인할 수 있다. 또한, 각 성형용 틀(520)은 히터(524)나 도시생략된 온도센서가 부착되어, 피드백 제어에 의해 목표 온도까지 가열된다. 이것에 의해, 가열기(260)에 의해 데워진 용기기재(V1)를 보온하는 목적의 틀 온도조정 기능이 성형용 틀마다 실현되어 있다.
성형용 틀(520)의 개구부(530a) 주위에는, 개구부(530a)에 배치되는 가열 연화상태의 열가소성 시트에 접촉하는 면에 금속제 수용판(522)이 부착되어 있다. 본 실시형태의 수용판(522)은, 예를 들면 스텐레스제로 되고, 환형상의 톰슨칼날(절삭날)(720)에 대향하는 위치로 되어서, 상면에 배치되는 가열 연화된 열가소성 시트(S1)를 톰슨칼날(720)의 가압에 의해 절단할 수 있게 한다. 또한, 도시생략된 스토퍼기구에 의해 톰슨칼날은 이가 빠지지 않는다. 상기 스토퍼기구는, 예를 들면 일본 특허공개 2004-9698호 공보에 기재된 스토퍼부재로 구성할 수 있다.
수용면(532)에는, 용기기재(V1)에 가해지는 충격력을 완화시키는 완충재(540)가 설치되어 있다. 완충재(540)로서는 플란넬 등의 보풀이 일은 천이나 스폰지 등과 같은 쿠션재, 발포 스티롤 등의 발포시킨 합성수지, 탄력성을 갖는 고무 등을 사용할 수 있다. 완충재(540)는 시트형상 등으로 되어서 수용면(532)의 일부에 부착되어도 되고, 통기성이면 수용면(532)의 전체면에 깔아져도 된다.
상부 테이블(580)은 예를 들면 금속제로 되고, 이동하지 않도록 고정되어 있지만, 하부 테이블(320)이 위치(L13, L14)의 사이에서 상하방향으로 왕복 구동됨으로써, 하부 테이블(320)에 대하여 근접 및 이반 가능하게 설치되어 있다. 또한, 각 유지부재(560)의 상방에 있어서, 상부 테이블(580)의 하면에 공기 공급구멍(581)이 형성되어 있다. 각 공기 공급구멍(581)은 도시생략된 공기펌프에 접속되어 있다.
상부 테이블(580)의 하측에는, 에어 실린더 구조로 된 금속제 유지부재(로케이터)(560)가 복수 부착되어 있다. 따라서, 유지부재는 성형용 틀의 수용부(530)에 대하여 근접 및 이반 가능하게 설치되어 있다. 유지부재의 재질에는 경질의 수지 등을 사용해도 된다. 각 유지부재(560)는, 성형용 틀(520)로의 근접시에 수용부(530)를 덮는 형상으로 형성되고, 예를 들면 1~5㎜정도의 범위에서 미동 가능하게 되어, 성형용 틀의 각 개구부(530a)에 서로 대향해서 성형용 틀(520)을 향해 가압 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 각 유지부재(560)는, 수용부(530)의 근방인 개구부(530a)에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트(S1)를 성형용 틀(520)에 있어서의 수용부(530)의 주위에 가압하여 밀접시킴으로써 유지할 수 있다.
각 유지부재(560)의 내부에는, 하면과 측면을 통기 가능하게 관통한 에어통로(811)가 형성되어 있다.
또한, 각 유지부재(560)는, 도시생략된 스토퍼기구에 의해 소정 범위내에서만 상하방향으로 이동 가능하게 되고, 공기 공급구멍(581)으로부터 압공이 공급되면 상부 테이블에 대해서 상대적으로 하방으로 슬라이드하며, 공기 공급구멍(581)으로부터 진공압이 공급되면 상부 테이블에 대해서 상대적으로 상방으로 슬라이드한다. 물론, 유지부재를 구동하는 기구로서는 유압 실린더, 서보모터를 사용한 기구 등이어도 좋다.
또한, 유지부재의 하면에 불소수지층을 형성해도 좋다. 그러면, 가열 연화된 열가소성 시트가 유지부재에 부착되는 것을 막을 수 있다.
용기기재(V1)에 열가소성 시트(S1)를 피복할 때에는, 상기 공기펌프에 의해 공기 공급구멍(581)으로부터 압공을 공급해서 유지부재(560)를 상대적으로 하방으로 이동시키고, 용기기재(V1)를 수용부(530)에 수용한 상태에서, 우선, 하부 테이블 구동기구(340)에 의해 하부 테이블(320)을 근접위치(L14)까지 상방으로 이동시켜서 수용부(530)와 유지부재(560)를 근접시켜 유지부재(560)로 가열 연화상태의 열가소성 시트(S1)를 수용부(530)의 주위에 가압 유지시킨다. 그리고, 상기 진공펌프에 의해 수용면(532)으로부터 용기기재(V1)를 통해서 공기를 흡인하여 유지부재(560)로 가압 유지된 가열 연화상태의 열가소성 시트(S1)를 용기기재의 시트 적층면(V11)에 적층 접착시킨다. 그 후, 공기 공급구멍(581)으로부터의 압공의 공급을 정지해서, 유지부재(560)를 상대적으로 상방으로 이동시키고, 톰슨칼날(720)로 용기기재(V1) 주위의 열가소성 시트(S1)를 절단해서 용기(20)를 형성한다.
상술한 처리는, 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 행해진다. 상기 처리를 행하는 성형기구(600)는, 제어반(900)이나 상기 공기펌프나 상기 진공펌프로 구성된다.
여기서, 발포상태의 용기기재(V1)는 완충재(540)에 접촉해서 수용부(530)에 수용되어 있다. 발포상태에서 통기성 용기기재는 깨지기 쉬운 성질을 갖고 있지만, 이렇게 깨지기 쉬운 용기기재라도 깨지기 어려워져, 라미네이트 용기의 제조수율을 향상시킬 수 있다.
각 유지부재(560)의 주위에는, 각각 수용판(522)을 향해서 가압 이동 가능한 환형상의 톰슨칼날(720)이 배치되어 있다. 도 17의 주요부 분해사시도에 나타내는 바와 같이, 환형상의 톰슨칼날(720)은 절단을 행하는 날끝을 아래로 향하게 하고, 외측면(720a)이 금속제 유지 프레임(730)의 내측면(730a)에 유지되어서 상부 테이블(580)의 하측에 설치된다. 상부 테이블(580) 하면에는 유지부재(560)의 외주에 홈(324)이 형성되고, 톰슨칼날(720)을 유지한 유지 프레임(730)은 홈(324)에 상부를 삽입해서 고정된다.
유지부재(560)가 상부 테이블을 기준으로 해서 하강위치에 있을 때에는 톰슨칼날(720)의 하측은 유지부재(560)의 하면보다 상측으로 되고, 유지부재(560)가 상승위치에 있을 때에는 톰슨칼날(720)의 하측은 유지부재(560)의 하면보다 하측으로 된다. 그리고, 유지부재(560)가 상부 테이블을 기준으로 해서 하강위치로부터 상승위치로 이동함으로써 상부 테이블과 함께 톰슨칼날(720)이 하강하여, 유지부재(560)에 가압 유지된 열가소성 시트(S1)를 눌러서 절단한다.
상술한 처리는, 제어반(900)의 제어에 맞춘 소정의 타이밍에서 행해진다. 상기 처리를 행하는 트리밍기구(700)는 제어반(900)이나 상기 공기펌프로 구성된다.
그런데, 유지부재(560)가 수용부(530)로의 근접시에 수용부(530)를 덮는 형상으로 되고, 상기 근접시에 톰슨칼날(720)이 유지부재(560)의 주위에 배치되어 있으므로, 열가소성 시트(S1)와 유지부재(560) 사이에 공간(SP1)이 칸막이된다. 진공압공성형에 의해 통기성 용기기재에 얇은 열가소성 시트를 적층 접착시킬 경우, 대기압보다 큰 압공을 공급하면 적층 접착되는 열가소성 시트의 두께에 편차가 생겨서 열가소성 시트에 핀홀이 발생하거나, 열가소성 시트의 두께는 일정해도 높은 압력에 의해 핀홀이 발생하거나 하는 일이 있으므로, 대기압보다 큰 압공을 공급하지 않는 편이, 형성되는 용기는 고품질로 된다. 그래서, 부압 해방수단(800)을 설치하여, 수용면(532)으로부터 공기가 흡인될 때에 열가소성 시트와 유지부재 사이의 공간(SP1)에 생기는 부압을 대기압이하에서 해방하는 것으로 하고 있다. 본 실시형태의 부압 해방수단(800)은, 에어통로(810)나 미세압공 공급기구(820)나 에어통로 개폐기구(830)로 구성되어 있다.
본 실시형태의 에어통로(810)는 상기 에어통로(811)와, 상부 테이블(580) 내를 통기 가능하게 관통한 에어통로(812)로 구성되어 있다. 양 에어통로(811, 812)는 통기 가능하게 연통되어 있다. 에어통로(812)는 에어통로 개폐기구(830)에 접속되어 있다. 상기 에어통로 개폐기구(830)는, 예를 들면 전자밸브방식의 전환밸브로 되고, 에어통로(810)를 외부기체에 접속할지 미세압공 공급기구(820)에 접속할지를 선택한다. 이것에 의해, 에어통로 개폐기구(830)는, 미세압공 공급기구(820)에서 대기압이하의 공기를 공급할 경우에는 에어통로(810)를 폐쇄하는 한편, 미세압공 공급기구(820)에서 공기를 공급하지 않을 경우에는 에어통로(810)를 개방한다. 에어통로(810)가 외부기체에 접속되면, 상기 에어통로는 유지부재(560)와 수용부(530)가 근접했을 때에 상기 유지부재와 열가소성 시트 사이의 공간(SP1)과 외부기체를 연결하는 부압 해방수단으로 된다.
또한, 에어통로 개폐기구를 수동밸브에 의해 조정하는 기구로 해도 좋다.
미세압공 공급기구(820)는 공기펌프를 갖고 목표 압력으로 되도록 제어하면서 미세압공공을 공급하고, 수용부(530)와 유지부재(560)가 근접했을 때에 상기 유지부재와 열가소성 시트 사이의 공간(SP1)에 대기압이하의 공기를 공급한다. 여기 서, 대기압은 약 0.1㎫이고, 예를 들면 0.02~0.09㎫(0.2~0.9㎏/㎠)의 미세압공이 공간(SP1)에 공급된다.
이하, 도 18에 나타내는 타이밍차트를 참조해서 본 용기 형성장치의 작용을 설명한다. 또한, 에어통로(810)는, 에어통로 개폐기구(830)에 의해 외부기체에 접속되어 있는 것으로 한다.
용기기재 형성장치(100)에 의해 형성된 통기성 용기기재(V1)는 예열 전 위치(L1)의 캐터필러부재(236)에 공급되면, 컨베이어(230)에 의해 예열 후 위치(L2)까지 반송되면서 가열기(260)에 의해 가열되고, 하부 테이블(320)이 용기기재 공급위치(L11)에 있을 때에 흡인반송기(240)에 의해 성형용 틀의 수용부(530)에 공급된다. 이 단계에서는, 시트 반송기구(42)는 시트의 반송을 정지하고, 유지부재(560)는 상승위치에 있으며, 수용면의 흡인구멍(534)에는 진공압을 작용시키고 있지 않는 것으로 한다. 또한, 열가소성 시트의 성형시에 미세압공을 병용할 경우에는, 미세압공 공급기구(820)로부터 미세압공이 공급되고 있지 않는 것으로 한다.
다음에, 하부 테이블 구동기구(340)에 의해 하부 테이블(320)을 용기기재 공급위치(L11)로부터 성형위치(L12)까지 수평방향으로 슬라이드시킨다(타이밍(t1~t2). 그러면, 용기기재(V1)를 수용한 성형용 틀(520)이 이반위치(L13)까지 수평 이동된다. 또한, 시트 반송기구(420)에 의해 열가소성 시트(S1)를 반송하고, 성형위치(L12)의 상방, 즉, 예열 후의 용기기재(V1)를 수용한 수용부(530)의 상방에 가열 연화상태의 열가소성 시트(S1)를 배치시킨다(타이밍(t3~t4)). 그러면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 가열 연화된 열가소성 시트(S1)가 예열 후의 용기기 재(V1)와 유지부재(560) 사이에 배치된다. 또한, 도 18에서는 타이밍(t1~t2)과 타이밍(t3~t4)이 같은 기간으로 되어 있지만, 다른 기간으로 되어도 좋다. 본 실시형태에서는, 타이밍(t1, t3)에서 공기펌프에 의해 공기 공급구멍(581)으로부터 압공을 공급해서 유지부재(560)를 성형용 틀(520)방향으로 이동시켜 소정의 하강위치로 하강시키고 있다. 또한, 유지부재(560)는 타이밍(t6)으로 되기 전에 하강시켜 두면 좋다.
또한, 하부 테이블 구동기구(340)에 의해, 하부 테이블(320)을 이반위치(L13)로부터 근접위치(L14)까지 상방으로 이동시킨다(타이밍(t5~t6)). 그러면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 용기기재(V1)를 수용한 성형용 틀(520)이 근접위치(L14)까지 상승하고, 유지부재(560)가 성형용 틀의 개구부(530a)의 주위에서 열가소성 시트(S1)를 눌러서 유지한다. 이때, 하부 테이블(320)을 상부 테이블(580)에 근접시키는 구동력은 잔존하고 있지만, 유지부재(560)가 성형용 틀(520)의 상면에 있는 열가소성 시트(S1)에 접촉하여, 양 테이블(320, 580)은 이 이상 근접하지 않는다. 그리고, 톰슨칼날(720)의 날끝은 유지부재(560)의 하면보다 상측에 있으므로 열가소성 시트(S1)는 절단되어 있지 않다. 또한, 열가소성 시트(S1)와 유지부재(560) 사이에 공간(SP1)이 생긴다.
그 후, 진공펌프에 의해 흡인구멍(534)으로부터 공기를 흡인해서 수용면(532)에 진공압을 작용시킨다(타이밍(t7)). 그러면, 유지부재(560)에 유지된 열가소성 시트(S1)는, 용기기재의 오목부(V13)의 내측면으로 형성된 폐쇄공간의 공기가 용기기재(V1)를 통해서 흡인구멍(534)으로부터 흡인됨으로써, 용기기재의 오목 부(V13)의 내측면으로 끌어 당겨진다. 여기서, 에어통로(810)가 유지부재와 열가소성 시트 사이의 공간(SP1)과 외부기체를 연결하고 있으므로, 상기 공간(SP1)이 외부기체에 개방되어, 상기 공간(SP1)의 부압이 대기압이하에서 해방된다. 따라서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 가열 연화된 열가소성 시트(S1)는 유지부재(560)로부터 분리되어, 차압성형에 의해 용기기재의 시트 적층면(V11)에 밀접시켜져서 적층 접착된다.
여기서, 발포상태의 용기기재(V1)는 완충재(540)에 접촉해서 수용부(530)에 수용되어 있으므로, 용기기재(V1)를 통해서 수용면(532)으로부터 공기를 흡인했을 때에 완충재(540)에 내리눌러지므로, 금속제의 성형용 틀(520)에 직접적으로는 접촉되지 않는다. 따라서, 깨지기 쉬운 발포상태의 용기기재라도 깨지기 어려워져, 용기의 생산수율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 에어통로(810)가 에어통로 개폐기구에 의해 미세압공 공급기구(820)에 접속되어 있을 경우에는, 타이밍(t7)에서 미세압공 공급기구(820)에 의해 대기압이하의 미세압공을 에어통로(810)로부터 유지부재와 열가소성 시트 사이의 공간(SP1)에 공급한다. 그러면, 상기 공간(SP1)에 대기압이하의 미세압공이 공급되어, 상기 공간(SP1)의 부압이 대기압이하에서 해방된다.
상술한 차압성형 후, 공기펌프에 의한 공기 공급구멍(581)으로부터 유지부재(560)로의 압공의 공급을 정지시키고, 하부 테이블구동기구(340)에 잔존하는 구동력에 의해 하부 테이블(320)을 상부 테이블(580)에 더욱 근접시킨다(타이밍(t8)). 그러면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 유지부재(560)는 상부 테이블(580) 을 기준으로 해서 상대적으로 소정의 상승위치까지 이동되고, 용기기재(V1)에 적층 접착되어서 유지부재(560)에 유지된 열가소성 시트(S1)는, 용기기재(V1)의 주위에 있어서 톰슨칼날(720)에 의해 눌러져서 절단되어, 끝면처리 전 용기(V20)가 형성된다. 이때, 도시생략된 스토퍼기구에 의해 톰슨칼날(720)의 가압 이동은 수용판(522)의 상면에 접촉하는 소정위치에서 정지된다.
상술한 트리밍 후, 진공펌프에 의한 흡인구멍(534)으로부터의 공기의 흡인을 정지시킨다(타이밍(t9)). 그러면, 수용면(532)에 흡인되어서 형성된 용기(V20)는, 수용면(532)으로부터의 흡인으로부터 해방된다. 또한, 에어통로(810)가 에어통로 개폐기구에 의해 미세압공 공급기구(820)에 접속되어 있을 경우에는, 타이밍(t9)에서 미세압공 공급기구(820)로부터의 미세압공의 공급을 정지시킨다.
그 후, 하부 테이블 구동기구(340)에 의해, 하부 테이블(320)을 근접위치(L14)로부터 이반위치(L13)까지 하방으로 이동시킨다(타이밍(t10~t11)). 그러면, 하부 테이블(320)은 도 14에 나타내는 위치까지 하강하여, 용기(V20)가 수용부(530)에 수용된 상태로 되는 한편, 열가소성 시트(S1)로부터 트리밍되어 남겨진 스크랩 시트(S2)가 시트 반송기구(420)에서 유지된 상태로 되어서 용기(V20)의 상방에 배치된다.
수용부(530) 내에 남겨진 용기(V20)는, 용기취출기(380)의 흡인부(382)에 흡인 유지되어서 수용부(530) 내로부터 꺼내져, 용기끝면 처리기(990)까지 반송된다.
라미네이트 용기가 꺼내지면, 하부 테이블 구동기구(340)에 의해 하부 테이블(320)을 성형위치(L12)로부터 용기기재 공급위치(L11)까지 수평방향으로 슬라이 드시킨다(타이밍(t12~t13)). 그러면, 수용부(530)가 빈 성형용 틀(520)이 용기기재 공급위치(L11)까지 수평 이동된다. 그 후는, 타이밍(t1)으로 돌아가서, 가열 연화된 열가소성 시트(S1)를 시트 반송기구(420)에 유지해서 반송한다. 이때, 스크랩 시트(S2)도 시트 반송기구(420)에 유지되어서 이송되고, 스크랩 권취기(434)에 인장되면서 권취되어서 회수된다.
이상, 타이밍(t1~t13)의 반복으로, 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착하여 트리밍을 행하는 처리를 연속해서 행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 열가소성 시트를 적층 접착한 통기성 용기기재를 성형용 틀에 수용한 채 트리밍할 수 있으므로 용기의 제조를 신속화시킬 수 있다. 또한, 트리밍 위치에 편차가 생기지 않아, 용기의 외관이 양호해지고, 용기의 끝면을 열가소성 시트로 보호하는 처리를 용이하게 할 수 있다. 또, 열가소성 시트와 유지부재 사이에 공간이 칸막이되지만, 대기압보다 높은 압력의 압공을 공급하지 않아도 상기 공간의 부압이 해방되어, 열가소성 시트가 용기기재에 밀접해서 충분히 적층 접착된다. 따라서, 열가소성 시트가 얇아도, 통기성 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착한 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질의 용기를 대량 생산할 수 있게 된다.
또한, 에어통로(810)를 외부기체에 접속하면 열가소성 시트와 유지부재 사이에 형성되는 공간의 부압이 해방되고, 에어통로(810)를 미세압공 공급기구(820)에 접속하면 상기 공간의 부압을 적절한 압력으로 해방해서 보다 확실하게 열가소성 시트를 용기기재에 밀접시켜서 적층 접착시킬 수 있다. 이렇게, 열가소성 시트의 성질이나 용기기재의 성질 등에 따라서 부압을 개방하는 수단을 바꿀 수 있으므로, 본 용기 형성장치는 편리하다.
또한, 완충재(540)에 의해 용기기재가 깨지기 어려워지거나, 스크랩 시트의 폭방향의 양측 가장자리부가 냉각됨으로써 스파이크부재(425b)로부터 스크랩 시트가 원활하게 분리되기 어려워지거나 하는 등, 본 발명에 의해 그 외에도 여러 가지 유용한 효과가 얻어진다.
(3) 변형예:
본 발명은 여러 가지 변형예가 고려된다.
상기 성형용 틀은 암형 이외에도 숫형 등이어도 좋다.
상기 성형 트리밍기에 설치하는 성형용 틀과 유지부재와 절삭날의 조합의 수는 하나여도, 복수여도 된다.
상하부 테이블을 근접 및 이반시킬 때에는, 상부 테이블 구동기구를 설치해서 상기 상부 테이블 구동기구에 의해 상부 테이블을 하부 테이블에 근접 및 이반시키도록 구동해도 좋고, 상부 테이블 구동기구와 하부 테이블 구동기구의 양자에 의해 양 테이블을 근접 및 이반시키도록 구동해도 좋다.
상기 절삭날은, 성형용 틀의 주위에 배치되어도 좋다. 이 경우, 절삭날에 대향하는 수용판을 유지부재의 주위에 설치하면 바람직하다. 또한, 상기 절삭날은, 성형용 틀 주위와 유지부재 주위의 양쪽에 배치되어도 좋다. 이 경우, 성형용 틀 주위에 있는 절삭날의 날끝과 유지부재의 주위에 있는 절삭날의 날끝을 접촉시킴으로써 트리밍할 수 있으므로 수용판을 불필요하게 할 수 있다.
미세압공 공급기구를 설치하지 않을 경우, 상기 에어통로 개폐기구는, 유지부재 내 및 상부 테이블 내를 관통한 에어통로의 내부에 설치한 개폐밸브 등으로 해도 된다.
상기 시트 반송기구는, 시트(S1, S2)의 폭방향의 양측 단부를 끼워서 반송하는 클램프 방식의 반송기구 등이어도 좋다.
상기 유지부 냉각기구는, 상기 시트 유지부재를 냉각하는 시트 유지부재 냉각기구로 되어도도 좋다. 예를 들면, 상기 스파이크부재(425b)에 냉풍을 분사해서 스파이크부재를 냉각하거나, 둘레회전하는 복수의 스파이크부재(425b) 중 시트에 접촉되어 있지 않은 스파이크부재를 냉수에 담궈서 스파이크부재를 냉각하거나 하는 기구를 시트 유지부재 냉각기구로 할 수 있다. 이들의 경우라도, 스크랩 시트에 있어서의 시트 유지부재로 유지된 부분은 냉각되어서 가소성이 저하되고, 스크랩 시트로부터 시트 유지부재가 원활하게 분리되어 스크랩 시트의 회수가 용이해진다.
용기기재 형성장치(100)나 용기기재 반송장치(200)가 설치되어 있지 않은 용기 형성장치라도, 라미네이트 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질의 용기를 대량 생산할 수 있게 된다.
상기 시트 반송기구가 스크랩 시트만을 유지해서 반송하는 기구라도, 시트 유지부재로부터 스크랩 시트를 원활하게 분리시켜, 스크랩 시트의 회수를 용이하게 할 수 있게 된다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 용기기재 형성장치(100)에서는, 오목부(V33)로부터 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 플랜지부(V34)를 갖는 통기성 용기기 재(V30)를 형성해도 된다. 이 경우, 전분질 소재(M1)를 성형하는 하부틀(42)의 형상을 용기기재(V30)에 맞춰서 플랜지부가 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 형상으로 하면 좋다. 또한, 성형기구(600)에서는, 가열 연화된 열가소성 시트(S1)를 용기기재(V30)의 시트 적층면(V31)에 적층 접착시켜 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 플랜지부(V44)를 가진 용기(V40)를 형성해도 된다. 이 경우, 성형용 틀(520)이나 유지부재(560)의 형상을 용기(V40)에 맞춰 플랜지부가 저측으로 기울어져서 외측으로 연장된 형상으로 하면 좋다.
성형기구(600)에 의해, 가열 연화된 열가소성 시트(S1)가 용기기재의 시트 적층면(V31)에 적층 접착되어서 용기(V40)가 형성된다. 상기 용기의 플랜지부(V44)는, 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장되어 있다. 형성된 용기의 플랜지부(V44)에 열가소성 필름을 밀봉해서 탑 필름을 할 때, 온도저하에 의한 열가소성 필름의 수축에 의해 플랜지부가 저측과는 반대측근처로 인장된다. 이것에 의해, 용기(V40)에 대해서 평평하게 탑 필름을 할 수 있으므로, 용기에 탑 필름을 한 제품의 외견을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 용기기재가 개구면적에 대한 깊이가 큰 용기기재일 경우, 가열 연화된 열가소성 필름(열가소성 시트(S1))의 전개배율이 큰 딥드로잉 성형을 행하면 좋다.
예를 들면, 도 20에 나타내는 성형 트리밍기(300)에서는, 유지부재(560)에 있어서 수용부(530)에 대향하는 하면에 플러그(562)를 설치하고, 플러그 어시스트 성형으로 딥드로잉 성형을 행한다. 즉, 상하부 테이블(580, 320)을 근접시켜서 수용부(530)와 유지부재(560)를 근접시키면, 플러그(562)가 수용부(530) 내로 진입해 서 열가소성 필름(S1)이 수용부(530) 내에 밀어넣어진다. 이 경우, 용기기재(V1)의 저부(V13a)에 적층 접착시키는 필름(S1)의 두께를 증가시킬 수 있어, 고품질의 라미네이트 용기가 얻어진다.
또한, 도 21에 나타내는 성형 트리밍기(300)에서는, 열가소성 필름(S1)과 성형용 틀의 수용부(530) 사이에 선행 클램프부재(564)가 설치되어 있다. 동 부재(564)는, 각 유지 프레임(730)의 주위에 맞춘 각 개구(565)를 갖고 수평으로 배치되어, 도시생략된 에어 실린더로 상방으로 이동 가능하게 되어 있다. 동 에어 실린더에 압공을 공급해서 선행 클램프부재(564)를 상승시키면, 도 22에 나타내는 바와 같이 선행 클램프부재(564)가 각 유지 프레임(730)의 주위에서 필름(S1)을 상부 테이블(580)에 눌러 붙여서 유지한다. 그 후, 상하부 테이블(580, 320)을 근접시켜서 수용부(530)와 유지부재(560)를 근접시켜 진공압공성형을 행한다. 즉, 선행 클램프부재(564)는 수용부(530)와 유지부재(560)를 근접시키기 전에 유지부재(560)의 하방으로 이동해서 가열 연화상태의 열가소성 필름(S1)을 유지부재(560)의 주위에서 클램프한다. 열가소성 필름과 같이 얇은 열가소성 시트를 사용할 경우, 특히 성형용 틀(520)이 복수 설치되어 있을 때에는 진공압공성형시에 각 성형개소에서 열가소성 필름을 서로 당겨서 열가소성 필름의 두께가 일정하지 않는 일이 있다. 선행 클램프를 행함으로써, 성형에 사용하는 열가소성 필름의 면적을 고정시켜서 각 용기기재(V1)에 적층 접착시키는 필름(S1)의 두께를 일정하게 할 수 있어, 고품질의 라미네이트 용기가 얻어진다.
또한, 도 22에 나타내는 성형 트리밍기(300)와 같이 미세압공 공급기구(820) 를 이용해서 약한 블로우(압공)를 행하여 미리 열가소성 필름(S1)을 연신시킨 후, 상하부 테이블(580, 320)을 근접시켜서 수용부(530)와 유지부재(560)를 근접시켜 진공압공성형을 행해도 된다. 즉, 본 변형예의 미세압공 공급기구(820)는, 수용부(530)와 유지부재(560)를 근접시키기 전에 가열 연화상태의 열가소성 필름(S1)에 대해서 수용부(530)의 방향으로 블로우를 공급해서 열가소성 필름(S1)을 수용부(530)의 방향으로 연신시킨다. 블로우에 의한 열가소성 필름의 연신 보조에 의해서, 용기기재(V1)의 저부(V13a)에 적층 접착시키는 필름(S1)의 두께를 증가시킬 수 있어, 고품질의 라미네이트 용기가 얻어진다.
또한, 상기 클램프 어시스트 성형이나 상기 선행 클램프나 상기 블로우는, 단독으로 행해도 되고, 조합해서 행해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 여러 가지 형태에 의해 유용한 용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트 반송방법을 제공할 수 있다.
청구항 1, 청구항 18에 따른 발명에 의하면, 통기성 용기기재에 열가소성 시트를 적층 접착한 용기의 온라인 제조를 고속화시키면서, 외관이 양호하고 고품질의 용기를 대량 생산할 수 있게 된다.
청구항 2에 따른 발명에서는, 열가소성 시트와 유지부재 사이에 형성되는 공간의 부압을 해방하는 구조를 간소화시킬 수 있다.
청구항 3에 따른 발명에서는, 열가소성 시트와 유지부재 사이에 형성되는 공 간의 부압을 적절한 압력으로 해방할 수 있고, 보다 확실하게 열가소성 시트를 용기기재에 밀접시켜 적층 접착시킬 수 있다.
청구항 4에 따른 발명에서는, 열가소성 시트의 성질이나 용기기재의 성질 등에 따라 부압을 개방하는 수단을 바꿀 수 있으므로 편리성을 향상시킬 수 있다.
청구항 5에 따른 발명에서는, 유지부재를 이동시킬 필요가 없으므로 유지부재를 지지하는 구조를 간소화시킬 수 있음과 아울러, 용기기재의 공급기구를 용이하게 할 수 있다.
청구항 6, 청구항 15에 따른 발명에서는, 용기기재가 깨지기 어려워 용기의 생산수율을 향상시킬 수 있게 된다.
청구항 7에 따른 발명에서는, 열가소성 시트를 적층 접착시키는 용기기재의 온도가 미리 상승되어 있으므로, 열가소성 시트의 접착성을 향상시켜, 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착해서 용기를 형성하는 사이클 타임을 단축시킬 수 있게 된다.
청구항 8, 청구항 16, 청구항 19에 따른 발명에서는, 가열 연화된 열가소성 시트의 스크랩 시트를 유지하기 위한 시트 유지부재로부터 스크랩 시트를 원활하게 분리시켜 스크랩 시트의 회수를 용이하게 해서, 용기기재에 열가소성 시트를 적층한 용기의 온라인 제조를 고속화시킬 수 있게 된다.
청구항 9에 따른 발명에서는, 스크랩 시트의 폭방향의 내측이 유지부 냉각기구에서 냉각되지 않으므로, 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트가 유지부 냉각기구에 의한 냉각의 영향을 받지 않아, 정밀도 좋게 열가소성 시 트를 용기기재에 적층 접착시킬 수 있게 된다.
청구항 10에 따른 발명에서는, 스크랩 시트에 있어서의 시트 유지부재로 유지된 부분에만 에어가 분사되므로, 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트가 에어 분출기구에 의한 에어의 영향을 받지 않아, 정밀도 좋게 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착시킬 수 있게 된다.
청구항 11, 청구항 17에 따른 발명에서는, 형성된 용기에 탑 필름을 할 때, 평평하게 탑 필름을 할 수 있으므로 용기에 탑 필름을 한 제품의 외견을 향상시킬 수 있게 된다.
청구항 12에 따른 발명에서는, 플러그에 의한 열가소성 시트의 연신보조에 의해, 용기기재가 깊어도 저부에 적층 접착시키는 열가소성 시트의 두께를 증가시킬 수 있어 용기를 고품질로 할 수 있다.
청구항 13에 따른 발명에서는, 성형에 사용하는 열가소성 시트의 면적을 고정시켜서 용기기재에 적층 접착시키는 열가소성 시트의 두께를 일정하게 할 수 있어 용기를 고품질로 할 수 있다.
청구항 14에 따른 발명에서는, 블로우에 의한 열가소성 시트의 연신보조에 의해, 용기기재가 깊어도 저부에 적층 접착시키는 열가소성 시트의 두께를 증가시킬 수 있어 용기를 고품질로 할 수 있다.

Claims (19)

  1. 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착해서 트리밍함으로써 용기를 형성하는 용기 형성장치로서,
    에어를 흡인할 수 있는 수용면으로 상기 용기기재를 수용하는 수용부를 갖는 성형용 틀;
    이 성형용 틀의 수용부에 대해서 근접 및 이반 가능하게 설치되고, 근접시에 상기 수용부를 덮는 형상으로 형성됨과 아울러, 상기 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 성형용 틀에 있어서의 상기 수용부의 주위에 눌러서 유지할 수 있는 유지부재;
    상기 용기기재를 수용한 수용부와 상기 유지부재를 근접시켜서 상기 유지부재로 상기 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 수용부의 주위에 가압 유지시키고, 상기 수용면으로부터 상기 용기기재를 통해 에어를 흡인해서 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시키는 성형기구;
    상기 성형용 틀과 상기 유지부재 중 한쪽이상의 주위에 배치된 절삭날을 갖고, 상기 유지부재에 가압 유지된 열가소성 시트를 상기 절삭날로 가압 절단해서 상기 용기를 형성하는 트리밍기구;및
    상기 수용면으로부터 에어가 흡인될 때에 상기 열가소성 시트와 상기 유지부재 사이의 공간에 생기는 부압을 대기압이하에서 해방하는 부압 해방수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부압 해방수단은 통기 가능하게 상기 유지부재를 관통 해서 형성됨과 아울러 상기 유지부재와 상기 수용부가 근접했을 때에 상기 유지부재와 상기 열가소성 시트 사이의 공간과 외부기체를 연결하는 에어통로로 되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부압 해방수단은 상기 수용부와 상기 유지부재가 근접했을 때에 상기 유지부재와 상기 열가소성 시트 사이의 공간에 대기압이하의 에어를 공급하는 미세압공 공급기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 부압 해방수단은,
    통기 가능하게 상기 유지부재를 관통해서 형성됨과 아울러 상기 유지부재와 상기 수용부가 근접했을 때에 상기 유지부재와 상기 열가소성 시트 사이의 공간과 외부기체를 연결하는 에어통로;및
    상기 미세압공 공급기구에서 대기압이하의 에어를 공급할 경우에는 상기 에어통로를 폐쇄하는 한편, 상기 미세압공 공급기구에서 에어를 공급하지 않을 경우에는 상기 에어통로를 해방하는 에어통로 개폐기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용부를 상측으로 한 상기 성형용 틀을 상면에 배치해서 상기 용기기재가 공급되는 소정의 용기기재 공급위치와 소정의 성형위치를 연결하는 수평방향으로 이동시킬 수 있음과 아울러, 상기 성형위치에서 상기 수용부를 상기 유지부재에 근접 및 이반 가능하게 상하방향으로 이동시킬 수 있는 하부 테이블;및
    이 테이블을 상기 수평방향으로 왕복 구동하면서 상기 성형위치에서 상하방향으로 왕복 구동하는 하부 테이블 구동기구를 더 구비하고:
    상기 성형기구는 상기 하부 테이블이 상방으로 이동했을 때에 상기 수용면으로부터 상기 용기기재를 통해 에어를 흡인해서 상기 유지부재로 가압 유지된 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시키는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형용 틀이 금속제이고,
    상기 수용면에는 상기 용기기재로 가해지는 충격력을 완화시키는 완충재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기기재를 반송해서 상기 성형용 틀의 수용부에 공급하는 용기기재 공급기구;및
    반송되는 상기 용기기재를 가열해서 상기 수용부에 수용되기 전에 상기 용기기재의 온도를 상승시키는 용기기재 예열기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용부의 근방에서 상기 트리밍기구에 의해 상기 열가소성 시트로부터 절단되어서 생기는 스크랩 시트를 시트 유지부재로 유지해서 반송함과 아울러 소정의 시트 해방위치에서 해방하는 시트 반송기구;및
    반송되는 스크랩 시트에 있어서의 상기 시트 유지부재로 유지된 부분을 냉각하는 유지부 냉각기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시트 반송기구는 반송하는 상기 열가소성 시트에 있어서의 폭방향의 양측 가장자리부를 상기 시트 유지부재로 찌르면서 유지하여 가열 연화된 상기 열가소성 시트를 상기 수용부의 근방으로 반송함과 아울러 상기 열가소성 시트로부터 생기는 상기 스크랩 시트의 폭방향의 양측 가장자리부를 동 시트 유지부재로 그대로 유지해서 상기 스크랩 시트를 상기 시트 해방위치에서 해방하는 기구도 되고,
    상기 유지부 냉각기구는 상기 반송되는 스크랩 시트에 있어서의 폭방향의 양측 가장자리부만을 냉각하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유지부 냉각기구는 상기 반송되는 스크랩 시트에 있어서의 상기 시트 유지부재로 유지된 부분에 대해서만 상기 스크랩 시트보다 저온의 에어를 분사하는 에어 분출기구로 되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기기재는 오목부를 가지며 상기 오목부의 주위에 플랜지부가 형성되어 있고,
    상기 용기기재를 형성할 때, 상기 오목부로부터 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 상기 플랜지부를 갖는 용기기재를 형성하는 용기기재 형성기구를 더 구비하고,
    상기 성형기구는 상기 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시켜 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 플랜지부를 가진 상기 용기를 형성하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지부재에 있어서 상기 수용부에 대향하는 부분에는 상기 수용부에 근접했을 때에 상기 수용부 내로 진입하는 플러그가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 연화상태의 열가소성 시트와 상기 수용부 사이에 설치됨과 아울러, 상기 수용부와 상기 유지부재를 근접시키기 전에 상기 유지부재의 방향으로 이동해서 상기 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 유지부재의 주위에서 클램프하는 선행 클램프부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용부와 상기 유지부재를 근접시키기 전에 상기 가열 연화상태의 열가소성 시트에 대하여 상기 수용부의 방향으로 블로우를 공급해서 상기 열가소성 시트를 상기 수용부의 방향으로 연신시키는 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  15. 소재를 발포시켜 용기형상으로 성형한 발포상태에서 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착해서 용기를 형성하는 용기 형성장치로서,
    에어를 흡인할 수 있는 수용면으로 상기 용기기재를 수용하는 수용부를 갖는 금속제의 성형용 틀;
    상기 수용면에 설치되어서 상기 용기기재로 가해지는 충격력을 완화시키는 완충재;및
    이 완충재에 접촉해서 상기 수용부에 수용된 상기 발포상태의 용기기재를 통하여 상기 수용면으로부터 에어를 흡인함으로써 상기 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시켜서 상기 용기를 형성하는 성형기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  16. 가열 연화된 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착시켜서 절단함으로써 생기는 스크랩 시트를 시트 유지부재로 유지하여 반송함과 아울러, 소정의 시트 해방위치에서 해방되는 시트 반송기구;및
    반송되는 스크랩 시트에 있어서의 상기 시트 유지부재로 유지된 부분을 냉각 하는 유지부 냉각기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 시트 반송장치.
  17. 오목부를 가지고 상기 오목부의 주위에 플랜지부가 형성된 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착해서 트리밍함으로써 용기를 형성하는 용기 형성장치로서,
    상기 용기기재를 형성할 때, 상기 오목부로부터 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 상기 플랜지부를 갖는 용기기재를 형성하는 용기기재 형성기구;및
    가열 연화된 열가소성 시트를 상기 용기기재의 시트 적층면에 적층 접착시켜 저측근처로 기울어져서 외측으로 연장된 플랜지부를 가진 상기 용기를 형성하는 성형기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 형성장치.
  18. 통기성 용기기재의 시트 적층면에 열가소성 시트를 적층 접착해서 트리밍함으로써 용기를 제조하는 용기 제조방법으로서,
    에어를 흡인할 수 있는 수용면으로 상기 용기기재를 수용하는 수용부를 갖는 성형용 틀에 상기 용기기재를 수용하고,
    상기 성형용 틀의 수용부에 대하여 근접 및 이반 가능하게 설치되어 근접시에 상기 수용부를 덮는 형상으로 형성된 유지부재와 상기 용기기재를 수용한 수용부를 근접시켜서, 상기 유지부재로 상기 수용부의 근방에 배치된 가열 연화상태의 열가소성 시트를 상기 성형용 틀에 있어서의 상기 수용부의 주위에 눌러서 유지함과 아울러, 상기 수용면으로부터 상기 용기기재를 통해 에어를 흡인해서 상기 용기 기재의 시트 적층면에 적층 접착시키고,
    상기 성형용 틀과 상기 유지부재 중 한쪽 이상의 주위에 배치된 절삭날에 의해, 상기 유지부재로 가압 유지된 열가소성 시트를 가압 절단해서 상기 용기를 형성하고,
    상기 수용면으로부터 에어가 흡인될 때에 상기 열가소성 시트와 상기 유지부재 사이의 공간에 생기는 부압을 대기압이하에서 해방하는 것을 특징으로 하는 용기 제조방법.
  19. 가열 연화된 열가소성 시트를 용기기재에 적층 접착시켜서 절단함으로써 생기는 스크랩 시트를 유지부재로 유지해서 반송함과 아울러 소정의 시트 해방위치에서 해방하는 시트 반송공정;및
    반송되는 스크랩 시트에 있어서의 상기 유지부재로 유지된 부분을 냉각하는 유지부 냉각공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트 반송방법.
KR1020060044186A 2005-05-20 2006-05-17 용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트반송방법 KR100766391B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005148274A JP2006321178A (ja) 2005-05-20 2005-05-20 容器形成装置、シート搬送装置、容器製造方法およびシート搬送方法
JPJP-P-2005-00148274 2005-05-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060120432A true KR20060120432A (ko) 2006-11-27
KR100766391B1 KR100766391B1 (ko) 2007-10-11

Family

ID=37424196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060044186A KR100766391B1 (ko) 2005-05-20 2006-05-17 용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트반송방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2006321178A (ko)
KR (1) KR100766391B1 (ko)
CN (1) CN100594116C (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065928A1 (ko) * 2011-11-01 2013-05-10 Kang Sungil 진공용기와 그 제조방법
KR101394890B1 (ko) * 2013-05-13 2014-05-13 디아인텍 주식회사 공압 성형용 금형 어셈블리 및 그를 이용한 캡 제조 방법
KR20220007241A (ko) * 2020-07-10 2022-01-18 주식회사 신우 일부가 겹쳐 적층된 복수 개의 종이를 포함하는 포장용 종이 케이스 및 이의 제조방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101758577B (zh) * 2008-11-14 2013-05-01 苏州市鑫顺机械有限公司 聚丙烯成型机
CN101758578A (zh) * 2008-12-01 2010-06-30 张海忠 聚丙烯全自动成型机的加料机构
US9505170B2 (en) 2011-10-04 2016-11-29 Asano Laboratories Co., Ltd. Forming apparatus and forming method
CN102762358A (zh) * 2011-10-04 2012-10-31 株式会社浅野研究所 成型装置及成型方法
JP4972219B1 (ja) * 2011-10-04 2012-07-11 株式会社浅野研究所 成形装置および成形方法
JP4918175B1 (ja) * 2011-10-04 2012-04-18 株式会社浅野研究所 成形装置および成形方法
JP5886504B2 (ja) * 2014-01-22 2016-03-16 トヨタ自動車株式会社 複合材の製造方法及び製造装置
CN106671442A (zh) * 2017-01-13 2017-05-17 四川南格尔生物科技有限公司 一种定位盒连续生产装置及方法
CN107053639A (zh) * 2017-03-22 2017-08-18 江苏汤臣新材料科技有限公司 一种有机玻璃吹拉热成型设备
TWI621534B (zh) * 2017-04-07 2018-04-21 Shape processing method with leather composite material
CN107020770B (zh) * 2017-05-17 2023-04-07 内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司 一种纸容器生产设备
CN107139532B (zh) * 2017-07-11 2019-01-04 湖北众与和智能装备科技有限公司 纸箱自动成型装置
CN108454072A (zh) * 2018-01-08 2018-08-28 上海古汉汽车饰件模具有限公司 一种汽车仪表板真空吸附成型一体模具
CN109159495A (zh) * 2018-09-03 2019-01-08 邓鑫元 一种产品纸壳的生产工艺及其生产设备
CN109319183B (zh) * 2018-11-21 2021-02-19 杭州永创智能设备股份有限公司 输送方法
JP6736117B1 (ja) * 2020-02-20 2020-08-05 株式会社浅野研究所 熱成形装置
CN112810235A (zh) * 2020-11-12 2021-05-18 苏州德文塑业有限公司 一种飞机上用的锡纸餐盒制作加工工艺
JP7229603B1 (ja) * 2022-05-23 2023-02-28 株式会社浅野研究所 熱成形機

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3545327B2 (ja) * 2000-09-21 2004-07-21 株式会社浅野研究所 熱可塑性シート被覆装置および熱可塑性シート被覆方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065928A1 (ko) * 2011-11-01 2013-05-10 Kang Sungil 진공용기와 그 제조방법
KR101280934B1 (ko) * 2011-11-01 2013-07-02 강성일 진공용기와 그 제조방법
US9555951B2 (en) 2011-11-01 2017-01-31 Sungil Kang Vacuum container and method for manufacturing same
KR101394890B1 (ko) * 2013-05-13 2014-05-13 디아인텍 주식회사 공압 성형용 금형 어셈블리 및 그를 이용한 캡 제조 방법
KR20220007241A (ko) * 2020-07-10 2022-01-18 주식회사 신우 일부가 겹쳐 적층된 복수 개의 종이를 포함하는 포장용 종이 케이스 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1864983A (zh) 2006-11-22
KR100766391B1 (ko) 2007-10-11
CN100594116C (zh) 2010-03-17
JP2006321178A (ja) 2006-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100766391B1 (ko) 용기 형성장치, 시트 반송장치, 용기 제조방법 및 시트반송방법
CN108349151B (zh) 热成型装置以及热成型方法
EP2520411B1 (en) Device and method for thermoforming by hot-plate heating
EP2565008B1 (en) Apparatus and method for the horizontal molding of vehicle interior components
CN106457656A (zh) 热成型装置
JP2010234690A (ja) 成形シート材料の成形方法並びに成形装置
JP7177996B2 (ja) 基材成形システム、搬送装置、保持部材および基材成形方法
US11883990B2 (en) Holding member, work molding system, and work molding method
MXPA05004385A (es) Metodo para producir articulos de poliuretano y dispositivo relacionado.
KR102381178B1 (ko) 열성형 장치 및 열성형 방법
JP4634190B2 (ja) 容器端面処理装置および容器製造方法
JP3483551B2 (ja) 予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法
JP2002018882A (ja) 発泡樹脂層を有するプラスチック成形品の製造方法およびその装置
CN107471753A (zh) Phc盖板及其加工工艺
JP2000301566A (ja) 射出成形同時絵付方法及び装置
JP3300870B2 (ja) ドアトリム真空成形装置
KR100642069B1 (ko) 에어 블로워 성형방법 및 그 장치
JPH06114881A (ja) 表皮材貼合成形装置
JPH07241873A (ja) 射出成形同時絵付方法およびその装置
JPS60161122A (ja) 射出成形同時絵付装置
JP6548011B2 (ja) 熱成形装置及び熱成形方法
JP2009034967A (ja) シート貼着部材の製造装置
JP2019111836A (ja) 熱成形装置及び熱成形方法
JPS62212107A (ja) 絵付樹脂製品の製造装置
JP2010234689A (ja) 積層成形体の成形方法並びに成形装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee