JPH0224651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラスチツクシート、フイルムの圧
空成形機、真空圧空成形機等に応用できるプラス
チツク成形品の熱固定装置に関するものである。

従来より食品容器を中心にプラスチツクシート
から熱成形された容器が多数使用されている。そ
してこの容器をプラスチツクシートから成形する
方法としては、一般的に真空成形、圧空成形、ま
たは両者併用の真空、圧空成形が用いられる。

第１図は従来の真空、圧空成形機の概要、成形
プロセスを示す。また第２図は従来のプラスチツ
クシートに成形された容器の状態、第３図は第２
図の状態から打抜かれて製品となつた容器、第４
図は同容器を打抜かれた後のプラスチツクシート
スクラツプを示す。

図において１はシートロールで、同ロールはプ
ラスチツクシートをロール状に巻いたもので、成
形前の材料である。２はプラスチツクシートでシ
ートロール１から巻戻されたものである。３，４
は上下加熱板で、プラスチツクシートを成形可能
な軟化温度まで加熱する。また５は成形金型で、
真空引きのための空気通路１４を有する。なお、
図示しないが冷却手段、加熱手段も有する。

６はプラグで、加熱されたプラスチツクシート
を成形金型方向に押付け予備成形するもので、圧
空の吹込通路１２を有する。なお、底の浅い容器
は、このプラグなしで成形する場合もある。７は
容器で、広義のプラスチツク成形品である。

８はプラスチツクシートスクラツプで、容器７
が打抜かれた後は穴あきのシートスクラツプとな
る。また９，１０は打抜き用下型、上型、１１は
圧空の発生と圧力制御、吹込み切換制御を行なう
圧空装置、１３は真空装置、１５は真空、圧空成
形機内のプラスチツクシートを移送するシート搬
送装置、１８は真空、圧空成形機、１９は打抜装
置である。

次に第１図により成形プロセスを説明すると次
の通りとなる。先ずシートロール１から搬送装置
１５によりプラスチツクシートを間欠的に引出
す。次に上下加熱板３，４（上のみまたは下のみ
の場合もある）により成形温度まで加熱する。次
いで成形金型５とプラグ６とが夫々矢印Ｘ１，Ｙ
１方向に前進してプラスチツクシート２を挟持し
て型締する。

次に成形金型凹所内の真空引きと、プラグ側か
ら圧空吹出しを行ない、成形金型凹所にプラスチ
ツクシートを密着させ、容器７を形成する。

次いで成形金型の冷却により容器を冷却し、圧
空により密着させて冷却する。

次に成形金型５とプラグ６とは夫々矢印Ｘ２，
Ｙ２方向に後退して型を開き、容器７をプラスチ
ツクシート２により連なつている状態（第２図）
で取出す。

次に打抜装置１９に送られて、上下型１０，９
により容器７をシート２から打抜く。即ち、第３
図の容器７と第４図に示すプラスチツクシートス
クラツプ８とに分離される。

しかしながら前記第１図の方法で成形された容
器は、常温域で使用する限り実用的な容器形状を
保ち得るが、この容器に高温充填を行なつたり、
充填後高温殺菌を行なつたりする場合は、容器成
形時の残留歪が開放されて変形し、商品価値がな
くなるばかりでなく、容器としての機能を果さな
くなる欠点があつた。

ところで前記従来の欠点をなくす為には、耐熱
性を賦与する必要がある。耐熱性付与は、繊維、
フイルムでよく知られるように、緊張下で加熱、
熱固定することにより行なわれる。

本発明はこの熱固定操作を簡単な方法で行なう
ことにより、プラスチツクシートより成形する安
価な耐熱性プラスチツク容器（広くはプラスチツ
ク成形品）を得ることを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明は、プラスチ
ツクシートから容器等を圧空または圧空、真空成
形して熱固定する方法において、成形金型を熱固
定温度に保持することにより熱固定を行なうと共
に、前記熱固定後の成形品の冷却を、成形金型を
取り去つても成形品が変形しないような成形品内
圧に保持して、成形金型から抜取つた状態で行な
うプラスチツク成形品の熱固定方法を提供せんと
するものである。

また本発明は、プラスチツクシートから容器等
を圧空もしくは圧空、真空成形、熱固定する装置
において、シートロールからプラスチツクシート
を引出し、成形、熱固定、取出しステージへ送る
搬送装置、プラスチツクシートの加熱装置、圧空
装置を持ち、更に熱固定温度に保持された成形金
型と、これと係合して容器内圧をシール化し、か
つその状態で成形金型との係合を解いて成形金型
外へ移動し得るプラグ型とシールプレートを有す
る装置、圧空側圧力を成形、熱固定時高圧と、冷
却時低圧とに制御し得るようにした装置、熱固定
後の冷却のための容器等の外側よりの強制冷却手
段を有することを特徴とするプラスチツク成形品
の熱固定装置を提供せんとするものである。

以下本発明の実施例を図面について説明する
と、装置構造を第５図及び第７図に、成形、熱固
定プロセスを第６図に示す。なお、第５図におい
て、符号１〜４、８〜１５までは第１図と同じで
ある。本発明に於いて前述の従来の真空、圧空成
形機と比較して構造が大きく異なる点は次の通り
である。

即ち、図においてプラグ型２６を成形ステージ
（第５図中Ａ）と冷却ステージ（第５図中Ｂ）と
の間を往復動させるようにした（矢印Ｃ１〜Ｃ４
の方向に移動）点である。また新しくシールプレ
ート２１を設け、プラグ型２６と連動させ（矢印
Ｅ１〜Ｅ４の方向に移動）、更に冷却ステージＢ
を設け、また吹込圧空の圧力を２段もしくは多段
に変化制御できるようにした点である。

次に第５図〜第７図において説明すると、１は
シートロール、２はプラスチツクシート、３，４
は上下加熱板で、これらは従来の第１図のものと
同一である。２５は成形、熱固定金型で、真空引
用空気通路１４と、図示しないが熱固定に必要な
加熱、温調装置を有する。また任意手段によりシ
ートと直角方向に往復（矢印Ｄ１，Ｄ２）させプ
ラグ型２６と型締力を発生せしめることができ
る。

前記プラグ型２６は、圧空吹込通路１２と、図
示しないが冷却手段を有し、圧空装置１１と連結
したまま矢印Ｃ１〜Ｃ４の如く□の字状に移動す
る。２７は熱固定された耐熱性のあるプラスチツ
ク容器、８はプラスチツクシートスクラツプ、
９，１０は打抜き用下型、上型である。

また圧空装置１１は圧空発生と、圧力を２段も
しくはそれ以上の多段に制御できる機能を有す
る。なお、図中１３は真空装置、１５はシート搬
送装置、１０は打抜装置、２８は本発明による真
空圧空熱固定装置、２２は冷却装置で、空冷等容
器を外部から冷却するものである。

次に作用を説明すると、シートロール１からシ
ート２を引出し加熱するまでと、成形完了後の打
抜工程は、従来機と同じであるのでこれらの説明
は省略する。また成形、熱固定、冷却、取出しの
プロセスについては第６図に示し、これに基づき
説明する。

先ず加熱されたプラスチツクシート２が成形加
熱金型２５、シールプレート２１とプラグ型２６
との間に第６図ａの如く移送されると、成形金型
２５、シールプレート２１、プラグ型２６は夫々
矢印Ｄ１，Ｅ１，Ｃ１方向に移動して型締めさ
れ、プラスチツクシート２を挟持し、ｂの状態に
なる。

次に型締と同時、もしくはやや遅れて（図は別
動できる構造になつていない）プラグ２６ｂがシ
ート２に押付けられ（第６図ｂ）、予備成形され
る。なお、この予備成形は底の浅い容器等には必
ずしも必要としない。

次に真空引きと圧空吹込操作の組合せにより、
シート２を金型内壁２５ａに密着させ（第６図
ｃ）、真空、圧空成形する。密着後、金型の熱に
より成形歪が解放され得る時間を圧空により密着
保持する。このときの圧空圧力を１次圧力、時間
を熱固定時間という。次いで容器内圧力を、金型
を開いても内圧により膨張もしなく、かつ容器の
熱収縮力によつて収縮もしない圧力（これを２次
圧力といい１次圧力よりはるかに小さい）に降圧
する。

次に２次圧力に保持したまま、金型２５は矢印
Ｄ２方向に移動し（第６図ｄ）、型開きを行なう。
内圧保持のためにシールプレート２１はプラグ型
２６と協動し、プラスチツクシート２を把持、内
圧シールをする。

次にプラグ型２６とシールプレート２１とによ
り２次圧力を保持したまま、第６図ｅの如く矢印
Ｃ２，Ｅ２方向に移動させて冷却ステージＢに移
送し、冷却装置２２により容器を外側から、内圧
を取除いても容器が変形しない温度まで冷却す
る。この必要時間を冷却時間という。このとき図
示しないがもう１組のプラグ型とシールプレート
とを設けて、第６図ｅ中左側に位置する成形加熱
金型により工程ａ→ｃを併行させることができ
る。

冷却が完了後２次圧力を抜いて大気圧とし、プ
ラグ型２６とシールプレート２１とを第６図ｆの
如く夫々矢印Ｃ３，Ｅ３方向に移動させ、容器２
７をプラスチツクシート２により連なつている状
態で取出す（第６図ｇ）。

次に成形、熱固定の完了した容器は打抜ステー
ジへ送られる。この時、プラグ型２６シールプレ
ート２１は、夫々矢印Ｃ４，Ｅ４方向に移動して
成形加熱金型位置へ戻り、第６図ａの工程から同
一手順を繰返す。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、プラスチツクシートから容器を成形する
工程で連続的に熱固定ができる。また成形用金型
を熱固定温度に保持しているので、金型を加熱、
冷却と繰返す必要がないので、成形サイクルが短
く、エネルギー損失が少ない。

従来の技術により、本発明のようなプラスチツ
ク容器を熱固定する場合には、加熱した金型の内
壁により密着させ、熱固定時間保持後内圧を保持
しつつその金型を冷却し、かつ内圧を除去し、金
型から開放しても容器が変形しない温度まで容器
を冷却した後、金型から取出す。従つて金型は加
熱→冷却→加熱を繰返すことになり、ポリエステ
ルシートからの成形を例にとると、150℃→60℃
を繰返す必要があり、この昇温、降温に要する時
間は十数分となる。

本発明によると、必要時間は成形歪みの解放時
間のみでよく、前記ポリエステルの場合は３〜５
秒でよい。従つて本発明によると、金型の加熱、
冷却の繰返しが不要であり、一定温度（熱固定温
度）に保持するのみであるから、金型構造が簡単
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプラスチツクシートを用いた真
空、圧空成形機のシステム図、第２図はシートに
形成された容器の斜視図、第３図は同容器１個の
斜視図、第４図は第２図から容器を取外したシー
トスクラツプの斜視図、第５図は本発明の実施例
を示すプラスチツク成形品の熱固定装置のシステ
ム図、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇは本発
明の成形工程を順次示す説明図、第７図はプラグ
型と容器を取外したプラスチツクシートスクラツ
プを示す斜視図である。 図の主要部分の説明、１……シートロール、２
……プラスチツクシート、３，４……上下加熱
板、８……プラスチツクシートスクラツプ、９…
…打抜き用下型、１０……打抜き用上型、１１…
…圧空装置、１３……真空装置、１５……シート
搬送装置、２１……シールプレート、２２……冷
却装置、２５……成形、熱固定金型、２６……プ
ラグ型、２７……プラスチツク容器、２８……真
空圧空固定装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツクシートから容器等を圧空または
   圧空、真空成形して熱固定する方法において、成
   形金型を熱固定温度に保持することにより熱固定
   を行なうと共に、前記熱固定後の成形品の冷却
   を、成形金型を取り去つても成形品が変形しない
   ような成形品内圧に保持して、成形金型から抜取
   つた状態で行なうことを特徴とするプラスチツク
   成形品の熱固定方法。 ２ プラスチツクシートから容器等を圧空もしく
   は圧空、真空成形、熱固定する装置において、シ
   ートロールからプラスチツクシートを引出し、成
   形、熱固定、取出しステージへ送る搬送装置、プ
   ラスチツクシートの加熱装置、圧空装置を持ち、
   更に熱固定温度に保持された成形金型と、これと
   係合して容器内圧をシールし、かつその状態で成
   形金型との係合を解いて成形金型外へ移動し得る
   プラグ型とシールプレートを有する装置、圧空側
   圧力を成形、熱固定時高圧と、冷却時低圧とに制
   御し得るようにした装置、熱固定後の冷却のため
   の容器等の外側よりの強制冷却手段を有すること
   を特徴とするプラスチツク成形品の熱固定装置。