JPS606430A - 発泡シ−ト製容器における口縁部の成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、特に容器の間口部上端に予め外方へ
湾曲形成しである口縁部をざらに捲回成形してかしめ込
めると共に口紅部の捲回成形を能率的に行なえる装置を
提供しＪ：うとしている。

従来より紙製のコツプ状容器等にＪ３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
ルリップを形成りる、い４つゆるりツブカール加工を施
すことが行なわれており、上記カール状リブま１＝はリ
ップの形成によって、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、保湿性、保冷性等に優れ
た発泡ポリスチレンシー１〜製等のカップ状容器も使用
され出しているが、これら発泡シート製容器の場合には
上記リップカール加工が非常に困ｌｌ！ａであった。

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ｌこ筒状体を型締めして口縁部のリップツノ−ル
アＪｌド［を施すことも行なわれたが（持分０８５５−
１１５０４５参照）、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、この略仝体
的な加熱に３・１シで口縁部相当個所は胴部に比し口径
が人きい容器全体の形状と次に行なわれるべきリップカ
ール加工の点からも加熱収縮が■止されることが必要と
なるが、どうしてム仝体的な加熱収縮による影響を受ｔ
Ｊ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（）易さと、未だストレー１〜段階にある口縁
部相当個所から型締めにてリップカール加工を施すため
粕度帷持が難しい方法であった。

これに対し、発泡シートからシート成形時器形状へ既に
成形されであるもの、即ｔ５発泡シートにｊ；る成形容
器は、シート成形時の延伸によって生づ゛るシー１〜自
体の方向性により、容器円周方向への伸びが少なく、ま
た光ン包シー１−は断熱性を有しているのでλ０時間で
適当な軟化温度まで加熱昇温づることがり１１かしい欠
点があり、その為捲回加工の際に割れたり裂り易く捲回
性が非常に悪く、仕上りも悪くなっ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ｔｆ′ｉ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
能であった。

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ッ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号簀参照）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づること
は出来ず、リップ形状が不完全で満足のいくらのではな
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
容器であっ−Ｃ１しかも寸法が正確で使用し易い捲回口
縁部を右する容器を製造できると共に、上記発泡シー１
〜製容器を能率良く仕上りも良好に製造できるよう開発
したものであって、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聞
］］部上端には、予め外方へ湾曲し！ごフシンジ状口縁
部を形成しておき、容器のうち少なくとも口紅部Ｊ３　
Ｊ、び開口部上端を除いた他部分をマンドレル型と細円
との間に１ヒ；装保持した状態にて４−開口縁部を雄型
と、雄型外周位置にあるリングとの間にでさる溝部へ加
熱し／家がら案内し、口縁部をｊＩＩＩｉ部に沿って立
上がらせＩＣ後、［］縁部にλ・ＩＪ゛る加熱状態を届
Ｊ：’ｊ　Ｌ／たまま１ｌｌＩＩ型外周位置にあるリン
グをｉＦ＋部へ接近させて口縁部の起−１−個所を押え
込み、１４１型と両リングにて口縁部をｌｕ回成形しな
がらかしめ込むことを特徴どしている。

次いで、この発明にＪ、る＊器［目１ｚ部の捲回成形方
法について〈゛の方法の丈／ＩＩ！ｌに使用Ｊる装置と
」（に以下図を参照しながら例示りる。

ま−ヂ、この発明に使用り゛る発泡シート製容器につい
て説明りると、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
形されたカッ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デー
バ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、下りの他部分どの間に段差を設けてあって
、容器（１）のスタッ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
ときフラット形状のほか、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）の間口部上端において、（１１３＞は
予め外方側へ湾曲したフランジ状のに１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［ｌ縁部を形成するも
のである。

図示する使用装置にお番）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１
へ（１０）上には紺４ｔす（１１）を設（）、固定プレ
ート（１０）の下側に（３１シリンダ（欠格（１２）を
設け、進退でさル＠（１３）を＃、ｌｌ　＆！　（１１
）　ニＬ’ｌ挿し、軸（１３）の先端にはマンドレル型
（１４）を上記シリンダｌ＞１４７４　（１２）にて一
種のバネ的効果をもたけて装備しである。（１５）　（
１５）は固定プレート（１０）を員挿しであるガイドで
あって、ストッパ−（１５ａ）イ（１のムので、固定プ
レート（１０）を０挿した部分には固定プレーｔ−（１
０）どの間にスプリング（１Ｇ）を介してＡｉｌ型側の
リング（１７）を設置ノである。図の揚台、ｌｊｌ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ｈｔ型（１１）とＡ１１型側リン
グ（１７）の関連については、ガ［型（１１）の場合、
容器（１）の開口部上端（１Ｃ）に嵌合でき、１１つＬ
１縁部（１ｂ）を沿わせ得る段部（１９）を有しており
、池ノ）雄型側リング（１７）はｋｊＥ型（１１）の外
周を摺仙でさ、ｊ４１型段部（１９）どの間で口縁部成
形用の）古都（１９ａ）を形成できるようになっている
。

次に（２１）は細円側の型取付プレートであり、シリン
ダ機４ｉ４　（２２）にてガイド（２３）　（２３）部
分を上下動できるようになっている。上記型取付プレー
ト（２１）には−ｌｌｔ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Ｊ３す、紺Ｅ型（２５）と型取付プ
レーｈ（２１）との間にスプリング（２Ｇ）を介装しで
ある。

そして、マンドレル型（１４）とｌ１ｌｆｌ型（２５）
とは両者間に容器（１）の少なくとも口縁部（１１＋）
ｊ３にび開口部上端（１ｃ）を除いた他部分を嵌合可能
な形状に形成しである。

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っては、容器（１）
のうち少なくとも口縁部（１１）　）および開口部上端
（１Ｇ）を除いた他部分をマンドレル型（１４）と雌型
（２５）との間に嵌装保持しｌこ状態にて（第１図参照
）　、１ｍ型（２５）および細円側リング（２４）を図
では降下作用さ°Ｕ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ｋｊ［型
外周位置にあるリング（１７）との間にできるＢ’ｉ部
（１９ａ＞へ容器Ｌ１縁縁（１ｂ）を加熱しながＩう奈
内し、１１縁部（１ｂ）を渦部（１０ａ）へ立上らせる
（第２図参１１．α）。このように立上がった状態で口
紅部（ｉ　）の加熱状態を持続したまま容２”Ｎ−ｈ端
を）Ｊｌ　７１’！　（１１）　ト１ｕｌｌ　Ｗ！　（
２５）下端とで弾力的に挾むようにしてｌｌＩ型側リン
グ（２４）のみの降下作用をｌ′ｌ：（）るど、リング
（２４）はｆｊｌ一部（１９ａ）に接近することになり
、１１４部（１０ａ）にて起上しである口紅部（１ｂ〉
を捲回するＪ、う押さえ込む（第３図参照）、、イして
、さらに１１ｉｉｆ型側リング（２４）をトイ下して＋
１４１型側リング（１７）を押ｊ１することになれば、
Ｊ、り口縁部（１ｂ）は押さえ込；１れ、＃ｊ　Ｈ’！
　（１１）と両リング（１７〉（２４）にて４ｆ７回成
形され４ｆがら、かしめ込、１、れることになり、でさ
るｌご【ノー１ンバク１−イ１リップが１６回成形され
る。

」記実ｆ進例でｔｉｔヒーター（１８）を１４１　ＩＸ
’！側リンクリング）に設（）（いるが、これに代えｊ
、］（型（１１）にヒーターを設けて実施したり、双り
にヒーターを投首してもにり、ヒーターどしては既知の
構造のものが種々使用でさ′る（例えば詩込みヒーター
、バンドヒーター）。

上記口縁部に対する加熱温度どしてはシー１〜厚みによ
っても多少前後するが９５°Ｃ〜１３０℃が好適である
。通常シート成形温度は１１０℃±１０℃であり、成形
時の残留応力にに２０９１部の加熱軟化と収縮は上記温
度範囲にて同時に発生ずる。しかしながら厳密で適性な
るン晶度管理はう）ましいため、加熱温度はやや高目に
設定してｄ３　＜ため収柑ｉシロを要し、結果的にかし
められたリブとｔ【る凹縁部形状は比較的小さいものど
なる。具体的な形状としては第４図に示すように、ロッ
う゛イング直後の〔１〕の形状から立上らＶた（ＩＩ）
の形状となり、次いで軟化収縮の始まる（Ｉ［Ｉ）の形
状を経て最終的に捲回成形してかしめ込まれた（ＩＶ）
の形状とイよる。容器［］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　、５　ｍｍ程度が好適である。ま
た、容器成形直後の凹縁部形状として第６図の拡大図の
ごとき屈曲起点となる部分（ｉｏｏ）を有する形状にし
ておくと一層捲回成形しやづ゛くかしめ込み易くなる。

そして上記：１−闘としては複数を並設して複数１１Ｍ
＋の捲回成形を１６１旧に行なえるＪ、う実施Ｊること
もできる。

なお、実施上上記各：ｉ＋：　［１）を形成りる発泡シ
ートとしては、（ジ１１えば発泡イ１“１率１．５□〜
１３イ８のボリスヂレン冗泡シー１〜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。

イソプロピルスブレン、α−メチルスチレン、核メヂル
スヂレン、クロロスチレン、第三ブチルスチレン等のビ
ニル芳香７１′）、モノマーの重合にＪ、す１−１られ
るスチレン千合体、あるいはスｆ−レンモノ７一と、１
・３−ブタジー［ン、アクリル酸ブブール。

アクリル酸エチル、ジアクリル６２２−ＪＩ　Ｊ−ルヘ
ー１ニシル等のアクリル酸アル−１−ル、メタクリル酸
メブル。

メタクリル酌ブチル、メタクリル酌２−エチルヘキシル
等のメタクリル酸アル＝４ル、アクリロニ１−リル、ビ
ニルアレチー１〜．α−メブール」−チレン。

ジビニルベンじン、ジメチルマレ上−１〜、ジエチルマ
レニーｌ−との共車台により冑られる、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、ボリエチレン
、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなる発泡シート
も使用でき、ざらにポリエチレン。ポリプロピレン等の
オレフィ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ィ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１へのほか、−Ｖ記発
泡シー１−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ィルムを−Ｎ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　、０１１
１１１１（製品平均厚み）のものが使用され、また積層
する非発泡フィルムの厚みとしては５へ・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１戊形された発泡シー１−成形台２：どしでは、予め
シー１−成形時に容器の開口部上端に外方へ湾曲しに′
ノシンジ状り１７２部を形成し−Ｃあるものを用い、捲
回成形装置にレッティングしてこれを捲回成形してかし
め込む方法Ｃあり、捲回成形時には前記したごど＜　Ｅ
ｌ縁部に対するのみの部分加熱を行なうしのであるから
、■縁部丈が重点的に加熱され、仝体加熱に及ぶもので
（Ｊないゆえ、成形容器どしては口縁部が−（小のアニ
ーリングされたこととイ（す、成形容器の具有づる延伸
１１が柔らげられて延伸方向へは割れテ１１りなり、［
１縁部が強化され、成形台ｎの強１臭アップをはかるト
で好都合どなる。しから口縁部は捲回成形」−１一旦成
形用）１４部に）ｊ）って立りらｖ／；、：［１縁部を
押さえ込んで加熱）・）（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づものゆえ、シワヤ〕計みが
生じず良好なかしめ効里が生じ、一段とリップカール個
所としでの［１１ｘｉ、部の強化をはかることができる
と其に非常に＝１ンバク１〜な捲回成形が実現−（さる
。

特に容器の中に内容物を収容してに７をシールづる場合
、従来方式であれば、第８図に示づ−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ＩＣ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
しめ込にれる捲回成形を行なうこの発明の場合、−ＬＬ
にフラット部ができ、アール部分が小さくなり（約０．
７〜１　、３１１１１１１１従来ハ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Ｊ−るメリッ１−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
う特長を右づることになる。

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ップカール加工が行なえること
になる。

また、１記発明方法実施のために用いぼられる成形装置
としてもＩＩＩ雄型おに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μるよう作用さ
ｌである【Ｊｌか、ｎ［ｌ［Ｊ、ＩＩ　二ｌ’ｌの双方
外方に設りたリングにて雄型どＪ（に形成りる溝部での
捲回成形」−の」法８１１１度の紺１．′Ｊを適（（１
Ｆにはかり、自動的且つ１ｊヒ率的な口縁部に対りる１
６回成形を実現させる上（非１；１に右効目つ適切４ｆ
トム置どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施態様にＪ３いて−ＩＩＩ　’Ｉ
ｌ！どンンドレル甲間に成形容器をセツデーｒングした
ｒｖｉ面図、第２図はｔ、１１型側にできる成形用漏部
にて口縁部をｓ′ｆら上Ｉ：′）ｕた状態の（すｉｉＴ
！！図、第３図は捲回成形１Ｆ、’ｉ　（１）　ｆｆＪ
ｉ面図、第４図（Ｉ　）　〜（ＩＶ　）　ＬＬ［］縁ｉ
’１ｌＳｃ７）捲回成形変化をどらえた要部の１（Ｊ１
面図、第５図は容器レツテーｒング時の口縁部形状の変
更例を示り要部拡大１１ｊ１而図、第６図はＡ、＋＋　
４図の最終捲回成形後の口縁部を示り一一部の１ＩＪｉ
而Ｍ、第７図は容器概要平面図、第８図は従来の容ｊ：
＋ｔ　［Ｊ　１１偵部を示ず一部の断面図である （１）・・・容器、（１１＞・・・底部、（１１１＞・
・・［１縁部、（１Ｃ）・・・聞口十端、（１０）・・
・下側の固定プレート、（１１）・・・〃Ｅ型、（１２
）・・・下側のシリンダｌ；Ｊ！　ＩＭ、（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）・・・」−二側
の固定プレー１〜、（２１）・・・型取イ］プレート、
（２２）・・ｌ：側シリンダ機構、（２４）・・・雌型
側リング、（２５）・・・１■１型。 竹ム′１出願人　槓水化成品工業株式会礼第３図 第４図 （Ｉ）　（Ｉｔ）　（Ｉ［［］　（ＩＶ）第６図　第５
図 第７図 北

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間口部上端には、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ｌう少な
   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１（Ｉｌ型との間に嵌装保持した状態にて上記
   口縁部を雄型と、雄型外同位買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、Ｌ１縁部を溝部に治っ
   て立上らぜた後、口縁部に対する加熱状態を維持したま
   ま頗型外周位置にあるリングをｊｆζ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１〜製容器におりる口縁部の成形方法。 ２、　熱可塑性樹脂発泡シー１−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に］部
   上端を除いた他部分を１０；合可能に形成したマンドレ
   ル型と１ｕ１型とを有し、また容器の開口部上端にに合
   でき１１つ口縁部を沿わせる段部を有した雄型と、ｋＪ
   Ｉ型外円外周動でき雄型段部ど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、ざらに雌型外周を
   １７７動できｋＪｔ　’Ｊｉ側の」−記溝部へ接近でき
   る雌型側リングを設け、ｊｊＥ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号る加熱部を備えてあ
   り、上記雄型ど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であることを特徴とする発
   泡シー１〜製容器におりる口縁部の成形装置。