JP2020157523A - インモールドラベル容器成形用金型及びインモールドラベル容器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも酸素バリア性を高めたインモールドラベル容器を成形可能なインモールドラベル容器成形用金型を提供する。【解決手段】金型２００は、底壁と、周壁と、フランジと、周壁の外周面に一体化されたインモールドラベルとを備えるインモールドラベル容器を射出成形するためのものである。前記金型は、第１キャビティ面２０ａを有する第１型２０と、第２キャビティ面３０ａを有する第２型３０とを備え、第１キャビティ面と第２キャビティ面との間でキャビティが形成される。第１型の第１キャビティ面は、周壁の外周面に対応する周壁外キャビティ面２２と、フランジの裏面に対応するフランジ裏キャビティ面２３と、周壁外キャビティ面とフランジ裏キャビティ面との間に設けた短絡キャビティ面２５とを含む。短絡キャビティ面は、キャビティにおける周壁に対応する周壁キャビティ部の厚さをフランジ裏キャビティ面へと次第に厚くするように構成される。【選択図】図６

Description

本発明は、インモールドラベル容器成形用金型及びインモールドラベル容器に関し、更に詳しくは、金型で容器を射出成形する際にインモールドラベルを挿入し、射出成形と同時に容器の周壁上にインモールドラベルを熱融着してなるインモールドラベル容器を射出成形するための金型と、そのような金型で成形可能なインモールドラベル容器に関する。

容器を射出成形する際にフィルム状のインモールドラベルを容器の周壁の外周面上に熱融着するインモールド成形は、ラベルを容器に後付けするよりも製造工程が効率的であるなどのために一般的に行われている。インモールド成形された容器はインモールドラベル容器と呼ばれており、一般に、底壁と、筒状の周壁と、周壁の上端から外周側に突き出るフランジとを備える。容器のフランジで囲まれた上端開口は開放し、この上端開口には別途蓋が設けられる。インモールドラベルは、容器に対して容器内外間の酸素透過を低下させる酸素バリア性を付与することができ、この性能は特に容器の内容物が食品等である場合に重要となる。

図１３は、従来の固定型１２０と可動型１３０の型開状態を概略的に示す断面図である。以下、図１３〜図１７に基づく説明について、別途指定しない限り、左右方向は図１３〜図１７の紙面に基づくものとする。固定型１２０と可動型１３０は軸線Ｈに同心状に水平配置され、左方に固定的に配置された固定型１２０に対して可動型１３０が進退して型閉及び型開が行われる。固定型１２０は固定型キャビティ面１２０ａを有し、可動型１３０は可動型キャビティ面１３０ａを有する。固定型キャビティ面１２０ａは、容器の底壁の外側面に対応する底壁外キャビティ面１２１と、周壁の外周面に対応する周壁外キャビティ面１２２と、フランジの裏面に対応するフランジ裏キャビティ面１２３とを含む。可動型キャビティ面１３０ａは、容器の底壁の内側面に対応する底壁内キャビティ面１３１と、周壁の内周面に対応する周壁内キャビティ面１３２と、フランジの表面に対応するフランジ表キャビティ面１３３とを含む。インモールド成形においては、筒状に巻かれた状態のラベル１１０が図１３に示すように固定型１２０に挿入され、周壁外キャビティ面１２２上にセットされる。次いで可動型１３０を固定型１２０に近付けて型閉する。固定型１２０の固定型キャビティ面１２０ａと可動型１３０の可動型キャビティ面１３０ａとの間には、キャビティが形成される。キャビティに溶融樹脂を充填することにより、ラベルが容器の周壁の外周面上に一体化され、インモールドラベル容器が射出成形される。この射出成形時において、ラベル１１０は固定型１２０の周壁外キャビティ面１２２上にセットされる。この時、ラベル１１０の右端部１１０ａは周壁外キャビティ面１２２よりも可動型１３０側に配置される。ラベル１１０の右端部１１０ａはキャビティへの充填樹脂によりフランジ裏キャビティ面１２３上へと折り曲げられ、フランジの裏面を覆うようにされる。しかしながら、この際、以下のような問題があった。

図１４は、固定型１２０と可動型１３０とを型閉した時の、フランジのキャビティを概略的に示す部分拡大断面図である。また、図１４は、キャビティへの樹脂充填前の状態を示している。図１４中、Ｃａはキャビティにおける容器の周壁に対応する周壁キャビティ部であり、Ｃｂは容器のフランジに対応するフランジキャビティ部である。フランジキャビティ部Ｃｂは周壁キャビティ部Ｃａの右端部から半径方向外側に延びる。なお、キャビティは容器の底壁に対応する図示しない底壁キャビティ部も含む。

図１５は、図１４の状態から周壁キャビティ部Ｃａ及びフランジキャビティ部Ｃｂを含むキャビティに樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。図１４の状態で、ラベル１１０の右端部１１０ａは、固定型１２０の周壁外キャビティ面１２２から外れ、フランジ裏キャビティ面１２３から長さＬ１だけ右方のフランジキャビティ部Ｃｂに突出している。この突出長さＬ１は、型閉状態の可動型１３０のフランジ表キャビティ面１３３までの長さに設定される。ラベル１１０の右端部１１０ａは、溶融樹脂の充填によってフランジキャビティ部Ｃｂ側に押される。そのため、図１５に示すようにフランジ側である半径方向外側に折れ曲がり、フランジ裏キャビティ面１２３上に配される。これにより、ラベル１１０の右端部１１０ａが成形された容器のフランジの裏面に来る。

しかしながら、前記フランジ裏キャビティ面１２３の半径方向に沿う長さＬ２（図１４参照）がラベル１１０の右端部１１０ａの前記突出長さＬ１よりも長い場合、図１５に示すようにラベル１１０はフランジ裏キャビティ面１２３の半径方向外側端１２４には達しない。そのため、容器のフランジの裏面の半径方向外側にラベル１１０で覆われていない部分が残る。この場合、フランジの裏面においてラベル１１０から外れる半径方向外側部分から酸素の透過を許すため、容器の酸素バリア性が低下してしまう。これを防ぐため、ラベル１１０の右端部１１０ａの突出長さをフランジ裏キャビティ面１２３の半径方向長さＬ２よりも長くすることが考えられる。

図１６は、ラベル１１０の右端部１１０ａの突出長さを、図１４の突出長さＬ１よりも長い突出長さＬ１’に設定した場合を示す部分拡大断面である。ここで、ラベル１１０の右端部１１０ａの突出長さとは、ラベル１１０の右端部１１０ａのフランジ裏キャビティ面１２３からの突出長さのことである。図１６は、固定型１２０と可動型１３０の型閉直前の状態を示す部分拡大断面図であり、ラベル１１０の右端が可動型１３０に接した時点を示す。図１７は、図１６の状態から型閉した状態を示す部分拡大断面図である。図１６に示すように、突出長さがＬ１よりも長いＬ１’に設定されたラベル１１０の場合、固定型１２０と可動型１３０が型閉となる直前でラベル１１０の右端が可動型１３０のフランジ表キャビティ面１３３に接し、可動型１３０によりラベル１１０の右端が左方に押されつつ型閉となる。そのため、図１７に示すようにラベル１１０が座屈したり、あるいは半径方向内外にランダムに折れ曲がるなどしてラベル１１０に皺が生じ得る。そのため、従来の固定型１２０と可動型１３０には、固定型１２０のフランジ裏キャビティ面１２３上にラベル１１０の右端部１１０ａをより行き渡らせる点、及び、成形される容器のフランジの裏面をインモールドラベルでより覆う点で制限があった。

特開２００３−１７３１４４号公報（特許文献１）には、インモールドラベルのフランジ対応部分に予め切れ目やミシン目を入れることで、容器の射出成形時にラベルが容器のフランジの裏面を覆い易くする技術が提案されている。

特開２００３−１７３１４４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるラベルでは、フランジ対応部分が射出成形時に半径方向外側のみならず半径方向内側にも折れ曲がり易く、ラベルのフランジ対応部分全体をフランジ裏面に首尾良く配することが難しく、また、容器のフランジの裏面に来るラベル部分の切れ目が広がって隙間ができ、酸素バリア性が損なわれるという問題がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも酸素バリア性を高めたインモールドラベル容器を成形可能なインモールドラベル容器成形用金型を提供することにある。

かかる課題を解決することのできる一の本発明のインモールドラベル容器成形用金型は、底壁と、周壁と、前記周壁の軸方向における前記底壁とは反対側の端から外周側に突き出るフランジと、前記周壁の外周側に一体化されたインモールドラベルとを備えるインモールドラベル容器を射出成形するための金型であって、前記金型は、第１キャビティ面を有する第１型と、第２キャビティ面を有する第２型とを備え、前記第１キャビティ面と前記第２キャビティ面との間で前記インモールドラベル容器を成形するためのキャビティが形成され、前記第１型の前記第１キャビティ面は、前記周壁の外周面に対応する周壁外キャビティ面と、前記フランジにおける前記軸方向の前記底壁側の裏面に対応するフランジ裏キャビティ面と、前記周壁外キャビティ面と前記フランジ裏キャビティ面との間に設けた短絡キャビティ面とを含み、前記短絡キャビティ面は、前記キャビティにおける前記周壁に対応する周壁キャビティ部の厚さを前記フランジ裏キャビティ面へと次第に厚くするように構成されるものである。

また、上記課題を解決することができる一のインモールドラベル容器は、底壁と、周壁と、前記周壁の軸方向における前記底壁とは反対側の端から外周側に突き出るフランジと、前記周壁の外周面に一体化されたインモールドラベルとを備えるインモールドラベル容器であって、前記周壁の外周面と前記フランジにおける前記軸方向の前記底壁側の裏面との間に、前記周壁の厚さを前記フランジへと次第に厚くする厚肉部を備えるものである。

本発明によれば、容器の酸素バリア性を高めることができるインモールドラベル容器成形用金型を提供することができる。

本発明によれば、容器の酸素バリア性を高めることができるインモールドラベル容器を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るインモールドラベル容器の正面図である。 図２は、図１の囲みＡ部分の拡大断面図である。 図３は、図３は厚肉部の変形例を示す図２と同様の断面図である。 図４は、本発明に係るインモールドラベル容器成形用金型が取り付けられる射出成形装置を概略的に示す一部断面側面図である。 図５は、本発明に係るインモールドラベル容器成形用金型を含むインモールド成形システムを概略的に示す全体図である。 図６は、固定型（第１型）と可動型（第２型）の型開状態を概略的に示す断面図である。 図７は、型閉状態にある固定型と可動型を概略的に示す断面図である。 図８は、図７の囲みＡ’の部分の拡大断面図である。 図９は、図８の状態からキャビティに溶融樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。 図１０は、固定型と可動型の型閉直前の状態を示す部分拡大断面図であり、ラベルの可動型側端が可動型に接した時点を示す。 図１１は、固定型と可動型の型閉状態でかつ樹脂充填前の状態を示す部分拡大断面図である。 図１２は、図１１の状態から樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。 図１３は、従来の固定型と可動型の型開状態を概略的に示す断面図である。 図１４は、従来の固定型と可動型の型閉状態でかつ樹脂充填前の状態を示す部分拡大断面図である。 図１５は、図１４の状態から樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。 図１６は、従来の固定型と可動型の型閉直前の状態を示す部分拡大断面図であり、図１４のラベルより突出長さが長くされたラベルの右端が可動型に接した時点を示す。 図１７は、図１６の状態から型閉した状態を示す部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び均等の範囲内で適宜変更等が可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係るインモールドラベル容器（以下、単に「容器」ともいう。）１の正面図である。容器１は、一例として円板状の底壁２と、底壁２の周縁から円筒状に延びる周壁３と、周壁３の軸線Ｂに沿う軸方向における底壁２とは反対側の端（上端）から軸線Ｂに対する半径方向外側に突出するフランジ４とを備える。以下の容器１の説明について、別途指定しない限り、上下方向は図１〜図３の紙面に基づくものとする。容器１はフランジ４に囲まれた開放する上端開口を有する。周壁３は上方へと径がわずかに拡大する。図１に示す容器１の周壁３の外周面３ａとフランジ４の裏面（下面）４ａの全域には、インモールドラベル（以下、単に「ラベル」ともいう。）１０が容器１の射出成形時に一体に熱融着されている。底壁２の形状としては、円板状に限られない。また、周壁３は、底壁２から筒状に延びる。この筒状には円筒状の筒のみならず矩形状の筒も含まれる。換言すれば、筒状には、断面円形状のみならず、断面矩形状、断面楕円形状、断面長円形状、断面多角形状、断面が直線と曲線とからなる環状等も含まれる。周壁３の形状は、ラベル１０が皺などを生じずに一体的に成形できる形状とされてよい。本例においては、周壁３の傾斜角度は、ラベル１０の強度等を考慮した、射出成形時にラベル１０が皺を生じにくい角度にされる。

図２は、図１の囲みＡ部分の軸線Ｂに沿う断面拡大図である。容器１は、周壁３の外周面３ａとフランジ４の裏面４ａとの間に次のような厚肉部５を有する。すなわち、厚肉部５は、周壁３の半径方向の厚さがフランジ４付近の厚肉部５にかかると厚くなり始める。また、厚肉部５は、上方へと次第に厚さが厚くなりながらフランジ４の裏面４ａに至るように形成される。この厚肉部５は、後述する本発明に係る金型における短絡キャビティ面２５によって成形される部分である。本実施形態において、厚肉部５の外周面５ａは、周壁３の外周面３ａと、フランジ４の裏面４ａとを、軸線Ｂに沿う断面において直線状に繋ぐ面である。更に詳しくは、図２を参照して、厚肉部５の断面形状は、厚肉部５の外周面５ａと、仮想延長面３ａ’と、仮想延長面４ａ’とで囲まれた三角形となる。仮想延長面３ａ’は、厚肉部５が無いと仮定した場合における周壁３の外周面３ａをフランジ４へと延長した面である。仮想延長面４ａ’は、厚肉部５が無いと仮定した場合におけるフランジ４の裏面４ａを周壁３へと延長した面である。本実施形態では、仮想延長面３ａ’の長さは、仮想延長面４ａ'の長さよりも長い。周壁３の外周面３ａと厚肉部５の外周面５ａとの接続部を５ｂとし、厚肉部５の外周面５ａとフランジ４の裏面４ａとの接続部を５ｃとする。接続部５ｂから厚肉部５の外周面５ａを経由した接続部５ｃまでの長さは、接続部５ｂから仮想延長面３ａ’及び仮想延長面４ａ’を経由した接続部５ｃまでの長さより短い。このため、容器１では厚肉部５が設けられているため、ラベル１０は、周壁３の外周面３ａから厚肉部５の外周面５ａを介してフランジ４の裏面４ａへと至るように厚肉部５で短絡させることができる。図２の例では、ラベル１０は容器１のフランジ４の裏面４ａの全域を覆い、更にフランジ４の半径方向外側の端面４ｃの下方半部をも覆っている。これにより容器１の酸素バリア性が高められている。なお、ラベル１０がフランジ４の裏面４ａの全域を覆っていなくても、周壁３の外周面３ａとフランジ４の裏面４ａとの間を厚肉部５の外周面５ａで短絡させることができるため、ラベル１０によりフランジ４の裏面４ａをより広く半径方向外側に覆うことが可能となる。また、厚肉部５により容器１の周壁３とフランジ４との間の部分の強度が高まる。なお、図２における厚肉部５の外周面５ａとフランジ４の裏面４ａとの接続部５ｃは、仮想延長面３ａ’と仮想延長面４ａ'の接続部Ｐとフランジ４の裏面４ａの半径方向における外側端４ｂとの間の中間点よりも半径方向外側に来る。

図３は、厚肉部５の変形例を示す断面図であり、図２と同様の拡大断面図である。図２と実質的に共通する部分は同じ参照番号を用いる。図３に示すように、厚肉部５’の外周面５’ａは、半径方向内側に僅かに凹状に窪む湾曲状の断面形状となる。換言すれば、厚肉部５’の外周面５’ａは、上記の接続部Ｐ側に僅かに凹状に窪む湾曲状の断面形状となる。そのため、厚肉部５’は周壁３の外周面３ａからなだらかに半径方向に沿う厚さが厚くなり、フランジ４の裏面４ａへとなだらかに繋がる。本例において、ラベル１０’は、周壁３の外周面３ａから厚肉部５’の外周面５’ａを介してフランジ４の裏面４ａへと至る。ラベル１０’の末端１０ｄは、フランジ４の裏面４ａにおける外側端４ｂから半径方向内側にわずかに離れた位置に来る。厚肉部５’が無いと仮定した場合のラベル１０’の末端１０ｄ’の位置は、フランジ４の仮想延長面４ａ’上の略中間部となる。周壁３の外周面３ａと厚肉部５’の外周面５’ａとの接続部を５’ｂとし、厚肉部５’の外周面５’ａとフランジ４の裏面４ａとの接続部を５’ｃとする。接続部５’ｂから厚肉部５’の外周面５’ａを経由した接続部５’ｃまでの長さは、接続部５’ｂから仮想延長面３ａ’及び仮想延長面４ａ’を経由した接続部５’ｃまでの長さより短い。そのため、ラベル１０’の末端１０ｄの位置は、厚肉部５’が無いと仮定した場合のラベル１０’の末端１０ｄ’の位置よりも半径方向外側となる。このため、本例における容器１では厚肉部５’が設けられているため、ラベル１０’は、周壁３の外周面３ａから厚肉部５’の外周面５’ａを介してフランジ４の裏面４ａへと至るように厚肉部５’で短絡させることができる。

本発明に係る容器において、厚肉部の外周面の断面形状は、図２に示す直線状や図３に示す凹湾曲状に限定されるものではなく、例えば、一つ又は複数の直線及び／又は一つ又は複数の凹湾曲線を組み合わせて全体的に図２の直線状や図３の凹湾曲状に近い断面となればよい。このような外周面断面を有する厚肉部は後述する本発明の金型における短絡キャビティ面２５により成形される。短絡キャビティ面２５は、後述するように射出成形時にラベル１０が皺を生じることなく短絡キャビティ面２５上に沿って配されるような断面形状とされる。換言すれば、厚肉部の外周面の断面形状は、射出成形時にラベル１０が皺を生じることなく沿うことができる短絡キャビティ面２５の断面形状に対応する。

図４は、本発明に係るインモールドラベル容器成形用金型２００（以下、単に「金型」ともいう。）で容器１を射出成形する射出成形機１００を概略的に示す一部断面側面図である。なお、本発明に係るインモールドラベル容器成形用金型２００は、射出成形機１００に着脱自在に取り付けられる。金型２００は、第１型としての固定型２０と、第２型としての可動型３０とからなる。図４は、固定型２０と可動型３０の型閉状態を示している。型閉状態において固定型２０と可動型３０間には、容器１を射出成形するための空間であるキャビティＣが形成される。以下、射出成形機１００の説明において、図４の紙面に基づく左右方向は、金型２００を型閉、型開する型開閉方向である。射出成形機１００は、本発明に係る金型２００と共にインモールドラベル容器射出成形システム２０１を構成する。射出成形機１００は、固定型２０と可動型３０間のキャビティＣに対して溶融した成形材料を射出する射出装置４０と、射出装置４０を固定型２０に対して前後進させる移動装置５０と、固定型２０に対して可動型３０を前後方向に移動させて型開及び型閉させる型締装置６０と、型開状態の可動型３０から成形品である容器１を取り出すエジェクタ装置７０とを備える。射出装置４０、移動装置５０、型締装置６０、及びエジェクタ装置７０は射出成形機１００の基台１０１における上部フレーム１０２上に配置される。射出装置４０及び移動装置５０の説明においては、成形材料の充填時のスクリュの移動方向を前方として、成形材料の計量時のスクリュの移動方向を後方として説明する。型締装置６０及びエジェクタ装置７０の説明においては、型閉時の可動型の移動方向を前方とし、型開時の可動型の移動方向を後方として説明する。

射出装置４０は、固定型２０に向けて延びるシリンダ４１と、シリンダ４１の内部にシリンダ４１と同心状に配置され、周囲にフライトが螺旋状に設けられたスクリュ４２と、シリンダ４１の外周側にその周囲を取り囲んで配置されたバンド状等のヒータ４３と、シリンダ４１及びスクリュ４２の後方側に配置されたモーターボックス４４とを備える。図示は省略するが、モーターボックス４４内には、スクリュ４２を中心軸線周りに回転させる計量モーターや、スクリュ４２を前後方向に変位させる射出モーター等が配置されている。計量モーターは、スクリュ４２を回転させてシリンダ４１内の成形材料を溶融すると共にシリンダ４１を前方に送る。シリンダ４１の後部には、成形材料をシリンダ４１内に投入するためのホッパーが取り付けられ得る供給口４１ａが設けられる。また、シリンダ４１の先端部には、径が縮小して後述する固定プラテン６１に当接するノズル４５が設けられる。供給口４１ａからシリンダ４１内に導入された成形材料は、ヒータ４３で加熱溶融されると共に、スクリュ４２により前方へと搬送される。シリンダ４１の先端に所定量の溶融樹脂が蓄積されると、ノズル４５から、固定型２０に設けられた通路２０ｂ（図６等参照）を通じてキャビティＣへと射出される。

移動装置５０は、例えば射出装置４０のモーターボックス４４の下部等に設けられ、後述する固定プラテン６１に対して射出装置４０を進退させることができる。移動装置５０は、一例として、射出装置４０に固定される液圧シリンダ５３と、一端が固定プラテン６１に固定され、他端が液圧シリンダ５３内に収容されるピストンロッド５４とから構成される。射出装置４０は、上部フレーム１０２上に固定されたリニアガイド５１に対してスライドベース５２を介して移動可能とされる。移動装置５０により、射出装置４０を金型２００側に接近又は離隔させることができ、これにより例えば、射出装置４０のノズル４５を所定の圧力で固定プラテン６１に押し付けることが可能になる。

型締装置６０は、固定型２０が着脱自在に固定される固定プラテン６１と、可動型３０が着脱自在に固定される可動プラテン６２と、可動プラテン６２を前後に移動させるプラテン移動機構６３とを備える。プラテン移動機構６３は、上部フレーム１０２上に配置されたリヤプラテン６４と、リヤプラテン６４の背面に設けた型締モーター６５と、型締モーター６５の回転運動を前後方向の直線運動に変換する運動変換機構６６と、運動変換機構６６に伝達された力を増大させて可動プラテン６２に伝えるトグル機構６７とを備える。トグル機構６７は、リヤプラテン６４及び運動変換機構６６の出力部と可動プラテン６２とをつなぐ複数のリンク６７ａ〜６７ｃを、ピンで揺動可能に接続してなる。図４中の参照番号６８は、固定プラテン６１とリヤプラテン６４とを連結する複数本のタイバーである。

エジェクタ装置７０は、エジェクタモーター７３と、エジェクタモーター７３の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構７２と、運動方向変換機構７２により進退する可動部材７１とを含む。型開状態の可動型３０に保持された状態の成形品である容器１は、本明細書において可動型３０の一部として説明するストリッパ３０Ｂにより、可動部材７１を介して前方に押し出され、後述する容器取り出しユニット９０（図５参照）の吸盤９１に容器１を吸引される。

図５は、本発明に係る金型２００にラベル１０を供給するユニットと、前記金型２００から成形品である容器１を取り出して次工程に搬出するユニットとを含むインモールド成形システムを概略的に示す全体図である。インモールド成形システムは上述した射出成形機１００を含む。なお、図５において射出成形機１００の一部のみ示される。インモールド成形システムの一部は、特開２０１０−９９９１４号公報等に開示されている。固定型２０は型締装置６０の固定プラテン６１に固定され、可動型３０は可動プラテン６２に固定される。可動プラテン６２が既述したプラテン移動機構６３によって前後に移動することにより、可動型３０が前後方向における型開位置と型閉位置との間を移動可能となる。インモールド成形システムは、固定型２０のキャビティ部に筒状に巻かれた状態のラベル１０を供給するためのラベル供給ユニット８０と、金型２００で成形、冷却された後の成形品であるインモールドラベル容器１を可動型３０から取り出して次工程に搬送するための容器取り出しユニット９０とを含む。本発明に係る金型２００はラベル供給ユニット８０と共にインモールドラベル容器成形システム２０２を構成する。

ラベル供給ユニット８０は、後述する可動型３０のコア３０Ａと外形がほぼ同じ疑似コア８１と、疑似コア８１を、軸線Ｆを中心に旋回させるためのアーム８２と、疑似コア８１を金型の軸線Ｂ’に沿って水平移動させる移動機構８３とを備える。疑似コア８１は図５の実線で示されるラベル受け取り位置にて図示しないラベルフィーダからラベル１０を受け取り、疑似コア８１の外周面に筒状に巻く。この状態の疑似コア８１は、次いで、アーム８２によって軸線Ｆを中心に旋回され、軸線Ｂ’と同心位置に移動する。次いで、疑似コア８１は移動機構８３により前方に移動し、ラベル１０を固定型２０のキャビティ部へ受け渡す。

容器取り出しユニット９０は、容器１を底壁２から吸引可能な吸盤９１と、吸盤９１を軸線Ｇを中心に旋回させるためのアーム９２と、吸盤９１を金型の軸線Ｂ’に沿って水平移動させる移動機構９３とを備える。金型で成形、冷却された後の成形品である容器１は可動型３０に保持された状態で型開位置まで移動する。この型開位置にて既述したエジェクタ装置７０が作動する。これにより、可動型３０の一部である後述するストリッパ３０Ｂが前方に移動して容器１を前方に押し出す。この容器１が図５に破線で示される吸盤９１に受け渡される。この吸盤９１が容器１と共に移動機構９３によって前方に移動する。次いで、吸盤９１は、アーム９２により軸線Ｆを中心に旋回され、実線で示す放出位置に移動する。この放出位置で容器１が搬送機構等に放出される。

図６は、型開状態にある固定型２０と可動型３０の拡大断面図である。固定型２０と可動型３０は軸線Ｂ’に対して同心状に配列される。固定型２０は第１キャビティ面としての固定型キャビティ面２０ａを有する。固定型キャビティ面２０ａは、容器１の底壁２の外側面に対応する底壁外キャビティ面２１と、周壁３の外周面３ａに対応する周壁外キャビティ面２２と、フランジ４の裏面４ａに対応するフランジ裏キャビティ面２３と、フランジ４の半径方向外側の端面４ｃにおけるフランジ裏キャビティ面２３側半部に対応するフランジ端キャビティ面２４と、厚肉部５の外周面５ａに対応する短絡キャビティ面２５とからなる。参照番号２６は固定型２０の可動型３０側端面である。短絡キャビティ面２５は、短絡キャビティ面２５が無いと仮定した場合に、周壁外キャビティ面２２とフランジ裏キャビティ面２３との間に存在する角部を除去して両者間を短絡させる面であると言える。周壁外キャビティ面２２は軸線Ｂ’に対する径が短絡キャビティ面２５へとわずかに拡大し、断面が傾斜する。短絡キャビティ面２５も軸線Ｂ’に対する径がフランジ裏キャビティ面２３へと次第に拡大し、断面が傾斜する。両者の拡大する割合は、短絡キャビティ面２５の方が大きく、従って、断面の傾斜は短絡キャビティ面２５の方が急である。

可動型３０は、第２キャビティ面としての可動型キャビティ面３０ａを有する。可動型キャビティ面３０ａは、容器１の底壁２の内側面に対応する底壁内キャビティ面３１と、周壁３の内周面に対応する周壁内キャビティ面３２と、フランジ４の表面に対応するフランジ表キャビティ面３３と、フランジ４の端面４ｃにおけるフランジ表キャビティ面３３側半部に対応するフランジ端キャビティ面３４とを有する。また、可動型３０は、コア３０Ａと、コア３０Ａの後端部の周囲に配置されるストリッパ３０Ｂとから構成される。コア３０Ａには、底壁内キャビティ面３１と、周壁内キャビティ面３２とが設けられる。ストリッパ３０Ｂには、フランジ表キャビティ面３３と、フランジ端キャビティ面３４とが設けられる。参照番号３５は固定型２０との接離面である。この接離面３５が固定型２０の可動型３０側端面２６に接することにより、固定型２０と可動型３０が型閉状態となる。本実施形態においては、固定型２０と可動型３０にそれぞれフランジ端キャビティ面２４、３４を設ける構成としたが、これに限定されない。固定型２０と可動型３０のいずれか一方のみにフランジ端キャビティ面２４、３４を設けるようにしてもよい。

図７は、型閉状態にある固定型２０と可動型３０を概略的に示す断面図である。固定型２０及び可動型３０は、型閉状態で、固定型キャビティ面２０ａと可動型キャビティ面３０ａ間に容器１の形状に対応する空間であるキャビティＣが形成される。このキャビティＣに射出装置４０から固定型２０の通路２０ｂを介して溶融樹脂が充填され、容器１が成形される。キャビティＣは、容器１の底壁２に対応する底壁キャビティ部Ｃ２と、容器１の周壁３に対応する周壁キャビティ部Ｃ３と、フランジ４に対応するフランジキャビティ部Ｃ４とを含む。短絡キャビティ面２５は、周壁キャビティ部Ｃ３の半径方向に沿う厚さをフランジ裏キャビティ面２３へと次第に厚くするように構成される。

本実施形態において、短絡キャビティ面２５は図２に示す厚肉部５を成形するための面である。厚肉部５は、ほぼ断面直線状の外周面５ａを有する。このような厚肉部５を成形するため、短絡キャビティ面２５は、軸線Ｂ’に沿う断面がほぼ直線状となる。図示はしないが、短絡キャビティ面の断面は半径方向内側に凸となる湾曲線状とすることができる。このような断面形状の短絡キャビティ面により、図３に示す厚肉部５’を成形することができる。厚肉部５’は、断面凹湾曲線状の外周面５’ａを有する。短絡キャビティ面は、これらの例に限定されるものではない。短絡キャビティ面２５は、射出成形時にラベル１０が皺を生じることなく短絡キャビティ面２５に沿って配置されるような断面形状であればよい。短絡キャビティ面２５の断面は、例えば、一つ又は複数の直線及び／又は一つ又は複数の凸湾曲線を組み合わせて、全体的に図２の直線状や図３の凹湾曲状に近い断面とすることができる。

図６を参照して、型開時の固定型２０のキャビティ部にはラベル供給ユニット８０により筒状に巻かれた状態のラベル１０が挿入、配置される。この際、ラベル１０は、固定型２０の周壁外キャビティ面２２に吸気や静電吸着を利用して密着するようにセットされる。このラベルセット状態において、ラベル１０の底壁外キャビティ面２１側の端部は一般に固定型２０の底壁外キャビティ面２１に接するが、底壁外キャビティ面２１から離れている場合もある。更にラベルセット状態において、ラベル１０はフランジ裏キャビティ面２３側の端部まで周壁外キャビティ面２２に沿う断面直線状の筒形状を保ち、これによりラベル１０のフランジ裏キャビティ面２３側の部分１０ｂは短絡キャビティ面２５から離れている。ラベル１０のフランジ裏キャビティ面２３側の部分（以下、「ラベル端部」と呼ぶ。）１０ｂは、セット状態のラベル１０における周壁外キャビティ面２２のフランジ裏キャビティ面２３側の端２２ａよりもフランジ裏キャビティ面２３側にある部分をいう。

次に、本発明に係る金型２００を用いてインモールドラベル容器１を成形する工程について説明する。以下、本発明の利点等を分かり易く説明するため、図１３〜図１７に示す従来の固定型１２０及び可動型１３０は、短絡キャビティ面２５が設けられていない点を除き図６〜１２に示す本発明における固定型２０及び可動型３０と同じ寸法であるとする。型開状態の固定型２０にラベル供給ユニット８０によって筒状に巻かれた状態のラベル１０が図６に示すようにセットされる。次いで、型締装置６０により可動型３０を前進させると、図７に示すように固定型２０と可動型３０が型閉状態となる。

図８は、図７の囲みＡ’の部分の拡大断面図である。図８は、固定型２０と可動型３０の型閉時点であって溶融樹脂をキャビティＣに充填する前の状態を示す。本実施形態では、ラベル１０における固定型２０のフランジ裏キャビティ面２３から可動型３０側に突出する長さは、Ｌ１に設定される。この長さＬ１は、図１４に示す、従来の固定型１２０にセットされたラベル１１０におけるフランジ裏キャビティ面１２３から可動型１３０側に突出する長さＬ１と同じである。換言すれば、ラベル１０の突出長さＬ１は、型閉時点の可動型３０のフランジ表キャビティ面３３までの長さに設定される。そのため、成形後の容器１において、ラベル１０がフランジ４を覆う範囲は、図２の拡大断面にて例示する範囲とは異なる。図８における符号Ｌ３は、ラベル端部１０ｂの断面長さである。長さＬ１は長さＬ３の一部である。図８における符号Ｌ４は、短絡キャビティ面２５の断面長さである。本実施形態において、ラベル端部１０ｂの長さＬ３は、短絡キャビティ面２５の断面長さＬ４よりも大きい（Ｌ３＞Ｌ４）。

図９は、図８の状態からキャビティＣに溶融樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。溶融樹脂は、射出装置４０のシリンダ４１のノズル４５から固定型２０の通路２０ｂを介してキャビティＣに充填される。周壁キャビティ部Ｃ３からフランジキャビティ部Ｃ４に流入する樹脂により、ラベル１０のラベル端部１０ｂは、半径方向外側の短絡キャビティ面２５側へと折り曲げられ、短絡キャビティ面２５及びフランジ裏キャビティ面２３に沿うように配される。図９において、仮想延長面２２’は、短絡キャビティ面２５が無いと仮定した場合における周壁外キャビティ面２２をフランジキャビティ部Ｃ４側へと延長した面である。仮想延長面２３’は、短絡キャビティ面２５が無いと仮定した場合におけるフランジ裏キャビティ面２３を周壁キャビティ部Ｃ３側へと延長した面である。また、周壁外キャビティ面２２と短絡キャビティ面２５との接続部を２２ａとし、短絡キャビティ面２５とフランジ裏キャビティ面２３との接続部を２２ｂとする。接続部２２ａから短絡キャビティ面２５を経由した接続部２２ｂまでの長さは、接続部２２ａから仮想延長面２２’及び仮想延長面２３’を経由した接続部２２ｂまでの長さより短い。そのため、ラベル１０の末端１０ｅの位置は、短絡キャビティ面２５が無いと仮定した場合のラベル１０の末端１０ｅの位置よりも半径方向外側となる。このため、本例における容器１では短絡キャビティ面２５が設けられているため、ラベル１０は、周壁外キャビティ面２２から短絡キャビティ面２５を介してフランジ裏キャビティ面２３へと至るように短絡キャビティ面２５で短絡させることができる。このように、本発明に係る金型２００では、ラベル１０を、短絡キャビティ面２５を介してフランジ裏キャビティ面２３へと短絡させることができる。そのため、ラベル１０、１１０のフランジ裏キャビティ面２３、１２３からの突出長さＬ１が同じであっても、図９及び図１５に示すように、本発明の金型２００では、従来の金型に比べ、容器１のフランジ４をラベル１０でより広く半径方向外側へと覆うことが可能となる。上記したようにＬ３＞Ｌ４のため、ラベル端部１０ｂは、短絡キャビティ面２５の全域に亘り、更にフランジ裏キャビティ面２３の一部に沿うように配置される。このように、本発明に係る金型２００では、ラベル１０を、短絡キャビティ面２５を介してフランジ裏キャビティ面２３へと短絡させることができる。そのため、ラベル１０、１１０のフランジ裏キャビティ面２３、１２３からの突出長さＬ１が同じであっても、図９及び図１５に示すように、本発明の金型２００では、従来の金型に比べ、容器１のフランジ４をラベル１０でより広く半径方向外側へと覆うことが可能となる。以上のようにして、インモールドラベル１０が周壁３上に一体化されたインモールドラベル容器１が成形される。容器１において、短絡キャビティ面２５に対応する部分が厚肉部５となって現れる。

次に、図１０〜図１２により、上述した図７及び図８に基づく実施形態よりもラベル１０の突出長さをＬ１よりも長くした実施形態を説明する。図１０は、固定型２０と可動型３０が型閉となる直前の状態を示す部分拡大断面図である。本実施形態では、ラベル１０における固定型２０のフランジ裏キャビティ面２３から可動型３０側に突出する長さは、Ｌ１’に設定される。長さＬ１’は、図１６に示す、従来の固定型１２０にセットされたラベル１１０におけるフランジ裏キャビティ面１２３から可動型１３０側に突出する長さＬ１’と同じである。Ｌ１’は上記したＬ１よりも長い。突出長さＬ１’は、従来の固定型１２０のフランジ裏キャビティ面１２３の半径方向に沿う長さＬ２よりも長い。図１０の型閉直前の時点で、ラベル１０の可動型３０側端は可動型３０のフランジ表キャビティ面３３に接する。この時点では固定型２０の可動型３０側端面２６と可動型３０のストリッパ３０Ｂの前端面３５との間にわずかにクリアランスが存在する。図１１は、固定型２０と可動型３０が型閉した時点を示す部分拡大断面図である。図１１の時点は、キャビティＣに溶融樹脂を充填する前である。可動型３０が図１０の時点から図１１の型閉時点まで移動することにより、可動型３０のフランジ表キャビティ面３３がラベル１０の可動型３０側端を前方に押す。これにより、ラベル１０のラベル端部１０ｂが、周壁外キャビティ面２２のフランジ裏キャビティ面２３側の端２２ａから折り曲げられる。この際、ラベル端部１０ｂは、元々わずかに傾いていた側である短絡キャビティ面２５側の空間に逃がされる形となる。従来の金型では、ラベル１１０の突出長さをＬ１’とした場合、図１７に示すようにラベル１１０は座屈した。これに対し、本発明の金型２００では、ラベル１０の突出長さを同じＬ１’とした場合でもラベル１０が座屈するようなことはない。

図１２は、図１１の状態からキャビティＣに溶融樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。図１１の状態から溶融樹脂が周壁キャビティ部Ｃ３及びフランジキャビティ部Ｃ４に充填されると、図１２に示すようにラベル１０のラベル端部１０ｂは、短絡キャビティ面２５、フランジ裏キャビティ面２３及びフランジ端キャビティ面２４に沿って配される。これにより、容器１のフランジ４を従来よりも広く覆うことが可能となる。本実施形態では、ラベル１０はフランジ４の端面４ｃの約半分を覆うが、端面４ｃの全域あるいは大部分を覆ってもよく、あるいは端面４ｃを覆わなくてもよい。以上の工程を経て、インモールドラベル容器１が成形される。

以上より、本発明に係るインモールドラベル容器成形用金型２００では、短絡キャビティ面２５により、ラベル１０を周壁外キャビティ面２２からフランジ裏キャビティ面２３へと短絡させることができる。そのため、ラベル１０によって容器１のフランジ４をより広く覆うことが可能となり、容器１の酸素バリア性を高めることができる。更に、固定型２０にセットするラベル１０の可動型３０側への高さを高く設定することができ、これによっても容器１のフランジ４をより広く覆うことが可能となる。

本発明に係る金型を使用してインモールドラベル容器を成形する方法は以下のようになる。
底壁と、周壁と、前記周壁の軸方向における前記底壁とは反対側の端から外周側に突き出るフランジと、前記周壁の外周面に一体化されたインモールドラベルとを備えるインモールドラベル容器を射出成形するための金型にして、
前記金型が、第１キャビティ面を有する第１型と、第２キャビティ面を有する第２型とを備え、前記第１キャビティ面と前記第２キャビティ面との間で前記インモールドラベル容器を成形するためのキャビティが形成され、
前記第１型の前記第１キャビティ面は、前記周壁の外側面に対応する周壁外キャビティ面と、前記フランジの前記底壁側の面に対応するフランジ裏キャビティ面と、前記周壁外キャビティ面と前記フランジ裏キャビティ面との間に設けた短絡キャビティ面とを含み、
前記第２型の前記第２キャビティ面は、前記フランジの前記底壁とは反対側の面に対応するフランジ表キャビティ面を含み、
前記短絡キャビティ面は、前記周壁キャビティ部の厚さを前記フランジ裏キャビティ面へと次第に厚くするように構成される金型を使用してインモールドラベル容器を成形する方法であって、
型開状態の第１型の周壁外キャビティ面上に筒状のラベルをセットする工程にして、前記ラベルの一部を前記フランジ裏キャビティ面より前記可動型側に突出させる工程と、
前記キャビティに樹脂を充填して、前記ラベルを第１型の周壁外キャビティ面から短絡キャビティ面を介してフランジ裏キャビティ面へと配置する工程とを含む。

１ インモールドラベル容器
２ 底壁
３ 周壁
３ａ 周壁の外周面
４ フランジ
４ａ フランジの裏面
４ｃ フランジの端面
５ 厚肉部
１０ インモールドラベル
１０ｂ ラベルのフランジ裏キャビティ面側の部分（ラベル端部）
２０ 固定型（第１型）
２０ａ 固定型キャビティ面（第１キャビティ面）
２２ 周壁外キャビティ面
２２ａ 周壁外キャビティ面の右端
２３ フランジ裏キャビティ面
２５ 短絡キャビティ面
３０ 可動型（第２型）
３０ａ 可動型キャビティ面（第２キャビティ面）
３０Ａ コア
３０Ｂ ストリッパ
４０ 射出装置
５０ 移動装置
６０ 型締装置
６１ 固定プラテン
６２ 可動プラテン
７０ エジェクタ装置
８０ ラベル供給ユニット
９０ ラベル取り出しユニット
１００ 射出成形機
２００ インモールドラベル容器成形用金型
２０１ インモールドラベル容器射出成形システム
２０２ インモールドラベル容器成形システム
Ｃ キャビティ
Ｃ３ 周壁キャビティ部
Ｃ４ フランジキャビティ部

Claims (6)

1. 底壁と、周壁と、前記周壁の軸方向における前記底壁とは反対側の端から外周側に突き出るフランジと、前記周壁の外周面に一体化されたインモールドラベルとを備えるインモールドラベル容器を射出成形するための金型であって、
   前記金型は、第１キャビティ面を有する第１型と、第２キャビティ面を有する第２型とを備え、前記第１キャビティ面と前記第２キャビティ面との間で前記インモールドラベル容器を成形するためのキャビティが形成され、
   前記第１型の前記第１キャビティ面は、前記周壁の外周面に対応する周壁外キャビティ面と、前記フランジの前記底壁側の面に対応するフランジ裏キャビティ面と、前記周壁外キャビティ面と前記フランジ裏キャビティ面との間に設けた短絡キャビティ面とを含み、
   前記短絡キャビティ面は、前記キャビティにおける前記周壁に対応する周壁キャビティ部の厚さを前記フランジ裏キャビティ面へと次第に厚くするように構成されることを特徴とするインモールドラベル容器成形用金型。
2. 前記短絡キャビティ面は、前記周壁外キャビティ面の軸線に沿う断面が直線状又は内周側に凸となる湾曲状である請求項１に記載のインモールドラベル容器成形用金型。
3. 底壁と、周壁と、前記周壁の軸方向における前記底壁とは反対側の端から外周側に突き出るフランジと、前記周壁の外周面に一体化されたインモールドラベルとを備えるインモールドラベル容器であって、
   前記周壁の外周面と前記フランジの前記軸方向における前記底壁側の面との間に、前記周壁の厚さを前記フランジへと次第に厚くする厚肉部を備えることを特徴とするインモールドラベル容器。
4. 前記インモールドラベルは、前記周壁の外周面から、前記厚肉部の外周面を介して前記フランジの裏面に亘って配置され、
   前記インモールドラベルの前記フランジ側の末端は、前記厚肉部が無い場合の前記インモールドラベルの前記フランジ側の末端よりも、前記フランジの外周側に配置されることを特徴とする請求項３に記載のインモールドラベル容器。
5. 前記インモールドラベルが前記フランジの前記裏面の全域を覆うことを特徴とする請求項３又は４に記載のインモールドラベル容器。
6. 前記厚肉部の外周面は、前記周壁の軸線に沿う断面が直線状又は内周側に凹となる湾曲状である請求項３〜５のいずれか１項に記載のインモールドラベル容器。

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