JP2020157524A - インモールドラベル容器成形用金型 - Google Patents
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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】インモールドラベル容器成形用金型200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、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Cが形成される。前記キャビティは、前記周壁に対応する周壁キャビティ部C3と、前記フランジに対応するフランジキャビティ部C4を含む。前記フランジキャビティ部は、フランジキャビティ本体部と、前記フランジキャビティ本体部に連続して形成されるフランジキャビティ拡張部と、を含む。前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ本体部の前記周壁キャビティ部とは反対側に形成される。【選択図】図4
Description
本発明は、インモールドラベル容器成形用金型に関し、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、キャビティが規定される。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。
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、前記キャビティは、前記周壁に対応する周壁キャビティ部と、前記フランジに対応するフランジキャビティ部を含み、前記フランジキャビティ部は、フランジキャビティ本体部と、前記フランジキャビティ本体部に連続して形成されるフランジキャビティ拡張部と、を含み、前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ本体部の前記周壁キャビティ部とは反対側に形成されるものである。
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。
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、後述するインモールドラベル容器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(以下、単に「金型」ともいう。)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1に示す射出成形機100において、固定型20と可動型30は型閉状態である。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1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2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は図2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が吸盤91から搬送機構等に放出される。
図3は、本発明の第1実施形態に係るインモールドラベル容器成形用金型200の型開状態を示す拡大断面図である。金型200は、固定型20と、可動型30とを備える。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。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。図3は、固定型20の後述する周壁外キャビティ面22上にラベル10がセットされた状態を示す。図4は、型閉状態にある固定型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を形成する。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。図4の時点において固定型20と可動型30との間のキャビティCには溶融樹脂は充填されていない。
図5は、固定型20と可動型30によって成形されるインモールドラベル容器1(以下、単に「容器」ともいう。)の正面図である。以下、容器1についての上下方向は、別途指定しない限り、図5の紙面に基づくものとする。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の軸方向における底壁2とは反対側の端(上端)から軸線A’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。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。容器1は、底壁2の外側面2a(下面)及び内側面2b(上面)と、周壁3の外周面3a及び内周面3bと、フランジ4の裏面4a(下面)及び表面4b(上面)と、フランジ4の半径方向外側の端面4cとを有する。容器1の周壁3の外周面3a及びフランジ4の裏面4aには、インモールドラベル10(以下、単に「ラベル」ともいう。)が容器1の射出成形時に一体に熱融着される。また、図5に破線で示す参照番号5は、可動型30の後述するフランジキャビティ拡張部によって成形される環状の凸部である。凸部5は、容器1の完成後にフランジ4の表面4bから切除されてよい。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3及び図4に示すように、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の固定型キャビティ面20aは、容器1の底壁2の外側面2a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とを有する。図3及び図4中の参照番号25は固定型20の可動型30側端面である。周壁外キャビティ面22は軸線B’に対する径がフランジ4側へと次第にわずかに拡大する。そのため、周壁外キャビティ面22の断面は軸線B’に対して傾斜する。
可動型30の可動型キャビティ面30aは、容器1の底壁2の内側面2bに対応する底壁内キャビティ面31と、周壁3の内周面3bに対応する周壁内キャビティ面32と、フランジ4の表面4b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。以下、可動型30について、固定型20に近付く方向を前方とし、固定型20から離れる方向を後方とする。図3及び図4中、参照番号36は固定型20との接離面である。この接離面36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。固定型20と可動型30間のキャビティ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。詳しくは後述するが、フランジキャビティ部C4は、容器1の切除前の環状の凸部5に対応するフランジキャビティ拡張部C4aを含む。キャビティCに射出装置40のシリンダ41のノズル45から固定型20の通路20bを介して溶融樹脂が充填され、凸部5を含む容器1が成形される。
図3に示すように、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つ。以下、ラベル10におけるフランジ裏キャビティ面23より可動型30側に突き出る部分を、「ラベル端部10b」という。図4に示す型閉時の樹脂充填前においてラベル端部10bは、フランジキャビティ部C4に収容される。この時、ラベル端部10bの末端側がフランジキャビティ拡張部C4aに受け入れられる。
図6は、フランジキャビティ部C4付近を拡大して示す部分断面図である。図6は、図4の囲みA’に対応する部分であるが、図6においてラベル10の図示を省略する。フランジキャビティ部C4は、固定型20のフランジ裏キャビティ面23及びフランジ裏キャビティ面23の仮想延長面Eよりも可動型30側にあるキャビティ部分をいうものとする。換言すれば、仮想延長面Eは、周壁キャビティ部C3とフランジキャビティ部C4との境界である。フランジキャビティ部C4は、フランジキャビティ本体部C4aと、フランジキャビティ本体部C4aに連続して形成されるフランジキャビティ拡張部C4bとを含む。フランジキャビティ本体部C4aは、フランジ裏キャビティ面23及び仮想延長面Eと可動型30のフランジ表キャビティ面33との間に形成される。フランジキャビティ拡張部C4bは、フランジキャビティ本体部C4aの周壁キャビティ部C3とは反対側に形成される。フランジ表キャビティ面33は、フランジキャビティ本体部C4aに対応するフランジ表キャビティ本体面33aと、フランジキャビティ拡張部C4bに対応するフランジ表キャビティ拡張面35と、を有する。本実施形態において、フランジキャビティ拡張部C4bは、フランジ表キャビティ面33に可動型30側に窪む、軸線B’に対して環状の凹部C4bである。フランジキャビティ拡張部C4bは、フランジ表キャビティ本体面から前記周壁キャビティ部とは反対側に窪む環状の凹部C4bである。凹部C4bは、型閉時の固定型20の周壁外キャビティ面22の仮想延長面D上にてフランジ表キャビティ面33に窪むように設けられる。可動型キャビティ面30aは、凹部C4bを規定する拡張キャビティ面35を含む。
図6に示すように、凹部C4bに対応する拡張キャビティ面35は、金型の軸線に対して、半径方向外側の拡張キャビティ外側面35aと、半径方向内側の拡張キャビティ内側面35bと、拡張キャビティ外内側面35a、35bの、フランジ表キャビティ面33とは反対側の端間を繋ぐ拡張キャビティ端面35cとからなる。拡張キャビティ外内側面35a、35bは、固定型20の周壁外キャビティ面22とほぼ平行である。拡張キャビティ外側面35aは、型閉時の固定型20の周壁外キャビティ面22の仮想延長面Dよりも半径方向外側にある。拡張キャビティ内側面35bは、仮想延長面Dよりも半径方向内側にある。本実施形態では、凹部C4bは断面がほぼ矩形状であるが、これに限定されるものではない。凹部C4bは、後述するように型閉時でかつ樹脂充填前の時点において、ラベル10の可動型30側端を一時的に受け入れることができ、かつ、樹脂の充填に伴って、受け入れたラベル10の可動型30側端を、フランジキャビティ本体部C4aへと受け渡すことができるものであればよい。これにより、ラベル10が容器1のフランジ4の裏面4aをより広く覆うことが可能となる。可動型30のフランジ表キャビティ面33から窪む凹部の断面形状としては、矩形状以外に、半円状、半楕円状等であってもよい。
次に、以上に説明した本発明の第1実施形態に係るインモールドラベル容器成形用金型により容器1を射出成形する工程について説明する。図3に示すように、型開時の固定型20の周壁外キャビティ面22上に、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がセットされる。この際、ラベル10のラベル端部10bは、フランジ裏キャビティ面23から可動型30側へと周壁外キャビティ面22の仮想延長面Dに沿って突き出る。本実施形態では、ラベル10におけるラベル端部10bの長さを、型閉時に可動型30の凹部C4bに受け入れられる分、長く設定することができる。以下、ラベル端部10bにおける型閉時に可動型30の凹部C4bに受け入れられ部分を、「ラベル拡張端10a」という。本実施形態では、ラベル端部10bは、容器1のフランジ4の裏面4aの全域と端面4cを覆うことができる長さに設定されるが、これに限定されるものではない。
図7は、図4の囲みA’に対応する部分拡大断面図である。図7は固定型20と可動型30の型閉時点であって樹脂充填前の状態を示す。この時点で、周壁外キャビティ面22の仮想延長面Dに沿って延びるラベル端部10bのラベル拡張端10aが可動型30の凹部C4bに受け入れられる。本実施形態では、ラベル拡張端10aの長さは、型閉時点で凹部C4bの拡張キャビティ端面35c(図6参照)までの長さに設定されるが、これに限定されるものではない。例えば、ラベル拡張端10aの少なくとも一部が図7の時点で凹部C4bに入り込むことができればよい。図8は、図7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、周壁キャビティ部C3からフランジキャビティ部C4へと流入する。この際、ラベル端部10bが半径方向外側に折り曲げられる。これに伴い、凹部C4bに受け入れられていたラベル拡張端10aが凹部C4b外のフランジキャビティ本体部C4aへと受け渡される。最終的に、ラベル端部10bは、固定型20の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上に沿うように配置される。このようにしてインモールドラベル容器1が成形される。容器1は、成形時において凹部C4bに対応する環状の凸部5をフランジ4上に有する。この凸部5は、その後切除されてよい。ラベル10は、フランジ4の裏面4aの全域及び端面4cの図5の紙面に基づく下半部を覆う。
以上のように、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、可動型30の凹部C4bに一時的に受け入れるラベル拡張端10a分、固定型20にセットした状態のラベル10の軸方向高さを従来の金型よりも高くすることができる。これにより、ラベル10によって容器1のフランジ4の裏面4aをより広く覆うことが可能となる。そのため、容器1の酸素バリア性を高めることができる。
以上の第1実施形態では、フランジキャビティ拡張部である凹部C4bが、可動型30のフランジ表キャビティ面33から、周壁キャビティ部C3とは反対側に窪む例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。本発明におけるフランジキャビティ拡張部の別の例を以下に記載する。図9は、本発明の第2実施形態に係るインモールドラベル容器成形用金型200’の部分拡大断面図である。図9は型閉時であって樹脂充填前を示し、ラベル10の図示を省略する。金型200’は、固定型20と可動型30’とを備える。可動型30’はコア30Aとストリッパ30B’とを含む。第2実施形態の金型200’は、第1実施形態の金型200と可動型30’のストリッパ30B’のみが異なる。そのため、第1実施形態の金型200と共通する部分には同じ参照番号を用いてそれらの説明を省略する。
図12は、金型200’によって成形されるインモールドラベル容器1’の正面図である。容器1’は、フランジ4’が上方にわずかに膨らむ環状の***部6を含む。容器1’は、***部6以外、図5に示す容器1と実質的に同じものである。そのため、容器1と共通する部分については同じ参照番号を用いて説明を省略する。***部6は、端面4cの上端から半径方向内側へとわずかに高さが高くなるように***する。図12中、参照番号4b’はフランジ4’の表面すなわち***部6の上面である。***部6の上面4b’は半径方向外側端から半径方向内側端へとわずかに高くなるように傾斜する。
図9に示すように、型閉時の固定型20と可動型30’との間には、容器1’を成形するためのキャビティCが形成される。キャビティCは、周壁キャビティ部C3と、フランジキャビティ部C4とを含む。フランジキャビティ部C4は、固定型20のフランジ裏キャビティ面23及びフランジ裏キャビティ面23の仮想延長面Eよりも可動型30’側にあるキャビティ部分である。フランジキャビティ部C4は、フランジキャビティ本体部C4dと、フランジキャビティ本体部C4dに連続して形成されるフランジキャビティ拡張部C4cとを含む。本実施形態において、フランジキャビティ本体部C4dは、フランジ裏キャビティ面23及び仮想延長面Eと、図9に破線Hで示す仮想面との間の部分である。仮想面Hは、フランジキャビティ拡張部C4cが無いと仮定した場合の可動型30’のフランジ表キャビティ面に対応する面である。仮想面Hは、フランジ裏キャビティ面23及び仮想延長面Eと平行に延びる。フランジキャビティ拡張部C4cは、フランジキャビティ本体部C4dから周壁キャビティ部C3とは反対側に拡張する。仮想面Hは、フランジキャビティ本体部C4dとフランジキャビティ拡張部C4cとの境界面である。フランジキャビティ拡張部C4cは、フランジキャビティ部C4の軸方向に沿う間隔を、フランジ端キャビティ面34から半径方向内側の周壁内キャビティ面32へと次第に拡張する。ストリッパ30B’は、フランジキャビティ拡張部C4cに対応する拡張キャビティ面37を含む。拡張キャビティ面37は、固定型20のフランジ裏キャビティ面23及び仮想延長Eに対して半径方向内側へと次第に離れるように傾斜する。本実施形態において、ストリッパ30B’のフランジ表キャビティ面は拡張キャビティ面37である。
図10は、ラベル10がセットされた固定型20に可動型30が型閉した時点を示す部分拡大断面図である。図10の時点で溶融樹脂は充填されていない。フランジキャビティ拡張部C4cは、型閉時の固定型20の周壁外キャビティ面22の仮想延長面D上において、フランジキャビティ本体部C4dから、周壁キャビティ部C3とは反対側に拡張する。そのため、フランジキャビティ拡張部C4cは、型閉時にラベル10のラベル拡張端10aを受け入れることができる。本実施形態において、ラベル拡張端10aは、ラベル10における仮想面Hからフランジキャビティ拡張部C4cへと入り込んだ部分である。図11は、図10の状態からキャビティCに樹脂を充填した状態を示す部分拡大断面図である。樹脂が周壁キャビティ部C3からフランジキャビティ部C4へと流入することにより、フランジキャビティ拡張部C4cにて一時的に受け入れたラベル拡張端10aがフランジキャビティ本体部C4dへと受け渡される。これにより、図12に示す容器1’が成形される。フランジキャビティ拡張部C4cに対応する部分は、容器1’の***部6として現れる。本実施形態では、ラベル10は、容器1’のフランジ4’の裏面4aの大部分を覆う。本実施形態では、可動型30’のランジキャビティ拡張部C4cに一時的に受け入れるラベル拡張端10a分、固定型20にセットした状態のラベル10の軸方向高さを従来の金型よりも高くすることができる。これにより、ラベル10によって容器1’のフランジ4’の裏面4aをより広く覆うことが可能となる。そのため、容器1’の酸素バリア性を高めることができる。
上述したフランジキャビティ拡張部C4cは、フランジキャビティ拡張部C4cは、フランジキャビティ部C4の軸方向に沿う間隔を、フランジ端キャビティ面34から半径方向内側の周壁内キャビティ面32へと次第に拡張するものであった。これに限らず、フランジキャビティ拡張部は、例えば、フランジキャビティ部C4の軸方向に沿う間隔を、フランジ端キャビティ面34側から半径方向内側の、型閉時の周壁外キャビティ面23の仮想延長面D上まで次第に拡張するものであればよい。例えば、フランジキャビティ拡張部は、フランジキャビティ部C4の軸方向に沿う間隔を、フランジ端キャビティ面34から仮想延長面D上まで拡張した後、フランジキャビティ部C4の軸方向に沿う間隔を、半径方向内側へと一定にするものであってもよい。
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、
前記キャビティは、前記周壁に対応する周壁キャビティ部と、前記フランジキャビティ本体部に連続して形成されるフランジキャビティ拡張部と、を含み、
前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ本体部の前記周壁キャビティ部とは反対側に形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と、
前記第1型と第2型と型閉する工程であって、前記ラベルの第2型側の端を、前記フランジキャビティ拡張部で受け入れる工程と、
前記キャビティに樹脂を充填して、前記フランジキャビティ拡張部に受け入れた前記ラベルの第2型側の端を、前記フランジキャビティ本体部に受け渡す工程とを含む。
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、
前記キャビティは、前記周壁に対応する周壁キャビティ部と、前記フランジキャビティ本体部に連続して形成されるフランジキャビティ拡張部と、を含み、
前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ本体部の前記周壁キャビティ部とは反対側に形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と、
前記第1型と第2型と型閉する工程であって、前記ラベルの第2型側の端を、前記フランジキャビティ拡張部で受け入れる工程と、
前記キャビティに樹脂を充填して、前記フランジキャビティ拡張部に受け入れた前記ラベルの第2型側の端を、前記フランジキャビティ本体部に受け渡す工程とを含む。
1、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、4’ フランジ
4a フランジの裏面
4c フランジの端面
4b’ フランジ4’(***部6)の上面
5 厚肉部
6 ***部
10 インモールドラベル
10a インモールドラベルにおけるフランジキャビティ拡張部に受け入れられる部分(ラベル拡張端)
10b インモールドラベルにおけるフランジ裏キャビティ面から可動型30側へ突出する部分(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
23 フランジ裏キャビティ面
30、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、30B’ ストリッパ
33 フランジ表キャビティ面
33a フランジ表キャビティ本体面
35、37 拡張キャビティ面
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
C4a、C4d フランジキャビティ本体部
C4b フランジキャビティ拡張部(凹部)
C4c フランジキャビティ拡張部
40 射出装置
50 移動装置
60 型締装置
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、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
2 底壁
3 周壁
3a 周壁の外周面
4、4’ フランジ
4a フランジの裏面
4c フランジの端面
4b’ フランジ4’(***部6)の上面
5 厚肉部
6 ***部
10 インモールドラベル
10a インモールドラベルにおけるフランジキャビティ拡張部に受け入れられる部分(ラベル拡張端)
10b インモールドラベルにおけるフランジ裏キャビティ面から可動型30側へ突出する部分(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
23 フランジ裏キャビティ面
30、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、30B’ ストリッパ
33 フランジ表キャビティ面
33a フランジ表キャビティ本体面
35、37 拡張キャビティ面
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
C4a、C4d フランジキャビティ本体部
C4b フランジキャビティ拡張部(凹部)
C4c フランジキャビティ拡張部
40 射出装置
50 移動装置
60 型締装置
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、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
Claims (5)
- 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、
前記キャビティは、前記周壁に対応する周壁キャビティ部と、前記フランジに対応するフランジキャビティ部を含み、
前記フランジキャビティ部は、フランジキャビティ本体部と、前記フランジキャビティ本体部に連続して形成されるフランジキャビティ拡張部と、を含み、
前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ本体部の前記周壁キャビティ部とは反対側に形成されることを特徴とするインモールドラベル容器射出成形用金型。 - 前記第1型の第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を含み、
前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ本体部から前記周壁外キャビティ面の延長面上に少なくとも拡張する請求項1に記載のインモールドラベル容器射出成形用金型。 - 前記第1型の第1キャビティ面は、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を含み、
前記第2型の第2キャビティ面は、前記フランジの前記周壁側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、
前記フランジ表キャビティ面は、前記フランジキャビティ本体部に対応するフランジ表キャビティ本体面と、前記フランジキャビティ拡張部に対応するフランジ表キャビティ拡張面と、を含む請求項1又は2に記載のインモールドラベル容器射出成形用金型。 - 前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジ表キャビティ本体面に前記周壁キャビティ部とは反対側に窪む環状の凹部である請求項1〜3のいずれか1項に記載のインモールドラベル容器射出成形用金型。
- 前記フランジキャビティ拡張部は、前記フランジキャビティ部の軸方向に沿う間隔を、前記フランジキャビティ部の外周端側から前記周壁外キャビティ面の延長面上まで次第に拡張する請求項2に記載のインモールドラベル容器射出成形用金型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019057460A JP2020157524A (ja) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | インモールドラベル容器成形用金型 |
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JP2019057460A JP2020157524A (ja) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | インモールドラベル容器成形用金型 |
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