(57)【要約】      （修正有）【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
2020157524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１７３１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１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機を概略的に示す一部断面側面図である。
【図２】図２は、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３】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成形用金型の型開状態を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、型閉状態にある金型の拡大断面図である。
【図５】図５は、金型によって成形されるインモールドラベル容器の正面図である。
【図６】図６は、フランジキャビティ部付近を拡大して示す部分断面図である。
【図７】図７は、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８】図８は、図７の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９】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の部分拡大断面図を示す。
【図１０】図１０は、型閉状態を示す部分拡大断面図であり、ラベル拡張端が可動型のフランジキャビティ拡張部に受け入れられた状態を示す。
【図１１】図１１は、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１２】図１２は、第２実施形態の金型で成形されたインモールドラベル容器の正面図である。
【図１３】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】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】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】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】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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隆起部６を含む。容器１’は、隆起部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。隆起部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隆起する。図１２中、参照番号４ｂ’はフランジ４’の表面すなわち隆起部６の上面である。隆起部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。
【００３６】
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。
【００３７】
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’の隆起部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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【符号の説明】
【００４０】
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’（隆起部６）の上面
５  厚肉部
６  隆起部
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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