(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂の射出成形によりラベル等をインモールド成形した筒状物品であって、円筒状の上端部に蓋体を螺合または嵌着可能にした口頸部を形成して、前記口頸部を除いた胴部外周面全体にラベルが一体に貼着されており、前記筒状物品の内周面のラベル上端部から内寄りに離れた位置で、且つ、ラベルの合わせ端面を避けた位置に、射出成形のランナーゲート痕があるように形成されてなることを特徴とするラベル付き筒状物品。
【請求項２】
筒状をした抜き型を有する外型と該外型内に挿入されて嵌合する中子とからなる射出成形金型に形成されたキャビティーの外型内面に、ラベル等のインサート物を筒状に装着して密着保持せしめて、前記中子に設けられた複数の射出ゲート口から前記インサート物の内面に対向した位置に溶融樹脂を射出して、溶融樹脂圧でインサート物を外型内面に押し付けた状態で溶融樹脂とインサート物とを一体化せしめてインモールド成形することを特徴とするラベル付き筒状物品の成形方法。
【請求項３】
筒状をした抜き型を有する外型と該外型内に挿入されて嵌合する中子とからなる射出成形金型に形成されたキャビティーの外型内面に、ラベル等のインサート物を筒状に装着して密着保持せしめて、前記中子に設けられた複数の射出ゲート口から前記インサート物の端部から中寄りで、且つ、ラベル等の合わせ端面を避けた位置に対して溶融樹脂を射出して、溶融樹脂圧でインサート物を外型内面に押し付けるようにしてキャビティー内に充填して、溶融樹脂とインサート物とを一体化せしめてインモールド成形することを特徴とするラベル付き筒状物品の成形方法。
【請求項４】
筒状をした抜き型を有する外型と該外型内に挿入されて嵌合する中子とからなる射出成形金型に形成されたキャビティーの外型内面に、ラベル等のインサート物を筒状に装着して密着保持せしめて、前記中子に設けられた複数の射出ゲート口から前記インサート物の端部から中寄りで、且つ、ラベル等の合わせ端面を避けた位置に対して溶融樹脂を射出して、溶融樹脂圧でインサート物を外型内面に押し付けるようにして溶融樹脂とインサート物とを一体化せしめてインモールド成形したら、成形外型を上方へ抜いて、中子内に設けられたノックアウトピンによりランナー底部を突くと同時にストリッパー金型により筒状成形品の底部を押し上げて、成形品を成形金型から分離することを特徴とする請求項２乃至３に記載するラベル付き筒状物品の成形方法。
【請求項５】
前記射出成形金型の成形キャビティー内にラベル等のインサート物を筒状に装着して密着保持せしめる際に、射出成形金型の中子を抜いて金型キャビティーを開いた状態にして、キャビティーの外型内にインサート物を筒状にして挿入した後、前記中子を外型内に前進させて接触摩擦力によりインサート物ををキャビティー内の所定位置に装着せしめることを特徴とする請求項２乃至４に記載するラベル付き筒状物品の成形方法。
【請求項６】
溶融樹脂の射出口を有する抜き型の成形金型端盤と、該端盤に係合して筒状物品の口頸部を形成する割り型の口頸金型と、該口頸金型に嵌合して筒状物品の胴部を形成する胴部成形型と、該胴部成形型の端部に嵌合するストリッパー型とからなる成形外型と、該成形外型内に嵌合せしめて筒状物品成形キャビティーを形成する中子とから射出成形金型を構成してなり、前記中子の上端面と金型端盤との接合面には、放射状に溶融樹脂のランナー溝を形成すると共に、前記中子の先端部分には、前記各ランナー溝に連通する傾斜状のゲート孔を形成してなることを特徴とするラベル付き筒状物品の成形装置。
【請求項７】
前記成形金型は、ストリッパー型部の内周面が外向きのややテーパー面に形成されていることを特徴とする請求項６に記載するラベル付き筒状物品の成形装置。
【請求項８】
前記中子の先端部分に形成したランナー溝に連通するゲート孔は、筒状物品の口頸部の下方のインサート物の端部から離れた位置に開口するようにテーパー状の先細に傾斜するように形成されてなることを特徴とする請求項６に記載するラベル付き筒状物品の成形装置。
【請求項９】
前記中子の中心部には、ランナーの樹脂片の底部を突き離すためのノックアウトピンが進退自在に設けられてなることを特徴とする請求項６に記載するラベル付き筒状物品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、合成樹脂により成形した筒状物品の表面にラベルを貼付した物品とその成形方法及び成形装置に係わり、特に、ラベルをセットした成形金型内に合成樹脂を射出成形して、ラベルと筒状物品とを一体に成形するインモールド成形品とその成形方法及び成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂成形品の表面にラベル等が貼り付けられた製品を製造する方法として、従来から用いられている一般的なものとしては、射出成形やブロー成形等により成形した成形品を成形型を開いて取り出した後に、製品の壁面に接着糊が付いたラベルを一つ一つ手作業により貼り付けたり、または、ラベル貼着機により自動貼着する方法が広く知られている。
【０００３】
しかし、前者の手作業によるラベル等の貼着方法は、人手によることから作業性に劣り、且つ、作業する人によって貼着精度にもばらつきが生じ易いという欠点があり、また、後者の貼着機による貼着方法は、前者の手作業による方法に比べれば、作業性も向上して、ばらつきをなくして貼着精度も向上させることはできるが、装置が大がかりになり、多額の設備費を要するので、コスト面での難点がある。
そして、これらの貼着方法は、いずれも合成樹脂成形品を成形した後でラベルの貼着作業が行われるので、貼着作業自体が煩雑になるという欠点があった。
【０００４】
そこで、上記のような製品を成形した後で、製品面にラベル等を貼着するという煩わしい作業を省略して、合成樹脂の成形工程で成形と同時にラベルの貼着も行うものとしては、特開昭６３−２４２６１３号や特開平４−１４４２０号公報等に見られるように、成形金型内にラベル等を予め設定して於いて、ブロー成形または射出成形をして成形物と一体化する、所謂インサート成形あるいはインモールド成形が行われるようになってきている。
【０００５】
しかし、このようなインサート成形あるいはインモールド成形に関しては、前者の特開昭６３−２４２６１３号のようなブロー成形に於いて用いられる場合にはあまり問題は起こらないが、後者の特開平４−１４４２０号のように射出成形に於いて用いられる場合には、溶融樹脂がラベルの表側にまで侵出したり、ラベルに皺が生じたりするという問題が起きるので細心の注意が必要となる。
【０００６】
通常、射出成形に於いてインサート成形あるいはインモールド成形を行うには、図７（ａ）に示すように、射出成形金型（２１）（２２）を開いておいてラベル等のインサート物２０を外型内面２１の所定位置に挿入して、吸着等により固定せしめた後、図７（ｂ）に示すように、成形金型（２１）（２２）を閉じてから溶融樹脂を射出成形機から金型内へ射出することにより成形される。
そして、成形金型内に溶融樹脂が射出される際に、成形品の端部位置に設けられたゲート部から金型キャビティー内に射出する方法が一般的にとられるのが一般的であることから、ラベル２０が完全に所定位置に密着されていなかったり、ラベルの端部形状の具合、あるいは、樹脂の流れや圧力の関係等の色々な原因から溶融樹脂がラベルの表側に流れ出ることがある。
【０００７】
特に、筒状をした薄肉の成形品を射出成形によりインモールドラベル成形をする場合には、図６に示すように、成形品の上端部から金型キャビティ内に射出されると、溶融樹脂がラベル１２の表面と金型３面との間に回り込んだり、溶融樹脂がラベル１２を押し下げたりし易いので、これが不良品の発生原因となることがしばしばあった。
このような不良の発生原因を解消する手段としては、ラベル等のインサート物を厚めに形成して、溶融樹脂の流れに抗する力を保持させたり、あるいは、成形金型部分に真空吸着手段を設けてインサート物をキャビティー内面に強く密着させたりして、インサート物の変動を防止する方法がある。
【０００８】
しかし、成形金型に真空吸引手段を付加して、ラベル等のインサート物１２をキャビティー内面に吸着させるようにするのは、成形金型の構造が複雑になり、また、インサート物を厚いものにすることは、原料費が高くつくので、いずれの手段も製品のコストを引き上げる原因になる。
また、上記のようなインサート成形あるいはインモールド成形に用いる成形金型の構造を簡単にした一般的なものとして、外型部分を割り型構造にしたものが用いられているが、このような成形型で成形すると、成形品の表面に成形金型のパーティングラインが発生するのを免れないという欠点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、抜けテーパー面がほとんど設けられていない薄肉の筒形状をした製品の外壁面に、フィルムその他に印刷したラベル等の表示積層物を貼着してなる合成樹脂成形品を、インサート成形あるいはインモールド成形法を用いて射出成形により成形する際に、射出される溶融樹脂が、ラベル表面と成形外型面との間に回り込んだり、ラベル等を下方へ押しやったりして、ラベル等が成形外型内面に設定された位置からずれたり、皺ができたりして、不良品となることがないようにした射出成形方法とその成形金型装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、抜けテーパー面がほとんどなくて、薄肉の筒形状をした合成樹脂成形品の外壁面にラベル等を貼着した物品を、インサート成形あるいはインモールド成形法を用いた射出成形により成形する方法に於いて、抜き型に形成した成形金型の外型内面に密着して筒状に保持されてなるラベル等のインサート物に対して溶融樹脂を射出する際に、内型を構成する中子にインサート物の端部から内寄りになる位置に射出ゲート口を設けておいて、合成樹脂の射出ランナーからの溶融樹脂を該ゲート口を通して前記薄肉の筒形状物品の内面位置から射出成形するようにして、射出された樹脂圧によりラベル等のインサート物が外型内面に押し付けられて、端部が捲れることがないように密着状態に保持されて、射出される溶融樹脂がラベル表面と成形金型面との間に回り込むことなしに成形可能な構成にしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
薄肉の筒状物品１０を成形する射出成形金型の内型である中子６が抜かれて金型キャビティー７を開いた状態にしておいて、外型１１のキャビティー形成内面の適当な位置にラベル等のインサート物１２を筒状にして挿入した後、前記中子６を外型１１内に前進させることにより前記インサート物１２は接触摩擦力によりキャビティー７内の所定位置に挿入されて、同時に成形金型は閉じられた状態になって、前記筒状物品を成形可能にキャビティーが形成される。
【００１２】
次いで、射出成形金型の射出口１ａに射出成形機の射出ノズルを係合せしめて、前記キャビティー７内に溶融樹脂を射出するが、その際に溶融樹脂は、中子６の先端部からやや内寄りの位置に設けられた射出ランナー８に通じるゲート開口部９ａから、前記薄肉の筒形状物品１０の口頸部１０ａ下のラベル１２の端部から少々離れた内面位置で、且つ、ラベル両端部の接合目１２ａを避けた位置に射出されて、溶融樹脂圧によりラベル１２を外型内面に押し付けつつキャビティー７内に充填して一体に成形して冷却する。
【００１３】
このようにして、成形品１０が成形金型内で冷却されて固化したら、成形品の口頸部１０ａを形成する上部成形型２を後退させた後、胴部を形成する筒状成形型３を上方へ抜いて成形品１０が現れたら、ノックアウトピン１３によりランナー８の底部８ｂを突いてランナー片を除去すると同時に、ストリッパー金型４の端部で成形品１０の端部１０ｃを押し上げると、中子６から成形品１０を分離されてラベル付きの筒状成形品を得ることができる。
【００１４】
【実施例】
以下に、インモールド成形法を用いた射出成形による、本願発明のラベル付き筒状物品の成形方法について、最適な一つの実施例に基づいて図面を参照しつつ説明する。
本願発明の成形に用いる射出成形金型は、図１に示すように、射出成形機のノズルが係合する射出口１ａを設けた上部成形型の端盤１部と、該端盤を取り囲むように嵌合して筒状物品１０の口頸部１０ａを成形する口頸成形型２部と、該口頸成形型に当接して筒状物品の胴部を形成する胴部成形型３部と、該胴部成形型部の端部に嵌合して筒状物品１０を中子８から分離するストリッパー型４部と、これらを支持して固定する成形金型の底盤５とからなる成形外型１１と、該成形外型内に嵌合して、筒状物品１０を成形する為の成形キャビティー７を形成する内型の中子６とで構成されている。
そして、前記中子６の上端面と上部成形型の端盤１の内面とが接する面には、図２に示すように、射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂が分配されるランナー溝８が放射状に形成され、また、中子の先端内部には、前記ランナー溝８からキャビティー７へ連通するテーパー状に先細りに形成されたゲート孔９が、筒状物品１０の口頸部１０ａの下方位置で、インサート物１２の端縁から離れた部分に開口したゲート口９ａに達するように傾斜して設けられている。
【００１５】
上記のような構成された成形金型を用いて、薄肉の円筒状物品１０の表面にラベル等のインサート物１２がインモールド成形された製品を得るには、以下のようにして射出成形により成形される。
先ず、内面が円筒状をした抜き型である胴部成形型３部の上端部に対して円筒状物品１０の口頸部１０ａを成形する割り型である口頸成形型２部を左右から閉じて接合し、続いて、射出成形機のノズルに係合する上部成形型の端盤１を前記口頸型部分に嵌合せしめると共に、前記胴部成形型３の下端部に筒状をしたストリッパー型４を係合せしめて成形金型の外型１１部を形成する。
【００１６】
次に、図３に示すように、ラベル等の薄いインサート物１２を筒状あるいは円錐状に丸めたものを、手差しその他の手段により前記ストリッパー型４の下方開口部から外型１１の胴部成形型３部分の適当な位置まで挿入してから離してやると、ストリッパー型４の内面には緩やかな外向きのテーパー面が形成されているので、前記インサート物１２は、該テーパー面に沿って外向きにややラッパ状に拡がった状態で成形外型１１の内面に保持される。
この時、ラベル等のインサート物１２は、その両端の接合端面１２ａが中子６の上端に設けられたゲート孔９の開口部９ａ部分と合致しない位置に来るように挿入されている。
【００１７】
このようにして、成形外型の胴部成形型３部の内面にインサート物１２が保持された状態になったら、内型である中子６をストリッパー型４の下方開口から前記外型の胴部成形型３内に進入せしめると、中子６と胴部成形型３との間は薄肉の筒体１０を成形するための狭い間隙からなるキャビティー７が形成される。
そして、中子６はラッパ状をしたインサート物１２の内面に密接して、インサート物を胴部成形型３内へ押し込みながら中子６の先端部６ａが前記上部成形型の端盤１部に接するまで進入して、インサート物１２を外型の内面に密着するように押し広げて、中子との間に成形キャビティー７を形成して、図１に示すように成形金型は閉じられた状態になる。
【００１８】
上記のようにして、インサート物は中子面と接する摩擦力により金型内面に沿って押し込まれて、先端部が円筒体の口頸部１１ａを形成する金型部２の出っ張り面に当接すると同時に、下端部がストリッパー型４の端部に当接して、中子６が外型１１に嵌合して成形金型が閉じられるので、ラッパ状にしたラベル等の薄いインサート物でも、折れ曲がったり、皺になったりすることがなく、図１または図４に示すように正確にセットされて、射出成形よりインモールド成形が可能な状態となる。
【００１９】
このようにして成形金型が閉じられた状態になったら、射出成形機のノズルが成形金型の端盤１の射出口１ａに係合して、射出スクリューが駆動されてノズルから溶融樹脂が成形金型内に射出される。
射出された溶融樹脂は、ランナー溝８を通ってゲート孔９へと流れて、ゲート口９ａから成形金型のキャビティー７内へ送り込まれる。
【００２０】
この時、溶融樹脂は、図４に示すように、筒状物品１０の口頸部１０ａより下方位置のインサート物１２の上端縁から離れた部分に開口されたゲート口９ａからキャビティー内に流入して、溶融樹脂流はキャビティー内にセットされたインサート物１２を外型の胴部成形型３内面に押し付けるようにして、上方の口頸部側と下端部側へと分かれてキャビティー内に充填されてインサート物と一体に成形されるので、溶融樹脂はインサート物１２の表側に流入することはない。
【００２１】
射出成形が終わって成形品が冷却されたら、以下のようにして成形金型は開放されて製品が取り出される。
先ず、射出成形機が金型から後退すると同時に、上部成形型の端盤１が中子６及び口頸成形型２部との係合が解かれて後退して、次いで、口頸成形型２部分の割り型が左右に開放されると、胴部成形型３の抜き型が上方へ移動して型抜きされて筒状物品１０の外面が現れる。
【００２２】
続いて、図５に示すように、ノックアウトピン１３を作動させてランナー端部８ｂをノックすると、その衝撃力によりゲート片は中子６に設けられたゲート孔９ら分離して突き飛ばされるが、それと同時に、ストリッパー型４も上方へ移動されて円筒物品１０の下端部１０ｃを押し上げるので、筒状物品は中子の表面から分離して、図８に示すようなラベル付きの製品となって成形金型の外へ放出される。
該成形品は、図８に示すように、筒状をした物品の口頸部１０ａを除いて、胴部全体の表面にはラベル１２が貼付されていて、ラベル表面には樹脂が全く付着しておらず、皺の発生も認められず、筒状物品１０の裏側でラベルの合わせ端面１２ａを外れた位置にゲート口の痕１０ｂが僅かに認められるだけである。
【００２３】
以上、説明したように、本願の発明は、抜けテーパー面がほとんど設けられていないような薄肉の筒状製品に、ラベル等をインモールド成形法により射出成形するものに於いて、筒状製品の開口端部もしくはラベル端部からやや内寄りに離れた位置の筒体内面部分に成形型の射出ゲート口を設けて、該ゲート口から溶融樹脂をキャビティー内に射出してインモールド成形するようにしたことにより、樹脂圧によりラベルが外型内面に密着するように押しつけられた状態でインモールド成形されるので、溶融樹脂がラベルの表面に回り込むことなしに、きれいに成形することができる。
【００２４】
しかし、キャビティー内にラベル等を設定するに際しては、筒状に挿入するラベル等の端面、あるいは、両端部の合わせ面が前記中子のゲート口が一致しないように設定することが肝要である。
何故なら、ラベル等の端面、あるいは、両端部の合わせ面が中子のゲート口に一致した状態でラベル等がセットされていると、ラベル等の端面から射出された溶融樹脂が、ラベル表面と外型面との間に侵入して不良品の発生原因となり易いから、このような設定になることは極力避けねばならない。
【００２５】
尚、本願発明の成形金型は割り型とせずに、円筒体の胴部を形成する外型及び中子を筒状の抜き型で構成したので、成形品の表面に成形型のパーティングラインが形成されることもないし、また、円筒状をした外型内に円柱状をした中子を挿入して薄肉の円筒体を成形するためのキャビティーが形成されるような構成にしているので、ラベル等の薄いインサート物は、筒状に丸めた状態にしたものを外型内に中程まで挿入しておいてから中子を挿入させると、該インサート物は中子表面に接触保持されてキャビティー内に押し込まれ、所定位置にセットされるので、従来のように特別なラベル等の供給手段を用いてセットする必要もないので、簡単にインサート物をセットすることが可能である。
【００２６】
また、本願発明の成形方法を用いれば、ラベル等のインサート物は、フィルム等に別に印刷しておいたものを使用するため、オフセット印刷やグラビヤ印刷等の印刷が可能であり、更に、金銀等のメタリック加工を施した表面処理加工の組み合わせにも適しており、成形品に直接印刷したものに比べて、表示の位置ずれ等がほとんど発生することがない。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明は、成形金型の内型および外型を、割り型とせずに、筒状をした抜き型を基本とした構造にして、フィルムに印刷したラベル等をインモールド成形をしたものであるから、製品の剛性が増すと共に樹脂材料が減量化されて、製品の表面にパーティングラインが現れることもなく、きれいな製品を得ることができる。
そして、フィルムの複合化したものを用いることにより、遮光性やガスバリヤ性に優れたものを成形することが可能である。
【００２８】
また、射出するゲート口を金型のキャビティー内にセットされるインサート物の端部から内寄りの位置に設けておいて、該ゲート口から射出される溶融樹脂流によりインサート物をキャビティー面に押しつけた状態でインモールド成形するので、従来のようにインサート物をキャビティー面に強く真空吸着しなくても、溶融樹脂がインサート物の表面に流れ出ることもなく、また、インサート物が皺になることもないので、薄いインサート物が成形可能である。
更に、成形金型内にキャビティーを形成する内型と外型との間隙が狭く形成されるので、インサート物は内型の挿入時に所定位置にセットすることができるので、特別な供給装置を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の成形金型を用いた断面図である。
【図２】図１に示す本願発明のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本願発明の成形金型にインサート物を挿入する断面図である。
【図４】本願発明の成形金型を用いた成形時の断面図である。
【図５】本願発明に於ける成形品の離型状態を示す断面図である。
【図６】本願発明の先行例を説明した断面図である。
【図７】従来の射出成形を示した断面図である。
【図８】本願発明により成形した物品の斜視図である。
【符号の説明】
１      成形型端盤
２      口頸部成形型
３      胴部成形型
４      ストリッパー型
５      成形型底盤
６      中子
６ａ    中子先端部
７      成形キャビティー
８      ランナー溝
９      ゲート孔
９ａ    ゲート口
１０    筒状物品
１０ａ  口頸部
１０ｂ  ゲート口の痕
１１    成形外型
１２    ラベル
１２ａ  ラベルの合わせ端面
１３    ノックアウトピン
２０    インサート物
２１    射出成形金型
２２    射出成形金型
【図１】
0003607914.tif 000002
【図２】
0003607914.tif 000003
【図３】
0003607914.tif 000004
【図４】
0003607914.tif 000005
【図５】
0003607914.tif 000006
【図６】
0003607914.tif 000007
【図７】
0003607914.tif 000008
【図８】
0003607914.tif 000009