(57)【要約】  ラベルの貼られた発泡樹脂容器製造用の装置および方法。この方法は、静電荷を維持することができるラベル材料から形成されるラベルシートを２部鋳型の雌部分の内壁に付着させるステップと、２部鋳型の１つまたは複数の雄部分を１つまたは複数の鋳型空洞を形成するように対応する雌部分と接触して位置決めするステップと、発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードを鋳型空洞内に加えるステップと、発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビード発泡がラベルの貼られた容器を形成するのを達成させるために、鋳型空洞に十分な長さの時間十分な量の熱を加えるステップと、ラベルの貼られた容器を冷却するステップと、ラベルの貼られた容器を鋳型空洞から取り外すステップとを含む。ラベルの貼られた容器の外壁上のラベルは、平滑な円周表面を示す。
2009504460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの鋳型空洞レールと、
鋳型空洞レールに直角に向いた少なくとも１つのマンドレルレールと、
少なくとも１つの鋳型空洞レールに沿って、取り外し位置、移送位置、および成型位置の間を移動するようになされ、かつ鋳型空洞レールに対し平行に向いた２部鋳型の少なくとも１つの雌部分を含む雌鋳型空洞カーと、
少なくとも１つの鋳型空洞レールに沿って、延長位置、解放位置、および成型位置の間を移動するようになされ、かつ２部鋳型の少なくとも１つの雄部分を含む雄鋳型空洞カーであって、雌および雄鋳型空洞カーがそれぞれそれらの成型位置にあるとき雌部分および雄部分が鋳型空洞を形成する雄鋳型空洞カーと、
少なくとも１つのマンドレルレールに沿って、準備完了位置と挿入位置の間を移動するようになされ、かつマンドレルカーが挿入位置にあり、雌カーが移送位置にあるとき雌部分内に着座するようになされた少なくとも１つのマンドレルを含むマンドレルカーであって、真空を引くようになされ、かつマンドレルカーが挿入位置にあり雄空洞カーが解放位置にあるとき雄部分に対し直接対向する向きにある、１つまたは複数のカップリムーバを含むマンドレルカーとを備える、ラベル付き発泡樹脂容器を製造するための装置。
【請求項２】
１つまたは複数の第１のブレースによって取り付けられる第１のレッグおよび第２のレッグ、１つまたは複数の第２のブレースによって第２のレッグに取り付けられる第３のレッグ、１つまたは複数の第３のブレースによって第３のレッグに取り付けられ、かつ１つまたは複数の第４のブレースによって第１のレッグに取り付けられる第４のレッグを備えるフレームをさらに備え、少なくとも１つの鋳型空洞レールが第２のブレースおよび第４のブレースに取り付けられ、少なくとも１つのマンドレルレールが第１のブレースおよび第３のブレースに取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
マンドレルが、
寸法Ｄ１を有する第１の底部と、
Ｄ２がＤ１より大きい、寸法Ｄ２を有する第２の底部と、
第１の底部および第２の底部の周りに円周方向にかつ長手方向に配設されるマンドレル表面と、
第１の底部から第２の底部までマンドレル表面に沿って配置される複数の荷電ピンと、
マンドレル表面に沿って配置される複数の吸引孔とを備え、
少なくともマンドレル表面が、周囲状態で変形しないまたは吸湿性ではない非伝導性材料を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
非伝導性材料がフッ素重合体、オレフィンの単独重合体および共重合体、ビニル芳香族モノマーの単独重合体および共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、塩化ビニルの単独重合体および共重合体、ポリカーボネート、ポリスルホン、セラミックス、木材、ガラス、エラストマー系ポリマー、それらの組み合わせ、およびここに記載された１つまたは複数の材料で被覆した金属からなる群から選択される１つまたは複数の材料を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
マンドレルが雌部分内に配置されるとき自由に動く、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
複数のラベルシートを保持するようになされ、フレームに取り付けられかつ装荷位置と供給位置の間を移動するようになされた１つまたは複数の格納箱と、
アームに取り付けられた１つまたは複数の吸引プレートであって、アームがフレームに取り付けられ、吸引プレートが格納箱内の頂部ラベルに極めて接近している取り上げ位置と、マンドレルカーが準備完了位置にあるとき吸引プレートがマンドレルに極めて接近している供給位置の間をアームが移動するようになされた吸引プレートとをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
各雄部分が２部鋳型の雌部分鋳型に対して水平方向で対向している、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
雌部分がステンレス鋼を含みかつ雄部分が青銅を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
吸引穴を通り加えられる真空を使用してラベルシートを保持する１つまたは複数のマンドレルを、１つまたは複数の雌部分内に位置決めし、
真空を停止し、マンドレル内の荷電ピンを介してラベルシートに静電荷を加えることによって、ラベルシートを雌部分内に解放することによって、
ラベルシートを２部鋳型の１つまたは複数の雌部分の各々の内壁に付着させるステップと、
２部鋳型の１つまたは複数の雄部分を１つまたは複数の鋳型空洞を形成するように対応する雌部分と接触して位置決めするステップと、
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードを鋳型空洞に加えるステップと、
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの発泡がラベルの貼られた容器を形成するのを達成させるために、鋳型空洞に十分な長さの時間十分な量の熱を加えるステップと、
ラベルの貼られた容器を冷却するステップと、
ラベルの貼られた容器を鋳型空洞から取り外すステップとを含む、請求項３に記載の装置を使用してラベルの貼られた発泡樹脂容器を成型する方法。
【請求項１０】
マンドレルが雌部分内に配置されるとき自由に動く、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
熱を加えるステップが、雄部分に熱サイクルを適用するステップから独立した、雌部分に熱サイクルを適用するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
ラベルシートが表面静電荷を維持することができる材料を備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
ラベルシートの表面固有抵抗が１０１０Ω／ｓｑより大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
２部鋳型の雌部分および雄部分が、雌部分が取り外し位置にあるとき雄部分および雌部分は間隔があいており互いに接触しないように、かつ雄部分が解放位置または延長位置にあるとき雄部分は間隔があいており雌部分と接触しないようになされている、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
レールに平行な関係で積み重ねられたラベルシートを収容する格納箱からラベルシートを抽出するステップであって、格納箱はフレームに取り付けられ、装荷位置と供給位置の間を回転するようになされ、ラベルは、フレームに取り付けられかつ取り上げ位置と付着位置の間を移動可能なアームに取り付けられた吸引プレートによって格納箱から抽出され、この吸引プレートは格納箱内の頂部ラベルの表面に接触するようになされ、かつ真空を加えることを介して頂部ラベルを抽出しかつ保持するようになされている、ラベルシートを抽出するステップと、
吸引プレートに保持されるラベルを有する吸引プレートを取り上げ位置から付着位置に移動させるステップと、
ラベルシートを準備完了位置にあるマンドレルの直接上に位置決めするステップであって、準備完了位置にあるマンドレルは吸引プレートの付着位置と位置合わせされ、挿入位置にあるマンドレルは雌部分に水平方向に対向する位置で位置合わせされるステップと、
マンドレルを通り真空を加え、かつ吸引プレートに加えられる真空を中断することによって、ラベルシートを吸引プレートからマンドレルに移送するステップと、
マンドレルカーおよびマンドレルに取り付けられたラベルシートを有するマンドレルを、準備完了位置から挿入位置に移動させるステップであって、雌部分は取り外し位置にある、移動させるステップと、
雌部分を取り外し位置から移送位置に移動させ、ラベルシートを雌部分の内壁に隣接して所定の位置に位置決めするステップと、
マンドレルへの真空を中断するステップと、
ラベルシートと雌部分の内壁表面の間に静電誘引力を与えるために、静電ピンに十分な電圧を発生させることによってラベルシートに静電荷を加えるステップと、
雌部分を移送位置から取り外し位置に移動させるステップと、
マンドレルを挿入位置から準備完了位置に移動させるステップとによってラベルシートが雌部分に付着させられる、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
ラベルシートを吸引プレートからマンドレルに移送した後、吸引プレートアームに取り付けられた位置決めフィンガーを使用して、ラベルシートをマンドレルの周りに巻き付けるステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
雌部分を取り外し位置から成型位置に移動させるステップと、
雄部分を延長位置から成型位置に移動させるステップとによって、鋳型空洞を形成するように、雄部分が２部鋳型の雌部分内に水平方向に位置決めされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
雌部分から鋳型空洞内に圧縮空気を加えるステップ、および／またはラベルの貼られた容器を雄部分と共に移動させるのに十分な真空を雄部分から加えるステップと、
雌部分を成型位置から取り外し位置に移動させるステップと、
雄部分を成型位置から解放位置に移動させるステップと、
マンドレルカーを準備完了位置から挿入位置に移動させるステップと、
ラベルの貼られた容器を雄部分から解放し、リムーバと接触したまま、かつリムーバと共に移動させるのに十分な真空を、ラベルの貼られた容器の底部に直接対向する向きにあるカップリムーバに加えるステップと、
マンドレルカーを準備完了位置に移動させるステップと、
カップを解放し、かつカップがカップリムーバから離れて落ちるように、カップリムーバへの真空を取り除くステップとによって、ラベルの貼られた容器が冷却後鋳型空洞から取り外される、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが雌部分内の１つまたは複数の供給通路を介して鋳型空洞に加えられ、樹脂ビードの発泡および溶融中、鋳型空洞から供給通路を閉じかつシールするようになされた弁が供給通路の端部に配置される、請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが、ビニル芳香族モノマーの単独重合体、ポリオレフィンおよびインサイチュ重合ビニル芳香族モノマーの共重合体、少なくとも１つのビニル芳香族モノマーと１つまたは複数のジビニルベンゼンとの共重合体、共役ジエン、アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、オレフィン、および／または無水マレイン酸、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、天然ゴム、合成ゴム、およびそれらの組み合わせを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが発泡性ポリスチレン粒子を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２２】
樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが約１０μｍから約６００μｍの平均粒子サイズを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項２３】
雌部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって、鋳型空洞を予熱するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２４】
予熱後、雄部分から鋳型空洞に蒸気を加えるステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
雄部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって、鋳型空洞を予熱するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２６】
予熱後、雄部分から鋳型空洞に蒸気を加えるステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
雄部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって、かつ雌部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって、鋳型空洞を予熱するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２８】
予熱後、雄部分から鋳型空洞に蒸気を加えるステップを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
ラベルシートを付着させるステップからラベルの貼られた容器を取り外すステップまでのステップを完了させるために必要な時間が３０秒より短い、請求項９に記載の方法。
【請求項３０】
外側表面および底部を伴う側壁を有する形状に成型された発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードと、
容器の側壁の外側表面の少なくとも一部分上に配設される、静電荷を維持することができるラベル材料から形成されるラベルとを備える、ラベルの貼られた発泡性樹脂容器。
【請求項３１】
ラベル材料が、
第１の表面および第２の表面を有する電気的絶縁基板と、
第１の表面の少なくとも一部分上に配設される熱感受性接着剤と、
ラベルシートの表面の少なくとも一部分上に配設される被覆および／または印刷インクとを備える、請求項３０に記載の容器。
【請求項３２】
ラベルが継ぎ目を作り出すようにラベルの第２の端部に重なる第１の端部を含み、熱感受性接着剤が、第１の端部の上表面の重なる部分の少なくとも一部分に接触するように、第２の端部の底表面の重なりの少なくとも一部分にのみ塗布される、請求項３１に記載の容器。
【請求項３３】
基板が、１つまたは複数の熱可塑性樹脂、セルロースベースの紙、および合成紙からなる群から選択される１つまたは複数の材料を含む、請求項３１に記載の容器。
【請求項３４】
熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン樹脂、エチレンアクリル酸共重合体、エチレン−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル（メタ）アクリレートエステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体の金属塩、ポリ（４エチルー１−ペンテン）、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数である、請求項３３に記載の容器。
【請求項３５】
ポリオレフィン樹脂が、プロピレン樹脂、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、エチレン環状オレフィン共重合体、プロピレンと１つまたは複数のアルファオレフインとの共重合体および、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３４に記載の容器。
【請求項３６】
基板が１３０℃より高い溶融点を有する、請求項３１に記載の容器。
【請求項３７】
熱感受性接着剤が、エチレンビニルアセテート共重合体、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、熱可塑性エラストマー、アクリル樹脂、セルロース樹脂、印刷ラッカーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数を含む、請求項３１に記載の容器。
【請求項３８】
ラベルが平滑な円周表面を示す、請求項３０に記載の容器。
【請求項３９】
ラベル材料の表面固有抵抗が、１０１０Ω／ｓｑより大きい、請求項３０に記載の容器。
【請求項４０】
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが、ビニル芳香族モノマーの単独重合体、ポリオレフィンの共重合体およびその場重合ビニル芳香族モノマー、少なくとも１つのビニル芳香族モノマーと１つまたは複数のジビニルベンゼンとの共重合体、共役ジエン、アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、オレフィン、および／または無水マレイン酸、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、天然ゴム、合成ゴム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数のポリマーを含む、請求項３０に記載の容器。
【請求項４１】
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが、約１００μｍから約６００μｍの平均粒子サイズ数を有する、請求項３０に記載の容器。
【請求項４２】
側壁が０．７５ｍｍから５ｍｍの厚さを有する、請求項３０に記載の容器。
【請求項４３】
成型された発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが、０．５ｌｂ／ｆｔ３（８．０１ｇ）から１２ｌｂ／ｆｔ３（１９２ｇ／ｌ）の密度を有する、請求項３０に記載の容器。
【請求項４４】
円形、長円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、十角形、台形、または平行四辺形のようなものからなる群から選択される平面での形状を有する、請求項３０に記載の容器。
【請求項４５】
基材容器が同じ機器を使用して作られる場合、ラベルを含まない容器のリム強度より少なくとも５０％大きいリム強度を有する、請求項３０に記載の容器。
【請求項４６】
基材容器が同じ機器を使用して作られる場合、成型後ラベル貼りされる容器のリム強度より少なくとも５％大きいリム強度を有する、請求項３０に記載の容器。
【請求項４７】
成型された発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが、
モノマー混合物を水性システム内に分散させるステップと、
このモノマー混合物をフリーラジカル重合開始剤の存在の下で樹脂ビードの分散を形成するように重合させるステップと、
大きな粒子サイズビードを取り除くために樹脂ビードを篩い分けするステップと、
この樹脂ビードを発泡剤で含浸するステップとによって準備される、請求項３０に記載の容器。
【請求項４８】
ビニル芳香族モノマーが、スチレン、イソプロピルスチレン、アルファメチルスチレン、ニュークリアメチルスチレン、クロロスチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４０に記載の容器。
【請求項４９】
ポリマーが、ビニル芳香族モノマーと、ジビニルベンゼン、共役ジエン、アルキルメタアクリレート、アルキルアクリレート、アクリロニトリル、および無水マレイン酸からなる群から選択される１つまたは複数の他のモノマーとの共重合体である、請求項４０に記載の容器。
【請求項５０】
ポリマーが、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項４０に記載の容器。
【請求項５１】
ポリマーが、ポリオレフィン、およびインサイチュ重合ビニル芳香族モノマーの共重合体である、請求項４０に記載の容器。
【請求項５２】
樹脂ビードまたは予備発泡されたビードが、発泡性ポリスチレン粒子を含む、請求項４０に記載の容器。
【請求項５３】
ポリマーが、約２５，０００から約１，０００，０００の重量平均分子重量を有する、請求項４０に記載の容器。
【請求項５４】
発泡剤が、窒素、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、アルゴン、炭酸ガス、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）および１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、メタン、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、サイクロペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、アゾジカルボンアミド、アゾジイソブチロ−ニトリル、ベンゼンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシベンゼンスルフォニル−セミカルバジド、ｐ−トルエンスルフォニルセミ−カルバジド、バリウムアゾジカルボキシレート、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン、クエン酸と重炭酸ナトリウムの混合物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４７に記載の容器。
【請求項５５】
発泡剤が、ビードの重量に基づいて約２重量％から約１４重量％のレベルで、樹脂ビードまたは予備発泡されたビード内に存在する、請求項４７に記載の容器。
【請求項５６】
樹脂ビードを発泡剤で含浸するに先立って、樹脂ビードが１つまたは複数の分散助剤、非イオン性界面活性剤またはワックスを含む水性システム内に懸濁される、請求項４７に記載の容器。
【請求項５７】
分散助剤が、リン酸三カルシウム、酸化亜鉛、ベントナイト、タルク、カオリン、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウム、ポリビニルアルコール、アルキルアリールスルフォネート、ヒドロキシエチルセルローズ、ポリアクリル酸、メチルセルローズ、ポリビニルピロリドン、ナトリウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項５６に記載の容器。
【請求項５８】
分散助剤が、樹脂ビードの重量で１００部当り重量で約０．０１部から約２部のレベルで存在する、請求項５６に記載の容器。
【請求項５９】
非イオン性界面活性剤がソルビタン脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン誘導体を含む、請求項５６に記載の容器。
【請求項６０】
非イオン性界面活性剤が、樹脂ビードの重量で１００部当り重量で約０．０１部から約２部のレベルで存在する、請求項５６に記載の容器。
【請求項６１】
ソルビタン脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン誘導体のＨＬＢが約８から約２２である、請求項５９に記載の容器。
【請求項６２】
ワックスが、２０℃およびそれより下で固体であり、かつ１２５℃およびそれより上で液体である、請求項５６に記載の容器。
【請求項６３】
ワックスが、天然ワックスおよび／または合成ワックスから選択される、請求項６２に記載の容器。
【請求項６４】
ワックスが、
Ｃ１０からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール、アルカリル、またはアラルキルアルコール、
Ｃ１０からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール，アルカリル，またはアラルキルカルボン酸、それらの対応するアンモニアおよび金属塩、あるいはＣ１からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール、アルカリル、またはそれらのアラルキルエステル、
Ｃ１０からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール，アルカリル、またはアラルキル炭化水素、
ポリエチレン、
ポリプロピレン、
ポリエステル、
ポリエーテル、およびそれらの組み合わせ、
からなる群から選択される、請求項６２に記載の容器。
【請求項６５】
ワックスが、樹脂ビードの重量で１００部当り重量で約０．０１部から約２部のレベルで存在する、請求項５６に記載の容器。
【請求項６６】
容器がカップまたはボールである、請求項３０に記載の容器。
【請求項６７】
飲料、スープ、ヌードル、インスタントヌードル、野菜、肉、油性食料品、油で揚げた食物、ペットフード、ポテトチップス、またはプレツェルが中に貯蔵され、または中に計量分配される、請求項３０に記載の容器。
【請求項６８】
容器の頂部のところに環状リムをさらに備え、そこで側壁が、側壁から半径方向外向きに突起して終端する、請求項３０に記載の容器。
【請求項６９】
リムが蓋を受け入れるようになされている、請求項３０に記載の容器。
【請求項７０】
リムに固定される蓋をさらに備える、請求項６９に記載の容器。
【請求項７１】
シュリンク包装が蓋付きの容器に適用される、請求項７０に記載の容器。
【請求項７２】
寸法Ｄ１を有する第１の底部と、
Ｄ２がＤ１より大きい、寸法Ｄ２を有する第２の底部と、
第１の底部および第２の底部の周りに円周方向にかつ長手方向に配設されるマンドレル表面と、
マンドレル表面に沿って第１の底部から第２の底部まで、凹部内に配置される複数の荷電ピンと、
マンドレル表面に沿って配置される複数の吸引孔とを備え、
少なくともマンドレル表面が、周囲状態で変形しないまたは吸湿性ではない非伝導性材料を含む、ラベルを鋳型内に位置決めすることができるマンドレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使い捨て容器、その使い捨て容器を製造する方法およびその方法にかつ／または使い捨て容器を製造するために使用できる機械および装置に関する。より詳しくは、本発明は容器の側壁の外側表面の周りに配設されるラベルシートを有する発泡性熱可塑性樹脂ビーズから作られる容器に関する。この容器は飲料などの温かいもしくは冷たい液体、または、インスタントヌードル、スープ、フライドチキン等などの食べ物を保持するために使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
発泡性熱可塑性粒子から、例えばカップ、ボール等の容器などの成型物品を製造することはよく知られている。最も一般的に使用される熱可塑性粒子は、ＥＰＳとして知られる発泡性ポリスチレン粒子である。通常ポリスチレンビードは、加熱されるときポリスチレンの軟化点より下で沸騰し、含浸されたビードを発泡させる発泡剤で含浸される。
【０００３】
含浸されたポリスチレンビードからの成型物品の形成は、一般に２つのステップで行われる。第１に、含浸されたポリスチレンビードは立方フィート当り約０．５から１２ポンドまたはリットル当り５から１５０グラムの密度に予備発泡される。第２に、この予備発泡されたビードは、鋳型の形状を有する溶融した物品を形成するように予備発泡されたビードをさらに発泡させるために閉じられた鋳型内で加熱される。
【０００４】
気泡容器を作るために使用されるこの発泡性ポリスチレン粒子は一般に、比較的正確なビードサイズに篩い分けすることができるビードに結果としてなる水性懸濁重合プロセス（ａｑｕｅｏｕｓ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によって準備される。通常は、ビード直径は約０．２から約０．５ｍｍ（約０．００８から０．０２インチ）の範囲内である。時折、カップは０．０３インチ（０．７６２ｍｍ）と同じ程度に高いビード直径を有する粒子から作られる。
【０００５】
十分な断熱および構造特性をもたらす薄い壁を有し、かつ容器の外側表面上に高品質の印刷されたグラフィックを含む容器を提供することが望ましい。
【０００６】
容器の外側表面上に印刷されたグラフィックを得る１つの方法は、容器を成型し、次いでその容器の外側表面上に印刷することによる。しかしながら、この手法は通常より低い印刷品質に結果としてなり、所望の商業的な印象を伝達しない。
【０００７】
使用されてきた別の方法は、成型後容器の外側表面に貼り付けられるラベルを事前印刷することである。一例として、米国特許出願公開第２００６／００５９１７号は、ラベルをプラスチックカップに熱的に結合させるために加熱される２次鋳型を使用することを含む、ラベルの貼られたＥＰＳカップなどのラベルの貼られたプラスチック発泡容器を製造するための方法および装置を開示する。これらの方法を使用して高品質のグラフィックを容器に貼り付けることはできるけれども、伴って生ずる多くの機械的ステップに起因するラベル貼りの一貫性が問題である。同様に、ラベルの端部が合うところに形成される継ぎ目はしばしばラベルシートの両端間に隙間を残し、そこでは容器の表面を見ることができ、ラベルは容器のリムまたは底部に垂直に重なって不完全に位置合わせされる場合があり、かつ／またはラベル端部が、審美的に見栄えが悪く、非効率なカップ積み重ね、ならびにラベルが容器表面から引き剥がされる可能性のある場所をもたらすことに繋がる可能性がある、持ち上がった継ぎ目を形成するように重なる。
【０００８】
上記で説明した問題点を解決するための試みが鋳型内ラベル貼り技術によって試みられてきている。一例として、国際特許公開第ＷＯ０１／８５４２０号は、成型サイクル中に容器の外壁に固定されるラベル材料を有する発泡プラスチック容器を成型するための方法および装置を開示する。この方法では、成型される容器に固定すべきラベルは、平面ラベルのスタックから真空取り上げヘッドを有するプランジャによってダミーの雄コアに移送され、そのダミーコアの周りに巻きつけられる。このダミーコアは、ラベル取り上げステーションと発泡プラスチック材料を成型するための成型工具を有する垂直に向いている成型ステーションの間を往復動する運搬台に搭載されている。このダミーコアが雌鋳型部分に入るとき、コアによって運搬されるラベルはこの雌鋳型部分の壁上に移送され、壁上で保持される。この方法に伴う特有の問題点は、多くの機械的なステップと垂直な向きが機械部品およびラベルの移動を引き起こすので、首尾一貫しないラベル配置と成型一貫性を含む。これらの問題点は、大量の不良、すなわち不正確に成型されかつ／またはラベルを貼られ、使用することができない容器に結果としてなる。
【０００９】
さらにいくつかの事例では、不正確なラベル配置は漏れる容器に結果としてなる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
商業的規模で低い不良を伴って製造でき、かつ上記で説明した問題点を克服できる平滑な表面の着実にラベルの貼られる容器を製造するための方法および装置に対する分野に対処することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ラベルの貼られた発泡樹脂容器を製造するための装置に関する。この装置は、
少なくとも１つの鋳型空洞レールと、
鋳型空洞レールに直角に向いた少なくとも１つのマンドレルレールと、
少なくとも１つの鋳型空洞レールに沿って、取り外し位置、移送位置、および成型位置の間を移動するようになされ、かつ鋳型空洞レールに対し平行に向いた２部鋳型の少なくとも１つの雌部分を含む雌鋳型空洞カーと、
少なくとも１つの鋳型空洞レールに沿って、延長位置、解放位置、および成型位置の間を移動するようになされ、かつ２部鋳型の少なくとも１つの雄部分を含む雄鋳型空洞カーであって、雌および雄鋳型空洞カーがそれぞれそれらの成型位置にあるとき雌部分および雄部分が鋳型空洞を形成する雄鋳型空洞カーと、
少なくとも１つのマンドレルレールに沿って、準備完了位置と挿入位置の間を移動するようになされ、かつマンドレルカーが挿入位置にあり雌カーが移送位置にあるとき、雌部分内に着座するようになされた少なくとも１つのマンドレルを含むマンドレルカーであって、真空を引くようになされ、かつマンドレルカーが挿入位置にあり雄空洞カーが解放位置にあるとき雄部分に対し直接対向する向きにある、１つまたは複数のカップリムーバを含むマンドレルカーとを含む。
【００１２】
本発明は、上記で説明した装置に使用できるマンドレルも提供し、このマンドレルは、
寸法Ｄ１を有する第１の底部と、
Ｄ２がＤ１より大きい、寸法Ｄ２を有する第２の底部と、
第１の底部および第２の底部の周りに円周方向にかつ長手方向に配設されるマンドレル表面と、
第１の底部から第２の底部までマンドレル表面に沿って凹部内に配置される複数の荷電ピンと
マンドレル表面に沿って配置される複数の吸引孔とを備え、
少なくともマンドレル表面は、周囲状態で変形しないまたは吸湿性ではない非伝導性材料を含む。
【００１３】
本発明は、上記で説明した装置を使用してラベルの貼られた発泡樹脂容器を成型する方法をさらに提供し、この方法は、
ラベルシートを吸引穴を通り加えられる真空を使用して保持する１つまたは複数のマンドレルを、１つまたは複数の雌部分内に位置決めし、
真空を停止し、マンドレル内の荷電ピンを介してラベルシートに静電荷を加えることによって、ラベルシートを雌部分内に解放して、
ラベルシートを２部鋳型の１つまたは複数の雌部分の各々の内壁に付着させるステップと、
２部鋳型の１つまたは複数の雄部分を、１つまたは複数の鋳型空洞を形成するように対応する雌部分と接触して位置決めするステップと、
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードを鋳型空洞に加えるステップと、
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの発泡がラベルの貼られた容器を形成するのを達成させるために、鋳型空洞に十分な長さの時間十分な量の熱を加えるステップと、
ラベルの貼られた容器を冷却するステップと、
ラベルの貼られた容器を鋳型空洞から取り外すステップとを含む。
【００１４】
本発明は、ラベルの貼られた発泡樹脂容器をさらに提供し、この容器は、
外側表面および底部を伴う側壁を有する形状に成型された発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードと、
容器の側壁の外側表面の少なくとも一部分上に配設される静電荷を維持することができるラベル材料から形成されるラベルとを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
動作例またはそうではないと指示されている場合以外では、明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量、反応条件等を示す全ての数字または表現は、すべての場合に用語「約」によって修飾されるとして理解されるべきである。したがって、そうではないと指示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値的パラメータは、本発明が得たいと望む所望の特性に応じて変更することができる近似値である。最低限でも、かつ特許請求の範囲の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値的パラメータは報告される数値の有効桁に照らして、かつ通常の丸め手法によって少なくとも解釈すべきである。
【００１６】
本発明の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは近似値であるにも関わらず、個々の実施例に記載される数値はできるだけ正確に報告される。しかしながら、どのような数値もそれぞれそれらの試験測定値に存在する標準偏差から結果として必然的に生じるいくらかの誤差を生来的に含んでいる。
【００１７】
同様に、本明細書で列挙されるどのような数値範囲も、その中に包含される全ての部分的範囲を含むことが意図されていることを理解されたい。例えば、「１から１０」の範囲は、挙げられた最小値の１および挙げられた最大値の１０を含む、すなわち、１と等しいまたは１より大きな最小値と１０と等しいまたは１０より小さな最大値を有する、その間の全ての部分的範囲を含むことが意図されている。開示される数値範囲は連続であるので、それらは最小値と最大値の間の全ての値を含む。そうでないと明白に指示されない限り、この明細書で特定される様々な数値範囲は、近似値である。
【００１８】
本発明のより完全な理解を形成するために、以下の説明は、全体を通して同様な参照記号が同様な部品を特定する、添付の図面の図を参照して行われるべきである。
【００１９】
以下での説明の目的で、術語「上側の」、「下側の」、「右」、「左」、「垂直の」、「水平の」、「頂部」、「底部」、およびそれらの派生語は、それが図面の図内で向いているとして本発明に関連付けるべきである。しかしながら、それとは反対であると明白に特定されている場合を除き、本発明は様々な代替の変形体およびステップ順序をとることができることを理解すべきである。添付の図面に示される、かつ以下の明細書に説明される特定の装置およびプロセスは、単に本発明の例示的な実施形態であることも理解すべきである。故に、本明細書で開示される実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的な特性は、限定するものであると見なされるべきではない。
【００２０】
本明細書で使用されるとき、術語「部分的円錐形状」は、第２の平らな底部から第１の平らな底部までテーパのついている表面を有する、第２の平らな底部より小さな第１の平らな底部を有する形状を指す。
【００２１】
本明細書で使用されるとき、術語「マンドレル」は、２部鋳型の雄部分に似た形状を有し、部分的に円錐形状であることができ、２部鋳型の雌部分に移送するためにラベルを固定することができる装置を指す。
【００２２】
本明細書で使用されるとき、術語「非伝導材料」は、伝導により容易に電気を伝達しない材料を指す。
【００２３】
本明細書で使用されるとき、術語「変形しない（ｎｏｔ  ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ）」は、周囲状態または加工条件で合理的な応力がそれに加えられるとき、その形状を変化させない材料または物品を意味する。
【００２４】
本明細書で使用されるとき、術語「吸湿性でない」は、本明細書で説明される機器の周囲状態でまたは動作条件下で、材料が湿分を容易に吸収、吸着、またはそうではなく収集または蓄積しない、材料の特性を指す。
【００２５】
本明細書で使用されるとき、術語「表面固有抵抗」は、電流に対する抵抗が材料の同じ表面上の電極によって測定される通常オーム／ｓｑとして報告される、非限定的な例としてＡＳＴＭ  Ｄ２５７によって求めることができる材料の表面上の電流の流れに対する抵抗を指す。表面固有抵抗は、単位幅当りの表面電流に対する単位長さ当りの直流電圧低下の比を言う。表面固有抵抗を測定するための適切な計器には、限定ではなくＳＩＭＣＯ  Ｊａｐａｎ，Ｉｎｃ．，Ｋｏｂｅ，Ｊａｐａｎから入手可能なＭｏｄｅｌ  ＳＴ−３  Ｗｏｒｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ＴｅｓｔｅｒおよびのＣｈａｒｌｅｓ  Ｗａｔｅｒ  Ｃｏ．Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡから入手可能なＭｏｄｅｌ  １９６７０  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ  Ｍｅｔｅｒが含まれる。
【００２６】
本明細書で使用されるとき、術語「レール」は、カーを１つの位置から別の位置に移動させるために、それに沿って車輪、カラー、スリーブ、または他の装置が沿って移動できるバー、ロッド、軌道、または他の表面を指す。
【００２７】
本明細書で使用されるとき、術語「カー」は、以下で説明する空洞部品が取り付けられる、または空洞部品を含み、かつカーが１つの位置から別の位置にレールに沿って移動するのを可能にする１つまたは複数の車輪、カラー、スリーブ、または他の装置を含むハウジング、キャビネット、または他の構造物を指す。
【００２８】
本明細書で使用されるとき、術語「（メタ）アクリル（（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌｉｃ）」および「（メタ）アクリレート（（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ）」は、術語「（メタ）アクリレート」が包含するよう意図されている、しばしばアクリレート、メタクリレートと呼ばれる対応するアルキルエステルなどの、アクリルおよびメタアクリル酸誘導体の両方を含むことを意味する。
【００２９】
本明細書で使用されるとき、術語「ポリマー」は、制限なしに、単独重合体、共重合体、グラフト共重合体、およびそれらの混合物および組み合わせを包含するように意図されている。
【００３０】
別段の指定がない限り、全ての分子重量値は、適正なポリスチレン標準品を使用してゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を使用して求められる。別段の指示がない限り、本明細書で指示される分子重量値は、重量平均分子重量（Ｍｗ）である。
【００３１】
本明細書で使用されるとき、術語「発泡性樹脂ビード」は、粒子および／またはビードが鋳型または発泡装置内に配置され、熱がそれに加えられるとき、（以下に説明するように）発泡剤の蒸発が粒子および／またはビード内に気泡質の構造および／または発泡気泡質の構造の形成をもたらすように、発泡剤で含浸された粒子またはビードの形態のポリマー材料を指す。鋳型内で発泡するとき、粒子および／またはビードの外側表面は鋳型の形状に合致するポリマー材料の連続した塊を形成するように一緒に溶融する。
【００３２】
本明細書で使用されるとき、術語「予備発泡（ｐｒｅ−ｅｘｐａｎｄｅｄ）樹脂ビード」は、発泡させられているが、それらの最大発泡率（ｍａｘｉｍｕｍ  ｅｘｐａｎｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）までではなく、それらの外側表面が溶融していない発泡性樹脂ビードを指す。本明細書で使用されるとき、術語「発泡率」は、通常ｃｃ／ｇとして表現される、所与の重量の樹脂ビードが占有する体積を指す。予備発泡樹脂ビードは鋳型内でさらに発泡させることができ、そこで予備発泡樹脂ビードの外側表面は鋳型の形状に合致するポリマー材料の連続した塊を形成するように一緒に溶融する。
【００３３】
本発明は、本発明の方法および装置でのバルブおよびゲートの開閉、特定された位置へのレールに沿ったカーの移動、および様々なステップの協調およびタイミングを含む。全ての事例で、この様々なステップ、制御および配置は手動で行うことができるが、適したセンサ、アクチュエータ、リレー、フィードバックループ、モータ、空圧装置、サーボ、レゾルバ等とインターフェイスする事前プログラムされたマイクロプロセッサおよび／またはコンピュータの使用を介してしばしば実施されるであろうことはこの分野で知られている。
【００３４】
本発明は、発泡性プラスチック材料から形成される薄壁製造物であることができる発泡プラスチック容器の成型を提供する。本発明は、一貫してラベルが貼られた、かつ平滑な表面仕上げを有し、かつ従来の発泡プラスチック容器について可能ではないレベルと品質までの全面をカバーする印刷を有する容器も提供する。
【００３５】
本明細書で使用されるとき、「一貫してラベルが貼られた（ｌａｂｅｌｅｄ  ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｌｙ）」は、本明細書で開示される方法および装置によって製造されるラベルの貼られた容器の数が、商業的な要求に合致することを意味する。この絶対数は特定の商業的要求によって変わり、誤ったラベル貼り容器、すなわちラベルが意図的でない隙間をその端部間に有するまたはラベルが容器の底部またはリムと重なる容器に起因する、５％より少ない、ある場合には４％より少ない、別の場合には３％より少ない、ある事例では２％より少ない、別の事例では１％より少ない不良であることができる。
【００３６】
述べたように本発明は、印刷されたラベルシートが成型プロセス中に容器の外側表面に接着される、ラベルの貼られた容器の再現可能な生産を可能にする。本発明の一実施形態では、このラベルシートは、容器と接触する側面上に熱活性化接着剤層を有することができ、容器の外壁を画成する雌部分の壁に直接接して鋳型空洞内に配置され、それによってラベルシートは成型プロセス中に発泡プラスチック材料と、かつ容器の外壁と積層される。
【００３７】
特に留意すべきなのは、本発明によって提供されるこのラベルの貼られた容器が平滑な円周表面を示すことである。「平滑な円周表面（ｓｍｏｏｔｈ  ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）」によって、ラベルの貼られた容器の外壁上のラベルがラベルの２つの端部が一緒になるかつ／または重なるところにほとんど感知できない継ぎ目を有することが意図されている。成型後ラベル貼りなどの従来技術方法では、ラベルの２つの端部はしばしば一緒になり高くなった継ぎ目を形成する。別の状況では、ラベルの縁部を完全に合致させるための試みが行われているが、しばしば縁部の間に高くなった継ぎ目または隙間が結果として生じる。本発明は、ラベル縁部のどのような重なりも容器の壁内に埋め込まれ、外側からそれほど認識できないのでこれらの問題点を克服する。したがっていくつかの場合には、本発明により作られる容器について継ぎ目線はラベルシートの縁部として認識することができるけれども、継ぎ目線を横切る容器壁表面は感触が滑らかである。本発明の一実施形態では、ラベルの貼られた容器の外壁から見るときこの継ぎ目線がどのような知覚可能な深さを有する場合でも、この継ぎ目線深さはたった１μｍ、ある場合にはたった０．５μｍ、別の場合にはたった０．２５μｍ、ある事例ではたった０．１μｍ、かつ別の事例ではたった０．０５μｍしかなく、２μｍより大きくない。この実施形態では、継ぎ目線が存在する場合、この継ぎ目線深さは、上記で列挙した任意の値であることができ、または任意の値の間であることができる。
【００３８】
本発明によれば、発泡プラスチック容器は、重力がラベルシートを配置場所と鋳型の間で移動させ、結果として誤ったラベル貼り容器（不良の１つの形態）になるのを最小限にするまたはなくすことができるように、容器の口を水平の向きに向けて成型するのが有利である。未加工プラスチック材料を加熱処理するための蒸気が、予熱および加熱処理中鋳型を加熱するために蒸気を、冷却中冷却液を交互に流すことができ、かつ鋳型空洞の内側および外側に隣接して設けることができる鋳型空洞の雄および／または雌部分内に導入され、または吹き込まれる。同様に蒸気の一部分は、加熱処理中にこの空洞それ自体に流すために、行く先を変更し使用することができる。
【００３９】
本発明の一実施形態、ラベルの貼られた発泡樹脂容器を製造する方法は、図１Ａ〜図１Ｆに概要が示されている。この方法は、２部鋳型１８の雌部分１６の内壁にラベルシート１０を付着させることを含む。このラベルシートは、ラベルシート（図示せず）を格納する格納箱からラベルシート１０を真空を加えることによって保持する吸引板（図示せず）によって抽出することができる。ラベル２２を保持するマンドレルを準備するために、この吸引板はラベルシート１０を直接マンドレル１２の上に位置決めし、ラベルフィンガー（図示せず）がラベルシート１０をマンドレル１２上の所定の位置に巻きつける。
【００４０】
図１Ａに示すように本発明の一実施形態では、この方法が連続的に動作しているとき、２部鋳型１８の雄部分２０はそれに取り付けられたラベルの貼られた容器２４を有するであろう。リムーバ１４を介して加えられる真空がラベルの貼られた容器２４を雄部分２０から引き出し、リムーバ１４と接触して真空を介してその底部によって保持される（図１Ｂ）。雄部分２０は次いで引っ込められ、ラベルシート１０を有するマンドレル１２が雌部分１６内に位置決めされる（図１Ｃ）。ラベルシート１０は、１つまたは複数のマンドレル１２を介して加えられる真空によって定位置に保持され、かつラベルシート１０は真空を停止し、マンドレル１２内の荷電ピンを介してラベルシート１０に静電荷を加えることによって、かつ任意選択でマンドレル１２から圧縮空気の「一吹き（ｐｕｆｆ）」を加えることによって、開放されかつ雌部分１６内に位置決めされる。本発明の一実施形態では、マンドレル１２は雌部分１６内に位置決めされるとき自由に動く（ｆｌｏａｔｉｎｇ）。雌部分１６内に挿入されるときのマンドレル１２の自由に動く性質が、所望のマンドレル−鋳型位置合わせを可能にし、一貫しないマンドレル−鋳型位置合わせが結果として望ましくない多数の誤ったラベル貼り容器（不良）になる、従来技術での問題点を克服する。
【００４１】
本発明の別の実施形態では、マンドレル１２が雌部分１６に挿入されるとき、マンドレル１２上のラベルシートと雌部分１６の内壁の間の隙間または空間は小さい。この実施形態では、この隙間は少なくとも０．０１ｍｍ、ある場合には少なくとも０．０５ｍｍ、別の場合には少なくとも０．１ｍｍであり、かつ５ｍｍまで、ある場合には３ｍｍまで、別の場合には２ｍｍまで、ある事例では１ｍｍまでであることができる。マンドレル１２と雌部分１６の内壁の間のより小さな隙間は、雌部分１６内でのラベルシートのより正確な配置を可能にする。マンドレル１２上のラベルシートと雌部分１６の内壁の間の隙間または空間は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００４２】
図１Ｄに示すように、ラベルシート１０が中に位置決めされた雌部分１６はマンドレル１６から引っ込められ（図１Ｄ）、マンドレル１６は雌部分１６と水平に向かい合った位置から雌部分１６から離れた位置に引っ込められ、真空がリムーバ１４から解放され、ラベルの貼られた容器２４は落ちて離れる（図１Ｅ）。
【００４３】
本発明の一実施形態では、２部鋳型１８の雌部分１６および雄部分２０は、雌部分１６が取り外し位置にあるとき、雄部分２０および雌部分１６は間隔があいており互いに接触してなく、かつ雄部分２０が解放位置または延長位置にあるとき、この雄部分は雌部分１６と間隔があいており接触していないようになされている。
【００４４】
引き続いて、２部鋳型１８の雄部分２０および雌部分１６は、鋳型空洞を形成するように接触させられる（図１Ｆ）。発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードが次いでこの鋳型空洞に加えられ、発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの発泡がラベルの貼られた容器２４を形成するのを達成させるために、鋳型空洞に十分な長さの時間十分な量の熱が加えられる。加えられる熱は、電気、ガス、または他の外部加熱ユニットによることができ、あるいはよくあることであるが、以下で説明するように蒸気によって加えられる。次いでラベルの貼られた容器は冷却され、雄部分２０は雌部分１６から分離され、ラベルの貼られた容器２４は雄部分２０とともに移動し、リムーバ１４によって取り外される準備が整う（図１Ａ）。
【００４５】
当業者によって容易に想定されるように、上記で説明した方法を実施するのに使用される装置は、複数の２部鋳型空洞１８および対応する数のマンドレル１２を装備することができる。２部鋳型空洞およびマンドレルの水平位置合わせによって、ラベルシート１０の雌部分１６内でのより正確な位置合わせが可能になり、結果として誤ったラベル貼り容器に起因する不良が少なくなり、従来技術より優れた重要な利点となる。
【００４６】
このラベルシート１０は、それが雌部分１６の内壁への移送および静電付着を達成するために静電荷を維持する能力がなければならないので、本発明の重要な一態様である。そのようなものとして、ラベルシート１０は、
第１の表面および第２の表面を有する電気的絶縁基板と、
任意選択で第１の表面の少なくとも一部分上に配設される熱感受性接着剤と、
任意選択でラベルシートの表面の少なくとも一部分上に配設される被覆および／または印刷インクとを含む。
【００４７】
本発明の一実施形態では、このラベルシートは、任意選択で外側表面または内側表面に広告または他の事項が印刷される柔軟性のあるシート材料から作ることができる。それは、容器の側壁に合致する部分的円錐形状にそれ自体の回りに折り畳め、かつ容器の側壁の全高に対し容器の円周の周りを延びることができるような寸法および形態のものである。
【００４８】
このラベルシート、基板または材料は、表面静電荷を維持することができる。そのようなものとして、ラベルシート、基板または材料の表面固有抵抗は、１０１０Ω／ｓｑより大きく、ある場合には１０１１Ω／ｓｑより大きく、別の場合には１０１２Ω／ｓｑより大きく、ある事例では１０１３Ω／ｓｑより大きく、別の事例では１０１４Ω／ｓｑより大きい。ラベルシート、基板または材料の表面固有抵抗が大きければ大きいほど、ラベルシートと雌部分１６の内壁の間の静電誘引力は強くかつ長くなるであろう。
【００４９】
本発明の一実施形態では、ラベルシート１０の基板は１つまたは複数の熱可塑性樹脂、セルロースベースの紙、および合成紙から選択される１つまたは複数の材料を含む。
【００５０】
任意の適切な熱可塑性樹脂を使用することができる。適切な熱可塑性樹脂には、限定ではなくポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｉｃ）樹脂、エチレンアクリル酸共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、エチレン−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル（メタ）アクリレートエステル共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｃ１−Ｃ１２  ａｌｋｙｌ  （ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ  ｅｓｔｅｒ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、エチレン−メタクリル酸共重合体の金属塩（ｍｅｔａｌ  ｓａｌｔｓ  ｏｆ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリ（４−メチルー１−ペンテン）（ｐｏｌｙ（４−ｍｅｔｈｙｌ−ｌ−ｐｅｎｔｅｎｅ））、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）樹脂、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、およびそれらの組み合わせから選択される１つまたは複数が含まれる。
【００５１】
任意の適切なポリオレフィン樹脂を使用することができる。適切なポリオレフィン樹脂には、限定ではなくプロピレン樹脂、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン（ｌｉｎｅａｒ  ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、エチレン環状オレフィン共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｃｙｃｌｉｃ  ｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、プロピレンと１つまたは複数のアルファオレフイン（α−ｏｌｅｆｉｎ）の共重合体、およびそれらの組み合わせが含まれる。
【００５２】
本発明で使用することができる適切な合成紙には、限定なしで、樹脂被覆紙、ポリエステル、ＴＥＳＬＩＮ（登録商標）の商品名の下でＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐａ．によって売られており、その非限定的な例が、米国特許第６，０６６，５９４号に開示されておりその関連する部分が参照により本明細書に組み込まれているものであるポリエチレンポリマー含有材料などの微小孔性の材料、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手可能なＴＹＶＥＫ（登録商標）合成紙、Ｍｏｂｉｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏｒｐ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹ．から入手可能なＯＰＰＡＬＹＴＥ（登録商標）フィルム、米国特許第５，２４４，８６１号に列記されており、その関連する部分が参照により本明細書に組み込まれている他の複合フィルム、米国特許の第５，８５３，９６５号、第５，８６６，２８２号、第５，８７４，２０５号、第５，８８８，６４３号、第５，８８８，６８１号、第５，８８８，６８３号、および第５，８８８，７１４号に記載され、その関連する部分が参照により本明細書に組み込まれているものなどの、溶融押し出し被覆された紙（ｍｅｌｔ−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ−ｃｏａｔｅｄ  ｐａｐｅｒ）、および２軸延伸支持積層板（ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｌａｍｉｎａｔｅ）が含まれる。
【００５３】
本発明の一実施形態では、この基板は少なくとも１２０℃の、ある場合には１３０℃より高い、別の場合には１３５℃より高い、ある事例では１４０℃より高い溶融点を有する。この基板の溶融点は、成型中の処理温度より高いのが有利である。
【００５４】
この基板の厚さは、ラベル材料の種類、ラベルシートから所望される構造支持量、およびラベルシートに印刷すべきグラフィックの質などの要因に基づき変更することができる。そのようなものとして、基板は少なくとも１０μｍ、ある場合には少なくとも２５μｍ、別の場合には少なくとも５０μｍの厚さであることができ、かつ１、５００μｍまで、ある場合には１、２５０μｍまで、別の場合には１、０００μｍまで、ある事例では７５０μｍまで、別の事例では５００μｍまでの厚さであることができる。この基板の厚さは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００５５】
本発明に任意の適切な熱感受性接着剤を使用することができる。適切な熱感受性接着剤には、限定ではなくエチレンビニルアセテート共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、熱可塑性エラストマー、アクリル樹脂、セルロース樹脂、印刷ラッカー（ｐｒｉｎｔ  ｌａｃｑｕｅｒ）およびそれらの組み合わせが含まれる。
【００５６】
本発明の一実施形態では、ラベルの第１の端部が、上記で説明した継ぎ目線を作り出すようにラベルの第２の端部と重なる。この実施形態では、この熱感受性接着剤が第２の端部の重なる部分の上表面の少なくとも一部分に接触するように、この熱感受性接着剤は、第１の端部の重なる部分のみの底表面の少なくとも一部分にのみ塗布される。
【００５７】
本発明で使用されるラベルシートは、容器の外側表面に高品質のグラフィックを形成するために通常使用される。そのようなものとして、このラベルシートはラベルの表面上に被覆および／または印刷インクを含むことができる。ラベルが雌部分１６の内壁と接触する表面上に印刷されている、または被覆されている場合、この被覆または印刷インクの成分は少なくとも１２０℃の、ある場合には１３０℃より高い、別の場合には１３５℃より高い、かつある事例では１４０℃より高い溶融および／または軟化点を有するのが有利である。この被覆または印刷インクの成分の溶融および／または軟化点が成型中の処理温度より高いとき、ラベルの貼られた容器が雌部分の内壁に固着するのを避けることができる。
【００５８】
ラベルシートが雌部分１６の内壁と接触しない側に印刷されまたは被覆されているとき、任意の適切な印刷インクまたは被覆を使用することができる。通常、この基板は透明であり、印刷または被覆は基板を通して見ることができる。本発明の一実施形態では、印刷または被覆が雌部分１６の内壁と接触しない側に配置されるとき、この印刷または被覆は、所望の画像がラベルの貼られた容器上のラベルシートを貫通して見えるように鏡像になる。
【００５９】
本発明の一実施形態では、ラベルシートおよびラベルシート上のどのようなインク、接着剤または他の被覆も、直接的なかつ／または間接的な食品接触に対し適切であり、
かつＳｅｃｔｉｏｎ  ２０１  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｕ．Ｓ．  Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｆｏｏｄ，Ｄｒｕｇ  ａｎｄ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃ  Ａｃｔ、Ｕ．Ｓ．２１  Ｃｏｄｅ  ｏｆ  Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ  （２００５）、  ＥＵ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ，２００２／７２／ＥＣ、ＣｏＥ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｎ  ｐａｐｅｒ  ａｎｄ  ｂｏａｒｄ，Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ＡＰ（２００２）１、またはＥＣ  Ｓｕｐｅｒｄｉｒｅｃｔｉｖｅ  ｏｎ  Ｆｏｏｄ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓの１つまたは複数に適合している。
【００６０】
マンドレル１２は、ラベルシート１０を雌部分１６内に移送し、位置決めするのに使用される。図２および図３に示すように本発明のある実施形態では、マンドレル１２は、多くの場合部分的円錐形状であろう雄部分２０と類似する形状および寸法を有するであろう。そのようなものとして、マンドレル１２は、寸法Ｄ１を有する第１の底部５０、Ｄ２がＤ１より大きい寸法Ｄ２を有する第２の底部５２、第１の底部５０および第２の底部５２の周りに円周方向にかつ長手方向に配設されるマンドレル表面５４、第１の底部５０から第２の底部５２までマンドレル表面５４に沿って配置される全体的に円形の荷電凹部５１内に配置される荷電ピン通路５７内に配置される複数の荷電ピン５６、第１の底部５０から第２の底部５２までマンドレル表面５４に沿って配置される複数の縦方向吸引孔５８、マンドレル表面５４に沿って第２の底部５２に近接して配置される複数の円周方向の吸引孔５９とを有することができる。通常、少なくともマンドレル１２のマンドレル表面５４は、周囲状態で変形しない非伝導性材料を含む。吸引孔５８および５９と荷電ピン５６を取り囲む凹部は別にして、マンドレル表面５４は平滑であることができる。
【００６１】
縦方向の吸引孔５８は、ラベルシートをマンドレル表面５４に接触して固定しかつ保持するのが望ましい。円周方向吸引孔５９は、挿入されるとき雌部分の内壁上に正確な位置決めを確実にし、かつ最終的に本発明により提供されるラベルの貼られた容器上の正確なラベル配置を確実にするように、マンドレル表面５４上の所望の位置および向きにラベルシートを保持するので望ましい。したがって、本方法および装置は、誤ったラベル貼り容器から結果として生じる不良を最小限にすることができる。
【００６２】
図４、図５および図６に示すように本発明の別の実施形態では、マンドレル１２は、多くの場合部分的円錐形状であろう雄部分２０と類似する形状および寸法を有する。そのようなものとして、マンドレル１２は、寸法Ｄ１を有する第１の底部５０、Ｄ２がＤ１より大きい寸法Ｄ２を有する第２の底部５２、第１の底部５０および第２の底部５２の周りに円周方向にかつ長手方向に配設されるマンドレル表面５４、第１の底部５０から第２の底部５２までマンドレル表面５４に沿って配置される全体的に長方形の荷電凹部５３内に配置される、荷電ピン通路５７内の複数の荷電ピン５６、第１の底部５０から第２の底部５２までマンドレル表面５４に沿って縦方向に配置される複数のラベル付着吸引孔７０、第１の底部５０から第２の底部５２までマンドレル表面５４に沿って縦方向に、ラベル付着吸引孔７０から間隔をあけて配置される複数のラベル巻きつけ吸引孔７２、および第１の底部５０から第２の底部５２までマンドレル表面５４に沿って縦方向に、ラベル付着吸引孔７０に対向してほぼ反対側にそれぞれ配置される、複数の並行（ｏｖｅｒｌａｐ）吸引孔７８および８０を各々が含む第１の列７４および第２の列７６とを有することができる。通常、マンドレル１２の少なくともマンドレル表面５４は、周囲状態で変形しない非伝導性材料を含む。吸引孔７０、７２、７８および８０と荷電ピン５６を取り囲む凹部５３は別にして、マンドレル表面５４は平滑であることができる。
【００６３】
ラベル付着吸引孔７０は、ラベルシートがマンドレル１２上に最初に配置されるとき、ラベルシートをマンドレル表面５４に接して固定しかつ保持するのが望ましい。ラベル巻きつけ吸引孔７２は、ラベルがマンドレル１２の周りに巻きつけられるとき、マンドレル表面５４上でラベルシートを所望の位置および向きに保持するのが好ましい。並行吸引孔７８および８０の第１の列７４および第２の列７６は、巻きつけが終わるときそれぞれ正確な位置決めを確実にする。吸引孔７０、７２、７８および８０は、ラベルが鋳型内に挿入され、雌部分の内壁上に移送され、最終的に本発明によって提供されるラベルの貼られた容器上の正確なラベル配置までの間、ラベルを所望の位置および向きに保持する。したがって、本方法および装置は、誤ったラベル貼り容器から結果として生じる不良を最小限にすることができる。本発明の多くの実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、円形形状であり得る第１の底部５０および第２の底部５２の直径をそれぞれ示す。
【００６４】
本発明の一実施形態では、この寸法Ｄ１は、少なくとも１ｃｍ、ある場合には少なくとも１．５ｃｍ、別の場合には少なくとも２ｃｍであることができ、１２ｃｍまで、ある場合には１０ｃｍまで、別の場合には８ｃｍまでであることができる。寸法Ｄ１は、雌部分の内側表面の寸法および所望のラベルの貼られた容器によって変わる。寸法Ｄ１は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００６５】
本発明の別の実施形態では、寸法Ｄ２は、少なくとも１．５ｃｍ、ある場合には少なくとも２ｃｍ、別の場合には少なくとも２．５ｃｍであることができ、２０ｃｍまで、ある場合には１５ｃｍまで、別の場合には１０ｃｍまでであることができる。寸法Ｄ２は、雌部分の内側表面の寸法および所望のラベルの貼られた容器によって変わり、かつ寸法Ｄ２より大きいであろう。寸法Ｄ２は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００６６】
任意の適切な非伝導性材料を、それが電気的に絶縁し荷電ピン５６の短絡を防止できる限り、マンドレル表面５４用に使用することができる。適切な材料には、限定ではなくフッ素重合体（ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒ）、フッ素モノマーの単独重合体および共重合体（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅｒ  ａｎｄ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｏｆ  ｆｌｕｏｒｏｍｏｎｏｍｅｒ）、オレフィンの単独重合体および共重合体、ビニル芳香族モノマーの単独重合体および共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、塩化ビニルの単独重合体および共重合体、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、アセタールポリオキシメチレン（ａｃｅｔａｌ  ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）、セラミックス、木材、ガラス、エラストマー系ポリマー（ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  ｐｏｌｙｍｅｒ）、それらの組み合わせ、および上記で記載した１つまたは複数の材料で被覆した金属から選択される１つまたは複数の材料が含まれる。
【００６７】
適切なフッ素重合体およびフッ素モノマーの単独重合体および共重合体の非限定的な例には、塩化三フッ化エチレン（ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、テトラフルオロエチレン、（ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ジフルオロエチレン（ｄｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ビニルフッ化物（ｖｉｎｙｌ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）およびアルキル鎖内の炭素原子の数によって変わる、１から２０の、ある場合には１から１５の、別の場合には１から１０のフッ素原子を含む、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル（メタ）アクリレート（Ｃ１−Ｃ１２  ａｌｋｙｌ  （ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ）から選択される１つまたは複数のモノマーを含む単独重合体および共重合体が含まれる。適切なフッ素重合体の非限定的例には、ポリ（フッ化ビニリデン）（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ））、ポリ（塩化ビニル）（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ））、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ（トリフルオロエチレン）、Ａｓａｈｉ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎから入手可能なＬＵＭＩＦＬＯＮ（登録商標）ポリマー、Ａｔｏｆｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡから入手可能なＫＹＮＡＲ（登録商標）ポリマー、Ｍｏｎｔｅｄｉｓｏｎ  ｇｒｏｕｐ，Ｍｉｌａｎ，Ｉｔａｌｙの系列会社のＡｕｓｉｍｏｎｔから入手可能なＨＹＬＡＲ（登録商標）、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手可能なＮＡＦＩＯＮ（登録商標）、ＴＥＦＺＥＬ（登録商標）、およびＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、Ｋｅｒｎ  ＧｍｂＨ，Ｇｒｏｓｓｍａｉｓｃｈｅｉｄ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能なＰＯＭ−ＰＴＦＥ（商標）、およびＤＳＭＩＰ  Ａｓｓｅｔｓ  Ｂ．Ｖ，ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓから入手可能なＡＲＮＩＴＥ（登録商標）が含まれる。
【００６８】
マンドレル表面５４は、本明細書で説明されるラベル挿入処理中ラベルを支持するのに十分な面積を有する。マンドレル表面５４は、上記で説明したように、ラベルを第１の底部５０、第２の底部５２および様々な吸引孔と荷電凹部の間の空間の近くで支持する。
【００６９】
荷電ピン５６は、電気を伝導することができる金属を備え、かつ限定ではなく、銅、鉄、銀、アルミニウム、タングステン、マンガン、ニッケル、クロム、マンガニン、コンスタンタン、ニクロム、およびそれらの組み合わせを含有することができる。電気は、電力ライン６０によって荷電ピン５６まで運ばれる。
【００７０】
図４に示す本発明の一実施形態では、荷電ピン５６は、荷電角度９４を形成する円錐側面９０および９２によって形成される点８８のところで終端する。ラベルに移送される電荷の量は、荷電角度９４を変更することによってある程度制御することができる。したがって、荷電角度９４は少なくとも２０度、ある場合には少なくとも２５度、別の場合には少なくとも３０度であることができ、かつ１２０度まで、ある場合には１００度まで、別の場合には８０度まで、ある事例では６０度まで、別の事例では５０度までであることができる。荷電角度９４は、ラベルに移送されるべき所望の荷電される量に基づいて決まる。荷電角度９４は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００７１】
荷電凹部５３は、任意の適切な形状を有することができるが、通常荷電ピン５６からラベルに十分な電荷移送ができる形状を有するであろう。そのようなものとして、荷電凹部５３は、円形、長円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、台形、平行四辺形のような、または他の適切な形状を有することができる。
【００７２】
荷電凹部５３は、荷電ピン５６からラベルに十分な電荷移送ができるある深さマンドレル表面５４内に延びる。そのようなものとして、荷電凹部５３は少なくとも約１ｍｍ（０．０４インチ）の、ある場合には少なくとも約２．５ｍｍ（０．１インチ）の、別の場合では少なくとも約６．４ｍｍ（０．２５インチ）の深さを有することができ、かつ約５１ｍｍ（２インチ）までの、ある場合には約４４．５ｍｍ（１．７５インチ）までの、および約３８ｍｍ（１．５インチ）までであることができる。荷電凹部５３の深さは、所望の荷電量および荷電ピン５６の特性に基づいて決まる。荷電凹部５３の深さは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００７３】
マンドレル表面５４内に形成される荷電凹部５３の形状は、少なくとも約６．５ｍｍ２（０．０１平方インチ）の、ある場合には少なくとも約３２ｍｍ２（０．０５平方インチ）の、別の場合には約６５ｍｍ２（０．１平方インチ）の面積を有することができ、かつ約２，５８１ｍｍ２（４平方インチ）まで、ある場合には約１，２９０ｍｍ２（２平方インチ）まで、別の場合には約６４５ｍｍ２（１平方インチ）までであることができる。荷電凹部５３の面積は、所望の荷電量および荷電ピン５６の特性に基づいて決まる。荷電凹部５３の面積は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【００７４】
図２を参照すると、真空が真空ライン６２によってマンドレル１２に加えられる。縦方向の真空弁６４が開いているとき、真空は縦方向真空通路６６を介して縦方向吸引孔５８を通り引かれる。円周方向弁６８が開いているとき、真空は円周方向真空通路６７を介して円周方向吸引孔５９を通り引かれる。
【００７５】
図４、図５および図６を参照すると、図２に示すような縦方向真空通路６６を介する縦方向吸引孔５８と同様に配置されるラベル付着吸引孔７０への真空は、ラベル付着真空通路９０を介して供給される。巻きつけ吸引孔７２への真空は、図２に示すような円周方向吸引孔５９および円周方向真空通路６７と同様に、巻きつけ真空通路９２を介して供給される。並行吸引孔７８および８０への真空は、それぞれ並行真空通路９４および９６によって供給される。通常、真空通路９２、９４および９６への真空の供給は同じ源から供給され、同じ弁または他の機構を介して制御され、ラベル付着真空通路９０への真空は別個に供給されかつ制御される。
【００７６】
本発明の実施形態では、真空ライン６２および吸引孔５８および５９は、マンドレル１２から雌部分１６の内壁へのラベルの移送を達成するために、圧縮空気の「一吹き」を行うようになされることができる。同様に、真空通路９０、９２、９４および９６ならびに吸引孔７０、７２、７８および８０は、マンドレル１２から雌部分１６の内壁へのラベルの移送を達成するために、圧縮空気の「一吹き（ｐｕｆｆ）」を行うようになされることができる。
【００７７】
本発明の一実施形態では、リムーバ１４をマンドレル１２に取り付けることができる（図２参照）。この実施形態では、真空ライン６２はリムーバ通路７２を介して真空を加えるのに使用される。リムーバ通路７２を介して加えられる真空は、調節弁（図示せず）を介して制御することができる。
【００７８】
この真空は、非限定的な例として、この分野で知られている真空ポンプまたは圧縮空気ラインに取り付けられるベンチュリを使用して供給することができる。
【００７９】
マンドレルは、米国特許第６，００７，７５９号に開示されているように、射出成型作業で鋳型内（ｉｎ−ｍｏｌｄ）ラベル貼りのために使用されてきている。この開示される射出成型マンドレルは、外側表面として柔軟な気泡材料から構成される電気的伝導層を含む。本発明のマンドレルにそのような外側表面を使用することは、気泡材料は本発明のマンドレルができるようなぴったりした公差および隙間をもたらすように正確な寸法に機械加工することができないので、雌部分の内壁上の一貫しないかつ不完全なラベル配置につながるので望ましくない。さらに、この気泡材料の厚さは磨耗に起因して使用につれて減少し、さらなる一貫しないラベル配置につながる可能性がある。
【００８０】
上記で示したように、マンドレル１２はラベルシート１０を雌部分１６の内壁に移送しかつ位置決めするのに使用される。ラベルシート１０が位置決めされた後、２部鋳型１８の雌部分１６および雄部分２０は、ラベルの貼られた容器２４を製造するために用いることができる。したがって、発泡プラスチック容器を成型するための２部鋳型工具１８は、鋳型空洞に隣接する雄および雌部分のうちの少なくとも１つ内の、かつ容器の側壁を画成する空洞の少なくともその部分に隣接して延びる、加熱および／または冷却流体用の少なくとも１つの空洞を有する、容器を画成する鋳型空洞を形成するように組み立てられる雄部分２０および雌部分１６と、加熱および／または冷却空洞に蒸気を供給するための導管手段と、蒸気が通路を通り鋳型空洞内に吹き込まれる通路手段とを含む。
【００８１】
本発明では、ラベルの貼られた容器２４は、その口および底部を一平面内で水平な向きで成型され、プラスチック材料を加熱処理するための蒸気は、容器の底部に隣接する鋳型の底部端部（雄部分）のところに少なくとも吹き込まれる。２部鋳型工具１８は、コア区域を有する雄部分２０と、外側シェル内に加熱／冷却空洞を設けることができるように、コア区域の上に嵌合される外側シェルとを含むことができる。このシェルの外側表面は、容器の内側表面を成型し、この加熱／冷却空洞は実質的にシェルと同一の広がりを持つことができる。雄部分２０は、内壁に沿ってラベルシート１０が位置決めされ、鋳型空洞を画成するように雄部分上に組み立てられる雌部分１６と協働する。雌部分１６は、ラベルシートに対する容器の外壁を成型する内側雌シェルおよび実質的に雌シェルと同一の広がりを有し、鋳型空洞の外側周りの加熱／冷却空洞を形成できるように雌シェルの外側上に嵌合される鋳型部材とを含むことができる。適切な導管がこの加熱／冷却空洞にフラッシング蒸気または冷却液体を供給するように配置される。この導管のうちの１つは、成型材料を加熱処理するために蒸気を鋳型内に吹き込むことができるように、第１の弁手段の制御の下で、鋳型空洞の端部と連通する通路手段と接続可能である。
【００８２】
本発明に使用される鋳型空洞の一実施形態を図７に示す。本発明によるラベルの貼られた容器を製造するための２部鋳型工具１１０は、容器をその底部および口を水平方向に向けて成型する。この工具は、成型すべき容器用の鋳型空洞１１８を形成するように組み立てられる雄部分１１２および雌部分１１４を含む。雄部分１１２は、コア区画１１９および外側シェルとコア区画の間に加熱／冷却空洞１２１を残すことができるようにこのコア区画上に嵌合される外側シェル１２０を有する。外側シェルの外部表面は、容器の底部および側壁の内部表面用の鋳型表面を形成し、加熱／冷却空洞１２１は実質的に鋳型空洞の底部および側壁と同一の広がりを有する。雌部分１１４は、容器の底部および側壁の外部表面を成型する内側雌シェル１２２および、雌シェルと頂部鋳型部材の間に加熱／冷却空洞１２４を設けることができるように雌シェルの外側上に嵌合される頂部鋳型部材１２３とを有する。この外側加熱／冷却空洞は実質的に鋳型空洞の底部および側壁と同一の広がりを有する。本発明の一実施形態では、雌シェル１２２の鋳型表面は平滑である。
【００８３】
雄部分１１２のコア区画および外側シェルは、鋳型工具の端部のところで機械ねじ１１６によって一緒に固定することができ、雌部分１１４の内側雌シェルと鋳型部材は、機械ねじ１１７によって一緒に固定することができる。これらの構成部品を互いにシールするために、Ｏリングシール１３８を鋳型部品の構成部品の間の適した位置に配設することができる。
【００８４】
中央導管１２５が雄部分１１９を貫通してその左端部に隣接する位置まで中央を延び、その導管を通り予備加熱または加熱処理中鋳型を加熱するためのフラッシング蒸気、あるいは鋳型を冷却するための冷却液が交互に（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ）内部空洞１２１に供給される。フラッシング蒸気または冷却液は、雄部分に機械ねじ１１３によって接続され、かつＯリングシール１１１によって導管にシールすることができるパイプ１１５によって導管１２５に供給される。蒸気または液体は、鋳型工具の右端部に隣接する環状出口１２６を通り空洞１２１を出る。その左端部のところで、導管１２５は弁ポート１２７を介して、外側シェル１２０の外側表面内の環状溝（図示せず）を介して鋳型空洞１１８と連通する直径方向に配設される通路１２８に接続される。この弁ポート１２７は、導管１２５の左端部に配設されるばね荷重される弁部材１３０によって制御することができ、導管を貫通して適切な空圧作動機構まで突起する中空の弁ロッド１３１によって作動させることができる。弁部材１３０は、成型サイクルの終わりに鋳型空洞１１８から成型された容器を取り出すのを助けることができるように、ロッド、弁部材および通路１２８を通り鋳型空洞内へ圧縮空気を供給できるように、中空作動ロッド１３１に接続される軸方向通路１３２を有する。
【００８５】
フラッシング蒸気および冷却液は、頂部鋳型部材１２３のポート１３５を介して外側加熱／冷却空洞１２４に交互に（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ）供給され、そのポートは適切な供給導管（図示せず）に接続される。この蒸気および液体は、鋳型空洞の右端部に隣接する環状出口１３６および環状マニホールド１３７を介して空洞から出る。
【００８６】
以下で説明するような、容器用の適切な成型材料の発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードを、頂部鋳型部材に取り付けられ、かつ鋳型空洞１１８と連通する内側雌シェル１２２内の漏斗形状のポート１４０に接続される連結ユニット（図示せず）によって頂部鋳型１２３に連結される導管（図示せず）を介して鋳型空洞に供給することができる。鋳型空洞１１８への発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードの供給は、やはりポート１４０に連結される空気ノズル（図示せず）を通る圧縮空気の供給によって助けることができる。同様に、成型サイクルの終わりに雌部分１１４と雄部分１１２が分離されるとき、リムーバ１４による工具からの取り外しの準備として雄部分１１２上に成型された容器を保持するために、圧縮空気をノズルに供給することができる。
【００８７】
容器を成型するために、図７に示すように雌部分１１４は雄部分１１２に組み立てられ、発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードは、雌シェル１２２内の漏斗形状のポート１４０を介して鋳型空洞１１８内に吹き込まれる。鋳型空洞が満杯になると、内側および外側空洞１２１および１２４を蒸気で流しそれによって鋳型を加熱するために、蒸気が導管１２５およびポート１３５を通り吹き込まれることができる。成型サイクル内の適した時間に、空圧作動弁ロッド１３１が弁部材１３０を引っ込めるために作動され、鋳型空洞内の発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードを加熱処理するために蒸気がポート１２７、通路１２８および環状溝１２９を介して鋳型空洞１１８に入るのが可能になる。
【００８８】
加熱処理サイクルの終わりに、弁部材１２７は閉じられ、鋳型工具および成型された容器を冷却するために、導管１２５およびポート１３５を介して加熱／冷却空洞１２１および１２４に冷却液が供給され、その後雄部分１１２および雌部分１１４が分離され、空気を成型されたカップ内に吹き込み、雄部分１１２からのカップの取り出しを容易にするために、圧縮空気が中空弁ロッド１３１および弁部材を通り通路１２８に供給される。
【００８９】
本発明に使用される鋳型空洞の別の実施形態を図８に示す。本発明によるラベルの貼られた容器を製造するための２部鋳型工具１５０は、容器をその底部および口を水平に向けて成型する。この工具は、成型されるべき容器用の鋳型空洞１５８を形成するように組み立てられる雄部分１５２および雌部分１５４を含む。雄部分１５２は中実であることができ、または中空の部分を含むことができるコア区画１５９、および外側シェルとコア区画の間に加熱／冷却空洞１６１を残すことができるようにコア区画の上に嵌合される外側シェルとを含む。外側シェルの外部表面は、容器の底部および側壁の内部表面用の鋳型表面を形成し、加熱／冷却空洞１６１は実質的に鋳型空洞の底部および側壁と同一の広がりを有する。雌部分１５４は、容器の底部および側壁の外部表面を成型する内側雌シェル１６２と、雌シェルと頂部鋳型部材の間に加熱／冷却空洞１６４を設けることができるように雌シェルの外側上に嵌合される頂部鋳型部材１６３とを有する。この外側加熱／冷却空洞は実質的に鋳型空洞の底部および側壁と同一の広がりを有する。本発明の一実施形態では、雌シェル１６２の鋳型表面は平滑である。
【００９０】
雄部分１５２のコア区画および外側シェルは、鋳型工具の端部のところでボルト１６６によって一緒に固定することができ、雌部分１５４の内側雌シェルと鋳型部材は、ボルト１６７によって一緒に固定することができる。この構成部品を互いにシールするために、Ｏリングシール１６８を鋳型部品の構成部品の間の適した位置に配設することができる。
【００９１】
中央導管１６５が、雄部分１５２のコア区画１６９を貫通してその左端部に隣接する位置まで中央を延び、その導管を通り予備加熱または加熱処理中鋳型を加熱するためのフラッシング蒸気、あるいは鋳型を冷却するための冷却液が交互に（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ）内側空洞１６１に供給される。フラッシング蒸気または冷却液は、雄部分に機械ねじによって連結し、かつＯリングシール１５１によって導管にシールすることができるパイプ１５５によって導管１６５に供給される。蒸気または液体は、鋳型工具の右端部に隣接する環状出口１５６を通り空洞１６１を出る。その左端部のところで、導管１６５は弁ポート１５７を介して、外側シェル１６０の左手部分内の環状溝１６８を介して鋳型空洞１５８と連通する直径方向に配設される通路１６８に接続される。この実施形態では、環状溝１６８は弁ポート１５７と鋳型空洞１５８の底部端部１８０との間に配置される。弁ポート１５７は、導管１６５の左端部に配設されるばね荷重される弁部材１７０によって制御することができ、導管を貫通して適切な空圧作動機構まで突起する中空の弁ロッド１７１によって作動させることができる。弁部材１７０は、成型サイクル中鋳型空洞１５８に追加の熱を供給するために、ロッド、弁部材および加熱処理ふた（ｃｏｏｋ  ｌｉｄ）１６７を通り蒸気を供給できるように、中空の弁または作動ロッド１７１に接続される軸方向通路（図示せず）を有する。
【００９２】
フラッシング蒸気および冷却液は、雌部分１５４の左端部内のポート１７５を介して外側加熱／冷却空洞１６４に交互に（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ）供給され、そのポート１７５は適切な供給導管（図示せず）に接続される。この蒸気および液体は、鋳型空洞の右端部に隣接する環状マニホールド１７７を介して空洞から出る。
【００９３】
成型サイクルの終わりに、空気を成型されたカップ内に吹き込み、雄部分１５２からカップを取り出すのを容易にするために、圧縮空気を通路１９０を通り供給することができる。
【００９４】
本発明の一実施形態では、上記で示したように蒸気の形態で供給することができる、熱サイクルで雄部分に加えられる熱から独立の熱を、熱サイクルで雌部分に加えることができる。
【００９５】
以下で説明するような、容器用の適切な成型材料の発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードは、雌部分１５４に取り付けられ、かつ鋳型空洞１５８と連通する内側雌シェル１６２内の漏斗形状のポート１８０に接続される連結ユニット（図示せず）によって雌部分１５４の左に連結される導管（図示せず）を介して鋳型空洞に供給することができる。鋳型空洞１５８への発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードの供給は、やはりポート１８０に連結される空気ノズル（図示せず）を通る圧縮空気の供給によって助けることができる。同様に、成型サイクルの終わりに雌部分１５４と雄部分１５２が分離されるとき、リムーバ１４による工具からの取り外しの準備として雄部分１５２上に成型された容器を保持するために、圧縮空気をノズルに供給することができる。
【００９６】
容器を成型するために、図８に示すように雌部分１５４は雄部分１５２に組み立てられ、発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードは、雌部分１５４内の漏斗形状のポート１８０を介して鋳型空洞１５８内に吹き込まれる。鋳型空洞が満杯になると、内側および外側空洞１６１および１６４を蒸気で流し、それによって鋳型を加熱するために、蒸気を導管１６５およびポート１７５を介して吹き込むことができる。成型サイクル内の適した時間に、空圧作動弁ロッド１７１が弁部材１７０を引っ込めるために作動され、鋳型空洞内の発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードを加熱処理するために、蒸気がポート１５７、通路１６８および環状溝を介して鋳型空洞１５８に入るのが可能になる。
【００９７】
加熱処理サイクルの終わりに弁部材１５７は閉じられ、鋳型工具および成型された容器を冷却するために、導管１５５およびポートを介して加熱／冷却空洞１６１および１６４に冷却液が供給され、その後、雄部分１５２および雌部分１５４が分離され、空気を成型されたカップ内に吹き込み、雄部分１５２からのカップの取り出しを容易にするために、圧縮空気が中空弁ロッド１７１および弁部材１７０を通り通路１６８に供給される。
【００９８】
本発明の一実施形態では、上記で示したように蒸気の形態で供給することができる、熱サイクルで雄部分に加えられる熱から独立の熱を、熱サイクルで雌部分に加えることができる。
【００９９】
本発明のさらなる実施形態は、雄部分２０、雌部分１６およびマンドレル１２／リムーバ１４の配置と上記で説明した成型サイクルとの間の調整を提供する。図１Ｆに示すように雄部分２０および雌部分１６が鋳型１８を形成するように結合されるとき、成型サイクルが開始する。（同じステップを図８に示す２部鋳型を使用して追うことができるが）図７を参照すると、成型サイクルの第１のステップは、発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードを鋳型空洞に加えることを含む。次に、滞留期間を開始することができ、それによって上記で説明したように蒸気が雌部分１６および雄部分２０に加えられる。この滞留期間は少なくとも２秒、ある場合には少なくとも３秒、別の場合少なくとも５秒であることができ、６０秒まで、ある場合には４５秒まで、別の場合には３０秒までであることができ、かつ上記で説明した任意の時間の長さ間のどのような時間の長さまたは範囲であることもできる。
【０１００】
滞留期間に続いて、加熱処理期間を行うことができ、それによって上記で説明したように蒸気が鋳型空洞に入る。この加熱処理期間は少なくとも５秒、ある場合には少なくとも７秒、別の場合少なくとも１０秒であることができ、６０秒まで、ある場合には４５秒まで、別の場合には３０秒までであることができ、かつ上記で説明した任意の時間の長さ間のどのような時間の長さまたは範囲であることもできる。
【０１０１】
加熱処理期間に続いて、冷却期間を行うことができ、それによって上記で説明したように冷却水が雌部分１６および雄部分２０を通り流される。この冷却期間は少なくとも５秒、ある場合には少なくとも１０秒、別の場合少なくとも１５秒であることができ、６０秒まで、ある場合には４５秒まで、別の場合には３０秒までであることができ、かつ上記で説明した任意の時間の長さの間のどのような時間の長さまたは範囲であることもできる。
【０１０２】
冷却水は図１Ａから図１Ｅに記載されるステップが行われる間、雌部分１６および雄部分２０を通り流れ続けることができる。通常、冷却水流れは図１Ｃ、図１Ｄまたは図１Ｅに示すステップの後停止することができる。雄部分を冷却することによって、ラベルの貼られた容器２４の取り外しがより容易になる（雌部分へのどのような固着も防止するのを助ける）。
【０１０３】
次いでラベルの貼られた容器２４は通常、発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードを含有し、少なくとも０．５ｌｂ／ｆｔ３（０．００８ｇ／ｃｃ）、ある場合には少なくとも１ｌｂ／ｆｔ３（０．０１６ｇ／ｃｃ）、別の場合少なくとも１．５ｌｂ／ｆｔ３（０．０２４ｇ／ｃｃ）、ある事例では少なくとも２ｌｂ／ｆｔ３（０．０３２ｇ／ｃｃ）の密度を有し、かつ１２ｌｂ／ｆｔ３（０．１９２ｇ／ｃｃ）まで、ある場合には１０ｌｂ／ｆｔ３（０．１６０ｇ／ｃｃ）までの、別の場合には８ｌｂ／ｆｔ３（０．１２８ｇ／ｃｃ）までの密度を有する。成型された発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１０４】
一般に、発泡性樹脂ビードはモノマー混合物を水性システム内に分散させ、このモノマー混合物をフリーラジカル重合開始剤の存在の下で樹脂ビードの分散物を形成するように重合させ、所望されない寸法を有するビードを取り除くために樹脂ビードを篩い分けし、かつこの樹脂ビードを発泡剤で含浸することによって準備される。
【０１０５】
任意の適切な発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードを本発明で使用することができる。適切な樹脂ビードは、発泡性ビードおよび／または予備発泡されたビードが鋳型内の供給通路を詰まらせ、または妨害することなしに本明細書で説明されるような２部鋳型に供給できる寸法を有し、かつ本明細書で説明されるような成型された容器を形成するように発泡しかつ互いに溶融することができるものを含む。適切な発泡性樹脂ビードには、限定ではなく、ビニル芳香族モノマーの単独重合体、少なくとも１つのビニル芳香族モノマーと１つまたは複数のジビニルベンゼン（ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、共役ジエン（ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  ｄｉｅｎｅ）、アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル（（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、オレフィン、および／または無水マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ  ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）との共重合体、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、天然ゴム、合成ゴム、およびそれらの組み合わせが含まれる。
【０１０６】
適切なビニル芳香族モノマーには、限定ではなく、スチレン、イソプロピルスチレ
ン、アルファメチルスチレン、ニュークリアメチルスチレン（ｎｕｃｌｅａｒ  ｍｅｔｈｙｌ−ｓｔｙｒｅｎｅ）、クロロスチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｈｌｓｔｙｒｅｎｅ）が含まれる。本発明の一実施形態ではこのビニル芳香族モノマーは、非限定的な例ではジビニルベンゼン、共役ジエン（非限定的な例はブタジエン、イソプレン、１，３および２，４ヘキサジエン）、アルキルメタアクリレート、アルキルアクリレート、アクリロニトリルおよび無水マレイン酸である１つまたは複数の他のモノマーと共重合させることができ、そこではビニル芳香族モノマーは、共重合体の重量で少なくとも５０％存在する。本発明の多くの実施形態では、スチレン重合体、特にポリスチレンが使用されるけれども、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅ）、およびそれらの混合物などの他の適切な重合体も使用することができる。
【０１０７】
本発明の具体的な実施形態では、この発泡性樹脂ビードは発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）粒子を含む。
【０１０８】
本発明ではこの樹脂ビードは、本質的に球形の樹脂ビードが製造される懸濁プロセスでの重合を介して形成される。これらのビードは、発泡重合体容器を製造するための樹脂ビードとして有用である。しかしながら、押し出されかつ適した寸法の樹脂ビード断面サイズにされる粒子に切断される溶液およびバルク重合技術に由来する重合体も使用することができる。
【０１０９】
本発明の一実施形態では、任意の上記で述べたポリマーを含有する発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは、少なくとも１０μｍの、ある状況では少なくとも少なくとも２５μｍの、ある場合には少なくとも５０μｍの、別の場合には少なくとも７５μｍの、ある事例では少なくとも１００μｍの、別の事例では少なくとも１５０μｍの平均粒子サイズを有する。同様に、この発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは６００μｍまでの、ある事例では５５０μｍまでの、別の事例では５００μｍまでの、ある場合には４５０μｍまでの、別の場合には４００μｍまでの、ある状況では３５０μｍまでの平均粒子サイズを有することができる。発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの最大平均サイズは、本明細書で説明されるような鋳型内への発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードの供給ができる２部鋳型の寸法によって制限されるであろう。この実施形態で使用される発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１１０】
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの平均粒子サイズ番号およびサイズ分布は、重量平均値を与えることができる低角度光散乱を使用して求めることができる。非限定的な例として、Ｈｏｒｉｂａ  Ｌｔｄ．，Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎから入手可能なＭｏｄｅｌ  ＬＡ−９１０  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒを使用することができる。
【０１１１】
本発明の一実施形態では、樹脂ビード内のポリマーは、少なくとも２５，０００の、ある場合には少なくとも５０，０００の、別の場合には少なくとも７５，０００の重量平均分子重量（Ｍｗ）を有し、このＭｗは１，０００，０００まで、ある場合には７５０，０００まで、別の場合には５００，０００までであることができる。樹脂ビード内のポリマーのこの重量平均分子重量は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１１２】
本発明の一実施形態では、重合後この樹脂ビードは分離されかつ乾燥され、次いで水性システム中に懸濁される。本明細書で使用されるとき、「水性システム」は溶液媒体および／または連続層として少なくとも５０重量％の水を含む溶液または混合物を意味する。分散助剤、非イオン性界面活性剤および／またはワックスもこの水性システムに加えることができる。水性システム内に樹脂ビードが分散されたとき、１つまたは複数の発泡剤を加えることができる。
【０１１３】
発泡性熱可塑性粒子または樹脂ビードは任意選択で、任意の従来法を使用して適切な発泡剤で含浸させることができる。非限定的な例として、含浸はポリマーの重合中に発泡剤を水性懸濁液に加えることによって、あるいは別法として、粒子または樹脂ビードを水性媒体内に再懸濁させ、次いで米国特許第２，２８３，６９２号に教示されているように発泡剤を包含させることによって達成できる。任意のガス状材料または加熱に際しガスを発生させるであろう材料を、発泡剤として使用することができる。従来型の発泡剤には、選択されるポリマーの軟化点より下の温度で沸騰する、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどの分子内に４から６の炭素原子を含む脂肪族炭化水素、およびハロゲン化炭化水素、例えばＣＦＣ等およびＨＣＦＣ等が含まれる。これらの脂肪族炭化水素発泡剤の混合物も使用することができる。
【０１１４】
別法として、米国特許の第６，１２７，４３９号、第６，１６０，０２７号、および第６，２４２，５４０号に教示されているように、水をこれらの脂肪族炭化水素発泡剤と混ぜることができ、または水をただ１つの発泡剤として使用することができ、これらの特許では、水分保持剤が使用される。発泡剤として使用される水の重量パーセントは、１から２０％の範囲であることができる。米国特許の第６，１２７，４３９号、第６，１６０，０２７号、および第６，２４２，５４０号の明細書は参照により本明細書に組み込まれている。
【０１１５】
本発明の一実施形態では、この発泡剤は、窒素、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、アルゴン、炭酸ガス、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）、フルオロエタン（ＨＦＣ−１６１）および１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、メタン、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、サイクロペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、アゾジカルボンアミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｎｒｉｄｅ）、アゾジイソブチロニトリル（ａｚｏｄｉｉｓｏｂｕｔｙｒｏ−ｎｉｔｒｉｌｅ）、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌｈｙｄｒａｚｉｄｅ）、４，４−オキシベンゼンスルフォニル−セミカルバジド（ｏｘｙｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎｙｌ−ｓｅｍｉｃａｒｂａｚｉｄｅ）、ｐ−トルエンスルフォニルセミカルバジド（ｐ−ｔｏｌｕｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎｙｌ  ｓｅｍｉ−ｃａｒｂａｚｉｄｅ）、バリウムアゾジカルボキシレート（ｂａｒｉｕｍ  ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルＮ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド（ｄｉｎｉｔｒｏｓｏｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）、トリヒドラジノトリアジン（ｔｒｉｈｙｄｒａｚｉｎｏ  ｔｒｉａｚｉｎｅ）、クエン酸と重炭酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅ）の混合物、およびそれらの組み合わせから選択される、１つまたは複数を含むことができる。
【０１１６】
本発明の一実施形態では発泡剤は、発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビード内で樹脂ビードの重量に基づいて、１４重量％より少ない、ある状況では６重量％より少ないレベルで、ある場合には約２重量％から約５重量％までの範囲で、別の場合には約２．５重量％から約３．５重量％までの範囲で存在することができる。
【０１１７】
任意の適切な分散助剤を本発明で使用することができる。適切な分散助剤は、水性システム内に分散されるとき樹脂ビードが互いにくっつくのを防止する。適切な分散助剤の例には、限定ではなく、リン酸三カルシウム（ｔｒｉｃａｌｃｉｕｍ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、酸化亜鉛、ベントナイト、タルク、カオリン、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウム等などの細かく分割された水不溶性無機物質、あるいはポリビニルアルコール、アルキルアリールスルフォネート（ａｌｋｙｌ  ａｒｙｌ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅｓ）、ヒドロキシエチルセルローズ（ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ポリアクリル酸、メチルセルローズ、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、等などの水溶性ポリマー、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅ−ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）などの直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、およびそれらの組み合わせが含まれる。本発明の一実施形態では、この分散助剤は、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムを一緒に伴うリン酸三カルシウムを含む。必要な分散助剤の量は、多数の因子に応じて変わるであろうが、一般に樹脂ビードの重量で１００部当り重量で少なくとも約０．０１部、ある場合には少なくとも約０．０５部、別の場合には少なくとも約０．１部であり、約２部まで、ある場合には約１部まで、別の場合には約０．７５部までであることができる。分散助剤の量は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１１８】
所望の場合水性懸濁液に、非限定的な例がオレイン酸塩（ｏｌｅａｔｅ）、ステアリン酸塩（ｓｔｅａｒａｔｅ）、モノラウレート（ｍｏｎｏｌａｕｒａｔｅ）およびモノステアレート（ｍｏｎｏｓｔｅａｒａｔｅ）、エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロック共重合体である不飽和の５単位まで有するＣ８からＣ３２直鎖または分枝したソルビタン脂肪酸エステル（ｓｏｒｂｉｔａｎ  ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄ  ｅｓｔｅｒ）のポリオキシアルキレン（ｐｏｌｙｏｘｙａｌｋｙｌｅｎｅ）誘導体などの１つまたは複数の非イオン性界面活性剤を含むことができ、または他の非イオンまたは陰イオン界面活性剤を加えることができる。本発明の一実施形態では、界面活性剤の量は、樹脂ビードの重量で１００部当り重量で少なくとも約０．０１部、ある場合には少なくとも約０．０５部、別の場合には少なくとも約０．１部であり、約２部まで、ある場合には約１部まで、別の場合には約０．７５部までであることができる。界面活性剤の量は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。本発明の一実施形態では、上記で述べたポリオキシアルキレン含有界面活性剤のＨＬＢは少なくとも８、ある場合には少なくとも１０、別の場合には少なくとも１２、かつ２２まで、ある場合には２０まで、別の場合には１８までであることができる。ポリオキシアルキレン含有界面活性剤のＨＬＢは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。この非イオン性界面活性剤は発泡樹脂ビード内の微細セル構造の形成を助けることができる。
【０１１９】
本発明で使用されるワックスは大気圧で、通常２０℃およびそれより下で、ある場合には２５℃およびそれより下で、別の場合には３０℃およびそれより下で固体であり、かつ１２５℃およびそれより上で、ある場合には１５０℃およびそれより上で、別の場合には２００℃およびそれより上で液体である。本発明で使用されるワックスの物理的特性は、発泡樹脂ビード内の微細セル構造の形成を助けるように選択される。
【０１２０】
本発明の一実施形態では、このワックスは天然および／または合成ワックスから選択される。そのようなものとして、本発明に使用されるワックスは、上記で定義される液体および固体温度の組み合わせに合致する限り、Ｃ１０からＣ３２の、ある事例ではＣ１２からＣ３２の、ある場合にはＣ１４からＣ３２の、別の場合にはＣ１６からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）、アリール（ａｒｙｌ）、アルカリル（ａｌｋａｒｙｌ）、またはアラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）アルコール、またはＣ１０からＣ３２の、ある事例ではＣ１２からＣ３２の、ある場合にはＣ１４からＣ３２の、別の場合にはＣ１６からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール、アルカリル、またはアラルキルカルボン酸（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、および／またはそれらの対応するアンモニアおよび金属塩、あるいはＣ１からＣ３２の、ある事例ではＣ１２からＣ３２の、ある場合にはＣ１４からＣ３２の、別の場合にはＣ１６からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール、アルカリル、またはアラルキルエステル、またはＣ１０からＣ３２の、ある事例ではＣ１２からＣ３２の、ある場合にはＣ１４からＣ３２の、かつ別の場合にはＣ１６からＣ３２の直鎖の、分枝したまたは環式のアルキル、アルケニル、アリール、アルカリル、またはアルカリル炭化水素、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエーテル、およびそれらの組み合わせから選択される１つまたは複数の材料であることができる。
【０１２１】
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、およびポリエーテルワックスは、上記で定義される液体および固体温度の組み合わせに合致する限り、約１，０００から約１００，０００の分子重量（Ｍｗ）を有することができる。
【０１２２】
本発明の一実施形態では、ワックスの量は発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの重量で１００部当り重量で少なくとも０．０１部、ある場合には少なくとも約０．０５部、別の場合には少なくとも約０．１部であり、約２部まで、ある場合には約１部まで、別の場合には約０．７５部までであることができる。ワックスの量は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１２３】
本発明で使用される樹脂ビードは、上記で示したように懸濁重合化から製造される熱可塑性樹脂粒子の形態の固体粒子であるのが有利である。このポリマーは、水性懸濁液内の微細に分割された粒子のスラリーとして形成される。この粒子は洗浄および乾燥によって回収される。
【０１２４】
本発明の一実施形態では、結果として得られた樹脂ビードは大きすぎる粒子サイズのどのような樹脂ビードも取り除くために篩い分けすることができる。多くの場合、６００μｍより大きな、ある場合には５００μｍより大きな、別の場合には４００μｍより大きな粒子サイズを有する樹脂ビードは、篩い分けにより取り除かれる。
【０１２５】
含浸された樹脂ビードは、ポリオレフィン、およびインサイチュ重合ビニル芳香族モノマーの共重合体および任意選択で他の発泡性ポリマーを含むことができる。
【０１２６】
本発明の実施形態では、ポリオレフィンの共重合体およびその場重合ビニル芳香族モノマーは、米国特許第３，９５９，１８９号、第４，１６８，３５３号、第４，３０３，７５６号、第４，３０３，７５７号、および第６，９０８，９４９号に記載されるもののうちの１つまたは複数であり、その関連する部分は参照により本明細書に組み込まれている。本発明に使用することができるそのような共重合体の非限定的な例には、ＮＯＶＡ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡから商品名ＡＲＣＥＬの下で入手可能な、かつＳｅｋｉｓｕｉ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏ，Ｌｔｄ．，Ｔｏｋｙｏ，ＪａｐａｎからＰＩＯＣＥＬＡＮの下で入手可能なものが含まれる。
【０１２７】
本発明の実施形態では、含浸された樹脂ビードは、本発明による成型機器内で使用されるに先立ち、部分的に発泡させられる、または「予備発泡される」。したがって、この樹脂ビードは、少なくとも０．００８ｇ／ｃｃ（０．５ｌｂ／ｆｔ３）の、ある場合には少なくとも０．０２ｇ／ｃｃ（１．２５ｌｂ／ｆｔ３）の、別の場合には少なくとも０．０２４ｇ／ｃｃ（１．５ｌｂ／ｆｔ３）の、ある状況では少なくとも０．０２８ｇ／ｃｃ（１．７５ｌｂ／ｆｔ３）の、ある事例ではには少なくとも０．０３２ｇ／ｃｃ（２ｌｂ／ｆｔ３）の、別の事例では少なくとも０．０４８ｇ／ｃｃ（３ｌｂ／ｆｔ３）の、特定の事例では少なくとも０．０５２ｇ／ｃｃ（３．２５ｌｂ／ｆｔ３）または０．０５６ｇ／ｃｃ（３．５ｌｂ／ｆｔ３）の嵩密度に予備発泡させることができる。非発泡樹脂ビードが使用されるとき、より高い嵩密度のビードを使用することができる。そのようなものとして、この嵩密度は０．６４ｇ／ｃｃ（４０ｌｂ／ｆｔ３）まで高くすることができる。予備発泡された樹脂ビードの嵩密度は、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１２８】
ポリマー粒子、樹脂ビードおよび／または予備発泡粒子の嵩密度は、（周囲状態で２４時間寝かされた）知られている容積のポリマー粒子、樹脂ビードおよび／または予備発泡粒子の重量を測ることによって求められる。
【０１２９】
発泡ステップは、蒸気、高温空気、高温水、または輻射熱などの、任意の従来方式の加熱媒体で含浸されたビードを加熱することによって従来どおりに行われる。含浸熱可塑性プラスチック粒子の予備発泡を行うための一般に受け入れられている１つの方法は、米国特許第３，０２３，１７５号に教示されており、その関連する部分が参照により本明細書に組み込まれている。
【０１３０】
本発明の多くの実施形態では、この予備発泡された樹脂ビードは、少なくとも１０μｍの、ある状況では少なくとも２５μｍの、ある場合には少なくとも５０μｍの、別の場合には少なくとも７５μｍの、ある事例では少なくとも１００μｍの、別の事例では少なくとも１５０μｍの平均粒子サイズを有する。同様に、この予備発泡された樹脂ビードは、６００μｍまでの、ある事例では５５０μｍまでの、別の事例では５００μｍまでの、ある場合には４５０μｍまでの、別の場合には４００μｍまでの、かつある状況では３５０μｍまでの平均粒子サイズを有することができる。予備発泡された樹脂ビードの最大平均サイズは、本明細書で説明したような鋳型内に発泡性樹脂ビードおよび／または予備発泡された樹脂ビードの供給を可能にするように２部鋳型の寸法によって制限される。予備発泡された樹脂ビードは、大きすぎるビードを取り除くために篩い分けすることができる。この実施形態で使用される予備発泡された樹脂ビードは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１３１】
本発明は、上記で説明した方法により使用することができる、ラベルの貼られた発泡樹脂容器を製造するための装置を提供する。本発明の装置は、
１つまたは複数の第１のブレースによって取り付けられる第１のレッグおよび第２のレッグ、１つまたは複数の第２のブレースによって第２のレッグに取り付けられる第３のレッグ、１つまたは複数の第３のブレースによって第３のレッグに取り付けられ、かつ１つまたは複数の第４のブレースによって第１のレッグに取り付けられる第４のレッグとから構成されるフレームと、
第２のブレースおよび第４のブレースに取り付けられる少なくとも１つの鋳型空洞レールと、
第１のブレースおよび第３のブレースに取り付けられ、かつ鋳型空洞レールに直角に向いた少なくとも１つのマンドレルレールと、
少なくとも１つの鋳型空洞レールに沿って、取り外し位置、移送位置、および成型位置の間を移動するようになされ、かつ鋳型空洞レールに対し平行に向いた２部鋳型の少なくとも１つの雌部分を含む雌鋳型空洞カーと、
少なくとも１つの鋳型空洞レールに沿って、延長位置、解放位置、および成型位置の間を移動するようになされ、かつ鋳型空洞レールに対し平行に向いた２部鋳型の少なくとも１つの雄部分を含む雄鋳型空洞カーであって、雌および雄鋳型空洞カーがそれぞれそれらの成型位置にあるとき雌部分および雄部分が鋳型空洞を形成する雄鋳型空洞カーと、
少なくとも１つのマンドレルレールに沿って、準備完了位置と挿入位置の間を移動するようになされ、かつマンドレルカーが挿入部分にあり、雌部分が移送位置にあるとき雌部分内に着座するようになされた少なくとも１つのマンドレルを含むマンドレルカーであって、真空を引くようになされ、かつマンドレルカーが挿入位置にあり雄空洞カーが解放位置にあるとき雄部分に対し直接対向する向きにある１つまたは複数のカップリムーバを含むマンドレルカーとを含む。
【０１３２】
雌部分および雄部分は通常、良好な熱伝導材料である金属および／または金属合金から作られる。そのようなものとして、それらは合金またはクラッド層内に、限定ではなく、銅、鉄、銀、アルミニウム、タングステン、マンガン、ニッケル、青銅、クロム、マンガニン、コンスタンタン、ニクロムおよびそれらの組み合わせから選択される材料を含有することができる。さらに、雌部分の内壁を硬質金属または合金で取り囲むことができる層を含むことが望ましい可能性がある。この硬質材料は、雌部分の内壁の表面を損傷することなく清掃できる表面をもたらす。内壁に対する損傷は、成型中に容器の雌部分へのくっつきを生じさせ、望ましくない予定外の機械休止時間に繋がる可能性がある。硬質材料は、限定ではなくステンレス鋼、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ、バナジウム、ならびにそれらの組み合わせおよびそれらの合金から選択することができる。
【０１３３】
本発明の実施形態では、かつ本発明で使用するラベルシートを供給するために、本発明の装置は１つまたは複数のラベルシート格納箱および格納箱からマンドレルにラベルシートを移送するようになされた同じ数の吸引プレートを含む。そのようなものとして、本発明の装置は、
複数のラベルシートを保持するようになされ、フレームに取り付けられかつ装荷位置と供給位置の間を移動するようになされた１つまたは複数の格納箱と、
アームに取り付けられた１つまたは複数の吸引プレートであって、アームはフレームに取り付けられ、吸引プレートが格納箱内の頂部ラベルに極めて接近している取り上げ位置と、マンドレルカーが準備完了位置にあるとき吸引プレートがマンドレルに極めて接近している供給位置の間をアームが移動するようになされた、吸引プレートとを含む。
【０１３４】
本発明の装置は、吸引プレートアームに取り付けられる位置決めフィンガーも含むことができる。この位置決めフィンガーは、ラベルシートをマンドレルの周りに巻きつけるようになされている。
【０１３５】
本発明による装置は、２部鋳型の対応する雄部分および雌部分の任意の数と、集合的に「空洞部品」と呼ばれるマンドレルおよびリムーバの対応する数とを含むことができる。いかなる方法でも本発明の範囲を限定する意味ではなく、本発明による装置は装置の所望の処理量に応じて、１つの空洞部品、２つの空洞部品等々、ある場合には２４の空洞部品を有することができる。本発明の一実施形態では、装置は１から２４の、ある場合には１から１２の、別の場合には１から１０の、ある状況では２から１０の、別の状況では２から８の、ある事例では４から８の空洞部品を有することができる。例示的な目的のための本発明の以下の実施形態は、限定ではなく、６つの空洞部品を有する（図９〜図１８）本発明によるラベルの貼られた容器を製造するための装置を説明する。図９に示すような本発明のこの実施形態では、マンドレルレール２０９はマンドレルカー２１１の上方に配置される。マンドレルカー２１１の安定性を増加させるために、任意選択で１つまたは複数の追加のマンドレルレール２０８をマンドレルカー２１１の底部に近接して配置することができる。マンドレルカー２１１は、マンドレルカー２１１の第１の側面から延びる６個のマンドレル２１２とマンドレルカー２１１の第２の側面から延びる６個のリムーバ２１４を含む。マンドレルカー２１１は、マンドレルレール２０９に沿って移動するようになされた移動ハウジング２７０と、任意選択で追加のマンドレルレール２０８に沿って移動するようになされた底部移動ハウジング２０７とを含む。マンドレルレール２０８および２０９に沿った移動は、非限定的な例では空圧駆動、機械駆動、サーボ駆動、電気モータ駆動または手動である適した移動手段２７１を使用して行うことができる。移動ハウジング２７０は、マンドレルレール２０９および／または追加マンドレルレール２０８（図示せず）の少なくとも一部分の周りに嵌合する１つまたは複数のカラー２７２を有することができる。別法として（かつ図示しないが）、マンドレルレール２０８および／または２０９に沿って移動するようになされた車輪を使用することができる。マンドレルカー２１１の準備完了位置および挿入位置のところでの再現可能な配置を確実にするために、機械的停止部をマンドレルレール２０８または２０９上に配置することができる。別法としてこの停止部は、空圧駆動部またはアクチュエータの行程距離を設定することによって、あるいはサーボ駆動部内の回転または角度の数を規定することによって実現することができる。図９では、マンドレルカー２１１は準備完了位置で示されている。
【０１３６】
ラベル格納箱２７６、吸引プレート２７８、およびラベル貼りフィンガー２８０を含む、ラベル貼りアーム２７４も図９に示されている。ラベル格納箱２７６は枢動アーム２８２を介してラベル貼りアーム２７４に取り付けられる。枢動アーム２８２は、（図示の）供給位置から装荷位置に移動することができ、そこで格納箱２７６はマンドレルカー２１１および吸引プレート２７８から離れて回転する。装荷位置では、ラベルシートをラベル格納箱２７６内に配置することができる。供給位置では、ラベルは吸引プレート２７８を使用して取り外すことができる。
【０１３７】
吸引プレート２７８およびラベル貼りフィンガー２８０は、支持部２８４と、吸引プレート２７８を供給位置にかつラベル貼りフィンガー２８０を（図示の）休止位置に同時に置いて回転する、あるいは吸引プレート２７８が取り上げ位置にあり、ラベル貼りフィンガー２８０がマンドレル直上の巻き付け位置にあるように吸引プレート２７８をマンドレルカー２１１から離して回転するようになされた回転バー２８６とを介してラベル貼りアーム２７４に取り付けられる。取り上げ位置では吸引プレート２７８は頂部ラベルシートをラベルシートスタック２７９から取り外すことができる。
【０１３８】
図１０に示す本発明の一実施形態では、回転格納箱ハウジング２００をラベルを本明細書で説明する機械およびプロセスに供給するために使用することができる。回転格納箱ハウジング２００は、上側支持アーム２０１、下側支持アーム２０２、回転手段２０３、回転軸２０４、第１のラベル格納箱２０５および第２のラベル格納箱２０６を含む。
【０１３９】
回転格納箱ハウジング２００は、ラベル貼りアーム２７４と上側支持アーム２０１、下側支持アーム２０２内に事前配置された穴に固定される機械ねじを介してラベル貼りアーム２７４に取り付けることができる。動作中、ラベルは本明細書で説明したように吸引プレート２７８によって第１のラベル格納箱２０５から取り外される。第１のラベル格納箱２０５内のラベルが供給位置にあり、使い切られる一方で、新しい一群のラベルが第２のラベル格納箱２０６上に装荷される。第１のラベル格納箱２０５上の少なくとも１つのラベルスタックが、完全にまたは規定されるラベルの数までのいずれか間で使い切られるとき、回転手段２０３が第２のラベル格納箱２０６を供給位置内に、第１のラベル格納箱２０５を装荷位置内に回転軸２０４の周りを回転させる。
【０１４０】
本発明の一実施形態では、回転手段２０３は、非限定的な例として、空圧駆動、機械駆動、サーボ駆動、電気モータであることができ、あるいは適したハンドルを使用して手動で行うことができる。格納箱２０５および２０６の装荷位置および供給位置のところでの再現可能な配置を確実にするために、機械的停止部を回転軸２０４に、または回転手段２０３に配置することができる。別法としてこの停止部は、空圧駆動部またはアクチュエータの行程距離を設定することによって、あるいはサーボ駆動部内の回転または角度の数を規定することによって実現することができる。
【０１４１】
本発明の別の実施形態では、ラベルのスタックが低くなり過ぎたときを判定するために、いずれかの格納箱２０５，２０６または２７６上にセンサを配置することができる。このセンサは、信号（非限定的な例として、閃光灯または可聴警報）を起動するか、かつ／または回転手段２０３に格納箱２０５および２０６を回転軸２０４周りに回転させるように信号を送るかのいずれかに設定することができる。
【０１４２】
図１１を参照すると、本発明の実施形態では、ラベル貼りフィンガー２８０がラベルをマンドレル２１２上に位置決めするために使用される。ラベル貼りフィンガー２８０は、左ラベル貼りフィンガー２３０の外側表面２３２に沿って取り付けられる複数の左ラベル配置案内部２３１を含む左ラベル貼りフィンガー２３０を含む。ラベル貼りフィンガー２８０は、右ラベル貼りフィンガー２３３の外側表面２３５に沿って取り付けられる複数の右ラベル配置案内部２３４を含む右ラベル貼りフィンガー２３３も含む。以下でより詳細に説明するラベル配置中、ラベル貼りフィンガー２３０および２３３は、マンドレル２１２の外側縁部の周りを旋回する。配置中にラベル貼りフィンガー２３０および２３３のラベルと接触する唯一の部分は、マンドレル２１２上の所望のラベル配置を確実にするためにマンドレル２１２の形体（ｆｅａｔｕｒｅｓ）と位置合わせされる、ラベル配置案内部２３１および２３４のみである。
【０１４３】
図１２Ａ〜図１２Ｄに示すように、吸引プレート２７８がラベルシート２１０をマンドレル２１２上に配置した後、ラベル貼りフィンガー２８０がマンドレル２１２上に位置決めされる（巻き付け位置）。ラベル貼りフィンガー２８０は、ラベル貼りアーム２７４から延びる回転機構２８８に取り付けられる回転アーム２９０および２９１を介してラベル貼りアーム２７４に取り付けられる。適当なモータまたは他の機構を介して回転アーム２９０および２９１は、マンドレル２１２上で開始し（図１２Ａ）、マンドレル２１２の上面を横切って（図１２Ｂ）、かつマンドレル２１２の輪郭に沿って、それらがマンドレル２１２の下面に到達するまで（図１２Ｃ）、ラベル貼りフィンガー２８０をラベルシート２１０に沿って反対方向に移動させる。次いでラベル貼りアーム２９０および２９１は、ラベル貼りフィンガー２８０を開始位置（図１２Ｄ）に戻し、マンドレル２１２は、上記で説明したように真空を介してそれに取り付けられるラベルシート２１０を有する。
【０１４４】
図１３は、（装置２９０をより完全に示すためにこの図では部分的に切り欠かれている）第１のレッグ２９３と、頂部第１のブレース２９１および底部第１のブレース２９２によって取り付けられる第２のレッグ２９４、（隠されている）頂部および底部第２のブレースによって第２のレッグ２９４に取り付けられる（この図では隠されている）第３のレッグ、（隠されている）頂部および底部第３のブレースによって第３のレッグに取り付けられ、かつ頂部第４のブレース２９６および底部第４のブレース２９７によって第１のレッグ２９３に取り付けられる第４のレッグ２９５から構成されるフレームを含む装置２９０を示す。装置２９０内のセンサ、アクチュエータ、駆動部、サーボ、レゾルバ、リレー、モータ、およびフィードバックループとインターフェイスする、マイクロプロセッサかつ／または制御コンピュータを監視し、かつそれらにプログラムするために、制御パネル２９８を使用することができる。
【０１４５】
マンドレルレール２０９は、頂部第１のブレース２９１および頂部第３のブレースに取り付けられ、底部第２のブレースおよび第４の底部ブレース２９７に取り付けられる鋳型空洞レール３０４に直角に向いている。ラベル貼りアーム２７４は頂部第４のブレース２９６および底部上ブレース２９７に取り付けられる。
【０１４６】
装置２９０は、本発明によるラベルの貼られた容器を製造するようになされ、準備完了位置にあるマンドレルカー２１１を有して図１３に示されている。マンドレルカー２１１は、上記で説明したように移動ハウジング２７０を介してマンドレルレール２０９に取り付けられる。上記で説明したようにマンドレル２１２は、上記で説明したようにラベルが取り付けられて示されている。
【０１４７】
上記で説明したように、２部鋳型３１４の６つの雌部分３０６を含む雌鋳型空洞カー３００が、鋳型空洞レール３０４に沿って移動するようになされた雌移動ハウジング３０５上に置かれている。鋳型空洞レール３０４に沿った雌鋳型空洞カー３００の移動は、電気モータ、空圧駆動、機械駆動、サーボ駆動を使用して、または手動によって行うことができる。雌移動ハウジング３０５は、鋳型空洞レール３０４の少なくとも一部分の周りに嵌合する１つまたは複数のカラー３０２を含むことができる。別法として（かつ図示しないが）、鋳型空洞レール３０４に沿って移動するようになされた車輪を使用することができる。雌鋳型空洞カー３００の成型位置および取り外し位置のところでの再現可能な配置を確実にするために、機械的停止部を鋳型空洞レール３０４上に配置することができる。一時的なまたは脱着式の停止部を移送位置に対して使用することができる。別法としてこの停止部は、空圧駆動部またはアクチュエータの行程距離を設定することによって、あるいはサーボ駆動部の回転または角度の数を規定することによって実現することができる。図１３では、雌鋳型空洞カー３００は成型位置で示されている。
【０１４８】
本発明の一実施形態では、雌鋳型空洞カーの移送位置および成型位置は、同じ位置であることができる。
【０１４９】
図１４を参照すると、雌鋳型空洞カー３００の非成型側上で、本明細書で説明する成型プロセスで使用するための発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは、ビードホッパー３３０に供給され、そこから発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは、ビードライン３３１を介して２部鋳型３１４の６つの雌部分３０６に供給される。ビードを２部鋳型３１４内に引き込むのを助けるために真空を鋳型３１４から加えることができ、かつ／または樹脂ビードの２部鋳型３１４内への流れを助力するために圧力をビードホッパー３３０から加えることができる。非限定的な例として、ビードライン３３１は、漏斗形状のポート１８０に接続することができる（図８参照）。
【０１５０】
再び図１４を参照すると、蒸気および水が蒸気入口３３２および水入口３３３を介して２部鋳型３１４の雌部分３０６に供給され、蒸気出口３３４および水出口３３５を介して取り除かれる。現行の成型プロセス中に雌部分３０６内に蒸気または水が必要とされるとき、蒸気入口３３２および／または水入口３３３が開かれ、蒸気および／または水は雌入口マニホールド３３６に移動し、非限定的な例として、図８に示すように雌部分１５４内のポート１７５に接続することができる雌入口ライン３３７を介して２部鋳型３１４の雌部分３０６の各々に引き続き分配される。蒸気および／または水は、非限定的な例として、図８に示すように雌部分１５４内の環状マニホールド１７７に接続することができる雌出口ライン３３８を介して２部鋳型３１４の雌部分３０６から取り除かれる。蒸気および／または水は、雌出口ライン３３８に沿って雌出口マニホールド３３９まで移動し、そこで外に出る蒸気および／または水は蒸気出口３３４または水出口３３５を介して取り除かれる。
【０１５１】
雌部分内に挿入される、２部鋳型３１４の６つの雄部分３２０を含む雄鋳型空洞カー３１０が、鋳型空洞レール３０４に沿って移動するようになされた雄移動ハウジング３１６上に置かれている。鋳型空洞レール３０４に沿った雄鋳型空洞カー３１０の移動は、電気モータ、空圧駆動、機械駆動、サーボ駆動を使用して、または手動によって行うことができる。雄移動ハウジング３１６は、鋳型空洞レール３０４の少なくとも一部分の周りに嵌合する１つまたは複数のカラー３１２を含むことができる。別法として（かつ図示しないが）、鋳型空洞レール３０４に沿って移動するようになされた車輪を使用することができる。雄鋳型空洞カー３１０の成型位置および延長位置のところでの再現可能な配置を確実にするために、恒久的な機械的停止部を鋳型空洞レール３０４上に配置することができる。一時的なまたは脱着式の停止部を解放位置に対して使用することができる。別法としてこの停止部は、空圧駆動部またはアクチュエータの行程距離を設定することによって、あるいはサーボ駆動部の回転または角度の数を規定することによって実現することができる。図１３では、雄鋳型空洞カー３００は成型位置で示されている。
【０１５２】
図１５を参照すると、蒸気および水が蒸気入口３４２および水入口３４３を介して２部鋳型３１４の雄部分３２０に供給され、蒸気出口３４４および水出口３４５を介して取り除かれる。現行の成型プロセス中に雄部分３２０内に蒸気または水が必要とされるとき、蒸気入口３４２および／または水入口３４３が開かれ、蒸気および／または水は雄入口マニホールド３４６に移動し、非限定的な例として、図８に示すように雄部分１５２内のパイプ１５５に接続することができる雄入口ライン３４７を介して２部鋳型３１４の雄部分３２０の各々に引き続き分配される。雄部分３２０を出る蒸気および／または水は、非限定的な例として、図８に示すように雄部分１５２内の環状出口１５６に接続することができる雄出口ライン３４８を介して２部鋳型３１４の雄部分３２０から取り除かれる。蒸気および／または水は、雄出口ライン３４８に沿って雄出口マニホールド３４９まで移動し、そこで外に出る蒸気および／または水は蒸気出口３４４または水出口３４５を介して取り除かれる。
【０１５３】
マンドレルカー２１１、雌鋳型空洞カー３００および雄鋳型空洞カー３１０が図１３に示す位置にある間に、ラベルの貼られた容器が上記で説明したように成型され、ラベルシート２１０が上記で説明したようにマンドレル２１２に付着させられる。成型サイクル中、適切な固定機構を２部鋳型３１４が正しく閉じているのを確実にするために係合させることができる。このステップは、同じ時間にかつほぼ同じ長さの時間実施することができる。したがって、樹脂ビードを鋳型空洞内に供給するステップ、予備加熱ステップ、加熱処理ステップ、および冷却ステップを含む成型作業は、少なくとも１０秒内に、ある場合には少なくとも１２秒内に、別の場合には少なくとも１５秒内に完了させることができ、かつ完了するのに１２０秒まで、ある場合には１００秒まで、別の場合には９０秒までかかる可能性がある。この成型作業は、上記で示された時間枠内で完了させることができ、あるいは上記で示された任意の時間枠の間を変化する時間枠内で完了させることができる。上記で説明したようにラベルシートを抽出するステップ、ラベルシートをマンドレル上に配置するステップ、およびラベルシートをラベル貼りフィンガーを使用してマンドレルの周りに巻き付けるステップを含むラベル貼り作業ステップは、少なくとも２０秒内に、ある場合には少なくとも３０秒内に、別の場合には少なくとも４０秒内に完了させることができ、かつ完了するのに１２０秒まで、ある場合には１００秒まで、別の場合には９０秒までかかる可能性がある。
【０１５４】
図１６は、雌鋳型空洞カー３００が取り外し位置にあり、雄鋳型空洞カー３１０が解放位置にある装置２９０を示す。図示のように、ラベルの貼られた容器３２４は雄部分３２０に取り付けられている。マンドレルカー２１１は、マンドレル３１２に取り付けられたラベルシートを有して挿入位置にある。この位置にある間に、（この図では隠されている）リムーバがラベルの貼られた容器３２４を雄部分３２０からリムーバに引くために真空を加える。マンドレルカーおよび雄鋳型空洞カーが所定の位置にあるとき、このラベルの貼られた容器は雄部分からリムーバに１から１０秒内に、ある場合には２から８秒内に、別の場合には３から６秒内に移送することができる。
【０１５５】
図１７は、雌鋳型空洞カー３００が移送位置にあり、雄鋳型空洞カー３１０が延長位置にある装置２９０を示す。図示のように、ラベルの貼られた容器３２４は（この図では隠されている）リムーバに取り付けられている。マンドレルカー２１１は挿入位置にある。１つまたは複数のセンサを、前に成型された容器が雌部分３１４から取り外されているのをマンドレルカー２１１を挿入位置内に移動させる前にチェックするために雄鋳型空洞カー３１０上に配置することができる。前の容器が取り外されていない場合は、センサは装置２９０を停止させ、作業者に警告するのに適した信号（非限定的な例として、閃光灯または可聴警報）を起動するか、かつ／または故障の装置を制御することができる。この位置シナリオでは、ラベルシートは上記で説明したように雌部分３１４内に配置される。マンドレルが雌部分内に挿入されているとき、ラベルシートをマンドレルから雌部分の内壁に移送することができる。ラベルシートの移送は、１から１０秒内に、ある場合には２から８秒内に、別の場合には３から６秒内に成し遂げることができる。
【０１５６】
図１８は、雌鋳型空洞カー３００が取り外し位置にあり、雄鋳型空洞カー３１０が延長位置にある装置２９０を示す。図示のように、ラベルの貼られた容器３２４は（この図では隠されている）リムーバに取り付けられている。マンドレルカー２１１は挿入位置にある。この位置シナリオでは、ラベルシートは雌部分３０６内に配置されており、雌鋳型空洞カー３００は、最早雌部分３０６と接触しておらずラベルシートの存在しないマンドレル２１２から離れて戻っている。
【０１５７】
図１８に示す位置から、このカーは図１３に示す位置に移動して戻る。マンドレルカー２１１が準備完了位置に復帰した後、リムーバへの真空は中断され、ラベルの貼られた容器３２４をさらに処理し梱包するために、リムーバから離して落とすために、またはそうではなくリムーバから取り外すために圧縮空気を任意選択で加えることができる。引き続いて、成型サイクルを２部鋳型３１８内で行うことができ、ラベルを上記で説明したようにマンドレル２１２上に配置することができる。したがって、本発明の装置は、本発明によるラベルの貼られた容器を連続的に製造する。
【０１５８】
任意の適切な空圧駆動、サーボ駆動、またはアクチュエータを本発明で使用することができる。適切な空圧駆動には、限定ではなく単動式、ばね復帰単動式、複動式空圧シリンダが含まれる。本発明に使用することができる適切なサーボ駆動には、限定ではなく関連するモータ、増幅器、電力供給部、フィードバックユニット、およびブレーキを含むことができる、Ｂｏｓｃｈ  Ｒｅｘｒｏｔｈ  Ｃｏｒｐ．，Ｈｏｆｆｍａｎ  Ｅｓｔａｔｅｓ，ＩＬ、およびＧＥ  Ｆａｎｕｃ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅｓｖｉｌｌｅ，ＶＡ．から入手可能なものが限定ではなく含まれる。本発明に使用することができる適切な空圧駆動部またはサーボ駆動されるアクチュエータには、Ｎｏｒｇｒｅｎ  Ｉｎｃ．，Ｌｉｔｔｌｅｔｏｎ，ＣＯ；Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｆｌｕｉｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｔｙ  Ｌｔｄ．，Ｍｏｏｒｏｏｋａ，Ｑｕｅｅｎｓｌａｎｄ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ；ＳＰ  Ａｉｒ  Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｋｉｎｇｄｏｍ、Ｂｏｓｃｈ  ＲｅｘＲｏｔｈ  Ｃｏｒｐ．，Ｂｅｔｈｌｅｈｅｍ，ＰＡ，Ｓｉｅｍｅｎｓ  ＡＧ，Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ、ＳＭＣ  Ｃｏｒｐ．，Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ，およびＦｅｓｔｏ  ＵＳＡ，Ｈａｕｐｐａｕｇｅ，Ｎ．Ｙ．から入手可能なものが含まれる。
【０１５９】
本発明による装置は、本発明のラベルの貼られた容器を製造する方法に使用することができる。この方法は、
吸引穴を通り加えられる真空を使用してラベルシートを保持する１つまたは複数のマンドレルを、１つまたは複数の雌部分内に位置決めし、
真空を停止し、マンドレル内の荷電ピンを介してラベルシートに静電荷を加えることによって、かつ任意選択でマンドレルの吸気穴から圧縮空気の「一吹き」加えることによって、ラベルシートを雌部分内に解放することによって、
ラベルシートを２部鋳型の１つまたは複数の雌部分の各々の内壁に付着させるステップと、
２部鋳型の１つまたは複数の雄部分を１つまたは複数の鋳型空洞を形成するように対応する雌部分と接触して位置決めするステップと、
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードを鋳型空洞に加えるステップと、
発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードの発泡がラベルの貼られた容器を形成するのを達成させるために、鋳型空洞に十分な長さの時間十分な量の熱を加えるステップと、
ラベルの貼られた容器を冷却するステップと、
ラベルの貼られた容器を鋳型空洞から取り外すステップとを含む。  
この方法の一実施形態では、ラベルシートを２部鋳型の１つまたは複数の雌部分の各々の内壁に付着させるステップは、
レールに平行な関係で積み重ねられたラベルシートを収容する格納箱からラベルシートを抽出するステップであって、格納箱はフレームに取り付けられ、装荷位置と供給位置の間を回転するようになされ、ラベルは、フレームに取り付けられかつ取り上げ位置と付着位置の間を移動可能なアームに取り付けられた、吸引プレートによって格納箱から抽出され、この吸引プレートは格納箱内の頂部ラベルの表面に接触するようになされ、かつ真空を加えることを介して頂部ラベルを抽出しかつ保持するようになされている、ラベルシートを抽出するステップと、
吸引プレートに保持されるラベルを有する吸引プレートを取り上げ位置から付着位置に移動させるステップと、
ラベルシートを準備完了位置にあるマンドレルの直接上に位置決めするステップであって、準備完了位置にあるマンドレルは吸引プレートの付着位置と位置合わせされ、挿入位置にあるマンドレルは雌部分に水平方向に対向する位置に位置合わせされる、位置決めするステップと、
上記で説明したように、マンドレルを通り真空を加え、かつ吸引プレートに加えられる真空を中断することによって、ラベルシートを吸引プレートからマンドレルに移送するステップと、
マンドレルカーおよびマンドレルに取り付けられたラベルシートを有するマンドレルを、準備完了位置から挿入位置に移動させるステップであって、雌部分が取り外し位置にある、移動させるステップと、
雌部分を取り外し位置から移送位置に移動させ、ラベルシートを雌部分の内壁に隣接して所定の位置に位置決めするステップと、
マンドレルへの真空を中断するステップと、
ラベルシートと雌部分の内壁表面の間に静電誘引力を与えるために、静電ピンに十分な電圧を発生させることによってラベルシートに静電荷を加えるステップと、
マンドレルから雌部分の内壁表面へのラベルの移動をもたらすように、任意選択でマンドレルから圧縮空気の「一吹き」を加えるステップと、
雌部分を移送位置から取り外し位置に移動させるステップと、
マンドレルを挿入位置から準備完了位置に移動させるステップとによって行うことができる。
【０１６０】
本発明の別の実施形態では、ラベル材料は上記で説明したような表面静電荷を維持する能力がある。この実施形態の具体的な態様では、ラベル材料の表面固有抵抗は１０１０Ω／ｓｑより大きい。
【０１６１】
本方法の別の実施形態は、ラベルシートを吸引プレートからマンドレルに移送した後、吸引プレートアームに取り付けられた位置決めフィンガーを使用して、ラベルシートをマンドレルの周りに巻き付けるステップを含む。
【０１６２】
本方法の具体的な実施形態では、マンドレルは上記で説明したように雌部分内に位置決めされるとき自由に動く。
【０１６３】
本発明の多くの実施形態では、
雌部分を取り外し位置から成型位置に移動させるステップと、
雄部分を延長位置から成型位置に移動させるステップとによって、雄部分は鋳型空洞を形成するように２部鋳型の雌部分内に水平方向に位置決めされる。
【０１６４】
本発明の方法では、２部鋳型の雌部分および雄部分は、雌部分が取り外し位置にあるとき雄部分および雌部分は間隔があいており互いに接触しないように、かつ雄部分が解放位置または延長位置にあるとき雄部分は間隔があいており雌部分と接触しないようになされている。
【０１６５】
本発明の一実施形態では、発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードは、雌部分内の１つまたは複数の供給通路を介して鋳型空洞に加えられ、樹脂ビードの発泡および溶融中、鋳型空洞から供給通路を閉じかつシールするようになされた弁が供給通路の端部に配置される。
【０１６６】
本発明の別の実施形態では、鋳型空洞に加えられる熱は雄部分および雌部分で独立に制御することができる。したがって、熱を加えるステップは、雄部分に熱サイクルを適用するステップから独立した、雌部分に熱サイクルを適用するステップを含むことができる。
【０１６７】
この実施形態のいくつかの態様では、この方法は、雌部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞を蒸気で流すことによって鋳型空洞を予熱するステップを含むことができる。このステップに、予熱後雄部分から鋳型空洞に蒸気を加えるステップが続くことができる。
【０１６８】
この実施形態の別の態様では、この方法は雄部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって、鋳型空洞を予熱するステップを含むことができる。このステップに、予熱後雄部分から鋳型空洞に蒸気を加えるステップが続くことができる。
【０１６９】
この実施形態のさらに別の態様では、この方法は、雄部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって、かつ雌部分内の鋳型空洞の外側に隣接する蒸気空洞に蒸気を流すことによって鋳型空洞を予熱するステップを含むことができる。このステップに、予熱後雄部分から鋳型空洞に蒸気を加えるステップが続くことができる。
【０１７０】
本発明の実施形態では、
雌部分から鋳型空洞内に圧縮空気を加えるステップ、および／またはラベルの貼られた容器を雄部分と共に移動させるのに十分な真空を雄部分から加えるステップと、
雌部分を成型位置から取り外し位置に移動させるステップと、
雄部分を成型位置から解放位置に移動させるステップと、
マンドレルカーを準備完了位置から挿入位置に移動させるステップと、
ラベルの貼られた容器を雄部分から解放し、カップリムーバと接触したまま、かつカップリムーバと共に移動させるのに十分な真空を、ラベルの貼られた容器の底部に直接対向する向きにあるカップリムーバに加えるステップと、
マンドレルカーを準備完了位置に移動させるステップと、
カップを解放し、カップがカップリムーバから離れて落ちるようにカップリムーバへの真空を取り除くステップとによって、ラベルの貼られた容器は冷却後鋳型空洞から取り外すことができる。
【０１７１】
本発明の方法では、ラベルシートを付着させるステップからラベルの貼られた容器を取り外すステップまでのステップを完了させるために必要な時間は、６０秒より短く、ある場合には４５秒より短く、別の場合には３０秒より短く終わらせることができる。
【０１７２】
上記で説明した装置および方法は、
外側表面および底部を伴う側壁を有する形状に成型された、上記で説明したような発泡性樹脂ビードまたは予備発泡された樹脂ビードと、
容器の側壁の外側表面の少なくとも一部分上に配設される、静電荷を維持することができるラベル材料から形成されるラベルとを含む、ラベルの貼られた発泡性樹脂容器を提供する。
【０１７３】
上記で示されるように、本発明の容器は、成型プロセス中に発泡プラスチック材料に、かつ容器の外壁と共に積層されるラベルシートを有する。本発明の容器の重要な特徴は、ラベルの貼られた外壁が平滑な円周表面を示すことである。
【０１７４】
このラベルは、第１の表面および第２の表面を有する上記で説明したような電気的絶縁基板、第１の表面の少なくとも一部分上に配設される上記で説明したような熱感受性接着剤、および任意選択でラベルシートの表面の少なくとも一部分上に配設される被覆および／または印刷インクとを含む。
【０１７５】
図１９および図２０に示すように、本発明による容器４００は、平面では円形の形状であり、底部４０２と底部４０２から上向きかつ外向きに容器４００の頂部のところの口４０６まで延びる側壁４０４を含み、そこで側壁４０４は、容器４００の口４０６の周りで側壁４０４から半径方向外向きに突起する環状リム４０８に終端する。多数のそのような容器は入れ子関係で積み重ねることができ、かつそのように積み重ねられるとき、容器をスタックから分離するのを困難にする互いに楔止めになるのを防止することができる。ラベル４１０は、第１の端部４１２および第２の端部４１４を含み、それらは側壁４０４に沿って合致するところの第２の端部４１４の縁部４１６によって示される継ぎ目を形成するように重なることができる。上記で示すように、ラベル４１０は、特に継ぎ目４１６のところで平滑な円周表面を示すことに留意されたい。
本発明の一実施形態では、第１の端部４１２が上記で説明した継ぎ目を作り出すように第２の端部４１４に重なる。この実施形態では、熱感受性接着剤が第１の端部４１２の重なる部分の上表面の少なくとも一部分に接触するように、第２の端部４１４の重なる部分のみの底表面の少なくとも一部分にのみ塗布される。
【０１７６】
本発明の一実施形態では、このラベルの貼られた発泡または気泡プラスチック容器４００は、発泡性ポリスチレン材料から成型することができる。
【０１７７】
本発明の別の実施形態では、このラベルの貼られた発泡または気泡プラスチック容器４００は、高密度気泡プラスチック材料の薄壁製造物である。
【０１７８】
本明細書で使用されるとき、術語「薄壁」は、少なくとも０．５ｍｍの、ある場合には少なくとも０．７５ｍｍの、別の場合には少なくとも１ｍｍの側壁厚さを有し、かつ５ｍｍまで、ある場合には４ｍｍまで、別の場合には３ｍｍまでであり得る容器を指す。この側壁厚さはしばしば容器高さにより変わり、それに応じて容器に十分な強度をもたらすように調整される。容器の側壁の厚さは、上記で列挙した任意の値の間のどのような値または範囲であることもできる。
【０１７９】
本発明によるラベルの貼られた容器は、例えば熱い、冷たいまたは他の飲料を貯蔵し、計量分配し、かつ／または飲むのに使用されるカップ、スープ、ヌードル、インスタントヌードル、野菜、肉、および油性食料品、非限定的な例としてフライドチキン、フレンチフライドポテト、油で揚げた水産物等を含む油で揚げた食物、ペットフードおよびスナック、ポテトチップス、プレツェル、等などの食品を貯蔵または計量分配するためのボール、および食料品および他の材料を貯蔵および計量分配するための他の容器または器であることができる。
【０１８０】
図１９および図２０で平面で円形形状であるとして例示されているけれども、本発明の容器は、本明細書で説明したように形状が成型するのに適用可能である限り、平面で任意の適切な形状を有することができる。そのようなものとして、本発明の容器は、平面で円形、長円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、十角形、台形、または平行四辺形のような形状を有することができる。
【０１８１】
本発明の別の実施形態では、本発明の容器は鋳型内ラベルの貼られた平滑な円周ラベル表面なしで同様に製造される容器と比較するとき、改善されたリム強度を有する。
【０１８２】
本明細書で使用されるとき、「リム強度」は、Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ＤＦＧＨＳ  デジタル力ゲージ（ＡＭＥＴＥＫ  ＵＳ  Ｇａｕｇｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，ＣＨＡＴＩＬＬＯＮ  Ｂｒａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｌａｒｇｏ，Ｆｌｏｒｉｄａ）を使用して求められる。このデジタル力ゲージは、力ゲージがリム下の１インチ（２５．４ｍｍ）の距離のところで容器の１つの側面を設定距離１／４インチ（６．３５ｍｍ）間一定速度で押すように設定される。この移動はサーボモータで制御される。６．３５ｍｍ（１／４インチ）に達したとき、サーボは停止しピーク力値が記録される。報告される測定値は５個のランダムに選択された容器に対して求められた値の平均である。
【０１８３】
非限定的な例として、本発明のカップは、基材容器が同じ機器を使用して作られる場合、ラベルを含まない容器のリム強度より少なくとも５０％大きい、ある場合には少なくとも７５％大きい、別の場合には少なくとも９０％大きいリム強度を有することができる。
【０１８４】
さらに、鋳型内ラベルの貼られた平滑な円周ラベル表面を有する本発明の容器は、容器の側壁の周りに「ラベルを巻き付ける」ことによって成型後ラベル貼りされて同様に製造される容器と比較するとき、改善されたリム強度を有する。非限定的な例として、基材容器が同じ機器を使用して作られる場合、本発明のカップは、成型後ラベル貼りされる容器のリム強度より少なくとも５％大きい、ある場合には少なくとも１０％大きい、別の場合には少なくとも１５％大きいリム強度を有することができる。
【０１８５】
本発明の別の実施形態では、本発明の容器のリム強度は、少なくとも０．３ＫＧ、ある場合には少なくとも０．４ＫＧ、別の場合には少なくとも０．５ＫＧである。
【０１８６】
本発明のラベルの貼られた容器のリムは、この分野で容易に知られているような蓋を受け入れるようになされることができる。さらに、このラベルの貼られた容器は、この分野で知られているように、特に蓋がうっかりラベルの貼られた容器から取り外されるのを防止するためにシュリンク包装することができる。
【０１８７】
したがって本発明の容器は、蓋を受け入れるようになされたリムを含むことができ、かつリムに固定される蓋を含むことができる。蓋付きの容器にシュリンク包装が適用されるとき、保証されたかつ／またはシールされた貯蔵器、カップ、またはボールが提供される。
【０１８８】
本発明は、以下の実施例を参照することによってさらに説明されるであろう。以下の実施例は単に本発明の例示であり、限定するためのものではない。そうではないと指示されない限り全てのパーセントは重量により、そうではないと特定されない限りポルトランドセメント（登録商標）が使用される。
【実施例１】
【０１８９】
約４００μｍの平均粒子サイズを有するポリスチレン樹脂ビード（ＮＯＶＡ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡから入手可能なＤＹＬＩＴＥ（登録商標）Ｔ  Ｂｅａｄｓ）が６．２５ｌｂ／ｆｔ３（０．１ｇ／ｃｃ）の嵩密度まで予備発泡された。図９〜図１８に記載される機械を使用して１２オンス（３２５ｇ）のカップが製造された。サンプル１用のカップが本明細書で説明された鋳型内ラベル貼り技術を使用してラベルが貼られた。サンプル２用の３２５ｇ（１２オンス）の気泡カップ、または「基礎カップ」が鋳型内ラベル貼りなしで図９〜図１８に記載される機械を使用して成型され、ラベルはカップ上に巻き付けられ、接着剤としてＡｖｅｒｙ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｇｌｕｅ  Ｓｔｉｃ（Ａｖｅｒｙ（登録商標）  Ｄｅｎｎｉｓｏｎ  Ｃｏｒｐ．，Ｐａｓａｄｅｎａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）を使用して固定された。サンプル３用の１２オンス（３２５ｇ）の発泡カップ、または「基礎カップ」が、図９〜図１８に記載される機械を使用して成型され、ラベルが貼られなかった。全てのカップは、１．８ｍｍの壁厚さを有していた。
【０１９０】
各サンプルからの５個のカップのリム強度が、Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ＤＦＧＨＳ  デジタル力ゲージ（ＡＭＥＴＥＫ  ＵＳ  Ｇａｕｇｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，ＣＨＡＴＩＬＬＯＮ  Ｂｒａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｌａｒｇｏ，Ｆｌｏｒｉｄａ）を使用して測定された。このデジタル力ゲージは、力ゲージがリム下の１インチ（２５．４ｍｍ）の距離のところでカップの１つの側面を、設定距離１／４インチ（６．３５ｍｍ）間一定速度で押すように設定される。この移動はサーボモータで制御される。１／４インチ（６．３５ｍｍ）に達したときサーボは停止し、ピーク力値が記録される。結果は以下に示されている。
【表１】
2009504460.tif 000003
【０１９１】
このデータは、本発明による鋳型内ラベル貼り成型機械および方法を使用して作られる容器の改善されたリム強度を実証している。本発明の容器のリム強度は、ラベルが貼られていない容器に対して測定されたものより９６％大きいとして測定され、本発明の容器のリム強度は、成型後ラベルの貼られた、または「巻き付けラベル貼りされた」容器に対して測定されたものより２０％大きいとして測定された。
【０１９２】
本発明は、その特定の実施形態の具体的な詳細を参照して説明されてきた。そのような詳細は、それらが添付の特許請求の範囲に含まれる限りかつその範囲までを除き、本発明の範囲を限定するものとして見なされるためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１９３】
【図１Ａ】本発明の方法による一ステップでの２部鋳型の雌および雄部分、リムーバを有するマンドレル、ラベルシートおよびラベルの貼られた容器の間の関係を示す上平面図である。
【図１Ｂ】本発明の方法による一ステップでの２部鋳型の雌および雄部分、リムーバを有するマンドレル、ラベルシートおよびラベルの貼られた容器の間の関係を示す上平面図である。
【図１Ｃ】本発明の方法による一ステップでの２部鋳型の雌および雄部分、リムーバを有するマンドレル、ラベルシートおよびラベルの貼られた容器の間の関係を示す上平面図である。
【図１Ｄ】本発明の方法による一ステップでの２部鋳型の雌および雄部分、リムーバを有するマンドレル、ラベルシートおよびラベルの貼られた容器の間の関係を示す上平面図である。
【図１Ｅ】本発明の方法による一ステップでの２部鋳型の雌および雄部分、リムーバを有するマンドレル、ラベルシートおよびラベルの貼られた容器の間の関係を示す上平面図である。
【図１Ｆ】本発明の方法による一ステップでの２部鋳型の雌および雄部分、リムーバを有するマンドレル、ラベルシートおよびラベルの貼られた容器の間の関係を示す上平面図である。
【図２】本発明によるリムーバを有するマンドレルを示す軸方向断面図である。
【図３】本発明によるマンドレルの斜視図である。
【図４】本発明によるマンドレルの上側面立面図である。
【図５】本発明によるマンドレルの底側面立面図である。
【図６】本発明によるマンドレルの横断面図である。
【図７】本発明による２部鋳型の組み立てられた雄および雌部分を示す軸方向断面図である。
【図８】本発明による２部鋳型の組み立てられた雄および雌部分を示す軸方向部分断面図である。
【図９】本発明によるラベルの貼られた容器を作るための装置の一部分である、マンドレルカーおよびラベル貼りアームの斜視図である。
【図１０】本発明による回転可能なラベル格納箱ハウジングの斜視図である。
【図１１】本発明で使用することができるラベルフィンガーおよびマンドレルの斜視図である。
【図１２Ａ】本発明によるマンドレルの周りにラベルを巻きつけるラベル貼りフィンガーの段階を追っての上平面図である。
【図１２Ｂ】本発明によるマンドレルの周りにラベルを巻きつけるラベル貼りフィンガーの段階を追っての上平面図である。
【図１２Ｃ】本発明によるマンドレルの周りにラベルを巻きつけるラベル貼りフィンガーの段階を追っての上平面図である。
【図１２Ｄ】本発明によるマンドレルの周りにラベルを巻きつけるラベル貼りフィンガーの段階を追っての上平面図である。
【図１３】本発明によるラベルの貼られた容器を作るための装置の斜視図である。
【図１４】本発明で使用することができる雌鋳型空洞カーの後面斜視図である。
【図１５】本発明で使用することができる雄鋳型空洞カーの後面斜視図である。
【図１６】本発明によるラベルの貼られた容器を作るための装置の斜視図である。
【図１７】本発明によるラベルの貼られた容器を作るための装置の斜視図である。
【図１８】本発明によるラベルの貼られた容器を作るための装置の斜視図である。
【図１９】本発明による容器の立面図である。
【図２０】本発明による容器の底部平面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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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１２Ａ】
2009504460.tif 000020
【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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