(57)【要約】【課題】フランジ部に切込を有した容器を効率良く製造可能な容器の製造装置、および、容器の製造方法を提供する。【解決手段】製造装置５は、凹部５１Ａを有する凹型５１と、前記凹部５１Ａ内に進退可能で、前記凹部５１Ａとの間で前記積層シート２０を挟んで前記収納凹部を成形するプラグ５３と、前記凹型５１における凹部５１Ａの開口周縁との間で、前記積層シート２０を挟んで前記フランジ部を成形する環状の押さえ部５２と、前記押さえ部５２の前記凹部５１Ａの開口周縁に対向する面５２Ａに設けられ、前記積層シート２０に前記開口部２４Ａ周縁に沿った環状の切込２７を、少なくとも表面層２１を切断可能な深度で形成する切込刃５５と、を具備する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、表面層を有した積層シートを用いて製造する製造装置であって、
凹部を有する凹型と、
前記凹部内に進退可能で、前記凹部との間で前記積層シートを挟んで前記収納凹部を成形するプラグと、
前記凹型における凹部の開口周縁との間で、前記積層シートを挟んで前記フランジ部を成形する環状の押さえ部と、
前記押さえ部の前記凹部の開口周縁に対向する面に設けられ、前記積層シートに前記開口部周縁に沿った環状の切込を、少なくとも前記表面層を切断可能な深度で形成する切込刃と、
を具備したことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の容器の製造装置において、
前記凹部、前記プラグ、前記押さえ部、および前記切込刃は、複数対設けられた
ことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の容器の製造装置において、
前記切込刃は、環状に形成されており、かつ中心軸が前記プラグの中心軸上に位置して、前記押さえ部に設けられている
ことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項４】
被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、表面層を有した積層シートを用いて製造する製造装置であって、
積層シートに成形された前記収納凹部が挿入される窪み部を有した雌型と、
前記窪み部内に進退可能で、前記窪み部との間で前記収納凹部を挟む凸部を有した雄型と、
前記雄型の凸部に一体に連結され、前記積層シートに成形されたフランジ部の外周縁に連続する前記積層シートを、前記フランジ部の外周縁の位置で切断し前記容器を切り出す切断刃と、
前記雄型の凸部に一体に連結され、前記フランジ部に前記開口部周縁に沿って、前記積層シートの少なくとも前記表面層を切断可能な深度で、環状の切込を形成する切込刃と、
を具備したことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の容器の製造装置において、
前記雌型、前記雄型、前記切断刃、および前記切込刃は、複数対設けられた
ことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の容器の製造装置において、
前記切込刃は、環状に形成されており、かつ中心軸が前記雄型の凸部の中心軸上に位置して設けられている
ことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６までのいずれか一項に記載の容器の製造装置において、
前記雄部および前記雌部のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、前記窪み部の中心軸と前記凸部の中心軸とを同芯上に位置させる芯出し部を具備した
ことを特徴とする容器の製造装置。
【請求項８】
被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、積層シートを用いて製造する製造方法であって、
前記積層シートにおける前記開口部周縁に対応する位置を押さえ、かつ前記積層シートに前記収納凹部を成形するとともに、前記開口部周縁に対応する前記積層シートの位置を押さえた時に、前記開口部周縁に沿った環状に、前記積層シートの少なくとも表面層を切断可能な深度で、切込を形成する工程と、
前記フランジ部の外周縁に対応する位置で前記積層シートを切断し、前記容器を切り出す工程と、を実施する
ことを特徴とする容器の製造方法。
【請求項９】
被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、積層シートを用いて製造する製造方法であって、
前記積層シートに前記収納凹部を成形する工程と、
前記積層シートの前記開口部周縁に沿って、前記積層シートの少なくとも表面層を切断可能な深度で、環状の切込を形成するとともに、前記フランジ部の外周縁に対応する位置で前記積層シートを切断し、前記容器を切り出す工程と、を実施する
ことを特徴とする容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の製造装置、および、容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば食品などの包装体として、積層シートからなる容器のフランジ部に、トップフィルムを熱融着して強固に封止し、開封時には容器を構成する積層シートの層間剥離により容易に開封できる構成が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
このような包装体は、容器を構成する積層シートにおける内外層の層間接着力より、フランジ部とトップフィルムとの接着力の方を大きくしている。さらに、フランジ部におけるトップフィルムが熱融着される位置より、容器の開口部側に切込溝を設けている。そして、トップフィルムの開封に際しては、容器の内層がトップフィルムとともに、外層から切込溝の位置まで層間剥離することで、包装体が開封される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２５１３６３号
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１５／０７２４０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の容器を製造する場合では、積層シートを熱成形し、収納凹部および収納凹部の開口縁から外周方向に突出するフランジ部を有した容器を成形する。この後、成形された容器のフランジ部に切込溝を形成し、切込溝が形成された容器を積層シートから切り出している。
本発明は、フランジ部に切込を有した容器を効率良く製造可能な容器の製造装置、および、容器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の容器の製造装置の一態様は、被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、表面層を有した積層シートを用いて製造する製造装置であって、凹部を有する凹型と、前記凹部内に進退可能で、前記凹部との間で前記積層シートを挟んで前記収納凹部を成形するプラグと、前記凹型における凹部の開口周縁との間で、前記積層シートを挟んで前記フランジ部を成形する環状の押さえ部と、前記押さえ部の前記凹部の開口周縁に対向する面に設けられ、前記積層シートに前記開口部周縁に沿った環状の切込を、少なくとも前記表面層を切断可能な深度で形成する切込刃と、を具備したものである。
【０００６】
本発明の一態様では、凹型の凹部とプラグとの間で積層シートを挟んで、積層シートに収納凹部を成形し、凹型の凹部の開口周縁と押さえ部との間で積層シートを挟んで、積層シートにフランジ部を成形する。押さえ部によりフランジ部を成形する際、切込刃がフランジ部となる積層シートに当接して切込を形成する。
このことから、積層シートから容器となる収納凹部およびフランジ部を成形する際に、切込も形成でき、容器の成形と切込の形成とを一動作ででき、製造効率の向上が図れる。
【０００７】
ここで、被包装物とは、例えば、液体、固体、これらの混合物など、各種物品を対象とすることができる。これら物品としては、食品、医薬品、化粧品、医療器具などの他、生活雑貨や各種部品など、各種用途のものを対象とすることができる。
積層シートとしては、一表面に表面層を有した２層以上の多層構造であれば、用途などに応じて各種層構成としたものを対象とすることができる。
そして、少なくとも表面層を切断可能とは、表面層の切込の位置における厚さ方向の一部が残る状態でも、例えば表面層に接合される蓋を開封した際に、表面層が切込の位置で切断され、切込より開口部側の表面層まで層間剥離しない深さ以上であれば、特に限定されない。
また、切込とは、例えば筋状に切り込まれたもの、断面Ｖ溝状のものなど、各種形状に形成されたものを対象とすることができる。
さらに、切込刃は、例えば片刃、両刃など、いずれの形状のものを用いることができる。
そして、収納凹部の成形としては、例えばプラグアシスト真空成形、プラグアシスト圧空成形など、積層シートを凹型とプラグとで挟んで成形する各種方法を利用できる。
【０００８】
そして、本発明の一態様では、前記凹部、前記プラグ、前記押さえ部、および前記切込刃は、複数対設けられた構成とすることもできる。
この一態様では、凹部、プラグ、押さえ部、および切込刃を複数対設けることで、積層シートに複数の容器を同時に成形でき、製造効率の向上が図れる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記切込刃は、環状に形成されており、かつ中心軸が前記プラグの中心軸上に位置して、前記押さえ部に設けられている構成とすることもできる。
この一態様では、切込刃の中心がプラグの中心軸上に位置することで、押さえ部で積層シートを凹型に押さえ付けるのみで、収納凹部の開口部周縁と同心の切込を形成できる。
【００１０】
さらに、本発明の一態様では、前記切込が形成されたフランジ部の外周縁の位置で、前記フランジ部の外周縁に連続する前記積層シートを切断する切断部を具備した構成とすることもできる。
この一態様では、切断部により、フランジの外周縁で積層シートを切断することで容器が切り出されるので、切込が設けられたフランジ部を有する容器を積層シートから効率良く製造できる。
【００１１】
本発明の容器の製造装置の一態様は、被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、表面層を有した積層シートを用いて製造する製造装置であって、積層シートに成形された前記収納凹部が挿入される窪み部を有した雌型と、前記窪み部内に進退可能で、前記窪み部との間で前記収納凹部を挟む凸部を有した雄型と、前記雄型の凸部に一体に連結され、前記積層シートに成形されたフランジ部の外周縁に連続する前記積層シートを、前記フランジ部の外周縁の位置で切断し前記容器を切り出す切断刃と、前記雄型の凸部に一体に連結され、前記フランジ部に前記開口部周縁に沿って、前記積層シートの少なくとも前記表面層を切断可能な深度で、環状の切込を形成する切込刃と、を具備したものである。
【００１２】
本発明の一態様では、予め積層シートに成形された収納凹部を雌型の窪み部と雄型の凸部との間で挟み、フランジ部に連続する積層シートを、切断刃で切断するとともに、切込刃でフランジ部に切込を形成する。
このことから、積層シートに成形された容器を切り出す際に、切込も形成でき、容器の切り出しと切込の形成とを一動作ででき、製造効率の向上が図れる。
【００１３】
ここで、凸部は、凹部の内面に対応した外面形状に限らない。例えば、傘の骨組み様の構造など、収納凹部の内面に当接することで収納凹部の中心軸上に凸部の中心軸が位置するいずれの形状とすることができる。
また、切断刃は、例えば片刃、両刃など、いずれの形状のものを用いることができる。
【００１４】
そして、本発明の一態様では、前記雌型、前記雄型、前記切断刃、および前記切込刃は、複数対設けられた構成とすることもできる。
この一態様では、雌型、雄型、切断刃、および切込刃を複数対設けることで、積層シートに複数形成された容器を一動作で複数切り出すとともにそれぞれに切込を形成することができ、製造効率の向上が図れる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記切込刃は、環状に形成されており、かつ中心軸が前記雄型の凸部の中心軸上に位置して設けられている構成とすることもできる。
この一態様では、切込刃の中心軸が雄型の中心軸上に位置することで、雌型と雄型とで収納凹部を挟むのみで、位置決めされて、収納凹部の開口部周縁と同芯の切込をフランジ部に形成できる。
【００１６】
そして、本発明の一態様では、前記雄部および前記雌部のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、前記窪み部の中心軸と前記凸部の中心軸とを同芯上に位置させる芯出し部を具備した構成とすることもできる。
この一態様では、窪み部の中心軸と凸部の中心軸とを同芯上に位置させることで、例えば積層シートに成形された容器の位置がずれていても、芯出し部により窪み部と凸部との中心軸を同芯上に位置でき、収納凹部の開口部周縁と同心の切込をフランジ部に形成できる。
【００１７】
さらに、本発明の一態様では、前記積層シートに前記収納凹部および前記フランジ部を成形する成形部を具備した構成とすることもできる。
この一態様では、成形部により、積層シートに収納凹部およびフランジ部を形成しておくことで、積層シートから切込が設けられたフランジ部を有する容器を効率良く製造できる。
【００１８】
本発明の容器の製造方法の一態様では、被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、積層シートを用いて製造する製造方法であって、前記積層シートにおける前記開口部周縁に対応する位置を押さえ、かつ前記積層シートに前記収納凹部を成形するとともに、前記開口部周縁に対応する前記積層シートの位置を押さえた時に、前記開口部周縁に沿った環状に、前記積層シートの少なくとも表面層を切断可能な深度で、切込を形成する工程と、前記フランジ部の外周縁に対応する位置で前記積層シートを切断し、前記容器を切り出す工程と、を実施することである。
【００１９】
ここで、積層シートの開口部周縁に対応する位置を押さえる処理と、収納凹部を成形する処理とは、いずれか一方の処理が早いタイミングで実施される場合でも、同時に実施される場合でもよい。
また、容器を切り出す工程は、切込を形成する工程を実施した後、もしくは同時に実施してもよい。
【００２０】
本発明の一態様では、積層シートの開口部周縁に対応する位置を押さえ、収納凹部を積層シートに形成するとともに、積層シートの開口部周縁を押さえた時に切込を形成する。
このことから、積層シートから容器となる収納凹部およびフランジ部を成形する際に、切込も形成でき、容器の成形と切込の形成とを一動作ででき、製造効率の向上が図れる。
ここで、積層シートを押さえた時とは、切込を形成する時に、積層シートが押さえられていればよく、若干の時間的なずれを許容する。
【００２１】
本発明の容器の製造方法の一態様では、被包装物を収納する収納凹部、および前記収納凹部の開口部周縁から外側に突設されるフランジ部を有した容器を、積層シートを用いて製造する製造方法であって、前記積層シートに前記収納凹部を成形する工程と、前記積層シートの前記開口部周縁に沿って、前記積層シートの少なくとも表面層を切断可能な深度で、環状の切込を形成するとともに、前記フランジ部の外周縁に対応する位置で前記積層シートを切断し、前記容器を切り出す工程と、を実施することである。
【００２２】
本発明の一態様では、予め収納凹部を成形した積層シートの開口部周縁に沿って切込を形成するとともに、フランジ部の外周縁の位置で容器を切り出す。
このことから、積層シートに成形された容器を切り出す際に、切込も形成でき、容器の切り出しと切込の形成とを一動作ででき、製造効率の向上が図れる。
【００２３】
ここで、切込を形成する処理と、容器を切り出す処理とは、実質的に同時に実施、すなわち切り出す一動作の処理で、切込が形成されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の容器に係る第一実施形態の包装体を示す一部が開封された斜視図。
【図２】前記包装体の一部を示す側面断面図で、（Ａ）は封止された位置、（Ｂ）は開封された位置。
【図３】前記容器に切込を形成する製造装置の一部を示す概略図。
【図４】本発明の第二実施形態における容器に切込を形成する製造装置の一部を示す概略図。
【図５】本発明の他の実施形態の包装体の一部を示す側面断面図。
【図６】本発明のさらに他の実施形態の切込を形成する製造装置の一部を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、例えば円形の容器を例示するが、この限りではない。
【００２６】
［第一実施形態］
（包装体の構成）
図１，２において、包装体１は、容器２と、蓋３とを備えている。
容器２は、積層シート２０（図３参照）を成形、具体的には加熱により成形してなるもので、表面層２１および基材層２２の２層がこれらの順で積層された積層体である。積層シート２０を製造する方法としては、共押出し、ドライラミネーション、押出ラミネーション、押出コーティングなどの方法や、これらの方法を組み合わせた方法を採用することができる。なお、各層の厚み、樹脂選定や配合比率などにより、各層の接着強度を調節することができる。
【００２７】
容器２は、所定の深さを有する略円形のカップ形状であって、略円形状の開口部２４Ａを開口する収納凹部２４を有し、当該開口部２４Ａの周縁には、外側に張り出すようにフランジ部２５が設けられている。
また、フランジ部２５には、いわゆるノッチである切込２７が、フランジ部２５における少なくとも表面層２１を切り込む状態に設けられている。
ここで、切込２７は、表面層２１の切込２７の位置における厚さ方向の一部が残る状態でも、蓋３を開封した際に表面層２１が切込２７の位置で切断され、切込２７より開口部２４Ａ側の表面層２１まで層間剥離しない深さ以上であれば、特に限定されない。なお、基材層２２に達する深さ、すなわち表面層２１の厚さ寸法以上の深さに設けられていることが、層間剥離が容易となるので好ましい。
【００２８】
表面層２１は、包装体１に封入される被包装物と接触し、かつ蓋３のシーラントとヒートシールされる層である。詳細は後述するが、蓋３とヒートシールされた接合部であるヒートシール部２３は、蓋３と共に容器２から剥離される。
表面層２１としては、例えば蓋３とヒートシールされる材料、好ましくはポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。具体的には、ホモポリプロピレン（ＨＰＰ）、ランダムポリプロピレン（ＲＰＰ）、ブロックポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂や、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などのポリエチレン系樹脂、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体などが用いられる。
【００２９】
基材層２２は、表面層２１に隣接して表面層２１の下層を構成し、包装体１の開封に際して表面層２１との間で層間剥離される。
基材層２２を構成する具体的な材料としては、例えばオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、および、ポリエステル系樹脂の群から選ばれる少なくともいずれか１種からなる構成とすることが好ましい。
そして、オレフィン系樹脂としては、具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンなどが用いられる。特に、ポリプロピレンは、広く流通されて容易に入手でき安価であるとともに高強度である点から、好適に用いられる。
ポリスチレン系樹脂としては、具体的には汎用の透明で剛性のあるＧＰグレードのポリスチレンや、耐衝撃性のＨＩグレードのポリスチレンなどが用いられる。特に、ＨＩグレードのポリスチレンは、容器２などとして利用する際に要求される耐衝撃性の点から、好適に用いられる。
ポリエステル系樹脂としては、具体的には非晶性ポリエステル、結晶性ポリエステルなどが用いられ、特に非晶性ポリエステルが加工性の理由から好適に用いられる。
【００３０】
特に、基材層２２として、プロピレン単位を少なくとも一部に含む重合体（以下ポリプロピレン系樹脂といい、適宜ＰＰと表す）と、エチレン単位を少なくとも一部に含む重合体（以下ポリエチレン系樹脂といい、適宜ＰＥと表す）とを、（ＰＰ：ＰＥ）＝（３０質量％以上９９質量％以下：１質量％以上７０質量％以下）で配合された樹脂組成物を用いることができる。なお、基材層２２としては、例えばポリプロピレン系樹脂が１００質量％としたものでもよい。
ここで、質量比ＰＰ／ＰＥが０．６７より小さくなると、ヒートシール時に樹脂溜りが発生して開封不良を発生する、という不都合を生じるおそれがある。特に、質量比ＰＰ／ＰＥが０．４２９より少なくなると剛性不足を生じるおそれがあり、質量比ＰＰ／ＰＥが９９より多くなると柔軟性不足を生じるおそれがある。なお、基材層２２としては、例えばポリプロピレン系樹脂１００質量％としたものでもよい。
そして、ポリプロピレン系樹脂とは、具体的には、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、およびこれらの混合物の４種類のうちのいずれかから選択されたものである。そして、耐熱性を考慮する場合には、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレンの順で好ましい。また、他の層とのシール性を考慮する場合には、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ホモポリプロピレンの順で好ましい。
また、ポリエチレン系樹脂とは、具体的には、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどが用いられる。特に、低密度ポリエチレンが成形加工安定性の理由から好適に用いられる。
【００３１】
なお、基材層２２には、タルクなどの無機フィラーが添加されてもよい。
また、基材層２２は、表面層２１に直接隣接して積層形成されているが、表面層２１と基材層２２との間に、接着層などのヒートシールにより流動しない、もしくは流動しにくい比較的に薄膜とされた層が設けられていてもよい。
【００３２】
また、容器２のフランジ部２５の厚さ寸法は、好ましくは２００μｍ以上２０００μｍ以下、より好ましくは２５０μｍ以上６００μｍ以下、特に好ましくは３００μｍ以上５００μｍ以下とする。
ここで、フランジ部２５の厚さ寸法が２００μｍより薄くなると、剛性が下がるという不都合を生じるおそれがある。一方、フランジ部２５の厚さ寸法が２０００μｍより厚くなると、多くの材料が必要となって製造コスト（原料費）が上がる、という不都合を生じるおそれがあることから、上記範囲に設定される。
【００３３】
蓋３は、一般フィルム、例えば透明シートを成形、具体的には加熱により成形してなるものである。なお、透明シートであれば内部を確認できるが、本発明では透明のシートに限られるものではない。蓋３は、容器２の表面層２１とヒートシールされる接合層３１と、包装体１の外部に現れる表下層３２とが、これらの順で積層された積層体である。蓋３となる多層フィルムを製造する方法としては、共押出し、熱ラミネーション、ドライラミネーションなどの方法や、これらの方法を組み合わせた方法を採用することができる。
さらに、蓋３の外周縁の一部には、外周方向に舌片状に突出する開封開始部３Ａが延設されている。
【００３４】
接合層３１は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などの樹脂組成物を使用することができる。
また、表下層３２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、二軸延伸ナイロンフィルム（Ｏ−Ｎｙ）、ポリオレフィン系樹脂などを使用することができる。
ポリオレフィン系樹脂としては、種々のオレフィンの単独重合体、共重合体、およびこれらの混合物が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。単独重合体としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソプレン、ブタジエンなどのモノマーからなる単独重合体が挙げられる。また、共重合体としては、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性、強度などの観点から、ポリプロピレンが好ましい。
【００３５】
そして、包装体１は、容器２のフランジ部２５と、フランジ部２５に載置された蓋３とがヒートシールされてなる。このヒートシールにより、表面層２１と接合層３１とが融着し、環状のヒートシール部２３が切込２７より外周側に位置して形成され、包装体１の内部が密封状態となる。さらに、蓋３は、外周縁に舌片状に設けられた開封開始部３Ａが、容器２のフランジ部２５の外周縁に亘ってヒートシールされ、容器２に取り付けられる。
一方、密封状態の包装体１を開封するには、蓋３の開封開始部３Ａにおいて蓋３を上部に引き上げるようにすれば、応力に対して弱い容器２の表面層２１が、切込２７から外周側で基材層２２と層間剥離され、包装体１が簡便に開封される。
【００３６】
（容器の製造）
次に、第一実施形態の容器２の製造について説明する。
容器２は、プラグアシスト真空成形、プラグアシスト圧空成形など、公知の各種方法で積層シート２０に熱成形を行うことで形成されるが、ここでは、その一部である製造装置の概略構成について説明する。
【００３７】
＜製造装置＞
図３に示す製造装置５は、積層シート２０から容器２を熱成形する装置である。
製造装置５は、積層シート２０の一面側に配置される凹型５１と、この凹型５１の積層シート２０を挟んで反対側に配置された環状の押さえ部５２と、容器２の開口部２４Ａを形成するプラグ５３と、を備えている。
【００３８】
凹型５１は、容器２の開口部２４Ａを形成するための凹部５１Ａが中央部に形成されている。凹部５１Ａの開口周縁の上端縁には、フランジ部２５のフラット面を形成するための平面部５１Ｂが形成されている。凹型５１は、本実施形態では、カップ用の金型である。
【００３９】
押さえ部５２は、凹型５１の平面部５１Ｂとともに積層シート２０を押さえることにより、容器２のフランジ部２５のフラット面を成形するものである。
押さえ部５２は、凹型５１の凹部５１Ａの開口部２４Ａの外縁に沿った環状の平板状に形成され、凹型５１の平面部５１Ｂと対向する平坦な押さえ面５２Ａを有している。
押さえ部５２には、押さえ面５２Ａに設けられ、積層シート２０に切込２７を形成する切込刃５５が設けられている。切込刃５５は、中心軸が押さえ部５２の中心軸およびプラグ５３の中心軸上に位置して配設される。そして、切込刃５５は、表面層２１を切断可能に押さえ面５２Ａから突出されている。
また、押さえ部５２はスプリングなどの弾性部材５４に連結されており、ばね定数の異なるばねに交換することによって圧力が調整可能となっている。
【００４０】
プラグ５３は、凹型５１の凹部５１Ａよりも小さい径で略同形状に形成され、積層シート２０を挟んで凹部５１Ａに嵌合し、容器２の収納凹部２４を成形する。
【００４１】
以上のような製造装置５により、積層シート２０を凹型５１と押さえ部５２およびプラグ５３との間に送り、この状態で押さえ部５２およびプラグ５３を凹型５１側に移動させる。このことで、内容物を収納するための収納凹部２４と、切込２７が設けられたフランジ部２５とが積層シート２０に一度に成形される。この後、図示しない切断部により、フランジ部２５の外周縁の位置で積層シート２０を切断して、容器２が切り出される。
【００４２】
＜容器の製造方法＞
次に、容器２を製造する動作について説明する。
なお、製造方法は、プラグアシスト圧空成形を例示するがこの限りではない。
先ず、加熱されて軟化した積層シート２０が製造装置５に導入される。
積層シート２０が凹型５１の上面側に到達したところで、プラグ５３を積層シート２０に接近させる。この場合、プラグ５３と積層シート２０とで囲まれた空間は密閉状態となる。そして、積層シート２０を予備成形すると共に、プラグ５３の積層シート２０と面する側に設けられた図示しない圧空チャンバーにより、高圧空気を注入して圧空状態にしながら凹部５１Ａに押し付け、プラグアシスト圧空成形を行い、容器２の形状に熱成形される。
【００４３】
熱成形の際に、成形後にフランジ部２５となる積層シート２０の一部（フランジ部２５のフラット面となる部分）を、押さえ部５２および凹型５１の平面部５１Ｂにて押さえつつ、熱成形することが必要である。
この押さえ部５２と平面部５１Ｂとで積層シート２０を挟み込む際、切込刃５５も積層シート２０に当接する。
【００４４】
ここで、押さえ部５２による圧力は、１０ｋｇ／ｃｍ２以上２５ｋｇ／ｃｍ２以下の範囲となるように、弾性部材５４にて調整することが必要である。圧力が１０ｋｇ／ｃｍ２未満の場合、十分な押さえ付け、および切込２７の切断が不十分となるおそれがある。一方、２５ｋｇ／ｃｍ２を超える場合には、積層シート２０を熱し（潰し）過ぎてしまい、容器２を構成することが困難となるおそれがある。
また、押さえ部５２の温度は、１０℃以上１６０℃以下の範囲となるように調整されることが好ましい。
この範囲とすることで、積層シート２０に切込２７を有する容器２を成形できる。
【００４５】
このようにして、弾性部材５４の付勢力により、押さえ部５２で凹型５１に押さえ付けられることで、フランジ部２５が成形されるとともに、切込刃５５が積層シート２０の表面層２１のみを切り込んで切込２７を形成し、容器２が成形される。
なお、切込２７を形成する時に、積層シート２０が押さえられていればよく、若干の時間的なずれは許容されるものである。
この後、フランジ部２５の外周縁の位置で積層シート２０を切断することで、容器２を切り出す。
【００４６】
なお、図２、３において、説明の都合上、切込２７を断面Ｖ字状に形成したがこの限りではない。
具体的には、切込刃５５に作用する熱が積層シート２０を溶融させる程の温度でなければ、切込２７を成形後に切込刃５５を引き上げると、積層シート２０の弾性力により切込２７は閉じた筋状となる。一方、切断刃５５が積層シート２０を溶融させる程度に加熱した時、切込２７における断面に対して直交する方向の両側に、溶融した樹脂の一部が盛り上がるように排斥し、切込２７が断面Ｖ字状となる場合もある。
【００４７】
（包装体の製造）
次に、第一実施形態の包装体１を製造する動作について説明する。
まず、得られた容器２に、内容物を充填する。
そして、容器２のフランジ部２５に蓋３が載せられ、これらがヒートシールされる。ヒートシールの強度は、積層シート２０の表面層２１と基材層２２との接着強度より強い。ヒートシールの接着強度は、温度、圧力、時間などのヒートシール条件、各層の厚み、樹脂選定などにより適宜調整することができる。
ヒートシールは、シールバーが蓋３の上からフランジ部２５のフラット面に押し当てられて行われる。このことで、ヒートシールされた容器２と蓋３との間には、環状のヒートシール部２３が形成されることになる。
【００４８】
（第一実施形態の作用効果）
以上説明した第一実施形態では、積層シート２０に収納凹部２４を成形するとともに、凹型５１の平面部５１Ｂと押さえ部５２との間で、積層シート２０を挟んでフランジ部２５を成形する際、切込刃５５が積層シート２０に当接して切込２７を形成する。
このため、積層シート２０から容器２を成形する際に、切込２７も一動作で形成でき、容器２の製造効率を向上できる。
【００４９】
そして、上記第一実施形態では、切込刃５５の中心軸がプラグ５３の中心軸上に位置させている。
このため、押さえ部５２で積層シート２０を凹型５１に押さえ付けるのみで、収納凹部２４の開口部２４Ａの開口縁と同心の切込２７を形成できる。よって、切込２７をヒートシール部２３が形成される位置の内周側に位置させることが容易にでき、層間剥離による適切な開封を容易に提供できる。
【００５０】
さらに、上記第一実施形態では、切込刃５５に熱が作用する。
このため、積層シート２０に切込２７を形成する際に、積層シート２０から切込刃５５に作用する抵抗を低減できる。よって、積層シート２０からの抵抗による切込刃５５の劣化を抑制でき、長期間安定して切込２７を形成できる。
【００５１】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について図面に基づいて説明する。
この第二実施形態は、第一実施形態における切込２７の形成として、容器２の成形時に代えて、成形した容器２を切り出す時に実施する。具体的には、第一実施形態の製造装置５における切込刃５５を備えない装置である成形部により、積層シート２０に容器２を成形する。この後、第一実施形態の容器２を切り出す装置である切断部に、切込刃５５を備えた装置である製造装置６（図４参照）を用いて容器２を製造する。
【００５２】
（容器の製造装置）
すなわち、図４に示す製造装置６は、雌型７と、雄型８と、雌型７および雄型８間に設けられ、雌型７および雄型８を対向方向、すなわち上下方向に沿った相対的な移動を案内する図示しないガイド部と、雌型７および雄型８を相対的に上下方向に移動させる図示しない駆動装置とを備えている。
雌型７は、例えば３列で等間隔に容器２が形成された積層シート２０を保持する。この雌型７には、内面が容器２の外形と同形状の窪み部７１が設けられている。切込刃５５が一体に設けられている。
【００５３】
雄型８は、雌型７に保持された積層シート２０に、容器２にそれぞれ対応して切込２７を形成する。
この雄型８は、駆動装置にて移動されるベース８１と、ベース８１に例えば３列７行で等間隔に配置された台座部８２と、ベース８１に対する台座部８２の位置を、雌型７の窪み部７１に対応して移動可能とする芯出し部８３を備えている。
【００５４】
台座部８２には、雌型７の窪み部７１に挿入されて容器２を挟む凸部８４と、雌型７の上面に当接可能で、フランジ部２５の外周縁に対応する位置で積層シート２０を切断し、容器２を切り出す切断刃８５と、切込刃５５と、が配設されている。
凸部８４は、例えばシリコンゴム、ナイロンやデルリンなどの樹脂素材など、容器２の内面に挿入された際に容器２を傷付けない軟質部材にて、容器２の収納凹部２４の内壁面に少なくとも３点以上で接触可能に形成されている。
切断刃８５と切込刃５５とは、中心軸が凸部８４の中心軸上にそれぞれ位置するように配置されている。また、切込刃５５は、切断刃８５が雌型７に当接した時、積層シート２０の表面層２１を切断して切込２７を形成可能に配設されている。
【００５５】
芯出し部８３は、台座部８２の四角に設けられた貫通孔８３Ａと、貫通孔８３Ａより径小で貫通孔８３Ａを介して、台座部８２を水平方向に移動可能に、ベース８１に取り付けるボルト８３Ｂと、を備えている。
【００５６】
（容器の製造動作）
そして、容器２を製造する際には、予め３列で所定間隔に容器２が形成された積層シート２０を、製造装置６の雌型７と雄型８との間に送る。
そして、駆動装置により、雌型７を上方に移動させ、窪み部７１内に切込２７が形成されていない容器２の収納凹部２４を挿入させ、雌型７に積層シート２０を保持させる。
【００５７】
この後、雌型７をさらに上昇させ、雄型８の凸部８４を容器２の収納凹部２４内に挿入させる。
この凸部８４の挿入の際、積層シート２０に形成された容器２の位置が多少ずれて成形されていた場合、凸部８４の外周面の一部が収納凹部２４の内面の偏った一部に当接し、内面を滑動しつつ挿入されることとなる。このことにより、凸部８４が収納凹部２４の内面から反力を受け、芯出し部８３により、台座部８２をベース８１に対して水平方向に移動させ、収納凹部２４の中心に凸部８４の中心が位置する状態となる。このため、切断刃８５および切込刃５５の中心軸と、容器２の開口部２４Ａの中心とが同芯上に位置して、凸部８４が容器２の収納凹部２４内に完全に嵌った状態となる。
この状態で、雌型７がさらに上昇されると、切込刃５５がフランジ部２５に相当する位置に当接し、開口部２４Ａと同芯上に切込２７を形成する。この切込２７の形成と同時に、切断刃８５がフランジ部２５の外周縁に相当する位置に当接し、積層シート２０が切断され、容器２が切り出される。
なお、形成された切込２７は、切込刃５５が加熱されていないので、閉じた筋状に形成される。
【００５８】
（第二実施形態の作用効果）
以上説明した第二実施形態では、予め積層シート２０に成形された収納凹部２４を、雌型７の窪み部７１と雄型８の凸部８４との間で挟む。この状態で、フランジ部２５に連続する積層シート２０を、切断刃８５で切断するとともに、切込刃５５でフランジ部２５に切込２７を形成する。
このため、積層シート２０に成形された容器２を切り出す際に、切込２７も形成でき、容器２の切り出しと切込２７の形成とを一動作ででき、製造効率を向上できる。
【００５９】
そして、上記第二実施形態では、雌型７の窪み部７１と、雄型８の凸部８４と、切断刃８５と、切込刃５５とを複数対設けている。
このため、積層シート２０に複数形成された容器２を一動作で、複数切り出すとともに切込２７を形成することができ、製造効率を向上できる。
【００６０】
また、上記第二実施形態では、切込刃５５の中心を雄型８の凸部８４の中心軸上に位置させている。
このため、雌型７の窪み部７１と雄型８の凸部８４とで収納凹部２４を挟むのみで位置決めでき、収納凹部２４の開口部２４Ａ周縁と同心の切込２７をフランジ部２５に形成できる。
【００６１】
さらに、上記第二実施形態では、芯出し部８３により、積層シート２０に容器２が位置ずれして形成されたとしても、容器２の位置ずれに対して、凸部８４の中心軸が収納凹部２４の中心軸に位置するようにそれぞれ移動させている。
このため、それぞれの切込刃５５および切断刃８５の位置調整作業が必要なく、切込２７を所定の位置に自動的で確実に形成できる。
【００６２】
そして、上記第二実施形態では、雌型７の窪み部７１、雄型８の凸部８４、切断刃８５、および切込刃５５を複数対設けている。
このため、積層シート２０に複数形成された容器２を、一動作で複数切り出すとともに切込２７をそれぞれの容器２に形成でき、製造効率を向上できる。
【００６３】
さらに、上記第二実施形態では、切込刃５５に熱負荷が作用しない。
このため、熱による切込刃５５の劣化を抑制でき、長期間安定して切込２７を形成できる。
【００６４】
［変形例］
なお、本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した材質、層構成などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではない。このことから、それらの材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００６５】
例えば、包装体１としては、円形の開口部２４Ａを有した構成に限らず、例えば四角形、楕円型、多角型、ひょうたん型、涙型、キャラクター型など、各種形状のものに適用できる。
また、容器２に蓋３をヒートシールする構成に限らず、各種の接合方法が適用できる。具体的には、ヒートシールの他に、超音波による溶着、接着剤などを用いた接着などが挙げられる。
【００６６】
さらに、ヒートシール部２３の外周側をフランジ部２５の外周縁に亘って形成したが、開封開始部３Ａの位置のみフランジ部２５の外周縁に亘るいわゆる烏口を形成してもよい。
なお、上記各実施形態のように、フランジ部２５の外周縁の全周に亘ってヒートシール部２３を設けた構成では、開封開始部３Ａを設けず、全周のいずれの位置から層間隔離を開始できるようにしてもよい。
【００６７】
また、フランジ部２５に１つの切込２７を設けた場合に限らず、例えば図５に示すように、２つの切込２７の間にヒートシール部２３を設けて層間剥離させる構成としてもよい。
このような場合、例えば、製造装置５に２つの切込刃５５を同芯状に設けて、容器２の成形時に２つの切込２７を設けたり、製造装置６に２つの切込刃５５を同芯状に設けて、容器２の切り出し時に２つの切込２７を設けたりしてもよい。さらには、製造装置５の１つの切込刃５５で容器２の成形時に１つ目の切込２７を設けた後、製造装置６の１つの切込刃５５で容器２の切り出し時に２つ目の切込２７を設けてもよい。
【００６８】
そして、第一実施形態の製造装置５として、凹部５１Ａ、プラグ５３、押さえ部５２、および切込刃５５を複数対設け、積層シート２０に複数の容器２を一動作で成形するようにしてもよい。
このことにより、製造効率を向上できる。
また、第一実施形態の製造装置５として、凹型５１の凹部５１Ａの開口周縁に水平な平面部５１Ｂを設けたが、この限りではない。例えば、フランジ部２５が開口部２４Ａの開口縁から傾斜して設けられる場合には、平面部５１Ｂを傾斜させて設けたり、フランジ部２５が多段に折曲あるいは屈曲されたものであれば、平面部５１Ｂを多段構成あるいは湾曲構成としたりしてもよい。同様に、押さえ部５２の押さえ面５２Ａについても、成形するフランジ部２５の形状に対応した面構成とすればよい。
【００６９】
さらに、押さえ部５２の押さえ面５２Ａを弾性部材５４の付勢力にて押さえ付ける構成に限らない。
例えば、図６に示すように、押さえ面５２Ａがゴム、スポンジなどの弾性部材５６にて構成し、まず押さえ面５２Ａが積層シート２０に当接して弾性部材５６が潰されることで、切込刃５５にて切込２７を形成するようしてもよい。この構成により、弾性部材５６にて押さえ付けられた積層シート２０の所定の位置に安定して切込２７を形成できる。
なお、図５、６についても、説明の都合上、切込２７を断面Ｖ字状に記載するが、この限りではない。
【００７０】
また、第二実施形態の製造装置６として、雌型７の窪み部７１、雄型８の凸部８４、切断刃８５、および切込刃５５を複数対設けたが、１つずつ容器２を切り出す構成としてもよい。
そして、製造装置６の雄型８の凸部８４としては、容器２の収納凹部２４の内面に対応した外面を有する構成に限らない。凸部８４が収納凹部２４の内面に当接することで、収納凹部２４の中心軸上に凸部８４の中心軸が位置するいずれの形状に設計できる。
【００７１】
さらに、第二実施形態において、製造装置６の芯出し部８３の構成としては、雌型７に設けたり、雌型７および雄型８の双方に設けたりしてもよく、芯出し部８３を設けなくてもよい。
また、芯出し部８３としては、成形された容器２の位置に対応して、雌型７の窪み部７１や雄型８の凸部８４が移動し、収納凹部２４の開口部２４Ａの周縁に対して同芯上に切込刃５５を位置させる、いずれの構成とすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
７……雌型
８……雄型
２０……積層シート
２４……収納凹部
２４Ａ…開口部
２５……フランジ部
２７……切込
５１……凹型
５１Ａ…凹部
５２……押さえ部
５２Ａ…押さえ面
５３……プラグ
５５……切込刃
７１……窪み部
８３……芯出し部
８４…凸部
８５……切断刃
【図１】
2018118485.tif 000003
【図２】
2018118485.tif 000004
【図３】
2018118485.tif 000005
【図４】
2018118485.tif 000006
【図５】
2018118485.tif 000007
【図６】
2018118485.tif 000008