(57)【要約】      （修正有）【課題】結晶性樹脂容器に対して歪みを除去し、所定の形状に容器形状を回復させる容器の製造方法の提供。【解決手段】加熱した結晶性樹脂シートを結晶性樹脂容器群に成型する成型ステップＣＳ２と、成型された結晶性樹脂容器群を冷却する冷却ステップＣＳ３と、冷却された結晶性樹脂容器群を再度加熱する再加熱ステップＣＳ４とを含む結晶性樹脂容器の製造方法。【効果】前記結晶性樹脂の製造方法では、成型ステップおよび冷却ステップを経た容器が、再加熱ステップによって再度加熱することにより、歪みが除去され、容器形状が所定形状に回復する。これにより、所定形状の容器を容易に製造できる。また、歪みの除去を前提とした容器を設計できるため、容器の厚みを薄くするといった設計の自由度を高める。さらに、再加熱により歪みが除去できることを前提として冷却時間を短くでき、結晶性樹脂容器の製造工程の時間を短縮できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された結晶性樹脂シートを金型に沿わせて結晶性樹脂容器群に成型する成型ステップと、
成型された前記結晶性樹脂容器群を強制的に冷却することなく、前記金型から離型した後に再度加熱する再加熱ステップとを含む、結晶性樹脂容器の製造方法。
【請求項２】
加熱された結晶性樹脂シートを金型に沿わせて結晶性樹脂容器群に成型する成型ステップと、
成型された前記結晶性樹脂容器群を前記金型から離型する前に冷却する冷却ステップと、
冷却された前記結晶性樹脂容器群を前記金型から離型した後に再度加熱する再加熱ステップとを含む、結晶性樹脂容器の製造方法。
【請求項３】
前記成型ステップは、空圧により前記結晶性樹脂シートを前記金型に沿わせて成型する、請求項１または２に記載の結晶性樹脂容器の製造方法。
【請求項４】
さらに、再度加熱された前記結晶性樹脂容器群を結晶性樹脂容器に切断する切断ステップを含む、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の結晶性樹脂容器の製造方法。
【請求項５】
前記結晶性樹脂容器群は、平面に並んだ複数の結晶性樹脂容器を備え、
前記再加熱ステップは、加熱手段により平面的に前記結晶性樹脂容器群を加熱することを含み、
前記加熱手段は、前記結晶性樹脂容器群の外側に対応する部分ほど高温になるように温度調整される、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の結晶性樹脂容器の製造方法。
【請求項６】
結晶性樹脂シートから加熱成型された結晶性樹脂容器を準備する容器準備ステップと、
前記結晶性樹脂容器を再度加熱する再加熱ステップと、
前記再加熱された容器に食品を充填する食品充填ステップと、
前記結晶性樹脂容器に充填された前記食品を加熱する食品加熱ステップとを含む、加工食品の製造方法。
【請求項７】
さらに、前記容器準備ステップの後で、かつ前記再加熱ステップの前に、準備された前記結晶性樹脂容器の外形を検査する外形検査ステップを含み、
前記再加熱ステップは、前記外形検査にて不適合とされた結晶性樹脂容器のみを再加熱することを含む、請求項６に記載の加工食品の製造方法。
【請求項８】
結晶性樹脂シートから加熱成型された結晶性樹脂容器を準備する容器準備ステップと、
準備された前記結晶性樹脂容器を外形の検査をすることなく、食品を充填する食品充填ステップと、
前記結晶性樹脂容器に充填された前記食品を加熱する食品加熱ステップとを含む、加工食品の製造方法。
【請求項９】
加熱された結晶性樹脂シートを結晶性樹脂容器群に成型するための金型を設置される成型装置と、
成型された前記結晶性樹脂容器群を前記金型から離型する前に冷却するための冷却装置と、
冷却された前記結晶性樹脂容器群を再度加熱する再加熱装置とを備える、結晶性樹脂容器の製造システム。
【請求項１０】
さらに、結晶性樹脂容器を予備加熱する予備加熱装置と、
前記結晶性樹脂容器群を結晶性樹脂容器に切断する切断装置とを備える、請求項９に記載の結晶性樹脂容器の製造システム。
【請求項１１】
前記成型装置は、前記金型を設置される設置台と、
前記金型に対応したプラグを取り付けられ、前記設置台に相対的に上下動可能な取付台とを備え、
前記設置台は、設置された前記金型の型部に連通し、前記金型の型部を真空引きする吸引管路を備え、
前記取付台は、取り付けられた前記プラグに連通し、前記金型の前記型部に向けて圧縮空気を供給する加圧管路を備え、
前記金型は、所定温度に加熱され、
前記冷却装置は、冷風を金型に向けて吹き付けて金型におかれた状態の結晶性樹脂容器群を冷却する、請求項９または請求項１０に記載の結晶性樹脂容器の製造システム。
【請求項１２】
前記金型は、平面上に複数の容器型が形成されており、
前記金型から離型された前記結晶性樹脂容器群は、切断される前に再加熱装置に導入され、
前記再加熱装置は、前記結晶性樹脂容器群を平面適に加熱する加熱手段を備え、
前記加熱手段は、内側に比較して周囲の温度を高く調整できる、請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の結晶性樹脂容器の製造システム。
【請求項１３】
加熱された結晶性樹脂シートを結晶性樹脂容器群に成型するための金型を設置される成型装置と、成型された前記結晶性樹脂容器群を再度加熱する再加熱装置とを備え、成型された前記結晶性樹脂容器郡は、強制的に冷却されることなく再加熱装置に搬送される、結晶性樹脂容器の製造システム。
【請求項１４】
加熱成型により１８％〜２７％の範囲の結晶化度を有する結晶性樹脂容器を準備すること、
前記結晶性樹脂容器を再度加熱することを含み、
前記結晶性樹脂容器の結晶化度は、再加熱後で維持されることを特徴とする、結晶性樹脂容器の使用方法。
【請求項１５】
加熱成型により結晶性樹脂容器を準備すること、
前記結晶性樹脂容器を再度加熱することを含み、
前記結晶性樹脂容器の外形寸法は、再加熱後で維持されることを特徴とする、結晶性樹脂容器の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶性樹脂容器の製造システム、製造方法、使用方法および加工食品製造方法に関し、詳細には、金型加熱成型による結晶性樹脂容器の製造システム、製造方法、使用方法および加工食品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、結晶性樹脂容器を製造する方法として、結晶性樹脂シートを加熱して軟化したシートを金型に沿わせて成型することで結晶性樹脂容器を形成する、いわゆる金型加熱成型がある。
【０００３】
金型加熱成型では、例えば、特許文献１に示すように、ガラス転移点以上の温度に加熱されて軟化した結晶性樹脂シートが、金型に対応した押型により押され、金型の型部に押し込まれて成型される。金型は複数の容器を成型できる形状となっており、結晶性樹脂シートは複数の容器が連続した結晶性樹脂容器群に成型される。
【０００４】
この金型加熱成型では、結晶性樹脂シートから成型された結晶性樹脂容器群は、金型に保持されたまま送風により冷却される。次いで、複数の容器が連結した状態の結晶性樹脂容器群は、金型から離型された後に、抜型によって切断され、複数の結晶性樹脂容器が形成される。
【０００５】
この方法では、加熱されて軟化した結晶性樹脂シートが金型と押型とにより成型された後に、金型と押型とが離間し、送風装置が、その間に進入し、金型に残った結晶性樹脂容器群に冷風を送風して、結晶性樹脂容器群が強制的に冷却される。この冷却により、結晶性樹脂容器群は、固化された後に金型から離型されるため、離型時の変形が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の金型加熱成型された結晶性樹脂容器は、冷却による固化が十分ではないと離型時に歪みが生じてしまう場合があり、その場合は、容器が、設計された通りの所定の形状にならないという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、金型加熱成型により生じる歪を除去することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る第１の結晶性樹脂容器の製造方法は、加熱された結晶性樹脂シートを金型に沿わせて結晶性樹脂容器群を成型する成型ステップと、成型された前記結晶性樹脂容器群を強制的に冷却することなく、前記金型から離型した後に再度加熱する再加熱ステップとを含む。
【００１０】
このような結晶性樹脂容器の製造方法によれば、成型ステップを経た結晶性樹脂容器群が、再加熱ステップによって再度加熱されることにより、歪を除去され、所定形状に回復する。これにより、成型ステップの終了後に結晶性樹脂容器群を離型する際に、歪が生じてしまっても、再加熱ステップにより、歪が除去される。したがって、結晶性樹脂容器群を金型から離型する前に、送風等によって強制的に結晶性樹脂容器群を固化させる必要がない。
【００１１】
本発明によれば、結晶性樹脂容器の製造方法において、冷却ステップに代えて、再加熱ステップを設けることにより、金型加熱成型によって生じる歪に対して、結晶性樹脂容器群を固化して抑制するのではなく、結晶性樹脂容器群を再加熱して除去することで、所望の形状の結晶性樹脂容器を提供できる。したがって、再加熱により歪みが除去できることを前提として、結晶性樹脂容器の製造工程の時間を短縮できる。
【００１２】
（２）本発明に係る第２の結晶性樹脂容器の製造方法は、加熱された結晶性樹脂シートを金型に沿わせて結晶性樹脂容器群に成型する成型ステップと、成型された前記結晶性樹脂容器群を金型から離型する前に冷却する冷却ステップと、冷却された前記結晶性樹脂容器群を前記金型から離型した後に再度加熱する再加熱ステップとを含む、結晶性樹脂容器群の製造方法。
【００１３】
このような結晶性樹脂容器の製造方法によれば、成型ステップおよび冷却ステップを経た結晶性樹脂容器群が、再加熱ステップによって再度加熱されることにより、歪を除去され、所定形状に回復する。これにより、結晶性樹脂容器群を離型する際に、冷却ステップの冷却が十分でなく、歪が生じてしまっても、再加熱ステップにより、歪が除去される。したがって、結晶性樹脂容器群を金型から離型する前に、結晶性樹脂容器群を過度に冷却する必要がない。
【００１４】
本発明によれば、結晶性樹脂容器の製造方法において、再加熱ステップを設けることにより、冷却ステップの冷却時間を最小限に抑えながら、金型加熱成型によって生じる歪に対して、結晶性樹脂容器群を再加熱して除去することで、所望の形状の結晶性樹脂容器を提供できる。したがって、再加熱により歪みが除去できることを前提として結晶性樹脂容器の製造工程の時間を短縮できる。
【００１５】
（３）前記成型ステップは、空圧により前記結晶性樹脂シートを前記金型に沿わせて成型するとよい。金型と押型とで結晶性樹脂シートを挟んで金型に沿わせる場合に比較して、空圧によれば、押型が結晶性樹脂シートに密着しないため、結晶性樹脂シートから成型された結晶性樹脂容器群に不要な歪が生じることを抑制できる。したがって、再加熱工程において、除去できないような歪を生じる可能性を低減できる。
【００１６】
（４）本発明に係る結晶性樹脂容器の製造方法は、さらに、再度加熱された前記結晶性樹脂容器群を結晶性樹脂容器に切断する切断ステップを含むとよい。そのようにすれば、結晶性樹脂容器群は、切断される前に、再加熱されて、所定の形状に容器形状を回復されているため、設計通りに切断され、所定の形状の結晶性樹脂容器群が形成できる。
【００１７】
（５）前記結晶性樹脂容器群は、平面に並んだ複数の結晶性樹脂容器を備え、前記再加熱ステップは、加熱手段により平面的に前記結晶性樹脂容器群を加熱することを含み、前記加熱手段は、前記結晶性樹脂容器群の外側に対応する部分ほど高温になるように温度調整されるとよい。
【００１８】
本出願の発明者は、平面上に複数の容器型が設けられた金型により成型された結晶性樹脂容器群において、平面上の外側の容器ほど歪みが大きくなることを発見した。さらに、本出願の発明者は、歪み除去のための再加熱のときに、十分な温度で加熱されないと歪み除去が十分でないことも見いだした。したがって、加熱手段において外側の容器に対応する部分ほど高温で加熱するようにすることで、歪みの大きい容器に対して、十分な加熱処理を施し、容器の歪みを確実に除去することができる。
【００１９】
（６）本発明に係る加工食品の製造方法は、結晶性樹脂シートから金型加熱成型された結晶性樹脂容器を準備する容器準備ステップと、前記結晶性樹脂容器を再度加熱する再加熱ステップと、前記再加熱された容器に食品を充填する食品充填ステップと、前記結晶性樹脂容器に充填された前記食品を加熱する食品加熱ステップとを含む。
【００２０】
通常の加工食品の製造方法では、結晶性樹脂シートを加熱して成型した後に、冷却して形成された結晶性樹脂容器を準備し、準備された結晶性樹脂容器の外形を検査し、検査に合格した結晶性樹脂容器に食材を充填し、食材を結晶性樹脂容器ごと加熱する。したがって、食品を充填する前に、歪みの大きい容器は、製造工程から取り除かれ、リサイクル等されていた。
【００２１】
しかし、このような加工食品の製造方法によれば、容器準備ステップで準備された容器を再加熱ステップで再加熱することで、歪みを除去され所定形状に形状を回復された容器に食材を充填できるため、歪みにより製造工程から取り除かれていた容器を、取り除くことなく使用できるようになる。
【００２２】
（７）前記した加工食品の製造方法は、さらに、前記容器準備ステップの後で、かつ前記再加熱ステップの前に、準備された前記結晶性樹脂容器の外形を検査する外形検査ステップを含み、前記再加熱ステップは、前記外形検査にて不適合とされた結晶性樹脂容器のみを再加熱することを含むとよい。そのようにすれば、外形検査に不合格の容器だけを再加熱すればよいので、製造効率が向上する。
【００２３】
（８）本発明に係る他の加工食品の製造方法は、結晶性樹脂シートから金型加熱成型された結晶性樹脂容器を準備する容器準備ステップと、準備された前記結晶性樹脂容器を外形の検査をすることなく、食品を充填する食品充填ステップと、前記結晶性樹脂容器に充填された前記食品を加熱する食品加熱ステップとを含む。
【００２４】
通常の加工食品の製造方法では、結晶性樹脂シートを加熱して成型した後に、冷却して形成された結晶性樹脂容器を準備する容器準備ステップと、準備された結晶性樹脂容器に食材を充填する食材充填する前に、容器の形状を検査する検査ステップが設けられていた。しかし、本発明の他の加工食品の製造方法によれば、検査ステップを経ることなく加工食品が製造できるため、製造工程を効率化できる。
【００２５】
（９）本発明に係る第１の結晶性樹脂容器の製造システムは、加熱された結晶性樹脂シートを結晶性樹脂容器群に成型するための金型を設置される成型装置と、成型された前記結晶性樹脂容器群を前記金型から離型する前に冷却するための冷却装置と、冷却された前記結晶性樹脂容器群を再度加熱する再加熱装置とを備える。
【００２６】
このような結晶性樹脂容器の製造システムによれば、成型装置および冷却装置により金型加熱成型された結晶性樹脂容器群が、再加熱装置によって再度加熱されることにより、歪みが除去され、容器形状が所定形状に回復する。これにより、結晶性樹脂容器群を離型する前に、冷却ステップの冷却が十分でなく、歪が生じてしまっても、再加熱ステップにより、歪が除去される。したがって、結晶性樹脂容器群を金型から離型する前に、結晶性樹脂容器群を過度に冷却する必要がない。
【００２７】
本発明によれば、結晶性樹脂容器の製造方法において、再加熱ステップを設けることにより、冷却ステップの冷却時間を最小限に抑えながら、金型加熱成型によって生じる歪に対して、結晶性樹脂容器群を再加熱して除去することで、所望の形状の結晶性樹脂容器を提供できる。したがって、再加熱により歪みが除去できることを前提として結晶性樹脂容器の製造工程の時間を短縮できる。
【００２８】
（１０）前記した結晶性樹脂容器の製造システムは、さらに、結晶性樹脂容器を予備加熱する予備加熱装置と、前記結晶性樹脂容器群を結晶性樹脂容器に切断する切断装置とを備えるとよい。そのようにすれば、結晶性樹脂容器群は、切断される前に、再加熱されて、所定の形状に容器形状を回復されているため、設計通りに切断され、所定の形状の結晶性樹脂容器群を形成することができる。
【００２９】
（１１）前記成型装置は、前記金型を設置される設置台と、前記金型に対応したプラグを取り付けられ、前記設置台に相対的に上下動可能な取付台とを備え、前記設置台は、設置された前記金型の型部に連通し、前記金型の型部を真空引きする吸引管路を備え、前記取付台は、取り付けられた前記プラグに連通し、前記金型の前記型部に向けて圧縮空気を供給する加圧管路を備え、前記金型は、所定温度に加熱され、前記冷却装置は、冷風を金型に向けて吹き付けて金型におかれた状態の結晶性樹脂容器群を冷却するとよい。
【００３０】
このような結晶性樹脂容器の製造システムでは、加熱された金型に結晶性樹脂シートが沿わされて、結晶性樹脂容器郡が成型され、冷却装置は、金型から離型される前の結晶性樹脂容器郡を送風により強制的に冷却する。このとき、金型には成型時の熱が残っており、冷却装置の送風だけでは、冷却が十分でない場合がある。しかし、冷却が十分でなくて離型の際に歪が生じたとしても、再加熱により歪が除去されるため、所定形状の結晶性樹脂容器を提供することができる。
【００３１】
（１２）前記金型は、平面上に複数の容器型が形成されており、前記金型から離型された前記結晶性樹脂容器群は、切断される前に再加熱装置に導入され、前記再加熱装置は、前記結晶性樹脂容器群を平面適に加熱する加熱手段を備え、前記加熱手段は、内側に比較して周囲の温度を高く調整できるようにしてもよい。
【００３２】
そのようにすれば、結晶性樹脂容器群の外側の容器も十分に加熱するようにすることができ、外側の歪みの大きい容器に対して、十分な加熱処理を施し、容器の歪みを確実に除去することができる。
【００３３】
（１３）本発明に係る第２の結晶性樹脂容器の製造システムは、加熱された結晶性樹脂シートを結晶性樹脂容器群に成型するための金型を設置される成型装置と、成型された前記結晶性樹脂容器群を再度加熱する再加熱装置とを備え、成型された前記結晶性樹脂容器郡は、強制的に冷却されることなく再加熱装置に搬送される。
【００３４】
このような結晶性樹脂容器の製造システムによれば、成型された結晶性樹脂容器群が、再加熱ステップによって再度加熱されることにより、歪を除去され、所定形状に回復する。これにより、成型された結晶性樹脂容器群を離型する際に、歪が生じてしまっても、再加熱装置により再加熱することで歪が除去される。したがって、結晶性樹脂容器群を金型から離型する前に、送風等によって強制的に結晶性樹脂容器群を固化させる必要がない。
【００３５】
本発明によれば、結晶性樹脂容器の製造システムにおいて、再加熱ステップを設けることにより、金型加熱成型によって生じる歪に対して、結晶性樹脂容器群を再加熱して除去することで、冷却装置を設けなくとも所望の形状の結晶性樹脂容器を提供できる。したがって、再加熱により歪みが除去できることを前提として、結晶性樹脂容器の製造工程の時間を短縮できる。
【００３６】
（１４）本発明の結晶性樹脂容器の使用方法によれば、加熱成型により１８％〜２７％の範囲の結晶化度を有する結晶性樹脂容器を準備すること、前記結晶性樹脂容器を再度加熱することを含み、前記結晶性樹脂容器の結晶化度は、再加熱後で維持されることを特徴とする。
【００３７】
（１５）本発明の他の結晶性樹脂容器の使用方法によれば、加熱成型により結晶性樹脂容器を準備すること、前記結晶性樹脂容器を再度加熱することを含み、前記結晶性樹脂容器の外形寸法は、再加熱後で維持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、結晶性樹脂容器に対して歪みを除去し、所定の形状に容器形状を回復させる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る結晶性樹脂容器の製造システムの概略図である。
【図２】図１に示す結晶性樹脂容器製造システムの再加熱装置の加熱板の概略図である。
【図３】図１に示す結晶性樹脂容器製造システムに用いる金型とプラグの概略図である。
【図４】図１に示す結晶性樹脂容器製造システムの成型装置と冷却装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る結晶性樹脂容器の製造方法を示すフロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係る加工食品の製造方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
[結晶性樹脂容器の製造システム]
【００４１】
本発明の実施の形態に係る結晶性樹脂容器の製造システムについて、図１〜図４を参照して説明する。
【００４２】
図１は、本実施形態に係る結晶性樹脂容器の製造システム(以下、「容器製造システム」とも称する。)１００の概略図であり、システムブロック図を示す。容器製造システム１００では、結晶性樹脂シートＡ１が、加熱、成型されることにより、結晶性樹脂容器群Ａ２が形成される。その後、結晶性樹脂容器群Ａ２が冷却、再加熱、切断されることにより結晶性樹脂容器Ａ３が製造される。これを達成すべく、製造システム１００は、製造工程の順に、予備加熱装置１０と、成型装置２０と、冷却装置３０と、再加熱装置４０と、切断装置５０とを備える。
【００４３】
結晶性樹脂容器Ａ３の材料となる結晶性樹脂シートＡ１は、結晶化ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＣＰＥＴ」とも略称する。）と称される熱可塑性の合成樹脂を材料として所定の厚さのシート状に延伸されたものである。ＣＰＥＴは、機械的強度に優れるばかりでなく、融点（２５０℃）に近い雰囲気温度でも変形しないといった優れた耐熱性を有するため、例えば、オーブン・電子レンジ両用トレイ等の耐熱性食品容器としても用いられる。本実施形態において、結晶性樹脂シートＡ１は、ロール状に巻かれた原反から送り出されて容器製造システム１００内を連続して搬送される。
【００４４】
予備加熱装置１０では、搬送されてきた結晶性樹脂シートＡ１が所定時間待機し、加熱される。予備加熱装置１０は、加熱手段１１により結晶性樹脂シートＡ１を平面的に所定の温度に加熱する。加熱手段１１は、結晶性樹脂シートＡ１を挟むように対向した一対の加熱板１２を備える。各加熱板１２は、本実施形態において、結晶性樹脂シートＡ１が８０℃〜１３０℃となるように温度を設定される。加熱手段１１は、平面的な位置に応じて温度調整が可能とされており、結晶性樹脂シートＡ１の幅方向の外側ほど内側に対応する部分に比較して高温に設定される。加熱手段１１は、他の構成でもよく、熱風や過熱水蒸気等により結晶性樹脂シートＡ１を加熱するものでもよい。
【００４５】
成型装置２０では、予備加熱装置１０で加熱された結晶性樹脂シートＡ１が搬送された後に待機した状態で成型される。成型装置２０は、金型２１を設置される設置台２２と、プラグ２３を取り付けられる取付台２４とを備える。設置台２２と取付台２４とは、結晶性樹脂シートＡ１を上下から挟むように、設置台２２が下側、取付台２４が上側になるように対向して設けられている。設置台２２と取付台２４とは相対的に上下動可能に構成されている。
【００４６】
さらに、成型装置２０は、設置された金型２１の型部に連通する吸引管路２５を設置台２２に備える。吸引管路２５は、真空ポンプのような真空引装置(図示しない)に接続しており、金型２１の型部２１ａ内を真空引きする。また、成型装置２０は、取り付けられたプラグ２３に連通する加圧管路２６を取付台２４に備える。加圧管路２６は、コンプレッサーのような加圧装置(図示しない)に接続されており、プラグ２３の先端に向けて圧縮空気を供給する。
【００４７】
また、設置台２２に設置された金型２１は結晶性樹脂シートＡ１を１５０℃〜２００度の範囲で加熱可能に構成されている。成型装置２０は、このような構成に限定されず、結晶性樹脂シートＡ１を成型できれば他の構成であってもよい。また、プラグ２３を加熱してもよい。
【００４８】
冷却装置３０は、設置台２２と共同して結晶性樹脂シートＡ１を挟むように成型装置２０内に進入可能に構成されている。また、冷却装置３０は、金型２１と略同程度の平面的な大きさを有する送風手段３１を備え、送風手段３１は、その下面に多数の冷却空気噴射孔(図示しない)を有し、この冷却空気噴射孔が冷却空気供給源と接続され冷却空気を噴出する。
【００４９】
冷却装置３０は、成型装置２０に進入した状態で設置台２２に向けて冷却空気を吹き付け可能に構成されている(例えば、特開２００５−２８６２７号公報を参照)。本実施の形態にかかる冷却装置３０は、常温程度の冷却風を吹き付ける。これにより、結晶性樹脂容器群Ａ２は、強制的に冷却される。しかし、冷却装置３０は、このような構成に限定されず、結晶性樹脂容器群Ａ２を冷却できれば他の構成であってもよい。
【００５０】
再加熱装置４０は、金型２１から離型し、搬送されてきた結晶性樹脂容器群Ａ２が所定時間待機している間、結晶性樹脂容器群Ａ２を加熱する。再加熱装置４０は、予備加熱装置１０と同様の加熱手段４１を備える。加熱手段４１は、結晶性樹脂容器群Ａ２を挟むように対向した一対の加熱板４２を備える。
【００５１】
各加熱板４２は、複数の加熱部４２ａが平面的に並んで設けられている。各加熱部４２ａは、個別に発熱し、発熱量は調整可能である。図２は、加熱板４２の概略図であり、仮想線は、再加熱装置４０で待機する結晶性樹脂容器群Ａ２における結晶性樹脂容器Ａ３の位置を示す。本実施形態において、加熱板４２は、容器金型２１に対応した加熱部４２ａとしてコイルが平面的に埋設されている。これらコイルの通電電流を制御することにより、結晶性樹脂容器群Ａ２の容器ごとに異なる温度で加熱することができる。したがって、各加熱部４２ａは、加熱したい所望の平面的な位置に応じて動作する。
【００５２】
加熱板４２は、結晶性樹脂容器Ａ３が１７０℃の温度になるように、結晶性樹脂容器群４２を加熱する。加熱手段４１は、平面的な位置に応じて温度調整がされ、結晶性樹脂シートＡ１の幅方向の外側ほど高温に設定される。加熱手段４１は、他の構成でもよく、熱風や過熱水蒸気等により結晶性樹脂シートＡ１を加熱するものでもよい。その場合であっても加熱手段は、結晶性樹脂容器群の平面的な位置に応じて温度調整が可能であるとよい。
【００５３】
切断装置５０では、結晶性樹脂容器Ａ３の形状に対応した抜型が取り付けられており、搬送されてきた結晶性樹脂容器群Ａ２を抜型で打ち抜くことで、結晶性樹脂容器群Ａ２が切断され、結晶性樹脂容器Ａ３が形成される。しかし、切断装置５０は、結晶性樹脂容器群Ａ２を切断できれば他の構成であってもよい。
【００５４】
[金型およびプラグ]
【００５５】
成型装置２０に設置される金型２１は、平面に並んだ複数の容器の型(以下、「容器型」とも称する。)を有する型部２１ａを備える。また、プラグ２３は、金型２１に対応した数の凸型の型部２３ａを備える。図３は、金型２１およびプラグ２３の概略図であり、(Ａ)は金型２１の平面図を示し、(Ｂ)は金型２１の側面図を示し、(Ｃ)はプラグ２３の平面図を示し、(Ｄ)はプラグ２３の側面図を示す。
【００５６】
本実施形態において、金型２１は、結晶性樹脂シートＡ１の延在方向に６つ、幅方向に４つの容器型を有する。したがって、金型２１によれば、平面に並んだ２４個の結晶性樹脂容器Ａ３が連続した結晶性樹脂容器群Ａ２が成型される。本実施の形態において、各結晶性樹脂容器Ａ３は、底面が長方形の四角錐台の形状に形成される。また、プラグ２３は、金型２１に対応した形状に構成されてる。
【００５７】
金型２１は、設置台２２の吸引管路２５に連通する連通管２１ｂを備える。連通管２１ｂは、各型部２１ａに連通し、型部２１ａ内を真空引き可能にする。また、プラグ２３は、取付台２３の加圧管路２６に連通する連通管２３ｂを備える。連通管２３ｂは、各型部２３ａに連通し、圧縮空気を噴出可能にする。
【００５８】
[成型装置２０と冷却装置３０の動作]
【００５９】
容器製造システム１００の成型装置２０では、図４(Ａ)に示すように、まず、予備加熱装置１０から結晶性樹脂シートＡ１が連続的に搬送され、設置台２１と取付台２４との間に待機する。
【００６０】
次に、図４(Ｂ)に示すように、設置台２１と取付台２４とが相対的に近づくように移動し、結晶性樹脂シートＡ１にプラグ２３の型部２３ａを押し当てて金型２１の型部２１ａに向けて結晶性樹脂シートＡ１を変形させながら、加熱された金型２１の型部２１ａが真空引きされると共にプラグ２３から圧縮空気が供給されることにより、金型２１からの加熱により軟化した結晶性樹脂シートＡ１が型部２１ａの形状に沿った結晶性樹脂容器群Ａ２に成型される。すなわち、加熱により軟化した結晶性樹脂シートＡ１は、空圧により結晶性樹脂容器Ａ２に成型される。
【００６１】
次に、図４(Ｃ)に示すように、結晶性樹脂容器群Ａ２が成型された後に、設置台２１と取付台２４とが相対的に離れるように移動し、冷却装置３０は、設置台２１と取付台２４との間に侵入し、結晶性樹脂容器群Ａ２に所定時間、冷風を送風する。これにより結晶性樹脂容器群Ａ２は冷却固化される。本実施形態において、送風時間は１〜１０秒程度に設定される。
【００６２】
次に、図４(Ｄ)に示すように、結晶性樹脂容器群Ａ２は、金型２１から離型され、再加熱装置４０に搬送される。従来は、歪みを抑止する目的で、離型までの時間を調整するように冷却後さらに待機時間を設けることもあったが、後工程の再加熱装置４０の再加熱により、容器に歪みが生じても形状が回復するため、待機時間を設ける必要がなく、または待機時間を減少させることができ、製造工程が円滑になる。
【００６３】
[結晶性樹脂容器の製造方法]
【００６４】
次に、図５に基づいて、結晶性樹脂容器の製造方法(以下、単に「容器製造方法」とも称する。)ＣＳについて説明する。本実施形態において、前述の結晶性樹脂容器の製造システムを利用した容器製造方法ＣＳについて説明するが、容器製造方法ＣＳは、他のシステムを利用して行われてもよい。なお、図５は、本発明の実施形態に係る容器製造方法ＣＳを示すフロー図である。
【００６５】
容器製造方法ＣＳは、主に、結晶性樹脂シートＡ１を加熱する予備加熱ステップＣＳ１と、加熱された結晶性樹脂シートＡ１を結晶性樹脂容器群Ａ２に成型する成型ステップＣＳ２と、成型された前記結晶性樹脂容器群Ａ２を冷却する冷却ステップＣＳ３と、冷却された前記結晶性樹脂容器群Ａ２を再度加熱する再加熱ステップＣＳ４と、再度加熱された前記結晶性樹脂容器群Ａ２を結晶性樹脂容器Ａ３に切断する切断ステップＣＳ５とを含む。
【００６６】
予備加熱ステップＣＳ１では、予備加熱装置１０により結晶性樹脂シートＡ１が加熱される。ここで、予備加熱装置１０の加熱手段１１は、加熱板１２が平面的な位置に応じて温度調整がされ、結晶性樹脂シートＡ１の幅方向の外側ほど高温に設定される。これにより、温度設定を各部分で同一にした場合に比較して、結晶性樹脂シートＡ１の全体を均一に加熱することができる。
【００６７】
成型ステップＣＳ２では、成型装置２０により結晶性樹脂シートＡ１が結晶性樹脂容器群Ａ２に成型される。成型装置２０は、搬送された結晶性樹脂シートＡ１をプラグ２３により金型２１に向けて変形させながら、金型２１から吸引を行うと共に、プラグ２３からも圧縮空気が供給されることにより、金型２１の容器型の形状に結晶性樹脂シートＡ１が変形し、結晶性樹脂容器群Ａ２が形成される。このとき、金型２１は加熱されており、結晶性樹脂シートＡ１が十分に軟化して、金型２１の型部に沿った形状となる。
【００６８】
冷却ステップＣＳ３では、成型装置２０に冷却装置３０が進入し、金型２１に残った結晶性樹脂容器群Ａ２が冷却される。冷却装置３０は、設置台２２と共同して結晶性樹脂シートＡ１を挟むように成型装置２０内に侵入する。また、冷却装置３０は、金型２１と略同程度の平面的な大きさで、その下面に設けられた多数の冷却空気噴射孔から冷却空気を吹き付ける。本実施の形態において、常温程度の冷却風を吹き付けられる。これにより、結晶性樹脂容器群Ａ２は、強制的に冷却される。その後、結晶性樹脂容器群Ａ２が金型２１から離型され、再加熱装置４０に搬送される。
【００６９】
再加熱ステップＣＳ４では、搬送された結晶性樹脂容器群Ａ２が再加熱装置４０に所定時間待機し、加熱される。再加熱装置４０は、結晶性樹脂容器群Ａ２を上下に挟んで対向した一対の加熱板４２により結晶性樹脂容器群Ａ２を平面的に加熱する。加熱板４２は、各部分の平面的な位置において温度調整可能であるため、再加熱装置４０の加熱手段４１は、結晶性樹脂容器群Ａ２を容器ごとに異なる温度で加熱することができる。再加熱され、所定の形状に容器形状を回復した結晶性樹脂容器群Ａ２は切断装置５０に搬送される。
【００７０】
切断ステップＣＳ５では、切断装置５０により結晶性樹脂容器群Ａ２が切断され複数の結晶性樹脂容器Ａ３が形成される。切断装置５０では、結晶性樹脂容器Ａ３の形状に対応した抜型により、搬送されてきた結晶性樹脂容器群Ａ２が打ち抜かれ、結晶性樹脂容器Ａ３が形成される。
【００７１】
容器製造方法ＣＳにおいて、結晶性樹脂容器群Ａ２は、成型時の加熱により１８％〜２７％の範囲の結晶化度となる。その後、再加熱により、結晶化度が１％上昇する。結晶性樹脂容器群Ａ２は、再加熱された後は、さらに過熱しても結晶化度が維持される。
【００７２】
また、結晶性樹脂容器が形成できれば、容器製造方法は、異なるステップで行われてもよい。例えば、切断ステップＣＳ５の前に再加熱ステップＣＳ４を行うことなく、切断ステップＣＳ５の後に再加熱ステップＣＳ４を行うようにしてもよい。その場合に、例えば、切断された結晶性樹脂容器Ａ３の全てを再加熱するようにしてもよいし、歪みの大きい結晶性樹脂容器Ａ３だけを抜き取り、再加熱するようにしてもよい。
【００７３】
そのような再加熱を行う場合は、例えば、金型加熱成型された複数の容器を積み重ね、オーブンのような加熱装置で再加熱してもよい。また、加熱冷却成型された容器を製造する工程と、再加熱する工程は、別々に分けて行われてもよい。
【００７４】
さらに、容器製造方法は、ステップＣＳ３を省略し、結晶性樹脂容器群Ａ２を積極的に冷却しないようにしてもよい。結晶性樹脂容器群Ａ２は、ステップＣＳ３を省略して、積極的に冷却しない場合は、金型から離型された際に歪を生じやすい。しかし、結晶性樹脂容器群Ａ２は、歪が生じてもても、ステップＣＳ４で再加熱されることにより、歪が除去されて、所定の形状に容器形状を回復する。このようにステップＣＳ３を省略する場合は、結晶性樹脂容器製造システムは冷却装置を備えていなくてもよい。
【００７５】
また、容器は他の方法によって製造されてもよく、例えば結晶性樹脂シートＡ１を連続して搬送しながら容器を形成するシステムを利用せずに、複数の装置からバッチ処理により製造されてもよい。
【００７６】
[加工食品の製造方法]
【００７７】
次に、本発明の実施形態に係る第１の加工食品の製造方法ＭＳについて説明する。図６は、本発明の実施形態に係る加工食品の製造方法ＭＳを示すフロー図である。
【００７８】
加工食品の製造方法ＭＳは、結晶性樹脂シートを加熱して成型した後に、冷却して形成された結晶性樹脂容器を準備する容器準備ステップＭＳ１と、準備された結晶性樹脂容器の外形を検査する外形検査ステップＭＳ２と、結晶性樹脂容器を再度加熱する再加熱ステップＭＳ３と、再加熱された容器に食品を充填する食品充填ステップＭＳ４と、結晶性樹脂容器Ａ３に充填された食品を加熱する食品加熱ステップＭＳ５とを含む。
【００７９】
容器準備ステップＭＳ１では、いわゆる金型加熱成型された従来の結晶性樹脂容器が準備される。そのような結晶性樹脂容器は、容器工場にて金型加熱成型されて、成型時の加熱により１８％〜２７％の範囲の結晶化度となっており、再加熱されることなく、食品加工工場に輸送される。
【００８０】
次いで、外形検査ステップＭＳ２では、食品加工工場に輸送されてきた結晶性樹脂容器が外形を検査される。外形検査は、主に、目視検査でされるが、外形を測定する測定装置等によって行われる場合もある。
【００８１】
次いで、再加熱ステップＭＳ３では、結晶性樹脂容器をオーブンのような加熱装置で再加熱する。これにより、容器の歪みが除去され、所定の形状に容器形状が回復する。ここで、再加熱ステップＭＳ３は、容器準備ステップＭＳ１で準備された容器のうち、再加熱ステップＭＳ３の前の外形検査ステップＭＳ２において、歪みが大きいと判断されたものだけを再加熱する。再加熱ステップＭＳ３では、１７０℃〜２００℃程度の範囲で容器が加熱され、結晶化度が１％程度上昇する。
【００８２】
次いで、食品充填ステップＭＳ４では、結晶性樹脂容器に加工食品が充填される。ＣＰＥＴの結晶性樹脂容器を利用する加工食品は、後工程または商品として流通した後に、１８０℃を超える温度で調理される。
【００８３】
次いで、食品加熱ステップＭＳ５では、充填された加工食品が結晶性樹脂容器とともに加熱される。このとき、結晶性樹脂容器は、再加熱後に改めて加熱されることになるが、再加熱後の加熱では形状が変化することなく維持される。食品加熱ステップＭＳ５では、加工食品の加工方法に応じて１８０℃を超える温度で加熱がされる。しかし、このとき、結晶性樹脂容器の結晶化度は変化しない。
【００８４】
食品加熱ステップＭＳ５を終えた加工食品は、容器にフィルムが溶着等されることにより封止されて商品として流通する。
【００８５】
本実施形態に係る加工食品の製造方法ＭＳでは、容器準備ステップＭＳ１の後に、外形検査ステップＭＳ２が行われるが、外形検査ステップＭＳ２を行うことなく、容器準備ステップＭＳ１で準備された全ての結晶性樹脂容器を再加熱するようにしてもよい。金型加熱成型の後に再加熱されて歪みが除去された結晶性樹脂容器は、その後改めて加熱されても容器形状が変形することはないため、全数を再加熱しても、後工程で問題が生じることはない。
【００８６】
本実施形態に係る加工食品の製造方法ＭＳでは、再加熱ステップＭＳ３で容器形状を回復した結晶性樹脂容器に食品充填ステップＭＳ４で加工食品を充填し、その後、食品加熱ステップＭＳ５で充填された加工食品が結晶性樹脂容器とともに加熱される。しかし、加工食品の製造方法ＭＳでは、再加熱ステップＣＳ４を行うことなく、食品充填ステップＭＳ４と食品加熱ステップＭＳ５とが行われてもよい。この場合、食品加熱ステップＭＳ５が再加熱ステップとして機能し、結晶性樹脂容器は、歪が除去される。したがって、容器が封止される前には、所定の形状に容器形状を回復された結晶性樹脂容器となり、封止や商品として問題が生じることはない。
【００８７】
本発明に係る結晶性樹脂容器の使用方法は、加熱成型により１８％〜２７％の範囲の結晶化度を有する結晶性樹脂容器を準備すること、結晶性樹脂容器を再度加熱することを含み、結晶性樹脂容器の結晶化度および外形寸法は、再加熱後で維持される。
【００８８】
具体的には、前記した結晶性樹脂容器の製造方法により、ステップＭ１において加熱成型により１８％〜２７％の範囲の結晶化度を有する結晶性樹脂容器が準備され、次いで、ステップＭ３において、結晶性樹脂容器を再度加熱し、ステップＭ５において、再々加熱されるが、結晶性樹脂容器の結晶化度は、結晶化度および外形寸法の少なくともいずれか一方を維持される。
【００８９】
本実施の形態に係る加工食品の製造方法は、一連の作業を装置化され、加工食品の製造システムとされてもよい。
【００９０】
本実施形態において、結晶化度の測定は、いわゆるＤＳＣ法に基づいて測定される。ＤＳＣ法では、一定速度で結晶性樹脂を昇温し、昇温に用いた熱量を連続的に計測する。その際の温度と熱量の関係から結晶化熱量および溶融熱量が求められる。そして、結晶化度は、結晶化熱量と溶融熱量から求められる。
【００９１】
以上、本発明に具体的な態様を、上記の実施形態により説明したが、本発明は、当該実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ１    結晶性樹脂シート
Ａ２    結晶性樹脂容器群
Ａ３    結晶性樹脂容器
１０    予備加熱装置
２０    成型装置
２１    金型
２２    設置台
２３    プラグ
２４    取付台
２５    吸引管路
２６    加圧管路
３０    冷却装置
４０    再加熱装置
４１    加熱手段
５０    切断装置
１００    結晶性樹脂容器の製造システム
【図１】
2018176513.tif 000003
【図２】
2018176513.tif 000004
【図３】
2018176513.tif 000005
【図４】
2018176513.tif 000006
【図５】
2018176513.tif 000007
【図６】
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