(57)【要約】【課題】汎用の小形または中形の横型射出成形機で成形可能で、製紙メーカーから供給される折りたたまれた紙容器が使用可能な複合容器用射出成形金型と複合容器の内容物充填方法を提供する。【解決手段】固定側型板１４、可動側型板１５には上端に、各々外金型５Ａ、５Ｂがボルト５１Ａ、５１Ｂで各々固定されている。外金型５Ａ、５Ｂには、樹脂成形する蓋部の外面に対応する型面が各々形成されている。マンドレル３はノズル１１２の中心線と直交する垂直方向に中心線が配置された棒状体で、かつノズル１１２の中心線と平行な水平方向の断面が矩形形状に形成されている。このマンドレル３は、紙容器６１の内面に挿入されて紙容器６１を保持する。【選択図】図１
2018111263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体が直方体状の紙容器の上部に合成樹脂製の蓋部を射出成形する複合容器用射出成形金型において、
前記複合容器用射出成形金型は、
前記複合容器用射出成形金型が装着される横型射出成形機のノズルの中心線と直交する垂直方向に中心線が配置され、かつ水平方向の断面が矩形形状であり、前記紙容器の内面に挿入して前記紙容器を保持するためのマンドレルと、
前記マンドレルの垂直方向上端に形成され、前記蓋部の内面に対応する型面を備えた内金型と、
前記蓋部の外面に対応する型面を備え、水平方向に移動可能で、前記マンドレルに接近離反可能な２分割された外金型と
からなることを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項２】
請求項１に記載の複合容器用射出成形金型において、
前記複合容器用射出成形金型を開閉するとき、前記マンドレルの矩形形状の対角線方向に前記外金型が移動可能である
ことを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項３】
請求項２に記載の複合容器用射出成形金型において、
前記マンドレルの矩形形状の対角線が前記ノズルの中心線に平行に配置されている
ことを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の複合容器用射出成形金型において、
前記マンドレルの矩形形状の角部が面取りされている
ことを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項５】
請求項１〜４に記載された複合容器用射出成形金型で蓋部が成形された複合容器の内容物充填方法において、
前記複合容器の蓋部の注出口にキャップを装着するキャップ装着工程と、
前記キャップ装着工程後、前記複合容器を上下反転し、前記複合容器の底面側から内容物を充填する内容物充填工程と、
前記内容物充填工程後、前記複合容器の底面を封印する底面封印工程と
からなることを特徴とする複合容器の内容物充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合容器用射出成形金型と複合容器の内容物充填方法に関する。更に詳しくは、汎用の横型射出成形機で成形可能で、製紙メーカー等から供給される折りたたまれた紙容器が使用可能な複合容器用射出成形金型と複合容器の内容物充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液状物の紙容器は、紙容器の上部を山形に折って、この山形の部分を開封するもの、又は、この山形の部分に注ぎ口（スパウト）を取り付けたもの（酒用の紙パック等）が主流であるが、酒用の紙パックは、山形の上部に飲料が残ってしまうという問題点があった。また、液状物を充填する前に、超音波等で紙容器に注ぎ口を接続する必要がある。これを解決する紙容器として、図１０（特許文献１の図４）に示されるような紙容器８１の端部に合成樹脂製の蓋部８２を射出成形で直接接続した複合容器８３がある（特許文献１）。特許文献１の製造装置の要部を図１１（特許文献１の図２）に示す。特許文献１に記載の複合容器８３の蓋部８２は、回転割り出しされるマンドレル８４に紙容器８１を装着して射出成形（インサート成形）して成形される（図１１の工程ＡＲ２）。この工程に用いられている射出成形機は、汎用の射出成形機ではない。また、特許文献１の紙容器８１は上部の四隅を円弧状にしてそこに蓋部８２が射出成形で成形されるものなので、液状の充填物を充填する充填工場内で、リールＲ１、Ｒ２に装着されたロール紙から紙容器を裁断し、折り畳んで製造する機械が必要となる（図１１の工程ＡＲ１）。このために設備費が高く、また、紙容器の品質管理と歩留まりの問題があるため、例えば、酒、調味料等の食品液状物を扱う規模の小さい少量生産の充填工場には適さない。
【０００３】
このために、製紙メーカーから既に供給される折り畳まれた紙容器を使用し、この紙容器の上部に合成樹脂製の蓋部を射出成形で直接接続する方法が考えられる。射出成形機には、縦型の射出成形機と横型の射出成形機があるが、成形後の複合容器を抜き出す際に抜き出す方向に金型が存在するためにいずれの成形機を用いる際にも課題が生じる。すなわち、縦型の射出成形機を用いた場合には、成形後の複合容器を射出成形機から上部に抜き出すためには金型が邪魔になるので、射出成形機と取り出し位置との間で割り出されるターンテーブルを備えた縦型射出成形機が使用される。この場合、マンドレルが２個必要になるとともに、縦型射出成形機は高さが高いため、屋根が高い工場でないと設置できないという問題がある。一方、マンドレル１個で横型射出成形機を用いる場合には、成形後の複合容器をマンドレルから抜き出すために金型を水平方向に大きく移動させる必要があるため、設置面積が広くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような背景で発明されたものであり、以下の目的を達成するものである。本発明の目的は、汎用の小形または中形の横型射出成形機で成形可能で、製紙メーカーから供給される折り畳まれた紙容器が使用可能な複合容器用射出成形金型と複合容器の内容物充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
即ち、本発明１の複合容器用射出成形金型は、本体が直方体状の紙容器の上部に合成樹脂製の蓋部を射出成形する複合容器用射出成形金型において、前記複合容器用射出成形金型は、前記複合容器用射出成形金型が装着される横型射出成形機のノズルの中心線と直交する垂直方向に中心線が配置され、かつ水平方向の断面が矩形形状であり、前記紙容器の内面に挿入して前記紙容器を保持するためのマンドレルと、前記マンドレルの垂直方向上端に形成され、前記蓋部の内面に対応する型面を備えた内金型と、前記蓋部の外面に対応する型面を備え、水平方向に移動可能で、前記マンドレルに接近離反可能な２分割された外金型とからなることを特徴とする。
【０００７】
本発明２の複合容器用射出成形金型は、本発明１において、前記複合容器用射出成形金型を開閉するとき、前記マンドレルの矩形形状の対角線方向に前記外金型が移動可能であることを特徴とする。
本発明３の複合容器用射出成形金型は、本発明２において、前記マンドレルの矩形形状の対角線が前記ノズルの中心線に平行に配置されていることを特徴とする。
本発明４の複合容器用射出成形金型は、本発明１〜３において、前記マンドレルの矩形形状の角部が面取りされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明５の複合容器の内容物充填方法は、本発明１から４の複合容器用射出成形金型で蓋部が成形された複合容器の内容物充填方法において、前記複合容器の蓋部の注出口にキャップを装着するキャップ装着工程と、前記キャップ装着工程後、前記複合容器を上下反転し、前記複合容器の底面側から内容物を充填する内容物充填工程と、前記内容物充填工程後、前記複合容器の底面を封印する底面封印工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合容器用射出成形金型と複合容器の内容物充填方法は、横型射出成形機のノズルの中心線と直交する垂直方向にマンドレルが配置され、マンドレルから垂直方向上方に複合容器を取り外す。従って、複合容器用射出成形金型の高さが低くく抑えられ、型開閉ストロークが少なくて済むため、汎用の小形または中形の横型射出成形機で成形可能で、製紙メーカーから供給される折り畳みされた紙容器が使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の複合容器用射出成形金型を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図５は、図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】図６は、型開き状態を示す図１相当図である。
【図７】図７は、型開き状態を示す図３相当図である。
【図８】図８は、本発明の複合容器用射出成形金型で複合容器を製造する工程を工程順に並べた説明図である。
【図９】図９は、図８の後工程を示し、図８で製造した複合容器に内容物を充填する工程を工程順に並べた説明図である。
【図１０】図１０は、従来の複合容器の斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０の複合容器の製造装置の要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態の複合容器用射出成形金型を示す縦断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は図１のＣ−Ｃ断面図、図５は図１のＤ−Ｄ断面図である。図１から図５に示す本発明の実施の形態の複合容器用射出成形金型１は、図示しない横型射出成形機に装着され、固定側取付板１１、可動側取付板１２、ランナーストリッパ板１３、固定側型板１４、可動側型板１５、マンドレル取付板２、マンドレル３、内金型４、一対の外金型５Ａ、５Ｂ等で構成されている。固定側取付板１１は、横型射出成形機の図示しない固定盤に取り付けられ、可動側取付板１２は横型射出成形機の図示しない可動盤に取り付けられている。
【００１２】
固定側取付板１１には、スプルーブッシュ１１１が固定され、横型射出成形機のノズル１１２がスプルーブッシュ１１１に接合して、ノズル１１２からスプルーブッシュ１１１に樹脂を注入する。図２に示すように、ランナーストリッパ板１３、固定側型板１４は、固定側取付板１１に固定されたガイドピン１１３に案内されて、ノズル１１２の中心線に平行な方向（図２の左右方向で水平方向）に摺動可能に軸支されている。ガイドピン１１３の右端には、円盤状のつば１１４がボルト１１５で固定され、型開き時に固定側型板１４につば１１４が当接して、固定側型板１４の摺動端を規制する。マンドレル取付板２には、つば１１４よりも大径の貫通穴２１が形成されている。可動側型板１５は可動側取付板１２に図示しないボルトで固定されている。固定側型板１４、可動側型板１５には、図１の上端に、各々外金型５Ａ、５Ｂがボルト５１Ａ、５１Ｂで各々固定されている。外金型５Ａ、５Ｂには、樹脂成形する蓋部の外面に対応する型面が各々形成されている。
【００１３】
マンドレル取付板２は、固定側型板１４と可動側型板１５の間に挟み込まれて配置され、可動側型板１５に固定されたガイドピン１２１に案内されて、ノズル１１２の中心線に平行な方向（図２の左右方向）に摺動可能に軸支されている。マンドレル取付板２にはマンドレル３がボルト２２（図５参照）で取り付けられている。マンドレル取付板２にはマンドレル３を収納するための直方体状の収納穴２３が形成されている。収納穴２３は、図１の上側と左側が開口している。また、マンドレル取付板２の上側には、マンドレル取付板２の右側面２４から収納穴２３に貫通する矩形穴２５が形成され、外金型５Ｂが矩形穴２５を通って収納穴２３に侵入可能に構成されている。
【００１４】
マンドレル３は、ノズル１１２の中心線と直交する垂直方向に中心線が配置された棒状体で、かつノズル１１２の中心線と平行な水平方向の断面が矩形形状（図４参照）に形成されている。このマンドレル３は、直方体状の紙容器６１の内面に挿入されて紙容器６１を保持する。図４に示すように、マンドレル３の矩形形状の角部（四隅）には面取り３１が施されている。紙容器６１は製造誤差があり、折りたたまれた紙容器６１は角部が直角である。しかし、マンドレル３の矩形形状の角部に面取り３１を施せば、嵌合のきつい（寸法的に隙間がない、又は小さい場合。）紙容器６１の内面にマンドレル３をスムーズに挿入することが可能となるため、紙容器６１の裂けや、樹脂注入時の樹脂の漏れを少なくすることが可能となる。
【００１５】
マンドレル３の垂直方向上端には内金型４がボルト４１（図５参照）で固定され、内金型４には樹脂成形する蓋部の内面に対応する型面が形成されている。図４に示すように、マンドレル３の矩形形状の対角線は、ノズル１１２の中心線に平行に配置されている。従って、型開閉時には外金型５Ａ、５Ｂは、マンドレル３の矩形形状の対角線方向に移動する。外金型５Ａ、５Ｂには、紙容器６１の外面に対応する矩形形状の型面５２Ａ、５２Ｂ（図３参照）が形成され、マンドレル３に挿入された紙容器６１の上端外面を保持する。外金型５Ａ、５Ｂの矩形形状の型面５２Ａ、５２Ｂの対角線は、ノズル１１２の中心線に平行に配置されている。従って、型開閉時に、外金型５Ａ、５Ｂの矩形形状の型面５２Ａ、５２Ｂは、紙容器６１の外面を擦ることなく開閉するので、紙容器６１の外面に擦り傷が付かない。
【００１６】
図１、図５に示すように、マンドレル取付板２の下面２６には、スペーサブロック７１、７１を介してシリンダ取付板７２が取り付けられ、シリンダ取付板７２に油圧シリンダ７３が取り付けられている。油圧シリンダ７３のピストンロッド７４にはエジェクタプレート７５、７６が取り付けられ、エジェクタプレート７５、７６にエジェクタピン７７が取り付けられている。エジェクタピン７７は、マンドレル３、内金型４を貫通して垂直方向上方に延び、マンドレル３、内金型４内で垂直方向に摺動可能である。エジェクタピン７７の上端は、樹脂成形した蓋部の内面に当接して蓋部を上部に突き上げ、マンドレル３から複合容器を取り外す。エジェクタプレート７５、７６を案内するエジェクタガイドピン７８がシリンダ取付板７２に取り付けられている。
【００１７】
［複合容器を製造する工程例］
図８は本発明の複合容器用射出成形金型１で複合容器を製造する工程を工程順に並べた説明図である。図８（ａ）に示す製紙メーカーから供給された折りたたまれた紙容器６１を、図８（ｂ）に示すように立体化する。次に、図８（ｃ）に示すように、複合容器用射出成形金型１を型開きした後、この立体化された紙容器６１をマンドレル３に挿入する。次に、図８（ｄ）及び図１から図５に示すように、複合容器用射出成形金型１を型閉めした後、ノズル１１２からスプルーブッシュ１１１に樹脂を注入する。スプルーブッシュ１１１に注入された樹脂は、ランナ５３を経由して外金型５Ａ、５Ｂと内金型４で囲まれたキャビティに注入され、紙容器６１の上部に合成樹脂製の蓋部が成形されて複合容器６が完成する。
【００１８】
次に、図６、図７に示すように、複合容器用射出成形金型１を型開きする。型開きすると、外金型５Ａ、５Ｂが図６、図７の左右方向に移動してマンドレル取付板２から離れるので、複合容器６の上部が開放され、マンドレル３から複合容器６を上部に取り出すことが可能となる。従って、油圧シリンダ７３を作動してエジェクタピン７７を突き上げ、紙容器６１上部の合成樹脂製の蓋部６２を上部に突き上げて、マンドレル３から複合容器６を取り外す。本発明の実施の形態の複合容器用射出成形金型１は、横型射出成形機のノズル１１２の中心線と直交する垂直方向にマンドレル３が配置され、マンドレル３から垂直方向上方に複合容器６を取り外す。従って、マンドレル３が１個で済み、複合容器用射出成形金型１の厚さ（ノズル１１２の中心線と平行な方向の長さ）が薄く抑えられ、型開閉ストロークが少なくて済む。その結果、汎用の小形または中形の横型射出成形機で成形可能なため設備費が安くなり、製紙メーカーから供給される折りたたまれた紙容器が使用可能となる。
【００１９】
その後、図９（ａ）に示すように、複合容器６の蓋部６２の注出口にキャップ６３を装着する。次に、図９（ｂ）に示すように、複合容器６を上下反転し、複合容器６の底面側から内容物を充填する。その後、図９（ｃ）に示すように、複合容器６の底面を封印する。最後に、複合容器６を反転して蓋部６２を上にした後、機外に搬出して複合容器６への内容物充填工程が完了する。図８、図９に示すように、充填工場内で複合容器６の製造と充填を行うため、充填容器の輸送費を低減することができ、充填前の複合容器６の消毒工程を省略もしくは簡素化できる。
【符号の説明】
【００２０】
１…複合容器用射出成形金型
１１…固定側取付板
１１１…スプルーブッシュ
１１２…ノズル
１１３…ガイドピン
１１４…つば
１１５…ボルト
１２…可動側取付板
１２１…ガイドピン
１３…ランナーストリッパ板
１４…固定側型板
１５…可動側型板
２…マンドレル取付板
２１…貫通穴
２２…ボルト
２３…収納穴
２４…右側面
２５…矩形穴
２６…下面
３…マンドレル
３１…面取り
４…内金型
４１…ボルト
５Ａ、５Ｂ…外金型
５１Ａ、５１Ｂ…ボルト
５２Ａ、５２Ｂ…矩形形状の型面
５３…ランナ
６…複合容器
６１…紙容器
６２…蓋部
６３…キャップ
７１…スペーサブロック
７２…シリンダ取付板
７３…油圧シリンダ
７４…ピストンロッド
７５、７５…エジェクタプレート
７７…エジェクタピン
７８…エジェクタガイドピン
８１…紙容器
８２…蓋部
８３…複合容器
８４…マンドレル
ＡＲ１…容器成形領域
ＡＲ２…射出成形領域
Ｒ１、Ｒ２…リール
【図１】
2018111263.tif 000003
【図２】
2018111263.tif 000004
【図３】
2018111263.tif 000005
【図４】
2018111263.tif 000006
【図５】
2018111263.tif 000007
【図６】
2018111263.tif 000008
【図７】
2018111263.tif 000009
【図８】
2018111263.tif 000010
【図９】
2018111263.tif 000011
【図１０】
2018111263.tif 000012
【図１１】
2018111263.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月21日(2017.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体が直方体状の紙容器の上部に合成樹脂製の蓋部を射出成形する複合容器用射出成形金型において、
前記複合容器用射出成形金型は、
前記複合容器用射出成形金型が装着される横型射出成形機のノズルの中心線と直交する垂直方向に中心線が配置され、前記複合容器用射出成形金型内に設けられ、かつ水平方向の断面が矩形形状であり、前記紙容器の内面に挿入して前記紙容器を保持するためのマンドレルと、
前記マンドレルの垂直方向上端に形成され、前記蓋部の内面に対応する型面を備えた内金型と、
前記蓋部の外面に対応する型面を備え、前記複合容器用射出成形金型内を水平方向に移動可能で、前記マンドレルに接近離反可能な２分割された外金型と
からなることを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項２】
請求項１に記載の複合容器用射出成形金型において、
前記複合容器用射出成形金型を開閉するとき、前記マンドレルの矩形形状の対角線方向に前記外金型が移動可能である
ことを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項３】
請求項２に記載の複合容器用射出成形金型において、
前記マンドレルの矩形形状の対角線が前記ノズルの中心線に平行に配置されている
ことを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の複合容器用射出成形金型において、
前記マンドレルの矩形形状の角部が面取りされている
ことを特徴とする複合容器用射出成形金型。
【請求項５】
請求項１〜４に記載された複合容器用射出成形金型で蓋部が成形された複合容器の内容物充填方法において、
前記複合容器の蓋部の注出口にキャップを装着するキャップ装着工程と、
前記キャップ装着工程後、前記複合容器を上下反転し、前記複合容器の底面側から内容物を充填する内容物充填工程と、
前記内容物充填工程後、前記複合容器の底面を封印する底面封印工程と
からなることを特徴とする複合容器の内容物充填方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
即ち、本発明１の複合容器用射出成形金型は、
本体が直方体状の紙容器の上部に合成樹脂製の蓋部を射出成形する複合容器用射出成形金型において、
前記複合容器用射出成形金型は、
前記複合容器用射出成形金型が装着される横型射出成形機のノズルの中心線と直交する垂直方向に中心線が配置され、前記複合容器用射出成形金型内に設けられ、かつ水平方向の断面が矩形形状であり、前記紙容器の内面に挿入して前記紙容器を保持するためのマンドレルと、
前記マンドレルの垂直方向上端に形成され、前記蓋部の内面に対応する型面を備えた内金型と、
前記蓋部の外面に対応する型面を備え、前記複合容器用射出成形金型内を水平方向に移動可能で、前記マンドレルに接近離反可能な２分割された外金型とからなることを特徴とする。