(57)【要約】【課題】側面に凹凸形状を有する深絞り成形容器を簡易な構造で製造することができる深絞り成形容器の離型方法及び装置を提供する。【解決手段】深絞り成形される容器の成形型となる下部金型２の側面に横方向の凹凸形状２ｂを設け、深絞り用包装材料である下フィルム１を加熱軟化させて、加圧により下部金型２に押し当てた後、下部金型２を離型するため離隔する下方向に移動する際に、強制突き上げ手段５により、深絞り成形容器１ａを強制的に離隔方向と反対側（上方向）に突き上げて離型させるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
深絞り成形される容器の成形金型の内側面に横方向の凹凸形状を設け、
深絞り用包装材料を加熱軟化させて、加圧により成形金型に押し当てて成形した後、成形された容器を成形金型から離型するため離隔する方向に移動する際に、
容器のフランジ部等のように成形対象とならない位置を、強制突き上げ手段により、前記成形金型の離隔方向とは反対側に突き上げて強制的に離型させるようにしたことを特徴とする深絞り成形容器の離型方法。
【請求項２】
前記強制突き上げ手段は、成形金型内に、成形金型の離隔方向に圧縮可能に配置された圧縮弾性体と、該圧縮弾性体の縮退時に圧縮力を受けて、離型時に、成形金型の移動と共に圧縮弾性体が解放されて、成形金型の移動方向と反対方向に突出して、成形された容器を突き上げ可能に配置された強制離型部とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の深絞り成形容器の離型方法。
【請求項３】
前記深絞り用包装材料は、半硬質又は硬質フィルムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の深絞り成形容器の離型方法。
【請求項４】
前記深絞り用包装材料は、ポリプロピレンを基材とすることを特徴とする請求項３記載の深絞り成形容器の離型方法。
【請求項５】
前記深絞り用包装材料は、ポリプロピレン基材の表面に耐熱性樹脂層を配してなることを特徴とする請求項４記載の深絞り成形容器の離型方法。
【請求項６】
前記深絞り用包装材料を構成する前記耐熱性樹脂層はポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項５記載の深絞り成形容器の離型方法。
【請求項７】
深絞り成形される容器の成形型となる第１金型（２）と、容器の開口部側の第２金型（３）とを、深絞り用成形材料（１）を挟持可能なようにその両側に対向して配置し、第１金型（２）が挟持方向に移動可能であり、
第２金型（３）及び第１金型（２）は、その内側に成形室を仕切るため互いに当接する当接部を備えており、
第１金型（２）の当接部に、前記容器のフランジ部等のように成形対象とならない位置を、第１金型（２）の離隔方向とは反対側に突き上げて強制的に離型させる強制突き上げ手段（５）を備えており、
強制突き上げ手段（５）は、第１金型（２）の当接部内に、第１金型（２）の移動方向に圧縮可能な圧縮弾性体（５１）を配置し、圧縮弾性体（５１）が縮退したときに圧縮力を受け、圧縮弾性体（５１）が解放されたときに当接部より突出して成形された容器を突き上げ可能な強制離型部（５０）を備えており、
第１金型（２）の内側面に横方向の凹凸形状（２ｂ）を設け、
深絞り用包装材料（１）を加熱軟化させて、加圧により第１金型（２）に押し当て成形した後、第１金型（２）を離型するため離隔方向に移動する際に、圧縮弾性体（５１）が解放されて、強制離型部（５０）により、深絞り成形された容器（１ａ）を強制的に離隔方向と反対側に突き上げて、第２金型（３）側に押さえておくことにより、成形された容器（１ａ）の凹凸形状が第１金型（２）に引っ掛からずに離型するようにしたことを特徴とする深絞り成形容器の離型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深絞り成形材料を加熱軟化させて、加圧により成形金型に押し当てた後、成形金型を離型する深絞り成形容器の離型方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、深絞り成形容器の成形及び離型は、図８〜１２に示すように、行なっていた。
【０００３】
第１の工程では、図８に示すように、容器本体側の下フィルム１を上部金型３側にセットした状態で、下部金型が上昇を開始した状態である。
【０００４】
次に、第２の工程では、図９に示すように、下部金型２が上昇して、上部金型３と当接した状態であり、上部金型３及び下部金型２内に、下部金型２の排気連通管２ａから圧縮空気を供給し、上部金型３の排気連通管３ａから排気を行なう。このとき、下フィルム１は、加熱板４に押し付け加熱されて軟化状態となっている。
【０００５】
第３の工程では、図１０に示すように、下フィルム１が十分に加熱された後、上部金型３の排気連通管３ａから圧縮空気を上部金型３内に供給し、軟化した下フィルム１を下部金型２に押し付け成形する。下部金型２の排気連通管２ａからは排気又は真空引きを行なう。下部金型２内には冷却水が通水しており、成形された下フィルム１ａはただちに冷却されて固形化される。
【０００６】
第４の工程では、図１１に示すように、成形終了後、下部金型２が下降を開始し、下部金型２が上部金型３から完全に離隔した状態となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、成形容器の側面横方向にリブ等の凹凸形状を成形することは、離型が困難なため、製造することができなかった。これは、成形型側面横方向のリブ等の凹凸部は、包装材を熱軟化させて成形型に押し当てて成形することは可能であるが、成形金型が離型のために離隔する際に、成形された容器の凹凸形状が成形金型の凹凸形状に引っ掛かってしまい、成形された容器本体のフィルムが成形型と共に離隔方向に引っ張られてしまい、グリッパで把持されているフィルムが外れてしまうためである。
【０００８】
このため、図１２に示すように、従来の容器１０では、トレイ強化等の目的でデザインされるリブ等の凹凸形状は、成形型の底面１１か、成形側の側面１２の縦方向にしか形成することができなかった。
【０００９】
なお、アンダカット部を備えた起立面を維持しながら包装容器を離型させる包装容器製造装置には、特許文献１に示すものがある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−２１９４２４号公報
【００１１】
上記の特許文献１に示すものでは、特殊な形状の包装容器にしか対応ができず、また、装置構成も複雑であるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためのものである。すなわち、側面に凹凸形状を有する深絞り成形容器を簡易な構成で製造することができる深絞り成形容器の離型方法及び装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の本発明による深絞り成形容器の離型方法は、深絞り成形される容器の成形金型の内側面に横方向の凹凸形状を設け、
深絞り用包装材料を加熱軟化させて、加圧により成形金型に押し当てて成形した後、成形された容器を成形金型から離型するため離隔する方向に移動する際に、
容器のフランジ部等のように成形対象とならない位置を、強制突き上げ手段により、前記成形金型の離隔方向とは反対側に突き上げて強制的に離型させるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明では、前記強制突き上げ手段は、成形金型内に、成形金型の離隔方向に圧縮可能に配置された圧縮弾性体と、該圧縮弾性体の縮退時に圧縮力を受けて、離型時に、成形金型の移動と共に圧縮弾性体が解放されて、成形金型の移動方向と反対方向に突出して、成形された容器を突き上げ可能に配置された強制離型部とを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明では、前記深絞り用包装材料は、半硬質又は硬質フィルム製であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明では、前記深絞り用包装材料は、ポリプロピレンを基材とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明では、前記深絞り用包装材料は、ポリプロピレン基材の表面に耐熱性樹脂層を配してなることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明では、前記深絞り用包装材料を構成する前記耐熱性樹脂層はポリアミド樹脂であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明では、深絞り成形される容器の成形型となる第１金型（２）と、容器の開口部側の第２金型（３）とを、深絞り用成形材料（１）を挟持可能なようにその両側に対向して配置し、第１金型（２）が挟持方向に移動可能であり、
第２金型（３）及び第１金型（２）は、その内側に成形室を仕切るため互いに当接する当接部を備えており、
第１金型（２）の当接部に、前記容器のフランジ部等のように成形対象とならない位置を、第１金型（２）の離隔方向とは反対側に突き上げて強制的に離型させる強制突き上げ手段（５）を備えており、
強制突き上げ手段（５）は、第１金型（２）の当接部内に、第１金型（２）の移動方向に圧縮可能な圧縮弾性体（５１）を配置し、圧縮弾性体（５１）が縮退したときに圧縮力を受け、圧縮弾性体（５１）が解放されたときに当接部より突出して容器を突き上げ可能な強制離型部（５０）を備えており、
第１金型（２）の内側面に横方向の凹凸形状（２ｂ）を設け、
深絞り用包装材料（１）を加熱軟化させて、加圧により第１金型（２）に押し当て成形した後、第１金型（２）を離型するため離隔方向に移動する際に、強制突き上げ手段（５）により、深絞り成形された容器（１ａ）を強制的に離隔方向と反対側に突き上げて、端部を第２金型（３）側に押さえておくことにより、容器（１ａ）の凹凸形状が第１金型（２）に引っ掛からずに離型させるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図により説明する。
図１〜５は、本発明の実施の形態の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図である。図１は、容器本体となる下フィルムを上部金型側にセットした状態で、下部金型が上昇を開始した状態の工程を示す図、図２は、上部及び下部金型内に、圧縮空気を導入し、排気している状態の工程を示す図、図３は、圧縮空気を導入し、排気又は真空引きを行なう工程を示す図、図４は、下部金型が下降を開始した状態を示す図、図５は、下部金型が上部金型から離隔した状態を示す図である。
【００２１】
深絞り成形容器の成形装置は、下フィルム（深絞り用包装材料）１を挟んで上下に上部金型（第２金型）３と、下部金型（第１金型）２を配設している。本実施の形態では、下部金型２が上下方向に昇降移動可能であり、下部金型２が上部金型３に当接するまで上昇したときに、上部金型３及び下部金型２で下フィルム１を挟持する。なお、上部金型３及び下部金型２の両側は、図示されていないが、下フィルム１を強固に挟持するグリッパが配置されている。
【００２２】
本実施の形態では、上部金型３及び下部金型２は、左右に各々成形室が区分されて配置されている。このため、上部金型３及び下部金型２の中央には、左右の成形室を仕切るため、互いに当接する当接部を備えている。
【００２３】
また、加熱板４が、上部金型３において、下フィルム１に対向するように配置され、上部金型３及び下部金型２で挟持した下フィルム１の加熱を行なうようになっている。
【００２４】
また、上部金型３には、排気連通管３ａ、下部金型２には、排気連通管２ａが開口形成されており、成形工程に応じて排気又は圧縮空気の供給をする。係る構成は、従来の成形装置と同様である。
【００２５】
本発明では、下部金型２の当接部に、強制突き上げ手段５を設けた点が従来の装置と異なる。図６に示すように、強制突き上げ手段５は、下部金型２の当接部内に、その鉛直方向に圧縮バネ（圧縮弾性体）５１を配設し、圧縮バネ５１の上部に強制離型部５０を設けてなる。強制離型部５０は、圧縮バネ５１が圧縮されていない状態では、下部金型２の当接部の上面に形成された開口からその先端が突出するように配設されている。そして、下部金型２が上部金型３に当接した状態では、強制離型部５０の先端が押圧されて圧縮バネ５１が圧縮されて下部金型２の上面まで押し下げられる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、強制突き上げ手段５を、下部金型２の中央にのみ配置する構成としているが、これに限定するものではない。容器の凹凸形状を配置する位置、形状等に応じて、下部金型２に、複数箇所設けるようにすることも勿論可能である。
【００２７】
また、本発明では、図７に示すように、下部金型２の内側面横方向に凹凸形状２ｂを形成したものである。本実施の形態では、側面横方向凹凸形状２ｂは、断面半円状の溝を１列水平方向に設けたものであるが、これに限定されるものではなく、異なる形状の溝、リブを複数設けるようにしても良いことは勿論である。
【００２８】
本発明は、かかる構成により、深絞り成形される容器の成形型となる下部金型２の側面に横方向の凹凸形状２ｂを設け、深絞り用包装材料である下フィルム１を加熱軟化させて、加圧により下部金型２に押し当てた後、下部金型２を離型するため離隔する下方向に移動する際に、強制突き上げ手段５により、深絞り成形された容器１ａを強制的に離隔方向と反対側（上方向）に突き上げて離型させるようにしたものである。
【００２９】
本発明の深絞り成形容器の離型方法について、図１〜５により詳細に説明する。
【００３０】
第１の工程では、図１に示すように、容器本体となる下フィルム１を上部金型３側にセットした状態で、下部金型が上昇を開始した状態である。このとき、強制突き上げ手段５の強制離型部５０は、上部は開放された状態であり、圧縮ばね５１が圧縮されておらず突出された状態である。
【００３１】
次に、第２の工程では、図２に示すように、下部金型２が上昇して、上部金型３と当接した密閉された状態であり、上部金型３及び下部金型２内に、下部金型２の排気連通管２ａから圧縮空気を供給し、上部金型３の排気連通管３ａから排気を行なう。このとき、下フィルム１は、加熱板４に押し付け加熱されて軟化状態となっている。強制突き上げ手段５の強制離型部５０は、上部金型３の当接部に押し当てられて下部金型２内に収納された状態となっている。
【００３２】
第３の工程では、図３に示すように、下フィルム１が十分に加熱された後、上部金型３の排気連通管３ａから圧縮空気を上部金型３内に供給し、軟化した下フィルム１を下部金型２に押し付けて成形する。下部金型２の排気連通管２ａからは排気又は真空引きを行なう。下部金型２内には冷却水が通水しており、成形された下フィルム（容器本体）１はただちに冷却されて固形化される。このときも、強制突き上げ手段５の強制離型部５０は、上部金型３に当接されており下部金型２内に収納された状態となっている。
【００３３】
第４の工程では、図４に示すように、成形終了後、下部金型２が下降を開始する。金型密閉時には、圧縮バネ５１が縮退して金型５２内に収納されていたが、下部金型２が下降を始めると共に、下部金型２の当接部と上部金型３の当接部との間に隙間ができるので、圧縮バネ５１が伸張し始めて、強制離型部５０が下部金型２の当接部より徐々に突出し始める。これにより、成形された下フィルム（容器本体）１ａを下部金型２の当接部から押し上げて上部金型３側に押圧した状態としており、強制的に成形された下フィルム１ａを下部金型２の側面横方向凹凸形状２ｂから引き離して離型させるようにする。
【００３４】
そして、第５の工程では、図５に示すように、下部金型２が上部金型３から完全に離隔した状態となる。このときは、強制突き上げ手段５は、成形された下フィルム（容器本体）１ａから完全に離れており、圧縮バネ５１は全く圧縮されておらず、強制離型部５０も完全に突出した状態に戻る。
【００３５】
深絞り成形容器の容器本体となる下フィルム１は、用途に応じて、種々の深絞り用包装材料から選択することができるが、成形性の観点から、半硬質又は硬質フィルムが好ましい。また、真空包装後に加熱処理を行なう場合には、耐熱性を有する必要がある。以下に、耐熱性を有するフィルムとして使用する深絞り用包装材料の具体例を挙げる。
【００３６】
酸素バリア性を必要としない場合には、ポリプロピレン単体から構成するのが好ましい。酸素バリア性を必要とする場合（レトルト処理の場合）には、外層、中間層及びシール層の３層とし、各々ポリプロピレン、ＥＶＯＨ、ポリプロピレンから構成するのが好ましい。ボイル加熱、スチーム加熱等の場合で、特に酸素バリア性を必要としない場合には、中間層がなく、外層及びシール層とし、各々ポリプロピレン、超低密度ポリエチレンから構成するのが好ましい。
【００３７】
このように、深絞り用包装材料真空包装を行なう製品の保存性や加熱処理の方法に応じて適宜選択を行なうと良い。但し、耐熱フィルムの場合には、基材はポリプロピレンを用いることが、成形性、コスト面及び汎用性を考慮した場合に最も一般的である。
【００３８】
この他、容器本体を冷凍の状態のまま流通した後、購買者が使用時にボイル又は電子レンジで加熱調理する場合もある。この場合には、冷凍時の耐ピンホール性、耐クラック性等の耐寒性を有する材質（例えば、ポリプロピレン等）である必要がある。
【００３９】
また、上述の例では、２層又は３層であるが、製造工程の各種条件（加熱条件又は冷却条件）又は形状の複雑さ等の条件により、４層以上の構成のものであっても良いことは勿論である。４層の例としては、例えば、ポリプロピレン／ポリプロピレン／ＥＶＯＨ／ポリアミドという構成である。
【００４０】
本発明では、側面に凹凸形状２ｂを形成することが可能となるため、製品形状を、入り組んだ複雑な凹凸を有する形状とすることができる。例えば、文字、キャラクターデザイン等の立体形状である。特に、凹凸等の溝、リブを形成する場合には、従来の材質では、約５ｍｍより大きいものでないと、成形することが困難であるが、耐熱性樹脂を使用することにより、５ｍｍ以下の凹凸等の溝、リブであっても成形することが可能となるので、精密な形状を底面だけでなく側面にも成形することができるため、任意の形状に成形することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明によれば、深絞り成形される容器の成形金型の内側面に横方向の凹凸形状を設け、深絞り用包装材料を加熱軟化させて、加圧により成形金型に押し当てて成形した後、成形された容器を成形金型から離型するため離隔する方向に移動する際に、容器のフランジ部等のように成形対象とならない位置を、強制突き上げ手段により、前記成形金型の離隔方向とは反対側に突き上げて強制的に離型させるようにしたので、成形金型が離型のために離隔する際に、成形された容器が成形金型の凹凸形状に引っ掛かることなく離型することができる。このため、従来では困難であった側面横方向のリブ等の凹凸形状を成形することが可能となるので、成形容器のデザイン性が著しく向上し、需要者の購買意欲を喚起することができる。
【００４２】
請求項２記載の本発明によれば、前記強制突き上げ手段は、成形金型内に、成形金型の離隔方向に圧縮可能に配置された圧縮弾性体と、該圧縮弾性体の縮退時に圧縮力を受けて、離型時に、容器を突き上げ可能に配置された突き上げ手段とを備えてなり、圧縮弾性体の解放時に、成形金型の移動方向と反対方向に突出可能に設けられている構成としたので、非常に簡易な構成とすることができる。
【００４３】
請求項３記載の本発明によれば、前記深絞り用包装材料は、半硬質又は硬質フィルムとしたので、より複雑な形状に成形することができる。
【００４４】
請求項４記載の本発明によれば、前記深絞り用包装材料は、ポリプロピレンを基材とするようにしたので、凹凸形状の成形が容易となる。
【００４５】
請求項５記載の本発明によれば、前記深絞り用包装材料は、ポリプロピレン基材の表面に耐熱性樹脂層を配してなるので、融点及び軟化点が高くなるため、高温加熱が可能となり、特に、容器本体の形状を複雑な形状に形成することができる。
【００４６】
請求項６記載の本発明によれば、前記深絞り用包装材料を構成する前記耐熱性樹脂層はポリアミド樹脂としたので、より好適に容器を成形することができる。
【００４７】
請求項７記載の本発明によれば、深絞り用包装材料（１）を加熱軟化させて、加圧により第１金型（２）に押し当てた後、第１金型（２）を離型するため離隔方向に移動する際に、強制突き上げ手段（５）により、深絞り成形容器（１ａ）を強制的に離隔方向と反対側に突き上げて、端部を第２金型（３）に押さえておくことができるので、効果的に離型させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図であり、容器本体側の底側フィルムを成形上部金型側にセットした状態で、成形下部金型が上昇を開始した状態を示す工程を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図であり、上部及び下部金型内に、圧縮空気を導入し、排気している状態を示す工程を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図であり、圧縮空気を導入し、排気又は真空引きを行なう工程を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図であり、下部成形金型が下降を開始した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図であり、下部成形金型が上部金型から離隔した状態を示す図である。
【図６】強制突き上げ手段の拡大構成図である。
【図７】成形金型の側面横方向凹凸形状を示す図である。
【図８】従来の深絞り成形容器の離型方法の工程を説明する断面構成図であり、容器本体側の底側フィルムを成形上部金型側にセットした状態で、成形下部金型が上昇を開始した状態を示す工程を示す図である。
【図９】上部及び下部金型内に、圧縮空気を導入し、排気している状態を示す工程を示す図である。
【図１０】圧縮空気を導入し、排気又は真空引きを行なう工程を示す図である。
【図１１】下部成形金型が上部金型から離隔した状態を示す図である。
【図１２】従来のリブ等の凹凸形状が深絞り成形容器の側面の縦方向と底面とに成形された斜視図である。
【符号の説明】
１  下フィルム（深絞り用成形材料）
１ａ  成形された下フィルム（容器、容器本体）
２  下部金型（成形金型、第１金型）
２ａ  排気連通管
２ｂ  側面凹部
３  上部金型（第２金型）
３ａ  排気連通管
４  加熱板
５  強制突き上げ手段
５０  強制離型部（突き上げ手段）
５１  圧縮ばね（圧縮弾性体）
【図１】
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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１２】
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