(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先細形状を呈し且つ吸引用の孔が開口する周壁と、
上記周壁の後端外周に位置し且つ係る周壁の軸方向に沿って進退可能とされたラベル押出手段と、を含む、
ことを特徴とする疑似コア。
【請求項２】
前記周壁を含む疑似コア本体および前記ラベル押出手段を含む前記疑似コアを、対向する可動型と固定型との間に挿入および脱出させる挿脱機構と、
上記疑似コアの周壁を固定型のキャビティに進入および退出させる進退機構と、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の疑似コア。
【請求項３】
請求項１または２の疑似コアを用いる射出成形金型であって、
雄形のコアを有し且つ固定型に対し接近および離間可能とされた可動型と、
上記コアを受け入れるキャビティを有する固定型と、
対向する上記可動型と固定型との間に、前記周壁を含む疑似コア本体および前記ラベル押出手段を含む前記疑似コアを、挿入および脱出させる挿脱機構と、
上記疑似コアを固定型のキャビティに進入および退出させる進退機構と、を含む、
ことを特徴とする射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形すべき容器製品の外周面にラベルを一体に溶着するインモールド成形に用いるラベル供給用の疑似コアおよびこれを用いる射出成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形した容器の外周面にラベルを貼り付ける工数を省くと共に、外観の優れた容器とするため、射出成形と同時にラベルを射出成形すべき容器の外周面に一体に溶着するインモールドラベル容器が広く製造されている。
上記インモールドラベル容器を射出成形により得るため、疑似コアの外周面にラベルを吸着し、これを固定型のキャビティに挿入した後、疑似コアの周面に排気圧を加えると共に、上記キャビティ側の吸気手段により上記ラベルを固定型側に受け取らせる、射出成形金型へのラベル供給方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、表面固有抵抗値を所定値以上としたインモールドラベルを射出成形金型の雄型または雌型のキャビティに静電気により仮接着する、インモールドラベルの金型内仮接着方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９７０４３号公報（第１〜５頁、図１〜９）
【特許文献２】特開２００５−２８８３８号公報（第１〜８頁、図１）
【０００４】
前記特許文献１のラベル供給方法による場合、疑似コア全体を固定型のキャビティ内に挿入させるため、製品成形用の狭いキャビティ内に挿入されたラベルが疑似コアの僅かな振動で傷付き易いと共に、キャビティを囲む固定型に吸気手段を配置するために、射出成形金型の構造が複雑で高価になる、という問題があった。しかも、ラベルなしで射出成形する場合には、固定型のキャビティの内周面に開口する吸気口の跡が成形される容器の外周面に現れてしまう、という問題もあった。
一方、前記特許文献２のインモールドラベルの金型内仮接着方法による場合、前記の特殊なラベルが必須となると共に、係るラベルが仮接着される金型の材質も静電気が帯電し易い素材に制限される、という問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した各問題点を解決し、特殊なラベルを用いず、且つラベルを傷付けることなく、固定型のキャビティ内に確実に挿入してインモールド成形ができると共に、ラベルなしの射出成形にも支障を来さない、疑似コアおよびこれを用いる射出成形金型を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、発明者による研究の結果、固定型のキャビティの中間位置まで、周面にラベルを吸着した疑似コアを挿入し、係るラベルを機械的に上記キャビティの奥側に押し込む、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の疑似コア（請求項１）は、先細形状を呈し且つ吸引用の孔が開口する周壁と、係る周壁の後端外周に位置し且つ係る周壁の軸方向に沿って進退可能とされたラベル押出手段と、を含む、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、予め周壁に吸引したラベルを後述する固定型のキャビティ内に挿入し、上記吸引を解除することで、ラベル自体の弾性により、拡径した当該ラベルを上記キャビティの内周面に接触させると共に、係るラベルの後端をラベル押出リングなどのラベル押出手段により、上記キャビティの奥側に押し込める。このため、前記のような特殊なラベルを用いず、且つラベルを疑似コアにより傷付けることなく、固定型のキャビティ内の所定の位置に確実に挿入してインモールド成形できる。しかも、固定型には、吸引手段などの特別な装置を必要としないため、通常の射出成形金型であっても、インモールド成形ができ、且つラベルなしの射出成形にも支障を生じない。従って、前記疑似コアを使い分けることで、ラベルのインモールド成形とラベルなしの射出成形との双方を行うことができる。
尚、前記周壁の形状は、全体がほぼ円錐形、ほぼ楕円錐形、あるいは、各コーナにアールを付けたほぼ四角錐形、ほぼ六角錐形などが含まれる。
また、前記ラベル押出手段には、例えば、上記周壁の断面形状に倣った貫通孔を内側に有するラベル押出リングや、複数本のラベル押出ピンが含まれ、これらはエアシリンダなどにより進退可能とされる。
更に、ラベルがインモールド成形されて得られる容器は、底面を有するほぼ円錐形、ほぼ楕円錐形、あるいは、各コーナにアールを付けたほぼ四角錐形、ほぼ六角錐形などのほか、底面のない先端が半球形の凸部である円錐形、楕円錐形、各コーナにアールを付けた四角錐形や六角錐形なども含まれる。
【０００８】
また、本発明には、前記周壁を含む疑似コア本体および前記ラベル押出手段を含む前記疑似コアを、対向する可動型と固定型との間に挿入および脱出させる挿脱機構と、上記疑似コアの周壁を固定型のキャビティに進入および退出させる進退機構と、を更に含む、疑似コア（請求項２）も含まれる。
これによれば、疑似コアを対向する可動型と固定型との間に挿入し、且つ係る疑似コアの周壁を固定型の雌形のキャビティに進入および退出させることで、前述したラベルのインモールド成形を確実に行える。しかも、当該疑似コアを可動型と固定型との間から脱出させることで、ラベルなしの射出成形も可能となる。
【０００９】
尚、前記挿脱機構や前記進退機構には、例えば、ボールスプライン軸などの送りネジ方式、エアシリンダまたは油圧シリンダなどの流体圧シリンダが個々に用いられる。あるいは、上記二つの機構を、単一の多関節ロボットによって、構成することも可能である。
また、前記疑似コアの周壁は、固定型のキャビティに対し、ほぼ相似形で且つ軸方向の長さが上記キャビティよりも短いものである。
更に、前記疑似コア本体は、先端にほぼ平坦な面を有するほぼ円錐形、ほぼ楕円錐形、あるいは、各コーナにアールを付けたほぼ四角錐形、ほぼ六角錐形などが含まれる。
【００１０】
一方、本発明の射出成形金型（請求項３）は、前記疑似コアを用いる射出成形金型であって、雄形のコアを有し且つ固定型に対し接近および離間可能とされた可動型と、上記コアを受け入れるキャビティを有する固定型と、対向する上記可動型と固定型との間に、前記周壁を含む疑似コア本体および前記ラベル押出手段を含む前記疑似コアを、挿入および脱出させる挿脱機構と、上記疑似コアを固定型のキャビティに進入および退出させる進退機構と、を含む、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、予め疑似コアの周壁に吸引したラベルを固定型のキャビティ内に挿入し、上記吸引を解除することで、ラベル自体の弾性により、拡径した当該ラベルを上記キャビティの内周面に接触させると共に、係るラベルの後端をラベル押出手段により、上記キャビティの奥側に押し込める。係る状態で、疑似コアを両型間から脱出させると共に、可動型のコアを固定型のキャビティ内に進入させることで、型閉めしてインモールド（ラベル）成形を確実に行うことができる。そして、可動型を後退させる型開きし、可動型のコアに付着した製品容器を、取り出した後、更に、新たなラベルを周壁に吸引した疑似コアを両型間に挿入することで、インモールド成形を連続して確実に行える。
更に、疑似コアを両型間から離れた位置に待機させた際には、ラベルなしの射出成形を行うこともできる。このため、通常の射出成形金型に対し、前記各機構を有する疑似コアを付設する安価な改造により、自在な射出成形が可能となる。
尚、固定型の前記キャビティは、底面を有するほぼ円錐形、ほぼ楕円錐形、あるいは、各コーナにアールを付けたほぼ四角錐形、ほぼ六角錐形などのほか、先端が半球形状の凸部である円錐形、楕円錐形、各コーナにアールを付けた四角錐形、六角錐形などの形状を呈する。
【００１２】
付言すれば、本発明には、前記疑似コア本体の後端側には、前記可動型に寄りに延びる製品吸着手段が配置されている、疑似コアも含まれ得る。
これによる場合、前記インモールドラベル成形した後に、可動型のコアに付着した製品の容器を、上記製品吸着手段によって吸着して容易に取り出せると共に、係る製品吸着手段と前記疑似コアとを共通の支持手段に取り付けられ得る。このため、固定型と可動型との狭い空間でも、容易に製品吸着手段と疑似コアとを挿入・脱出可能に配置できると共に、疑似コアの周壁と製品吸着手段との吸気経路を共通化することも可能となるので、一層コンパクトで使い易くし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の疑似コア１、およびこれを含む本発明の射出成形金型３０を示す概略図である。
図１に示すように、疑似コア１は、先細形状を呈するほぼ円錐形の周壁２を形成する疑似コア本体３、および、その先端側に図示しないボルトを介して固定したほぼ円盤状の疑似コアインサート４と、周壁２の後端側に位置するラベル押出リング（ラベル押出手段）８と、を備えている。尚、上記疑似コアインサート４の周面も周壁２の一部を形成している。
疑似コア本体３と疑似コアインサート４との間には、放射状に複数の吸引孔６が開口し、係る吸引孔６は、疑似コア本体３を貫通する吸気路５と連通している。尚、上記吸引孔６は、周壁２の円周方向に沿ったスリット形状としても良い。
疑似コア本体３は、長尺な支持材９の先端側に固定され、かかる支持材９内を貫通する吸気路１４が、上記吸気路５と連通している。尚、吸気路１４は、その基端側で図示しない真空ポンプに接続されている。
【００１４】
図１に示すように、支持材９における疑似コア本体３の反対側には、複数のエアシリンダ１０が固定され、それらのシリンダ室１２内を摺動するピストン１１に接続されたピストンロッド１３は、支持材９を貫通してラベル押出リング８と連結されている。このため、これらのエアシリンダ１０を操作することで、ラベル押出リング８を周壁２の軸方向に沿って進退させることができる。
複数のエアシリンダ１０間の中央付近で且つ疑似コア本体３の後端側には、製品吸着手段１６が取り付けられ、その半球形状の吸着面１７は、吸気路１８を介して前記吸気路１４と連通している。尚、上記吸気路１８は、吸気路１４とは別に支持材９内を貫通する専用の吸気路に連通させても良い。
【００１５】
図１に示すように、支持材９は、その基端側でエアシリンダ２３，２４のピストンロッド２５，２６に固定され、エアシリンダ２３，２４は、移動体２０に固定されている。係る移動体２０には、ガイド棒２２とボールスプライン軸２１とが貫通し、図示しない内部のエンドレス溝に収容した複数のボールを介して、ボールスプライン軸２１の回転に応じて移動可能とされている。即ち、スプライン軸２１と移動体２０とは、前者の回転により、移動体２０を軸方向に沿って移動することで、疑似コア１を次述する固定型３１と可動型４０との間に挿入したり、脱出させる本発明の挿脱機構を形成している。また、エアシリンダ２３，２４およびピストンロッド２５，２６は、疑似コア１を次述する固定型３１のキャビティ３２に進入および退出させる本発明の進退機構を形成している。
【００１６】
前記疑似コア１と共に本発明の射出成形金型３０を構成する固定型３１と可動型４０とについて、以下に説明する。
図１に示すように、固定型３１は、中心部に雌形のキャビティ３２を有する雌型プレート３５と、キャビティプレート３６とを備えている。
上記キャビティ３２は、円形の底面３３と、係る底面３３から開口部に向かって緩く拡径するほぼ円錐形の内周面３４とからなり、底面３３の中心部に開口するゲート３９には、キャビティプレート３６の中空部（樹脂供給路）３７を貫通するゲートノズル３８の尖った先端部が臨んでいる。
一方、図１に示すように、可動型４０は、雄形のコア４２を中心部から突設した雄形プレート４４、コア４２の周囲に配置されるストリッパリング４５、ストリッパプレート４６、および、上記雄形プレート４４の後端側に隣接するコアプレート４８を備えている。
【００１７】
次に、前述した疑似コア１およびこれを含む射出成形金型３０の操作（作用）について説明する。
予め、別の待機場所で疑似コア１の周壁２に、弾性を有する樹脂製のラベルＬを、前記吸気路１４，５と吸引孔６とを介する吸引力により吸着させる。係るラベルＬを吸着した疑似コア１を、前記挿脱機構（２０，２１）によって、固定型３１と可動型４０との間に挿入した後、前記進退機構（２３〜２６）により、図２に示すように、固定型３１のキャビティ３２寄りに前進させる。
尚、図２で示すように、ラベルＬは、疑似コア１の周壁２よりも軸方向に長く、且つキャビティ３２の軸方向とほぼ同じ長さを有すると共に、図２中の概略断面図で示すように、径方向で両端縁が一定の幅ｗで重複している。尚、係る重複部（ｗ）は、必ずしも形成されていなくても良い。
【００１８】
次いで、図３に示すように、更にラベルＬを吸着した疑似コア１を固定型３１のキャビティ３２寄りに前進させ、上記ラベルＬをキャビティ３２の内周面３４に接近させる。この際、疑似コア１の周壁２は、キャビティ３２の内周面３４よりも若干離れており、且つ疑似コア１の先端側のプレート４は、キャビティ３２の底面３３から離れている。即ち、周壁２は、キャビティ３２の中間位置まで挿入されて停止する。
係る状態で、前記吸気路１４，５、および吸引孔６を介する吸引力を解除する。その結果、図４中の矢印で示すように、ラベルＬは、自己の弾性復元力によって径方向に拡がり、キャビティ３２の内周面３４に面接触する。同時に、拡径したラベルＬの後端は、ラベル押出リング８の先端側面に接触する。この際、図４中の概略断面図で示すように、拡径したラベルＬは、両端縁が僅かに離れている。
【００１９】
次に、図５に示すように、複数のエアシリンダ１０を駆動し、各ピストンロッド１３を伸長させると、図５中の矢印で示すように、ラベル押出リング８がキャビティ３２の開口部寄りに前進する。係るラベル押出リング８に後端を押されたラベルＬは、径方向で縮径しつつキャビティ３２の内周面３４の奥側に押込まれ、底面３３で停止する。この際、図５中の概略断面図で示すように、縮径したラベルＬは、両端縁が接触し、内周面３４のほぼ全体に面接触した状態となる。
ここで、前記進退機構（２３〜２６）により、疑似コア１および支持材９などを固定型３１側から退出させ、更に、前記挿脱機構（２０，２１）により、固定型３１と可動型４０との間から外部の待機場所に脱出させる。
【００２０】
更に、図６中の矢印で示すように、図示しない進退機構により、可動型４０を固定型３１寄りに移動させる。そして、図７中の矢印で示すように、可動型４０のコア４２を、固定型３１のキャビティ３２内に挿入し、型閉めする。この際、キャビティ３２の底面３３およびコア４２の先端面４３と、キャビティ３２の内周面３４とコア４２の周面とが、それぞれ一定の隙間を置いて平行となり、ほぼ円錐形の閉じた製品成形用のキャビティｃが形成され、且つキャビティ３２の内周面３４に沿ってラベルＬが敷設された状態となる。
係る状態で、図８中の矢印で示すように、固定型３１の中空部３７を経た溶融した樹脂材料ｊがゲート３９を介して、キャビティｃ内に充填され、所定時間にわたり保持される。この際、樹脂材料ｊは、ラベルＬの内側面と溶着しつつ一体化して凝固する。この結果、ラベルＬを外周面全体に一体に有する容器（製品）ｐが成形される。
【００２１】
次に、図９中の矢印で示すように、可動型４０を固定型３１から離れるように、後退させる型開きを行う。この際、容器ｐは、可動型４０のコア４２に付着して一緒に移動する。
更に、前記挿脱機構（２０，２１）により、図９中の矢印で示すように、固定型３１と可動型４０との間に、疑似コア１および支持材９などを再度挿入し、且つ前記進退機構（２３〜２６）により、疑似コア１を可動型４０寄りに接近させる。この結果、疑似コア１とは支持材９の反対側に位置する製品吸着手段１６は、容器ｐの底面に接近する。係る状態で、吸気路１４，１８を経て吸引し、製品吸着手段１６の半球形状の吸着面１７を負圧にする。この際、図示しない弁を操作することで、吸気路１４と疑似コア１中の吸気路５との間を閉鎖しても良い。
【００２２】
そして、可動型４０における図示しないエアシリンダを駆動し、図１０中の左方における実線の矢印で示すように、ストリッパプレート４６およびストリッパリング４５を右側に前進させる。この結果、ストリッパリング４５がラベルＬを有する容器ｐの開口縁に当接し、係る容器ｐをコア４２から離脱させ右側に移動させる。ほぼ同時に、係る容器ｐの底面は、製品吸着手段１６の吸着部１７に吸着され且つ片持ち状態で支持される。その後、図１０中の左側の一点鎖線の矢印で示すように、ストリッパリング４５とストリッパプレート４６を後退させる。
製品吸着手段１６に吸着・支持された容器ｐは、疑似コア１および支持材９と共に、前記挿脱機構（２０，２１）により、可動型４０と固定型３１との間から外部の待機場所に取り出された後、吸気路１４，１８の吸引を解除することで、取り出される。この結果、外周面にラベルＬを一体に溶着した美麗な外観を有する製品の容器ｐを得ることができる。
【００２３】
更に、前記待機場所に位置する疑似コア１の周壁２には、新たなラベルＬが吸着され、前述した図２〜図８の各ステップを経るインモールドラベルとして、新しく射出成形される容器ｐの外周面に溶着される。以上の操作を繰り返すことで、ラベルＬをインモールド成形した容器ｐを連続して成形することができる。
尚、前記図９の状態で、固定型３１と可動型４０との間に、製品吸着手段１６および支持材９と共に、疑似コア１を再度挿入する際に、その周壁２に新たなラベルＬを吸着させても良い。この場合、前記図２〜図５に示したように、疑似コア１は、前記進退機構（２３〜２６）およびラベル押出リング８により、固定型３１寄りに前進し、周壁２に吸着したラベルＬをキャビティ３２内に挿入した後、図９，図１０で示したように、先に成形した容器ｐを製品吸着手段１６で吸着・支持し、外部の待機場所に取り出すようにされる。
【００２４】
以上のように、疑似コア１およびこれを含む射出成形金型３０によれば、疑似コア１の周壁２に吸引したラベルＬを固定型３１のキャビティ２内に挿入し、吸引を解除することで、ラベルＬ自体の弾性で拡径しキャビティ３２の内周面３４に接触させられ、係るラベルＬの後端をラベル押出リング８でキャビティ３２の奥側に押し込める。更に、疑似コア１を両型３１，４０間から脱出させ、可動型４０のコア４２を固定型３１のキャビティ３２内に進入させて型閉めし、ラベルＬを用いるインモールド成形を確実に行える。そして、可動型４０を後退させる型開きをし、可動型４０のコア４２に付着した容器ｐを取り出した後、更に、新たなラベルＬを周壁２に吸引した疑似コア１を両型３１，４０間に挿入することで、インモールド成形を連続して確実に行える。
しかも、疑似コア１を固定型３１と可動型４０との間から離れた場所に待機させた際には、ラベルなしの射出成形を行うこともできる。従って、例えば、通常の射出成形金型に前記二つの機構を有する疑似コア１を付設する安価な改造により、インモールド成形とラベルなし射出成形とを選択的に行うことも可能となる。
【００２５】
本発明は、以上において説明した形態に限定されるものできない。
例えば、疑似コアの周壁は、固定型のキャビティの形状にほぼ相似形であれば、全体がほぼ円錐形の前記形態（２）のほか、ほぼ楕円錐形、あるいは、各コーナにアールを漬けたほぼ四角錐形、ほぼ六角錐形などとしても良い。
また、ラベル押出手段であるラベル押出リングの貫通孔も、上記周壁の断面形状に応じたものとなる。あるいは、ラベル押出手段を複数本のラベル押出ピンに替え、これにより前記ラベルをキャビティ内の奥側に押し込んでも良い。
更に、疑似コアを固定型と可動型との間に挿入および脱出させる挿脱機構には、前記ボールスプライン軸２１を用いる形態に限らず、エアシリンダや油圧シリンダなどの流体圧シリンダ、あるいは多段の伸縮式ブームなどを用いても良い。
加えて、疑似コアを固定型寄りに前進させ且つこれから後退させる進退機構には、前記エアシリンダ（２３，２４）を用いる形態に限らず、前記ボールスプライン軸２１などを用いる送りネジ機構としたり、あるいは挿脱機構を兼用する多関節ロボットを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の疑似コアおよびこれを用いる射出成形金型を示す概略図。
【図２】上記疑似コアの作用を示す概略図。
【図３】図２に続く疑似コアの作用を示す概略図。
【図４】図３に続く疑似コアの作用を示す概略図。
【図５】図４に続く疑似コアの作用を示す概略図。
【図６】図５に引き続くインモールド成形工程を示す概略図。
【図７】図６に続くインモールド成形工程を示す概略図。
【図８】図７に続くインモールド成形工程を示す概略図。
【図９】上記成形後に型開きした状態を示す概略図。
【図１０】成形した製品を取り出す状態を示す概略図。
【符号の説明】
【００２７】
１……………疑似コア
２……………周壁
３……………疑似コア本体
６……………吸引孔
８……………ラベル押出リング（ラベル押出手段）
２１…………ボールスプライン軸（挿脱機構）
２３，２４…エアシリンダ（進退機構）
３０…………射出成形金型
３１…………固定型
３２…………キャビティ
４０…………可動型
Ｌ……………ラベル
【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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