(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部周縁にフランジ部が形成された包装容器を製造する製造装置であって、
容器成形用のプラグと、フランジ部の開口部側周縁の全周に切欠きを形成する切欠設備とを備え、
前記切欠設備は、前記プラグの外周に沿うようにリング状に形成された刃部を備えることを特徴とする包装容器の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の包装容器の製造装置において、
複数個の前記プラグを有し、前記切欠設備は、前記複数個のプラグに対応してそれぞれ設けられていることを特徴とする包装容器の製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の包装容器の製造装置において、
前記プラグと前記切欠設備とは、個別に駆動できるようにされていることを特徴とする包装容器の製造装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の包装容器の製造装置において、
前記切欠設備には、ヒータが設けられていることを特徴とする包装容器の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の包装容器の製造装置において、
前記ヒータは、前記複数個の切欠設備に対応してそれぞれ設けられていることを特徴とする包装容器の製造装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の包装容器の製造装置において、
前記切欠設備には、前記プラグへの熱の伝達を遮断するための断熱材が設けられていることを特徴とする包装容器の製造装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の包装容器の製造装置を用いて、
開口部周縁にフランジ部を有する容器を成形する容器成形工程と、前記フランジ部の開口部側周縁の全周に切欠きを形成する切欠工程とを同一装置内で行うことを特徴とする包装容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装容器の製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、食品用包装容器等では、易開封性を確保するために、容器の開口部周縁に設けられたフランジ部に切欠きを形成することが行われている。
このような切欠き形成は、容器を真空成形等で成形した後、別の装置を用いた別工程で行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、容器の成形と、切欠きの形成とを別工程で行うことは、それだけ設備が多く必要になるとともに、作業が煩雑になるため、製造効率が悪く、製造コスト高につながるという問題があった。
また、容器の成形と切欠き形成とを別工程で行うため、容器毎に切欠き形成位置のずれを生じることもあり、蓋部材を容器にシール後、所定位置から開封できないという問題も時々発生していた。
【０００４】
本発明の目的は、フランジ部の切欠き形成位置にずれが発生せず、かつ、生産性向上および製造コスト低減を図れる包装容器の製造装置および製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
具体的には、本発明に係る包装容器の製造装置は、開口部周縁にフランジ部が形成された包装容器を製造する製造装置であって、容器成形用のプラグと、フランジ部の開口部側周縁の全周に切欠きを形成する切欠設備とを備え、前記切欠設備は、前記プラグの外周に沿うようにリング状に形成された刃部を備えることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、プラグと切欠設備とを備えた製造装置であるから、容器成形と切欠き形成とを同一装置内で行うことができる。したがって、容器成形後に、別工程で切欠き形成を行う場合と異なり、製造設備を簡略化することができるとともに生産性の向上を図ることができる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。また、同一装置内で容器成形および切欠き形成を行うため、容器成形後に切欠きを形成する場合と比べて、切欠きの位置ずれが生じにくく、密封後の開封不良の発生率を低減することができる。
また、容器のフランジ部の開口部側周縁の全周にわたって切欠きが形成されることとなるから、フランジ部全体における任意の位置から容易に開封できる容器を製造することができる。
【０００７】
以上において、当該製造装置は、複数個のプラグを有し、前記切欠設備は、前記複数のプラグに対応してそれぞれ設けられていることが好ましい。
この発明によれば、製造装置が複数個のプラグを有し、かつ、切欠設備がプラグに対応してそれぞれ設けられている。したがって、切欠きを有する容器を一度に複数個成形することができ、製造効率を向上することができる。また、プラグと切欠設備が一対一で設けられているから、切欠きの位置ずれを防止することができる。
【０００９】
さらに、前記プラグと切欠設備とは、個別に駆動できるようにされていることが好ましい。
これによれば、プラグと切欠設備とを別々に駆動させることができるから、容器成形に要するプラグの保持時間を十分確保した後に、切欠設備による切欠き形成を行うことができる。したがって、確実に容器を成形した後に、切欠きを形成することが可能となり、切欠き不良等を減少することができる。
【００１０】
そして、前記切欠設備には、ヒータが設けられていることが好ましく、このヒータは、前記複数の切欠設備に対応してそれぞれ設けられていることが好ましい。
これによれば、ヒータの熱によって切欠きを形成することとなるから、切欠き用の刃を用いて機械的に切欠きを形成する場合と比較して、迅速に切欠きを形成することができる。また、ヒータが複数の切欠設備に対応してそれぞれ設けられているから、ヒータの保守管理を容易に行うことができる。
【００１１】
前記切欠設備には、前記プラグへの熱の伝達を遮断するための断熱材が設けられていることが好ましい。
これによれば、切欠設備に断熱材が設けられているから、ヒータの熱がプラグに伝わり、プラグの温度が上昇することを防止でき、プラグ温度上昇による成形不良を防止することができる。
【００１３】
本発明に係る包装容器の製造方法は、前記包装容器の製造装置を用いて、開口部周縁にフランジ部を有する容器を成形する容器成形工程と、前記フランジ部の開口部側周縁の全周に切欠きを形成する切欠工程とを同一装置内で行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、同一装置内で容器成形および切欠き形成を行うため、容器成形後に切欠きを形成する場合と比べて、切欠きの位置ずれが生じにくく、密封後の開封不良の発生率を低減することができる。
【００１６】
なお、以上の製造装置および製造方法で得られた包装容器は、デザート類、電子レンジ用食品、レトルト用食品等の食品用包装容器として好適に利用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
［1]包装容器
まず、本発明の包装容器の製造装置により成形される包装容器４０について、説明する。
図１〜図３には、本発明の第１実施形態に係る包装容器４０が示されている。
容器４０は、図１および図２に示されるように、中央部に２段の段差による凸部４１Ａが設けられた小判状の底面部４１と、この底面部４１の周囲から立ち上げて形成された側面部４２と、この側面部４２に囲まれた上端に形成される開口部４３と、この開口部４３の周縁から外側に延出されたフランジ部４４とを備えて構成されている。
【００１８】
側面部４２は、底面部４１から開口部４３に向かい縮径するテーパー状に形成されている。また、フランジ部４４における開口部４３側には、開口部４３の全周にわたり切欠き４５が形成されている。
ここで、容器４０は、図３に示されるように、内層４４Ａ、中間層４４Ｂ、外層４４Ｃの３層構造とされており、この３層のうち内層４４Ａ（フランジ部４４の最上層）のみを切欠くことで、切欠き４５が形成されている。
【００１９】
このような包装容器４０は、蓋部材をヒートシールした際に、密封性および易開封性の両特性を併せ持つことから、デザート類、電子レンジ用食品、レトルト用食品等の食品用包装容器４０として好適に利用することができる。
なお、容器４０については、後述の第２実施形態においても同様である。
【００２０】
［2］包装容器の製造装置
次に、上述した包装容器４０の製造装置について説明する。
図４から図７には、包装容器４０の製造装置１が示されている。
製造装置１は、図４から図７に示されるように、キャビティ（図示省略）内に樹脂シートを予張するプラグ１１と、このプラグ１１の周囲を囲むように設けられた切欠設備１２と、これらを支持するプラグベース１３および切欠設備ベース１４と、プラグ１１および切欠設備１２を上下に移動させるリフト装置１５と、これらの各部材の基礎（土台）となる金属製板状のプラグアダプタープレート１６とを備えている。
【００２１】
プラグ１１は、プラスチック樹脂製であり、横方向断面が小判形状とされている。このプラグ１１は、その長辺方向に４個、短辺方向に５個並列され、合計２０個が金属製板状のプラグベース１３に取り付けられている。なお、プラグベース１３上には、プラグ１１の長辺方向に沿って、断面Ｃ形状のアルミ製チャンネル材１７が６本設けられており（図５参照）、このチャンネル材１７の上に切欠設備ベース１４が載置されている。本実施形態では、プラグベース１３、チャンネル材１７および切欠設備ベース１４は、一体とされており、全てが同時に図２中上下に移動するようにされている。
【００２２】
また、切欠設備１２は、上述の２０個のプラグ１１に対応してそれぞれ１個ずつ、プラグ１１の周囲を囲むように切欠設備ベース１３の上に載置されている。ここで、切欠設備ベース１３は、金属製板材に各プラグ１１に対応した孔が設けられたものである。
切欠設備１２は、図５および図７に示されるように、アスベストからなる断熱材（図示省略）を備えたノッチ刃ベース１２Ａと、このノッチ刃ベース１２Ａの上に載置され、ヒータ１２Ｃが内蔵されたノッチ刃１２Ｂとを備えている。
【００２３】
また、ノッチ刃ベース１２Ａは、平面矩形状のアルミ材より形成され、プラグ１１の横方向断面形状（小判形状）に適合するように、その中央部にプラグ１１の横方向断面よりもやや大きめの孔が設けられている。すなわち、ノッチ刃ベース１２Ａとプラグ１１との間には、所定間隔の隙間１２Ｄが設けられることとなる（図７参照）。
このノッチ刃ベース１２Ａには、断熱材が取り付けられているため、断熱効果を発揮する。これにより、プラグ１１の長辺方向に沿うようにノッチ刃１２Ｂの内部に設置された、２本の円柱状のヒータ１２Ｃからの熱が、切欠設備ベース１４やプラグベース１３へ伝わるのを防止する。
なお、ヒータ１２Ｃは、前述した容器４０のフランジ部４４を切欠き可能な温度まで、ノッチ刃１２Ｂを加熱する。
【００２４】
ノッチ刃１２Ｂは、金属製であり、前述のノッチ刃ベース１２Ａの上に載置されている。ここで、ノッチ刃１２Ｂの横方向断面形状は、ノッチ刃ベース１２と同一形状とされ、前述のヒータ１２Ｃの内蔵された加熱部１２１と、この加熱部１２１の上に取り付けられた刃部１２２とから構成されている。
一方、金属製の刃部１２２は、プラグ１１の外周に沿うようにリング形状に形成されている（図４参照）。
【００２５】
刃部１２２の厚み寸法（高さ寸法）は、任意に設定することができ、例えば、多層構造を有する容器のフランジ部の、少なくとも外層（最下層）を残して切欠きが形成できるような厚さに設定することができる。本実施形態では、内層４４Ａ（図３参照）の厚みに対応した寸法とされている。
また、刃部１２２の幅寸法は、成形される容器４０のフランジ部４４の幅寸法よりも小さく設定されている。
【００２６】
リフト装置１５は、プラグアダプタープレート１６上に１列ずつ互いに９０度方向を変えて設けられている（図５、図６参照）。リフト装置１５は、スライドベアリング１５１およびシャフト１５２を備えて構成されており、このシャフト１５２が上下に動くことで、その上に載置されるプラグ１１、切欠設備１２等を上下に移動させるものである。また、リフト装置１５は、１列ずつ互いに９０度向きを変えて配置されているが、同一駆動源（図示省略）により、同時に動くようにされている。
【００２７】
図８を参照して、製造装置１を用いた包装容器４０の製造方法について説明する。
まず、図８（Ａ）に示されるように、通常のプラグアシスト真空成形と同様にして、樹脂シート３０を、キャビティ３１とプラグ１１との間にクランプし、加熱軟化させた後に、リフト装置１５によってプラグ１１をキャビティ３１内に上昇させる。
【００２８】
その後、図８（Ｂ）に示されるように、プラグ１１をキャビティ３１内にさらに上昇させて型締めを行うと同時に、真空状態とし、開口部４３の周縁にフランジ部４４を有する容器４０を成形する。
この際、予めヒータ１２Ｃにより所定温度に加熱された切欠設備１２もプラグ１１とともに上昇することとなる。すなわち、プラグ１１およびキャビティ３１の型締めによる容器４０の成形と同時に、切欠設備１２の刃部１２２によって容器４０のフランジ部４４の全周にわたって切欠き４５を形成する。
本実施形態では、３層構造の内層４４Ａのみに切欠き４５が形成されるように、刃部１２２の厚みが設定されている（図３参照）。
このように、容器４０の成形と切欠き４５の形成を同一工程で行い、フランジ部４４の全周にわたり切欠き４５が形成された容器４０を得る。
【００２９】
上述のような第１実施形態によれば、次のような効果がある。
(1)プラグ１１と切欠設備１２とを備えた製造装置１であるから、容器４０の成形と切欠き４５の形成とを同一装置内で行うことができる。したがって、容器の成形後に、別工程で切欠き形成を行う場合と異なり、製造設備を簡略化することができるとともに生産性の向上を図ることができる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。
(2)同一の製造装置１内で容器４０の成形および切欠き４５の形成を行っているから、容器成形後に切欠きを形成する場合と比べて、切欠き４５の位置ずれが生じにくく、密封後の開封不良発生率を低減することができる。
【００３０】
(3)容器４０の成形と切欠き４５の形成とを同一工程で行う包装容器の製造装置１であるから、より効率的な製造が可能になり、製造コストの低減化を一層図ることができる。
(4)製造装置１が複数個のプラグ１１を有し、かつ、切欠設備１２がプラグ１１に対応してそれぞれ設けられている。したがって、切欠き４５を有する容器４０を一度に複数個成形することができ、製造効率を向上することができる。また、プラグ１１と切欠設備１２が一対一で設けられているから、切欠き４５の位置ずれを一層低減することができる。
【００３１】
(5)切欠設備１２がプラグ１１の全周にわたって設けられているから、容器４０のフランジ部４４の全周に切欠き４５が形成されることとなる。これにより、フランジ部４４全周おける任意の位置から容易に開封できる容器４０を製造することができる。
(6)ヒータ１２Ｃの熱によって切欠き４５を形成することとなるから、切欠き用の刃を用いて機械的に切欠きを形成する場合と比較して、迅速に切欠きを形成することができる。
【００３２】
(7)ヒータ１２Ｃが複数の切欠設備１２に対応してそれぞれ設けられているから、ヒータ１２Ｃの保守管理を容易に行うことができる。
(8)切欠設備１２に断熱材を備えたノッチ刃ベース１２Ａが設けられているから、ヒータ１２Ｃの熱がプラグ１１に伝わり、プラグ１１の温度が上昇することを防止でき、プラグ１１の温度上昇による成形不良を防止することができる。
【００３３】
［第２実施形態］
以下の説明においては、前記第１実施形態と異なる部分のみ詳細に説明し、その他の同一部材および同一構造には、同一符号を付すとともに、その詳細な説明は省略あるいは簡略化する。
図９から図１１には本発明の第２実施形態に係る包装容器の製造装置２が示されている。
製造装置２は、プラグ１１と、切欠設備１２と、プラグベース１３と、プラグアダプタープレート１６とを備えている点で、前記第１実施形態と共通するが、以下の点において相違する。
【００３４】
すなわち、プラグ１１が、その短辺方向に３個、長辺方向に２個の合計６個しか並列されておらず、それに対応して切欠設備１２の数も６個である点が相違する。前記第１実施形態で用いていた切欠設備ベースの代わりに、本実施形態ではノッチ刃作動ベース２４を用いている点が相違する。前記第１実施形態では、リフト装置１５により、プラグおよびノッチ刃作動ベースを同時に昇降させていた。これに対して、第２実施形態に係るリフト装置２５は、第１リフト装置２５Ａおよび第２リフト装置２５Ｂを備え、ノッチ刃作動ベース２４のみを昇降させる第１リフト装置２５Ａによりノッチ刃作動ベース２４を昇降させ、第２リフト装置２５Ｂによりプラグベース１３を昇降させる点が相違する。また、これに伴い、プラグベース１３には第１リフト装置２５Ａのシャフト２５２が貫通する孔１３Ａが設けられている点が相違する。第１リフト装置２５Ａと第２リフト装置２５Ｂが個別の駆動装置（図示省略）により、別々に駆動するようにされている点が相違する。
【００３５】
ノッチ刃作動ベース２４は、第１実施形態で説明した切欠設備ベースと同一形状の二枚の金属板２４Ａ、２４Ｂを断面Ｃ型のチャンネル材１７の上下に取り付けることで形成されている。ノッチ刃作動ベース２４の下面側は、第１リフト装置２５Ａにより支持され、第１リフト装置２５Ａのシャフト２５２の昇降と同時にノッチ刃作動ベース２４も上下に動くようにされている。
【００３６】
以上のように構成された製造装置２を用いた包装容器４０の製造は、次のように行われる。まず、前述の第１実施形態と同様にして樹脂シートをプラグとキャビティとの間にクランプし、加熱軟化させた後、プラグを上昇させる（図示省略）。
続いて、図１２（Ａ）に示されるように、プラグ１１をキャビティ３１内にさらに上昇させて型締めを行うと同時に、真空状態とし、開口部４３の周縁にフランジ部４４を有する容器４０を成形する。この際、第２リフト装置２５Ｂによりプラグ１１のみをキャビティ３１内に上昇させて容器４０の成形のみを行う。
【００３７】
このようにして、プラグ１１およびキャビティ３１の保持を十分に行った後、予めヒータ１２Ｃにより所定温度に加熱された切欠設備１２を、第１リフト装置２５Ａによって容器４０のフランジ部４４まで上昇させ、切欠設備１２によって容器４０のフランジ部４４全周にわたって切欠き４５を形成する（図１２（Ｂ）参照）。なお、刃部１２２の厚さ寸法は、前記第１実施形態と同様である。
このように容器４０の成形と切欠き４５の形成とを同一の製造装置２内で、連続工程で行うことで、フランジ部４３の全周にわたり切欠き４５が形成された容器４０を得る。
【００３８】
上述のような第２実施形態によれば、前記第１実施形態の(1)、(2)、(4)〜(8)と同様の効果が得られる他、次のような効果も得られる。
(9)プラグ１１と切欠設備１２とは、第１および第２リフト装置２５Ａ、２５Ｂにより個別に駆動できるようにされているから、容器４０の成形に要するプラグ１１およびキャビティ３１の保持時間を十分確保した後に、切欠設備１２による切欠き４５の形成を行うことができる。したがって、確実に容器４０を成形した後に、切欠き４５を形成することが可能となり、切欠き４５の形成の不良に伴う包装体の開封不良等を減少することができる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、前記各実施形態では、プラグ１１の数は、それぞれ２０個、６個を採用していたが、これに限定されず、任意に設定してよい。また、プラグ１１の形状も、前記各実施形態の形状に限定されず、成形する容器形状等に応じて適宜設定することができる。
また、プラグ１１の材質としてプラスチック樹脂を使用していたが、これに限らず、ガラス等の他の材質を採用することもできる。
【００４０】
前記各実施形態では、切欠設備１２が、プラグ１１の全周にわたって設けられていたが、これに限定されず、一部のみに形成されていてもよい。また、ヒータ１２Ｃは、プラグ１１の長辺方向に沿って設けられていたが、これに限定されず、プラグ１１の短辺方向に沿って設けられていてもよく、全周にわたって設けられていてもよい。さらに、ヒータ１２Ｃの数も２本に限定されない。
【００４１】
前記各実施形態では、切欠設備１２には、断熱材を備えたノッチ刃ベース１２Ａが設けられていたが、特に設けられていなくてもよい。また、断熱材の材質もアスベストに限定されず、断熱性を有する種々の材質を用いることができる。
さらに、容器４０は、内層４４Ａ、中間層４４Ｂ、外層４４Ｃの３層から構成されていたが、これに限定されず、１層から構成されていてもよく、４層以上から構成されていてもよい。そして、容器４０の各部の形状、構造は、前記各実施形態のものに限定されず、容器の用途等に応じて適宜に設定することができる。
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
［実施例］
０．８ｍｍのポリプロピレン樹脂積層体を用い、前記第１実施形態の製造装置１と同様の製造装置（ただし金型２５個取り）を用い、以下の条件によりプラグアシスト成形で、切欠き４５が形成された、縦１１６ｍｍ×横１６４ｍｍ×高さ３２ｍｍの容器４０を得た。
成形サイクル：４ショット／分
金型保持時間：６秒
切欠設備の温度：１８０℃
【００４３】
実施例で得られた容器４０は、切欠き４５の位置のずれもなく、品質は良好であり、その生産量も６０００個／ｈと非常に高かった。
【００４４】
［比較例］
通常のプラグアシスト成形（金型２５個取り）により容器を成形した後、別工程で切欠き形成を行った。なお、容器の形状は、実施例と同一である。
得られた容器には、許容できる範囲内ではあるが切欠き位置のずれがあり（開封不良の可能性有り）、その生産量は、３８００個／ｈと、実施例よりもかなり低かった。
すなわち、実施例の製造装置では、切欠き位置のずれのない高品質の製品を、高速で生産できるという結果が得られた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、プラグと切欠設備とを備えた製造装置であるから、容器成形と切欠き形成とを同一装置内で行うことができ、製造設備を簡略化することができるとともに生産性の向上および製造コスト低減を図ることができるという効果がある。また、同一装置内で容器成形および切欠き形成を行うため、切欠きの位置ずれが生じにくく、密封後の開封不良の発生率を低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る容器を示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る包装容器の製造装置を示す平面図である。
【図５】図４のV-V線に沿う断面図である。
【図６】図４のVI-VI線に沿う断面図である。
【図７】図５の要部拡大断面図である。
【図８】図４の製造装置を用いた容器成形手順を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る包装容器の製造装置を示す平面図である。
【図１０】図９のX-X線に沿う断面図である。
【図１１】図９のXI-XI線に沿う断面図である。
【図１２】図９の製造装置を用いた容器成形手順を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２  包装容器の製造装置
１１  プラグ
１２  切欠設備
１２Ａ  ノッチ刃ベース
１２Ｃ  ヒータ
４０  容器
４３  開口部
４４  フランジ部
４５  切欠き
【図１】
0004474027.tif 000002
【図２】
0004474027.tif 000003
【図３】
0004474027.tif 000004
【図４】
0004474027.tif 000005
【図５】
0004474027.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004474027.tif 000008
【図８】
0004474027.tif 000009
【図９】
0004474027.tif 000010
【図１０】
0004474027.tif 000011
【図１１】
0004474027.tif 000012
【図１２】
0004474027.tif 000013