(57)【要約】【課題】  本発明は、紙製の内容器と紙製の外筒とを備えた紙容器、並びに、紙製の筒体の端部を折り曲げる筒体端部折曲装置および筒体端部折曲方法に関し、紙製の筒体の端縁に折曲げ加工を施し、例えばその折曲加工が施された筒体を用いた紙容器が複数個積み重ねられた後の、積み重ねられた紙容器の分離を一層容易ならしめる。【解決手段】  突当部８２とその突当部から立ち上がった立上部８３とを有するブレード８０を筒体に対し相対回転させ、その筒体の端部を突当部８２に、立上部８３側に鈍角θが形成されるように斜めに押し当てる。【選択図】        図２０
2014091556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙容器であって、
円形の底紙と、筒形であって上端に該底紙よりも大口径の第１の開口が形成されて下端に向かって小径に窄み、下端寄りに、内側に突出して周回方向に延び、当該紙容器に当該紙容器と同形の第２の紙容器を差し込んだときに該第２の紙容器が干渉して該第２の紙容器の更なる下方への差し込みを阻止する段部が形成された胴紙とを有する内容器と、
筒形であって上端に第２の開口が形成され下端に向かって小径に窄んで該下端に該第２の開口よりも小径の第３の開口が形成され、該第３の開口から前記内容器の下端部が突き出た状態に前記胴紙を覆う紙製の外筒とを備え、
前記外筒が、前記第３の開口を取り巻く下端縁に、当該外筒の下端部分が一周に渡って内向きに折り曲げられさらに一周に渡って上向きに折り曲げられた形状を有することにより、当該紙容器を当該紙容器と同形の第２の紙容器に差し込んだときに該第２の紙容器の前記段部に干渉する、下向きの平坦面が形成されていることを特徴とする紙容器。
【請求項２】
第１の向きに棒状に延び端部折曲対象の折曲げ前の紙製の筒体の端縁が突き当てられる突当部と、該突当部の、該第１の向きに延びた一方の端部から第２の向きに立ち上がって該第２の向きに棒状に延びた立上部とを有する、少なくとも１つのブレード部材と、
前記ブレード部材を、前記筒体の端縁が前記突当部に、前記立上部側に鈍角が形成されるように斜めに突き当てられる姿勢であって、かつ前記立上部が前記筒体に向かって立ち上がる姿勢に支持するブレード支持部材と、
前記筒体を、該筒体の折曲対象の端部を前記ブレード支持部材に支持された前記ブレード部材に向けた姿勢に支持する筒体支持部材と、
前記筒体支持部材に支持された前記筒体の端縁を前記ブレード支持部材に支持された前記ブレード部材の前記突当部に突き当ててさらに該筒体を該ブレード部材に押し付けるように該筒体支持部材又は該ブレード支持部材を相対移動させながら、該筒体支持部材又は該ブレード支持部材を該筒体支持部材に支持されている前記筒体の回転中心線の回りに相対回転させることにより、該筒体端部を、該突当部に沿って前記第１の向きに折り曲げ、さらに該立上部に沿って前記第２の向きに折り曲げる駆動機構とを備えたことを特徴とする筒体端部折曲装置。
【請求項３】
前記ブレード部材は、前記突当部が前記筒体に接する側に円弧状に盛り上がって前記第１の向きに延びた形状を有し、前記立上部が前記筒体に接する側に円弧状に盛り上がって前記第２の向きに延びた形状を有する部材であることを特徴とする請求項２記載の筒体端部折曲装置。
【請求項４】
前記ブレード支持部材が、前記ブレード部材を、該ブレード部材の前記姿勢に加えさらに、前記第１の向きに延びた前記突当部の、前記立上部が立ち上がった側の端部とは逆側の端部を、該ブレード支持部材の、前記筒体支持部材に対する相対回転方向前方斜めに向けた姿勢に支持するものであることを特徴とする請求項２又は３記載の筒体端部折曲装置。
【請求項５】
第１の向きに棒状に延び端部折曲対象の折曲げ前の紙製の筒体の端縁が突き当てられる突当部と、該突当部の、該第１の向きに延びた一方の端部から第２の向きに立ち上がって該第２の向きに棒状に延びた立上部とを有する、少なくとも１つのブレード部材を、前記筒体の端縁が前記突当部に、前記立上部側に鈍角が形成されるように斜めに突き当てられる姿勢であって、かつ前記立上部が前記筒体に向かって立ち上がる姿勢に支持したブレード支持部材と、
前記筒体を、該筒体の折曲対象の端部を前記ブレード支持部材に支持された前記ブレード部材に向けた姿勢に支持する筒体支持部材とを備えた筒体端部折曲装置を用い、
前記筒体支持部材に前記筒体を支持させ、
前記筒体支持部材に支持された前記筒体の端縁を前記ブレード支持部材に支持された前記ブレード部材の前記突当部に突き当ててさらに該筒体を該ブレード部材に押し付けるように該筒体支持部材又は該ブレード支持部材を相対移動させながら、該筒体支持部材又は該ブレード支持部材を該筒体支持部材に支持されている前記筒体の回転中心線の回りに相対回転させることにより、該筒体端部を、該突当部に沿って前記第１の向きに折り曲げ、さらに該立上部に沿って前記第２の向きに折り曲げることを特徴とする筒体端部折曲方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙製の内容器と紙製の外筒とを備えた紙容器、並びに、紙製の筒体の端部を折り曲げる筒体端部折曲装置および筒体端部折曲方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙製の筒体やその筒体を含む紙カップ等の端部の加工方法として、その端部を外向きあるいは内向きに丸めたカールを形成する方法が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。端部にカールを形成するには、断面円弧状の溝が形成された型を用意し、その溝に端縁を押し当てるという技術が採用されている。
【０００３】
ここで、この端部のカールの利用技術の１つとして、そのカールをスタック用として用いる技術が採用されている。これは、紙容器の胴紙内面に突出した形状の段差やピータ線等の段部を設けておき、同形の紙容器どうしを積み重ねたときに下位の紙容器の段部に上から差し込まれた上位の紙容器のカールが干渉して上位の紙容器の更なる下方への差し込みを阻止するように構成することで、積み重ねた紙容器どうしが強く嵌り合うことを防止する技術である（特許文献４，５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭３３−４７８３号公報
【特許文献２】特開昭５５−６３２４９号公報
【特許文献３】特公昭６０−４９５８２号公報
【特許文献４】特表２００４−５２２６５４号公報
【特許文献５】特開２００６−１４３３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
筒体端部のカールをスタック用として用いると、スタック（積み重ね）について配慮されていない紙容器と比べると積み重ねられた紙容器の分離が容易になる。しかしながら、紙はほとんど伸縮せず変形させようとすると破断してしまうおそれがあるため、紙容器の胴紙にスタック用の段部を設けても、かなり緩やかな斜面の段部となる。このため、その緩やかな斜面の段部にカールを干渉させても、段部の斜面とカールの斜めの部分との干渉、すなわち斜面どうしの干渉となり、上位の紙容器に僅かな力が加わっただけで上位の紙容器が更に下方に差し込まれがちとなる。上位の紙容器が下方に差し込まれると、上位の紙容器と下位の紙容器が固く嵌り合ってしまい、上位の紙容器を持ち上げたときに下位の紙容器まで一緒に持ち上がるなど、分離性が十分でなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、積み重ねられた紙容器の分離が容易な構造を備えた紙容器を提供することを目的とする。また本発明は、紙製の筒体の端部に紙容器にスタック用として採用した場合に分離を一層容易ならしめる加工を行う加工装置および加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の紙容器は、
円形の底紙と、筒形であって上端にその底紙よりも大口径の第１の開口が形成されて下端に向かって小径に窄み、下端寄りに、内側に突出して周回方向に延び、この紙容器にこの紙容器と同形の第２の紙容器を差し込んだときに第２の紙容器が干渉してその第２の紙容器の更なる下方への差し込みを阻止する段部が形成された胴紙とを有する内容器と、
筒形であって上端に第２の開口が形成され下端に向かって小径に窄んで下端に該第２の開口よりも小径の第３の開口が形成され、その第３の開口から内容器の下端部が突き出た状態に内容器の胴紙を覆う紙製の外筒とを備え、
上記外筒が、上記第３の開口を取り巻く下端縁に、この外筒の下端部分が一周に渡って内向きに折り曲げられさらに一周に渡って上向きに折り曲げられた形状を有することにより、この紙容器をこの紙容器と同形の第２の紙容器に差し込んだときにその第２の紙容器の上記段部に干渉する、下向きの平坦面が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明にいう「段部」は、上方から下方に向かって胴紙内側に一旦窄まった後元の広がりに復帰する、いわゆる「ピーター線」であってもよく、あるいは、胴紙内側に窄まった形状がそのまま胴紙下部に影響する「段差」であってもよく、それらの双方を包含する概念をいう。
【０００９】
本発明の紙容器は、外筒下端縁に、内向きに折り曲げられさらに上向きに折り曲げられた２段の折曲形状を有し、これにより下向きの平坦面が形成されている。このため、上記段部が斜めの斜面であっても、外筒下端縁にカールを形成した紙容器と比べ、この紙容器を複数個積み重ねたときに上位に積み重ねられた紙容器の外筒下端縁の平坦面が下位の紙容器の段部により強く干渉し、上位の紙容器の更なる下方への差し込みがより強く阻止される。このため、カールを採用した紙容器と比べ、積み重ねられた紙容器の分離が一層容易となる。
【００１０】
また、従来からのカールの技術を採用して本発明に採用されている２段の折曲げと同程度の分離性を得ようとすると、径の大きなカールを形成する必要がある。この場合、本発明の２段の折曲げと比べカールの部分の厚み寸法が大きくなり、２段折曲げと比べ段部と外筒下端縁との干渉位置を紙容器の上寄りに形成する必要がある。このことは、同一の高さ寸法以内に積み重ねることができる紙容器の個数が減ることを意味する。これは例えば同一寸法の段ボール箱に収容することのできる個数が減るなど、運搬や保管が非効率となることを意味する。本発明の紙容器の場合、２段の折曲げの技術を採用したことで、運搬や保管の効率化も図られている。
【００１１】
また、上記目的を達成する本発明の筒体端部折曲装置は、
第１の向きに棒状に延び端部折曲対象の折曲げ前の紙製の筒体の端縁が突き当てられる突当部と、その突当部の、上記第１の向きに延びた一方の端部から第２の向きに立ち上がってその第２の向きに棒状に延びた立上部とを有する、少なくとも１つのブレード部材と、
上記ブレード部材を、筒体の端縁が突当部に、立上部側に鈍角が形成されるように斜めに突き当てられる姿勢であって、かつ立上部が筒体に向かって立ち上がる姿勢に支持するブレード支持部材と、
筒体を、その筒体の折曲対象の端部をブレード支持部材に支持されたブレード部材に向けた姿勢に支持する筒体支持部材と、
筒体支持部材に支持された筒体の端縁をブレード支持部材に支持されたブレード部材の突当部に突き当ててさらにその筒体をブレード部材に押し付けるように筒体支持部材又はブレード支持部材を相対移動させながら、筒体支持部材又はブレード支持部材を筒体支持部材に支持されている筒体の回転中心線の回りに相対回転させることにより、筒体端部を、突当部に沿って第１の向きに折り曲げ、さらに立上部に沿って第２の向きに折り曲げる駆動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の筒体端部折曲装置は、上記の、第１の向きに延びさらに第２の向きに延びた形状のブレード部材に筒体端縁を斜めに押し当てて相対回転させる装置であり、筒体端部に２段の折曲げ加工が施される。
【００１３】
ここで、本発明の筒体端部折曲装置において、ブレード部材は、突当部が筒体に接する側に円弧状に盛り上がって第１の向きに延びた形状を有し、立上部が筒体に接する側に円弧状に盛り上がって第２の向きに延びた形状を有する部材であることが好ましい。
【００１４】
ブレード部材と筒体は互いに接触して相対的に回転するが、筒体に接する面を円弧状に盛り上がった曲面とすることによって、その回転が円滑となり、良好な仕上がりを得ることができる。
【００１５】
また、本発明の筒体端部折曲装置において、上記ブレード支持部材が、上記ブレード部材を、ブレード部材の上記姿勢に加えさらに、第１の向きに延びた突当部の、立上部が立ち上がった側の端部とは逆側の端部を、ブレード支持部材の、筒体支持部材に対する相対回転方向前方斜めに向けた姿勢に支持するものであることが好ましい。
【００１６】
ブレード部材を上記のように斜めに配置すると、突出部の延びる第１の方向と回転の半径方向とを一致させた向きに配置した場合と比べ、一層円滑な回転を得て良好な仕上がりを得ることができる。
【００１７】
さらに、上記目的を達成する本発明の筒体端部折曲方法は、
第１の向きに棒状に延び端部折曲対象の折曲げ前の紙製の筒体の端縁が突き当てられる突当部と、その突当部の、上記第１の向きに延びた一方の端部から第２の向きに立ち上がってその第２の向きに棒状に延びた立上部とを有する、少なくとも１つのブレード部材を、筒体の端縁が突当部に、立上部側に鈍角が形成されるように斜めに突き当てられる姿勢であって、かつ立上部が筒体に向かって立ち上がる姿勢に支持したブレード支持部材と、
筒体を、その筒体の折曲対象の端部をブレード支持部材に支持されたブレード部材に向けた姿勢に支持する筒体支持部材とを備えた筒体端部折曲装置を用い、
筒体支持部材に筒体を支持させ、
筒体支持部材に支持された筒体の端縁をブレード支持部材に支持されたブレード部材の突当部に突き当ててさらにその筒体をブレード部材に押し付けるように筒体支持部材又はブレード支持部材を相対移動させながら、筒体支持部材又はブレード支持部材を筒体支持部材に支持されている筒体の回転中心線の回りに相対回転させることにより、筒体端部を、突当部に沿って第１の向きに折り曲げ、さらに立上部に沿って第２の向きに折り曲げることを特徴とする。
【００１８】
尚、本発明の筒体端部折曲装置および筒体端部折曲方法は、スタック用として採用するための折曲げのみでなく、紙製の筒体の端縁の加工装置および加工方法として広く採用される技術である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の紙容器によれば、積み重ね後の分離が一層容易となる。また、本発明の筒体端部折曲装置および筒体端部折曲方法によれば、紙製の筒体の端部に２段の折曲げ加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態としての紙容器を上方斜めから眺めた形状を示した外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態としての紙容器を下方斜めから眺めた形状を示した外観斜視図である。
【図３】図１，図２の紙容器を構成する外筒を上方斜めから眺めた形状を示した外観斜視図である。
【図４】図１，図２の紙容器を構成する外筒を下方斜めから眺めた形状を示した外観斜視図である。
【図５】図１，図２の紙容器を構成する内容器を斜め上方から眺めた形状を示した外観斜視図である。
【図６】紙容器の、図２に示す矢印Ｘ１−Ｘ１に沿って断面したときの断面形状を示した部分断面図である。
【図７】外筒の、図４に示す矢印Ｘ２−Ｘ２に沿って断面したときの断面形状を示す部分断面図である。
【図８】比較例の紙容器を下方斜めから眺めたときの外観斜視図である。
【図９】比較例の紙容器を構成する外筒を下方斜めから眺めたときの外観斜視図である。
【図１０】図８に示す矢印Ｘ３−Ｘ３に沿う部分断面図である。
【図１１】図９に示す矢印Ｘ４−Ｘ４に沿う部分断面図である。
【図１２】図１，図２に示す本実施形態の紙容器の上に同形の紙容器を差し込んだスタック状態を示した図である。
【図１３】図１２に示す円Ｒ１の部分の拡大図である。
【図１４】図９〜図１１を参照して説明した比較例の紙容器の、図１３に相当する部分の拡大図である。
【図１５】外筒に２段折曲げ加工を施す加工装置の断面模式図である。
【図１６】図１５に示す加工装置に用いられるブレードを拡大して示す外観斜視図である。
【図１７】ブレードホルダの正面図である。
【図１８】ブレードホルダの側面図である。
【図１９】図１７，図１８に示すブレードホルダに図１６に示すブレードが６個固定された状態を示す模式平面図である。
【図２０】図１５に示す加工装置における外筒の下端縁の折り曲げ加工の進行状況を示す模式図である。
【図２１】回転中心線方向に径が一律な円筒形状の筒体の折曲加工の概念図である。
【図２２】実施形態の紙容器と比較例の紙容器のそれぞれについての、積み重ね後の分離のし易さを示す実験結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１，図２は、本発明の一実施形態としての紙容器を、それぞれ上方斜め、下方斜めから眺めた形状を示した外観斜視図である。
【００２３】
また図３，図４は、図１，図２の紙容器を構成する外筒を、それぞれ上方斜め、下方斜めから眺めた形状を示した外観斜視図である。
【００２４】
さらに、図５は、図１，図２の紙容器を構成する内容器を斜め上方から眺めた形状を示した外観斜視図である。
【００２５】
図１，図２に示す紙容器１０は、図３，図４に示す外筒２０と、図５に示す内容器３０とで構成されている。外筒２０は、内容器３０の下端部３０１が図１，図２に示すように突き出た状態に、その内容器３０の胴紙を覆っている。
【００２６】
ここでは、図５に示す内容器３０から先に説明する。
【００２７】
この図５に示す内容器３０は、円形の底紙３１（図２参照）と筒形の胴紙３２とを有する。底紙３１は、図２に示す通り、この内容器３０の下端縁３０２からやや上に持ち上がった位置に配置されている。また筒形の胴紙３２は、上端に底紙３１よりも大口径の開口３２１が形成されていて、下端に向かって小径に窄んだ形状を有する。そしてこの胴紙３２には、その下端寄りの位置に、内側に突出して周回方向に延びる段部３２２を有し、その段部３２２よりも下端側で底紙３１（図２参照）に繋がっている。この段部３２２は、図１，図２に示す紙容器１０に、その紙容器１０と同形の紙容器を差し込んで積み重ねたときに、その積み重ねた上位の紙容器の外筒の下端縁２０１（図１，図２参照）と干渉して、その上位の紙容器の更なる下方への差し込みを阻止するためのスタック用の段部である。
【００２８】
図３，図４に示す外筒２０は、紙製であって筒形を有し、上端には、上端縁２０２に囲まれた開口２０３を有し、下端縁２０１に向かって小径に窄み、下端には、下端縁２０１に囲まれた、上端の開口２０３よりも小径の開口２０４が形成されている。図４に示すように、この外筒２０の下端縁２０１は、内側に折り曲げられことにより２重に重なった構造となっている。
【００２９】
この外筒２０は、図５に示す内容器３０の下端部３０１（図１，図２参照）が外筒２０の下端の開口２０４から突き出た状態に内容器３０の胴紙３２を覆い、外筒の内面上端部分２０５と下端の内側に折り曲げられた部分２０６が、図５に示す内容器３０の外面の、それぞれ上端部分３０ａと下端寄りの部分３０ｂに糊付けされる。糊付けされた部分に挟まれた中間の部分には、外筒２０と内容器３０との間に空間が形成されていて、この紙容器１０に熱い液を注いでこの紙容器１０を手で持っても、その手に熱が伝わりにくい構造となっている。
【００３０】
図６は、紙容器の、図２に示す矢印Ｘ１−Ｘ１に沿って断面したときの断面形状を示した部分断面図である。
【００３１】
また、図７は、外筒の、図４に示す矢印Ｘ２−Ｘ２に沿って断面したときの断面形状を示す部分断面図である。
【００３２】
外筒２０の下端縁２０１には、この外筒２０の下端部分が一周に渡って内向き（矢印Ａで示す向き）に折り曲げられ、さらにこれも一周に渡って上向き（矢印Ｂで示す向き）に折り曲げられた形状を有する。これにより、この外筒２０の下端縁２０１には、下向きの、一周に渡る平坦面２０１ａが形成されている。
【００３３】
この平坦面２０１ａが形成されていることの作用についての説明は後に回し、次に比較例の紙容器について説明する。ここで説明する比較例の紙容器は、本実施形態の紙容器と同様、外筒と内容器とから構成される。
【００３４】
図８は、比較例の紙容器を下方斜めから眺めたときの外観斜視図、図９は、比較例の紙容器を構成する外筒を下方斜めから眺めたときの外観斜視図である。この比較例の紙容器の内容器は、本実施形態の紙容器の内容器３０（図５参照）と同一であり、ここでの図示は省略する。
【００３５】
また、図１０は、図８に示す矢印Ｘ３−Ｘ３に沿う部分断面図、図１１は、図９に示す矢印Ｘ４−Ｘ４に沿う部分断面図である。
【００３６】
ここでは、図１〜図７を参照して説明してきた本実施形態の紙容器との相違点のみ説明する。
【００３７】
この比較例の紙容器４０の外筒５０の下端縁５０１には、図１０，図１１に示すように円形に丸まったカール５０１ａが形成されている。このようなカール５０１は紙容器を始めとする紙製の筒体に従来より広く適用されている構造である。
【００３８】
このカール５０１ａと、本実施形態の紙容器１０の外筒２０の下端縁２０１に設けられた２段折曲げによる平坦面２０１ａとの作用の相違については、この後互いを対比しながら説明する。
【００３９】
図１２は、図１，図２に示す本実施形態の紙容器の上に同形の紙容器を差し込んだスタック状態を示した図である。この図１２の左半分は側面図、右半分は断面図である。また、図１３は、図１２に示す円Ｒ１の部分の拡大図である。ここでは、下位の紙容器を紙容器１０Ａ、上位の紙容器を紙容器１０Ｂと称する。各紙容器１０Ａ，１０Ｂの各構成要素についても、紙容器１０Ａ，１０Ｂごとに区別して説明する必要がある場合、その構成要素に付した符号に下位、上位を表わすＡ，Ｂを添えた符号で表す。
【００４０】
下位の紙容器１０Ａに上位の紙容器１０Ｂが積み重ねられると、下位の紙容器１０Ａの内容器の胴紙３２Ａに形成された段部３２２Ａに、上位の紙容器１０Ｂの外筒２０Ｂの下端縁２０１Ｂの、内側に２段に折り曲げられることにより形成された平坦面２０１ａＢが干渉し、上位の紙容器１０Ｂの、更なる下方への差し込みが阻止される。
【００４１】
図１４は、図９〜図１１を参照して説明した比較例の紙容器の、図１３に相当する部分の拡大図である。
【００４２】
図９〜図１１に示した比較例の紙容器には、外筒５０の下端縁５０１に、本実施形態における２段折曲げによる平坦面２０１ａ（図１３参照）に代わるカール５０１ａが形成されている。
【００４３】
カール５０１ａの場合、図１３に示す平坦面２０１ａと比べ、斜面に形成された段部３２２との干渉が弱く、上位に重ねられた紙容器が下に押されて上位の紙容器が更に下方に差し込まれがちとなり、個々の紙容器に分離する際に余分な力を必要とすることになる。
【００４４】
この部分に径の大きなカールを形成すると図１３に示す本実施形態の場合と同レベルの強さの干渉を得ることができるが、その場合、図１３に示す２段折曲げと比べ干渉位置を紙容器の上寄りに形成する必要がある。これは、前述したとおり、同一の高さ寸法以内に積み重ねることができる紙容器の個数が減ることを意味する。このことは例えば同一寸法の段ボール箱に収容することのできる個数が減るなど、運搬や保管が非効率となることを意味する。
【００４５】
このように、本実施形態の紙容器は、良好な分離性能を得るとともに運搬や保管の効率化も図られている。
【００４６】
尚、本実施形態の紙容器１０の内容器３０の段部は、その段部よりも底部側にもその段部の窄まった形状が影響する「段差」であるが、本発明の紙容器にいう段部は、胴紙内側に一旦窄まった後元の広がりに復帰する、いわゆる「ピーター線」であってもよい。
【００４７】
次に、上述の２段折曲げを実現するための外筒の加工装置および加工方法を説明する。
【００４８】
図１５は、外筒に２段折曲げ加工を施す加工装置の断面模式図である。
【００４９】
ここに示す加工装置６０は、外筒２０を支持するマンドレル７０と、ブレード８０を支持するブレードホルダ９０とを備えている。
【００５０】
尚、以下の説明では、説明の都合上、折曲げ加工を施す前の外筒についても、折曲げ加工後の外筒と同じ符号で示す。
【００５１】
マンドレル７０には折曲げ加工前の外筒２０が図１５に示すように支持される。本実施形態では、外筒２０が本発明にいう「紙製の筒体」の一例である。
【００５２】
また、マンドレル７０は、その紙製の筒体の一例としての外筒２０を、その外筒２０の折曲対象の下端縁２０１を、以下に説明するブレードホルダ９０に支持されたブレード部材に向けた姿勢に支持するものであり、本発明にいう「筒体支持部材」の一例に相当する。
【００５３】
ブレードホルダ９０は、ブレード８０を固定的に支持する部材である。
【００５４】
このブレード８０は、本発明にいう「ブレード部材」の一例に相当し、ブレードホルダ９０は、本発明にいう「ブレード支持部材」の一例に相当する。
【００５５】
本実施形態では、ブレードホルダ９０に６個のブレード８０が周回方向等間隔に固定されている。詳細説明は後述する。
【００５６】
本実施形態では、マンドレル７０は、折曲げ加工前の外筒２０を支持した状態で、回転せずに矢印Ｃ方向に前進して、外筒２０の下端縁２０１をブレード８０に突き当ててさらにその外筒２０をブレード８０に押し付ける。その間、ブレードホルダ９０は、外筒２０の回転中心線と一致する回転軸９０１の回りに矢印Ｄで示す向きに回転する。尚、この加工装置６０は、マンドレル７０が回転せずに前進しブレードホルダ９０が回転する装置であるが、これら前進や回転はいずれも相対的な動作である。すなわち、マンドレル７０が前進と回転との双方を担っていてブレードホルダ９０が停止したままであってもよく、それとは逆に、マンドレル７０は停止したまま、ブレードホルダ９０がマンドレル７０に向かって進む前進と回転との双方を担っていてもよい。さらには、ブレードホルダ９０がマンドレル７０に向かって進む前進を担い、マンドレル７０が回転を担ってもよい。
【００５７】
図１６は、図１５に示す加工装置に用いられるブレードを拡大して示す外観斜視図である。
【００５８】
このブレード８０は、支持体８１に、矢印Ｅの向き（本発明にいう「第１の向き」）に延びる、外筒２０の下端縁２０１が突き当てられる突当部８２と、その突当部８２の、矢印Ｅの向き（第１の向き）に延びた一方の端部８２ａから矢印Ｆの向き（本発明にいう「第２の向き」）に立ち上がってその第２の向きに延びた立上部８３とを有する。
【００５９】
この図１６に模式的に示したように、このブレード８０の突当部８２には、外筒２０の下端縁２０１が、立上部８３側に鈍角θが形成されるように斜めに突き当てられる。
【００６０】
ここで、このブレード８０の突当部８２は、矢印Ｇ−Ｇで示すように、外筒２０に接する側に円弧状に盛り上がった形状を有し、また立上部８３は、矢印Ｈ−Ｈで示すように、突当部８２に突き当てられた外筒２０を向いた側（これはすなわち、折曲げ加工時における、外筒２０に接する側である）に円弧状に盛り上がった形状を有する。突当部８２および立上部８３の、円弧状に盛り上がった形状は、外筒２０と接する側の面についての形状であって、外筒２０と非接触の面は無関係であり、ここでは突当部８２および立上部８３は、いずれも丸棒形状を有する。
【００６１】
このように突当部８２および立上部８３を円弧状に形成したことにより、外筒２０との接触面積が低下し、より円滑な回転が可能となる。また角ばった形状の場合、その角部で外筒２０を削って紙粉が発生するおそれがあるが、円弧状に形成したことにより紙粉の発生も抑えられる。
【００６２】
図１７は、ブレードホルダの正面図、図１８はブレードホルダの側面図である。また、図１９は、図１７，図１８に示すブレードホルダに図１６に示すブレードが６個固定された状態を示す模式平面図である。
【００６３】
ブレードホルダ９０は、マンドレル７０（図１５参照）側を向いた、図１５に示す回転軸９０１に垂直な面９０ａに６本の溝９１が形成された形状を有する。これら６本の溝９１には、図１９に示すように、図１６に示す形状の６個のブレード８０の支持体８１の部分がそれぞれ嵌め込まれ、ボルト９２でそれぞれ固定されている。ここで、これらのブレード８０は、ブレードホルダ９０のマンドレル７０側を向いた面９０ａの広がる向きとブレード８０の突当部８２が延びる矢印Ｅの向き（第１の向き）とが平行となり、かつ立上部８３がマンドレル７０に向かって立ち上がる姿勢に、ブレードホルダ９０に固定される。このように、ブレード８０は、突当部８２がブレードホルダ９０の面９０ａと平行に延びた姿勢、すなわち図１５に示す回転軸９０１とは直角に延びる姿勢に固定されるが、この姿勢は、マンドレル７０に支持された状態の外筒２０との関係では、その外筒２０が、下端縁２０１に向かって、すなわち、ブレード８０に向かって小径に窄んだ形状を有するため、図１６に外筒２０を模式的に示したように、突当部８２に、立上部８３側に鈍角θが形成されるように斜めに突き当てられる姿勢である。
【００６４】
さらにこのブレードホルダ９０には、その中央に回転軸部材（図示せず）を差し込むための、２段の径に形成された貫通孔９３が設けられている。この貫通孔９３には回転軸部材が差し込まれてボルト９４で固定される。回転軸部材は、図１５および図１９に示す矢印Ｄ方向に回転し、その回転軸部材に固定されているブレードホルダ９０も同方向に回転する。
【００６５】
このブレードホルダ９０は、さらに、ブレード８０を、図１６に示す矢印Ｅの向き（第１の向き）に延びた突当部８２の、立上部８３が立ち上がった側の端部８２ａとは逆側の端部８２ｂを、ブレードホルダ９０の回転方向（矢印Ｄ方向）について前方斜め外向きに向けた姿勢に支持する構造となっている。
【００６６】
このように、ブレード８０を斜め外向きに配置すると、ブレード８０を、突当部８２の延びる矢印Ｅの向き（第１の向き）とブレードホルダ９０の回転の半径方向が一致するように配置した場合と比べ、外筒２０の下端縁２０１の折り曲げが円滑となる。
【００６７】
外筒２０は、最初は図１９に一点鎖線で示す円９９の位置、すなわち、ブレード８０の突当部８２の、立上部８３よりも半径方向少し外側の位置に突き当てられる。
【００６８】
マンドレル７０（図１５参照）は、そのまま直進的に前進するため、その前進に伴い、外筒２０は、折り曲げられながら、突当部８２の、半径方向について少しずつ外側に寄った位置に突き当てられる。
【００６９】
図２０は、図１５に示す加工装置における外筒の下端縁の折り曲げ加工の進行状況を示す模式図である。
【００７０】
先ず、マンドレル７０に、外筒２０を、図１５，図２０（Ａ）に示す姿勢に装着させる。
【００７１】
その後、マンドレル７０を図２０（Ｂ）に示す矢印Ｃの向きに前進させるとともに、ブレード８０が固定されたブレードホルダ９０を矢印Ｄの向きに回転させる。
【００７２】
図２０（Ｂ）は、外筒２０の下端縁２０１がブレード８０の突当部８２に突き当てられた時点の状態を示している。ブレードホルダの回転を続けながらマンドレル７０をさらに前進させると、外筒２０の下端部がブレード８０の突当部８２に沿って内向き（図１６に矢印Ｅで示す第１の向き）に折り曲げられ、さらに立上部８３に沿って、外筒としての上向き（図１６に矢印Ｆで示す第２の向き）に折り曲げられ、図２０（Ｃ）に示すような２段の折曲げ形状となり、図６，図７に示す平坦部２０１ａが形成される。
【００７３】
図２０（Ｃ）に示すように折り曲げられると、マンドレル７０が一旦後退して、折曲げ加工が完成した外筒２０がマンドレル７０から取り外される。マンドレル７０には加工前の新たな外筒２０が装着され、上記の工程が繰り返される。
【００７４】
尚、ここでは、下端（マンドレル７０に装着された状態における、ブレードホルダ９０側）ほど小径に窄まった筒形状の外筒２０の加工装置および加工方法について説明したが、本発明は、ブレードホルダ側に窄まった形状の筒体のみを加工対象とするものではなく、例えば回転中心線方向に一律な径をもった円筒形状の筒体や、ブレードホルダ側に徐々に径が開いた形状の筒体にも適用可能である。
【００７５】
図２１は、回転中心線方向に径が一律な円筒形状の筒体の折曲加工の概念図である。
【００７６】
ここでは、マンドレルに代わる支持部材１００に支持された円筒形状の筒体１１０と、ブレードホルダ（図示せず）に支持されたブレード８０を示した模式図である。
【００７７】
前述の通り、ブレード８０の突当部８２には、立上部８３側に鈍角θ（図１６参照）が形成されるように、加工対象の筒体１１０の端縁１１１が突き当てられる。
【００７８】
ここでは、図２１に示すように、ブレード８０がこの関係を満足するように傾けた姿勢にブレードホルダに固定される。ここで用いられるブレードホルダは、図１７，１８に示したブレードホルダ９０ではなく、ブレード８０を図２１に示すように斜めに固定されるように構成したブレードホルダである。ブレードホルダ側に向かって径が徐々に開いた形状の筒体についても、ブレード８０をその開き角に応じた姿勢に傾けて固定することにより、上記の折曲げ加工を実現することが可能である。
【００７９】
また、以上は、筒体端部を筒体の内側に向けて折曲げ加工する例であるが、本発明は、筒体端部を外向きに折曲げ加工する場合にも適用可能である。このときには、ブレード８０は、ブレードホルダに、立上部８３が突当部８２よりも回転の半径方向外側となる姿勢に固定される。またこの場合も、ブレード８０は、ブレードホルダに、加工対象の筒体が突当部８２に、立上部８３側に鈍角が形成されるように斜めに突き当たる姿勢に固定される。さらに、この場合は、ブレード８０をブレードホルダに、突当部８２の、立上部８３側の端部８２ａとは反対側の端部８２ｂ（図１６参照）がブレードホルダの回転方向前方斜め内向きとなる姿勢に固定することが好ましい。
【００８０】
このように、本発明の筒体端部折曲装置および筒体端部折曲方法は、紙容器１０の外筒２０の下端縁２０１の加工にのみ適用される技術ではなく、紙製の筒体の端部の折曲加工用として広く適用される技術である。
【００８１】
図２２は、実施形態の紙容器と比較例の紙容器のそれぞれについての積み重ね後の分離のし易さを示す実験結果を示した図である。
【００８２】
図２２のグラフａは比較例の紙容器の実験結果を表わしており、グラフｂは実施形態の紙容器の実験結果を表わしている。
【００８３】
ここで、比較例の紙容器は、図９〜図１１および図１４に示す紙容器であり、実施形態の紙容器は、図１〜図７および図１３に示す紙容器である。
【００８４】
この図２２には、下部の紙容器に同形の上部の紙容器を積み重ねて一旦荷重（横軸）をかけ、その後、下部の紙容器を残して上部の紙容器を持ち上げて分離するのに要した引張り荷重（縦軸）を測定した結果が示されている。
【００８５】
この実験結果に示す通り、外筒下端縁にカールを形成した比較例の紙容器（ａ）よりも、外筒下端縁に２段に折曲げ加工を施した本実施形態の紙容器の方が、特に２０［Ｎ］以上の荷重をかけたときの引張り荷重が小さく、本実施形態の紙容器の方が小さな力で分離できることが分かる。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１０Ａ，１０Ｂ      紙容器
２０，５０，２０Ｂ      外筒
３０      内容器
３０ａ      上端部分
３０ｂ      下端寄りの部分
３１      底紙
３２，３２Ａ      胴紙
６０      加工装置
７０      マンドレル
８０      ブレード
９０      ブレードホルダ
８１      支持体
８２      突当部
８２ａ，８２ｂ      端部
８３      立上部
１００      支持部材
１１０      筒体
１１１      端縁
２０１，３０２，５０１      下端縁
２０１ａ，２０１ａＢ      平坦面
２０２      上端縁
２０３，２０４，３２１      開口
２０５      内面上端部分
２０６      下端の内側に折り曲げられた部分
３０１      下端部
３２２，３２２Ａ      段部
５０１，５０１ａ，５０１ａＢ      カール
９０１      回転軸
【図１】
2014091556.tif 000003
【図２】
2014091556.tif 000004
【図３】
2014091556.tif 000005
【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】
2014091556.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014091556.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2014091556.tif 000014
【図１３】
2014091556.tif 000015
【図１４】
2014091556.tif 000016
【図１５】
2014091556.tif 000017
【図１６】
2014091556.tif 000018
【図１７】
2014091556.tif 000019
【図１８】
2014091556.tif 000020
【図１９】
2014091556.tif 000021
【図２０】
2014091556.tif 000022
【図２１】
2014091556.tif 000023
【図２２】
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