(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給位置，位置決め位置，糊付位置，成形位置，貼合位置，排出位置で停止しながら旋回する旋回盤と、旋回盤に設けられてその供給位置で筒状体が外挿されると共にこの筒状体の上端から内部に面子が内挿されるマンドレルと、旋回盤の位置決め位置に設けられて筒状体に対して面子を糊付箇所を越えた退避箇所に位置決めする位置決め手段と、旋回盤の糊付位置に設けられて筒状体の糊付箇所に糊を塗布する糊付手段と、旋回盤の成形位置に設けられて筒状体の上端を内側にカールさせてカール部を形成する成形手段と、旋回盤の貼合位置に設けられて面子を糊付箇所に移動して筒状体の周壁に接着させると共にカール部に当合させて紙容器にする貼合手段と、旋回盤の排出位置に設けられて紙容器を旋回盤及びマンドレルから排出する排出手段とから構成され、前記マンドレルは、筒状体の内径より小径な支軸と、支軸の上部に着脱可能に取付けられて筒状体の上部内側に嵌合される内型とを備えていると共に、成形手段は、マンドレルの内型との間で筒状体の上部を挟持し得る半割状の外型を備えている事を特徴とする紙容器の製造装置。
【請求項２】
供給位置は、筒状体供給位置と面子供給位置とを備えている請求項１に記載の紙容器の製造装置。
【請求項３】
糊付手段は、昇降可能且つ旋回可能に設けられて遠心力に依り糊を周囲に放射する旋回円盤と、旋回円盤と同期して昇降可能でその中心部に糊を噴射する糊付ガンと、から構成されている請求項１又は２に記載の紙容器の製造装置。
【請求項４】
排出手段は、紙容器の面子を吸着する真空吸着器を備えている請求項１乃至３の何れかに記載の紙容器の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば食品入れや小物入れとして使用される紙容器の製造方法及びその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の紙容器の製造方法としては、例えば特開平６−１２２４３９号に記載されたものや特開平８−２８１８４１号に記載されたものが知られている。
前者の方法は、筒状体の一端を内側にカールさせてカール部を形成し、筒状体の他端から内部に面子を挿入してこれをカール部に当合させる様にしたものである。
後者の方法は、筒状体の一端から内部の貼合箇所に面子を挿入し、筒状体と面子との間に糊付してこれらを接着し、筒状体の一端を内側にカールさせてカール部を形成して面子に当合させる様にしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の方法は、筒状体の一端にカール部を先に形成する様にしているので、カール部の成形が行ない易く、美麗に成形できるものの、カール部を形成した後に面子を筒状体の他端側から挿入する様にしているので、面子の挿入が行ない難かった。
他方、後者の方法は、筒状体の一端から面子を先に挿入して接着する様にしているので、面子の挿入が行ない易いものの、面子を接着した後に筒状体の一端にカール部を形成する様にしているので、面子が邪魔になってカール部の成形が行ない難く、美麗に成形できなかった。
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解決する為に創案されたもので、その課題とする処は、面子の挿入が行ない易いと共に、カール部の成形が行ない易く且つ美麗に成形できる様にした紙容器の製造装置を提供するにある。
加えて、本発明は、紙容器の直径や形状が異なっても、容易に製造できる様にした紙容器の製造装置を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の紙容器の製造装置は、供給位置，位置決め位置，糊付位置，成形位置，貼合位置，排出位置で停止しながら旋回する旋回盤と、旋回盤に設けられてその供給位置で筒状体が外挿されると共にこの筒状体の上端から内部に面子が内挿されるマンドレルと、旋回盤の位置決め位置に設けられて筒状体に対して面子を糊付箇所を越えた退避箇所に位置決めする位置決め手段と、旋回盤の糊付位置に設けられて筒状体の糊付箇所に糊を塗布する糊付手段と、旋回盤の成形位置に設けられて筒状体の上端を内側にカールさせてカール部を形成する成形手段と、旋回盤の貼合位置に設けられて面子を糊付箇所に移動して筒状体の周壁に接着させると共にカール部に当合させて紙容器にする貼合手段と、旋回盤の排出位置に設けられて紙容器を旋回盤及びマンドレルから排出する排出手段とから構成され、前記マンドレルは、筒状体の内径より小径な支軸と、支軸の上部に着脱可能に取付けられて筒状体の上部内側に嵌合される内型とを備えていると共に、成形手段は、マンドレルの内型との間で筒状体の上部を挟持し得る半割状の外型を備えている事に特徴が存する。
【０００５】
旋回盤は、供給位置，位置決め位置，糊付位置，成形位置，貼合位置，排出位置で停止しながら旋回される。旋回盤が供給位置に旋回されると、マンドレルの外側に筒状体が外挿されると共に、この筒状体の上端から内部に面子が内挿される。旋回盤が位置決め位置に旋回されると、位置決め手段に依り筒状体に対して面子が糊付箇所を越えた退避箇所に位置決めされる。旋回盤が糊付位置に旋回されると、糊付手段に依り筒状体の糊付箇所に糊が塗布される。旋回盤が成形位置に旋回されると、成形手段に依り筒状体の上端が内側にカールされてカール部が形成され、このカール部が糊付箇所に隣接される。旋回盤が貼合位置に旋回されると、貼合手段に依り面子が糊付箇所に移動されて筒状体の周壁に接着されると共にカール部に当合されて紙容器にされる。旋回盤が排出位置に旋回されると、排出手段に依り紙容器が旋回盤及びマンドレルから排出される。
【０００６】
筒状体の内部にその一端から糊付箇所を超えた退避箇所に面子が挿入された後に、筒状体の糊付箇所に糊付されるので、面子の挿入が容易になると共に、糊付が行ない易くなる。面子が退避位置にある時に、筒状体の一端がカールされてカール部が形成されるので、面子が邪魔にならずに成形できると共に、美麗に成形できる。カール部が形成された後に、面子が糊付箇所に移動されるので、面子が筒状体の周壁に接着されると共に、面子が筒状体のカール部に確実に当合される。この時、糊を余分に塗布して置けば、余剰の糊に依り面子とカール部とを接着させる事もできる。
停止しながら旋回される旋回盤の各停止位置に、各工程を司る手段を配して筒状体と面子から順次紙容器を製造する様に構成したので、小さいスペースで効率良く紙容器を製造する事ができる。
【０００７】
マンドレルは、筒状体の内径より小径な支軸と、支軸の上部に着脱可能に取付けられて筒状体の上部内側に嵌合される内型とを備えているので、紙容器の直径や形状が異なってもマンドレル全体を交換せずに内型だけを交換するだけで対処する事ができ、それだけ型代を安くする事ができると共に、紙容器を容易に製造できる。又、筒状体をマンドレルに外挿させる場合には、内型だけに接触するので、筒状体の供給が容易に行なえるる。
成形手段は、マンドレルの内型との間で筒状体の上部を挟持し得る半割状の外型を備えているので、成形時には筒状体が適正に保持され、成形が精度良く行なわれる。
【０００８】
供給位置は、筒状体供給位置と面子供給位置とを備えているのが好ましい。この様にすれば、時間的余裕をもって筒状体と面子との供給が行なえる。
【０００９】
糊付手段は、昇降可能且つ旋回可能に設けられて遠心力に依り糊を周囲に放射する旋回円盤と、旋回円盤と同期して昇降可能でその中心部に糊を噴射する糊付ガンと、から構成されているのが好ましい。この様にすれば、構造が簡単で、それでいて筒状体の内周の糊付箇所に均等に糊を塗布できる。
【００１０】
排出手段は、紙容器の面子を吸着する真空吸着器を備えているのが好ましい。この様にすれば、紙容器の面子を利用して的確に排出する事ができる。
【００１１】
【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。
図１は、本発明の紙容器の製造装置の概要を示す平面図。図２は、図１の筒状体供給位置の縦断側面図。図３は、図１の面子供給位置の縦断側面図。図４は、図１の位置決め位置の縦断側面図。図５は、図１の糊付位置の縦断側面図。図６は、図１の成形位置の縦断側面図。図７は、図１の貼合位置の縦断側面図。図８は、図１の排出位置の縦断側面図である。
【００１２】
紙容器の製造装置１は、旋回盤２、マンドレル３、位置決め手段４、糊付手段５、成形手段６、貼合手段７、排出手段８とからその主要部が構成されている。
【００１３】
旋回盤２は、供給位置Ａ，位置決め位置Ｂ，糊付位置Ｃ，成形位置Ｄ，貼合位置Ｅ，排出位置Ｆで停止しながら旋回するもので、この例では、筒状体供給位置Ａ１，面子供給位置Ａ２，予備（遊び）位置Ａ３，位置決め位置Ｂ，糊付位置Ｃ，成形位置Ｄ，貼合位置Ｅ，排出位置Ｆで停止しながら旋回するものにしてあり、機体９に対して縦軸廻りに回転可能に設けられていると共に、機体９に設けられた間歇駆動機（図示せず）に依り円周の８等分箇所（４５度）毎に停止しながら旋回する様にしてあり、所謂間歇的に旋回する様にしてある。
【００１４】
マンドレル３は、旋回盤２に設けられてその供給位置Ａで筒状体Ｇが外挿されると共にこの筒状体Ｇの上端から内部に面子Ｈが内挿されるもので、この例では、旋回盤２の円周の８等分箇所の夫々に設けられて居り、筒状体供給位置Ａ１では人力に依り筒状体Ｇが外挿されると共に、面子供給位置Ａ２では人力に依り筒状体Ｇの上端から内部に面子Ｈが内挿される様にしてある。
而して、マンドレル３は、旋回盤２上にボルトに依り取付けられて筒状体Ｇの内径より小径な円柱状の支軸１０と、これの上部に埋め込み型のボルトに依り着脱可能に取付けられて筒状体Ｇの上部内側に位置される円板状の内型１１と、支軸１０に昇降可能に貫通されて筒状体Ｇを受け止める円環状の昇降板１２と、旋回盤２に昇降可能に設けられて昇降板１２を昇降可能に且つ廻止して支持する左右一対の案内棒１３と、支軸１０に昇降可能に設けられてボルトに依り任意の位置に止結され昇降板１２の下降を規制する円環状のストッパ１４とを備えている。
案内棒１３は、図略しているが、流体圧シリンダやカム機構等に依り昇降される様にしてある。
【００１５】
位置決め手段４は、旋回盤２の位置決め位置Ｂに設けられて筒状体Ｇに対して面子Ｈを糊付箇所を越えた退避箇所に位置決めするもので、この例では、旋回盤２の位置決め位置Ｂの上方に昇降可能に設けられてその降下に依り筒状体Ｇをマンドレル３の内型１１に外嵌させたままその下端を昇降板１２に当合させると共に、面子Ｈをマンドレル３の内型１１との間で挾持させたままこれらを若干降下させて面子Ｈを糊付箇所を越えた退避箇所に位置決めする段付押型１５を備えている。段付押型１５は、図略しているが、流体圧シリンダやカム機構等に依り昇降される様にしてある。
【００１６】
糊付手段５は、旋回盤２の糊付位置Ｃに設けられて筒状体Ｇの糊付箇所に糊Ｉを塗布するもので、この例では、旋回盤２の糊付位置Ｃの上方に昇降可能且つ旋回可能に設けられて遠心力に依り糊Ｉを周囲に放射する旋回円盤１６と、旋回円盤１６と同期して昇降可能でその中心部に糊Ｉを噴射する糊付ガン１７とから構成されている。旋回円盤１６は、図略しているが、流体圧シリンダやカム機構等に依り昇降されると共に、モータ等に依り回転される様にしてある。糊付ガン１７は、図略しているが、糊供給源に接続されて所定のタイミングで糊Ｉが噴射される様にしてある。
【００１７】
成形手段６は、旋回盤２の成形位置Ｄに設けられて筒状体Ｇの上端を内側にカールさせてカール部Ｊを形成するもので、この例では、旋回盤２の成形位置Ｄのマンドレル３に対して水平方向に遠近移動（開閉）可能に設けられてマンドレル３の内型１１との間で筒状体Ｇの上部を挟持し得る半割状の外型１８と、旋回盤２の成形位置Ｄの上方に昇降可能に設けられてその降下に依り筒状体Ｇの上端を内側にカールさせてカール部Ｊを形成させる成形凹型１９とを備えている。両外型１８は、図略しているが、流体シリンダ等に依り開閉移動される様になっている。成形凹型１９は図略しているが、流体圧シリンダやカム機構等に依り昇降されると共に、筒状体Ｇの上端を加熱しながらカールさせる為の加熱器が設けられている。
【００１８】
貼合手段７は、旋回盤２の貼合位置Ｅに設けられて面子Ｈを糊付箇所に移動して筒状体Ｇの周壁Ｋに接着させると共にカール部Ｊに当合させて紙容器Ｌにするもので、この例では、旋回盤２の貼合位置Ｅの上方に昇降可能に設けられて降下に依り筒状体Ｇのカール部Ｊを押さえる押板２０と、筒状体Ｇに対して面子Ｈを上昇させるマンドレル３及び昇降板１２とから成っている。押板２０は、図略しているが、流体圧シリンダやカム機構等に依り昇降される様にしてある。
【００１９】
排出手段８は、旋回盤２の排出位置Ｆに設けられて紙容器Ｌを旋回盤２及びマンドレル３から排出するもので、この例では、上昇に依り紙容器Ｌをマンドレル３の内型１１だけに嵌合させる昇降板１２と、紙容器Ｌの面子Ｈを吸着する真空吸着器２１と、これを昇降させる昇降シリンダ２２と、これを水平に旋動させるアーム２３と、排出位置に設けられたシュート２４とを備えている。
真空吸着器２１は、図略しているが、真空ポンプに接続されて所定のタイミングで真空にされる様にしてある。
【００２０】
筒状体Ｇは、この例では、円筒状を呈し、ボール紙等に依り作製された方形のブランクを円筒状に巻き、その両端を重ねて糊付けした所謂一周巻き筒にしてある。
面子Ｈは、この例では、円板状を呈し、筒状体Ｇの内径に合せた大きさにしてある。
【００２１】
次に、この様な構成に基づいて作用を述解する。
旋回盤２は、図１の矢印で示す如く、間歇駆動機に依り筒状体供給位置Ａ１，面子供給位置Ａ２，予備位置Ａ３，位置決め位置Ｂ，糊付位置Ｃ，成形位置Ｄ，貼合位置Ｅ，排出位置Ｆで停止しながら旋回される。
【００２２】
旋回盤２が筒状体供給位置Ａ１に旋回されると、図２に示す如く、昇降板１２がストッパ１４に当合するまで下降される事に依りマンドレル３が昇降板１２から上突される。そうすると、人力に依り筒状体Ｇが供給され、マンドレル３の内型１１に筒状体Ｇが外挿される。
【００２３】
旋回盤２が面子供給位置Ａ２に旋回されると、図３示す如く、人力に依り面子Ｈが供給され、マンドレル３の内型１１外挿された筒状体Ｇの内部に面子Ｈが内挿される。
【００２４】
旋回盤２が予備位置Ａ３に旋回されると、もし、これまでに筒状体Ｇと面子Ｈが供給できなかった場合には、これらが供給される。
【００２５】
旋回盤２が位置決め位置Ｂに旋回されると、図４に示す如く、位置決め手段４の段付押型１５が降下されると共に、昇降板１２が若干上昇される。そうすると、筒状体Ｇがマンドレル３に外嵌されたままその下端が昇降板１２に当合されると共に、面子Ｈが段付押型１５とマンドレル３の内型１１との間で挾持されたままこれらが若干上昇され、筒状体Ｇに対して面子Ｈが糊付箇所を越えた退避箇所に位置決めされる。位置決め後は、マンドレル３と昇降板１２はそのままで、位置決め手段４の段付押型１５が上昇されて原位置に戻される。
【００２６】
旋回盤２が糊付位置Ｃに旋回されると、図５に示す如く、糊付手段５の旋回円盤１６が回転されて筒状体Ｇの糊付箇所まで降下されると共に、糊付ガン１７が旋回円盤１６と同期して降下されてその中心部に糊Ｉが所定量だけ噴射される。そうすると、糊Ｉは、旋回円盤１６の遠心力に依り周囲に均等に放射されて筒状体Ｇの糊付箇所に均一に塗布される。糊付後は、糊付手段５の旋回円盤１６と糊付ガン１７が上昇されて原位置に戻される。
【００２７】
旋回盤２が成形位置Ｄに旋回されると、図６に示す如く、成形手段６の半割状の外型１８が閉じられてマンドレル３の内型１１との間で筒状体Ｇの上部が挟持されると共に、成形手段６の成形凹型１９が降下される。そうすると、筒状体Ｇの上端が内側にカールされてカール部Ｊが形成されると同時に、このカール部Ｊが糊付箇所に隣接される。成形後は、成形手段６の半割状の外型１８が開かれて原位置に戻されると共に、成形凹型１９が上昇されて原位置に戻される。この時、昇降板１２を若干降下させてマンドレル３を若干上昇させる事に依り筒状体Ｇに対して面子Ｈを若干上昇させて置くのが好ましい。
【００２８】
旋回盤２が貼合位置Ｅに旋回されると、図７に示す如く、貼合手段７の押板２０が降下される事に依り筒状体Ｇのカール部Ｊが押さえられると共に、昇降板１２がストッパ１４に当合するまで降下されてマンドレル３が上昇される事に依り面子Ｈが糊付箇所に移動される。そうすると、面子Ｈと筒状体Ｇの周壁Ｋとが接着されると共に、面子Ｈが筒状体Ｇのカール部Ｊに当合されて紙容器Ｌにされる。この時、糊Ｉは、糊付位置Ｃで余分に塗布されているので、面子Ｈの移動で押出された余剰の糊Ｉに依り面子Ｈと筒状体Ｇのカール部Ｊとが接着される。
【００２９】
旋回盤２が排出位置Ｆに旋回されると、図８に示す如く、排出手段８の一部を為す昇降板１２がマンドレル３の内型１１に当合するまで上昇されると共に、真空吸着器２１が降下されて紙容器Ｌの面子Ｈが真空吸着された後、上昇されてシュート２４上まで旋動されて開放される。そうすると、マンドレル３の内型１１から紙容器Ｌが引き抜かれてシュート２４まで移動された後、シュート２４から機外へ排出される。
【００３０】
以下、同様の工程が順次繰り返されて紙容器Ｌが連続して製造される。製造された紙容器Ｌは、断面が円形の有底円筒状を呈している。
停止しながら旋回される旋回盤２の各停止位置Ａ〜Ｆに、各工程を司る手段４〜８を配して筒状体Ｇと面子Ｈから順次紙容器Ｌを製造する様に構成したので、小さいスペースで効率良く紙容器Ｌを製造する事ができる。
【００３１】
紙容器Ｌの直径や形状が異なる場合は、マンドレル３の内型１１、成形手段６の外型１８と成形凹型１９を交換する。この場合、旋回盤２の各停止位置Ａ〜Ｆに設けられるマンドレル３は、その全体ではなく、内型１１だけを交換すれば良いので、その交換作業が容易であると共に、コストの低減を図る事ができる。
【００３２】
尚、旋回盤２は、先の例では、筒状体供給位置Ａ１，面子供給位置Ａ２，予備（遊び）位置Ａ３，位置決め位置Ｂ，糊付位置Ｃ，成形位置Ｄ，貼合位置Ｅ，排出位置Ｆで停止しながら旋回するものあったが、これに限らず、例えば供給位置Ａを単一にしたり、予備（遊び）位置Ａ３を割愛しても良い。
糊付手段５は、先の例では、旋回円盤１６と糊付ガン１７とから成るものであったが、これに限らず、例えば糊付ローラ等で構成しても良い。
成形手段６は、先の例では、筒状体Ｇの上端を内側に一度にカールさせる単一のものであったが、これに限らず、例えば予備成形手段と仕上げ成形手段の様に、筒状体Ｇの上端を内側に段階的にカールさせる複数のものでも良い。この様にすれば、小さな成形力に依りカール部を精度良く美麗に成形できると共に、製造速度を高速化できる。
成形手段６は、先の例では、成形凹型１９が昇降可能であったが、これに限らず、例えば昇降可能で且つ回転可能であっても良い。この様にすれば、筒状体Ｇの上端を成形凹型１９の下圧と回転に依り容易にカールする事ができ、より一層、カール部を精度良く美麗に成形できる。
筒状体Ｇは、先の例では、所謂一周巻き筒であったが、これに限らず、例えば所謂スパイラル筒等でも良い。
筒状体Ｇと面子Ｈは、先の例では、筒状体供給位置Ａ１と面子供給位置Ａ２で人力に依り供給したが、これに限らず、例えば機械的に供給する供給手段を設けても良い。
筒状体Ｇのカール部Ｊと面子Ｈは、先の例では、接着させる様にしたが、これに限らず、例えば接着させない様にしても良い。
紙容器Ｌは、先の例では、断面が円形であったが、これに限らず、例えば楕円形や多角形等でも良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）  旋回盤、マンドレル、位置決め手段、糊付手段、成形手段、貼合手段、排出手段とから構成され、とりわけマンドレルは、筒状体の内径より小径な支軸と、これの上部に着脱可能に取付けられて筒状体の上部内側に嵌合される内型とを備えていると共に、成形手段は、マンドレルの内型との間で筒状体の上部を挟持し得る半割状の外型を備えているので、面子の挿入が行ない易いと共に、カール部の成形が行ない易く且つ美麗に成形できる。
（２）  マンドレルは、筒状体の内径より小径な支軸と、これの上部に着脱可能に取付けられて筒状体の上部内側に嵌合される内型とを備えていると共に、成形手段は、マンドレルの内型との間で筒状体の上部を挟持し得る半割状の外型を備えているので、紙容器の直径や形状が異なっても、容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙容器の製造装置の概要を示す平面図。
【図２】図１の筒状体供給位置の縦断側面図。
【図３】図１の面子供給位置の縦断側面図。
【図４】図１の位置決め位置の縦断側面図。
【図５】図１の糊付位置の縦断側面図。
【図６】図１の成形位置の縦断側面図。
【図７】図１の貼合位置の縦断側面図。
【図８】図１の排出位置の縦断側面図。
【符号の説明】
１…紙容器の製造装置、２…旋回盤、３…マンドレル、４…位置決め手段、５…糊付手段、６…成形手段、７…貼合手段、８…排出手段、９…機体、１０…支軸、１１…内型、１２…昇降板、１３…案内棒、１４…ストッパ、１５…段付押型、１６…旋回円盤、１７…糊付ガン、１８…外型、１９…成形凹型、２０…押板、２１…真空吸着器、２２…昇降シリンダ、２３…アーム、２４…シュート、Ａ…供給位置、Ａ１…筒状体供給位置、Ａ２…面子供給位置、Ａ３…予備位置、Ｂ…位置決め位置、Ｃ…糊付位置、Ｄ…成形位置、Ｅ…貼合位置、Ｆ…排出位置、Ｇ…筒状体、Ｈ…面子、Ｉ…糊、Ｊ…カール部、Ｋ…周壁、Ｌ…紙容器。
【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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