(57)【要約】【課題】  紙蓋の成形工程を単純化して，連続的な自動化生産過程による容易な成形を可能にし，このような製品の大量生産による紙蓋の生産単価を減少させることができる紙蓋成形装置を提供する。【解決手段】  紙蓋成形装置は，紙材料からなる蓋原紙の中央本体部の周縁に沿って垂直方向に折曲されて延長されるフランジ部と，フランジ部に一定間隔で形成される皺部と，フランジ部と本体部が合う内側コーナの一部に沿って形成される着脱溝とを成形する。また，紙蓋成形装置は，複数の蓋原紙を供給し積層保管する供給台と，複数の原挿入部紙が一定間隔で形成され，所定角度ずつ回転と停止が繰り返される円板テーブルと，円板テーブルの下部に上下方向の昇降が可能で，挿入された蓋原紙の成型を行う加熱成形モールド，着脱溝成形モールド，補強溝成形モールドからなるモールド昇降台が設けられる。【選択図】図２
2006056259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙材料からなる蓋原紙の中央本体部の周縁に沿って垂直方向に折曲されて延長されるフランジ部と，
前記フランジ部に一定間隔で形成される皺部と，
前記フランジ部と本体部が合う内側コーナの一部に沿って形成される着脱溝と，
を成形する紙蓋成形装置において，
装置の一側には，複数の蓋原紙を供給し，積層保管する供給台と，
周辺に沿って複数の原挿入部紙が一定間隔で形成され，所定角度ずつ回転と停止が繰り返される円板テーブルと，
前記円板テーブルの下部に装着され，上下方向の昇降が可能なモールド昇降台と，
を備え，
前記モールド昇降台は，挿入された蓋原紙の成型を行う加熱成形モールドと，着脱溝成形モールドと，補強溝成形モールドとを有することを特徴とする，紙蓋成形装置。
【請求項２】
前記モールド昇降台上には，成形動作時に円板テーブルの遊動を防止するテーブル支持具が形成され，前記円板テーブル上の前記テーブル支持具に対応する位置には，テーブル支持具が挿入可能な挿入孔が形成されていることを特徴とする，請求項１に記載の紙蓋成形装置。
【請求項３】
前記着脱溝成形モールドには，前記蓋原紙の内側隅部に着脱溝を形成させる溝形成突起が外周面上端に沿って設けられることを特徴とする，請求項１に記載の紙蓋成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙蓋成形装置にかかり，特に紙材料を用いて成形される紙蓋の構造的特性に合わせて大量生産が可能にするための成形装置構造に紙蓋成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，産業経済の発達につれて，人間の生活文化も複雑多様化するに従い，時間を節約することができる様々な形態のファストフードが製品化されているが，このようなファストフードは，大体使い捨て容器に収容された状態で販売されている。
【０００３】
このような使い捨て容器は，カップヌードルのような飲食物を入れるためのものから，水やテイクアウト用コーヒーのような飲食物を入れるためのものまでに多様に用いられており，必要に応じて，内容物がこぼれること防止するために，蓋を使う。
【０００４】
一方，このような使い捨て容器に使われる蓋は，主にプラスチック材で作って使われている。このようなプラスチック材料は，熱と圧力を加えることにより，希望する形態に変形し易く，その温度を下げれば，成形した形状が長く維持される特性があるため，射出機を用いて容易に蓋を成型し，使用することができる利点があった。
【０００５】
しかし，このような一般的な使い捨てプラスチック蓋を廃棄する場合，腐らないプラスチックの特性のため，その処分が困るだけでなく，環境にも至大な悪影響を与える問題点があった。
【０００６】
すなわち，使われるプラスチック材は数百年が経っても自然分解し難い材質であり，特別な処理方法なしに地中に埋め立てられて廃棄されているため，自然環境を極度に汚染させている。また，焼却処理時には，大気汚染はもちろん人体に有害な環境ホルモンや各種の発ガン物質を排出することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで，このような環境問題を解消するために，近年には，プラスチック材料でなく，廃棄処分し易い材料である厚い白板紙（パルプ材）で蓋を作ろうとする試みがあった。しかし，このような板紙材は，原料を輸入しなければならないため高価であり，生産費用が増加する。また，紙の特性上，成形が難しく，縁部を円形に別途成形して合体する成形方法を用いるため，強度低下により形状を維持することが難しいという技術上の問題があった。
【０００８】
また，従来の紙蓋の成形においては，紙材料の特性上，強度補強および成形作業のために，多くの作業工程を要するため，自動化のための成形装置の構造が複雑になり，これにより製品の生産費用がかかる問題点があった。
【０００９】
本発明は，従来の紙蓋成形装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，紙材料で容器蓋を大量で生産するための装置を構成することによって，全体的な装置の単純化を成して製品の生産単価を減少させることの可能な，新規かつ改良された紙蓋成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，装置の一側には，予め裁断された複数の蓋原紙を順次供給するために積層保管する供給台が設けられ，供給台から供給される蓋原紙の段階的な成形のために，所定角度ずつ回転停止される円板テーブルの周辺に沿って複数の原紙挿入部が一定間隔で形成され，円板テーブルの下部には，モールド昇降台が上下方向に昇降可能に装着され，モールド昇降台上には，それぞれの挿入部に挿入された蓋原紙の成形のための加熱成形モールド，着脱溝成形モールドおよび補強溝成形モールドがそれぞれ設けられている紙蓋成形装置が提供される。
【００１１】
また，紙蓋成形装置は紙材料からなる蓋原紙の中央本体部の周縁に沿って垂直方向に折曲されて延長されるフランジ部と，前記フランジ部に一定間隔で形成される皺部と，前記フランジ部と本体部が合う内側コーナの一部に沿って形成される着脱溝とを成形する紙蓋成形装置において，装置の一側には，複数の蓋原紙を供給し，積層保管する供給台と，周辺に沿って複数の原挿入部紙が一定間隔で形成され，所定角度ずつ回転と停止が繰り返される円板テーブルと，前記円板テーブルの下部に装着され，上下方向の昇降が可能なモールド昇降台とを備え，前記モールド昇降台は，挿入された蓋原紙の成型を行う加熱成形モールドと，着脱溝成形モールドと，補強溝成形モールドとを有することができる。
【００１２】
モールド昇降台上には、成形動作時、円板テーブルの遊動を防止するためのテーブル支持具が設けられ、これに対応する円板テーブルの位置には、テーブル支持具が挿入可能な挿入孔が形成することができる。つまり，前記モールド昇降台上には，成形動作時に円板テーブルの遊動を防止するテーブル支持具が形成され，前記円板テーブル上の前記テーブル支持具に対応する位置には，テーブル支持具が挿入可能な挿入孔が形成することができる。
【００１３】
前記着脱溝成形モールドは、偏心回動によって蓋原紙の内側隅部に着脱溝を形成させるための溝形成突起が外周面上端に沿って形成することができる。つまり，前記着脱溝成形モールドには，前記蓋原紙の内側隅部に着脱溝を形成させる溝形成突起が外周面上端に沿って設けられることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように，本発明の紙蓋成形装置は，紙蓋の成形工程を単純化して，連続生産過程による成形を容易にすることができ，紙蓋製品の大量生産により，紙蓋の生産単価を減少させることができる。
【００１５】
また，本発明の紙蓋成形装置によって成形された紙蓋は，一重の紙原紙からなるので，自動工程による生産が可能になり，カップ容器との結合時，より安定的な結合が維持されるとともに，大きさの可変により優れた互換性を有する利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる紙蓋成形装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は，第１実施形態における紙蓋成形装置の外観を示す斜視図，図２は，第１実施形態における紙蓋成形装置の斜視図，図３は，第１実施形態における紙蓋成形装置の平面図図４は，第１実施形態における紙蓋成形装置の側面図，図５Ａは，第１実施形態における紙蓋成形装置による紙蓋のフランジ部成形段階を示す断面図，図５Ｂは，紙蓋の着脱溝成形段階を示す断面図，図５Ｃは，紙蓋の補強溝成形段階を示す断面図である。以下に，本実施形態による紙蓋成形装置の概略的な構成を説明する。
【００１８】
図１〜図４を参照すると，装置の一側には，裁断された蓋原紙１が複数層に積層される供給台１２０が設けられ，前記供給台１２０から所定隔離で離隔した位置には，供給された蓋原紙１の段階的な成形のために，中央のシャフトを軸として所定角度ずつ回転と停止を繰り返す円板テーブル１００が設置され，この円板テーブル１００の縁部に沿って複数の原紙挿入部１０１が一定間隔に形成されている。
【００１９】
図５Ａ〜図５Ｃを参照すると，原紙挿入部１０１は，蓋原紙１の上昇時，縁部を折り曲げるための側壁部１０２と，側壁部１０２の上端に形成された溝部１０３とが形成されている。また，上部支持モールド１１７は，モールドによる成形時，蓋体の上面を支持する。
【００２０】
そして，円板テーブル１００の下部には，モールド昇降台１１０が上下方向に昇降可能に装着されている。モールド昇降台１１０上には，それぞれの挿入部１０１に挿入された蓋原紙１の成形を段階的に実施するための加熱成形モールド１１１，着脱溝成形モールド１１２，および補強溝成形モールド１１３がそれぞれ円筒状に構成されている。
【００２１】
特に，着脱成形モールド１１２は，ルーレット形態を成して偏心回動可能になるとともに，外周面上端に沿って溝形成突起１１２ａが突設され，補強溝成形モールド１１３の上面には，溝形成突起１１３ａが円形に突設されている。
【００２２】
また，前記モールド昇降台１１０上には，成形動作の際，円板テーブル１００の遊動を防止するためのテーブル支持具１１５が設置されており，円板テーブル１００には，これに対応する位置に，挿入孔１０５が形成されている。
【００２３】
一方，前記円板テーブル１００およびモールド昇降台１１０のそれぞれの回動および昇降のための駆動部の構成は，通常の紙コップ成形装置に多様に適用される公知の技術であるので，本発明の技術要旨を逸脱する駆動部の技術構成および動作過程についての説明は省略する。
【００２４】
以下に，本実施形態における紙蓋成形装置の動作による成形過程を説明する。
【００２５】
まず，供給台１２０に積層保管されているそれぞれの蓋原紙１は平面円形をなし，中央側には本体部１０があり，この本体部１０の周辺に沿って折り曲げられるフランジ部２０が形成される。ここで，フランジ部２０が容易に折り曲げられるようにするため，フランジ部２０には複数の皺部２１が一定間隔で細切れされ，その外周に沿って複数の円弧部が形成されるように裁断される。
【００２６】
このような裁断状態の蓋原紙１が，その下部に設けられた吸着口１２１によって一枚ずつ引き下げられた後，押し具（図示せず）によって円板テーブル１００の下方に自動に供給されると，モールド昇降台１１０が昇降動作して，所定角度ずつ回転停止する円板テーブル１００の原紙挿入部１０１に挿入された蓋原紙１に対する段階的な成形作業が行われる。
【００２７】
すなわち，蓋原紙１は，円板テーブル１００の挿入部１０１の下側から上側に挿入されることにより，周辺部が側壁部１０２によって折り曲げられてフランジ部２０に形成された状態で移送され，加熱成形モールド１１１に位置することになる。その後，加熱成形モールド１１１が上昇し熱を発散して，折曲状態で挿入されて移送されて来た蓋原紙１を全体的に加熱することにより，次の段階で所定形態に容易に成形されるようにする。
【００２８】
このような過程を経た後，加熱成形モールド１１１が下降すると，次の段階として，円板テーブル１００が所定角度だけ回転して着脱溝成形モールド１１２に至ることになると，着脱成形モールド１１２が上昇した後，偏心回動によるルーレット加工が行われることにより，モールドの外周上に突設されている溝形成突起１１２ａ，および挿入部に形成された溝部１０３の相互作用により，着脱溝１１が蓋原紙１の内側隅部に形成され，次の段階で，もう一度円板テーブル１００が回転し，ここでは補強溝成形モールド１１３が上昇することにより，蓋原紙１の本体部１０上に，下向きに突出された円形の補強溝１２が複数形成され，これにより紙蓋の強度が補強されることになる。
【００２９】
特に，前記成形過程において，それぞれの成形モールド１１１，１１２，１１３が上昇して，蓋原紙１に対する成形作業を行うにあたって，原紙の上部面を上部支持モールド１１７が支えることにより，成形過程での蓋原紙１の変形を防止することができることになる。
【００３０】
一方，それぞれの成形モールド１１１，１１２，１１３が上昇して成形作業を実施する過程では，テーブル支持具１１５が一緒に上昇して円板テーブル１００の挿入孔１０５に挿入されることになるので，テーブルの遊動が防止され，よって蓋の成形作業がより正確になされることになる。
【００３１】
図６は，本実施形態において完成された紙蓋の斜視図，図７は，本実施形態において完成された紙蓋とカップ容器との結合を示すの断面図である。以下に，本実施形態における紙蓋成形装置の動作による成形過程を説明する。
【００３２】
本実施形態の紙蓋成形装置を用いた作業が連続的に繰り返し行われることにより，生産された紙蓋は，カップ容器３０の上端開口部に被せられて内容物の流出を防止するとともに外部から異物が流入することを遮断する役目をすることになり，結合されるカップ容器３０の上端開口部には周縁に沿ってカーリング部３１が形成されているため，紙蓋の結合時，カーリング部３１が着脱溝１１に挿合されて安定的な結合状態を維持することになる。
【００３３】
この際，着脱溝１１が紙蓋の内側隅部に形成されているので，カップ容器３０の上端のカーリング部３１は紙蓋の本体部１０と密着されることになり，また相互間の接触面積増加による蓋結合状態がより安定的に維持されることになる。
【００３４】
また，紙蓋のフランジ部２０には，一定間隔で皺部２１が形成されているので，収縮および膨脹が可能な特徴を持っている。
【００３５】
したがって，カップ容器３０に蓋体１を結合させる過程で，カーリング部３１の開口径の大きさが少しずつ相異しても，その大きさに応じてフランジ部２０の大きさが拡縮されることにより，互換性が向上することが分かる。
【００３６】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる紙蓋成形装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は，紙材料で容器蓋を大量生産する装置の単純化を成して製品の生産単価を減少させることができる紙蓋成形装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態における紙蓋成形装置の外観を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における紙蓋成形装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態における紙蓋成形装置の平面図である。
【図４】第１実施形態における紙蓋成形装置の側面図である。
【図５Ａ】第１実施形態における紙蓋成形装置による紙蓋のフランジ部成形段階を示す断面図である。
【図５Ｂ】第１実施形態における紙蓋成形装置による紙蓋の着脱溝成形段階を示す断面図である。
【図５Ｃ】第１実施形態における紙蓋成形装置による紙蓋の補強溝成形段階を示す断面図である。
【図６】第１実施形態において完成された紙蓋の斜視図である。
【図７】第１実施形態において完成された紙蓋とカップ容器との結合を示すの断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  蓋原紙
１０  本体部
１１  着脱溝
１２  補強溝
２０  フランジ部
２１  皺部
３０  カップ容器
３１  カーリング部
１００  円板テーブル
１０１  原紙挿入部
１０２  側壁部
１０３  溝部
１０５  挿入孔
１１０  モールド昇降台
１１１  加熱成形モールド
１１２  着脱成形モールド
１１２ａ  溝形成突起
１１３  補強溝成形モールド
１１３ａ  溝成形突起
１１５  テーブル支持具
１１７  上部支持モールド
１２０  供給台
１２１  吸着口
【図１】
2006056259.tif 000003
【図２】
2006056259.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006056259.tif 000006
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2006056259.tif 000008
【図５Ｃ】
2006056259.tif 000009
【図６】
2006056259.tif 000010
【図７】
2006056259.tif 000011