(57)【要約】【課題】凹凸部や曲線に囲まれた複雑な平面形状を有する紙製容器を自動的に量産できる製造方法ならびに製造設備を実現する。【解決手段】片側側面に糊代を有する胴部ブランクを所定長さに切断して胴部リングＲを製作し、容器の平面形状に合わせた内型４２上に下板２２を載置し、胴部リングＲをはめてこれを分割された外型４３、４４、４５で内型に押しつけ、糊代を折り曲げて糊付けし、上板を押しつけて下板２２、胴部リングＲ、上板２１の３者を接合する。【選択図】　　　　図８
2004106916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特殊な形状を有する底板（１１、１２）と、この底板（１１、１２）の周囲に立設された胴板（１３）とからなる身（１）と、前記底板（１１、１２）と相似形でわずかに寸法の大きい蓋板（２１、２２）と、この蓋板（２１、２２）の周囲に立設された胴板（２３）とからなる蓋（２）とからなる特殊な形状を有する紙製容器であって、前記底板（１１、１２）および蓋板（２１、２２）がそれぞれ同一形状寸法の２枚の板で構成され、前記胴板（１３、２３）が折り曲げ可能な糊代（１４、２４）を有し、前記底板（１１、１２）および蓋板（２１、２２）の２枚の板にはさまれて糊付けされていることを特徴とする特殊な形状を有する紙製容器。
【請求項２】
片側側面に糊代を形成した帯状の胴部ブランクを所定長さに切断し、端部を接合してリング状の胴部リングを製作するとともに、底板あるいは蓋板の形状に合わせた外形を有する内型の上面に１枚の底板あるいは蓋板を載置し、前記胴部リングをこの内型の外周に押しつけ、このままの状態で前記糊代を９０度曲がるように折り曲げ、糊付けし、上面にもう１枚の底板あるいは蓋板を載置して接合することを特徴とする特殊な形状を有する紙製容器の製造方法。
【請求項３】
水平円盤状のターンテーブル上面に、昇降可能の底板あるいは蓋板の形状に合わせた外形を有する内型と、この内型に対して半径方向に接近、離反可能な複数に分割された外型とからなる複数基の胴部成型ユニットを放射線状に配置するとともに、このターンテーブルの周囲に下板移載器、糊代折り曲げ装置、糊付けロボット、上板移載器、取り出し機をターンテーブルの回転方向に合わせこの順序で配置したことを特徴とする特殊な形状を有する紙製容器の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クッキー、チョコレート等の菓子、アクセサリー、ハンカチーフ等の小物を収容して販売に供するための特殊な形状を有する紙製容器およびその製造方法に関する。
ちなみに本明細書において特殊な形状とは、平面形状が円、四辺形等の単純な図形ではなく、凹凸部や曲線等に囲まれた複雑なものをいう。
【０００２】
【従来の技術】
クッキー、チョコレート等の菓子、アクセサリー、ハンカチーフ等の小物を収容して販売に供するため、相似形でわずかに寸法の異なる身と蓋とからなる紙製容器がよく使用される。これらの多くは平面形状が円、四辺形等の単純な図形であるから、折り曲げ、糊付け等の工程も自動化が容易であり、例えば特許文献１（特開平３−５７６３１号公報）には頂部、底部の三角フラップを折り畳んで角筒状とする牛乳やジュースの紙製容器の自動製造装置が、また特許文献２（特開平８−１４２２３５号公報）にはサイズの変更に簡易迅速に対応できる四辺形皿状紙製容器の自動製造装置が記載されている。
【０００３】
一方、例えばネック部が胴部よりも細くなったボトル状の容器等になると、特許文献３（実開昭６３−２３２２９号公報）に見られるように紙ブランクの形状や折り込み形状を工夫したりして手作業による組み立てを容易にするのが精一杯であり、組み立は手作業によらざるを得ない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−５７６３１号公報（第１─８頁、第１─１４図）
【特許文献２】
特開平８−１４２２３５号公報（第１─１３頁、第１─２６図）
【特許文献３】
実開昭６３−２３２２９号マイクロフィルム（第１─１３頁、第１─５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来自動化が困難と見られていた凹凸部や曲線等に囲まれた複雑な平面形状を有しながら、自動化した生産設備で大量に製造することを可能とした紙製容器、ならびにその製造方法および製造装置を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の特殊な形状を有する紙製容器は、特殊な形状を有する底板と、この底板の周囲に立設された胴板とからなる身と、前記底板と相似形でわずかに寸法の大きい蓋板と、この蓋板の周囲に立設された胴板とからなる蓋とからなる特殊な形状を有する紙製容器であって、前記底板および蓋板がそれぞれ同一形状寸法の２枚の板で構成され、前記胴板が折り曲げ可能な糊代を有し、前記底板および蓋板の２枚の板にはさまれて糊付けされていることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の特殊な形状を有する紙製容器の製造方法は、片側側面に糊代を形成した帯状の胴部ブランクを所定長さに切断し、端部を接合してリング状の胴部リングを製作するとともに、底板あるいは蓋板の形状に合わせた外形を有する内型の上面に１枚の底板あるいは蓋板を載置し、前記胴部リングをこの内型の外周に押しつけ、このままの状態で前記糊代を９０度曲がるように折り曲げ、糊付けし、上面にもう１枚の底板あるいは蓋板を載置して接合することを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明の特殊な形状を有する紙製容器の製造装置は、水平円盤状のターンテーブル上面に、昇降可能の底板あるいは蓋板の形状に合わせた外形を有する内型と、この内型に対して半径方向に接近、離反可能な複数に分割された外型とからなる複数基の胴部成型ユニットを放射線状に配置するとともに、このターンテーブルの周囲に下板移載器、糊代折り曲げ装置、糊付けロボット、上板移載器、取り出し機をターンテーブルの回転方向に合わせこの順序で配置したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、予め周長を容器の平面形状に合わせた胴部リングを製作し、容器形状に合わせた内型を用意し、下板をこの上に載置し、胴部リングを内型側面に押しつけて上板を載せ、下板と上板との間に胴部リングの糊代をはさむようにして接合することにより、複数の屈曲点や曲率変化部を有する胴板を持ち、複雑な平面形状を有する紙製容器を自動的に製造することができる。
【００１０】
【実施例】
まず本発明の特殊な形状を有する紙製容器を説明する。図１はこの紙製容器の一実施例を蓋を外した状態で示す斜視図で、１は身（下箱）、１２はその底板、１３はその周囲に立設された胴板、２は蓋（上箱）、２１はその蓋板、２３はその周囲に立設された胴板である。底板１２と蓋板２１は相似形で蓋板２１がわずかに大きく、いずれもこの例では円形部分の周囲に２か所のこれより小さい円形の突出部があり、その境界部分がするどくくびれた特殊な形状である。
【００１１】
図２は蓋２の断面を示す断面図である。身１と蓋２とは寸法が異なるのみで同一構造であるから、身１の断面もこれと同様である。胴板２３の上端が糊代として内側に９０度折り曲げられており、糊代部分が見えないように上下を同一形状寸法の２枚の蓋板（上板）２１、（下板）２２ではさんで糊付けされている。図１では１枚しか見えないが、底板も下板１１、上板１２の２枚で構成されている。
【００１２】
身１にクッキー、チョコレート等の菓子やアクセサリー、ハンカチーフ等を入れ、蓋２をかぶせて店頭に展示すれば、従来の単純な円形や四辺形の容器に比べて注目度が高く、有利に販売することができるものと期待される。
つづいてこの紙製容器の製造方法を説明する。なお、再三説明しているとおり身１と蓋２とは寸法が異なるのみで同一構造であるから、以下これらの一方である蓋を製造する場合について説明する。
【００１３】
図３は胴板となる胴部リングＲを示す斜視図で、Ｗは胴部リングＲの接合部、図４は２枚の蓋板２１、２２を示す斜視図である。いずれも紙製である。これらを組み合わせ糊付けして蓋２が製作される。なお組み合わせて容器の外側、あるいは蓋の内側になる面には、適宜それにふさわしい着色、あるいは模様などのプリントが施される。
【００１４】
図５は胴部リングＲの素材である胴部ブランクＢを示す斜視図で、帯状の胴板２３の片側側面に糊代２４が形成されている。この胴部ブランクＢを所定長さに切断する。容器として使用する場合の身と蓋との間隙は少ないほどよいので、身に使用する胴板１３と蓋に使用する胴板２３とではわずかに長さを変える必要がある。予めＣＡＤ等の手法を用いて底板１１、蓋板２１の周長を正確に求め、これに見合う寸法に切断することが重要である。
【００１５】
つづいて切断した胴部ブランクＢの端部を接合してリング状の胴部リングを製作する。図６は胴部リング製作装置を示す概念図で、（ａ）は装置の構成を示し、３１は端部の接合を行う圧着台、３６はリングガイド、３７はリングガイドの間隔を調整する胴長調節機である。胴長調節機３７を操作してリングガイド３６の間隔を調整し、胴部リングＲの周長が適切になるようにしておいて（ｂ）に示すようにクランプ３３で胴部ブランクＢの先端を圧着台３１に押さえつけ、胴部ブランクＢをリングガイド３６の外周に巻き付け、胴部ブランクＢの末端をさきの先端に重ね合わせて糊付けし、圧着して図３に示した胴部リングＲを製作する。
【００１６】
圧着台３１における作業を図７によりさらに詳しく説明する。（ａ）に示すようにまずストッパ３２を圧着台３１に下降させておいて胴部ブランクＢを送り込む。フォトセンサ３１１　によって先端を検知したら、（ｂ）に示すようにクランプ３３を下降させて先端を押さえつける。（ｃ）に示すようにストッパ３２を上昇させ、代わりに糊付けヘッド３５を下降させて胴部ブランクＢ先端表面に糊付けする。図６で説明したように胴部ブランクＢの末端を先端に重ね、（ｅ）に示すようにプレスヘッド３５を下降させて糊付け部分を圧着する。これでリング状の胴部リングができる。
【００１７】
つぎに胴部の成形と、成形された胴板と蓋板との接合を図８により説明する。図８は胴部成形ユニットの平面図で、４１は胴部リングＲの位置を固定する位置決めヘッド、４２は蓋板２２と同形の内型である。（ａ）に示すように、内型４２に蓋板（下板）２２を載せ、周囲に胴部リングＲをかけて位置決めヘッド４１で固定する。図３に示した胴部リングＲの接合部Ｗは、容器の正面とか真裏など、見た目の好ましい位置にあることが必要である。成形中にこれが動くことのないよう、　位置決めヘッド４１で固定しておくことが望ましい。
【００１８】
ついで（ｂ）、（ｃ）に示すように分割された外型４３、４４、４５を順次内型４２に向けて移動させ、胴部リングＲを内型４２に押しつける。
つづいて、外型４３、４４、４５を押しつけたままの状態で、胴部リングＲの糊代２４を折り曲げる。これを図９により説明する。
図９は胴部成形ユニットの断面図である。（ａ）では、内型４２の上に下板２２が載置され、その周囲に胴部リングＲが置かれている。図８の（ａ）の状態に対応する。ついで（ｂ）に示すように外型４４、４５が移動して、胴部リングＲが内型４２に押しつけられる。この状態は図８の（ｃ）に対応する。つぎに上方から折り曲げプレスヘッド５４１　が下降して、胴部リングＲの糊代２４を内側に折り曲げる。このとき、内型４２はプレスヘッド５４１　に押されて沈下し、糊代２４は９０度以上に折り曲げられる。このように９０度以上に折り曲げることによって、プレスヘッド５４１　が離れた後、紙のスプリングバックがあっても、糊代２４が胴板２３に対して９０度折れ曲がっているようにすることが重要である。（ｄ）はプレスヘッド５４１　が上昇し、内型４２も元の高さに復帰した状態である。
【００１９】
この状態で図示しない糊付けヘッド５５１　を下降させ、糊代２４の上面に糊を付ける。図１０はこれにつづいて上板２１を載せようとしている状態を示す部分斜視図である。糊代２４の上面に塗り付けられた糊は上板２１を載せて上方から押されることによって周囲に広がり、広がった糊によって上板２１、糊代２４、下板２２の三者が接合され、容器の蓋２が完成する。
【００２０】
この場合、糊としてホットメルト性のものを使用すると、ノズルから流れ出て盛り上がっている状態までは液状であるが、押しつぶされて熱を失うことによってただちに硬化して接着力が発生するので、溶剤の揮発や乾燥のような待ち時間が不要であり、製造能率を向上させることができる。
本発明の特殊な形状を有する紙製容器を製造するのに好適な製造装置の一実施例を図１１に示す。
【００２１】
この製造装置では、別途に製作した上下の蓋板（底板）と胴部リングを供給することによって連続的に蓋（下箱）や身（上箱）を製造することができる。図１１はこの製造装置の平面図で、４は上面に放射線状に６０度間隔で６組の胴部成形ユニットを備えた水平円盤状のターンテーブルで、各ターンテーブルには図８に示した位置決めヘッド４１、昇降可能で、底板あるいは蓋板の形状に合わせた外形を有する内型４２、この内型４２に対して半径方向に接近、離反可能で３分割された外型４３、４４、４５が備えられている。
【００２２】
５１〜５８（５）は周辺機器で、５１は胴部リングＲを受け入れる受け入れ台、５２はこれを１本ずつターンテーブル上の胴部成形ユニットに供給する胴部リング移載機、５３は下板を１枚ずつターンテーブル上の胴部成形ユニットに供給する下板移載機、５４は糊代折り曲げ装置、５５はＸＹ２軸方向に移動して糊代に糊付けを行う糊付けロボット、５５１　はロボットハンドに取り付けられた糊付けヘッド、５６は上板を１枚ずつターンテーブル上の胴部成形ユニットに供給する上板移載機、５７はターンテーブル上から出来上がった製品を取り出す製品取り出し機、５８は製品を載置する製品台である。
【００２３】
図に▲１▼で示したターンテーブル位置でまず胴部成形ユニットに胴部リングＲが供給され、ついで時計方向に６０度回転した▲２▼の位置で下板１２、２２が供給され、図８（ａ）、図９（ａ）の状態となる。つぎの▲３▼位置で外型が移動して胴部リングＲが内型に押しつけられ図８（ｃ）、図９（ｂ）の状態となる。▲４▼の位置に糊代折り曲げ装置５４があり、図９（ｃ）に示した折り曲げプレスヘッド５４１　により糊代の折り曲げが行われる。▲５▼の位置で糊付けヘッド５５１　により糊付けが行われ、▲６▼で上板１１、２１が供給され、接合されて製品が出来上がる。
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本発明の特殊な形状を有する紙製容器の製造方法、あるいは製造装置は、図１に示した形状のものに限らず、複数の屈曲点や曲率変化部を有する胴板を持ち、複雑な平面形状を有するさまざまな紙製容器を自動的に製造することができる。本発明によれば、人気キャラクターや動物、ＵＦＯ、スポーツカー等といった従来複雑な手作業でしか製造できなかった特殊な形状の紙製容器が自動的に、かつ大量に製造可能となるのである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、従来自動化が困難と見られていた凹凸部や曲線等に囲まれた複雑な平面形状を有しながら、自動化した生産設備で大量に製造することを可能とした紙製容器ならびにその製造方法および製造装置が実現することにより、注目度の高いユニークな形状の容器のコストが低下し、製造が効率化されるというすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙製容器の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の紙製容器の実施例における蓋の断面を示す断面図である。
【図３】本発明の紙製容器における胴部リングを示す斜視図である。
【図４】本発明の紙製容器における２枚の蓋板を示す斜視図である。
【図５】本発明の紙製容器における胴部リングの素材である胴部ブランクを示す斜視図である。
【図６】本発明の紙製容器における胴部リングを製作する胴部リング製作装置の概念図である。
【図７】本発明の胴部リング製作装置における圧着台での胴部リング製作作業を説明する概念図である。
【図８】本発明の紙製容器における胴部リングを成形する胴部成形ユニットを示す平面図である。
【図９】本発明の紙製容器における胴部リングを成形する胴部成形ユニットの断面図である。
【図１０】本発明の紙製容器における蓋板と胴部リングとの接合作業を示す部分斜視図である。
【図１１】本発明の紙製容器を製造する製造装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　身（下箱）
２　　蓋（上箱）
３　　胴部リング製作装置
４　　ターンテーブル
５　　周辺機器
１１　　　　底板（下板）
１２　　　底板（上板）
１３、２３　　　　胴板
１４、２４　　　　糊代
２１　　蓋板（上板）
２２　　蓋板（下板）
３１　　圧着台
３２　　ストッパ
３３　　クランプ
３４　　プレスヘッド
３５、５５１　　糊付けヘッド
３６　　リングガイド
３７　　胴長調節機
４１　　位置決めヘッド
４２　　内型
４３、４４、４５　　外型
５１　　受入れ台
５２　　胴部リング移載機
５３　　下板移載機
５４　　糊代折り曲げ装置
５５　　糊付けロボット
５６　　上板移載機
５７　　製品取り出し機
５８　　製品台
３１１　　フォトセンサ
５４１　　折り曲げプレスヘッド
Ｂ　　胴部ブランク
Ｒ　　胴部リング
Ｗ　　接合部
【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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【図１１】
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