(57)【要約】　【構成】　筒状体成形のためのステーションに、その両端部が互いに重なり合うようにシート状ブランク３が巻き付けられるマンドレル２２を設け、上記支持機構が上記シート状ブランク３をその両端部が互いに重なり合った状態で支持しつゝ上記筒状体成形のためのステーションからつぎのステーションに移送するように構成した。また、上記支持機構は、上記互いに重なり合った両端部をその内側から支持するための支持部７１ａと、その外側から上記支持部７１ａに向って押え付けるための押え付け部６６とを備え、上記マンドレル２２の外周面に上記支持部７１ａを挿入させるための切り欠き部２２ａを設けた。　【効果】　支持機構の支持部７１ａの厚みを特に薄くしなくても、マンドレル２２の外周面に凹凸がほとんど生じないようにすることができるので、マンドレル２２の外周面の形状にほゞ対応した筒状体を成形することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合うようにマンドレルに巻き付け、この互いに重なり合った両端部を結合することにより筒状体を成形するようにした筒状体成形装置であって、
　上記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合った状態で支持するための複数の支持機構を間欠的に移動させて、これら複数の支持機構が筒状体成形のためのステーションに順次送り込まれるように構成し、
　上記筒状体成形のためのステーションに、上記シート状ブランクが巻き付けられるマンドレルと、上記シート状ブランクを上記マンドレルに巻き付けるためのブランク巻き付け手段とをそれぞれ設け、
　上記支持機構の上記間欠的移動により、上記支持機構が上記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合った状態で支持しつゝ上記筒状体成形のためのステーションからつぎのステーションに移送するようにした筒状体成形装置において、
　上記支持機構は、上記互いに重なり合った両端部をその内側から支持するための支持部と、その外側から上記支持部に向って押え付けるための押え付け部とを備え、
　上記マンドレルの外周面に上記支持部を挿入させるための切り欠き部が設けられていることを特徴とする筒状体成形装置。
【請求項２】
　上記互いに重なり合った両端部を上記支持部と上記押え付け部とにより弾性的に挾持し得るように構成した請求項１に記載の装置。
【請求項３】
　上記押え付け部および上記支持部のうちの少くとも一方を加熱する加熱手段を設けた請求項１または２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合うようにマンドレルに巻き付け、この互いに重なり合った両端部を結合することにより筒状体を成形するようにした筒状体成形装置に関し、特に、紙コップなどの容器における筒紙部分などの筒状体部分の成形に用いて最適なものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来から、ほゞ円錐台形の筒紙と、この筒紙の径小側の端部開口附近に嵌合固着されたほゞ円形の底紙とから成る紙コップを連続的に成形するようにした図８〜図１０に示すような紙コップ成形機が知られている。
【０００３】
　この従来例の紙コップ成形機は、図８に示すように、ほゞ円錐台形の外周面を有する８個の金属製マンドレル１がその外周囲に沿ってほゞ等間隔で取り付けられたターレット２を備えている。なお、これらのマンドレル１は、その軸心方向がターレット２の放射方向とほゞ一致しそれらの径大側の端部がターレット２の中心に向かうように、このターレット２に配置されている。また、このターレット２は垂直軸を中心として図８における反時計方向にほゞ４５°ずつ間欠的に回動し、上記８個のマンドレル１がターレット２の外周囲に沿って配設された８ケ所のステーションＡ〜Ｈにこのターレット２の間欠的な回動に伴なって順次停止するように構成されている。そして、これら８ケ所のステーションＡ〜Ｈにおいて、以下に述べるように、紙コップの成形に必要な各種の加工または検査工程などがターレット２の間欠的な回動毎に繰り返して行われる。
【０００４】
（１）　ステーションＡ
　このステーションＡには、底紙１０をマンドレル１に供給するための底紙供給アーム１１がマンドレル１に対して前後進し得るように配置されている。なお、この底紙１０は、ほゞ円形の平板部１０ａと、この平板部１０ａの外周囲から一体的に立ち上らせて形成した円環状で幅狭ののりしろ部１０ｂとから成っている。そして、底紙供給アーム１１は、のりしろ部１０ｂをターレット２の中心軸から遠ざかる方向に向けた底紙１０を保持してマンドレル１に向って前進し、このマンドレル１の外側面に凹部を形成することにより構成された底紙保持部１ａに底紙１０を図９に明示するように嵌合させるので、この底紙１０は、マンドレル１にエアチャッキングされる。ついで、底紙供給アーム１１は後進して図８に示す元の位置に復帰する。
【０００５】
（２）　ステーションＢ
　このステーションＢには、マンドレル１の底紙保持部１ａに底紙１０が正確に保持されているか否かを検出するための底紙検出手段１２が配置されている。なお、この底紙検出手段１２は、発光素子および受光素子を備えた光センサであってよく、この光センサにより底紙１０が検出されたときだけ、ターレット２の間欠的な回動が引き続き行われる。
【０００６】
（３）　ステーションＣ
　このステーションＣには、ほゞ円錐台形の筒紙を形成するためのシート状ブランク３をマンドレル１に供給するためのコンベア機構４およびブランク位置決め台５が配置されている。なお、ブランク３は、その両端部から成る一対ののりしろ部を互いに結合することによりほゞ円錐台形の筒紙となるように、多少湾曲した長方形状のシート部材から構成され、紙をベースとしてその表面を熱可塑性樹脂で被覆されている。
【０００７】
　コンベア機構４は、上下一対のベルトコンベアから成り、これら一対のベルトコンベアの間に挟持されたブランク３をターレット２の中心に向かう方向に移送してブランク位置決め台５に順次供給する。また、ブランク３は、この供給の途中において、コンベア機構４の左右両側に配置された左右一対のガスバーナなどの加熱手段６によりその左右両端部を加熱されて、その表面の熱可塑性樹脂を溶融される。そして、ブランク位置決め台５に供給されたブランク３が固定ピン５ａおよび可動ピン５ｂによりこのブランク位置決め台５の所定位置に位置決めされると、このブランク位置決め台５は、ターレット２の中心に向かう方向に前進してマンドレル１の下方まで移動し、このマンドレル１の下方の所定位置にブランク３を位置保持する。
【０００８】
　ついで、後述の図３に示すブランク押えレバーのような押えレバーによりブランク３をその左右両端部の中間位置でマンドレル１の下端部に押え付ける。ついで、ブランク３の斜め下方に配置されほゞ円弧状に湾曲した左右一対の巻き付けアーム７がマンドレル１の軸心に向って左右両側から斜め上方に回動する。したがって、ブランク３は、マンドレル１の外周面にほゞ円錐台形に巻き付けられて、その左右両端部から成る一対ののりしろ部が互いに重ね合せられるので、ほゞ円錐台形の筒紙となる。
【０００９】
　この場合、ブランク位置決め台５の前部には、ほゞ長方形状の切り欠き部２０が形成されているので、巻き付けアーム７はこの切り欠き部２０を通って斜め上方に回動することができ、このために、前進位置にあるブランク位置決め台５が巻き付けアーム７の斜め上方への回動の邪魔になることはない。また、底紙１０は、図９に明示するように、マンドレル１の底紙保持部１ａに嵌合されてこのマンドレル１にエアチャッキングされているので、ブランク３の巻き付け操作の邪魔になることはない。なお、ブランク３は、図９に明示するように、筒紙３の径小側の端部がマンドレル１の先端面から若干突出した状態になるようにマンドレル１の外周面に巻き付けられるが、これは、後述のステーションＦにおいて、筒紙３の径小側の端部を折り曲げてこの筒紙３に底紙１０を取り付ける底部折り曲げ操作の邪魔にならないようにするためである。
【００１０】
　ついで、ブランク位置決め台５が後進して図８に示す元の位置に復帰すると共に、押えレバー９の先端部に取り付けられたゴム製パッド８が図９に明示するように互いに重ね合せられた一対ののりしろ部を互いに溶着するために押圧する。この場合、上述のように、筒紙３の径小側の端部はマンドレル１の先端面から若干突出しているので、一対ののりしろ部の径小側の端部は押えレバー９のパッド８により押圧されることはない。
【００１１】
　したがって、このステーションＣにおいて、ブランク３をほゞ円錐台形の筒状に成形しその両端部の一対ののりしろ部を互いに固着する胴張り成形が行われる。
【００１２】
（４）　ステーションＤおよびＥ
　これらのステーションＤおよびＥには、第１の底部加熱アーム１７および第２の底部加熱アーム１８がマンドレル１に対して前後進し得るようにそれぞれ配置されている。
【００１３】
　これらのステーションＤおよびＥにおいては、これら第１および第２の底部加熱アーム１７、１８それぞれが前進してマンドレル１の底紙保持部１ａに保持されている底紙１０にそれらの先端面を挿入させるので、この底紙１０とその周囲に位置する筒紙３の径小側の端部とがそれぞれ加熱される。なお、これらの底部加熱アーム１７、１８は、上記加熱を行った後には後進して図８に示す元の位置にそれぞれ復帰する。
【００１４】
（５）　ステーションＦ
　このステーションＦには、図９および図１０にその詳細が示されているように、底部折り曲げアーム１４が配置されている。
【００１５】
　図９において、底紙１０は、マンドレル１の底紙保持部１ａに嵌合されて底部押し出しアーム１ｂにエアチャッキングされている。また、ブランク３は、マンドレル１の外周面に巻き付けられてマンドレル１の上部で一対ののりしろ部を互いに重ね合せられることにより、ほゞ円錐形の筒紙を構成している。そして、この筒紙３の径小側の端部は、マンドレル１の先端面から若干突出している。また、押えレバー９のパッド８は、筒紙３の一対ののりしろ部をその径小側の端部を除いて押圧している。さらに、底部折り曲げアーム１４がマンドレル１の先端面（ひいては、底紙１０）に対して前後進し得るように配置されている。
【００１６】
　このステーションＦにおいては、マンドレル１の底紙押し出しアーム１ｂと底部折り曲げアーム１４とが図９に示す復帰位置から図１０に示す往動位置まで前進することにより、筒紙３の径小側の端部（すなわち、底部）が内側に折り曲げられる。
【００１７】
　すなわち、底部押し出しアーム１ｂがマンドレル１の軸心方向に沿って外方へ前進すると、マンドレル１の底紙保持部１ａに保持されている底紙１０は、この底紙保持部１ｂから押し出されてそののりしろ部１０ｂを筒紙１０の内側面に接触させる。また、底部折り曲げアーム１４が上述のように前進して底紙１０の平板部１０ａを介して底紙押し出しアーム１ｂに圧着すると、筒紙３の底部がこの底部折り曲げアーム１４の前面に形成された成形用凹部１９にガイドされて内側に折り曲げられる。このために、底紙１０ののりしろ部１０ｂが筒紙３の底部とこの筒紙３の上記底部に隣接する部分との間に挾み込まれる。また、この挾み込みにより、のりしろ部１０ｂは、上記底部と上記隣接部分とにそれぞれ溶着される。ついで、底部折り曲げアーム１４は後進して図９に示す元の位置に復帰するが、マンドレル１の底紙押し出しアーム１ｂは図１０に示す往動位置にそのまゝ保持される。
【００１８】
　したがって、このステーションＦにおいて、筒紙３に底紙１０を取り付けて固着する底成形が行われる。
【００１９】
（６）　ステーションＧ
　このステーションＧには、底部圧着アーム１５がマンドレル１に対して前後進し得るように配置されている。
【００２０】
　このステーションＧにおいては、底部圧着アーム１５が前進してその中央部が底紙１０の平板部１０ａを介して底紙押し出しアーム１ｂに圧着すると共に、その周辺部が筒紙３の底部の外側面に圧着する。そして、この状態において、上記中央部および周辺部にそれぞれ形成された一対のローレットにより、筒紙３の底部と底紙１０ののりしろ部との積層部が内外両側から挾持されて加圧されるので、底紙１０ののりしろ部が筒紙３の底部に強固に溶着され、この結果、筒紙３と底紙１０とから成る紙コップの未完成品が成形される。ついで、底部圧着アーム１５は後進して図８に示す元の位置に復帰するが、マンドレル１の底紙押し出しアーム１ｂは図１０に示す往動位置にそのまゝ保持される。
【００２１】
（７）　ステーションＨ
　このステーションＨには、紙コップ取り出しアーム１６がマンドレル１に対して前後進し得るように配置されている。
【００２２】
　このステーションＨにおいては、まず、図１０に示す往動位置にあるマンドレル１の底紙押し出しアーム１ｂがさらに前進して筒紙３と底紙１０とから成る紙コップをマンドレル１から外方に押し出す。ついで、紙コップ取り出しアーム１６は前進して底紙１０に接触し、紙コップの未完成品をエアチャッキングすると後進し、この紙コップをマンドレル１から抜き出して所定の位置まで移送する。また、底紙押し出しアーム１ｂは後進して図９に示す元の位置に復帰する。
【００２３】
　上述のステーションＡ〜Ｈにおける各種の加工または検査工程などを経て得られた紙コップの未完成品は、図示しないカーリング機により、その筒紙３の径大側の端部を外側にカーリングされて、紙コップの完成品に仕上げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
　図８〜図１０に示す従来例の紙コップ成形機においては、ステーションＦにおいて、筒紙３の径小側の端部を折り曲げてこの筒紙３に底部１０を取り付ける底部折り曲げ操作の邪魔にならないように、筒紙３の径小側の端部をマンドレル１の先端面から若干突出させている。したがって、筒紙３の一対ののりしろ部の径小側の端部は、押えレバー９のパッド８により押圧されないので、マンドレル１と押えレバー９のパッド８とにより挾持されることもなく、このために、この径小側の端部における一対ののりしろ部の互いの溶着が強固に行われない恐れがある。
【００２５】
　本発明者は、このような欠点を是正するために、図８〜図１０に示す従来例の紙コップ成形機におけるステーションＣで行う胴張り成形をステーションＦで行う底成形とは別の装置で行えるようにこの従来例の紙コップ成形機とは別に設けた附属装置としての胴張り成形装置により行うことに想到した。この場合、この胴張り成形装置をこの従来例の紙コップ成形機の場合と同様に、ターレットにその外周囲に沿ってほゞ等間隔に複数のマンドレルを取り付け、このターレットを間欠的に回動させることによりこれら複数のマンドレルを胴張り成形のためのステーションに順次送り込むように構成することが考えられる。
【００２６】
　しかし、上述のように構成した場合、複数のマンドレルを含む間欠的に回動させる部分の嵩および重量がいずれも大きくなり、また、この間欠的回動部分の駆動機構を小型に構成することができないので、胴張り成形装置全体の構成が複雑かつ大型になる。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
　本発明は、このような問題点を解決するために発明されたものであって、シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合うようにマンドレルに巻き付け、この互いに重なり合った両端部を結合することにより筒状体を成形するようにした筒状体成形装置であって、上記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合った状態で支持するための複数の支持機構を間欠的に移動させて、これら複数の支持機構が筒状体成形のためのステーションに順次送り込まれるように構成し、上記筒状体成形のためのステーションに、上記シート状ブランクが巻き付けられるマンドレルと、上記シート状ブランクを上記マンドレルに巻き付けるためのブランク巻き付け手段とをそれぞれ設け、上記支持機構の上記間欠的移動により、上記支持機構が上記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合った状態で支持しつゝ上記筒状体成形のためのステーションからつぎのステーションに移送するようにした筒状体成形装置において、上記支持機構は、上記互いに重なり合った両端部をその内側から支持するための支持部と、その外側から上記支持部に向って押え付けるための押え付け部とを備え、上記マンドレルの外周面に上記支持部を挿入させるための切り欠き部が設けられていることを特徴とする筒状体成形装置に係るものである。
【００２８】
　そして、本発明においては、上記互いに重なり合った両端部を上記支持部と上記押え付け部とにより弾性的に挾持し得るように構成することができる。また、本発明においては、上記押え付け部および上記支持部のうちの少くとも一方を加熱する加熱手段を設けることができる。
【発明の効果】
【００２９】
　本発明によれば、筒状に巻かれたシート状ブランクをその両端部が互いに重なり合った状態で支持するための複数の支持機構を間欠的に移動させて、これら複数の支持機構が筒状体成形のためのステーションに順次送り込まれるように構成し、シート状ブランクが巻き付けられるマンドレルはこの筒状体成形のためのステーションに設けられている。したがって、複数のマンドレルを間欠的に移動させて、これら複数のマンドレルが筒状体成形のためのステーションに順次送り込まれるように構成した図８の従来例の場合に較べて、この間欠的に移動させる部分の嵩および重量をそれぞれ大幅に小さくすることができ、また、この間欠的移動部分の駆動機構を小型に構成し得るので、筒状体成形装置全体の構成を簡単かつ小型にすることができる。
【００３０】
　また、本発明によれば、支持機構の支持部の厚みを特に薄くしなくても、マンドレルの外周面に凹凸がほとんど生じないようにすることができるので、マンドレルの外周面の形状にほゞ対応した筒状体を成形することができる。
【００３１】
　また、請求項２に記載の発明によれば、シート状ブランクの互いに重なり合った両端部を内外両側から弾性的に挾持することができるので、支持機構によるシート状ブランクの支持を確実に行うことができる。
【００３２】
　さらに、請求項３に記載の発明によれば、シート状ブランクの互いに重なり合った両端部を支持部と押え付け部とにより挾持するだけで、上記両端部の加熱溶着を行うことができるので、この加熱溶着を簡単かつ効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
　次に、本発明を紙コップ成形機の胴張り成形装置に適用した一実施例を図１〜図７に基づいて説明する。なお、本実施例において、図８〜図１０に示す従来例と共通の部分には、これと同一の符号を付してその説明を必要に応じ省略する。
【実施例１】
【００３４】
　図１は、上記胴張り成形装置の全体を概略的に示しているが、この胴張り成形装置は、図８〜図１０に示す従来例の紙コップ成形機においてステーションＣで行っていた胴張り成形を行うためのものであって、この従来例の紙コップ成形機とほゞ同様の構成を備えた主装置としての紙コップ成形機の附属装置を構成している。
【００３５】
　すなわち、本実施例における主装置としての紙コップ成形機は、図８に示す従来例の紙コップ成形機における底紙供給のためのステーションＡ、底紙検出のためのステーションＢ、底部加熱のためのステーションＤおよびＥ、底部折り曲げのためのステーションＦ、底部圧着のためのステーションＧならびに紙コップ取り出しのためのステーションＨのうちの一部または全部のステーションを備えていてよい。また、この主装置としての紙コップ成形機は、図８に示す従来例の紙コップ成形機における胴張り成形のためのステーションＣに代えて、本実施例における図１〜図７に示す胴張り成形装置から得られる筒紙３を供給するための筒紙供給ステーションを備えている。
【００３６】
　本実施例における胴張り成形装置は、図１に示すように、ヒートシールバーを構成している押え付けアーム６１と支持アーム７１とを有する支持機構５０がその外周囲に沿ってほゞ等間隔で８個取り付けられたターレット５１を備えている。また、このターレット５１は水平軸を中心として図１における時計方向にほゞ４５°ずつ間欠的に回動し、上記８組の支持機構５０がターレット５１の外周囲に沿って配設された８ヶ所のステーションＡ〜Ｈにこのターレット５１の間欠的な回動に伴なって順次停止するように構成されている。そして、ステーションＡにおいては、シート状ブランク３の供給とその胴張り成形とが行われ、ステーションＢ〜Ｆにおいては、筒紙３の左右両端部から成る一対ののりしろ部の加熱溶着が引き続いて行われ、ステーションＧにおいては、筒紙３の取り出しが行われ、また、ステーションＨにおいては、支持アーム７１の復動が行われる。
【００３７】
　支持機構５０は、図２に示すように、ターレット５１の内側面に取り付けられたガイドブロック５４を備え、このガイドブロック５４には、スラスト軸受５２および５３がそれぞれ設けられている。そして、押え付けアーム６１は、ターレット２の放射方向とほゞ一致している軸心方向に往復動自在にスラスト軸受５２に支持され、その先端には、ヒータが埋設されていてヒートシール片を構成している押え付け片６６が設けられている。また、支持アーム７１は、押え付けアーム６１の軸心方向とほゞ平行な軸心方向に往復動自在にスラスト軸受５３に支持され、その先端部が支持部７１ａを構成するために屈曲することにより全体としてＬ字状に構成されている。
【００３８】
　押え付けアーム６１は、この押え付けアーム６１とガイドブロック５４との間に介装された戻しばね６５により図２の上方に向って常時附勢され、この押え付けアーム６１と作動アーム６７との間に介装された圧力調整ばね６４を介してこの作動アーム６７により図２の下方に向って押圧されている。そして、作動アーム６７の一端には、カムフォロワーとしての回転輪６３が取付けられ、この回転輪６３は、圧力調整ばね６４の附勢力により第１の作動カム６２のカム面に圧接している。また、支持アーム７１は、この支持アーム７１とターレット５１に固定されたシャーシ部７５との間に介装された戻しばね７４により図２の下方に向って常時附勢されている。そして、支持アーム７１の中間部分には、カムフォロワーとしての回転輪７３が取付けられ、この回転輪７３は、戻しばね７４の附勢力により第２の作動カム７２のカム面に圧接している。
【００３９】
　ステーションＡには、シート状ブランク３の供給と胴張り成形とに必要な各種の機構が配置されている。
【００４０】
　すなわち、このステーションＡには、図８に示す従来例の紙コップ成形機のステーションＣの場合と同様に、上下一対のベルトコンベア４ａ、４ｂから成るコンベア機構４とブランク位置決め台５とがそれぞれ配置されている。そして、ブランク３は、これら一対のベルトコンベア４ａ、４ｂの間に挾持されて、ステーションＡに配置されているマンドレル２２の軸心方向とほゞ平行な方向に移送され、ブランク位置決め台５に順次供給される。また、ブランク位置決め台５に供給されたブランク３が図８の場合と同様に固定ピン５ａおよび可動ピン５ｂによりこのブランク位置決め台５の所定位置に位置決めされると、このブランク位置決め台５は、マンドレル２２の軸心方向とほゞ平行な方向に前進してマンドレル２２の下方まで移動し、このマンドレル２２の下方の所定位置にブランク３を位置保持する。なお、本実施例においては、図８に示す従来例の場合にコンベア機構４の左右両側に配置した左右一対のヒータを設ける必要がないが、これは、ステーションＢ〜Ｆにおいて、ヒートシールバーを構成している押え付けアーム６１により筒紙３の一対ののりしろ部を引き続いて加熱溶着することができるためである。
【００４１】
　マンドレル２２は、図１および図３〜図６を参照して以下に説明するようにして、シャーシ２１に取付けられている。
【００４２】
　すなわち、シャーシ２１には、図３〜図６に明示するように、ガイドブロック２３が固定され、このガイドブロック２３には、一対の貫通孔４４が形成されている。また、これら一対の貫通孔４４には、２組のスラスト軸受４５がそれぞれ設けられ、これら２組のスラスト軸受４５には、一対のガイド軸２４が軸心方向に往復動自在にそれぞれ支持されている。
【００４３】
　マンドレル２２は、図６に明示するように、上記一対のガイド軸２４の一端にそれぞれ取付けられているので、その軸心を中心として回動することはできないが、これらのガイド軸２４と一体となって図６の左右方向に往復動自在になっている。そして、ターレット５１が間欠的に回動するときには、マンドレル２２の軸心方向がステーションＡにおける押え付けアーム６１の押え付け片６６および支持アーム７１の支持片７１ａの移動方向とほゞ一致し、また、このマンドレル２２の径小側の端部が上記移動方向側に向けられている。また、上記一対のガイド軸２４の他端は、これらのガイド軸２４を互いに連結するための後部取り付けブロック２５にそれぞれ取付けられている。さらに、上記一対のガイド軸２４には、前部取り付けブロック３２が摺動自在に取り付けられ、この前部取り付けブロック３２には、ブランクストッパ３１が固定されている。
【００４４】
　前部取り付けブロック３２のマンドレル２２側とは反対側の面には、一対の調整ボルト３３が取付けられ、これら一対の調整ボルト３３は、その突出量を調整された後にナット３３ａにより固定されている。また、一対のストッパ作動レバー３４が上記一対の調整ボルト３３にそれぞれ対向して配設され、これら一対のストッパ作動レバー３４は共通の支持軸４６に一体的に結合されている。また、前部取り付けブロック３２のマンドレル２２側とは反対側の面には、一対のばね取り付け軸３５が取り付けられ、これら一対のばね取り付け軸３５とガイドブロック２３との間には、このガイドブロック２３内に収納された戻しばね３６がそれぞれ介装されている。したがって、一対のストッパ作動レバー３４は、その先端が調整ボルト３３の先端に接触した状態に保持されている。
【００４５】
　上記支持軸４６には、図３〜図５に明示するように、ブランク押えレバー３７が一体的に結合されているので、このブランク押えレバー３７は支持軸４６を支点として回動自在となっている。そして、このブランク押えレバー３７の先端部には、ゴム製のパッド３８が取り付けられている。
【００４６】
　後部取り付けブロック２５には、マンドレル作動レバー２７の先端が対向配置され、このマンドレル作動レバー２７の基端は支持軸４８に一体的に結合されている。また、ガイドブロック２３と後部取り付けブロック２５との間には、このガイドブロック２３に一端側がそれぞれ挿入された一対の戻しばね２６が介装され、後部取り付けブロック２５は、これら一対の戻しばね２６により図６の右方に向って常時附勢されている。したがって、マンドレル作動レバー２７の先端には、後部取り付けブロック２５が圧着している。
【００４７】
　後部取り付けブロック２５には、空気管４７が連結され、この空気管４７は、この後部取り付けブロック２５の空気孔２５ａおよび一対のガイド軸２４の中心孔２４ａをそれぞれ介してマンドレル２２の空気室２２ｂに連通している。また、マンドレル２２には、この空気室２２ｂからこのマンドレル２２の外周面まで延びる複数の空気孔２２ｃが設けられている。
【００４８】
　マンドレル２２の上端部には、支持アーム７１の支持部７１ａを丁度挿入し得る形状の切り欠き部２２ａが形成されている。また、マンドレル２２の下方には、図８に示す従来例の場合と同様の構成であっていよい左右一対の巻き付けアーム７が配置されている。そして、これら一対の巻き付けアーム７は、シャーシ２１に取り付けられた支持軸４９に回動自在に軸支されている。また、これら一対の巻き付けアーム７は、これらの巻き付けアーム７にそれぞれ連結されている押し上げロッド（図示せず）により押し上げられることによって、マンドレル２２の軸心に向って左右両側から斜め上方に支持軸４９を支点として回動し、それらの押圧面をブランク３を介してマンドレル２２の外周面に圧着させる。したがって、これら一対の巻き付けアーム７の押圧面は、マンドレル２２の中心部分の外周囲とほゞ同径でほゞ半円弧状に構成されている。
【００４９】
　次に、上述のように構成された胴張り成形装置の動作について説明すると、この胴張り成形装置の８ヶ所のステーションにおいては、以下に述べるように、筒紙の成形に必要な各種の加工工程などがターレット５１の間欠的な回動毎に繰り返して行われる。
【００５０】
（１）　ステーションＡ
　このステーションＡにおいて胴張り成形工程が開始される時点では、このステーションＡに配置されている各種の機構および支持機構５０は、以下に述べる状態に保持されている。
【００５１】
　すなわち、ブランク位置決め台５は、図８の実線に示すような復帰位置に保持され、マンドレル２２、ブランク押えレバー３７、ブランクストッパ３１および巻き付けアーム７も、図３に示す復帰位置にそれぞれ保持されている。また、支持機構５０の支持アーム７１は図２に示す復帰位置に保持されているので、その先端部から成る支持部７１ａはマンドレル２２の切り欠き部２２ａに挿入された状態に保持されている。さらに、押え付けアーム６１は図２に示す復帰位置に保持されているので、この押え付けアーム６１の押え付け片６６と支持アーム７１の支持部７１ａとの間には、図２の実線で示すように充分大きな間隙が形成されている。
【００５２】
　ステーションＡにおいては、この初期状態から、まず、前述のように、コンベア機構４およびブランク位置決め台５により順次供給されるブランク３がマンドレル２２の下方の所定位置に位置保持される。このとき、ブランクストッパ３１は図３に示す復帰位置にあるので、ブランク３はこの復帰位置にあるブランクストッパ３１にその前端部を接触させて位置決めされる。
【００５３】
　つぎに、支持軸４６が図３の時計方向に往回動するので、ストッパ作動レバー３４がこの支持軸４６を支点として同様に往回動し、このために、戻しばね３６の附勢力によりばね取り付け軸３５、取り付けブロック３２およびブランクストッパ３１が一体となって図４に示す位置まで往動する。これと共に、ブランク押えレバー３７が支持軸４６の上記往回動に連動してこの支持軸４６を支点として図３の時計方向に往回動するので、このブランク押えレバー３７に取り付けられているパッド３８は、図４に示すように、ブランク３をその左右両端部の中間位置でマンドレル２２の下端部に押え付ける。
【００５４】
　ついで、ポンプ（図示せず）が空気管４７から空気を吸引することによって、マンドレル２２の空気孔２２ｃからマンドレル２２の空気室２２ｂ、ガイド軸２４の中心孔２４ａおよび後部取り付けブロック２５の空気孔２５ａをそれぞれ通して空気が吸引され始める。そして、一対の巻き付けアーム７が支持軸４９を支点として図７の鎖線位置から実線位置へとそれぞれ往回動する。したがって、ブランク３は、マンドレル２２の外周面にほゞ円錐台形に巻き付けられて、その左右両端部から成る一対ののりしろ部が図４および図７に明示するように互いに重ね合せられるので、ほゞ円錐台形の筒紙となる。
【００５５】
　この場合、これら一対の巻き付けアーム７のうちの一方（図４の場合には、右側の巻き付けアーム７）が他方よりも先に往回動するので、ブランク３の左右両端部から成る一対ののりしろ部の互いの上下関係は常に一義的に決定される。また、マンドレル２２の空気孔２２ｃから空気が吸引されているので、巻き付けアーム７によるマンドレル２２の外周面へのブランク３の巻き付けに弛みを生じることがない。また、ブランクストッパ３１は上述のように図４に示す位置まで往動してブランク３に対して退避しているので、ブランク３の巻き付け時にこのブランク３の前端部がブランクストッパ３１にこすれて損傷することがない。さらに、図８〜図１０に示す従来例の紙コップ成形機の場合のように、筒紙３の端部をマンドレル２２の先端面から若干突出した状態になるようにマンドレル２２の外周面に巻き付ける必要がなく、図４に示すように筒紙３の一対ののりしろ部がマンドレル２２の上端部の前後両端内に実質的に収まるようにマンドレル２２の外周面に巻き付けることができる。
【００５６】
　ついで、ブランク位置決め台５が後進して図８に示すような元の位置に復帰する。また、図２の鎖線にて示すように、第１の作動カム６２が往動することにより、押え付けアーム６１の押え付け片６６が支持アーム７１の支持部７１ａに向って前進してこの支持部７１ａに筒紙３の一対ののりしろ部を圧力調整ばね６４の附勢力により弾性的に押し付けるので、これら一対ののりしろ部は互いに加熱溶着される。この場合、支持部７１ａはこれら一対ののりしろ部の内側面の全長にわたって存在し、また、押え付け片６６はこれら一対ののりしろ部の外側面の全長にわたって存在するので、これら一対ののりしろ部の全長が支持部７１ａと押え付け片６６との間に弾性的に挾み込まれて加熱溶着される。
【００５７】
　ついで、支持軸４６が図４の反時計方向に回動するので、ブランクストッパ３１がばね取り付け軸３５および前部取り付けブロック３２と共に図５に示すように元の位置に復帰し、また、ブランク押えレバー３７およびパッド３８も図５に示すように元の位置に復帰してマンドレル２２の下端部へのブランク３の押え付けを解除する。また、これと共に、一対の巻き付けアーム７は図７の実線位置から鎖線位置へとそれぞれ復回動する。
【００５８】
　ついで、空気管４７から後部取り付けブロック２５の空気孔２５ａに空気が供給され、この空気は、ガイド軸２４の中心孔２４ａならびにマンドレル２２の空気室２２ｂおよび空気孔２２ｃを通ってマンドレル２２の外周面に導かれるので、このマンドレル２２の外周面と筒紙３の内側面との間を拡散して筒紙３の内側面がマンドレル２２の外周面に強固に密着するのを防止する。また、これと共に、支持軸４８がマンドレル作動レバー２７を伴なって図４の時計方向に回動するので、戻しばね２６の附勢力により後部取り付けブロック２５、一対のガイド軸２４およびマンドレル２２が図４の復帰位置から図５の位置へと往動する。この場合、マンドレル２２はその径大側の端部側へとその軸心方向に移動する。また、筒紙３は、その一対ののりしろ部を支持アーム７１の支持部７１ａと押え付けアーム６１の押え付け片６１ａとにより弾性的に挾持され、また、図５に示すようにその下方部分をブランクストッパ３１により図５の右方に移動するのを阻止されているので、マンドレル２２の図５の右方への往動に伴なってこのマンドレル２２から相対的に取り外されて図５の位置にそのまゝ取り残される。
【００５９】
　ついで、ターレット２２が既述のように図１の時計方向にほゞ４５°回動するので、これまでステーションＡにあった支持機構５０は筒紙３を支持したまゝでつぎのステーションＢに向って移動する。また、これと共に、空気管４７への空気の供給が中断され、さらに、支持軸４８が図５の反時計方向に往回動するので、マンドレル２２は後部取り付けブロック２５および一対のガイド軸２２と共に図３に示す元の位置に復帰する。
【００６０】
（２）　ステーションＢ〜Ｆ
　これらのステーションＢ〜Ｆにおいては、筒紙３は支持アーム７１の支持部７１ａと押え付けアーム６１の押え付け片６６とにより弾性的に挾持されて引き続き加熱溶着される。また、この加熱溶着は、支持機構５０が筒紙３を支持してステーションＡ〜ステーションＧの間を移動している最中にも、同様に行われる。
【００６１】
　したがって、本実施例においては、ヒートシルーバーを構成する押え付けアーム６１によりブランクまたは筒紙３を長時間加熱することができるので、別の加熱手段により上記ブランクまたは筒紙３を特に加熱する必要はない。
【００６２】
（３）　ステーションＧ
　このステーションＧには、筒紙３の取り出しを行うための筒紙受け取り板８１が配置されている。
【００６３】
　この筒紙受け取り板８１は、垂直軸を中心として回動可能な回転円板から成っていてよく、この回転円板には、その外周囲に沿って複数の円形開口が形成されていてよい。なお、これら複数の円形開口の直径は、筒紙３の上端と下端との中間部分の直径とほゞ等しい。また、これら複数の円形開口は、支持アーム７１の支持部７１ａがこれらの円形開口を通過するときにこの支持アーム７１の基端側の部分が筒紙受け取り板８１の一方の面から他方の面に移動し得るように、上記回転円板の外周囲と連通する切り込み部を有しているので、完全な円形ではなくて一部分で切れ込んでいる。
【００６４】
　したがって、このステーションＧにおいては、筒紙３を支持している支持機構５０がこのステーションＧに移動して来たときに、この筒紙３は、筒紙受け取り板８１のいずれか１つの円形開口にその径小側の下端部側から挿入されてこの筒紙受け取り板８１に保持される。そして、ターレット２２がつぎの間欠的回動を行うときに、第１作動カム６２が復動して押え付けアーム６１が図２の鎖線位置から実線位置へと復帰すると共に、第２の作動カム７２が往動して支持アーム７１が図２の下方に往動するので、押え付けアーム６１および支持アーム７１は、筒紙３が筒紙受け取り板８１に保持されたまゝでつぎのステーションＨに移動することができる。
【００６５】
（４）　ステーションＨ
　このステーションＨにおいては、第２の作動カム７２が復動するので、その前のステーションＧにおいて往動した支持アーム７１は図２に示す元の位置に復帰する。
【００６６】
　以上において詳述したように、ステーションＡ〜Ｆにおいて胴張り成形と一対ののりしろ部の完全な溶着とが行われることにより得られた筒紙３は、ステーションＧにおいて筒紙受け取り板８１に受け取られてこの筒紙受け取り板８１に保持された後に、主装置としての紙コップ成形機の筒紙供給ステーション（図８に示す従来例の紙コップ成形機における胴張り成形のためのステーションＣに相当）に供給される。そして、上記筒紙３は、このステーションにおいて、図９に示す場合と同様にマンドレルに嵌合される。また、図８に示す従来例の紙コップ成形機のステーションＤ〜Ｈの場合と同様にして、紙コップの未完成品として上記紙コップ成形機から取り出される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
　上述の実施例においては、シート状ブランク３からほゞ円錐台形の筒状部を成形するようにしているが、ほゞ円筒形、ほゞ角筒形、ほゞ角錐台形などの各種の形状の筒状体を成形することもできる。また、紙コップの筒紙部分を成形するようにしているが、箱子箱の筒状部分などを成形することもできる。
【００６８】
　また、上述の実施例においては、ターレット５１にその外周囲に沿ってほゞ等間隔に複数の支持機構５０を取り付け、このターレット５１を間欠的に回動させるようにしたが、円形、楕円形、長方形などの移動軌跡を有するエンドレスチェーンにほゞ等間隔に複数の支持機構５０を取り付け、このエンドレスチェーンを間欠的に移動させるようにしてもよい。
【００６９】
　また、上述の実施例においては、筒状に巻かれたシート状ブランク３の互いに重なり合った両端部を支持アーム７１の支持部７１ａと押え付けアーム６１の押え付け部６６とにより内外両側から弾性的に挾持するようにしたが、上記両端部附近を外側から吸着できる吸着アームにより上記両端部を弾性的に支持するようにしてもよい。また、押え付けアーム６１の押え付け片６６による上記両端部の押え付けを圧力調整ばね６４により弾性的に行うようにしたので、この押え付け片６６にゴムなどの弾性部材を設ける必要がなく、このために、上記弾性部材の摩耗による部品交換をひんぱんにする必要がないが、必ずしもそのようにする必要はない。また、押え付けアーム６１の押え付け片６６にヒータを内蔵したが、支持アーム７１の支持部７１ａにヒータを内蔵するようにしてもよく、また、両者にヒータを内蔵してもよい。
【００７０】
　また、上述の実施例においては、押え付けアーム６１を第１の作動カム６２により往動させると共に、支持アーム７１を第２の作動カム７２により往動させるようにしたので、押え付けアーム６１および支持アーム７１の往動を確実かつ簡単に行うことができるが、カム以外の別の作動機構（例えば、リンク機構またはシリンダ機構）により往動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を紙コップ成形機の胴張り成形装置に適用した一実施例における胴張り成形装置の全体を概略的に示す正面図である。
【図２】図１に示す支持機構を示す縦断面図である。
【図３】巻き付けアームの往動直前の状態における図１のステーションＡの部分の拡大正面図である。
【図４】巻き付けアームの往動後でブランクストッパの退避直後の状態における図３と同様の図である。
【図５】マンドレルが後退した直後における図３と同様の図である。
【図６】図４のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図７】図４のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】従来から知られている紙コップ成形機の概略的な平面図である。
【図９】底部折り曲げアームの往動前の状態における図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図１０】底部折り曲げアームの往動時の状態における図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
３　　　　ブランク（筒紙）
７　　　　巻き付けアーム
２２　　　マンドレル
２２ａ　　切り欠き部
３１　　　ブランクストッパ
５０　　　支持機構
５１　　　ターレット
６１　　　押え付けアーム
６６　　　押え付け片（押え付け部）
７１　　　支持アーム
７１ａ　　支持部
Ａ　　　　ステーション
Ｂ　　　　ステーション
【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】
2004001579.tif 000008
【図７】
2004001579.tif 000009
【図８】
2004001579.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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