(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予熱によって軟化しない基材シートと、予熱によって軟化するフィルムとが貼り合わされたシート材料の、前記基材シート端部からはみ出した前記フィルムを折返す方法であって、シート材料を水平な支持台に載置し、シート材料の折返し部分を含む端部を支持台の外に突出させ、シート材料の基部を支持台と圧着プレートの後端部で挟んで固定するとともに、前記折返し部分を予熱し、回転自在のロールを上方から下降させて前記折返し部分を下方に押して折り曲げ、次いでロールを水平に圧着プレートの方向に移動して、下方に折れ曲がった折返し部分を水平に折り返すとともに、ロールと圧着プレートの先端部との間にはさんで圧着し、接着させることを特徴とするシート端部の折返し方法。
【請求項２】
予熱によって軟化しない基材シートと、予熱によって軟化するフィルムとが貼り合わされたシート材料の、前記基材シート端部からはみ出した前記フィルムを折返す装置であって、シート材料を載置する支持台と、圧着プレートと、回転自在のロールと、該ロールを上下方向と水平方向に移動させるロール移動手段と、予熱装置を有し、前記圧着プレートは上方から下降して、その後端部が支持台に載置したシート材料の基部を支持台との間に挟んで固定し、前記ロールは、ロール移動手段によって上方から下降して予熱されたシート材料の端部の折返し部分を下方に折り曲げた後、水平に移動して折返し部分を水平に折り返すとともに、圧着プレートの先端部との間に挟んで圧着し、接着させることを特徴とするシート端部折返し装置。
【請求項３】
前記圧着プレート（４）と前記ロール（５）は、垂直な固定軸（６）に沿って昇降する下部スライダー（７）に取り付けられており、該下部スライダーはその上方にあって、前記固定軸に沿って昇降する上部スライダー（８）に軸着されたロッド（９）によって懸架されており、該上部スライダーの下降に伴って、前記下部スライダーが下降し、ストッパー（１０）によって停止することに伴い、前記支持台（３）に載置したシート材料が前記圧着プレートの後端部によって固定されるとともにシート材料の折返し部分が、前記ロールによって下方に折り曲げられ、次いで前記上部スライダーがさらに下降することにより、上部スライダーに軸着された前記ロッドが下方に押され、該ロッドの他端に軸着されて前記下部スライダーに固定された支点（１１）を中心として回転可能なレバー（１３）を介して、前記ロールが水平に圧着プレートの方向に移動することにより、シート材料の折返し部分を水平に折り返すと共に、前記ロールと前記圧着プレートの先端部との間に挟んで圧着し、接着させることを特徴とする請求項２に記載のシート端部折返し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材料の端部を折り返す方法ならびに、それを具現化するために用いるシート端部折返し装置に関し、特に飲料用紙容器の用紙の端面を内容物の液から保護するために用紙端部のフィルムを折り返す用途に好適に用いられるシート端部折返し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート材料の端部を折り返すためのシート端部折返し装置としては、さまざまな構造、形態の装置が用いられているが、これらは大きく２種類に分類される。一つは、連続的に走行する材料の端部を連続的に折り返す装置であり、一つは、間欠的に走行する材料の端部を、一旦停止させておいて折り返す装置である。
飲料用紙容器の中でも紙カップのように、ブランク形状が扇形であるような場合には、折返しを必要とする端部が必ずしも一直線上に並んでいないため、連続的な処理は困難であり、間欠的な処理とならざるを得ない。
【０００３】
このため、従来は、図８に示したように、支持台３に載置したシート材料１の折返し部分２をプレート２１に取り付けた半月プレート２０によって下方に折り曲げ、次いで図９に示したように、半月プレート２０を９０°回転させてシート材料１の折返し部分２をプレートエッジ２２との間に挟み込んで圧着していた。しかしこの装置では、折り返した際にプレートエッジからはみ出したシートが半月プレートに挟まれて、折返し不良が生じたり、本来折り返すところではない紙の部分を折ることがあった。またプレートによる面圧着のため、圧着力が十分でなく、折返し部分の接着不良が生じることがあった。また、シート材料の位置ずれに対する許容度が低く、少しの位置ずれがあっても、折返し位置のずれにつながるため、品質のばらつきを生じやすいという問題があった。
【０００４】
この半月プレートによる折返し装置の問題点を解決するために、発明者は、先に特許文献１に記載されたシート端部折返装置を提案した。この装置の特徴は、シート端部を昇降載置台のエッジとシート折返板とによって直角に折り曲げ、次いで昇降載置台を下方に待避させると同時にシート折返板をパラレルスイングアームによって揺動させることによってシート端部を折り返すものであり、安定した折返し動作が期待できるものであるが、面圧着方式であることに変わりはなく、圧着力不足に起因する接着不良の問題は依然として残されていた。
【０００５】
同じく発明者が提案した特許文献２に記載された装置も同様にして、面圧着方式のため、圧着力不足の問題が解決できなかった。
【特許文献１】特開2006-56692号公報
【特許文献２】特開2006-62284号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の上記の問題点に鑑み、飲料用紙容器に用いるシート端部の折返しにあたり、安定した折返し作業と十分な接着力を得ることのできるシート端部の折返し方法ならびに、これを具現化するシート端部折返し装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、予熱によって軟化しない基材シートと、予熱によって軟化するフィルムとが貼り合わされたシート材料の、前記基材シート端部からはみ出した前記フィルムを折返す方法であって、シート材料を水平な支持台に載置し、シート材料の折返し部分を含む端部を支持台の外に突出させ、シート材料の基部を支持台と圧着プレートの後端部で挟んで固定するとともに、前記折返し部分を予熱し、回転自在のロールを上方から下降させて前記折返し部分を下方に押して折り曲げ、次いでロールを水平に圧着プレートの方向に移動して、下方に折れ曲がった折返し部分を水平に折り返すとともに、ロールと圧着プレートの先端部との間にはさんで圧着し、接着させることを特徴とするシート端部の折返し方法である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、予熱によって軟化しない基材シートと、予熱によって軟化するフィルムとが貼り合わされたシート材料の、前記基材シート端部からはみ出した前記フィルムを折返す装置であって、シート材料を載置する支持台と、圧着プレートと、回転自在のロールと、該ロールを上下方向と水平方向に移動させるロール移動手段と、予熱装置を有し、前記圧着プレートは上方から下降して、その後端部が支持台に載置したシート材料の基部を支持台との間に挟んで固定し、前記ロールは、ロール移動手段によって上方から下降して予熱されたシート材料の端部の折返し部分を下方に折り曲げた後、水平に移動して折返し部分を水平に折り返すとともに、圧着プレートの先端部との間に挟んで圧着し、接着させることを特徴とするシート端部折返し装置である。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記圧着プレート４と前記ロール５は、垂直な固定軸６に沿って昇降する下部スライダー７に取り付けられており、該下部スライダーはその上方にあって、前記固定軸に沿って昇降する上部スライダー８に軸着されたロッド９によって懸架されており、該上部スライダーの下降に伴って、前記下部スライダーが下降し、ストッパー１０によって停止することに伴い、前記支持台３に載置したシート材料が前記圧着プレートの後端部によって固定されるとともにシート材料の折返し部分が、前記ロールによって下方に折り曲げられ、次いで前記上部スライダーがさらに下降することにより、上部スライダーに軸着された前記ロッドが下方に押され、該ロッドの他端に軸着されて前記下部スライダーに固定された支点１１を中心として回転可能なレバー１３を介して、前記ロールが水平に圧着プレートの方向に移動することにより、シート材料の折返し部分を水平に折り返すと共に、前記ロールと前記圧着プレートの先端部との間に挟んで圧着し、接着させることを特徴とする請求項２に記載のシート端部折返し装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るシート端部の折返し方法によれば、シート材料を水平な支持台に載置し、シート材料の折返し部分を含む端部を支持台の外に突出させ、シート材料の基部を支持台と圧着プレートの後端部で挟んで固定することとしたため、シート材料が逃げることによる折返し不良の発生を防ぐことができる。また、回転自在のロールを上方から下降させて折返し部分を下方に押して折り曲げ、次いでロールを水平に圧着プレートの方向に移動して、下方に折り曲がった折返し部分を水平に折り返す方法を採用した結果、従来の半月バーのような堅くて形状の一定した物体で折り曲げる方法と異なり、回転自在のロールの円筒面でシート材料の先端をしごくような動作になるため、シート材料の位置精度に対する許容度が広く、少々シート材料の位置がばらついた場合であっても、安定した折り曲げ作業ができる。また、シート材料先端の折返し部分をロールと圧着プレートの先端部との間に挟んで圧着し、接着させる方式としたため、従来の面圧着に比較して、線圧による圧着のために、十分な圧着力が得られ、接着不良の発生を防止する効果がある。
【００１１】
また、シート材料の端部を折返す装置において、シート材料を載置する支持台と、圧着プレートと、回転自在のロールと、該ロールを上下方向と水平方向に移動させるロール移動手段とを有し、前記圧着プレートは上方から下降して、その後端部が支持台に載置したシート材料の基部を支持台との間に挟んで固定し、前記ロールは、ロール移動手段によって上方から下降してシート材料の端部の折返し部分を下方に折り曲げた後、水平に移動して折返し部分を水平に折り返すとともに、圧着プレートの先端部との間に挟んで圧着し、接着させる機構を採用したため、前記シート端部の折返し方法をそのまま具現化でき、シート端部の折返しにあたって、十分な接着力と安定した折返し作業を期待することができる。
【００１２】
また、前記圧着プレートと前記ロールが、垂直な固定軸に沿って昇降する下部スライダーに取り付けられており、下部スライダーはその上方にあって、前記固定軸に沿って昇降する上部スライダーに軸着されたロッドによって懸架されており、上部スライダーの下降に伴って、下部スライダーが下降し、ストッパーによって停止することに伴い、シート材料が圧着プレートによって固定されるとともにシート材料の折返し部分が、ロールによって下方に折り曲げられ、次いで上部スライダーがさらに下降することにより、上部スライダーに軸着された前記ロッド棒が下方に押され、該ロッドの他端に軸着され、下部スライダーに固定された支点を中心として回転可能なレバーを介して前記ロールが水平に圧着プレートの方向に移動する機構を採用した場合には、すべての動作が上部スライダーの上下動だけによってもたらされるため、機構が単純であり、従って故障も少なく、安定した動作が得られるという効果がある。また油圧機器やエアーシリンダーや電装部品も最小限で済むため、装置のコストが低くなるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面に従って、本発明に係るシート端部の折返し方法について詳細に説明する。
図１〜３は、本発明に係るシート端部の折返し方法の説明図である。
図１において、支持台３に載置されたシート材料１の折返し部分２の上方から圧着プレート４とシャフト１６の先端に設けられたロール５を下降させ、図２に示したように、シート材料の基部を支持台３と圧着プレート４の後端部４ａとによって挟んで固定するとともに、折返し部分２をロール５によって下方に押して折り曲げる。この時、折返し部分２は、直前に熱風やヒーターによって予熱して柔軟にしておくのが望ましい。
【００１４】
次いで、図３に示したように、シャフト１６を前進させ、シャフトの先端に取り付けたロール５を水平に圧着プレート４の方向に移動して、下方に折り曲がった折返し部分２を水平に折り返すとともに、ロール５と圧着プレート４の先端部４ｂとの間に挟んで圧着し接着させる。ロール５は、シャフト１６の先端に回転自在に取り付けられているので、一連の動作は円滑に行われる。
【００１５】
なお、ここでいうシート材料の基部とは、支持台３から突出させたシート材料の端部以外の部分を総称して呼んでいるが、圧着プレート４による固定は、必ずしもシート材料の基部全体を固定する必要はなく、基部の一部分を固定することで十分な場合が多い。
【００１６】
図６は、シート端部の折返し部分を拡大した断面説明図であり、折返し前の状態を示したものである。シート材料１は、フィルム１ａと基材シート１ｂが貼り合わされており、基材シートよりもフィルムが張り出した状態となっている。この張り出した部分が折返し部分２となる。図７は、シート端部の折返し部分を拡大した断面説明図であり、折返し後の状態を示したものである。シート端部の折返し部分２が折り返されて基材シート１ｂの裏面に接着しており、フィルムが基材シートの端面を保護する働きをする。
【００１７】
紙製飲料容器の場合、通常基材シート１ｂとしては、紙または紙やアルミ箔、熱可塑性樹脂フィルム等を貼り合わせた材料が用いられ、フィルム１ａとしてはポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム等の熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。従って、シート材料の端部を熱風やヒーターによって予熱すると、折返し部分の熱可塑性樹脂フィルムは軟化するが、基材シートは軟化せず、折返し作業が円滑に行われる。
【００１８】
図４は、本発明に係るシート端部折返し装置の一例を示す全体図であり、図５は、図４のＡＡ断面を示した説明図である。
装置は、固定テーブル１７に固定された２本の固定軸６によって保持されている。２本の
固定軸６の中心部に位置する駆動軸１９が昇降テーブル１８に固定されており、昇降テーブル１８の上下動は、駆動軸１９によって上部スライダー８に直接伝達される。上部スライダー８は、駆動軸１９の上下動に従って、２本の固定軸６に沿って上下動する。
【００１９】
下部スライダー７は、上部スライダー８からロッド９によって懸架されており、ロッド９の上端は、上部スライダー８に軸着されており、下端であるロッドエンドＡ（１２）は、下部スライダー７に固定された支点１１を中心として回転可能なレバー１３の一端に軸着されている。レバー１１の他端には、ロッドＢ（１５）のロッドエンドＢ（１４）が軸着されており、ロッドＢ（１５）の先端は、ロール４を保持するシャフト１６に軸着されている。
【００２０】
また下部スライダー７には、圧着プレート４が固定されている。圧着プレートの水平位置や高さは、調節することができるようになっている。また、先に述べたロッド９、ロッドＢ（１５）の長さやシャフト１６の長さ等も調節することができるので、目的とするシート材料の形状、厚さ等に即して最適な位置関係に調整して使用する。
上部スライダー８と下部スライダー７の間隔は、スプリング２３によって通常は開いた状態に保持されている。
【００２１】
いま昇降テーブル１８が下降すると、その動作は駆動軸１９を経て上部スライダー８に伝わり、上部スライダー８が下降する。上部スライダー８にロッド９によって懸架されている下部スライダー７は、その自重と、スプリング２３の反発力によってストッパー１０に当たるまでは、上部スライダー８と一体となって下降するが、ストッパー１０に当たった時点で停止する。この時、支持台３に載置したシート材料１の基部が圧着プレート４と支持台３とによって挟まれて固定される。同時にシート材料１の折返し部分２は、ロール４によって下方に折り曲げられる。次いで、上部スライダー８がさらに下降すると、スプリング２３が圧縮され、ロッド９が下方に押される。ロッド９が下方に押されるとロッドエンドＡ（１２）を介してレバー１３が回転し、ロッドエンドＢ（１４）を介してロッドＢ（１５）が水平方向に押し出される。その結果、シャフト１６の先端に取り付けられたロール４が水平方向に移動し、シート材料１の折返し部分２を水平方向に折返し、同時に圧着プレート４との間で圧着する。次に昇降テーブル１８は上昇し、ロール４が元の位置に戻り、下部スライダー７が上昇して、一連の動作が終了する。
【００２２】
これら一連の動作は、昇降テーブル１８の上下動作のみから生ずるため、全体の機構がシンプルになり、従って故障の発生も少なく、安定した折返し作業が可能となる。
なお、昇降テーブル１８の上下動を発生する機構には特に制限はなく、ラック／ピニオン機構やボールねじあるいは、リンク機構等の機械的な方法でもよいし、油圧シリンダーやエアーシリンダーを用いた方法やこれらを組み合わせた方法等が任意に選択できる。また昇降テーブルの上下動の速度については、通常は一定の速度で十分であるが、一連の動作の途中で速度を変えても良い。例えばロール４が水平方向に移動する時だけ速度を遅くして、フィルム折返し部分の圧着を十分に行う等の微調節ができるようにしても良い。
【００２３】
以上は、本発明に係るシート折返し装置の一例を述べたものであり、必ずしもこれらの機構に限定されるものではない。例えば、圧着プレート４の上下動作やロール４の水平動作をエアーシリンダーによって駆動しても良い。エアーシリンダーを使用した場合には、それぞれの動作速度を単独に設定できるので、きめ細かな調製が可能となるが、その反面、エアーシリンダーをオンオフするための電磁バルブやリレー、リミットスイッチ等、多くの電装部品が必要となり、装置全体のコストが上昇する。また何らかの原因でエアー圧力が低下したような場合に、動作不良が発生したり、あるいは、一見正常に動作しているように見えていながら、圧着不良による接着力不足が発生するような場合もある。
それに対してシート折返し装置を機械的な機構のみによって構成した場合には、動作が長
期間安定し、安定した折返し作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るシート端部の折返し方法の説明図（１）
【図２】本発明に係るシート端部の折返し方法の説明図（２）
【図３】本発明に係るシート端部の折返し方法の説明図（３）
【図４】本発明に係るシート端部折返し装置の一例を示す全体図
【図５】図４に示したシート端部折返し装置のＡＡ断面を示す説明図
【図６】シート端部の折返し部分を拡大した断面説明図（折返し前の状態）
【図７】シート端部の折返し部分を拡大した断面説明図（折返し後の状態）
【図８】従来のシート折返し装置におけるシート折返し動作の説明図（１）
【図９】従来のシート折返し装置におけるシート折返し動作の説明図（２）
【符号の説明】
【００２５】
１・・・・シート材料
１ａ・・・フィルム
１ｂ・・・基材シート
２・・・・折返し部分
３・・・・支持台
４・・・・圧着プレート
４ａ・・・圧着プレートの後端部
４ｂ・・・圧着プレートの先端部
５・・・・ロール
６・・・・固定軸
７・・・・下部スライダー
８・・・・上部スライダー
９・・・・ロッド
１０・・・ストッパー
１１・・・支点
１２・・・ロッドエンドＡ
１３・・・レバー
１４・・・ロッドエンドＢ
１５・・・ロッドＢ
１６・・・シャフト
１７・・・固定テーブル
１８・・・昇降テーブル
１９・・・駆動軸
２０・・・半月プレート
２１・・・プレート
２２・・・プレートエッジ
２３・・・スプリング
【図１】
0005157569.tif 000002
【図２】
0005157569.tif 000003
【図３】
0005157569.tif 000004
【図４】
0005157569.tif 000005
【図５】
0005157569.tif 000006
【図６】
0005157569.tif 000007
【図７】
0005157569.tif 000008
【図８】
0005157569.tif 000009
【図９】
0005157569.tif 000010