(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料をホッパーに貯留し、このホッパーから前記シート材料を取出して、熱可塑性樹脂のコーティング面を内側にして加熱加圧して、基板と該基板の周縁からリブ状に立設された周壁とからなるトレー形状に成形し、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させ、こうして成形されたトレーを搬送コンベヤに載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに、製品梱包と同期する速度で供給することを特徴とするトレーの成形供給方法。
【請求項２】
片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料をホッパーに貯留し、このホッパーから前記シート材料を取出して加熱加圧してトレー形状に成形し、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させ、こうして成形されたトレーを搬送コンベヤに載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する、トレーの成形供給方法であって、
前記シート材料の加熱加圧の際、回転軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記シート材料又は前記トレーを保持する保持部を設けた回動体と、この回動体が所定位置に回動して、前記保持部の一方が前記シート材料を受け渡される位置に移動したときに、前記保持部の他方に向けて成形型を押付けて、前記シート材料を前記保持部と前記成形型との間で加熱加圧するプレス装置とを有する成形装置を用い、前記回動体の保持部の一方がトレー及びシート材料の受け渡し作業を行っている間に、前記回動体の保持部の他方に保持されたシート材料の成形を行うことを特徴するトレーの成形供給方法。
【請求項３】
片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料をホッパーに貯留し、このホッパーから前記シート材料を取出して加熱加圧してトレー形状に成形し、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させ、こうして成形されたトレーを搬送コンベヤに載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する、トレーの成形供給方法であって、
前記トレーの気体の吹付けの際、回動軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記トレーを保持する保持部を設けた回動体を有し、前記保持部に気体の噴出孔が設けられた冷却装置を用い、前記保持部の一方がトレーの受け渡し位置にあってトレーの受け渡し作業を行っている間、前記保持部の他方に保持されたトレーは前記噴出孔から噴出する気体による冷却を受け続けるようにすることを特徴とするトレーの成形供給方法。
【請求項４】
複数のホッパーのそれぞれからシート材料を同時に取出し、取出された複数のシート材料をそれぞれ同時に加熱加圧して成形し、冷却した後、搬送コンベア上に並べて載せて供給する請求項１〜３のいずれか１項に記載のトレーの成形供給方法。
【請求項５】
片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を貯留するホッパーと、このホッパーから取出された前記シート材料を加熱加圧してトレー形状に成形する成形装置と、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させる冷却装置と、こうして成形されたトレーを載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する搬送コンベヤと、前記シート材料を前記ホッパーから前記成形装置に受け渡す第１受け渡し手段と、前記成形装置で成形されたトレーを前記冷却装置に受け渡す第２受け渡し手段と、前記冷却装置で冷却されたトレーを前記搬送コンベヤに載置する第３受け渡し手段とを備え、
前記成形装置は、回転軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記シート材料又は前記トレーを保持する保持部を設けた回動体と、この回動体が所定位置に回動して、前記保持部の一方が前記シート材料を受け渡される位置に移動したときに、前記保持部の他方に向けて成形型を押付けて、前記シート材料を前記保持部と前記成形型との間で加熱加圧するプレス装置とを有していることを特徴とするトレーの成形供給装置。
【請求項６】
片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を貯留するホッパーと、このホッパーから取出された前記シート材料を加熱加圧してトレー形状に成形する成形装置と、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させる冷却装置と、こうして成形されたトレーを載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する搬送コンベヤと、前記シート材料を前記ホッパーから前記成形装置に受け渡す第１受け渡し手段と、前記成形装置で成形されたトレーを前記冷却装置に受け渡す第２受け渡し手段と、前記冷却装置で冷却されたトレーを前記搬送コンベヤに載置する第３受け渡し手段とを備え、
前記冷却装置は、前記トレーの気体の吹付けの際、回動軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記トレーを保持する保持部を設けた回動体を有し、前記保持部に気体の噴出孔が設けられていることを特徴とするトレーの成形供給装置。
【請求項７】
前記ホッパーは複数台並列して設置され、前記成形装置は前記回転軸を共通にして複数台並列して設置され、前記冷却装置も前記回転軸を共通にして複数台並列して設置されており、複数のホッパーのそれぞれからシート材料を同時に取出し、この複数枚のシート材料を対応する前記成形装置及び前記冷却装置によって、それぞれ成形し冷却するように構成されている請求項５又は６に記載のトレーの成形供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、チョコレート等の固形状の菓子類などを載置するための、トレーの成形供給方法及びトレーの成形供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チョコレート等の固形状の菓子類は、紙製のトレーに載置された状態で、袋詰めされ、更に紙ケース等にパッケージングされて出荷されることがある。この場合、チョコレート等の菓子類がトレーにベタつくことなく簡単に取り出せるようにするために、トレーの菓子類の載置面には、樹脂がコーティングされているのが一般的である。また、前記トレーは、単なる平板形状ではなく、周縁がリブ状に立ち上がって皿状をなしており、それにより菓子類がトレーから飛び出さないようになっている。
【０００３】
上記トレーは、例えば、片面に熱可塑性樹脂をコーティングした厚紙製のシート材料を、所定温度に加熱された型枠にセットし、加熱加圧プレスして所定のトレー形状に成形すると共に、型枠から取り出したトレーを放冷して熱可塑性樹脂を硬化させることにより成形されている。上記のように成形されたトレーは、製品の梱包ラインに配置された供給装置にセットされて、ラインに供給される。
【０００４】
従来のこの種の供給装置として、下記特許文献１には、所定形状に成形されたトレーを収納するトレーストッカーと、空気の吸引によりトレーの内面を吸着し、かつ空気の排出によりトレーを離脱させ得る吸着パッドと、この吸着パッドを先端に有し、軸方向に進退移動可能に、かつ回転中心の回りを回転可能に支持された可動シャフトと、前記可動シャフトを進退移動させる進退移動用電動モータと、前記可動シャフトを前記回転中心の回りを正逆回転させる回転用電動モータとを備えるトレー自動供給装置が開示されている。そして、上記トレー自動供給装置によって、トレーストッカーに収納された複数のトレーが一枚ずつ取出されてコンベヤに供給され、コンベヤ上をトレーが移動しつつ、トレー上に被梱包物が載置されるようになっている。
【特許文献１】特開平６−９０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のトレーの供給方法では、予め皿形状に成形された紙のトレーを用意しておき、このトレーを複数個ずつ積み重ねた状態で、上記特許文献１に記載されたような供給装置に手作業でセットし、既に完成したトレーを１枚ずつ取出して、梱包ラインに設けたコンベヤ上に供給するようにしていた。
【０００６】
しかしながら、そのような方法では、成形して嵩張る形状をなすトレーを製造元から購入し、保管しておき、必要枚数ずつ取出して供給装置にセットする必要があるため、移送や保管時にスペースをとったり、取り扱い時にトレーを変形させてしまったりする可能性があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、製品梱包ラインに供給するまでのトレーの輸送や、保管時におけるスペースをとらず、取り扱い時にトレーが変形してしまうことがなく、製品梱包と同期できる速度でトレーを供給できるようにしたトレーの成形供給方法及びトレーの成形供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のトレーの成形供給方法は、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料をホッパーに貯留し、このホッパーから前記シート材料を取出して、熱可塑性樹脂のコーティング面を内側にして加熱加圧して、基板と該基板の周縁からリブ状に立設された周壁とからなるトレー形状に成形し、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させ、こうして成形されたトレーを搬送コンベヤに載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに、製品梱包と同期する速度で供給することを特徴とする。
【０００９】
上記発明によれば、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を加熱加圧してトレー形状に成形した後、熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けることによって、トレーの成形形状を迅速に安定させ、搬送コンベヤに載置して製品梱包ラインに供給することができるので、予めトレーを成形しておいて、トレーの状態で輸送したり、保管したりする必要がなくなり、輸送や保管に必要なスペースを減少させることができる。また、トレーを成形する前のシート材料のまま供給装置にセットすればよいので、トレー材料の取り扱いが容易となり、取り扱い中にトレーが変形してしまうこともない。更に、シート材料を加熱加圧して成形する際、表面の熱可塑性樹脂が硬化する前にシート材料の弾性によって成形した状態が元に戻る現象が見られるが、本発明では、気体を吹き付けて熱可塑性樹脂を迅速に硬化させることにより、トレーの成形形状を迅速に安定させることができ、それによって、製品梱包と同期できる速度でトレーを梱包ライン上に供給することが可能となる。
【００１０】
本発明のトレーの成形供給方法のもう一つは、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料をホッパーに貯留し、このホッパーから前記シート材料を取出して加熱加圧してトレー形状に成形し、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させ、こうして成形されたトレーを搬送コンベヤに載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する、トレーの成形供給方法であって、前記シート材料の加熱加圧の際、回転軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記シート材料又は前記トレーを保持する保持部を設けた回動体と、この回動体が所定位置に回動して、前記保持部の一方が前記シート材料を受け渡される位置に移動したときに、前記保持部の他方に向けて成形型を押付けて、前記シート材料を前記保持部と前記成形型との間で加熱加圧するプレス装置とを有する成形装置を用い、前記回動体の保持部の一方がトレー及びシート材料の受け渡し作業を行っている間に、前記回動体の保持部の他方に保持されたシート材料の成形を行うことを特徴する。この発明によれば、回動体の保持部の一方がトレー及びシート材料の受け渡し作業を行っている間に、回動体の保持部の他方に保持されたシート材料の成形を行うことができるので、トレーの成形に十分時間をかけることができる。
【００１１】
本発明のトレーの成形供給方法の更にもう一つは、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料をホッパーに貯留し、このホッパーから前記シート材料を取出して加熱加圧してトレー形状に成形し、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させ、こうして成形されたトレーを搬送コンベヤに載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する、トレーの成形供給方法であって、前記トレーの気体の吹付けの際、回動軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記トレーを保持する保持部を設けた回動体を有し、前記保持部に気体の噴出孔が設けられた冷却装置を用い、前記保持部の一方がトレーの受け渡し位置にあってトレーの受け渡し作業を行っている間、前記保持部の他方に保持されたトレーは前記噴出孔から噴出する気体による冷却を受け続けるようにすることを特徴とする。この発明によれば、トレーは、受け渡し位置にて保持部の一方に保持された後、往復回動して前記受け渡し位置に戻ってくる間、噴出孔から噴出する気体による冷却を受け続けるので、効果的に冷却され、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させて、成形形状を安定させることができる。
【００１２】
本発明のトレーの成形供給方法においては、複数のホッパーのそれぞれからシート材料を同時に取出し、取出された複数のシート材料をそれぞれ同時に加熱加圧して成形し、冷却した後、搬送コンベア上に並べて載せて供給することが好ましい。これによれば、複数のシート材料をそれぞれ同時に加熱加圧して成形し、冷却して、搬送コンベア上に供給することにより、単位時間当たりのトレーの供給量を増大させることができ、製品梱包ラインの処理速度に追随させることが容易となる。
【００１３】
一方、本発明のトレーの成形供給装置は、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を貯留するホッパーと、このホッパーから取出された前記シート材料を熱可塑性樹脂のコーティング面を内側にして加熱加圧して、基板と該基板の周縁から所定高さでリブ状に立設された周壁とからなるトレー形状に成形する成形装置と、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させる冷却装置と、こうして成形されたトレーを載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する搬送コンベヤと、前記シート材料を前記ホッパーから前記成形装置に受け渡す第１受け渡し手段と、前記成形装置で成形されたトレーを前記冷却装置に受け渡す第２受け渡し手段と、前記冷却装置で冷却されたトレーを前記搬送コンベヤに載置する第３受け渡し手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
上記発明によれば、ホッパーに貯留されたシート材料が第１受け渡し手段により成形装置に受け渡されて、そこで加熱加圧されてトレー形状に成形され、その後、成形されたトレーが第２受け渡し手段により冷却装置に受け渡されて、熱可塑樹脂のコーティング面に気体が吹き付けられた後、更に第３受け渡し手段によって、搬送コンベヤに載置される。
【００１５】
このように、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を加熱加圧してトレー形状に成形した後、熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けることによって、トレーの成形形状を迅速に安定させ、搬送コンベヤに載置して製品梱包ラインに供給することができるので、予めトレーを成形しておいて、トレーの状態で輸送したり、保管したりする必要がなくなり、輸送や保管に必要なスペースを減少させることができる。また、トレーを成形する前のシート材料のまま供給装置にセットすればよいので、トレー材料の取り扱いが容易となり、取り扱い中にトレーが変形してしまうこともない。更に、気体を吹き付けて熱可塑性樹脂を迅速に硬化させることにより、トレーの成形形状を迅速に安定させることができ、それによって、製品梱包と同期できる速度でトレーを梱包ライン上に供給することが可能となる。
【００１６】
本発明のトレーの成形供給装置のもう一つは、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を貯留するホッパーと、このホッパーから取出された前記シート材料を加熱加圧してトレー形状に成形する成形装置と、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させる冷却装置と、こうして成形されたトレーを載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する搬送コンベヤと、前記シート材料を前記ホッパーから前記成形装置に受け渡す第１受け渡し手段と、前記成形装置で成形されたトレーを前記冷却装置に受け渡す第２受け渡し手段と、前記冷却装置で冷却されたトレーを前記搬送コンベヤに載置する第３受け渡し手段とを備え、前記成形装置は、回転軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記シート材料又は前記トレーを保持する保持部を設けた回動体と、この回動体が所定位置に回動して、前記保持部の一方が前記シート材料を受け渡される位置に移動したときに、前記保持部の他方に向けて成形型を押付けて、前記シート材料を前記保持部と前記成形型との間で加熱加圧するプレス装置とを有していることを特徴とする。この発明によれば、回動体の保持部の一方がトレー及びシート材料の受け渡し作業を行っている間に、回動体の保持部の他方に保持されたシート材料の成形を行うことができるので、トレーの成形に十分時間をかけることができる。
【００１７】
本発明のトレーの成形供給装置の更にもう一つは、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を貯留するホッパーと、このホッパーから取出された前記シート材料を加熱加圧してトレー形状に成形する成形装置と、成形されたトレーの熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させる冷却装置と、こうして成形されたトレーを載せて、該トレーに製品を載せて梱包するラインに供給する搬送コンベヤと、前記シート材料を前記ホッパーから前記成形装置に受け渡す第１受け渡し手段と、前記成形装置で成形されたトレーを前記冷却装置に受け渡す第２受け渡し手段と、前記冷却装置で冷却されたトレーを前記搬送コンベヤに載置する第３受け渡し手段とを備え、前記冷却装置は、前記トレーの気体の吹付けの際、回動軸を中心に往復回動すると共に、その両端に前記トレーを保持する保持部を設けた回動体を有し、前記保持部に気体の噴出孔が設けられていることを特徴とする。この発明によれば、トレーは、受け渡し位置にて保持部の一方に保持された後、往復回動して前記受け渡し位置に戻ってくる間、噴出孔から噴出する気体による冷却を受け続けるので、効果的に冷却され、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させて、成形形状を安定させることができる。
【００１８】
本発明のトレー成形供給装置においては、前記ホッパーは複数台並列して設置され、前記成形装置は前記回転軸を共通にして複数台並列して設置され、前記冷却装置も前記回転軸を共通にして複数台並列して設置されており、複数のホッパーのそれぞれからシート材料を同時に取出し、この複数枚のシート材料を対応する前記成形装置及び前記冷却装置によって、それぞれ成形し冷却するように構成されていることが好ましい。これによれば、複数のシート材料をそれぞれ同時に加熱加圧して成形し、冷却して、搬送コンベア上に供給することにより、単位時間当たりのトレーの供給量を増大させることができ、製品梱包ラインの処理速度に追随させることが容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を加熱加圧してトレー形状に成形した後、熱可塑性樹脂のコーティング面に気体を吹付けることによって、トレーの成形形状を迅速に安定させ、搬送コンベアに載置して製品梱包ラインに供給することができるので、予めトレーを成形しておいて、トレーの状態で搬送したり、保管したりする必要がなくなり、取り扱い中にトレーが変形してしまったりすることがなく、トレー材料の取り扱いが容易となり、トレーのコストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
本発明により供給されるトレーは、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料を、加熱加圧して所定形状に成形されたものである。図１６に示すように、この実施形態の場合、トレー１は、長方形状の基板２と、該基板２の周縁から所定高さでリブ状に立設された周壁３とからなる皿形状をなし、その片面、すなわち前記基板２及び前記周壁３の内面には、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の熱可塑性樹脂がコーティングされて、樹脂コーティング面４が形成されている。このトレー１の樹脂コーティング面４上に、例えば、角型の固形状チョコレート菓子等の製品５が載置され、図示しない梱包装置によって袋詰め及び／又は箱詰めされて出荷されるようになっている。
【００２２】
本発明によるトレーの成形供給方法及びトレーの成形供給装置は、上記トレー１を成形して、上記梱包装置が配置されたライン状に供給するのに用いられる。そこでまず、本発明の一実施形態によるトレーの成形供給装置１０（以下、「成形供給装置１０」という）について説明する。
【００２３】
図１に示すように、この成形供給装置１０は、トレー１上に製品５を載置すると共に、その状態のトレー１をアルミラミネートフィルム袋や紙ケース等により梱包する、梱包ラインに供給するための搬送コンベヤ２０を有している。この搬送コンベヤ２０には、図１の矢印方向に移動するベルト２１が張設され、同ベルト２１の外面には、トレー１を受け取って保持するための、トレー載置部２３が複数取り付けられている。各トレー載置部２３は、一対の保持板２５，２５を有し、更に各保持板２５の両端からは抑え爪２５ａ，２５ａがそれぞれ立設していて、図１の想像線に示すようにトレー１を確実に保持可能となっている。
【００２４】
また、成形供給装置１０には、上記搬送コンベヤ２０の搬送経路とは別に、トレー１が所定形状に成形されるまでの製造工程経路が設けられている。つまり、製造工程経路の上流側から下流側にかけて、ホッパー３０と、成形装置４０と、冷却装置６０とが、搬送コンベヤ２０とほぼ平行に配列されて設置されている。
【００２５】
まず、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料Ｓ（図１参照）を貯留するホッパー３０について説明する。このホッパー３０は、一端が斜め下方に傾斜した形状をなすと共に、シート材料Ｓを移送するコンベヤを備える図示しない載置部と、該載置部の両側から立設した一対の仕切り板３２，３２からなり、この実施形態では、前記搬送コンベヤ２０の搬送方向に沿って複数台並列して設置されている。各ホッパー３０には、図１の想像線にて示すように、複数の紙製のシート材料Ｓが、縦長となるように積み重ねられた状態で貯留されている。また、各シート材料Ｓは、樹脂コーティング面４を製造工程経路の上流側（図１中、右側）に向け、その反対側の紙の地肌面を製造工程経路の下流側（図１中、左側）に向けて収容されており、後述する第１受け渡し手段８０のエア吸盤８７が、シート材料Ｓの紙地肌面（樹脂コーティング面４とは反対側の面）に吸着するようになっている。
【００２６】
次に、上記ホッパー３０の下方側であって、かつ、トレー１の製造工程経路の下流側に配設されて、ホッパー３０から取出されたシート材料Ｓを加熱加圧してトレー形状に成形する成形装置４０について、図１及び図４〜６を併せて参照して説明する。図１に示すように、この成形装置４０は前記ホッパー３０と同様に、前記搬送コンベヤ２０の搬送方向に沿って複数台並列して設置されている。具体的には、各成形装置４０は、縦長の枠状をなす回動体４１をそれぞれ有しており、それらの回動体４１の中心には回転軸４３が挿通されていて、該回転軸４３に各回動体４１がそれぞれ連結した構造をなしている。
【００２７】
また、縦長の回動体４１の長さ方向両端には、シート材料Ｓ及び所定形状に成形されたトレー１を保持するための、略長方形状の保持部４５，４５がそれぞれ取り付けられている。図１，及び、図４〜６を併せて参照すると、各保持部４５は、長方形状の基盤４５ａと、該基盤４５ａの周縁から所定高さで立設した枠状壁４５ｂとからなり、前記基盤４５a及び枠状壁４５ｂの外周面は、先端部に向って次第に縮径するテーパ面４５ｃをなしている。また、図６に示すように、前記基盤４５aの長さ方向中央には、所定幅の切欠き４５ｄが形成され、この切欠き４５ｄから複数（この実施形態では２つ）のエア吸盤４６が突設されている。各エア吸盤４６の基端には、枠状の回動体４１内に収容保持されたエア流通管４７がそれぞれ接続され、これらのエア流通管４７には、回動体４１の外側に配設されたエア配管４８に接続され、このエア配管４８による空気の吸引動作により、エア吸盤４６がシート材料Ｓ又はトレー１を吸着及び脱着できるようになっている。
【００２８】
上記回動体４１の回転軸４３の一端部（図１においては、紙面奥側）には、図２，３に示すように、従動プーリ４４が固着されている。これに関連して回動体４１の動作機構について説明すると、図２に示すように、前記成形装置４０及び後述する冷却装置６０の間の下方側であって、成形装置４０及び冷却装置６０の各従動プーリ４４，６４（後述する）が配置された側には、駆動モータＭが配設されている。同図に示すように、この駆動モータＭの回動軸には、駆動プーリＰが固着されており、この駆動プーリＰと、前記従動プーリ４４，６４にベルトＶが張設されている。また、前記駆動プーリＰは、図２の矢印に示すように、回転軸を中心に往復回動するように制御されている。したがって、駆動プーリＰが往復回動すると、図２の矢印や図９の想像線に示すように、成形装置４０の回動体４１及び冷却装置６０の回動体６１の両者が連動して、各回転軸４３，６３を中心にして往復回動するようになっている。
【００２９】
この実施形態における回動体４１は、その初期状態においては、長さ方向両端に設けた両保持部４５，４５が上下に配置されている。その結果、駆動モータＭが動作すると、回動体４１が所定の回転方向に１８０度回動して、保持部４５，４５の上下が入れ替わり、その後、上記とは逆の回転方向で回動体４１が１８０度回動して、保持部４５，４５が初期位置に戻るように往復回動する（図１０〜１５参照）。
【００３０】
上記の回動体４１の往復回動動作に関連して、上述したエア配管４８の空気の吸引動作は次のように制御されている。すなわち、図１０に示すように、後述する第１受け渡し手段８０により、シート材料Ｓが成形装置４０の保持部４５に受け渡されるときに吸引動作がなされて、エア吸盤４６にシート材料Ｓが吸着する。このエア配管４８の吸引動作は、図１１に示すように回動体４１が回動し、保持部４５に保持されたシート材料Ｓがプレス装置５０（後述する）によって所定のトレー形状に成形される際にも継続してなされる。そして、図１２に示すように、回動体４１が上記とは反対方向に回動して、成形されたトレー１が上方に位置したときに、エア配管４８の吸引動作が停止し、エア吸盤４６からトレー１が離れるようになっている。
【００３１】
上記成形装置４０には、更に保持部４５により保持されたシート材料Ｓを、所定のトレー形状に成形するためのプレス装置５０を備えている。図１，４に示すように、このプレス装置５０は、複数台並列して設置された回動体４１の下方にそれぞれ配設されたもので、成形型５１と、該成形型５１を昇降動作させる昇降装置５５とを有している。前記成形型５１の上面には、前記保持部４５に適合した形状をなすと共に、それが入り込む大きさとされた、略長方形状の押付け凹部５２が所定深さで形成され、更に同成形型５１には図示しない加熱ヒータが設けられ、押付け凹部５２の表面を例えば１３０〜１６０℃に加熱可能となっている。また、昇降装置５５は、ガイドロッド５６ａによって昇降可能に支持された成形型５１と、上下に伸縮動作する作動ロッド５６ｂを有するエアシリンダ５６とを有し、作動ロッド５６ｂの上端に前記成形型５１が連結されていて、成形型５１はエアシリンダ５６により上下に昇降可能となっている。
【００３２】
上記成形型５１がシート材料Ｓを保持した回動体４１の保持部４５に向かって移動することにより、シート材料Ｓが押付け凹部５２に押し付けられて所定形状に変形し、その状態でシート材料Ｓが保持部４５と成形型５１との間で加熱加圧されて、所定形状のトレー１が成形されるようになっている（図４参照）。
【００３３】
そして、前記成形装置４０の回動体４１及びプレス装置５０は、図１１に示すように、前記回動体４１が所定位置に回動して、一方の保持部４５がシート材料Ｓを受け渡される位置に移動したときに、他方の保持部４５に向けて成形型５１が押付けられて、シート材料Ｓが保持部４５と成形型５１との間で加熱加圧されるようになっている。
【００３４】
次に、上記成形装置４０の下流側に配設され、成形されたトレー１の樹脂コーティング面４に気体を吹付けて、加熱軟化した熱可塑性樹脂を急冷硬化させる冷却装置６０について、図７，８を併せて参照して説明する。なお、トレー１の樹脂コーティング面４に吹き付けられる気体としては、例えば、空気やその他冷却ガスが採用される。図１に示すように、この冷却装置６０は、ホッパー３０及び成形装置４０と同様、搬送コンベヤ２０の搬送方向に沿って複数台並列して設置されている。各冷却装置６０は、前記成形装置４０と同様に、縦長の枠状をなす回動体６１をそれぞれ有し、それらの回動体６１の中心には回転軸６３が挿通され、該回転軸６３に各回動体６１がそれぞれ連結されている。
【００３５】
また、縦長の回動体６１の長さ方向両端には、成形されたトレー１を保持するための、略長方形状の保持部６５，６５がそれぞれ取り付けられている（図１参照）。図７に示すように、各保持部６５には貫通孔６５ａ，６５ａが設けられており、各貫通孔６５ａからエア吸盤６６，６６がそれぞれ突設されている。各エア吸盤６６の基端には、枠状の回動体６１内に収容保持されたエア流通管６７が接続されており、これが回動体６１の外側近傍に配設された第１配管６８に接続されていて、この第１配管６８の空気の吸引動作により、エア吸盤６６がトレー１を吸着可能となっている。
【００３６】
更に、保持部６５の表面周縁には、トレー冷却用の気体を噴出させるための、噴出孔６５ｂが複数個形成されている。各噴出孔６５ｂに対しては、前記エア吸盤６６とは別系統の空気供給ラインが接続されている。具体的には、保持部６５の周縁を囲むように環状の流通路６９が保持部６５内に設けられており、これに回動体６１の外側に配設された第２配管７０が接続されている（図７，８参照）。それにより、保持部６５の周縁に沿って広い範囲で、気体が噴出孔６５ｂから噴出するようになっており、トレー１の樹脂コーティング面４を効率的に冷却硬化できるようになっている。
【００３７】
また、図２に示すように、上記冷却装置６０の回転軸６３の一端には従動プーリ６４が固着され、上述の成形装置４０の回動体４１の動作機構において説明したように、駆動プーリＰが往復回動すると、成形装置４０の回動体４１及び冷却装置６０の回動体６１の両者が連動して、各回転軸４３，６３を中心に往復回動するようになっている。
【００３８】
上記の回動体６１の往復回動動作に関連して、上述した第１配管６８の空気の吸引動作は、次のように制御されている。すなわち、図１２に示すように、後述する第２受け渡し手段９０により、トレー１が冷却装置６０の保持部６５に受け渡されるときに吸引動作がなされて、エア吸盤６６にトレー１が吸着保持される。この第１配管６８の吸引動作は、図１３に示すように、回動体６１が回動して、両保持部６５，６５が上下反転したときも継続してなされる。そして、図１４に示すように、回動体６１が上記とは反対方向に回動したときに、第１配管６８の吸引動作が停止して、エア吸盤６６からトレー１が脱着可能となる。
【００３９】
一方、噴出孔６５ｂからの気体の噴出は、図１２に示すように、回動体６１の一方の保持部６５に第２受け渡し手段９０からトレー１が受け渡された状態から、図１３に示すように、回動体６１が回動して一方の保持部６５が反対側に位置すると共に、他方の保持部６５に別のトレー１が受け渡され、更に、図１４に示すように、回動体６１が上記とは反対方向に回動して、一方の保持部６５に保持されたトレー１が第３受け渡し手段１００への受け渡し位置に移動するまでの間、連続して噴出されるように制御されている。すなわち、冷却装置６０の保持部６５の一方がトレー１の受け渡し位置にあってトレー１の受け渡し作業を行っている間、保持部６５の他方に保持されたトレー１は噴出孔６５ｂから噴出する気体による冷却を受け続けるように、制御されている。
【００４０】
次に、シート材料Ｓをホッパー３０から成形装置４０に受け渡す第１受け渡し手段８０、成形装置４０で成形されたトレー１を冷却装置６０に受け渡す第２受け渡し手段９０、及び、冷却装置６０で冷却されたトレー１を搬送コンベヤ２０に載置する第３受け渡し手段１００について、図１及び図９〜１５を併せて参照して説明する。
【００４１】
まず、第１受け渡し手段８０は、図示しないフレームに支軸８１を介して回動支持された一対の第１回動アーム８２，８２と、該第１回動アーム８２に支軸８３を介して回動可能に支持された一対の第２回動アーム８４，８４と、該第２回動アーム８４，８４の先端に固定された支持棒８５と、該支持棒８５の長さ方向に沿って配設された複数の吸着部８６とから構成されている。前記吸着部８６は、複数のエア吸盤８７が設けられており、シート材料Ｓを吸着・脱着可能となっている。そして、この第１受け渡し手段８０は、図示しない駆動手段により第１回動アーム８２が回動すると、それに伴って図９の想像線に示すように第２回動アーム８４が回動し、それにより先端の吸着部８６が横方向に向くように移動して、ホッパー３０に貯留されたシート材料Ｓの紙地肌面に吸着して同シート材料Ｓを保持すると共に、成形装置４０の回動体４１の保持部４５，４５が上下位置にあるときに、吸着部８６が下方に向くように移動して、成形装置４０の回動体４１の保持部４５上にシート材料Ｓを、樹脂コーティング面４を下向きにして受け渡すようになっている。
【００４２】
一方、第２受け渡し手段９０は、図示しないフレームに支軸９１を介して回動可能に支持された一対の回動アーム９２，９２と、該回動アーム９２，９２の先端に回動可能に支持された支持棒９３と、該支持棒９３の長さ方向に沿って配設された複数の吸着部９４とから構成され、前記吸着部９４は、複数のエア吸盤９５が設けられており、成形装置４０により成形されたトレー１を吸着・脱着可能となっている。この第２受け渡し手段９０は、図示しない駆動手段によって、回動アーム９２先端の吸着部９４が下向きに維持された状態で、回動アーム９２がトレー１の製造工程経路の下流方向に沿って所定角度で回動する。すなわち、成形装置４０の回動体４１の保持部４５，４５が上下位置にあるときに、回動アーム９２が回動して、成形装置４０により成形され保持部４５上に支持されたトレー１の紙地肌面を吸着し保持すると共に、冷却装置６０の回動体６１の保持部６５，６５が上下位置にあるときに、同回動アーム９２が反対方向に回動して、トレー１の樹脂コーティング面４を下向きにして、下流側の冷却装置６０の保持部６５上に受け渡すようになっている。
【００４３】
次に、第３受け渡し手段１００について説明する。この第３受け渡し手段１００は、対向配置された一対の受け渡し部１１０ａ，１１０ｂを有している。各受け渡し部１１０ａ、１１０ｂは、図示しないフレームに支軸１１１ａ、１１１ｂを介して回動可能に支持された一対の回動アーム１１２ａ，１１２ｂと、該回動アーム１１２ａ，１１２ｂの先端に回動可能に支持された支持棒１１３ａ、１１３ｂと、該支持棒１１３ａ、１１３ｂの長さ方向に沿って配設された複数の吸着部１１４とから構成され、前記吸着部１１４は、複数のエア吸盤１１５が設けられており、トレー１を吸着・脱着可能となっている。上記各受け渡し部１１０ａ，１１０ｂは、その支軸１１１ａ，１１１ｂが所定間隔をおいて離れた位置に支持されていて、図示しない駆動手段により、回動アーム１１２ａ，１１２ｂどうしがほぼ垂直となるように互いに近接すると共に、同回動アーム１１２ａ，１１２ｂどうしが所定角度で大きく開いて互いに離反するように、回動するようになっている（図９参照）。また、両受け渡し部１１０ａ、１１０ｂの吸着部１１４は、図示しないリンクによって、その向きが制御されるようになっている。すなわち、両受け渡し部１１０ａ，１１０ｂの回動アーム１１２ａ，１１２ｂどうしが互いに近接したときは、各エア吸盤１１５の吸着面どうしが互いに向き合うように回動し、一方、回動アーム１１２ａ，１１２ｂどうしが互いに離反したときには、各エア吸盤１１５が下向きとなるように回動するようになっている。
【００４４】
そして、冷却装置６０の回動体６１の保持部６５，６５が上下位置にあるときに、上流側の受け渡し部１１０ａの回動アーム１１２ａが下方に回動して、冷却装置６０により冷却され保持部６５上に支持されたトレー１の紙地肌面を吸着して保持すると共に、同回動アーム１１２ａが上方に回動してほぼ垂直となったときに、トレー１の樹脂コーティング面４が、下流側の受け渡し部１１０ｂの回動アーム１１２ｂのエア吸盤１１５に向けられる。この状態で製造工程経路の下流側の受け渡し部１１０ｂは、図１４に示すように、エア吸盤１１５にてトレー１の樹脂コーティング面４を吸着して保持し、回動アーム１１２ｂが下方に回動して搬送コンベヤ２０上に移動すると、搬送コンベヤ２０のトレー載置部２３上に、樹脂コーティング面４を上向きにしてトレー１が載置されるようになっている。
【００４５】
次に、上記構成からなる成形供給装置１０を用いた、本発明によるトレーの成形供給方法について、図９〜１５を参照して説明する。
【００４６】
まず、複数のホッパー３０内に、樹脂コーティング面４を製造工程経路の上流側に向け、紙地肌面をその下流側に向けた状態で、複数のシート材料Ｓを収容しておく。その状態で第１受け渡し手段８０が回動して、エア吸盤８７がシート材料Ｓの紙地肌面を吸着しこれを保持し、第１受け渡し手段８０が図９の想像線に示すごとく回動して、図１０に示すように、成形装置４０の回動体４１の上方の保持部４５上に、樹脂コーティング面４を下向きにして受け渡される。
【００４７】
上記状態で、成形装置４０の回動体４１が回動して、シート材料Ｓを保持した一方の保持部４５が下方に移動する。そして、再度第１受け渡し手段８０によって、他方の保持部４５に別のシート材料Ｓが受け渡され、それと共に、図１１に示すように、プレス装置５０の成形型５１が昇降装置５５により上昇して、一方の保持部４５に向けて成形型５１が押し付けられて、シート材料Ｓが保持部４５と成形型５１との間で加熱加圧されて、所定形状のトレー１が成形される（図４も併せて参照）。
【００４８】
上記工程後、図１２に示すように、昇降装置５５により成形型５１が下降した後、回動体４１が上記とは反対方向に回動し、一方の保持部４５に保持された上方に移動して、トレー１が受け渡し位置に配置される。それと共に、第２受け渡し手段９０が成形装置４０側に回動し、エア吸盤９５により上記トレー１の紙地肌面を吸着して保持し、そして同第２受け渡し手段９０が反対方向に回動して、冷却装置６０の回動体６１の保持部６５上に、樹脂コーティング面４を下向きにしてトレー１を受け渡す。
【００４９】
受け渡されたトレー１は、その樹脂コーティング面４に噴出孔６５ｂからの気体が吹き付けられ、その状態で図１３に示すように回動体６１が回動して、一方の保持部６５に保持されたトレー１が下方に移動する。それと共に、後述する第３受け渡し手段１００によって、他方の保持部６５から冷却されたトレー１が譲り渡されて、第２受け渡し手段９０によって、他方の保持部６５に別のトレー１が受け渡される。
【００５０】
そして、図１４に示すように、回動体６１が反対方向に回動し、一方の保持部６５に気体が吹き付けられ続けた状態で保持されたトレー１が上方に移動して、気体の吹き付けにより樹脂コーティング面４が冷却されたトレー１が、受け渡し位置に配置される。
【００５１】
上記工程後、同図１４に示すように、第３受け渡し手段１００の上流側の受け渡し部１１０ａが、冷却装置６０側に回動して、そのエア吸盤１１５を介して冷却硬化されたトレー１の紙地肌面を吸着して保持し、樹脂コーティング面４を搬送コンベヤ２０側に向けた状態にして、同受け渡し部１１０ａが反対方向に回動する。上記動作と共に、製造工程経路の下流側の受け渡し部１１０ｂが冷却装置６０側に回動して、そのエア吸盤１１５が樹脂コーティング面４に吸着し、それと共に上流側のエア吸盤１１５からトレー１が離されて、上流側の受け渡し部１１０ａから、下流側の受け渡し部１１０ｂへとトレー１が受け渡される。その後、図１５に示すように、下流側の受け渡し部１１０ｂが搬送コンベヤ２０側に回動して、搬送コンベヤ２０のトレー載置部２３に上に、樹脂コーティング面４を上向きにしてトレー１が載置される。
【００５２】
上記のようにして、成形装置４０、冷却装置６０、及び各受け渡し手段８０，９０，１００の動作がそれぞれ繰り返されることにより、シート材料Ｓが所定形状のトレー１に成形された後、搬送コンベヤ２０上に載置されて、トレー１上に製品５を載置し梱包するための梱包ラインに、連続して供給されるようになっている。
【００５３】
以上説明したように、本発明のトレーの成形供給方法によれば、片面に熱可塑性樹脂がコーティングされた紙製のシート材料Ｓを加熱加圧してトレー形状に成形した後、樹脂コーティング面４に気体を吹付けることによって、トレー１の成形形状を迅速に安定させ、搬送コンベヤ２０に載置して製品梱包ラインに供給することができるので、予めトレーを成形しておいて、トレーの状態で搬送したり、保管したりする必要がなくなるので、搬送時の積載効率が良くなり、ひいては、トレー材料の取り扱いが容易となり、トレーのコストも低減することができる。更に、予めトレーを成形した場合、成形した状態が元に戻る現象が多く見られたが、気体を吹き付けてトレーの成形形状を迅速に安定させることによって、成形後の形状が元に戻りづらくすることができる。
【００５４】
また、この実施形態では、成形装置４０において、回動体４１の保持部４５の一方がトレー１及びシート材料Ｓの受け渡し作業を行っている間に、回動体４１の保持部４５の他方に保持されたシート材料Ｓの成形を行うことができるように構成されているので、トレー１の成形に十分時間をかけることができる。
【００５５】
更に、この実施形態では、冷却装置６０において、トレー１は、受け渡し位置にて保持部６５の一方に保持された後、往復回動して受け渡し位置に戻ってくる間、噴出孔６５ｂから噴出する気体による冷却を受け続けるようになっているので、トレー１が効果的に冷却され、加熱軟化した樹脂コーティング面４を急冷硬化させて、成形形状を安定させることができる。
【００５６】
また、この実施形態では、ホッパー３０、成形装置４０及び冷却装置６０をそれぞれ複数台ずつ整合した位置となるように配設して、複数のホッパー３０のそれぞれからシート材料Ｓを同時に取出し、取出された複数のシート材料Ｓをそれぞれ同時に加熱加圧して成形し、冷却した後、搬送コンベヤ２０上に並べて載せて供給するように構成されているので、単位時間当たりのトレーの供給量１を増大させることができ、製品梱包ラインの処理速度に追随させることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のトレーの成形供給装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】同成形供給装置の成形装置及び冷却装置の側面図である。
【図３】同成形供給装置の、成形装置及び冷却装置の各回動体の平面図である。
【図４】同成形供給装置の成形装置の側面図である。
【図５】同成形供給装置の成形装置の正面図である。
【図６】同成形供給装置の成形装置の要部拡大平面図である。
【図７】同成形供給装置の冷却装置の側面図である。
【図８】同成形供給装置の冷却装置の要部拡大平面図である。
【図９】同成形供給装置の各受け渡し手段の動作を示す説明図である。
【図１０】同成形供給装置の第１の作動状態を示す説明図である。
【図１１】同成形供給装置の第２の作動状態を示す説明図である。
【図１２】同成形供給装置の第３の作動状態を示す説明図である。
【図１３】同成形供給装置の第４の作動状態を示す説明図である。
【図１４】同成形供給装置の第５の作動状態を示す説明図である。
【図１５】同成形供給装置の第６の作動状態を示す説明図である。
【図１６】同成形供給装置により成形され供給されるトレーの斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  トレー
２  基板
３  周壁
４  樹脂コーティング面
５  製品
１０  トレーの成形供給装置
２０  搬送コンベヤ
２１  ベルト
２３  トレー載置部
２５  保持板
２５ａ  抑え爪
３０  ホッパー
３２  仕切り板
４０  成形装置
４１  回動体
４３  回転軸
４４  従動プーリ
４５  保持部
４５ａ  基盤
４５ｂ  枠状壁
４５ｃ  テーパ面
４５ｄ  切欠き
４６  エア吸盤
４７  エア流通管
４８  エア配管
５０  プレス装置
５１  成形型
５２  押付け凹部
５５  昇降装置
５６  エアシリンダ
５６ａ  ガイドロッド
５６ｂ  作動ロッド
６０  冷却装置
６１  回動体
６３  回転軸
６４  従動プーリ
６５  保持部
６５ａ  貫通孔
６５ｂ  噴出孔
６６  エア吸盤
６７  エア流通管
６８  第１配管
６９  流通路
７０  第２配管
８０  第１受け渡し手段
８１  支軸
８２  第１回動アーム
８３  支軸
８４  第２回動アーム
８５  支持棒
８６  吸着部
８７  エア吸盤
９０  第２受け渡し手段
９１  支軸
９２  回動アーム
９３  支持棒
９４  吸着部
９５  エア吸盤
１００  第３受け渡し手段
１１０ａ,１１０ｂ  受け渡し部
１１１ａ,１１１ｂ  支軸
１１２ａ,１１２ｂ  回動アーム
１１３ａ,１１３ｂ  支持棒
１１４  吸着部
１１５  エア吸盤
Ｍ  駆動モータ
Ｐ  駆動プーリ
Ｓ  シート材料
Ｖ  ベルト
【図１】
0005258276.tif 000002
【図２】
0005258276.tif 000003
【図３】
0005258276.tif 000004
【図４】
0005258276.tif 000005
【図５】
0005258276.tif 000006
【図６】
0005258276.tif 000007
【図７】
0005258276.tif 000008
【図８】
0005258276.tif 000009
【図９】
0005258276.tif 000010
【図１０】
0005258276.tif 000011
【図１１】
0005258276.tif 000012
【図１２】
0005258276.tif 000013
【図１３】
0005258276.tif 000014
【図１４】
0005258276.tif 000015
【図１５】
0005258276.tif 000016
【図１６】
0005258276.tif 000017