(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状溝を有する雌型と、前記環状溝に進入する周壁を有する雄型と、前記周壁の外壁面に設けた複数個の凹部と、これらの凹部の各々に向って進退させるべく前記雌型の中心から発した放射線に沿って雌型に取付けた複数個のピンと、可動型が下死点位置にあるときに前記ピンを一括して進退させるピン進退手段と、からなる紙蓋のプレス成形装置。
【請求項２】
前記雌型は、紙蓋の中央の窪みを成形する中央突起を含む雌型本体と、紙蓋の縁を折り曲げる雌型リングとからなる分割型としたことを特徴とする請求項１記載の紙蓋のプレス成形装置。
【請求項３】
前記ピン進退手段は、雌型若しくは雌型リングの外周面から突出させたピンの尻を押し込むカム面を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面に雌型の軸に沿って移動可能に嵌めた昇降カムリングと、この昇降カムリングを移動させるカムリング移動シリンダと、からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紙蓋のプレス成形装置。
【請求項４】
前記ピン進退手段は、雌型若しくは雌型リングの外周面から突出させたピンの尻を押し込むカム面を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面に雄型の軸回りに回転可能に嵌めた回転カムリングと、この回転カムリングを移動させるカムリング移動シリンダと、からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紙蓋のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙蓋のプレス成形装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一部の飲料品販売店では、コーヒやジュースを紙のコップに入れ、そのコップの上部開口をプラスチックの蓋で塞いだ状態で商品を消費者へ提供する。コーヒやジュースを飲んだ後は、ごみは紙製品（コップ）とプラスチック（蓋）とを分別する必要がある。仮に分別しないと、全てをプラスチックとして扱われ、ごみの処理費用が過大に請求されることになる。しかしながら、消費者に分別を強制する訳には行かず、店側の従業員が点検を含め再分別作業を実施することなり、それのための人件費が嵩む。
【０００３】
そこで、本出願人は先に特開平８−１５６９５５号公報「紙の蓋、その製法及びその製造装置」で、紙蓋及びそれの製造技術を提案した。この紙蓋は、同公報の図３（ｂ），（ｃ）に示す方法で製造する。すなわち、図３（ｂ）において、雄型３０に凹部３３を設けておき、雌型２０を白抜き矢印の様に下降させる。すると、（ｃ）に示されるように凸部２ｅが形成でき、この凸部２ｅがコップに対する蓋の抜け止め片となるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記凸部２ｅは紙ブランクを寄せ集めて膨出させるため、突起代に限度があり且つ紙ブランクを予め湿らせるなど高度な製造技術が求められ、実用化並びにコストダウンの妨げになっている。
そこで、本発明の目的は突起代の大きな突起を有する紙蓋を容易にプレス成形することのできる装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、環状溝を有する雌型と、環状溝に進入する周壁を有する雄型と、周壁の外壁面に設けた複数個の凹部と、これらの凹部の各々に向って進退させるべく雌型の中心から発した放射線に沿って雌型に取付けた複数個のピンと、可動型が下死点位置にあるときにピンを一括して進退させるピン進退手段と、から紙蓋のプレス成形装置を構成する。
【０００６】
紙ブランクを雄型と雌型とで成形することで紙蓋を製造するが、この際に複数個のピンで紙蓋に突起を形成する。突起は紙蓋が紙コップに嵌合し、簡単には外れぬ役割を果たす。この様な重要な突起を確実に且つ簡単に形成することができる装置である。
【０００７】
請求項２では、雌型は、紙蓋の中央の窪みを成形する中央突起を含む雌型本体と、紙蓋の縁を折り曲げる雌型リングとからなる分割型としたことを特徴とする。
【０００８】
雌型を雌型本体と雌型リングに分割することにより、いわゆる二段階プレス成形が実施でき、紙ブランクを容易に且つ確実に成形することができる。
【０００９】
請求項３では、ピン進退手段は、雌型若しくは雌型リングの外周面から突出させたピンの尻を押し込むカム面を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面に雌型の軸に沿って移動可能に嵌めた昇降カムリングと、この昇降カムリングを移動させるカムリング移動シリンダと、からなることを特徴とする。
【００１０】
複数個のピンを、昇降カムリングで一括して進退させることができる。ピン進退手段は、昇降カムリングとカムリング移動シリンダとから構成するため、構成が単純であり、部品数が少ないので、製造費用を低減すること並びにコンパクト化が容易である。
【００１１】
請求項４では、ピン進退手段は、雌型若しくは雌型リングの外周面から突出させたピンの尻を押し込むカム面を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面に雄型の軸回りに回転可能に嵌めた回転カムリングと、この回転カムリングを移動させるカムリング移動シリンダと、からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の作用・効果に加えて、請求項４は回転カムリングを回転させるだけであるから、回転カムリングのガイドや保持が簡単になり且つ１本のカムリング移動シリンダで回転可能であるため、構成が一層単純になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明にプレス成形装置で製造した紙蓋の平面図、図２は図１の２−２線断面図であり、紙蓋１０は中央の大きな窪み１１と、この窪み１１の縁から立上げたリング状の内側片１２と、この内側片１２の上端から水平に張出したリング状の鍔部１３と、この鍔部１３の外縁から下げたリング状の外側片１４と、この外側片１４に形成した８個の突起１６・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）と、からなる紙製プレス成形品であり、溝１５に紙コップの上縁を嵌合させたのちに、突起１６・・・で外れを防止する構造のものである。この構造の紙蓋１０を成形するためのプレス成形装置を以下に説明する。
【００１４】
図３は本発明に係る紙蓋のプレス成形装置の原理図であり、紙蓋のプレス成形装置２０は、環状溝２１、この環状溝２１を境とした中央の中央突起２２及び外の外輪突起２３とを有する雌型２４と、環状溝２１に進入する周壁３１及びこの周壁３１で囲われた陥没部３２を有する雄型３０と、周壁３１の外壁面３３に設けた複数個の凹部３４・・・と、これらの凹部３４・・・の各々に向って進退させるべく雌型２４に取付けた複数個のピン４０・・・と、可動型である雌型２４が下死点位置に達した後にピン４０・・・を一括して進退させるピン進退手段５０と、可動型である雌型２４を昇降させる可動型移動シリンダ６０とからなる。
６１はプレス機の昇降盤、６２はプレス機の型受盤である。
【００１５】
ピン進退手段５０は、雌型２４の外周面２５から突出させたピンの尻４１を押し込むカム面５１を備えるとともに雌型２４の外周面２５に雌型の軸２６に沿って移動可能（図では昇降可能に）に嵌めた昇降カムリング５２と、この昇降カムリング５２を移動させるカムリング移動シリンダ５３，５３と、これらのカムリング移動シリンダ５３，５３を雌型２４に連結するブラケット５４，５４とからなる。
【００１６】
図４は図３の４−４線断面図であり、ピン４０は雌型２４の中心２７から発した放射線２８・・・に沿って複数個（図では等ピッチで８個）設けたものであり、各々はピン胴４２、小径のピン先４３、丸めたピンの尻４１、ピン胴４２に開けた長孔４４、ストッパピン４５及びリターンばね４６からなる。図ではピン４０は後退しており、ピンの尻４１が外周面２５から突出していること、リターンばね４６の作用でピン４０が外れに様に、ストッパピン４５が長孔４４の一端に掛っていることを示す。大きな想像線円で示したので昇降カムリング５２であり、８個のピン４０・・・に対して１個の昇降カムリング５２を対応させたことを示す。
【００１７】
以上の構成からなる紙蓋のプレス成形装置の作用を次に説明する。
図３に戻って、図では可動型である雌型２４は上死点にあり、このときに雄型３０に紙ブランク６５を載せる。次に、可動型移動シリンダ６０を運転して雌型２４を下げる。すると、中央突起２２は紙ブランク６５を絞りながら陥没部３２に進入し、同時に周壁３１が環状溝２１に進入する。
【００１８】
図５（ａ），（ｂ）は紙蓋のプレス成形装置の作用説明図である。
（ａ）は可動型である雌型２４が下死点に達しことを示し、紙ブランク６５はほぼ所望の形状に折り曲げ加工できたことを示す。この状態から、カムリング移動シリンダ５３を運転して昇降カムリング５２を下げる。カム面５１は斜めにカットした面であり、下降動作を水平押出動作に変換する作用をなす。
【００１９】
（ｂ）は昇降カムリング５２の作用でピン先４３を凹部３４（（ａ）参照）へ押出した結果、紙ブランク６５に突起１６が形成できたことを示す。
【００２０】
以上の作用をまとめると図３において、左右２個のカムリング移動シリンダ５３，５３を運転して昇降カムリング５２を下げ、図４に示す８個のピン４０を一括して同時に前進させることができる。従って、複数個の突起を瞬時に形成することができる。加えて、図３の凹部３４・・・を深くし且つピン４０のストロークを大きくするだけで紙の蓋に設ける突起の深さを容易に増すことができる。
【００２１】
次に本発明の別実施例を説明する。
図６は本発明に係る紙蓋のプレス成形装置の別実施例原理図であり、雌型２４を雌型本体６６と雌型リング６７とに分割したことを特徴とする。すなわち、この紙蓋のプレス成形装置２０は、環状溝２１、この環状溝２１を境とした中央の中央突起２２及び外の外輪突起２３とを有するとともに紙蓋の中央の窪みを成形する中央突起を含む雌型本体６６及び紙蓋の縁を折り曲げる雌型リング６７を有する雌型２４と、環状溝２１に進入する周壁３１及びこの周壁３１で囲われた陥没部３２を有する雄型３０と、周壁３１の外壁面３３に設けた複数個の凹部３４・・・と、これらの凹部３４・・・の各々に向って進退させるべく雌型リング６７に設けた複数個のピン４０・・・と、可動型である雌型リング６７が下死点位置に達した後にピン４０…を一括して進退させるピン進退手段５０と、可動型である雌型本体６６を昇降させる可動型移動シリンダ６０と、雌型リング６７を昇降させる可動型移動サブシリンダ６８，６８とからなる。
【００２２】
ピン４０及びピン進退手段５０は図１及び図２で説明したものと同じなので、符号を流用し説明は省略する。
【００２３】
図６において別実施例の作動を説明すると、雌型本体６６及び雌型リング６７は上死点にあり、このときに雄型３０に紙ブランク６５を載せる。次に、可動型移動シリンダ６０及びサブシリンダ６８を運転して雌型本体６６及び雌型リング６７を途中まで下げる。
【００２４】
図７（ａ），（ｂ）は別実施例の紙蓋のプレス成形装置の作用説明図（その１）である。
（ａ）は雌型本体６６及び雌型リング６７が共に紙ブランク６５に接触したときを示し、このときに雌型リング６７の下降を停止し、雌型本体６６のみを引続き下降させる。
（ｂ）は中央の雌型本体６６が下死点に達し、紙ブランク６５の中央に大きな窪みが形成できたことを示すが、この成形の過程で雌型リング６７は紙ブランク６５の縁を軽く抑えるブランクホルダの役割を果たす。
【００２５】
図８（ａ），（ｂ）は別実施例の紙蓋のプレス成形装置の作用説明図（その２）である。
（ａ）において、雌型リング６７を矢印の通りに下降させる。これで紙ブランク６５の縁を下方へ折り曲げることができる。
（ｂ）において、昇降カムリング５２を矢印の通りに下降させてピン４０を押出し、突起１６を形成する。
【００２６】
この別実施例は図７（ｂ）で紙ブランク６５に中央の窪みを成形し、次に図８（ａ）で紙ブランク６５の縁を折り曲げるごとくに、折曲げ成形を２段階で実施したことを特徴とする。詳しくは、図７（ｂ）では紙ブランク６５の縁は中央に引張られるので雌型リング６７の下方を滑りながら移動する。この横移動が完了した後に図８（ａ）を実施するため、紙ブランク６５に対してマイルドな成形であると言え、紙ブランク６５が破れたり、紙ブランク６５に皺が寄ったりする心配は少なくなる。
【００２７】
図９は本発明に係るピン進退手段の別実施例図であり、このピン進退手段５０は、雌型若しくは雌型リングの外周面２５から突出させたピンの尻４１・・・を押し込むカム面５１・・・を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面２５に雄型の軸回りに回転可能に嵌めた回転カムリング５６と、この回転カムリング５６を回転移動させるカムリング移動シリンダ５３と、からなる。
【００２８】
図１０（ａ），（ｂ）は図９の作用説明図であり、ピン４０の構成は図４と同一であるから、符号を流用して説明を省略する。
（ａ）は図９の１０ａ部拡大図であり、ピン４０が後退位置にあることを示す。この状態から、カムリング移動シリンダ５３を運転して回転カムリング５６を矢印の通りに回転させる。
（ｂ）はカム面５１の押出作用により、ピン４０を前進させ突起１６が形成できたことを示す。回転カムリング５６を逆回転させれば、（ａ）に戻りピン４０を後退させることができる。
【００２９】
回転カムリング５６は１本のカムリング移動シリンダ５３で回転させることができる。すなわち、外周面２５に上下面をガイドする受けを設けておけば回転カムリング５６は上下に移動すること無く円滑に回転させることができる。
【００３０】
また、ピン進退手段５０は１本のピン４０に１個のアクチエータを設けるものであってもよい。ここでのアクチエータはエアシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドなどの広義の駆動部品を指す。
【００３１】
尚、実施の形態では雄型を下型、雌型を上型にしたが、これらを逆にして雄型を上型、雌型を下型にしてもよい。また、実施の形態では可動型の動線を鉛直にしたが、これを水平又は斜めにすることは差支えない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、可動型が下死点位置にあるときにピンを一括して進退させることで紙蓋に所望の突起を形成することができる。突起の深さは、ピンのストロークで決めることができるため、紙ブランクの紙質などを気にすること無く、自由に突起を形成することができる。
【００３３】
請求項２では、雌型を雌型本体と雌型リングに分割することにより、いわゆる二段階プレス成形が実施でき、紙ブランクを容易に且つ確実に成形することができる。
【００３４】
請求項３では、ピン進退手段は、雌型若しくは雌型リングの外周面から突出させたピンの尻を押し込むカム面を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面に雌型の軸に沿って移動可能に嵌めた昇降カムリングと、この昇降カムリングを移動させるカムリング移動シリンダと、からなり、複数個のピンを、昇降カムリングで一括して進退させることができる。ピン進退手段は、昇降カムリングとカムリング移動シリンダとから構成するため、構成が単純であり、部品数が少ないので、製造費用を低減すること並びにコンパクト化が容易である。
【００３５】
請求項４では、ピン進退手段は、雌型若しくは雌型リングの外周面から突出させたピンの尻を押し込むカム面を備えるとともに雌型若しくは雌型リングの外周面に雄型の軸回りに回転可能に嵌めた回転カムリングと、この回転カムリングを移動させるカムリング移動シリンダと、からなることを特徴とし、請求項３の作用・効果に加えて、請求項４は回転カムリングを回転させるだけであるから、回転カムリングのガイドや保持が簡単になり且つ１本のカムリング移動シリンダで回転可能であるため、構成が一層単純になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にプレス成形装置で製造した紙蓋の平面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係る紙蓋のプレス成形装置の原理図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】紙蓋のプレス成形装置の作用説明図
【図６】本発明に係る紙蓋のプレス成形装置の別実施例原理図
【図７】別実施例の紙蓋のプレス成形装置の作用説明図（その１）
【図８】別実施例の紙蓋のプレス成形装置の作用説明図（その２）
【図９】本発明に係るピン進退手段の別実施例図
【図１０】図９の作用説明図
【符号の説明】
１０…紙蓋、１１…紙蓋の中央の窪み、１６…突起、２０…紙蓋のプレス成形装置、２１…環状溝、２２・・・中央突起、２４…雌型、２５…雌型若しくは雌型リングの外周面、２６…雌型の軸、２７…雌型の中心、２８…放射線、３０…雄型、３１…周壁、３３…周壁の外壁面、３４…凹部、４０…ピン、４１…ピンの尻、４３…ピンの先、５０…ピン進退手段、５１…カム面、５２…昇降カムリング、５３…カムリング移動シリンダ、５６…回転カムリング、６５…紙ブランク、６６…雌型本体、６７…雌型リング。
【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】
0004563610.tif 000008
【図８】
0004563610.tif 000009
【図９】
0004563610.tif 000010
【図１０】
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