(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の側壁にその周方向へ延び、かつ前記容器の上下方向の位置が互いに異なるように注入物の適量位置を示すピータ線とリブをそれぞれ形成可能な成型装置であって、
前記側壁を挟むように対向させて配置され、互いの対向部分には前記ピータ線の凹面側を成型するための突部および前記ピータ線の凸面側を成型するための溝部がそれぞれ形成された第１の雄型部材および第１の雌型部材と、
前記第１の雄型部材および前記第１の雌型部材と上下方向の位置が異なり、前記側壁を挟むように対向させて配置され、互いの対向部分には前記リブの凹面側を成型するための突部および前記リブの凸面側を成型するための溝部がそれぞれ形成された第２の雄型部材および第２の雌型部材と、
前記第１および第２の雄型部材と前記第１および第２の雌型部材のうち、前記容器の外側に配置された部材を前記容器の半径方向に相対的に接近および離間させる半径方向駆動手段と、
前記第１および第２の雄型部材と前記第１および第２の雌型部材とによって前記側壁が挟まれる位置が前記周方向に変化するように前記第１および第２の雄型部材または前記第１および第２の雌型部材の少なくともいずれか一方と前記容器との間に相対的な回転運動を与える周方向駆動手段と、を具備し、
前記第１の雄型部材および前記第１の雌型部材と前記第２の雄型部材および前記第２の雌型部材とを前記容器を介して反対側に設置し、前記第１の雄型部材または前記第１の雌型部材のうち、前記容器の内側に配置された部材がフランジ状に形成されるとともに、前記第２の雄型部材または前記第２の雌型部材のうち、前記容器の内側に配置された部材がフランジ状に形成されていることを特徴とする容器の成型装置。
【請求項２】
前記容器をその内側から保持しつつ当該容器の中心線の周りに回転可能な保持具を具備し、前記保持具には前記第１もしくは第２の雄型部材または前記第１もしくは第２の雌型部材のいずれか一方の型部材が設けられ、前記第１もしくは第２の雄型部材または前記第１もしくは第２の雌型部材のいずれか他方の型部材が前記容器の外周側に配置され、前記半径方向駆動手段は前記容器の外周側に配置された前記他方の型部材を前記容器の半径方向に駆動し、前記周方向駆動手段は前記保持具を回転駆動することを特徴とする請求項１記載の容器の成型装置。
【請求項３】
前記保持具に設けられた前記一方の型部材が前記保持具の全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項２記載の容器の成型装置。
【請求項４】
前記容器の外周側に設けられた前記他方の型部材が前記容器の中心線と平行な軸線の周りに回転自在なローラとして構成されていることを特徴とする請求項２記載の容器の成型装置。
【請求項５】
前記保持具からの前記容器の浮き上がりを防止する抜け止め機構を備えたことを特徴とする請求項２記載の容器の成型装置。
【請求項６】
前記容器の内周側に前記第１および第２の雄型部材が、前記容器の外周側に前記第１および第２の雌型部材がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成型装置。
【請求項７】
容器の側壁にその周方向へ延び、かつ前記容器の上下方向の位置が互いに異なるように注入物の適量位置を示すピータ線とリブをそれぞれ形成可能な成型装置であって、
前記容器をその内側から保持しつつ当該容器の中心線の周りに回転可能な保持具と、
前記保持具を回転駆動する回転駆動機構と、
前記保持具の側方に配置され、前記容器の中心線と平行な軸線の周りに回転可能な第１の型押しローラおよびその型押しローラを前記容器の半径方向に往復運動させる駆動手段を備えた第１の型押し機構と、
前記第１の型押し機構と上下方向の位置が異なり、前記保持具の側方に配置され、前記容器の中心線と平行な軸線の周りに回転可能な第２の型押しローラおよびその型押しローラを前記容器の半径方向に往復運動させる駆動手段を備えた第２の型押し機構と、を具備し、
前記ピータ線の凸面側を成型するための溝部または前記ピータ線の凹面側を成型するための突部のいずれか一方が前記第１の型押しローラの外周に設けられるとともに、前記リブの凸面側を成型するための溝部または前記リブの凹面側を成型するための突部のいずれか一方が前記第２の型押しローラの外周に設けられ、前記保持具には前記溝部または前記突部のいずれか他方が前記第１および第２の型押しローラに設けられた前記溝部または前記突部と前記中心線の方向に位置を合わせた複数のフランジが設けられ、
前記第１の型押し機構と前記第２の型押し機構とが前記容器を介して反対側に設置されていることを特徴とする容器の成型装置。
【請求項８】
複数の工程間で前記保持具を移動させる搬送手段を具備し、前記回転駆動機構および前記第１および第２の型押し機構が前記搬送手段による前記保持具の搬送経路の途中に設置されていることを特徴とする請求項７記載の容器の成型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙等で形成された容器にピータ線やリブ等の突条部を形成する成型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として、例えば特開平４−９７８３３号公報には、紙カップの内部に半径方向へ拡大および収縮が可能なチャックを挿入し、容器内の所定位置でチャックを半径方向外側に拡大させて容器を外側に押し広げ、それによりピータ線やリブ等の突条部を形成するものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の装置では、容器の側壁をその全周に亘って同時に押し広げて突条部を形成しているため、比較的小さな突条部を形成する場合でも、くさびのような力の拡大手段を利用して容器に大きな力を加える必要がある。そのため、あまり大きな突条部を形成できない。また、容器の内部でチャックを駆動する必要があるため、その駆動機構の少なくとも一部を容器内の狭い空間に収める必要があり、機構が複雑化し易い。しかも、チャックを容器に出し入れする作業に時間がかかり、突条部を効率よく形成することができない。
【０００４】
本発明は、容器に加える力を従来よりも低減させつつ所望の大きさの突条部を形成でき、容器内における部材の駆動を不要として成型装置の構成を簡素化でき、特に容器の外周側に膨らむ突条部であっても容器の外周側からの操作によって形成でき、さらには容器に対する型等の出し入れを省略して作業効率を改善できる成型装置および方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
請求項１の発明は、容器（２）の側壁（２ａ）にその周方向へ延び、かつ前記容器の上下方向の位置が互いに異なるように注入物の適量位置を示すピータ線（２ｄ）とリブ（２ｅ）をそれぞれ形成可能な成型装置であって、側壁（２ａ）を挟むように対向させて配置され、互いの対向部分にはピータ線（２ｄ）の凹面側を成型するための突部（２６ａ）およびピータ線の凸面側を成型するための溝部（４６ａ）がそれぞれ形成された第１の雄型部材（２６）および第１の雌型部材（４６Ａ）と、第１の雄型部材（２６）および第１の雌型部材（４６Ａ）と上下方向の位置が異なり、側壁（２ａ）を挟むように対向させて配置され、互いの対向部分にはリブ（２ｅ）の凹面側を成型するための突部（２７ａ）およびリブ（２ｅ）の凸面側を成型するための溝部（４６ｂ）がそれぞれ形成された第２の雄型部材（２７）および第２の雌型部材（４６Ｂ）と、第１および第２の雄型部材（２６，２７）と前記第１および第２の雌型部材（４６Ａ，４６Ｂ）のうち、容器（２）の外側に配置された部材を容器（２）の半径方向に相対的に接近および離間させる半径方向駆動手段（４２）と、第１および第２の雄型部材（２６，２７）と前記第１および第２の雌型部材（４６Ａ，４６Ｂ）とによって側壁（２ａ）が挟まれる位置が前記周方向に変化するように第１および第２の雄型部材（２６，２７）と第１および第２の雌型部材（４６Ａ，４６Ｂ）の少なくともいずれか一方と容器（２）との間に相対的な回転運動を与える周方向駆動手段（３１，３２，２５）とを具備し、第１の雄型部材（２６）および第１の雌型部材（４６Ａ）と第２の雄型部材（２７）および第２の雌型部材（４６Ｂ）とを容器（２）を介して反対側に設置し、第１の雄型部材（２６）または前記第１の雌型部材（４６Ａ）のうち、容器（２）の内側に配置された部材がフランジ状に形成されるとともに、前記第２の雄型部材（２７）または前記第２の雌型部材（４６Ｂ）のうち、容器（２）の内側に配置された部材がフランジ状に形成されている容器の成型装置により、上述した課題を解決する。
【０００７】
この発明によれば、第１および第２の雄型部材と第１および第２の雌型部材とで側壁を挟み込み、その状態で第１および第２の雄型部材または第１および第２の雌型部材と容器とを相対回転させると、容器の側壁が型部材の突部と溝部とによって周方向に順次くせ付けされてピータ線およびリブが容器の周方向に徐々に形成される。従って、ピータ線およびリブをその全長に亘って同時に形成する場合と比較して容器に加わる力を低減させつつ所望の大きさのピータ線およびリブの双方を形成できる。また、第１の雄型部材および第１の雌型部材と第２の雄型部材および第２の雌型部材とを容器を介して反対側に設置したので、第１の雄型部材および第２の雄型部材が容器を押し込む力を互いに逆向きに作用させ、それにより容器の偏りやずれを防ぐことができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の容器の成型装置において、容器（２）をその内側から保持しつつ容器（２）の中心線の周りに回転可能な保持具（２０）を具備し、保持具（２０）には第１もしくは第２の雄型部材（２６，２７）または第１もしくは第２の雌型部材（４６Ａ，４６Ｂ）のいずれか一方の型部材が設けられ、第１もしくは第２の雄型部材（２６，２７）または第１もしくは第２の雌型部材（４６Ａ，４６Ｂ）のいずれか他方の型部材が容器（２）の外周側に配置され、半径方向駆動手段（４２）は容器（２）の外周側に配置された前記他方の型部材を容器（２）の半径方向に駆動し、周方向駆動手段（３１，３２，２５）は保持具（２０）を回転駆動することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、容器の外側に配置された第１もしくは第２の雌型部材または第１もしくは第２の雄型部材を駆動して両型部材の間に側壁を挟みつつ、保持具を介して容器およびその内周側に配置された第１もしくは第２の雄型部材または第１もしくは第２の雌型部材を回転させることにより、容器の側壁にピータ線およびリブを形成することができる。容器の内部で型部材を駆動する必要がなく、容器の外側の型部材は容器の半径方向に沿って駆動するだけでよい。従って、成型装置の構成が簡素化される。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２記載の容器の成型装置において、保持具（２０）に設けられた前記一方の型部材（例えば２６，２７）が保持具（２０）の全周に亘って設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、容器を一回転以上させるとその側壁を一周するピータ線およびリブが形成される。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２記載の容器の成型装置において、容器（２）の外周側に設けられた前記他方の型部材が容器（２）の中心線と平行な軸線の周りに回転自在なローラ（４６Ａ，４６Ｂ）として構成されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、容器の側壁に押し付けられた型部材としてのローラが容器の回転に伴って自転する。そのため、型部材と容器の側壁との間の摩擦抵抗が減少し、ピータ線およびリブを形成する際の容器の負荷をより減少させることができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２記載の容器の成型装置において、保持具（２０）からの容器（２）の浮き上がりを防止する抜け止め機構（５０）を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、テーパ状の側壁を第１および第２の雄型部材と第１および第２の雌型部材とで挟み込む際に生じる容器の浮き上がりを阻止し、ピータ線およびリブの蛇行等の加工不良の発生を防止できる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の成型装置において、容器（２）の内周側に第１および第２の雄型部材（２６，２７）が、容器（２）の外周側に第１および第２の雌型部材（４６Ａ，４６Ｂ）がそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、容器の外周側から第１および第２の雌型部材を側壁に押し付けつつその押し付け力を容器の内側に配置された第１および第２の雄型部材で受けることにより、容器の側壁にその外周側へ膨らむピータ線およびリブが生じるようにくせ付けすることができる。このくせ付けされた部分の周囲が容器の弾性により元の形状に復帰することにより、くせ付けされた部分が容器の外周側へ突出してピータ線およびリブが形成される。従って、容器の内側からピータ線およびリブを押し出す操作は不要である。
【００１８】
請求項７の発明は、容器（２）の側壁（２ａ）にその周方向へ延び、かつ前記容器の上下方向の位置が互いに異なるように注入物の適量位置を示すピータ線（２ｄ）とリブ（２ｅ）をそれぞれ形成可能な成型装置であって、容器（２）をその内側から保持しつつ当該容器の中心線の周りに回転可能な保持具（２０）と、保持具（２０）を回転駆動する回転駆動機構（３０）と、保持具（２０）の側方に配置され、容器（２）の中心線と平行な軸線の周りに回転可能な第１の型押しローラ（４６Ａ）およびその型押しローラ（４６Ａ）を容器（２）の半径方向に往復運動させる駆動手段（４２）を備えた第１の型押し機構（４０Ａ）と、第１の型押し機構（４０Ａ）と上下方向の位置が異なり、保持具（２０）の側方に配置され、容器（２）の中心線と平行な軸線の周りに回転可能な第２の型押しローラ（４６Ｂ）およびその型押しローラ（４６Ｂ）を容器（２）の半径方向に往復運動させる駆動手段（４２）を備えた第２の型押し機構（４０Ｂ）と、を具備し、ピータ線（２ｄ）の凸面側を成型するための溝部（４６ａ）またはピータ線（２ｄ）の凹面側を成型するための突部（２６ａ）のいずれか一方が第１の型押しローラ（４６Ａ）の外周に設けられるとともに、リブ（２ｅ）の凸面側を成型するための溝部（４６ｂ）または前記リブ（２ｅ）の凹面側を成型するための突部（２７ａ）のいずれか一方が第２の型押しローラ（４６Ｂ）の外周に設けられ、保持具（２０）には溝部（４６ａ，４６ｂ）または突部（２６ａ，２７ａ）のいずれか他方が第１および第２の型押しローラに設けられた前記溝部または前記突部と前記中心線の方向に位置を合わせた複数のフランジが設けられ、第１の型押し機構（４０Ａ）と第２の型押し機構（４０Ｂ）とが容器（２）を介して反対側に設置されている容器の成型装置により、上述した課題を解決する。
【００１９】
この発明によれば、容器をその内側から保持具で保持しつつ、その外周側から第１および第２の型押しローラを側壁に押し付けて溝部と保持具の突部との間で側壁を挟み込み、その状態で保持具およびこれに保持された容器を一体的に回転させると、請求項１の発明と同様にピータ線およびリブが容器の周方向に徐々に形成される。従って、ピータ線およびリブをその全長に亘って同時に形成する場合と比較して容器に加わる力を低減させつつ所望の大きさのピータ線およびリブの双方を形成できる。保持具を回転させ、第１および第２の型押しローラを外周側から側壁に押し付ける構成としたので、請求項２の発明と同様に成型装置の構成が簡素化される。第１および第２の型押しローラが自転できるので、請求項４の発明と同様に摩擦抵抗も減少する。また、第１の型押し機構と第２の型押し機構とを容器を介して反対側に設置したので、第１の型押しローラおよび第２の型押しローラが容器を押し込む力を互いに逆向きに作用させ、それにより容器の偏りやずれを防ぐことができる。なお、本発明において請求項３、５の発明の構成をさらに追加してもよい。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項７記載の容器の成型装置において、複数の工程間で保持具（２０）を移動させる搬送手段（１１）を具備し、回転駆動機構（３０）および第１および第２の型押し機構（４０Ａ，４０Ｂ）が搬送手段（１１）による保持具（２０）の搬送経路の途中に設置されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、保持具が複数工程に亘って容器を搬送するために使用され、ピータ線およびリブを形成する工程よりも前の工程で保持具に容器が装着され、ピータ線およびリブの形成よりも後の工程で保持具から容器が取り外される。従って、ピータ線およびリブを形成する工程では容器に対して保持具や型部材を出し入れする必要がなく、その分、作業効率が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明が適用された紙カップの成型装置を、図５はその成型装置により加工される紙カップを、図６はその紙カップの製造工程をそれぞれ示している。
【００２３】
まず、紙カップについて図５および図６を参照して説明する。紙カップ１は容器としてのカップ本体２とその外周を覆うスリーブ３とを組み合わせて構成される。カップ本体２は側壁２ａと底部２ｂとを有する略円錐台形に形成される。カップ本体２の口部には外側に向かってカール部２ｃが形成され、その成型後、側壁２ａに突条部としてのピータ線２ｄおよびリブ２ｅがそれぞれ紙カップ１の半径方向外周に膨らむように形成される。ピータ線２ｄはカップ本体２への注入物（例えば湯）の適量位置を示すために設けられ、リブ２ｅはカップ本体２を補強するために設けられる。リブ２ｅはピータ線２ｄよりも幾らか大きく形成される。カップ本体２の素材には例えば坪量１５０〜４００ｇ／ｃｍ2の紙が使用され、少なくともその内面は耐熱性や耐水性を高めるための被覆層（例えばポリエチレン層）にて覆われる。
【００２４】
スリーブ３は紙カップ１の断熱性を高めるために設けられる。図６から明らかなように、扇状のブランク３′の両端を貼り合わせ、その下端に内向きのカール部３ａを形成してスリーブ３が形成される。そして、カップ本体２のカール部２ｃよりも下の一定範囲（図６のハッチング領域）に接着剤４を塗布してカップ本体２とスリーブ３とを組み合わせ、スリーブ３の上端部と側壁２ａとを相互に接着して紙カップ１が形成される。スリーブ３の素材には例えば坪量１５０〜４００ｇ／ｃｍ2の紙が用いられる。なお、スリーブ３は特に湯や水に触れないため、カップ本体２のような被覆層は省略してよい。
【００２５】
上述したカップ本体２のピータ線２ｄおよびリブ２ｅは図１〜図３に示す成型装置１０によりそれぞれ形成される。成型装置１０は、軸１１ａを中心として旋回可能な搬送手段としてのターンテーブル１１と、そのターンテーブル１１上に一定の角度ピッチ（図示例では４５°刻み）で周方向に並べて取り付けられた複数のカップ保持具２０…とを有している。ターンテーブル１１の軸１１ａは装置１０のフレーム１２に取り付けられた不図示のテーブル駆動機構と連結され、その駆動機構によりターンテーブル１１がカップ保持具２０の並ぶピッチと同一角度ずつ間欠的に回転駆動される。これにより、ターンテーブル１１の周囲にはカップ保持具２０と同数（図示例では８箇所）のカップ停止位置Ｐｓ１〜Ｐｓ８が設けられる。
【００２６】
停止位置Ｐｓ１ではカップ本体２が保持具２０に上下逆向きにして装着され、その次のカップ停止位置Ｐｓ２には図１に示す回転駆動機構３０、型押し機構（第１の型押し機構）４０Ａおよび抜け止め機構５０が設けられ、さらにその次のカップ停止位置Ｐｓ３には図２に示す回転駆動機構３０、型押し機構（第２の型押し機構）４０Ｂおよび抜け止め機構５０が設けられる。なお、図１および図２の回転駆動機構３０および抜け止め機構５０はそれぞれ共通である。型押し機構４０Ａ，４０Ｂはピータ線２ｄおよびリブ２ｅの形成位置および大きさの相違に応じて細部の仕様が変更されているものの、基本的な構成は共通する。
【００２７】
図１および図２に示すように、カップ保持具２０は、ターンテーブル１１の外周にベアリング２１を介して上下方向の軸線を中心に回転自在に取り付けられる支持軸２３と、その支持軸２３とターンテーブル１１の下面側で連結されて支持軸２３を抜け止めする止め具２４と、支持軸２３の上端に取り付けられたホイール２５と、上下逆向きに装着されるカップ本体２の側壁２ａを内周側から支持するための上下一対のフランジ２６，２７と、カップ本体２の底部２ｂを内側から支える底部支持板２８とを有している。ホイール２５、フランジ２６，２７および底部支持板２８はいずれも支持軸２３と同軸であり、保持具２０に被せられたカップ本体２の中心線は支持軸２３の軸線と一致する。
【００２８】
底部支持板２８にカップ本体２を被せたとき、フランジ２６，２７はピータ線２ｄおよびリブ２ｅの形成位置にて側壁２ａの内面にほぼ接触する。フランジ２６，２７の厚さ（図１の上下方向の寸法）はそれぞれピータ線２ｄおよびリブ２ｅの幅に応じて設定され、それぞれの外周部２６ａ，２７ａは断面略円弧状に丸められている。これにより、フランジ２６，２７がそれぞれ第１，第２の雄型部材として機能し、それらの外周部２６ａ，２７ａがピータ線２ｄおよびリブ２ｅの凹面側を形成するための突部として機能する。
【００２９】
回転駆動機構３０は、モータ３１と、その出力軸３１ａに取り付けられた駆動ホイール３２とを有している。駆動ホイール３２は保持具２０のホイール２５と接触し、それによりモータ出力軸３１ａの回転がホイール３２，２５を介して保持具２０およびそれに装着されたカップ本体２が回転駆動される。これらモータ３１，ホイール３２，２５により周方向駆動手段が実現される。ターンテーブル１１が回転を始めるとホイール２５が駆動ホイール３２から離間して両者間の回転伝達が断ち切られる。そして、ターンテーブル１１が保持具２０のピッチだけ回転して停止すると、次の保持具２０のホイール２５と駆動ホイール３２とが接触して両者間の回転伝達が可能となる。
【００３０】
図１および図２に示すように、型押し機構４０Ａ，４０Ｂは、フレーム１２に取り付けられたロッド１３に沿って上下方向に位置調整可能に設けられたブラケット４１と、このブラケット４１に取り付けられた半径方向駆動手段としてのエアーシリンダ４２と、このエアーシリンダ４２のピストンロッド４２ａに取り付けられたホルダ４３と、このホルダ４３に上下方向のピン４５を介して回転自在に取り付けられた型押しローラ（第１の型押しローラ）４６Ａまたは型押しローラ（第２の型押しローラ）４６Ｂとを有している。型押しローラ４６Ａ，４６Ｂはそれぞれ第１，第２の雌型部材として機能し、それらの外周面はカップ本体２の側壁２ａに沿って傾斜するテーパ面として形成される。そして、図１の型押しローラ４６Ａの外周面の中央にはフランジ２６の外周部２６ａと相補的な略円弧状の断面を有する溝部４６ａが形成され、図２の型押しローラ４６Ｂの外周面の中央にはフランジ２７の外周部２７ａと相補的な略円弧状の断面を有する溝部４６ｂが形成されている。図１のブラケット４１の高さは溝部４６ａがフランジ２６と上下方向に一致するよう調整され、図２のブラケット４１の高さは溝部４６ｂがフランジ２７と上下方向に一致するよう調整されている。
【００３１】
抜け止め機構５０は、ロッド１３の上端部に取り付けられたブラケット５１と、そのブラケット５１の先端に下向きに取り付けられた駆動源としてのエアーシリンダ５２と、そのエアーシリンダ５２のピストンロッド５２ａと連結された押さえ板５３とを有している。エアーシリンダ５２のピストンロッド５２ａを下方に伸ばすと押さえ板５３がカップ本体２の底部２ｂに当接する。これにより、ピータ線２ｄやリブ２ｅを形成する際のカップ本体２の浮き上がりが防止される。なお、押さえ板５３はピストンロッド５２ａの軸線を中心として回転可能な状態でピストンロッド５２ａに連結することが望ましい。
【００３２】
以上の装置１０において、ターンテーブル１１が所定角度回転してカップ本体２が停止位置Ｐｓ２に繰り出されると、上述したように駆動ホイール３２と保持具２０のホイール２５とが接触して保持具２０およびカップ本体２が保持具２０の軸線周りに回転駆動される。この状態から抜け止め機構５０のエアーシリンダ５２が起動されて押さえ板５３がカップ本体２の底部２ｂに突き当てられ、それと同時にエアーシリンダ４２のピストンロッド４２ａが伸ばされて図４（ａ）に矢印で示したように型押しローラ４６Ａが側壁２ａに向けて駆動される。この結果、図４（ｂ）に示すように型押しローラ４６Ａが側壁２ａに当接して側壁２ａが内側に押し込まれる。これにより溝部４６ａとフランジ２６の外周部２６ａとの間に側壁２ａが挟み込まれ、ピータ線２ｄが生じるように側壁２ａにくせが付けられる。このとき、カップ本体２およびフランジ２６は回転しているため、型押しローラ４６Ａとカップ本体２の側壁２ａとの接触位置が周方向に逐次変化し、ピータ線２ｄがカップ本体２の周方向に徐々に形成される。従って、ピータ線２ｄをその全周に亘って同時に形成する場合と比較して、容器２に加わる力を大幅に低減させつつ所定の大きさのピータ線２ｄを形成できる。また、カップ本体２の回転に伴って型押しローラ４６Ａがピン４５の周りに自転するため、型押しローラ４６Ａと側壁２ａとの間に生じる摩擦抵抗が減少し、ピータ線２ｄを形成する際の容器２に加わる負荷をさらに減少させることができる。
【００３３】
型押しローラ４６Ａがカップ本体２の周りを一周以上するとピストンロッド４２ａが縮められ、図４（ｃ）に矢印で示すよう型押しローラ４６Ａが側壁２ａから離される。溝部４６ａとフランジ２６との間で挟まれた部分以外の側壁２ａはその弾性により元の形状に復帰し、これによりピータ線２ｄがその全周に亘って側壁２ａの外側に突出する。型押しローラ４６Ａの駆動と同時に抜け止め機構５０の押さえ板５３も上方に引き上げられる。
【００３４】
ピータ線２ｄが形成されたカップ本体２は次のターンテーブル１１の回転により図２の停止位置Ｐｓ３に移送される。この停止位置Ｐｓ３でも上記と同一手順により型押し機構４０Ｂおよび抜け止め機構５０が駆動されてリブ２ｅが側壁２ａに形成される。このときの型押しローラ４６Ｂ、側壁２ａおよびフランジ２７の関係は図４と同様であり、詳細は省略する。
【００３５】
リブ２ｅが形成されたカップ本体２はターンテーブル１１の回転により次の停止位置Ｐｓ４（図３参照）へ送られる。この停止位置Ｐｓ３からＰｓ４へとカップ本体２が移動する際に保持具２０のホイール２５が駆動ホイール３２から離れて回転伝達が絶たれるが、慣性により保持具２０は停止位置Ｐｓ４で暫く回転を続ける。停止位置Ｐｓ４には接着剤４（図６参照）を吹き付ける不図示のノズルが設置されており、カップ本体２の回転により、その全周にほぼ均等に接着剤４が塗布される。以降の停止位置Ｐｓ５〜Ｐｓ７ではスリーブ３の組み付けや検査が行われ、最後の停止位置Ｐｓ８で紙カップ１が保持具２０から取り出される。
【００３６】
本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施できる。例えば図７に示したように型押しローラ４６Ａ、４６Ｂを同一の停止位置に設置してピータ線２ｄおよびリブ２ｅを同時に形成してもよい。この場合には、型押しローラ４６Ａと型押しローラ４６Ｂとをカップ本体２の半径方向反対側に設置して各ローラ４６Ａ，４６Ｂがカップ本体２を押し込む力を互いに逆向きに作用させ、それによりカップ本体２の偏りやずれを防ぐことができる。
【００３７】
フランジ２６，２７の外周に溝部４６ａ，４６ｂをそれぞれ形成し、型押しローラ４６Ａ,４６Ｂの外周に図１および図２のフランジ２６，２７の外周部２６ａ，２７ａに相当する突部を形成した場合には、ピータ線２ｄやリブ２ｅをカップ本体２の内側に膨らむように形成することができる。なお、カップ本体２の内径に余裕があるときは、型押し機構４０Ａ，４０Ｂをカップ本体２の内側に配置し、カップ本体２の外周側にフランジ２６，２７に相当する型部材を設けてカップ本体２を保持してもよい。この場合、型押しローラ４６Ａ，４６Ｂに溝部４６ａ，４６ｂを、カップ本体２の外周の型部材にフランジ２６，２７の外周部２６ａ，２７ａに相当する突部をそれぞれ設けたならばカップ本体２の内側に突出するピータ線２ｄやリブ２ｅを形成でき、その逆にフランジ２６，２７の外周部２６ａ，２７ａに相当する突部を型押しローラ４６Ａ，４６Ｂに、溝部４６ａ，４６ｂをカップ本体２の外周の型部材にそれぞれ設けたならばカップ本体２の外側に突出するピータ線２ｄやリブ２ｅを形成できる。
【００３８】
本発明はカップ本体２とスリーブ３とを組み合わせた紙カップ１の成型に限らず、ピータ線２ｄやリブ２ｅのような突条部を必要とする各種の容器の成型に利用できる。容器を一周する突条部に限らず、周方向に沿って部分的に設けられる突条部の成型にも本発明は適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の成型装置および成型方法によれば、容器の周方向に沿って徐々にピータ線およびリブを形成するため、ピータ線およびリブをその周方向の全長に亘って同時に形成する場合よりも容器に加わる力を低減させつつ所望の大きさのピータ線およびリブの双方を形成できる。そして、特に容器を内側から保持して回転させつつその外周側から型部材を押し付けてピータ線およびリブを形成する場合には、容器の内部における型部材の駆動を不要として成型装置の構成を簡素化でき、容器の外側の型部材を回転可能なローラとして構成した場合には容器の負荷をより低減させることができる。さらに、容器の浮き上がりを防止した場合にはピータ線およびリブの蛇行等の加工不良を防止できる。そして、容器の外周側に第１もしくは第２の雌型部材を配置した場合には、容器の外周側からの操作だけで容器の外周側に膨らむピータ線およびリブを形成できる。また、特に容器を保持具の装着したまま複数の工程間で搬送し、その搬送経路の途中にピータ線およびリブを形成するための各種の機構を設けた場合には、ピータ線およびリブの形成の前後で容器内に保持具や型部材を出し入れする必要がなく、作業効率が向上する。さらに、容器を押し込む力を互いに逆向きに作用させ、それにより容器の偏りやずれを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用された紙カップの成型装置のうち、ピータ線を成型する部分の構成を示す図。
【図２】  本発明が適用された紙カップの成型装置のうち、リブを成型する部分の構成を示す図。
【図３】  図１および図２に示したターンテーブルとカップ保持具との関係を示す平面図。
【図４】  図１に示した機構によりピータ線を成型する手順を示した図。
【図５】  図１〜図３の成型装置で成型される紙カップの断面図。
【図６】  図５の紙カップの製造工程を示す図。
【図７】  図１の変形例を示す図。
【符号の説明】
１  紙カップ
２  カップ本体（容器）
２ａ  側壁
２ｂ  底部
２ｄ  ピータ線
２ｅ  リブ
３  スリーブ
４  接着剤
１０  成型装置
１１  ターンテーブル（搬送手段）
２０  カップ保持具
２１  ベアリング
２３  支持軸
２４  止め具
２５  ホイール（周方向駆動手段）
２６  フランジ（第１の雄型部材）
２７  フランジ（第２の雄型部材）
２６ａ，２７ａ  フランジの外周部（突部）
２８  底部支持板
３０  回転駆動機構
３１  モータ（周方向駆動手段）
３２  駆動ホイール（周方向駆動手段）
４０Ａ  型押し機構（第１の型押し機構）
４０Ｂ  型押し機構（第２の型押し機構）
４２  エアーシリンダ（半径方向駆動手段）
４６Ａ  型押しローラ（第１の雌型部材）
４６Ｂ  型押しローラ（第２の雌型部材）
４６ａ，４６ｂ  溝部
５０  抜け止め機構
【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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