JP2002355906A - 容器の加工装置および加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的小さな力で容器のカール部を蓋材の接
着に適した形状に加工する。 【解決手段】 カップ本体２の端縁に設けられたカール
部２ｃの一部に対して接触可能なプレスローラ３４１
と、カール部２ｃを挟んでプレスローラ３４１と対向す
るように設けられたカール受け部材としてのホイール１
０６と、プレスローラ３４１とホイール１０６との間で
カール部２ｃが挟み込まれるようにプレスローラ３４１
をカール部２ｃに向かって駆動するエアーシリンダ３４
０と、プレスローラ３４１とホイール１０６とによって
カール部２ｃが挟まれる位置がカップ１の周方向に変化
するように、カップ１を回転駆動する回転駆動機構とを
容器の加工装置に設け、カール部２ｃをその周方向に沿
って徐々に加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙カップ等のカー
ル部を所望の断面形状に形成するための装置および方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】即席麺等の食料品や飲料の容器として、
紙製の容器の開口端を、金属や樹脂を積層して構成され
たフィルム状の蓋材にて密封したものが広く使用されて
いる。この種の容器の開口端には外向きのカール部が設
けられており、そのカール部に蓋材が接着されている。

【０００３】蓋材が接着されるカール部は容器の開口端
を型部材で押し込んで丸めることにより形成されてお
り、その断面形状はほぼ真円に近い。従って、蓋材とカ
ール部との接着部分は線接触に近く、接着剤による接着
面積が不足してその接合強度を十分に確保できないおそ
れがある。このため、高いシール性が要求されるヨーグ
ルト容器やスナック菓子等の容器では、熱板や超音波ホ
ーンをカール部の全周に同時に押し付けてカール部を押
し潰しつつ、カール部の内面を貼り合わせてほぼ平坦な
接着面を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したカール部の全
周を同時に押し潰す処理は、口径が比較的小さい容器に
対して適用されているに過ぎない。即席麺等に用いる口
径の大きい容器（直径で１４０ｍｍ程度）のカール部を
同様の方法で平たく押し潰そうとすると、きわめて大き
なプレス力が必要となり、実用化が困難である。しか
も、プレス力が大きいと、プレス装置の各部も強化する
必要があり、その結果、装置のコストが上昇する。

【０００５】そこで、本発明は比較的小さな力で容器の
カール部を蓋材の接着に適した形状に加工できる加工装
置および加工方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【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。

【０００７】請求項１の発明は、開口端に外向きのカー
ル部（２ｃ）が設けられた容器を、その内側から上下に
反転させた状態で保持する容器保持具（１００）と、前
記カール部の一部に対して接触可能なプレス部材（３４
１）と、前記カール部を挟んで前記プレス部材と対向す
るように設けられたカール受け部材（１０６）と、前記
プレス部材と前記カール受け部材との間で前記カール部
が挟み込まれるように前記プレス部材または前記カール
受け部材を前記カール部に向かって駆動するプレス駆動
手段（３４０）と、前記プレス部材と前記カール受け部
材とによって前記カール部が挟まれる位置が前記容器の
周方向に変化するように、前記プレス部材または前記容
器を回転駆動する回転駆動手段（３１）とを具備する容
器の加工装置により、上述した課題を解決する。

【０００８】この発明によれば、プレス部材とカール受
け部材とでカール部の一部を挟み込むだけなので、カー
ル部の全体を同時に押し潰す場合と比較して小さい力で
カール部を所望の形状に加工できる。プレス部材または
容器の回転により、カール部に対する加工位置が周方向
に変化し、カール部がその全周に亘って所望の形状に加
工される。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の加工
装置において、前記カール受け部材（１０６）が前記カ
ール部（２ｃ）をその全周に亘って受けるように設けら
れていることを特徴とする。この場合には、カール受け
部材にて容器のカール部を安定して保持できる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１に記載の加工
装置において、前記容器保持具（１００）は、前記容器
を保持しつつ当該容器の軸線の周りに回転可能な回転体
（１０２）が設けられ、前記カール受け部材（１０６）
が前記回転体上に設けられ、前記回転駆動手段（３１）
は前記回転体を回転駆動することを特徴とする。この場
合には、容器保持具にて容器を一定の姿勢に保持しつ
つ、容器保持具の回転体に回転を加えて容器をその軸線
の周りに回転させることができる。この回転を利用して
カール部以外の加工を行うこともできる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３に記載の加工
装置において、前記回転駆動手段（３１）は、前記回転
体（１０２）の外周に接触する駆動ホイール（３１１）
と、前記駆動ホイールを回転駆動する駆動源（３１０）
とを有していることを特徴とする。この場合には、駆動
ホイールを回転体に接触させるだけで容器を回転させる
ことができる。また、駆動ホイールを回転体から離すだ
けで容器への回転の伝達を遮断することができる。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１に記載の加工
装置において、前記プレス部材が、前記容器の半径方向
に延びる軸線の周りに回転自在なローラ（３４１）であ
ることを特徴とする。この場合には、プレス部材と容器
のカール部とが相対的に回転する際の摩擦抵抗が小さく
なり、カール部を円滑に加工できる。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１に記載の加工
装置において、前記プレス部材（３４１）と前記カール
受け部材（１０６）とによって前記カール部（２ｃ）が
押し込まれているときに、前記プレス駆動手段（３４
０）から供給される押し付け力に抗して前記プレス部材
または前記カール受け部材を前記カール部から離れる方
向に変位可能としたことを特徴とする。この場合には、
容器の貼り合わせ等によってカール部に段差が生じてい
ても、その段差に合わせてプレス部材またはカール受け
部材が逃げることにより、段差部分が過剰に押し潰され
ることがなくなる。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１に記載の加工
装置は、前記プレス駆動手段として、エアーシリンダ
（３４０）を設けたことを特徴とする。この場合には、
エアーシリンダ内に閉じ込められた空気がクッションと
して働くため、エアーシリンダにて駆動されるプレス部
材またはカール受け部材が請求項６の発明と同様にカー
ル部の段差に応じて変位できるようになる。

【００１５】請求項８の発明は、請求項３に記載の加工
装置において、前記回転体（１０２）上には、前記容器
の側壁（２ａ）をその内面側から全周に亘って受ける側
壁受け部材（１０５ａ）が設けられ、前記容器保持具の
側方には、前記側壁受け部材と対向しかつ前記側壁の周
方向の一部と接触可能な型押し部材（３２１）と、その
型押し部材を前記側壁に向かって駆動する型駆動手段
（３２０）とが設けられていることを特徴とする。この
場合には、カール部の加工に連動して型押し部材と側壁
受け部材とで容器の側壁を挟み込むことにより、容器の
側壁をその周方向に沿って加工することができる。

【００１６】請求項９の発明は、請求項８に記載の加工
装置において、前記プレス部材（３４１）と前記カール
部（２ｃ）との接触位置が、前記型押し部材（３２１）
と前記側壁（２ａ）との接触位置に対して前記容器の半
径方向反対側に設定されていることを特徴とする。この
場合には、プレス部材（３４１）と型押し部材（３２
１）とを互いに邪魔にならない位置に配置できる。ま
た、プレス部材や型押し部材による加工力が容器の周方
向の特定箇所に偏らず、加工を安定的に行える。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項３または８に
記載の加工装置において、前記容器の底側を前記容器保
持具（１００）に向かって押し付ける抜け止め手段（３
３）を設けたことを特徴とする。この場合には、プレス
部材や型押し部材による加工作用に伴って容器がその保
持具から浮き上がって加工不良が生じるおそれがなくな
る。

【００１８】請求項１１の発明は、請求項１に記載の加
工装置において、前記容器が、前記カール部（２ｃ）を
備えた容器本体（２）とその外周に被せられるスリーブ
（３）とを有する断熱容器（１）であり、前記プレス部
材（３４１）と前記カール受け部材（１０６）とによる
前記カール部の加工が前記スリーブの装着前の前記容器
本体に対して行われることを特徴とする。この場合に
は、スリーブに邪魔されることなくカール部を加工でき
る。

【００１９】請求項１２の発明は、開口端に外向きのカ
ール部（２ｃ）が設けられた容器を、その内側から上下
に反転させた状態で保持しつつ、前記カール部の一部を
プレス部材（３４１）と受け部材（１０６）とで挟み込
み、その挟み込む位置を前記カール部の周方向に沿って
漸次変化させて当該カール部の全周を所定形状に加工す
ることを特徴とする容器の加工方法により、上述した課
題を解決する。

【００２０】この発明によれば、請求項１の発明と同様
の理由により、カール部の全体を同時に押し潰す場合と
比較して小さい力でカール部をその全周に亘って所望の
形状に加工できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明により製造される断
熱容器としての紙カップを、図２はその紙カップの製造
手順の概略をそれぞれ示している。

【００２２】これらの図に示すように、紙カップ１は、
容器本体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
成される。カール部２ｃの成形後、側壁２ａにリブ２
ｄ，２ｅがそれぞれカップ本体２の半径方向内側または
外側に膨らむように形成される。リブ２ｄはカップ本体
２への注入物（例えば湯）の適量位置を示すピーター線
として設けられている。一方、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はリブ２ｄより
も幾らか大きく形成される。リブ２ｄ，２ｅはスリーブ
３の内面と接触しないようにそれぞれの突出量が定めら
れる。カップ本体２の素材には例えば坪量１５０〜４０
０ｇ／ｍ²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。なお、リブ２ｄはカップ本体２の外
側に突出させてもよく、リブ２ｅはカップ本体２の内側
に突出させてもよい。

【００２３】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２から明らかなように、扇形のブ
ランク３′の両端部３ｃ、３ｃを貼り合わせ、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の直下に設定
された所定の接着範囲（図２のハッチング領域）ＢＤ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３ｂとカップ本体２の側壁
２ａとを相互に接着して紙カップ１が形成される。な
お、リブ２ｄがカップ本体２の半径方向外側に膨らむ場
合には、接着範囲ＢＤがリブ２ｄを含まないように設定
される。スリーブ３の素材には例えば坪量１５０〜４０
０ｇ／ｍ²の紙が用いられる。スリーブ３が湯や水に触
れるおそれがない場合、カップ本体２のような被覆層を
スリーブ３に設ける必要はない。

【００２４】図３に示すように、カール部２ｃの断面形
状は、真円をカップ２の軸線方向（図３の上下方向）に
押し潰したような形状、換言すればカップ２の軸線方向
と直交する方向に扁平な形状であり、その外周端には罫
線２ｆが薄く生じている。そして、カップ本体２の厚さ
をｔとしたとき、カール部２ｃの軸線方向の高さＡと、
それに直交する方向の幅Ｂとの間には下式（１）の関係
がある。

【００２５】

【数１】２ｔ＜Ａ＜Ｂ ……（１） すなわち、カール部２ｃの高さＡは、カップ本体２の厚
さｔの２倍よりも大きくカール部２ｃの幅Ｂよりも小さ
い。このようにカール部２ｃを扁平な形状に形成すれ
ば、カール部２ｃにフィルム状の蓋材７を貼り付けると
き、カール部２ｃと蓋材７とが接着剤４を介して接合さ
れる幅Ｃを拡大して蓋材７を所定の強度で確実に接合す
ることができる。なお、接合強度の好適範囲はカップ本
体２の内部に収容される物品の種類に応じて変化する。
一例として、即席麺のように蓋材７を一部剥がした状態
でカップ本体２内に熱湯を注ぎ、一定時間経過後に蓋材
７を取り除く場合には、蓋材７を剥離する力が４００〜
９００ｇｆ／１５ｍｍ幅となるように接合強度を設定す
るとよい。

【００２６】図４〜図６は、図２に示した紙カップ１の
製造工程のうち、カップ本体２に対するリブ２ｄ，２ｅ
の成形と、カップ本体２に対するスリーブ３の組み付け
とを行う装置を示しており、図４は平面図、図５は図４
のＶ方向からの側面図、図６は図５のVI方向からの側面
図である。

【００２７】装置１０は、工場の床面上に設置されるフ
レーム１１と、フレーム１１上に支持されたターンテー
ブル１２と、ターンテーブル１２をその中心線の周りに
水平に回転させる駆動機構１３とを有している。駆動機
構１３は、例えば原動機１４の回転運動をチェーンやギ
ア等の伝達手段を用いて減速しつつターンテーブル１２
まで伝達する。ターンテーブル１２の外周には、容器保
持具として、１２個のカップ保持具１００…１００が周
方向に等しい間隔をおいて取り付けられている。カップ
保持具１００はカップ本体２をその内側から上下に反転
させた状態で保持する。詳細は後述する。

【００２８】駆動機構１３は、一回につき３０°の割合
でターンテーブル１２を図４の矢印Ｆ方向に間欠的に駆
動する。これにより、ターンテーブル１２の周囲にはカ
ップ保持具１００と同数のステーション（保持具１００
の停止位置）ＳＴ…ＳＴが規定される。そして、幾つか
のステーションＳＴには、カップ１の製造に必要な装置
として、カップ供給装置２０、加工装置３０Ａ，３０
Ｂ、糊付け装置４０、スリーブ供給装置５０、スリーブ
合わせ装置６０、検査装置７０および排出装置８０が設
けられている。各装置２０〜８０はターンテーブル１２
の回転駆動に同期してそれぞれの装置に割り当てられた
作業を実行する。各装置の概略は次の通りである。

【００２９】カップ供給装置２０は、ターンテーブル１
２が停止してその下方に空のカップ保持具１００が繰り
出されると、それに同期してマガジン２１（図６参照）
の下端から１個のカップ本体２を取り出してカップ保持
具１００に供給する。なお、マガジン２１に装着される
カップ本体２はリブ２ｄ，２ｅがなく、かつカール部２
ｃがほぼ真円の断面形状を有しているものである。

【００３０】加工装置３０Ａ，３０Ｂは、ターンテーブ
ル１２が停止すると、その前方に供給された保持具１０
０上のカップ本体２に対してリブ２ｄまたは２ｅを形成
する。また、加工装置３０Ａはカール部２ｃの加工も行
う。糊付け装置４０は、カップ本体２とスリーブ３とを
接合するための接着剤４（図２参照）をカップ本体２の
外周の所定位置に吹き付ける。スリーブ供給装置５０
は、糊が付されたカップ本体２の外周にスリーブ３を供
給する。スリーブ合わせ装置６０は、カップ本体２に被
せられたスリーブ３をカップ本体２に対して芯合わせし
つつカップ本体２の開口端側に押し込む。検査装置７０
はカップ本体２とスリーブ３とが正しく組み合わされて
いるか否か、およびスリーブ３が正しく成形されている
か否かを検査する。そして、排出装置８０は、カップ保
持具１００から紙カップ１を取り外して装置外へ送り出
す。

【００３１】図７および図８はカップ供給装置２０の詳
細を示している。カップ供給装置２０は、カップ本体２
を蓄積する上述したマガジン２１と、マガジン２１の下
端に配置された３つの取り出しローラ２２…２２と、各
ローラ２２をそれぞれの軸線の周りに回転駆動する駆動
機構２３とを有している。マガジン２１は、ベース２１
０の貫通孔２１０ａの周囲に６本のロッド２１１…２１
１を取り付けて構成され、その内部にはカップ本体２が
上下方向に反転させた状態で重ね合わせて収容される
（図６参照）。ローラ２２は、貫通孔２１０ａから一部
を突出させた状態でベース２１０に取り付けられている
（図８参照）。マガジン２１の下端に収容されたカップ
本体２のカール部２ｃがローラ２２の上面に乗り上げて
マガジン２１内のカップ本体２が上下方向に支持され
る。

【００３２】駆動機構２３は、駆動源としてのモータ２
３０と、そのモータ２３０の出力軸２３０ａに取り付け
られた１次プーリ２３１と、ベース２１０に回転自在に
取り付けられた２次プーリ２３２およびアイドラー２３
３とを有している。プーリ２３１，２３２およびアイド
ラー２３３の間にはベルト２３４が巻き掛けられ、２次
プーリ２３２はベース２１０に回転自在に支持された連
結軸２３５を介してローラ２２と同軸に連結される。

【００３３】ターンテーブル１２が回転して空のカップ
保持具１００が供給装置２０の下方に繰り出されると、
モータ２３０の出力軸２３０ａが所定量回転駆動され
る。この回転に連動して各ローラ２２は同一方向に同一
速度で一定量回転する。ローラ２２が回転すると、それ
らローラ２２上に支持されていたカップ本体２のカール
部２ｃが各ローラ２２の外周に形成された螺旋溝２２０
に係合し、それによりカップ本体２がマガジン２１から
引き出され、貫通孔２１０ａからその下方のカップ保持
具１００へと供給される。

【００３４】図９は、加工装置３０Ａおよびカップ保持
具１００の詳細を示している。カップ保持具１００は、
ターンテーブル１２の外周に取り付けられて鉛直方向に
延びる支持軸１０１と、その支持軸１０１の外周に取り
付けられた回転筒（回転体）１０２と、その回転筒１０
２の外周に取り付けられたスペーサ１０３およびカラー
１０４，１０５とを有している。回転筒１０２は不図示
のベアリングを介して支持軸１０１に取り付けられて支
持軸１０１の周りに自由に回転可能である。カラー１０
４，１０５は回転筒１０２と一体に回転可能である。回
転筒１０２の下端には、カール受け部材として機能する
円盤状のホイール１０６が一体に設けられている。ホイ
ール１０６の上面にカップ本体２のカール部２ｃが当接
してカップ本体２が上下方向に支持される。カラー１０
４，１０５の外周にはフランジ１０４ａ，１０５ａが一
体に設けられている。フランジ１０４ａ，１０５ａの外
周はリブ２ｄ，リブ２ｅの形成位置にてカップ本体２の
側壁２ａにほぼ接触し、これにより、カップ本体２が半
径方向に支持される。すなわち、フランジ１０４ａ，１
０５ａは、それぞれ側壁受け部材として機能する。な
お、支持軸１０１の上端は回転筒１０２の上方に突出す
る。そして、支持軸１０１の中心には、支持軸１０１を
軸線方向に貫通するエアー流路（不図示）が形成されて
いる。

【００３５】図９および図１０に示すように、加工装置
３０Ａには、カップ保持具１００に装着されたカップ本
体２を回転させるための回転駆動機構３１と、その回転
中のカップ本体２をフランジ１０５ａに押し付けてリブ
２ｅを加工するためのリブ加工機構３２と、加工中のカ
ップ本体２の抜けを防止する抜け止め機構３３と、カー
ル部２ｃをホイール１０６に押さえ付けて図３に示した
ように変形させるカール部加工機構３４とが設けられ
る。

【００３６】回転駆動機構３１は、駆動源としてのモー
タ３１０と、それによって回転駆動される駆動ホイール
３１１とを備えている。ターンテーブル１２が回転して
カップ保持具１００が加工装置３０Ａの前面に繰り出さ
れると、駆動ホイール３１１がカップ保持具１００のホ
イール１０６に接触してカップ保持具１００の回転筒１
０２が支持軸１０１の周りに回転駆動される。

【００３７】リブ加工機構３２は、型駆動手段としての
エアーシリンダ３２０と、そのエアーシリンダ３２０に
よりカップ保持具１００の半径方向に駆動される型押し
ローラ（型押し部材）３２１とを備えている。型押しロ
ーラ３２１は、エアーシリンダ３２０のピストンロッド
３２０ａに取り付けられたホルダ３２２によって鉛直方
向の軸３２３の周りに回転自在に支持されている。図１
１（ａ）に示したように、型押しローラ３２１の外周に
はフランジ１０５ａの外周と相補的な断面形状を有する
凹溝３２１ａが設けられている。

【００３８】カップ保持具１００の回転筒１０２が回転
駆動機構３１により回転駆動されると、それに同期して
エアーシリンダ３２０により型押しローラ３２１が駆動
されてカップ本体２の側壁２ａに押し付けられる。これ
により、図１１（ａ）に示すように側壁２ａの一部がフ
ランジ１０５ａと型押しローラ３２１との間に挟まれて
側壁２ａにリブ２ｅが徐々に形成される。型押しローラ
３２１が側壁２ａを少なくとも一周すると型押しローラ
３２１がカップ本体２から離されてリブ２ｅの加工が終
了する。

【００３９】抜け止め機構３３は、エアーシリンダ３３
０と、そのエアーシリンダ３３０により上下方向に駆動
される抜け止めプレート３３１とを備えている。抜け止
めプレート３３１はエアーシリンダ３３０のピストンロ
ッド３３０ａにベアリング３３２を介して取り付けら
れ、ピストンロッド３３０ａの中心線の周りに回転自在
である。リブ加工機構３２の型押しローラ３２１がカッ
プ本体２に向かって駆動されると、それに同期して抜け
止めプレート３３１が下方に駆動されてカップ本体２の
糸尻２ｇ（図１参照）に当接する。これにより、リブ加
工機構３２によるリブ２ｅの形成中、カップ保持具１０
０に対するカップ本体２の浮き上がりが防がれる。リブ
２ｅの形成が終了すると抜け止めプレート３３１が上方
へ駆動される。

【００４０】カール部加工機構３４は、プレス駆動手段
としてのエアーシリンダ３４０と、そのエアーシリンダ
３４０により上下方向に駆動されるプレス部材としての
プレスローラ３４１とを有している。エアーシリンダ３
４０のピストンロッド３４０ａにはローラホルダ３４２
が取り付けられている。このローラホルダ３４２によ
り、プレスローラ３４１は保持具１００上のカップ本体
２の半径方向に延びる軸線の周りに回転自在に支持され
ている。プレスローラ３４１とカール部２ｃとの接触位
置は、型押しローラ３２１と側壁２ａとの接触位置に対
してカップ本体２の周方向にほぼ１８０°ずれている。
換言すれば、プレスローラ３４１とカール部２ｃとの接
触位置は、型押しローラ３２１と側壁２ａとの接触位置
に対してカップ本体２の半径方向反対側に設定されてい
る。

【００４１】リブ加工機構３２の型押しローラ３２１が
カップ本体２の側壁２ａに押し当てられるとき、それに
同期して図１２に示すようにプレスローラ３４１がエア
ーシリンダ３４０により下方に駆動されてカール部２ｃ
に押し付けられる。これにより、カール部２ｃがプレス
ローラ３４１とホイール１０６との間に挟み込まれる。
この状態でカップ本体２が回転することにより、カール
部２ｃが図３に示す断面形状へと徐々に変形する。プレ
スローラ３４１がカール部２ｃを一周以上すると、エア
ーシリンダ３４０によりプレスローラ３４１が上方へ駆
動されてカール部２ｃの加工が終了する。

【００４２】なお、プレスローラ３４１は図１３に示す
ように複数設けてもよい。プレスローラ３４１をモータ
等の駆動手段にて回転駆動してもよい。プレスローラ３
４１をエアーシリンダ３４０以外の型駆動手段にて駆動
してもよい。但し、エアーシリンダ３４０をプレス駆動
手段として利用した場合には、カップ本体２の側壁２ａ
の貼り合わせ部分に連なるカール部２ｃの段差をプレス
ローラ３４１が乗り越える際に、エアーシリンダ３４０
の内部に蓄えられた空気がピストンロッド３４０ａに対
してクッションとして働いてプレスローラ３４１がカー
ル部２ｃから遠ざかる方向に微小量変位できるため、そ
のカール部２ｃの段差部分に過剰な押し付け力が作用せ
ず、カール部２ｃが必要以上に潰されるおそれがない。
従って、エアーシリンダ３４０以外の手段にてプレスロ
ーラ３４１を駆動する場合には、ばね等をその駆動力の
伝達経路に介在させることにより、プレスローラ３４１
がカール部２ｃの段差を乗り越える際の変位を許容する
ことが望ましい。

【００４３】加工装置３０Ｂは、リブ加工機構３２の型
押しローラ３２１がカップ本体２をフランジ１０４ａに
押し付けてリブ２ｄを形成するように調整されている
点、およびカール部加工機構３４が省略されている点を
除いて加工装置３０Ａと同一である。なお、リブ２ｄは
カップ本体２の内側に膨らむため、図１１（ｂ）に示す
ように加工装置３０Ｂの型押しローラ３２１の外周には
リブ２ｄを形成するための突条３２１ｂが、フランジ１
０４ａの外周にはその突条３２１ｂと相補的な断面形状
を有する凹溝１０４ｂがそれぞれ形成される。

【００４４】図１４は糊付け装置４０の詳細を示してい
る。糊付け装置４０は、カップ本体２の側壁２ａの接着
範囲ＢＤに向けて接着剤４（図２参照）を吹き付けるス
プレーガン４１と、そのスプレーガン４１のノズル４１
０から接着剤４が正常にスプレーされているか否かを検
査するための検査装置４２とを有している。なお、図１
４ではカップ本体２のカール部２ｃを真円状に簡略化し
て描いている。

【００４５】検査装置４２は、ノズル４１０とカップ本
体２の側壁２ａとの間に設定された撮影範囲４２０にお
けるスプレーパターンを撮影するカメラ４２１と、その
カメラ４２１から出力されるアナログ信号を所定の条件
に従ってデジタル信号に変換するＡＤ変換器４２２と、
ＡＤ変換器４２２から出力された信号に基づいて所定の
演算を行う演算回路４２３と、その演算回路４２３の演
算結果に基づいてスプレーパターンの良否を判定する判
定回路４２４と、その判定回路４２４の判定結果を表示
するモニタ４２５とを有している。

【００４６】スプレーガン４１から吐出される接着剤４
が白色のため、撮影範囲４２０の背後には黒色の背景板
（不図示）が設置されている。ＡＤ変換器４２２におい
て、カメラ４２１から出力される撮影範囲４２０の画像
データが適当な閾値で二値化されることにより、背景板
の像が黒、接着剤４の像が白として区別されて演算回路
４２３に入力される。演算回路４２３は、カメラ４２１
が撮影した撮影範囲４２０の画像内に占める白色部分の
割合を演算する。

【００４７】ここで、ノズル４１０から不適切な方向に
接着剤４が吐出された場合を不良として検出するため、
撮影範囲４２０は、接着剤４２０が正しい吐出方向に対
して上下にずれたときに白色部分の面積が減るようスプ
レー幅よりも僅かに大きい程度に設定される。従って、
ノズル４１０から適正量の接着剤４が適正な方向に吐出
された場合には演算回路４２３で演算される白色部分の
割合が適正範囲となり、それ以外のときは白色部分の割
合が不足するかまたは過剰となる。そして、判定回路４
２４は、白色部分の割合が所定の許容範囲にあればスプ
レーパターンが良好と判断し、そうでなければスプレー
パターンが不良と判断する。スプレーパターンが不良と
判断された場合、その時点で糊付け装置４０に供給され
ているカップ本体２は後方のＮＧ品排除装置によりカッ
プ１の生産ラインから排除される。

【００４８】なお、ノズル４１０に付着した接着剤４や
カップ本体２が撮影範囲４２０に含まれると検出誤差と
なるため、撮影範囲４２０は両者から離して設定するこ
とが望ましい。糊付け装置４０には、カップ保持具１０
０の回転筒１０２を回転させる機構が設けられていな
い。加工装置３０Ｂから糊付け装置４０へカップ保持具
１００が搬送された後、暫くの間は惰性により回転筒１
０２が回転しており、その惰性回転を利用して接着範囲
ＢＤの全周に均等に接着剤４を吹き付けることができる
ためである。

【００４９】図１５に示すように、スリーブ供給装置５
０は、スリーブ３を上下に反転させた状態で搬送するコ
ンベア５１と、そのコンベア５１の終端に設けられた一
対のシャッタ機構５２，５２と、押し出し機構５３とを
有している。シャッタ機構５２は、コンベア５１の終端
の搬出口５１０上に突出するように保持された一対のシ
ャッタ５２０，５２０をエアーシリンダ５２１，５２１
によりコンベア５１の搬送方向と直交する方向に動作さ
せて排出口５１０を開閉する。押し出し機構５３は、エ
アーシリンダ５３０と、そのピストンロッド５３０ａに
取り付けられた円盤状の押し出し部材５３１とを有して
いる。なお、図１５（ａ）は断面図であり、（ｂ）はコ
ンベア５１の終端付近の平面図である。

【００５０】糊付け装置４０にて接着剤４が塗布された
カップ本体２がターンテーブル１２の回転によって搬出
口５１０の直下まで搬送されると、エアーシリンダ５２
１，５２１によりシャッタ５２０，５２０が開かれると
ともに、エアーシリンダ５３０が起動されて押し出し部
材５３１が下方へ駆動される。これにより、コンベア５
１の終端まで搬送されたスリーブ３が下方へ押し出さ
れ、カップ保持具１００に支持されたカップ本体２の外
周に被さるように落下する。スリーブ３の供給後、シャ
ッタ５２０，５２０は瞬時に閉じられる。押し出し部材
５３１はシャッタ５２０よりも下までは移動しない。従
って、押し出し部材５３１とシャッタ５２０とが干渉す
るおそれはない。

【００５１】図１６はスリーブ合わせ装置６０の詳細を
示している。スリーブ合わせ装置６０は、カップ保持具
１００上に保持されたカップ本体２の糸尻２ｇと対向し
て配置された合わせ治具６１と、その合わせ治具６１を
上下方向に駆動するエアーシリンダ６２とを有してい
る。図１７に示したように、合わせ治具６１は、下端が
開口する円筒型の治具本体６１０と、その治具本体６１
０の中心に取り付けられる案内軸６１１と、治具本体６
１０の中空部６１０ａに収容され、案内軸６１１に沿っ
て摺動可能な円盤状の芯合わせ部材６１２と、案内軸６
１１の外周に装着されて芯合わせ部材６１２を案内軸６
１１の下端のストッパ６１１ａに押し付けるコイルばね
６１３とを有している。治具本体６１０の下端にはフラ
ンジ６１０ｂが設けられている。芯合わせ部材６１２の
下端外周には、テーパ面状の芯出し面６１２ａと、その
芯出し面６１２ａの基端（図では上端）を取り囲むよう
に設けられた段部６１２ｂとが設けられている。案内軸
６１１の上端には拡大部６１１ｂが設けられ、その拡大
部６１１ｂおよび治具本体６１０がエアーシリンダ６２
の可動部６２０（図１６参照）に固定される。

【００５２】ターンテーブル１２の回転により、スリー
ブ合わせ装置６０の下方にカップ本体２およびスリーブ
３が繰り出されると、エアーシリンダ６２が起動されて
合わせ治具６１が下方へ駆動される。この段階で、芯合
わせ部材６１２は中心線ＣＬの右側に示したように、ス
トッパ６１１ａに押し付けられ、その外周の芯出し面６
１２ａおよび段部６１２ｂが治具本体６１０のフランジ
６１０ｂの下方に突出する。従って、図１７に想像線で
示したように、スリーブ３がカップ本体２に対して芯が
ずれた状態で被せられてカール部３ａがカップ本体２の
糸尻２ｇに乗り上げていても、まず、芯合わせ部材６１
２の芯出し面６１２ａがカール部３ａに接触してスリー
ブ３がカップ本体２と芯合わせされる。

【００５３】この後、合わせ治具６１がさらに下降する
ことにより、段部６１２ｂがカップ本体２の糸尻２ｇに
突き当たって芯合わせ部材６１２が治具本体６１０内に
押し込まれる。そして、治具本体６１０のフランジ６１
０ｂがスリーブ３のカール部３ａと接触し、スリーブ３
がカップ本体２のカール部２ｃ側へ適正量だけ押し込ま
れる。これにより、カップ本体２とスリーブ３とが接着
範囲ＢＤにて確実に接触して両者が正しく接合される。
芯合わせ治具６１が所定位置まで降下すると、次のカッ
プ本体２とスリーブ３との組み合わせに備えて芯合わせ
治具６１が元の位置まで引き上げられる。なお、スリー
ブ３のカール部３ａをカップ本体２の糸尻２ｇよりも上
方（カール部２ｃの側）に位置させるため、芯合わせ部
材６１２を治具本体６１２内に最大限に押し込んだとき
に段部６１２ｂはフランジ６１０ｂよりも上方に後退す
る。

【００５４】図１８は検査装置７０の詳細を示してい
る。検査装置７０は、回転駆動機構７１と、スリーブ３
がカップ本体２に対して正しく装着されているか否かを
検査するための透過型のフォトセンサ７２と、スリーブ
３が正しく組み立てられているか否かを検査するための
レーザ測距センサ７３とを有している。回転駆動機構７
１は上述した加工装置３０Ａのものと同様であり、モー
タ７１０にて回転駆動される駆動ホイール７１１をカッ
プ保持具１００のホイール１０６に接触させてカップ保
持具１００の回転筒１０２を回転させる。

【００５５】フォトセンサ７２は、カップ本体２の半径
方向に対向して配置された一対の発光部７２０と、受光
部７２１とを有している。発光部７２０は、カップ本体
２の糸尻２ｇに向かって所定幅の帯状の検査光（図中の
ハッチング部分）を射出する。受光部７２１はその検査
光の受光量に応じた信号を判定装置７４に出力する。上
述した合わせ装置６０によるスリーブ３の芯合わせが失
敗すると、スリーブ３が糸尻２ｇよりも突出して発光部
７２０からの検査光が正常な場合よりも大きく遮られ
る。そこで、判定装置７４は受光部７２１からの信号に
基づいて検査光の受光量の変化を監視し、その変化が所
定の許容範囲よりも大きいとスリーブ３の組み付け不良
と判断してモニタ７５にその結果を表示する。

【００５６】また、レーザ測距センサ７３は、スリーブ
３の外周に向けて細く絞られたレーザ光を照射し、その
反射光が検出されるまでのタイムラグに応じた信号を出
力する。スリーブ３が、ブランク３′の貼り合わせの失
敗等により、所定のテーパ形状に形成されていないと外
周に歪みが生じるため、レーザ光が跳ね返ってくるまで
の時間がスリーブ３の回転に伴って大きく変動するよう
になる。そこで、判定装置７４は、レーザ光の反射が検
出されるまでの時間の変化を監視し、その変化が所定の
許容範囲よりも大きいとスリーブ３の成形不良と判断し
てモニタ７５にその結果を表示する。

【００５７】検査装置７０にてスリーブ３の組み付けま
たは成形が不良と判断された場合、その時点で検査装置
７０に供給されているカップ１は後方のＮＧ品排除装置
によりカップ１の生産ラインから排除される。

【００５８】図１９および図２０は排出装置８０の詳細
を示している。排出装置８０は、ギアボックス８１と、
そのギアボックス８１の出力軸８１０を中心として回転
可能なマガジン８２を有している。マガジン８２には、
カップ１が嵌合可能なテーパ孔８２０ａを有するポット
８２０が、マガジン８２の回転方向に９０°ずつ間隔を
おいて取り付けられている。ギアボックス８１の入力軸
８１１にはスプロケット８１２が取り付けられている。
スプロケット８１２はチェーン８４０等を組み合わせた
伝達機構８４を介してターンテーブル１２の駆動機構１
３と連結されている（図５および図６参照）。ターンテ
ーブル１２が３０°回転駆動されると、マガジン８２が
図１９の矢印Ｒ方向に９０°回転して空のポット８２０
がカップ保持具１００の真上に繰り出されるようにター
ンテーブル１２の回転とマガジン８２の回転とが関連付
けられている。

【００５９】ポット８２０の直下には、カップ保持具１
００の支持軸１０１の中心線上に設けられたエアー流路
の下端開口部と接続されてそのエアー流路に圧縮空気を
供給するエアー供給装置（不図示）が設けられている。
支持軸１０１内に供給された圧縮空気は支持軸１０１の
上端から吹き出してカップ１をその上方に繰り出された
ポット８２０のテーパ孔８２０ａに送り込む。これによ
り、カップ保持具１００からポット８２０へとカップ１
が移される。

【００６０】ポット８２０に保持されたカップ１は、マ
ガジン８２が９０°ずつ３回転することによりカップ集
積装置８５へ送られる。カップ集積装置８５は、カップ
１のカール部２ｃと係合する爪８５０をアクチュエータ
８５１にて水平方向に動作させることにより、カップ１
をポット８２０から抜き取ってマガジン８５３内に集積
させる。

【００６１】なお、図１９に示したように、マガジン８
２のカップ集積装置８５に対してマガジン８２を挟んで
反対側の位置にはカップ１の内面検査装置９０が設けら
れる。内面検査装置９０は、ポット８２０に保持された
カップ１の内面をリング状の照明灯９１にて照射しつつ
その画像をカメラ９２で撮影し、カメラ９２から出力さ
れる画像データを画像処理装置９３で所定の処理を施し
てカップ１の内面の汚れや形状不良の有無を検査する。

【００６２】本発明は上述した実施形態に限定されず、
種々の形態にて実施してよい。例えば、リブ加工機構３
２とカール部加工機構３４とは別々のステーションに設
けてもよい。本発明は、カップ本体とスリーブとを組み
合わせて形成される断熱容器のカール部に限定されるこ
となく、種々の容器のカール部の加工に適用できる。

【００６３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の加工装
置および加工方法によれば、プレス部材と受け部材とに
よってカール部の一部を挟み込みつつ、その挟み込む位
置をカール部の周方向に漸次変化させるようにしたの
で、カール部の全体を同時に押し潰す場合と比較して、
小さい力でカール部を所望の形状に加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって加工されたカール部を備えた紙
カップの断面図。

【図２】図１の紙カップの製造手順の概略を示す図。

【図３】図１の紙カップを構成するカップ本体のカール
部の拡大断面図。

【図４】図１の紙カップの製造に使用する装置の平面
図。

【図５】図４の矢印Ｖ方向からの装置の側面図。

【図６】図５の矢印VI方向からの装置の側面図。

【図７】図４の装置に設けられたカップ供給装置の断面
図。

【図８】図７のカップ供給装置の平面図。

【図９】図４の装置に設けられた加工装置の要部を示す
図。

【図１０】図９の矢印Ｘ方向からの背面図。

【図１１】図９の装置によりカップ本体の側壁にリブを
加工する様子を示す図。

【図１２】図９の加工装置によりカップ本体のカール部
を加工している様子を示す図。

【図１３】複数のプレスローラを使用してカップ本体の
カール部を加工する例を示す図。

【図１４】図４の装置に設けられた糊付け装置の要部を
示す図。

【図１５】図４の装置に設けられたスリーブ供給装置の
要部を示す図。

【図１６】図４の装置に設けられたスリーブ合わせ装置
の全体を示す図。

【図１７】図１６の装置の要部を示す図。

【図１８】図４の装置に設けられた検査装置の構成を示
す図。

【図１９】図４の装置に設けられた排出装置の構成を示
す図。

【図２０】図１９の矢印ＸＸ方向からの排出装置の側面
図。

【符号の説明】

１ 紙カップ ２ カップ本体 ２ａ 側壁 ２ｃ カール部 ２ｄ，２ｅ リブ ３ スリーブ ４ 接着剤 １０ 製造装置 １１ フレーム １２ ターンテーブル １３ 駆動機構 ２０ カップ供給装置 ３０Ａ，３０Ｂ 加工装置 ３１ 回転駆動機構（回転駆動手段） ３２ リブ加工機構 ３３ 抜け止め機構 ３４ カール部加工機構 ４０ 糊付け装置 ４１ スプレーガン ４２ 検査装置 ５０ スリーブ供給装置 ６０ スリーブ合わせ装置 ７０ 検査装置 ７１ 回転駆動機構 ７２ フォトセンサ ７３ レーザ測距センサ ７４ 判定装置 ７５ モニタ ８０ 排出装置 ９０ 内面検査装置 １００ カップ保持具（容器保持具） １０２ 回転筒（回転体） １０５ａ フランジ（側壁受け部材） １０６ ホイール（カール受け部材） ３２０ エアーシリンダ（型駆動手段） ３２１ 型押しローラ（型押し部材） ３４０ エアーシリンダ（プレス駆動手段） ３４１ プレスローラ（プレス部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 裕一 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 望月 洋一 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 山下 孝典 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 遠藤 憲一 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 3E067 AB01 AB26 BA07A BB01A BC07A CA18 CA24 EA06 EB27 ED03 FA04 GA12 3E075 AA07 BA33 BA38 BB02 CA01 DA32 DC62 DD08 DD30 DD32 DD43 FA06 FA07 FA18 GA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口端に外向きのカール部が設けられた
   容器を、その内側から上下に反転させた状態で保持する
   容器保持具と、 前記カール部の一部に対して接触可能なプレス部材と、 前記カール部を挟んで前記プレス部材と対向するように
   設けられたカール受け部材と、 前記プレス部材と前記カール受け部材との間で前記カー
   ル部が挟み込まれるように前記プレス部材または前記カ
   ール受け部材を前記カール部に向かって駆動するプレス
   駆動手段と、 前記プレス部材と前記カール受け部材とによって前記カ
   ール部が挟まれる位置が前記容器の周方向に変化するよ
   うに、前記プレス部材または前記容器を回転駆動する回
   転駆動手段と、を具備することを特徴とする容器の加工
   装置。
2. 【請求項２】 前記カール受け部材が前記カール部をそ
   の全周に亘って受けるように設けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の加工装置。
3. 【請求項３】 前記容器保持具は、前記容器を保持しつ
   つ当該容器の軸線の周りに回転可能な回転体が設けら
   れ、前記カール受け部材が前記回転体上に設けられ、前
   記回転駆動手段は前記回転体を回転駆動することを特徴
   とする請求項１に記載の加工装置。
4. 【請求項４】 前記回転駆動手段は、前記回転体の外周
   に接触する駆動ホイールと、前記駆動ホイールを回転駆
   動する駆動源とを有していることを特徴とする請求項３
   に記載の加工装置。
5. 【請求項５】 前記プレス部材が、前記容器の半径方向
   に延びる軸線の周りに回転自在なローラであることを特
   徴とする請求項１に記載の加工装置。
6. 【請求項６】 前記プレス部材と前記カール受け部材と
   によって前記カール部が押し込まれているときに、前記
   プレス駆動手段から供給される押し付け力に抗して前記
   プレス部材または前記カール受け部材を前記カール部か
   ら離れる方向に変位可能としたことを特徴とする請求項
   １に記載の加工装置。
7. 【請求項７】 前記プレス駆動手段として、エアーシリ
   ンダを設けたことを特徴とする請求項１に記載の加工装
   置。
8. 【請求項８】 前記回転体上には、前記容器の側壁をそ
   の内面側から全周に亘って受ける側壁受け部材が設けら
   れ、前記容器保持具の側方には、前記側壁受け部材と対
   向しかつ前記側壁の周方向の一部と接触可能な型押し部
   材と、その型押し部材を前記側壁に向かって駆動する型
   駆動手段とが設けられていることを特徴とする請求項３
   に記載の加工装置。
9. 【請求項９】 前記プレス部材と前記カール部との接触
   位置が、前記型押し部材と前記側壁との接触位置に対し
   て前記容器の半径方向反対側に設定されていることを特
   徴とする請求項８に記載の加工装置。
10. 【請求項１０】 前記容器の底側を前記容器保持具に向
    かって押し付ける抜け止め手段を設けたことを特徴とす
    る請求項３または８に記載の加工装置。
11. 【請求項１１】 前記容器が、前記カール部を備えた容
    器本体とその外周に被せられるスリーブとを有する断熱
    容器であり、前記プレス部材と前記カール受け部材とに
    よる前記カール部の加工が前記スリーブの装着前の前記
    容器本体に対して行われることを特徴とする請求項１に
    記載の加工装置。
12. 【請求項１２】 開口端に外向きのカール部が設けられ
    た容器を、その内側から上下に反転させた状態で保持し
    つつ、前記カール部の一部をプレス部材と受け部材とで
    挟み込み、その挟み込む位置を前記カール部の周方向に
    沿って漸次変化させて当該カール部の全周を所定形状に
    加工することを特徴とする容器の加工方法。