JP2007302008A - 断熱容器の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱容器を効率よく製造できる装置を提供する。
【解決手段】容器本体２の端縁に設けられたカール部を受けるカール受け部材および前記容器本体２の側壁をその内側から受ける側壁受け部材１０５ａを備えた容器保持具１００と、前記容器本体２の前記カール部を前記カール受け部材に押し付けて変形させるカール加工装置３４と、前記容器本体２の前記側壁を前記側壁受け部材に押し付けて変形させるリブ加工装置３２と、カール加工装置３４およびリブ加工装置３４による加工をそれぞれ受けた前記容器本体２の外周に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、前記接着剤が塗布された前記容器本体２の外周に前記スリーブを被せるスリーブ供給装置とを備えたものである。
【選択図】図９

Description

本発明は、容器本体の外周にスリーブを組み付けて断熱容器を完成する製造装置に関する。

熱湯等の注入に適した紙容器として、例えば特許文献１、特許文献２に記載されているように、容器本体の外周にスリーブを被せて断熱性を向上させたものが知られている。
実開昭５２−９７２８２号公報 特開平４−２０１８４０号公報

上述した断熱容器を製造する場合、熱湯等の注入物の適量位置を示すピーター線や容器本体を補強するリブの加工、あるいは容器本体のカール部をフィルム状の蓋材の接着に適した形状に加工する等の種々の処理が必要であり、それらの一連の作業を効率よく処理できる装置の開発が望まれている。

本発明は、上述した断熱容器を効率よく製造できる装置を提供することを目的とする。

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。

請求項１の発明は、容器本体（２）の外周にスリーブ（３）を組み合わせて断熱容器（１）を製造する製造装置（１０）であって、前記容器本体の端縁に設けられたカール部（２ｃ）を受けるカール受け部材（１０６）および前記容器本体の側壁（２ａ）をその内側から受ける側壁受け部材（１０５ａ）を備えた容器保持具（１００）と、前記容器本体の前記カール部を前記カール受け部材に押し付けて変形させるカール加工装置（３４）と、前記容器本体の前記側壁を前記側壁受け部材に押し付けて変形させるリブ加工装置（３２）と、前記カール加工装置および前記リブ加工装置による加工をそれぞれ受けた前記容器本体の外周に接着剤（４）を塗布する接着剤塗布装置（４０）と、前記接着剤が塗布された前記容器本体の外周に前記スリーブを被せるスリーブ供給装置（５０）とを備えた断熱容器の製造装置により、上述した課題を解決する。

この発明によれば、容器本体のカール部の加工や側壁に対するリブ等の加工と、それらの加工を受けた容器本体とスリーブの貼り合わせとが同一の装置内で続けて行われるので、断熱容器を効率よく製造できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の製造装置において、前記スリーブ供給装置（５０）にて供給されたスリーブ（３）を前記容器保持具（１００）上に保持された前記容器本体（２）に向かって押し込むスリーブ合わせ装置（６０）が設けられていることを特徴とする。従って、容器本体に対してスリーブを正しい位置に装着して両者を確実に接合させることができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の製造装置において、前記スリーブ合わせ装置（６０）による処理後に、前記容器本体（２）と前記スリーブ（３）との組み合わせの良否を検査する組み合わせ検査装置（７０）が設けられていることを特徴とする。従って、スリーブの組み付け不良を検出して適切な対策を講じることができる。

請求項４の発明は、請求項２または３に記載の製造装置において、前記スリーブ合わせ装置（６０）による処理後に、前記スリーブ（３）の成形の良否を検査するスリーブ検査装置（７０）が設けられていることを特徴とする。従って、スリーブの成形不良を検出して適切な対策を講じることができる。

請求項５の発明は、請求項１に記載の製造装置において、前記容器保持具（１００）を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置（１２，１３）を具備し、前記カール加工装置（３４）、前記リブ加工装置（３２）、前記接着剤塗布装置（４０）および前記スリーブ供給装置（５０）が前記搬送経路に沿って設けられていることを特徴とする。従って、カール加工装置、リブ加工装置、接着剤塗布装置およびスリーブ供給装置を搬送経路に沿って互いに邪魔にならないように配置して各装置による処理を効率よく連携させることができる。

以上に説明したように、本発明の製造装置によれば、容器本体のカール部の加工や側壁に対するリブ等の加工と、それらの加工を受けた容器本体とスリーブの貼り合わせとが同一の装置内で続けて行われるので、断熱容器を効率よく製造できる。

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。

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２ｄ，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１５０〜４００ｇ／ｍ^２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。

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１５０〜４００ｇ／ｍ^２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。

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。

（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。

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。

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。

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，３０Ｂ、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。

カップ供給装置２０は、ターンテーブル１２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２ｃがほぼ真円の断面形状を有しているものである。

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１００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。

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２１０の貫通孔２１０ａの周囲に６本のロッド２１１…２１１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。

駆動機構２３は、駆動源としてのモータ２３０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２３３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。

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。

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１０２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１０４，１０５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１０４，１０５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，１０５ａ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。

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。

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１０２が支持軸１０１の周りに回転駆動される。

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１１（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。

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。

抜け止め機構３３は、エアーシリンダ３３０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１００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。

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３４０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。

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。

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３４１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。

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１０４ａ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。

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４１０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１４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。

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。

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。

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４２４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。

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１００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１０２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。

図１５に示すように、スリーブ供給装置５０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。

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５２１，５２１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５１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。

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６１０の中心に取り付けられる案内軸６１１と、治具本体６１０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６１１の外周に装着されて芯合わせ部材６１２を案内軸６１１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。

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６１２ａ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６１２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。

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６１０ｂ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。

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７１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。

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。

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。

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。

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１３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。

ポット８２０の直下には、カップ保持具１００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。

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。

なお、図１９に示したように、マガジン８２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。

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３２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。検査装置４２や７０は省略してもよい。

本発明によって製造される断熱容器としての紙カップの断面図。 図１の紙カップの製造手順の概略を示す図。 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１の紙カップの製造装置の平面図。 図４の矢印Ｖ方向からの装置の側面図。 図５の矢印VI方向からの装置の側面図。 図４の装置に設けられたカップ供給装置の断面図。 図７のカップ供給装置の平面図。 図４の装置に設けられた加工装置の要部を示す図。 図９の矢印Ｘ方向からの背面図。 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。 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４の装置に設けられた糊付け装置の要部を示す図。 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１６の装置の要部を示す図。 図４の装置に設けられた検査装置の構成を示す図。 図４の装置に設けられた排出装置の構成を示す図。 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（断熱容器）
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（搬送装置）
１３ 駆動機構（搬送装置）
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（リブ加工装置）
３３ 抜け止め機構
３４ カール部加工機構（カール加工装置）
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
６１ 合わせ治具
６２ エアーシリンダ（治具駆動手段）
７０ 検査装置（組み合わせ検査装置、スリーブ検査装置）
７１ 回転駆動機構
７２ フォトセンサ（高さ情報検出手段）
７３ レーザ測距センサ（距離情報検出手段）
７４ 判定装置（判定手段、成形判定手段）
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）
６１０ 治具本体
６１０ｂ フランジ（押し込み部）
６１２ 芯合わせ部材
６１２ａ 芯出し面

Claims (5)

1. 容器本体の外周にスリーブを組み合わせて断熱容器を製造する製造装置であって、
   前記容器本体の端縁に設けられたカール部を受けるカール受け部材および前記容器本体の側壁をその内側から受ける側壁受け部材を備えた容器保持具と、
   前記容器本体の前記カール部を前記カール受け部材に押し付けて変形させるカール加工装置と、
   前記容器本体の前記側壁を前記側壁受け部材に押し付けて変形させるリブ加工装置と、
   前記カール加工装置および前記リブ加工装置による加工をそれぞれ受けた前記容器本体の外周に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、
   前記接着剤が塗布された前記容器本体の外周に前記スリーブを被せるスリーブ供給装置と、
   を備えたことを特徴とする断熱容器の製造装置。
2. 前記スリーブ供給装置にて供給されたスリーブを前記容器保持具上に保持された前記容器本体に向かって押し込むスリーブ合わせ装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の製造装置。
3. 前記スリーブ合わせ装置による処理後に、前記容器本体と前記スリーブとの組み合わせの良否を検査する組み合わせ検査装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の製造装置。
4. 前記スリーブ合わせ装置による処理後に、前記スリーブの成形の良否を検査するスリーブ検査装置が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の製造装置。
5. 前記容器保持具を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置を具備し、前記カール加工装置、前記リブ加工装置、前記接着剤塗布装置および前記スリーブ供給装置が前記搬送経路に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の製造装置。

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