JP3513717B2

JP3513717B2 - 筒状体成形装置

Info

Publication number: JP3513717B2
Application number: JP35379093A
Authority: JP
Inventors: 史郎武口; 彰次金内
Original assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 2004-03-31
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JPH07195587A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シート状ブランクをそ
の両端部が互いに重なり合うようにマンドレルに巻き付
け、この互いに重なり合った両端部を結合することによ
り筒状体を成形するようにした筒状体成形装置に関し、
特に、紙コップなどの容器における筒紙部分などの筒状
体部分の成形に用いて最適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ほゞ円錐台形の筒紙と、この
筒紙の径小側の端部開口附近に嵌合固着されたほゞ円形
の底紙とから成る紙コップを連続的に成形するようにし
た図８〜図１０に示すような紙コップ成形機が知られて
いる。

【０００３】この従来例の紙コップ成形機は、図８に示
すように、ほゞ円錐台形の外周面を有する８個の金属製
マンドレル１がその外周囲に沿ってほゞ等間隔で取り付
けられたターレット２を備えている。なお、これらのマ
ンドレル１は、その軸心方向がターレット２の放射方向
とほゞ一致しそれらの径大側の端部がターレット２の中
心に向かうように、このターレット２に配置されてい
る。また、このターレット２は垂直軸を中心として図８
における反時計方向にほゞ４５°ずつ間欠的に回動し、
上記８個のマンドレル１がターレット２の外周囲に沿っ
て配設された８ケ所のステーションＡ〜Ｈにこのターレ
ット２の間欠的な回動に伴なって順次停止するように構
成されている。そして、これら８ケ所のステーションＡ
〜Ｈにおいて、以下に述べるように、紙コップの成形に
必要な各種の加工または検査工程などがターレット２の
間欠的な回動毎に繰り返して行われる。

【０００４】（１）ステーションＡこのステーションＡには、底紙１０をマンドレル１に供
給するための底紙供給アーム１１がマンドレル１に対し
て前後進し得るように配置されている。なお、この底紙
１０は、ほゞ円形の平板部１０ａと、この平板部１０ａ
の外周囲から一体的に立ち上らせて形成した円環状で幅
狭ののりしろ部１０ｂとから成っている。そして、底紙
供給アーム１１は、のりしろ部１０ｂをターレット２の
中心軸から遠ざかる方向に向けた底紙１０を保持してマ
ンドレル１に向って前進し、このマンドレル１の外側面
に凹部を形成することにより構成された底紙保持部１ａ
に底紙１０を図９に明示するように嵌合させるので、こ
の底紙１０は、マンドレル１にエアチャッキングされ
る。ついで、底紙供給アーム１１は後進して図８に示す
元の位置に復帰する。

【０００５】（２）ステーションＢこのステーションＢには、マンドレル１の底紙保持部１
ａに底紙１０が正確に保持されているか否かを検出する
ための底紙検出手段１２が配置されている。なお、この
底紙検出手段１２は、発光素子および受光素子を備えた
光センサであってよく、この光センサにより底紙１０が
検出されたときだけ、ターレット２の間欠的な回動が引
き続き行われる。

【０００６】（３）ステーションＣこのステーションＣには、ほゞ円錐台形の筒紙を形成す
るためのシート状ブランク３をマンドレル１に供給する
ためのコンベア機構４およびブランク位置決め台５が配
置されている。なお、ブランク３は、その両端部から成
る一対ののりしろ部を互いに結合することによりほゞ円
錐台形の筒紙となるように、多少湾曲した長方形状のシ
ート部材から構成され、紙をベースとしてその表面を熱
可塑性樹脂で被覆されている。

【０００７】コンベア機構４は、上下一対のベルトコン
ベアから成り、これら一対のベルトコンベアの間に挟持
されたブランク３をターレット２の中心に向かう方向に
移送してブランク位置決め台５に順次供給する。また、
ブランク３は、この供給の途中において、コンベア機構
４の左右両側に配置された左右一対のガスバーナなどの
加熱手段６によりその左右両端部を加熱されて、その表
面の熱可塑性樹脂を溶融される。そして、ブランク位置
決め台５に供給されたブランク３が固定ピン５ａおよび
可動ピン５ｂによりこのブランク位置決め台５の所定位
置に位置決めされると、このブランク位置決め台５は、
ターレット２の中心に向かう方向に前進してマンドレル
１の下方まで移動し、このマンドレル１の下方の所定位
置にブランク３を位置保持する。

【０００８】ついで、後述の図３に示すブランク押えレ
バーのような押えレバーによりブランク３をその左右両
端部の中間位置でマンドレル１の下端部に押え付ける。
ついで、ブランク３の斜め下方に配置されほゞ円弧状に
湾曲した左右一対の巻き付けアーム７がマンドレル１の
軸心に向って左右両側から斜め上方に回動する。したが
って、ブランク３は、マンドレル１の外周面にほゞ円錐
台形に巻き付けられて、その左右両端部から成る一対の
のりしろ部が互いに重ね合せられるので、ほゞ円錐台形
の筒紙となる。

【０００９】この場合、ブランク位置決め台５の前部に
は、ほゞ長方形状の切り欠き部２０が形成されているの
で、巻き付けアーム７はこの切り欠き部２０を通って斜
め上方に回動することができ、このために、前進位置に
あるブランク位置決め台５が巻き付けアーム７の斜め上
方への回動の邪魔になることはない。また、底紙１０
は、図９に明示するように、マンドレル１の底紙保持部
１ａに嵌合されてこのマンドレル１にエアチャッキング
されているので、ブランク３の巻き付け操作の邪魔にな
ることはない。なお、ブランク３は、図９に明示するよ
うに、筒紙３の径小側の端部がマンドレル１の先端面か
ら若干突出した状態になるようにマンドレル１の外周面
に巻き付けられるが、これは、後述のステーションＦに
おいて、筒紙３の径小側の端部を折り曲げてこの筒紙３
に底紙１０を取り付ける底部折り曲げ操作の邪魔になら
ないようにするためである。

【００１０】ついで、ブランク位置決め台５が後進して
図８に示す元の位置に復帰すると共に、押えレバー９の
先端部に取り付けられたゴム製パッド８が図９に明示す
るように互いに重ね合せられた一対ののりしろ部を互い
に溶着するために押圧する。この場合、上述のように、
筒紙３の径小側の端部はマンドレル１の先端面から若干
突出しているので、一対ののりしろ部の径小側の端部は
押えレバー９のパッド８により押圧されることはない。

【００１１】したがって、このステーションＣにおい
て、ブランク３をほゞ円錐台形の筒状に成形しその両端
部の一対ののりしろ部を互いに固着する胴張り成形が行
われる。

【００１２】（４）ステーションＤおよびＥこれらのステーションＤおよびＥには、第１の底部加熱
アーム１７および第２の底部加熱アーム１８がマンドレ
ル１に対して前後進し得るようにそれぞれ配置されてい
る。

【００１３】これらのステーションＤおよびＥにおいて
は、これら第１および第２の底部加熱アーム１７、１８
それぞれが前進してマンドレル１の底紙保持部１ａに保
持されている底紙１０にそれらの先端面を挿入させるの
で、この底紙１０とその周囲に位置する筒紙３の径小側
の端部とがそれぞれ加熱される。なお、これらの底部加
熱アーム１７、１８は、上記加熱を行った後には後進し
て図８に示す元の位置にそれぞれ復帰する。

【００１４】（５）ステーションＦこのステーションＦには、図９および図１０にその詳細
が示されているように、底部折り曲げアーム１４が配置
されている。

【００１５】図９において、底紙１０は、マンドレル１
の底紙保持部１ａに嵌合されて底部押し出しアーム１ｂ
にエアチャッキングされている。また、ブランク３は、
マンドレル１の外周面に巻き付けられてマンドレル１の
上部で一対ののりしろ部を互いに重ね合せられることに
より、ほゞ円錐形の筒紙を構成している。そして、この
筒紙３の径小側の端部は、マンドレル１の先端面から若
干突出している。また、押えレバー９のパッド８は、筒
紙３の一対ののりしろ部をその径小側の端部を除いて押
圧している。さらに、底部折り曲げアーム１４がマンド
レル１の先端面（ひいては、底紙１０）に対して前後進
し得るように配置されている。

【００１６】このステーションＦにおいては、マンドレ
ル１の底紙押し出しアーム１ｂと底部折り曲げアーム１
４とが図９に示す復帰位置から図１０に示す往動位置ま
で前進することにより、筒紙３の径小側の端部（すなわ
ち、底部）が内側に折り曲げられる。

【００１７】すなわち、底部押し出しアーム１ｂがマン
ドレル１の軸心方向に沿って外方へ前進すると、マンド
レル１の底紙保持部１ａに保持されている底紙１０は、
この底紙保持部１ｂから押し出されてそののりしろ部１
０ｂを筒紙１０の内側面に接触させる。また、底部折り
曲げアーム１４が上述のように前進して底紙１０の平板
部１０ａを介して底紙押し出しアーム１ｂに圧着する
と、筒紙３の底部がこの底部折り曲げアーム１４の前面
に形成された成形用凹部１９にガイドされて内側に折り
曲げられる。このために、底紙１０ののりしろ部１０ｂ
が筒紙３の底部とこの筒紙３の上記底部に隣接する部分
との間に挾み込まれる。また、この挾み込みにより、の
りしろ部１０ｂは、上記底部と上記隣接部分とにそれぞ
れ溶着される。ついで、底部折り曲げアーム１４は後進
して図９に示す元の位置に復帰するが、マンドレル１の
底紙押し出しアーム１ｂは図１０に示す往動位置にその
まゝ保持される。

【００１８】したがって、このステーションＦにおい
て、筒紙３に底紙１０を取り付けて固着する底成形が行
われる。

【００１９】（６）ステーションＧこのステーションＧには、底部圧着アーム１５がマンド
レル１に対して前後進し得るように配置されている。

【００２０】このステーションＧにおいては、底部圧着
アーム１５が前進してその中央部が底紙１０の平板部１
０ａを介して底紙押し出しアーム１ｂに圧着すると共
に、その周辺部が筒紙３の底部の外側面に圧着する。そ
して、この状態において、上記中央部および周辺部にそ
れぞれ形成された一対のローレットにより、筒紙３の底
部と底紙１０ののりしろ部との積層部が内外両側から挾
持されて加圧されるので、底紙１０ののりしろ部が筒紙
３の底部に強固に溶着され、この結果、筒紙３と底紙１
０とから成る紙コップの未完成品が成形される。つい
で、底部圧着アーム１５は後進して図８に示す元の位置
に復帰するが、マンドレル１の底紙押し出しアーム１ｂ
は図１０に示す往動位置にそのまゝ保持される。

【００２１】（７）ステーションＨこのステーションＨには、紙コップ取り出しアーム１６
がマンドレル１に対して前後進し得るように配置されて
いる。

【００２２】このステーションＨにおいては、まず、図
１０に示す往動位置にあるマンドレル１の底紙押し出し
アーム１ｂがさらに前進して筒紙３と底紙１０とから成
る紙コップをマンドレル１から外方に押し出す。つい
で、紙コップ取り出しアーム１６は前進して底紙１０に
接触し、紙コップの未完成品をエアチャッキングすると
後進し、この紙コップをマンドレル１から抜き出して所
定の位置まで移送する。また、底紙押し出しアーム１ｂ
は後進して図９に示す元の位置に復帰する。

【００２３】上述のステーションＡ〜Ｈにおける各種の
加工または検査工程などを経て得られた紙コップの未完
成品は、図示しないカーリング機により、その筒紙３の
径大側の端部を外側にカーリングされて、紙コップの完
成品に仕上げられる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】図８〜図１０に示す従
来例の紙コップ成形機においては、ステーションＦにお
いて、筒紙３の径小側の端部を折り曲げてこの筒紙３に
底部１０を取り付ける底部折り曲げ操作の邪魔にならな
いように、筒紙３の径小側の端部をマンドレル１の先端
面から若干突出させている。したがって、筒紙３の一対
ののりしろ部の径小側の端部は、押えレバー９のパッド
８により押圧されないので、マンドレル１と押えレバー
９のパッド８とにより挾持されることもなく、このため
に、この径小側の端部における一対ののりしろ部の互い
の溶着が強固に行われない恐れがある。

【００２５】本発明者は、このような欠点を是正するた
めに、図８〜図１０に示す従来例の紙コップ成形機にお
けるステーションＣで行う胴張り成形をステーションＦ
で行う底成形とは別の装置で行えるようにこの従来例の
紙コップ成形機とは別に設けた附属装置としての胴張り
成形装置により行うことに想到した。この場合、この胴
張り成形装置をこの従来例の紙コップ成形機の場合と同
様に、ターレットにその外周囲に沿ってほゞ等間隔に複
数のマンドレルを取り付け、このターレットを間欠的に
回動させることによりこれら複数のマンドレルを胴張り
成形のためのステーションに順次送り込むように構成す
ることが考えられる。

【００２６】しかし、上述のように構成した場合、複数
のマンドレルを含む間欠的に回動させる部分の嵩および
重量がいずれも大きくなり、また、この間欠的回動部分
の駆動機構を小型に構成することができないので、胴張
り成形装置全体の構成が複雑かつ大型になる。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために発明されたものであって、シート
状ブランクをその両端部が互いに重なり合うようにマン
ドレルにほゞ円錐台形またはほゞ角錐台形に巻き付け、
この互いに重なり合った両端部を溶着することによりほ
ゞ円錐台形またはほゞ角錐台形の筒状体を成形するよう
にした筒状体成形装置であって、上記シート状ブランク
をその両端部が互いに重なり合った状態で支持するため
の複数の支持機構がその外周囲に沿ってほゞ等間隔で設
けられたターレットを間欠的に回動させることにより、
これら複数の支持機構が筒状体成形のためのステーショ
ンに順次送り込まれるように構成し、上記筒状体成形の
ためのステーションに、上記シート状ブランクがほゞ円
錐台形またはほゞ角錐台形に巻き付けられるようにほゞ
円錐台形またはほゞ角錐台形の外周面を有するマンドレ
ルと、上記シート状ブランクを上記マンドレルに巻き付
けるためのブランク巻き付け手段とをそれぞれ設け、上
記ターレットの間欠的な回動により、上記支持機構が上
記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合った
状態で支持しつゝ上記筒状体成形のためのステーション
からつぎのステーションに移送するようにした筒状体成
形装置において、上記マンドレルの軸心方向は、上記タ
ーレットが間欠的に回動するときの上記筒状体成形のた
めのステーションにおける上記支持機構の移動方向とほ
ゞ一致し、このマンドレルの径小側の端部は、上記間欠
的回動時の上記移動方向側に向けられていることを特徴
とする筒状体成形装置に係るものである。そして、本発
明においては、その第１の実施態様によれば、上記支持
機構は、上記互いに重なり合った両端部をその内側から
支持するための支持部と、その外側から上記支持部に向
って押え付けるための押え付け部とを備え、上記互いに
重なり合った両端部を上記支持部と上記押え付け部とに
より弾性的に挾持し得るように構成することができる。
また、上記第１の実施態様においては、上記マンドレル
の外周面に上記支持部を挿入させるための切り欠き部が
設けられていてよい。さらに、本発明の第１および第２
の実施態様においては、上記押え付け部および上記支持
部のうちの少くとも一方を加熱する加熱手段を設けるこ
とができる。

【００２８】

【実施例】次に、本発明を紙コップ成形機の胴張り成形
装置に適用した一実施例を図１〜図７に基づいて説明す
る。なお、本実施例において、図８〜図１０に示す従来
例と共通の部分には、これと同一の符号を付してその説
明を必要に応じ省略する。

【００２９】図１は、上記胴張り成形装置の全体を概略
的に示しているが、この胴張り成形装置は、図８〜図１
０に示す従来例の紙コップ成形機においてステーション
Ｃで行っていた胴張り成形を行うためのものであって、
この従来例の紙コップ成形機とほゞ同様の構成を備えた
主装置としての紙コップ成形機の附属装置を構成してい
る。

【００３０】すなわち、本実施例における主装置として
の紙コップ成形機は、図８に示す従来例の紙コップ成形
機における底紙供給のためのステーションＡ、底紙検出
のためのステーションＢ、底部加熱のためのステーショ
ンＤおよびＥ、底部折り曲げのためのステーションＦ、
底部圧着のためのステーションＧならびに紙コップ取り
出しのためのステーションＨのうちの一部または全部の
ステーションを備えていてよい。また、この主装置とし
ての紙コップ成形機は、図８に示す従来例の紙コップ成
形機における胴張り成形のためのステーションＣに代え
て、本実施例における図１〜図７に示す胴張り成形装置
から得られる筒紙３を供給するための筒紙供給ステーシ
ョンを備えている。

【００３１】本実施例における胴張り成形装置は、図１
に示すように、ヒートシールバーを構成している押え付
けアーム６１と支持アーム７１とを有する支持機構５０
がその外周囲に沿ってほゞ等間隔で８個取り付けられた
ターレット５１を備えている。また、このターレット５
１は水平軸を中心として図１における時計方向にほゞ４
５°ずつ間欠的に回動し、上記８組の支持機構５０がタ
ーレット５１の外周囲に沿って配設された８ヶ所のステ
ーションＡ〜Ｈにこのターレット５１の間欠的な回動に
伴なって順次停止するように構成されている。そして、
ステーションＡにおいては、シート状ブランク３の供給
とその胴張り成形とが行われ、ステーションＢ〜Ｆにお
いては、筒紙３の左右両端部から成る一対ののりしろ部
の加熱溶着が引き続いて行われ、ステーションＧにおい
ては、筒紙３の取り出しが行われ、また、ステーション
Ｈにおいては、支持アーム７１の復動が行われる。

【００３２】支持機構５０は、図２に示すように、ター
レット５１の内側面に取り付けられたガイドブロック５
４を備え、このガイドブロック５４には、スラスト軸受
５２および５３がそれぞれ設けられている。そして、押
え付けアーム６１は、ターレット２の放射方向とほゞ一
致している軸心方向に往復動自在にスラスト軸受５２に
支持され、その先端には、ヒータが埋設されていてヒー
トシール片を構成している押え付け片６６が設けられて
いる。また、支持アーム７１は、押え付けアーム６１の
軸心方向とほゞ平行な軸心方向に往復動自在にスラスト
軸受５３に支持され、その先端部が支持部７１ａを構成
するために屈曲することにより全体としてＬ字状に構成
されている。

【００３３】押え付けアーム６１は、この押え付けアー
ム６１とガイドブロック５４との間に介装された戻しば
ね６５により図２の上方に向って常時附勢され、この押
え付けアーム６１と作動アーム６７との間に介装された
圧力調整ばね６４を介してこの作動アーム６７により図
２の下方に向って押圧されている。そして、作動アーム
６７の一端には、カムフォロワーとしての回転輪６３が
取付けられ、この回転輪６３は、圧力調整ばね６４の附
勢力により第１の作動カム６２のカム面に圧接してい
る。また、支持アーム７１は、この支持アーム７１とタ
ーレット５１に固定されたシャーシ部７５との間に介装
された戻しばね７４により図２の下方に向って常時附勢
されている。そして、支持アーム７１の中間部分には、
カムフォロワーとしての回転輪７３が取付けられ、この
回転輪７３は、戻しばね７４の附勢力により第２の作動
カム７２のカム面に圧接している。

【００３４】ステーションＡには、シート状ブランク３
の供給と胴張り成形とに必要な各種の機構が配置されて
いる。

【００３５】すなわち、このステーションＡには、図８
に示す従来例の紙コップ成形機のステーションＣの場合
と同様に、上下一対のベルトコンベア４ａ、４ｂから成
るコンベア機構４とブランク位置決め台５とがそれぞれ
配置されている。そして、ブランク３は、これら一対の
ベルトコンベア４ａ、４ｂの間に挾持されて、ステーシ
ョンＡに配置されているマンドレル２２の軸心方向とほ
ゞ平行な方向に移送され、ブランク位置決め台５に順次
供給される。また、ブランク位置決め台５に供給された
ブランク３が図８の場合と同様に固定ピン５ａおよび可
動ピン５ｂによりこのブランク位置決め台５の所定位置
に位置決めされると、このブランク位置決め台５は、マ
ンドレル２２の軸心方向とほゞ平行な方向に前進してマ
ンドレル２２の下方まで移動し、このマンドレル２２の
下方の所定位置にブランク３を位置保持する。なお、本
実施例においては、図８に示す従来例の場合にコンベア
機構４の左右両側に配置した左右一対のヒータを設ける
必要がないが、これは、ステーションＢ〜Ｆにおいて、
ヒートシールバーを構成している押え付けアーム６１に
より筒紙３の一対ののりしろ部を引き続いて加熱溶着す
ることができるためである。

【００３６】マンドレル２２は、図１および図３〜図６
を参照して以下に説明するようにして、シャーシ２１に
取付けられている。

【００３７】すなわち、シャーシ２１には、図３〜図６
に明示するように、ガイドブロック２３が固定され、こ
のガイドブロック２３には、一対の貫通孔４４が形成さ
れている。また、これら一対の貫通孔４４には、２組の
スラスト軸受４５がそれぞれ設けられ、これら２組のス
ラスト軸受４５には、一対のガイド軸２４が軸心方向に
往復動自在にそれぞれ支持されている。

【００３８】マンドレル２２は、図６に明示するよう
に、上記一対のガイド軸２４の一端にそれぞれ取付けら
れているので、その軸心を中心として回動することはで
きないが、これらのガイド軸２４と一体となって図６の
左右方向に往復動自在になっている。そして、ターレッ
ト５１が間欠的に回動するときには、マンドレル２２の
軸心方向がステーションＡにおける押え付けアーム６１
の押え付け片６６および支持アーム７１の支持片７１ａ
の移動方向とほゞ一致し、また、このマンドレル２２の
径小側の端部が上記移動方向側に向けられている。ま
た、上記一対のガイド軸２４の他端は、これらのガイド
軸２４を互いに連結するための後部取り付けブロック２
５にそれぞれ取付けられている。さらに、上記一対のガ
イド軸２４には、前部取り付けブロック３２が摺動自在
に取り付けられ、この前部取り付けブロック３２には、
ブランクストッパ３１が固定されている。

【００３９】前部取り付けブロック３２のマンドレル２
２側とは反対側の面には、一対の調整ボルト３３が取付
けられ、これら一対の調整ボルト３３は、その突出量を
調整された後にナット３３ａにより固定されている。ま
た、一対のストッパ作動レバー３４が上記一対の調整ボ
ルト３３にそれぞれ対向して配設され、これら一対のス
トッパ作動レバー３４は共通の支持軸４６に一体的に結
合されている。また、前部取り付けブロック３２のマン
ドレル２２側とは反対側の面には、一対のばね取り付け
軸３５が取り付けられ、これら一対のばね取り付け軸３
５とガイドブロック２３との間には、このガイドブロッ
ク２３内に収納された戻しばね３６がそれぞれ介装され
ている。したがって、一対のストッパ作動レバー３４
は、その先端が調整ボルト３３の先端に接触した状態に
保持されている。

【００４０】上記支持軸４６には、図３〜図５に明示す
るように、ブランク押えレバー３７が一体的に結合され
ているので、このブランク押えレバー３７は支持軸４６
を支点として回動自在となっている。そして、このブラ
ンク押えレバー３７の先端部には、ゴム製のパッド３８
が取り付けられている。

【００４１】後部取り付けブロック２５には、マンドレ
ル作動レバー２７の先端が対向配置され、このマンドレ
ル作動レバー２７の基端は支持軸４８に一体的に結合さ
れている。また、ガイドブロック２３と後部取り付けブ
ロック２５との間には、このガイドブロック２３に一端
側がそれぞれ挿入された一対の戻しばね２６が介装さ
れ、後部取り付けブロック２５は、これら一対の戻しば
ね２６により図６の右方に向って常時附勢されている。
したがって、マンドレル作動レバー２７の先端には、後
部取り付けブロック２５が圧着している。

【００４２】後部取り付けブロック２５には、空気管４
７が連結され、この空気管４７は、この後部取り付けブ
ロック２５の空気孔２５ａおよび一対のガイド軸２４の
中心孔２４ａをそれぞれ介してマンドレル２２の空気室
２２ｂに連通している。また、マンドレル２２には、こ
の空気室２２ｂからこのマンドレル２２の外周面まで延
びる複数の空気孔２２ｃが設けられている。

【００４３】マンドレル２２の上端部には、支持アーム
７１の支持部７１ａを丁度挿入し得る形状の切り欠き部
２２ａが形成されている。また、マンドレル２２の下方
には、図８に示す従来例の場合と同様の構成であってい
よい左右一対の巻き付けアーム７が配置されている。そ
して、これら一対の巻き付けアーム７は、シャーシ２１
に取り付けられた支持軸４９に回動自在に軸支されてい
る。また、これら一対の巻き付けアーム７は、これらの
巻き付けアーム７にそれぞれ連結されている押し上げロ
ッド（図示せず）により押し上げられることによって、
マンドレル２２の軸心に向って左右両側から斜め上方に
支持軸４９を支点として回動し、それらの押圧面をブラ
ンク３を介してマンドレル２２の外周面に圧着させる。
したがって、これら一対の巻き付けアーム７の押圧面
は、マンドレル２２の中心部分の外周囲とほゞ同径でほ
ゞ半円弧状に構成されている。

【００４４】次に、上述のように構成された胴張り成形
装置の動作について説明すると、この胴張り成形装置の
８ヶ所のステーションにおいては、以下に述べるよう
に、筒紙の成形に必要な各種の加工工程などがターレッ
ト５１の間欠的な回動毎に繰り返して行われる。

【００４５】（１）ステーションＡこのステーションＡにおいて胴張り成形工程が開始され
る時点では、このステーションＡに配置されている各種
の機構および支持機構５０は、以下に述べる状態に保持
されている。

【００４６】すなわち、ブランク位置決め台５は、図８
の実線に示すような復帰位置に保持され、マンドレル２
２、ブランク押えレバー３７、ブランクストッパ３１お
よび巻き付けアーム７も、図３に示す復帰位置にそれぞ
れ保持されている。また、支持機構５０の支持アーム７
１は図２に示す復帰位置に保持されているので、その先
端部から成る支持部７１ａはマンドレル２２の切り欠き
部２２ａに挿入された状態に保持されている。さらに、
押え付けアーム６１は図２に示す復帰位置に保持されて
いるので、この押え付けアーム６１の押え付け片６６と
支持アーム７１の支持部７１ａとの間には、図２の実線
で示すように充分大きな間隙が形成されている。

【００４７】ステーションＡにおいては、この初期状態
から、まず、前述のように、コンベア機構４およびブラ
ンク位置決め台５により順次供給されるブランク３がマ
ンドレル２２の下方の所定位置に位置保持される。この
とき、ブランクストッパ３１は図３に示す復帰位置にあ
るので、ブランク３はこの復帰位置にあるブランクスト
ッパ３１にその前端部を接触させて位置決めされる。

【００４８】つぎに、支持軸４６が図３の時計方向に往
回動するので、ストッパ作動レバー３４がこの支持軸４
６を支点として同様に往回動し、このために、戻しばね
３６の附勢力によりばね取り付け軸３５、取り付けブロ
ック３２およびブランクストッパ３１が一体となって図
４に示す位置まで往動する。これと共に、ブランク押え
レバー３７が支持軸４６の上記往回動に連動してこの支
持軸４６を支点として図３の時計方向に往回動するの
で、このブランク押えレバー３７に取り付けられている
パッド３８は、図４に示すように、ブランク３をその左
右両端部の中間位置でマンドレル２２の下端部に押え付
ける。

【００４９】ついで、ポンプ（図示せず）が空気管４７
から空気を吸引することによって、マンドレル２２の空
気孔２２ｃからマンドレル２２の空気室２２ｂ、ガイド
軸２４の中心孔２４ａおよび後部取り付けブロック２５
の空気孔２５ａをそれぞれ通して空気が吸引され始め
る。そして、一対の巻き付けアーム７が支持軸４９を支
点として図７の鎖線位置から実線位置へとそれぞれ往回
動する。したがって、ブランク３は、マンドレル２２の
外周面にほゞ円錐台形に巻き付けられて、その左右両端
部から成る一対ののりしろ部が図４および図７に明示す
るように互いに重ね合せられるので、ほゞ円錐台形の筒
紙となる。

【００５０】この場合、これら一対の巻き付けアーム７
のうちの一方（図４の場合には、右側の巻き付けアーム
７）が他方よりも先に往回動するので、ブランク３の左
右両端部から成る一対ののりしろ部の互いの上下関係は
常に一義的に決定される。また、マンドレル２２の空気
孔２２ｃから空気が吸引されているので、巻き付けアー
ム７によるマンドレル２２の外周面へのブランク３の巻
き付けに弛みを生じることがない。また、ブランクスト
ッパ３１は上述のように図４に示す位置まで往動してブ
ランク３に対して退避しているので、ブランク３の巻き
付け時にこのブランク３の前端部がブランクストッパ３
１にこすれて損傷することがない。さらに、図８〜図１
０に示す従来例の紙コップ成形機の場合のように、筒紙
３の端部をマンドレル２２の先端面から若干突出した状
態になるようにマンドレル２２の外周面に巻き付ける必
要がなく、図４に示すように筒紙３の一対ののりしろ部
がマンドレル２２の上端部の前後両端内に実質的に収ま
るようにマンドレル２２の外周面に巻き付けることがで
きる。

【００５１】ついで、ブランク位置決め台５が後進して
図８に示すような元の位置に復帰する。また、図２の鎖
線にて示すように、第１の作動カム６２が往動すること
により、押え付けアーム６１の押え付け片６６が支持ア
ーム７１の支持部７１ａに向って前進してこの支持部７
１ａに筒紙３の一対ののりしろ部を圧力調整ばね６４の
附勢力により弾性的に押し付けるので、これら一対のの
りしろ部は互いに加熱溶着される。この場合、支持部７
１ａはこれら一対ののりしろ部の内側面の全長にわたっ
て存在し、また、押え付け片６６はこれら一対ののりし
ろ部の外側面の全長にわたって存在するので、これら一
対ののりしろ部の全長が支持部７１ａと押え付け片６６
との間に弾性的に挾み込まれて加熱溶着される。

【００５２】ついで、支持軸４６が図４の反時計方向に
回動するので、ブランクストッパ３１がばね取り付け軸
３５および前部取り付けブロック３２と共に図５に示す
ように元の位置に復帰し、また、ブランク押えレバー３
７およびパッド３８も図５に示すように元の位置に復帰
してマンドレル２２の下端部へのブランク３の押え付け
を解除する。また、これと共に、一対の巻き付けアーム
７は図７の実線位置から鎖線位置へとそれぞれ復回動す
る。

【００５３】ついで、空気管４７から後部取り付けブロ
ック２５の空気孔２５ａに空気が供給され、この空気
は、ガイド軸２４の中心孔２４ａならびにマンドレル２
２の空気室２２ｂおよび空気孔２２ｃを通ってマンドレ
ル２２の外周面に導かれるので、このマンドレル２２の
外周面と筒紙３の内側面との間を拡散して筒紙３の内側
面がマンドレル２２の外周面に強固に密着するのを防止
する。また、これと共に、支持軸４８がマンドレル作動
レバー２７を伴なって図４の時計方向に回動するので、
戻しばね２６の附勢力により後部取り付けブロック２
５、一対のガイド軸２４およびマンドレル２２が図４の
復帰位置から図５の位置へと往動する。この場合、マン
ドレル２２はその径大側の端部側へとその軸心方向に移
動する。また、筒紙３は、その一対ののりしろ部を支持
アーム７１の支持部７１ａと押え付けアーム６１の押え
付け片６１ａとにより弾性的に挾持され、また、図５に
示すようにその下方部分をブランクストッパ３１により
図５の右方に移動するのを阻止されているので、マンド
レル２２の図５の右方への往動に伴なってこのマンドレ
ル２２から相対的に取り外されて図５の位置にそのまゝ
取り残される。

【００５４】ついで、ターレット２２が既述のように図
１の時計方向にほゞ４５°回動するので、これまでステ
ーションＡにあった支持機構５０は筒紙３を支持したま
ゝでつぎのステーションＢに向って移動する。また、こ
れと共に、空気管４７への空気の供給が中断され、さら
に、支持軸４８が図５の反時計方向に往回動するので、
マンドレル２２は後部取り付けブロック２５および一対
のガイド軸２２と共に図３に示す元の位置に復帰する。

【００５５】（２）ステーションＢ〜ＦこれらのステーションＢ〜Ｆにおいては、筒紙３は支持
アーム７１の支持部７１ａと押え付けアーム６１の押え
付け片６６とにより弾性的に挾持されて引き続き加熱溶
着される。また、この加熱溶着は、支持機構５０が筒紙
３を支持してステーションＡ〜ステーションＧの間を移
動している最中にも、同様に行われる。

【００５６】したがって、本実施例においては、ヒート
シルーバーを構成する押え付けアーム６１によりブラン
クまたは筒紙３を長時間加熱することができるので、別
の加熱手段により上記ブランクまたは筒紙３を特に加熱
する必要はない。

【００５７】（３）ステーションＧこのステーションＧには、筒紙３の取り出しを行うため
の筒紙受け取り板８１が配置されている。

【００５８】この筒紙受け取り板８１は、垂直軸を中心
として回動可能な回転円板から成っていてよく、この回
転円板には、その外周囲に沿って複数の円形開口が形成
されていてよい。なお、これら複数の円形開口の直径
は、筒紙３の上端と下端との中間部分の直径とほゞ等し
い。また、これら複数の円形開口は、支持アーム７１の
支持部７１ａがこれらの円形開口を通過するときにこの
支持アーム７１の基端側の部分が筒紙受け取り板８１の
一方の面から他方の面に移動し得るように、上記回転円
板の外周囲と連通する切り込み部を有しているので、完
全な円形ではなくて一部分で切れ込んでいる。

【００５９】したがって、このステーションＧにおいて
は、筒紙３を支持している支持機構５０がこのステーシ
ョンＧに移動して来たときに、この筒紙３は、筒紙受け
取り板８１のいずれか１つの円形開口にその径小側の下
端部側から挿入されてこの筒紙受け取り板８１に保持さ
れる。そして、ターレット２２がつぎの間欠的回動を行
うときに、第１作動カム６２が復動して押え付けアーム
６１が図２の鎖線位置から実線位置へと復帰すると共
に、第２の作動カム７２が往動して支持アーム７１が図
２の下方に往動するので、押え付けアーム６１および支
持アーム７１は、筒紙３が筒紙受け取り板８１に保持さ
れたまゝでつぎのステーションＨに移動することができ
る。

【００６０】（４）ステーションＨこのステーションＨにおいては、第２の作動カム７２が
復動するので、その前のステーションＧにおいて往動し
た支持アーム７１は図２に示す元の位置に復帰する。

【００６１】以上において詳述したように、ステーショ
ンＡ〜Ｆにおいて胴張り成形と一対ののりしろ部の完全
な溶着とが行われることにより得られた筒紙３は、ステ
ーションＧにおいて筒紙受け取り板８１に受け取られて
この筒紙受け取り板８１に保持された後に、主装置とし
ての紙コップ成形機の筒紙供給ステーション（図８に示
す従来例の紙コップ成形機における胴張り成形のための
ステーションＣに相当）に供給される。そして、上記筒
紙３は、このステーションにおいて、図９に示す場合と
同様にマンドレルに嵌合される。また、図８に示す従来
例の紙コップ成形機のステーションＤ〜Ｈの場合と同様
にして、紙コップの未完成品として上記紙コップ成形機
から取り出される。

【００６２】上述の実施例においては、シート状ブラン
ク３から紙コップのほゞ円錐台形の筒紙部分を成形する
ようにしているが、箱子箱のほゞ円錐台形またはほゞ角
錐台形の筒状部分などを成形することもできる。

【００６３】

【００６４】また、上述の実施例においては、筒状に巻
かれたシート状ブランク３の互いに重なり合った両端部
を支持アーム７１の支持部７１ａと押え付けアーム６１
の押え付け部６６とにより内外両側から弾性的に挾持す
るようにしたが、上記両端部附近を外側から吸着できる
吸着アームにより上記両端部を弾性的に支持するように
してもよい。また、押え付けアーム６１の押え付け片６
６による上記両端部の押え付けを圧力調整ばね６４によ
り弾性的に行うようにしたので、この押え付け片６６に
ゴムなどの弾性部材を設ける必要がなく、このために、
上記弾性部材の摩耗による部品交換をひんぱんにする必
要がないが、必ずしもそのようにする必要はない。ま
た、押え付けアーム６１の押え付け片６６にヒータを内
蔵したが、支持アーム７１の支持部７１ａにヒータを内
蔵するようにしてもよく、また、両者にヒータを内蔵し
てもよい。

【００６５】また、上述の実施例においては、押え付け
アーム６１を第１の作動カム６２により往動させると共
に、支持アーム７１を第２の作動カム７２により往動さ
せるようにしたので、押え付けアーム６１および支持ア
ーム７１の往動を確実かつ簡単に行うことができるが、
カム以外の別の作動機構（例えば、リンク機構またはシ
リンダ機構）により往動させるようにしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、筒状に巻かれたシート
状ブランクをその両端部が互いに重なり合った状態で支
持するための複数の支持機構を間欠的に移動させて、こ
れら複数の支持機構が筒状体成形のためのステーション
に順次送り込まれるように構成し、シート状ブランクが
巻き付けられるマンドレルはこの筒状体成形のためのス
テーションに設けられている。したがって、複数のマン
ドレルを間欠的に移動させて、これら複数のマンドレル
が筒状体成形のためのステーションに順次送り込まれる
ように構成した図８の従来例の場合に較べて、この間欠
的に移動させる部分の嵩および重量をそれぞれ大幅に小
さくすることができ、また、この間欠的移動部分の駆動
機構を小型に構成し得るので、筒状体成形装置全体の構
成を簡単かつ小型にすることができる。

【００６７】また、本発明によれば、支持機構の間欠的
な移動により、筒状に巻かれたシート状ブランクをマン
ドレルから抜き取ることができるので、この筒状に巻か
れたシート状ブランクのマンドレルからの抜き取りのた
めの構成を簡単にすることができる。

【００６８】また、請求項２に記載の発明によれば、シ
ート状ブランクの互いに重なり合った両端部を内外両側
から弾性的に挾持することができるので、支持機構によ
るシート状ブランクの支持を確実に行うことができる。

【００６９】また、請求項３に記載の発明によれば、支
持アームの支持部の厚みを特に薄くしなくても、マンド
レルの外周面に凹凸がほとんど生じないようにすること
ができるので、マンドレルの外周面の形状にほゞ対応し
た筒状体を成形することができる。

【００７０】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
シート状ブランクの互いに重なり合った両端部を支持部
と押え付け部とにより挾持するだけで、上記両端部の加
熱溶着を行うことができるので、この加熱溶着を簡単か
つ効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を紙コップ成形機の胴張り成形装置に適
用した一実施例における胴張り成形装置の全体を概略的
に示す正面図である。

【図２】図１に示す支持機構を示す縦断面図である。

【図３】巻き付けアームの往動直前の状態における図１
のステーションＡの部分の拡大正面図である。

【図４】巻き付けアームの往動後でブランクストッパの
退避直後の状態における図３と同様の図である。

【図５】マンドレルが後退した直後における図３と同様
の図である。

【図６】図４のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

【図７】図４のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図８】従来から知られている紙コップ成形機の概略的
な平面図である。

【図９】底部折り曲げアームの往動前の状態における図
８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図１０】底部折り曲げアームの往動時の状態における
図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

３ブランク（筒紙）７巻き付けアーム２２マンドレル２２ａ切り欠き部３１ブランクストッパ５０支持機構５１ターレット６１押え付けアーム６６押え付け片（押え付け部）７１支持アーム７１ａ支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B31B 49/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状ブランクをその両端部が互いに重
なり合うようにマンドレルにほゞ円錐台形またはほゞ角
錐台形に巻き付け、この互いに重なり合った両端部を溶
着することによりほゞ円錐台形またはほゞ角錐台形の筒
状体を成形するようにした筒状体成形装置であって、上記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合っ
た状態で支持するための複数の支持機構がその外周囲に
沿ってほゞ等間隔で設けられたターレットを間欠的に回
動させることにより、これら複数の支持機構が筒状体成
形のためのステーションに順次送り込まれるように構成
し、上記筒状体成形のためのステーションに、上記シート状
ブランクがほゞ円錐台形またはほゞ角錐台形に巻き付け
られるようにほゞ円錐台形またはほゞ角錐台形の外周面
を有するマンドレルと、上記シート状ブランクを上記マ
ンドレルに巻き付けるためのブランク巻き付け手段とを
それぞれ設け、上記ターレットの間欠的な回動により、上記支持機構が
上記シート状ブランクをその両端部が互いに重なり合っ
た状態で支持しつゝ上記筒状体成形のためのステーショ
ンからつぎのステーションに移送するようにした筒状体
成形装置において、上記マンドレルの軸心方向は、上記ターレットが間欠的
に回動するときの上記筒状体成形のためのステーション
における上記支持機構の移動方向とほゞ一致し、このマンドレルの径小側の端部は、上記間欠的回動時の
上記移動方向側に向けられていることを特徴とする筒状
体成形装置。
【請求項２】上記支持機構は、上記互いに重なり合った
両端部をその内側から支持するための支持部と、その外
側から上記支持部に向って押え付けるための押え付け部
とを備え、上記互いに重なり合った両端部を上記支持部と上記押え
付け部とにより弾性的に挾持し得るように構成した請求
項１に記載の装置。
【請求項３】上記マンドレルの外周面に上記支持部を挿
入させるための切り欠き部が設けられている請求項２に
記載の装置。
【請求項４】上記押え付け部および上記支持部のうちの
少くとも一方を加熱する加熱手段を設けた請求項２また
は３に記載の装置。