JP4733286B2 - 紙製筒状体の縁部変形装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に食品、薬品等を収容する紙製筒形容器を製造するための紙製筒状体の縁部変形方法及び同縁部変形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記紙製筒形容器はファイバードラムと称され、有底筒状の紙製の容器本体と、容器本体の上部開口を閉じる蓋体とで構成するものが多い。全体を紙製としたものもあるが、開口縁部や蓋体の一部を金属製としたものが多く用いられている。
【０００３】
そのような紙製筒形容器とその製造方法としては、例えば特開２０００−１８５７２４号公報に開示されているようなものがある。この公報に開示されている容器は、図１１に示すように、筒状本体１と、筒状本体１のリング状部２に着脱可能に取り付けて一端開口３を閉じる紙材製の蓋体４と、筒状本体１の他のリング状部５に固着させて他端開口６を封止する紙材製の底体７とからなる。リング状部２、５は、紙材で筒状に形成された筒状本体１の一端開口３及び他端開口６の開口縁部とその近傍部位を外巻きに曲げて形成したものである。
【特許文献１】
特開２０００−１８５７２４号公報
【０００４】
前記特開２０００−１８５７２４号公報に開示されている技術において、紙製筒形容器にリング状部２、５を形成するには、図１２に示すように成形型８を用いる。成形型８は半円形の断面を有する凹部９を環状に備えており、その内周面に筒状本体１の開口端縁２ａを押し付けると、開口端縁２ａとその近傍部位が凹部９の形状にならって外巻きに曲がり、最終的には剛性の高いリング状が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記従来の容器及びその製造方法では、図１３に示すように、リング状部２、５に割れやひびが生じて外観が悪化しやすく、また乾燥するとリング状部の曲りが若干戻ってしまい、蓋体４をうまく嵌められなくなるという問題がある。またリング状部２、５の高さ寸法を精確に成形することができず、例えば図１３に示す寸法Ａが１０ｍｍであるべきところが８〜１２ｍｍの範囲でばらつき、いわゆる製造の歩留まりが悪いという問題がある。
【０００６】
このようなリング状部２、５の高さ寸法Ａのばらつきは、前記特開２０００−１８５７２４号公報に開示されている技術のように単に蓋体４を載置するだけの構造であればそれほど問題ではない。ところが、昨今のこの種の容器では、蓋を平板材とし、気密性保持等のために蓋の外側から緊締リングと称するリング状の部材をリング状部に嵌着させて締め付けるものが増えている。このような構造の場合、上述したリング状部の戻りや寸法誤差は即座に気密性の低下につながり、また、戻りや誤差が大きい場合には緊締リングを取り付けることすらできなくなる。
【０００７】
さらに上記従来例（特開２０００−１８５７４号公報）によると、成形型８に基づき、筒状本体１の開口端縁２ａの外曲げ加工を、筒状本体１を構成する紙製シート材に配される接着剤が乾燥硬化する前に行うようにしていた（段落番号０００６参照）。しかし、この方法によると、次々に生産されるファイバードラムの接着剤の乾燥硬化時間内に、上記成形型８による成形作業を行う必要性があり、その分ファイバードラムの生産性が悪くなるものとされた。
【０００８】
本発明は、前記従来の不具合に着目してなしたもので、紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げてリング状部を形成するにおいて、製造の歩留まりを向上させ、また割れなどが生じにくくて美観の低下を起こさず、曲げた形状が元に戻りにくい紙製筒状体の縁部変形方法及び同縁部変形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１は、上記目的を達成するために、紙材を筒状に巻いて形成される紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げてリング状部を形成する紙製筒状体の縁部変形装置であって、紙製筒状体の少なくとも一方の開口縁部及びその近傍部位の内外周面に可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けるテープ取り付け装置と、該テープ取り付け装置により可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けられた筒状体の開口縁部及びその近傍部位を、固定型と可動型とで前記開口縁部とその近傍部位を変形させる成形型と、からなり、前記固定型は、テープ取り付け装置により可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けられた紙製筒状体の先端部を前記開口縁部から前記筒状体の内側へ挿入可能な径とし、基部を前記開口縁部の開口径より太径で前記開口縁部とその近傍部位を外側へ拡開させ得る径とし、該基部の外周に、前記リング状部の略半周形状に対応する断面形状を有し、テープ状体を周方向に沿って取り付けられた前記開口縁部とその近傍部位を外巻きに曲げる環状溝部を設け、さらに該固定型は環状溝部とその近傍部位を加熱する手段を備えてなり、テープ状体を取り付けた開口縁部を先端として加熱した固定型に押し当てるようにして前記テープ状体を取り付けた部位を外巻きに曲げることを可能とし、一方、前記可動型は、固定型により外側に曲げられた部位を内向きに曲げてリング状部を形成するため、前記固定型の環状溝部内で曲げられ、該環状溝部において外側へと突出したテープ状体を周方向に沿って取り付けられた筒状体の前記開口縁部とその近傍部位を、前記筒状体の内側に向けて押し曲げ戻し得るように前記環状溝部の径方向外側で該環状溝に対して接離自在としたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の請求項２は、上記目的を達成するために、前記可動型が、前記環状溝から突出した前記開口縁部とその近傍部位の外巻き形状に対応する約４分の１円形の断面形状とした凹部を前記環状溝との接離端側に備えることを特徴とする請求項１の紙製筒状体の縁部変形装置とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る紙製筒状体の縁部変形装置は、紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げて形成するリング状部を精度良く成形でき、したがって製造歩留まりが向上し、またリング状部が下の形に戻りにくくなって曲げた形を長期間にわたって維持できるようになり、さらにリング状部に割れやひびが生じないので外観が良くなる、という多くの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付すにとどめ重複する説明は省略する。図１は、本発明の紙製筒状体の縁部変形装置の一実施例を含む紙製筒形容器の製造工程を概略的に示す図である。なお図示の工程は、すべて図示の順で行わなければならないものではなく、必要に応じて前後を入れ替えることができる。
【００１３】
容器本体とする筒状体を製造するには、まず紙材を巻いて円筒体１を形成する（図１Ａ）。円筒体１を形成するには、例えばロール状のクラフト紙を型ローラに巻き付ける方法により製造する。この工程は従来公知であるので、図示及び詳細な説明は省略する。次に、円筒体１の上側の開口２の開口縁（以下、上部開口縁）２ａとその近傍部位の内外周面に例えばクラフトテープやガムテープ等の粘着テープ３を貼着する（図１Ｂ）。さらに粘着テープ３を貼着した上部開口縁２ａとのその近傍部位を外巻きに曲げ、リング状部４を形成する（図１Ｃ）。なお図１（Ｃ）と図１（Ｃ’）は同一の状態を示す。
【００１４】
次いで、円筒体１の下側の開口５の開口縁（以下、下部開口縁）５ａに多数の切り込み６を形成する（図１Ｄ）。そして、この切り込み６によって形成される下部開口縁５ａの周縁片７を円筒体１の内側へほぼ直角に折り曲げ、これら折り曲げた周縁片７を上下から挟むように円板状の底上板８及び底下板９（それぞれ例えば板紙製）を接着して圧着する（図１Ｅ）。このように形成した有底円筒形の容器本体１０に対し、蓋体１１をかぶせ、さらに断面がコ字形状の緊締リング１２を嵌着して上部開口を閉じ、筒形容器とする（図１Ｆ）。
【００１５】
次に図１（Ｂ）に示すように円筒体１の上部開口縁２とその近傍部位に粘着テープ３を貼着する装置について説明する。図２は、粘着テープ３の貼着装置２０を示す断面図、図３は同平面断面図である。図示の貼着装置２０は、基台２１の上部に支柱２２、２２を立てるとともに、基台２１の上面に昇降台２３を配し、その上方に粘着テープ３の供給装置２４を設けて構成してある。昇降台２３は、支柱２２に案内されて昇降可能であり、この昇降台２３の上面には円筒体１が載置可能となっている。
【００１６】
すなわち、円筒体１の上部開口縁２ａを上方に位置させる状態で昇降台２３の上面に支持し、昇降台２３を上昇させることにより、図中に二点鎖線で示すように粘着テープ３の供給装置２４により上部開口縁２ａとその近傍部位の内外周面へ粘着テープ３を貼り付ける。
【００１７】
粘着テープ３の供給装置２４は、粘着テープ３の供給部２５と、供給部２５から供給される粘着テープ３を円筒体１の上部開口縁２ａへ貼り付ける多段ローラ装置２６とから構成してある。図示のように、粘着テープ３の供給部２５は、内部にロール状に巻回された粘着テープ３（例えばクラフトテープ）を保持し、この粘着テープ３を円筒体１側に向けて矢印Ｂ方向に供給できるようになっている。供給部２５には矢印Ｃ方向に揺動可能な回動レバー２７を備える。そして、回動レバー２７と多段ローラ装置２６の間にはカッター２８が粘着テープ３の切断手段として配してある。
【００１８】
多段ローラ装置２６は、昇降台２３上に支持する円筒体１の上部開口縁２ａに沿うように配した第１〜第９のローラ装置２９ａ?２９ｉを備える。これら９つのローラ装置２９ａ〜２９ｉのうち、最も供給部２５側に位置する第１ローラ装置２９ａは、一対のローラ３０ａ、３０ｂからなり、このローラ対３０ａ、３０ｂは、図中矢印で示す方向で接離可能に移動可能としてある。一方、最も供給部２５から離れた位置に位置する第９ローラ装置２９ｉも、一対のローラ３１ａ、３１ｂからなり、このローラ対３１ａ、３１ｂも、図中矢印で示す方向で接離可能に移動可能としてある。図４は、これらローラ対３０ａ、３０ｂの構造について示す断面図である。なおローラ対３１ａ、３１ｂについても同様の構造である。
【００１９】
次に、円筒体１の上部開口縁部２ａに対する粘着テープ３の貼り付け動作について説明する。まず図２に示すように昇降台２３の上に円筒体１を載置し、その状態で昇降台２３を所定の位置まで上昇させる（図３の二点鎖線で示す状態）。その後、回動レバー２７を図５（Ａ）に示す状態から円筒体１側へ揺動させ、図５（Ｂ）に示すように、図３中の矢印Ｂ方向に繰り出した粘着テープ３の先端を円筒体１の上部開口縁部２ａの外側に押し付ける。続いて、第１ローラ装置２９ａ及び第９ローラ装置２９ｉの各ローラ３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ同士を、互いに近接する方向にスライドさせ、各ローラ３０ａ〜３１ｂで円筒体１の上部開口縁部２ａとその近傍部位を挟み、各ローラ３０ａ〜３１ｂを回転駆動する。各ローラ３０ａ〜３１ｂの駆動手段は図示を省略してあるが、適宜公知の手段を採用すればよい。またローラ３０ａ〜３１ｂをすべて駆動する必要はなく、一方を駆動側とし、他方を従動側としてもよい。
【００２０】
すると円筒体１がその中心０の周りで図３中の矢印Ｄ方向に回転するので、回動レバー２７で円筒体１の上部開口縁部２ａ外周面に押し付けられた粘着テープ３が円筒体１の回転とともに順次繰り出され、まず第１ローラ装置２９ａの各ローラ３０ａ、３０ｂ間に挟まれ、その状態で円筒体１の上部開口縁部２ａ及びその近傍部位の外周面に接着される（図４参照）。このとき、粘着テープ３の幅方向で約下半分が円筒体１に接着するように繰り出し位置を調整しておく必要がある。また粘着テープ３の貼着作業中は、回動レバー２７を円筒体１の外周面に摺接する図５（Ｂ）の状態に保つ。
【００２１】
次に第２ローラ装置２９ｂ、第３ローラ装置２９ｃにより、粘着テープ３の幅方向で約上半分を上部開口縁部２ａに沿って折り（図６Ａは第３ローラ装置２９ｃの部位を示す）、さらに第４ローラ装置２９ｄ、第５ローラ装置２９ｅにより、折り返した粘着テープ３の上半分を円筒体１の底部と対向するように折り（図６Ｂは第５ローラ装置２９ｅの部位を示す）、さらに第６ローラ装置２９ｆ、第７ローラ装置２９ｇ、さらに第８ローラ装置２９ｈにより、折り返した粘着テープ３の上半分を円筒体１の上部開口縁部２ａの内側へ折り曲げ（図６Ｃは第７ローラ装置２９ｇの部位を示す）、第９ローラ装置２９ｉのローラ対３１ａ、３１ｂにより、折り曲げた粘着テープ３の上半分を円筒体１の上部開口縁部２ａの内周面に貼り付ける（図６Ｄ参照）。すなわち、円筒体１が１回転する間に上部開口縁部２ａとその近傍部位の全周にわたって粘着テープ３が貼着される。
【００２２】
その後、円筒体１の外周面に摺接していた回動レバー２７を図５（Ａ）に示すように揺動、後退させ、円筒体１を矢印Ｄ方向に若干回転させて粘着テープ３が第１ローラ装置２９ａとテープホルダ部２５との間で引っ張られるようにしてテンションを掛け、その状態でカッター２８により粘着テープ３を切断し、上部開口縁部２ａに対する粘着テープ３の貼着作業を完了する。
【００２３】
次に図１（Ｃ）に示すように円筒体１の上部開口縁２とその近傍部位にリング状部４を形成する装置について説明する。図７は、上部開口縁２とその近傍部位を変形させる成形型装置を示す斜視図、図８は同拡大断面図、図９は成形状態での要部拡大断面図である。図示の成形型装置４０は、台盤４１上に固定した固定型４２と、固定型４２を対向して挟むように位置する可動型４３、４３とから構成してある。
【００２４】
固定型４２は、図８からわかるように、円筒体１の上部開口２内へ嵌入させる部位の先端部４４が、上部開口２から筒状体１の内側へスムーズに挿入できるように先細テーパ状で薄厚の円錐形状を有し、基部４５は薄厚の直円筒形状を有する。ただし基部４５も先細テーパ状としてもよい。また固定型４２の基部４５の付け根部分には、略半円形の断面形状を有するように掘り込んだ環状溝４６が形成してあり、さらにその外側には可動型４２をスライドさせる際のガイド面４７が設けてある。
【００２５】
さらに固定型４２の下面側には、環状の凹部４８が形成してあり、この凹部４８内には加熱用のヒータ４９が配してあり、特に固定型４２の環状溝４６の近傍を暖め得るようにしてある。ヒータ４９は電気によるヒータが好ましいが、その他のものであっても良いことはもちろんである。
【００２６】
一方、可動型４３、４３はそれぞれ台盤４１上に設けた一対のレール５０、５０によって固定型４２に対して接離可能に配してある。各可動型４３の固定型４２に対面する端部には、下面側に約４分の１円形の断面形状とした凹部５１がこれも環状に形成してある。なお可動型４３の駆動手段は図示及び説明を省略するが、適宜公知の手段を採用すればよい。
【００２７】
次に、粘着テープ３を貼り付けた上部開口縁部２ａにリング状部４を形成する動作について説明する。まず、上部開口縁部２ａに粘着テープ３を貼り付けた円筒体１を、上部開口縁部２ａが下になるようにひっくり返し、成形型装置４０の固定型４２上に位置させ、適宜の力で上部開口２内に固定型４２の先端部４４が入り込むように押圧する。図８はこの状態を示している。もちろんこのときには可動型４３、４３は固定型４２から若干離しておく。またヒータ４９には通電して固定型４２を加熱しておく。
【００２８】
すると、円筒体１の上部開口縁部２ａとその近傍部位は固定型４２の先端部４４のテーパ形状にしたがって押し拡げられてゆく。押し拡げられた上部開口縁部２ａはそのまま環状溝４６内へ入り、環状溝４６の断面半円形の内壁面に沿って外向きに曲ってゆく。そしてついには環状溝４６から外側上方へと突出する。
【００２９】
その状態で可動型４３を駆動し、固定型４２に対して接近させ、先端部で上部開口縁部２ａを円筒体１側へ押し戻し、凹部５１で上部開口縁部２ａとそのすぐ近傍部位をさらに丸めるように曲げる。図９はこの状態を示している。なお図９の状態で、可動型４３の先端と円筒体１の外周面との間に若干の隙間Ｃができるように構成しておくことが好ましい。
【００３０】
上述のようにリング状部４を形成した円筒体１に、図１により既に述べたように、下部開口縁５ａ側の加工、成形を行って有底円筒形として容器本体１０を構成し、蓋体１１をかぶせ、さらに緊締リング１２を嵌着して上部開口を閉じ、筒形容器として完成させるが、図１０はこの完成状態を示す断面図である。図示の例では、例えば鉄製等の蓋体１１の端縁に断面半円状の環状部１１ａを設け、これがリング状部４の外側まで覆うようにし、その状態で緊締リング１２を嵌着している。
【００３１】
本願発明者等が行った実験では、ファイバードラムと称される紙製筒形容器に通常用いられている紙材を使用し、リング状部４の高さ寸法Ａを１０ｍｍとすることを目的として成形する場合、例えば０．５ｍｍ程度の隙間Ｃとすると、リング状部４の高さＡが±０．５ｍｍ程度で精度良く成形され、可動型４３の先端が円筒体１を傷めたりすることがなかった。
【００３２】
また上部開口縁部２ａがクラフトテープ等の粘着テープ３でいわば包まれた形態であるので強度が向上し、使用時にリング状部４と蓋体１１がこすれたり、またリング状部４を何かにぶつけたりしても、リング状部４やその近傍部位から紙粉や紙片が発生することがなかった。さらに、製造から長時間が経ってもリング状部４の巻き具合にはほとんど変化が生じることはなく、リング状部４にひびや割れが生じることもなかった。
【００３３】
以上においては、上部開口２側にのみリング状部４を設ける例を示し、説明してきたが、本発明はこれに限定されず、もちろん下部開口側についても同様に適用できる。また上部開口縁部２ａを曲げるために適する形状であれが、環状溝４６や可動型４３の凹部５１の形状は半円形や４分の１円形でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の紙製筒状体の縁部変形方法の一実施例を含む紙製筒形容器の製造工程を概略的に示す図である。
【図２】粘着テープの貼着装置を示す断面図である。
【図３】同平面断面図である。
【図４】図３の第１ローラ装置の部位の拡大断面図である。
【図５】粘着テープの供給部を示す平面拡大断面図である。
【図６】図３の第３ローラ装置の部位の拡大断面図（Ａ）、第５ローラ装置の部位の拡大断面図（Ｂ）、第７ローラ装置の部位の拡大断面図（Ｃ）、第９ローラ装置の部位の拡大断面図（Ｄ）である。
【図７】上部開口縁とその近傍部位を変形させる成形型装置を示す斜視図である。
【図８】同拡大断面図である。
【図９】同成形状態での要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施形態において成形を完了した後の筒形容器を示す断面図である。
【図１１】従来の筒形容器を示す断面図である。
【図１２】従来の筒形容器の上部開口縁とその近傍部位を変形させる成形方法、装置を示す断面図である。
【図１３】従来の成形方法、装置で変形させたリング状部に生じる不具合を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 円筒体
２ 円筒体の上側の開口
２ａ 上部開口縁
３ 粘着テープ
４ リング状部
５ａ 下部開口縁
６ 切り込み
７ 周縁片
８ 底上板
９ 底下板
１０ 容器本体
１１ 蓋体
１１ａ 蓋体の端縁の環状部
１２ 緊締リング
２０ 粘着テープの貼着装置
２１ 基台
２２ 支柱
２３ 昇降台
２４ 粘着テープの供給装置
２５ 粘着テープの供給部
２６ 多段ローラ装置
２７ 回動レバー
２８ カッター
２９ａ〜２９ｉ 第１?第９のローラ装置
３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ ローラ
４０ 成形型装置
４１ 台盤
４２ 固定型
４３ 可動型
４４ 固定型の先端部
４５ 固定型の基部
４６ 環状溝
４７ ガイド面
４８ 環状の凹部
４９ ヒータ
５０ レール
５１ 凹部
Ａ リング状部の高さ
Ｃ 可動型の先端と円筒体の外周面との隙間
【０００１】
本発明は、内部に食品、薬品等を収容する紙製筒形容器を製造するための紙製筒状体の縁部変形方法及び同縁部変形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記紙製筒形容器はファイバードラムと称され、有底筒状の紙製の容器本体と、容器本体の上部開口を閉じる蓋体とで構成するものが多い。全体を紙製としたものもあるが、開口縁部や蓋体の一部を金属製としたものが多く用いられている。
【０００３】
そのような紙製筒形容器とその製造方法としては、例えば特開２０００−１８５７２４号公報に開示されているようなものがある。この公報に開示されている容器は、図１１に示すように、筒状本体１と、筒状本体１のリング状部２に着脱可能に取り付けて一端開口３を閉じる紙材製の蓋体４と、筒状本体１の他のリング状部５に固着させて他端開口６を封止する紙材製の底体７とからなる。リング状部２、５は、紙材で筒状に形成された筒状本体１の一端開口３及び他端開口６の開口縁部とその近傍部位を外巻きに曲げて形成したものである。
【特許文献１】
特開２０００−１８５７２４号公報
【０００４】
前記特開２０００−１８５７２４号公報に開示されている技術において、紙製筒形容器にリング状部２、５を形成するには、図１２に示すように成形型８を用いる。成形型８は半円形の断面を有する凹部９を環状に備えており、その内周面に筒状本体１の開口端縁２ａを押し付けると、開口端縁２ａとその近傍部位が凹部９の形状にならって外巻きに曲がり、最終的には剛性の高いリング状が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記従来の容器及びその製造方法では、図１３に示すように、リング状部２、５に割れやひびが生じて外観が悪化しやすく、また乾燥するとリング状部の曲りが若干戻ってしまい、蓋体４をうまく嵌められなくなるという問題がある。またリング状部２、５の高さ寸法を精確に成形することができず、例えば図１３に示す寸法Ａが１０ｍｍであるべきところが８〜１２ｍｍの範囲でばらつき、いわゆる製造の歩留まりが悪いという問題がある。
【０００６】
このようなリング状部２、５の高さ寸法Ａのばらつきは、前記特開２０００−１８５７２４号公報に開示されている技術のように単に蓋体４を載置するだけの構造であればそれほど問題ではない。ところが、昨今のこの種の容器では、蓋を平板材とし、気密性保持等のために蓋の外側から緊締リングと称するリング状の部材をリング状部に嵌着させて締め付けるものが増えている。このような構造の場合、上述したリング状部の戻りや寸法誤差は即座に気密性の低下につながり、また、戻りや誤差が大きい場合には緊締リングを取り付けることすらできなくなる。
【０００７】
さらに上記従来例（特開２０００−１８５７４号公報）によると、成形型８に基づき、筒状本体１の開口端縁２ａの外曲げ加工を、筒状本体１を構成する紙製シート材に配される接着剤が乾燥硬化する前に行うようにしていた（段落番号０００６参照）。しかし、この方法によると、次々に生産されるファイバードラムの接着剤の乾燥硬化時間内に、上記成形型８による成形作業を行う必要性があり、その分ファイバードラムの生産性が悪くなるものとされた。
【０００８】
本発明は、前記従来の不具合に着目してなしたもので、紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げてリング状部を形成するにおいて、製造の歩留まりを向上させ、また割れなどが生じにくくて美観の低下を起こさず、曲げた形状が元に戻りにくい紙製筒状体の縁部変形方法及び同縁部変形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１は、上記目的を達成するために、紙材を筒状に巻いて形成される紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げてリング状部を形成する紙製筒状体の縁部変形装置であって、紙製筒状体の少なくとも一方の開口縁部及びその近傍部位の内外周面に可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けるテープ取り付け装置と、該テープ取り付け装置により可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けられた筒状体の開口縁部及びその近傍部位を、固定型と可動型とで前記開口縁部とその近傍部位を変形させる成形型と、からなり、前記固定型は、テープ取り付け装置により可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けられた紙製筒状体の先端部を前記開口縁部から前記筒状体の内側へ挿入可能な径とし、基部を前記開口縁部の開口径より太径で前記開口縁部とその近傍部位を外側へ拡開させ得る径とし、該基部の外周に、前記リング状部の略半周形状に対応する断面形状を有し、テープ状体を周方向に沿って取り付けられた前記開口縁部とその近傍部位を外巻きに曲げる環状溝部を設け、さらに該固定型は環状溝部とその近傍部位を加熱する手段を備えてなり、テープ状体を取り付けた開口縁部を先端として加熱した固定型に押し当てるようにして前記テープ状体を取り付けた部位を外巻きに曲げることを可能とし、一方、前記可動型は、固定型により外側に曲げられた部位を内向きに曲げてリング状部を形成するため、前記固定型の環状溝部内で曲げられ、該環状溝部において外側へと突出したテープ状体を周方向に沿って取り付けられた筒状体の前記開口縁部とその近傍部位を、前記筒状体の内側に向けて押し曲げ戻し得るように前記環状溝部の径方向外側で該環状溝に対して接離自在としたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の請求項２は、上記目的を達成するために、前記可動型が、前記環状溝から突出した前記開口縁部とその近傍部位の外巻き形状に対応する約４分の１円形の断面形状とした凹部を前記環状溝との接離端側に備えることを特徴とする請求項１の紙製筒状体の縁部変形装置とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る紙製筒状体の縁部変形装置は、紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げて形成するリング状部を精度良く成形でき、したがって製造歩留まりが向上し、またリング状部が下の形に戻りにくくなって曲げた形を長期間にわたって維持できるようになり、さらにリング状部に割れやひびが生じないので外観が良くなる、という多くの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付すにとどめ重複する説明は省略する。図１は、本発明の紙製筒状体の縁部変形装置の一実施例を含む紙製筒形容器の製造工程を概略的に示す図である。なお図示の工程は、すべて図示の順で行わなければならないものではなく、必要に応じて前後を入れ替えることができる。
【００１３】
容器本体とする筒状体を製造するには、まず紙材を巻いて円筒体１を形成する（図１Ａ）。円筒体１を形成するには、例えばロール状のクラフト紙を型ローラに巻き付ける方法により製造する。この工程は従来公知であるので、図示及び詳細な説明は省略する。次に、円筒体１の上側の開口２の開口縁（以下、上部開口縁）２ａとその近傍部位の内外周面に例えばクラフトテープやガムテープ等の粘着テープ３を貼着する（図１Ｂ）。さらに粘着テープ３を貼着した上部開口縁２ａとのその近傍部位を外巻きに曲げ、リング状部４を形成する（図１Ｃ）。なお図１（Ｃ）と図１（Ｃ’）は同一の状態を示す。
【００１４】
次いで、円筒体１の下側の開口５の開口縁（以下、下部開口縁）５ａに多数の切り込み６を形成する（図１Ｄ）。そして、この切り込み６によって形成される下部開口縁５ａの周縁片７を円筒体１の内側へほぼ直角に折り曲げ、これら折り曲げた周縁片７を上下から挟むように円板状の底上板８及び底下板９（それぞれ例えば板紙製）を接着して圧着する（図１Ｅ）。このように形成した有底円筒形の容器本体１０に対し、蓋体１１をかぶせ、さらに断面がコ字形状の緊締リング１２を嵌着して上部開口を閉じ、筒形容器とする（図１Ｆ）。
【００１５】
次に図１（Ｂ）に示すように円筒体１の上部開口縁２とその近傍部位に粘着テープ３を貼着する装置について説明する。図２は、粘着テープ３の貼着装置２０を示す断面図、図３は同平面断面図である。図示の貼着装置２０は、基台２１の上部に支柱２２、２２を立てるとともに、基台２１の上面に昇降台２３を配し、その上方に粘着テープ３の供給装置２４を設けて構成してある。昇降台２３は、支柱２２に案内されて昇降可能であり、この昇降台２３の上面には円筒体１が載置可能となっている。
【００１６】
すなわち、円筒体１の上部開口縁２ａを上方に位置させる状態で昇降台２３の上面に支持し、昇降台２３を上昇させることにより、図中に二点鎖線で示すように粘着テープ３の供給装置２４により上部開口縁２ａとその近傍部位の内外周面へ粘着テープ３を貼り付ける。
【００１７】
粘着テープ３の供給装置２４は、粘着テープ３の供給部２５と、供給部２５から供給される粘着テープ３を円筒体１の上部開口縁２ａへ貼り付ける多段ローラ装置２６とから構成してある。図示のように、粘着テープ３の供給部２５は、内部にロール状に巻回された粘着テープ３（例えばクラフトテープ）を保持し、この粘着テープ３を円筒体１側に向けて矢印Ｂ方向に供給できるようになっている。供給部２５には矢印Ｃ方向に揺動可能な回動レバー２７を備える。そして、回動レバー２７と多段ローラ装置２６の間にはカッター２８が粘着テープ３の切断手段として配してある。
【００１８】
多段ローラ装置２６は、昇降台２３上に支持する円筒体１の上部開口縁２ａに沿うように配した第１〜第９のローラ装置２９ａ?２９ｉを備える。これら９つのローラ装置２９ａ〜２９ｉのうち、最も供給部２５側に位置する第１ローラ装置２９ａは、一対のローラ３０ａ、３０ｂからなり、このローラ対３０ａ、３０ｂは、図中矢印で示す方向で接離可能に移動可能としてある。一方、最も供給部２５から離れた位置に位置する第９ローラ装置２９ｉも、一対のローラ３１ａ、３１ｂからなり、このローラ対３１ａ、３１ｂも、図中矢印で示す方向で接離可能に移動可能としてある。図４は、これらローラ対３０ａ、３０ｂの構造について示す断面図である。なおローラ対３１ａ、３１ｂについても同様の構造である。
【００１９】
次に、円筒体１の上部開口縁部２ａに対する粘着テープ３の貼り付け動作について説明する。まず図２に示すように昇降台２３の上に円筒体１を載置し、その状態で昇降台２３を所定の位置まで上昇させる（図３の二点鎖線で示す状態）。その後、回動レバー２７を図５（Ａ）に示す状態から円筒体１側へ揺動させ、図５（Ｂ）に示すように、図３中の矢印Ｂ方向に繰り出した粘着テープ３の先端を円筒体１の上部開口縁部２ａの外側に押し付ける。続いて、第１ローラ装置２９ａ及び第９ローラ装置２９ｉの各ローラ３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ同士を、互いに近接する方向にスライドさせ、各ローラ３０ａ〜３１ｂで円筒体１の上部開口縁部２ａとその近傍部位を挟み、各ローラ３０ａ〜３１ｂを回転駆動する。各ローラ３０ａ〜３１ｂの駆動手段は図示を省略してあるが、適宜公知の手段を採用すればよい。またローラ３０ａ〜３１ｂをすべて駆動する必要はなく、一方を駆動側とし、他方を従動側としてもよい。
【００２０】
すると円筒体１がその中心０の周りで図３中の矢印Ｄ方向に回転するので、回動レバー２７で円筒体１の上部開口縁部２ａ外周面に押し付けられた粘着テープ３が円筒体１の回転とともに順次繰り出され、まず第１ローラ装置２９ａの各ローラ３０ａ、３０ｂ間に挟まれ、その状態で円筒体１の上部開口縁部２ａ及びその近傍部位の外周面に接着される（図４参照）。このとき、粘着テープ３の幅方向で約下半分が円筒体１に接着するように繰り出し位置を調整しておく必要がある。また粘着テープ３の貼着作業中は、回動レバー２７を円筒体１の外周面に摺接する図５（Ｂ）の状態に保つ。
【００２１】
次に第２ローラ装置２９ｂ、第３ローラ装置２９ｃにより、粘着テープ３の幅方向で約上半分を上部開口縁部２ａに沿って折り（図６Ａは第３ローラ装置２９ｃの部位を示す）、さらに第４ローラ装置２９ｄ、第５ローラ装置２９ｅにより、折り返した粘着テープ３の上半分を円筒体１の底部と対向するように折り（図６Ｂは第５ローラ装置２９ｅの部位を示す）、さらに第６ローラ装置２９ｆ、第７ローラ装置２９ｇ、さらに第８ローラ装置２９ｈにより、折り返した粘着テープ３の上半分を円筒体１の上部開口縁部２ａの内側へ折り曲げ（図６Ｃは第７ローラ装置２９ｇの部位を示す）、第９ローラ装置２９ｉのローラ対３１ａ、３１ｂにより、折り曲げた粘着テープ３の上半分を円筒体１の上部開口縁部２ａの内周面に貼り付ける（図６Ｄ参照）。すなわち、円筒体１が１回転する間に上部開口縁部２ａとその近傍部位の全周にわたって粘着テープ３が貼着される。
【００２２】
その後、円筒体１の外周面に摺接していた回動レバー２７を図５（Ａ）に示すように揺動、後退させ、円筒体１を矢印Ｄ方向に若干回転させて粘着テープ３が第１ローラ装置２９ａとテープホルダ部２５との間で引っ張られるようにしてテンションを掛け、その状態でカッター２８により粘着テープ３を切断し、上部開口縁部２ａに対する粘着テープ３の貼着作業を完了する。
【００２３】
次に図１（Ｃ）に示すように円筒体１の上部開口縁２とその近傍部位にリング状部４を形成する装置について説明する。図７は、上部開口縁２とその近傍部位を変形させる成形型装置を示す斜視図、図８は同拡大断面図、図９は成形状態での要部拡大断面図である。図示の成形型装置４０は、台盤４１上に固定した固定型４２と、固定型４２を対向して挟むように位置する可動型４３、４３とから構成してある。
【００２４】
固定型４２は、図８からわかるように、円筒体１の上部開口２内へ嵌入させる部位の先端部４４が、上部開口２から筒状体１の内側へスムーズに挿入できるように先細テーパ状で薄厚の円錐形状を有し、基部４５は薄厚の直円筒形状を有する。ただし基部４５も先細テーパ状としてもよい。また固定型４２の基部４５の付け根部分には、略半円形の断面形状を有するように掘り込んだ環状溝４６が形成してあり、さらにその外側には可動型４２をスライドさせる際のガイド面４７が設けてある。
【００２５】
さらに固定型４２の下面側には、環状の凹部４８が形成してあり、この凹部４８内には加熱用のヒータ４９が配してあり、特に固定型４２の環状溝４６の近傍を暖め得るようにしてある。ヒータ４９は電気によるヒータが好ましいが、その他のものであっても良いことはもちろんである。
【００２６】
一方、可動型４３、４３はそれぞれ台盤４１上に設けた一対のレール５０、５０によって固定型４２に対して接離可能に配してある。各可動型４３の固定型４２に対面する端部には、下面側に約４分の１円形の断面形状とした凹部５１がこれも環状に形成してある。なお可動型４３の駆動手段は図示及び説明を省略するが、適宜公知の手段を採用すればよい。
【００２７】
次に、粘着テープ３を貼り付けた上部開口縁部２ａにリング状部４を形成する動作について説明する。まず、上部開口縁部２ａに粘着テープ３を貼り付けた円筒体１を、上部開口縁部２ａが下になるようにひっくり返し、成形型装置４０の固定型４２上に位置させ、適宜の力で上部開口２内に固定型４２の先端部４４が入り込むように押圧する。図８はこの状態を示している。もちろんこのときには可動型４３、４３は固定型４２から若干離しておく。またヒータ４９には通電して固定型４２を加熱しておく。
【００２８】
すると、円筒体１の上部開口縁部２ａとその近傍部位は固定型４２の先端部４４のテーパ形状にしたがって押し拡げられてゆく。押し拡げられた上部開口縁部２ａはそのまま環状溝４６内へ入り、環状溝４６の断面半円形の内壁面に沿って外向きに曲ってゆく。そしてついには環状溝４６から外側上方へと突出する。
【００２９】
その状態で可動型４３を駆動し、固定型４２に対して接近させ、先端部で上部開口縁部２ａを円筒体１側へ押し戻し、凹部５１で上部開口縁部２ａとそのすぐ近傍部位をさらに丸めるように曲げる。図９はこの状態を示している。なお図９の状態で、可動型４３の先端と円筒体１の外周面との間に若干の隙間Ｃができるように構成しておくことが好ましい。
【００３０】
上述のようにリング状部４を形成した円筒体１に、図１により既に述べたように、下部開口縁５ａ側の加工、成形を行って有底円筒形として容器本体１０を構成し、蓋体１１をかぶせ、さらに緊締リング１２を嵌着して上部開口を閉じ、筒形容器として完成させるが、図１０はこの完成状態を示す断面図である。図示の例では、例えば鉄製等の蓋体１１の端縁に断面半円状の環状部１１ａを設け、これがリング状部４の外側まで覆うようにし、その状態で緊締リング１２を嵌着している。
【００３１】
本願発明者等が行った実験では、ファイバードラムと称される紙製筒形容器に通常用いられている紙材を使用し、リング状部４の高さ寸法Ａを１０ｍｍとすることを目的として成形する場合、例えば０．５ｍｍ程度の隙間Ｃとすると、リング状部４の高さＡが±０．５ｍｍ程度で精度良く成形され、可動型４３の先端が円筒体１を傷めたりすることがなかった。
【００３２】
また上部開口縁部２ａがクラフトテープ等の粘着テープ３でいわば包まれた形態であるので強度が向上し、使用時にリング状部４と蓋体１１がこすれたり、またリング状部４を何かにぶつけたりしても、リング状部４やその近傍部位から紙粉や紙片が発生することがなかった。さらに、製造から長時間が経ってもリング状部４の巻き具合にはほとんど変化が生じることはなく、リング状部４にひびや割れが生じることもなかった。
【００３３】
以上においては、上部開口２側にのみリング状部４を設ける例を示し、説明してきたが、本発明はこれに限定されず、もちろん下部開口側についても同様に適用できる。また上部開口縁部２ａを曲げるために適する形状であれが、環状溝４６や可動型４３の凹部５１の形状は半円形や４分の１円形でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の紙製筒状体の縁部変形方法の一実施例を含む紙製筒形容器の製造工程を概略的に示す図である。
【図２】粘着テープの貼着装置を示す断面図である。
【図３】同平面断面図である。
【図４】図３の第１ローラ装置の部位の拡大断面図である。
【図５】粘着テープの供給部を示す平面拡大断面図である。
【図６】図３の第３ローラ装置の部位の拡大断面図（Ａ）、第５ローラ装置の部位の拡大断面図（Ｂ）、第７ローラ装置の部位の拡大断面図（Ｃ）、第９ローラ装置の部位の拡大断面図（Ｄ）である。
【図７】上部開口縁とその近傍部位を変形させる成形型装置を示す斜視図である。
【図８】同拡大断面図である。
【図９】同成形状態での要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施形態において成形を完了した後の筒形容器を示す断面図である。
【図１１】従来の筒形容器を示す断面図である。
【図１２】従来の筒形容器の上部開口縁とその近傍部位を変形させる成形方法、装置を示す断面図である。
【図１３】従来の成形方法、装置で変形させたリング状部に生じる不具合を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 円筒体
２ 円筒体の上側の開口
２ａ 上部開口縁
３ 粘着テープ
４ リング状部
５ａ 下部開口縁
６ 切り込み
７ 周縁片
８ 底上板
９ 底下板
１０ 容器本体
１１ 蓋体
１１ａ 蓋体の端縁の環状部
１２ 緊締リング
２０ 粘着テープの貼着装置
２１ 基台
２２ 支柱
２３ 昇降台
２４ 粘着テープの供給装置
２５ 粘着テープの供給部
２６ 多段ローラ装置
２７ 回動レバー
２８ カッター
２９ａ〜２９ｉ 第１?第９のローラ装置
３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ ローラ
４０ 成形型装置
４１ 台盤
４２ 固定型
４３ 可動型
４４ 固定型の先端部
４５ 固定型の基部
４６ 環状溝
４７ ガイド面
４８ 環状の凹部
４９ ヒータ
５０ レール
５１ 凹部
Ａ リング状部の高さ
Ｃ 可動型の先端と円筒体の外周面との隙間
Claims (2)
- 紙材を筒状に巻いて形成される紙製筒状体の開口縁部を外巻きに曲げてリング状部を形成する紙製筒状体の縁部変形装置であって、
紙製筒状体の少なくとも一方の開口縁部及びその近傍部位の内外周面に可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けるテープ取り付け装置と、
該テープ取り付け装置により可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けられた筒状体の開口縁部及びその近傍部位を、固定型と可動型とで前記開口縁部とその近傍部位を変形させる成形型と、
からなり、
前記固定型は、テープ取り付け装置により可撓性を有するテープ状体を周方向に沿って取り付けられた紙製筒状体の先端部を前記開口縁部から前記筒状体の内側へ挿入可能な径とし、基部を前記開口縁部の開口径より太径で前記開口縁部とその近傍部位を外側へ拡開させ得る径とし、該基部の外周に、前記リング状部の略半周形状に対応する断面形状を有し、テープ状体を周方向に沿って取り付けられた前記開口縁部とその近傍部位を外巻きに曲げる環状溝部を設け、さらに該固定型は環状溝部とその近傍部位を加熱する手段を備えてなり、テープ状体を取り付けた開口縁部を先端として加熱した固定型に押し当てるようにして前記テープ状体を取り付けた部位を外巻きに曲げることを可能とし、
一方、前記可動型は、固定型により外側に曲げられた部位を内向きに曲げてリング状部を形成するため、前記固定型の環状溝部内で曲げられ、該環状溝部において外側へと突出したテープ状体を周方向に沿って取り付けられた筒状体の前記開口縁部とその近傍部位を、前記筒状体の内側に向けて押し曲げ戻し得るように前記環状溝部の径方向外側で該環状溝に対して接離自在としたことを特徴とする紙製筒状体の縁部変形装置。 - 前記可動型が、前記環状溝から突出した前記開口縁部とその近傍部位の外巻き形状に対応する約４分の１円形の断面形状とした凹部を前記環状溝との接離端側に備えることを特徴とする請求項１の紙製筒状体の縁部変形装置。
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