JP2000301631A - 厚紙スリーブコーンカップの成形方法並びにその成形機 - Google Patents

厚紙スリーブコーンカップの成形方法並びにその成形機

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JP2000301631A JP11111398A JP11139899A JP2000301631A JP 2000301631 A JP2000301631 A JP 2000301631A JP 11111398 A JP11111398 A JP 11111398A JP 11139899 A JP11139899 A JP 11139899A JP 2000301631 A JP2000301631 A JP 2000301631A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 材質構成として厚紙(120〜160g /m
2)を採用して、従来の自販機にも十二分に適用できな
がら、やはり、基本的には従来のスリーブコーンカップ
成形機の構成をうまく踏襲しながらも、マンドレルの線
接触部のみの短時間の圧着でも良好なシールを達成でき
るようにする。 【解決手段】 シール部S1のほぼ全域にわたって熱風
を吹き付けて、このシール部S1に被着されている熱溶
融性の樹脂を溶融させ、その後直ちにこのシール部S1
の熱溶融性の樹脂が溶融した状態にあるスリーブブラン
クSを回転可能な一対の対向するそれぞれ同一方向を向
く円錐形状のマンドレル30,31の間に送り込んで円
錐形状に巻き取り、シール部S1をこの一対のマンドレ
ル30,31で圧着しつつ、急速に冷却させることによ
り、この熱溶融性の樹脂でシール部S1を短時間で接着
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スリーブブランク
を円錐形状のスリーブ状に巻き付け成形して得るスリー
ブコーンカップの成形方法とその成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種スリーブコーンカップは、主とし
て菓子や冷菓(アイスクリームなど)の包装材として広
く用いられることが多いが、従来自販機で販売されてい
るカップは円錐台形状で、底には把持用のプラスチック
ステックが設けられていた。
【0003】このプラスチックスティク付きのカップの
製造には、必然的にコストと手間が掛かり、併せて使用
後のプラスチックスティクの廃棄には、近年、特に環境
問題上の種々の制約などを考慮する必要に迫られてい
る。
【0004】ところで、従来スリーブブランクを円錐形
状のスリーブ状に巻き付け成形して得るスリーブコーン
カップも広く採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、この従来のスリーブコーンカップをそのまま採用し
てみることを考え、スリーブコーンカップの材質構成は
いうまでもなく、その成形機にまで検討範囲を広げて種
々実施のための試験作業にかかった。この試験作業の過
程で2つの問題点が判明した。一つはスリーブコーンカ
ップの材質構成、いま一つは成形機そのものの構成であ
る。
【0006】通常この従来のスリーブコーンカップは、
その材質構成が紙単体或いは紙、アルミニウム、フィル
ム複合体というパターンが多いが、いずれも100g/
2以下というオーダーの薄紙ベースであったために、
これを自販機に適用すると、スリーブコーンカップの強
度が弱すぎて内容物を完全には保護できないことが分か
った。また、この種スリーブコーンカップはヒートシー
ルにより蓋を付けるため強度のあるトップカールが必要
である。
【0007】本発明者等は、これらの条件を満足させる
ため試行錯誤を繰り返しつつも種々実験をおこなった結
果、スリーブコーンカップの材質構成を厚紙ベースにす
ることによつて、従来の自販機をそのまま利用でき、し
かも内容物の完全な保護もできることをが分かり、これ
が最も単純な解決手法であることを知得するに至った。
因みに、本発明者等が得た好ましい厚紙の材質構成は、
120〜160g/m 2 であった。
【0008】第2の問題点である成形機の構造について
みると、そもそもスリーブコーンカップは円錐形状を呈
するもので、その端部のシール部(接着代)が、例えば
円錐台形状の所謂カップ状の外形を呈するもののような
直線で納まるものとは全く違って、先端部、つまり円錐
形状の頂点部が巻き込まれてゆく結果、シール部が螺旋
状になってしまう特殊性がある(図8,図9参照)。そ
のため、円錐台形状のカップを成形する場合に採用され
るシールバー(シームクランプ)と称される直線棒状の
押圧具を単純に用いて圧着することができず、この点で
従来の、円錐台形状のカップの成形機では全く対応でき
ないことが分かった。
【0009】そこで、この点を更に検討した結果、円錐
形状のスリーブコーンカップを成形する装置は現に存在
するので、これを採用することにしてみた。しかし、こ
の従来のスリーブコーンカップの成形機は、薄紙ベース
に対応して、スリーブブランクのシール部の接着にホッ
トメルトシール方式、つまりスリーブブランクのシール
部に温められた接着剤を塗布し、これを上下に対向して
回転している円錐(コーン)形状のマンドレルの間に挟
持させながら押圧して接着する手法しか採用されていな
かった。
【0010】しかし、この従来の成形機では、円錐台形
状のカップ成形機のシールバーのように、長時間シール
部を圧着しておくことができない。なぜならば、上下の
コーン形状のマンドレル上にスリーブブランクを巻き付
けながら、同じくコーン形状の下のマンドレルとこの上
のマンドレルとの間で挟持しながら圧着してゆくので、
シール部には巻き付け回転時に上下のマンドレルが接す
る部分、つまり線接触での瞬時の圧着しか与えられな
い。そして、そもそもが厚紙は腰が強いため、特に巻き
付け先端部、つまりスリーブブランクの頂点側では反発
が強くて接着できず、剥がれてしまう問題点が見られ
た。この点を解消すべく、ホットメルト量を増やすと、
シール部からホットメルトがはみ出し、マンドレルが汚
損されてしまい、巻き付き不良の原因にもなる。別な方
策として高粘度の接着剤の採用も考えられるが、この場
合には供給ノズルの詰まりなどを招来したりして、ホッ
トメルトの安定した供給ができなくなる。
【0011】その他にも懸念される重要な問題点とし
て、ホットメルト方式の特性上、熱に弱く、夏場など温
度が上昇すると、再溶融してしまい、ブロッキング(製
品間でくっついてしまう)を生じる。また、ホットメル
ト塗布方法として、ノズル吹き出し、ローラー塗布など
があるが、いずれの方法も、巻き付け時にこの糊がはみ
出す問題点があり、更にこれに起因して成形トラブルが
発生しやすく、また、マンドレルなどの清掃が必要で、
生産性が大変悪くなる恐れがある。
【0012】そこで、この発明は以上のような問題点を
種々考慮した上で完成されたもので、材質構成として厚
紙(120〜160g /m 2)を採用して、従来の自販
機にも十二分に適用できながら、やはり、基本的には従
来のスリーブコーンカップ成形機の構成をうまく踏襲し
ながらも、マンドレルの線接触部のみの短時間の圧着で
も良好なシールを達成できるようにすることを課題とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
シール部のほぼ全域にわたって熱風を吹き付けて、この
シール部に被着されている熱溶融性の樹脂を溶融させ、
その後直ちにこのシール部の熱溶融性の樹脂が溶融した
状態にあるスリーブブランクを回転可能な一対の対向す
るそれぞれ同一方向を向く円錐形状のマンドレルの間に
送り込んで円錐形状に巻き取り、シール部を一対のマン
ドレルで圧着しつつ、急速に冷却させることにより、こ
の熱溶融性の樹脂でシール部を短時間で接着するように
したことである。
【0014】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の厚紙スリーブコーンカップの成形方法を具体化する
ための成形機に係り、スリーブブランクを搬送路に沿っ
て1枚ずつ間歇的に順次搬送する搬送手段を備え、この
搬送手段の終端部分に、スリーブブランク端部のシール
部に熱風を吹き付けてこのシール部表面の熱溶融性樹脂
を溶融させる熱風吹き付け手段が配され、また搬送手段
の端末部にスリーブブランクを受け取り巻き付ける回転
可能な一対の上下に対向するそれぞれ同一方向を向く円
錐形状の上部マンドレルと下部マンドレルとが互いに離
接動作可能に配置されてなるスリーブブランク巻き付け
手段を備え、更にこの下部マンドレルには冷却手段が備
わっていることである。
【0015】以上の手段によれば、基本的な考え方とし
て、スリーブブランクのシール部のほぼ全域にわたって
熱風を吹き付けて、このシール部に塗着された熱溶融性
の樹脂を全体にわたって、つまりスポット的に一部分の
みを完全に溶融させるような手法ではなくて、ぼんやり
とした感じで溶融させ、その直後に一対のマンドレルに
より巻き取り、しかもこの巻き取り時に、シール部を急
速に冷却するようにすることによって、従来の長時間に
わたって接着剤が硬化しないホットメルトを採用するシ
ール方法に比べて、シール部でスリーブブランクの他の
端がこのシール部の熱溶融性の樹脂に押し当てられるや
否や、溶融状態にある熱溶融性の樹脂が急速に冷却さ
れ、速やかに硬化され、溶融された樹脂の硬化を素早く
達成する。従って、スリーブブランクのシール部はその
全域にわたって瞬時に、しかも的確に接着される。
【0016】従って、この発明は以下の効果を奏する。
シール部の接着を円錐形状のマンドレルでも、的確、確
実に、そして線接触部のみの短時間圧着シールでうまく
達成できる。その結果、腰の強い厚紙(具体的には12
0〜160g/m2 )を採用したスリーブコーンカップ
も先端までしっかりと接着できる。
【0017】また、ホットメルト方式と違って、たとえ
夏場でも製品相互でブロッキングする恐れもなく、更に
接着剤でマンドレルを汚損したり、その後始末をしたり
する必要もなくなるので、生産性の高い成形が可能にな
った。因みに、本発明に係る成形機でスリーブコーンカ
ップを成形した場合と、従来の薄紙を対象にした成形機
で敢えて厚紙のスリーブコーンカップを成形した場合を
比べてみると、本発明に係る成形機の製造能率は、従来
のものに比べて約2.5倍までにも向上でき、併せて品
質の安定性も格段に向上できた。
【0018】この発明は、請求項3記載された発明のよ
うに、搬送手段はスリーブブランクを1枚ずつ送る送り
爪が所定間隔に複数配置されてなり、これらの送り爪が
それぞれ少なくともスリーブブランクの長さに相当する
寸法範囲で往復動可能に配置されるとともに、これら送
り爪がスリーブブランクを送る往動時には搬送路上に突
出され、スリーブブランク送り始端位置への復動時には
搬送路下に引退されるようにすることが望ましい。チェ
ーン等のような無端帯状体は伸びが生じ、その結果、熱
風吹き付け手段との相対位置や巻き付け手段である上下
のマンドレルの回転及び離接のタイミングと、このスリ
ーブブランクの搬送タイミングとの間の相対的なタイミ
ングの変動をうまく解消でき、熱風をシール部に効率よ
く、また的確に、しかも安定して吹き付けることができ
る。併せてスリーブブランクをタイミング良くマンドレ
ルへ送り込めるので、安定したスリーブブランクの巻き
付け成形を可能にするからである。
【0019】請求項4に記載された発明のように、少な
くとも熱風吹き付け手段に対向する搬送路部位には冷却
手段が備わっていてスリーブブランクのシール部裏面を
冷却できるようにするのが望ましい。スリーブブランク
を介して熱風の熱エネルギーが搬送路を形成する部材な
どに蓄熱されるのを未然に予防し、スリーブブランクに
施されている樹脂素材の皮膜が不用意に剥離や溶融し
て、この搬送路を形成する部材などに付着してスリーブ
ブランクの搬送を阻害するのを防止でき、もってスリー
ブブランクの搬送路の滑らかな搬送をより効果的に達成
できる。その結果、熱風吹き付け手段との相対位置や巻
き付け手段である上下のマンドレルの回転及び離接のタ
イミングとこのスリーブブランクの搬送タイミングを的
確、かつ、安定的に合致でき、安定したスリーブブラン
クの巻き付け成形を可能にするからである。
【0020】請求項5に記載された発明のように、熱風
吹き付け手段の熱風吹き出し口は、スリーブブランクの
シール部の長さ方向に沿って長いほぼ等幅の開口を備え
るとともに、スリーブブランクの先端側が大径の開口に
形成されているのが望ましい。熱風吹き付け手段の熱風
吹き出し口が小穴を並べたノズル形状の場合は、スポッ
ト的に強い熱風が直撃するのでその部分は接着せずに、
その周囲が接着している現象が見られる。これに対して
本発明のこの請求項5に記載された手段では、従来の熱
風をスポット的に強烈に与える構造と違って、シール部
のほぼ全域に、しかも先端部分、つまりスリーブブラン
クの頂点側ではより大きな範囲にわたって、比較的ソフ
トに与えることができ、熱溶融性の樹脂の皮膜をシール
部の全域でぼんやりと溶融させることができ、その結
果、先端も含めてシール部全域の的確で、しかも良好な
接着を可能にするからである。
【0021】請求項6に記載された発明のように、下部
マンドレルはその表面に滑り促進加工が施されているの
が望ましい。マンドレルによる長時間、かつ、連続的な
スリーブコーンカップ成形作業が行われても、スリーブ
ブランクの滑りを滑らかにできるからである。特に、マ
ンドレルに対するスリーブブランクの連続的な巻き付け
作用が、このマンドレルに摩擦熱として蓄熱され、この
蓄熱がスリーブブランク表面の樹脂素材の皮膜の剥離や
溶融を促して、これがマンドレル上に付着してしまっ
て、マンドレル上でのスリーブブランクの滑りが悪くな
る。しかし、マンドレル表面に滑り促進加工が施される
ことによって、スリーブブランクの滑りを長時間安定的
に維持してくれる。
【0022】請求項7に記載された発明のように、下部
マンドレルの冷却手段は、常時滑り促進剤が含浸される
ように構成された塗布材がこの下部マンドレルの軸線方
向のほぼ全長にわたる範囲でその表面に滑り促進剤を塗
布するように添設され、この塗布材がこれを冷却する冷
却ブロックに納められているのが望ましい。マンドレル
が常時冷却されて、スリーブブランクの長時間、かつ、
連続的な巻き付け作用があっても、このスリーブブラン
ク表面の樹脂素材の皮膜の溶融をうまく防止し、併せて
冷却された滑り促進剤を常時マンドレルに供給すること
によって、一層マンドレルに対するスリーブブランクの
滑りを良好にでき、併せて滑り促進剤の蒸発を抑制し
て、より一層長時間にわたるスリーブコーンカップの成
形を可能にできるからである。
【0023】請求項8や請求項9に記載された発明のよ
うに、搬送路はセンターテーブルと、このセンターテー
ブルの両脇の送り爪の往復動のための隙間経路を挟んで
左右一対のサイドテーブルが備わっていて、このセンタ
ーテーブルがバキュームテーブルに形成されていたり、
このメインテーブルの上方にスリーブブランクの搬送慣
性を抑制する押さえ板バネが設けられているのが望まし
い。スリーブブランクをバキュームテーブルで吸引吸着
しながら搬送させたり、搬送されるスリーブブランクを
弾性的に押圧したりすることによって、搬送路を間歇的
に搬送されるスリーブブランクの搬送姿勢や搬送方向に
対する左右方向の位置が的確に保持されたり、慣性でス
リーブブランクが所定位置より行き過ぎるのをうまく防
止できて、的確な停止位置、姿勢を確保できる。その結
果、熱風吹き付け手段との相対位置や巻き付け手段であ
る上下のマンドレルの回転及び離接のタイミングとこの
スリーブブランクの搬送タイミングを的確、かつ、安定
的に合致でき、より一層安定したスリーブブランクの巻
き付け成形を可能にするからである。
【0024】請求項10に記載された発明のように、搬
送路の終端で、スリーブブランクのシール部の裏面に相
当する部位には、この搬送路の同じ平面上とそれよりも
下位の位置との間で上下動するスリーブブランク先端を
下方から支えるスリーブブランク保持手段が設けられる
のが望ましい。熱風吹き出し時にこのスリーブブランク
保持手段でスリーブブランクを支えることができ、ま
た、マンドレルによるスリーブコーンカップ成形後のス
リーブコーンカップ排出時には、その排出経路から退避
して速やかなスリーブコーンカップの排出を可能にで
き、もって熱風の吹き付けを効果的にシール部に作用さ
せ、併せて、巻き付け手段からのスリーブコーンカップ
の速やかな排出を促し、効率の良いスリーブコーンカッ
プの成形を可能にするからである。
【0025】一般にこの種の成形機は、搬送路の端末に
は傾斜姿勢でマンドレルからなるスリーブブランク巻き
付け手段が配設され、その後方にスリーブコーンカップ
の口部をカールするためのトップカールユニットが配置
されていて、この巻き付け手段で円錐形状に成形された
スリーブコーンカップは直ちにトップカールユニットに
排出される。そのため、スリーブブランクの先端側を支
持するテーブルなどの部材がなく、熱風の吹き付けによ
って、スリーブブランクが撓み、熱風吹き付けの効果が
大きく阻害される問題点をうまく解決できる。
【0026】請求項11に記載された発明のように、送
り爪の往復動のための構造は、回転軸に軸架されたドラ
ムカムと、このドラムカムに連繋されて下端が固定支点
に保持され、上端がスリーブブランク搬送方向に沿って
揺動される往復揺動アームと、この往復揺動アームに送
り爪が保持されている送り爪保持部材が連繋されている
のが望ましい。搬送手段を構成する送り爪の往復動が、
ドラムカム、つまり周面に螺旋案内溝を備えた円筒体
と、これによって往復揺動される往復揺動アーム、そし
て、この往復揺動アームの往復揺動で往復動される送り
爪保持部材を介して行われるので、従来の伸びが生じる
チェーンやベルト等のような無端帯状体と違って、熱風
吹き付け手段との相対位置や巻き付け手段である上下の
マンドレルの回転及び離接のタイミングと、このスリー
ブブランクの搬送タイミングとの間の相対的なタイミン
グの変動を格段にうまく解消でき、熱風を一層効率よ
く、またシール部に一層的確、かつ、安定して吹き付け
ることができ、併せてスリーブブランクを一層タイミン
グ良くマンドレルへ送り込め、もってより安定したスリ
ーブブランクの巻き付け成形を可能にするからである。
【0027】請求項12や請求項13に記載された発明
のように、搬送路のセンターテーブルと、少なくともス
リーブブランクのシール部を案内する側のサイドテーブ
ル、更には押さえ板バネはそのスリーブブランクに接す
る面に滑り加工が施されているのが望ましい。このテー
ブルや押さえ板バネとのスライド摩擦によりスリーブブ
ランクの搬送姿勢が不用意に崩されたり、特に表面に被
着されている樹脂素材の不用意な剥離や溶融をうまく防
止して、これがテーブルや押さえ板バネに付着してスリ
ーブブランクの押送搬送の傷害となる恐れを可及的に少
なくして、スリーブブランクの搬送路上の間歇的な送り
を格段に滑らかにできる。その結果、熱風吹き付け手段
との相対位置や巻き付け手段である上下のマンドレルの
回転及び離接のタイミングと、このスリーブブランクの
搬送タイミングとの間の相対的なタイミングの変動を格
段にうまく解消でき、熱風を一層効率よく、またシール
部に一層的確、かつ、安定して吹き付けることができ、
併せてスリーブブランクを一層タイミング良くマンドレ
ルへ送り込め、もってより安定したスリーブブランクの
巻き付け成形に大きく貢献できるからである。
【0028】
【実施例】以下、この発明の厚紙スリーブコーンカップ
の成形方法並びにその成形機を図面に示される実施例に
従って以下に詳細に説明する。
【0029】まず、スリーブコーンカップSCを形成す
る成形機について説明する。この発明に採用される厚紙
スリーブコーンカップの成形機は、図1に示されるよう
に、搬送路の始端にスリーブブランクS(以下単にブラ
ンクと称する)の供給手段Aが設けられ、また搬送路の
終端部分にはブランクSの巻き付け手段Bが、この供給
手段Aと巻き付け手段BとにわたってブランクSを間歇
的に一枚ずつ搬送路終端部に向けて搬送する搬送手段C
が、更に搬送路を挟んで、巻き付け手段Bと対向する搬
送路脇にはブランクSのシール部S1に熱風を吹き付け
る熱風吹き付け手段Dが設けられている。また、巻き付
け手段Bの後方には、円錐形状に成形されたスリーブコ
ーンカップSCの口部にカールを成形するトップカール
ユニット(トップカール成形手段)Eがそれぞれ設けら
れている。
【0030】まずこの発明に採用されるブランクSは、
少なくともシール部S1に熱溶融性の樹脂素材、一例と
してポリエチレンが予めコーティングなどの手段で被着
されていれば十分で、所期の目的を達成できる。また、
ブランクの材質構成としては、紙のみの場合でもよく、
また、紙を基材としてその表裏両面にアルミニウムの薄
膜が設けられたものを採用できる。そして、この基材の
表面全域にポリエチレンがコーティングなどによって被
着されたものでよい。一般的には、この種のスリーブコ
ーンカップ形成用の素材は、ブランクSの表裏両面に皮
膜としてこのポリエチレンが被着されているので、この
種のものを採用するのが好ましい。なお、基材や表裏両
面に被着されている熱溶融性の合成樹脂は上記以外にも
公知の各種の素材を採用できる。
【0031】ブランクSは、図1、図4に示されるよう
に、扇を広げた形状を呈していて、搬送路上を押送搬送
されるにあたっては、その扇の要側となる鋭角な頂点S
2側を搬送方向F側に向け、部分円弧S3側を搬送方向
Fの後方側に向け、しかもシール部側の辺縁S4を搬送
方向Fと平行にされた姿勢で押送搬送される。
【0032】このブランクSを搬送路に沿って1枚ずつ
直線的に、しかも間歇的に順送りする搬送手段Cは、図
1〜図4に示されるように、搬送方向に沿って水平なセ
ンターテーブル(水平搬送台)1と、このセンターテー
ブル1の左右両側に設けられたサイドテーブル(水平補
助搬送台)2を備え、これら両サイドテーブルの外側
に、ブランクSをガイドするガイド板3(起立側縁板)
を備える。このセンターテーブル1とその両側サイドテ
ーブル2との間には、2列の直線状の隙間4が形成さ
れ、この隙間4より上側に突出して、ブランクSを押送
搬送する送り爪5を備える。
【0033】送り爪5はブランクSの搬送手段Cの構成
メンバーで、搬送路に沿って等間隔で複数対(図例では
4対)配設されている。これら送り爪5は、図2〜図4
に示されるように、センターテーブル1やサイドテーブ
ル2よりも下位にある保持部材6に設けられる。そし
て、この保持部材6は、搬送方向Fで前後に相隣る一組
が、機枠7に搬送方向Fに沿って設けられたガイドレー
ル8に案内されて搬送方向Fに沿って往復動する連結部
材9に設けられ、この前後に相隣る一組ずつが同時に往
復動される。この送り爪5は、図示されるように左右一
対ずつ設けられ、この発明にあっては、搬送方向Fの後
方側に位置する一対が機能し、具体的には、扇形の部分
円弧部の両端近くにそれぞれが当接される。なお、搬送
方向F前方にある対の爪は(図1〜図4)、ブランクS
の前端S5にそえられて、その搬送姿勢を安定的に保持
する機能を果たしている。
【0034】この連結部材9の往復動は、図2、図4に
示されるように、下端を機枠7に枢支され、上端を搬送
方向Fに沿って揺動自在に設けられるとともに、機枠7
に配設されたドラムカム10(図例では前後に一つずつ
の計2つ)に連繋された揺動アーム11(図例では前後
に一つずつの計2つ)を介して行われる。ドラムカム1
0はその周面に螺旋カム溝12が刻設されていて、これ
に揺動アーム11に設けられた摺動子である駒13が嵌
入されている。ドラムカム10は、軸線方向を搬送方向
Fに沿わせて機枠7に設けられた回転軸14に軸架され
ている。この回転軸14は、端末の回転ホイール15か
ら伝動ベルト16を介して、図外原動機からの動力を受
けて作動するギアボックス17の出力ホイール18に連
動連結され、このギアボックス17の作動により強制的
に回転される。
【0035】したがって、図外の原動機を作動させるこ
とによって、回転軸14が回転され、この回転軸14の
回転によってドラムカム10が回転される。ドラムカム
10が回転されると、駒13がこのドラムカム10の螺
旋カム溝12に案内されて、搬送方向Fに沿って往或い
は複動される。螺旋カム溝12はドラムカム10の周面
を一周するように設けられているので、ドラムカム10
が一回転することによって、駒13は結果として、往動
した後引き続き引き返す復帰動作を一度行うことにな
る。この駒13の往復動作が揺動アーム11をその支点
Pを中心にした搬送方向Fに沿った揺動運動に変えら
れ、揺動アーム11の上端はドラムカム10の一回転で
一往復される。従って、連結部材9が一往復され、保持
部材6が一往復されることになり、この保持部材6の一
往復によって、ブランクSは後位の保持部材6から前位
の保持部材6へ順次間歇的に受け渡され、ブランクSの
間歇送りが行われる。
【0036】また、送り爪5は、図3、図4に示される
ように、保持部材6に対して基端が枢支されていて、エ
アーやオイルなどを用いた流体圧シリンダ19の作動に
よりその遊端(上端)が上下方向に揺動可能に取り付け
られている。この揺動量は、ブランクSの押送作用時に
はセンターテーブル1表面(上面)よりも上方に突出す
る作用位置にあり、複動時にはセンターテーブル1表面
(上面)よりも下方にあるように設定されている。従っ
て、押送搬送にあってはセンターテーブル1より上方に
あってブランクSの搬送方向F後方側の縁に接当してこ
れを押送搬送し、複動時には、センターテーブル1上に
あるブランクSの下側に回避してこれに不用意に接触す
ることなく復帰位置に戻れるように構成されている。
【0037】供給手段Aは、図1〜図3に示されるよう
に、搬送路の始端に設けられたブランクSのストック台
20と、このストック台20の下方に設けられた吸引供
給装置21から構成される。この吸引供給装置21は、
ストック台20上に載置されたブランクSの最下位のブ
ランク相当位置からセンターテーブル1上面相当位置の
間で上下揺動自在に構成されている。従って、ストック
台20上のブランクSはその最下位のものから順次一枚
ずつ、このストック台20の中央に開口されているブラ
ンク抜き取り穴20Aを介して、真空吸引されて取り出
され、搬送路上、つまりセンターテーブル1並びにサイ
ドテーブル2の始端上に順次一枚ずつ載置される。
【0038】図1に示されるように、搬送路の搬送方向
F終端部には搬送手段Cによって押送搬送されてきたブ
ランクSのシール部S1に熱風を吹き付ける熱風吹き付
け手段Dが、搬送方向Fに沿って前後、つまりブランク
Sの搬送下流側と上流側とに並設されて一対設けられて
いる。熱風吹き付け手段Dは、搬送路脇に設けられた熱
風発生機22と、これから延設されたダクト23と、こ
のダクト23に接続されていて、先端側に吹き出し口2
4を搬送路に向けて備えるノズル25から構成されてい
る。ノズル25の吹き出し口24は、ブランクSのシー
ル部S1が載置される側のサイドテーブル2上に対向し
て開口されるように配置されている。
【0039】また、この吹き出し口24の形状は、図6
に示されるように、シール部S1全域に熱風を吹き付け
る必要上、基本的には搬送方向Fに長いスリット24A
に形成されているるとともに、特にブランクSの頂点S
2側、つまりスリーブコーンカップの先端に該当する側
はより強力な接着を必要とする関係上、スリット幅より
も広い寸法を備える丸孔24Bに形成されている。吹き
出し口24、つまりスリットの全長は、シール部S1の
全長の約3/5程度に設定されているとともに、ブラン
クSの部分円弧S3側にはスリット幅よりも広い寸法
(スリーブコーンカップの先端に該当する側の丸孔24
Bとほぼ同寸法)の直径を備える丸孔24Cが設けられ
ている。
【0040】この吹き出し口24の形状は、前後一対で
同じ形状のものが採用されている。しかし、スリーブコ
ーンカップのシール部S1の接着は、頂点S2側が特に
強力であることが必要であることと、頂点S2側と口側
となる部分円弧S3側ではスリーブコーンカップの機能
上の相違から、口側は頂点S2側ほど強力な接着を必要
としない。この要求に対応するために、吹き出し口24
の内側に、中仕切り板26が設けられていて、それぞれ
の吹き出し口24の熱風吹き出し位置並びに吹き出し量
の調整が図られている。
【0041】具体的には、図6に示されるように、この
中仕切り板26は、吹き出し口24の丸孔24Bの直径
とほぼ同様の幅を備えた長孔27に形成されていて、ブ
ランクSの頂点S側に対向する側27Aが長寸に、ま
た、円弧部分S3側に対向する側27Bは短寸に設定さ
れている。また、この長孔27AのブランクSの頂点S
側に対向する側27Aの搬送方向Fに沿った側の長さ
は、ブランクSの搬送下流側のものが長いスリット24
Aの約1/2程度に、そして搬送上流側のものが長いス
リット24Aの約1/3程度に設定されている。更に、
円弧部分S3側に対向する側27Bは、中仕切り板27
の丸孔27Bは、ブランクSの搬送下流側のものが吹き
出し口24の丸孔24Cを3つ連続させた程度の長さ
に、また搬送上流側のものは、この丸孔24Cの1.5
倍程度の直径を備えた大きさに設定されている。このよ
うにして、ブランクSの頂点S2側程より多くの熱風が
吹き出すように設定されている。
【0042】熱風吹き付け手段Dが搬送方向Fに沿って
前後、つまりブランクSの搬送下流側と上流側とに並設
されて一対設けられているのは以下の理由による。つま
り、試験の結果、シール部S1を一つの熱風吹き付け手
段で一度に溶融すると、必然的に温度、エアー圧を高
く、強くすることになり、従来のスポット的な溶融手法
と結果的には何ら変わらないことが分かった。そのた
め、前後に二段に分けて熱風吹き付け手段を設けること
によって、シール部に対する熱風の吹きつけを、温度、
エアー圧などの諸条件で、シール部全域をぼんやりと溶
融させることを理想的に達成できる範囲にうまく調整で
きるからである。なお、必ずしも前後一対を必要としな
い。端末の一つのみでも所期の目的は達成できるが、前
後一対が設置されるのが望ましい。所期の目的が理想的
に達成できるからである。
【0043】この熱風吹き付け手段Dが設けられている
側のサイドテーブル2は、冷却されるように構成されて
いる。具体的にはこのサイドテーブル2内に冷却水を循
環させるパイプ(図外)が設けられていて、水道水や冷
媒等の適宜の冷却媒体を流下させることによって、常時
テーブル全体が冷却される。好ましくは、このサイドテ
ーブル2全長にわたって冷却されることであるが、最小
限度熱風吹き出し口24に対向する部位は冷却されるこ
とが望ましい。搬送路の始端から押送搬送されてくる途
中で、スライド摩擦によって、また、熱風吹き付け手段
Dの下では熱風が吹き付けることによって、このサイド
テーブル2が熱せられてしまうことによって、ブランク
S表・裏面に被着されている熱溶融性の合成樹脂が不用
意に剥離されたり、溶融されてしまい、これがサイドテ
ーブル2やガイド板3に付着してブランクSの押送搬送
の傷害になる恐れを未然にうまく防止し、ブランクSの
安定した押送搬送を可能にする上で必要な装置である。
【0044】更に、センターテーブル1は、図4,図5
に示されるように、内部1Aが密閉状態の中空に形成さ
れていて、唯一、ブランクSの案内面となる上面1Bに
搬送方向全長にわたって多数の小孔28が穿設され、中
空の内部1Aがこの小孔28を介して外気に連通されて
いる。この中空の内部1Aには吸引装置(図外)が接続
されていて、内部の空気が吸引される、所謂バキューム
テーブルに構成されている。その結果、ブランクSを小
孔28を介してこのセンターテーブル1の上面1B上に
吸着して、その姿勢乱れや位置ズレ等をうまく防止す
る。内部の吸引は間欠的に行われる。基本的には送り爪
5によるブランクSの間欠的な搬送時に吸引作用が働く
ようになっている。
【0045】図1〜図3に示されるように、センターテ
ーブル1の上方には搬送方向Fに向かうにしたがって下
位に湾曲する押さえバネ板29が複数個、一直線状に設
けられている。この押さえバネ板29は、ブランクS上
面を弾性的に押圧して、ブランクSが押送搬送された
時、慣性で所定の停止位置を越えて行き過ぎてしまった
り、搬送姿勢の乱れや左右の位置ズレなどをうまく防止
する。
【0046】センターテーブル1並びにサイドテーブル
2、ガイド板3そしてこの押さえバネ板29の、少なく
ともブランクSに当接する面は、滑り加工、具体的には
テフロン加工が施されていて、ブランクSの押圧搬送が
スムースに行われるように配慮されている。
【0047】ブランクSを円錐形状に巻き取ってスリー
ブコーンカップ形状に成形するための巻き付け手段Bは
以下のような構成を備える。図1、図6〜図8に示され
るように、この巻き付け手段Bは搬送路の端部に、ブラ
ンクSを受け取り巻き付ける回転可能な一対の上下に対
向するそれぞれ同一方向を向く円錐形状の上部マンドレ
ル30と下部マンドレル31を互いに離接動作可能に配
置してなる(具体的な構造は公知であるので詳細な構造
説明は省略する。参考公報としては特開平7−2664
70号公報)。上部マンドレル30は、その円錐周面の
一稜線に沿って、1乃至複数個のエアー吸着孔(図外)
を備え、対向する上部マンドレル30と下部マンドレル
31との間に送り込まれたブランクSの前端部S5(頂
点S2から円弧部分S3にいたるシール部に対向する他
方の直線の辺縁)を吸着保持する。
【0048】下部マンドレル31は上部マンドレル30
の下側に配置され、互いに稜線同士を接触乃至下方に離
反動作可能であり、上部マンドレル30と同周速度で逆
方向に回転する。また、この下部マンドレル31の周面
には滑り加工、具体的にはテフロンがコーティングによ
って被着されている。ブランクSの滑りを可及的に改善
し、併せてブランクSに被着されているポリエチレンの
皮膜が不用意に剥離或いは溶融されるのを防止するため
である。
【0049】また、図7に示されるように、この下部マ
ンドレル31はその下側に配置された冷却手段Fが設け
られていて、下部マンドレル31を常時冷却するように
構成されている。具体的には、図示されるように、下部
マンドレル31の下側に常時、滑り促進剤の一例として
の流動パラフィンが供給されて湿潤した塗布材の一例と
してのフェルト32が配置されていて、このフェルト3
2の表面(上面)が下部マンドレル31の下側周面に押
圧当接されている。従って、このフェルト32の押圧に
よって下部マンドレル31の周面には常時流動パラフイ
ンが塗布される状態となる。更にこのフェルト32の下
には冷却ブロック33が設けられているとともに、この
冷却ブロック33にフェルト32が納められている。冷
却ブロック33は、その内部に配管(図外)が施され、
これに冷却水や冷媒などの冷却媒体を循環させるように
構成されている。
【0050】従って、フェルト32を介して流動パラフ
ィンが常時冷却され、この冷却された流動パラフインに
よって下部マンドレル31の周面も常時冷却されるの
で、熱風吹き付け手段Dによって温められたブランクS
によって、この下部マンドレル31周面に塗着される流
動パラフィンが蒸発するのをうまく防止できて、ブラン
クSの円滑で、タイミングの擦れのない好ましい巻き付
けを可能にし、併せて特に重要な点であるが、シール部
S2を急速に冷却して、溶融樹脂の硬化を効果的に達成
し、短時間の接着を可能にする
【0051】図2、図6に示されるように、搬送路の終
端で、ブランクSの搬送下流側にある熱風吹き付け手段
Dの吹き出し口24下、しかもブランクSの頂点S2側
に対応する部位に相当する位置にブランク保持手段Gが
設けられている。このブランク保持手段Gは、ブランク
Sの下面を支えるための保持用ブロック34と、これを
上下動させるための昇降機構35、具体的にはカム(図
外)によってロッド35A(図6)が昇降されるように
構成されている。このブランク保持用ブロック34は搬
送路、つまりセンターテーブル1やサイドテーブル2の
上面と同等位置とそれよりも下位の位置の間を昇降機構
35の作動によって上下動可能にして配置されている。
【0052】このブランク保持手段Gは、搬送下流側の
熱風吹き付け手段D下にあってシール部S1に熱風が吹
き付けられている状態にあるブランクSを下方から支え
てこのブランクSが熱風によって頂点S2側が下方に撓
んでしまい、熱風吹き付けの効果を阻害されるのを防止
するために設けられる。また、搬送路より下位の位置に
下降するのは、巻き付け手段Bで円錐形状に成形された
ブランクSをトップカールユニットEに供給する際に、
その受け渡しを阻害しないようにするためである。
【0053】次に、上記この発明の厚紙スリーブコーン
カップの成形手順を成形機の動作とともに説明する。先
ず、供給手段Aからセンターテーブル1並びにサイドテ
ーブル2上に載置されたブランクSは、左右をガイド板
で案内されながら、送り爪5の往復作動によって、順次
間歇的に搬送路上を端末部へ向かって押送搬送される。
この押送搬送時には、ブランクSはその中央部分を上方
から押さえバネ板29によって、常時センターテーブル
1上面に押さえ付けられているので、不用意な姿勢の乱
れや位置擦れを生じる恐れがない。また、センターテー
ブル1並びにサイドテーブル2の表面やガイド板3の表
面で、少なくともブランクSに接する面はテフロン加工
が施されているので、ブランクSの滑り移動がより滑ら
かに行われる。従って、ブランクSの熱溶融性の合成樹
脂からなる皮膜が不用意に剥がれたり、滑り摩擦熱によ
って溶融したりする恐れを可及的に少なく、若しくは殆
どその恐れもない状態での押送搬送を可能にする。
【0054】このようにして間歇的に押送搬送されてき
たブランクSは、熱風吹き付け手段Dにいたると、各ノ
ズル25下でも一時停止する。この一時停止している間
にシール部S1にそれぞれ熱風(約360度程度)がこ
のノズル25の吹き出し口24を介して吹き付けられ
る。この熱風の吹き付けによって、シール部S1では、
スポット的ではなくて、そのほぼ全域で、表面に被着さ
れている熱溶融性の合成樹脂が、流動する程ではなく
て、緩くぼんやりとした感じ、つまり基材の接着は可能
にする程度に溶融されることになる。
【0055】また、この熱風吹き付け時には、ブランク
Sの保持用ブロック34が上動しきっていて、ブランク
Sの搬送下流側の熱風吹き付け手段Dの下にあるブラン
クSの頂点S2部分を下から支える。そのため、熱風吹
き付けによって、ブランクSの頂点S2側がたとえ下方
に撓んでしまうようなことがあっても、これをうまく防
止する。従って、熱風をシール部S1の全域にわたって
万遍なく、かつ、効率よく吹き付ける。
【0056】この熱風吹き付け手段Dによる熱風の吹き
付けでサイドテーブル2は熱せられるが、このサイドテ
ーブル2は常時冷却されているので、蓄熱を未然にうま
く予防でき。従って、ブランクSの表面に被着されてい
る熱溶融性の合成樹脂からなる皮膜が不用意に剥離した
り溶融されてサイドテーブル2やガイド板3側に付着し
たりするのを未然に防止でき、安定したブランクSの押
送搬送が行える。
【0057】熱風吹き付け手段Dによる熱風の吹き付け
が終わり次第、搬送下流側の熱風吹き付け手段Dの下に
あるブランクSは、その場において、その前端S5が巻
き付け手段Bに送り込まれるが、これに先立って、下部
マンドレル31が上部マンドレル30に向かって上昇動
作を開始する。
【0058】上下のマンドレルの回転によって、両者の
間に前端S5が巻き込まれたブランクSのこの前端S5
を上部マンドレル30のエアー吸引孔(図外)が直ちに
吸引保持し、この上部マンドレル30の周面に、下側か
ら下部マンドレル31によって押圧させながら、ブラン
クSの巻き付けを開始する(図6)。この、巻き付け動
作中は、搬送手段Cは一時的にその間歇的な押送搬送動
作を停止している。
【0059】図8に示されるように、上部マンドレル3
0は、ブランクSを円錐形状にしてその周面に巻き付け
ながら、上部マンドレル30と下部マンドレル31との
間で押圧しながら、2回転以上回転する。この上下のマ
ンドレル30,31の回転によって、また、特に下部マ
ンドレル31の冷却作用によって、熱溶融性の合成樹脂
からなる皮膜が溶融したシール部S1を短時間で接着し
て、ブランクSの巻き付け形状を保持して、スリーブ成
形を終了する。下部マンドレル31は、元の位置に下降
動作して待機する。また、ブランクSの保持用ブロック
34はこの時点では、待機位置に下降している(図
6)。
【0060】成形を終了して上部マンドレル30周面に
嵌合保持されている円錐形状に形成されたスリーブコー
ンカップSC(図9)には、別途この上部マンドレル3
0の先端部側近傍に設けられた排気口(図外)から、こ
のスリーブコーンカップSC内部に向かって勢い良くエ
アーが吹き出される。その結果、このスリーブコーンカ
ップSCは、この吹き出しエアーの勢いによって、上部
マンドレル30から抜き取られるとともに、後方に配さ
れているトップカールユニット(トップカール成形手
段)Eに供給される(図1)。
【0061】続いて、上部マンドレル30(及び下部マ
ンドレル31)の回転位相に整合する所定のタイミング
で、搬送手段Cによって、次のブランクSの前端S5を
上下部のマンドレル30,31間に押送搬入して、先と
同様のスリーブコーンカップSCの成形が行われる。
【0062】以上の実施例の説明において、ブランクS
のシール部S1或いはこれを含めて表裏両面に被着され
る熱溶融性の樹脂は、所期の技術的な課題を達成するも
のであればポリエチレン以外のものも採用できる。同様
に、滑り加工に採用されるテフロン或いは流動パラフィ
ンもそれ以外に各種の素材が採用されることはいうまで
もない。。
【0063】なお、上下のマンドレル30,31によっ
てスリーブ成形が完了したスリーブコーンカップSC
は、この上部マンドレル30に保持されたままで、図外
のカッターにより、口径が一定になるように、その口部
周縁が全周にわたって適宜に切り落とされる。商品価値
を高めるためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明厚紙スリーブコーンカップの成形機の全
体平面図である。
【図2】図1に示される成形機から巻き付け手段、熱風
吹き付け手段更にトップカールユニットを省略して表し
た正面図である。
【図3】図1に示される成形機の搬送手段の要部を拡大
して示した正面図である。
【図4】図1に示される成形機の搬送手段の要部を拡大
して示した平面図である。
【図5】図1に示される成形機の搬送手段の要部を拡大
して示した断面図である。
【図6】図1に示される成形機の熱風吹き付け手段のノ
ズル吹き出し口形状を説明する拡大分解斜視図である。
【図7】図1に示される成形機の巻き付け手段の概念説
明図である。
【図8】巻き付け手段によるスリーブコーンカップの成
形作用説明図である。
【図9】成形されたスリーブコーンカップの説明図であ
る。
【符号の説明】
1…センターテーブル,2…サイドテーブル,3…ガイ
ド板,5…送り爪,10…ドラムカム,11…揺動アー
ム,12…螺旋カム溝,22…熱風発生器,24…吹き
出し口,25…ノズル,29…押さえバネ板,30…上
部マンドレル,31…下部マンドレル,32…フェル
ト,33…冷却ブロック,34…保持用ブロック,B…
巻き付け手段,C…搬送手段,D…熱風吹き付け手段,
E…トップカールユニット,F…下部マンドレルの冷却
手段,G…ブランク保持手段,S…ブランク,S1…シ
ール部,S2…頂点,S3…部分円弧。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3E075 AA09 BA32 BA38 BA62 BA95 CA01 DA03 DA04 DA12 DA23 DC06 DC44 DD03 DD17 DD32 DD38 GA01 GA03 GA04

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シール部のほぼ全域にわたって熱風を吹
    き付けて、このシール部に被着されている熱溶融性の樹
    脂を溶融させ、その後直ちにこのシール部の熱溶融性の
    樹脂が溶融した状態にあるスリーブブランクを回転可能
    な一対の対向するそれぞれ同一方向を向く円錐形状のマ
    ンドレルの間に送り込んで円錐形状に巻き取り、シール
    部を一対のマンドレルで圧着しつつ、急速に冷却させる
    ことにより、この熱溶融性の樹脂でシール部を短時間で
    接着するようにしたことを特徴とする厚紙スリーブコー
    ンカップの成形方法。
  2. 【請求項2】 スリーブブランクを搬送路に沿って1枚
    ずつ間歇的に順次搬送する搬送手段を備え、この搬送手
    段の終端部分に、スリーブブランク端部のシール部に熱
    風を吹き付けてこのシール部表面の熱溶融性樹脂を溶融
    させる熱風吹き付け手段が配され、また搬送手段の端末
    部にスリーブブランクを受け取り巻き付ける回転可能な
    一対の上下に対向するそれぞれ同一方向を向く円錐形状
    の上部マンドレルと下部マンドレルとが互いに離接動作
    可能に配置されてなるスリーブブランク巻き付け手段を
    備え、更にこの下部マンドレルには冷却手段が備わって
    いる厚紙スリーブコーンカップの成形機。
  3. 【請求項3】 搬送手段はスリーブブランクを1枚ずつ
    送る送り爪が等間隔に複数配置されてなり、これらの送
    り爪がそれぞれ少なくともスリーブブランクの長さに相
    当する寸法範囲で往復動可能に配置されるとともに、こ
    れら送り爪がスリーブブランクを送る往動時には搬送路
    上に突出され、スリーブブランク送り始端位置への復動
    時には搬送路下に引退されるようにしてある請求項2記
    載の厚紙スリーブコーンカップの成形機。
  4. 【請求項4】 少なくとも熱風吹き付け手段に対向する
    搬送路部位には冷却手段が備わっていてスリーブブラン
    クのシール部裏面を冷却できるようにしてある請求項2
    記載の厚紙スリーブコーンカップの成形機。
  5. 【請求項5】 熱風吹き付け手段の熱風吹き出し口は、
    スリーブブランクのシール部の長さ方向に沿って長いほ
    ぼ等幅の開口を備えるとともに、スリーブブランクの先
    端側が大径の開口に形成されている請求項2記載の厚紙
    スリーブコーンカップの成形機。
  6. 【請求項6】 下部マンドレルはその表面に滑り促進加
    工が施されている請求項2記載の厚紙スリーブコーンカ
    ップの成形機。
  7. 【請求項7】 下部マンドレルの冷却手段は、常時滑り
    促進剤が含浸されるように構成された塗布材がこの下部
    マンドレルの軸線方向のほぼ全長にわたる範囲でその表
    面に滑り促進剤を塗布するように添設され、この塗布材
    がこれを冷却する冷却ブロックに納められている請求項
    2記載の厚紙スリーブコーンカップの成形機。
  8. 【請求項8】 搬送路はセンターテーブルと、このセン
    ターテーブルの両脇の送り爪が往復動するための隙間経
    路を挟んで左右一対のサイドテーブルが備わっていて、
    このセンターテーブルがバキュームテーブルに形成され
    ている請求項2記載の厚紙スリーブコーンカップの成形
    機。
  9. 【請求項9】 メインテーブルの上方にスリーブブラン
    クの搬送慣性を抑制する押さえ板バネが設けられている
    請求項8記載の厚紙スリーブコーンカップの成形機。
  10. 【請求項10】 搬送路の終端で、スリーブブランクの
    シール部の裏面に相当する部位には、この搬送路の同じ
    平面上とそれよりも下位の位置との間で上下動するスリ
    ーブブランク先端を下方から支えるスリーブブランク保
    持手段が設けられている請求項2記載の厚紙スリーブコ
    ーンカップの成形機。
  11. 【請求項11】 送り爪の往復動のための構造は、回転
    軸に軸架されたドラムカムと、このドラムカムに連繋さ
    れて下端が固定支点に保持され、上端がスリーブブラン
    ク送り方向に沿って揺動される往復揺動アームと、この
    往復揺動アームに送り爪が保持されている送り爪保持部
    材が連繋されている請求項3記載の厚紙スリーブコーン
    カップの成形機。
  12. 【請求項12】 センターテーブルと、少なくともスリ
    ーブブランクのシール部を案内する側のサイドテーブル
    はそのスリーブブランクに接する面に滑り加工が施され
    ている請求項8記載の厚紙スリーブコーンカップの成形
    機。
  13. 【請求項13】 押さえ板バネはそのスリーブブランク
    に接する面に滑り加工が施されている請求項9記載の厚
    紙スリーブコーンカップの成形機。
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