JPH0994896A

JPH0994896A - 紙製カップの側筒の高速製造方法と高速製造装置

Info

Publication number: JPH0994896A
Application number: JP7275109A
Authority: JP
Inventors: Sadami Ito; 禎美伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JP3775833B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高速回転するコーンロールによる紙製カップ
側筒の成形方法と成形装置を提供する。【解決手段】紙製カップの側筒の内面となる側を表側
にしてロール巻きされたカップ用紙Ｐを繰出しロールを
経て繰り出し、切断ローラ５４ａの用紙カッター５４ｂ
で用紙送り方向に直角又は斜めに切断し、この切断の直
前又は切断後に糊又はホットメルトによるシール材を塗
布し、続いて成形コーンロール１１と押えコーンロール
１２のロールギャップに供給し、ロールの１回転により
成形、上下端の切断、シール剤による糊代の貼合を殆ど
同時に行い、側筒として成形する。成形後、成形ロール
１１に設けた吸気・排気兼用の穴１１ｅから空気を吹き
出して成形ロール１１から離し、次に補助エアーノズル
から空気を吹き出して軸方向に搬送して５０〜２００個
程度積層し、高速で連続成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紙製カップの製造方
法と、その方法を実施するための製造装置に関し、具体
的には連続回転する１対の円錐台形のコーンロールのロ
ールギャップにブランクとして切断されていないカップ
用紙を連続供給して、シール剤の種類によって異なる時
期又は位置で糊付けして、１個宛のカップ用紙のブラン
クとして切断するとともに、底無しの中空円錐台形のカ
ップ側筒として成形し、成形ロールの小径側の先方に導
く製造の方法と製造装置に関する。このようにして製造
された５０〜２００個の側筒を単位として従来の方法と
装置により積重ね、これらの側筒（胴筒）の底部に、従
来の方式により製造した底体を挿入し、糊付けなどによ
り接合して１個のカップとして完成される。この製造の
方法と装置は、予め扇形に切断したブランク使用して成
形する場合にも適用される。

【０００２】

【従来の技術】紙カップの側筒の成形には、（１）従来は図１２に示すようなカップ側筒成形機を使
用して行われていた。この側筒成形機は、連結ピン７に
対し溝８に沿って僅かに上下に移動可能に連結され、前
記連結ピン７により連結される端部と他方の自由端部と
の中間の外側に、開閉枢支ピン１５が装着され、操作棒
３０により開閉される蝶番式の１対のウイング９、９
と；この１対のウイング９を全体として上方に押し上げ
るとともに、連結ピン７の上方に設けられた押当て具６
を押し上げて、側筒（胴筒）ブランク１を円錐台形の成
形コーンロール（コーンロール又は単にコーンと称す
る）４に押し当てるスライダ２０及び連結棒２１と；前
記１対のウイング９を、それぞれ同調して開閉させる操
作棒３０などと；を含んで構成される。ロール巻きされ
たカップ用紙は、図示されない側筒ブランク切断機によ
り扇形に切断されてブランク１として側筒成形機に供給
される。（２）次に、コーンロール４の下面に供給されたブラン
ク１を、押当て具６によりコーンロール４の下面に押し
付け、コーンロール４の凸曲面と同一の凹曲面を有する
ウイング９の内周面２２と、前記のコーンロール４の外
周面（凸曲面）との間に挟んで押し付け、中空円錐台形
のカップとして巻付け成形した状態で糊付けして完成す
る。（３）次に、ウイング９を開いて円錐台形のコーンロー
ル４の軸方向の小径側に送り出し、次のカップとなるべ
きブランクが１個のコーンロール４の下面に供給可能に
された状態となり１サイクルを終える。

【０００３】（４）紙カップの糊代部の接着（シール）従来、紙カップの糊代部の接着は次のシール剤を使用し
て行われていた。シール（接着又は貼合）剤としては、
グルー（糊）シール、ホットメルトシール、ラミネーテ
ッドポリエチレンのヒートシールの３種がある。これら
３種のシール方法につき以下に説明する。１）グルーシールグルー（のり、又は糊）は、アルファ澱粉の水溶液であ
る。糊付けする前に塗布し空気中で自然乾燥するので、
その濃度によりグルーの乾燥固結の時間が相違するが、
有る程度の乾燥時間を要し、紙カップ製造能力がグルー
により制約される場合もある。２）ホットメルトシール比較的低温で熱溶融した熱可塑性合成樹脂が紙への界面
張力が小さいことにより、紙に接着し易く、冷却後紙へ
の固着力の強いものをシール材として用いる。シール作
業を容易にするため、熱溶融温度を下げたり、またシー
ル強度を上げるために、それに適した合成樹脂を数種類
混合する。例えば、紙への接着力の強いポリエチレン
（熱軟化点：約１２０℃）に接着力の弱いパラフィン
（熱軟化点：６０〜８０℃程度）を混合して所定のシー
ル剤とする。一般にペレット（粒）状、紐状に成形した
ものを、ガンと称する器具を用いガン付属の溶融器で液
状に溶融して、ばね又は圧縮空気によって被シール部分
に供給する。３）ラミネーテッドポリエチレンのヒートシール次に示すような設備を用いて大量生産されるので、カッ
プ用紙の全表面にポリエチレンの薄膜を貼着する。図１
３（Ａ）、（Ｂ）は、ポリエチレンラミネート紙の製造
装置の側面図と正面図を示すもので、ロール巻きされた
被ラミネート紙は、所定の隙間を保って平行に接近して
いる一対のロール６２ａ、６２ｂから成るポリエチレン
加圧流下延展器６２の間を通過する際その上面に、上方
に配置されたＴダイと称するポリエチレン電熱溶融器６
４から、溶融ポリエチレン６３が供給され、用紙６１と
溶融ポリエチレン６３の薄膜が一体に加圧冷却されて、
ポリエチレン貼着紙６５となり下流に配置された巻取り
ロール６６に巻き取られる。このようにして、用紙の表
面に１５μ程度のポリエチレン薄膜が貼着されている貼
着体を加熱圧着すると、ポリエチレンが溶融し、ポリエ
チレン同士が体面している合掌シールならば合体する
が、熱源を取り去れば直ちに冷却固化する。しかし、封
筒シールの場合は、カップ内面にラミネートされたポリ
エチレンの軟化溶融体は、カップ外面に予め塗布された
接着助剤を介して合体する。但し、カップ外面に当たる
紙表面に印刷効果を高めるためのコート剤、美粧効果を
高めるためのアルミ箔貼合などの加工を施していない一
般の紙には、多くの場合、接着助剤は必要としない。合
掌シール、封筒シールのいずれの場合も、熱源を取り去
れば直ちに軟化したポリエチレンは冷却固化するので接
着（貼着）に使用される。

【０００４】（５）各シール剤の特性（長所、短所）１）耐熱性焼き菓子など１５０℃以上で加工される場合はグルー
（糊）のみが適する。蒸し菓子にはグルーとポリエチレ
ンラミネート紙（１２０℃）が使用できホットメルト
は、混合したパラフィンなどの配合量により使用の可否
が決まる。２）耐水性（飲料用カップとして）ポリエチレンは耐水性が強いため飲料用カップに使用で
きるが、ホットメルト素材は耐水性は強いものの、価格
の点から紙の全表面に被覆するのは採算的に不可であ
る。グルーは耐水性が弱いため使用不能である。３）コート及びシールの作業性ポリエチレン＞グルー＞ホットメルト４）価格グルーが最も低価格、ホットメルトが最も高価格で、ポ
リエチレンが中間である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

（１）側筒の成形方法と装置上記のように、１対のウイングと１個のコーンロールを
組み合わせて、上下動と左右のウイングを開閉する蝶番
式の往復開閉運動を利用して、金属板材などに比較して
強度が低く破損しやすいカップ用紙を、コーンロールの
周りに巻き付ける開閉の往復運動であるため開閉の反復
動作にも限界があり、またカップ用紙を予め扇形のブラ
ンクとして切断して供給する必要があるなど、高速操作
が困難である上に装置の構造が複雑なのに加え摩耗が大
きく生産性に劣っていたので、紙製の側筒をより高速で
成形できる成形方法と成形装置の開発が要望されてい
た。従来から、アイスクリームのコーンカップのような
先端が閉鎖された中空円錐体であれば、コーンロールに
巻付けカップとして成形し、糊付け後に口径の大きい開
口側から空気を吹き付けることにより、風圧を利用し、
糊付けを終了したカップをその軸線方向に搬送すること
が可能であった。しかし、通常紙製カップの側筒は、小
径側の先端（底部）が切断された中空円錐台とされ底が
無いため、空気を吹付け搬送しようとしても、空気が中
空円錐台形に成形されたカップの内部を容易に通過する
のに止まり、カップを搬送するのに十分な力として作用
しないため、折角カップを成形コーンロールにより高速
で成形したとしても、カップの成形終了に同調して、成
形されたカップを成形コーンから排除して次のカップ用
紙を成形コーンに供給する動作、つまり用紙供給、カッ
プ成形、成形カップの排除、次の用紙の供給という動作
を、高速で連続反復することが不可能だったため、ロー
ル方式により高速回転するコーンロールを使用する中空
円錐台形のカップ側筒の高速成形は現在に至るまで実現
しなかった。

【０００６】（２）シール方法での課題１）グルーによるシール被シール材である用紙へ供給する際には、大気中での自
然乾燥により、加熱、加圧などを行う必要がないため、
適用は容易であると考えられるが、一旦塗布されるとグ
ルー（糊）の乾燥には水分を飛散させるためのある程度
の時間を要し、また加熱により軟化することもなく完全
に乾燥してしまうと貼着力を失うので、水分が僅かに残
っている段階で貼合させる必要がある。作業条件によっ
ては加熱を行う場合もある。側筒を高速回転するコーン
ロールで成形する場合、糊代部の貼合をどのようにして
行うかを検討する必要がある。２）ホットメルトによるシールホットメルト材を熱溶融し、それが冷却、固化しないう
ちに被シール材である用紙へ供給し、かつシール材が用
紙に完全に被着するまで固化しないようにする手段、方
法が必要なため難点が多い。３）ラミネーテッドポリエチレンポリエチレン素材の価格は、実用プラスチック素材中で
最も低価格で取扱いも容易であり、シール作業も３００
℃程度の熱風を吹き付けるのみで接着し、また熱風吹付
けが無くなれば直ちに固化するので作業的にも容易であ
る。グルーとホットメルトは貼合する部分のみにシール
剤を塗着すればよいが、ラミネーテッドポリエチレンの
場合は、用紙と溶融ポリエチレンを合着ロールにより加
圧、冷却して製造するので、用紙の表面全部に被着する
必要がある。但し、ポリエチレンは耐水、耐熱性が大き
く、製造の速度、効率の点からも飲料用カップとしては
最も利用する余地がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）側筒成形方法本発明の側筒成形方法は基本的には、１）連続して送給されるカップ用紙の先端を、用紙に直
角に又は斜めにカップ１個分のブランクの先端として切
断し、この切断に対応して用紙の進行方向に直角に、又
は傾斜して配置されたともに円錐台形の成形コーンロー
ルと押えコーンロールとの間のロール隙間（ロールギャ
ップ）に供給し、成形コーンロールに巻き付ける過程で
側筒としての上下の余剰部分を切断してカップ側筒とし
て成形し、次に前記と同様、用紙に直角に又は斜めに切
断して分離する。この切断は次のカップのための最初の
切断を兼ねて逐次行われる。２）又は、カップ１個分の扇形のブランクとして予め切
断し、切断されたこれらのブランクを、次々に円錐台形
の成形コーンロールと押えコーンロールのロール隙間
（ロールギャップ）に供給しカップ側筒とする、のいず
れかによる。３）上記の１）と２）において、成形コーンロールと押
えコーンロールは、それぞれの傾斜角度が同一で周面が
互いに平行に所定のロール隙間（ロールギャップ）まで
接近され、１個分の成形が終わる都度、押えコーンロー
ルは成形コーンロールに対する接近位置から離され、成
形の終わったカップ側筒は空気排出により成形コーンロ
ールから離され、さらに空気搬送により集積位置に送ら
れる。成形の終わったカップ側筒が集積位置に送られた
時点では、押えコーンロールは、成形コーンロールに対
し接近した位置に戻され、次のカップの成形のために待
機した状態にされる。このような接近と離去の動作を反
復しながら回転される。４）成形コーンロールの周面の一部には軸線と同一平面
を成して明けられた複数個の吸気、排気兼用の穴を設
け、カップ用紙のブランクの先端が成形コーンロールと
押えコーンロールとの間に供給された時、これらの複数
個の吸気、排気兼用の穴が両コーンロールの前記の接近
位置に来るようにし、押えコーンロールで保持しなが
ら、この穴から吸気してカップ用紙のブランクを成形コ
ーンロールの側周面に巻き付けながら回転して側筒の成
形を始める。５）連続した用紙から次々に切断するブランクを使用す
る場合は、押えコーンロールの小径側先端に取り付けら
れた先端切りスリッターにより先端（側筒の底部）を切
断し、押えコーンロールの後端に押し当てられる上端切
りカッターにより側筒の上部開口となる部分を切断す
る。最初の切断が正確に行われている場合には上端切り
カッターによる切断は必要でない。花弁状あるいは波形
の凹凸を成形する場合は、上端切りカッターの代わりに
花弁状（又は波形）カッターにより切断しながら回転さ
せる。６）両コーンロールの回転に伴い、成形コーンロールの
側周にカップ用紙のブランクが巻き付けられ、その先端
と後端が所定の糊代で重ね合わされ、グルーによる接着
などにより糊代部を貼合して１個の側筒として完成す
る。貼合の詳細については別途説明する。７）貼合が完了した時点で、押えコーンロールを回転さ
せながら成形コーンロールから離し、成形コーンロール
の吸気、排気兼用の穴を排気用に切り替え空気を噴出し
て、貼合された側筒を成形コーンロールから離すととも
に成形コーンロールの小径側に送り、補助エアーノズル
から成形コーンロールの先端に向け空気を圧送し、成形
コーンロールの先端の案内棒の周りの後述する集積装置
に積層させる。８）押えコーンロールを成形コーンロールとの間に次の
用紙の供給が可能な状態にして、側筒成形の１サイクル
を終了する。

【０００８】（２）糊代部分の貼合１）本発明で、用紙を供給しながらその先端をブランク
として、切断するとともにコーンロールにより成形する
方法では、コーンロールに遅れて巻き込まれる側の端部
（扇形のブランクの図で右方の側端縁）が用紙の側端縁
と一致するようにして用紙を送れば、この側端縁が常に
カップの一方の側端縁となり、次々に切断され、またこ
の部分をシール剤を塗布する糊代部として利用できる。
用紙を送りながらシール剤を塗布し、塗布の終わった部
分をカップ１個分のブランクとして切断する。この切断
は、用紙の送り方向に直角とするか、又は切断される予
定の扇形の送り方向の前方の側端縁に平行に切断する。２）切断が終わった時点では、シール剤が塗布されてい
ない用紙の一方の端縁は、成形コーンロールに巻き込ま
れて側筒の成形が始まり、シール剤が塗布された他方の
糊代部は、最後にコーンロールに巻かれて成形コーンロ
ールが１回転した状態で、カップ側筒としての成形が終
わり側筒の上端と下端の切断終了と同時に、ブランクの
前後両端縁の糊代部のシール（貼合）が終了する。この
直後に、前の段落（１）の７）で述べたように貼合され
た側筒を成形コーンロールから離し、成形コーンロール
の小径側に空気圧送が行われる。３）本発明において、予め切断したブランクをコーンロ
ールに供給する方式を採用する場合には、コーンロール
に早く巻き込まれる側のブランクの端縁がシール剤を塗
布しない糊代となるようにし、反対側の端縁にシール剤
を塗布する。この場合は、既に扇形のブランクとして成
形されているので、成形された側筒の上端と下端を切断
する必要はない。４）焼き菓子にはグルー（糊）を、蒸し菓子にはグル
ー、ホットメルト、ラミネートポリエチレンが使用可能
であるが、ホットメルトシールの場合に溶融点の低いパ
ラフィンなどを混合する場合は、添加量が制限される。
飲料水その他の液状の内容物を収容する容器の場合は、
ラミネートポリエチレンに限られ、ロールを使用する溶
融ポリエチレン薄膜法の関係で、全表面にポリエチレン
がラミネートされた用紙を使用せざるを得ない。５）予め所定の寸法に打ち抜かれたブランクを使用し、
本発明のコーンロールによる成形を行う場合は、これら
のブランクの５０〜２００枚程度をブランク用ストッカ
上に上下に積層し、吸引パイプなどにより１枚ずつ吸引
して供給する。この際、ブランクの一方の側縁が供給方
向に平行になるようにし、他方の先端部がコーンロール
の近接線に平行になるようにしてコーンロールのロール
ギャップに供給する。シール剤がグルーの場合は、水分
をある程度蒸発させるのに必要な距離だけ手前でシール
剤を塗布し、ホットメルトの場合は、これらのブランク
がコーンロールに巻き込まれる直前の位置でシール剤を
塗布し、必要に応じ熱風を送り、コーンロールの一回転
に伴って固着を終わる。以上のような、回転コーンロー
ルにより紙製カップの側筒を高速成形するカップの製造
方法と、これに使用される成形装置とを開発して前記課
題を解決した。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の側筒の成形方法は、図１
から図９に示されるように実施される。（１）図１に示されるように、ロール巻きされたカップ
用紙Ｐを矢印の方向に送り、回転するローラ５４ａに取
り付けられた用紙カッター５４ｂを用紙の送り方向に直
角に配置するか、又は図２（Ｂ）に示すように、用紙の
送り方向に斜めに切断する場合とがあり、それぞれの場
合に糊代分を含め側筒１個分を成形できるブランクＢ₁
とＢ₂の大きさと、チップＣ₁、Ｃ₂として切り捨てられ
る部分と、カップの一部として巻き込まれる部分Ｒを比
較したものである。図３は、カップ用紙Ｐを予め別の切
断装置により、側筒１０用の扇形のブランクＢ₃として
切断する場合で、この場合は切断されたブランクＢ₃の
５０〜２００枚程度を、ブランクストッカ４１内に積層
し、上から１枚ずつ吸引パイプ４２により吸引して供給
トレイ４５上に配置し、そこで糊吐出器によりグルーを
塗布して、成形コーンロール１１と押えコーンロール１
２の間に送る。この場合のブランクＢ₃は既に切断済み
であるので、後述する先端切りスリッター１２ｅ、上端
切りカッター１３は不要である。図４（Ａ）、（Ｂ）
は、図１と図２により切断された用紙を送り方向に直角
に配置したブランクＢ₁を、図４（Ａ）に示すように、
いずれも円錐台形で１対にされた成形コーンロール１１
と押えコーンロール１２との間に供給する。用紙供給の
直前には、図４（Ｂ）に示すように、押えコーンロール
１２は成形コーンロール１１から離されている。これら
のコーンロール１１、１２は、中心軸に対し側周面１１
ｃ、１２ｃが同一の傾斜角を有し、それぞれの小径側の
端部１１ａ、１２ａ同士と大径側の端部１１ｂ、１２ｂ
同士とを、それぞれ同じ方向に向け、それぞれの軸心が
同一平面上になるように配置され、側周面１１ｃ、１２
ｃが互いに直線状に接近し反対方向に回転される。図４
（Ａ）に示されるように、成形コーンロール１１の側周
面１１ｃ上には複数個の吸気、排気兼用の穴１１ｅが整
列して明けられ、これらの穴は回転軸１１ｄの軸心から
成形コーンロールの側周面１１ｃまで貫通している。成
形ロールの小径側の先端には、軸心方向に延長された案
内棒１４が取り付けられ、この案内棒１４は段落００１
１で述べられるように、成形を終わったカップを積層位
置まで空気搬送する場合のガイドとして重要な機能を発
揮する。

【００１０】（２）図５（Ａ）に示されるように、カッ
プ用紙Ｐから切断されたブランクＢ₁の先端が、成形コ
ーンロール１１と押えコーンロール１２の空隙に平行に
供給された状態で、吸気、排気兼用の穴１１ｅは両コー
ンロール１１、１２の近接位置に一致するようにされ、
吸気用にされてブランクＢ₁を吸引し、押えコーンロー
ル１２により保持して成形コーンロール１１の側周面１
１ｃにブランクＢ₁を巻き付ける。用紙が供給された状
態では、図５（Ｂ）に示すように、押えコーンロール１
２は成形コーンロール１１に近接してほぼ用紙の厚さの
隙間が開けられている。（３）図５（Ａ）に示されるように、押えコーンロール
１２の小径側の先端に付着された先端切りスリッター１
２ｅにより、成形コーンロール１１の外周に巻き付けら
れカップ側筒の小径側の先端（カップの底部）となるブ
ランクの部分を切断し、余剰の部分を下部チップＣ
₁〔図６（Ａ）〕として排除しながら両コーンロールが
回転される。上記のようにカップ側筒１０の底部となる
小径側の先端の部分を切断すると同時に、別の回転軸１
３ｄにより成形コーンロール１１とは反対に回転され、
成形コーンロール１１の大径側の端部１１ｂの近くに押
し当てられる上端切りカッター１３により、側筒１０の
上端となる部分を切断する。この上端部分の切断は用紙
からの切断を適切にすれば省略できる。カップ上端に装
飾用の花弁状の凹凸部を設ける場合は、図６（Ａ）に示
す上端切り花弁状カッター１３ａにより、花弁状凹凸部
を切断する。これにより、ブランクＢ₁から図６（Ａ）
に示す上部チップＣ₂が切断される。この状態では、図
６（Ｂ）に示すように、押えコーンロール１２は成形コ
ーンロール１１に近接した状態を保ち回転を続ける。

【００１１】（４）両コーンロール１１、１２が１回転
して、切断された用紙ブランクの前後端が、図７（Ｂ）
に示すように所定の幅の糊代部Ｓだけ重ね合わされ、巻
かれたブランクの両端が前述のように切断された状態
で、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すようにラミネーテッドポ
リエチレンホットエアー接着、グルー又はホットメルト
接着などにより貼合される。図７（Ａ）は、糊代部が貼
合されたカップの側筒１０が成形コーンロール１１に巻
き付けられた状態を示し、この状態では同図（Ｂ）に示
すように、両コーンロールは接近した状態に保たれ、斜
交するハッチングはカップの側筒１０の表面上に印刷さ
れた装飾模様を示す。糊代部Ｓの貼合については、図１
０〜図１１を参照して後述する。（５）図８（Ａ）は、両コーンロール１１、１２が回転
しながら離され、成形ロール１１の上面に現れた吸気、
排気用の穴１１ｅを排気側に切り替えて空気を吹き出
し、先端（底部）切り及び直線状又は必要に応じ行われ
る花弁状などの上端切り、糊代部の貼合の終わった側筒
１０を、成形コーンロール１１との密着から離すととも
に、やや小径側の先端に移動させる。これと同時に、成
形コーンロールの回転軸１１ｄから僅かに離れて、前記
回転軸１１ｄと成形コーンロールの側周面１１ｃ中間に
配置された補助エアーノズル１６から、小径側の端部１
１ａに向け空気を吹き付ける。これにより成形コーンロ
ール１１との接触から離されたカップの側筒１０は、成
形コーンロール１１の先端に設けた案内棒１４に沿って
矢印方向に前進し、連続して成形されるカップ側筒（胴
筒）１０は、図９（Ａ）に示すように案内棒１４の前方
に送られ、従来と同様５０〜２００個程度が集積装置に
集積され、製菓現場又は底体との接合工程に送られる。
この状態では、図８（Ｂ）に示すように、押えコーンロ
ール１２は成形コーンロール１１と離れ、側筒成形工程
の１サイクルが終了して、図９（Ｂ）に示すように、次
に供給されるカップ側筒のブランクＢ₁が送られてく
る。

【００１２】図１０は、本発明の側筒製造装置全体を示
す斜視図であり、図１１は、図１０の１部分を示してい
るが、シール剤乾燥装置を変えたものとしている。各工
程に使用する構成要素とそれらの作動は、前段落で製造
方法として説明されていて、平面図、側面図などによる
よりも、斜視図として示す方が全体の配置関係が明白に
なるので、図１０、図１１を参照して本発明の側筒製造
装置について述べる。図１０の符号５０は、本発明の側
筒製造装置全体を示し、５１は床面上に配置されたベッ
ドで、その上面５１ａ上に側筒製造装置のほとんど全部
が配置され、一部がその延長上に配置されているが、装
置全体をベッド５１上に配置してもよい。５２は、図で
右上の最上流側に配置された用紙繰出し装置で、回転さ
れる用紙供給ローラ５２ａにカップの内周になる側が表
になるように巻き取られているカップ用紙Ｐが、支持板
５３ａに支持される１対のニップロール５３ｂに挟まれ
て、速度制御装置５３内に収容されクラッチ、ブレーキ
などの加、減速機構と、速度センサ５３ｃとを有する速
度制御装置５３内の図示しないモータにより駆動されて
矢印方向に回転され、カップ用紙Ｐは矢印方向に繰り出
される。

【００１３】５４は、用紙繰出し装置５２の下流に配置
されるカッター装置で、回転するローラ５４ａの円周上
の１箇所の全幅に亙って用紙送り方向に直角に配置され
た用紙カッター５４ｂにより、図５（Ａ）に示すよう
に、カップ用紙Ｐはカップ１個分のブランクＢ₁として
切断され、側筒成形装置５５の互いに接近と離去が可能
にされた円錐台形の成形コーンロール１１と押えコーン
ロール１２のロールギャップに送られる。５４ｄはヒー
タであり、その下部の２又にされた熱空気吐出しパイプ
５４ｆがカッターローラ５４ａの前後に跨がって配置さ
れている。カップの内周とされる用紙の面全体にポリエ
チレンがラミネートされているが無色透明であるため目
には見えない。カッターローラ５４ａの手前まで来たと
ころで一方のパイプから熱空気が吐き出されてポリエチ
レンが溶融し、カッターローラ５４ａを越えたところで
他方の熱空気吐出しパイプ５４ｆから別の熱空気が吐出
されて、ポリエチレンが十分に溶融して成形工程に送ら
れ、側筒としての成形とシールが同時に進行する。図１
１の５４ｅはグルーガンであり、シール剤として乾燥に
かなりの時間を要グルー（糊）を使用する場合に、カッ
ターローラ５４ａの手前の上流位置に配置されるが、用
紙カッター５４ｂと接触する部分にはグルーが塗布され
ないようにされている。図１１で成形コーンロール１１
の手前に２点鎖線で示した５４ｇは、シール剤としてホ
ットメルトを使用する場合に加熱溶融したシール剤を塗
布する塗布装置の取付位置を示す。図１０の５６は、前
述した成形されたカップの側筒１０を５０〜２００個程
度集積する集積装置であるが、この集積装置５６はアイ
スクリームコーンなどの底付カップに使用されるものと
同一で本発明の対象ではなく任意のものでよい。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、ロール巻きされた紙カップの
用紙を、その先端から紙カップ１個分のブランクとして
切断し、高速で回転する円錐筒形の成形コーンロール
と、これと同じ傾斜角を有して、平行に接近し、あるい
は離れるようにされた押えコーンロールとの間に供給し
て、ロールの１回転の間に中空円錐筒形の紙カップの側
筒としての成形と糊付けを終わり、成形と糊付け終了
後、押えコーンロールを成形コーンロールとの接触から
離し、成形コーンロールに明けられた吸気、排気兼用の
穴からの排気と補助エアーノズルからの空気吹出しによ
って成形された紙カップの側筒を成形コーンロールから
完全に離して、成形コーンロールの小径側の軸方向に積
層させるという動作を、高速で連続的に行うことが可能
になった。これにより、従来の蝶番式の往復開閉動作に
よる成形作業の１０倍以上の速度で成形が可能になった
ので、生産性の向上に寄与すること多大である。本発明
の方法と装置は、予めカップ１個分の扇形に打ち抜いた
ブランクを成形ロールと押えロールの間に供給して実施
することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙製カップの側筒用ブランクの切断工
程を示す斜視図である。

【図２】本発明の用紙の切断の方法を示す平面図であ
る。同図（Ａ）は送り方向に直角に、同図（Ｂ）は送り
方向に斜めに切断する方法を示している。

【図３】予め扇形に切断したブランクを使用する成形方
法を示す斜視図である。

【図４〜図９】本発明の側筒製造工程を示す図である。
それぞれの同図（Ａ）は斜視図で、それぞれの同図
（Ｂ）は両コーンロールの回転移動と用紙ブランクの関
係を示す側面図である。

【図１０、１１】本発明の側筒製造装置を示す斜視図で
ある。

【図１２】従来技術として一般に用されているケーキカ
ップ用カップの側筒成形機の側面図である。

【図１３】使用する接着剤としてポリエチレンを使用す
るポリエチレンラミネート紙の製造工程を示す図であ
る。同図（Ａ）は側面図で、同図（Ｂ）は正面図であ
る。

【符号の説明】

１０：側筒１１：成形コーンロール１２：押えコーンロール１１ａ、１２ａ：コーンロールの小径側の端部１１ｂ、１２ｂ：コーンロールの大径側の端部１１ｃ、１２ｃ：コーンロールの側周面１１ｄ：成形コーンロールの回転軸１１ｅ：成形コーンロールの吸気、排気兼用の穴１２ｅ：先端切りスリッター１３：上端切りカッター１３ａ：花弁状カッター１４：案内棒１６：補助エアーノズル５３：速度制御装置５３ａ：支持板５３ｂ：ニップロール５４：カッター装置５４ａ：ローラ５４ｂ：用紙カッターＢ₁、Ｂ：ブランクＰ：カップ用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙製カップの側筒用として、予め扇形に
切断されたブランク（Ｂ₃）を使用して高速成形する方
法として：前記ブランク（Ｂ₃）をカップの裏面となる
側を上にして所定の枚数積層して載置し、前方から１枚
ずつ取り上げて、円錐台形の成形コーンロール（１１）
と押えコーンロール（１２）とが配置されている側筒成
形位置の直前の位置まで移動させてシール剤（Ｓ）を塗
布し；前記成形コーンロール（１１）と押えコーンロー
ル（１２）とを、被加工材が送り出される方向に回転さ
せ；前記成形コーンロール（１１）の側周面（１１ｃ）
上に整列して明けられた複数個の吸気、排気兼用の穴
（１１ｅ）が、両コーンロール（１１、１２）の近接位
置に達する時点に、前記押えコーンロール（１２）を前
記成形コーンロール（１１）に対し所定のロールギャッ
プまで接近させ；このロールギャップに、前記ブランク
（Ｂ₃）を供給し、前記吸気、排気兼用の穴（１１ｅ）
を吸気側にして前記ブランク（Ｂ₃）を吸引するととも
に、押えコーンロール（１２）により前記ブランク（Ｂ
₃）を前記成形コーンロールの側周面（１１ｃ）に押し
付けながら、その先端と後端を所定の糊代部（Ｓ）とし
て重ね合わせて貼合し；前記押えコーンロール（１２）
を前記成形コーンロール（１１）との接近位置から離
し、前記吸気、排気兼用の穴（１１ｅ）を排気側に切り
替え、成形と糊付けの終わったカップ側筒（１０）の内
周に空気を吹き付け、前記成形コーンロールの側周面
（１１ｃ）との接触から離すとともに成形コーンロール
の小径側の端部（１１ａ）に移動させ、同時に成形コー
ンロールの回転軸（１１ｄ）から僅かに離れて配置され
た補助エアーノズル（１６）から、成形コーンロールの
小径側の端部（１１ａ）に向けて移動されたカップ側筒
（１０）の内周面にさらに空気を吹き付け搬送して、前
記成形コーンロール（１１）から離し；次のブランク
（Ｂ₃）を、前記成形コーンロール（１１）と押えコー
ンロール（１２）のロールギャップに向けて供給可能に
する；諸工程を含んで成る紙製カップの側筒の高速製造
方法。
【請求項２】ロール巻きされたカップ用紙（Ｐ）を、
カップ１個分の送り長さを有するブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）
として切断し、このブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）を高速成形の
過程で、カップ１個分の扇形の寸法に切断して高速成形
する方法として：成形すべきカップ側筒となる扇形の用
紙の片側の側端を用紙の一方の側端とし、扇形の上部の
弧に近接して用紙の側端に直角に、又は扇形の他方の側
端に平行な切断線を設定し；ロール巻きされたカップ用
紙（Ｐ）を側筒の裏側面が上になるように配置し、１対
のニップロール（５３ｂ、５３ｂ）に挟んで所定の速度
でカッター装置（５４）に送り、用紙カッター（５４
ｂ）により所定の切断代又は貼合代を含んだカップ１個
分の寸法にされたブランク（Ｂ）として切断し；それぞ
れの周面が互いに接近されて互いに反対方向に回転して
いる円錐台形の成形コーンロール（１１）と押えコーン
ロール（１２）を対とし、前記成形コーンロール（１
１）は、その側周面（１１ｃ）に明けられた複数個の吸
気、排気兼用の穴（１１ｅ）が、カップ用紙から切断さ
れた前記ブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）の先端が成形コーンロー
ル（１１）と押えコーンロール（１２）の間のロールギ
ャップに供給される時点で両コーンロールの近接線に位
置するようにされた前記成形コーンロール（１１）と押
えコーンロール（１２）の所定のロールギャップに供給
し；前記押えコーンロール（１２）で前記ブランク（Ｂ
₁、Ｂ₂）を成形コーンロール（１１）に対し押さえて保
持しながら、この穴（１１ｅ）から吸気して前記ブラン
ク（Ｂ₁、Ｂ₂）を成形コーンロールの側周面（１１ｃ）
に巻き付け回転して側筒（１０）として成形を始め、両
コーンロール（１１、１２）を１回転させて、成形コー
ンロールの側周面（１１ｃ）に前記ブランク（Ｂ₁、
Ｂ₂）を巻き付けながら、押えコーンロールの小径側の
端部（１２ａ）と大径側の端部（１２ｂ）を、それぞれ
先端切りスリッター（１２ｅ）と上端切りカッター（１
３）とにより所定の寸法に切断して扇形とし；前記ブラ
ンクの送り方向の前方端と後方端を成形加工前に施され
た所定のシール剤（Ｓ）により重ね合わせ、グルー、ホ
ットメルト、ラミネートされたポリエチレンなどによる
シール接着により貼合して１個の側筒（１０）として完
成し；前記複数個の吸気、排気兼用の穴（１１ｅ）を排
気側に切り替えて空気を吐き出し、成形コーンロール
（１１）から離すとともに前記コーンロールの小径側に
送り、成形されシール貼合されたカップ側筒（１０）の
内周面を補助エアーノズル（１６）から噴き出す空気に
より、前記成形コーンロール（１１）から離して搬送し
て；次のブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）を、前記成形コーンロー
ル（１１）と押えコーンロール（１２）とのロールギャ
ップに向けて供給可能にする；諸工程を含んで成ること
を特徴とする紙製カップの側筒の高速製造方法。
【請求項３】前記先端切りスリッター（１２ｅ）によ
る先端切断と同時に、成形コーンロール（１１）の後端
に押し当てられた花弁状カッター（１３ａ）により側筒
（１０）の上部開口となる部分を花弁状あるいは波形に
切断しながら回転させ、装飾用の花弁状（又は波形）模
様が切断されることを特徴とする請求項１記載の紙製カ
ップの側筒の高速製造方法。
【請求項４】円錐台形の紙製カップの側筒として予め
扇形に切断されたブランク（Ｂ₃）を受けて、円錐台形
の紙製カップの側筒に成形する高速側筒成形装置（５
５）として：前記扇形ブランク（Ｂ₃）の所定数を積層
して受けるブランクストッカ（４１）と；円錐台形で回
転軸の周りに回転可能にされ、軸心部から側周面（１１
ｃ）まで貫通して側周面（１１ｃ）上に整列して明けら
れた複数個の吸気、排気兼用の穴（１１ｅ）を有する成
形コーンロール（１１）と、この成形コーンロール（１
１）に対し所定のロールギャップを形成する距離までの
接近と、この位置からの離去が可能にされ、前記成形コ
ーンロール（１１）と反対方向に回転される押えコーン
ロール（１２）と、が上下に配置されている１対の高速
回転成形ロール装置（１１、１２）と；前記のストッカ
（４１）と高速回転成形ロール装置（１１、１２）との
間に配置され、前記ブランク（Ｂ₃）の最も前面にある
ものを１枚ずつ取り上げてシール剤（Ｓ）を塗布し、前
記高速回転成形ロール装置（１１、１２）の直前の位置
まで移動させるシール剤塗布及び移動装置と；前記成形
コーンロールの回転軸（１１ｄ）から僅かに離れて配置
された補助エアーノズル（１６）と；を有し；前記成形
コーンロールの側周面（１１ｃ）に明けられた複数個の
吸気、排気兼用の穴（１１ｅ）は、両コーンロール（１
１、１２）が所定のロールギャップに近接した時点で、
前記接近位置まで回転されて前記ブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）
が前記両コーンロール（１１、１２）の間に供給された
時点では吸気穴とされ、前記ブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）を前
記成形コーンロールの側周面（１１ｃ）に吸引し、前記
押えコーンロール（１２）は前記ブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）
を前記成形コーンロールの側周面（１１ｃ）に押し当て
て回転によりカップの成形と糊付けを行い；前記複数個
の吸気、排気兼用の穴（１１ｅ）は、前記成形と糊付け
の終わった時点で排気穴に切り替えられ、カップ側筒
（１０）の内周に空気を吹き付け、前記成形コーンロー
ルの側周面（１１ｃ）との接触から離すとともに、成形
コーンロールの小径側端側に移動させ；前記補助エアー
ノズル（１６）で、成形コーンロールの小径側端側に移
動されたカップ側筒（１０）の内周面に空気を吹き付
け、前記側筒（１０）を搬送して前記成形コーンロール
（１１）から離し；次のブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）を、前記
成形コーンロール（１１）と押えコーンロール（１２）
のロールギャップに向けて供給可能にする；紙製カップ
の側筒の高速製造装置。
【請求項５】前記押えコーンロール（１２）の後端に
装着され、前記側筒の上部開口となる部分に装飾用の花
弁状（又は波形）凹凸を切断するための花弁状カッター
（１３ａ）が設けられることを特徴とする請求項３記載
の紙製カップ側筒の高速製造装置。
【請求項６】ロール巻きされた用紙（Ｐ）を受けてカ
ップ１個分を成形可能なブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）として切
断し、このブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）を余剰部分を切断しな
がら円錐台形の紙製カップの側筒（１０）として成形す
る高速成形装置として：対向する１対の支持板（５３
ａ、５３ａ）に支持され、速度制御装置（５３）内に収
容されたクラッチ・ブレーキなどを介してモータにより
駆動されて回転し、ロール巻きされたカップ用紙（Ｐ）
を受けて繰り出す１対のニップロール（５３ｂ、５３
ｂ）と；これらのニップロール（５３ｂ、５３ｂ）の下
流に配置され繰り出されるカップ用紙（Ｐ）を受けて、
カップ側筒１個分の長さのブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）として
切断するための用紙カッター（５４ｂ）を有するカッタ
ー装置（５４）と；このカッター装置（５４）の下流に
配置され、円錐台形で回転軸（１１ｄ）の周りに回転可
能にされ、軸心部から側周面（１１ｃ）まで貫通して側
周面（１１ｃ）上に整列して明けられた複数個の吸気、
排気兼用の穴（１１ｅ）を有する成形コーンロール（１
１）と；この成形コーンロール（１１）に対し同一の傾
斜角を有する円錐台形で、所定のロールギャップを形成
する距離までの近接と、この位置からの離去が可能にさ
れ、前記成形コーンロール（１１）と反対方向に回転さ
れ小径側の先端に先端切りスリッター（１２ｅ）が取り
付けられた押えコーンロール（１２）と；前記成形コー
ンロールの回転軸（１１ｄ）から僅かに離れて配置され
た補助エアーノズル（１６）と；を有し；前記成形コー
ンロールの側周面（１１ｃ）に明けられた複数個の吸
気、排気兼用の穴（１１ｅ）は、両コーンロール（１
１、１２）が所定のロールギャップに近接した時点で、
前記接近位置まで回転されて前記ブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）
が前記両コーンロール（１１、１２）の間に供給された
状態で吸気穴とされ；前記押えコーンロール（１２）は
前記ブランク（Ｂ₁、Ｂ₂）を前記成形コーンロールの側
周面（１１ｃ）に押し当てて回転によりカップの成形、
先端の切断及び糊付けを行い；前記吸気、排気兼用の穴
（１１ｅ）は、前記成形と糊付けの終わった時点で排気
穴に切り替えられ、カップ側筒（１０）の内周に空気を
吹き付け、前記成形コーンロールの側周面（１１ｃ）と
の接触から離し、成形コーンロールの小径側端側に移動
させ；前記補助エアーノズル（１６）は、成形コーンロ
ールの小径側端側に移動されたカップ側筒（１０）の内
周面に空気を吹き付け、前記側筒（１０）を搬送して前
記成形コーンロール（１１）から離し；次のブランク
（Ｂ₁、Ｂ₂）を、前記成形コーンロール（１１）と押え
コーンロール（１２）のロールギャップに向けて供給可
能にする；紙製カップの側筒の高速製造装置。
【請求項７】前記側筒（１０）の上部開口となる部分
に装飾用の花弁状（又は波形）凹凸を切断する花弁状カ
ッター（１３ａ）が、別の回転軸（１３ｄ）の周りに回
転されて、前記成形コーンロール（１１）の後端部近く
に押し当てられるように設けられることを特徴とする請
求項６記載の紙製カップ側筒の高速製造装置。