JP6596835B2

JP6596835B2 - 紙カップの成型方法

Info

Publication number: JP6596835B2
Application number: JP2015026101A
Authority: JP
Inventors: 学菅原
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP2016147443A

Description

本発明は、ローレットに関するものである。具体的には、紙カップの底部を成形するときに、筒状の胴部材の下端部を内方に折り返して、胴部材の中に挿入した底部材の下方折り曲げ部を挟んで、挟んだ内側から押圧してかしめるローレットに関するものである。

従来から、ジュース、炭酸飲料などのコールド飲料や、コーヒー、ココアなどのホット飲料のカップとして、店頭での販売やカップベンダーでの販売に紙カップが広く用いられている。

また、紙カップの開口部を蓋材などで密封した紙カップ容器も、密封容器として多く使用されている。このような紙カップ容器としては、トップカール部にフィルム状の蓋材をシールした紙カップの容器や、トップカール部に樹脂製のリングを融着させ、リングと蓋材をシールした紙カップ容器がある。

あるいは、トップ部にも底部と同様の形状、すなわち、底部材と同様に、周縁部を上に折り曲げて上方折り曲げ部を設けた蓋部材を筒形状の胴部材の内側に挿入し、胴部材を蓋部材の上方折り曲げ部に重なるように折り曲げて取り付け、蓋部材の水平部分に設けた飲み口の開口部を、蓋材のタブでシールした紙カップ容器もある。

このように使用される紙カップの成形工程では、筒状にした胴部材の下端部分の内側に、周縁部を下に折り曲げて下方折り曲げ部を設けた底部材を挿入し、筒状の胴部材の下端部を内方に折り返して、底部材の下方折り曲げ部を挟んで、挟んだ内側からローレットで押圧してかしめて底部を形成する（特許文献１参照）。

より具体的には、紙カップは、紙層の少なくとも内面側にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂層を設けた基材で、胴部材１や底部材２などを作成し製造される。そして、筒状にした胴部材１の内側に、下方折り曲げ部３を設けた底部材２を挿入し、底部を熱風などで加熱した後、図４のように、胴部材１の下端部をインカール金型４で内側に湾曲させる。このとき紙カップは、マンドレル５に被せるように装着されて搬送される。

次に、図５のように、下端部が内側に湾曲した胴部材１の下部を外側は雌金型６で押さえて、内側をローレット７で押圧してかしめて胴部材１に底部材２を熱融着させる。このローレット７は、胴部材の傾斜に合わせた、逆円錐台形状や円筒形状で、底部に圧着する表面には、強く基材を押し潰すように、斜めに線状の凹凸が設けられている。

そして、図６に示すように、ローレット７はローレット回転台８に取り付けられ、ローレット回転台８が回転してローレットが紙カップの底部の内面に押圧しながら移動して圧着させる。このため、ローレット回転台８の回転軸ａとローレットの逆円錐台形状の中心線ｂがずれるように取り付けられている。

ローレット回転台８に取り付けたローレット７が、偏芯回転する際に、ローレット回転台８へのローレット７の取り付け部や取り付け位置出し部、ローレットの先端部分の位置取りの関係で、ローレットの上端部Ａが胴部材の折り返した上端部から動いて圧力が逃げることがあり、折り返した上端部がきれいに圧着されないことがあった。

公知文献を以下に示す。

特開昭６０−２２５７４３号公報

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、紙カップの胴部材の下端部を内方に折り返して、底部材の下方折り曲げ部を挟んで、内側から押圧してかしめて底部を成型するときに、ローレット回転台に取り付けたローレットが、偏芯回転する際に、ローレットが動いても圧力が逃げにくいローレットを提供することを課題としている。

本発明は係る課題に鑑みなされたものであり、請求項１の発明は、紙カップの底部を成型するときに、筒状の胴部材の下端部を内方に折り返して、底部材の周縁部を下方に折り曲げた下方折り曲げ部を挟んで、挟んだ内側から押圧してかしめるローレットを使用した紙カップの成型方法であって、
前記ローレットが先端側の径が太くなるように、胴部材と底部材とが重ね合わされた総厚の５％から１５％の範囲の段差が設けられており、
前記ローレットがローレット回転台に回転自在に取り付けられていて、かつ、ローレット回転台の回転軸とローレットの逆円錐台形状の中心線は、偏芯回転するようにずらして取り付けられている
ことを特徴とする紙カップの成型方法である。

本発明のローレットは、ローレット回転台に取り付けたローレットが、偏芯回転する際に、ローレットが動いても、圧力が逃げにくい。そのため、胴部材の下端部分を折り返した上端部がきれいに圧着される。そして、この部分から紙層への水の染み込みがなくなり、紙の層間剥離も防止できる。

本発明のローレットの一例が、ローレット回転台に取り付けられた状態を模式的に正面で示した説明図である。本発明のローレットの一例を用いて、紙カップの底部を圧着する状態を模式的に正面から一部断面で示した説明図である。（ａ）（ｂ）ローレット回転台に取り付けられた本発明のローレットの他の例を模式的に正面で示した説明図である。胴部材の下端部を内側に湾曲させることを模式的に示した説明図である。従来のローレットの一例を用いて、紙カップの底部を圧着する状態を模式的に正面から一部断面で示した説明図である。従来のローレットの一例が、ローレット回転台に取り付けられた状態を模式的に正面で示した説明図である。

以下、本発明を実施するための形態につき説明する。
図１は、本発明のローレットの一例が、ローレット回転台に取り付けられた状態を模式的に正面で示した説明図である。
図２は、本発明のローレットの一例を用いて、紙カップの底部を圧着する状態を模式的に正面から一部断面で示した説明図である。
図３（ａ）（ｂ）は、ローレット回転台に取り付けられた本発明のローレットの他の例を模式的に正面で示した説明図である。

本例のローレット１０は、図１の正面図に示すように、ローレット１０は紙カップの胴部の傾斜に合わせた逆円錐台形で、その上下中間あたりより上の先端側の径が太くなっていて、上下中間より下の部分との間に段差Ｂが設けられている。

この段差Ｂは、ローレット１０の上端部Ａが動いても押圧の圧力が逃げにくいように設けている。段差Ｂは小さすぎても圧力が充分にかからず、大きすぎると底部の下端側に圧力がかからず不具合が生じる。そのため、段差Ｂは、胴部材１や底部材２の重ね合わされた総厚の５％から１５％にすることが望ましい。

例えば、胴部材の厚さが０．３５ｍｍで、底部材の厚さが０．３０ｍｍの場合、総厚は、胴部材が折り返されて２重になるので２倍して、（０．３５ｍｍ×２＋０．３０）＝１．００ｍｍになり、その５％〜１５％は、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍとなり、ローレットの段差Ｂは、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍに設定することが望ましい。

ローレット１０は、ローレット回転台８に回転自在に取り付けられていて、ローレット回転台８の回転軸ａとローレット１０の逆円錐台形状の中心線ｂは、偏芯回転するようにずらして取り付けられている。また、ローレット１０の紙カップの底部に圧着する表面には、強く基材を押し潰すように、斜めに線状の凹凸が設けられている。

図４のように、胴部材１の下端部がインカール金型４で内側に湾曲した紙カップは、マンドレル５に装着されて移動してくる。そして、図２のように、雌金型６に紙カップの下部が挿入され、ローレット１０がローレット回転台８の回転により、偏芯回転することによって、紙カップの下部の内側が押圧され、雌金型６に押し付けられ、底部材２の下方折り曲げ部３と、その内外に位置した胴部材１を圧着させ、熱融着させる。

この圧着の際に、ローレット回転台８へのローレット１０の取り付け部や取り付け位置出し部、ローレットの先端部分の位置取りの関係で、ローレットの上端部Ａが動いても、本発明のローレット１０を用いることによって、胴部材の折り返した上端部への圧力が逃げにくい。

そのため、胴部材の下端部分の折り返した上端部がきれいに圧着される。そして、圧着により熱可塑性樹脂が紙層の端部へ押出されてきて、この部分から紙層へ水が染み込むことがなくなり、紙の層間剥離も防止できる。

また、本発明のローレットを、図３（ａ）のローレット１１のように、先端側の径を太くするのを、上下中間あたりに段差Ｂを設けるのではなく、上から三分の一ほどの位置に段差Ｂを設けてそれより上を太くしてもよい。胴部材の折り返した上端部を覆うように、径の太い部分を設けて、ターレットが動いても胴部材の折り返した上端部から外れなければよい。

さらにまた、図３（ｂ）のローレット１２のように、上から三分の一ほどの位置に段差Ｂを設けてそれより上を太くして、かつ、下から三分の一ほどの位置に段差Ｃを設けてそれより下を太くして、その中間部分を相対的に細くしてもよい。胴部材の折り返した上端部がしっかりと圧着され、また、底部材の下方折り曲げ部の先端部分が外側と内側の胴部材にしっかりと圧着されるので、その間の部分の圧着が弱くなっても、紙カップの機能に影響はない。

１０、１１、１２、７・・・ローレット
１・・・胴部材
２・・・底部材
３・・・下方折り曲げ部
４・・・インカール金型
５・・・マンドレル
６・・・雌金型
８・・・ローレット回転台
ａ・・・回転軸
ｂ・・・中心線
Ａ・・・上端部
Ｂ・・・段差

Claims

紙カップの底部を成型するときに、筒状の胴部材の下端部を内方に折り返して、底部材の周縁部を下方に折り曲げた下方折り曲げ部を挟んで、挟んだ内側から押圧してかしめるローレットを使用した紙カップの成型方法であって、
前記ローレットが先端側の径が太くなるように、胴部材と底部材とが重ね合わされた総厚の５％から１５％の範囲の段差が設けられており、
前記ローレットがローレット回転台に回転自在に取り付けられていて、かつ、ローレット回転台の回転軸とローレットの逆円錐台形状の中心線は、偏芯回転するようにずらして取り付けられている
ことを特徴とする紙カップの成型方法。