紙容器成形機
【課題】熱可塑性樹脂が表面もしくは裏面に設けられたブランクの端部の限られた範囲を加熱して熱可塑性樹脂を溶融もしくは軟化させるにあたり、目標とする領域以外の加熱を確実に防止する。
【解決手段】ブランク５における一方の端部の表面もしくは他方の端部の裏面に向けて熱風を噴射するヒーター２７と、前記表面もしくは裏面に密着させられてこれら表面もしくは裏面のうち前記合成樹脂を軟化もしくは溶融させるべき領域を前記熱風に対して露出させ、かつ前記表面もしくは裏面のうち前記領域以外の箇所を前記熱風に対して遮蔽する熱遮断部材とを備えている。
【解決手段】ブランク５における一方の端部の表面もしくは他方の端部の裏面に向けて熱風を噴射するヒーター２７と、前記表面もしくは裏面に密着させられてこれら表面もしくは裏面のうち前記合成樹脂を軟化もしくは溶融させるべき領域を前記熱風に対して露出させ、かつ前記表面もしくは裏面のうち前記領域以外の箇所を前記熱風に対して遮蔽する熱遮断部材とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板紙基材に例えばポリエチレン樹脂がラミネートされたブランクシートより形成された切頭円錐状（以下、「テーパー形状」とも呼ぶ）のシェルやそのシェルの底部に板紙製の底板を取り付けたテーパー形状の容器などを成形するための装置に関し、特にその製造過程でラミネート樹脂を溶融させて板紙基材の端部同士を接着するために、その板紙基材の両端部を加熱して、その表面の合成樹脂を溶融もしくは軟化させる加熱装置を備えた成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インスタント食品やスナック菓子などの食品用の容器として、コップや椀などのガラス製あるいは陶器製の容器を模して樹脂により作成された容器が使用されていることは周知のとおりである。これらの容器は樹脂製であることにより成形性が良好で、形状の自由度が高いが、最近では環境に対する負荷の低減や加工技術の向上によって、従来樹脂製とされていた容器を紙製とすることが試みられるようになってきている。
【０００３】
このような容器に用いられる紙基材として、容器の耐水性を確保し、また断熱性を高めるために、合成樹脂をコーティングもしくはラミネートされたものが使用される。そのため、ブランクシートからカップ胴部用のブランクを打ち抜き、筒状に成形するために、ブランクを丸めるのに先立って、ブランクの一方の端部表面と他方の端部裏面とのそれぞれを加熱することにより、それらの接着対象部分の合成樹脂を溶融もしくは軟化させ、ブランクを切頭円錐状に丸めた際にそれらの部分を互いに重ね合わせて加圧し、合成樹脂を接着剤として、ブランクの端部同士を接合している。これによりカップ容器における胴部が成形され、この胴部に対してボトム部（底部）が取り付けられ、また、端部がカール成形され、紙製の容器が製造される。胴部を構成するブランクの端部同士を接合するための合成樹脂などの溶融もしくは軟化は、加熱装置によるホットエア（以下、「熱風」ともいう）などで行われ、このような紙製の容器の成形工程におけるブランクの加熱方法および装置が特許文献１ないし４に記載されている。
【０００４】
特許文献１には、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ぼテーパー形状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ブランクにより筒状体すなわち紙コップを成形する筒状体成形装置が記載されている。この筒状体成形装置には、シート状ブランクをマンドレルに供給するためのコンベア機構およびブランク位置決め台が設けられている。コンベア機構は、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をターレットの中心に向かう方向に移送してブランク位置決め台に順次供給する。ブランクは、この供給の途中において、コンベア機構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によりその左右両端部が加熱されて、その表面の熱可塑性樹脂が溶融される。そして、ブランクは、マンドレルの外周面にほぼ切頭円錐状となるように巻き付けられて、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てのりしろ部が互いに溶着されるので、ほぼテーパー形状の筒紙となる。その後、底紙ののりしろ部が筒紙の底部とこの筒紙の上記底部に隣接する部分との間に挟み込まれる。また、この挟み込みにより、のりしろ部は、上記底部と上記隣接部分とにそれぞれ溶着され、カーリングなどが施されて、紙コップの完成品に仕上げられる。
【０００５】
特許文献２には、コップ状耐熱紙容器の製造ラインが高速であっても、コップ状耐熱紙容器の胴部のサイドシール部を、接着剤を使用せずにヒートシールのみで確実に接着でき、内容物が液体であっても液漏れが発生することなく、オーブンや電子レンジで加熱することができるコップ状耐熱紙容器及びその製造方法が記載されている。より具体的には、胴部のサイドシール部では、胴部用ブランクの縦方向端縁のポリエステル系樹脂フィルム層をホットエアで急速加熱して溶融させ、溶融したポリエステル系樹脂フィルム層と他方の端縁外層とが圧着されて、コップ状耐熱紙容器が形成される。
【０００６】
特許文献３には、サイドブランクの接着対象部位にホットエアを吹き付けるプレヒーター機構が記載されている。このプレヒーター機構は、カップ成型装置及びブランク供給部とともに備えられ、ヒーター本体と、ホットエアを排出するヒーター本体の排出口に連通するとともにサイドブランク側に向かって開口する第１凹部を有するベース部と、前記第１凹部と相まってホットエアの通路を形成する第２凹部と、接着対象部位に沿うように配置されて第２凹部とサイドブランク側の外部とを連通するノズル孔とを有するノズル部と、通路に沿って形成され通路内を少なくとも２つの部位に仕切るとともに、仕切られた通路の一方側の部位から他方側の部位への前記ホットエアの流通を可能とする切欠部を有する仕切プレートとを備えている。そして、プレヒーター機構の通路に仕切プレートを設け、この切欠部の大きさや形成位置を部分的に調節することにより、ホットエアの量を部分的に増減し、加熱処理の性能を向上させ、所望の接着強度を確保できるようにしたことが記載されている。
【０００７】
特許文献４に記載された容器成型装置には、シート材からなるサイドブランクの一方の主面の加熱対象部位にホットエアを吹き付けて加熱するプレヒーター機構と、サイドブランクの他方の主面側を支持する板状の支持機構とを備え、支持機構はその内部に冷却水が流通する通路が形成され、通路は、加熱対象部位から離れて配置されているブランク処理装置が記載され、ブランクに加熱処理等の処理を施す際に、ホットエアの吹き付けによりサイドブランクが変形するのを防ぎ、また、加熱対象部位以外の部分が必要以上に加熱されるのを防ぐことができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５１３７１７号公報
【特許文献２】特開２００３−２００９２０号公報
【特許文献３】特開２００９−８３２３７号公報
【特許文献４】特開２００９−８３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に記載の筒状体成形装置は、コンベア機構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によりその左右両端部が加熱されて、シート状ブランクの表面の熱可塑性樹脂が溶融される構成となっている。このようなガスバーナの火炎は、ブランクの端部を直接加熱するだけでなく、周囲の空気を加熱し、またその加熱した空気を火炎と共にブランクの端部に吹き付けるように作用するから、ブランクの広い範囲が加熱される可能性が高い。そのため、互いに接合するべき端部に隣接する部分をも加熱されて表面の合成樹脂が溶融もしくは軟化してしまい、さらには不必要に発泡してしまう虞がある。
【００１０】
また、特許文献２の発明では、加熱のためにホットエアをカーテン状に噴射しているが、コップ状耐熱紙容器のサイドシール部に吹き付けられたホットエアは、未だ熱を持ったままその周囲に拡がるから、加熱箇所を決められた局部に限ることが困難であり、上記の特許文献１に記載されている発明と同様に、ブランクの端部に隣接する部分をも加熱してしまって、加熱対象部位以外の部分における合成樹脂が必要以上に加熱されて溶融や軟化、あるいは発泡を招来し、その後のブランクフィードへの悪影響やシェルフォーミングの成形不良を起こす可能性がある。このような技術的な課題は、加熱のためにホットエアを使用している特許文献３や特許文献４に記載されている発明においても同様に内在している。
【００１１】
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、熱可塑性樹脂がコーティングもしくはラミネートされた紙容器用ブランクの端部を熱風で加熱するにあたり、目標範囲を超えた加熱を防止もしくは抑制することができ、また、溶融もしくは軟化させた合成樹脂が、ブランクを支持する支持機構に付着するのを防止もしくは抑制して、ブランクを安定してフィードできる加熱装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、紙容器の胴部を平板状に展開した形状をなす紙板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂からなる被覆層が設けられたブランクに対し、そのブランクの一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱して、その面の前記樹脂を軟化もしくは溶融させ、前記ブランクを丸めて端部を互いに重ね合わせて加圧して、ブランクの両端部を接合する紙容器成形機において、前記ブランクにおける一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱する加熱装置が、前記ブランクにおける一方の端部の表面もしくは他方の端部の裏面に向けて熱風を噴射するヒーターと、前記表面もしくは裏面に接触ないしは接近させられて前記表面もしくは裏面のうち前記樹脂を軟化もしくは溶融させるべき領域を前記熱風に対して露出させ、かつ前記熱風の噴射ノズルに隣接して中央側に配置され、前記表面もしくは裏面のうち前記領域以外の箇所を前記熱風に対して遮断する熱遮断部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ブランクを間欠的に搬送する搬送機構を更に備えるとともに、前記遮断部部材は、前記ブランクの表面側に配置される上下動可能な熱遮断バーと、前記熱遮断バーと対峙して前記ブランクの裏面側に固定配置される熱遮断走行板とから構成され、間欠停止状態にある前記ブランクに対し前記遮断バーを接触ないしは接近させ、かつ前記ブランクが前記搬送機構によって搬送させられる際に前記遮断バーを、前記ブランクに対して上方に前記ブランクから離隔させる駆動機構を更に備えていることを特徴とする紙容器成形機である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記熱遮断部材の内部に冷却液を循環させて流通させることにより前記熱遮断部材を冷却する冷却機構を更に備えていることを特徴とする紙容器成形機である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、紙容器用のブランクは、その表面もしくは裏面、もしくは両面に設けられている樹脂を加熱して溶融もしくは軟化させ、これを接着剤として、容器の胴部の形状に成形した際に、その両端部の接着対象領域が互いに接合されて筒状の胴部いわゆるシェルとされる。そのための加熱は、ヒーターから熱風を噴射し、これをブランクの端部に吹き付けることにより行われる。その場合、樹脂を溶融もしくは軟化させる領域とそれ以外の領域とが熱遮断部材によって区分され、合成樹脂を溶融もしくは軟化させるべき領域のみが熱風に対して露出させられる。その結果、接合するべき端部以外の樹脂が加熱溶融したり、軟化したりする事態を未然に防止もしくは抑制でき、表面が綺麗な品質に優れた欠陥のない紙容器を製造することができ、また、紙基材に含まれている水分の蒸発に伴う樹脂の発泡により接着対象領域外のシェル側壁が厚くなり外側に膨らんで外寸が変化してしまうのを防ぎ、後工程への搬送上でのトラブルを回避することができる。
【００１６】
また、ブランクを間欠的に搬送する搬送機構とのタイミングに合わせて、その搬送の過程で、停止状態のブランクに対して、熱遮断バーを接近ないし接触させ、熱風で樹脂を溶融もしくは軟化させる際は、ブランクの押さえとして作用し、ブランクの端部の加熱を効果的に行うことができるとともに、またブランクが搬送させられる際は、熱遮断バーをブランクから離隔させる駆動機構により、搬送させられる際のブランクに対して、熱遮断バーを上方へ逃がし、接着面の溶融もしくは軟化した樹脂が熱遮断バーに擦れて付着するのを防ぎ、ブランクの搬送性への影響をなくし、ブランクを安定して搬送させることができる。
【００１７】
さらに、ブランクの表面あるいは裏面の少なくとも一方の端部に熱風を吹き付ける際に、熱遮断部材は、直接的ないしは間接的に熱風による熱の影響を受けて熱くなるが、その熱は熱遮断部材の内部を循環して流れる冷却液によって運び去られるので、熱遮断部材の過熱や熱遮断部材を介して加熱対象部位以外の部分が必要以上に加熱されるなどの不都合を未然に回避もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】紙容器成形機に組み込まれた本発明に係るそのヒーターの平面図である。
【図２】そのヒーターの縦断側面図である。
【図３】ヒーターおよびノズル、熱遮断走行板の形状および位置を説明するための概略説明図である。
【図４】本発明に係る熱遮断バーおよびその駆動機構の一例を示す斜視図である。
【図５】ヒーターおよび熱遮断部材のブランクフィードラインＦとの位置関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係る加熱装置を備えた成形機の一例を示す全体概略図である。
【図７】その成形機の一部省略した正面図である。
【図８】その成形機におけるクランプ機構の一例を示す概略説明図である。
【図９】給紙位置におけるマンドレルの下側にブランクを供給する概略説明図である。
【図１０】ブランクを「Ｕ」字状に曲げるためのガイドバーの配置状態をフィード方向から見た概略説明図である。
【図１１】その巻き付け爪の部分の構成を示す部分図である。
【図１２】本発明で対象とする容器の一例を示す断面図である。
【図１３】本発明で対象とする容器の成形過程を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、紙容器を製造するにあたり、その素材であるブランクの端部を加熱して、ブランクの表面と裏面との少なくとも一方に設けられている熱可塑性樹脂フィルムもしくは樹脂被膜（以下、単に「合成樹脂層」という）を溶融もしくは軟化させるための装置である。その紙容器について説明すると、図１２にはその一例を断面図で示してあり、この容器１は外径に対して高さが相対的に低く、開口部が大きい（例えば直径１４０ｍｍ以上）のいわゆるどんぶり型もしくはカップ状の紙容器であり、胴部２および底板部３のいずれもが紙を主体として構成されている。また、上側の開口端には、胴部２の上端縁を外側にカール成形することによるカール部４が形成されており、また下端縁は内側にカール成形することにより底板部３に形成されているフランジ部を巻き込んで底板部３を固定している。そして、その胴部２は上部開口端の径が底部の径より大きい切頭円錐状（テーパー形状）を成しており、その外周面の中心軸線に対する傾斜角は、現在流通している紙容器の傾斜角より比較的大きな角度になっている（例えばテーパー角２２°以上）。さらに、この容器１の表面は、予め形成してある合成樹脂層を最終的に紙基材の水分を蒸発させて発泡させることにより、断熱層として機能させることもできるように構成されている。
【００２０】
上記の容器１を成形する工程の概略を図１３に示してある。先ず、胴部２は、片面もしくは両面に合成樹脂フィルムを両面にラミネート（もしくはコーティング）したブランク５を筒状に丸めて構成されており、そのブランク５はカール成形する前の胴部２を平面に展開した形状すなわちシート状の板紙であり、扇状に開いた（湾曲した）帯状を成し、その幅は容器１の高さ程度になっている。そのブランク５を切頭円錐状に丸め（少なくとも内面側を樹脂面として丸め）、その両端部を重ね合わせて接合することにより筒状のシェル６が成形される。そのシェル６の内部に底紙７が挿入されてシェル６の底部近くに接合される。すなわち、底紙７は、上記のブランク５と同様の板紙を素材とした円盤状の部材であり、その外周部には下向きに折り曲げて形成されたフランジ部が設けられている。この底紙７が挿入されたシェル６の下端縁を内側にカール成形して底紙７のフランジ部を巻き込んで接合することにより底紙７がシェル６に固定される。なお、上端部側のカール部４は底紙７を固定した後に成形される。
【００２１】
上記の容器１を成形するための装置の一例を説明すると、図６はその全体的な構成を概略的に示しており、この成形機は、水平な軸線を中心に回転させられるターレット１０が設けられており、その外周部に複数のマンドレルユニット１１が円周方向に一定の間隔を空けて取り付けられている。各マンドレルユニット１１は、前述したブランク５を巻き付けて切頭円錐状に成形するためのマンドレル１２と、ブランク５をマンドレル１２との間に挟み付けて固定するブランククランプ１３と、マンドレル１２に巻き付けたブランク５における互いに重ね合わせた両端部（すなわちシーム部）を押さえ付けるシームクランプ１４とから主に構成されている。
【００２２】
マンドレル１２は、成形するべき容器１の形状と同様のテーパー形状の部分を先端側に有し、その中心軸線をターレット１０の半径方向に一致させ、かつ小径側をターレット１０の半径方向で外周側に向けてターレット１０に取り付けられている。図に示す例では、マンドレル１２がブランク５に対して図の上から下に移動するように（時計方向に）ターレット１０が間欠的に回転しており、図示の状態ではそのマンドレル１２の下側すなわちターレット１０の回転方向で前方側にブランククランプ１３が配置され、これとは反対に図示の状態で上側すなわちターレット１０の回転方向で後側にシームクランプ１４が配置されている。
【００２３】
これらのクランプ１３，１４は、幅が狭くかつマンドレル１２の側面幅とほぼ同じ長さの板状の金属製部材であって（本例では、軽量化のためアルミニウム製部材とする）、後述する図８および図１１に示すように、ターレット１０に設けられている支点ボルト４００，４０１を中心として揺動するレバー１５，１６に腕長さを調整可能に取り付けられたアーム１７，１８の先端部にそれぞれ取り付けられている。クランプ１３，１４の押圧面の形状はフラットでもよいが、マンドレル１２の外周面に沿うように曲面形状にすることが左右のブレを矯正させて均一な押圧力が掛けられるので好ましい。
【００２４】
ターレット１０は、各マンドレル１２の間隔を１ピッチとして間欠的に回転させられるように構成されており、各マンドレル１２はその中心軸線が水平になる位置で一時的に止められ、そのように止められる位置が給紙位置２１となっている。その給紙位置２１におけるマンドレル１２とブランククランプ１３との隙間に滑り込ませるようにブランク５を供給するためのフィーダー２２が設けられている。そのブランク５は、容器１の胴部を形成する素材であって、図１３に示すように、扇状に湾曲した帯状の板紙であり、フィーダー２２はそのブランク５を一枚ずつ、給紙位置２１におけるマンドレル１２の下側に供給するように構成されている。
【００２５】
具体的に説明すると、図７に示すように、フィーダー２２は、所定の間隔を空けて互いに平行に配置された複数本のガイドレール２２０，２２１と、それらのガイドレール２２０，２２１の間をガイドレール２２０，２２１と平行に走行するように配置された上側フィードベルトＢ１と下側フィードベルトＢ２とを備えており、フィードラインＦの上に載せたブランク５を上下のフィードベルトＢ１，Ｂ２により挟んで給紙位置２１の方向へ間欠移動させるように構成されている。そして、そのガイドレール２２０，２２１あるいはフィードベルトＢ１，Ｂ２の先端部は、給紙位置２１で中心軸線を水平にして停止させられているマンドレル１２の下側近傍まで延びており、少なくともその位置でマンドレル１２の外周面の母線と平行になっている。すなわち、マンドレル１２の外周面がテーパー面となっていることにより、水平線に対して傾斜しているその外周面と平行になるように、フィーダー２２のフィードラインＦも水平線に対して傾斜している。
【００２６】
上記のガイドレール２２０，２２１およびフィードベルトＢ１，Ｂ２は、給紙位置２１からターレット１０の半径方向で外側に延びており、その後端部の上方には多数枚のブランク５を重ねて収容するブランクスタッカー２３が配置されている。このブランクスタッカー２３は、上下両側が開口した枠状の部材であって、円弧長が長いことにより凸となっている縁部（図１３の５ａ）が給紙方向で前方側となるようにブランク５を積層して収容するように構成されている。また、ブランクスタッカー２３は、その内部のブランク５が水平にならずに、その凸となる縁部５ａ側が若干上向きに傾斜するように、垂直線（または鉛直線）に対して後方に傾斜して配置されている。さらに、ブランクスタッカー２３の下端側には、ブランク５を一枚ずつ引き下げてフィーダー２２に供給するための機構４０が設けられている。
【００２７】
先ず、ブランクスタッカー２３の下端部には、その内部に積層されたブランク５のうち下端部側の複数枚のブランク５における円弧長が短いことにより凹となっている縁部（図１３の５ｂ）を押圧するゲージングシリンダ２４が設けられている。また、ブランクスタッカー２３の下方には、ブランクスタッカー２３に積層されているブランク５のうち最も下側のブランク５を吸着して引き下げる吸着パッド２５が上下動するように配置されている。この吸着パッド２５を上下動させるための機構４０は、前述した各クランプ１３，１４と同様に、ターレット１０の回転と同期させるために、ターレット１０を回転させる駆動力をカム機構などの適宜の連動機構によって吸着パッド２５に伝達するように構成することが好ましい。なお、吸着パッド２５によって引き下げられたブランク５を前述したフィードベルトＢ１，Ｂ２に受け渡すために複数のローラ２６が適宜の連動機構によって駆動するベースローラ２６’に対して上下動し、ブランク５を挟んでフィーダー２２に送り込むように設けられている。
【００２８】
さらに、フィーダー２２の途中すなわち給紙位置２１とブランクスタッカー２３との間にブランク５の互いに重ね合わされて接合される端部を加熱するヒーター２７が設けられている。すなわち、ブランク５は合成樹脂でラミネートされているので、その合成樹脂を接着剤として機能させるために、ブランク５の一方の端部の表面（容器１では内面）側と、他方の端部の裏面（容器１では外面）側とを熱風加熱するようになっている。図７にはブランク５の表面側を加熱するヒーター２７を示してあるが、図７ではこれとは反対側の裏面側を加熱するヒーターは省略してある。
【００２９】
本発明は、そのヒーター２７を含む加熱装置に特徴があり、その具体的な構成を更に説明すると、図１は、ヒーター２７をフィーダー２２の左右に一対ずつ、合計４台のヒーター２７を設けた例を示し、ブランク５の進行方向で右側にはブランク５の右端部の上面（容器１された場合には内面）に向けて熱風を吹き付ける２台のヒーター２７が、ブランク５の搬送方向に並んで配置されている。また、ブランク５の進行方向で左側にはブランク５の左端部の下面（容器１された場合には外面）に向けて熱風を吹き付ける２台のヒーター２７が、ブランク５の搬送方向に並んで配置されている。なお、ブランク５の搬送方向に並んで配置されているヒーター２７の間隔は、間欠送りされるブランク５の１ピッチ分の移動量に相当する距離である。このようにヒーター２２を複数台設ける理由は、１台のヒーターでは、加熱に時間を要するが、２台のヒーター２７で加熱工程を複数にすれば、ブランク５が間欠搬送される途中の短い停止時間で加熱することができるためである。
【００３０】
各ヒーター２７は、供給された空気を加熱して上向きもしくは下向きに噴射するように構成されており、その具体的な構成の一例を図２に示してある。このヒーター２７は全体として円筒状をなしており、軸線方向での一端側の外周面に吸気口２７ａが形成され、また軸線方向での一方の端面の中央部に噴射口２７ｂが形成されている。その吸気口２７ａに、図示しないコンプレッサーなどのエア源から空気が供給されるように構成されている。また、ヒーター２７の内部には、径の異なる複数の円筒状の仕切板２７ｃが設けられており、それらの仕切板２７ｃの軸線方向で互いに異なる端部側に、板厚方向に貫通する貫通孔２７ｄが形成されている。そして、上記の吸気口２７ａは最外周側の仕切板２７ｃの外周部に開口し、また噴射口２７ｂは最内周側の仕切板２７ｃの内周部に開口しており、したがって吸気口２７ａと噴射口２７ｂとの間に、軸線方向に上昇・下降を繰り返すエア通路２７ｅが形成されている。
【００３１】
そして、そのエア通路２７ｅの途中に空気を加熱して昇温させるための発熱部材が設けられている。具体的には、最内周側の仕切板２７ｃの外周部と、内周側から二番目の仕切板２７ｃの外周部とに電熱線（電熱コイル）２７ｆが取り付けられており、ここを流れる空気を加熱するとともに仕切板２７ｃを加熱してその内外周側を流れる空気を加熱するように構成されている。なお、電熱コイル２７ｆの電流制御は、図示しない適宜のコントローラによって行うことができ、例えば噴射口２７ｂやその近傍での温度を図示しないセンサで検出し、その温度が目標温度となるように電熱コイル２７ｆの電流を制御するように構成することができる。
【００３２】
上記の噴射口２７ｂから噴出された熱風をブランク５の長手方向における端部に吹き付けるためのノズル２７ｇが設けられている。このノズル２７ｇは、ホットエアを帯状に絞ってブランク５の端部における限られた範囲に吹き付けるためのものであり、したがってその開口部２７ｈは、ブランク５の幅より僅かに長く、かつブランク５の加熱するべき端部の幅より僅かに広い幅の矩形状に形成されている。そして、そのノズル２７ｇは、前述したフィーダー２２によって間欠的に搬送されるブランク５における長手方向での両端部に対向する位置に固定配置されている。その状態を図３に示してあり、ノズル２７ｇの開口部２７ｈは、ブランク５の長手方向での端縁から所定寸法の小さい幅の領域を加熱部としてその加熱部と平行に配置されている。なお、ノズル２７ｇとブランク５との間隔は、搬送中のブランク５がノズル２７ｇに接触せず、またノズル２７ｇから吹き出したホットエアが不必要に拡散しない程度の小さい間隔に設定されている。
【００３３】
上記のヒーター２７は、ブランク５の長手方向における両端部を加熱し、その限られた領域の熱可塑性合成樹脂（例えば、ポリエチレンなど）を溶融もしくは軟化させるためのものであり、これに対してブランク５の表裏両面の全体に合成樹脂層が設けられているので、限られた領域を超えて合成樹脂を加熱して溶融もしくは軟化させないようにするために熱遮断部材が設けられている。その理由は、所定領域以外の樹脂が加熱溶融もしくは軟化して発泡しまうと、樹脂が搬送面に擦れて付着しブランクが傷付いたり、ブランクの搬送性が悪くなったりするため、所定の領域外に熱風の熱が伝わるのを防ぐためである。その熱遮断部材の一例を図４および図５を参照して説明すると、ここに示す例では、ブランク５の表面（上面）に接触ないし接近させられる左右二対（合計４つ）の熱遮断バー１０１，１０２，１０３，１０４、およびブランク５の裏面（下面）側に固定配置されている熱遮断走行板１２０，１２１によって熱遮断部材が構成されている。これらの熱遮断バー１０１〜１０４は、フィーダー２２によって間欠的に搬送されるブランク５の左右両端縁と平行に配置されており、したがってブランク５の搬送方向での左側（もしくは右側）に配置されている熱遮断バー１０１，１０３と、右側（もしくは左側）に配置されている熱遮断バー１０２，１０４とは、ブランク５の左右両端縁と同様に、ブランク５の搬送方向に対して扇状に開いた状態に配置されている。なお、熱遮断バー１０１，１０３同士、熱遮断バー１０２，１０４同士は互いに平行になっている。また、熱遮断バー１０１，１０３同士の間隔、および熱遮断バー１０２，１０４同士の間隔は、ブランク５を間欠的に搬送する１ピッチの送り量と同じに設定されている。したがって、一対の熱遮断バー１０１，１０２に対応する位置にブランク５が停止している状態では、他の一対の熱遮断バー１０３，１０４に対応する位置にブランク５が停止しているように構成されている。すなわち、フィーダー２２の左右両側にそれぞれ２台のヒーター２７が設けられていることに対応して左右に二対の熱遮断バー１０１〜１０４が設けられている。
【００３４】
図４および図５に示すように、ブランク５の搬送方向での左側に配置されている熱遮断バー１０１，１０３は、ブランク５に対して上側に配置されるとともに、ブランク５の下側には、熱遮断走行板１２０がノズル２７ｇに隣接して中央側に固定配置されている。一方、ブランク５の搬送方向の右側に配置されている熱遮断バー１０２，１０４は、ブランク５に対して上側に配置され、ノズル２７ｇに隣接して中央側に配置されるとともに、ブランク５の下側には、熱遮断走行板１２１がノズル２７ｇに対向して中央側に固定配置されている。
【００３５】
それぞれ熱遮断バー１０１，１０３は所定形状のフレーム部材１０５の一部として一体化されており、他方の熱遮断バー１０２，１０４はフレーム部材１０６の一部として一体化されている。そして、間欠的に停止しているブランク５の表面に接触ないし接近させられ、ブランク５が搬送される際には後述する駆動機構によりブランク５の表面から上方に離れるように構成され、ブランク５の搬送される隙間を広くしブランク５に溶融もしくは軟化した樹脂が搬送面に付着するのを防止している。なお、ヒーター２７に対向して設けられている熱遮断走行板１２１および熱遮断バー１０２，１０４は、熱風の噴射の力でブランク５の両端部が押し曲げられてしまうのを防止して、フラット状態でブランク５を搬送できるようにするためでもある。
【００３６】
そして、ノズル２７ｇの開口部２７ｈに隣接して配置されている熱遮断バー１０２，１０４および熱遮断走行板１２０は、間欠的に搬送されるブランク５の左右の両端部をホットエア（合成樹脂の融点近くの温度、例えば、１３０℃程度の熱風）に対して露出させるような配置関係にあって、それより中心側の領域に熱風による熱の伝播を防ぐように構成されている。したがって、これら各熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１の内部には冷却水路（図示せず）が形成されており、フレーム１０５，１０６に設けられている給排水ポート１０７，１０８および熱遮断走行板１２０，１２１に設けられている給排水ポート１２２，１２３を介して冷却水を連続的に流通させることにより、熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１を冷却するように構成されている。すなわち、本発明における冷却機構が設けられている。これは、熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１を経由してブランク５に対して熱が伝わってブランク５が不必要に加熱されることを回避して、樹脂の発泡を防ぐとともに、樹脂カスや紙粉が搬送面に付着したり堆積したりすることを防止するためである。なお、各熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１のうち、熱遮断バー１０１，１０３および熱遮断走行板１２１には、外側に向けて放熱用のフィン１０９がそれぞれ形成され、冷却機能に加えて放熱機能も備えている。
【００３７】
次に、各熱遮断バー１０１〜１０４を、それぞれ取り付けているフレーム１０５，１０６を介して上下動させる駆動機構１１０について説明すると、フィーダー２２の左右両側には、側板１１１，１１２が立設されており、それぞれの側板１１１，１１２には上下方向に直線的に案内移動させるスライダ１１３，１１４が取り付けられており、その各スライダ１１３，１１４の上端部に、前述したフレーム１０５，１０６が取り付けられている。また、各側板１１１，１１２の下側は、それらの側板１１１，１１２を貫通するように揺動軸１１５が配置されており、その揺動軸１１５のうち各側板１１１，１１２に近い位置には、アーム１１６，１１７が取り付けられ、そのアーム１１６，１１７とそれぞれに対応するフレーム部材１０５，１０６とがコネクションロッド１１８，１１９によって連結されている。したがって、揺動軸１１５が、図４に示すように、オシレータ（図示せず）により左右に回動することによって、フレーム部材１０５，１０６がコネクションロッド１１８，１１９を介してスライダ１１３，１１４に沿って上下方向に移動するように構成されている。
【００３８】
つぎに、前記ターレット１０やその外周部に一定間隔で取り付けられたマンドレル１２などを主体とする成形機の構成について更に具体的に説明すると、前記クランプ１３，１４が取り付けられているそれぞれのアーム１７，１８の中間部分には、図８に示すように、コネクションダンパ１９，２０の一方の端部が連結されており、またそのコネクションダンパ１９，２０の他方の端部は、ターレット１０に設けられている支点ボルト４０２，４０３を中心に回動するレバー４０４，４０５に連結されている。それらのコネクションダンパ１９，２０には、クランプ１３，１４がマンドレル１２に対してブランク５を所定の押圧力で固定できるようにバネ４０６が内装されている。また、マンドレル１２に圧接したときの衝撃力を緩和するための緩衝機能を備えている。なお、マンドレル１２に対する前記各クランプ１３，１４の押圧力をマンドレル１２の母線方向で均一化させるために、アーム１７，１８には、各クランプ１３，１４の背面と当接するストッパーＰが、高さ（α）を調整可能に設けられている。
【００３９】
一方、コネクションダンパ１９，２０を作動させるレバー４０４，４０５には、カムフォロアー４０７，４０７が設けられ、これらのカムフォロアー４０７，４０７は、ブランククランプ１３用の溝カム４０８の環状のカム溝Ｂと、シームクランプ用の溝カム４０９の環状のカム溝Ｓとにそれぞれ係合されている。そして、溝カム４０８と４０９は、ターレット１０と同軸上に設けられている。したがって、ターレット１０の回転に従ってカムフォロアー４０７，４０７はカム溝Ｂおよびカム溝Ｓに係合した状態で周回できるように構成されている。この溝カム４０８，４０９は、ターレット１０の両側（紙面の表側と裏側）にそれぞれ配置され、オシレータ駆動系（図示せず）により溝カム自体をターレット１０の軸を中心に所定の振り角度でそれぞれ別々のタイミングで揺動できるように図示しないリンクで連結制御されている。この溝カム４０８，４０９は、このように各クランプ１３，１４を独立した溝カム機構によりマンドレル１２に対して別々な開閉動作ができるようにしておけば、ブランククランプ１３については、ブランク５をマンドレル１２との間に挟み付けるだけなのでブランククランプ１３とマンドレル５の隙間を大きく設定する必要がなく小さなストロークで充分であるのに対して、シームクランプ１４の方は、ブランク５の両端をマンドレル１２に巻き付けて互いに重ね合わせる際に、シームクランプ１４が邪魔にならない程度にマンドレル１２から離しておく必要がありブランククランプ１３よりも大きなストロークを確保することができる。勿論、同じストロークでも差し支えないが、クランプの加速度などの慣性力を調整する上でも別々な開閉機構にしておくのが望ましい。
【００４０】
こうすることによって、シームクランプ１４の動作とブランククランプ１３の動作を、それぞれに適した条件でマンドレル１２に対して開閉動作を行うことができる。また、設備面では、一つのターレット１０の両側に溝カム機構を配置し、環状の溝カムに従って周回する各クランプの開閉を溝カムの振り角で簡単に開閉制御することができるため、装置を大型化することなくマンドレル１２毎にブランククランプ１３とシームクランプ１４との両方を設けることが可能となる。
【００４１】
更に加えて、図８に示すように、ブランククランプ１３の駆動機構はターレット１０の裏側に設けられ、これに対してシームクランプ１４の駆動機構はターレット１０の表側に設けられている。そして各クランプ用の溝カム４０８，４０９はターレット１０が間欠停止している時に動かされてカム溝Ｂおよびカム溝Ｓに従ってレバー４０４，４０５を揺動させ、それに伴い、コネクションダンパ１９，２０を介して各クランプ１３，１４がマンドレル１２に対して「開」「閉」の動作が行われるように操作制御されている。このように溝カム４０８，４０９および駆動機構がターレット１０の表裏両側にそれぞれ配置されることによりターレット１０に対する偏荷重が抑制できる（各クランプ圧によるカム溝Ｂ，Ｓに掛かる反力のバランスがとれる）。その結果、カム溝Ｂ，Ｓをカムフォロアー４０７，４０７がスムーズに周回でき、しかもマンドレル１２の母線方向（ブランク５の接合部）に対するシームクランプ１４の捩れの発生を防止することが可能となる。
【００４２】
なお、コネクションダンパ１９，２０の駆動をカム手段によって行わせているが、本例に限定されず、ターレット１０の回転停止中に動作させる機構であれば特に制限はなく、ターレット１０の機構とは別個の駆動機構を備えた、その他の適宜の連動機構、例えばアクチュエータによって各コネクションダンパ１９，２０に駆動力を伝達するように構成してもよい。
【００４３】
一方、前述した給紙位置２１にはブランク５を所定の位置および姿勢に位置決めするための位置決め手段が設けられている。すなわち、図９に示すように、フィードベルトＢ１，Ｂ２の先端側には、マンドレル１２の下側近傍まで送られたブランク５を最終的にマンドレル１２の真下まで短いストロークで押し込み、ストッパー３０１に当てて位置決めさせる押し込み爪３００がマンドレル１２の左右両側に設けられている。それらの押し込み爪３００は、適宜のアクチュエータによって軸３００′（図７参照）を中心に前後方向に移動させる構成にしてもよいが、ターレット１０の回転など他の機構との連動を確実に行うために、ターレット１０を回転させる駆動力をカム機構などの適宜の運動機構によって各押し込み爪３００に伝達するように構成することが好ましい。また、その給紙位置２１の左右両側には、前記フィーダー２２により送られてくるブランク５を給紙位置２１に保持させるテーブル３０２が設けられており、ブランク５の両端部の樹脂被膜が溶融もしくは軟化した状態にあるため、ブランク５の両端部がテーブル３０２表面に直接接触しないように、テーブル３０２の上面には、ブランク５の両端部を僅かに浮かせて保持するために少し凸状に形成された吸引部３０４がマンドレル１２の左右両側に設けられている。なお、この吸引部３０４の表面には、吸着力をブランク５の下面に付与し、ブランク５をほぼ平らな姿勢で保持するための吸引孔が複数形成され、図示しない真空源と連動している。また、ブランク５の左右両側の位置決めを行うサイドガイド３０３が位置調整可能に設けられている。
【００４４】
そして、図１０に示すように、前記テーブル３０２の下方には、マンドレル１２が図の下側に移動することに伴って、ブランククランプ１３によって挟み付けられたブランク５の左右両側を相対的に押し上げて、ブランク５をいわゆる「Ｕ」の字状に曲げるブラシ付きガイドバー２８，２８がブラシ２８’，２８’を内側に向けて設けられている。なお、ブラシ２８’，２８’はブランク５の傷付きを防止するためのものであり、適宜の軟質材に置き換えてもよい。このガイドバー２８は、下側に移動するマンドレル１２の外周面とブラシ２８’とが接触する程度に間隔を空けてマンドレル１２の左右両側に配置され、かつマンドレル１２の大径側と小径側のそれぞれに所定の間隔を空けてほぼ平行に配置されて固定された複数の帯状（もしくは棒状）の部材によって構成されている。そして、そのガイドバー２８は、前述したフィーダー２２の先端側にある給紙位置２１におけるブランク５のテーブル３０２下面を上端（始端部）とし、ここからマンドレル１２の旋回方向にその旋回半径とほぼ等しい半径で湾曲した円弧状に形成されている。すなわち、給紙位置２１に位置決めされているブランク５をマンドレル１２が押し下げることにより、ガイドバー２８がそのブランク５の両端部を相対的に押し上げ、その結果、ブランク５をその外周面を傷付けることなく「Ｕ」字状に湾曲させるように構成されている。
【００４５】
そのガイドバー２８の下端側（終端部側）で、各マンドレル１２の間隔とほぼ等しい間隔だけ、前記給紙位置２１から下がった位置に、「Ｕ」字状に曲げられているブランク５の左右両側を更にマンドレル１２に向けて押すことによりマンドレル１２に巻き付ける巻き付け爪２９が配置されている（図１１参照）。この巻き付け爪２９は、上記の給紙位置２１から１ピッチ、下側に回転して停止しているマンドレル１２の両側に配置され、前記ガイドバー２８を構成している帯状材（もしくは棒状材）の間からマンドレル１２の外周面に沿って進退するように構成されている。この巻き付け爪２９は、適宜のアクチュエータによって前後動させるように構成してもよいが、ターレット１０の回転など他の機構との連動を確実に行うために、ターレット１０を回転させる駆動力をカム機構などの適宜の連動機構によって各プッシュロッドに伝達するように構成することが好ましい。
【００４６】
つぎに上述した成形機の作用について説明する。図１３に示す扇状に開いた帯状をなすブランク５は、その凸となっている縁部５ａがフィード方向での前方側となるようにブランクスタッカー２３に積層されて収容されており、その下側の複数枚がゲージングシリンダ２４によってブランクスタッカー２３との間に挟み付けられているので、積層されたブランク５がブランクスタッカー２３の内部に保持されている。一方、ターレット１０は、各マンドレル１２の間隔を１ピッチとして間欠的に回転させられており、各マンドレル１２がその中心軸線を水平にした状態に前記給紙位置２１に順次割り出されている。
【００４７】
ブランクスタッカー２３における最下端のブランク５に対して前記吸着パッド２５が上昇し、そのブランク５を吸着した後、下降することによりブランク５がブランクスタッカー２３から引き下げられる。その場合、ブランクスタッカー２３が傾斜した状態で保持され、その状態からブランク５の凹となっている縁部５ｂの下端部を支点として回転させつつ引き下げるので、ブランク５を確実に１枚ずつ取り出しフィードラインＦ上に乗せることができる。
【００４８】
吸着パッド２５が元の位置に下がると、ブランク５の吸着が解除され、そのブランク５はフィーダー２２におけるローラ２６によってフィードベルトに受け渡され、給紙位置２１に向けて送られる。なお、ターレット１０およびこれに取り付けられたマンドレル１２が前述したように間欠的に回転していることにより、吸着パッド２５によるブランク５の取り出し、およびフィーダー２２によるブランク５の送給は間欠的に行われる。ブランク５が移動させられている状態では、前述した熱遮断バー１０１〜１０４はフィードラインＦから離れており、ブランク５は遮断バー１０１〜１０４に干渉することなく前進させられる。そして、フィーダー２２上のブランク５は、ヒーター２７が設けられている箇所で一時的に停止させられ、これとほぼ同時若しくは相前後して、前述した揺動軸１１５が揺動することにより各熱遮断バー１０１〜１０４がブランク５側に移動し、その端部の表面に接触ないし接近する。その状態では、ブランク５の両端部は各熱遮断バー１０１〜１０４と各熱遮断走行板１２０，１２１とで覆われ、端縁から所定の幅の領域が熱風に対して露出させられている。各ヒーター２７におけるノズル２７ｇ，２７ｇは、熱遮断バー１０２，１０４および熱遮断走行板１２０にそれぞれ隣接しており、したがって、ヒーター２７から噴射させられた熱風は、ブランク５の一方の端部の表面および他方の端部の裏面に吹き付けられ、その部分を加熱する。その場合、熱風は、冷却された熱遮断バー１０２，１０４および熱遮断走行板１２０に遮られブランク５の中心側に流れることはなく、かつノズル２７ｇ，２７ｇと対向する側には、それぞれ冷却された熱遮断バー１０１，１０３および熱遮断走行板１２１によりブランク５の裏面の温度上昇を防ぐことができるので、ブランク５の長手方向での端部のみが加熱され、その部分の合成樹脂が溶融もしくは軟化させられる。したがって、互いに接合されられる端部以外の部分で樹脂が溶融もしくは軟化させられるなどの事態を未然に回避もしくは防止することができる。
【００４９】
熱遮断バー１０１〜１０４をブランク５に接触ないし接近させた状態での熱風の吹き付け、すなわちブランク５の端部の加熱は、ブランク５の送給が一時的に停止している間の所定時間、実行され、その後、前記揺動軸１１５が上記の場合とは反対に回転して熱遮断バー１０１〜１０４がブランク５から離され、その状態で上下のフィードベルトＢ１，Ｂ２が再度走行して、ブランク５が１ピッチ、前進させられる。フィーダー２２によって間欠的に搬送される後続のブランク５は、上述した場合と同様にその両端部の表面あるいは裏面が熱風によって加熱され、その合成樹脂層が溶融もしくは軟化させられる。その都度、熱遮断バー１０１〜１０４はブランク５に接触ないし接近させられ、その状態で熱風が吹き付けられるが、各熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１の内部には冷却水が流れていて冷却されているので、予め定めた温度以上に上昇することはない。
【００５０】
こうしてブランク５は、フィーダー２２のフィードベルトＢ１，Ｂ２により給紙位置２１におけるマンドレル１２の下側近傍まで送られ、続いて、ブランク５の先端部がテーブル３０２の吸引部３０４の吸引により、合成樹脂層が溶融もしくは軟化したブランク５の両端部が搬送ガイド等に接触するのを防ぎながら、かつ、サイドガイド３０３により左右方向の姿勢を矯正し、ブランク５の縁部５ｂが押し込み爪３００により押し込まれ、ブランク５は縁部５ａがストッパー３０１に当たる位置まで押し込まれてマンドレル１２の下側に位置決めされる。その場合、フィーダー２２が前述したように、マンドレル１２の外周面の母線と平行になるように傾斜しているので、ブランク５はマンドレル１２の下側でマンドレル１２の外周面（もしくはその母線）と平行に位置決めされている。
【００５１】
一方、ブランク５が給紙位置２１に送られる直前ないし直後に、オシレータ駆動系（図示せず）により溝カム４０８をターレット１０の軸を中心に所定の振り角度で回動させてレバー４０４を揺動させ、それに伴い、コネクションダンパ１９を介してブランククランプ１３がマンドレル１２に対して「閉」となる方向に動作する。その状態でブランククランプ１３が押し上げられて位置決めされたブランク５をマンドレル１２の外周面との間に挟み付けてマンドレル１２に対して固定する。即ち、マンドレル１２の外周面とブランク５とが平行になっており、しかも両者が接近しているので、ブランク５はマンドレル１２の外周面に向けて平行移動させられ、給紙方向を変えることなくブランク５の先端と後端とが同時に挟み込まれる。したがって、容器１のテーパー角が大きく、また径に対して高さが低く、それに伴ってブランク５が比較的細長く大きな扇角で帯状に開いた形状（ブランクの両端部が中央位置よりも後方にある形状）であっても、ブランク５がクランプされる際にブランク５のマンドレル１２に対する位置や姿勢がずれることがない。
【００５２】
ブランク５がブランククランプ１３によってマンドレル１２に対して固定されるのと相前後して、ターレット１０の回転によってマンドレル１２が図の下側に向けて移動（もしくは旋回）する。そのマンドレル１２の左右両側にはガイドバー２８，２８が配置されているから、ブランククランプ１３によってマンドレル１２に対して固定されているブランク５は、マンドレル１２が下降することによりガイドバー２８の間に押し込められる状態になり、その結果、ブランク５の左右両側が相対的に押し上げられて、マンドレル１２の外周面に沿って「Ｕ」字状に曲げられる。ターレット１０が１ピッチ、回転してマンドレル１２がガイドバー２８のほぼ下端部にまで移動すると、ブランク５はほぼ完全に「Ｕ」字状に湾曲させられ、マンドレル１２のほぼ下半部に密着した状態に巻き付けられる。すなわち、このようなブランク５の曲げ成形が、ブランク５の搬送と並行して行われる。ブランク５をこのように巻き付ける過程でブランク５の外面がガイドバー２８に擦れるが、ガイドバー２８の側面には前述したブラシ２８’などの軟質構造材が設けられているので、ブランク５の表面（容器としての外面）が傷付くことが回避される。
【００５３】
図１０に示すように、マンドレル１２が１ピッチ移動した位置は、巻き付け爪２９が配置されている位置に対応する位置であり、したがってそのマンドレル１２に対して巻き付け爪２９が点線の位置まで前進し、「Ｕ」字状に曲げられているブランク５の左右両側をマンドレル１２の外周面に沿わせて更に湾曲させる。その場合、左右の巻き付け爪２９の前進のタイミングが僅かにずれており、その結果、ブランク５の左右の端部のうちの一方が先に曲げられるので、その一方の端部の上に他方の端部が重ね合わされる。なお、各巻き付け爪２９の前進のタイミングのズレは、それぞれを駆動する機構の動作タイミングを制御することにより行うか、あるいは巻き付け爪２９の長さを異ならせることにより行う。
【００５４】
一方、オシレータ駆動系（図示せず）により溝カム４０９をターレット１０の軸を中心に所定の振り角度で揺動させ、レバー４０５を揺動させ、それに伴い、コネクションダンパ２０を介してシームクランプ１４がマンドレル１２に対して「閉」となる方向に動作するように制御される。
【００５５】
こうして互いに重なった端部に向けてかつ、左右の巻き付け爪２９の間を通ってシームクランプ１４が前進し、ブランク５の互いに重ね合わされている端部をマンドレル１２との間に均一な押圧力で挟み付ける。その場合、マンドレル１２に対するブランク５の位置および姿勢にズレが生じていないので、ブランク５の両端部は、ずれることなく正確に重ね合わされる。こうしてシームクランプ１４によって押さえ付けられたブランク５の両端部は、前述したようにヒーター２７によって加熱されて、それぞれの互いに対向する面の合成樹脂層が軟化もしくは溶融されているので、その合成樹脂層を接着剤として各端部が互いに接合される。
【００５６】
シームクランプ１４がブランク５の互いに重ね合わされた両端部を押さえ付けた後、巻き付け爪２９が後退し、その後、マンドレル１２はターレット１０と共に更に回転し、あるいはマンドレル１２が移動を開始するのと相前後して巻き付け爪２９が後退する。なお、ブランク５の重ね合わされた両端部が完全に接合するまでには幾分時間を要するので、シームクランプ１４によってブランク５の端部を押さえ付けた状態が維持される。また、巻き付け爪２９によるブランク５の成形およびシームクランプ１４によるいわゆるシーム部の押圧などが行われている間に、後続のマンドレル１２に対してもブランク５の供給、ブランククランプ１３による把持・固定、「Ｕ」字状への曲げ成形などの一連の動作が行われる。
【００５７】
したがって、マンドレル１２に対するブランク５の巻き付けおよびその両端部の接合の工程と同時に、他のマンドレル１２に対するブランク５の供給、その「Ｕ」字状の曲げなどの工程が実行され、「Ｕ」字状への曲げがブランク５の搬送と並行して行われることと相まって、容器１の胴部（すなわち容器シェル）の成形に要する時間を短縮することができる。
【００５８】
なお、本発明は上述した具体例に限定されないのであって、本発明における熱遮断部材は上記の熱遮断バーとして例示した軸状の構成である必要は特になく、要は、表面あるいは裏面の予め定めた一部を熱風に対して露出させ、それ以外の部分をホットエアから遮蔽きる構成であればよい。また、本発明では、ブランクの一方の端部のみを加熱するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…容器、 ２…胴部、 ５…ブランク、 ２２…フィーダー、 ２７…ヒーター、 １０１，〜１０４…熱遮断バー、 １０７，１０８…給排水ポート、 １１０…駆動機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板紙基材に例えばポリエチレン樹脂がラミネートされたブランクシートより形成された切頭円錐状（以下、「テーパー形状」とも呼ぶ）のシェルやそのシェルの底部に板紙製の底板を取り付けたテーパー形状の容器などを成形するための装置に関し、特にその製造過程でラミネート樹脂を溶融させて板紙基材の端部同士を接着するために、その板紙基材の両端部を加熱して、その表面の合成樹脂を溶融もしくは軟化させる加熱装置を備えた成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インスタント食品やスナック菓子などの食品用の容器として、コップや椀などのガラス製あるいは陶器製の容器を模して樹脂により作成された容器が使用されていることは周知のとおりである。これらの容器は樹脂製であることにより成形性が良好で、形状の自由度が高いが、最近では環境に対する負荷の低減や加工技術の向上によって、従来樹脂製とされていた容器を紙製とすることが試みられるようになってきている。
【０００３】
このような容器に用いられる紙基材として、容器の耐水性を確保し、また断熱性を高めるために、合成樹脂をコーティングもしくはラミネートされたものが使用される。そのため、ブランクシートからカップ胴部用のブランクを打ち抜き、筒状に成形するために、ブランクを丸めるのに先立って、ブランクの一方の端部表面と他方の端部裏面とのそれぞれを加熱することにより、それらの接着対象部分の合成樹脂を溶融もしくは軟化させ、ブランクを切頭円錐状に丸めた際にそれらの部分を互いに重ね合わせて加圧し、合成樹脂を接着剤として、ブランクの端部同士を接合している。これによりカップ容器における胴部が成形され、この胴部に対してボトム部（底部）が取り付けられ、また、端部がカール成形され、紙製の容器が製造される。胴部を構成するブランクの端部同士を接合するための合成樹脂などの溶融もしくは軟化は、加熱装置によるホットエア（以下、「熱風」ともいう）などで行われ、このような紙製の容器の成形工程におけるブランクの加熱方法および装置が特許文献１ないし４に記載されている。
【０００４】
特許文献１には、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ぼテーパー形状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ブランクにより筒状体すなわち紙コップを成形する筒状体成形装置が記載されている。この筒状体成形装置には、シート状ブランクをマンドレルに供給するためのコンベア機構およびブランク位置決め台が設けられている。コンベア機構は、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をターレットの中心に向かう方向に移送してブランク位置決め台に順次供給する。ブランクは、この供給の途中において、コンベア機構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によりその左右両端部が加熱されて、その表面の熱可塑性樹脂が溶融される。そして、ブランクは、マンドレルの外周面にほぼ切頭円錐状となるように巻き付けられて、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てのりしろ部が互いに溶着されるので、ほぼテーパー形状の筒紙となる。その後、底紙ののりしろ部が筒紙の底部とこの筒紙の上記底部に隣接する部分との間に挟み込まれる。また、この挟み込みにより、のりしろ部は、上記底部と上記隣接部分とにそれぞれ溶着され、カーリングなどが施されて、紙コップの完成品に仕上げられる。
【０００５】
特許文献２には、コップ状耐熱紙容器の製造ラインが高速であっても、コップ状耐熱紙容器の胴部のサイドシール部を、接着剤を使用せずにヒートシールのみで確実に接着でき、内容物が液体であっても液漏れが発生することなく、オーブンや電子レンジで加熱することができるコップ状耐熱紙容器及びその製造方法が記載されている。より具体的には、胴部のサイドシール部では、胴部用ブランクの縦方向端縁のポリエステル系樹脂フィルム層をホットエアで急速加熱して溶融させ、溶融したポリエステル系樹脂フィルム層と他方の端縁外層とが圧着されて、コップ状耐熱紙容器が形成される。
【０００６】
特許文献３には、サイドブランクの接着対象部位にホットエアを吹き付けるプレヒーター機構が記載されている。このプレヒーター機構は、カップ成型装置及びブランク供給部とともに備えられ、ヒーター本体と、ホットエアを排出するヒーター本体の排出口に連通するとともにサイドブランク側に向かって開口する第１凹部を有するベース部と、前記第１凹部と相まってホットエアの通路を形成する第２凹部と、接着対象部位に沿うように配置されて第２凹部とサイドブランク側の外部とを連通するノズル孔とを有するノズル部と、通路に沿って形成され通路内を少なくとも２つの部位に仕切るとともに、仕切られた通路の一方側の部位から他方側の部位への前記ホットエアの流通を可能とする切欠部を有する仕切プレートとを備えている。そして、プレヒーター機構の通路に仕切プレートを設け、この切欠部の大きさや形成位置を部分的に調節することにより、ホットエアの量を部分的に増減し、加熱処理の性能を向上させ、所望の接着強度を確保できるようにしたことが記載されている。
【０００７】
特許文献４に記載された容器成型装置には、シート材からなるサイドブランクの一方の主面の加熱対象部位にホットエアを吹き付けて加熱するプレヒーター機構と、サイドブランクの他方の主面側を支持する板状の支持機構とを備え、支持機構はその内部に冷却水が流通する通路が形成され、通路は、加熱対象部位から離れて配置されているブランク処理装置が記載され、ブランクに加熱処理等の処理を施す際に、ホットエアの吹き付けによりサイドブランクが変形するのを防ぎ、また、加熱対象部位以外の部分が必要以上に加熱されるのを防ぐことができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５１３７１７号公報
【特許文献２】特開２００３−２００９２０号公報
【特許文献３】特開２００９−８３２３７号公報
【特許文献４】特開２００９−８３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に記載の筒状体成形装置は、コンベア機構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によりその左右両端部が加熱されて、シート状ブランクの表面の熱可塑性樹脂が溶融される構成となっている。このようなガスバーナの火炎は、ブランクの端部を直接加熱するだけでなく、周囲の空気を加熱し、またその加熱した空気を火炎と共にブランクの端部に吹き付けるように作用するから、ブランクの広い範囲が加熱される可能性が高い。そのため、互いに接合するべき端部に隣接する部分をも加熱されて表面の合成樹脂が溶融もしくは軟化してしまい、さらには不必要に発泡してしまう虞がある。
【００１０】
また、特許文献２の発明では、加熱のためにホットエアをカーテン状に噴射しているが、コップ状耐熱紙容器のサイドシール部に吹き付けられたホットエアは、未だ熱を持ったままその周囲に拡がるから、加熱箇所を決められた局部に限ることが困難であり、上記の特許文献１に記載されている発明と同様に、ブランクの端部に隣接する部分をも加熱してしまって、加熱対象部位以外の部分における合成樹脂が必要以上に加熱されて溶融や軟化、あるいは発泡を招来し、その後のブランクフィードへの悪影響やシェルフォーミングの成形不良を起こす可能性がある。このような技術的な課題は、加熱のためにホットエアを使用している特許文献３や特許文献４に記載されている発明においても同様に内在している。
【００１１】
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、熱可塑性樹脂がコーティングもしくはラミネートされた紙容器用ブランクの端部を熱風で加熱するにあたり、目標範囲を超えた加熱を防止もしくは抑制することができ、また、溶融もしくは軟化させた合成樹脂が、ブランクを支持する支持機構に付着するのを防止もしくは抑制して、ブランクを安定してフィードできる加熱装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、紙容器の胴部を平板状に展開した形状をなす紙板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂からなる被覆層が設けられたブランクに対し、そのブランクの一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱して、その面の前記樹脂を軟化もしくは溶融させ、前記ブランクを丸めて端部を互いに重ね合わせて加圧して、ブランクの両端部を接合する紙容器成形機において、前記ブランクにおける一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱する加熱装置が、前記ブランクにおける一方の端部の表面もしくは他方の端部の裏面に向けて熱風を噴射するヒーターと、前記表面もしくは裏面に接触ないしは接近させられて前記表面もしくは裏面のうち前記樹脂を軟化もしくは溶融させるべき領域を前記熱風に対して露出させ、かつ前記熱風の噴射ノズルに隣接して中央側に配置され、前記表面もしくは裏面のうち前記領域以外の箇所を前記熱風に対して遮断する熱遮断部材とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ブランクを間欠的に搬送する搬送機構を更に備えるとともに、前記遮断部部材は、前記ブランクの表面側に配置される上下動可能な熱遮断バーと、前記熱遮断バーと対峙して前記ブランクの裏面側に固定配置される熱遮断走行板とから構成され、間欠停止状態にある前記ブランクに対し前記遮断バーを接触ないしは接近させ、かつ前記ブランクが前記搬送機構によって搬送させられる際に前記遮断バーを、前記ブランクに対して上方に前記ブランクから離隔させる駆動機構を更に備えていることを特徴とする紙容器成形機である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記熱遮断部材の内部に冷却液を循環させて流通させることにより前記熱遮断部材を冷却する冷却機構を更に備えていることを特徴とする紙容器成形機である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、紙容器用のブランクは、その表面もしくは裏面、もしくは両面に設けられている樹脂を加熱して溶融もしくは軟化させ、これを接着剤として、容器の胴部の形状に成形した際に、その両端部の接着対象領域が互いに接合されて筒状の胴部いわゆるシェルとされる。そのための加熱は、ヒーターから熱風を噴射し、これをブランクの端部に吹き付けることにより行われる。その場合、樹脂を溶融もしくは軟化させる領域とそれ以外の領域とが熱遮断部材によって区分され、合成樹脂を溶融もしくは軟化させるべき領域のみが熱風に対して露出させられる。その結果、接合するべき端部以外の樹脂が加熱溶融したり、軟化したりする事態を未然に防止もしくは抑制でき、表面が綺麗な品質に優れた欠陥のない紙容器を製造することができ、また、紙基材に含まれている水分の蒸発に伴う樹脂の発泡により接着対象領域外のシェル側壁が厚くなり外側に膨らんで外寸が変化してしまうのを防ぎ、後工程への搬送上でのトラブルを回避することができる。
【００１６】
また、ブランクを間欠的に搬送する搬送機構とのタイミングに合わせて、その搬送の過程で、停止状態のブランクに対して、熱遮断バーを接近ないし接触させ、熱風で樹脂を溶融もしくは軟化させる際は、ブランクの押さえとして作用し、ブランクの端部の加熱を効果的に行うことができるとともに、またブランクが搬送させられる際は、熱遮断バーをブランクから離隔させる駆動機構により、搬送させられる際のブランクに対して、熱遮断バーを上方へ逃がし、接着面の溶融もしくは軟化した樹脂が熱遮断バーに擦れて付着するのを防ぎ、ブランクの搬送性への影響をなくし、ブランクを安定して搬送させることができる。
【００１７】
さらに、ブランクの表面あるいは裏面の少なくとも一方の端部に熱風を吹き付ける際に、熱遮断部材は、直接的ないしは間接的に熱風による熱の影響を受けて熱くなるが、その熱は熱遮断部材の内部を循環して流れる冷却液によって運び去られるので、熱遮断部材の過熱や熱遮断部材を介して加熱対象部位以外の部分が必要以上に加熱されるなどの不都合を未然に回避もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】紙容器成形機に組み込まれた本発明に係るそのヒーターの平面図である。
【図２】そのヒーターの縦断側面図である。
【図３】ヒーターおよびノズル、熱遮断走行板の形状および位置を説明するための概略説明図である。
【図４】本発明に係る熱遮断バーおよびその駆動機構の一例を示す斜視図である。
【図５】ヒーターおよび熱遮断部材のブランクフィードラインＦとの位置関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係る加熱装置を備えた成形機の一例を示す全体概略図である。
【図７】その成形機の一部省略した正面図である。
【図８】その成形機におけるクランプ機構の一例を示す概略説明図である。
【図９】給紙位置におけるマンドレルの下側にブランクを供給する概略説明図である。
【図１０】ブランクを「Ｕ」字状に曲げるためのガイドバーの配置状態をフィード方向から見た概略説明図である。
【図１１】その巻き付け爪の部分の構成を示す部分図である。
【図１２】本発明で対象とする容器の一例を示す断面図である。
【図１３】本発明で対象とする容器の成形過程を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、紙容器を製造するにあたり、その素材であるブランクの端部を加熱して、ブランクの表面と裏面との少なくとも一方に設けられている熱可塑性樹脂フィルムもしくは樹脂被膜（以下、単に「合成樹脂層」という）を溶融もしくは軟化させるための装置である。その紙容器について説明すると、図１２にはその一例を断面図で示してあり、この容器１は外径に対して高さが相対的に低く、開口部が大きい（例えば直径１４０ｍｍ以上）のいわゆるどんぶり型もしくはカップ状の紙容器であり、胴部２および底板部３のいずれもが紙を主体として構成されている。また、上側の開口端には、胴部２の上端縁を外側にカール成形することによるカール部４が形成されており、また下端縁は内側にカール成形することにより底板部３に形成されているフランジ部を巻き込んで底板部３を固定している。そして、その胴部２は上部開口端の径が底部の径より大きい切頭円錐状（テーパー形状）を成しており、その外周面の中心軸線に対する傾斜角は、現在流通している紙容器の傾斜角より比較的大きな角度になっている（例えばテーパー角２２°以上）。さらに、この容器１の表面は、予め形成してある合成樹脂層を最終的に紙基材の水分を蒸発させて発泡させることにより、断熱層として機能させることもできるように構成されている。
【００２０】
上記の容器１を成形する工程の概略を図１３に示してある。先ず、胴部２は、片面もしくは両面に合成樹脂フィルムを両面にラミネート（もしくはコーティング）したブランク５を筒状に丸めて構成されており、そのブランク５はカール成形する前の胴部２を平面に展開した形状すなわちシート状の板紙であり、扇状に開いた（湾曲した）帯状を成し、その幅は容器１の高さ程度になっている。そのブランク５を切頭円錐状に丸め（少なくとも内面側を樹脂面として丸め）、その両端部を重ね合わせて接合することにより筒状のシェル６が成形される。そのシェル６の内部に底紙７が挿入されてシェル６の底部近くに接合される。すなわち、底紙７は、上記のブランク５と同様の板紙を素材とした円盤状の部材であり、その外周部には下向きに折り曲げて形成されたフランジ部が設けられている。この底紙７が挿入されたシェル６の下端縁を内側にカール成形して底紙７のフランジ部を巻き込んで接合することにより底紙７がシェル６に固定される。なお、上端部側のカール部４は底紙７を固定した後に成形される。
【００２１】
上記の容器１を成形するための装置の一例を説明すると、図６はその全体的な構成を概略的に示しており、この成形機は、水平な軸線を中心に回転させられるターレット１０が設けられており、その外周部に複数のマンドレルユニット１１が円周方向に一定の間隔を空けて取り付けられている。各マンドレルユニット１１は、前述したブランク５を巻き付けて切頭円錐状に成形するためのマンドレル１２と、ブランク５をマンドレル１２との間に挟み付けて固定するブランククランプ１３と、マンドレル１２に巻き付けたブランク５における互いに重ね合わせた両端部（すなわちシーム部）を押さえ付けるシームクランプ１４とから主に構成されている。
【００２２】
マンドレル１２は、成形するべき容器１の形状と同様のテーパー形状の部分を先端側に有し、その中心軸線をターレット１０の半径方向に一致させ、かつ小径側をターレット１０の半径方向で外周側に向けてターレット１０に取り付けられている。図に示す例では、マンドレル１２がブランク５に対して図の上から下に移動するように（時計方向に）ターレット１０が間欠的に回転しており、図示の状態ではそのマンドレル１２の下側すなわちターレット１０の回転方向で前方側にブランククランプ１３が配置され、これとは反対に図示の状態で上側すなわちターレット１０の回転方向で後側にシームクランプ１４が配置されている。
【００２３】
これらのクランプ１３，１４は、幅が狭くかつマンドレル１２の側面幅とほぼ同じ長さの板状の金属製部材であって（本例では、軽量化のためアルミニウム製部材とする）、後述する図８および図１１に示すように、ターレット１０に設けられている支点ボルト４００，４０１を中心として揺動するレバー１５，１６に腕長さを調整可能に取り付けられたアーム１７，１８の先端部にそれぞれ取り付けられている。クランプ１３，１４の押圧面の形状はフラットでもよいが、マンドレル１２の外周面に沿うように曲面形状にすることが左右のブレを矯正させて均一な押圧力が掛けられるので好ましい。
【００２４】
ターレット１０は、各マンドレル１２の間隔を１ピッチとして間欠的に回転させられるように構成されており、各マンドレル１２はその中心軸線が水平になる位置で一時的に止められ、そのように止められる位置が給紙位置２１となっている。その給紙位置２１におけるマンドレル１２とブランククランプ１３との隙間に滑り込ませるようにブランク５を供給するためのフィーダー２２が設けられている。そのブランク５は、容器１の胴部を形成する素材であって、図１３に示すように、扇状に湾曲した帯状の板紙であり、フィーダー２２はそのブランク５を一枚ずつ、給紙位置２１におけるマンドレル１２の下側に供給するように構成されている。
【００２５】
具体的に説明すると、図７に示すように、フィーダー２２は、所定の間隔を空けて互いに平行に配置された複数本のガイドレール２２０，２２１と、それらのガイドレール２２０，２２１の間をガイドレール２２０，２２１と平行に走行するように配置された上側フィードベルトＢ１と下側フィードベルトＢ２とを備えており、フィードラインＦの上に載せたブランク５を上下のフィードベルトＢ１，Ｂ２により挟んで給紙位置２１の方向へ間欠移動させるように構成されている。そして、そのガイドレール２２０，２２１あるいはフィードベルトＢ１，Ｂ２の先端部は、給紙位置２１で中心軸線を水平にして停止させられているマンドレル１２の下側近傍まで延びており、少なくともその位置でマンドレル１２の外周面の母線と平行になっている。すなわち、マンドレル１２の外周面がテーパー面となっていることにより、水平線に対して傾斜しているその外周面と平行になるように、フィーダー２２のフィードラインＦも水平線に対して傾斜している。
【００２６】
上記のガイドレール２２０，２２１およびフィードベルトＢ１，Ｂ２は、給紙位置２１からターレット１０の半径方向で外側に延びており、その後端部の上方には多数枚のブランク５を重ねて収容するブランクスタッカー２３が配置されている。このブランクスタッカー２３は、上下両側が開口した枠状の部材であって、円弧長が長いことにより凸となっている縁部（図１３の５ａ）が給紙方向で前方側となるようにブランク５を積層して収容するように構成されている。また、ブランクスタッカー２３は、その内部のブランク５が水平にならずに、その凸となる縁部５ａ側が若干上向きに傾斜するように、垂直線（または鉛直線）に対して後方に傾斜して配置されている。さらに、ブランクスタッカー２３の下端側には、ブランク５を一枚ずつ引き下げてフィーダー２２に供給するための機構４０が設けられている。
【００２７】
先ず、ブランクスタッカー２３の下端部には、その内部に積層されたブランク５のうち下端部側の複数枚のブランク５における円弧長が短いことにより凹となっている縁部（図１３の５ｂ）を押圧するゲージングシリンダ２４が設けられている。また、ブランクスタッカー２３の下方には、ブランクスタッカー２３に積層されているブランク５のうち最も下側のブランク５を吸着して引き下げる吸着パッド２５が上下動するように配置されている。この吸着パッド２５を上下動させるための機構４０は、前述した各クランプ１３，１４と同様に、ターレット１０の回転と同期させるために、ターレット１０を回転させる駆動力をカム機構などの適宜の連動機構によって吸着パッド２５に伝達するように構成することが好ましい。なお、吸着パッド２５によって引き下げられたブランク５を前述したフィードベルトＢ１，Ｂ２に受け渡すために複数のローラ２６が適宜の連動機構によって駆動するベースローラ２６’に対して上下動し、ブランク５を挟んでフィーダー２２に送り込むように設けられている。
【００２８】
さらに、フィーダー２２の途中すなわち給紙位置２１とブランクスタッカー２３との間にブランク５の互いに重ね合わされて接合される端部を加熱するヒーター２７が設けられている。すなわち、ブランク５は合成樹脂でラミネートされているので、その合成樹脂を接着剤として機能させるために、ブランク５の一方の端部の表面（容器１では内面）側と、他方の端部の裏面（容器１では外面）側とを熱風加熱するようになっている。図７にはブランク５の表面側を加熱するヒーター２７を示してあるが、図７ではこれとは反対側の裏面側を加熱するヒーターは省略してある。
【００２９】
本発明は、そのヒーター２７を含む加熱装置に特徴があり、その具体的な構成を更に説明すると、図１は、ヒーター２７をフィーダー２２の左右に一対ずつ、合計４台のヒーター２７を設けた例を示し、ブランク５の進行方向で右側にはブランク５の右端部の上面（容器１された場合には内面）に向けて熱風を吹き付ける２台のヒーター２７が、ブランク５の搬送方向に並んで配置されている。また、ブランク５の進行方向で左側にはブランク５の左端部の下面（容器１された場合には外面）に向けて熱風を吹き付ける２台のヒーター２７が、ブランク５の搬送方向に並んで配置されている。なお、ブランク５の搬送方向に並んで配置されているヒーター２７の間隔は、間欠送りされるブランク５の１ピッチ分の移動量に相当する距離である。このようにヒーター２２を複数台設ける理由は、１台のヒーターでは、加熱に時間を要するが、２台のヒーター２７で加熱工程を複数にすれば、ブランク５が間欠搬送される途中の短い停止時間で加熱することができるためである。
【００３０】
各ヒーター２７は、供給された空気を加熱して上向きもしくは下向きに噴射するように構成されており、その具体的な構成の一例を図２に示してある。このヒーター２７は全体として円筒状をなしており、軸線方向での一端側の外周面に吸気口２７ａが形成され、また軸線方向での一方の端面の中央部に噴射口２７ｂが形成されている。その吸気口２７ａに、図示しないコンプレッサーなどのエア源から空気が供給されるように構成されている。また、ヒーター２７の内部には、径の異なる複数の円筒状の仕切板２７ｃが設けられており、それらの仕切板２７ｃの軸線方向で互いに異なる端部側に、板厚方向に貫通する貫通孔２７ｄが形成されている。そして、上記の吸気口２７ａは最外周側の仕切板２７ｃの外周部に開口し、また噴射口２７ｂは最内周側の仕切板２７ｃの内周部に開口しており、したがって吸気口２７ａと噴射口２７ｂとの間に、軸線方向に上昇・下降を繰り返すエア通路２７ｅが形成されている。
【００３１】
そして、そのエア通路２７ｅの途中に空気を加熱して昇温させるための発熱部材が設けられている。具体的には、最内周側の仕切板２７ｃの外周部と、内周側から二番目の仕切板２７ｃの外周部とに電熱線（電熱コイル）２７ｆが取り付けられており、ここを流れる空気を加熱するとともに仕切板２７ｃを加熱してその内外周側を流れる空気を加熱するように構成されている。なお、電熱コイル２７ｆの電流制御は、図示しない適宜のコントローラによって行うことができ、例えば噴射口２７ｂやその近傍での温度を図示しないセンサで検出し、その温度が目標温度となるように電熱コイル２７ｆの電流を制御するように構成することができる。
【００３２】
上記の噴射口２７ｂから噴出された熱風をブランク５の長手方向における端部に吹き付けるためのノズル２７ｇが設けられている。このノズル２７ｇは、ホットエアを帯状に絞ってブランク５の端部における限られた範囲に吹き付けるためのものであり、したがってその開口部２７ｈは、ブランク５の幅より僅かに長く、かつブランク５の加熱するべき端部の幅より僅かに広い幅の矩形状に形成されている。そして、そのノズル２７ｇは、前述したフィーダー２２によって間欠的に搬送されるブランク５における長手方向での両端部に対向する位置に固定配置されている。その状態を図３に示してあり、ノズル２７ｇの開口部２７ｈは、ブランク５の長手方向での端縁から所定寸法の小さい幅の領域を加熱部としてその加熱部と平行に配置されている。なお、ノズル２７ｇとブランク５との間隔は、搬送中のブランク５がノズル２７ｇに接触せず、またノズル２７ｇから吹き出したホットエアが不必要に拡散しない程度の小さい間隔に設定されている。
【００３３】
上記のヒーター２７は、ブランク５の長手方向における両端部を加熱し、その限られた領域の熱可塑性合成樹脂（例えば、ポリエチレンなど）を溶融もしくは軟化させるためのものであり、これに対してブランク５の表裏両面の全体に合成樹脂層が設けられているので、限られた領域を超えて合成樹脂を加熱して溶融もしくは軟化させないようにするために熱遮断部材が設けられている。その理由は、所定領域以外の樹脂が加熱溶融もしくは軟化して発泡しまうと、樹脂が搬送面に擦れて付着しブランクが傷付いたり、ブランクの搬送性が悪くなったりするため、所定の領域外に熱風の熱が伝わるのを防ぐためである。その熱遮断部材の一例を図４および図５を参照して説明すると、ここに示す例では、ブランク５の表面（上面）に接触ないし接近させられる左右二対（合計４つ）の熱遮断バー１０１，１０２，１０３，１０４、およびブランク５の裏面（下面）側に固定配置されている熱遮断走行板１２０，１２１によって熱遮断部材が構成されている。これらの熱遮断バー１０１〜１０４は、フィーダー２２によって間欠的に搬送されるブランク５の左右両端縁と平行に配置されており、したがってブランク５の搬送方向での左側（もしくは右側）に配置されている熱遮断バー１０１，１０３と、右側（もしくは左側）に配置されている熱遮断バー１０２，１０４とは、ブランク５の左右両端縁と同様に、ブランク５の搬送方向に対して扇状に開いた状態に配置されている。なお、熱遮断バー１０１，１０３同士、熱遮断バー１０２，１０４同士は互いに平行になっている。また、熱遮断バー１０１，１０３同士の間隔、および熱遮断バー１０２，１０４同士の間隔は、ブランク５を間欠的に搬送する１ピッチの送り量と同じに設定されている。したがって、一対の熱遮断バー１０１，１０２に対応する位置にブランク５が停止している状態では、他の一対の熱遮断バー１０３，１０４に対応する位置にブランク５が停止しているように構成されている。すなわち、フィーダー２２の左右両側にそれぞれ２台のヒーター２７が設けられていることに対応して左右に二対の熱遮断バー１０１〜１０４が設けられている。
【００３４】
図４および図５に示すように、ブランク５の搬送方向での左側に配置されている熱遮断バー１０１，１０３は、ブランク５に対して上側に配置されるとともに、ブランク５の下側には、熱遮断走行板１２０がノズル２７ｇに隣接して中央側に固定配置されている。一方、ブランク５の搬送方向の右側に配置されている熱遮断バー１０２，１０４は、ブランク５に対して上側に配置され、ノズル２７ｇに隣接して中央側に配置されるとともに、ブランク５の下側には、熱遮断走行板１２１がノズル２７ｇに対向して中央側に固定配置されている。
【００３５】
それぞれ熱遮断バー１０１，１０３は所定形状のフレーム部材１０５の一部として一体化されており、他方の熱遮断バー１０２，１０４はフレーム部材１０６の一部として一体化されている。そして、間欠的に停止しているブランク５の表面に接触ないし接近させられ、ブランク５が搬送される際には後述する駆動機構によりブランク５の表面から上方に離れるように構成され、ブランク５の搬送される隙間を広くしブランク５に溶融もしくは軟化した樹脂が搬送面に付着するのを防止している。なお、ヒーター２７に対向して設けられている熱遮断走行板１２１および熱遮断バー１０２，１０４は、熱風の噴射の力でブランク５の両端部が押し曲げられてしまうのを防止して、フラット状態でブランク５を搬送できるようにするためでもある。
【００３６】
そして、ノズル２７ｇの開口部２７ｈに隣接して配置されている熱遮断バー１０２，１０４および熱遮断走行板１２０は、間欠的に搬送されるブランク５の左右の両端部をホットエア（合成樹脂の融点近くの温度、例えば、１３０℃程度の熱風）に対して露出させるような配置関係にあって、それより中心側の領域に熱風による熱の伝播を防ぐように構成されている。したがって、これら各熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１の内部には冷却水路（図示せず）が形成されており、フレーム１０５，１０６に設けられている給排水ポート１０７，１０８および熱遮断走行板１２０，１２１に設けられている給排水ポート１２２，１２３を介して冷却水を連続的に流通させることにより、熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１を冷却するように構成されている。すなわち、本発明における冷却機構が設けられている。これは、熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１を経由してブランク５に対して熱が伝わってブランク５が不必要に加熱されることを回避して、樹脂の発泡を防ぐとともに、樹脂カスや紙粉が搬送面に付着したり堆積したりすることを防止するためである。なお、各熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１のうち、熱遮断バー１０１，１０３および熱遮断走行板１２１には、外側に向けて放熱用のフィン１０９がそれぞれ形成され、冷却機能に加えて放熱機能も備えている。
【００３７】
次に、各熱遮断バー１０１〜１０４を、それぞれ取り付けているフレーム１０５，１０６を介して上下動させる駆動機構１１０について説明すると、フィーダー２２の左右両側には、側板１１１，１１２が立設されており、それぞれの側板１１１，１１２には上下方向に直線的に案内移動させるスライダ１１３，１１４が取り付けられており、その各スライダ１１３，１１４の上端部に、前述したフレーム１０５，１０６が取り付けられている。また、各側板１１１，１１２の下側は、それらの側板１１１，１１２を貫通するように揺動軸１１５が配置されており、その揺動軸１１５のうち各側板１１１，１１２に近い位置には、アーム１１６，１１７が取り付けられ、そのアーム１１６，１１７とそれぞれに対応するフレーム部材１０５，１０６とがコネクションロッド１１８，１１９によって連結されている。したがって、揺動軸１１５が、図４に示すように、オシレータ（図示せず）により左右に回動することによって、フレーム部材１０５，１０６がコネクションロッド１１８，１１９を介してスライダ１１３，１１４に沿って上下方向に移動するように構成されている。
【００３８】
つぎに、前記ターレット１０やその外周部に一定間隔で取り付けられたマンドレル１２などを主体とする成形機の構成について更に具体的に説明すると、前記クランプ１３，１４が取り付けられているそれぞれのアーム１７，１８の中間部分には、図８に示すように、コネクションダンパ１９，２０の一方の端部が連結されており、またそのコネクションダンパ１９，２０の他方の端部は、ターレット１０に設けられている支点ボルト４０２，４０３を中心に回動するレバー４０４，４０５に連結されている。それらのコネクションダンパ１９，２０には、クランプ１３，１４がマンドレル１２に対してブランク５を所定の押圧力で固定できるようにバネ４０６が内装されている。また、マンドレル１２に圧接したときの衝撃力を緩和するための緩衝機能を備えている。なお、マンドレル１２に対する前記各クランプ１３，１４の押圧力をマンドレル１２の母線方向で均一化させるために、アーム１７，１８には、各クランプ１３，１４の背面と当接するストッパーＰが、高さ（α）を調整可能に設けられている。
【００３９】
一方、コネクションダンパ１９，２０を作動させるレバー４０４，４０５には、カムフォロアー４０７，４０７が設けられ、これらのカムフォロアー４０７，４０７は、ブランククランプ１３用の溝カム４０８の環状のカム溝Ｂと、シームクランプ用の溝カム４０９の環状のカム溝Ｓとにそれぞれ係合されている。そして、溝カム４０８と４０９は、ターレット１０と同軸上に設けられている。したがって、ターレット１０の回転に従ってカムフォロアー４０７，４０７はカム溝Ｂおよびカム溝Ｓに係合した状態で周回できるように構成されている。この溝カム４０８，４０９は、ターレット１０の両側（紙面の表側と裏側）にそれぞれ配置され、オシレータ駆動系（図示せず）により溝カム自体をターレット１０の軸を中心に所定の振り角度でそれぞれ別々のタイミングで揺動できるように図示しないリンクで連結制御されている。この溝カム４０８，４０９は、このように各クランプ１３，１４を独立した溝カム機構によりマンドレル１２に対して別々な開閉動作ができるようにしておけば、ブランククランプ１３については、ブランク５をマンドレル１２との間に挟み付けるだけなのでブランククランプ１３とマンドレル５の隙間を大きく設定する必要がなく小さなストロークで充分であるのに対して、シームクランプ１４の方は、ブランク５の両端をマンドレル１２に巻き付けて互いに重ね合わせる際に、シームクランプ１４が邪魔にならない程度にマンドレル１２から離しておく必要がありブランククランプ１３よりも大きなストロークを確保することができる。勿論、同じストロークでも差し支えないが、クランプの加速度などの慣性力を調整する上でも別々な開閉機構にしておくのが望ましい。
【００４０】
こうすることによって、シームクランプ１４の動作とブランククランプ１３の動作を、それぞれに適した条件でマンドレル１２に対して開閉動作を行うことができる。また、設備面では、一つのターレット１０の両側に溝カム機構を配置し、環状の溝カムに従って周回する各クランプの開閉を溝カムの振り角で簡単に開閉制御することができるため、装置を大型化することなくマンドレル１２毎にブランククランプ１３とシームクランプ１４との両方を設けることが可能となる。
【００４１】
更に加えて、図８に示すように、ブランククランプ１３の駆動機構はターレット１０の裏側に設けられ、これに対してシームクランプ１４の駆動機構はターレット１０の表側に設けられている。そして各クランプ用の溝カム４０８，４０９はターレット１０が間欠停止している時に動かされてカム溝Ｂおよびカム溝Ｓに従ってレバー４０４，４０５を揺動させ、それに伴い、コネクションダンパ１９，２０を介して各クランプ１３，１４がマンドレル１２に対して「開」「閉」の動作が行われるように操作制御されている。このように溝カム４０８，４０９および駆動機構がターレット１０の表裏両側にそれぞれ配置されることによりターレット１０に対する偏荷重が抑制できる（各クランプ圧によるカム溝Ｂ，Ｓに掛かる反力のバランスがとれる）。その結果、カム溝Ｂ，Ｓをカムフォロアー４０７，４０７がスムーズに周回でき、しかもマンドレル１２の母線方向（ブランク５の接合部）に対するシームクランプ１４の捩れの発生を防止することが可能となる。
【００４２】
なお、コネクションダンパ１９，２０の駆動をカム手段によって行わせているが、本例に限定されず、ターレット１０の回転停止中に動作させる機構であれば特に制限はなく、ターレット１０の機構とは別個の駆動機構を備えた、その他の適宜の連動機構、例えばアクチュエータによって各コネクションダンパ１９，２０に駆動力を伝達するように構成してもよい。
【００４３】
一方、前述した給紙位置２１にはブランク５を所定の位置および姿勢に位置決めするための位置決め手段が設けられている。すなわち、図９に示すように、フィードベルトＢ１，Ｂ２の先端側には、マンドレル１２の下側近傍まで送られたブランク５を最終的にマンドレル１２の真下まで短いストロークで押し込み、ストッパー３０１に当てて位置決めさせる押し込み爪３００がマンドレル１２の左右両側に設けられている。それらの押し込み爪３００は、適宜のアクチュエータによって軸３００′（図７参照）を中心に前後方向に移動させる構成にしてもよいが、ターレット１０の回転など他の機構との連動を確実に行うために、ターレット１０を回転させる駆動力をカム機構などの適宜の運動機構によって各押し込み爪３００に伝達するように構成することが好ましい。また、その給紙位置２１の左右両側には、前記フィーダー２２により送られてくるブランク５を給紙位置２１に保持させるテーブル３０２が設けられており、ブランク５の両端部の樹脂被膜が溶融もしくは軟化した状態にあるため、ブランク５の両端部がテーブル３０２表面に直接接触しないように、テーブル３０２の上面には、ブランク５の両端部を僅かに浮かせて保持するために少し凸状に形成された吸引部３０４がマンドレル１２の左右両側に設けられている。なお、この吸引部３０４の表面には、吸着力をブランク５の下面に付与し、ブランク５をほぼ平らな姿勢で保持するための吸引孔が複数形成され、図示しない真空源と連動している。また、ブランク５の左右両側の位置決めを行うサイドガイド３０３が位置調整可能に設けられている。
【００４４】
そして、図１０に示すように、前記テーブル３０２の下方には、マンドレル１２が図の下側に移動することに伴って、ブランククランプ１３によって挟み付けられたブランク５の左右両側を相対的に押し上げて、ブランク５をいわゆる「Ｕ」の字状に曲げるブラシ付きガイドバー２８，２８がブラシ２８’，２８’を内側に向けて設けられている。なお、ブラシ２８’，２８’はブランク５の傷付きを防止するためのものであり、適宜の軟質材に置き換えてもよい。このガイドバー２８は、下側に移動するマンドレル１２の外周面とブラシ２８’とが接触する程度に間隔を空けてマンドレル１２の左右両側に配置され、かつマンドレル１２の大径側と小径側のそれぞれに所定の間隔を空けてほぼ平行に配置されて固定された複数の帯状（もしくは棒状）の部材によって構成されている。そして、そのガイドバー２８は、前述したフィーダー２２の先端側にある給紙位置２１におけるブランク５のテーブル３０２下面を上端（始端部）とし、ここからマンドレル１２の旋回方向にその旋回半径とほぼ等しい半径で湾曲した円弧状に形成されている。すなわち、給紙位置２１に位置決めされているブランク５をマンドレル１２が押し下げることにより、ガイドバー２８がそのブランク５の両端部を相対的に押し上げ、その結果、ブランク５をその外周面を傷付けることなく「Ｕ」字状に湾曲させるように構成されている。
【００４５】
そのガイドバー２８の下端側（終端部側）で、各マンドレル１２の間隔とほぼ等しい間隔だけ、前記給紙位置２１から下がった位置に、「Ｕ」字状に曲げられているブランク５の左右両側を更にマンドレル１２に向けて押すことによりマンドレル１２に巻き付ける巻き付け爪２９が配置されている（図１１参照）。この巻き付け爪２９は、上記の給紙位置２１から１ピッチ、下側に回転して停止しているマンドレル１２の両側に配置され、前記ガイドバー２８を構成している帯状材（もしくは棒状材）の間からマンドレル１２の外周面に沿って進退するように構成されている。この巻き付け爪２９は、適宜のアクチュエータによって前後動させるように構成してもよいが、ターレット１０の回転など他の機構との連動を確実に行うために、ターレット１０を回転させる駆動力をカム機構などの適宜の連動機構によって各プッシュロッドに伝達するように構成することが好ましい。
【００４６】
つぎに上述した成形機の作用について説明する。図１３に示す扇状に開いた帯状をなすブランク５は、その凸となっている縁部５ａがフィード方向での前方側となるようにブランクスタッカー２３に積層されて収容されており、その下側の複数枚がゲージングシリンダ２４によってブランクスタッカー２３との間に挟み付けられているので、積層されたブランク５がブランクスタッカー２３の内部に保持されている。一方、ターレット１０は、各マンドレル１２の間隔を１ピッチとして間欠的に回転させられており、各マンドレル１２がその中心軸線を水平にした状態に前記給紙位置２１に順次割り出されている。
【００４７】
ブランクスタッカー２３における最下端のブランク５に対して前記吸着パッド２５が上昇し、そのブランク５を吸着した後、下降することによりブランク５がブランクスタッカー２３から引き下げられる。その場合、ブランクスタッカー２３が傾斜した状態で保持され、その状態からブランク５の凹となっている縁部５ｂの下端部を支点として回転させつつ引き下げるので、ブランク５を確実に１枚ずつ取り出しフィードラインＦ上に乗せることができる。
【００４８】
吸着パッド２５が元の位置に下がると、ブランク５の吸着が解除され、そのブランク５はフィーダー２２におけるローラ２６によってフィードベルトに受け渡され、給紙位置２１に向けて送られる。なお、ターレット１０およびこれに取り付けられたマンドレル１２が前述したように間欠的に回転していることにより、吸着パッド２５によるブランク５の取り出し、およびフィーダー２２によるブランク５の送給は間欠的に行われる。ブランク５が移動させられている状態では、前述した熱遮断バー１０１〜１０４はフィードラインＦから離れており、ブランク５は遮断バー１０１〜１０４に干渉することなく前進させられる。そして、フィーダー２２上のブランク５は、ヒーター２７が設けられている箇所で一時的に停止させられ、これとほぼ同時若しくは相前後して、前述した揺動軸１１５が揺動することにより各熱遮断バー１０１〜１０４がブランク５側に移動し、その端部の表面に接触ないし接近する。その状態では、ブランク５の両端部は各熱遮断バー１０１〜１０４と各熱遮断走行板１２０，１２１とで覆われ、端縁から所定の幅の領域が熱風に対して露出させられている。各ヒーター２７におけるノズル２７ｇ，２７ｇは、熱遮断バー１０２，１０４および熱遮断走行板１２０にそれぞれ隣接しており、したがって、ヒーター２７から噴射させられた熱風は、ブランク５の一方の端部の表面および他方の端部の裏面に吹き付けられ、その部分を加熱する。その場合、熱風は、冷却された熱遮断バー１０２，１０４および熱遮断走行板１２０に遮られブランク５の中心側に流れることはなく、かつノズル２７ｇ，２７ｇと対向する側には、それぞれ冷却された熱遮断バー１０１，１０３および熱遮断走行板１２１によりブランク５の裏面の温度上昇を防ぐことができるので、ブランク５の長手方向での端部のみが加熱され、その部分の合成樹脂が溶融もしくは軟化させられる。したがって、互いに接合されられる端部以外の部分で樹脂が溶融もしくは軟化させられるなどの事態を未然に回避もしくは防止することができる。
【００４９】
熱遮断バー１０１〜１０４をブランク５に接触ないし接近させた状態での熱風の吹き付け、すなわちブランク５の端部の加熱は、ブランク５の送給が一時的に停止している間の所定時間、実行され、その後、前記揺動軸１１５が上記の場合とは反対に回転して熱遮断バー１０１〜１０４がブランク５から離され、その状態で上下のフィードベルトＢ１，Ｂ２が再度走行して、ブランク５が１ピッチ、前進させられる。フィーダー２２によって間欠的に搬送される後続のブランク５は、上述した場合と同様にその両端部の表面あるいは裏面が熱風によって加熱され、その合成樹脂層が溶融もしくは軟化させられる。その都度、熱遮断バー１０１〜１０４はブランク５に接触ないし接近させられ、その状態で熱風が吹き付けられるが、各熱遮断バー１０１〜１０４および熱遮断走行板１２０，１２１の内部には冷却水が流れていて冷却されているので、予め定めた温度以上に上昇することはない。
【００５０】
こうしてブランク５は、フィーダー２２のフィードベルトＢ１，Ｂ２により給紙位置２１におけるマンドレル１２の下側近傍まで送られ、続いて、ブランク５の先端部がテーブル３０２の吸引部３０４の吸引により、合成樹脂層が溶融もしくは軟化したブランク５の両端部が搬送ガイド等に接触するのを防ぎながら、かつ、サイドガイド３０３により左右方向の姿勢を矯正し、ブランク５の縁部５ｂが押し込み爪３００により押し込まれ、ブランク５は縁部５ａがストッパー３０１に当たる位置まで押し込まれてマンドレル１２の下側に位置決めされる。その場合、フィーダー２２が前述したように、マンドレル１２の外周面の母線と平行になるように傾斜しているので、ブランク５はマンドレル１２の下側でマンドレル１２の外周面（もしくはその母線）と平行に位置決めされている。
【００５１】
一方、ブランク５が給紙位置２１に送られる直前ないし直後に、オシレータ駆動系（図示せず）により溝カム４０８をターレット１０の軸を中心に所定の振り角度で回動させてレバー４０４を揺動させ、それに伴い、コネクションダンパ１９を介してブランククランプ１３がマンドレル１２に対して「閉」となる方向に動作する。その状態でブランククランプ１３が押し上げられて位置決めされたブランク５をマンドレル１２の外周面との間に挟み付けてマンドレル１２に対して固定する。即ち、マンドレル１２の外周面とブランク５とが平行になっており、しかも両者が接近しているので、ブランク５はマンドレル１２の外周面に向けて平行移動させられ、給紙方向を変えることなくブランク５の先端と後端とが同時に挟み込まれる。したがって、容器１のテーパー角が大きく、また径に対して高さが低く、それに伴ってブランク５が比較的細長く大きな扇角で帯状に開いた形状（ブランクの両端部が中央位置よりも後方にある形状）であっても、ブランク５がクランプされる際にブランク５のマンドレル１２に対する位置や姿勢がずれることがない。
【００５２】
ブランク５がブランククランプ１３によってマンドレル１２に対して固定されるのと相前後して、ターレット１０の回転によってマンドレル１２が図の下側に向けて移動（もしくは旋回）する。そのマンドレル１２の左右両側にはガイドバー２８，２８が配置されているから、ブランククランプ１３によってマンドレル１２に対して固定されているブランク５は、マンドレル１２が下降することによりガイドバー２８の間に押し込められる状態になり、その結果、ブランク５の左右両側が相対的に押し上げられて、マンドレル１２の外周面に沿って「Ｕ」字状に曲げられる。ターレット１０が１ピッチ、回転してマンドレル１２がガイドバー２８のほぼ下端部にまで移動すると、ブランク５はほぼ完全に「Ｕ」字状に湾曲させられ、マンドレル１２のほぼ下半部に密着した状態に巻き付けられる。すなわち、このようなブランク５の曲げ成形が、ブランク５の搬送と並行して行われる。ブランク５をこのように巻き付ける過程でブランク５の外面がガイドバー２８に擦れるが、ガイドバー２８の側面には前述したブラシ２８’などの軟質構造材が設けられているので、ブランク５の表面（容器としての外面）が傷付くことが回避される。
【００５３】
図１０に示すように、マンドレル１２が１ピッチ移動した位置は、巻き付け爪２９が配置されている位置に対応する位置であり、したがってそのマンドレル１２に対して巻き付け爪２９が点線の位置まで前進し、「Ｕ」字状に曲げられているブランク５の左右両側をマンドレル１２の外周面に沿わせて更に湾曲させる。その場合、左右の巻き付け爪２９の前進のタイミングが僅かにずれており、その結果、ブランク５の左右の端部のうちの一方が先に曲げられるので、その一方の端部の上に他方の端部が重ね合わされる。なお、各巻き付け爪２９の前進のタイミングのズレは、それぞれを駆動する機構の動作タイミングを制御することにより行うか、あるいは巻き付け爪２９の長さを異ならせることにより行う。
【００５４】
一方、オシレータ駆動系（図示せず）により溝カム４０９をターレット１０の軸を中心に所定の振り角度で揺動させ、レバー４０５を揺動させ、それに伴い、コネクションダンパ２０を介してシームクランプ１４がマンドレル１２に対して「閉」となる方向に動作するように制御される。
【００５５】
こうして互いに重なった端部に向けてかつ、左右の巻き付け爪２９の間を通ってシームクランプ１４が前進し、ブランク５の互いに重ね合わされている端部をマンドレル１２との間に均一な押圧力で挟み付ける。その場合、マンドレル１２に対するブランク５の位置および姿勢にズレが生じていないので、ブランク５の両端部は、ずれることなく正確に重ね合わされる。こうしてシームクランプ１４によって押さえ付けられたブランク５の両端部は、前述したようにヒーター２７によって加熱されて、それぞれの互いに対向する面の合成樹脂層が軟化もしくは溶融されているので、その合成樹脂層を接着剤として各端部が互いに接合される。
【００５６】
シームクランプ１４がブランク５の互いに重ね合わされた両端部を押さえ付けた後、巻き付け爪２９が後退し、その後、マンドレル１２はターレット１０と共に更に回転し、あるいはマンドレル１２が移動を開始するのと相前後して巻き付け爪２９が後退する。なお、ブランク５の重ね合わされた両端部が完全に接合するまでには幾分時間を要するので、シームクランプ１４によってブランク５の端部を押さえ付けた状態が維持される。また、巻き付け爪２９によるブランク５の成形およびシームクランプ１４によるいわゆるシーム部の押圧などが行われている間に、後続のマンドレル１２に対してもブランク５の供給、ブランククランプ１３による把持・固定、「Ｕ」字状への曲げ成形などの一連の動作が行われる。
【００５７】
したがって、マンドレル１２に対するブランク５の巻き付けおよびその両端部の接合の工程と同時に、他のマンドレル１２に対するブランク５の供給、その「Ｕ」字状の曲げなどの工程が実行され、「Ｕ」字状への曲げがブランク５の搬送と並行して行われることと相まって、容器１の胴部（すなわち容器シェル）の成形に要する時間を短縮することができる。
【００５８】
なお、本発明は上述した具体例に限定されないのであって、本発明における熱遮断部材は上記の熱遮断バーとして例示した軸状の構成である必要は特になく、要は、表面あるいは裏面の予め定めた一部を熱風に対して露出させ、それ以外の部分をホットエアから遮蔽きる構成であればよい。また、本発明では、ブランクの一方の端部のみを加熱するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…容器、 ２…胴部、 ５…ブランク、 ２２…フィーダー、 ２７…ヒーター、 １０１，〜１０４…熱遮断バー、 １０７，１０８…給排水ポート、 １１０…駆動機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙容器の胴部を平板状に展開した形状をなす紙板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂からなる被覆層が設けられたブランクに対し、そのブランク被覆面の一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱して、その面の前記樹脂を軟化もしくは溶融させ、前記ブランクを丸めて端部を互いに重ね合わせて加圧して、ブランクの両端部を接合する紙容器成形機において、
前記ブランクにおける一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱する加熱装置が、
前記ブランクにおける一方の端部の表面もしくは他方の端部の裏面に向けて熱風を噴射するヒーターと、
前記表面もしくは裏面に接触ないしは接近させられて前記表面もしくは裏面のうち前記樹脂を軟化もしくは溶融させるべき領域を前記熱風に対して露出させ、かつ前記熱風の噴射ノズルに隣接して中央側に配置され、前記表面もしくは裏面のうち前記領域以外の箇所を前記熱風に対して遮断する熱遮断部材とを備えている
ことを特徴とする紙容器成形機。
【請求項２】
前記ブランクを間欠的に搬送する搬送機構を更に備えるとともに、
前記遮断部部材は、前記ブランクの表面側に配置される上下動可能な熱遮断バーと、前記熱遮断バーと対峙して前記ブランクの裏面側に固定配置される熱遮断走行板とから構成され、
間欠停止状態にある前記ブランクに対し前記遮断バーを接触ないしは接近させ、かつ前記ブランクが前記搬送機構によって搬送させられる際に前記遮断バーを、前記ブランクに対して上方に前記ブランクから離隔させる駆動機構を更に備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の紙容器成形機。
【請求項３】
前記熱遮断部材の内部に冷却液を循環させて流通させることにより前記熱遮断部材を冷却する冷却機構を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙容器成形機。
【請求項１】
紙容器の胴部を平板状に展開した形状をなす紙板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂からなる被覆層が設けられたブランクに対し、そのブランク被覆面の一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱して、その面の前記樹脂を軟化もしくは溶融させ、前記ブランクを丸めて端部を互いに重ね合わせて加圧して、ブランクの両端部を接合する紙容器成形機において、
前記ブランクにおける一方の端部の表面と他方の端部の裏面の少なくとも一方の面を加熱する加熱装置が、
前記ブランクにおける一方の端部の表面もしくは他方の端部の裏面に向けて熱風を噴射するヒーターと、
前記表面もしくは裏面に接触ないしは接近させられて前記表面もしくは裏面のうち前記樹脂を軟化もしくは溶融させるべき領域を前記熱風に対して露出させ、かつ前記熱風の噴射ノズルに隣接して中央側に配置され、前記表面もしくは裏面のうち前記領域以外の箇所を前記熱風に対して遮断する熱遮断部材とを備えている
ことを特徴とする紙容器成形機。
【請求項２】
前記ブランクを間欠的に搬送する搬送機構を更に備えるとともに、
前記遮断部部材は、前記ブランクの表面側に配置される上下動可能な熱遮断バーと、前記熱遮断バーと対峙して前記ブランクの裏面側に固定配置される熱遮断走行板とから構成され、
間欠停止状態にある前記ブランクに対し前記遮断バーを接触ないしは接近させ、かつ前記ブランクが前記搬送機構によって搬送させられる際に前記遮断バーを、前記ブランクに対して上方に前記ブランクから離隔させる駆動機構を更に備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の紙容器成形機。
【請求項３】
前記熱遮断部材の内部に冷却液を循環させて流通させることにより前記熱遮断部材を冷却する冷却機構を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙容器成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２４９６５（Ｐ２０１２−２４９６５Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３７６４（Ｐ２０１０−１６３７６４）
【出願日】平成２２年７月２１日（２０１０．７．２１）
【出願人】（０００１５２９３０）株式会社日本デキシー (14)
【出願人】（０００１９１１８０）新日本工機株式会社 (51)
【出願人】（０００２０８４５５）大和製罐株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２１日（２０１０．７．２１）
【出願人】（０００１５２９３０）株式会社日本デキシー (14)
【出願人】（０００１９１１８０）新日本工機株式会社 (51)
【出願人】（０００２０８４５５）大和製罐株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
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