特開 2024-60127 フランジ付紙トレーの製造方法及び製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024060127

(43)【公開日】2024-05-02

(54)【発明の名称】フランジ付紙トレーの製造方法及び製造装置

(51)【国際特許分類】

   B31B 50/59 20170101AFI20240424BHJP

   B31B 50/62 20170101ALI20240424BHJP

【ＦＩ】

B31B50/59

B31B50/62

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022167270

(22)【出願日】2022-10-19

(71)【出願人】

【識別番号】000183484

【氏名又は名称】日本製紙株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】595020012

【氏名又は名称】柳下技研株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112427

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 芳洋

(72)【発明者】

【氏名】内藤 裕一

(72)【発明者】

【氏名】大盛 啓一

(72)【発明者】

【氏名】柳下 勇

【テーマコード（参考）】

3E075

【Ｆターム（参考）】

3E075AA03

3E075AA05

3E075AA07

3E075BA30

3E075BA95

3E075BB02

3E075CA01

3E075DA12

3E075DA17

3E075DA32

3E075DC55

3E075DD04

3E075DD12

3E075DD47

3E075FA05

3E075FA32

3E075GA03

3E075GA04

(57)【要約】

【課題】 熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤をコーティングした紙から、フランジ部及びフラップ部を有する紙トレーを良好に製造することができるフランジ付紙トレーの製造方法を提供する。
【解決手段】 紙トレーを形成するブランクの四隅にホットエアーを噴射する噴射工程と、雄型及び雌型を用いて、前記ブランクをプレスすることにより収容部及び前記収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部を成形するとともに、前記フランジ部の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部を成形する成形工程と、超音波装置を用いて、前記フランジ部のコーナー部分において紙を重ね合せたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する圧着工程と、押込み治具を用いて、前記フラップ部を前記収容部の外壁方向に加圧し補強する加圧工程とを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

紙トレーを形成するブランクの四隅にホットエアーを噴射する噴射工程と、
雄型及び雌型を用いて、前記ブランクをプレスすることにより収容部及び前記収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部を成形するとともに、前記フランジ部の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部を成形する成形工程と、
超音波装置を用いて、前記フランジ部のコーナー部分において紙を重ね合せたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する圧着工程と、
押込み治具を用いて、前記フラップ部を前記収容部の外壁方向に加圧し補強する加圧工程と、
を含むフランジ付紙トレーの製造方法。

【請求項2】

前記雄型は、前記収容部を成形する収容部成形金型と、前記フランジ部を弾性部材により押さえるフランジ部成形金型と、前記フラップ部を成形するフラップ部成形金型とを備え、
前記成形工程は、前記フランジ部成形金型により前記フランジ部を前記雌型に押し付けた状態で、前記フラップ部成形金型により前記フラップ部を成形し、
前記フランジ部成形金型と前記フラップ部成形金型との間に隙間があり、前記フラップ部のコーナー部分を成形する領域の隙間の大きさは、前記フラップ部のコーナー部分以外を成形する領域の隙間の大きさの１．５倍から３倍以下である請求項１記載のフランジ付紙トレーの製造方法。

【請求項3】

前記雌型は、前記フランジ部のコーナー部分を成形する領域が前記フランジ部のコーナー部分以外を成形する領域より０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されたフランジ成形部を有し、
前記成形工程は、前記雄型及び前記フランジ成形部により前記フランジ部を成形する請求項１または請求項２記載のフランジ付紙トレーの製造方法。

【請求項4】

前記加圧工程は、前記フランジ部を前記雌型に押し付ける押え板により前記フランジ部を固定した状態で、前記雌型の外側面に設けられた凹部に前記押込み治具の先端を押し付けることにより前記フラップ部を加圧する請求項１または請求項２記載のフランジ付紙トレーの製造方法。

【請求項5】

紙トレーを形成するブランクの四隅にホットエアーを噴射する噴射部と、
雄型及び雌型を有し、前記雌型に載置された前記ブランクを前記雄型で上方向からプレスすることにより収容部及び前記収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部を成形するとともに、前記フランジ部の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部を成形する金型と、
前記フランジ部のコーナー部分において紙を重ね合せたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する超音波装置と、
前記フラップ部を前記収容部の外壁方向に加圧し補強する押込み治具と、
を備えるフランジ付紙トレーの製造装置。

【請求項6】

前記雄型は、前記収容部を成形する収容部成形金型と、前記フランジ部を弾性部材により押さえるフランジ部成形金型と、前記フラップ部を成形するフラップ部成形金型とを備え、
前記フランジ部成形金型と前記フラップ部成形金型との間に隙間があり、前記フラップ部のコーナー部分を成形する領域の隙間の大きさは、前記フラップ部のコーナー部分以外を成形する領域の隙間の大きさの１．５倍から３倍以下である請求項５記載のフランジ付紙トレーの製造装置。

【請求項7】

前記雌型は、前記フランジ部のコーナー部分を成形する領域が前記フランジ部のコーナー部分以外を成形する領域より０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されたフランジ成形部を有する請求項５または請求項６記載のフランジ付紙トレーの製造装置。

【請求項8】

前記フランジ部を前記雌型に押し付ける押え板を更に備え、
前記雌型は、前記押え板により前記フランジ部を固定した状態で前記押込み治具の先端を押し付けるための凹部を外側面に有する請求項５または請求項６記載のフランジ付紙トレーの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フランジ及びフランジの縁部を垂下させたフラップを有する紙トレーを製造するためのフランジ付紙トレーの製造方法及びその製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

食品等を充填可能な紙トレー（紙容器）を製造する方法として、凸型及び凹型の金型を用いて紙を成形する方法が知られている（例えば特許文献１及び２）。特許文献１には、円形状の板紙に放射状に延びる罫線を形成し、外周部を絞り込んでプレス成形することにより円形状の紙トレーを製造する方法について記載されている。特許文献２には、金型内に紙トレーとなるブランクシートを装着し、トレーの形状に製函された後、合成樹脂フィルムを紙トレーの内面に積層接着することにより耐液体性の紙トレーを製造する方法について開示されている。特許文献２記載の紙トレーはトレーの側壁部上端にフランジを有し、このフランジにフィルム状の蓋シールが接着されることによりトレーは密封される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２７９６６４６号公報

【特許文献2】特許第４７３４７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１記載の紙トレーにおいては、外周部に多数の罫線が形成されているため、蓋シールを接着することができない。また、特許文献２記載の紙トレーのように、トレーの形状に製函された後、合成樹脂フィルムをトレーの内面に積層接着する場合、紙トレー製造工程にフィルム層接着工程が追加されることになるため、時間及びコストがかかり、効率的でない。

【0005】

また、紙トレーの側壁部上端に設けられたフランジの強度をアップさせるために、フランジの縁部を下方に折り曲げたフラップを設けた紙トレーを製造することが望まれている。このフラップを設けたフランジ付紙トレーは、フラップなしのフランジ付紙トレーと比較して、フランジに接着した蓋シールをフランジが持ち上がることなく容易に開封可能であること、電子レンジ調理後に紙トレー内の熱くなった食品から離れた部分を持って紙トレーを取り出すことにより火傷等の危険を回避できること等の利点も有している。

【0006】

しかしながら、予め合成樹脂フィルムまたはヒートシール性塗工剤をコーティングしたブランクを用いて、フラップを設けたフランジ付紙トレーを成形すると、フラップの折り曲がり部分が経時変化により、折り曲げる前の形状に徐々に戻り、フラップを下方に折り曲げた形状を維持することが困難であった。

【0007】

本発明の目的は、熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤をコーティングした紙からフランジ及びフラップを有する紙トレーを良好に製造することができるフランジ付紙トレーの製造方法及び製造装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤をコーティングした紙であるブランクから成形可能なフランジ付紙トレーの製造装置であって、特定の雄型及び雌型並びに押付け部材等を備えるものを用いることにより上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。

【0009】

本発明は、以下を提供する。
（１） 紙トレーを形成するブランクの四隅にホットエアーを噴射する噴射工程と、雄型及び雌型を用いて、前記ブランクをプレスすることにより収容部及び前記収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部を成形するとともに、前記フランジ部の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部を成形する成形工程と、超音波装置を用いて、前記フランジ部のコーナー部分において紙を重ね合せたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する圧着工程と、押込み治具を用いて、前記フラップ部を前記収容部の外壁方向に加圧し補強する加圧工程と、を含むフランジ付紙トレーの製造方法。
（２） 前記雄型は、前記収容部を成形する収容部成形金型と、前記フランジ部を弾性部材により押さえるフランジ部成形金型と、前記フラップ部を成形するフラップ部成形金型とを備え、前記成形工程は、前記フランジ部成形金型により前記フランジ部を前記雌型に押し付けた状態で、前記フラップ部成形金型により前記フラップ部を成形し、前記フランジ部成形金型と前記フラップ部成形金型との間に隙間があり、前記フラップ部のコーナー部分を成形する領域の隙間の大きさは、前記フラップ部のコーナー部分以外を成形する領域の隙間の大きさの１．５倍から３倍以下である（１）記載のフランジ付紙トレーの製造方法。
（３） 前記雌型は、前記フランジ部のコーナー部分を成形する領域が前記フランジ部のコーナー部分以外を成形する領域より０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されたフランジ成形部を有し、前記成形工程は、前記雄型及び前記フランジ成形部により前記フランジ部を成形する（１）または（２）記載のフランジ付紙トレーの製造方法。
（４） 前記加圧工程は、前記フランジ部を前記雌型に押し付ける押え板により前記フランジ部を固定した状態で、前記雌型の外側面に設けられた凹部に前記押込み治具の先端を押し付けることにより前記フラップ部を加圧する（１）または（２）記載のフランジ付紙トレーの製造方法。
（５） 紙トレーを形成するブランクの四隅にホットエアーを噴射する噴射部と、雄型及び雌型を有し、前記雌型に載置された前記ブランクを前記雄型で上方向からプレスすることにより収容部及び前記収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部を成形するとともに、前記フランジ部の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部を成形する金型と、前記フランジ部のコーナー部分において紙を重ね合せたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する超音波装置と、前記フラップ部を前記収容部の外壁方向に加圧し補強する押込み治具と、を備えるフランジ付紙トレーの製造装置。
（６） 前記雄型は、前記収容部を成形する収容部成形金型と、前記フランジ部を弾性部材により押さえるフランジ部成形金型と、前記フラップ部を成形するフラップ部成形金型とを備え、前記フランジ部成形金型と前記フラップ部成形金型との間に隙間があり、前記フラップ部のコーナー部分を成形する領域の隙間の大きさは、前記フラップ部のコーナー部分以外を成形する領域の隙間の大きさの１．５倍から３倍以下である（５）記載のフランジ付紙トレーの製造装置。
（７） 前記雌型は、前記フランジ部のコーナー部分を成形する領域が前記フランジ部のコーナー部分以外を成形する領域より０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されたフランジ成形部を有する（５）または（６）のフランジ付紙トレーの製造装置。
（８） 前記フランジ部を前記雌型に押し付ける押え板を更に備え、前記雌型は、前記押え板により前記フランジ部を固定した状態で前記押込み治具の先端を押し付けるための凹部を外側面に有する（５）または（６）記載のフランジ付紙トレーの製造装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤をコーティングした紙から、フランジ部及びフラップ部を有する紙トレーを良好に製造することができるフランジ付紙トレーの製造方法及び製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係るフランジ付紙トレーの製造装置の概略構成を示す図である。

【図2】実施の形態に係る雌型の概略構成を示す断面図である。

【図3】（Ａ）は実施の形態に係る雌型のコーナー部分の構成を説明するための上面図、（Ｂ）はその正面図である。

【図4】実施の形態に係るフィーダー部の概略構成を示す断面図である。

【図5】実施の形態に係るブランクの外観を示す図である。

【図6】実施の形態に係るホットエアー部の概略構成を示す図である。

【図7】実施の形態に係るホットエアー部のノズルの噴き出し口の形状を示す図である

【図8】実施の形態に係る成形部の概略構成を示す断面図である。

【図9】（Ａ）は実施の形態に係るフランジ部成形金型とフラップ部成形金型との間の隙間について説明するための正面断面図、（Ｂ）はその底面断面図である。

【図10】実施の形態に係る雄型が成形位置まで下降した状態を示す図である。

【図11】実施の形態に係る超音波圧着部の概略構成を示す図である。

【図12】実施の形態に係る折込み部の概略構成を示す図である。

【図13】実施の形態に係る押込み治具を雌型に押し付けた状態を示す図である。

【図14】実施の形態に係る排出部の概略構成を示す図である。

【図15】実施の形態に係るフランジ付紙トレー製造装置のシステム構成を示すブロック図である。

【図16】実施の形態に係るフランジ付紙トレー製造装置を用いて紙トレーを製造する際の処理について説明するためのフローチャートである。

【図17】他の実施の形態に係るホットエアー部のノズルの噴き出し口の形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るフランジ付紙トレー（紙容器）の製造装置について説明する。図１は、フランジ付紙トレーの製造装置の概略構成を示す図であって、装置を上方から見た図である。フランジ付紙トレー製造装置２は、厚紙をむしり作業を含む打抜き加工したブランク２６（図５参照）から、フランジ部及びフラップ部を有するフランジ付紙トレーを製造するための装置であって、図１に示すように、ターレット４、フィーダー部６、ホットエアー部８、成形部１０、超音波圧着部１２、折込み部１４及び排出部１６を備えている。なお、この実施の形態では、厚紙として、成形性の良いカップ原紙（坪量２３０ｇ～４００ｇ／ｍ２）に、熱可塑性樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ等）またはヒートシール性塗工剤を片面または両面にコーティングしたものを使用している。

【0013】

ターレット４は、ターレット４の中心４ａを軸として時計回りに６０度間欠回転可能な円板状の装置であって、ターレット４には、円周上に等間隔で６個の雌型１８（図１の実線及び破線で示す）が取り付けられている。図２は、雌型１８及び雌型１８の周辺に配置される部材の概略構成を示す断面図であって、ターレット４の外側から見た図である。雌型１８は、雄型３２（図８参照）と共にブランク２６をプレスすることにより紙トレーＴ（図１０参照）を成形するための金型である。図２の図中左側に位置する雌型１８の外側面には凹部４１ａが、図中右側に位置する雌型１８の外側面には凹部４１ｂが形成されている。また、図２の紙面前側に位置する雌型１８の外側面及び紙面後側に位置する雌型１８の外側面にもそれぞれ凹部４１ｃ，４１ｄ（図１４参照）が形成されている。凹部４１ａ～４１ｄは、雌型１８のコーナー部分以外の外側面に形成されている。凹部４１ａ～４１ｄの構成については後述する。

【0014】

図３（Ａ）は雌型１８の四隅であるコーナー部分（４つあるコーナー部分の１つ）の構成を示す上面図、（Ｂ）はその正面図である。図３（Ａ）の斜線で示す領域（フランジ成形部）２１ａは、雌型１８のコーナー部分の領域であって、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１（図１１参照）のコーナー部分を成形するための領域である。また、図３（Ａ）で示す領域２１ｂ（領域２１ａ以外の領域）は、雌型１８のコーナー部分以外の領域であって、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１のコーナー部分以外を成形するための領域である。コーナー部分の領域２１ａは、図３（Ｂ）に示すように、コーナー部分以外の領域２１ｂより０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されている。即ち、領域２１ａと領域２１ｂとの高さの差Ｄは、０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下であって、領域２１ａの方が低い。

【0015】

なお、他３つのコーナー部分の領域（フランジ成形部）も、領域２１ａと同様に、コーナー部分以外の領域より０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されている。即ち、他３つのコーナー部分の領域とコーナー部分の領域との高さの差は、０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下である。紙トレーＴのフランジ部Ｔ１のコーナー部分は紙が重ね合わされて成形されており、他の部分より厚みが増す。したがって、上記の切削加工が施されていない場合、他の部分と比較して段差が生じるため、成形後の超音波圧着工程（後述する）において焦げが生じる。

【0016】

また、雌型１８の下部（図２の紙面下部）には、噴射工程領域Ｐ２（図１参照）及び排出工程領域Ｐ６（図１参照）において使用される突き上げ治具４４が設置されている。突き上げ治具４４は、昇降可能であり、雌型１８の金型本体と別体である底部の金型１９を昇降させる。

【0017】

また、雌型１８の底部の金型１９に設けられている開口部には、噴射工程領域２及び成形工程領域Ｐ３（図１参照）において使用されるバキュウム４６が設置されている。バキュウム４６は、雌型１８に対するブランク２６の位置がずれないように雌型１８の底部からブランク２６の裏面を吸引する。

【0018】

また、フィーダー部６から供給されるブランク２６の位置決めを行う位置決め部材４７ａが雌型１８の左側（図２の紙面左側）に、位置決め部材４７ｂが雌型１８の右側（図２の紙面右側）に、位置決め部材４７ｃが雌型１８の後側（図２の紙面奥側）に設置されている。位置決め部材４７ａ～４７ｃは、ブランク２６の水平方向における位置がずれないように、ブランク２６を水平方向において固定する。この実施の形態においては、ブランク２６が雌型１８の前側（図２の紙面手前側）から水平方向に供給されるため、雌型１８の前側に位置決め部材を備えていないが、装置の構成上可能であれば、雌型１８の前側にも位置決め部材を設置してもよい。

【0019】

また、成形工程領域Ｐ３において使用される折込みガイド４８ａが雌型１８の左側（図２の紙面左側）に、折込みガイド４８ｂが雌型１８の右側（図２の紙面右側）に設置されている。折込みガイド４８ａは、成形時において、ブランク２６（図５参照）の隅２６ａの谷折り部２５ａが谷折りとなり、山折り部２５ｂが山折りとなり、山折り部２５ｂが谷折り部２５ａの方に折り重ねられるように、隅２６ａの紙を誘導（ガイド）する。同時に、折り込みガイド４８ａは、ブランク２６の隅２６ｂの谷折り部２５ｃが谷折りとなり、山折り部２５ｄが山折りとなり、山折り部２５ｄが谷折り部２５ｃの方に折り重ねられるように、隅２６ｂの紙を誘導（ガイド）する。同様に、折込みガイド４８ｂは、成形時において、ブランク２６の隅２６ｃの谷折り部２５ｅが谷折りされ、山折り部２５ｆが谷折り部２５ｅの方に折り重ねられて山折りされるように、隅２６ｃを誘導（ガイド）し、隅２６ｄの谷折り部２５ｇが谷折りされ、山折り部２５ｈが谷折り部２５ｇの方に折り重ねられて山折りされるように、隅２６ｄを誘導（ガイド）する。

【0020】

また、加圧工程領域Ｐ５（図１参照）において使用される押込み治具４０ａ，４０ｂ(図２参照）及び押込み治具４０ｃ，４０ｄ（図１４参照）が雌型１８の前後左右にそれぞれ設置されている。押込み治具４０ａは雌型１８の左側（図２の紙面左側）に、押込み治具４０ｂは雌型１８の右側（図２の紙面右側）に、押込み治具４０ｄは雌型１８の前側（図２の紙面手前側）に、押込み治具４０ｃは雌型１８の後側（図２の紙面奥側）に設置されている。押込み治具４０ａ～４０ｄの構成の詳細については後述する。

【0021】

フィーダー部６は、ブランク２６をターレット４上に供給するブランク供給機であって、図１に示すフランジ付紙トレー製造装置２の供給工程領域Ｐ１（図１参照）に設置されている。図４は、フィーダー部６の概略構成を示す断面図であって、フィーダー部６を側方から見た図である。フィーダー部６は、図４に示すように、ホッパー２０、バキュウム２２、及びガイドピン２４を備えている。ホッパー２０には、厚紙を打抜き加工したブランク２６（図５参照）が複数枚積み重ねられて収容されている。ホッパー２０の底部には、バキュウム２２の吸引によりブランク２６を引出し可能な開口部が設けられている。

【0022】

バキュウム２２は、アーム２２ａに回動可能に取り付けられており、図中実線で示す待機位置から図中破線で示す吸引位置までの間を回動する。バキュウム２２は、吸引位置においてホッパー２０内の最下に収容されているブランク２６の裏面を吸引し、待機位置まで回動することにより、ホッパー２０内から１枚のブランク２６をホッパー２０から引き出す。

【0023】

ガイドピン２４は、図中破線で示す待機位置から図中実線で示す受渡位置までの間を水平移動する。ガイドピン２４は、バキュウム２２によりホッパー２０から引き出されたブランク２６を待機位置から受渡位置まで移動することにより、ターレット４の供給工程領域Ｐ１に位置する雌型１８上まで搬送する。

【0024】

ホットエアー部８は、紙トレー成形時に重なり合う紙同士をヒートシールさせるために、ブランク２６の表面または両面にコーティングされている熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤を溶解するホットエアー噴射機であって、図１に示すフランジ付紙トレー製造装置２の噴射工程領域Ｐ２に設置されている。図６は、ホットエアー部８の概略構成を示す図であって、ターレット４の外側から見た図である。ホットエアー部８は、図６に示すように、ブランク２６の四隅２６ａ～２６ｄ（図５参照）にホットエアーを噴射する２つのホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂを備えている。ホットエアー噴射部２８ａは、図中左側に配置されており、図６の紙面に直交する方向に並んで配置されている２つのノズル（一方はノズル２９ａ，他方は図示せず）を備えている。図７は、ノズル２９ａの噴き出し口の形状を示す図である。ノズル２９ａの噴き出し口には、図７に示すように、２本のスリット形状の吹き出し孔３０ａ，３０ｂが設けられている。吹き出し孔３０ａから噴射されるホットエアーは、ブランク２６の四隅のうち、図５に示す隅２６ａの実線で示す領域２７ａに到達し、領域２７ａにコーティングされている樹脂または塗工剤は溶解する。吹き出し孔３０ｂから噴射されるホットエアーは、図５に示す隅２６ａの実線で示す領域２７ｂに到達し、領域２７ｂにコーティングされている樹脂または塗工剤は溶解する。同様に、ホットエアー噴射部２８ａの他方のノズルの噴き出し口にも、吹き出し孔３０ａ，３０ｂと同形状の２つの吹き出し孔が設けられており、各々の吹き出し孔から噴射されるホットエアーのそれぞれは、図５に示す隅２６ｂの実線で示す領域２７ｃ，２７ｄのそれぞれに到達し、領域２７ｃ，２７ｄにコーティングされている樹脂または塗工剤は溶解する。

【0025】

ホットエアー噴射部２８ｂは、図中右側に配置されており、図６の紙面に直交する方向に並んで配置されている２つのノズル（一方はノズル２９ｂ，他方は図示せず）を備えている。ノズル２９ｂの噴き出し口にも吹き出し孔３０ａ，３０ｂと同形状の２つの吹き出し孔が設けられており、各々の吹き出し孔から噴射されるホットエアーのそれぞれは、図５に示す隅２６ｃの実線で示す領域２７ｅ，２７ｆのそれぞれに到達し、領域２７ｅ，２７ｆにコーティングされている樹脂または塗工剤は溶解する。同様に、ホットエアー噴射部２８ｂの他方のノズルの噴き出し口にも、吹き出し孔３０ａ，３０ｂと同形状の２つの吹き出し孔が設けられており、各々の吹き出し孔から噴射されるホットエアーのそれぞれは、図５に示す隅２６ｄの実線で示す領域２７ｇ，２７ｈのそれぞれに到達し、領域２７ｇ，２７ｈにコーティングされている樹脂または塗工剤は溶解する。

【0026】

ホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂは、図６の紙面上下方向に移動可能であって、ホットエアー噴射前には上方の待機位置で待機し、ホットエアー噴射時にはノズル２９ａ，２９ｂ及び図示しない２つのノズルの噴き出し口からブランク２６の領域２７ａ～２７ｈにホットエアーを噴射可能な位置まで下降し、ホットエアー噴射後には待機位置まで上昇する。

【0027】

成形部１０は、フランジ付紙トレー成形機の雄型３２を備え、図１に示すフランジ付紙トレー製造装置２の成形工程領域Ｐ３に設置されている。図８は、成形部１０の概略構成を示す断面図であって、ターレット４の外側から見た図である。成形部１０は、図２に示す雌型１８と共にブランク２６をプレスすることにより紙トレーＴ（図１０参照）を成形する金型である雄型３２を備えている。雄型３２は、紙トレーＴの収容部を成形する収容部成形金型３２ａ、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１（図１１参照）を成形するフランジ部成形金型３２ｂ、及び紙トレーＴのフラップ部Ｔ２（図１１参照）を成形するフラップ部金型３２ｃを備えている。収容部成形金型３２ａは、雌型１８に載置されたブランク２６を図８の紙面上方向からプレスすることにより収容部を成形する。フランジ部成形金型３２ｂは、収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部Ｔ１を弾性部材であるバネ３４ａ，３４ｂで押さえることによりフランジ部Ｔ１を成形する。フラップ部成形金型３２ｃは、フランジ部Ｔ１の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部Ｔ２を成形する。

【0028】

図９（Ａ）はフランジ部成形金型３２ｂとフラップ部成形金型３２ｃとの隙間について説明するための正面断面図、図９（Ｂ）はその底面断面図である。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、フランジ部成形金型３２ｂとプラップ部成形金型３２ｃとの間には、ブランク２６の厚さに応じた隙間Ｇ１及びＧ２が設けられている。隙間Ｇ１は、フラップ部Ｔ２のコーナー部分を成形する領域の隙間である。隙間Ｇ２は、フラップ部Ｔ２のコーナー部分以外を成形する領域の隙間である。フラップ部Ｔ２のコーナー部分は、紙が重なり合って成形される領域であるから、紙が重なることなく成形される領域、即ちフラップ部Ｔ２のコーナー部分以外より、紙が重なり合う分厚くなる。したがって、フラップ部成形時に、コーナー部分のフラップ部が紙切れしないように、フラップ部成形金型３２ｃのコーナー部分における内側壁を切削加工することにより隙間Ｇ１の大きさを隙間Ｇ２の大きさの１．５倍以上とし、コーナー部分のフラップ部Ｔ２が美観よく成形されるように隙間Ｇ１の大きさを隙間Ｇ２の大きさの３倍以下とする。

【0029】

収容部成形金型３２ａ、フランジ成形金型３２ｂ及びフラップ部成形金型３２ｃは、図８の紙面上下方向にそれぞれ個別に移動可能であって、紙トレー成形前には上方の待機位置で待機し、紙トレー成形時にはブランク２６から紙トレーＴが成形される成形位置まで下降し、紙トレー成形後には待機位置まで上昇する。

【0030】

図１０は、雄型３２が成形位置まで下降した状態を示す断面図である。図１０に示すように、収容部成形金型３２ａは底面が紙トレーＴの底部を成形する位置まで下降し、フランジ部成形金型３２ｂは底面が紙トレーＴのフランジ部Ｔ１を成形する位置まで下降し、フラップ部成形金型３２ｃは側面が紙トレーＴのフラップ部Ｔ２を成形する位置まで下降する。バネ３４ａ，３４ｂの弾性力によりフランジ部成形金型３２ｂは下方に押圧され、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１は、より強固に押され、成形される。

【0031】

超音波圧着部１２は、フランジ部Ｔ１のコーナー部分において紙を重ね合わせたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する超音波装置であって、図１に示すフランジ付紙トレー製造装置２の圧着工程領域Ｐ４に設置されている。図１１は、超音波圧着部１２の概略構成を示す図であって、ターレット４の外側から見た図である。超音波圧着部１２は、図１１に示すように、成形された紙トレーＴのフランジ部Ｔ１のコーナー部分を超音波圧着する２つの超音波機３６ａ，３６ｂを備えている。超音波機３６ａは、図中左側に配置されている。超音波機３６ａは、上部に振動子３７ａ、下部に超音波ホーン３８ａを備えている。振動子３７ａは超音波を発振し、超音波ホーン３８ａは振動子３７ａによる超音波振動を紙トレーＴの左側フランジ部Ｔ１（２つの左側コーナー部分を含む）に伝達する。左側コーナー部分に形成されている貼り合せ段差部（紙が重なって貼り合わされている部分）及び皺部（紙が皺となって重合されている部分）は、超音波機３６ａの超音波振動により潰されフラットになり圧着される。

【0032】

超音波機３６ｂは、上部に振動子３７ｂ、下部に超音波ホーン３８ｂを備えている。振動子３７ｂは超音波を発振し、超音波ホーン３８ｂは振動子３７ｂによる超音波振動を紙トレーＴの右側フランジ部（２つの右側コーナー部分を含む）Ｔ１に伝達する。右側コーナー部分に形成されている貼り合せ段差部（紙が重なって貼り合わされている部分）及び皺部（紙が皺となって重合されている部分）は、超音波機３６ｂの超音波振動により潰されフラットになり圧着される。

【0033】

超音波機３６ａ，３６ｂは、図１１の紙面上下方向に移動可能であって、超音波圧着前には上方の待機位置で待機し、超音波圧着時にはフランジ部Ｔ１のコーナー部分を圧着する位置まで下降し、超音波圧着後には待機位置まで上昇する。

【0034】

押込み部１４は、図１に示すフランジ付紙トレー製造装置２の加圧工程領域Ｐ５に設置されている。図１２は、折込み部１４の概略構成を示す断面図であって、ターレット４の外側から見た図である。折込み部１４は、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１を雌型１８に押し付ける押え板４２、４つの押し下げピン（押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピン）、並びに紙トレーＴのフラップ部Ｔ２を収容部の外壁方向に加圧し補強する４つの押込み治具４０ａ～４０ｄ（図２及び図１４参照）を備えている。

【0035】

押え板４２は、平板であって、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１を上から雌型１８に押し付けることによりフランジ部Ｔ１を固定する。押し下げピン４３ａは雌型１８の左側（図１２の紙面左側）に、押し下げピン４３ｂは雌型１８の右側（図１２の紙面右側）に、図示しない一方の押し下げピンは雌型１８の前側（図１２の紙面手前側）に、図示しない他方の押し下げピンは雌型１８の後側（図１２の紙面奥側）に設置されている。押え板４２及び４つの押し下げピン（押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピン）は、例えばシリンダー等により構成される押え板昇降部７４により図１２の紙面上下方向に移動可能であって、フラップ部Ｔ２押込み前には上方の待機位置で待機し、フラップ部Ｔ２押込み時にはフランジ部Ｔ１を雌型１８に押し付ける位置まで下降し、フラップ部Ｔ２押込み後には待機位置まで上昇する。

【0036】

押し下げピン４３ａは、下降すると、歯車等により構成される動作部５０ａに押し込まれる。押し下げピン４３ａが押し込まれることにより動作部５０ａが始動し、動作部５０ａが始動することにより押込み治具４０ａが右方向（図１２の紙面右側）に移動する。同様に、押し下げピン４３ｂが下降し、歯車等により構成される動作部５０ｂに押し込まれると、動作部５０ｂが始動し、押込み治具４０ｂが左方向（図１２の紙面左側）に移動する。図示しない２つの押し下げピンが下降し、一方の押し下げピンが動作部５０ｃ（図１４参照）に、他方の押し下げピンが動作部５０ｄ（図１４参照）に押し込まれると、動作部５０ｃ，５０ｄが始動し、押込み治具４０ｃ，４０ｄ（図１４参照）はそれぞれ雌型１８の外側面に向けて移動する。なお、押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピン、並びに動作部５０ａ～５０ｄに代えて、例えばシリンダー等を用い、押込み治具４０ａ～４０ｄを電気的に移動する構成にしてもよい。

【0037】

押込み治具４０ａは、押え板４２によりフランジ部Ｔ１を固定した状態で、紙トレーＴの左側に位置するコーナー部分以外のフラップ部Ｔ２を、左側に位置する雌型１８の外側面に設けられている凹部４１ａに押し付けることにより加圧し、フラップ部Ｔ２の形状、特にフラップ部Ｔ２の下方への折り曲がり形状を補強する。図１３に示すように、押込み治具４０ａの先端が凹部４１ａに押し付けられることにより、フラップ部Ｔ２は加圧され補強される。これにより、フラップ部Ｔ２の下方への折り曲がり部分が経時変化により、折り曲げる前の形状に徐々に戻ることを抑制することができる。

【0038】

押込み治具４０ｂは、押え板４２によりフランジ部Ｔ１を固定した状態で、紙トレーＴの右側に位置するコーナー部分以外のフラップ部Ｔ２を、右側に位置する雌型１８の外側面に設けられている凹部４１ｂに押し付けることにより加圧し、フラップ部Ｔ２の形状、特にフラップ部Ｔ２の下方への折り曲がり形状を補強する。同様に、雌型１８の前側に位置する押込み治具４０ｄは、押え板４２によりフランジ部Ｔ１を固定した状態で、紙トレーＴの前側に位置するコーナー部分以外のフラップ部Ｔ２を、前側に位置する雌型１８の外側面に設けられている凹部４１ｄ（図１４参照）に押し付けることにより加圧し、フラップ部Ｔ２の下方への折り曲がり形状を補強する。雌型１８の後側に位置する押込み治具４０ｃは、押え板４２によりフランジ部Ｔ１を固定した状態で、紙トレーＴの後側に位置するコーナー部分以外のフラップ部Ｔ２を、後側に位置する雌型１８の外側面に設けられている凹部４１ｃ（図１４参照）に押し付けることにより加圧し、フラップ部Ｔ２の下方への折り曲がり形状を補強する。

【0039】

排出部１６は、図１に示すフランジ付紙トレー製造装置２の排出工程領域Ｐ６に設置されている。図１４は、排出部１６の概略構成を示す図であって、排出部１６を側方から見た図である。排出部１６は、フランジ付紙トレー製造装置２において製造された紙トレーＴをフランジ付紙トレー製造装置２から排出する装置であって、エアー噴射ノズル４５及びスロープ４９を備えている。エアー噴射ノズル４５は、エアーを噴射し、紙トレーＴをスロープ４９に搬出する。エアーを吹き付けられることにより紙トレーＴは、スロープ４９の入り口に移動し、スロープ４９を滑り落ちることによりフランジ付紙トレー製造装置２から排出される。

【0040】

図１５は、この実施の形態に係るフランジ付紙トレー製造装置２のシステム構成を示すブロック図である。フランジ付紙トレー製造装置２は、図１５に示すように、フランジ付紙トレー製造装置２の各部を統括的に制御する制御部５０を備えている。制御部５０には、ターレット回転駆動部５２、突き上げ治具昇降部５４、雌型１８のバキュウム４６、アーム駆動部５６、フィーダー部６のバキュウム２２、ガイドピン駆動部５８、ホットエアー昇降部６０、ホットエアー噴射制御部６２、収容部成形金型昇降部６４、フランジ部成形金型昇降部６６、フラップ部成形金型昇降部６８、超音波圧着昇降部７０、振動子３７ａ，３７ｂ、押え板昇降部７４、及びエアー噴射制御部７６が接続されている。

【0041】

ターレット回転駆動部５２は、ターレット４の中心４ａを軸として旋回させることによりターレット４を回転させる。制御部５０は、ターレット回転駆動部５２を制御することによりターレット４を間欠回転させる。

【0042】

突き上げ治具昇降部５４は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることにより突き上げ治具４４を昇降する。制御部５０は、突き上げ治具昇降部５４の駆動を制御することにより、ブランク２６にホットエアーを噴射する前及び紙トレーＴをターレット４上から排出する際に突き上げ治具４４を上昇させ、ブランク２６にホットエアーを噴射した後及び紙トレーＴをターレット４上から排出した後に突き上げ治具４４を下降させる。

【0043】

バキュウム４６は、制御部５０からの指示に従い、吸引のオンオフを行う。制御部５０は、バキュウム４６に対して制御信号を出力し、ホットエアー噴射前及び紙トレーＴの成形時にバキュウム４６による吸引を開始させ、ホットエアー噴射後及び紙トレーＴの成形後にバキュウム４６による吸引を停止させる。

【0044】

アーム駆動部５６は、例えばサーボモーター及びクランプ等を備えて構成されており、アーム２２ａを回動する。制御部５０は、アーム駆動部５６の駆動を制御することにより、バキュウム２２がブランク２６を吸引する前にアーム２２ａを上方向に回動させ、バキュウム２２がブランク２６を吸引した後にアーム２２ａを下方向に回動させる。

【0045】

バキュウム２２は、制御部５０からの指示に従い、吸引のオンオフを行う。制御部５０は、バキュウム２２に対して制御信号を出力し、供給前にバキュウム２２による吸引を開始させ、供給後にバキュウム２２による吸引を停止させる。

【0046】

ガイドピン駆動部５８は、例えばサーボモーター及び歯車等を備えて構成されており、ガイドピン２４をターレット４の半径方向に移動する。制御部５０は、ガイドピン駆動部５８の駆動を制御することにより、ブランク２６をターレット４上に供給するときにガイドピン２４を図４の破線で示す待機位置から実線で示す受渡位置まで移動させ、ブランク２６をターレット４上に供給した後にガイドピン２４を受渡位置から待機位置まで移動させる。

【0047】

ホットエアー昇降部６０は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることによりホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂを昇降する。制御部５０は、ホットエアー昇降部６０の駆動を制御することにより、ホットエアーを噴射するときにホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂを待機位置から噴射位置まで下降させ、ホットエアー噴射を終えた後にホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂを噴射位置から待機位置まで上昇させる。

【0048】

ホットエアー噴射制御部６２は、ノズル２９ａ，２９ｂ及び２つの図示しないノズルからのホットエアー噴射のオンオフを制御する。制御部５０は、ホットエアー噴射制御部６２を介して、ホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂが噴射位置まで下降した後にノズル２９ａ，２９ｂ及び２つの図示しないノズルからホットエアーを噴射させる。

【0049】

収容部成形金型昇降部６４は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることにより収容部成形金型３２ａを昇降する。制御部５０は、収容部成形金型昇降部６４の駆動を制御することにより、紙トレーＴの収容部を成形するときに収容部成形金型３２ａを待機位置から成形位置まで下降させ、紙トレーＴを成形した後に収容部成形金型３２ａを成形位置から待機位置まで上昇させる。

【0050】

フランジ部成形金型昇降部６６は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることによりフランジ部成形金型３２ｂを昇降する。制御部５０は、フランジ部成形金型昇降部６６の駆動を制御することにより、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１を成形するときにフランジ部成形金型３２ｂを待機位置から成形位置まで下降させ、紙トレーＴを成形した後にフランジ部成形金型３２ｂを成形位置から待機位置まで上昇させる。

【0051】

フラップ部成形金型昇降部６８は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることによりフラップ部成形金型３２ｃを昇降する。制御部５０は、フラップ部成形金型昇降部６８の駆動を制御することにより、紙トレーＴのフラップ部Ｔ２を成形するときにフラップ部成形金型３２ｃを待機位置から成形位置まで下降させ、紙トレーＴを成形した後にフラップ部成形金型３２ｃを成形位置から待機位置まで上昇させる。

【0052】

超音波圧着昇降部７０は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることにより超音波機３６ａ，３６ｂを昇降する。制御部５０は、超音波圧着昇降部７０の駆動を制御することにより、フランジ部のコーナー部分を超音波圧着するときに超音波機３６ａ，３６ｂを待機位置から圧着位置まで下降させ、超音波圧着を終えた後に超音波機３６ａ，３６ｂを圧着位置から待機位置まで上昇させる。

【0053】

振動子３７ａ，３７ｂは、超音波を発振する。制御部５０は、超音波機３６ａ，３６ｂが圧着位置まで下降した後に振動子３７ａ，３７ｂから超音波を発振させる。

【0054】

押え板昇降部７４は、例えば昇降シリンダー等を備えて構成されており、昇降シリンダーを伸縮させることにより押え板４２を昇降する。制御部５０は、押え板昇降部７４の駆動を制御することにより、フラップ部Ｔ２の押込みを行うときに押え板４２、押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピンを待機位置から押付位置まで下降させ、押込みを終えた後に押え板４２、押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピンを押付位置から待機位置まで上昇させる。

【0055】

エアー噴射制御部７６は、エアー噴射ノズル４５からのエアー噴射のオンオフを制御する。制御部５０は、エアー噴射制御部７６を介して、紙トレーＴをフランジ付紙トレー製造装置２から排出させるときエアー噴射ノズル４５からエアーを噴射させる。

【0056】

次に、図面を参照して、この実施の形態に係るフランジ付紙トレー製造装置２を用いて、紙トレーＴを製造する方法について説明する。図１６は、フランジ付紙トレー製造装置２の制御部５０がターレット４を所定時間毎に所定角度回転させるために実行する処理、及び紙トレーＴを製造するために実行する処理について説明するためのフローチャートである。

【0057】

まず、制御部５０は、ターレット回転処理において、図示しないタイマーをセットし（ステップＳ１０）、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を所定角度（この実施の形態では６０度）回転させる（ステップＳ１２）。具体的には、制御部５０は、ターレット回転駆動部５２に制御信号を出力し、ターレット４の中心４ａを軸としてターレット４を６０度回転させる。

【0058】

制御部５０は、所定時間経過するまでの間（ステップＳ１１：Ｎｏ）、紙トレー製造処理において、ホッパー２０内に収容されているブランク２６をターレット４の供給工程領域Ｐ１に位置する雌型１８上に供給する（供給工程：ステップＳ１）。具体的には、制御部５０は、アーム駆動部５６に対して制御信号を出力し、アーム２２ａを待機位置から吸引位置まで回動させる。即ち、制御部５０は、アーム２２ａの先端部に接続されているバキュウム２２がホッパー２０の底部に位置するように、アーム駆動部５６に対して制御信号を出力し、アーム２２ａを回動させる。

【0059】

次に、制御部５０は、バキュウム２２に対して制御信号を出力し、ホッパー２０の最下に位置するブランク２６の裏面をバキュウム２２に吸引させ、更にアーム駆動部５６に対して制御信号を出力し、アーム２２ａを吸引位置から待機位置まで回動させる。ホッパー２０の最下に位置するブランク２６は、バキュウム２２の吸引及びアーム２２ａの回動によりホッパー２０から引き出される。制御部５０は、バキュウム２２による吸引を停止した後、ガイドピン駆動部５８に対して制御信号を出力し、ガイドピン２４を待機位置から受渡位置まで移動させる。バキュウム２２により吸引されアーム２２ａの回動により引き出されたブランク２６は、ガイドピン２４に押し出されることによりターレット４の供給工程領域Ｐ１に位置する雌型１８上までに移動する。移動したブランク２６は、位置決め部材４７ａ～４７ｃにより水平面において雌型１８に対して位置決めされる。

【0060】

次に、制御部５０は、ターレット回転処理において、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を６０度回転させる（ステップＳ１２）。このとき、供給工程領域Ｐ１に位置していた雌型１８は、ターレット４が６０度回転することにより、噴射工程領域Ｐ２に移動する。即ち、雌型１８上に供給されたブランク２６は、供給工程領域Ｐ１から噴射工程領域Ｐ２に雌型１８とともに移動する。制御部５０は、ステップＳ１０の処理に戻り、タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ１０）。

【0061】

制御部５０は、紙トレー製造処理において、所定時間経過するまでの間（ステップＳ１１：Ｎｏ）、紙トレーＴを形成するブランク２６の四隅２６ａ～２６ｄに位置する所定の領域２７ａ～２７ｈ（図５参照）にホットエアーを噴射する（噴射工程：ステップＳ２）。具体的には、制御部５０は、突き上げ治具昇降部５４に対して制御信号を出力し、突き上げ治具４４及び突き上げ治具４４の先端に接続されている雌型１８の底部である金型１９をブランク２６の裏面まで上昇させる。そして、制御部５０は、バキュウム４６に対して制御信号を出力し、ブランク２６の裏面をバキュウム４６に吸引させる。ブランク２６は、折り込みガイド４８ａ，４８ｂ上に載置され、位置決め部材４７ａ～４７ｃにより位置決めされており、金型１９及びバキュウム４６の吸引により位置決めされた位置に固定される。

【0062】

次に、制御部５０は、ホットエアー昇降部６０に対して制御信号を出力し、ホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂを待機位置から噴射位置、即ちノズル２９ａ，２９ｂ及び図示しない２つのノズルの噴き出し口からブランク２６の領域２７ａ～２７ｈにホットエアーを噴射可能な位置まで下降させる。

【0063】

次に、制御部５０は、ホットエアー噴射制御部６２に対して制御信号を出力し、ホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂのノズル２９ａ，２９ｂ及び２つの図示しないノズルからホットエアーを噴射させる。ブランク２６の領域２７ａ～２７ｈにコーティングされている樹脂または塗工剤は溶解し、次工程である成形工程において領域２７ａ及び領域２７ｂ（領域２７ｃ及び領域２７ｄ、領域２７ｅ及び領域２７ｆ、並びに領域２７ｇ及び領域２７ｈ）の紙が重ね合わされた際に重ね合わせ領域がヒートシール（圧着）される。なお、ブランク２６の表面に熱可塑性樹脂としてポリエチレンがラミネートされている場合、熱風（ホットエアー）温度は４００℃前後、熱風時間は１．５秒程度、圧着時間は２．０秒程度である。制御部５０は、ホットエアー昇降部６０に対して制御信号を出力し、ホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂを噴射位置から待機位置まで上昇させる。

【0064】

次に、制御部５０は、ターレット回転処理において、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を６０度回転させる（ステップＳ１２）。このとき、噴射工程領域Ｐ２に位置していた雌型１８は、ターレット４が６０度回転することにより、成形工程領域Ｐ３に移動する。即ち、雌型１８上でホットエアー噴射処理を施されたブランク２６は、噴射工程領域Ｐ２から成形工程領域Ｐ３に雌型１８とともに移動する。制御部５０は、ステップＳ１０の処理に戻り、タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ１０）。

【0065】

制御部５０は、紙トレー製造処理において、所定時間経過するまでの間（ステップＳ１１：Ｎｏ）、雄型３２及び雌型１８を用いて、ブランク２６をプレスすることにより収容部及び収容部の側壁部上端を外方向に折り曲げたフランジ部Ｔ１を成形するとともに、フランジ部Ｔ１の縁部を下方向に折り曲げたフラップ部Ｔ２を成形する（成形工程：ステップＳ３）。まず、制御部５０は、収容部成形金型昇降部６４、フランジ部成形金型昇降部６６及びフラップ部成形金型昇降部６８に対して制御信号を出力し、雄型３２（収容部成形金型３２ａ、フランジ部成形金型３２ｂ及びフラップ部成形金型３２ｃ）を図８に示す待機位置から下降させる。

【0066】

収容部成形金型３２ａの底面が折込みガイド４８ａ，４８ｂ上にあるブランク２６に到達し、更に雄型３２が下降すると、折り込みガイド４８ａの誘導により、ブランク２６の谷折り部２５ａ（図５参照）が谷折りされ、山折り部２５ｂ（図５参照）が山折りされ、山折り部２５ｂが谷折り部２５ａの方に折り重ねられ、折り重ねられた紙は領域２７ａ，２７ｂの溶解された樹脂等によりヒートシールされる。同様に、折り込みガイド４８ａの誘導により、山折りされた山折り部２５ｄが谷折りされた谷折り部２５ｃの方に折り重ねられ、折り重ねられた紙は領域２７ｃ，２７ｄの溶解された樹脂等によりヒートシールされる。同様に、折り込みガイド４８ｂの誘導により、山折りされた山折り部２５ｆ（２５ｈ）が谷折りされた谷折り部２５ｅ（２５ｇ）の方に折り重ねられ、折り重ねられた紙は領域２７ｅ，２７ｆ（２７ｇ，２７ｈ）の溶解された樹脂等によりヒートシールされる。

【0067】

ヒートシール後も雄型３２は下降を続け、収容部成形金型３２ａは図１０に示す成形位置まで下降した後、下降を停止する。なお、収容部成形金型３２ａの底面が折込みガイド４８ａ，４８ｂ上にあるブランク２６に到達してから、収容部成形金型３２ａが図１０に示す成形位置まで下降するまで、制御部５０は、収容部成形金型３２ａの下降と共に、突き上げ治具昇降部５４を駆動させて突き上げ治具４４を下降させる。また、ステップＳ２において開始したバキュウム４６による吸引は継続されており、制御部５０は、紙トレーＴの底面をバキュウム４６に吸引させ、紙トレーＴの位置ずれを防止する。バキュウム４６により紙トレーＴの底面を吸引した状態で、収容部成形金型３２は、雌型１８とともにブランク２６をプレスすることにより紙トレーＴの収容部を成形する。フランジ部成形金型３２ｂは、収容部成形金型３２ａが下降を停止した後も下降を続け、図１０に示す成形位置まで下降した後、下降を停止し、雌型１８とともにブランク２６をプレスすることにより紙トレーＴのフランジ部Ｔ１を成形する。バネ３４ａ，３４ｂの弾性力によりフランジ部成形金型３２ｂは下方に押圧され、紙トレーＴのフランジ部Ｔ１はより強固に成形される。

【0068】

フラップ部成形金型３２ｃは、フランジ部成形金型３２ｂが下降を停止した後も下降を続け、フランジ部成形金型３２ｂによりフランジ部Ｔ１を雌型１８に押し付けた状態でフラップ部成形金型３２ｃが下降することによりフラップ部Ｔ２を下方に折り曲げ成形しつつ、図１０に示す成形位置まで下降した後、下降を停止する。図９に示すように、隙間Ｇ１の大きさは隙間Ｇ２の大きさの１．５倍から３倍以下のため、コーナー部分のフラップ部Ｔ２は紙切れすることなく、美観よく成形される。

【0069】

制御部５０は、再び収容部成形金型昇降部６４、フランジ部成形金型昇降部６６及びフラップ部成形金型昇降部６８に対して制御信号を出力し、雄型３２（収容部成形金型３２ａ、フランジ部成形金型３２ｂ及びフラップ部成形金型３２ｃ）を成形位置から待機位置まで上昇させる。また、制御部５０は、バキュウム４６に対して制御信号を出力し、バキュウム４６の吸引を停止する。

【0070】

次に、制御部５０は、ターレット回転処理において、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を６０度回転させる（ステップＳ１２）。このとき、成形工程領域Ｐ３に位置していた雌型１８は、ターレット４が６０度回転することにより、圧着工程領域Ｐ４に移動する。即ち、雌型１８上で成形された紙トレーＴは、成形工程領域Ｐ３から圧着工程領域Ｐ４に雌型１８とともに移動する。制御部５０は、ステップＳ１０の処理に戻り、タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ１０）。

【0071】

制御部５０は、紙トレー製造処理において、所定時間経過するまでの間（ステップＳ１１：Ｎｏ）、超音波機３６ａ，３６ｂを用いて、フランジ部Ｔ１のコーナー部分において紙を重ね合せたことにより生じる貼り合せ段差部及び皺部を超音波圧着する（圧着工程：ステップＳ４）。具体的には、制御部５０は、超音波圧着昇降部７０に対して制御信号を出力し、超音波機３６ａ，３６ｂを待機位置から圧着位置、即ち超音波ホーン３８ａ，３８ｂがフランジ部Ｔ１のコーナー部分を超音波発振可能な位置まで下降させる。

【0072】

次に、制御部５０は、振動子３７ａ，３７ｂに対して制御信号を出力し、振動子３７ａ，３７ｂから超音波を発振させる。振動子３７ａ，３７ｂから発振された超音波は、超音波ホーン３８ａ，３８ｂを介して紙トレーＴの左側及び右側のフランジ部Ｔ１に伝達される。フランジ部Ｔ１のコーナー部分に形成されている貼り合せ段差部（紙が重なって貼り合わされている部分）及び皺部（紙が皺となって重合されている部分）は、超音波圧着される。なお、ブランク２６の表面に熱可塑性樹脂としてポリエチレンがラミネートされている場合、溶着エネルギーは１６０Ｊ程度、発振時間は０．３秒程度、最大荷重は４５００Ｎ程度である。

【0073】

制御部５０は、再び振動子３７ａ，３７ｂに対して制御信号を出力し、超音波の発振を停止させ、超音波圧着昇降部７０に対して制御信号を出力し、超音波機３６ａ，３６ｂを圧着位置から待機位置まで上昇させる。

【0074】

次に、制御部５０は、ターレット回転処理において、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を６０度回転させる（ステップＳ１２）。このとき、圧着工程領域Ｐ４に位置していた雌型１８は、ターレット４が６０度回転することにより、加圧工程領域Ｐ５に移動する。即ち、雌型１８上で超音波圧着された紙トレーＴは、圧着工程領域Ｐ４から加圧工程領域Ｐ５に雌型１８とともに移動する。制御部５０は、ステップＳ１０の処理に戻り、タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ１０）。

【0075】

制御部５０は、紙トレー製造処理において、所定時間経過するまでの間（ステップＳ１１：Ｎｏ）、押込み治具４０ａ～４０ｄを用いて、フラップ部Ｔ２を収容部の外壁方向に加圧し補強する（加圧工程：ステップＳ５）。具体的には、制御部５０は、押え板昇降部７４に対して制御信号を出力し、押え板４２、押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピンを待機位置から押付け位置、即ち押え板４２が紙トレーＴのフランジ部Ｔ１を上から押し付け可能な位置まで下降させる。フランジ部Ｔ１は、押え板４２により固定される。

【0076】

押え板４２とともに、押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピンも下降し、動作部５０ａ～５０ｄのそれぞれに押し込まれ、動作部５０ａ～５０ｄが始動する。動作部５０ａ～５０ｄが始動すると、押込み治具４０ａ～４０ｄのそれぞれが雌型１８の外側面に向かって移動する。押え板４２によりフランジ部Ｔ１を固定した状態で、コーナー部分以外のフラップ部Ｔ２を、雌型１８の外側面に設けられている凹部４１ａ～４１ｄのそれぞれに押込み治具４０ａ～４０ｄの先端を押し付けることにより加圧し、フラップ部Ｔ２の形状、特にフラップ部Ｔ２の下方への折り曲がり形状を補強する。

【0077】

制御部５０は、再び押え板昇降部７４に対して制御信号を出力し、押え板７４、押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピンを押付け位置から待機位置まで上昇させる。押し下げピン４３ａ，４３ｂ及び図示しない２つの押し下げピンは動作部５０ａ～５０ｄから引き抜かれ、動作部５０ａ～５０ｄを介して押込み治具４０ａ～４０ｄは凹部４１ａ～４１ｄを押付ける位置から待機位置に移動する。

【0078】

次に、制御部５０は、ターレット回転処理において、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を６０度回転させる（ステップＳ１２）。このとき、加圧工程領域Ｐ５に位置していた雌型１８は、ターレット４が６０度回転することにより、排出工程領域Ｐ６に移動する。即ち、雌型１８上でフラップ部Ｔ２を加圧補強された紙トレーＴは、加圧工程領域Ｐ５から排出工程領域Ｐ６に雌型１８とともに移動する。制御部５０は、ステップＳ１０の処理に戻り、タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ１０）。

【0079】

制御部５０は、紙トレー製造処理において、所定時間経過するまでの間（ステップＳ１１：Ｎｏ）、紙トレーＴをフランジ付紙トレー製造装置２から排出する（ステップＳ６）。具体的には、制御部５０は、突き上げ治具昇降部５４に対して制御信号を出力し、突き上げ治具４４及び突き上げ治具４４の先端に接続されている雌型１８の底部である金型１９を図１４に示す排出位置まで上昇させる。次に、制御部５０は、エアー噴射制御部７６に対して制御信号を出力し、エアー噴射ノズル４５からエアーを噴射する。エアー噴射ノズル４５によりエアーを吹き付けられた紙トレーＴは、スロープ４９の入り口に搬送され、スロープ４９を滑り落ち、フランジ付紙トレー製造装置２から排出される。

【0080】

制御部５０は、再びエアー噴射制御部７６に対して制御信号を出力し、エアー噴射ノズル４５からのエアー噴射を停止し、突き上げ治具昇降部５４に対して制御信号を出力し、突き上げ治具４４及び金型１９を排出位置から図２に示す位置まで下降させる。

【0081】

次に、制御部５０は、ターレット回転処理において、所定時間経過した後（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ターレット４を６０度回転させる（ステップＳ１２）。このとき、排出工程領域Ｐ６に位置していた雌型１８は、ターレット４が６０度回転することにより、供給工程領域Ｐ１に移動する。制御部５０は、ステップＳ１０の処理に戻り、タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ１０）。

【0082】

なお、制御部５０が１個の紙トレーＴを製造するために実行する処理について説明したが、制御部５０は、ターレット４が６０度回転する毎に、ブランク２６を供給工程領域Ｐ１にある雌型１８上に供給する。即ち、ｎ番目（ｎは自然数）に供給されたブランク２６が全工程を終えて排出工程領域Ｐ６から排出されている間に、（ｎ＋１）番目に供給されたブランク２６は加圧工程領域Ｐ５において加圧補強されており、（ｎ＋２）番目に供給されたブランク２６は圧着工程領域Ｐ４において超音波圧着されており、（ｎ＋３）番目に供給されたブランク２６は成形工程領域Ｐ３において成形されており、（ｎ＋４）番目に供給されたブランク２６は噴射工程領域Ｐ２においてホットエアー噴射されており、供給工程領域Ｐ１において（ｎ＋５）番目のブランク２６が供給されている。このように、全６工程を同時進行させることにより２５～３０個／分の生産能力を得ることができる。

【0083】

この実施の形態に係るフランジ付紙トレー製造方法及び製造装置によれば、熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤をコーティングしたブランク２６から、フランジ部Ｔ１及びフラップ部Ｔ２を有する紙トレーＴを良好に製造することができる。特に、予め熱可塑性樹脂またはヒートシール性塗工剤をコーティングしたブランク２６から紙トレーＴを成形するため、紙トレー成形後に樹脂フィルムを積層接着する必要がなく、紙トレーの製造に要する時間の短縮化及び低コスト化を図ることができる。また、雌型１８は、フランジ部Ｔ１のコーナー部分を成形する領域（２１ａ）がフランジ部Ｔ１のコーナー部分以外を成形する領域（２１ｂ）より０．２ｍｍから０．４ｍｍ以下に切削加工されたフランジ成形部を雌型１８が備えているため、超音波圧着工程において焦げの発生を防止することができる。

【0084】

また、フランジ部成形金型３２ｂとフラップ部成形金型３２ｃとの間の隙間Ｇ１の大きさが隙間Ｇ２の大きさの１．５倍から３倍以下であるため、フラップ部Ｔ２を成形する際、フラップ部Ｔ２のコーナー部分を紙切れすることなく、美観よく成形することができる。また、超音波圧着することによりフランジ部Ｔ１のコーナー部分における貼り合わせ段差部及び皴部を潰し平滑にすることができるため、紙トレーＴに食品等を充填し蓋シールした際、シール不良による食品の漏れを防止することができる。また、雌型１８の外側面に凹部４１ａ～４１ｄを形成し、凹部４１ａ～４１ｄに押し付ける押込み治具４０ａ～４０ｄを備えているため、フラップ部Ｔ２の折り曲げ形状を補強することができ、フラップ部Ｔ２の折り曲がり部分が経時変化により、折り曲げる前の形状に徐々に戻ることなく、フラップ部Ｔ２を下方に折り曲げた形状を維持することができる。

【0085】

なお、この実施の形態に係るホットエアー噴射部２８ａ，２８ｂにおいて、ノズル２９ａ，２９ｂの噴き出し口としてスリット形状の吹き出し孔３０ａ，３０ｂ（図７参照）を例に挙げて説明したが、例えば図１７に示すような複数の小穴を並べた形状の吹き出し孔３１ａ，３１ｂが設けられた噴き出し口を有するノズル３１を用いてもよい。

【符号の説明】

【0086】

２…フランジ付紙トレー製造装置、４…ターレット、４ａ…中心、６…フィーダー部、８…ホットエアー部、１０…成形部、１２…超音波圧着部、１４…折込み部、１６…排出部、１８…雌型、１９…金型、２０…ホッパー、２２…バキュウム、２２ａ…アーム、２４…ガイドピン、２５ａ，２５ｃ，２５ｅ，２５ｇ…谷折り部、２５ｂ，２５ｄ，２５ｆ，２５ｈ…山折り部、２６…ブランク、２６ａ～２６ｄ…隅、２８ａ，２８ｂ…ホットエアー噴射部、２９ａ，２９ｂ…ノズル、３０ａ，３０ｂ…吹き出し孔、３２…雄型、３２ａ…収容部成形金型、３２ｂ…フランジ部成形金型、３２ｃ…フラップ部成形金型、３４ａ，３４ｂ…バネ、３６ａ，３６ｂ…超音波機、３７ａ，３７ｂ…振動子、３８ａ，３８ｂ…超音波ホーン、４０ａ～４０ｄ…押込み治具、４１ａ～４１ｄ…凹部、４２…押え板、４３ａ，４３ｂ…押し下げピン、４４…突き上げ治具、４５…エアー噴射ノズル、４６…バキュウム、４７ａ～４７ｃ…位置決め部材、４８ａ，４８ｂ…折込みガイド、４９…スロープ、５０…制御部、５０ａ～５０ｄ…動作部、５２…ターレット回転駆動部、５４…突き上げ治具昇降部、５６…アーム駆動部、５８…ガイドピン駆動部、６０…ホットエアー昇降部、６２…ホットエアー噴射制御部、６４…収容部成形金型昇降部、６６…フランジ部成形金型昇降部、６８…フラップ部成形金型昇降部、７０…超音波圧着昇降部、７４…押え板昇降部、７６…エアー噴射制御部、Ｔ…紙トレー。

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】