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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-16
(45)【発行日】2024-01-24
(54)【発明の名称】拡散機能を有するストローの製造装置および製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 53/08 20060101AFI20240117BHJP
A47G 21/18 20060101ALI20240117BHJP
【ＦＩ】
B29C53/08
A47G21/18
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017255258
(22)【出願日】2017-12-30
(65)【公開番号】P2019119121
(43)【公開日】2019-07-22
【審査請求日】2020-12-20
(73)【特許権者】
【識別番号】305056386
【氏名又は名称】杉山 早実
(73)【特許権者】
【識別番号】318003009
【氏名又は名称】株式会社辻金属製作所
(73)【特許権者】
【識別番号】711013450
【氏名又は名称】株式会社エルモ
(72)【発明者】
【氏名】杉山 早実
(72)【発明者】
【氏名】辻 貴仁
(72)【発明者】
【氏名】坂口 均
(72)【発明者】
【氏名】花井 美雄
(72)【発明者】
【氏名】坂口 毅
【審査官】▲高▼橋 理絵
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０６３７５０９１（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００６５７５７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２２８４００（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－０２４４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実公昭３８－０００２１７（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特開２０１８－０６９０４６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ５３／０８
Ａ４７Ｇ ２１／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂製筒体の一端から予め定められた寸法Ｔよりも大きく、且つ前記寸法Ｔの２倍よりも小さい範囲に位置する前記筒体の周面に前記筒体の内部と外部を通じさせる吸引口を形成する穿孔モジュールと、前記筒体の前記一端から前記寸法Ｔまでを押し潰して平板状の押し潰し部に成形する押し潰し部形成モジュールと、
前記押し潰し部と前記吸引口の対向を維持するように前記筒体を折り曲げて拡散部を形成する折り曲げモジュールと、
を備えることを特徴とする拡散機能を有するストローの製造装置。
【請求項2】
前記穿孔モジュールが、ヒータ加熱機能を備えた円錐状のヒータ棒アレー又は、パンチング機能を備えたパンチング棒アレーであることを特徴とする請求項１に記載の拡散機能を有するストロー製造装置。
【請求項3】
樹脂製筒体の一端から予め定められた寸法Ｔよりも大きく、且つ前記寸法Ｔの２倍よりも小さい範囲に位置する前記筒体の周面に前記筒体の内部と外部を通じさせる吸引口を形成する穿孔工程と、前記筒体の前記一端から前記寸法Ｔまでを押し潰して平板状の押し潰し部に成形する成形工程と、
前記押し潰し部と前記吸引口の対向を維持するように前記筒体を折り曲げて拡散部を形成する折り曲げ工程と、
を含むことを特徴とする拡散機能を有するストローの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人がコップ等の容器からコーヒ、ジュースなどを飲む際に使用するストローの製造装置であって、更に詳しくは拡散機能を有するストローの製造装置及び、製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ジュースなど飲料の飲食に使用されるストローには、ストレートストロー、屈曲可能な蛇腹を有するフレックスストロー、伸縮自在な伸縮部を有する伸縮ストローなどがある。ストレートストローは、ストローの原材料であるポリプロピレン等を溶融させ、押出成型機のダイスの先端から円筒状チューブに押出成型し、カッターで所定の長さに切断して製造される。フレックスストローはストレートストローを出発材料として、ストレートストローの一端部より所定の長さ位置に周知の蛇腹形成方法で約１０ｍｍ長さの蛇腹を形成して製造される。伸縮ストローは二層管構造で、端部をテーパ状に絞った大径の外側管に、端部をテーパ状に拡張した小径の内側管を挿入して組立てられる。内外の絞り部は、引き延ばした時の係止部として機能する。
これら、汎用的に流通しているストローの製造方法や、製造装置は特許文献１～３などに開示されている。
これら、汎用的に流通しているストローの製造方法や、製造装置は特許文献１～３などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１０－１４６８９９
【文献】特公平０１－０５１２４４
【文献】特許第３７１３３５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
拡散機能を有するストローは、新規に発明されたストローであり開示のある刊行物は皆無である。この拡散機能を有するストローの特徴は、フレックスストロー、ストレートストローや、伸縮ストローの一端部に平板状の拡散部が設けられ、拡散部との対向部に吸引口が設けられる点にある。人が本ストローを口腔内に挿入して液体飲料を吸引すると、液体飲料は吸引口から吸引されて拡散部に衝突、反射、飛散し、口腔内に一様に拡散される。即ち、吸引された飲料は舌の全領域にほぼ均一に散布される。このため、熱い飲料であっても、一部に集中して噴射するフレックスストロー、ストレートストロー、伸縮ストローに比べ、火傷を負う危険は遥かに小く、また舌の特定部位に偏在する全ての芽胞とも容易に接触するので、飲料の味を十分堪能することができる。しかし、この拡散機能を有するストローは新規な発明品であるため製造方法や製造装置についての先行技術の開示は皆無である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項１に記載の発明は、拡散機能を有するストローの製造装置であって、少なくとも次の（１）～（３）の３つの機能を有する装置モジュールを含んで構成される装置である。
（１）樹脂製筒体の一端から、寸法Ｔよりも大きく、且つ寸法Ｔの２倍よりも小さい範囲（図３・Bに示すＴ～２Ｔの範囲）となる筒体の周面に、筒体の内部と外部を通じさせる吸引口を穿孔できる穿孔モジュール。
（２）樹脂製筒体表面の一端から寸法Ｔまで（図３・Ｃに示すＴの範囲）を押し潰して、板状の押し潰部に成形する押し潰し部形成モジュール。
（３）拡散部と吸引口を対向させるように、一端から寸法Ｔの位置（図３・Ｄに示す位置）で押し潰し部の端部を所定の角度（１００～１７０度）で折り曲げ、拡散部を成形する折り曲げモジュール。なお、厳密には拡散部の長さ寸法は、Ｔから突起４３（図１０）により形成される折り溝１５の幅寸法を減じた寸法になる。
なお、本発明の押し潰し部形成モジュールと折り曲げモジュールは、独立した個別モジュール
である必要はなく、両機能を合わせもつ複合モジュールとしてもよい。
（１）樹脂製筒体の一端から、寸法Ｔよりも大きく、且つ寸法Ｔの２倍よりも小さい範囲（図３・Bに示すＴ～２Ｔの範囲）となる筒体の周面に、筒体の内部と外部を通じさせる吸引口を穿孔できる穿孔モジュール。
（２）樹脂製筒体表面の一端から寸法Ｔまで（図３・Ｃに示すＴの範囲）を押し潰して、板状の押し潰部に成形する押し潰し部形成モジュール。
（３）拡散部と吸引口を対向させるように、一端から寸法Ｔの位置（図３・Ｄに示す位置）で押し潰し部の端部を所定の角度（１００～１７０度）で折り曲げ、拡散部を成形する折り曲げモジュール。なお、厳密には拡散部の長さ寸法は、Ｔから突起４３（図１０）により形成される折り溝１５の幅寸法を減じた寸法になる。
なお、本発明の押し潰し部形成モジュールと折り曲げモジュールは、独立した個別モジュール
である必要はなく、両機能を合わせもつ複合モジュールとしてもよい。
【0006】
また、請求項１に記載されたストローの製造装置は、次の（１）～（３）の行程を順次実施して、拡散機能を有するストローを製造することができる。
（１）ストロー製造装置の穿孔モジュールを作動させ、筒体の一端から、寸法Ｔ～２Ｔの範囲に吸引口を穿孔する（図３・B参照）。
（２）次いで、ストロー製造装置の押し潰し部形成モジュールを作動させ、筒体の一端からＴ寸法の範囲を押し潰して板状の押し潰し部を形成する（図３・Ｃ参照）。
（３）次いで、筒体の一端からＴ寸法の位置で、板状の押し潰し部が吸引口に対向するよう所定の角度（１００～１７０度）で折り曲げて拡散部を形成させる（図３・Ｄ参照）。
なお、本発明の拡散機能を有するストローの製造装置では、板状の押し潰し部の形成工程と、折り曲げ工程を独立に実施する装置である必要はなく、板状の押し潰し部を形成しながら同時に折り曲げを実施して拡散部を形成する装置であってよい。
（１）ストロー製造装置の穿孔モジュールを作動させ、筒体の一端から、寸法Ｔ～２Ｔの範囲に吸引口を穿孔する（図３・B参照）。
（２）次いで、ストロー製造装置の押し潰し部形成モジュールを作動させ、筒体の一端からＴ寸法の範囲を押し潰して板状の押し潰し部を形成する（図３・Ｃ参照）。
（３）次いで、筒体の一端からＴ寸法の位置で、板状の押し潰し部が吸引口に対向するよう所定の角度（１００～１７０度）で折り曲げて拡散部を形成させる（図３・Ｄ参照）。
なお、本発明の拡散機能を有するストローの製造装置では、板状の押し潰し部の形成工程と、折り曲げ工程を独立に実施する装置である必要はなく、板状の押し潰し部を形成しながら同時に折り曲げを実施して拡散部を形成する装置であってよい。
【0007】
請求項２に記載の発明は、穿孔モジュールが次の（１）、（２）の何れであってもよい。
（１）ヒータ加熱機能を備えたヒータ棒アレーの穿孔モジュールであって、ヒータ棒に装着された電気ヒータを通電加熱し、樹脂ストローの溶融温度以上に昇温させた状態で、ヒータ棒の先端部をストローの周面に突き当て、樹脂ストローを溶融させ穿孔を行う。
（２）穴開けパンチング棒とダイがアレー状に配列された、パンチング機能を備えるパンチング棒アレーであって、パンチング棒とダイの間に樹脂ストローを挿入して、パンチング動作で穿孔を行う。
（１）ヒータ加熱機能を備えたヒータ棒アレーの穿孔モジュールであって、ヒータ棒に装着された電気ヒータを通電加熱し、樹脂ストローの溶融温度以上に昇温させた状態で、ヒータ棒の先端部をストローの周面に突き当て、樹脂ストローを溶融させ穿孔を行う。
（２）穴開けパンチング棒とダイがアレー状に配列された、パンチング機能を備えるパンチング棒アレーであって、パンチング棒とダイの間に樹脂ストローを挿入して、パンチング動作で穿孔を行う。
【0008】
請求項３に記載の発明はストロー製造方法の発明であって、少なくとも次の（１）～（３）の３つの行程を含んで製造される拡散機能を有するストローの製造方法である。
（１）樹脂製筒体の一端から、寸法Ｔよりも大きく、且つ寸法Ｔの２倍よりも小さい範囲（図３・Bに示すＴ～２Ｔの範囲）の筒体の周面に、筒体の内部と外部を通じさせる吸引口を穿孔する。
（２）樹脂製筒体表面の一端から寸法Ｔまで（図３・Ｃに示すＴの範囲）を押し潰して、板状の押し潰し部を成形する。
（３）押し潰し部と吸引口の対向を維持するように、一端から寸法Ｔの位置（図３・Ｄに示す位置）で押し潰し部を所定の角度（１００～１７０度）で折り曲げて拡散部を形成する。
なお、本発明の拡散機能を有するストローの製造方法では、板状の押し潰し部の形成工程と折り曲げ工程は必ずしも別々に実施する必要はなく、板状の押し潰し部を形成しながら同時に折り曲げて拡散部を形成してもよい。
（１）樹脂製筒体の一端から、寸法Ｔよりも大きく、且つ寸法Ｔの２倍よりも小さい範囲（図３・Bに示すＴ～２Ｔの範囲）の筒体の周面に、筒体の内部と外部を通じさせる吸引口を穿孔する。
（２）樹脂製筒体表面の一端から寸法Ｔまで（図３・Ｃに示すＴの範囲）を押し潰して、板状の押し潰し部を成形する。
（３）押し潰し部と吸引口の対向を維持するように、一端から寸法Ｔの位置（図３・Ｄに示す位置）で押し潰し部を所定の角度（１００～１７０度）で折り曲げて拡散部を形成する。
なお、本発明の拡散機能を有するストローの製造方法では、板状の押し潰し部の形成工程と折り曲げ工程は必ずしも別々に実施する必要はなく、板状の押し潰し部を形成しながら同時に折り曲げて拡散部を形成してもよい。
【発明の効果】
【0009】
本発明の拡散機能を有するストローの製造装置や、拡散機能を有するストローの製造方法は、
フレックスストロー、ストレートストロー、伸縮ストローを用い、複数本を一時に加工できるので、生
産効率の向上が図れる。また、穿孔モジュールや押し潰し部形成モジュール、折り曲げモジュ
ールは、ワークを搭載するパレットを共通化できるので、これら装置モジュール間をＸ－Ｙテーブ
ルで結ぶことにより、最初にワークをパレットに搭載すれば、最終工程まで取り外す必要がない。
従って、装置の自動化が容易で高い生産性を図ることができる。また、穿孔モジュールにヒータ
加熱機能を備えた棒状アレーを採用することで、パンチングくずを出さない装置となり、加工くずの混入の恐れの無い安定した品質を保証できる。
フレックスストロー、ストレートストロー、伸縮ストローを用い、複数本を一時に加工できるので、生
産効率の向上が図れる。また、穿孔モジュールや押し潰し部形成モジュール、折り曲げモジュ
ールは、ワークを搭載するパレットを共通化できるので、これら装置モジュール間をＸ－Ｙテーブ
ルで結ぶことにより、最初にワークをパレットに搭載すれば、最終工程まで取り外す必要がない。
従って、装置の自動化が容易で高い生産性を図ることができる。また、穿孔モジュールにヒータ
加熱機能を備えた棒状アレーを採用することで、パンチングくずを出さない装置となり、加工くずの混入の恐れの無い安定した品質を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】拡散機能を有するストローの外観
【図2】拡散機能の説明図
【図3】製造プロセスの説明図
【図4】拡散機能を有するストローの製造装置の全体図
【図5】溶融方式穿孔モジュールの外観
【図6】溶融方式穿孔法の説明図
【図7】パンチング方式穿孔モジュールの外観
【図8】パンチング穿孔法の説明図
【図9】押し潰しによる押し潰し部形成モジュールの外観
【図10】ヒートプレスによる押し潰し方法の説明図
【図11】折り曲げモジュールの外観
【図12】ヒートプレスによる折り曲げ方法の説明
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜拡散機能を有するストローの説明＞
最初に本発明の拡散機能を有するストロー製造装置を用いて製造する拡散機能を有するストローの形態と、機能について説明する。
まず、図１を用い拡散機能を有するストロー１０の形態について説明する。
拡散機能を有するストロー１０のサイズは様々なサイズとすることが可能であり、サイズで限定されるものではないが、一例を述べれば次になる。ストローの先端解放部１２は、単純な円形切断面になっており、ストレート部１１の外径は６ｍｍ、長さ２１０ｍｍ、肉厚０．１６ｍｍ、屈曲部１６より約４８ｍｍの位置に長さ約８ｍｍの蛇腹１７が設けられるが蛇腹１７は必須ではなく、無しでもよい。拡散部１４の長さは約９ｍｍ、吸引口１３の穴径は３～５ｍｍ、屈曲部１６と吸引口１３の中心との間の寸法は約６ｍｍ、吸引口１３の形状は円、楕円、三角、四角、星形、任意の多角形など、何れの形状であってよい。また、吸引口１３の個数も１つに限定されず２以上の複数個であってよく、吸引口１３の穴径も３～５ｍｍに限定されず５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であってよい。吸引口を複数個とする場合の穴径は、３ｍｍ以下のサイズが含まれてよい。
最初に本発明の拡散機能を有するストロー製造装置を用いて製造する拡散機能を有するストローの形態と、機能について説明する。
まず、図１を用い拡散機能を有するストロー１０の形態について説明する。
拡散機能を有するストロー１０のサイズは様々なサイズとすることが可能であり、サイズで限定されるものではないが、一例を述べれば次になる。ストローの先端解放部１２は、単純な円形切断面になっており、ストレート部１１の外径は６ｍｍ、長さ２１０ｍｍ、肉厚０．１６ｍｍ、屈曲部１６より約４８ｍｍの位置に長さ約８ｍｍの蛇腹１７が設けられるが蛇腹１７は必須ではなく、無しでもよい。拡散部１４の長さは約９ｍｍ、吸引口１３の穴径は３～５ｍｍ、屈曲部１６と吸引口１３の中心との間の寸法は約６ｍｍ、吸引口１３の形状は円、楕円、三角、四角、星形、任意の多角形など、何れの形状であってよい。また、吸引口１３の個数も１つに限定されず２以上の複数個であってよく、吸引口１３の穴径も３～５ｍｍに限定されず５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であってよい。吸引口を複数個とする場合の穴径は、３ｍｍ以下のサイズが含まれてよい。
【0012】
次に拡散機能を有するストロー１０の機能について、図２を用いて説明する。
拡散機能を有するストロー１０の先端部を口腔内に挿入して吸引すると、液体飲料は吸引口１３から吸引方向６で吸引され、拡散部１４に反射点７で衝突し、反射方向８で飛散する。このときの飛散は飛散領域５に示すように屈曲部１６を除く全方向となる。また、飛散領域５で飛散する液体飲料は結果的に舌全体にほぼ一様に散布されることになる。
拡散機能を有するストロー１０の先端部を口腔内に挿入して吸引すると、液体飲料は吸引口１３から吸引方向６で吸引され、拡散部１４に反射点７で衝突し、反射方向８で飛散する。このときの飛散は飛散領域５に示すように屈曲部１６を除く全方向となる。また、飛散領域５で飛散する液体飲料は結果的に舌全体にほぼ一様に散布されることになる。
【0013】
＜製造装置の全体構成＞
次に拡散機能を有するストローの製造装置について図３、図４を用いて説明するが、ここに示す拡散機能を有するストローの製造装置は、一実施例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。図３は本製造装置により製作される拡散機能を有するストローの製造プロセスの進行に伴い変化するワークの形態を説明するものであり、図４は各製造プロセスに対応する各装置モジュールを含む装置全体の構成を説明するものである。
次に拡散機能を有するストローの製造装置について図３、図４を用いて説明するが、ここに示す拡散機能を有するストローの製造装置は、一実施例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。図３は本製造装置により製作される拡散機能を有するストローの製造プロセスの進行に伴い変化するワークの形態を説明するものであり、図４は各製造プロセスに対応する各装置モジュールを含む装置全体の構成を説明するものである。
【0014】
まず本発明装置の構成と機能について概説する。
拡散機能を有するストローの製造装置８０は、装置ベース７４上に溶融方式穿孔モジュール３０、押し潰し部形成モジュール４０、折り曲げモジュール６０が配置され、これら各モジュールは、装置ベース７４上に敷設されるX方向レール７３、およびY方向レール７２で連結される。ワークカセット３４は加工途中のワーク（ストロー）１９を搭載してX方向レール７３、およびY方向レール７２上を移動して各モジュールへのワークの搬入と搬出を行う。ワーク１９は制御ボックス７１に収納される制御装置により、まず、溶融方式穿孔モジュール３０で吸引口１３の穿孔加工を受け、次いで押し潰し部形成モジュール４０で押しつぶし部１８の形成加工を受け、最後に折り曲げモジュール６０で押しつぶし部１８の折り曲げ加工を受けて拡散部１４が形成され、拡散機能を有するストローに仕上げられる。
拡散機能を有するストローの製造装置８０は、装置ベース７４上に溶融方式穿孔モジュール３０、押し潰し部形成モジュール４０、折り曲げモジュール６０が配置され、これら各モジュールは、装置ベース７４上に敷設されるX方向レール７３、およびY方向レール７２で連結される。ワークカセット３４は加工途中のワーク（ストロー）１９を搭載してX方向レール７３、およびY方向レール７２上を移動して各モジュールへのワークの搬入と搬出を行う。ワーク１９は制御ボックス７１に収納される制御装置により、まず、溶融方式穿孔モジュール３０で吸引口１３の穿孔加工を受け、次いで押し潰し部形成モジュール４０で押しつぶし部１８の形成加工を受け、最後に折り曲げモジュール６０で押しつぶし部１８の折り曲げ加工を受けて拡散部１４が形成され、拡散機能を有するストローに仕上げられる。
【0015】
次に、各モジュールにおける作業内容の詳細について説明する。
最初にフレックスストロー、ストレートストロー、または伸縮ストローからなる複数のワーク１９が先端部を揃えて、ワークカセット３４にセットされる。セット作業には図示されない自動ワークセット機を使用しても、手動で行ってもよい。ワークカセット３４はＸ方向レール７３と、Ｙ方向レール７２で構成されるＸＹテーブル上に載置されている。なお、ＸＹテーブルの駆動は、サーボモータとエンコーダとボールネジからなる駆動機構や、リニアパルスモータを使用した駆動機構、或いは手動式によるものであってよい。次いでワークカセット３４は、Ｙ方向レール７２上を穿孔モジュール３０の方向に移動し、ワーク先端部を穿孔モジュール３０に挿入して吸引口１３を形成する。穿孔モジュール３０による吸引口１３の形成方法の詳細は後述する。
最初にフレックスストロー、ストレートストロー、または伸縮ストローからなる複数のワーク１９が先端部を揃えて、ワークカセット３４にセットされる。セット作業には図示されない自動ワークセット機を使用しても、手動で行ってもよい。ワークカセット３４はＸ方向レール７３と、Ｙ方向レール７２で構成されるＸＹテーブル上に載置されている。なお、ＸＹテーブルの駆動は、サーボモータとエンコーダとボールネジからなる駆動機構や、リニアパルスモータを使用した駆動機構、或いは手動式によるものであってよい。次いでワークカセット３４は、Ｙ方向レール７２上を穿孔モジュール３０の方向に移動し、ワーク先端部を穿孔モジュール３０に挿入して吸引口１３を形成する。穿孔モジュール３０による吸引口１３の形成方法の詳細は後述する。
【0016】
吸引口１３の形成が終了すると、ワークカセット３４はＹ方向レール７２上を元の位置まで戻り、Ｘ方向レール７３上を左方向に移動して、押し潰し部形成モジュール４０に位置合わせして停止する。次いでワークカセット３４はＹ方向レール７２上を押し潰し部形成モジュール４０方向に移動し、先端部を押し潰し部形成モジュール４０に挿入してヒートプレスにより、押し潰し部１８を形成する。押し潰し部形成モジュール４０による押し潰し部１８の形成方法の詳細は後述する。
【0017】
押し潰し部１８の形成が終了すると、ワークカセット３４はＹ方向レール７２上を元の位置まで戻り、Ｘ方向レール７３上を左方向に移動して、折り曲モジュール６０に位置合わせして停止する。次いでワークカセット３４はＹ方向レール７２上を折り曲モジュール６０方向に移動し、先端部を折り曲モジュール６０に挿入してヒートプレスにより、押し潰し部１８を折り曲げて拡散部１４を形成し、拡散機能を有するストロー１０を完成させる。
完成したワーク１９のワークカセット３４からの取出しは、図示されない自動ワーク取出機を使用しても、手動で行ってもよい。
完成したワーク１９のワークカセット３４からの取出しは、図示されない自動ワーク取出機を使用しても、手動で行ってもよい。
【0018】
＜穿孔モジュールの説明＞
図５に示す溶融方式穿孔モジュールと、図７に示すパンチング方式穿孔モジュールの２種類の穿孔モジュールについて、順次説明を行う。
まず、図５の溶融方式穿孔モジュールについて説明を行う。
溶融方式穿孔モジュール３０は、ベース３9の両サイドに１対のガイド支柱３６が立設され、フレーム３３の左右両端が１対のガイド支柱３６にスライド自在に挿入される。ベース３9とフレーム３３の間には伸縮自在にバネ３７が挿入される。また、フレーム３３の中央、上方にはカム３８がフレーム３３に当接されて配置される。カム３８は図示しない駆動モータで回動自在であり、バネ３７と共働してフレーム３３を上下させる。フレーム３３にはヒータ３２が組込まれた複数本のヒータ棒３１がアレー状に取付けられる。ヒータ棒３１はヒータ３２の通電加熱により、容易にワークの溶融点以上の温度に昇温し、図示しない温度コントローラにより設定温度に保持される。
図５に示す溶融方式穿孔モジュールと、図７に示すパンチング方式穿孔モジュールの２種類の穿孔モジュールについて、順次説明を行う。
まず、図５の溶融方式穿孔モジュールについて説明を行う。
溶融方式穿孔モジュール３０は、ベース３9の両サイドに１対のガイド支柱３６が立設され、フレーム３３の左右両端が１対のガイド支柱３６にスライド自在に挿入される。ベース３9とフレーム３３の間には伸縮自在にバネ３７が挿入される。また、フレーム３３の中央、上方にはカム３８がフレーム３３に当接されて配置される。カム３８は図示しない駆動モータで回動自在であり、バネ３７と共働してフレーム３３を上下させる。フレーム３３にはヒータ３２が組込まれた複数本のヒータ棒３１がアレー状に取付けられる。ヒータ棒３１はヒータ３２の通電加熱により、容易にワークの溶融点以上の温度に昇温し、図示しない温度コントローラにより設定温度に保持される。
【0019】
フレーム３３にアレー状に取り付けられるヒータ棒３１の本数は、図５では１０本になっているが、１０本を遥かに越える本数であっても、１０本以下であってもよい。また、ベース３９の上面にはテーブル３５が載置され、テーブ３５上にワークカセット３４が載置される。ワークカセット３４には、複数の溝が設けられ、溝数に対応した本数のワーク１９が溝に嵌合して並べられる。ワーク１９はワークカセット３４に並べられた後に、図６に示すようにカセットカバー２４で上面を押さえられ、扁平に変形させられて溝内に固定される。ワークカセットの溝数は、フレーム３３に取付けられるヒータ棒３１の本数の整数倍であることが好ましいが、これに限定される必要はない。
【0020】
溶融法による穿孔は、ヒータ棒３１をワーク１９の溶融点温度以上に加熱させて、カム３８の回動駆動によりフレーム３３を下降させ、図６の破線に示すように、ヒータ棒３１の先端部をワーク１９の上面に刺し込むことでワーク１９の表面が穿孔されて吸引口１３が形成される。なお、図６ではヒータ棒の形状を穿孔形状が円形になるよう円錐形状としているが、穿孔形状を円形以外の形状にする場合は、希望する形状となるようヒータ棒の先端形状を変形させることができる。
【0021】
次に図７、８を用いて、パンチング方式穿孔モジュールについて説明を行う。
パンチング方式穿孔モジュール２０はベース２９の両サイドにガイド支柱２６が立設され、フレーム２３の左右両端がガイド支柱２６にスライド自在に挿入される。ベース２9とフレーム２３の間には伸縮自在にバネ２７が挿入される。また、フレーム２３の中央、上方にはカム２８がフレーム２３に当接されて配置される。カム２８は図示しない駆動モータで回動自在であり、バネ２７と共働してフレーム２３を上下させる。フレーム２３には複数の穴開けパンチ２１がアレー状に取付けられる。
パンチング方式穿孔モジュール２０はベース２９の両サイドにガイド支柱２６が立設され、フレーム２３の左右両端がガイド支柱２６にスライド自在に挿入される。ベース２9とフレーム２３の間には伸縮自在にバネ２７が挿入される。また、フレーム２３の中央、上方にはカム２８がフレーム２３に当接されて配置される。カム２８は図示しない駆動モータで回動自在であり、バネ２７と共働してフレーム２３を上下させる。フレーム２３には複数の穴開けパンチ２１がアレー状に取付けられる。
【0022】
各穴開けパンチ２１は、ベース２９の上面に載置されたテーブル２５に取付けられたパンチダイ２２とそれぞれ対をなして嵌合する。また、ベース２９の上面に載置されたテーブル２５には、ワークカセット３４が載置される。ワークカセット３４には、複数の溝が設けられ、溝数に対応した本数のワーク１９が溝に嵌合させて並べられる。ワーク１９はワークカセット３４に並べられた後に、カセットカバー２４で上部を押さえられ、扁平に変形させられて溝内に固定される。
パンチング穿孔法による穿孔は、図８に示すように、パンチダイ２２をワークカセット３４に並べられたワークに挿入し、カム２８を回動駆動させてフレーム２３を下降させ、穴開けパンチ２１をパンチダイ２２に刺し込むことで、ワーク１９の表面が穿孔されて吸引口１３が形成される。
パンチング穿孔法による穿孔は、図８に示すように、パンチダイ２２をワークカセット３４に並べられたワークに挿入し、カム２８を回動駆動させてフレーム２３を下降させ、穴開けパンチ２１をパンチダイ２２に刺し込むことで、ワーク１９の表面が穿孔されて吸引口１３が形成される。
【0023】
＜押し潰し部形成モジュールの説明＞
図９、１０を用い、押し潰しによる押し潰し部形成モジュールの実施方法を説明する。押し潰し部形成モジュール４０は、ベース５１上に左右１対のガイド支柱４９が立設され、ガイド支柱４９には上部ヒータホルダー５５と下部ヒータホルダー５６が対をなしてスライド自在に挿入される。これら上部ヒータホルダー５５と下部ヒータホルダー５６にはそれぞれ図示しないヒータが組込まれており、上部ヒートプレス板４１と、下部ヒートプレス板４２をそれぞれ、所定の設定温度に保持する。初期状態では、上部ヒータホルダー５５と下部ヒータホルダー５６間は、１対のバネ５０の伸長力により、所定の間隔に離隔される。また、装置が初期状態にあるとき、ワークカセット３４は、ワークカセット３４に搭載されたワーク１９の先端部の寸法Ｔの領域が、上部ヒートプレス板４１と、下部ヒートプレス板４２に挟まれてプレスされる位置に到達するまで、Ｙ方向にスライドさせられる。
図９、１０を用い、押し潰しによる押し潰し部形成モジュールの実施方法を説明する。押し潰し部形成モジュール４０は、ベース５１上に左右１対のガイド支柱４９が立設され、ガイド支柱４９には上部ヒータホルダー５５と下部ヒータホルダー５６が対をなしてスライド自在に挿入される。これら上部ヒータホルダー５５と下部ヒータホルダー５６にはそれぞれ図示しないヒータが組込まれており、上部ヒートプレス板４１と、下部ヒートプレス板４２をそれぞれ、所定の設定温度に保持する。初期状態では、上部ヒータホルダー５５と下部ヒータホルダー５６間は、１対のバネ５０の伸長力により、所定の間隔に離隔される。また、装置が初期状態にあるとき、ワークカセット３４は、ワークカセット３４に搭載されたワーク１９の先端部の寸法Ｔの領域が、上部ヒートプレス板４１と、下部ヒートプレス板４２に挟まれてプレスされる位置に到達するまで、Ｙ方向にスライドさせられる。
【0024】
上部ヒータホルダー５５には押圧バネシリンダ４８が取付けられ、押圧バネシリンダ４８内には図示されない弾性バネが挿入されている。上部に配置されたモータ４５に直結されたカム４４の回動により上部ヒータホルダー５５は下方に押し下げられ、内臓された弾性バネが圧縮されて所定の圧力で上部ヒートプレス板を下方に押し付ける。押圧バネシリンダ４８の上部には検出部５２が設けられており、検出部５２が下死点スイッチ４７を作動させると、モータ４５が停止し、図示しないタイマーが作動し、所定時間押圧状態が保持される。この間ワーク１９の先端部（Ｔ寸法部）はヒートプレス状態が維持される。所定時間の経過後、モータ４５は反転駆動され、上部ヒータホルダー５５はバネ５０の伸長力により上方に持ち上げられ、検出部５２が上死点スイッチ４６を作動させると、モータ４５は停止し、押し潰しによる押し潰し部１８の形成工程は終了する。
【0025】
ここで、ヒートプレスによる押し潰し方法につい図１０を用い、更に詳述する。図９には割愛されているが、上部ヒートプレス板４１と、下部ヒートプレス板４２の前面には一対の上ガイドローラ５３と、下ガイドローラ５４が回動自在に配置される。図１０・Ａに示すように上ガイドローラ５３と下ガイドローラ５４の間隔は、ワーク１９の外径より小さく設定されるので、ワークは扁平に変形された状態で上部ヒートプレス板４１と、下部ヒートプレス板４２間に寸法Ｔだけ挿入される。また、下部ヒートプレス板４２には突起４３が設けられているので、ヒートプレス後の形状は図１０・Ｂに示すように折り溝１５が形成され、押し潰し部１８も水平方向に対し、適度の角度（０～９０度）を保って成形される。
【0026】
＜折り曲モジュールの説明＞
図１１を用い折り曲モジュールの実施方法を説明する。折り曲モジュール６０は、ベース５７上に左右１対のガイド支柱６９が立設され、ガイド支柱６９には上部ヒータホルダー５８と下部ヒータホルダー５９が対をなしてスライド自在に挿入される。これら上部ヒータホルダー５８と下部ヒータホルダー５９にはそれぞれ図示しないヒータが組込まれており、上部ヒートプレス板６１と、下部ヒートプレス板６２をそれぞれ、所定の設定温度に保持する。初期状態では、上部ヒータホルダー５８と下部ヒータホルダー５９間は、１対のバネ７０の伸長力により所定の間隔に離隔される。また、装置が初期状態にあるとき、図１２・Ａに示すように押し潰し部１８の先端部を上部ヒートプレス板６１に当接させてワーク１９をＹ方向（矢印方向）にスライドさせる。この時ワーク１９はワークカセット３４にセットされた状態で、ワークカセット３４をＹ方向にスライドさせることで、図１２・Ｂに示すように折り溝１５で折り曲げられ、折り溝１５を先頭にして寸法Ｔだけ上部ヒータホルダー５８と、下部ヒータホルダー５９間に侵入する。
図１１を用い折り曲モジュールの実施方法を説明する。折り曲モジュール６０は、ベース５７上に左右１対のガイド支柱６９が立設され、ガイド支柱６９には上部ヒータホルダー５８と下部ヒータホルダー５９が対をなしてスライド自在に挿入される。これら上部ヒータホルダー５８と下部ヒータホルダー５９にはそれぞれ図示しないヒータが組込まれており、上部ヒートプレス板６１と、下部ヒートプレス板６２をそれぞれ、所定の設定温度に保持する。初期状態では、上部ヒータホルダー５８と下部ヒータホルダー５９間は、１対のバネ７０の伸長力により所定の間隔に離隔される。また、装置が初期状態にあるとき、図１２・Ａに示すように押し潰し部１８の先端部を上部ヒートプレス板６１に当接させてワーク１９をＹ方向（矢印方向）にスライドさせる。この時ワーク１９はワークカセット３４にセットされた状態で、ワークカセット３４をＹ方向にスライドさせることで、図１２・Ｂに示すように折り溝１５で折り曲げられ、折り溝１５を先頭にして寸法Ｔだけ上部ヒータホルダー５８と、下部ヒータホルダー５９間に侵入する。
【0027】
上部ヒータホルダー５８には押圧バネシリンダ６８が取付けられ、押圧バネシリンダ６８内には図示されない弾性バネが挿入されている。上部に配置されたモータ６３に直結されたカム６４の回動により上部ヒータホルダー５８は下方に押し下げられ、内臓された弾性バネが圧縮されて所定の圧力で上部ヒートプレス板６１を下方に押し付ける。押圧バネシリンダ６８の上部には検出部７５が設けられており、検出部７５が下死点スイッチ６７を作動させると、図示しないタイマーが作動し、所定時間押圧状態が保持され、この間ワーク１９は先端を折り曲げられた状態で先端のＴ寸法部分をヒートプレスされる。所定時間の経過後、モータ６３は反転し、上部ヒータホルダー５８はバネ７０の伸長力により上方に持ち上げられる。検出部７５が上死点スイッチ６６を作動させると、モータ６３は停止し、ヒートプレスによる折り曲げ工程は終了する。図１２・Ｃは折り曲げ工程の終了後の形態であり、拡散機能を有するストローの完成形態を示す。なお、厳密には拡散部１４の長さ寸法は、寸法Ｔより若干短く、Ｔ寸法から突起４３により形成される折り溝１５の幅寸法を減じた寸法になる。
【産業上の利用可能性】
【0028】
ストローには、通常の飲食で使用される狭義のストローと、幼児用の吸引チューブ付コップや、手の不自由な方がスープや流動食の飲食に使用するストローなどを含む広い意味でのストロー、即ち広義のストローとがある。本発明のストロー製造装置は、これら広義のストローについても口腔内に挿入される先端部に拡散部を設けることで、拡散機能を有するストローとすることができる。従って、本発明のストロー製造装置を用いれば広義のストローについても拡散機能を有するストローの製造ができる。
【符号の説明】
【0029】
５ 飛散領域
１０ 拡散機能を有するストロー
１３ 吸引口
１４ 拡散部
１５ 折り溝
１６ 屈曲部
１８ 押し潰し部
１９ ワーク（ストロー）
２０ パンチング方式穿孔モジュール
３０ 溶融方式穿孔モジュール
３１ ヒータ棒
３２ ヒータ
３４ ワークカセット
３６ ガイド支柱
３７ バネ
３８ カム
40 押し潰し部形成モジュール
４１ 上部ヒートプレス板
４２ 下部ヒートプレス板
４３ 突起
４６ 上死点スイッチ
４７ 下死点スイッチ
４８ 押圧バネシリンダ
４９ ガイド支柱
５０ バネ
５２ 検出部
５３ 上ガイドローラ
５４ 下ガイドローラ
５５ 上部ヒータホルダー
５６ 下部ヒータホルダー
６０ 折り曲モジュール
７１ 制御ボックス
７２ Y方向レール
７３ X方向レール
８０ 拡散機能を有するストローの製造装置
１０ 拡散機能を有するストロー
１３ 吸引口
１４ 拡散部
１５ 折り溝
１６ 屈曲部
１８ 押し潰し部
１９ ワーク（ストロー）
２０ パンチング方式穿孔モジュール
３０ 溶融方式穿孔モジュール
３１ ヒータ棒
３２ ヒータ
３４ ワークカセット
３６ ガイド支柱
３７ バネ
３８ カム
40 押し潰し部形成モジュール
４１ 上部ヒートプレス板
４２ 下部ヒートプレス板
４３ 突起
４６ 上死点スイッチ
４７ 下死点スイッチ
４８ 押圧バネシリンダ
４９ ガイド支柱
５０ バネ
５２ 検出部
５３ 上ガイドローラ
５４ 下ガイドローラ
５５ 上部ヒータホルダー
５６ 下部ヒータホルダー
６０ 折り曲モジュール
７１ 制御ボックス
７２ Y方向レール
７３ X方向レール
８０ 拡散機能を有するストローの製造装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
