JP2004168533A - 原紙の折装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙器のような比較的厚い紙でも背割れなどの品質不良を発生させず、狭いスペースでも確実に折り加工ができる原紙の折装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】押し罫が形成された原紙を押し罫に沿って折り曲げる折装置において、原紙を所定位置に配置する位置決め手段と、原紙を折畳む折畳み手段と、原紙を折畳み手段に押し込むブレードとを具備し、位置決め手段はブレードの先端が押し罫の側部に当接するように原紙の位置決めをする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原紙の折装置及び製造方法に関し、特に紙器原紙の折装置及び製造方法する。
【０００２】
【従来の技術】
紙器製品の製造においては、原紙に所定の図柄を印刷し、折り目を形成すべき個所に押し罫（罫線）を形成し、製品の展開形状に打抜き、刷本、いわゆるカートンを作り、このカートンを折りたたみ糊付けして製品に仕上げる貼り工程が最終工程としてある。現状ではこの最終工程は図３に示されるサック貼機と呼ばれる装置によって、カートンを一部づつベルトで搬送しながら押し罫に沿ってガイド板で折り、糊付けして行われている。このサック貼機ではカートンをガイド板で強制的に案内しながら折ることから、カートンに加える負荷を少なくしようと極力なだらかに折ろうとするために、装置がカートンの搬送方向に長くなるという欠点があった。
【０００３】
一方、一般に書籍カタログなどの紙加工の分野では比較的小さなスペースで加工が可能なナイフ折機と呼ばれる一対のロール間に紙をナイフと呼ばれるブレードにより強制的に挟み込んで折る方式が知られており、特許文献１にはこのようなナイフ折機の一例が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−８９０２２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしナイフ折機は、紙器の分野では紙の厚さによる背割れと呼ばれる製品のひび割れなど、品質上の問題から実用されるには至っていなかった。
【０００５】
そこで本発明は、紙器のような比較的厚い紙でも背割れなどの品質不良を発生させず、狭いスペースでも確実に折り加工ができる原紙の折装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本願発明者等は、紙器のような比較的厚い紙でも、押し罫の正面にブレードを当てるのではなく、押し罫の側部にブレードを当てて折畳み装置に押し込めば、背割れの発生を防止できることを見出し、本願発明の完成に至った。以下に本願発明を具体的に説明する。
【０００８】
本発明の一態様は、押し罫（Ｓ１）が形成された原紙（Ｃ１）を押し罫に沿って折り曲げる折装置（１）であって、原紙を所定位置に配置する位置決め手段（２１）と、原紙を折畳む折畳み手段（４０）と、原紙を折畳み手段に押し込むブレード（４１）とを具備し、位置決め手段はブレードの先端が押し罫の側部に当接するように原紙の位置決めをすることを特徴とする折装置である。ここに本願における「原紙」とは、所定形状に打抜かれた刷本（カートン）のほか、所定形状に打抜く前の原材料たる平面状の紙をも含む概念である。
【０００９】
この第一の態様の折装置によれば、原紙を折畳み手段に押し込むブレードの先端は押し罫の側部に当接されるので、原紙はブレードにより折畳み装置に押し込まれて折畳まれる間の、押し罫の背割れが防止される。
【００１０】
上記態様において、折畳み手段は互いに平行に設けられるとともに逆方向に回転される一対のロール（４４、４５）であることとしてもよい。
【００１１】
このような構成を採用すれば、原紙の背割れを防止しつつ、従来薄手の紙にしか適用できなかったいわゆるナイフ折機（１）を厚手の紙器原紙の折装置として使用することができる。
【００１２】
また上記態様において、位置決め機構は原紙を移動させる搬送部（１４）と、移動される原紙を衝突させて移動停止させる停止部（２１）と、停止部への原紙の衝突を感知する感知部（２２）と、感知部が衝突を感知してから所定時間経過後にブレードの動作が開始されるようにブレードの動作を制御する制御部（３１）とを備えることとして構成してもよい。
【００１３】
このように構成した場合には、たとえ原紙が停止部に衝突して反対方向に跳ね返される事があるとしても、この跳ね返りの大きさが次第に減衰されて所定時間を経過すれば、原紙は停止部に密着するように当接されて位置が安定化される。したがって、予め所定位置に配置されたブレードの先端を正確に原紙押し罫の側部に当接させることが容易なものとなる。
【００１４】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１６】
＜１＞ 折装置
図１は、折装置の全体の構成を示す概略図である。図に示されるとおり、本発明の１実施形態にかかる折装置１は、原紙Ｃ１〜Ｃ３の加工順に、第一搬送部１０、位置決め部２０、制御部３０、折畳み部４０、送り部５０、及び第二搬送部６０を備えている。
【００１７】
第一搬送部１０は、同方向に回転する二つのロール１２ａ、１２ｂと、これらのロールに掛け渡されたベルト１３とを備えたベルトコンベア１４と、ベルトコンベア１４の上方に配置され水平方向に複数のローラが配列されたフリーコロ１１、１１、１１とを有している。装置搬入口Ａに投入された原紙Ｃ１は、ベルトコンベア１４上をフリーコロ１１、１１、１１に導かれて、図の右から左方向へと搬送される。なお、原紙Ｃ１は、折装置１に投入される時点においてはすでに所定形状に打抜かれ、かつ所定位置に押し罫が形成されている。これについては後に詳しく説明する。
【００１８】
第一搬送部１０の先には以下に説明する位置決め部２０が配置されている。すなわち、ベルトコンベア１４の先端側（図１において左側）にはベルトコンベア１４の上面に略平行に水平案内板２０ａが設けられている。水平案内板２０ａのさらに先端側（図１の左側）には、水平案内板２０ａから直立するようにストッパ２１が設けられている。ストッパ２１の直立部近傍には上下に配置された射光部と受光部とからなるフォトセンサ２２が設けられている。ベルトコンベア１４から図の左方向に送り出された原紙Ｃ１の左端はストッパ２１の右側面に衝突すると同時に、原紙Ｃ１がストッパ２１に到達されたことがフォトセンサ２２に感知される。
【００１９】
フォトセンサ２２の感知信号は制御部３０の制御装置３１に送られる。制御部３０は以下に説明する折畳み部４０の駆動装置３２の動作を制御する。これについては後に詳しく説明する。
【００２０】
折畳み部４０は、駆動装置４１により上下に往復動されるブレード４２と、ブレード４２の下端の往復動下死点近傍（僅かに下方）にロールバイトが位置するように配置される一対のロールセット４４、４５とを備える。ロールセットは、位置が固定されている固定ロール４４と、位置を変更することが可能な移動ロール４５よりなる。図において左側に示される固定ロール４４は、不図示の駆動源（例えばモータ）からの駆動が減速機、ユニバーサルジョイントを介して伝えられ、図において時計回り方向に定速回転している。一方、移動ロール４５は、折装置１の筐体に取り付けられた調節部４８を回動させることにより先端部が水平方向に移動可能とされたアーム４６の先端部に回転自由に取り付けられている。したがって調節部４８を回動させることにより、移動ロール４５と固定ロール４４との間の間隔を調節することができる。また、アーム４６は、その右端４６ｂに弾性部材４７が取り付けられており、ロール４５が右方向の力を受けると、アーム４６の右端４６ｂは、調節部４８方向に移動し、弾性部材４７はそれに抗して左方向への押圧力をアーム４６に与える。すなわち弾性部材４７は移動ロール４５が受ける右向きの力を受ける緩衝部材として作用している。
【００２１】
移動ロール４５も不図示の駆動源（例えばモータ）からの駆動が減速機、ユニバーサルジョイントを介して伝えられ、図において反時計回り方向に固定ロール４４と同一速度にて定速回転している。折装置１の稼動状態においては、移動ロール４５は、調節部４８により固定ロール４４に接しつつ、弾性部材４７により所定の押圧力を固定ロール４４側に与えるようにセットされている。
【００２２】
原紙Ｃ１がストッパ２２に到達したことをフォトセンサ２２が感知すると、その信号が制御部３１に送られて、制御部３１はそれに基づき所定時間経過後、ブレード４２を下方に移動するように駆動部４１を制御する。原紙Ｃ１の長さは、左端側がストッパ２１に当接された状態において、右端側が移動ロール４５上のさらに右方に位置するほどに充分な長さを有している。したがって、ブレード４２が上方から降下してくると、ロールセット４４、４５上に架け渡された状態の原紙Ｃ１は、ブレード４２の下端に折り曲げられて、ロールバイト部に移動される。固定ロール４４と移動ロール４５とは、反対方向に回転されているので、ロールバイト部まで移動された原紙（この時点では図のＣ２で示される形状になっている。）は、両ロール４４、４５に噛み込まれる。両ロール４４、４５間には所定の押圧力が働いているので、原紙Ｃ２は、折り目に沿って、きれいに折畳まれる。
【００２３】
折畳み部４０を通過した原紙Ｃ３（折畳まれている。）は、送り部５０に垂直方向に配置されたロールセット５１ａ、５１ｂ；５２ａ、５２ｂの間を通過して第二搬送部６０へと送られる。第二搬送部６０は、二つのローラ６２ａ、６２ｂにより駆動されるベルト６３を備えたベルトコンベア６４と、ベルトコンベア６４の上方に配置され水平方向に複数のローラが配列されたフリーコロ６１、６１、６１とを有している。第二搬送部６０に到達した原紙Ｃ３（折畳まれている。）は、ベルトコンベア６４上をフリーコロ６１、６１、６１に導かれて、図の左から右方向へと搬送され、折装置１の搬出口Ｂへと送られる。
【００２４】
＜２＞ 押し罫とブレードとの位置関係
図２は、原紙Ｃ１の押し罫Ｓ１にブレード４２の先端４２ｅを当接する位置について説明する図である。なお、図２においては、原紙Ｃ１を誇張して示すため、実際よりも両ロール４４、４５に対して原紙Ｃ１を大きく表している。
【００２５】
図に示されるように原紙Ｃ１は両ロール４４、４５上に押し罫Ｓ１の凸部が上向きになるように配置される。
【００２６】
図２（ａ）は、押し罫Ｓ１凸部の頂点近傍にブレード４２の先端４２ｅが配置されている状態を示す図である。このような配置によりブレード４２を下降させ、原紙Ｃ１を両ロール４４、４５間に押し込むと、両ロール４４、４５による押圧を受けて原紙Ｃ１は、押し罫Ｓ１の凹部近傍を頂点として折り曲げられるが、原紙Ｃ１が所定以上の厚さであると、右側の図に示されるように押し罫Ｓ１の凹部側にいわゆる背割れＳ２が発生して、紙器容器としての商品価値が失われる。従って、図２（ａ）に示される原紙Ｃ１の押し罫Ｓ１と、ブレード４２との位置関係では、厚さのある紙器容器原紙をナイフ折機で折ることは困難である。
【００２７】
これに対して図２（ｂ）は、本発明にかかる、原紙Ｃ１の押し罫Ｓ１とブレード４２の先端４２ｅとの位置の関係を示す図である。ここでは、ブレード４２の先端４２ｅは押し罫Ｓ１の凸部の側部に当接される位置にある。このような配置によりブレード４２を下降させ、原紙Ｃ１を両ロール４４、４５間に押し込むと、両ロール４４、４５による押圧を受けて原紙Ｃ１は、押し罫Ｓ１の凹部近傍を頂点として折り曲げられる。ブレード４２の先端４２ｅが押し罫Ｓ１の側部に当接されて原紙Ｃ１折りこまれるので、原紙Ｃ１が所定以上の厚さであっても、図２（ｂ）右側に示されるように押し罫Ｓ３の凹部側にいわゆる背割れは発生せず、紙器容器としての商品価値が保たれる。従って、図２（ｂ）に示される原紙Ｃ１の押し罫Ｓ１と、ブレード４２との位置関係により、従来薄手の紙にしか適用できなかったナイフ折機を、厚さのある紙器容器原紙の折り作業に適用することが可能となり、サック貼機を使用する場合のような広い作業スペースを要しない。
【００２８】
上記のような押し罫Ｓ１と、ブレード４２との位置関係を実現するには、原紙Ｃ１の端部（図１の位置関係においては左端）から押し罫Ｓ１の左側部、又は右側部までの長さを測定し、この長さに、ストッパ２１の原紙当接面（図１で右側面）からブレード先端４２ｅまでの水平距離を一致させればよい。具体的にはブレード４２は駆動装置との関係が複雑とならないように左右方向には不動のものとして構成し、ストッパ２１を折り機筐体に対して水平方向に摺動可能に構成すればよい。
【００２９】
＜３＞ ブレード動作の遅延
このようにして位置決めをした場合、図１を参照して、ベルトコンベア１４により図の右側から左方向に送られた原紙Ｃ１は、両ロール４４、４５の上方をさらに左方に移動され、左側端部がストッパ２１の右側面に衝突する。この際に原紙Ｃ１の左方向への移動速度が大きいとストッパ２１との衝突により原紙Ｃ１は一旦右方向に跳ね返される。しかし跳ね返されると原紙Ｃ１のベルトコンベア１４上の長さが長くなるので、原紙Ｃ１とベルトコンベアＣ１上面との間の摩擦により原紙Ｃ１に左向きの力が働くので、跳ね返されることにより当初右向きの方向に移動していた原紙Ｃ１は次第に速度を落としやがて左方向に移動を始める。そして再びストッパ２１の右側面に衝突する。しかしこのときの原紙Ｃ１の左方向への移動速度は第一回目の移動速度より小となるので、第一回目の衝突のときより小さな速度で右向きに跳ね返される。このような原紙Ｃ１とストッパ２１との衝突／跳ね返しが繰り返されるがその大きさは次第に減衰され、やがて原紙Ｃ１は、その左端がストッパ２１の右側面に当接された状態で停止される。
【００３０】
このように、原紙Ｃ１がストッパ２１に衝突してから所定の間は原紙Ｃ１が図１で左右の方向に移動する可能性があるので、ブレード４２の先端４２ｅを原紙Ｃ１に形成された押し罫Ｓ１の側部に正確に配置することが困難である場合が生じる。かかる場合には、図１に示されるようにストッパ２１の右側面近傍に原紙Ｃ１の感知手段（フォトセンサ２２）を設け、この感知信号を制御装置３１に伝えて、ブレード４２の駆動装置４１が駆動開始するタイミングを所定時間（原紙Ｃ１の衝突・跳ね返しが減衰されて静止されるまでの時間）遅延させる制御を行えばよい。上記のような遅延制御は常法の手段、例えば、制御装置３１の内蔵クロックを利用し、ＲＯＭに書き込まれた所定のプログラムを実行することにより実現することができる。
【００３１】
遅延時間は、理論上は所定の時間より長ければ、原紙Ｃ１の位置的安定を得ることができるが、生産性を考慮した場合には原紙Ｃ１の位置的安定が得られる中でなるべく短く設定することが好ましい。最小限必要な遅延時間は、折装置１や原紙Ｃ１の形状、材質等によっても変化するものであるので、事前に試験を行い最適な遅延時間を把握しておくことが望ましい。
【００３２】
なお、以上の実施形態においては、ブレード４２は両刃のものにより説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ブレードは片刃であってもよい。また、片刃の場合、ブレードの腹または背のいずれの側を押し罫側部に当ててもよい。
【００３３】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う原紙の折装置及び製造方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の第一の態様の折装置によれば、原紙を折畳み手段に押し込むブレードの先端は押し罫の側部に当接されるので、原紙はブレードにより折畳み装置に押し込まれて折畳まれる間の、押し罫の背割れが防止される。
【００３５】
上記態様において、折畳み手段は互いに平行に設けられるとともに逆方向に回転される一対のロールであることとすれば、原紙の背割れを防止しつつ、従来薄手の紙にしか適用できなかったいわゆるナイフ折機を厚手の紙器原紙の折装置として使用することができる。
【００３６】
また上記態様において、位置決め機構は原紙を移動させる搬送部と、移動される原紙を衝突させて移動停止させる停止部と、停止部への原紙の衝突を感知する感知部と、感知部が衝突を感知してから所定時間経過後にブレードの動作が開始されるようにする制御部とを備えることとして構成した場合には、たとえ原紙が停止部に衝突して反対方向に跳ね返される事があるとしても、この跳ね返りの大きさが次第に減衰されて所定時間を経過すれば、原紙は停止部に密着するように当接されて位置が安定化される。したがって、予め所定位置に配置されたブレードの先端を正確に原紙押し罫の側部に当接させることが容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】折装置の全体の構成を示す概略図である。
【図２】原紙の押し罫にブレード先端を当接する位置について説明する図である。
【図３】サック貼機を示す図である。
【符号の説明】
Ｃ１ 原紙
Ｓ１ 押し罫
１ ナイフ折機（折装置）
１４ ベルトコンベア（搬送部）
２１ ストッパ（停止部）
２２ フォトセンサ（感知部）
３１ 制御部
４０ 折畳み部（折畳み手段）
４１ ブレード
４４ 固定ロール（ロール）
４５ 移動ロール（ロール）

Claims (6)

1. 押し罫が形成された原紙を前記押し罫に沿って折り曲げる折装置であって、
   前記原紙を所定位置に配置する位置決め手段と、
   前記原紙を折畳む折畳み手段と、
   前記原紙を前記折畳み手段に押し込むブレードと、を具備し、
   前記位置決め手段は、前記ブレードの先端が前記押し罫の側部に当接するように前記原紙の位置決めをすることを特徴とする折装置。
2. 前記折畳み手段は、互いに平行に設けられるとともに逆方向に回転される一対のロールである請求項１に記載の折装置。
3. 前記位置決め機構は、前記原紙を移動させる搬送部と、移動される前記原紙を衝突させて移動停止させる停止部と、前記停止部への前記原紙の衝突を感知する感知部と、前記感知部が前記衝突を感知してから所定時間経過後に前記ブレードの動作が開始されるようにブレードの動作を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の原紙の折装置。
4. 前記原紙は紙器原紙である請求項１〜３のいずれかに記載の原紙の折装置。
5. 原紙を所定形状に打抜く工程と、
   前記原紙の所定位置に押し罫を形成する工程と、
   前記押し罫の側端部にブレードを押し当てて、折畳む工程と、
   を備えた紙器原紙の製造方法。
6. 原紙を所定形状に打抜く工程と、
   前記原紙の所定位置に押し罫を形成する工程と、
   ブレードの先端に前記原紙の押し罫の端部を配置する工程と、
   前記配置の後に、所定時間を経て前記押し罫の側端部にブレードを押し当てて、前記原紙を折畳む工程と、
   を備えた紙器原紙の製造方法。

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