JP2018176498A - 段ボールシートの罫線加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】段ボールシートを損傷することなくフラップの外折れを容易に行える罫線を加工することができかつ低コストに実施することができる段ボールシートの罫線加工方法を提供する。【解決手段】貼合工程とその後の製箱工程を含む段ボールシートの製造方法において罫線を加工する方法であって、貼合工程において、貼合された段ボールシート（５０）の一方の面にフラップの内折れ用の横罫線（５１）を形成すると同時に他方の面に副次的罫線（５２ａ）を形成し、製箱工程において、前記段ボールシート（５０）が供給される複数の印刷ユニット（２０）のうちの１つの印刷ユニット（２０）を用い、該印刷ユニット（２０）の版胴（２１）に貼着された罫線押圧用印版（３０）により前記副次的罫線（５２ａ）を押圧して該副次的罫線（５２ａ）の深さをより深くすることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、段ボールシートの製造方法に関し、特に、フラップを折り曲げるための罫線を段ボールシートに加工する方法に関する。

汎用的な段ボール箱として０２形（溝切り形）が知られている。その段ボールシートの製造方法は、大きく分けて貼合工程と製箱工程の２つの工程からなる。最も普及している０２０１形を例として、図７及び図８を参照しその製造方法を簡単に説明する。

図７（ａ）は貼合工程における段ボールシートの横罫線加工方法を示す概略平面図、（ｂ）は製箱工程後の０２０１形の段ボールシートの平面図、（ｃ）は組み立てられた段ボール箱を示す斜視図である。

図７（ａ）の貼合工程では、表ライナ５０１、中芯５０２及び裏ライナ５０３を貼り合わせて段ボールシート５０を形成した後、スリッタスコアラのスコアラ７０を用いて裏ライナ５０３上に横罫線（「スコア」とも称される）５１を形成する。スコアラ７０は、回転軸７３と２つの罫線リング７２を有する。白矢印は段ボールシート５０の流れ方向を示す。図７（ｂ）に示すように、段ボールシート５０における横罫線５１は、フラップ５６、５７と、側面５４、５５との境界における折り曲げ罫線である。製箱工程では、貼合工程後の段ボールシート５０に所定の印刷（図示せず）が施され、縦罫線（「クリーザ」とも称される）５３の形成及び溝カット等が行われる。

図８は、図７（ａ）のＩＶ断面の説明のための概略拡大図である。図８（ａ）はスコアラの上下一対の円盤状の罫線リングの一部を、（ｂ）は図７（ａ）のＩＶ断面を、（ｃ）は横罫線を形成された段ボールシートを示している。

図８（ａ）に示すように、スコアラ７０の上側の罫線リング７１の周縁上には、突出した凸リング部７１ａとその両側の凹肩部７１ｂ、７１ｃとを具備する。下側の罫線リング７２の周縁上には、陥没した凹リング部７２ａとその両側の凸肩部７２ｂ、７２ｃとを具備する。図８（ｂ）に示すように、罫線リング７１、７２の間に段ボールシート５０を通過させる（紙面の前方から後方へ）ことにより、図８（ｃ）に示すように横罫線５１が裏ライナ５０３側に形成される。

なお、スコアラ７０の構造上、凹肩部７１ｂ、７１ｃと凸肩部７２ｂ、７２ｃは必須であるが、段ボールシート５０は、凹肩部７１ｂ、７１ｃを受け台として凸肩部７２ｂ、７２ｃによっても押圧されるため、表ライナ５０１側に一対の副次的な罫線（以下、「副次的罫線」と称する）が形成される。フラップ５６側の副次的罫線を符号５２ａで示し、側面５４側の副次的罫線を符号５２ｂで示す。副次的罫線５２ａ、５２ｂは、横罫線５１を挟んで両側に平行に延在する。副次的罫線５２ａ、５２ｂの深さｄ２は、横罫線５１の深さｄ１よりも浅い。

ここで、横罫線５１はフラップを内側に折り曲げ易くするためのものであり、外側に折ることを想定したものではない。通常、段ボール箱に内容物を入れる際には、フラップを外側にいったん折り曲げてから作業を行うが、内折れ用の横罫線５１は外折れし難く、作業性の低下につながることがある。また、横罫線５１を無理に外折りした後、段ボール箱を閉じるために内折りすると、この部分の強度が低下したり損傷したりすることもある。

この問題を解消するために特許文献１では、紙製ボックスにおいて内折れ用罫線に隣接して外折れ用罫線を加圧成形することを提示している。また、特許文献２では、貼合工程において内折れ用罫線及び外折れ用罫線に加えて第２の内折れ用罫線及び外折れ用罫線を形成する段ボール箱を提示している。

実開昭６０−１２３３１７号公報 特開２０１７−１３８９７号公報

特許文献１、２では、段ボールシートの表裏両面に罫線を形成することを提示しているが、特許文献１ではそれらの罫線を形成する方法は開示されていない。また特許文献２では、貼合工程において別のスコアラを追加するか又は既存のスコアラを改造する必要があり、低コストで実施できるものではない。

以上の現状に鑑み本発明の目的は、段ボールシートを損傷することなくフラップの外折れを容易に行える罫線を加工することができ、かつ、低コストに実施することができる、段ボールシートの罫線加工方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付するものである。
・本発明の態様は、 貼合工程とその後の製箱工程を含む段ボールシートの製造方法において罫線を加工する方法であって、
貼合工程において、貼合された段ボールシート（５０）の一方の面にフラップの内折れ用の横罫線（５１）を形成すると共に、他方の面に該横罫線（５１）と平行な副次的罫線を形成し、
製箱工程において、前記段ボールシート（５０）が供給される複数の印刷ユニット（２０）のうちの１つの印刷ユニット（２０）を用い、該印刷ユニット（２０）の版胴（２１）に貼着された罫線押圧用印版（３０）により前記副次的罫線を押圧して該副次的罫線の深さをより深くすることを特徴とする。
・上記態様において、前記罫線押圧用印版（３０）が、前記版胴（２１）の周面に貼着されるシート部（３１）と、前記シート部（３１）の表面から突出する筋状凸部（３２）とを具備することが、好適である。
・上記態様において、貼合工程において一対の前記副次的罫線（５２ａ、５２ｂ）を形成し、製箱工程においてそれらのうちのフラップ側の副次的罫線（５２ａ）の深さをより深くすることが、好適である。
・上記態様において、前記罫線押圧用印版（３０）の前記筋状凸部（３２）の位置と前記段ボールシート（５０）の前記副次的罫線の位置とを合致させるべく、製箱工程における罫線加工に先立って、該筋状凸部（３２）に識別インクを塗布した上で試し用の段ボールシート（５０）を供給し、該識別インクが該段ボールシート（５０）に付着した位置に基づいて該筋状凸部（３２）の位置を調整することが、好適である。
・上記態様において、前記複数の印刷ユニット（２０）が、製箱工程において用いられるフレキソフォルダーグルアの一部であることが、好適である。

本発明の段ボールシートの罫線加工方法によれば、貼合工程後の製箱工程において段ボールシートが供給される複数の印刷ユニットのうちの１つの印刷ユニットを用い、版胴に貼着された罫線押圧用印版により副次的罫線を押圧してその深さをより深くする。この結果、より深くなった副次的罫線の箇所においてフラップが外折れし易くなり、折れ線部分も損傷しない。また、印刷に使用されていない印刷ユニットを有効活用でき、印刷部において印刷と同時に罫線加工ができるので、低コストに実施することができる。

図１（ａ）は、段ボールシートの製箱工程で用いられるフレキソフォルダーグルアの一部を概略的に示した図である。（ｂ）は印刷部における印刷ユニットの主要部を概略的に示したものである。 図２は、印刷ユニットを罫線加工に用いた実施例の主要部を概略的に示す斜視図である。 図３（ａ）は、図２に示した罫線押圧用印版の実施例の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＩ断面の概略拡大図である。 図４は、印刷ユニットを用いて罫線加工を行っている状態を示す概略断面図である。 図５（ａ）（ｂ）は、図４のように罫線加工を施された段ボールシートを段ボール箱に組み立てたときのフラップの折れ曲がり状態を模式的に示す図である。 図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による罫線加工方法を実施する際の位置調整方法を示す図である。 図７（ａ）は貼合工程における段ボールシートの横罫線加工方法を示す概略平面図、（ｂ）は製箱工程後の０２０１形の段ボールシートの平面図、（ｃ）は組み立てられた段ボール箱を示す斜視図である。 図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図７（ａ）のＩＶ断面の構成を説明するための概略拡大図である。

以下、本発明の実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、図１〜図６において、図７及び図８で示した従来例と同じ構成要素については、同じ符号で示す。

本発明による罫線加工方法を適用する段ボールシートは、汎用的な０２形（溝切り形）であり、その製造方法は、大きく分けて貼合工程と製箱工程の２つの工程からなる。貼合工程の概要は、図７及び図８を参照して上述した通りである。貼合工程では、段ボールシートの一方の面に横罫線が形成されると共に、横罫線と平行な一対の副次的罫線が他方の面に形成される。製箱工程は、フレキソフォルダグルア（「ＦＦＧ」と略称する）と呼ばれる装置を用いて行われる。

図１（ａ）は、段ボールシートの製箱工程で用いられるフレキソフォルダーグルアの一部を概略的に示した図である。（ｂ）は（ａ）の印刷ユニットの主要部を概略的に示した斜視図である。

ＦＦＧ１００は、貼合工程後の段ボールシート５０を供給する供給部１０１と、複数の印刷ユニット２０からなる印刷部１０２とを有する。段ボールシート５０は、適宜配置された送りロール１１により水平方向に送られる。印刷部１０２の後には、縦罫線加工、溝きり及び打抜き等を行う加工ユニット１０３と、折り曲げ、接着及び排出を行うユニットを有する。

図１（ｂ）に示すように、印刷ユニット２０の主要部には、円筒形の版胴２１と圧胴２２が上下に配置されており、版胴２１の周面には、印刷する図形や文字が凸版形成された印版２３が貼着されている。回転する版胴２１と圧胴２２の間に段ボールシート５０を白矢印の方向に送ることにより、印版２３に付着したインクが段ボールシート５０に転写される。

製箱工程における段ボールシート５０の送り方向は、横罫線５１及び副次的罫線５２ａ、５２ｂに対して垂直な方向である。従って、横罫線５１及び副次的罫線５２ａ、５２ｂは、版胴２１の回転軸と平行である。また、印刷は表ライナに施されるので、図１（ｂ）の段ボールシート５０では、上面の表ライナ側に副次的罫線５２ａ、５２ｂがあり、下面の裏ライナ側に横罫線５１がある。

印刷部１０２には、通常、３〜４台の複数の印刷ユニット２０が直列に配置されており、図１（ａ）の例では４台である。段ボールシート５０の印刷は、２色刷りが一般的であり、色数が多くても３色刷りであるので、少なくとも１台の印刷ユニット２０は非使用となる。通常は、非使用の印刷ユニット２０に対して次の印刷の準備を行うことで、作業効率を向上させている。ここで、本発明は、印刷に用いない空きの印刷ユニット２０の１つを罫線加工に用いることを提案する。

図２は、印刷ユニット２０を罫線加工に用いた実施例の主要部を概略的に示す斜視図である。この場合、版胴２１の周面には、印刷用印版の替わりに罫線押圧用印版３０が貼着されている。罫線押圧用印版３０は、シート部３１と、その表面から突出する筋状凸部３２とを具備する。罫線押圧用印版３０の貼着状態において、筋状凸部３２は版胴２１の回転軸と平行に延在する。従って、送られる段ボールシート５０の横罫線５１及び副次的罫線５２ａ、５２ｂは、筋状凸部３２と平行である。

版胴２１とともに回転する筋状凸部３２が、段ボールシート５０の上面にある副次的罫線５２ａ、５２ｂのいずれか一方に合致して押圧することにより、押圧された副次的罫線の深さをより深くすることができる。これが、本発明の特徴とする製箱工程における罫線加工である。この罫線加工では、副次的罫線がその全長に亘って同時に押圧される。これは、上述した貼合工程における罫線リングを用いた罫線入れとは全く異なる方法である。

なお、複数の印刷ユニット２０のうち、いずれの印刷ユニットを罫線加工に用いるかは任意である。すなわち、本発明による罫線加工を印刷部で行う場合、本来の印刷処理と罫線加工の順序は任意である。また、罫線押圧用印版３０は印刷するためのものではないが、印刷用印版と同様に版胴２１に貼着して用いるので、本明細書では「印版」と称している。

図３（ａ）は図２に示した罫線押圧用印版の実施例の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＩ断面の概略拡大図である。罫線押圧用印版３０のシート部３１及び筋状凸部３２は、一般的な印刷用印版の材料と同じ材料、すなわち合成樹脂又はゴムで作製することが好ましい。罫線押圧用印版３０の作製は、印刷用印版の作製技術を転用して行うことができる。

シート部３１は、フレキシブルなシートであり、図１（ｂ）に示した印刷用印版２３のシートと同程度の厚さとすることが好ましい。シート部３１の外郭形状は略長方形が好ましく、その幅は版胴２１の周面に巻いて安定に固定できる程度に設定する。シート部３１の長さは、筋状凸部３２の必要な長さにより設定する。シート部３１は、両面テープ等を用いて版胴２１の周面上に固定される。

筋状凸部３２の長さは、図２に示すように、段ボールシート５０の横罫線５１及び副次的罫線５２ａ、５２ｂの全長よりも長くすることが必要である。図３（ｃ）の断面図に示すように、筋状凸部３２は、幅広の基部３２ｂと、先細台形状の頂部３２ａとを具備することが好ましい。基部３２ｂは、シート部３１と確実に接合されるよう適宜の幅に設定する。筋状凸部３２とシート部３１の接合は、接着又は溶着等により行うことができる。

頂部３２ａの幅ｗは、加工対象の副次的罫線５２ａ、５２ｂの幅とほぼ同程度に設定する。頂部３２ａの高さｈは、加工対象の副次的罫線５２ａ、５２ｂの深さをどの程度深くするかにより設定する。

図４は、図２に示した印刷ユニットを用いて罫線加工を行っている状況の一例を示す概略断面図である。版胴２１及び圧胴２２白矢印は回転方向を、段ボールシート５０の白矢印は送り方向を示す。

罫線押圧用印版３０の筋状凸部３２が圧胴２２に対向する最下位置に来たとき、段ボールシート５０の一方の副次的罫線５２ａの位置と合致する。これにより、筋状凸部３２が、圧胴２２を受け台として副次的罫線５２ａを間に挟み、押圧する。この結果、副次的罫線５２ａの深さがより深くなる。すなわち、貼合工程で形成されたときの深さｄ２が、より大きな深さｄ３となる。

本発明による罫線加工は、一対の副次的罫線５２ａ、５２ｂのうち、フラップ側に位置する副次的罫線５２ａに対して施すことが好ましい。しかしながら、本発明は、側面側に位置する副次的罫線５２ｂに罫線加工を施すことを除外するものではない。

また、本発明による罫線加工は、段ボール箱に組み立てたときの上面開口周縁に位置する副次的罫線に対してのみ施せば足りる。底面周縁については、作業時にフラップをいったん外折りすることが想定されないので不要である。但し、段ボール箱に組み立てたときの上下の区別ができない段ボールシート（例えば印刷無しのもの）の場合は、双方にこの罫線加工を施してもよい。

図５（ａ）（ｂ）は、図４のように罫線加工を施された段ボールシートを段ボール箱に組み立てたときのフラップの折れ曲がり状態を模式的に示す図である。各図において、右図は、左図の段ボール箱の円囲み部分の拡大断面図である。

図５（ａ）は、段ボール箱５の組み立て後、先ず、フラップ５７をいったん外折りした状態を示す。このとき、外面に存在する一対の副次的罫線５２ａと５２ｂのうち、より深い副次的罫線５２ａの方が折れ易い。従って、フラップ５７は副次的罫線５２ａを折れ線として外側に折れる。フラップ側の副次的罫線５２ａを折れ線とする方が、側面側の副次的罫線５２ｂを折れ線とするよりも、側面５５に対する折り曲げの影響が少ないので好ましい。

図５（ｂ）は、段ボール箱５を閉じるためにフラップ５７を内折りした状態を示す。このとき、フラップ５７は、内面に存在する横罫線５１を折れ線として内側に折れる。

本発明の方法によって罫線加工した段ボールシートから段ボール箱を組立て、実際にフラップを図５（ａ）（ｂ）のように折ったところ、折り線部分の外面及び内面の双方とも損傷は認められなかった。

本発明による効果を確認するために、貼合工程で形成された副次的罫線のみをもつ段ボールシート（比較例）と、製箱工程において１つの副次的罫線をより深く加工した段ボールシート（実施例）との、罫線での折り曲げ易さを対比する試験を行った。

＜試験方法＞
段ボール業界規格「段ボールけい線折り曲げ強さ試験方法T0001：2000」に従って試験を行った。対象とする副次的罫線を含む長方形の段ボールシート片を試験片とし、副次的罫線に隣接する一側を把持固定すると共に他側を片持ち梁とした状態で、副次的罫線の側に折れるように片持ち梁の先端に負荷をかけていき、副次的罫線で折れ曲がった時の最大荷重を罫線折り曲げ強さとする。
＜試験片＞
・段ボールシートの原紙構成（共通）：C160×S120×S120
・段ボールシートの段種（共通） ：Ａフルート
・段ボール箱寸法の異なる７種 ：実施例１〜７と比較例１〜７の各々について８枚の試験片を準備し、計測を行った。
＜試験結果＞
実施例１〜７と比較例１〜７の各々について８個の計測値が得られ、それらを基に以下を算出した。
・最大荷重平均（単位：Ｎ）
・標準偏差
・効果 ＝比較例平均−実施例平均
・低下率 ＝（効果／比較例平均）×１００

試験結果を表１に示す。実施例／比較例ともにばらつきのない信頼性のある計測値が得られた。表１における低下率（％）は、比較例に対する実施例の罫線折り曲げ強さの低下率を示す。すなわち、低下率の数値が大きいほど折り曲げ易くなったことを示す。実施例１〜７において２１％〜３８％の低下率が得られた。本発明の罫線加工方法により、フラップの外折れが容易となることが実証された。

本発明による罫線加工を適切に行うには、図４に示したように、回転する罫線押圧用印版３０の筋状凸部３２の位置と、水平移動する段ボールシート５０の対象とする副次的罫線５２ａの位置とを正確に合致させる必要がある。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、筋状凸部と副次的罫線の位置調整方法の実施例を示す図である。この位置調整方法は、製箱工程における実際の罫線加工に先立って行うものである。

先ず、図６（ａ）に示すように、筋状凸部３２の頂部に識別インク２５を塗布する。識別インクとして、ＦＦＧの検査装置に用いられる段ボールシート識別用の消滅インクを利用することが好ましい。消滅インクは、塗布されてから１時間を経過すると消滅して見えなくなるものである。

次に、図６（ｂ）に示すように試し用の段ボールシート５０を供給し、筋状凸部３２による押圧を行わせる。例えば、版胴２１の回転位相が、正しい位置より角度αだけ進んでいる場合、段ボールシート５０の副次的罫線５２ａよりも前方の箇所が押圧されることになる。

その結果、図６（ｃ）に示すように副次的罫線５２ａよりも前方の箇所に識別インク２５が付着する。これを基に正しい位置からのずれを判定し、版胴２１の回転位相を調整する。このようにして筋状凸部３２の位置を正確に設定することができる。

以上、実施例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、これらから自明の変形例も本発明に含まれる。

１００ フレキソフォルダーグルア
１０１ 給紙部
１０２ 印刷部
１０３ 縦罫線スロッタユニット
１１ 送りロール
２０ 印刷ユニット
２１ 版胴
２２ 圧胴
２３ 印刷用印版
２５ 識別インク
３０ 罫線押圧用印版
３１ シート部
３２ 筋状凸部
３２ａ 頂部
３２ｂ 基部
５ 段ボール箱
５０ 段ボールシート
５１ 横罫線
５２ａ、５２ｂ 副次的罫線
５３ 縦罫線
５４、５５ 側面
５６、５７ フラップ
５０１ 表ライナ
５０２ 中芯
５０３ 裏ライナ
７０ スコアラ
７１、７２ 罫線リング
７１ａ 凸リング部
７１ｂ、７１ｃ 凹肩部
７２ａ 凹リング部
７２ｂ、７２ｃ 凸肩部
７３ 回転軸

Claims (5)

1. 貼合工程とその後の製箱工程を含む段ボールシートの製造方法において罫線を加工する方法であって、
   貼合工程において、貼合された段ボールシート（５０）の一方の面にフラップの内折れ用の横罫線（５１）を形成すると共に、他方の面に該横罫線（５１）と平行な副次的罫線を形成し、
   製箱工程において、前記段ボールシート（５０）が供給される複数の印刷ユニット（２０）のうちの１つの印刷ユニット（２０）を用い、該印刷ユニット（２０）の版胴（２１）に貼着された罫線押圧用印版（３０）により前記副次的罫線を押圧して該副次的罫線の深さをより深くすることを特徴とする
   段ボールシートの罫線加工方法。
2. 前記罫線押圧用印版（３０）が、前記版胴（２１）の周面に貼着されるシート部（３１）と、前記シート部（３１）の表面から突出する筋状凸部（３２）とを具備することを特徴とする
   請求項１に記載の段ボールシートの罫線加工方法。
3. 貼合工程において一対の前記副次的罫線（５２ａ、５２ｂ）を形成し、製箱工程においてそれらのうちのフラップ側の副次的罫線（５２ａ）の深さをより深くすることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の段ボールシートの罫線加工方法。
4. 前記罫線押圧用印版（３０）の前記筋状凸部（３２）の位置と前記段ボールシート（５０）の前記副次的罫線の位置とを合致させるべく、製箱工程における罫線加工に先立って、該筋状凸部（３２）に識別インクを塗布した上で試し用の段ボールシート（５０）を供給し、該識別インクが該段ボールシート（５０）に付着した位置に基づいて該筋状凸部（３２）の位置を調整することを特徴とする
   請求項１〜３のいずれかに記載の段ボールシートの罫線加工方法。
5. 前記複数の印刷ユニット（２０）が、製箱工程において用いられるフレキソフォルダーグルアの一部であることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の段ボールシートの罫線加工方法。

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