JP2020138365A - エッジカット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オーダー替え毎に発生する不良シートを削減する。【解決手段】エッジカット装置５は、コルゲートマシン１におけるオーダー替え時に、段ボールシートのトリムを前後に切り離すエッジカットを行う。エッジカット装置５は、コルゲートマシンの幅方向に軸線を配置されたシリンダ５１ａの外周に突設されたエッジカットナイフ５１と、オーダー替え時に、エッジカットナイフ５１の１回転目に旧オーダーのトリムをエッジカットする第一のエッジカット加工を行い、２回転目に新オーダーのトリムをエッジカットする第二エッジカット加工を行うようにエッジカット装置５を制御する制御装置７０とを有する。制御装置７０は、オーダー替え時間を算出する算出手段７２と、オーダー替え時間内で、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御する可変制御手段７４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、コルゲートマシンにおいてオーダー替え時にトリムを処理するエッジカット装置に関するものである。

例えば、特許文献１に記載されているように、段ボールシートを製造するコルゲートマシンには、ダブルフェーサの下流にスリッタスコアラ及びカットオフ装置がこの順に備えられている。コルゲートマシンは、ダブルフェーサで製造された帯状の両面段ボールシートに対して、スリッタスコアラによって、オーダーに応じた所定の罫線入れ及びスリット加工を行ない、その後、カットオフ装置により、オーダーに応じた所定の長さに切断して、製品シートを得るようになっている。

スリッタスコアラによって加工する際には、原紙の幅と製品シートの幅との差により、帯状の両面段ボールシートの両サイドにトリムと呼ばれる不要部分が発生する。このトリムは、スリッタスコアラに対応する箇所に位置調整されたスリッタナイフによって裁断され、トリムシュータに送られる。

また、特許文献１のコルゲートマシンは、コルゲートマシンを停止させることなくオーダー替えに対応することができるように、スリッタスコアラとして、第１スリッタスコアラ及び第２スリッタスコアラの二台を直列に配置した構造を有する。この構造では、第１スリッタスコアラ及び第２スリッタスコアラを交互に使用できるので、一方のスリッタスコアラを用いてコルゲートマシンが作動している間に、他方のスリッタスコアラで、スリッタナイフの移動など、次オーダー（新オーダー）に応じた設定を行うことができる。なお、「オーダー替え」とは、旧オーダーを終了して新オーダーを開始すること（つまり新オーダーに移行すること）を言う。

この両スリッタスコアラの直上流には、帯状の両面段ボールシートのトリムを切断（エッジカット加工という）するエッジカット装置が配備される。トリムは、オーダー替えの際にエッジカット装置により、旧オーダーのトリムと新オーダーのトリムとに分離されて、所定のトリムシュータにて排出される。

図７（ａ），（ｂ）は、エッジカット加工が施された段ボールシートを平面視した図である。図７（ａ），（ｂ）に示すように、搬送方向の下流側に旧オーダーの段ボールシート１１０Ａが位置し、搬送方向の上流側に新オーダーの段ボールシート１１０Ｂが位置する。各段ボールシート１１０Ａ，１１０Ｂには、二点鎖線で示すようにスリット１２０ａ,１２０ｂが加工される。なお、図７（ａ），（ｂ）において、搬送方向に直交する方向が機械幅方向である。スリット１２０ａ,１２０ｂよりも機械幅方向外側部分がトリムとなる。

図７（ａ）は、「一度切り」タイプのエッジカット加工を行った段ボールシートの例を示す。一度切りタイプのエッジカット加工は、旧オーダーの段ボールシート１１０Ａのトリムのスリット１２０ａと新オーダーの段ボールシート１１０Ｂのトリムのスリット１２０ｂとを、オーバーラップさせ、オーバーラップ部分に一箇所だけエッジカット１５０ａを入れる加工である。
図７（ｂ）は、「複数切り」タイプのエッジカット加工を行った段ボールシートの例を示す。複数切りタイプのエッジカット加工は、旧オーダーの段ボールシート１１０Ａと新オーダーの段ボールシート１１０Ｂとの間にブランク部１３０を設けて、ブランク部１３０の開始部と終了部との二箇所にエッジカット１５０ｂ，１５０ｃを入れる加工である。

一度切りタイプのエッジカット加工では、オーバーラップ部分に、スリット１２０ａ，１２０ｂの前後のスリッタナイフによる傷入り長さとマージンとを加えた部分が不良シートとなる。
一方、複数切りタイプのエッジカット加工では、スリット１２０ａ，１２０ｂの前後の傷がブランク部１３０内に形成されるので、旧オーダーの終了部であるエッジカット１５０ｂと新オーダーの開始部であるエッジカット１５０ｃとの間のブランク部１３０のみが不良シートとなり、不良シートの長さを抑制できる。

また、例えば特許文献２に記載されているように、従来のコルゲートマシンにおいて、複数（例えば二台）のカットオフ装置と、スリッタスコアラと複数のカットオフ装置との間に配置されたディレクタ装置とを備える構造が知られる。この構造のコルゲートマシンでは、スリッタスコアラにより形成された複数丁の段ボールシートを、ディレクタ装置により機械幅方向に分離して、複数のカットオフ装置に振り分けることができる。この場合、オーダー替えに際して、各カットオフ装置に振り分けられる新旧オーダーの段ボールシートを連続させるために、スリッタスコアラの上流にセンターカット装置が設けられる。このセンターカット装置は、新旧オーダーの振り分け部分であるスリット位置を繋ぐセンターカットを形成するセンターカット加工を行う（例えば特許文献２を参照）。

例えば、図７（ｃ）において、一丁目の段ボールシート１１０Ａ，１１０Ｂと、二丁目及び三丁目の段ボールシート１１０Ａ´，１１０Ｂ´とがそれぞれ別のカットオフ装置に振り分けられるとする。この場合、センターカット装置は、オーダー替えに際して、旧オーダーの振り分け部分である段ボールシート１１０Ａ，１１０Ａ´の間のスリット１２０ｃと、新オーダーの振り分け部分である段ボールシート１１０Ｂ，１１０Ｂ´の間のスリット１２０ｄとを繋ぐセンターカット１６０を形成する。センターカット１６０の部分でブランク部１３０とブランク部１３０´とが分離される。

このように、コルゲートマシンでは、オーダー替えに際して、エッジカット装置によるエッジカット加工や、センターカット装置によるセンターカット加工や、新オーダーに応じたスリッタスコアラの設定など、各種加工や設定が、準備作業として行われる。

特開２０１２−１５２８４７号公報 国際公開第２０１８−１５５５０７号公報

ところで、上記の特許文献１に記載された従来のエッジカット装置は、シリンダの外周に突設されたエッジカットナイフと、段ボールシートの搬送ラインを挟んでエッジカットナイフと対向して配置されたアンビルシリンダとを有し、回転駆動されているエッジカットナイフとアンビルシリンダとの間で、帯状の段ボールシートのトリムにエッジカット加工を行う構造である。

従来のエッジカット装置は、複数切りタイプのエッジカット加工を行う場合、エッジカットナイフを所定の待機位置から段ボールシートの搬送速度と同速度まで加速させた後、図７（ｂ）に示すように、第一のエッジカット加工にて第一エッジカット１５０ｂを形成する。その後、同速度を維持した状態でエッジカットナイフが一回転すると、第二のエッジカット加工にて第二エッジカット１５０ｃが形成される。
第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とが行われる間、エッジカットナイフは、通常、段ボールシートの搬送速度と同速度の一定速度で回転制御されているので、ブランク部１３０の長さは、エッジカットナイフの円周距離（以下「ナイフ周長」）により規定される。

しかし、上記のように、コルゲートマシンでは、オーダー替えに際して、上記のエッジカット加工のほか、センターカット加工や、新オーダーに応じたスリッタスコアラの設定など、各種加工や設定が、準備作業として行われるため、ブランク部１３０として必要な長さは、オーダー替え時の準備作業に要する時間（オーダー替え時間）に基づくものとなる。

例えば、センターカット加工を行う場合、図７（ｃ）に示すように、旧オーダーの段ボールシート１１０Ａ，１１０Ａ´との間のスリット１２０ｃと、新オーダーの段ボールシート１１０Ｂ，１１０Ｂ´との間のスリット１２０ｄとを繋ぐセンターカット１６０を形成し終えるまでは、新オーダーに移行できない。したがって、エッジカット装置が第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とを行う時間間隔は、センターカット装置がセンターカット１６０を形成するために要する時間以上に長く確保される必要がある。言い換えれば、ブランク部１３０として必要な長さは、センターカットの長さＬ１によって変化するものであり、少なくとも、センターカットの長さＬ１よりも長く確保される必要がある。
このブランク部１３０として必要な長さは、ナイフ周長と、センターカットの長さＬ１とから決定され、次式で表される。なお、次式中のａは任意の自然数である。
ブランク部の長さ＝ナイフ周長×ａ＞センターカットの長さ
つまり、複数切りタイプのエッジカット加工を行う場合、エッジカットナイフを一周させれば第一エッジカット１５０ｂと第二エッジカット１５０ｃとを形成し得るものの、センターカットの長さＬ１がナイフ周長よりも長い場合、エッジカットナイフをもう一周余計に回転させる必要がある。このことは、オーダー替え時に発生する不良シートの長さを増加させる。

また、従来、コルゲートマシンにおいて、スリッタスコアラを一台のみ有する構造（シングルスリッタ）も知られている。このシングルスリッタの構造で、コルゲートマシンを停止させることなくオーダー替えを行うためには、まず、旧オーダーの終了タイミングでスリッタスコアラのスリッタナイフを作動位置から待避位置に移動させて、この状態で新オーダーに応じたスリット加工位置までスリッタナイフを機械幅方向に移動させ、その後、スリッタナイフを待避位置から作動位置に戻す。したがって、シングルスリッタの構造では、スリッタナイフが再び作動位置に戻るまでは、スリッタスコアラの設定が完了せず、新オーダーに移行できない。
この場合、エッジカット装置が第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とを行う時間間隔は、スリッタスコアラの設定に要する時間以上に長く確保される必要がある。言い換えれば、ブランク部１３０として必要な長さは、スリッタスコアラの設定に要する時間によって変化し、設定に要する時間が第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とを行う時間間隔よりも長い場合は、エッジカットナイフをもう一周余計に回転させる必要がある。このことは、オーダー替え時に発生する不良シートの長さを増加させる。

このように、エッジカット装置が複数切りタイプのエッジカット加工を行う場合、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とを行う時間間隔は、オーダー替え時の準備作業に要する時間（オーダー替え時間）以上に長く確保される必要がある。
しかし、従来のエッジカット装置では、ブランク部１３０の長さはナイフ周長に規定されており、このことはオーダー替え時に発生する不良シートの長さを増加させていた。このため、不良シートの長さの抑制に改善の余地があった。
近年、コルゲートマシンでは、小ロットで製品シートを生産する傾向があり、オーダー替えの頻度が多くなっている。このため、オーダー替えに伴う不良シートの長さの抑制への要望がより高まっている。

本発明のエッジカット装置は、このような課題に鑑み案出されたもので、エッジカット装置において、オーダー替えに伴う不良シートの長さを抑制することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）本発明のエッジカット装置は、コルゲートマシンにおけるオーダー替え時に、段ボールシートのトリムを前後に切り離すエッジカットを行うエッジカット装置であって、前記エッジカット装置は、前記コルゲートマシンの幅方向に軸線を配置されたシリンダの外周に突設され、前記シリンダと一体的に回転するエッジカットナイフと、前記オーダー替え時に、前記エッジカットナイフの１回転目に旧オーダーのトリムをエッジカットする第一のエッジカット加工を行い、２回転目に新オーダーのトリムをエッジカットする第二のエッジカット加工を行うように前記エッジカット装置を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記オーダー替え時間を算出する算出手段と、前記オーダー替え時間内で、前記第一のエッジカット加工と前記第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御する可変制御手段とを備えることを特徴とする。

（２）前記可変制御手段は、前記第一のエッジカット加工の終了時点から前記第二のエッジカット加工の開始時点までの間で、前記エッジカットナイフの回転速度を制御することが好ましい。
（３）前記コルゲートマシンは、前記オーダー替え時に、旧オーダーの前記段ボールシートのスリット位置と、新オーダーの前記段ボールシートのスリット位置とを繋ぐセンターカットを形成するセンターカット装置を有しており、前記算出手段は、前記センターカット装置が前記センターカットを形成するために要するセンターカット時間を、前記オーダー替え時間として算出することが好ましい。
（４）前記コルゲートマシンは、前記段ボールシートに搬送方向に沿ってスリットを形成するスリッタスコアラを有しており、前記算出手段は、前記オーダー替え時に、前記スリッタスコアラを、前記旧オーダー用の設定から前記新オーダー用の設定に切り替えるために要するスリッタスコアラ設定時間を、前記オーダー替え時間として算出することが好ましい。
（５）前記コルゲートマシンは、前記センターカット装置と前記スリッタスコアラとを有しており、前記算出手段は、前記センターカット時間と前記スリッタスコアラ設定時間とを算出し、前記センターカット時間と前記スリッタスコアラ設定時間とのうち時間の長い方を、前記オーダー替え時間として採用することが好ましい。

本発明のエッジカット装置によれば、オーダー替え時間に合わせて第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御することで、第一のエッジカット加工によるエッジカットの位置と第二のエッジカット加工によるエッジカットの位置との距離間隔を、オーダー替えに伴い必要とされるブランク部の長さに対して最小限にすることができる。したがって、オーダー替えに伴う不良シートの長さを抑制でき、生産性を向上できる。

実施形態に係るエッジカット装置を備えたコルゲートマシンの構成を説明する模式的側面図である。 実施形態に係るエッジカット装置のより具体的な構成例を説明する斜視図である。 実施形態に係るエッジカット制御の手順を説明するフローチャートである。 実施形態に係るエッジカットナイフの回転速度制御の一例を説明するタイミングチャートである。 実施形態に係るエッジカット装置の作用を説明する図であって、段ボールシートを平面視した図である。 実施形態に係るエッジカット装置を備えたコルゲートマシンであって、シングルスリッタの構造を有するものを説明する模式的側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は従来技術を説明する図であり、（ａ）は一度切りタイプのエッジカット加工を説明する図であり、（ｂ）は複数切りタイプのエッジカット加工を説明する図であり、（ｃ）はセンターカットを説明する図である。

図面を参照して、実施形態としてのエッジカット装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．コルゲートマシンの構成］
図１は、実施形態に係るエッジカット装置を備えたコルゲートマシンの下流部（ドライエンド）の要部構成を説明する模式的側面図である。
図中の方向（上，下，上流，下流）は、コルゲートマシンの搬送方向を基準とした方向を表す。通常は、コルゲートマシンは水平面に設置されるので、コルゲートマシンの上下方向は鉛直方向に一致する。また、搬送方向に直交する方向をコルゲートマシンの幅方向（機械幅方向という）とする。また、搬送方向に向かって下流側を前方、上流側を後方とする。

図１に示すように、コルゲートマシン１は、第１スリッタスコアラ２Ａと、第２スリッタスコアラ２Ｂと、ディレクタ装置３と、上段カットオフ装置４Ｕと、下段カットオフ装置４Ｄとを備えている。また、第１スリッタスコアラ２Ａの上流にはエッジカット装置５が備わり、更に、エッジカット装置５と第１スリッタスコアラ２Ａの間にセンターカット装置６が備わる。なお、上段カットオフ装置４Ｕ及び下段カットオフ装置４Ｄは、図示の便宜上搬送方向に位置をずらして示されているが、搬送方向の同位置に上下二段に配置されてよい。

第１スリッタスコアラ２Ａ及び第２スリッタスコアラ２Ｂの二台のスリッタスコアラ２（第１，第２スリッタスコアラを区別しない場合には符号２で示す）が直列に配置され、コルゲートマシン１を停止させることなくオーダー替えに対応する構成である。つまり、一方のスリッタスコアラ２を作動させている間に、他方のスリッタスコアラ２では次オーダーに応じた準備が行われる。

各スリッタスコアラ２は、帯状の両面段ボールシート１１が搬送される搬送ライン１０を挟んでその一方（ここでは、下方）に、円盤状のスリッタナイフ２１が設けられ、搬送ライン１０の他方（ここでは、上方）に、スリッタナイフ２１に対向する対向ロール２３が設けられている。スリッタナイフ２１と対向ロール２３との組は、機械幅方向に沿って複数組並設されている。なお、各スリッタスコアラ２には、罫線加工を行うための罫入れロールや、トリムを処理するトリムシュータなどその他の構成要素を含むが、それらの図示及び説明を省略する。

スリッタナイフ２１の外周が搬送ライン１０を走行する両面段ボールシート１１を貫通する位置に到達するようにスリッタナイフ２１を上昇させると共に、対向ロール２３を搬送ライン１０まで降下させた作動位置とすることにより、スリッタナイフ２１によるスリット加工が行なわれる。図１に示す第１スリッタスコアラ２Ａはスリッタナイフ２１が作動位置となっている。

一方、スリッタナイフ２１を搬送ライン１０と干渉しない位置まで降下させると共に、対向ロール２３を搬送ライン１０と干渉しない位置まで上昇させた待避位置とし、この待避位置とすることにより、次オーダーに応じたスリット加工位置までスリッタナイフ２１を機械幅方向に移動させることができる。図１に示す第２スリッタスコアラ２Ｂはスリッタナイフ２１が待避位置となっている。

ディレクタ装置３は、搬送ライン１０を走行する段ボールシート１１の下方に配置された複数本（例えば６本）の短冊状のプレート３ａ，３ａ´からなり、段ボールシート１１を下流のカットオフ装置４Ｕ，４Ｄに振り分ける機能を果たす。各プレート３ａ，３ａ´は、その長手方向を搬送方向に向けて上流端を中心に図示しない駆動機構により個別に揺動可能に構成されており、水平姿勢（符号３ａ´）と、上流から下流に向かって上方傾斜した傾斜姿勢（符号３ａ）とのいずれかの姿勢に設定される。傾斜姿勢のプレート３ａは、スリッタスコアラ２にて形成された複数丁の段ボールシート１１の一部を上段カットオフ装置４Ｕに振り分けて、水平姿勢のプレート３ａ´は、複数丁の段ボールシート１１の残りの一部を下段カットオフ装置４Ｄに振り分ける。

上段カットオフ装置４Ｕ及び下段カットオフ装置４Ｄ（上段カットオフ装置４Ｕと下段カットオフ装置４Ｄとを区別しない場合には符号４で示す）は、同一の構造に構成される。
カットオフ装置４は、図１に示すように、本実施形態では上下両方にナイフシリンダ４１，４２を備えた両刃式のものが装備されている。各ナイフシリンダ４１，４２は、オーダーに応じたタイミングで回転して、帯状の両面段ボールシート１１を所定の長さに切断し、製品シートとする。

カットオフ装置４の下流には、図示しない不良シート除去装置とスタッカとがこの順に設けられており、上流側でチェックした加工情報や製品検査情報に基づいて、製品シート中の不良シートを特定し、この不良シートに対しては適正な製品シートの搬送ライン１０から分離される。したがって、不良シート除去装置の下流のスタッカには適正な製品シートのみが積載される。

スリッタスコアラ２によって加工する際には、帯状の両面段ボールシート１１の両サイドに、原紙の幅と製品シートの幅との差により、トリムと呼ばれる不要部分が発生する。このトリムは、対応する箇所に位置調整されたスリッタナイフ２１によって裁断され、図示しないトリムシュータに送られて、スリッタスコアラ２よりも下流の搬送ライン１０から除去される。

また、両スリッタスコアラ２Ａ，２Ｂの直上流には、オーダー替え時にトリムを幅方向に切断（エッジカット加工という）するエッジカット装置５が配備される。トリムは、オーダー替えの際にエッジカット装置５により、旧オーダーのトリムと新オーダーのトリムとに分離されて、図示しない所定のトリムシュータにて排出される。なお、本実施形態で「オーダー替え」とは、旧オーダーを終了して新オーダーを開始することである。

エッジカット装置５には、搬送ライン１０を挟んで一方（ここでは、上方）に、機械幅方向に軸線を配置されたシリンダの外周に突設されたエッジカットナイフ５１が設けられており、搬送ライン１０を挟んで他方（ここでは、下方）に、エッジカットナイフ５１に対向するアンビルシリンダ５７が設けられている。エッジカット装置５は、エッジカットナイフ５１を回転駆動することで、エッジカットナイフ５１とアンビルシリンダ５７との間で、帯状の段ボールシートのトリムにエッジカット加工を行う。

本実施形態のエッジカット装置５は、複数切りタイプのエッジカット加工を行うエッジカット装置５として構成される。すなわち、エッジカット装置５は、オーダー替え時には、旧オーダーの段ボールシート１１Ａと新オーダーの段ボールシート１１Ｂとの間にブランク部１３（後述の図５参照）を設けて、ブランク部の開始部と終了部との二箇所にエッジカットを形成する。

オーダー替えの際、ブランク部ではスリットが形成されず、新旧オーダーのスリットが不連続となる。このため、センターカット装置６が、オーダー替え時に、旧オーダーの振り分け部分である段ボールシート１１Ａ，１１Ａ´の間のスリット１２ｃと新オーダーの振り分け部分である段ボールシート１１Ｂ，１１Ｂ´の間のスリット１２ｄとを繋ぐセンターカット１６（後述の図５参照）を形成するセンターカット加工を行う。

センターカット装置６は、搬送ライン１０の上方に設けられたジェットノズル６ａ（図１参照）と、図示しない移動機構とで構成される。ジェットノズル６ａは、図１中に黒塗り矢印で示すように、段ボールシート１１に向けて液体を噴射する。図示しない移動機構は、このジェットノズル６ａを機械幅方向に移動させる。ジェットノズル６ａは、液体を噴射しつつ、図示しない移動機構により旧オーダーのスリット位置から新オーダーのスリット位置まで、機械幅方向に移動する。これにより、噴射された液体により段ボールシート１１が切断されて、センターカット１６（後述の図５参照）が形成される。

［２．エッジカット装置の構成例］
次に、本実施形態にかかるエッジカット装置５のより具体的な構成の一例を図２に示す。図２に示すエッジカット装置５には、エッジカットナイフが、帯状の両面段ボールシート１１の幅方向の端部の一方に対応するように配置された第１のエッジカットナイフ５１Ｒと、両面段ボールシート１１の幅方向の端部の他方に対応するように配置された第２のエッジカットナイフ５１Ｌとの２つに分割して設けられている。各エッジカットナイフ５１（第１，第２のエッジカットナイフ５１Ｒ，５１Ｌを区別しない場合には符号５１で示す）は、シリンダ５１ａの外周に軸方向にいくに従って位相をずらせた螺旋状のナイフ５１ｂが突設されている。

これらのエッジカットナイフ５１は、それぞれ回転軸５１ｃがシリンダ５１ａに対して一体回転し且つ軸方向の相対動を可能にセレーション結合されている。各回転軸５１ｃは、エッジカットナイフ５１の上方にて機械幅方向に延在する第１ビーム５３に固設されたブラケット５３ａ〜５３ｄに、両端を回転自在に支持されている。

各エッジカットナイフ５１と第１ビーム５３との間には、エッジカットナイフ５１と結合されこれを支持する移動ヘッド５２がそれぞれ介装される。各移動ヘッド５２には、ボールネジ５４が貫通されている。ボールネジ５４は、ブラケット５３ａ〜５３ｄに回転自在に支持されている。したがって、ボールネジ５４が回転すると、各移動ヘッド５２は各エッジカットナイフ５１と共に機械幅方向に移動する。

一方、両面段ボールシート１１の搬送ライン１０を挟んでエッジカットナイフ５１と対向してアンビルシリンダ５７が備えられている。アンビルシリンダ５７は、シリンダの外周表面に弾性体を装着している。エッジカットナイフ５１が上方からトリムを切断する時、アンビルシリンダ５７が両面段ボールシート１１を下方から支持する。これにより、両面段ボールシート１１が下方に逃げない。

本実施形態では、段ボールシート１１の両端部に対応するように分割して同軸状に配置されたアンビルシリンダ５７から構成され、これらのアンビルシリンダ５７はいずれも、アンビルシリンダ５７の下方にて機械幅方向に延在する第２ビーム５８に固設されたブラケット５８ａ〜５８ｄに両端の軸部を回転自在に支持されている。なお、各アンビルシリンダ５７は、軸方向には移動せず、段ボールシート１１の移動に応じて従動回転するだけである。したがって、各アンビルシリンダ５７の外周面の軸方向長さは、エッジカットナイフ５１の軸方向移動範囲をカバーできるだけの大きさに設定されている。

また、各エッジカットナイフ５１の回転軸５１ｃは連結軸５６ａにより、各移動ヘッド５２に螺合するボールネジ５４は連結軸５６ｂにより、各アンビルシリンダ５７の回転軸は連結軸５６ｃにより、それぞれ同軸上に連結され、回転軸５１ｃ，ボールネジ５４は駆動側端部に接続された図示しない駆動源を通じて、それぞれ回転駆動される。

エッジカット装置５は、通常時は、エッジカットナイフ５１を、ナイフ５１ｂが搬送ライン１０上の両面段ボールシート１１に干渉することのない回転位相（待機位置）に停止させ待機されており、オーダー替えの際に起動して、後述するエッジカット制御によりエッジカット加工を行う。

［３．制御構成］
コルゲートマシン１は、各部の動作制御を行うため制御装置７０を備えている。
制御装置７０は、オーダー替えの際の準備作業として、各スリッタスコアラ２の設定、カットオフ装置４の設定、エッジカット装置５の作動を制御するエッジカット制御、あるいは、センターカット装置６の作動を制御するセンターカット制御を行う。

ここで、エッジカット装置５の作動を制御するエッジカット制御に着目して説明を行う。
エッジカット制御の概要は、以下の通りである。まず、オーダー替えの開始が判断されたときに、エッジカットナイフ５１を待機位置から起動し、半回転程度で搬送ライン１０上の両面段ボールシート１１の搬送速度と等しい周速（切断速度）になるまで加速する。そして、切断速度でエッジカットナイフ５１を回転させつつ第一のエッジカット加工を行う。その後、エッジカットナイフ５１を一回転させて第二のエッジカット加工を行う。第二のエッジカット加工の完了後、半回転程度で切断速度から減速し待機位置に停止する。
つまり、複数切りタイプのエッジカット加工を行う場合、待機位置から起動して、第一のエッジカット加工を行い、再び待機位置にて停止するまで、エッジカットナイフ５１は略２回転する。エッジカットナイフ５１の１回転目で、第一のエッジカット加工が行われ、２回転目で第二のエッジカット加工が行われる。

上記のように、本実施形態では、オーダー替え時の準備作業として、エッジカット加工の他、各スリッタスコアラ２の設定や、カットオフ装置４の設定や、センターカット加工を行う必要があり、オーダー替え時の準備作業（本実施形態ではセンターカット加工）が完了するまでは新オーダーに移行できない。このため、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔（エッジカット間隔ともいう）は、オーダー替え時の準備作業に要する時間（オーダー替え時間）以上に長く確保される必要がある。
この点、本実施形態でのエッジカット制御では、エッジカット間隔を、オーダー替え時間内で可変制御することで、エッジカット間隔をオーダー替え時間と合わせることができ、オーダー替えに伴うブランク部の長さに対して最小限にすることができる。

図１に示すように、制御装置７０には、オーダー替え時間を算出する算出手段７２と、算出されたオーダー替え時間内でエッジカット間隔を可変制御する可変制御手段７４とが設けられている。算出手段７２と可変制御手段７４とは、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とのエッジカット間隔を、オーダー替え時間内で可変制御するための機能要素として設けられている。これらの要素７２，７４は、それぞれ、制御装置７０の機能を便宜的に分類して示した要素であり、制御装置７０であるハードウェア資源を用いて実行されるソフトウェアとして設けられる。

算出手段７２は、オーダー替えの要求があったとき、新オーダーの仕様に基づいてオーダー替え時間を算出する。オーダー替え時間とは、オーダー替え時の準備作業（本実施形態の場合、センターカット加工）に要する時間である。

オーダー替え時間としては、具体的には、上述のセンターカット装置６がセンターカット１６を形成する加工を開始してから終了するまでに要する時間（センターカット時間という）や、スリッタスコアラ２を、旧オーダー用の設定から新オーダー用の設定に切り替える時間（スリッタスコアラ設定時間という）がある。スリッタスコアラ設定時間には、スリッタナイフ２１を待避位置とするために、スリッタナイフ２１を搬送ライン１０と干渉しない位置まで降下させる時間や、次オーダーに応じたスリット加工位置までスリッタナイフ２１を機械幅方向に移動させる時間や、スリッタナイフ２１を作動位置とするために、スリッタナイフ２１の外周が搬送ライン１０を走行する両面段ボールシート１１を貫通する位置に到達するようにスリッタナイフ２１を上昇させる時間がある。

本実施形態の算出手段７２は、センターカット時間とスリッタスコアラ設定時間とを算出し、時間の長い方を、オーダー替え時間として採用するように構成される。本実施形態のコルゲートマシン１は、二台のスリッタスコアラ２Ａ，２Ｂを備え、コルゲートマシン１を停止することなくオーダー替えに対応する構成であり、例えば、スリッタスコアラ２Ａの作動中に、スリッタスコアラ２Ｂでは次オーダーに応じたスリット加工位置までスリッタナイフ２１を機械幅方向に移動させておくことができる。この場合、スリッタスコアラ設定時間は、スリッタスコアラ２Ａにおいては待避位置にする時間、スリッタスコアラ２Ｂにおいては作動位置にする時間のみである。したがって、スリッタスコアラ設定時間よりも、センターカット時間の方が長く、本実施形態では、センターカット時間がオーダー替え時間として採用されることになる。

可変制御手段７４は、算出されたオーダー替え時間内でエッジカット間隔を可変制御する。詳しくは、可変制御手段７４は、オーダー替え時間内で、エッジカットナイフ５１が一回転するように、エッジカットナイフ５１の回転速度を制御することで、エッジカット間隔を可変制御する。

［４．フローチャート］
図３は、本実施形態のエッジカット制御の手順を説明するフローチャートである。
図３のフローチャートは、オーダー替えの要求があったときに、制御装置７０内で実施される。
ステップＳ１では、算出手段７２がオーダー替え時間を算出する。
ステップＳ２では、オーダー替えのタイミングに合わせて、エッジカットナイフ５１を待機位置から起動して、半回転程度で搬送ライン１０上の両面段ボールシート１１の搬送速度と等しい周速（切断速度）Ｖ１になるまで、エッジカットナイフ５１の回転速度を加速する。

ステップＳ３では、エッジカットナイフ５１を、搬送速度と等しい周速（切断速度）Ｖ１で維持した状態で、第一のエッジカット加工を行う。

ステップＳ４では、第一のエッジカット加工を行った後、可変制御手段７４が、オーダー替え時間内でエッジカットナイフ５１が一周するように、エッジカットナイフ５１の回転速度を可変制御することで、エッジカット間隔を可変制御する。

ステップＳ５では、第一のエッジカット加工の後、エッジカットナイフ５１が一周したときに、第二のエッジカット加工を行う。

ステップＳ６では、第二のエッジカット加工の後、半回転程度で切断速度から減速し待機位置に停止する。

図４は、図３のステップＳ２〜ステップＳ６で行われるエッジカットナイフの回転速度制御の一例を説明するためのタイミングチャートである。図４において横軸は時間ｔを示し、縦軸はエッジカットナイフの回転速度ｖを示す。なお、図４では、可変制御手段７４がエッジカットナイフ５１の回転速度を切断速度Ｖ１から或る低速（最低速度）Ｖ２まで減速した後に切断速度Ｖ１まで加速する制御を行う場合を例に挙げている。

図４に示すように、エッジカットナイフ５１は、加速時間ｔ１にて、エッジカットナイフ５１の回転速度は、停止状態から切断速度Ｖ１まで加速される（ステップＳ２の処理）。加速制御を行うエッジカットナイフ５１の回転角度（加速角度）は１５０度に設定される。

続く同期時間ｔ２にてエッジカットナイフ５１は、回転速度を切断速度Ｖ１で維持したまま、第一のエッジカット加工を行う（ステップＳ３の処理）。
第一のエッジカット加工の開始から終了までの間にエッジカットナイフ５１が回転する角度（同期角度）θは６０度に設定される。この時に要する時間を同期時間ｔ２とする。エッジカットナイフ５１の回転半径を「ｒ」とすると、同期時間ｔ２は、以下式で表される。
同期時間ｔ２＝ｒ×θ／Ｖ１
また、同期時間ｔ２´は、第二のエッジカット加工の開始から終了までの間に要する時間であり、同期時間ｔ２と同じ式で表される。

同期時間ｔ２の中間時点Ｐ１のタイミングで第一のエッジカット加工による第一エッジカット１５ｂ（後述の図５参照）が形成される。また、同期時間ｔ２´の中間時点Ｐ２のタイミングで第二のエッジカット加工による第二エッジカット１５ｃ（後述の図５参照）が形成される。
時点Ｐ１から時点Ｐ２までの間にエッジカットナイフ５１は一周（３６０度回転）する。この時に要する時間をエッジカット時間ｔ５と呼ぶ。本実施形態では、このエッジカット時間ｔ５は、算出手段７２により算出されたオーダー替え時間として与えられている（ステップＳ１の処理）。つまり、エッジカットナイフ５１の回転速度は、オーダー替え時間として与えられたエッジカット時間ｔ５内で一周（３６０度回転）するように可変制御される（ステップＳ４の処理）。

エッジカットナイフ５１の回転速度の可変制御（エッジカット間隔の調整）は、エッジカット時間ｔ５のうち、エッジカット間隔調整時間ｔ３の間に行われる。第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工とのそれぞれの同期時間ｔ２，ｔ２´は、それぞれ所定の時間（同期角度θ＝６０度）だけ確保される必要があるため、エッジカット間隔調整時間ｔ３は、第一のエッジカット加工の終了時点（同期時間ｔ２の終了時点）から第二エッジカットの開始時点（同期時間ｔ２´の開始時点）までの時間となる。このエッジカット間隔調整時間ｔ３は、次式で表される。
エッジカット間隔調整時間ｔ３＝ｔ５−ｔ２
また、同期時間ｔ２でのエッジカットナイフ５１の回転角度（同期角度）はθであり、エッジカット時間ｔ５でのエッジカットナイフ５１の回転角度は３６０°であるから、上記式より、エッジカット間隔調整時間ｔ３におけるエッジカットナイフ５１の回転角度は「（２π−θ）」により表される。本実施形態では、エッジカット間隔調整時間ｔ３におけるエッジカットナイフ５１の回転角度は３００°となる。
したがって、エッジカット間隔調整時間ｔ３におけるエッジカットナイフ５１の移動距離（回転する周長）ｂは次式で表される。
移動距離ｂ＝ｒ×（２π−θ）

ここで、エッジカット間隔調整時の加減速度を一定値α（すなわち、加速度α，減速度−α）とし、エッジカット間隔調整時のエッジカットナイフ５１の最低速度をＶ２とすると、αとＶ２とは、次式（１），（２）より得られる。
ｂ＝（Ｖ１＋Ｖ２）×（Ｖ１−Ｖ２）／α＋Ｖ２×ｔ４・・・（１）
ｔ４＝ｔ３−（Ｖ１−Ｖ２）／α×２・・・（２）
ここで、ｔ４は、エッジカット間隔調整時の一次減速完了時点Ｐ３として設定された時点と、エッジカット間隔調整時の二次加速開始時点Ｐ４として設定された時点との間の時間である。

したがって、前記ステップＳ４では、上記のエッジカット間隔調整時間ｔ３，時間ｔ４，加減速度α，最低速度Ｖ２を用いて、エッジカットナイフ５１の回転速度の可変制御を行うことができる。すなわち、エッジカットナイフ５１の回転速度は、同期時間ｔ２の後一次減速完了時点Ｐ３までに、切断速度Ｖ１から最低速度Ｖ２まで減速されて、時間ｔ４の間、Ｖ２を維持する。その後、エッジカットナイフ５１の回転速度は、時間ｔ４の経過後（二次加速開始時点Ｐ４から）、エッジカット間隔調整時間ｔ３の終了時点までに、最低速度Ｖ２から切断速度Ｖ１まで加速される。
そして、同期時間ｔ２´中は切断速度Ｖ１を維持して、第二のエッジカット加工が行われる（ステップＳ５の処理）。そして、同期時間ｔ２´の後、エッジカットナイフ５１は、回転角度（減速角度）１５０度の間に減速されて、停止状態となる（ステップＳ６の処理）。これにより、エッジカットが完了する。

［５．作用］
図５は、本実施形態のエッジカット装置５により複数切りタイプのエッジカット加工を施した段ボールシートを平面視した図である。なお、図５は、旧オーダーではスリッタスコアラ２によって四丁の段ボールシート１１Ａ，１１Ａ，１１Ａ´，１１Ａ´が形成され、新オーダーではスリッタスコアラ２によって三丁の段ボールシート１１Ｂ，１１Ｂ´，１１Ｂ´が形成される場合を例に挙げている。本実施形態では、段ボールシート１１Ａ，１１Ａ，１１Ｂは、ディレクタ装置３によって上段カットオフ装置４Ｕに振り分けられ、段ボールシート１１Ａ´，１１Ａ´，１１Ｂ´，１１Ｂ´はディレクタ装置３によって下段カットオフ装置４Ｄに振り分けられるものとする。

図５に示すように、旧オーダーの段ボールシート１１Ａの両サイドはスリット１２ａの位置で裁断され、スリット１２ａの後端に第一のエッジカット加工による第一エッジカット１５ｂが形成される。
また、新オーダーの段ボールシート１１Ｂの両サイドはスリット１２ｂの位置で裁断され、スリット１２ｂの前端に第二のエッジカット加工による第二エッジカット１５ｃが形成される。
この旧オーダーの段ボールシート１１Ａの後端（第一エッジカット１５ｂの位置）から、新オーダーの段ボールシート１１Ｂの前端（第二エッジカット１５ｃの位置）までが、ブランク部１３，１３´となる。

また、旧オーダーの段ボールシート１１Ａ，１１Ａ´の間の振り分け部分となるスリット１２ｃと、新オーダーの段ボールシート１１Ｂ，１１Ｂ´の間の振り分け部分となるスリット１２ｄとの間にはセンターカット１６が形成される。
このセンターカット１６によりブランク部１３と１３´とが分離され、段ボールシート１１Ａ，１１Ｂと、段ボールシート１１Ａ´，１１Ｂ´とを、ディレクタ装置３で振り分けるようになっている。

従来の技術では、ブランク部１３０〔図７（ｂ）参照〕の長さがエッジカットナイフ５１の周長に規定されていたので、オーダー替え時間によってはエッジカットナイフ５１を余計に回転させなければならない場合があり、そのことは不良シートの長さの増大を招いていた。
この点、本実施形態のエッジカット装置５によれば、第一エッジカット１５ｂを形成する第一エッジカット加工と第二エッジカット１５ｃを形成する第二エッジカット加工との時間間隔がセンターカット１６の形成に要する時間で可変制御される。このため、第一エッジカット１５ｂと第二エッジカット１５ｃとの距離間隔は、センターカット１６の形成に要する時間に応じた距離間隔となる。すなわち、ブランク部１３，１３´の長さ（搬送方向に沿う長さ）は、センターカット１６の形成に要する時間に応じた最小限の長さとなる。このため、不良として排除されるブランク部１３，１３´の長さの増加が抑制される。したがって、オーダー替えに伴う不良シートの長さを抑制できる。

［６．効果］
（１）上述したエッジカット装置５では、算出手段７２がオーダー替え時間を算出し、可変制御手段７４がオーダー替え時間に合わせて第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御することで、第一エッジカット１５ｂと第二エッジカット１５ｃとの距離間隔を、オーダー替えに伴い必要とされるブランク部１３，１３´の長さに対して最小限にすることができ、オーダー替えに伴う不良シートの長さの増加が抑制される。したがって、オーダー替えに伴う不良シートの長さを抑制でき、生産性が向上する。

（２）また、上述したエッジカット装置５では、可変制御手段７４が第一エッジカット１５ｂの終了時点から第二エッジカット１５ｃの開始時点までのエッジカットナイフ５１の回転速度を制御する。このため、オーダー替え時間に合わせて正確に時間間隔を可変制御でき、第一エッジカット１５ｂと第二エッジカット１５ｃとの距離間隔を、ブランク部１３，１３´の長さに対して最小限にすることができる。

（３）また、上述したエッジカット装置５において、センターカット装置６センターカット１６を形成するために要するセンターカット時間を、オーダー替え時間として採用することで、オーダー毎に適切に、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御できる。

（４）また、上述したエッジカット装置５において、スリッタスコアラを、旧オーダー用の設定から新オーダー用の設定に切り替えるために要するスリッタスコアラ設定時間を、オーダー替え時間として採用することで、オーダー毎に適切に、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御できる。

（５）また、上述したエッジカット装置５において、センターカット時間又はスリッタスコアラ設定時間の何れか時間の長い方を、オーダー替え時間として採用することで、コルゲートマシンの構成に応じて最適なオーダー替え時間を用いて、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御できる。

［７．その他］
上述したコルゲートマシン１の構成は一例であって、上述したものに限られない。
例えば、図６に示すように、コルゲートマシン１が、スリッタスコアラ２を一台のみ有するシングルスリッタの場合でも本実施形態のエッジカット装置５を適用できる。この場合、コルゲートマシン１を停止させることなくオーダー替えに対応するには、まず、旧オーダーの終了タイミングで作動中のスリッタスコアラ２のスリッタナイフ２１を作動位置から待避位置に移動させて、この状態で、次オーダー（新オーダー）に応じたスリット加工位置までスリッタナイフ２１を機械幅方向に移動させ、その後、スリッタナイフ２１を待避位置から作動位置に戻す。したがって、シングルスリッタの構造では、スリッタスコアラ設定時間は、スリッタナイフ２１の機械幅方向に移動する時間と、作動位置と待避位置との間の移動時間とである。一方、センターカット装置６の構成は、上述したものと同様である。算出手段７２は、センターカット時間及びスリッタスコアラ設定時間を算出し、時間の長い方を、オーダー替え時間として採用するように構成される。これにより、コルゲートマシンの構成に応じて最適なオーダー替え時間を用いて、第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御できる。

また、可変制御手段７４によるエッジカットナイフ５１の回転速度の可変制御は、図４に例示した減速制御に限らず、加速制御であってもよい。
また、可変制御手段７４による第一のエッジカット加工と第二のエッジカット加工との時間間隔の可変制御は、エッジカットナイフ５１の回転速度を可変制御（加減速）することに限らない。

１ コルゲートマシン
２Ａ 第１スリッタスコアラ
２Ｂ 第２スリッタスコアラ
２１ スリッタナイフ
３ ディレクタ装置
４Ｕ 上段カットオフ装置
４Ｄ 下段カットオフ装置
５ エッジカット装置
６ センターカット装置
６ａ ジェットノズル
１１ 帯状の両面段ボールシート
１１Ａ 旧オーダーの段ボールシート
１１Ｂ 新オーダーの段ボールシート
１２ａ，１２ｂ スリット
１３ ブランク部
５１Ｒ 第１のエッジカットナイフ
５１Ｌ 第２のエッジカットナイフ
５１ａ シリンダ
７０ 制御装置
７２ 算出手段
７４ 可変制御手段

Claims (5)

1. コルゲートマシンにおけるオーダー替え時に、段ボールシートのトリムを前後に切り離すエッジカットを行うエッジカット装置であって、
   前記エッジカット装置は、
   前記コルゲートマシンの幅方向に軸線を配置されたシリンダの外周に突設され、前記シリンダと一体的に回転するエッジカットナイフと、
   前記オーダー替え時に、前記エッジナイフの１回転目に旧オーダーのトリムをエッジカットする第一のエッジカット加工を行い、２回転目に新オーダーのトリムをエッジカットする第二のエッジカット加工を行うように前記エッジカット装置を制御する制御装置と
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記オーダー替え時間を算出する算出手段と、
   前記オーダー替え時間内で、前記第一のエッジカット加工と前記第二のエッジカット加工との時間間隔を可変制御する可変制御手段と
   を備える
   ことを特徴とする、エッジカット装置。
2. 前記可変制御手段は、前記第一のエッジカット加工の終了時点から前記第二のエッジカット加工の開始時点までの間で、前記エッジカットナイフの回転速度を制御する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のエッジカット装置。
3. 前記コルゲートマシンは、前記オーダー替え時に、旧オーダーの前記段ボールシートのスリット位置と、新オーダーの前記段ボールシートのスリット位置とを繋ぐセンターカットを形成するセンターカット装置を有しており、
   前記算出手段は、前記センターカット装置が前記センターカットを形成するために要するセンターカット時間を、前記オーダー替え時間として算出する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のエッジカット装置。
4. 前記コルゲートマシンは、前記段ボールシートに搬送方向に沿ってスリットを形成するスリッタスコアラを有しており、
   前記算出手段は、前記オーダー替え時に、前記スリッタスコアラを、前記旧オーダー用の設定から前記新オーダー用の設定に切り替えるために要するスリッタスコアラ設定時間を、前記オーダー替え時間として算出する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のエッジカット装置。
5. 前記コルゲートマシンは、前記センターカット装置と前記スリッタスコアラとを有しており、
   前記算出手段は、前記センターカット時間と前記スリッタスコアラ設定時間とを算出し、前記センターカット時間と前記スリッタスコアラ設定時間とのうち時間の長い方を、前記オーダー替え時間として採用する
   ことを特徴とする、請求項３又は４に記載のエッジカット装置。

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