JP2022048589A - 包装箱の製函方法および製函装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製函装置を小型化するとともに、製函効率を高めることができる包装箱の製函方法を提供することを課題とする。【解決手段】少なくとも五つの角部を有し、対角の第一角部Ｃ１および第二角部Ｃ２がそれぞれ直角に形成された胴部１１０を備える包装箱１００の製函方法である。まず、第一角部Ｃ１および第二角部Ｃ２を折り返し部として折り畳まれた包装箱１００を製函装置１に供給し、第一角部Ｃ１を形成する二つの壁部のうちの一方を第一アーム１０に保持させるとともに、他方を第二アーム２０に保持させる。さらに、第一アーム１０に対して第二アーム２０を回動させて胴部１１０を角筒状に成形する。第二アーム２０を回動させたときに第二角部Ｃ２がガイド部材３０に当接する。【選択図】図４

Description

本発明は、包装箱の製函方法および製函装置に関する。

段ボール製の包装箱としては、八つの角部を有する角筒状の胴部を備えているものがある。このような包装箱は、折り畳まれた状態で製函装置に供給される。従来の製函装置としては、胴部の一対の壁部をそれぞれ保持し、両壁部を離間させることで、胴部を角筒状に開くように構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－０３０２５０号公報

前記した従来の製函装置では、五つ以上の角部を有する胴部を角筒状に開いたときに、胴部が折れ線以外の部位で変形し易い。そこで、従来の製函装置では、胴部を角筒状に開いた後に、胴部の外面に成形型を当てて、胴部の形状を整えている。

前記した従来の製函装置では、折り畳まれた胴部を角筒状に開く工程と、胴部の形状を整える工程と、を別々の装置で実施しているため、製函装置が大型化するとともに、製函に要する時間が長くなるという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、製函装置を小型化するとともに、製函効率を高めることができる包装箱の製函方法および製函装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、第一の発明は、少なくとも五つの角部を有し、対角の関係にある第一角部および第二角部がそれぞれ直角に形成された角筒状の胴部を備える包装箱の製函方法である。まず、前記第一角部および前記第二角部を折り返し部として折り畳まれた前記包装箱を準備する。続いて、第一アームおよび第二アームを有する製函装置に、折り畳まれた前記包装箱を供給し、前記第一角部を形成する二つの壁部のうちの一方を前記第一アームに保持させるとともに、他方を前記第二アームに保持させる。さらに、前記第一アームに対して前記第二アームを回動させ、前記第一アームと前記第二アームとを直角に配置することで、前記胴部を角筒状に成形する。前記第二アームを回動させたときに、前記第二角部が前記製函装置に設けられたガイド部材に当接する。

前記課題を解決するため、第二の発明は、少なくとも五つの角部を有し、対角の関係にある第一角部および第二角部がそれぞれ直角に形成された角筒状の胴部を備える包装箱を製函するための製函装置である。前記製函装置は、第一アーム、第二アームおよびガイド部材を備えている。前記第一アームは、前記第一角部を形成する二つの壁部のうちの一方を保持し、前記第二アームは、前記第一角部を形成する二つの壁部のうちの他方を保持する。前記第一アームに対して前記第二アームを回動させることで、前記第一アームと前記第二アームとを直角に配置可能である。前記第一角部および前記第二角部を折り返し部として折り畳まれた前記包装箱を、前記第一アームおよび前記第二アームが保持した状態で、前記第二アームを回動させたときに、前記第二角部が当接するガイド部材が設けられている。

本発明では、折り畳まれた包装箱を第一アームおよび第二アームに保持させ、第一アームに対して第二アームを回動させることで、包装箱を角筒状に開くことができる。
また、本発明では、包装箱を開く途中に、胴部の角部がガイド部材に当接して内側に押される。そして、胴部の角部が内側に押されると、胴部は各折れ線において綺麗に折れ曲がって角筒状に成形される。
したがって、本発明では、少なくとも五つの角部を有する胴部を備える包装箱を、折り畳まれた状態から一工程で設計時に意図した通りの形状に成形できるため、製函装置を小型化するとともに、製函効率を高めることができる。

前記した包装箱の製函方法において、前記ガイド部材を、前記第二アームを回動させたときの前記第二角部の回動軌跡に沿って弧状に延ばすことで、包装箱をスムーズに角筒状に開きながら、第二角部をガイド部材に当接させることができる。

前記した包装箱の製函方法において、角筒状に成形した前記胴部から前記第一アームおよび前記第二アームを取り外すとともに、前記製函装置に設けられた押出部材を前記胴部の外面に当接させ、前記押出部材によって前記包装箱を押し出すことが好ましい。

この構成では、製函装置から包装箱を排出するときに、包装箱の形状を保つことができる。なお、胴部の外面の一面に連続して傾斜面が形成されている場合には、押出部材の当接面を胴部の一面および傾斜面に沿って形成して、胴部の形状を保つことが好ましい。

本発明では、折り畳まれた包装箱を開く途中に、胴部の角部をガイド面に当接させることで、包装箱を一工程で設計時に意図した通りの形状に成形できるため、製函装置を小型化するとともに、製函効率を高めることができる。

本発明の実施形態に係る製函方法によって製函される包装箱を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る製函方法において、折り畳まれた包装箱を製函装置に供給した段階を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る製函方法において、折り畳まれた包装箱を角筒状に開く段階を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る製函方法において、包装箱を角筒状に成形した段階を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る製函方法において、押出部材によって包装箱を押し出す段階を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る製函方法において、第一壁部と第四壁部との間のみに傾斜壁が形成されている包装箱を開いた場合を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る製函方法において、第二壁部と第三壁部との間のみに傾斜壁が形成されている包装箱を開いた場合を示した平面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、図１に示すように、平面視で六角形の包装箱１００を製函するための製函装置１（図４参照）および製函方法について説明する。

本実施形態の包装箱１００は、六角形の角筒状に形成された胴部１１０と、胴部１１０の上側開口部に設けられた頂板１２０と、胴部１１０の下側開口部に設けられた底板１３０と、を備えている。
包装箱１００は、段ボール製のシートを切り抜いたブランクシートを各折れ線において山折りまたは谷折りすることで形成される。

胴部１１０は、Ｘ軸方向において対峙する第一壁部１１１および第二壁部１１２と、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向において対峙する第三壁部１１３および第四壁部１１４と、を備えている。
また、胴部１１０は、第一壁部１１１と第四壁部１１４との間に形成された第一傾斜壁１１５と、第二壁部１１２と第三壁部１１３との間に形成された第二傾斜壁１１６と、を備えている。第一傾斜壁１１５は、第一壁部１１１および第四壁部１１４に対して傾斜している（すなわち、直角よりも大きな角度で折れ曲がっている）。また、第二傾斜壁１１６は、第二壁部１１２および第三壁部１１３に対して傾斜している（すなわち、直角よりも大きな角度で折れ曲がっている）。

胴部１１０には、六つの角部Ｃ１～Ｃ６が形成されている。
第一角部Ｃ１は、第二壁部１１２と第四壁部１１４とによって直角に形成されている。また、第二角部Ｃ２は、第一壁部１１１と第三壁部１１３とによって直角に形成されている。第一角部Ｃ１と第二角部Ｃ２とは、対角の関係となる一対の角部である。

第一壁部１１１と第一傾斜壁１１５とによって第三角部Ｃ３が鈍角に形成され、第一傾斜壁１１５と第四壁部１１４とによって第四角部Ｃ４が鈍角に形成されている。また、第二壁部１１２と第二傾斜壁１１６とによって第五角部Ｃ５が鈍角に形成され、第二傾斜壁１１６と第三壁部１１３とによって第六角部Ｃ６が鈍角に形成されている。

頂板１２０は、第三壁部１１３の上縁部および第四壁部１１４の上縁部にそれぞれ連設された一対の内フラップの上面に、第一壁部１１１の上縁部および第二壁部１１２の上縁部にそれぞれ連設された一対の外フラップを重ねることで構成されている。

底板１３０は、第三壁部１１３の下縁部および第四壁部１１４の下縁部にそれぞれ連設された一対の内フラップの下面に、第一壁部１１１の下縁部および第二壁部１１２の下縁部にそれぞれ連設された一対の外フラップを重ねることで構成されている。

包装箱１００は、図２に示すように、第一角部Ｃ１および第二角部Ｃ２を折り返し部として折り畳んだ状態で製函装置１に供給される。そして、図４に示すように、製函装置１において胴部１１０が角筒状に成形された後に、図５に示すように、包装箱１００が製函装置１から排出される。

本実施形態の製函装置１は、図２に示すように、胴部１１０を保持する第一アーム１０および第二アーム２０と、胴部１１０の第二角部Ｃ２が当接するガイド部材３０と、胴部１１０を押し出す押出部材４０（図５参照）と、を備えている。なお、製函装置１の各部の材質は限定されるものではない。

第一アーム１０および第二アーム２０は板状の部材である。第一アーム１０および第二アーム２０は、両側面が横方向に向けられている。第一アーム１０の一方の側縁部（図２の上側の縁部）と、第二アーム２０の一方の側縁部（図２の上側の縁部）とは、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸回り（図２において紙面に垂直な軸回り）に回動自在に連結されている。

第一アーム１０の内面に第二アーム２０の内面が重なるように折り畳まれた状態から、図３に示すように、第一アーム１０に対して第二アーム２０を回動させることで、図４に示すように、第一アーム１０と第二アーム２０とを直角に配置することができる。第二アーム２０は、製函装置１に設けられたモータ等の駆動源によって回動する。

第一アーム１０は、図２に示すように、第一角部Ｃ１を形成する二つの壁部のうちの一方である第四壁部１１４を保持する。また、第二アーム２０は、第一角部Ｃ１を形成する二つの壁部のうちの他方である第二壁部１１２を保持する。

第一アーム１０の内面に第四壁部１１４が重ねられると、第一アーム１０に設けた複数のピン（図示せず）が第四壁部１１４の内外のライナの間に差し込まれることで、第一アーム１０が第四壁部１１４を保持する。

第二アーム２０の内面に第二壁部１１２が重ねられると、第二アーム２０に設けた複数のピン（図示せず）が第二壁部１１２の内外のライナの間に差し込まれることで、第二アーム２０が第二壁部１１２を保持する。

折り畳まれた包装箱１００の第四壁部１１４を第一アーム１０が保持すると、第四壁部１１４、第一傾斜壁１１５および第一壁部１１１がＹ軸方向に一列に並べられる。このとき、第一角部Ｃ１はＹ軸方向の一端側（第一アーム１０側）に配置され、第二角部Ｃ２はＹ軸方向の他端に配置される。

折り畳まれた包装箱１００を第一アーム１０および第二アーム２０が保持したときには、第一アーム１０と第二アーム２０とは折り畳まれている。この状態から、図３に示すように、第一アーム１０に対して第二アーム２０が開くように、第二アーム２０を回動させる。そして、第二アーム２０の回動により、第四壁部１１４に対して第二壁部１１２が開いていくと、胴部１１０が角筒状に開いていく。このとき、胴部１１０の第二角部Ｃ２の移動軌跡は、第四角部Ｃ４を回動中心とした弧状である。

ガイド部材３０は、第一アーム１０および第二アーム２０に保持された胴部１１０の側方に配置される板状の部材である。
ガイド部材３０は、折り畳まれた包装箱１００を第一アーム１０および第二アーム２０が保持した状態から、第二アーム２０を回動させたときの第二角部Ｃ２の移動軌跡に沿って弧状に延びている。
ガイド部材３０には、第一アーム１０および第二アーム２０に臨むガイド面３１が形成されている。
なお、本実施形態のガイド部材３０のガイド面３１の高さは、胴部１１０の高さよりも小さく形成されているが、ガイド面３１の高さは限定されるものではない。

折り畳まれた包装箱１００を第一アーム１０および第二アーム２０に保持させたときに、第二角部Ｃ２が対峙するガイド面３１上の位置を回動始点Ｐ１としている。
また、図４に示すように、包装箱１００を角筒状に開き終えたときに、胴部１１０の第二角部Ｃ２が対峙するガイド面３１上の位置を回動終点Ｐ２としている。

図２に示すように、折り畳まれた包装箱１００を第一アーム１０および第二アーム２０に保持させたときに、第四角部Ｃ４から回動始点Ｐ１までのＹ軸方向の距離は、第一傾斜壁１１５の幅Ｗ２と第一壁部１１１の幅Ｗ１とを加算した距離Ｌ１（＝Ｗ１＋Ｗ２）よりも僅かに大きく設定されている。

図４に示すように、胴部１１０を角筒状に開いたときに、第四角部Ｃ４から回動終点Ｐ２までのＸ軸方向の距離は、角筒状の胴部１１０のＸ軸方向の幅Ｌ３（＝Ｗ２・√２／２＋Ｗ１）よりも僅かに大きく設定されている。

包装箱１を第一アーム１０および第二アーム２０に保持させた状態で、胴部１１０の第四角部Ｃ４からガイド面３１までの距離Ｌ２は、回動始点Ｐ１から回動終点Ｐ２に向かうに連れて漸次小さくなっている。このように、ガイド面３１は、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となるように、回動始点Ｐ１から回動終点Ｐ２に向かうに連れて漸次曲率が大きくなっている。

押出部材４０は、図５に示すように、角筒状の胴部１１０をＸ軸方向に押し出して、包装箱１００を製函装置１から排出させるものである。
押出部材４０は、第一アーム１０および第二アーム２０（図４参照）の下方に配置されており、Ｘ軸方向に移動する。押出部材４０は、製函装置１に設けられたモータ等の駆動源によって回動する。

押出部材４０には、胴部１１０の第四壁部１１４の外面に面接触する第一当接面４１と、第一傾斜壁１１５の外面に面接触する第二当接面４２と、が形成されている。
押出部材４０がＸ軸方向に移動することで、胴部１１０の第四壁部１１４および第一傾斜壁１１５がＸ軸方向に押し出される。
なお、本実施形態の押出部材４０の第一当接面４１および第二当接面４２の高さは、胴部１１０の高さよりも小さく形成されているが、第一当接面４１および第二当接面４２の高さは限定されるものではない。

次に、前記した製函装置１を用いた包装箱１００の製函方法について説明する。
まず、図２に示すように、胴部１１０の第一角部Ｃ１および第二角部Ｃ２を折り返し部として折り畳まれた包装箱１００を準備し、折り畳まれた包装箱１００を製函装置１に供給する。

製函装置１では、第一アーム１０と第二アーム２０とが開いた状態となっている。そして、第一アーム１０と第二アーム２０との間に折り畳まれた包装箱１が供給され、第一アーム１０の内面に第四壁部１１４が重ねられる。第一アーム１０が第四壁部１１４を保持した後に、第一アーム１０に対して第二アーム２０が折り畳まれて、第二アーム２０の内面に第二壁部１１２が重ねられ、第二アーム２０が第二壁部１１２を保持する。

続いて、図３に示すように、第一アーム１０に対して第二アーム２０を開くように回動させると、第一アーム１０に保持された第四壁部１１４に対して第二アーム２０に保持された第二壁部１１２が開くことで、胴部１１０が角筒状に開いていく。このとき、胴部１１０の第二角部Ｃ２は、第四角部Ｃ４を回動中心として弧状に移動する。

第四角部Ｃ４からガイド部材３０のガイド面３１までの距離Ｌ２は、回動始点Ｐ１から回動終点Ｐ２に向かうに連れて漸次小さくなる。これにより、第四角部Ｃ４からガイド面３１までの距離Ｌ２は、第一傾斜壁１１５の幅Ｗ２（図２参照）と第一壁部１１１の幅Ｗ１（図２参照）とを加算した距離Ｌ１よりも小さくなる。したがって、第二角部Ｃ２は、回動始点Ｐ１から回動終点Ｐ２に移動する途中で、ガイド面３１に当接する。

本実施形態では、ガイド面３１は、第二角部Ｃ２の移動軌跡よりも僅かに外側に配置されている。したがって、第二角部Ｃ２は、回動始点Ｐ１から回動終点Ｐ２に移動している間に常にガイド面３１に接することなく、ガイド面３１に少なくとも一回当接する。
このように、第二角部Ｃ２がガイド面３１に常に接触しないように構成することで、第二角部Ｃ２をガイド面３１に沿ってスムーズに移動させることができる。

図４に示すように、第一アーム１０と第二アーム２０とを直角に配置すると、第一角部Ｃ１および第二角部Ｃ２がそれぞれ直角に形成され、包装箱１００が六角形の角筒状に成形される。

本実施形態では、包装箱１００が開く途中に、胴部１１０の第二角部Ｃ２がガイド面３１に当接して胴部１１０の内側に押される。第二角部Ｃ２が胴部１１０の内側に押されると、胴部１１０は各折れ線において綺麗に折れ曲がって角筒状に成形される。

胴部１１０を角筒状に成形した後に、図５に示すように、製函装置１の底板組付機構（図示せず）によって、包装箱１００の底板１３０を組み付ける。
その後、胴部１１０から第一アーム１０および第二アーム２０を取り外すとともに、押出部材４０を胴部１１０の第四壁部１１４および第一傾斜壁１１５の外面に当接させる。そして、押出部材４０によって包装箱１００を押し出すことで、包装箱１００を製函装置１から排出する。

なお、本実施形態の押出部材４０は、胴部１１０の一面と、その一面に連続した傾斜面との二面に当接して押し出すため、六角形の包装箱１００の形状を保つことができる。

以上のように、本実施形態の製函装置１および製函方法では、図４に示すように、六つの角部Ｃ１～Ｃ６を有する胴部１１０を備える包装箱１００を、折り畳まれた状態（図２の状態）から一工程で設計時に意図した通りの形状に成形できる。したがって、製函装置１を小型化するとともに、製函効率を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の製函装置１では、図３に示すように、ガイド部材３０は、第二アーム２０を回動させたときの第二角部Ｃ２の移動軌跡に沿って弧状に延びているが、ガイド部材３０の形状は限定されるものではない。
例えば、第二アーム２０を回動させたときの第二角部Ｃ２の移動軌跡の一部に対応させてガイド部材３０を配置してもよい。また、ガイド面３１を直線状に延ばしてもよい。

また、本実施形態では、第二角部Ｃ２が回動始点Ｐ１から回動終点Ｐ２に移動するときに、第二角部Ｃ２がガイド面３１に常に接触しないように構成されているが、第二角部Ｃ２がガイド面３１に常に接しているように構成してもよい。

本発明の製函装置および製函方法は、少なくとも五つの角部を有し、対角の関係にある第一角部および第二角部がそれぞれ直角に形成された胴部を備える包装箱を製函するものである。
したがって、例えば、図６に示すように、第一壁部１１１と第四壁部１１４との間のみに傾斜壁１１５が形成された五角形の包装箱１００Ａを製函することもできる。また、図７に示すように、第二壁部１１２と第三壁部１１３との間のみに傾斜壁１１６が形成されている五角形の包装箱１００Ｂを製函することもできる。

図１に示す本実施形態の包装箱１００は段ボール製であるが、各種公知の板紙によって形成された包装箱を製函することもできる。また、頂板１２０および底板１３０の構成は限定されるものではなく、更には、胴部１１０の上側開口部に頂板１２０を設けなくてもよい。

１ 製函装置
１０ 第一アーム
２０ 第二アーム
３０ ガイド部材
３１ ガイド面
４０ 押出部材
４１ 第一当接面
４２ 第二当接面
１００ 包装箱
１００Ａ 包装箱（他の実施形態）
１００Ｂ 包装箱（他の実施形態）
１１０ 胴部
１１１ 第一壁部
１１２ 第二壁部
１１３ 第三壁部
１１４ 第四壁部
１１５ 第一傾斜壁
１１６ 第二傾斜壁
１２０ 頂板
１３０ 底板
Ｃ１ 第一角部
Ｃ２ 第二角部
Ｃ３ 第三角部
Ｃ４ 第四角部
Ｃ５ 第五角部
Ｃ６ 第六角部
Ｐ１ 回動始点
Ｐ２ 回動終点

Claims (4)

1. 少なくとも五つの角部を有し、対角の関係にある第一角部および第二角部がそれぞれ直角に形成された角筒状の胴部を備える包装箱の製函方法であって、
   前記第一角部および前記第二角部を折り返し部として折り畳まれた前記包装箱を準備する段階と、
   第一アームおよび第二アームを有する製函装置に、折り畳まれた前記包装箱を供給し、前記第一角部を形成する二つの壁部のうちの一方を前記第一アームに保持させるとともに、他方を前記第二アームに保持させる段階と、
   前記第一アームに対して前記第二アームを回動させ、前記第一アームと前記第二アームとを直角に配置することで、前記胴部を角筒状に成形する段階と、を備え、
   前記第二アームを回動させたときに、前記第二角部が前記製函装置に設けられたガイド部材に当接することを特徴とする包装箱の製函方法。
2. 請求項１に記載の包装箱の製函方法であって、
   前記ガイド部材は、前記第二アームを回動させたときの前記第二角部の移動軌跡に沿って弧状に延びていることを特徴とする包装箱の製函方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の包装箱の製函方法であって、
   角筒状に成形した前記胴部から前記第一アームおよび前記第二アームを取り外すとともに、前記製函装置に設けられた押出部材を前記胴部の外面に当接させ、
   前記押出部材によって前記包装箱を押し出すことを特徴とする包装箱の製函方法。
4. 少なくとも五つの角部を有し、対角の関係にある第一角部および第二角部がそれぞれ直角に形成された角筒状の胴部を備える包装箱を製函するための製函装置であって、
   第一アーム、第二アームおよびガイド部材を備え、
   前記第一アームは、前記第一角部を形成する二つの壁部のうちの一方を保持し、
   前記第二アームは、前記第一角部を形成する二つの壁部のうちの他方を保持し、
   前記第一アームに対して前記第二アームを回動させることで、前記第一アームと前記第二アームとを直角に配置可能であり、
   前記第一角部および前記第二角部を折り返し部として折り畳まれた前記包装箱を、前記第一アームおよび前記第二アームが保持した状態で、前記第二アームを回動させたときに、前記第二角部が当接するガイド部材が設けられていることを特徴とする製函装置。

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