この発明は、搬送路の後方から前方へ向けて箱体を搬送する搬送ユニットと、箱体の上面に有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップの対向端部に、搬送方向に沿ってテープを貼り付けるテープ貼付けユニットとを備えた箱体の封緘装置に関する。
従来より、封緘装置に関して、封緘性能を高めるために箱体の上面に有する一対のフラップの対向端部の前後方向の全長のみならず、該対向端部の両端を越えて、箱体の前後各面の上部に至るまでテープを貼り付けることが可能な構成が開発されている(例えば、下記特許文献1参照)。
特許文献1の封緘装置は、搬送方向において互いに離間して配置され、箱体を、テープを介して押圧可能な押圧部としての上流側押圧ローラーおよび下流側押圧ローラーと、テープを切断可能にこれら上流側および下流側の押圧ローラーの間に配置されたテープカッターを備えた構成としている。
そして、特許文献1の封緘装置を用いて箱体にテープを貼り付ける際には、上流側押圧ローラーの上流側(後方)にテープの下部を垂下した状態で配しておく。その状態で、箱体が搬送経路における上流側(後方)から上流側押圧部(前方)に向けて進むと、箱体の前面上部がテープの下部を介して上流側押圧部によって押圧される。
これにより、箱体の前面上部にテープを貼り付けることができる。この箱体の前面の上部に貼り付けられたテープ下部が、箱体に対するテープの貼り付けの開始端部となり、その後、上流側押圧ローラーおよび下流側押圧ローラーによって、箱体の上面に有する一対のフラップの対向端部に対してテープの貼り付け動作が該対向端部の前端から後端へ向けて連続して行われる。
その後、テープは、箱体の後面の上部に貼り付けるために、箱体の後端から後方へ延出する余長部分を残した状態でテープカッターにより切断される。一方、切断後に装置側に残ったテープは、下端が垂下した状態で下部が上流側押圧ローラーの後方側近傍において配され、上述と同じ要領で次に搬送される箱体に対するテープの貼り付けに備えることができる。
ところで、厚みが例えば、8mm~40mm程度の薄い、本などの配送物(薄型配送物)を梱包材に封緘して配送する際には、現状では梱包材として封筒やビニール袋が用いられることが多い。
但し、封筒やビニール包装は、一般に、ダンボール箱と比較して可撓性を有するとともに強度に劣るため、これら封筒やビニール包装に封緘された配送物は、積載し難いため荷崩れし易く、また、配送時に破れたり、皺がつき易い等の要因で配送物の保護性能に劣るおそれがあった。
一方で、封筒やビニール包装よりも頑強なダンボール箱等の箱体に、薄型配送物を封緘して配送することも行われているが、薄型の配送物(内容物)の厚みに対して過剰に厚みを備えた箱体に、薄型の配送物を封緘して配送する場合には、トラックによる輸送時における荷台への実質的な積載容量が低下するため、輸送効率が低下する等の点で不利である。
このような背景から封筒やビニール包装よりも頑強なダンボール箱等の箱体を薄型化し、該薄型の箱体に配送物を封緘して配送したいというニーズがある。
しかしながら、薄型の箱体の場合、上述したように、封緘装置を用いて該薄型の箱体に対してテープの貼り付けを開始する際、すなわち押圧部によってテープを箱体の前面に貼り付ける際に、箱体が薄型であることに起因して箱体の前面が上下方向に短くなる。
そうすると、箱体の前面に貼り付けたテープの下端が箱体の下端よりも下方に残余するおそれがあり、この場合、テープの下方への残余部分が、搬送ローラー等搬送路の周辺部位に意に反して接着することや、テープ貼り付け後の箱体の見栄えが低下したり、テープ剥がれのきっかけとなるおそれがある。
すなわち、このような課題が薄型の箱体に配送物を封緘して配送することが普及しない大きな要因となっていた。
本発明は、薄型の箱体においても、開口部を有する面に形成されたフラップの対向端部のみならず、該開口部を有する面と隣接する側の面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる箱体の封緘装置の提供を目的とする。
この発明の箱体の封緘装置は、搬送路の後方から前方へ向けて箱体を搬送する箱搬送ユニットと、箱体の上面に有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップの対向端部に、搬送方向に沿ってテープを貼り付けるテープ貼付けユニットとを備えた箱体の封緘装置であって、上記テープ貼付けユニットには、降下位置と、該降下位置よりも上方の上昇位置との間で移動可能に構成され、上記降下位置のとき上記箱体の前面に上記テープを押し当てるとともに、上記上昇位置のとき上記箱体の上記対向端部に上記テープを押し当てる押圧部を備え、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記押圧部の後側近傍に位置する上記テープの下部を引き上げる引上げ手段を設けたことを特徴とする。
上記構成によれば、押圧部が上昇位置から降下位置まで降下する際に、押圧部の後側近傍に配され、押圧部と共に後方へと移動しながら降下しようとするテープ下部は、引上げ手段によって上方へ引っ張られることで、降下位置に位置する押圧部に対して過剰に垂下しないように配することができる。
従って、箱体が薄型であっても、箱体の開口部を有する面に形成された一対のフラップの対向端部のみならず、箱体の前面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる。
なお、本明細書において、薄型の箱体とは、開口部を有する面の幅方向および長手方向の各長さよりも、該開口部を有する面に隣接する面(前面および後面)の高さ方向の長さが短い箱体を示し、例えば、厚みが例えば、8mm~40mm程度の、本などの配送物(薄型配送物)を封緘して配送するに適した箱体を示す。
この発明の態様として、上記引上げ手段は、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際の移動に基づいて、上記テープを引き上げる方向に移動する構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、上記引上げ手段自体が上記テープを引き上げる方向に移動するため、引上げ手段が定位置のままテープ下部を引き上げる場合と比して積極的にテープ下部を引き上げることができる。
この発明の態様として、上記押圧部を後側押圧部に設定し、上記後側押圧部よりも前側に、上記降下位置と上記上昇位置との間で移動可能に構成され、上記降下位置のとき上記箱体の後面に、上記上昇位置のとき上記箱体の上記対向端部に、何れも上記テープを押し当てる前側押圧部を備え、上記後側押圧部を上記降下位置と上記上昇位置との間で揺動させる後側揺動アームと、上記前側押圧部を上記降下位置と上記上昇位置との間で揺動させる前側揺動アームと、上記後側揺動アームと上記前側揺動アームとに連結され、上記後側押圧部と上記前側押圧部とが略同じ高さに保ちながら上下動するように上記後側揺動アームと上記前側揺動アームとを連動させる連結アームとを備え、上記引上げ手段は、上記連結アームに設けられた構成とすることが好ましい。
上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、連結アームが後側揺動アームに連動して移動する。そして、このような連結アームに上記引上げ手段を設けることで、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、上記引上げ手段自体を、テープ下部を引き上げる方向へ移動させることができる。
すなわち、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置へ移動する際に、引上げ手段は、定位置のままテープ下部を引き上げる場合と比して積極的にテープ下部を引き上げることができる。
さらに、上記引上げ手段を上記連結アームに設けることで、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記引上げ手段を上記引き上げる方向へと移動させるための駆動源等を別途備えずとも、上記押圧部が降下する際における連結部材の動きを利用して上記引上げ手段を上述したように、上記引き上げる方向へと効率よく移動させることができる。
この発明の態様として、上記押圧部の前側近傍に、上記降下位置と上記上昇位置との間で移動するとともに、上記上昇位置から上記降下位置へ移動する際に上記テープを切断するテープ切断手段を備え、上記テープ切断手段は、上記押圧部の側へ極力近接配置させた構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、降下位置に位置する押圧部の後側近傍に配されたテープ下部が押圧部よりも下方に垂下する長さを極力短くすることができる。
この発明の態様として、上記テープ貼付けユニットには、上記搬送路の高さに対して、上記降下位置における上記押圧部の高さを調節する高さ調節手段を備えた構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、上記搬送路に沿って搬送される箱体の高さに対して、上記降下位置における押圧部の高さを高さ調節手段によって調節できるため、箱体が薄型である場合においても、押圧部は、箱体の前面に対して適切な高さで、テープを押し付けることができる。
従って、箱体が薄型である場合においても箱体の前面にテープを適切に貼り付けることができるとともに、箱体の前進に伴って上記降下位置から上記上昇位置へ押圧部を確実に押し上げることができる。
この発明によれば、薄型の箱体においても、開口部を有する面に形成されたフラップの対向端部のみならず、該開口部を有する面と隣接する側の面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる。
本実施形態の箱体の封緘装置の外観図。
本実施形態の箱体の封緘装置の右側面図。
本実施形態の箱体の封緘装置の平面図。
本実施形態の箱体の封緘装置の拡大背面図。
図3のB-B線に沿った要部を示す矢視断面図。
図2のA-A線に沿った要部を示す矢視拡大断面図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した外観図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示すとともに前方、左方かつ下方から視た外観図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示すとともに後方、左方かつ上方から視た外観図。
押圧部が降下位置に位置する場合における、テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した右側面図。
押圧部が上昇位置に位置する場合における、テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した右側面図。
(a)は図10においてカッターアームを仮想線で示した図10の要部拡大図、(b)は図11においてカッターアームを仮想線で示した図11の要部拡大図。
(a)は箱体の前面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図、(b)は同じく貼り付け後の様子を示す作用説明図。
(a)は箱体の上面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図、(b)は同じく貼り付け後の様子を示す作用説明図。
箱体の後面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図。
引上げローラによりテープを引き上げる様子を示す作用説明図。
封緘対象となる薄型の箱体の外観図。
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
本実施形態における箱体の封緘装置1(以下、「封緘装置1」と略記する)は、箱体B(当例においてはダンボール箱B)の上面Buに有する開口部を閉塞するために備えた一対のフラップBaの対向端部Baa(図17参照)に粘着テープT(以下、「テープT」と略記する)を貼り付けて箱体Bを封緘する装置であって、箱体Bの中でも薄型の箱体Bの封緘に好適な装置である。
図1~図5に示すように、本実施形態における封緘装置1は、基台2とユニット支持体3と各種ユニット10,40,50で構成している。
なお、図中Lを装置の前後方向、Wを装置の幅方向、Zを装置の上下方向(高さ方向)とする。さらに、Lfを装置の前方向(正面側)、Lrを装置の後方向(背面側)、Wrを装置の右方向、Wlを装置の左方向、Zuを装置の上方向とする。
図1~図3、図5に示すように、基台2は、箱体Bを搬送路4に沿って自動搬送する箱搬送台21と、箱搬送台21に対して後方へ延設された箱供給台22と、箱搬送台21に対して前方へ延設された箱搬出台23とを備えている。
箱搬送台21、箱供給台22および箱搬出台23の各上面は略面一に形成されており、上述した搬送路4は、箱搬送台21の上面のみならず、箱供給台22と箱搬出台23との各上面に至るまで前後方向に連続して直線状に形成されている。搬送路4は、装置の後側(背面側)が箱体Bの搬送方向の上流側、同じく前側(正面側)が下流側に相当し、箱体Bは、搬送路4の後側から前方向へ搬送される。
なお、箱供給台22の上面は、平坦な水平面で形成されるのに対して、箱搬出台23の上面は、幅方向に延びる軸回りに転動自在な複数の搬送ローラー5が搬送路4に沿って等ピッチで並列配置されている(図1、図3、図5参照)。
図1~図5に示すように、ユニット支持体3は、箱搬送台21の上面よりも上方に、搬送路4を跨ぐように幅方向に架設されたユニット支持枠24と、ユニット支持枠24を幅方向の両側から支持する支柱125とを備えている。
ユニット支持体3は、後述するテープ貼付けユニット10と上側箱搬送ユニット40Uを支持する平面視矩形状のフレーム形状に形成されている。なお、ユニット支持体3によって、後述するテープ貼付けユニット10は、その略全体が搬送路4の幅方向の中間位置の直上に位置するように支持されている。また、後述する上側箱搬送ユニット40Uは、テープ貼付けユニット10に対して両サイドに一対を備えている。
支柱125は、上下方向に延び、その中間部が箱搬送台21の幅方向の夫々に対応する側面に取り付けられている。支柱125の内部には、上下方向に延びる螺旋軸(ボールネジ)が内部に配され(図示省略)、ユニット支持枠24を上下動可能に構成している。封緘装置1には、螺旋軸を回動することにより、ユニット支持体3の高さを調節するための高さ調節ハンドル(図示省略)を設けている。
図1~図5に示すように、本実施形態における封緘装置1は、テープ貼付けユニット10と箱搬送ユニット40と、搬送路幅調節ユニット50を備えている。
箱搬送ユニット40は、上側箱搬送ユニット40Uと下側箱搬送ユニット40D(図5参照)と箱ガイドレール48とを備えている。
図5に示すように、上側箱搬送ユニット40Uは、ユニット支持枠24に支持され、下側箱搬送ユニット40Dは、箱搬送台21の上部に配設されている。図6に示すように、上側箱搬送ユニット40Uと下側箱搬送ユニット40Dは、何れも左右一対のベルト搬送機43を搬送路4に沿って備えている。
図5に示すように、ベルト搬送機43は、幅方向に延びる軸回りに転動する従動ローラー44と、モータ46によって幅方向に延びる軸回りに回転する駆動ローラー45と、前後方向に離間して配置された従動ローラー44と駆動ローラー45とに亘って環状(無端状)に張架される搬送ベルト47を有する構成としている。
図5、図6に示すように、上述した上側箱搬送ユニット40Uに備えたベルト搬送機43と、下側箱搬送ユニット40Dに備えたベルト搬送機43とは、搬送路4の幅方向の両側において、搬送路4を隔てて上下各側に対向して配設されている。
そして、図5に示すように、下側箱搬送ユニット40Dには、ベルト搬送機43における搬送ベルト47の上面47duに箱体Bが支持される。一方、上側箱搬送ユニット40Uは、上側箱搬送ユニット40Uに備えたベルト搬送機43における搬送ベルト47の下面47udが箱体Bの上面Buに当接可能な高さに調節される。これにより、搬送路4に対して上下の搬送ベルト47が同期して駆動することで、箱体Bを搬送路4の後方から前方へ自動搬送することができる。
なお、ユニット支持枠24の前側には、搬送ベルト47の駆動用のモータ46を、作業者がON(作動)/OFF(停止)操作するための作動スイッチ49を備えている。
図1、図3、図6に示すように、箱搬送ユニット40における箱ガイドレール48は、搬送路4の幅方向の両側に一対を備え、夫々の幅方向の内端が、搬送路4に沿って前進する箱体Bの側面に幅方向の外側から当接することで幅方向にガイドする。
図1、図3に示すように、一対の箱ガイドレール48は、何れも搬送路4に沿って前後方向に直線状に延びる長尺な部材であるとともに、上下方向(板厚方向)に対して幅方向に長いブレード状に形成された板材である。
すなわち、一対の箱ガイドレール48は、本実施形態の封緘装置1によって対応可能(すなわち、テープT貼り付けによる封緘が可能)な薄型の箱体Bの中でも最小限の厚みを有する箱体Bの厚みよりも薄い厚みに形成されている。そして、一対の箱ガイドレール48は、搬送路4の下端、すなわち、搬送路4の下面を構成する搬送ベルト47の上面47duよりも若干上方の位置に搬送路4に沿って水平に配置されている(図4、図6、図13(a)参照)。
図1~図6に示すように、搬送路幅調節ユニット50は、ガイドレール取付部51と幅調節リンク52と幅調節レバー53とで構成され、これら51,52,53は、幅方向の夫々に備えた箱ガイドレール48に対応して左右一対を備えている。
同図に示すように、ガイドレール取付部51は、箱ガイドレール48と平行に前後方向に延びるとともに、箱ガイドレール48に対して幅方向の外側に並列して配置されており、図4に示すように、箱ガイドレール48を幅方向外側から取り付け支持している。
図1~図4、図6に示すように、搬送路4に対して幅方向の両側において、ガイドレール取付部51は、幅調節リンク52を介して箱搬送台21に支持されている。
図3に示すように、幅調節リンク52は、一端が箱搬送台21の上面の幅方向の端部に軸支され、他端がガイドレール取付部51に軸支され、平面視で幅調節リンク52の一端を中心として他端が後方を向く姿勢(図3中仮想線で示した幅調節リンク52参照)、或いは幅方向内側を向く姿勢(図3中実線で示した幅調節リンク52参照)との間で揺動可能に構成されている。このような幅調節リンク52は、前後一対を備えた並列リンク機構で構成されている。これにより、ガイドレール取付部51(箱ガイドレール48)は、搬送路4と平行かつ水平を保ちつつ、幅方向外側へ移動しながら箱供給台22に対して後側へ迫り出すとともに、幅方向内側へ移動しながら箱搬送台21の側へ退避する。
そして、ガイドレール取付部51の後部に備えた幅調節レバー53の操作により、幅調節リンク52の他端側の軸支部における、ガイドレール取付部51に対する枢動を規制することで、搬送路4が任意の幅となるように箱ガイドレール48の位置を固定することができる。
すなわち、一対の箱ガイドレール48は、搬送路幅調節ユニット50により、手動で左右各側において独立して搬送路4の幅を調節可能としている。
図7~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13と連結アーム14とテープ切断アーム15を備えている。
後側揺動アーム12は、下端かつ前端に後述する後側押圧ローラー16を有するとともに、後側押圧ローラー16を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に幅方向に延びる軸17によって右側の側壁11rの後部に軸支されている。
前側揺動アーム13は、下端かつ後端に後述する前側押圧ローラー18を有するとともに、前側押圧ローラー18を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも後方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に、幅方向に延びる軸19によって右側の側壁11rの前部に軸支されている。
後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とは、これらの間に亘って前後方向に延びる連結アーム14によって互いに連結されている。
具体的に、後側揺動アーム12は、連結アーム14の後端に幅方向に延びる軸14r(図9~図11参照)によって軸支されるとともに、前側揺動アーム13は、連結アーム14の前端に幅方向に延びる軸14f(図8~図11参照)によって軸支されている。
これにより、連結アーム14は、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とを、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とが略同じ高さに保ちながら上下動するように連動させる。すなわち、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とは、同じタイミングで降下位置Pd或いは上昇位置Puとなるように互いに揺動する。
「降下位置Pd」とは、後側押圧ローラー16、前側押圧ローラー18、及び、テープカッター25が、搬送されてくる箱体Bの上面Buよりも下方の位置であり、図7~図10、図12(a)に示す状態を示す。
具体的に、後側押圧ローラー16の降下位置Pdは、後側押圧ローラー16の後側近傍Ar(図13(a)参照)で垂下するテープTの下部Td(同図参照)を後側押圧ローラー16によって箱体Bの前面Bfに押し当て可能に待機する位置であり、例えば、図13(a)に示すような位置をいう。
さらに、前側押圧ローラー18の降下位置Pdは、箱体Bの上面Buの対向端部Baaに貼り付けたテープTにおける、該対向端部Baaの後端から後方へ延出する延出片Tr(図15参照)を前側押圧ローラー18によって箱体Bの後面Brに押し当てる位置であり、例えば、図15に示すような位置をいう。
一方、「上昇位置Pu」とは、後側押圧ローラー16、前側押圧ローラー18、及び、テープカッター25が、搬送されてくる箱体Bの上面Buよりも上の位置であり、図11、図12(b)に示す状態を示す。
後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の各上昇位置Puは、何れもテープTを箱体Bの上面Buに有する一対のフラップBaの対向端部Baaに押し当てる位置であり、例えば、図14(a)(b)に示すような位置をいう。
図7~図11に示すように、テープ切断アーム15は、下部前側にテープカッター25を有するとともに、テープカッター25を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に幅方向に延びる軸26によって左側の側壁11lに軸支されている(図8、図9参照)。
テープカッター25は、テープTよりも幅広に形成され、下端にカッター刃先が幅方向に沿って形成された板状に形成されている。
テープカッター25の上昇位置Puは、テープカッター25の下端に形成されたカッター刃先が、箱体Bの上面Buに張り付けたテープTに対して上方から臨むとともに、降下位置Pdへ降下する際に、テープTを切断可能とする位置であり、図11、図14(a)(b)に示すような位置をいう。
さらに、図7~図10、図12(a)に示すように、テープ切断アーム15には、カッター保護部材27とカッター押上部材28とカッター取付け位置調節ブラケット29(図7、図12(a)参照)と押上部材取付け位置調節ブラケット30とを備えている。
カッター保護部材27は、テープカッター25に対して前方から該テープカッター25を覆うことでカッター刃先に対して人手を保護する部材である。
カッター保護部材27は、図10、図11に示すように、テープカッター25に対して下部が近接する位置(テープカッター25を覆うカバー位置Pa(図10参照))と又は前方へ離間する位置(テープカッター25に対して退避する退避位置Pb(図11参照))との間で揺動可能に上端がテープ切断アーム15側に軸支されている。なお、カッター保護部材27は、上端に有する軸支部27aにトーションバネ31(図8参照)を備えることで、常時、カバー位置Paに付勢されている。
そして、カッター保護部材27は、テープカッター25が降下位置Pdのとき、カバー位置Paに位置することで、上述したように、カッター刃先に対して人手を保護する。一方、カッター保護部材27は、テープカッター25が上昇位置Puとなったとき、箱体Bの上面Buに当接することで退避位置Pbとなり(図14(a)(b)参照)、テープカッター25によりテープTを切断可能な状態となる。
カッター押上部材28は、テープカッター25を上昇位置Puに押し上げるカム板であって、テープカッター25に対して側方(幅方向の一方(当例では左側))にずらして配設されている(図7~図9参照)。
図12(b)に示すように、カッター押上部材28は、テープカッター25および後側押圧ローラー16が夫々上昇位置Puに位置する状態において、前端28fがカッター刃先よりも前方に位置するとともに、後部28rが後側押圧ローラー16の下端よりも後方に位置するように前後方向に延びている。カッター押上部材28の後部28rは、後方程上方へ位置するように傾斜して前後方向に延びている(図12(a)(b)参照)。
カッター押上部材28は、テープカッター25が降下位置Pdに位置する状態において、後方から前方へ搬送される箱体Bの前部かつ上部の角部に、後部28rがテープTを介さずに直接当接することで、テープ切断アーム15(テープカッター25)を上昇位置Puに押し上げる(図13(a)(b)参照)。
カッター取付け位置調節ブラケット29(図12(a)参照)は、テープカッター25をテープ切断アーム15の側にボルト等を用いて取り付けるとともに、テープカッター25のテープ切断アーム15への取り付け位置を前後方向に調節可能としている。すなわち、カッター取付け位置調節ブラケット29は、テープカッター25を後側押圧ローラー16に対して前方から近接した状態と前方へ離間した位置との間で取り付け位置を調節可能としている。
押上部材取付け位置調節ブラケット30は、カッター押上部材28をテープ切断アーム15の側にボルト等を用いて取り付けるとともに、カッター押上部材28におけるテープ切断アーム15への取り付け位置を前後方向に調節可能としている。
これらテープカッター25およびカッター押上部材28の夫々の前後方向の取り付け位置を適宜調節することで、箱体Bの前面Bfおよび後面Brに貼り付けられるテープTの長さを調節することができる。本実施形態のように薄型の箱体Bに対応させる観点においては、テープカッター25は、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置することが好ましい。
さらに、図7~図12(a)(b)に示すように、テープ貼付ユニット10は、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18を降下位置Pdの側へ付勢する付勢バネ32と、テープ切断アーム15を降下位置Pdの側へ付勢する付勢バネ33とを備えている。なお、図7、図11、図12(a)(b)においては付勢バネ33の図示を省略している。
さらに、図7~図10に示すように、テープ貼付ユニット10は、搬送路4の後方から前方へ搬送される箱体BにテープTを押し当てる上述した前後各側の押圧ローラー18,16と、テープ供給ローラー35(図7参照)と、テープ供給ローラー35から供給されたテープTを後側押圧ローラー16へガイドするテープガイド構造60とを備えている。
図7に示すように、テープ供給ローラー35は、右側の側壁11rから上方に延出する支持板36の上部に設けられ、テープTが巻き回されて成るテープ原反TAの中心部を幅方向に延びる軸回りに回動可能に装着する構成としている。
テープ供給ローラー35に装着されたテープ原反TAは、最外層からテープTが引き出され、該テープTは、下方に有するテープガイド構造60の側へと配索される。そして、テープ供給ローラー35は、テープガイド構造60の側からテープTに加わるテンションに基づいて受動的に回動することでテープ原反TAのテープTをテープガイド構造60側へと供給する。
テープガイド構造60は、テープ供給ローラー35から供給されたテープTを後側押圧ローラー16までガイド可能に第1ガイドローラー61と第2ガイドローラー62と補助ガイドローラー63とガイド部材64(図7、図9参照)と引上げローラー65とを備えている。
第1ガイドローラー61、第2ガイドローラー62、補助ガイドローラー63、および引上げローラー65は、何れも幅方向に延びる軸回りに回動自在に軸支されている。
第1ガイドローラー61は、右側の側壁11rの上部かつ後部のコーナー部に設けられ、テープ供給ローラー35(図7参照)から後側押圧ローラー16へテープTを供給する過程において該テープTを最も上流側(テープ供給ローラー35の側)でガイドするローラーであり、テープ供給ローラー35から配索されたテープTの非接着面Tb(図13(a)参照)に前側から当接して下流側(第2ガイドローラー62の側)へガイドする。
第2ガイドローラー62は、右側の側壁11rの第1ガイドローラー61よりも前方の位置に設けられ、第1ガイドローラー61から配索されたテープTの接着面Ta(図13(a)参照)に後側から当接して下流側(ガイド部材64の側)へガイドする。
図6、図12(a)に示すように、ガイド部材64は、後側揺動アーム12における、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の上方近傍に設けられ、上方に位置する第2ガイドローラー62から配索されたテープTを、上下方向に挿通した状態で下方の後側押圧ローラー16の後側近傍Ar(図13(a)参照)までガイドするレール形状に形成されている。さらに、ガイド部材64は、上下方向に挿通したテープTが上方へ逆流することを防止可能にテープTを保持する機能を備えている。なお、後側押圧ローラー16の後側近傍Arにおいて、垂下された状態のテープ下部Tdは、接着面Taが後方を指向するように配置される。
補助ガイドローラー63は、後側揺動アーム12における、ガイド部材64に対して上方かつ後側に設けられ、第2ガイドローラー62からガイド部材64へ配索されるテープTを後側からガイドする。
引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げるローラーである。
図16に示すように、引上げローラー65は、第2ガイドローラー62の位置(「テープ供給位置」とも称する)から、降下位置Pdに有する後側押圧ローラー16の後側近傍ArまでテープTを最短経路で配索した場合の該最短経路(当例では第2ガイドローラー62とガイド部材64とを結ぶ仮想直線La)よりも前端が前方に位置するように設けられている。
これにより後述するように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、テープTに対して後方側から当接し、テープ下部Tdを引き上げる。
ここで、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、すなわち、後側揺動アーム12が図16において反時計回りに回動する際に、連結アーム14は前方へ移動するように連動する。本実施形態においては、引上げローラー65は、上述した連結アーム14に設けられている(図16参照)。これにより、図16に示すように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際の移動に基づいて、テープTを引き上げる方向に移動(後方の退避位置Prから前方の引上げ位置Pfまで移動)する構成としている。
その他にも、図8~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4(搬送ベルト47)の高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを調節する下限高さ調節部80を備えている。
下限高さ調節部80は、連結アーム14の上辺の中間部から上方へ突出する突起81と、突起81の前方側において右側の側壁11rに取り付けられた、ゴム等の弾性部材で形成されたブッシュ状のストッパ82とで構成されている。
ここで、上述したように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、連結アーム14は、後側揺動アーム12に連動して前方へ移動する。そして、ストッパ82は、後側押圧ローラー16が降下位置Pdに位置するときに、連結アーム14に設けた突起81が当接する位置に設けられている(図9、図10参照)。これにより、下限高さ調節部80は、それ以上、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18が降下しないように規制する構成としている。
さらに、図9~図11に示すように、ストッパ82は、右側の側壁11rに対する取り付け位置を前後方向に調節可能としている。このため、下限高さ調節部80は、このストッパ82の取り付け位置を調節することで、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の高さ(すなわち、下限位置)を調節することができる。
さらにその他にも、図9~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4(搬送ベルト47)の高さに対して、上昇位置Puにおける前側押圧ローラー18の高さを調節する上限高さ調節部85を備えている。
上限高さ調節部85は、右側の側壁11rにおける、上昇位置Puに位置する前側揺動アーム13に上方から当接する位置に設けられている(図11参照)。これにより、上限高さ調節部85は、それ以上、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18が上昇しないように規制する構成としている。
さらに、上限高さ調節部85は、右側の側壁11rに対する取り付け位置を上下方向に調節可能としている。このため、上限高さ調節部85は、上昇位置Puにおける後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の高さ(すなわち、上限位置)を調節することができる。
なお、図7~図10に示すように、テープ貼付ユニット10には、前側下部に、箱体Bの上面Buにおける一対のフラップの対向端部Baaに付着した粉塵を掃徐するブラシ90を備えている。但し、ブラシ90は必須ではなく、テープ貼付ユニット10は、ブラシ90を備えずに構成してもよい。ブラシ90を備える場合には、本実施形態のように、テープ貼付ユニット10の前側下部に備えるに限らず、前側下部と後側下部とのうち、少なくとも一方に備えることができる。
続いて上述した封緘装置1を用いて、図17に示すように箱体Bの主に上面Buを構成する一対のフラップBaの対向端部BaaにテープTを貼り付けて箱体Bを封緘する手順について、図13(a)(b)、図14(a)(b)、図15を用いて説明する。なお、図13(a)(b)、図14(a)(b)、図15において、箱体Bを明瞭にするため、はドットを付して示している。
作業者は、封緘装置1の背面側に立ち、作動スイッチ49をONにして搬送ベルト47を駆動した状態で、箱供給台22に載置した箱体Bの上面BuのフラップBaが不測に開かないよう幅方向の両側を手で抑えながら搬送路4の前方(下流側)へ箱体Bを真直ぐに押し込む。箱体Bは、箱搬送台21に差し掛かると搬送ベルト47によって自動搬送され、搬送路4に沿って前進する。
やがて図13(a)に示すように、搬送路4を前進する箱体Bは、降下位置Pdにある後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが箱体Bの前面Bfに当接し、後側押圧ローラー16に押圧により該箱体Bの前面Bfに貼り付く。
さらに箱体Bが、搬送ベルト47によって前進することにより、図13(b)に示すように、後側押圧ローラー16が降下位置Pdから上昇位置Puへと押し上げられ、それと同時に後側押圧ローラー16に連動する前側押圧ローラー18についても降下位置Pdから上昇位置Puへと上昇する。
続いて、テープ切断アーム15に備えたカッター押上部材28が箱体Bの前部かつ上部の角部に当接することで、テープカッター25についても降下位置Pdから上昇位置Puへと押し上げられる(図13(b)、図14(a)参照)。なお、このときカッター保護部材27は、カバー位置Paから退避位置Pbとなる。
そして、上昇位置Puへと押し上げられた後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18には、付勢バネ32の付勢力(復元力)が下方へ作用するため、これら後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18によってテープTを箱体Bの側へ押し付ける。これにより、図14(a)(b)に示すように、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18は、箱体Bが搬送路4を前進するに伴って、箱体BのフラップBaの対向端部Baaの前端から後方へ向けてテープTを貼り付けることができる。
図14(b)に示すように、前進する箱体Bの後端が後側押圧ローラー16よりも前方へ通過すると、該後側押圧ローラー16からの押圧を受け止める箱体Bが存在しなくなる。このため、テープTにおける、箱体Bの後端から後方への延出片Trは、後側押圧ローラー16の押圧によって前後方向に伸張された状態に保たれる。
また、テープ切断アーム15に備えたカッター押上部材28は、上昇位置Puのとき、テープTの側方においてテープTを介さずに箱体Bを直接下方へ押圧するが、図14(b)中の仮想線で示す箱体Bのように、箱体Bの後端がカッター押上部材28の後端28rrよりも前方へ通過すると、カッター押上部材28(テープ切断アーム15)を押し上げる箱体Bが存在しなくなる。このため、テープ切断アーム15は、付勢バネ33の付勢力により上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する。その際に、テープTの後方への延出片Trをテープカッター25により切断することができる(図14(b)参照)。
続いて図15に示すように、箱体Bの後端が前側押圧ローラー18よりも前方へ通過すると、前側押圧ローラー18は、箱体Bによって支持されなくなるため、付勢バネ32の付勢力により降下位置Pdへ降下する。その際に、切断されたテープTのうち、箱体Bの後端から後方へ延出した状態で残留する延出片Trの余長部分は、前側押圧ローラー18によって箱体Bの後面Brに押し付けて貼り付けられる(図15参照)。
一方、切断されたテープTのうち、ガイド部材64によって保持され、該ガイド部材64から下方へ垂下するテープ下部Tdは、続いて搬送される箱体Bの前面Bfに対する貼り付けに備えて、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに垂下した状態で配される(図15参照)。
さらに上述したように、前側押圧ローラー18が上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する際、この前側押圧ローラー18の動きに連動して後側押圧ローラー16についても降下位置Pdへと降下(復帰)する。そして、図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する際、連結アーム14が前方へ移動するに従って、引上げローラー65は、後方の退避位置Prから前方の引上げ位置Pfまで移動し(図16中の太矢印DA参照)、ガイド部材64から下方へ垂下するテープ下部Tdを引き上げることができる(図16中の太矢印DB参照)。
よって、降下位置Pdにある後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、該後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように配することができる。
従って、上述した手順と同じ要領で、続いて搬送される箱体Bの前面Bfに対して後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを後側押圧ローラー16によって貼り付ける際に、テープ下部Tdを箱体Bの前面Bfに対して適切な長さで貼り付けることができる。
以上により、箱体Bに対するテープTの貼り付けが完了する。
図1~図5に示すように、上述した本実施形態の封緘装置1は、搬送路4の後方から前方へ向けて箱体Bを搬送する箱搬送ユニット40と、箱体Bの上面Buに有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップBaの対向端部Baa(図17参照)に、搬送方向(Lf)に沿ってテープTを貼り付けるテープ貼付ユニット10とを備え、図7~図12(a)(b)に示すように、テープ貼付ユニット10には、降下位置Pdと、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Puとの間で移動可能に構成され、降下位置Pdのとき箱体Bの前面BfにテープTを押し当てるとともに、上昇位置Puのとき箱体Bの対向端部BaaにテープTを押し当てる後側押圧ローラー16(押圧部)を備え、特に図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げる引上げローラー65(引上げ手段)を設けたことを特徴とする。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16は、上昇位置Pu(図12(b)参照)に位置するとき、降下位置Pd(図12(a)参照)よりも前方かつ上方に位置する。このため、図15に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、後側押圧ローラー16とともに後方へと移動しながら降下しようとする。
一方、上記構成によれば、図16に示すように、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16よりも上方に位置する第2ガイドローラー62の位置(テープ供給位置)から、ガイド部材64の位置までテープTを最短経路で配索した場合の該最短経路(仮想直線La)よりも前方の位置に引上げローラー65を設けている。
このため、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、後側押圧ローラー16と共に後方へと移動しながら降下することを、引上げローラー65によって阻害される。換言すると、テープ下部Tdは、引上げローラー65によって上方かつ前方へ引っ張られる。これにより、後側押圧ローラー16の後側近傍Arにおいてテープ下部Tdが、後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように配することができる。
ここで、後側押圧ローラー16を用いてテープTを箱体Bに貼り付け開始時には、図13(a)に示すように、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されるテープ下部Tdは、箱体Bの前面Bfに対して後側押圧ローラー16によって押し当てられることで貼り付けられる。
その際、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが、上述したように、後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように位置させることができるため、箱体Bが薄型である場合においても、テープ下部Tdを箱体Bの前部の高さに収まるように(すなわち、後側押圧ローラー16の後側近傍Arで垂下するテープ下部Tdの下端が箱体Bの前面Bfの下端よりも上方に位置するように)貼り付けることができる。
従って、薄型の箱体Bにおいても、箱体Bの開口部を有する上面Buに形成されたフラップBaの対向端部Baaのみならず、該上面Buと隣接する側の面、すなわち前面Bfに至るまでテープTを適切に貼り付けることができる。
具体的には、箱体Bの前面Bfに貼り付けたテープTの下端が箱体Bの下端よりも下方に残余し、該残余部分が、箱搬送ユニット40に備えた、搬送ローラー5等の周辺部品に意に反して接着することや、テープT貼り付け後の箱体Bの見栄えが低下したり、箱体Bに張り付けたテープTの剥がれのきっかけとなるおそれがない。
ひいては、従来のように、薄型の配送物(内容物)を、該薄型の配送物の厚みに対して過剰な厚みを有する厚型の箱体Bに収容する必要がなく、トラックによる輸送時における、トラックの荷台や、一時保管時における物流倉庫において、配送物が積載可能となる容量を実質的に増加させることができるため、配送物の輸送効率を高めることができる。さらに、薄型の配送物を、該薄型の配送物の大きさに適した大きさの箱体Bで封緘できるため、箱体B内部において薄型の配送物が不用意に動かないように過剰な量の緩衝材や固定部材を配送物と共に収容する必要もなく、資源削減に寄与することができる。
また、本実施形態の封緘装置1は、薄型の箱体Bに対してのテープT貼り付けによる封緘作業の自動化に対応することが可能となるため、薄型の箱体Bで封緘した大量の配送物の配送を実現することができる。
このため、一般に郵便ポストに投函できる配送物のサイズ(厚み)は、大型であれば、40mm以下、小型であれば30mm以下とされているが、本実施形態の封緘装置1は、郵便ポストに投函するために要求される、このような薄型の箱体Bに対してもテープT貼り付けによる封緘作業を自動で行うことができる。
従って、薄型の箱体Bに封緘された大量の配送物を、郵便ポストを利用して配送することが可能となり、特に配送時における、配送物の集荷作業の労力、コストを大幅に軽減することができる。
この発明の態様として、図16に示すように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際の移動(図15参照)に基づいて、テープTを引き上げる方向、すなわち前方に移動する構成としたものである。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、引上げローラー65自体がテープTを引き上げる方向(すなわち、退避位置Prから前方の引上げ位置Pf)に移動するため、例えば、引上げローラー65が定位置のまま(例えば常時、引上げ位置Pfにおいて固定されたまま)テープ下部Tdを引き上げる場合と比して積極的にテープ下部Tdを引き上げることができる。
さらに、後側押圧ローラー16は、箱体Bに対してテープTの貼り付けが終了したタイミングで上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する。そして、上記構成によれば、引上げローラー65は、このタイミングでテープTを引き上げる構成とすることで、このテープTの引き上げ動作が箱体Bに対するテープTの貼り付け作業を阻害することがない。しかも、引上げローラー65は、次に搬送される箱体Bに対してテープTの貼り付け作業を開始する前に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されるテープ下部Tdを適切な垂下長さに引き上げが完了して、次に搬送される箱体Bに対してのテープTの貼り付け作業に備えることができる。
この発明の態様として、図14(a)(b)、図15に示すように、後側押圧ローラー16(後側押圧部)よりも前側に、降下位置Pdと上昇位置Puとの間で移動可能に構成され、降下位置Pdのとき箱体Bの後面BrにテープTを押し当てるとともに、上昇位置Puのとき箱体Bの対向端部BaaにテープTを押し当てる前側押圧ローラー18(前側押圧部)を備え、図7~図15に示すように、後側押圧ローラー16を降下位置Pdと上昇位置Puとの間で揺動させる後側揺動アーム12と、前側押圧ローラー18を降下位置Pdと上昇位置Puとの間で揺動させる前側揺動アーム13と、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とに連結され、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とが略同じ高さに保ちながら上下動するように後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とを連動させる連結アーム14とを備え、図10~図12(a)(b)、図16に示すように、引上げローラー65は、連結アーム14に設けられたものである。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、連結アーム14が後側揺動アーム12に連動して移動する。そして、このような連結アーム14に引上げローラー65を設けることで、図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、引上げローラー65自体をテープ下部Tdの引き上げ方向へ移動させることができる。
すなわち、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際に、引上げローラー65は、上述したように、定位置のままテープ下部Tdを引き上げる場合と比して積極的にテープ下部Tdを引き上げることができる。
さらに、引上げローラー65を連結アーム14に設けることで、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、引上げローラー65を前方へと移動させるための駆動源等を別途備えずとも、後側押圧ローラー16が降下する際における連結アーム14の動きを利用して引上げローラー65を上述したように、前方へと効率よく移動させることができる。
この発明の態様として、図12(a)(b)に示すように、後側押圧ローラー16の前側近傍に、降下位置Pdと上昇位置Puとの間で移動するとともに、上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際にテープTを切断するテープ切断アーム15(テープ切断手段)を備え、テープ切断アーム15に備えたテープカッター25を、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置させることが好ましい。
ここで、テープTは、テープ切断アーム15が上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際に、テープ切断アーム15に備えたテープカッター25により切断され、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の後側近傍Arに垂下した状態で配される。
そして、上述したように、テープカッター25を、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置させることで、テープTを極力、後側押圧ローラー16の側へ近接した位置でテープカッター25により切断することができる。
従って、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが後側押圧ローラー16よりも下方に垂下する長さを極力短くすることができる。
この発明の態様として、図9~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4の高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを調節する下限高さ調節部80(高さ調節手段)を備えたものである。
上記構成によれば、搬送路4に沿って搬送される箱体Bの高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを下限高さ調節部80によって調節できるため、箱体Bが薄型である場合においても、後側押圧ローラー16は、箱体Bの前面Bfに対して適切な高さで、テープTを押し付けることができる。
従って、箱体Bが薄型である場合においても箱体Bの前面BfにテープTを適切に貼り付けることができるとともに、後側押圧ローラー16を、箱体Bの前進に伴って降下位置Pdから上昇位置Puへ確実に押し上げることができる。
また、本発明の箱体の封緘装置は、上述した本実施形態の封緘装置1の構成および実施例に限定されない。
例えば、上述した本実施形態においては、封緘装置1を薄型の箱体Bに対してテープTの貼り付けによって自動封緘する対象となる箱体Bが薄型である場合に適用したが、薄型の箱体Bのみならず、通常の箱体B(厚型の箱体B)に適用してもよい。
すなわち、本実施形態の封緘装置1は、ユニット支持体3の高さを調節することで、テープ貼付けユニット10および上側箱搬送ユニット40Uを任意の高さに設定することで、箱体Bの厚みに関わらず、箱体Bに対してテープTの貼り付けによる自動封緘を行うことができる。
また、本発明の引上げ手段は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げ可能であれば、本実施形態の引上げローラー65の構成に限定しない。
具体的には、本発明の引上げ手段は、連結アーム14に備えた構成に限らず、例えば、直接、側壁11に設けたり、後側揺動アーム12に設けてもよい。また、本発明の引上げ手段は、引上げローラー65自体をテープ下部Tdの引き上げ方向へ移動させる構成に限らず、引上げローラー65は定位置で後側押圧ローラー16との相対位置の変動に基づいて、テープ下部Tdを引き上げる構成としてもよい。
1…箱体の封緘装置
4…搬送路
10…テープ貼付ユニット
12…後側揺動アーム
13…前側揺動アーム
14…連結アーム
15…テープ切断アーム(テープ切断手段)
16…後側押圧ローラー(押圧部、後側押圧部)
18…前側押圧ローラー(前側押圧部)
40…箱搬送ユニット
65…引上げローラー(引上げ手段)
80…下限高さ調節部(高さ調節手段)
B…箱体
Bf…箱体の前面
Bu…箱体の上面
Br…箱体の後面
Baa…一対のフラップの対向端部
Lf…搬送方向
T…テープ
Pd…降下位置
Pu…上昇位置
Ar…後側押圧ローラーの後側近傍
Td…テープ下部
この発明は、搬送路の後方から前方へ向けて箱体を搬送する搬送ユニットと、箱体の上面に有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップの対向端部に、搬送方向に沿ってテープを貼り付けるテープ貼付けユニットとを備えた箱体の封緘装置に関する。
従来より、封緘装置に関して、封緘性能を高めるために箱体の上面に有する一対のフラップの対向端部の前後方向の全長のみならず、該対向端部の両端を越えて、箱体の前後各面の上部に至るまでテープを貼り付けることが可能な構成が開発されている(例えば、下記特許文献1参照)。
特許文献1の封緘装置は、搬送方向において互いに離間して配置され、箱体を、テープを介して押圧可能な押圧部としての上流側押圧ローラーおよび下流側押圧ローラーと、テープを切断可能にこれら上流側および下流側の押圧ローラーの間に配置されたテープカッターを備えた構成としている。
そして、特許文献1の封緘装置を用いて箱体にテープを貼り付ける際には、上流側押圧ローラーの上流側(後方)にテープの下部を垂下した状態で配しておく。その状態で、箱体が搬送経路における上流側(後方)から上流側押圧部(前方)に向けて進むと、箱体の前面上部がテープの下部を介して上流側押圧部によって押圧される。
これにより、箱体の前面上部にテープを貼り付けることができる。この箱体の前面の上部に貼り付けられたテープ下部が、箱体に対するテープの貼り付けの開始端部となり、その後、上流側押圧ローラーおよび下流側押圧ローラーによって、箱体の上面に有する一対のフラップの対向端部に対してテープの貼り付け動作が該対向端部の前端から後端へ向けて連続して行われる。
その後、テープは、箱体の後面の上部に貼り付けるために、箱体の後端から後方へ延出する余長部分を残した状態でテープカッターにより切断される。一方、切断後に装置側に残ったテープは、下端が垂下した状態で下部が上流側押圧ローラーの後方側近傍において配され、上述と同じ要領で次に搬送される箱体に対するテープの貼り付けに備えることができる。
ところで、厚みが例えば、8mm~40mm程度の薄い、本などの配送物(薄型配送物)を梱包材に封緘して配送する際には、現状では梱包材として封筒やビニール袋が用いられることが多い。
但し、封筒やビニール包装は、一般に、ダンボール箱と比較して可撓性を有するとともに強度に劣るため、これら封筒やビニール包装に封緘された配送物は、積載し難いため荷崩れし易く、また、配送時に破れたり、皺がつき易い等の要因で配送物の保護性能に劣るおそれがあった。
一方で、封筒やビニール包装よりも頑強なダンボール箱等の箱体に、薄型配送物を封緘して配送することも行われているが、薄型の配送物(内容物)の厚みに対して過剰に厚みを備えた箱体に、薄型の配送物を封緘して配送する場合には、トラックによる輸送時における荷台への実質的な積載容量が低下するため、輸送効率が低下する等の点で不利である。
このような背景から封筒やビニール包装よりも頑強なダンボール箱等の箱体を薄型化し、該薄型の箱体に配送物を封緘して配送したいというニーズがある。
しかしながら、薄型の箱体の場合、上述したように、封緘装置を用いて該薄型の箱体に対してテープの貼り付けを開始する際、すなわち押圧部によってテープを箱体の前面に貼り付ける際に、箱体が薄型であることに起因して箱体の前面が上下方向に短くなる。
そうすると、箱体の前面に貼り付けたテープの下端が箱体の下端よりも下方に残余するおそれがあり、この場合、テープの下方への残余部分が、搬送ローラー等搬送路の周辺部位に意に反して接着することや、テープ貼り付け後の箱体の見栄えが低下したり、テープ剥がれのきっかけとなるおそれがある。
すなわち、このような課題が薄型の箱体に配送物を封緘して配送することが普及しない大きな要因となっていた。
本発明は、薄型の箱体においても、開口部を有する面に形成されたフラップの対向端部のみならず、該開口部を有する面と隣接する側の面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる箱体の封緘装置の提供を目的とする。
この発明の箱体の封緘装置は、搬送路の後方から前方へ向けて箱体を搬送する箱搬送ユニットと、箱体の上面に有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップの対向端部に、搬送方向に沿ってテープを貼り付けるテープ貼付けユニットとを備えた箱体の封緘装置であって、上記テープ貼付けユニットには、降下位置と、該降下位置よりも上方の上昇位置との間で移動可能に構成され、上記降下位置のとき上記箱体の前面に上記テープを押し当てるとともに、上記上昇位置のとき上記箱体の上記対向端部に上記テープを押し当てる押圧部を備え、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記押圧部の後側近傍に位置する上記テープの下部を引き上げる引上げ手段を設け、上記引上げ手段は、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際の移動に基づいて、該引上げ手段と上記押圧部との間の距離が長くなることで上記テープを引き上げる位置に設けられたことを特徴とする。
上記構成によれば、押圧部が上昇位置から降下位置まで降下する際に、押圧部の後側近傍に配され、押圧部と共に後方へと移動しながら降下しようとするテープ下部は、引上げ手段によって上方へ引っ張られることで、降下位置に位置する押圧部に対して過剰に垂下しないように配することができる。
従って、箱体が薄型であっても、箱体の開口部を有する面に形成された一対のフラップの対向端部のみならず、箱体の前面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる。
なお、本明細書において、薄型の箱体とは、開口部を有する面の幅方向および長手方向の各長さよりも、該開口部を有する面に隣接する面(前面および後面)の高さ方向の長さが短い箱体を示し、例えば、厚みが例えば、8mm~40mm程度の、本などの配送物(薄型配送物)を封緘して配送するに適した箱体を示す。
この発明の態様として、上記引上げ手段は、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際の移動に基づいて、該引上げ手段と上記押圧部との間の距離が長くなるように上記テープを引き上げる方向に移動する構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、上記引上げ手段自体が上記テープを引き上げる方向に移動するため、引上げ手段が定位置のままテープ下部を引き上げる場合と比して積極的にテープ下部を引き上げることができる。
よって、テープ下部を、降下位置に位置する押圧部に対して過剰に垂下しないように配することができる。
この発明の態様として、上記テープは、上記引上げ手段よりも上方から上記押圧部に向けて下方へ延びるテープ下方配索経路に沿って配索されており、上記押圧部を上記降下位置と上記上昇位置との間で揺動させる揺動アームと、該揺動アームに一端が連結され、かつ上記テープ下方配索経路を横切るように上記一端から他端側へ延びる連結アームとを備え、上記引上げ手段は、上記連結アームに設けられ、上記連結アームは、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際の揺動アームの変位に連動して、上記引上げ手段を、上記テープ下方配索経路に対して上記一端側から上記他端側へ移動させる構成とすることが好ましい。
上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、連結アームが揺動アームに連動して移動する。そして、このような連結アームに上記引上げ手段を設けることで、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、上記引上げ手段自体を、テープ下部を引き上げる方向へ移動させることができる。
すなわち、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置へ移動する際に、引上げ手段は、定位置のままテープ下部を引き上げる場合と比して積極的にテープ下部を引き上げることができる。
さらに、上記引上げ手段を上記連結アームに設けることで、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記引上げ手段を上記引き上げる方向へと移動させるための駆動源等を別途備えずとも、上記押圧部が降下する際における連結部材の動きを利用して上記引上げ手段を上述したように、上記引き上げる方向へと効率よく移動させることができる。
この発明の態様として、上記引上げ手段は、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記テープ下方配索経路に対して上記一端側から上記他端側へ略直進する構成とすることが好ましい。
この発明の態様として、上記押圧部の前側近傍に、上記降下位置と上記上昇位置との間で移動するとともに、上記上昇位置から上記降下位置へ移動する際に上記テープを切断するテープ切断手段を備え、上記テープ切断手段は、上記押圧部の側へ近接配置させた構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、降下位置に位置する押圧部の後側近傍に配されたテープ下部が押圧部よりも下方に垂下する長さを極力短くすることができる。
この発明によれば、薄型の箱体においても、開口部を有する面に形成されたフラップの対向端部のみならず、該開口部を有する面と隣接する側の面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる。
本実施形態の箱体の封緘装置の外観図。
本実施形態の箱体の封緘装置の右側面図。
本実施形態の箱体の封緘装置の平面図。
本実施形態の箱体の封緘装置の拡大背面図。
図3のB-B線に沿った要部を示す矢視断面図。
図2のA-A線に沿った要部を示す矢視拡大断面図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した外観図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示すとともに前方、左方かつ下方から視た外観図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示すとともに後方、左方かつ上方から視た外観図。
押圧部が降下位置に位置する場合における、テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した右側面図。
押圧部が上昇位置に位置する場合における、テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した右側面図。
(a)は図10においてカッターアームを仮想線で示した図10の要部拡大図、(b)は図11においてカッターアームを仮想線で示した図11の要部拡大図。
(a)は箱体の前面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図、(b)は同じく貼り付け後の様子を示す作用説明図。
(a)は箱体の上面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図、(b)は同じく貼り付け後の様子を示す作用説明図。
箱体の後面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図。
引上げローラーによりテープを引き上げる様子を示す作用説明図。
封緘対象となる薄型の箱体の外観図。
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
本実施形態における箱体の封緘装置1(以下、「封緘装置1」と略記する)は、箱体B(当例においてはダンボール箱B)の上面Buに有する開口部を閉塞するために備えた一対のフラップBaの対向端部Baa(図17参照)に粘着テープT(以下、「テープT」と略記する)を貼り付けて箱体Bを封緘する装置であって、箱体Bの中でも薄型の箱体Bの封緘に好適な装置である。
図1~図5に示すように、本実施形態における封緘装置1は、基台2とユニット支持体3と各種ユニット10,40,50で構成している。
なお、図中Lを装置の前後方向、Wを装置の幅方向、Zを装置の上下方向(高さ方向)とする。さらに、Lfを装置の前方向(正面側)、Lrを装置の後方向(背面側)、Wrを装置の右方向、Wlを装置の左方向、Zuを装置の上方向とする。
図1~図3、図5に示すように、基台2は、箱体Bを搬送路4に沿って自動搬送する箱搬送台21と、箱搬送台21に対して後方へ延設された箱供給台22と、箱搬送台21に対して前方へ延設された箱搬出台23とを備えている。
箱搬送台21、箱供給台22および箱搬出台23の各上面は略面一に形成されており、上述した搬送路4は、箱搬送台21の上面のみならず、箱供給台22と箱搬出台23との各上面に至るまで前後方向に連続して直線状に形成されている。搬送路4は、装置の後側(背面側)が箱体Bの搬送方向の上流側、同じく前側(正面側)が下流側に相当し、箱体Bは、搬送路4の後側から前方向へ搬送される。
なお、箱供給台22の上面は、平坦な水平面で形成されるのに対して、箱搬出台23の上面は、幅方向に延びる軸回りに転動自在な複数の搬送ローラー5が搬送路4に沿って等ピッチで並列配置されている(図1、図3、図5参照)。
図1~図5に示すように、ユニット支持体3は、箱搬送台21の上面よりも上方に、搬送路4を跨ぐように幅方向に架設されたユニット支持枠24と、ユニット支持枠24を幅方向の両側から支持する支柱125とを備えている。
ユニット支持体3は、後述するテープ貼付けユニット10と上側箱搬送ユニット40Uを支持する平面視矩形状のフレーム形状に形成されている。なお、ユニット支持体3によって、後述するテープ貼付けユニット10は、その略全体が搬送路4の幅方向の中間位置の直上に位置するように支持されている。また、後述する上側箱搬送ユニット40Uは、テープ貼付けユニット10に対して両サイドに一対を備えている。
支柱125は、上下方向に延び、その中間部が箱搬送台21の幅方向の夫々に対応する側面に取り付けられている。支柱125の内部には、上下方向に延びる螺旋軸(ボールネジ)が内部に配され(図示省略)、ユニット支持枠24を上下動可能に構成している。封緘装置1には、螺旋軸を回動することにより、ユニット支持体3の高さを調節するための高さ調節ハンドル(図示省略)を設けている。
図1~図5に示すように、本実施形態における封緘装置1は、テープ貼付けユニット10と箱搬送ユニット40と、搬送路幅調節ユニット50を備えている。
箱搬送ユニット40は、上側箱搬送ユニット40Uと下側箱搬送ユニット40D(図5参照)と箱ガイドレール48とを備えている。
図5に示すように、上側箱搬送ユニット40Uは、ユニット支持枠24に支持され、下側箱搬送ユニット40Dは、箱搬送台21の上部に配設されている。図6に示すように、上側箱搬送ユニット40Uと下側箱搬送ユニット40Dは、何れも左右一対のベルト搬送機43を搬送路4に沿って備えている。
図5に示すように、ベルト搬送機43は、幅方向に延びる軸回りに転動する従動ローラー44と、モータ46によって幅方向に延びる軸回りに回転する駆動ローラー45と、前後方向に離間して配置された従動ローラー44と駆動ローラー45とに亘って環状(無端状)に張架される搬送ベルト47を有する構成としている。
図5、図6に示すように、上述した上側箱搬送ユニット40Uに備えたベルト搬送機43と、下側箱搬送ユニット40Dに備えたベルト搬送機43とは、搬送路4の幅方向の両側において、搬送路4を隔てて上下各側に対向して配設されている。
そして、図5に示すように、下側箱搬送ユニット40Dには、ベルト搬送機43における搬送ベルト47の上面47duに箱体Bが支持される。一方、上側箱搬送ユニット40Uは、上側箱搬送ユニット40Uに備えたベルト搬送機43における搬送ベルト47の下面47udが箱体Bの上面Buに当接可能な高さに調節される。これにより、搬送路4に対して上下の搬送ベルト47が同期して駆動することで、箱体Bを搬送路4の後方から前方へ自動搬送することができる。
なお、ユニット支持枠24の前側には、搬送ベルト47の駆動用のモータ46を、作業者がON(作動)/OFF(停止)操作するための作動スイッチ49を備えている。
図1、図3、図6に示すように、箱搬送ユニット40における箱ガイドレール48は、搬送路4の幅方向の両側に一対を備え、夫々の幅方向の内端が、搬送路4に沿って前進する箱体Bの側面に幅方向の外側から当接することで幅方向にガイドする。
図1、図3に示すように、一対の箱ガイドレール48は、何れも搬送路4に沿って前後方向に直線状に延びる長尺な部材であるとともに、上下方向(板厚方向)に対して幅方向に長いブレード状に形成された板材である。
すなわち、一対の箱ガイドレール48は、本実施形態の封緘装置1によって対応可能(すなわち、テープT貼り付けによる封緘が可能)な薄型の箱体Bの中でも最小限の厚みを有する箱体Bの厚みよりも薄い厚みに形成されている。そして、一対の箱ガイドレール48は、搬送路4の下端、すなわち、搬送路4の下面を構成する搬送ベルト47の上面47duよりも若干上方の位置に搬送路4に沿って水平に配置されている(図4、図6、図13(a)参照)。
図1~図6に示すように、搬送路幅調節ユニット50は、ガイドレール取付部51と幅調節リンク52と幅調節レバー53とで構成され、これら51,52,53は、幅方向の夫々に備えた箱ガイドレール48に対応して左右一対を備えている。
同図に示すように、ガイドレール取付部51は、箱ガイドレール48と平行に前後方向に延びるとともに、箱ガイドレール48に対して幅方向の外側に並列して配置されており、図4に示すように、箱ガイドレール48を幅方向外側から取り付け支持している。
図1~図4、図6に示すように、搬送路4に対して幅方向の両側において、ガイドレール取付部51は、幅調節リンク52を介して箱搬送台21に支持されている。
図3に示すように、幅調節リンク52は、一端が箱搬送台21の上面の幅方向の端部に軸支され、他端がガイドレール取付部51に軸支され、平面視で幅調節リンク52の一端を中心として他端が後方を向く姿勢(図3中仮想線で示した幅調節リンク52参照)、或いは幅方向内側を向く姿勢(図3中実線で示した幅調節リンク52参照)との間で揺動可能に構成されている。このような幅調節リンク52は、前後一対を備えた並列リンク機構で構成されている。これにより、ガイドレール取付部51(箱ガイドレール48)は、搬送路4と平行かつ水平を保ちつつ、幅方向外側へ移動しながら箱供給台22に対して後側へ迫り出すとともに、幅方向内側へ移動しながら箱搬送台21の側へ退避する。
そして、ガイドレール取付部51の後部に備えた幅調節レバー53の操作により、幅調節リンク52の他端側の軸支部における、ガイドレール取付部51に対する枢動を規制することで、搬送路4が任意の幅となるように箱ガイドレール48の位置を固定することができる。
すなわち、一対の箱ガイドレール48は、搬送路幅調節ユニット50により、手動で左右各側において独立して搬送路4の幅を調節可能としている。
図7~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13と連結アーム14とテープ切断アーム15を備えている。
後側揺動アーム12は、下端かつ前端に後述する後側押圧ローラー16を有するとともに、後側押圧ローラー16を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に幅方向に延びる軸17によって右側の側壁11rの後部に軸支されている。
前側揺動アーム13は、下端かつ後端に後述する前側押圧ローラー18を有するとともに、前側押圧ローラー18を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも後方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に、幅方向に延びる軸19によって右側の側壁11rの前部に軸支されている。
後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とは、これらの間に亘って前後方向に延びる連結アーム14によって互いに連結されている。
具体的に、後側揺動アーム12は、連結アーム14の後端に幅方向に延びる軸14r(図9~図11参照)によって軸支されるとともに、前側揺動アーム13は、連結アーム14の前端に幅方向に延びる軸14f(図8~図11参照)によって軸支されている。
これにより、連結アーム14は、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とを、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とが略同じ高さに保ちながら上下動するように連動させる。すなわち、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とは、同じタイミングで降下位置Pd或いは上昇位置Puとなるように互いに揺動する。
「降下位置Pd」とは、後側押圧ローラー16、前側押圧ローラー18、及び、テープカッター25が、搬送されてくる箱体Bの上面Buよりも下方の位置であり、図7~図10、図12(a)に示す状態を示す。
具体的に、後側押圧ローラー16の降下位置Pdは、後側押圧ローラー16の後側近傍Ar(図13(a)参照)で垂下するテープTの下部Td(同図参照)を後側押圧ローラー16によって箱体Bの前面Bfに押し当て可能に待機する位置であり、例えば、図13(a)に示すような位置をいう。
さらに、前側押圧ローラー18の降下位置Pdは、箱体Bの上面Buの対向端部Baaに貼り付けたテープTにおける、該対向端部Baaの後端から後方へ延出する延出片Tr(図15参照)を前側押圧ローラー18によって箱体Bの後面Brに押し当てる位置であり、例えば、図15に示すような位置をいう。
一方、「上昇位置Pu」とは、後側押圧ローラー16、前側押圧ローラー18、及び、テープカッター25が、搬送されてくる箱体Bの上面Buよりも上の位置であり、図11、図12(b)に示す状態を示す。
後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の各上昇位置Puは、何れもテープTを箱体Bの上面Buに有する一対のフラップBaの対向端部Baaに押し当てる位置であり、例えば、図14(a)(b)に示すような位置をいう。
図7~図11に示すように、テープ切断アーム15は、下部前側にテープカッター25を有するとともに、テープカッター25を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に幅方向に延びる軸26によって左側の側壁11lに軸支されている(図8、図9参照)。
テープカッター25は、テープTよりも幅広に形成され、下端にカッター刃先が幅方向に沿って形成された板状に形成されている。
テープカッター25の上昇位置Puは、テープカッター25の下端に形成されたカッター刃先が、箱体Bの上面Buに張り付けたテープTに対して上方から臨むとともに、降下位置Pdへ降下する際に、テープTを切断可能とする位置であり、図11、図14(a)(b)に示すような位置をいう。
さらに、図7~図10、図12(a)に示すように、テープ切断アーム15には、カッター保護部材27とカッター押上部材28とカッター取付け位置調節ブラケット29(図7、図12(a)参照)と押上部材取付け位置調節ブラケット30とを備えている。
カッター保護部材27は、テープカッター25に対して前方から該テープカッター25を覆うことでカッター刃先に対して人手を保護する部材である。
カッター保護部材27は、図10、図11に示すように、テープカッター25に対して下部が近接する位置(テープカッター25を覆うカバー位置Pa(図10参照))と又は前方へ離間する位置(テープカッター25に対して退避する退避位置Pb(図11参照))との間で揺動可能に上端がテープ切断アーム15側に軸支されている。なお、カッター保護部材27は、上端に有する軸支部27aにトーションバネ31(図8参照)を備えることで、常時、カバー位置Paに付勢されている。
そして、カッター保護部材27は、テープカッター25が降下位置Pdのとき、カバー位置Paに位置することで、上述したように、カッター刃先に対して人手を保護する。一方、カッター保護部材27は、テープカッター25が上昇位置Puとなったとき、箱体Bの上面Buに当接することで退避位置Pbとなり(図14(a)(b)参照)、テープカッター25によりテープTを切断可能な状態となる。
カッター押上部材28は、テープカッター25を上昇位置Puに押し上げるカム板であって、テープカッター25に対して側方(幅方向の一方(当例では左側))にずらして配設されている(図7~図9参照)。
図12(b)に示すように、カッター押上部材28は、テープカッター25および後側押圧ローラー16が夫々上昇位置Puに位置する状態において、前端28fがカッター刃先よりも前方に位置するとともに、後部28rが後側押圧ローラー16の下端よりも後方に位置するように前後方向に延びている。カッター押上部材28の後部28rは、後方程上方へ位置するように傾斜して前後方向に延びている(図12(a)(b)参照)。
カッター押上部材28は、テープカッター25が降下位置Pdに位置する状態において、後方から前方へ搬送される箱体Bの前部かつ上部の角部に、後部28rがテープTを介さずに直接当接することで、テープ切断アーム15(テープカッター25)を上昇位置Puに押し上げる(図13(a)(b)参照)。
カッター取付け位置調節ブラケット29(図12(a)参照)は、テープカッター25をテープ切断アーム15の側にボルト等を用いて取り付けるとともに、テープカッター25のテープ切断アーム15への取り付け位置を前後方向に調節可能としている。すなわち、カッター取付け位置調節ブラケット29は、テープカッター25を後側押圧ローラー16に対して前方から近接した状態と前方へ離間した位置との間で取り付け位置を調節可能としている。
押上部材取付け位置調節ブラケット30は、カッター押上部材28をテープ切断アーム15の側にボルト等を用いて取り付けるとともに、カッター押上部材28におけるテープ切断アーム15への取り付け位置を前後方向に調節可能としている。
これらテープカッター25およびカッター押上部材28の夫々の前後方向の取り付け位置を適宜調節することで、箱体Bの前面Bfおよび後面Brに貼り付けられるテープTの長さを調節することができる。本実施形態のように薄型の箱体Bに対応させる観点においては、テープカッター25は、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置することが好ましい。
さらに、図7~図12(a)(b)に示すように、テープ貼付ユニット10は、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18を降下位置Pdの側へ付勢する付勢バネ32と、テープ切断アーム15を降下位置Pdの側へ付勢する付勢バネ33とを備えている。なお、図7、図11、図12(a)(b)においては付勢バネ33の図示を省略している。
さらに、図7~図10に示すように、テープ貼付ユニット10は、搬送路4の後方から前方へ搬送される箱体BにテープTを押し当てる上述した前後各側の押圧ローラー18,16と、テープ供給ローラー35(図7参照)と、テープ供給ローラー35から供給されたテープTを後側押圧ローラー16へガイドするテープガイド構造60とを備えている。
図7に示すように、テープ供給ローラー35は、右側の側壁11rから上方に延出する支持板36の上部に設けられ、テープTが巻き回されて成るテープ原反TAの中心部を幅方向に延びる軸回りに回動可能に装着する構成としている。
テープ供給ローラー35に装着されたテープ原反TAは、最外層からテープTが引き出され、該テープTは、下方に有するテープガイド構造60の側へと配索される。そして、テープ供給ローラー35は、テープガイド構造60の側からテープTに加わるテンションに基づいて受動的に回動することでテープ原反TAのテープTをテープガイド構造60側へと供給する。
テープガイド構造60は、テープ供給ローラー35から供給されたテープTを後側押圧ローラー16までガイド可能に第1ガイドローラー61と第2ガイドローラー62と補助ガイドローラー63とガイド部材64(図7、図9参照)と引上げローラー65とを備えている。
第1ガイドローラー61、第2ガイドローラー62、補助ガイドローラー63、および引上げローラー65は、何れも幅方向に延びる軸回りに回動自在に軸支されている。
第1ガイドローラー61は、右側の側壁11rの上部かつ後部のコーナー部に設けられ、テープ供給ローラー35(図7参照)から後側押圧ローラー16へテープTを供給する過程において該テープTを最も上流側(テープ供給ローラー35の側)でガイドするローラーであり、テープ供給ローラー35から配索されたテープTの非接着面Tb(図13(a)参照)に前側から当接して下流側(第2ガイドローラー62の側)へガイドする。
第2ガイドローラー62は、右側の側壁11rの第1ガイドローラー61よりも前方の位置に設けられ、第1ガイドローラー61から配索されたテープTの接着面Ta(図13(a)参照)に後側から当接して下流側(ガイド部材64の側)へガイドする。
図6、図12(a)に示すように、ガイド部材64は、後側揺動アーム12における、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の上方近傍に設けられ、上方に位置する第2ガイドローラー62から配索されたテープTを、上下方向に挿通した状態で下方の後側押圧ローラー16の後側近傍Ar(図13(a)参照)までガイドするレール形状に形成されている。さらに、ガイド部材64は、上下方向に挿通したテープTが上方へ逆流することを防止可能にテープTを保持する機能を備えている。なお、後側押圧ローラー16の後側近傍Arにおいて、垂下された状態のテープ下部Tdは、接着面Taが後方を指向するように配置される。
補助ガイドローラー63は、後側揺動アーム12における、ガイド部材64に対して上方かつ後側に設けられ、第2ガイドローラー62からガイド部材64へ配索されるテープTを後側からガイドする。
引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げるローラーである。
図16に示すように、引上げローラー65は、第2ガイドローラー62の位置(「テープ供給位置」とも称する)から、降下位置Pdに有する後側押圧ローラー16の後側近傍ArまでテープTを最短経路で配索した場合の該最短経路(当例では第2ガイドローラー62とガイド部材64とを結ぶ仮想直線La)よりも前端が前方に位置するように設けられている。
これにより後述するように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、テープTに対して後方側から当接し、テープ下部Tdを引き上げる。
ここで、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、すなわち、後側揺動アーム12が図16において反時計回りに回動する際に、連結アーム14は前方へ移動するように連動する。本実施形態においては、引上げローラー65は、上述した連結アーム14に設けられている(図16参照)。これにより、図16に示すように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際の移動に基づいて、テープTを引き上げる方向に移動(後方の退避位置Prから前方の引上げ位置Pfまで移動)する構成としている。
その他にも、図8~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4(搬送ベルト47)の高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを調節する下限高さ調節部80を備えている。
下限高さ調節部80は、連結アーム14の上辺の中間部から上方へ突出する突起81と、突起81の前方側において右側の側壁11rに取り付けられた、ゴム等の弾性部材で形成されたブッシュ状のストッパ82とで構成されている。
ここで、上述したように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、連結アーム14は、後側揺動アーム12に連動して前方へ移動する。そして、ストッパ82は、後側押圧ローラー16が降下位置Pdに位置するときに、連結アーム14に設けた突起81が当接する位置に設けられている(図9、図10参照)。これにより、下限高さ調節部80は、それ以上、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18が降下しないように規制する構成としている。
さらに、図9~図11に示すように、ストッパ82は、右側の側壁11rに対する取り付け位置を前後方向に調節可能としている。このため、下限高さ調節部80は、このストッパ82の取り付け位置を調節することで、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の高さ(すなわち、下限位置)を調節することができる。
さらにその他にも、図9~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4(搬送ベルト47)の高さに対して、上昇位置Puにおける前側押圧ローラー18の高さを調節する上限高さ調節部85を備えている。
上限高さ調節部85は、右側の側壁11rにおける、上昇位置Puに位置する前側揺動アーム13に上方から当接する位置に設けられている(図11参照)。これにより、上限高さ調節部85は、それ以上、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18が上昇しないように規制する構成としている。
さらに、上限高さ調節部85は、右側の側壁11rに対する取り付け位置を上下方向に調節可能としている。このため、上限高さ調節部85は、上昇位置Puにおける後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の高さ(すなわち、上限位置)を調節することができる。
なお、図7~図10に示すように、テープ貼付ユニット10には、前側下部に、箱体Bの上面Buにおける一対のフラップの対向端部Baaに付着した粉塵を掃徐するブラシ90を備えている。但し、ブラシ90は必須ではなく、テープ貼付ユニット10は、ブラシ90を備えずに構成してもよい。ブラシ90を備える場合には、本実施形態のように、テープ貼付ユニット10の前側下部に備えるに限らず、前側下部と後側下部とのうち、少なくとも一方に備えることができる。
続いて上述した封緘装置1を用いて、図17に示すように箱体Bの主に上面Buを構成する一対のフラップBaの対向端部BaaにテープTを貼り付けて箱体Bを封緘する手順について、図13(a)(b)、図14(a)(b)、図15を用いて説明する。なお、図13(a)(b)、図14(a)(b)、図15において、箱体Bを明瞭にするため、はドットを付して示している。
作業者は、封緘装置1の背面側に立ち、作動スイッチ49をONにして搬送ベルト47を駆動した状態で、箱供給台22に載置した箱体Bの上面BuのフラップBaが不測に開かないよう幅方向の両側を手で抑えながら搬送路4の前方(下流側)へ箱体Bを真直ぐに押し込む。箱体Bは、箱搬送台21に差し掛かると搬送ベルト47によって自動搬送され、搬送路4に沿って前進する。
やがて図13(a)に示すように、搬送路4を前進する箱体Bは、降下位置Pdにある後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが箱体Bの前面Bfに当接し、後側押圧ローラー16に押圧により該箱体Bの前面Bfに貼り付く。
さらに箱体Bが、搬送ベルト47によって前進することにより、図13(b)に示すように、後側押圧ローラー16が降下位置Pdから上昇位置Puへと押し上げられ、それと同時に後側押圧ローラー16に連動する前側押圧ローラー18についても降下位置Pdから上昇位置Puへと上昇する。
続いて、テープ切断アーム15に備えたカッター押上部材28が箱体Bの前部かつ上部の角部に当接することで、テープカッター25についても降下位置Pdから上昇位置Puへと押し上げられる(図13(b)、図14(a)参照)。なお、このときカッター保護部材27は、カバー位置Paから退避位置Pbとなる。
そして、上昇位置Puへと押し上げられた後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18には、付勢バネ32の付勢力(復元力)が下方へ作用するため、これら後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18によってテープTを箱体Bの側へ押し付ける。これにより、図14(a)(b)に示すように、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18は、箱体Bが搬送路4を前進するに伴って、箱体BのフラップBaの対向端部Baaの前端から後方へ向けてテープTを貼り付けることができる。
図14(b)に示すように、前進する箱体Bの後端が後側押圧ローラー16よりも前方へ通過すると、該後側押圧ローラー16からの押圧を受け止める箱体Bが存在しなくなる。このため、テープTにおける、箱体Bの後端から後方への延出片Trは、後側押圧ローラー16の押圧によって前後方向に伸張された状態に保たれる。
また、テープ切断アーム15に備えたカッター押上部材28は、上昇位置Puのとき、テープTの側方においてテープTを介さずに箱体Bを直接下方へ押圧するが、図14(b)中の仮想線で示す箱体Bのように、箱体Bの後端がカッター押上部材28の後端28rrよりも前方へ通過すると、カッター押上部材28(テープ切断アーム15)を押し上げる箱体Bが存在しなくなる。このため、テープ切断アーム15は、付勢バネ33の付勢力により上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する。その際に、テープTの後方への延出片Trをテープカッター25により切断することができる(図14(b)参照)。
続いて図15に示すように、箱体Bの後端が前側押圧ローラー18よりも前方へ通過すると、前側押圧ローラー18は、箱体Bによって支持されなくなるため、付勢バネ32の付勢力により降下位置Pdへ降下する。その際に、切断されたテープTのうち、箱体Bの後端から後方へ延出した状態で残留する延出片Trの余長部分は、前側押圧ローラー18によって箱体Bの後面Brに押し付けて貼り付けられる(図15参照)。
一方、切断されたテープTのうち、ガイド部材64によって保持され、該ガイド部材64から下方へ垂下するテープ下部Tdは、続いて搬送される箱体Bの前面Bfに対する貼り付けに備えて、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに垂下した状態で配される(図15参照)。
さらに上述したように、前側押圧ローラー18が上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する際、この前側押圧ローラー18の動きに連動して後側押圧ローラー16についても降下位置Pdへと降下(復帰)する。そして、図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する際、連結アーム14が前方へ移動するに従って、引上げローラー65は、後方の退避位置Prから前方の引上げ位置Pfまで移動し(図16中の太矢印DA参照)、ガイド部材64から下方へ垂下するテープ下部Tdを引き上げることができる(図16中の太矢印DB参照)。
よって、降下位置Pdにある後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、該後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように配することができる。
従って、上述した手順と同じ要領で、続いて搬送される箱体Bの前面Bfに対して後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを後側押圧ローラー16によって貼り付ける際に、テープ下部Tdを箱体Bの前面Bfに対して適切な長さで貼り付けることができる。
以上により、箱体Bに対するテープTの貼り付けが完了する。
図1~図5に示すように、上述した本実施形態の封緘装置1は、搬送路4の後方から前方へ向けて箱体Bを搬送する箱搬送ユニット40と、箱体Bの上面Buに有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップBaの対向端部Baa(図17参照)に、搬送方向(Lf)に沿ってテープTを貼り付けるテープ貼付ユニット10とを備え、図7~図12(a)(b)に示すように、テープ貼付ユニット10には、降下位置Pdと、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Puとの間で移動可能に構成され、降下位置Pdのとき箱体Bの前面BfにテープTを押し当てるとともに、上昇位置Puのとき箱体Bの対向端部BaaにテープTを押し当てる後側押圧ローラー16(押圧部)を備え、特に図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げる引上げローラー65(引上げ手段)を設けたことを特徴とする。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16は、上昇位置Pu(図12(b)参照)に位置するとき、降下位置Pd(図12(a)参照)よりも前方かつ上方に位置する。このため、図15に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、後側押圧ローラー16とともに後方へと移動しながら降下しようとする。
一方、上記構成によれば、図16に示すように、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16よりも上方に位置する第2ガイドローラー62の位置(テープ供給位置)から、ガイド部材64の位置までテープTを最短経路で配索した場合の該最短経路(仮想直線La)よりも前方の位置に引上げローラー65を設けている。
このため、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、後側押圧ローラー16と共に後方へと移動しながら降下することを、引上げローラー65によって阻害される。換言すると、テープ下部Tdは、引上げローラー65によって上方かつ前方へ引っ張られる。これにより、後側押圧ローラー16の後側近傍Arにおいてテープ下部Tdが、後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように配することができる。
ここで、後側押圧ローラー16を用いてテープTを箱体Bに貼り付け開始時には、図13(a)に示すように、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されるテープ下部Tdは、箱体Bの前面Bfに対して後側押圧ローラー16によって押し当てられることで貼り付けられる。
その際、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが、上述したように、後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように位置させることができるため、箱体Bが薄型である場合においても、テープ下部Tdを箱体Bの前部の高さに収まるように(すなわち、後側押圧ローラー16の後側近傍Arで垂下するテープ下部Tdの下端が箱体Bの前面Bfの下端よりも上方に位置するように)貼り付けることができる。
従って、薄型の箱体Bにおいても、箱体Bの開口部を有する上面Buに形成されたフラップBaの対向端部Baaのみならず、該上面Buと隣接する側の面、すなわち前面Bfに至るまでテープTを適切に貼り付けることができる。
具体的には、箱体Bの前面Bfに貼り付けたテープTの下端が箱体Bの下端よりも下方に残余し、該残余部分が、箱搬送ユニット40に備えた、搬送ローラー5等の周辺部品に意に反して接着することや、テープT貼り付け後の箱体Bの見栄えが低下したり、箱体Bに張り付けたテープTの剥がれのきっかけとなるおそれがない。
ひいては、従来のように、薄型の配送物(内容物)を、該薄型の配送物の厚みに対して過剰な厚みを有する厚型の箱体Bに収容する必要がなく、トラックによる輸送時における、トラックの荷台や、一時保管時における物流倉庫において、配送物が積載可能となる容量を実質的に増加させることができるため、配送物の輸送効率を高めることができる。さらに、薄型の配送物を、該薄型の配送物の大きさに適した大きさの箱体Bで封緘できるため、箱体B内部において薄型の配送物が不用意に動かないように過剰な量の緩衝材や固定部材を配送物と共に収容する必要もなく、資源削減に寄与することができる。
また、本実施形態の封緘装置1は、薄型の箱体Bに対してのテープT貼り付けによる封緘作業の自動化に対応することが可能となるため、薄型の箱体Bで封緘した大量の配送物の配送を実現することができる。
このため、一般に郵便ポストに投函できる配送物のサイズ(厚み)は、大型であれば、40mm以下、小型であれば30mm以下とされているが、本実施形態の封緘装置1は、郵便ポストに投函するために要求される、このような薄型の箱体Bに対してもテープT貼り付けによる封緘作業を自動で行うことができる。
従って、薄型の箱体Bに封緘された大量の配送物を、郵便ポストを利用して配送することが可能となり、特に配送時における、配送物の集荷作業の労力、コストを大幅に軽減することができる。
この発明の態様として、図16に示すように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際の移動(図15参照)に基づいて、テープTを引き上げる方向、すなわち前方に移動する構成としたものである。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、引上げローラー65自体がテープTを引き上げる方向(すなわち、退避位置Prから前方の引上げ位置Pf)に移動するため、例えば、引上げローラー65が定位置のまま(例えば常時、引上げ位置Pfにおいて固定されたまま)テープ下部Tdを引き上げる場合と比して積極的にテープ下部Tdを引き上げることができる。
さらに、後側押圧ローラー16は、箱体Bに対してテープTの貼り付けが終了したタイミングで上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する。そして、上記構成によれば、引上げローラー65は、このタイミングでテープTを引き上げる構成とすることで、このテープTの引き上げ動作が箱体Bに対するテープTの貼り付け作業を阻害することがない。しかも、引上げローラー65は、次に搬送される箱体Bに対してテープTの貼り付け作業を開始する前に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されるテープ下部Tdを適切な垂下長さに引き上げが完了して、次に搬送される箱体Bに対してのテープTの貼り付け作業に備えることができる。
この発明の態様として、図14(a)(b)、図15に示すように、後側押圧ローラー16(後側押圧部)よりも前側に、降下位置Pdと上昇位置Puとの間で移動可能に構成され、降下位置Pdのとき箱体Bの後面BrにテープTを押し当てるとともに、上昇位置Puのとき箱体Bの対向端部BaaにテープTを押し当てる前側押圧ローラー18(前側押圧部)を備え、図7~図15に示すように、後側押圧ローラー16を降下位置Pdと上昇位置Puとの間で揺動させる後側揺動アーム12と、前側押圧ローラー18を降下位置Pdと上昇位置Puとの間で揺動させる前側揺動アーム13と、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とに連結され、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とが略同じ高さに保ちながら上下動するように後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とを連動させる連結アーム14とを備え、図10~図12(a)(b)、図16に示すように、引上げローラー65は、連結アーム14に設けられたものである。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、連結アーム14が後側揺動アーム12に連動して移動する。そして、このような連結アーム14に引上げローラー65を設けることで、図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、引上げローラー65自体をテープ下部Tdの引き上げ方向へ移動させることができる。
すなわち、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際に、引上げローラー65は、上述したように、定位置のままテープ下部Tdを引き上げる場合と比して積極的にテープ下部Tdを引き上げることができる。
さらに、引上げローラー65を連結アーム14に設けることで、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、引上げローラー65を前方へと移動させるための駆動源等を別途備えずとも、後側押圧ローラー16が降下する際における連結アーム14の動きを利用して引上げローラー65を上述したように、前方へと効率よく移動させることができる。
この発明の態様として、図12(a)(b)に示すように、後側押圧ローラー16の前側近傍に、降下位置Pdと上昇位置Puとの間で移動するとともに、上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際にテープTを切断するテープ切断アーム15(テープ切断手段)を備え、テープ切断アーム15に備えたテープカッター25を、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置させることが好ましい。
ここで、テープTは、テープ切断アーム15が上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際に、テープ切断アーム15に備えたテープカッター25により切断され、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の後側近傍Arに垂下した状態で配される。
そして、上述したように、テープカッター25を、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置させることで、テープTを極力、後側押圧ローラー16の側へ近接した位置でテープカッター25により切断することができる。
従って、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが後側押圧ローラー16よりも下方に垂下する長さを極力短くすることができる。
この発明の態様として、図9~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4の高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを調節する下限高さ調節部80(高さ調節手段)を備えたものである。
上記構成によれば、搬送路4に沿って搬送される箱体Bの高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを下限高さ調節部80によって調節できるため、箱体Bが薄型である場合においても、後側押圧ローラー16は、箱体Bの前面Bfに対して適切な高さで、テープTを押し付けることができる。
従って、箱体Bが薄型である場合においても箱体Bの前面BfにテープTを適切に貼り付けることができるとともに、後側押圧ローラー16を、箱体Bの前進に伴って降下位置Pdから上昇位置Puへ確実に押し上げることができる。
また、本発明の箱体の封緘装置は、上述した本実施形態の封緘装置1の構成および実施例に限定されない。
例えば、上述した本実施形態においては、封緘装置1を薄型の箱体Bに対してテープTの貼り付けによって自動封緘する対象となる箱体Bが薄型である場合に適用したが、薄型の箱体Bのみならず、通常の箱体B(厚型の箱体B)に適用してもよい。
すなわち、本実施形態の封緘装置1は、ユニット支持体3の高さを調節することで、テープ貼付けユニット10および上側箱搬送ユニット40Uを任意の高さに設定することで、箱体Bの厚みに関わらず、箱体Bに対してテープTの貼り付けによる自動封緘を行うことができる。
また、本発明の引上げ手段は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げ可能であれば、本実施形態の引上げローラー65の構成に限定しない。
具体的には、本発明の引上げ手段は、連結アーム14に備えた構成に限らず、例えば、直接、側壁11に設けたり、後側揺動アーム12に設けてもよい。また、本発明の引上げ手段は、引上げローラー65自体をテープ下部Tdの引き上げ方向へ移動させる構成に限らず、引上げローラー65は定位置で後側押圧ローラー16との相対位置の変動に基づいて、テープ下部Tdを引き上げる構成としてもよい。
1…箱体の封緘装置
4…搬送路
10…テープ貼付ユニット
12…後側揺動アーム(揺動アーム)
14…連結アーム
15…テープ切断アーム(テープ切断手段)
16…後側押圧ローラー(押圧部、後側押圧部)
18…前側押圧ローラー(前側押圧部)
40…箱搬送ユニット
65…引上げローラー(引上げ手段)
B…箱体
Bf…箱体の前面
Bu…箱体の上面
Br…箱体の後面
Baa…一対のフラップの対向端部
Lf…搬送方向
T…テープ
Pd…降下位置
Pu…上昇位置
Ar…後側押圧ローラーの後側近傍
Td…テープ下部
この発明は、搬送路の後方から前方へ向けて箱体を搬送する搬送ユニットと、箱体の上面に有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップの対向端部に、搬送方向に沿ってテープを貼り付けるテープ貼付けユニットとを備えた箱体の封緘装置に関する。
従来より、封緘装置に関して、封緘性能を高めるために箱体の上面に有する一対のフラップの対向端部の前後方向の全長のみならず、該対向端部の両端を越えて、箱体の前後各面の上部に至るまでテープを貼り付けることが可能な構成が開発されている(例えば、下記特許文献1参照)。
特許文献1の封緘装置は、搬送方向において互いに離間して配置され、箱体を、テープを介して押圧可能な押圧部としての上流側押圧ローラーおよび下流側押圧ローラーと、テープを切断可能にこれら上流側および下流側の押圧ローラーの間に配置されたテープカッターを備えた構成としている。
そして、特許文献1の封緘装置を用いて箱体にテープを貼り付ける際には、上流側押圧ローラーの上流側(後方)にテープの下部を垂下した状態で配しておく。その状態で、箱体が搬送経路における上流側(後方)から上流側押圧部(前方)に向けて進むと、箱体の前面上部がテープの下部を介して上流側押圧部によって押圧される。
これにより、箱体の前面上部にテープを貼り付けることができる。この箱体の前面の上部に貼り付けられたテープ下部が、箱体に対するテープの貼り付けの開始端部となり、その後、上流側押圧ローラーおよび下流側押圧ローラーによって、箱体の上面に有する一対のフラップの対向端部に対してテープの貼り付け動作が該対向端部の前端から後端へ向けて連続して行われる。
その後、テープは、箱体の後面の上部に貼り付けるために、箱体の後端から後方へ延出する余長部分を残した状態でテープカッターにより切断される。一方、切断後に装置側に残ったテープは、下端が垂下した状態で下部が上流側押圧ローラーの後方側近傍において配され、上述と同じ要領で次に搬送される箱体に対するテープの貼り付けに備えることができる。
ところで、厚みが例えば、8mm~40mm程度の薄い、本などの配送物(薄型配送物)を梱包材に封緘して配送する際には、現状では梱包材として封筒やビニール袋が用いられることが多い。
但し、封筒やビニール包装は、一般に、ダンボール箱と比較して可撓性を有するとともに強度に劣るため、これら封筒やビニール包装に封緘された配送物は、積載し難いため荷崩れし易く、また、配送時に破れたり、皺がつき易い等の要因で配送物の保護性能に劣るおそれがあった。
一方で、封筒やビニール包装よりも頑強なダンボール箱等の箱体に、薄型配送物を封緘して配送することも行われているが、薄型の配送物(内容物)の厚みに対して過剰に厚みを備えた箱体に、薄型の配送物を封緘して配送する場合には、トラックによる輸送時における荷台への実質的な積載容量が低下するため、輸送効率が低下する等の点で不利である。
このような背景から封筒やビニール包装よりも頑強なダンボール箱等の箱体を薄型化し、該薄型の箱体に配送物を封緘して配送したいというニーズがある。
しかしながら、薄型の箱体の場合、上述したように、封緘装置を用いて該薄型の箱体に対してテープの貼り付けを開始する際、すなわち押圧部によってテープを箱体の前面に貼り付ける際に、箱体が薄型であることに起因して箱体の前面が上下方向に短くなる。
そうすると、箱体の前面に貼り付けたテープの下端が箱体の下端よりも下方に残余するおそれがあり、この場合、テープの下方への残余部分が、搬送ローラー等搬送路の周辺部位に意に反して接着することや、テープ貼り付け後の箱体の見栄えが低下したり、テープ剥がれのきっかけとなるおそれがある。
すなわち、このような課題が薄型の箱体に配送物を封緘して配送することが普及しない大きな要因となっていた。
本発明は、薄型の箱体においても、開口部を有する面に形成されたフラップの対向端部のみならず、該開口部を有する面と隣接する側の面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる箱体の封緘装置の提供を目的とする。
この発明の箱体の封緘装置は、搬送路の後方から前方へ向けて箱体を搬送する箱搬送ユニットと、箱体の上面に有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップの対向端部に、搬送方向に沿ってテープを貼り付けるテープ貼付けユニットとを備えた箱体の封緘装置であって、上記テープ貼付けユニットには、降下位置と、該降下位置よりも上方の上昇位置との間で移動可能に構成され、上記降下位置のとき上記箱体の前面に上記テープを押し当てるとともに、上記上昇位置のとき上記箱体の上記対向端部に上記テープを押し当てる押圧部を備え、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記押圧部の後側近傍に位置する上記テープの下部を引き上げる引上げ手段を設け、上記引上げ手段は、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際の移動に基づいて、該引上げ手段と上記押圧部との間の距離が長くなるように上記テープを引き上げる方向に移動する構成としたことを特徴とする。
上記構成によれば、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、上記引上げ手段自体が上記テープを引き上げる方向に移動するため、引上げ手段が定位置のままテープ下部を引き上げる場合と比して積極的にテープ下部を引き上げることができる。
よって、テープ下部を、降下位置に位置する押圧部に対して過剰に垂下しないように配することができる。
従って、箱体が薄型であっても、箱体の開口部を有する面に形成された一対のフラップの対向端部のみならず、箱体の前面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる。
なお、本明細書において、薄型の箱体とは、開口部を有する面の幅方向および長手方向の各長さよりも、該開口部を有する面に隣接する面(前面および後面)の高さ方向の長さが短い箱体を示し、例えば、厚みが例えば、8mm~40mm程度の、本などの配送物(薄型配送物)を封緘して配送するに適した箱体を示す。
この発明の態様として、上記テープは、上記引上げ手段よりも上方から上記押圧部に向けて下方へ延びるテープ下方配索経路に沿って配索されており、上記押圧部を上記降下位置と上記上昇位置との間で揺動させる揺動アームと、該揺動アームに一端が連結され、かつ上記テープ下方配索経路を横切るように上記一端から他端側へ延びる連結アームとを備え、上記引上げ手段は、上記連結アームに設けられ、上記連結アームは、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際の揺動アームの変位に連動して、上記引上げ手段を、上記テープ下方配索経路に対して上記一端側から上記他端側へ移動させる構成とすることが好ましい。
上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、連結アームが揺動アームに連動して移動する。そして、このような連結アームに上記引上げ手段を設けることで、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置に復帰する際に、上記引上げ手段自体を、テープ下部を引き上げる方向へ移動させることができる。
すなわち、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置へ移動する際に、引上げ手段は、定位置のままテープ下部を引き上げる場合と比して積極的にテープ下部を引き上げることができる。
さらに、上記引上げ手段を上記連結アームに設けることで、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記引上げ手段を上記引き上げる方向へと移動させるための駆動源等を別途備えずとも、上記押圧部が降下する際における連結部材の動きを利用して上記引上げ手段を上述したように、上記引き上げる方向へと効率よく移動させることができる。
この発明の態様として、上記引上げ手段は、上記押圧部が上記上昇位置から上記降下位置まで降下する際に、上記テープ下方配索経路に対して上記一端側から上記他端側へ略直進する構成とすることが好ましい。
この発明の態様として、上記押圧部の前側近傍に、上記降下位置と上記上昇位置との間で移動するとともに、上記上昇位置から上記降下位置へ移動する際に上記テープを切断するテープ切断手段を備え、上記テープ切断手段は、上記押圧部の側へ近接配置させた構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、降下位置に位置する押圧部の後側近傍に配されたテープ下部が押圧部よりも下方に垂下する長さを極力短くすることができる。
この発明によれば、薄型の箱体においても、開口部を有する面に形成されたフラップの対向端部のみならず、該開口部を有する面と隣接する側の面に至るまでテープを適切に貼り付けることができる。
本実施形態の箱体の封緘装置の外観図。
本実施形態の箱体の封緘装置の右側面図。
本実施形態の箱体の封緘装置の平面図。
本実施形態の箱体の封緘装置の拡大背面図。
図3のB-B線に沿った要部を示す矢視断面図。
図2のA-A線に沿った要部を示す矢視拡大断面図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した外観図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示すとともに前方、左方かつ下方から視た外観図。
テープ貼付けユニットを一部仮想線で示すとともに後方、左方かつ上方から視た外観図。
押圧部が降下位置に位置する場合における、テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した右側面図。
押圧部が上昇位置に位置する場合における、テープ貼付けユニットを一部仮想線で示した右側面図。
(a)は図10においてカッターアームを仮想線で示した図10の要部拡大図、(b)は図11においてカッターアームを仮想線で示した図11の要部拡大図。
(a)は箱体の前面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図、(b)は同じく貼り付け後の様子を示す作用説明図。
(a)は箱体の上面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図、(b)は同じく貼り付け後の様子を示す作用説明図。
箱体の後面にテープを貼り付け時の様子を示す作用説明図。
引上げローラーによりテープを引き上げる様子を示す作用説明図。
封緘対象となる薄型の箱体の外観図。
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
本実施形態における箱体の封緘装置1(以下、「封緘装置1」と略記する)は、箱体B(当例においてはダンボール箱B)の上面Buに有する開口部を閉塞するために備えた一対のフラップBaの対向端部Baa(図17参照)に粘着テープT(以下、「テープT」と略記する)を貼り付けて箱体Bを封緘する装置であって、箱体Bの中でも薄型の箱体Bの封緘に好適な装置である。
図1~図5に示すように、本実施形態における封緘装置1は、基台2とユニット支持体3と各種ユニット10,40,50で構成している。
なお、図中Lを装置の前後方向、Wを装置の幅方向、Zを装置の上下方向(高さ方向)とする。さらに、Lfを装置の前方向(正面側)、Lrを装置の後方向(背面側)、Wrを装置の右方向、Wlを装置の左方向、Zuを装置の上方向とする。
図1~図3、図5に示すように、基台2は、箱体Bを搬送路4に沿って自動搬送する箱搬送台21と、箱搬送台21に対して後方へ延設された箱供給台22と、箱搬送台21に対して前方へ延設された箱搬出台23とを備えている。
箱搬送台21、箱供給台22および箱搬出台23の各上面は略面一に形成されており、上述した搬送路4は、箱搬送台21の上面のみならず、箱供給台22と箱搬出台23との各上面に至るまで前後方向に連続して直線状に形成されている。搬送路4は、装置の後側(背面側)が箱体Bの搬送方向の上流側、同じく前側(正面側)が下流側に相当し、箱体Bは、搬送路4の後側から前方向へ搬送される。
なお、箱供給台22の上面は、平坦な水平面で形成されるのに対して、箱搬出台23の上面は、幅方向に延びる軸回りに転動自在な複数の搬送ローラー5が搬送路4に沿って等ピッチで並列配置されている(図1、図3、図5参照)。
図1~図5に示すように、ユニット支持体3は、箱搬送台21の上面よりも上方に、搬送路4を跨ぐように幅方向に架設されたユニット支持枠24と、ユニット支持枠24を幅方向の両側から支持する支柱125とを備えている。
ユニット支持体3は、後述するテープ貼付けユニット10と上側箱搬送ユニット40Uを支持する平面視矩形状のフレーム形状に形成されている。なお、ユニット支持体3によって、後述するテープ貼付けユニット10は、その略全体が搬送路4の幅方向の中間位置の直上に位置するように支持されている。また、後述する上側箱搬送ユニット40Uは、テープ貼付けユニット10に対して両サイドに一対を備えている。
支柱125は、上下方向に延び、その中間部が箱搬送台21の幅方向の夫々に対応する側面に取り付けられている。支柱125の内部には、上下方向に延びる螺旋軸(ボールネジ)が内部に配され(図示省略)、ユニット支持枠24を上下動可能に構成している。封緘装置1には、螺旋軸を回動することにより、ユニット支持体3の高さを調節するための高さ調節ハンドル(図示省略)を設けている。
図1~図5に示すように、本実施形態における封緘装置1は、テープ貼付けユニット10と箱搬送ユニット40と、搬送路幅調節ユニット50を備えている。
箱搬送ユニット40は、上側箱搬送ユニット40Uと下側箱搬送ユニット40D(図5参照)と箱ガイドレール48とを備えている。
図5に示すように、上側箱搬送ユニット40Uは、ユニット支持枠24に支持され、下側箱搬送ユニット40Dは、箱搬送台21の上部に配設されている。図6に示すように、上側箱搬送ユニット40Uと下側箱搬送ユニット40Dは、何れも左右一対のベルト搬送機43を搬送路4に沿って備えている。
図5に示すように、ベルト搬送機43は、幅方向に延びる軸回りに転動する従動ローラー44と、モータ46によって幅方向に延びる軸回りに回転する駆動ローラー45と、前後方向に離間して配置された従動ローラー44と駆動ローラー45とに亘って環状(無端状)に張架される搬送ベルト47を有する構成としている。
図5、図6に示すように、上述した上側箱搬送ユニット40Uに備えたベルト搬送機43と、下側箱搬送ユニット40Dに備えたベルト搬送機43とは、搬送路4の幅方向の両側において、搬送路4を隔てて上下各側に対向して配設されている。
そして、図5に示すように、下側箱搬送ユニット40Dには、ベルト搬送機43における搬送ベルト47の上面47duに箱体Bが支持される。一方、上側箱搬送ユニット40Uは、上側箱搬送ユニット40Uに備えたベルト搬送機43における搬送ベルト47の下面47udが箱体Bの上面Buに当接可能な高さに調節される。これにより、搬送路4に対して上下の搬送ベルト47が同期して駆動することで、箱体Bを搬送路4の後方から前方へ自動搬送することができる。
なお、ユニット支持枠24の前側には、搬送ベルト47の駆動用のモータ46を、作業者がON(作動)/OFF(停止)操作するための作動スイッチ49を備えている。
図1、図3、図6に示すように、箱搬送ユニット40における箱ガイドレール48は、搬送路4の幅方向の両側に一対を備え、夫々の幅方向の内端が、搬送路4に沿って前進する箱体Bの側面に幅方向の外側から当接することで幅方向にガイドする。
図1、図3に示すように、一対の箱ガイドレール48は、何れも搬送路4に沿って前後方向に直線状に延びる長尺な部材であるとともに、上下方向(板厚方向)に対して幅方向に長いブレード状に形成された板材である。
すなわち、一対の箱ガイドレール48は、本実施形態の封緘装置1によって対応可能(すなわち、テープT貼り付けによる封緘が可能)な薄型の箱体Bの中でも最小限の厚みを有する箱体Bの厚みよりも薄い厚みに形成されている。そして、一対の箱ガイドレール48は、搬送路4の下端、すなわち、搬送路4の下面を構成する搬送ベルト47の上面47duよりも若干上方の位置に搬送路4に沿って水平に配置されている(図4、図6、図13(a)参照)。
図1~図6に示すように、搬送路幅調節ユニット50は、ガイドレール取付部51と幅調節リンク52と幅調節レバー53とで構成され、これら51,52,53は、幅方向の夫々に備えた箱ガイドレール48に対応して左右一対を備えている。
同図に示すように、ガイドレール取付部51は、箱ガイドレール48と平行に前後方向に延びるとともに、箱ガイドレール48に対して幅方向の外側に並列して配置されており、図4に示すように、箱ガイドレール48を幅方向外側から取り付け支持している。
図1~図4、図6に示すように、搬送路4に対して幅方向の両側において、ガイドレール取付部51は、幅調節リンク52を介して箱搬送台21に支持されている。
図3に示すように、幅調節リンク52は、一端が箱搬送台21の上面の幅方向の端部に軸支され、他端がガイドレール取付部51に軸支され、平面視で幅調節リンク52の一端を中心として他端が後方を向く姿勢(図3中仮想線で示した幅調節リンク52参照)、或いは幅方向内側を向く姿勢(図3中実線で示した幅調節リンク52参照)との間で揺動可能に構成されている。このような幅調節リンク52は、前後一対を備えた並列リンク機構で構成されている。これにより、ガイドレール取付部51(箱ガイドレール48)は、搬送路4と平行かつ水平を保ちつつ、幅方向外側へ移動しながら箱供給台22に対して後側へ迫り出すとともに、幅方向内側へ移動しながら箱搬送台21の側へ退避する。
そして、ガイドレール取付部51の後部に備えた幅調節レバー53の操作により、幅調節リンク52の他端側の軸支部における、ガイドレール取付部51に対する枢動を規制することで、搬送路4が任意の幅となるように箱ガイドレール48の位置を固定することができる。
すなわち、一対の箱ガイドレール48は、搬送路幅調節ユニット50により、手動で左右各側において独立して搬送路4の幅を調節可能としている。
図7~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13と連結アーム14とテープ切断アーム15を備えている。
後側揺動アーム12は、下端かつ前端に後述する後側押圧ローラー16を有するとともに、後側押圧ローラー16を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に幅方向に延びる軸17によって右側の側壁11rの後部に軸支されている。
前側揺動アーム13は、下端かつ後端に後述する前側押圧ローラー18を有するとともに、前側押圧ローラー18を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも後方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に、幅方向に延びる軸19によって右側の側壁11rの前部に軸支されている。
後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とは、これらの間に亘って前後方向に延びる連結アーム14によって互いに連結されている。
具体的に、後側揺動アーム12は、連結アーム14の後端に幅方向に延びる軸14r(図9~図11参照)によって軸支されるとともに、前側揺動アーム13は、連結アーム14の前端に幅方向に延びる軸14f(図8~図11参照)によって軸支されている。
これにより、連結アーム14は、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とを、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とが略同じ高さに保ちながら上下動するように連動させる。すなわち、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とは、同じタイミングで降下位置Pd或いは上昇位置Puとなるように互いに揺動する。
「降下位置Pd」とは、後側押圧ローラー16、前側押圧ローラー18、及び、テープカッター25が、搬送されてくる箱体Bの上面Buよりも下方の位置であり、図7~図10、図12(a)に示す状態を示す。
具体的に、後側押圧ローラー16の降下位置Pdは、後側押圧ローラー16の後側近傍Ar(図13(a)参照)で垂下するテープTの下部Td(同図参照)を後側押圧ローラー16によって箱体Bの前面Bfに押し当て可能に待機する位置であり、例えば、図13(a)に示すような位置をいう。
さらに、前側押圧ローラー18の降下位置Pdは、箱体Bの上面Buの対向端部Baaに貼り付けたテープTにおける、該対向端部Baaの後端から後方へ延出する延出片Tr(図15参照)を前側押圧ローラー18によって箱体Bの後面Brに押し当てる位置であり、例えば、図15に示すような位置をいう。
一方、「上昇位置Pu」とは、後側押圧ローラー16、前側押圧ローラー18、及び、テープカッター25が、搬送されてくる箱体Bの上面Buよりも上の位置であり、図11、図12(b)に示す状態を示す。
後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の各上昇位置Puは、何れもテープTを箱体Bの上面Buに有する一対のフラップBaの対向端部Baaに押し当てる位置であり、例えば、図14(a)(b)に示すような位置をいう。
図7~図11に示すように、テープ切断アーム15は、下部前側にテープカッター25を有するとともに、テープカッター25を降下位置Pd(図10参照)と、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Pu(図11参照)との間で揺動可能に幅方向に延びる軸26によって左側の側壁11lに軸支されている(図8、図9参照)。
テープカッター25は、テープTよりも幅広に形成され、下端にカッター刃先が幅方向に沿って形成された板状に形成されている。
テープカッター25の上昇位置Puは、テープカッター25の下端に形成されたカッター刃先が、箱体Bの上面Buに張り付けたテープTに対して上方から臨むとともに、降下位置Pdへ降下する際に、テープTを切断可能とする位置であり、図11、図14(a)(b)に示すような位置をいう。
さらに、図7~図10、図12(a)に示すように、テープ切断アーム15には、カッター保護部材27とカッター押上部材28とカッター取付け位置調節ブラケット29(図7、図12(a)参照)と押上部材取付け位置調節ブラケット30とを備えている。
カッター保護部材27は、テープカッター25に対して前方から該テープカッター25を覆うことでカッター刃先に対して人手を保護する部材である。
カッター保護部材27は、図10、図11に示すように、テープカッター25に対して下部が近接する位置(テープカッター25を覆うカバー位置Pa(図10参照))と又は前方へ離間する位置(テープカッター25に対して退避する退避位置Pb(図11参照))との間で揺動可能に上端がテープ切断アーム15側に軸支されている。なお、カッター保護部材27は、上端に有する軸支部27aにトーションバネ31(図8参照)を備えることで、常時、カバー位置Paに付勢されている。
そして、カッター保護部材27は、テープカッター25が降下位置Pdのとき、カバー位置Paに位置することで、上述したように、カッター刃先に対して人手を保護する。一方、カッター保護部材27は、テープカッター25が上昇位置Puとなったとき、箱体Bの上面Buに当接することで退避位置Pbとなり(図14(a)(b)参照)、テープカッター25によりテープTを切断可能な状態となる。
カッター押上部材28は、テープカッター25を上昇位置Puに押し上げるカム板であって、テープカッター25に対して側方(幅方向の一方(当例では左側))にずらして配設されている(図7~図9参照)。
図12(b)に示すように、カッター押上部材28は、テープカッター25および後側押圧ローラー16が夫々上昇位置Puに位置する状態において、前端28fがカッター刃先よりも前方に位置するとともに、後部28rが後側押圧ローラー16の下端よりも後方に位置するように前後方向に延びている。カッター押上部材28の後部28rは、後方程上方へ位置するように傾斜して前後方向に延びている(図12(a)(b)参照)。
カッター押上部材28は、テープカッター25が降下位置Pdに位置する状態において、後方から前方へ搬送される箱体Bの前部かつ上部の角部に、後部28rがテープTを介さずに直接当接することで、テープ切断アーム15(テープカッター25)を上昇位置Puに押し上げる(図13(a)(b)参照)。
カッター取付け位置調節ブラケット29(図12(a)参照)は、テープカッター25をテープ切断アーム15の側にボルト等を用いて取り付けるとともに、テープカッター25のテープ切断アーム15への取り付け位置を前後方向に調節可能としている。すなわち、カッター取付け位置調節ブラケット29は、テープカッター25を後側押圧ローラー16に対して前方から近接した状態と前方へ離間した位置との間で取り付け位置を調節可能としている。
押上部材取付け位置調節ブラケット30は、カッター押上部材28をテープ切断アーム15の側にボルト等を用いて取り付けるとともに、カッター押上部材28におけるテープ切断アーム15への取り付け位置を前後方向に調節可能としている。
これらテープカッター25およびカッター押上部材28の夫々の前後方向の取り付け位置を適宜調節することで、箱体Bの前面Bfおよび後面Brに貼り付けられるテープTの長さを調節することができる。本実施形態のように薄型の箱体Bに対応させる観点においては、テープカッター25は、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置することが好ましい。
さらに、図7~図12(a)(b)に示すように、テープ貼付ユニット10は、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18を降下位置Pdの側へ付勢する付勢バネ32と、テープ切断アーム15を降下位置Pdの側へ付勢する付勢バネ33とを備えている。なお、図7、図11、図12(a)(b)においては付勢バネ33の図示を省略している。
さらに、図7~図10に示すように、テープ貼付ユニット10は、搬送路4の後方から前方へ搬送される箱体BにテープTを押し当てる上述した前後各側の押圧ローラー18,16と、テープ供給ローラー35(図7参照)と、テープ供給ローラー35から供給されたテープTを後側押圧ローラー16へガイドするテープガイド構造60とを備えている。
図7に示すように、テープ供給ローラー35は、右側の側壁11rから上方に延出する支持板36の上部に設けられ、テープTが巻き回されて成るテープ原反TAの中心部を幅方向に延びる軸回りに回動可能に装着する構成としている。
テープ供給ローラー35に装着されたテープ原反TAは、最外層からテープTが引き出され、該テープTは、下方に有するテープガイド構造60の側へと配索される。そして、テープ供給ローラー35は、テープガイド構造60の側からテープTに加わるテンションに基づいて受動的に回動することでテープ原反TAのテープTをテープガイド構造60側へと供給する。
テープガイド構造60は、テープ供給ローラー35から供給されたテープTを後側押圧ローラー16までガイド可能に第1ガイドローラー61と第2ガイドローラー62と補助ガイドローラー63とガイド部材64(図7、図9参照)と引上げローラー65とを備えている。
第1ガイドローラー61、第2ガイドローラー62、補助ガイドローラー63、および引上げローラー65は、何れも幅方向に延びる軸回りに回動自在に軸支されている。
第1ガイドローラー61は、右側の側壁11rの上部かつ後部のコーナー部に設けられ、テープ供給ローラー35(図7参照)から後側押圧ローラー16へテープTを供給する過程において該テープTを最も上流側(テープ供給ローラー35の側)でガイドするローラーであり、テープ供給ローラー35から配索されたテープTの非接着面Tb(図13(a)参照)に前側から当接して下流側(第2ガイドローラー62の側)へガイドする。
第2ガイドローラー62は、右側の側壁11rの第1ガイドローラー61よりも前方の位置に設けられ、第1ガイドローラー61から配索されたテープTの接着面Ta(図13(a)参照)に後側から当接して下流側(ガイド部材64の側)へガイドする。
図6、図12(a)に示すように、ガイド部材64は、後側揺動アーム12における、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の上方近傍に設けられ、上方に位置する第2ガイドローラー62から配索されたテープTを、上下方向に挿通した状態で下方の後側押圧ローラー16の後側近傍Ar(図13(a)参照)までガイドするレール形状に形成されている。さらに、ガイド部材64は、上下方向に挿通したテープTが上方へ逆流することを防止可能にテープTを保持する機能を備えている。なお、後側押圧ローラー16の後側近傍Arにおいて、垂下された状態のテープ下部Tdは、接着面Taが後方を指向するように配置される。
補助ガイドローラー63は、後側揺動アーム12における、ガイド部材64に対して上方かつ後側に設けられ、第2ガイドローラー62からガイド部材64へ配索されるテープTを後側からガイドする。
引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げるローラーである。
図16に示すように、引上げローラー65は、第2ガイドローラー62の位置(「テープ供給位置」とも称する)から、降下位置Pdに有する後側押圧ローラー16の後側近傍ArまでテープTを最短経路で配索した場合の該最短経路(当例では第2ガイドローラー62とガイド部材64とを結ぶ仮想直線La)よりも前端が前方に位置するように設けられている。
これにより後述するように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、テープTに対して後方側から当接し、テープ下部Tdを引き上げる。
ここで、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、すなわち、後側揺動アーム12が図16において反時計回りに回動する際に、連結アーム14は前方へ移動するように連動する。本実施形態においては、引上げローラー65は、上述した連結アーム14に設けられている(図16参照)。これにより、図16に示すように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際の移動に基づいて、テープTを引き上げる方向に移動(後方の退避位置Prから前方の引上げ位置Pfまで移動)する構成としている。
その他にも、図8~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4(搬送ベルト47)の高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを調節する下限高さ調節部80を備えている。
下限高さ調節部80は、連結アーム14の上辺の中間部から上方へ突出する突起81と、突起81の前方側において右側の側壁11rに取り付けられた、ゴム等の弾性部材で形成されたブッシュ状のストッパ82とで構成されている。
ここで、上述したように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、連結アーム14は、後側揺動アーム12に連動して前方へ移動する。そして、ストッパ82は、後側押圧ローラー16が降下位置Pdに位置するときに、連結アーム14に設けた突起81が当接する位置に設けられている(図9、図10参照)。これにより、下限高さ調節部80は、それ以上、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18が降下しないように規制する構成としている。
さらに、図9~図11に示すように、ストッパ82は、右側の側壁11rに対する取り付け位置を前後方向に調節可能としている。このため、下限高さ調節部80は、このストッパ82の取り付け位置を調節することで、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の高さ(すなわち、下限位置)を調節することができる。
さらにその他にも、図9~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4(搬送ベルト47)の高さに対して、上昇位置Puにおける前側押圧ローラー18の高さを調節する上限高さ調節部85を備えている。
上限高さ調節部85は、右側の側壁11rにおける、上昇位置Puに位置する前側揺動アーム13に上方から当接する位置に設けられている(図11参照)。これにより、上限高さ調節部85は、それ以上、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18が上昇しないように規制する構成としている。
さらに、上限高さ調節部85は、右側の側壁11rに対する取り付け位置を上下方向に調節可能としている。このため、上限高さ調節部85は、上昇位置Puにおける後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18の高さ(すなわち、上限位置)を調節することができる。
なお、図7~図10に示すように、テープ貼付ユニット10には、前側下部に、箱体Bの上面Buにおける一対のフラップの対向端部Baaに付着した粉塵を掃徐するブラシ90を備えている。但し、ブラシ90は必須ではなく、テープ貼付ユニット10は、ブラシ90を備えずに構成してもよい。ブラシ90を備える場合には、本実施形態のように、テープ貼付ユニット10の前側下部に備えるに限らず、前側下部と後側下部とのうち、少なくとも一方に備えることができる。
続いて上述した封緘装置1を用いて、図17に示すように箱体Bの主に上面Buを構成する一対のフラップBaの対向端部BaaにテープTを貼り付けて箱体Bを封緘する手順について、図13(a)(b)、図14(a)(b)、図15を用いて説明する。なお、図13(a)(b)、図14(a)(b)、図15において、箱体Bを明瞭にするため、はドットを付して示している。
作業者は、封緘装置1の背面側に立ち、作動スイッチ49をONにして搬送ベルト47を駆動した状態で、箱供給台22に載置した箱体Bの上面BuのフラップBaが不測に開かないよう幅方向の両側を手で抑えながら搬送路4の前方(下流側)へ箱体Bを真直ぐに押し込む。箱体Bは、箱搬送台21に差し掛かると搬送ベルト47によって自動搬送され、搬送路4に沿って前進する。
やがて図13(a)に示すように、搬送路4を前進する箱体Bは、降下位置Pdにある後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが箱体Bの前面Bfに当接し、後側押圧ローラー16に押圧により該箱体Bの前面Bfに貼り付く。
さらに箱体Bが、搬送ベルト47によって前進することにより、図13(b)に示すように、後側押圧ローラー16が降下位置Pdから上昇位置Puへと押し上げられ、それと同時に後側押圧ローラー16に連動する前側押圧ローラー18についても降下位置Pdから上昇位置Puへと上昇する。
続いて、テープ切断アーム15に備えたカッター押上部材28が箱体Bの前部かつ上部の角部に当接することで、テープカッター25についても降下位置Pdから上昇位置Puへと押し上げられる(図13(b)、図14(a)参照)。なお、このときカッター保護部材27は、カバー位置Paから退避位置Pbとなる。
そして、上昇位置Puへと押し上げられた後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18には、付勢バネ32の付勢力(復元力)が下方へ作用するため、これら後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18によってテープTを箱体Bの側へ押し付ける。これにより、図14(a)(b)に示すように、後側押圧ローラー16および前側押圧ローラー18は、箱体Bが搬送路4を前進するに伴って、箱体BのフラップBaの対向端部Baaの前端から後方へ向けてテープTを貼り付けることができる。
図14(b)に示すように、前進する箱体Bの後端が後側押圧ローラー16よりも前方へ通過すると、該後側押圧ローラー16からの押圧を受け止める箱体Bが存在しなくなる。このため、テープTにおける、箱体Bの後端から後方への延出片Trは、後側押圧ローラー16の押圧によって前後方向に伸張された状態に保たれる。
また、テープ切断アーム15に備えたカッター押上部材28は、上昇位置Puのとき、テープTの側方においてテープTを介さずに箱体Bを直接下方へ押圧するが、図14(b)中の仮想線で示す箱体Bのように、箱体Bの後端がカッター押上部材28の後端28rrよりも前方へ通過すると、カッター押上部材28(テープ切断アーム15)を押し上げる箱体Bが存在しなくなる。このため、テープ切断アーム15は、付勢バネ33の付勢力により上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する。その際に、テープTの後方への延出片Trをテープカッター25により切断することができる(図14(b)参照)。
続いて図15に示すように、箱体Bの後端が前側押圧ローラー18よりも前方へ通過すると、前側押圧ローラー18は、箱体Bによって支持されなくなるため、付勢バネ32の付勢力により降下位置Pdへ降下する。その際に、切断されたテープTのうち、箱体Bの後端から後方へ延出した状態で残留する延出片Trの余長部分は、前側押圧ローラー18によって箱体Bの後面Brに押し付けて貼り付けられる(図15参照)。
一方、切断されたテープTのうち、ガイド部材64によって保持され、該ガイド部材64から下方へ垂下するテープ下部Tdは、続いて搬送される箱体Bの前面Bfに対する貼り付けに備えて、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに垂下した状態で配される(図15参照)。
さらに上述したように、前側押圧ローラー18が上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する際、この前側押圧ローラー18の動きに連動して後側押圧ローラー16についても降下位置Pdへと降下(復帰)する。そして、図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdへ降下する際、連結アーム14が前方へ移動するに従って、引上げローラー65は、後方の退避位置Prから前方の引上げ位置Pfまで移動し(図16中の太矢印DA参照)、ガイド部材64から下方へ垂下するテープ下部Tdを引き上げることができる(図16中の太矢印DB参照)。
よって、降下位置Pdにある後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、該後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように配することができる。
従って、上述した手順と同じ要領で、続いて搬送される箱体Bの前面Bfに対して後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを後側押圧ローラー16によって貼り付ける際に、テープ下部Tdを箱体Bの前面Bfに対して適切な長さで貼り付けることができる。
以上により、箱体Bに対するテープTの貼り付けが完了する。
図1~図5に示すように、上述した本実施形態の封緘装置1は、搬送路4の後方から前方へ向けて箱体Bを搬送する箱搬送ユニット40と、箱体Bの上面Buに有する開口部の幅方向両外側から該開口部を閉塞可能に中央側へ突出する一対のフラップBaの対向端部Baa(図17参照)に、搬送方向(Lf)に沿ってテープTを貼り付けるテープ貼付ユニット10とを備え、図7~図12(a)(b)に示すように、テープ貼付ユニット10には、降下位置Pdと、該降下位置Pdよりも前方かつ上方の上昇位置Puとの間で移動可能に構成され、降下位置Pdのとき箱体Bの前面BfにテープTを押し当てるとともに、上昇位置Puのとき箱体Bの対向端部BaaにテープTを押し当てる後側押圧ローラー16(押圧部)を備え、特に図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げる引上げローラー65(引上げ手段)を設けたことを特徴とする。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16は、上昇位置Pu(図12(b)参照)に位置するとき、降下位置Pd(図12(a)参照)よりも前方かつ上方に位置する。このため、図15に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、後側押圧ローラー16とともに後方へと移動しながら降下しようとする。
一方、上記構成によれば、図16に示すように、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16よりも上方に位置する第2ガイドローラー62の位置(テープ供給位置)から、ガイド部材64の位置までテープTを最短経路で配索した場合の該最短経路(仮想直線La)よりも前方の位置に引上げローラー65を設けている。
このため、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdは、後側押圧ローラー16と共に後方へと移動しながら降下することを、引上げローラー65によって阻害される。換言すると、テープ下部Tdは、引上げローラー65によって上方かつ前方へ引っ張られる。これにより、後側押圧ローラー16の後側近傍Arにおいてテープ下部Tdが、後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように配することができる。
ここで、後側押圧ローラー16を用いてテープTを箱体Bに貼り付け開始時には、図13(a)に示すように、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されるテープ下部Tdは、箱体Bの前面Bfに対して後側押圧ローラー16によって押し当てられることで貼り付けられる。
その際、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが、上述したように、後側押圧ローラー16に対して過剰に垂下しないように位置させることができるため、箱体Bが薄型である場合においても、テープ下部Tdを箱体Bの前部の高さに収まるように(すなわち、後側押圧ローラー16の後側近傍Arで垂下するテープ下部Tdの下端が箱体Bの前面Bfの下端よりも上方に位置するように)貼り付けることができる。
従って、薄型の箱体Bにおいても、箱体Bの開口部を有する上面Buに形成されたフラップBaの対向端部Baaのみならず、該上面Buと隣接する側の面、すなわち前面Bfに至るまでテープTを適切に貼り付けることができる。
具体的には、箱体Bの前面Bfに貼り付けたテープTの下端が箱体Bの下端よりも下方に残余し、該残余部分が、箱搬送ユニット40に備えた、搬送ローラー5等の周辺部品に意に反して接着することや、テープT貼り付け後の箱体Bの見栄えが低下したり、箱体Bに張り付けたテープTの剥がれのきっかけとなるおそれがない。
ひいては、従来のように、薄型の配送物(内容物)を、該薄型の配送物の厚みに対して過剰な厚みを有する厚型の箱体Bに収容する必要がなく、トラックによる輸送時における、トラックの荷台や、一時保管時における物流倉庫において、配送物が積載可能となる容量を実質的に増加させることができるため、配送物の輸送効率を高めることができる。さらに、薄型の配送物を、該薄型の配送物の大きさに適した大きさの箱体Bで封緘できるため、箱体B内部において薄型の配送物が不用意に動かないように過剰な量の緩衝材や固定部材を配送物と共に収容する必要もなく、資源削減に寄与することができる。
また、本実施形態の封緘装置1は、薄型の箱体Bに対してのテープT貼り付けによる封緘作業の自動化に対応することが可能となるため、薄型の箱体Bで封緘した大量の配送物の配送を実現することができる。
このため、一般に郵便ポストに投函できる配送物のサイズ(厚み)は、大型であれば、40mm以下、小型であれば30mm以下とされているが、本実施形態の封緘装置1は、郵便ポストに投函するために要求される、このような薄型の箱体Bに対してもテープT貼り付けによる封緘作業を自動で行うことができる。
従って、薄型の箱体Bに封緘された大量の配送物を、郵便ポストを利用して配送することが可能となり、特に配送時における、配送物の集荷作業の労力、コストを大幅に軽減することができる。
この発明の態様として、図16に示すように、引上げローラー65は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際の移動(図15参照)に基づいて、テープTを引き上げる方向、すなわち前方に移動する構成としたものである。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、引上げローラー65自体がテープTを引き上げる方向(すなわち、退避位置Prから前方の引上げ位置Pf)に移動するため、例えば、引上げローラー65が定位置のまま(例えば常時、引上げ位置Pfにおいて固定されたまま)テープ下部Tdを引き上げる場合と比して積極的にテープ下部Tdを引き上げることができる。
さらに、後側押圧ローラー16は、箱体Bに対してテープTの貼り付けが終了したタイミングで上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する。そして、上記構成によれば、引上げローラー65は、このタイミングでテープTを引き上げる構成とすることで、このテープTの引き上げ動作が箱体Bに対するテープTの貼り付け作業を阻害することがない。しかも、引上げローラー65は、次に搬送される箱体Bに対してテープTの貼り付け作業を開始する前に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されるテープ下部Tdを適切な垂下長さに引き上げが完了して、次に搬送される箱体Bに対してのテープTの貼り付け作業に備えることができる。
この発明の態様として、図14(a)(b)、図15に示すように、後側押圧ローラー16(後側押圧部)よりも前側に、降下位置Pdと上昇位置Puとの間で移動可能に構成され、降下位置Pdのとき箱体Bの後面BrにテープTを押し当てるとともに、上昇位置Puのとき箱体Bの対向端部BaaにテープTを押し当てる前側押圧ローラー18(前側押圧部)を備え、図7~図15に示すように、後側押圧ローラー16を降下位置Pdと上昇位置Puとの間で揺動させる後側揺動アーム12と、前側押圧ローラー18を降下位置Pdと上昇位置Puとの間で揺動させる前側揺動アーム13と、後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とに連結され、後側押圧ローラー16と前側押圧ローラー18とが略同じ高さに保ちながら上下動するように後側揺動アーム12と前側揺動アーム13とを連動させる連結アーム14とを備え、図10~図12(a)(b)、図16に示すように、引上げローラー65は、連結アーム14に設けられたものである。
上記構成によれば、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、連結アーム14が後側揺動アーム12に連動して移動する。そして、このような連結アーム14に引上げローラー65を設けることで、図16に示すように、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdに復帰する際に、引上げローラー65自体をテープ下部Tdの引き上げ方向へ移動させることができる。
すなわち、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際に、引上げローラー65は、上述したように、定位置のままテープ下部Tdを引き上げる場合と比して積極的にテープ下部Tdを引き上げることができる。
さらに、引上げローラー65を連結アーム14に設けることで、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、引上げローラー65を前方へと移動させるための駆動源等を別途備えずとも、後側押圧ローラー16が降下する際における連結アーム14の動きを利用して引上げローラー65を上述したように、前方へと効率よく移動させることができる。
この発明の態様として、図12(a)(b)に示すように、後側押圧ローラー16の前側近傍に、降下位置Pdと上昇位置Puとの間で移動するとともに、上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際にテープTを切断するテープ切断アーム15(テープ切断手段)を備え、テープ切断アーム15に備えたテープカッター25を、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置させることが好ましい。
ここで、テープTは、テープ切断アーム15が上昇位置Puから降下位置Pdへ移動する際に、テープ切断アーム15に備えたテープカッター25により切断され、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の後側近傍Arに垂下した状態で配される。
そして、上述したように、テープカッター25を、後側押圧ローラー16の側へ極力近接配置させることで、テープTを極力、後側押圧ローラー16の側へ近接した位置でテープカッター25により切断することができる。
従って、降下位置Pdに位置する後側押圧ローラー16の後側近傍Arに配されたテープ下部Tdが後側押圧ローラー16よりも下方に垂下する長さを極力短くすることができる。
この発明の態様として、図9~図11に示すように、テープ貼付ユニット10には、搬送路4の高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを調節する下限高さ調節部80(高さ調節手段)を備えたものである。
上記構成によれば、搬送路4に沿って搬送される箱体Bの高さに対して、降下位置Pdにおける後側押圧ローラー16の高さを下限高さ調節部80によって調節できるため、箱体Bが薄型である場合においても、後側押圧ローラー16は、箱体Bの前面Bfに対して適切な高さで、テープTを押し付けることができる。
従って、箱体Bが薄型である場合においても箱体Bの前面BfにテープTを適切に貼り付けることができるとともに、後側押圧ローラー16を、箱体Bの前進に伴って降下位置Pdから上昇位置Puへ確実に押し上げることができる。
また、本発明の箱体の封緘装置は、上述した本実施形態の封緘装置1の構成および実施例に限定されない。
例えば、上述した本実施形態においては、封緘装置1を薄型の箱体Bに対してテープTの貼り付けによって自動封緘する対象となる箱体Bが薄型である場合に適用したが、薄型の箱体Bのみならず、通常の箱体B(厚型の箱体B)に適用してもよい。
すなわち、本実施形態の封緘装置1は、ユニット支持体3の高さを調節することで、テープ貼付けユニット10および上側箱搬送ユニット40Uを任意の高さに設定することで、箱体Bの厚みに関わらず、箱体Bに対してテープTの貼り付けによる自動封緘を行うことができる。
また、本発明の引上げ手段は、後側押圧ローラー16が上昇位置Puから降下位置Pdまで降下する際に、後側押圧ローラー16の後側近傍Arに位置するテープ下部Tdを引き上げ可能であれば、本実施形態の引上げローラー65の構成に限定しない。
具体的には、本発明の引上げ手段は、連結アーム14に備えた構成に限らず、例えば、直接、側壁11に設けたり、後側揺動アーム12に設けてもよい。また、本発明の引上げ手段は、引上げローラー65自体をテープ下部Tdの引き上げ方向へ移動させる構成に限らず、引上げローラー65は定位置で後側押圧ローラー16との相対位置の変動に基づいて、テープ下部Tdを引き上げる構成としてもよい。
1…箱体の封緘装置
4…搬送路
10…テープ貼付ユニット
12…後側揺動アーム(揺動アーム)
14…連結アーム
15…テープ切断アーム(テープ切断手段)
16…後側押圧ローラー(押圧部、後側押圧部)
18…前側押圧ローラー(前側押圧部)
40…箱搬送ユニット
65…引上げローラー(引上げ手段)
B…箱体
Bf…箱体の前面
Bu…箱体の上面
Br…箱体の後面
Baa…一対のフラップの対向端部
Lf…搬送方向
T…テープ
Pd…降下位置
Pu…上昇位置
Ar…後側押圧ローラーの後側近傍
Td…テープ下部