JP4638758B2

JP4638758B2 - 平判自動包装装置

Info

Publication number: JP4638758B2
Application number: JP2005097025A
Authority: JP
Inventors: 勉小向; 正明棟方; 治郎矢後
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP2006273394A

Description

本発明は、平判自動包装方法及び装置に関し、さらに詳しくは、季節要因の湿度、温度に関係なく、搬送コンベアー上での積層シートのズレ、包装不良、包装内部の紙折れを防止し、生産性向上に寄与出来る平判自動包装装置に関するものである。

平判自動包装装置での包装作業の概略を説明すると、従来では、断裁機により断裁された積層シートを作業者が規定枚数毎に取り分け、平判自動包装装置の第１の搬送コンベアーを含む給紙工程に積層シートを給紙し、第２の搬送コンベアーを含む包装紙供給工程に搬送するが、給紙工程からの積層シートが進入する直前に第２の搬送コンベアー上に包装紙が供給され、包装紙の上に積層シートが載置された状態で搬送される。第２の搬送コンベアー上の積層シートが規定停止位置に達すると、センサからの信号により第２の搬送コンベアーが停止し、停止と同時にクロスカッターと称する切断装置が動作して包装紙を切断する。包装紙の切断が完了するとスタート信号が自動的に入り、第３の搬送コンベアー含む包装工程へと搬送される構成になっている（例えば、特許文献１、２参照）。

従来の包装作業においては、裁断機より断裁積層された直後や給紙工程及び包装紙供給工程において積層シートの上部のズレが発生すると、次工程の包装工程に搬送された時に包装不良を誘発し、紙折れや糊付着のクレームが後を絶たず、これらの問題を解決することが望まれていた。

積層シートズレの上記の問題を解決すべく、外部混合形２流体噴霧加湿装置の対策が採られてきた。しかしながら、従来の積層シートズレ防止対策の、外部混合形２流体噴霧加湿装置は、清水とエアーを気液混合する外部混合方式であり、積層シートズレに対する効果は、期待要求を満たさなかった。

ここで、従来の積層シートズレ防止対策の、外部混合形２流体噴霧加湿装置について、図１を用いて説明する。図１は従来の外部混合形２流体噴霧加湿装置ノズル部分の断面図である。図１の断面図で解るように、ノズル外部で圧搾空気と液が混じり、微粒化し噴霧している状態である。

従来の外部混合形２流体噴霧加湿装置においては、作業者による清水とエアーの調整が必要であるが、安定した微粒を作るのが難しく、その調整が容易ではない。また、外部混合形２流体噴霧加湿装置は加湿が目的であり、夏場の加湿は作業環境を悪化させ、作業者への負担となる他、設備機器の腐食等の劣化を早める原因となる。さらに、外部混合形２流体噴霧加湿装置の噴霧時の音は、作業者及び周辺への騒音となり不快感を与える。
特開昭５５−１２０７２号公報実開平２−２３３０５号公報

本発明の目的は、断裁機より断裁されて綺麗に積層されたシートを規定の枚数ごとに区切り（規定枚数１２５枚、２５０枚、５００枚）、平判自動包装装置に送り込み、帯電処理を施して、規定枚数に積み重ねられたシート（以下、単に積層シートと言うこともある。）の一枚ズレを防止したり包装紙の紙ぐせの矯正し、もって生産性向上を有する装置を提供するものである。

本発明者は、設備改造をすることを必要とせず、一般的に実施されている除電装置を、逆の発想で、帯電させる方法について、上記に鑑み鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、断裁機により断裁されたシートを規定枚数毎に取り分け、平判自動包装装置の第１の搬送コンベアーを含む給紙工程に積み重ねられたシートを給紙し、第２の搬送コンベアーを含む包装紙供給工程に搬送し、給紙工程からの積み重ねられたシートが進入する直前に第２の搬送コンベアー上に包装紙が供給され、包装紙の上に積み重ねられたシートが載置された状態で搬送される平判自動包装方法において、平判自動包装装置における第１の搬送コンベアーを含む給紙工程に帯電装置を設け、帯電装置により、積み重ねられたシートまたは包装紙に静電力を与え、積み重ねられたシートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせを矯正することを特徴とする平判自動包装方法である。さらに、本発明は、第２の搬送コンベアーで該搬送コンベアーが一時停止する時に包装紙を切断する工程を有し、第２の搬送コンベアーを含む包装紙供給工程に、さらに帯電装置を設ける平判自動包装方法である。

また、本発明は、包装紙に積み重ねられたシートを載置して自動的に包装する平判自動包装装置において、積み重ねられたシートまたは包装紙を搬送する搬送コンベアー上に、積み重ねられたシートまたは包装紙に静電力を与える帯電装置を有し、帯電装置が電極針にエアー孔を付随することを特徴とする平判自動包装装置である。また、本発明は、イオン電圧を一定にし、帯電装置と積み重ねられたシートとの間隔を電極針に付随するエアー孔から出るエアー量により調整する帯電装置の静電力調整方法を提供する。

また、本発明の平判自動包装装置に付帯する帯電装置は、搬送コンベアーの搬送面に対して上下方向に移動自在に構成し、該搬送コンベアーで搬送される積層シートと帯電装置との上下間隔を調整可能にすることが好ましい。さらに、本発明の平判自動包装装置に付帯する帯電装置は、搬送コンベアーの搬送方向において前後方向及び左右方向に移動可能なようになっていることが好ましい。

また、本発明の平判自動包装装置に付帯する帯電装置は、積み重ねられたシートを搬送する搬送コンベアーを含む給紙工程及びこの給紙工程から供給された前記積み重ねられたシートを包装紙上に載置した状態で搬送する搬送コンベアーを含む包装工程にそれぞれ付設されていることが好ましい。

本発明の平判自動包装装置における帯電装置により積層シートまたは包装紙に静電力を与え、積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせを矯正することにより、温度、湿度に左右されることなく作業できる。また、カッターより断裁後の直行作業ができ、積層シート一枚ズレによる包装不良クレームをなくすことができる。更には、騒音の問題も解消し、カッターより断裁後の直行作業が出来るため、仮段積みする場所が不要になる。帯電装置その物の取り扱い作業性に優れ、操業安定性を有するものである。

本発明の平判自動包装装置における帯電装置について、以下、図面を用いて説明する。図２は、本発明における帯電装置６、７を有する平判自動包装装置１８の包装工程を示す全体概略図である。図２において、本発明にかかる帯電装置６、７は、第１の搬送コンベアー１上及び第２の搬送コンベアー２上において帯電処理する２台で構成される。また、帯電装置６、７には左右調整板５が取り付けられており、セット穴の位置を替えることによって、左右に移動できるように構成されている。また、左右調整板５は上下調整軸３で上下移動可能なように構成され、積層シートの種類（銘柄）や厚さ、サイズに応じて帯電装置と積層シートの間隔等の帯電装置を有効に作用させる位置の調整が容易にできるようになっている。更に、前後調整軸４により、帯電装置６、７は搬送方向の前後に移動可能なように構成されている。

更に、本発明にかかる帯電装置の特徴について説明する。図３に示すように、本発明にかかる帯電装置６にはエアー配管１０が付設されており、電極針１３のエアー孔１１、１２よりエアーを出し、帯電処理範囲を拡散させることができるという特徴ある。また、電極針１３を搬送コンベアーの搬送方向に直交した横幅方向に所定間隔をおいて並べて１６組付設してあり、帯電の均一性等の帯電効果を高めている。更に、帯電装置６の箇々の電極針１３には図示しないスイッチが付設されており、積層シートの寸法等に合わせて個々のオンオフスイッチをオンオフすることで、最適幅で帯電処理が行えるようになっている。なお、帯電装置７についても同様とされているが、所望により電極針１３の組数等は調整可能である。

また、図４に示すように、本発明にかかる帯電装置の電極針１３が落下しないように、落下防止用ビニール紐１４で固定し、落下防止を図っている。帯電装置の仕様はコロナ放電方式で、電極針１３から発生するイオン電圧は５〜１０ｋＶ程度が好ましく、更には６〜８ｋＶが好ましい。静電力の強弱はイオン電圧の調整でも、帯電装置と積層シート１５との間隔でも、あるいは両者を組合せて調整しても良いが、本発明ではイオン電圧を一定にした上で帯電装置と積層シート１５との間隔で調整する方が好ましい。帯電処理の範囲は、個々の電極針１３に付随するエアー孔１１，１２から出るエアー量を調整することで調整可能となる。尚、帯電装置６、７の電極針１３と積層シート１５の間隔は、近すぎると積層シート１５をむらなく帯電させることができないばかりか、積層シート１５に帯電焼け等が誘発するし、逆に遠すぎると帯電効果が発現されないから、５０〜１００ｍｍに設置することが好ましい。電極針１３と積層シート１５の間隔は、上下調整軸３で調整する。帯電装置を２組以上併設する場合は、イオン電圧、積層シートとの間隔、作用させる電極針の組数等はそれぞれの帯電装置で適宜調整するのが好ましい。

本発明の平判自動包装装置における帯電装置を用いた帯電処理方法工程について、図５により説明する。カッターより綺麗に積層された積層シート１５は、既に帯電処理が施されている第１の搬送コンベアー１上に給紙ピンサー１６によって搬送され、第１の搬送コンベアー１にて搬送過程で帯電装置６を通過する際に、積層シート１５上に帯電処理が施され、積層シートの一枚ズレ防止を図る。更に、帯電処理が施されている第２の搬送コンベアー２に搬送され、帯電装置７を通過する過程で再度、積層シート１５上に帯電処理を施して完全に積層シートの一枚ズレを防止する。

本発明において、帯電装置処理箇所を２ヶ所にした理由を図５をもとに説明する。上質紙、コート紙の坪量５２．３ｇ／ｍ^２〜１５７ｇ／ｍ^２までは、積層シート一枚ズレは、第１の搬送コンベアー１上の帯電装置６の１ヵ所で一枚ズレ防止を図ることができるが、板紙、アート紙の坪量１２７．９ｇ／ｍ^２〜４５０ｇ／ｍ^２までの積層シート１５は、第２の搬送コンベアー２上でクロスカッター１７が包装紙９を切断する工程に入るため、一時停止する時に、積層シート１５の一枚ズレが発生するため、帯電装置７を付設することにより、更に帯電効果を高めることができ、坪量、銘柄に関係なく、積層シートの一枚ズレ防止を図ることができる。

本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、これら実施例の範囲に限定されるものではない。

実施例に用いた帯電装置６は、長さ１，０８０ｍｍの本体に、静電力を積層シート１５に与える電極針１３を等間隔に１６個有するものを用い、第１の搬送コンベアー１上にのみ設置した。また、電極針１３と積層シート１５の間隔は上下調整軸３により５０ｍｍに設置した。帯電装置６の仕様はコロナ放電方式で、電極針１３から発生するイオン電圧は約７ｋＶとした。尚、静電力の強弱は帯電装置６と積層シート１５との間隔で調整し、帯電処理の範囲は、個々の電極針１３に付随するエアー孔１１，１２から出るエアー量を調整することで最適化した。

室温２８℃、相対湿度３３％の雰囲気下で、坪量５２．３ｇ／ｍ^２の上質紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに上記帯電装置を有する平判自動包装装置を用い、上記帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温２７℃、相対湿度３３％の雰囲気下で、坪量７２．４ｇ／ｍ^２の上質紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温２７℃、相対湿度３３％の雰囲気下で、坪量１０４．７ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温３３℃、相対湿度２６％の雰囲気下で、坪量１２７．９ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべて積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温３２℃、相対湿度２７％の雰囲気下で、坪量１５７ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

〔比較例１〕
帯電装置を作動させない以外は実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例１と同一の雰囲気下で、坪量５２．３ｇ／ｍ^２の上質紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、積層ズレが約５割の積層シートに発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例２〕
帯電装置を作動させない以外は実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例２と同一の雰囲気下で、坪量７２．４ｇ／ｍ^２の上質紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、積層ズレが約５割の積層シートに発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例３〕
帯電装置を作動させない以外は実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例３と同一の雰囲気下で、坪量１０４．７ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例４〕
帯電装置を作動させない以外は実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例４と同一の雰囲気下で、坪量１２７．９ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例５〕
帯電装置を作動させない以外は実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、実施例５と同一の雰囲気下で、坪量１５７ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

実施例１で用いた電極針を等間隔に１６個有する帯電装置を、第１の搬送コンベアー１上と第２の搬送コンベアー２上とに、いずれの帯電装置６，７も実施例１と同様に、電極針１３と積層シート１５の間隔を５０ｍｍ、電極針から発生するイオン電圧を７ｋＶとして設置した以外は実施例１で用いた平判自動包装装置を用い、室温２９℃、相対湿度５４％の雰囲気下で、坪量１２７．９ｇ／ｍ^２のアート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに２組の帯電装置６，７により積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温３１℃、相対湿度５２％の雰囲気下で、坪量１５７ｇ／ｍ^２のアート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例６で用いた帯電装置を２組有する平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温２６℃、相対湿度５０％の雰囲気下で、坪量２１０ｇ／ｍ^２の板紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例６で用いた帯電装置を２組有する平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温３２℃、相対湿度４０％の雰囲気下で、坪量３１０ｇ／ｍ^２の板紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例６で用いた帯電装置を２組有する平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

室温３０℃、相対湿度４２％の雰囲気下で、坪量４５０ｇ／ｍ^２の板紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに実施例６で用いた帯電装置を２組有する平判自動包装装置を用い、実施例１と同様の帯電条件にて積層シートを帯電させながら１０００束連続で包装したところ、すべての積層シートの積層ズレまたは包装紙の紙ぐせによる包装不良は発生せず、良好な包装体が得られた。

〔比較例６〕
帯電装置を第１の搬送コンベアー１上のみ作動させる以外は実施例６で用いた平判自動包装装置を用い、実施例６と同一の雰囲気下で、坪量１２７．９ｇ／ｍ^２のアート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、第２の搬送コンベアー２上に積層シートが移動した際、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例７〕
帯電装置を第１の搬送コンベアー１上のみ作動させる以外は実施例６で用いた平判自動包装装置を用い、実施例７と同一の雰囲気下で、坪量１５７ｇ／ｍ^２のアート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、第２の搬送コンベアー２上に積層シートが移動した際、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例８〕
帯電装置を第１の搬送コンベアー１上のみ作動させる以外は実施例６で用いた平判自動包装装置を用い、実施例８と同一の雰囲気下で、坪量２１０ｇ／ｍ^２の板紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、第２の搬送コンベアー２上に積層シートが移動した際、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例９〕
帯電装置を第１の搬送コンベアー１上のみ作動させる以外は実施例６で用いた平判自動包装装置を用い、実施例９と同一の雰囲気下で、坪量３１０ｇ／ｍ^２のコート紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、第２の搬送コンベアー２上に積層シートが移動した際、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

〔比較例１０〕
帯電装置を第１の搬送コンベアー１上のみ作動させる以外は実施例６で用いた平判自動包装装置を用い、実施例１０と同一の雰囲気下で、坪量４５０ｇ／ｍ^２の板紙を裁断機により裁断し、段積みした後、直ちに１０００束連続で包装したところ、第２の搬送コンベアー２上に積層シートが移動した際、ほぼすべての積層シートに積層ズレが発生した。この包装欠陥は裁断後の製品山を包装に先立って７〜１５時間くらい段積みしておかないと解消せず、非能率的であった。

実施例１〜１０に示した結果から明らかなように、銘柄、坪量、温度、湿度に左右されることなく、本発明により、操業性安定を図ることが出来た。

積層シートズレ防止対策の従来技術である外部混合形２流体噴霧加湿装置を示す概略図である。本発明における、平判自動包装機における積層シート一枚ズレ防止装置を示す全体概略図である。本発明における、エアー配管、電極針のエアー孔を示す概略図である。本発明における、電極針落下防止を図る概略図である。本発明における、積層シートズレ防止装置の帯電処理方法の工程を示す全体概略図である。

１第１の搬送コンベアー
２第２の搬送コンベアー
３上下調整軸
４前後調整軸
５左右調整板
６，７帯電装置
８包装紙スイングアーム
９包装紙
１０エアー配管
１１，１２エアー孔
１３電極針
１４落下防止ビニール紐
１５積層シート
１６給紙ピンサー
１７クロスカッター
１８平判自動包装装置

Claims

包装紙に積み重ねられたシートを載置して自動的に包装する平判自動包装装置において、積み重ねられたシートまたは包装紙を搬送する搬送コンベアー上に、積み重ねられたシートまたは包装紙に静電力を与える帯電装置を有し、帯電装置が電極針にエアー孔を付随することを特徴とする平判自動包装装置。
帯電装置が積み重ねられたシートを搬送する搬送コンベアーを含む給紙工程及びこの給紙工程から供給された前記積み重ねられたシートを包装紙上に載置した状態で搬送する搬送コンベアーを含む包装工程にそれぞれ付設されている請求項１記載の平判自動包装装置。