JP5297721B2 - 段ボールシートの糊付方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、コルゲータで製造された段ボールシートを段ボール箱に成型する製函機の糊付工程において、糊付部に対する糊塗布欠陥をなくし、安定した糊付けを可能にした糊付方法及び装置に関する。

コルゲータで製造された段ボールシートは、製函機ラインで、印刷と罫線加工及び溝切り加工がなされ、その後、糊付け及び折り曲げ工程で、一端の側板に設けられた継ぎ代部が他端側の側板に重合され接着されて四角筒状の胴体部が形成され、各側板の上下に連なるフラップによって底部と天部が形成される。

図５は、段ボール箱の製函ラインを示す全体構成図である。図５において、右側が製函ラインの始端部であり、矢印ａ方向に沿って段ボールシートＳが搬送されて製函工程が実施される。製函ラインの前工程であるコルゲータラインで、表裏ライナと、これらの間に介在して波形に成形された中芯からなる段ボールシートＳが製造され、給紙部Ａに上下に積み上げられる。なお、段ボールシートＳは、コルゲータラインで、すでに長手方向及び幅方向に設定寸法に切断されていると共に、長手方向の罫線加工（罫線ｂ）がなされている。

給紙部Ａでは、段ボールシートＳが上下に同じ向きに整列されて積み上げられた段ボールシート群Ｇ_１を形成する。給紙部Ａから段ボールシートＳが下層側から１枚ずつフレキソ印刷部Ｂに送られる。フレキソ印刷部Ｂでは、段ボールシートＳに１色ずつ合計４色（少なくとも２色）の印刷がなされ、印刷された段ボールシートＳはスロッタ・クリーザ部Ｃに送られる。スロッタ・クリーザ部Ｃで、幅方向に複数箇所（図７では４箇所）罫線加工と溝切り加工が行なわれて、幅方向の罫線ｃ及び溝ｄが入れられると共に、継ぎ代部ｆが形成される。

その後、ダイカット部Ｄで手孔用、その他の孔開け加工がなされる。次に、フォルディング部Ｅで継ぎ代ｆに糊付けされ、折り曲げられて継ぎ代部ｆが側板ｅと重合・接着されることで、四角筒状の段ボール箱Ｗが成型される。次に、段ボール箱Ｗは、扁平状態でカウンタエゼクタ部Ｆに送られて、数をカウントされながら上下に同じ向きに整列されて積み上げられ、所定枚数毎の段ボール箱群Ｇ_２をなす。その後、搬送コンベアによって下流側に配設された結束機に搬送され、そこで結束された後、梱包されて出荷される。

図５において、段ボールシートＳの継ぎ代部ｆに糊付けする糊付装置０１０は、ダイカット部Ｄの直下流側に設けられている。図６に、従来の糊付装置０１０を示す。図６において、段ボールシートＳは、糊付け位置を区画するために上下に配置された一対のガイドバー０１１間に入り込む。ガイドバー０１１の先にはグルーガン０１２が配置されている。グルーガン０１２には糊ｇが供給されると共に、グルーガン０１２の先端には複数の図示しないノズルが設けられている。グルーガン０１２の上流側には、糊打ちタイミング用センサ０１３が配置されている。

グルーガン０１２には電磁弁が内蔵され、この電磁弁を通電することにより、グルーガンから糊が吐出されるように構成されている。段ボールシートＳが、糊打ちタイミング用センサ０１３の前を通過すると、糊打ちタイミング用センサ０１３で段ボールシートＳの通過を検出し、段ボールシートＳがグルーガン０１２を通過するタイミングに合わせて、グルーガン０１２の電磁弁が作動し、該ノズルから継ぎ代部ｆに糊ｇが複数条に塗布される。

特許文献１（特開平１０−１５６９７４号公報）には、かかるグルーガン式糊付装置が開示されている。この糊付装置は、段ボールシートのシート端部を検知する検知装置の誤作動を招くことなく、継ぎ代を直接検知できるようにして、段ボールシートのオーダ変更に伴う糊付の設定変更を容易に短時間で行なうようにして、製函機の生産性を向上できるようにしたものである。

特開平１０−１５６９７４号公報

グルーガンには、糊付時にノズルが継ぎ代部に接触する接触式グルーガンと、ノズルが継ぎ代部に接触しない非接触式グルーガンとがある。接触式グルーガンを備えた糊付装置では、非接触式グルーガンより、継ぎ代部の糊付部への糊の塗布を安定して行なえるという利点がある。
しかし、接触式グルーガンは、段ボールシートの継ぎ代部に接触した時、段ボールシートの搬送に対する抵抗力が働く。そのため、その抵抗力が強く働くと、場合によっては、段ボールシートが傾くおそれがある。

そのため、従来の接触式グルーガンを備えた糊付装置では、この抵抗力を低減するための手段が講じられている。即ち、糊付装置の自重と逆方向に荷重を付与するエアシリンダを設けて、段ボールシートに付加される糊付装置の自重を相殺し、糊付時にグルーガンの自重による過大な接触圧が段ボールシートに付与されないようにしている。また、該エアシリンダには、継ぎ代部がグルーガンに接触したときの衝撃に対してグルーガンの戻りを速くする方向に弾性力を付与するバネが内臓されている。

そのため、段ボールシートの紙種（材質、フルート形状、坪量、紙厚等）によって、グルーガンに付与されるバネの弾性力が異なってくるので、段ボールシートの紙種によって、グルーガン１２の接触圧が変化する。そのため、糊付部に対する糊塗布量が不安定になったり、場合によっては、継ぎ代部に過大な接触圧が付与されて、段ボールシートが傾くおそれがある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、接触式グルーガンを用いた製函機ラインの糊付工程において、オーダ変更によって段ボールシートの紙種が変わっても、糊付時に継ぎ代部に過大な接触圧が付与されずに、常に安定した糊付けを可能することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の段ボールシートの糊付方法は、製函ラインを走行する段ボールシートの側端部の継ぎ代部内の糊付部に接触式のグルーガンを用いて糊を塗布する段ボールシートの糊付方法において、糊付時に第１加圧装置により、該段ボールシートに負荷されるグルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与し、該グルーガンの該段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられた反力センサで、該段ボールシートに接触するガイドレールから伝達される該継ぎ代部の反力を検出して、この反力検出値から該段ボールシートの紙厚を判定し、糊付位置近傍に設けられ、該段ボールシートの走行位置を上下から下流側に向けて先細りとなるように挟んで該段ボールシート走行ラインを区画するガイド部材の一方に接続した加圧端子を有し、ストローク調整による加圧力を調整する第２加圧装置により、該紙厚に応じて該ストローク調整をして該ガイド部材の間の隙間を調整し、設定された加圧力を該段ボールシートの該継ぎ代部に付与しながら該グルーガンで糊付けするようにしたものである。

本発明方法では、第１加圧装置によりグルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与する。こうして、糊付時にグルーガンによる継ぎ代部に対する接触圧を最小化する。
次に、グルーガンの段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられた反力センサを段ボールシートに接触させて、段ボールシートの反力を検出し、その反力検出値から、段ボールシートの紙種や紙厚を判定する。そして、該判定結果に応じて糊付位置近傍に設けた第２加圧装置により、該段ボールシートの紙種に応じた加圧力を付与するようにしたものである。

これによって、糊付時に段ボールシートに対してグルーガンから微小な接触圧のみしか負荷されず、かつ第２加圧装置により段ボールシートの紙種に応じた加圧力を付与しているため、糊付時に段ボールシートの傾きが発生せず、安定した糊付けが可能になる。

本発明方法において、好ましくは、反力センサを段ボールシートに対する罫線加工及び溝切り加工の下流側に設け、紙厚が縮小された後の継ぎ代部の反力を該反力センサで検出するようにするとよい。製造される段ボール箱では、継ぎ代分だけ糊付部の紙厚が厚くなるため、製函工程で、スロッタ・クリーザ部の罫線加工又は溝切り加工で、罫線加工又は溝切り加工と同時に、継ぎ代部及び継ぎ代部が糊付けされる反対側の側板端縁部を圧縮して、紙厚を縮小する処理が行なわれる。

この圧縮処理の後でないと、糊付時の継ぎ代部の紙厚が決まらないため、反力センサを罫線加工及び溝切り加工の下流側に配置して、その位置で継ぎ代部の紙厚を検出するとよい。また、ダイカット部より下流側では、段ボールシートの支持が幅方向全域の支持ではなく２点支持になるため、正確な反力検出ができないおそれがある。従って、反力センサを罫線加工又は溝切り加工後及びダイカット部より上流側に設置するとよい。

また、前記本発明方法を実施するための本発明の段ボールシートの糊付装置は、製函ラインを走行する段ボールシートの側端部の継ぎ代部内の糊付部に接触式のグルーガンを用いて糊を塗布する段ボールシートの糊付装置において、該グルーガンに対して該グルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与する第１加圧装置と、該グルーガンの該段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられ、該段ボールシートに接触するガイドレールから伝達される該継ぎ代部の反力を検出する反力センサと、該グルーガンの直上流側に該段ボールシートの走行位置を上下から下流側に向けて先細りとなるように挟んで該段ボールシート走行ラインを区画するガイド部材と、糊付位置近傍に配置され、該ガイド部材の一方に接続された加圧端子を有し、ストローク調整により加圧力を調整する第２加圧装置と、を備え、第２加圧装置により、該反力センサによって検出された反力検出値から判定された該段ボールシートの紙厚に応じて該ストローク調整をして該ガイド部材の間の隙間を調整し、設定された加圧力を該段ボールシートの該継ぎ代部に付与しながら該グルーガンで糊付けするように構成したものである。

本発明装置において、第１加圧装置及び第２加圧装置をエアシリンダで構成するとよい。エアシリンダは空気の圧縮性により、継ぎ代部から受ける反力を弾性的に受け止めることができるので、継ぎ代部に強い衝撃力を与えない。そのため、継ぎ代部を損傷させるおそれがない。

かかる構成により、第２加圧装置の加圧力を確実に継ぎ代部に付与することができると共に、段ボールシートの走行方向下流側に向けて先細りとなるガイド部材を介して継ぎ代部に加圧力を付与しているので、継ぎ代部に与える衝撃力を緩和でき、継ぎ代部に損傷を与えることがない。

本発明方法によれば、製函ラインを走行する段ボールシートの側端部の継ぎ代部内の糊付部に接触式のグルーガンを用いて糊を塗布する段ボールシートの糊付方法において、
糊付時に第１加圧装置により段ボールシートに負荷されるグルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与し、該グルーガンの段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられた反力センサで継ぎ代部の反力を検出し、糊付位置近傍に設けた第２加圧装置により該反力検出値に応じて設定された加圧力を段ボールシートの継ぎ代部に付与しながらグルーガンで糊付けするようにしたことにより、糊付時に段ボールシートの紙種に応じて、継ぎ代部に最適の加圧力を付与しながら糊付けすることができるため、段ボールシートの走行方向に対する傾きを発生させるおそれがなく、かつ安定した糊付けを行なうことができる。

また、本発明装置は、製函ラインを走行する段ボールシートの側端部の継ぎ代部内の糊付部に接触式のグルーガンを用いて糊を塗布する段ボールシートの糊付装置において、グルーガンに対して該グルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与する第１加圧装置と、該グルーガンの段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられ、段ボールシートに接触して段ボールシートから受ける反力を検出する反力センサと、糊付位置近傍に配置され、糊付時に該反力検出値に応じて設定された加圧力を段ボールシートの継ぎ代部に付与する第２加圧装置と、を備え、第２加圧装置により該加圧力を段ボールシートの糊付部に付与しながらグルーガンで糊付けするように構成したことにより、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、段ボールシートの製函機ラインにおける糊付装置１０を示す正面図、図２は同じく側面図である。図１及び図２において、段ボールシートＳの走行ラインＰＬに対面して固定盤１１が立設されている。固定盤１１の前方で段ボールシートＳの継ぎ代部ｆが走行する位置に上方に垂直方向にグルーガン１２が配置されている。グルーガン１２には糊ｇが供給され、グルーガン１２の先端に設けられた複数個のノズル１３から段ボールシート走行ラインＰＬを走行する段ボールシートＳの継ぎ代部ｆの糊付部に該ノズル１３が接触して糊ｇが塗布される。

固定盤１１には、第１エアシリンダ１５がブラケット１６を介して垂直方向に固定されている。移動部材１８及び移動部材１８と一体となった移動板１９は、固定盤１１に対して上下方向に移動可能に取り付けられている。第１エアシリンダ１５のピストンロッド１７は、移動部材１８及び移動板１９に取り付けられている。また、グルーガン１２は、移動部材１８及ぶ移動板１９に固定されている。従って、グルーガン１２は移動部材１８及び移動板１９と共に、上下方向に移動可能になっている。

グルーガン１２の段ボールシート走行方向上流側で、第２エアシリンダ２１がブラケット２２を介して固定盤１１に垂直方向に取り付けられている。第２エアシリンダ２１のピストンロッド２３は、移動板１９と一体となった上部ガイド部材２４ａに取り付けられている。ガイド部材２４は、上部ガイド部材２４ａと下部ガイド部材２４ｂとからなり、上下ガイド部材２４ａ、２４ｂは、段ボールシート走行ラインＰＬを上下から挟むように配置されている。

上下ガイド部材２４ａ及び２４ｂは、段ボールシートＳの継ぎ代部ｆが通る位置に配置され、それらの間隔は、下流側へ行くほど狭まり、最下流端では段ボールシートＳの紙厚より若干狭くなるように配置されている。例えば、段ボールシートＳの紙厚が５．０ｍｍのとき、上下ガイド部材２４ａ、２４ｂ間の最狭部は、４．８ｍｍに設定される。上部ガイド部材２４ａは、移動板１９と一体となって上下方向に移動可能であり、下部ガイド部材２４ｂ固定盤１１に固定されている。従って、段ボールシートＳの継ぎ代部ｆが、上下ガイド部材２４ａ、２４ｂ間を通る時、上部ガイド部材２４ａは段ボールシートSから反力を受ける。

上下ガイド部材２４ａ及び２４ｂの一端側には、段ボールシートＳを走行ラインＰＬ上に導くためのガイドロッド２５ａ及び２５ｂが装着されている。上下ガイドロッド２５ａ、２５ｂは、ガイド部材２４と同様に、互いの間隔が下流側で行くほど狭くなるように配置されている。

図３は、製函機ラインのうち、スロッタ・クリーザ部Ｃ及びダイカット部Ｄを示す正面図である。図３において、矢印ａ方向からスロッタ・クリーザ部Ｃに進入してきた段ボールシートＳは、まず、上下罫線ロール３１ａ及び３１ｂ間を通ることにより、罫線加工がなされる。次に、上下送りロール３２ａ及び３２ｂ間を通って上下スロッタ３３ａ及び３３ｂに達し、該上下スロッタ間を通ることにより、溝切り加工がなされる。
次に、ダイカット部Ｄに入り、上下送りロール３４ａ及び３４ｂ間を通って上下ダイカットロール３５ａ及び３５ｂを通ることにより、手孔明け等の孔開け加工がなされる。

本実施形態では、上下送りロール３４ａ、３４ｂと上下ダイカットロール３５ａ、３５ｂ間に反力センサ３６を設けている。反力センサ３６は例えばロードセル等を用い、反力センサ３６にはガイドレール３７が接続されている。ガイドレール３７は、段ボールシートSに接触して、段ボールシートＳの反力を反力センサ３６に伝達し、反力センサ３６でその反力を検出するようにしたものである。

即ち、段ボールシートＳは、その材質の違いによって、硬軟の程度が異なり、また種類によって紙厚も異なる。本実施形態では、これらの違いを反力センサ３６の反力検出値から判定し、この判定結果から、第２エアシリンダ２１のピストンロッド２３のストロークを調整することにより、段ボールシートＳに対して糊付けに最適の加圧力を付与するようにしたものである。

かかる構成の本実施形態において、段ボールシートＳをスロッタ・クリーザ部Ｃに搬送して、罫線加工又は溝切り加工を行なうと共に、製造される段ボール箱の糊付部の紙厚が厚くならないように、継ぎ代部ｆ及びその反対側の側板の端縁部の圧縮処理を行なう。
次に、ダイカット部Ｄで孔明け加工を行なうが、スロッタ・クリーザ部Ｃとダイカット部Ｄの間に配設された反力センサ３６で段ボールシートＳの反力を検出する。

段ボールシートＳの紙種は予めわかっているが、段ボールシートＳの紙厚は、段ボールシート製造後の貯蔵期間、製函工程時の、天候、湿度、温度等で微妙に異なる。そのため、反力センサ３６で段ボールシートＳの反力を検出して、段ボールシートＳの紙種及び製函時の紙厚を検出する。

該検出値を制御装置２６に入力し、制御装置２６で該検出値に基づいて第２エアシリンダ２１のストロークを制御し、上下ガイド部材２４ａ及び２４ｂ間の間隔を調整する。これによって、糊付時に段ボールシートＳの継ぎ代部ｆに安定した糊付けを可能とする最適の加圧力を付与するようにする。

なお、初期に搬入される段ボールシートＳ、例えば１〜１０枚までの段ボールシートＳの反力検出値に基づいて、予め第２エアシリンダ２１の加圧力を設定しておいてもよい。こうすれば、第２エアシリンダ２１の加圧力の初期設定が容易になり、早期に最適加圧力に近づけることができる。

ダイカット部Ｄを出た段ボールシートＳは、矢印ａ方向から走行ラインＰＬ上を走行して、糊付装置１０に到達する。第１エアシリンダ１５は、糊付時にグルーガン１２の自重が段ボールシートＳの継ぎ代部ｆに負荷されないように、グルーガン１２に対してグルーガン１２の自重を相殺する方向に加圧力を付与する。理想的には、無重量状態に近い接触圧となるようにする。

ここで、図４に示すように、第１エアシリンダ１５でグルーガン１２の自重を相殺するためにグルーガン１２に付与する加圧力Ｐ_１と、反力センサ３６で検出した検出反力に対応して第２エアシリンダ２１が継ぎ代部ｆに付与する加圧力Ｐ_２とは、加圧力Ｐ_１のほうが大きいので、加圧力Ｐ_１とＰ_２の付与を第１エアシリンダ１５と第２エアシリンダ２１で分担することにより、糊付時に最適の加圧力を継ぎ代部ｆに付与することができる。

このように、本実施形態によれば、糊付時に第１エアシリンダ１５によってグルーガン１２の継ぎ代部ｆに対する接触圧を最小化しながら、第２エアシリンダ２１によって段ボールシートＳの紙種に応じた最適な加圧力を付与するようにしているので、糊付時に段ボールシートＳの傾きを生じることなく、継ぎ代部ｆの糊付部に最適な糊付量を塗布できる安定した糊付けが可能となる。

本発明によれば、段ボールシートの製函工程において、段ボールシートの紙種が異なっても、段ボールシートに過大な接触圧が付与されることなく、安定した糊付けを行なうことができる。

本発明の一実施形態に係る糊付装置の正面図である。 前記実施形態に係る糊付装置の側面図である。 前記実施形態に係るスロッタ・クリーザ部及びダイカット部の正面図である。 前記実施形態で第１エアシリンダ１５及び第２エアシリンダ２１のよる加圧力を示す線図である。 製函機ラインの全体構成図である。 従来の糊付装置の斜視図である。

符号の説明

１０ 糊付装置
１２ グルーガン
３６ 反力センサ
１５ 第１エアシリンダ
２１ 第２エアシリンダ
２４ ガイド部材
２４ａ 上部ガイド部材
２４ｂ 下部ガイド部材
ｆ 継ぎ代部
Ｃ スロッタ・クリーザ部
Ｐ_１ 第１エアシリンダ１５の加圧力
Ｐ_２ 第２エアシリンダ２１の加圧力
ＰＬ 段ボールシート走行ライン
Ｓ 段ボールシート

Claims (4)

1. 製函ラインを走行する段ボールシートの側端部の継ぎ代部内の糊付部に接触式のグルーガンを用いて糊を塗布する段ボールシートの糊付方法において、
   糊付時に第１加圧装置により、該段ボールシートに負荷される該グルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与し、
   該グルーガンの該段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられた反力センサで、該段ボールシートに接触するガイドレールから伝達される該継ぎ代部の反力を検出して、この反力検出値から該段ボールシートの紙厚を判定し、
   糊付位置近傍に設けられ、該段ボールシートの走行位置を上下から下流側に向けて先細りとなるように挟んで該段ボールシート走行ラインを区画するガイド部材の一方に接続した加圧端子を有し、ストローク調整による加圧力を調整する第２加圧装置により、該紙厚に応じて該ストローク調整をして該ガイド部材の間の隙間を調整し、設定された加圧力を該段ボールシートの該継ぎ代部に付与しながら該グルーガンで糊付けするようにしたことを特徴とする段ボールシートの糊付方法。
2. 前記反力センサを製函工程の罫線入れ及び溝切り工程の下流側に設け、紙厚が縮小された後の該継ぎ代部の反力を該反力センサで検出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の段ボールシートの糊付方法。
3. 製函ラインを走行する段ボールシートの側端部の継ぎ代部内の糊付部に接触式のグルーガンを用いて糊を塗布する段ボールシートの糊付装置において、
   該グルーガンに対して該グルーガンの自重を相殺する方向に加圧力を付与する第１加圧装置と、
   該グルーガンの該段ボールシート走行方向上流側の段ボールシート走行ラインに設けられ、該段ボールシートに接触するガイドレールから伝達される該継ぎ代部の反力を検出する反力センサと、
   該グルーガンの直上流側に該段ボールシートの走行位置を上下から下流側に向けて先細りとなるように挟んで該段ボールシート走行ラインを区画するガイド部材と、
   糊付位置近傍に配置され、該ガイド部材の一方に接続された加圧端子を有し、ストローク調整により加圧力を調整する第２加圧装置と、を備え、
   第２加圧装置により、該反力センサによって検出された反力検出値から判定された該段ボールシートの紙厚に応じて該ストローク調整をして該ガイド部材の間の隙間を調整し、設定された加圧力を該段ボールシートの該継ぎ代部に付与しながら該グルーガンで糊付けするように構成したことを特徴とする段ボールシートの糊付装置。
4. 前記第１加圧装置及び前記第２加圧装置がエアシリンダであることを特徴とする請求項３に記載の段ボールシートの糊付装置。

Images