JP5387171B2 - 箱の不良検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品を収容して糊付けされる直方体形状の箱の糊付け不良を検出する方法に関する。

多数枚のティシュペーパーを順に折り重ねた状態で収容するティシュカートンは、その製造時に左右の蓋板を重ね合わせて糊付けすることにより、ティシュペーパーを密閉状態に保つ。このようなティシュカートンに対するティシュペーパーの挿入およびティシュカートンの封止に至る一連の動作に関しては、特許文献１や特許文献２に開示されている。

近年、テュシュペーパーの寸法形状を変更することなく、ティシュカートンの寸法、特に高さを詰めてよりコンパクト化させることにより、輸送経費の削減や店舗における陳列スペースの削減に加え、消費者の持ち運びやすさに配慮したものが企画されている。一般的なティシュカートンにおける高さｈと奥行ｄと幅ｗとの関係は、通常ｈ＜ｄ＜ｗである。このようなティシュカートンをパック詰めする場合、奥行と幅とで画成される上下面が重なり合うように、ティシュカートンが複数個ずつ、最も一般的には５個ずつ積み重ねてパック詰めされる。このため、ティシュカートンの製造ラインにおいては、その搬送効率およびパック詰めの際の作業性を考慮すると、ティシュカートンの高さと幅とで画成される前後面を上下にして搬送することが好ましい。

しかしながら、コンパクト性の要求に伴ってティシュカートンの高さを５０mm以下にすると、ティシュカートンの前後面を上下にして搬送した場合、ティシュカートンの姿勢が不安定となりやすい。これは、ティシュカートンの高さｈがその奥行の１/２以下となった場合も同様である。このような偏平でコンパクトなティシュカートンに対し、例えば毎秒０.８メートルにも達する高速搬送を行うと、特に水平面に対して傾斜した傾斜搬送路にてティシュカートンが転倒し、後工程でのハンドリングなどで不具合を招いてしまうことが判明した。

ティシュカートンの上下面を上下にしてこれを高速搬送する場合、搬送方向に沿って隣接するティシュカートンを密着状態に保持することがその転倒防止に対して有効である。また、特に傾斜搬送路においては、特許文献３に開示されたような転倒防止装置を組み込み、ティシュカートンの転倒を確実に防止することが提案されている。

米国特許第４５７８９２７号明細書 米国特許第５５９５０４３号明細書 特開２００３−２６２６１号公報

ティシュカートンの高さと奥行とで画成される左右面を糊付けして塞ぐ場合、この蓋板が正常に糊付けられていないと、後工程でこの蓋板が搬送ラインに対して干渉し、ジャミングなど種々の不具合を招来する可能性がある。このため、蓋板の糊付け作業が正常に行われているか否かを検査することが必要である。

ところが、ティシュカートンの前後面を上下にした状態で搬送方向に沿って隣接するティシュカートンを密着状態に保持しつつこれらを搬送する場合、蓋板の糊付け作業が正常に行われているか否かを光学的に簡単に検査することができない。すなわち、ティシュカートンの左右面は、ティシュカートンの前後面の左右両端から延在する前後の蓋板と、ティシュカートンの上下面の左右両端から延在する上下の蓋板とを折り重ねることによって形成される。糊付けが正常に行われていない場合には、上下の蓋板がティシュカートンの左右面から突出した状態となる。しかしながら、ティシュカートンの前後面を上下にした状態でこれらを相互に密着状態に保持すると、糊付けられていない上下の蓋板が隣接するティシュカートンの間に挟まってしまった場合、これを検出することが基本的にできない。また、特許文献３に開示されたような転倒防止装置を組み込んだ場合、ティシュカートンの左右面から突出する蓋板を光学的に検出することも困難である。

蓋板の糊付けが正常に行われているか否かを画像処理技術を用いて検出することは可能であるけれども、そのためには大掛かりな設備が必要となり、設備コストの大幅な増加を伴う。

本発明の目的は、偏平でコンパクトなティシュカートンであっても、その左右面から蓋板が突出した糊付け不良状態にあるティシュカートンを光学的に簡便に検出することができる方法を提供することにある。

本発明は、前後一対の面と、左右一対の面と、上下一対の面とを有し、前記左右一対の面が前記前後一対の面の左右両端からそれぞれ延在する前後の蓋板と、前記上下一対の面の左右両端からそれぞれ延在する上下の蓋板とを重ね合わせてこれらを接合することにより形成され、内容物が収容された直方体形状の箱の検査方法であって、前記前後一対の面を前後方向に向けると共に前記上下一対の面を上下方向に向けて前記箱を前後方向に搬送するステップと、少なくとも左右何れか一方側に位置する前後の蓋板および上下の蓋板を開いた状態にて内容物を差し入れるステップと、前記前後の蓋板および前記上下の蓋板を閉じ、前後の蓋板に上下の蓋板を重ね合わせた状態でこれらを接合するステップと、前記上下の蓋板の少なくとも一方の接合不良の有無を検出するステップとを具え、前記蓋板の接合不良の有無を検出するステップは、前記左右一対の面からの前記上下の蓋板の少なくとも一方の突出状態を前記箱の上下方向から検出するステップと、前記上下一対の面からの前記上下の蓋板の少なくとも一方のめくれ上がりを前記箱の左右方向から検出するステップとを含み、前記蓋板の接合不良の有無を検出するステップが前記前後一対の面を前後方向に向けると共に前記上下一対の面を上下方向に向けて前記箱を前後方向に搬送するステップ中に行われることを特徴とするものである。

本発明による箱の検査方法において、内容物を差し入れるステップおよび蓋板を接合するステップもまた、前後一対の面を前後方向に向けると共に上下一対の面を上下方向に向けて箱を前後方向に搬送するステップ中に行われることが好ましい。

前後一対の面を前後方向に向けると共に上下一対の面を上下方向に向けて箱を前後方向に搬送するステップは、箱を第１の搬送手段によって搬送するステップと、第１の搬送手段に接続する第２の搬送手段によって箱を搬送するステップとを含み、蓋板の接合不良の有無を検出するステップは、第１の搬送手段と第２の搬送手段との接続部分にて行われることが好ましい。

箱の高さｈと奥行ｄと幅ｗとがｈ＜ｄ＜ｗの関係にある場合、前後一対の面を高さと幅とで画成し、左右一対の面を高さと奥行とで画成し、上下一対の面を奥行と幅とで画成することができる。この場合、箱の高さがその奥行の１/２以下であってよい。

箱の高さが５０mm以下であってよい。

本発明の箱の検査方法によると、蓋板の接合不良の有無を検出するステップが前後一対の面を前後方向に向けると共に上下一対の面を上下方向に向けて箱を前後方向に搬送するステップ中に行われるため、箱を搬送方向に沿って密着させない状態にすることができる。この結果、接合不良の場合に左右一対の面から突出する蓋板の有無を検出することが可能となり、蓋板の接合不良の有無を確実に判定することができる。

内容物を差し入れるステップおよび蓋板を接合するステップが前後一対の面を前後方向に向けると共に上下一対の面を上下方向に向けて箱を前後方向に搬送するステップ中に行われる場合、高さが低く偏平でコンパクトな箱であっても、特別な転倒防止対策を何ら施す必要がなくなる。このため、設備コストの増大を防止しつつ、これら一連の作業を円滑に行うことができる。

箱の高さｈと奥行ｄと幅ｗとがｈ＜ｄ＜ｗの関係にあって、前後一対の面を高さと幅とで画成し、左右一対の面を高さと奥行とで画成し、上下一対の面を奥行と幅とで画成した場合、本発明の効果をより明確に発現させることが可能である。特に、箱の高さがその奥行の１/２以下の場合や、箱の高さが５０mm以下の場合に有効である。

本発明の対象となるパック詰めティシュカートンの一例の外観を表す立体投影図である。 図１に示したパック詰めティシュカートンの製造ラインの一実施形態を模式的に表す概念図である。 図２に示した実施形態におけるティシュ束挿入部から不良カートン検出部に至るティシュカートン搬送ラインの外観を模式的に表す概念図である。 図２に示した実施形態における不良カートン検出部を模式的に示す立体投影図である。 本実施形態における不良カートン検出部の正面図である。

本発明による箱の検査方法をパック詰めされるティシュカートンに対して応用した実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、本発明の精神に帰属する他の任意の技術に応用することが可能である。例えば、前後一対の面の左右両端から延在する前後の蓋板と、上下一対の面の左右両端から延在する上下の蓋板とを重ね合わせてこれらを接合することにより得られる任意の直方体形状の箱の接合状態を検査する場合に有効である。

本発明の対象となるティシュカートンをパック詰めしたパック詰めティシュカートンの外観を図１に示す。一般的な箱型のティシュカートン１１は、高さｈと奥行ｄと幅ｗとがｈ＜ｄ＜ｗの関係にある。本実施形態では、ティシュカートン１１の高さｈを奥行ｄの１/２以下の寸法に設定し、そのコンパクト化に配慮したものとなっており、一例としてｈ＝４５mm，ｄ＝１１６mm，ｗ＝２２７mmに設定されている。

ティシュカートン１１の奥行ｄと幅ｗとで画成される面（以下、これを上下面と記述する）１２が重なり合うように、同一寸法形状のティシュカートン１１が複数個（図示例では５個）ずつ積み重ねて透明樹脂フィルム１３にてパック詰めされている。また、同じ樹脂フィルムにて形成された取手１４の両端部がヒートシールにより一番上に位置するティシュカートン１１の幅方向に沿って透明樹脂フィルム１３に接合されている。

このようなパック詰めティシュカートン１０を製造するための本実施形態におけるラインの全体を図２に模式的に示す。本実施形態におけるパック詰めラインには、上流側から順にティシュ折り重ね部１５と、ティシュ束切断部１６と、ティシュ束挿入部１７と、ティシュカートン封止部１８と、不良カートン検出部１９と、振り分け部２０と、姿勢変更部２１と、パック包装部２２とが配されている。

ティシュ折り重ね部１５は、ティシュの連続体２３をティシュ巻回ドラム２４から引き出し、順に上に折り重ねてティシュ束の連続体２５ｃを形成する領域である。例えば、４００枚のティシュをティシュカートン１１に収容する場合、ティシュ巻回ドラム２４のスタンドが４００台整列状態で配されることとなる。

ティシュ束切断部１６は、ティシュ折り重ね部１５にて積層状態で折りたたまれたティシュ束の連続体２５ｃをカッター装置２６によって一定間隔で切断し、ティシュ束２５を得る領域である。

ティシュ束挿入部１７から不良カートン検出部１９に至る領域を抽出拡大して図３に模式的に示す。

ティシュ束挿入部１７は、ティシュ束切断部１６にて切断されたティシュ束２５をティシュカートン１１内に挿入する領域である。このティシュ束挿入部１７には、切断されたティシュ束２５を一定間隔で搬送するティシュ束搬送ラインと、このティシュ束搬送ラインと同期して空のティシュカートン１１を一定間隔で搬送するティシュカートン搬送ラインとが平行に配されている。ティシュカートン搬送ラインに１つずつ送り込まれるティシュカートン１１は、あらかじめつぶされた折りたたみ状態にある。この状態から、ティシュカートン１１の高さｈと幅ｗとで画成される面（以下、これを前後面と記述する）２７を垂直に起立させ、ティシュ束２５が収容される空間２８を形成する。この場合、ティシュカートン１１の上下面１２および前後面２７の幅方向両側には、ティシュカートン１１の高さｈと奥行ｄとで画成される面（以下、これを左右面と記述する）２９を封止するための４枚の蓋板３０，３１が開いた状態となっている。ティシュ束２５をティシュカートン１１の空間２８内に差し入れる場合、ティシュカートン１１の左右何れか一方側に位置する前後の蓋板３０および上下の蓋板３１を開いた状態にて挿入する。図３に示す蓋板３０，３１の開閉状態は、ティシュカートン搬送ラインに沿って配設された蓋板開閉手段によって操作される。この蓋板開閉手段は、例えば特許文献１，特許文献２などに開示されているが、他の周知の構成を持つものを採用することも当然可能である。ティシュ束２５は、ティシュカートン１１の左右面２９のうちのティシュ束搬送ラインと対向する側から押し棒３２によってティシュカートン１１の空間２８内に押し込まれる。

なお、本実施形態ではティシュ束２５をティシュカートン１１の空間２８内に押し込む場合、ティシュ束２５が挿入される側の反対側に位置する前後の蓋板３０のみを内側に折り曲げ、他のすべての蓋板３０，３１を外側に開いた状態にしている。しかしながら、これらの蓋板３０，３１の開閉状態や開閉手順に関しては、図３に示す構成に限定されるわけではないことに注意されたい。要するに、前後の蓋板３０，３１を内側に折り曲げた後に上下の蓋板３１を内側に折り曲げ、これらを相互に重ね合わせて接着剤３３によって接合する手順を除き、蓋板３０，３１の開閉状態に関しては適宜変更可能である。

ティシュカートン封止部１８は、ティシュ束２５が収容されたティシュカートン１１の左右の蓋板３０，３１をそれぞれ接着剤３３を用いて封止する領域である。あらかじめティシュカートン１１の前後面２７に続く一対の蓋板３０を内側に折り曲げた状態にしておき、続いて接着剤３３がティシュカートン１１の上下面１２に続く蓋板３１にそれぞれ塗布される。そして、これら上下面１２に続く蓋板３１が折り曲げられて４枚の蓋板３０，３１が左右でそれぞれ相互に接合され、これによってティシュカートン１１の左右面２９を封止する。

本実施形態における不良カートン検出部１９の主要部の外観を模式的に図４に示し、その正面形状を図５に示す。この不良カートン検出部１９は、上述したティシュカートン１１の左右面２９となる上下の蓋板３１が正常に封止されているか否か、つまり上下の蓋板３１、特に一番外側の上側の蓋板３１の接合不良の有無を検出する。そして、蓋板３１の少なくとも一部が何らかの原因で接合不良となっている場合には、後述する振り分け部２０にてティシュカートン１１の搬送ラインからこれを排除するようになっている。本実施形態における不良カートン検出部１９は、ティシュカートン搬送ラインが貫通する枠状をなすフレーム３４と、ティシュカートン１１の上下面１２に続く蓋板３１の位置を検出するための４組の光学式センサー３５，３６とを具えている。より具体的には、ティシュカートン搬送ラインを構成する上流側の搬送コンベヤ３７と下流側の搬送コンベヤ３８との接続部分を跨ぐようにフレーム３４が配されている。このフレーム３４には、蓋板３１が上下にめくれ上がっていることを検出するための上下２組の光学式センサー３５と、蓋板３１がティシュカートン１１の幅方向両端から突出していることを検出するための左右２組の光学式センサー３６とが取り付けられている。これら光学式センサー３５，３６の投光部からの検出光が受光部に達しない場合、蓋板３１が何らかの原因でティシュカートン１１の左右面２９から突出状態となって、検出光を遮っていると考えられる。つまり、ティシュカートン１１の上下の蓋板３１の何れかが正常に封止されておらず、接合不良であると判断することができる。

振り分け部２０は、周知のライン自動振り分け装置（チャンネライザー）３９を含み、連続的に切り替え可能な３つの搬送チャンネル４０〜４２を有する。第１および第２の搬送チャンネル４０，４１は、後続の姿勢変更部２１に接続する。残りの搬送チャンネル４２は、一対の姿勢変更部２１の間に配された排出コンベヤ４３に接続する。この排出コンベヤ４３は、不良カートン検出部１９にて不良品であると判定されたティシュカートン１１および必要に応じてこのティシュカートン１１と同じパック詰め予定のティシュカートン１１を搬送ライン外に排出するためのものである。

姿勢変更部２１は、振り分け部２０の第１および第２の搬送チャンネル４０，４１から送出されるティシュカートン１１の前後面２７が上下方向を向くように、ティシュカートン１１の姿勢を変更させるためのものである。その搬送方向下流端側には、先頭に位置するティシュカートン１１に当接してその移動を阻止する図示しないストッパが配されている。姿勢変更部２１においては、前後面２７を上下方向に向けたティシュカートン１１がその搬送方向に沿って密着した状態で滞留するようになっており、姿勢が不安定なティシュカートン１１の前後面２７を上下に向けたとしても、その転倒を防止することができる。

パック包装部２２は、ティシュ折り重ね部１５から不良カートン検出部１９に至る搬送ラインの速度に追従し得るように、２台の図示しない包装機を具え、これら２台の包装機は、姿勢変更部２１にそれぞれ隣接して配されている。各包装機は、姿勢変更部２１の搬送方向下流側に滞留するティシュカートン群から、ストッパに当接している先頭側から順に５個のティシュカートン１１を側方に取り出し、これらを透明樹脂フィルム１３で梱包する。さらに、樹脂フィルムにて形成された持ち運び用の取手１４の両端部をヒートシールにて梱包用の透明樹脂フィルム１３に接合する。

このようにしてパック包装部２２にて包装されたパック詰めティシュカートン１０は、図示しない段ボール箱に所定パックずつ収容され、各消費地へ向けて搬送される。

上述したティシュ束挿入部１７から姿勢変更部２１に至るティシュカートン１１の搬送ラインにおいては、ティシュカートン１１の最大面積の上下面１２の一方が搬送ラインに乗るように、ティシュカートン１１の上下面１２を上下方向に向けて搬送している。また、姿勢変更部２１にてティシュカートン１１の不安定な前後面２７を上下方向に向けてパック包装部２２へと搬送する場合、これらティシュカートン１１の上下面１２が相互に密着状態となるようにしている。つまり、姿勢変更部２１がパック包装部２２の直前に配されているため、ティシュカートン１１の前後面２７を上下方向に向けてティシュカートン１１をその搬送方向に沿って密着させる作業がパック詰め作業の直前に行われることとなる。従って、パック詰めティシュカートン１０を製造する際に、ティシュカートン１１をコンパクト化したとしても、引用文献３に開示されたような転倒防止手段を設ける必要がなくなり、その設備コストの上昇を防ぐことができる。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

ｈ ティシュカートンの高さ
ｄ ティシュカートンの奥行
ｗ ティシュカートンの幅
１０ パック詰めティシュカートン
１１ ティシュカートン
１２ ティシュカートンの奥行と幅とで画成される面（上下面）
１３ 透明樹脂フィルム
１４ 取手
１５ ティシュ折り重ね部
１６ ティシュ束切断部
１７ ティシュ束挿入部
１８ ティシュカートン封止部
１９ 不良カートン検出部
２０ 振り分け部
２１ 姿勢変更部
２２ パック包装部
２３ ティシュの連続体
２４ ティシュ巻回ドラム
２５ ティシュ束
２５ｃ ティシュ束の連続体
２６ カッター装置
２７ ティシュカートンの高さと幅とで画成される面（前後面）
２８ 空間
２９ ティシュカートンの高さと奥行とで画成される面（左右面）
３０，３１ 蓋板
３２ 押し棒
３３ 接着剤
３４ フレーム
３５，３６ 光学式センサー
３７，３８ 搬送コンベヤ
３９ ライン自動振り分け装置（チャンネライザー）
４０〜４２ 搬送チャンネル
４３ 排出コンベヤ

Claims (7)

1. 前後一対の面と、左右一対の面と、上下一対の面とを有し、前記左右一対の面が前記前後一対の面の左右両端からそれぞれ延在する前後の蓋板と、前記上下一対の面の左右両端からそれぞれ延在する上下の蓋板とを重ね合わせてこれらを接合することにより形成され、内容物が収容された直方体形状の箱の検査方法であって、
   前記前後一対の面を前後方向に向けると共に前記上下一対の面を上下方向に向けて前記箱を前後方向に搬送するステップと、
   少なくとも左右何れか一方側に位置する前後の蓋板および上下の蓋板を開いた状態にて内容物を差し入れるステップと、
   前記前後の蓋板および前記上下の蓋板を閉じ、前後の蓋板に上下の蓋板を重ね合わせた状態でこれらを接合するステップと、
   前記上下の蓋板の少なくとも一方の接合不良の有無を検出するステップと
   を具え、前記蓋板の接合不良の有無を検出するステップは、前記左右一対の面からの前記上下の蓋板の少なくとも一方の突出状態を前記箱の上下方向から検出するステップと、前記上下一対の面からの前記上下の蓋板の少なくとも一方のめくれ上がりを前記箱の左右方向から検出するステップとを含み、前記蓋板の接合不良の有無を検出するステップが前記前後一対の面を前後方向に向けると共に前記上下一対の面を上下方向に向けて前記箱を前後方向に搬送するステップ中に行われることを特徴とする箱の検査方法。
2. 前記内容物を差し入れるステップおよび前記蓋板を接合するステップも前記前後一対の面を前後方向に向けると共に前記上下一対の面を上下方向に向けて前記箱を前後方向に搬送するステップ中に行われることを特徴とする請求項１に記載の箱の検査方法。
3. 前記前後一対の面を前後方向に向けると共に前記上下一対の面を上下方向に向けて前記箱を前後方向に搬送するステップは、前記箱を第１の搬送手段によって搬送するステップと、前記第１の搬送手段に接続する第２の搬送手段によって前記箱を搬送するステップとを含み、
   前記上下の蓋板の少なくとも一方の接合不良の有無を検出するステップは、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段との接続部分にて行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の箱の検査方法。
4. 突出状態が検出される前記上下の蓋板の少なくとも一方が、前記左右一対の面の一番外側に位置する蓋板であることを特徴とする請求項３に記載の箱の検査方法。
5. 前記箱の高さｈと奥行ｄと幅ｗとがｈ＜ｄ＜ｗの関係にあり、前記前後一対の面が高さと幅とで画成され、前記左右一対の面が高さと奥行とで画成され、前記上下一対の面が奥行と幅とで画成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の箱の検査方法。
6. 前記箱の高さがその奥行の１/２以下であることを特徴とする請求項５に記載の箱の検査方法。
7. 前記箱の高さが５０mm以下であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の箱の検査方法。

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