JP5773666B2 - カウンタエゼクタ及び製函機 - Google Patents

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Description

本発明は、製函機の最下流部に備えられ段ボール箱を集積計数しバッチにして排出するカウンタエゼクタ及びこれを用いた製函機に関するものである。
段ボール箱を製造する製函機には、その最下流部で製函された段ボール箱を集積計数して積み重ね所定枚数のバッチにして排出するカウンタエゼクタが設備されている。
近年、製函機においても高速化が進んでおり、カウンタエゼクタにおいても処理速度の向上が求められており、このような観点からカウンタエゼクタに関する種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献１には図１０に示すような構成のカウンタエゼクタが記載されている。このカウンタエゼクタには、図１０（ａ）に示すように、その上流側にフォルダグルア１０１の出口部（最後部）と、上下一対の送り出しロール１０２が取り付けられている。送り出しロール１０２の下部には、スタック１５０の端部を押圧するスパンカ１１１が設けられ、送り出しロール１０２の前方（下流側）の対向位置には、フォルダグルア１０１から排出された段ボール箱１０３を停止させるフロントストップ１２６が前後方向に移動可能に設けられている。
これらのスパンカ１１１とフロントストップ１２６との間は、シート状の段ボール箱１０３が積み重ねられてスタック１５０が形成される空間（ホッパ部）Ｈとなっている。
スパンカ１１の下部には、一方の補助レッジ１２２ａがホッパ部Ｈに出入り可能に取り付けられている。この補助レッジ１２２ａの下方には、スタック１５０を押し出すプッシャ１２４が出入り可能に設けられている。フロントストップ１２６の下部には、もう一つの補助レッジ１２２ｂがホッパ部Ｈに出入り可能に設けられ、両補助レッジ１２２ａ，１２２ｂは互いに対向して配置され、後述のレッジ１３６上のスタック１５０を受ける。
フロントストップ１２６の下方には、これに当たって落ちた段ボール箱１０３を受けて支持し、集積してスタック１５０を形成するエレベータ１２９が設けられている。このエレベータ１２９は、送り出しロール１０２の少し前方（下流側）でほぼ水平に配置されており、上下方向に往復動可能に構成される。エレベータ１２９の上方には、段ボール箱１０３の上面にエアＡを吹き付けるブロア１３２が設けられている。ブロア１３２は送り出しロール１０２にて送出される段ボール箱１０３の位置よりも高い位置に配設されている。
また、送り出しロール１０２の前方（下流側）の対向位置には、レッジ１３６が上下方向に可動で且つホッパ部Ｈに出入り可能に装備されている。このレッジ１３６は、図１０（ｂ）に示すように、エレベータ１２９上に集積されて形成されたスタック１５０が設定枚数に達した時に作動して、次のスタック１５０ａを形成する段ボール箱１０３ａを受ける。レッジ１３６の縦方向部材１３６ａには、スタック１５０を押圧するプレスバー１３８がエアシリンダ１３９により上下動可能に支持されている。
エレベータ１２９の最下降時の上面と同じ高さ位置には、排出コンベア１４０が最小箱サイズに合わせプッシャ１２４の十分近くに設置されている。レッジ１３６が次のスタック１５０ａを形成する段ボール箱１０３ａを受けるようになると、エレベータ１２９は直ちに下降を開始し、排出コンベア１４０の位置まで下がる。この時、スタック１５０がスプリングバックで崩れないようにすべく、プレスバー１３８がレッジ１３６より下方へ押し出され、エレベータ１２９と共にスタック１５０を挟みながら下降する。そして、スタック１５０の上面が補助レッジ１２２ａ，１２２ｂの位置を通過すると、補助レッジ１２２ａ，１２２ｂがホッパ部Ｈに突き出されて待機する。このとき、レッジ１３６上には次のスタック１５０ａが形成される。
排出コンベア１４０の下流側には出口コンベア１４１が設けられ、出口コンベア１４１の上方には、上部コンベア１４４が装備されている。上部コンベア１４４は、前後方向（図中左右方向）にも高さ方向にも位置調整可能であり、箱サイズに合わせフロントストップ１２６と連動してフロントストップ１２６から一定の距離まで移動する。図１０（ｃ）に示すように、プッシャ１２４が排出コンベア１４０上のスタック１５０を上部コンベア１４４に挟むまで押し出すと、上部コンベア１４４は、排出コンベア１４０及び出口コンベア１４１と相まってスタック１５０を上下に挟持しながらバッチとして外部へ送出する。
バッチが排出コンベア１４０により移動を開始すると、図１０（ｃ）に矢印で示すように、プレスバー１３８がわずかに上昇しバッチの上面から離れ、レッジ１３６はプレスバー１３８と一緒に、次の上昇に備えてスタック１５０ａと干渉しない位置まで後退する。この時には、レッジ１３６上のスタック１５０ａは、補助レッジ１２２ａ，１２２ｂで支持される。上記過程の間にバッチはエレベータ１２９から完全に離れる。
その後、エレベータ１２９は補助レッジ１２２ａ，１２２ｂの位置まで上昇すると、補助レッジ１２２ａ，１２２ｂが引っ込み、その上のスタック１５０ａはエレベータ１２９により受け取られる。その間に、プレスバー１３８はレッジ１３６に収納され、レッジ１３６及びプレスバー１３８は上昇し、次いで前進して図１０（ａ）の状態に戻る。以下、このサイクルを繰り返し、必要数のバッチを排出する。
かかるカウンタエゼクタによれば、排出コンベア１４０が最小箱サイズに合わせ十分プッシャ１２４の近くに設置され、上部コンベア１４４はフロントストップ１２６と連動して位置調整可能なので、プッシャ１２４のストロークを短くでき、その分、作動時間を短縮できる。補助レッジ１２２ａ，１２２ｂがレッジ１３６に代わってスタック１５０を一時的に支持するので、プレスバー１３８がスタック１５０を押さえるという役目を果たすとすぐに、レッジ１３６の後退動作に移れるため、動作時間の短縮できる。ブロア１３２のエア圧によりスタック１５０の上面を押えるため、動作時間の短縮によりサイクル時間を大幅に短くすることができる。
特開２００８−１４９７３０号公報
上記特許文献１の技術によれば、製函機における高速化を促進できるが、機械の高速化を進めていくと、段ボール箱が適正に積み重ねられない状況が発生することが判明した。
つまり、機械の高速化を進めていくためには、図１１（ａ）に示すように、送り出しロール１０２の出口付近の上方に配置されたブロアから下向きに加えるエア圧ＡＦを高めて段ボール箱１０３をより速く下降させることが必要になる。
しかし、ブロアのエア圧ＡＦを高めると、送り出しロール１０２の出口から出される段ボール箱１０３が先端（進行方向前側）を下降させるように前傾してしまい、図１１（ｂ）に示すように、段ボール箱１０３の先端が下方のスタックの上面に衝突して前傾したままの姿勢でスタック１５０の上に載ったり、図１１（ｃ）に示すように、後続の段ボール箱１０３Ａの先端が先行する段ボール箱１０３の後端の下方に潜り込んだりしてしまうことが判明した。
このような姿勢不良の段ボール箱１０３が発生すると、機械を停止させなくてはならず、生産性は大幅に低下するので、このような事態を招かない程度に機械の速度を抑えることが必要となり、機械の高速化の妨げになっている。
こうした不具合は、搬送方向のサイズの小さい段ボール箱の場合は発生しないが、搬送方向のサイズの大きい段ボール箱の場合に発生することも判明した。
この原因を考察すると、搬送方向のサイズの大きい段ボール箱の場合、段ボール箱が送り出しロールに挟持されながらホッパ部の上方に進んでいくと、段ボール箱は自重によって先端を下げて上に凸の方の湾曲状態になるが、送り出しロールに支持されている基部付近で上から強い風圧を受けると、この基部付近から下向きに曲がるため、段ボール箱の先端の降下が著しくなるものと推測する。
本発明はかかる課題に鑑みて創案されたもので、段ボール箱を適正な姿勢でホッパ部内により速く降下させることができるようにした、カウンタエゼクタ及びこれを用いた製函機を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のカウンタエゼクタは、製函機の下流部に装備され、上流側から搬送されて送り出されたシート状の段ボール箱を下方から受けるホッパ部と、前記段ボール箱の上方から前記ホッパ部へ向けて送風する送風装置とを有するカウンタエゼクタであって、前記送風装置は、少なくとも前記段ボール箱の搬送方向への送風領域を可変とするものであって、前記搬送方向のサイズが最大の前記段ボール箱に対しては、少なくとも前記ホッパ部における前記搬送方向の後端部及び前端部の双方に対応した前記送風領域を有していると共に、前記ホッパ部における前記搬送方向の後端部に対応した位置に固定された固定送風装置と、前記ホッパ部における前記搬送方向の前端部において前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズに応じて可動な可動送風装置とを有していることを特徴としている。
前記送風装置は、前記送風領域の各部分毎に個別に風量（単位面積当たりの風量＝風速或いは風圧）を可変に構成され、前記送風装置の送風領域又は前記風量を変更操作する制御装置を有していることが好ましい。
前記制御装置は、前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズに応じて前記搬送方向への前記送風領域又は前記風量を変更操作することが好ましい。
前記制御装置は、前記段ボール箱の幅方向のサイズに応じて前記搬送方向への前記送風領域又は前記風量を変更操作することが好ましい。
前記送風装置は、さらに前記段ボール箱の幅方向への送風領域を可変とするものであって、前記制御装置は、前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズ及び前記幅方向のサイズの少なくともいずれかに応じて前記搬送方向への前記送風領域又は前記風量を変更操作することが好ましい。
前記制御装置は、前記製函機の運転速度に応じて前記送風領域又は前記風量を変更操作することが好ましい。
前記制御装置は、前記段ボール箱の材質、坪量、フルートに応じて前記送風領域又は前記風量を変更操作することが好ましい。
前記送風装置は、前記搬送方向又は前記段ボール箱の幅方向に区画されてそれぞれの区画毎に送風口を開閉可能な送風口開閉機構を備え、前記送風口開閉機構によって送風領域を可変とすることが好ましい。
前記送風装置は、前記搬送方向又は前記段ボール箱の幅方向に並べられそれぞれ個別に運転操作可能な複数の送風ファンを備え、前記複数の送風ファンを選択的に作動させることによって送風領域を可変とすることが好ましい。
本発明の製函機は、段ボールシートを１枚ずつ給紙する給紙部と、前記給紙部から給紙された段ボールシートに印刷する印刷部と、前記印刷部により印刷された段ボールシートを排紙する排紙部と、前記排紙部から排紙された段ボールシートに溝切り及び罫線入れをするダイカット部と、前記ダイカット部により加工された段ボールシートの端部に糊付けし折り曲げ加工をしてシート状の段ボール箱を形成するフォルダグルア部と、前記フォルダグルア部により加工された前記段ボール箱を計数しながら積重するカウンタエゼクタ部と、を備え、前記カウンタエゼクタ部には、少なくとも前記段ボール箱の搬送方向への送風領域を可変とするものであって、前記搬送方向のサイズが最大の前記段ボール箱に対しては、少なくとも前記カウンタエゼクタ部のホッパ部における前記搬送方向の後端部及び前端部の双方に対応した前記送風領域を有している送風装置が設けられ、前記送風装置は、前記ホッパ部における前記搬送方向の後端部に対応した位置に固定された固定送風装置と、前記ホッパ部における前記搬送方向の前端部において前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズに応じて可動な可動送風装置とを有していることを特徴としている。
本発明のカウンタエゼクタ及び製函機によれば、段ボール箱の上方からホッパ部へ向けて送風する送風装置が、少なくとも段ボール箱の搬送方向への送風領域を可変としているので、サイズの大きい、即ち、風を受ける面積の大きい段ボール箱の場合に、風量（風速或いは風圧）を強めずに送風領域を拡張することにより、段ボール箱の重圧面全体が受けるトータルの風の力を強めることができ、段ボール箱の姿勢の傾斜を抑制しながら、段ボール箱を速やかにホッパ部へ降下させることができる。これにより、製函機の高速化を促進することができる。
特に、送風装置として、搬送方向の後端部に固定した固定送風装置と、搬送方向の前端部に段ボール箱の搬送方向のサイズに応じて可動な可動送風装置とを備えているので、常に段ボール箱の搬送方向の前端部と後端部との両方に送風することができ、段ボール箱の搬送方向に関する姿勢や挙動の変化を矯正することが可能になる。
送風装置が、送風領域の各部分毎に個別に風量を可変に構成されれば、ホッパ部へ向けて下降する際の段ボール箱の姿勢や挙動を適正に矯正することができる。
特に、段ボール箱の搬送方向のサイズに応じて搬送方向への送風領域又は風量を変更操作すれば、ホッパ部へ向けて下降する際の段ボール箱の姿勢や挙動を搬送方向のサイズに応じて適正化することができ、段ボール箱の幅方向のサイズ等に応じて搬送方向への送風領域又は風量を変更操作すれば、ホッパ部へ向けて下降する際の段ボール箱の姿勢や挙動を幅方向のサイズに応じて適正化することができる。
送風装置による送風領域が、段ボール箱の幅方向に可変であれば、段ボール箱の搬送方向や幅方向のサイズ等に応じて幅方向に送風領域や風量を設定して、ホッパ部へ向けて下降する際の段ボール箱の姿勢や挙動を適正化することができる。
製函機の運転速度に応じて送風領域や風量を変更操作すれば、ホッパ部へ向けて下降する際の段ボール箱の姿勢や挙動を適正化しながら、運転速度を高速化することができる。
また、段ボール箱の材質、坪量、フルートに応じて、ホッパ部へ向けて下降する際の段ボール箱の姿勢や挙動が変化するが、送風領域や風量を変更操作することにより、段ボール箱の材質、坪量、フルートに応じた段ボール箱の姿勢や挙動の変化を矯正することが可能になる。
送風装置が、段ボール箱の搬送方向や幅方向に区画されてそれぞれの区画毎に送風口を開閉可能な送風口開閉機構を備え、この送風口開閉機構によって送風領域を可変とすれば、きめ細かな送風領域の設定を行なうことができる。
送風装置が、段ボール箱の搬送方向や幅方向に並べられそれぞれ個別に運転操作可能な複数の送風ファンを備え、これらの複数の送風ファンを選択的に作動させることによって送風領域を可変としても、送風領域の変更を容易に行なうことができる。
本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタの要部構成を示す模式図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図である。 本発明の各実施形態にかかるカウンタエゼクタを備える製函機の構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタの全体構成を示す側面図（手前側のフレーム類を除去してカウンタエゼクタの内部を示す図）である。 本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタの動作を（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に示す模式的側面図である。 本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタの動作を（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に示す模式的側面図である。 本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタの動作を（ａ），（ｂ）の順に示す模式的側面図である。 本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタによる効果を説明する模式図である。 本発明の第２実施形態にかかるカウンタエゼクタの要部構成を示す模式図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図である。 本発明の第３実施形態にかかるカウンタエゼクタの要部構成を示す模式図であって、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図である。 背景記述にかかるカウンタエゼクタを示す模式的側面図であって、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順にその動作を示す。 背景記述にかかるカウンタエゼクタの課題を説明する模式的側面図であって、（ａ）はシート状段ボール箱が送り出しロールから送り出されている状態を示し、（ｂ），（ｃ）はシート状段ボール箱が送り出しロールから送り出された後の状態を示す。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図７は本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタを説明するものであり、図８は本発明の第２実施形態にかかるカウンタエゼクタを説明するものであり、図８は本発明の第３実施形態にかかるカウンタエゼクタを説明するものである。また、図２，図３は第１実施形態だけでなく、第２，３実施形態にも流用する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態にかかるカウンタエゼクタを備える製函機の構成を説明する。
図２では、段ボールシートがシート状の段ボール箱（製函用シート材）に加工される過程を、製函機の各工程の装置構成の上方に、装置構成とは分けて装置構成に対応させて付記している。図２に示すように、この製函機は、上流側から、給紙部１，印刷部２，排紙部３，ダイカット部４，フォルダグルア部５，カウンタエゼクタ部６が設けられている。
給紙部１では、板状の段ボールシート１０ａが多数積載された状態で搬入され、この段ボールシート１０ａを１枚ずつ印刷部２に供給（給紙）する。印刷部２は、所定の色数［ここでは、４色］の印刷ユニット２ａ〜２ｄからなり、印刷部２では、搬送コンベア７によって１枚ずつ搬送される段ボールシート１０ａに、各色のインキを順次印刷する。
排紙部３では、印刷部２で印刷された段ボールシート１０ａを排紙して、ダイカット部４では、この段ボールシート１０ａに溝切りや罫線入れを行なう。そして、フォルダグルア部５では、溝切りや罫線入れをされた段ボールシート１０ａの左右方向一端の糊代に糊付けして、段ボールシート１０ａの左右両端部が裏側（下方）で重合するように、折り曲げ加工を行なって、折り曲げられた段ボールシート１０ａの左右両端部を糊によって接着してシート状の段ボール箱（製函用シート材）１０とする。
カウンタエゼクタ部６では、フォルダグルア部５で加工された製函用シート材１０を計数しながら、テーブル（スタッカテーブル）に積載する。そして、所定枚数の製函用シート材１０が積み上げられたら、このシート材群１００を１単位のバッチとして出荷する。
次に、図３を参照して、カウンタエゼクタ部（即ち、本実施形態に係るカウンタエゼクタ）６について説明する。
図３に示すように、カウンタエゼクタ６の入り口部分の機械幅方向両側には、フレーム２０がそれぞれ立設されており、このフレーム２０にはフォルダグルア５の出口部（最後部）コンベア用ローラ２１と、上下一対の送り出しロール２２とが取り付けられている。これらの送り出しロール２２の下部には、後述するスタック（製函用シート材１０が複数枚積み重なったもの）５０の端部を押圧するスパンカ２３が設けられている。このスパンカ２３は回動レバー２４に連結され、この回動レバー２４の回動により往復動するよう構成されている。
送り出しロール２２の出口側の下方は、製函用シート材１０が積み重ねられていくことによりスタック５０が形成される空間（ホッパ部）Ｈとなっている。
スパンカ２３の下部には、一方の補助レッジ２５ａがエアシリンダ２６によりホッパ部Ｈに出入り可能に取り付けられている。この補助レッジ２５ａの下方には、スタック５０を押し出すプッシャ２７が図示しないエアシリンダ等のアクチュエータにより出入り可能に設けられている。
また、送り出しロール２２の前方の対向位置には、フォルダグルア５から排出された製函用シート材１０を停止させるフロントストップ２８が前後方向に移動可能に支持されている。すなわち、フロントストップ２８の上部は、前後方向へ延びるねじ軸２９に取り付けられ、モータ３０の回転駆動によりねじ軸２９が回転するとフロントストップ２８が前後方向に移動するようになっている。フロントストップ２８の下部には、もう一つの補助レッジ２５ｂがエアシリンダ３１によりホッパ部Ｈに出入り可能に設けられている。両補助レッジ２５ａ，２５ｂは互いに対向して配置され、後述するレッジ４２上のスタック５０を受けるように構成されている。
また、フロントストップ２８の下方には、これに当たって落ちた製函用シート材１０を受けて支持し、集積してスタック５０を形成するエレベータ３２が設けられている。このエレベータ３２は、送り出しロール２２の少し前方の下方にほぼ水平に配置されており、ラック３３ａの設けられた支持軸３４に支持され、ラック３３ａと、ラック３３ａに噛合するピニオン３３ｂと、ピニオン３３ｂに結合されたサーボモータ３５とからなる駆動機構により上下方向に往復動可能に構成されている。
一方、カウンタエゼクタ６におけるホッパ部Ｈ以降の機械幅方向両側には、サイドフレーム３６がそれぞれ設けられており、このサイドフレーム３６には水平にレール３７が備えられ、両側のレール３７にはレッジ支持体３８が走行可能に支持されている。つまり、レッジ支持体３８にはレール３７上を走行するローラ３９と、レール３７に沿って設けられた図示しないラックと噛合する図示しないピニオンと、このピニオンを回転駆動するレッジ前後サーボモータ４０とが装備され、サーボモータ４０の正逆回転により、レッジ支持体３８が前後方向に移動する。
このレッジ支持体３８には、昇降機構４１を介して水平に延びるレッジ４２が装備されている。昇降機構４１は、図示しないラック・ピニオン機構と、このピニオンを回転駆動するレッジ昇降サーボモータ４３とから構成され、サーボモータ４３の正逆回転により、レッジ支持体３８が昇降する。このレッジ４２は、エレベータ３２上に集積されて形成されたスタック５０が設定枚数に達した時作動して次のスタック５０ａを形成する製函用シート材１０を受けるために設けられており、このレッジ４２の縦方向部材４２ａには、スタック５０を押圧するプレスバー４４が昇降機構４５により昇降可能に支持されている。昇降機構４５も、図示しないラック・ピニオン機構と、このピニオンを回転駆動する図示しないプレスバー昇降サーボモータ４６とから構成され、サーボモータ４６の正逆回転により、プレスバー４４が昇降する。
エレベータ３２が最下降した際のエレベータ３２の上面と同じ高さレベルには、下部コンベア４７が設けられ、更にその下流側には排出コンベア４８が下部コンベア４７と同レベルの高さ位置に設けられている。これら下部コンベア４７及び排出コンベア４８は、それぞれ下部コンベア用サーボモータ４７ａ及び排出コンベア用サーボモータ４８ａにより駆動される。下部コンベア４７の入口先端位置は、最小長さ（搬送方向長さが最小）の製函用シート材１０であっても受けることが可能なようにプッシャ２７の十分近くに位置すべく、エレベータ３２の奥まで入り込んで設置されている。
さらに、下部コンベア４７及び排出コンベア４８の上方には、下部コンベア４７及び排出コンベア４８と相まってスタック５０を挟持する上部コンベア４９が移動機構４９ａを介して高さ方向位置調整可能に支持されている。また、上部コンベア４９は、移動機構４９ｂを介して前後方向にも移動可能であり、箱サイズに合わせフロントストップ２８と連動してこのフロントストップ２８から一定の距離まで移動すべく構成されている。
そして、本カウンタエゼクタ６に特徴的な構成として、エレベータ３２の上方に、送り出しロール２２から送り出される製函用シート材１０の上面にエアＡＦを吹き付けるファン（送風装置）５２，５３が設けられている。ファン５２は、両サイドフレーム３６に支持された梁３６ａに固定された固定ファン（固定送風装置）であり、ファン５３は、フロントストップ２８に支持された梁２８ａに固定され、フロントストップ２８と共に前後方向に移動する可動ファン（可動送風装置）である。これらのファン５２，５３の詳細は後述する。
フォルダグルア６のシート走行路の途中には、製函用シート材１０の通過を検知する光電管（検知手段）５１が設けられている。この光電管５１は、コントローラ（制御手段、制御装置）５４と電気的に接続されており、検知したシートの通過信号Ｐがコントローラ５２に送られるようになっている。
コントローラ５４には、製函用シート材１０の通過信号Ｐの他にそのときの機械速度ｖ（送出しロール２２の回転速度）の情報Ｍが送られ、これらの情報からコントローラ５４は、フロントストップ２８までの到達時間を演算してレッジ４２の作動を指令する信号（下降信号）Ｎをレッジ駆動用装置のモータ４０，４１へ送るように構成されている。例えば、コントローラ５４は、製函用シート材１０の通過信号Ｐを受けてから、ΔＴ＝Ｓ／ｖで表される時間遅れてモータ４１へ下降信号Ｎを発するようになっている。ここで、Ｓは光電管５１からフロントストップ２８までの距離、ｖは機械速度を示している。
ここで、ファン（送風装置）５２，５３の詳細を、図１を参照して説明する。
図１に示すように、両サイドフレーム３６に支持された梁３６ａには、製函用シート材１０の幅方向に並んだ複数（ここでは、３個）の固定ファン５２が固定されており、フロントストップ２８に支持された梁２８ａには、製函用シート材１０の幅方向に並んだ複数（ここでは、２個）の可動ファン５３が固定されている。したがって、固定ファン５２は、ホッパ部Ｈにおける搬送方向の後端部に対応した位置に配置され、可動ファン５３は、ホッパ部Ｈにおける搬送方向の前端部に対応した位置に配置される。
また、この例では、固定ファン５２は何れも両サイドフレーム３６の上端付近の送り出しロール２２の出口の高さレベルに対して上方に大きく離隔した位置に配置され、一方、可動ファン５３は何れもフロントストップ２８の上端付近の送り出しロール２２の出口の高さレベルに対して上方に位置するが比較的近い位置に配置されている。
これにより、搬送方向の後端部の固定ファン５２は製函用シート材１０から離隔することによって、風速は低下するが送風範囲が広がるので、可動ファン５３を作動させなくても、製函用シート材１０の搬送方向サイズが大きくない限り、製函用シート材１０の略全面に風を当てることができる。一方、搬送方向の前端部の可動ファン５３は製函用シート材１０に接近しているので、製函用シート材１０前端部に部分的に強い風を送ることができ、固定ファン５２のみでは全風量が不足する場合に用いれば効果的に使用することができるようになっている。更に、可動ファン５３はフロントストップ２８に固定されるため、シート長に応じて自動でシート先端を吹くよう調整される。
何れのファン５２，５３も、送風方向を鉛直下方、つまり、送り出しロール２２から送り出される製函用シート材１０の面の適正な方向であるほぼ水平方向に対して、直交する方向に向けており、何れのファン５２，５３も周囲をダクト５２ａ，５３ａで覆われており、ダクト５２ａ，５３ａにより整流されながら送風方向が鉛直下方を向くようになっている。
なお、各ファン５２，５３は、コントローラ５４を通じて個別に作動を制御される。つまり、コントローラ５４には、製函用シート材１０のサイズ（搬送方向サイズ及び幅方向サイズ）と、材質と、坪量と、フルートとの各情報とが予め入力されると共に、製函機の運転速度情報が入力され、コントローラ５４は、これらの情報に基づいて、各ファン５２，５３の作動と停止、及び、作動の際の風量（単位面積当たりの風量＝風速、風圧にも相関する）をそれぞれ制御する。
つまり、製函機の運転速度が高いほど、また、製函用シート材１０の上面視の面積が大きいほど、製函用シート材１０を速やかに下降させる必要があり、このためには、製函用シート材１０に対して鉛直下方に加える風量（製函用シート材１０の全体が受ける風量）を大きくする必要がある。ただし、製函用シート材１０に局所的に強い風（単位面積当たりの風量、即ち、風速の大きい風）を与えると、製函用シート材１０が変形したり不適正な挙動をしたりして、不適正な姿勢で下降する。
この製函用シート材１０の変形や挙動は、製函機の運転速度や製函用シート材１０の上面視の面積だけでなく、製函用シート材１０の自重や剛性に依存する。この製函用シート材１０の自重や剛性は、製函用シート材１０の材料用紙の材質と、材料用紙の坪量と、素材の段ボールシートのフルートとから決まるので、ここでは、これらの情報から、製造する製函用シート材１０に対して最適な送風領域及び各送風領域の風量を予め試験等を行なって求めてデータベース化しておき、コントローラ５４では、入力された情報に対してこのデータベースを用いて最適な送風領域及び各送風領域の風量を求めて各ファン５２，５３を制御するようになっている。
次に、本実施形態にかかるカウンタエゼクタ６の動作を図４〜図６を参照して説明する。なお、図４〜図６において、各製函用シート材１０を区別するために、符号１０１，１０２，１０ｎ等を用いる。
図４（ａ）はエレベータ３２上のスタック５０が設定した枚数に達した直後を示している。設定枚数目の製函用シート材１０がフロントストップ２８に達した瞬間、レッジ４２及びこれに内蔵された形のプレスバー４４が下降して、図４（ｂ）に示すように、次のスタック５０ａを形成する最初の製函用シート材１０１を受ける。レッジ４２の下降指令は、光電管５１が最後の製函用シート材１０ｎ（例えば１００枚目）のシート先端が到達したシート通過信号Ｐとそのときの機械速度の情報Ｍより、光電管５１の位置からフロントストップ２８に達する時間を計算して出され、モータ４１へ送られることになる。
図４（ｃ）はエレベータ３２が下部コンベア４７の位置まで下降した状態を示している。図４（ｂ）に示す時点でレッジ４２が次のスタック５０ａを形成する製函用シート材１０１，１０２を順に受けるようになると、エレベータ３２は直ちに下降を開始し、下部コンベア４７の位置まで下がる。この時、スタック５０がスプリングバックで崩れないようにすべく、プレスバー４４がレッジ４２より下方へ押し出され、エレベータ３２と共にスタック５０を挟みながら下降する。そして、スタック５０の上面が補助レッジ２５ａ，２５ｂの位置を通過すると、図５（ａ）に示すように、補助レッジ２５ａ，２５ｂが互いに向き合う方向へ突き出されて、図５（ｂ）に示すように、待機している。なお、レッジ４２上には次のスタック５０ａが形成されている。
図５（ｂ）に示す状態では、この図中には示さないプッシャ２７がスタック５０を上部コンベア４９に挟むまで押し出す。この後、プッシャ２７にて押し出されたスタック５０は、下部コンベア４７及び排出コンベア４８と上部コンベア４９とにより、バッチ１００として外部へ送出されることになる。
図５（ｃ）に示すように、バッチ１００が下部コンベア４７及び排出コンベア４８等により移動を開始すると、プレスバー４４がわずかに上昇し当該バッチ１００の上面から離れる。そして、レッジ４２はプレスバー４４と一緒に、次の上昇に備えてスタック５０ａと干渉しない位置まで後退する。この時、レッジ４２上のスタック５０ａは、補助レッジ２５ａ，２５ｂが受けている。この過程の間にバッチ１００はエレベータ３２から完全に離れる。
そして、図６（ａ）に示すように、バッチ１００がエレベータ３２から離れると、エレベータ３２は補助レッジ２５ａ，２５ｂの位置まで上昇する。次いで、補助レッジ２５ａ，２５ｂが引っ込み、その上のスタック５０ａはエレベータ３２により受け取られる。その間に、プレスバー４４はレッジ４２に収納されると共に、これらレッジ４２及びプレスバー３８は図６（ｂ）に示すように上昇していき、図４（ａ）に示すものと同じ高さになると、図４（ａ）に示す位置まで前進して図４（ａ）の状態に戻る。以下、このサイクルを繰り返し、必要数のバッチ１００を排出する。
本発明の第１実施形態に係るカウンタエゼクタ６は、上述のように構成され動作するが、上記の動作時に、コントローラ５４が、製函用シート材１０のサイズ（搬送方向サイズ及び幅方向サイズ）と、材質と、坪量と、フルートとの各情報と、機械の運転速度の情報とに基づいて、各ファン５２，５３の作動と停止（送風領域の調整）、及び、作動の際の風量（単位面積当たりの風量＝風速、風圧にも相関する）をそれぞれ最適状態に制御するので、製函用シート材１０の姿勢や挙動を適正に保持しながら、製函用シート材１０を速やかにホッパ部Ｈへ下降させることができる。
これにより、製函機の高速化を促進することができる。
例えば、図７（ａ）に示すように、搬送方向サイズの大きい製函用シート材１０の場合、搬送方向の後端部の固定ファン５２による空気流ＡＦ１に加えて、搬送方向の前端部の可動ファン５３を作動させて可動ファン５３による空気流ＡＦ２を作用させれば、搬送方向の後端部の固定ファン５２による空気流ＡＦ１の強さを抑えながら、製函用シート材１０全体には、十分な空気流（ＡＦ１＋ＡＦ２）を作用させるので、図７（ｂ）に示すように、過剰に強い空気流ＡＦ１による製函用シート材１０の不適正な姿勢や挙動を発生させることなく、製函用シート材１０を速やかに降下させることができる。
また、搬送方向サイズの大きくない製函用シート材１０の場合、空気流ＡＦ１を強くしても製函用シート材１０の不適正な姿勢や挙動を発生しにくいので、図７（ｃ）に示すように、搬送方向の前端部の可動ファン５３を停止させて、搬送方向の後端部の固定ファン５２による空気流ＡＦ１のみを製函用シート材１０のサイズや製函機の運転速度等に応じた強さで作用させれば、製函用シート材１０の不適正な姿勢や挙動を発生させることなく、効率よく製函用シート材１０を速やかに降下させることができる。
また、コントローラ５４が、データベースに基づいて、製函用シート材１０のサイズ（搬送方向サイズ及び幅方向サイズ）と、材質と、坪量と、フルートとの各情報と、機械の運転速度の情報とに基づいて、製造する製函用シート材１０に対して最適な送風領域及び各送風領域の風量となるように各ファン５２，５３を制御することにより、様々な種類の製函用シート材１０や様々な運転状況に応じて、常に、製函用シート材１０の不適正な姿勢や挙動を発生させることなく、製函用シート材１０を速やかに降下させることができる。
なお、本実施形態の場合のファン５２，５３の制御態様としては、固定ファン５２による風量を製函用シート材１０の不適正な姿勢や挙動を発生させることのない程度の一定値としておき、固定ファン５２による風量で不足する分を可動ファン５３により発生させるようにすればシンプルなロジック構成となる。この場合、可動ファン５３の風量を不足する分を補うような程度に制御することが好ましい。
また、製函用シート材１０の幅方向の変形（反り）が生じる場合には、幅方向に送風領域の調整や風量の調整を行なえば、かかる変形を抑制しうる。
さらに、通常、製函用シート材１０は、段の延びる方向（段方向）を搬送方向と一致させて搬送されるが、特殊な製函用シート材１０の場合、段方向を搬送方向と直交する向きにして搬送される場合があるが、この場合、製函用シート材１０の搬送方向への変形が大きくなり易く、より綿密な送風領域や風量の設定が望まれるが、ファン５２，５３の数を増やすなどして対応することで、かかる対応も可能となる。
製函機の運転の高速化には、カウンタエゼクタ６において、機械の運転速度を抑えることなく製函用シート材１０を適正に積重できるようにすることが必要であるが、この点、本カウンタエゼクタ６によれば、製函用シート材１０を適正な姿勢に保持しながらホッパ部Ｈへ速やかに下降させることができるので、機械を高速運転しながら製函用シート材１０をホッパ部Ｈへ適正に積重することができるようになり、製函機に本カウンタエゼクタ６を装備すれば、製函機を高速化することができるようになる。
〔第２実施形態〕
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態にかかるカウンタエゼクタを説明する。なお、図８において記述の符号と同様のものは同様の部材を示し、説明は省略する。
本実施形態は、送風装置のみが第１実施形態と異なっている。
図８に示すように、この送風装置は、両サイドフレーム３６に支持された固定ファン５５を搬送方向及び幅方向にそれぞれ並んで多数備え、コントローラ５４が、製函用シート材１０のサイズ（搬送方向サイズ及び幅方向サイズ）と、材質と、坪量と、フルートとの各情報と、機械の運転速度の情報とに基づいて、各ファン５５の作動と停止（送風領域の調整）、及び、作動の際の風量（単位面積当たりの風量＝風速、風圧にも相関する）をそれぞれ最適状態に制御するようにしている。
ここでは、搬送方向及び幅方向に６個ずつの固定ファン５５がマトリクス状に配置され、各固定ファン５５は、送風方向を鉛直下方に向けており、各固定ファン５５は何れもダクト５５ａで周囲を覆われており、ダクト５５ａにより整流されながら送風方向が鉛直下方を向くようになっている。
このような構成でも、第１実施形態と同様に、製函用シート材１０の姿勢や挙動を適正に保持しながら、製函用シート材１０を速やかにホッパ部Ｈへ下降させることができ、これにより、製函機の高速化を促進することができる。
また、本実施形態の場合、マトリクス状に配置された多数の固定ファン５５により綿密な送風領域や風量の設定が可能になる。
〔第３実施形態〕
次に、図９を参照して、本発明の第３実施形態にかかるカウンタエゼクタを説明する。なお、図９において記述の符号と同様のものは同様の部材を示し、説明は省略する。
本実施形態は、送風装置のみが第１，２実施形態と異なっている。
図９に示すように、この送風装置は、送風ブロー５６と、送風ブロー５６を回転駆動するブロー用モータ５７と、ブロー用モータ５７を送風ブロー５６に動力伝達する動力伝達機構（ベルト＆プーリ又はチェーン＆スプロケット）５８と、送風用ダクト５９とを備えている。
そして、送風用ダクト５９は、隔壁６０ａ，６０ｂにより幅方向に複数（ここでは、３つ）の流路に分割され、各流路の入り口には、開閉シャッタ６１ａ〜６１ｃがそれぞれ設けられ、個々に開閉操作されて、送風ブロー５６の風を下流側に流通させたり遮断させたりすることができるようになっている。
さらに、送風用ダクト５９の出口部には、幅方向に延在する多数の開閉シャッタ６２が並設され、これらも個々に開閉操作されるようになっている。
ブロー用モータ５７及び開閉シャッタ６１ａ〜６１ｃ，６２はそれぞれコントローラ５４によって制御される。つまり、コントローラ５４は、製函用シート材１０のサイズ（搬送方向サイズ及び幅方向サイズ）と、材質と、坪量と、フルートとの各情報と、機械の運転速度の情報とに基づいて、開閉シャッタ６１ａ〜６１ｃ，６２の開閉操作による送風領域の調整、及び、ブロー用モータ５７の作動制御による風量（単位面積当たりの風量＝風速、風圧にも相関する）の調整を行ない、それぞれ最適状態に設定するようにしている。
ここでは、送風用ダクト５９の出口部の開閉シャッタ６２の開放時には、各開閉シャッタ６２が鉛直方向に向いて、送風方向を鉛直下方に案内する。
このような構成でも、第１，２実施形態と同様に、製函用シート材１０の姿勢や挙動を適正に保持しながら、製函用シート材１０を速やかにホッパ部Ｈへ下降させることができ、これにより、製函機の高速化を促進することができる。
また、本実施形態の場合も、多数の開閉シャッタ６２により綿密な送風領域や風量の設定が可能になる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の各実施形態のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形或いは省略或いは組み合わせをして実施することができる。
つまり、本発明にかかる送風装置は、少なくとも段ボール箱の搬送方向への送風領域を可変とし、特に、搬送方向のサイズが最大の段ボール箱に対しては、少なくともホッパ部における搬送方向の後端部及び前端部の双方に対応した送風領域を有しているものであればよく、上述の各実施形態のものに限定されない。
もちろん、上述の各実施形態に例示するカウンタエゼクタや製函機の各部の具体的な構成も一例であり、これらの構成についても本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形することができる。
１ 給紙部
２ 印刷部
３ 排紙部
４ ダイカット部
５ フォルダグルア部
６ カウンタエゼクタ部（カウンタエゼクタ）
１０，１０１，１０２，１０ｎ シート状の段ボール箱（製函用シート材）
１０ａ 段ボールシート
２０ フレーム
２１ コンベア用ローラ
２２ 送り出しロール
２３ スパンカ
２４ 回動レバー
２５ａ，２５ｂ 補助レッジ
２６ エアシリンダ
２７ プッシャ
２８ フロントストップ
２９ ねじ軸
３１ エアシリンダ
３２ エレベータ
３３ａ ラック
３３ｂ ピニオン
３４ 支持軸
３５ サーボモータ
３６ サイドフレーム
３７ レール
３８ レッジ支持体
３９ ローラ
４０ レッジ前後サーボモータ
４１ 昇降機構
４２ レッジ
４３ レッジ昇降サーボモータ
４４ プレスバー
４５ 昇降機構
４６ プレスバー昇降サーボモータ
４７ 下部コンベア
４７ａ 下部コンベア用サーボモータ
４８ 排出コンベア
４８ａ 排出コンベア用サーボモータ
４９ 上部コンベア
４９ａ，４９ｂ 移動機構
５０，５０ａ スタック
５１ 光電管（検知手段）
５２，５５ 固定ファン（固定送風装置）
５３ 可動ファン（可動送風装置）
５４ コントローラ（制御手段，制御装置）
５６ 送風ブロー
５７ ブロー用モータ
５８ 動力伝達機構（ベルト＆プーリ又はチェーン＆スプロケット）
５９ 送風用ダクト
６０ａ，６０ｂ 隔壁
６１ａ〜６１ｃ，６２ 開閉シャッタ
１００ シート材群（バッチ）
Ｈ 空間（ホッパ部）

Claims (10)

  1. 製函機の下流部に装備され、上流側から搬送されて送り出されたシート状の段ボール箱を下方から受けるホッパ部と、前記段ボール箱の上方から前記ホッパ部へ向けて送風する送風装置とを有するカウンタエゼクタであって、
    前記送風装置は、
    少なくとも前記段ボール箱の搬送方向への送風領域を可変とするものであって、前記搬送方向のサイズが最大の前記段ボール箱に対しては、少なくとも前記ホッパ部における前記搬送方向の後端部及び前端部の双方に対応した前記送風領域を有していると共に、
    前記ホッパ部における前記搬送方向の後端部に対応した位置に固定された固定送風装置と、前記ホッパ部における前記搬送方向の前端部において前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズに応じて可動な可動送風装置とを有している
    ことを特徴とする、カウンタエゼクタ。
  2. 前記送風装置は、前記送風領域の各部分毎に個別に風量を可変に構成され、
    前記送風装置の送風領域又は前記風量を変更操作する制御装置を有している
    ことを特徴とする、請求項１記載のカウンタエゼクタ。
  3. 前記制御装置は、前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズに応じて前記搬送方向への前記送風領域又は前記風量を変更操作する
    ことを特徴とする、請求項２記載のカウンタエゼクタ。
  4. 前記制御装置は、前記段ボール箱の幅方向のサイズに応じて前記搬送方向への前記送風領域又は前記風量を変更操作する
    ことを特徴とする、請求項２又は３記載のカウンタエゼクタ。
  5. 前記送風装置は、さらに前記段ボール箱の幅方向への送風領域を可変とするものであって、
    前記制御装置は、前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズ及び前記幅方向のサイズの少なくともいずれかに応じて前記搬送方向への前記送風領域又は前記風量を変更操作する
    ことを特徴とする、請求項３又は４記載のカウンタエゼクタ。
  6. 前記制御装置は、前記製函機の運転速度に応じて前記送風領域又は前記風量を変更操作する
    ことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載のカウンタエゼクタ。
  7. 前記制御装置は、前記段ボール箱の材質、坪量、フルートに応じて前記送風領域又は前記風量を変更操作する
    ことを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１項に記載のカウンタエゼクタ。
  8. 前記送風装置は、前記搬送方向又は前記段ボール箱の幅方向に区画されてそれぞれの区画毎に送風口を開閉可能な送風口開閉機構を備え、前記送風口開閉機構によって送風領域を可変とする
    ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のカウンタエゼクタ。
  9. 前記送風装置は、前記搬送方向又は前記段ボール箱の幅方向に並べられそれぞれ個別に運転操作可能な複数の送風ファンを備え、前記複数の送風ファンを選択的に作動させることによって送風領域を可変とする
    ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のカウンタエゼクタ。
  10. 段ボールシートを１枚ずつ給紙する給紙部と、
    前記給紙部から給紙された段ボールシートに印刷する印刷部と、
    前記印刷部により印刷された段ボールシートを排紙する排紙部と、
    前記排紙部から排紙された段ボールシートに溝切り及び罫線入れをするダイカット部と、
    前記ダイカット部により加工された段ボールシートの端部に糊付けし折り曲げ加工をしてシート状の段ボール箱を形成するフォルダグルア部と、
    前記フォルダグルア部により加工された前記段ボール箱を計数しながら積重するカウンタエゼクタ部と、を備え、
    前記カウンタエゼクタ部には、少なくとも前記段ボール箱の搬送方向への送風領域を可変とするものであって、前記搬送方向のサイズが最大の前記段ボール箱に対しては、少なくとも前記カウンタエゼクタ部のホッパ部における前記搬送方向の後端部及び前端部の双方に対応した前記送風領域を有している送風装置が設けられ、
    前記送風装置は、前記ホッパ部における前記搬送方向の後端部に対応した位置に固定された固定送風装置と、前記ホッパ部における前記搬送方向の前端部において前記段ボール箱の前記搬送方向のサイズに応じて可動な可動送風装置とを有している
    ことを特徴とする、製函機。
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