JP6089142B1 - 紙粉除去装置およびインライン型の段ボール製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることが可能で十分な紙粉除去性能を発揮可能な紙粉除去装置を得る。【解決手段】紙粉除去装置は、複数の段ボールを挟持するとともに、複数の段ボールを起立させた状態で搬送する起立搬送手段２０と、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールに向けて空気を吹き付ける空気吹付手段３０とを備える。空気吹付手段３０は、起立搬送手段２０によって起立された搬送されている複数の段ボールに対して首振り可能に構成されている。空気吹付手段３０は、首振りしている空気吹付手段３０から吹き出した空気を、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールの間に入り込ませて複数の段ボールをバタつかせることで、複数の段ボールに付着している紙粉を除去する。【選択図】図７

Description

本発明は、段ボールに付着した紙粉を除去する紙粉除去装置、およびそのような紙粉除去装置を備えたインライン型の段ボール製造システムに関する。

段ボールを切断したり、段ボールに切り込み溝を入れたりした際には、紙粉（紙の切れカスやヒゲ）が発生する。段ボールに付着した紙粉は、微生物の発生や内容物の品質劣化の原因となり得る。そのため、段ボールを商品として出荷する前に、紙粉除去装置を使用して、段ボールから紙粉を十分に除去しておくことが求められる。

下記の特許文献１，２に開示されているように、紙粉除去装置においては、紙粉を除去するために空気吹付ノズルが用いられる場合がある。空気吹付ノズルから段ボールに向かって空気を吹き付けることにより、段ボールに付着している紙粉を除去することができる。

特開２０００−１０７９７８号公報 特開平１０−２０２２１５号公報

上記の特許文献１，２に開示された従来の紙粉除去装置においては、段ボールの搬送方向に対して平行な方向に空気吹付ノズルが移動可能なように構成されていたり、あるいは、搬送されている段ボールに接近または離間する方向に空気吹付ノズルが移動可能に構成されていたりする。つまり、これらの空気吹付ノズルは、同一の方向を向いた状態で（換言すると、常に同じ方向を向いた状態で）、空気吹付ノズルの向きを一切変えることなく空気吹付ノズルが段ボールに対して相対移動するというものである。

上記の構成を採用する場合、紙粉除去装置の大型化が懸念される。すなわち、段ボールの搬送方向に対して平行な方向に空気吹付ノズルが平行移動することを許容するためのスペースや、搬送されている段ボールに接近または離間する方向に空気吹付ノズルが移動することを許容するためのスペースが必要となる。さらには、空気吹付ノズルをそのような方向へ移動させるための駆動機構も必要となる。空気吹付ノズルをそのような方向へ高速で移動させようとする場合には、その分のエネルギーも必要となる。

本発明は、上述のような実情に鑑みて創作されたものであって、小型化を図ることが可能であり且つ紙粉除去性能を十分に発揮することが可能な紙粉除去装置、および、そのような紙粉除去装置を備えたインライン型の段ボール製造システムを提供することを目的とする。

本発明に基づく紙粉除去装置は、複数の段ボールを挟持するとともに、複数の上記段ボールを起立させた状態で搬送する起立搬送手段と、上記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の上記段ボールに向けて空気を吹き付ける空気吹付手段と、を備え、上記空気吹付手段は、上記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の上記段ボールに対して首振り可能に構成され、上記空気吹付手段は、首振りしている上記空気吹付手段から吹き出した空気を、上記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の上記段ボールの間に入り込ませて複数の上記段ボールをバタつかせることで、複数の上記段ボールに付着している紙粉を除去する。

上記紙粉除去装置においては、上記起立搬送手段は、相互に対向するように配置された第１押圧部および第２押圧部と、上記第１押圧部に移動力を付与する駆動部と、を含み、上記駆動部は、上記移動力を付与して上記第１押圧部を上記第２押圧部に接近させることで上記第１押圧部と上記第２押圧部とに複数の上記段ボールを挟持させ、上記起立搬送手段によって複数の上記段ボールが起立された状態で搬送されている間に上記駆動部が上記移動力の付与を停止した際、上記第１押圧部と上記第２押圧部との複数の上記段ボールに対する拘束が解除されるとともに、拘束が解除された複数の上記段ボールには厚み方向に広がろうとする弾性反発力が発生し、上記移動力の付与が停止された上記第１押圧部は、上記弾性反発力を複数の上記段ボールから受けることで上記第２押圧部から遠ざかる方向に移動させられ、上記第１押圧部が上記弾性反発力によって上記遠ざかる方向へ移動させられた後、上記駆動部は上記第１押圧部の位置を固定し、上記第１押圧部と上記第２押圧部との間の間隔が維持された状態で、複数の上記段ボールに向けて上記空気吹付手段から空気が吹き付けられる。

上記紙粉除去装置において好ましくは、上記空気吹付手段は、上記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の上記段ボールの搬送経路の左右両側に設けられた側方吹出部と、上記搬送経路の上側に設けられた上方吹出部と、を含み、上記上方吹出部および上記搬送経路を平面視した場合、上記上方吹出部は、上記搬送経路に対して交差する方向に沿って斜めに延在するように配置されている。

上記紙粉除去装置は、好ましくは、投入部および排出部を有し、上記起立搬送手段よりも下方の高さ位置に設けられた下部搬送経路と、上記投入部に搬送された複数の上記段ボールを上方に移動させて上記起立搬送手段に複数の上記段ボールを受け渡す投入手段と、上記起立搬送手段から複数の上記段ボールを受け渡され、複数の上記段ボールを下方に移動させて上記排出部に複数の上記段ボールを排出する排出手段と、をさらに備える。

本発明に基づくインライン型の段ボール製造システムは、材料紙に溝切り加工を施して所定形状を有する段ボールシートを形成する加工部と、上記段ボールシートの一部分同士を接着することによって筒状の段ボールを作成する折り曲げ部と、複数の上記段ボールに付着している紙粉を除去する、本発明に基づく上記の紙粉除去装置と、を備える。

上記の紙粉除去装置によれば、首振りしている空気吹付手段から吹き出された空気によって複数の段ボールをバタつかせることで、複数の段ボールに付着している紙粉を十分に除去することが可能であり、さらには、複数の段ボールに対して空気吹付ノズルを特定の方向へ移動させるための駆動機構や、空気吹付ノズルの移動を許容するためのスペースを設ける必要もないため、装置の小型化を図ることも可能である。また、空気吹付手段を高速で駆動する場合であっても、首振りしている空気吹付手段は、複数の段ボールに対して移動するように構成された空気吹付ノズルに比べて、より少ないエネルギーでその高速移動を実現することが可能である。

実施の形態におけるインライン型の段ボール製造システム１００を模式的に示す図である。 実施の形態におけるインライン型の段ボール製造システム１００において、段ボールＣが溜めこまれている様子（積層されている様子）を示す斜視図である。 実施の形態における紙粉除去装置６を示す縦断面図である。 実施の形態における紙粉除去装置６を示す横断面図である。 実施の形態における紙粉除去装置６に備えられる投入機構４０等を示す斜視図である。 実施の形態における紙粉除去装置６に備えられる起立搬送手段２０（ベルト２２Ｌ，２２Ｒおよび挟持ユニット２３等）を示す斜視図である。 実施の形態における紙粉除去装置６に備えられる起立搬送手段２０および空気吹付手段３０を示す斜視図および斜視図である。 実施の形態における紙粉除去装置６に備えられる起立搬送手段２０および空気吹付手段３０を示す斜視図および断面図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［インライン型の段ボール製造システム１００］
図１は、実施の形態におけるインライン型の段ボール製造システム１００を模式的に示す図である。インライン型の段ボール製造システム１００は、給紙部１、印刷部２Ａ、加工部２Ｂ、穴あけ部２Ｃ、フォールディング部３、カウンターイジェクタ部４、搬送ローラー５、紙粉除去装置６、および結束部７を備えている。

給紙部１には、複数枚の材料紙Ａ，Ａ（ブランク）が積層されており、これらの材料紙Ａ，Ａは印刷部２Ａに送られる。材料紙Ａに紙粉が付着している場合、紙粉は印刷不良（印刷カスレ）の原因となり得るため、給紙部１（印刷部２Ａの前工程）には、紙粉を予め除去するための図示しないブロア等が設けられていることが好ましい。

印刷部２Ａにおいては、特定の形状や模様を有する印刷パターンが材料紙Ａの表面上に印刷される。その後、材料紙Ａは印刷部２Ａから加工部２Ｂに送られ、材料紙Ａの表面に罫線が入れられたり、材料紙Ａに溝切り加工が施されたりする。その後、材料紙Ａは穴あけ部２Ｃに送られ、必要に応じて手穴があけられる。これらにより、所定形状を有する段ボールシートＢが得られる。段ボールシートＢ（折り曲げられていない状態）は、次述する段ボールＣ（折り曲げられた状態）の前躯体となる部材である。

フォールディング部３は、のり付け部３Ａと変形部３Ｂとから構成されている。のり付け部３Ａにおいて、段ボールシートＢの一部分に接着剤が供給される。変形部３Ｂにおいて、段ボールシートＢは罫線に沿って折り曲げられる。接着剤が付着している段ボールシートＢの一部分同士を接着することによって、筒状の段ボールＣ（図２参照）が作成される。得られた段ボールＣは、カウンターイジェクタ部４の積層部４Ａに送られてそこで溜めこまれる。

図２中の矢印ＡＲ１に示すように、段ボールＣは順次積層されて溜めこまれる。段ボールＣは、筒状部Ｃ１と、複数のフラップ部Ｃ２とを有する。フラップ部Ｃ２は、端部Ｃ３と、一対の側部Ｃ４，Ｃ５とを有している。端部Ｃ３においては、波形状を有する中芯が露出しており、一対の側部Ｃ４，Ｃ５においては、中芯の横腹部分が露出している。カウンターイジェクタ部４（図１）の積層部４Ａにおいては、所定枚数の段ボールＣが積層される。

図１を再び参照して、積層部４Ａに溜めこまれた所定枚数の段ボールＣは、位置や向きが相互にずれている。所定枚数の段ボールＣは、積層部４Ａから搬送ローラー５を介して矯正部４Ｂに搬送され、矯正部４Ｂにおいて位置や向きが矯正される。所定枚数の段ボールＣは綺麗に整列されることで１つのブロックＤ（バッチ単位）を形成し、その後、ブロックＤは搬送ローラー５を介して紙粉除去装置６へと搬送される。

紙粉除去装置６の下方（より具体的には、図３等を参照して後述するケース体１０の底板１６と搬送ローラー５との間）には、下部搬送経路５Ａが形成されている。下部搬送経路５Ａの搬送方向における途中部分には、ストッパ５Ｂが設けられている。ストッパ５Ｂから見てブロックＤの搬送方向における上流側には投入部５Ｃが形成され、ストッパ５Ｂから見て同方向における下流側には排出部５Ｄが形成されている。

複数の段ボールＣは、バッチ単位（ブロックＤの形態）で投入部５Ｃから紙粉除去装置６の内部に取り込まれて紙粉を十分に除去された後、排出部５Ｄから排出される（詳細は後述する）。その後、複数の段ボールＣは結束部７に送られ、紐やバンドを用いて結束される。以上のような各工程を経ることによって、複数の段ボールＣは商品として出荷可能な状態となる。

［紙粉除去装置６］
以下、図３〜図８を参照して、紙粉除去装置６について詳細に説明する。図３および図４は、それぞれ、紙粉除去装置６を示す縦断面図および横断面図である。図５は、紙粉除去装置６に備えられる投入機構４０等を示す斜視図である。図６は、紙粉除去装置６に備えられる起立搬送手段２０のベルト２２Ｌ，２２Ｒおよび挟持ユニット２３等を示す斜視図である。図７および図８は、それぞれ、紙粉除去装置６に備えられる起立搬送手段２０および空気吹付手段３０を示す斜視図および断面図である。

図３および図４に示すように、紙粉除去装置６は、ケース体１０、起立搬送手段２０、空気吹付手段３０、投入機構４０、排出機構５０を備える。以下、これらの各構成要素について順に説明する。

（ケース体１０）
図３および図４に示すように、ケース体１０は、前壁１１、後壁１２、側壁１３，１４（図４）、天板１５（図３）、底板１６を備えている。前壁１１、後壁１２、側壁１３，１４は、全体として略角筒状に配置され、天板１５はその上方を塞ぐように配置され、底板１６はその下方を塞ぐように配置されている。ケース体１０は、全体として略箱状に形成され、その内部に、後述する起立搬送手段２０、空気吹付手段３０、投入機構４０、排出機構５０が配置されている。

底板１６のうちの前壁１１寄りの部分には開口部１７が形成されており、底板１６のうちの後壁１２寄りの部分には開口部１８が形成されている。ケース体１０の内部空間は、開口部１７を介して下部搬送経路５Ａ（図３）の投入部５Ｃに連通するとともに、開口部１８を介して下部搬送経路５Ａの排出部５Ｄに連通している。側壁１３には、排気口１９が形成されており、排気口１９は図示しない吸引装置に接続されている。

（起立搬送手段２０）
図３、図４、図６〜図８に示すように、起立搬送手段２０は、複数の段ボールＣ（バッチ単位のブロックＤ）を挟持するとともに、複数の段ボールＣを起立させた状態で搬送する。

具体的には、起立搬送手段２０は、４つのローラー２１（図３）、一対のベルト２２Ｌ，２２Ｒ（図４，図６）、および複数の挟持ユニット２３を備えている。一対のベルト２２Ｌ，２２Ｒは、４つのローラー２１の周囲に巻回されており、回転するローラー２１から駆動力を受けることによって、矢印ＤＲ２２（図３）に示す方向に周回移動する。

複数の挟持ユニット２３（図６，図７）の各々は、台座２４、連結部２５Ｌ，２５Ｒ（図４）、駆動部２６、第１押圧部２７、第２押圧部２８を、その構成要素として含んでいる。台座２４は、全体として平板状の形状を有し、その中央には開口部２４Ｈ（図４参照）が形成されている。開口部２４Ｈは、台座２４をその厚さ方向に貫通しており、後述する空気吹付手段３０の下方吹出部３３（図３）からの空気を通過させることができる。

連結部２５Ｌ，２５Ｒ（図４）は、台座２４の下側（台座２４とベルト２２Ｌ，２２Ｒとの間）に設けられ、台座２４とベルト２２Ｌ，２２Ｒとを連結する。駆動部２６、第１押圧部２７および第２押圧部２８は、台座２４の上側（台座２４から見てベルト２２Ｌ，２２Ｒの側とは反対側）の表面上に配置される。駆動部２６、第１押圧部２７および第２押圧部２８は、挟持ユニット２３（台座２４）の移動方向において、前方側から後方側に向かってこの順に並ぶように配置されている。

第１押圧部２７および第２押圧部２８は、板状の形状を有し、相互に対向するように配置されている。第１押圧部２７および第２押圧部２８は、段ボールＣの搬送方向に対して直交する面方向に延在するように配置されている。換言すると、第１押圧部２７および第２押圧部２８は、各々の対向面（挟持に供される面）が段ボールＣの搬送方向に対して直交する平面上に位置するように配置されている。

駆動部２６は、エアシリンダ等を内蔵しており、図示しないエア供給装置からエアを供給されることで、第１押圧部２７に移動力を付与する。駆動部２６は、移動力を付与して第１押圧部２７を第２押圧部２８に接近させることで、第１押圧部２７と第２押圧部２８とに複数の段ボールＣ（ブロックＤの形態のもの）を挟持させることができる。

（空気吹付手段３０）
図３および図４を参照して、空気吹付手段３０は、複数の段ボールＣに向けて空気を吹き付ける。空気吹付手段３０は、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールＣに対して首振り可能に構成され、空気吹付手段３０は、首振りしている空気吹付手段３０から吹き出した空気を、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールＣの間に入り込ませて複数の段ボールＣをバタつかせることで、複数の段ボールＣに付着している紙粉を除去する。

（側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒ）
具体的には、空気吹付手段３０は、側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒ（図４，図７）、上方吹出部３２、下方吹出部３３を備えている。側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒは、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールＣの搬送経路の左右両側にそれぞれ設けられる。上方吹出部３２は搬送経路の上方に設けられ、下方吹出部３３は搬送経路の下方に設けられる。

段ボールＣの搬送方向において、側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒが設けられている位置は、相互に略同一である。側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒは、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールＣの搬送経路を挟んで相互に対向している。

側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒは、いずれも、駆動ユニット３１Ｔ（図３）と、駆動ユニット３１Ｔから垂れさがるように設けられたノズル体３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと、を有している。側方吹出部３１Ｌのノズル体３１Ａ〜３１Ｄと、側方吹出部３１Ｒのノズル体３１Ａ〜３１Ｄとは、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている段ボールＣの搬送経路を挟んで互いに対向している。

ノズル体３１Ａ〜３１Ｄの各々は、鉛直方向に沿って延びる吹出口３１Ｎを有している。ノズル体３１Ａ〜３１Ｄに形成された吹出口３１Ｎは、駆動ユニット３１Ｔがノズル体３１Ａ〜３１Ｄに首振り動作をさせることで、図中の矢印ＤＲ１に示すように、繰り返し揺動することとなる。吹出口３１Ｎは、鉛直方向に沿って延びる１つあるいは複数のスリット（長穴）から構成されている方が層流を形成しやすいため好ましいが、吹出口３１Ｎは、鉛直方向に沿って間隔を空けて並べられた複数の丸穴や、鉛直方向に沿って間隔を空けて並べられた複数の筒状ノズルから構成されていても構わない。

（上方吹出部３２）
図４，図７に示すように、上方吹出部３２は、段ボールＣの搬送方向における側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒの下流に位置している。上方吹出部３２は、駆動ユニット３２Ｔ（図３）と、駆動ユニット３２Ｔの下面に設けられたノズル体３２Ａ，３２Ｂと、を有している。

起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている段ボールＣの搬送経路と上方吹出部３２とを平面視した場合（図４参照）、上方吹出部３２のノズル体３２Ａ，３２Ｂは、段ボールＣの搬送経路（すなわち、ベルト２２Ｌ，２２Ｒが延びている方向）に対して交差する方向に沿って斜めに延在するように配置されている。

ノズル体３２Ａ，３２Ｂの各々は、水平方向（ただし、搬送方向に対して斜めの方向）に沿って延びる吹出口３２Ｎを有している。ノズル体３２Ａ，３２Ｂに形成された吹出口３２Ｎは、駆動ユニット３２Ｔがノズル体３２Ａ，３２Ｂに首振り動作をさせることで、図中の矢印ＤＲ２に示すように、繰り返し揺動することとなる。吹出口３２Ｎは、水平方向に沿って延びる１つあるいは複数のスリット（長穴）から構成されている方が層流を形成しやすいため好ましいが、吹出口３２Ｎは、水平方向に沿って間隔を空けて並べられた複数の丸穴や、水平方向に沿って間隔を空けて並べられた複数の筒状ノズルから構成されていても構わない。

（下方吹出部３３）
図３，図７に示すように、下方吹出部３３は、段ボールＣの搬送方向における側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒの下流に位置している。下方吹出部３３は、駆動ユニット３３Ｔ（図３）と、駆動ユニット３３Ｔの上面に設けられたノズル体３３Ａ，３３Ｂと、を有している。

起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている段ボールＣの搬送経路と下方吹出部３３とを平面視した場合（図４参照）、下方吹出部３３のノズル体３３Ａ，３３Ｂは、段ボールＣの搬送経路（すなわち、ベルト２２Ｌ，２２Ｒが延びている方向）に対して交差する方向に沿って斜めに延在するように配置されている。

起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている段ボールＣの搬送方向において、上方吹出部３２および下方吹出部３３が設けられている位置は、相互に略同一である。上方吹出部３２および下方吹出部３３は、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールＣの搬送経路を挟んで相互に対向している。

ノズル体３３Ａ，３３Ｂの各々は、水平方向（ただし、搬送方向に対して斜めの方向）に沿って延びる吹出口３３Ｎを有している。ノズル体３３Ａ，３３Ｂに形成された吹出口３３Ｎは、駆動ユニット３３Ｔがノズル体３３Ａ，３３Ｂに首振り動作をさせることで、図中の矢印ＤＲ３に示すように、繰り返し揺動することとなる。吹出口３３Ｎも、水平方向に沿って延びる１つあるいは複数のスリット（長穴）から構成されている方が層流を形成しやすいため好ましいが、吹出口３３Ｎも、水平方向に沿って間隔を空けて並べられた複数の丸穴や、水平方向に沿って間隔を空けて並べられた複数の筒状ノズルから構成されていても構わない。

（投入機構４０）
図３、図４、図５を参照して、投入機構４０は、駆動ユニット４１、レール４２、スライダ４３、フォーク４４およびクランプ４５を備えている（図５ではフォーク４４、クランプ４５のみを図示している）。駆動ユニット４１は、レール４２上に設けられたスライダ４３と、スライダ４３に取り付けられたフォーク４４とを介して、クランプ４５を任意の方向に移動させることができる。

クランプ４５は、投入部５Ｃに移動したり、投入部５Ｃに供給された複数の段ボールＣ（バッチ単位のブロックＤ）を把持して上方に移動したり、起立搬送手段２０の挟持ユニット２３に接近する方向に移動して挟持ユニット２３にそれら複数の段ボールＣを受け渡したりすることができる（図３中の矢印ＡＲ３参照）。

（排出機構５０）
図３を参照して、排出機構５０は、投入機構４０と略同一の構成を有しており、駆動ユニット５１、レール５２、スライダ５３、フォーク５４およびクランプ５５を備えている。駆動ユニット５１は、レール５２上に設けられたスライダ５３と、スライダ５３に取り付けられたフォーク５４とを介して、クランプ５５を任意の方向に移動させることができる。

クランプ５５は、起立搬送手段２０の挟持ユニット２３に対向する位置に移動したり、挟持ユニット２３から複数の段ボールＣを受け渡されたり、下方に移動してそれら複数の段ボールＣを排出部５Ｄにまで搬送し、これによってそれら複数の段ボールＣをケース体１０の外へと排出したりすることができる（図３中の矢印ＡＲ５参照）。

（紙粉除去装置６の動作）
図３を参照して、紙粉除去装置６のケース体１０（底板１６）と搬送ローラー５との間には、下部搬送経路５Ａが形成されている。下部搬送経路５Ａは、起立搬送手段２０よりも下方の高さ位置（ここでは、底板１６よりも下方の高さ位置）に設けられている。下部搬送経路５Ａにはストッパ５Ｂが設けられており、ストッパ５Ｂの上流側には投入部５Ｃが形成され、ストッパ５Ｂの下流側には排出部５Ｄが形成されている。

図５の矢印ＡＲ２に示すように、複数の段ボールＣは、バッチ単位（ブロックＤの形態）で投入部５Ｃに供給される。複数の段ボールＣがストッパ５Ｂに接触して止まった後（ここでは、複数の段ボールＣのフラップ部Ｃ２の端部Ｃ３がストッパ５Ｂに接触して止まった後）、投入機構４０の駆動ユニット４１（図３）は、一対のクランプ４５（図５）を相互に接近させる。一対のクランプ４５は、複数の段ボールＣを持ち上げるとともに、図３中の矢印ＡＲ３に示すように上方に移動する。

図６を参照して、クランプ４５は、所定の高さ位置（挟持ユニット２３に対向する位置）に到達するまで上昇移動した後、矢印ＡＲ３に示すように、挟持ユニット２３に接近する方向に移動する。挟持ユニット２３の第１押圧部２７と第２押圧部２８との間には、必要な間隔（ブロックＤの厚さよりも大きな間隔）が設けられており、クランプ４５は、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間に複数の段ボールＣを配置する。

挟持ユニット２３が複数の段ボールＣをクランプ４５から受け取った後、その挟持ユニット２３の駆動部２６には、図示しないエア供給装置からエアが供給される。駆動部２６に内蔵されたエアシリンダが駆動され、第１押圧部２７には、第２押圧部２８に接近する方向の移動力が付与される（図８中の矢印Ｆ１参照）。これにより、バッチ単位（ブロックＤの形態）の複数の段ボールＣは、第１押圧部２７と第２押圧部２８とによって挟持されることとなる。

その状態で、挟持ユニット２３は、空気吹付手段３０に接近するように（図８に示す矢印ＡＲ３ａに示すように）周回移動する。ベルト２２Ｌ，２２Ｒが水平方向に懸架されている位置に挟持ユニット２３が到達すると、複数の段ボールＣは、起立した状態を形成する。起立搬送手段２０（挟持ユニット２３）は、複数の段ボールＣを起立させた状態で搬送する。

図７および図８を参照して、挟持ユニット２３（ブロックＤを形成している複数の段ボールＣ）が側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒの設置位置に到達する前に、図示しないエア供給装置は、駆動部２６（エアシリンダ）へのエアの供給を停止する。これにより、駆動部２６（エアシリンダ）によって第１押圧部２７に付与されている移動力の付与が停止する。

第１押圧部２７への移動力の付与が停止された際、第１押圧部２７と第２押圧部２８との複数の段ボールＣに対する拘束が解除される。これとともに、拘束が解除された複数の段ボールＣには、厚み方向に広がろうとする弾性反発力が発生する（図８中の矢印Ｆ２参照）。移動力の付与が停止された第１押圧部２７は、弾性反発力（矢印Ｆ２）を複数の段ボールＣから受けることで、第２押圧部２８から遠ざかる方向に移動させられる。

すなわち、第２押圧部２８から遠ざかる方向への第１押圧部２７の移動量は、複数の段ボールＣから受ける弾性反発力の大きさに応じて決定される。本実施の形態においては、この弾性反発力は、段ボールＣを折り曲げていることに起因して発生するものであるが、この弾性反発力の大きさは、ブロックＤを構成している段ボールＣの枚数や、段ボールＣの材質、剛性、厚み、さらには、複数の段ボールＣが置かれている雰囲気の湿度や温度によって変動する。この弾性反発力の大きさは、これらの影響を受けて日々常々変動し得るものであるが、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔が広がることで、複数の段ボールＣ同士の間には良好な隙間が形成されることとなる。

第１押圧部２７が弾性反発力によって第２押圧部２８から遠ざかる方向へ移動させられた後、駆動部２６は、第１押圧部２７の位置を固定する。これにより、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔が維持（固定）される。駆動部２６が第１押圧部２７の位置を固定するタイミングは、たとえば、タイマー制御によって決定される。駆動部２６が第１押圧部２７の位置を固定するタイミングは、たとえば、駆動部２６が第１押圧部２７への移動力の付与を停止した後、所定の時間（１ｓ〜２ｓ）が経過した時点である。

１枚の段ボールＣの厚さがたとえば１０ｍｍであるとすると、拘束された２０枚の段ボールＣは、全体として約２００ｍｍの厚さを有している。これら２０枚の段ボールＣからの弾性反発力を受けることで、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔が広げられる。間隔が広げられる程度は、弾性反発力の大きさにより変動する。所定の時間（１ｓ〜２ｓ）が経過して固定された後の間隔は、２４０ｍｍであったり、２５０ｍｍであったり、２６０ｍｍであったりするが、固定された第１押圧部２７と第２押圧部２８との間で、複数の段ボールＣ同士の間には良好な隙間が形成されることとなる。

複数の段ボールＣが起立して且つこれら同士の間に良好な隙間が形成された状態で、複数の段ボールＣは、側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒの間に到達する。上述のとおり、側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒのノズル体３１Ａ〜３１Ｄ（吹出口３１Ｎ）は、矢印ＤＲ１に示すように首振り動作（揺動動作）を繰り返している。

複数の段ボールＣ同士の間に形成された良好な隙間の存在と、首振りしているノズル体３１Ａ〜３１Ｄ（吹出口３１Ｎ）から吹き付けられて複数の段ボールＣ同士の間の隙間に入り込んだ空気とによって、複数の段ボールＣはバタついて接触及び離反をランダムに繰り返し、複数の段ボールＣに付着している紙粉は吹き飛ばされて効果的に除去されることとなる。

複数の段ボールＣがバタつくことを許容するための第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、本実施の形態の紙粉除去装置６においては、駆動部２６から第１押圧部２７への移動力の付与が停止され、拘束が解除された複数の段ボールＣが厚み方向に広がろうとすることで発生する弾性反発力によって規定される。

すなわち、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、駆動部２６が第１押圧部２７に第２押圧部２８から遠ざかる方向への駆動力を付与して積極的に第１押圧部２７を後退移動させることによって規定されるものではない。本実施の形態の紙粉除去装置６においては、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、駆動部２６から第１押圧部２７への移動力の付与が停止された際に発生する複数の段ボールＣの弾性反発力によって良好かつ最適な値に規定される。第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は駆動部２６によって固定され、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔が維持（固定）された状態で、複数の段ボールＣに向けて側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒから空気が吹き付けられる。

複数の段ボールＣに付着している紙粉の大部分が側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒによって除去された後、複数の段ボールＣは起立させられた状態で矢印ＡＲ４（図８）に示すようにさらに搬送され、複数の段ボールＣは、上方吹出部３２と下方吹出部３３との間に到達する。上述のとおり、上方吹出部３２および下方吹出部３３のノズル体３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ（吹出口３２Ｎ，３３Ｎ）は、矢印ＤＲ２，ＤＲ３に示すように首振り動作（揺動動作）を繰り返している。

複数の段ボールＣ同士の間に形成された良好な隙間の存在と、首振りしているノズル体３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ（吹出口３２Ｎ，３３Ｎ）から吹き付けられて複数の段ボールＣ同士の間の隙間に入り込んだ空気とによって、複数の段ボールＣはバタついて接触及び離反をランダムに繰り返し、複数の段ボールＣに付着している紙粉は吹き飛ばされて効果的に除去されることとなる。

上方吹出部３２と下方吹出部３３とによる紙粉除去の際にも、複数の段ボールＣがバタつくことを許容するための第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、本実施の形態の紙粉除去装置６においては、駆動部２６から第１押圧部２７への移動力の付与が停止され、拘束が解除された複数の段ボールＣが厚み方向に広がろうとすることで発生する弾性反発力によって規定されている。第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は駆動部２６によって固定されており、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔が維持（固定）された状態で、複数の段ボールＣに向けて上方吹出部３２と下方吹出部３３とから空気が吹き付けられる。

複数の段ボールＣが上方吹出部３２および下方吹出部３３の設置位置を通過した後、挟持ユニット２３の駆動部２６には、図示しないエア供給装置からエアが供給される。駆動部２６に内蔵されたエアシリンダが駆動され、第１押圧部２７には、第２押圧部２８に接近する方向の移動力が付与される（図８中の矢印Ｆ３参照）。これにより、バッチ単位（ブロックＤの形態）の複数の段ボールＣは、第１押圧部２７と第２押圧部２８とによって挟持されることとなる。

その状態で、挟持ユニット２３は、図８に示す矢印ＡＲ４ａに示すように周回移動する。ベルト２２Ｌ，２２Ｒが鉛直方向に懸架されている位置に挟持ユニット２３が到達すると、図示しないエア供給装置は、駆動部２６（エアシリンダ）へのエアの供給を停止する。これと同時に、あるいはこれの直後に、排出機構５０の駆動ユニット５１（図３）は、一対のクランプ５５を相互に接近させる。一対のクランプ５５は、複数の段ボールＣを把持して挟持ユニット２３から遠ざかる方向に移動するとともに、図３中の矢印ＡＲ５に示すように下方に移動する。複数の段ボールＣは、バッチ単位（ブロックＤの形態）で排出部５Ｄに排出される。

図１を参照しながら上述したように、複数の段ボールＣは、紙粉除去装置６によって紙粉を十分に除去されたあと、結束部７に送られ（図３中の矢印ＡＲ６参照）、紐やバンドを用いて結束される。以上のような各工程を経ることによって、複数の段ボールＣは商品として出荷可能な状態となる。

［作用および効果］
冒頭で述べたとおり、上記の特許文献１，２に開示された従来の紙粉除去装置においては、段ボールの搬送方向に対して平行な方向に空気吹付ノズルが移動可能なように構成されていたり、あるいは、搬送されている段ボールに接近または離間する方向に空気吹付ノズルが移動可能に構成されていたりする。つまり、これらの空気吹付ノズルは、同一の方向を向いた状態で（換言すると、常に同じ方向を向いた状態で）、ノズルの向きを一切変えることなく空気吹付ノズルが段ボールに対して相対移動するというものである。

これに対して本実施の形態の紙粉除去装置６においては、首振りしている空気吹付手段３０から吹き出された空気によって複数の段ボールＣをバタつかせることで、複数の段ボールＣに付着している紙粉を除去する。複数の段ボールＣに対して空気吹付手段３０を特定の方向へ移動させるための駆動機構や空気吹付ノズルの移動を許容するためのスペースを設ける必要がないため、装置の小型化を図ることが可能である。また、空気吹付手段３０を高速で駆動する場合であっても、首振りしている空気吹付手段３０は、複数の段ボールＣに対して移動するように構成された空気吹付ノズルに比べて、より少ないエネルギーでその高速移動を実現することが可能である。

また、複数の段ボールＣがバタつくことを許容するための第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、本実施の形態の紙粉除去装置６においては、駆動部２６から第１押圧部２７への移動力の付与が停止され、拘束が解除された複数の段ボールＣが厚み方向に広がろうとすることで発生する弾性反発力によって規定される。

すなわち、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、駆動部２６が第１押圧部２７に第２押圧部２８から遠ざかる方向への駆動力を付与して積極的に第１押圧部２７を後退移動させることによって規定されるものではない。本実施の形態の紙粉除去装置６においては、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、駆動部２６から第１押圧部２７への移動力の付与が停止された際に発生する複数の段ボールＣの弾性反発力によって良好かつ最適な値に規定される。

弾性反発力の大きさは、ブロックＤを構成している段ボールＣの枚数や、段ボールＣの材質、剛性、厚み、さらには、複数の段ボールＣが置かれている雰囲気の湿度や温度によって変動する。この弾性反発力の大きさは、これらの影響を受けて日々常々変動し得るものであるが、本実施の形態の紙粉除去装置６においては、第１押圧部２７と第２押圧部２８との間の間隔は、駆動部２６から第１押圧部２７への移動力の付与が停止された際に発生する複数の段ボールＣの弾性反発力によって良好かつ最適な値（すなわち、広すぎることもなく、狭すぎることもない、最適な間隔）に規定されることができる。

当該構成によれば、最適な間隔を有するように離れて固定された第１押圧部２７と第２押圧部２８との間で、複数の段ボールＣは首振りしている空気吹付手段３０からの空気を吹き付けられ、これにより複数の段ボールＣは紙粉除去に最適な程度でバタつくことができ、結果として、複数の段ボールＣに付着している紙粉を十分に除去することが可能となる。

また上述のとおり、段ボールＣの搬送経路と上方吹出部３２とを平面視した場合（図４参照）、上方吹出部３２のノズル体３２Ａ，３２Ｂは、段ボールＣの搬送経路（すなわち、ベルト２２Ｌ，２２Ｒが延びている方向）に対して交差する方向に沿って斜めに延在するように配置されている。

複数の段ボールＣは、搬送経路に対して斜めの姿勢で配置された上方吹出部３２の下方を通過する。つまり、隣り合う２枚の段ボールＣ，Ｃの間の隙間Ｓ（図４参照）も、搬送経路に対して斜めの姿勢で配置された上方吹出部３２の下方を通過する。上方吹出部３２と隣り合う２枚の段ボールＣ，Ｃとを平面視し（図４参照）、隣り合う２枚の段ボールＣ，Ｃの間の隙間Ｓに着目したとすると、平面視した際に、段ボールＣ（および段ボールＣ，Ｃ間の隙間Ｓ）が図４中の矢印ＡＲ４方向に移動するにしたがって、この隙間Ｓと上方吹出部３２とが交差する位置は、矢印ＡＲ５に示す方向に移動する。

すなわち、隣り合う２枚の段ボールＣ，Ｃの間の隙間Ｓと上方吹出部３２とが平面視した際に交差する位置は、矢印ＡＲ５に示すように経時的に移動することとなる。これにより、隣り合う２枚の段ボールＣ，Ｃ間の隙間Ｓには矢印ＡＲ５方向に沿って順次空気が送り込まれることとなり、隣り合う２枚の段ボールＣ，Ｃが空気の力で重なってしまうことは抑制され、結果として、複数の段ボールＣのバタつきが促進されるとともに、複数の段ボールＣに付着している紙粉をより効果的に除去することが可能となる。

このような作用および効果は、下方吹出部３３から複数の段ボールＣに向かって吹き付けられる空気においても得ることができる。本実施の形態では、上方吹出部３２と下方吹出部３３とが搬送方向における同じ位置に配置されているが、下方吹出部３３を上方吹出部３２よりも下流側となる位置に配置しても構わないし、上方吹出部３２を下方吹出部３３よりも下流側となる位置に配置しても構わない。なお、本実施の形態においては、側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒ、上方吹出部３２および下方吹出部３３のすべてが、起立搬送手段２０によって起立された状態で搬送されている複数の段ボールＣに対して首振りするように構成されている。このような構成に限られず、たとえば、側方吹出部３１Ｌ，３１Ｒおよび上方吹出部３２のみが首振りするように構成され、下方吹出部３３は首振りしないように構成することも可能である。

また上述のとおり、紙粉除去装置６のケース体１０（底板１６）と搬送ローラー５との間には、下部搬送経路５Ａが形成され、下部搬送経路５Ａにはストッパ５Ｂが設けられている。ストッパ５Ｂを下部搬送経路５Ａから引き込めることにより、下部搬送経路５Ａの投入部５Ｃと排出部５Ｄとが連通する。紙粉除去装置６を使用しないという選択肢を採る場合には、投入部５Ｃに搬送された複数の段ボールＣを、ケース体１０の内部を経由することなくそのまま直接的に排出部５Ｄに搬送することができ、便利である。紙粉除去装置６を使用しない場合には、ケース体１０に設けられた開口部１７，１８を図示しない扉などで閉塞しておくことも有効である。

また上述のとおり、本実施の形態のインライン型の段ボール製造システム１００（図１）においては、フォールディング部３による折り畳み工程の直後に、紙粉除去装置６による紙粉除去が行われる。折り畳まれた直後の段ボールＣは、折り畳まれてから長時間が経過した段ボールＣに比べて、高い弾性反発力を発揮することができる。紙粉除去装置６は、上述のとおり段ボールＣが発揮する弾性反発力を利用して第１押圧部２７を第２押圧部２８から遠ざける。折り畳み工程の直後に紙粉除去装置６による紙粉除去を行なうという構成によれば、折り畳み工程で得られた高い弾性反発力を紙粉除去に活用することが可能となる。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 給紙部、２Ａ 印刷部、２Ｂ 加工部、２Ｃ 穴あけ部、３ フォールディング部、３Ａ のり付け部、３Ｂ 変形部、４ カウンターイジェクタ部、４Ａ 積層部、４Ｂ 矯正部、５ 搬送ローラー、５Ａ 下部搬送経路、５Ｂ ストッパ、５Ｃ 投入部、５Ｄ 排出部、６ 紙粉除去装置、７ 結束部、１０ ケース体、１１ 前壁、１２ 後壁、１３，１４ 側壁、１５ 天板、１６ 底板、１７，１８，２４Ｈ 開口部、１９ 排気口、２０ 起立搬送手段、２１ ローラー、２２Ｌ，２２Ｒ ベルト、２３ 挟持ユニット、２４ 台座、２５Ｌ，２５Ｒ 連結部、２６ 駆動部、２７ 第１押圧部、２８ 第２押圧部、３０ 空気吹付手段、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ ノズル体、３１Ｌ，３１Ｒ 側方吹出部、３１Ｎ，３２Ｎ，３３Ｎ 吹出口、３１Ｔ，３２Ｔ，３３Ｔ，４１，５１ 駆動ユニット、３２ 上方吹出部、３３ 下方吹出部、４０ 投入機構、４２，５２ レール、４３，５３ スライダ、４４，５４ フォーク、４５，５５ クランプ、５０ 排出機構、１００ 段ボール製造システム、Ａ 材料紙、ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ３ａ，ＡＲ４ａ，ＡＲ４，ＡＲ５，ＡＲ６，ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３，ＤＲ２２，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ 矢印、Ｂ 段ボールシート、Ｃ 段ボール、Ｃ１ 筒状部、Ｃ２ フラップ部、Ｃ３ 端部、Ｃ４，Ｃ５ 側部、Ｄ ブロック、Ｓ 隙間。

Claims (4)

1. 複数の段ボールを挟持するとともに、複数の前記段ボールを起立させた状態で搬送する起立搬送手段と、
   前記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の前記段ボールに向けて空気を吹き付ける空気吹付手段と、を備え、
   前記空気吹付手段は、前記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の前記段ボールに対して首振り可能に構成され、
   前記空気吹付手段は、首振りしている前記空気吹付手段から吹き出した空気を、前記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の前記段ボールの間に入り込ませて複数の前記段ボールをバタつかせることで、複数の前記段ボールに付着している紙粉を除去し、
   前記起立搬送手段は、
   相互に対向するように配置された第１押圧部および第２押圧部と、
   前記第１押圧部に移動力を付与する駆動部と、を含み、
   前記駆動部は、前記移動力を付与して前記第１押圧部を前記第２押圧部に接近させることで前記第１押圧部と前記第２押圧部とに複数の前記段ボールを挟持させ、
   前記起立搬送手段によって複数の前記段ボールが起立された状態で搬送されている間に前記駆動部が前記移動力の付与を停止した際、前記第１押圧部と前記第２押圧部との複数の前記段ボールに対する拘束が解除されるとともに、拘束が解除された複数の前記段ボールには厚み方向に広がろうとする弾性反発力が発生し、前記移動力の付与が停止された前記第１押圧部は、前記弾性反発力を複数の前記段ボールから受けることで前記第２押圧部から遠ざかる方向に移動させられ、前記第１押圧部が前記弾性反発力によって前記遠ざかる方向へ移動させられた後、前記駆動部は前記第１押圧部の位置を固定し、前記第１押圧部と前記第２押圧部との間の間隔が維持された状態で、複数の前記段ボールに向けて前記空気吹付手段から空気が吹き付けられる、
   紙粉除去装置。
2. 前記空気吹付手段は、前記起立搬送手段によって起立された状態で搬送されている複数の前記段ボールの搬送経路の左右両側に設けられた側方吹出部と、前記搬送経路の上側に設けられた上方吹出部と、を含み、
   前記上方吹出部および前記搬送経路を平面視した場合、前記上方吹出部は、前記搬送経路に対して交差する方向に沿って斜めに延在するように配置されている、
   請求項１に記載の紙粉除去装置。
3. 投入部および排出部を有し、前記起立搬送手段よりも下方の高さ位置に設けられた下部搬送経路と、
   前記投入部に搬送された複数の前記段ボールを上方に移動させて前記起立搬送手段に複数の前記段ボールを受け渡す投入手段と、
   前記起立搬送手段から複数の前記段ボールを受け渡され、複数の前記段ボールを下方に移動させて前記排出部に複数の前記段ボールを排出する排出手段と、をさらに備える、
   請求項１または２に記載の紙粉除去装置。
4. 材料紙に溝切り加工を施して所定形状を有する段ボールシートを形成する加工部と、
   前記段ボールシートの一部分同士を接着することによって筒状の段ボールを作成する折り曲げ部と、
   複数の前記段ボールに付着している紙粉を除去する、請求項１から３のいずれか１項に記載の紙粉除去装置と、を備える、
   インライン型の段ボール製造システム。