JP7367393B2 - カートン供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、衛生用紙用カートンを供給する方法に関する。

従来、カートンを折り畳まれた状態で収容部に収容し、当該収容部からカートンを１枚ずつ、円形状のフレームに接続固定された吸引カップによって吸引し、取り出して、カートンの組立てなどの後工程へカートンを搬送する搬送ベルトにフレームが回転しながらカートンを載置するカートン供給装置が知られている。

このようなカートン供給装置では、搬送ベルトの所定位置にカートンを載置するために、搬送ベルトに突起が設けられているものがある。

しかしながら、収容されたカートンを搬送ベルトへ載置するカートン供給装置では、搬送ベルトの搬送とフレームの回転との同期を正確に合わせる必要があり、それが少しでも周期が異なると、カートンが搬送ベルトの突起に当たり、所定位置に載置されない場合がある。

そこで、本発明の目的は、カートンを搬送ベルトの所定位置に載置させることが可能なカートン供給方法を提供することにある。

ティシュペーパーを収容するためのカートンを折り畳まれた状態で、カートンを収容するカートン収容部から、回転可能にカートンを供給するカートン供給部によってカートンを第１カートン搬送部に供給されるカートン供給方法であって、カートン収容部から、カートン供給部の回転可能なカートン供給部本体とカートン供給部本体の回転可能な支持部の吸引カップによって、カートンを吸引する工程と、支持部はカートン供給部本体とは逆回転し、カートン供給部本体がカートンを吸引カップで保持しながら回転移動する工程と、カートン供給部がカートンを１つずつ第１カートン搬送部に供給する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、カートン供給部によって、カートン収容部から搬送ベルトにカートンを吸引カップで保持しながら逆回転し所定位置に効率よく載置することができる。

本発明の一実施形態に係るカートン供給装置を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートン収容部のカートン搬送部を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートン収容部とカートン搬送部の変形例を示す概略図である。 図３のカートン収容部のカートンが取り出されたときの概略図である。 本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートン収容部から搬送部へのカートン供給を示す概略断面図である。 図１のカートン収容部のＩＶ－ＩＶの断面図である。 本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートンの展開図である。 図７のカートンを組み立てたカートンの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカートンの側面に切抜開口部を設けたカートンの上面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るカートン供給装置を示す概略断面図である。本実施形態のカートン供給装置１は、ティシュペーパーを収容するためのカートン２を折り畳まれた状態で収容するカートン収容部２１と、カートン収容部２１からカートン２を１枚ずつ取り出して供給するカートン供給部１１と、カートン供給部１１から供給されたカートン２を後工程へ搬送する第１カートン搬送部３１と、を備える。

カートン収容部２１は、取り出し部２５と、計測センサー２７と、離間部２８とを備える。取り出し部２５は、２つの平行なガイドで構成されており、上方カートンガイド２５ａと、下方カートンガイド２５ｂとによって構成されている。取り出し部２５は、カートン供給部１１と対向する位置に取り出し口２５ｔを設けている。取り出し口２５ｔには、カートン２を係止するように止め具２６を有し、これによりカートン２は取り出し口２５ｔから落下することなく取り出し口２５に収容されている。取り出し部２５に収容されるときには、吸引カップ１２と一方の面が対向するように収容されている。すなわち、取り出し部２５の取り出し口２５ｔの最前面に配置されているカートン２が、後述するカートン供給部１１の吸引カップ１２に吸引され、取り出し部２５から１枚ずつ取り出される。離間部２８は、投入用上方ストッパ２３ａと、投入用下方ストッパ２３ｂと、下方カートンガイド２５ｂに接続された下方カートンガイド延長部２８ａと、から構成され、第２カートン搬送部２２から搬送されるカートン２を下方カートンガイド延長部２８ａによって一時的に積載し、収容している。これによって、取り出し部２５内のカートン２にかかる荷重を軽減している。なお、本実施形態では、投入用ストッパを設けたが、これに限られず、取り出し部２５内からカートン２が落下することがない構成であればよい。

また、第２カートン搬送部２２は、搬送ベルト２２ａと、搬送モータ２２ｂと、カートン検知センサー２４を備えている。第２カートン搬送部によって、前記カートンを折り畳まれた状態で前記カートン収容部２１に搬送する。すなわち、第２カートン搬送部２２は、カートン２を折り畳まれた状態でカートン収容部２１の離間部２８に供給する。搬送ベルト２２ａは、無端ベルトであり、搬送モータ２２ｂと不図示のプーリとの間に配されている。カートン検知センサー２４は、搬送ベルト２２ａ上のカートン２の高さを検知している。すなわち、カートン検知センサー２４は、カートン２の上端がカートン検知センサー２４付近に存在するか否かを検知している。つまり、カートン２の上端がカートン検知センサー２４付近にあることをカートン検知センサー２４が検知すると、その状態を保持するが、一方、カートン２の上端がカートン検知センサー付近になく、検知されないと、搬送モータ２２ｂが駆動され、離間部２８にカートン２が搬送される。

図２は、本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートン収容部のカートン搬送部を示す概略図である。カートン収容部２１内のカートン２が、カートン供給部１１によって、第１カートン搬送部３１に供給されると、図２（ａ）のように、カートン収容部２１内のカートン２が少なくなる。カートン収容部２１内のカートン２が少なくなると、図２（ｂ）の示すように、離間部２８の投入用下方ストッパ２３ｂが解除され、離間部２８内に収容されているカートン２がカートン収容部２１内に収容される。カートン収容部２１において、カートン２の所定数を束にして、カートン供給部１１と第１カートン搬送部３１とに隣接して配置されているカートン供給部１１と対向する位置に移動させる。すなわち、カートン収容部２１の計測センサー２７によって、離間部２８から移動するカートン２の量を計測し、所定数に達すると、投入用下方ストッパ２３ｂを作動させ、離間部２８にカートン２を留める。一方のカートン２の束と他方のカートン２の束が離間していること、すなわち、カートン収容部２１のカートン２の束と離間部２８のカートンの束が離間している。これにより、カートン収容部２１のカートン２の束には、荷重をかけることがない。また、計測センサー２７は、カートン２の量を計測し、離間部２８からカートン収容部２１へと供給したが、これに限らず、カートン収容部２１の取り出し口２５ｔからカートン供給部１１によって取り出された枚数を計測し、その枚数に応じて離間部２８からカートン収容部２１へと供給するようにしてもよい。

そして、搬送モータ２２ｂが駆動し、離間部２８へとカートン２が供給される。図１のカートン収容部２１のように、カートン２が収容され、カートン２がカートン検知センサー２４によって検知されると第２カートン搬送部２２の搬送モータ２２ｂが停止する。このように、カートン収容部２１からカートン２が少なくなると、第２カートン搬送部２２、離間部２８、カートン収容部２１へとカートン２を供給することが可能である。

図２では、カートン収容部に離間部を設けたが、カートン収容部に離間部を設けない構成でもよく、変形例として、カートン収容部に離間部を設けない構成について説明する。図３および図４は、本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートン収容部の変形例を示す概略図である。カートン収容部２１内にカートンが第２カートン搬送部２２から供給されると、図３のように、カートン収容部２１内及び第２カートン搬送部２２にカートンが積載される。カートン収容部２１内のカートン２が、カートン供給部１１によって、第１カートン搬送部３１に供給されると、図４のように、カートン収容部２１内のカートン２が少なくなる。カートン収容部２１内のカートン２が少なくなると、第２カートン搬送部２２に積載されたカートン２の上端がカートン検知センサー２４に検知されないため、搬送モータ２２が駆動し、カートン収容部２１へカートン２が搬送される。

そして、図３のように、カートン収容部２１にカートン２が収容され、カートン収容部２１の計測センサー２７によってカートン２の量を計測し、所定の量に達すると共に、カートン検知センサー２４に検知されると、第２カートン搬送部２２の搬送モータ２２ｂが停止する。このように、カートン収容部２１からカートン２が少なくなると、第２カートン搬送部２２からカートン収容部２１へとカートン２を供給することが可能である。

カートン供給部１１がカートン収容部２１内からカートン２を取り出し、第１カートン搬送部３１への供給について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るカートン供給装置のカートン収容部から搬送部へのカートン供給を示す概略断面図である。カートン供給部１１は、カートン２を吸引する複数の吸引カップ１２と、吸引カップ１２を支持する複数の支持部１３と、支持部１３を回転可能に支持するカートン供給部本体１４と、を備える。カートン供給部本体１４は、軸１５に接続固定されており、軸１５が回転するとそれと同時にカートン供給部本体１４も回転する。軸１５は、軸１５の一方の端部に駆動源と接続されている。これによって、カートン供給部本体１４は、軸１５を介して回転することができる。また、本実施形態では、１つの軸１５に対して、２つの吸引カップ１２と、２つの吸引カップ１２をそれぞれ支持する２つの支持部１３が連結されている。これにより、カートン２を取り出す際に安定してカートン２を取出し、保持することができる。そして、カートン収容部２１から、カートン供給部１１の回転可能なカートン供給部本体１４とカートン供給部本体１４の回転可能な支持部１３の吸引カップ１２によって、カートン２を吸引する（カートンを吸引する工程）。カートン供給部本体１４は、軸１５を中心として、矢印Ａの方向、すなわち時計回りに回転可能である。吸引カップ１２は、支持部１３に支持され、カートン供給部本体１４と共に回転移動する。そして、吸引カップ１２がカートン収容部２１の取り出し口２５ｔに対向する位置に到達すると、吸引カップ１２によって、カートン収容部２１に収容されているカートン２が吸引され、取り出される。支持部１３はカートン供給部本体１４とは逆回転し、カートン供給部本体１４がカートン２を吸引カップ１２で保持しながら回転移動する（回転移動する工程）。つまり、カートン２が取り出されると、支持部１３は、軸１３ａを中心として、矢印Ａの方向とは異なり、矢印Ａの逆の方向に回転、すなわち、反時計回りに回転し、吸引カップ１２でカートン２を保持しながら回転移動をする。そして、カートン供給部１１がカートン２を１つずつ第１カートン搬送部３１に供給する（第１カートン搬送部に供給する工程）。すなわち、吸引カップ１２がカートン２を保持した状態で、第１カートン搬送部３１と対向する位置に到達すると、第１カートン搬送部３１へとカートン２を供給する。なお、カートン供給部本体１４の回転と、支持部１３の回転と、第１カートン搬送部の搬送モータ３３の回転とは、搬送ベルト２２ａにカートン２を載置可能なように同期がとれおり、搬送ベルト２２ａの所定位置に載置することが可能である。

第１カートン搬送部３１は、無端の搬送ベルト３２と、搬送モータ３３と、搬送突起３４とを備える。搬送ベルト３２は、搬送突起３４を搬送し、この搬送突起３４がカートン供給部１１から供給されるカートン２の受け体を形成し、この受け体へカートン供給部１１から供給されるカートン２が供給されることとなる。カートン２は、所定位置である第１カートン搬送部３１の搬送突起３４間に１つずつ供給される。このとき、カートン供給部１１は、毎分１００個以上、６００個以下のカートン２をカートン収容部２１から取り出し、第１カートン搬送部に供給する。すなわち、カートン供給部１１は、カートン供給部本体１４の回転速度とともに支持部１３の回転速度を変化させることで供給個数を変えることができる。また、本実施形態の搬送突起３４の断面形状は、台形形状としたが、これに限らず、図５の紙面上のように、搬送突起３４の左側の形状がカートンを受け止める形状を成していればよい。例えば、扇形などの形状があげられる。搬送突起３４の右側の断面形状は、カートン２を載置する際にカートン２が当たらない形状であればよく、当たったとしても滑るような形状であればよい。例えば丸みをおびた形状であればよい。これにより、吸引カップ１２に吸引されているカートン２を載置する際、所定の位置に載置しやすくすることができる。

図６は、本実施形態におけるカートン収容部において、図１のＩＶ－ＩＶ断面図である。取り出し部２５の取り出し口２５ｔをカートン供給部１１の対向する方向から見たカートンに対する吸引カップ１２の押し当て位置を示している。カートン２は、一方の面が取出し口面と側面、他方が底面と側面からなるシート状である。すなわち、カートン２は、後述するが、第２側面１０３、取出し口面１０２、第１側面１０１、底面１０４の順に並び、底面１０４における側面１０３側とは反対側に設けられた糊しろ１０８が側面１０１と接合され、ティシュペーパーを収納可能な収納箱に形成する前の折り畳まれた状態のシート状である。カートン２は、カートン２の取出し口面１０２の中央付近に、長手方向に延長されている長穴１１５（以下、取出し口ともいう）が形成されている。カートン２の取出し口面１０２の内側にプラスチック製のフィルムが添付されており、フィルムによって、ホコリ等が進入しないように閉塞されている。吸引カップ１２は、取出し口１１５を含む取出し口面１０２の吸引位置１２ａを吸引する。すなわち、吸引カップ１２は、カートン２の内側にフィルムがあるため、取出し口１１５を含む取出し口面１０２の吸引位置１２ａを吸引し、カートン収容部２１からカートン２を取り出す。また、本実施形態では、カートン２の取出し口面１０２を吸引カップ１２によって吸引したが、これに限らず、一方の面である側面１０１を吸引カップによって吸引してもよい。

このように、従来の搬送ベルトの搬送とフレームの回転との周期を正確に合わせる必要があり、それが少しでも周期が異なると、カートンが搬送ベルトの突起に当たり、所定位置に載置されない課題があったが、本発明によれば、カートン供給部によって、カートン収容部から搬送ベルトにカートンを効率よく載置することができる。

図７は、本実施形態におけるカートンを展開した展開シートの上面図である。また、図８は、本実施形態におけるカートンを組み上げた収納箱の斜視図である。本実施形態のカートン２は、組み上げることでティシュペーパーの束を収納するための収納箱１００を形成される。カートン２は、取出し口面１０２と対向する底面１０４と、取出し口面１０２と底面１０４との間に位置する長手方向側辺につながる第１長側面１０１と、取出し口面１０２の長手方向側辺につながる第２長側面１０３とによって、長手方向の各面を形成している。すなわち、本実施形態のカートン２は、第２長側面１０３、取出し口面１０２、第１長側面１０１、底面１０４の順に並び、底面１０４における第１長側面１０１側と反対側に設けられた糊しろ１０８が第２長側面１０３と接合しこれを組み上げることによって、図８のような収納箱１００が形成することができる。

本実施形態のカートン２を展開した展開シートには、取出し口面１０２の短手方向側辺につながる外フラップ１１６と、底面１０４の短手方向側辺につながる外フラップ１１７と、第１長側面１０１の短手方向側辺につながる内フラップ１０７と、第２長側面１０３の短手方向側辺につながる内フラップ１０６とによって、短手方向の各面を形成している。そして、第２長側面１０３、取出し口面１０２、第１長側面１０１、底面１０４、糊しろ１０８のそれぞれの境界には、折り曲げるための折り曲げ線が形成されている。第２長側面１０３と取出し口面１０２との境界には、第１折り曲げ線Ｌ１が形成されている。そして、取出し口面１０２と第１長側面１０１との境界には、第２折り曲げ線Ｌ２が形成されている。また、第１長側面１０１と底面１０４との境界には、第３折り曲げ線Ｌ３が形成されている。さらに底面１０４と糊しろ１０８との境界には、第４折り曲げ線Ｌ４が形成されている。したがって、各面を折り返し、貼り合わせることで四角柱形状の筒状にすることができる。すなわち、第１長側面１０１および第２長側面１０３は、取出し口面１０２に角縁を介して連続している。この四角柱状を折り畳んでシート状にすることで、本実施形態のカートン２となる。

さらに、上述した四角柱形状の筒状の状態に、ティシュペーパーを積層したティシュペーパーの束を収納したら内フラップ１０６および内フラップ１０７を内側にそれぞれ折り返し、底面１０４の短手方向側辺につながる外フラップ１１７をそれぞれ内側に折り返す。そして、取出し口面１０２の短手方向側辺につながる外フラップ１１６をそれぞれ内側に折り返し、内フラップ１０６および内フラップ１０７の上に重ねて折り曲げられて、短側面１１８が形成される。よって、図８に示すように、ティシュペーパーの束が収納される収納箱１００が形成することができる。

そして、本実施形態では、カートン２の各面が、コーティング剤によりコーティングされている。本実施形態では、これに限らず、カートン２の各面の少なくとも一面にコーティング剤を塗布してもよい。また、カートン２に塗布するコーティング剤は、スチレン系またはオレフィン系のコーティング剤である。カートンの各面に、コーティング剤を塗布することで、製造時にカートンを積層しても１枚ずつ良好に供給することができる。なお、本実施形態では、コーティング剤として、スチレン系またはオレフィン系を用いているが、これには限られない。

ここで、本実施形態のカートンは、ＪＩＳ Ｂ ０６８１－６ ３．３．６ 共焦点顕微鏡法に規定した方法で測定した表面粗さを、０．５０μｍ未満にすることが有用である。表面粗さを０．５０μｍ以上であると、カートンの表面が粗くなる。カートンの表面粗さの範囲として、好ましくは０．０５μｍ以上０．５０μｍ未満である。さらに好ましくは、０．２５μｍ以上０．４０μｍ以下である。

なお、表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６８１－６ ３．３．６ 共焦点顕微鏡法に準拠して、共焦点顕微鏡（キーエンス社製：ＶＲ３０００シリーズなど）による非接触測定により求めている。観察領域は約６３０μｍ×６３０μｍであり、３サンプル、各３点ずつ測定し、その平均値を表面粗さとする。このように、カートン２は、コーティングにより表面粗さ０．５μｍ未満を得ており、表面粗さが低く、カートン２の表面が樹脂によってコーティングされていることで、吸引カップ１２によって吸引される時に確実に吸着されることが可能である。また、カートン２の表面が一定以上の平滑であることで、吸引カップ１２に吸引される時の空気の漏れによる吸着力の低下を防ぐことができる。さらに、カートン２の表面が樹脂によるコーティングによって、紙の繊維間から空気が漏れることを防ぐことができ、さらにまた、樹脂製の吸引カップとの密着性が良い傾向がある。

さらに、図９は、本実施形態の他の変形例に係るカートンの一方の面を示す図である。本実施形態の他の変形例では、カートン２の第１長側面１０１ｂは、形成領域１２０内に、内部空間Ｓを目視により把握して内部状況を視認可能に切り抜かれた形態で開口する複数の切抜開口部１２１を有している。また、本実施形態の他の変形例では、これに限らず、取出し口除く取出し口面および短側面１１８の少なくとも一面に切抜開口部１２１を有してもよい。また、切抜開口部１２１としては、円形に限るものではなく、例えば矩形などの定型、動物などのイラスト、文字、図形および記号などの規則配置または不規則配置するパターン模様を形成するようにしてもよい。

ここで、切抜開口部１２１は、図９に示すように均等配置するパターン模様に限るものではなく、例えば、１つの開口面積の平均値が５ｍｍ²から２００ｍｍ²の範囲内にしつつ、カートンの形成面における開口面積の合算値が２０％から６０％の範囲に収めて、その形成メイン席の平面状態を維持する強度を確保するのがよい。この場合、切抜開口部２１の開口面積を小さくすることで強度を維持することができ、一方、切抜開口部２１の開口面積を大きくすることで容易に軽量化を図ることができる。

カートン２の第１長側面１０１ｂに切抜開口部１２１を形成した場合、取り出し口面１０２の取出し口１１５と同様に第１長側面１０１ｂの内側にプラスチック製のフィルムが添付されており、フィルムによって、ホコリ等が進入しないように閉塞されている。また、切抜開口部２１を含む第１長側面１０１ｂを吸引カップ１２によって吸引することが可能である。

このように、本実施形態のカートン供給方法においては、ティシュペーパーを収納するカートンを、カートンの切抜開口部の有無に関わらず、カートン供給部によって、カートン収容部から第１カートン搬送部へと供給することができる。

以上のように、本発明によれば、カートン供給部によって、カートン収容部から搬送ベルトにカートンを吸引カップで保持しながら逆回転し所定位置に効率よく載置することができる。

（その他）
なお、本発明は、上述した実施形態に限られること無く、適宜の変形、修正および代替などが可能である。例えば、搬送部の搬送突起を１つとしたが、搬送突起を２つ設け、カートンをより正確に受けるようにしてもよい。

１ カートン供給装置
２ カートン
１１ カートン供給部
１２ 吸引カップ
１３ 支持部
２１ カートン収容部
２２ 第２カートン搬送部
２３ 投入用ストッパ
２４ カートン検知センサー
２５ 取り出し部
３１ 第１カートン搬送部
３２ 搬送ベルト
３３ 搬送モータ
３４ 搬送突起

Claims (8)

1. ティシュペーパーを収容するためのカートンを折り畳まれた状態で、前記カートンを収容するカートン収容部から、回転可能に前記カートンを供給するカートン供給部によって前記カートンを第１カートン搬送部に供給されるカートン供給方法であって、
   前記カートン収容部から、前記カートン供給部の回転可能なカートン供給部本体と前記カートン供給部本体の回転可能な支持部の吸引カップによって、前記カートンを吸引する工程と、
   前記支持部は前記カートン供給部本体とは逆回転し、前記カートン供給部本体が前記カートンを前記吸引カップで保持しながら回転移動する工程と、
   前記カートン供給部が前記カートンを１つずつ前記第１カートン搬送部に供給する工程と、を備え、
   第２カートン搬送部によって、前記カートンを折り畳まれた状態で前記カートン収容部に搬送する工程と、
   前記カートン収容部において、前記カートン収容部に収容された前記カートンの量を計測し、前記カートン収容部に収容された前記カートンが少なくなると、前記カートンの所定数を束にして、前記カートン供給部に隣接して配置されている前記カートン供給部と対向する位置に移動させる工程と、をさらに備え、
   前記カートン供給部と対向する位置に移動させる工程では、一方のカートンの束と他方のカートンの束が離間し、
   前記カートンは、一方の面が取出し口を含む取出し口面と側面、他方の面が底面と側面からなるシート状であり、前記カートン収容部に収容されるときには、前記吸引カップと前記一方の面が対向するように収容され、
   前記カートンを吸引する工程では、前記吸引カップが前記一方の面の取出し口を含む取り出し口面を吸引していることを特徴とするカートン供給方法。
2. 前記第１カートン搬送部に供給する工程では、毎分１００個以上、６００個以下の前記カートンを前記カートン収容部から取り出し、前記第１カートン搬送部に供給することを特徴とする請求項１に記載のカートン供給方法。
3. 請求項１または２に記載のカートン供給方法に使用するカートンであって、カートンの表面粗さは、０．５０μｍ未満であることを特徴とするカートン。
4. 請求項１または２に記載のカートン供給方法に使用するカートンまたは請求項３に記載のカートンであって、前記カートンの表面がコーティング剤によりコーティングされていることを特徴とするカートン。
5. 前記コーティング剤は、スチレン系またはオレフィン系のコーティング剤であることを特徴とする請求項４に記載のカートン。
6. 請求項１または２に記載のカートン供給方法に使用するカートンまたは請求項３～５のいずれか一項に記載のカートンであって、前記カートンの側面に開口部を有することを特徴とするカートン。
7. 前記カートンは、前記カートンの側面に複数の開口部を有し、前記カートンの側面における開口部の面積の合計値が２０～６０％であることを特徴とする請求項６に記載のカートン。
8. 前記カートンは、前記カートンの側面に複数の開口部を有し、前記複数の開口部の面積の平均値が５～２００ｍｍ²であることを特徴とする請求項６または７に記載のカートン。

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