JPH08276518A - 紙箱の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マンドレルに成形前の紙箱を吸着保持する吸着
パッド等の吸着保持手段を内蔵することで、紙箱の底板
をマンドレルの底面に位置決め状に吸着保持して、紙箱
の底板前後に重量差があっても、同紙箱が傾斜するのを
防止して、成形ミスのない良好な成形を行なうことがで
きる紙箱の成形装置（いわゆるトレーフォーマ）の提供
を目的とする。 【構成】底板に折目を介して側板、折曲片、接着片が連
設された成形前の偏平な紙箱１を箱状に成形する紙箱の
成形装置であって、上方の待機位置αと下方の成形位置
βとの間を往復動するマンドレル４５と、上記両位置間
α，βに配設され前後の側板を成形案内する第１ガイド
手段２９と、上記両位置間α，βに配設され左右の折曲
片を成形案内する第２ガイド手段３１，３２と、上記成
形位置β近傍に配設され接着片を成形案内する第３ガイ
ド手段４４とを備え、上記マンドレル４５には成形前の
紙箱１をその底面に吸着保持する吸着保持手段５２を設
けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、底板に折目を介して
側板、折曲片、接着片が連設された成形前の偏平な紙箱
を箱状に成形するような紙箱の成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述のような偏平な紙箱を箱状に
成形するには、上方の待機位置と下方の成形位置（整形
位置と同意）との間を往復動するマンドレルと、複数の
ガイド板とを設けて、成形前の偏平な紙箱の底板を上述
のマンドレルで上方から下方に押圧しながら、複数のガ
イド板で側板、切曲片、接着片をそれぞれ折り込むとよ
いが、底板の一側（前側）および他側（後側）に連設さ
れる側板、折曲片の大きさの差異および開口部の有無に
より、底板前後の重量が異なる場合には、成形前の紙箱
が傾斜し、この傾斜した状態で上述のマンドレルおよび
ガイド板荷より成形を行なうと、成形ミスが発生する問
題点があった。

【０００３】また上述のマンドレル等による成形後にお
いてマンドレルを下方から上方へ復動させる時（成形さ
れた箱からマンドレルを引き抜く時）、成形後の紙箱が
マンドレルに連れ上がるのを防止するのを防止する目的
で、従来においては側板の両端に折曲げられた左右の折
曲片を押圧部材で押圧支持すると共に、紙箱およびマン
ドレル間の抵抗を少なくするため、紙箱それ自体を若干
外開き状と成していたので、箱深さが浅い紙箱にあって
は略円滑に成形できるものの、箱深さが深い紙箱におい
ては成形精度が劣化するので、箱深さの深い紙箱の成形
が困難となる問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、マンドレルに成形前の紙箱を吸着保持する
吸着パッド等の吸着保持手段を内蔵することで、紙箱の
底板をマンドレルの底面に位置決め状に吸着保持して、
紙箱の底板前後に重量差があっても、同紙箱が傾斜する
のを防止して、成形ミスのない良好な成形を行なうこと
ができる紙箱の成形装置（いわゆるトレーフォーマ）の
提供を目的とする。

【０００５】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、上述のマンドレルの
復動時に折曲げられた接着片の上端を係止する係止手段
を設けることで、マンドレルのみを高速で復動させるこ
とができ、成形スピードの向上を図ると共に、紙箱それ
自体を若干外開き状と成す必要が全くなく、箱深さが深
い紙箱にあっても高精度の成形を行なうことができる紙
箱の成形装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、底板に折目を介して側板、折曲片、接着片が
連設された成形前の偏平な紙箱を箱状に成形する紙箱の
成形装置であって、上方の待機位置と下方の成形位置と
の間を往復動するマンドレルと、上記両位置間に配設さ
れ前後の側板を成形案内する第１ガイド手段と、上記両
位置間に配設され左右の折曲片を成形案内する第２ガイ
ド手段と、上記成形位置近傍に配設され接着片を成形案
内する第３ガイド手段とを備え、上記マンドレルには成
形前の紙箱をその底面に吸着保持する吸着保持手段を設
けた紙箱の成形装置であることを特徴とする。

【０００７】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記第３ガイド手段
を押圧して接着片を上記折曲片外側に接着する押圧手段
を設け、上記押圧手段にはマンドレルの復動時に折曲げ
られた接着片の上端を係止する係止手段を設けた紙箱の
成形装置であることを特徴とする。

【０００８】

【発明の作用及び効果】この発明の請求項１記載の発明
によれば、上方の待機位置のマンドレルがその下降途中
で成形前の偏平な紙箱の底板に当接した時、この紙箱の
底板はマンドレルに設けられた吸着保持手段によりマン
ドレルの底面に位置決めされて吸着保持される。マンド
レルをさらに下方の成形位置まで往動させると、各ガイ
ド手段により側板、折曲片、接客片が折り込まれて、箱
状に形成される。このように紙箱の底板をマンドレルの
底面に位置決めして吸着保持するので、紙箱の底板前後
に重量差があっても、同紙箱が傾斜するのを防止し、か
つ吸着保持により傾斜した紙箱の姿勢をも矯正すること
ができて、成形ミスのない良好な成形を行なうことがで
きる効果がある。

【０００９】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述のマンド
レルの復動時には押圧手段に設けられた係止手段で折曲
げられた接着片の上端を係止して、マンドレルが上方に
引き抜かれる時に成形された紙箱が連れ上がりしないよ
うに該箱を係止するので、マンドレルのみを高速で復動
させることができて、成形スピードの向上を図ることが
できる効果がある。加えて、上述の接着片上端を係止す
ることで、従来のように紙箱それ自体を若干外開き状と
成す必要がなく、紙箱を構成する各要素を例えばそれぞ
れ直角状に折曲げることができるため、箱深さが深い紙
箱であっても高精度の成形を行なうことができる効果が
ある。

【００１０】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。紙箱の成形装置（いわゆるトレーフォーマ）の
説明に先立って、まず成形されるべき紙箱の構成につい
て述べると、図１、図２、図３に示すように、この紙箱
１（以下単にトレーと略記する）は底板２の前後に折目
３，４を介して側板５，６を連設し、前側の側板５の左
右には折目７，８を介して折曲片９，１０を連設すると
共に、後側の側板６の左右には折目１１，１２を介して
折曲片１３，１４を、また後方折目１５を介して舌片１
６をそれぞれ連設している。

【００１１】さらに上述の底板２の左右には折目１７，
１８を介して接着片１９，２０を連設する一方、前側の
側板５には複数の開口部２１…を形成している。また、
この実施例では上述の各折曲片９，１０，１３，１４の
外側に接着されるべき接着片１９，２０の左右長さＬ１
と、これら各折曲片９，１０，１３，１４の段部９ａ，
１０ａ，１３ａ，１４ａおよび折目３．４間の前後長さ
Ｌ２とを等しく設定し、成形完了時において接着片１
９，２０の上端（図１の１９ａ，２０ａで示す）と各段
部９ａ，１０ａ，１３ａ，１４ａとが図３に示す如く面
一状になるように構成している。

【００１２】さらに、上述の底板２の前後長さＬ３の１
／２の寸法に対して各折曲片９，１０，１３，１４の幅
狭部の左右長さＬ４を過小に設定し、成形完了時におい
て幅広部と幅狭部との間の段部９ａ，１０ａ，１３ａ，
１４ａの左右長さＬ５の約２倍に相当する開口部２２
（図３参照）が形成されるように構成している。なお、
上述のトレー１は例えばアイスクリーム等の商品収納用
として用いられる。

【００１３】次に図４乃至図７を参照して偏平なトレー
１を箱状に成形する成形装置について説明する。この成
形装置は、上方の待機位置αと下方の成形位置βとの間
にプール部γを設定し、このプール部γには成形前のト
レー１の左右両端部のみを受ける断面Ｌ字状の受け板２
３，２３を左右に離間配置すると共に、トレー１の前端
部を停止させるアジャストストッパ２４を配設してい
る。このアジャストストッバ２４はトレー１の大きさの
変化に対応すべく前後方向に調整可能に構成されてい
る。

【００１４】また上述のプール部γの手前側（図４の左
側）には図示しないマガジン部から一枚出しされたトレ
ー１の左右両端部のみを受ける断面Ｌ字状の支持板２
５，２５を左右に離間配置すると共に、該支持板２５，
２５の前方側には接着片１９，２０にホットメルトを吹
付けるホットメルトガン２６を設けている。

【００１５】さらに、上述の支持板２５と受け板２３の
間には、キッカー（図示せず）で矢印ａ方向に送り出さ
れる支持板２５，２５上のトレー１を受け板２３，２３
上に送り込む対設ローラ２７，２８を配設し、下側のロ
ーラ２７をモータ等の駆動源（図示せず）に連動させる
一方、上側のローラ２８は回転自在に構成すると共に、
常時下方へバネ付勢している。

【００１６】ところで、上述のプールγと成形位置βと
の間における上域の前後部にはトレー１の前後の側板
５，６を成形案内する第１ガイド手段としてのガイド板
２９，３０を配設している。これら各ガイド板２９，３
０は図４に示す如く湾曲形成されると共に、前後方向
（図４の左右方向）に離間調整可能に構成されている。
上述のガイド板２９，３０はマンドレル昇降空間を隔て
て前後に離間配置されている。

【００１７】また上述のプール部γと成形位置βとの間
における上域の左右部にはトレー１の左右の折曲片９，
１０，１３，１４を成形案内する第２ガイド手段として
のガイド板３１，３１，３２，３２を配設している。こ
れらの各ガイド板３１，３２も先のガイド板２９，３０
同様に図５に示す如く湾曲形成されると共に、左右方向
に離間調整可能に構成されている。上述のガイド板３
１，３２はマンドレル昇降空間を隔てて左右に離間配置
されている。

【００１８】さらに上述のプール部γと成形位置βとの
間における下域後部にはトレー１の後面を案内する後ガ
イド３３，３３（図６参照）を設け、これらの各後ガイ
ド３３，３３は上述のガイド板３０と同期して位置調整
されるように構成している。さらにまた上述のプール部
γと成形位置βとの間における下域前部にはトレー１の
前面を案内する前ガイド３４，３４を設けている。

【００１９】上述の各前ガイド３４，３４は図５、図７
に示すように支点部３５を中心として揺動するアッパア
ーム３６の上端に固定したもので、上述の支点部３５の
下側にはロアアーム３７を一体連設し、このロアアーム
３７の下端部に回転自在に取付けたカムローラ３８を円
盤３９，３９の相対向する内面側に固定した円弧状のカ
ム部材４０，４０に転接すべく構成して、円盤３９，３
９の回転により各要素３８，３７．３５．３６を介して
上述の前ガイド３４，３４を図５に示す退避位置（トレ
ー１の次工程への搬送を許容する位置）と図６に示すト
レーガイド位置（トレー１の前面を案内する位置）との
間を往復動すべく構成している。なお、上述の各円盤３
９，３９は同一の駆動軸４１上に固定され、この駆動軸
４１はスプロケット４２を介してモータ等の駆動源に連
動されている。

【００２０】また上述の成形位置近傍における左右両側
には図５、図６に示す如く支点４３，４３に支持された
ガイド板４４，４４を配設している。これら各ガイド板
４４，４４は前述の接着片１９，２０を成形案内する第
３ガイド手段であり、これらの各ガイド板４４，４４は
前ガイド３４と干渉しない形状に設定されると共に、そ
の必要箇所には開口部４４ａ，４４ａを形成している。
これら各ガイド板４４，４４はマンドレル昇降空間を隔
てて左右に離間配置されている。

【００２１】一方、図４、図５に示すように上述の待機
位置αと成形位置βとの間を上下方向に往復動するブロ
ック形状のマンドレル４５を設けている。このマンドレ
ル４５は図５に示すように門形の可動架構４６にブラケ
ット４７、アウタパイプ４８、インナロッド４９を介し
て設けられ、成形位置βにおけるトレー１の圧着時間を
かせぐ目的で、スプリング５０を備えている。

【００２２】また上述のマンドレル４５の左右両側中央
部には上下方向に延びる凹部４５ａ，４５ａ（いわゆる
溝部）を形成すると共に、該マンドレル４５に形成した
空所５１には、成形前のトレー１における底板２を同マ
ンドレル４５の底面に吸着して位置決め保持する吸着保
持手段としての吸着パッド５２，５２を内蔵している。

【００２３】ここで、上述の門形の可動架構４６の脚部
４６ａ，４６ａには図５、図６に示す如く各２個のスラ
イダ５３，５３を固定し、これらのスライダ５３を装置
フレーム５４に取付けた固定レール５５，５５に摺動自
在に装着する一方、上述の脚部４６ａに取付けたピン５
６と、上述の円盤３９外面に突設したピン５７との間
に、クランクアーム５８を張架して、円盤３９の円運動
を上下方向の直線往復動に変換して、可動架構４６を介
して上述のマンドレル４５を上下方向に往復動すべく構
成している。

【００２４】ところで、上述の成形位置βにおいて成形
されるトレー１の受け手段は図５に示す如くチェーン５
９のアタッチメント６０および後述するガイド片６３で
構成している。このアタッチメント６０はチェーンフレ
ーム６１，６１の上部に設けられたチェーンガイド６
２，６２に例えば合成樹脂製のスペーサを介して摺動可
能に支持され、また上述のチェーン５９には成形された
トレー１を次工程へ搬送するためのガイド片６３…を取
付けている。

【００２５】また図４、図５に示す如く上述の成形位置
βの左右両側に対応して、ガイド板４４，４４を押圧し
て接着片１９，２０を折曲片９，１０，１３，１４の外
側に接着する押圧手段としてのエアシリンダ６４，６４
を設けている。このエアシリンダ６４は上述のチェーン
フレーム６１にブラケット６５を介して取付けたもの
で、そのピストンロッド６５（図８参照）の先端には離
間位置に２つの突起６６，６６および中央に１つの係止
爪６７を有するＬ字板６８を取付けている。

【００２６】上述の係止爪６７はマンドレル４５の復動
時に折曲げられた接着片１９，２０の上端１９ａ，２０
ａを係止する係止手段で、この実施例では該接着片１
９，２０の上端１９ａ，２０ａと面一状になる段部９
ａ，１０ａ，１３ａ，１４ａを上述の係止爪６７で同時
に係止すべく構成すると共に、マンドレル４５側の凹部
４５ａが上述の係止爪６７と対応するように構成されて
いる。

【００２７】また上述のガイド板４４の左右外方側（い
わゆる背面側）に取付けた案内ロッド６９，６９を、チ
ェーンフレーム６１側から立設したブラケット７０，７
０で案内している。なお、図４において７１はチェーン
駆動用のスプロケットである。図示実施例は上記の如く
構成するものにして、以下作用を説明する。

【００２８】成形前の偏平なトレー１がマガジン部（図
示せず）から一枚出しされて図４に示す如く支持板２
５，２５上に支持されると、キッカーおよび対設ローラ
２７，２８の駆動により、このトレー１は図９に示す如
くプール部γの受け板２３，２３上に送り込まれる。こ
の送り込み途中において前述の接着片１９，２０にはホ
ットメルトガン２６によりホットメルトが吹付けられ
る。上述の送り込み完了時にはトレー１の前端がアジャ
ストストッパ２４に当接するので、トレー１は定位置で
停止する。

【００２９】次に円盤３９、クランクアーム５８、門型
の可動架構４６等からなるクランク機構によりマンドレ
ル４５を上方の待機位置αから下方に成形位置βに向け
て下降させるが、マンドレル４５の下降途中において該
マンドレル４５がプール部γのトレー１における底板２
に当接すると、図１０に示すように吸着パッド５２，５
２に作用する負圧吸引力によりトレー１の底板２をマン
ドレル４５の底面に位置決め保持する。なお、負圧吸引
力はマンドレル４５が成形位置βに達するまで作用させ
るとよい。

【００３０】上述のマンドレル４５の下降に伴なって、
図１１に示すようにトレー１はその前後の側板５，６が
ガイド板２９，２９で折り込まれながら、折曲片９，１
０，１３，１４が対応するガイド板３１，３２で折り込
まれる。さらに成形位置近傍から成形位置βにかけて図
５に示すガイド板４４，４４によりホットメルトが塗布
された接着片１９，２０が上述の折曲片９，１０，１
３，１４の外面側に折曲げられる。なお、この時点では
ガイド板４４，４４がエアシリンダ６４で押圧されてい
ないので、接着片１９，２０と折曲片９，１０，１３，
１４との間の微小間隙により、該接着片１９，２０は折
曲片９，１０，１３，１４に接着しない。

【００３１】上述のマンドレル４５が成形位置βまで下
降すると、図１２に示すようにトレー１の後部は後ガイ
ド３３で案内され、トレー１の前部は前ガイド３４で案
内される。次に上述の成形位置βにおいてエアシリンダ
６４，６４を駆動すると、図６の状態から図８に示す如
くＬ字板６８の２つの突起６６によりガイド板４４が均
等に押圧されるので、接着片１９，２０が折曲片９，１
０，１３，１４の外面に押圧されて、ホットメルトによ
りこの接着片１９，２０が折曲片９，１０，１３，１４
に接着されて、トレー１は図３に平面図で示すようにそ
の各要素が直角に折曲げられた箱状に成形されると同時
に、係止爪６７が接着片１９，２０の上端１９ａ，２０
ａおよび段部９ａ，１０ａ，１３ａ，１４ａにの上面に
係止される。

【００３２】次に円盤３９、クランクアーム５８、門型
の可動架構４６等からなるクランク機構によりマンドレ
ル４５を下方の成形位置βから上方の待機位置αに上昇
させると、トレー１は係止爪６７で係止保持されている
ので、マンドレル４５のみを成形されたトレー１から高
速で引き抜くことができる。この時、前ガイド３４，３
４はカム部材４０に転接するカムローラ３８等の作用に
より図８に示すトレーガイド位置から図５に示す退避位
置に復帰するので、成形完了後のトレー１をチェーン５
９の駆動で次工程へ搬送処理することができる。

【００３３】このように、上方の待機位置αのマンドレ
ル４５がその下降途中で成形前の偏平なトレー１の底板
２に当接した時、このトレー１の底板２はマンドレル４
５に設けられた吸着保持手段（吸着パッド５２参照）に
よりマンドレル４５の底面に位置決めされて吸着保持さ
れるので、マンドレル４５を下方の成形位置βまで往動
させると、各ガイド手段（各ガイド板２９，３１，３
２，４４参照）により側板５，６、折曲片９，１０，１
３，１４、接着片１９，２０が折り込まれて、箱状に成
形される。

【００３４】このようにトレー１の底板２をマンドレル
４５の底面に位置決めして吸着保持するので、トレー１
の底板２前後に重量差があっても、同トレー１が傾斜す
るのを防止し、かつ吸着保持により傾斜したトレー１の
姿勢をも矯正することができて、成形ミスのない良好な
成形を行なうことができる効果がある。

【００３５】また、上述のマンドレル４５の復動時には
押圧手段（エアシリンダ６４参照）に設けられた係止手
段（係止爪６７参照）で折曲げられた接着片１９，２０
の上端１９ａ，２０ａを係止して、マンドレル４５が上
方に引き抜かれる時に成形されたトレー１が連れ上がり
しないように該トレー１を係止するので、マンドレル４
５のみを高速で復動させることができて、成形スピード
の向上を図ることができる効果がある。

【００３６】加えて、上述の接着片１９，２０の上端１
９ａ，２０ａを係止することで、従来のようにトレー１
それ自体を若干外開き状と成す必要がなく、トレー１の
各要素をそれぞれ直角状に折り曲げることができるた
め、箱深さが深いトレー１であっても高精度の成形を行
なうことができる効果がある。

【００３７】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の紙箱は、実施例のトレー１に対応
し、以下同様に、第１ガイド手段は、ガイド板２９，２
９に対応し、第２ガイド手段は、ガイド板３１，３２に
対応し、第３ガイド手段は、ガイド板４４，４４に対応
し、吸着保持手段は、吸着パッド５２に対応し、押圧手
段は、エアシリンダ６４に対応し、係止手段は、係止爪
６７に対応するも、この発明は上述の実施例の構成のみ
に限定されるものではない。

【００３８】例えば、上記実施例においてはマンドレル
４５をクランク機構により上下往復動すべく構成した
が、このマンドレル４５を流体シリンダ等のアクチュエ
ータで往復動すべく構成してもよく、搬送手段としての
チェーン５９は搬送ベルト等の他の搬送手段であっても
よく、さらに前ガイド３４も流体シリンダ等のアクチュ
エータで駆動すべく構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】トレーの展開図。

【図２】トレーを成形中途段階で示す平面図。

【図３】成形完了時におけるトレーの平面図。

【図４】本発明のトレーの成形装置を示す正面図。

【図５】図４の右側面図。

【図６】図４の要部の平面を示す断面図。

【図７】前ガイド関連構造を示す部分拡大図。

【図８】係止爪によるトレー係止状態を示す説明図

【図９】トレーのプール部への送り込み状態を示す説明
図。

【図１０】吸着パッドによるトレー位置決め保持を示す
説明図。

【図１１】マンドレルによる成形中途状態を示す説明
図。

【図１２】マンドレルの成形位置下降状態を示す説明
図。

【符号の説明】

１…トレー ２…底板 ３，４，７，８，１１，１２，１７，１８…折目 ５，６…側板 ９，１０，１３，１４…折曲片 １９，２０…接着片 ２９，３１，３２．４４…ガイド板（ガイド手段） ４５…マンドレル ５２…吸着パッド（吸着保持手段） ６４…エアシリンダ（押圧手段） ６７…係止爪（係止手段） α…待機位置 β…成形位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底板に折目を介して側板、折曲片、接着片
   が連設された成形前の偏平な紙箱を箱状に成形する紙箱
   の成形装置であって、上方の待機位置と下方の成形位置
   との間を往復動するマンドレルと、上記両位置間に配設
   され前後の側板を成形案内する第１ガイド手段と、上記
   両位置間に配設され左右の折曲片を成形案内する第２ガ
   イド手段と、上記成形位置近傍に配設され接着片を成形
   案内する第３ガイド手段とを備え、上記マンドレルには
   成形前の紙箱をその底面に吸着保持する吸着保持手段を
   設けた紙箱の成形装置。
2. 【請求項２】上記第３ガイド手段を押圧して接着片を上
   記折曲片外側に接着する押圧手段を設け、上記押圧手段
   にはマンドレルの復動時に折曲げられた接着片の上端を
   係止する係止手段を設けた請求項１記載の紙箱の成形装
   置。