JP6041101B2

JP6041101B2 - 製函方法

Info

Publication number: JP6041101B2
Application number: JP2013184019A
Authority: JP
Inventors: 尚宏浦谷
Original assignee: 株式会社メタルクリエイション
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-09-05
Also published as: JP2015051521A

Description

本発明は、外側壁に所定空間を設けた二重壁を備えた箱を自動的に組み立てる製函方法に関する。

従来、段ボール紙により底板の周囲に二重壁とその上部の小幅帯部（後述の実施形態では額縁部と呼ぶ）を有する箱を組み立てる製函装置が公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載の技術では、中央方形板Ａに押圧線溝Ｂを介して、一方の対向外周壁Ｃと他方の対向外周壁Ｄとを連設し、その両外周壁Ｃ、Ｄに小幅帯体Ｆを介して内周壁Ｈ、Ｊを連設して製函原紙１を形成し、原紙１を上方より整形押えパッド９で押さえながら下降するときにガイドによりガイドされて、対向内外周壁Ｄ、Ｊ、Ｃ、Ｈを起立させ、更に、周壁折込回動部材１４により押圧線溝Ｇより対向内周壁Ｊ、Ｈを折り込んで折りぐせを付加し、次に、整形押えパッド９を上昇させて、周壁折込回動部材１４により押圧線溝Ｅより折り込んで内周壁Ｈ、Ｊの突片Ｋを差込孔Ｌに差し込んで製函するようにしていた。

特公平４−７２６９０号公報

しかし、前記特許文献１における技術を、段ボール紙よりも薄い厚紙で小幅帯体Ｆの幅が狭い箱であって、突片Ｋを差込孔Ｌに差し込んで固定する代わりに、内周壁Ｈ、Ｊに連設する係止片を互いに係合させて固定する構造の箱の場合では、小幅帯体Ｆの一方の押圧線溝Ｇには折りぐせが付けられるが、他方の押圧線溝Ｅには折りぐせが付けられないため、組立折込時に押圧線溝Ｅにおける部分で直角に折られ難く、開こうとする復元力が働き、組み立て時に係止片同士で係合することができず、開いてしまい箱を組み立てることができなかった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、中央に配設される四角形の底壁１と、底壁１の左右前後の各辺に設けられる折目線１２・１２・１６・１６を介して連設される外側壁２・２・６・６と、該外側壁２・２・６・６の外側に折目線１３・１３・１７・１７を介して連設される細帯状の額縁片３・３・７・７と、該額縁片３・３・７・７の外側に折目線１４・１４・１８・１８を介して連設される内側壁４・４・８・８と、該内側壁４・４・８・８の外側に折目線１５・１５・１９・１９を介して連設される係止片５・５・９・９と、を有する原紙１０を折り曲げて組み立てる製函方法であって、左右折曲体６２・６２を内方向に回動させて、左右の額縁片３・３をＬ字状の折型４３・４３の水平部４３ａ・４３ａの側面に当接するように前記折目線１３・１３の位置で直角状に折り曲げ、左右の内側壁４・４を前記折型４３・４３の水平部４３ａ・４３ａの上面に当接するように前記折目線１４・１４の位置で直角状に折り曲げ、左右の係止片５・５の外辺を前記折型４３・４３の垂直部４３ｂ・４３ｂの側面に当接するように前記折目線１５・１５の位置で斜めに折り曲げて、それぞれ折りぐせを付け、前記左右折曲体６２・６２を逆方向に回動させて元の状態に戻して前記折型４３・４３と入れ替わるごとく上型５１・５１を下降させ、前記左右折曲体６２・６２を再び内方向に回動させて、左右の額縁片３・３と内側壁４・４をそれぞれ直角方向に折り曲げて二重壁とし、さらに前記上型５１・５１を下降させて、下型６１・６１とにより左右の外側壁２・２を前記折目線１２・１２で折り曲げた後に、前後の外側壁６・６を前記折目線１６・１６で折り曲げて起立させ、前後曲折体６４・６４を内方向に回動させて、前記額縁片７・７と前記内側壁８・８を折り曲げて、前後左右の係止片５・５・９・９を互いに係止させて箱１１に組み立て成形するようにしたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、厚紙自体の弾性力により箱成形後に元の状態に開くことがなく、失敗なく箱１１をきれいに成形することができる。

本発明の製函方法により組み立てられる原紙の平面図。製函装置の側面図。成形部の正面図。（ａ）折型に沿って額縁片３と内側壁４を折り曲げた状態を示す正面図、（ｂ）折りぐせを付けた状態の正面図。（ａ）上型で押さえて左右折曲体６２で額縁片３と内側壁４と係止片５を折り曲げた状態を示す正面図、（ｂ）上型を下降して外側壁２を折り曲げた状態を示す正面図。前後曲折体６４で額縁片７と内側壁８を折り曲げた状態を示す側面図。折型に沿って額縁片３と内側壁４を折り曲げた状態を示す斜視図。額縁片３と内側壁４を折り曲げた状態を示す斜視図。外側壁６を折り曲げた状態を示す斜視図。組立後の箱の斜視図。

以下では、図面を参照して本発明に係る製函方法について説明する。
まず、二重壁を備えた箱１１に組み立てられる原紙１０について、図１より説明する。なお、本実施形態では箱１１の上方が開放される直方体とする。
原紙１０は所定の寸法のボール紙等の厚紙が図１の如く裁断され、折目線が溝状に形成される。詳しくは、原紙１０は、中央に配設される四角形状の底壁１と、底壁１の左右の長辺に設けられる折目線１２・１２を介して連設される外側壁２・２と、該外側壁２・２の外側に折目線１３・１３を介して連設される細帯状の額縁片３・３と、該額縁片３・３の外側に折目線１４・１４を介して連設される内側壁４・４と、該内側壁４・４の外側に折目線１５・１５を介して連設される係止片５・５と、前記底壁１の前後の短辺に設けられる折目線１６・１６を介して連設される外側壁６・６と、該外側壁６・６の外側に折目線１７・１７を介して連設される細帯状の額縁片７・７と、該額縁片７・７の外側に折目線１８・１８を介して連設される内側壁８・８と、該内側壁８・８の外側に折目線１９・１９を介して連設される係止片９・９と、前記内側壁４・４の前後に折目線２１・２１・２１・２１を介して連設される耳片２０・２０・２０・２０と、前記外側壁２・２の前後に折目線２３・２３・２３・２３を介して連設される折片２２・２２・２２・２２と、前記外側壁６・６の左右に折目線２５・２５・２５・２５を介して連設される折片２４・２４・２４・２４とからなる。なお、折片２２と折片２４とは斜めの折目線２６を介して連設されている。

製函装置１００は、原紙１０を適宜折目線で折り曲げることにより図１０に示す箱１１を成形する装置である。製函装置１００は図２に示すように、本体フレーム９０に、給紙部３０、搬送部４０、押圧部５０、下型部６０、駆動部７０が配設される。

給紙部３０は、原紙１０を多数積み重ねたものを立てた状態で保持し、順次前方へ送り出すものである。給紙部３０は本体フレーム９０の後部左右中央上に配置され、原紙１０がレール３１上に載置され、レール３１は前下がりに傾斜して配置されて、レール３１に沿って前方へ原紙１０が移動する。該レール３１に原紙１０の表側（箱１１としたときの凹部側）が前方を向き、長辺が上下方向となるよう保持されている。

搬送部４０は、原紙１０の表側を吸着して前下方に配置される成形部６０まで搬送するものである。図２、図３に示すように、搬送部４０は搬送フレーム４１と吸盤４２と折型４３を備える。搬送フレーム４１は回動リンク機構４４に連結されて、駆動部７０のアクチュエータとなるモータ７１の駆動により回動リンク機構４４が作動されて、吸盤４２に吸着された原紙１０が給紙部３０で略垂直状の姿勢から、前下方の成形部６０まで搬送されて水平状に姿勢が変えられて載置される。搬送フレーム４１は前後往復移動される。
搬送フレーム４１には左右中央側に吸盤４２・４２が設けられ、吸盤４２の左右両側に折型４３・４３が配置される。

折型４３は、成形部６０に搬送したときに額縁片３と内側壁４と係止片５に折りぐせを付けるものであり、図３、図４、図７示すように、下側の水平部４３ａと垂直部４３ｂにより正面視（断面視）Ｌ字状に板材が折り曲げられて構成され、左右の折型４３・４３は左右対称に配置される。折型４３・４３の水平部４３ａ・４３ａの両外端の左右方向の長さＬ１（図７）は、図１に示す原紙１０の外側壁２・２の外側端間の長さ、つまり、折目線１３・１３間の距離と一致するように搬送フレーム４１に取付固定されている。なお、折型４３・４３及び吸盤４２・４２は前記搬送フレーム４１に左右位置調整可能に取り付けられている。

また、折型４３の水平部４３ａの厚さ、つまり、上下高さＬ２は、額縁片３の幅と一致させている。
また、折型４３の水平部４３ａの上平面の幅Ｌ３（図４）は、内側壁４の幅Ｌ４よりも長く、内側壁４の幅Ｌ４と係止片５の幅Ｌ５を加えた幅よりも短く（Ｌ４＋Ｌ５＞Ｌ３＞Ｌ４）設定している。

押圧部５０は、成形部６０に搬送された原紙１０を下型６１内の下方に押し込んで成形するものである。押圧部５０は、上型５１と昇降機構５２と備え、給紙部３０の前方に配置される。押圧部５０は前記回動リンク機構４４と連動連結され、搬送部４０により原紙１０が成形部６０に搬送されてきたときには干渉しないように前方に退避し（前方に揺動し）、搬送部４０が原紙１０を受け取るために給紙部３０へ移動したときに、成形部６０の上方に位置し、所定のタイミングで昇降機構５２により上型５１を下降させて、原紙１０を成形する。

上型５１は、図２に示すように、側面視略逆Ｔ字状の板体で構成され、左右一対平行に配置される。左右の上型５１と上型５１との間隔（左右幅）Ｌ７（図８）は、底壁１の幅Ｌ１から左右の額縁片３・３の幅（２×Ｌ２）を減じた長さよりも若干短く（Ｌ７＜Ｌ１−２×Ｌ２）構成している。また、上型５１の下端の原紙１０に当たる部分の前後長Ｌ８（図２）は、係止片５の外側の前後長Ｌ６よりも短く（Ｌ８＜Ｌ６）構成している。

成形部６０は、図２、図３に示すように、下型６１と、左右折曲体６２・６２と、ストッパー６３と、前後曲折体６４・６４等を備える。
下型６１は平面視で底壁１が上下方向に通過できる枠状に構成され、上部周囲が外方向に広がる傾斜面を有し、上型５１による下方への押し込み時に、ガイドされて徐々に外側壁２・２・６・６が折り曲げられるようにしている。この上型５１が下降して原紙１０を下方に押したときに、外側壁２・２・６・６が下型６１に当たり、折目線１２・１２・１６・１６で折り曲げられて、外側壁２・２・６・６が起立させられる。

左右折曲体６２・６２は、下型６１の上方で下型６１の左右側方に配置され、前後方向の軸を中心に板体を互いに左右内方向に回動するように構成される。左右折曲体６２・６２は、搬送部４０により原紙１０が下型６１上に載置されたときに、折型４３・４３に沿わせて額縁片３・３と内側壁４・４と係止片５・５を折目線１３・１３・１４・１４・１５・１５で折り曲げて折りぐせを付けるとともに、次の工程で、搬送部４０が給紙部３０へ戻り上型５１が下降した時に、同様に回動して額縁片３・３と内側壁４・４と係止片５・５を折り曲げる。

ストッパー６３は、下型６１の下方に配置され、上型５１により原紙１０が下型６１内に折り曲げながら下降してきたときに、下面を受け止めるためのものであり、折り曲げが完了して箱が形成されると退避して、箱１１を下方に排出するものである。

前後曲折体６４は、上下方向において下型６１とストッパー６３との間で前後に配置され、左右方向の軸を中心に前後の板体を互いに前後内方向に回動するように構成される。上型５１により原紙１０が下型６１内に折り曲げながら下降してストッパー６３により受け止められると、前後曲折体６４・６４が内方向に回動して前後の額縁片７・７と内側壁８・８と係止片９・９を折り曲げて箱１１に完成させる。

次に、原紙１０の折り曲げ工程を図２乃至図１０より説明する。
搬送部４０の吸盤４２に原紙１０が吸着されて給紙部３０から下型６１の上面に搬送される（図２、図３）。この載置されるときに、左右折曲体６２・６２の上方に配置されるガイド体６５・６５に左右両側の内側壁４・４と係止片５・５が順に当たり、外側壁２・２は折型４３・４３の下面で押さえられているので左右両側下端に位置する折目線１３・１３の部分で折り曲げられる。つまり、原紙１０が下型６１の上面に載置された時には、左右両側が「く」字状に折り曲げられた状態となる。

原紙１０が下型６１の上面に載置されると、折型４３・４３により押さえつけられ、吸盤４２・４２により吸着されて位置固定された状態で、左右両側から左右折曲体６２・６２が左右内方向に回動されて、額縁片３・３が折目線１３・１３の位置で垂直方向に曲げられ、額縁片３・３は折型４３・４３の側面に当接して垂直となり、更に、内側壁４・４が折目線１４・１４の位置で折型４３の水平部４３ａの上面に当接するように直角状に折り曲げられる（図４ａ、図７）。つまり、折型４３・４３は左右内方向へ回動して水平となるまで回動し、折目線１３・１３と折目線１４・１４で谷折り（以下、原紙１０を開いた状態で上方から見て、折目が高くなると山折り、折目が低くなると谷折りとする）され、額縁片３・３と内側壁４・４は折型４３の形状に合わせた正面視Ｌ字状（外側壁２・２と額縁片３・３と内側壁４・４では正面視コ字状）に折り曲げられる。そして同時に、係止片５・５の外辺が折型４３・４３の垂直部４３ｂ・４３ｂの側面に当接するため、折目線１５・１５の位置で傾斜する程度に折り曲げられ、山折りされる。これは前述のＬ４＋Ｌ５＞Ｌ３＞Ｌ４の関係となっているためである。

次に、左右折曲体６２・６２は逆方向に回転されて元の状態に戻り、搬送フレーム４１の吸盤４２・４２による吸着が解除され折型４３・４３とともに上昇して給紙部３０へ移動する。このとき、下型６１上に載置された原紙１０は、折り曲げが解放され元の状態に戻るように少し開くが（図４ｂ）、折目線１３・１３・１４・１４・１５・１５において折れ曲がりが残っており、折りぐせが付けられた状態となっている。

次に、折型４３・４３と入れ替わるごとく上型５１・５１が下降されて、上型５１・５１の下端が原紙１０の底壁１上面に当接すると、これと略同時に、左右折曲体６２・６２が左右内方向に回動されて、額縁片３・３と内側壁４・４が折目線１３・１３・１４・１４で谷折りされ、係止片５・５が折目線１５で山折りされる（図５ａ、図８）。この時、係止片５・５の外側辺は上型５１・５１の外側面に当接し「く」字状に山折りされ、内側壁４・４は水平面よりも下がった状態となっている。

そして、左右折曲体６２・６２が逆回動して元の位置へ戻ると同時に、上型５１・５１が下降され、外側壁２・２が下型６１にガイドされて折目線１２・１２で折り曲げられる（図５ｂ）。なお、左右折曲体６２・６２が逆方向に回動した時に額縁片３・３と内側壁４・４は自身が有する弾性力により上方へ回動しようとするが、係止片５・５が上型５１・５１と接触しているために、その摩擦力により曲げ状態が保持される。

また、上型５１・５１の下降時に若干遅れて、前後の外側壁６・６が下型６１・６１に押し付けられて折目線１６・１６で谷折りされながら下降する（図９）。この外側壁２・２と外側壁６・６の内方向への折り曲げにより、外側壁２・２に連設される折片２２・２２・２２・２２は折目線２３・２３・２３・２３で谷折りされる。外側壁６・６に連設される折片２４・２４・２４・２４は折目線２５・２５・２５・２５で谷折りされる。更に、折片２２・２２・２２・２２と折片２５・２５・２５・２５との間の折目線２６・２６・２６・２６では山折りされる。そして更に、内側壁４・４に連設される耳片２０・２０・２０・２０が折目線２１・２１・２１・２１で谷折りされる。

こうして、上型５１・５１の下降により前後左右の外側壁２・２・６・６が凹状に折り曲げられながら下降すると、底壁１の下面がストッパー６３に当接する位置で下降が停止され、次に、前後曲折体６４・６４が内方向に回動される。このとき折り曲げられた折片２２・２２・２２・２２・２４・２４・２４・２４の上側辺２２ａ・２２ａ・２２ａ・２２ａ・２４ａ・２４ａ・２４ａ・２４ａが折目線１７・１７と高さがほぼ一致し、内側壁８・８が内方向に折り曲げられると、折目線１７・１７で谷折りされ、額縁片７７・と内側壁８・８と係止片９・９が水平方向に折り曲げられる。

更に前後曲折体６４・６４を下方に回動させると、耳片２０・２０・２０・２０の上側辺２０ａ・２０ａ・２０ａ・２０ａが折目線１８・１８とほぼ一致し、内側壁８・８が折目線１８・１８で谷折りされる。なお、耳片２０・２０・２０・２０の上側辺２０ａ・２０ａ・２０ａ・２０ａの基部と額縁片３・３の前後端部との間には、額縁片７の幅より若干短い切れ目２７・２７・２７・２７が形成されて、耳片２０・２０・２０・２０が外側壁２・２の前後端よりも額縁片７・７の幅だけ内側で折り曲げられ、折目線１８・１８と略一致するようにしている。

そして、前後曲折体６４・６４が更に回転すると、係止片９・９が係止片５・５の間に入り込む。これは、係止片５・５の端辺は上型５１・５１の外側面に当接し、内側壁４と係止片５との間の角度が鋭角に折り曲げられた状態となっているため、係止片９・９が係止片５・５の間に入り込むことができる。

更に前後曲折体６４・６４が回動すると（図６、図１０）、係止片９・９の端辺９ａ・９ａは底壁１の上面に当接し、折目線１９・１９で山折りされる。前後曲折体６４・６４が１８０度回動すると、上型５１・５１は上昇され係止片５・５から外れ、係止片５・５は自身の弾性により水平方向に戻り、端部で係止片９・９の端部の上に位置して押え、内側壁８・８が上方へ回動して元の状態に開くことを阻止し、内側壁８・８が耳片２０・２０・２０・２０を押えることで内側壁４・４の開きを押さえて、結果として接着剤等を不要として箱１１に組み立てることができるのである。組み立てられた箱１１はストッパー６３が退避して図示しない排出装置により機外に排出され、搬送部４０により次の原紙１０が給紙部３０より搬送され、連続して箱１１が組み立てられる。

以上のように、中央に配設される四角形の底壁１と、底壁１の左右前後の各辺に設けられる折目線１２・１２・１６・１６を介して連設される外側壁２・２・６・６と、該外側壁２・２・６・６の外側に折目線１３・１３・１７・１７を介して連設される細帯状の額縁片３・３・７・７と、該額縁片３・３・７・７の外側に折目線１４・１４・１８・１８を介して連設される内側壁４・４・８・８と、該内側壁４・４・８・８の外側に折目線１５・１５・１９・１９を介して連設される係止片５・５・９・９と、を有する原紙１０を折り曲げて組み立てる製函方法であって、左右の額縁片３・３の両側に位置する折目線１３・１３・１４・１４で折型４３・４３に沿わせて左右の額縁片３・３と内側壁４・４を直角方向に折り曲げて折りぐせを付けた後、折型４３・４３を退避し、次に、左右折曲体６２・６２により左右の額縁片３・３と内側壁４・４をそれぞれ直角方向に折り曲げて二重壁とし、上型５１・５１を下降させて、下型６１・６１とにより左右の外側壁２・２を折目線１２・１２で折り曲げた後に、前後の外側壁６・６を折目線１６・１６で折り曲げて起立させ、前後曲折体６４・６４を内方向に回動させて額縁片７・７と内側壁８・８を折り曲げて、前後左右の係止片５・５・９・９を互いに係止させて箱１１に組み立て成形するようにしたので、細い額縁片３・３の両側の折目線１３・１３・１４・１４で予め折りぐせが付けられて、内側壁８・８、外側壁２・２と順に折り曲げるときに、確実に折目線１２・１２・１３・１３・１４・１４で略直角方向に折り曲げることができ、厚紙自体の弾性力により箱成形後に元の状態に開くことがなく、失敗なく箱１１をきれいに成形することができる。

また、前記折型４３は水平部４３ａと垂直部４３ｂを有し、左右折曲体６２の回動により額縁片３と内側壁４は水平部４３ａで直角方向に折り曲げられ、内側壁４の外側に連設される係止片５は端辺が垂直部４３ｂに当接して折目線１５で斜めに折り曲げられて折りぐせがつけられるので、折型４３を解放させた後に上型５１・５１を下降させて下型６１により左右の外側壁２・２と内側壁４・４とを起立させるときに係止片５・５が確実に上方に折れ曲がり、その後、前後の額縁片７・７と内側壁８・８を内方向へ折り曲げた時に、前後の係止片９・９が左右の係止片５・５の下側に入り込ませることができて、確実に固定して箱を成形できる。

１底壁
２・６外側壁
３・７額縁片
４・８内側壁
５・９係止片
１０原紙
１１箱
１２・１３・１４・１５・１６・１７・１８・１９折目線
４３折型
５１上型
６１下型
６２左右折曲体
６４前後曲折体

Claims

中央に配設される四角形の底壁１と、底壁１の左右前後の各辺に設けられる折目線１２・１２・１６・１６を介して連設される外側壁２・２・６・６と、該外側壁２・２・６・６の外側に折目線１３・１３・１７・１７を介して連設される細帯状の額縁片３・３・７・７と、該額縁片３・３・７・７の外側に折目線１４・１４・１８・１８を介して連設される内側壁４・４・８・８と、該内側壁４・４・８・８の外側に折目線１５・１５・１９・１９を介して連設される係止片５・５・９・９と、を有する原紙１０を折り曲げて組み立てる製函方法であって、
左右折曲体６２・６２を内方向に回動させて、左右の額縁片３・３をＬ字状の折型４３・４３の水平部４３ａ・４３ａの側面に当接するように前記折目線１３・１３の位置で直角状に折り曲げ、左右の内側壁４・４を前記折型４３・４３の水平部４３ａ・４３ａの上面に当接するように前記折目線１４・１４の位置で直角状に折り曲げ、左右の係止片５・５の外辺を前記折型４３・４３の垂直部４３ｂ・４３ｂの側面に当接するように前記折目線１５・１５の位置で斜めに折り曲げて、それぞれ折りぐせを付け、
前記左右折曲体６２・６２を逆方向に回動させて元の状態に戻して前記折型４３・４３と入れ替わるごとく上型５１・５１を下降させ、前記左右折曲体６２・６２を再び内方向に回動させて、左右の額縁片３・３と内側壁４・４をそれぞれ直角方向に折り曲げて二重壁とし、
さらに前記上型５１・５１を下降させて、下型６１・６１とにより左右の外側壁２・２を前記折目線１２・１２で折り曲げた後に、前後の外側壁６・６を前記折目線１６・１６で折り曲げて起立させ、
前後曲折体６４・６４を内方向に回動させて、前記額縁片７・７と前記内側壁８・８を折り曲げて、前後左右の係止片５・５・９・９を互いに係止させて箱１１に組み立て成形するようにした製函方法。