(57)【要約】【課題】マルチパックケーサに備えられるガイド部材であって、その全長が長い場合でも飲料缶の円滑な搬送を可能にするガイド部材を提供する。【解決手段】  マルチパックケーサに備えられる、飲料缶がその上を摺動して進むガイド部材は、前記飲料缶と接触する接触表面は、飲料缶に対する静摩擦係数が０．３０７以下であり、かつ、動摩擦係数が０．１３２以下である。ガイド部材の接触表面は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて測定した算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下であり、最大高さＲｙが０．１１μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さＲｚが０．０８μｍ以下であってもよい。【選択図】図３
2018090302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチパックケーサに備えられる、飲料缶がその上を摺動して進むガイド部材であって、
前記飲料缶と接触する接触表面は、前記飲料缶に対する静摩擦係数が０．３０７以下であり、かつ、動摩擦係数が０．１３２以下である、
ガイド部材。
【請求項２】
前記ガイド部材の接触表面は、
ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて測定した算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下であり、
最大高さＲｙが０．１１μｍ以下であり、かつ、
十点平均粗さＲｚが０．０８μｍ以下である、
請求項１に記載のガイド部材。
【請求項３】
前記ガイド部材の接触表面は、クロム系物質を含む材料でなる潤滑コーティングを有する、
請求項１または２に記載のガイド部材。
【請求項４】
前記飲料缶は、アルミ缶またはスチール缶である、
請求項１から３のいずれか１項に記載のガイド部材。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のガイド部材を備えた、
マルチパックケーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の飲料缶を包装してマルチパックを製造するためのマルチパックケーサに備えられ、飲料缶がその上を摺動して進むガイド部材、および、当該ガイド部材を備えたマルチパックケーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビールや清涼飲料等の飲料が充填された飲料缶（アルミ缶やスチール缶など）を１セットずつ（典型的には６本ずつ）包装してマルチパックを製造するためのマルチパックケーサが知られている。一般的に、マルチパックケーサには、缶を１セットずつ包装紙で包んで成形するパッキングセクションと、包装紙の底に設けられたロック部分をピンで押し入れるロッキングセクションとが設けられている。例えば、６本の缶を１セットとして包装するマルチパックケーサでは、２列に並べられた缶がコンベアを用いて連続的にパッキングセクションに搬送される。そして、缶の搬送と同時に、包装紙が連続的に折り曲げられ、６本の缶を包むように略直方体形状に成形される。成形された包装紙は、６本の缶を包んだ状態で、ロッキングセクションに搬送され、ロック部分が押し入れられる。このようにして、マルチパックが連続的に製造される。
【０００３】
ところで、マルチパックケーサのパッキングセクションには、缶を包装紙で包む工程で缶がその上を摺動して進むガイド部材が設けられることがある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０９０１７号公報（［００１６］、［００２３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガイド部材を備えたマルチパックケーサでは、缶は、底面がガイド部材の表面に接した状態で、ガイド部材の上を通過してパッキングセクションからロッキングセクションに向けて搬送される。ガイド部材の上で、缶は後方から押される力を受けて摺動するが、缶の列が円滑に進行せず、一部が傾いて缶が破損したり、缶の底部に黒ずみが発生したりすることがある。この現象は、マルチパックケーサに備えられる部品が劣化しているときや、運転条件が適切でないとき、ガイド部材の全長が長いときなどに発生しやすい。特に、ガイド部材の全長が長いと、ガイド部材の上に存在する缶の列が長くなる。したがって、缶は摺動時に垂直な姿勢を維持できず、缶底の一部に摩擦力が集中的に作用し、これにより缶の搬送不良や缶の底部に黒ずみが発生すると考えられる。
【０００６】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、マルチパックケーサに備えられるガイド部材であって、その全長が長い場合でも飲料缶の円滑な搬送を可能にするガイド部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を達成するために、本発明は、マルチパックケーサに備えられる、飲料缶がその上を摺動して進むガイド部材であって、
前記飲料缶と接触する接触表面は、前記飲料缶に対する静摩擦係数が０．３０７以下であり、かつ、動摩擦係数が０．１３２以下である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガイド部材を備えたマルチパックケーサにおいて、ガイド部材の全長が長い場合でも、飲料缶の円滑な搬送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチパックケーサが備えられる缶ビール製造装置の一部を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るマルチパックケーサの一部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るマルチパックケーサの一部を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るマルチパックケーサに備えられるガイド部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。
【図５】実施例と比較例で用いたサンプルの断面ＳＥＭ写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】
実施形態に係るマルチパックケーサ１００は、飲料が充填された６本の飲料缶（以下、単に缶という）Ｃを１セットとして包装し、１つのマルチパックを製造するように構成されている。図１に示すように、実施形態では、マルチパックケーサ１００の上流側には、缶Ｃの底面に付着した水滴を除去するための缶底水滴除去装置１０１が配置されている（例えば、特開２０１６−０６４３４７号公報に開示されたもの）。また、実施形態では、マルチパックケーサ１００の下流側には、４つのマルチパックを２４缶入りの段ボールに収納するためのケーサ１０２が設けられている（例えば、特開２００９−０５７０６５号公報に開示されたもの）。
【００１２】
本願明細書において「飲料缶」は、飲料が充填された状態の缶を意味する。６本ずつマルチパックされた缶は、略円筒形状を有する。缶Ｃは、プルタブが設けられた上面と、上面に対向する底面とを有する。缶Ｃの底面には、リング状のリムが形成されている。缶の上面および底面の外径は、φ４０ｍｍ以上φ８０ｍｍ以下、例えばφ５０ｍｍ以上φ７０ｍｍ以下、例えばφ５３ｍｍ以上φ６６ｍｍであってもよい。缶の高さは、７０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下、例えば９０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、例えば１１０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下であってもよい。缶の容量は、１００ｍｌ以上８００ｍｌ以下、例えば１６０ｍｌ以上５００ｍｌ以下、例えば３３０ｍｌ以上５００ｍｌ以下であってもよい。
【００１３】
実施形態で、缶Ｃは、アルミ缶であるが、他の金属から作られた缶（例えばスチール缶）であってもよい。実施形態では、マルチパックケーサ１００には、１セットの缶Ｃを包装紙Ｐで包んで成形するパッキングセクション１１０と、包装紙Ｐの底に設けられたロック部分をピンで押し入れるロッキングセクション１２０とが設けられている。
【００１４】
図２、図３に示すように、２列に並べられて搬送されてくる缶Ｃは、回転する２つのスターホイール１０，１０により、パッキングセクション１１０のコンベア２０に連続的に導入され、さらに搬送される。実施形態では、コンベア２０は、ベルトコンベアである。図２、図３では、缶Ｃの搬送方向に符号Ｘを付し、缶Ｃの高さ方向に符号Ｚを付し、Ｘ方向とＺ方向に垂直なコンベア２０の幅方向に符号Ｙを付している。コンベア２０は、缶Ｃを幅方向両端から支持する支持板２１を有する。支持板２１により画定されるコンベア２０の幅は、缶Ｃの直径の２倍よりも若干大きい。コンベア２０のベルト面（搬送面）には、缶Ｃの底面に形成されたリムが接している。
【００１５】
コンベア２０の幅方向Ｙの両端部には、缶Ｃを搬送するためのサイドラグチェーン３０，３０が配置されている。サイドラグチェーン３０は、一定間隔で設けられた突起部３１を有する。突起部の先端角θは、搬送をより円滑に行わせるために、約９０度であることが好ましい。サイドラグチェーン３０は、サイドラグテーブル３２の上に配置されている。
【００１６】
コンベア２０の後段には、缶Ｃを包装紙Ｐで包む工程で缶Ｃが摺動して進む板状のガイド部材４０が設けられている。ガイド部材４０の表面（接触表面）には、缶Ｃの底面に形成されたリムが接している。ガイド部材４０は、パッキングセクション１１０とロッキングセクション１２０との間にわたって設けられているので、渡り板とも称されることがある。
【００１７】
マルチパックケーサ１００では、缶Ｃの搬送と同時に、給紙装置１０３（例えば特開２０１３−１２４１６９に開示されたもの）により、包装紙Ｐが連続的に供給される。包装紙Ｐは、予め矩形状の板紙に所定の印刷を施した後に、打ち抜き装置で折り曲げ用の罫線や切り取り線を形成しつつ打ち抜くことにより、所定の形状に形成されている。そして、図示しない包装紙成形装置により、包装紙Ｐ（Ｐ１）が連続的に折り曲げられ、６本の缶Ｃを包むように略直方体形状に成形される。成形された包装紙Ｐ（Ｐ２）は、６本の缶Ｃを包んだ状態で、ロッキングセクション１２０に搬送される。そして、包装紙Ｐ（Ｐ２）では、ロッキング装置５０（図３を参照）に備えられたピンにより、包装紙Ｐの底のロック部分がマルチパックの内部に押し入れられる。なお、図２において、Ｐ１は展開された状態の包装紙を示し、Ｐ２は略直方体形状に成形された後の包装紙を示している。
【００１８】
図４（ａ）から（ｃ）には、マルチパックケーサ１００としてのＷｅｓｔｒｏｃｋ社製ＣＰＵｌｔｉｍａに搭載されるガイド部材４０を示している。ただし、本発明に係るガイド部材の形状は、図４に示したものには限定されない。図４に示す例では、ガイド部材４０は、コンベア側に配置される第１部分４１と、ロッキングセクション１２０側に配置される第２部分４２とを有する。ガイド部材４０の第２部分４２の幅は、第１部分４１の幅に比べて若干狭く、缶Ｃの直径の２倍よりも若干小さい。したがって、缶Ｃが第２部分４２の上を摺動して進むときには、幅方向に缶Ｃの一部がはみ出る。これにより、図示しない包装紙成形装置が包装紙Ｐ（Ｐ１）を缶Ｃの下に入りこませる工程が円滑に行われる。
【００１９】
図４（ａ）に符号Ｌで示される、ガイド部材４０において缶Ｃが摺動して進む部分の全長（Ｘ方向の寸法）Ｌが９４３．３ｍｍ未満であると、効率的なパッキングが困難になるおそれがある。ガイド部材４０の全長Ｌが１１４３．３ｍｍを超えると、缶の搬送不良や缶の底の黒ずみが発生しやすくなる。したがって、ガイド部材４０の全長は、好ましくは約９４３．３ｍ以上約１１４３．３ｍ以下である。
【００２０】
ガイド部材４０は、母材と、母材の上に設けられたコーティング層を有する。母材は、例えば、鉄、ステンレスまたは銅で作られていてもよい。ガイド部材４０の表面、すなわち缶Ｃに接触する接触表面には、従来から、ハードクロムめっきが施されている。これに対し、実施形態では、ガイド部材４０の表面には潤滑コーティング層が設けられる。潤滑コーティング層の材質は、クロム系物質を含むことが好ましい。
【００２１】
ガイド部材４０の表面４３は、マルチパックケーサ１００のガイド部材として必要な滑り性を確保するために、缶Ｃに対する静摩擦係数μｓが０．３０７以下であり、かつ、動摩擦係数μｄが０．１３２以下であることが好ましい。なお、これら静摩擦係数μｓ、動摩擦係数μｄの値は、マルチパックケーサ１００のガイド部材として必要な滑り性を確保する上で、アルミ缶に限らず、スチール缶を含む他のいずれの金属製の飲料缶にも好ましい値である。
【００２２】
また、静摩擦係数μｓと動摩擦係数μｄが上記値であることに加えて、ガイド部材４０の表面４３は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて測定した算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以下であり、最大高さＲｙが０．１１μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さＲｚが０．０８μｍ以下であることが好ましい。これにより、マルチパックケーサ１００のガイド部材として必要な滑り性がより確実に担保される。
【００２３】
［実施例］
次に、実施形態に係るマルチパックケーサ１００のガイド部材４０について、実施例と比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例には限定されない。
【００２４】
（ガイド部材の準備）
実施例１、比較例１，２では、ガイド部材の母材にステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌを用いた。実施例１のガイド部材では、母材をブラスト処理した後に、クロム系物質を電解めっきしてコーティングを設けた。比較例１では、母材の上に一般的なハードクロムめっきが施されたガイド部材を準備した。比較例１のハードクロムめっきは、クロム酸溶液や硫酸を含むめっき浴中で、鉛を陽極とし、鉄などの被めっき材（母材）を陰極として電解めっきして行った。比較例２では、母材のみのガイド部材を準備した。
【００２５】
（ＳＥＭ写真）
実施例１、比較例１，２に係るガイド部材の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率４００倍）を図４（ａ）から（ｃ）に示している。実施例１、比較例１では、コーティング層の厚みはそれぞれ約５．４μｍ、約１４．９μｍであった。
【００２６】
（表面粗さの測定）
接触式表面粗さ計を用いて、実施例１、比較例１，２に係るガイド部材の算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、および十点平均粗さＲｚを測定した。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて測定したものである。測定結果を以下の表に示す。
【００２７】
【表１】
2018090302.tif 000003
【００２８】
（摩擦係数の測定）
表面性測定機（新東科学製、ＨＥＩＤＯＮ−１４）を用いて、実施例１、比較例１，２に係るガイド部材の表面の金属（ＳＵＪ２：高炭素クロム軸受鋼）球に対する静摩擦係数μｓと動摩擦係数μｄを測定した。ガイド部材と金属球は、アセトンで表面を脱脂し、エアブローを行った後に測定を開始した。
【００２９】
摩擦係数の測定条件を以下に示す。
・金属球：直径１０ｍｍ、荷重４．９Ｎ
・滑り速度：１００ｍｍ／ｓ（使用した表面性測定機の最高速度）
・滑り距離：５０ｍｍ（一方向一回滑り）
・試験温度：室温（２３±２℃）
・潤滑条件：ドライ
【００３０】
摩擦係数は、表面性測定機に備えられたロードセルの出力（摩擦力を示す）をコンピュータで連続的に計測（サンプリング周期０．５ｍｓｅｃ）し、これを金属球の荷重（４．９Ｎ）で除算して求めた。静摩擦係数には、試験開始後最初のピークの値を用いた。動摩擦係数には、試験開始後０．１秒から０．５秒の平均値を用いた。摩擦係数の測定は３回行った。３回の測定の平均値を以下に示す。
【００３１】
【表２】
2018090302.tif 000004
【００３２】
（摺動試験）
実施例１、比較例１，２に係るガイド部材の上に水１０ｍｌ滴下した後、アルミ缶を摺動させた。摺動試験機は、１分間に４３往復し、１往復約２００ｍｍ移動する。よって、摺動速度は、４３（往復／分）×２００（ｍｍ／１往復）＝８６００（ｍｍ／分）である。実施例１、比較例１に係るガイド部材は、５０００回の摺動試験後も、滴下した水に汚れは生じなかった。比較例２に係るガイド部材は、１０００回の摺動試験の時点で、滴下した水に黒い汚れが生じた。この黒い汚れは、アルミ缶の削れ屑であることがわかった。
【００３３】
（マルチパックケーサでの使用）
上記摺動試験で、５０００回の摺動試験後もアルミ缶の削れ屑が生じなかった実施例１、比較例１に係るガイド部材を、マルチパックケーサに搭載し、実際に稼働させた。マルチパックケーサとして、ウェストロック社製ＣＰＵｌｔｉｍａを用いた。その結果、比較例１に係るガイド部材を用いた場合には、数週間でアルミ缶の削れ屑が生じたり、缶が搬送方向に対して斜めを向いて搬送される搬送不良が生じたりした。一方、実施例１に係るガイド部材を用いた場合には、そのような問題が生じなかった。
【００３４】
［変形例］
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。また、各実施形態に記載された特徴は、自由に組み合わせられてよい。また、上述の実施形態には、種々の改良、設計上の変更および削除が加えられてよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  スターホイール
２０  コンベア
３０  サイドラグチェーン
４０  ガイド部材
１００  マルチパックケーサ
１１０  パッキングセクション
１２０  ロッキングセクション
Ｃ  缶
Ｐ  包装紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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