(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱胴の一端に設けた複数枚の底フラップの接着部を糊剤の介在下で重ね合せて加圧接着する箱組立機であって、
前記底フラップの接着部を加圧接着する過程で該接着部を高周波誘電加熱するものであり、
前記複数枚の重ね合せ状態にある底フラップを高周波誘電加熱装置の加熱板の上に載せ、それら底フラップの上に載る加圧具によりそれら底フラップの接着部を該加熱板に対し挟圧可能にし、
前記加圧具が複数の互いに独立的に作動する加圧ピンのそれぞれにより、複数枚の底フラップの接着部の各点のそれぞれを前記高周波誘電加熱装置の加熱板に対し別個独立に挟圧して加圧接着可能にする箱組立機。
【請求項２】
前記加熱板と加圧具の底フラップに接する部分を樹脂にて構成する請求項１に記載の箱組立機。
【請求項３】
前記加圧具が、加圧フレームに複数の互いに独立的に作動する加圧ピンを有し、各加圧ピンに設けた弾発体により当該加圧ピンを加圧フレームから突出する方向に弾発的に支持する加圧具である請求項１又は２に記載の箱組立機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗剤用紙箱等の箱組立機に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗剤用紙箱等の箱組立機として、特許文献１に記載の如く、箱胴の一端に設けた複数枚の底フラップの接着部を糊剤の介在下で重ね合せて加圧接着するものがある。
【特許文献１】特開平8-295317
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の箱組立機では、複数枚の底フラップの接着部を加圧接着する過程で、電熱ヒータを用いて該接着部を加熱固化している。電熱ヒータによる加熱接着時間は長時間を必要とし、生産性が低い。
【０００４】
箱組立機の箱払い出し速度を、箱組立機に後続する箱への内容物充填ラインのライン速度に適合させるように高速化しようとするときには、箱組立機における電熱ヒータの設置ゾーンを長尺化して必要な加熱接着時間を確保する必要があり、箱組立機のライン長が大型になる。箱組立機のライン長が大型になれば、箱を保持して搬送する箱保持具や、箱の底フラップを加圧する加圧具等の設備個数、換言すれば箱品種変更時の型替え交換部品点数が多数になり、型替え時間も長時間になる。
【０００５】
本発明の課題は、箱組立機において、複数枚の底フラップの接着部に対する加熱接着時間を短時間にし、ひいてはライン長を小型にし、型替え時間も短時間にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、箱胴の一端に設けた複数枚の底フラップの接着部を糊剤の介在下で重ね合せて加圧接着する箱組立機であって、前記底フラップの接着部を加圧接着する過程で該接着部を高周波誘電加熱するものであり、前記複数枚の重ね合せ状態にある底フラップを高周波誘電加熱装置の加熱板の上に載せ、それら底フラップの上に載る加圧具によりそれら底フラップの接着部を該加熱板に対し挟圧可能にし、前記加圧具が複数の互いに独立的に作動する加圧ピンのそれぞれにより、複数枚の底フラップの接着部の各点のそれぞれを前記高周波誘電加熱装置の加熱板に対し別個独立に挟圧して加圧接着可能にするようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
箱組立機１０は、洗剤用等の紙箱１を製作するため、図８に示す如く、四角筒状の箱胴２の各胴板２Ａ〜２Ｄの一端に設けた４枚の底フラップ３Ａ〜３Ｄを折り込み、それらの底フラップ３Ａ〜３Ｄを糊剤の介在下で重ね合せて加圧接着し、底３を形成するものである。
【０００８】
箱組立機１０は、図１、図２に示す如く、カートンマガジン１１、カートン横送り装置１２、カートン搬送装置１３、糊付装置１４、加圧装置１５、高周波誘電加熱装置１６を有する。
【０００９】
カートンマガジン１１は折りたたみ状態の多数の箱１を積層して収容し、この箱１をカートン横送り装置１２に供給可能にする。
【００１０】
カートン横送り装置１２はカートンマガジン１１から供給された折りたたみ状態の箱１を四角筒状に折り起こし、この箱１をカートン搬送装置１３に供給可能にする。
【００１１】
カートン搬送装置１３は駆動車２１と従動車２２に無端周回状の搬送チェーン２３を移動可能に巻掛け、搬送チェーン２３上の一定間隔を介する複数位置に箱保持具としてのカートンバケット２４を備える。カートンバケット２４は箱１の各品種の四角筒断面サイズに応ずるようにその把持アームを拡縮し、箱１の箱胴２を把持する。カートン搬送装置１３はカートンバケット２４に把持した箱１を搬送チェーン２３の移動により、カートン搬送装置１３の搬送経路に沿って連続搬送（間欠停止搬送でも可）する。
【００１２】
糊付装置１４はカートン搬送装置１３により搬送される箱１の下方に配置される糊付ローラ１４Ａを有する。カートン搬送装置１３の搬送経路において、糊付ローラ１４Ａの上流側には内フラップ折り込み装置１４Ｂを設け、糊付ローラ１４Ａの下流側には外フラップ折り込み装置１４Ｃを設ける。内フラップ折り込み装置１４Ｂは、糊付ローラ１４Ａの上流側で、カートン搬送装置１３のカートンバケット２４に把持されている箱１の内フラップたる底フラップ３Ａ、３Ｂを、それらが底３を形成する打ち抜き位置に折り込む。糊付ローラ１４Ａは、内フラップ折り込み装置１４Ｂにより打抜き位置に折り込まれた底フラップ３Ａ、３Ｂの外側面（図２の下向き面）と、外向きに拡開されている底フラップ３Ｃ、３Ｄの外側面（図２の下向き面）が糊付ローラ１４Ａの直上を通過するときに、それら底フラップ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの外側面に接着剤を塗工する。外フラップ折り込み装置１４Ｃは、糊付ローラ１４Ａの下流側で、カートン搬送装置１３のカートンバケット２４に把持されている箱１の外フラップたる底フラップ３Ｃ、３Ｄを、それらが底３を形成する打抜き位置に折り込み、結果として底フラップ３Ｃ、３Ｄの上述した糊付面を底フラップ３Ａ、３Ｂの上述した糊付面に重ね合せる。
【００１３】
加圧装置１５はカートン搬送装置１３の搬送チェーン２３上で一定間隔を介する複数位置に加圧具３０を備える。各加圧具３０は前述の各カートンバケット２４に上下で対をなすように、各カートンバケット２４の上方に配置され、各カートンバケット２４とともに同期して移動する。
【００１４】
加圧具３０は搬送チェーン２３に支持されている不図示の昇降装置に支持され、上昇原位置から下降したとき、カートンバケット２４に把持されている箱１の箱胴２の中に挿入され（図３）、高周波誘電加熱装置１６の後述する加熱板４１との間で箱１の前述した如くに糊付けされて重ね合せ状態にある４枚の底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を加圧し接着する。
【００１５】
加圧具３０は、図３、図４に示す如く、不図示の昇降装置に支持されて昇降せしめられる加圧フレーム３１に複数の加圧ピン３２を並列的に支持し、各加圧ピン３２のそれぞれに設けた弾発体たるコイルばね３３により当該加圧ピン３２を加圧フレーム３１から突出する方向に弾発的に支持する。加圧フレーム３１は、上ベース板３１Ａと下ベース板３１Ｂを連結金具３１Ｃにより上下に連結し、それらベース板３１Ａ、３１Ｂに設けた複数の上下同軸孔３４Ａ、３４Ｂに各加圧ピン３２の上部ピン３２Ａと下部ピン３２Ｂを上下摺動可能に挿通する。加圧ピン３２は上部ピン３２Ａと下部ピン３２Ｂの中間にフランジ状ストッパ３２Ｃを備え、上ベース板３１Ａの下面とストッパ３２Ｃとの間の上部ピン３２Ａまわりにコイルばね３３を設け、コイルばね３３の弾発力でストッパ３２Ｃが下ベース板３１Ｂの上面に当たる突出限まで加圧ピン３２を下ベース板３１Ｂから突出する方向に弾発的に支持する。加圧ピン３２は下部ピン３２Ｂの先端加圧面３２Ｄを平面としている。但し、加圧面３２Ｄは球面等であっても良い。
【００１６】
即ち、加圧具３０は、複数の互いに独立的に上下動して作動する各加圧ピン３２により、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の各点４（図４）のそれぞれを加圧する。図５（Ａ）は、加圧ピン３２のストッパ３２Ｃが下ベース板３１Ｂの上面に当っていて底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部に加圧力を及ぼしていない自由状態を示す。図５（Ｂ）は、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の上に載ってそれらの各点４に当った加圧ピン３２が加圧フレーム３１内に押し込まれ、加圧ピン３２のストッパ３２Ｃが下ベース板３１Ｂの上面から離隔し、これによって圧縮されるコイルばね３３の弾発力に基づく加圧力がそれら底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の各点４に付与せしめられる加圧状態を示す。
【００１７】
加圧具３０は、上記加圧具以外にも種々の形態のものが利用できる。例えば、一例として、箱体への接触部が平面プレート状になった加圧具３０が挙げられる。
【００１８】
高周波誘電加熱装置１６は、カートン搬送装置１３により搬送されている箱１の下方に配置される。高周波誘電加熱装置１６は、図６に示す如く、加熱板４１の下側内部に複数組の電極対４２Ａ、４２Ｂを設け、発振器４３により各電極対４２Ａ、４２Ｂの間に高周波電圧を印加し、加熱板４１上を通過する底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を高周波誘電加熱して接着する。
【００１９】
高周波誘電加熱装置１６は、カートン搬送装置１３のカートンバケット２４に把持されている箱１の前述した如くに糊付けされて重ね合せ状態にある４枚の底フラップ３Ａ〜３Ｄを、加熱板４１の上に載せ、本実施例では摺接する如くに載せて通過させつつ、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を高周波誘電加熱して接着する。このとき、箱１の箱胴２内に前述の如くに挿入されてそれら底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の上に載っている加圧具３０の各加圧ピン３２により、それら接着部の各点４を加熱板４１に対し挟圧する。即ち、高周波誘電加熱装置１６は、加圧装置１５の加圧具３０が底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を加圧接着する過程で、該接着部を高周波誘電加熱して接着固化せしめる。
【００２０】
高周波誘電加熱装置１６は、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を急速加熱し、加圧具３０を用いた短い加熱接着時間で底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部に高い接着強度（剥離強度）得ることができる。図７は、高周波誘電加熱Ａ、電熱ヒータによる200℃加熱Ｂ、電熱ヒータによる100℃加熱Ｃ、常温接着Ｄのそれぞれについて、加圧具３０を伴なう加熱接着時間ｔと底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の剥離強度ｆを調査した実験結果である。加圧具３０による加圧力と、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の糊厚みは実機相当とした。Ａによれば、底フラップ３Ａ〜３Ｄの復元習性に基づく反発力ｆ0に比して格段に高い接着強度を短い加熱時間で得ることができる。尚、即時の剥離状態について、Ａは底フラップ３Ａ〜３Ｄのフラップ内層で層間剥離したのに対し、Ｂ〜Ｄは底フラップ３Ａ〜３Ｄのフラップ間で界面剥離した。
【００２１】
尚、箱組立機１０にあっては、箱１の底フラップ３Ａ〜３Ｄに接する加圧具３０の加圧ピン３２、高周波誘電加熱装置１６の加熱板４１を樹脂にて構成し、高周波の影響による自己発熱、過電流によるスパークを防止することが好ましい。
【００２２】
従って、箱組立機１０による箱１の製作手順は以下の如くになる。
(1)折りたたみ状態の箱１をカートンマガジン１１からカートン横送り装置１２に供給し、カートン横送り装置１２で四角筒状に折り起こされた箱１をカートン搬送装置１３のいずれかのカートンバケット２４に供給して把持させる。
【００２３】
(2)カートン搬送装置１３のカートンバケット２４に把持した箱１を内フラップ折り込み装置１４Ｂ経由で糊付ローラ１４Ａに通し、内フラップ折り込み装置１４Ｂにより内向き位置に折り込まれた箱１の内フラップたる底フラップ３Ａ、３Ｂの外側面と、外向きに拡開されている底フラップ３Ｃ、３Ｄの外側面に糊付けする。
【００２４】
(3)カートン搬送装置１３のカートンバケット２４に把持している箱１の外フラップたる底フラップ３Ｃ、３Ｄを外フラップ折り込み装置１４Ｃにより内向き位置に折り込み、底フラップ３Ｃ、３Ｄの糊付面を底フラップ３Ａ、３Ｂの糊付面に重ね合せる。
【００２５】
(4)カートン搬送装置１３のカートンバケット２４に把持されている箱１の箱胴２内に加圧装置１５の加圧具３０を挿入し、各加圧ピン３２により底フラップ３Ａ〜３Ｄの重ね合せ状態にある接着部の各点４のそれぞれを加圧する。
【００２６】
(5)カートン搬送装置１３により搬送されて高周波誘電加熱装置１６の加熱板４１上を通過する底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を高周波誘電加熱する。このとき、上述(4)の加圧具３０の各加圧ピン３２により、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の各点４を加熱板４１に対し挟圧し、該接着部を加圧接着固化せしめる。
【００２７】
(6)カートン搬送装置１３のカートンバケット２４から箱１を解放し、箱１を後続する内容物充填ライン等に向けて払い出す。
【００２８】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)箱組立機１０において、箱１の複数枚の底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を加圧接着する過程で、高周波誘電加熱を用いて該接着部を加熱固化するようにしたから、加熱接着時間を短時間にし、生産性を向上できる。
【００２９】
箱組立機１０の箱払い出し速度を、箱組立機１０に後続する箱１への内容物充填ライン速度に適合させるように高速化するに際し、箱組立機１０における加熱装置１６の設置ゾーンを長尺化して必要な加熱接着時間を確保する必要の如くがなく、箱組立機１０のライン長を小型にできる。箱組立機１０のライン長を小型にできるから、箱１を保持して搬送するカートンバケット２４や、箱１の底フラップ３Ａ〜３Ｄを加圧する加圧具３０等の設備個数、換言すれば箱品種変更時の型替え交換部品点数は少数で足り、型替え時間も短時間になる。
【００３０】
(b)複数枚の重ね合せ状態にある底フラップ３Ａ〜３Ｄを高周波誘電加熱装置１６の加熱板４１の上に載せ、それら底フラップ３Ａ〜３Ｄの上に載る加圧具３０によりそれら底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を加熱板４１に対し挟圧することにより、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部を確実に高周波誘電加熱し、加圧接着効率を向上できる。
【００３１】
(c)高周波誘電加熱装置１６の加熱板４１の内部に高周波発振器４３を組み込んだ状態で、加熱板４１と加圧具３０の底フラップ３Ａ〜３Ｄに接する部分を樹脂にて構成した。従って、高周波発振器４３の近くに金属製の加熱板や加圧具の存在がなく、加圧具３０が加熱板４１との間で底フラップ３Ａ〜３Ｄを連続的に加圧しても、高周波の影響による自己発熱を低減し、かつ過電流でスパークする等を防止できる。
【００３２】
また、本発明によれば以下の作用効果を奏する。
(a)箱組立機１０において、加圧具３０が複数の互いに独立的に作動する加圧ピン３２により、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の各点４のそれぞれを加圧可能にした。従って、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の範囲内にある各点４の表面の凹凸、各点４の厚みの差があっても、それら各点４のそれぞれに対応する加圧ピン３２が他の加圧ピン３２とは独立的に各点４のそれぞれをくまなく一定の加圧力で加圧する。
【００３３】
箱品種変更時にも、各加圧ピン３２は何ら調整を必要とすることなく、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の範囲内にある各点４のそれぞれをくまなく一体の加圧力で加圧でき、型替え時間は短時間で足りる。
【００３４】
(b)加圧具３０が、加圧フレーム３１に複数の加圧ピン３２を並列的に支持し、各加圧ピン３２のそれぞれに設けたコイルばね３３により当該加圧ピン３２を加圧フレーム３１から突出する方向に弾発的に支持するようにしたから、簡易な構成により、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の範囲内にある各点４のそれぞれを、各加圧ピン３２によりくまなく、各コイルばね３３が付与する一定の加圧力で加圧できる。
【００３５】
尚、本発明に用いられる加圧具３０は、図３〜図５に示したものに限らず、図９に示した如くの加圧具１００であっても良い。加圧具１００は、紙箱１の底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の各部に当接する２枚以上の平面プレート状の加圧板１０１を有し、各加圧板１０１は弾発体たるコイルばね１０２によりバックアップ支持され、各加圧板１０１の板厚を、底フラップ３Ａ〜３Ｄの接着部の範囲内にある各部の表面の凹凸、各部の厚みの差に応ずる板厚に調整して用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は箱組立機の全体ラインを示す模式平面図である。
【図２】図２は箱組立機を示す模式斜視図である。
【図３】図３は加圧具を挿入した箱を破断して示す斜視図である。
【図４】図４は加圧具の加圧ピンによる底フラップの加圧点を示す平面図である。
【図５】図５は加圧具を示し、（Ａ）は自由状態の断面図、（Ｂ）は加圧状態の断面図である。
【図６】図６は高周波誘電加熱装置を示す模式断面図である。
【図７】図７は加熱接着時間と接着強度を示す線図である。
【図８】図８は紙箱を示し、（Ａ）は組立前状態を示す模式斜視図、（Ｂ）は組立後状態を示す模式斜視図である。
【図９】図９は加圧具の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  紙箱
２  箱胴
３Ａ〜３Ｄ  底フラップ
１０  箱組立機
１６  高周波誘電加熱装置
３０、１００  加圧具
４１  加熱板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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