JP5331973B2 - 中綴じ冊子の自動包装方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、立方体状に積み重ねられた複数の中綴じ冊子を、クラフト紙を折り畳んでこの立方体の少なくとも両脇面を除く四面、あるいは六面すべてを覆うように自動包装する自動包装方法および装置に関する。

積み重ねられた複数の中綴じ冊子を、丈夫なクラフト紙などの包装材で包装して発送することが行われている。中綴じ冊子とは、重ねられた書類を背の部分に厚みのあるバインダで綴じて製本した冊子のことで、バインダの背の部分が中身よりも厚みがあるため、積み重ねると背の側が高くなってしまうので、通常何冊か毎に向きを逆にして背の部分が両側に均等に来るようにする「千鳥包装」が行われるが、結局それでも両側の背の部分が高く、後に図１０で示すように、中央が低い状態になってしまう。

通常の書籍の場合の自動包装方法および装置は、特許文献１に記載がある。まずこれを簡単に説明する。
図１１は、通常の書籍を積み重ねたものの自動包装作業の手順を示す斜視図である。（ａ）は積み重ねられた書籍などの被包装物Ｐである。これに（ｂ）に示すように上面から包装材Ｃをかぶせる。いま、横移動の進行方向を仮定して左を前、右を後とする。かぶせられた包装材Ｃは前後とも被包装物Ｐよりも長く、被包装物Ｐの底面よりも下まで垂れ下がっている。また両脇も被包装物Ｐの側面よりも外側に張り出している。

つぎに（ｃ）に示すように後方の垂れ下がり部分を折り返す。さらに（ｄ）に示すように後側の両脇の張り出し部分を折り返す。
続いて前方の垂れ下がり部分の先端をくわえておいて被包装物Ｐを矢印方向に移動させることにより、（ｅ）に示すように前方の垂れ下がり部分を折り返して、さきに折り返してあった後方の折り返しの下に重ね、この図では見えないが底面テープＢを貼って固定する。

つぎに（ｆ）に示すように前側の両脇の張り出し部分を折り返し、最後に（ｇ）、（ｈ）に示すように両脇上下の水平方向に張り出している部分を上、下の順に折り返し、脇面テープＳを貼って固定する。
装置については図示は省略するが、被包装物Ｐは下降した状態のリフトテーブル上に置かれ、被包装物Ｐの上面に包装材Ｃを送り出した後、上面を押えたままリフトテーブルを上昇させると前記の図１１における（ｂ）の状態となるが、このとき前方の垂れ下がり部分の先端が上昇したリフトテーブルによって固定される。後方の垂れ下がり部分の折り返しと、後側の両脇の張り出し部分の折り返しは、この状態で右側からプッシャを押し出して行う。続いての前方の垂れ下がり部分の折り返しは、前記の先端を固定したまま、被包装物Ｐを左方向に移動させることで行う。

図１２（ａ）は通常の書籍を積み重ねたものを包装した最終の荷姿、同じく（ｂ）はこれを上下転倒して、底面を上にして示した斜視図で、Ｃはクラフト紙等の包装材、Ｓは折り畳んだ包装材の小口側の側面を押える脇面テープ、Ｂは底面の包装材の重なった部分を押える底面テープで、脇面テープＳ、底面テープＢは例えば市販の幅50ｍｍのクラフト粘着テープである。

通常の書籍では背の部分と他の部分とで厚みがほとんど同じであるため、積み重ねてもほぼ六面体形状となっており、包装しやすく、上記のような包装方法が可能であった。
ところが、中綴じ冊子を積み重ねたものは前記したように両脇が高く、中央がくぼんだ状態となるため積み重ねても崩れやすく、また中綴じ冊子に多いカタログ等では、表紙に樹脂フィルムや上質紙を使用するためすべりやすいので、包装の途中でリフトテーブルにより上昇させるような従来の包装方法を採用することができない。すなわち中綴じ冊子専用に、上下移動のない包装方法を検討しなければならない。

特開昭２００４−６７１０４号公報

本発明は、上記課題に応え、積み重ねたものが崩れたりすべったりすることのないよう、周囲を囲った状態のまま、かつ包装途中で積み重ねられた冊子を上下に移動させることのないようにした中綴じ冊子専用の自動包装方法および装置を実現することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、中綴じ冊子を積み重ねてなる被包装物の両脇面を除く四面を覆うように包装材を折り畳んで自動包装する中綴じ冊子の自動包装方法において、被包装物を両側面で拘束して被包装物の上面から包装材をかぶせ、両側面とも被包装物の底面よりも下まで垂れ下がらせ、被包装物を引き続き両側面で拘束するとともに被包装物を停止させたまま支持部材を横移動させて一方の垂れ下がり部分を底面に巻き込み、ついで他方の垂れ下がり部分を支持部材に係止しておいて被包装物を両側面で拘束したまま横移動させることにより他方の垂れ下がり部分も被包装物の底面に巻き込み、被包装物の両脇面を除く四面を包装材で覆った後、底面テープを貼って固定することを特徴とする中綴じ冊子の自動包装方法である。

請求項２に記載の本発明は、中綴じ冊子を積み重ねてなる被包装物の六面を覆うように包装材を折り畳んで自動包装する中綴じ冊子の自動包装方法において、被包装物の幅よりも所定の包み代だけ幅の広い包装材を使用し、被包装物を両側面で拘束して被包装物の上面から包装材をかぶせ、両側面とも被包装物の底面よりも下まで垂れ下がらせ、被包装物を引き続き両側面で拘束するとともに被包装物を停止させたまま支持部材を横移動させて一方の垂れ下がり部分を底面に巻き込み、ついで他方の垂れ下がり部分を支持部材に係止しておいて、被包装物を両側面で拘束したまま横移動させることにより他方の垂れ下がり部分も被包装物の底面に巻き込み、被包装物の両脇面を除く四面を包装材で覆った後、底面テープを貼って固定し、ついで両脇の張り出した包装材を被包装物の脇面に対して折り返し、脇面テープを貼って固定することを特徴とする中綴じ冊子の自動包装方法である。

請求項３に記載の本発明は、中綴じ冊子を積み重ねてなる被包装物の少なくとも両脇面を除く四面を覆うように包装材を折り畳んで自動包装する中綴じ冊子の自動包装装置において、積み重ねた中綴じ冊子である被包装物を搬入位置まで送り込むプッシャを備えた搬入テーブルと、被包装物の積み重ね幅に合わせた間隔に開いたガイド板を有し、搬入位置で被包装物を待機する下枠と、前記ガイド板で側面を拘束された被包装物の上面に包装材を供給する包装材供給部と、前記ガイド板で側面を拘束された被包装物の上方からこの被包装物の上面を押し下げつつ下降するプレス板と、前記ガイド板に代わって被包装物の側面を拘束する上折フレームとからなる上枠と、被包装物を支持し、被包装物の横方向の移動を許すとともに包装材の垂れ下がり部分を係止することのできるローラテーブルと、
前記上枠を横方向に移動させる横送り機構と、被包装物の底面にテープを貼って包装材を固定する底面テープ貼り手段と包装された被包装物を搬出する搬出テーブルと、からなることを特徴とする中綴じ冊子の自動包装装置である。

請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の構成に加えて両脇の張り出した包装材を被包装物の脇面に対して折り返す横折り機構と、この折り返し部分を脇面テープを貼って固定する脇面テープ貼り手段とを有することを特徴とする中綴じ冊子の自動包装装置である。
請求項５に記載の本発明は、前記ローラテーブルが複数の部分に分割されており、前記の包装材の垂れ下がり部分を係止する機能がこれらの複数の部分の接近や重なりによるものである請求項３または４に記載の中綴じ冊子の自動包装装置である。

本発明によれば、積み重ねた中綴じ冊子を常に両側から拘束しており、また上下方向に移動させることもないので、荷崩れしたりすべったりするので従来不可能と考えられていた中綴じ冊子を安全に自動包装することができ、包装作業の効率化が達成されるという、すぐれた効果を奏する。

本発明実施例の自動包装装置を示す正面図である。 本発明実施例の自動包装装置を示す平面図である。 本発明実施例の自動包装装置を示す左側面図である。 図２を模式的に示した説明図である。 本発明実施例における下枠を示す斜視図である。 本発明実施例における上枠を示す斜視図である。 本発明実施例におけるローラテーブルを示す正面図である。 本発明実施例における自動包装方法の前半部分を説明する説明図である。 本発明実施例における自動包装方法の後半部分を説明する説明図である。 本発明における中綴じ冊子を積み重ねた被包装物を示す斜視図である。 従来公知の、通常の書籍を積み重ねたものの自動包装作業の手順を示す斜視図である。 通常の書籍を積み重ねたものを包装した最終の荷姿を示す斜視図である。

以下本発明の実施例を図面により説明する。
図１０（ａ）は本発明において包装しようとする中綴じ冊子を積み重ねた被包装物Ｐを示す斜視図である。荷崩れを抑制するため、綴じ代部分を適当な冊数毎に逆向きにして積み重ねており、これを「千鳥包装」という。冊子の小口寸法ａは、Ａ５判相当の１４８ｍｍからＡ４判を千鳥包装した場合のずらし代を加えた２４０ｍｍの範囲、天地寸法ｂは２１０ｍｍからＡ４判の２９７ｍｍとし、積み重ねの最大高さｈは２２０ｍｍとする。

図１０（ｂ）は包装を終わった包装体Ｗの最終の荷姿を示す斜視図で、縦横の寸法ａ’、ｂ’は包装紙の厚みが加わっただけであるから数値的にはほとんど変わらない。高さｈ’のみは包装時に圧縮されるので最大８０ｍｍとなっている。
図１０（ｂ）に示す包装体Ｗに対しては、図手前および奥の両脇小口側の包装紙の重ね合わせ部分に脇面テープ、図では見えないが底面の包装紙の重ね合わせ部分に底面テープを貼って固定してある。使用するテープは例えば前記のものと同じ市販のクラフト粘着テープである。

図１は実施例の自動包装装置を示す正面図、図２は平面図、図３は左側面図、図４は図２を分かりやすく模式的に示した説明図である。この装置は架台１、包装材であるクラフト紙を供給する包装材供給部２、積み重ねられた冊子Ｐを搬入する搬入テーブル３、搬入された積み重ねられた冊子（被包装物）を崩れないように囲う下枠４、同じく上枠５、被包装物Ｐを支持するとともに包装材Ｃを巻き付け、下流側に搬送するローラテーブル６、脇面の包装材を折り畳む横折り機構７、包装されたワークＷを搬出する搬出テーブル８などにより構成される。作業員は図２に示すように搬入テーブル３の脇に配置され、１１はスタート、非常停止などのボタンを備える操作盤である。

この内、搬入テーブル３、搬出テーブル８はいずれもワークがすべって移動する上面の開いたコの字断面のガイドウエイ３１、８１と、移動させるプッシャ３２、８２を備え、従来の包装装置と特に変わりはない。また包装材や各テープの供給部分も一般の包装機器に使用されているものと同じである。横折り機構７は特許文献１に記載の従来のものと同様である。よってこれらについては、詳しい説明を省略し、以下、被包装物の頂面に包装材をかぶせ、両側面に沿って垂れ下げ、垂れ下がり部分を底面に下り畳むまでの作業を中心にして説明する。

まず図４によりワークの動きを説明する。作業者が冊子を所定の高さまで積み重ね、小口部分を前後に向けて搬入テーブル３に載せ、プッシャにより、図４に太線で示した「搬入位置」まで押し込む。ここには下枠４が待機していて被包装物はその中に挿入され、ワークの重量はローラテーブル６に支持される。被包装物の上面に包装材が供給され、続いて上方に待機していた上枠５が下降し、プレス板により被包装物の頂面を押し下げるのに同調して下枠は下方に逃げ、これに代わって上枠５がワークの側面を保持する。ついで上枠５が図に２点鎖線で示す範囲を横移動し、この間に、追って説明するように垂れ下がっていた包装材が底面に折り畳まれ、続いて横折り機構７により小口側の側面の包装材が折り畳まれ、底面、側面に固定のためのテープが貼られて包装が完了し、搬出テーブル８から搬出される。

以上の手順をやや詳しく説明すると、図３に想像線で示すように、搬入テーブル３に配置されている作業員が冊子を積み重ねた被包装物Ｐをガイドウエイ３１上に載せ、プッシャ３２で装置内の図４における「搬入位置」に送り込む。ここには下枠４が上昇して待機しており、被包装物Ｐはそのガイド板４２の内側に挿入される。
図５は下枠４の斜視図である。下枠４はベースプレート４１の両側の部分に１対のガイド板４２が向かい合って取り付けられており、基部には昇降機構４４と係合する係合部４３が設けられている。

被包装物Ｐは縦向きに、つまり小口側を前後方向として送り込まれるので、ガイド板４２の間隔は図１０（ａ）における被包装物Ｐの寸法ａに対応する。包装に最適の位置に小口を揃えて被包装物Ｐが停止するよう、送り込みの最奥位置にストッパ４５が設けられている。ストッパ４５は図１に示されている。昇降機構４４は例えば昇降シリンダとリニアガイドとの組み合わせで、下枠４を直線状に昇降させることができる。このように、包装前の被包装物Ｐはガイド板４２の内側に送り込まれるので、この時点での荷崩れは発生しない。なお追って説明するように上枠５が下降するとき、上枠５の下端部と下枠４のガイド板４２の上縁部との間で包装材がすべるため、ガイド板４２の上端にはすべりのよい樹脂材４２１を取り付けてある。

つぎに図６は上枠５を示す斜視図である。上枠５は水平方向から見て逆Ｕ字形の上折フレーム５１とこれを昇降させるシリンダ５１１、上折フレーム５１の隙間に挿入された水平方向のプレス板５２とこれを昇降させるシリンダ５２１、上枠５全体を横方向（図６における左右方向）に移動させる横送り機構５３とから構成される。図６ではシリンダ５２１には３本のロッドが見えるが、中央がシリンダロッドで、両側２本はガイドロッドである。横送り機構５３はギヤドモータ、タイミングベルト等からなる通常の移送機構で、図１、図２に示されている。上折フレーム５１の左右の内側間隔も、前記下枠４のガイド板４２の間隔と同じである。これら下枠４、上枠５の機能については追って説明する。

下枠４内荷に送り込まれた被包装物Ｐは、ローラテーブル６の一部、すなわち下枠４の内側にある部分に支持される。図７はローラテーブル６全体を示す正面図で、ローラテーブルは第１のローラテーブル６１ないし第５のローラテーブル６５の５種類に区分される。第１から第３のローラテーブル６１〜６３は共通の移動フレーム６６上に取り付けられ、シリンダ６６１により横移動が可能であり、第１のローラテーブル６１はさらに移動フレーム６６上でシリンダ６１１を介して第２のローラテーブル６２に対して横移動が可能である。第２のローラテーブル６２は移動フレーム６６に固定されているが、第３のローラテーブル６３はシリンダ６３１により移動フレーム６６上で昇降が可能である。

第４のローラテーブル６４は右端を支点にシリンダ６４１により矢印に示すように開閉が可能である。以上いずれもローラ自身は自由に回転するのみで駆動されてはいない。第５のテーブル６５は単なる板状の固定テーブルである。以上のうち、「搬入位置」において下枠４、あるいは上枠５の内側に位置するのは第２のローラテーブル６２および第３のローラテーブル６３である。

次に本発明実施例における中綴じ冊子の自動包装方法について図面により説明する。図８は自動包装方法の前半部分を説明する説明図である。（ａ）は被包装物Ｐが搬入テーブル３から「搬入位置」にある下枠４内へ送り込まれた状況を示している。被包装物Ｐは重量を第２、第３のローラテーブル６２、６３で支持され、両脇を下枠４のガイド板４２にはさまれているので、荷崩れは発生しない。この状態で包装材Ｃが供給される。図１に示した包装材供給部２のロールが巻き戻されて、紙送りロール２１により被包装物Ｐの上面に包装材Ｃが送り込まれる。このとき被包装物Ｐの上を包装材Ｃがスムースに通過させるため、両脇に後退していたシャッタ２２が前進してガイドする。所定長さの包装材Ｃが供給されると、図示しない剪断装置により後端部分がカットされる。

つぎに（ｂ）に示すように上方から上枠５が降下する。プレス板５２が包装材Ｃを介して被包装物Ｐを押さえつけている間に上折フレーム５１が下降を続け、下枠のガイド板４２もこれに同調して下降する。包装材Ｃはプレス板５２により被包装物Ｐの頂面で押さえつけられているのでこの部分でずれることはなく、両脇の垂れ下がった部分のみが上折フレーム５１とガイド板４２との間の隙間をすべって、被包装物Ｐの両側面に接して行く。

（ｃ）は上折フレーム５１がほぼ被包装物Ｐの底面まで下降した状態を示し、（ｄ）は下枠のガイド板４２がさらに下降して、包装材Ｃが被包装物Ｐの両脇に垂れ下がった状態を示す。さきに（ａ）の段階で包装材Ｃをカットするとき、この（ｄ）の状態における両脇の垂れ下がりが被包装物Ｐの小口寸法ａの１／２以上で、後に折り畳んだとき重なり合う寸法であることが必要である。

次に（ｅ）に示すように、第１のローラテーブル６１が右方向に移動して、第２のローラテーブル６２に接近する。続いて共通の移動フレーム６６上にある第１ないし第３のローラテーブル６１〜６３が揃って右方向へ移動すると、各ローラは自由に回転するからワークが移動することはなく、（ｆ）に示すように包装材Ｃの垂れ下がり部分のみが右方向へなびいた状態となる。そして第３のローラテーブル６３は被包装物Ｐの下部から抜け出るので被包装物Ｐの支持は第１のローラテーブル６１および第２のローラテーブル６２に肩代わりされる。

続いて自動包装方法の後半部分である図９の説明に移る。（ｇ）に示すように、被包装物Ｐの支持から解放された第３のローラテーブル６３が下降し、これまで上方に開いていた第４のローラテーブル６４が閉じてその上に重なり、第３のローラテーブル６３との間にある包装材Ｃの右側の垂れ下がり部分をはさむ。
続いてワーク（被包装物）Ｐの横移動が開始される。図１、図２に示した横送り機構５３により、上枠５全体が右方向に横移動し、この中に囲まれているワークＰもローラテーブル上をすべりながら移動する。しかしローラテーブル自体の位置は変わらないから、（ｈ）に示すように包装材Ｃの先端を下部のローラテーブル６３、６４にはさまれたままワークＰのみが移動するので先端部はワークの下部に巻き込まれ、（ｉ）に示すように底部の包装材Ｃは互いに重なり合った状態となる。この状態で第５のローラテーブル６５、あるいはそれに続く部分に設けた底面テープ貼り手段６７により底面テープを貼って、全周の包装が完了する。

四面包装の場合はこれで包装作業のすべてが終了であるが、六面包装の場合は引き続いて横折り機構７により両脇面の折り込みを行い、脇面テープ貼り手段７１によって脇面テープＳで固定することが必要である。
以上の説明から明らかなように、「搬入位置」に送り込まれたワークは当初は下枠４のガイド板４２に両側面をはさまれており、ついで上枠５の上折フレーム５１が下降してこれに代わって両側面を拘束し、底面の折り返しが固定されるまで拘束が継続する。また包装の途中でワークを上下方向に移動させることもないから、本発明において中綴じ冊子の積み重ねが崩れることがない。

なお、取り扱う冊子のサイズが変わる場合、ガイド板４２や上折フレーム５１の間隔やローラテーブル６の各ローラの本数などを変更しなければならないが、これらは手作業で行うものとして、図面における説明は省略した。

１ 架台
２ 包装材供給部
３ 搬入テーブル
４ 下枠
５ 上枠
６ ローラテーブル
７ 横折り機構
８ 搬出テーブル
１１ 操作盤
２１ 紙送りロール
２２ シャッタ
３１、８１ ガイドウエイ
３２、８２ プッシャ
４１ ベースプレート
４２ ガイド板
４３ 係合部
４４ 昇降機構
４５ ストッパ
５１ 上折フレーム
５２ プレス板
５３ 横送り機構
６１〜６４ ローラテーブル
６５ テーブル
６６ 移動フレーム
６７ 底面テープ貼り手段
７１ 脇面テープ貼り手段
４２１ 樹脂材
５１１、５２１、６１１、６３１、６４１、６６１ シリンダ
Ｂ 底面テープ
Ｃ 包装材
Ｐ 被包装物（ワーク）
Ｓ 脇面テープ
Ｗ 包装体

Claims (5)

1. 中綴じ冊子を積み重ねてなる被包装物の両脇面を除く四面を覆うように包装材を折り畳んで自動包装する中綴じ冊子の自動包装方法において、被包装物を両側面で拘束して被包装物の上面から包装材をかぶせ、両側面とも被包装物の底面よりも下まで垂れ下がらせ、被包装物を引き続き両側面で拘束するとともに被包装物を停止させたまま支持部材を横移動させて一方の垂れ下がり部分を底面に巻き込み、ついで他方の垂れ下がり部分を支持部材に係止しておいて被包装物を両側面で拘束したまま横移動させることにより他方の垂れ下がり部分も被包装物の底面に巻き込み、被包装物の両脇面を除く四面を包装材で覆った後、底面テープを貼って固定することを特徴とする中綴じ冊子の自動包装方法。
2. 中綴じ冊子を積み重ねてなる被包装物の六面を覆うように包装材を折り畳んで自動包装する中綴じ冊子の自動包装方法において、被包装物の幅よりも所定の包み代だけ幅の広い包装材を使用し、被包装物を両側面で拘束して被包装物の上面から包装材をかぶせ、両側面とも被包装物の底面よりも下まで垂れ下がらせ、被包装物を引き続き両側面で拘束するとともに被包装物を停止させたまま支持部材を横移動させて一方の垂れ下がり部分を底面に巻き込み、ついで他方の垂れ下がり部分を支持部材に係止しておいて、被包装物を両側面で拘束したまま横移動させることにより他方の垂れ下がり部分も被包装物の底面に巻き込み、被包装物の両脇面を除く四面を包装材で覆った後、底面テープを貼って固定し、ついで両脇の張り出した包装材を被包装物の脇面に対して折り返し、脇面テープを貼って固定することを特徴とする中綴じ冊子の自動包装方法。
3. 中綴じ冊子を積み重ねてなる被包装物の少なくとも両脇面を除く四面を覆うように包装材を折り畳んで自動包装する中綴じ冊子の自動包装装置において、
   積み重ねた中綴じ冊子である被包装物を搬入位置まで送り込むプッシャを備えた搬入テーブルと、
   被包装物の積み重ね幅に合わせた間隔に開いたガイド板を有し、搬入位置で被包装物を待機する下枠と、
   前記ガイド板で側面を拘束された被包装物の上面に包装材を供給する包装材供給部と、
   前記ガイド板で側面を拘束された被包装物の上方からこの被包装物の上面を押し下げつつ下降するプレス板と、前記ガイド板に代わって被包装物の側面を拘束する上折フレームとからなる上枠と、
   被包装物を支持し、被包装物の横方向の移動を許すとともに包装材の垂れ下がり部分を係止することのできるローラテーブルと、
   前記上枠を横方向に移動させる横送り機構と、
   被包装物の底面にテープを貼って包装材を固定する底面テープ貼り手段と、
   包装された被包装物を搬出する搬出テーブルと、
   からなることを特徴とする中綴じ冊子の自動包装装置。
4. 請求項３に記載の構成に加えて、
   両脇の張り出した包装材を被包装物の脇面に対して折り返す横折り機構と、
   この折り返し部分を脇面テープを貼って固定する脇面テープ貼り手段とを有する
   ことを特徴とする中綴じ冊子の自動包装装置。
5. 前記ローラテーブルが複数の部分に分割されており、前記の包装材の垂れ下がり部分を係止する機能がこれらの複数の部分の接近や重なりによるものである請求項３または４に記載の中綴じ冊子の自動包装装置。

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