開封強度測定装置
【課題】段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能な開封強度測定装置を提供する。
【解決手段】段ボール箱１の外フラップ８を内フラップ９から引き剥がして開封するときの開封強度を測定する開封強度測定装置において、段ボール箱１の一対の外フラップ８，８のうちの一方の外フラップ８を押さえる押さえ板３と、外フラップ８に接触した状態の押さえ板３を下方に押し下げて押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を増加させるクランプ手段２５と、一対の外フラップ８，８のうちの他方の外フラップ８に引っ掛けるフック５と、そのフック５に接続した荷重測定器４を上方に引き上げる昇降駆動装置６とを有する構成を採用する。
【解決手段】段ボール箱１の外フラップ８を内フラップ９から引き剥がして開封するときの開封強度を測定する開封強度測定装置において、段ボール箱１の一対の外フラップ８，８のうちの一方の外フラップ８を押さえる押さえ板３と、外フラップ８に接触した状態の押さえ板３を下方に押し下げて押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を増加させるクランプ手段２５と、一対の外フラップ８，８のうちの他方の外フラップ８に引っ掛けるフック５と、そのフック５に接続した荷重測定器４を上方に引き上げる昇降駆動装置６とを有する構成を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、段ボール箱の開封強度を測定する開封強度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶飲料やペットボトル飲料等は、工場を出荷してから小売店で陳列あるいは自動販売機に装填するまでの間、段ボール箱に入った状態で搬送される。そして、缶飲料やペットボトル飲料等を入れる段ボール箱として、一対の内フラップに一対の外フラップをホットメルト接着剤で接着し、その外フラップと内フラップで蓋や底を形成したものが一般に使用される。
【０００３】
かかる段ボール箱の開封強度は、小さすぎても大きすぎても問題があり、所定の範囲に入るよう管理する必要がある。すなわち、外フラップを内フラップから引き剥がして開封するときの開封強度が小さすぎると、段ボール箱の搬送中に段ボール箱の蓋が開いたり、内容物の重量で段ボール箱の底が抜けたりする問題がある。一方、開封強度が大きすぎると、小売店等で段ボール箱を開封するときに大きな力を必要とし、段ボール箱の開封作業性が低下する問題がある。また、空になった段ボール箱を解体するときに大きな力を必要とし、段ボール箱の解体作業性も低下してしまう。そのため、段ボール箱の開封強度は所定の範囲に入るよう管理する必要がある。
【０００４】
そして、段ボール箱の開封強度を管理するため、工場の箱詰めラインにおいては、内フラップに外フラップをホットメルト接着剤で接着して封緘が完了した状態の段ボール箱を定期的にサンプリングし、そのサンプリングで抽出した段ボール箱の開封強度を測定することが行なわれ、その測定方法として、従来は、作業者の手で段ボール箱の開封強度を測定する方法が採られていた。
【０００５】
具体的には、まず、外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を載置し、次に、対向一対の外フラップのうち一方の外フラップを作業者が手で押さえ、他方の外フラップにフックを引っ掛け、そのフックに接続した携帯型の荷重測定器を作業者が手で引き上げることによって外フラップを引き剥がし、このとき要した引き上げ力を荷重測定器で測定することで、段ボール箱の開封強度を測定していた。
【０００６】
しかしながら、このような作業者の手による測定では、外フラップの引っ張り速度や、引っ張り方向に個人差があることから、別々の作業者が段ボール箱の開封強度を測定したときに測定値にばらつきが生じるという問題があった。
【０００７】
そこで、この測定値のばらつきを低減するため、本願発明の発明者らは、一定の引っ張り速度と引っ張り方向で外フラップを引き剥がすことが可能な開封強度測定装置を考案した。この開封強度測定装置は、外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を載置する載置台と、その載置台に載置された段ボール箱の対向一対の外フラップのうち一方の外フラップを押さえる押さえ板と、他方の外フラップに引っ掛けるフックと、そのフックに接続した荷重測定器を上方に引き上げる昇降駆動装置とからなる。
【０００８】
この開封強度測定装置で開封強度を測定するにあたっては、外フラップと内フラップのある側を上向きにして載置台に段ボール箱を載置し、その段ボール箱の対向一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させて押さえ板の位置を固定し、他方の外フラップにフックを引っ掛け、そのフックに接続した荷重測定器を昇降駆動装置で引き上げることによって外フラップを引き剥がし、このとき要した引き上げ力を荷重測定器で測定する。
【０００９】
ところが、実際にこの開封強度測定装置で開封強度を測定した場合、作業者の手で荷重測定器を引き上げる従来の測定方法よりは測定値のばらつきが小さくなったものの、開封強度の測定値が依然として不安定であることが分かった。段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能となれば、複数の工場においても、同一の基準で正確に開封強度を管理することが可能となる。
【００１０】
なお、開封強度の測定値のばらつきを低減することを目的とした開封強度測定装置として、特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に記載の開封強度測定装置は、荷重測定器に接続されたフックと、水平方向に移動可能に設けられた台車と、その台車の移動を案内する左右のガイド壁と、フックに対して台車を相対移動させる送りねじ機構とを有する。この開封強度測定装置で開封強度を測定するにあたっては、段ボール箱を横向きにして台車に載置し、その台車上の段ボール箱の外フラップにフックを引っ掛け、そのフックに対して台車を相対移動させることで外フラップを引き剥がし、このとき要した引き上げ力をフックに接続した荷重測定器で測定する。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の開封強度測定装置では、小売店等で実際に段ボール箱を開封するときの開封強度を正確に管理することができない可能性がある。すなわち、特許文献１の開封強度測定装置は、外フラップと内フラップのある側を横向きにして開封強度を測定するものであるのに対し、小売店等で実際に段ボール箱を開封するときは、外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を開封することが多い。そのため、特許文献１の開封強度測定装置で測定された開封強度は、小売店等で実際に段ボール箱を開封するときの開封強度を忠実に再現したものとはいえず、段ボール箱の開封強度を正確に管理するには、外フラップと内フラップのある側を上向きにして開封強度を測定することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３３７１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能な開封強度測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
測定条件を色々と変更して、開封強度の測定試験を繰り返した結果、対向一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させたときに、押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けていない状態では、段ボールの柔軟性によって押さえ板と外フラップの間に僅かな遊びが残るので、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げるときに段ボール箱の姿勢が不安定となって微小な動きが生じ、その動きが開封強度の測定値に影響していることが分かった。そして、この発明の発明者らは、対向一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させるときに、その押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けておくことによって、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げて開封強度を測定したときの測定値が安定することを見出した。
【００１５】
かかる知見に基づいて、この発明では、一対の内フラップに一対の外フラップを接着して開口部を封止した段ボール箱の前記外フラップを内フラップから引き剥がして開封するときの開封強度を測定する開封強度測定装置において、前記外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を載置する載置台と、その載置台に載置された段ボール箱の前記一対の外フラップのうちの一方の外フラップを押さえる押さえ板と、外フラップに接触した状態の前記押さえ板を下方に押し下げて押さえ板と外フラップの間の接触圧を増加させるクランプ手段と、前記一対の外フラップのうちの他方の外フラップに引っ掛けるフックと、そのフックに接続した荷重測定器を上方に引き上げる昇降駆動装置とを有する構成を採用した。
【００１６】
このようにすると、外フラップと内フラップのある側を上向きにして載置台に段ボール箱を載置し、その段ボール箱の一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させ、その押さえ板をクランプ手段で下方に押し下げて押さえ板と外フラップの間の接触圧を増加させることにより、押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けることができる。そのため、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げるときに段ボール箱の姿勢が不安定となるのを防止することができ、フックに接続した荷重測定器で段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能となる。
【００１７】
前記押さえ板は、前記外フラップに接触する位置と、その接触位置から退避する位置との間での移動が水平移動や揺動運動となるように支持することも可能であるが、前記外フラップに接触する位置と、その接触位置から退避する位置との間での移動が上下の平行移動となるように支持し、その押さえ板を任意の高さ位置で固定可能なロック手段を設けると好ましい。このようにすると、段ボール箱の高さに応じた位置で押さえ板を固定することができるので、１台の開封強度測定装置で複数種類の段ボール箱の開封強度を測定することが可能となる。
【００１８】
前記クランプ手段としては、例えば、前記押さえ板の上面に接触した状態で回転可能に支持され、回転中心から外周までの距離が回転角度に応じて変化するように回転中心からの距離の異なる複数の平らなクランプ面を外周に設けた偏心カムと、その偏心カムを回転操作して前記押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換え可能な操作レバーとを有するものを採用することができる。このようにすると、回転中心からの距離の異なる複数のクランプ面のうち、いずれのクランプ面が押さえ板の上面に接触するかを操作レバーで切り換えることによって、偏心カムによる押さえ板の押し下げ量を変更することができ、押さえ板と外フラップの間の接触圧を調節することが可能となる。
【００１９】
前記フックは前後に揺動可能に荷重測定器に接続すると、フックを外フラップに引っ掛ける作業が容易となる。この場合、前記フックは、左右に揺動可能に荷重測定器に接続することも可能であるが、このようにすると、外フラップと接着した一対の内フラップのうち、外フラップに対する接着が弱い方の内フラップに引っ張り荷重が集中し、適正な開封強度を測定できないおそれがある。そのため、前記フックは、左右には揺動しないように荷重測定器に接続すると好ましい。このようにすると、各内フラップに均等に引っ張り荷重が作用するので、適正な開封強度を測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の開封強度測定装置を使用すると、段ボール箱の一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させ、その押さえ板をクランプ手段で下方に押し下げて押さえ板と外フラップの間の接触圧を増加させることにより、押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けることができる。そのため、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げるときに段ボール箱の姿勢が不安定となるのを防止することができ、段ボール箱の開封強度を安定して測定することができる。この結果、複数の工場においても、同一の基準で正確に開封強度を管理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態の開封強度測定装置を示す右側面図
【図２】図１に示す開封強度測定装置の正面図
【図３】図１に示す開封強度測定装置の背面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図４のV−V線に沿った断面図
【図６】図４のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図４のVII−VII線に沿った断面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【図９】図８の偏心カムを拡大して示す側面図
【図１０】図９に示す偏心カムを回転操作して、押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換えた状態を示す図
【図１１】図９に示す偏心カムを更に回転操作して、押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換えた状態を示す図
【図１２】図９に示す偏心カムを更に回転操作して、押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換えた状態を示す図
【図１３】図３に示すフック近傍の拡大図
【図１４】図１３のジョイント部材近傍の拡大図
【図１５】図１４のXV−XV線に沿った断面図
【図１６】図４に示す荷重測定器を昇降駆動装置で引き上げて外フラップを引き剥がした状態を示す図
【図１７】図１に示す段ボール箱の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１から図３に、この発明の実施形態の開封強度測定装置を示す。この開封強度測定装置は、缶飲料やペットボトル飲料等の商品が入った状態で段ボール箱１を載置する載置台２と、この載置台２上の段ボール箱１を押さえる押さえ板３と、荷重測定器４から吊り下げられたフック５と、荷重測定器４を上方に引き上げる昇降駆動装置６とを有する。
【００２３】
ここで、開封強度の測定を行なう段ボール箱１は、図１７に示すように、筒壁７の一端に連設された対向一対の外フラップ８，８と対向一対の内フラップ９，９とを有し、その一対の内フラップ９，９に一対の外フラップ８，８をホットメルト接着剤１０で接着して開口部が封止されている。そして、外フラップ８と内フラップ９のある側を上向きにして段ボール箱１を載置し、その状態で、外フラップ８を上方に引き上げて内フラップ９から剥がすときに要する力を開封強度として測定する。
【００２４】
図１から図３に示すように、載置台２は、段ボール箱１を載置する水平な載置面１１を有する。載置台２には、載置面１１から上方に延びる左右一対の鉛直フレーム１２，１２が固定され、その鉛直フレーム１２の上端同士が水平フレーム１３で連結されている。各鉛直フレーム１２の前面には、上下方向に延びるガイドレール１４と、そのガイドレール１４に沿ってスライド可能に保持されたスライダ１５とが設けられている。
【００２５】
図４に示すように、スライダ１５には、押さえ板３を支持するブラケット１６が取り付けられ、スライダ１５と押さえ板３が一緒に上下に移動するようになっている。スライダ１５を案内するガイドレール１４の長さは、押さえ板３が外フラップ８に接触した状態から更に上方に移動できる長さに設定されている。ここで、押さえ板３は、外フラップ８に接触する位置と、その接触位置から上方に退避した位置との間での移動が上下の平行移動となるように支持されている。
【００２６】
押さえ板３を支持するブラケット１６には、ガイドレール１４を挟持して任意のスライド位置でスライダ１５を固定可能なロック部材１７が取り付けられ、このロック部材１７によるスライダ１５の固定により、押さえ板３を任意の高さ位置で固定可能となっている。図７に示すように、ロック部材１７は、ガイドレール１４を間にして左右に対向する対向片の前端同士を連結した断面Ｃ状に形成され、ガイドレール１４を挟持して制動力を発生するロック状態と、ガイドレール１４の挟持を解除するロック解除状態とをレバー操作により切換可能となっている。
【００２７】
図４に示すように、ブラケット１６は、左右のスライダ１５に固定される背面板１８と、背面板１８から前方に延び出す前方延出板１９とからなり、前方延出板１９の下側に押さえ板３が対向配置され、この前方延出板１９と押さえ板３がリーマボルト２０を介して連結されている。
【００２８】
図８に示すように、リーマボルト２０は、押さえ板３にねじ込み固定されたねじ軸部２１と、前方延出板１９に形成された上下方向の貫通孔２２にスライド可能に嵌合する円筒部２３と、円筒部２３の上端に設けられたフランジ部２４とからなり、貫通孔２２に対する円筒部２３のスライドによって前方延出板１９に対する押さえ板３の相対移動を許容し、一方、前方延出板１９の上面にフランジ部２４が当接することによって押さえ板３の移動範囲を規制するようになっている。
【００２９】
図７および図８に示すように、前方延出板１９には、外フラップ８に自重で接触した状態の押さえ板３を下方に押し下げて押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を増加させるクランプ手段２５が設けられている。クランプ手段２５は、左右方向に延びる回転操作軸２６と、回転操作軸２６に固定された偏心カム２７と、回転操作軸２６の一端に設けられた操作レバー２８とからなる。
【００３０】
図９から図１２に示すように、偏心カム２７の外周には、回転中心から外周までの距離が回転角度に応じて変化するように回転中心からの距離の異なる複数の平らなクランプ面２９が設けられている。この偏心カム２７は、前方延出板１９の下側にはみ出した状態で回転可能に支持され、前方延出板１９の下側にはみ出した部分が押さえ板３の上面に接触しており、その接触状態を保ったまま操作レバー２８で回転操作することによって押さえ板３の上面に接触するクランプ面２９を切り換え、前方延出板１９と押さえ板３の相対距離を変化させることが可能となっている。ここで、偏心カム２７の回転操作による前方延出板１９と押さえ板３の相対距離の変化量は１．０〜３．０ｍｍの範囲に設定されている。
【００３１】
図７に示すように、偏心カム２７は、押さえ板３を左右均等に押し下げるように左右に対で設けられている。押さえ板３は、段ボール箱１の外フラップ８を全幅にわたって均一に押さえるために外フラップ８よりも幅広に形成されている。また、押さえ板３は、段ボール箱１の上面の視認性を向上させるため、透明の材質（例えば透明のアクリル樹脂）で形成されている。
【００３２】
図１から図３に示すように、押さえ板３を支持するブラケット１６には、ワイヤ３０を介してバランスウェイト３１が連結されている。ワイヤ３０は、鉛直フレーム１２の上端に回転可能に設けられたプーリ３２に巻き掛けられており、このワイヤ３０を介してブラケット１６とバランスウェイト３１の重量バランスを取ることで、極めて軽い力での押さえ板３の昇降操作を可能としている。
【００３３】
ここで、宙吊り状態のバランスウェイト３１は不安定なので、バランスウェイト３１の昇降時の揺れを防止するために、図３に示すように、バランスウェイト３１には上下方向の貫通孔３３が形成され、この貫通孔３３をスライド可能に貫通する２本のガイドロッド３４でバランスウェイト３１が昇降可能に案内されている。
【００３４】
図３に示すように、水平フレーム１３には、水平フレーム１３の中央から上方に延びるように角パイプ３５が固定されている。図４に示すように、角パイプ３５の前面には、上下方向に延びるガイドレール３６と、そのガイドレール３６に沿ってスライド可能に保持されたスライダ３７とが設けられている。
【００３５】
スライダ３７には、昇降駆動装置６を支持するブラケット３８が取り付けられ、スライダ３７と昇降駆動装置６が一緒に上下に平行移動するようになっている。図６に示すように、ブラケット３８は、角パイプ３５の外周に沿った断面Ｌ形に形成され、角パイプ３５の側面に対向する部分にインデックスプランジャ３９が取り付けられている。
【００３６】
図４および図６に示すように、インデックスプランジャ３９には、角パイプ３５の側面に向けてばね（図示せず）で付勢されたストッパピン４０を有し、一方、角パイプ３５の側面には、上下方向に間隔をおいて複数のストッパ孔４１が設けられており、ストッパピン４０の位置がストッパ孔４１に一致したときにストッパピン４０の先端がストッパ孔４１に入り込んで昇降駆動装置６の高さを固定するようになっている。
【００３７】
ここで、各ストッパ孔４１の位置は、箱の高さの異なる複数種類の段ボール箱１に対応した位置に配置され、昇降駆動装置６の高さを、各種類の段ボール箱１の高さに基づく最適な位置に変更できるようになっている。インデックスプランジャ３９には、ストッパピン４０をストッパ孔４１から引き抜く操作を行なうためのノブ４２が設けられている。
【００３８】
図５に示すように、昇降駆動装置６は、電動モータ４３と、電動モータ４３の回転が入力されるねじ軸４４と、ねじ軸４４に平行に配置されたリニアシャフト４５と、ねじ軸４４にねじ係合するねじ孔４６とリニアシャフト４５にスライド可能に嵌合するガイド孔４７とが設けられた昇降ブロック４８とを有し、電動モータ４３の回転を昇降ブロック４８の昇降動作に変換して出力する。図４に示すように、電動モータ４３とねじ軸４４とリニアシャフト４５はベースプレート４９に組み付けて一体化され、そのベースプレート４９がブラケット３８に固定されている。また、ベースプレート４９には、昇降駆動装置６を覆うカバー５０が取り付けられている。
【００３９】
図４および図６に示すように、昇降ブロック４８にはリニアガイド５１を介して上下に移動可能に荷重測定器４が接続されている。また、昇降ブロック４８と荷重測定器４の間には、荷重測定器４と昇降ブロック４８を相対位置決めするアジャストボルト５２が設けられており、このアジャストボルト５２の回転操作によって、昇降ブロック４８に対する荷重測定器４の取り付け高さを調節することができるようになっている。
【００４０】
図４に示すように、荷重測定器４は下方に突出する計測軸５３を有し、この計測軸５３に負荷される引っ張り力を測定して表示窓５４（図２参照）に表示する。荷重測定器４の計測軸５３には、ジョイント部材５５を介してフック５が接続されている。
【００４１】
図１３から図１５に示すように、ジョイント部材５５は、上端が計測軸５３に固定され下端が左右の二股に分かれた二股アーム５６と、二股アーム５６の二股部に設けられた揺動軸５７と、その揺動軸５７を介して二股アーム５６に前後に揺動可能に接続された揺動アーム５８とからなる。揺動アーム５８とフック５は、フック５に形成された長穴５９とビス６０で上下方向に位置調整可能に連結されている。ここで、ジョイント部材５５のもつ自由度は、左右方向に延びる揺動軸５７を中心とした前後方向の揺動のみであり、フック５と計測軸５３は左右には揺動しないように接続されている。
【００４２】
図８および図１３に示すように、フック５は、ジョイント部材５５から下方に延びる鉛直板部６１と、鉛直板部６１の下方に配置された水平板部６２と、鉛直板部６１の下端と水平板部６２の後端を接続する接続板部６３とからなり、前後の揺動により水平板部６２を外フラップ８に引っ掛けて使用する。
【００４３】
この開封強度測定装置の使用例を以下に説明する。まず、缶飲料やペットボトル飲料等の商品を収容した状態で、内フラップ９に外フラップ８をホットメルト接着剤１０で接着して封緘が完了した状態の段ボール箱１を、外フラップ８と内フラップ９のある側を上向きにして載置台２に段ボール箱１を載置する。次に、一方の外フラップ８にフック５を引っ掛け、もう一方の外フラップ８の上面に押さえ板３を自重で接触させ、その状態でロック部材１７を操作して押さえ板３の位置を固定する。このとき、図１２に示すように、前方延出板１９と押さえ板３の相対距離が最小となるように、操作レバー２８で偏心カム２７の回転角度を予め設定しておく。
【００４４】
そして、外フラップ８の上面に接触した状態で押さえ板３の位置を固定した後、図９に示すように、操作レバー２８の操作により偏心カム２７を回転させて前方延出板１９と押さえ板３の相対距離を大きくし、この相対距離の増大によって押さえ板３を下方に押し下げ、押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を増加させる。その後、図１６に示すように、フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げることによって外フラップ８を引き剥がし、このとき要した引き上げ力を荷重測定器４で測定し、その引き上げ力が最大となった瞬間の測定値を開封強度として出力する。
【００４５】
上記の開封強度測定装置は、電動モータ４３の駆動力を昇降動作に変換して出力する昇降駆動装置６で荷重測定器４を引き上げるので、一定の引っ張り速度と引っ張り方向で外フラップ８を引き剥がすことができ、作業者の手で荷重測定器４を引き上げる従来の測定方法よりも、測定値のばらつきを低減することができる。
【００４６】
また、作業者の手で一方の外フラップ８を押さえる従来の方法では、他方の外フラップ８を引き剥がすときに、外フラップ８の押さえ方の個人差によって測定値にばらつきが生じる可能性があるが、上記の開封強度測定装置においては、外フラップ８に接触した押さえ板３を、予め設定された一定距離だけ更に押し下げて外フラップ８を押さえるので、外フラップ８の押さえ方に個人差が生じず、測定値にばらつきが生じにくい。
【００４７】
ここで、仮に、外フラップ８と押さえ板３の間にクランプ手段２５による予圧を掛けていない状態で開封強度の測定を実施した場合、段ボールの柔軟性によって押さえ板３と外フラップ８の間に遊びが残るので、フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げることによって外フラップ８を引き剥がすときに、段ボール箱１の姿勢が不安定となって微小な動きが生じ、その動きが開封強度の測定値に影響して、開封強度の測定値が不安定となる可能性がある。
【００４８】
これに対し、上記実施形態の開封強度測定装置は、クランプ手段２５で押さえ板３を押し下げて、押さえ板３と外フラップ８の間に予圧を掛けることができるので、フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げることによって外フラップ８を引き剥がすときに、段ボール箱１の姿勢が不安定となるのを防止することができ、段ボール箱１の開封強度を安定して測定することができる。そのため、開封強度測定装置を使用すると、複数の工場においても、同一の基準で正確に開封強度を管理することが可能となる。
【００４９】
また、上記実施形態の開封強度測定装置は、上下に平行移動するように押さえ板３が支持され、その押さえ板３をロック部材１７により任意の高さ位置で固定可能としているので、段ボール箱１の高さに応じた位置で押さえ板３を固定することができ、１台の開封強度測定装置で複数種類の段ボール箱１の開封強度を測定することが可能である。
【００５０】
また、上記実施形態の開封強度測定装置は、クランプ手段２５として複数のクランプ面２９を有する偏心カム２７を用いているので、回転中心からの距離の異なる複数のクランプ面２９のうち、いずれのクランプ面２９が押さえ板３の上面に接触するかを操作レバー２８で切り換えることによって、偏心カム２７による押さえ板３の押し下げ量を変更することができ、押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を調節することが可能である。
【００５１】
外フラップ８に引っ掛けるフック５は、左右に揺動可能に荷重測定器４に接続することも可能であるが、このようにすると、外フラップ８と接着した一対の内フラップ９，９のうち、外フラップ８に対する接着が弱い方の内フラップ９に引っ張り荷重が集中し、適正な開封強度を測定できないおそれがある。これに対し、上記実施形態の開封強度測定装置は、左右には揺動しないようにフック５を荷重測定器４に接続しているので、各内フラップ９に均等に引っ張り荷重が作用し、適正な開封強度を測定することが可能である。
【００５２】
フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げるときに、荷重測定器４の引き上げ速度は、１００〜６００ｍｍ／分の範囲で設定すると好ましい。６００ｍｍ／分以下に設定することにより、荷重測定器４の測定値を安定させることができる。また、１００ｍｍ／分以上に設定することにより、開封強度の測定に要する時間を抑えて、作業効率を高めることができる。
【００５３】
そして、荷重測定器４の引き上げ速度は、引き上げ開始時から引き上げ終了時まで上記所定範囲内の一定値に保持するようにしてもよいが、引き上げ開始時から引き上げ速度が次第に増加するようにして、１００ｍｓｅｃ〜３００ｍｓｅｃが経過した時点で上記一定値に到達するように昇降駆動装置６の電動モータ４３を速度制御すると好ましい。このようにすると、荷重測定器４の引き上げ速度が人の手による実際の開封時の引き上げ速度に近くなり、実際の開封強度に近い測定値を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 段ボール箱
２ 載置台
３ 押さえ板
４ 荷重測定器
５ フック
６ 昇降駆動装置
８ 外フラップ
９ 内フラップ
１７ ロック部材
２５ クランプ手段
２７ 偏心カム
２８ 操作レバー
２９ クランプ面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、段ボール箱の開封強度を測定する開封強度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶飲料やペットボトル飲料等は、工場を出荷してから小売店で陳列あるいは自動販売機に装填するまでの間、段ボール箱に入った状態で搬送される。そして、缶飲料やペットボトル飲料等を入れる段ボール箱として、一対の内フラップに一対の外フラップをホットメルト接着剤で接着し、その外フラップと内フラップで蓋や底を形成したものが一般に使用される。
【０００３】
かかる段ボール箱の開封強度は、小さすぎても大きすぎても問題があり、所定の範囲に入るよう管理する必要がある。すなわち、外フラップを内フラップから引き剥がして開封するときの開封強度が小さすぎると、段ボール箱の搬送中に段ボール箱の蓋が開いたり、内容物の重量で段ボール箱の底が抜けたりする問題がある。一方、開封強度が大きすぎると、小売店等で段ボール箱を開封するときに大きな力を必要とし、段ボール箱の開封作業性が低下する問題がある。また、空になった段ボール箱を解体するときに大きな力を必要とし、段ボール箱の解体作業性も低下してしまう。そのため、段ボール箱の開封強度は所定の範囲に入るよう管理する必要がある。
【０００４】
そして、段ボール箱の開封強度を管理するため、工場の箱詰めラインにおいては、内フラップに外フラップをホットメルト接着剤で接着して封緘が完了した状態の段ボール箱を定期的にサンプリングし、そのサンプリングで抽出した段ボール箱の開封強度を測定することが行なわれ、その測定方法として、従来は、作業者の手で段ボール箱の開封強度を測定する方法が採られていた。
【０００５】
具体的には、まず、外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を載置し、次に、対向一対の外フラップのうち一方の外フラップを作業者が手で押さえ、他方の外フラップにフックを引っ掛け、そのフックに接続した携帯型の荷重測定器を作業者が手で引き上げることによって外フラップを引き剥がし、このとき要した引き上げ力を荷重測定器で測定することで、段ボール箱の開封強度を測定していた。
【０００６】
しかしながら、このような作業者の手による測定では、外フラップの引っ張り速度や、引っ張り方向に個人差があることから、別々の作業者が段ボール箱の開封強度を測定したときに測定値にばらつきが生じるという問題があった。
【０００７】
そこで、この測定値のばらつきを低減するため、本願発明の発明者らは、一定の引っ張り速度と引っ張り方向で外フラップを引き剥がすことが可能な開封強度測定装置を考案した。この開封強度測定装置は、外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を載置する載置台と、その載置台に載置された段ボール箱の対向一対の外フラップのうち一方の外フラップを押さえる押さえ板と、他方の外フラップに引っ掛けるフックと、そのフックに接続した荷重測定器を上方に引き上げる昇降駆動装置とからなる。
【０００８】
この開封強度測定装置で開封強度を測定するにあたっては、外フラップと内フラップのある側を上向きにして載置台に段ボール箱を載置し、その段ボール箱の対向一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させて押さえ板の位置を固定し、他方の外フラップにフックを引っ掛け、そのフックに接続した荷重測定器を昇降駆動装置で引き上げることによって外フラップを引き剥がし、このとき要した引き上げ力を荷重測定器で測定する。
【０００９】
ところが、実際にこの開封強度測定装置で開封強度を測定した場合、作業者の手で荷重測定器を引き上げる従来の測定方法よりは測定値のばらつきが小さくなったものの、開封強度の測定値が依然として不安定であることが分かった。段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能となれば、複数の工場においても、同一の基準で正確に開封強度を管理することが可能となる。
【００１０】
なお、開封強度の測定値のばらつきを低減することを目的とした開封強度測定装置として、特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に記載の開封強度測定装置は、荷重測定器に接続されたフックと、水平方向に移動可能に設けられた台車と、その台車の移動を案内する左右のガイド壁と、フックに対して台車を相対移動させる送りねじ機構とを有する。この開封強度測定装置で開封強度を測定するにあたっては、段ボール箱を横向きにして台車に載置し、その台車上の段ボール箱の外フラップにフックを引っ掛け、そのフックに対して台車を相対移動させることで外フラップを引き剥がし、このとき要した引き上げ力をフックに接続した荷重測定器で測定する。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の開封強度測定装置では、小売店等で実際に段ボール箱を開封するときの開封強度を正確に管理することができない可能性がある。すなわち、特許文献１の開封強度測定装置は、外フラップと内フラップのある側を横向きにして開封強度を測定するものであるのに対し、小売店等で実際に段ボール箱を開封するときは、外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を開封することが多い。そのため、特許文献１の開封強度測定装置で測定された開封強度は、小売店等で実際に段ボール箱を開封するときの開封強度を忠実に再現したものとはいえず、段ボール箱の開封強度を正確に管理するには、外フラップと内フラップのある側を上向きにして開封強度を測定することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３３７１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能な開封強度測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
測定条件を色々と変更して、開封強度の測定試験を繰り返した結果、対向一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させたときに、押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けていない状態では、段ボールの柔軟性によって押さえ板と外フラップの間に僅かな遊びが残るので、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げるときに段ボール箱の姿勢が不安定となって微小な動きが生じ、その動きが開封強度の測定値に影響していることが分かった。そして、この発明の発明者らは、対向一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させるときに、その押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けておくことによって、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げて開封強度を測定したときの測定値が安定することを見出した。
【００１５】
かかる知見に基づいて、この発明では、一対の内フラップに一対の外フラップを接着して開口部を封止した段ボール箱の前記外フラップを内フラップから引き剥がして開封するときの開封強度を測定する開封強度測定装置において、前記外フラップと内フラップのある側を上向きにして段ボール箱を載置する載置台と、その載置台に載置された段ボール箱の前記一対の外フラップのうちの一方の外フラップを押さえる押さえ板と、外フラップに接触した状態の前記押さえ板を下方に押し下げて押さえ板と外フラップの間の接触圧を増加させるクランプ手段と、前記一対の外フラップのうちの他方の外フラップに引っ掛けるフックと、そのフックに接続した荷重測定器を上方に引き上げる昇降駆動装置とを有する構成を採用した。
【００１６】
このようにすると、外フラップと内フラップのある側を上向きにして載置台に段ボール箱を載置し、その段ボール箱の一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させ、その押さえ板をクランプ手段で下方に押し下げて押さえ板と外フラップの間の接触圧を増加させることにより、押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けることができる。そのため、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げるときに段ボール箱の姿勢が不安定となるのを防止することができ、フックに接続した荷重測定器で段ボール箱の開封強度を安定して測定することが可能となる。
【００１７】
前記押さえ板は、前記外フラップに接触する位置と、その接触位置から退避する位置との間での移動が水平移動や揺動運動となるように支持することも可能であるが、前記外フラップに接触する位置と、その接触位置から退避する位置との間での移動が上下の平行移動となるように支持し、その押さえ板を任意の高さ位置で固定可能なロック手段を設けると好ましい。このようにすると、段ボール箱の高さに応じた位置で押さえ板を固定することができるので、１台の開封強度測定装置で複数種類の段ボール箱の開封強度を測定することが可能となる。
【００１８】
前記クランプ手段としては、例えば、前記押さえ板の上面に接触した状態で回転可能に支持され、回転中心から外周までの距離が回転角度に応じて変化するように回転中心からの距離の異なる複数の平らなクランプ面を外周に設けた偏心カムと、その偏心カムを回転操作して前記押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換え可能な操作レバーとを有するものを採用することができる。このようにすると、回転中心からの距離の異なる複数のクランプ面のうち、いずれのクランプ面が押さえ板の上面に接触するかを操作レバーで切り換えることによって、偏心カムによる押さえ板の押し下げ量を変更することができ、押さえ板と外フラップの間の接触圧を調節することが可能となる。
【００１９】
前記フックは前後に揺動可能に荷重測定器に接続すると、フックを外フラップに引っ掛ける作業が容易となる。この場合、前記フックは、左右に揺動可能に荷重測定器に接続することも可能であるが、このようにすると、外フラップと接着した一対の内フラップのうち、外フラップに対する接着が弱い方の内フラップに引っ張り荷重が集中し、適正な開封強度を測定できないおそれがある。そのため、前記フックは、左右には揺動しないように荷重測定器に接続すると好ましい。このようにすると、各内フラップに均等に引っ張り荷重が作用するので、適正な開封強度を測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の開封強度測定装置を使用すると、段ボール箱の一対の外フラップのうち一方の外フラップに押さえ板を接触させ、その押さえ板をクランプ手段で下方に押し下げて押さえ板と外フラップの間の接触圧を増加させることにより、押さえ板と外フラップの間に予圧を掛けることができる。そのため、他方の外フラップに引っ掛けたフックを引き上げるときに段ボール箱の姿勢が不安定となるのを防止することができ、段ボール箱の開封強度を安定して測定することができる。この結果、複数の工場においても、同一の基準で正確に開封強度を管理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態の開封強度測定装置を示す右側面図
【図２】図１に示す開封強度測定装置の正面図
【図３】図１に示す開封強度測定装置の背面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図４のV−V線に沿った断面図
【図６】図４のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図４のVII−VII線に沿った断面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【図９】図８の偏心カムを拡大して示す側面図
【図１０】図９に示す偏心カムを回転操作して、押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換えた状態を示す図
【図１１】図９に示す偏心カムを更に回転操作して、押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換えた状態を示す図
【図１２】図９に示す偏心カムを更に回転操作して、押さえ板の上面に接触するクランプ面を切り換えた状態を示す図
【図１３】図３に示すフック近傍の拡大図
【図１４】図１３のジョイント部材近傍の拡大図
【図１５】図１４のXV−XV線に沿った断面図
【図１６】図４に示す荷重測定器を昇降駆動装置で引き上げて外フラップを引き剥がした状態を示す図
【図１７】図１に示す段ボール箱の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１から図３に、この発明の実施形態の開封強度測定装置を示す。この開封強度測定装置は、缶飲料やペットボトル飲料等の商品が入った状態で段ボール箱１を載置する載置台２と、この載置台２上の段ボール箱１を押さえる押さえ板３と、荷重測定器４から吊り下げられたフック５と、荷重測定器４を上方に引き上げる昇降駆動装置６とを有する。
【００２３】
ここで、開封強度の測定を行なう段ボール箱１は、図１７に示すように、筒壁７の一端に連設された対向一対の外フラップ８，８と対向一対の内フラップ９，９とを有し、その一対の内フラップ９，９に一対の外フラップ８，８をホットメルト接着剤１０で接着して開口部が封止されている。そして、外フラップ８と内フラップ９のある側を上向きにして段ボール箱１を載置し、その状態で、外フラップ８を上方に引き上げて内フラップ９から剥がすときに要する力を開封強度として測定する。
【００２４】
図１から図３に示すように、載置台２は、段ボール箱１を載置する水平な載置面１１を有する。載置台２には、載置面１１から上方に延びる左右一対の鉛直フレーム１２，１２が固定され、その鉛直フレーム１２の上端同士が水平フレーム１３で連結されている。各鉛直フレーム１２の前面には、上下方向に延びるガイドレール１４と、そのガイドレール１４に沿ってスライド可能に保持されたスライダ１５とが設けられている。
【００２５】
図４に示すように、スライダ１５には、押さえ板３を支持するブラケット１６が取り付けられ、スライダ１５と押さえ板３が一緒に上下に移動するようになっている。スライダ１５を案内するガイドレール１４の長さは、押さえ板３が外フラップ８に接触した状態から更に上方に移動できる長さに設定されている。ここで、押さえ板３は、外フラップ８に接触する位置と、その接触位置から上方に退避した位置との間での移動が上下の平行移動となるように支持されている。
【００２６】
押さえ板３を支持するブラケット１６には、ガイドレール１４を挟持して任意のスライド位置でスライダ１５を固定可能なロック部材１７が取り付けられ、このロック部材１７によるスライダ１５の固定により、押さえ板３を任意の高さ位置で固定可能となっている。図７に示すように、ロック部材１７は、ガイドレール１４を間にして左右に対向する対向片の前端同士を連結した断面Ｃ状に形成され、ガイドレール１４を挟持して制動力を発生するロック状態と、ガイドレール１４の挟持を解除するロック解除状態とをレバー操作により切換可能となっている。
【００２７】
図４に示すように、ブラケット１６は、左右のスライダ１５に固定される背面板１８と、背面板１８から前方に延び出す前方延出板１９とからなり、前方延出板１９の下側に押さえ板３が対向配置され、この前方延出板１９と押さえ板３がリーマボルト２０を介して連結されている。
【００２８】
図８に示すように、リーマボルト２０は、押さえ板３にねじ込み固定されたねじ軸部２１と、前方延出板１９に形成された上下方向の貫通孔２２にスライド可能に嵌合する円筒部２３と、円筒部２３の上端に設けられたフランジ部２４とからなり、貫通孔２２に対する円筒部２３のスライドによって前方延出板１９に対する押さえ板３の相対移動を許容し、一方、前方延出板１９の上面にフランジ部２４が当接することによって押さえ板３の移動範囲を規制するようになっている。
【００２９】
図７および図８に示すように、前方延出板１９には、外フラップ８に自重で接触した状態の押さえ板３を下方に押し下げて押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を増加させるクランプ手段２５が設けられている。クランプ手段２５は、左右方向に延びる回転操作軸２６と、回転操作軸２６に固定された偏心カム２７と、回転操作軸２６の一端に設けられた操作レバー２８とからなる。
【００３０】
図９から図１２に示すように、偏心カム２７の外周には、回転中心から外周までの距離が回転角度に応じて変化するように回転中心からの距離の異なる複数の平らなクランプ面２９が設けられている。この偏心カム２７は、前方延出板１９の下側にはみ出した状態で回転可能に支持され、前方延出板１９の下側にはみ出した部分が押さえ板３の上面に接触しており、その接触状態を保ったまま操作レバー２８で回転操作することによって押さえ板３の上面に接触するクランプ面２９を切り換え、前方延出板１９と押さえ板３の相対距離を変化させることが可能となっている。ここで、偏心カム２７の回転操作による前方延出板１９と押さえ板３の相対距離の変化量は１．０〜３．０ｍｍの範囲に設定されている。
【００３１】
図７に示すように、偏心カム２７は、押さえ板３を左右均等に押し下げるように左右に対で設けられている。押さえ板３は、段ボール箱１の外フラップ８を全幅にわたって均一に押さえるために外フラップ８よりも幅広に形成されている。また、押さえ板３は、段ボール箱１の上面の視認性を向上させるため、透明の材質（例えば透明のアクリル樹脂）で形成されている。
【００３２】
図１から図３に示すように、押さえ板３を支持するブラケット１６には、ワイヤ３０を介してバランスウェイト３１が連結されている。ワイヤ３０は、鉛直フレーム１２の上端に回転可能に設けられたプーリ３２に巻き掛けられており、このワイヤ３０を介してブラケット１６とバランスウェイト３１の重量バランスを取ることで、極めて軽い力での押さえ板３の昇降操作を可能としている。
【００３３】
ここで、宙吊り状態のバランスウェイト３１は不安定なので、バランスウェイト３１の昇降時の揺れを防止するために、図３に示すように、バランスウェイト３１には上下方向の貫通孔３３が形成され、この貫通孔３３をスライド可能に貫通する２本のガイドロッド３４でバランスウェイト３１が昇降可能に案内されている。
【００３４】
図３に示すように、水平フレーム１３には、水平フレーム１３の中央から上方に延びるように角パイプ３５が固定されている。図４に示すように、角パイプ３５の前面には、上下方向に延びるガイドレール３６と、そのガイドレール３６に沿ってスライド可能に保持されたスライダ３７とが設けられている。
【００３５】
スライダ３７には、昇降駆動装置６を支持するブラケット３８が取り付けられ、スライダ３７と昇降駆動装置６が一緒に上下に平行移動するようになっている。図６に示すように、ブラケット３８は、角パイプ３５の外周に沿った断面Ｌ形に形成され、角パイプ３５の側面に対向する部分にインデックスプランジャ３９が取り付けられている。
【００３６】
図４および図６に示すように、インデックスプランジャ３９には、角パイプ３５の側面に向けてばね（図示せず）で付勢されたストッパピン４０を有し、一方、角パイプ３５の側面には、上下方向に間隔をおいて複数のストッパ孔４１が設けられており、ストッパピン４０の位置がストッパ孔４１に一致したときにストッパピン４０の先端がストッパ孔４１に入り込んで昇降駆動装置６の高さを固定するようになっている。
【００３７】
ここで、各ストッパ孔４１の位置は、箱の高さの異なる複数種類の段ボール箱１に対応した位置に配置され、昇降駆動装置６の高さを、各種類の段ボール箱１の高さに基づく最適な位置に変更できるようになっている。インデックスプランジャ３９には、ストッパピン４０をストッパ孔４１から引き抜く操作を行なうためのノブ４２が設けられている。
【００３８】
図５に示すように、昇降駆動装置６は、電動モータ４３と、電動モータ４３の回転が入力されるねじ軸４４と、ねじ軸４４に平行に配置されたリニアシャフト４５と、ねじ軸４４にねじ係合するねじ孔４６とリニアシャフト４５にスライド可能に嵌合するガイド孔４７とが設けられた昇降ブロック４８とを有し、電動モータ４３の回転を昇降ブロック４８の昇降動作に変換して出力する。図４に示すように、電動モータ４３とねじ軸４４とリニアシャフト４５はベースプレート４９に組み付けて一体化され、そのベースプレート４９がブラケット３８に固定されている。また、ベースプレート４９には、昇降駆動装置６を覆うカバー５０が取り付けられている。
【００３９】
図４および図６に示すように、昇降ブロック４８にはリニアガイド５１を介して上下に移動可能に荷重測定器４が接続されている。また、昇降ブロック４８と荷重測定器４の間には、荷重測定器４と昇降ブロック４８を相対位置決めするアジャストボルト５２が設けられており、このアジャストボルト５２の回転操作によって、昇降ブロック４８に対する荷重測定器４の取り付け高さを調節することができるようになっている。
【００４０】
図４に示すように、荷重測定器４は下方に突出する計測軸５３を有し、この計測軸５３に負荷される引っ張り力を測定して表示窓５４（図２参照）に表示する。荷重測定器４の計測軸５３には、ジョイント部材５５を介してフック５が接続されている。
【００４１】
図１３から図１５に示すように、ジョイント部材５５は、上端が計測軸５３に固定され下端が左右の二股に分かれた二股アーム５６と、二股アーム５６の二股部に設けられた揺動軸５７と、その揺動軸５７を介して二股アーム５６に前後に揺動可能に接続された揺動アーム５８とからなる。揺動アーム５８とフック５は、フック５に形成された長穴５９とビス６０で上下方向に位置調整可能に連結されている。ここで、ジョイント部材５５のもつ自由度は、左右方向に延びる揺動軸５７を中心とした前後方向の揺動のみであり、フック５と計測軸５３は左右には揺動しないように接続されている。
【００４２】
図８および図１３に示すように、フック５は、ジョイント部材５５から下方に延びる鉛直板部６１と、鉛直板部６１の下方に配置された水平板部６２と、鉛直板部６１の下端と水平板部６２の後端を接続する接続板部６３とからなり、前後の揺動により水平板部６２を外フラップ８に引っ掛けて使用する。
【００４３】
この開封強度測定装置の使用例を以下に説明する。まず、缶飲料やペットボトル飲料等の商品を収容した状態で、内フラップ９に外フラップ８をホットメルト接着剤１０で接着して封緘が完了した状態の段ボール箱１を、外フラップ８と内フラップ９のある側を上向きにして載置台２に段ボール箱１を載置する。次に、一方の外フラップ８にフック５を引っ掛け、もう一方の外フラップ８の上面に押さえ板３を自重で接触させ、その状態でロック部材１７を操作して押さえ板３の位置を固定する。このとき、図１２に示すように、前方延出板１９と押さえ板３の相対距離が最小となるように、操作レバー２８で偏心カム２７の回転角度を予め設定しておく。
【００４４】
そして、外フラップ８の上面に接触した状態で押さえ板３の位置を固定した後、図９に示すように、操作レバー２８の操作により偏心カム２７を回転させて前方延出板１９と押さえ板３の相対距離を大きくし、この相対距離の増大によって押さえ板３を下方に押し下げ、押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を増加させる。その後、図１６に示すように、フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げることによって外フラップ８を引き剥がし、このとき要した引き上げ力を荷重測定器４で測定し、その引き上げ力が最大となった瞬間の測定値を開封強度として出力する。
【００４５】
上記の開封強度測定装置は、電動モータ４３の駆動力を昇降動作に変換して出力する昇降駆動装置６で荷重測定器４を引き上げるので、一定の引っ張り速度と引っ張り方向で外フラップ８を引き剥がすことができ、作業者の手で荷重測定器４を引き上げる従来の測定方法よりも、測定値のばらつきを低減することができる。
【００４６】
また、作業者の手で一方の外フラップ８を押さえる従来の方法では、他方の外フラップ８を引き剥がすときに、外フラップ８の押さえ方の個人差によって測定値にばらつきが生じる可能性があるが、上記の開封強度測定装置においては、外フラップ８に接触した押さえ板３を、予め設定された一定距離だけ更に押し下げて外フラップ８を押さえるので、外フラップ８の押さえ方に個人差が生じず、測定値にばらつきが生じにくい。
【００４７】
ここで、仮に、外フラップ８と押さえ板３の間にクランプ手段２５による予圧を掛けていない状態で開封強度の測定を実施した場合、段ボールの柔軟性によって押さえ板３と外フラップ８の間に遊びが残るので、フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げることによって外フラップ８を引き剥がすときに、段ボール箱１の姿勢が不安定となって微小な動きが生じ、その動きが開封強度の測定値に影響して、開封強度の測定値が不安定となる可能性がある。
【００４８】
これに対し、上記実施形態の開封強度測定装置は、クランプ手段２５で押さえ板３を押し下げて、押さえ板３と外フラップ８の間に予圧を掛けることができるので、フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げることによって外フラップ８を引き剥がすときに、段ボール箱１の姿勢が不安定となるのを防止することができ、段ボール箱１の開封強度を安定して測定することができる。そのため、開封強度測定装置を使用すると、複数の工場においても、同一の基準で正確に開封強度を管理することが可能となる。
【００４９】
また、上記実施形態の開封強度測定装置は、上下に平行移動するように押さえ板３が支持され、その押さえ板３をロック部材１７により任意の高さ位置で固定可能としているので、段ボール箱１の高さに応じた位置で押さえ板３を固定することができ、１台の開封強度測定装置で複数種類の段ボール箱１の開封強度を測定することが可能である。
【００５０】
また、上記実施形態の開封強度測定装置は、クランプ手段２５として複数のクランプ面２９を有する偏心カム２７を用いているので、回転中心からの距離の異なる複数のクランプ面２９のうち、いずれのクランプ面２９が押さえ板３の上面に接触するかを操作レバー２８で切り換えることによって、偏心カム２７による押さえ板３の押し下げ量を変更することができ、押さえ板３と外フラップ８の間の接触圧を調節することが可能である。
【００５１】
外フラップ８に引っ掛けるフック５は、左右に揺動可能に荷重測定器４に接続することも可能であるが、このようにすると、外フラップ８と接着した一対の内フラップ９，９のうち、外フラップ８に対する接着が弱い方の内フラップ９に引っ張り荷重が集中し、適正な開封強度を測定できないおそれがある。これに対し、上記実施形態の開封強度測定装置は、左右には揺動しないようにフック５を荷重測定器４に接続しているので、各内フラップ９に均等に引っ張り荷重が作用し、適正な開封強度を測定することが可能である。
【００５２】
フック５に接続した荷重測定器４を昇降駆動装置６で引き上げるときに、荷重測定器４の引き上げ速度は、１００〜６００ｍｍ／分の範囲で設定すると好ましい。６００ｍｍ／分以下に設定することにより、荷重測定器４の測定値を安定させることができる。また、１００ｍｍ／分以上に設定することにより、開封強度の測定に要する時間を抑えて、作業効率を高めることができる。
【００５３】
そして、荷重測定器４の引き上げ速度は、引き上げ開始時から引き上げ終了時まで上記所定範囲内の一定値に保持するようにしてもよいが、引き上げ開始時から引き上げ速度が次第に増加するようにして、１００ｍｓｅｃ〜３００ｍｓｅｃが経過した時点で上記一定値に到達するように昇降駆動装置６の電動モータ４３を速度制御すると好ましい。このようにすると、荷重測定器４の引き上げ速度が人の手による実際の開封時の引き上げ速度に近くなり、実際の開封強度に近い測定値を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１ 段ボール箱
２ 載置台
３ 押さえ板
４ 荷重測定器
５ フック
６ 昇降駆動装置
８ 外フラップ
９ 内フラップ
１７ ロック部材
２５ クランプ手段
２７ 偏心カム
２８ 操作レバー
２９ クランプ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の内フラップ（９，９）に一対の外フラップ（８，８）を接着して開口部を封止した段ボール箱（１）の前記外フラップ（８）を内フラップ（９）から引き剥がして開封するときの開封強度を測定する開封強度測定装置において、
前記外フラップ（８）と内フラップ（９）のある側を上向きにして段ボール箱（１）を載置する載置台（２）と、その載置台（２）に載置された段ボール箱（１）の前記一対の外フラップ（８，８）のうちの一方の外フラップ（８）を押さえる押さえ板（３）と、外フラップ（８）に接触した状態の前記押さえ板（３）を下方に押し下げて押さえ板（３）と外フラップ（８）の間の接触圧を増加させるクランプ手段（２５）と、前記一対の外フラップ（８，８）のうちの他方の外フラップ（８）に引っ掛けるフック（５）と、そのフック（５）に接続した荷重測定器（４）を上方に引き上げる昇降駆動装置（６）とを有することを特徴とする開封強度測定装置。
【請求項２】
前記押さえ板（３）を、前記外フラップ（８）に接触する位置と、その接触位置から退避する位置との間で上下に平行移動するように支持し、その押さえ板（３）を任意の高さ位置で固定可能なロック手段（１７）を設けた請求項１に記載の開封強度測定装置。
【請求項３】
前記クランプ手段（２５）は、前記押さえ板（３）の上面に接触した状態で回転可能に支持され、回転中心から外周までの距離が回転角度に応じて変化するように回転中心からの距離の異なる複数の平らなクランプ面（２９）を外周に設けた偏心カム（２７）と、その偏心カム（２７）を回転操作して前記押さえ板（３）の上面に接触するクランプ面（２９）を切り換え可能な操作レバー（２８）とを有する請求項１または２に記載の開封強度測定装置。
【請求項４】
前記フック（５）が、前後に揺動可能かつ左右には揺動しないように前記荷重測定器（４）に接続され、そのフック（５）の前後の揺動により前記フック（５）を外フラップ（８）に引っ掛けるようにした請求項１から３のいずれかに記載の開封強度測定装置。
【請求項１】
一対の内フラップ（９，９）に一対の外フラップ（８，８）を接着して開口部を封止した段ボール箱（１）の前記外フラップ（８）を内フラップ（９）から引き剥がして開封するときの開封強度を測定する開封強度測定装置において、
前記外フラップ（８）と内フラップ（９）のある側を上向きにして段ボール箱（１）を載置する載置台（２）と、その載置台（２）に載置された段ボール箱（１）の前記一対の外フラップ（８，８）のうちの一方の外フラップ（８）を押さえる押さえ板（３）と、外フラップ（８）に接触した状態の前記押さえ板（３）を下方に押し下げて押さえ板（３）と外フラップ（８）の間の接触圧を増加させるクランプ手段（２５）と、前記一対の外フラップ（８，８）のうちの他方の外フラップ（８）に引っ掛けるフック（５）と、そのフック（５）に接続した荷重測定器（４）を上方に引き上げる昇降駆動装置（６）とを有することを特徴とする開封強度測定装置。
【請求項２】
前記押さえ板（３）を、前記外フラップ（８）に接触する位置と、その接触位置から退避する位置との間で上下に平行移動するように支持し、その押さえ板（３）を任意の高さ位置で固定可能なロック手段（１７）を設けた請求項１に記載の開封強度測定装置。
【請求項３】
前記クランプ手段（２５）は、前記押さえ板（３）の上面に接触した状態で回転可能に支持され、回転中心から外周までの距離が回転角度に応じて変化するように回転中心からの距離の異なる複数の平らなクランプ面（２９）を外周に設けた偏心カム（２７）と、その偏心カム（２７）を回転操作して前記押さえ板（３）の上面に接触するクランプ面（２９）を切り換え可能な操作レバー（２８）とを有する請求項１または２に記載の開封強度測定装置。
【請求項４】
前記フック（５）が、前後に揺動可能かつ左右には揺動しないように前記荷重測定器（４）に接続され、そのフック（５）の前後の揺動により前記フック（５）を外フラップ（８）に引っ掛けるようにした請求項１から３のいずれかに記載の開封強度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−８３５９５（Ｐ２０１３−８３５９５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４８０４（Ｐ２０１１−２２４８０４）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００１１５９８０）レンゴー株式会社 (502)
【出願人】（５０７１３４２２０）株式会社イマダ (2)
【出願人】（５９６１２６４６５）アサヒ飲料株式会社 (84)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００１１５９８０）レンゴー株式会社 (502)
【出願人】（５０７１３４２２０）株式会社イマダ (2)
【出願人】（５９６１２６４６５）アサヒ飲料株式会社 (84)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]