特許 7642242 折り装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-28

(45)【発行日】2025-03-10

(54)【発明の名称】折り装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 45/04 20060101AFI20250303BHJP

   B65H 5/02 20060101ALI20250303BHJP

【ＦＩ】

B65H45/04

B65H5/02 K

B65H5/02 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022083128

(22)【出願日】2022-05-20

(65)【公開番号】P2023170988

(43)【公開日】2023-12-01

【審査請求日】2024-06-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000206093

【氏名又は名称】大森機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】新屋 俊和

(72)【発明者】

【氏名】浮ケ谷 重晃

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－１３０９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５４９８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ４５／０４

Ｂ６５Ｈ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の物品を第１速度で一の搬送方向に搬送する第１コンベアと、
前記第１コンベアと直列的且つ、所定の落差を設けて該第１コンベアの下方に配置され、該第１コンベアの下流側端部から放出されて落下する前記物品を受け入れ可能な第２コンベアとを有し、
前記第２コンベアは、前記物品を受け入れる少なくとも一部の期間において前記第１速度より低速の第２速度で走行するものであり、
前記物品を前記第１コンベアから前記第２コンベアに落下させ、該第１コンベアにおける搬送時の上面が内側となるように折り返す、
ことを特徴とする折り装置。

【請求項2】

前記第２コンベアの上流側端部を、前記第１コンベアの下流側端部よりも上流側に位置させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の折り装置。

【請求項3】

前記第１コンベアの下流側端部の直下よりも前記搬送方向における前方において、該第１コンベアにおける搬送時の下面が前記第２コンベアに着地するように、前記第１速度、前記第２速度および前記落差がそれぞれ設定される、
ことを特徴とする請求項２に記載の折り装置。

【請求項4】

前記第２コンベアの搬送面における前記物品の保持力は、前記第１コンベアの搬送面における該物品の保持力より大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の折り装置。

【請求項5】

前記物品は、一部が前記第１コンベアの下方に潜り込むように湾曲しつつ落下する、
ことを特徴とする請求項１に記載の折り装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート状部材を二つ折りする折り装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ベルトコンベアで搬送中のハップ剤（湿布）を検知して、所定時間後に垂下状態のハップ剤に折込板を進出させて下流側のベルトコンベアに移載し、ベルトコンベアと押圧用ドライブローラーによってハップ剤を二つ折りにするシート折り装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

また、集積品の折り曲げ搬送装置として、山型の搬送面を押送される集積品を、移し替えロボットが吊り上げフック部にて支持して吊り上げることで、集積品をその支持した部位から２つ折り状態にし、所定位置に移し替える装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６８８４３８８号公報

【文献】特開２０２１－１９５１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のシート折り装置は、折込板を進退させる機構（リニアガイド、モータ、エアシリンダーなど）や、押圧用ドライブローラーの駆動機構が必要であり、制御や装置の構成が複雑となる。この結果、メンテナンスの工数もかかり、例えばトラブルなどの場合の復旧にも時間がかかる上、装置も大型化する。また、折込板で押し込んだり、押圧用ドライブローラーで押圧する必要があり、傷が発生しやすい製品の二つ折りには適さない。さらに、例えば、複数枚のハップ剤を平積みした積層品を纏めて二つ折りするような場合には、垂下状態にした際に、中間層のハップ剤の位置がずれたり、落下してしまう恐れがある。

【0006】

また、特許文献２の装置は集積品を二つ折りするものであるが、２台の移し替えロボットや山型の搬送面が必要となるなど、この場合も制御や装置の構成が複雑となる。また、例えば、同じ二つ折りであっても、折りの厳密さ（正確さ）よりも処理速度を優先する要望もある。例えば連続的に供給される製品を高速処理する場合には、ロボットを採用する装置では十分な処理能力が得られない問題もある。また、集積品を二つ折りにする向き（搬送方向に対する折り目の方向）を異ならせたい場合にはこの方式は使用できないことがある。

【0007】

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡素な構成で、製品に対する傷等の発生を最小限に抑えることができ、製品の枚数によらず折り返すことが可能であり、また高速処理も可能な折り装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、シート状の物品を第１速度で一の搬送方向に搬送する第１コンベアと、前記第１コンベアと直列的且つ、所定の落差を設けて該第１コンベアの下方に配置され、該第１コンベアの下流側端部から放出されて落下する前記物品を受け入れ可能な第２コンベアとを有し、前記第２コンベアは、前記物品を受け入れる少なくとも一部の期間において前記第１速度より低速の第２速度で走行するものであり、前記物品を前記第１コンベアから前記第２コンベアに落下させ、該第１コンベアにおける搬送時の上面が内側となるように折り返す、ことを特徴とする折り装置に係るものである。

【0009】

本発明によれば上記課題を鑑みてなされたものであり、簡素な構成で、製品に対する傷等の発生を最小限に抑えることができ、製品の枚数によらず折り返すことが可能であり、また高速処理も可能な折り装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る折り装置を示す概略図であり、（Ａ）全体構成を示す正面図、（Ｂ）全体構成を示す平面図、（Ｃ）一部を抜き出して示す拡大正面図である。

【図2】折り装置で二つ折りする物品を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図である。

【図3】本発明に係る折り装置による折り動作を時系列で示す概略正面図である。

【図4】本発明に係る折り装置による折り動作を時系列で示す概略正面図である。

【図5】本発明に係る折り装置による折り動作を時系列で示す概略正面図である。

【図6】本発明に係る折り装置による折り動作を時系列で示す概略正面図である。

【図7】本発明に係る折り装置による折り動作を時系列で示す概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る折り装置１０の一例について詳細に説明する。図１は、本実施形態の折り装置１０の概略を示す正面図であり、図１（Ａ）が全体の正面図、同図（Ｂ）が全体平面（上面）図、同図（Ｃ）が同図（Ａ）の破線部分の拡大正面図である。図２は、折り装置１０によって二つ折りされる物品ＸＡ１の外観を示す図であり、図２（Ａ）が折り返す前の上面（平面図）であり、同図（Ｂ）が図１に対応する正面図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本図及び以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚み、位置などを適宜誇張して表現する。また、本実施形態では折り装置１０における各種方向の定義として、物品ＸＡ１の搬送される第一方向を搬送方向Ｔとし、搬送方向Ｔに直交する第二方向を搬送幅方向Ｗとし、搬送方向Ｔ及び搬送幅方向Ｗに対して直交する第三方向を搬送高さ方向Ｈとする。

【0012】

図１を参照して、本発明の実施形態に係る折り装置１０は、第１コンベア１１と、第２コンベア１２と、制御ユニット（不図示）などを有する。
第１コンベア１１は例えば、ベルトコンベアであり、スプロケット１１１、１１２と、これらにかけ回される環状の第１ベルト１１３を有する。一方のスプロケット１１１は、例えば駆動用スプロケットであり、サーボモーター（不図示）の駆動によって回転し、これにより第１ベルト１１３は所定方向に循環するように走行する。第１ベルト１１３は例えば、第１の保持力で物品ＸＡ１を保持可能なベルトであり、第１コンベア１１の第１搬送面１１Ａを構成する。第１ベルト１１３は例えば、ポリウレタン製であり平滑な性状を有する。他方のスプロケット１１２は、例えば従動用スプロケットであり、第１ベルト１１３の走行によって、スプロケット１１１に連動して回転する。第１コンベア１１は、その上流工程から供給されるシート状の物品ＸＡ１を、第１速度Ｖ１（周速）で搬送方向Ｔに搬送する。

【0013】

第２コンベア１２も、第１コンベア１１と同様のベルトコンベアであり、例えば、スプロケット１２１、１２２と、これらにかけ回される環状の第２ベルト１２３を有する。一方のスプロケット１２１は、例えば駆動用スプロケットでありサーボモーター（不図示）の駆動によって回転し、これにより第２ベルト１２３は所定方向に循環するように走行する。他方のスプロケットは例えば従動用スプロケットであり、第２ベルト１２３の走行によって、スプロケット１２１に連動して回転する。

【0014】

第２ベルト１２３は例えば、第２の保持力で物品ＸＡ１を保持可能なベルトであり、第２コンベア１２の第２搬送面１２Ａを構成する。ここで、第２の保持力は、第１の保持力より大きいものが選択される。第２ベルト１２３は例えば、ポリエステル帆布性であり、布目状の性状を有する。なお、本実施形態における「ベルトの保持力」とは、ベルトと物品ＸＡ１（この例ではハップ剤）とを横滑りさせたときの当該物品ＸＡ１の滑りの程度であり、横滑りしやすいほど保持力が「小さい（弱い）」ことを意味する。つまり、本実施形態では、第１ベルト１１３と第２ベルト１２３の例えば、材質や性状を異ならせるなどして、或る物品ＸＡ１を第１ベルト１１３上で横滑りさせた場合の横滑りの程度（第１の保持力）よりも、同じ物品ＸＡ１を第２ベルト１２３上で横滑させた場合の横滑りの程度（第２の保持力）の方が大きくなる（強くなる、横滑りしにくくなる）ように、第１ベルト１１３および第２ベルト１２３をそれぞれ選択する。

【0015】

第２コンベア１２は、第１コンベア１１と直列的に、すなわち第１コンベア１１と同じ搬送方向Ｔに物品ＸＡ１を搬送するように配置される。また、図１（Ｃ）に示すように、第２コンベア１２は、第１コンベア１１から所定の落差ｈを設けて第１コンベア１１の下方に配置される。第１コンベア１１によって搬送される物品ＸＡ１は、その下流側端部１１２Ｅから放出されて落下し、第２コンベア１２はその落下する物品ＸＡ１を受け入れ可能となっている。

【0016】

第２コンベア１２は、物品ＸＡ１を受け入れる少なくとも一部の期間において第１速度Ｖ１より低速の第２速度Ｖ２（周速）で走行する。この例では、第２コンベア１２は、折り装置１０の動作中は常時、一定の第２速度Ｖ２でベルトが走行し、物品ＸＡ１を第２速度Ｖ２で搬送する。

【0017】

これら折り装置１０の各部は、制御手段（制御ユニット）によって統括的に制御される。制御手段は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。

【0018】

図２を参照して、本実施形態の物品ＸＡ１について説明する。物品ＸＡ１は、例えば、軟体の薄物であり且つ、或る程度の重量感のあるシート状物品ＸＡ１´を複数枚平積みした集積品である。より詳細に、シート状物品ＸＡ１´は例えばハップ剤であり、平積みの枚数は例えば２～数枚である。本実施形態の物品ＸＡ１は、シート状物品ＸＡ１´を平積みした集積品として搬送された場合であっても、軟体・薄物という形態とその自重とによって、特に支持部材を必要とせずとも一体的に纏まり、全体としてシート状を呈している。本実施形態の図面においては、図示の便宜上、３枚のシート状物品ＸＡ１´を平積みした場合について例示するが、平積みの枚数はこれに限らない。また、物品ＸＡ１は集積品に限らず、一枚のシート状物品であってもよい。

【0019】

また、物品ＸＡ１（シート状物品ＸＡ１´）は、平面視（図２（Ａ））において長辺ＬＳと短辺ＳＳを有する矩形状であり、第１コンベア１１においてはその長辺ＬＳを搬送方向Ｔに、短辺ＳＳを搬送幅方向Ｗに向けるように配置した状態で搬送される。そして折り装置１０は、物品ＸＡ１の長辺ＬＳが短くなるように、これを二つ折りする。

【0020】

ここで、本実施形態の折り装置１０は、二つ折りの厳密さよりも処理能力（高速処理すること）が優先されるものである。つまり、例えば、折り装置１０（第１コンベア１１）に供給される時点で物品ＸＡ１は、長辺ＬＳが搬送方向Ｔにおいて厳密に揃っていない場合も許容される。また平積みされるシート状物品ＸＡ１´が互いに僅かに位置ずれが生じている場合も許容される。そして、折り装置１０に要求される二つ折りの仕様としては、長辺ＬＳを厳密に２分の１に折り曲げたり、折り癖を付与する必要はなく、例えば長辺ＬＳの長さが概ね２分の１になるように折り返すものであればよい。

【0021】

再び図１（Ｃ）を参照して、本実施形態における「落差ｈ」とは、第１コンベア１１の第１搬送面１１Ａと、第２コンベア１２の第２搬送面１２Ａの搬送高さ方向Ｈにおける高低差をいう。また、第１コンベア１１と第２コンベア１２は、搬送方向Ｔにおいて一部重畳するように配置される。具体的には、第２コンベア１２の上流側端部１２１Ｅ（上流側のスプロケット１２１の上流側の端部）は、第１コンベアの下流側端部１１２Ｅ（下流側のスプロケット１１２の下流側の端部）よりも上流側に配置される。つまり、第１コンベアの下流側端部１１２Ｅの鉛直方向直下は、第２コンベア１２の第２ベルト１２３の平坦面が位置するように（スプロケット１２１が位置しないように）両コンベア１１、１２の位置が設定される。

【0022】

詳細は後述するが、第２速度Ｖ２は、例えば、第１速度Ｖ１の２分の１以下の速度である。また例えば、第１速度Ｖ１は、２０ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓ程度であり、第２速度Ｖ２は１０ｍ／ｓ～１５ｍ／ｓである。落差ｈは、折り返される物品ＸＡ１の搬送高さ方向Ｈにおける最大高さｈ´より高く、折り返される物品ＸＡ１が第１コンベア１１（の下面）に干渉しない高さに設定される。既に述べたように本実施形態では、折り癖（折り目線）が形成されるような折りたたみではなく、同図（Ｃ）に示すように概ね物品ＸＡ１の長辺ＬＳの中央付近で湾曲するように折り返されるものである。つまり、「折り返される物品ＸＡ１の最大高さｈ´」は、具体的には、小さい曲率の湾曲面となる折り返し部ＴＲＮの高さである。

【0023】

このような構成により、本実施形態の折り装置１０は、物品ＸＡ１を第１コンベア１１から第２コンベア１２に落下させることで、第１コンベア１１における搬送時の上面Ｓｆ１が内側となるように、すなわち上面Ｓｆ１を表とした場合に中表となるように二つに折り返す（折り曲げる）。

【0024】

以下、折り装置１０における物品ＸＡ１の折り返し（二つ折り）の処理について詳細に説明する。図３から図５は、折り装置１０における物品ＸＡ１の折り返し（二つ折り）の処理を時系列で示す概要正面図である。

【0025】

まず図３（Ａ）では、第１コンベア１１によって、その上流工程から供給される長さＭのシート状の物品（集積品）ＸＡ１が、第１速度Ｖ１で搬送方向Ｔに搬送されている。なお、物品ＸＡ１の長さＭは、原則、シート状物品ＸＡ１´の長辺ＬＳの長さであるが、本実施形態では、特に平積みされた集積品の場合はシート状物品ＸＡ１´同士の位置ずれも許容し、同図（Ａ）に示すように物品ＸＡ１としての長手方向の長さ（下流側端部から上流側端部までの長さ）を物品ＸＡ１の長さＭとする。また、本実施形態では集積品を構成するシート状物品ＸＡ１´同士の位置ずれを許容するが、当然ながらシート状物品ＸＡ１´同士の位置ずれがない状態で搬送される場合があってもよい。物品ＸＡ１は、第１コンベア１１の第１搬送面１１Ａに載置される（第１搬送面１１Ａによる支持がある）のみで他の部材による支持（保持）はない。なお、第１ベルト１１３は、同じ物品ＸＡ１に対する保持力が第２ベルト１２３よりも小さいグリップベルトを採用している。保持力が第２ベルト１２３より小さい場合、第１速度Ｖ１で走行した場合であっても、物品ＸＡ１を位置ずれすることなく、所定位置で保持することができる。

【0026】

そして図３（Ｂ）に示すように、第１コンベア１１において搬送が進むと、その下流側端部１１２Ｅから物品ＸＡ１が放出される。詳細には、第１コンベア１１の下流側端部１１２Ｅの手前で第１搬送面１１Ａによる支持が解放される（載置状態でなくなる）と、物品ＸＡ１はその搬送方向Ｔの先端ＴＰから前方に放出される。第１搬送面１１Ａによる支持が解放される（載置状態でなくなる）位置は、スプロケット１１２の中心１１２Ｃの鉛直上方で第１搬送面１１Ａ（第１ベルト１１３）が水平移動する終了点（以下「水平移動終了点Ｅ」という。）である。なお、本実施形態における物品ＸＡ１は既に述べているように集積品であり、以下に説明する折り返しの動作中に各シート状物品ＸＡ１´の位置（真の先端となるシート状物品ＸＡ１´）が変化する場合もあるが、「物品ＸＡ１の先端ＴＰ」とは、一纏まりの物品ＸＡ１としての（各状態における）先端をいう。後端ＥＰについても同様である。

【0027】

そして同図（Ｃ）に示すように、物品ＸＡ１の先端ＴＰは自重により落下する。この時の物品ＸＡ１の先端ＴＰの運動は、第１搬送面１１Ａの水平移動終了点Ｅから初速度Ｖ１で水平投射された物体の放物運動と概ね同様であり、水平移動終了点Ｅの鉛直直下、更には第１コンベア１１の下流側端部１１２Ｅの鉛直直下よりも搬送方向Ｔにおける前方に落下する。

【0028】

図４（Ａ）に示すように、第１コンベア１１の下方にはこれと直列的に第２コンベア１２が配置されている。第２コンベア１２は、第２搬送面１２Ａ（第２ベルト１２３）が第２速度Ｖ２（第１速度Ｖ１より低速）で走行する。また、第２コンベア１２の上流側端部１２１Ｅは、第１コンベア１１の下方（第１コンベア１１の下流側端部１１２Ｅより上流側）に潜り込んで物品ＸＡ１を受け入れ可能となっており、物品ＸＡ１の先端ＴＰは、第２コンベア１２（第２第２ベルト１２３）の平坦面（スプロケット１２１にかけ回されて曲率が生じている部分を除いた平坦面）となる落下地点Ｆに着地する。第２ベルト１２３は、保持力が第１ベルト１１３より大きい（強い）グリップベルトが採用されており、物品ＸＡ１は、第２ベルト１２３に対して適度に滑りつつその上に保持可能となっている。

【0029】

このような条件下において、落下地点Ｆにおける物品ＸＡ１の先端ＴＰは、図４（Ａ）中の破線丸印の拡大図ｅｖとして示すように、第１コンベア１１における搬送時の下面Ｓｆ２が第２コンベア１２の第２搬送面１２Ａに当接する。なお、拡大図ｅｖでは集積品である物品ＸＡ１を単一の実線で示している。これにより、先端ＴＰは、第２速度Ｖ２に減速されて搬送方向Ｔに移動する。

【0030】

またこの状態（物品ＸＡ１の先端ＴＰが第２コンベア１２（の第２搬送面１２Ａ）に到達した状態）では、物品ＸＡ１の後端ＥＰが第１コンベア１１（の第１搬送面１１Ａ）上に残存している。換言すると、物品ＸＡ１の長さＭに応じて、物品ＸＡ１の先端ＴＰが第２コンベア１２（の第２搬送面１２Ａ）に到達した際には物品ＸＡ１の後端ＥＰが第１コンベア１１（の第１搬送面１１Ａ）上に残存するように、落差ｈが設定される。つまり落差ｈは、物品ＸＡ１の長さＭも考慮して設定され、一例として、物品ＸＡ１の長さＭの例えば、１／２以下であり、１／４～１／３程度が好ましい。

【0031】

そして、図４（Ｂ）に示すように、物品ＸＡ１は、先端ＴＰ及びその付近の下面Ｓｆ２を第２搬送面１２Ａに当接または対向させた状態で、先端ＴＰ及びその近傍が第２速度Ｖ２で搬送方向Ｔに移動する。詳細には、最下層のシート状物品ＸＡ１´の下面Ｓｆ２が第２搬送面１２Ａに当接し、２層目、３層目…のシート状物品ＸＡ１´の下面Ｓｆ２は第２搬送面１２Ａに当接または対向する。なお、物品ＸＡ１が集積品の場合で、例えば、２層目（３層目も同様）のシート状物品ＸＡ１´の先端が物品ＸＡ１としての先端ＴＰであっても同様である。つまり、図４（Ａ）の破線丸印に示すように、２層目のシート状物品ＸＡ１´の先端（物品ＸＡ１の先端ＴＰ）は、その下面Ｓｆ２が第２搬送面１２Ａに当接する。最下層のシート状物品ＸＡ１´の先端は、２層目のシート状物品ＸＡ１´の先端（物品ＸＡ１の先端ＴＰ）に上から押さえられるようにして、その下面Ｓｆ２が第２搬送面１２Ａに当接する。結果として、図４（Ｂ）に示すように、物品ＸＡ１は、その先端ＴＰ近傍が略Ｌ字状に撓んだ状態で、搬送方向Ｔに移動する。

【0032】

その後、図４（Ｃ）に示すように物品ＸＡ１は、第２搬送面１２Ａに載置されている部分（以下「前方部分ＦＲ」という。）が第２速度Ｖ２で移動しつつ、第１搬送面１１Ａに載置されている部分（以下、「後方部分ＢＫ」という。）が第１速度Ｖ１で移動する。第２速度Ｖ２は第１速度Ｖ１より低速であるので、前方部分ＦＲは後方部分ＢＫに対して減速し、第２搬送面１２Ａ上で第１ベルト１１３よりも大きい保持力で保持されながら搬送される。一方、後方部分ＢＫは第１コンベア１１から第１速度Ｖ１で押し出され、前方部分ＦＲの長さが増加する。このとき前方部分ＦＲの移動は低速であるので、ある程度まで搬送方向Ｔの後方（上流側）、すなわち白抜き矢印で示すように第１コンベア１１の下方に潜り込むように前方部分ＦＲの長さが増加する。物品ＸＡ１は、前方部分ＦＲが第１コンベア１１の下方に潜り込むことで、第１搬送面１１Ａから押し出され且つ第２搬送面１２Ａには到達していない部分（第１搬送面１１Ａおよび第２搬送面１２のいずれにも接触していない部分（以下、「中間部分ＣＮ」という。））は、図４（Ｄ）に示すように、前方部分ＦＲの上に乗るように正面視において略Ｓ字状に撓み、２つに折れるための内部応力が発生する。

【0033】

その結果、図５（Ａ）に示すように、概ね、前方部分ＦＲの長さが物品ＸＡ１の全長（長さＭ）の２分の１程度になるタイミングで、第１コンベア１１による物品ＸＡ１の搬送が終了し、物品ＸＡ１の後端ＥＰが第１搬送面１１Ａから放出される。図５（Ｂ）に示すように、後端ＥＰは概ね、先端ＴＰと同様に放射運動をするように移動し、第２搬送面１２Ａに落下する。

【0034】

これにより図５（Ｃ）に示すように、物品ＸＡ１は２つに折り返される。本実施形態では、物品ＸＡ１に折り癖は付与しないので、折り返し部ＴＲＮが湾曲した状態で、折り返し（二つ折り）が完成する。そして、その状態で同図（Ｄ）に示すように、第２コンベア１２によって下流に搬送される。

【0035】

高速で連続的に供給、搬送される物品ＸＡ１を二つ折りにする場合、二つ折りの正確性（厳密な二つ折り）よりも処理速度が優先される場合がある。例えば、集積品などの場合で第１コンベア１１に供給される時点で集積品を構成する物品（この例ではシート状物品ＸＡ１´）同士の位置ずれが許容され、物品ＸＡ１の長さＭが概ね２分の１になる程度に二つ折りにされていればよいという要求もある（物品ＸＡ１が１枚のシート状物品である場合も同様の要求がある）。

【0036】

そのような場合、例えばロボットなどを用いて二つ折りするような装置では、物品ＸＡ１の搬送速度にロボットの処理能力が追い付かず、所望の処理能力が実現できない。

【0037】

また、例えば別途の部材（例えば折り板やローラーなど）で物品ＸＡ１を支持しながら折り曲げるような装置の場合、特に物品ＸＡ１が集積品になり厚みが増すと、物品ＸＡ１に傷などが生じる恐れがあり、また二つ折り動作自体が困難になる問題がある。

【0038】

本実施形態の折り装置１０は、第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定により、物品ＸＡ１の放出、落下、着地の状態を所望の状態に制御する。つまり物品ＸＡ１は、放出、落下、着地によって二つ折りされるものである。したがって、第１コンベア１１と第２コンベア１２以外の他の装置（例えばロボットなど）の処理能力は影響せず、高速処理が可能となる。また、第１コンベア１１と第２コンベア１２以外の他の部材（例えば折り板やローラーなど）を物品ＸＡ１に接触させることなく、二つ折りが可能となる。つまり、他の部品の接触によって物品ＸＡ１に傷などが生じる事態を回避できる。更に物品ＸＡ１が集積品（シート状物品ＸＡ１´の平積み品）であっても、二つ折りが可能となる。

【0039】

第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定は、両者によって物品ＸＡ１が支持され、物品ＸＡ１の全体（主に中間部分ＣＮ）が、正面視において略Ｓ字状に撓みが発生する（２つに折れるための内部応力が発生する）ように選択・調整される。「第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定」とは、第１コンベア１１の第１速度Ｖ１、第１ベルト１１３の保持力、第２コンベア１２の第２速度Ｖ２、第２ベルト１２３の保持力、両コンベア１１、１２の落差ｈ、両コンベア１１、１２の搬送方向Ｔにおける位置（第１コンベア１１の下流側と第２コンベア１２の重なり量）である。

【0040】

具体的には一例として、物品ＸＡ１は長さＭが２００ｍｍのシート状物品（例えば、ハップ剤）ＸＡ１´を６枚平積みしたものであり、第１コンベア１１において、概ね２００ｍｍ置きに搬送される。第１速度Ｖ１は２７ｍ／ｓ、第２速度Ｖ２は１３ｍ／ｓ、落差ｈは５０ｍｍ～６０ｍｍ、第１ベルト１１３の保持力は、第２ベルト１２３の保持力より小さいものが選択されている。

【0041】

しかし上述の数値に限らず、第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定は、物品ＸＡ１の形態（柔軟性や、重さ、厚み、形状（長さＭ）に応じて、両者に支持された物品ＸＡ１の全体（主に中間部分ＣＮ）が、正面視において略Ｓ字状に撓む（２つに折れるための内部応力が発生する）ことで、上述した（図３～図５に示す）物品ＸＡ１の二つ折りが可能となるように、適宜選択・調整される。

【0042】

例えば、図４（Ａ）に示すように、物品ＸＡ１の先端ＴＰを含むその近傍は、第１コンベア１１の下流側端部１１２Ｅの直下よりも搬送方向Ｔにおける前方において、第１コンベア１１における搬送時の下面Ｓｆ２が第２コンベア１２に着地するように、第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定がそれぞれ選択される。

【0043】

また、図４（Ｃ），同図（Ｄ），図５（Ａ）に示すように、第２コンベア１２において、前方部分ＦＲの長さは、折り返しの開始（先端ＴＰの着地）から折り返しが完了するまで増加するが、その増加が第１コンベア１１の下方に潜り込む方向に（上流側に）進行するように、第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定がそれぞれ選択される。

【0044】

また、図４（Ｃ），同図（Ｄ），図５（Ａ）に示すように、折り返しが完了するまでは、前方部分ＦＲが第２搬送面１２Ａの平坦面（スプロケットへの巻回による曲率が生じない部分）に載置されるよう、第１コンベア１１と第２コンベア１２の設定がそれぞれ選択される。

【0045】

図６を参照して、第１コンベア１１と第２コンベア１２の各種設定について更に説明する。第１コンベア１１と第２コンベア１２とに載置される物品ＸＡ１が正面視において略Ｓ字状になることを前提に、第１コンベア１１と第２コンベア１２の各種設定は以下のように表せる。

【0046】

ここでは、物品ＸＡ１の長さＭ，第１コンベア１１の第１速度Ｖ１、第２速度Ｖ２とし、第１コンベア１１から放出された物品ＸＡ１の先端ＴＰの落下地点Ｆが、第２搬送面１２Ａの平坦面となるように第１コンベア１１、第２コンベア１２の搬送方向Ｔにおける位置と落差ｈを設けている。また、物品ＸＡ１の先端ＴＰの運動が放物運動であると見立てて説明する。

【0047】

図６（Ａ）は物品ＸＡ１が第１コンベア１１によって搬送中の状態である。同図（Ａ）に示すように、第１コンベア１１によって搬送される長さＭの物品ＸＡ１（の先端ＴＰ）は、第１搬送面１１による支持が終了する水平移動終了点Ｅから初速度Ｖ１で水平投射される。

【0048】

図６（Ｂ）は、物品ＸＡ１の先端ＴＰが第２コンベア１２の第２搬送面１２Ａに落下したタイミングの状態である。同図（Ｂ）に示すように、水平移動終了点Ｅの鉛直直下、更には第１コンベアの下流側端部１１２Ｅの鉛直直下よりも搬送方向Ｔにおける前方の落下地点Ｆに着地する。

【0049】

物品ＸＡ１の先端ＴＰが水平移動終了点Ｅに到達するタイミング（時間ｔ０）から、水平投射された先端ＴＰが放物運動して落下地点Ｆへ到達するまでの時間（落下時間ｔ１）は、重力加速度ｇ（＝９．８ｍ／ｓ^２）とした場合、以下の式（ａ）で示される。
ｔ１＝（２ｈ／ｇ）^{（１／２）} （ａ）

【0050】

同図（Ｃ）は、時間ｔ１から時間Δｔが経過したタイミング（時間ｔ２）の状態である。物品ＸＡ１の先端ＴＰは、落下地点Ｆに着地した時間ｔ１から第２速度Ｖ２で搬送方向Ｔに移動し、Δｔ秒後に時間ｔ２の位置に到達する。またこのタイミングでは物品ＸＡ１の後端ＥＰが第１コンベア１１から放出されて（第１搬送面１１Ａから離間して）いる。

【0051】

ここで、既に述べたように、折り装置１０では、物品ＸＡ１が同図（Ｃ）に示すように正面視において略Ｓ字状に撓ませることで２つに折れるための内部応力を発生させる。つまり、このタイミングで部物品ＸＡ１の長さＭの中央（Ｍ／２）が、第１コンベア１１の下流側端部１１２Ｅの鉛直直下よりも搬送方向Ｔにおける上流側（図示の右側）に位置する（第１コンベア１１の下方に潜り込む）ように設定する。

【0052】

すなわち、物品ＸＡ１の先端ＴＰが水平移動終了点Ｅから落下地点Ｆまで水平方向に移動する距離（落下距離）をＬ、Δｔ間の先端ＴＰの移動距離をΔＬとした場合、以下の式（ｂ）を満たせば、物品ＸＡ１の中央が第１コンベア１１の下方に位置することになる。
ΔＬ＋Ｌ≦Ｍ／２ （ｂ）

【0053】

これを、ΔＬ＝Ｖ２×Δｔ、Ｌ＝Ｖ１×ｔ１、および式（ａ）を用いてΔｔについて解くと、以下の式（ｃ）が得られる。
Δｔ≦（Ｍ／２×Ｖ２）－（Ｖ１／Ｖ２）（２ｈ／ｇ）^{（１／２）} （ｃ）

【0054】

また、物品ＸＡ１の長さＭは、以下の式（ｄ）で示される。
Ｍ＝（ｔ１＋Δｔ）×Ｖ１ （ｄ）

【0055】

これを式（ａ）を用いてΔｔについて解くと、以下の式（ｅ）が得られる。
Δｔ＝（Ｍ／Ｖ１）－（２ｈ／ｇ）^{（１／２）} （ｅ）

【0056】

式（ｃ）と式（ｅ）より得られる以下の式（ｆ）を変形すると、以下の式（ｇ）が得られる。
（Ｍ／Ｖ１）－（２ｈ／ｇ）^{（１／２）}≦
（Ｍ／２×Ｖ２）－（Ｖ１／Ｖ２）（２ｈ／ｇ）^{（１／２）} （ｆ）
（２ｈ／ｇ）^{（１／２）}≧
Ｍ（（（１／２）－（Ｖ２／Ｖ１））／（Ｖ１－Ｖ２）） （ｇ）

【0057】

ここで、第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２の相対速度差をΔＶとすると、Ｖ１＝Ｖ２＋ΔＶ、Ｖ２／Ｖ１＝１－（ΔＶ／Ｖ１）である。これを式（ｇ）に代入すると、物品ＸＡ１の長さＭ、第１速度Ｖ１、第２速度Ｖ２、落差ｈの間には以下の式（ｈ）で示す関係が成り立つ。
（２ｈ／ｇ）^{（１／２）}≧
Ｍ（（１／Ｖ１）－（１／２ΔＶ）） （ｈ）

【0058】

すなわち、本実施形態の折り装置１０では、物品ＸＡ１の長さＭ、第１速度Ｖ１、第２速度Ｖ２、落差ｈが式（ｈ）を満たすように設定することで、第１コンベア１１と第２コンベア１２以外の他の部材（例えば折り板やローラーなど）を物品ＸＡ１に接触させることなく、物品ＸＡ１を放出、落下、着地の動作によって二つ折りすることができるといえる。

【0059】

また、式（ｇ）より、第２速度Ｖ２は第１速度Ｖ１の１／２未満であることが必要であるといえる。さらに、式（ｇ）より、物品ＸＡ１の長さＭが長いほど、落差ｈは大きくする必要があり、第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２の相対速度差ΔＶが大きいほど落差ｈは小さくてよいといえる。

【0060】

なお、集積品の場合は、２層目、３層目などのシート状物品ＸＡ１´の先端が物品ＸＡ１の先端ＴＰとなる場合もあるが、物品ＸＡ１の折り返しの動作としては上記と同様である。

【0061】

＜変形例＞
図７を参照して、本実施形態の変形例について説明する。上記の実施形態では、物品ＸＡ１は、第２コンベア１２の第２搬送面１２Ａに載置されるのみで他の部材による支持（保持）はないが、例えば支持部材３０（位置規制部材、保持部材）などによって支持されながら搬送されるものであってもよい。折り返し部ＴＲＮは概ね物品ＸＡ１の長さＭの２分の１程度の位置になるように折り装置１０が設定されているが、物品ＸＡ１は、第１コンベア１１からの落下により折り返されるため、状況によって、折り返し部ＴＲＮが予定より大きく第２コンベア１２の上流側にずれ込むと所望の二つ折りができない（折り返されずに開いてしまう）可能性もある。そこで、所定の間隔で折り返し部ＴＲＮ付近に対応する位置に支持部材３０を設けることにより、折り返し部ＴＲＮの位置を安定させることができる。支持部材３０は、物品ＸＡ１が略Ｓ字状に湾曲する際に折り返し部ＴＲＮの位置を支持（位置ずれを規制）し、適切な折り量（二つ折り）に調整するとともに、折り返し後も、応力の生じている折り返し部ＴＲＮを支持可能であるので、第２コンベア１２の搬送中に物品ＸＡ１の折り返しが開いてしまうことも防ぐことができる。

【0062】

また、図示は省略するが、第１コンベア１１においても、物品ＸＡ１の上流側への位置ずれを規制する支持部材（ストッパー）を設けてもよい。

【0063】

同様に図示は省略するが、第１コンベア１１および第２コンベア１２の少なくとも一方は、ベルトコンベアに代えて、フィンガーコンベアであってもよく、その場合は、フィンガーによって物品ＸＡ１が支持・押送される。

【0064】

更に他の変形例として、第２コンベア１２の速度は可変であってもよい。折り装置１０の第２コンベア１２は、物品ＸＡ１を受け入れる少なくとも一部の期間において第１速度Ｖ１より低速の第２速度Ｖ２で走行する。つまり、上記の実施形態において、物品ＸＡ１が二つ折りされた後は、次の物品ＸＡ１を受け入れるまでの期間、第２コンベア１２は、第２速度Ｖ２より高速で走行するようにしてもよい。これにより、処理能力を更に高めることができる。

【0065】

また、例えば、第１コンベア１１と第２コンベア１２を等速で走行させ、物品ＸＡ１の先端ＴＰが第２コンベア１２の第２搬送面１２Ａに落下する際に、第２コンベア１２を第２速度Ｖ２に減速し、上記実施形態のように折り返してもよい。またその場合、物品ＸＡ１が二つ折りされた後は、次の物品ＸＡ１を受け入れるまでの期間、第２コンベア１２は、第２速度Ｖ２より高速で走行するようにしてもよい。

【0066】

また、例えば、第１コンベア１１と第２コンベア１２を等速で走行させ、物品ＸＡ１の長さＭ／２程度が第２搬送面１２Ａに載置されるタイミングで第２コンベア１２を第２速度Ｖ２に減速（または逆走）させてもよい。これにより折り返し部ＴＲＮが第１コンベア１１の下方に潜り込む量を増やし、後退するような動作で折り返すことができる。

【0067】

このような第２コンベア１２の可変（増減速）は、特に物品ＸＡ１の長さが長いものの場合に効果的である。
また、他の変形例として、折り装置１０の上流側に、物品ＸＡ１（集積品）に対して、例えば、側方からエアーを吹き付ける、または振動を与える、またはその両方を実施するなどして集積品を整列させる揃え装置を設けてもよい。

【0068】

また上記の実施形態では物品ＸＡ１（シート状物品ＸＡ１´）がハップ剤である場合を例に説明したが、これに限らず、軟体薄物シート（またはその集積品）であればよい。また、物品ＸＡ１は単一のシート状の物品であってもよく、シート状の物品は、食品であってもよい。

【0069】

以上、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨および技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１０ 折り装置
１１ 第１コンベア
１２ 第２コンベア
１１Ａ 第１搬送面
１２Ａ 第２搬送面
３０ 支持部材
１１１、１１２ スプロケット
１１２Ｃ 中心
１１２Ｅ 下流側端部
１２１、１２２ スプロケット
１２１Ｅ 上流側端部
１１３ 第１ベルト
１２３ 第２ベルト
ＦＲ 前方部分
ＢＫ 後方部分
ＣＮ 中間部分
Ｅ 水平移動終了点
ＴＰ 先端
ＥＰ 後端
Ｆ 落下地点
ＳＳ 短辺
Ｓｆ１ 上面
Ｓｆ２ 下面
ＴＲＮ 折り返し部
ＸＡ１ 物品
ｈ 落差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】