JP2001179861A - 段ボール紙へ貼り付けるテープを繰り出す方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】テープの走行開始時に、テープに急激な引張応
力が加わるのを緩和するとともに、テープのたるみを防
止し、テープが常に一定の張力の下に繰出されることを
保証し、高速で走行する段ボール紙へのテープ貼付けを
可能にする。 【解決手段】テープの端を貼り付けたスタート用シート
を、真空吸着手段および押圧ロールにより上方に保持し
ておき、押圧ロールを下方に移動させてスタート用シー
トを走行中の段ボール紙に向かって急激に押圧すると同
時に真空吸着を解除し、スタート用シートを摩擦により
段ボール紙と一緒に走行させ、テープを押圧ロールで段
ボール紙に粘着させる。スタートに当たり、テープリー
ルに対して、繰出しロールを一定の圧力で押し当ててお
き、テ−プの走行が定常状態に達したならば、繰出しロ
ールの回転駆動を停止して自由回転に任せることによ
り、繰出しロールをテープリールの回転に対するブレー
キとして働かせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、段ボール紙の製造
に当たって、製品段ボール紙の表面に粘着テープを貼り
付ける技術の改良に関する。本発明により、スタート時
に段ボール紙が高速で走行していても、支障なくテープ
の貼付け作業を開始することができる。

【０００２】

【従来の技術】段ボール紙の製造に当たっては、その製
品段ボール紙から製造しようとする種々の最終製品に所
望される性能、たとえば包装箱などの開封を用意にする
といった目的で、開封用のテープを貼り付けることが多
い。構造上弱点となる部分や手掛け孔の周辺を補強する
ために、補強用テープを貼り付けることもある。この種
のテープは、ポリプロピレンなどの強靭な材料で製造
し、粘着剤で段ボール紙に貼り付けて使用するのが常で
ある。生産性を高く保つため、テープを段ボール紙に貼
り付ける作業は、通常、段ボール製造と同じラインの中
で実施する。

【０００３】近年、段ボール紙製造技術が進歩して生産
速度が高まり、毎分１５０ｍ以上のラインスピードは珍
しいものではなくなり、毎分２００〜３００ｍでの製造
も実施されている。ところが、このような高速で走行し
つつある段ボール紙上に、粘着剤を塗布したテープを貼
り付けることは容易でなく、とくに、貼り付けの開始時
に問題があった。

【０００４】発明者は、テープの貼り付け開始を容易に
することを意図して研究し、さきに有利な方法を確立し
て、すでに提案した（特願平１１−３１１５２８）。そ
の方法は、おおよそ、つぎの工程からなる。すなわち、
短冊型の厚紙に片面に粘着剤を適用したテープの端を貼
り付けてスタート用シートを用意し、これを真空吸引に
より保持しておき、走行してくる段ボール紙に向かって
押圧ロールでスタート用シートを急激に押し付けるとと
もに真空吸引を解除し、スタート用シートを摩擦により
段ボール紙とともに走行させ、テープを押圧ロールで段
ボール紙に粘着させることによってテープの貼り付けを
開始することであり、以下は、一定の張力を与えながら
テープを供給して貼り付けを続け、テープの供給を断つ
ことによって貼り付けを終了することである。

【０００５】続いて発明者は、上記のテープ貼付けを継
続して行なえる技術、すなわちテープを継ぎ足して行く
「スプライス」作業を可能にしたテープ貼りつけ技術を
開発し、これもすでに提案した（特願平１１−３１１５
２９）。

【０００６】これらの方法は好評を博し、これを実施す
るための装置は、当業技術においてすでに多数採用され
ている。

【０００７】ところが、段ボール製造スピードのいっそ
うの向上と、より長いテープすなわち大径で重いテープ
リールの使用は、スタート時のテープの繰出しに関し
て、新たな問題を引き起こした。それは、静止していた
テープが急速に引き取られることによって、テープに一
瞬大きな張力が加わることと、それに続いて、急激な引
っ張りのためテープリールが惰性で回転し、テープが撓
むことである。

【０００８】過大な張力は、一瞬であってもテープの切
断を引き起こすことさえある。切断に至らない場合で
も、引き伸ばされた状態での貼り付けられると、粘着さ
れたテープが後に段ボールに歪を与えて、不良品をつく
ってしまう。テープの撓みは、わずかなものであればダ
ンサーロールの採用により吸収できるが、大きくなると
処理しきれず、曲がった状態で粘着するテープが出てく
るし、はなはだしい場合にはテープがガイドから外れ
て、貼り付け操作を続行できなくなる。いずれにせよ、
走行している段ボール紙に貼り付けるテープには、常に
適切な範囲内の張力を与えていなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、段ボ
ール紙製造と同時に同じラインでテープの貼り付けを行
なう場合に遭遇する上記の問題に対処し、高速で走行し
ている段ボール紙に対してテープを貼り付けるときに、
テープに過大な張力が加わって切断したり引き伸ばされ
た状態で貼りついたりすることも、テープリールが惰性
で回転してテープが撓んだりガイドから外れたりするこ
ともないよう、貼り付け開始時にテープに常に適切な範
囲内の張力を与え続けることができる方法と、その方法
の実施に使用する装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の段ボール紙へ貼
り付けるテープを繰出す方法は、片面に粘着剤を適用し
てあるテープの端を短冊型の厚紙に貼り付けて用意した
スタート用シートを、真空吸着による保持手段を用いて
段ボール紙の走行面より上方に保持しておき、段ボール
紙の走行が開始されたならば、保持手段を下方に移動さ
せ、押圧ロールによりスタート用シートを走行中の段ボ
ール紙に向かって急激に押圧すると同時に真空吸着を解
除し、スタート用シートを摩擦により段ボール紙と一緒
に走行させ、テープを押圧ロールで段ボール紙に粘着さ
せることによりテープの貼り付けを行なうに当たり、押
圧ロールからダンサーロールを経た後方に位置するテー
プリールに対して、弾性材料で製造され回転駆動手段を
そなえた繰出しロールを一定の圧力で押し当てておき、
押圧ロールによるスタート用シートの押圧および真空吸
着の解除と同時に繰出しロールを回転駆動してテープを
送り出し、テ−プの走行が定常状態に達したならば、繰
出しロールの回転駆動を停止して自由回転に任せること
により、繰出しロールをテープリールの回転に対するブ
レーキとして働かせ、テープに一定の張力を与えながら
繰出すことを特徴。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記した方法を実施するための、
本発明の段ボール紙へ貼り付けるテープを繰出す装置
は、図１に全体の構造を示し、図２に特徴部分の構造を
示すように、粘着剤を片面に塗布したテープ（２）を走
行する段ボール紙（１）の面に対して押圧し粘着させる
少なくとも１個の押圧ロール（６）と、この押圧ロール
を下方に移動させ、必要なときは上方に退避するように
駆動する駆動手段（６１）、厚紙にテープ(２)の端を粘
着させたスタート用シート（４）を真空吸着により保持
する真空吸盤（７）と、その吸着および開放をするため
の真空吸着−開放制御手段、および真空吸盤を上下させ
るための駆動手段（図示してない）、貼り付けを停止す
るときにテープの供給を断つテープカッター（８）、押
圧ロール（６）とその駆動手段（６１）、真空吸盤
（７）、真空吸引−開放制御手段および真空吸盤の駆動
手段およびテープカッター（８）を一体にして支持する
アセンブリボード（５Ａ）と、アセンブリボードの上方
に接続されたフレーム（５Ｂ）、フレームに取り付けた
ダンサーロール（５１）、ならびに、粘着剤を片面に塗
布したテープ（２）を供給するテープリール（２１）、
テープリールのテープ周面に押し当てられ、スタート時
はテープを送り出し、定常状態ではテープのブレーキと
なってテープに一定の張力を与える、弾性材料で製造さ
れたテープ繰出しロール（３）、その押当て手段（３
２）および回転駆動手段（図示してない）を本質的な構
成要素とする装置である。

【００１２】テープ繰出しロール（３）は、回転駆動手
段の停止後はテープリールの回転に伴われて同じ方向に
自由回転することを許す、カムクラッチをそなえている
ことが好ましい。

【００１３】テープ繰出しロール（３）を構成する弾性
材料としては、各種のゴムや発泡体が使用できる。ウレ
タンゴム製で、図５に示したように、二重円筒と両者の
間を半径方向に対して傾斜した複数のスポークで接続し
た構造を有するものが、段ボール紙の取り扱いに使用さ
れており、これがテープ繰出しロールとして好適に使用
できる。

【００１４】上述の装置により、高速で走行する段ボー
ル紙上へのテープの貼り付けをスターとさせる作業は、
次のとおりである。

【００１５】まず、テープを貼り付けるに先立って行な
う準備としては、図３に示すように、テープ（２）の端
を粘着させて貼り付けたスタート用シート（４）を、真
空吸盤（７）による真空吸引で持ち上げ、その位置に保
持する。

【００１６】テープの貼り付けを開始するときは、アセ
ンブリボード（５Ａ）を下方に移動させて、スタート用
シートを段ボール紙の上面から、適宜の高さに置いて待
機する。段ボール紙（１）の走行が始まったならば、タ
イミングをはかって押圧ロール（６）を急激に下方に移
動させて、図４に示すように、スタート用シート（４）
を走行している段ボール紙（１）の上に押し付けるよう
に接触させる。このとき、真空吸盤（７）は押圧ロール
（６）の下方への移動に連動して下降し、スタート用シ
ートが段ボール紙に接触する直前で真空吸引を開放する
ように制御することが好ましい。

【００１７】押圧ロールを急激に下方に移動させるタイ
ミングは、走行して来るダンボール紙の先端または適宜
の位置に設けたマーカーを検知するセンサーと、走行速
度のデータに基づいて、段ボール紙の所定の部分がテー
プ貼り付け装置の下に入る時間を演算する演算機とを備
えた制御装置（図示してない）とにより、容易に定める
ことができるであろう。これについては、前記した先の
発明の開示において述べたとおりである。

【００１８】押圧ロール（６）により段ボール紙（１）
上に押し付けられたスタート用シート（４）は、段ボー
ル紙との摩擦のため一緒に走行し、それに続いて、スタ
ート用シートに粘着した部分を超えて外にあるテープ部
分が押圧ロール（６）の下に入り、その押圧力で段ボー
ル紙（１）に粘着する。この状態は、図４に示すとおり
である。

【００１９】スタート用シートとそれに続くテープが段
ボール紙の走行に伴って移動を始めると、テープが急激
に引き出され、静止していたテープリールが回転を始め
るまでの間は、テープに大きな張力が加わる。テープリ
ールが大きく重いほど、その慣性は大きく、したがって
強い衝撃が加わり、しばしば、ダンサーロールで吸収で
きる範囲を超える。そこで、本発明においては、テープ
が引き取られ始めるときにタイミングを合わせてテープ
リールを回転駆動し、テープを積極的に送り出すことに
よって衝撃を打ち消し、またはすくなくとも無害な程度
に緩和する。

【００２０】容易に想像されるとおり、押圧ロール
（６）の駆動をエアシリンダーで行なえば、その起動か
らスタート用シートの段ボール紙面への押しつけまでに
は、若干のタイムラグが生じる。一方、テープ繰出しロ
ールの回転駆動をモータでおこなえば、その起動から実
際にテープリールが回転をはじめてテープが送り出され
るまでには、やはり若干のタイムラグがある。両方のタ
イムラグは、実際には、ほぼ一致することが多く、通常
はとりたてて調整の必要がなく、スイッチが同時に入る
ように構成することができる。それでもし不都合であれ
ば、タイミングをとる調整をすればよく、そのような調
整は、この分野で既知の技術にしたがって実施すること
ができる。

【００２１】スタート時の急激なテープの引っ張りに対
しては、上記のようにして対処し、テープリールが回転
を始めて定常状態に至った後は、むしろその回転にブレ
ーキをかけ、テープに張力を与えなければならない。そ
れには、単にテープ繰出しロール（３）の回転駆動を止
めて、自由回転に任せればよい。回転駆動を行なう時間
は０．５秒ないし１秒であり、通常、１秒を超えること
はない。

【００２２】自由回転時は、弾性材料で製造した繰出し
ロールがある圧力で押しつけられているのであるから、
テープリールに対して自動的にブレーキとして作用し、
それがテープに張力を与える。ブレーキ力は、繰出しロ
ールを押しつける圧力に依存するので、図２に示したよ
うに、繰出しロール（３）を支持するレバー（３１）を
エアシリンダー（３２）で押しやることにより、圧力を
調節する。適切な圧力すなわち適切な張力が与えられて
いるか否かは、ダンサーロール（５１）に加わる力で測
定することができる。

【００２３】エアシリンダーによる繰出しロールへの圧
力付与は、繰出しロールがテープリールを押す方向とエ
アシリンダーの押圧方向とが一致するように、つまりエ
アシリンダーの先に繰出しロールの軸を直接取りつけれ
ば、構造が簡単で済む。しかし、それにはエアシリンダ
ーのストロークをテープリールの巻き取り厚さをカバー
しなければならず、ストロークの長いエアシリンダーが
必要になる。そこで、図２ＡおよびＢに示した例では、
レバー（３１）を利用して繰出しロールの移動距離を拡
大することにより、ストロークの短いエアシリンダーで
間に合うように構成した。

【００２４】ただし、この構造は、テープリールが使い
はじめの太径のとき（図２Ａ）と、使い進んで細くなっ
たとき（図２Ｂ）とで、繰出しロールとその関連部分と
がテープリールに及ぼす自重が異なってくるという、別
の問題を含んでいる。これを解消するには、レバーを引
き戻す方向に付勢するバネ（３３）を取りつけ、自重の
変化とバネの力とをバランスさせればよい。

【００２５】本発明は、さきに開示したテープの貼り付
けを継続して行なう「スプライス」技術に適用すること
ができる。スプライスは、それまで貼り付けていた第一
のテープが尽きる直前に、第二のテープを第一のテープ
の傍らに貼り付け始め、第二のテープの貼り付け位置を
第１のテープの延長線上に誘導するという手法によるも
のであって、この貼り付け位置の移動を、アセンブリボ
ードを段ボール紙の走行方向に対し横方向に往復動させ
て、２本のテープが貼り付けられた位置のへだたりを解
消させることによって実現する技術である。

【００２６】アセンブリボードを段ボール紙の走行方向
に対し横方向に往復動可能にする機構は、図２に位置を
示した、スクリューレール（９Ａ）、ガイドレール（９
Ｂ）、アセンブリボード上にあってスクリューレールと
噛み合うネジ（９Ｃ）、およびネジを回転駆動するモー
タ（９Ｄ）からなる。このテープ貼り付けを継続して行
なう装置は、テープリール（２１）、テープ繰出しロー
ル（３）およびその押し当てや回転駆動の手段を２組そ
なえていることが好ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明に従って段ボール紙へ貼り付ける
テープの繰出しを行なえば、高速で走行している段ボー
ル紙に対しても、容易かつ確実にテープを貼り付けるこ
とができ、テープに急激な引っ張り応力が加わって切断
したり、テープが引き伸ばされた状態で貼り付けられた
りすることがなく、かつ、テープが撓んで曲がった形で
貼り付けられたり、ガイドから外れたりする心配もな
く、円滑にテープの貼り付けを進めることができる。

【００２８】従来は、問題を避けるため、テープ貼り付
けの開始時には段ボール紙の走行速度を低くする操業形
態をとっていたが、ラインスピードの低下は、それにと
もなう製品ダンボール紙の品質上の問題を引き起こすと
ころ、本発明によりラインスピードを維持したままテー
プ貼り付けが開始できるようになったので、生産性が高
く保て、品質管理の点からも有利になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の段ボール紙へ貼り付けるテープを繰
出す装置の、各構成部分を示す側面図。

【図２】 図１に示した装置のテープリール付近の詳細
を示す拡大側面図であって、Ａはテープリールが使いは
じめで大径である場合、Ｂは使い進んで承継になった場
合を、それぞれ示す。

【図３】 図１に示した装置において、テープの貼り付
けを開始する直前の各部分の位置を示す図。

【図４】 図１に示した装置において、テープの貼り付
けを開始した直後の状態を示す図。

【図５】 図２に示した、テープ送り出しロールとして
好適なロールの形状を示す側面図。

【符号の説明】

１ 段ボール紙 ２ テープ ２１ テープリール ３ テープ繰出しロール ３１ レバー ３２ 押当て手段（エアシリンダー） ３３ バネ ４ スタート用シート ５Ａ アセンブリボード ５Ｂ フレーム ５１ ダンサーロール ６ 押圧ロール ６１ 押圧ロール駆動手段 ７ 真空吸盤 ８ テープカッター ９ アセンブリボード移動機構 ９Ａ スクリューレール ９Ｂ ガイドレール ９
Ｃ ネジ ９Ｄ モータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 段ボール紙へ貼り付けるテープを繰り出
   す方法であって、片面に粘着剤を適用してあるテープの
   端を短冊型の厚紙に貼り付けて用意したスタート用シー
   トを、真空吸着による保持手段を用いて段ボール紙の走
   行面より上方に保持しておき、段ボール紙の走行が開始
   されたならば、保持手段を下方に移動させ、押圧ロール
   によりスタート用シートを走行中の段ボール紙に向かっ
   て急激に押圧すると同時に真空吸着を解除し、スタート
   用シートを摩擦により段ボール紙と一緒に走行させ、テ
   ープを押圧ロールで段ボール紙に粘着させることにより
   テープの貼り付けを行なうに当たり、押圧ロールからダ
   ンサーロールを経た後方に位置するテープリールに対し
   て、弾性材料で製造され回転駆動手段をそなえた繰出し
   ロールを一定の圧力で押し当てておき、押圧ロールによ
   るスタート用シートの押圧および真空吸着の解除と同時
   に繰出しロールを回転駆動してテープを送り出し、テ−
   プの走行が定常状態に達したならば、繰出しロールの回
   転駆動を停止して自由回転に任せることにより、繰出し
   ロールをテープリールの回転に対するブレーキとして働
   かせ、テープに一定の張力を与えながら繰出すことを特
   徴とする段ボール紙へ貼り付けるテープを繰り出す方
   法。
2. 【請求項２】 段ボール紙へ貼り付けるテープを繰出す
   装置であって、 粘着剤を片面に塗布したテープ（２）を走行する段ボー
   ル紙（１）の面に対して押圧し粘着させる少なくとも１
   個の押圧ロール（６）と、この押圧ロールを下方に移動
   させ、必要なときは上方に退避するように駆動する駆動
   手段（６１）、 厚紙にテープ(２)の端を粘着させたスタート用シート
   （４）を真空吸着により保持する真空吸盤（７）と、そ
   の吸着および開放をするための真空吸着−開放制御手
   段、および真空吸盤を上下させるための駆動手段、 貼り付けを停止するときにテープの供給を断つテープカ
   ッター（８）、 押圧ロール（６）とその駆動手段（６１）、真空吸盤
   （７）、真空吸引−開放制御手段および真空吸盤の駆動
   手段、およびテープカッター（８）を一体にして支持す
   るアセンブリボード（５Ａ）と、アセンブリボードの上
   方に接続されたフレーム（５Ｂ）、 フレームに取り付けたダンサーロール（５１）、ならび
   に、 粘着剤を片面に塗布したテープ（２）を供給するテープ
   リール（２１）、 テープリールのテープ周面に押し当てられ、スタート時
   はテープを送り出し、定常状態ではテープのブレーキと
   なってテープに一定の張力を与える、弾性材料で製造さ
   れたテープ繰出しロール（３）、その押当て手段（３
   ２）および回転駆動手段を本質的な構成要素とする装
   置。
3. 【請求項３】 テープ繰出しロール（３）がカムクラッ
   チをそなえ、回転駆動手段の停止後もテープリールの回
   転とともに自由回転する請求項２の装置。
4. 【請求項４】 テープ繰出しロール（３）が、弾性材料
   で製造された、二重円筒と両者の間を半径方向に対して
   傾斜した複数のスポークで接続した構造を有するもので
   ある請求項２の装置。
5. 【請求項５】 テープリールにテープ繰出しロール
   （３）を押し当てる手段が、一端を固定され他端にテー
   プ繰出しロールの軸を有するレバー（３１）、レバーを
   前進させるエアシリンダー（３２）およびレバーを引き
   戻すバネ（３３）から構成されている請求項２の装置。
6. 【請求項６】 テープリール（２１）と、テープ繰出し
   ロール（３）、その押し当て手段（３１）および回転駆
   動手段とを２組そなえ、かつ、アセンブリボード（５
   Ａ）を、段ボール紙の走行方向に対し横方向に往復動可
   能にしたアセンブリボード移動機構（９）を有し、段ボ
   ール紙へのテープの貼付けを継続的に行なえるようにし
   た請求項２の装置。