JP2002029652A - 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】 段ボール紙に対して、開封用や補強用のテー
プを粘着剤で貼り付ける場合に、テープが常にほぼ一定
の張力の下に繰出されるようにし、それによって高速で
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】 片面に粘着剤を適用してあるテープ２の
端を、走行を開始した段ボールの上に押圧ロールで押圧
して粘着させることによりテープの貼り付けを開始する
に当たり、テープリール１からのテープを固定ロール４
とエアシリンダー６により移動可能に設けた移動ロール
５とからなるダンサーロールの組を通過させる。テープ
の貼り付け開始時にテープに生じる張力の増加は、移動
ロールがエアシリンダー内のエアを圧縮しつつ移動する
ことで吸収し、定常状態に近づくにつれてテープに生じ
る張力の低下は、移動ロールがエアシリンダー内の圧縮
されたエアの膨脹を許容しつつもとの位置に戻ることで
補償する。

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
品段ボール紙を加工して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高い速度で回転し、その回
転速度がテープの定常的な繰り出し速度を上回るために
テープがゆるむことである。

【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がある。切断に至らない場合でも、
引き伸ばされた状態で貼り付けられると、貼り付けられ
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。さらに深刻な問題は、貼り付け後に段ボール
を加工のため１枚１枚カットしたとき、テープが縮むこ
とにより生じる。縮んだテープの端はめくれあがり、と
きには反転して、粘着剤のついた面が上を向く。カット
された段ボールが次々に積層されたとき、反転したテー
プはその上に乗せられた段ボールに貼りついて、取り扱
い上のトラブルを引き起こす。

【０００９】テープのゆるみは、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、テープが曲がった状態で粘着すること
もあるし、はなはだしい場合には、テープがテープガイ
ドから外れて、貼り付け操作を続行できなくなることも
ある。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。

【００１０】従来のテープ繰り出し装置は、図１に示す
ように、一端にガイドロール（８）を備えたＬ字型のア
ーム（７）を、他端を支点にしてある角度内で回転可能
に取り付けたものである。テープの貼り付けを開始する
前は、図１にみるように、スプリング（９）によりガイ
ドロールが所定の位置に引き寄せられている。貼り付け
開始に伴ってテープに急激な張力が加わると、図２に示
すように、スプリング（９）が伸びてガイドロール
（８）が下がり、テープリールから押圧ロールまでの距
離を小さくすることで、張力の増大を吸収する。これに
より吸収できる張力増大はあまり大きくはないが、通常
は足りる。

【００１１】ところが、テープが急激に引っ張られてテ
ープリールの急速な回転をひきおこし、定常状態で必要
なテープの繰り出し速度に対応した回転速度を上回るこ
とがある。一方、テープに加わる張力は急速に低下する
から、スプリング（９）の反発力のためにガイドロール
（８）が元の位置に戻る。このとき、図３に見るよう
に、テープにゆるみが生じる。この対策としては、テー
プリールの回転を抑えるためのブレーキ手段が採用され
るが、一般に複雑な装置が必要になり、したがって不相
当に高価な上、動作がいまひとつ適確でないうらみがあ
る。

【００１２】

【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なく、テープリールが
惰性で回転してテープがゆるんだりガイドから外れたり
することもないよう、貼り付け開始とその直後にテープ
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
法を提供することにある。その方法の実施に使用する装
置を提供することもまた、本発明の目的に含まれる。

【００１３】

【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、走行を開始した段ボールの上に押
圧ロールで押圧して粘着させることによりテープの貼り
付けを開始するに当たり、テープがテープリールから押
圧ロールに至る間に、固定ロールとエアシリンダーによ
り移動可能に設けた移動ロールとからなるダンサーロー
ルの組を通過させ、テープ貼り付けの開始前はエアシリ
ンダー内に圧入した空気により、移動ロールを固定ロー
ルから最も遠い位置に離しておき、テープの貼り付け開
始時にテープに生じる張力の増加を移動ロールがエアシ
リンダー内のエアを圧縮しつつ固定ロールに近い位置に
向かって移動することで吸収し、定常状態に近づくにつ
れてテープに生じる張力の低下を、移動ロールがエアシ
リンダー内の圧縮されたエアの膨脹を許容しつつ再び固
定ロールから遠い位置に向かって移動することで補償
し、貼り付け開始直後のテープ張力の急激な変化により
テープがたるむことを防止したことを特徴とする。

【００１４】

【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４および図５ならびに図６および図７に代表的な
態様を示すように、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（１）、テープ（２）を
走行する段ボール紙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押
圧ロール駆動手段、ならびに、フレーム（３）に固定し
て設けた少なくとも１個の固定ロール（４）と、フレー
ムに取り付けたエアシリンダー（６）により移動可能に
設けた少なくとも１個の移動ロール（５）とからなるダ
ンサーロールの組、を本質的な構成要素とする装置であ
る。

【００１５】いま、図４および図５に示した構成の装置
によりテープの繰り出しを行なう場合について説明する
と、テープ（２）の貼り付けを開始する前は、エアシリ
ンダー（６）内に圧入した空気により、移動ロール（５
Ｃ）が押しやられて、固定ロール（４Ａ，４Ｂ）から最
も遠いところに位置している。テープの貼り付けを開始
すると、テープに大きな張力が生じるが、図５に示すよ
うに、移動ロール（５Ｃ）がエアシリンダー内のエアを
圧縮しつつ固定ロール（４Ａ，４Ｂ）に近い位置に向か
って移動することによって、この張力の変化を吸収す
る。図５は、移動ロール（５Ｃ）が固定ロール（４Ａ，
４Ｂ）に最も近いところに位置した状態を示す。テープ
の繰り出しが軌道に乗り、定常状態に近づくにつれてテ
ープに生じる張力が低下する。すると、エアシリンダー
（６）内で圧縮されていたエアの力がまさってくるの
で、エアが膨脹する。移動ロール（５Ｃ）は、エアの膨
脹を許容しつつ移動し、固定ロール（４Ａ，４Ｂ）から
遠いところに、つまり図４に見た位置に戻る。この移動
によって、テープにかかる張力の減少が補償される。こ
のような、図４→図５→図４の変化により、テープの貼
り付け開始直後に生じるテープ張力の急激な変化を抑え
て、テープがたるむことを防止しつつテープの繰り出し
を軌道に乗せる。

【００１６】本発明の装置のいまひとつの態様において
も、原理は同様である。すなわち、図４および図５に示
した態様では、２個の固定ロール（４Ａ，４Ｂ）と１個
の移動ロール（５Ｃ）との組み合わせを用いたのに対
し、図６および図７に示した態様では、１個の固定ロー
ル（４Ｃ）と２個の移動ロール（５Ａ，５Ｂ）との組み
合わせを用いて、上に説明したと同様な機構で、すなわ
ち、図６→図７→図６の変化により、テープの繰り出し
を行なうのである。

【００１７】ダンサーロールの組を形成しているのは、
上記のように、図４に示した態様では２個の固定ロール
（４Ａ，４Ｂ）とその間にある１個の移動ロール（５
Ｃ）であり、一方、図６に示した態様では、１個の固定
ロール（４Ｃ）とそれを挟む２個の移動ロール（５Ａ，
５Ｂ）である。移動ロールのストローク、すなわち固定
ロールから最も遠い位置と最も近い位置との間の距離が
同じであることを前提にすれば、図６の態様の方が、前
述したテープのリールから押圧ロールまでの距離が若干
長いから、張力の変化を吸収し補償する能力が、その分
だけ大きいといえる。

【００１８】上記した図４および図６のいずれの態様
も、エアシリンダー（６）がほぼ垂直に設けられ、移動
ロール（５）が上下方向に移動するものである。この態
様がダンサーロール基本であり、最適である。

【００１９】容易に理解されるように、エアシリンダー
（６）は、その内に封入された空気の圧縮および膨脹に
よって、テープに生じる張力の増減に対応してそれを吸
収し補償するものであるから、この機能にとって、空気
の圧力が、上述のストロークとともに重要である。そこ
で、エアシリンダー内の空気の圧力を調節可能にしてお
くことが、さまざまなテープ貼り付け作業に広く対応で
きるという点で好ましい。空気圧の調節は、エアシリン
ダーに空気を導入し、排出する流路を設け、圧力計およ
びポンプを接続することにより実現する。

【００２０】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トさせる作業は、
前述した特願平１１−３１１５２８に開示の手法を利用
して実施することが最も有利であるが、もちろん別の手
法を利用してもよい。いずれにしても、テープの貼り付
けが開始され、テープが急速に引き出されるときにテー
プに加わる張力は、移動ロールがエアシリンダー内の空
気を圧縮しつつ移動して吸収し、張力の減少はエアシリ
ンダー内の空気が膨脹することで移動ロールを元の位置
に戻すことにより補償する。

【００２１】スプリングの反発を利用する従来技術にお
いては、引き伸ばされた長さが長くなると反発力が急激
に大きくなることと、反発が瞬間的に生じるため、図３
に示したような現象が起きやすいが、エアシリンダーを
使用すると、移動ロールの移動量と反発力とは、エアシ
リンダーの全ストロークの一部を使用するとか、内部の
空気を圧力の変化に応じて出し入れする機構を併用する
とかの対策をとることで、直線的に近い関係に保つこと
ができるし、反発力が働くのに若干の時間がかかること
もあって、図３のような現象は生じない。

【００２２】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、テープリール
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。

【００２３】

【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、テープがゆるんで曲がった形
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。

【００２４】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】 従来技術によって段ボール紙へ貼り付けるテ
ープを繰り出す装置とその作用を説明するための、主要
部の側面図であって、テープの貼り付けを開始する前の
状態を示す。

【図２】 図１の装置において、テープの貼り付けを開
始した直後の、テープに強い張力が加わった状態を示
す。

【図３】 図１の装置において、図２の状態に続いて、
テープの張力が減少してゆるんだ状態を示す。

【図４】 本発明に従う、段ボール紙へ貼り付けるテー
プを繰り出す装置のひとつの態様を説明するための、装
置主要部の側面図であって、テープの貼り付けを開始す
る前の状態と、定常状態との両方を示す。

【図５】 図４の装置において、テープの貼り付けを開
始した直後の、テープに強い張力が加わった状態を示
す。

【図６】 本発明に従う、段ボール紙へ貼り付けるテー
プを繰り出す装置のいまひとつの態様を説明するため
の、装置主要部の側面図であって、図４に対応して、テ
ープの貼り付けを開始する前の状態と、定常状態との両
方を示す。

【図７】 図６の装置において、図５に対応して、テー
プの貼り付けを開始した直後の、テープに強い張力が加
わった状態を示す。

【符号の説明】

１ テープリール ２ テープ ３ フレーム ４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ） 固定ロール ５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ） 移動ロール ６ エアシリンダー ７ アーム ８ ガイドロール ９ スプリング

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テープ
   リールから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、走行を開始した段ボールの上に
   押圧ロールで押圧して粘着させることによりテープの貼
   り付けを開始するに当たり、テープがテープリールから
   押圧ロールに至る間に、固定ロールとエアシリンダーに
   より移動可能に設けた移動ロールとからなるダンサーロ
   ールの組を通過させ、テープ貼り付けの開始前はエアシ
   リンダー内に圧入した空気により、移動ロールを固定ロ
   ールから最も遠い位置に離しておき、テープの貼り付け
   開始時にテープに生じる張力の増加を移動ロールがエア
   シリンダー内のエアを圧縮しつつ固定ロールに近い位置
   に向かって移動することで吸収し、定常状態に近づくに
   つれてテープに生じる張力の低下を、移動ロールがエア
   シリンダー内の圧縮されたエアの膨脹を許容しつつ再び
   固定ロールから遠い位置に向かって移動することで補償
   し、貼り付け開始直後のテープ張力の急激な変化により
   テープがたるむことを防止した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
   供給するテープリール（１）、テープ（２）を走行する
   段ボール紙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押圧ロール
   駆動手段、ならびに、フレーム（３）に固定して設けた
   少なくとも１個の固定ロール（４）と、フレームに取り
   付けたエアシリンダー（６）により移動可能に設けた少
   なくとも１個の移動ロール（５）とからなるダンサーロ
   ールの組を本質的な構成要素とする装置。
3. 【請求項３】 固定ロールが２個（４Ａ，４Ｂ）あり、
   その間に１個の移動ロール（５Ｃ）が位置してダンサー
   ロールの組を形成している請求項２の装置。
4. 【請求項４】 固定ロールが１個（４Ｃ）あり、それを
   挟んで、１本のエアシリンダーにとりつけた２個の移動
   ロール（５Ａ，５Ｂ）がダンサーロールの組を形成して
   いる請求項２の装置。
5. 【請求項５】 エアシリンダーがほぼ垂直に設けられ、
   移動ロールが上下方向に移動するものである請求項２な
   いし４の装置。
6. 【請求項６】 エアシリンダー内の空気の圧力を調節可
   能にした請求項２ないし５の装置。