JP2006062113A - 段ボール紙へ貼り付けているテープを切断する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
段ボール紙製造と同時に、段ボール紙に対して、粘着剤を適用した切断や補強用のテープを貼り付けているときに、テープを切断しても、テープの切断端が自由に挙動して不規則な、または異常な粘着をするおそれをなくした、テープの切断装置を提供する。
【解決手段】
繰り出された、粘着剤を片面に塗布したテープ（２）をガイドするガイドロール（３）と、ガイドされてきたテープを走行する段ボール紙（１）の面に対して押圧して粘着させる、直列に設けた少なくとも２個のテープ押圧ロール（４，５）と、これら押圧ロールの中間に位置し、ダンボール紙面に向けて刃を下降および上昇させることが可能なカッター装置からなる。カッター装置は、刃（６）に加えて、刃を下降・上昇させる駆動エアシリンダー（７）および切断前は刃を所定の位置に保持し、切断時に刃に加わる衝撃を緩衝するとともに、切断後に刃を所定の位置に戻すための弾性エアシリンダー（９）とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、段ボール紙の表面に粘着剤を適用したテープを貼り付ける作業の途中で、貼り付けているテープを切断する方法および装置に関する。本発明により、走行している段ボール紙に貼り付けたテープの末端が、すべてダンボール紙上に正しく粘着して、不規則な粘着が防止される。

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容易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、段ボール紙製造と同じラインの中で実施する。

一方、段ボール紙の製造技術が進歩して生産速度が高まり、毎分２００〜３００ｍのラインスピードにおける製造も実施されるようになった。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には、さまざまな問題がともなう。発明者は、多年その問題に取り組んでおり、つぎのような開発の実績がある。

まず、テープの貼り付け開始を容易にするうえで有利な方法を確立して、開示した。その方法は、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て、テープの貼り付けを開始することである。定常状態に至った後は、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（特許文献１）。

つぎに、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付け技術を開発し、これもすでに開示した。その装置は、新旧２本のテープのリール、テープの切断手段、スタート用シートを真空吸引保持する手段、押圧ロールなどを一体にしたアセンブリボードを設け、これを段ボール紙の走行方向に対して横方向に往復運動可能にしたものであって、旧テープの終了または切断による供給停止の瞬間に、アセンブリボードを横方向に移動させて、新テープを旧テープの延長線上に貼り付ける（特許文献２）。

これらの技術の実施に当たって、スタート時のテープが繰り出されるとき、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、という問題が経験された。こうした問題を避け、走行している段ボール紙に貼り付けるテープに対して常に適切な範囲内の張力を与えることを目的とし、テープのリールに対して繰り出しロールを設け、これを一定の圧力でリールに押し当てておき、スタート時には繰り出しロールを回転駆動させてテープを繰り出す方向の力を加えることにより、最初に加わる張力を緩和し、定常状態では繰り出しロールの回転駆動を停止してリールの自由回転に任せる、という機構を開発して、やはり開示した（特許文献３）。

そのほかにも発明者は、広幅のダンボール紙に複数のテープを貼り付ける場合に、それらテープの粘着開始位置が一線上に揃うようにしたテープ貼り付け技術を開発し、あわせて提案した（特許文献４）。
特開２０００−１９８１５０ 特開２００１−１２９８９８ 特開２００１−１７９８６１ 特開２００４−４２２７０

いずれの技術によっても、巻き戻されたリールのテープが尽きたり、またはテープを切り替えのため切断したりした場合、その末端が、常に正しくダンボール紙に粘着するという保証はないことが経験された。テープの末端は、拘束するものがないために、常に押圧ロールにはさまれてダンボール紙に平らに粘着されるとは限らず、ひらひらと舞ってしまい、不規則な、または異常な貼り付き方をしがちである。場合によっては、表裏反転して、つまり粘着面が露出した状態でダンボール紙上に存在することがある。当然に予測されるように、露出した粘着面は積み重ねたダンボール紙に粘着し、後の加工工程にとって支障となる。

そこで、このような現象を防止することが望まれている。この要望にこたえるには、テープの自由な末端の長さを、極力短くすることが望ましい。発明者は、この観点からする一つの改善策として、テープカッターをガイドロールの直前に位置させることを着想し、別途提案した。従来のテープ貼り付け装置では、装置の製作の便宜と操業の容易さを考慮して、アセンブリボードの上部にテープカッターを配置していたが、切断端を短くすることにより、上述の問題は著しく軽減したが、なお改善の余地はあった。

本発明の目的は、さらに改善を進めて、ダンボール紙への粘着テープの貼り付けに当たって、上述したテープ切断端が自由に挙動する可能性を実質上なくし、不規則な、または異常な粘着をするおそれをなくしたテープ切断方法を提供することにある。その方法の実施に好適な装置を提供することもまた、本発明の目的に含まれる。

上記の目的を達成する本発明の段ボール紙へ貼り付けているテープを切断する方法は、走行している段ボール紙へ粘着剤を適用したテープを貼り付ける作業の途中で、貼り付けているテープを切断する方法であって、直列に設けた少なくとも２個の押圧ロールによりテープをダンボール紙上に押圧して粘着させている状態から、前方の押圧ロールをダンボール紙面から浮かせるとともに、２個の押圧ロールの中間においてカッターの刃をダンボール紙面に向けて下降させることにより、テープをダンボール紙面から離れた位置において切断するとともに、切断されたテープの末端が後方の押圧ロールにより押圧され、ダンボール紙面上への粘着が確実に行なわれるようにすることからなる。

本発明に従って段ボール紙へ貼り付けているテープを切断すれば、切断されたテープの端部は、その長さが後方の押圧ロールからカッターの位置までという短いものであり、自由な挙動をするいとまもなく後方の押圧ロールによりダンボール紙上に押圧されて、正しく粘着する。カッターより前方のテープは、ダンボール紙の面から浮いた位置で切断されるから、ダンボール紙に粘着する心配はない。このようにして、切断されたテープ末端のダンボール紙への不規則な、または異常な粘着は、完全に防止される。

上記の方法を実施するために好適な、走行している段ボール紙へ粘着剤を適用したテープを貼り付ける作業の途中で、貼り付けているテープを切断する本発明の装置は、図１に示すように、繰り出された、粘着剤を片面に塗布したテープ（２）をガイドするガイドロール（３）と、ガイドされてきたテープを走行する段ボール紙（１）の面に対して押圧して粘着させる、直列に設けた少なくとも２個のテープ押圧ロール（４，５）と、これら押圧ロールの中間に位置し、ダンボール紙面に向けて下降および上昇が可能なカッター装置とを本質的な構成要素とし、カッター装置が、テープを切断するための刃（６）、この刃を下降および上昇させるための駆動エアシリンダー（７）、および、切断前は刃を所定の位置に保持し、切断時に刃に加わる衝撃を緩衝するとともに、切断後に刃を所定の位置に戻すための弾性エアシリンダー（９）とからなり、駆動エアシリンダー（７）がその基部（７１）を中心に、ダンボール紙の走行方向にある角度回転することができるように支持され、駆動エアシリンダーの動きに追従して、弾性エアシリンダー（９）もその基部（９１）を中心にある角度回転することができるように支持されている、という構成を有する。

上記の装置によって、段ボール紙へ貼り付けているテープを切断する機構を説明すれば、つぎのとおりである。貼り付けを継続している状態は、図１に示したとおりである。この状態では、前方のテープ押圧ロール（４）および後方のテープ押圧ロール（５）が、ともにテープ（２）をダンボール紙（１）に向けて押圧して粘着させており、カッター装置の刃（６）は上方にある。刃が上方にある段階では、弾性エアシリンダー（９）が駆動エアシリンダー（７）を弾性的に引き寄せ、それがリミット手段（８）に当たって止まった状態におくことで、刃を所定の位置に保持している。リミット手段（８）は不可欠ではなく、弾性エアシリンダー（９）にその機能をもたせることにより、省略することができる。

テープを切断しようとするときは、前方の押圧ロール（４）をエアシリンダー（４１）で駆動してダンボール紙（１）の面から浮かせるとともに、２個の押圧ロールの中間においてカッター装置の刃（６）をダンボール紙面に向けて駆動エアシリンダー（７）で駆動して下降させ、刃がわずかにダンボール紙に食い込む位置まで到達させると、テープ（２）は、ダンボール紙面上で切断され、それとともに、切断されたテープの末端（２１）は、ダンボール紙の面に押し込まれる。その状態は、図２に示すとおりである。

テープの末端（２１）は、ダンボール紙の走行に伴ってそのまま後方の押圧ロールに巻き込まれるから、それより前方にあったテープと同様に、ダンボール紙面上へ粘着する。切断された残りのテープの先端（２２）は、拘束が解かれるので自由な挙動をするが、前方の押圧ロールがダンボール紙面から離れていることと、切断されたテープが、それまでリールに加わっていた張力の反作用で若干引き戻されることとが原因となって、テープ先端の粘着面がダンボール紙に粘着することはない。

カッター装置の刃（６）は、ダンボール紙面に切断されたテープの末端（２１）を押し込んで、後方の押圧ロールによるテープ末端の粘着を確実にしたのち、駆動手段により直ちに上昇に転じる。この間の時間はきわめて短いが、それでもダンボール紙は高速で走行しているから、刃はダンボール紙に蹴られて、進行方向に押しやられる。その状況は、図３に示すとおりである。前述のように、刃（６）を支える駆動エアシリンダー（７）はその基部（７１）を中心に走行方向にある角度回転可能であり、かつ、弾性エアシリンダー（９）も、駆動エアシリンダーの動きに追従して、その基部（９１）を中心にある角度回転することができるように支持されているから、駆動エアシリンダーの変位を、弾性エアシリンダー（９）が吸収して緩衝作用をする。つづいて、刃が後方に蹴られたカッター装置は、駆動エアシリンダーにより刃を上昇させながら、弾性エアシリンダーによってもとの位置に引き戻されて、図１の状態に戻る。

上の説明は、テープの切断がダンボール紙上で行なわれることを前提にしているが、切断が確実に行なわれるように刃を鋭利なものとすると、ダンボール紙から離れたところでテープに刃が接触したとき、直ちに切断が生じることがある。そうすると、前段の押圧ロール（４）はダンボール紙の面から離れているから、後段の押圧ロール（５）より前の部分にあったテープが自由になり、加わっていた張力の反動で収縮した状態で押圧されて、ダンボール紙に不規則に粘着することになる。その長さはそれほど大きなものではないが、不規則な粘着はやはり好ましくない。こうした現象を防ぐには、カッター装置の刃によるテープの切断が、ダンボール紙から上方に離れた位置で生じないように、すなわち、刃のテープへの接触を、ダンボール紙のごく近くで、ただし後続のテープが粘着することは避けられる位置で、行なえるようにすればよい。

この目的には、図４に示した態様を採用することが推奨される。この図の態様は、カッター装置が、刃（６）と一体に上下し、スプリング（６２）により下方に付勢されていて切断時にテープをダンボール紙に押し付けるテープ押さえ（６１）を備えている。このテープ押さえを備えたカッター装置を使用すると、刃（６）を駆動エアシリンダー（７）で下方に駆動したとき、テープ押さえ（６１）は刃に先行してテープに接触し、押し下げてゆく。テープ押さえがダンボール紙に突き当たると、その後の変位はスプリング（６２）が吸収し、突き当たった直後、ダンボール紙からわずか離れたところで刃（６）がテープに接触し、そこでテープを切断する。

本発明の段ボール紙へ貼り付けているテープを切断する装置の構成を説明する側面図であって、テープを貼り付けている段階を示す図。 図１の装置において、テープの切断を行なった瞬間の状態を示す図。 図１の装置において、図２の瞬間に続く段階を示す図。 本発明の装置の好ましい態様についての、一部分を拡大した側面図。

符号の説明

１ 段ボール紙
２ テープ
２１ 切断されたテープの末端
２２ 残ったテープの先端
３ ガイドロール
４ 前方の押圧ロール
４１ エアシリンダー
５ 後方の押圧ロール
６ テープを切断するための刃
６１ テープ押さえ ６２ スプリング
７ 駆動エアシリンダー
７１ 駆動エアシリンダーの基部
８ リミット手段
９ 弾性エアシリンダー
９１ 弾性エアシリンダーの基部

Claims (3)

1. 走行している段ボール紙へ粘着剤を適用したテープを貼り付ける作業の途中で、貼り付けているテープを切断する方法であって、直列に設けた少なくとも２個の押圧ロールによりテープをダンボール紙上に押圧して粘着させている状態から、前方の押圧ロールをダンボール紙面から浮かせるとともに、２個の押圧ロールの中間においてカッターの刃をダンボール紙面に向けて下降させることにより、テープをダンボール紙面から離れた位置において切断するとともに、切断されたテープの末端が後方の押圧ロールにより押圧され、ダンボール紙面上への粘着を確実にすることからなる段ボール紙へ貼り付けているテープを切断する方法。
2. 走行している段ボール紙へ粘着剤を適用したテープを貼り付ける作業の途中で、貼り付けているテープを切断する装置であって、繰り出された、粘着剤を片面に塗布したテープ（２）をガイドするガイドロール（３）と、ガイドされてきたテープを走行する段ボール紙（１）の面に対して押圧して粘着させる、直列に設けた少なくとも２個のテープ押圧ロール（４，５）と、これら押圧ロールの中間に位置し、ダンボール紙面に向けて下降および上昇が可能なカッター装置とを本質的な構成要素とし、カッター装置が、テープを切断するための刃（６）、この刃を下降および上昇させるための駆動エアシリンダー（７）、および、切断前は刃を所定の位置に保持し、切断時に刃に加わる衝撃を緩衝するとともに、切断後に刃を所定の位置に戻すための弾性エアシリンダー（９）とからなり、駆動エアシリンダー（７）がその基部（７１）を中心に、ダンボール紙の走行方向にある角度回転することができるように支持され、駆動エアシリンダーの動きに追従して、弾性エアシリンダー（９）もその基部（９１）を中心にある角度回転することができるように支持されている、段ボール紙へ貼り付けているテープを切断する装置。
3. カッター装置が、刃（６）と一体に上下し、スプリング（６２）により下方に付勢されていて、切断時にテープをダンボール紙に押し付けるテープ押さえ部材（６１）をそなえている請求項２の装置。

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