JP2009137730A - テープ自動貼着装置 - Google Patents

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永 余
Kensaku Jinno
憲作 神野
Katsuya Tsurumaru
勝也 鶴丸
Akihiko Adachi
昭彦 足立
Kazunori Shinoda
一則 新小田
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Abstract

【課題】紙継ぎ用の両面テープを貼着する等の工程を自動化し、作業効率化を有効に実現し得るテープ自動貼着装置を提供する。
【解決手段】コルゲータ原紙の紙継ぎ工程において原紙Pに紙継ぎ用の両面テープTを貼着する。少なくともテープ貼着機能及びテープ切断機能を有する装置本体11と、装置本体11を支持すると共に左右・上下動させる支持・移動機構100を備え、支持・移動機構100により装置本体11を所定のシーケンスに従って移動させ、両面テープTを原紙Pに貼着して、所定長さに切断する。
【選択図】図1

Description

本発明は、段ボール製造工程においてコルゲートマシンもしくは装置のスプライサにコルゲート原紙を供給する際、その準備作業において紙継ぎ用の両面テープを貼着する等の工程に好適なテープ自動貼着装置に関する。
従来より段ボールシートの生産するコルゲートマシンにおいて、原紙ロールから繰り出される原紙を紙加工コルゲートマシンに供給する際、スプライサ装置を介して原紙が供給される。この種のスプライサ装置では、原紙ロールから繰り出されたロール原紙に、別の原紙ロールから繰り出される新原紙をスプライサヘッドにより紙継ぎするようになっている。
ここで、例えば図15に示すように段ボールシートを生産するコルゲートマシンのシングルフェーサ部まわりの構成例を示している。図において、シングルフェーサ1の前後、即ちシート搬送方向の上流側及び下流側にはロール原紙3,4を巻き戻して供給するようにしたミルロールスタンド2が設置されている。なお、ロール原紙3は現在生産に使用されているものであり、また、ロール原紙4はロール原紙3が使い切れた場合等、そのロール原紙3に代わって直ちにシングルフェーサ1へ送り込めるように待機しているロール原紙である。
ロール原紙3とロール原紙4を入れ替える際には、ブリッジ5に取り付けられている紙継ぎ装置(図示せず)のスプライサ6によって旧原紙(ロール原紙3)の後端に、新原紙(ロール原紙4)の先端部が重ね合わされて紙継ぎされるようになっている。この紙継ぎ工程の詳細については説明を省略するが、スプライサ6によって自動化されている。
コルゲータ原紙の紙継ぎのために行われる準備作業において、先ず、作業者が新原紙ロールから新原紙(ロール原紙4)を引き上げてスプライサ6の挿入口に入れ込む。次に、その回された新原紙をスプライサ6から抜き出し、抜き出された新原紙の先端をきれいに切り、更に旧原紙(ロール原紙3)と同じ幅にするように幅切りする。そして、両面テープを新原紙に貼りその保護テープを剥がし、抜き出された新原紙をスプライサ6に入れ込む。
特開2001−19240号公報 特開平10−157893号公報
上述した例のようにコルゲータ原紙の紙継ぎ工程自体はスプライサで自動化されるが、その準備作業については自動化されず、人間の作業となっている。即ち、コルゲータ原紙の紙継ぎのための準備作業において、特にスプライサから抜き出された新原紙の先端を幅切り後、両面テープをその新原紙に貼り更に保護テープを剥がすという作業を行わなければならない。この両面テープ貼り作業は基本的に手作業であり、かなりの手間、労力及び時間を要し、設備稼働率に著しい影響を及ぼす。
なお、特許文献1あるいは特許文献2等には、この種のテープ貼付装置が開示されている。
本発明はかかる実情に鑑み、コルゲート原紙の紙継ぎ工程の準備作業において特に紙継ぎ用の両面テープを貼着する等の工程を自動化し、作業効率化を有効に実現し得るテープ自動貼着装置を提供することを目的とする。
本発明によるテープ自動貼着装置は、コルゲータ原紙の紙継ぎ工程において原紙に紙継ぎ用の両面テープを貼着するテープ自動貼着装置であって、少なくともテープ貼着機能及びテープ切断機能を有する装置本体と、この装置本体を支持すると共に左右・上下動させる支持・移動機構とを備え、前記支持・移動機構により前記装置本体を所定のシーケンスに従って移動させ、前記両面テープを前記原紙に貼着して、所定長さに切断することを特徴とする。
また、本発明によるテープ自動貼着装置において、前記装置本体は筐体内に、未使用の前記両面テープが装架されるセットドラム及び前記両面テープから剥離された保護テープを巻き取る巻取ドラムを有するテープ供給・回収機構と、前記セットドラムから繰り出された前記両面テープが押圧ローラに周回され、該両面テープを前記原紙の表面に押し付けるテープ押圧機構と、前記原紙に添着された前記両面テープを所定長さに切断するテープ切断機構とを内蔵することを特徴とする。
また、本発明によるテープ自動貼着装置において、前記セットドラム及び前記巻取ドラムはギアを介して相互に連結され、且つ両者の回転速度が調整可能であることを特徴とする。
また、本発明によるテープ自動貼着装置において、前記押圧ローラは、前記両面テープを前記原紙に対して平行且つ適度な圧力で接触させるように構成されたことを特徴とする。
また、本発明によるテープ自動貼着装置において、前記装置本体の筐体及び前記セットドラム及び前記巻取ドラムは分割式に構成され、前記筐体を開閉可能にしたことを特徴とする。
本発明によれば、セットドラムから繰り出された両面テープが押圧ローラを通過後、両面テープは原紙の表面に貼着されると共に、両面テープから剥離した保護テープは、巻取ドラムに巻取回収される。両面テープを貼った後でも、不要な保護テープは残存することなく、適正に回収することができる。
また、歯車機構を介してセットドラム及び巻取ドラムを連動させ、その際両面テープ及び保護テープ間の回転速度を調整し、これにより装置の円滑且つ適正作動を実現する。
また、押圧機構の押圧ローラによって適度な接触圧力を発生させ、両面テープを原紙の表面に確実に貼着することができる。この接触圧力の大きさを適正に設定することで、セットドラムから両面テープを円滑に繰り出し、且つ保護テープを巻取ドラムに円滑に巻き取ることができる。また、適度な圧力で両面テープを押圧し、貼着後の両面テープは貼りムラや貼りシワが発生することがない。
以下、図面に基づき本発明によるテープ自動貼着装置の好適な実施の形態を説明する。なお、必要に応じて従来技術の説明に供した図15等を適宜参照するものとする。
図1〜図3は、本発明の実施形態におけるテープ自動貼着装置10の全体構成を原理的に示している。この実施形態においてテープ自動貼着装置10は、原紙搬送装置(図示せず)の直近においてコルゲータ原紙の紙継ぎ工程の準備作業に使用され、新原紙をスプライサに入れ込んで一時的に停止している原紙に紙継ぎ用の両面テープを貼るものとする。なお、図1において、原紙Pは紙面直交方向に走行するものとし、左右幅方向に両面テープが貼着される。なお、両面テープの一面側にはその保護テープが添着されている。
テープ自動貼着装置10は、後述するテープ貼着機構やテープ切断機構等を内蔵する装置本体11と、装置本体11を支持すると共に左右・上下動させる支持・移動機構100を有する。支持・移動機構100は装置フレーム101に直接又は間接的に結合し、装置本体11を所定のシーケンスに従って移動させるようになっている。
ここで先ず、支持・移動機構100について説明する。天井部にはスライダ103を左右往復動可能に支持するスライドガイド102が横架されている。スライダ103には上下方向にシリンダ104が取付固定され、シリンダ104のロッド下端には装置本体11を支持するホルダ105が結合する。シリンダ104により装置本体11を上下動させることができる。
また、ホルダ105にはシャフトモータ106が取り付けられている。シャフトモータ106は、シャフト107に沿って水平方向に往復動する。シャフト107の両端は、上下方向に配置されたスライドガイド108によってガイドされ、従って装置本体11は、シリンダ104及びシャフトモータ106の作動で図中、左右(水平)及び上下方向に往復動可能になる。
次に、装置本体11について説明する。ここで、両面テープTは板状のテープの両面に粘着成分が付着されたテープ(両面テープTAという)と、そのテープ同士が接着しないように保護するテープ(保護テープTBという)からなる。装置本体11は図4に示すように、筐体12内にテープ供給・回収機構13、テープ押圧機構14及びテープ切断機構15等が装備されている。
テープ供給・回収機構13は図5に示されるように、ロール状にされた未使用の両面テープTが装架されるセットドラム16と、両面テープTから剥離された保護テープTBをロール状に巻き取る巻取ドラム17とを有する。これらのセットドラム16及び巻取ドラム17は、筐体12内において相互に平行に、且つそれぞれ回転シャフト18,19により回転可能に水平配置される。
図6〜図8をも参照して、筐体12は箱型を呈し、原紙Pの走行方向で見て前後に2分割式に構成される。その分割される一方は固定壁12Aを有し、また他方は可動壁12Bを有する。なお、このように分割式とするのは、後述するように両面テープTを交換可能にするためであるが、これに伴ってセットドラム16及び巻取ドラム17等も分割式に構成されている。
セットドラム16(図6)は、インナドラム16A及びアウタドラム16Bからなり、インナドラム16Aはセット板20Aを介して回転シャフト18Aによって支持される。また、アウタドラム16Bは、セット板20Bを介して回転シャフト18Bによって支持される。
同様に、巻取ドラム17(図7)は、インナドラム17A及びアウタドラム17Bからなり、インナドラム17Aはセット板21Aを介して回転シャフト19Aによって支持される。また、アウタドラム17Bは、セット板21Bを介して回転シャフト19Bによって支持される。
セットドラム16及び巻取ドラム17はそれぞれ、装置使用時には図示(図5等)のように一体化している。その場合、図8に示されるようにセットドラム16において、インナドラム16A及びアウタドラム16Bはキー22を介して相互に結合し、また、セットドラム17において、インナドラム17A及びアウタドラム17Bはキー23を介して相互に結合する。
ここで、セットドラム16及び巻取ドラム17のそれぞれアウタドラム16B及びアウタドラム17Bは、図8のように外周が例えば八角形になっている。このように角型とすることで、セットドラム16及び巻取ドラム17に両面テープT又は保護テープTBを適正にセットし、作動を円滑化することができる。
回転シャフト18(18A),19(19A)には、それぞれギア24,25(平歯車であってよい)が取り付けられる。これらのギア24,25の間には図5に示すようにアイドルギア26が配置され、このアイドルギア26を介してギア24,25は相互に連結される。なお、アイドルギア26は回転シャフト27により回転自在に支持されている。アイドルギア26を介して連結されたギア24,25は、作動時同一方向に回転する。
ここで、巻取ドラム17側のギア24には図6に示されるように、ベアリング28が装着される。このようにベアリング28を装着することで、ギア24とセット板20Aとの間に摩擦力が発生するようにする。この場合、回転シャフト18Aにはスプリング29を装着し、スプリング29の弾力によって、ギア24及びセット板20A間に発生する摩擦力を調整可能にする。そして、巻取ドラム17にセットされている両面テープTAの回転速度を調整し得るようになっている。
装置作動時には、セットドラム16にセットされた両面テープTの直径及び巻取ドラム17に巻き取られる保護テープTBの直径は、両面テープTが繰り出され又は保護テープTBが巻取回収されることで常に変化する。つまり両面テープTの回転速度(繰出し速度)と保護テープTBの回転速度(巻取速度)は、装置の作動中、常に変化している。一方ギア24,25及びアイドルギア26から成る歯車機構自体は、一定の回転速度で回転する。このため歯車機構と両面テープT及び保護テープTBとの間に回転速度に差が生じる。かかる速度差はそのままでは、両面テープTAをセット板20上で滑らせてしまう可能性がある。このため上述のように両面テープTの回転速度を調整し得るようにし、円滑且つ適正作動を保証する。
また、歯車機構にはここでは詳細な図示は省略するが、セットドラム16が両面テープTAの繰出し方向にのみ、巻取ドラム17が巻取(回収)方向にのみ回転し、即ちセットドラム16及び巻取ドラム17の逆転を規制する逆転防止機構が装着されている。この逆転防止機構としては典型的には所謂、ラチェット機構が採用される。ラチェット機構のラチェット爪が、ギア24,25及びアイドルギア26のいずれかに係合することで、逆転を防止することができる。
次に、テープ押圧機構14について説明する。セットドラム16及び巻取ドラム17の略中間部(図8に示されるように適度に巻取ドラム17寄り)であって、それらの下方にはテープ押圧機構14が配置される。テープ押圧機構14は、筐体12の下側に突出する押圧ローラ30を有する。セットドラム16から繰り出された両面テープTAがこの押圧ローラ30に周回され(図1参照)、更に両面テープTAを原紙Pの表面に押し付けるようになっている。
図9は、テープ押圧機構14の具体的構成例を示している。筐体12に対して一定ストローク上下動可能に支持されたロッド31の下端には、ローラホルダ32が取り付けられている。ローラホルダ32は、ロッド31に装着されたスプリング33によって下方に付勢される。ウレタン等の材料により形成された押圧ローラ30は、ローラホルダ32に回転自在に且つ水平に取付支持される。この場合、押圧ローラ30の長手軸が原紙Pの走行方向となるように、即ち両面テープTの貼着方向と直交するように支持される。
セットドラム16から繰り出された両面テープTは図1のように、押圧ローラ30の周囲を回ってその後引き続き、両面テープTAとして後述するように原紙Pの表面に添着される。このとき同時に両面テープTAから剥離した保護テープTBは、巻取ドラム17に巻き取られるようになっている。
テープ押圧機構14の側近には図8等にも示されるように、テープ切断機構15が隣接配置される。このテープ切断機構15は、原紙Pに添着された両面テープTAを所定長さに切断するものである。
図10は、テープ切断機構15の具体的構成例を示している。テープ切断機構15において、筐体12側に取り付けられるブラケット34には、ロッド35を介して固定板36が上下動可能に支持される。固定板36はスプリング37によって下方に付勢される。固定板36には、ロッド38を介してカッタホルダ39が往復動(原紙Pに添着された両面テープTAの幅方向)可能に支持される。カッタホルダ39はスプリング40によって付勢される。カッタホルダ39には、両面テープTAの幅程度の刃渡りを有するカッタ41が付設されている。カッタホルダ39、従ってカッタ41はロッド35及びロッド38を介して、図10(a)の矢印D,Eのように往復動可能である。
ここで、カッタホルダ39には直接又は間接に、傾斜部位42が設けられている。この傾斜部位42の上方には、ブラケット34側に回転可能に支持されたベアリング43が配置されている。カッタホルダ39が上下動する際、ベアリング43が傾斜部位42に当接するようになっており、両者の当接によりカッタホルダ39、即ちカッタ41が矢印Eのように移動し、これにより原紙Pに添着された両面テープTAを切断することができる。
前述したように筐体12は分割式に構成されているが、常態では図6及び図7に示されるように筐体12の上部にて、固定壁12A及び可動壁12Bは丁番もしくはヒンジ44を介して連結されている。また、可動壁12Bは筐体12の下部に設けられたガイド45に沿って、図6の矢印F方向にスライド可能になっている。更に可動壁12Bの下端には丁番もしくはヒンジ46が設けられており、この丁番46を介して可動壁12Bは筐体12に対して図6の矢印G方向に往復動可能である。
本発明のテープ自動貼着装置10は上記のように構成されており、次にその作用を説明する。図11及び図12は、テープ自動貼着装置10における主要工程(I)〜(IV)を示している。
先ず、工程(I)において、図1にも示されるように原紙Pにおける両面テープTの添着開始位置の上方にて装置本体11を待機させる。なお、セットドラム16には両面テープTがセットされ、巻取ドラム17にはこの後、保護テープTBが巻き取られていく。
装置本体11を待機させる場合、支持・移動機構100によって装置本体11を、上下方向にはシリンダ104により、テープ貼着方向にはシャフトモータ106により所望の位置に移動することができる。以降の工程においても支持・移動機構100により装置本体11を上下左右方向に移動させる。なお、本実施形態では初期待機位置は、原紙Pの上方10mm程度の高さ位置とする。
次に、工程(II)において、原紙Pの上方で待機する装置本体11をシリンダ104により下降させる。装置本体11の下降により押圧機構14の押圧ローラ30が保護テープTB側から両面テープTに接触し、両面テープTA側を原紙Pの表面に圧着させる。両面テープT(TA)の原紙Pに対する接触圧力は、スプリング33の弾力を利用して適度な圧力となるように設定される。なお、このときテープ切断機構15のカッタ41は、原紙Pとは接触していない。
次に、工程(III)において、工程(II)にて設定される両面テープTの接触圧力を保持した状態で、シャフトモータ106により装置本体11を水平移動させる。押圧ローラ30は、セットドラム16から繰り出された両面テープTと接触しながら回転し、押圧ローラ29を通過後、両面テープTAは原紙Pの表面に貼着される。一方、両面テープTAから剥離した保護テープTBは、巻取ドラム17に巻取回収される。
次に、工程(IV)において、両面テープTAを所定長さ貼着後、テープ切断機構15により両面テープTAを切断する。この場合、先ず装置本体11をシリンダ104により下降させ、カッタ41を両面テープTAに接触させる。カッタ41が両面テープTAに接触すると、ベアリング43が傾斜部位42に当接し始める。図13に示されるようにベアリング43が傾斜部位42に沿って更に下降することで、カッタ41は両面テープTAに接触しながら、水平方向にスライドする。カッタ41のスライドにより両面テープTAが切断される。
次に、工程(V)において、装置本体11をシリンダ104により上昇させ、一連のテープ貼着動作が完了する。なお、この後、支持・移動機構100により装置本体11を初期位置まで移動させ、次の作動サイクルのために待機させる。
上記の場合、両面テープTが使い切れたら新規なものと交換する。図14等を参照して、両面テープT交換時の作用を概略説明する。
先ず、図14(a)のように閉じている筐体12において、図14(b)のように丁番44を外す。次に、図14(c)のように可動壁12Bをガイド45に沿って、手前側にスライドさせる。図14(d)のように可動壁12Bを丁番46のまわりに90°程度回動する。
可動壁12Bの回動により筐体12が開放され、これにより両面テープTの交換が可能になる。巻取ドラム17に巻取回収されている保護テープTBを取り外し、新しい両面テープTをセットドラム16にセットする。両面テープTのセット後、上記とは逆の手順で可動壁12Bを操作し、筐体12を元の状態に戻す。
さて、本発明によれば、先ずセットドラム16から繰り出された両面テープTが押圧ローラ29を通過後、両面テープTAは原紙Pの表面に貼着されると共に、両面テープTAから剥離した保護テープTBは、巻取ドラム17に巻取回収される。このように必要な両面テープTAを貼った後でも、不要な保護テープTBは残存することなく、適正に回収することができる。
また、前述のように歯車機構を介してセットドラム16及び巻取ドラム17を連動させることで、保護テープTBを回収するが、その際両面テープT及び保護テープTB間の回転速度を調整し、これにより装置の円滑且つ適正作動を実現する。
また、両面テープTAを原紙Pに貼着する際には、押圧機構14の押圧ローラ30によって適度な接触圧力を発生させ、両面テープTAを原紙Pの表面に確実に貼着することができる。その場合、この接触圧力の大きさを適正に設定することで、セットドラム16から両面テープTを円滑に繰り出し、且つ保護テープTBを巻取ドラム17に円滑に巻き取ることができる。また、押圧ローラ30を両面テープTと平行に配置し、適度な圧力で両面テープTAを押圧し、貼着後の両面テープTAは貼りムラや貼りシワが発生することがない。
また、テープ切断機構15のカッタ41は、両面テープTAに対して適度な圧力で接触し、原紙Pを傷つけることなく、原紙Pに貼着された両面テープTAのみを的確に切断することができる。
更に、筐体12、セットドラム16及び巻取ドラム17を分割式とし、両面テープTの交換時には可動壁12Bを開いて、新しい両面テープTをセットドラム16にセットすることができ、両面テープTの交換作業行を円滑に行うことができる。
上記実施形態において本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の範囲内で適宜変更等が可能である。例えば、歯車機構を介してセットドラム16及び巻取ドラム17を連動させる例を説明したが、その他これらのドラムをタイミングベルト等を用いて連結することも可能であり、上記実施形態の場合と同様な作用効果を得ることができる。
本発明の実施形態におけるテープ自動貼着装置の全体構成を原理的に示す図である。 本発明の実施形態におけるテープ自動貼着装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるテープ自動貼着装置の全体構成を示す平面図である。 本発明に係るテープ自動貼着装置の装置本体を示す斜視図である。 本発明に係るテープ自動貼着装置の装置本体の平断面図である。 図5のA−A線に沿う断面図である。 図5のB−B線に沿う断面図である。 図5のC−C線に沿う断面図である。 本発明に係るテープ押圧機構の具体的構成例を示す正面図及び側面図である。 本発明に係るテープ切断機構の具体的構成例を示す正面図及び側面図である。 本発明のテープ自動貼着装置における作動主要工程を示す図である。 本発明のテープ自動貼着装置における作動主要工程を示す図である。 本発明に係るテープ切断機構の作用を示す斜視図及び正面図である。 本発明のテープ自動貼着装置におけるテープ交換時の作用を示す図である。 段ボールシートを生産するコルゲートマシンのシングルフェーサ部まわりの構成例を示す図である。
符号の説明
1 シングルフェーサ
2 ミルロールスタンド
3,4ロール原紙
6 スプライサ
10 テープ自動貼着装置
11 装置本体
12 筐体
13 テープ供給・回収機構
14 テープ押圧機構
15 テープ切断機構
16 セットドラム
17 巻取ドラム
18,19 回転シャフト
20,21 セット板
24,25 ギア
26 アイドルギア
28 ベアリング
29 スプリング
30 押圧ローラ
32 ローラホルダ
34 ブラケット
36 固定板
37 スプリング
39 カッタホルダ
41 カッタ
42 傾斜部位
45 ガイド
46 丁番

Claims (5)

  1. コルゲータ原紙の紙継ぎ工程において原紙に紙継ぎ用の両面テープを貼着するテープ自動貼着装置であって、
    少なくともテープ貼着機能及びテープ切断機能を有する装置本体と、この装置本体を支持すると共に左右・上下動させる支持・移動機構とを備え、
    前記支持・移動機構により前記装置本体を所定のシーケンスに従って移動させ、前記両面テープを前記原紙に貼着して、所定長さに切断することを特徴とするテープ自動貼着装置。
  2. 前記装置本体は筐体内に、未使用の前記両面テープが装架されるセットドラム及び前記両面テープから剥離された保護テープを巻き取る巻取ドラムを有するテープ供給・回収機構と、
    前記セットドラムから繰り出された前記両面テープが押圧ローラに周回され、該両面テープを前記原紙の表面に押し付けるテープ押圧機構と、
    前記原紙に添着された前記両面テープを所定長さに切断するテープ切断機構とを内蔵することを特徴とする請求項1に記載のテープ自動貼着装置。
  3. 前記セットドラム及び前記巻取ドラムはギアを介して相互に連結され、且つ両者の回転速度が調整可能であることを特徴とする請求項2に記載のテープ自動貼着装置。
  4. 前記押圧ローラは、前記両面テープを前記原紙に対して平行且つ適度な圧力で接触させるように構成されたことを特徴とする請求項2に記載のテープ自動貼着装置。
  5. 前記装置本体の筐体及び前記セットドラム及び前記巻取ドラムは分割式に構成され、前記筐体を開閉可能にしたことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のテープ自動貼着装置。
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