JP2014108882A

JP2014108882A - 粘着テープ貼り付け装置

Info

Publication number: JP2014108882A
Application number: JP2012264936A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sato; 安宏佐藤; Keita FUJISAKI; 景太藤崎
Original assignee: Yamada Kikai Kogyo KK
Current assignee: Yamada Kikai Kogyo KK
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-12
Also published as: WO2014087547A1

Abstract

【課題】直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した梱包体の所定の位置に粘着テープを安定して張り付けることによって、荷物に合わせて包装用紙を固定できる粘着テープ貼り付け装置を提供する。
【解決手段】ロール状に巻き取られた粘着テープ１を回転可能に保持する粘着テープ保持具２と、粘着テープ保持具から供給される粘着テープを反転させて粘着面１ａを上方に向ける反転ローラー３と、粘着テープに溝状の凹部をその進行方向に連続して形成する溝ローラー４，５，６と、溝ローラーをワンウエイクラッチによって駆動するラックと、粘着テープを梱包体の下面に押し付ける板状の押し付け具１０と、押し付け具の上面を梱包体の下面に密着させる押し付けバネ１１と、粘着テープを切断するカッター１２と、を有する粘着テープ貼り付け装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した梱包体に粘着テープを貼り付けて、その荷物に合わせて包装用紙を固定することができる粘着テープ貼り付け装置に関するものである。なお荷物は、直方体または立方体の形状を有するものを指し、箱体のみならず、同一寸法の板材や書籍等を積み重ねたものも含む。

一般に、様々な荷物を輸送する、あるいは保管するにあたって、輸送中や保管中に汚れ、傷、へこみ等が生じるのを防止するために、荷物を包装用紙（たとえばクラフト紙等）で包装することが多い。そこで、直方体や立方体の荷物を、包装用紙で自動的に包装する装置が開発されている（たとえば特許文献１、２）。
これら特許文献１、２に開示された装置は、荷物の形状に合わせて包装用紙を折り畳んで、その荷物を包装するものである。

特許文献１に開示された装置は、折り畳まれた包装用紙の端部に粘着テープを貼り付けるための押し付けロールを装着しており、荷物に合わせて包装用紙を固定することができる。その粘着テープを貼り付けた一例を図４に示す。
ところが特許文献１に開示された装置では、包装された荷物（すなわち梱包体）に粘着テープを安定して貼り付けることが困難であった。つまり、梱包体と押し付けロールとが線状に接触するので、粘着テープが線状に押し付けられ、貼り付けた粘着テープにシワが生じる、また、押し付けロールによって荷物が浮き上がるので粘着テープを貼り付ける位置が変動する、押し付けロールに粘着テープが巻き込まれて稼働に支障を来す、等の問題を解消する上で、改善の余地が残されていた。

特開2004-67104号公報特開2011-84305号公報

本発明は、直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した梱包体の所定の位置に粘着テープを安定して貼り付けることによって、荷物に合わせて包装用紙を固定できる粘着テープ貼り付け装置を提供することを目的とする。

発明者は、直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した後に、その梱包体の所定の位置に粘着テープを安定して貼り付ける技術について検討した。その結果、
(a)板状の押し付け具を用いて粘着テープを梱包体に押し付けて、梱包体と粘着テープを面状に接触させ、かつ押し付けバネを用いて密着させることによって、シワを生じることなく粘着テープを貼り付けることができる、
(b)板状の押し付け具を用いることによって、粘着テープが巻き込まれるのを防止できる、
(c)押し付けバネを用いることによって、押し付け具による下からの押し上げ力を緩和し、梱包体が浮き上がるのを防止できる、
(d)溝ローラーを用いて、粘着テープに溝状の凹部をその進行方向に連続して形成することによって、粘着テープの腰が強くなり、切断した後に粘着テープの先端部が垂れ下がるのを防止でき、ひいては装置に粘着テープが付着するのを防止できる、
(e)粘着テープに形成された溝状の凹部は、上記の(a)によって、梱包体に貼り付けた後には消失する
という知見を得た。

本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した梱包体に粘着テープを貼り付けて包装用紙を固定する粘着テープ貼り付け装置であって、ロール状に巻き取られた粘着テープを回転可能に保持する粘着テープ保持具と、粘着テープ保持具から供給される粘着テープを反転させて粘着面を上方に向ける反転ローラーと、粘着テープに溝状の凹部をその進行方向に連続して形成する溝ローラーと、溝ローラーをワンウエイクラッチによって駆動するラックと、粘着テープを梱包体の下面に押し付ける板状の押し付け具と、押し付け具の上面を梱包体の下面に密着させる押し付けバネと、粘着テープを切断するカッターと、を有する粘着テープ貼り付け装置である。

本発明の粘着テープ貼り付け装置においては、溝ローラーを３個配設し、それら３個の溝ローラーのうち、第１溝ローラーの溝部に第２溝ローラーの山部を挿入し、第２溝ローラーの溝部に第３溝ローラーの山部を挿入するとともに、第１溝ローラーおよび第２溝ローラーをラックとピニオンで駆動し、かつ第２溝ローラーと第３溝ローラーとによって粘着テープを挟持することが好ましい。

本発明によれば、直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した後に、その梱包体の所定の位置に粘着テープを安定して貼り付けることができるので、産業上格段の効果を奏する。

本発明の粘着テープ貼り付け装置の例を模式的に示す側面図である。図１の粘着テープ貼り付け装置の要部を模式的に示す斜視図である。溝ローラーの表面の円周方向に設けられた複数本の溝の形状を示す断面図である。梱包体に粘着テープを貼り付けた例を示す斜視図である。梱包体に粘着テープを貼り付けた他の例を示す斜視図である。溝ローラーを駆動するラックとワンウエイクラッチの例を模式的に示す側面図である。

図１は、本発明の粘着テープ貼り付け装置の例を模式的に示す側面図であり、図２は、その粘着テープ貼り付け装置の要部を模式的に示す斜視図である。なお図２では、粘着テープの図示を省略する。
以下に、図１、２を参照して、本発明の粘着テープ貼り付け装置について、３個の溝ローラーを配設した例を説明する。ここで溝ローラーは、表面に複数本の溝を円周方向に設けたローラーである。

ロール状に巻き取って市販されている粘着テープ１を、粘着テープ保持具２に装着して、粘着テープ１が自在に回転できるように保持する。ここで使用する粘着テープ１の素材は特に限定せず、帯状の紙、布、ビニール等の片面に粘着剤を塗布した市販のものを使用する。その粘着剤を塗布した面（以下、粘着面という）は、図１において、粘着テープ１の符号1aで示す側の面である。

粘着テープ保持具２から送り出された粘着テープ１は、反転ローラー３によってその進行方向が反転し、粘着面1aを上方に向ける。反転ローラー３は、駆動装置を備える必要はなく、粘着テープ１の進行に追随して回転する構成（いわゆるアイドルローラー）とすることが好ましい。
次に、粘着テープ１は第１溝ローラー４の下側に進行し、粘着面1aが第１溝ローラー４に接触する。第１溝ローラー４は、図６に示すように、エアシリンダー9cによって前進、後退を行なうラック13に、ピニオン（いわゆる平歯車）16とワンウエイクラッチ14を介して連結されており、ラック13が前進するときに第１溝ローラー４は図１中の矢印Ａで示す方向に回転し、ラック13が後退するときには第１溝ローラー４は静止する。

ワンウエイクラッチ14は、図６に示すように、ラック13の前進、後退に伴って、正回転、逆回転するピニオン16に内蔵されて、動力を第１溝ローラー４の駆動軸15に伝えるものである。つまり、エアシリンダー9cによってラック13が前進して、ピニオン16が正回転するときには、ワンウエイクラッチ14も正回転して、動力が駆動軸15に伝えられる。一方で、ラック13が後退することによって、ピニオン16が逆回転するときは、ワンウエイクラッチ14は逆回転せずに静止するので、動力は駆動軸15に伝えられない。本発明で使用するワンウエイクラッチ14は、このような機能を有するものであれば良く、その構成は特に限定せず、市販されているものを使用できる。ここで、ピニオン16の回転は、ラック13が前進するときの回転を正回転とし、ラック13が後退する時の回転を逆回転とする。

このようにして第１溝ローラー４は、粘着テープ１が付着した状態で矢印Ａの方向のみ間欠的に回転するので、粘着テープ１を一定方向に間欠的に進行させる。しかも粘着テープ１は、第１溝ローラー４の山部のみに付着するので、付着面積は小さく抑えられており、第１溝ローラー４から容易に離脱できる。その結果、第１溝ローラー４から第２溝ローラー５へ粘着テープ１を安定して送給することができる。

第１溝ローラー４の円周方向に設ける溝部の幅が狭すぎる（山部の幅が広すぎる）と、粘着テープ１が離脱し難くなり、第１溝ローラー４に巻き込まれ易くなる。一方、溝部の幅が広すぎる（山部の幅が狭すぎる）と、粘着テープ１が十分に付着しないので、第１溝ローラー４から第２溝ローラー５へ送給することが困難になる。したがって、溝部の幅Ｗ_Gは５〜６mmの範囲、山部の幅Ｗ_Mは２〜３mmの範囲が好ましい。

なお溝部の幅Ｗ_Gと山部の幅Ｗ_Mは、Ｗ_G＞Ｗ_Mとする。その理由は後述する。
第１溝ローラー４から第２溝ローラー５の下側に進行した粘着テープ１は、その粘着面1aが第２溝ローラー５に接触する。第２溝ローラー５は、第１溝ローラー４と同様に、駆動手段としてラック13、ピニオン16、ワンウエイクラッチ14を用いる。この第２溝ローラー５は、後述する第３溝ローラー６との間で粘着テープ１を挟持するので、粘着テープ１が第２溝ローラー５に付着したまま巻き込まれると、その進行に支障が生じ易くなる。そこで、第２溝ローラー５の表面に粘着テープ１が付着し難くなる処理（たとえばトシカル加工、ローレット加工等）を施すことが好ましい。なお、第２溝ローラー５の駆動手段は、上記した第１溝ローラー４の駆動手段と同じ構成であるから、説明を省略する。

また、第２溝ローラー５と第１溝ローラー４との間隔を狭くして、粘着テープ１を安定して進行させるために、第２溝ローラー５の山部を第１溝ローラー４の溝部に挿入するように配置することが好ましい。上記した通りＷ_G＞Ｗ_Mとすることによって、そのように配置することが可能となる。したがって、第２溝ローラー５の溝部の幅と山部の幅は、第１溝ローラー４の溝部の幅Ｗ_G、山部の幅Ｗ_Mと同じ寸法とする。

第２溝ローラー５の溝部の深さ（すなわち山部上端と溝部下端との距離）が小さすぎると、粘着テープ１に溝状の凹部を形成し難くなる。一方、溝部の深さが大きすぎると、粘着テープ１に形成された凹部が、梱包体に貼り付けられた後も残留して、シワを生じる原因になる。したがって、第２溝ローラー５の溝部の深さＤは３〜４mmの範囲が好ましい。なお、粘着テープ１に形成される凹部については後述する。

さらに粘着テープ１が第２溝ローラー５に沿って進行し、第２溝ローラー５と第３溝ローラー６とによって挟持される位置に到達する。第３溝ローラー６は、粘着テープ１の粘着剤が塗布されていない面（すなわち粘着面1aの背面）と接触する。したがって、粘着テープ１が第３溝ローラー６に巻き込まれる惧れはなく、粘着テープ１に追随して回転する構成（いわゆるアイドルローラー）とすることによって、粘着テープ１の安定した進行が可能となる。

ここで、第２溝ローラー５の山部が第３溝ローラー６の溝部に挿入されるように配置しているので、粘着テープ１が第２溝ローラー５と第３溝ローラー６とによって挟持されて進行する間に、粘着テープ１の進行方向に連続して溝状の凹部が形成される。なお上記した通り、第２溝ローラー５は駆動手段を備えているので、粘着テープ１は、第２溝ローラー５と第３溝ローラー６の間に確実に噛み込まれていく。

第３溝ローラー６に設ける溝部の幅Ｗ_G、溝部の深さＤ、山部の幅Ｗ_Mの好ましい範囲は、上記の第２溝ローラー５と同様であるから説明を省略する。
第１〜３溝ローラーを円滑に回転させるためには、各溝ローラーの表面に設けた複数本の円周方向の溝の寸法が、それぞれ同一であることが好ましい。つまり、図３に示す第１溝ローラー４の溝部の幅Ｗ_G、溝部の深さＤ、山部の幅Ｗ_Mと同一寸法の溝を第２溝ローラー５および第３溝ローラー６に設けることが好ましい。

このようにして、粘着テープ１の進行方向に連続して溝状の凹部を形成することによって、粘着テープ１の腰が強くなり、粘着テープ１の先端部が垂れ下がることなく、図１に示すように、安定した姿勢を保って斜め上方へ進行して行く。そして、粘着テープ１の先端部がテーブル８の開口部からテーブル８上に現われたときに、第１溝ローラー４の回転を停止して、粘着テープ１を押し付け具10の上方で停止させる。

梱包体７は、テーブル８上を矢印Ｂの方向へ移動する。テーブル８上の梱包体７を一定の速度で移動させるために、たとえばプッシャー、搬送用ローラー、搬送用チェーンコンベア等（いずれも図示せず）を使用することが好ましい。そして、梱包体７の移動を検知手段（たとえばセンサー、タイマー等）で検出し、梱包体７がテーブル８上の所定の位置に到達したときに、シリンダー9aで板状の押し付け具10を梱包体７の下面に押し付ける。

次に、シリンダー9aで板状の押し付け具10を梱包体７の下面に押し付けることによって、粘着テープ１を梱包体７に付着させる。押し付け具10には押し付けバネ11が配設されているので、押し付け具10を梱包体７の下面に密着させることができ、かつ押し付け具10による下からの押し上げ力を緩和し、梱包体７がテーブル８から浮き上がるのを防止できる。このようにして粘着テープ１を梱包体７の下面の所定の位置に貼り付けることができる。しかも、第２溝ローラー５と第３溝ローラー６によって粘着テープ１に形成された溝状の凹部は消失するので、貼り付けた粘着テープにシワが生じるのを防止できる。

引き続きエアシリンダー9bでカッター12を上方に押し上げて、粘着テープ１を切断する。このとき、押し付け具10によって粘着テープ１の先端部が、移動していく梱包体７に押し付けられているので、粘着テープ１に張力が作用しており、容易に切断できる。梱包体７はそのまま矢印Ｂの方向へ移動していくので、切り取った粘着テープ１が梱包体７の下面に貼り付けられる。

その後、シリンダー9a、9bを操作して、押し付け具11とカッター12を下方の待機位置に移動させる。また、第１溝ローラー４を矢印Ａの方向へ回転させて、１サイクル分の粘着テープ１を供給する。粘着テープ１は、既に説明した通り、第１溝ローラー４の間欠的な回転で進行するので、梱包体７の移動に合わせて粘着テープ１を間欠的に供給することが可能である。

以上のサイクルを繰り返すことによって、多数の梱包体７の同じ位置に粘着テープ１を貼り付けることができる。
たとえば図４に示すように、荷物の６面すべて包装用紙で覆った梱包体７の３ケ所に粘着テープ１を貼り付ける場合は、粘着テープ１を貼り付ける面を下側に向けてテーブル８上に載置し、上記した１サイクルの操作を行なうことによって、梱包体７の所定の位置（１ケ所）に粘着テープ１を貼り付けることができる。そして、上記した１サイクルの操作を３回行なう、あるいは粘着テープ貼り付け装置を３台併用することによって、梱包体７の３ケ所に貼り付けることができる。

また、図５に示すように、帯状の包装用紙で荷物を包装した梱包体７にも、粘着テープ１を貼り付けることができる。
以上に、図１、２を参照して、３個の溝ローラーを配設した例を説明したが、本発明は溝ローラーの個数を３個に限定するものではない。
たとえば、図１、２に示す第２溝ローラー５または第３溝ローラー６のいずれかを、図６に示すようなエアシリンダー9c、ラック13、ワンウエイクラッチ14を用いて駆動すれば、第１溝ローラー４を配設する必要はなくなる。つまり、２個の溝ローラーで粘着テープを供給し、かつその進行方向に連続して溝状の凹部を形成することが可能である。

また、２個の溝ローラーで粘着テープを供給しかつ溝状の凹部を形成する上記の例で説明した溝ローラーの組み合わせを、粘着テープの進行方向に２対配設して、合計４個の溝ローラーを使用すると、溝状の凹部の形状が安定する。その結果、粘着テープ先端部の垂れ下がりを防止する効果が大幅に向上するので、供給安定化を図ることができる。
ただし、溝ローラーの個数が増加すると、多大なスペースを必要とするばかりでなく、粘着テープが溝ローラーに巻き付く危険性も高まるので、溝ローラーの個数は２〜４個が好ましい。

市販されている幅50mmの紙製の粘着テープ（いわゆるガムテープ）を、図１に示す粘着テープ貼り付け装置に装着して、その粘着テープを梱包体に貼り付ける実験を行なった。第１〜３溝ローラー４、５、６に設けた円周方向の溝の寸法は、いずれも溝部の幅Ｗ_Gを2.5mm、溝部の深さＤを３〜４mm、山部の幅Ｗ_Mを６mmとした。また第２溝ロール５の表面には、トシカル加工を施した。

梱包体７が粘着テープ貼り付け装置のテーブル８上を15ｍ／分の速度で移動するようにプッシャー（図示せず）を設定し、所定の位置に取り付けたセンサー（図示せず）が梱包体７を検出したときに押し付け具10を梱包体７の下面に押し付け、さらに梱包体７の検出から0.3〜0.5秒後に作動するようにタイマー（図示せず）で設定したカッター12を用いて粘着テープ１を切断した。なお、タイマーの設定は、書籍のサイズに応じて、上記の範囲内で調整した。

このようにして多数の梱包体（同一寸法）に粘着テープを貼り付けた後、その粘着テープを目視で観察したところ、シワは皆無であった。また、粘着テープの位置の変動は認められなかった。
さらに、書籍を積み重ねてクラフト紙で包装する梱包装置（処理能力：８個／分）と、この粘着テープ貼り付け装置を併用したところ、梱包装置から毎分８個ずつ供給される梱包体の所定の位置に粘着テープを貼り付けることができた。

１粘着テープ
1a 粘着面
２粘着テープ保持具
３反転ローラー
４第１溝ローラー
５第２溝ローラー
６第３溝ローラー
７梱包体
８テーブル
9a エアシリンダー
9b エアシリンダー
9c エアシリンダー
10 押し付け具
11 押し付けバネ
12 カッター
13 ラック
14 ワンウエイクラッチ
15 駆動軸
16 ピニオン

Claims

直方体または立方体の荷物を包装用紙で包装した梱包体に粘着テープを貼り付けて前記包装用紙を固定する粘着テープ貼り付け装置であって、ロール状に巻き取られた前記粘着テープを回転可能に保持する粘着テープ保持具と、該粘着テープ保持具から供給される前記粘着テープを反転させて粘着面を上方に向ける反転ローラーと、前記粘着テープに溝状の凹部をその進行方向に連続して形成する溝ローラーと、該溝ローラーをワンウエイクラッチによって駆動するラックと、前記粘着テープを前記梱包体の下面に押し付ける板状の押し付け具と、該押し付け具の上面を前記梱包体の下面に密着させる押し付けバネと、前記粘着テープを切断するカッターと、を有することを特徴とする粘着テープ貼り付け装置。
前記溝ローラーを３個配設し、それら３個の溝ローラーのうち、第１溝ローラーの溝部に第２溝ローラーの山部を挿入し、該第２溝ローラーの溝部に第３溝ローラーの山部を挿入するとともに、前記第１溝ローラーおよび前記第２溝ローラーを前記ラックとピニオンで駆動し、かつ前記第２溝ローラーと前記第３溝ローラーとによって前記粘着テープを挟持することを特徴とする請求項１に記載の粘着テープ貼り付け装置。