JP2016107502A - 糊付圧着搬送装置 - Google Patents

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Hiromitsu Morita
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【課題】糊圧着時に紙箱に押し跡が生じないようにする。【解決手段】下側搬送ベルト34の下面には、複数組の下側押圧ローラ46a、46bが配置され、下側押圧ローラ46a、46bの表面には弾性を有する軟質部材が積層されている。上側搬送ベルト56の裏面層は合成ゴム層とされ、表面層は軟質部材から成っている。上側搬送ベルト56上には、多数の上側押圧ローラ62が下側押圧ローラ46a、46bと上下方向においてそれぞれ対向して配置され、上側搬送ベルト56を下方に押圧している。紙箱は上側搬送ベルト56、下側搬送ベルト34間において、下側押圧ローラ46a、46bと上側押圧ローラ62とにより挟まれて押圧されて糊付けされてゆく。紙箱に段差があってもその段差は押圧ローラ46a、46b、上側搬送ベルト56の軟質層により吸収され、押し跡が発生することはない。【選択図】図1

Description

本発明は、各種商品の包装用紙箱の糊圧着を行う糊付圧着搬送装置に関するものである。
各種商品の包装するための折り畳み紙箱を主に製造する製箱機械は、紙や段ボール紙等を所定の形状に打ち抜きされたブランクを搬送ライン上に供給する給紙装置、各種折り加工を行う折り装置、糊付けを行う糊付け装置、本折り装置、及びこれらの装置を経て、糊の接着を行う圧着搬送装置から構成されている。
特許文献1には、紙箱の圧着、乾燥を行う圧着搬送装置が開示されており、図12は圧着搬送装置の概略の側面図である。圧着搬送装置1では、本折り装置から移送され、糊は塗布されているが未接着で折り畳まれた状態の紙箱Bを、上側圧着ベルト2と下側圧着ベルト3との間で押圧しながら、連続して重ねて挟みこんだまま、給送側から排出側の矢印方向に搬送する。折り畳まれた紙箱Bを重ねる際には、上側に重ねる方法と下側に重ねる方法を適宜ブランクの形状、サイズ等の諸条件によって、選択が可能である。図12は折り畳まれた紙箱Bを順次に下側に重ねたものである。
上側圧着ベルト2及び下側圧着ベルト3は、それぞれ上部プーリ4、4間及び下部プーリ5、5間に掛け渡されており、プーリ4、5の回転により移動するようになっている。このとき、下側圧着ベルト3はエアシリンダにより上下に昇降する下側押圧ローラ6によって上方に押されて、下側圧着ベルト3から上方に力を加えるようにされているが、上側押圧ローラ7の上下位置は固定されている。折り畳まれた状態の紙箱Bは重なった状態で、上側圧着ベルト2、下側圧着ベルト3により複数の下側押圧ローラ6、上側押圧ローラ7間を通過することで糊付部分が接着されながら排出される。
上述のように、紙箱Bは1枚ずつ徐々にずらした状態で、例えば計10枚程度が重なった状態で、連続的に糊付圧着がなされる。これは、糊の圧着には或る程度の時間を要するため、搬送速度を前工程の折り装置等に比べて約1/10程度に遅くする必要があり、この搬送速度の遅れを補うために、折り畳まれた状態の紙箱Bを複数枚を連続して重ねた状態で圧着する。
特開2011−218690号公報
例えば、図13は糊を塗布した状態の紙箱Bを底部方向から見た斜視図を示している。紙箱Bの正面板Baの長手方向の端辺に設けた糊代部Bbを側面板Bcに接着するために、糊代部Bbに糊P1が塗布されている。また、対向する一対の側面板Bc、Bc’からそれぞれ延在した底面板Bd、Bd’に、正面板Ba、背面板Beからそれぞれ延設した底面板Bf、Bgの一部が、糊P2、糊P3を介して接着している。また、背面板Beから上蓋面板Bhが延設されている。
図14に示すように糊代部Bbを側面板Bcの縁部に重なるように折り畳み、矢印方向に示すように紙箱Bを底部方向に搬送し、上下方向から圧着することにより、糊代部Bbを糊P1により側面板Bcに接着する。
糊P1、P2、P3部に糊が塗布された紙箱Bは、ベルト搬送時にある間隔で重ねられて、上下方向から押し圧力を加えるが、各糊部に押し圧力が必要量掛ける必要がある。
糊代部Bbの底部に当たらない部分おいては、糊代部Bb、側面板Bc、背面板Beの3枚が重なる。前記3枚が重なる部分の左右位置においては、側面板Ba、Beと側面板Bc、Beの2枚が重なることになる。つまり、糊代部Bbの底部に当たらない部分において、糊代部Bbは凸部となる。
糊代部Bbの底部においては、糊代部Bb、側面板Be、底面板Bg及び側面板Bcの4枚が重なることになる。糊代部Bbの長手方向では、底部では厚さが厚く、底部以外では厚さが薄い状態となる。しかし、底部において、糊代部Bbの左右横方向に位置する、糊P2、P3の部分においては5枚の重なりで厚みが厚く、糊代部Bbは厚さが薄い状態であり、糊代部BbはP2、P3間の凹み部となる。
実際のベルト搬送時には、紙箱Bはある間隔を持って重なっており、総厚さは各紙箱Bの各部厚さの合計になる。しかし、一般に上述のような複雑な形状である紙箱Bをある間隔で重ねることだけでは、凹み部にある糊代部Bbを正確に凹み量だけ埋め合わすことはできない。また、実際には、各折り面の重なり枚数だけではなく、紙箱Bの折った罫線部分の脹らみで厚さを増してしまう場合や、紙箱Bの折った折り面の反発力も押し圧力に影響する場合もある。
上下押し圧ローラの上下どちらか一方のローラが上下にストロークすることができるので、紙箱Bの流れ方向に沿った方向で、重なっている紙箱Bの総厚さが違う場合では、紙箱Bにはほぼ均等な押し圧力を掛けることができる。しかし、紙箱Bの流れ方向と直角方向で、重なっている紙箱Bの総厚さが違うと、凹み部には押し圧力が掛かり難い。つまり凹み部を接着する場合には、凹み部には押し圧力が伝わり難く、凸部を接着する場合に必要な押し圧力以上に圧力を掛ける必要がある。
このように糊代部Bbの中間部分においては、糊代部Bb、側面板Bc、背面板Beの3枚の部分が重なるのに対し、底部の端部おいては、正面板Ba、底面板Bf、底面板Bd、糊P2を塗布した底面板Bfの一部及び側面板Bcの5枚の部分が重なることになる。つまり、糊代部Bbが主に位置する紙箱Bの長手方向の中間部分では厚さが薄く、底部では厚さが厚い状態となる。
紙箱Bの接着のためには、糊代部Bbが凹み部に当たる部分に必要な押圧力を加える必要があるが、糊代部Bbの中間部分以上に厚さが厚い部分に対しては必要以上の押圧力が加わるため、前述したように底部の縁部Eにより押し跡Kが下側の紙箱Bの表面に図16に示すように線状の押し跡Kが発生する。
この押し跡Kは紙箱Bを組み立てて商品を包装した際に、見栄えが悪く紙箱Bの商品価値を低下させている。この押し跡Kの発生を防止するために、下側押圧ローラ6により下側圧着ベルト3の上方への押圧力を調整しているが、それでも十分に押し跡Kの発生を防止することはできない。
また、図16に示した押し跡K以外の部分にも押し跡が発生する場合がある。紙箱の接着のために必要な押圧力を掛けると、紙箱B自体の折り畳まれた各面の縁部及び紙箱Bがある間隔を持って重なっている紙箱Bの縁部で押し跡Kが発生する場合がある。これら押し跡Kは紙箱の各種形状、紙質、サイズ、折り罫線、表面加工などが組み合わされる紙箱の条件によって変わる。しかし、これらの押し跡Kは、押圧ローラの押圧力を低減させることでなくなるが、糊が十分に接着しない押圧力では紙箱Bを使用することができない。
本発明の目的は、糊圧着時に紙箱に対して、紙箱の重なりや紙箱自体の縁部による押し跡が生ずることのない糊付圧着搬送装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る糊付圧着搬送装置は、折り畳み紙箱を製造する製箱機械の後部に配置した糊の接着装置であり、複数の上側押圧ローラを有する上側押圧機構によって下方に押圧力を与える上側搬送ベルトと、前記上側押圧ローラの下方にそれぞれ位置する複数の下側押圧ローラを有する下側押圧機構によって上方に押圧力を与える下側搬送ベルトとを備え、前記上側、下側搬送ベルト間に糊を付着し折り畳んだ紙箱を積層した状態で搬送することにより、前記上側押圧ローラと下側押圧ローラとの間で前記紙箱の糊の圧着を行う糊付圧着搬送装置であって、前記上側搬送ベルト又は/及び上側押圧ローラは表面に弾性を有する軟質部材を設けると共に、前記下側押圧ローラ又は/及び下側搬送ベルトは表面に弾性を有する軟質部材を設けたことを特徴とする。
本発明に係る糊付圧着搬送装置は、上下の押圧ローラによって糊剥がれを起こさない程度の押圧力を紙箱に上下両面から加えて糊付けをすると共に、上下の搬送機構である押圧ローラ又は搬送ベルトの何れか一方の表面、又は押圧ローラ及び搬送ベルトの両方の表面に弾性を有する軟質部材を設けることで、折り畳まれた紙箱自体の各面の縁部及び紙箱の重なりに起因する押し跡が生じないようにする。
また、軟質部材から成る押圧ローラ又は搬送ベルトの表面は、押圧ローラから受ける加圧時に、弾性による変形量が増加するので、押圧ローラから紙箱に及ぼす押圧力を均等にすることができる。このため、糊の接着のために必要以上の高い圧力が紙箱に掛かることはない。
実施例1の糊付圧着搬送装置の側面図である。 下側押圧機構の平面図である。 上側押圧機構と下側押圧機構の側面図である。 紙箱を上側押圧機構と下側押圧機構によって挟んで圧着する際の側面図である。 変形例の側面図である。 実施例2の上側押圧機構と下側押圧機構の側面図である。 下側押圧ローラ群を切換える状態の側面説明図である。 下側押圧ローラ群を切換えた状態の側面図である。 変形例の上側押圧機構と下側押圧機構の側面図である。 下側押圧ローラ群を切換える状態の側面説明図である。 下側押圧ローラ群を切換えた状態の側面図である。 従来の圧着搬送装置の側面図である。 紙箱の斜視図である。 圧着する状態の紙箱の斜視図である。 圧着のために重なって搬送する状態の紙箱の斜視図である。 紙箱上に生じた押し跡の説明図である。
本発明を図1〜図11に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は実施例1に係る糊付圧着搬送装置の側面図であり、この糊付圧着搬送装置10の大きさは、高さ約1m、長さ約5m、幅約1mであり、折り畳み紙箱を製造する製箱機械の後部に配置されている。糊付圧着搬送装置を用いることで様々な形状、サイズ、紙質の紙箱の糊付を行う。
なお、本実施例においての紙箱の材料であるブランク素材は、紙であるが、その表面に光沢を出すためにコーティングを施したものや、樹脂、アルミニウム等を表面に加工した複合材も含むことができる。また、紙は薄紙から板紙、合紙、段ボール等を用いてもよく、箱体は商品の包装用以外の目的で使用されるものも含む。
前方支持台20、後方支持台21により長手方向に沿って両側に側面板22が設けられ、これらの側面板22に下側駆動機構30が固定されている。更に、下側駆動機構30の上方であって、前方、後方支持台20、21間に後述する上側駆動機構50が固定されている。
下側駆動機構30の前端には、前端プーリ31が2枚の側面板22間に配置され、後端には後方支持台21の下方にある図示しない電動機により駆動される後端駆動プーリ32が側面板22間に配置されている。これらのプーリ31、32及び側面板22の下部に設けられた中間プーリ33に、側面板22の内側同士の間を覆う幅の下側搬送ベルト34が巻回されている。この下側搬送ベルト34には、例えば厚さ4mmの合成ゴム材が用いられている。
この合成ゴム材自身は弾性を有するが、ベルト厚みが4mm程度と薄く、後述する軟質部材から成る下側搬送ベルト34の裏面層に比べて硬質である。そのため、加圧時に発生するベルト厚み部分での弾性変形量だけでは、紙箱Bの押し跡を解消することができない。また、下側搬送ベルト34の材質である合成ゴム材には、弾性変形である天然ゴム、各種の樹脂を含む高分子材料等を含むものである。
矢印方向に移動するこの下側搬送ベルト34には、ベルト長を調整するためのベルト長調整部35が設けられており、下側搬送ベルト34が気温や経年使用により長さが変化しても、適度な張力を保つように調整がなされている。
下側駆動機構30の上部を通過する下側搬送ベルト34の下面には、図1、図2、図3に示すように、複数組の下側押圧機構40が配置されている。
この下側押圧機構40は、両側の側面板22の内側にそれぞれ配置されたエアシリンダ41を駆動源とし、エアシリンダ41の一端41aを側面板22に回動自在に取り付け、他端のシリンダロッド41bの先端を「く」の字状に屈曲したレバー42の一端に回動自在に連結し、レバー42の他端は連結部43に回動自在に連結されている。
レバー42の屈曲部44はレバー42の支点として側面板22に軸支され、連結部43は両側のレバー42同士を連結している。連結部43には一対の軸部45a、45bが平行して保持され、各軸部45a、45bにそれぞれ下側押圧ローラ46a、46bが回転自在に取り付けられている。
下側押圧ローラ46a、46bには、金属製の芯材47の外側にスポンジ材又は軟質の合成ゴム材等の弾性を有する軟質部材48が積層されており、複数の下側押圧ローラ46a、46bの組が側面板22の長手方向に沿って等間隔に配置され、下側搬送ベルト34を押し上げている。
上側駆動機構50においては、前方、後方支持台20、21間の両側に下部機枠51、上部機枠52が設けられている。前方支持台20には前端プーリ53が設けられ、後方支持台21には後方支持台21下方に設けた電動機により駆動される後端駆動プーリ54が設けられており、更に上部機枠52には複数の中間プーリ55が配置されている。そして、これらのプーリ53〜55に下側搬送ベルト34と同じ幅を持つ上側搬送ベルト56が巻回されている。更に、後端駆動プーリ54は前後に移動する機能をも有し、気温等による上側搬送ベルト56の長さの変化を調整できるようになっている。
上側搬送ベルト56は二層構造とされ、裏面層56aは合成ゴム材層とされ、表面層56bはスポンジ材等の弾性を有する軟質部材から成り、厚さは裏面層56aが例えば約4mmで、表面層56bが約15mmとされている。
下側押圧機構40の上方には、下側搬送ベルト34及び上側搬送ベルト56を介して、上側押圧機構60が下側押圧機構40と対向するように設けられている。上側押圧機構60には両側の下部機枠51によって支持された多数の軸部61が設けられ、これらの軸部61に上側押圧ローラ62が取り付けられ、それぞれの上側押圧ローラ62は、下側駆動機構30の各下側押圧ローラ46a、46bと上下方向においてそれぞれ対向して配置されている。
なお図1においては、上側押圧ローラ62及び各下側押圧ローラ46a、46bの組合わせを7組程度に図示を省略して説明しているが、実際には設計により任意の組数を設定できるが、9組から20組程度が存在する。
上側駆動機構50の前方の下側搬送ベルト34上には、前方支持台20に取り付けた搬送整列部70が配置されている。この搬送整列部70の下方には押圧ローラ71とエアシリンダ72が配置され、下側搬送ベルト34を搬送整列部70に押し上げるようにしている。
搬送整列部70は図示しない電動機により駆動される。前工程から高速で排出され折り畳まれた状態の紙箱Bを低速の圧着工程に供給するために、紙箱Bを重ねた状態で1個ずつずらして整列して下側搬送ベルト34により搬送し、更に下側搬送ベルト34、上側搬送ベルト56の間に送り込むための機構である。
糊付圧着搬送装置10の作動時には、下側搬送ベルト34、上側搬送ベルト56はそれぞれ電動機による駆動により、矢印方向に例えば数10cm/秒の速度で移動する。
前工程から搬送され、糊が付着された状態で未接着の紙箱Bは、搬送整列部70により図15に示すように個々にずらされながら重なった状態に整列される。そして図4に示すように、紙箱Bは上側搬送ベルト56、下側搬送ベルト34間において、多数の下側押圧ローラ46a、46bと上側押圧ローラ62とにより挟まれて押圧されて糊付けされてゆく。
このとき、駆動調整手段としての各エアシリンダ41の駆動力により、レバー42が屈曲部44を支点として、下側押圧ローラ46a、46bを上下動させることにより、下側搬送ベルト34に対する上方への押圧力は一定に調整されている。
図13に示す紙箱Bの側では、糊代部Bbが主に位置する紙箱Bの長手方向の中間部分では3枚の紙が重なった状態で薄く、底部では4枚の紙が重なった状態で厚い。圧着のためには、糊代部Bbの中間部分に必要な押圧力を加える必要があるが、糊代部Bb以上に厚さが厚い部分に力が大きく加わるため、実施例では前述したように底部の縁部Eにより押し跡Kが下側の紙箱Bの表面に発生する。
しかし、本実施例においては、下側押圧ローラ46a、46bと上側搬送ベルト56の表面層56bには軟質部材が用いられており、下側搬送ベルト34の厚みは大きくない。上述のように多少の厚みの段差を有する紙箱Bに対して、糊代部Bbの中間部分に必要な押圧力を加えたとしても、紙箱Bの段差は上下の軟質部材により吸収される。従って、紙箱Bの特に厚みが大きい個所においても、大きな押圧力が加わることはなくなり、押し跡Kが発生し難くなる。
図5は変形例を示しており、上側搬送ベルト56は下側搬送ベルト34と同じ合成ゴム材から成り、上側押圧ローラ62は下側押圧ローラ46a、46bと同様に、金属製の芯材上に設けた表面層は合成ゴム材又はスポンジ材等の弾性を有する軟質部材63とされている。このようにすると、紙箱Bに段差があってもこの段差は下側押圧ローラ46a、46bの表面層により吸収され、部分的に強い押圧力を与えることがないので、紙箱Bに押し跡Kの発生を解消又は抑制できる。
また、実施例では下側搬送ベルト34は合成ゴム材等の硬めの材料を用い、下側押圧ローラ46a、46bの表面層にスポンジ材等の軟質材料を用いたが、下側搬送ベルト34の表面を軟質部材とし、下側押圧ローラ46a、46bの表面層を合成ゴム材としたり、或いは双方に軟質材料を用いることもできる。
図6は実施例2の下側押圧機構80の一部の下側押圧ローラの側面図であり、この下側押圧機構80は合成ゴム材製の下側搬送ベルト34に多数組配置されており、下側搬送ベルト34に対する上述の押圧力を2段に切換えができるようになっている。下側押圧機構80は実施例1の下側押圧機構40とほぼ同様に側面板22の両内側に駆動機構を有し、エアシリンダ81、レバー82、連結部83を介して下側押圧ローラ群84に連結されている。下側押圧ローラ群84は上下2個ずつの下側押圧ローラ85a、85bと86a、86bが両側に配置されたH字状の回動板87の4個の突出部に設けられた4本の軸部88により回転自在に保持されている。そして、回動板87は連結部83の軸を中心として回動自在とされている。
上部の下側押圧ローラ85a、85bの表面層には例えば稍々軟質の軟質部材89が設けられ、下部の下側押圧ローラ86a、86bの表面層には下側押圧ローラ85a、85bよりも稍々硬質の軟質部材90が設けられている。図6においては、稍々軟質の軟質部材89を備えた上部の下側押圧ローラ85a、85bにより下側搬送ベルト34を押し上げており、この押圧力に対応する紙箱Bに対して適用する。
一方、稍々硬質の軟質部材90を備えた下部の下側押圧ローラ86a、86bを使用する場合には、図7に示すようにエアシリンダ81を駆動しレバー82を回動して、連結部83の位置を回動板87が余裕を持って回動できるように移動する。
続いて、回動板87を矢印方向に連結部83の軸を中心に手動又は自動で回動することにより、下部の下側押圧ローラ86a、86bを上方に位置させ、エアシリンダ81を駆動することにより、図8に示すようにこの下側押圧ローラ86a、86bにより下側搬送ベルト34を押し上げることができる。
このようにして、実施例2では軟質の程度が異なる2組の押圧ローラを切換えて選択し、紙箱Bの種類等に応じて紙箱Bに対する押圧力を使い分けることができる。
図9は実施例2の変形例の構成図であり、下側押圧ローラ群84は側面板22の上方に設けられたフレーム91から、両側のエアシリンダ92、連結部83、回動板87を介して吊り上げられている。エアシリンダ92の一端92aはフレーム91に固定され、シリンダロッド92bの先端が連結部83に取り付けられている。更に、連結部83には、一端を側面板22に回動自在に取り付けられたレバー93が、回動板87の位置の安定化を図るために連結されている。
この変形例においては、下側押圧ローラ85a、85b、又は86a、86bの下側搬送ベルト34に対する押圧力は、エアシリンダ92のシリンダロッド92bによる上方への引き上げ力によって与えられる。
押圧ローラ群84の切換えに際しては、図10に示すようにシリンダロッド92bを下降して、回動板87を矢印方向に回動することにより切換える。その後に回動板87をエアシリンダ92により引き上げて、図11に示すように下側搬送ベルト34に対する押圧力を下側押圧ローラ85a、85bから下側押圧ローラ86a、86bに切換える。
なお、押し跡Kは紙箱Bは搬送方向と直交する方向に生ずることを説明をしたが、紙箱Bの構造によっては搬送方向や紙箱の形状に沿って生ずることもあるが、この場合でも紙箱Bの過度の厚みは軟質部材により吸収され、押し跡Kの発生を解消又は抑制できる。
また、図14の紙箱Bに示すような5枚が重なる糊P2、P3の部分の近傍において、この部分の段差に起因して発生する押し跡も同様に解消又は抑制することができる。
20、21 支持台
30 下側駆動機構
34 下側搬送ベルト
40、80 下側押圧機構
46a、46b、85a、85b、86a、86b 下側押圧ローラ
50 上側駆動機構
56 上側搬送ベルト
60 上側押圧機構
62 上側押圧ローラ
70 搬送整列部
84 押圧ローラ群
87 回動板

Claims (5)

  1. 折り畳み紙箱を製造する製箱機械の後部に配置した糊の接着装置であり、複数の上側押圧ローラを有する上側押圧機構によって下方に押圧力を与える上側搬送ベルトと、前記上側押圧ローラの下方にそれぞれ位置する複数の下側押圧ローラを有する下側押圧機構によって上方に押圧力を与える下側搬送ベルトとを備え、前記上側、下側搬送ベルト間に糊を付着し折り畳んだ紙箱を積層した状態で搬送することにより、前記上側押圧ローラと下側押圧ローラとの間で前記紙箱の糊の圧着を行う糊付圧着搬送装置であって、
    前記上側搬送ベルト又は/及び上側押圧ローラは表面に弾性を有する軟質部材を設けると共に、前記下側押圧ローラ又は/及び下側搬送ベルトは表面に弾性を有する軟質部材を設けたことを特徴とする糊付圧着搬送装置。
  2. 前記軟質部材はスポンジ材としたことを特徴する請求項1に記載の糊付圧着搬送装置。
  3. 前記下側押圧機構は駆動調整手段を用いて前記下側押圧ローラの上方への押圧力を調整するようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の糊付圧着搬送装置。
  4. 前記下側押圧ローラの表面に前記軟質部材を設けた場合において、前記下側押圧ローラは、前記下側搬送ベルトに接触している状態の押圧ローラと非接触状態の押圧ローラとを有し、これらのローラは前記軟質部材の軟質度に差を設け、前記紙箱の種類により切換えて選択し、前記下側搬送ベルトに接触させるようにしたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の糊付圧着搬送装置。
  5. 前記下側押圧ローラは2個ずつの組として、これらの組を切換えて使用することを特徴とする請求項4に記載の糊付圧着搬送装置。
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