JP4273712B2 - 段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボール紙の製造ラインの中で、製品段ボール紙の表面に粘着テープを貼り付ける方法の改良に関し、その方法の実施に使用する装置にも関する。本発明は、とくに広幅の段ボールに多数の粘着テープを貼り付ける場合に適用したとき、有意義である。
【０００２】
【従来の技術】
段ボール紙を製造するに当たっては、その製品段ボール紙を材料として製造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。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。効率化のため、粘着テープを段ボール紙に貼り付ける作業は、一般に、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、ラインスピードは毎分２５０ｍ以上が珍しくなく、毎分３００〜４００ｍという高速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はなく、とくに、貼り付けの開始時に問題がある。
【０００４】
貼り付けを円滑に開始し、継続することができないと、多量の不良品ないし規格外製品を作り出すことにつながり、資源の浪費やコスト高を招く。そこでやむを得ず、粘着テープの貼り付け開始時にはラインのスピードを落として、粘着テープの端を走行する段ボール紙に粘着させてから、ラインスピードを高めるという妥協策をとることになる。しかし、ラインスピードの低下は、単なる生産性の低下に止まらず、製品段ボール紙の品質そのものに大きな影響を与えかねないから、一時的にせよラインスピードを緩めたくない。
【０００５】
発明者は、この問題に取り組み、高速で走行する段ボール紙に円滑に粘着テープを貼り付ける方法および装置を開発し、すでに開示した（特開２０００−１９８１５０）。その方法は、粘着テープの貼り付けを開始するにあたり、つぎの手順を踏むことを特徴とする。１）短冊型の厚紙で用意したスタート用シートのほぼ中心線上に、片面に粘着剤を適用した粘着テープの端を貼り付け、スタート用シートの中央部を真空吸引により持ち上げるとともに、前後両端を走行方向に直列に配置された第一および第二の押圧ロールの下に当てて保持しておき、２）走行中の段ボール紙に向かって２個の押圧ロールを急激に押し付けるとともに真空吸引を解除し、３）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て第二の押圧ロールより前方に移動させ、４）粘着テープを、まず第一の押圧ロールで、ついで第二の押圧ロールで段ボール紙に粘着させる。粘着テープの貼り付けが開始したのちは、一定の張力を与えながら粘着テープを供給して貼り付けを継続し、テープの供給を断つことによって貼り付けを終了する。
【０００６】
この技術は、ある程度高い速度で走行する段ボール紙に、そのラインスピードを低下させることなく粘着テープを貼り付けることを可能にしたという点で、画期的なものであった。しかし、適用可能なラインスピードには限界があった。それは、押圧ロールの圧力をコルゲートの段山が潰れない程度に止めなければならないからであって、きわめて高いラインスピードにおいては、粘着テープの貼り付け開始が確実に行なわれるとは限らないことが経験された。
【０００７】
それに加えて、より広幅の段ボールが製造され、それに対して、平行する多数の粘着テープを一時に貼り付けようとしたときにも、新たな課題が生じた。それは、主として段ボール紙の幅方向の反りが引き起こす問題であって、段ボール紙に向かって２個の押圧ロールを急激に押し付けて、粘着テープの段ボール紙への粘着を開始する過程で、段ボール紙の幅方向において、反りのために相対的に高い位置にあった部分には粘着テープが速く粘着し、相対的に低い位置にあった部分には粘着テープが遅く粘着し、結果として粘着テープの粘着開始位置がまちまちになるという現象である。すべての粘着テープが揃っていない部分が不良品であることは、いうまでもない。
【０００８】
より大きな問題は、複数本の粘着テープを同時に貼り付けるタイミングを真空吸引と押圧ロールの運動とでとるため、幅方向の反りがあまり大きいと、粘着テープの段ボール紙への貼り付けを開始することさえできない、というトラブルがあり得ることである。段ボール紙の各部分のうち、反りのために相対的に高い位置にある部分は、まっさきに粘着テープが接触し、その時点ではスタート用シートは真空吸引された状態であるが、急激な接触に伴ってスタート用シートがはじき飛ばされるという現象がみられる。そのような場合は、ラインスピードを下げて、手動で粘着テープを押圧ロールの下へ挿入して、段ボール紙への貼り付けを開始しなければならない。こうした処理は、段ボール紙２０〜３０ｍのロスを招くが、それに加えてオペレータの精神的なダメージもあり、それもまた重要なポイントである。
【０００９】
段ボール紙の反りについてまとめると、反りには流れ方向の反りと幅方向の反りとがあるが、とくに問題になるのは、幅方向の反りである。段ボール紙のある部分を幅方向でとらえたとき、図１Ａのようにフラットなことはまれで、図１Ｂのような上反り、図１Ｃのような下反り、その両方である図１ＤのようなＳ字反りがあり、さらにはＷ字ないしＭ字の反りもある。台板上におかれた段ボールにおいて、当然に、各部の高さは異なる。流れ方向の反りもまた、無視することのできないものであって、凹凸は、粘着テープの粘着が確実でない部分を生じさせる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、段ボール紙の製造と同時に同じラインで複数の粘着テープを粘着させる場合に生じる上述の問題を解決し、段ボール紙の幅方向における反りの影響を避け、複数の粘着テープの貼り付け開始を同時に行ない、結果として粘着テープの粘着開始位置が一線上に揃った製品を与えることができる、段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける方法と、その方法の実施に使用する装置を提供することにある。好ましい態様においては、上記の目的に加えて、段ボール紙の流れ方向における反りの影響をなくし、粘着テープの貼り付けが不確実な部分の存在しない製品を与えることができるような、段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける方法と、その方法の実施に使用する装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける方法は、下記の諸工程からなる：
１）短冊型の厚紙で用意したスタート用シート（４）の下面の中心線上に、片面に粘着剤を適用した粘着テープ（２）の粘着剤を適用してない面の端を貼り付け、スタート用シートの中央部を吸盤（７）で真空吸引して持ち上げるとともに、前後両端を走行方向に直列に配置された支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の対の下に当てて保持すること、
２）段ボール紙の幅方向に複数配列した押圧ロール（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を下方に移動させて、走行を始めた段ボール紙（１）を台板（図示してない）に向かって押圧することにより平坦にすること、
３）上記の吸盤（７）および支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の対を段ボール紙（１）に向かって急激に押圧して、支持ロールの対で粘着テープ（２）の粘着剤を適用した面を段ボール紙に粘着させ、粘着の直前または粘着と同時にスタート用シートに対する真空吸引を解除することにより、粘着テープの端を段ボール紙に貼り付けた直後に、吸盤（７）および支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の対を引き上げることにより、段ボール紙に粘着した粘着テープを段ボール紙とともに走行させて、粘着テープの端以外の部分の貼り付けを開始すること、
４）一定の張力を与えながら粘着テープ（２）を繰り出し、繰り出された粘着テープを押圧ロール（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）により押圧して段ボール紙（１）に次々と粘着させることにより、貼り付けを継続すること、および
５）粘着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。
【００１２】
【発明の実施の態様】
本発明の段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける方法を実施するための装置は、図３ないし図６に示したとおり、下記の諸部分を本質的な構成要素とする単位装置を、走行する段ボールの幅方向に関して複数個配置した、段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける装置である：
Ａ）粘着剤を片面に塗布した粘着テープ（２）に一定の張力を与えながら繰り出す粘着テープ供給手段（３）、
Ｂ）走行する段ボール紙（１）の面に対して粘着テープ（２）を押圧するための、直列に配置された複数個の押圧ロール（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の組と、これらの押圧ロールを段ボール紙上に押圧し、また段ボール紙から離すように駆動する押圧ロール駆動手段、
Ｃ）これらの押圧ロールの前方に配置された吸盤（７）、この吸盤（７）を通じて真空吸引を行ない、またその真空吸引を開放するための真空吸引−開放手段（図示してない）、吸盤の前後に設けた支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の対、および吸盤と支持ロールの対からなるスタート用シート支持セットを段ボール紙（１）に向かって押圧し、また段ボール紙から離すように駆動する支持セット駆動手段（６１）、
Ｄ）粘着テープを切断するためのテープカッター（９）、
ならびに、
Ｅ）上記Ａ）〜Ｄ）を一体にして支持し、段ボール紙に向かって下方に移動させ、上方に引き上げるためのアセンブリボード（５）。
【００１３】
押圧ロールは、図示したように、少なくとも２個、なるべくは３個またはそれ以上設けるとよい。多数設けることにより、段ボール紙の流れ方向の反りが抑えられて、凹凸に起因する粘着テープの部分的な粘着不完全が避けられる。粘着テープに適宜の張力を与えるには、繰り出し手段に一定のブレーキ力を生じさせればよいが、バネ（５２）で一定方向に付勢されたテンションロール（５１）を併用すると、テープ張力のコントロールが好都合に行なえる。
【００１４】
本発明の方法の諸段階を説明すると、図３に見るように、まず、粘着テープ（２）の端を貼り付けたスタート用シート（４）のほぼ中央部を、吸盤（７）で真空吸引して持ち上げる。すると、シートの両端が支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の下に当たって、それ以上の移動は制限される。吸盤がスタート用シートの中央部を支持ロール下面のレベルよりわずかに上方に引き上げている力に対し、スタート用シートのもつ若干の剛性が抵抗し、スタート用シートは、この位置に保持される。
【００１５】
テープの貼り付けを開始するときは、アセンブリボード（５）を下方に移動させて、スタート用シートを段ボール紙の上面から適宜の高さ、たとえば１０ｍｍの距離に置いて待機する。段ボール紙が走行してきたら、押圧ロール駆動手段により各押圧ロールを段ボール紙（１）上に落とし、押圧ロール（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の組で走行してきた段ボール紙（１）を台板上に押圧する。それにより、段ボール紙の反りが押さえ込まれ、平坦になる。このとき、押圧ロールの段ボールに対する圧力を、コルゲートの段山が潰れない限度に止めることはもちろんである。
【００１６】
そこで吸盤（７）と支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の対とを、支持セット駆動手段（６１）により下方に急激に移動させれば、スタート用シート（４）が段ボール紙（１）に接触する。真空吸引は、その直前で開放するように制御することが好ましい。支持ロールの段ボール紙に対する圧力は、コルゲートの段山がつぶれるほど強いものであってもよく、むしろ強いことが好ましい。これにより、段ボール紙がラインスピード１５０ｍ／秒を超える高速で走行するときでも、粘着テープの粘着が確実に開始される。
【００１７】
支持ロールの対が段ボール紙に接触してから引き上げられるまでの時間は、支持ロールに押圧されてつぶれる段ボール紙の長さと、粘着テープの段ボール紙への粘着の確実さとのバランスを考慮して定める。適切な長さは、ラインスピードによっても異なるが、一般に、０．３秒程度である。０．３秒は、ラインスピード１５０ｍ／秒のとき７５cmに相当し、この部分は段ボール紙がつぶれるが、粘着テープの段ボール紙への確実な粘着を優先させるほうが賢明である。この時間の制御を含め、タイミングは、走行するダンボール紙の先端または適宜の位置に設けたマーカーを検知するセンサーと、走行速度のデータに基づいて、段ボール紙の所定の部分がテープ貼り付け装置の下に入る時間を演算する演算機とを備えた制御装置（図示してない）により、容易に定めることができるであろう。
【００１８】
支持ロールの対により段ボール紙上に押圧されたスタート用シートは、段ボール紙との摩擦のためこれとともに走行し、スタート用シートに率いられた粘着テープ（２）は、押圧ロール（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の組の下をつぎつぎに通過する間に、段ボール紙（１）に確実に粘着する。いったん粘着テープの貼り付けを開始することができれば、以後は押圧ロールの押圧力により貼り付けが継続する。貼り付けを終了するのは簡単であって、テープカッター（９）で粘着テープを切断しさえすればよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に従って段ボール紙への粘着テープの貼り付けを行なえば、高速で走行している段ボール紙に対して確実に貼り付けの開始ができ、不良品や規格外品を作る心配がないこと、また、実施に当たって段ボール紙製造のラインスピードを低下させる必要がなく、生産性が高く保てるばかりでなく、ラインスピードの低下にともなって生じる製品ダンボール紙の品質上の問題を避けることができるという点で、さきに開示した発明の利益をすべて享受できる。
【００２０】
その上で本発明は、段ボール紙に反りがあっても、あらかじめ押圧ロールで台板に押圧して、反りを一時的にせよ解消し、複数のスタート用シートが異なった高さにおいて段ボールと接触することに起因する、粘着開始の早い遅いを原理的に避けることができるから、粘着テープの貼り付け開始点が一線に並んだ製品を得ることができる。したがって本発明は、広幅の段ボールに対して多数本、たとえば６〜８本の粘着テープを同時に貼り付ける場合に、その効果がとりわけ明確である。押圧ロールを３個またはそれ以上の多数設けた態様にしたがう装置を使用すれば、段ボール紙の流れ方向の反りもかなり抑えることができ、かつ多数の押圧ロールによるたびたびの押圧により、粘着テープの段ボールへの粘着が、テープの全長にわたって確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 段ボール紙の幅方向の反りに関して説明する、段ボール紙の部分の斜視図。Ａはフラットなもの、Ｂは上反り、Ｃは下反り、ＤはＳ字反りをそれぞれ示す。
【図２】 スタート用シートに粘着テープの端をとりつけたところを示す斜視図。
【図３】 本発明の段ボール紙にテープを貼り付ける装置の各構成部分の、待機中の状態を示す側面図。
【図４】 図３の装置において、走行してきた段ボール紙を押圧ロールで台板に押圧して反りを抑えた段階を示す図。
【図５】 図３の装置において、段ボール紙に粘着テープの貼り付けを開始した段階を示す図。
【図６】 図５に続いて、テープの貼り付けを継続している状態を示す図。
【符号の説明】
１ 段ボール紙
２ 粘着テープ
３ テープ供給手段
４ スタート用シート
５ アセンブリボード
５１ テンションロール ５２ バネ
６Ａ，６Ｂ 支持ロール
６１ 支持セット駆動手段
７ 吸盤
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ 押圧ロール
９ テープカッター

Claims (2)

1. 下記の諸工程からなる、段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける方法：
   １）短冊型の厚紙で用意したスタート用シートの下面の中心線上に、片面に粘着剤を適用した粘着テープの粘着剤を適用してない面の端を貼り付け、スタート用シートの中央部を吸盤で真空吸引して持ち上げるとともに、前後両端を走行方向に直列に配置された支持ロールの対の下に当てて保持すること、
   ２）段ボール紙の幅方向に複数配列した押圧ロールを下方に移動させて、走行を始めた段ボール紙を台板に向かって押圧することにより平坦にすること、
   ３）上記の吸盤および支持ロールの対を段ボール紙に向かって急激に押圧して、支持ロールの対で粘着テープの粘着剤を適用した面を段ボール紙に粘着させ、粘着の直前または粘着と同時にスタート用シートに対する真空吸引を解除することにより、粘着テープの端を段ボール紙に貼り付けた直後に、吸盤および支持ロールの対を引き上げることにより、段ボール紙に粘着した粘着テープを段ボール紙とともに走行させて、粘着テープの端以外の部分の貼り付けを開始すること、
   ４）一定の張力を与えながら粘着テープを繰り出し、繰り出された粘着テープを押圧ロールにより押圧して段ボールに次々と粘着させることにより、貼り付けを継続すること、および
   ５）粘着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。
2. 下記の諸部分を本質的な構成要素とする単位装置を、走行する段ボールの幅方向に関して複数個配置した、段ボール紙へ粘着テープを貼り付ける装置：
   Ａ）粘着剤を片面に塗布した粘着テープ（２）に一定の張力を与えながら繰り出す粘着テープ供給手段（３）、
   Ｂ）走行する段ボール紙（１）の面に対して粘着テープを押圧するための、直列に配置された複数個の押圧ロール（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の組と、これらの押圧ロールを段ボール紙上に押圧し、また段ボール紙から離すように駆動する押圧ロール駆動手段、
   Ｃ）これらの押圧ロールの前方に配置された吸盤（７）、この吸盤（７）を通じて真空吸引を行ない、またその真空吸引を開放するための真空吸引−開放手段、吸盤の前後に設けた支持ロール（６Ａ，６Ｂ）の対、および吸盤と支持ロールの組からなるスタート用シート支持セットを段ボールに向かって押圧し、また段ボール紙から離すように駆動する支持セット駆動手段（６１）、
   Ｄ）粘着テープを切断するためのテープカッター（９）、
   ならびに、
   Ｅ）上記Ａ）〜Ｄ）を一体にして支持し、段ボール紙に向かって下方に移動させ、上方に引き上げるためのアセンブリボード（５）。

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