特許 7567330 糊付け装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】糊付け装置

(51)【国際特許分類】

   B31B 50/62 20170101AFI20241008BHJP

   B65B 51/02 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B31B50/62

B65B51/02 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020164686

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056764

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】江原 弘隆

(72)【発明者】

【氏名】松山 竜太

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 誠

(72)【発明者】

【氏名】村上 信二

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０１６３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０８５０２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－０３１４６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６０－０４８４２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－１６１１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４０９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０３７５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０４３１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８１００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４７１０２５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６１３９３２（ＵＳ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０５６３１５１１（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３１Ｂ ５０／００

Ｂ６５Ｂ ５１／００

Ｂ４１Ｆ ９／００

Ｂ４２Ｃ ９／００

Ｂ４２Ｄ ３／００

Ｂ０５Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

糊が充填される糊壺と、
前記糊壺に回転可能に取り付けられ、一部が前記糊壺内に位置する円盤状のプーリと、
溝を有し、前記プーリの周縁部が前記溝内に位置するように前記糊壺内に配置されたスクレーパと、
を備え、
前記プーリは、厚さ方向の一方の面が他方の面よりも前記糊壺の内面に接近して配置され、
前記一方の面が接近して配置された前記内面は、
上部と、
前記上部に連なり、前記上部よりも前記一方の面から離間した下部と、を有し、
前記下部の高さは、前記プーリの下端よりも高い、
糊付け装置。

【請求項2】

前記糊壺は、前面及び後面を備えて略直方体の内部空間を有し、
前記プーリは、前記前面よりも前記後面に近い位置に配置されている、
請求項１に記載の糊付け装置。

【請求項3】

前記スクレーパの溝は、開口に連なる第一領域と、前記第一領域に連なり、前記第一領域よりも最大幅の狭い第二領域とを有する、
請求項１に記載の糊付け装置。

【請求項4】

前記糊壺の内面は、隅部の少なくとも一部が角を有さないように丸められている、
請求項１に記載の糊付け装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、糊付け装置、より詳しくは、自動製函機に適用される糊付け装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紙製のブランクに糊付けし、折り曲げて貼り合わせる自動製函機が知られている。
自動製函機では、搬送される紙製のブランクが糊付け装置を通過する際に、糊がブランクに塗布される。

【0003】

特許文献１に記載の糊付け装置は、糊貯槽と、糊付けローラを備えている。糊付けローラが糊貯槽内で回転されると、糊付けローラの周面に糊が付着する。周面に付着した糊をブランクに転接することにより、糊付けが行われる。
糊付けローラに付着した余分な糊は、スクレーパにより掻き取られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開昭６０－４８４２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

糊付け装置では、糊付けローラに付着して固化した糊に起因する糊カスが、製品不良を生じたり、メンテナンス頻度を増大させたりする。
特許文献１に記載の糊付け装置は、糊カスを低減することを目的としているが、製造効率を上げるために運転を高速化すると、糊カスの発生を十分に抑制できなくなる。

【0006】

上記事情を踏まえ、本発明は、高速運転時も糊カス発生を好適に抑制できる糊付け装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、糊が充填される糊壺と、糊壺に回転可能に取り付けられ、一部が糊壺内に位置する円盤状のプーリと、溝を有し、プーリの周縁部が溝内に位置するように糊壺内に配置されたスクレーパとを備える 糊付け装置である。
プーリは、厚さ方向の一方の面が他方の面よりも前記糊壺の内面に接近して配置される。
プーリの一方の面が接近して配置された糊壺の内面は、上部と、上部に連なり、上部よりも一方の面から離間した下部とを有し、下部の高さは、プーリの下端よりも高い。

【発明の効果】

【0008】

本発明の糊付け装置によれば、高速運転時も糊カス発生を好適に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る糊付け装置の斜視図である。

【図2】同糊付け装置の左側面図である。

【図3】同糊付け装置の断面図である。

【図4】同糊付け装置のスクレーパを示す斜視図である。

【図5】同スクレーパとプーリとの位置関係を示す図である。

【図6】同スクレーパの変形例を示す図である。

【図7】糊壺内におけるプーリおよび糊の状態を示す図である。

【図8】高速運転時における糊の挙動を示す図である。

【図9】同糊付け装置の断面図であり、図３と異なる断面を示している。

【図10】同糊付け装置の高速運転時における糊の挙動を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施形態について、図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る糊付け装置１の斜視図である。図２は、糊付け装置１の左側面図である。糊付け装置１は、糊壺１０と、プーリ３０と、スクレーパ５０（後述）と、上側コロ７０とを備えている。

【0011】

糊壺１０は、略直方体の外観を有し、互いに平行な前面１１および後面１２を有する。糊壺１０の内部空間も略直方体であり、内部に糊が充填される。糊壺１０の前面１１には回転軸２０が貫通して配置され、糊壺１０の内部に延びている。回転軸２０は、前面１１および後面１２と概ね直角をなしている。
糊付け装置１における特徴の一つは、糊壺１０の内部空間の形状にある。詳細については後述する。

【0012】

図３は、糊付け装置１の断面図であり、糊壺１０の内部を示している。プーリ３０は、一定の厚さ（例えば数ｍｍ程度）を有する円盤状の部材であり、回転軸２０と同軸に連結されて糊壺１０内に配置されている。プーリ３０は、糊壺１０内において、概ね前面１１および後面１２と平行であり、かつ後面１２により近い位置に配置されている。プーリ３０の一部は、糊壺１０の天面１３に形成されたスロット１３ａから突出している。

【0013】

図４は、スクレーパ５０を示す図である。スクレーパ５０は、天面１３付近に取り付けられるベース５１と、ベース５１から延びる掻き取り部５２とを有する。掻き取り部５２は、先端に開口する溝５２ａを有している。溝５２ａの幅は、先端で最も広く、徐々に幅を減少させながら延びる第一領域Ｒ１と、第一領域Ｒ１の最小幅と同一の幅で第一領域Ｒ１から一定の長さ延びる第二領域Ｒ２とを有する。第二領域Ｒ２の幅（溝５２ａの最小幅に等しい）は、プーリ３０の厚さよりわずかに大きい。
プーリ３０およびスクレーパ５０は、図５に示すように、プーリの３０の周縁部が溝５２ａの第二領域Ｒ２内に位置する位置関係で配置されている。
スクレーパ５０の前後方向（前面１１と後面１２とを結ぶ方向）および左右方向（前後方向と直角をなす水平方向）における位置は、ゲージ６１および６２を回すことにより調節できる。

【0014】

上側コロ７０は、ローラ７１を備える。ローラ７１は、スロット１３ａの上方に配置され、かつスロット１３ａから突出するプーリ３０と概ね平行に配置されている。これにより、プーリ３０との間に紙製のブランク等のワークを挟みつつ、ワークを送ることができる。
ローラ７１の左右方向および上下方向（前後方向および左右方向に直交する方向）における位置は、ゲージ６３および６４を操作することにより調節できる。

【0015】

糊付け装置１は、ワークを送りながら折り曲げて貼り合わせる自動製函機に組み込まれ、ワークに糊を塗るために使用される。
糊壺１０内に糊を充填し、プーリ３０の下側一定範囲を糊内に位置させる。モーターやベルト等により回転軸２０を駆動すると、プーリ３０が回転し、糊が付着した周縁部が上方に移動する。
糊が付着した周縁部は、スロット１３ａに到達する前に、スクレーパ５０の溝５２aを通過する。これにより、プーリの厚さ方向両側の面（側面）、および周面に付着した余分な糊が掻き取り部５２によって除去される。

【0016】

糊付け装置１の上流側から搬送されてきたワークは、上側コロ７０のローラ７１とスロット１３ａから突出するプーリ３０との間に進入する。このときワークは、上側がローラ７１によって支持されつつ、ワークの下面にプーリ３０の周面が接触または接近しながらローラ７１とプーリ３０との間を通過する。これにより、プーリ３０の周面に付着した糊がワークに対して線状に塗布される。

【0017】

糊付け装置においては、上述したように、糊カス等の発生を抑制することが糊付けされるワークの品質保持に重要であるが、自動製函機の生産性を高めるためにワークを高速で送ると、これに伴い糊付け装置も高速で回転することになるため、糊カス等が発生しやすくなった。
発明者らは、高速運転時における糊付け装置内部の状態を検討し、糊カス等を発生させる要因のいくつかを突き止めた。

【0018】

糊カスの一部は、プーリ３０に付着して乾燥した糊をスクレーパ５０が掻き取ることにより発生する。プーリ３０の周縁部は、毎回充填された糊に浸されるため乾燥しにくいが、糊の一部がプーリの周縁部から少し離れた部位に付着すると、その部位は回転しても糊に浸されないため、そのまま乾燥しやすくなる。プーリ３０の回転速度が上がると、糊はさらに乾燥しやすくなるため、糊カスが発生しやすくなることが分かった。
まず発明者らは、スクレーパ５０の溝５２ａに第一領域Ｒ１を設けることにより、周縁部から少し離れた部位に付着して乾燥した糊と掻き取り部５２とが接触することを抑制し、糊カスの発生の一部を防止することに成功した。

【0019】

溝５２aにおいては、プーリの寸法および配置、並びに糊壺内における糊の液面高さ等に基づいて、第二領域Ｒ２の長さと、第一領域Ｒ１における幅とを適宜設定することにより、糊カス防止効果を最適化できる。本実施形態では、第一領域Ｒ１の幅が第二領域Ｒ２との接続部から徐々に広がる例を示しているが、これは必須ではなく、図６に示す変形例の様に、第一領域Ｒ１が第二領域Ｒ２よりも大きい一定の幅を有し、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との境界に段差を有してもよい。

【0020】

発明者らは、糊カス等の発生をさらに抑えるため、高速運転時の糊壺１０内における糊の挙動を解析した。その結果、プーリ３０の前面１１側と後面１２側とでは、糊の挙動が大きく異なっていることを発見した。

【0021】

糊に浸されたプーリ３０が糊壺１０内で回転すると、糊は糊壺１０内で流動する。図７に模式的に示すように、プーリ３０と前面１１との間には、充分な距離が保持されているが、後面との距離はかなり（例えば１０ｍｍ以下）短くなっている。

【0022】

上述したプーリの配置位置は、自動製函機に組み込まれた際に小さいワークにも糊付けを可能にするために重要であるが、この位置関係により、プーリ３０の前面１１側と後面１２側とでは、運転時における糊の挙動が大きく異なっていることがシミュレーションを用いた解析により明らかになった。

【0023】

図８に、高速運転時における糊の挙動を模式的に示す。
プーリ３０の回転により、プーリの前面側では、プーリ側面付近の糊の流速が増加するが、後面側では、プーリ側面付近においても糊の流速はそれほど増加しない。この速度差により、前面１１側と後面１２側とで圧力差が生じる結果、後面側に位置していた糊ＧＬの一部が前面側に移動する。さらに、後面側空間の圧力状況により、後面側の糊ＧＬの一部は後面１２の内面に沿って上方に延びるように広がる。
その結果、後面１２側ではプーリ側面付近における糊ＧＬの液面が低下し、糊が付着する周縁部の幅が減少する。これにより、乾燥して固化した糊がスクレーパの溝の第二領域Ｒ２の範囲内に発生してしまい、糊カス発生の原因になることが分かった。対策として、スクレーパの溝の形状を左右非対称として後面側のみ第一領域を長くすることも考えられたが、液面の低下により後面側で糊が付着する周縁部の幅がかなり小さくなることがあるため、スクレーパの溝の形状変更のみでは制御が難しい場合があることも分かった。

【0024】

発明者らは種々検討し、糊壺の内部形状を変更することにより上記問題を解決した。
図９に、本実施形態に係る糊付け装置１の異なる断面を示す。糊壺１０の後面１２の内面は、上部１２aと、上部１２aと連なる下部１２ｂとを有し、下部１２ｂは、上部１２ａよりも後方に位置してよりプーリ３０から離間している。これにより、糊壺１０としては、後面１２の内面において、上部１２ａと前面１１の内面との距離よりも、下部１２ｂと前面１１の内面との距離が長くなっている。また、上部１２ａとプーリ３０の後面側側面（一方の面）との距離よりも、下部１２ｂとプーリ３０の後面側側面との距離が長くなっている。

【0025】

図１０に、糊付け装置１の高速運転時における糊の挙動を示す。後面１２が下部１２ｂを有することにより、糊に浸されたプーリ３０の下部においては、プーリ３０と後面の内面との距離が他の部位よりも大きくなっている。これにより、プーリの前面側と後面側とで糊ＧＬの流速の差が小さくなり、前面側と後面側との圧力差も小さくなる。その結果、後面側における糊ＧＬの液面低下が緩和され、固化した糊がスクレーパ５０に掻き取られることを抑制する。

【0026】

上述した糊カス発生抑制効果は、下部１２ｂとプーリ３０の後面側側面との距離が増加するほど高まるが、発明者らの検討では、上部１２ａとプーリ３０の後面側側面との距離よりも１０ｍｍ以上大きいことが好ましく、２０ｍｍ以上で十分な効果が得られること、および３０ｍｍ以上に増加させても効果はあまり変わらないことが分かった。したがって、装置を過度に大型化させない観点からは、下部１２ｂとプーリ３０の後面側側面との距離と上部１２ａとプーリ３０の後面側側面との距離との差分は、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましい。

【0027】

また、下部１２ｂの高さは、プーリ３０の下端よりも高いことが好ましく、充填される糊の液面以上であることがより好ましい。発明者らの検討では、下部の高さをそれ以上にしても効果はあまり変わらないことが分かった。したがって、下部１２ｂがこのような高さを有していれば、上部１２ａをプーリに十分接近させても、糊カスの発生を好適に抑制できる。上部１２ａをプーリに十分接近させることは、糊付け装置１を自動製函機に組み込む際の干渉を低減し、小さいワークへの糊付けと糊カスの発生抑制とを好適に両立することに寄与する。

【0028】

本実施形態に係る糊付け装置１は、上述したように、優れた糊カス抑制効果を奏し、例えばブランクの搬送速度が２００ｍ／分以上の高速で自動製函機が運転されても、糊塗布の品質を維持しつつ、プーリや糊壺内部の清掃等のメンテナンス頻度を抑えることができる。

【0029】

上述した糊の挙動は、プーリが後面にかなり接近して配置されているときに特有の現象であり、後面とプーリとの距離が十分確保されている場合は発生しない。また、プーリの径を大きくすれば、回転速度（ｒｐｍ）を下げても同じ周速を実現できるため、上記挙動は緩和される。
すなわち、本実施形態に係る技術思想は、小さいワークへの糊付けを可能にしつつ、かつ糊付け装置のサイズを過度に大きくしたくない場合に特に著しい効果を発揮する。

【0030】

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。以下にいくつか変更を例示するが、これらはすべてではなく、それ以外の変更も可能である。これらの変更は自由に組み合わせることができる。

【0031】

・図３や図９に示すように、糊壺１０内の隅部は、面取り等により角を有さないように丸められてもよい。このようにすると、隅部に固化した糊やごみ等がたまりにくくなり、メンテナンス性が向上する。
発明者らの検討では、糊壺の平面視における隅部を丸めることにより、糊付け装置の運転時において、隅部における糊の流れがよくなり、滞留することによる固化や凝集等を抑制できることが確認されている。

【0032】

・スクレーパの第二領域におけるプーリと掻き取り部との距離は、０．０５ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすると、運転時におけるプーリとスクレーパとの接触を防ぎつつ、プーリの厚さ方向両面に付着した糊が遠心力によりワークに飛沫状に付着する糊飛びを好適に抑制できる。

【0033】

・本発明において、糊壺の外観および内部空間の形状は、上述した略直方体には限られない。本発明に係る技術思想は、糊壺の外観および内部空間にかかわらず、プーリの側面の一方が他方よりも糊壺の内面に接近して配置された糊付け装置に広く適用できる。

【0034】

・上述したスクレーパの溝形状による糊カス発生抑制効果と、後面が下部を備えることによる糊カス発生抑制効果とは、互いに独立している。したがって、それぞれ単独でも一定の効果を奏するため、本発明に係る実施形態には、これらのいずれか一方のみを備えたものが含まれる。

【符号の説明】

【0035】

１ 糊付け装置
１０ 糊壺
１１ 前面
１２ 後面
１２ａ 上部
１２ｂ 下部
３０ プーリ
５０ スクレーパ
５２ａ 溝
Ｒ１ 第一領域
Ｒ２ 第二領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】