(57)【要約】  波形シートの段に接着剤を塗布する方法は、アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布するステップと、アプリケータロールを回転させるステップと、アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップとを含む。ウェブポジショニングロールおよびアプリケータロールはそれぞれ回転軸を有し、それらのロールの外面間にギャップを画定する。接着剤層から段に接着剤を塗布するために、アプリケータロールの外面に隣接する経路に沿って波形シートを移動させる。制御システムを利用して、回転軸を、互いに対して実質的に平行に自動的に維持する。他の例では、制御システムが、ギャップの所望の幅を自動的に維持し、段頂に加える所望の圧力を自動的に維持し、かつ／または段高さを自動的に決定することができる。
2010531217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが頂を有する波形シートの段に接着剤を塗布する方法であって、
ａ）アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布し、前記アプリケータロールを回転させるステップと、
ｂ）前記アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップであり、前記ウェブポジショニングロールおよび前記アプリケータロールがそれぞれ回転軸を有し、それらのロールの外面間にギャップを画定するステップと、
ｃ）前記接着剤層から前記段に接着剤を塗布するために、前記ウェブポジショニングロールを回転させることによって、前記アプリケータロールの前記外面に隣接し、前記ギャップを通り抜けて延びる、前記波形シートの経路に沿って、前記波形シートを移動させるステップと、
ｄ）制御システムを利用して、前記ギャップの幅の複数回の測定の比較に基づき、前記回転軸をそれぞれ互いに対して実質的に平行に自動的に維持するステップと、
ｅ）前記段の前記頂を前記アプリケータロールと接触させ、それにより前記頂に糊を付着させるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記位置を調整して、前記ギャップの所定の幅を設定し、それにより前記アプリケータロールに対する前記段の圧縮の程度を調節するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御システムに少なくとも一対のアクチュエータを提供するステップであり、前記アクチュエータの第１のアクチュエータが前記ウェブポジショニングロールの第１の端に結合され、前記アクチュエータの第２のアクチュエータが前記ウェブポジショニングロールの第２の端に結合されるステップと、
前記第１のアクチュエータを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記第１の端の位置を調整するステップと、
前記第２のアクチュエータを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記第２の端の位置を調整するステップと
をさらに含み、
前記ウェブポジショニングロールの前記第１および第２の端の前記位置がそれぞれ、前記アプリケータロールに対して独立に調整可能である、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のアクチュエータを利用して、前記第１の端と前記アプリケータロールの間の前記ギャップの前記所定の幅を提供するステップと、
前記第２のアクチュエータを利用して、前記第２の端と前記アプリケータロールの間の前記ギャップの前記所定の幅を提供するステップと
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ウェブポジショニングロールの前記第１の端と前記アプリケータロールの間の前記ギャップの第１の実際の幅を測定するステップと、
前記ウェブポジショニングロールの前記第２の端と前記アプリケータロールの間の前記ギャップの第２の実際の幅を測定するステップと、
前記制御システムを利用して、前記第１の実際の幅と前記第２の実際の幅の間の距離の差を計算するステップと
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２のアクチュエータのうちの少なくとも一方を利用して、前記ウェブポジショニングロールの前記第１および第２の端のうちの関連した一方の端の前記位置を、前記ウェブポジショニングロールの前記第１および第２の端のうちの他方の端に対して、前記距離の差に基づく調整距離だけ、選択的に調整するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ｆ）前記ウェブポジショニングロールの前記第１の端と前記アプリケータロールの間の前記ギャップの第１の実際の幅を測定するステップと、
ｇ）前記ウェブポジショニングロールの前記第２の端と前記アプリケータロールの間の前記ギャップの第２の実際の幅を測定するステップと、
ｈ）前記制御システムを利用して、前記第１の実際の幅と前記第２の実際の幅の間の距離の差を計算するステップと、
ｉ）前記第１および第２のアクチュエータのうちの少なくとも一方を利用して、前記ウェブポジショニングロールの前記第１および第２の端のうちの一方の端の前記位置を、前記ウェブポジショニングロールの前記第１および第２の端のうちの他方の端に対して、前記距離の差に基づく調整距離だけ、選択的に調整するステップと、
ｊ）前記第１の実際の幅と前記第２の実際の幅の間の前記距離の差が実質的にゼロになるまで、ステップ（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）および（ｊ）を反復的に繰り返すステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
平均高さに基づいて、前記ギャップを通過する前記段頂に加える所望の圧力を決定するステップと、
前記ウェブポジショニングロールの前記位置を前記アプリケータロールに対して調整して、前記所望の圧力を設定するステップと
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
複数の前記段頂の平均高さを測定するステップと、
前記平均高さに基づいて、前記ギャップの所望の幅を決定するステップと、
前記制御システムを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記位置を自動的に調整し、それにより前記ギャップの前記所望の幅を維持するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記アプリケータロールを第１の方向に回転させ、前記ウェブポジショニングロールを、前記アプリケータロールの前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
それぞれが頂を有する波形シートの段に接着剤を塗布する方法であって、
ａ）アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布し、前記アプリケータロールを回転させるステップと、
ｂ）前記アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップであり、前記ウェブポジショニングロールおよび前記アプリケータロールが、それらのロールの外面間にギャップを画定するステップと、
ｃ）前記接着剤層から前記段に接着剤を塗布するために、前記ウェブポジショニングロールを回転させることによって、前記アプリケータロールの前記外面に隣接し、前記ギャップを通り抜けて延びる、前記波形シートの経路に沿って、前記波形シートを移動させるステップと、
ｄ）複数の前記段頂の平均高さを測定するステップと、
ｅ）前記平均高さに基づいて、前記ギャップの所望の幅を決定するステップと、
ｆ）制御システムを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記位置を自動的に調整し、それにより前記ギャップの前記所望の幅を維持するステップと、
ｇ）前記段の前記頂を前記アプリケータロールと接触させ、それにより前記頂に糊を付着させるステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記複数の段頂の前記平均高さを光学的に測定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
レーザセンサを利用して、前記複数の段頂の前記平均高さを測定するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の段頂の前記平均高さを機械的に測定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ウェブポジショニングロールを回転させて、前記波形シートの前記段の移動を引き起こすステップと、
前記ウェブポジショニングロールに隣接する位置にアイドラロールを、前記段の前記移動が前記アイドラロールの反対方向への回転を引き起こすように配置するステップと、
前記アイドラロールの表面線速度を決定するステップと、
前記アイドラロールの前記表面線速度に基づいて、前記複数の段頂の前記平均高さを測定するステップと
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ギャップの前記所望の幅を、不連続の一組の所定の幅の中から選択するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記平均高さに基づいて、前記ギャップを通過する前記段頂に加える所望の圧力を決定するステップと、
前記制御システムを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記位置を自動的に調整し、それにより前記所望の圧力を維持するステップと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御システムを利用して、前記ウェブポジショニングロールの回転軸を、前記アプリケータロールの回転軸に対して実質的に平行に自動的に維持するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記アプリケータロールを第１の方向に回転させ、前記ウェブポジショニングロールを、前記アプリケータロールの前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
それぞれが頂を有する波形シートの段に接着剤を塗布する方法であって、
ａ）アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布し、前記アプリケータロールを回転させるステップと、
ｂ）前記アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップであり、前記ウェブポジショニングロールおよび前記アプリケータロールが、それらのロールの外面間にギャップを画定するステップと、
ｃ）前記接着剤層から前記段に接着剤を塗布するために、前記ウェブポジショニングロールを回転させることによって、前記アプリケータロールの前記外面に隣接し、前記ギャップを通り抜けて延びる、前記波形シートの経路に沿って、前記波形シートを移動させるステップと、
ｄ）複数の前記段頂の平均高さを測定するステップと、
ｅ）前記平均高さに基づいて、前記ギャップを通過する前記段頂に加える所望の圧力を決定するステップと、
ｆ）制御システムを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記位置を自動的に調整し、それにより前記所望の圧力を維持するステップと、
ｇ）前記段の前記頂を前記アプリケータロールと接触させ、それにより前記頂に糊を付着させるステップと
を含む方法。
【請求項２１】
前記複数の段頂の前記平均高さを光学的に測定するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
レーザセンサを利用して、前記複数の段頂の前記平均高さを測定するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の段頂の前記平均高さを機械的に測定するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記ウェブポジショニングロールを回転させて、前記波形シートの前記段の移動を引き起こすステップと、
前記ウェブポジショニングロールに隣接する位置にアイドラロールを、前記段の前記移動が前記アイドラロールの反対方向への回転を引き起こすように配置するステップと、
前記アイドラロールの表面線速度を決定するステップと、
前記アイドラロールの前記表面線速度に基づいて、前記複数の段頂の前記平均高さを測定するステップと
をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ギャップの前記所望の圧力を、不連続の一組の所定の圧力の中から選択するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記平均高さに基づいて、前記ギャップの所望の幅を決定するステップと、
前記制御システムを利用して、前記アプリケータロールに対する前記ウェブポジショニングロールの前記位置を自動的に調整し、それにより前記ギャップの前記所望の幅を維持するステップと
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記制御システムを利用して、前記ウェブポジショニングロールの回転軸を、前記アプリケータロールの回転軸に対して実質的に平行に自動的に維持するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その開示の全体が参照によって本明細書に組み込まれる２００７年６月２０日に出願された米国特許仮出願第６０／９３６，４１１号の恩典を主張するものである。
【０００２】
本発明は一般に段ボールの製造に関し、より具体的には、段をある面に接着することができるように、段ボールの段への接着剤の塗布を、段頂を中心に接着剤が付着するように正確に制御する改良された新規の方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
段ボール複合材は数多くの用途において使用されている。段ボール複合材は耐久性があり、高い寸法完全性および構造完全性を有するため、特に包装用途において望ましい。
【０００４】
段ボールは一般に、波形シートを製造することによって形成され、最初に、この波形シートの片面に単一の面が接着される。次いで、この単一の面から遠い方の段頂に、グルーマシンのアプリケータロールによって接着剤が塗布される。その後、間隔を置いて配置された面と面の間に波形構造が延び、それらの面に波形構造が接着された複合構造体を製造するため、この段上の接着剤に第２の面が張り付けられる。
【０００５】
場合によっては、例えば、平らな中心面のそれぞれの面に波形シートが接着され、これらの２枚の波形シートの中心面から遠い方の面に平らな外側面が接着されるようにして、２枚以上の波形シートが追加の面に貼り付けられた多層段ボールが製造される。
【０００６】
段に接着剤を塗布するため、波形シートは一般に、ウェブ（ｗｅｂ）ポジショニングロールとアプリケータロールの間に通される。ウェブポジショニングロールは一般に、段の先端をアプリケータロールに接触させるのに十分な下向きの圧力を加える。この下向きの圧力は段の圧縮または変形を引き起こす。アプリケータに対して押しつぶされる前に、段は接着剤層に入り、その長い滞留時間のため、段はしばしば接着剤によって過剰に濡らされ、または接着剤で飽和される。その結果、押しつぶされた後、段は元の形状に戻らない。段のこの永久変形は最終的な段ボールの強度を低下させる。
【０００７】
この方法の実行には、第１の面であるシートの反対側の露出した段頂に糊を塗布する従来のコルゲータグルーマシンが使用されている。しかしながら、段は、アプリケータ上の接着剤層を押しのけながら進み、段の一方の斜面の方がもう一方の斜面よりも濡れるため、段に塗布された接着剤が非対称になることがある。接着剤のこの非対称塗布の結果、所与の接着剤重量に対する接着強度が低下し、接着剤硬化後の反りにより面シートの表面の仕上がりが荒くなる。さらに、比較的に大量の過剰のしぶきが飛び、それによってこの工程で使用される糊の量がさらに増大する。１つの解決策では、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，６０２，５４６号に記載されているように、アプリケータの外面に糊フィルムを張り付けることができる。
【０００８】
当技術分野では、完成製品の最大強度および面上の改良された表面仕上げを得る段ボールを製造する改良された方法が依然として求められている。さらに、完成製品の単位面積当たりに換算してかなり少ない量の接着剤を塗布すること、およびこの改良された段ボールを高い製造速度で製造することが望ましくなりうる。波形段の前斜面または後斜面に接着剤をあまり塗布することなく段の中央ないし頂に正確かつ倹約的に接着剤を塗布する方法を提供することが特に望ましい。最も好ましくは、このような方法は、さまざまな段サイズの波形段に加える圧力荷重力、ローラ間のギャップの幅、ローラの相対的なアラインメント（すなわち平行関係）のうちのいずれかまたは全部を自動的に調整し、かつ／または段の高さを自動的に検出するようにプログラムされた制御システムを使用することができる。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、段の前斜面または後斜面に接着剤をほとんどまたは全く（あるいは実質的に全く）塗布することなく波形シートの段頂に接着剤を均一かつ正確に塗布する方法および装置を提供する。本発明によれば、より高いラインスピードを達成することができ、業界標準のマシンの能力を超えるより厳しい性能仕様が可能であり、使用する糊の量のかなりの低減が達成される。さらに、段頂を中心に接着剤を正確に塗布することによって、波形シートと波形シートを接着する面シートとの間のより強い接着強度が提供される。方向による強度の違いが最小化され、または実質的に排除され、面シートの表面の滑らかさが向上する（ウォッシュボードが低減する）。接着剤は非常に正確に段頂だけに付着するため、接着剤重量付着速度を、従来のマシンにおいて必要な接着剤重量付着速度の約１０〜７０％またはそれ以上に低減させ、同時に、同じまたは匹敵する接着およびつぶれ強度を提供することが可能である。さらに、制御された糊重量に実用上の下限はないため、常温硬化型接着剤を使用して、段ボール特性をさらに向上させ、エネルギーコストおよび反り損失を低減させることができる。さらに、本発明によれば、反りが大幅に低減し、表面仕上げが大幅に改善されたより滑らかでより印刷可能な段ボールが製造される。
【００１０】
他の態様を達成するため、本発明によれば、それぞれが頂を有する波形シートの段に接着剤を塗布する方法が提供される。この方法は、アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布し、アプリケータロールを回転させるステップと、前記アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップとを含む。ウェブポジショニングロールおよび前記アプリケータロールはそれぞれ回転軸を有し、それらのロールの外面間にギャップを画定する。接着剤層から段に接着剤を塗布するために、ウェブポジショニングロールを回転させることによって、アプリケータロールの外面に隣接する経路に沿って、波形シートを移動させる。この経路はギャップを通り抜けて延びる。制御システムを利用して、ギャップの幅の複数回の測定の比較に基づき、回転軸をそれぞれ互いに対して実質的に平行に自動的に維持し、段の頂をアプリケータロールと接触させ、それにより頂に糊を付着させる。
【００１１】
他の態様を達成するため、本発明によれば、それぞれが頂を有する波形シートの段に接着剤を塗布する方法が提供される。この方法は、アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布し、アプリケータロールを回転させるステップと、前記アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップとを含む。ウェブポジショニングロールおよび前記アプリケータロールは、それらのロールの外面間にギャップを画定する。接着剤層から段に接着剤を塗布するために、ウェブポジショニングロールを回転させることによって、アプリケータロールの外面に隣接する経路に沿って、波形シートを移動させる。この経路はギャップを通り抜けて延びる。複数の段頂の平均高さを測定し、この平均高さに基づいてギャップの所望の幅を決定する。制御システムを利用して、アプリケータロールに対するウェブポジショニングロールの位置を自動的に調整し、それによりギャップの所望の幅を維持し、段の頂をアプリケータロールと接触させ、それにより頂に糊を付着させる。
【００１２】
他の態様を達成するため、本発明によれば、それぞれが頂を有する波形シートの段に接着剤を塗布する方法が提供される。この方法は、アプリケータロールの外面に接着剤層を塗布し、アプリケータロールを回転させるステップと、前記アプリケータロールに隣接するウェブポジショニングロールを回転させるステップとを含む。ウェブポジショニングロールおよび前記アプリケータロールは、それらのロールの外面間にギャップを画定する。接着剤層から段に接着剤を塗布するために、ウェブポジショニングロールを回転させることによって、アプリケータロールの外面に隣接する経路に沿って、波形シートを移動させる。この経路はギャップを通り抜けて延びる。複数の段頂の平均高さを測定し、この平均高さに基づいて、ギャップを通過する段頂に加える所望の圧力を決定する。制御システムを利用して、アプリケータロールに対するウェブポジショニングロールの位置を自動的に調整し、それにより前記所望の圧力を維持し、段の頂をアプリケータロールと接触させ、それにより頂に糊を付着させる。
【００１３】
添付図面に関する以下の説明を読めば、本発明が関係する分野の技術者には、本発明の以下の態様およびその他の態様が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一態様に基づくコルゲータグルーマシンの側面図である。
【図２】図１のコルゲータグルーマシンの上面透視図である。
【図３】図１のグルー機構のアプリケータロールとウェブポジショニングロールの境界面の一部分を示す部分断面拡大破断図である。
【図４】本発明の他の態様に従ってアプリケータロールとウェブポジショニングロールの間の経路に沿った波形シートの段頂に塗布されている糊を示す、図３と同様の拡大図である。
【図５】アプリケータロールを駆動し、そのスピードを制御する駆動システムの一例の概略図である。
【図６】段頂に接着剤が塗布された単面波形シートの拡大立面図である。
【図７Ａ】アプリケータロールとウェブポジショニングロールの間の平行アラインメントを示す上面図である。
【図７Ｂ】図７Ａと同様の図だが、アプリケータロールとウェブポジショニングロールの間の斜めアラインメントを示す図である。
【図８Ａ】制御システムとともに使用する本発明の他の態様に基づく制御アルゴリズムの一例を示す流れ図である。
【図８Ｂ】図８Ａの流れ図の続きである。
【図９】本発明の他の態様に基づく非接触式段高さ自動測定システムの一例の概略図である。
【図１０】本発明の他の態様に基づく接触式段高さ自動測定システムの一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の１つまたは複数の態様を含む実施形態の例を説明し、図面に示す。示されたこれらの例が本発明を限定することは意図されていない。例えば、本発明の１つまたは複数の態様を、他の実施形態および他のタイプの装置において利用することができる。
【００１６】
本明細書で使用されるとおり、用語「糊」と「接着剤」は相互に交換可能に使用され、本発明に従って波形シートの段頂に後述するように塗布される接着剤を指す。やはり本明細書で使用されるとおり、用語「ウェブ」は、グルーマシン１０の中を移動する波形シート、特に、後にさらに説明するように接着剤を塗布するためにアプリケータロールを通り過ぎるときの波形シートを指す。以下の説明および図面から、ウェブポジショニングロールの回転スピードによって、ウェブのスピードを少なくとも部分的に制御することができることが明らかである。
【００１７】
本明細書では、支持アーム２０ａ、２０ｂ、クロス部材２５などの全ての機械要素または部材が、記載されたコルゲータグルーマシン１０の中でそれらが遭遇する力の下で堅い、実質的に非弾性の要素または部材であるとみなされる。このような要素または部材は全て、本発明の開示に基づいて、従来の材料を使用し、当業者には明らかな従来の方法で製作することができる。
【００１８】
本発明とともに使用されるコルゲータグルーマシン１０は、コルゲータグルーマシン内を通る蛇行したウェブ経路を協調して少なくとも部分的に画定するアイドラローラおよびウェブポジショニングローラを有するように提供される。ポジショニングローラの位置は、マシンの動作中に、所定の範囲内で自由に調整可能である。
【００１９】
図１に示された例を参照すると、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第７，２６７，１５３号に記載されたウェブテンション無化機構（ｗｅｂ  ｔｅｎｓｉｏｎ  ｎｕｌｌｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）などのウェブテンション無化機構の一例を含むコルゲータグルーマシン１０の実施形態の一例が示されている。本発明とともに使用する必要はないが、ウェブテンション無化機構は、ウェブポジショニングローラに対して発揮されるウェブのテンションに起因する力を、この力が、所定の範囲内にあるポジショニングローラの位置に実質的に影響を及ぼさないように打ち消すのに有効であることがある。必要ではないが、本明細書に記載したようなウェブテンション無化機構の使用は、本発明の方法と協調的に使用されたときに有益であり得る。
【００２０】
グルーマシン１０は一般に、送達アイドラローラ１２、ウェブポジショニングローラ１４、および上記の対応するローラと配置において実質的に同様の糊アプリケータローラ１６を含む。動作時、ウェブ５は、送達アイドラローラ１２に向かって運ばれ、送達アイドラローラ１２を巻いて進み、次いでウェブポジショニングローラ１４に向かって運ばれ、ウェブポジショニングローラ１４を巻いて進み、ローラ１４、１６間に画定されたギャップ１８を通り抜けるときに、ウェブ５が、ウェブ５の段７が糊アプリケータローラ１６の方を向くような向きに配置され、ローラ１６の外周面に対して押し付けられて、通過中のウェブ５の露出した段頂６への所望のレベルの糊塗布を達成するような全体に蛇行した経路を描く。
【００２１】
送達アイドラローラ１２は、第１の支持アーム２０ａに回転するように取り付けられ、第１の支持アーム２０ａの近位端は、支持ピボットジョイント２２ａにおいて、グルーマシン１０のベース４０（またはグルーマシンのベースを一緒に構成する堅く接続された複数の部材）にピボットするように取り付けられる。ウェブポジショニングローラ１４は、第２の支持アーム２０ｂに回転するように取り付けられ、第２の支持アーム２０ｂの近位端は、第２の支持ピボットジョイント２２ｂにおいて、グルーマシン１０のベース４０にピボットするように取り付けられる。支持アーム２０ａおよび２０ｂはそれぞれ、それぞれのピボットジョイントのところに画定されたそれぞれの支持ピボット軸の周りを、グルーマシンのベース４０に対して独立にピボット可能である。実施形態の一例では、それぞれの支持ピボットジョイント２２ａおよび２２ｂを、グルーマシンの動作の間、それぞれのローラ１２、１４の重心（回転軸）のほぼ真下に配置し、または垂直に整列させることができ、そのため、ローラの質量は、アクチュエータ５０（後述）を含むことがある制御システム７０が補償しなければならないそれぞれの支持アーム２０ａ、２０ｂのピボットジョイントの周りのモーメントをあまり生じさせない。あるいは、支持アーム２０ａおよび２０ｂが互いに対して独立にピボット可能であり続ける限りにおいて（後述するクロス部材２５の結果である場合を除く）、それぞれの支持アーム２０ａおよび２０ｂの近位端を、同じピボットジョイント（例えば同じシャフト）または同軸状に整列した複数のピボットジョイントにピボットするように取り付けることができる。
【００２２】
クロス部材２５は、この段落において説明するように、第１および第２の支持アーム２０ａおよび２０ｂから横断方向に延び、第１の支持アーム２０ａと第２の支持アーム２０ｂとを連結するように提供される。クロス部材２５は、その第１の端が、第１の連結ピボットジョイント２６において第１の支持アーム２０ａにピボットするように取り付けられ、その第２の端が、第２の連結ピボットジョイント２７において第２の支持アーム２０ｂにピボットするように取り付けられる。したがって、クロス部材２５は、それぞれの連結ピボットジョイント２６、２７において、第１および第２のそれぞれの支持アーム２０ａおよび２０ｂに対して自由にピボット可能であり、反対端がもう一方の支持アームに取り付けられていなければ、クロス部材２５は、それぞれの支持アームのそれぞれの連結ピボットジョイントの周りを自由に回転することになる。クロス部材２５の幾何形状は、それぞれの支持ピボットジョイント２２ａおよび２２ｂに対するアイドラローラおよびポジショニングローラ１２および１４の回転軸の位置に基づいて、ポジショニングローラ１４において生じるモーメントに比べて相対的に大きな、アイドラローラ１２において生じる、ウェブのテンションに起因するモーメントが機械的に相殺されて、ウェブのテンションによって誘導される力に基づいて両方の支持アームの平衡を達成するように選択される。したがって、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第７，２６７，１５３号に記載されているとおり、クロス部材２５を介したウェブテンション無化機構は、ウェブポジショニングローラに対して発揮されるウェブのテンションに起因する力を、この力が、所定の範囲内にあるポジショニングローラの位置に実質的に影響を及ぼさないように打ち消すのに有効であり得る。
【００２３】
図１は側面図であること、およびグルーマシン１０は一般に、横に延びる送達アイドラローラ１２の両端に位置する２本の「第１の」支持アーム２０ａと、横に延びるウェブポジショニングローラ１４の両端に位置する２本の「第２の」支持アーム２０ｂとを有すること（図２参照）が理解される。示された実施形態では、ローラ１２および１４がそれぞれ、図２に示されているように対をなす第１の支持アーム２０ａまたは対をなす第２の支持アーム２０ｂ上にその両端が支持された軸方向に延びるそれぞれの横シャフト３１、３２上に回転するように支持される。この実施形態では、グルーマシン１０の両側に配置された隣接する第１および第２の支持アーム２０ａおよび２０ｂの両方のセットを連結する適当なクロス部材２５が提供され、それぞれのクロス部材２５は、ウェブのテンションの影響をゼロにする前述の適当な幾何形状を有する。あるいは、マシンの片側にだけ配置された図２に示された第１および第２の支持アーム２０ａおよび２０ｂなどの単一の支持アームから片持ち梁のように延びるシャフト上に、それぞれのローラ１２および１４が回転するように支持されたグルーマシンを提供することもできる。この場合、クロス部材２５は、マシン１０の片側にだけ提供され、第１の支持アーム２０ａと第２の支持アーム２０ｂとを連結する。
【００２４】
以上では、本発明を、アイドラローラ１２およびウェブポジショニングローラ１４を支持する第１および第２の支持アーム２０ａおよび２０ｂにピボットするように連結された横断方向に延びるクロス部材２５に関して提供されたウェブテンション無化機構を任意選択で含むものとして説明した。しかしながら、無化機構は、これに対応してこの構造に限定されるものではない。例えば、ウェブのテンションによって誘導される力を本明細書で説明したように効果的に打ち消すように、アイドラローラ１２とポジショニングローラ１４または第１の支持アーム２０ａと第２の支持アーム２０ｂを動的に連結するために、複数の部材を含む連結システムを組み込むことが可能であり、複数の部材を含む連結システムを組み込むことが企図される。本発明は単一のクロス部材２５に限定されない。さらに、本発明の開示を読んだ当業者には、グルーマシン１０の動作の間、ポジショニングローラ１４に動作可能に結合されたアクチュエータ５０が、ウェブのテンションによって誘導される力から遮蔽されるように、本明細書において説明したウェブテンション無化効果を達成する他の機械的な連結または連結システムを確立することができることが明らかである。本発明が、このような全ての機械的連結および連結システムを含むことができることが企図される。本明細書に開示される構造は、本発明の例示的な実施形態を示すために提供される。
【００２５】
このような機構を使用して、ポジショニングローラ１４と糊アプリケータローラ１６との間のニップ（ｎｉｐ）１８における非常に正確なギャップ幅制御を提供することが可能である。その結果として、ローラ１６の表面に対して段７が圧縮される圧力（および対応する段７の圧縮の程度）も非常に正確に制御することができる。糊はさまざまな方法で提供することができる。一例では、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，６０２，５４６号に記載されているように、糊トレー６２内に糊６０が入れられ、アプリケータロール１６の回転によって引き上げられる。アプリケータロール１６の周縁に隣接してアイソバー（ｉｓｏｂａｒ）アセンブリ６４が装着され、アイソバーアセンブリ６４は、アプリケータロール１６の外周面から過剰の接着剤を除去して、アプリケータロール１６が回転してアイソバーアセンブリ６４を通過した後のアプリケータロール１６の外周面に、正確かつ均一な厚さの接着剤コーティング４を提供する。アイソバーアセンブリ６４は、少なくとも０．００２、０．００３、０．００４、０．００５または０．００６インチ、あるいは０．００１５インチ以下など、さまざまな糊厚さを提供することができる。
【００２６】
この機構を使用すると、糊アプリケータロール１６上でこれまでになく薄い糊フィルム層４を使用することができること、およびアプリケータロール上の糊フィルム４の厚さが薄いにもかかわらず、段頂と後に張り付けたライナとの間の接着が実際に改善されることが分かった。このことは、段とライナシートとの間の良好な接着を保証するために段頂における糊の十分な浸透および／または被覆を得るのに、もはや糊の厚さに依存しないことによって達成される。
【００２７】
その代わりに、表面に糊フィルム４を有する糊アプリケータロール１６の表面に対して段頂６を圧縮するために、段のサイズを考慮してニップ１８のギャップ幅を非常に正確に制御する。図３〜４に示すように、段頂６の圧縮は、糊アプリケータロール１６の表面の輪郭に従う本質的に平らな共形面を生み出す。ローラ１６に対して段が圧縮されている間にローラ１６が回転すると、段頂６の平らにされた部分の上に非常に薄い糊フィルム４の層が本質的に塗り付けられ、段頂６の多孔質／繊維質構造内へ糊４を実際に「押し込む」。
【００２８】
言い換えると、糊の中のデンプン接着剤の１つの機能は、段頂と面シートの間などの２つの被着体間に「架橋する」こと、すなわち２つの被着体間の空隙を埋めることである。一例では、糊の最少量が、被着体の表面の丘および谷のサイズならびに被着体間の空隙に一致することがある。実際、接着強度は、糊の厚さの低下とともに増大することがある。例えば、糊フィルムは一般に、薄くなるほど曲げに対する抵抗性が増すため、糊の接着のヤング率は、フィルムの厚さの低下とともに相対的に増大することがある。
【００２９】
圧縮の程度が段７を不可逆的に圧縮するのには不十分であるように注意を払う必要がある。段７は、糊アプリケータローラ１６と接触した後に、その本来の圧縮されていない形状に回復する、または「ばねのように跳ね戻る」ことができなければならない。非常に薄い糊フィルム４の厚さは、段７を液体の水に浸さないことによって、このような回復の達成を助ける。段７を液体の水に浸すことは、段７のばねのような回復を妨げる可能性がある。
【００３０】
要するに、段７のサイズに関係付けられた圧縮の程度を使用して、それぞれの段頂６に塗布される糊線（ｇｌｕｅ  ｌｉｎｅ）の太さを制御することができる。例えば、糊線の太さ（縦方向のそれぞれの段７の幅）は一般に、糊アプリケータローラ１６に対して圧縮され平らにされた表面（すなわち段頂６）の幅に等しい。
【００３１】
この方法を使用することによって、比較的大きな誤差許容差を有するポジショニングローラおよびアプリケータローラ１４および１６ならびに関連回転ベアリングを使用して、段７上の非常に細い糊線を、細かく調整された糊線の太さ（縦方向の段の幅）によって非常に正確に調量することが可能である。この圧縮された平らな表面が糊線の幅を決定するため、ローラ１４、１６またはそれらの関連回転ベアリングの円周面に対する比較的大きなアウトオブラウンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｒｏｕｎｄ）許容差にもかかわらず、糊線の幅を非常に狭い許容差で調量することができる。
【００３２】
ウェブ５の段７がギャップ１８を通過するときに段７が糊アプリケータロール１６に対して圧縮される程度を制御するために、ギャップ１８の幅を正確に調整することができるように、ウェブポジショニングローラ１４の位置は、図３に示すように、矢印Ａの方向に沿って、糊アプリケータロール１６に近づく方向および糊アプリケータロール１６から離れる方向に直接に調整可能である。ウェブポジショニングローラ１４は直線的に調整可能であるため、すなわち、ウェブポジショニングローラ１４の回転軸３２は、糊アプリケータロール１６の回転軸３１に近づく方向および糊アプリケータロール１６の回転軸３１から離れる方向に直接に移動可能であるため、段の圧縮の程度を高い正確度で制御することができる。言い換えると、回転軸３１、３２間の距離Ｄを選択的に調整することができる。さらに、ギャップ１８が垂直であるため、重力によるロール１４、１６の湾曲はギャップ１８に影響を及ぼさない。
【００３３】
ギャップ１８の幅は、閉ループ制御システム７０によって正確に開閉されることが好ましい。一例では、制御システム７０が、モータと、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータロール１６の間の距離（すなわち距離Ｄ）を調整するために糊アプリケータロール１６に近づく方向および糊アプリケータロール１６から離れる方向にウェブポジショニングローラ１４を移動させる直線変換器とを含むことができる。他の例では、図１〜２に示すように、空気シリンダ、液圧シリンダ、リニアアクチュエータなどの一対のアクチュエータ５０が、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータロール１６の間のギャップを、さまざまな安全上の必要条件を満たすために約４インチなどの比較的大きな距離に選択的に調整することもできる。
【００３４】
グルーマシンの動作中に、糊アプリケータロール１６は回転し、糊トレー６２から糊アプリケータロール１６の滑らかな外周面上に接着剤を引き上げる。接着剤が回転してアイソバーアセンブリ６４を通過するときに、調量ロッドが、糊アプリケータロール１６の外面から過剰の接着剤を除去し、糊アプリケータロール１６の外面に、正確に制御された極めて薄い接着剤コーティング４の層を残す。糊アプリケータロール１６が回転し続けると、正確に制御された接着剤コーティング４が、アイソバーアセンブリ６４から、ギャップ１８に隣接する位置、すなわち、以前に説明した波形アセンブリの段７が糊アプリケータロール１６と係合する位置まで移動する。
【００３５】
ウェブポジショニングローラ１４は、糊アプリケータロール１６に隣接して回転する。ローラ１４、１６は同じ方向に回転することができ、あるいは反対方向に回転することができる。第１の面シートは、ウェブポジショニングローラ１４の外面と滑らかに係合し、ウェブポジショニングローラ１４の外面に対して滑らないように実質的に保持される。波形アセンブリの段７が、糊アプリケータロール１６とウェブポジショニングローラ１４の間の正確に制御された垂直ギャップ１８のニップ点（ｎｉｐ  ｐｏｉｎｔ）を通過すると、前述のとおり、段は、薄い接着剤コーティング４および／または糊アプリケータロール１６と接触する。
【００３６】
段７が垂直ギャップ１８のニップ点を通過すると、糊アプリケータロール１６上の薄い接着剤コーティング４は段７の頂に移される。ニップ点において生成された接着剤の一切のしぶきは、水平速度成分なしで下方へ誘導される。したがって、たとえ高スピードであっても、ニップ点の真下に位置する糊トレー４６の外側に接着剤は一切飛び散らない。さらに、重力はニップ点において接着剤をまっすぐ下へ引っ張るため、重力は、接着剤が溜まる問題を低減させまたは排除する。
【００３７】
図４を参照すると、波形シート１８の段頂に接着剤を塗布する方法のより詳細な例が示されている。この方法では、糊アプリケータロール１６と接触した後に、初期の段の高さのある百分率だけ段が圧縮されるように、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータロール１６の間のギャップ１８を調整するよう、ウェブポジショニングローラ１４の位置がセットされる。初期の段の高さの３〜３０パーセント、好ましくは５〜１５パーセント、よりいっそう好ましくは５〜１０パーセントなど、さまざまな圧縮の程度を利用することができる。言い換えると、段は、初期の段の高さの７０〜９７パーセント、好ましくは８５〜９５または９０〜９５パーセントに圧縮される。
【００３８】
示されているように、特性段１５０は、前斜面１５１、後斜面１５２および頂１５３を有する。（図４の段１５０は単にギャップ１８を通過するときの特性段７である。ここでは、単に分かりやすくするため、ギャップ１８を通過するときの段を指示するために７の代わりに参照符号１５０を使用する。）図４では、表記ａ／ｂ／ｃが、特性段１５０の相対的な位置を示す。すなわち、１５０ａは、糊アプリケータロール１６と接触する前の位置を示し、１５０ｂは、糊アプリケータロール１６と接触したニップ点における位置を示し、１５０ｃは、糊アプリケータロール１６と接触した後の位置を示す。このａ／ｂ／ｃ表記法は、図４に関する以下の説明において一貫して使用される。段１５０ａが糊アプリケータロール１６に接近すると、最初に、前斜面１５１ａが糊アプリケータロール１６と接触し、前斜面１５１ａに接着剤が付着する。段１５０ａが、１５０ｂにおいてアプリケータロールと完全に接触すると、前斜面１５１ａは示されているように１５１ｂに進み、このとき、糊は、前斜面１５１ｂと頂１５３ｂの両方に塗布されている。この図から分かるように、段が１５０ａから１５０ｂに進むと、段は圧縮され、その結果、後斜面１５２ｂは一般に糊アプリケータロール１６との接触から遮蔽または隔離されるため、後斜面１５２ｂに糊は塗布されていない。したがって、後斜面１５２ｂは一般に糊と一切接触しない。
【００３９】
さらに、通過中のウェブ５は、ウェブポジショニングローラ１４によって導かれるため、ウェブ５は、糊アプリケータローラ１６との概ね放射状の接触幾何形状を有する。したがって、一般に、糊ローラとのよりまっすぐな線接触（図示せず）を有する通過中のウェブに比べて、相対的に少ない数の段１５０が糊アプリケータローラ１６と接触する。さらに、放射状の接触幾何形状は、糊アプリケータローラ１６が頂１５３ｂの中心と接触して、糊の付着を限局することを可能にする。一般に、段１５０ｂの前縁１５１ｂも後縁１５２ｂも関連した面シートに接着されないため、概ね段頂１５３ｂに糊を塗布することは有益であることがある。その結果、頂１５３ｂに付着した糊線の幅をより良好に制御することができる。
【００４０】
波形アセンブリ５は、ウェブポジショニングローラ１４の周りに実質的に巻き付けられ、かつ／またはこのライダ（ｒｉｄｅｒ）システムのサイズが最小化されるため、段１５０は、ギャップ１８のニップ点でしか糊アプリケータロール１６と接触せず、その結果、段１５０は、本質的に同時に接着剤によって濡らされ、圧縮される。任意の所与の時点において、１つから２つの段１５０だけが、接着剤および／またはアプリケータロール１４と接触することが好ましい。段１５０の前浸漬または後浸漬は起こらない。すなわち、ニップ点１８に到達する前、またはニップ点１８を離れた後は、段１５０は一般に接着剤と接触しない。したがって、段１５０が接着剤および／またはアプリケータロール１４と接触している時間である滞留時間は最小化され、その結果、段１５０の弾力性をできる限り維持することができる。
【００４１】
示されているように、圧縮の程度は、糊アプリケータローラ１６の外周面に概ね従うように段１５０ｂの頂１５３ｂを「平らにする」（または部分的に凹形にする）ことによって実現される。すなわち、段１５０ｂは一般に後方または前方へは曲げられない。その代わりに、頂１５３ｂは、概ねウェブポジショニングローラ１４に向かって圧縮される。しかしながら、段１５０ｂは一般に後方または前方へは曲げられないため、頂１５３ｂが全体に拡大されて（すなわち広げられて）、糊アプリケータローラ１４に対してより大きな表面積を提示することがある。例えば、段１５０ｂの頂１５３ｂは、糊アプリケータローラ１４と部分的にしか接触していない段１５０ａの頂１５３ａや、糊アプリケータローラ１４と全く接触していない段１５０の頂１５３と比較して相対的に大きな表面積を有する。
【００４２】
言い換えると、段１５０のサイズに関係付けられた圧縮の程度は、糊アプリケータロール１６およびその上に含まれる糊と接触する段頂１５３ｂの幅を制御することができる。その結果、糊線の幅（すなわち縦方向のそれぞれの段１５０の幅）は一般に、糊アプリケータローラ１６に対して圧縮された平らにされた表面（すなわち段頂１５３ｂ）の幅と等しくなる。その結果、糊線の厚さの変化にもかかわらず、糊線の幅を制御することができる。
【００４３】
段が１５０ｂから１５０ｃへ進むと、最初は頂１５３ｂと前斜面１５１ｂの両方に糊がある。しかしながら、一般に、頂だけに糊があり、前斜面には糊がないことが望ましい。そうでない場合には、前述のとおり、完成した段ボール製品にウォッシュボードおよび方向による強度の変動が生じる可能性がある。この問題を解決するため、アプリケータロールの表面線速度が、波形シート５がギャップ１８を通過する速度よりもはるかに遅くなるように、動作中、アプリケータロールを低スピードで回転させる。糊アプリケータロール１６の表面線速度は、糊アプリケータロール１６の外面の線スピードを指し、フィート毎分（またはその他）で測定可能である。この表面線速度は、関係式ｖ＝２・π・ｒ・Ωによって角速度（すなわち毎分回転数またはＲＰＭ）に関係付けられる。この式で、ｖは表面線速度（フィート／分）、ｒは糊アプリケータロール１６の半径（フィート）、Ω（オメガ）は、糊アプリケータロール１６の角速度（ＲＰＭ）である。糊アプリケータロール１６の外面線速度は、好ましくは波形シートの外面線速度の９５％未満、より好ましくは波形シート１８の外面線速度の９０パーセント未満、好ましくは８０、好ましくは６０、好ましくは５０、好ましくは４５、最も好ましくは４０パーセントだが、さまざまな他の百分率を使用することもできる。糊アプリケータロール１６のスピードと波形シート１８の上記の比は、ロールスピード比と呼ばれる。
【００４４】
図５は、糊アプリケータロール１６の駆動システムの一例を概略的に示す。マシンの動作の間、糊アプリケータロール１６を回転させるパワーを提供するため、糊アプリケータロール１６には可変速モータ１０８を接続することができる。モータ１０８には電子モータ制御１１０が接続され、電子モータ制御１１０は、糊アプリケータロール１６の回転スピードを調整可能に制御する。ロール１６のスピードを制御するこの能力は、前述のウェブポジショニングローラ１４（したがって波形シート５）の速度に対するアプリケータロールの表面線速度の調整を可能にするため、本発明の重要な特徴である。これは、糊アプリケータロール１６から波形シート５の段７への接着剤の転移の非常に正確な制御を提供する。加えてまたは代替的に、モータコントローラ１１０は、センサ１１２からの情報を利用して、糊アプリケータローラ１６のスピードを制御することができる。センサ１１２は、糊重量センサ（例えば以前に組み込んだ米国特許第６，６０２，５４６号に記載された糊重量センサ）、スピードセンサ、段高さセンサ、ウェブ幅センサ、ウェブテンションセンサまたはさまざまな他のタイプのセンサを含むことができる。加えてまたは代替的に、モータコントローラ１１０を、閉ループ制御システム７０によって少なくとも部分的に制御することができ、閉ループ制御システム７０もセンサ１１２から入力を受け取ることができる。さらにまたはあるいは、上記の駆動システムの例を、ウェブポジショニングローラ１４を制御する目的にも同様に適用することができることを理解されたい。
【００４５】
図６を簡単に参照すると、さまざまな糊線幅を利用することができ、絶対項で定義することができ、または、多数の標準段サイズ（すなわちＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇなど）があるため、単一の段１５０の全幅Ｗｔの百分率（すなわち標準段サイズの単一の段１５０の全幅の百分率）として定義することができる。一例では、糊線の幅Ｗｇが、単一の段１５０の全幅の概ね１５〜３０％の範囲にあると有益であることがある。例えば、それぞれの標準段サイズ（すなわちＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇなど）は、それぞれ１５〜１８％、１６〜２０％、１５〜１９％、１９〜２４％、２１〜２７％および２２〜３０％など、好ましい糊線幅Ｗｇ百分率を有することができる。それでもなお、他のさまざまな百分率を利用することもできる。したがって、ギャップ幅、圧力荷重および／または放射状接触幾何形状の調整は、それぞれの段頂１５３に塗布することができる糊の相対的により一貫した量、位置、厚さおよび／または幅を提供することができる。
【００４６】
さらに、ローラ１４、１６の線スピード間の差は、段頂１５３ｂ上の丘および谷の中への糊４の「擦り込み」を容易にすることができ、このことは、相対的に小さい段サイズで特に有益であることがある。言い換えると、線スピード間の差は、段頂１５３ｂ上の丘および谷の中に糊４を塗り込んで、濡れを増大させ、接着強度を上げるために適当な量の糊を提供することができる。さらに、ローラ１６の表面に対して段７を圧縮する圧力（および対応する段７の圧縮の程度）も、段頂１５３ｂ上の丘および谷の中への糊４の「擦り込み」を容易にすることができる。しかしながら、ウェブ５の損傷を引き起こすことなく所望の擦り込み作用を得るように、スピードの差および／または段７に加える圧力を制御することも有益であり得る。
【００４７】
ローラ１４、１６の相対的な線スピードの他にもさまざまな他の因子が段７への糊の付着に影響しうる。例えば、ギャップ１８の幅（すなわちローラ１４、１６の回転軸３１、３２間の幅Ｄによって決定される幅）および／または段７と糊アプリケータローラ１６の間に加える圧力も、糊の付着に影響しうる。
【００４８】
一例では、図１〜２に示すように、圧力および／またはギャップ調量コントローラの働きをすることができるアクチュエータ５０を利用して、ギャップ１８の幅および／または段１５０に加える圧力を制御することができる。アクチュエータ５０は例えば、本明細書において以前に説明したとおり、そうしなければマシン動作の間、自由に調整可能である第２の支持アーム２０ｂに結合することができる。コントローラ５０は、通過中の段頂６への糊の最適な塗布を達成するために、ポジショニングローラ１４とアプリケータローラ１６の間のギャップ１８の幅、および／またはローラ１４によって段に対してアプリケータローラ１６に抗して加えられる圧力を正確に調量することができる。クロス部材２５があるため、アクチュエータ５０は、ウェブ５のテンションを補償し、または考慮する必要がなく、あるいは、ウェブテンションの突然のまたは予測不可能なかなりの変化によって、その動作またはギャップ１８の正確な調量が実質的に妨げられまたは影響を受けることもない。このことは、従来のグルーマシンにはないいくつかの重大な利点を提供する。第１に、ローラ１４の位置ならびにローラ１４によってウェブ５に対してアプリケータローラ１６に抗して加えられる圧力の非常に高精度の調量を達成し、それにより広範囲の異なる段サイズ（例えばサイズＡからＥまたはそれ以下）に対して正確な動的ギャップ調量制御を提供し、それにより段への糊の最適な塗布を達成するために、アクチュエータ５０は、非常に高精度のモータ、サーボ、空気圧シリンダなど、またはこれらの適当な組合せ、あるいは他の従来の機械式、空気圧または液圧調量装置を含むことができる。従来から、コントローラ５０に対する非常に高精度の調量構成要素には、コントローラ５０が耐え、補償しなければならないウェブのテンションによる比較的大きな力およびこのような力の突然の大きな変化に起因する問題があった。これらの大きな力は、クロス部材２５によって機械的にゼロにされ、または補償されるため、より高精度、より高感度の調量装置をアクチュエータ５０で使用することができる。任意選択で、アクチュエータ５０を第１の支持アーム２０ａに結合して、ギャップ１８の幅を調節することもできるが、これはあまり好ましくない。
【００４９】
したがって、グルーマシンの動作の間、ローラ１４は、その支持ピボットジョイント２２ｂを中心とした円弧の所定の範囲内で自由に浮動するが可能である。したがって、ローラ１４は、グルーマシンの動作の間、この所定の範囲内で自由に調整可能である。この所定の範囲は、マシンおよびその特定の用途に基づいて変化しうるが、一般に、広範囲の段サイズ、およびグルーマシンと両立するそれぞれの段サイズに対する広範囲の圧縮率に適合する十分な広さを有する。この所定の範囲は例えば、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０インチまでの弧長とすることができ、コントローラ５０は、正確な動的ギャップ調量制御をこのような範囲内に維持することができる。
【００５０】
本発明に基づくグルーマシンは、ウェブテンションまたはグルーマシンの範囲外の外部因子に基づくウェブテンションの突然の変化から独立した、ウェブテンションまたはウェブテンションの突然の変化にもかかわらず非常に正確なギャップ１８の調量を可能にする。本明細書において説明したとおり、異なるサイズが使用されるときにこのような異なる段サイズを横切って正確な量の糊が塗布されることを保証するため、ギャップ１８の幅およびポジショニングローラ１４によって段７に対して（アプリケータローラ１６に抗して）発揮される圧力を正確に調量することは重要である。これは、グルーマシンの段サイズを変更するときに特に重要である。
【００５１】
しかしながら、グルーマシンは動的システムであるため、制御システム７０を利用して、所望のギャップ１８および／または段７に対して発揮される圧力を維持することが有益であることがある。加えてまたは代替的に、ローラ１４、１６の長さに沿って一貫したギャップ１８および／または圧力の適用を保証するため、制御システムを利用して、ローラ１４、１６を互いに平行に維持することもできる。
【００５２】
前述のとおり、ギャップ１８は、制御システム７０によって正確に開閉されることが好ましい。本明細書では閉ループ制御システムとして説明されているが、開ループ制御システムを利用することもできる。一例では、制御システム７０が、１つまたは複数のモータと、糊アプリケータロール１６に近づく方向および糊アプリケータロール１６から離れる方向にウェブポジショニングローラ１４を移動させる直線変換器（１つまたは複数）とを含むことができる。他の例では、図１〜２に示すように、空気シリンダ、液圧シリンダ、リニアアクチュエータなどの一対のアクチュエータ５０により、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータロール１６の間のギャップを選択的に調整することもできる。また、３つ以上のアクチュエータを使用することもできる。
【００５３】
ウェブポジショニングローラ１４の長さに沿った正確なギャップ１８の側面間の正確さは、さまざまな方法で制御することができる。一例では、２つの調整ジャッキおよび交差接続シャフトによって側面間の正確さを維持することができる。このシャフトは、ウェブポジショニングローラ１４の長さを横断方向に延長し、調整ジャッキは、ウェブポジショニングロールの外面がアプリケータロールの外面と平行になるように調整することができるようにシャフトの端または端の近くに配置される。しかしながら、交差接続シャフトをあるいは、ウェブポジショニングローラ１４の中心シャフトとすることができることに留意されたい。動作の間、グルーマシンは動的システムであるため、変化するウェブテンション、段の高さ、機械許容差などのために、ローラ１４、１６はさまざまな程度に斜めになることがある。
【００５４】
他の例では、図７Ａ〜７Ｂに示すように、制御システム７０が、ウェブポジショニングローラ１４の外面を、糊アプリケータロール１６の外面と正確に平行に維持するために、どちらか一方または両方のアクチュエータ５０ａ、５０ｂを、ギャップ１８の幅の複数回の測定の比較に基づいて選択的かつ独立に調整することができる。アクチュエータ５０ａ、５０ｂはそれぞれ、ウェブポジショニングローラ１４のそれぞれの側面に（直接にまたは間接的に）結合された制御アーム５２ａ、５２ｂを有する。その結果、矢印Ｂの方向に沿った制御アーム５２ａ、５２ｂの独立した調整は、ウェブポジショニングローラ１４に対する、概ねローラ１４の中心線の周りの仮想のピボット点７２を生み出すことができる。ウェブポジショニングローラ１４に対する調整を実施することに関して、制御システム７０を説明するが、制御システムを、（例えばローラ１４の調整に加えて、またはローラ１４に対する調整の代わりに）アプリケータローラ１６に対する調整を実施するように適合させることもできることを理解されたい。
【００５５】
例えば、図７Ａに示すように、ウェブポジショニングローラ１４は、アプリケータローラ１６に対して概ね平行に配置される。ローラ１４、１６の回転軸３１、３２は実質的に平行であり、そのため、左側の軸３１、３２間の距離Ｄ１は右側の距離Ｄ２と実質的に等しい。その結果、ローラ１４のそれぞれの側に位置するギャップ１８ａ、１８ｂの幅は実質的に等しく、ギャップを通過するウェブ５は、ローラ１４、１６の長さに沿って実質的に同じギャップおよび／または圧力を経験することができる。
【００５６】
しかしながら、図７Ｂを参照すると、ローラ１４、１６の回転軸３１、３２は、互いに対して斜めに示されている。同様の要素に対しては同様の符号が使用され、プライム記号（’）が付けられていることを理解されたい。示されているように、ウェブポジショニングローラ１４’は、仮想のピボット点７２’を軸にアプリケータローラ１６に対して斜めに配置されている。距離Ｄ３は距離Ｄ４よりも短く、その結果、ギャップ１８ａ’の幅はギャップ１８ｂ’の幅よりも小さい。したがって、ギャップを通過するウェブ５は、右側に沿って位置する比較的大きなギャップ（そしておそらくはより低い圧力）に比べて、左側に沿って位置する比較的小さなギャップ（そしておそらくはより高い圧力）を経験する。その結果、糊線の幅および／または厚さは望ましくなく変化する可能性があり、かつ／あるいは段７は損傷を受ける可能性がある。
【００５７】
動作中、グルーマシンは動的システムであるため、ローラ１４、１６の回転軸３１、３２は、さまざまな理由からさまざまな程度に斜めになることがある。したがって、制御システム７０を利用して、リアルタイムで、それぞれの回転軸３１、３２を、互いに対して実質的に平行に自動的に維持することができ、こうすることは、ローラ１４のそれぞれの側に位置するギャップ１８ａ、１８ｂの幅を実質的に等しく維持する。これを達成するため、制御システム７０は、図８Ａ〜８Ｂに示されているものなどの制御アルゴリズム８０を使用することができる。制御アルゴリズム８０は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などのコンピュータ等によって実行することができるが、アルゴリズム８０は、さまざまな他のコンピュータ、ディジタルまたはアナログ構成要素によっても実行することができる。さらに、制御アルゴリズム８０の一部または全部をディジタルまたはアナログ回路によって実行することができる。同様に、制御アルゴリズム８０へのさまざまな入力など、制御システム７０に提供される入力は、ディジタルおよび／またはアナログフォーマットで提供することができる。アルゴリズム８０の一部または全部のステップを自動化することができ、かつ／あるいは、さまざまな入力値などアルゴリズム８０の一部のステップは、オペレータが手動で提供することができる。さらに、制御アルゴリズム８０は、本明細書に示されたステップよりも多くのステップ、本明細書に示されたステップよりも少ないステップ、および／または本明細書に示されたステップとは異なるステップを含むことができる。
【００５８】
次に、図８Ａを参照して、制御アルゴリズム８０をより詳細に説明する。最初に、ステップ８１で、それによりアプリケータローラ１６に対する段７の圧縮の程度を調節するため、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータローラ１６の間のギャップ１８の所望の幅をセットする。ギャップ１８の所望の幅は手動で（直接にまたは間接的に）入力することができ、または自動的に選択することができる。例えば、オペレータは段サイズを手動で入力することができ、制御システム７０は、それぞれの標準段サイズ（例えばサイズＡからＥまたはそれ以下）に関連付けられたギャップ１８の所望の幅を、例えば不連続の一組のギャップ幅から、またはギャップ幅の計算によって選択することができる。一代替実施形態では、オペレータが、ギャップ幅を手動で直接に（すなわちインチ、ミリメートルなどで）入力することができる。他の代替実施形態では、制御システム７０が、標準段サイズを自動的に決定することができ、所望のギャップ幅を選択することができる、図９〜１０に関連して後により詳細に説明するものなどの自動段センサを含むことができる。所望のギャップ幅を決定した後、制御システム７０はアクチュエータ５０ａ、５０ｂを利用して、ウェブポジショニングローラ１４と糊ローラ１６の間の所望の所定のギャップ幅をそれらの両側に提供することができる。
【００５９】
次に、ステップ８２で、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータローラ１６の間の所望のグルーマシン荷重をセットする。所望のグルーマシン荷重は、ポンドパー線インチ（ｐｏｕｎｓ  ｐｅｒ  ｌｉｎｅａｌ  ｉｎｃｈ）（ＰＬＩ）を単位に決定することができるが、他のさまざまな単位を使用することもできる。一般に、グルーマシン荷重値は１〜１０ポンドの範囲とすることができるが、他のさまざまな値を使用することもできる。言い換えると、グルーマシン荷重は、アクチュエータ５０ａ、５０ｂが糊アプリケータローラ１６に抗して段７に加える力の量を決定する。段７に加えられる全体の力は一般に、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂによって提供される力の和に等しいことを理解されたい。例えば、アクチュエータ５０ａ、５０ｂがそれぞれ５０ポンドの力を提供する場合、段は合計１００ポンドの力を経験する。この場合も、グルーマシン荷重は手動で（直接にまたは間接的に）入力することができ、または制御システム７０によって自動的に決定することができる。
【００６０】
次に、ステップ８３で、ウェブ５の幅を決定する。ウェブ５の幅は、ウェブ５の横断方向の幅（すなわちウェブ５の縦軸を横切る方向の寸法）を指す。ステップ８４に示すように、ウェブ５の幅は、制御システム７０によって自動的に決定することができ（ステップ８５ａ）、または、手動で入力することができる（ステップ８５ｂ、直接または間接）。自動ウェブ幅センサは、幅を測定する機械式フィーラ（ｆｅｅｌｅｒ）、光カーテンなど、接触または非接触設計とすることができる。ウェブの幅を決定した後、アルゴリズム８０はステップ８６に進んで、幅値を変数Ｗ１などに記録する。
【００６１】
次に、ステップ８７で、アクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する荷重圧力を計算する。この荷重圧力はグルーマシン荷重およびウェブ幅に基づく。前述のとおり、グルーマシン荷重は、ポンドパー線インチを単位として得ることができ、ウェブ幅は、線インチを単位として得ることができる。したがって、これらの２つの値を掛け合わせると、荷重圧力を、ポンド（力）を単位として提供することができる。例えば、グルーマシン荷重が２ポンドパー線インチであり、ウェブ幅が５０インチと決定された場合、荷重圧力は、１００ポンド力と計算される（すなわち２×５０＝１００）。その結果、アクチュエータ５０ａ、５０ｂによって提供される力の和は１００ポンド力となる。一般に、アクチュエータはそれぞれ、荷重圧力の約半分（すなわちそれぞれ５０ポンド）を提供することができるが、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂが提供する実際の量はさまざまであってよく、かつ／または動作の間、同じでなくてもよい。さらに、ステップ８８で、アルゴリズム８０は、所望の荷重圧力を直接にまたは間接的に得るために、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する適当な信号または値Ｏ１およびＤ１を計算し、送信することができる。
【００６２】
次に、ステップ８９で、ウェブポジショニングローラ１４と糊アプリケータローラ１６の間の距離を、ローラ１４、１６の両側（すなわち図７Ａの１８ａおよび１８ｂ）で測定する。例えば、ステップ９０で、ウェブローラ１４の第１の端と糊ローラ１６の間のギャップ１８ａの第１の実際の幅を測定する。この第１の実際の幅は、アルゴリズム８０により値ＰＴＯ１として記憶される。同様に、ステップ９１で、ウェブローラ１４の第２の端と糊ローラ１６の間のギャップ１８ｂの第２の実際の幅を測定する。第２の実際の幅は、アルゴリズム８０により値ＰＴＤ１として記憶される。第１および第２の実際の幅はさまざまな方法で測定することができることを理解されたい。一例では、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに結合され、または組み込まれた位置検出器などのセンサによって、実際のギャップ幅を測定することができる。他の例では、ローラ１４、１６の回転軸３１、３２間の距離（例えば図７Ａ〜７Ｂの距離Ｄ１〜Ｄ４）を測定し、ギャップ１８ａ、１８ｂを計算するセンサによって、実際のギャップ幅を測定することができる。他の例では、ローラ１４、１６間の実際のギャップ幅を、さまざまな接触式または非接触式の機械、電子または光学手段などによって直接に測定することができる。さまざまな例は、機械式フィーラ、光検出器、レーザ、レーダおよび／または超音波センサなどを含むことができる。
【００６３】
次に、ステップ９２で、実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１とを互いに対して比較する。一例では、アルゴリズム８０が単に、どちらの値がより大きいのかを単に計算することができ、他の例では、アルゴリズム８０が差の百分率を決定することができる。他の例では、アルゴリズム８０が、実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１の間の距離の差（すなわちＰＴＯ１−ＰＴＤ１）を計算することができる。次に、ステップ９３で、実際のギャップ幅間の差を低減させるために、アクチュエータ５０ａ、５０ｂを独立にどのように動作させるのかを、アルゴリズム８０が決定する。ステップ９３では一般に、アルゴリズム８０が、相対的に大きな実際のギャップ幅に関連付けられた制御アーム５２ａ、５２ｂの長さを増大させ、相対的に小さな実際のギャップ幅に関連付けられた制御アーム５２ａ、５２ｂの長さを維持し、または低減させる。両方の制御アーム５２ａ、５２ｂの長さ調整について論じたが、制御アーム５２ａ、５２ｂの一方だけに補正を加え、もう一方はそのままにしておくこともできることを理解されたい。
【００６４】
例えば、実際のギャップ幅ＰＴＯ１がＰＴＤ１よりも大きいと判定された場合、アルゴリズム８０はステップ９４に進む。アルゴリズム８０は、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する新しい値を計算する。例えば、ギャップ幅ＰＴＯ１の方がＰＴＤ１よりも大きいと判定されているため、アルゴリズム８０は、ステップ８８でアクチュエータ５０ａに提供された原信号Ｏ１から誤差信号などの値を差し引いて、原信号Ｏ１に対する調整距離を提供することができる。同様に、アルゴリズム８０は、ステップ８８でアクチュエータ５０ｂに提供された原信号Ｄ１に誤差信号などの値を加えて、同様に原信号Ｄ１に対する調整距離を提供することができる。言い換えると、ギャップ幅ＰＴＯ１の方が大きいため、関連アクチュエータ５０ａの制御アーム５２ａは、ある調整距離だけ延ばされ、関連アクチュエータ５０ｂの制御アーム５２ｂは、ある調整距離だけ引っ込められる。さまざまな誤差信号を使用して、さまざまな調整距離を生成することができる。示された例では、仮想のピボット点７２が概ねウェブポジショニングローラ１４のほぼ中心に位置するため、誤差信号を、実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１の差の半分に等しくすることができる。さらに誤差信号は、例えば異なっていてもよく、等しくなくてもよい。
【００６５】
アルゴリズムは次いで、計算された新しいアクチュエータ信号（例えば調整距離）を、値Ｏ２およびＤ２として記憶することができる。次に、ステップ９７で、アルゴリズム８０は、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する補正された適当な信号または値Ｏ２およびＤ２を送信して、制御アーム５２ａ、５２ｂを調整するための補正された荷重圧力を直接にまたは間接的に得、それによりローラ１４、１６間の斜めアラインメントを相殺することができる。それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する荷重圧力は増大し、または低減することがあり、かつ／あるいは等しくないことがあるが、アクチュエータ５０ａ、５０ｂによって提供される力の和は、ステップ８７で以前に計算した値（例えば記載の例では１００ポンド力）を維持することを理解されたい。
【００６６】
次に、アルゴリズム８０はステップ９８に進んで、アクチュエータ５０ａ、５０ｂに加えられた変更の効果を測定し、判定する。示されているように、アルゴリズム８０は再びステップ９０および９１へループして、本明細書において以前に説明したとおりに実際のギャップ幅１８ａ、１８ｂを再測定する。次いでアルゴリズム８０はステップ９２〜９８へ進んで、追加の補正を実施する。アルゴリズム８０は、測定された実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１が実質的に等しくなるまで、ステップ９２〜９８を反復的に繰り返すことができることを理解されたい。それにもかかわらず、グルーマシン１０の動作の動的性質のため、アルゴリズム８０は、たとえ測定されたギャップ幅が実質的に等しい場合であっても、グルーマシン１０の動作の間、ステップ８９〜９８を反復的に実行し続けることがある。
【００６７】
さらにまたはあるいは、制御システム７０はしきい値を利用して、実際のギャップ幅１８ａ、１８ｂ間のわずかな（ｄｅ  ｍｉｎｉｍｉｓ）差の補正を減らす、例えば防ぐことができる。例えば、実際のギャップ幅１８ａ、１８ｂを測定するセンサは、３２，０００ユニットまたはカウントなどの分解能を有することができる。それぞれのユニットまたはカウントは、０．００１インチなどの既知の値に対応することができる。実際のギャップ幅１８ａ、１８ｂ間のわずかな差をユニットのしきい値に基づいて無視するように、制御アルゴリズム８０を選択的にセットすることができる。例えば、このしきい値を１０ユニットまたはカウントとすることができるが、他のさまざまなしきい値をアルゴリズム８０にプログラムすることもできる。言い換えると、制御アルゴリズム８０は、センサ分解能の１０ユニット未満である、測定された実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１の間のわずかな差を無視することができる。
【００６８】
ステップ９５に戻って簡単に説明する。このステップは、以前に説明したステップ９４と同様に、ステップ９４の代わりに機能して、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する新しい値を計算することを理解されたい。すなわち、ギャップ幅ＰＴＯ１がＰＴＤ１よりも小さいと判定された場合（例えば図７Ｂ参照）、アルゴリズム８０は、原信号Ｏ１に誤差信号などの値を加えて、原信号Ｏ１に対する調整距離を提供することができる。同様に、アルゴリズム８０は、原信号Ｄ１から誤差信号などの値を差し引いて、同様に原信号Ｄ１に対する調整距離を提供することができる。言い換えると、ギャップ幅ＰＴＯ１の方が小さいため、関連アクチュエータ５０ａの制御アーム５２ａは、ある調整距離だけ引っ込められ、関連アクチュエータ５０ｂの制御アーム５２ｂは、ある調整距離だけ延ばされる。アルゴリズムは次いで、計算された新しいアクチュエータ信号（例えば調整距離）を、値Ｏ２およびＤ２として記憶することができ、ステップ９７で、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する補正された適当な信号または値Ｏ２およびＤ２を送信することができる。アルゴリズム８０は次にステップ９８に進み、ステップ８９へ再びループしてこの処理を本明細書に以前に記載したとおりに繰り返すことができる。
【００６９】
同様に、ステップ９６に戻って簡単に説明する。このステップは、以前に説明したステップ９４および９５と同様に、ステップ９４および９５の代わりに機能して、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂに対する新しい値を計算することを理解されたい。すなわち、ギャップ幅ＰＴＯ１がＰＴＤ１に実施的に等しい（例えば図７Ａ参照）か、または以前に説明したセンサの分解能のしきい値内にあると判定された場合、アルゴリズム８０は、それぞれの制御アーム５２ａ、５２ｂの値を維持することができる。アルゴリズム８０は値Ｏ１およびＤ１を渡して、例えばコピーして、新しい値Ｏ２およびＤ２を提供することができる。あるいは、希望する場合、アルゴリズム８０は、０などの値を、それぞれの原信号Ｏ１およびＤ１に加えて、新しい値Ｏ２およびＤ２を提供することもできる。アルゴリズム８０は次にステップ９８に進み、ステップ８９へ再びループしてこの処理を本明細書に以前に記載したとおりに繰り返すことができる。
【００７０】
ローラ１４、１６を互いに平行に維持することに加えて、制御システム７０を利用して、ローラ１４、１６の長さに沿って一貫したギャップ１８を保証することもできることを理解されたい。例えば、前述のとおり、アルゴリズム８０は同様に、ギャップ１８の所望の幅を決定するステップ８１から開始することができる。ギャップ１８は手動でまたは自動的に選択することができ、絶対項（すなわちインチまたはミリメートル）で直接に入力することができ、あるいは、例えば標準段サイズ（例えばサイズＡからＥまたはそれ以下）にそれぞれ関連付けられた不連続の一組の幅値から選択することができる。次に、アルゴリズム８０は、前述のとおりにステップ８２〜８８に進んで、ウェブポジショニングローラ１４を移動させ、それにより初期の所望のギャップ幅をセットすることができる。アルゴリズム８０はさらに、実際のギャップ距離を手動でまたは自動的に確認するステップを含むことができる。次に、アルゴリズム８０は、ステップ８９〜９８を反復的に繰り返して、糊アプリケータローラ１４に対するウェブポジショニングローラ１４の位置を、制御アーム５２ａ、５２ｂを調整することによって自動的に調整し、それにより予め選択されたギャップ１８の所望の幅を、ローラ１４、１６の長さに沿って維持することができる。言い換えると、初期のギャップ１８をセットした後、アルゴリズム８０は、測定された実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１の絶え間ない比較およびそれらの選択的な調整によって、予め選択された幅を、ローラ１４、１６の長さに沿って維持することができる。それでもなお、さまざまな他の測定を利用することもできる。
【００７１】
加えてまたは代替的に、制御システム７０を利用して、ローラ１４、１６の長さに沿って一貫した圧力の適用を保証することもできることを理解されたい。例えば、前述のとおり、アルゴリズム８０は同様に、ギャップ１８の所望の幅を手動または自動手段によって決定するステップ８１から開始することができる。次に、アルゴリズム８０は、前述のとおりにステップ８２〜８８に進んで、ウェブポジショニングローラ１４を移動させ、それにより初期の所望のギャップ幅ならびに所望の荷重圧力をセットすることができる。アルゴリズム８０はさらに、実際のギャップ幅および／または加えられる荷重圧力を手動でまたは自動的に確認するステップを含むことができる。次に、アルゴリズム８０は、ステップ８９〜９８を反復的に繰り返して、糊アプリケータローラ１４に対するウェブポジショニングローラ１４の位置を、制御アーム５２ａ、５２ｂを調整することによって自動的に調整し、それにより予め選択された所望の荷重圧力を、ローラ１４、１６の長さに沿って維持することができる。言い換えると、初期の荷重圧力をセットした後、アルゴリズム８０は、測定された実際のギャップ幅ＰＴＯ１とＰＴＤ１の絶え間ない比較およびそれらの選択的な調整によって、予め選択された圧力を、ローラ１４、１６の長さに沿って維持することができる。それでもなお、アルゴリズム８０は、制御アーム５２ａ、５２ｂを調整することによりローラ１４、１６の長さに沿って加えられる実際の圧力を測定し、確認し、かつ／または調整するさまざまな追加のステップを含むことができる。例えば、アルゴリズム８０は、それぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂによって加えられた実際の圧力を比較し、実際の圧力の差が実質的に０になるまで（または前述のセンサの分解能のしきい値内に収まるまで）その圧力を調整するため反復的に繰り返し実行される、ステップ８９〜９８と同様の一組のステップを含むことができる。それにもかかわらず、段７に加えられる全体の力は、その荷重圧力を介してそれぞれのアクチュエータ５０ａ、５０ｂによって提供される力の和に概ね等しい。
【００７２】
さらにまたはあるいは、以上の説明で指摘したとおり、ステップ８１で、ステップ８２〜８８の一部または全部で使用するギャップ１８の所望の幅を自動的に決定することができる。したがって、制御システム７０は、段サイズを自動的に決定することができる自動段センサを含むことができる。段サイズが標準段サイズ（例えばサイズＡからＥまたはそれ以下）に対応する場合、アルゴリズム８０は、不連続の一組の所定の関連ギャップ幅の中から、所望のギャップ幅を決定することができる。あるいは、たとえ段サイズが標準段サイズに対応する場合であっても、アルゴリズム８０は、測定された実際の段サイズに基づいて、所望のギャップ幅を決定する、例えば計算することができる。いずれにしても、アルゴリズム８０は、単一の段または複数の段の測定に基づいて、所望のギャップ幅を決定することができる。一例では、アルゴリズム８０が、複数の段高さの測定に基づいて平均段高さを決定することができる。他の例では、アルゴリズム８０が、複数の段高さの最小値、最大値、中央値または最頻値に基づいて段高さを決定することができる。
【００７３】
自動段高さセンサは、段高さを測定する光カーテンなどの非接触設計（図９参照）、または平行ローラなどの接触設計（図１０参照）とすることができる。段高さ、次いで所望のギャップ幅を決定した後、制御システム７０はアクチュエータ５０ａ、５０ｂを利用して、ウェブポジショニングローラ１４と糊ローラ１６の間の所望の所定のギャップ幅をそれらの両側に提供することができる。自動段高さセンサは、グルーマシン１０の周囲のさまざまな位置（または波形製造工程における他のさまざまな位置）に配置することができるが、ギャップ幅の事前調整を可能にするため、糊アプリケータローラ１６の上流に自動段高さセンサを配置することが有益であることがある。
【００７４】
次に図９を参照して、非接触式自動段高さセンサ１７０の一例を説明する。段高さを有する段７を含む波形ウェブ５の一部分を、アイドラローラ１７１などによって、非接触式自動段センサ１７０に通す。示されているように、非接触式自動センサ１７０は、ある距離だけ分離された一対のライトタワー１７２、１７４を含む、段頂の平均高さを光学的に測定する光カーテンであってよい。
【００７５】
一方または両方のライトタワー１７２、１７４の中には光電子送信器が含まれ、この光電子送信器は、同期平行赤外光ビーム１７６のアレイを、受信器ユニット（すなわちライトタワー１７２、１７４のうちのもう一方のライトタワー）に投射する。段７の先端などの不透明な物体が、ビーム１７８などの１つまたは複数の光ビーム１７６を遮ると、光カーテンの制御ロジックが制御システム７０に信号を送る。一例では、光電子送信器ユニットが、光カーテンのタイミングおよびロジック回路によって給電されたときに可視光あるいは目に見えない赤外または紫外光のパルスを発射する発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。これらの光パルスを順番に発射する（すなわちＬＥＤに順番に給電する）ことができ、かつ／または変調する（すなわち特定の周波数でパルシングする）ことができる。例えば、使用性（ｕｓａｂｉｌｉｔｙ）の向上および／または外部光源の拒絶を提供するために、受信ユニット内の対応するフォトトランジスタおよび支持回路を、受信ユニットに対して指定された特定のパルスおよび周波数だけを検出するように設計することができる。これらの制御ロジック、ユーザ制御および診断インジケータは自己内蔵型とすることができ、または制御システム７０の一部とすることができる。
【００７６】
したがって、通過中の段７によって、光ビームアレイ中のどの光ビーム１７６が遮られたのかを決定することによって、制御システム７０は段７の高さを決定することができる。同様に、通過中の段７が異なる複数の光ビーム１７６を遮る場合、制御システム７０は、どの光ビーム１７６が遮られたのかに基づいて平均段高さを決定することができる。さらに、光カーテンの分解能、すなわち段７との相互作用に対して使用可能な光ビーム１７６の数および／または密度はさまざまにすることができ、光カーテンの分解能が、非接触式自動段高さセンサ１７０の正確さを決定することがあることを理解されたい。
【００７７】
他の例では、光電子送信器ユニットが、光カーテンのタイミングおよびロジック回路によって給電されたときに可視光または非可視光のパルスを発射するレーザを含むことができる。これらの光パルスを順番に発射する（すなわちレーザに順番に給電する）ことができ、かつ／または変調する（すなわち特定の周波数でパルシングする）ことができ、他の方法で上で論じたとおりに動作することができる。他の例では、非接触式自動段高さセンサ１７０が、レーダまたは超音波センサなどを利用することができる。
【００７８】
さらにまたはあるいは、非接触式自動段高さセンサ１７０は、移動可能な１つまたは複数のセンサを利用することができる。例えば、一方または両方のライトタワー１７２、１７４は、ライトタワー１７２、１７４に対して縦に移動可能な光センサ１７９を含むことができる。移動可能光センサ１７９は、ＬＥＤ、レーザなどを前述のとおりに利用することができる。受信側ライトタワー１７４は、複数の受信センサまたは光検出器を含むことができ、あるいは、センサ１７９と同じように移動する縦に移動可能な同調センサを含むことができる。動作の一例では、移動可能光センサ１７９が（光ビーム１７６と同様の）光ビームを発射し、同時に、通過中の段７によって光ビームが遮られるまで縦方向に下降する。その結果、移動可能センサ１７９あるいは信号を最後に受け取る特定の受信センサまたは光検出器の垂直位置から、段７の高さを推定することができる。
【００７９】
次に図１０を参照して、平均段高さを機械的に測定する接触式自動段高さセンサ１８０の一例を説明する。段高さを有する段７を含む波形ウェブ５の一部分を、第１のローラ１８２などによって、接触式自動段センサ１８０に通す。示されているように、接触式自動段センサ１８０は、段頂の平均高さを決定するために瞬時線スピードの差を測定する、逆回転する一対のローラ１８２、１８４とすることができる。
【００８０】
第１のローラ１８２は固定された角速度で第１の方向に回転し、それに伴ってウェブを運ぶ。段の一部が第２のローラ１８４（すなわちアイドラローラ）と接触し、（例えば嵌合した２つの平歯車と同じように）第２のローラ１８４を回転させるように、２つのローラ１８２、１８４は互いに十分に近くに配置される。第２のローラ１８４は概ね同じ角速度で反対方向に回転する。第２のローラ１８４は、通過中の段７による回転を容易にするために波形または他の表面特徴または幾何形状を含むことができ、あるいは、通過中の段７の摩擦による引きずりが回転を引き起こすように、第１のローラ１８２の十分近くに配置することができる。
【００８１】
ローラ１８２、１８４はさまざまな半径を有することができる。しかしながら、単純にするため、この実施例のそれぞれのローラ１８２、１８４はそれぞれ、同じ半径Ｒ１およびＲ３を有することができる。段高さを有する段７を含む波形ウェブ５の一部分を、第１のローラ１８２の回転によって駆動する。したがって、第１のローラの有効外側半径Ｒ２は、ローラの半径と段高さの和に等しい（すなわちＲ１＋段高さ）。
【００８２】
次に、第１および第２のローラ１８２、１８４の瞬時線スピード（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ  ｌｉｎｅａｒ  ｓｐｅｅｄ：ＩＬＳ）を適当なスピードセンサ１８６、１８８によって測定し、データを制御システム７０に送信する。第１のローラ１８２の瞬時線スピードは、通過中の段７を含む部分の付近（すなわちＲ２によって定義される部分の付近）で測定する。制御システム７０は次いで、ローラ１８２、１８４の測定されたそれぞれの瞬時線スピードＩＬＳ１、ＩＬＳ２の比較に基づいて平均段高さを決定することができる。
【００８３】
例えば、第１のローラ１８２の瞬時線スピードは、円周（２・π・有効半径）×角速度（ＲＰＭ１）として計算することができる。上記の有効半径は、第１のローラ１８２の既知の半径と未知の段高さの和（すなわちＲ１＋段高さ）に等しい。したがって、第１のローラ１８２の瞬時線スピードＩＬＳ１は、（２・π・（Ｒ１＋段高さ））・ＲＰＭ１と表現することができる。同様に、第２のローラの瞬時線スピードＩＬＳ２は、円周（２・π・半径Ｒ３）×同じ既知の角速度（ＲＰＭ１）として計算することができる。言い換えると、結果として生じる２つの式は、ＲＰＭ１＝（ＩＬＳ１／（２・π・（Ｒ１＋段高さ））、およびＲＰＭ１＝（ＩＬＳ２／（２・π・Ｒ３）と書き直すことができる。
【００８４】
その結果、共通の変数（２・π）を消去することができ、２つの式間の未知数は段高さだけとなる。したがって、段高さは、これらの２つの式を襷がけして、最終的な式（ＩＬＳ１／（ＩＬＳ２）＝（（Ｒ１＋段高さ）／Ｒ３））を得ることによって決定することができ、この式から段高さを容易に計算することができる。さらに、平均段高さを得るため、それぞれの瞬時線スピードＩＬＳ１、ＩＬＳ２の複数のサンプルを測定し、複数の段高さを計算し、平均することができる。
【００８５】
それでもなお、他のさまざまな接触式自動段高さセンサを使用することができる。例えば、アーム（図示せず）を段頂に載せ、段が通過するときにアームの変位（すなわち垂直または角変位）を測定し、それにより段の高さを決定することができる。アームは、段に対して弾性的に変位することができ、または重力によって保持することができる。
【００８６】
以上に説明した精密ギャップ調量制御は、ウェブポジショニングローラ１４の位置を調整することに関することに留意されたい。あるいは、ポジショニングローラ１４の位置を固定し、糊ローラ１６の位置を調整することによって、ギャップ調量制御を達成することも企図される。しかしながら、マシン動作中に糊アプリケータローラ１６の位置を調整することに関連する相対的な複雑さのため、この構造はあまり好ましくない。例えば一般に、最適な糊の塗布を達成するため、アプリケータローラ１６の周面に塗布される糊フィルム４の厚さも例えば以前に組み込んだ米国特許第６，６０２，５４６号に記載された方法によって正確に調量される。したがって、アプリケータローラ１６の相対的な位置を調整するためには、それに対応して、米国特許第６，６０２，５４６号に記載された糊トレー、アイソバーアセンブリなど、相当な数の追加のマシン構成要素の相対位置の調整も必要になることになる。例えば、１つの方法は、アプリケータローラに関連付けられた全ての構成要素をサブアセンブリ上に組み込み、そのサブアセンブリをポジショニングローラ１４に対して平行移動させるレールシステムを提供する方法であろう。しかしながら、このような調整は、糊フィルム塗布構成要素の精度を危うくする可能性があり、マシン製造に対する過度の複雑さおよび過大なコストに寄与する可能性がある。少なくともこれらの理由から、ポジショニングローラ１４の位置を、動かない回転軸上に固定されたアプリケータローラ１６の位置に対して調整すること、および本明細書に開示されたウェブテンション無化機構を組み込むことによって、ウェブのテンションによって誘導され、ポジショニングローラまたはそのいずれかの関連連結部品に作用する力を機械的に相殺することが好ましい。
【００８７】
上記の実施形態の例に関して本発明を説明した。本明細書を読み、理解すれば変更および改変が思い浮かぶであろう。本発明の１つまたは複数の態様を含む実施形態の例は、このような変更および改変が添付の特許請求の範囲に含まれる限り、それらの変更および改変の全てを含むことが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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