JP2006137111A - 片面段ボール製造装置のベルト搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 片面段ボール製造装置のベルト搬送装置に関し、ベルトの面内変形を低減できるようにして、ベルトの長寿命化を図るとともに中芯とライナとの接着不良を防止できるようにする。
【解決手段】 中空形状に形成された一対の中空ロール１６，１７と、中空ロール１６，１７に巻回され、段ロール１とのニップにより中芯にライナを貼合して片面段ボールシートを形成し、片面段ボールシートを後工程へ搬送する無端状のベルト１８とをそなえた、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置であって、中空ロール１６，１７にベルト１８が巻回された状態のとき、ベルト１８の両端部１８ｂ，１８ｃの周長から中央部１８ａの周長を引いた周長差が両端部１８ｂ，１８ｃの周長の約０．１２％以下の長さとなるように、中空ロール１６，１７の少なくとも一方の中央部を両端部よりも小径に形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、片面段ボール製造装置（いわゆるシングルフェーサ）のベルト搬送装置に関するものである。

一般に、段ボールシートを製造するコルゲートマシンは、波状成型された（段繰られた）中芯と裏ライナとを貼合して片面段ボールシートを製造する片面段ボール製造装置（いわゆるシングルフェーサ）をそなえ、この片面段ボール製造装置の下流側に設けられた両面段ボール製造装置において、上記の片面段ボールの中芯に表ライナを貼合することで段ボールシートを製造する。

従来の片面段ボール製造装置は、例えば図３に示すように、中芯１０を段繰る段繰り装置１３と、段繰り装置１３により段繰られた中芯１０に糊を付着させる糊付け装置１４と、糊付け装置１４により糊付けされた中芯１０に裏ライナ１１を押し付けて中芯１０に裏ライナ１１を貼合する加圧装置１５とを主にそなえて構成されている。
段繰り装置１３は、上下に互いに対向して装置幅方向に配置された一対の上段ロール（単に、段ロールともいう）１及び下段ロール（単に、段ロールともいう）２を備えて構成されている。上段ロール１及び下段ロール２の表面はそれぞれ周方向において波形状に形成されている。すなわち、上段ロール１の表面には段山１ａ，段谷１ｂが形成されているとともに、下段ロール２の表面には段山２ａ，段谷２ｂが形成されている。そして、上段ロール１及び下段ロール２が対接するニップ部において、上段ロール１の段山１ａと下段ロール２の段谷２ｂとが互いに噛み合うとともに、上段ロール１の段谷１ｂと下段ロール２の段山２ａとが互いに噛み合うようになっている。これにより、中芯１０は、上段ロール１と下段ロール２とのニップ部へ略水平に進入して上段ロール１及び下段ロール２により波形状に段繰られる。なお、上段ロール１及び下段ロール２の内部には蒸気が入っており、上段ロール１及び下段ロール２の表面は加熱されている。

糊付け装置１４は、糊を貯めておく糊溜め５と、糊溜め５の糊を上段ロール１に巻回されている中芯１０の段頂部に付着させる糊付けロール３と、糊付けロール３表面に付着した糊を必要に応じて掻き取るスクレーパ４ａが突設された掻き取りロール４とを備えて構成されている。
また、加圧装置１５は、上段ロール１にそれぞれ対向して設けられた中空形状のベルトロール６及びストレッチロール７（いずれも、内径／外径＝０．８９）と、これらベルトロール６及びストレッチロール７に巻回された無端状のベルト８とを備えて構成されている。そして、上段ロール１，ベルトロール６及びストレッチロール７の何れかが回転駆動されることで、ベルト８が上段ロール１の周方向における所定領域に押し付けられて（巻回されて）上段ロール１とともに回転し、この所定領域において中芯１０に裏ライナ１１を押し付けて中芯１０と裏ライナ１１とを貼合して片面段ボールシート２０を形成し、片面段ボールシート２０を後工程へ搬送するようになっている。なお、ベルトロール６の内部には蒸気が入っており、ベルトロール６の表面は加熱され、これより中芯１０と裏ライナ１１との貼合性能を向上させるようになっている。

なお、上述したようなベルト８により中芯１０に裏ライナ１１を貼合するベルト加圧式の片面段ボール製造装置は、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。例えば特許文献１には、ストレッチロールの位置を変化させて段ロールに対するベルトの巻回量を調整することにより、中芯に対する裏ライナの加圧時間を調整する技術が開示されている。また、特許文献２には、ベルトロール及びストレッチロールの平行状態を保ちつつベルトの走行面内でベルト走行方向を段ロールの回転軸に直角な面に対して傾斜させることにより、ベルトの片寄りや蛇行を修正する技術が開示されている。
特許第２５９２１８３号公報 特許第２８５１５３３号公報

ところで、上述したように、従来のベルト加圧式の片面段ボール製造装置では、中芯１０に裏ライナ１１を押し付けるため、ベルト８を上段ロール１に加圧する必要がある。この加圧手法として、ベルトロール６とストレッチロール７との間の距離を広げてベルト８に張力を付与することによりベルト８を上段ロール１に加圧する手法が用いられている。
しかしながら、ベルト８に張力を付与するためにベルトロール６とストレッチロール７との間の距離を広げると、ベルトロール６及びストレッチロール７の装置幅方向（軸方向）中央部が互いに接近する方向へ撓んで（凹んで）しまう。これにより、ベルト８は、装置幅方向における両端部の周長よりも中央部の周長が短くなるため、ベルト８の一回転当たりのベルト流れ方向（回転方向）における進み量はベルト８の両端部よりも中央部が大きくなる。つまり、ベルト８の中央部が両端部よりも流れ方向へ先進する。そして、このようにベルト８の面内において先進変形が生じると、ベルト８の寿命が短くなってしまうとともに、中芯１０と裏ライナ１１との貼合時に裏ライナ１１の装置幅方向における両端部がずれて糊線ずれが生じ接着不良を起こしてしまうおそれがある。このような課題は、上述した特許文献１及び特許文献２にも同様に生じる。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ベルトの面内変形を低減できるようにして、ベルトの長寿命化を図るとともに中芯とライナとの接着不良を防止できるようにした、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置を提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、装置幅方向に設けられて中芯を段繰る段ロールに対向して配置され、中空形状に形成された一対の中空ロールと、上記の一対の中空ロールに巻回され、該段ロールとのニップにより該中芯にライナを貼合して片面段ボールシートを形成し、該片面段ボールシートを後工程へ搬送する無端状のベルトとをそなえた、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置であって、上記の一対の中空ロールに該ベルトが巻回された状態のとき、該ベルトの装置幅方向における両端部の周長から中央部の周長を引いた周長差が両端部の周長の約０．１２％以下の長さとなるように、上記の一対の中空ロールのうち少なくとも一方の中空ロールの装置幅方向における中央部が両端部よりも小径に形成されていることを特徴としている。

請求項２記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、請求項１記載の装置において、上記の一対の中空ロールの外径と内径との径比が約０．８０以上且つ約０．８５以下となるように上記の一対の中空ロールの厚みが設定されていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、請求項１又は２記載の装置において、該周長差が該両端部の周長の約０．０６％以上且つ約０．１２％以下の長さとなるように、上記の一対の中空ロールの少なくとも一方の装置幅方向における中央部が両端部よりも小径に形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の装置において、該段ロール及び上記の一対の中空ロールのうち少なくとも１つのロールが回転駆動するように構成されたことを特徴としている。
請求項５記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の装置において、上記の少なくとも一方の中空ロールの装置幅方向における一端部から他端部にかけて表面が滑らかに形成されていることを特徴としている。

請求項６記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、装置幅方向に設けられて中芯を段繰る段ロールに対向して配置され、中空形状に形成された一対の中空ロールと、上記の一対の中空ロールに巻回され、該段ロールとのニップにより該中芯にライナを貼合して片面段ボールシートを形成し、該片面段ボールシートを後工程へ搬送する無端状のベルトとをそなえた、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置であって、上記の一対の中空ロールに該ベルトが巻回された状態のとき、該ベルトの装置幅方向における両端部の周長から中央部の周長を引いた周長差が両端部の周長の約０．１２％以下の長さとなるように、該ベルトの装置幅方向における中央部の厚みが両端部の厚みよりも薄く形成されていることを特徴としている。

請求項７記載の本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、請求項６記載の装置において、上記の一対の中空ロールの外径と内径との径比が約０．８０以上且つ約０．８５以下となるように上記の一対の中空ロールの厚みが設定されていることを特徴としている。

本発明の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置によれば、ベルトの装置幅方向中央部が両端部よりもベルト流れ方向へ先進することにより生じるベルトの面内変形を低減することができ、ベルトの長寿命化を実現できるとともに、中芯とライナとの貼合時にライナの装置幅方向における両端部がずれることもなくなり糊線ずれも生じないため、中芯とライナとの接着不良を防止することができる。これにより、片面段ボールシートの製品品質を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態としての片面段ボール製造装置のベルト搬送装置を説明するためのもので、図１は片面段ボール製造装置の側面図、図２はベルト搬送装置の模式図である。なお、図１及び図２において、前述した従来例と同一の部位又は部材については同一の符号を用いて示している。

図１に示すように、本実施形態にかかる片面段ボール製造装置は、中芯１０を段繰る段繰り装置１３と、段繰り装置１３により段繰られた中芯１０に糊を付着させる糊付け装置１４と、糊付け装置１４により糊付けされた中芯１０に裏ライナ１１を押し付けて中芯１０に裏ライナ１１を貼合する加圧装置３０とを主にそなえて構成されている。
段繰り装置１３は、上下に互いに対向して装置幅方向に配置された一対の上段ロール（単に、段ロールともいう）１及び下段ロール（単に、段ロールともいう）２を備えて構成されている。上段ロール１及び下段ロール２の表面はそれぞれ周方向において波形状に形成されている。すなわち、上段ロール１の表面には段山１ａ，段谷１ｂが形成されているとともに、下段ロール２の表面には段山２ａ，段谷２ｂが形成されている。そして、上段ロール１及び下段ロール２が対接するニップ部において、上段ロール１の段山１ａと下段ロール２の段谷２ｂとが互いに噛み合うとともに、上段ロール１の段谷１ｂと下段ロール２の段山２ａとが互いに噛み合うようになっている。これにより、中芯１０は、上段ロール１と下段ロール２とのニップ部へ略水平に進入して上段ロール１及び下段ロール２により波形状に段繰られる。なお、上段ロール１及び下段ロール２の内部には蒸気が入っており、上段ロール１及び下段ロール２の表面は加熱されている。

また、糊付け装置１４は、糊を貯めておく糊溜め５と、糊溜め５の糊を上段ロール１に巻回されている中芯１０の段頂部に付着させる糊付けロール３と、糊付けロール３表面に付着した糊を必要に応じて掻き取るスクレーパ４ａが突設された掻き取りロール４とを備えて構成されている。
本実施形態にかかる加圧装置３０は、上段ロール１にそれぞれ対向して装置幅方向に設けられた中空形状のベルトロール（中空ロール）１６及びストレッチロール（中空ロール）１７と、これらベルトロール１６及びストレッチロール１７に巻回された無端状のベルト（ここでは厚さ約３ｍｍ）１８とを備えて構成されている。そして、上段ロール１，ベルトロール１６及びストレッチロール１７の何れかが回転駆動されることで、ベルト１８が上段ロール１の周方向における所定領域に押し付けられて（巻回されて）上段ロール１とともに回転し、この所定領域において中芯１０に裏ライナ１１を押し付けて中芯１０と裏ライナ１１とを貼合して片面段ボールシート２０を形成し、片面段ボールシート２０を後工程へ搬送するようになっている。なお、ベルトロール１６の内部には蒸気が入っており、ベルトロール１６の表面は加熱され、これにより中芯１０と裏ライナ１１との貼合性能を向上させるようになっている。

また、本実施形態では、ベルトロール１６は、外径Ｄ₁と内径Ｄ₂との径比φ（＝Ｄ₂／Ｄ₁）が約０．８５以下となるようにベルトロール１６の厚みが設定されているとともに、ストレッチロール１７の外径Ｄ₁′と内径Ｄ₂′との径比φ′（＝Ｄ₂′／Ｄ₁′）も約０．８５以下となるようにストレッチロール１７の厚みが設定されている。ここでは、ベルトロール１６の外径Ｄ₁とストレッチロール１７の外径Ｄ₁′とが等しく、また、ベルトロール１６の外径Ｄ₂とストレッチロール１７の外径Ｄ₂′とが等しく形成されているが、微小な差があってもよい。上記のベルトロール１６の径比φ及びストレッチロール１７の径比φ′が０．８５よりも大きいと（即ち、厚みが薄いと）ベルトロール１６及びストレッチロール１７の剛性が低く、ベルトロール１６及びストレッチロール１７の装置幅方向（軸方向）中央部が互いに接近する方向へ撓んで（凹んで）しまうが、本実施形態のように約０．８５以下に設定することで、従来よりもベルトロール１６及びストレッチロール１７の剛性を高めることができ、撓みを低減することが可能となる。これにより、ベルト１８の装置幅方向における中央部１８ａが両端部１８ｂ，１８ｃよりもベルト流れ方向へ先進してしまうのを抑制でき、ベルト１８の面内変形を低減することができる。

また、上記のベルトロール１６の径比φ及びストレッチロール１７の径比φ′を０．８０よりも小さく設定すると（即ち、厚みを厚くすると）、ベルトロール１６及びストレッチロール１７を回転させるための必要な動力が増加してしまうとともに、製造コストが上がるため、好ましくは、上記のベルトロール１６の径比φ及びストレッチロール１７の径比φ′を約０．８０以上且つ約０．８５以下となるようにベルトロール１６及びストレッチロール１７の厚みを設定するのが良い。

さらに、図２に示すように、ベルトロール１６及びストレッチロール１７にベルト１８が巻回された状態のとき、ベルト１８の装置幅方向における両端部１８ｂ，１８ｃの周長（外周長）Ｌ₂から中央部１８ａの周長（外周長）Ｌ₁を引いた周長差Ｌ（＝Ｌ₂−Ｌ₁）が、両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．１２％以下の長さ（即ち、０．１２％×Ｌ₂以下）となるように、ベルトロール１６の装置幅方向における中央部の外径が両端部の外径よりも小径〔ただし、厚み（Ｄ₁−Ｄ₂）は軸方向において一定〕に形成されている。なお、この表面形状を凹クラウンといい、このような表面形状をもつロールを凹クラウンロールともいう。また、好ましくは、ベルトロール１６の表面が、装置幅方向における一端部から他端部にかけて滑らかな凹状に形成されているのがよい。このような表面形状をカテナリークラウンといい、このような表面形状をもつロールをカテナリークラウンロールともいう。

ベルトロール１６をこのような形状に形成することで、ベルト１８の両端部１８ｂ，１８ｃの周速Ｖ₂が中央部１８ａの周速Ｖ₁よりも速くなり、両端部１８ｂ，１８ｃが中央部１８ａよりもベルト流れ方向（回転方向）へ先進するため、中央部１８ａの先進を抑制でき、ベルト１８の面内変形を低減することができる。
なお、上記の周長差Ｌが両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．１２％の長さよりも長くなるように（即ち、中央部１８ａの周長Ｌ₁を両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂よりもさらに短くなるように）ベルトロール１６を形成すると、ベルト１８の両端部１８ｂ，１８ｃの周速Ｖ₂が中央部１８ａの周速Ｖ₁よりもさらに速くなり、両端部１８ｂ，１８ｃが中央部１８ａよりもベルト流れ方向へさらに先進してしまい、ベルト１８の面内変形が発生してしまう。このため、本実施形態のように、周長差Ｌが両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．１２％以下の長さになるようにベルトロール１６を形成するのがよい。また、好ましくは、中央部１８ａの先進を抑制するためには、上記の周長差Ｌが両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．０６％以上且つ約０．１２％以下の長さとなるようにベルトロール１６を形成するのがよい。これは、周長差Ｌが両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．０６％の長さよりも短いと、中央部１８ａの先進を抑制する効果が低下するためである。

本発明の一実施形態としての片面段ボール製造装置のベルト搬送装置は、上述のごとく構成されているので、ベルト１８の面内変形、具体的には、ベルト１８の装置幅方向中央部１８ａが両端部１８ｂ，１８ｃよりも流れ方向へ先進することにより生じる面内変形を低減することができ、ベルト１８の長寿命化を実現できるとともに、中芯１０と裏ライナ１１との貼合時に裏ライナ１１の装置幅方向における両端部がずれることもなくなり糊線ずれも生じないため、中芯１０と裏ライナ１１との接着不良を防止することができる。これにより、片面段ボールシート２０の製品品質を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、ベルトロール１６の装置幅方向における中央部を両端部よりも小径に形成する代わりに、ストレッチロール１７の装置幅方向における中央部を両端部よりも小径に形成するようにしてもよい。あるいは、ベルトロール１６及びストレッチロール１７の両方の中央部を両端部よりも小径に形成するようにしてもよい。ただし、この場合でも、本実施形態で説明したように、ベルトロール１６及びストレッチロール１７にベルト１８が巻回された状態のときに、ベルト１８の装置幅方向における両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂から中央部１８ａの周長Ｌ₁を引いた周長差Ｌが両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．１２％以下の長さとなるようにすることはいうまでもない。

また、ベルトロール１６の装置幅方向における中央部を両端部よりも小径に形成する代わりに、ベルト１８の装置幅方向における中央部１８ａの厚みを両端部１８ｂ，１８ｃの厚みよりも薄く形成するようにしてもよい。ただし、この場合も、本実施形態で説明したように、ベルトロール１６及びストレッチロール１７にベルト１８が巻回された状態のときに、ベルト１８の装置幅方向における両端部１８ｂ，１８ｃの周長（外周長）Ｌ₂から中央部１８ａの周長（外周長）Ｌ₁を引いた周長差Ｌが両端部１８ｂ，１８ｃの周長Ｌ₂の約０．１２％以下（好ましくは約０．０６％以上且つ約０．１２％以下）の長さとなるようにする。このように構成しても、本実施形態と同様の効果が得られる。

本発明の一実施形態にかかる片面段ボール製造装置を模式的に示す側面図である。 本発明の一実施形態にかかるベルト搬送装置を説明するための模式図である。 従来の片面段ボール製造装置を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１ 上段ロール（段ロール）
１ａ 上段ロールの段山
１ｂ 上段ロールの段谷
２ 下段ロール（段ロール）
２ａ 下段ロールの段山
２ｂ 下段ロールの段谷
３ 糊付けロール
４ 掻き取りロール
４ａ スクレーパ
５ 糊溜め
１６ ベルトロール（中空ロール）
１７ ストレッチロール（中空ロール）
１８ ベルト
１８ａ ベルトの中央部
１８ｂ，１８ｃ ベルトの両端部
１０ 中芯
１１ 裏ライナ（ライナ）
１３ 段繰り装置
１４ 糊付け装置
２０ 片面段ボールシート
３０ 加圧装置

Claims (7)

1. 装置幅方向に設けられて中芯を段繰る段ロールに対向して配置され、中空形状に形成された一対の中空ロールと、
   上記の一対の中空ロールに巻回され、該段ロールとのニップにより該中芯にライナを貼合して片面段ボールシートを形成し、該片面段ボールシートを後工程へ搬送する無端状のベルトとをそなえた、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置であって、
   上記の一対の中空ロールに該ベルトが巻回された状態のとき、該ベルトの装置幅方向における両端部の周長から中央部の周長を引いた周長差が両端部の周長の約０．１２％以下の長さとなるように、上記の一対の中空ロールのうち少なくとも一方の中空ロールの装置幅方向における中央部が両端部よりも小径に形成されている
   ことを特徴とする、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。
2. 上記の一対の中空ロールの外径と内径との径比が約０．８０以上且つ約０．８５以下となるように上記の一対の中空ロールの厚みが設定されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。
3. 該周長差が該両端部の周長の約０．０６％以上且つ約０．１２％以下の長さとなるように、上記の一対の中空ロールの少なくとも一方の装置幅方向における中央部が両端部よりも小径に形成されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。
4. 該段ロール及び上記の一対の中空ロールのうち少なくとも１つのロールが回転駆動するように構成された
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。
5. 上記の少なくとも一方の中空ロールの装置幅方向における一端部から他端部にかけて表面が滑らかに形成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。
6. 装置幅方向に設けられて中芯を段繰る段ロールに対向して配置され、中空形状に形成された一対の中空ロールと、
   上記の一対の中空ロールに巻回され、該段ロールとのニップにより該中芯にライナを貼合して片面段ボールシートを形成し、該片面段ボールシートを後工程へ搬送する無端状のベルトとをそなえた、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置であって、
   上記の一対の中空ロールに該ベルトが巻回された状態のとき、該ベルトの装置幅方向における両端部の周長から中央部の周長を引いた周長差が両端部の周長の約０．１２％以下の長さとなるように、該ベルトの装置幅方向における中央部の厚みが両端部の厚みよりも薄く形成されている
   ことを特徴とする、片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。
7. 上記の一対の中空ロールの外径と内径との径比が約０．８０以上且つ約０．８５以下となるように上記の一対の中空ロールの厚みが設定されている
   ことを特徴とする、請求項６記載の片面段ボール製造装置のベルト搬送装置。

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