JP2010127623A - 積層シートの剥離性評価装置及び評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層シートの剥離性を簡便に測定すること。
【解決手段】積層シートからなる試験片を、その一方の面に接する第１のローラーと他方の面に接する第２のローラーを具備するしごきユニットに通して、試験片を長手方向に沿って２箇所で曲げ変形させると共に、試験片の長手方向の一端部を固定チャックにより挟持し、他端部を移動可能な移動チャックにより挟持し、加重機構により移動チャックに所定の力を加えて試験片の長手方向に引張り力を与え、更に、前記しごきユニットを、前記固定チャックと移動チャック間において往復移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層シートの剥離性評価装置及び評価方法に関する。

板紙等の積層シートは複数のシートを重ね合わせて互いに接着することにより作られている。このような積層シートでは、それぞれの層間の相互接着が重要となる。何故なら、層間接着の度合いが弱いと、印刷・加工時に応力が紙に加わり、層間の剥離を招くことになるからである。剥離が発生すると紙の強度がなくなり、箱の材料として使用する場合は、箱としての機能をなさなくなり、不良品となることが多い。このための品質管理方法として、例えば、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ ＮＯ．１８−１で規格化されている紙および板紙の内部結合強さ試験方法（Ｚ軸方向引張試験法）に基づき、これを基準とすることが多い。

ところで、積層シートの印刷・加工工程においては、シートに張力を与えた状態で、各種ローラーの曲面に沿って走行し、またシートの湾曲方向は表側・裏側と絶えず変化するため、シートはしごかれた状態となる。したがって、印刷・加工前における積層シートで強度基準を満たしていても、印刷・加工中にシートが受けるしごきにより強度が低下し、工程中あるいは後の段階で剥離が生じることがある。

特許文献１に記載された積層シートのしごき装置においては、シートをしごくことのできる機構を有し、積層シートがシート加工機によって加工処理された状態と同じ状態に再現処理したのちに、シートの剥離強度を測定することにより、積層シートがシート加工機によって適正に処理されるかどうかを判別する。
しかしながら、現場操業レベルにおいては、しごき装置による処理に引き続いて、剥離強度の測定を行うことは煩雑であるため、できるだけ簡便な評価方法が求められている。

特開２００５−５９２３６号公報

特許文献１に記載された積層シートのしごき装置を用いて、積層シートがシート加工機によって加工処理された状態と同じ状態に再現処理したのちに、シートの剥離強度を測定することを現場操業レベルにおいて行うことは煩雑であるという問題がある。

本発明は、積層シートの剥離性を簡便に測定することができる、積層シートの剥離性評価装置の提供を目的とする。

本発明の第１の発明は、積層シートの剥離性評価装置であって、前記積層シートからなる試験片の長手方向の一端部を挟持して固定する固定チャックと、試験片の他端部を挟持するとともに移動可能な移動チャックと、前記移動チャックの移動方向を規定して、前記試験片の長手方向に移動チャックを移動可能とする移動チャック案内台と、前記試験片の長手方向に引張り力を与えるべく、前記移動チャックに所定の力を加える加重機構と、前記試験片の一方の面に接する第１のローラーと他方の面に接する第２のローラーにより、前記試験片を長手方向に沿って２箇所で曲げ変形させるしごきローラー対を具備したしごきユニットと、前記しごきユニットを往復移動させる駆動機構と、を具備し、前記しごきユニットを往復移動させ、試験片の剥離性の評価が可能であることを特徴とする積層シートの剥離性評価装置である。

本発明の第２の発明は、前記移動チャックに所定の力を与える加重機構は、ワイヤーを介した錘であることを特徴とする第１の発明に記載の積層シートの剥離性評価装置である。

本発明の第３の発明は、前記積層シートの剥離性評価装置は、しごきユニットの往復移動回数をカウントして表示するカウンターを具備することを特徴とする第１または第２の発明に記載した積層シートの剥離性評価装置である。

本発明の第４の発明は、積層シートの剥離性評価方法であって、前記積層シートからなる試験片を、その一方の面に接する第１のローラーと他方の面に接する第２のローラーを具備するしごきユニットに通して、試験片を長手方向に沿って２箇所で曲げ変形させると共に、試験片の長手方向の一端部を固定チャックにより挟持し、他端部を移動可能な移動チャックにより挟持するステップと、前記試験片の長手方向に引張り力を与えるべく、前記移動チャックに荷重機構により所定の力を加えるステップと、前記しごきユニットを、前記固定チャックと移動チャック間において往復移動させるステップと、前記しごきユニットの往復移動回数をカウントするステップと、前記試験片が剥離するまでに要した往復移動回数により、前記積層シートの剥離性を評価するステップと、を備えることを特徴とする積層シートの剥離性評価方法である。

本発明に係わる積層シートの剥離性評価装置では、積層シートの試験片をしごくことにより剥離させ、試験片の剥離に要した前記ローラーの往復回数により積層シートの剥離性を評価するため、現場操業レベルにおいても作業が簡便となる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態における積層シートの剥離性評価装置１２を、図１ないし図３に基づき説明する。なお、図１は正面図、図２は平面図、図３はＡ−Ａ´矢視図（側面図）である。

図１ないし図３に示すように、本実施形態における積層シートの剥離性評価装置は、主として、積層シートからなる帯状の試験片Ｔの両端部近傍のそれぞれを挟持するための固定チャック１と移動チャック２、および試験片Ｔにしごきを与えることのできるしごきユニット７などを備える。

移動チャック２は、帯状の試験片Ｔの長手方向に、移動チャック案内台３上を自由にスライドできる機構を有する。また、移動チャック２において、試験片Ｔを狭持している側と反対側に加重機構１１を具備し、加重機構１１は、ワイヤー４、滑車５を介して錘６を吊り下げることにより、試験片Ｔに所定のテンションを与えることができる。

しごきユニット７は、２本のしごきローラー８と、それらを取り付けるしごきローラー固定板９と、固定板９に結合されたしごきローラー移動板１０を有する。２本のしごきローラー８はしごきローラー固定板９に対し自由に回転することができ、試験片Ｔとしごきローラー８間のすべりによる摩擦を低減することができる。例えば、箱の製造に使用するような所定の積層シートに用いるしごきユニット７の場合、しごきローラー８の外径は１０〜４０mm、しごきローラー８の中心間距離は２５〜１００mm、２本のしごきローラー８による試験片の屈曲角度（試験片がローラー側に屈曲してなす角度α）は８0〜１４0°であることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、上記角度αは、２本のしごきローラーにおいて同一であっても異なっていてもよい。

また、しごきユニット７は、移動チャック１と固定チャック２の間に位置し、帯状の試験片Ｔに沿って往復運動することのでき、本発明の剥離性評価装置１２は、しごきユニット７を移動させる移動機構（図示せず）と駆動機構（図示せず）を具備する。例えば、箱の製造に使用するような所定の積層シートに用いるしごきユニット７の場合、しごきユニットの移動速度は２〜２０ｍ／ｍｉｎ、移動距離はローラー８の中心間距離の２倍以上が好ましいが、これに限定されるものではない。

しごきユニット７の固定板９に結合されている移動板１０が移動機構であるレール（図示せず）上をすべることにより、直線的に移動することができる。駆動機構としては、タイミングベルト、直流モーター等が用いられ、しごきローラー移動板１０にタイミングベルト（図示せず）を係合させて、直流モーター（図示せず）により正転、逆転を繰り返すことにより、しごきユニット７は往復運動をすることができる。この往復運動により、試験片Ｔにしごきを繰り返し与えることができ、やがては、積層シートからなる試験片Ｔに剥離を引き起こさせることが可能となる。また、しごきユニットの往復移動回数をカウントして表示するカウンターを具備する。

次に、上記積層シートの剥離性評価装置を用いた剥離性評価の一実施形態を説明する。
本例においては、箱の製造に使用する積層シートから、幅１０ｍｍ、長さ４５０ｍｍの試験片Ｔを作成し、しごきユニット７の２本のしごきローラー８にＳ字状に掛け、両端部近傍をそれぞれ、固定チャック１と移動チャック２で狭持する。

移動チャック２に付属しているワイヤー４の先端に錘６を吊り下げることにより、試験片Ｔに所定のテンションを与える。このときの錘６の重量は、１００ｇ〜２ｋｇが好ましいが、この重量に限定されるものではない。

しごきユニット７を駆動させる駆動機構により、しごきユニット７を往復運動させると、試験片Ｔはしごきを繰り返し与られることにより、やがては、積層シートからなる試験片Ｔは剥離を引き起こす。剥離は目視により確認する。この剥離に要した、しごきユニット３の往復回数を、剥離性を表す数値とする。あるいは、往復回数の基準値をあらかじめ設定し、その基準往復回数に達した時点で剥離が生じているか否かで判定すると、工程上の品質管理をより簡便にすることができる。

本発明の積層シートの剥離性評価装置及び評価方法は、箱を製造する板紙、紙管原紙、キャリアテープ等に用いる積層シートの剥離性の評価に使用することができ、折り曲げ加工等による積層シートの剥離性を評価する際に有効である。

本発明の実施形態における積層シートの剥離性評価装置の正面図である。 本発明の実施形態における積層シートの剥離性評価装置の平面図である。 発明の実施形態における積層シートの剥離性評価装置のＡ−Ａ´矢視図（側面図）である。

符号の説明

１：固定チャック
２：移動チャック
３：移動チャック案内台
４：ワイヤー
５：滑車
６：錘
７：しごきユニット
８：しごきローラー
９：しごきローラー固定板
１０：しごきローラー移動板
１１：加重機構
１２：積層シートの剥離性評価装置

Claims (4)

1. 積層シートの剥離性評価装置であって、
   前記積層シートからなる試験片の長手方向の一端部を挟持して固定する固定チャックと、試験片の他端部を挟持するとともに移動可能な移動チャックと、
   前記試験片に引張り力を与える方向に移動チャックを移動可能とする移動チャック案内台と、
   前記試験片の長手方向に引張り力を与えるべく、前記移動チャックに所定の力を加える加重機構と、
   前記試験片の一方の面に接する第１のローラーと他方の面に接する第２のローラーにより、前記試験片を長手方向に沿って２箇所で曲げ変形させるしごきローラー対を具備したしごきユニットと、
   前記しごきユニットを往復移動させる駆動機構と、を具備し、
   前記しごきユニットを往復移動させ、試験片の剥離性の評価が可能であることを特徴とする積層シートの剥離性評価装置。
2. 前記移動チャックに所定の力を与える加重機構は、ワイヤーを介した錘であることを特徴とする請求項１に記載の積層シートの剥離性評価装置。
3. 前記剥離性評価装置は、しごきユニットの往復移動回数をカウントして表示するカウンターを具備することを特徴とする請求項１または２に記載した積層シートの剥離性評価装置。
4. 積層シートの剥離性評価方法であって、
   前記積層シートからなる試験片を、その一方の面に接する第１のローラーと他方の面に接する第２のローラーを具備するしごきユニットに通して、試験片を長手方向に沿って２箇所で曲げ変形させると共に、試験片の長手方向の一端部を固定チャックにより挟持し、他端部を移動可能な移動チャックにより挟持するステップと、
   前記試験片の長手方向に引張り力を与えるべく、前記移動チャックに加重機構により所定の力を加えるステップと、
   前記しごきユニットを、前記固定チャックと移動チャック間において往復移動させるステップと、
   前記しごきユニットの往復移動回数をカウントするステップと、
   前記試験片が剥離するまでに要した往復移動回数により、前記積層シートの剥離性を評価するステップと、
   を備えることを特徴とする積層シートの剥離性評価方法。

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