JP3664865B2 - コルゲートマシン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表ライナと芯紙と裏ライナとを貼り合わせて段ボールシートを製造する、コルゲートマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の一般的なコルゲートマシンを示す側面図である。
図１１に示すように、従来の一般的なコルゲートマシンは、シングルフェーサＡ１，Ａ２、ダブルフェーサＢ、スリッタスコアラ・カットオフ・スタッカ等よりなるドライエンドＣ、積載部Ｄを主要構成としている。
【０００３】
まず、シングルフェーサＡ１，Ａ２では、中芯原紙ａ１，ａ２が導入されて波状に成形された後、別途導入される裏ライナ原紙ｂ１，ｂ２に接着されて片面段ボールシートが形成されるようになっている。なお、中芯原紙ａ１，ａ２はプレヒータｄ１，ｄ２で、裏ライナ原紙ｂ１，ｂ２はプレヒータｃ１，ｃ２でそれぞれ加熱され、澱粉糊固化のための熱量が付与されるようになっている。
【０００４】
このようにして形成された片面段ボールシートは、プレヒータｅで表ライナ原紙ｆとともに加熱され、糊付装置ｇを経由した後、ダブルフェーサＢへ導入される。
このダブルフェーサＢは、図１２の更に詳細な側面図に示すように、その下部に配置される熱板群ｈと、その上部に熱板群ｈに向けて配設され、エアー加圧装置或いはウェイトロール等によってベルトの背面を加圧することによって片面段ボールシート４及び表ライナ１とを加圧する加圧装置ｉと、裏ライナ２と波状成形された波状中芯３とを接着して形成される片面段ボールシート４と表ライナ１との接着シートである両面段ボールシート５を挟持して搬送する上コンベアｊと、下コンベアｋとを備えて構成される。
【０００５】
また、ダブルフェーサＢの熱板群ｈと加圧装置ｉとの間に導入された片面段ボールシート４と表ライナ１とは、片面段ボールシート４の波状中芯３の段頂部に付着された糊を介して接合された状態に置かれ、熱板群ｈに接触摺動しながら走行しつつ受熱して昇温される表ライナ１の熱によって澱粉糊が固化されて接着され、両面段ボールシート５が形成されるようになっている。このようにして接着された両面段ボールシート５は、上コンベアｊ，下コンベアｋにより搬送されて後工程に搬出されるようになっている。
【０００６】
そして、搬出された両面段ボールシート５は、図１１に示すように、ドライエンドＣに配置されるスリッタスコアラｌでのスリッティング，罫線入れ、カットオフｍでの裁断処理を受けて分割板状となり、図１３の更に詳細な側面図に示すように、分割板状の両面段ボールシート５′はスタッカｎで搬送された後、積載部Ｄにて積み上げられ、機外に排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のコルゲートマシンでは、接着材としての澱粉糊を固化して接着力を生じさせるため、裏ライナ２，波状中芯３，裏ライナ２と波状中芯３との接着シートである片面段ボールシート４のそれぞれを加熱するプレヒータｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅが各所に配置されている。さらに、片面段ボールシート４と表ライナ１とを接着するための熱板群ｈも配置されており、表ライナ１側と裏ライナ２側とから加熱されるようになっている。
【０００８】
このように従来のコルゲートマシンでは、その前半部で各シートが加熱されるため、その後半部でも加熱されたシートの温度は保たれ、積載部Ｄに積載される分割板状の両面段ボールシート５′もかなりの高温・低水分の乾燥状態で積み上げられることになる。
また、積載部Ｄでの積載直前の分割板状の両面段ボールシート５′では、例えば、表ライナ１側の含水分は３〜４％程度、裏ライナ２側の含水分は４〜５％程度になっており、その表ライナ１側と裏ライナ２側とで水分差が生じている。
【０００９】
さらに、積載部Ｄに積載された分割板状の両面段ボールシート５′が平衡水分（例えば７〜９％）に到達するまでに約数十時間を要し、この間に分割板状の両面段ボールシート５′の表ライナ１，裏ライナ２のそれぞれの平面内には水分分布が生じることになる。
ここで、図１４は、従来のコルゲートマシンで製造され、積載部Ｄに積載されてから平衡水分に到達するまでの分割板状の両面段ボールシート５′の表ライナ１や裏ライナ２の表面周辺部及び表面中央部の水分変化計測結果を示すものである。
【００１０】
図１４中、破線で示すように、表ライナ１や裏ライナ２の表面周辺部は大気中の水分を吸収し易いため、約数時間で平衡水分に達するが、図１４中、実線で示すように、表ライナ１や裏ライナ２の表面中央部は大気中の水分を吸収しにくく、含水分は緩やかに増加して約数十時間で平衡水分に到達することがわかる。
このように、平衡水分に到達するまでの時間が異なり、水分差が生じるため、表ライナ１や裏ライナ２の表面周辺部の伸張量が表ライナ１や裏ライナ２の表面中央部に比べて大きくなる。このため、表ライナ１や裏ライナ２が平面を保持できずに座屈変形を起こし、図１５の積載状態のように、波状の経時反り変形を生じてしまい、両面段ボールシート５′の品質を向上させるのは困難であった。
【００１１】
このため、積載時の両面段ボールシート５′の表ライナ１と裏ライナ２との水分差と、積載後に表ライナ１や裏ライナ２の表面中央部と表面周辺部との間に経時的に生じる水分差とによって経時反り変形が発生するため、これらの水分差を低減できるようにすべくシート湿潤化装置を提案している（特願平６−１７０５６１号参照）。
【００１２】
以下、このシート湿潤化装置について、図１６を参照しながら説明する。
このシート湿潤化装置は、図１６に示すように、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側に設けられた水分センサ１４ｓ，１４ｒと、さらに、これらの下流側に設けられ、供給液（例えば水）を供給するスプレー装置（ここでは、水を供給するものであるため、以下、水スプレー装置という）６ｓ，６ｒと、この水スプレー装置６ｓ，６ｒに連結されて供給液（ここでは水）の流量を調整する水量調整装置１６ｓ，１６ｒと、コントローラ１７と、プリセット装置１８と、集中制御装置（生産管理装置）１９とを備えて構成される。
【００１３】
そして、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側で両面段ボールシート５の表ライナ１側及び裏ライナ２側の含水分を水分センサ１４ｓ，１４ｒにより計測し、コントローラ１７によって、目標水分（水分目標値）に対する不足水分量を計算するとともに、その不足水分量に相当する供給液流量を計算し、これに基づいて供給液の水量調整装置１６ｓ，１６ｒにより流量を調整して、水スプレー装置６ｓ，６ｒによりシートへの湿潤化を行なうようになっている。
【００１４】
また、水分センサ１４ｓ，１４ｒを使用せず、紙質による物性値が予め把握でき、コルゲートマシン各部の運転操作条件がモニタされ、表ライナ或いは裏ライナのライン上の動向が予測できる場合には、これらのデータとモニタ情報を集中管理する生産管理装置１９により、プリセット装置１８に各設定値を指令し、水量調整装置１６ｓ，１６ｒの集中制御を行なうにするとある。
【００１５】
しかし、このシート湿潤化装置のような水スプレー装置６ｓ，６ｒの位置でシートを加湿する方法では、正確なシートの水分付与調整ができない。つまり、水スプレー装置６ｓ，６ｒの水分付与量が多くなったり、少なくなったりして目標水分に調整することができない場合、水分付与後のシートの水分を直接検出することができないため、シートへの水分付与量も不正確なものとなってしまう。
【００１６】
また、水分センサ１４ｓ，１４ｒを使用せず、紙質による物性値が予め把握でき、コルゲートマシン各部の運転操作条件がモニタされ、表ライナ或いは裏ライナのライン上の動向が予測できる場合には、これらのデータとモニタ情報を集中管理する生産管理装置１９により、プリセット装置１８に各設定値を指令し、水量調整装置１６ｓ，１６ｒの集中制御を行なうようにするとあるが、どのような紙物性値，運転操作条件を使用するのか、具体的には記述されていない。
【００１７】
また、他の構成のシート湿潤化装置について説明すると、このシート湿潤化装置は、図１７に示すように、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側に設けられた水分センサ１４ｓ，１４ｒと、加圧装置ｉ及び熱板群ｈの上流側に設けられた供給液（例えば水）を供給する水スプレー装置６ｓ，６ｒと、これらの水スプレー装置６ｓ，６ｒに連結される供給液（水）の水量調整装置１６ｓ，１６ｒと、コントローラ１７と、集中制御装置（生産管理装置）１９とを備えて構成される。
【００１８】
そして、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側で両面段ボールシート５の表ライナ１側及び裏ライナ２側の含水分を水分センサ１４ｓ，１４ｒにより計測し、コントローラ１７によって、目標水分に対する不足分を計算するとともに、その不足水分に相当する供給液流量を計算し、これに基づいて供給液の水量調整装置１６ｓ，１６ｒにより流量を調整して、水スプレー装置６ｓ，６ｒによりシートへの湿潤化を行なうようになっている。
【００１９】
このとき、集中制御装置１９からコントローラ１７に紙物性データを送ることが可能であり、このデータを考慮して流量を調整可能とある。
しかし、本シート湿潤化装置のような水スプレー装置６ｓ，６ｒの位置でシートへ加湿すれば、片面段ボールシート４と表ライナ１とが接着される前に水分付与が行なわれるため、これらの伸縮量が変化した状態で接着されてしまうことになり、却ってシートの上反り又は下反りの発生原因となってしまう。
【００２０】
また、集中制御装置１９からコントローラ１７に紙物性データを送り、このデータを考慮して流量を調整可能とあるが、紙物性データのどのような値を考慮するのか具体的に示されていない。
さらに、他の構成のシート湿潤化装置について説明すると、このシート湿潤化装置は、図１８に示すように、上コンベアｊ′のベルトに水スプレー装置６ｓで、下コンベアｋのベルトに水スプレー装置６ｒでそれぞれ水分付与し、加湿されたベルトを介して両面段ボールシート５の裏ライナ２側と表ライナ１側とに水分付与するものである。
【００２１】
しかし、このようなシート湿潤化装置による水分付与方法では、シートへの十分な加湿が行なえず、水分付与量の微調整を行なうこともできない。
ところで、上述の従来のコルゲートマシンでは、ダブルフェーサＢは、上述したように、加圧装置が、エアー加圧装置或いはウェイトロール等によりベルトの背面を加圧することによって片面段ボールシート４及び表ライナ１を加圧するものとして構成されているが、両面段ボールシート５の品質を向上させるべく、加圧装置をシート搬送方向に沿って離隔して複数配設して構成したものも提案されている。
【００２２】
しかし、このような加圧装置を備えるダブルフェーサでは、加圧装置を離隔して配設し、片面段ボールシート４及び表ライナ１（貼り合わされた後は両面段ボールシート５となる）が外気に触れやすい状態として、片面段ボールシート４及び表ライナ１からの水分の抜け機能を向上させているため、ダブルフェーサの直下流側の両面段ボールシート５はより高温・低水分傾向となる。このため、上述のようなシート湿潤化装置による水分付与方法では、シートへの十分な加湿が行なえず、水分付与量の微調整を行なうこともできないため、シートの経時反り変形を確実に抑制することができない。
【００２３】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、シートの水分に応じて水分付与量を正確に調整できるようにして、シートの経時反り変形を確実に抑制できるようにした、コルゲートマシンを提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明のコルゲートマシンは、シート搬送方向に沿って直列状に並べられ互いに離隔して複数配設された加圧装置を備えるヒーティング部と該ヒーティング部の下流側に設けられるクーリング部とからなるダブルフェーサを備え、該ダブルフェーサで表ライナと芯紙と裏ライナとを貼り合わせて段ボールシートを製造するコルゲートマシンにおいて、該表ライナ側及び該裏ライナ側にそれぞれ設けられ、該表ライナ及び該裏ライナの含水分状態を計測する水分センサと、該表ライナ側及び該裏ライナ側にそれぞれ設けられ、該表ライナ及び該裏ライナの含水分状態を調整すべく直接水分を付与するシート湿潤化装置とを備え、該シート湿潤化装置が、該ヒーティング部と該クーリング部との間であって、かつ該水分センサの上流側に設けられ、該水分センサからの計測情報に基づいて制御されることを特徴としている。
【００２５】
請求項２記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、スプレー装置を備えて構成されることを特徴としている。
請求項３記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用スプレー装置と、該水分レベル増加用スプレー装置の下流側に設けられ、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用スプレー装置とを備えて構成されることを特徴としている。
【００２６】
請求項４記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、ロール装置を備えて構成されることを特徴としている。請求項５記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用ロール装置と、該水分レベル増加用ロール装置の下流側に設けられ、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用ロール装置とを備えて構成されることを特徴としている。
【００２７】
請求項６記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用ロール装置と、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用スプレー装置とを備えて構成されることを特徴としている。
請求項７記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項４記載の構成において、該ロール装置が、水付けロールと、水かきブレードと、該水付けロールと該水かきブレードとの間の隙間を調整する隙間調整装置とを備えることを特徴としている。
請求項８記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の構成において、該シート湿潤化装置が、シート速度を考慮して該表ライナ及び該裏ライナへの水分付与量を求めることを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、第１実施形態について説明すると、図１は本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンを示す側断面図である。
本第１実施形態にかかるコルゲートマシンのダブルフェーサＢは、図１に示すように、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとに分割されて構成されており、ダブルフェーサＢの上流側のプレヒータｅで加熱され、糊付装置ｇにより糊付けされた片面段ボールシート４と、ダブルフェーサＢの上流側のプレヒータｅで加熱された表ライナ１とを貼り合わせ、両面段ボールシート５を製造するものである。なお、図１中、実線の矢印は搬送方向を示している。
【００２９】
このうち、ヒーティング部ＡＡは、片面段ボールシート４及び表ライナ１を加圧しながら加熱することにより、片面段ボールシート４と表ライナ１とを接着させて両面段ボールシート５を形成する部分であり、片面段ボールシート４及び表ライナ１を加熱する加熱部材としての熱板群（ヒーティングボックス）ｈ、片面段ボールシート４及び表ライナ１を熱板群ｈ上で加圧する加圧装置群ｉとを備えて構成される。
【００３０】
ここで、熱板群ｈは、蒸気によって適度に加熱された複数の板状部材によって構成され、両面段ボールシート５を構成する表ライナ１に接触しながら両面段ボールシート５を加熱するようになっている。
この熱板群ｈは、ダブルフェーサＢの両側部下方に搬送方向の全長に亘って延設されたメインフレーム（図示せず）上に配設されている。
【００３１】
また、加圧装置群ｉは、図１に示すように、ダブルフェーサＢの両側部上方に搬送方向の全長に亘って延設された可動フレーム（図示せず）に支持されて、熱板群ｈに対向するように配設されている。
ここで、加圧装置群ｉは、図２（ａ）に示すように、シート搬送方向に沿って、直列的に離隔して複数配設された加圧装置ｉ′によって構成され、これらの相互間には所定の隙間が形成されるようになっている。これは、片面段ボールシート４と表ライナ１とを貼り合わせる際に、両面段ボールシート５内に残る水分の抜け（蒸発）機能を向上させるためであり、これにより、片面段ボールシート４と表ライナ１との間に塗付された糊の乾燥状態を一様にすることができるようになる。
【００３２】
これらの加圧装置ｉ′は、図２（ｂ）に示すように、スプリング１３′を介して懸吊された押さえ板１３を幅方向に並設した構造となっている。したがって、各押さえ板１３は、それぞれシート搬送方向に延在し、互いに平行に配設されている。
なお、このようにシート搬送方向に間隔をおいて配設された複数の加圧装置ｉ′の相互間には、図１に示すように、シート送り装置ｐが配設されており、両面段ボールシート５の製造開始時に、片面段ボールシート４及び表ライナ１の先端部を送り、その下流側のクーリング部ＢＢを構成する上コンベアｊ及び下コンベアｋの間に導入できるようになっている。
【００３３】
また、クーリング部ＢＢは、図１に示すように、シート搬送手段としての上コンベアｊ及び下コンベアｋを備えて構成される。これらの上コンベアｊ及び下コンベアｋは、幅方向に一定の隙間が形成されるように等分割して配置されている。また、これらの上コンベアｊ及び下コンベアｋには、複数のロールｏが備えられており、これらのロールｏによって上コンベアｊ及び下コンベアｋのベルト背面を加圧しうるようになっている。
【００３４】
そして、ヒーティング部ＡＡで形成された両面段ボールシート５が、上コンベアｊ及び下コンベアｋにより挟持され、複数のロールｏにより加圧されながら搬送されるようになっている。
次に、本実施形態にかかるコルゲートマシンにおける両面段ボールシートの経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置について説明する。
【００３５】
本シート湿潤化装置は、図１に示すように、ダブルフェーサＢの直下流側に配設された水分センサ１４ｓ，１４ｒと、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間に配設された水分スプレー装置６ｓ，６ｒと、コントローラ１７と、水量調整装置１６ｓ，１６ｒと、ポンプ１５とを備えて構成される。
なお、水分センサ１４ｓは、片面段ボールシート４側に配設されており、水分センサ１４ｒは、表ライナ１側に配設されている。また、水分スプレー装置６ｓは、片面段ボールシート４側に配設されており、水スプレー装置６ｒは、表ライナ１側に配設されている。
【００３６】
このうち、水分センサ１４ｓ，１４ｒとしては非接触赤外線水分計が用いられる。また、水スプレー装置６ｓ，６ｒとしては一流体式スプレーノズル又は二流体式スプレーノズルが用いられる。また、水量調整装置１６ｓ，１６ｒとしては比例電磁弁が用いられる。
ここで、図３は、両面段ボールシート５の幅方向の水分分布を均一化したうえで本発明の目的を達成するためのシート湿潤化装置を示すものである。
【００３７】
水分センサ１４ｓ，１４ｒは、図３に示すように、コルゲートマシン内の所定機械間スペースに機械幅を横切るようにフレーム１２に固定されたバー１１，１１に沿って横移動可能に装着されており、片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の水分（含水分ともいう）を測定可能に配置されている。
そして、水分センサ１４ｓ，１４ｒは、図３中矢印で示すように、往復動を継続して走行中の両面段ボールシート５の紙幅方向の水分分布を連続的に計測しうるようになっている。これらの水分センサ１４ｓ，１４ｒの水分計測信号は、コントローラ１７に送られるようになっている。
【００３８】
なお、水分センサ１４ｓ，１４ｒは、これに限られるものではなく、水分センサを紙幅方向に複数個配列して、特に、各水分センサを移動させることなしに、紙幅方向にスポット的に水分を検出することも可能である。
水スプレー装置（水分吐出装置）６ｓは、図３に示すように、両面段ボールシート５の片面段ボールシート４側に向けて、紙幅方向の各領域に水分を付与すべく複数設けられている。なお、図３では、複数の水スプレー装置６ｓのそれぞれに符号６ｓ1 〜６ｓN を付している。
【００３９】
また、水スプレー装置６ｒ（水分吐出装置）は、図３に示すように、両面段ボールシート５の表ライナ１側に向けて、紙幅方向の各領域に水分を付与すべく複数設けられている。なお、図３では、複数の水スプレー装置６ｒのそれぞれに符号６ｒ1 〜６ｒN を付している。
これらの水スプレー装置６ｓ1 〜６ｓN ，６ｒ1 〜６ｒN は、それぞれフレーム１２に固定されたバー１１′，１１′に略等間隔に装着されている。
【００４０】
これらの水スプレー装置６ｓ1 〜６ｓN ，６ｒ1 〜６ｒN の配管系は、水量調整装置（吐出液量調整装置，流量調整装置ともいう）１６ｓ1 〜１６ｓN ，１６ｒ1 〜１６ｒN に各々接続された上、液体（ここでは水）の供給源であるポンプ装置１５に連結されている。これらの水量調整装置１６ｓ1 〜１６ｓN ，１６ｒ1 〜１６ｒN には、コントローラ１７から個別の指令信号が発信されるようになっており、この信号に基づいて水量調整装置１６ｓ1 〜１６ｓN ，１６ｒ1 〜１６ｒN が制御されてポンプ１５から供給される水量が調整され、これにより、水スプレー装置６ｓ，６ｒに適正水量が送られるようになっている。
【００４１】
コントローラ１７は、水分センサ１４ｓ，１４ｒによる水分計測値，生産管理装置１９に備えられる紙種〔坪量（シート１ｍ2 当たりの紙重量）Ｐ〕，マシン速度Ｖを取り込み、目標水分とするための水分付与量を計算し、これに相当する信号を水量調整装置１６ｓ，１６ｒに送る機能を有するものとして構成される。ここで、コントローラ１７における演算処理について、図４（ａ),（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図４（ａ), (ｂ）は、いずれも横軸に紙幅方向位置を示し、縦軸が水分計測値を示している。
【００４２】
ここで、図４（ａ）は、水分センサ１４ｓ，１４ｒで計測された紙幅方向の水分計測値（水分値ともいう）の分布パターン例であり、図４（ｂ）に示すものは、図４（ａ）で計測された水分計測値に対し、目標水分を達成するために必要な各紙幅位置ｄ1 〜ｄN での補足水分付加量Δｗ1 〜ΔｗN を示すものである。
なお、目標水分とは、積載部での両面段ボールシート５の水分平衡状態に近づけるために、ダブルフェーサＢの直下流で必要な水分状態を示すものであり、この目標水分を達成するための水分値を水分目標値という。
【００４３】
次に、コントローラ１７で行なわれる演算について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１０で、生産管理装置１９からシート（両面段ボールシート）幅Ｗ，シート速度（マシン速度）Ｖ，表ライナ１及び裏ライナ２の坪量Ｐを取り込み、ステップＳ２０で、シート速度Ｖに対応したシャワー量減少係数φを決定して、ステップＳ３０に進む。
【００４４】
ここで、シャワー量減少係数φは、シート速度Ｖの増加に伴い、シート表面に空気膜が生じ、シートへの水分付着量が減少するため、シート速度Ｖの増加にかかわらず、シートへの水分付与量を一定にするために設定される係数である。
次に、ステップＳ３０で、ダブルフェーサＢの直下流の水分センナ１４ｓ，１４ｒから表ライナ１及び裏ライナ２の水分計測値を取り込んで、ステップＳ４０に進み、ステップＳ４０で、これらの水分計測値が水分目標値内（即ち、水分目標値との差が所定の微小値以内）か否かの判定を行なう。
【００４５】
この判定の結果、水分目標値内である場合は、ステップＳ３０に戻り、次の表ライナ１及び裏ライナ２の水分計測値を取り込む。一方、水分目標値内でない場合は、ステップＳ５０に進み、水分目標値と水分計測値との差分（水分変更量Ｍ）を計算して、ステップＳ６０に進む。
そして、ステップＳ６０で、表・裏ライナ側へのシャワー量（水分付与量）Ｓを計算する。シャワー量Ｓは、単位時間当たりの水量として、次式（１）により求められる。
【００４６】
Ｓ＝Ｍ・Ｗ・Ｖ・Ｐ／φ ・・・（１）
次いで、ステップＳ７０で、表・裏ライナ側の水量調整装置１６ｓ，１６ｒの調整量（例えば、比例電磁弁の弁開度等）を計算して、ステップＳ８０に進み、水量調整装置１６ｓ，１６ｒの調整量（例えば、比例電磁弁の弁開度等）を変更し、このようにして変更した調整量に基づいて水量調整装置１６ｓ，１６ｒが制御される。その後、ステップＳ３０に戻り、以後、このような手順を順次繰り返すことによって、ダブルフェーサＢの直下流の表・裏ライナ水分が平衡水分に近づけられ、表・裏ライナの水分差が低減される。
【００４７】
これにより、シート幅方向で均一に水分レベルを上げることができるため、積載直前の両面段ボールシート５′は表・裏ライナ全面で均一に平衡水分に近づけられ、この状態で積載されることになる。
本発明の第１実施形態にかかるシート湿潤化装置は、上述のように構成されるため、経時反り変形を防止するための制御は、以下のようにして行なわれる。
【００４８】
はじめに、コントローラ１７によって、クーリング部ＢＢの直下流の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分が設定されるとともに、水分センサ１４ｓによって計測された片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測された表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９に備えられる表・裏ライナの坪量データ，マシン速度データが取り込まれ、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量が計算される。
【００４９】
そして、この水分付与量に基づいて水量調整装置１６ｓ，１６ｒによる流量調整が行なわれ、水スプレー装置６ｓ，６ｒによって両面段ボールシート５の表ライナ１側及び裏ライナ２側への水分付与が行なわれる。
ここで、図６（ａ), (ｂ）は、コルゲートマシンのダブルフェーサＢの直下流の目標水分を５％に設定し、流量制御を実施したときのコルゲートマシンの各部での温度・水分計測結果の一例を示している。
【００５０】
この図６（ｂ）に示すように、通常、流量制御を行なわなければ、ダブルフェーサＢの直下流の表ライナ水分は約３％、裏ライナ水分は約４％となるが、ここでは流量制御を行なっているため、ダブルフェーサＢの直下流の表・裏ライナ水分は５±０．５％以内となっている。
したがって、本発明の第１実施形態としてのコルゲートマシンによれば、以下のような作用，効果がある。
【００５１】
つまり、表ライナ１及び裏ライナ２の含水分状態が水分センサ１４ｓ，１４ｒにより計測され、この計測結果に基づいてコントローラ１７及び生産管理装置１９によって目標水分に対する不足分とその不足水分量に相当する適正供給液流量が計算される。そして、この適正供給液流量となるように水量調整装置１６ｓ，１６ｒによって供給液の水量が調整されて水スプレー装置６ｓ，６ｒによってシートへの湿潤化が行なわれる。これにより、表ライナ１及び裏ライナ２への十分な加湿が行なわれ、水分付与量の微調整を行なうことができるため、ダブルフェーサＢ直後の両面段ボールシート５の表ライナ１及び裏ライナ２の水分を正確に平衡水分に近い目標水分とすることができ、表ライナ１と裏ライナ２との水分差をほとんどなくすことができる。
【００５２】
これにより、加圧装置ｉ′がシート搬送方向に沿って離隔して複数配設して構成されている場合であっても、シートへの十分な加湿が行なえ、水分付与量の微調整が行なわれるため、表ライナ１と裏ライナ２とが同時に平衡温度，平衡水分に近づけられ、上下方向への反り変形を少なくすることができ、さらに、段ボールシート積載後の表ライナ１及び裏ライナ２の表面の周辺部と中央部との水分差が低減され、シート積載後から平衡水分に到達するまでの積載シート表面周辺部と中央部との間の伸張量もほぼ等しくなるため、シート周辺部の座屈変形は生じず、波上の経時反り変形も確実に抑制することができるという利点がある。
【００５３】
また、水スプレー装置６ｓ，６ｒによる水分付与量が目標水分を達成するための水分付与量よりも多くなったり、少なくなったりした場合であっても、シート水分を直接検出できるため、シートへの水分付与量を正確に調整することができ、シートの波状の経時反り変形を抑制可能となるという利点がある。
また、片面段ボールシート４と表ライナ１とが接着された後に水分付与が行なわれるため、伸縮量が変化した状態で接着されることがなく、反りの発生を確実に防止できるという利点がある。
【００５４】
次に、第２実施形態について説明する。
ここで、図７は、本発明の第２実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第２実施形態にかかるコルゲートマシンは、図７に示すように、第１実施形態のものに対し、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢと間に、一対の水スプレー装置６ｓ′，６ｒ′と、一対の水量調整装置１６ｓ′，１６ｒ′とを追加して構成される。
【００５５】
そして、これらの水量調整装置１６ｓ′，１６ｒ′は、ポンプ１５に接続されており、このポンプ１５から供給される水量を調整するようになっている。
ここで、追設した一対の水スプレー装置６ｓ′，６ｒ′は、表ライナ１側及び裏ライナ２側の水分レベルを幅方向均一に増加させるべく水分をシートに付与し、さらに表ライナ１及び裏ライナ２の幅方向への水分不足分を水スプレー装置６ｓ，６ｒにより供給するものとして機能する。
【００５６】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図７に示すように、コントローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測された片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測された表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データを取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００５７】
このとき、追設した一対の水スプレー装置６ｓ′，６ｒ′によって、表ライナ１側及び裏ライナ２側の水分レベルを幅方向均一に増加させるべく水分がシートに付与され、さらに表ライナ１及び裏ライナ２の幅方向への水分不足分が水スプレー装置６ｓ，６ｒにより供給される。
したがって、本発明の第２実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第１実施形態にかかるコルゲートマシンの効果に加え、マシン速度の増加によるシートへの水分付着量不足を解消できるという利点がある。また、スプレーによるシートへの水分付与方式を採用しているため、水分付与量の微調整ができ、シート幅方向に均一な水分付与が可能である。
【００５８】
次に、第３実施形態について説明する。
ここで、図８は、本発明の第３実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第３実施形態にかかるコルゲートマシンは、図８に示すように、上述の第１実施形態のものに対し、シートへの水分付与用の一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒに代えて、一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒを配置したものである。つまり、水スプレー装置６ｓ，６ｒに代えて、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間の片面段ボールシート４側と表ライナ１側とに水付けロール装置８ｓ，８ｒを配置したものである。
【００５９】
ここで、水付けロール装置（ロール装置）８ｓは、図８に示すように、水付けロール８ｓａ，８ｓｂと、水７ｓと、水かきブレード９ｓと、水付けロール８ｓａと水かきブレード９ｓとの間の隙間調整装置１０ｓとを備えて構成され、水付けロール８ｓａと水かきブレード９ｓとの間の隙間調整装置１０ｓにより水かきブレード９ｓを水付けロール８ｓａの半径方向に移動させ、水かきブレード９ｓと水付けロール８ｓａとの隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｓａ，８ｓｂの直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６０】
同様に、水付けロール装置（ロール装置）８ｒも、図８に示すように、水付けロール８ｒａ，８ｒｂと、水７ｒと、水かきブレード９ｒと、水付けロール８ｒａと水かきブレード９ｒとの間の隙間調整装置１０ｒとを備えて構成され、水付けロール８ｒａと水かきブレード９ｒとの間の隙間調整装置１０ｒにより水かきブレード９ｒを水付けロール８ｒａの半径方向に移動させ、水かきブレード９ｒと水付けロール８ｒａとの隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｒａ，８ｒｂの直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６１】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図８に示すように、コントローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側と表ライナ１側との目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測される片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測される表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データ（参考値）を取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００６２】
これにより、片面段ボールシート４側と表ライナ１側とに設置した一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒを用い、水かきブレード９ｓ，９ｒと水付けロール８ｓａ，８ｒａとの隙間調整を行なうことにより、この計算水分をシートへ付与することができる。
したがって、本発明の第３実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第１実施形態にかかるコルゲートマシンと同様の効果を奏するとともに、水分付着量のマシン速度依存性を減らすことができ、比較的大容量の一定水分を容易にシートへ付与することができるという利点がある。
【００６３】
次に、第４実施形態について説明する。
ここで、図９は、本発明の第４実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第４実施形態にかかるコルゲートマシンは、図９に示すように、上述の第３実施形態のものに対し、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間の一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒの下流側に、さらに１対の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′を追加して構成される。
【００６４】
この追設した一対の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′は、既設の一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒと同様に構成される。これらの一対の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′は、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との水分レベルを幅方向均一に増加させるための水分をシートに付与し、既設の水付けロール装置８は、さらに表・裏ライナの不足水分を幅方向均一に増加させるものとして機能する。
【００６５】
ここで、水付けロール装置（ロール装置）８ｓ′は、図９に示すように、水付けロール８ｓａ′，８ｓｂ′と、水７ｓ′と、水かきブレード９ｓ′と、水付けロール８ｓａ′と水かきブレード９ｓ′との間の隙間調整装置１０ｓ′とを備えて構成され、水付けロール８ｓａ′と水かきブレード９ｓ′との間の隙間調整装置１０ｓ′により水かきブレード９ｓ′を水付けロール８ｓａ′の半径方向に移動させ、水かきブレード９ｓと水付けロール８ｓａとの隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｓａ′，８ｓｂ′の直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６６】
同様に、水付けロール装置（ロール装置）８ｒ′も、図９に示すように、水付けロール８ｒａ′，８ｒｂ′と、水７ｒ′と、水かきブレード９ｒ′と、水付けロール８ｒａ′と水かきブレード９ｒ′との間の隙間調整装置１０ｒ′とを備えて構成され、水付けロール８ｒａ′と水かきブレード９ｒ′との間の隙間調整装置１０ｒ′により水かきブレード９ｒ′を水付けロール８ｒａ′の半径方向に移動させ、水かきブレード９ｒ′と水付けロール８ｒａ′との隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｒａ′，８ｒｂ′の直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６７】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化制御装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図９に示すように、コントローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測される片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測される表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データ（参考値）を取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００６８】
このとき、追設した水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′によって、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との水分レベルを幅方向均一に増加させるための水分がシートに付与され、既設の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′は、さらに表ライナ１及び裏ライナ２の不足水分を幅方向均一に増加させる。
したがって、本発明の第４実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第３実施形態に示す効果に加え、より大量の水分付与が可能となるという利点がある。
【００６９】
次に、第５実施形態について説明する。
ここで、図１０は、本発明の第５実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第５実施形態にかかるコルゲートマシンは、図１０に示すように、上述の第４実施形態のものに対し、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間の既設の一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒの下流側に、さらに一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒを追加して構成される。
【００７０】
ここで、一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒは、上述の第４実施形態にかかる一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒと同様に構成される。これらの水付けロール装置８ｓ，８ｒは、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との間の水分レベルがシート幅方向に均一に増加するように水分をシートに付与するものである。
また、一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒは、上述の第１実施形態にかかる一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒと同様に構成される。これらの水スプレー装置６ｓ，６ｒは、表ライナ１及び裏ライナ２のシート幅方向の不足水分を微調整しながら供給するものである。
【００７１】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図１０に示すように、コンローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測される片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測される表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データ（参考値）を取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００７２】
このとき、水付けロール装置８ｓ，８ｒによって、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との間の水分レベルをシート幅方向に均一に増加させるように水分がシートに付与されるとともに、水スプレー装置６ｓ，６ｒによって、表ライナ１及び裏ライナ２のシート幅方向の不足水分が微調整しながら供給される。
したがって、本発明の第５実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第４実施形態に示す効果に加え、水付けロール装置８ｓ，８ｒによってシート幅方向の水分を均一に増加させたうえで、水分スプレー装置６ｓ，６ｒによってシート幅方向の不足水分を微調整して補うことができるという利点がある。
【００７３】
なお、本第５実施形態にかかるコルゲートマシンでは、シート搬送方向上流側に水付けロール装置８を、シート搬送方向下流側に水スプレー装置を設けるようにしているが、これに限られるものではなく、シート搬送方向上流側に水スプレー装置を、シート搬送方向下流側に水付けロール装置８を設けるようにしても良い。
【００７４】
なお、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンは、段ボールシートとして両面段ボールシートを製造するものとして構成したが、これに限られるものではなく、例えば複両面段ボールシート，複々両面段ボールシート，あるいはそれ以上の層数からなる両面段ボールシートを製造するものであっても良い。
また、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンにおける段ボール湿潤化装置の制御プロセスは、上述のものに限られるものではない。
【００７５】
また、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンでは、加圧装置ｉ′を、スプリング１３′を介して懸吊された押さえ板１３を幅方向に並設した構造のものとして構成しているが、加圧装置ｉ′はこれに限られるものではなく、エアー加圧方式のものでも良い。
また、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンでは、シート湿潤化装置をクーリング部ＢＢの上流側に設けているが、シート湿潤化装置の位置はヒーティング部ＡＡの下流側であって、かつ水分センサの上流側であれば良く、例えばクーリング部ＢＢの下流側に設けても良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１，８記載の本発明のコルゲートマシンによれば、水分センサによって段ボールシートの表ライナ及び裏ライナの含水分状態が計測され、この計測情報に基づいてシート湿潤化装置によってシートへの湿潤化が行なわれるため、ダブルフェーサ直後の段ボールシートの表ライナ側と裏ライナ側の水分を正確に平衡水分に近い目標水分とすることができる。
【００７７】
これにより、加圧装置がシート搬送方向に沿って離隔して複数配設されており、ダブルフェーサの直下流側の両面段ボールシートがより高温・低水分傾向となる場合であっても、シートへの十分な加湿が行なえ、水分付与量の微調整を行なうことができ、これにより経時反り変形を確実に抑制することができるという利点がある。
【００７８】
請求項２記載の本発明のコルゲートマシンによれば、水スプレー装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、表・裏ライナ幅方向の不足水分を供給することができる。これにより、シートへの水分付与量の微調整、シート幅方向への均一な水分付与が可能となるという利点がある。
請求項３記載の本発明のコルゲートマシンによれば、１セットの水スプレー装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、もう１セットの水スプレー装置で表ライナ及び裏ライナ幅方向の不足水分を供給することができる。これにより、マシン速度の増加によるシートへの水分付着量不足を解消でき、水分付与量の微調整、幅方向への均一な水分付与が可能となるという利点がある。
【００７９】
請求項４，７記載の本発明のコルゲートマシンによれば、シートへの水分付着量のマシン速度依存性は少なくなり、比較的大容量の一定水分量を容易にシートへ付着することができるという利点がある。
請求項５記載の本発明のコルゲートマシンによれば、１セットの水付けロール装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、もう１セットの水付けロール装置でさらにシートの水分レベルを均一に増加させることができる。これにより、シートへの水分付着量のマシン速度依存性は少なくなり、第容量の一定水分量を容易にシートへ付与することができるという利点がある。
【００８０】
請求項６記載の本発明のコルゲートマシンによれば、１セットの水付けロール装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、もう１セットの水スプレー装置でさらにシートの幅方向不足水分を微調整しながら供給することができる。これにより、シートへの水分付着量のマシン速度依存性は減り、大容量の一定水分量を容易に微調整してシートへ付与することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンのヒーティング部を説明するための図であり、（ａ）はヒーティング部を拡大して示す側断面図、（ｂ）はヒーティング部の加圧装置を拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンを示す図であり、（ａ）は水分センサ、（ｂ）は水スプレー装置を備えるシート湿潤化装置をそれぞれ示している。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンのシート幅方向への水分付加量を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンのコントローラによる水量制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンにおけるシート温度及び水分の変化を説明するための図であり、（ａ）はコルゲートマシンの側断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すコルゲートマシンの各部に対応するシート温度及び水分を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図１１】従来のコルゲートマシンを示す側面図である。
【図１２】従来のコルゲートマシンのダブルフェーサを示す側面図である。
【図１３】従来のコルゲートマシンのスタッカ及び積載部を示す側面図である。
【図１４】従来のコルゲートマシンで製造され、積載部に積載された段ボールシートのライナ表面周辺部とライナ表面中央部との水分変化測定結果を示す図である。
【図１５】従来のコルゲートマシンで製造され、積載された段ボールシートを示す斜視図である。
【図１６】従来のコルゲートマシンにおけるシート湿潤化制御装置を示す図である。
【図１７】従来のコルゲートマシンにおけるシート湿潤化制御装置を示す図である。
【図１８】従来のコルゲートマシンにおけるシート湿潤化制御装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 表ライナ
２ 裏ライナ
３ 中芯
４ 片面段ボールシート
５，５′ 両面段ボールシート（段ボールシート）
６ｓ，６ｒ，６ｓ′，６ｒ′ 水スプレー装置（スプレー装置）
７ 水
８ 水付けロール装置（ロール装置）
８ａ 水付けロール
９ 水かきブレード
１０ 隙間調整装置
１１，１１′ バー
１２ フレーム
１３ 押さえ板
１４ｓ，１４ｒ 水分センサ
１５ ポンプ
１６ｓ，１６ｒ，１６ｓ′，１６ｒ′ 水量調整装置
１７ コントローラ
１８ プリセット装置
１９ 集中制御装置（生産管理装置）
Ａ１，Ａ２ シングルフェーサ
Ｂ ダブルフェーサ
Ｃ ドライエンド
Ｄ 積載部
ＡＡ ヒーティング部
ＢＢ クーリング部
ａ１，ａ２ 中芯原紙
ｂ１，ｂ２ 裏ライナ原紙
ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ プレヒータ
ｆ 表ライナ原紙
ｇ 糊付装置
ｈ 熱板群
ｉ 加圧装置
ｊ 上コンベア
ｋ 下コンベア
ｌ スリッタスコアラ
ｍ カットオフ
ｎ スタッカ
ｏ ロール
ｐ シート送り装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、表ライナと芯紙と裏ライナとを貼り合わせて段ボールシートを製造する、コルゲートマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の一般的なコルゲートマシンを示す側面図である。
図１１に示すように、従来の一般的なコルゲートマシンは、シングルフェーサＡ１，Ａ２、ダブルフェーサＢ、スリッタスコアラ・カットオフ・スタッカ等よりなるドライエンドＣ、積載部Ｄを主要構成としている。
【０００３】
まず、シングルフェーサＡ１，Ａ２では、中芯原紙ａ１，ａ２が導入されて波状に成形された後、別途導入される裏ライナ原紙ｂ１，ｂ２に接着されて片面段ボールシートが形成されるようになっている。なお、中芯原紙ａ１，ａ２はプレヒータｄ１，ｄ２で、裏ライナ原紙ｂ１，ｂ２はプレヒータｃ１，ｃ２でそれぞれ加熱され、澱粉糊固化のための熱量が付与されるようになっている。
【０００４】
このようにして形成された片面段ボールシートは、プレヒータｅで表ライナ原紙ｆとともに加熱され、糊付装置ｇを経由した後、ダブルフェーサＢへ導入される。
このダブルフェーサＢは、図１２の更に詳細な側面図に示すように、その下部に配置される熱板群ｈと、その上部に熱板群ｈに向けて配設され、エアー加圧装置或いはウェイトロール等によってベルトの背面を加圧することによって片面段ボールシート４及び表ライナ１とを加圧する加圧装置ｉと、裏ライナ２と波状成形された波状中芯３とを接着して形成される片面段ボールシート４と表ライナ１との接着シートである両面段ボールシート５を挟持して搬送する上コンベアｊと、下コンベアｋとを備えて構成される。
【０００５】
また、ダブルフェーサＢの熱板群ｈと加圧装置ｉとの間に導入された片面段ボールシート４と表ライナ１とは、片面段ボールシート４の波状中芯３の段頂部に付着された糊を介して接合された状態に置かれ、熱板群ｈに接触摺動しながら走行しつつ受熱して昇温される表ライナ１の熱によって澱粉糊が固化されて接着され、両面段ボールシート５が形成されるようになっている。このようにして接着された両面段ボールシート５は、上コンベアｊ，下コンベアｋにより搬送されて後工程に搬出されるようになっている。
【０００６】
そして、搬出された両面段ボールシート５は、図１１に示すように、ドライエンドＣに配置されるスリッタスコアラｌでのスリッティング，罫線入れ、カットオフｍでの裁断処理を受けて分割板状となり、図１３の更に詳細な側面図に示すように、分割板状の両面段ボールシート５′はスタッカｎで搬送された後、積載部Ｄにて積み上げられ、機外に排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のコルゲートマシンでは、接着材としての澱粉糊を固化して接着力を生じさせるため、裏ライナ２，波状中芯３，裏ライナ２と波状中芯３との接着シートである片面段ボールシート４のそれぞれを加熱するプレヒータｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅが各所に配置されている。さらに、片面段ボールシート４と表ライナ１とを接着するための熱板群ｈも配置されており、表ライナ１側と裏ライナ２側とから加熱されるようになっている。
【０００８】
このように従来のコルゲートマシンでは、その前半部で各シートが加熱されるため、その後半部でも加熱されたシートの温度は保たれ、積載部Ｄに積載される分割板状の両面段ボールシート５′もかなりの高温・低水分の乾燥状態で積み上げられることになる。
また、積載部Ｄでの積載直前の分割板状の両面段ボールシート５′では、例えば、表ライナ１側の含水分は３〜４％程度、裏ライナ２側の含水分は４〜５％程度になっており、その表ライナ１側と裏ライナ２側とで水分差が生じている。
【０００９】
さらに、積載部Ｄに積載された分割板状の両面段ボールシート５′が平衡水分（例えば７〜９％）に到達するまでに約数十時間を要し、この間に分割板状の両面段ボールシート５′の表ライナ１，裏ライナ２のそれぞれの平面内には水分分布が生じることになる。
ここで、図１４は、従来のコルゲートマシンで製造され、積載部Ｄに積載されてから平衡水分に到達するまでの分割板状の両面段ボールシート５′の表ライナ１や裏ライナ２の表面周辺部及び表面中央部の水分変化計測結果を示すものである。
【００１０】
図１４中、破線で示すように、表ライナ１や裏ライナ２の表面周辺部は大気中の水分を吸収し易いため、約数時間で平衡水分に達するが、図１４中、実線で示すように、表ライナ１や裏ライナ２の表面中央部は大気中の水分を吸収しにくく、含水分は緩やかに増加して約数十時間で平衡水分に到達することがわかる。
このように、平衡水分に到達するまでの時間が異なり、水分差が生じるため、表ライナ１や裏ライナ２の表面周辺部の伸張量が表ライナ１や裏ライナ２の表面中央部に比べて大きくなる。このため、表ライナ１や裏ライナ２が平面を保持できずに座屈変形を起こし、図１５の積載状態のように、波状の経時反り変形を生じてしまい、両面段ボールシート５′の品質を向上させるのは困難であった。
【００１１】
このため、積載時の両面段ボールシート５′の表ライナ１と裏ライナ２との水分差と、積載後に表ライナ１や裏ライナ２の表面中央部と表面周辺部との間に経時的に生じる水分差とによって経時反り変形が発生するため、これらの水分差を低減できるようにすべくシート湿潤化装置を提案している（特願平６−１７０５６１号参照）。
【００１２】
以下、このシート湿潤化装置について、図１６を参照しながら説明する。
このシート湿潤化装置は、図１６に示すように、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側に設けられた水分センサ１４ｓ，１４ｒと、さらに、これらの下流側に設けられ、供給液（例えば水）を供給するスプレー装置（ここでは、水を供給するものであるため、以下、水スプレー装置という）６ｓ，６ｒと、この水スプレー装置６ｓ，６ｒに連結されて供給液（ここでは水）の流量を調整する水量調整装置１６ｓ，１６ｒと、コントローラ１７と、プリセット装置１８と、集中制御装置（生産管理装置）１９とを備えて構成される。
【００１３】
そして、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側で両面段ボールシート５の表ライナ１側及び裏ライナ２側の含水分を水分センサ１４ｓ，１４ｒにより計測し、コントローラ１７によって、目標水分（水分目標値）に対する不足水分量を計算するとともに、その不足水分量に相当する供給液流量を計算し、これに基づいて供給液の水量調整装置１６ｓ，１６ｒにより流量を調整して、水スプレー装置６ｓ，６ｒによりシートへの湿潤化を行なうようになっている。
【００１４】
また、水分センサ１４ｓ，１４ｒを使用せず、紙質による物性値が予め把握でき、コルゲートマシン各部の運転操作条件がモニタされ、表ライナ或いは裏ライナのライン上の動向が予測できる場合には、これらのデータとモニタ情報を集中管理する生産管理装置１９により、プリセット装置１８に各設定値を指令し、水量調整装置１６ｓ，１６ｒの集中制御を行なうにするとある。
【００１５】
しかし、このシート湿潤化装置のような水スプレー装置６ｓ，６ｒの位置でシートを加湿する方法では、正確なシートの水分付与調整ができない。つまり、水スプレー装置６ｓ，６ｒの水分付与量が多くなったり、少なくなったりして目標水分に調整することができない場合、水分付与後のシートの水分を直接検出することができないため、シートへの水分付与量も不正確なものとなってしまう。
【００１６】
また、水分センサ１４ｓ，１４ｒを使用せず、紙質による物性値が予め把握でき、コルゲートマシン各部の運転操作条件がモニタされ、表ライナ或いは裏ライナのライン上の動向が予測できる場合には、これらのデータとモニタ情報を集中管理する生産管理装置１９により、プリセット装置１８に各設定値を指令し、水量調整装置１６ｓ，１６ｒの集中制御を行なうようにするとあるが、どのような紙物性値，運転操作条件を使用するのか、具体的には記述されていない。
【００１７】
また、他の構成のシート湿潤化装置について説明すると、このシート湿潤化装置は、図１７に示すように、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側に設けられた水分センサ１４ｓ，１４ｒと、加圧装置ｉ及び熱板群ｈの上流側に設けられた供給液（例えば水）を供給する水スプレー装置６ｓ，６ｒと、これらの水スプレー装置６ｓ，６ｒに連結される供給液（水）の水量調整装置１６ｓ，１６ｒと、コントローラ１７と、集中制御装置（生産管理装置）１９とを備えて構成される。
【００１８】
そして、上コンベアｊ及び下コンベアｋの下流側で両面段ボールシート５の表ライナ１側及び裏ライナ２側の含水分を水分センサ１４ｓ，１４ｒにより計測し、コントローラ１７によって、目標水分に対する不足分を計算するとともに、その不足水分に相当する供給液流量を計算し、これに基づいて供給液の水量調整装置１６ｓ，１６ｒにより流量を調整して、水スプレー装置６ｓ，６ｒによりシートへの湿潤化を行なうようになっている。
【００１９】
このとき、集中制御装置１９からコントローラ１７に紙物性データを送ることが可能であり、このデータを考慮して流量を調整可能とある。
しかし、本シート湿潤化装置のような水スプレー装置６ｓ，６ｒの位置でシートへ加湿すれば、片面段ボールシート４と表ライナ１とが接着される前に水分付与が行なわれるため、これらの伸縮量が変化した状態で接着されてしまうことになり、却ってシートの上反り又は下反りの発生原因となってしまう。
【００２０】
また、集中制御装置１９からコントローラ１７に紙物性データを送り、このデータを考慮して流量を調整可能とあるが、紙物性データのどのような値を考慮するのか具体的に示されていない。
さらに、他の構成のシート湿潤化装置について説明すると、このシート湿潤化装置は、図１８に示すように、上コンベアｊ′のベルトに水スプレー装置６ｓで、下コンベアｋのベルトに水スプレー装置６ｒでそれぞれ水分付与し、加湿されたベルトを介して両面段ボールシート５の裏ライナ２側と表ライナ１側とに水分付与するものである。
【００２１】
しかし、このようなシート湿潤化装置による水分付与方法では、シートへの十分な加湿が行なえず、水分付与量の微調整を行なうこともできない。
ところで、上述の従来のコルゲートマシンでは、ダブルフェーサＢは、上述したように、加圧装置が、エアー加圧装置或いはウェイトロール等によりベルトの背面を加圧することによって片面段ボールシート４及び表ライナ１を加圧するものとして構成されているが、両面段ボールシート５の品質を向上させるべく、加圧装置をシート搬送方向に沿って離隔して複数配設して構成したものも提案されている。
【００２２】
しかし、このような加圧装置を備えるダブルフェーサでは、加圧装置を離隔して配設し、片面段ボールシート４及び表ライナ１（貼り合わされた後は両面段ボールシート５となる）が外気に触れやすい状態として、片面段ボールシート４及び表ライナ１からの水分の抜け機能を向上させているため、ダブルフェーサの直下流側の両面段ボールシート５はより高温・低水分傾向となる。このため、上述のようなシート湿潤化装置による水分付与方法では、シートへの十分な加湿が行なえず、水分付与量の微調整を行なうこともできないため、シートの経時反り変形を確実に抑制することができない。
【００２３】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、シートの水分に応じて水分付与量を正確に調整できるようにして、シートの経時反り変形を確実に抑制できるようにした、コルゲートマシンを提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明のコルゲートマシンは、シート搬送方向に沿って直列状に並べられ互いに離隔して複数配設された加圧装置を備えるヒーティング部と該ヒーティング部の下流側に設けられるクーリング部とからなるダブルフェーサを備え、該ダブルフェーサで表ライナと芯紙と裏ライナとを貼り合わせて段ボールシートを製造するコルゲートマシンにおいて、該表ライナ側及び該裏ライナ側にそれぞれ設けられ、該表ライナ及び該裏ライナの含水分状態を計測する水分センサと、該表ライナ側及び該裏ライナ側にそれぞれ設けられ、該表ライナ及び該裏ライナの含水分状態を調整すべく直接水分を付与するシート湿潤化装置とを備え、該シート湿潤化装置が、該ヒーティング部と該クーリング部との間であって、かつ該水分センサの上流側に設けられ、該水分センサからの計測情報に基づいて制御されることを特徴としている。
【００２５】
請求項２記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、スプレー装置を備えて構成されることを特徴としている。
請求項３記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用スプレー装置と、該水分レベル増加用スプレー装置の下流側に設けられ、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用スプレー装置とを備えて構成されることを特徴としている。
【００２６】
請求項４記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、ロール装置を備えて構成されることを特徴としている。請求項５記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用ロール装置と、該水分レベル増加用ロール装置の下流側に設けられ、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用ロール装置とを備えて構成されることを特徴としている。
【００２７】
請求項６記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１記載の構成において、該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用ロール装置と、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用スプレー装置とを備えて構成されることを特徴としている。
請求項７記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項４記載の構成において、該ロール装置が、水付けロールと、水かきブレードと、該水付けロールと該水かきブレードとの間の隙間を調整する隙間調整装置とを備えることを特徴としている。
請求項８記載の本発明のコルゲートマシンは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の構成において、該シート湿潤化装置が、シート速度を考慮して該表ライナ及び該裏ライナへの水分付与量を求めることを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、第１実施形態について説明すると、図１は本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンを示す側断面図である。
本第１実施形態にかかるコルゲートマシンのダブルフェーサＢは、図１に示すように、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとに分割されて構成されており、ダブルフェーサＢの上流側のプレヒータｅで加熱され、糊付装置ｇにより糊付けされた片面段ボールシート４と、ダブルフェーサＢの上流側のプレヒータｅで加熱された表ライナ１とを貼り合わせ、両面段ボールシート５を製造するものである。なお、図１中、実線の矢印は搬送方向を示している。
【００２９】
このうち、ヒーティング部ＡＡは、片面段ボールシート４及び表ライナ１を加圧しながら加熱することにより、片面段ボールシート４と表ライナ１とを接着させて両面段ボールシート５を形成する部分であり、片面段ボールシート４及び表ライナ１を加熱する加熱部材としての熱板群（ヒーティングボックス）ｈ、片面段ボールシート４及び表ライナ１を熱板群ｈ上で加圧する加圧装置群ｉとを備えて構成される。
【００３０】
ここで、熱板群ｈは、蒸気によって適度に加熱された複数の板状部材によって構成され、両面段ボールシート５を構成する表ライナ１に接触しながら両面段ボールシート５を加熱するようになっている。
この熱板群ｈは、ダブルフェーサＢの両側部下方に搬送方向の全長に亘って延設されたメインフレーム（図示せず）上に配設されている。
【００３１】
また、加圧装置群ｉは、図１に示すように、ダブルフェーサＢの両側部上方に搬送方向の全長に亘って延設された可動フレーム（図示せず）に支持されて、熱板群ｈに対向するように配設されている。
ここで、加圧装置群ｉは、図２（ａ）に示すように、シート搬送方向に沿って、直列的に離隔して複数配設された加圧装置ｉ′によって構成され、これらの相互間には所定の隙間が形成されるようになっている。これは、片面段ボールシート４と表ライナ１とを貼り合わせる際に、両面段ボールシート５内に残る水分の抜け（蒸発）機能を向上させるためであり、これにより、片面段ボールシート４と表ライナ１との間に塗付された糊の乾燥状態を一様にすることができるようになる。
【００３２】
これらの加圧装置ｉ′は、図２（ｂ）に示すように、スプリング１３′を介して懸吊された押さえ板１３を幅方向に並設した構造となっている。したがって、各押さえ板１３は、それぞれシート搬送方向に延在し、互いに平行に配設されている。
なお、このようにシート搬送方向に間隔をおいて配設された複数の加圧装置ｉ′の相互間には、図１に示すように、シート送り装置ｐが配設されており、両面段ボールシート５の製造開始時に、片面段ボールシート４及び表ライナ１の先端部を送り、その下流側のクーリング部ＢＢを構成する上コンベアｊ及び下コンベアｋの間に導入できるようになっている。
【００３３】
また、クーリング部ＢＢは、図１に示すように、シート搬送手段としての上コンベアｊ及び下コンベアｋを備えて構成される。これらの上コンベアｊ及び下コンベアｋは、幅方向に一定の隙間が形成されるように等分割して配置されている。また、これらの上コンベアｊ及び下コンベアｋには、複数のロールｏが備えられており、これらのロールｏによって上コンベアｊ及び下コンベアｋのベルト背面を加圧しうるようになっている。
【００３４】
そして、ヒーティング部ＡＡで形成された両面段ボールシート５が、上コンベアｊ及び下コンベアｋにより挟持され、複数のロールｏにより加圧されながら搬送されるようになっている。
次に、本実施形態にかかるコルゲートマシンにおける両面段ボールシートの経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置について説明する。
【００３５】
本シート湿潤化装置は、図１に示すように、ダブルフェーサＢの直下流側に配設された水分センサ１４ｓ，１４ｒと、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間に配設された水分スプレー装置６ｓ，６ｒと、コントローラ１７と、水量調整装置１６ｓ，１６ｒと、ポンプ１５とを備えて構成される。
なお、水分センサ１４ｓは、片面段ボールシート４側に配設されており、水分センサ１４ｒは、表ライナ１側に配設されている。また、水分スプレー装置６ｓは、片面段ボールシート４側に配設されており、水スプレー装置６ｒは、表ライナ１側に配設されている。
【００３６】
このうち、水分センサ１４ｓ，１４ｒとしては非接触赤外線水分計が用いられる。また、水スプレー装置６ｓ，６ｒとしては一流体式スプレーノズル又は二流体式スプレーノズルが用いられる。また、水量調整装置１６ｓ，１６ｒとしては比例電磁弁が用いられる。
ここで、図３は、両面段ボールシート５の幅方向の水分分布を均一化したうえで本発明の目的を達成するためのシート湿潤化装置を示すものである。
【００３７】
水分センサ１４ｓ，１４ｒは、図３に示すように、コルゲートマシン内の所定機械間スペースに機械幅を横切るようにフレーム１２に固定されたバー１１，１１に沿って横移動可能に装着されており、片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の水分（含水分ともいう）を測定可能に配置されている。
そして、水分センサ１４ｓ，１４ｒは、図３中矢印で示すように、往復動を継続して走行中の両面段ボールシート５の紙幅方向の水分分布を連続的に計測しうるようになっている。これらの水分センサ１４ｓ，１４ｒの水分計測信号は、コントローラ１７に送られるようになっている。
【００３８】
なお、水分センサ１４ｓ，１４ｒは、これに限られるものではなく、水分センサを紙幅方向に複数個配列して、特に、各水分センサを移動させることなしに、紙幅方向にスポット的に水分を検出することも可能である。
水スプレー装置（水分吐出装置）６ｓは、図３に示すように、両面段ボールシート５の片面段ボールシート４側に向けて、紙幅方向の各領域に水分を付与すべく複数設けられている。なお、図３では、複数の水スプレー装置６ｓのそれぞれに符号６ｓ1 〜６ｓN を付している。
【００３９】
また、水スプレー装置６ｒ（水分吐出装置）は、図３に示すように、両面段ボールシート５の表ライナ１側に向けて、紙幅方向の各領域に水分を付与すべく複数設けられている。なお、図３では、複数の水スプレー装置６ｒのそれぞれに符号６ｒ1 〜６ｒN を付している。
これらの水スプレー装置６ｓ1 〜６ｓN ，６ｒ1 〜６ｒN は、それぞれフレーム１２に固定されたバー１１′，１１′に略等間隔に装着されている。
【００４０】
これらの水スプレー装置６ｓ1 〜６ｓN ，６ｒ1 〜６ｒN の配管系は、水量調整装置（吐出液量調整装置，流量調整装置ともいう）１６ｓ1 〜１６ｓN ，１６ｒ1 〜１６ｒN に各々接続された上、液体（ここでは水）の供給源であるポンプ装置１５に連結されている。これらの水量調整装置１６ｓ1 〜１６ｓN ，１６ｒ1 〜１６ｒN には、コントローラ１７から個別の指令信号が発信されるようになっており、この信号に基づいて水量調整装置１６ｓ1 〜１６ｓN ，１６ｒ1 〜１６ｒN が制御されてポンプ１５から供給される水量が調整され、これにより、水スプレー装置６ｓ，６ｒに適正水量が送られるようになっている。
【００４１】
コントローラ１７は、水分センサ１４ｓ，１４ｒによる水分計測値，生産管理装置１９に備えられる紙種〔坪量（シート１ｍ2 当たりの紙重量）Ｐ〕，マシン速度Ｖを取り込み、目標水分とするための水分付与量を計算し、これに相当する信号を水量調整装置１６ｓ，１６ｒに送る機能を有するものとして構成される。ここで、コントローラ１７における演算処理について、図４（ａ),（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図４（ａ), (ｂ）は、いずれも横軸に紙幅方向位置を示し、縦軸が水分計測値を示している。
【００４２】
ここで、図４（ａ）は、水分センサ１４ｓ，１４ｒで計測された紙幅方向の水分計測値（水分値ともいう）の分布パターン例であり、図４（ｂ）に示すものは、図４（ａ）で計測された水分計測値に対し、目標水分を達成するために必要な各紙幅位置ｄ1 〜ｄN での補足水分付加量Δｗ1 〜ΔｗN を示すものである。
なお、目標水分とは、積載部での両面段ボールシート５の水分平衡状態に近づけるために、ダブルフェーサＢの直下流で必要な水分状態を示すものであり、この目標水分を達成するための水分値を水分目標値という。
【００４３】
次に、コントローラ１７で行なわれる演算について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１０で、生産管理装置１９からシート（両面段ボールシート）幅Ｗ，シート速度（マシン速度）Ｖ，表ライナ１及び裏ライナ２の坪量Ｐを取り込み、ステップＳ２０で、シート速度Ｖに対応したシャワー量減少係数φを決定して、ステップＳ３０に進む。
【００４４】
ここで、シャワー量減少係数φは、シート速度Ｖの増加に伴い、シート表面に空気膜が生じ、シートへの水分付着量が減少するため、シート速度Ｖの増加にかかわらず、シートへの水分付与量を一定にするために設定される係数である。
次に、ステップＳ３０で、ダブルフェーサＢの直下流の水分センナ１４ｓ，１４ｒから表ライナ１及び裏ライナ２の水分計測値を取り込んで、ステップＳ４０に進み、ステップＳ４０で、これらの水分計測値が水分目標値内（即ち、水分目標値との差が所定の微小値以内）か否かの判定を行なう。
【００４５】
この判定の結果、水分目標値内である場合は、ステップＳ３０に戻り、次の表ライナ１及び裏ライナ２の水分計測値を取り込む。一方、水分目標値内でない場合は、ステップＳ５０に進み、水分目標値と水分計測値との差分（水分変更量Ｍ）を計算して、ステップＳ６０に進む。
そして、ステップＳ６０で、表・裏ライナ側へのシャワー量（水分付与量）Ｓを計算する。シャワー量Ｓは、単位時間当たりの水量として、次式（１）により求められる。
【００４６】
Ｓ＝Ｍ・Ｗ・Ｖ・Ｐ／φ ・・・（１）
次いで、ステップＳ７０で、表・裏ライナ側の水量調整装置１６ｓ，１６ｒの調整量（例えば、比例電磁弁の弁開度等）を計算して、ステップＳ８０に進み、水量調整装置１６ｓ，１６ｒの調整量（例えば、比例電磁弁の弁開度等）を変更し、このようにして変更した調整量に基づいて水量調整装置１６ｓ，１６ｒが制御される。その後、ステップＳ３０に戻り、以後、このような手順を順次繰り返すことによって、ダブルフェーサＢの直下流の表・裏ライナ水分が平衡水分に近づけられ、表・裏ライナの水分差が低減される。
【００４７】
これにより、シート幅方向で均一に水分レベルを上げることができるため、積載直前の両面段ボールシート５′は表・裏ライナ全面で均一に平衡水分に近づけられ、この状態で積載されることになる。
本発明の第１実施形態にかかるシート湿潤化装置は、上述のように構成されるため、経時反り変形を防止するための制御は、以下のようにして行なわれる。
【００４８】
はじめに、コントローラ１７によって、クーリング部ＢＢの直下流の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分が設定されるとともに、水分センサ１４ｓによって計測された片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測された表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９に備えられる表・裏ライナの坪量データ，マシン速度データが取り込まれ、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量が計算される。
【００４９】
そして、この水分付与量に基づいて水量調整装置１６ｓ，１６ｒによる流量調整が行なわれ、水スプレー装置６ｓ，６ｒによって両面段ボールシート５の表ライナ１側及び裏ライナ２側への水分付与が行なわれる。
ここで、図６（ａ), (ｂ）は、コルゲートマシンのダブルフェーサＢの直下流の目標水分を５％に設定し、流量制御を実施したときのコルゲートマシンの各部での温度・水分計測結果の一例を示している。
【００５０】
この図６（ｂ）に示すように、通常、流量制御を行なわなければ、ダブルフェーサＢの直下流の表ライナ水分は約３％、裏ライナ水分は約４％となるが、ここでは流量制御を行なっているため、ダブルフェーサＢの直下流の表・裏ライナ水分は５±０．５％以内となっている。
したがって、本発明の第１実施形態としてのコルゲートマシンによれば、以下のような作用，効果がある。
【００５１】
つまり、表ライナ１及び裏ライナ２の含水分状態が水分センサ１４ｓ，１４ｒにより計測され、この計測結果に基づいてコントローラ１７及び生産管理装置１９によって目標水分に対する不足分とその不足水分量に相当する適正供給液流量が計算される。そして、この適正供給液流量となるように水量調整装置１６ｓ，１６ｒによって供給液の水量が調整されて水スプレー装置６ｓ，６ｒによってシートへの湿潤化が行なわれる。これにより、表ライナ１及び裏ライナ２への十分な加湿が行なわれ、水分付与量の微調整を行なうことができるため、ダブルフェーサＢ直後の両面段ボールシート５の表ライナ１及び裏ライナ２の水分を正確に平衡水分に近い目標水分とすることができ、表ライナ１と裏ライナ２との水分差をほとんどなくすことができる。
【００５２】
これにより、加圧装置ｉ′がシート搬送方向に沿って離隔して複数配設して構成されている場合であっても、シートへの十分な加湿が行なえ、水分付与量の微調整が行なわれるため、表ライナ１と裏ライナ２とが同時に平衡温度，平衡水分に近づけられ、上下方向への反り変形を少なくすることができ、さらに、段ボールシート積載後の表ライナ１及び裏ライナ２の表面の周辺部と中央部との水分差が低減され、シート積載後から平衡水分に到達するまでの積載シート表面周辺部と中央部との間の伸張量もほぼ等しくなるため、シート周辺部の座屈変形は生じず、波上の経時反り変形も確実に抑制することができるという利点がある。
【００５３】
また、水スプレー装置６ｓ，６ｒによる水分付与量が目標水分を達成するための水分付与量よりも多くなったり、少なくなったりした場合であっても、シート水分を直接検出できるため、シートへの水分付与量を正確に調整することができ、シートの波状の経時反り変形を抑制可能となるという利点がある。
また、片面段ボールシート４と表ライナ１とが接着された後に水分付与が行なわれるため、伸縮量が変化した状態で接着されることがなく、反りの発生を確実に防止できるという利点がある。
【００５４】
次に、第２実施形態について説明する。
ここで、図７は、本発明の第２実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第２実施形態にかかるコルゲートマシンは、図７に示すように、第１実施形態のものに対し、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢと間に、一対の水スプレー装置６ｓ′，６ｒ′と、一対の水量調整装置１６ｓ′，１６ｒ′とを追加して構成される。
【００５５】
そして、これらの水量調整装置１６ｓ′，１６ｒ′は、ポンプ１５に接続されており、このポンプ１５から供給される水量を調整するようになっている。
ここで、追設した一対の水スプレー装置６ｓ′，６ｒ′は、表ライナ１側及び裏ライナ２側の水分レベルを幅方向均一に増加させるべく水分をシートに付与し、さらに表ライナ１及び裏ライナ２の幅方向への水分不足分を水スプレー装置６ｓ，６ｒにより供給するものとして機能する。
【００５６】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図７に示すように、コントローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測された片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測された表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データを取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００５７】
このとき、追設した一対の水スプレー装置６ｓ′，６ｒ′によって、表ライナ１側及び裏ライナ２側の水分レベルを幅方向均一に増加させるべく水分がシートに付与され、さらに表ライナ１及び裏ライナ２の幅方向への水分不足分が水スプレー装置６ｓ，６ｒにより供給される。
したがって、本発明の第２実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第１実施形態にかかるコルゲートマシンの効果に加え、マシン速度の増加によるシートへの水分付着量不足を解消できるという利点がある。また、スプレーによるシートへの水分付与方式を採用しているため、水分付与量の微調整ができ、シート幅方向に均一な水分付与が可能である。
【００５８】
次に、第３実施形態について説明する。
ここで、図８は、本発明の第３実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第３実施形態にかかるコルゲートマシンは、図８に示すように、上述の第１実施形態のものに対し、シートへの水分付与用の一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒに代えて、一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒを配置したものである。つまり、水スプレー装置６ｓ，６ｒに代えて、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間の片面段ボールシート４側と表ライナ１側とに水付けロール装置８ｓ，８ｒを配置したものである。
【００５９】
ここで、水付けロール装置（ロール装置）８ｓは、図８に示すように、水付けロール８ｓａ，８ｓｂと、水７ｓと、水かきブレード９ｓと、水付けロール８ｓａと水かきブレード９ｓとの間の隙間調整装置１０ｓとを備えて構成され、水付けロール８ｓａと水かきブレード９ｓとの間の隙間調整装置１０ｓにより水かきブレード９ｓを水付けロール８ｓａの半径方向に移動させ、水かきブレード９ｓと水付けロール８ｓａとの隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｓａ，８ｓｂの直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６０】
同様に、水付けロール装置（ロール装置）８ｒも、図８に示すように、水付けロール８ｒａ，８ｒｂと、水７ｒと、水かきブレード９ｒと、水付けロール８ｒａと水かきブレード９ｒとの間の隙間調整装置１０ｒとを備えて構成され、水付けロール８ｒａと水かきブレード９ｒとの間の隙間調整装置１０ｒにより水かきブレード９ｒを水付けロール８ｒａの半径方向に移動させ、水かきブレード９ｒと水付けロール８ｒａとの隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｒａ，８ｒｂの直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６１】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図８に示すように、コントローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側と表ライナ１側との目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測される片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測される表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データ（参考値）を取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００６２】
これにより、片面段ボールシート４側と表ライナ１側とに設置した一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒを用い、水かきブレード９ｓ，９ｒと水付けロール８ｓａ，８ｒａとの隙間調整を行なうことにより、この計算水分をシートへ付与することができる。
したがって、本発明の第３実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第１実施形態にかかるコルゲートマシンと同様の効果を奏するとともに、水分付着量のマシン速度依存性を減らすことができ、比較的大容量の一定水分を容易にシートへ付与することができるという利点がある。
【００６３】
次に、第４実施形態について説明する。
ここで、図９は、本発明の第４実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第４実施形態にかかるコルゲートマシンは、図９に示すように、上述の第３実施形態のものに対し、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間の一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒの下流側に、さらに１対の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′を追加して構成される。
【００６４】
この追設した一対の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′は、既設の一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒと同様に構成される。これらの一対の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′は、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との水分レベルを幅方向均一に増加させるための水分をシートに付与し、既設の水付けロール装置８は、さらに表・裏ライナの不足水分を幅方向均一に増加させるものとして機能する。
【００６５】
ここで、水付けロール装置（ロール装置）８ｓ′は、図９に示すように、水付けロール８ｓａ′，８ｓｂ′と、水７ｓ′と、水かきブレード９ｓ′と、水付けロール８ｓａ′と水かきブレード９ｓ′との間の隙間調整装置１０ｓ′とを備えて構成され、水付けロール８ｓａ′と水かきブレード９ｓ′との間の隙間調整装置１０ｓ′により水かきブレード９ｓ′を水付けロール８ｓａ′の半径方向に移動させ、水かきブレード９ｓと水付けロール８ｓａとの隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｓａ′，８ｓｂ′の直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６６】
同様に、水付けロール装置（ロール装置）８ｒ′も、図９に示すように、水付けロール８ｒａ′，８ｒｂ′と、水７ｒ′と、水かきブレード９ｒ′と、水付けロール８ｒａ′と水かきブレード９ｒ′との間の隙間調整装置１０ｒ′とを備えて構成され、水付けロール８ｒａ′と水かきブレード９ｒ′との間の隙間調整装置１０ｒ′により水かきブレード９ｒ′を水付けロール８ｒａ′の半径方向に移動させ、水かきブレード９ｒ′と水付けロール８ｒａ′との隙間を調整することにより、シートへの水分付与量を調整するものである。なお、水付けロール８ｒａ′，８ｒｂ′の直径は、水分付加量に応じて、適宜変更可能である。
【００６７】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化制御装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図９に示すように、コントローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測される片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測される表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データ（参考値）を取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００６８】
このとき、追設した水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′によって、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との水分レベルを幅方向均一に増加させるための水分がシートに付与され、既設の水付けロール装置８ｓ′，８ｒ′は、さらに表ライナ１及び裏ライナ２の不足水分を幅方向均一に増加させる。
したがって、本発明の第４実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第３実施形態に示す効果に加え、より大量の水分付与が可能となるという利点がある。
【００６９】
次に、第５実施形態について説明する。
ここで、図１０は、本発明の第５実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図を示している。
本第５実施形態にかかるコルゲートマシンは、図１０に示すように、上述の第４実施形態のものに対し、ヒーティング部ＡＡとクーリング部ＢＢとの間の既設の一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒの下流側に、さらに一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒを追加して構成される。
【００７０】
ここで、一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒは、上述の第４実施形態にかかる一対の水付けロール装置８ｓ，８ｒと同様に構成される。これらの水付けロール装置８ｓ，８ｒは、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との間の水分レベルがシート幅方向に均一に増加するように水分をシートに付与するものである。
また、一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒは、上述の第１実施形態にかかる一対の水スプレー装置６ｓ，６ｒと同様に構成される。これらの水スプレー装置６ｓ，６ｒは、表ライナ１及び裏ライナ２のシート幅方向の不足水分を微調整しながら供給するものである。
【００７１】
次に、経時反り変形を防止するためのシート湿潤化装置の制御プロセスを以下に示す。
はじめに、図１０に示すように、コンローラ１７で、クーリング部ＢＢの直下流側の片面段ボールシート４側及び表ライナ１側の目標水分を設定するとともに、水分センサ１４ｓによって計測される片面段ボールシート４側の水分計測値、水分センサ１４ｒによって計測される表ライナ１側の水分計測値、生産管理装置１９からの表ライナ１及び裏ライナ２の坪量データ及びマシン速度データ（参考値）を取り込み、目標水分にするための両面段ボールシート５への水分付与量を計算する。
【００７２】
このとき、水付けロール装置８ｓ，８ｒによって、片面段ボールシート４側と表ライナ１側との間の水分レベルをシート幅方向に均一に増加させるように水分がシートに付与されるとともに、水スプレー装置６ｓ，６ｒによって、表ライナ１及び裏ライナ２のシート幅方向の不足水分が微調整しながら供給される。
したがって、本発明の第５実施形態にかかるコルゲートマシンによれば、上述の第４実施形態に示す効果に加え、水付けロール装置８ｓ，８ｒによってシート幅方向の水分を均一に増加させたうえで、水分スプレー装置６ｓ，６ｒによってシート幅方向の不足水分を微調整して補うことができるという利点がある。
【００７３】
なお、本第５実施形態にかかるコルゲートマシンでは、シート搬送方向上流側に水付けロール装置８を、シート搬送方向下流側に水スプレー装置を設けるようにしているが、これに限られるものではなく、シート搬送方向上流側に水スプレー装置を、シート搬送方向下流側に水付けロール装置８を設けるようにしても良い。
【００７４】
なお、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンは、段ボールシートとして両面段ボールシートを製造するものとして構成したが、これに限られるものではなく、例えば複両面段ボールシート，複々両面段ボールシート，あるいはそれ以上の層数からなる両面段ボールシートを製造するものであっても良い。
また、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンにおける段ボール湿潤化装置の制御プロセスは、上述のものに限られるものではない。
【００７５】
また、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンでは、加圧装置ｉ′を、スプリング１３′を介して懸吊された押さえ板１３を幅方向に並設した構造のものとして構成しているが、加圧装置ｉ′はこれに限られるものではなく、エアー加圧方式のものでも良い。
また、上述の各実施形態にかかるコルゲートマシンでは、シート湿潤化装置をクーリング部ＢＢの上流側に設けているが、シート湿潤化装置の位置はヒーティング部ＡＡの下流側であって、かつ水分センサの上流側であれば良く、例えばクーリング部ＢＢの下流側に設けても良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１，８記載の本発明のコルゲートマシンによれば、水分センサによって段ボールシートの表ライナ及び裏ライナの含水分状態が計測され、この計測情報に基づいてシート湿潤化装置によってシートへの湿潤化が行なわれるため、ダブルフェーサ直後の段ボールシートの表ライナ側と裏ライナ側の水分を正確に平衡水分に近い目標水分とすることができる。
【００７７】
これにより、加圧装置がシート搬送方向に沿って離隔して複数配設されており、ダブルフェーサの直下流側の両面段ボールシートがより高温・低水分傾向となる場合であっても、シートへの十分な加湿が行なえ、水分付与量の微調整を行なうことができ、これにより経時反り変形を確実に抑制することができるという利点がある。
【００７８】
請求項２記載の本発明のコルゲートマシンによれば、水スプレー装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、表・裏ライナ幅方向の不足水分を供給することができる。これにより、シートへの水分付与量の微調整、シート幅方向への均一な水分付与が可能となるという利点がある。
請求項３記載の本発明のコルゲートマシンによれば、１セットの水スプレー装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、もう１セットの水スプレー装置で表ライナ及び裏ライナ幅方向の不足水分を供給することができる。これにより、マシン速度の増加によるシートへの水分付着量不足を解消でき、水分付与量の微調整、幅方向への均一な水分付与が可能となるという利点がある。
【００７９】
請求項４，７記載の本発明のコルゲートマシンによれば、シートへの水分付着量のマシン速度依存性は少なくなり、比較的大容量の一定水分量を容易にシートへ付着することができるという利点がある。
請求項５記載の本発明のコルゲートマシンによれば、１セットの水付けロール装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、もう１セットの水付けロール装置でさらにシートの水分レベルを均一に増加させることができる。これにより、シートへの水分付着量のマシン速度依存性は少なくなり、第容量の一定水分量を容易にシートへ付与することができるという利点がある。
【００８０】
請求項６記載の本発明のコルゲートマシンによれば、１セットの水付けロール装置でシートの水分レベルを均一に増加させ、もう１セットの水スプレー装置でさらにシートの幅方向不足水分を微調整しながら供給することができる。これにより、シートへの水分付着量のマシン速度依存性は減り、大容量の一定水分量を容易に微調整してシートへ付与することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンのヒーティング部を説明するための図であり、（ａ）はヒーティング部を拡大して示す側断面図、（ｂ）はヒーティング部の加圧装置を拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンを示す図であり、（ａ）は水分センサ、（ｂ）は水スプレー装置を備えるシート湿潤化装置をそれぞれ示している。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンのシート幅方向への水分付加量を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンのコントローラによる水量制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態にかかるコルゲートマシンにおけるシート温度及び水分の変化を説明するための図であり、（ａ）はコルゲートマシンの側断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すコルゲートマシンの各部に対応するシート温度及び水分を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態にかかるコルゲートマシンの側断面図である。
【図１１】従来のコルゲートマシンを示す側面図である。
【図１２】従来のコルゲートマシンのダブルフェーサを示す側面図である。
【図１３】従来のコルゲートマシンのスタッカ及び積載部を示す側面図である。
【図１４】従来のコルゲートマシンで製造され、積載部に積載された段ボールシートのライナ表面周辺部とライナ表面中央部との水分変化測定結果を示す図である。
【図１５】従来のコルゲートマシンで製造され、積載された段ボールシートを示す斜視図である。
【図１６】従来のコルゲートマシンにおけるシート湿潤化制御装置を示す図である。
【図１７】従来のコルゲートマシンにおけるシート湿潤化制御装置を示す図である。
【図１８】従来のコルゲートマシンにおけるシート湿潤化制御装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 表ライナ
２ 裏ライナ
３ 中芯
４ 片面段ボールシート
５，５′ 両面段ボールシート（段ボールシート）
６ｓ，６ｒ，６ｓ′，６ｒ′ 水スプレー装置（スプレー装置）
７ 水
８ 水付けロール装置（ロール装置）
８ａ 水付けロール
９ 水かきブレード
１０ 隙間調整装置
１１，１１′ バー
１２ フレーム
１３ 押さえ板
１４ｓ，１４ｒ 水分センサ
１５ ポンプ
１６ｓ，１６ｒ，１６ｓ′，１６ｒ′ 水量調整装置
１７ コントローラ
１８ プリセット装置
１９ 集中制御装置（生産管理装置）
Ａ１，Ａ２ シングルフェーサ
Ｂ ダブルフェーサ
Ｃ ドライエンド
Ｄ 積載部
ＡＡ ヒーティング部
ＢＢ クーリング部
ａ１，ａ２ 中芯原紙
ｂ１，ｂ２ 裏ライナ原紙
ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２，ｅ プレヒータ
ｆ 表ライナ原紙
ｇ 糊付装置
ｈ 熱板群
ｉ 加圧装置
ｊ 上コンベア
ｋ 下コンベア
ｌ スリッタスコアラ
ｍ カットオフ
ｎ スタッカ
ｏ ロール
ｐ シート送り装置
Claims (8)
- シート搬送方向に沿って直列状に並べられ互いに離隔して複数配設された加圧装置を備えるヒーティング部と該ヒーティング部の下流側に設けられるクーリング部とからなるダブルフェーサを備え、該ダブルフェーサで表ライナと芯紙と裏ライナとを貼り合わせて段ボールシートを製造するコルゲートマシンにおいて、
該表ライナ側及び該裏ライナ側にそれぞれ設けられ、該表ライナ及び該裏ライナの含水分状態を計測する水分センサと、
該表ライナ側及び該裏ライナ側にそれぞれ設けられ、該表ライナ及び該裏ライナの含水分状態を調整すべく直接水分を付与するシート湿潤化装置とを備え、
該シート湿潤化装置が、該ヒーティング部と該クーリング部との間であって、かつ該水分センサの上流側に設けられ、該水分センサからの計測情報に基づいて制御されることを特徴とする、コルゲートマシン。 - 該シート湿潤化装置が、スプレー装置を備えて構成されることを特徴とする、請求項１記載のコルゲートマシン。
- 該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用スプレー装置と、該水分レベル増加用スプレー装置の下流側に設けられ、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用スプレー装置とを備えて構成されることを特徴とする、請求項１記載のコルゲートマシン。
- 該シート湿潤化装置が、ロール装置を備えて構成されることを特徴とする、請求項１記載のコルゲートマシン。
- 該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用ロール装置と、該水分レベル増加用ロール装置の下流側に設けられ、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用ロール装置とを備えて構成されることを特徴とする、請求項１記載のコルゲートマシン。
- 該シート湿潤化装置が、一対の水分レベル増加用ロール装置と、シート幅方向の水分レベルを均一化させる一対の水分レベル均一化用スプレー装置とを備えて構成されることを特徴とする、請求項１記載のコルゲートマシン。
- 該ロール装置が、水付けロールと、水かきブレードと、該水付けロールと該水かきブレードとの間の隙間を調整する隙間調整装置とを備えることを特徴とする、請求項４記載のコルゲートマシン。
- 該シート湿潤化装置が、シート速度を考慮して該表ライナ及び該裏ライナへの水分付与量を求めることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコルゲートマシン。
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