JP4405644B2 - 段ボールの反り防止装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボールの反りを防止する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コルゲータにおいて、シングルフェーサで段付けされた中芯に裏ライナーを貼り合わされた片面段ボールは、下流側のダブルフェーサで片面段ボールにおける中芯に表ライナーが貼り合わされて両面段ボールが形成され、次工程でシート状に切断されて製品化された両面段ボールが積載される。
又、シングルフェーサとダブルフェーサの間には、シングルフェーサからダブルフェーサへ搬送する様に付設された(ブリッジと称する)コンベヤ上において、搬送方向で寄せ襞状に波折りされており、ブリッジの長さよりも波折りされた分だけの長さを余分に保持した状態で下流側のダブルフェーサへ搬送している。これにより、段ボール原紙を継ぎ足す場合において、コルゲータを停止しなくても、波折りされた長さ分をダブルフェーサへ搬送する様にして、新たな段ボール原紙を供給できる様にしている。
【0003】
ところで、両面段ボールの製造にあっては、製品後において生ずる反りを解決することが求められている。
製品後の反り発生は、表裏ライナーの含水率の差が大きな要因として挙げられ、そのため、従来から反りの無い製品を得るために、表裏ライナーの含水率を均一にして貼着する手法がとられているが、必ずしも反りを除去できるものでなかった。
それは製造過程で生ずる下記の残留応力に対応していなかったことに起因している。
即ち、シングルフェーサで貼り合わされる裏ライナーと中芯は、片段ボールの製造(シングルフェーサの出口)の直後では、裏ライナーと中芯が含水率の差を有していても、裏ライナーと中芯との貼着直後では変形していない。
【0004】
ところが、片段ボールがダブルフェーサへ搬送される過程(ブリッジ上)で、一体化された裏ライナーと中芯とにおいては、その親水性と毛管現象が相俟って両者の含水率が一定になる様に水分変動し、この水分変動が紙繊維の伸縮をもたらし変形を生じさせる。
この変形は、片面段ボールがシングルフェーサからダブルフェーサへの搬送ライン上において連続しているため、見た目上では変形が確認できないが、裏ライナーと中芯のどちらか一方、又は両方に残留応力が内在していることになる。
それで、ダブルフェーサにおいて、片面段ボールにおける裏ライナーと、表ライナーとを同じ含水率で貼り合わせた場合、製品化された両面段ボールにおける表裏ライナーでは大気中の湿度や温度等の関係で共に同じ水分変動を生ずる。
そうすると、中芯と表ライナーは、水分変動による形状変化を生じ、一方裏ライナーと中芯は、上記と同様な形状変化を生ずると共に、上記の残留応力による形状変化を生ずる。
してみれば、製品化された両面段ボールの反りの発生要因は、一方は1種、他方は同一種を含む2種であるから、製品は当然形状変化を生じて反ることとなる。
【0005】
この解決手段として、少なくとも同一含有水分の表ライナー及び裏ライナーと、中芯とを同時に貼着すれば、製品後における表裏ライナーは、大気中で同一の形状変化を生ずるため、即ち、表ライナーが上反りすれば裏ライナーは下反りし、逆に表ライナーが下反りすれば裏ライナーは上反りするため、中芯を介在して上下で一体化された表裏ライナーの形状変化は、相互に相殺されることとなり、変形しない両面段ボールが得られる。
しかしながら、上記の様に表裏ライナーと中芯を同時に貼着する方法を実行するためには、上記ブリッジを省いてシングルフェーサからダブルフェーサを直結することとなるため、この場合には段ボール原紙の継ぎ足す度にコルゲータを停止せねばならず、実現することが非常に困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、両面段ボールの製造ラインを変更することなく、製造ライン中で、シングルフェーサによって貼着された後の片面段ボールに上記残留応力が内在しない様に、裏ライナー及び中芯の含有水分をコントロールし、ダブルフェーサにおいて、貼着する表ライナーと片面段ボールにおける裏ライナーとの含水率を均一にして貼着することによって、反りの無い両面段ボールを製造することができる段ボールの貼合装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コルゲータにおけるシングルフェーサからダブルフェーサへの片面段ボール搬送ライン、並びにダブルフェーサへの表ライナー搬送ラインの夫々に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの含水率を調整する裏ライナー水分調整手段、中芯水分調整手段及び表ライナー水分調整手段を設け、シングルフェーサの片面段ボールの出口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯の夫々の含水率を検出する上流側水分センサーを設け、ダブルフェーサの片面段ボール及び表ライナーの入口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの夫々の含水率を検出する下流側水分センサーを設け、上流側水分センサー及び下流側水分センサーの計測値から、片面段ボールの上流における裏ライナーの含水率SLと中芯の含水率SMの差SL−SM、片面段ボールの下流における裏ライナーの含水率DLと中芯の含水率DMの差DL−DM、及び、表ライナーの含水率BLと片面段ボールの下流における中芯の含水率DMの差BL−DMを夫々演算する演算装置を設け、該演算装置の演算に基づいて、差SL−SMと差DL−DMとが同一となるように裏ライナー水分調整手及び中芯水分調整手段を制御すると共に、差DL−DMと差BL−DMとが同一となるように表ライナー水分調整手段を制御する装置を設けた段ボールの反り防止装置を提供することにより、上記課題を解決する。また、本発明は、コルゲータにおけるシングルフェーサからダブルフェーサへの片面段ボール搬送ライン、並びにダブルフェーサへの表ライナー搬送ラインの夫々に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの含水率を調整する裏ライナー水分調整手段、中芯水分調整手段及び表ライナー水分調整手段を設け、シングルフェーサの片面段ボールの出口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯の夫々の含水率を検出する上流側水分センサーを設け、ダブルフェーサの片面段ボール及び表ライナーの入口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの夫々の含水率を検出する下流側水分センサーを設け、上流側水分センサー及び下流側水分センサーによって、片面段ボールの上流における裏ライナーの含水率SL、片面段ボールの下流における裏ライナーの含水率DL、表ライナーの含水率BL、片面段ボールの上流における中芯の含水率SM、及び、片面段ボールの下流における中芯の含水率DMを計測し、含水率SL、含水率DL、及び含水率BLが同一となるように、裏ライナー水分調整手段及び表ライナー水分調整手段を制御すると共に、含水率SM及び含水率DMが同一となるように中芯水分調整手段を制御する装置を設けた段ボールの反り防止装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図1に本発明に係る段ボールの反り防止装置を装備したコルゲータの(一部を省略した)簡略図を示す。
コルゲータ1は、裏ライナーL1のロール原紙と、中芯L2のロール原紙及び表ライナーL3のロール原紙の夫々を支持した第1、第2及び第3原紙掛け(ミルロールスタンド)R1、R2、R3を設け、第1、第2原紙掛けR1、R2の間には、裏ライナーL1を調温する裏ライナープレヒータBHと、片面段ボールW1を製造するシングルフェーサ2を設置している。
シングルフェーサ2は、高温に保持されている上下一対の段ロール3、3aと、中芯L2に接着剤を塗布する第1グルーイングマシン4と、裏ライナーL1と中芯L2を貼合するプレスロール5とを設けている。
そして、段ロール3、3a間を第2原紙掛けR2から供給された中芯原紙が通過することにより、波形の段を有する中芯L2が形成され、中芯L2が下段ロール3aを周回する間に第1グルーイングマシン4によって接着剤が中芯L2の段頂に塗布され、この中芯L2は、プレスロール5の押圧により、裏ライナープレヒータBHで加熱調温された裏ライナーL1に加圧接合されて片面段ボールW1が形成される。
又、シングルフェーサ2及び第3原紙掛けR3の下流には、片面段ボールW1における中芯L2の段頂に接着剤を塗布する第2グルーイングマシン6及び両面段ボールW2を製造するダブルフェーサ7を上流より順に設置している。
図において、ダブルフェーサ7は、ヒーティングパート7aのみ示し、該ヒーティングパート7aに連続設置するクーリングパートを省略したが、ダブルフェーサ7の構成は、従来から知られているものと同様で、ヒーティングパート7aで片面段ボールW1と表ライナーL3が加熱されながら加圧接合されて両面段ボールW2が形成され、続くクーリングパートで冷却される様に成している。
又、ダブルフェーサ7から搬送される両面段ボールW2は、次工程の裁断装置(図示せず)により、シート状に切断され、この製品化された両面段ボールW2がスタッカ(図示せず)で積載される。
【0009】
そして、シングルフェーサ2からダブルフェーサ7への片面段ボール搬送ラインFCには、片面段ボールW1における裏ライナーL1及び中芯L2の含水率を調整する裏ライナー水分調整手段8及び中芯水分調整手段9を夫々設けている。又、ダブルフェーサ7への表ライナー搬送ラインSCには、表ライナーL3の含水率を調整する表ライナー水分調整手段10を設けている。
各水分調整手段8、9、10は、片面段ボールW1における裏ライナーL1及び中芯L2と、表ライナーL3に蒸気を吹き付けるモイスナー8a、9a、10aと、片面段ボールW1における裏ライナーL1及び中芯L2と、表ライナーL3を加熱するプレヒータ8b、9b、10bとから成り、いずれの水分調整手段8、9、10も、モイスナー8a、9a、10aの下流側にプレヒータ8b、9b、10bを配置している。
プレヒータ8b、9b、10bには、図2に示す様に、プレヒータ8b、9b、10bに対する片面段ボールW1における裏ライナーL1及び中芯L2と、表ライナーL3の接触長さN(加熱される面積)を調整する可動ローラ11、11a…が付設されている。
片面段ボール搬送ラインFC中には、シングルフェーサ2からダブルフェーサ7へ搬送するコンベヤ(ブリッジ)を付設しているが、図では省略している。
尚、モイスナー8a、9a、10a及びプレヒータ8b、9b、10bは、これらのいずれか一方又は両方が、コルゲータ1において、上記の各位置のいずれかに対応して既設されている場合は、不足するモイスナー8a、9a、10a又はプレヒータプレヒータ8b、9b、10bを設置するか、若しくは両者8a、9a、10a、8b、9b、10bが装備されている場合は、これらをそのまま利用すれば良い。
【0010】
又、シングルフェーサ2における片面段ボールW1の出口近傍には、片面段ボールW1における裏ライナーL1及び中芯L2の夫々の含水率を検出する上流側水分センサー12を設けている。
又、ダブルフェーサ7における片面段ボールW1及び表ライナーL3の入口近傍には、片面段ボールW1における裏ライナーL1及び中芯L2と表ライナーL3の夫々の含水率を検出する下流側水分センサー13を設けている。
この上流側及び下流側水分センサー12、13は、近赤外線による非接触で水分率を計測する装置であり、上流側水分センサー12において、裏ライナーL1及び中芯L2の含水率SL、SMを検出するものを裏ライナー上流センサー12a及び中芯上流センサー12bと夫々称し、又下流側水分センサー13において、裏ライナーL1、中芯L2及び表ライナーL3の含水率DL、DM、BLを検出するものを裏ライナー下流センサー13a、中芯下流センサー13b及び表ライナーセンサー13cと夫々称する。
【0011】
上流側及び下流側水分センサー12、13は、図示しない演算装置を介して、裏ライナー及び中芯水分調整手段8、9と、表ライナー水分調整手段10の制御装置(図示せず)に接続されている。演算装置は、上流側及び下流側水分センサー12、13の計測値から、片面段ボールW1の上流における裏ライナーL1と中芯L2の含水率SL、SMの差(SL−SM)に対し、片面段ボールW1の下流における裏ライナーL1と中芯L2の含水率DL、DMの差(DL−DM)が同一となる第1演算値X1と、片面段ボールW1の下流における裏ライナーL1と中芯L2の含水率DL、DMの差(DL−DM)に対し、表ライナーL3と片面段ボールW1の下流における中芯L2の含水率BL、DMの差(BL−DM)が同一となる第2演算値Y1とを夫々演算処理する様に設定されている。
即ち、SL−SM=DL−DM=X1
DL−DM=BL−DM=Y1、故にDL=BL=Y1
制御装置は、第1演算値X1に基づいて裏ライナー及び中芯水分調整手段8、9を制御すると共に、第2演算値Y1に基づいて表ライナー水分調整手段10を制御する様に設定されている。
【0012】
従って、コルゲータ1の製造ラインにおいて、片面段ボールW1の下流側では、裏ライナーL1と中芯L2の含水率の差(DL−DM)が、上流側の裏ライナーL1と中芯L2の含水率の差(SL−SM)と同一となる様に、モイスナー8a、9a及びプレヒータ8b、9bによって、片面段ボールW1の下流における裏ライナーL1と中芯L2の夫々が加湿又は加熱される。
これにより、製造ライン中で、シングルフェーサ2によって形成された後の片面段ボールW1に、上述した残留応力が内在しない様に、裏ライナーL1及び中芯L2の含有水分をコントロールしている。
一方、表ライナーL3は、これと片面段ボールW1の下流における中芯L2の含水率の差(BL−DM)が、下流の裏ライナーL1と中芯L2の含水率の差(DL−DM)と同一となる様に、即ち表ライナーL3の含水率BLが下流の裏ライナーL1の含水率DLと同一となる様に、モイスナー10a及びプレヒータ10bによって加湿又は加熱される。
これにより、ダブルフェーサ7において、表ライナーL3と片面段ボールW1における裏ライナーL1とは、夫々の含水率BL、DLが均一な状態で貼着される。
【0013】
尚、制御装置により作動する各水分調整手段8、9、10によって、裏ライナーL1、中芯L2及び表ライナーL3の含水率を上げるには、モイスナー8a、9a、10aで蒸気を吹き付けると共に、プレヒータ8b、9b、10bにおける可動ローラー11、11a…によって、プレヒータ8b、9b、10bに対する裏ライナーL1、中芯L2及び表ライナーL3の接触長さNを短くする様に成している。
一方、裏ライナーL1、中芯L2及び表ライナーL3の含水率を下げるには、プレヒータ8b、9b、10bにおける可動ローラー11、11a…によって、プレヒータ8b、9b、10bに対する裏ライナーL1、中芯L2及び表ライナーL3の接触長さNを長くする様に成している。
【0014】
次に、上記と同一の装備からなる反り防止装置の変形例について、以下説明する。この反り防止装置1にあっては、演算装置が、上流側及び下流側水分センサー12、13の計測値から、片面段ボールW1の上流における裏ライナーL1の含水率SLと、片面段ボールW1の下流における裏ライナーL1の含水率DLと表ライナーL3の含水率BLの夫々とが同一(SL=DL=BL)となる第1演算値X2と、片面段ボールW1の上流における中芯L2の含水率SMと、片面段ボールW1の下流における中芯L2の含水率DMが同一(SM=DM)となる第2演算値Y2とを夫々演算処理する様に設定されている。そして、制御装置は第1演算値X2に基づいて裏ライナー及び表ライナー水分調整手段8、10を制御すると共に、第2演算値Y2に基づいて中芯水分調整手段9を制御する様に設定されている。
【0015】
従って、コルゲータ1の製造ラインにおいて、片面段ボールW1の下流における裏ライナーL1と、表ライナーL3の含水率DL、BLが、上流側の裏ライナーL1の含水率SLと同一(SL=DL=BL)となる様に、モイスナー8a、10a及びプレヒータ8b、10bによって、片面段ボールW1の下流における裏ライナーL1と表ライナーL3の夫々が加湿又は加熱される。
一方、片面段ボールW1の下流における中芯L2の含水率DMが、上流における中芯L2の含水率SMと同一(SM=DM)となる様に、モイスナー9a及びプレヒータ9bによって加湿又は加熱される。
これにより、下流側の片面段ボールW1における裏ライナーL1と中芯L2の含水率DL、DMは、上流側の片面段ボールW1における裏ライナーL1と中芯L2の含水率SL、SMの夫々と同一に設定されるため、上述した残留応力が内在しない。
更に、表ライナーL3の含水率BLが、下流側の片面段ボールW1における裏ライナーL1の含水率DLと同一なため、ダブルフェーサ7において、表ライナーL3と片面段ボールW1における裏ライナーL1とは、夫々の含水率BL、DLが均一な状態で貼着される。
【0016】
【発明の効果】
要するに請求項1記載の発明では、上流側及び下流側水分センサー12、13の計測値から演算装置により第1演算値X1と第2演算値Y1を演算処理し、第1演算値X1に基づいて裏ライナー及び中芯水分調整手段8、9を制御する様に成したので、コルゲータ1の製造ラインにおいて、片面段ボールW1の下流側における裏ライナーL1と中芯L2の含水率の差(DL−DM)を、上流側の裏ライナーL1と中芯L2の含水率の差(SL−SM)と同一にでき、従来の様に、片段ボールW1がダブルフェーサへ搬送される過程で、裏ライナーL1と中芯L2の間で生ずる水分変動がもたらす残留応力を内在させない。又、第2演算値Y1に基づいて表ライナー水分調整手段10を制御する様に成したので、表ライナーL3の含水率BLを下流の裏ライナーL1の含水率DLと同一にでき、ダブルフェーサ7において、上記の様に残留応力を内在しない片面段ボールW1に対し、その裏ライナーL1と同一の含水率(BL=DL)で以て表ライナーL3を片面段ボールW1に貼り合わせることができる。このため、ダブルフェーサ7を経てシート化された製品(両面段ボールW2)において、裏ライナーL1と中芯L2の間での水分変動による形状変化と、表ライナーL3と中芯L2の間での水分変動による形状変化を生じても、中芯L2に対する裏ライナーL1の変形と、中芯L2に対する表ライナーL3の変形は、相反方向に変形、即ち裏ライナーL1が上反りすれば、表ライナーL3が下反りし、逆に裏ライナーL1が下反りすれば、表ライナーL3が上反りするため、中芯L2を介して上下で一体化された裏ライナーL1と表ライナーL3の形状変化は、相互に相殺されることとなり、結果的に製品は反りを生じない平坦状態を維持できる。
【0017】
又、請求項2記載の発明では、上流側及び下流側水分センサー12、13の計測値から演算装置により第1演算値X2と第2演算値Y2を演算処理し、第1演算値X2に基づいて裏ライナー及び表ライナー水分調整手段8、10を制御する様に成したので、下流側の片面段ボールW1における裏ライナーL1と中芯L2の含水率DL、DMを、上流側の片面段ボールW1における裏ライナーL1と中芯L2の含水率SL、SMの夫々と同一にでき、上記と同様に裏ライナーL1と中芯L2の一方又は両方に残留応力を内在させない。又、第2演算値Y2に基づいて中芯水分調整手段9を制御する様に成したので、下流側の片面段ボールW1における裏ライナーL1の含水率DLと表ライナーL3の含水率BLを同一にでき、上記と同様に製品に反りを生じさせず、平坦状態を維持させることができる等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る反り防止装置を設置したコルゲータの簡略図である。
【図2】プレヒータの簡略拡大図である。
【符号の説明】
1 コルゲータ
2 シングルフェーサ
7 ダブルフェーサ
8 裏ライナー水分調整手段
9 中芯水分調整手段
10 表ライナー水分調整手段
12 上流側水分センサー
13 下流側水分センサー
FC 片面段ボール搬送ライン
SC 表ライナー搬送ライン
L1 裏ライナー
L2 中芯
L3 表ライナー
W1 片面段ボール
X 第1演算値
Y 第2演算値
Claims (2)
- コルゲータにおけるシングルフェーサからダブルフェーサへの片面段ボール搬送ライン、並びにダブルフェーサへの表ライナー搬送ラインの夫々に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの含水率を調整する裏ライナー水分調整手段、中芯水分調整手段及び表ライナー水分調整手段を設け、シングルフェーサの片面段ボールの出口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯の夫々の含水率を検出する上流側水分センサーを設け、ダブルフェーサの片面段ボール及び表ライナーの入口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの夫々の含水率を検出する下流側水分センサーを設け、上流側水分センサー及び下流側水分センサーの計測値から、片面段ボールの上流における裏ライナーの含水率SLと中芯の含水率SMとの差SL−SM、片面段ボールの下流における裏ライナーの含水率DLと中芯の含水率DMとの差DL−DM、及び、表ライナーの含水率BLと片面段ボールの下流における中芯の含水率DMとの差BL−DMを夫々演算する演算装置を設け、該演算装置の演算に基づいて、差SL−SMと差DL−DMとが同一となるように裏ライナー水分調整手段及び中芯水分調整手段を制御すると共に、差DL−DMと差BL−DMとが同一となるように表ライナー水分調整手段を制御する装置を設けたことを特徴とする段ボールの反り防止装置。
- コルゲータにおけるシングルフェーサからダブルフェーサへの片面段ボール搬送ライン、並びにダブルフェーサへの表ライナー搬送ラインの夫々に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの含水率を調整する裏ライナー水分調整手段、中芯水分調整手段及び表ライナー水分調整手段を設け、シングルフェーサの片面段ボールの出口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯の夫々の含水率を検出する上流側水分センサーを設け、ダブルフェーサの片面段ボール及び表ライナーの入口近傍に、片面段ボールにおける裏ライナー及び中芯と表ライナーの夫々の含水率を検出する下流側水分センサーを設け、上流側水分センサー及び下流側水分センサーによって、片面段ボールの上流における裏ライナーの含水率SL、片面段ボールの下流における裏ライナーの含水率DL、表ライナーの含水率BL、片面段ボールの上流における中芯の含水率SM、及び、片面段ボールの下流における中芯の含水率DMを計測し、含水率SL、含水率DL、及び含水率BLが同一となるように、裏ライナー水分調整手段及び表ライナー水分調整手段を制御すると共に、含水率SM及び含水率DMが同一となるように中芯水分調整手段を制御する装置を設けたことを特徴とする段ボールの反り防止装置。
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