JP5976499B2 - シングルフェーサ及び段ボールシートの製造装置並びにシングルフェーサの段成形方法 - Google Patents

シングルフェーサ及び段ボールシートの製造装置並びにシングルフェーサの段成形方法 Download PDF

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Description

本発明は、波形加工された中芯にライナを貼合わせて片面段ボールシートを製造するシングルフェーサ、波形加工された中芯の両側にライナを貼合わせて両面段ボールシートを製造する段ボールシートの製造装置、シングルフェーサの段成形方法に関するものである。
段ボールシートの製造装置としてのコルゲートマシンは、片面段ボールシートを形成するシングルフェーサと、片面段ボールシートに表ライナ紙を貼合わせて両面段ボールシートを形成するダブルフェーサとを備えている。シングルフェーサは、ミルロールスタンドから供給された芯紙(中芯)を波形に加工し、別のミルロールスタンドから供給される裏ライナを貼合せて片面段ボールシートを形成する。このシングルフェーサで形成された片面段ボールシートは、下流側に設けられるブリッジへ送られ、ここで貯留されながら下流のダブルフェーサにその速度に合わせて送られる。ダブルフェーサは、ブリッジから送られる片面段ボールシートに、別途設けられているミルロールスタンドから送られる表ライナを貼合わせて両面段ボールシートを形成する。このダブルフェーサを通過した両面段ボールシートは、スリッタスコアラにより搬送方向に所定のスリットや罫線が入れられた後、カットオフ装置により幅方向に切断されて段ボールシートとされ、スタッカに積上げられて順次排出される。
この場合、シングルフェーサにて、ミルロールスタンドは、両側にそれぞれ芯紙がロール状に巻かれたロール紙を保持しており、その上方に紙継ぎを行なうスプライサが設けられている。そのため、一方のロール紙が残り少なくなると、スプライサにより他方のロール紙を紙継ぎし、ミルロールスタンドから下流側へ向けて連続的に芯紙を繰り出し可能としている。そして、裏ライナが加圧ベルトと上段ロールとのニップ部に移送される一方、芯紙が上段ロールと下段ロールとの噛み合い部で波状に加工され、段の各頂部に糊付けされた後に加圧ベルトと上段ロールとのニップ部に移送されることで、この波形の芯紙が中芯として裏ライナに貼り合わされて片面段ボールシートが形成される。
ところで、スプライサにより一方の芯紙の後端部に他方の芯紙の先端部が重ね合されて接続されると、芯紙は紙継ぎ部の厚さが2倍となって強度が高くなる。そのため、芯紙の紙継ぎ部がシングルフェーサにおける上下の段ロール間に噛み込まれたとき、芯紙(紙継ぎ部)が波形に加工されるものの、高い強度のために各段ロールが離間する方向に移動しやすく、紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍で芯紙の波形高さが不揃いとなる。すると、不揃いの波形に加工された芯紙は、糊付けロールによる段の各頂部への糊付けが不十分となり、また、貼り合わされる裏ライナとの間に隙間が生じやすくなり、その結果、部分的な接着不良が生じてしまう。
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載されたシングルフェーサは、芯紙の紙継ぎ部が上下の段ロールに到達するタイミングを検出し、紙継ぎ部が段ロールに到達したタイミングで、加圧装置の加圧力を所定の時間だけ増大することにより、紙継ぎ部が段間に噛み込まれたときに、加圧装置で加圧された段ロールが逃げるのを防止し、芯紙の紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍で、ライナ紙との接着不良の原因となる段ロールによる波形成形の波高さに不揃いが生じないようにしたものである。
特開2009−023311号公報
上述した従来のシングルフェーサにあっては、紙継ぎ位置から入側固定ロールまでの距離と、出側固定ロールから段ロールまでの距離を加えた芯紙の不変送給距離を設定し、紙継ぎ信号が入力されたときのアキュームレート長さを加算して芯紙の全送給距離を算出し、この全送給距離を送給速度で除算して所要時間を算出し、この所要時間に基づいて紙継ぎ部の段ロールへの到達時刻を算出している。
このようにロール紙の全送給距離がわかれば、紙継ぎ部の段ロールへの到達時刻がわかるものの、芯紙の紙継ぎが行われるとき、その紙継ぎ開始直前にダンサロールが躍ると、予め決まっている全送給距離、つまり、ロール紙の長さがぶれ、紙継ぎ部の到達時刻がずれてしまう。結果として、芯紙における不揃いの波形加工を防止することができず、部分的な接着不良も防止することが困難となる。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、紙継ぎ信号により上下の段ロールによる波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、ライナとの接着不良を抑制することができるシングルフェーサ及び段ボールシートの製造装置並びにシングルフェーサの段成形方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明のシングルフェーサは、互いに噛合する波形外周面を有して芯紙を波形加工可能な上下の段ロールと、波形加工された前記芯紙の段頂部に糊を塗布する糊付け装置と、糊付け後の前記芯紙とライナとを前記上下の段ロールのいずれか一方と共に加圧して接合する加圧ベルトと、前記上下の段ロールによる前記芯紙の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置と、前記芯紙の紙継ぎをした紙継ぎ信号に基づいて前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加させる制御装置と、を備えることを特徴とするものである。
従って、芯紙は、上下の段ロールにより波形加工され、糊付け装置により段頂部に糊が塗布され、ライナと共に加圧ベルトと段ロールにより加圧されることで接合される。このとき、制御装置は、紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置を制御し、上下の段ロールによる芯紙の加圧力を増加させる。そのため、上下の段ロールが芯紙の紙継ぎ部を波形加工するとき、各段ロールが離間する方向に移動することが抑制され、紙継ぎ部及びこの紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍における芯紙を適正な波形高さに加工することができる。その結果、紙継ぎ信号により上下の段ロールによる波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、ライナとの接着不良を抑制することができる。
本発明のシングルフェーサでは、旧芯紙と新芯紙の紙継ぎ処理を行う紙継ぎ装置を有し、前記制御装置は、前記紙継ぎ装置から前記紙継ぎ信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加させることを特徴としている。
従って、制御装置は、紙継ぎ装置から紙継ぎ信号が入力されると、上下の段ロールによる芯紙の加圧力を増加させるため、芯紙の紙継ぎ部が上下の段ロールの噛み合い部に到達したとき、上下の段ロールによる加圧力が既に増加されており、上下の段ロールにおける加圧力の増加が遅れることはなく、上下の段ロールは、芯紙の紙継ぎ部を適正な加圧力で加圧して波形加工することができる。
本発明のシングルフェーサでは、前記制御装置は、前記芯紙の紙継ぎ部が前記上下の段ロールを通過した紙継ぎ部通過信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させることを特徴としている。
従って、制御装置は、紙継ぎ部通過信号が入力されると、上下の段ロールによる芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させるため、段ロールの大きな加圧力による芯紙の加工領域を必要最小限に留めることで、段ロールの負荷を軽減して耐久性を向上することができる。
本発明のシングルフェーサでは、前記上下の段ロールより前記芯紙の流れ方向の下流側に前記紙継ぎ部を検出するセンサが設けられ、前記制御装置は、前記センサから前記紙継ぎ部通過信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させることを特徴としている。
従って、上下の段ロールより下流側に紙継ぎ部を検出するセンサを設け、制御装置は、このセンサから紙継ぎ部通過信号が入力されると、上下の段ロールによる芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させるため、紙継ぎ部が上下の段ロールを通過したことを適切に検出するため、段ロールにおける加圧力調整制御の信頼性を向上することができる。
本発明のシングルフェーサでは、前記芯紙は、前記紙継ぎ部に検出部が固定され、前記センサは、前記検出部を検出することで前記紙継ぎ部を検出することを特徴としている。
従って、センサは、紙継ぎ部に固定された検出部を検出することで、紙継ぎ部が上下の段ロールを通過したことを把握することとなり、段ロールにおける加圧力調整制御の信頼性を向上することができる。
本発明のシングルフェーサでは、前記制御装置は、前記紙継ぎ信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を予め設定された所定の変化率で増加させることを特徴としている。
従って、上下の段ロールによる芯紙の加圧力が所定の変化率で増加するため、芯紙に対する急激な加圧力が増大を防止することができ、芯紙の損傷を抑制することができる。
また、本発明の段ボールシートの製造装置は、波形加工された芯紙に第2ライナ(例えば、裏ライナ)を貼合わせて片面段ボールシートを製造するシングルフェーサと、前記シングルフェーサで製造される片面段ボールシートにおける芯紙側に第1ライナ(例えば、表ライナ)を貼合わせて両面段ボールシートを製造するダブルフェーサと、を備える段ボールシートの製造装置において、前記シングルフェーサとして前記請求項1から6のいずれか一つのシングルフェーサが適用される、ことを特徴とするものである。
従って、シングルフェーサは、波形加工された中芯に第2ライナを貼合わせて片面段ボールシートを製造し、ダブルフェーサは、シングルフェーサで製造される片面段ボールシートにおける中芯側に第1ライナを貼合わせて両面段ボールシートを製造する。このとき、シングルフェーサにて、芯紙は、上下の段ロールにより波形加工され、糊付け装置により段頂部に糊が塗布され、ライナと共に加圧ベルトと段ロールにより加圧されることで接合される。このとき、制御装置は、紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置を制御し、上下の段ロールによる芯紙の加圧力を増加させる。そのため、上下の段ロールが芯紙の紙継ぎ部を波形加工するとき、各段ロールが離間する方向に移動することが抑制され、紙継ぎ部及びこの紙継ぎ部の近傍における芯紙を適正な波形高さに加工することができる。その結果、紙継ぎ信号により上下の段ロールによる波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、ライナとの接着不良を抑制することができる。
また、本発明のシングルフェーサの段成形方法は、スプライサにより芯紙の紙継ぎを行う工程と、紙継ぎ信号を制御装置に入力する工程と、前記紙継ぎ信号に基づいて上下段ロールの加圧力を増加する工程と、加圧力が増加された前記上下段ロールにより紙継ぎ部を段成形する工程と、を有することを特徴とするものである。
従って、紙継ぎ信号により上下の段ロールによる波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、ライナとの接着不良を抑制することができる。
本発明のシングルフェーサの段成形方法では、前記紙継ぎ部が前記上下段ロールを通過した後に前記上下段ロールの加圧力を減少する工程を設けることを特徴としている。
従って、段ロールの大きな加圧力による芯紙の加工領域を必要最小限に留めることで、段ロールの負荷を軽減して耐久性を向上することができる。
本発明のシングルフェーサ及び段ボールシートの製造装置並びにシングルフェーサの段成形方法によれば、芯紙の紙継ぎを実行する紙継ぎ信号に基づいて上下の段ロールによる芯紙の加圧力を増加させるので、紙継ぎ信号により上下の段ロールによる波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部と紙継ぎ部に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、ライナとの接着不良を抑制することができる。
図1は、本発明の実施例1に係る段ボールシートの製造装置の概略図である。 図2は、実施例1のシングルフェーサにおけるミルロールスタンド及びスプライサを表す概略図である。 図3は、実施例1のシングルフェーサを表す概略図である。 図4−1は、中芯における紙継ぎ部を表す概略図である。 図4−2は、従来の中芯における紙継ぎ部の波形加工状態を表す概略図である。 図4−3は、従来の中芯と裏ライナとの貼り合わせ状態を表す概略図である。 図5−1は、実施例1の中芯における紙継ぎ部の波形加工状態を表す概略図である。 図5−2は、実施例1の中芯と裏ライナとの貼り合わせ状態を表す概略図である。 図6は、本発明の実施例2に係るシングルフェーサを表す概略図である。 図7は、本発明の実施例2のシングルフェーサにおける加圧状態を表すタイムチャートである。
以下に添付図面を参照して、本発明のシングルフェーサ及び段ボールシートの製造装置並びにシングルフェーサの段成形方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
図1は、本発明の実施例1に係る段ボールシートの製造装置の概略図、図2は、実施例1のシングルフェーサにおけるミルロールスタンド及びスプライサを表す概略図、図3は、実施例1のシングルフェーサを表す概略図、図4−1は、中芯における紙継ぎ部を表す概略図、図4−2は、従来の中芯における紙継ぎ部の波形加工状態を表す概略図、図4−3は、従来の中芯と裏ライナとの貼合わせ状態を表す概略図、図5−1は、実施例1の中芯における紙継ぎ部の波形加工状態を表す概略図、図5−2は、実施例1の中芯と裏ライナとの貼合わせ状態を表す概略図である。
実施例1において、図1に示すように、段ボールシートの製造装置としてのコルゲートマシン10は、波形加工された中芯(芯紙)Bに第2ライナとして、例えば、裏ライナCを貼合わせて片面段ボールシートDを製造するシングルフェーサ25と、シングルフェーサ25で製造される片面段ボールシートDにおける中芯B側に第1ライナとして、例えば、表ライナAを貼合わせて両面段ボールシートEを製造するダブルフェーサ34とを有している。
また、コルゲートマシン10は、シングルフェーサ25の他に、中芯Bのミルロールスタンド21及びプレヒータ(予熱装置)22と、裏ライナCのミルロールスタンド23及びプレヒータ(予熱装置)24と、ブリッジ26とを有している。また、コルゲートマシン10は、ダブルフェーサ34の他に、表ライナAのミルロールスタンド31と、プレヒータ(予熱装置)32と、グルーマシン33と、ロータリシャ35と、スリッタスコアラ36と、カットオフ37と、スタッカ38とを有している。
ミルロールスタンド21は、両側にそれぞれ中芯Bが形成される芯紙がロール状に巻かれたロール紙が装着されており、その上方には、紙継ぎを行なうスプライサ(紙継ぎ装置)21aが設けられている。一方のロール紙から給紙されている場合に、他方のロール紙が装着され、紙継ぎ準備がなされる。一方のロール紙の原紙が残り少なくなると、スプライサ21aにより他方のロール紙の原紙に紙継ぎされる。そして、他方のロール紙から原紙が供給されている間に、一方のロール紙が装着され紙継ぎ準備がなされる。このようにして、原紙は順次紙継ぎされミルロールスタンド21から下流側へ向けて連続的に繰り出されることになる。
一方、ミルロールスタンド23は、両側にそれぞれ裏ライナCがロール状に巻かれたロール紙が装着されており、その上方には、紙継ぎを行なうスプライサ23aが設けられている。一方のロール紙から給紙されている場合に、他方のロール紙が装着され、紙継ぎ準備がなされる。一方のロール紙の原紙が残り少なくなると、スプライサ23aにより他方のロール紙の原紙に紙継ぎされる。そして、他方のロール紙から原紙が供給されている間に、一方のロール紙が装着され紙継ぎ準備がなされる。このようにして、原紙は順次紙継ぎされミルロールスタンド23から下流側へ向けて連続的に繰り出されることになる。
以下、このミルロールスタンド21,23は、ほぼ同様の構成をなしており、ここでは、中芯Bに対応したミルロールスタンド21について詳細に説明する。ミルロールスタンド21において、図2に示すように、スタンド71の両側に一対のロール支持アーム72a,72bが設けられ、それぞれロール紙B1,B2を回転自在に支持可能となっている。ロール紙B1,B2は、所定長さの芯紙がロール状に巻かれたものであり、後述する上下の段ロール44,45に加工されて波形の中芯Bとなる。この場合、一方のロール支持アーム72aに支持されたロール紙B1が繰り出し供給し、他方のロール支持アーム72bがロール紙B2を紙継ぎ待機状態としている。
スプライサ21aは、ヘッダ73に下方から左右一対の導入ロール74a,74b、左右一対のナイフ75a,75b、左右一対の圧着バー76a,76bが上方に向かって配置されると共に、その上方にニップロール77aと加速ロール77bが対向して装着されている。この場合、導入ロール74a,74b同士、ナイフ75a,75b同士、圧着バー76a,76b同士は、互いに接近離反自在に設けられている。また、ニップロール77aが加速ロール77bに対して接近離反自在に設けられている。そして、ニップロール77aと加速ロール77bの上方にダンサロール78及び固定ロール79が配置されている。ダンサロール78は、芯紙のテンションに応じて水平方向に移動自在となっている。
従って、ロール紙B1から芯紙が繰り出されるとき、この芯紙は、導入ロール74a,74b間を通り、その後、ナイフ75a,75b間、圧着バー76a,76b間を通り、加速ロール77bからダンサロール78bを経て固定ロール79を介して送給される。そして、スプライサ21aにより紙継ぎを行うときは、ロール紙B1からの芯紙が繰り出しを停止し、待機中のロール紙B2から繰り出された芯紙を貼り付けて紙を継ぎ足した後、運転速度まで加速する。
即ち、オペレータは、ロール紙B2から芯紙を繰り出して圧着バー76bに装着する。次に、ロール紙B1からの芯紙が繰り出しを減速すると、ダンサロール78が、図2にて左方に移動し始めて滞留している芯紙の消費を開始する。その後、ロール紙B1からの芯紙の繰り出しが停止すると、圧着バー76a,76bを接近させてロール紙B2からの芯紙とロール紙B1からの芯紙とを圧接し、接着剤により圧着する。この作動と同時に、ナイフ75aが前進してロール紙B1からの芯紙を切断する。
この作業の間、ダンサロール78は移動することでロール紙B2からの芯紙の張力を一定に保持しつつ、滞留している芯紙を放出し続ける。ロール紙B1からの芯紙が切断され、ロール紙B2から芯紙が繰り出されると、この芯紙は、ニップロール77aが加速ロール77bに対接し、加速ロール77bの回転速度を上昇することで、滞留している芯紙の放出が終了し、ダンサロール78が、図2にて右方に移動し始めて元の位置に復帰する。
図1に戻り、各プレヒータ22,24は、中芯Bと裏ライナCをそれぞれ予熱するものである。各プレヒータ22,24は、内部に蒸気が供給される加熱ロールを有しており、ミルロールスタンド21,23から連続的に繰り出される原紙(中芯B、裏ライナC)を、この加熱ロールに巻き付けて搬送することで、この原紙を所定温度まで昇温する。
シングルフェーサ25は、図3に示すように、ベルトロール41及び張力ロール42とに巻回された加圧ベルト43と、表面が波状に形成されて加圧ベルト43に加圧状態で当接する上段ロール44と、同じく表面が波状に形成されて上段ロール44に噛み合う下段ロール45とを有している。プレヒータ24で加熱された裏ライナCは、途中で、ライナ用予熱ロール46に巻き付けられて予熱を与えられた後、ベルトロール41により案内されて加圧ベルト43と共に加圧ベルト43と上段ロール44とのニップ部に移送される。一方、プレヒータ22で加熱された中芯Bは、途中で、中芯用予熱ロール47に巻き付けられて予熱が与えられ、上段ロール44と下段ロール45との噛み合い部で波状に加工された後、上段ロール44により案内されて加圧ベルト43と上段ロール44とのニップ部に移送される。
上段ロール44の近傍には、糊付け装置48が配置されている。この糊付け装置48は、糊を蓄えた糊ダム49と、上段ロール44により搬送される中芯Bに糊付けする糊付けロール50と、糊付けロール50の周面への糊の付着量を調整するメータロール51と、メータロール51から糊を掻き取る糊掻きブレード52とから構成されている。上段ロール44と下段ロール45との噛み合い部で段繰りされた中芯Bは、糊付けロール50により段の各頂部に糊付けされ、加圧ベルト43と上段ロール44とのニップ部において裏ライナCに貼り合わされ、片面段ボールシートDが形成される。
また、ベルトロール41、張力ロール42、上段ロール44、下段ロール45は、いずれも内部に蒸気が流通して加熱されている。そのため、中芯Bは、上段ロール44と下段ロール45との噛み合い部で加圧されて波状に加工されるときに加熱される。そして、中芯Bは、糊付けロール50により段頂部に糊が塗布された後、加圧ベルト43と上段ロール44とで、裏ライナCと重ねられたときに加圧されて加熱される。この糊は、所定量の熱を受けて粘着力が増加して固化するものであり、中芯Bと裏ライナCは、上下の段ロール44,45及び加圧ベルト43から糊が熱をもらって固化することで貼り合わされる。
図1に戻り、シングルフェーサ25の搬送方向下流側の斜め上方には、取上げコンベア53が設けられている。この取上げコンベア53は、一対の無端ベルトで構成され、シングルフェーサ25において形成された片面段ボールシートDを挟持してブリッジ26に搬送する機能を有している。このブリッジ26は、シングルフェーサ25とダブルフェーサ34との速度差を吸収するために、片面段ボールシートDを一次的に滞留させる滞留部として機能するものである。
ミルロールスタンド31は、両側にそれぞれ表ライナAがロール状に巻かれたロール紙が装着されており、その上方には、紙継ぎを行なうスプライサ31aが設けられている。一方のロール紙から給紙されている場合に、他方のロール紙が装着され、紙継ぎ準備がなされる。一方のロール紙の原紙が残り少なくなると、スプライサ31aにより他方のロール紙の原紙に紙継ぎされる。そして、他方のロール紙から原紙が供給されている間に、一方のロール紙が装着され紙継ぎ準備がなされる。このようにして、原紙は順次紙継ぎされミルロールスタンド31から下流側へ向けて連続的に繰り出されることになる。
プレヒータ32は、片面段ボールシートD用の加熱ロール(以下、片段シート加熱ロール)61と、表ライナA用の加熱ロール(以下、表ライナ加熱ロール)62とを有している。片段シート加熱ロール61は、巻き付け量調整装置を有すると共に、内部に蒸気を供給することによって所定の温度に加熱されており、周面に片面段ボールシートDの裏ライナC側が巻き付けられることで、この片面段ボールシートDを予加熱することができる。一方、表ライナ加熱ロール62も、同様に、巻き付け量調整装置を有すると共に、内部に蒸気を供給することによって所定の温度に加熱されており、周面に表ライナAが巻き付けられることで、この表ライナAを予加熱することができる。
グルーマシン33は、糊付け装置と加圧装置を有している。片段シート加熱ロール61で加熱された片面段ボールシートDは、途中で、グルーマシン33内を案内され、ライダロールと糊付けロールとの間を通過する際に、中芯Bの段の各頂部に糊付けされる。
グルーマシン33により糊付けされた片面段ボールシートDは、次工程のダブルフェーサ34に移送される。また、表ライナ加熱ロール62で加熱された表ライナAもグルーマシン33内を通ってダブルフェーサ34に移送される。
ダブルフェーサ34は、片面段ボールシートD及び表ライナAの走行ラインに沿って、上流側のヒーティングセクション34aと、下流側のクーリングセクション34bとに分かれている。グルーマシン33で糊付けされた片面段ボールシートDは、このヒーティングセクション34aにて、加圧ベルト63と熱盤64との間に搬入され、表ライナAは、片面段ボールシートDの中芯B側に重なるように加圧ベルト63と熱盤64との間に搬入される。そして、片面段ボールシートDと表ライナAは、加圧ベルト63と熱盤64との間に搬入された後、上下に重なりあった状態で一体となってクーリングセクション34bへ向けて移送される。この移送中、片面段ボールシートDと表ライナAは、加圧されながら加熱されることで、互いに貼り合わされて両面段ボールシートEとなる。両面段ボールシートEは、クーリングセクション34bにて、加圧ベルト63と搬送ベルト65で挟持されながら搬送されるときに自然冷却される。
ダブルフェーサ34で製造された両面段ボールシートEは、ロータリシャ35に移送される。このロータリシャ35は、両面段ボールシートEを幅方向に全幅切断あるいは部分切断するものである。スリッタスコアラ36は、幅広の両面段ボールシートEを搬送方向に所定の幅を持つように裁断し、且つ、搬送方向に延在する罫線を加工するものである。このスリッタスコアラ36は、両面段ボールシートEの搬送方向に沿って配列された略同一構造をした第1スリッタスコアラユニット36aと第2スリッタスコアラユニット36bとから構成されている。第1スリッタスコアラユニット36a及び第2スリッタスコアラユニット36bは、両面段ボールシートEを挟んで対向配置される上罫線ロールと下罫線ロールとの組を幅方向に複数組有すると共に、両面段ボールシートEの下側に配置されるスリッタナイフを幅方向に複数組有している。
カットオフ37は、スリッタスコアラ36によって搬送方向に裁断された両面段ボールシートEを幅方向に切断し、板状に形成するものである。このカットオフ37は、スリッタスコアラ36にて、搬送方向に沿って所定の幅に裁断された2つの両面段ボールシートEを上下2段に受け入れて処理するものであり、両者はほぼ同様の構成となっている。スタッカ38は、カットオフ37で切断された両面段ボールシートEを積み上げて製品として機外に排出するものである。
ところで、図2に示すように、スプライサ21aは、例えば、一方のロール紙B1からの芯紙が少なくなると、このロール紙B1からの芯紙(以下、旧芯紙)に待機中のロール紙B2からの芯紙(以下、新芯紙)を貼り付ける紙継ぎ作業を行う。この場合、旧芯紙に新芯紙の先端部を貼り付けた後、旧芯紙の後端部(下流端)側を切断することとなり、図4−1に示すように、旧芯紙B11の後端部と新芯紙B21の先端部が両面粘着テープTにより接続されて紙継ぎ部B3が形成される。そのため、この紙継ぎ部B3は、芯紙の厚さの2倍以上となって強度が高くなる。
すると、芯紙の紙継ぎ部B3がシングルフェーサ25における上下の段ロール44,45間に噛み込まれたとき、図4−2に示すように、この芯紙(紙継ぎ部B3)を波形に加工することができるものの、高い強度のために各段ロール44,45が離間する方向に移動し、紙継ぎ部B3と紙継ぎ部B3に続く近傍で芯紙の波形高さHが不揃いとなる。即ち、旧芯紙B11と新芯紙B21は、それ自体の波形高さHが同様であるものの、旧芯紙B11と新芯紙B21とで段差H1が生じてしまう。段差H1が生じた芯紙は、糊付けロール50が各頂部に適正に接触せずに糊付けが不十分となり、芯紙が中芯Bとして裏ライナCと重ねられ、加圧ベルト43と上段ロール44との間で加圧されるとき、図4−3に示すように、中芯Bと裏ライナCとの間に隙間(段差H1)Sが生じ、接着不良が発生してしまうおそれがある。
そこで、実施例1のシングルフェーサ25は、図2及び図3に示すように、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置81と、芯紙の紙継ぎを行う紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させる制御装置82とを設けている。この場合、一例として、スプライサ21aにおいて、ロール紙B1からの旧芯紙B11とロール紙B2からの新芯紙B21が左右一対の圧着バー76a,76bを作動させて旧芯紙B11と新芯紙B21が接着された後、旧芯紙B11を切断するナイフ75aの作動をもって紙継ぎ信号とする。制御装置82は、この紙継ぎ信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加させるようにしている。
即ち、加圧力調整装置81は、油圧シリンダ84を有し、上方に延びる駆動ロッド84aの先端部が下段ロール45の支持軸45aに連結されている。従って、制御装置82は、油圧シリンダ84への油圧の給排を制御することで、駆動ロッド84aを上下に移動することができる。そのため、加圧力調整装置81は、駆動ロッド84aが上方に移動することで、支持軸45aを介して下段ロール45を上段ロール44側に押圧し、上下の段ロール44,45の間に搬送される芯紙(中芯B)の加圧力を増加させることができ、一方、駆動ロッド84aが下方に移動することで、支持軸45aを介して下段ロール45を上段ロール44から離間させ、上下の段ロール44,45の間に搬送される芯紙(中芯B)の加圧力を減少させることができる。
ここで、シングルフェーサ25にて、加圧力調整装置81による上下の段ロール44,45の芯紙(中芯B)に対する加圧力調整制御について詳細に説明する。
図2に示すように、ミルロールスタンド21のロール紙B1から芯紙が繰り出されるとき、この芯紙は、ダンサロール78bにより所定長さが貯留された後、シングルフェーサ25に送られる。このシングルフェーサ25では、図3に示すように、中芯Bが上段ロール44と下段ロール45との噛み合い部で波状に加工されると共に加熱された後、糊付け装置48により各頂部に糊付けされ、加圧ベルト43と上段ロール44とのニップ部に送られる。一方、裏ライナCがベルトロール41により案内されて加圧ベルト43と上段ロール44とのニップ部に移送される。ここで、中芯Bと裏ライナCは、加圧ベルト43と上段ロール44により加工されると共に加熱されることで、糊が固化して両者が貼り合わされ、片面段ボールシートDが形成される。
そして、ミルロールスタンド21のロール紙B1が所定量まで減少すると、スプライサ21aにより紙継ぎ作業が行われる。即ち、ロール紙B1からの芯紙の繰り出しを停止した状態で、ロール紙B2から芯紙を圧接して接合すると同時に、ロール紙B1からの芯紙を切断する。すると、ロール紙B1からの給紙が終了してロール紙B2からの給紙が開始される。このとき、この紙継ぎ作業により制御装置82に紙継ぎ信号が出力される。なお、この実施例1では、紙継ぎ信号をナイフ75aの作動による処理信号としたが、この処理信号に限るものではない。例えば、ロール紙B2からの給紙の開始や加速ロール77bの加速開始など、紙継ぎ作業時(紙継ぎ開始時、紙継ぎ作業実行中、紙継ぎ作業完了時)に関する処理時に出力される紙継ぎ信号であれば、いずれの信号であってもよい。また、この紙継ぎ信号は、スプライサ21aの動作に関連する電気信号に限るものではなく、スプライサ21aの動作に拘わらず紙継ぎ作業に関連する動作から発生するものである。
制御装置82は、この紙継ぎ信号により、加圧力調整装置81を作動し、油圧シリンダ84により下段ロール45に対する上段ロール44の押圧力を増加し、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加させる。この状態で、ロール紙B1からの旧芯紙とロール紙B2からの新芯紙との紙継ぎ部B3が上下の段ロール44,45の噛み合い部に至ると、この上下の段ロール44,45が紙継ぎ部B3を波形加工するとき、各段ロール44,45の加圧力が大きいことから、この上下の段ロール44,45は、互いに離間する方向への移動が抑制され、紙継ぎ部B3及びこの紙継ぎ部B3の近傍における芯紙を適正な波形高さに加工することができる。
即ち、図4−1に示すように、旧芯紙B11の後端部と新芯紙B21の先端部が両面粘着テープTにより接続されて紙継ぎ部B3が形成された後、この紙継ぎ部B3が上下の段ロール44,45間に噛み込まれると、図5−1に示すように、各段ロール44,45の加圧力が大きいことから、離間する方向への移動が抑制され、紙継ぎ部B3と紙継ぎ部B3に続く近傍で芯紙B11,B21の波形高さが不揃いになりにくい。即ち、各段ロール44,45は、大きな加圧力で、旧芯紙B11、紙継ぎ部B3、新芯紙B21を順に波形加工することから、旧芯紙B11と新芯紙B21は、一方側の頂部が直線Lに沿うこととなり、両者の間に段差が生じにくく、糊付けロール50は、各頂部に適正に接触して適正に糊付けを行うことができる。そのため、芯紙が中芯Bとして糊付け後に裏ライナCと重ねられ、加圧ベルト43と上段ロール44との間で加圧されるとき、図5−2に示すように、中芯Bと裏ライナCとの間に隙間が生じることなく、両者の間に接着不良が発生することなく、適正に接着される。
このように実施例1のシングルフェーサにあっては、互いに噛合する波形外周面を有して芯紙を波形加工可能な上下の段ロール44,45と、波形加工された芯紙(中芯B)の段頂部に糊を塗布する糊付け装置48と、糊付け後の芯紙と裏ライナCとを上段ロール44に加圧して接合する加圧ベルト43と、上下の段ロール44,45による芯紙の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置81と、芯紙の紙継ぎを実行する紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させる制御装置82とを設けている。
従って、芯紙は、上下の段ロール44,45により波形加工され、糊付け装置48により段頂部に糊が塗布され、裏ライナCと共に加圧ベルト43と上段ロール44により加圧されることで接合される。このとき、制御装置82は、紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置81を制御し、上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させる。そのため、上下の段ロール44,45が芯紙の紙継ぎ部B3を波形加工するとき、各段ロール44,45の離間する方向への移動が抑制され、紙継ぎ部B3及びこの紙継ぎ部B3の近傍における芯紙を適正な波形高さに加工することができる。その結果、紙継ぎ信号により上下の段ロール44,45による波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部B3と紙継ぎ部B3に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、裏ライナCとの接着不良を抑制することができる。
実施例1のシングルフェーサでは、旧芯紙B11と新芯紙B21の紙継ぎ処理を行うスプライサ21aを設け、制御装置82は、スプライサ21aが旧芯紙B11と新芯紙B21との紙継ぎ作業の紙継ぎ信号に基づいて、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加させる。従って、紙継ぎ部B3が上下の段ロール44,45の噛み合い部に到達したとき、上下の段ロール44,45による加圧力が既に増加されていることから、上下の段ロール44,45における加圧力の増加が遅れることはなく、上下の段ロール44,45は、紙継ぎ部B3を適正な加圧力で加圧して波形加工することができる。
また、実施例1の段ボールシートの製造装置にあっては、波形加工された芯紙(中芯B)に裏ライナCを貼合わせて片面段ボールシートDを製造するシングルフェーサ25と、シングルフェーサ25で製造される片面段ボールシートDにおける中芯B側に表ライナAを貼合わせて両面段ボールシートEを製造するダブルフェーサ34とを設け、シングルフェーサ25にて、上下の段ロール44,45による芯紙の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置81と、芯紙の紙継ぎを実行する紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させる制御装置82とを設けている。
従って、シングルフェーサ25は、波形加工された芯紙(中芯B)に裏ライナCを貼合わせて片面段ボールシートDを製造し、ダブルフェーサ34は、シングルフェーサ25で製造される片面段ボールシートDにおける中芯B側に表ライナAを貼合わせて両面段ボールシートEを製造する。このとき、シングルフェーサ25にて、制御装置82は、紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置81を制御し、上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させる。そのため、上下の段ロール44,45が芯紙の紙継ぎ部B3を波形加工するとき、各段ロール44,45の離間する方向への移動が抑制され、紙継ぎ部B3及びこの紙継ぎ部B3の近傍における芯紙を適正な波形高さに加工することができる。その結果、紙継ぎ信号により上下の段ロール44,45による波形加工の加圧力を増加させることで、紙継ぎ部B3と紙継ぎ部B3に続く近傍での芯紙における不揃いの波形加工を抑制し、裏ライナCとの接着不良を抑制することができる。
図6は、本発明の実施例2に係るシングルフェーサを表す概略図、図7は、本発明の実施例2のシングルフェーサにおける加圧状態を表すタイムチャートである。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例2において、図6に示すように、シングルフェーサ25は、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置81と、芯紙の紙継ぎを実行する紙継ぎ信号に基づいて加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させる制御装置82とを設けている。この場合、制御装置82は、紙継ぎ信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加させるようにしている。
また、制御装置82は、紙継ぎ部が上下の段ロール44,45を通過した紙継ぎ部通過信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による中芯Bの加圧力を増加前の圧力まで減少させる。この場合、上下の段ロール44,45より中芯Bの流れ方向の下流側、実施例2では、加圧ベルト43と上段ロール44とのニップ部より下流側の出口部に紙継ぎ部B3を検出する紙継ぎ部検出センサ91が設けられ、制御装置82は、この紙継ぎ部検出センサ91から紙継ぎ部通過信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加前の圧力まで減少させる。
即ち、制御装置82は、紙継ぎ信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加させる。そして、中芯Bの紙継ぎ部が上下の段ロール44,45(加圧ベルト43と上段ロール44)を通過すると、制御装置82は、紙継ぎ部検出センサ91からの紙継ぎ部通過信号が入力されるため、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加前の圧力まで減少させる。
なお、図4−1に示すように、旧芯紙B11の後端部と新芯紙B21の先端部が両面粘着テープTにより接続されて紙継ぎ部B3が形成されており、この紙継ぎ部B3より流れ方向の下流側に検出部としてのアルミテープT1が貼り付けられて固定されており、紙継ぎ部検出センサ91は、このアルミテープT1を検出することで、紙継ぎ部B3を検出する。この場合、紙継ぎ部検出センサ91は、金属部材としてのアルミテープT1を検出する磁気センサであるが、この構成に限定されるものではない。例えば、紙継ぎ部B3を検出する超音波センサなどであってもよい。
また、制御装置82は、紙継ぎ信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を予め設定された所定の変化率で増加させる。
ここで、シングルフェーサ25による上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)に対する加圧力調整制御について詳細に説明する。
シングルフェーサ25にて、図6及び図7に示すように、時間t1にて、スプライサ21aにより紙継ぎ作業が実行し、制御装置82が紙継ぎ信号を受け取ると、シングルフェーサ25の加圧力調整装置81を作動し、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を増加させる。このとき、制御装置82は、加圧力調整装置81を制御し、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を徐々に増加させていき、所定の加圧力P2とする。この場合、制御装置82は、紙継ぎ信号を受け取ってから、紙継ぎ部が上下の段ロール44,45に到達するまでの最短時間を事前に実験等により求めておき、紙継ぎ部がこの最短時間で上下の段ロール44,45に到達する前に、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を所定の加圧力P2まで増加させておくことが望ましく、この最短時間に基づいて上下の段ロール44,45による加圧力の増加率(P/t)が設定される。
そして、時間t2にて、上下の段ロール44,45による加圧力が所定の加圧力P2まで増加され、その後、紙継ぎ部が上下の段ロール44,45に到達し、時間tbにわたって波形加工される。このとき、上下の段ロール44,45の加圧力が大きく設定されていることから、この上下の段ロール44,45は、互いに離間する方向への移動が抑制され、紙継ぎ部B3及びこの紙継ぎ部B3の近傍における芯紙を適正な波形高さに加工することができる。
紙継ぎ部B3が上下の段ロール44,45により波形加工され、各頂部に糊付けがなされた後、中芯Bの紙継ぎ部B3が裏ライナCと重ねられ、加圧ベルト43と上段ロール44により加圧されて貼り合わされる。そして、時間t3にて、紙継ぎ部検出センサ91が片面段ボールシートDにおける紙継ぎ部B3を検出すると、制御装置82が紙継ぎ部検出センサ91から紙継ぎ通過信号を受け取り、加圧力調整装置81を作動し、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を減少させる。このとき、制御装置82は、加圧力調整装置81を制御し、上下の段ロール44,45による芯紙(中芯B)の加圧力を徐々に減少させていき、時間t4にて、所定の加圧力P1、つまり、時間t1以前の加圧力に到達する。
このように実施例2のシングルフェーサにあっては、制御装置82は、芯紙の紙継ぎを実行する紙継ぎ信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させ、紙継ぎ部が上下の段ロール44,45を通過した紙継ぎ部通過信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させる。
従って、制御装置82は、紙継ぎ信号が入力されると、上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加させ、紙継ぎ部通過信号が入力されると、上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を減少させている。そのため、上下の段ロール44,45は、紙継ぎ部のために大きな加圧力を必要とする最小限の領域だけ、その加圧力が増加されることとなり、芯紙の最大加工領域を必要最小限に留めることで、上下の段ロール44,45の負荷を軽減して耐久性を向上することができる。
実施例2のシングルフェーサでは、上下の段ロール44,45より芯紙の流れ方向の下流側に紙継ぎ部を検出する紙継ぎ部検出センサ91を設け、制御装置82は、この紙継ぎ部検出センサ91から紙継ぎ部通過信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させる。従って、紙継ぎ部検出センサ91を用いることで、紙継ぎ部が上下の段ロール44,45を通過したことを適切に検出できるため、上下の段ロール44,45における加圧力調整制御の信頼性を向上することができる。
実施例2のシングルフェーサでは、芯紙の紙継ぎ部に検出部としてのアルミテープT1を貼り付けて固定し、紙継ぎ部検出センサ91は、このアルミテープT1を検出することで紙継ぎ部を検出している。従って、上下の段ロール44,45における加圧力調整制御の信頼性を向上することができる。
実施例2のシングルフェーサでは、制御装置82は、紙継ぎ信号が入力されると、加圧力調整装置81により上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を予め設定された所定の変化率で増加させている。従って、上下の段ロール44,45による芯紙の加圧力を徐々に増加することができるため、芯紙に対する急激な加圧力の増大を防止することができ、芯紙の損傷を抑制することができる。
10 コルゲートマシン(段ボールシートの製造装置)
21 ミルロールスタンド
21a スプライサ(紙継ぎ装置)
22 プレヒータ
23 ミルロールスタンド
24 プレヒータ
25 シングルフェーサ
26 ブリッジ
31 ミルロールスタンド
32 プレヒータ
33 グルーマシン
34 ダブルフェーサ
35 ロータリシャ
36 スリッタスコアラ
37 カットオフ
38 スタッカ
43 加圧ベルト
44 上段ロール
45 下段ロール
48 糊付け装置
81 加圧力調整装置
82 制御装置
91 紙継ぎ部検出センサ
A 表ライナ(第1ライナ)
B 中芯
B1,B2 ロール紙
B11,B12 芯紙
B3 紙継ぎ部
C 裏ライナ(第2ライナ)
D 片面段ボールシート
E 両面段ボールシート

Claims (8)

  1. 互いに噛合する波形外周面を有して芯紙を波形加工可能な上下の段ロールと、
    波形加工された前記芯紙の段頂部に糊を塗布する糊付け装置と、
    糊付け後の前記芯紙とライナとを前記上下の段ロールのいずれか一方と共に加圧して接合する加圧ベルトと、
    前記上下の段ロールによる前記芯紙の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置と、
    前記芯紙の紙継ぎをする紙継ぎ開始信号が入力されると同時に前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加させる制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記紙継ぎ信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を予め設定された所定の変化率で増加させる、
    ことを特徴とするシングルフェーサ。
  2. 旧芯紙と新芯紙の紙継ぎ処理を行う紙継ぎ装置を有し、前記制御装置は、前記紙継ぎ装置から前記紙継ぎ信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加させることを特徴とする請求項1に記載のシングルフェーサ。
  3. 前記制御装置は、前記芯紙の紙継ぎ部が前記上下の段ロールを通過した紙継ぎ部通過信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させることを特徴とする請求項1または2に記載のシングルフェーサ。
  4. 前記上下の段ロールより前記芯紙の流れ方向の下流側に前記紙継ぎ部を検出するセンサが設けられ、前記制御装置は、前記センサから前記紙継ぎ部通過信号が入力されると、前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加前の圧力まで減少させることを特徴とする請求項3に記載のシングルフェーサ。
  5. 前記芯紙は、前記紙継ぎ部に検出部が固定され、前記センサは、前記検出部を検出することで前記紙継ぎ部を検出することを特徴とする請求項4に記載のシングルフェーサ。
  6. 波形加工された芯紙に第2ライナを貼合わせて片面段ボールシートを製造するシングルフェーサと、
    前記シングルフェーサで製造される片面段ボールシートにおける芯紙側に第1ライナを貼合わせて両面段ボールシートを製造するダブルフェーサと、
    を備える段ボールシートの製造装置において、
    前記シングルフェーサとして前記請求項1から5のいずれか一つのシングルフェーサが適用される、
    ことを特徴とする段ボールシートの製造装置。
  7. 互いに噛合する波形外周面を有して芯紙を波形加工可能な上下の段ロールと、
    波形加工された前記芯紙の段頂部に糊を塗布する糊付け装置と、
    糊付け後の前記芯紙とライナとを前記上下の段ロールのいずれか一方と共に加圧して接合する加圧ベルトと、
    前記上下の段ロールによる前記芯紙の波形加工の加圧力を調整可能な加圧力調整装置と、
    前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を増加させる制御装置と、
    を備えるシングルフェーサにおいて、
    スプライサにより芯紙の紙継ぎを行う工程と、
    前記芯紙の紙継ぎをする紙継ぎ開始信号を前記制御装置に入力する工程と、
    前記紙継ぎ開始信号が入力されると同時に前記加圧力調整装置により前記上下の段ロールによる前記芯紙の加圧力を予め設定された所定の変化率で増加させる工程と、
    加圧力が増加された前記上下段ロールにより紙継ぎ部を段成形する工程と、
    を有することを特徴とするシングルフェーサの段成形方法。
  8. 前記紙継ぎ部が前記上下段ロールを通過した後に前記上下段ロールの加圧力を減少する工程を設けることを特徴とする請求項7に記載のシングルフェーサの段成形方法。
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