JPH01136733A - シングルフェーサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、段ボール製造設備であるコルゲータの１ユニ
ツトである片面段ボール製造用シングルフェーサに関す
るものである。

（従来の技術） 従来の一般的なシングルフェーサは、第２図に示す構造
を採用している。同図において、１は上段ロール、２は
下段ロール、３は圧力ロール、４は糊付ロール、５はド
ククロール、６は糊容器、７は糊、８は芯紙、８ａは波
形状に段成形された波形基紙、９はライナ、１０は片面
段ボールをそれぞれ示している。

まず、シングルフェーサによる片面段ボール１０の製造
工程ついて説明すると、８祇８は上段ロール１と下段ロ
ール２の間に供給され、上段ロール１と下段ロール２の
咬合部に咬込まれ、波形状に成形されて波形基紙８ａと
なる。次に該波形基紙８ａは下段ロール２の回転と共に
移送され、糊容器６内の糊７が糊付ロール４で掬い上げ
られて、ドククロール５で糊膜調整が行われた糊付ロー
ル４により波形８祇８ａの段頂部に糊付けされる。その
後、この糊付けされた波形８祇８ａは、圧力ロール３側
に別に供給されたライナ９と、下段ロール２と圧力ロー
ル３の加圧部において接着されて片面段ボール１０とな
る。

前記構造の従来のシングルフェーサでは、上段ロール１
は下段ロール２に、マｆ、：、圧力ｔ２−ｎｐ３は下段
ロール２にそれぞれ押圧されている。

前者は８祇８の段成形を行なうための加圧力であり、後
者は波形芯紙８ａの段頂部に付着させた通常使用される
液状でんぷん糊を急速に昇温させてゲル化させるために
必要な熱量を与えるべく、圧力ロール３の中空部３ａに
導入される加熱蒸気を熱源として加熱された圧力ロール
３を高圧力で押圧し、熱伝導による加熱を促進させる目
的をもつ。

また、下段ロール２は上段ロール１と共に歯形状の段が
ロール外表面に等ピッチで加工され、一方の圧力ロール
３は円滑な表面とされているので、運転状態においては
下段ロール２の各段の頂部が圧力ロール３の表面を高サ
イクルで叩く結果となっている。即ち、上段ロール１、
下段ロール２及び圧力ロール３は主要成分が上下段ロー
ル１，２の歯数サイクル、つまり段ロール回転数Ｎ×歯
数Ｚで振動し、ロール系の振動固有値に該歯数サイクル
Ｎ−Ｚが一致すると共振し、前記３本のロールが激しく
振動することがある。このような共振時には、特に圧力
ロール３の周面と下段ロール２の段部が激しく衝突する
ために、そのロール間２，３に挾まれた波形芯紙８ａと
ライナ９に大きな衝突荷重がかかり、両紙が破断したり
、振動の位相状態によっては下段ロール２と圧力ロール
３との線圧が不足して接着力不足による貼合不良現象が
現れることがある。

この他、下段ロール２と圧力ロール３との上記衝突は大
きな騒音を発生させるもので、これがシングルフェーサ
の解決すべき重要な問題となっている。

更に上記従来構造では、段頂部に糊が付着した波形芯紙
８ａとライナ９とが接合状態にある下段ロール２と圧力
ロール３との係合部で糊をゲル化温度（通常６０℃近辺
）まで加熱するために、上述の如く高温の水蒸気を導入
した圧力ロール３の中空部３ａを熱源として、圧力ロー
ル３の内部、ライナ９を経由させ、熱伝導及び熱伝達に
より構部を加熱するという間接的な熱供与手段を採って
いる。従って、この方法では直接的に構部を加熱しない
で熱エネルギの多くが加熱の不要なロール内部や紙の昇
温に費やされ、熱エネルギの損失につながるばかりでな
く、機械が高速運転されるときは熱の供給が不足し、糊
のゲル化温度までの昇温が不可能となり、接着不良を生
起する。即ち、上記従来の構造をとる限り高速化にも限
界があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来のシングルフェーサの振動障害である騒
音、材料紙破断の発生を解消すると共に、高速化及び省
エネルギ化の障害となっている糊加熱手段の改良を目的
としてなされもので、従来構造においては圧力ロールの
存在が上記振動と熱エネルギ損失の根本原因であるとい
う観点に立って新規な加熱・接着方式を開発し提供しよ
うとするものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は芯紙を咬込んで段成形を行なう１対の段
ロールと、該段ロールと咬合う貼合ロールと、該貼合ロ
ールの外周に沿って移送される段付芯板に糊付けするた
めの糊付手段と、該段付芯板に重ねて供給されるライナ
を前記貼合ロール面へ圧着せしめる加圧手段と、該ライ
ナの背面側に配設され、該ライナと上記段付芯板との間
に介在する糊を加熱するための誘電加熱手段とを備える
ことを特徴とするシングルフェーサを構成とし、これを
上記問題点の解決手段とするものである。

本発明は互いに咬合する一対の段ロール及び糊付装置等
よりなるシングルフェーサにおいて、圧力ロールの代わ
りに比誘電率の小さいセラミック或は耐温性のある樹脂
等より成る歯型形状のチップを有して段ロールに咬合す
る貼合ロールを有し、当該ロールに波形芯紙を介してラ
イナを貼合ロールのかなり広い周面に圧接せしめる手段
を設けると共に、グリッド電極を当該ロールに圧接状の
ライナ背面に近接配置させ隣り合う電極間に高周波電圧
を印加して、糊を誘電加熱してゲル化せしめることを特
徴とする。

（作用） 本発明のシングルフェーサは上述の構成になる。その作
用として、まずライナと基紙との圧接手段においては貼
合ロールのかなり広い周面にほぼ均一的な加圧が加えら
れており、従来の様なポイント高圧力に起因するロール
の剛体振動を発生する外力が存在しない。更に、上記圧
接手段と協働する数個のグリッド電極が当該ロールに近
接配置され、隣り合う電極間、即ち（＋）極と（−）極
との間に高周波電圧が加えられる。このような高周波電
圧の印加により隣り合う電極間に電界が発生する。この
電界により誘電加熱が可能となる。即ち、対象とする誘
電体にはＥ２・ε・ｔａｎδ・ｆ　（ε：比誘電率、ｔ
ａｎδ：誘電損失係数、ｆ：周波数、Ｅ：電界強さ）に
比例した熱が発生するが、誘電体によって固有のε・　
ｔａｎδの値は糊部の水分と紙とでは水分の方が２０〜
３０倍と高いために発生した電界が構部に集中する。即
ち、紙は殆ど昇温せず構部の温度のみ急激に上昇しゲル
化が行われる。発明者らのテストによれば、印加時間０
．２〜０．５ｓｅｃのうちに構部は６０〜８０℃上昇す
るが、紙は０．５℃も上昇しない、つまり、本方式は昇
温させたい対象部に対し、従来のように熱伝導・熱伝達
を利用した加熱ではなく内部での自己発熱を誘起させて
いる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は本発明に係るシングルフェーサの代表的な実施
例の側面を示す概略図である。同図において、１１は上
部段ロール、１２は下部段ロール、１３は周面に歯型が
形成された貼合ロール、４は糊付ロール、５はドククロ
ール、６は糊容器、７は糊、８は基紙、９はライナ、８
ａは上部段ロール１１と下部段ロール１２に咬まれて波
形に成形された波形芯紙、１０は片面段ボール、１４は
上記貼合ロール１３の一部周面を囲繞する加圧容器、１
５は支持ボード、１６はグリッド電極、１７はガイドロ
ールである。ここで、支持ボード１５はウォッシュボー
ド等ライナの変形を防止するものであるが、ライナの圧
接も兼ねている。

上記貼合ロール１３は上部段ロール１１と噛み合い、そ
の歯型形状は上部段ロール１１と等しく、またロール径
は必要とする加熱長の関係で任意に設定できるものであ
る。更にロール１３は後述する理由により金属素管１８
等に比誘電率と誘電損係数の積（ε・ｔａｎδ）が水の
それと比べて絶対的に小さいセラミック或は耐熱性を有
する樹脂系より成る歯型形状のチップ１９を取りつけて
いる。

また、グリッド電極１６は支持ボード１５を介して貼合
ロール１３の周面に近接して適宜間隔をおいて配置され
ている。その長さは貼合ロール１３の面長にほぼ等しい
。また、加圧容器１４は波形芯紙８ａにライナ９を圧接
する為の静圧気体を供給する為のものであり、その材質
はチップ１９に準するものとする。

このような構成からなる装置を駆動運転すると、基紙８
は上部段ロール１１と下部段ロール１２に咬込まれて波
形芯紙８ａに形成されたのち、貼合ロール１３の周面部
分で糊付ロール４により波形芯紙８ａの段頂部に糊７が
塗布され、続いて別途給送されるライナ９と貼合される
ことになる。

その後、加圧容器１４から上記貼合部に向けて吐出され
る気体の圧力により、ライナ９と波形芯紙８ａは支持ボ
ードを介して加圧されて密着する。なお、波形芯紙８ａ
を上部段ロール１１及び貼合ロール１３に密着させるに
は、図示を省略したロール内部からの真空吸着、ロール
外部からの気体吐出圧、或はガイド等の機械的手段等公
知の技術が利用できる。

ところで、波形芯紙８ａとライナ９との密着面に平行し
て貼合ロールの面長方向に多数近接配置された各グリッ
ド電極間に高周波交番電圧を印加すると、隣り合う電極
間に電界が発生する。

この電界により対象とする誘電体にはＥ２　・ε・ｔａ
ｎδ・ｆ　（但しε：比誘電率、ｔａｎδ：誘電損係数
、ｆ：周波数、Ｅ：電界強さ）に比例した熱が発生する
が、前述の様に構部に加熱が集中し、糊は急速に昇温ゲ
ル化し接着が完了する。なお、支持ボード１５は摺動に
よる電極の摩耗防止も兼ねて設置されているが、加熱集
中防止の観点からε・　ｔａｎδの値の小さいものを使
用する。例えば、シリコン積層ボードがこれに該当する
。

またチップ１９の材質選定についても同様に加熱の集中
防止の為ε・　ｔａｎδの小さい材料を使用する必要が
ある。チップ１９については上部段ロール１１から芯紙
８ａを介して受熱するため、上記点に加えて更に耐熱性
も考慮した材料が必要である。このため、セラミックや
耐熱性樹脂がその代表例として挙げられる。

以上の説明では圧接手段として加圧容器１４と支持ボー
ド１５を併用する場合について述べたが、例えば、（１
）加圧容器１４のみを設置する場合、（２）支持ボード
１５のみを設置する場合、もあり、更に以上の他、加圧
容器１４、支持ボード１５のいずれも設置せず、単にラ
イナ９のシートテンション制御のみによって圧接する場
合もある。

接着の完了した片面段ボール１０は、ガイドロール１７
を通して次工程へ搬送される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した様に、本発明によれば次に示す様
な優れた効果を奏する。

（１）　　従来、シングルフェーサの重要課題とされて
いた振動障害、即ち騒音の発生を防止すると共に材料紙
破断等、横紙発生が解消される。

（２）　　誘電加熱法によりシングルフェーサの運転の
高速化と、紙の昇温に費やしていたエネルギの節約が可
能となり、高生産性及び省エネルギ効果が大となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な実施例を示すシングルフェー
サの側断面図、第２図は従来のシングルフェーサの側断
面図である。 図の主要部分の説明 ８−　芯紙　　　　　　８ａ−・−波形芯紙９−ライナ
　　　　　Ｉｔ−（上部）段ロール１２−（下部）段ロ
ール　１３−貼合ロール１４−・−加圧容器　　　　１
５−支持ボード１６−グリッド電極 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯紙を咬込んで段成形を行なう１対の段ロールと、該段
   ロールと咬合う貼合ロールと、該貼合ロールの外周に沿
   って移送される段付芯板に糊付けするための糊付手段と
   、該段付芯板に重ねて供給されるライナを前記貼合ロー
   ル面へ圧着せしめる加圧手段と、該ライナの背面側に配
   設され、該ライナと上記段付芯板との間に介在する糊を
   加熱するための誘電加熱手段とを備えることを特徴とす
   るシングルフェーサ。