JPH01136734A - ダブルフェーサ - 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
ツトである両面段ボール製造用ダブルフェーサに関する
ものである。

（従来の技術） 第２３図に従来のダブルフェーサの側面概略図を示す。

同図において、前工程の図示されていないシングルフェ
ーサで作られた片面段ボール１は、その波状８紙の段頂
にグルーマシン１４によって澱粉糊１３が塗布され、ダ
ブルフェーサ５へ入る。一方ライナ２は、ブレヒータ４
で予熱され、同様に前記片面段ボールｌと合流してダブ
ルフェーサ５へ入る。

ダブルフェーサ５に入った片面段ボール１とライナ２は
、ヒーティングパート６においてはロール１２で駆動さ
れる上部無端ベルト８と下方に配置されたヒーティング
ボックス９で挟持され、同時にベルト８の裏面側に列設
したウェイトロール１０で加圧されて移送される。この
ヒーティングボックス９は第２４図に示す様に通常内部
に中空部が形成され、その中に蒸気供給装置１５により
過熱蒸気が導入される。

このヒーティングパート６を片面段ボール１とライナ２
が通過する際、内部に高温の蒸気を有する前記ヒーティ
ングボックス９の加熱により澱粉糊１３が糊化し、片面
段ボールシート１の波状８紙の段頂とライナ２が接着さ
れて、両面段ボーパル３となる。

この両面段ボール３は続くクーリングパート７で上部無
端ベルト８及び下部無端ベルト１１並びにウェイトロー
ル１０に挟持されながら搬出されて次工程へと送られる
。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のダブルフェーサにおける糊付部の加
熱方法は、ヒーティングボックス９の器壁からこれに接
するライナ２を介する熱伝導に依っている。従って、糊
付部を加熱する為には昇温の必要がないと考えられるラ
イナ２を昇温させることになるが、このライナ２への昇
温に約７割のエネルギーが費やされており、不経済であ
った。

更に、ライナ２自体は熱伝導率が小さいため、生産量増
大等を考慮した装置の高速化を狙った場合、必然的に加
熱帯が長大とならざるを得す、装置を小型化するための
ひとつの障壁となっていた。

また上記の様に熱伝導による加熱方式であるため、ヒー
ティングボックス９の器壁とライナ２との接触熱抵抗を
小さくする必要があり、そのため器壁とライナ２を可能
な限り圧着する目的をもって片面段ボール１の裏面から
ウェイトロール１０により上部無端ベルト８を介してか
なり強い押圧力をかけているが、軟弱な段ボールシート
や幅の狭い段ボールシートの場合、その局部加圧によっ
てウェイトロール１０による線圧が大きくなり第２５図
に示す様な段つぶれが発生する。

本発明はこれらの問題点を解決すべく開発されたもので
あり、加熱効率を高くしエネルギー装置の小型化を図る
と共に、段ボール製造時の無用な圧力が加わらないよう
なダブルフェーサを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） このため、本発明は予め段頂部に糊付けした片面段ボー
ルシートとライナとを重ね合わせて貼合し、両面段ポー
ルを形成するダブルフェーサにおいて、シートとライナ
の貼合時の糊部の乾燥手段として誘電加熱装置を設ける
ことを構成とし、これを上記問題点の解決手段とするも
のである。

即ち、従来のヒーティングボックス９の代わりに、格子
或は平行平板電極を有する誘電加熱装置を配して糊付部
に熱を集中させることにより、従来紙部の昇温に費やさ
れていた熱エネルギーを格段に節約すると共に、糊付部
の速やがな昇温を行ない加熱装置のコンパクト化または
装置の高速化を図る。

また、ウェイトロールを使用しないシート加圧方法を併
用することにより段つぶれの発生を防止しシート品質の
向上を図る。

（作用） 数個の格子電極、あるいは平行平板電極が段ボールシー
トに近接配置され、隣り合う電極間、すなわち（＋）極
と（−）極との間に高周波交番電圧が印加される。この
ような高周波交番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（
δ：誘電率、ｔａｎδ：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の値は糊液と紙とでは糊液の方が
２０〜３０倍と高いために発生した電界が糊部に集中す
る。すなわち、紙はほとんど昇温せず、糊部の温度のみ
が急激に上昇し、ゲル化が行なわれる。発明者らのテス
トによれぼ印加時間１．５〜２．０ｓｅｃのうちに糊の
ついているシート部は５０〜８０℃上昇するが、糊のつ
いていないシート部では０．５℃も上昇しない（第２２
図参照）。

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・熱伝達を利用する加熱ではなく、内部での
自己発熱を誘起させている。

（実施例） 以下、本発明を第１図から第２２図に示す実施例に基づ
いて更に具体的に説明する。

第１図は本発明の代表的な実施例を示し、誘電加熱手段
と静圧手段を併用したものである。

同図において、１６は段ボールシートを挟むようにして
幅方向に並設された複数の平行平板電極であり、１７は
前記各電極１６間に同じく段ボールシートを挟むように
して配設された加圧用静圧パッドである。１８は前記加
圧用静圧パッド１７の各背面に設けられたガスによる静
圧加圧を実施するためのガス供給用ノズルであり、１９
は段ボールシートをガイドする支持板である。ここで、
加圧用ガスは吸気口２０より供給へフダ２１を通してノ
ズル１８へ入り、先端スリット部から段ボールシートの
上、下部へ供給される。吹き出たガスは第１図に矢印で
示す様に流れ、静圧パッド１７の上面と段ポールシート
の間にはガスの溜り部が出来て静圧が発生する。発生し
た静圧によりシートは加圧され、糊部の接着に寄与する
。

スリットから出たガスは排気口２２より糸外へ排出され
る。

平行平板電極１６は基板２３から絶縁材２４を介して上
記の様に幅方向にとりつけられている。この平行平板電
極１６に高周波交番電圧を印加すると、第２図に矢印で
示す様な電界２５が発生し糊付部２６に作用する。

一般に、内部に吸収される電力はＥ２・ｆ・ε・ｔａｎ
δに比例する。ここに、Ｅは電界の強さ、ｆは周波数、
εは被加熱物の比誘電率、ｔａｎδは被加熱物の誘電損
係数である。ところで、紙部・糊部では後者の方が前者
に比べてＥ２・ｆ・ε・ｔａｎδの値が２０〜３０倍と
大きいため、糊部に選択的に電界が作用することとなり
、糊部のゲル化、乾燥が促進される。この誘電加熱法で
は、従来の方法が紙の昇温のために全体のエネルギーの
７割近くを費やしていたのに対し、糊部を集中的に加熱
できるものであり格段にエネルギー節約が可能となる。

第３図は本発明の第２の実施例を示している。

これは第２３図に示す従来のヒーティングボックス９と
ウェイトロール１０の代わりに、段ボールシートの片面
に絶縁支持材２９により支持された格子電極２７を配設
すると共に段ボールシートの他面に絶縁ベルト２８を設
けたものである。格子電極２７（断面形状は特に指定し
ない。）は同図に示す様に（＋）極と（＝）極を交互に
配置する。

各電極２７間に高周波交番電圧を印加すると、第４図に
示す様な電界が発生して糊部２６に作用し前述したと同
様の理由により糊部２６が加熱される。

第５図は本発明の第３の実施例を示すものである。これ
は、第２３図に示した従来のヒーティングボックス９の
代わりに段ボールシートの片面側に格子電極２７を設け
ると共に、従来のウェイトロール１０に電極の機能を追
加して電極ロール３０とし、更に従来の上部無端ベルト
８の代わりに絶縁ベルト２８としたものである。図を参
照すると理解される様に、電極ロール３０は従来のウェ
イトロール１０と同等の大きさで３１に示す電気ブラシ
等の電気供給材に接触しながら、矢印方向へ回転しうる
ちのである。

格子電極２７は接地ベース３２に取りつけた絶縁体３３
の内部に埋め込まれており、電極２７が埋め込まれてい
ない絶縁体３３の部分は電極ロール３０のバックアップ
部材となって段ボールシート３と接触するようにされる
。格子電極２７、電極ロール３０、絶縁体３３、及び接
地ベース３２の配置、形状等については図示側以外に種
々考えられ、ここではその−例を示している。

こうした構成において、いま電極ロール３０と格子電極
２７の間に高周波交番電圧を加えると、第６図に矢印で
示す様な電界が発生し前述した理由により糊部が加熱さ
れる。

第７図は本発明の第４番目の実施例を示している。これ
は、第２３図に示した従来のヒーティングボックス９と
ウェイトロール１０の代わりに、平行平板電極１６′を
、また従来の上部無端ベルト８の代わりに絶縁ベルト２
８を設けている。但し、電極１６′の配置は第７図及び
第８図に示す様に段ボールシートの流れ方向に平行にか
つ段ボールシートの側面を挟む様にするものである。

また、電極１６′の片側あるいは両側は段ボールシート
の幅の変化に対応できる様、両図に示す様に絶縁材３４
を介して、例えばエアシリンダ３５等により絶縁材で構
成されるベース３６に設けた溝３７を絶縁材３４のガイ
ド部３８によってスライド可能な構造としている。ここ
で、平行平板電極１６’に高周波交番電圧を印加すれば
電界の方向と糊部の方向が一致し、電界が有効に糊部２
６に作用する。

第９図は更に本発明の第５番目の実施例を示し、この実
施例は第２３図に示したヒーティングボックス９の代わ
りに設置した格子電極２７を、段ボールシートの流れ方
向に平行に配置するものである。格子電極２７をこの様
に配置すると、電界はシート流れに対して直角方向に発
生し、段ボールシートの糊部２６がシート流れに直角に
位置しているため、第１０図に示す様に電界が有効的に
糊部２６に作用することになる。格子電極２７の配列と
しては、第１１図の様に段ボールシートを挟む様に配列
することもできる。即ち、こうした配列により複両面段
ボールシート３９にもその適用が可能となる。このとき
の電界の流れを第１１図に示す。

第１２図は本発明の第６番目の実施例に関するものであ
る。この例では、格子電極２７をシートに直角な方向に
対して角度θだけ傾斜させて配列したものである。但し
、前記傾斜角θと電極間距離Ｐ１シート幅りとの間には
Ｐ≦Ｌ−ｓｉｎθなる条件を有するものとする。格子電
極２７同志の中間部と格子電極２７の直上部では第１４
図に示す様に電界の集中度合が異なり、糊部温度の上昇
度合に差が生じる。そのため、シート流れに直角に電極
２７を設置する場合には、シートの幅方向に乾燥ムラの
生じる虞れがある。ここで、電極２７をＰ≦Ｌ−５ｉｎ
θなる条件のもとに、シート流れに対して斜めに設置し
てやると、シートのシート流れ方向に直角な断面は常に
その一部分が格子電極上にあり、また加熱帯の入口から
出口迄の間でシートはすべての面が均等に電界の影響を
受けることになり、糊部の幅方向での乾燥ムラが防止さ
れることになる。

第１５図は本発明の第７番目の実施例に関するものであ
る。この例では、格子電極２７の配置方法については上
記第２．５，６．番目の各実施例の配置に準じるもので
あり、更にシートの上部に静圧または動圧を作用させる
ためにシートの加圧を行なうガス吹出装置４０を有する
ものである。

ガス供給装置４０は、第２３図に示した従来の加圧ロー
ル１０の代わりとして設置するが、前述の様に静圧によ
るものと動圧によるものとの２通りが考えられる。

第１６図及び第１７図は静圧を利用した場合の静圧バッ
ド４１の列設例とボックス全体をひとつの静圧容器４２
とした例を示す。また、第１８図には動圧を利用した場
合のガス供給装置を、更に第１８図の吹出部の形状とし
て第１９図にスリット孔４３０例を、第２１図に丸穴孔
４４の基盤目配列を、第２１図に丸穴孔４４の千鳥配列
をそれぞれ示す。

なお、第１６図乃至第１８図に示す矢印はガスの流れを
示している。また前者の静圧用、後者の動圧用ガス共に
高温のガスを用いることが可能で、この場合には加圧の
みならず糊部乾燥のための加熱の効果も併せ持つことに
なる。更に本発明においては上記第２実施例、第５実施
例及び第６実施例で例示した格子電極配置と上記各動圧
あるいは静圧による加圧装置を任意に組合わせることで
首記目的を達成できるものである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く本発明ではダブルフェーサの
ヒーティングバートに誘電加熱装置を配置することによ
り、糊付部に加熱が集中し紙のみの部分には熱が集中し
ない。従って、紙の昇温に費やされていた全体の７割近
いエネルギーが節約され、加熱をしたい糊部のみに熱エ
ネルギーが供給でき、エネルギー効率が格段に上昇する
。また、紙を通しての熱伝導による加熱ではないため、
時間応答が良く装置の高速化あるいはコンパクト化が期
待できる。更に上記誘電加熱装置を適当なシート加圧装
置を併用することにより段つぶれが防止でき、シート品
質の格段の向上が期待できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すダブルフェーサにお
けるヒーティングバートの概略構成図、第２図は同平行
平板電極部の側断面図、第３図は同第２実施例を示すヒ
ーティングパート、の概略構成図、第４図は第３図のＡ
−Ａ断面図、第５図は同じく第３実施例を示すヒーティ
ングパートの概略構成図、第６図は第５図のＢ−Ｂ断面
図、第７図は同じく第４実施例を示すヒーティングパー
トの概略構成図、第８図は第７図のＣ−Ｃ断面図、第９
図は同じく第５実施例を示すヒーティングパートの概略
構成図、第１Ｏ図は第９図のＤ−Ｄ断面図、第１１図は
第５実施例の変形例を示すシート流れに直角な断面図、
第１２図は第６実施例を示すヒーティングパートの概略
構成図、第１３図は第６実施例における格子電極の傾斜
角とシート幅と電極のピッチの関係を示す説明図、第１
４図は格子電極の設定位置の違いによる糊部温度昇温の
違いを示す説明図、第１５図は第７実施例のうちの代表
例を示すヒーティングパートの概略構成図、第１６図及
び第１７図は静圧方式による加圧装置の異なる例を示す
側断面図、第１８図は動圧方式による加圧装置の一例を
示す側断面図、第１９図乃至第２１図はガス供給ノズル
の異なる形状を示す立体図、第２２図は誘電加熱装置を
使用した場合に糊部へ選択的に加熱が集中する実験結果
の一例を示す説明図、第２３図は従来のダブルフェーサ
の全体側面図、第２４図は従来のダブルフェーサのヒー
ティングボックス部の断面図、第２５図は段っぷれの状
況を示す側断面図である。 図の主要部分の説明 １・−・片面段ボール ２−　ライナ ３−・両面段ボール ５−ダブルフェーサ ６・−ヒーティングパート １６．１６’−・−平行平板電極 １７・−加圧用静圧バソド １８−　ノズル ２５−電界 ２６−糊付部 ２７−・・格子電極 第１図 第２図 第３図 第４図 歿ボづしシート邦七れ方向 第５図 第６図 第１０図 □　殻ホ′−ルシート巾昌方ｆ句 第１１図 □動部昇温度合ΔＩＴ（’Ｃ） 第１６図 第１８図 第ｎ図 □カロ熱ビＩ陥ｉ’ｌ（ｓｅｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め段頂部に糊付けした片面段ボールシートとライナと
   を重ね合わせて貼合し、両面段ボールを形成するダブル
   フェーサにおいて、シートとライナの貼合時の糊部の乾
   燥手段として誘電加熱装置を設けることを特徴とするダ
   ブルフェーサ。