JPH09159592A - 段割れ試験方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 芯紙の段割れをテーブルテストで確認する方
法を見つけ、新たな品質管理数値を設定して段割れクレ
ームを皆無とすることができる改良された試験方法およ
び装置を提供する。 【解決手段】 段ボールの中芯の段割れ試験方法におい
て、圧縮機４４，４５に接続した上，下のラック４１，
４２の間に芯紙４３を挿入し、芯紙を静的に圧縮成形す
るときの圧縮荷重と、芯紙に荷重を加えた時から段割れ
するまでの時間を測定し、中芯の原紙の貼合適性を試験
するようにした段割れ試験方法である。また、圧縮機４
４，４５の上，下のラック４１，４２の間に芯紙の試験
片を挿入し、それぞれ接続された段ボール製造工程に使
用する段ロールの歯に対応した波形状を有する上，下の
ラック４１，４２と、零点を調整するためのミニジャッ
キ４６とを有し、上，下のラックの間に圧縮機により荷
重を加えたときの割れ荷重とストップウオッチにより芯
紙が破断するまでの時間を測定し、中芯の原紙の貼合適
性を測定するように構成した段ボールの中芯の段割れ試
験装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、段ボールを製造
する際に用いる芯紙の原紙における段割れ試験方法およ
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、図面を参照して段ボールの製造方
法の一例を説明する。図２は段ボールの製造工程を示す
コルゲータの説明図である。即ち、まず片面段ボールを
製造するためにライナ供給装置１から供給されるライナ
２は、プレスロール３に１８０度折り返すように巻回さ
れ、このプレスロール３と接合した段ロール４との接合
位置に送られる。一方、このライナ２上に貼り付けられ
る波形状に成形される芯紙５は中芯供給装置６から供給
され、波形状の歯を表面に有する段ロール７を介してこ
れと噛み合う同一波形状の歯を有する段ロール４との間
で波形状に圧縮成形される。そして、グルーパン８内の
糊９がドクターロール１０とアプリケータロール１１か
らなる塗布装置で段ロール４上の波形状に成形された芯
紙５の頂点上に塗布され、プレスロール３と段ロール４
との接合面間で接着されて片面段ボール１２が製造され
る。次に、この片面段ボール１２の波形状の芯紙５の頂
点上にドクターロール１３とアプリケータロール１４か
らなる塗布装置１５によりライダーロール１７との間で
接着剤１６が塗布され、ライナ供給装置１８から供給さ
れたライナ１９がコルゲーティングベルト装置２０の加
熱部２１の位置で接合され、冷却部２２を経て両面のラ
イナ２，１９間に波形状に形成された中芯５のある段ボ
ールが連続的に製造され、これをカッター装置２３で切
断して段ボールシート２４が製造されている。

【０００３】このようにして製造される段ボールの品質
不良は、主に中芯紙の水分過多あるいは水分過少に基づ
く段切れ，段割れ，段高の不揃い，段流れ．段飛び，ス
ポット接着不良，表面皺や、ライナ水分過多によるプレ
スロールでの段縞，反り，接着不良，表面の皺など多種
類のものが生じる。また、段ボールの製造においてはそ
の構成素材であるライナおよび芯紙の原紙の坪量や厚さ
に基づく強度をチェックすることは当然として、メーカ
ーにおいては良好な製品を製造するために製造工程にお
ける上述した不良品となる原因をよく突き止め、対策を
十分に講じる必要がある。

【０００４】このように製造される段ボールにおける欠
陥のうち、特に芯紙の段切れが重要である。このため、
従来適用されている段ボールの貼合適性試験法を図面を
参照して説明する。図３，図４は中芯の貼合適性試験機
の側面図および試料支持ロール部の上面図である。即
ち、表面に段ロールに設けられた歯と同じ波形状の歯を
有する一対の駆動ロール２５および加圧ロール２６の段
繰りローラからなり、上記加圧ロール２６は油圧により
加圧されるレバー２７上の要の位置にあり、電熱板が搭
載されている。上記駆動ロール２５はモータで回転駆動
されるように構成されている。これらのロール間に試料
支持ロール２８に巻かれた試験片〔幅１．６インチ
（４．１ｃｍ）〕２９に有効ニップ圧５３５ｌｂｓ（５
８７Ｎ／ｃｍ）を加えて速度１４．３ｆ．ｐ．ｍ．で加
熱しながら段繰りを行い、試験片２９の切断を光電池３
０により透過光方式で検出するものである。なお、３４
は紙押さえのために試料支持ロール２８に設けられたソ
レノイドである。上記試料支持ロール２８には図４に示
されるように制動胴３１が接続され、一端を機枠に固定
したスチールテープ３２が巻回されて他端が張力測定装
置３３に接続され、試験片２９の切断時の張力を測定し
て検査するものである。そして、中芯の試験片２９を貼
合適性験機に供給し、段繰りした後、試験片を光照射透
過方式欠陥探知機で検査し、裂け目のない段数を調べ、
試験片１００段の中破壊が始まる前の段数を貼合適性指
数とするのである。

【０００５】上記貼合適性験機による貼合適性試験は、
ブレーキ圧がどれくらいで試験片が切断するのかを測定
するもので、段ボール製造工程における段ローラの圧縮
成形と同じ状態において芯紙を走らせて試験するもので
優れた評価方法であるが、装置が大型になり費用が掛る
とともに、測定結果が芯紙の原紙の特性との相関が得ら
れず、芯紙の原紙の特性を十分把握できるデータを得る
ことが不可能であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、芯紙５は
段ロール４と段ロール７との間で波形状に圧縮成形され
るとき、張力の他、後述する特性が影響して芯紙が破れ
てしまういわゆる段割れ現象が生じ、これが段ボール製
品不良の最大の問題となっている。特にこの段割れは貼
合速度を上げる程発生し易い。この段割れを原紙の段階
において紙の特性を確実に確認する方法がこれまでなか
った。そのため、この原因を究明し品質管理することが
メーカーとして急務となっている。

【０００７】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、芯紙の段割れをテーブルテストで確認する方法
を見つけ、新たな品質管理数値を設定して段割れクレー
ムを皆無とすることができる改良された試験方法を提供
することを目的とする。そして、芯紙の段割れの原因が
総合的に把握されるので、その対策を十分に講じること
ができ、良好な製品を製造することが可能になる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、段ボールの
中芯の段割れ試験方法において、圧縮機に接続した上，
下のラックの間に芯紙を挿入し、芯紙を静的に圧縮成形
するときの圧縮荷重と、芯紙に荷重を加えた時から段割
れするまでの時間を測定し、中芯の原紙の貼合適性を試
験するようにしたことを特徴とする段割れ試験方法であ
る。また、圧縮機の上，下のラック間に芯紙の試験片を
挿入し、それぞれ接続された段ボール製造工程に使用す
る段ロールの歯に対応した波形状を有する上，下のラッ
クと、零点を調整するための機構もしくはミニジャッキ
とを有し、芯紙の試験片を挿入した圧縮機により荷重を
加えたときの割れ荷重とストップウオッチにより芯紙が
破断するまでの時間を測定し、中芯の原紙の貼合適性を
測定するように構成したことを特徴とする段ボールの中
芯の段割れ試験装置であり、圧縮機により荷重を加えた
ときの割れ荷重と破断するまでの時間とを自動記録計に
よるチャートから計測する段ボールの中芯の段割れ試験
装置である。

【０００９】

【作用】静的な試験装置により圧縮機を用いて、上，下
のラック間で芯紙を圧縮成形するために加圧し、段割れ
と同じ現象を再現することができる。そして、そのとき
の圧縮荷重と段割れまでの時間を測定して試験片の段割
れ状態を観察することにより、中芯の原紙から段割れが
予測することができる新たな品質管理数値を得ることが
できた。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいてこの発明の
実施の形態を説明する。図１は段割れ試験装置の構成を
示す要部の側面図である。即ち、試験装置４０は波形状
の噛合面４１ａ，４２ａを有する上，下のラック４１，
４２を、段ボールを製造する際に使用するコルゲート装
置の段ロールの表面に形成された歯の形状に相当する形
状の歯面４１ａ，４２ａを有し、それぞれの歯面４１
ａ，４２ａ同士が噛み合うように対向して上下に設けら
れる。この噛合面に芯紙の試験片４３を挟み、上，下の
ラック４１，４２に可動および固定の圧縮機４４，４５
を接続して加圧できるように構成されている。この加圧
装置に使用する圧縮機４４，４５は、段ボールの平面圧
縮試験方法（ＪＩＳ Ｐ ８１２６）で使用する圧縮試
験機がそのまま使用できる。また、下ラック４２と固定
の圧縮機４５との間には、試験開始時に零点を決めるた
めのミニジャッキ４６を設けるとよい。

【００１１】段ボールには規定された波形状の芯紙の粗
いものから細かいものまで数種類があり、粗いものから
順にＡ段，Ｂ段，Ｃ段，Ｅ段と呼ばれている。従って、
ラック４１，４２にはこれらに対応するそれぞれの段で
ある波形状の歯面４１ａ，４２ａを有しているラックを
使用することになる。例えば、Ａ段の段ボールの試験に
は、歯先の数９，歯底の数１０，ピッチ８．５０±０．
０５ｍｍ，歯の深さ４．７５±０．０５ｍｍのラックが
使用される。上，下ラックの歯先の数が試験片に対する
摩擦力として関係するので、芯紙の厚さによって歯先の
数を変更することは有効である。例えば、米坪１２０ｇ
／ｍ² の芯紙には上もしくは下ラックの歯先の数８〜
９，米坪１６０ｇ／ｍ² の芯紙では５〜７が採用され
る。さらに、歯先を研磨したり、歯に筋状や凹凸の加工
を施して芯紙とラックの抵抗を増やすことによっても、
段割れ時間の測定範囲をコントロールすることができ
る。また、芯紙の試験片４３を形成するとき、試験片を
一定の幅に裁断するときは、ＪＩＳ Ｐ ８１２６の圧
縮試験機で使用する打ち抜き機がそのまま使用できる。

【００１２】上記実施例の試験装置では、上，下のラッ
クに設けた歯を波形状のものについて説明したが、これ
は、梯形状の歯を有するものであってもよい。また、段
ロールの円周に合わせた曲率を有してラックに形成して
もよい。

【００１３】次に、上記の試験装置４０を使用した段割
れ試験方法の実施例を説明する。まず、試験片４３を打
ち抜き機で幅１２．７±０．１ｍｍに裁断して用意す
る。上ラック４１の降下速度および降下停止時間を圧縮
機４４に設定する。ここで、降下速度は自由に設定する
ことができるが、段割れまでの時間測定の関係で速すぎ
ないようにする。圧縮機４４の降下停止時間は上ラック
４１，試験片４３，下ラック４２が完全に接触するまで
の時間以下である。通常、試験機４０には破損防止のた
めに一定の荷重を超えると停止する安全装置が設けられ
ている。そして、下ラック４２の歯面４１ａ上に試験片
４３を水平に載せる。このとき、上ラック４１の歯面４
１ａの頂部が下ラック４２の歯面４２ａの谷底部に重な
るように位置合わせされている。次に、試験片４３は圧
縮機４４，４５の測定部にミニジャッキ４６を載せ、圧
縮機４４，４５を作動させ、上ラック４１の間隔をミニ
ジャッキ４６で調節できる距離で停止させる。そしてミ
ニジャッキ４６で零点を合わせる。

【００１４】次に、圧縮機４４，４５を作動させると
き、同時にストップウオッチを作動させて時間を計測す
る。そして、試験片４３が段割れするとき迄の時間を読
み取るのである。試験片４３に段割れが生じると、圧縮
機の試験片４３への荷重の増加が止まる。この荷重を圧
縮機４４，４５のメーターから読み取り、試験片４３の
状態を観察するのである。

【００１５】上記の例では、圧縮荷重を圧縮機に設けた
メーターにより読み取るものについて説明したが、これ
は圧縮機に自動記録計を設置して図５に示すチャートを
描かかせ、圧縮荷重と段割れ時間を直ちに読み取るよう
にすれば、さらに迅速な測定が可能になる。

【００１６】この発明の段割れ試験方法による試験結果
の一例を第１表に示す。Ｄ級（坪量１６０ｇ／ｍ² ）に
おける試験結果である。一般中芯（坪量１６０ｇ／ｍ
² ）の試験試料を採取し、本発明による試験を行った
後、三菱製貼合機（形式５０Ｃ）を使用し、貼合速度を
２水準に変化させて、実機貼合し、段割れを評価した。
即ち、割れ荷重および段割れ時間共に試料Ａ，Ｃ，Ｂの
順となっているが、貼合評価も試料Ａ，Ｂ，Ｃの順にな
っている。さらに、製造された段ボールシートの平面圧
縮強さも試料Ａ，Ｂ，Ｃの順になっている。従って、割
れ過重および段割れまでの時間を測定することにより、
芯紙の原紙における貼合適正の特性との相関が良く得ら
る結果となった。

【００１７】

【表１】

【００１８】段割れ適性の評価基準についてさらに説明
する。従来の測定方法における段割れ貼合適性の評価基
準は、「芯紙の引張り縦強度が高いこと。芯紙の伸
度が高いこと。芯紙の滑りが良いこと。」の３点であ
った。しかし、この発明の試験方法では、上記から
までを同時に評価している。即ち、評価の高い段ボール
の中芯は、段割れ時の荷重が高く、また段割れ時間が長
いことが分かる。上記の評価が同じ場合、，の評
価が高ければ時間が長くなる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の段割れ
試験方法によれば、テーブルテストで段割れを確認する
ことができ、段ボールの中芯原紙における新たな品質管
理数値を設定することができる。このため、段ボール製
造工程における段割れの原因を容易に解明することが可
能となり、不良品を極力減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の段割れ試験方法に使用する試験装置
の構成を示す側面図、

【図２】段ボール製造工程を説明するための工程図、

【図３】従来の段ボールの中芯貼合適正試験機の構成を
示す側面図、

【図４】図３の試料ロール部の上面図、

【図５】他の実施例の試験装置で得られた圧縮荷重と時
間との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

４０ 中芯貼合適正試験機 ４１ 上ラック ４２ 下ラック ４３ 試験片 ４４ 圧縮機（可動部） ４５ 圧縮機（固定部） ４６ ミニジャッキ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年２月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】この発明の段割れ試験方法による試験結果
の一例を第１表に示す。Ｄ級（坪量１６０ｇ／ｍ^２）に
おける試験結果である。一般中芯（坪量１６０ｇ／
ｍ^２）の試験試料を採取し、本発明による試験を行った
後、三菱製貼合機（形式５０Ｃ）を使用し、貼合速度を
２水準に変化させて、実機貼合し、段割れを評価した。
即ち、割れ荷重および段割れ時間共に試料Ａ，Ｂ，Ｃの
順となっており、貼合評価も試料Ａ，Ｂ，Ｃの順になっ
ている。さらに、製造された段ボールシートの平面圧縮
強さも試料Ａ，Ｂ，Ｃの順になっている。従って、割れ
過重および段割れまでの時間を測定することにより、芯
紙の原紙における貼合適正の特性との相関が良く得らる
結果となった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 段ボールの中芯の段割れ試験方法におい
   て、圧縮機に接続した上，下のラックの間に芯紙を挿入
   し、芯紙を静的に圧縮成形するときの圧縮荷重と、芯紙
   に荷重を加えた時から段割れするまでの時間を測定し、
   中芯の原紙の貼合適性を試験するようにしたことを特徴
   とする段割れ試験方法。
2. 【請求項２】 圧縮機にそれぞれ接続された段ボール製
   造工程に使用する段ロールの歯に対応した波形状を有す
   る上，下のラックと、零点を調整するためのミニジャッ
   キとを有し、上，下のラックの間に芯紙の試験片を挿入
   し、上，下のラックの間を圧縮機により荷重を加えたと
   きの割れ荷重とストップウオッチにより芯紙が破断する
   までの時間を測定し、中芯の原紙の貼合適性を測定する
   ように構成したことを特徴とする段ボールの中芯の段割
   れ試験装置。
3. 【請求項３】 圧縮機により荷重を加えたときの割れ荷
   重と破断するまでの時間とを自動記録計によるチャート
   から計測することを特徴とする請求項２記載の段ボール
   の中芯の段割れ試験装置。