JPH1052875A

JPH1052875A - シングルフェーサ

Info

Publication number: JPH1052875A
Application number: JP23144796A
Authority: JP
Inventors: Takanaka Adachi; 宇央足立; Minoru Naito; 稔内藤; Etsuro Abe; 悦郎安部
Original assignee: Isowa Industry Co Ltd; Isowa Corp
Current assignee: Isowa Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】片面段ボールシートを作るシングルフェーサ
において、運転変化に伴うロールスキマ変化、例えば生
産速度変化によるローラ径変化を算出してロールスキマ
検出値（検出スキマ値）の補正を行い、精度の高いスキ
マ自動調整を可能とする。【解決手段】止転状態又はアイドル状態からの起動、
あるいは運転開始から生産速度の急な増速等が生じる
と、ロール表面の熱が中芯やライナ等の段ボールシート
に奪われてロール径が減少し、これが検出スキマ値の誤
差になるため、例えば生産速度変化から時間遅れの近似
伝達関数に基づいてロール径変化を算出し、それにより
検出スキマ値を補正する。ここで、相当大きなスキマ誤
差を生じるフレーム膨張に伴うスキマ補正と、上述の生
産速度変化に伴う補正等を加算して行うことにより、全
体として実スキマ値の精度を高める。

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、段ボール板を製
造するコルゲートマシンの分野に関し、特に波形成形さ
れた中芯にライナを糊付けして片面段ボールシートを製
造するシングルフェーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般的なシングルフェーサと
して、図９に例示するように、一方の側から中芯ｍが、
他方の側からライナｌが供給されて、片面段ボールシー
トｓを製造するものが知られている。中芯ｍは上段ロー
ル１および下段ロール２からなる一対の狭圧ロール間に
供給されて波形に成形され、さらにその波形の段頂部に
糊ロール（グルーロール）３によって糊４が付けられ
る。この糊の付けられた中芯ｍの段頂部に対し、ライナ
ｌがプレスロール５により圧着されて、上述の片面段ボ
ールシートｓとなる。糊ロール３はその下部が糊槽６内
に浸漬され、回転することにより糊槽６の糊４を自身の
外周面に巻き上げる。そして、これと逆方向に回転する
ドクターロール７が余分な糊をかき落とし、糊ロール３
の外周面にほぼ均一な糊膜を形成する。これが上述の波
形成形された中芯ｍの段頂部に付着されることとなる。

【０００３】ここで、プレスロール５と下段ロール２と
のスキマによってプレスロール５の圧着力が決まり、こ
れが過大であるとライナｌの板面に強いプレスマークが
付いて製品として好ましくなく、また過小であると中芯
ｍとライナｌの接着が不充分となる。さらに、糊ロール
３と下段ロール２のスキマは、中芯ｍに塗布される糊量
に関係し、また糊ロール３とドクターロール７とのスキ
マは、糊ロール３の糊膜厚さを規定する結果、やはり中
芯ｍに付着する糊量に関係してくる。そして中芯ｍに付
着（転移）する糊量が適切でないと、中芯ｍとライナｌ
との接着および片面段ボールシートの品質が良好なもの
とならない。

【０００４】このようなシングルフェーサの各種ロール
スキマは、例えば中芯ｍやライナｌの厚さ等に基づいて
目標スキマ値を設定する一方、これら各種ロールスキマ
のスキマ値を得るために、スキマ駆動系の位置や回転角
等の検出信号（例えばロール軸受の可動部の移動位置
（軸芯間検出器）、又は軸の偏心によりスキマ調整をす
る場合はその回転角（偏心軸回転角検出器））を検出ス
キマ値として取り込み、上述の目標スキマ値と検出スキ
マ値とが一致するように、スキマ駆動系（例えばモー
タ）を作動させて調整を行っている。

【０００５】ところで、シングルフェーサの下段ロール
・プレスロール間のプレスロールスキマ、下段ロール・
糊ロール間の糊ロールスキマ（グルーアプリケータスキ
マ）等のロールスキマは一般には熱により相当変化す
る。例えば一般にシングルフェーサは、材料であるライ
ナ紙、中芯に１９０度前後の熱を加えて糊の付着性・接
着性を高めている。具体的には、例えば上段ロール及び
下段ロール内に高温蒸気の経路を作って循環させるもの
である。このようなことから機械全体が熱飽和するまで
相当長い経時変化（例えば４時間程度）があり、従来で
は、実公平７−２８１５５号に示すように機台フレーム
に温度センサを取り付け、温度によるロールスキマの経
時変化を補正するものがある。つまりシングルフェーサ
の各種ロールスキマは、フレーム温度上昇による膨張に
よって広がる方向へ変化するから、それを打ち消すよう
にロールスキマを狭める向きにスキマ駆動系を駆動・調
節することとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多品種
・小ロット等の要請にも応える必要のある最近のシング
ルフェーサは、一定速度で長い時間運転し続けるものと
は限らず、例えば生産トラブルによる運転停止（止
転）、生産スケジュールからのフルート替えのための運
転休止（休転）が短時間の周期で生じる場合がある。そ
して、本出願人の研究により、このような運転状況の変
化そのものによって前述の各実スキマが変化することが
判明した。この値はフレーム膨張による値に比較すれば
相対的には小さいと言えるが、片面段ボールシートの品
質や自動運転の安定性に及ぼす影響は必ずしも小さくな
い。このような運転状況の変化（運転変化）に伴う実ス
キマの変化は、従来の機台フレームへ取り付けた温度セ
ンサによっては修正することができず、従ってこのよう
な運転状況の変化に起因する修正は、現状ではオペレー
タの手動介入となっており、このことがシングルフェー
サの自動運転を図る上での一つの制約となり、また得ら
れる片面段ボールシートの品質のバラツキの原因ともな
りやすい。

【０００７】この発明の課題は、例えば止転、運転、変
速、休転等の運転（環境）変化に対し、例えば下段ロー
ル等の狭圧ロールとプレスロールとのロールスキマの補
正を行えるようにし、運転パターンの変化等の運転変化
に対するオペレータの介入の余地をなくし又は減少さ
せ、より精度の高いロールスキマの制御を行うことにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び効果】本発明の特徴は
特許請求の範囲に記載のとおり、シングルフェーサのロ
ールスキマについて、停止・起動を含む運転変化に伴う
実スキマ変化（例えば熱膨張・熱収縮によるロール径変
化、フレーム長変化等）に着目して、ロール表面間の検
出スキマ補正を行うものである。ロールスキマとして
は、狭圧ロールと糊ロールとの糊ロールスキマ、糊ロー
ルとドクターロールとのドクターロールスキマ、狭圧ロ
ールとプレスロールとのプレスロールスキマの少なくと
も一のロールスキマが対象となる。このようなロールス
キマに関与する変化要素（例えばロールの径変化分やフ
レーム長変化分）を、シングルフェーサの生産停止（例
えば休止のためのアイドル運転）を含む運転変化に基づ
いて補正をする。つまり、上述のロールスキマについ
て、実際のロールスキマ（実スキマ）の算定の基礎とな
るスキマ駆動系の位置又は回転角等の検出信号（例えば
ロールの軸芯間距離検出器、偏心軸回転角検出器等の出
力）を検出スキマ値として取り込み、中芯及びライナの
送り状況の変化（停止・起動を含む運転変化）から、例
えばロール径変化等に基づくスキマ変化を、予め定めた
アルゴリズムにより算出して、その算出値に基づき検出
スキマ値を補正する。

【０００９】これにより実スキマ値の精度が上がり、こ
の実スキマ値と目標スキマ値とが一致するようにスキマ
駆動系を作動させてスキマ調整を行うことにより、誤差
が少なく、精度の高いスキマ調整が可能となり、運転状
態の変化に伴うオペレータの介入の必要性を解消若しく
は軽減することができる。またロールスキマの高精度の
調整が実現することで、得られる片面段ボールシートの
品質も向上する。

【００１０】上述のアルゴリズムとしては、運転変化か
らその時間遅れ要素を含むアルゴリズムに基づいて、ロ
ール径変化を算出するものとすることができる。その場
合、例えば運転変化の時間遅れ要素を時定数で規定した
伝達関数等を採用することができる。つまり、運転変化
（例えば停止状態からの起動、あるいは運転中における
生産速度の増速、減速等）が生じた後、この運転変化か
らロール径変化等に基づくスキマ変化が生じるまでには
ある程度の時間遅れがあるため、これを反映すること
が、ロール径変化等をより正確に算出し、ひいては実ス
キマ値の精度の高い補正が可能となる。

【００１１】ロールスキマに大きな影響を与えるものと
して、ロールを支持するフレームの熱変化に基づいて発
生するスキマ誤差がある。これを補正するために、フレ
ーム温度検出・フレーム熱膨張検出等の熱変化要素に基
づいて、検出スキマ値の補正を行い、かつこれに上述の
運転変化に伴うスキマ変化の要素に基づく検出スキマ値
の補正を加えることができる。一般には、フレームの熱
変化分によるスキマ誤差の方が大きいが、これと運転変
化に伴うロール径変化等のスキマ変化の要素を加味する
ことにより、全体として、実スキマ（算出値）の精度が
高くなり、より精度の高いスキマ調整が可能となる。

【００１２】このような実スキマ値が、補正によってそ
の誤差が小さくなることに加え、その実スキマ値に基づ
いてオペレータが何らかの手動介入をするような場合
に、その補正された実スキマ値を表示する表示装置を設
けることにより、これまでより精度の高い実スキマ値を
オペレータの目で確認することができる。これはオペレ
ータによる何らかの調整作業を行う場合等に有益とな
る。

【００１３】実スキマ値が補正により高精度のものにな
ることを、表示の面にのみ生かすこともできるが、目標
スキマ値と実スキマ値とが一致するようにスキマ駆動系
を制御する際、実スキマ値の精度が高まれば、いわば見
掛けの値である検出スキマ値と実際のスキマとの誤差が
少なくなるため、全体としてスキマ調整の精度が高ま
る。

【００１４】これまでの説明は、検出スキマ値を補正す
ることに着目したが、目標スキマ値を最適に設定する上
で、中芯及びライナの少なくとも一方の紙質、厚さ、坪
量等の材料態様を反映させることができる。請求項１１
〜請求項１４は、そのような材料態様に応じて目標スキ
マ値を設定するという前提に立つものである。

【００１５】特公昭５９−２５６６０号公報には、中芯
ｍおよびライナｌの各厚さを測定し、これら厚さの合算
値でプレスロールスキマを調整し、中芯ｍの厚さで糊ロ
ール３と下段ロール２とのスキマ（糊ロールスキマ）を
調整する技術が開示されている。しかしながら、この方
式では、一般的な厚さ、紙質の中芯およびライナの組合
せであればほぼ目的を達し得るが、最近の段ボールシー
トの多様化に伴う相当厚い又は薄い中芯やライナに対し
ては、必ずしも良好な片面段ボール板を製造できず、作
業者の熟練に基づく手動調節を行わざるを得ない。ま
た、糊量の調節のために糊ロールスキマを中芯厚さで調
整するだけでは、種々の厚さや紙質の中芯およびライナ
について、良好な片面段ボールシートを得にくいのが実
情である。

【００１６】例えば非常に厚い中芯、ライナであればそ
の圧縮率が大きく、また紙質が異なれば圧縮率も変わ
り、さらに付着させるべき糊量も中芯およびライナの厚
さや紙質等に応じて最適な値が異なってくる事実があ
る。このような知見より、中芯やライナの厚さ、紙質
等、複数の条件に基づいてプレスロールスキマ、糊ロー
ルスキマおよびドクターロールスキマ等の目標スキマ値
を最適に設定し、かつ前述の検出スキマ値を運転変化に
よるスキマ変化に基づいて補正することにより、段ボー
ルシートの素材の多様化や、止転・起動を含む運転変化
にかかわらず、良好な片面段ボールシートを安定的に生
産できる。

【００１７】そのポイントを要約すれば次のとおりであ
る。中芯およびライナの各厚さを実際に測定し、さらに
それらの紙厚大別データや紙質大別データに基づく比例
定数を、それら中芯厚さ並びにライナ厚さに乗じて、そ
れらの和をとることに基づき、プレスロールスキマ、糊
ロールスキマあるいはグルーロールスキマの目標スキマ
値を設定する。

【００１８】そのために、中芯厚さ測定器、ライナ厚さ
測定器、大別データ付与手段、目標スキマ値演算手段等
を含む。中芯厚さ測定器は、中芯の厚さをその波形成形
前に測定する。ライナ厚さ測定器は、ライナの厚さをそ
の圧着前に測定する。大別データ付与手段は、供給され
る中芯およびライナについて、それらがどの紙厚の大別
区分に属するかを示す紙厚大別データ、どの紙質の大別
区分に属するかを示す紙質大別データの少なくともいず
れかを付与する。

【００１９】ここで、紙厚大別としては、薄紙、中厚紙
および太厚紙等の複数区分を設定することができる。こ
れらのデータは中芯やライナの供給に先立って予め付与
手段に記憶させておいてもよいし、上記中芯厚さ測定器
およびライナ厚さ測定器で測定された厚さデータに基づ
いて、それら紙厚大別を付与してもよい。また紙質大別
データは、例えばジュート紙、普通クラフト紙および特
別クラフト紙（強化紙、耐水紙、撥水紙等）のような複
数区分を与えることができる。このデータは中芯やライ
ナの供給に先立って予め付与手段に記憶させておいても
よいし、センサ等で紙質を判別できるようにすれば、そ
のセンサ等からのデータを取り込んでもよい。

【００２０】目標スキマ値演算手段は、中芯厚さ測定器
で測定された中芯厚さ、ライナ厚さ測定器で測定された
ライナ厚さ、さらには上記付与された紙厚大別データお
よび紙質大別データの少なくとも一方に基づき、プレス
ロールの狭圧ロールに対するプレスロールスキマ目標値
Ｇp、糊ロールの狭圧ロールに対する糊ロールスキマ目
標値Ｇg、またはドクターロールの糊ロールに対するド
クターロールスキマ目標値Ｇdを、次のような式（Ａ）
又は（Ｂ）に基づいて算出する。（Ａ）Ｇp＝Ｋlp×Ｍl＋Ｋmp×Ｍm＋Ａp Ｇg＝Ｋlg×Ｍl＋Ｋmg×Ｍm＋Ａg または、（Ｂ）Ｇp＝Ｋlp×Ｍl＋Ｋmp×Ｍm＋Ａp Ｇd＝Ｋld×Ｍl＋Ｋmd×Ｍm＋Ａd ただし、『Ｍl：測定されたライナ厚さＭm：測定された中芯厚さＫlp，Ｋlg，Ｋld：前記ライナの紙厚大別データおよび
紙質大別データの少なくとも一方に基づいて各々決定さ
れるライナ厚さ係数Ｋmp、Ｋmg，Ｋmd：前記中芯の紙厚大別データおよび紙
質大別データの少なくとも一方に基づいて各々決定され
る中芯厚さ係数Ａp，Ａg，Ａd：それぞれの補正値』

【００２１】これら式中における各係数（比例定数）
は、上述の紙厚大別データや紙質大別データの双方又は
いずれか一方が反映したものである。そして、プレスロ
ールスキマＧpは、中芯とライナの圧着力を規定するも
のとなり、糊ロールスキマＧg、グルーロールスキマＧd
は、糊量を決定するものであるが、この糊量を主に糊ロ
ールスキマＧgによって決めるのが（Ａ）式であり、糊
量を主にドクターロールスキマＧdによって決めるのが
（Ｂ）式である。これら（Ａ）式または（Ｂ）式のいず
れかを選択的に使用することができる。この概念を示す
ものが図６〜図８である。

【００２２】図６に示すように、回転する糊ロール３が
糊槽６の糊４を巻き上げ、逆方向に回転するドクターロ
ール７が余分な糊をかき落として、糊ロール３の外周面
に所定厚さの糊膜８を形成する。この糊膜８が下段ロー
ル２の中芯ｍの段頂部に接して糊が付着（転移）する。
ここで、図７（１）に示すように、糊膜８の厚さ（ドク
ターロールスキマＧd）をほぼ一定に保った状態で、糊
ロールスキマＧgを大きくとれば糊量は少なく、同図
（２）のように小さくすれば糊量は多くなる。このよう
に糊量の設定を主に糊ロールスキマＧgに基づいて調節
するものが（Ａ）方式である。

【００２３】一方、図８に示すように、糊ロールスキマ
Ｇgはほぼ一定に保ち、糊膜８の厚さを変化させる、つ
まりドクターロールスキマＧdを変化させることにより
糊量の調整を行うこともできる。図８（１）のように、
ドクターロールスキマＧdを小さくして糊膜８を薄くす
れば、中芯ｍに転移する糊量は少なく、逆に同図（２）
のようにドクターロールスキマＧdを大きくして糊膜８
を厚くすれば、中芯ｍに転移する糊量は多くなる。そし
て、いずれの方式をとる場合においても、変化させる対
象、つまり（Ａ）方式であれば糊ロールスキマ、（Ｂ）
方式であればドクターロールスキマの調整において、紙
厚大別や紙質大別のデータに基づく比例定数が用いられ
ることとなる。

【００２４】なお、図７の（Ａ）方式を採用する場合、
ドクターロールスキマＧdを中芯厚さに基づいて設定
し、言い換えれば糊膜８の外周が中芯ｍの段頂部に接す
るような状態を基準にすることができる。これを式で表
せば、ドクターロールスキマ目標値Ｇdは、次式：Ｇd＝Ｋmd×Ｍm＋Ａd で与えることができる。ここで、Ｋmdは前記中芯の紙厚
大別データや紙質大別データに基づいて決定される中芯
厚さ係数、またＡdは補正値である。

【００２５】一方、図８の（Ｂ）方式を採用する場合、
糊ロールスキマＧdを中芯厚さに基づいて調整するこ
と、例えば糊ロール３の外周面が中芯ｍの段頂部にほぼ
接するような状態に調整することができる。これを式で
表せば、糊ロールスキマ目標値Ｇgは、次式：Ｇg＝Ｋmg×Ｍm＋Ａg で与えることができる。ここでＫmgは前記中芯の紙厚大
別データや紙質大別データに基づいて決定される中芯厚
さ係数、またＡgは補正値である。

【００２６】また、以上の式中における補正値Ａp、Ａ
g、Ａdはそれぞれ適宜設定されるもので、ゼロの場合も
あり得る。また補正値の内容としては、例えば中芯やラ
イナの紙幅寸法、供給速度（シングルフェーサの生産速
度）等に基づき、紙幅区分定数、あるいは生産速度補正
値等を加えることができる。例えば生産速度を例にとれ
ば、中芯やライナの流れる速度が早い場合は、糊量が多
いと乾燥しにくいため、糊量は少なめにするといったよ
うな補正を適宜加えることが可能である。もちろんこれ
以外にも、場合に応じて適切な補正値を与えることがで
きる。

【００２７】以上のように、中芯厚さおよびライナ厚さ
がそれぞれ実際に測定され、さらにこれら紙厚大別や紙
質大別のデータの少なくとも一方に基づく中芯厚さ係数
およびライナ厚さ係数が乗じられ、それらの和に基づい
てプレスロールスキマが設定され、かつ糊量を規定する
糊ロールスキマ又はドクターロールスキマが調整され
る。このように中芯およびライナの実際の厚さ、さらに
は紙厚大別や紙質大別を反映させてプレスロールスキ
マ、つまり中芯とライナの圧着力、および両者間の糊量
が設定されることにより、最近の段ボールシート素材の
多様化に伴う相当厚い又は薄い中芯やライナ、あるいは
ジュート紙、クラフト紙または特別クラフト紙等の紙質
が異なるものを用いる場合であっても、適切な圧着力お
よび糊量を確保して、良好な片面段ボールシートを作る
ことができる。

【００２８】このような目標スキマ値の設定の精度を上
げることと、前述の検出スキマ値を運転変化に基づいて
補正し、実スキマ値の精度を上げることとが相乗的に作
用して、従来では熟練作業者によって行われることが多
かった手動調節を廃止もしくは最小限とすることがで
き、省力化および生産性の向上につながり、また、得ら
れるシート品質も向上する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例を参照し
つつ、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明
の一実施例であるシングルフェーサの全体システムを示
す概念図である。図右側において中芯ｍは原紙掛け１０
にストックされ、そこからスプライサ１１、プレコンデ
ィショナー１２を経て、一対の狭圧ロールとして機能す
る上段ロール１および下段ロール２の間に供給されて、
前述のように波形に加圧成形される。他方、図の左側に
おいてライナｌも、上述と同様の原紙掛け１３から引き
出され、スプライサ１４、プレヒータ１５を経てプレス
ロール５に導かれ、糊の付いた中芯ｍの段頂部に圧着さ
れる。これにより順次片側段ボールシートｓ（シングル
フェース段ボール）が得られる。なお、この片側段ボー
ルシートｓはさらに下流に送られて、図示しないダブル
フェーサによりもう片方の面にもライナが糊付けされる
こととなる。なお、１６は防音壁である。

【００３０】スプライサ１１は位置固定ロール１７、１
８の間にスライドロール１９が設けられたもので、中芯
ｍの貯溜部（溜め）を構成する。中芯ｍの紙継ぎや紙替
えの際は、スライドロール１９が前進して蓄えている中
芯ｍを放出し、この間に紙継ぎや紙替えが行えるように
なっている。ライナｌのスプライサ１４も同様の構造、
すなわち位置固定ロール２０、２１およびスライドロー
ル２２を備えている。

【００３１】中芯ｍのスプライサ１１には、その位置固
定ロール１８に近接して中芯厚さ測定器２３が設けられ
ている。この中芯厚さ測定器２３は、図２に簡略に示す
ように、揺動アーム２４に設けられた回転接触子２５
と、位置固定のセンサ部２６とを備え、磁性体製のロー
ラ１８との間で、中芯ｍの厚さに対応する渦電流変化が
生じることを利用したものである。なお、これ以外に、
リニヤまたはロータリエンコーダを利用したもの、磁気
センサあるいは差動トランスを利用したものなど適宜選
択できる。ライナｌ側についても同様なライナ厚さ測定
器２７（図１）が、スプライサ１４の位置固定ロール２
１に近接して設けられている。

【００３２】なお、糊ロール３、ドクターロール７およ
び糊槽６等を備えた糊ユニット２８や、上段ロール１お
よび下段ロール２等は、前述の図９に示したものと同様
である。そして図９におけるプレスロール５と下段ロー
ル２とのスキマ（プレスロールスキマ：Ｇp）、糊ロー
ル３と下段ロール２とのスキマ（糊ロールスキマ：Ｇ
g）、さらにドクターロール７と糊ロール３とのスキマ
（ドクターロールスキマ：Ｇd）の各スキマは、プレス
ロール５、糊ロール３およびドクターロール７の各ロー
ル軸が移動させられることにより調整される。

【００３３】例えば図３に概念的に示すように、プレス
ロール軸２９に偏心して嵌合された偏心スリーブ（調整
軸）３０が、保持スリーブ３１内でプレスロールスキマ
モータ３２により所定角度回転すると、プレスロール軸
２９の中心位置が変わる。これを利用してプレスロール
スキマが調整される。糊ロールスキマおよびドクターロ
ールスキマも、同様の機構で調整され、そのためのモー
タ３３、３４を備える。この調整軸３０には回転角検出
器３５が接続されており、その回転角検出に基づいてプ
レスロールスキマの変化量が検出されるようになってい
る。なお、糊ロール３およびドクターロール７について
も、それらのスキマ調整軸に回転角検出器３６、３７が
接続される。なお、回転角を検出するのではなく、うず
電流式スキマセンサ３５’を設け、これとプレスロール
軸２９とのスキマによって変化するうず電流をアンプで
増幅してスキマの検出信号として出力することもでき
る。

【００３４】次に、図４に基づいて制御系の概要を説明
する。図４における制御系の主体をなすものは、制御装
置３８である。この制御装置３８は目標スキマ演算器４
０、その演算のための比例係数や定数の発生器４１を主
体とするものである。プレスロールスキマ、糊ロールス
キマおよびドクターロールスキマを調整する各モータ３
２、３３および３４は、それぞれモータ駆動ユニット４
２、４３および４４によって駆動され、これらが制御装
置３８に接続されている。一方、図３に示した各ロール
スキマ調整軸３０の回転角を検出するスキマ調整軸回転
角検出器３５、３６および３７が、それぞれプレスロー
ル、糊ロールおよびドクターロールに関して設けられ、
これらにより検出された各回転角は、回転角／スキマ変
換器４５、４６および４７においてスキマに換算され
る。

【００３５】なお、制御装置３８にはフレーム膨張検出
器４８が接続されており、シングルフェーサの温度変化
に基づくフレーム熱膨張が、それぞれスキマの補正器４
９、５０および５１によって補正されるようになってい
る。また制御装置３８には、前述の中芯厚さ測定器２３
およびライナ厚さ測定器２７が接続され、さらに上位生
産管理装置５４が接続されている。

【００３６】中芯厚さ測定器２３およびライナ厚さ測定
器２７は、例えば２〜３μｍ程度の分解能で各厚さを測
定するが、それらの厚さ信号には紙のすきむら、ごみ、
軸振れ等によるノイズ成分が含まれているため、それぞ
れデジタルフィルタ５２ａ、５２ｂでノイズ成分を除去
し平滑化している。また、その平滑後の各厚さ信号は、
紙厚大別判別器５３に供給され、中芯およびライナの厚
さを各々予め設定された数種のしきい値で判定し、薄
紙、中厚紙および太厚紙の３区分のデータを付与する。
これらに対応する紙厚大別信号ｔ1〜ｔ3（ｔ1：薄紙、
ｔ2：中厚紙、ｔ3：太厚紙）は、前述の比例係数や定数
の発生器４１に出力される。この紙厚大別の判定基準
は、例えば中芯およびライナのどちらかが「薄」であれ
ば薄紙とし、どちらかが「太厚」であれば太厚紙とする
とともに、双方の合算値が「太厚」であっても太厚紙と
する一方、上述の「薄」、「太厚」のいずれにも該当し
なければ中厚紙とすることができる。

【００３７】また、上位生産管理装置５４には、紙替え
に伴い次に供給されるロットの紙質大別として、例えば
ジュート紙、普通クラフト紙および強化、耐水、撥水等
の特別クラフト紙の３種の紙質大別データが予め記憶さ
れている。これは紙の銘柄等で区分することができる。
そして、紙替えの例えば５０ｍほど手前で、これら紙質
大別の区分信号が比例係数や定数の発生器４１に供給さ
れる。なお、前述の紙厚大別を、中芯厚さ測定器２３や
ライナ厚さ測定器２７の測定値から付与するのではな
く、上位生産管理装置５４に、紙質大別に併せて紙厚大
別のデータを記憶させておき、これらのデータを併せて
上述の発生器４１に供給することもできる。また、紙質
大別を上位生産管理装置５４に予め記憶させておくので
はなく、ロット替えの際に紙質（銘柄）設定器５５で設
定することも可能である。

【００３８】また、中芯やライナの紙幅を検出する紙幅
検出器５６が設けられる場合、その紙幅が例えば
「狭」、「中」、「広」の３区分のいずれに属するかが
判定され、この出力値も上述の比例係数等の発生器４１
に出力される。

【００３９】この比例係数等の発生器４１では、中芯や
ライナに関する上述の紙厚大別区分および紙質大別区分
に基づいて、目標スキマ演算のための比例係数Ｋl、Ｋm
が設定されるとともに、必要に応じて紙幅に対応した定
数Ｗ、さらには他の適宜の定数Ｃ等が設定される。そし
て、このような比例係数Ｋl、Ｋm等が目標スキマ演算器
４０に供給される。目標スキマ演算器４０には、予め各
ロールスキマの目標値を算出するための演算式が記憶さ
れており、その式中に上述の比例係数や必要に応じて
Ｗ、Ｃ等の定数が導入される。

【００４０】なお、各ロールスキマの自動調整を前提と
するこのような制御系で、手動調整の余地を残す意味で
寸動調整ボタン５８を設けることができ、この信号を補
正値判定器５９に供給することができる。また、前述の
スプライサ１１、１４において紙の供給速度を測定する
パルスエンコーダ６０による供給速度信号、並びに次に
供給される紙が同種のものによる紙継ぎなのか、ロット
が異なる紙替えなのかを表す信号も補正値判定器５９に
供給される。また、紙替えや紙継ぎの時期が近付いてス
プライサ１１、１４がスプライスしたことを表す動作信
号が、各ロールスキマのチェンジタイミング発生器６１
に供給される。上述の寸動補正値Ｊは、通常はゼロに設
定されるが、例えば中芯やライナ等の保管状態の優劣等
により（湿っている等）、適宜必要に応じて設定される
もので、紙継ぎの場合は以前の補正値を援用することが
できる。またパルスエンコーダ６０の速度信号に基づ
き、生産速度補正値Ｓが目標スキマ演算器４０に出力さ
れる。

【００４１】そして、目標スキマ演算器による各ロール
スキマの算出のための一般式は、目標スキマ＝Ｋl×Ｍl＋Ｋm×Ｍm＋Ｃ＋Ｗ＋Ｊ＋Ｓ等として表すことができる。ここで、Ｃ、Ｗ、Ｊおよび
Ｓ等は必要に応じて加えられるもので、これらの全体を
広い意味で補正値とみることができる。比例係数Ｋl、
Ｋmをライナ厚さＭl、中芯厚さＭmに乗ずることによ
り、単に中芯厚さとライナ厚さを合算する場合に比べ
て、よりきめ細かく精度の高いロールスキマ設定が可能
となる。例えば紙厚大別が「太厚」のものでは、成形時
の圧縮率も大きいため、ロールスキマを少なめにする方
向、あるいは紙質大別が例えば特別クラフト紙等であっ
て吸水性が低い場合は糊量を多くする等、それら比例係
数Ｋl、Ｋmは様々な紙厚区分や紙質区分の特性を反映し
たものとなる。

【００４２】このようなロールスキマ算出の一般式の大
きな特徴は、プレスロールスキマ、糊ロールスキマおよ
びドクターロールスキマのそれぞれに対して、図６〜図
８で説明したように、中芯に対するライナの圧着力と、
中芯に付着させる糊量とを不可分一体に調整する点であ
る。そして、糊ロールスキマとドクターロールスキマは
互いの協調動作によって下段ロール表面の中芯段頂部に
塗布する糊量を加減するものである。それには、図７に
示した（Ａ）方式と、図８に示した（Ｂ）方式がある。

【００４３】（Ａ）方式では、ドクターロールスキマＧ
dを糊ロール表面の糊量を一定に保たせるように加減す
る一方、糊ロールスキマＧgをライナ厚さと中芯厚さの
変化に応じて調整し、転移糊量を制御するものである。
この方式につきプレスロールスキマＧpも含めた全体を
式で表せば次式のようになる。Ｇp＝Ｋlp×Ｍl＋Ｋmp×Ｍm＋Ａp Ｇg＝Ｋlg×Ｍl＋Ｋmg×Ｍm＋Ａg Ｇd＝Ｋmd×Ｍm＋Ａd なお、前述のようにＧp、Ｇg、Ｇdはそれぞれ目標とす
るプレスロールスキマ、糊ロールスキマ、ドクターロー
ルスキマであり、Ｋlp、Ｋlg、下記Ｋldはライナ厚さに
対する比例係数、Ｋmp、Ｋmg、Ｋmdは中芯厚さに対する
比例係数、Ａp、Ａg、Ａdは広義の補正値である。

【００４４】一方、（Ｂ）方式は糊ロールスキマＧgを
中芯厚さ分だけ変化させて、下段ロール表面の中芯段頂
部が糊ロール表面にほぼ一致するようにしておき、ドク
ターロールスキマＧdにより中芯およびライナの各厚さ
の変化に対応して糊ロール表面の糊膜厚さを変化させ、
中芯段頂部への転移糊量を制御するものである。この方
式の全体を式で表せば次式のようになる。Ｇp＝Ｋlp×Ｍl＋Ｋmp×Ｍm＋Ａp Ｇg＝Ｋmg×Ｍm＋Ａg Ｇd＝Ｋld×Ｍl＋Ｋmd×Ｍm＋Ａd

【００４５】ところで、以上は目標スキマ値を中芯やラ
イナの紙質等の条件に基づいて設定する例を説明した
が、次に検出スキマ値を補正する要因及び手法等につい
て説明を加える。

【００４６】例えば図９における下段ロール２とプレス
ロール５とのスキマ（プレスロールスキマ）の、生産／
停止による径変化要因を検討する。図１０に示すよう
に、シングルフェーサの下段ロール２は主フレーム８０
により回転可能に支持され、プレスロール５はプレス用
アーム８１により回転可能に支持され、プレス用アーム
８１とプレスロール５の間に、例えば図３に示したよう
な偏芯調整機構（スキマ駆動系）が介在する。そして、
下段ロール２及びプレスロール５内へは、例えば１２kg
／cm²程度のスチームが供給され、それにより各ロール
の表面温度（ｔ）は約１９０℃となる。

【００４７】アイドル運転等の低速回転時の表面温度ｔ
は、構造体への熱伝導と表面放射によって、約１８６℃
（内部から―４℃程）で熱平衡している。このアイドル
状態から通常の高速生産に入って一定の時間（約５分
程）が経つと、生産される段ボール紙に熱を消費して
（△ｄp、△ｄc）、表面温度は約―１０℃のｔpr１７６
℃程となる（ｔpは段ボール紙を無視した表面温度）。
また、内面積と外面積との差による温度差も含む。この
温度変化分は各ロールの径変化となって、スキマ誤差の
要因となる。この大きさは、段ロール側及びプレスロー
ル側のそれぞれについて径、温度差、線膨張率を乗じる
ことに基づき、双方の側の誤差の和として計算上の概略
値を求めることができ、下段ロール径を４００mm、プレ
スロール径を５００mmとしたとき、例えば０.０３２５m
m程度である。これは、フレームの熱膨張によるスキマ
誤差より小さいといえるが、スキマ精度を低下させる一
つの原因となる。

【００４８】そこで、主にロール径変化によるスキマ誤
差を解消又は低減するために、本シングルフェーサの生
産停止（アイドル状態の休止も停止の一種とみることが
できる）及び運転開始、生産速度変化等の運転変化によ
るロールスキマ変化を、電気的な置換アルゴリズムによ
って求め、それに基づいて検出スキマ値を補正すること
により、実スキマ値の精度向上を図る。置換アルゴリズ
ムは、例えば、生産速度に対するロールスキマｇの変化
分を近似伝達関数として、回路的又はソフトウェアで実
行させるが、後述の例えばむだ時間要素や１次遅れ要素
等で示すように、時間関数としているところが特徴的で
ある。

【００４９】まず、上記置換アルゴリズムの近似伝達関
数の前提として、生産速度によるプレススキマｇの静特
性を図１１に例示する。図１０の下段ロール２、プレス
ロール５への加熱蒸気は、片面段ボールシートの生産速
度で減圧しないように充分供給される。通紙されるライ
ナー及び中芯の材質は同一であるのが普通で、各原紙は
シングルフェーサへ送り込まれる前に、前述のようにプ
レヒーテングされる。従って、シングルフェーサへ入る
中芯、ライナーの温度は、生産速度の全域において一定
となるのが望ましいが、実際上は、生産速度が上がるに
つれ、曲線的に温度低下θsa〜θsb（ロール表面温度は
θa〜θb）を生じながら生産される。なお、加圧蒸気は
ボイラー出口では一定（例えば１２ｋｇ／mm²）として
いても、段ロール、プレスロール内での熱消費量の増大
によって、内面では配管ドロップを含め少なからず減圧
する。

【００５０】以上のことから、各ロールの表面温度θ
は、生産速度ｖに対して図１１に示すような非線形曲線
に基づく特性となる。なお、この静特性の非線形曲線
は、近似的なテーブル（換算表）で置換することがで
き、例えば生産速度（停止を含む）を複数領域に分割し
て、各分割領域ごとに対応するロール表面温度を予め用
意しておくことができる。ロール表面温度の低下は、ロ
ール肉厚分の熱容量による遅れ時間を伴うが、ロールの
径変化となって、プレススキマ（プレスロールスキマ）
ｇの変化△ｇとなる。

【００５１】次に、生産速度ｖの変化によるプレススキ
マｇの動特性（時間遅れ要素に着目したもの）を、図１
２に例示するグラフを参照して説明する。この図は、生
産速度がアイドル（停止状態）ｖaから、充分に速いｖb
へ変速したときのロール表面温度θとプレススキマｇの
動特性例を示すものである。ロール表面温度θは、図１
１で説明したように曲線特性を示すが、遅れ特性（生産
速度ｖに対するロール表面温度θの）はごく小さく無視
できる。図１２のθ（ｔ）はこのことを表す。一方、各
ロールには所定厚さの肉厚があって熱容量ｃをもつた
め、表面温度が急変しても熱膨張による各ロール径の変
化、すなわちプレススキマｇの変化は曲線ｇ（ｔ）であ
り、二次遅れ的特性を示す。なお、生産速度ｖの変速時
間Ｔ0は、プレススキマｇの近似モデル特性におけるむ
だ時間Ｔ1、及び一次遅れ時定数Ｔ2より充分に小さいた
め、省略可能である。

【００５２】そして、図４のＡの部分は、図１３のよう
に構成される。この制御構成において、スキマ／運転演
算変換器９０は、上述のプレススキマｇと生産速度ｖと
の、ｇ／ｖの動特性を置換するものとして構成されるの
で、一例として次のように、近似伝達関数Ｇ(s)＝ｇ／ｖを組み込むことができる。実際の特性としては、もっと
複雑な多次遅れ要素になるものと考えられるが、実用的
にはこれで充分といえる。すなわち、

【００５３】ｇ／ｖ＝（ｇ／θ）・（θ／ｖ）＝ｅ^-ST1・｛ｋｇ／（１＋Ｔ2Ｓ）｝ただし、ｋｇ：速度ｖの変数、具体的には、スキマｇa〜ｇbの変
化分。ｅ^-ST1：むだ時間（図１２のＴ1に相当）。１／（１＋Ｔ2Ｓ）：１次遅れ要素

【００５４】上記のような時間遅れ要素を含む近似伝達
関数Ｇ（S）が、図１３におけるスキマ／運転演算変換
器９０に回路として組み込まれ、又はソフトウェアとし
てプログラムの一部に記憶される。スキマ／運転演算変
換器９０は、スキマ／速度演算変換器９０ａ及び最大ス
キマ変化値設定器９０ｂを備え、スキマ／速度演算変換
器９０ａは、生産速度ｖの変化データを図４のパルスエ
ンコーダ６０から取り込み（接続関係は図示省略）、上
述の近似伝達関数Ｇ（S）に基づき、生産速度ｖの変化
をローラスキマの変化の値に変換する。すなわち、スキ
マ変化量△ｇは、次の演算により求める。 △ｇ＝Ｇ（S）・ｖ

【００５５】最大スキマ変化値設定器９０ｂは、この演
算で許容されるスキマ変化値の最大値を予め設定してお
くもので、その最大スキマ変化値の範囲内で、スキマ／
速度演算変換器９０ａが、生産速度変化等の運転変化に
基づくスキマ変化値を算出し、加算器９１へ出力する。
なお、スキマ変化値最大値Ｋｇは、機台の仕様によって
異なるため、図４の制御装置３８（図１３では最大スキ
マ変化値設定器９０ｂ）等にプリセットできるようにな
っている。

【００５６】加算器９１へは、前述のロール間スキマ調
整軸回転角検出器３５等の回転角信号が、回転角／スキ
マ変換器４５でスキマに変換されて入力される。このス
キマ値ｇが補正前のいわば見掛けの検出スキマ値であ
る。また、フレーム膨張検出器４８のフレーム膨張信号
が、膨張値／スキマ変換器９２を経て、フレームの熱膨
張に伴うスキマ変化分として加算器９１へ入力される。
フレーム膨張検出器４８は、例えばフレームの熱膨張に
基づく歪みを検出する歪みゲージユニットを、フレーム
にセットしたものを採用することができる。また、フレ
ームの温度を検出することに基づいて線膨張係数等から
フレーム膨張量を計算により間接的に推定し、その推定
値をさらにスキマ変化値に変換することもできる。

【００５７】そして、見掛けの検出スキマ値ｇに対し
て、加算器９１により、第１にフレーム熱膨張に伴うス
キマ変化分を補正し、第２に停止・起動を含む生産速度
の変化に伴うスキマ変化分を補正する。ここでフレーム
膨張に伴いロールスキマは拡大する方向に変化するた
め、補正態様としては、これを相殺する（接近させる）
ためのものとなる。また、生産速度ｖがアイドル状態又
は止転状態から起動又は増速に転じた場合は、前述のよ
うに、ロール表面からシート側（中芯、ライナ）に奪わ
れる熱量が多くなり、時間遅れ要素を伴ってロール径が
減少し、ロールスキマが広がる結果となるため、スキマ
補正はスキマ拡大を相殺するように行う。すなわち、加
算器９１の補正入力である極性−は、ロール表面間距離
を遠ざける方向を意味していて、通常運転の最高速ラン
クでの精度出しをして良品シートが得られるようにスキ
マ調整し、その最高速ランクでの補正値をゼロに設定し
て、常温・止転時におけるスキマ補正値を最大（Kg）と
したものである。つまり、最高速での運転状態に対し、
アイドル又は止転時はシートに熱をうばわれにくくロー
ル径拡大の傾向があるため、−（マイナス）補正を加え
ることになる。

【００５８】このように、見掛けの検出スキマｇにおけ
るフレーム膨張に伴うスキマ誤差△ｆ、及び生産速度変
化（ロール径変化）に伴うスキマ誤差△ｇをそれぞれ加
算器９１で加えて補正し、精度の高い実スキマ値ｇｍと
して加算器９１から出力する。

【００５９】この補正後の実スキマ値ｇｍは、図４の比
較器６２、６３又は６４に出力されて、前述の目標スキ
マ演算器４０で算出された目標スキマ値と比較され、そ
れら実スキマ値と目標スキマ値とが一致するように（厳
密には両者が高精度に近似するように）、モータ駆動ユ
ニット４２〜４４を介してスキマ調整用のモータ３２〜
３４を駆動（微調整）することとなる。

【００６０】また、図４及び図１３に示すように、加算
器９１で補正された実スキマ値ｇｍは、併せて実スキマ
表示器９３（ａ、ｂ、ｃ）に表示される。これにより、
オペレータは例えば手動調整が必要かどうかを判断する
場合であるとか、生産ラインが正常に稼働しているかど
うかを判断する場合等において、従来に比べてより精度
の高いデータ値を見ることができるから、より的確に異
常等の判断や、手動介入の必要性等を把握できる。

【００６１】なお、以上の説明では図１２における近似
伝達関数として、例えばＰ0Ｐ1Ｐ2Ｐ3Ｐ4で示す非線形
曲線に対応するもの等を例示したが、これをさらに近似
化して、例えば、Ｐ0Ｐ1Ｐ2Ｐ5Ｐ4で示す折れ線形態、
あるいは図中の１点鎖線若しくは線分Ｐ1Ｐ4等に示す直
線形態の線形的な近似伝達関数を採用することもでき
る。

【００６２】また、以上のような比較的精密なスキマ誤
差補正する具体例に代えて、より制御構成が簡単で比較
的ラフな補正とするために、図１５のように生産速度の
全域を複数範囲に分割してデータテーブルを設定し、こ
れに基づいて生産速度変化に伴うスキマ変化の補正を行
ってもよい。いま例えば、全運転変化で０.０３〜０.０
０５mm程度のスキマ補正値であって、実スキマ表示の最
小単位が仮に０.０１mmとすれば、スキマ調整機構（ス
キマ駆動系）の位置決め精度が一般には±０.００５mm
程度が限界であることを考えると、スキマ補正値の単位
を０.００５mm程度とすれば、相対的に実用性は充分に
ある。従って、止転を含む生産速度全域の全運転変化
で、例えば１０分割したデータテーブルを設け、ここへ
生産速度変化に伴うスキマ変化分をセットする方式を採
用することができる。このようにすれば、非線形特性も
経験値として自由にセットでき、実用的である。

【００６３】また、遅れ時間に関しては、Ｔ1＋Ｔ2≒４
分としたとき、例えばむだ時間Ｔ1を１分とし、一次遅
れ整定時間を６分として、この中を１分ごとに区切っ
て、先のテーブル値であるスキマ変化分を６分割して直
線的に更新していく（直線補間）機能でも、充分実用的
である。この具体的なソフトウェアアルゴリズムの一例
を図１４、図１５に示す。前提としてＲＡＭテーブル
に、上述のように全生産速度域を１０分割し、その各速
度値にそれぞれ対応して補正スキマ（ギャップ）値ｋｇ
を予め設定しておく。いま、最高速ランクで精度出し
をして良品シートを作り出しておいて、低速又はアイド
ル状態になり、さらに運転に入った時でも良品シートが
出るように補正値を決めるという考え方に立てば、生産
速度が止転・アイドル状態で補正スキマ値は最大の０．
０５０mm、速度なら０.０２５mm分の補正、速度な
ら０．０２０mmの補正というように、テーブルを作成で
きる。また、ＲＡＭテーブルには、時定数、補正出力値
△ｇ、現在スキマ値、出力スキマ値（これは図１３でス
キマ／速度変換器９０ａから加算器９１に出力される補
正値△ｇである）、現在・出力スキマ差（現在スキマ値
と出力スキマ値の差）、経時カウンタ、前回スキマ値等
を記憶するための制御用レジスタが割当てられている。
なお、図１５のＱの範囲（補正スキマ値や時定数）は、
制御操作盤のタッチパネル上で設定が可能であり、この
Ｑの範囲に補正出力値△ｇを加えたもの（Ｒの範囲）
は、タッチパネル上の表示部に表示させることができ
る。

【００６４】図１４において、Ｓ１の１分インターバル
タイマを作動させ、Ｓ２で現在スキマ値（図１５の例え
ば生産速度が止転又はアイドルに対応する補正スキマ
値）を前回スキマ値に更新し、Ｓ３で現在の生産速度
（例えば速度）から、ＲＡＭテーブルに基づき補正ス
キマ値（例えば０.０２５mm）を抽出し、現在スキマ値
とする。Ｓ４で前回スキマ値と現在スキマ値とを比較
し、両者が一致しなければ、現在スキマ値と出力スキマ
値（実際に加算器９１に出力される補正値△ｇ）との差
を、現在・出力スキマ差として一時記憶し、Ｓ６で経時
カウンタの零リセットをする。

【００６５】そして、再度Ｓ２、Ｓ３の実行により、Ｓ
４で前回スキマ値が例えば０.０２５、現在スキマ値が
０.０２０（速度）だとすれば、Ｓ４を経てＳ７で、
現在スキマ値と出力スキマ値とが一致するかどうかを判
断する。このＳ７は時定数等の時間遅れ要素を取り込む
趣旨で、通常、むだ時間や時定数等の時間遅れ要素のた
めに、現在スキマ値と出力スキマ値とは異なるのが普通
である。その場合、Ｓ８で経時カウンタが零であれば、
それが始まりとなって、Ｓ１１で経時カウンタを＋１す
る。

【００６６】いま再びＳ８に至ったとすれば、経時カウ
ンタは１であるため、Ｓ９を経てＳ１０で、現在・出力
スキマ差の１／６を、出力スキマ値に加算する。これを
もう少し概念的にいえば、むだ時間や時定数等の時間遅
れ要素の時間帯を任意の数にＮ分割し、経時カウンタは
Ｎ回カウントを行い、そのＮ回に達するまで、現在・出
力スキマ差の１／Ｎを繰り返し最新の出力スキマ値に加
算して、積み上げていく。これは近似伝達関数のカーブ
を簡易なアルゴリズムで処理することを意味し、基本的
にはいわゆる直線補間で比例的に、時間遅れ要素を取り
込みつつスキマ補正をすることができる。

【００６７】Ｓ９で経時カウンタの内容が６になれば、
一次遅れ整定時間が経過して生産速度とロールスキマと
は平衡状態で落ち付いたとみることができるため、Ｓ１
２で出力スキマ値を現在スキマ値に等しいものとする
（置き換える）処理を行ってリターンする。その結果、
Ｓ７の判断がＹＥＳとなり、生産速度等の運転変化に伴
う時間遅れ要素を含むスキマ補正処理は終了する。

【００６８】ところで、シングルフェーサの段取替えそ
の他の事由により、シート（中芯やライナ）の走行を停
止する場合、シートが停止しても前述のロール類は低速
で回転した状態で待機するのが普通である。具体的には
上下の段ロールは離間して低速回転、糊ロール、プレス
ロールも低速回転状態を維持する。これが前述のアイド
ル状態であり、メンテナンスその他の理由で上記ロール
類の回転を完全に止めるのが止転となる。いずれにして
も上述のアイドル状態と止転状態を含めて生産の停止状
態とみることができる。

【００６９】ここで、中芯・ライナが走行するシングル
フェーサの生産状態では、図示はしないが、下段ロール
に中芯を吸着させるためのバキュームファンが回転す
る。このバキュームファンは、下段ロールの段溝の部分
に中芯吸着のための負圧（大気圧との差）を生じさせる
空気流が、下段ロールの幅方向に生じるように設置され
るが、バキュームファンの駆動は、中芯の吸着のみなら
ず、結果的に下段ロールを冷却する副次的な作用もな
す。

【００７０】そして、上記アイドル又は止転状態の生産
停止時には、中芯を下段ロールに吸着しないからバキュ
ームファンが切られるが、バキュームファンが切られる
（停止する）と、下段ロールに対する冷却作用がなくな
り、結果的に下段ロールが熱膨張して、プレスロールス
キマや糊ロールスキマを小さくさせる方向のスキマ変化
が生じる傾向がある。そして、このスキマ変化は、アイ
ドル状態等の生産停止時間が長いほど大きくなる。つま
り、スキマ変化は生産停止時間の長短に影響される。

【００７１】このような知見に基づき、前述の時定数等
の時間遅れ要素をさらに発展させた別の実施形態を以下
に説明する。それは、広義には運転変化の一形態である
生産停止時間の長短に応じて、その停止から起動に転じ
た状況におけるスキマ補正のためのアルゴリズムを変え
るということである。具体的には、時間遅れ要素を含む
関数式又は変換テーブルを、生産停止時間の長短を規定
する複数の時間区分に対応して複数用意し、生産停止時
間を検出又は取り込むことにより、その生産停止時間に
対応する関数式又は変換テーブルを選択的に用いて検出
スキマ値を補正し、実スキマ値を得るものである。い
ま、時定数を含む伝達関数を考えれば、例えばその時定
数を、生産停止時間の長短に応じて複数種類を用意する
手法を取り得る。

【００７２】例えば図１６（ａ）又は（ｂ）に示すよう
に、アイドル状態等の生産停止時間ｔ1、又はｔ2を取り
込み、それと設定値（しきい値）ｔxとの大小を比較
し、ｔ1＜ｔxであれば第１の時定数Ｃ1を選択し、ｔx≦
ｔ2であれば第２の時定数Ｃ2を選択する。上記しきい値
を複数段階に設定すれば、それに応じて３以上の時定数
を設定することもできる。いずれにしても、そのような
複数種の時定数またはそれらを取り込んだ複数種の伝達
関数式を、例えばＲＯＭのプログラム中またはＲＡＭテ
ーブルに記憶しておくことができる。また、停止時間の
相違に対応する複数種の時定数を反映させた複数種の変
換テーブルを、例えばＲＡＭテーブルに格納しておき、
停止時間に対して、どの変換テーブルを用いるかを選択
することができる。簡単に言えば、停止時間に応じて複
数種の変換テーブルを使い分け、停止時間の長短を反映
させたスキマ補正を行う。

【００７３】図１７はその一例を示すもので、図１５と
比較すると明らかなように、停止時間の長短に対応する
２種類の時定数に基づく２種類の（２ランクに分割され
た）変換テーブルがＲＡＭテーブルに記憶されている。
ここで、停止時間ｔがしきい値ｔxより短い場合は図中
左側の第１の変換テーブルを、しきい値ｔx以上の場合
は図中右側の第２の変換テーブルを用いる。これら第
１、第２の変換テーブルは図１５と同様に、タッチパネ
ル上で設定可能であるとともに、タッチパネル上の表示
部に表示することができる。いま、停止時間ｔがしきい
値ｔxより長い場合は、前述のバキュームファンの停止
による下段ロールの熱膨張、ひいては各ロールスキマの
縮小傾向が大きいことから、これをより離す補正を加え
る意味で、補正スキマ値の最大値が０．０７０mmと大き
くなっている。このように停止時間が長く、ロールスキ
マ小の場合から起動に転じた場合、機台全体の熱容量が
大きくなるので、停止時間が短い場合と比べて、時定数
は少し長く設定することが望ましい。

【００７４】このような複数の（例えば２ランクに分割
された）変換テーブルを用いる処理の流れでは、図１８
に示すように、生産停止時間を検出してこれの取込み
（Ｒ１）、生産停止時間の長短の判断（Ｒ２）、それに
応じた第１又は第２の（時定数）変換テーブルの選択
（Ｒ３、Ｒ４）のステップを、例えば図１４のステップ
に先立って、又は適宜の割込み処理で実行することが一
例として挙げられる。なお、Ｒ２の判断ステップを省略
して、生産管理データをこの検出スキマ補正処理に取り
込み、例えば予め定められた生産管理データにおいて停
止時間ｔ3であれば、一義的に第２の変換テーブルを選
択するというようにしてもよい。

【００７５】以上の説明から明らかなように、本発明に
おける運転変化の概念は、少なくとも生産速度の変化、
停止時間の長短の要素が含まれ、さらに詳しい例示は省
略するが、生産停止の頻度（例えば設定時間内に何度停
止したか）といった内容も含まれる。また、停止、運
転、加減速等の運転モードパターンも運転変化の概念に
包含される。

【００７６】そして、図１５又は図１７等のいずれの手
法にしても、直線補間を前提にした簡易なアルゴリズム
によるスキマ補正処理によれば、近似伝達関数のカーブ
からラプラス変換等の比較的複雑な演算処理を行って出
力スキマ値（△ｇ）を加算器９１に出力する場合に比べ
て、処理が簡単であるため、制御部の構成も簡素で安価
なものとなるメリットがある。なお、上述のような比例
的な直線補間ではなく、一次遅れカーブと対応する非線
形タイプのデータテーブルを作ることもできる。

【００７７】以上のようにして、検出スキマ値（ロール
スキマ検出値）が、フレームの熱膨張ならびに生産速度
変化やアイドル時間の長短等の運転変化により補正され
て、実スキマ値としての精度が高まり、また一方で、目
標スキマ値が中芯やライナのロット替えに対応して、様
々な紙厚や紙質に応じて高精度に自動調整される。その
ように精度の高められた実スキマ値及び目標スキマ値同
士が比較され、両者の差がゼロに近づくように各比較器
６２〜６４（図４）から各モータ駆動ユニット４２〜４
４に駆動信号が供給される。これに基づきプレスロール
スキマモータ３２、糊ロールスキマモータ３３およびド
クターロールスキマモータ３４が駆動して、実際の各ロ
ールスキマを各目標スキマ値と実質的に等しくする。

【００７８】そのようなロールスキマの調整時期、言い
換えればチェンジタイミングは、前述のチェンジタイミ
ング発生器６１からの信号に基づき、紙が変わるのとほ
ぼ合致してスキマ調整が行われるように各スキマモータ
３２〜３４を駆動することができる。

【００７９】なお、図５（ａ）に示すように、プレスロ
ール５に対して１つの成形糊付ユニットＡ（Ａフルート
用）のみならず、さらに別の成形糊付ユニットＢ（Ｂフ
ルート用）を備えて、異なるフルート（波形）の成形が
可能ないわゆるツインフェーサに対しても、本発明は同
様に適用できる。つまりＢ側の成形糊付ユニットが使用
される場合は、ロール２′とプレスロール５とのプレス
ロールスキマ、ロール２′と糊ロール３′との糊ロール
スキマ、糊ロール３′とドクターロール７′のドクター
ロールスキマが、前述のように演算・設定されることと
なる。さらに、図５（ｂ）に示すように、例えば第１プ
レスロール５ａ及び第２プレスロール５ｂ等の、２本又
はそれ以上のプレスロールを有する複数プレスロールタ
イプのシングルフェーサに本発明を適用することもでき
る。その場合、例えば下段ロール２等の段ロールと第１
プレスロール５ａとのスキマが第１プレススキマ、同じ
く第２プレスロール５ｂとのスキマが第２プレススキマ
として、これら２種以上のプレススキマに対し、前述の
ような検出スキマ補正により実スキマを得、また、目標
スキマ値を設定して、両者を可及的に合致させることが
できる。

【００８０】また、図４における制御装置３８について
は、コンピュータのＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等によ
り、演算、判定、記憶さらには出力指令等を行うように
構成することができる。また、以上の説明では、目標ス
キマ値を中芯やライナの厚さ、紙質その他の条件に基づ
いて設定していたが、それらを個々に反映させることな
く、一義的に多過去の経験値等で設定することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を簡略に示す全体図。

【図２】中芯厚さ測定器、ライナ厚さ測定器の一例を示
す図。

【図３】各ロールスキマの調整機構の概念図。

【図４】制御系のブロック線図。

【図５】本発明の適用対象となる別タイプのシングルフ
ェーサの説明図。

【図６】中芯段頂部に対する糊付着工程の説明図。

【図７】糊量調整のためのＡ方式の説明図。

【図８】糊量調整のためのＢ方式の説明図。

【図９】一般的なシングルフェーサの機構説明図。

【図１０】プレスロールと段ボールシート及び下段ロー
ル間の熱移動の説明図。

【図１１】生産速度とロール表面温度の静特性例を示す
図。

【図１２】生産速度変化とロール径変化の動特性例を示
す図。

【図１３】図４のＡ部分の詳細を例示するブロック図。

【図１４】生産速度変化によるロールスキマ補正の一例
を示すフローチャート。

【図１５】図１４の処理に対応するＲＡＭテーブルの一
例を示す図。

【図１６】生産停止時間の長短に応じて２種の時定数を
用いる場合の概念図。

【図１７】生産停止時間の長短に応じて２ランクに分け
られた変換テーブルの一例を示す図。

【図１８】図１７の２ランクの変換テーブルを用いた処
理の一部を示すフローチャート。

【符号の説明】

１上段ロール（挟圧ロール）２下段ロール（挟圧ロール）３糊ロール５プレスロール７ドクターロール２３中芯厚さ測定器２７ライナ厚さ測定器３０スキマ調整軸４０目標スキマ演算器４１比例係数・定数の発生器５３紙厚大別判別器５５紙質大別設定器９０スキマ／運転演算変換器９１加算器９２膨張値／スキマ変換器ｍ中芯ｌライナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中芯を狭圧して波形成形する１組以上の
狭圧ロールを有し、中芯の段頂部に糊を付ける糊ロール
と前記狭圧ロールとの糊ロールスキマ、前記糊ロールに
付着する糊量を調整するドクターロールと前記糊ロール
とのドクターロールスキマ、中芯にライナを圧着する少
なくとも１以上のプレスロールと前記狭圧ロールとのプ
レスロールスキマの少なくとも一のスキマについて、実
際のロール表面間スキマ（実スキマ）を算定するため、
軸芯間検出器又は偏心軸回転角検出器等のスキマ駆動系
の位置又は回転角等の検出信号に基づいて検出スキマ値
を求め、かつ、本シングルフェーサの停止を含む運転変化から、
前記糊ロールスキマ、ドクターロールスキマ、プレスロ
ールスキマの少なくとも一の検出スキマ値の変化を、予
め定めたアルゴリズムにより算出して、その算出値に基
づき前記検出スキマ値を補正し、実スキマを得ることを
特徴とするシングルフェーサ。
【請求項２】当該シングルフェーサが生産停止から
起動に転じる際に、その生産停止時間の長短に応じて、
複数種の前記アルゴリズムを選択的に用いる請求項１に
記載のシングルフェーサ。
【請求項３】前記運転変化から、前記アルゴリズムと
して時間遅れ要素を含む関数式又は変換テーブルに基づ
いて前記少なくとも一のスキマ変化を算出し、その算出
値に基づいて前記検出スキマ値を補正する請求項１又は
２に記載のシングルフェーサ。
【請求項４】前記運転変化から、その時間遅れ要素を
時定数で規定した伝達関数に基づいて前記スキマ変化を
算出し、その算出値に基づいて前記検出スキマ値を補正
する請求項１又は２に記載のシングルフェーサ。
【請求項５】当該シングルフェーサが生産停止から起
動に転ずる際に、その生産停止時間の長短に応じて、前
記時定数を含む複数種の関数式又は変換テーブルを用意
し、その生産停止時間を取り込んで前記複数種の関数式
又は変換テーブルのうちの一を選択する請求項３又は４
に記載のシングルフェーサ。
【請求項６】前記少なくとも一のロールを支持するフ
レームの熱変化分について、そのフレーム温度検出又は
フレーム熱膨張検出等の熱変化要素に基づいて前記検出
スキマ値の補正を行い、かつ、前記運転変化に伴うスキ
マ変化の算出値に基づいて前記検出スキマ値の補正を行
う複合的な検出スキマ値補正手段を含む請求項１〜５の
いずれかに記載のシングルフェーサ。
【請求項７】前記補正された結果である実スキマ値を
表示する表示装置を含む請求項１〜６のいずれかに記載
のシングルフェーサ。
【請求項８】前記少なくとも一のロール表面間スキマ
に関して目標スキマ値を設定する目標スキマ値設定手段
と、前記複合的な検出スキマ値補正手段により補正され
た実スキマ値との差を減少又は解消するように、前記ス
キマ駆動系を制御するロール間スキマ制御手段とを含む
請求項１〜７のいずれかに記載のシングルフェーサ。
【請求項９】前記目標スキマ値を、片面段ボールシー
トの材料である前記中芯及び／又はライナの紙質、厚
さ、坪量等の材料態様に応じて設定する目標スキマ値設
定手段を有する請求項１〜８のいずれかに記載のシング
ルフェーサ。
【請求項１０】中芯を狭圧して波形成形する１組以上
の狭圧ロールが設けられ、そのうちの一の狭圧ロールに
対向して糊ロールが、またその糊ロールに接近してドク
ターロールが設けられ、また糊ロールより下流に、中芯
にライナを圧着する１以上のプレスロールが前記狭圧ロ
ールに対向して配置されたシングルフェーサにおいて、前記狭圧ロールと糊ロールとのロール表面間における糊
ロールスキマ、前記糊ロールとドクターロールとのロー
ル表面間におけるドクターロールスキマ、前記狭圧ロー
ルとプレスロールとのロール表面間におけるプレスロー
ルスキマの少なくとも一のスキマに関して目標スキマ値
を設定する目標スキマ値設定手段と、前記少なくとも一のロール表面間スキマ（実スキマ）の
算定の基礎となる検出スキマ値を検出するための検出器
と、本シングルフェーサの停止を含む運転変化から、その運
転変化の時間遅れ要素を含むアルゴリズムに基づいて、
前記少なくとも一のスキマ変化を算出し、そのスキマ変
化の算出値に基づいて前記検出スキマ値を補正する検出
スキマ値補正手段と、その補正後の値を実スキマ値として表示する表示装置
と、前記検出スキマ値補正手段により補正された実スキマ値
と前記目標スキマ値設定手段により設定された目標スキ
マ値との差を減少又は解消するように、スキマ駆動系を
制御するロールスキマ制御手段と、を含むことを特徴とするシングルフェーサ。
【請求項１１】請求項１０において、中芯の厚さをその波形成形前に測定する中芯厚さ測定器
と、ライナの厚さをその圧着前に測定するライナ厚さ測定器
と、供給される前記中芯およびライナについて、それらがど
の紙厚の大別区分に属するかを示す紙厚大別データ、ど
の紙質の大別区分に属するかを示す紙質大別データのう
ち少なくともいずれかを付与する大別データ付与手段
と、前記中芯厚さ測定器で測定された中芯厚さ、前記ライナ
厚さ測定器で測定されたライナ厚さ、さらには前記付与
された紙厚大別データおよび紙質大別データの少なくと
も一方に基づき、前記プレスロールの前記挟圧ロールに
対するプレスロールスキマ目標値Ｇp、および前記糊ロ
ールの前記挟圧ロールに対する糊ロールスキマ目標値Ｇ
gを、次式：Ｇp＝Ｋlp×Ｍl＋Ｋmp×Ｍm＋Ａp Ｇg＝Ｋlg×Ｍl＋Ｋmg×Ｍm＋Ａg ただし、『Ｍl：測定されたライナ厚さＭm：測定された中芯厚さＫlp，Ｋlg：前記ライナの紙厚大別データおよび紙質大
別データの少なくとも一方に基づいて各々決定されるラ
イナ厚さ係数Ｋmp、Ｋmg：前記中芯の紙厚大別データおよび紙質大別
データの少なくとも一方に基づいて各々決定される中芯
厚さ係数Ａp，Ａg：それぞれの補正値』により設定する目標ス
キマ値設定手段と、を含むことを特徴とするシングルフェーサ。
【請求項１２】請求項１１において、前記ドクターロ
ールの前記糊ロールに対するドクターロールスキマ目標
値Ｇdが、次式：Ｇd＝Ｋmd×Ｍm＋Ａd ただし、『Ｍm ：測定された中芯厚さＫmd：前記中芯の紙厚大別データおよび紙質大別データ
の少なくとも一方に基づいて決定される中芯厚さ係数Ａd ：補正値』で算出されるシングルフェーサ。
【請求項１３】請求項１０において、中芯の厚さをその波形成形前に測定する中芯厚さ測定器
と、ライナの厚さをその圧着前に測定するライナ厚さ測定器
と、供給される前記中芯およびライナについて、それらがど
の紙厚の大別区分に属するかを示す紙厚大別データ、ど
の紙質の大別区分に属するかを示す紙質大別データのう
ち少なくとも一方を付与する大別データ付与手段と、前記中芯厚さ測定器で測定された中芯厚さ、前記ライナ
厚さ測定器で測定されたライナ厚さ、さらには前記付与
された紙厚大別データおよび紙質大別データの少なくと
も一方に基づき、前記プレスロールの前記挟圧ロールに
対するプレスロールスキマ目標値Ｇp、および前記ドク
ターロールの前記糊ロールに対するドクターロールスキ
マ目標値Ｇdを、次式：Ｇp＝Ｋlp×Ｍl＋Ｋmp×Ｍm＋Ａp Ｇd＝Ｋld×Ｍl＋Ｋmd×Ｍm＋Ａd ただし、『Ｍl：測定されたライナ厚さＭm：測定された中芯厚さＫlp，Ｋld：前記ライナの紙厚大別データおよび紙質大
別データの少なくとも一方に基づいて各々決定されるラ
イナ厚さ係数Ｋmp、Ｋmd：前記中芯の紙厚大別データおよび紙質大別
データの少なくとも一方に基づいて各々決定される中芯
厚さ係数Ａp，Ａd：それぞれの補正値』により設定する目標ス
キマ値設定手段と、を含むことを特徴とするシングルフェーサ。
【請求項１４】請求項１３において、糊ロールの狭圧
ロールに対する糊ロールスキマ目標値Ｇgが、次式：Ｇg＝Ｋmg×Ｍm＋Ａg ただし、『Ｍm ：測定された中芯厚さＫmg：前記中芯の紙厚大別データおよび紙質大別データ
の少なくとも一方に基づいて決定される中芯厚さ係数Ａg ：補正値』で算出されるシングルフェーサ。