(57)【要約】    【課題】  耐水性段ボール紙製造におけるライナ用紙への撥水剤塗布装置であって、撥水剤塗布の開始・停止時に生じるロスを少なくし、高速で運転可能であり、撥水剤塗布が引き起こす反りをなくし、ライナ用紙のサイズ度に応じた撥水剤液の濃度の調節を実質上不要とするとともに、ライナ用紙の両縁において撥水剤液が裏側へ回り込むことを防止した装置を提供すること。    【解決手段】  上方から下方に向かって、プレスロール（１）、ゴムロール（３）および彫刻ロール（４）があり、さらにその下方に、撥水剤液の受け皿（５）があって彫刻ロールの下部が撥水剤液（６）に浸って回転することができるように配置し、各ロールの回転軸は、ゴムロールが固定され、それに対してプレスロールは上方に移動可能であり、彫刻ロールは下方に移動可能な相対的関係にあり、プレスロールとゴムロールとの間に供給されたライナ用紙（９）の通過により３本のロールが回転するように構成した装置。【選択図】  図３
2011104907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明のライナ用紙への撥水剤塗布装置は、図２にその構成を示すように、耐水性の段ボール紙を製造する装置において、ライナ用紙をコルゲート中芯と貼り合わせて片面段ボール紙を製造する装置に先立つ位置、および（または）別のライナ用紙を片面段ボール紙と貼り合わせて両面段ボール紙を完成する装置に先立つ位置に配置される撥水剤塗布装置であって、
いずれも回転可能に支持された３本のロールを有し、それら３本のロールは、上方から下方に向かって、プレスロール（１）、ゴムロール（３）、彫刻ロール（４）の順に存在し、さらにその下方に撥水剤液の受け皿（５）があり、彫刻ロールの下部が撥水剤液（６）に浸って回転することができるように配置し、各ロールの回転軸は、ゴムロールが固定され、それに対してプレスロールは上方に移動可能であり、彫刻ロールは下方に移動可能な相対的関係にあり、プレスロールとゴムロールとの間に供給されたライナ用紙（９）の通過により３本のロールが回転するように構成した撥水剤塗布装置。
【請求項２】
彫刻ロール（４）として、１２５メッシュ×７５ミクロンの溝をもつものを使用した請求項１の撥水剤塗布装置。
【請求項３】
撥水剤の塗布を行なわないときには、プレスロール（１）が上方に移動してゴムロール（３）を離れ、ゴムロール（３）および彫刻ロール（４）の組がアイドリング状態で低速回転するか、またはさらに彫刻ロール（４）がゴムロール（３）を離れて単独でアイドリング状態で低速回転するように、各ロール間の関係を調節するカムクラッチを有するとともに、アイドリング用モータを備えた請求項１または２の撥水剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐水性の段ボール紙を製造するに当たり、ライナ用紙に撥水剤のエマルジョンを塗布する装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボール紙はその多くが箱に加工して使用されているが、箱の用途によっては、表面のライナが耐水性を有することを要求されたり、少なくとも望ましかったりすることがある。たとえば、野菜を収容する段ボール箱においては、内容物から発散する水分で内部表面が損なわれ箱がくずれてしまわないよう、少なくとも内面に耐水性をもたせるべきである。段ボール紙の耐水性は、表裏両面のライナに求められることもあれば、表裏の一方だけに求められることもある。印刷にとっては、通常、段ボール紙が撥水性をもつことは好ましくないし、製箱に当って接合部に接着剤を使用する場合も、強い撥水性は好ましくない。
【０００３】
段ボール紙に耐水性を与えるには、撥水剤、多くの場合はワックス状の材料を含有する水性エマルジョンを、ライナ用紙に塗布する。この作業は、段ボール紙の製造工程に組み込んで実施することが、能率の点から好ましい。こうした観点から、通常は撥水剤塗布装置を段ボール紙製造装置の中に組み込んで使用する。
【０００４】
段ボール紙製造装置の中に組み込む撥水剤塗布装置は、図１に示すような構成を有する。すなわち、水性エマルジョンである撥水剤液（６）を入れる受け皿（５）、一部が撥水剤液に浸った状態で回転するゴムロール（２）およびライナ用紙（９）を挟んでゴムロールに接するプレスロール（１）からなる構成である。プレスロールは鋼製で、通常は表面に耐久性を与えるためのクロムメッキなどを施してある。ゴムロールの位置は固定されていて、プレスロールだけがその位置を上下動することができる。撥水剤液（６）の塗布は、ライナ用紙（９）がプレスロール（１）とゴムロール（２）との間を通過することに伴って両ロールが回転し、ゴムロールに付着した撥水剤液がライナ用紙に転写される、という機構によって行なわれる。撥水剤の塗布を行なわないときは、図２に見るように、プレスロールを上方に引き上げて、ゴムロールから離す。このとき、ゴムロールの方は、内蔵されているカムクラッチの作用によりアイドリング状態にされ、アイドリング用モータの力で低速回転する。
【０００５】
上記した構成をもつ従来の撥水剤塗布装置には、つぎのような、さまざまな問題を含んでいる。
１）近年の段ボール紙製造が高速に行なわれることに伴って、撥水剤の塗布を開始したときと終了するときに、ロスが生じ、その長さは３〜５ｍにも達する。
２）一方で、撥水剤の塗布量を確保するために、あまり高速（たとえばライン速度２２０ｍ／分を超える）の運転は好ましくない。
３）片面耐水加工段ボール紙を製造しようとすると、反りが生じやすい。それを防ぐために、撥水剤を塗布しないライナ用紙にまで水を加えるという、ムダな作業を強いられることもある。
４）ライナ用紙のサイズ度によって撥水剤液の吸い込み方が異なるため、ライナ用紙を取りかえる度に濃度を調節する必要がある。
５）撥水剤液が、ライナ用紙の両縁において、裏側に回り込んで付着する。それが、ライナ用紙裏面を撥水性にしてしまい、コルゲートと接着させるための水性の接着剤液の付着を妨げる。
６）ライナ用紙の紙継ぎ作業をするとき、紙継ぎ方向によっては、両面粘着テープで接合してある部分に多量の撥水剤液が侵入して、粘着部分が剥離してしまうことがある。この紙継ぎのトラブルの解決策としては、一瞬間、接合部分にかかる張力を弱めるため、プレスロールを上方に移動させる操作を行なう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来の技術による耐水性段ボール紙製造においてみられた上記の諸問題を解決すること、すなわち、
１）撥水剤塗布の開始時および停止時に生じるロスを極力少なくし、
２）段ボール紙製造をより高速で実施できるようにし、
３）反りをなくし、撥水剤を塗布しないライナ用紙に水を加える必要をなくし、
４）ライナ用紙のサイズ度に応じた撥水剤液の濃度の調節を、できるだけ行なわないで済ませ、かつ、
５）ライナ用紙の両縁において、撥水剤液の裏側への回り込みを極力抑え、接着剤液がはじかれて接着不良を引き起こすことを防止して、
ライナ用紙の撥水加工を行なうことができる撥水剤塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のライナ用紙への撥水剤塗布装置は、図３にその構成を示すように、耐水性の段ボール紙を製造する装置において、ライナ用紙をコルゲート中芯と貼り合わせて片面段ボール紙を製造する装置に先立つ位置、および（または）別のライナ用紙を片面段ボール紙と貼り合わせて両面段ボール紙を完成する装置に先立つ位置に配置される撥水剤塗布装置であって、
いずれも回転可能に支持された３本のロールを有し、それら３本のロールは、上方から下方に向かって、プレスロール（１）、ゴムロール（３）および彫刻ロール（４）の順に存在し、さらにその下方に撥水剤液の受け皿（５）があり、彫刻ロールの下部が撥水剤液（６）に浸って回転することができるように配置し、各ロールの回転軸は、ゴムロールが固定され、それに対してプレスロールは上方に移動可能であり、彫刻ロールは下方に移動可能な相対的関係にあり、プレスロールとゴムロールとの間に供給されたライナ用紙（９）の通過により３本のロールが回転するように構成した撥水剤塗布装置である。
【０００８】
上記した撥水剤塗布装置を構成する各部分において、プレスロール（１）は従来の装置におけるプレスロールと同じものでよい。つまり、代表的には鋼製であって表面にクロムメッキなどを施して耐久性を高めたロールである。ゴムロール（３）もまた、従来の装置において撥水剤液をライナ用紙に運ぶ機能を果たしていたゴムロール（２）を転用することができる。本発明の装置を特徴付けるものは彫刻ロール（４）である。これは、鋼製のロールの表面に微細な溝を備えたロールであって、この溝により撥水剤液を掬い上げてゴムロールの表面に渡すはたらきをする。この装置を一時的に使用しないときは、プレスロール（１）を上方に移動させてゴムロール（３）から離せばよいことは、従来技術について図２により説明したとおりであり、このときゴムロールと彫刻ロールとは、アイドリングモータにより低速回転することも、従来技術と同様である。この装置を長時間使用しないときは、図４に見るように、さらに彫刻ロール（４）を下方に移動させてゴムロール（３）から離す。この場合は、彫刻ロールだけをアイドリング回転させる。
【発明の効果】
【０００９】
従来の撥水剤塗布装置において前記したような問題が生じる主たる原因は、ゴムロールに付着して引き上げられた撥水剤液が、ゴムロールが比較的高速で回転することにともなって、ロール表面を流下する余裕もなく引きあげられる結果、図１に示したように、撥水剤液が過大な量集中した「たまり」（７）が形成されるためであることがわかった。そこで本発明においては、この撥水剤液のたまりが直接ライナ用紙に接しないよう、彫刻ロール（４）が掬い上げた撥水剤液（６）をいったんゴムロール（３）に転写した上でライナ用紙に塗布する、という機構を採用した。
【００１０】
本発明の装置においても、段ボール紙製造装置を高速で運転することにより、撥水剤液のたまりは発生するが、上記したようにライナ用紙が直接このたまりに接触しないから、従来技術に伴っていた問題が解消し、つぎのような利益が得られる。
１）撥水剤塗布の開始時および停止時に生じるロスが少なくなり、好適な実施においては実質上ゼロにすることができる。
２）したがって、段ボール紙製造をより高速で実施できる。
３）撥水剤の塗布量を必要最低限に抑えることができるから、塗布による反りは生じないですみ、撥水剤を塗布しないライナ用紙に水を加えるというムダな作業は不要になる。
４）比較的濃度の高い、したがって粘度の高い撥水剤液を使用し、それをライナ用紙表面の単位面積当たり従来よりも低減された量で塗布することが可能になり、それにともなって、ライナ用紙のサイズ度に応じた撥水剤液の濃度調節がほとんど不要となる。
５）ライナ用紙の両縁において、撥水剤液が裏側へ回り込むことは完全に防止できるから、接着不良を引き起こすおそれはない。
６）前記した紙継ぎのトラブルが解消するから、接合部が撥水剤液塗布装置を通過するときにプレスロールを一瞬上方に引き上げるという操作が不要になる。
【００１１】
撥水剤の塗布量について再検討したところ、従来技術において実施されていた塗布量は実際には多くの場合に過大であって、段ボール紙に、具体的にはライナ用紙に所要の耐水性を与えるためには、従来の量の半分、場合によってはそれ以下の量で間に合うことが判明した。一方、撥水剤液の濃度に関しては、高濃度で、したがって高粘度の撥水剤液を使用することが、ライナ用紙のサイズ度の違いがもたらす撥水剤液の吸収度合の違いによる影響を小さくできることも判明した。そこで、これらの知見を調和させるとともに両立させることを意図して検討の結果、発明者らが到達した結論が、高濃度の撥水剤液をライナ用紙の単位表面積当たり従来よりも画期的に少ない量塗布するという解決策であり、それを実現するための装置が、本発明の３本ロールを有する撥水剤塗布装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の撥水剤塗布装置は、容易に理解されるとおり、グラビアオフセット印刷の装置と原理的に共通点がある。ここで、彫刻ロールの溝のメッシュおよび深さの選択は重要である。転写する撥水剤液が高濃度であるため、通常のグラビアロールをそのまま、本発明の装置の彫刻ロールとして使用したのでは好適な操業は望めず、より溝が大きく深いもの、たとえば溝が格子型で、その密度が１２０メッシュ、深さが７５ミクロンといったものを用いるのが適切である。ただし、溝があまり大きく深いものを用いると、ゴムロールに過剰な撥水剤液が転写されて、在来の２本ロールの装置と同様に撥水剤液の「たまり」が生じて好ましくないから、適切なものを選択すべきである。
【００１３】
本発明の撥水剤塗布装置を備えた段ボール紙製造装置を使用するが、撥水剤の塗布を行なわない場合には、プレスロールを上方に移動させてライナ用紙がゴムロールに接触することを避けた運転をすることになる。この場合、前記したように、ゴムロールと彫刻ロールとは、アイドリング状態でともに低速回転するか、または彫刻ロールを下方に移動させてゴムロールとの接触を断ち、彫刻ロールだけをアイドリング状態にして低速回転させるのがよい。このような運転を容易にするため、本発明の装置においても、各ロールの関係を自動的に変更できるようなカムクラッチを設置することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】段ボール紙製造装置におけるライナ用紙への撥水剤液塗布装置の、従来技術による構成を示す断面図。
【図２】図１の装置を使用しない場合のアイドリング状態を説明する図。
【図３】段ボール紙製造装置におけるライナ用紙への撥水剤液塗布装置の、本発明による場合の構成を図１に対応させて示した断面図。
【図４】図３の装置を使用しない場合のアイドリング状態を説明する図。
【符号の説明】
【００１５】
１  プレスロール
２，３  ゴムロール
４  彫刻ロール
５  撥水剤液の受け皿
６  撥水剤液
７  撥水剤液のたまり
９  ライナ用紙
【図１】
2011104907.tif 000003
【図２】
2011104907.tif 000004
【図３】
2011104907.tif 000005
【図４】
2011104907.tif 000006