(57)【要約】【課題】熱盤を薄肉化して熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させ、熱盤の上下両面の温度差を減少させることにより、熱盤の熱変形を許容範囲に抑える。【解決手段】帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサの加熱方法において、熱盤２０の下面に放熱手段（補強リブ２２）を設け、該熱盤の上面で片面段ボール紙ｋ及びライナ紙ｎに放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサの加熱方法において、
前記熱盤の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑えることを特徴とするダブルフェーサの加熱方法。
【請求項２】
前記熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配となる前記熱盤上面の放熱量に合わせて該熱盤下面の放熱量を該熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とすることを特徴とする請求項１に記載のダブルフェーサの加熱方法。
【請求項３】
板状に構成された前記熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並列に設けるとともに、該蒸気挿通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、
該蒸気挿通孔に供給される飽和蒸気の圧力を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とすることにより、該飽和蒸気の温度を該熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配とすることを特徴とする請求項２に記載のダブルフェーサの加熱方法。
【請求項４】
帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、
前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並設し、
前記熱盤の下面に放熱面積を拡大する補強リブを突設してなる放熱手段を設け、
該熱盤の上面で該片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したことを特徴とするダブルフェーサ。
【請求項５】
多数の前記補強リブを紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向に間隔を置いて並べることにより多数の格子を形成するように配設したことを特徴とする請求項４に記載のダブルフェーサ。
【請求項６】
多数の前記補強リブを紙走行方向と交差する方向に間隔を置いて並列に設けたことを特徴とする請求項４に記載のダブルフェーサ。
【請求項７】
前記補強リブの高さを熱盤の入口部から出口部に向かって徐々に小さくしたことを特徴とする請求項４に記載のダブルフェーサ。
【請求項８】
前記蒸気挿通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、
該蒸気挿通孔に供給される飽和蒸気の圧力を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とすることにより、該飽和蒸気の温度を該熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配となるように構成したことを特徴とする請求項４に記載のダブルフェーサ。
【請求項９】
蒸気供給配管に前記蒸気挿通孔を並列に接続して該蒸気挿通孔に同一方向の蒸気を流すように構成したことを特徴とする請求項４又は８に記載のダブルフェーサ。
【請求項１０】
前記熱盤の紙走行方向最上流側の蒸気挿通孔に蒸気供給配管を接続し、各蒸気挿通孔を該熱盤の外側でＵ字管を介して直列に接続したことを特徴とする請求項４に記載のダブルフェーサ。
【請求項１１】
帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、
前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並列に配設し、
該蒸気挿通孔の上側の熱盤肉厚に対して該蒸気挿通孔の下側の熱盤肉厚を大きく設定することにより、該熱盤の上面で前記片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したことを特徴とするダブルフェーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コルゲータと称される段ボール紙製造装置におけるダブルフェーサに関し、詳しくは該ダブルフェーサの熱盤の紙シートに対する熱伝達率を向上させるとともに、段ボール紙の品質低下につながる熱盤の熱変形を防止するようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
段ボール製造装置の製造ラインは、一般的に、段ボール紙の原料になる表・裏ライナ原紙や中芯原紙のロール原紙を装備するミルロールスタンドと、コルゲータに向けて連続的に段ボール原紙を供給するための紙継ぎ装置としてのスプライサと、該スプライサから繰り出された中芯紙を波形に成形して裏ライナと貼り合わせることによって片面段ボール紙を製造するシングルフェーサと、該シングルフェーサで製造された片面段ボール紙と表ライナとを貼り合わせて段ボール紙を製造するダブルフェーサとを含んで構成される。
【０００３】
さらにダブルフェーサの製造ライン下流側には、段ボール紙の生産オーダに沿って所望位置に罫線加工及び裁断加工を行なうスリッタスコアラと、段ボール紙の切断加工を行なうカットオフ装置が設けられ、カットオフ装置の下流側には、紙継ぎ装置やその下流側の製造ラインで発生した不良紙を除去する除去機が設けられている。
【０００４】
従来のダブルフェーサの一例を図９を用いて説明する。図９において、片面段ボール紙ｋは、プレヒータ０１１で予熱され、糊付装置０１２で中芯紙ｃの段頂部に生澱粉液が塗布された後、ダブルフェーサ０１０に送られる。一方、表ライナ紙ｎは、ミルロールスタンドに装着されたロール原紙ｒから繰り出され、プレヒータ０１３で予熱された後、ダブルフェーサ０１０に送られる。
【０００５】
ダブルフェーサ０１０は、水平な加熱面を形成するため水平方向に並べられた熱盤群０１４を備え、片面段ボール紙ｋと表ライナ紙ｎとが重ね合わされて該熱盤群０１４上を走行する。熱盤群０１４は、図１０に示すように、適宜の手段で加熱用蒸気が供給される蒸気室０２１を有し、その上面０２１ａは重ね合わされた片面段ボール紙ｋ及び表ライナ紙ｎ（以下「紙シート」という。）に対する放熱面を形成し、紙シートは熱盤上面０２１ａから受熱して加熱される。
【０００６】
図９の熱盤群０１４の上方及び該熱盤群０１４の下流側には、上ベルトコンベア０１６と下ベルトコンベア０１７とが配設される。熱盤群０１４上方の上ベルトコンベア０１６の背面側には、エア加圧装置又はロール等によって片面段ボール紙ｋ及び表ライナ紙ｎを上方から加圧する加圧装置０１５が設けられている。
加圧装置０１５及び熱盤群０１４の下流側には下ベルトコンベア０１７を背面から支持する下ロール群０１８と、上ベルトコンベア０１６の背面に配置された上ロール群０１９とが設けられ、紙シートを上ロール群０１９で加圧しながら上下ベルトコンベア０１６及び０１７で挟持し搬送する。
【０００７】
ダブルフェーサ０１０の熱盤群０１４と加圧装置０１５との間に導入された紙シートは、上ロール群０１９で上方から加圧されながら熱盤群０１４上を走行し、熱盤群０１４から加熱される。紙シートは、熱盤群０１４から加熱されることにより、片面段ボール紙ｋの中芯紙ｃの段頂部に塗布された生澱粉液が糊化され、その接着力で接着され、段ボール紙ｄが製造される。なお、紙シートは、例えば３００ｍ／分もの高速で走行するため、ダブルフェーサの走行面を数秒で通過する。
【０００８】
こうして製造された段ボール紙ｄは上ベルトコンベア０１６及び下ベルトコンベア０１７により上下から挟持されて搬送され、後工程に搬出される。
【０００９】
前記熱盤群０１４の蒸気室０２１内に供給される加熱用蒸気は、通常１．０〜１．３ＭＰａの飽和蒸気圧で、１８０〜１９０℃の温度であり、熱盤群０１４上の紙シートに対する供給熱量及び加圧力によって、紙シートの接着力がコントロールされており、上記供給熱量又は加圧力の不足は接着力の低下を招き、逆に供給熱量又は加圧力の過大は、段つぶれ等の段ボール紙の品質の低下を招く。
【００１０】
ところで、熱盤群０１４は、通紙する最大幅に相当する幅をもつ必要があるため、通常１９００〜２６００ｍｍの長さとなる。また紙シートに均一に熱を供給する必要があるため、平面度が高精度（０．１ｍｍ以内）である必要がある。また蒸気室０２１は内部に供給する蒸気の圧力（１．０〜１．３ＭＰａ）に耐える強度が必要なので、３０ｍｍ程度の厚肉の隔壁（剛性）とする必要がある。従って、紙シートに対する熱伝導効率が良くない。これを補うために、従来の熱盤群０１４は、熱容量が極めて大きい構造をなし、肉厚１５０ｍｍ程度の鋳鉄で構成されている。
【００１１】
このため従来の熱盤は、紙シートの貼合速度や紙シートを構成する紙種の変化に伴う急激な温度上昇又は温度下降の要求に対して、応答性が悪いという問題があった。このため、片面段ボール紙ｋと表ライナ紙ｎの接着部が過乾燥状態又は未乾燥状態となり、その結果、擬似接着等の接着不良が発生したり、製造した後の段ボール紙に反りが発生する等の問題があった。また応答性が悪いと、紙シートの走行速度を高速化できず、生産性が向上しないという問題があった。
そのため紙シートの加熱温度の調整は、加圧装置０１５の紙シートの対する加圧力を変更して、紙シートと熱盤上面との接触熱伝達率を調整することにより行なわれる。なおダブルフェーサ出口での段ボール紙ｄの温度は７０〜１４０℃に設定される。
【００１２】
しかし、加圧装置０１５を構成する部材の紙幅方向の撓みの影響で紙シートに紙幅方向に均一な加圧力を付与することが困難であり、この圧力不均一は紙幅方向の温度不均一となって、紙シートに反りを発生させる原因となり、生産される段ボール紙の品質を低下させるという問題がある。
【００１３】
そこで、特許文献１（実開平２−４８３２９号の明細書及び図面）には、かかる問題に対処するため、厚板の肉厚内に多数の熱媒体供給孔を並設することにより、熱媒体供給孔から通紙走行面までの隔壁の薄肉化を図り、これによって通紙走行路側への熱放散効率を高めかつ均一化し、かつ加熱調整を容易にした熱盤構造が開示されている。第５図には厚板の下面側に複数の補強リブを付設した熱盤構造が開示されている。
【００１４】
また特許文献２（米国特許第５、６６２、７６５号公報）には、熱盤を薄肉化、例えば肉厚２０〜５０ｍｍにし、熱盤に多数の蒸気挿通孔を並列に配置した熱盤構造が開示されている。このように熱盤を薄肉化することによって、温度応答性を高めるとともに、熱盤と該熱盤を支持する部材とを熱的に遮断することによって、該熱盤の上面と下面とを熱的に同一条件とし、これによって、熱盤の反りを防止する手段が開示されている。
【００１５】
【特許文献１】実開平２−４８３２９号の明細書及び図面（図５）
【特許文献２】米国特許第５、６６２、７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１には、熱盤の肉厚を薄肉化し、これによって紙シートに対する熱放散効率を高め、熱盤の温度応答性を高めることが開示されている。しかし、熱盤の上面は紙シートが走行し、紙シートに放熱するため、熱盤の上下面間では放熱量が異なり、温度差が生じる。熱盤を薄肉化すると、熱盤の上面と下面との温度差により熱盤が変形しやすい。熱盤が変形すると、製造される段ボール紙も熱盤表面に沿って変形し、段ボール紙の品質低下につながる。特許文献１はかかる課題に対する解決策を開示していない。
【００１７】
また特許文献２には、熱盤を薄肉化するとともに、熱盤と該熱盤を支持する部材とを熱的に遮断し、該熱盤の上面と下面とを熱的に同一条件とすることによって、熱盤の反りを防止する手段が開示されている。しかし前述のように熱盤上面は紙シートが接触して熱盤上面から熱を吸収するため、熱盤を支持部材から熱的に遮断するだけでは、熱盤の上面と下面を熱的に同一条件とすることはできない。従って、特許文献２の手段では熱盤の熱変形を解消することはできない。
【００１８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、熱盤を薄肉化して熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させ、かつ設定温度に対する応答性を向上させるとともに、熱盤の紙シート接触面（上面）と反対面（下面）との温度差を減少させることにより、熱盤の熱変形を許容範囲に抑え、よって熱盤の熱変形に起因した段ボール紙の上下方向の反りをなくすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
かかる目的を達成するため、本発明のダブルフェーサの加熱方法は、
帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサの加熱方法において、
前記熱盤の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑えるものである。
【００２０】
本発明方法は、熱盤上面からの紙シートに対する放熱量を考慮し、熱盤下面に設けた放熱手段により、熱盤下面の放熱量を熱盤上面の放熱量とバランスさせるようにしたものである。これによって熱盤上下面の温度差を縮小し、熱盤の熱変形、即ち上下方向への反りを防止するようにしたものである。
【００２１】
ダブルフェーサに片面段ボール紙及び表ライナ紙が上下に重ね合わされた状態で搬入される紙シートは、ダブルフェーサ入口部で最も温度が低く、その後熱盤上面に沿って走行しながら熱盤上面から受熱し、熱盤出口部で最も温度が高い。従って、熱盤の温度を入口部から出口部まで一定としたとき、紙シートと熱盤との温度差は入口部が最も大きく、熱盤出口部で最も小さくなる。そのため熱盤上面からの放熱量は、熱盤入口部で最も大きく、熱盤出口部に向かって減少勾配となる。
【００２２】
従って、本発明方法において、好ましくは、熱盤上面の放熱量に合わせて、前記放熱手段により熱盤下面から放熱する放熱量を熱盤入口部から熱盤出口部に向かって放熱量を減少勾配とすれば、熱盤上下面の放熱量をバランスさせることができる。これによって熱盤上下面の温度差を縮小し、熱盤の反りを防止できる。
この場合、熱盤を板状に構成し、熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並列に設け、該蒸気挿通孔に蒸気を流す構成とすれば、熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させ、かつ設定温度の変更要求に対する応答性を向上させることができる。
【００２３】
紙シートが熱盤上を走行している間に、片面段ボール紙の段頂部に付けられた糊をゲル化（糊化）して片面段ボール紙と表ライナ紙との接着性を良好にする必要がある。紙シートは高速で走行するので、糊のゲル化を確実にするために、紙種によってはダブルフェーサ入口部の熱盤温度を高くし、熱盤温度を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配に設定したほうが好ましい場合がある。
【００２４】
本発明方法において、前記温度勾配を可能とする手段として、板状に構成された熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並設するとともに、該蒸気挿通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、該蒸気挿通孔に供給される飽和蒸気の圧力を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とすることにより、該飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配とすることができる。
かかる構成では、減圧弁を使用することにより、複数の蒸気供給源を必要とせず、単一の蒸気供給源を用いて簡単な配管構成で前記温度勾配を実現することができる。
【００２５】
紙シートの紙種（坪量）又は走行速度に応じて熱盤の紙シートに対する供給熱量を変える必要がある。従来は厚物シートの高速貼合条件に合わせて熱盤の供給熱量を設定していたため、薄物シートの低速貼合時には熱量過多で過乾燥となり、薄物シートに反り等が発生する不具合があった。前記構成では、紙シートの紙種又は走行速度に応じて供給蒸発圧を変更できるので、薄物シートの低速貼合時の熱量過多を防止できる。
【００２６】
また前記本発明方法を実施するための第１の本発明のダブルフェーサは、
帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、
前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並列に配設し、
前記熱盤の下面に放熱面積を拡大する補強リブを突設してなる放熱手段を設け、
該熱盤の上面で該片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したものである。
【００２７】
第１の本発明装置の熱盤は、板状に構成するとともに、紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並列に配設してなるものである。かかる構成により、高圧蒸気を貯留するための圧力容器を不要とし、該蒸気挿通孔を形成する隔壁の薄肉化を可能とし、そのため熱盤自体の薄肉化が可能となる。これによって該蒸気挿通孔から熱盤上面までの薄肉化が可能になるので、熱盤から紙シートに伝達する熱の熱伝達効率を向上させ、かつ設定温度に対する応答性を向上させることができる。
【００２８】
また前記放熱手段では、補強リブによって放熱面積を拡大するとともに、補強リブの高さ方向に沿って空気の自然対流を起こして放熱を行なう。熱盤上面の紙シートとの接触熱伝達による放熱量と熱盤下面の自然対流による放熱量とをバランスさせることにより、熱盤上下面間の温度差を縮小し、熱盤の熱変形を防止する。
【００２９】
前記第１の本発明装置において、多数の該補強リブを紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向に間隔を置いて並べることにより多数の格子を形成するように配設するようにするか、あるいは多数の該補強リブを紙走行方向と交差する方向に間隔を置いて並設するようにしてもよい。
【００３０】
前者の構成では、補強リブを格子状に形成するため、放熱面積を拡大することが容易であり、放熱能力を向上できる。また補強リブを紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向に配置するため、補強リブによって熱盤の紙走行方向の熱変形及び熱盤の紙走行方向と交差する方向の熱変形を抑える作用をもつ。このため製造する段ボール紙の紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向の反りを防止できるので、紙シートの高速走行が可能になるとともに、高品質な段ボール紙の製造が可能である。
【００３１】
一方後者の構成では、段ボール紙の紙走行方向と交差する方向の段ボール紙の反りを防止でき、また補強リブの構成を簡素化でき、製造時の機械加工、溶接等に要するコストの低減が可能になる。紙シートの走行方向に沿って複数の熱盤群が並設されるので、個々の熱盤の紙走行方向の熱変形は、紙走行方向と交差する方向の熱盤の反りと比べてさほど段ボール紙の品質に影響を与えない。従って後者の構成は、紙走行方向の微細な反りを無視できる段ボール紙の製造に適用可能である。
【００３２】
また前述のように、熱盤上面からの放熱量は、熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配となる。この熱盤上面の放熱量に合わせるため、補強リブの高さを熱盤の入口部から出口部に向かって徐々に小さくすることにより、熱盤下面の放熱量を熱盤上面の放熱量とバランスさせることができる。この場合、ダブルフェーサに紙走行方向に沿って配設される複数個の熱盤を例えば３〜４群に分割し、紙シートへの熱供給量の大きい上流側第１群の熱盤の補強リブを一番長くし、第２群、第３群と下流側に行くに従って補強リブの長さを短くする。
【００３３】
また蒸気挿通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、該蒸気挿通孔に供給される飽和蒸気を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とすることにより、該飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配となるように構成することができる。
【００３４】
また第１の本発明装置では、蒸気供給配管に蒸気挿通孔を並列に接続して該蒸気挿通孔に同一方向の蒸気を流すように構成してもよく、あるいは熱盤の紙走行方向最上流側の蒸気挿通孔に蒸気供給配管を接続し、各該蒸気挿通孔を熱盤の外側でＵ字管を介して直列に接続するようにしてもよい。
前者の構成では、各蒸気挿通孔に蒸気挿通孔を同一方向に流すようにしているので、紙走行方向に配置された熱盤に均一な温度の蒸気を供給できる。従って熱盤の加熱温度を紙走行方向に亘って均一化できる。
【００３５】
後者の構成では、蒸気が熱盤内で紙走行方向上流側から下流側に向かって流れるので、紙シートが熱盤の入口部で高温蒸気から多量の熱量を吸収できる。従って、糊のゲル化が促進され、良好な接着力を得ることができる。また蒸気供給配管から各蒸気挿通孔に接続される枝管を分岐させる必要がなく、蒸気配管の構成が簡単になる長所がある。
【００３６】
次に第２の本発明のダブルフェーサは、
帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、
前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並列に配設し、
該蒸気挿通孔の上側の熱盤肉厚に対して該蒸気挿通孔の下側の熱盤肉厚を大きく設定することにより、該熱盤の上面で前記片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したものである。
【００３７】
この構成では、特別に放熱手段を設ける必要がない。蒸気挿通孔からの熱盤の上下面までの肉厚に差を付けるだけでよい。即ち蒸気挿通孔から熱盤下面までの肉厚を大きくとることにより、蒸気挿通孔から熱盤下面までの温度差が大きくなる。これによって、紙シート通紙時の熱盤上下面の温度差を縮小し、該温度差に起因する熱変形量を減少できる。
【００３８】
第２の本発明装置によれば、熱変形抑制用の補強リブを設けないため、機械加工を簡素化できる。なお熱盤上面の放熱量は、紙シートの走行速度又は紙種（坪量）に応じて異なるので、蒸気挿通孔から熱盤下面までの肉厚は、紙シートの走行速度又は紙種（坪量）に応じて適宜設定する。
【００３９】
運転中におけるダブルフェーサ熱盤の上下方向の反りの許容限界値は通常±０．３ｍｍである。この許容限界値に抑えるためには、熱盤の上面と下面との温度差を１５℃以下に抑えればよい。前記第１の本発明装置又は第２の本発明装置により、熱盤上下面間の温度差を１５℃以下に抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明方法によれば、前記熱盤の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑えることができる。これによって製造する段ボール紙の反りをなくし、高品質の段ボール紙を製造できる。
【００４１】
また第１及び第２の本発明装置によれば、熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気挿通孔を並設することにより、熱盤の薄肉化が可能になるため、蒸気挿通孔と熱盤上面との温度差が減少し、単位面積当りの紙シートにより多くの熱量を与えることができる。従って厚物紙シートの高速走行時の熱量不足が解消され、貼合速度の上限値が従来より引き上げられる。また熱盤の薄肉化が可能になるため、設定温度の変更に要する応答速度が向上する。
【００４２】
また第１の本発明装置においては、熱盤の下面に設けられた補強リブの効果により、第２の本発明装置においては、蒸気挿通孔からの熱盤上下面までの厚さに差を設けることにより、熱盤上下面の放熱量をバランスさせ、熱盤上下面の温度差を減少させ、もって紙シート通紙時の熱盤の変形を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）
【００４４】
本発明の第１実施形態を図１に基づいて説明する。図１は、ダブルフェーサに用いられる熱盤１４を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１において、熱盤２０は、厚さ５０ｍｍ程度の薄板状に構成され、ＳＳ、ＳＵＳ、ＦＣＤ材等の金属材料で構成されている。ＳＳ材は熱伝達率が特に良好であり、ＳＳ及びＳＵＳ材は溶接が可能であり、ＳＵＳ材は錆びないという長所をもつ。
【００４５】
該薄板部に紙シート走行方向ａと直交する紙幅方向ｂに平行に配列された多数の蒸気挿通孔２１が貫通している。蒸気挿通孔２１は例えば外径３０ｍｍ程度の大きさを有する。該蒸気挿通孔２１の一端は、図示しない蒸気供給源に接続された蒸気供給配管２４から並列に分岐した枝管２５が接続されている。蒸気挿通孔２１の他端は蒸気排出側の枝管２６を介して図示しない蒸気排出配管に接続されている。
【００４６】
熱盤２０の下部には補強リブ２２が下方に突設されている。補強リブ２２は、紙走行方向ａ及び紙幅方向ｂに平行に間隔を置いて並べられることにより多数の格子を形成している。補強リブ２２の長さは均一である。熱盤２０の紙幅方向ｂの長さは１９００〜２６００ｍｍであり、紙走行方向ａの長さは、例えば１辺が８００ｍｍの格子が複数形成される。かかる大きさの熱盤２０が紙走行方向ａに複数個並べられている。また補強リブ２２の長さは、熱盤上面の放熱量によって適宜設定されるが、例えば１００ｍｍ程度とし、幅は１０〜４０ｍｍ程度に設定される。
【００４７】
かかる構成において、図示しない蒸気供給源から蒸気供給配管２４及び枝管２５を介して蒸気挿通孔２１に飽和蒸気が供給される。蒸気挿通孔２１に蒸気を流すことによって熱盤２４が所定温度に加熱される。前述のように通常圧力１．０〜１．３ＭＰａ及び温度１８０〜１９０℃の飽和蒸気が蒸気挿通孔２１に供給される。熱盤２０の上面２３に接して矢印ａ方向に走行する紙シート（図９及び図１０の片面段ボール紙ｋと表ライナ紙ｎとが重ね合わされたもの）は加熱され、加圧装置（図９の加圧装置０１５）によって加圧される。これによって紙シートは糊付け部で貼合されて段ボール紙ｄが製造される。
【００４８】
なお図１（ｃ）に示すように、熱盤２０は、その両側部に支持ブラケット２７が突設され、該支持ブラケット２７が熱盤２０の両側に配置されたダブルフェーサの主フレーム２８に取り付けられている。このように熱盤２０の下方は何の部材も設置されない空間が形成され、空気の対流が起こりやすい環境となっている。
【００４９】
かかる構成の本実施形態によれば、熱盤２０を薄肉化したことにより、蒸気挿通孔２１の内面と紙シートが接触する熱盤上面２３との温度差が減少し、単位面積当りの紙シートにより多くの熱量を与えることが可能になる。また蒸気挿通孔２１は熱盤２０を貫通する方式であるため、孔開け加工が容易であるとともに、従来のように蒸気を容器内に溜める方式と比較して凝縮水が蒸気挿通孔２１内に残らず、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達率が向上する。
従って紙シートの高速走行時の熱量不足が解消され、貼合速度の上限値が従来より引き上げられる。また熱盤２０の薄肉化が可能になるため、設定温度の変更に要する応答速度が図１０に示す従来の熱盤０１４と比較して２〜３倍に向上する。
【００５０】
また熱盤下部に設けた補強リブ２２によって、熱盤下部の放熱面積が拡大し、空気が補強リブ２２に沿って上下方向に対流する対流熱伝達によって、熱盤下部の放熱量が増大する。そして紙シートが接触する熱盤上面と熱盤下部との温度差が縮小され、補強リブ２２がない場合と比較して紙シートの通紙時の熱反り量が減少する。そのため熱盤２０の熱反りに起因した段ボール紙の反りを解消することができる。
【００５１】
また補強リブ２２を縦横辺が紙走行方向ａ及び紙幅方向ｂに向いた格子状に形成されているため、熱盤２０の紙走行方向ａ及び紙幅方向ｂの反りをさらに減少させることができる。前述のようにダブルフェーサ熱盤の紙幅方向ｂの反りは±０．３ｍｍが許容限界値であるが、本実施形態によれば、熱盤２０の反りを該許容限界値内に十分抑えることが可能である。
【００５２】
また本実施形態では、蒸気挿通孔１内を同一方向に蒸気を流すことにより、熱盤２０に紙走行方向ａに沿って均一な温度の蒸気を供給できる。従って熱盤２０の加熱温度を紙走行方向に亘って均一化できる。
（実施形態２）
【００５３】
次に本発明の第２実施形態を図２に基づいて説明する。図２の（ａ）は本実施形態の熱盤の斜視図、（ｂ）は紙シートが熱盤入口部から熱盤出口部に走行するときの紙シートの温度上昇曲線を示す線図である。図２（ａ）において、蒸気挿通孔３１及び補強リブ３２の構成は前記第１実施形態と同一である。蒸気供給配管３４は、熱盤３０の紙走行方向ａの最上流側の蒸気挿通孔３１に接続され、各蒸気挿通孔３１は熱盤３０の外側でＵ字配管３５を介して接続することにより、各蒸気挿通孔３１を直列に接続してなるものである。なおＵ字配管３５は可撓性のホースも使用可能である。蒸気挿通孔３１に供給されて熱盤３０の加熱供給された蒸気は蒸気排出配管３６から排出される。
【００５４】
図２（ｂ）に示すように、紙シートの温度上昇曲線は、熱盤入口部で最大の温度上昇勾配ｃを呈することにより、糊のゲル化を促進し、良好な接着性を得ることができる。本実施形態では、蒸気を紙走行方向ａ最上流側の蒸気挿通孔３１に供給し、蒸気が熱盤３０内で紙走行方向ａの上流側から下流側に向かって（熱盤３０の入口部から出口部に向かって）流れるようにしている。従って、紙シートが熱盤３０の入口部で高温蒸気から多量の熱量を吸収できるので、糊のゲル化が促進され、良好な接着力を得ることができる。
【００５５】
また蒸気供給配管３４から各蒸気挿通孔３１に接続させるための枝管やヘッダ等を必要とせず、蒸気配管の構成が簡素化できる。その他熱盤３０の薄肉化による作用効果及び補強リブ３２による作用効果は、前記第１実施形態と同一である。
（実施形態３）
【００５６】
次に本発明の第３実施形態を図３及び図４に基づいて説明する。図３は、本実施形態のダブルフェーサ本体を示す構成図、図４の（ａ）は図３中のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図３中のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は図３中のＤ−Ｄ断面図、（ｄ）は熱盤入口部から熱盤出口部までの熱盤と紙シートの温度曲線を示す線図である。
【００５７】
図３において、本実施形態の熱盤群４０は、前記第１実施形態と同様の格子状の補強リブを備えた熱盤群で構成されている。図４（ａ）から図４（ｃ）において、図該熱盤群４０は、入口部から出口部に向かって徐々に補強リブの長さが短くなる３種の熱盤４０ａ、４０ｂ及び４０ｃが配設されている。即ちダブルフェーサ１０の入口部には最も補強リブ４２ａの長さが長い熱盤４０ａが配置され、熱盤４０ａの紙走行方向ａ下流側に中間の長さを有する補強リブ４２ｂを備えた熱盤４０ｂが配置される。熱盤４０ｂの紙走行方向ａ下流側に最も短い長さの補強リブ４２ｃを備えた熱盤４０ｃが配置される。なお各熱盤の薄板部には、それぞれ多数の蒸気挿通孔４１ａ、４１ｂ又は４１ｃが紙幅方向に平行に配設されている。
【００５８】
各熱盤には同一圧力及び同一温度の飽和蒸気（通常１．０〜１．３ＭＰａ、１８０〜１９０℃）が供給される。従って、図４（ｄ）に示すように、熱盤の加熱温度は入口部から出口部まで一定である。一方紙シートの温度は熱盤の入口部から出口部に沿って熱盤により徐々に加熱されて、温度上昇する。熱盤上面から紙シートに供給する放熱量は、熱盤と紙シートとの温度差が大きいほど大きくなる。そのため、熱盤から紙シートに供給する放熱量は、熱盤入口部に近いほど大きくなる。
【００５９】
従って、本実施形態では、熱盤の上下面の放熱量をバランスさせるために、熱盤入口部に設けられた熱盤４０ａの補強リブ４２ａを長くして放熱面積を増加させ、これによって、熱盤下面からの放熱量を増加させている。なお図４（ｄ）に示すように、熱盤４０ｃが配置された熱盤出口部の紙シート温度は約１４０℃に達している。
【００６０】
このように本実施形態によれば、熱盤入口部に近いほど補強リブ４２を長くした熱盤を設置して放熱量を増加させ、熱盤出口部に向かって補強リブを順に短くした熱盤４０ｂ及び４０ｃを設置しているので、熱盤上面から紙シートに供給する放熱量と熱盤下面の放熱量とをバランスさせることができる。これによって、熱盤の上下面の温度差を縮小し、熱盤の熱反りを防止することができる。
（実施形態４）
【００６１】
次に本発明の第４実施形態を図５に基づいて説明する。図５は本実施形態の熱盤を示す斜視図である。図５において、本実施形態の熱盤５０は、前記第１実施形態と比べて、蒸気供給配管５４に減圧弁５７が介設されている点が異なり、その他の構成は第１実施形態と同一である。即ち、本実施形態では、蒸気供給配管５４から供給される飽和蒸気を減圧弁５７によって減圧することにより、所望の圧力及び該圧力に対応した所望の温度の飽和蒸気とすることができる。
【００６２】
これによって所望の温度に調整した飽和蒸気を蒸気挿通孔５１に供給することができる。例えば蒸気供給配管５４から１．２５ＭＰａ、１９０℃で供給される飽和蒸気を減圧弁５７を通すことにより、０．３６ＭＰａ、１４０℃の飽和蒸気として蒸気挿通孔５１に流すことができる。
【００６３】
このように本実施形態によれば、蒸気供給配管５４の減圧弁５７を介設するという簡単な構成により、所望の温度に調整した飽和蒸気を蒸気挿通孔５１に供給できる。本実施形態を例えば前記第３実施形態に適用した変形例を図６を参照して以下説明する。図６において、蒸気供給配管５４から圧力１．２５ＭＰａ及び温度１９０℃で供給される飽和蒸気を、それぞれ熱盤４０ａ、４０ｂ又は４０ｃに連通する分岐管５８ａ、５８ｂ又は５８ｃに分岐させる。分岐管５８ｂ及び５８ｃでは、飽和蒸気を減圧弁５７ｂ及び５７ｃを通すことによって、それぞれ異なる圧力に変更する。
【００６４】
一方分岐管５８ａでは減圧弁を介設せず、減圧しない圧力で飽和蒸気を通す。分岐管５８ｂでは減圧弁５７ｂを通すことによって、圧力１．０ＭＰａ及び温度１８０℃の飽和蒸気に変える。分岐管５８ｃでは、減圧弁５７ｃを通すことによって、圧力０．３６ＭＰａ及び温度１４０℃の飽和蒸気に変える。その後各分岐管では各ヘッダ４３及び枝管４４を通して、各熱盤４０に各々異なる圧力及び温度の飽和蒸気を供給することができる。各熱盤に供給された蒸気は紙シートの加熱に供した後、各枝管４５から排出される。
【００６５】
これによって、熱盤群の加熱温度を、図４（ｄ）のように熱盤群の入口部から出口部まで熱盤の加熱温度が一定ではなく、入口部が高く出口部に向かって減少勾配の温度曲線とすることができる。
このような温度勾配とすることによって、熱盤入口部での紙シートを高温で加熱することにより、糊のゲル化を促進して良好な接着性を付与することができる。なおこのような温度勾配とした場合、各熱盤に設けられた補強リブ４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの長さを該温度勾配に合わせて変える必要がある。
（実施形態５）
【００６６】
次に本発明の第５実施形態を図７に基づいて説明する、図７は本実施形態の熱盤を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は底面図である。図７において、本実施形態の熱盤６０は、前記第１実施形態と比較して、補強リブ６２を紙幅方向ｂに間隔をおいて並列に配置した構成とした点で異なる。その他の構成は第１実施形態と同一である。
【００６７】
本実施形態においては、紙幅方向ｂに間隔をおいて配置された補強リブ６２を設けているので、該補強リブにより熱盤下面の放熱量を熱盤上面の放熱量とバランスさせることにより、熱盤６０の反りを防止できる。また補強リブ６２が紙幅方向ｂに配設されているので、熱盤６０の紙幅方向ｂの反りを補強リブ６２で抑えることができる。また前記第１実施形態の補強リブと比べて構成を簡素化でき、製造時の機械加工、溶接等に要するコストの低減が可能になる。本実施形態は、紙走行方向ａの微細な反りを無視できる段ボール紙の製造に適用可能である。
（実施形態６）
【００６８】
次に本発明の第６実施形態を図８に基づいて説明する。図８は本実施形態の熱盤を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部拡大立面図である。図８において、本実施形態は、補強リブをなくし、熱盤７０を厚板形状に形成したものである。そして蒸気挿通孔７１と熱盤上面７３までの肉厚ｅに対して蒸気挿通孔７１と熱盤下面７７までの肉厚ｇを大きくしたことにより、熱盤上面７３の紙シート接触による放熱量と熱盤下面７７の対流熱伝達による放熱量とをバランスさせたものである。
【００６９】
蒸気挿通孔７１と熱盤上面７３までの肉厚ｅ、蒸気挿通孔７１の径ｆ及び蒸気挿通孔７１から熱盤下面７７までの肉厚ｇは、紙シートの走行速度又は紙種に応じて異なる。これらの寸法は、例えばｅ＝１０ｍｍ、ｆ＝３０〜５０ｍｍ、ｇ＝８０〜２００ｍｍとする。
【００７０】
本実施形態によれば、紙シート通紙時の熱盤上下面の温度差を縮小し、温度差に起因する熱盤７０の熱変形量を減少させることができる。また前記実施形態にように、熱変形抑制用の補強リブを無くし、熱盤７０を厚板のみで構成しているので、熱盤７０の機械加工を簡素化できる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明によれば、段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、熱盤をコンパクトにして熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させるとともに、熱盤の上下両面の温度差を減少させることにより、熱盤の熱変形を許容範囲に抑え、よって熱盤の熱変形に起因した段ボール紙の上下方向の反りをなくし、品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態の熱盤に係り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２実施形態の熱盤の斜視図、（ｂ）は紙シートの熱盤上の温度曲線を示す線図である。
【図３】本発明の第３実施形態のダブルフェーサ本体の構成図である。
【図４】（ａ）は図３中のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｂ）は図３中のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｃ）は図３中のＤ−Ｄ線に沿う断面図、（ｄ）は熱盤及び紙シートの温度曲線図である。
【図５】本発明の第４実施形態の熱盤の斜視図である。
【図６】前記第４実施形態の変形例を示す平面視説明図である。
【図７】本発明の第５実施形態の熱盤に係り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図である。
【図８】本発明の第６実施形態の熱盤に係り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部拡大立面図である。
【図９】従来のダブルフェーサの系統図である。
【図１０】従来の熱盤の断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
２０、３０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、５０、６０    熱盤
２２、３２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、５２、６２    補強リブ（放熱手段）
２１、３１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、５１、６１    蒸気挿通孔
２３、３３、５３、６３、７３    熱盤上面
２４、３４、５４、６４、７４    蒸気供給配管
３５    Ｕ字配管
５７、５７ｂ、５７ｃ    減圧弁
７７    熱盤下面
ｋ    片面段ボール紙
ｎ    表ライナ紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008200961.tif 000008
【図７】
2008200961.tif 000009
【図８】
2008200961.tif 000010
【図９】
2008200961.tif 000011
【図１０】
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