(57)【要約】【課題】両面段ボール紙の製造工程において、波形に成形された中芯紙の段頂部とライナ紙とを接着する場合に、澱粉液が塗布された中芯紙の段頂部に接着されるライナ紙の接着面に対する水分及び澱粉粒子の浸透性を向上させることによって、接着性能を向上させる。【解決手段】中芯紙とライナ紙とを接着する押圧工程の前段に、軸方向が該ライナ紙ｎの紙幅方向に沿って配置され、ロール外周面に水膜が形成された水付けロール２をライナ紙ｎの中芯紙との接着面に接触させて所定の水分を付与する水分付与工程を有することにより、該接着面全域の水分含有量を、後工程の押圧工程で中芯紙の段頂部に塗布された澱粉液からライナ紙ｎの接着面への水分及び澱粉粒子の浸透が起こる最適の水分含有量、好ましくは３〜６重量％とする。これによって接着不良を防ぎ、中芯紙とライナ紙ｎとの接着性能が良好な両面段ボール紙を製造可能にする。【選択図】図１
2008055777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が波形に成形された中芯紙の波形頂部に澱粉液を塗布する塗布工程と、澱粉液が塗布された該波形頂部にライナ紙を押圧する押圧工程とを含み、押圧されたライナ紙と中芯紙とを接着する段ボール紙の製造方法において、
前記押圧工程の前段に、軸方向が該ライナ紙の紙幅方向に沿って配置されロール外周面に水膜が形成された水付けロールを該ライナ紙の前記中芯紙との接着面に接触させて所定の水分を付与する水分付与工程を有することを特徴とする段ボール紙の製造方法。
【請求項２】
前記水分付与工程において、前記ライナ紙の水分含有量が、前記押圧工程の直前で３〜６重量％となるように水分付与することを特徴とする請求項１に記載の段ボール紙の製造方法。
【請求項３】
前記水膜を形成する水を予め室温以上に加熱しておくことを特徴とする請求項１に記載の段ボール紙の製造方法。
【請求項４】
前記ライナ紙の走行速度に対して前記水付けロール外周面の周速を変化させることにより該ライナ紙に付与する水分量を調整することを特徴とする請求項１に記載の段ボール紙の製造方法。
【請求項５】
前記水膜を形成する水に粘度増加剤又はアルカリ化剤が添加されていることを特徴とする請求項１に記載の段ボール紙の製造方法。
【請求項６】
断面が波形に成形された中芯紙の波形頂部に澱粉液を塗布する手段と、澱粉液が塗布された該波形頂部にライナ紙を押圧する手段とを備えた段ボール紙の製造装置において、
前記押圧手段の上流側に、該ライナ紙の該中芯紙との接着面へ紙面全幅に亘り接触することにより該ライナ紙に水分を付与する水付けロールを備えたことを特徴とする段ボール紙の製造装置。
【請求項７】
該水付けロールの外周面との間に所定の隙間をもって配置されることにより該水付けロールの外周面に形成される水膜の膜厚を調整する掻き取り装置と、
該水付けロールの外周面と該掻き取り装置との隙間を調整する手段とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の段ボール紙の製造装置。
【請求項８】
前記水付けロールの外周面には複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の段ボール紙の製造装置。
【請求項９】
該水付けロールと共に該ライナ紙を挟んで加圧する加圧部材を設けたことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の段ボール紙の製造装置。
【請求項１０】
該水付けロールに接する該ライナ紙の接触面と反対側の面を吸引する手段を設けたことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の段ボール紙の製造装置。
【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、表ライナ紙、中芯紙及び裏ライナ紙を貼り合わせて両面段ボールシートなどを製造する装置において、中芯紙と裏ライナ紙とを貼り合わせて片面段ボール紙を製造するシングルフェーサや、該片面段ボール紙に表ライナ紙を貼り合わせて両面段ボール紙を製造するダブルフェーサでの中芯紙と表裏ライナ紙との接着性能を向上させた段ボール紙の製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コルゲータと称される段ボール製造装置の製造ライン上流側は、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、該ミルロールスタンド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、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の段頂部に糊付けして表ライナと貼り合わせて両面段ボール紙を製造するダブルフェーサとから構成される。
【０００３】
さらにダブルフェーサの製造ライン下流側には、両面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、両面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】
特許文献１（特開昭６１−２７０１４３号公報）には、片面段ボール紙を製造するシングルフェーサの一例が開示されている。このシングルフェーサの概要を図１１により説明する。図１１において、図示しないミルロールスタンドに装備されたロール原紙ｒ１から中芯原紙ｃ１が連続的に繰り出され、中芯原紙ｃ１は、外周面が波形に形成された上段ロール０１及び下段ロール０２の噛み合い部を通ることにより波形断面を有する中芯紙ｃ２に成形される。
【０００５】
上段ロール０１及び下段ロール０２は、例えば内部が中空とされ該中空部に過熱蒸気が供給される等の手段によって加熱されており、中芯原紙ｃ１は、上段ロール０１に巻回されることによって予備加熱され、上下段ロール０１及び０２のニップ部を通ることにより波形に成形された後、下段ロール０２に巻回されながら生澱粉液塗付手段０３により波形の段頂部に生澱粉液を塗布される。
生澱粉液は澱粉を水中に懸濁させたものであり、加熱すると澱粉粒子が崩壊し、ゲル化（溶解）する。この現象を「糊化」と言い、このとき澱粉懸濁液は急激に粘度を増し接着性を増す。澱粉粒子が最大限吸水したとき粘度が最大となる。
【０００６】
中芯紙ｃ２の山頂部に塗布された生澱粉液は、中芯紙ｃ２が下段ロール０２に巻回された間に加熱されゲル化して接着性を増し、糊となる。
一方、図示しないミルロールスタンドに装備されたロール原紙ｒ２からは裏ライナ紙ｍが連続的に繰り出され、過熱蒸気の供給、あるいはその他の手段によって加熱された加熱ロール０５及び０８を通ることによって予備加熱される。
その後、波形の中芯紙ｃ２と裏ライナ紙ｍとは、下段ロール０２とプレスロール０４のニップ部で重ね合わされて押圧され、糊化した澱粉糊により互いに接着されて片面段ボール紙ｓを形成する。
【０００７】
シングルフェーサで製造された片面段ボール紙ｓは、その後ダブルフェーサに送られて両面段ボール紙が製造される。
次に、従来のダブルフェーサの一例を図１２を用いて説明する。図１２において、片面段ボール紙ｓは、プレヒータ０１１で予熱され、糊付装置０１２で段頂部に生澱粉液が塗布された後、ダブルフェーサ０１０に導入される。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ｒ３から繰り出され、プレヒータ０１３で予備加熱された後、ダブルフェーサ０１０に導入される。
【０００８】
ダブルフェーサ０１０は、片面段ボール紙ｓ及び表ライナ紙ｎの走行路を形成する熱盤群０１４を備え、片面段ボール紙ｓ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の中空部に過熱蒸気が供給され、各熱盤上面は例えば１８０℃に加熱される。該熱盤群０１４の上方及び該熱盤群の下流側には、片面段ボール紙ｓと表ライナ紙ｎとが接着されて形成された両面段ボール紙ｄを挟持して搬送する上コンベア０１６と下コンベア０１７とが配設されている。また該熱盤群０１４の上部には、エア加圧装置又はウェイトロール等によって上コンベア０１６の背面を加圧することによって片面段ボール紙ｓ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。
また下コンベア０１７を背面から支持する下ロール群０１８と、加圧装置０１５の下流側で上コンベア０１６の背面に配置された上ウェイトロール群０１９とが設けられている。
【０００９】
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片面段ボール紙ｓと表ライナ紙ｎとは、糊付装置０１２で片面段ボール紙ｓの中芯紙ｃ２の段頂部に塗布された生澱粉液を介して接合された状態に置かれ、上コンベア０１６と下コンベア０１７とで挟持されて搬送される。そして、熱盤群０１４に接触摺動しながら走行しつつ受熱して昇温される表ライナ紙ｎからの熱によって生澱粉液が糊化され、その接着力で接着され、両面段ボール紙ｄが形成される。
なお、段ボール原紙は、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。
こうして接着された両面段ボール紙ｄは、上コンベア０１６及び下コンベア０１７により搬送されて後工程に搬出されるようになっている。
【００１０】
このようにシングルフェーサやダブルフェーサで中芯紙の段頂部に生澱粉液が塗布され、該段頂部に裏ライナ紙又は表ライナ紙が接着されるが、この接着力を発揮させるためには、接着部に対する「加圧力」の付与と一定以上の「加熱時間」が必要になる。この接着の過程を図１３により説明する。
図１３において、中芯紙ｃ２の山頂部に生澱粉液ｐが塗布され、該山頂部にライナ紙ｍ又はｎが押圧されると、まず初期段階として、矢印ａに示すように生澱粉液ｐに含まれる水分のライナ紙ｍ又はｎへの浸透が始まり、水分の浸透により紙面間に残った生澱粉液ｐの濃度が上がり、水分に続いて澱粉粒子の浸透が行なわれる。
【００１１】
次にシングルフェーサにおける上下段ロール０１及び０２による加熱、又はダブルフェーサ０１０における熱盤群０１４による加熱により、生澱粉液ｐが加熱されてゲル化（糊化）し、接着性能が高まる。これによって中芯紙ｃ２の山頂部にライナ紙ｍ又はｎが接着される。このように接着過程初期段階での接着側シートへの水分及び澱粉粒子の浸透が促進されることにより、ゲル化の接着性能が良好となる。
【００１２】
また、上記した紙シートに対する「加圧力」や「加熱時間」のみならず、接着工程前の紙シートに所定の水分が含有されていたほうが接着過程初期段階の水分及び澱粉粒子の接着側シートへの浸透を過度に促進して、接着性能を良くすることが知られている。
そこで、紙シートに対する水分付与の手段として、例えば水スプレーや蒸気吹き付け等の手段が考えられている。
例えば特許文献１では、図１１に示すように、中芯紙ｃ２と裏ライナ紙ｍとの接着工程の前段で裏ライナ紙ｍに蒸気を吹き付ける手段０６及び０７を設けている。
【００１３】
【特許文献１】特開昭６１−２７０１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、中芯紙とライナ紙との接着工程の前段階での水分付与は、水分付与量が多すぎても中芯紙とライナ紙との接着はうまくいかず、その付与量を正確に調整する必要がある。理想的には、中芯紙又はライナ紙の水分含有量が３〜６重量％となるようにするのがよい。また紙幅方向に均一に付与する必要がある。
【００１５】
これに対し水スプレー装置では、水分付与量を計画的にコントロールすることが困難であり、適正な水分量を正確に付与できないため、接着過程初期段階で接着側シートへの水分及び澱粉粒子の浸透が起こらない。
また、通常中芯原紙やライナ紙の紙幅は１０００〜２５００ｍｍあり、紙シート面に対して紙幅方向に水噴霧ノズルが配置された場合、水噴霧範囲の中心部と周辺部とで水量を均一に噴霧ことが難しく、従って紙幅方向に均一且つ正確に水量を付与することが困難である。さらに、長期に亘る使用により水噴霧ノズルが磨耗すると、紙幅方向の均一加湿が一層困難となる。
【００１６】
水分の付与にムラがあると、水分の多い箇所は部分的に伸びて紙シート面の平面度を損なう。平面度の悪いシートは接着工程で加熱ロール又は熱盤群との接触が一様でないため部分的に加熱不足となる。
従って、生澱粉液に部分的なゲル化不足が生じ、製造された両面段ボール紙の接着不良の原因となる。
【００１７】
また、特許文献１に開示された蒸気を吹き当てる手段では、前記水スプレー装置がもつ水分付与の不均一性の問題は概ね解消できるが、依然として水分付与量を正確にコントロールすることができないという問題があり、微妙な水分付与量の調整を必要とする澱粉糊の接着性を改善することなど不可能である。
また、近年、段ボール紙製造装置では生産効率を向上させるため、中芯紙やライナ紙の走行速度が高速化されてきているが、高速で走行する中芯紙やライナ紙に蒸気を吹き付けただけでは十分な量の水分を付着・浸透させるのは難しく、ほとんど加湿されないまま通過しているのが現状である。
【００１８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、段ボール紙の製造工程において、特に、シングルフェーサやダブルフェーサで波形に成形された中芯紙の段頂部とライナ紙とを接着する場合に、該ライナ紙の接着面に対して全紙幅方向に亘り水分量を均一に塗布できるようにするとともに、高速で走行する紙面に対しても十分な水分量を正確に付与できる手段を実現することを目的とする。
【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、本発明の段ボール紙の製造方法は、断面が波形に成形された中芯紙の波形頂部に澱粉液を塗布する塗布工程と、澱粉液が塗布された該波形頂部にライナ紙を押圧する押圧工程とを含み、押圧されたライナ紙と中芯紙とを接着する段ボール紙の製造方法において、
前記押圧工程の前段に、軸方向が該ライナ紙の紙幅方向に沿って配置されロール外周面に水膜が形成された水付けロールを該ライナ紙の前記中芯紙との接着面に接触させて所定の水分を付与する水分付与工程を有するものである。
【００２０】
本発明方法では、波形に成形された中芯紙と裏又は表のどちらかのライナ紙が接着される工程の前段階で、ライナ紙の中芯紙に接着される接着面をロール外周面に水膜が形成された水付けロールの該外周面に接触させることにより、ライナ紙の接着面に均一な水分量を付与させることを可能にしたものである。
ライナ紙の接着面への水分付与は、ライナ紙の接着面に紙幅方向の全紙幅に亘り均一な水分量を付与させることが望ましく、そのためには、ライナ紙の紙幅よりも軸方向に長い水付けロールを用意し、水付けロールの軸方向をライナ紙の紙幅方向に向け、ライナ紙の接着面が全紙幅に亘り同時に該水付けロールの外周面に接触するようにすればよい。
【００２１】
このような構成の水付けロールを用いて、ライナ紙の紙幅方向全幅に亘り均一に水分を塗布し、ライナ紙の中芯紙段頂部との接着面全域の水分含有量が、後工程の押圧工程の直前で中芯紙の段頂部に塗布された澱粉液からライナ紙の接着面への水分及び澱粉粒子の浸透が起こる最適の水分含有量とするのがよい。該最適の水分含有量とは、好ましくは３〜６重量％の範囲である。
【００２２】
これによって該押圧工程において、中芯紙の山頂部に塗布された澱粉液から水分及び澱粉粒子をライナ紙の接着面側へ浸透させることができるため、良好な接着性能を得ることができる。
また、ライナ紙の接着面に均一な水分量を付与することによってライナ紙面の平面度を損なうことがなく、そのため加熱ロールとの接触を一様にすることができるので、部分的な加熱不足に起因した接着性能のムラをなくすことができる。
【００２３】
本発明方法において、好ましくは、水付けロールのロール外周面に付与され水膜を形成する水を予め室温以上に加熱しておくとよい。この加熱された水によってライナ紙の少なくとも接着面側が予熱され、接着工程において澱粉液の加熱不足による未糊化現象を回避することができる。また、これによってシングルフェーサでの上下段ロールによる加熱量又はダブルフェーサでの熱盤群による加熱量を補うことができるので、該押圧工程での加熱量を少なくすることができる。
【００２４】
水を加熱する手段としては、水付けロールの内部に温水又は蒸気を吹き込む空間を設けるか、又は水タンクに加熱装置を設けて該水タンクに貯留された水を加熱するようにしてもよい。水の加熱温度は高いほど予熱効果が大きいが、１００℃近くの高温にすると蒸発してしまうので、実用的には７０〜８０℃がよい。また、下流側で紙面の温度を計測するセンサを設けて該センサの温度検出値に基づき該加熱装置をフィードバック制御して該水温を設定範囲に保持するようにしてもよい。
また、このように予め水分を付与され加湿された紙面は比熱が大きくなり、後工程で予熱された後も走行中にエネルギ放出量が減り、その結果、省エネルギの段ボール製造装置を実現できる。
【００２５】
また、本発明方法において、ライナ紙の走行速度に対して水付けロール外周面の周速を変化させることにより、該ライナ紙に付与する水分量を調整することができる。例えば、ライナ紙の走行速度より水付けロールの外周面の周速を速くすることにより、紙面への水分付与量を多くすることができ、逆に水分付与量を少なくしたいときには水付けロール外周面の周速を遅くすればよい。
【００２６】
また、本発明方法において、水付けロールの外周面に水膜を形成する水に粘度増加剤又はアルカリ化剤を添加しておくとよい。粘度増加剤（例えば苛性ソーダ等）を添加すれば、水付けロールに付与された水の飛散を少なくしてより厚い水膜を形成することができる。このように粘度増加剤を添加すれば、水付けロールの外周面に水膜を形成しやすくすることができる。
またアルカリ化剤（例えば苛性ソーダ等）を添加しておけば、澱粉液のゲル化温度を低下させる効果があり、より低温で澱粉液をゲル化できるので、ゲル化に要する熱量を低減することができる。
【００２７】
本発明方法は、段ボールの製造工程が、シングルフェーサを用いた片面段ボールシートの製造工程、又はダブルフェーサを用いた両面段ボールシート若しくは複両面段ボールシートの製造工程のいずれにも適用することができる。複両面段ボール紙は片面段ボール紙を複数段重ね合わせ、一方の片面段ボール紙の段頂部に他方の片面段ボール紙のライナ面を接着したものであるが、かかる複両面段ボール紙の製造にも本発明を適用できる。
【００２８】
また、本発明の段ボール紙の製造装置は、断面が波形に成形された中芯紙の波形頂部に澱粉液を塗布する手段と、澱粉液が塗布された該波形頂部にライナ紙を押圧する手段とを備えた段ボール紙の製造装置において、前記押圧手段の上流側に、該ライナ紙の該中芯紙との接着面へ紙面全幅に亘り接触することにより該ライナ紙に水分を付与する水付けロールを備えたものである。
【００２９】
本発明装置においては、前記構成の水付けロールを用いて、そのロール外周面に形成した水膜を中芯紙段頂部に接着されるライナ紙の接着面にその全紙幅方向に亘り同時に塗布するようにしているので、該接着面全域に均一な水分量を付与することができる。
また、水付けロール外周面の形状を適宜選択して、水付けロール外周面に保有する水分量を調節でき、あるいはライナ紙の走行速度に対する水付けロールの周速度を調整することによって、ライナ紙の該接着面へ付与する水分量を調整できるので、該接着面全域の水分含有量を、後工程の押圧工程で中芯紙の段頂部に塗布された澱粉液から該ライナ紙の接着面への水分及び澱粉粒子の浸透が起こる最適の水分含有量とすることができる。
【００３０】
これによって、波形成形された中芯紙と表裏ライナ紙との押圧工程において、中芯紙の段頂部に塗布された澱粉液から水分及び澱粉粒子をライナ紙側への浸透を促進させることができるため、良好な接着性能を得ることができる。
また、ライナ紙の接着面に均一な水分量を付与することによってライナ紙面の平面度を損なうことがなく、そのため加熱ロールとの接触を一様にすることができるので、部分的な加熱不足に起因した接着性能のムラをなくすことができる。
【００３１】
本発明装置において、好ましくは、該水付けロールの外周面との間に所定の隙間をもって配置されることにより、該水付けロールの外周面に形成される水膜の膜厚を調整する掻き取り装置、例えばドクターロール又はドクターブレード等と、該水付けロールの外周面と該掻き取り装置との隙間を調整する手段とを備えれば、該水付けロールのロール外周面に形成される水膜の膜厚を調整でき、それによって紙シートに付与する水分量を所望の量に調整することができる。
【００３２】
本発明で使用される水付けロールのロール外周面は複数の凹部が形成されていることが望ましく、例えばメッキ面に入ったクラックの如き微細な溝でもよい。ロールは平滑面であるよりも凹部を形成することによってより水溜め効果を増すことができる。ロール外周面に微細な凹部を形成した場合、毛細管現象によりロール外周面上の水分の保有力を高めることにより保有量を増加でき、かつ水分を該微細凹部に分散保有させることにより、水付けロールのロール外周面に均一な水分分布を形成できる。従って、ロール外周面上の水分を高速で走行する紙面に対しても十分な量であってかつ紙幅方向に均一な水分量を安定して転移させることができる。
【００３３】
また水付けロールのロール外周面に微細な凹部を形成した場合、前記掻き取り装置によってロール外周面の平滑面に付着した水膜を掻き取ると、該微細凹部に溜まった水のみを残すことができるので、微細凹部の容積を設定することにより、該ロール外周面に付着する水分量を設定することができる。
かかる微細凹部の製造方法は、例えばオフセット印刷の湿紙ロールに用いられるマイクロポーラスメッキ加工（特開平４−３７１５９７号公報参照）や、フレキソ印刷で用いられる水性インキ転移用のアニロックスロール表面のエンボス加工（特開２００１−１８１８６１号公報参照）を施せばよい。
【００３４】
本発明装置では、前記構成を有する水付けロールを用いることにより、ライナ紙の接着面に対して全紙幅方向に亘って均一な水分量を付与することができる。また、前記掻き取り装置によって水付けロールのロール外周面に形成する水膜の膜厚を所望の設定値に調整することができるので、ライナ紙の少なくとも接着面の水分含有量を、後工程の押圧工程で澱粉液の接着力を高めるのに理想的な水分含有量である３〜６重量％にすることが容易である。
【００３５】
また、本発明装置によれば、ライナ紙が軽量紙であれば、水分付与量を少なくし、重量紙であれば、水分付与量を多くすることができる。また走行する紙面の速度に合わせて水付けロールの回転速度を調整することにより、紙面の任意の走行速度に対して所望量の水分を付与することができる。即ち紙面の走行速度が遅ければ、水付けロールの回転速度をそれに合わせて遅くし、紙面の走行速度が速ければ、水付けロールの回転速度をそれに合わせて早くすればよい。
【００３６】
また、本発明装置では、好ましくは、該水付けロールと共に該ライナ紙を挟んで加圧する加圧部材、例えば加圧ロール又は加圧シュー等を設ければ、水付けロールから紙面への水分浸透を促進することができる。あるいは該水付けロールに接する該ライナ紙の接触面と反対側の面を吸引する手段を設けるようにすれば、同様に水付けロールから紙面への水分塗布及び水分浸透を促進することができる。
なお、加圧部材として加圧ロールを使用した場合、ライナ紙が速い走行速度（例えば３００ｍｍ／分以上）で走行すると、該加圧ロールの回転により該加圧ロールと水付けロールとのニップ部でしわが寄りやすいが、非回転で固定された加圧シューを用いた場合は、しわの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明方法によれば、押圧工程の前段に、軸方向が該ライナ紙の紙幅方向に沿って配置されロール外周面に水膜が形成された水付けロールを該ライナ紙の前記中芯紙との接着面に接触させて所定の水分を付与する水分付与工程を有することにより、該接着面全域の水分含有量を、後工程の押圧工程で中芯紙の段頂部に塗布された澱粉液から該ライナ紙の接着面への水分及び澱粉粒子の浸透が起こる最適の水分含有量、好ましくは３〜６重量％とすることができ、該中芯紙とライナ紙との押圧過程の初期段階で中芯紙の澱粉液を塗布された段頂部に押圧されるライナ紙の接着面への水分及び澱粉粒子の浸透が促進され、その後の澱粉液の加熱ゲル化により中芯紙の段頂部とライナ紙との接着力を高めた両面段ボール紙を製造することができる。
また、高速で走行するライナ紙の接着面に対して、ライナ紙の紙幅よりも軸方向に長い水付けロールを用意し、ライナ紙の接着面が全紙幅に亘り同時に該水付けロールの外周面に接触するようにすれば、紙面全幅に亘りに均一かつ十分な水分量を付与できるので、接着性能にムラのない両面段ボール紙を製造することができる。
【００３８】
また、本発明装置によれば、澱粉液が塗布された波形頂部にライナ紙を押圧する手段の上流側に、該ライナ紙の該中芯紙との接着面へ紙面全幅に亘り接触することにより該ライナ紙に水分を付与する水付けロールを備え、該水付けロールによって該押圧手段の前段で該押圧手段による接着過程で中芯紙の段頂部に塗布された水分及び澱粉粒子をライナ紙の接着面に浸透させるのに十分な水分量を該接着面に均一に付与することができるので、該接着過程で水分及び澱粉粒子のライナ紙の接着面への浸透が良好に行なわれ、これによって中芯紙とライナ紙との接着性能が良好な両面段ボール紙を製造することができる。
【００３９】
また、該水付けロールによってライナ紙の接着面へ均一な水分量を付与することができるので、ライナ紙の平面度を損なうことがなく、これによって押圧工程でライナ紙と加熱ロール又は熱盤群との接触が一様に保持されるので、ライナ紙の部分的な加熱不足に起因した部分的な接着不良がなく、全紙幅領域に亘り接着性の良好な両面段ボール紙を製造することができる。
【００４０】
また好ましくは、該水付けロールの外周面との間に所定の隙間をもって配置されることにより該水付けロールの外周面に形成される水膜の膜厚を調整する掻き取り装置と、該水付けロールの外周面と該掻き取り装置との隙間を調整する手段とを備えれば、水付けロールのロール外周面に所望の膜厚の水膜を形成することができ、これによってライナ紙の接着面に所望の水分量を付与することができるため、ライナ紙の接着面の水分含有量を接着性能にとって理想的な水分含有量である３〜６重量％に調整するのが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
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。
図１は本発明の第１実施形態の水付けロール装置を示す斜視図、図２は前記第１実施形態の水付けロール外周面の微細凹部を示し、（ａ）は立面図、（ｂ）は断面図である。
図３は前記第１実施形態の系統図、図４は前記第１実施形態のドクターロールの支持機構を示す斜視図、図５は前記第１実施形態におけるアルカリ剤の添加による澱粉液のゲル化温度の低下を示す線図である。
図６は本発明の第２実施形態のドクターブレードの支持機構を示す斜視図、図７は本発明の第３実施形態を示す説明図である。図８は本発明の第４実施形態を示す断面図、図９はダブルフェーサによる複両面段ボール紙の製造工程を示す説明図、図１０は本発明の第５実施例を示す断面図である。
【００４２】
（実施形態１）
本発明の第１実施形態に係る図１〜図４は、コルゲータのダブルフェーサにおいて、片面段ボール紙の波形に成形された中芯紙と表ライナ紙とを接着する加熱接着工程の上流側で、表ライナ紙の走行路に配設された水付けロール装置を示すものである。該水付けロール装置１は、図１２に示すダブルフェーサで言うと、熱盤群０１４の上流側の表ライナ紙ｎの走行路の適宜位置に配置される。
【００４３】
即ち、図示しないミルロールスタンドに装着されたロール原紙から繰り出された表ライナ紙ｎが片面段ボール紙ｓとの接着位置に到達する前の走行路に水付けロール装置１が配設される。また、表ライナ紙ｎが片面段ボール紙ｓの中芯紙の波形段頂部に接着される側の接着面が該水付けロール装置１の水付けロール２に接触するように配置される。
水付けロール装置１の設置位置を図１２で例示すると、プレヒータ０１３と熱盤群０１４との間で、破線で示す表ライナ紙ｎの走行路に符号１を付した部分である。
【００４４】
図１において、水付けロール装置１は、表ライナ紙ｎの下面（接着面）に接する水付けロール２と、該水付けロール２の回転軸２ａの両端を回転可能に支承する軸受３及び４と、該回転軸２ａに接続され回転軸２ａを回転駆動する駆動モータ５と、内部に水ｗを貯留し水付けロール２の下部が該水ｗに浸漬するように配置されているパン６と、水付けロール２の軸方向に平行に配置され水付けロール外周面との間の間隔を調整可能なドクターロール７とから構成されている。
水付けロール２は、使用される表ライナ紙ｎの最大紙幅よりも長く構成されている。
【００４５】
水付けロール２のロール外周面には、図２示すような微細な凹部８が刻設されている。
凹部８の形状は、例えば図２に示すように開口表面が菱形で断面が逆ピラミッド形になっているが、本発明ではこの形状に限定されない。微細凹部８の大きさは、例えば一辺が１ｍｍの正方形に中に２００〜３００個分散配置されるような微細寸法を呈する。かかる微細凹部８を形成することによって、水付けロール２のロール外周面に形成される水膜の表面張力が該ロール２が回転することにより生じる遠心力に打ち勝って該ロール外周面への水膜保持力を高め、保持水分量を増大可能にしている。
かかる微細凹部８の形成方法は、例えば特開平４−３７１５９７号公報に開示されているように、防錆用の下層メッキの上に微孔を有するクロムメッキを施す方法等があり、かかる方法によって形成することができる。
【００４６】
図３に示すように、パン６に水を供給する水タンク１１には水供給源からポンプ１２で供給された水が貯留され、水タンク１１には加熱装置１３が付設され、水タンク１１に貯留された水を室温以上に、実用的には７０〜８０℃になるように加熱している。水タンク１１に貯留された加熱水は、ポンプ１４でパン６に供給され、パン６内の加熱水が所定高さ以上になると、オーバフロー水ｗ１として水タンク１１に戻るようにし、このように水タンク１１からパン６に加熱水を循環させるようにしておき、水付けロール２の下部が該加熱水ｗに常に浸漬されるようにパン６内の水深を一定に保持するとともに、パン６内の加熱水ｗの温度を７０〜８０℃の範囲に保持するようにしている。
【００４７】
次にドクターロール７の隙間調整機構を図４により説明する。図４において、ドクターロール７の回転軸７ａは、両端に配置された支持歯車２２及び２３で回転可能に支持され、かつ駆動モータ２１に連結されて回転駆動されるが、回転軸７ａは支持歯車２２、２３の回転中心ｏから偏心した位置にある偏心点ｑで支持されている。また、支持歯車２２及び２３は、歯車２４及び２５とかみ合っており、歯車２４及び２５の回転軸２６は駆動モータ２７によって回転駆動される。
【００４８】
従って、歯車２４及び２５が駆動モータ２７によって回転されると、歯車２４及び２５と噛み合う支持歯車２２及び２３は回転中心ｏを中心として回転するため、偏心点ｑで支持されているドクターロール７は、回転軸７ａの方向を変えることなく平行移動する。これによって、ドクターロール外周面と水付けロール２との隙間を調整して、水付けロール２のロール外周面に形成された水膜の膜厚を調整することができる。
【００４９】
水タンク１１に貯留された水には粘度増加剤又はアルカリ化剤を添加することができる。例えば苛性ソーダ等の粘度増加剤を添加すると、水付けロール２のロール外周面に形成された水膜を水付けロール２の回転により発生する遠心力に抗して該ロール外周面から飛散しにくくし、該ロール外周面での保持力を増大させることができる。これによって水付けロール２のロール外周面に保有できる水膜の膜厚を増大させ、ロール外周面の保有水分量を増大させることができる。
【００５０】
また、例えば苛性ソーダ等のアルカリ化剤を添加した場合、図５に示すように、澱粉液を加熱したときのゲル化温度を変えることができる。図５は温度に対する澱粉液の粘度の変化を示す線図であり、図５に示すように、澱粉液の粘度曲線ｘは、アルカリ化剤の添加量を調整することにより、ゲル化温度ｇを変えることができる。即ち、アルカリ化剤の添加量を増やすことによりゲル化温度ｇを低下させることもできる。例えば、アルカリ化剤の添加前の澱粉液のゲル化温度が９０℃（ｇ１）である場合に、アルカリ化剤の添加により６０℃（ｇ３）にすることも可能となり、これによって澱粉液をゲル化するための加熱量を節約することができる。
なお、アルカリ化剤の添加量を増やし、澱粉液のゲル化温度を下げすぎると、接着時より前の段階、例えば予熱時から澱粉液のゲル化が始まるため、アルカリ化剤の添加量には注意を要する。
【００５１】
かかる構成の第１実施形態において、パン６内で下部が水ｗに浸漬された水付けロール２を表ライナ紙ｎの走行方向ｂに対して外周面の回転方向が同一となるように矢印ｃ方向に回転してロール外周面に水膜を形成する。また、ドクターロール７の回転方向を水付けロール２の回転方向と同一の矢印ｄ方向に回転させ、水付けロール２のロール外周面とドクターロール７のロール面との隙間を調整することによって該水膜の膜厚を調整する。
その後、表ライナ紙ｎに水付けロール２を接触させてロール外周面に形成された水膜を表ライナ紙ｎに転移させる。
【００５２】
このとき、水付けロール２の外周面の周速を表ライナ紙ｎの走行速度と同一としてもよいが、表ライナ紙ｎの走行速度に対して水付けロール２の外周面の周速を変えることにより、表ライナ紙ｎに付与する水分量を変えることができる。即ち表ライナ紙ｎの走行速度に対して水付けロール２外周面の周速を遅くすれば、表ライナ紙ｎへの水分付着量を減らすことができ、水付けロール２の外周面の周速を速くすれば、表ライナ紙ｎへの水分付着量を増やすことができる。
【００５３】
本実施形態によれば、水付けロール２によって表ライナ紙ｎの紙幅全体に同時に均一に水分を付与することができる。また、水付けロール２のロール外周面に微細凹部８を刻設して水の表面張力を高めているので、水付けロール２の回転によって生じる遠心力に抗して十分な量の水膜を水付けロール２のロール外周面に形成することができ、そのため表ライナ紙ｎに十分な水分量を安定して付与することができる。
また、ドクターロール７によって該水膜の膜厚を調整することにより、あるいは前述のように水付けロール２の外周面の周速を変えることにより、表ライナ紙ｎに付与する水分量を表ライナ紙ｎの水分含有量が３〜６重量％になるように正確に調整することができる。
【００５４】
このように、表ライナ紙ｎに所望の量の水膜を紙幅全体に亘り均一に付与できるので、後工程で行なわれる中芯紙と表ライナ紙との接着過程において、接着過程初期の段階で表ライナ紙への水分及び澱粉粒子の浸透を十分行なうことができ、これによって中芯紙とライナ紙との接着力の十分な両面段ボール紙を製造することができる。また、均一な水分量付与により加熱ゲル化工程での澱粉液のゲル化をムラなく行なうことができるので、ムラのない接着性能を得ることができる。
【００５５】
また、表ライナ紙ｎに付与する水を予め７０〜８０℃に加熱しているので、表ライナ紙ｎの予熱も同時に行なうことができ、図１２に示す従来のダブルフェーサのように予熱のためのプレヒータ０１３を不要とすることも可能となる。
また、加熱水ｗに予め粘度増加剤を添加しておけば、水付けロール２のロール外周面での水膜の飛散をなくし、膜厚の厚い水膜形成が容易になる。また、加熱水ｗに予めアルカリ化剤を添加しておけば、澱粉液のゲル化温度を低下できるので、コルゲータ全体の加熱効率を高めることができ、省エネルギの段ボール製造装置を実現できる。
なお、本実施形態では、水付けロール２のロール外周面に微細凹部８を刻設したが、該ロール外周面を微細凹部を形成しない平滑面としても水膜の形成は十分可能であり、本発明の目的を達成可能である。
【００５６】
（実施形態２）
次に本発明の第２の実施形態を図６により説明する。図６において、本実施形態では水付けロール２のロール外周面に形成された水膜の膜厚調整機構としてドクターブレード３１を設けたものである。ドクターブレード３１は水付けロール２の軸方向と同一方向に配置され、支持梁３２を介して偏心軸受３３に固設されている。偏心軸受３３は、回転軸３４によってその中心ｏから外れた偏心点ｑで支持されており、回転軸３４を駆動モータ３５によって回転させると、偏心軸受３３は偏心点ｑを中心に移動する。この動作により水付けロール２のロール外周面とドクターブレード３１との隙間を調整可能となる。なお、この膜厚調整機構以外の構成は前記第１実施形態と同一である。
【００５７】
かかる膜厚調整機構によっても水付けロール２のロール外周面に形成される水膜の正確な膜厚調整が可能であり、また前記第１実施形態のドクターロール７のように、ドクターロール７の回転機構及びドクターロール７の回転速度を水付けロール２の回転速度に合わせて同期させる機構を必要としないので、装置構成が簡略化できるという利点がある。
【００５８】
（実施形態３）
次に本発明の第３実施形態を図７により説明する。図７に示すように、本実施形態は表ライナ紙ｎが水付けロール２と接触する位置において、表ライナ紙ｎを挟んで対向するように加圧ロール４１を配置し、水付けロール２と該加圧ロール４１とで表ライナ紙ｎをニップするようにしたものである。なお加圧ロール４１の表面は、表ライナ紙ｎに対するニップ面を確保するとともに、表ライナ紙ｎを傷付けないように弾力性をもたせるようにすることが好ましい。
これによって、水付けロール２のロール外周面に形成された水膜を表ライナ紙ｎに転移しやすくするとともに、転移した水分を表ライナ紙ｎに均一に浸透しやすくしたものである。
【００５９】
（実施形態４）
次に本発明の第４実施形態を図８により説明する。図８において、本実施形態は、前記第３実施形態で用いられる加圧ロール４１の代わりに加圧シュー５１を用いたものである。即ち、水付けロール２のロール外周面とともに表ライナ紙ｎをニップする手段として、加圧ロール４１の代わりに加圧シュー５１を配置したものであり、該加圧シュー５１は、表ライナ紙ｎに当接する面は、水付けロール２のロール外周面と同じ曲率を有する円弧断面形状をなすとともに、ピストン５２と一体となっている。
【００６０】
ピストン５２は、油圧ボックス５３に形成されたシリンダ部に油圧配管５４から供給される油により表ライナ紙ｎに向けて該シリンダ部内を往復可能となっている。このように該シリンダ部とピストン５２とを含んで油圧加圧装置５５が構成されており、油圧加圧装置５５によって加圧シュー５１が水付けロール２とともに表ライナ紙ｎにニップ圧を付与するように構成されている。
【００６１】
なお加圧シュー５１は、水付けロール２の軸方向に一体となったものでもよく、あるいは水付けロール２の軸方向に複数配置し、各加圧シュー５１ごとに個別に油圧加圧装置５５を設け、各加圧シュー５１ごとに加圧力を調整できるようにしてもよい。このように加圧シュー５１を分割型とすれば、水付けロール２の軸方向に沿って加圧シュー５１のニップ力を変更可能であり、また、それによって水分付与量も水付けロール２の軸方向で可変とすることができ、これによって該軸方向の水分ムラを解消することができる。
【００６２】
かかる第４実施形態によれば、加圧シュー５１は回転せず静止しているため、表ライナ紙ｎが高速走行する場合でも、前記第３実施形態の加圧ロール４１と比べて表ライナ紙ｎにシワが寄りにくいという利点がある。
【００６３】
（実施形態５）
次に本発明の第５実施形態を図９により説明する。本実施形態は、前記第３実施形態の加圧ロール４１又は前記第４実施形態の加圧シュー５１を設ける代わりに、表ライナ紙ｎを挟んで水付けロール２と対向する位置に吸引装置６１を設けたものである。図９において、水付けロール２の軸方向に表ライナ紙ｎの全紙幅に渡り、吸引ノズル６２を配置する。吸引ノズル６２の先端には表ライナ紙ｎの走行方向に伸びるシール部６３を有し、該シール部６３の表ライナ紙ｎに当る面にはシール板６４が装着されて表ライナ紙ｎとの隙間をシールしている。
【００６４】
かかる構成で、図示しない吸引駆動装置（例えば吸引ポンプ等）で吸引ノズル６２の内部を矢印ｅ方向に吸引することにより、水付けロール２から表ライナ紙ｎへの水分の転移及び表ライナ紙ｎ内部への水分の浸透を促進することができる。
なおシール板６４の表面も、表ライナ紙ｎに対するニップ面を確保するとともに、表ライナ紙ｎを傷付けないように弾力性をもたせるようにするとよい。
【００６５】
なお前記実施形態は、いずれもダブルフェーサにおける中芯紙と表ライナ紙との接着工程に係るものであるが、これに限られるものではなく、シングルフェーサにおける中芯紙と裏ライナ紙との接着工程や、あるいは図１０に示すように、ダブルフェーサ０１０において、片面段ボール紙ｓ同士を接着して片面段ボール紙ｓを複数段重ね合わせた複両面段ボール紙を製造する場合、即ち一方の片面段ボール紙ｓの中芯紙の段頂部を他方の片面段ボール紙ｓの裏ライナ紙に接着する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態の水付けロール装置を示す斜視図である。
【図２】前記第１実施形態の水付けロール外周面の微細凹部を示し、（ａ）は立面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】前記第１実施形態の系統図である。
【図４】前記第１実施形態のドクターロールの支持機構を示す斜視図である。
【図５】前記第１実施形態におけるアルカリ剤の添加による澱粉液のゲル化温度の低下を示す線図である。
【図６】本発明の第２実施形態のドクターブレードの支持機構を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態を示す断面図である。
【図１０】ダブルフェーサで複両面段ボール紙を製造する場合の説明図である。
【図１１】従来のシングルフェーサを示す系統図である。
【図１２】従来のダブルフェーサを示す系統図である。
【図１３】中芯紙とライナ紙との接着部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    水付けロール装置
２    水付けロール
６    パン（水槽）
７    ドクターロール（掻き取り装置）
８    微細凹部
１１    水タンク
１３    加熱装置
２２、２３    支持歯車（隙間調整手段）
３１    ドクターブレード（掻き取り装置）
３３    偏心軸受（隙間調整手段）
４１    加圧ロール
５１    加圧シュー
６１    吸引装置
６２    吸引ノズル
ｃ１    中芯原紙
ｃ２    中芯紙
ｍ    裏ライナ紙
ｎ    表ライナ紙
ｐ    生澱粉液
【図１】
2008055777.tif 000003
【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】
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【図７】
2008055777.tif 000009
【図８】
2008055777.tif 000010
【図９】
2008055777.tif 000011
【図１０】
2008055777.tif 000012
【図１１】
2008055777.tif 000013
【図１２】
2008055777.tif 000014
【図１３】
2008055777.tif 000015