(57)【要約】      （修正有）【課題】段ボールの製造における追加的な乾燥段階を排除もしくは削減する。【解決手段】段ボールの製造において、重ねられた平坦ライナボード(204、206)および接着剤(212)が付され挟持された溝付きライナボードの芯材(208)の縁部(224)に対して減圧が付与されることで、それらは相互に吸引されて段ボール(202)が形成される。減圧は減圧マニフォルドにより付与される。選択的に、接着剤が付され挟持された溝付きライナボードの芯材と重ねられた平坦ライナボード(204、206)とに関して減圧マニフォルドの逆側の縁部(224)に対しては熱気マニフォルドにより空気、好適には熱気も付与されてそれらは相互に吸引されると共に、形成されつつある段ボール(202)の乾燥も行われる。【選択図】図１
2005313645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の凸状頂端を有する細長い溝を備えた溝付きライナボードの芯材を配備する段階と、
前記溝付きライナボードの前記凸状頂端に対して接着剤を塗付する段階と、
上側および下側ライナボードシートを配備してそれらの間に前記溝付きライナボードの芯材を挟持する段階と、
前記上側および下側シート材料を吸引して前記溝付きライナボードの芯材と結合接触させるべく、前記上側および下側ライナボードシートの間の圧力を減少させるために、前記上側および下側ライナボードシートにより挟持された前記溝付きライナボードの長手方向に延在する縁部に沿い減圧を付与する段階と、
を有する、段ボールを製造する方法。
【請求項２】
前記溝付きライナボードに空気を通過させる段階を更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記空気は温暖もしくは高温である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記溝付きライナボードの芯材および前記上側および下側ライナボードシートは、各前記溝の長手方向に直交する進行方向における組立てライン上を送給される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記上側および下側ライナボードシートにより挟持された前記溝付きライナボードの両方の長手方向に延在する縁部に沿い減圧が付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
減圧の付与により、前記段ボールの製造の間に該段ボールからは湿気が除去され、付加的な乾燥段階の必要性が削減もしくは排除される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
減圧および空気の付与により、前記段ボールの製造の間に該段ボールからは湿気が除去され、付加的な乾燥段階の必要性が削減もしくは排除される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
減圧チャンバと、上側および下側着座部材とを有する減圧マニフォルドであって、段ボール組立てラインの一側に配置された減圧マニフォルドを有する、段ボールを減圧支援式に製造する装置。
【請求項９】
前記減圧マニフォルドの逆側となる段ボール組立てラインの他側に配置されて空気を供給する空気マニフォルドを更に有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
供給される空気は高温である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記段ボール組立てラインの両側に沿い複数の前記減圧マニフォルドおよび前記空気マニフォルドが交互に配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記着座部材は、前記減圧キャビティから延在すべく離間された一対の上下の延長部を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記減圧マニフォルドに対して減圧を付与するために、前記減圧チャンバに接続された減圧ラインを更に有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記減圧マニフォルドは、前記減圧チャンバの両端部に夫々配置された端壁であって、製造されつつある段ボールの各溝の縁部の近傍に係合する端壁を更に有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
製造されつつある段ボールの両側縁部に沿い複数対の減圧マニフォルドが配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
上側および下側ライナボードシートの間に溝付きライナボードの芯材を送給する供給機構と、前記溝付きライナボードの頂端に接着剤を塗付する接着剤塗付器とを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記減圧マニフォルドは、上側および下側ライナボード層を吸引して溝付きライナボードに対して接着接触させると共に、形成されつつある段ボールに存在する一切の過剰湿気を除去する、請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
前記減圧マニフォルドは、上側および下側ライナボード層を吸引して溝付きライナボードに対して接着接触させると共に、前記空気マニフォルドは、形成されつつある段ボールに対して空気を通過させることで、形成されつつある段ボールに存在する一切の過剰湿気の除去を助力する、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は段ボール(corrugated cardboard)の製造方法に関し、より詳細には、ボール紙材の２つの対向表面間に接着剤を散布してそれらを相互に堅固に結合することで段ボールを製造する改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールは、ライナボード(linerboard)の頂部層および底部層の間に挟持された溝付き芯材から成る。段ボールの製造においてライナボード(特定形式の平坦な厚紙シート)はスチームにより軟化され、柔軟性がもたらされる。柔軟なライナボードは次に、該ボードをプレスして一連の永続的な波状湾曲状(溝)とすべく相互に噛合されるギヤ状の特別な歯部を有する金属ローラ間に送給される。次に、各溝の先端もしくは頂端に対しては、それらの頂部および底部において接着剤(たとえばコーンスターチ（Cornstarch)もしくは水性樹脂)が塗付される。溝付き材料に対しては平坦なライナボードが装着されると共に、スチームにより加熱されたプラテン(platen)により接着剤が活性化されて、平坦ライナボードは溝付きライナボードに接着されて段ボールシートが形成される。段ボールの形成の直後において段ボールは湿気があり、乾燥されねばならない。故に、新たに形成された段ボールは使用される前に乾燥用領域に保持される必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、段ボールを製造する改良方法に対する要望が在る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、たとえば減圧力などの空気圧差を利用して平坦ライナボード層を吸引して溝付き芯材に対して接触させ、段ボールの製造における追加的な乾燥段階を排除もしくは削減するという段ボールの製造装置および方法から成る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１は、空気圧差を用いて平坦ライナボードの上側層および下側層204、206を溝付き芯材208に対し接着させて段ボール202を形成する装置200の例示的な概略図である。溝付き芯材208は紙製ライナボードなどの知られている材料から形成され得るが、プラスチック材料などの他の材料も使用され得る。装置200の部分210は、段ボールを製造する習用のデバイスと同様に配置され得ると共に、溝付きライナボード芯材208を間に挟んで配備しながら連続するフローにて平坦ライナボードの上側層および下側層204、206を送給する。たとえばライナボード204、206および溝付き芯材208は、(不図示の)材料のロールから供給され得る。溝付きライナボードの凸状頂端214に対しては、たとえば接着剤塗付器216により接着剤212が塗付される。ライナボードの上側シートおよび下側シート204、206ならびに溝付きライナボード208は、(不図示の)ロール供給機構などの供給機構により供給される。部分220においては、挟持された溝付きライナボードの長手方向に延在する縁部224であって長手溝226に対して直交する長手縁部224において減圧吸引マニフォルド222が位置されることで、上側および下側平坦ライナボード204、206は溝付きライナボード208の頂端214上の接着剤212と結合接触されるように吸引され、上側および下側平坦ライナボード204、206はそれらの間に溝付きライナボード208を挟持する。マニフォルド222上の減圧継手240に接続された減圧吸引ライン228は、上側および下側ライナボード204、206を相互に吸引して溝付き芯材208の頂端上の接着剤に対して結合接触させる減圧を付与すべく用いられる。減圧はまた、接着剤212が上側および下側平坦ライナボード204、206を溝付き芯材208に対して一体的に接着するときに接着剤212およびライナボードから湿気を取り除く様にも作用する。これは段ボールが製造されている間に行われることから、新たに製造される段ボールが完全に乾燥するのを許容すべく保持領域に該段ボールを保存する必要性が排除され得る。図１の減圧吸引マニフォルド222は比較的に短寸であるとして図示されているが、製造ライン速度、接着特性および他の要因が与えられたならば、溝付き芯材に対する平坦ライナボードの適切な接着を許容し且つ一切の過剰湿気を除去するに十分な長さに寸法設定される。また、段ボールが製造されるときに該段ボールの側縁部に沿い複数の減圧吸引マニフォルド222を使用することもでき、所望であれば、異なる度合いの減圧も付与され得る。また、段ボールの一方の長手縁部224のみに沿い減圧マニフォルドを配備し、減圧の付与の間において逆側の側縁部をたとえば(不図示の)U字形状シール構造によりシールすることも可能である。
【０００６】
図２は、形成されつつある段ボールの縁部224と一方の減圧吸引マニフォルド222との間の境界領域の詳細を示す概略的平面図である。図３は、図２の線２４−２４に沿う減圧吸引マニフォルド222の断面図である。各減圧吸引マニフォルド222は、上側延長部232および下側延長部234を備えたハウジング230と、減圧チャネル238および減圧継手240に対して流体連通する減圧キャビティ236とを備える。減圧ライン228は、減圧継手240に対して接続されると共に、(不図示の)減圧生成デバイスに対して接続される。減圧キャビティ236は、減圧損失を低減するために、新たに形成される段ボール202の長手縁部224に接触しまたは略々接触する端壁242を有する。図３に最適に示される如く、減圧が付与されるときに、該減圧は、溝付き芯材208と上側および下側平坦ライナボード204、206との間の空気圧を、デバイスの外部における周囲空気圧であるPxから、より低い空気圧Piへと低下させる。PxとPiとの間の圧力差によれば、溝付き芯材208の頂端214上の接着剤212との結合接触へと上側および下側平坦ライナボード204、206を吸引する推進力が提供される。減圧はまた、溝付き芯材の形成のプロセスおよび／または接着剤212が硬化するときの該接着剤からの湿気の放出の結果として残存し得る一切の湿気も取り除く。図２２、図２３および図２４に示された減圧吸引マニフォルド222は、段ボールの内部と外部との間の空気圧差を利用して段ボールを形成するデバイスのひとつの例示的な代表的実施形態にすぎず、本発明はこの特定の例示的な実施形態に限定されるものでない。
【０００７】
図４は、段ボール202を製造するために減圧の他に空気流も提供する本発明の別の例示的な実施形態250の平面図である。一定の状況においては、段ボールが製造されつつあるときに該段ボールから過剰湿気を取り除くために減圧吸引だけに頼るのでないことが有用である。この実施形態においては、段ボール202が製造されるときに該段ボールの側縁部242A、242Bに沿い交互に減圧吸引マニフォルド252および熱気マニフォルド258が配置される。減圧吸引マニフォルド252からはパイプ254を介して減圧生成器256が空気を吸引して減圧力を生成し、且つ、空気マニフォルド258に対しては熱気パイプ260を介して空気、好適には熱気が空気生成器262により周囲空気圧よりも小さい圧力で圧送される。故に、点線の水平矢印により表される如く、側部224Aから側部224Bにかけて空気圧差が確立され、領域270においては側部224Aから側部224Bに向かう左向きの空気流に帰着し、且つ、領域272においては側部224Bから側部224Aに向かう右向きの空気流に帰着する。空気は段ボールの幅を横断して各溝を通り進行するときに冷えることから、減圧吸引マニフォルド252および空気マニフォルド258の交互的配置によれば、組立てられつつある段ボールの特に広い幅“W”に対し、両縁部224A、224Bの近傍と段ボールの中央とにおいて段ボールの均一な乾燥を確実にすることが助力される。また暖気および好適には熱気を使用すれば、乾燥が更に助力される。更に狭い幅“W”の段ボールに対しては、減圧吸引マニフォルド252および空気マニフォルド258を同一側224Aもしくは224Bに配置することも可能である。段ボール202が(垂直矢印で示された)組立てラインを下るとき、減圧圧力および熱気圧力の度合いは理想的には、溝付き芯材の崩壊を引き起こさずにまたはライナボードの上側および下側層の平坦表面に影響せずに、溝付き芯材に対するライナボードの上側および下側層の確実な結合に帰着すべく必要に応じて変更される。このことは、段ボールの製造において使用されるライナボードの重量、製造されつつある段ボールの幅、およびライン速度しだいでは、特に有用である。またこれは、所望に応じて各領域270、272にて行われ得る。
【０００８】
図５は、空気圧差を用いて平坦ライナボードを溝付き芯材に対し接着させて段ボールを形成する例示的な方法280を示すフローチャートである。第2ステップ284においては、溝付きライナボードの凸状頂端に対して接着剤が塗付される。第3ステップ286においては、上側および下側の平坦ライナボードが溝付きライナボードの各頂端に対して接触もしくは近接される。第4ステップ288においては、挟持された溝付きライナボードの縁部であって長手溝に直交する縁部に対して減圧が付与され、上側および下側の平坦ライナボードは吸引されて溝付きライナボードと結合接触されると共に、一切の過剰湿気が吸引除去される。ステップ288においては、製造されつつある段ボールからの過剰湿気の除去を促進すべく溝付きライナボードを通して熱気が選択的に通過され得る。形成された後、段ボールは適切なサイズの断片へと切断され、任意の追加的な乾燥段階を以て使用される。
【０００９】
上記デバイスおよび方法は単一の層の段ボールに関して記述されたが、複数枚の波形状の内側芯材と、隣り合う溝付き内側芯材同士の間に接着された一枚以上の内側の平坦ライナボードシートとが在ることを除き、同一の基本デバイスおよび方法により複数層の段ボールが製造され得る。
【００１０】
当業者であれば、記述された実施形態に対しては種々の変更が為され得ることを理解し得よう。更に、種々の分野の技術者に対して本発明自体は本明細書中において、他の課題に対する解決策および他の用途に対する適合策を示唆している。故に、本実施形態は全ての見地において例示的であり限定的ではないと見做されるべきことが所望され、発明の範囲を表すためには上記の記述ではなく添付の各請求項を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】空気圧差を用いて平坦ライナボードを溝付き芯材に対し接着させて段ボールを形成するデバイスの例示的な概略図である。
【図２】形成されつつある段ボールの縁部と減圧源との間の境界領域の詳細を示す、図１のデバイスの概略平面図である。
【図３】図２の線３−３に沿う断面図である。
【図４】段ボールの製造において減圧および空気流を用いる本発明の別の例示的な実施形態の平面図である。
【図５】空気圧差を用いて平坦ライナボードを溝付き芯材に対し接着させて段ボールを形成する例示的な方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１２】
２０２    段ボール
２０４、２０６    上側および下側ライナボードシート
２０８    溝付きライナボード
２１２    接着剤
２３６    減圧キャビティ
【図１】
2005313645.tif 000003
【図２】
2005313645.tif 000004
【図３】
2005313645.tif 000005
【図４】
2005313645.tif 000006
【図５】
2005313645.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月23日(2005.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の凸状頂端を有する細長い溝を備えた溝付きライナボードの芯材を配備する段階と、
前記溝付きライナボードの前記凸状頂端に対して接着剤を塗付する段階と、
上側および下側ライナボードシートを配備してそれらの間に前記溝付きライナボードの芯材を挟持する段階と、
前記上側および下側ライナボードシートを吸引して前記溝付きライナボードの芯材と結合接触させるべく、前記上側および下側ライナボードシートの間の圧力を減少させるために、前記上側および下側ライナボードシートにより挟持された前記溝付きライナボードの長手方向に延在する縁部に沿い減圧を付与する段階と、
を有する、段ボールを製造する方法。
【請求項２】
前記溝付きライナボードに空気を通過させる段階を更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記空気は温暖もしくは高温である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記溝付きライナボードの芯材および前記上側および下側ライナボードシートは、各前記溝の長手方向に直交する進行方向における組立てライン上を送給される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記上側および下側ライナボードシートにより挟持された前記溝付きライナボードの両方の長手方向に延在する縁部に沿い減圧が付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
減圧の付与により、前記段ボールの製造の間に該段ボールからは湿気が除去され、付加的な乾燥段階の必要性が削減もしくは排除される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
減圧および空気の付与により、前記段ボールの製造の間に該段ボールからは湿気が除去され、付加的な乾燥段階の必要性が削減もしくは排除される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
減圧キャビティと、上側および下側着座部材とを有する減圧マニフォルドであって、段ボール組立てラインの一側に配置された減圧マニフォルドを有する、段ボールを減圧支援式に製造する装置。
【請求項９】
前記減圧マニフォルドの逆側となる段ボール組立てラインの他側に配置されて空気を供給する空気マニフォルドを更に有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
供給される空気は高温である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記段ボール組立てラインの両側に沿い複数の前記減圧マニフォルドおよび前記空気マニフォルドが交互に配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記着座部材は、前記減圧キャビティから延在すべく離間された一対の上下の延長部を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記減圧マニフォルドに対して減圧を付与するために、前記減圧キャビティに接続された減圧ラインを更に有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記減圧マニフォルドは、前記減圧キャビティの両端部に夫々配置された端壁であって、製造されつつある段ボールの各溝の縁部の近傍に係合する端壁を更に有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
製造されつつある段ボールの両側縁部に沿い複数対の減圧マニフォルドが配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
上側および下側ライナボードシートの間に溝付きライナボードの芯材を送給する供給機構と、前記溝付きライナボードの頂端に接着剤を塗付する接着剤塗付器とを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記減圧マニフォルドは、上側および下側ライナボード層を吸引して溝付きライナボードに対して接着接触させると共に、形成されつつある段ボールに存在する一切の過剰湿気を除去する、請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
前記減圧マニフォルドは、上側および下側ライナボード層を吸引して溝付きライナボードに対して接着接触させると共に、前記空気マニフォルドは、形成されつつある段ボールに対して空気を通過させることで、形成されつつある段ボールに存在する一切の過剰湿気の除去を助力する、請求項９に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
図２は、形成されつつある段ボールの縁部224と一方の減圧吸引マニフォルド222との間の境界領域の詳細を示す概略的平面図である。図３は、図２の線２４−２４に沿う減圧吸引マニフォルド222の断面図である。各減圧吸引マニフォルド222は、上側延長部232および下側延長部234を備えたハウジング230と、減圧チャネル238および減圧継手240に対して流体連通する減圧キャビティ236とを備える。減圧ライン228は、減圧継手240に対して接続されると共に、(不図示の)減圧生成デバイスに対して接続される。減圧キャビティ236は、減圧損失を低減するために、新たに形成される段ボール202の長手縁部224に接触しまたは略々接触する端壁242を有する。図３に最適に示される如く、減圧が付与されるときに、該減圧は、溝付き芯材208と上側および下側平坦ライナボード204、206との間の空気圧を、デバイスの外部における周囲空気圧であるPxから、より低い空気圧Piへと低下させる。PxとPiとの間の圧力差によれば、溝付き芯材208の頂端214上の接着剤212との結合接触へと上側および下側平坦ライナボード204、206を吸引する推進力が提供される。減圧はまた、溝付き芯材の形成のプロセスおよび／または接着剤212が硬化するときの該接着剤からの湿気の放出の結果として残存し得る一切の湿気も取り除く。図１、図２および図３に示された減圧吸引マニフォルド222は、段ボールの内部と外部との間の空気圧差を利用して段ボールを形成するデバイスのひとつの例示的な代表的実施形態にすぎず、本発明はこの特定の例示的な実施形態に限定されるものでない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【図１】空気圧差を用いて平坦ライナボードを溝付き芯材に対し接着させて段ボールを形成するデバイスの例示的な概略図である。
【図２】形成されつつある段ボールの縁部と減圧源との間の境界領域の詳細を示す、図１のデバイスの概略平面図である。
【図３】図２の線２４−２４に沿う断面図である。
【図４】段ボールの製造において減圧および空気流を用いる本発明の別の例示的な実施形態の平面図である。
【図５】空気圧差を用いて平坦ライナボードを溝付き芯材に対し接着させて段ボールを形成する例示的な方法を示すフローチャートである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005313645.tif 000008
【外国語明細書】
2005313645000001.pdf