(57)【要約】【課題】旧段ボール原紙終端付近と新段ボール原紙始端との紙継ぎ部に両面テープを貼り付ける必要がなく、かつ紙継ぎ部の接着力が強く走行中にはがれる心配がなく、オペレータの煩雑な作業負担を減少できるようにする。【解決手段】ロールに巻き付けた段ボール原紙ａを段ボール製造装置へ供給する動作中に段ボール製造装置への供給が終了間際の旧段ボール原紙の終端部付近に新段ボール原紙ｂの始端を貼り付け、次に該貼り付け部下流側の旧段ボール原紙を切断して段ボール原紙供給動作を中断せずに段ボール製造装置に新段ボール原紙を供給する際に、旧段ボール原紙ａの終端部付近と新段ボール原紙ｂの始端部との重ね合わせ面にバインダ層を介在させた状態で新旧段ボール原紙の少なくとも一方から超音波を付与しバインダ層の結合作用で重ね合わせ面を発熱溶着させる。【選択図】図１
2007126249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールに巻き付けた段ボール原紙を繰り出して段ボール製造装置へ供給する動作中に段ボール製造装置への供給が終了間際の旧段ボール原紙の終端付近に新段ボール原紙の始端を貼り付け、
次に該貼り付け部下流側の旧段ボール原紙を切断して段ボール原紙供給動作を中断せずに段ボール製造装置に新段ボール原紙を供給する段ボール製造装置の紙継ぎ方法において、
旧段ボール原紙の終端付近と新段ボール原紙の始端との重ね合わせ面に新旧段ボール原紙間にバインダ層を介在させ、
該重ね合わせ面の少なくとも一方から超音波を付与することによってバインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させることを特徴とする段ボール製造装置の紙継ぎ方法。
【請求項２】
前記重ね合わせ面に０．１〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力を付与するとともに、
前記重ね合わせ面の段ボール原紙平面方向に沿った６〜８ｋｇｆ／ｃｍのせん断力を付与し、
前記重ね合わせ面に周波数１０〜３０ｋＨｚの超音波を付与することを特徴とする請求項１記載の段ボール製造装置の紙継ぎ方法。
【請求項３】
前記バインダ層として水分、でんぷん糊を含む水又は熱硬化性材料を用いたことを特徴とする請求項１記載の段ボール製造装置の紙継ぎ方法。
【請求項４】
前記重ね合わせ面の少なくとも一方の段ボール原紙の表面粗度を高めたことを特徴とする請求項１記載の段ボール製造装置の紙継ぎ方法。
【請求項５】
前記重ね合わせ面への超音波の付与を該重ね合わせ面の全幅に亘って行なうことを特徴とする請求項１記載の段ボール製造装置の紙継ぎ方法。
【請求項６】
前記重ね合わせ面への超音波の付与を該合わせ面の幅方向に断続的に分散させて行なうことを特徴とする請求項１記載の段ボール製造装置の紙継ぎ方法。
【請求項７】
段ボール原紙を巻き付けた少なくとも２個のロールをそれぞれ回動可能に支持する架台と、
前記ロールの一方から繰り出されて段ボール製造装置へ供給される段ボール原紙が終端に近づいたときに該終端付近と前記ロールの他方から繰り出される新段ボール原紙の始端とを重ね合わせて接着する接着装置、及び該接着装置の上流側で前記重ね合わせ面を接着後旧段ボール原紙を切断する切断刃を備えた紙継ぎヘッドとを備えた段ボール製造装置の紙継ぎ装置において、
前記接着装置の上流側で前記重ね合わせ面の間にバインダ層を介在させる手段と、
前記接着装置が前記重ね合わせ面を両側から押圧した状態で該重ね合わせ面の少なくとも一方から超音波を付与する手段とを備え、
前記バインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させるように構成したことを特徴とする段ボール製造装置の紙継ぎ装置。
【請求項８】
前記超音波付与手段が前記重ね合わせ面に対面した超音波発信面を有する超音波振動子であり、
該超音波発信面の長手方向を前記重ね合わせ面に対し段ボール原紙幅方向に向け、幅方向全幅に亘って配置したことを特徴とする請求項７記載の段ボール製造装置の紙継ぎ装置。
【請求項９】
前記超音波付与手段が前記重ね合わせ面に対面した超音波発信面を有する超音波振動子であり、
該超音波発信面を前記重ね合わせ面に対し千鳥足状に配置したことを特徴とする請求項７記載の段ボール製造装置の紙継ぎ装置。
【請求項１０】
前記超音波付与手段が前記重ね合わせ面の一方に該重ね合わせ面に対面して配置された超音波振動子と前記重ね合わせ面の他方に該重ね合わせ面に対面して配置された反射面とからなることを特徴とする請求項７記載の段ボール製造装置の紙継ぎ装置。
【請求項１１】
前記接着装置が前記重ね合わせ面を両側からニップする１対のロールであり、
前記超音波付与手段が、 該ローラの少なくとも一方のロールの内部に超音波発信面を前記重ね合わせ面に対面させて配設された超音波振動子であることを特徴とする請求項７記載の段ボール製造装置の紙継ぎ装置。
【請求項１２】
前記重ね合わせ面への超音波付与量を段ボール原紙の速度、紙種又は紙幅に応じて変更調整するコントローラを設けたことを特徴とする請求項７記載の段ボール製造装置の紙継ぎ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボールシートを製造する段ボール製造装置の段ボールシートの原料となるライナや中芯原紙などのロール原紙を連続的に供給する紙継ぎ装置及び紙継ぎ装置による紙継ぎ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールシートはコルゲータと称する段ボール製造装置で生産されるが、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が設けられ、コルゲータは、該紙継ぎ装置から供給された中芯原紙を波形に段成形してライナと貼り合わせた片面段ボールシートを生産するシングルフェーサや、シングルフェーサで段形成された片面段ボールシートの段頂部に糊付けしてバックライナを貼り付けた両面段ボールシートを生産するダブルフェーサ等から構成される。
紙継ぎ装置では、紙継ぎ動作、即ち旧原紙を停止させて新原紙を貼り付けて紙を継ぎ足した後、運転速度まで加速する一連の動作を行なう。
【０００３】
図８は従来の紙継ぎ装置の全体構成図、図９は該紙継ぎ装置の作動説明図である。図８及び９において、０１ａ及び０１ｂは、ミルロールスタンドＭにおいて段ボール原紙をロール状に巻き付けたロール原紙であり、図では、ロール原紙０１ａから引き出された旧原紙ａが紙継ぎヘッド０２、ダンサロール０３及び出口ロール０４等を経てシングルフェーサやダブルフェーサ（図示略）に供給される。
０５は、ロール原紙０１ａ、０１ｂの周速、即ち原紙の繰り出し速度を計測する速度計、０６は、ロール原紙０１ａ、０１ｂのブレーキ装置、０７は、速度計０５の検出値、及び計測ロール０８を走行する旧原紙ａの走行速度を速度計０９で検出した検出値を入力し、これら検出値に基づいてブレーキ０６を駆動し、ロール原紙０１ａ、０１ｂの周速度を制御するコントローラである。
【０００４】
ロール原紙０１ａから繰り出されている旧原紙ａが終端に近づくと、紙継ぎヘッド０２で旧原紙ａの終端部に新原紙ｂの始端部を接着して紙継ぎを行なう。この場合旧原紙ａの終端部と新原紙ｂの始端部とを重ね合わせた状態で両側から１対の圧着バー０２２で圧着して接合し、その後圧着バー０２２の上流側でナイフ０２３で旧原紙ａを切断することにより、新原紙ｂへの紙継ぎを行なう。なお０２６は、加速ロール０２１とで原紙をニップするニップロール、０２５は、原紙の走行速度を調整する加速ロール０２１の駆動モータ、０２４は、紙継ぎヘッド０２の入口側で原紙をニップするニップロールである。
【０００５】
ダンサロール０３は、紙継ぎ時にダンサロールの一端側を支持する可動部０１０が矢印ｃ方向に移動することによって、原紙のシングルフェーサ、ダブルフェーサ側への一定速度での供給を途絶えないように構成されている。
０１１は、出口ロール０４の駆動モータ、０１２は、ニップロール０１３の出口ロール０４に他する開閉用シリンダ、０１４は、走行する原紙に対してエア圧による弾性力を加えて原紙のたわみを調整するクッションロール、０１５は、クッションロール０１４の位置を調整するエアシリンダ、０１６は、エアシリンダ０１５の左右空気室の空気圧を計測する圧力計、０１７は、圧力計０１６の検出値に基づいて出口ロール０４の駆動モータ０１１を制御し、もって走行する原紙の張力を制御するコントローラである。
【０００６】
かかる従来の紙継ぎ装置の動作を図９で説明する。図９（ａ）において、紙継ぎヘッド０２が新ロール原紙０１ｂの真上に移動し、オペレータが紙継ぎの準備を行なう。次に図（ｂ）において、旧原紙ａが減速し、ダンサロール０３が矢印ｃ方向に移動し始めて滞留原紙の消費が始まる。次に紙継ぎヘッド０３が新原紙ｂを旧原紙ａに貼り付ける。ダンサロール０３は、自走して移動しながら原紙の張力を一定に保ちつつ、貯蔵していた原紙を放出し続ける（滞留原紙消費が継続）。
【０００７】
図（ｃ）において、旧原紙ａがナイフ０２３で切断されて、新原紙ｂは加速ロール０２１によって加速され始める。このとき滞留原紙消費はまだ続いている。また新原紙ｂと加速ロール０２１との間は、原紙張力が増加して紙切れが起こりやすくなる。新原紙ｂの速度が運転速度に達したときに、ダンサロール０３は、矢印ｄ方向に移動し停止して滞留原紙消費が終わる。ダンサロール０３は、ホームポジションへ復帰し、次回の紙継ぎのために原紙を蓄え始める。
図（ｄ）において、紙継ぎヘッド０２が通常運転位置へ復帰して紙継ぎ動作を完了する。
【０００８】
かかる従来の紙継ぎ装置では、特許文献１（特開２００１−１３８４１４号公報）に開示されているように、走行中の紙代え前の旧原紙ａと、別途ミルロールスタンドから繰り出される紙代え後の新原紙ｂを、紙継ぎ部に両面テープを貼り付けて、圧着バー０２２で加圧することにより、原紙同士の紙継ぎを行なっている。
【０００９】
なお特許文献２（特開平２−２５３９３５号公報）には、シングルフェーサやダブルフェーサで、ライナと波状の中芯原紙とを貼り付ける方法として、ライナと中芯原紙との間に熱可塑性の帯状フィルムを介在させた状態で貼り付け部に超音波を付与することによって前記帯状フィルムを溶融させ、両者を接着させる方法が開示されている。
【００１０】
また特許文献３（特表２００５−５０９５４５号公報）には、段ボールシート製造装置において、同様にライナと波状の中芯原紙とを貼り付ける方法として、ライナと中芯原紙との間に接着剤を介在させたり、あるいはライナと中芯原紙のどちらか一方を水分で湿らした状態で貼り付け部に超音波を付与して両者を貼り付ける方法が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１３８４１４号公報
【特許文献２】特開平２−２５３９３５号公報
【特許文献３】特表２００５−５０９５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかるに特許文献１に開示された紙継ぎ方法は、新旧原紙同士の紙継ぎ部に両面テープを貼り付けているため、接着力が弱く、走行中に剥がれる可能性があり、また原紙同士の紙継ぎ部に両面テープを貼る作業は、オペレータが行なっており、作業が面倒で、かつ危険である。さらに原紙同士の紙継ぎ部に両面テープを貼り付けているため、後で紙継ぎ部の両面テープを除去するという余分な作業が発生する問題がある。
【００１３】
また特許文献２又は３に開示された手段を紙継ぎ装置に適用しようとしても、シングルフェーサやダブルフェーサでは、紙継ぎ装置と比べて接着に必要な加圧力がはるかに大きく、これをそのまま適用すれば、紙切れが生じる。また加圧力が大きいため、超音波装置自体も大型化しており、そのまま紙継ぎ部の狭い空間に配置できず、紙継ぎ装置は複雑な構成を有し、高速で段ボール原紙を送り出す中で紙継ぎ動作を行なうという過酷な運転条件の下で運転するため（原紙送り速度は例えば７２０ｍ／分、紙継ぎ時の速度は４００ｍ／分以下）、紙継ぎ装置に適用するのは容易ではない。
【００１４】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、旧段ボール原紙終端付近と新段ボール原紙始端との紙継ぎ部に両面テープを貼り付ける必要がなく、かつ紙継ぎ部の接着力が強く走行中にはがれる心配がなく、オペレータの煩雑な作業負担を減少できるとともに、危険な作業からも開放可能な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】
【００１５】
かかる目的を達成するため、本発明の紙継ぎ方法は、
ロールに巻き付けた段ボール原紙を繰り出して段ボール製造装置へ供給する動作中に段ボール製造装置への供給が終了間際の旧段ボール原紙の終端付近に新段ボール原紙の始端を貼り付け、
次に該貼り付け部下流側の旧段ボール原紙を切断して段ボール原紙供給動作を中断せずに段ボール製造装置に新段ボール原紙を供給する段ボール製造装置の紙継ぎ方法において、
旧段ボール原紙の終端付近と新段ボール原紙の始端部との重ね合わせ面に新旧段ボール原紙間にバインダ層を介在させ、
該重ね合わせ面の少なくとも一方から超音波を付与することによってバインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の紙継ぎ方法は、旧段ボール原紙の終端部付近と新段ボール原紙の始端部との重ね合わせ面に新旧段ボール原紙間にバインダ層を介在させた状態で新旧段ボール原紙の少なくとも一方から超音波を付与し、超音波によってバインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させるようにする。バインダ層として、好ましくは、水分、でんぷん糊を含む水又は熱硬化性材料を用いる。
【００１７】
バインダ層として水を用いる場合には、段ボール原紙に含まれている糊成分が水の作用の元で超音波付与により溶解し、新旧段ボール原紙を接着させて硬化する。バインダ層としてでんぷん糊を含む水を用いる場合には、でんぷん糊が超音波によってゲル化してさらに新旧段ボール原紙の結合力を高めることができる。バインダ層として熱硬化性材料を用いることにより、熱硬化性材料が超音波により発熱溶解して硬化し、新旧段ボール原紙を強固に結合させる。
【００１８】
また本発明方法において、好ましくは、前記重ね合わせ面に０．１〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力を付与するとともに、前記重ね合わせ面の段ボール原紙平面方向に沿った６〜８ｋｇｆ／ｃｍのせん断力を付与し、前記重ね合わせ面に周波数１０〜３０ｋＨｚの超音波を付与するようにすれば、紙継ぎ部に実用上有効な強固な接着力が得られ、剥がれる心配なく運転を継続することができる。
【００１９】
また本発明方法において、好ましくは、前記重ね合わせ面の少なくとも一方の段ボール原紙の表面粗度を高めれば、重ね合わせ面の接合強度を高めることができるとともに、重ね合わせ面のせん断力を前記適正範囲に保持できて、実用上有効な運転が可能となる。
また前記重ね合わせ面への超音波の付与のしかたとして、重ね合わせ面の全幅に亘って超音波を付与すれば、溶着力を高めることができ、あるいは重ね合わせ面の幅方向に断続的に分散して行なえば、溶着力を重ね合わせ面の幅方向に均等に付与することができ、かつコスト低減を図ることができる。
【００２０】
また本発明の紙継ぎ装置は、
段ボール原紙を巻き付けた少なくとも２個のロールをそれぞれ回動可能に支持する架台と、
前記ロールの一方から繰り出され経て段ボール製造装置へ供給する段ボール原紙が終端に近づいたときに該終端部付近と前記ロールの他方から繰り出される新段ボール原紙の始端部とを重ね合わせて接着する接着装置、及び該接着装置の上流側で前記重ね合わせ面を接着後旧段ボール原紙を切断する切断刃を備えた紙継ぎヘッドとを備えた段ボール製造装置の紙継ぎ装置において、
前記接着装置の上流側で前記重ね合わせ面の間にバインダ層を介在させる手段と、
前記接着装置が前記重ね合わせ面を両側から押圧した状態で該重ね合わせ面の少なくとも一方から超音波を付与する手段とを備え、
前記バインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させるように構成したことを特徴とする。
【００２１】
本発明装置において、旧段ボール原紙の終端部付近と新段ボール原紙の始端部との重ね合わせ面に新旧段ボール原紙間にバインダ層を介在させた状態で新旧段ボール原紙の少なくとも一方から超音波を付与し、超音波によってバインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させるようにする。
【００２２】
本発明装置において、超音波付与手段として、例えば新旧段ボール原紙の重ね合わせ面に対面した超音波発信面を有する超音波振動子を設ける。例えば該超音波発信面の長手方向を前記重ね合わせ面に対し原紙幅方向に向け、幅方向全幅に亘って配置すれば、原紙の幅方向全幅に亘って超音波を付与することにより接着力を強固にすることができ、あるいは該発信面を重ね合わせ面に対して千鳥足状に配置することによって、重ね合わせ面に超音波を均一に付与でき、あるいは重ね合わせ面の一方に重ね合わせ面に対面して超音波振動子を配置し、重ね合わせ面の他方に重ね合わせ面に対面して反射面を配置すれば、超音波が重ね合わせ面に向こう側で該反射面で反射して戻るので、超音波による加熱溶着効果を倍増させることができる。
【００２３】
また好ましくは、紙継ぎ装置を重ね合わせ面を両側からニップする１対のロールとし、超音波付与手段を、ローラの少なくとも一方のロールの内部に配設された超音波振動子とで構成する。
これによって重ね合わせ面の溶着時に段ボール原紙の走行を停止する必要がなくなるので、従来段ボール原紙の走行停止時に段ボール製造装置への段ボール原紙の供給管を続行するために必要であったダンサロールが不要になる。
また重ね合わせ面への超音波付与量を段ボール原紙の速度、紙種又は紙幅に応じて変更調整するコントローラを設ければ、運転条件に応じて最適の超音波を付与でき、これによって最適な切断着力が得られ、コスト面でも節減が可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明方法によれば、旧段ボール原紙の終端部付近と新段ボール原紙の始端部との重ね合わせ面に新旧段ボール原紙間にバインダ層を介在させ状態で新旧段ボール原紙の少なくとも一方から超音波を付与し、超音波によってバインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させることにより、従来のように両面テープを用いることなく、紙継ぎ部の接着力を強固にすることができ、段ボール原紙走行中に紙継ぎ部が剥がれることがない。
また紙継ぎ部に両面テープを貼る作業が不要になり、オペレータが煩雑で危険な作業から開放されるとともに、紙継ぎ部に貼られた両面テープを後で除去する必要はなくなる。
【００２５】
また本発明方法において、好ましくは、バインダ層として、取り扱いが簡単な水分またはでんぷん糊を含む水を用いることにより、新旧段ボール原紙間にバインダ層を塗る操作が容易であり、かつ強固な接着力が得られ、あるいは熱硬化性材料を用いることにより、同様に強固な接着力を得ることができる。
【００２６】
また好ましくは、紙継ぎ部の新旧段ボール原紙の重ね合わせ面に０．１〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力を付与するとともに、重ね合わせ面の段ボール原紙平面方向に沿った６〜８ｋｇｆ／ｃｍのせん断力を付与し、かつ重ね合わせ面に周波数１０〜３０ｋＨｚの超音波を付与することにより、実用上十分な接着力を得ることができる。
また重ね合わせ面の少なくとも一方の段ボール原紙の表面粗度を高めることにより、簡単に接着力を増すことができる。
【００２７】
また本発明装置によれば、接着装置の上流側で前記重ね合わせ面の間にバインダ層を介在させる手段を設け、接着装置が重ね合わせ面を両側から押圧した状態で該重ね合わせ面の少なくとも一方から超音波を付与する手段を備え、前記バインダ層の結合作用の元で前記重ね合わせ面を発熱溶着させるように構成したことにより、両面テープを用いることなく、接着力の強い紙継ぎ部を容易な操作で得ることができるとともに、本発明方法と同様に両面テープの貼り付け作業や段ボール製造後の除去作業を要せず、危険で煩雑な作業が不要になる。
【００２８】
また本発明装置において、好ましくは、接着装置を重ね合わせ面を両側からニップする１対のロールとし、超音波付与手段を、該ローラの少なくとも一方のロールの内部に超音波発信面を重ね合わせ面に対面させて配設された超音波振動子で構成すれば、紙継ぎ時でも段ボール原紙の走行を減速あるいは停止する必要がなくなるため、大型でかつ重量が大きいダンサロールを不要とすることができ、装置の大幅な小型化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例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実施例を示す構成図、図２は、第１実施例の一部拡大図、図３は第１実施例における段ボール原紙の繰り出し速度を示す線図、図４は、本発明の第２実施例を示す一部拡大図、図５は、本発明の第３実施例の一部拡大図、図６は、本発明の第４実施例を示す一部拡大図である。
【実施例１】
【００３０】
図１及び２において、１ａは、段ボール原紙ａが巻き付けられた給紙ロールで、架台４ａに回転可能に設置されている。また１ｂは、段ボール原紙ｂが巻き付けられた給紙ロールで、給紙ロール１ａと並べて、架台４ｂに回転可能に配置されている。給紙ロール１ａ又は１ｂから繰り出された原紙ａ又はｂは、紙継ぎヘッド２及びダンサロール３を経て図示しない段ボール製造装置に供給される。図１において今給紙ロール１ａから繰り出される原紙ａが終端に近づいてきたときに、もう１個の給紙ロール１ｂから繰り出される新段ボール原紙ｂと紙継ぎヘッド２で紙継ぎを行なう。
【００３１】
５は、紙継ぎヘッド２及びダンサロール３等を、架台４ａ、４ｂ及び給紙ロール１ａ、１ｂ等で構成されるミルロールスタンドＭの上方に支持する支持フレームである。紙継ぎヘッド２において、２５、２６及び２７は原紙ａ、ｂの案内ロールであり、２８は、原紙ａの走行を加速する加速ロール、２９は、エアシリンダ２９ａにより加速ロール２８とのニップ圧を調整される押さえロールである。
【００３２】
図示しない段ボール製造装置へ繰り出し中の段ボール原紙ａを新段ボール原紙ｂに紙継ぎするとき、原紙ａの繰り出し速度は減速して、圧着バー２２ａ、２２ｂによる紙継ぎ時には停止するが（接着時１〜２秒の間停止）、そのときでも段ボール製造装置への段ボール原紙の供給を同一走行速度で行ない、位置制御により原紙を一定張力に保持するためにダンサロール３が設置されている。紙継ぎ時原紙ａの繰り出し速度が減速し、ダンサロール３の可動部３１が矢印ｃ方向に移動し始めてダンサロール３に滞留している原紙ａを段ボール製造装置に供給する。
【００３３】
旧原紙ａが停止して紙継ぎヘッド２で新原紙ｂの始端部を旧原紙ａに貼り付け、その上流側で旧原紙ａが切断されて新原紙ｂが加速ロール２８によって加速され始めると、可動部３１が元に戻り始め、新原紙ｂの速度が運転速度に達したときに、可動部３１は矢印ｄ方向に戻り元の位置に停止する。図３は、このときの加速ロール２８による原紙の走行速度を示す。
【００３４】
図２は紙継ぎ部ＩＩの拡大図である。図２において、旧原紙ａは、案内ロール２５及び２６に案内されて、左側ナイフ２１ａと右側ナイフ２１ｂの間を通り、その下流側に配置された左側圧着バー２２ａと右側圧着バー２２ｂの間を走行しており、紙継ぎ時には新原紙ｂの始端部は、右側圧着バー２２ｂ、案内ロール３０及び右側ナイフ２１ｂを一体に装着した図示しない分割ヘッドに装着されて旧原紙ａ側に接近させられる。このとき左右圧着バー２２ａ、２２ｂは、矢印ｅ方向に移動可能であり、新旧原紙ａ及びｂは両圧着バーによって両側から押圧される。一方の右側圧着バー２３ｂの先端には、原紙ａに対面した超音波発信面を有する超音波振動子２３が設置され、超音波発信子２３には超音波発信器２４から交流電圧が印加され、それによって超音波発信子２４で超音波振動が励起され、原紙ａに向かって超音波が付与される。      
【００３５】
４１は、左右ナイフ２１ａ、２１ｂの上流側で新旧原紙ａ、ｂの間に設置されたバインダ供給装置で、例えばシャワ装置又はロール等で構成され、水又はでんぷん糊を含んだ水を新旧原紙ａ又はｂのどちらか一方又は両方の面に塗付する。これによって水分の作用のもとで原紙に含まれる糊成分が加熱溶解され、あるいはでんぷん糊を含む場合は、でんぷん糊が加熱されてゲル化し、旧原紙ａの終端部付近と新原紙ｂの始端部による重ね合わせ面が接合し、その後硬化する。この場合水分は両原紙相互間の付着性をさらに良くする作用をもつ。これによって該重ね合わせ面で新旧原紙が強固に接着される。その後旧原紙ａが矢印ｆ方向に移動可能なナイフ２１ａによって切断され、重ね合わせ面以降は新原紙ｂのみが繰り出される。
【００３６】
その後原紙は、加速ロール２８と押さえロール２９間を走行し、加速ロール２８によって加速され、ダンサロール３を経て出口ロール６と押さえロール７間からクッションロール８を経て図示しないシングルフェーサやダブルフェーサ等の段ボール製造装置に一定の走行速度で供給される。３２は、原紙の走行速度を計測する計測ロール、８は、エアシリンダ８ａによりエア圧を付与されて走行する原紙にクッション力を加えてたるみを防止するクッションロールである。図２において、９は、計測ロール３２で計測される原紙走行速度の検出値及び原紙の紙種・紙幅情報を入力し、これらの情報に基づいて超音波発信器２４から超音波振動子２３に印加される交流電圧を制御することにより、原紙に付与される超音波付与量を制御するコントローラである。
【００３７】
かかる第１実施例によれば、段ボール原紙に含まれる糊成分またはでんぷん糊が水の作用にもとで超音波により加熱溶融して新旧原紙ａ、ｂの重ね合わせ面が強固に溶着することにより、紙継ぎ部で強い接着力を保持することができる。また従来のように両面テープを用いる必要がないので、両面テープの貼り付け、除去等の作業がなくなり、オペレータが煩雑かつ危険な作業から開放される利点がある。またコントローラ９を設けることにより、運転条件に応じて最適の超音波を付与でき、これによって最適な接着力が得られ、コスト面でも節減が可能になる。
【実施例２】
【００３８】
次に本発明の第２実施例を図４により説明する。図４は、第１実施例の図２に相当する紙継ぎヘッド２の紙継ぎ部を示す拡大図である。図４において、左右ナイフ２１ａ、２１ｂの上流側で旧原紙ａと新原紙ｂとの間に回転ロール５１が配設され、該回転ロール４１に熱可塑性フィルムｎを懸架して、新旧原紙の重ね合わせ面の間に熱可塑性フィルムｎを挿入する。この状態で左右圧着バー２３ａ、２３ｂで新旧原紙の重ね合わせ面を圧着しながら、重ね合わせ面に対面する超音波発信面を有する超音波振動子２４から重ね合わせ面に超音波を付与する。
これによって圧着された原紙及び熱硬化性フィルムｎが加熱溶着する。特に熱硬化性フィルムｎが加熱溶解することによるバインダ硬化によって重ね合わせ面が強固に接合する。
なお第２実施例の装置の他の構成は第１実施例と同一であるので、その説明を省略する。
【実施例３】
【００３９】
次に本発明の第３実施例を図５に基づいて説明する。図５は、図４に相当する紙継ぎヘッド２の一部拡大図である。第３実施例は、図２に示す第１実施例において、左右ナイフ２１ａ、２１ｂの上流側で旧原紙ａと新原紙ｂとの間に、新旧原紙ａ又はｂの両方又はどちらか一方の面に接して、表面が溶射等により表面粗度を高くした回転ロール６１を設けている。
これによってこの下流側に設けた圧着バー２３ａ、２３ｂで圧着しながら新旧原紙の重ね合わせ面に超音波を付与したとき、超音波による重ね合わせ面での発熱溶着効果をさらに向上させることができる。
【００４０】
さらに別な実施例として、超音波発信器２３は、その超音波発信面を原紙の幅方向に全幅に亘って配置すれば、原紙の幅全幅に亘って超音波を付与でき、あるいは原紙の幅方向に複数個に分散して配置するか、又は千鳥足状に分散配置すれば、超音波を原紙の幅方向に均一に付与できるとともに、コストを削減することができる。
【実施例４】
【００４１】
次に本発明の第４実施例を図６により説明する。図６は、第１実施例の図２に相当する紙継ぎヘッド２の一部拡大図である。図６において、第４実施例は、図２に示す第１実施例と比べて、左右圧着バー２２ａ、２２ｂの代わりに、左右圧着ロール７１ａ及び７１ｂを設け、一方の右側ロール７１ｂの中に超音波振動子２３を配置したものである。その他の構成は第１実施例と同一であるので、説明を省略する。
【００４２】
かかる構成により、第４実施例は、新旧原紙ａ、ｂの紙継ぎ時、左右のロール７１ａ及び７１ｂで新旧原紙ａ及びｂを圧着しながら搬送することができるため、原紙の走行を停止する必要がない。従って従来のように紙継ぎ時原紙の繰り出しが停止するために、ダンサロール３が稼動して原紙の段ボール製造装置への供給を肩代わりしていたが、本実施例ではこの必要がなくなるために、大型で重量のあるダンサロールが不要となる。
従って紙継ぎ装置の大幅な重量低減及び小型化を達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、段ボール製造装置の紙継ぎ装置において、超音波を用いて新旧原紙の紙継ぎ部を高速走行運転のまま高い接着力を付与することができるので、従来のように両面テープを用いる必要がなくなるため、簡便な装置にてオペレータの煩雑かつ危険な作業を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】前記第１実施例の一部拡大図である。
【図３】前記第１実施例における段ボール原紙の繰り出し速度を示す線図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す一部拡大図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す一部拡大図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す一部拡大図である。
【図７】従来の段ボール製造装置の紙継ぎ装置を示す全体構成図である。
【図８】従来の紙継ぎ装置の作動説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ａ，１ｂ    給紙ロール
２    紙継ぎヘッド
３    ダンサロール
４ａ，４ｂ    架台
９    コントローラ
２１ａ，２１ｂ    左右ナイフ
２２ａ，２２ｂ    左右圧着バー
２３    超音波振動子
２４    超音波発信器
２８    加速ロール
３２    計測ロール
４１    バインダ供給装置
５１，６１    回転ロール
７１ａ，７１ｂ    左右圧着ロール
Ｍ    ミルロールスタンド
ｎ    熱可塑性フィルム
【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】
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【図７】
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【図８】
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