(57)【要約】      （修正有）【課題】段ボールシートの生産ラインにおいて、紙継部の検出不良や検出器の誤動作をなくす。また、紙継部の検知精度が向上した自動化された検知手段を実現する。【解決手段】段ボール紙の製造工程に繰り出し中の第１の段ボール原紙の終端部に待機中の第２の段ボール原紙の始端部を貼り付けて紙継ぎを行い、該紙継部を検知して該製造工程下流側で該紙継部を含む切断シートＳを選択的に除外するコルゲータの紙継部検出方法において、製造された段ボール紙ＤＣの切断工程の上流側で段ボール原紙ＳＣに向けて超音波発信器６１ａにより超音波を照射した後、該段ボール原紙を透過した超音波を超音波受信器６１ｂで受信して、該受信波の減衰量が変化することにより紙継部を検知し、該紙継部検知情報に基づいて紙継部を含む切断シートＳを選択的に除外する。【選択図】図１
2009113895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ボール紙の製造ラインに繰出し中の第１の段ボール原紙の終端部に待機中の第２の段ボール原紙の始端部を貼り付けて紙継ぎを行い、該紙継部を検知して該製造ライン下流側で該紙継部を含む切断シートを選択的に除外するコルゲータの紙継部検出方法において、
製造された段ボール紙の切断工程の上流側で段ボール原紙に向けて超音波を照射した後、該段ボール原紙を透過した超音波を受信して、該受信波の減衰量の変化により紙継部を検知し、
紙継部の検知情報に基づいて紙継部を含む切断シートを選択的に除外することを特徴とするコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項２】
紙継部の一部に第１の段ボール原紙と第２の段ボール原紙の間で非接着領域を形成させ、
超音波が該非接着領域に介在した空気層を透過するときの急激な減衰特性を検知することにより、紙継部を判別するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項３】
紙継部において、第１の段ボール原紙の終端部と第２の段ボール原紙の始端部を貼り付ける接着剤層を紙幅方向の一部の領域で取り除くことにより、該領域で空気層を形成させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項４】
紙継部において、第１の段ボール原紙の終端部と第２の段ボール原紙の始端部を貼り付ける接着剤の上に予めシート状又は粉末状の非接着性材を被覆しておくことにより、非接着領域を形成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項５】
超音波センサを段ボール原紙の紙幅方向に複数配置し、非接着領域が形成された紙幅方向位置に配置された超音波センサが該非接着領域に介在した空気層を検知し、非接着領域が形成されない紙幅方向位置に配置された超音波センサが空気層を検知しないときに、紙継部検知信号を出力するようにしたことを特徴とした請求項２に記載のコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項６】
第１の段ボール原紙の終端部又は第２の段ボール原紙の始端部を接着剤層よりも前後に突出させることにより紙継部に非接着領域を形成させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項７】
超音波センサを段ボール原紙の紙幅方向に複数配置し、すべての超音波センサが空気層を検知したときに紙継部検知信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のコルゲータの紙継部検出方法。
【請求項８】
段ボール紙の製造ラインに繰出し中の第１の段ボール原紙の終端部と待機中の第２の段ボール原紙の始端部とを接着剤を介し圧着する圧着部、及び該圧着部の直上流側で第１の段ボール原紙を切断する切断刃を備えてなる紙継装置と、
段ボール原紙の紙継部を検知するセンサと、該センサの検知情報に基づいて段ボール紙の製造ライン下流側で該紙継部を含む切断シートを選択的に除外する不良シート除去装置とを備えたコルゲータの紙継部検出装置において、
製造された段ボール紙の切断装置の上流側に設けられ搬送される段ボール原紙の両側に互いに対面して配置される超音波発信器と超音波受信器とからなる超音波センサを備え、
該超音波センサによる紙継部の検知情報に基づいて、紙継部を含む切断シートを選択的に除外するように構成したことを特徴とするコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項９】
紙継部の一部に第１の段ボール原紙と第２の段ボール原紙の間で非接着領域を形成させ、
超音波が該非接着領域に介在した空気層を透過するときの急激な減衰特性を検知することにより、紙継部を判別するように構成したことを特徴とする請求項８に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１０】
段ボール原紙の上下に対向して配設された超音波発信器と超音波受信器を結んだ軸線を、段ボール原紙に対して垂直もしくは傾けて配設したことを特徴とする請求項８又は９に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１１】
紙継部が、片面段ボール紙を構成する段山を形成した中芯紙及び裏ライナ紙に含まれる紙継部又はダブルフェーサ部で該片面段ボール紙に貼り付けられる表ライナ紙に含まれる紙継部であって、超音波発信器の超音波照射範囲及び超音波受信器の受信範囲を段山のピッチより大きくしたことを特徴とする請求項８又は９に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１２】
紙搬送方向の長さが１０ｍｍ〜２００ｍｍとなる様に紙継部又は非接着領域を形成したことを特徴とする請求項８又は９に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１３】
超音波発信器及び超音波受信器の応答時間を１０ｓｍ以下とし、超音波の周波数を１ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚとしたことを特徴とする請求項８又は９に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１４】
紙継部が、片面段ボール紙を構成する段山を形成した中芯紙及び裏ライナ紙に含まれる紙継部又はダブルフェーサ部で該片面段ボール紙に貼り付けられる表ライナ紙に含まれる紙継部であって、段山のピッチの２倍以上となる様に紙搬送方向の非接着領域の長さを形成したことを特徴とする請求項９に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１５】
段ボール原紙又は片面段ボール紙の搬送路に沿って設けられ段ボール原紙の走行距離を計測するパルス発生器と、
該パルス発生器で超音波センサによる紙継部検知時点を始点としてカウントしたパルス数により紙継部を含む切断シートが製造ライン下流側で不良シート除去装置に到達したと判定し、該不良シート除去装置を作動させて紙継部を含む切断シートを製造工程から除外するコントローラと、を備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１６】
中芯紙による段山を形成した片面段ボール紙の搬送路に面して設けられ通過する片面段ボール紙の段山数をカウントする段山センサと、
該段山センサで前記超音波センサによる紙継部検知時点を始点としてカウントした段山数により紙継部を含む切断シートが製造ライン下流側で不良シート除去装置に到達したと判定し、該不良シート除去装置を作動させて紙継部を含む切断シートを製造工程から除外するコントローラと、を備えたことを特徴とする請求項８、９又は１１のいずれかの項に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１７】
前記パルス発生器又は段山センサでカウントしたパルス数又は段山数に基づいて紙継部の位置を推定し、その推定位置情報に基づき紙継部が超音波センサの設置位置に近づいたと判定したときにのみ超音波センサを作動させるように構成したことを特徴とする請求項１５又は１６に記載のコルゲータの紙継部検出装置。
【請求項１８】
請求項８又は９に記載のコルゲータの紙継部検出装置を備え、超音波センサをブリッジの入り側と出側に配設し、夫々の超音波センサによる紙継部の検知タイミングと片段ボール紙の搬送速度とからブリッジ内に滞留している片段ボール紙の長さを演算し、該演算情報に基づいて紙継装置での紙継ぎ時期を決定するように構成したことを特徴とするコルゲータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボール紙を製造するコルゲータにおいて、段ボール原紙を供給するスプライサで発生する紙継部を検出してコルゲータの製造ラインから除去する紙継部検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールシートはコルゲータと称される段ボール製造装置で製造される。コルゲータの上流側は、段ボール紙の原料になるライナ紙や中芯原紙をロール状に巻いたロール原紙を装填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原紙を波形に成形してライナ紙と貼り合わせ、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を一旦貯留して下流工程に搬送するブリッジ等から構成される。
【０００３】
特許文献１（特開２００１−１３８４１４号公報）には、ミルロールスタンド及びスプライサの構成の一例が開示されている。これを図６により説明する。
図６において、ミルロールスタンド０２９の架台０３１に回動軸０３２ｂを介して回動自在にチャッキングアーム０３３ｂが軸支され、チャッキングアーム０３３ｂに現在段ボールシートの製造工程に繰り出し中のロール原紙０３０ｂを装填している。
【０００４】
ロール原紙０３０ｂからミルロールスタンド０２９の上部に位置するスプライサ０３５に向けて段ボール原紙０５０ｂが繰り出される。スプライサ０３５はコルゲータのブリッジに取り付けられたフレーム０３６とサイドフレーム０４９からなり、ロール原紙０３０ｂから繰り出された段ボール原紙は、これらの各フレームに設けられた導入ロール０４３ｂ、中間ロール０４４ｂ、反転ロール０４５ａ〜ｄ、ダンサロール０４６ａ〜ｃ及び固定ロール０４７、排紙ロール０４８からなる貯留部Ｘを経て下流工程に搬送される。
【０００５】
そして、ミルロールスタンド０２９には架台０３１に回動軸０３２ａを介してもう一つのチャッキングアーム０３３ａが設けられ、現在段ボール原紙を繰り出し中のロール原紙０３０ｂの次に使用されるロール原紙０３０ａが装填される。ロール原紙０３０ａは、ロール原紙搬送台車０３４ａによってミルロールスタンド０２９に搬送され、チャッキングアーム０３３ａに装填される。装填されたロール原紙０３０ａはオペレータによりその紙端部が繰り出され、スプライサ０３５の紙継ヘッド０３９ａに装着される。
【０００６】
フレーム０３６には、一対の紙継ヘッド０３９ａ、０３９ｂが水平方向に移動可能に取り付けられ、互いに当接又は離間可能に構成されている。紙継ヘッド０３９には、夫々ニップバー０４０、ナイフ０４１、及びドラッグバー０４２が設けられている。一対の紙継ヘッド０３９ａ、０３９ｂは、紙継ぎ時にフレーム０３６の中央部に位置する紙継ぎ位置で対面し、ニップバー０４０、ナイフ０４１、ドラッグバー０４２が夫々作動して紙継ぎを行なう。
【０００７】
即ち、紙継ヘッド０３９ａに装着された次オーダーの段ボール原紙０５０ａの紙端部に接着剤又は両面テープ等を塗布した後、左右両方のニップバー０４０ａ、０４０ｂが作動し、次オーダーの段ボール原紙０５０ａの紙端部を現オーダーの段ボール原紙０５０ｂに貼り合わせる。同時に、現オーダー側のドラッグバー０４２ｂが中板０３８に向けて作動し、段ボール原紙０５０ｂを保持する。次いで、現オーダー側のナイフ０４１ｂが突出して段ボール原紙５０ｂを切断する。
【０００８】
このようにして紙継ぎが行なわれると、次オーダーの段ボール原紙５０ａが現オーダーの段ボール原紙５０ｂに貼り合わされて、段ボール原紙５０ａの繰り出しが開始される。
オペレータが次オーダーの段ボール原紙を紙継ヘッド０３９に装着するときは、紙継ヘッド０３９を他方の紙継ヘッドから離間した装着位置に移動させて次オーダーの段ボール原紙の紙端部を紙継ヘッド０３９に装着する。
【０００９】
現オーダーの段ボール原紙と次オーダーの段ボール原紙の紙継部は、一般的に製品にならない不良部として、コルゲータの下流工程に設けられた不良除去装置で生産ラインから除外される。そして、紙継部を確実に検出して除去するために、従来、オペレータはロール原紙０３０から繰り出した段ボール原紙０５０の紙端部をスプライサ０３５の紙継ヘッド０３９に装着するときに、段ボール原紙０５０の紙端部に接着剤を塗布するとともに、段ボール原紙０５０の紙端部にアルミ箔や薄い紙状の金属片等の被検知部材を貼り付けていた。
【００１０】
そして、被検知部材を検出する検出器を主にダブルフェーサとスリッタスコアラの間に設け、該検出器が被検知部材を検出すると、被検知部材が貼り付けられた紙継部、いわゆる不良箇所が不良除去装置に到達したときに、該不良箇所を製造ラインから除外するようにしている。被検知部材は、主に金属製部材であるため、検出器は主に磁気センサなどの金属センサ等が用いられていた。
【００１１】
しかし、近年のコルゲータは高速化が進むとともに、段ボール紙もリサイクルされた再生紙が主に使用されるため、原紙に不純物が混じっていた場合は誤動作を起こしたり、あるいは被検知部材を検出できなかったりする場合もあった。
また、金属製の被検知部材が貼り付けられた不良箇所の段ボールシートは、そのままではリサイクルできないために、焼却処分を行なっていた。また、金属製被検知部材を含む段ボールシートが除去されなかった場合、段ボールシートが食品又は化粧品関連の梱包用に使用されると、検査時に金属センサが反応して、不良製品と判定される。
【００１２】
このため、金属製の被検知部材の代わりに、インキジェットや黒テープ等の色付きテープ等からなる被検知部材を段ボール原紙に貼る方法がある。しかし、これらの被検知部材は段ボール原紙の表面に貼らないと検出されないため、オペレータはこれら被検知部材の印刷又は貼り付け時に段ボール原紙の表裏を確認する必要があり、そのため、極めて手間を要していた。また、インキジェットはインキジェット印刷機を設置する必要があり、そのための設備費が増大するという問題があった。
【００１３】
そこで、特許文献１では、紙継ぎ時に、段ボールシートの製造ラインに繰り出し中の段ボール原紙と待機中の段ボール原紙との紙継部からウェブ走行方向上流側及び下流側に突出するように色付きの被検知部材を貼り付けることにより、上流側又は下流側のいずれかの突出部を検出器で検出できるようにしたものである。このようにして、被検知部材の検出不能や検出時の誤動作をなくすようにしている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−１３８４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に開示された手段では、製造ラインで段ボール原紙が４００ｍ／分以上の高速で走行するため、新旧両段ボール原紙の紙継部からウェブ走行方向下流側に突出した被検知部材の突出部が空気抵抗によって上流側に折れ曲がったり、あるいは段ボール原紙のバタツキにより該突出部に折れ、しわ等が発生したりする可能性がある。このため、検出器で被検知部材を検出できない事態が生じたり、検出器の誤動作を生じたりするおそれがある。
【００１６】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、段ボールシートの製造ラインにおいて、従来使用していた金属片や色付きテープ等の被検知部材を貼り付けることなく、紙継部の検知精度を向上可能とすることにより、紙継部の検出不良や検出器の誤動作をなくすことを目的とする。また、紙継部の検知精度が向上した自動化された検知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】
【００１７】
前記目的を達成するため、本発明のコルゲータの紙継部検出方法は、
段ボール紙の製造ラインに繰出し中の第１の段ボール原紙の終端部に待機中の第２の段ボール原紙の始端部を貼り付けて紙継ぎを行い、該紙継部を検知して該製造工程下流側で該紙継部を含む切断シートを選択的に除外するコルゲータの紙継部検出方法において、
製造された段ボール紙の切断工程の上流側で段ボール原紙に向けて超音波を照射した後、該段ボール原紙を透過した超音波を受信して、該受信波の減衰量の変化により紙継部を検知し、
該紙継部の検知情報に基づいて紙継部を含む切断シートを選択的に除外するものである。
【００１８】
なお、本発明において、検知対象となる段ボール原紙には裏ライナ紙、及び裏ライナ紙と段繰りされた波板状の中芯紙とが貼合された片面段ボール紙、及び片面段ボール紙の段山面に貼り合わされ両面段ボール紙を形成する表ライナ紙がある。従って、片面段ボール紙には裏ライナ紙と中芯紙双方に紙継部が存在する。また、片面段ボール紙が複数積層される場合には、それぞれの片面段ボール紙が対象となる。
【００１９】
本発明方法は、段ボール原紙に形成された紙継部を超音波センサで検知するもので、段ボール原紙に向けて超音波を照射した後、該段ボール原紙を透過した超音波を受信して、紙継部の質量増加に伴う該受信波の減衰の変化を検知して紙継部の有無を判定する。
超音波が紙継部を通過する際には、紙継部の質量増加により紙継部を透過する超音波は、紙継部以外を透過する超音波よりも減衰度が大きい。本発明は、この超音波の性質を利用し、紙継部を透過して減衰した超音波を受信し、その減衰度で紙継部を検知するものである。
【００２０】
本発明方法によれば、超音波センサを段ボール原紙の搬送路に面して配置するだけで足り、大掛かりな装置を必要としない。また、特許文献１のように、有色の被検知部材を貼る必要がないので、その貼合工程を不要とすることができる。また、紙継部の検知のために、段ボール原紙等の切り屑が発生しないので、切り屑の処理も不要である。
【００２１】
本発明方法において、好ましくは、紙継部の一部に第１の段ボール原紙と第２の段ボール原紙の間で非接着領域を形成させ、超音波が該非接着領域に介在した空気層を透過するときの急激な減衰特性を検知することにより、紙継部を判別するようにするとよい。
紙継部に非接着領域をもうけると、新旧段ボール原紙間には空気層が形成される。本発明者等は、紙継部で第１の段ボール原紙と第２の段ボール原紙との間に非接着領域を形成させることで、超音波が非接着領域に介在した空気層を透過するときに急激に減衰することにより段ボール原紙の紙継ぎ部を、質量変化に基づく検知よりもさらに高精度で検知できることを見出した。
【００２２】
即ち、２枚の重なり合った紙の間に空気層が存在すると、１枚目を超音波が透過したときに出側で超音波が散乱されて減衰し、２枚目の紙を超音波が透過した出側では極めて微弱になる。この特性を利用して、紙継部を透過して減衰した超音波を受信することにより、紙継部を精度良く検知することができる。
【００２３】
一方、片面段ボール紙を構成する中芯紙の段山には空気層が形成されている。しかし、段山にはライナ紙との接合点があり、超音波は該接合点を通って超音波受信器に到達するため、この経路を超音波が伝わった場合は超音波の減衰度は小さい。従って、紙継部に形成された非接着領域を段山に形成された空気層より大きくすれば、受信波の減衰度の違いにより非接着領域を該空気層と判別することが可能になる。
また、超音波発信器の超音波照射範囲及び超音波受信器の受信範囲を片面段ボール紙の段山のピッチより大きくしてもよい。これによって、段山と裏ライナ紙との接合点を通る超音波を確実に受信できるようになり、紙継部に形成された非接着領域と片面段ボール紙に形成された空気層とを減衰度の違いにより判別することができる。
【００２４】
紙継部での非接着領域の形成方法は、例えば、新旧段ボール原紙を貼り合わせている両面接着テープ等の接着剤層の一部を取り除いて非接着領域を設けることにより、空気層を形成させることができる。あるいは、新旧段ボール原紙を貼り合わせる前に、接着剤の接着面の一部にシート状又は粉体状の非接着性材を被覆して非接着面とし、該非接着面に空気層を形成させるようにしても良い。
【００２５】
なお、紙継部において接着領域において一部剥離する場合が考えられる。また、片面段ボール紙の中芯紙の一部が裏ライナ紙から剥離する場合が考えられる。この場合、これらの剥離部分が紙継部に形成された非接着領域と誤検知されるおそれがある。
【００２６】
これを防ぐ手段として、紙継部の紙幅方向の一部に非接着領域を形成した場合、超音波センサを段ボール原紙の紙幅方向に複数配置し、非接着領域が形成された紙幅方向位置に配置された超音波センサが該非接着領域に介在した空気層を検知し、非接着領域が形成されない紙幅方向位置に配置された超音波センサが空気層を検知しないときに、紙継部検知信号を出力するようにするとよい。
【００２７】
紙継部での非接着領域の別な形成方法として、第１の段ボール原紙の終端部又は第２の段ボール原紙の始端部を接着剤層よりも前後に突出させることにより紙継部に非接着領域を形成させるようにしてもよい。このように、非接着領域を形成することにより、該非接着領域に空気層を容易に形成させることができる。当然、第１の段ボール原紙の終端部及び第２の段ボール原紙の始端部の両方を接着剤層と突出させ、紙継ぎ接着剤層の前後に空気層を形成させ、それを検出しても良い。
【００２８】
この場合、超音波センサを段ボール原紙の紙幅方向に複数配置し、すべての超音波センサが空気層を検知したときに紙継部検知信号を出力するようにすれば、前記剥離部分との誤検知をなくすことができる。
【００２９】
また、本発明方法を実施するための本発明に係るコルゲータの紙継部検出装置は、
段ボール紙の製造ラインに繰出し中の第１の段ボール原紙の終端部と待機中の第２の段ボール原紙の始端部とを接着剤を介し圧着する圧着部、及び該圧着部の直上流側で第１の段ボール原紙を切断する切断刃を備えてなる紙継装置と、
段ボール原紙の紙継部を検知するセンサと、該センサの検知情報に基づいて段ボール紙の製造工程下流側で該紙継部を含む切断シートを選択的に除外する不良シート除去装置とを備えたコルゲータの紙継部検出装置において、
製造された段ボール紙の切断装置の上流側に設けられ搬送される段ボール原紙の両側に互いに対面して配置される超音波発信器と超音波受信器とからなる超音波センサを備え、
該超音波センサによる紙継部の検知情報に基づいて、紙継部を含む切断シートを選択的に除外するように構成したものである。
【００３０】
本発明装置は、製造された段ボール紙の切断装置の上流側で段ボール原紙の両側に超音波発信器と超音波受信器とを互いに対面して配置させるようにしたものである。そして、通過する段ボール原紙に超音波を照射することにより、紙継部を検知する。前述のように、紙継部は他の部分と比べて質量が大きい。そのため、紙継部を透過する超音波は、紙継部以外を透過する超音波よりも減衰度が大きい。この性質を利用し、紙継部を透過した超音波を受信し、その減衰度から紙継部を検知することができる。
【００３１】
本発明装置において、超音波受信波の閾値を設定し、該閾値を下回ったときに紙継部と判定する手段を備えるとよい。
【００３２】
本発明装置によれば、超音波センサを段ボール原紙の搬送路に面して配置するだけで段ボール原紙に形成された紙継部の検知が可能になり、大掛かりな装置を必要としない。また、特許文献１のように、有色の被検知部材を貼る必要がないので、この貼付作業が不要となる。また、紙継部の検知のために、段ボール原紙等の切り屑が発生しないので、切り屑の処理も不要である。
【００３３】
本発明装置において、紙継部の一部に第１の段ボール原紙と第２の段ボール原紙の間で非接着領域を形成させ、超音波が該非接着領域に介在した空気層を透過するときの急激な減衰特性を利用し、該非接着領域を透過した超音波を受信し、その減衰度から紙継部を判別するように構成するとよい。超音波受信波の減衰度は、段ボール原紙の厚さ又は紙種によっても異なるが、前記構成では、超音波が空気層を通過するときの急激な減衰特性を利用するため、紙継部を精度良く検知することができる。
【００３４】
本発明装置において、段ボール原紙の上下に対向して配設された超音波発信器と超音波受信器を結んだ軸線を、段ボール原紙に対して垂直もしくは傾けて配設することができる。なお、超音波発振器及び受信器を段ボール原紙の紙面に対して垂直に設置すると、紙面から反射される音波で共振を起こし、検知精度が落ちる場合があるため、超音波発信器と超音波受信器を結んだ軸線を斜めに設置するのが良い。
【００３５】
また、本発明装置において、超音波発信器の超音波照射範囲及び超音波受信器の受信範囲を片面段ボール紙の段山のピッチより大きくするとよい。これによって、段山と表裏ライナ紙との接合点を通る超音波を確実に受信できるようになり、紙継部に形成された非接着領域と片面段ボール紙に形成された空気層とを減衰度の違いにより判別することができる。
【００３６】
また、紙継部が段山を形成した中芯紙を含む片面段ボール紙に含まれる紙継部、又は該片面段ボール紙に貼り付けられた表裏ライナ紙に含まれる紙継部である場合、段山のピッチの２倍以上となる様に紙搬送方向の非接着領域の長さを形成するとよい。通常段山ピッチは１ｍｍ≦ｐ≦７ｍｍであるが、非接着領域を紙搬送方向でこの２倍以上とすることにより、紙継部に形成された非接着領域と片面段ボール紙に形成された空気層との判別が容易になる。
【００３７】
また、超音波センサの検知能力からみて、紙継部又は紙継部に形成された非接着領域の紙搬送方向の長さが１０ｍｍ以上であれば、非接着領域の検知が可能である。そのため、通常、非接着領域の紙搬送方向の長さを１０〜２００ｍｍとすればよい。例えば、速度５００ｍ／分で紙継部が走行し、超音波センサの応答時間が５ｍｓの場合、空気層が紙搬送方向に約４０ｍｍの長さがあると１回検知できる。紙継部の判定には２〜５点の計測が望ましく、従って、紙搬送方向に４０ｍｍ×２〜５倍の長さをもつ空気層とするのが望ましい。かかる計測が可能なように、段ボール原紙の速度、超音波センサの応答時間及び紙継部又は紙継部に形成された非接着領域の大きさを調整すると良い。
【００３８】
また、超音波の周波数は段ボール原紙の質量によって適切な振動周波数があるが、超音波発信器及び超音波受信器の応答時間を１０ｓｍ以下とし、超音波の周波数を１〜１０００ｋＨｚ、好ましくは、１０〜４００ｋＨｚとするとよい。これによって、紙継部又は紙継部に形成された非接着領域（空気層）に伴う超音波受信波の減衰量の変化を容易に識別することができ、紙継部の検知を容易に行なうことができる。
【００３９】
また、本発明装置において、段ボール原紙又は片面段ボール紙の搬送路に沿って設けられ段ボール原紙の走行距離を計測するパルス発生器と、該パルス発生器で前記超音波センサによる紙継部検知時点を始点としてカウントしたパルス数により紙継部を含む切断シートが製造工程下流側で不良シート除去装置に到達したと判定し、該不良シート除去装置を作動させて紙継部を含む切断シートを製造ラインから除外するコントローラと、を備えるようにするとよい。
【００４０】
上記構成とすることによって、紙継部を含む切断シートを製造ラインから確実に除外できるようになる。また、段ボール原紙又は片面段ボール紙の搬送路に沿ってパルス発生器を設けるだけであるので、大掛かりな装置を必要とせず、コストアップを招かない。
【００４１】
また、本発明装置において、中芯原紙による段山を形成した片面段ボール紙の搬送路に面して設けられ通過する片面段ボール紙の段山数をカウントする段山センサと、
該段山センサで前記超音波センサによる紙継部検知時点を始点としてカウントした段山数により紙継部を含む切断シートが製造ライン下流側で不良シート除去装置に到達したと判定し、該不良シート除去装置を作動させて紙継部を含む切断シートを製造ラインから除外するコントローラと、を備えるようにするとよい。
【００４２】
上記構成とすることにより、紙継部を含む切断シートを製造ラインから確実に除外できるようになる。また、段ボール原紙又は片面段ボール紙の搬送路に沿って段山センサを設けるだけであるので、大掛かりな装置を必要とせず、コストアップを招かない。
【００４３】
なお、紙継部の誤検知を防ぐために、前記パルス発生器又は段山センサでカウントしたパルス数又は段山数に基づいて紙継部の位置を推定し、その推定位置情報に基づき紙継部が超音波センサの設置位置に近づいたと判定したときにのみ超音波センサを作動させるように構成するとよい。
【００４４】
また、本発明のコルゲータは、前記構成を有する紙継部検知装置を備え、超音波センサをブリッジの入り側と出側に配設し、夫々の超音波センサによる紙継部の検知タイミングと片段ボール紙の搬送速度とからブリッジ内に滞留している片段ボール紙の長さを演算し、該演算情報に基づいて紙継装置での紙継ぎ時期を決定するように構成したものである。
これによって、終始適切なタイミングで次の新段ボール原紙を紙継装置に供給して、紙継ぎ動作を行なうことができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明方法によれば、製造された段ボール紙の切断工程の上流側で段ボール原紙に向けて超音波を照射した後、該段ボール原紙を透過した超音波を受信して、該受信波の減衰量の変化により紙継部を検知し、該紙継部検知情報に基づいて紙継部を含む切断シートを選択的に除外することにより、紙継部を透過した受信波の減衰量の変化で紙継部の紙の重なり部を検知するため、従来使用していた金属片や色付きテープ等の被検知部材の貼付を不要としながら紙継部の検知精度を向上でき、検知不能や検知誤差を生じるおそれをなくすことができる。
【００４６】
副資材は紙継ぎに要する両面粘着テープ等の接着剤のみで、検知のための副資材が不要であるため、ランニングコストを低減できるとともに、段ボール原紙等の切り屑を生じないので、その処理が不要である。また、被検知部材を貼る手間が省けるため、オペレータの労力を軽減できる。
【００４７】
また、本発明装置によれば、製造された段ボール紙の切断装置の上流側に設けられ搬送される段ボール原紙の両側に互いに対面して配置される超音波発信器と超音波受信器とからなる超音波センサを備え、該超音波センサによる紙継部の検知情報に基づいて、紙継部を含む切断シートを選択的に除外するように構成したことにより、前記本発明方法を実施可能になり、前記本発明方法の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態を説明する。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）
【００４９】
本発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は本発明が適用された段ボールシートの製造ライン全体を示す系統図、図２はスプライサ（紙継装置）３５を示す正面視説明図である。図１において、裏ライナ紙ＢＬは、紙継装置１１で、一対のロール原紙から繰り出される段ボール原紙を紙継ぎしながら連続的に製造ラインに供給される。紙継装置１１の構成は後述する。
【００５０】
紙継装置１１から繰り出された裏ライナ紙ＢＬは、プレヒータロール１２で加熱された後、シングルフェーサ１３に到達する。一方、中芯原紙ＣＣは、紙継装置１４から製造ラインに供給される。紙継装置１４は紙継装置１１と同一の構成を有する。中芯原紙ＣＣは、プレヒータロール１５で加熱された後、シングルフェーサ１３に到達する。
【００５１】
シングルフェーサ１３に達した中芯原紙ＣＣは、シングルフェーサ１３で、段山形成されるとともに、段山の頂部に糊付けされて、裏ライナ紙ＢＬと該段山頂部で接着され、片面段ボール紙ＳＣが製造される。シングルフェーサ１３の下流側で、片面段ボール紙ＳＣは、ブリッジ取り上げコンベア１６を経てブリッジ部１７に一旦貯留される。片面段ボール紙ＳＣをブリッジ部１７に一旦貯留することで、ブリッジ部１７を挟む上流側製造ライン又は下流側製造ラインでの運転条件をブリッジ部１７で吸収することが可能になる。
【００５２】
ブリッジ部１７に一旦貯留された片面段ボール紙ＳＣは、プレヒータロール１８を経て加熱された後、グルーマシン１９に到達する。グルーマシン１９で糊付けされた片面段ボール紙ＳＣは、ダブルフェーサ２０に到達し、ダブルフェーサ２０で表ライナ紙ＦＬと貼り合わされる。
【００５３】
表ライナ紙ＦＬは、紙継装置２１から製造ラインに供給される。紙継装置２１は紙継装置１１又は１４と同一構成を有する。表ライナ紙ＦＬは、プレヒータロール２２で加熱された後、ダブルフェーサ２０に到達し、ダブルフェーサ２０で片面段ボール紙ＳＣと貼り合わされて段ボール紙（両面段ボール紙）ＤＣが製造される。その後、段ボール紙ＤＣは、ロータリシャ２３で左右の縁部がトリミングされた後、スリッタスコアラ２４で生産オーダーに沿った所望の位置に罫線加工と裁断加工がなされる。
【００５４】
スリッタスコアラ２４で罫線加工と裁断加工が施された段ボール紙ＤＣは、カッタ２５で設定寸法の段ボールシートに切断される。紙継部を含む不良の切断シートＳは、不良除去装置２６で検知されて生産ラインから除外される。残りの切断シートＳはスタッカ２７に積み上げられる。
【００５５】
次に、紙継装置１１、１４又は２１の構成を図２に基づいて説明する。図２は紙継装置を示す正面視説明図である。図２において、ミルロールスタンド２９では、一対のロール原紙３０ａ、３０ｂが図示しないチャッキングアームに回動可能に装着されている。該ロール原紙の上方には、スプライサ３５の固定フレーム３６に、紙継ヘッド３９が水平方向（矢印ａ方向）に往復動可能に設置されている。紙継ヘッド３９の往復動は駆動モータ４２によってなされる。
【００５６】
紙継ヘッド３９には、段ボール原紙の走行方向上流側から、順に一対の導入ロール４３ａ、４３ｂと、互いに対面配置された一対のナイフ４１ａ、４１ｂと、互いに対面配置された一対の圧着バー４０ａ、４０ｂと、互いに対面配置されたニップロール４４ａ及び加速ロール４４ｂとが装着されている。
【００５７】
今、ロール原紙３０ａから段ボール原紙５０ａが繰り出され、一対の導入ロール４３ａ、４３ｂ間を通り、その後、一対のナイフ４１ａ、４１ｂ間、一対の圧着バー４０ａ、４０ｂ間、及びニップロール４４ａと加速ロール４４ｂ間を経て、スプライサ３５のフレーム３６に装着された計測ロール４８に巻回される。その後、段ボール原紙５０ａは、フレーム３６に装着された固定ロール４７を介して、水平方向（矢印ｂ方向）に移動可能な複数のダンサロール４６（４６ａ、４６ｂ）と、フレーム３６に装着された複数の反転ロール（図示略）間を往復した後、段ボール紙の生産ラインに供給される。
【００５８】
次に、図２によりスプライサ３５による紙継ぎ動作を説明する。紙継ぎ動作とは、生産ラインに繰り出し中の段ボール原紙（以下「旧段ボール原紙」という）を停止させ、待機中のロール原紙から繰り出された段ボール原紙（以下「新段ボール原紙」という）を旧段ボール原紙に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言う。
【００５９】
コルゲータは、紙継ぎ動作中スプライサ３５がダンサロール４６に貯えておいた段ボール原紙（滞留原紙）を消費することで、運転を続けている。そのため、スプライサ３５は、紙継ぎ動作を、自身が貯えておいた滞留原紙をコルゲータが使い尽くす前に完了させる必要がある。
【００６０】
まず、紙継ヘッド３９がロール原紙３０ｂの真上に移動する。そして、オペレータがロール原紙３０ｂから新段ボール原紙５０ｂを繰り出して、紙継ヘッド３９の圧着バー４０ｂに装着する。圧着バー４０ｂは内部が真空状態とされ、真空力によって新段ボール原紙５０ｂを圧着バー４０ｂに吸着させる。
【００６１】
図３は一対の圧着バー４０ａ、４０ｂの斜視図である。図３において、圧着バー４０ａ、４０ｂの互いに対面する側には圧着部５１ａ、５１ｂが設けられ、圧着部５１ａ、５１ｂの互いに対面する側に圧着面５２ａ、５２ｂが形成されている。新段ボール原紙５０ｂは真空力によって圧着バー４０ｂの圧着面５２ｂに吸着される。そして、オペレータが新段ボール原紙５０ｂに両面テープ等の接着剤を塗布する。なお、図３中、矢印ｃは、新旧段ボール原紙５０ａ、５０ｂの走行方向である。
【００６２】
次に、図２において、旧段ボール原紙５０ａが減速し、ダンサロール４６が製造ライン側（図２中右側）に移動し始めて滞留原紙の消費が開始される。その後、旧段ボール原紙５０ａが停止した時、圧着バー４０ａ、４０ｂが作動して、圧着面５２ａ、５２ｂにより旧段ボール原紙５０ａと新段ボール原紙５０ｂの紙端部とを圧接し接着剤を介して両者を圧着する。同時に、ナイフ４１ａが前方に突出して旧段ボール原紙５０ａを切断する。
【００６３】
この間、紙継ヘッド３９の下流側では、ダンサロール４６は自走して移動しながら減速時の旧段ボール原紙５０ａの張力を一定に保ちつつ、貯蔵していた旧段ボール原紙５０ａを放出し続ける。旧段ボール原紙５０ａが切断されて、新段ボール原紙５０ｂは加速ロール４４ｂによって加速され始める。このとき滞留原紙の消費はまだ続いている。新段ボール原紙５０ｂの速度が運転速度に達したときに、ダンサロール４６は移動を停止して滞留原紙の消費が終了する。その後、ダンサロール４６は元の位置に復帰し、次回の紙継ぎのために新段ボール原紙５０ｂを貯え始める。
【００６４】
そして、紙継ヘッド３９が通常運転位置（フレーム３６の中央位置）に復帰して、紙継ぎ動作が完了する。なお、計測ロール４８にはパルス発生器４９が装着され、パルス発生器４９のパルス数をカウントすることにより、計測ロール４８を通る段ボール原紙の走行距離を計測している。
【００６５】
図１に示すように、シングルフェーサ１３とブリッジ部１７との間に、超音波センサ６１が配設されている。以下、超音波センサ６１の構成を図４に基づいて説明する。図４は超音波センサ設置部の拡大図である。
図４において、片面段ボール紙ＳＣの搬送路を挟んで、超音波センサ６１を構成する超音波発信器６１ａと超音波受信器６１ｂとが互いに対峙するように配置されている。裏ライナ紙ＢＬは、紙継部１で新旧段ボール原紙５０ａ及び５０ｂが両面テープ２で接着されて構成されている。片面段ボール紙ＳＣは矢印ｃ方向に走行する。
【００６６】
片面段ボール紙ＳＣに向かって超音波発信器６１ａから超音波が発信され、片面段ボール紙ＳＣを透過した超音波受信器６１ｂで受信する。そして、受信波を解析することにより、紙継部１の有無を判別する。本実施形態において、超音波発信器６１ａ照射範囲及び超音波受信器６１ｂの受信面積を段山ｔのピッチｐより大きく設定して、片面段ボール紙ＳＣに形成された空気層ｇ１の影響を受けないようにしている。
図４は裏ライナ紙ＢＬに紙継部１が存在する場合を例にとっているが、段山ｔを有する中芯紙ＣＣに紙継部１が存在する場合もある。
【００６７】
次に、超音波センサ６１による紙継部１の検知手段を図５に基づいて説明する。図５の（ａ）は超音波センサの設置状況を示す斜視図、（ｂ）は超音波受信器６１ｂで受信した受信波の処理工程図である。図５において、超音波発信器６１ａで片面段ボール紙ＳＣに向けて超音波を発信する。このとき、段山ｔに形成された空気層ｇ１の影響を受けないように、超音波センサ６１の応答速度を早くして、例えば、１０ｍｓ以下、好ましくは１ｍｓ以下とし、段山の形状に応じた超音波量の変化を、移動平均により平準化し、段山ｔの影響を排除する。また、このとき超音波発信器６１ａ及び超音波受信器６１ｂの面積が段山のピッチの２倍以上とする。この面積を大きくするほど、超音波の照射面積が増えて段山の影響を平均化することが出来る。
【００６８】
片面段ボール紙ＳＣを透過した超音波を超音波受信器６１ｂで受信し、その受信波を記録する。次に、最大値又は移動平均値算出手段６７で受信波の最大値又は移動平均値を算出し、紙継部判定手段６８で、これらの値が予め設定しておいた閾値ｄより小かどうかで紙継部１かどうかを判別する。紙継部１では片面段ボール紙ＳＣの他の部位と比べて質量が増加しており、このため、紙継部１を透過する超音波は、片面段ボール紙ＳＣの他の部位を透過する超音波と比べて減衰率が増加する。
【００６９】
従って、受信波の最大値又は移動平均値が閾値ｄより小であれば紙継部１であり、閾値ｄより小でなければ紙継部１ではないと判定する。なお、閾値ｄは、紙継部１の判別後の移動平均値を基に、その２０〜８０％の範囲内で再設定するとよい。
【００７０】
図１において、ブリッジ取り上げコンベア１６とブリッジ部１７間に段山検出センサ６２を設けている。段山検出センサ６２は、例えば反射型光電センサ等が用いられ、被検知部材までの距離を検知する。即ち、段山検知センサ６２で、片面段ボール紙ＳＣの中芯紙ＣＣの段山の高低差に基づく光量の変化をパルス数に置き換えて検出することにより、段山検出センサ６２を通過した段山ｔを検知している。段山検出センサ６２と同一構成の段山検出センサ６３がブリッジ部７とプレヒータロール１８との間に設けられている。
【００７１】
このように、ブリッジ部１７の入口側と出口側に設けられた段山検出センサ６２及び６３で通過する段山数を検出し、入口側と出口側の段山数の差を求めることにより、ブリッジ部１７に滞留する片面段ボール紙ＳＣの量を検出することができる。
【００７２】
しかし、紙の伸びなどによって、ブリッジ部７に滞留する片面段ボール紙ＳＣの滞留量に若干の誤差が発生する。そこで、該誤差をリセットして、ブリッジ貯留量を再計算するタイミングとして超音波センサ６１による紙継部１の検知時点を用いている。即ち、超音波センサ６１で紙継部１を検知した時点でコントローラ６６に完了信号を入力し、この入力時点をリセット時とする。これにより、紙継装置１１及び１４で終始適切なタイミングで次の新段ボール原紙をスプライスすることが可能となる。
【００７３】
また、グルーマシン１９とダブルフェーサ２０との間に超音波センサ６１と同一構成の超音波センサ６４を設けるとともに、プレヒータロール２２とダブルフェーサ２０間の表ライナ紙ＦＬの搬送路に同一の超音波センサ６５を設置している。そして、超音波センサ６４により片面段ボール紙ＳＣの紙継部１を検知するとともに、超音波センサ６５により表ライナ紙ＦＬの紙継部１を検知するようにしている。
【００７４】
ブリッジ部１７で多量の片面段ボール紙ＳＣが滞留する構成となっており、この部分で片面段ボール紙ＳＣの伸びなどによって滞留量に若干の誤差が発生する。そのため、最終工程で紙継部１を確実に除去しようとする場合、少なくともブリッジ部１７の下流側で、超音波センサ６４により紙継部１を検知し、滞留による誤差を補正する必要がある。また、通常は、製造ライン全体の運転状況を把握、追跡するために、ブリッジ部１７の上流側にも超音波センサ６１を設置している。
【００７５】
表ライナ紙ＦＬに含まれる紙継部１の検知も図４及び図５に示す装置及び処理工程で行うことができる。表ライナ紙ＦＬは片面段ボール紙ＳＣのように段山ｔを有さないので、超音波発信器６１ａの照射範囲をそれほど広げる必要はない。
【００７６】
また、ロータリシャ２３とカッタ２５との間に段ボール紙の走行距離を計測する計測車（ＰＬＧ）２８が配置されている。２組の超音波センサ６４及び６５で夫々片面段ボール紙ＳＣ及び表ライナ紙ＦＬの紙継部１を検知した時、その検知信号をコントローラ６６に入力し、該検出信号の入力時からの計測車（ＰＬＧ）２８のパルス数をカウントすることにより、紙継部１を含む切断シートＳが不良除去装置２６に到達する時間をコントローラ６６で演算する。そして、不良除去装置２６に到達した紙継部１をコントローラ６６からの指令を受けて不良除去装置２６で製造ラインから除外する。
【００７７】
紙継部１を含む不良切断シートＳが不良除去装置２６に到達する時点を演算する別な手段として、超音波センサ６４又は６５で紙継部１を検出した時の検知信号をコントローラ６６に入力し、該検出信号の入力時を起点として、段山検出センサ６２又は６３で通過した中芯原紙ＣＣの段山数を検出し、所定の段山数を検出した時点をもって、不良切断シートＳが不良除去装置２６に到達した時点と判定するようにしてもよい。
【００７８】
本実施形態によれば、片面段ボール紙ＳＣ及び表ライナ紙ＦＬに含まれる紙継部１を超音波センサ６１，６４及び６５で検知するようにしたので、超音波センサを片面段ボール紙ＳＣ及び表ライナ紙ＦＬの搬送路に面して配置するだけで足り、大掛かりな装置を必要とせず、紙継部１の検知精度を向上でき、紙継部１も検知不良や検出器の誤動作をなくすことができる。
【００７９】
また、従来のように、金属片や色付きテープ等の被検知部材を紙継部１に貼る必要がないため、低コストで段ボール紙を生産できるとともに、オペレータの労力を軽減できる。
また、段ボール原紙の切り屑等が生じないので、切り屑等の処理を不要とすることができる。さらに、紙継部１を検知するための自動化が容易であり、自動化のために大掛かりな設備を要しない。
【００８０】
さらに、超音波発信器６１ａの超音波照射範囲及び超音波受信器６１ｂの受信部の面積を段山ｔのピッチｐより大きくし、これによって、段山ｔに形成された空気層の影響を受けないようにするとともに、超音波センサ６１の応答速度を早くし、かつ段山の形状に応じた超音波量の変化を、受信波の最大値又は該受信波を移動平均により平準化した移動平均値で監視し、これらの値が予め設定しておいた閾値ｄより小となる場合に紙継部１と判定しているので、片面段ボール紙ＳＣに形成された空気層と誤認することなく、精度良く紙継部１を検知することができる。
【００８１】
さらに、２組の超音波センサ６４及び６５で夫々片面段ボール紙ＳＣ及び表ライナ紙ＦＬの紙継部１を検知した時に、その検知信号をコントローラ６６に入力し、計測車（ＰＬＧ）２８又は段山検知センサ６２又は６３を用いて、紙継部１を含む切断シートＳが不良除去装置２６に到達する時間をコントローラ６６で演算するようにしているので、紙継部１を含む不良シートＳの除去を確実に行なうことができる。
（実施形態２）
【００８２】
次に、本発明の第２実施形態を図６〜図８に基づいて説明する。図６及び図７において、片面段ボール紙ＳＣの搬送路を挟んで、超音波センサ７０を構成する超音波発信器７１と超音波受信器７２とが互いに対峙するように配置されている。裏ライナ紙ＢＬは、紙継部１で新旧段ボール原紙５０ａ及び５０ｂが両面テープ２で接着されて構成されている。片面段ボール紙ＳＣは矢印ｃ方向に走行する。
【００８３】
超音波発信器７１で片面段ボール紙ＳＣに向けて超音波を発信する。この場合、超音波発信器７１の照射範囲及び受信器７２の受信部面積を段山ｔのピッチｐより大きくし、段山ｔの影響を極力受けないようにする。このとき、段山ｔの影響を受ける場合は、超音波センサの応答速度を早くして、例えば、１０ｍｓ以下、好ましくは１ｍｓ以下とし、段山の形状に応じた超音波量の変化を、移動平均により平準化し、段山ｔの影響を排除してもよい。
【００８４】
本実施形態では、紙継部１において、両面テープ２は紙継部１の全域に貼られているのではなく、紙搬送方向ｃの前方半分の領域７３にのみ貼られている。そして、紙継部１の紙搬送方向ｃの後方半分は両面テープ２がなく、非接着領域７４を形成している。非接着領域７４には空気層ｇ２が形成されている。図７に示すように、接着領域７３及び非接着領域７４は、ともに片面段ボール紙ＳＣの紙幅方向全域に形成されている。非接着領域７４の紙搬送方向長さは、段山ｔのピッチｐの２倍以上としている。
【００８５】
超音波発信器７１及び超音受信器７２は、紙幅方向に沿って複数組、例えば３〜５個（図７では３個）、紙幅に応じて設置される。なお、本実施形態において、紙継部１の構成及び超音波センサ７０の構成以外の製造ラインの構成は、前記第１実施形態と同一である。
【００８６】
図８は、段ボール原紙の坪量（単位面積あたりの質量）と超音波透過量（受信量）との関係を示すグラフである。超音波は２枚の重なり合った紙の間に空気層が存在すると、１枚目を超音波が透過したときに出側で超音波が散乱されて減衰し、２枚目の紙を超音波が透過した後には、極めて微弱となる。一方、中芯紙の段山ｔには裏ライナ紙ＢＬとの接合点があるため、超音波発信器７１の照射範囲及び超音波受信器７２の受信部の面積が段山ｔのピッチｐより大きい場合、超音波は接合点を通って受信部に到達するため、段山ｔに形成された空気層ｇの影響は軽微なものとなる。
【００８７】
また、図８に示すように、２枚の紙が重なっている場合、両面テープなどで接着され、密着している場合と２枚の紙が非接着で空気層を形成している場合とでは、超音波の透過量は坪量増加による超音波透過量の減少よりも、空気層の存在による超音波透過量の減少のほうが大きい。
【００８８】
従って、非接着領域７４での超音波透過量を検知することにより、容易に紙継部１を検知することができる。この場合、前記第１実施形態と同様に、予め閾値ｄを設定し、超音波透過量が閾値ｄより小となった場合に、紙継部１と判定する。
【００８９】
本実施形態では、超音波発信器７１の照射範囲及び受信器７２の受信部面積を段山ｔのピッチｐより大きくしているので、片面段ボール紙ＳＣの段山ｔに形成された空気層ｇ１の影響を少なくし、かつ非接着領域７４の紙搬送方向長さを段山ｔの２倍以上としているので、非接着領域７４を段山ｔに形成された空気層ｇ２と誤認するおそれはない。
【００９０】
なお、片面段ボール紙ＳＣにおいては、裏ライナ紙ＢＬから中芯紙ＣＣが紙幅方向の一部で分離する場合がある。この場合、空気層ｇ１が段山ｔのピッチｐ以上の非接着領域を形成し、誤検知の原因となることがある。
【００９１】
しかし、本実施形態では、非接着領域７４を紙幅方向全域に形成し、かつ紙搬送方向に複数の超音波センサ７０ａ〜ｃを配置し、すべての超音波センサ７０ａ〜ｃが非接着領域７４を検知したとき、紙継部１と判定して紙継部検知信号をコントローラ６６に出力するようにしているので、紙継部１を誤検知するおそれはない。
【００９２】
前述のように、片段ボール紙ＳＣにおいて、まれにライナ紙から中芯紙が紙幅方向の一部で剥離する場合がある。この場合の誤検知を防ぐ別な手段として、段山検知センサ６２又は６３で検知した段山数や、パルス発生器４９又は計測車（ＰＬＧ）２８でカウントしたパルス数で算出される紙継部１の超音波センサ設置位置までの到達推定時間をもとに、該到達推定時間付近のみ超音波センサ７０α〜ｃの出力信号を処理するようにしても良い。
（実施形態３）
【００９３】
図９は前記第２実施形態の変形例であり、紙継部１で紙幅方向中央部にのみ非接着領域７４を形成し、それ以外の領域を両面テープ２を用いて接着した接着領域７３としている。その他の構成は前記第２実施形態と同一である。本実施形態では、非接着領域７４に超音波を照射する超音波センサ７０ｂと、非接着領域７４の両側に形成された接着領域７３に超音波を照射する超音波センサ７０ａ及び７０ｃが配置されている。
【００９４】
そして、紙継部１が超音波センサ設置位置に接近してきた時、超音波センサ７０ｂのみが非接着領域７４を検知し、同時に他の超音波センサ７０ａ及び７０ｃが接着領域７３を検知したときのみ、紙継部検知の出力信号をコントローラ６６に出力するようにしている。そのため、紙継部１の非接着領域７４と段山ｔに形成された空気層ｇとを誤検知するおそれがない。
（実施形態４）
【００９５】
次に、本発明の第４実施形態を図１０に基づいて説明する。図１０は、紙継部１の紙搬送方向前半に両面テープ２を用いて接着した接着領域７３を形成し、後半に非接着領域７４を形成した態様を示す。接着領域７３及び非接着領域７４は、共に紙幅方向全域に形成されている。そして、複数の超音波センサ７０ａ〜ｃ（図示では３個）が紙幅方向に配置されている。
【００９６】
図１０（ｃ）は片面段ボール紙ＳＣの紙搬送方向の超音波透過量を示す線図である。図中、ｈ１は紙継部１の質量増加による超音波透過量の変動量を示し、ｈ２は段山ｔによる超音波透過量の変動量を示し、ｈ３は非接着領域７４に形成された空気層ｇ２を透過する場合の超音波透過量を示す。
図５（ｃ）に示すように、非接着領域７４の超音波透過量ｈ３が閾値ｄを下回った場合に、紙継部１を判別することができる。
【００９７】
本実施形態によれば、非接着領域７４が超音波センサ設置位置を通過し、３個の超音波センサ７０ａ〜ｃが同時に非接着領域７４を検知した時、即ち、超音波透過量ｈ３が閾値ｄを下回った時のみに紙継部１の検知信号を発信するようにしているので、誤検知のおそれをなくすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、段ボールシートの製造ラインにおいて、超音波を用いて低コストで段ボール原紙の紙継部の検知精度を向上できるため、簡単な構成で不良品となる紙継部を含む段ボールシートを製造ラインから確実に除外することができる。また、精度の良い紙継部の検知を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る段ボールシートの製造ライン全体を示す系統図である。
【図２】前記第１実施形態に係る紙継装置を示す正面視説明図である。
【図３】前記第１実施形態に係る紙継装置の一部拡大斜視図である。
【図４】前記第１実施形態に係る超音波センサ設置部の正面図である。
【図５】（ａ）は前記第１実施形態に係る超音波センサ設置部の斜視図、（ｂ）は超音波センサで受信した受信波の処理工程図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る超音波センサ設置部の正面図である。
【図７】前記第２実施形態に係る超音波センサ設置部の斜視図である。
【図８】前記第２実施形態に係り、段ボール原紙の坪量と超音波透過量との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第３実施形態に係る超音波センサ設置部の斜視図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係り、（ａ）は超音波センサ設置部の斜視図、（ｂ）は超音波センサ設置部の正面図、（ｃ）は段ボール原紙の超音波透過量を示すグラフである。
【図１１】従来の紙継装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１                紙継部
１１、１４、２１  紙継装置
１３              シングルフェーサ
１６              ブリッジ取り上げコンベア
１７              ブリッジ部
２０              ダブルフェーサ
２６              不良除去装置
２８              計測車（ＰＬＧ）
３９              紙継ヘッド
４０ａ、４０ｂ    圧着バー（圧着部）
４１ａ、４１ｂ    ナイフ（切断刃）
４９              パルス発生器
５０ａ            旧段ボール原紙（第１の段ボール原紙）
５０ｂ            新段ボール原紙（第２の段ボール原紙）
５１ａ、５１ｂ    圧着部
６１、６４、６５、７０  超音波センサ
６１ａ、７１            超音波発信器
６１ｂ、７２            超音波受信器
６２、６３        段山検知センサ
６６              コントローラ
６７              最大値又は移動平均値算出手段
６８              紙継部判定手段
７３              接着領域
７４              非接着領域
ＢＬ              裏ライナ紙
ＣＣ              中芯原紙
ＤＣ              段ボール紙
ＦＬ              表ライナ紙
Ｓ                切断シート
ＳＣ              片面段ボール紙
ｇ１              片面段ボール紙ＳＣに形成された空気層
ｇ２              非接着領域７４に形成された空気層
ｐ                段山ピッチ
ｔ                段山
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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