特表 2024-507374 超音波により段ボール紙を形成するためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-19

(54)【発明の名称】超音波により段ボール紙を形成するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B31F 1/24 20060101AFI20240209BHJP

【ＦＩ】

B31F1/24 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023551142

(86)(22)【出願日】2021-09-15

(85)【翻訳文提出日】2023-10-17

(86)【国際出願番号】 US2021050414

(87)【国際公開番号】W WO2022182391

(87)【国際公開日】2022-09-01

(31)【優先権主張番号】63/152,639

(32)【優先日】2021-02-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/474,933

(32)【優先日】2021-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511117392

【氏名又は名称】パックサイズ，エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑 統照

(72)【発明者】

【氏名】キースナー，ハンコ

【テーマコード（参考）】

3E078

【Ｆターム（参考）】

3E078BB03

3E078CC11

3E078CC41

(57)【要約】

段ボール紙を形成するためのシステムおよび方法が開示される。このシステムは、フルート層と外側ライナとを有する片面ボール紙を形成するように構成された片面ユニットを含む。システムはまた、一定の長さの片面ボール紙を格納または保持するように構成された片面バッファを含む。このシステムは、一重壁ボール紙を形成するために、第２の外側ライナを片面ボール紙に取り付けるように構成された接着ステーションを有する。このシステムはまた、一重壁ボール紙に超音波振動を加えるように構成された超音波ユニットを有する。超音波振動は、一重壁ボール紙から水分を除去し、フルート層と外側ライナとを取り付けるために使用される粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／またはフルート層と外側ライナとの繊維を互いに織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させるように構成されている。
【選択図】図２Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

段ボール紙を形成するためのシステムであって、前記システムは、
フルート層と外側ライナとを有する片面ボール紙を形成するように構成された片面ユニットと、
一定の長さの前記片面ボール紙を格納または保持するように構成された片面バッファと、
一重壁ボール紙を形成するために第２の外側ライナを前記片面ボール紙に取り付けるように構成された接着ステーションと、
前記片面ボール紙または前記一重壁ボール紙の少なくとも一方に超音波振動を加えるように構成された超音波ユニットであって、前記超音波振動は、前記片面ボール紙または前記一重壁ボール紙から水分を除去し、前記フルート層および前記外側ライナのうちの１つもしくは複数を取り付けるのに使用される粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／または前記フルート層と前記外側ライナのうちの１つもしくは複数との繊維を互いに織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させるように構成されている、超音波ユニットと
を備える、システム。

【請求項2】

前記片面ユニットが、シート材を前記フルート層に折り畳むように構成された、一組のフルート加工ローラを備え、前記フルート加工ローラは、前記フルート層が交互する山部および谷部を有するように前記シート材を折り畳むように構成された、噛合する山部および谷部を備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記片面ユニットが、圧力ローラをさらに備え、前記圧力ローラと、前記フルート加工ローラのうちの少なくとも１つとが、前記片面ボール紙を形成するために、前記フルート層と前記外側ライナ層とを合わせてプレスするように構成されている、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記片面ユニットが、前記片面ボール紙の前記フルート層または前記外側ライナのうちの少なくとも一方に粘着剤を塗布するように構成された粘着剤アプリケータを備え、前記粘着剤は、前記フルート層と前記外側ライナ層とを互いに取り付けるように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記片面バッファが、前記片面ボール紙がそのまわりに延在することができる、１つまたは複数のプーリーを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記１つまたは複数のプーリーのうちの少なくとも１つが、可動キャリッジに装着されている、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記可動キャリッジの移動は、前記片面バッファ内のトラックの長さを増減するように構成されており、前記トラックの前記長さは、前記システム内に格納または保持され得る前記片面ボール紙の長さに関連する、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記接着ステーションは、前記片面ボール紙または前記第２の外側ライナに接着剤を塗布するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記接着ステーションは、前記一重壁ボール紙を形成するために、前記片面ボール紙と前記第２の外側ライナとを、それらの間の接着剤と合わせてプレスするように構成されている、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記超音波ユニットは、前記接着ステーションの下流に配置されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記一重壁ボール紙をその長さまたは幅に沿って切断するように構成された切断ユニット、
前記一重壁ボール紙に折り目を形成するように構成された折り目付けユニットであって、前記折り目が、前記一重壁ボール紙の幅の少なくとも一部に沿って延びているとともに、前記一重壁ボール紙の前記長さに沿って等間隔で間隔が空けられている、折り目付けユニット、または
前記一重壁ボール紙をスタックもしくベイルとして折り畳むように構成された折畳みユニット
のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

段ボール紙を形成するための装置であって、前記システムは、
フルート層と外側ライナとを有する片面ボール紙を形成するように構成された片面ユニットと、
前記片面ボール紙および別のシート材を受け取るように構成された接着ステーションであって、前記接着ステーションは、
一重壁ボール紙を形成するために、前記別のシート材を前記片面ボール紙に選択的に取り付け、
前記別のシート材を前記片面ボール紙に取り付けることなく、そこを通過して前記片面ボール紙を選択的に前進させる
ようにさらに構成された、接着ステーションと、
前記片面ボール紙または前記一重壁ボール紙に超音波振動を加えるように構成された超音波ユニットであって、前記超音波振動は、前記片面ボール紙または前記一重壁ボール紙から水分を除去し、それらの層を取り付けるのに使用される粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／または前記片面ボール紙または前記一重壁ボール紙の繊維を織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させるように構成されている、超音波ユニットと
を備える、装置。

【請求項13】

一定の長さの前記片面ボール紙を格納または保持するように構成された片面バッファをさらに備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記片面バッファが、異なる長さの前記片面ボール紙を保持するように、選択的に調節可能である、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記片面ユニットが、前記フルート層と前記外側ライナとの取付けを容易にするために、前記フルート層または前記外側ライナに粘着剤を塗布するように構成されている、請求項１２に記載の装置。

【請求項16】

段ボール紙を形成する方法であって、前記方法は、
第１のシート材からフルート層を形成するステップと、
片面ボール紙を形成するために前記フルート層を外側ライナに取り付けるステップであって、前記フルート層または前記外側ライナの少なくとも一方に粘着剤を塗布すること、および前記フルート層と前記外側ライナとを合わせてプレスすることを含む、前記フルート層を外側ライナに取り付けるステップと、
一重壁ボール紙を形成するために、第２の外側ライナを前記片面ボール紙に取り付けるステップであって、前記片面ボール紙または前記第２のライナの少なくとも一方に粘着剤を塗布すること、および前記片面ボール紙と前記第２の外側ライナとを合わせてプレスすることを含む、第２の外側ライナを前記片面ボール紙に取り付けるステップと、
前記第１の一重壁ボール紙に超音波振動を加えて、前記第１の一重壁ボール紙から水分を放出させるステップと
を含む、方法。

【請求項17】

前記第２のライナを前記片面ボール紙に取り付ける前に、一定の長さの前記片面ボール紙を片面バッファに保持するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記片面バッファに保持される前記片面ボール紙の前記長さを調節するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記一重壁ボール紙に折り目を形成するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記折り目において前記一重壁ボール紙を折り畳むステップと、前記一重壁ボール紙をスタックとして積層するステップとをさらに含む、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０２１年２月２３日に出願された、Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｂｏａｒｄｓ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄという名称の米国特許出願シリアル番号第６３／１５２，６３９号の優先権および利益を主張する、２０２１年９月１４日に出願された、Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｂｏａｒｄｓ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄという名称の米国特許出願第１７／４７４，９３３号の優先権を主張するものである。前述の米国特許出願のそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

１．技術分野
[0002]本開示の例示的な実施形態は、段ボール紙（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｂｏａｒｄ）を形成するためのシステム、方法、および装置に関する。より具体的には、例示的な実施形態は、超音波を使用して段ボール紙を形成するためのシステム、方法、および装置に関する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

[0003]本開示の例示的な実施形態は、段ボール紙を形成するためのシステム、方法、および装置に関する。より具体的には、例示的な実施形態は、超音波を使用して段ボール紙を形成するためのシステム、方法、および装置に関する。

【0004】

[0004]例えば、一実施形態は、段ボール紙を形成するためのシステムを対象とする。このシステムは、フルート層（ｆｌｕｔｅｄ ｌａｙｅｒ）と外側ライナとを有する片面ボール紙（ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｅ ｂｏａｒｄ）を形成するように構成された片面ユニット（ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｅ ｕｎｉｔ）を含む。システムはまた、一定の長さの片面ボール紙を格納または保持するように構成された片面バッファ（ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｅ ｂｕｆｆｅｒ）も含む。接着ステーション（ｇｌｕｅ ｓｔａｔｉｏｎ）は、一重壁ボール紙（ｓｉｎｇｌｅ ｗａｌｌ ｂｏａｒｄ）を形成するために、第２の外側ライナ（ｏｕｔｅｒ ｌｉｎｅｒ）を片面ボール紙に取り付けるように構成されている。超音波ユニットは、一重壁ボール紙に超音波振動を加えるように構成されている。超音波振動は、一重壁ボール紙から水分を除去し、フルート層および外側ライナを取り付けるために使用される粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／またはフルート層と外側ライナの紙繊維を互いに織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させて接合を実現するように構成されている。

【0005】

[0005]別の実施形態によれば、段ボール紙を形成するためのシステムは、フルート層と外側ライナとを有する片面ボール紙を形成するように構成された片面ユニットを含む。接着ステーションは、片面ボール紙と別のシート材とを受け取るように構成されている。接着ステーションはまた、一重壁ボール紙を形成するために別のシート材を片面ボール紙に選択的に取り付けるとともに、別のシート材を片面ボール紙に取り付けずに、接着ステーションを通過して、片面ボール紙を選択的に前進させるように構成されている。超音波ユニットは、片面ボール紙または一重壁ボール紙に超音波振動を加えるように構成されている。超音波振動は、片面ボール紙または一重壁ボール紙から水分を除去し、その層を取り付けるために使用される粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／または紙繊維を互いに織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させて接合を実現するように構成されている。

【0006】

[0006]さらに別の実施形態においては、段ボール紙を形成する方法は、第１のシート材からフルート層を形成するステップを含む。この方法はまた、一重壁ボール紙を形成するために、フルート層を外側ライナに取り付けるステップを含む。フルート層を外側ライナに取り付けるステップは、フルート層または外側ライナの少なくとも一方に液体を塗布することと、フルート層と外側ライナを合わせてプレスすることを含む。この方法はまた、一重壁ボール紙を形成するために、第２の外側ライナを片面ボール紙に取り付けるステップを含む。第２の外側ライナを片面ボール紙に取り付けるステップは、片面ボール紙または第２のライナの少なくとも一方に接着剤を塗布すること、および片面ボール紙と第２の外側ライナとを合わせてプレスすることを含む。この方法はまた、第１の片面ボール紙に超音波振動を加えて、第１の片面ボール紙から水分を除去するステップを含む。

【0007】

[0007]本開示のこれら、およびその他の目的と特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるか、または以下に記載される開示を実行することによって習得されるであろう。

【0008】

[0008]本発明の上記の、およびその他の利点および特徴をさらに明確にするために、本発明のより具体的な説明が、添付の図面に図示されるその特定の実施形態を参照することによって与えられる。これらの図面は、本発明の図解用の実施形態のみを描写しており、したがって、その範囲の限定とみなされるべきではないことが理解されよう。以下に添付の図面を使用して、さらなる具体性および詳細さをもって、本発明を記述して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】[0009]片面段ボール紙を示す図である。

【図1B】[0010]一重壁段ボール紙を示す図である。

【図2A】[0011]段ボール紙を形成するための例示的なシステムを示す図である。

【図2B】段ボール紙を形成するための例示的なシステムを示す図である。

【図3】[0012]片面段ボール紙を形成するために、図２Ａおよび図２Ｂのシステムの部分として使用することのできる例示的な片面ユニットを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

[0013]本開示は特定の構成を参照して実施形態の詳細を説明するが、この説明は例示であり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、図示の構成にさまざまな変更を加えることができる。理解を向上させるために、同様の構成要素は、さまざまな添付図全体にわたって、同様の参照番号で指定されている。

【0011】

[0014]輸送および包装業界では、箱を作成する段ボール紙、および箱の中に梱包されたアイテムをさらに保護するために箱の中に配置される保護インサートを含む、その他の梱包材が頻繁に使用される。図１Ａと図１Ｂに示すように、さまざまなタイプの段ボール紙がある。最も基本的なタイプの段ボール紙は、片面ボール紙と呼ばれる。図１Ａに示すように、片面ボール紙１００は、コルゲート層またはフルート層１０２と、取り付けられたライナ層１０４との２つの層を有する。片面ボール紙は、他のタイプの段ボール紙ほど耐久性がない。その結果、片面ボール紙は、箱の中に梱包されたアイテムに高度なクッション性または保護を与えるために、箱の内側で使用されることが多い。

【0012】

[0015]図１Ｂは、より一般的なタイプの段ボール紙を示しており、これは一重壁ボール紙１０６と呼ばれる。一重壁ボール紙１０６は、一重壁ボール紙１０６がライナ層１０４の反対側の第２のライナ層も含む点を除いて、片面ボール紙１００と同様である。したがって、一重壁ボール紙１０６は、外側ライナ１０４、１０８と、外側ライナ１０４、１０８の間に取り付けられた中央のコルゲート層またはフルート層１０２とを含む。一重壁ボール紙は、片面ボール紙よりもはるかに優れた強度と剛性を与える。その結果、輸送ボックスを形成するために、一重壁ボール紙が一般的に使用される。一重壁ボール紙と類似して、追加のフルート層とライナ層とを含む（対向する外側ライナ層と、その間に交互するフルート層とライナ層を有する）、二重壁ボール紙と三重壁ボール紙もある。

【0013】

[0016]図２Ａおよび図２Ｂは、図１Ａからの片面ボール紙１００および／または図１Ｂからの一重壁ボール紙１０６などの段ボール紙を形成するために採用することのできる、システム１３０の一例示実施形態を示す。図２Ａおよび図２Ｂに見られるように、システム１３０は、（ロールで示されている）第１、第２、および第３のシート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃのストリームまたはソースを含む。図示の実施形態によれば、システム１３０はまた、片面ユニット１４０、片面バッファ１５０、接着ステーション１６０、超音波デバイス１７０、切断ユニット１８０、折り目付けユニット（ｃｒｅａｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１９０、および折畳みユニット２００を含む。

【0014】

[0017]全体的に、シート材１３２ａ、１３２ｂは、片面ユニット１４０に送給される。片面ユニット１４０は、概ね平坦なシート材１３２ｂをフルート層１０２に変換し、フルート層１０２とシート材１３２ｂ／外側ライナ１０４とを互いに取り付けて、片面ボール紙１００（図２Ｂに示す）を形成するように構成されている。形成された後、片面ボール紙１００は、片面バッファ１５０を通過してもよい。片面バッファ１５０は、可変量の片面ボール紙１００を保持または格納するように構成されてもよい。その後、片面ボール紙１００およびシート材１３２ｃ／外側ライナ１０８は、接着ステーション１６０を通過して、そこで互いに接着されて、一重壁ボール紙１０６を形成してもよい。次に、新たに形成された一重壁ボール紙１０６は、超音波デバイス１７０を通過してもよく、超音波デバイス１７０は、シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃのうちの１つまたは複数、および／またはそれに塗布された液体もしくは接着剤を乾燥するように構成されてもよい。次いで、一重壁ボール紙１０６は、切断ユニット１８０を用いて所望の長さおよび／または幅に切断してもよい。折り目付けユニット１９０を用いて、一重壁ボール紙１０６に折り目を形成してもよい。折畳みユニット２００は、一重壁ボール紙１０６が、扇形ベイル（ｆａｎｆｏｌｄ ｂａｌｅ）またはｚ形ベイル（ｚ－ｆｏｌｄ ｂａｌｅ）に積み重ねられるように、一重壁ボール紙１０６を新たに形成された折り目で折り畳むために使用してもよい。

【0015】

[0018]図２Ａおよび図２Ｂに引き続き注意を払いながら、システム１３０に関するさらなる詳細について考察する。なお、片面ユニット１４０を出た後、新たに形成された片面ボール紙１００は、片面バッファ１５０を通過してもよい。片面バッファ１５０は、可変量の片面ボール紙１００がシステム１３０内に格納または保持されることを可能にするように構成されてもよい。片面バッファ１５０に保持された片面ボール紙１００は、以下でさらに詳細に論じるように、後に一重壁ボール紙１０６を形成するために使用することができる。

【0016】

[0019]片面バッファ１５０は、そのまわりに片面ボール紙１００が延在することができる、１つまたは複数のプーリー１５２を含んでもよい。１つまたは複数のプーリー１５２は、１つまたは複数のキャリッジ１５４に装着されてもよい。図２Ｂに示されるように、片面ボール紙１００は、片面ボール紙１００がプーリー１５２と係合する前に、それ自体の上に前後して折り畳まれるように、片面バッファ１５０に送給されてもよい。折り畳まれた片面ボール紙１００は、片面ボール紙のバッファを構成してもよい。折り畳まれた構成で片面ボール紙１００を格納することにより、片面ユニット１４０が片面ボール紙１４０を生成し得る速度よりも高い速度で、片面ボール紙１００が、片面バッファ１５０から出ることが可能になる。したがって、片面バッファ１５０は、片面ユニット１４０が片面ボール紙１００を生成する速度が、システム１３０が一重壁ボール紙１０６を製作することができる全体的な速度にそれほど影響を及ぼさないように、システム１３０が十分な片面ボール紙１００をその内部に格納することを可能にする。

【0017】

[0020]いくつかの実施形態では、片面ボール紙のバッファを作成するために、片面ボール紙１００がそれ自体の上で前後に折り畳まれるのではなく、またはそのことに加えて、片面バッファトラックの長さを増減するために、キャリッジ（複数可）１５４が移動してもよい。例えば、可動キャリッジ１５４の１つが第１の位置に移動されるとき、片面バッファトラックの長さは最小であり得る。対照的に、可動キャリッジ１５４の１つが（図２Ｂに示されるような）第２の位置に移動される場合、片面バッファトラックの長さは最大であり得る。可動キャリッジ（複数可）１５４の位置は、片面バッファ１５０に格納または保持される片面ボール紙１００の量を決定することができる。可動キャリッジ１５４が片面バッファトラックの長さを増大させるように移動するにつれて、片面バッファ１５０内に格納または保持することができる片面ボール紙の量が増加する。

【0018】

[0021]片面ボール紙１００が（例えば、プーリー１５２を回転させることによって）片面バッファ１５０から出て接着ステーション１６０内に進んだとき、キャリッジ１５４のうちの少なくとも１つは、片面バッファトラックの長さを減少させるために、第１の位置に向かって移動してもよい。キャリッジ１５４のこのような移動は、片面ユニット１４０が片面ボール紙１４０を生成することのできる速度よりも高い速度において、片面ボール紙１００が片面バッファ１５０から出ることを可能にする。したがって、片面バッファ１５０は、片面ユニット１４０が片面ボール紙１００を生成する速度が、システム１３０が一重壁ボール紙１０６を製作することができる全体的な速度にそれほど影響を及ぼさないように、システム１３０がその内部に十分な片面ボール紙１００を格納することを可能にする。

【0019】

[0022]なお、片面バッファ１５０を出た後、片面ボール紙１００は接着ステーション１６０を通過する。いくつかの実施形態では、片面ボール紙１００は、接着剤を塗布されることなく、またはシート材１３２ｃに取り付けられることなく、単に接着ステーション１６０を通過してもよい。これは、（例えば、一重壁ボール紙ではなく）片面ボール紙１００のみが望まれる場合に当てはまる。

【0020】

[0023]一方、一重壁ボール紙１０６が所望される場合、接着ステーション１６０は、片面ボール紙１００をシート材１３２ｃ／外側ライナ１０８に接着して取り付けてもよい。詳細には、片面ボール紙１００とシート材１３２ｃ／外側ライナ１０８の両方が、接着ステーション１６０を通過してもよい。接着ステーションでは、接着剤が、片面ボール紙１００および／またはシート材１３２ｃ／外側ライナ１０８に塗布されてもよい。例えば、接着剤は、以下に説明するように、片面ユニット１４０で使用されるのと同様の方法で塗布されてもよい。あるいは、接着剤は、片面ボール紙１００および／またはシート材１３２ｃ／外側ライナ１０８に噴霧、圧延、または別の方法で塗布されてもよい。いずれにしても、接着剤が塗布されると、片面ボール紙１００とシート材１３２ｃ／外側ライナ１０８とを合わせてプレスして、一重壁ボール紙１０６を形成することができる。

【0021】

[0024]他の実施形態では、二重フルート層を有する一重壁ボール紙が所望される場合、シート材１３２ｃ／外側ライナ１０８を、片面ボール紙に置き換えてもよい。片面ボール紙１００と同様に、片面ボール紙には、フルート層および外側ライナを含めることができる。片面ボール紙１００と他方の片面ボール紙とは、それらのフルート層が互いに対面していてもよい。２つの片面ボール紙が接着ステーションを通過するとき、接着剤が一方または両方のフルート層に塗布され、これらのフルート層は、互いに入れ子にされ（ｎｅｓｔｅｄ）または噛合（ｍａｔｅｄ）しれてもよい。接着剤が塗布されると、２つの片面ボール紙は、合わせてプレスされて、一重壁、二重フルートボール紙（ｓｉｎｇｌｅ ｗａｌｌ， ｄｕａｌ ｆｌｕｔｅｄ ｂｏａｒｄ）を形成することができる。一重壁、二重フルートボール紙およびその形成に関するさらなる詳細が、２０２１年９月１４日出願の「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｄｕａｌ Ｆｌｕｔｅｄ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｂｏａｒｄ」という名称の米国特許出願第１７／４７４，８６９号に開示されており、その全内容が参照により本明細書に組み入れられる。

【0022】

[0025]接着ステーション１６０を出た後、片面ボール紙１００、一重壁ボール紙１０６、または一重壁、二重フルートボール紙は（所望に応じて）超音波デバイス１７０を通過する。超音波デバイス１７０は、１つまたは複数の機能のために使用してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、超音波デバイス１７０は、シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃまたは粘着剤からの水分を乾燥させるか、または除去するために使用されてもよい。例えば、超音波デバイス１７０は、シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃまたはそれに適用される粘着剤に水分を放出させる、超音波振動（および任意選択で圧力）を発生させ、それによってシート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃまたは粘着剤の乾燥を容易にしてもよい。いくつかの実施形態では、超音波振動は、紙繊維を互いに織り合わせ、絡み合わせ、またはその他の方法で凝着させて、層を互いに接合させることができる。

【0023】

[0026]他の実施形態では、超音波デバイス１７０は、シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの相互の接合を容易にできる。例えば、（片面ボール紙１００および／または一重壁ボール紙１０６の形態の）シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃが超音波デバイス１７０を通過するとき、超音波デバイス１７０は、以前にそれに塗布された接着剤を活性化することができる。いくつかの実施形態では、接着剤を活性化することは、接着剤を加熱することを含み得る。超音波デバイス１７０は、接着剤が別の表面と接合することを可能にするのに十分なほど接着剤を加熱する、超音波振動（および任意選択で圧力）を生成し得る。接着剤が活性化された状態で、超音波デバイス１７０は、シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを合わせて（活性化された接着剤を間に挟んで）プレスしてもよく、活性化された接着剤はシート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを互いに接合することができる。

【0024】

[0027]さらに他の実施形態では、超音波デバイス１７０は、シート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに塗布された接着剤を硬化させ、それによってシート材１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６として、互いに確実に接合するように構成されてもよい。

【0025】

[0028]実施形態は、接着剤を活性化するために使用される第１の超音波デバイス１７０と、シート材および／または接着剤を乾燥または硬化させるために使用される第２の超音波デバイス１７０とを含み得ることが理解されるであろう。

【0026】

[0029]超音波デバイス１７０を通過した後、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６は、切断ユニット１８０で所望の長さまたは幅に切断してもよい。例えば、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６は、所望の幅（例えば、１２１．９２ｃｍ（４８インチ）、６０．９６ｃｍ（２４インチ）など）を有するように、その長さに沿って切断してもよい。同様に、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６を個々の長さに分割するように、その幅に沿って切断してもよい。

【0027】

[0030]折り目付けユニット１９０は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６の幅に沿って折り目を形成してもよい。例えば、折り目付けユニット１９０は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６が折り目に沿って容易に折り畳まれるように、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６の一部を加圧してもよい。折り目付けユニット１９０によって形成される折り目は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６の対向する縁の間で全体的または部分的に延在してもよい。折り目は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６の長さに沿って一定の間隔（例えば、６０．９６ｃｍ（２４インチ）、９１．４４ｃｍ（３６インチ）、１２１．９２ｃｍ（４８インチ）など）で形成されてもよい。いくつかの実施形態では、折り目は交互様式で形成されてもよい。例えば、第１の折り目は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６の第１の面に形成され、第２の折り目は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６の第２の面に形成されるなどである。このような交互様式で折り目を形成することは、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６のその後の折り畳みを容易にすることができる。

【0028】

[0031]片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６に折り目が形成された後、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６は、折畳みユニット２００によって折り畳んでもよい。折畳みユニット２００は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６がそれ自体の上に前後して折り畳まれるように、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６を先に形成された折り目において折り畳んでもよい。すなわち、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６は、片面ボール紙１００または一重壁ボール紙１０６が、扇形またはｚ形の段ボール紙のスタックまたはベイルを形成するように、折り目に沿って折り畳んでもよい。

【0029】

[0032]次に、片面ユニット１４０の実施形態のより詳細な例を示す、図３に注目する。図３に図示されているように、シート材１３２ａ、１３２ｂは、片面ユニット１４０中に送給される。シート材１３２ｂは、シート材１３２ｂを図示のフルート構成に折り畳むために、フルート加工ローラ（ｆｌｕｔｉｎｇ ｒｏｌｌｅｒ）１４２ａ、１４２ｂを部分的にまわって／通って送給される。より具体的には、フルート加工ローラ１４２ａ、１４２ｂは、その外面に形成された、交互して噛合するまたは入れ子にされる山部および谷部を含む。フルート加工ローラ１４２ａ、１４２ｂが回転すると、シート材１３２ｂが噛合するまたは入れ子にされる山部と谷部の間で加圧され、それによってシート材１３２ｂがフルート構成に折り畳まれる。

【0030】

[0033]シート材１３２ｂがフルート加工ローラ１４２ｂのまわりに回転するときに、湿潤物質もしくは液体物質、または粘着剤（例えば、接着剤、水、液体デンプン等）（一般に粘着剤または接着剤と呼ばれる）がシート材１３２ｂに塗布される。図示の実施形態では、粘着剤ホイール（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｗｈｅｅｌ）１４４は、粘着剤リザーバ１４６を通って回転し、その中の粘着剤を取り上げる。粘着剤ホイール１４４が回転し続けると、その上に粘着剤を有する部分がフルート加工されたシート材１３２ｂの片側の山部に接触し、粘着剤をそこに転写する。粘着剤を塗布した状態で、フルート加工されたシート材１３２ｂは、シート材１３２ａと接触させられる。圧力ローラ１４８とフルート加工ローラ１４２ｂの山部は、フルート加工されたシート材１３２ｂの接着剤付けされた山部とシート材１３２ａとの間に圧力を加えて、シート材１３２ａ、１３２ｂを互いに接合するのを助ける。

【0031】

[0034]いくつかの実施形態では、粘着剤は、繊維間の接合、したがって、シート材１３２ａ、１３２ｂ間の接合を容易にするように、シート材１３２ａ、１３２ｂの繊維に影響を与える。例えば、粘着剤は、シート材１３２ａ、１３２ｂから外側の繊維層を軟化させ、または／または繊維を相互に弛緩させることができる。粘着剤が乾燥、凝固、または硬化するにつれて、互いに接触しているシート材１３２ａ、１３２ｂの繊維は、織り合わされ、絡み合わされ、またはその他の方法で凝着して、シート材１３２ａ、１３２ｂを互いに接合することができる。

【0032】

[0035]片面段ボール紙を形成するための図３に関連して図示され説明されるシステムおよびプロセスは、単なる例示に過ぎないことが理解されるであろう。片面段ボール紙を形成するための他のシステム、プロセス、および装置を、開示された実施形態に関連して使用してもよい。あくまでも一例として、粘着剤は、シート材１３２ｂの代わりに、またはそれに加えて、シート材１３２ａに塗布してもよい。さらに、粘着剤は、噴霧ノズルを用いて、粘着剤ホイールの代わりに、またはそれに加えて、シート材１３２ａおよび／または１３２ｂに塗布してもよい。

【0033】

[0036]一例示実施形態によれば、段ボール紙を形成するためのシステムは、フルート層と外側ライナとを有する一重壁ボール紙を形成するように構成された、片面ユニットと、一定の長さの片面ボール紙を格納または保持するように構成された、片面バッファと、一重壁ボール紙を形成するために、第２の外側ライナを上記片面ボール紙に取り付けるように構成された、接着ステーションと、片面ボール紙または一重壁ボール紙の少なくとも一方に超音波振動を加えるように構成された超音波ユニットであって、超音波振動が、片面ボール紙または一重壁ボール紙から水分を除去し、フルート層と外側ライナのうちの１つまたは複数とを取り付けるのに使用された粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／またはフルート層と外側ライナのうちの１つもしくは複数との繊維を互いに織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させるように構成されている、超音波ユニットとを含む。

【0034】

[0037]いくつかの実施形態では、片面ユニットは、シート材をフルート層に折り畳むように構成された一組のフルート加工ローラを備え、ここで、フルート加工ローラは、フルート層が交互する山部および谷部を有するようにシート材を折り畳むように構成された、噛合する山部および谷部を含む。

【0035】

[0038]いくつかの実施形態では、片面ユニットは、圧力ローラをさらに備え、圧力ローラとフルート加工ローラのうちの少なくとも１つとは、片面ボール紙を形成するために、フルート層と外側ライナ層とを合わせてプレスするように構成されている。

【0036】

[0039]いくつかの実施形態では、片面ユニットは、片面ボール紙のフルート層または上記外側ライナのうちの少なくとも一方に粘着剤を塗布するように構成された粘着剤アプリケータを備え、粘着剤は、フルート層と外側ライナ層とを互いに取り付けるように構成されている。

【0037】

[0040]いくつかの実施形態では、片面バッファは、片面ボール紙がそのまわりに延在することができる、１つまたは複数のプーリーを備える。

【0038】

[0041]いくつかの実施形態では、１つまたは複数のプーリーのうちの少なくとも１つは、可動キャリッジに装着されている。

【0039】

[0042]いくつかの実施形態では、可動キャリッジの移動は、片面バッファ内のトラックの長さを増減するように構成されており、このトラックの長さは、システム内に格納または保持され得る片面ボール紙の長さに関連する。

【0040】

[0043]いくつかの実施形態では、接着ステーションは、片面ボール紙または第２の外側ライナに接着剤を塗布するように構成されている。

【0041】

[0044]いくつかの実施形態では、接着ステーションは、一重壁ボール紙を形成するために、片面ボール紙と第２の外側ライナとを、それらの間の接着剤と合わせてプレスするように構成されている。

【0042】

[0045]いくつかの実施形態では、超音波ユニットは、接着ステーションの下流に配置されている。

【0043】

[0046]いくつかの実施形態では、システムは、一重壁ボール紙をその長さまたは幅に沿って切断するように構成された切断ユニット、一重壁ボール紙に折り目を形成するように構成された折り目付けユニットであって、折り目が一重壁ボール紙の幅の少なくとも一部に沿って延びているとともに、一重壁ボール紙の長さに沿って等間隔で間隔が空けられている、折り目付けユニット、または一重壁ボール紙をスタックもしくはベイルとして折り畳むように構成された折畳みユニットのうちの少なくとも１つをさらに備える。

【0044】

[0047]一実施形態によれば、段ボール紙を形成するための装置は、フルート層と外側ライナとを有する片面ボール紙を形成するように構成された、片面ユニットと、片面ボール紙および別のシート材を受け取るように構成された、接着ステーションであって、一重壁ボール紙を形成するために、別のシート材を片面ボール紙に選択的に取り付けるとともに、別のシート材を片面ボール紙に取り付けることなく、そこを通過して片面ボール紙を選択的に前進させるようにさらに構成された、接着ステーションと、片面ボール紙または一重壁ボール紙に超音波振動を加えるように構成された超音波ユニットであって、超音波振動は、片面ボール紙または一重壁ボール紙から水分を除去し、それらの層を取り付けるのに使用される粘着剤を活性化、加熱、および／もしくは乾燥させ、ならびに／または片面ボール紙もしくは一重壁ボール紙の繊維を織り合わせ、絡み合わせ、もしくはその他の方法で凝着させるように構成されている超音波ユニットとを含む。

【0045】

[0048]いくつかの実施形態では、装置は、一定の長さの片面ボール紙を格納または保持するように構成された片面バッファをさらに備える。

【0046】

[0049]いくつかの実施形態では、片面バッファは、異なる長さの片面ボール紙を保持するように選択的に調節可能である。

【0047】

[0050]いくつかの実施形態では、片面ユニットは、フルート層と外側ライナとの取付けを容易にするために、フルート層または外側ライナに粘着剤を塗布するように構成されている。

【0048】

[0051]段ボール紙を形成するための一方法によれば、この方法は、第１のシート材からフルート層を形成するステップと、片面ボール紙を形成するためにフルート層を外側ライナに取り付けるステップであって、フルート層または外側ライナの少なくとも一方に粘着剤を塗布すること、およびフルート層と外側ライナを合わせてプレスすることを含む、フルート層を外側ライナに取り付けるステップと、一重壁ボール紙を形成するために、第２の外側ライナを片面ボール紙に取り付けるステップであって、片面ボール紙または第２のライナの少なくとも一方に粘着剤を塗布すること、および片面ボール紙と第２の外側ライナを合わせてプレスすることを含む、第２の外側ライナを片面ボール紙に取り付けるステップと、第１の一重壁ボール紙に超音波振動を加えて、第１の一重壁ボール紙から水分を放出させるステップとを含む。

【0049】

[0052]いくつかの実施形態では、方法は、第２のライナを片面ボール紙に取り付ける前に、一定の長さの片面ボール紙を片面バッファに保持するステップを含む。

【0050】

[0053]いくつかの実施形態では、方法は、片面バッファに保持される片面ボール紙の長さを調節するステップをさらに含む。

【0051】

[0054]いくつかの実施形態では、方法は、一重壁ボール紙に折り目を形成するステップをさらに含む。

【0052】

[0055]いくつかの実施形態では、方法は、折り目において一重壁ボール紙を折り畳むステップと、一重壁ボール紙をスタックに積層するステップとをさらに含む。

【0053】

[0056]本発明は、その趣旨または本質的な特徴から逸脱することなくその他の特定の形態で具現化することができる。すなわち、記載された実施形態は、すべての点で例示としてのみであって、限定的ではないと考慮されるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。クレームの意味と等価性の範囲内にあるすべての変更は、本発明の範囲内に含まれるものとする。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【国際調査報告】