JP2000111531A - ピンホール測定方法およびピンホール測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧電源装置の設置を少なくしてその設置に
要するコスト及びスペースを低減でき、オンラインでシ
ートの幅方向、長さ方向のピンホール分布を特定可能な
ピンホール測定技術を提供する。 【解決手段】 高圧電源１から走行中のシートＳに対置
した電極３に高電圧を印加し、シートＳ中のピンホール
に起因するスパーク電流を高圧電源１−電極３間に接続
した発光手段５により検出すると共に光信号に変換し、
この光信号を受光手段６により受光すると共に電流信号
に変換し、この電流信号を検出することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はピンホール測定方法
およびピンホール測定装置に関し、詳しくは、走行する
シート状物のピンホールをオンラインで検出するピンホ
ール測定方法およびこれに用いるピンホール測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】紙、パルプ、フィルム等のシート状物
（以下、シートと略称する）は、品質上、ピンホールが
存在しないか、あるいは少ないことが要求される。そこ
で製造工程中、シート中に存在するピンホールを精度よ
く検出する技術が、品質管理上必要となる。これまでの
ピンホール検出技術としては、回転ロール上を走行する
シートに対置させた電極に高電圧を印加し、走行するシ
ート中のピンホールが電極ー回転ロール間の放電領域を
通過したときに生じるスパーク電流を測定して、このス
パーク電流を、一定以上の電流値のみをピンホールに起
因すると判定できる設定器で比較しつつ、ピンホールを
検出する技術が知られている。

【０００３】このようなピンホール測定に用いる装置と
しては、図３に示すように、回転ロール２上を走行する
シートＳの幅方向にわたって配置されている複数（１〜
ｎ個）の電極３と複数（１〜ｎ個）の高圧電源１とが、
夫々互いに高圧ケーブル４によって接続された構造にな
っている。そして、走行するシートＳに比べて空気の電
気抵抗は小さいため、シートにピンホールが存在する
と、局所的に電気抵抗が小さくなり、印加されている高
電圧に対して絶縁破壊が生じ、スパーク電流が流れる。
例えば、シートがＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）フイルムの場合、空気に比べて約６０倍の絶縁耐力
（絶縁破壊電圧）があるため、シートにピンホールが存
在すると高電圧下では瞬間的に絶縁耐力が約１／６０に
低下し、このピンホール部分に絶縁破壊が生じて急激な
スパーク電流が流れる。この電流を検出すれば、ピンホ
ールの存在を検知でき、電極をシート幅方向に配列する
ことにより、ピンホールの位置と数をオンラインで検出
することが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな従来のピンホール測定装置を用いた測定技術では、
シートＳの幅方向のピンホールの発生箇所を特定しよう
とすれば、図３に示すように、高圧電源と電極との組み
合わせがシートの幅方向にわたって多数必要となるた
め、大規模なシート製造工程のように、シートＳの幅が
数ｍにもなるプラント内のオンライン装置としては、設
置する電極の数とこれに接続される高圧電源が多数とな
り、その敷設コストは極めて高額となる。しかも、高圧
電源装置を複数敷設すると、装置の占める面積が大きく
なるに伴い、それらの占める空間スペースも大きくな
り、あわせて電気設備の安全上、不用意に立ち入ること
ができないように電源装置周辺を区画する範囲を広くと
る必要がある等、設備コストのみならず、設備安全上の
附帯設備に要するコスト、スペースも多大となる。尚、
高圧電源を１箇所とし、これと複数の電極を接続して各
接続ライン毎にスパーク電流を検出する方法も考えられ
るが、高圧下での電流測定は大掛かりな設備と多大の費
用がかかり、現実的ではない。

【０００５】これらの問題に加えて、走行するシートの
ライン速度が速くなるにつれ、ピンホール検出を安定的
に行おうとすれば、電流容量を増大させる必要がある
が、結果としてシートの帯電が助長されシートの品質上
の問題となっていた。又、ピンホール測定を行った後の
シートに手を触れると、感電による危険を生じる恐れが
あった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題点を解消し、高圧電源装置の設置を少なくし
てその設置に要するコスト及びスペースを低減でき、走
行するシートの幅方向、長さ方向のピンホール分布をオ
ンラインで特定可能なピンホール測定技術を提供するこ
とにある。更に、附帯的目的として、シート走行速度を
高速化した場合でもシートの帯電を軽減して品質上の問
題を解消可能にすると共に、感電による危険の生じるお
それを解消可能なピンホール測定技術を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は各請求項記載
の発明により達成される。すなわち、本発明のピンホー
ル測定方法の特徴構成は、高圧電源から走行中のシート
に対置した電極に高電圧を印加し、前記シート中のピン
ホールに起因するスパーク電流を前記高圧電源−電極間
に接続した発光手段により検出すると共に光信号に変換
し、この光信号を受光手段により受光すると共に電流信
号に変換し、この電流信号を検出することにより行うこ
とにある。

【０００８】このように構成されていると、走行中のシ
ートのピンホールを測定するのに、ピンホールの存在に
起因するスパーク電流を発光手段と受光手段の組み合わ
せで行うようになっているので、例えシート幅が広い場
合であっても、電極をシートに幅の広さに応じて複数対
置させることにより、シートの各位置におけるピンホー
ルをオンラインで検出可能となり、しかも、複数の電極
配置に対する発光手段および受光手段の組み合わせを、
配置した電極に見合った個数だけ設ければよく、多大の
コストとスペースを要する高圧電源の個数（最低１箇設
置すれば足りる）を、電極の個数に対応させる必要がな
く、従って高圧電源装置の設置を少なくしてその設置に
要するコスト、スペースを共に低減できる。つまり、発
光手段とこれに接続されてピンホールの信号を受ける受
光手段は、いずれも高圧電源装置に比べて格段にコスト
が安く、かつ占有体積も小さい上、設備安全上の大掛か
りな付帯設備を要することもない。

【０００９】１台の前記高圧電源から前記シート幅方向
に対置した複数の前記電極に高電圧を印加し、前記シー
トのピンホール分布を検出することが好ましい。このよ
うになっていると、高圧電源および設備安全上必要な付
帯設備を含めた設備コスト及びこれらの配置に要するス
ペースを低減できると共に、シートの幅が例え広い場合
であってもシート幅方向、長さ方向のどの位置にピンホ
ールがどのくらい発生しているかをオンラインで直ちに
検知でき、発生原因を追求し易くなり、以後の品質上の
管理を強化することができて都合がよい。又、シートの
幅方向、長さ方向のピンホール有無に関する品質格付が
可能となり、ピンホールのない部分のみを出荷すること
もできる。

【００１０】前記シートに高電圧を印加した後、このシ
ートの帯電を除去することが好ましい。このようになっ
ていると、シートの帯電を軽減し得、かつ感電による危
険の生じるおそれを確実に阻止できるので、安心してシ
ートの走行速度を高速化して生産性の向上に寄与でき
る。帯電除去は、ピンホール測定のため高電圧を印加す
る箇所の下手側に除電器を取り付ける等することにより
可能となる。

【００１１】又、本発明のピンホール測定装置の特徴構
成は、高圧電源と、この高圧電源と接続され走行中のシ
ートに対置して高電圧を印加可能な電極と、前記シート
中のピンホールに起因するスパーク電流を検出し光信号
に変換可能な発光手段と、この発光手段から送信される
光信号を受信して電流に変換可能な受光手段と、この受
光手段から送信される信号を表示する表示手段とを備え
たことにある。

【００１２】このように構成されていると、走行中のシ
ートのピンホールを測定するのに、電極と、発光手段ー
受光手段との組み合わせを必要数だけ設置すればよく、
電極の数に対応した高圧電源を設ける必要がないので、
シートの幅が広い場合であっても、従来技術のように、
多数の高圧電源を設置する必要がない。従って、高圧電
源装置の設置を少なくしてその設置に要するコスト及び
スペースを低減でき、走行するシートの幅方向、長さ方
向のピンホール分布をオンラインで検出可能なピンホー
ル測定装置を提供できた。

【００１３】走行中の前記シートの帯電を除去可能な除
電器を備えることが好ましい。このようになっている
と、高速で走行するシートにピンホール測定のため高電
圧を印加すると、その速度に応じて帯電量も大きくなる
が、かかる場合であってもシートの帯電を軽減し得、感
電による危険の生じるおそれを確実に阻止できるので、
安全にシートの走行速度を高速化して生産性の向上に寄
与できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態のピ
ンホール測定方法を用いたオンライン・ピンホール測定
装置の概略構成を示す。回転ロール２上を走行するシー
トＳに対して、複数の電極３がシートＳの幅方向にわた
って配置されていて、シートＳの幅方向におけるピンホ
ールの検出漏れのないように、対面して配置されている
（図２）。図１では、簡略化のため電極３を１個のみ示
す。各電極３は高圧ケーブル４を介して高圧電源１と接
続されているが、本実施形態の場合、従来技術の場合と
異なり高圧電源１は１台のみ配設されている。高圧電源
１に対する操作は操作装置Ｐにより行われ、操作装置に
は、商用電源から直流に変換する装置が組み込まれてお
り、直流高電圧を電極に印加可能にしている。

【００１５】各電極３と高圧電源１との途中に、発光手
段である発光ダイオード５が接続されていて、走行する
フィルムＳにピンホールが存在すると、このシートＳに
対置されている電極に高電圧が印加されているため、絶
縁破壊が生じ、スパーク電流が流れる。このスパーク電
流は発光ダイオード５により光信号に変換され、この光
信号は発光ダイオード５と光ファイバー９を介して接続
されている受光手段であるフォトダイオード６で受信・
検知される。このように、ピンホール信号を検出するフ
ォトダイオード６が高圧電源と直接電気的に接続されて
いない（光学的に接続されている）ので、検出が安定し
たものとなる。発光ダイオード５からの光信号を送信す
るのに光ファイバーを用いると、確実にフォトダイオー
ド６に受信されることに加えて、光ファイバー中での光
の減衰率が極めて低いので、フォトダイオード６を発光
ダイオード５から離れて配置に適した場所に設置できて
都合がよい。

【００１６】フォトダイオード６によって受信された光
信号は再度電流信号に変換され、この電流信号は適宜ア
ンプ（図示略）によって増幅されて後、後続の判定装置
７に送られ、この判定装置７によってピンホールとして
カウントすべきかどうかが判定される。判定装置７は一
定以上の電流値のみをカウントすべき真の信号と判定す
るようになっていて、これを設けておくと、周囲外部か
ら侵入する不測の外乱光に対して不必要に警報する誤操
作を回避できて都合がよい。

【００１７】判定装置７により、ピンホールであると判
定されると、その判定信号は表示手段の１種である警報
装置８に送られ、この警報装置８によって警報が発せら
れる。警報の表示形態は、音あるいは光、あるいはそれ
ら双方でもよい。

【００１８】電極３は、その複数がシートＳの幅方向に
わたって配置されており、その概略配置構成例を図２に
示す。図２に示すように、１の高圧電源に対して複数の
電極３（１〜ｎ個）に分割・配置されていて、各電極に
ピンホールがシートＳのどの位置に存在していたかが直
ちに特定できるようになっており、しかも走行方向のピ
ンホールの数もわかる。隣接する電極３をシート走行方
向に互いに幾分ずらして、いわゆる千鳥状に配置する
と、シート幅方向に隙間なく電極３を配置でき、ピンホ
ール測定を確実にもれなく実施できる。従って、シート
を高速で走行させる場合でも、シート全体のピンホール
分布が直ちに判明し、発生原因の追求を容易にすると共
に、以後の対策が立て易くなる。

【００１９】更に、電極３と対面する回転ロール２と、
この回転ロール２の下手側に別の回転ロール２が配置さ
れていて、両回転ロール間に、走行するシートＳを挟む
ようにして一対の除電器１０が配置されている。この除
電器１０には、前記電極３と回転ロール２間に印加する
高電圧の極性とは反対の電荷を負荷して帯電を中和する
ようになっている。シート製造ラインでは、シート走行
速度が数百ｍ／分にもなり、ピンホール測定のため高電
圧を印加すると、その速度に応じて帯電量も増大する。
しかし本実施形態では、ピンホール測定された箇所の下
手側に除電器が取り付けられていて、シートＳはこれら
一対の除電器５の間を通過するようになっているので、
シートＳの帯電が確実に軽減または防止される。従っ
て、ピンホール測定の後、移送されるシートＳを製品と
して扱い、このシートに手を触れても感電するおそれを
解消できる。

【００２０】〔別実施の形態〕 （１）上記実施形態では、発光手段から受光手段への送
信に光ファイバーを用いたが、これに代えて、単に発光
ダイオード５からの光信号を受信するフォトダイオード
６を発光ダイオード５に近接・相対させ、両ダイオード
間で光カプラーを形成することにより信号を授受するよ
うになっていてもよい。

【００２１】（２）前記警報装置８の機能としては、単
に警報を発するだけに止まらず、製造工程停止のインタ
ーロック信号に用いてもよいし、フィルム走行速度を減
速させる等、種々の機能をもたせてもよい。又、警報装
置８にピンホールをカウントする機能をもたせてもよい
し、別のカウント装置あるいは積算・演算機能を備えた
演算装置に送信するようにしてもよい。更には、ＣＲＴ
上にピンホール位置を二次元的に表示するように構成す
ると共に、上記警報機能を合わせてもたせるようにして
もよい。

【００２２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、高圧電源装置の
設置を少なくしてその設置に要する費用を低減でき、走
行するシートの幅方向、長さ方向のピンホール分布をオ
ンラインで特定可能なピンホール測定技術を提供するこ
とができた。

【００２３】更には、ピンホール測定の後工程位置に除
電器を設けること等により、シート走行速度の高速化に
伴い増大するシートの帯電を軽減することができてシー
トの品質上の問題を極力小さくし、かつ感電による危険
の生じるおそれを確実に解消可能であることが判明し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピンホール測定装置の概略構成図

【図２】図１のピンホール測定装置の電極と高圧電源と
の接続を説明する図

【図３】従来のピンホール測定装置の電極と高圧電源と
の接続を説明する図

【符号の説明】

１ 高圧電源 ３ 電極 ５ 発光手段 ６ 受光手段 ８ 表示手段 １０ 除電器 Ｓ シート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧電源から走行中のシートに対置した
   電極に高電圧を印加し、前記シート中のピンホールに起
   因するスパーク電流を前記高圧電源−電極間に接続した
   発光手段により検出すると共に光信号に変換し、この光
   信号を受光手段により受光すると共に電流信号に変換
   し、この電流信号を検出することにより行うピンホール
   測定方法。
2. 【請求項２】 １台の前記高圧電源から前記シート幅方
   向に対置した複数の前記電極に高電圧を印加し、前記シ
   ートのピンホール分布を検出する請求項１のピンホール
   測定方法。
3. 【請求項３】 前記シートに高電圧を印加した後、この
   シートの帯電を除去する請求項１又は２のピンホール測
   定方法。
4. 【請求項４】 高圧電源と、この高圧電源と接続され走
   行中のシートに対置して高電圧を印加可能な電極と、前
   記シート中のピンホールに起因するスパーク電流を検出
   し光信号に変換可能な発光手段と、この発光手段から送
   信される光信号を受信して電流に変換可能な受光手段
   と、この受光手段から送信される信号を表示する表示手
   段とを備えたピンホール測定装置。
5. 【請求項５】 走行中の前記シートの帯電を除去可能な
   除電器を備える請求項４のピンホール測定装置。