JP2001502648A - 連続的な製紙工程において紙の欠陥を除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １．連続的製紙工程において紙の欠陥を除去する時間を低減する紙の欠陥の除去方法であって、ａ）走行する紙帯（４）に向けられた検出器（５）によって、紙の欠陥を認識し、位置を同定する工程と、ｂ）前記検出器（５）と該検出器（５）の後段の欠陥除去ステーション（６）との間における紙帯（４）の速度を検出または計算する工程と、ｃ）前記紙帯（４）の速度を用いて、紙の欠陥を有する紙帯部分が欠陥除去ステーション（６）へ到着する時点を計算する工程と、ｄ）欠陥を有する紙帯部分が前記ステーション（６）に到着する以前にその部分の速度を減速した速度または零とする工程と、ｅ）前記欠陥除去ステーション（６）において欠陥を自動的に除去する工程と、ｆ）その後、紙帯の速度を通常速度にもどす工程と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 連続的な製紙工程において紙の欠陥を除去する方法 本発明は、連続的な製紙工程において紙の欠陥を除去する方法に関するもので ある。 連続的に作動する製紙機械は、材料装填パート、フィルタパート、プレスパー ト、乾燥パート、乾燥カレンダーパート並びに巻取りパートの各ステーションか ら組み立てられている。材料装填パートにおいては、まず最適なシート形成を保 証するために、水分を含んだ材料懸濁液が帯幅にわたって均一に分配される。 次のフィルタパートにおいて、本来の用紙シートが濾過工程によって形成され る。個々の紙繊維は湿ったフリースとしてすでにその最終的な位置に固定される 。その後プレスパートにおいて余分な水分が圧力によって紙繊維フリースから押 し出される。ここに達するまでに紙の帯は、相前後して配置された多数のプレス 機を通る。それに連続する乾燥後に、紙の帯の光沢処理が行われ、そのために通 常は２つのドラムからなるカレンダーが使用され、そのカレンダーは光沢処理の 他に紙の圧縮ももたらし、その場合に同時に紙の厚みにも影響を与える。最後に 、紙の帯はドラム上に巻き取られる。 上述した生産プロセスの間に、紙の帯に欠陥が発生する場合がある。それは、 孔または紙の帯の長手端縁に沿った亀裂であったり、さらには紙の帯上の暗い斑 点または明るい斑点であったりする。さらに、製造する際に望ましくない材料塊 がもたらされ、あるいは走行する紙の帯にしわがもたらされる場合がある。これ らの欠陥は、通常、製紙機械の内部で紙の帯をさらに移送するのを妨げることは ない。それに対して後段に接続された加工ステーション、たとえば連続している コーティング機械または印刷機械においては、欠陥のある個所において紙の帯に 亀裂が入り、あるいは完全に裂けてしまう場合がある。従って、紙の帯が後段に 接続された加工段階に達する前に、この種の紙の欠陥を除去することが必要であ る。 紙の欠陥の除去は、従来は手動で、検出器により欠陥を監視されている紙の帯 の、欠陥が確認された個所にマーキングが設けられ、後段に接続されているステ ーションにおいてこのように特徴付けられた紙帯部分が接近した場合に紙帯が制 動されるので、減速された速度になったところで操作者により欠陥個所の上に接 着剤を塗布することによって行われている。それそれ欠陥の種類に応じて、操作 者によって欠陥のある紙帯部分全体が除去されて紙帯幅全体にわたって接着個所 が設けられる。この種の欠陥除去は時間がかかる。というのは、紙ロールとそれ に伴って紙帯全体の速度を減速された速度まで、あるいはさらに停止にいたるま で低下させてから、手動で欠陥個所を除去しなければならないからである。しか しこの時間とそれに伴ってコストも要する除去自体も、後段に接続された加工段 階において亀裂の原因としての紙の欠陥を確実に排除するには十分ではない。 本発明の課題は、製紙の際に紙帯内の欠陥を除去することによる時間損失を減 少させる方法を提供することである。 上記課題を解決するために、連続製紙において次のステップを有する、紙の欠 陥を除去する方法を提案する。 ａ）走行する紙帯へ向けられた検出器を用いて紙の欠陥を検出して位置を特定 する工程と、 ｂ）前記検出器と、空間的にその検出器の後段に接続されている欠陥除去ステ ーションとの間の紙帯の速度を検出または計算する工程と、 ｃ）前記紙帯の速度を用いて、紙の欠陥を有する帯部分が欠陥除去ステーショ ンへ到着する時点を計算する工程と、 ｄ）前記紙の欠陥を有する帯部分が欠陥除去ステーションへ到着する前に、紙 帯部分の速度を通常の速度に対して減速された速度またはゼロに引き下げる工程 と、 ｅ）前記欠陥除去ステーションにおいて紙の欠陥を自動的に除去する工程と、 ｆ）その後紙帯部分の速度を通常の速度に引き上げる工程。 本発明によれば、従来の手段、すなわち走行する紙帯へ向けられた検出機構を 有する適当な検出器によって、紙の欠陥の検出と位置の特定のみが行われる。従 来使用されている手段とは異なり、一の検出器とその検出器の後段に接続されて いる欠陥除去ステーションとの間の紙帯の速度の検出または計算が行われる。こ の速度に基づいて、紙の欠陥を有する紙帯部分が欠陥除去ステーションへ到着す る時点が計算され、その場合にこの到着前に紙帯の速度が通常の速度に比較して 減速された速度あるいは完全にゼロに減少される。その後上記ステーションにお いて、紙帯の速度を用いて計算された時点で、適当な装置を用いて紙の欠陥が自 動的に除去される。次に紙帯部分の速度が、通常の値へ引き上げられる。 公知の手動の欠陥除去の場合とは異なり、紙帯の速度を手動で丁寧に、欠陥除 去に必要な減少された速度まで下げる必要はない。むしろ、検出信号の評価によ って得られた結果に基づいてシステム内部で、紙の欠陥を除去するためには、後 段に接続されている欠陥除去ステーション内で紙帯はどのような速度を持つべき かが決定される。そのために検出器は、紙の欠陥を検出して位置を特定するだけ でなく、その特徴、たとえば紙の欠陥の種類と輪郭並びに紙帯の幅に関するその 位置を定めるように構成することができる。これらすべての情報をシステム内部 で、欠陥除去ステーションの内部で紙帯部分の速度を必要な値に調節するために 、利用しかつ評価することができる。このようにして、製紙において紙帯の欠陥 を除去することによる時間損失が、絶対的に必要な最小程度に減少される。 本方法の実施形態によれば、紙帯は検出器へ達する前に、他の検出器を通過 し、他の検出器は紙の欠陥の予備検出または大まかな検出を実施し、それに対し て検出器は紙の欠陥の特徴、たとえばその種類と輪郭を付加的に検出するように 構成されている。このようにして、紙帯とそれに伴って製紙機械を通常駆動にお いてはきわめて高い速度で駆動することが可能になる。というのは、他の検出器 は主として欠陥を認識して前駆的に位置特定するように構成すればよいからであ る。従ってこの検出器の測定特性は、迅速な検出に向けられており、余り細部の 検出には向けられていない。細部はむしろ、欠陥除去ステーションの前段に接続 されている検出器によって検出される。この種の細部は、紙の欠陥の種類、その 輪郭並びに紙の欠陥の紙帯の幅に関する位置である。 好ましくは予め検出された紙の欠陥を有する紙帯部分が検出器に到着する時点 は、検出器への途上にある紙帯の速度を用いて計算される。 本方法の他の実施形態においては、紙の欠陥を有する紙帯部分の速度は、紙帯 部分がまだ検出器に到着する前に、通常の速度に対して減速された値に引き下げ ることを提案する。さらに、すでに減少されている速度を、紙帯部分が欠陥除去 ステーションへ到着する直前に、それに対してさらに減速された値、またはゼロ に引き下げることができる。 本発明によればさらに、欠陥個所を急速に硬化する流体によって平面的に覆う ことによって紙の欠陥の除去を行うことを提案する。流体の塗布は、第１の変形 例によれば、欠陥個所の片側または両側に吹き付けることによって行うことがで きる。 第２の変形例によれば、流体はドラム塗布によって欠陥個所へ塗布されること ができる。流体としては、特に急速に硬化するＵＶラッカーが適している。 本方法は、オンラインの紙生産の枠内でも、オフラインの紙生産の枠内でも適 している。第１の場合には、ステーション、検出器および他の検出器は、つなが った紙帯に沿って配置されているので、従って製紙機械の完全な紙帯速度におい て紙の欠陥の自動的な除去が行われ、第２の場合には他の検出器が製紙機械に、 そしてステーションと検出器は、製紙機械の後段に配置された方向変換ローラま たは前置ローラに沿って配置されている。方向変換ローラまたは前置ローラは、 製紙機械とコーティング機械との間を接続する接続部材である。 他の詳細と利点を、実施例を用いて説明する。その場合に添付図面を参照し、 その図面では前置ローラの側面図を示し、その前置ローラは製造プロセスの内部 で製紙機械とコーティング機械の間に配置されている。 図面の右にはドラム１が図示されており、そのドラム上には、製紙機械の最後 で巻き取られた紙帯がある。この紙帯は、種々の個所に紙の欠陥を有する可能性 がある。この紙の欠陥の検出は、すでに前段に接続されている製紙機械において 行われ、その場合にドラム上に巻き取られた紙帯の長さに関する紙の欠陥の位置 特定は、コントロールユニットの内部に記憶されている。従ってドラム１が前置 ローラに取り付けられた後には、システムはすでに、巻き取られた紙帯の長さの 内部のどこに欠陥が存在するかを「知っている」。あるいはまた、ドラム１に、 紙の欠陥の該当する位置データを有する組み込みのメモリ素子、たとえばドラム に配置される電子的なチップを設けることも可能である。 前置ローラにおいて、紙帯がドラム１から引き出され、次に第１の方向変換ロ ーラ２と第２の方向変換ローラ３を介して案内される。紙帯自体は、図面では参 照符号４で示されている。 ドラム１と方向変換ローラ２との間には検出器５が配置されており、その検出 器の検出特性は、前段に配置されている製紙機械に内蔵されている他の検出器の それとは異なるように構成されている。他の検出器は単に、紙帯速度が高い場合 でも、紙の欠陥を検出して帯長さに関して少なくともおおまかに位置特定するよ うに構成されており、前段ローラに固定されている検出器５は、すでに検出され ている紙の欠陥をその正確な特性に関して検出し、かつ紙の欠陥の大きさと広が りの位置特定をするように構成されている。さらに、たとえば明／暗の差または 歪みとしわの検出のような、紙の欠陥の他の特性に関する検出手段を設けること ができる。その後検出器５の測定値に基づいてシステム内部で、どの範囲でかつ どうのように欠陥除去を行うかが決定される。 紙の欠陥の大まかな検出はすでに他の検出器の測定結果に基づいてわかってい るので、紙の欠陥を含んでいる紙帯部分の速度を、まだこの紙帯部分が検出器５ に到着する前に、通常の速度に比較して減速された速度に引き下げることができ る。それによって、検出器５はすでに欠陥信号の到着と大体の位置特定の準備が 整っており、遅滞なく欠陥の詳細検出を行うことができるという利点が得られる 。 予め検出された紙の欠陥を有する紙帯部分が検出器５に到着する時点は、紙帯 が直接かつ中断なしに製紙機械から前置ローラへ達する場合には、他の検出器か ら検出器へ至る途上の紙帯の速度を用いて計算することもできる。 紙の欠陥の除去は、ステーション６で行われ、そのステーションは本実施例に おいては方向変換ローラ２と方向変換ローラ３との間に配置されている。そこに は、紙帯４へ向けられたスプレーヘッド７が配置されており、そのスプレーヘッ ドを介して急速に硬化するＵＶラッカーが欠陥個所へ吹き付けられる。その代わ りにまた、ドラムを介して流体を塗布することも可能である。塗布は、図面に示 すように、片側でも、あるいは両側でもよい。急速に硬化するＵＶラッカーの代 わりに、適当なプラスチック接着剤の使用も可能である。重要なことは、流体が それ自体単独で、欠陥個所を平面でかつフィルムを形成しながら被覆し、それに よって紙の紙欠陥の領域を以降の加工において、たとえばコーティング機械にお いて、あるいは印刷機械においても紙を保護する特性を有することである。使用 される手段は、たとえば廃棄処理あるいは古紙利用など、紙の溶解プロセスにお いて、紙から容易に分離できるべきであろう。 ステーション６における流体の塗布は、自動的に、すなわち人的な作用なしで 行われる。そのためには、紙の欠陥を有する紙帯部分がスプレーヘッド７の作業 領域へ達する正確な時点がわかってなければならない。それにとって重要なのは 、紙帯とそれに伴って欠陥のある帯部分が検出器からスプレーヘッド７へ移動す る速度である。従って検出器５と空間的にこの検出器５の後段に接続されたステ ーション６との間における紙帯の速度が検出され、あるいは計算され、求められ た速度を用いて、紙の欠陥を有する帯部分がステーション６へ到着する正確な時 点が計算される。さらにスプレーヘッド７の制御の内部には、検出器５によって 実 施された測定の結果の考慮があって、すなわちスプレーヘッド７はすべての場合 に紙帯の幅全体にわたって作動するのではなく、帯の長手方向並びに帯の幅に関 して欠陥があると検出された領域内でのみ作動する。従って好ましくはスプレー ヘッド７は、紙帯の幅にわたって配置され、かつ個別に駆動可能な多数の個別ス プレーノズルから形成される。 また、紙の欠陥を有する紙帯部分がステーション６内へ到達する前に、紙帯の 速度は通常の速度に対して減速された速度またはゼロに引き下げられる。ステー ション６を通過し、乾燥プロセスが終了したとみなすことができた後に、紙帯の 速度は再び通常の値へ引き上げられる。 図面には、オフライン使用のための方法が図示されている。すなわち他の検出 器はすでに製紙機械内にあって、ステーション６と検出器５が前段ローラ内に配 置されている。しかし同様に、オンラインで方法を使用することも可能であって 、その場合にはステーション、検出器および他の検出器は、たとえば組み合わさ れた製紙機械とコーティング機械内で、つながった紙帯に沿って配置される。 検出器は、紙帯の幅全体にわたって光学的に作動する。赤外線光電検出器また はＣＣＤラインカメラを使用することができる。 参照符号リスト １ ドラム ２ 方向変換ローラ ３ 方向変換ローラ ４ 紙帯 ５ 検出器 ６ ステーション ７ スプレーヘッド

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年１月２８日（１９９９．１．２８） 【補正内容】 請求の範囲 １．製紙機械による製紙工程において、 ａ）走行する紙帯（４）に向けられた検出器（５）によって、紙の欠陥を認識 し、位置を同定し、形態を把握する工程と、 ｂ）前記検出器（５）と該検出器（５）の後段に接続された欠陥除去ステーシ ョン（６）との間における紙帯（４）の速度を検出または計算する工程と、 ｃ）前記紙帯（４）の速度を用いて、紙の欠陥を有する紙帯部分が欠陥除去ス テーション（６）へ到着する時点を計算する工程と、 ｄ）前記紙の欠陥を前記欠陥除去ステーション（６）において自動的に除去す る工程と、 からなる紙の欠陥を自動的に除去する方法であって、 走行する紙帯（４）に沿って前記検出器（５）と前記欠陥除去ステーション（ ６）を配置し、連続的製紙工程における紙帯の最高速度において紙の欠陥を除去 することを特徴とする紙の欠陥の自動除去方法。 ２．紙の欠陥を予備的に大まかに把握するため前記検出器（５）の前に第２の 検出器を設けることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記検出器（５）へ走行する紙帯（４）の速度から、予め検出された欠陥 部分が該検出器（５）に到着する時間を計算することを特徴とする請求項１また は２に記載の方法。 ４．紙の欠陥の除去を、急速に硬化する流体によって紙の欠陥個所を平面的に 被覆することによって行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記 載の方法。 ５．前記流体が欠陥個所の片側、あるいは両側に吹き付けられることを特徴と する請求項５に記載の方法。 ６．前記流体をドラム塗布して紙の欠陥個所上へ塗布することを特徴とする請 求項４に記載の方法。 ７．前記流体として急速に硬化するＵＶラッカーを特徴とする請求項４から６ のいずれか１項に記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．下記のステップを有することを特徴とする連続的な製紙工程における紙の 欠陥を除去する方法。 ａ）走行する紙帯（４）に向けられた検出器（５）によって、紙の欠陥を検出 して位置を特定する工程と、 ｂ）前記検出器（５）とこの検出器（５）の後段に接続された欠陥除去ステー ション（６）との間の紙帯（４）の速度を検出または計算する工程と、 ｃ）前記紙帯（４）の速度を用いて、紙の欠陥を有する紙帯部分が欠陥除去ス テーション（６）へ到着する時点を計算する工程と、 ｄ）前記紙の欠陥を有する紙帯部分がまだ欠陥除去ステーション（６）へ到着 する前に、紙帯部分の速度を通常の速度に比べて減速された速度またはゼロに引 き下げる工程と、 ｅ）前記欠陥除去ステーション（６）において紙の欠陥を自動的に除去する工 程と、 ｆ）前記紙帯部分の速度を通常の速度に引き上げる二程。 ２．前記紙帯が前記検出器（５）に達する前に、他の検出器を通過させ、この 他の検出器は、紙の欠陥の予備検出または大まかな検出を実施し、それに対して 該検出器（５）は紙の欠陥の特性、たとえばその種類と輪郭をさらに検出するよ うに構成することを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．予め検出された紙の欠陥を有する紙帯部分が前記検出器（５）に到着する 時点を、該検出器（５）への途上にある紙帯（４）の速度を用いて計算されるこ とを特徴とする請求項２に記載の方法。 ４．紙の欠陥を有する紙帯部分の速度が、紙帯部分がまだ検出器（５）に到着 する前に、通常の速度に対して減速された速度に引き下げることを特徴とする請 求項３に記載の方法。 ５．すでに減速されている速度が、紙帯部分が欠陥除去ステーション（６）へ 到着する直前に、それに対してさらに減速された速度またはゼロに引き下げるこ とを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．紙の欠陥の除去が、急速に硬化する流体によって欠陥個所を平面的に被覆 することによって行うことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記 載の方法。 ７．前記流体を欠陥個所の片側、あるいは両側に吹き付けることを特徴とする 請求項６に記載の方法。 ８．前記流体をドラム塗布によって欠陥個所上へ塗布することを特徴とする請 求項６に記載の方法。 ９．前記流体が急速に硬化するＵＶラッカーであることを特徴とする請求項６ 、７または８に記載の方法。 １０．前記ステーション、前記検出器および前記他の検出器が連続した紙帯に 沿って配置されており（オンライン処理）、従って紙の欠陥の自動的な除去が、 製紙機械の全ての紙帯速度で行われることを特徴とする請求項１から９までのい ずれか１項に記載の方法。 １１．前記他の検出器が製紙機械に、そしてステーション（６）と検出器（５ ）が製紙機械の後段に配置された方向変換ローラまたは前置ローラに沿って配置 されている（オフライン処理）ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか １項に記載の方法。