JP2004277899A - 抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御することができる抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を提供する。
【解決手段】抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂとを含み、該工程Ｂが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であることを特徴とする抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
【選択図】 図１
【解決手段】抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂとを含み、該工程Ｂが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であることを特徴とする抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御する抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙ウェブは、抄紙機において以下の工程を経て製造される。まず、ヘッドボックスから紙料がワイヤーパートへ供給され、ワイヤーパートで脱水される。次いで、プレスパートにて圧縮によって脱水され、さらにドライヤパートにて乾燥し、最終的にリーラに巻き取られる。より一般的な抄紙機では、前記の工程に加え、リーラの前にカレンダ装置が含まれる。
【０００３】
さらに、抄紙機は、紙ウェブの坪量プロファイル調節工程および紙ウェブの水分プロファイル調節工程を有しており、カレンダ装置を含む抄紙機は、紙ウェブの厚さプロファイル調節工程を有している。紙ウェブは、これらの調節工程を用いて幅方向の品質が均一となるように調節して製造される。
【０００４】
紙ウェブの厚さプロファイルは、紙ウェブを製造するうえで重要視される品質管理項目のひとつであり、一般には、抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御は、紙ウェブの厚さプロファイル調節手段を備えたカレンダ装置にて行われる。
【０００５】
前記の紙ウェブの厚さプロファイル調節手段には、例えば、カレンダ装置のロールクラウンを調節することにより紙ウェブの厚さプロファイルの調節を行う装置や、誘導加熱方式等の温度制御装置を用いてカレンダロールに局所的な凹凸を付すことにより紙ウェブの厚さプロファイルの調節を行う装置がある。
【０００６】
紙ウェブの厚さプロファイルの矯正は、前記の紙ウェブの厚さプロファイル調節手段の調節可能範囲がその限界となり、カレンダ装置前の紙ウェブの厚さプロファイルがその限界を越えて大きく乱れている場合には、紙ウェブの厚さプロファイルを完全には矯正することができない。
【０００７】
カレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御能力を補うため、あるいはカレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御のかわりに、坪量プロファイルを調節することにより、厚さプロファイルを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、カレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御能力を補うため、カレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御能力を越えないように、別途制御している水分プロファイル制御の制御出力を抑制することにより、厚さプロファイルを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
前記の提案されている厚さプロファイルを制御する方法はいずれも、別の調節装置を用いて、紙ウェブの厚さプロファイル調節手段の能力を補い、カレンダ装置後の厚さプロファイルの矯正する方法であって、カレンダ装置前の紙ウェブの厚さプロファイルは均一にしようとするものではなく、カレンダ装置のロール幅方向の押し圧については考慮されていない。
【００１０】
カレンダ装置前の紙ウェブの厚さプロファイルは均一であることが望ましく、厚さプロファイルが乱れた紙ウェブをカレンダ装置で処理すると、以下に説明するような問題が発生する。
【００１１】
厚さプロファイルが乱れた紙ウェブを、カレンダ装置に備えられた紙ウェブの厚さプロファイル調節手段を用いて厚さプロファイルを均一に調節しようとすると、厚い部分の押し圧を大きくする必要があり、ロール幅方向の押し圧が不均一となる。
【００１２】
その結果として、押し圧を大きくした部分で局所的にロール表面の摩耗が大きくなり、押し圧をさらに大きくしなければならなくなり、この循環によって厚さプロファイルの制御が難しいものとなり、さらにはロールの寿命を短くしてしまう。
【００１３】
また、ロール幅方向の押し圧が不均一であれば、リーラーで紙ウェブを巻き取る際に張力が幅方向で不均一となるため、紙ウェブの巻き取りに一般にヨレと呼ばれる欠陥を引き起こす。
【００１４】
また、ロール幅方向の押し圧が不均一であれば、紙表面の平滑や光沢といった厚さ以外の品質にも悪影響を及ぼす。
【００１５】
【特許文献１】
特開平８−１３３７６号公報
【特許文献２】
特開平５−１９５４８０号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの欠点を考慮し、抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御することができる抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記に鑑み鋭意検討した結果、本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を発明するに至った。
すなわち、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法は、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂとを含み、該工程Ｂが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法は、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃとを含み、該工程Ｃが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程であることを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法は、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、紙ウェブの水分プロファイルを測定する工程Ｄと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂと、紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃとを含み、該工程Ｂが、測定された厚さプロファイルから測定された水分プロファイルに比例係数を乗じたものを減じて得られるプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であり、該工程Ｃが、紙ウェブの水分プロファイルが均一となるように紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程であることを特徴とするものである。
【００２０】
上記第３の発明において、比例係数として、紙ウェブの水分変化量に対する紙ウェブの厚さ変化量を演算して得られる値を用いることを特徴とする。
【００２１】
上記発明において、カレンダ装置を含み、前記紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａが、プレスパートよりも後段であり、かつカレンダ装置よりも前段で行われることを特徴とする。
【００２２】
また、上記発明において、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅと、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆとを含み、該工程Ｆが、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルが均一となるように調節する工程であることを特徴とする。
【００２３】
さらに、上記発明において、紙ウェブの厚さプロファイルを調節する工程Ｇを備えたカレンダ装置と、該工程Ｇより後段で、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａとを含み、該工程Ｇが、該工程Ｇより後段で測定した紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように調節を行うことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法について、詳細に説明する。
【００２５】
本発明による紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、抄紙機における厚さプロファイルは、主として水分プロファイルとロールニップによる紙の圧縮状態とに影響を受けているという概念に基づいている。抄紙機における厚さプロファイルは、絶乾坪量プロファイルにも影響を受けるが、その影響度合いは大きくなく、また絶乾坪量プロファイルの調節によって厚さプロファイルの調節を行うには、絶乾坪量を大きく変化させる必要があり、品質上の問題となる。
【００２６】
図１は、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【００２７】
図示しないヘッドボックスから供給された紙料は、図示しないワイヤパートで脱水されて紙ウェブ１を形成し、さらにプレスパート２で圧縮脱水され、さらにドライヤパート３で乾燥された後、最終的に図示しないリーラで巻き取られる。
【００２８】
本発明では、少なくとも、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５およびプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ６を設ける。厚さプロファイルを測定する工程Ａ５はプレスパート２よりも後段に設ける。
【００２９】
本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法では、以下に説明する方法で紙ウェブの厚さプロファイルの制御を行う。
【００３０】
まず、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５にて厚さプロファイルを取得する。次に、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ６にて、前記厚さプロファイルが均一となるよう調節を行う。
【００３１】
以上の制御方法を用いることにより、紙ウェブの厚さプロファイルを均一にすることが可能である。
【００３２】
図２は、第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【００３３】
前記の第１の発明と同様に、図示しないヘッドボックスから供給された紙料は、図示しないワイヤパートで脱水されて紙ウェブ１を形成し、さらにプレスパート２で圧縮脱水され、さらにドライヤパート３で乾燥された後、最終的に図示しないリーラで巻き取られる。
【００３４】
本発明では、少なくとも、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５および水分プロファイルを調節する工程Ｃ７を設ける。厚さプロファイルを測定する工程Ａ５はプレスパート２よりも後段に設ける。
【００３５】
本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法では、以下に説明する方法で紙ウェブの厚さプロファイルの制御を行う。
【００３６】
まず、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５にて厚さプロファイルを取得する。次に、水分プロファイルを調節する工程Ｃ６にて、前記厚さプロファイルが均一となるよう調節を行う。
【００３７】
以上の制御方法を用いることにより、紙ウェブの厚さプロファイルを均一にすることが可能である。前述の第１の発明は、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節するすることにより、厚さプロファイルを制御する方法であるが、抄紙機によっては、幅方向のプレスロール線圧の調節工程が無い、あるいは、プレスロール線圧の調節工程があっても、ロールのクラウン調節とロール荷重の左右バランスしか持たない場合があり、第２の発明はこれに対処したものである。
【００３８】
図３は、第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【００３９】
前記の第１の発明および第２の発明と同様に、図示しないヘッドボックスから供給された紙料は、図示しないワイヤパートで脱水されて紙ウェブ１を形成し、さらにプレスパート２で圧縮脱水され、さらにドライヤパート３で乾燥された後、最終的に図示しないリーラで巻き取られる。
【００４０】
本発明では、少なくとも、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４および厚さプロファイルを測定する工程Ａ５および水分プロファイルを調節する工程Ｃ６およびプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ７を設ける。水分プロファイルを測定する工程Ｄ４および厚さプロファイルを測定する工程Ａ５はプレスパート２よりも後段に設ける。
【００４１】
本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法では、以下に説明する方法で紙ウェブの厚さプロファイルの制御を行う。
【００４２】
まず、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５で測定し得られた厚さプロファイルから、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４で測定し得られた水分プロファイルに比例係数を乗じたものを減じて、幅方向でプレスロール線圧を調節するために用いるプロファイルを演算する。
【００４３】
本発明によれば、前記比例係数には、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５で測定し、得られた厚さプロファイルと、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４で測定し、得られた水分プロファイルとを用いて得られる水分変化量に対する厚さ変化量の値を用いることが望ましい。
【００４４】
さらに、水分変化量に対する厚さ変化量の値は、製造する紙ウェブの紙質や坪量等で異なるので、製造する紙ウェブの種類ごとに前記比例係数を予め求めておくことが望ましい。
【００４５】
次に、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ７にて、前記求めた幅方向でプレスロール線圧を調節するために用いるプロファイルが均一となるよう調節を行い、さらに、水分プロファイルを調節する工程Ｃ６にて、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４で測定し得られた水分プロファイルが均一となるように調節を行う。
【００４６】
以上の制御方法を用いることにより、プレスパートにおける紙ウェブの幅方向の圧縮状態を制御しながら紙ウェブの厚さプロファイルを均一にすることが可能であり、例えば、紙ウェブの剛直度等の品質も向上させることができる。
【００４７】
本発明によれば、前述のすべての発明において、さらに絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅと絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆを設け、絶乾坪量プロファイルが均一になるように制御することにより、坪量プロファイルが厚さプロファイルに及ぼす影響を打ち消すことができ、より精度良く厚さプロファイルを制御することが可能である。
【００４８】
本発明によれば、前述のすべての発明において、さらに厚さプロファイルを調節する工程Ｇを備えたカレンダ装置とカレンダ装置の後段で厚さプロファイルを測定する工程Ａを設け、カレンダ装置の後段での厚さプロファイルが均一になるように制御することにより、より精度良く厚さプロファイルを制御することが可能である。
【００４９】
水分プロファイルを測定する工程Ｄおよび厚さプロファイルを測定する工程Ａおよび絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅでは、水分プロファイルおよび厚さプロファイルおよび絶乾坪量プロファイルを取得できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、水分および厚さおよび坪量を測定するためのセンサーをスキャン装置を用いて紙幅方向に移動させ、水分プロファイルおよび厚さプロファイルおよび坪量プロファイルを取得し、絶乾坪量プロファイルは取得した水分プロファイルと坪量プロファイルから演算して取得する装置を用いることができる。
【００５０】
水分プロファイルを調節する工程Ｃでは、水分プロファイルを調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、蒸気を湿紙状態の紙ウェブに吹き付け、局所的に乾燥を促進させることで水分プロファイルを調節する装置を用いることができる。
【００５１】
プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂでは、プレスロール線圧を調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、ロール内に幅方向の複数のゾーン毎に油圧装置を設けてロールの表面凹凸を変化させてプレスロール線圧を調節する装置を用いることができる。
【００５２】
絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆは、絶乾坪量プロファイルを調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、ヘッドボックスのスライスリップの開度を幅方向で調節することで絶乾坪量プロファイルを調節する装置を用いることができる。
【００５３】
カレンダ装置に備えられた厚さプロファイルを調節する工程Ａでは、厚さプロファイルを調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、誘導加熱方式等でロールの幅方向の温度を制御し、ロールに局所的な凹凸を付して厚さプロファイルを調節する装置を用いることができる。
【００５４】
【実施例】
以下、図面に基づき本発明の実施例を説明する。
【００５５】
実施例１
図４は、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【００５６】
本実施例では、紙ウェブ１１は、以下に説明する構成の抄紙機で製造される。
【００５７】
本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス１２、ワイヤーパート１３、プレスパート１４、ドライヤパート１５、カレンダ装置１６、リーラ１７を有する。
【００５８】
さらに、本実施例の抄紙機は、ドライヤパート１５とカレンダ装置１６の間にプロファイル測定装置２２を有し、カレンダ装置１６とリーラ１７の間にはプロファイル測定装置２３を有する。プロファイル測定装置２２は、坪量センサー、水分センサー、厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルを測定する。プロファイル測定装置２３は厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて厚さプロファイルを測定する。
【００５９】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート１４に備えられたプレスロール線圧調節装置１８を有する。プレスロール線圧調節装置１８は、プレスロールの内部の幅方向に複数配された油圧装置にてプレスロールの表面凹凸を調節することにより、プレスロール線圧の調節を行う。
【００６０】
さらに、本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス１２に備えられた絶乾坪量プロファイル調節装置２０を有する。絶乾坪量プロファイル調節装置２０は、スライスリップの開度を幅方向で調節する装置を調節することにより、絶乾坪量プロファイルの調節を行う。
【００６１】
さらに、本実施例の抄紙機は、カレンダ装置１６に備えられた厚さプロファイル調節装置２１を有する。厚さプロファイル調節装置２１は、カレンダロールの幅方向に複数配された誘導加熱装置にてカレンダロールの表面凹凸を調節することにより、厚さプロファイルの調節を行う。
【００６２】
さらに、本実施例の抄紙機は、コンピュータを２台有する。１台のコンピュータ２４は、プロファイル測定装置２３が測定した厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに厚さプロファイル調節装置２１に対して操作量の指示を出すことができる。もう１台のコンピュータ２５は、プロファイル測定装置２２が測定した坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらにプレスロール線圧調節装置１８および絶乾坪量プロファイル調節装置２０に対して操作量の指示を出すことができる。
【００６３】
以上、説明した構成の抄紙機において、以下に説明する方法で第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した。
【００６４】
コンピュータ２５は、プロファイル測定装置２２が測定した厚さプロファイルが均一となるようにプレスロール線圧調節装置１８の操作量を求め、プレスロール線圧調節装置１８を調節した。この工程をプロファイル測定装置２２が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００６５】
さらに、コンピュータ２５は、プロファイル測定装置２２が測定した坪量プロファイルおよび水分プロファイルから絶乾坪量プロファイルを求め、該求めた絶乾坪量プロファイルが均一となるように絶乾坪量プロファイル調節装置２０の操作量を求め、絶乾坪量プロファイル調節装置２０を調節した。この工程をプロファイル測定装置２２が坪量プロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００６６】
さらに、コンピュータ２４は、プロファイル測定装置２３が測定した厚さプロファイルが均一となるように厚さプロファイル調節装置２１の操作量を求め、厚さプロファイル調節装置２１を調節した。この工程をプロファイル測定装置２３が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００６７】
以上説明した方法を用い、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した結果、ロール線圧調節装置１８を調節しない場合と比べ、プロファイル測定装置２２が測定した厚さプロファイルおよびプロファイル測定装置２３が測定した厚さプロファイルを均一とすることができた。
【００６８】
実施例２
図５は、第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【００６９】
本実施例では、紙ウェブ３１は、以下に説明する構成の抄紙機で製造される。
【００７０】
本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス３２、ワイヤーパート３３、プレスパート３４、ドライヤパート３５、カレンダ装置３６、リーラ３７を有する。
【００７１】
さらに、本実施例の抄紙機は、ドライヤパート３５とカレンダ装置３６の間にプロファイル測定装置４２を有し、カレンダ装置３６とリーラ３７の間にはプロファイル測定装置４３を有する。プロファイル測定装置４２は、坪量センサー、水分センサー、厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルを測定する。プロファイル測定装置４３は厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて厚さプロファイルを測定する。
【００７２】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート３４に備えられた水分プロファイル調節装置３９を有する。水分プロファイル調節装置３９は幅方向に複数配された蒸気噴きつけ装置にて水分プロファイルの調節を行う。
【００７３】
さらに、本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス３２に備えられた絶乾坪量プロファイル調節装置４０を有する。絶乾坪量プロファイル調節装置４０は、スライスリップの開度を幅方向で調節する装置を調節することにより、絶乾坪量プロファイルの調節を行う。
【００７４】
さらに、本実施例の抄紙機は、カレンダ装置３６に備えられた厚さプロファイル調節装置４１を有する。厚さプロファイル調節装置４１は、カレンダロールの幅方向に複数配された誘導加熱装置にてカレンダロールの表面凹凸を調節することにより、厚さプロファイルの調節を行う。
【００７５】
さらに、本実施例の抄紙機は、コンピュータを２台有する。１台のコンピュータ４４は、プロファイル測定装置４３が測定した厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに厚さプロファイル調節装置４１に対して操作量の指示を出すことができる。もう１台のコンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに水分プロファイル調節装置３９および絶乾坪量プロファイル調節装置４０に対して操作量の指示を出すことができる。
【００７６】
本実施例の抄紙機は、プレスロール線圧調節のためにロールクラウンを調節する装置を備えているが、該装置は幅方向複数の位置でのロール線圧の調節はできない。
【００７７】
以上、説明した構成の抄紙機において、以下に説明する方法で第２の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した。
【００７８】
予め、プロファイル測定装置４２が測定した厚さプロファイルと水分プロファイルから、水分変化量に対する厚さ変化量の値を演算し、該求められた値を係数としてコンピュータ６５に設定した。
【００７９】
コンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した厚さプロファイルからプロファイル測定装置４２が測定した水分プロファイルに前記設定した係数を乗じたものを減ずることによりプレスロールの線圧を調節するためのプロファイルを求め、該求めたプロファイルが均一となるようにプレスロール線圧調節装置３８の操作量を求め、プレスロール線圧調節装置３８を調節した。この工程をプロファイル測定装置４２が厚さプロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８０】
さらに、コンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した水分プロファイルが均一となるように水分プロファイル調節装置３９の操作量を求め、水分プロファイル調節装置３９を調節した。この工程をプロファイル測定装置４２が水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８１】
さらに、コンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した坪量プロファイルおよび水分プロファイルから絶乾坪量プロファイルを求め、該求めた絶乾坪量プロファイルが均一となるように絶乾坪量プロファイル調節装置４０の操作量を求め、絶乾坪量プロファイル調節装置４０を調節した。この工程をプロファイル測定装置４２が坪量プロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８２】
さらに、コンピュータ４４は、プロファイル測定装置４３が測定した厚さプロファイルが均一となるように厚さプロファイル調節装置４１の操作量を求め、厚さプロファイル調節装置４１を調節した。この工程をプロファイル測定装置４３が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８３】
以上、説明した方法を用い、第２の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した結果、本実施例のようにプレスパートで幅方向でプレスロールの線圧を調節できる手段がなくても、プロファイル測定装置４２が測定した厚さプロファイルおよびプロファイル測定装置４３が測定した厚さプロファイルを均一とすることができた。
【００８４】
実施例３
図６は、第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【００８５】
本実施例では、紙ウェブ５１は、以下に説明する構成の抄紙機で製造される。
【００８６】
本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス５２、ワイヤーパート５３、プレスパート５４、ドライヤパート５５、カレンダ装置５６、リーラ５７を有する。
【００８７】
さらに、本実施例の抄紙機は、ドライヤパート５５とカレンダ装置５６の間にプロファイル測定装置６２を有し、カレンダ装置５６とリーラ５７の間にはプロファイル測定装置６３を有する。プロファイル測定装置６２は、坪量センサー、水分センサー、厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルを測定する。プロファイル測定装置６３は厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて厚さプロファイルを測定する。
【００８８】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート５４に備えられたプレスロール線圧調節装置５８を有する。プレスロール線圧調節装置５８は、プレスロールの内部の幅方向に複数配された油圧装置にてプレスロールの表面凹凸を調節することにより、プレスロール線圧の調節を行う。
【００８９】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート５４に備えられた水分プロファイル調節装置５９を有する。水分プロファイル調節装置５９は幅方向に複数配された蒸気噴きつけ装置にて水分プロファイルの調節を行う。
【００９０】
さらに、本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス５２に備えられた絶乾坪量プロファイル調節装置６０を有する。絶乾坪量プロファイル調節装置６０は、スライスリップの開度を幅方向で調節する装置を調節することにより、絶乾坪量プロファイルの調節を行う。
【００９１】
さらに、本実施例の抄紙機は、カレンダ装置５６に備えられた厚さプロファイル調節装置６１を有する。厚さプロファイル調節装置６１は、カレンダロールの幅方向に複数配された誘導加熱装置にてカレンダロールの表面凹凸を調節することにより、厚さプロファイルの調節を行う。
【００９２】
さらに、本実施例の抄紙機は、コンピュータを２台有する。１台のコンピュータ６４は、プロファイル測定装置６３が測定した厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに厚さプロファイル調節装置６１に対して操作量の指示を出すことができる。もう１台のコンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらにプレスロール線圧調節装置５８および水分プロファイル調節装置５９および絶乾坪量プロファイル調節装置６０に対して操作量の指示を出すことができる。
【００９３】
以上、説明した構成の抄紙機において、以下に説明する方法で本発明のうちの第３の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した。
【００９４】
予め、プロファイル測定装置６２が測定した厚さプロファイルと水分プロファイルから、水分変化量に対する厚さ変化量の値を演算し、該求められた値を係数としてコンピュータ６５に設定した。
【００９５】
コンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した厚さプロファイルからプロファイル測定装置６２が測定した水分プロファイルに前記設定した係数を乗じたものを減ずることによりプレスロールの線圧を調節するためのプロファイルを求め、該求めたプロファイルが均一となるようにプレスロール線圧調節装置５８の操作量を求め、プレスロール線圧調節装置５８を調節した。この工程をプロファイル測定装置６２が厚さプロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９６】
さらに、コンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した水分プロファイルが均一となるように水分プロファイル調節装置５９の操作量を求め、水分プロファイル調節装置５９を調節した。この工程をプロファイル測定装置６２が水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９７】
さらに、コンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した坪量プロファイルおよび水分プロファイルから絶乾坪量プロファイルを求め、該求めた絶乾坪量プロファイルが均一となるように絶乾坪量プロファイル調節装置６０の操作量を求め、絶乾坪量プロファイル調節装置６０を調節した。この工程をプロファイル測定装置６２が坪量プロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９８】
さらに、コンピュータ６４は、プロファイル測定装置６３が測定した厚さプロファイルが均一となるように厚さプロファイル調節装置６１の操作量を求め、厚さプロファイル調節装置６１を調節した。この工程をプロファイル測定装置６３が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９９】
以上、説明した方法を用い、第３の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した結果、水分プロファイル調節装置５９およびロール線圧調節装置５８を調節しない場合と比べ、プロファイル測定装置６２が測定した厚さプロファイルおよびプロファイル測定装置６３が測定した厚さプロファイルを均一とすることができ、さらに紙ウェブの幅方向の剛直度分布も良化した。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法によれば、抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【図２】第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【図３】第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【図４】第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【図５】第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【図６】第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１、１１、３１、５１ 紙ウェブ
１２、３２、５２ ヘッドボックス
１３、３３、５３ ワイヤーパート
２、１４、３４、５４ プレスパート
３、１５、３５、５５ ドライヤパート
１６、３６、５６ カレンダ装置
１７、３７、５７ リーラ
１８、３８、５８ プレスロール線圧調節装置
１９、３９、５９ 水分プロファイル調節装置
２０、４０、６０ 絶乾坪量プロファイル調節装置
２１、４１、６１ 厚さプロファイル調節装置
２２、２３、４２、４３、６２、６３ プロファイル測定装置
２４、２５、４４、４５、６４、６５ コンピュータ
４ 紙ウェブの水分プロファイルを測定する工程Ｄ
５ 紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａ
６ 紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃ
７ プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御する抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙ウェブは、抄紙機において以下の工程を経て製造される。まず、ヘッドボックスから紙料がワイヤーパートへ供給され、ワイヤーパートで脱水される。次いで、プレスパートにて圧縮によって脱水され、さらにドライヤパートにて乾燥し、最終的にリーラに巻き取られる。より一般的な抄紙機では、前記の工程に加え、リーラの前にカレンダ装置が含まれる。
【０００３】
さらに、抄紙機は、紙ウェブの坪量プロファイル調節工程および紙ウェブの水分プロファイル調節工程を有しており、カレンダ装置を含む抄紙機は、紙ウェブの厚さプロファイル調節工程を有している。紙ウェブは、これらの調節工程を用いて幅方向の品質が均一となるように調節して製造される。
【０００４】
紙ウェブの厚さプロファイルは、紙ウェブを製造するうえで重要視される品質管理項目のひとつであり、一般には、抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御は、紙ウェブの厚さプロファイル調節手段を備えたカレンダ装置にて行われる。
【０００５】
前記の紙ウェブの厚さプロファイル調節手段には、例えば、カレンダ装置のロールクラウンを調節することにより紙ウェブの厚さプロファイルの調節を行う装置や、誘導加熱方式等の温度制御装置を用いてカレンダロールに局所的な凹凸を付すことにより紙ウェブの厚さプロファイルの調節を行う装置がある。
【０００６】
紙ウェブの厚さプロファイルの矯正は、前記の紙ウェブの厚さプロファイル調節手段の調節可能範囲がその限界となり、カレンダ装置前の紙ウェブの厚さプロファイルがその限界を越えて大きく乱れている場合には、紙ウェブの厚さプロファイルを完全には矯正することができない。
【０００７】
カレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御能力を補うため、あるいはカレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御のかわりに、坪量プロファイルを調節することにより、厚さプロファイルを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、カレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御能力を補うため、カレンダ装置での紙ウェブの厚さプロファイル制御能力を越えないように、別途制御している水分プロファイル制御の制御出力を抑制することにより、厚さプロファイルを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
前記の提案されている厚さプロファイルを制御する方法はいずれも、別の調節装置を用いて、紙ウェブの厚さプロファイル調節手段の能力を補い、カレンダ装置後の厚さプロファイルの矯正する方法であって、カレンダ装置前の紙ウェブの厚さプロファイルは均一にしようとするものではなく、カレンダ装置のロール幅方向の押し圧については考慮されていない。
【００１０】
カレンダ装置前の紙ウェブの厚さプロファイルは均一であることが望ましく、厚さプロファイルが乱れた紙ウェブをカレンダ装置で処理すると、以下に説明するような問題が発生する。
【００１１】
厚さプロファイルが乱れた紙ウェブを、カレンダ装置に備えられた紙ウェブの厚さプロファイル調節手段を用いて厚さプロファイルを均一に調節しようとすると、厚い部分の押し圧を大きくする必要があり、ロール幅方向の押し圧が不均一となる。
【００１２】
その結果として、押し圧を大きくした部分で局所的にロール表面の摩耗が大きくなり、押し圧をさらに大きくしなければならなくなり、この循環によって厚さプロファイルの制御が難しいものとなり、さらにはロールの寿命を短くしてしまう。
【００１３】
また、ロール幅方向の押し圧が不均一であれば、リーラーで紙ウェブを巻き取る際に張力が幅方向で不均一となるため、紙ウェブの巻き取りに一般にヨレと呼ばれる欠陥を引き起こす。
【００１４】
また、ロール幅方向の押し圧が不均一であれば、紙表面の平滑や光沢といった厚さ以外の品質にも悪影響を及ぼす。
【００１５】
【特許文献１】
特開平８−１３３７６号公報
【特許文献２】
特開平５−１９５４８０号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの欠点を考慮し、抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御することができる抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記に鑑み鋭意検討した結果、本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を発明するに至った。
すなわち、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法は、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂとを含み、該工程Ｂが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法は、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃとを含み、該工程Ｃが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程であることを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法は、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、紙ウェブの水分プロファイルを測定する工程Ｄと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂと、紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃとを含み、該工程Ｂが、測定された厚さプロファイルから測定された水分プロファイルに比例係数を乗じたものを減じて得られるプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であり、該工程Ｃが、紙ウェブの水分プロファイルが均一となるように紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程であることを特徴とするものである。
【００２０】
上記第３の発明において、比例係数として、紙ウェブの水分変化量に対する紙ウェブの厚さ変化量を演算して得られる値を用いることを特徴とする。
【００２１】
上記発明において、カレンダ装置を含み、前記紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａが、プレスパートよりも後段であり、かつカレンダ装置よりも前段で行われることを特徴とする。
【００２２】
また、上記発明において、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅと、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆとを含み、該工程Ｆが、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルが均一となるように調節する工程であることを特徴とする。
【００２３】
さらに、上記発明において、紙ウェブの厚さプロファイルを調節する工程Ｇを備えたカレンダ装置と、該工程Ｇより後段で、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａとを含み、該工程Ｇが、該工程Ｇより後段で測定した紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように調節を行うことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法について、詳細に説明する。
【００２５】
本発明による紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、抄紙機における厚さプロファイルは、主として水分プロファイルとロールニップによる紙の圧縮状態とに影響を受けているという概念に基づいている。抄紙機における厚さプロファイルは、絶乾坪量プロファイルにも影響を受けるが、その影響度合いは大きくなく、また絶乾坪量プロファイルの調節によって厚さプロファイルの調節を行うには、絶乾坪量を大きく変化させる必要があり、品質上の問題となる。
【００２６】
図１は、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【００２７】
図示しないヘッドボックスから供給された紙料は、図示しないワイヤパートで脱水されて紙ウェブ１を形成し、さらにプレスパート２で圧縮脱水され、さらにドライヤパート３で乾燥された後、最終的に図示しないリーラで巻き取られる。
【００２８】
本発明では、少なくとも、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５およびプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ６を設ける。厚さプロファイルを測定する工程Ａ５はプレスパート２よりも後段に設ける。
【００２９】
本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法では、以下に説明する方法で紙ウェブの厚さプロファイルの制御を行う。
【００３０】
まず、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５にて厚さプロファイルを取得する。次に、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ６にて、前記厚さプロファイルが均一となるよう調節を行う。
【００３１】
以上の制御方法を用いることにより、紙ウェブの厚さプロファイルを均一にすることが可能である。
【００３２】
図２は、第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【００３３】
前記の第１の発明と同様に、図示しないヘッドボックスから供給された紙料は、図示しないワイヤパートで脱水されて紙ウェブ１を形成し、さらにプレスパート２で圧縮脱水され、さらにドライヤパート３で乾燥された後、最終的に図示しないリーラで巻き取られる。
【００３４】
本発明では、少なくとも、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５および水分プロファイルを調節する工程Ｃ７を設ける。厚さプロファイルを測定する工程Ａ５はプレスパート２よりも後段に設ける。
【００３５】
本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法では、以下に説明する方法で紙ウェブの厚さプロファイルの制御を行う。
【００３６】
まず、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５にて厚さプロファイルを取得する。次に、水分プロファイルを調節する工程Ｃ６にて、前記厚さプロファイルが均一となるよう調節を行う。
【００３７】
以上の制御方法を用いることにより、紙ウェブの厚さプロファイルを均一にすることが可能である。前述の第１の発明は、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節するすることにより、厚さプロファイルを制御する方法であるが、抄紙機によっては、幅方向のプレスロール線圧の調節工程が無い、あるいは、プレスロール線圧の調節工程があっても、ロールのクラウン調節とロール荷重の左右バランスしか持たない場合があり、第２の発明はこれに対処したものである。
【００３８】
図３は、第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【００３９】
前記の第１の発明および第２の発明と同様に、図示しないヘッドボックスから供給された紙料は、図示しないワイヤパートで脱水されて紙ウェブ１を形成し、さらにプレスパート２で圧縮脱水され、さらにドライヤパート３で乾燥された後、最終的に図示しないリーラで巻き取られる。
【００４０】
本発明では、少なくとも、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４および厚さプロファイルを測定する工程Ａ５および水分プロファイルを調節する工程Ｃ６およびプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ７を設ける。水分プロファイルを測定する工程Ｄ４および厚さプロファイルを測定する工程Ａ５はプレスパート２よりも後段に設ける。
【００４１】
本発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法では、以下に説明する方法で紙ウェブの厚さプロファイルの制御を行う。
【００４２】
まず、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５で測定し得られた厚さプロファイルから、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４で測定し得られた水分プロファイルに比例係数を乗じたものを減じて、幅方向でプレスロール線圧を調節するために用いるプロファイルを演算する。
【００４３】
本発明によれば、前記比例係数には、厚さプロファイルを測定する工程Ａ５で測定し、得られた厚さプロファイルと、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４で測定し、得られた水分プロファイルとを用いて得られる水分変化量に対する厚さ変化量の値を用いることが望ましい。
【００４４】
さらに、水分変化量に対する厚さ変化量の値は、製造する紙ウェブの紙質や坪量等で異なるので、製造する紙ウェブの種類ごとに前記比例係数を予め求めておくことが望ましい。
【００４５】
次に、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ７にて、前記求めた幅方向でプレスロール線圧を調節するために用いるプロファイルが均一となるよう調節を行い、さらに、水分プロファイルを調節する工程Ｃ６にて、水分プロファイルを測定する工程Ｄ４で測定し得られた水分プロファイルが均一となるように調節を行う。
【００４６】
以上の制御方法を用いることにより、プレスパートにおける紙ウェブの幅方向の圧縮状態を制御しながら紙ウェブの厚さプロファイルを均一にすることが可能であり、例えば、紙ウェブの剛直度等の品質も向上させることができる。
【００４７】
本発明によれば、前述のすべての発明において、さらに絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅと絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆを設け、絶乾坪量プロファイルが均一になるように制御することにより、坪量プロファイルが厚さプロファイルに及ぼす影響を打ち消すことができ、より精度良く厚さプロファイルを制御することが可能である。
【００４８】
本発明によれば、前述のすべての発明において、さらに厚さプロファイルを調節する工程Ｇを備えたカレンダ装置とカレンダ装置の後段で厚さプロファイルを測定する工程Ａを設け、カレンダ装置の後段での厚さプロファイルが均一になるように制御することにより、より精度良く厚さプロファイルを制御することが可能である。
【００４９】
水分プロファイルを測定する工程Ｄおよび厚さプロファイルを測定する工程Ａおよび絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅでは、水分プロファイルおよび厚さプロファイルおよび絶乾坪量プロファイルを取得できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、水分および厚さおよび坪量を測定するためのセンサーをスキャン装置を用いて紙幅方向に移動させ、水分プロファイルおよび厚さプロファイルおよび坪量プロファイルを取得し、絶乾坪量プロファイルは取得した水分プロファイルと坪量プロファイルから演算して取得する装置を用いることができる。
【００５０】
水分プロファイルを調節する工程Ｃでは、水分プロファイルを調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、蒸気を湿紙状態の紙ウェブに吹き付け、局所的に乾燥を促進させることで水分プロファイルを調節する装置を用いることができる。
【００５１】
プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂでは、プレスロール線圧を調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、ロール内に幅方向の複数のゾーン毎に油圧装置を設けてロールの表面凹凸を変化させてプレスロール線圧を調節する装置を用いることができる。
【００５２】
絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆは、絶乾坪量プロファイルを調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、ヘッドボックスのスライスリップの開度を幅方向で調節することで絶乾坪量プロファイルを調節する装置を用いることができる。
【００５３】
カレンダ装置に備えられた厚さプロファイルを調節する工程Ａでは、厚さプロファイルを調節できればよく、いかなる装置を用いても良い。例えば、誘導加熱方式等でロールの幅方向の温度を制御し、ロールに局所的な凹凸を付して厚さプロファイルを調節する装置を用いることができる。
【００５４】
【実施例】
以下、図面に基づき本発明の実施例を説明する。
【００５５】
実施例１
図４は、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【００５６】
本実施例では、紙ウェブ１１は、以下に説明する構成の抄紙機で製造される。
【００５７】
本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス１２、ワイヤーパート１３、プレスパート１４、ドライヤパート１５、カレンダ装置１６、リーラ１７を有する。
【００５８】
さらに、本実施例の抄紙機は、ドライヤパート１５とカレンダ装置１６の間にプロファイル測定装置２２を有し、カレンダ装置１６とリーラ１７の間にはプロファイル測定装置２３を有する。プロファイル測定装置２２は、坪量センサー、水分センサー、厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルを測定する。プロファイル測定装置２３は厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて厚さプロファイルを測定する。
【００５９】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート１４に備えられたプレスロール線圧調節装置１８を有する。プレスロール線圧調節装置１８は、プレスロールの内部の幅方向に複数配された油圧装置にてプレスロールの表面凹凸を調節することにより、プレスロール線圧の調節を行う。
【００６０】
さらに、本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス１２に備えられた絶乾坪量プロファイル調節装置２０を有する。絶乾坪量プロファイル調節装置２０は、スライスリップの開度を幅方向で調節する装置を調節することにより、絶乾坪量プロファイルの調節を行う。
【００６１】
さらに、本実施例の抄紙機は、カレンダ装置１６に備えられた厚さプロファイル調節装置２１を有する。厚さプロファイル調節装置２１は、カレンダロールの幅方向に複数配された誘導加熱装置にてカレンダロールの表面凹凸を調節することにより、厚さプロファイルの調節を行う。
【００６２】
さらに、本実施例の抄紙機は、コンピュータを２台有する。１台のコンピュータ２４は、プロファイル測定装置２３が測定した厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに厚さプロファイル調節装置２１に対して操作量の指示を出すことができる。もう１台のコンピュータ２５は、プロファイル測定装置２２が測定した坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらにプレスロール線圧調節装置１８および絶乾坪量プロファイル調節装置２０に対して操作量の指示を出すことができる。
【００６３】
以上、説明した構成の抄紙機において、以下に説明する方法で第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した。
【００６４】
コンピュータ２５は、プロファイル測定装置２２が測定した厚さプロファイルが均一となるようにプレスロール線圧調節装置１８の操作量を求め、プレスロール線圧調節装置１８を調節した。この工程をプロファイル測定装置２２が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００６５】
さらに、コンピュータ２５は、プロファイル測定装置２２が測定した坪量プロファイルおよび水分プロファイルから絶乾坪量プロファイルを求め、該求めた絶乾坪量プロファイルが均一となるように絶乾坪量プロファイル調節装置２０の操作量を求め、絶乾坪量プロファイル調節装置２０を調節した。この工程をプロファイル測定装置２２が坪量プロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００６６】
さらに、コンピュータ２４は、プロファイル測定装置２３が測定した厚さプロファイルが均一となるように厚さプロファイル調節装置２１の操作量を求め、厚さプロファイル調節装置２１を調節した。この工程をプロファイル測定装置２３が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００６７】
以上説明した方法を用い、第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した結果、ロール線圧調節装置１８を調節しない場合と比べ、プロファイル測定装置２２が測定した厚さプロファイルおよびプロファイル測定装置２３が測定した厚さプロファイルを均一とすることができた。
【００６８】
実施例２
図５は、第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【００６９】
本実施例では、紙ウェブ３１は、以下に説明する構成の抄紙機で製造される。
【００７０】
本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス３２、ワイヤーパート３３、プレスパート３４、ドライヤパート３５、カレンダ装置３６、リーラ３７を有する。
【００７１】
さらに、本実施例の抄紙機は、ドライヤパート３５とカレンダ装置３６の間にプロファイル測定装置４２を有し、カレンダ装置３６とリーラ３７の間にはプロファイル測定装置４３を有する。プロファイル測定装置４２は、坪量センサー、水分センサー、厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルを測定する。プロファイル測定装置４３は厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて厚さプロファイルを測定する。
【００７２】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート３４に備えられた水分プロファイル調節装置３９を有する。水分プロファイル調節装置３９は幅方向に複数配された蒸気噴きつけ装置にて水分プロファイルの調節を行う。
【００７３】
さらに、本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス３２に備えられた絶乾坪量プロファイル調節装置４０を有する。絶乾坪量プロファイル調節装置４０は、スライスリップの開度を幅方向で調節する装置を調節することにより、絶乾坪量プロファイルの調節を行う。
【００７４】
さらに、本実施例の抄紙機は、カレンダ装置３６に備えられた厚さプロファイル調節装置４１を有する。厚さプロファイル調節装置４１は、カレンダロールの幅方向に複数配された誘導加熱装置にてカレンダロールの表面凹凸を調節することにより、厚さプロファイルの調節を行う。
【００７５】
さらに、本実施例の抄紙機は、コンピュータを２台有する。１台のコンピュータ４４は、プロファイル測定装置４３が測定した厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに厚さプロファイル調節装置４１に対して操作量の指示を出すことができる。もう１台のコンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに水分プロファイル調節装置３９および絶乾坪量プロファイル調節装置４０に対して操作量の指示を出すことができる。
【００７６】
本実施例の抄紙機は、プレスロール線圧調節のためにロールクラウンを調節する装置を備えているが、該装置は幅方向複数の位置でのロール線圧の調節はできない。
【００７７】
以上、説明した構成の抄紙機において、以下に説明する方法で第２の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した。
【００７８】
予め、プロファイル測定装置４２が測定した厚さプロファイルと水分プロファイルから、水分変化量に対する厚さ変化量の値を演算し、該求められた値を係数としてコンピュータ６５に設定した。
【００７９】
コンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した厚さプロファイルからプロファイル測定装置４２が測定した水分プロファイルに前記設定した係数を乗じたものを減ずることによりプレスロールの線圧を調節するためのプロファイルを求め、該求めたプロファイルが均一となるようにプレスロール線圧調節装置３８の操作量を求め、プレスロール線圧調節装置３８を調節した。この工程をプロファイル測定装置４２が厚さプロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８０】
さらに、コンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した水分プロファイルが均一となるように水分プロファイル調節装置３９の操作量を求め、水分プロファイル調節装置３９を調節した。この工程をプロファイル測定装置４２が水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８１】
さらに、コンピュータ４５は、プロファイル測定装置４２が測定した坪量プロファイルおよび水分プロファイルから絶乾坪量プロファイルを求め、該求めた絶乾坪量プロファイルが均一となるように絶乾坪量プロファイル調節装置４０の操作量を求め、絶乾坪量プロファイル調節装置４０を調節した。この工程をプロファイル測定装置４２が坪量プロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８２】
さらに、コンピュータ４４は、プロファイル測定装置４３が測定した厚さプロファイルが均一となるように厚さプロファイル調節装置４１の操作量を求め、厚さプロファイル調節装置４１を調節した。この工程をプロファイル測定装置４３が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００８３】
以上、説明した方法を用い、第２の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した結果、本実施例のようにプレスパートで幅方向でプレスロールの線圧を調節できる手段がなくても、プロファイル測定装置４２が測定した厚さプロファイルおよびプロファイル測定装置４３が測定した厚さプロファイルを均一とすることができた。
【００８４】
実施例３
図６は、第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【００８５】
本実施例では、紙ウェブ５１は、以下に説明する構成の抄紙機で製造される。
【００８６】
本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス５２、ワイヤーパート５３、プレスパート５４、ドライヤパート５５、カレンダ装置５６、リーラ５７を有する。
【００８７】
さらに、本実施例の抄紙機は、ドライヤパート５５とカレンダ装置５６の間にプロファイル測定装置６２を有し、カレンダ装置５６とリーラ５７の間にはプロファイル測定装置６３を有する。プロファイル測定装置６２は、坪量センサー、水分センサー、厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルを測定する。プロファイル測定装置６３は厚さセンサーを紙ウェブの幅方向に移動させて厚さプロファイルを測定する。
【００８８】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート５４に備えられたプレスロール線圧調節装置５８を有する。プレスロール線圧調節装置５８は、プレスロールの内部の幅方向に複数配された油圧装置にてプレスロールの表面凹凸を調節することにより、プレスロール線圧の調節を行う。
【００８９】
さらに、本実施例の抄紙機は、プレスパート５４に備えられた水分プロファイル調節装置５９を有する。水分プロファイル調節装置５９は幅方向に複数配された蒸気噴きつけ装置にて水分プロファイルの調節を行う。
【００９０】
さらに、本実施例の抄紙機は、ヘッドボックス５２に備えられた絶乾坪量プロファイル調節装置６０を有する。絶乾坪量プロファイル調節装置６０は、スライスリップの開度を幅方向で調節する装置を調節することにより、絶乾坪量プロファイルの調節を行う。
【００９１】
さらに、本実施例の抄紙機は、カレンダ装置５６に備えられた厚さプロファイル調節装置６１を有する。厚さプロファイル調節装置６１は、カレンダロールの幅方向に複数配された誘導加熱装置にてカレンダロールの表面凹凸を調節することにより、厚さプロファイルの調節を行う。
【００９２】
さらに、本実施例の抄紙機は、コンピュータを２台有する。１台のコンピュータ６４は、プロファイル測定装置６３が測定した厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらに厚さプロファイル調節装置６１に対して操作量の指示を出すことができる。もう１台のコンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した坪量プロファイル、水分プロファイル、厚さプロファイルをコンピュータ内部に保持することができ、さらにプレスロール線圧調節装置５８および水分プロファイル調節装置５９および絶乾坪量プロファイル調節装置６０に対して操作量の指示を出すことができる。
【００９３】
以上、説明した構成の抄紙機において、以下に説明する方法で本発明のうちの第３の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した。
【００９４】
予め、プロファイル測定装置６２が測定した厚さプロファイルと水分プロファイルから、水分変化量に対する厚さ変化量の値を演算し、該求められた値を係数としてコンピュータ６５に設定した。
【００９５】
コンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した厚さプロファイルからプロファイル測定装置６２が測定した水分プロファイルに前記設定した係数を乗じたものを減ずることによりプレスロールの線圧を調節するためのプロファイルを求め、該求めたプロファイルが均一となるようにプレスロール線圧調節装置５８の操作量を求め、プレスロール線圧調節装置５８を調節した。この工程をプロファイル測定装置６２が厚さプロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９６】
さらに、コンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した水分プロファイルが均一となるように水分プロファイル調節装置５９の操作量を求め、水分プロファイル調節装置５９を調節した。この工程をプロファイル測定装置６２が水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９７】
さらに、コンピュータ６５は、プロファイル測定装置６２が測定した坪量プロファイルおよび水分プロファイルから絶乾坪量プロファイルを求め、該求めた絶乾坪量プロファイルが均一となるように絶乾坪量プロファイル調節装置６０の操作量を求め、絶乾坪量プロファイル調節装置６０を調節した。この工程をプロファイル測定装置６２が坪量プロファイルおよび水分プロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９８】
さらに、コンピュータ６４は、プロファイル測定装置６３が測定した厚さプロファイルが均一となるように厚さプロファイル調節装置６１の操作量を求め、厚さプロファイル調節装置６１を調節した。この工程をプロファイル測定装置６３が厚さプロファイルを測定する毎に繰り返した。
【００９９】
以上、説明した方法を用い、第３の発明の紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を実施した結果、水分プロファイル調節装置５９およびロール線圧調節装置５８を調節しない場合と比べ、プロファイル測定装置６２が測定した厚さプロファイルおよびプロファイル測定装置６３が測定した厚さプロファイルを均一とすることができ、さらに紙ウェブの幅方向の剛直度分布も良化した。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法によれば、抄紙後の紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【図２】第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【図３】第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法の一実施形態を示す概念図である。
【図４】第１の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【図５】第２の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【図６】第３の発明の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法を適用した一実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１、１１、３１、５１ 紙ウェブ
１２、３２、５２ ヘッドボックス
１３、３３、５３ ワイヤーパート
２、１４、３４、５４ プレスパート
３、１５、３５、５５ ドライヤパート
１６、３６、５６ カレンダ装置
１７、３７、５７ リーラ
１８、３８、５８ プレスロール線圧調節装置
１９、３９、５９ 水分プロファイル調節装置
２０、４０、６０ 絶乾坪量プロファイル調節装置
２１、４１、６１ 厚さプロファイル調節装置
２２、２３、４２、４３、６２、６３ プロファイル測定装置
２４、２５、４４、４５、６４、６５ コンピュータ
４ 紙ウェブの水分プロファイルを測定する工程Ｄ
５ 紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａ
６ 紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃ
７ プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂ
Claims (7)
- 抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂとを含み、該工程Ｂが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であることを特徴とする抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
- 抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃとを含み、該工程Ｃが、紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程であることを特徴とする抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
- 抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法において、少なくとも、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａと、紙ウェブの水分プロファイルを測定する工程Ｄと、プレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程Ｂと、紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程Ｃとを含み、該工程Ｂが、測定された厚さプロファイルから測定された水分プロファイルに比例係数を乗じたものを減じて得られるプロファイルが均一となるようにプレスパートにて幅方向でプレスロール線圧を調節する工程であり、該工程Ｃが、
紙ウェブの水分プロファイルが均一となるように紙ウェブの水分プロファイルを調節する工程であることを特徴とする抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。 - 比例係数として、紙ウェブの水分変化量に対する紙ウェブの厚さ変化量を演算して得られる値を用いることを特徴とする請求項３記載の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
- カレンダ装置を含み、前記紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａが、プレスパートよりも後段であり、かつカレンダ装置よりも前段で行われること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
- 紙ウェブの絶乾坪量プロファイルを測定する工程Ｅと、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルを調節する工程Ｆとを含み、該工程Ｆが、紙ウェブの絶乾坪量プロファイルが均一となるように調節する工程であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
- 紙ウェブの厚さプロファイルを調節する工程Ｇを備えたカレンダ装置と、該工程Ｇより後段で、紙ウェブの厚さプロファイルを測定する工程Ａとを含み、該工程Ｇが、該工程Ｇより後段で測定した紙ウェブの厚さプロファイルが均一となるように調節を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の抄紙機における紙ウェブの厚さプロファイル制御方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2017517007A (ja) * | 2014-04-16 | 2017-06-22 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 第１のロールと第２のロールとの間の間隙を測定する方法及び装置 |
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-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003068679A patent/JP2004277899A/ja active Pending
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