JP2005114469A - 紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置 - Google Patents
紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005114469A JP2005114469A JP2003346979A JP2003346979A JP2005114469A JP 2005114469 A JP2005114469 A JP 2005114469A JP 2003346979 A JP2003346979 A JP 2003346979A JP 2003346979 A JP2003346979 A JP 2003346979A JP 2005114469 A JP2005114469 A JP 2005114469A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- paper
- absorption
- time
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
【課題】 紙及び板紙の吸油度を短い時間で測定し、且つ終点判定の誤差による測定誤差を生じない紙及び板紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置を提供する。
【解決手段】 紙の表面に一定量の油を付与する機構と、前記紙表面の油膜に光を照射する機構と、前記光の反射光量を電圧値に変換するための電気回路を有する機構と、前記油を付与した瞬間からの経過時間を求める計時手段と、前記油の吸収による電圧低下の任意の終点電圧(A)の入力手段を有し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値を自動で計測し、次の数式
t = T1ln(V0/A)
により前記油の吸収による電圧低下の終点に達するまでの時間(t)を算出する演算機構を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 紙の表面に一定量の油を付与する機構と、前記紙表面の油膜に光を照射する機構と、前記光の反射光量を電圧値に変換するための電気回路を有する機構と、前記油を付与した瞬間からの経過時間を求める計時手段と、前記油の吸収による電圧低下の任意の終点電圧(A)の入力手段を有し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値を自動で計測し、次の数式
t = T1ln(V0/A)
により前記油の吸収による電圧低下の終点に達するまでの時間(t)を算出する演算機構を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、紙及び板紙の印刷時のインキ吸収性を評価するための、紙及び板紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置に関する。
従来より、紙及び板紙の吸油度を測定する方法としては、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)に規格化されている。即ち、装置としては油塗布部と正反射光量測定部とからなる油吸収メータを用い、決められた操作手順に従って測定を行う。試験用紙に油を転移させ、油の用紙内部への吸収による用紙表面の油量の減少を光の反射量の減少により捉えている。光の反射量は、反射光を積層光電池からなる受光部で受け電流量として計測している。また、吸油度の定義としては、用紙上に油が転移した瞬間から前記電流量が用紙のみの際の電流量に5μAを加算した値に低下するまでの秒数としている(例えば、非特許文献1参照。)。
上記秒数の具体的測定方法は、秒時計により用紙上に油が転移した瞬間から上記電流量が用紙のみの際の電流量に5μAを加算した値に低下するまでの時間を測定する。そのため、吸油性能が著しく低い用紙の場合は測定時間が長くかかる点が問題であった。
また、計測の終点付近では検流計の指針の動きが非常に遅くなり、人による終点の判断が曖昧になり、秒計時に誤差が生じるという問題があった。
また、測定の終点を機械的に判断する油吸収メータが東洋精機製作所から市販されているが、該油吸収メータを用いた測定の方法は、用紙のみの際の電流量に5μAを加算した値に検流計付属の電流検知用指針をセットする。この電流検知用指針は人が手で回してセットする構造となっており、その為僅かな設定の誤差がでて、終点付近での検流計の指針の動きが非常に遅いことと重なり、大きな秒計時の誤差を生じる可能性がありこれも問題であった。
JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)
上述したように紙及び板紙の吸油度を測定する方法としては、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)に規格化され紙パルプ及び関連業界において広く使用されているが、上述したような問題点がある。本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的とするところは、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)に定められた装置としての規定を満足すると共に、短い時間で測定し、且つ終点判定の誤差による測定誤差を生じないで測定することが可能な紙及び板紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置を提供することである。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、本発明の紙及び板紙の吸油度試験方法は、紙の油吸収性を評価する吸油度試験方法であって、
紙の表面に一定量の油を付与し、前記油を付与した紙表面の油膜に光を照射し、
前記光の反射光量変化を電圧値に変換し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値から、次の数式
t = T1ln(V0/A)
により油の吸収による電圧低下の終点電圧(A)に達するまでの時間(t)を算出し、この値をもって吸油度とすることを特徴とする。
紙の表面に一定量の油を付与し、前記油を付与した紙表面の油膜に光を照射し、
前記光の反射光量変化を電圧値に変換し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値から、次の数式
t = T1ln(V0/A)
により油の吸収による電圧低下の終点電圧(A)に達するまでの時間(t)を算出し、この値をもって吸油度とすることを特徴とする。
また、本発明の紙及び板紙の吸油度試験装置は、紙の油吸収性を評価する吸油度試験装置であって、
紙の表面に一定量の油を付与する機構と、前記紙表面の油膜に光を照射する機構と、前記光の反射光量を電圧値に変換するための電気回路を有する機構と、前記油を付与した瞬間からの経過時間を求める計時手段と、前記油の吸収による電圧低下の任意の終点電圧(A)の入力手段を有し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値を自動で計測し、次の数式
t = T1ln(V0/A)
により前記油の吸収による電圧低下の終点に達するまでの時間(t)を算出する演算機構を備えたことを特徴とする。
紙の表面に一定量の油を付与する機構と、前記紙表面の油膜に光を照射する機構と、前記光の反射光量を電圧値に変換するための電気回路を有する機構と、前記油を付与した瞬間からの経過時間を求める計時手段と、前記油の吸収による電圧低下の任意の終点電圧(A)の入力手段を有し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値を自動で計測し、次の数式
t = T1ln(V0/A)
により前記油の吸収による電圧低下の終点に達するまでの時間(t)を算出する演算機構を備えたことを特徴とする。
以上詳述したように、本発明の紙及び板紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置によれば、用紙への油の吸収をデジタル電圧値として捉え、初期電圧V0、初期電圧V0が0.3679V0=V1に達するまでの秒数T1とした場合、電圧と時間の関係が自然対数の底の指数関数であるVt=V0ε−t/T 1に近似していることを利用し、電圧値が0.003ボルトまで低下する時間を、上記Vt=V0ε−t/T 1をtについて解くことにより、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)の規格による測定に比較して終点判断が明確となり、終点判定の誤差による測定誤差が少なくなり、測定時間の短縮化が可能となる。
本発明の紙及び板紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置では、用紙上に試験用油が転移した瞬間から、用紙に試験用油が転移した瞬間の電圧値V0が0.3679V0=VTになるまでの時間T1を計時し、上記V0、T1より
T1ln(V0/0.003)=tを計算して、t(秒)を吸油度としている。
T1ln(V0/0.003)=tを計算して、t(秒)を吸油度としている。
本発明の紙及び板紙の吸油度試験装置及び該装置を用いた試験方法で求めた吸油度は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)により測定した吸油度とほぼ同じ値となる。
本発明で用いる原理は、時間の経過とともに変化する物理量のなかで、自然対数の底の指数関数で表現できる事象が数多く存在することを利用している。最も一般的な例としては、電荷容量の定格がCファラッドのコンデンサと抵抗値がRオームの微分回路が挙げられる。この回路に入力電圧V0をかけた瞬間からt秒後の電圧Vtとの関係はVt=V0ε−t/RC(εは自然対数の底)という自然対数の底の指数関数である。Vtは0にはならないので、仮に電圧低下の終点を0.003ボルト(限りなくゼロに近づけた相対値を任意に設定)とすると、それまでに要する時間はVtに0.003を代入し、0.003=V0ε−t/RCの関係式をtについて解き、t=RCln(V0/0.003)と求めることが出来る。
上記関数の指数部がt/RC=1になる時のVtの値は、V0ε−1となり初期電圧V0に約0.3679を懸けた値である。ここで、t/RC=1を満たすときはt=RCの関係が成立する。このことから、逆にVtの値が初期電圧V0に約0.3679を懸けた値に低下するまでの時間は両者とも定数であるRとCの積であるRC秒後であると言える。
本発明に係わる紙及び板紙の吸油度試験装置を用いて用紙表面に残存する油量に比例して反射される光量を電圧値として捉えた場合、時間と電圧の関係が自然対数の底の指数関数に近似していれば、上記微分回路と同様にある任意の電圧値に低下するまでの時間を計算により求めることが出来る。上記微分回路のRCに相当する定数は、電圧値が初期電圧V0に約0.3679を懸けた値になるまでの時間である。そこで、本発明に係わる紙及び板紙の吸油度試験装置を用いて、用紙に試験用油が転移した瞬間の電圧値V0が0.3679V0=VTになるまでの時間T1を計時し、前記V0、T1よりT1ln(V0/0.003)=tを計算すれば吸油度t(秒)を得ることが出来る。
また測定にかかる時間は、用紙に試験用油が転移した瞬間から電圧値V0が0.3679V0=VTになるまでのT1秒であり、電圧値が低下しほぼ平衡状態となるまで測定するJAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)を用いて吸油度試験をするよりも、本発明の紙及び板紙の吸油度試験装置を用いて吸油度試験をする方が測定時間の短縮化を計ることが出来る。
さらに、終点の判断もデジタル変換された電圧値が0.003ボルトまで低下するまでの時間を計算により求めるので終点判断が統一され、終点の判定誤差による測定誤差は生じないこととなる。
図1は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)に規格化されている装置に改良を加えた本発明の紙及び板紙の吸油度試験装置を用いて、用紙の吸油度の試験をした際の、時間と電圧の関係を示したものである。この図より、用紙中への試験用油の吸収に伴う電圧の低下は、上記微分回路と同様に自然対数の底の指数関数に近似していることは明らかである。具体的には上記微分回路と同様に、初期電圧0.1684ボルト、電圧値が初期電圧値に約0.3679を懸けた値に低下するまでの時間T1=43から時間と電圧値の関係式Vt=0.1684ε−t/43が得られ、この式と測定値との重相関係数は0.9984と高いことから、本発明の紙及び板紙の吸油度試験装置を用いた吸油度の測定は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)の規格による測定値と同等な測定値が得られる。
本発明で吸油度を評価する用紙は、印刷用紙全般が考えられる。以下の実施例では、吸油性が比較的良好な印刷用紙(A)坪量64g/m2紙厚78μm、印刷用紙(B)坪量85g/m2紙厚95μm、印刷用紙(C)坪量105g/m2紙厚115μm、印刷用紙(D)坪量128g/m2紙厚143μmと、吸油性が低いコート紙である印刷用紙(E)坪量64g/m2紙厚58μm、印刷用紙(F)坪量75g/m2紙厚80μm、印刷用紙(G)坪量84g/m2紙厚75μm、印刷用紙(H)坪量105g/m2紙厚108μmを測定する場合について説明する。
(実施例) 図2は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)に規格化されている装置に電流プローブ、AD変換器及び演算装置を付設した構成の本発明の紙及び板紙の吸油度試験装置を示すものであり、図2(a)は該装置の全体概略図、図2(b)は該装置の暗箱内部と電流プローブ、AD変換器及び演算装置を示す。
上記装置を用いて、用紙の吸油度を測定して評価する手順を以下に記す。まず、吸油度を評価する印刷用紙(A)を、扉2を開いて転動路3上で且つ投光部4と受光部5とを結ぶ直線上に動かぬように配置し、扉2を閉じビュレット6から試験用油を転動路3上に滴下し、扉7を開けローラ保持器8を解放し、ローラ9を転動路3上に転がし、前記試験用油がローラ9表面に転移し、ローラ9が暗箱10内に達した時に扉7を閉じ、暗箱10内でローラ9上の上記試験用油が印刷用紙(A)上に再転移し、上記油が印刷用紙(A)上に再転移した瞬間に投光部4から印刷用紙(A)上の油に照射された光が受光部5に反射されて発生する検流計11の電流値を電流プローブ12により電圧に変換し、該電圧値をAD変換器13によりデジタル値V0に変換し、該電圧値V0を10msecの分解能の計時機能を持つ演算装置14に入力し、油の吸収による反射光量の減少に伴い低下する電圧のデジタル値を前記V0入力後10msecの時間間隔で演算装置14に入力し、電圧値が0.3679V0=VTに達するまでの秒数T1及び、前記V0、T1よりT1ln(V0/0.003)=tとを検出及び計算するプログラムが記録された演算装置14により検出及び計算を行い、計算値t(秒)が吸油度として算出される。経験的に測定値がバラツクことが予想されるため、同じ用紙を用いてn数が5になるように測定を繰り返す。
次に測定対象を印刷用紙(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)及び(H)に順次換え、前記手順と同様に一連の測定を行う。
(比較例) 比較例として、上記印刷用紙(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)及び(H)の吸油度を、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)により測定を行う。試験に用いた油吸収メータは、JAPAN TAPPI NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)に規定されているものを用いるが、本発明の図2に示す吸油度試験装置と共通する部分が多いため図2を用いて説明する。
印刷用紙(A)を、扉2を開いて転動路3上で且つ投光部4と受光部5とを結ぶ直線上に動かぬように配置し、扉2を閉じる。検流計11から試験用油を転移させる前の電流値を読みとり、その値に5μA足した値を測定終了の電流値として把握する。ビュレット6から試験用油を転動路3上に滴下し、扉7を開けローラ保持器8を解放し、ローラ9を転動路3上に転がし、前記試験用油がローラ9表面に転移し、ローラ9が暗箱10内に達した時に扉7を閉じ、暗箱10内でローラ9上の上記試験用油が印刷用紙(A)上に再転移し、上記油が印刷用紙(A)上に再転移した瞬間に投光部4から印刷用紙(A)上の油に照射された光が受光部5に反射されて発生する電流により検流計11の指針が最大に振れた瞬間に秒時計をオンにする。油の吸収による反射光量の減少に伴い低下する電流値を読みとり、電流値が前記測定終了電流値にまで低下した瞬間に秒時計を止め、計測時間が吸油度として得られる。経験的に測定値がバラツクことが予想されるため、同じ用紙を用いてn数が5になるように測定を繰り返す。
次に測定対象を印刷用紙(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)及び(H)に順次換え、前記手順と同様に一連の測定を行う。
図3は、実施例と比較例に用いた各印刷用紙の吸油度測定値と吸油度測定に要した時間の一覧表である。この図より本発明の紙及び板紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置を用いた試験方法で吸油度を測定すると、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 NO.67(紙及び板紙−吸油度試験方法)の規格による測定値とほぼ同等な値が得られ、且つ測定時間が大きく短縮できることが明らかである。
1 印刷用紙
2 扉
3 転動路
4 投光部
5 受光部
6 ビュレット
7 扉
8 ローラ保持器
9 ローラ
10 暗箱
11 検流計
12 電流プローブ
13 AD変換器
14 演算装置
2 扉
3 転動路
4 投光部
5 受光部
6 ビュレット
7 扉
8 ローラ保持器
9 ローラ
10 暗箱
11 検流計
12 電流プローブ
13 AD変換器
14 演算装置
Claims (2)
- 紙の油吸収性を評価する吸油度試験方法であって、
紙の表面に一定量の油を付与し、前記油を付与した紙表面の油膜に光を照射し、前記光の反射光量変化を電圧値に変換し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値から、次の数式
t=T1ln(V0/A)
により油の吸収による電圧低下の終点電圧(A)に達するまでの時間(t)を算出し、この値をもって吸油度とすることを特徴とする紙の吸油度試験方法。 - 紙の油吸収性を評価する吸油度試験装置であって、
紙の表面に一定量の油を付与する機構と、前記紙表面の油膜に光を照射する機構と、前記光の反射光量を電圧値に変換するための電気回路を有する機構と、前記油を付与した瞬間からの経過時間を求める計時手段と、前記油の吸収による電圧低下の任意の終点電圧(A)の入力手段を有し、前記油を付与した瞬間の電圧値(V0)と、前記油の吸収により電圧値がVT =V0ε-1(ただしεは自然対数の底)となるまでの時間(T1)の値を自動で計測し、次の数式
t=T1ln(V0/A)
により前記油の吸収による電圧低下の終点に達するまでの時間(t)を算出する演算機構を備えたことを特徴とする紙の吸油度試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003346979A JP2005114469A (ja) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | 紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003346979A JP2005114469A (ja) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | 紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005114469A true JP2005114469A (ja) | 2005-04-28 |
Family
ID=34539721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003346979A Pending JP2005114469A (ja) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | 紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005114469A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013119598A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | National Printing Bureau | 紫外線硬化型スクリーン印刷用光輝性インキ組成物。 |
CN113533137A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-22 | 龙佰四川钛业有限公司 | 一种钛白粉吸油量测试方法 |
-
2003
- 2003-10-06 JP JP2003346979A patent/JP2005114469A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013119598A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | National Printing Bureau | 紫外線硬化型スクリーン印刷用光輝性インキ組成物。 |
CN113533137A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-22 | 龙佰四川钛业有限公司 | 一种钛白粉吸油量测试方法 |
CN113533137B (zh) * | 2021-06-29 | 2024-03-12 | 龙佰四川钛业有限公司 | 一种钛白粉吸油量测试方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2017202377B2 (en) | Devices, methods, and test kits for electronic analyte assaying | |
US3049964A (en) | Optical oil change indicator | |
TW200925580A (en) | Ultraviolet protection effect evaluation method, evaluation device, evaluation program, and recording medium where the program is recorded | |
JP2015212689A (ja) | 温度変調式熱重量分析 | |
US3924948A (en) | Densitometer for use in quantitative thin layer chromatographic analysis | |
GB2285136A (en) | Method of determining a characteristic parameter of an electrochemically convertible substance in a gas sample | |
Wani et al. | A capacitive sensor for detecting insulation degradation by sensing 2-FAL in transformer oil | |
JP2005114469A (ja) | 紙の吸油度試験方法及び吸油度試験装置 | |
Holiday | A method of absorption spectrography for the detection of the detailed structure of absorption spectra | |
JP2018515776A5 (ja) | ||
JP7414875B2 (ja) | 複合シートの重量を同時に決定するための装置 | |
André et al. | Moisture evaluator: a direct measure of fingertip skin hydration during object manipulation | |
CN206270276U (zh) | 一种基于薄膜式热敏电阻氢气传感器 | |
CN209014686U (zh) | 一种耐电压测试仪的电压保持时间的测量电路 | |
JP3566022B2 (ja) | 電子写真感光体の感度測定装置 | |
JPS6024423B2 (ja) | 検体自動分析装置 | |
JPS5857701B2 (ja) | 平行板粘度計 | |
RU2819263C1 (ru) | Устройство для регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора на основе металлических полосок | |
Lin et al. | An Automatic Shutter for Holography | |
FI78563B (fi) | Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. | |
CN1224162A (zh) | 纸张pH值检测试笔 | |
CN110726644B (zh) | 光敏胶片密度检测系统、方法、装置、设备及可读介质 | |
RU46846U1 (ru) | Метрологический блок устройства рентгенофлуоресцентного контроля толщины покрытия | |
CN208833641U (zh) | 一种油浴测试装置 | |
US3428402A (en) | Apparatus for determining the concentration of a substance in a solution |