JP2017145531A - 用紙端部の破れを検出する装置を有する抄紙機 - Google Patents

Abstract

【課題】紙料内にある異物などが原因で発生する用紙端部の破れが原因となり、次工程である断裁機で発生する紙切れによる損紙（不良品）の増加や、それに伴う作業員の負荷を防止するために、用紙端部の破れを検出する装置を有する抄紙機を提供する。【解決手段】抄紙機上において、用紙端部とクーリングシリンダにまたがる部分に、幅100mm程度となるようレーザを照射し、その反射光量によって用紙の破れの有無を検知し、破れを検知した際には警告ランプを点灯させると同時に警報ブザーを鳴らし、作業員に破れの発生を通知し、巻取側面部にマーキングを行うものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザ照射により、抄造工程における用紙端部の破れの有無を検査するものである。

従来は、抄造作業員が、抄紙機の巻取部付近で抄紙機の用紙水分を調整するクーリング部（一般的には「調湿部」を意味する）を通過する用紙の状況を監視している場合、目視によって用紙端部の破れを発見し、巻取側面の当該箇所にマジックで線引きし次工程に情報連絡をしていた。

しかしながら、作業員が他の作業中である等、巻取部付近に不在の場合は、用紙端部の破れを発見できないことや、巻取側面の当該箇所にマジックで線引きする際、位置がずれる等、確実な情報連絡ができないという問題があった。

本発明は、従来の作業の問題点に鑑みてなされた発明であり、抄紙機のクーリング部を通過する用紙において、用紙端部とクーリングシリンダにまたがって照射する合計照射幅が100mm程度となるようレーザを照射し、その反射光量によって用紙破れの有無を自動的に検知及び判定し、破れがあると判定された場合は、警告ランプを点滅させるとともに、警報ブザーを鳴らすことにより抄造作業員へ用紙端部破れの発生を通知することを可能とする方法を提供するものである。

本発明は、上記を解決する手段として、請求項１の発明は、用紙の抄造工程において、用紙端部に破れがあるか否かを検出する用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機であって、用紙端部破れ検出装置の全ての操作を行う操作機構と、抄造される用紙の用紙端部とクーリングシリンダにまたがる部分にレーザを照射し、レーザの反射光量を測定する測定機構と、測定機構によって得られた測定結果について、あらかじめ設定された反射光量が基準値内であるかどうか判定する判定部を有することを特徴とする用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機である。

また、請求項２の発明は、用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機は、判定部の判定結果として基準値を超える異常値を検出した場合に、破れの発生を警告ランプの点滅及び警報ブザーによって作業員に通知する警報機構を更に有することを特徴とする請求項１記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機である。

また、請求項３の発明は、操作機構は用紙端部破れ検出装置の運転、休止の操作や警報機構の警告ランプの点滅及び警報ブザーの停止を行う操作部と、用紙端部破れ検出装置の運転状態や異常発生履歴を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機である。

また、請求項４の発明は、測定機構は用紙端部にレーザを照射する照射部と、照射部から照射されたレーザが用紙端部及びクーリングシリンダから反射された反射光を受光する検査部と、検査部から受光した光を数値化し、任意に変更できる閾値と比較し、合否判定を行う判定部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機である。

また、請求項５の発明は、警報機構は、視覚的に用紙端部の破れを検出したことを知らせる警告ランプと、聴覚的に用紙端部の破れを検出したことを知らせる警報ブザーを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機である。

本発明の用紙端部の破れを検出する装置を有する抄紙機は、用紙端部の破れの発生を正確に検出し、当該部分を巻取側面にマーキングすることにより次工程である断裁工程において、用紙端部の破れが原因となるトラブルを防止することが可能となる。

本発明の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機の一例を示す図である。 用紙端部に破れが発生している状態の一例を示す図である。 用紙端部にレーザを照射し、破れの有無を検査している状態を示す図である。 用紙端部に破れを検知した状態の一例を示す図である。 レーザの反射光量による用紙端部における破れの有無を判定するイメージを示す図である。 本発明の用紙端部破れ検出装置の構成を示すブロック図である。 本発明の用紙端部破れ検出装置における工程を示すフローチャート図である。 用紙端部の破れを検知した際に、点滅するとともに、警報ブザーを鳴らすことにより、破れの発生を通知する警報機構を示す図である。

本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他の様々な実施の形態が含まれる。

本発明の抄紙機の概要について、図１を用いて説明する。紙料を所定の形状で抄造し、巻取紙を作成する抄紙機（１）の中で、用紙水分を調節するクーリング部（２）、用紙（８）の厚み及び平滑度を調節するカレンダ部（３）（「カレンダ部」とは、一般的には「光沢部」のことである。）、抄造した用紙（８）を巻取紙形状にするリール部（４）があり、用紙（８）は、流れ方向（５）に流れている。クーリングシリンダ（６）において用紙端部ａ（７）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分、及び用紙端部ｂ（７´）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分に、それぞれレーザａ（１０）、レーザｂ（１０´）を照射し、反射光ａ（１１）、反射光ｂ（１１´）を基に破れ（９）の有無の検査を行う。なお、用紙端部ａ（７）及び/又は用紙端部ｂ（７´）に破れ（９）があった際には、警報機構（１４）により警告ランプの点滅及び警報ブザーにて作業者に通知される。その通知を受け、作業者は、用紙端部破れ発生箇所である巻取側面（１２，１２´）に次工程である断裁作業の作業員に分かるようにマジックでマーキング（１３）を施す。

次に用紙端部（７，７´）に発生する破れ（９）について、図２を用いて説明する。紙料内にある異物などが原因で流れ方向（５）に流れる用紙（８）の用紙端部（７，７´）に、図２を一例とするような破れ（９）が発生することがある。用紙端部ａ（７）及び/又は用紙端部ｂ（７´）に破れ（９）があることにより、次工程である抄紙機よりも用紙搬送速度が速く用紙（８）へのストレスが大きい断裁機で用紙端部ａ（７）及び/又は用紙端部ｂ（７´）の破れ（９）を起点とする紙切れの原因となり、損紙（不良品）や作業員の負荷の増加が問題となっている。

本発明の用紙端部破れ検出装置による測定について図３及び図４を用いて説明する。図３は、用紙端部（７，７´）に設置した用紙端部破れ検出装置の測定機構ａ（１５）及び測定機構ｂ（１５´）のうち、測定機構ｂ（１５´）について説明した拡大図である。用紙端部ｂ（７´）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分に対して照射部ｂ（１６´）からレーザｂ（１０´）を照射し、その反射光ｂ（１１´）は検査部ｂ（１７´）で受光される。

図４は、用紙端部ａ（７）及び用紙端部ｂ（７´）において同時に行われる破れ検査について説明したものである。図３で説明した用紙端部ｂ（７´）における破れ検査と同時に、用紙端部ａ（７）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分に対して、レーザａ（１０）を照射部ａ（１６）から常時照射する。照射されたレーザａ（１０）は用紙端部ａ（７）及びクーリングシリンダ（６）で反射する。用紙端部ａ（７）及びクーリングシリンダ（６）からの反射光ａ（１１）は、検査部ａ（１７）にて受光され、用紙端部ｂ（７´）及びクーリングシリンダ（６）からの反射光ｂ（１１´）は検査部ｂ（１７´）にて受光される。

用紙端部ａ（７）及び／又は用紙端部ｂ（７´）の破れの有無については、図５のように反射光量（１８）があらかじめ設定された閾値（１９）を満たすかどうかで判定される。用紙端部ａ（７）及び／又は用紙端部ｂ（７´）に破れ（９）が発生した場合には、破れ（９）の部分はクーリングシリンダ（６）が露出されるため、破れが無い状態よりもクーリングシリンダ（６）の反射光量（１８）が増加する。反射光量（１８）は用紙端部ａ（７）、用紙端部ｂ（７´）よりもクーリングシリンダ（６）の方が大きいため、反射光量（１８）が閾値（１９）を超過すると破れ（９）と判定する。

次に本発明の用紙端部破れ検出装置の詳細な構成について、図６を用いて説明する。
本発明の用紙端部破れ検出装置は、制御機構（２４）を中心とし、測定機構（１５，１５´）の操作、用紙端部破れの履歴の蓄積などを行い、表示する操作機構（２２）と、用紙（８）の異常の検知及び判定を行う測定機構（１５，１５´）と、異常時に視覚的及び聴覚的にオペレータへ通知する警報機構（１４）を有しており、制御機構（２４）には、各機構を制御するシーケンサ（２５）と、各機構に対する指示を行う指示部（２６）を有している。

次に本発明の用紙端部破れ検出装置を用いた抄造工程について、図７のフローチャートを用いて説明する。本発明の用紙端部破れ検出装置は、制御機構（２４）を中心とし、操作機構（２２）の操作部（２３）により運転が開始される。運転開始に伴い、用紙端部ａ（７）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分には、照射部ａ（１６）からレーザａ（１０）が照射され、用紙端部ｂ（７´）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分には、照射部ｂ（１６´）からレーザｂ（１０´）がそれぞれ同時に照射される。用紙端部ａ（７）及びクーリングシリンダ（６）では、照射されたレーザａ（１０）が用紙端部ａ（７）及びクーリングシリンダ（６）により反射し、反射光ａ（１１）を検査部ａ（１７）が受光する。また、用紙端部ｂ（７´）とクーリングシリンダ（６）にまたがる部分では、照射されたレーザｂ（１１´）が用紙端部ｂ（７´）及びクーリングシリンダ（６）により反射し、反射光ｂ（１１´）を検査部ｂ（１７´）が受光する。検査部ａ（１７）及び検査部ｂ（１７´）によりそれぞれ合否判定を行い、判定の結果が合格だった場合には引き続き検査を行い、不合格だった場合には判定部（３１，３１´）によって用紙端部ａ（７）及び／又は用紙端部ｂ（７´）の破れ（９）として制御機構（２４）を介して警報機構（１４）に伝達され、警告ランプ（２８，２９）及び警報ブザー（３０）によってオペレータへ通知する。

次に警報機構（１４）の中の警告ランプ（２７，２８，２９）について、図８を用いて説明する。警報機構（１４）の下段ランプ（２７）は操作機構（２２）の操作部（２３）により運転が開始された際に点灯する。警報機構（１４）の中段ランプ（２８）と上段ランプ（２９）はそれぞれ判定部ａ（３１）及び判定部ｂ（３１´）によって不合格と判定されたときに発光し、警報ブザー（３０）が鳴る。操作部（２３）で警報停止の信号を送ることにより制御機構（２４）に伝えられ、警報機構（１４）の警告ランプ（２８，２９）及び警報ブザー（３０）を停止させる。

１ 抄紙機
２ クーリング部
３ カレンダ部
４ リール部
５ 流れ方向
６ クーリングシリンダ
７ 用紙端部ａ
７´ 用紙端部ｂ
８ 用紙
９ 破れ
１０ レーザａ
１０´ レーザｂ
１１ 反射光ａ
１１´ 反射光ｂ
１２ 巻取側面ａ
１２´ 巻取側面ｂ
１３ マーキング
１４ 警報機構
１５ 測定機構ａ
１５´ 測定機構ｂ
１６ 照射部ａ
１６´ 照射部ｂ
１７ 検査部ａ
１７´ 検査部ｂ
１８ 反射光量
１９ 閾値
２０ 基準値
２１ 異常値
２２ 操作機構
２３ 操作部
２４ 制御機構
２５ シーケンサ
２６ 指示部
２７ 下段ランプ
２８ 中段ランプ
２９ 上段ランプ
３０ 警報ブザー
３１ 判定部ａ
３１´ 判定部ｂ
３２ 表示部

Claims (5)

1. 用紙を抄造し、前記用紙の用紙端部に破れがあるか否かを検出する用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機であって、
   前記用紙端部破れ検出装置の全ての操作を行う操作機構と、
   抄造される前記用紙の前記用紙端部とクーリングシリンダにまたがる部分にレーザを照射し、前記レーザの反射光量を測定する測定機構と、
   前記測定機構によって得られた測定結果について、あらかじめ設定された前記反射光量が基準値内であるかどうか判定する判定部を有することを特徴とする用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機。
2. 前記用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機は、前記判定部の判定結果として前記基準値を超える異常値を検出した場合、破れの発生を警告ランプの点滅及び警報ブザーによって作業員に通知する警報機構を更に有することを特徴とする請求項１記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機。
3. 前記操作機構は前記用紙端部破れ検出装置の運転、休止の操作や前記警報機構の前記警告ランプの点滅及び前記警報ブザーの停止を行う操作部と、
   前記用紙端部破れ検出装置の運転状態や異常発生履歴を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機。
4. 前記測定機構は前記用紙端部に前記レーザを照射する照射部と、
   前記照射部から照射された前記レーザが前記用紙端部及び前記クーリングシリンダから反射された反射光を受光する検査部と、
   前記検査部から受光した光を数値化し、任意に変更できる閾値と比較し、合否判定を行う判定部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機。
5. 前記警報機構は、視覚的に前記用紙端部の破れを検出したことを知らせる警告ランプと、
   聴覚的に前記用紙端部の破れを検出したことを知らせる前記警報ブザーを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の用紙端部破れ検出装置を有する抄紙機。

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