JPH0345795A - 紙の繊維配向性の予測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抄紙機のヘッドボックスから吐出されてからワ
イヤ上で未だ流動状態にあるまでの過程の紙料挙動から
抄紙中の紙の繊維配向性を予測する方法及び該方法の実
施に好適な装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より抄造された紙の特性を判断する目安として繊維
配向性が広く採用されている。

この紙の繊維配向性は一般に繊維配向角度と繊維配向指
数とで表現され、前者は平均的な繊維の並び方向を意味
し、通常マシン方向をゼロ度として抄紙機の下流に向か
って時計方向をプラス（正）の角度で１反時計方向をマ
イナス（負）の角度で現わしている。また後者は、この
ようにして表わされる配向角度が示す方向を縦軸として
これと直角な方向を横軸とした場合の縦軸に並んでいる
繊維に対する横軸に並んでいる繊維の割合（いわゆる縦
／横比）の指標となり、繊維配向指数と紙の縦／横比と
の間に下記の関係にある。

１−繊維配向指数 このような紙の繊維配向性は、紙の強度や紙ぐせ（カー
ル、反り、ねじれ等）と密接に関連し、ＰＰＣ適性（普
通紙複写機における小判裁断紙の複写前のトレイ収容性
及び複写後の積層性やソーター性）、高速印刷機や加工
機において蛇行や曲がりの発生に関する走行性、ＮＩＰ
適性（ノンインパクトプリンターで使用される連続伝票
用紙の印刷後の積層性）等と密接に関係している。

一般に手抄きで紙を作ると繊維はランダムに並ぶので縦
／横比がほぼ１でクセの無い理想的な紙になるが、機械
抄き紙においては特に抄紙機が広幅で高速になればなる
程マシン方向に沿って繊維が並び易くなるので縦／横比
が大きくなると共に、各場所でクロスマシン方向及びマ
シン方向の繊維の並び方が異なる（繊維配向性プロファ
イルが不均一になる）傾向が強く表れるようになってく
る。

このような状況にある機械抄き紙においても、繊維配向
指数は可及的に０（すなわち紙の縦／横比が１）に近い
ことが好ましく、また繊維配向角度は０度に近いことが
好ましいことが判っている。

典型的な例として、紙料流れを意識的にコントロールし
ない状態で抄造された新聞用紙（抄き幅：６６００ｍ、
坪量：４６．５ｇ／ボ１秒速：８５０ｍ／分）のクロス
マシン方向の繊維配向性プロファイル、すなわち繊維配
向角度プロファイルを第８図（イ）にまた紙の縦／横比
プロファイルを第８図（ロ）に示す、この第８図（イ）
、（ロ）から明らかなように。

広幅・高速マシンでは抄紙機のヘッドボックスがら吐出
される紙料はスライス両端の壁面抵抗の影響によってワ
イヤ両端部付近の紙料流れが遅くなリ、その結果として
乾燥後の紙の両端付近の縦／横比が中央部より小さくな
ると共に、繊維配向角度もマシン方向から大幅にずれた
いわゆる逆ハの字型（抄紙機の下流に向かって左側がマ
イナスの角度で右側がプラスの角度となっているから両
側の繊維配向角度が反対側に開く形状）のプロファイル
パターンになる。抄紙機メーカーや紙メーカーでは、こ
のように不均一なプロファイルパターンを是正するため
に研究を重ね、端部紙料流れをコントロールするための
エツジフロー制御方式の採用やその他再循環弁開度や紙
料速度とワイヤ速度との比等のいわゆる操業条件の最適
化等によるプロファイルパターン改善を積極的に実施し
ている。

このようなエツジフロー制御を含めて操業条件変更によ
り繊維配向性のプロファイルパターンがどのように変化
したかを判断するには通常、抄紙の完了したリール製品
から紙を裁いてサンプリングし、ゼロスパン引張り試験
法あるいは分子配向針（例えば、神崎製紙■製ＭＯＡ−
２００１Ａ型）により繊維配向性を測定し、クロスマシ
ン方向のプロファイルを求める方法が一般的である。

しかしながらこれ等の方法では操業条件変更から測定結
果が出る迄にかなりの時間と多大の製品ロスを伴う。例
えば新聞用紙製造マシンにおいて、秒速８６０ｍ／分で
４５レ一ン巻（４５０００ｍ）のジャンボロールが抄き
上がるまでに５２〜５３分の時間を要し、更にこのロー
ルから紙を裁いて紙白体のマシン方向に対して正確に直
角なりロスマシン方向を決め一定面積の矩形にカッティ
ングし、少なくともクロスマシン方向の６点の繊維配向
性プロファイルを求めるために必要なサンプリングを行
うのに約１時間を要し、また分子配向針で６個のサンプ
ルの繊維配向性を求めるのに１２分を必要とするから１
条件変更から実に２時間以上もかかつて初めて抄造され
た紙のクロスマシン方向のプロファイルがどう変化した
かを把握出来ることになる。

〔発明の解決しようとする課題〕

上述したように紙の繊維配向性を知ることは紙の各種特
性を把握するために非常に重要な作業であるが、従来の
紙の繊維配向性を測定する方法は非常に煩雑で実機操業
中に簡単且つ迅速に紙の繊維配向性を測定する方法が存
在しないために、良好な紙の抄造条件で抄紙することが
出来ないという欠点があった。

そこで本発明は、実機操業中に簡単且つ迅速に紙の繊維
配向性を予測する方法及びその方法を実施するための装
置を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記課題を解決し、各種操業条件に伴う定
点の繊維配向性の変化、更に好ましくは繊維配向性のク
ロスマシン方向のプロファイルパターンの変化を簡単に
しかも短時間に求める方法を開発すべく長年に亘って鋭
意研究を重ねた結果、遂に抄紙機のヘッドボックスから
吐出されてからワイヤ上で未だ流動状態にあるまでの過
程の紙料位置での紙料の流動状態とその時のマシン条件
から、抄造される紙の繊維配向性を予測する方法及び装
置の開発に成功したのである。

すなわち１本発明者等はモデル抄紙機を利用してヘッド
ボックスから吐出する紙料の噴出角度及び紙料速度とワ
イヤ速度との比を意識的に変更しく紙料の吐出角度はヘ
ッドボックスのスライスの設置角度を変えることによっ
て変更した）、紙料の速度ベクトルとワイヤ速度と乾燥
後の紙の繊維配向性との関係を検討して１紙料の速度を
一定に固定して紙料の吐出角度及びワイヤ速度を変更し
たときの繊維配向角度を示す第９図と、この第９図にお
ける紙料の吐出角度が一４度のときのワイヤ速度と分子
配向指数との関係を示す第１０図との如き種々の実験結
果を得、紙の繊維配向性が下記の結果のように紙料とワ
イヤとの速度差ベクトルに依存していることを確認する
ことが出来た。

（１）紙の繊維配向角度の符号は紙料とワイヤとの速度
差ベクトル角度の符号と対応し１紙料の流れの角度の符
号とは必ずしも対応しない。

■　紙料の流れ角度がプラスで紙料速度とワイヤ速度と
の比が１より大きい時は、紙料とワイヤとの速度差ベク
トル角度はプラスになり、紙の繊維配向角度もプラスに
なる。しかし、紙料の流れ角度がプラスでも紙料速度と
ワイヤ速度との比が１より小さい時は、紙料とワイヤと
の速度差ベクトル角度はマイナスになり、紙の繊維配向
角度もマイナスになる。

■　紙料の流れ角度がマイナスで紙料速度とワイヤ速度
との比が１より大きい時は、紙料とワイヤとの速度差ベ
クトル角度はマイナスになり、紙の繊維配向角度もマイ
ナスなる。しかし、紙料の流れ角度がマイナスでも紙料
速度とワイヤ速度との比が１より小さい時は、紙料とワ
イヤとの速度差ベクトル角度はプラスになり、紙の繊維
配向角度もプラスになる。

■　紙料の流れ角度かゼロならば、紙料速度とワイヤ速
度との比の大小にも拘らず、紙料とワイヤとの速度差ベ
クトル角度はゼロになり。

紙の繊維配向角度もゼロになる。

（２）紙の繊維配向角度の絶対値は、紙料とワイヤとの
速度差ベクトル角度の絶対値の凡そ１／３になる。

（３）紙の繊維配向の縦／横比は１紙料速度とワイヤ速
度との比が１の時に最小となり、紙料速度とワイヤ速度
との比が１から離れる程太きくなる。

このように、ワイヤパートにおける紙料とワイヤとの速
度差ベクトルと乾燥後の紙の繊維配向性との間に一定の
法則が見い出されたので、これらの事実関係を利用して
、抄紙機の定点における紙料とワイヤとの速度差ベクト
ルの経時変化から紙のマシン方向の繊維配向性の変動を
予測することも可能になり、また紙料とワイヤとの速度
差ベクトルの経時変化を抄紙機のクロスマシン方向にも
測定してその速度差ベクトルプロファイルパターンから
リール製品のクロスマシン方向のみならず紙のマシン方
向の繊維配向性の変動をも予測することも可能になった
のである。

上述したような知見に基づいて紙の繊維配向性を予測す
るためには、先ず紙料とワイヤとの速度差ベクトルを短
時間で測定することが必要となる。

従来、移動物体の流動状態を検知する手段として、特公
昭５９−２０１０３号「速度検出装置」や、実開昭６０
−７４０５９号「流体の流れ方向検知装置」等が開示さ
れている。前者は相対的に移動する物体から得られる雑
音性の信号を移動方向に位置する２ケ所で検出する雑音
性信号検出手段とこれらから得られる出力信号中の周期
性雑音の位相を調整する手段とを使用して、片方の雑音
性信号の出力ともう一方の雑音性信号の周期性雑音を位
相調整した出力との差又は和の出力の自己相関値を計算
することで、周期性ノイズの影響を受けずに高精度の速
度検出を可能としたものである。しかしながらこの装置
での測定は移動物体の移動方向が常に一定である場合に
のみ有効であり、抄紙機における紙料のように抄紙条件
（スライスリップ開度、トータルヘッド、再循環弁開度
等）の違いにより流動状態（特に流れの向き）が変化す
る時に紙料の速度がどれだけ変わったかを検知するため
には、２ケ所に設置された雑音性信号検出装置の中の流
れの下流側に位置する装置を上流側に位置する装置を中
心にして円弧上に少なくとも数ケ所移動してそれぞれ移
動毎に前記の自己相関値を計算してその時の速度を求め
、一連の移動が終った段階で更に流れの向きを決定する
ための演算処理を必要とする。従って、１つの測定点に
おいて流れの向きが求める迄に十数今以上を要する場合
もあり、また流れの向きがランダムに経時的に変化して
その変化幅が大きい時には円弧上の移動箇所を大幅に増
やす必要があることから、この機械的な移動操作と相関
処理回数の増加で１つの測定点における所要時間が更に
増えることになる。

そこでこのような欠点を改良したのが後者の装置である
。この装置は、液体中に散在する物質から生ずる雑音性
信号を利用して所定の位置で速度ベクトルを測定するに
際し、流れの上流側に１個所の測定面領域と流れの下流
側に上流側の測定面領域の中心点を中心とした一定長さ
の半径の円弧上に少なくとも３個所の測定面領域が一体
となって置かれ、それぞれ上流側の雑音性信号Ａと下流
側の雑音性信号Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３を検出し、それぞれＡ
とＢｌ、ＡとＢ２．ＡとＢ３の相互相関値又はＡとＢｌ
の差の自己相関値、ＡとＢ２の差の自己相関値、Ａと８
３の差の自己相関値を求め。

相互相関値又は自己相関値の極大値を選別して流れの向
きを決定する装置であり、上下流一体となった測定面領
域を流路の長手方向に垂直な線上に互いに間隔を設けた
複数個所に設置してクロスマシン方向の速度ベクトルの
プロファイルパターンも求めることも可能な装置である
。しかしながらこの装置でも所定の１つの測定位置の速
度ベクトルが得られる迄に数分を要し、１個の相関機を
利用して実用的な３ｍ幅の抄紙機におけるクロスマシン
方向の紙料の速度ベクトルプロファイルパターンを求め
るには少なくとも１００ｍ間隔毎の速度ベクトルが必要
であることから、都合数十分〜１時間以上（数分Ｘ　３
０００　ｍ　／　１００　ｍ　）もの時間を必要とする
。更に、この装置の一番の欠点は流れの向きの測定精度
にある。すなわち前記３つの相互相関値又は自己相関値
から極大値を選別するためには数学的に外挿する手段し
か無く、前記下流側に位置する測定面領域同士の間隔が
広い程、真の流れの向きとの差が大きくなることになる
。また極大値が存在しない（単純増加、単純減少、極小
値）場合には流れの向きが全く計測出来ないことにもな
る。

そこで本発明では、抄紙機のヘッドボックスから吐出さ
れてからワイヤ上で流動状態にある過程の紙料を対象に
して、例えば■小野測器製の空間フィルター式速度検出
センサ５Ｆ−６６０８と５Ｆ７６０のような、光源から
出た光を所定の投光面積で投光する投光部とこの投光部
から投光され対象物により反射された光を特殊な形状を
なすように配置された受光素子を備えた受光部とを備え
、受光部により受光され抽出された出力をバンドパスフ
ィルターを通してパルス信号に成形しそのパルス数から
速度を求める公知の空間フィルター式速度センサを利用
し、この２つの空間フィルター式速度センサをマシン方
向の同一軸上に隣接して配置し、片方のセンサでマシン
方向の速度を測り、同時にもう一方のセンサでクロスマ
シン方向の速度を測ることによって、測定点における紙
料の速度ベクトルを瞬時（例えば０．３秒／ポイント）
に高精度でしかも紙料流れの向きがマシン方向から大幅
にズした場合でも確実に検知出来ることを究明したので
ある。

そこでこの紙料の速度ベクトルと同時にワイヤ速度を計
測し、紙料とワイヤとの速度差ベクトルを直ちに演算す
れば、抄紙機の定点における紙料とワイヤとの速度差ベ
クトルの経時変化から紙のマシン方向の繊維配向性の変
動を予測することが可能となるのであり、この定点にお
ける紙料とワイヤとの速度差ベクトルの経時変化の測定
は１紙の繊維配向角度は例えば前述した第８図に示すよ
うにマシン幅中央部では大きな変化はあまり生じないの
で成る程度その条況が把握出来ている抄紙機と紙料とで
あって且つ両端部の繊維配向性についてはあまり配慮す
る必要がない場合にはそのまま活用出来る。しかしなが
ら、マシン幅のほぼ全幅に亘って繊維配向性を予測する
必要がある場合には、前記したような２つの空間フィル
ター式速度センサを一緒にクロスマシン方向に走行させ
て抄紙機のクロスマシン方向に連続的に又は所定間隔毎
に紙料とワイヤとの速度差ベクトルを短時間で求めれば
、この紙料とワイヤとの速度差ベクトルのクロスマシン
方向プロファイルパターンからリール製品のクロスマシ
ン方向の繊維配向性プロファイルパターンを予測・表示
出来るのである。

以下に紙料の速度ベクトル及び紙料とワイヤとの速度差
ベクトルの検出法及びリール製品の繊維配向性の予測・
表示法について、図面を用いて実施例を説明する。

第１遡は本発明に係る紙の繊維配向性の予測方法を実施
する装置の概略を説明する側面図、第２図は同平面図、
第３図は２個の速度センサを利用して紙料の速度ベクト
ルを算出する方法の概念図。

第４図（イ）〜（ニ）は紙料の速度ベクトルとワイヤ速
度から両者の速度差ベクトルを算出する方法の概念図、
第５図（イ）、（ロ）及び第６図（イ）、（ロ）はそれ
ぞれ紙料の速度ベクトル及びワイヤ速度の測定値に基づ
いて計算した紙料とワイヤとの速度差及びその速度差ベ
クトル角度のクロスマシン方向プロファイル図の実施例
を示すもので、（イ）は紙料の速度ベクトル及びワイヤ
速度を示しく口）は紙料とワイヤとの速度差及びその速
度差ベクトル角度を示す、第７図はクロスマシン方向の
繊維配向角度プロファイルの予測値と実測値とを示す図
である。

図面中、３は抄紙機のヘッドボックス１の吐出口２から
吐出された紙料であり、ワイヤ４上で脱水されながら次
の乾燥工程（図示なし）へと向かう。５はヘッドボック
ス１の吐出口２から吐出されてからワイヤ４上で未だ流
動状態にあるまでの過程の紙料３の位置でマシン方向の
同一軸上に隣接して２つの空間フィルター式速度センサ
６及び７を保持しているセンサ保持体８をワイヤ４上に
配置させるフレームであり、このフレーム５としては２
つの空間フィルター式速度センサ６及び７を移動させな
い構造の場合には単なるセンサ保持体８の固定用フレー
ムであれば良く、２つの空間フィルター式速度センサ６
及び７をクロスマシン方向に移動させながら次々と測定
点を変える構造の場合にはセンサ保持体８をクロスマシ
ン方向に摺動自在に支持するガイド体５ａとセンサ保持
体８をクロスマシン方向に移動させるためにセンサ保持
体８と螺合されている親ネジ５ｂとこの親ネジ５ｂを蘭
動させる駆動源５ｃとの如き移動手段を備えたものとす
れば良い。このようにセンサ保持体８に保持されている
２つの空間フィルター式速度センサ６及び７をフレーム
５に設置する場合に、空間フィルター式速度センサ６及
び７として■小野調器の空間フィルター式速度センサ５
Ｆ−６６０８及び５Ｆ７６０を使用する場合には空間フ
ィルター式速度センサ６．７間の間隔をマシン方向の同
一軸上に８０備離しそして空間フィルター式速度センサ
６．７を紙料面から５１５±２５ｏ離して設置し、空間
フィルター式速度センサ６でマシン方向の紙料３の流れ
の速度を測定し、空間フィルター式速度センサ７でクロ
スマシン方向の紙料３の流れの速度を測定する。９は空
間フィルター式速度ｔンサ６及び７により測定された紙
料３のマシン方向及びクロスマシン方向の速度とセンサ
保持体８をクロスマシン方向に移動させる場合にはセン
サ保持体８の移動量（移動位置）とワイヤ４の速度とを
入力されるパーソナルコンピューターであり、このパー
ソナルコンピューター９によりその測定位置での紙料３
の速度ベクトル（紙料がマシン方向から何度ズしている
か、いかなる速度で流れているか）及び紙料３とワイヤ
４との速度差ベクトル及び紙料３とワイヤ４との速度差
ベクトル角度が計算されて、紙料３とワイヤ４との速度
差ベクトル及び紙料３とワイヤ４との速度差ベクトル角
度が表示される。この計算は第３図に示すように、空間
フィルター式速度センサ６により紙料３のマシン方向の
速度Ｖ工が、また空間フィルター式速度センサ７により
紙料３のクロスマシン方向の速度ｖ２がそれぞれ測定さ
れると、これらの速度Ｖ工とｖ２とから紙料３の速度ベ
クトルすなわち紙料３の速度ｖ０と紙料３の流れの向き
θとを以下の式により求め、 ■。＝ｆ刃１７Ｔ］弓７ １ この紙料３の速度ベクトルＶ。とワイヤ４の速度Ｖｗと
から第４図の示すベクトル図に基づいて紙料３とワイヤ
４との速度差ベクトルＶｄ及び紙料３とワイヤ４との速
度差ベクトル角度αを求めるのであり、ここで速度差ベ
クトル角度αは下記の式で表わされる。

Ｖ　、　ｃｏｓθ−Ｖｗ　　　　　（Ｖ、／Ｖｗ）ｃｏ
ｓ　０−１Ｋｓｉｎθ ＝ｔａｎ−’ Ｋｃｏｓθ−ｌ ここで Ｖｌ。

Ｋ＝− Ｖｗ このようにして紙料３の流れの向きがマシン方向から大
幅にズしていても、確実に高精度で短時間で紙料３の流
れの向きとその方向の速度とが計測出来るのである。そ
してセンサ保持体８をクロスマシン方向に移動させる場
合にはセンサ保持体８の移動位置における各計算結果を
チャート上にプロットさせた図として出力させれば紙の
クロスマシン方向のプロファイルを描かせることが出来
るのである。

〔作　用〕

秒速７９０　ｍ　／分、ワイヤ速度７７４．５ｍ／分、
再循環弁開度６０％で６６００ｍ＋ａ幅の坪量４６．５
　ｇ　／ボの新聞用紙を抄紙した際に本発明方法を実施
するための本発明装置により測定した紙料の速度ベクト
ル及びワイヤ速度を第５図（イ）に、また紙料とワイヤ
との速度差及びその速度差ベクトル角度を第５図（ロ）
に示した。

また、秒速７９２　ｍ　／分、ワイヤ速度８１６．５ｍ
／分。

再循環弁開度６０％で６６００ｍｍ幅の坪量４６．５ｇ
／ｒｄの新聞用紙を抄紙した際に本発明方法を実施する
ための本発明装置により測定した紙料の速度ベクトル及
びワイヤ速度を第６図（イ）に、また紙料とワイヤとの
速度差及びその速度差ベクトル角度を第６図（ロ）に示
した。

このようにして求められる紙料とワイヤとの速度差及び
その速度差ベクトル角度（紙料とワイヤとの速度差ベク
トル）が実際に抄紙された製品とどのような対応をなし
ているかを、抄紙の完了したリール製品から紙を裁いて
サンプリングして分子配向針（神崎製紙＠製ＭＯＡ−２
００１Ａ型）により求めた繊維配向角度と対比した結果
を第７図に示した。この繊維配向角度のプロファイルよ
り本発明方法が実際の結果と非常に良く対応しているこ
とが判る。

またこのような測定は１点当り僅か０．３秒で測定が可
能であったので、実用的な３メートル幅の抄紙機の場合
には所定の測定位置１箇所における紙料の速度ベクトル
とワイヤ速度を５回計測してもその平均値を求めるのに
１．５秒（０，３Ｘ５）Ｌか必要としないから２つの速
度センサを同時に１００ｍ／秒で移動させて１１００Ｉ
間隔毎に２５点場所を変えて各測定点毎に５回分の平均
値を求め、紙料とワイヤとの速度差ベクトルのクロスマ
シン方向プロファイル図の作成してもモニター上にチャ
ートとして表示させるのに僅か２分（移動時間２５秒生
計測時間２５Ｘ１．５秒十表示に要する時間）しか必要
としなかった。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明に係る紙の繊維配向性の予測
方法は、抄造された紙の特性を判断する目安として繊維
配向性を、抄紙機のヘッドボックスから吐出されてから
ワイヤ上で未だ流動状態にあるまでの過程の紙料位置に
マシン方向の同一軸上に隣接して２つの空間フィルター
式速度センサを配置し、片方の速度センサで紙料のマシ
ン方向の速度を測定しもう一方の速度センサで紙料のク
ロスマシン方向の速度を測定することによって測定点の
紙料の速度ベクトル（紙料流れの向きと速さ）を求め、
その測定点における紙料の速度ベクトルとワイヤ速度と
から紙料とワイヤとの速度差ベクトルを求めて、紙料と
ワイヤとの速度差ベクトルの経時変化から紙のマシン方
向の繊維配向性の変動を短時間で予測するという簡単な
方法であり、この測定点の数をマシン方向の同一軸上に
隣接して配置した２つの速度センサを同時にクロスマシ
ン方向に移動させながら次々と測定点を変えることによ
って、クロスマシン方向の紙料の速度ベクトルプロファ
イルパターン及び紙料とワイヤとの速度差ベクトルプロ
ファイルパターンを求めれば、このクロスマシン方向の
紙料とワイヤとの速度差ベクトルプロファイルパターン
からリール製品のクロスマシン方向の繊維配向性プロフ
ァイルパターンも短時間で予測して表示出来る画期的な
方法であり、従来のようにその紙の抄造が完了しなけれ
ば紙の繊維配向性が測定出来なかった欠点を一挙に解決
して操業中にその操業条件変更により繊維配向性のプロ
ファイルパターンがどのように変化するかを短時間に判
断出来るので、製紙業界に貢献するところの非常に大き
なものであり、また本発明に係る紙の繊維配向性の予測
装置は上記本発明方法を実施するために好適な装置であ
って構造も比較的簡単で操作及び保守も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る紙の繊維配向性の予測方法を実施
する装置の概略を説明する側面図、第２図は同平面図、
第３図は２個の速度センサを利用して紙料の速度ベクト
ルを算出する方法の概念図、第４図（イ）〜（ニ）は紙
料の速度ベクトルとワイヤ速度から両者の速度差ベクト
ルを算出する方法の概念図、第５図（イ）、（ロ）及び
第６図（イ）、（ロ）はそれぞれ紙料の速度ベクトル及
びワイヤ速度の測定値に基づいて計算した紙料とワイヤ
との速度差及びその速度差ベクトル角度のクロスマシン
方向プロファイル図の実施例を示すもので、（イ）は紙
料の速度ベクトル及びワイヤ速度を示しく口）は紙料と
ワイヤとの速度差及びその速度差ベクトル角度を示す。 第７図はクロスマシン方向の繊維配向角度プロファイル
の予測値と実測値とを示す図、第８図は紙料流れを意識
的にコントロールしない状態で抄造された新聞用紙のク
ロスマシン方向の繊維配向性プロファイルを示す図で、
（イ）は繊維配向角度プロファイルをまた（口）は紙の
縦／横比プロファイルを示す、第９図は紙料の速度を一
定に固定して紙料の吐出角度及びワイヤ速度を変更した
ときの繊維配向角度を示す図、第１０図はこの第９図に
おける紙料の吐出角度が一４度のときのワイヤ速度と分
子配向指数との関係を示す図である。 図面中 １・・・・ヘッドボックス ２・・・・吐出口 ３・・・・紙料 ４・・・・ワイヤ ５・・・・フレーム ５ａ・・・・ガイド体 ５ｂ・・・・親ネジ ５ｃ・・・・駆動源 ６．７・・・・空間フィルター式速度センサ８・・・・
センサ保持体 ９・・・・パーソナルコンピューター ｖ１・・・紙料の速度 θ・・・・紙料の流れの向き ｖｌ・・・・紙料のマシン方向の速度 ■２・・・・紙料のクロスマシン方向の速度Ｖｗ・・・
・ワイヤの速度 Ｖｄ・・・・紙料とワイヤとの速度差ベクトルα・・・
・紙料とワイヤとの速度差ベクトル角度時 許 出 願 人 山陽国策パルプ株式会社 第 図 ■ 第 図 （イ） （０） （ハ） （ニ） 笛 ５ 閃 （イ） （ロ） 第 図 （イ） （ロ） 繊維配向角度 （度） 第 図 （イ） （ロ） 幅 方 向 の 位 置 繊維配向指数 トＪ 繊維配向角度 （度） 八 月　渇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　抄紙機のヘッドボックスから吐出されてからワイヤ
   上で未だ流動状態にあるまでの過程の紙料位置にマシン
   方向の同一軸上に隣接して２つの空間フィルター式速度
   センサを配置し、片方の速度センサで紙料のマシン方向
   の速度を測定しもう一方の速度センサで紙料のクロスマ
   シン方向の速度を測定することによつて測定点の紙料の
   速度ベクトル（紙料流れの向きと速度）を求め、その測
   定点における紙料の速度ベクトルとワイヤ速度とから紙
   料とワイヤとの速度差ベクトルを求めて、紙料とワイヤ
   との速度差ベクトルの経時変化から紙のマシン方向の繊
   維配向性の変動を予測することを特徴とする紙の繊維配
   向性の予測方法。 ２　マシン方向の同一軸上に隣接して配置した２つの速
   度センサを同時にクロスマシン方向に移動させながら次
   々と測定点を変えて、クロスマシン方向の紙料の速度ベ
   クトルプロファイルパターン及び紙料とワイヤとの速度
   差ベクトルプロファイルパターンを求め、このクロスマ
   シン方向の紙料とワイヤとの速度差ベクトルプロファイ
   ルパターンからリール製品のクロスマシン方向の繊維配
   向性プロファイルパターンを予測し表示する請求項１に
   記載の紙の繊維配向性の予測方法。 ３　抄紙機のヘッドボックス（１）の吐出口（２）から
   吐出されてからワイヤ（４）上で未だ流動状態にあるま
   での過程の紙料（３）の位置の直上にフレーム（５）に
   よりマシン方向の同一軸上に隣接して２つの空間フィル
   ター式速度センサ（６、７）を保持しているセンサ保持
   体（８）と、該２つの空間フィルター式速度センサ（６
   、７）により測定されたマシン方向の紙料（３）の流れ
   の速度及びクロスマシン方向の紙料（３）の流れの速度
   とワイヤ（４）の速度とを入力されてその測定位置での
   紙料（３）の速度ベクトル、紙料（３）とワイヤ（４）
   との速度差ベクトル及び紙料（３）とワイヤ（４）との
   速度差ベクトル角度を計算して紙料（３）とワイヤ（４
   ）との速度差ベクトル及び紙料（３）とワイヤ（４）と
   の速度差ベクトル角度を表示するパーソナルコンピュー
   ター（９）とを備えていることを特徴とする紙の繊維配
   向性の予測装置。 ４　フレーム（５）がセンサ保持体（８）をクロスマシ
   ン方向に摺動自在に支持するガイド体 （５ａ）とセンサ保持体（８）をクロスマシン方向に移
   動させる移動手段とを備えたものであり、パーソナルコ
   ンピューター（９）が２つの空間フィルター式速度セン
   サ（６、７）により測定されたマシン方向の紙料（３）
   の流れの速度及びクロスマシン方向の紙料（３）の流れ
   の速度とセンサ保持体（８）の移動量とワイヤ（４）の
   速度とを入力されて各測定位置での紙料（３）の速度ベ
   クトル、紙料（３）とワイヤ（４）との速度差ベクトル
   及び紙料（３）とワイヤ（４）との速度差ベクトル角度
   を計算して紙料（３）とワイヤ（４）との速度差ベクト
   ル及び紙料（３）とワイヤ（４）との速度差ベクトル角
   度をチャート上にプロットさせた図として出力させれる
   ものである請求項３に記載の紙の繊維配向性の予測装置
   。