JPH05239786A - 紙製品の充填剤含有量のオンライン制御のための装置及び方法 - Google Patents

紙製品の充填剤含有量のオンライン制御のための装置及び方法

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JPH05239786A
JPH05239786A JP29527792A JP29527792A JPH05239786A JP H05239786 A JPH05239786 A JP H05239786A JP 29527792 A JP29527792 A JP 29527792A JP 29527792 A JP29527792 A JP 29527792A JP H05239786 A JPH05239786 A JP H05239786A
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JP
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slurry
filler
concentration
headbox
system slurry
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JP29527792A
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English (en)
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Charles E M Dewitt
イー．エム．デウィット チャールズ
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は紙製品の充填剤含有量のオンライン
制御のための装置及び方法に関し、オンラインで紙製品
の充填剤の制御を行うことを目的とする。 【構成】 抄紙システムはヘッドボックス19と、スラリ
の射出するスライス20と、紙製品の形成中にワイヤ22上
をスラリが移動される再にスラリの回収を行うタンク3
0,33 を有し、かつヘッドボックス19への供給スラリ及
び供給スラリに混合される回収スラリの量を制御する制
御弁10とスラリに混合される充填剤の量を制御するバル
ブ48を有する。システムスラリにおける全固形分の濃度
の計測値と、回収溶液における全固形分濃度の計測値と
の関数として第１パス充填剤保持量の演算が行われ、シ
ステムスラリにおける充填剤の重量百分率と前記第１パ
ス充填剤保持量との関数として紙製品における充填剤の
重量百分率の算出が行われ、紙製品における充填剤の算
出百分率を同所定値との比較を行うと共に、システムス
ラリに添加するべき付加的充填剤の量及び流速を算出
し、これによりバルブ48を制御し、システムスラリに対
する付加的充填剤の量及び流速の調節が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は紙製品における充填剤
の重量百分率のオンライン制御のための装置及び方法に
関するものである。特定すると、この発明は写真の応用
分野における使用に際し、紙製の支持体の充填剤量の制
御に関する。
【０００２】
【従来の技術】写真等の応用分野において使用される紙
製の支持体等の紙製品の準備においては低コストのパル
プの代替品としての紙の供給用スラリに充填剤が添加さ
れる。充填剤の例としては、幾つか挙げるとすれば、粘
土、２酸化チタン及び炭酸カルシューム等がある。紙製
品の充填剤量は良好に制御することが望ましい。このよ
うにして製造される紙は光学的性質が均一であり、反射
性の写真支持体等の応用の場合には好ましいものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ヘッドボックスでの粘
稠度及び第１パス充填剤(filler)保持量が抄紙プロセス
における変数としては重要である。ヘッドボックスでの
粘稠度は、ヘッドボックスでのスラリにおける、充填剤
を含んだ固形物全体の濃度として定義され、以下に規定
する組成、表面及び強度に直接に影響する。ヘッドボッ
クスの粘稠度は排出工程や乾燥工程に影響する主要な要
因でもある。第１パス充填体保持量は排出後の紙の中に
おける充填剤の、ヘッドボックス中の充填剤に対する重
量比であり、百分率にて表される。第１パス充填体保持
量は紙の基本的重量均一性及び光学的均一性に影響を及
ぼす。従来はこれらの因子は研究設備等でオフラインに
て計測され、そのため、システムの設定の調節のための
応答に遅れが出たり、紙の品質が不均一になったりする
欠点があった。
【０００４】最近のアプローチでは紙の品質の不均一を
解消するために抄紙システムスラリ中の全固形物の濃度
をオンラインにて計測するためのセンサを使用すること
が提案されている。スラリ中の全固形物量を計測するこ
とを基礎に全固形物濃度の調整しようとしても紙製品の
場合は充填剤の制御を完全な実時間内で行なうことはで
きなかった。それは充填剤量が以下説明する第１パス保
持量等の因子によっても影響を受けるからである。
【０００５】別の公知のアプローチとしては光学的セン
サを使用することにより抄紙システムにおける繊維及び
充填剤保持量を決定することが議論されている。この方
法ではスラリは光の減衰及び脱偏光性の計測を基に計算
されている。しかしながら、この方法は、写真用支持紙
等の製品等の多くの紙製造の分野への応用の場合にはそ
こに必要となる程度の精度を得ることは困難であった。
加えて、実質的に正しいスラリ流を得るためのスライス
開口をオンラインで正確に得ることもできなかった。こ
の結果、紙製品の不均一性が一層悪化するという結果を
来していた。
【０００６】この発明の目的はオンラインでかつ実時間
で紙製品の充填剤制御を行なう方法及び手段を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、抄紙
システムからの紙製品の充填剤の重量百分率を制御すた
めの装置及び方法が提供され、この方法にあっては、シ
ステムに対する供給用の、水とパルプ繊維と充填剤との
混合物よりなるスラリを準備し；水とパルプ繊維と充填
剤との混合物よりなる回収溶液を前記システムに導入
し、前記供給用のスラリと回収溶液とを混合せしめて、
システムスラリを形成せしめ；前記システムスラリをヘ
ッドボックスに導入し、かつ該ヘッドボックスからのこ
のシステムスラリを前記排出手段に分流させ；前記シス
テムスラリからの溶液を排出することにより前記した付
加的な回収溶液を形成すると共に、紙製品の形成処理を
行わしめるべく処理手段によって処理さるべき前記濃縮
システムプロダクトを形成し；ヘッドボックスでの前記
システムスラリ中における全固形分の濃度を演算し；ヘ
ッドボックスでのシステムスラリ中の全固形分の濃度を
計測し；前記システムスラリ中での全固形分の演算濃度
とシステムスラリ中の全固形分の計測濃度との関数とし
てのシステムスラリ中の充填剤の百分率を演算し、前記
回収溶液の全固形分濃度を計測し；システムスラリにお
ける全固形分の濃度の計測値と、回収溶液における全固
形分濃度の計測値との関数として第１パス充填剤保持量
を演算し；前記システムスラリにおける充填剤の重量百
分率と前記第１パス充填剤保持量との関数として紙製品
における充填剤の重量百分率を算出し；前記紙製品にお
ける充填剤の算出百分率を紙製品における充填剤の重量
百分率の所定値との比較を行うと共に、前記システムス
ラリに添加するべき付加的充填剤の量及び流速を算出
し；かつ、前記システムスラリに対する付加的充填剤の
量及び流速を調節かつ制御することによりシステムの紙
製品の重量百分率を制御している。
【０００８】この発明によれば、抄紙システムにおける
スライス開口計測のオンラインによる本来値への制御方
法及び及びシステムスラリの流速の制御を良好に行い得
るスライス開口を提供するものであって、その方法はス
ライス開口を計測し、システムスラリの圧力ヘッドを計
測し、前記スライス流を演算し、本来のδスライス開口
値を演算し、δスライス開口を演算し、かつδスライス
開口値に応じてスライス開口(20)のオンライン調節を行
って、実質的に正確なスラリ流を得ている。
【０００９】
【実施例】以下の明細書において使用する用語の意味に
ついてここにおいて説明する。基本重量とは特定量の紙
製品の重量、即ち、1000平方フィートの紙の重量のこと
をいう。乾燥重量とは同一の基準での紙の重量である
が、紙の中に含有される水分の重量を引算した後の重量
のこという。
【００１０】カレンダ速度とは製造時の紙の速度のこと
をいい、単位時間即ち、フィート毎分、において生産さ
れる紙の長さのことである。コーチ(couch) は紙製品の
ことで、システムの排出部を出た後で加圧部に入る前に
は繊維マット(fiber mat) とも称されるものである。ヘ
ッドボックス粘稠度(Headbox Consistency) とはヘッド
ボックスでのスラリの全固形分の濃度のことをいい、組
成(formation) とか、表面とか強度とかの紙製品の品質
に直接に影響を及ぼす。
【００１１】第１パス充填剤保持量(First Pass Filter
Retention) とは排出後の紙における充填剤の、ヘッド
ボックス内での充填剤に対する百分率をもって表した重
量比率のことをいう。組成とは紙製品の表面を横切る透
光性の均一性の指標である。ヘッドボックスは供給スラ
リの流れをヘッドボックスへ同供給物を運ぶときの管形
状から幅広でかつ薄い矩形供給スラリジェットに変換す
る抄紙装置のことをいう。ヘッドボックスは供給スラリ
を移動式排出スクリーンに運び、熱除去工程を開始する
ものである。
【００１２】供給用スラリ(stock slurry)とはここでは
水とパルプ繊維との混合物のことをいう。もっと包括的
にいえば、供給スラリは一つもしくはそれ以上の充填
体、例えば、粘土、２酸化チタン、炭酸カルシューム等
に加えて、そこにふさわしい紙製造用化学物質を具備し
ている。一般には、スラリは90％もしくはそれ以上の水
分を具備している。
【００１３】サイロとは排出工程の１段階からの白水(W
hite Water) が、紙製造プロセスに回収されるに先だっ
て留まる大きな容器のことをいう。サイズとはのり溶液
等の溶液のことで、紙が１％から５％の湿度まで乾燥さ
れた後に表面に付与され、紙に強度もしくは他の望まし
い特性を付与するための工程である。
【００１４】表面とは、反射された低い入射角度での光
により照明されたときの紙製品の表面の表面的すじもし
くは肌合の指標のことをいう。白水とは排出工程にて得
られたシステムスラリからの排出物よりなる固形物を有
する水性溶液のことをいう。図１は抄紙システムを示し
ており、この発明の制御用のハードウエア配置を備えて
いる。供給用スラリは供給バルブ１０及びライン１２を
介してファンポンプ１６に供給される。図示するように
再使用可能繊維はシステムへの導入のための供給スラリ
と混合されるようにしてもよい。再使用可能繊維の供給
源はブラウトン(Broughton) タンク３３からの溶液、他
の廃棄物及びシステムからの溶液、並びに、この分野で
は公知の、これらの物質に再使用可能性を付与する他の
再使用可能源から成る。サイロ３０からの回収スラリも
またポンプ１６を介してシステムに供給される。ポンプ
１６及びライン１７にて供給スラリ及び回収スラリは混
合を受けることによりシステムスラリを構成し、このシ
ステムスラリは脈動排除型タンク１８を介してヘッドボ
ックス１９に供給される。図２も参照すると、システム
スラリはヘッドボックス１９からスライス(Slice) ２０
の箇所より射出され、ワイヤ２２と上方の、同ワイヤと
実質的に平行なスライス開口２１を通してヘッドボック
ス１９から流出され、湿潤したウエブ(Web) ２４を形成
する。スライス２０はスライス開口２１の計測を行うセ
ンサ２６と連携されている。一つの実施例としてはセン
サ２６はリニア電圧型変位トランスミッタより構成され
る。この分野で公知の他のタイプのセンサを使用するこ
とが可能であり、例えば、物理的変位センサである。セ
ンサ２６はまたスライス開口を表す出力信号をプロセス
制御器２７に供給する。スライス開口の直ぐ上流におけ
るスライス内に差動圧力ゲージ２８が設けられ、システ
ムスラリの圧力ヘッドを計測することができる。ゲージ
２８はスラリヘッド圧力を表す信号をプロセス制御器２
７に供給する働きを行う。
【００１５】ウエブ２４からの溶液はウエブ２４がワイ
ヤ２２上を矢印の方向にサイロ３０の横方向に搬送され
る際にワイヤ２２を介してサイロ３０内に排出される。
ダンディロール(Dandy) はウエブ２４と接触し、ウエブ
２４の表面にすかし模様のような物理的な刻印を形成せ
しめる。ウエブ２４はバキュームボックス３２上を移動
され、バキュームボックス３２内へのウエブ２４からの
溶液の排出が更に行われ、排出された溶液はブラウトン
タンク３３に送られる。次にウエブはコーチ３４のとこ
ろでワイヤ２２から離れ、コーチ３４で加圧、圧搾が更
に行われ、乾燥を受けることにより紙製品３６として完
成される。
【００１６】オンラインでのタコメータ３８は紙が仕上
げロールに巻き取られるときの紙の速度（カレンダ速
度）を計測し、この計測信号はプロセスコントローラ２
７に供給される。赤外線吸収ゲージ４０は紙の或る部分
について乾燥重量の、表面積に対する比を計測すると共
に、その信号をプロセスコントローラ２７に供給してい
る。サイロ３０によって集められた溶液はライン４２を
介して回収溶液として循環される。オンライン光学的セ
ンサ４４はサイロ３０からの回収溶液中の全固形物濃度
を計測するものであり、その検出信号はプロセスコント
ローラ２７に供給される。オンライン光学的センサ４６
はヘッドボックス１８でのシステムスラリ中の全固形物
の濃度を計測し、その出力信号をプロセスコントローラ
２７に供給する。流量制御弁４８は充填剤（２酸化チタ
ンと表示）を含有した水性溶液のシステムに対する流れ
を制御する働きをするものである。２酸化チタンのより
な充填剤溶液の濃度は代表的には１０％から７０％の範
囲の値から選定することができるが、その値は配管の寸
法や、ポンプの寸法や、充填剤の収納容積等に依存して
変化する。流量計５２はシステムに対する２酸化チタン
の流速を計測し、その信号をプロセスコントローラ２７
に供給する。
【００１７】図２はヘッドボックス１９及びスライス２
０の詳細を示している。スライス２０は金属ロッド５１
及びプレート５２を具備する。プレート５２は通常の方
式で上部前壁５４の下方におけるヘッドボックス１９内
に摺動可能かつ旋回可能に取付られ、ロッド５１はその
移動の範囲内にわたってスライス開口２１の平面と面一
に留まるようになっている。スライス２０はヘッドボッ
クス１９の側壁５６と５８との間を延設されている。プ
レート５２の幅は側壁５６及び５８間の幅よりごく僅か
小さく、プレート５２はヘッドボックス１９内で自由に
移動しえると共に、これらの摺動部分間にシールを形成
し、スラリがプレート５２から漏洩することは実質的に
防止される。スライス２０を移動させるための手段はリ
ンク６２によってプレート５２に取付られるモータ６０
を具備する。プロセスコントローラ２７からの制御信号
に応じてモータ６０はスライス２０を所望の位置に移動
せしめ、これによってスライス開口２１の調整を行うこ
とができる。モータ６０は公知のステッパモータとする
ことができる。システムスラリはスライス２０内をスラ
イス開口２１を通して図示矢印の方向に射出される。
【００１８】システムの作動方程式及びその誘導式並び
にその誘導の際に建てられた仮定は次の通りである。式
Ｉを導びくための必要となる因子は以下のように定義さ
れる。 ＤＷ＝紙の乾燥重量（１ポンド／1000平方フィート) ＣＳ＝カレンダ速度（フィート／分） ＳＦ＝スライスを通してのシステムスラリの体積流速
（ガロン／分） CTS ＝湿潤ベースでの濃度、即ちシステムスラリ内の全
固形分の濃度（システムスラリ中の全固形物量（ポン
ド）／システムスラリの全量（ポンド）） ヘッドボックスにおけるシステムスラリ中の全固形分の
濃度(CTS) は次の式によって算出することができる。
【００１９】 CTS = A (DW) (CS) / (SF) + B (I) 式Ｉにおいて使用されているその他の因子の定義は次の
通りである。即ち、乾燥重量(DW)及びカレンダ速度(CS)
はオンラインにおいて連続的に計測することができるシ
ステム作動パラメータである。乾燥重量(DW)は紙表面の
側面の面積の関数として表現される紙製品の重量であ
り、その単位は乾燥した紙の1000平方フィート当たりの
ポンド(KSF) で表した重量である。システムにより製造
される紙の面積は紙の幅と抄紙速度とによって決定され
る。この発明の実施における代表的な乾燥重量(DW)の値
は１０〜５０ポンド／KSF である。カレンダ速度は抄紙
速度であり、単位時間内に製造される紙の速度で、その
単位はフィート／分である。
【００２０】式Ｉのスライス流(CF)はヘッドボックスで
のスライス開口でのシステムスラリの体積流速であり、
単位はガロン／分である。スライス流(CF)は次の式 SF = (JS) (SW) (SO) K1 (II) にて表すことができ、ここに、 JS = 射出流速度（フィート／分） SO = スライス開口（ミル） SW = スライス幅（インチ） K1 = 単位変換係数（ガロン／ミル表示のフィート） である。スライス幅はヘッドボックスの幅であり、スラ
イス開口は射出流が流れる矩形開口の調整可能高さであ
り、センサ２６により計測されるものである。図２は代
表的なヘッドボックスにおけるスライス開口を図示した
ものである。スライス開口は所望のスラリ流れを形成す
るべく調整可能となっている。K1は選定されるユニット
に依存する値の無次元定数である。ＪＳがフィート／分
であるとき、ＳＷはインチであり、ＳＯはミル（１イン
チの1000分の１）であり、K1＝0.0000519 である。他の
ユニットを選定した場合にK1の値を算出することは容易
である。
【００２１】ＪＳ若しくはジェット速度はヘッドボック
ススライス開口から流出されるヘッドボックススラリの
噴出速度であり、フィート／分の単位である。実験的に
ＪＳの値は次の式によって±０．５％の範囲の精度をも
って算出することができる。 JS = K2 ×PHSS/K3 0.5 (III) ここに、 PHSS＝スラリの圧力ヘッド（インチで表した水頭） PHSSは大気圧を基準にゲージ２８によって計測される。
PHSSをインチで表した水頭としてＪＳをフィート／分で
表すために、K2は実験的により19380 と決定された。K2
の値は他の単位が採用された場合にもその計算は容易で
ある。
【００２２】射出流の速度を算出するためのIII 式を式
IIに代入すると次の式、 SF = K2 ×PHSS/K3 0.5 (SW) (SO) K1 (II') が得られる。この式はスライス流(SF)が、所望のシステ
ムスラリ流速を得るために必要となるスライス開口(SO)
の調整によって制御されることを示している。式Ｉに着
目すると、Ａ及びＢはシステムの作動中に同システムか
ら取り出される少なくとも二つのサンプルについて行わ
れる式Ｉ−III の直線回帰解によって決定することがで
き、ここに直線回帰解はサンプルの取り出しと同時的に
計測される式Ｉ−III のシステム作動パラメータの作動
値を採用する。
【００２３】式Ｉ−III は次の条件のときにそのCTS の
値が実質的に正確となる。即ち、サイズプレス(size pr
ess)に印加されるサイザー(sizer) の速度が実質的に一
定に維持され；ヘッドボックスからリールへの紙の収縮
が実質的に一定であり；供給スラリ中のパルプ繊維の濃
度が実質的に一定であり；かつ繊維及び微粒子保持率は
実質的に一定である。１〜５％程度の僅かな変動は許容
可能であり、どの程度の変動が許容されるかは紙製品に
許容される均一性の変動の許容範囲に依存するが、この
値はそこで製造している製品に応じて作業員によって決
定することができる。
【００２４】システムスラリ内の充填剤の百分率は次の
式 C (CFS) (CTS) + D = MCTSS (IV) によって算出することができ、ここに CFS ＝乾燥状態でのシステムスラリ内の充填剤の百分率
の演算値 CTS ＝システムスラリ内の全固形分濃度（システムスラ
リ中の全固形分量／システムスラリの全量） Ｃ及びＤは少なくとも二つのシステムスラリサンプルに
ついて式IVの直線回帰解によって決定される定数であ
る。式IVの直線回帰解はカリフォルニア州のSanCarlos
のProfessional Publication社により出版されたEngine
ering in Training Review Manual の第６版の1-14頁か
ら1-15頁等に説明されている統計的最小二乗解析よりな
るものである。
【００２５】第１パス充填剤保持量(FPFR)は次の式 FPFR＝｛1-G ((MCTSR-X1)/X2)/((MCTSS-Y1)/Y2) ｝ (V) によって算出され、ここに、 MCTSR ＝回収溶液サイロオプション信号における全固形
分量の計測濃度 MCTSS ＝上述の定義通り；Y1及びY2はＤ及びＣに夫々等
しく、X1及びX2は上述の直線回帰解析によって得られた
値である。定数Ｇは以下の例１におけるFPFRの導出にお
いて示されるように実験的に決定される。
【００２６】保持される充填剤の百分率は次の式 FPP ＝ FPFR ×CFS によって算出することができ、ここに、FPP は乾燥ベー
スでの紙の充填剤の重量百分率（充填剤の重量（ポン
ド）／固形物の重量（ポンド））である。CFS は、乾燥
ベースでの、システムスラリにおける充填剤百分率の計
算値である。
【００２７】そして、保持される充填剤のδ百分率は次
の式、 δFPP ＝ FPP（セットポイント）−FPP(式IVより算出) (VI) によって算出される。この発明は二つの充填剤を具備し
た一つのスラリ流のための成分情報を得るため同様の方
法を使用することが可能である。この場合、Kojaani LC
-100等のような第２の光学的センサを使用する必要があ
ろう。このときの式の形態は、 Kojaani 出力＝A + B(全固形物(%))+ C(充填剤１(%))+
D(充填剤２(%)) Opticon 出力＝E + F(全固形物(%))+ G(充填剤１(%))+
H(充填剤２(%)) となり、同時に解を得ることができる。即ち、式のこの
発明では式によって決定すべき要因以外の全固形物％若
しくはヘッドボックス粘稠度は計算することができるか
らである。
【００２８】演算工程を実施し及びここに説明される制
御信号を受け取るための手段はプロセスコントローラ２
７より成る。プロセスコントローラ２７は上述の各信号
を独立に受け取り、各信号を上述したように処理するべ
くプログラムされており、上に述べた式Ｉ−VI' 及び下
記の実施例の式VII −IXを解き、上記の値の演算を行
い、以下述べる出力信号を発生する。また、この発明の
範囲に包含されるが、上述の機能を達成する複数のプロ
セスコントローラ目はこれに代替するべき別の装置（一
つ又は複数）を採用することができる。例えば、Foxbor
o Control 社によって作られているModel 400 等の空気
圧式のコントローラを使用することもできる。電気的コ
ントローラの例としてはAsea-Brown Boveri ("ABB") 社
で作られ、ABB 社によって製造されたTaylor Mod 300と
して販売されている制御システムがある。
【００２９】演算処理を実行し、制御信号を受け取るた
めの手段は作業員によっても行うことができる。即ち、
作業員はここで説明した信号を受け取ると、指示値を計
算し、この発明の一部の又は全部の制御信号の出力若し
くは入力を行う。例えば、この発明の装置に含まれるど
の演算手段、例えば流量制御弁の新しい充填剤セットポ
イントの算出手段等、は手操作で行うことも、コンピュ
ータで行うことも、更には他のプロセスコントローラで
行うことも可能である。同様に、この発明の方法におけ
る前記全ての演算ステップを手動又はコンピュータ又は
他のプロセスコントローラによって行うようにすること
も可能である。
【００３０】各センサ４４及び４６は光伝達原理の基で
作動するセンサであり、当業者には良く知られているよ
うに、スラリもしくは他の混濁溶液の濃度を計測するす
ることができる。例えば、全固形分を計測するための手
段は、被計測固形物が敏感な特定の値もしくは範囲の波
長の光を使用する透過型混濁度メータである。この種の
センサはOpticon 社等によって製造されている容易に入
手可能なものである。この発明に有益な他のタイプの光
学的センサとしてはKajaani 社によって製造されている
LC-100等の分極光を採用する透過型のセンサである。全
固形分量を計測する手段は磁力センサ等の非光学的原理
によるものとすることができる。この種のセンサとして
はどのようなであってもよく、要はその選定はそこで使
用する充填剤（単数もしくは複数）に依存しており、選
定すべき装置は使用されている充填剤の濃度の計測を敏
感になしえるものである。
【００３１】図３及び４はこの発明の処理技術の流れ断
面図を示すものである。処理サイクルの開始にあたって
２酸化チタンのような充填剤がシステムに設けられ、初
期充填剤流量制御弁セットポイントに相当するデジタル
信号が出力され、プロセスコントローラ２７（図１）に
格納され、ステップ１００の“充填剤流制御弁セットポ
イント”が実行される。プロセスコントローラ２７はMC
TSS 、システムスラリの圧力ヘッド、カレンダ速度、乾
燥状態での紙重量−表面積比、及びMCTSR のオンライン
計測がされ、ステップ１０２の“MCTSS, PHSS, SO, CS,
DW 及びMCTSRのデジタル値の入力”が実行される。こ
れらの新規な値はプロセスコントローラ２７内に格納さ
れ、プロセスコントローラ２７には以下説明する付加的
な値も格納され、そして古い値は廃棄される。CTS が式
Ｉ−III に応じて算出され、その値が格納され、これに
よりステップ１０４の“式Ｉ〜III を使用したCTS の算
出”が実行される。次にCFS が式IVによって演算され、
その演算値は格納され、ステップ１０６の“式 IV を使
用してCFS の算出”が実行される。次に式ＶによってFP
FRの算出が実行され、その値は格納され、ステップ１０
８の“式Ｖを使用してFPFRの算出”が実行される。次
に、式VIに従ってFPP の算出が行なわれ、ステップ１１
０の“式VIを使用してFPP の算出”が実行される。そし
て、δFPP の算出が式VI' に応じて行なわれ、演算値が
格納され、ステップ１１２の“式VI' を使用してδFPP
の算出”が実行される。このδFPP の値を充填剤流量制
御セットポイントに加算することによって新規な充填剤
流量制御弁セットポイントが算出され、新規セットポイ
ントは格納され、ステップ１１４の“充填剤流量制御弁
の新規セットポイント算出”が実行される。それからプ
ロセスコントローラ２７は新規なセットポイントの制御
信号を流量制御弁４８に出力し、制御弁４８は新規な開
度値に制御される。
【００３２】このシステムはまた複数の付加的充填剤の
各々を独立的に制御しつつ添加するための複数の手段を
具備しており、かつその方法は次の工程、その付加的充
填剤の各々の演算及び計測ステップを繰り返すこと、シ
ステムスラリに対する付加的充填剤の各々の量及び流速
を調整可能にかつ独立に実行して、システムの紙製品に
おける各充填剤の重量百分率を独立制御すること、より
成る。
【００３３】本発明の方法はシステムスラリ中の全固形
分量の濃度を計測し、かつ回収溶液の全固形分濃度を計
測する複数の手段を具備している。一つの実施例では付
加的充填剤の数は一つであり、従って、システムスラリ
に加えられる充填剤の全数は２である。ここに説明され
るシステムに或る作動工程及び調整を行うことにより適
正な作動を得ることができる。即ち、システムが或る時
間作動した後にシステムのセッティングが調整範囲外と
なったときに上述のシステム方程式による紙製品中の充
填剤量の制御精度が悪化する。スライス開口及びヘッド
ボックスクリーニング上及びその回りのメインテナンス
作業等の因子が夫々の値に影響を及ぼす。
【００３４】従って、この発明においてはスライス開口
が本来の値をとるようにオンラインにてスライス開口２
１を制御するようにしている。センサ２６の出力特性に
は経時変化があるとともに、スライスの部位のメインテ
ナンスが行われても変化が出てくるため、スライス開口
値の計測値は不正確となる。スラリが流れていない状態
でのスライス開口の較正は再現性に乏しく、かつ圧力や
供給スラリの温度がスライス開口の計測値に与える影響
は補償することはできない。その結果としてシステムス
ラリの流速は不正確となり、流速−ワイヤ比や、供給ス
ラリ流速や、スラリ噴流のワイヤに対する接触等の抄紙
時の微妙な因子に影響が出てきて、プロセスないしは生
産の安定性が損なわれ、かつ困難となる。
【００３５】従って、スライス開口計測を正確に行わ
せ、システムスラリの流速の制御性を改善する要求があ
る。これはシステムを停止することなく行う必要があ
り、システムをしてその作業工程を継続状態に留まらし
め、そのスライス開口値を“本来”のものとし、このた
め、以下説明のようにCTS の実験室での計測値と、オン
ライン計測値を得て、図６に示すような比較グラフを作
成している。オペレータは図６のグラフからオンライン
開口値の本来値への修正が必要か否の決定、及びそのシ
ステム作動間隔にわたってのシステムスラリにおける全
固形分量の演算値と計測値との偏差の存在傾向（図６の
破線の丸で囲った領域参照）が有るか否かの決定を行う
ことができる。そのとき、スライス開口値の本来の値へ
の修正が以下のようにシステムの停止を伴うことなく行
われる。
【００３６】PHSS（システムスラリの圧力ヘッド）、DW
（乾燥重量）、及びCS（カレンダ速度）の計測のための
装置の較正は前に説明した装置等を利用して従来手法に
より行うことができる。CTS は前記のように式Ｉ〜III
を使用して算出を行うことができ、かつ後の例に示すよ
うにSO（スライス開口）の現実値及びその平均値を演算
することができる。計測されるスライス開口と演算され
るスライス開口との差はδSOであり、このδSOは計測さ
れるスライス開口値SOに加算され、メインテナンスや再
較正のためシステムを停止することなしにスライス開口
SOの本来値への修正が実現される。
【００３７】図５は上述したものと一部は同様なオンラ
イン計測を行うことによりスライス開口の較正及び本来
値への修正を行うこの発明のプロセスのフローチャート
を示す。ステップ２００では初期のスライス開口計測値
のデジタル信号がセンサ２６により出力され、プロセス
コントローラ２７に格納される。プロセスコントローラ
２７は上述のPHSSのオンライン計測を行い、ステップ２
０２の“PHSSを表すデジタル信号入力”が実行される。
SFは式VII に応じて算出され、その算出値の格納が行わ
れ、ステップ２０４の“式VII よりSFの算出”が実行さ
れる。真のスライス開口が式VIIIにより算出され、ステ
ップ２０６の“式VIIIよりスライス開口の真の値算出”
が実行される。δスライス開口値は初期スライス開口計
測値及び真のスライス開口値より算出され、ステップ２
０８の“δスライス開口値算出”が実行される。この新
規値は２１０で示すように格納され、更新前の値は捨て
られる。従って、スライス開口はオンラインにて真の値
に調整され、システムスラリ流速はスライス開口を介し
てより高い精度で制御することが可能となる。
【００３８】同様にFPFR（第１パス充填剤保持量）がグ
ラフに表され、式Ｖの定数Ｇを真正とすることによって
偏差が修正される。図７は図６と同様であるが、そのシ
ステム作動間隔でのFPFRの計測値と演算値との比偏差を
グラフ化したものである点相違している。このグラフよ
りオペレータは定数Ｇがそのグラフより真の値に修正す
る必要があることの判断を行い、図７の破線丸をもって
囲った領域にて表すようにシステムスラリ中の全固形物
量において演算値と計測値との間に偏差の傾向が出てき
たときはこれを知らしめる。このときスライス開口は以
下説明するようにシステムの停止を伴うことなしに真の
値への修正を行うことができる。
【００３９】FPFRは式Ｖを使用することにより算出され
る。次にFPFRはシステムサンプル上で計測され、Ｇの真
の値が演算される。式ＶにおけるＧの古い値はこの新規
の値に置き換えられ、FPFRの算出が実行される。この発
明において、紙製品の製造において使用される材料及び
方法、特に、写真支持体はこの産業分野では広く知られ
ている。パルプ、パルプの準備、サイジング剤、充填
剤、サイジングプレス形成、紙表面処理剤、抄紙システ
ムプロセス、写真支持体からの写真印刷材料の準備は米
国特許第2,062,679 号、同3,096,231 号、同3,592,731
号、同4,042,398 号、同4,794,071 号、同4,994,147 号
に開示されいている。写真反射印刷材料の成分の詳細、
その準備、及び可視像を得るためどのような処理が行わ
れるかは、英国のHampshire P010 7DD, Emsworth、8Nor
th Street, The Hold Hrbouraster'sにあるKenneth Mas
on Publication 社のItem No. 18716の1979年版のResea
rch Disclosure 、及び1981年５月26日に発行された米
国特許第4,269,927 号に開示されいている。
【００４０】以下の例はこの発明をより一層詳細に説明
するためのものである。 例１ 式Ｖは以下のようにして導くことができる。前に既に説
明した用語、及び以下の用語及び略称がその導出過程で
使用される。 FP＝紙における充填剤の質量流速（ポンド／分） FHB ＝ヘッドボックス内の充填剤の質量流速（ポンド／
分） FSi ＝サイロ内の充填剤の質量流速（ポンド／分） FBT ＝ブラウトン(Broughton) タンク内の充填剤質量流
速（ポンド／分） DP＝第２段排出の後での乾燥固形分の質量流速（ポンド
／分） Sr＝スラリ密度（６％より小さい粘稠度の水の密度＝8.
34（ポンド／ガロン）に等しいと推定） SF＝スライスのための体積流速（ガロン／分） SiF ＝サイロの体積流速（ガロン／分） BTF ＝ブラウトンタンクのための体積流速（ガロン／
分） PF＝第２段排出の後での紙の体積流速（ガロン／分） bta ＝乾燥ベースでの重量百分率（ブラウトンタンク残
滓＝BTF 内での充填剤乾燥重量（ポンド）／固形分乾燥
重量（ポンド）×100 ％) btc ＝湿潤ベースでの重量百分率（ブラウトンタンク粘
稠度＝固形物重量（ポンド）／（固形分乾燥重量＋水重
量（ポンド）×100 ％) bta ＝乾燥ベースでのシステムスラリにおける充填剤の
重量百分率演算値 CM＝第２段階後の紙の湿潤成分量（＝水（ポンド）／全
重量（ポンド）×100％ STS ＝湿潤ベースでの濃度（システムスラリ内の全固形
成分量（＝システムスラリ中の固形分重量（ポンド）／
システムスラリの全量（ポンド）） sa＝乾燥ベースでの重量百分率（サイロ残滓＝充填剤乾
燥重量（ポンド）／固形分乾燥重量（ポンド）×100
％) sc＝湿潤ベースでの濃度（サイロ粘稠度＝固形物乾燥重
量（ポンド）／（固形分重量（ポンド）及び水重量（ポ
ンド）×100 ％) OR＝全保持量＝第２段階排出工程後の乾燥固形物重量
（ポンド）／ヘッドボックス内固形分重量（ポンド）×
100 ％) FPFR＝第１パス保持量（第２段階排出後の充填剤量）／
ヘッドボックス内充填剤量×100 ％ MCTSR ＝回収溶液中の全固形分濃度計測値（サイロオプ
ション信号） MCTSS ＝システムスラリ中の全固形分濃度計測値（ヘッ
ドボックスオプション信号） DW＝紙の乾燥重量（1/1000平方フィート) CS＝カレンダ速度（フィート／分） SO＝サイロ開口（インチ） SW＝サイロ幅（インチ） PHSS＝システムスラリの圧力ヘッド（インチ水頭） Ｋ1 ＝単位変換定数（ガロン／ミルで表したフィート） Ｋ2 ＝単位変換（平方フィート／平方インチ水頭） Ｋ3 ＝濃度係数（無次元） Ｇ＝Ｇ係数（無次元であり、排出性能を表す）
【００４１】以下の仮定がされている。 一定値： スラリ濃度(Sr)＝8.34（ポンド／ガロン） 比(bta×btc)/(sa×sc) は一定 OR＝95％ BTF/SiF は一定 CMは一定で78％ 式: 次の式、 a. FPFR ＝FP/FHB が充填剤（即ち２酸化チタン）の質量バランスから得ら
れる。
【００４２】従って次の式 b. FP＝FHB −FSi −FBT が成立する。各項の質量流量は次の通りである。 c. FHB＝SF×Sr×CTS ×CFS d. FSi＝SiF ×Sr×sc×sa e. FBT＝BTF ×Sr×btc ×bta 式ａとｂとを組み合わせると、 f. FPFR ＝(FHB−FSi −FBT)/FHB が得られ、この式を書き換えると、 g. FPFR ＝1 −FSi/FHB −FBT/FHB となる。
【００４３】次の問題は充填剤の現実の循環流量であ
る。サイロにとってはスラリ密度は8.34（ポンド／ガロ
ン）と見做され、サイロ残滓×サイロ粘稠度はセンサ４
４によって得ることができる。従って、サイロ内の充填
剤は式ｄとIVとを組み合わせることによって得られる
式、 h. FSi＝SiF(8.34)((MCTSR−2.335)/19.638) によって演算することができる。
【００４４】ヘッドボックスの場合は、スラリ密度一定
で8.34（ポンド／ガロン）であり、ヘッドボックス残滓
×ヘッドボックス粘稠度はセンサ４６によって得ること
ができる。スライス流れの項はPHSS及びSOをベースに算
出することができる。充填剤は以下のように式ｃとIVと
を組み合わせることによって得られる式、 i. FHB＝SF(8.34)((MCTSS −17.742)/5.616) 演算することができる。
【００４５】ブラウトンタンクの流れ状態、残滓量若し
くは粘稠度を知ることなく、かつサイロの流れ状態を知
ることなく保持量を計測するため、次の仮定が立てられ
る。 1. 実験的にはブラウトンタンク残滓量×ブラウトンタ
ンク粘稠度の、サイロ残滓量×サイロ粘稠度に対する比
は一定である。 2. 繊維及び充填剤の全保持量は一定で95％である。
【００４６】3. ブラウトン流量のサイロ流量に対する
比は一定である。 4. コーチの湿度は一定で約78％である。 全紙流量は次の式によって算出することが可能である。 j. DP ＝OR×SF×8.34×CTS j. DP ＝0.95×SF×8.34×CTS k. PF ＝DP/(1 − CM)/8.34 k. PF ＝DP/(1 − 78%)/8.34 サイロ流量とブラウトン流量との間の関係は一定に維持
されていると仮定（この仮定は妥当である）し、ブラウ
トンタンク流量＋サイロ流量＝サイロ流量−紙流量とす
るとサイロ流量及びブラウトン流量に関して次の式、 l. SiF＝80% ×(SF −PF) m. BTF＝20% ×(SF −PF) が成立する。
【００４７】サイロ残滓量×サイロ粘稠度とブラウトン
タンク残滓量×ブラウトンタンク粘稠度との間の関係が
一定であることから次の式 n. bta×btc ＝0.29(sa)(sc) によって記述される。以上の仮定及び関係を基に保持量
のオンライン計測値は次の式 g. FPFR ＝1 −FSi/FHB −FBT/FHB によって記述される。
【００４８】サイロ流量は次の式 h. FSi＝SiF ×8.34×((MCTSR −2.335)/19.638) i. SiF＝80% ×(SF −PF) j. DP ＝95% ×SF×8.34×CTS k. PF ＝DP/(1 −78%)/8.34 これらの４つの式を組み合わせると次の式 o. FSi＝0.8 ×SF(1-CTS×0.95/(1-0.78))×8.34×((MCTSR-2.335)/19.638) o. FSi＝0.8 ×SF 1−CTS ×4.318 ×8.34×((MCTSR −2.335)/19.638) が得られる。
【００４９】HBにおける充填剤は次の式 i. FHB＝SF×8.34×((MCTSS −17.742)/5.616) によって記述することができる。従って、FSi/FHB とい
う項は p. （0.8 × 1−HB Cons.×4.318 ×((MCTSR −2.335)/19.638))/ ((MCTSS−17.742)/5.616) となる。ブラウトンタンク流量を算出するためには次の
５つの式が必要となる。
【００５０】e. FBT＝BTF ×8.34×btc ×bta n. bta×btc ＝0.29×sa×sc m. BTF＝20% ×(SF −PF) j. DP ＝95%(SF×8.34×CTS) k. PF ＝DP/(1 −78%)/8.34 これらの５つの式を組み合わせることで、式の式 q. FBT＝0.2 ×SF×(1-CTS×4.318)×8.34×0.29×((MCTSR-2.335)/19.638) が得られる。FBT/FHB という項は r. （0.558 × 1−CTS ×4.318 ×((MCTSR −2.335)/19.638))/ ((MCTSS−17.742)/5.616) となる。従って、保持量は次の式 S. FPFR＝1 −（0.558 × 1−CTS ×4.318 ×((MCTSR −2.335)/19.638))/ ((MCTSS −17.742)/5.616) によって表すことができる。
【００５１】上述のようにして得られた保持量は紙にお
ける充填剤の流速（ポンド／分）とヘッドボックスにお
ける充填剤の流速（ポンド／分）との比である。実験室
での保持量は紙における充填剤の百分率とヘッドボック
スにおける充填剤の百分率との比である。この二つの計
測値の相違は全充填剤量と繊維との第１パス保持量に依
存する。第１パスでの全保持量は約95％であると仮定さ
れる。従って、第１パス保持量を0.95によって分割する
ことで、実験室とオンラインでの第１パス保持量を均衡
させることができる。
【００５２】(1−CTS ×4.318)という項が試験される粘
稠性の範囲内で一定であり、その値が約0.95であるとす
ると上記式は、 V. FPFR＝1 − G×((MCTSR −2.335)/19.638))/((MCTSS −17.742)/5.616) によって表すことができ、ここにＧは排出特性における
長期間に渡っての変化を示す定数である。
【００５３】実施例２ 紙製品の充填剤量は以下のような代表的なシステム作動
値によって決定することができる。式Ｉ−III は水中に
おいてPHSS＝57.0, SO＝735 ミル、DW＝32.9（ポンド／
ksf)、MSTSR ＝35, SW＝109.7 インチ、CS＝1100 fpm，
Ｋ1 ＝0.0000519 ，Ｋ2 ＝19320 ，Ｋ3 ＝0.96のとき、 式III JS＝ (Ｋ2 ×PHSS／Ｋ3)0.5 式II SF＝ (Ｋ1)(SO)(JS)(SW) 式Ｉ CTS ＝ (DW)(CS/(4480)(0.131) + 0.034＝ 1.09% 式IV CFS ＝ (MCTSS −17.742)/5.616/1.09% ＝ 2.81%（残滓） 式Ｖ FPFR＝(1-G((MCTSR-2.335)/19.638))/((MCTSS-17.742)/5.616)(100%) ＝80.5% 式VI FPP ＝(80.5%)(2.81%)＝2.26% FPFR計算式のＧ係数は0.75である。
【００５４】2.26% の充填剤量(FPP) の値は所望の値と
比較され、上述のようにオペレータ又はプロセスコンピ
ュータは式VI' を使用してδFPP を算出する。充填剤流
量制御弁は新規セットポイントに調節され、これにより
システムへの充填剤の流速を紙製品の所望の充填剤量に
応じて制御する。この結果はこの発明は充填剤の量を制
御するのに有効でありる、紙製品の均一性の向上に寄与
することができる。
【００５５】例３ スライス開口の大きさは以下のようにして本来のスライ
ス開口の大きさに較正される。図６の粘稠度制御グラフ
は、実験室にて計測されるCTS の値を、式Ｉに応じて算
出されるCTS の値に対する偏差を表示している。この場
合、粘稠度の３つの演算値の平均値は最後の６つの点ま
では実質的に偏差がない。しかしながら、この最後の６
つの点では粘稠度の平均実験値は演算値より0.05だけ高
くなっている。
【００５６】粘稠度の偏差を基に本来のスライス開口値
の演算がどの様になされるか以下の式によって検討す
る。 式III JS = (Ｋ2 ×PHSS／Ｋ3)0.5 式II SF = Ｋ1 ×SO×SW×JS 式Ｉ CTS = ((DW×CS)/SF) ×0.131 + 0.034 = 1.09% 第１段階では全ヘッド値(PHSS)、乾燥重量(DW)及びカレ
ンダ速度(CS)のオンライン較正が正しく行われたかを確
認する。この確認がされたら、現実の平均粘稠度を取り
出し、これをヘッドボックス粘稠度の演算において置き
換える。この場合の値は1.14% であった。
【００５７】式Ｉから式VII は 1/((1.14−0.034)/(0.131)/(CS)/(DW)) = 4287グラム
（4480g の代替) となる。それから、修正されたスライス流量は式IIに代
入され、新規なスライス開口の解が得られる。
【００５８】式IIから式VIIIは 4287（グラム）／Ｋ1 ／SW／JS = SO' が得られる。 解はSO'= 703（ミル） であった。
【００５９】703（ミル）という値は735(ミル）という
値の代わりに得られたものであり、ａ−32（ミル）のオ
フセットがTYLOR MOD 300 の制御システムに導入され、
SOの真の計測値の演算が実行され、SOの現実の値が得ら
れる。 例４ FPFRの演算のための式Ｖの定数Ｇは以下のように真の値
への修正が行われる。図７の粘稠度制御グラフは、実験
室にて計測されるFPFRの値の、式Ｖに応じて算出される
FPFRの値に対する偏差を表示している。実験室での充填
剤保持量と演算される充填剤保持量との偏差はスライス
開口の較正法と同様な手法によりＧ係数を見つけるのに
利用することができる。これをどのように行うか以下の
式によって検討する。
【００６０】 式Ｖ FPFR = (1 - G ((MCTSR - 2.335)/19.638)/((MCTSS- 17.742)/5.616))(100%) = 80.5% もし、制御グラフが示すように、保持量の実験室値と演
算値とに５％の偏差が出てきた場合はＧ係数を算出する
ため必要なことは単なる置き換えである。 式IX (85.5%)/(100%) - 1 / ((MCTSR - 2.335)/19.638 × ((MCTSS - 17.742)/5.616 ×(-1) = Ｇ係数 = 0.599 排出プロセスのシフトに基づいてＧ係数の0.75から0.59
9 への変化があったのである。この0.599 の値は単純に
制御コンピュータに入力され、保持量の較正が行われ
る。
【００６１】従来はＧ係数が変化されるとフォイル(foi
l)配置の変化や、供給速度の変化や、製造される等級の
急激な変化や、添加される化学物質の種類や量の急激な
変化が伴っていた。この発明は実験室試験結果と演算結
果との一致性を著しく向上せしめることを可能とする。
【００６２】以上この発明の好ましい実施例について説
明したが、この発明の趣旨及び範囲を逸脱することなし
に各種の変形及び変更が可能である。
【００６３】
【発明の効果】この発明の装置及び方法の利点は紙製品
の充填剤のオンライン制御がシステムスラリにおける全
固形物量だけばかりでなく、第１パス充填剤保持性等の
他のプロセス変動因子にも感応して行なわれるというこ
とにある。全システムスラリ固形物の全量や、第１パス
充填剤保持性、ヘッドボックス内での充填剤の濃度、及
び保持される充填剤百分率を含むシステムパラメータの
計測がこの発明の実施においては行なわれる。この発明
はスライス開口のオンラインでの正確制御を可能とし、
かつ排出プロセスに際しての変化があったときを指示す
る定数の算出も行なわしめる。この発明は写真支持体紙
等の高品質紙が要求される応用分野において均一な性質
の紙製品の製造という要望を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明のオンライン式充填剤制御シス
テムを備えた抄紙システムの部分的概略図である。
【図２】図２はこの発明のヘッドボックスの部分の一部
断面をもって示す概略側面図であり、スライス２０の詳
細を示している。
【図３】図３はこの発明のプロセス技術を説明するフロ
ーチャートの最初の部分である。
【図４】図４は図３に継続するフローチャートの部分で
ある。
【図５】図５はスライス開口の計測及びそのオンライン
制御の方法を説明するフローチャートである。
【図６】図６はこの発明のシステムにおいて演算される
全固形物量の、計測される全固形量に対する偏差を示す
グラフであり、スライス開口の計測値を本来の値にする
ときに使用されるものである。
【図７】図７はこの演算される第１パス充填剤保持量(F
PFR)の値、計測されるFPFRの値に対する偏差を示すグラ
フであり、FPFRシステム方程式におるけ定数Ｇの本来の
値への較正に際し使用されるものである。
【符号の説明】
１０…供給バルブ １６…ポンプ １８…タンク １９…ヘッドボックス ２０…スライス ２１…スライス開口 ２２…ワイヤ ２７…プロセスコントローラ ２８…圧力ゲージ ３０…サイロ ３３…ブラウトンタンク ４０…赤外線ゲージ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 抄紙システムに設けられ、紙製品におけ
    る充填剤の重量百分率をオンライン制御するための方法
    であって、前記抄紙システムはヘッドボックス(19)と、
    スラリの排出を行い、回収溶液を前記システム(22,24,3
    0,42) に導入するための手段と、付加的な充填剤をシス
    テムスラリ(48)に制御しながら添加する手段と、紙製品
    (32,34,36)の製造のための濃縮システム製品を処理する
    手段とを具備し、前記方法はシステムに対する供給用
    の、水とパルプ繊維と充填剤との混合物よりなるスラリ
    を準備し、水とパルプ繊維と充填剤との混合物よりなる
    回収溶液を前記システムに導入し、前記供給用のスラリ
    と回収溶液とを混合せしめて、システムスラリを形成せ
    しめ、前記システムスラリをヘッドボックス(19)に導入
    し、かつ該ヘッドボックス(19)からのこのシステムスラ
    リを前記排出手段(22,24) に分流せしめ、前記システム
    スラリからの溶液を排出することにより前記した付加的
    な回収溶液を形成すると共に、紙製品の形成処理を行わ
    しめるべく処理手段によって処理さるべき前記濃縮シス
    テムプロダクトを形成する方法において、 ヘッドボックスでの前記システムスラリ中における全固
    形分の濃度を演算し、 ヘッドボックスでのシステムスラリ中の全固形分の濃度
    を計測し、 前記システムスラリ中での全固形分の演算濃度とシステ
    ムスラリ中の全固形分の計測濃度との関数としてのシス
    テムスラリ中の充填剤の百分率を演算し、 前記回収溶液の全固形分濃度を計測し、 システムスラリにおける全固形分の濃度の計測値と、回
    収溶液における全固形分濃度の計測値との関数として第
    １パス充填剤保持量を演算し、 前記システムスラリにおける充填剤の重量百分率と前記
    第１パス充填剤保持量との関数として紙製品における充
    填剤の重量百分率を算出し、 前記紙製品における充填剤の算出百分率と紙製品におけ
    る充填剤の重量百分率の所定値との比較を行うと共に、
    前記システムスラリに添加するべき付加的充填剤の量及
    び流速を算出し、かつ、 前記システムスラリに対する付加的充填剤の量及び流速
    を調節かつ制御することによりシステムからの紙製品の
    重量百分率を制御することを特徴とする、紙製品の充填
    剤含有量のオンライン制御のための方法。
  2. 【請求項２】 前記充填剤は２酸化チタンである請求項
    １の方法。
  3. 【請求項３】 各計測工程は光学的センサ装置(44,46)
    による光透過性を利用して実施される請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記ヘッドボックスでのスラリシステム
    における全固形物濃度の演算工程は以下の演算 CTS = A (DW) (CS) / (SF) + B (I) SF = (JS) (SW) (SO) K1 (II) JS = K2 ×PHSS/K3 0.5 (III) を行い、ここにCTS はヘッドボックスでのシステムスラ
    リ中の全固形物の演算濃度であり、Ａ及びＢは、システ
    ムの作動中にシステムから取り出される少なくとも２つ
    のシステムスラリサンプルについて式ＩからIII の直線
    回帰解として決定される定数であり、前記直線回帰解は
    サンプルの取り出しと同時に計測される式ＩからIII の
    システム作動パラメータの作動値を採用している請求項
    １に記載の方法。
  5. 【請求項５】 システムスラリ中の全固形物の演算濃度
    の関数としてシステムスラリ中の充填剤の重量百分率を
    演算する前記工程は以下の演算 C (CFS) (CTS) + D = MCTSS (IV) を行い、ここにCFS はシステムスラリにおける充填剤重
    量百分率演算値であり、CTSSはヘッドボックスで計測さ
    れるシステムスラリにおける全固形物濃度演算値であ
    り、MCTSS はヘッドボックスで計測されるシステムスラ
    リ中の全固形物濃度の計測値であり、Ｃ及びＤはシステ
    ムスラリサンプル上において式IVの直線回帰解によって
    決定される定数である請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 複数の充填剤(48)の各々の独立的な添加
    を制御する複数の手段を具備し、前記方法は、 付加的充填剤の各々のため計測及び演算工程を繰り返
    し、 システムスラリに対する付加的充填剤の各々の量及び流
    速を独立的に制御し、システムの紙製品における各充填
    剤の重量百分率の独立制御を行う請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 付加的な充填剤の数は一つであり、シス
    テムスラリに添加される充填剤の全数は２である請求項
    ６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 抄紙システムにおけるシステムスラリの
    流速の改善制御のためヘッドボックスのスライス開口(2
    0)をオンラインで真の値とする工程を具備し、この工程
    は、 スライス開口(20)を計測し、 システムスラリの圧力ヘッドを計測し、 前記スライス開口(20)を介してのスライス流を演算し、 本来のδスライス開口値を演算し、 δスライス開口値を演算し、かつδスライス開口値に応
    じてスライス開口(20)のオンライン調節を行って、実質
    的に正確なスラリ流を得る請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 抄紙システムにおける紙製品における充
    填剤重量百分率のオンライン制御装置であって、該シス
    テムはヘッドボックス(12)と、スラリの排出を行い、回
    収溶液を前記システム(22,24,30,42) に導入するための
    手段と、付加的な充填剤をシステムスラリ(48)に添加す
    る手段と、紙製品((32,34,36) の製造のため濃縮システ
    ムプロダクトを処理する手段とを具備し、前記装置は、
    システム(10,12,16,17) に対する供給用の、水とパルプ
    繊維と充填剤との混合物よりなるスラリを準備する手段
    と、水とパルプ繊維と充填剤との混合物よりなる回収溶
    液を前記システム(30,42,44)に導入する手段と、前記供
    給用のスラリと回収溶液とを混合(16,17) せしめること
    により前記システムスラリを形成するための手段と、前
    記システムスラリをヘッドボックス(19)に導入すると共
    に、該ヘッドボックス(19)からのこのシステムスラリを
    前記排出手段(22,24) に分流させ、付加的な前記回収溶
    液を形成すると共に、紙製品の製造のための前記処理手
    段によってその後処理を受ける前記濃縮システムプロダ
    クトを形成するための手段とを具備した装置において、 前記ヘッドボックス(27)での前記システムスラリ中にお
    ける全固形分の濃度を演算する手段と、 前記ヘッドボックス(46)でのシステムスラリ中の全固形
    分の濃度を計測する手段と、 前記システムスラリ中での全固形分の演算濃度とシステ
    ムスラリ中の全固形分の計測濃度との関数としてのシス
    テムスラリ中の充填剤の百分率を演算する手段と、 前記回収溶液(44)の全固形分濃度を計測する手段と、 システムスラリにおける全固形分の濃度の計測値と、回
    収溶液における全固形分濃度の計測値との関数として第
    １パス充填剤保持量を演算する手段と、 前記システムスラリにおける充填剤の重量百分率と前記
    第１パス充填剤保持量との関数として紙製品における充
    填剤の重量百分率を算出し、かつ、前記紙製品における
    充填剤の算出百分率を紙製品における充填剤の重量百分
    率の所定値との比較を行うと共に、前記システムスラリ
    (27)に添加するべき付加的充填剤の量及び流速を算出す
    る手段と、 前記システムスラリに対する付加的充填剤の量及び流速
    を調節かつ制御することによりシステム(27)の紙製品の
    重量百分率を制御する手段と、を具備して成ることを特
    徴とする、紙製品の充填剤含有量のオンライン制御のた
    めの装置。
  10. 【請求項１０】 複数の付加的な充填剤(48)の各々を制
    御状態で独立に添加する複数の手段を更に具備した請求
    項９の装置。
  11. 【請求項１１】 システムスラリ(46)中の全固形物の濃
    度を計測すると共に、前記回収溶液(44)の全固形物の濃
    度を計測するための複数の手段を更に具備した装置。
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