特開 2025-156785 測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025156785

(43)【公開日】2025-10-15

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   D21F 7/00 20060101AFI20251007BHJP

【ＦＩ】

D21F7/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024059447

(22)【出願日】2024-04-02

(71)【出願人】

【識別番号】000183484

【氏名又は名称】日本製紙株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112427

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 芳洋

(72)【発明者】

【氏名】河重 智哉

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 学

(72)【発明者】

【氏名】安部 大樹

(72)【発明者】

【氏名】貞益 智一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】白石 一宏

【テーマコード（参考）】

4L055

【Ｆターム（参考）】

4L055CG21

4L055DA09

4L055DA14

4L055DA18

4L055FA20

(57)【要約】

【課題】 センサーの清掃頻度を低減させることができる測定装置を提供する。
【解決手段】 抄紙機に設置され、前記抄紙機により抄かれた紙の品質を測定する測定装置であって、移動する前記紙の少なくとも一面に接触するセンサーと、前記センサーを搭載し、前記センサーを前記紙の移動方向と交差する方向に走査させるヘッド部と、前記ヘッド部が前記紙の幅方向両端部の外側を移動中に、前記センサーにエアーを噴射するエアー噴射部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

抄紙機に設置され、前記抄紙機により抄かれた紙の品質を測定する測定装置であって、
移動する前記紙の少なくとも一面に接触するセンサーと、
前記センサーを搭載し、前記センサーを前記紙の移動方向と交差する方向に走査させるヘッド部と、
前記ヘッド部が前記紙の幅方向両端部の外側を移動中に、前記センサーにエアーを噴射するエアー噴射部と、
を備えることを特徴とする測定装置。

【請求項2】

前記エアー噴射部は、前記紙の幅方向両端部の外側に設置されることを特徴とする請求項１記載の測定装置。

【請求項3】

前記エアー噴射部による前記エアーの噴射方向は、前記紙の移動方向と反対方向であって、前記紙の移動方向と平行な方向または前記紙の幅方向両端部から外側に向かう方向であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の測定装置。

【請求項4】

前記エアー噴射部の先端に取り付けられ、前記エアー噴射部から噴射される前記エアーの噴射方向をガイドするガイドバーを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、抄紙機により抄かれた紙の品質を測定する測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

抄紙機により抄かれた紙の坪量、水分、灰分、厚さ等の品質をオンラインで測定する測定装置として、抄紙機に設置されたＢＭ計(Basis Weight & Moisture Measurement System)が用いられている。ＢＭ計は、抄紙工程において、キャリパー（紙厚）センサー等の各種センサーを搭載したヘッド部を紙の幅方向にスキャンさせながら紙厚等を連続的に測定する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平２－２８７２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のＢＭ計（測定装置）のキャリパーセンサーにおいては、紙面に接触する紙面接触部に粘着異物であるピッチが多く付着し、これら付着物が剥落することにより損紙及び継手（継目）が発生するという問題があった。

【0005】

したがって、ピッチを除去するための清掃を通常約８時間間隔で行うが、紙の種類によっては短時間に多くのピッチが付着するため１０～２０分間隔で清掃する必要があった。清掃中はＢＭ計によるスキャニングができないため、測定回数が不十分となり、結果、紙厚プロファイルの異常の発見を逸するおそれがあった。

【0006】

本発明の目的は、センサーの清掃頻度を低減させることができる測定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記の課題を解決するべく本発明を完成させた。本発明は、以下を提供する。
（１） 抄紙機に設置され、前記抄紙機により抄かれた紙の品質を測定する測定装置であって、移動する前記紙の少なくとも一面に接触するセンサーと、前記センサーを搭載し、前記センサーを前記紙の移動方向と交差する方向に走査させるヘッド部と、前記ヘッド部が前記紙の幅方向両端部の外側を移動中に、前記センサーにエアーを噴射するエアー噴射部とを備えることを特徴とする測定装置。
（２） 前記エアー噴射部は、前記紙の幅方向両端部の外側に設置されることを特徴とする（１）記載の測定装置。
（３） 前記エアー噴射部による前記エアーの噴射方向は、前記紙の移動方向と反対方向であって、前記紙の移動方向と平行な方向または前記紙の幅方向両端部から外側に向かう方向であることを特徴とする（１）または（２）記載の測定装置。
（４） 前記エアー噴射部の先端に取り付けられ、前記エアー噴射部から噴射される前記エアーの噴射方向をガイドするガイドバーを備えることを特徴とする（１）または（２）記載の測定装置。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、センサーの清掃頻度を低減させることができる測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（Ａ）は実施の形態に係る測定装置の構成を示す正面図、（Ｂ）は実施の形態に係る測定装置の構成を示す断面図である。

【図2】実施の形態に係るエアー噴射部がエアーを噴射する噴射エリアについて説明するための図である。

【図3】実施の形態に係る上部ヘッド部及び下部ヘッド部とエアー噴射部との位置関係について説明するための図である。

【図4】実施の形態に係る上部ヘッド部及び下部ヘッド部とガイド部との位置関係について説明するための図である。

【図5】他の実施の形態に係るエアー噴射部がエアーを噴射する噴射エリアについて説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る測定装置について説明する。この実施の形態に係る測定装置は、例えば抄紙機に設置されるＢＭ計(Basis Weight & Moisture Measurement System)であって、抄紙機により抄かれた紙の坪量、水分、灰分、厚さ等の品質をオンラインで測定する。図１（Ａ）はこの実施の形態に係る測定装置の構成を示す正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ－Ａ断面図である。なお、以下において、図１に示すＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部の位置関係等について説明する。Ｘ軸を図１（Ａ）の紙面に直交する方向、Ｙ軸を図１（Ａ）の紙面左右方向、Ｚ軸を図１（Ａ）の紙面上下方向に設定する。

【0011】

この実施の形態に係る測定装置２は、図１に示すように、Ｚ方向に長手方向を有する鉛直フレーム４，６、及びＹ方向に長手方向を有する水平フレーム８，１０を備えている。鉛直フレーム４は反メンテナンス側である－Ｙ方向側に、鉛直フレーム６はメンテナンス側である＋Ｙ方向側に配置される。水平フレーム８は＋Ｚ方向側に、水平フレーム１０は－Ｚ方向側に配置される。図示しない抄紙機により抄かれた紙１８は、鉛直フレーム４，６及び水平フレーム８，１０により形成されるフレーム内を－Ｘ方向から＋Ｘ方向へ移動する。

【0012】

また、測定装置２は、＋Ｚ方向側に上部ヘッド部１２及び－Ｚ方向側に下部ヘッド部１４を備えている。上部ヘッド部１２は、水平フレーム８に取り付けられており、水平フレーム８に沿って±Ｙ方向に移動可能である。下部ヘッド部１４は、水平フレーム１０に取り付けられており、水平フレーム１０に沿って±Ｙ方向に移動可能である。下部ヘッド部１４には、紙厚を測定するためのキャリパーセンサー１６（図２参照）及び図示しない坪量や水分量等を測定するためのセンサーが搭載されている。

【0013】

上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４は、互いに対向した状態でメンテナンス側から－Ｙ方向に移動し、＋Ｘ方向に移動する紙１８を挟んだ状態で更に－Ｙ方向に移動し、反メンテナンス側に到達すると、反メンテナンス側から＋Ｙ方向に移動し、＋Ｘ方向に移動する紙１８を挟んだ状態で更に＋Ｙ方向に移動する。このように、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４は、キャリパーセンサー１６等をメンテナンス側と反メンテナンス側との間で±Ｙ方向に繰り返し走査させる。キャリパーセンサー１６は、下部ヘッド部１４が紙１８の－Ｚ方向側を移動している間、紙１８の紙厚を測定するために、紙１８の－Ｚ方向側の面に接触する。

【0014】

測定装置２は、反メンテナンス側（－Ｙ方向側）にエアー噴射部２０を備えている。エアー噴射部２０は、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４が±Ｙ方向に移動中で、キャリパーセンサー１６がエアー噴射部２０に近づいたとき、図２に示すように、キャリパーセンサー１６に向けて、即ち紙１８の移動方向と反対方向である－Ｘ方向にエアーを噴射する。キャリパーセンサー１６には紙１８と接触することによりピッチが付着しているが、エアー噴射部２０は、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の間にエアーを噴射することにより、キャリパーセンサー１６に付着したピッチを吹き飛ばす。図２の斜線で示すエリアは、エアー噴射部２０により噴射されるエアーの噴射方向及び噴射エリアを示しており、エアー噴射部２０は、キャリパーセンサー１６から吹き飛ばされるピッチが紙１８に混入しないエリアにエアーを噴射する位置に設置される。具体的には、エアーは２００～３００ｍｍ幅に拡散するため、エアー噴射部２０は、紙１８の－Ｙ方向側端部から－Ｙ方向に３００ｍｍ以上離れた位置に設置されることが望ましい。

【0015】

エアー噴射部２０は、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４がエアー噴射部２０に近づいたとき、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の移動を妨げない位置、且つピッチを十分に確実に吹き飛ばす位置であって、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の間の隙間Ｇ（図３参照）にエアーを確実に噴射できる位置に固定されていることが望ましい。隙間Ｇに対するエアー噴射部２０を構成するパイプの太さによるが、例えば、エアー噴射部２０を構成するパイプが剛性を有する場合、エアー噴射部２０の先端部が、図３（Ａ）に示すように上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の隙間Ｇの近傍、図３（Ｂ）に示すように上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の隙間Ｇに挿入されている位置であって上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４に接触しない位置、図３（Ｃ）に示すように上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の隙間Ｇに挿入されている位置であって下部ヘッド部１４上に接する位置、または上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の隙間Ｇに挿入されている位置であって上部ヘッド部１２に接する位置（図示せず）に設置される。

【0016】

また、例えば、エアー噴射部２０を構成するパイプの太さが隙間Ｇより小さく、エアー噴射部２０を構成するパイプが剛性を有しない場合、図４に示すようなエアーの噴射方向をガイドするガイド部２２を備える構成にしてもよい。ガイド部２２は、エアー噴射部２０の先端に取り付けられる２本のガイドバー２２ａ，２２ｂを備えている。ガイドバー２２ａはエアー噴射部２０の＋Ｚ方向側に、ガイドバー２２ｂはエアー噴射部２０の－Ｚ方向側に取り付けられている。ガイドバー２２ａ，２２ｂが上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４の間に挿入されることにより、キャリパーセンサー１６に対するエアー噴射部２０の配置位置のずれ、ひいてはエアー噴射方向のずれを防止する。隙間Ｇに対するエアー噴射部２０を構成するパイプの太さによるが、図４に示すようにガイドバー２２ａが上部ヘッド部１２に、ガイドバー２２ｂが下部ヘッド部１４に接しない位置に挿入される以外に、ガイドバー２２ａが上部ヘッド部１２に、若しくはガイドバー２２ｂが下部ヘッド部１４に接する位置に挿入されてもよい。

【0017】

また、エアー噴射部２０が上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４に接触しダメージを与えることを予防するために、エアー噴射部２０を構成するパイプの材質を剛性を有しないプラスチック系の材質とし、エアー噴射方向を調整可能とするために、パイプの外側に針金を這わせてチューブで外覆したものを用いてもよい。また、測定装置２の－Ｘ方向側、即ち抄紙機の上流側に、エアー噴射部２０によるエアー噴射により吹き飛ばされたピッチを受け容れるカス受容部（図示せず）を設けてもよい。

【0018】

なお、この実施の形態に係るエアー噴射部２０は、反メンテナンス側である紙１８の幅方向の－Ｙ方向側端部の外側に設置されているが、メンテナンス側である紙１８の幅方向の＋Ｙ方向側端部の外側に設置されてもよい。また、この実施の形態に係るエアー噴射部２０は、その先端が－Ｘ方向を向いており、－Ｘ方向にエアーを噴射するが、エアー噴射部２０によるエアーの噴射方向は、紙１８の移動方向と反対方向であって、紙１８の幅方向の－Ｙ方向端部から外側に向かう方向のいずれかであればよい。例えば、図５に示すように、エアー噴射部２０の先端が－Ｘ方向から紙１８の幅方向の－Ｙ方向端部から外側に向かう方向を向き、エアー噴射部２０によるエアーの噴射エリアが図５の斜線で示すエリア内に収まればよい。

【0019】

この実施の形態に係る測定装置２によれば、エアー噴射部２０を備えているため、キャリパーセンサー１６に付着したピッチをエアーで吹き飛ばすことによりピッチを除去することができるため、キャリパーセンサー１６の清掃頻度を低減させることができ、キャリパーセンサー１６の測定精度を高く維持することができる。また、ピッチが剥落することによる損紙及び継手の発生を防止することができる。更に、エアー噴射部２０が紙１８の幅方向の－Ｙ方向端部の外側に設置されているため、キャリパーセンサー１６が紙１８の紙厚測定を行っていない間にキャリパーセンサー１６に付着したピッチを除去することができ、キャリパーセンサー１６による紙厚測定を妨げることもない。

【0020】

また、エアー噴射部２０によるエアーの噴射方向が紙１８の移動方向と反対方向であって、紙１８の移動方向と平行な方向または紙１８の幅方向端部から外側に向かう方向、即ち図５の斜線で示す領域であるから、エアーにより飛ばされたピッチが紙１８に混入することを防止することができる。

【0021】

また、通常、紙１８の穴、異物及び汚れ等の欠陥を検出する欠陥検出器が測定装置２の＋Ｘ方向側（抄紙機の下流側）に設置されるが、仮にエアー噴射部２０によるエアーの噴射方向が紙１８の移動方向であって、欠陥検出器より更に＋Ｘ方向側までエアーにより飛ばされたピッチが紙１８に混入するようなことがあった場合、もはや欠陥検出器によりその混入物を検出することは不可能である。しかしながら、この実施の形態に係るエアー噴射部２０によるエアーの噴射方向は紙１８の移動方向と反対方向であるため、仮にエアーにより飛ばされたピッチが紙１８に混入するようなことがあったとしても、欠陥検出器によりその混入物を検出することができる。

【0022】

なお、上述の実施の形態においては、下部ヘッド部１４にキャリパーセンサー１６を備え、紙１８の一面とキャリパーセンサー１６とが接触する半接触式センサーを例に挙げて説明したが、上部ヘッド部１２及び下部ヘッド部１４のそれぞれにセンサーを備え、両センサーは対向しており、一方のセンサーが紙１８の一面に、他方のセンサーが紙１８の他面に接触する両面接触式センサーであっても本発明を適用することができる。この場合、エアー噴射部２０は、対向する両センサーのそれぞれに付着したピッチをエアーで吹き飛ばすことにより、両センサーに付着したピッチを同時に除去する。

【符号の説明】

【0023】

２…測定装置、４，６…鉛直フレーム、８，１０…水平フレーム、１２…上部ヘッド部、１４…下部ヘッド部、１６…キャリパーセンサー、１８…紙、２０…エアー噴射部、２２…ガイド部、２２ａ，２２ｂ…ガイドバー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】