(57)【要約】【課題】  本発明は、抄紙機間における検査レベルの機差を減少させ、製造品質を均質化させるため、抄紙機に搭載しているオンラインによる各種検査部の精度確認を行う装置及びその方法を提供する。【解決手段】  本発明は、あらかじめ疑似欠点を付与した用紙を巻き取った開巻装置を作製し、抄紙機が停止した状態で開巻装置をカレンダーパートと検査部の間、若しくはシーズニングパートとカレンダーパートの間に設置し、疑似欠点を付与した用紙を検査部に通紙することで各種検査の精度を確認する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機の検査部における検査精度を確認するための開巻装置であって、
前記開巻装置は、疑似欠点を付与した用紙を巻き取った用紙巻取を保持するための基本フレーム、前記開巻装置に前記用紙巻取を設置するための巻取固定部、前記用紙の張りを一定に保つように調整を行うためのブレーキ、前記用紙を前記開巻装置の前記基本フレームへ載せるための用紙巻取保持用シャフト、前記開巻装置を前記抄紙機に固定するための接続部を有することを特徴とする開巻装置。
【請求項２】
抄紙機の検査部における検査精度を確認するための精度確認方法であって、
前記精度確認方法は、抄紙機の停止状態において、開巻装置を前記検査部の前に位置するフレームに固定する工程と、
前記開巻装置に巻き付けられている疑似欠点が付与された用紙を、前記抄紙機のリールパートに巻き付け、前記リールパートを回転させ前記用紙を巻き取る工程と、
前記開巻装置のブレーキを調整し、用紙の張りを一定に保つ工程と、
前記検査部で、前記疑似欠点が付与された用紙の検査を行い、前記検査部の検査精度を確認する工程とを有することを特徴とする精度確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙機に搭載しているオンラインによる各種検査部の精度確認を行う装置及び精度確認方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、抄紙機における用紙の外観検査方法としては、帯状に連なって製造される用紙の表面あるいは裏面をＣＣＤ等の光学素子を利用したカメラで撮影し、画像をコンピュータ処理することによって、汚れ、穴、異物等の欠点を抽出し、欠点の濃度や大きさ等により用紙の正損を判定する方法が広く知られている。
【０００３】
また、用紙欠陥検査方法の一例として、比重、厚み等の用紙の特性変化を連続的に監視し、用紙の特性に生じる変化の周期を記録するとともに、抄紙機の部位における周期を記録し、用紙の特性変化の周期と部位の周期を比較することで、欠陥の原因を検出する方法及び装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の例としては、抄紙機上で用紙を幅方向に往復走査して紙質を測定するセンサの出力を周波数解析する装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この方法では、抄紙機のロールなどの構造物に欠陥が生じた場合の用紙外観の周期的欠陥の検出を可能にしている。
【０００５】
用紙の外観に周期性をもって発生する、いわゆる周期欠点は、主に抄紙機のすき網、ロール、ドライシリンダ等、周期性を有する抄紙機の部位の汚れや不具合に起因する場合が多く、原因が解消するまで連続して発生するという特徴がある。
【０００６】
従来の抄紙機における用紙の外観検査方法では、ランダムに発生した欠点と周期欠点を区別していないため、作業者は周期欠点の早期発見と発生源となった抄紙機の部位の特定が困難であり、連続した損紙発生や機械の不稼働による生産効率の低下を引き起こしていた。
【０００７】
また、一般的な抄紙機は、周期性を持つ部位を多数有するため、特許文献１による方法では複雑な計算が必要であり、それに伴って検査部の構成も複雑になっている。一般に、検査部は構成が複雑になると高額になり、また故障のリスクも大きくなるため、経済的な負担が大きくなる。
【０００８】
また、特許文献２による方法では、用紙を幅方向に往復走査するセンサを使用し、周波数解析によって周期性を判定するため、検出可能な周期欠点はセンサの走査位置を通過する欠点に限定され、点形状の周期欠点は検出が困難であった。
【０００９】
こうした課題を解決するため、本出願人は、抄紙機上で連続して発生する周期欠点を早期に発見するための方法として、想定される周期欠点の発生間隔をｍとしてあらかじめ設定し、欠点の座標を用紙幅方向にＸ、流れ方向にＹとした場合、検出した欠点の座標位置（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）に対して、（０、ｍ±ｎ）の座標位置に欠点が検出されたときは周期欠点であると判定し、検出されないときは周期欠点でないと判定する方法を出願している（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−９９３９１号公報
【特許文献２】特許第２９９８４０３号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２６３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、いずれも検査の精度確認は行われていない。特に、抄紙機ではオンラインで検査を行っており、正確な精度確認を行うためには、数回に渡って疑似欠点サンプルを通紙して確認した上で、検査レベルの設定を調整する必要があるが、抄紙機では抄造している用紙しか検査できないため、疑似欠点を付与することが困難である。また、抄造中の用紙に何らかの方法で疑似欠点を付与しても、用紙が同一でないため、正確な精度確認が困難である。
【００１２】
また、抄造中の用紙に疑似欠点を付与して、検査の精度確認を行う場合、確認中に発生する損紙の処理が必要となり、抄紙機オペレータにとっての大きな負担及び材料コスト増につながる。
【００１３】
本発明は、上記課題の解決を目的とするものであり、停止させた長網抄紙機に対し、疑似欠点を付与した用紙巻取を通紙し、検査部の精度確認を行うための開巻装置及び開巻装置を用いた精度確認方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、抄紙機の検査部における検査精度を確認するための開巻装置であって、開巻装置は、疑似欠点を付与した用紙を巻き取った用紙巻取を保持するための基本フレーム、開巻装置に用紙巻取を設置するための巻取固定部、用紙の張りを一定に保つように調整を行うためのブレーキ、用紙を開巻装置の基本フレームへ載せるための用紙巻取保持用シャフト、開巻装置を前記抄紙機に固定するための接続部を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、抄紙機の検査部における検査精度を確認するための精度確認方法であって、精度確認方法は、抄紙機の停止状態において、開巻装置を前記検査部の前に位置するフレームに固定する工程と、開巻装置に巻き付けられている疑似欠点が付与された用紙を、抄紙機のリールパートに巻き付け、リールパートを回転させ用紙を巻き取る工程と、開巻装置のブレーキを調整し、用紙の張りを一定に保つ工程と、検査部で、疑似欠点が付与された用紙の検査を行い、検査部の検査精度を確認する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の抄紙機における検査部の精度確認方法は、抄紙機カレンダー部後に開巻装置を取り付け、前記開巻装置に取り付けた用紙巻取を抄紙機巻取部（リール部）まで通紙し、抄造中と同じ条件で用紙を巻き取ることで、カレンダー部から巻取部の間に位置する検査部の精度確認を用紙の抄造中と同じ条件で行うものである。通紙した用紙は、再び開巻装置に巻き取ることで繰り返し利用できるため、同じ用紙で繰り返し検査精度確認を行うことが可能となる。
【００１７】
用紙巻取に疑似欠点を付与することで、同一の疑似欠点サンプルを用いて、正確な精度確認及び検査レベルの設定変更が可能となる。また、用紙巻取が繰り返し使用できることにより、疑似欠点の周囲の用紙条件が同一とあるため、用紙と欠点との濃度差により欠点を判別しているような装置の場合にも、より精度の高い検査レベルの設定が期待できる。
【００１８】
また、他の抄紙機にも、同一の疑似欠点を付与した用紙巻取を使用して精度確認及び検査レベルの設定を行うことで、抄紙機間の機差を減らすことが期待でき、製造品質の均質化が図れる。
【００１９】
さらに、抄造中の用紙に何らかの方法で疑似欠点を付与して精度確認を行う場合では、確認中に連続して損紙が発生するが、本方法では損紙は発生しないため、損紙処理の負担、精度確認用の材料供給に係るコストを減らせる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】長網抄紙機の概略図を示す。
【図２】長網抄紙機における一部の概略図を示す。
【図３】本発明における開巻装置の概略図を示す。
【図４】本発明における精度確認方法のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
用紙の製造の概略を説明する。調製工程でパルプの離解や叩解が行われ、そのパルプに填料及び薬品類が添加された紙料が抄紙機に送られる。抄造工程で、抄紙機に送られた紙料が、フローボックス、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、カレンダーパート、リールパート等を経て用紙となる。
【００２３】
図１に、本発明における抄紙機の概略図を示す。抄紙機（１）と各々のパートの役割を簡単に説明する。フローボックス（２）は、送られてきた紙料を整流して、所定の速度でワイヤーパート（３）のワイヤー上へ供給する部分である。ワイヤーパート（３）においては、ワイヤー下にサクションボックス等の脱水装置が配置され、ワイヤー上に供給された紙料は脱水されて、固形分が積層され、湿紙のウェブが形成される。プレスパート（４）にて、プレスロールとフェルトによる圧力で湿紙は更に強く脱水を進められ、固形分の繊維間結合の形成が促進され、湿紙の密度が高まる。
【００２４】
その後、湿紙はドライヤーパート（５）において、蒸気を用いた多筒式ドライヤー等により乾燥され、乾燥したウェブが形成される。ドライヤーパート（５）ではプレドライヤーパート（６）とアフタードライヤーパート（８）に分割される場合もあり、その場合には、プレドライヤーパート（６）とアフタードライヤーパート（８）との間に、サイジング効果（滲み止め）付与するサイズパート（７）や表面の平滑性向上のための塗工パート等の装置が設けられる。プレドライヤーパート（６）は乾燥により、繊維間結合をより強固にし、用紙の強度を高める目的であり、アフタードライヤーパート（８）は塗布液等を乾燥する目的である。
【００２５】
ドライヤーパート（５）を経て乾燥された用紙は、温湿度を調整するシーズニングパート（９）を経た後、用紙に光沢を付与するカレンダーパート（１０）へ入る。カレンダーパート（１０）では、カレンダーロール間を用紙が通過する間に、表面の平滑化処理と紙厚が調整される。その後、用紙の外観品質を検査する検査部や、用紙の品質管理（坪量、水分等）のための各種測定装置による測定を受けて、用紙がリールパート（１１）に入り巻き取られる。以上のような工程を経て、一般的な用紙の製造が行われる。
【００２６】
また、図２に示すように、抄紙機（１）は、カレンダーパート（１０）とリールパート（１１）の間に、オンラインの検査部（１２）を有している。検査部（１２）は、用紙の品質を検査するための装置であり、複数の検査項目を実施している。
【００２７】
図３に、開巻装置の概略図を示す。開巻装置（２１）は、抄紙機（１）の検査部（１２）における検査精度を確認するための開巻装置（２１）であり、基本フレーム（２２）、接続部（２３）、巻取固定部（２５）、ブレーキ（２６）、用紙巻取保持用シャフト（２４）を有する。
【００２８】
基本フレーム（２２）は、疑似欠点を付与した用紙を巻き取った用紙巻取（２７）を保持する土台であり、素材は載せる用紙の荷重に耐えうる素材であればよい。基本フレーム（２２）の全体幅は、抄紙機（１）の幅方向の長さと同等、高さはカレンダー後のペーパーロールと同等が望ましいが、全幅用紙での検査精度確認を行わない場合には、その限りではない。
【００２９】
接続部（２３）は、抄紙機（１）と開巻装置（２１）を固定するための部材であり、部材にはねじ穴や溝を設け、ボルトナット等で留めるものである。
【００３０】
用紙巻取保持用シャフト（２４）は、擬似欠点を付与した用紙巻取（２７）の巻芯であり、用紙を開巻装置（２１）の基本フレーム（２２）へ載せるための器具である。
【００３１】
巻取固定部（２５）は、開巻装置（２１）に用紙巻取（２７）を設置するための部材であり、部材は用紙巻取保持用シャフト（２４）を載せる基本フレーム（２２）と用紙巻取保持用シャフト（２４）を固定する。
【００３２】
ブレーキ（２６）は、リールパート（１１）において擬似欠点を付与した用紙を巻き取る際に、用紙巻取保持用シャフト（２４）の用紙の巻取方向への回転に抵抗を与え、用紙製造時及び検査部（１２）使用時と同じ状態の用紙の張りを実現させる装置であり、抄紙機における用紙ドロー調節の機構の代わりとなる部分である。
【００３３】
開巻装置（２１）は、抄紙機（１）の停止中に、検査部の精度確認を行う時に使用する装置であり、図２に示している抄紙機（１）の一部におけるカレンダーパート（１０）と検査部（１２）の間、若しくはシーズニングパート（９）とカレンダーパート（１０）の間に設置する。
【００３４】
また、開巻装置（２１）には、あらかじめ疑似欠点が付与された用紙が巻き付けられている。ここでいう疑似欠点とは、裂け、穴、しわ、汚れ等のことであり、任意の欠点を選択して付与する。また、１つの欠点に対する大きさや形状に関しては、それぞれ複数水準設定し用紙に付与する。抄きむら等、用紙抄造時に付与しなければならない欠点が必要となる場合には、あらかじめ抄きむら等の欠点を付与した用紙を用意しておく。
【００３５】
図４に、開巻装置（２１）を用いた通紙方法を示す。
【００３６】
まず、稼働中の抄紙機（１）を停止する（ＳＴＥＰ１）。カレンダーパート（１０）からリールパート（１１）の間の清掃を行い、通紙作業の妨げになる要因を取り除く。リールパート（１１）には通紙時の巻芯を設置する。
【００３７】
次に、本発明の開巻装置（２１）を抄紙機（１）のカレンダーパート（１０）と検査部（１２）の間、若しくはシーズニングパート（９）とカレンダーパート（１０）の間のフレームに固定する（ＳＴＥＰ２）。どのパート間に開巻装置（２１）を設置するかについては、抄紙機（１）の各パート間のスペースによって決定する。シーズニングパート（９）とカレンダーパート（１０）の間に開巻装置（２１）を設置する場合には、通紙時にカレンダーパート（１０）での用紙への加圧は実施しない設定とする。
【００３８】
次に、開巻装置（２１）に巻き付けられている疑似欠点が付与された用紙の通紙作業を行う。用紙端の用紙幅が全幅の場合には、少なくとも２人以上の作業員により、抄紙機（１）の操作側及び駆動側に分かれて、用紙を通紙し、抄紙機（１）のリールパート（１１）に巻き付ける。用紙端の用紙幅が全幅の１／４以下の場合には、少なくとも１人の作業員が、抄紙機（１）の操作側若しくは駆動側のどちらか一方で用紙を通紙し、抄紙機（１）のリールパート（１１）に巻き付ける。巻き付け完了後リールパート（１１）を回転させ用紙を巻き取る（ＳＴＥＰ３）。リールパート（１１）の運転により用紙の巻き取りを開始する際には、手動の寸動運転等により、運転と停止を繰り返しながら巻き付け、用紙の通紙経路での過度な張り、たるみ、蛇行等を確認し、紙切れや用紙への新たな欠点の付与（しわ、破れ等）が発生しないようにする。問題がなければ、自動運転で巻き取りを開始する。
【００３９】
次に、開巻装置（２１）のブレーキ（２６）を調整し、用紙の張り（テンション）を一定に保つ（ＳＴＥＰ４）。検査部のカメラ等、検出装置の電源を入れ、用紙が検査エリアを通過する際に、しわやたるみがないことを確認する。
【００４０】
次に、抄紙機（１）の検査部（１２）で、各検査を行う（ＳＴＥＰ５）。検査部（１２）の機能として、欠点発見時に用紙へのレーザー印字等、用紙加工が行われる場合がある。擬似欠点を付与した用紙の繰り返し利用を可能にするため、用紙加工は行わないように機能設定を変更する。
【００４１】
あらかじめ用紙に終了の目印を付与しておき、その目印を確認した時点で検査部（１２）の精度確認を終了させる（ＳＴＥＰ６）。目印の付与、確認方法については、一定の位置で検査部（１２）の検査終了を行うことができれば、特に限定されない。例えば、用紙の全幅に太い黒線を引いておき、開巻装置（２１）から巻き出された用紙に黒線が確認された時点で検査部（１２）をオフにする方法や、検査のカメラに黒線が撮像された時点で検査部（１２）をオフにする方法がある。また、巻取径を測定する装置が抄紙機（１）に設置されている場合には、一定の巻取径に到達した時点で検査部（１２）をオフにする方法も可能である。
【００４２】
検査部（１２）の検査結果を確認し、欠点数、欠点要因等を記録する。検出すべき欠点が検出されていない、若しくは欠点として検出する必要のないものが欠点として検出されている等を確認し欠点検出レベルの設定を行う（ＳＴＥＰ７）。
【００４３】
リールパート（１１）に巻き付けられた用紙を再利用するために、用紙の開巻装置（２１）への巻き戻し作業を行う。用紙の通紙経路での過度な張り、たるみ、蛇行等を確認し、紙切れや用紙への新たな欠点の付与（折り目、しわ、破れ）が発生しないようにする。
【００４４】
欠点検出レベルの設定変更を行い、再度検査を実施したい場合には、再びＳＴＥＰ３からＳＴＥＰ５までの作業を繰り返し、確認を行う。
【００４５】
他の機械での精度確認を行う場合には、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ５までの作業を同様に実施し、欠点数、欠点要因を精度確認実施済みの検査部（１２）の結果と比較する。その結果を踏まえ、欠点検出レベルの設定を変更する。
【符号の説明】
【００４６】
１  抄紙機
２  フローボックス
３  ワイヤーパート
４  プレスパート
５  ドライヤーパート
６  プレドライヤーパート
７  サイズパート
８  アフタードライヤーパート
９  シーズニングパート
１０  カレンダーパート
１１  リールパート
１２  検査部
２１  開巻装置
２２  基本フレーム
２３  接続部
２４  用紙巻取保持用シャフト
２５  巻取固定部
２６  ブレーキ
２７  用紙巻取
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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