(57)【要約】      （修正有）【課題】抄紙機によって抄造される巻取紙の一部を、抄造工程中に巻取の湿紙のサンプルとして採取可能な巻取用湿紙サンプリング装置を提供する。【解決手段】左右一対のガイドレール３を固定するための固定フレーム２と、固定フレーム２に固定され、かつ、湿紙巻取ロール６を固定するための左右一対のガイドレール３と、左右一対のガイドレール３に固定され、かつ、フェルト５上の湿紙を案内するためのフェルトロール４に接触して巻取の湿紙のサンプルを採取するための湿紙巻取ロール６を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機によって抄造される巻取紙の一部を、抄造工程中に巻取の湿紙のサンプルとして採取可能な巻取用湿紙サンプリング装置において、
左右一対のガイドレールを固定するための固定フレームと、
前記固定フレームに固定され、かつ、湿紙巻取ロールを固定するための左右一対のガイドレールと、
前記左右一対のガイドレールに固定され、かつ、フェルト上の湿紙を案内するためのフェルトロールに接触して巻取の湿紙のサンプルを採取するための湿紙巻取ロールを備えたことを特徴とする巻取用湿紙サンプリング装置。
【請求項２】
前記左右一対のガイドレールは、左右一対のガイドレールの角度を調整し、サンプルを採取するための振動を吸収するためのヒンジを設けたことを特徴とする請求項１記載の巻取用湿紙サンプリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の巻取用湿紙サンプリング装置は、抄紙機の圧搾部の下流側に備えたことを特徴とする巻取用湿紙サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙機によって抄造される巻取紙の一部を、抄造工程中に巻取の湿紙のサンプルとして採取可能な巻取用湿紙サンプリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙は、一般的には裁刻工程、離解工程、精選工程、叩解工程、調合工程、抄造工程及び断裁工程によって製造される。図１に抄造工程２４の全体構成を示す。
【０００３】
主にパルプ繊維、水、薬品及びてん料などから成る紙料はスクリーン２５を通って送られ、ヘッドボックス２６を経てスライス２７を通りワイヤパート２８であるワイヤ上に流出する。ワイヤはサクションクーチロール２９によって駆動され、ブレストロール３０、テーブルロール３１、ワイヤロール３２によって支えられている。テーブルロール３１、サクションボックス３３及びサクションクーチロール２９で脱水される。
【０００４】
次に、プレスパート３４である第１圧搾部３５ａ及び第２圧搾部３５ｂによって水が絞られ、ドライパート３６によって、水分が蒸発され湿紙が所定の割合まで乾燥される。次に、所定の割合まで乾燥した紙はカレンダパート３７でつや出しされ、巻取部３８でリールに巻き取られ、巻取製品となる。
【０００５】
このように製造される用紙は、一定の品質が求められている。よって、抄造工程中にサンプリングして、坪量、水分量、紙厚、色等を測定し、測定したデータをフィードバックして、一定の品質の範囲を維持している。
【０００６】
一方、有価証券、カード、印紙類、商品タグ、切符や定期券等の通行券、有料道路等の回数券、各種チケット、商品券等の貴重品は、その価値を保証・維持するために、偽造防止が施されている。そのため、偽造防止対策の一手段として、このような貴重品の用紙には、すき入れが付与された用紙を用い、用紙の所定位置に印刷模様を施す技術が挙げられる。すき入れが付与された用紙の所定位置に印刷するには、用紙製造段階で用紙の所定位置にすき入れを施す必要がある。
【０００７】
例えば、すき入れ及び紙端を鮮明に撮像し、すき入れが施された位置をばらつきが生じることなく高い精度で測定する検査方法において、あらかじめ紙端撮像ラインカメラの撮像条件を紙端が鮮明に撮れる撮像条件に設定し、すき入れ撮像ラインカメラの撮像条件をすき入れが鮮明に撮れる撮像条件に設定した後、各ラインカメラにおいて紙端画像とすき入れ画像とをそれぞれ取得し、紙端画像から紙端を示す座標を検出し、すき入れ画像からすき入れを示す座標を検出し、紙端の座標からすき入れの座標までの距離を算出した後、算出した各座標間の距離が許容範囲か否かを判定してすき入れが形成された位置の合否判定を行う方法が開示されている（特許文献１）。
【０００８】
また、用紙に付与したすき入れ部分の透過光画像を用いて、抄造過程における用紙のタテ方向とヨコ方向の伸縮挙動を同時に安定して高い精度で測定する方法において、用紙を抄造する過程において、用紙のタテ方向にｍ個、ヨコ方向にｎ個からなるｍ×ｎ箇所の格子状位置にリング型すき入れマークを形成し、複数ｑ台（２≦ｑ≦ｍ×ｎ、ｑは整数。）のＣＣＤカメラによりｍ×ｎ箇所の格子状位置の中から選択した複数ｑ箇所のそれぞれの位置に形成されたマークの透過光画像を同時に取り込み、それぞれの透過光画像をデジタルデータに変換した上で、それぞれのデータのタテ方向の中心点座標とヨコ方向の中心点座標を算出し、それぞれのタテ方向の中心点座標の間の距離とそれぞれのヨコ方向の中心点座標の間の距離を演算する方法が開示されている（特許文献２）。
【０００９】
このようにすき入れ用紙は、用紙の伸縮によって、すき入れの位置、すき入れの鮮明度にあばれが生じる。よって、前述したように、用紙品質を維持するために、抄造工程中のドライパート前の水分を含有した湿紙段階で用紙のサンプリングを行い、坪量、水分量、紙厚等を測定し、測定したデータをフィードバックして、一定の品質の範囲を維持することが求められている。サンプリングした湿紙は、他の部門で測定や利用する場合もあるため、所定の時間、湿紙の水分量が変動しないことが求められている。一般的にこのようなサンプリングは、熟練者による手作業で採取されているため、機械化が求められていた。
【００１０】
例えば、抄紙機上の少なくとも一箇所に、抄造工程中の巻取用紙をサンプリングする装置であって、前述のサンプリング装置は、抄紙工程中の巻取用紙に対してレーザマーカを線状に照射することで、用紙を部分的に切出し、切り出した用紙をサンプリング装置が開示されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１２−２４７２７８号
【特許文献２】特許第３６２９４９３号
【特許文献３】特開２０１１−１２２８９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載されているレーザマーカで用紙を部分的に切出しサンプリングする装置は、枚葉の形態でサンプリングするものであった。このため、サンプリングした枚葉紙の水分量を測定する場合に、サンプリング直後に測定する場合は問題ないが、サンプリングの計測を他部門、他機関で行う場合は所定の時間を要するため、時間の経過とともに枚葉紙の表面が乾燥し、水分量が変動することで適切な測定結果が得られない問題があった。
【００１３】
以上のことから、本発明は、前述した問題点を解決することを目的としたものであり、時間の経過とともに水分量が変動しにくい、湿紙のサンプルとして採取可能な巻取用湿紙サンプリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の巻取用湿紙サンプリング装置は、抄紙機によって抄造される巻取紙の一部を、抄造工程中に巻取の湿紙のサンプルとして採取可能な巻取用湿紙サンプリング装置において、左右一対のガイドレールを固定するための固定フレームと、固定フレームに固定され、かつ、湿紙巻取ロールを固定するための左右一対のガイドレールと、左右一対のガイドレールに固定され、かつ、フェルト上の湿紙を案内するためのフェルトロールに接触して巻取の湿紙のサンプルを採取するための湿紙巻取ロールを備えたことを特徴とする。
【００１５】
左右一対のガイドレールは、左右一対のガイドレールの角度を調整し、サンプルを採取するための振動を吸収するためのヒンジを設けたことを特徴とする。
【００１６】
左右一対のガイドレールは、先端に湿紙巻取ロールを固定するための半割れの軸受けが連結され、固定フレームに連結された固定凹部にガイドレールに連結された固定用凸部を嵌め込むことにより常に同じ位置にガイドレールを固定フレームに固定できることを特徴とする。
【００１７】
本発明の巻取用湿紙サンプリング装置は、抄紙機の圧搾部下流側に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の巻取用湿紙サンプリング装置によって、抄造工程中の湿紙を巻取としてサンプリングが可能となる。得られた巻取内部の湿紙のサンプルは、時間の経過とともに水分量が変動しにくい効果が得られ、サンプリングした湿紙の計測、利用を他部門、他機関で行うことが可能となる。
【００１９】
従来のような熟練者によって手作業でサンプリングすることがないため、作業者の技量にとらわれず、安全に、しわの発生頻度が少ない品質の巻取の湿紙がサンプリングできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】抄造工程２４の全体構成を示す説明図。
【図２】本発明の巻取用湿紙サンプリング装置１を示す説明図である。
【図３】固定フレーム２の説明図である。
【図４】ガイドレール３の説明図である。
【図５】固定凹部７ａ、固定凹部７ｂ、固定凸部１２ａ及び固定凸部１２ｂの説明図である。
【図６】軸受部１３ａ、軸受部１３ｂの説明図である。
【図７】フェルトロール４及びフェルト５の説明図である。
【図８】湿紙巻取ロール６の説明図である。
【図９】本発明の巻取用湿紙サンプリング装置を抄紙機の圧搾部に備えた場合の説明図である。
【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、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。
【００２２】
図２は本発明の巻取用湿紙サンプリング装置１の説明図である。図２に示すように巻取用湿紙サンプリング装置１は、抄紙機によって抄造される巻取紙の一部を、抄造工程中に巻取の湿紙のサンプルとして採取可能とする。巻取用湿紙サンプリング装置１は、固定フレーム２、ガイドレール３、フェルトロール４、フェルト５及び湿紙巻取ロール６を備えている。
【００２３】
図３は、固定フレーム２の説明図である。図３に示すように固定フレーム２は、後述する左右一対のガイドレール３を固定する。固定フレーム２は、ガイドレール３の右側を固定する固定凹部７ａと、ガイドレールの左側を固定する固定凹部７ｂを有する。固定凹部７ａ及び固定凹部７ｂについては、後述する。固定フレーム２は、図２に示すようにフェルトを階下へ通すための空間への落下防止用安全柵に固定することができる。ただし、固定フレーム２と左右一対のガイドレール３の固定の手段は、固定されていれば特に限定されるものではなく、一体型であってもよい。また、固定フレーム２の形状は、特に限定されるものではない。
【００２４】
図４は、ガイドレール３の説明図である。図４に示すようにガイドレール３は、固定フレーム２に取り付ける固定フレーム取付部８と湿紙巻取ロール固定部９に区分けされる。固定フレーム取付部８と湿紙巻取ロール固定部９はヒンジ１１によって接続される。固定フレーム取付部８は、固定フレーム２に固定されるものである。また、図４に示すように、固定フレーム取付部８は固定凸部１２ａ及び固定凸部１２ｂそれぞれに対して垂直方向に取付けたガイドレール３を、固定用フレーム２と平行な強化フレーム１４によってＨ型に連結することができる。湿紙巻取ロール固定部９は、軸受部１３ａと軸受部１３ｂを固定用フレーム２と平行な取手１０により連結されている。取手１０は、湿紙巻取ロール固定部９に固定した湿紙巻取ロール６をフェルト上に移動させる際の取手の役割をするため、湿紙採取用冶具を挟んでフェルトロール４の反対側（作業者側）にコの字型に突出させ、作業者が取手１０を持つことを容易にしている。また、コの字型に突出させることで、湿紙の巻取径が大きくなっても支障が出ないようになっている。
【００２５】
図５は、固定凹部７ａ、固定凹部７ｂ、固定凸部１２ａ及び固定凸部１２ｂの説明図である。固定フレーム取付部８は、固定フレーム２の右側の固定凹部７ａに固定するための固定凸部１２ａと、固定フレーム２の左側の固定凹部７ｂに固定するための固定凸部１２ｂを有する。固定凹部７ａ、固定凹部７ｂ、固定凸部１２ａ及び固定凸部１２ｂの一例について図５を用いて下記に説明する。固定凹部７ａ、固定凹部７ｂは、抄紙機幅方向センター側の面が凹型にくり抜かれた直方体であり、固定フレーム２に六角ボルト等で固定されている。固定凹部７ａと固定凸部１２ａ、固定凹部７ｂと固定凸部１２ｂは相互に嵌め込むことができる凹凸であるため、常にフレームの同位置に冶具を固定できるようになっている。また、固定凹部７ａ及び固定凹部７ｂの凹部と、固定凸部１２ａ及び固定凸部１２ｂの凸部は、嵌め込みを容易にするために、凸部は先端ほど幅が狭くなる台形型に凸となっており、凹部もそれに合わせ台形型にくり抜かれている。嵌め込んだ固定凹部７ａ、固定凹部７ｂ、固定凸部１２ａ及び固定凸部１２ｂについては、蝶ボルト等により、手で容易に固定することができる。
【００２６】
湿紙巻取ロール固定部９は、湿紙巻取ロール６を嵌め込むものである。湿紙巻取ロール固定部９は、湿紙巻取ロール６の右側の軸を嵌め込むため軸受部１３ａと、湿紙巻取ロール６の左側の軸を嵌め込むための軸受部１３ｂを有する。図６は、軸受部１３ａ、軸受部１３ｂの説明図である。図６に示すように、湿紙巻取ロール６の取付方法は、軸受部１３ａ、軸受部１３ｂを、図６（ｂ）に示すように半割れとすることで、湿紙巻取ロール６の軸を挟むだけで簡便に取り付けることができるようにしている。また、図６（ａ）に示すように、その半割れ軸受部１５ａ、半割れ軸受部１５ｂと半割れ位置決め部１６ａ、半割れ位置決め部１６ｂは一方を蝶ネジで固定されている。蝶ネジの反対側は半割れ軸受部１５ａ、半割れ軸受部１５ｂと半割れ位置決め部１６ａ、半割れ位置決め部１６ｂにそれぞれ固定用ボルト１７を嵌め込むための凹部を有する固定用ボルト嵌め込み部上部１８ａ、固定用ボルト嵌め込み部上部１８ｂ、固定用ボルト嵌め込み部下部１９ａ、固定用ボルト嵌め込み部下部１９ｂが連結されている。固定用ボルト嵌め込み部下部１９ａ、固定用ボルト嵌め込み部下部１９ｂには、その中央部分を軸にして、９０度回転する固定用ボルト１７ａ、固定用ボルト１７ｂが取付けられている。固定用ボルト１７ａ、固定用ボルト１７ｂを回転させ、固定用ボルト嵌め込み部上部１８ａ、固定用ボルト嵌め込み部上部１８ｂ、固定用ボルト嵌め込み部下部１９ａ、固定用ボルト嵌め込み部下部１９ｂに嵌め、固定用ボルト１７ａ、固定用ボルト１７ｂに取付けたハンドルを締めることによって、半割れ軸受部１５ａ、半割れ軸受部１５ｂと半割れ位置決め部１６ａ、半割れ位置決め部１６ｂを固定することができる。固定フレーム取付部８と湿紙巻取ロール固定部９について、図面を用いて説明したが図面は一例であり、図面の形状に限定されるものではない。また、軸受部の嵌め込み手段は、湿紙巻取ロール６を嵌め込めれば形状は特に限定されるものではない。
【００２７】
本発明の巻取用湿紙サンプリング装置は、左右一対のガイドレールは、左右一対のガイドレールの角度を調整し、サンプルを採取するための振動を吸収するためのヒンジを設けたことを特徴とする。ヒンジ１１は、サンプリング時の抄紙機からの振動や、フェルト５と湿紙巻取ロール６のゆがみを吸収する役割を果たしている。また、ヒンジ１１は開き幅が約１２０°程度のものを選定することで、ストッパーなどをつけることなく、巻芯を軸受けに取付やすい角度で、ガイドレールを保持することができる。
【００２８】
図７は、フェルトロール４及びフェルト５の説明図である。図７に示すようにフェルトロール４は、フェルトを案内し、フェルトの走行を促すものである。
【００２９】
図７に示すようにフェルト５は、ワイヤから湿紙を受け取り、効率のよい脱水を行って、湿紙の走行を安定させる役割を担っている。また、抄紙機の連続的運動の中継ともなっている。脱水の原理としては、プレスロールによる加圧によって、湿紙からフェルトの方に水分が移行し、その一部は毛布からプレスロール外に排出されることによって脱水される。
【００３０】
図８は、湿紙巻取ロール６の説明図である。図８に示すように湿紙巻取ロール６は、フェルトロールに接触して巻取の湿紙のサンプルを採取する。湿紙巻取ロール６は、巻芯２０と巻芯２０の右側に取付ける巻芯軸２１ａ及び巻芯２０の左側に取付ける巻芯軸２１ｂを有しており、巻芯２０には、表面に撥水加工を施し、湿紙の水分を吸収しない方が好ましい。巻芯軸２１ａには巻芯取付部分２２ａ及び巻芯取手２３ａを取り付けることができ、巻芯軸２１ｂには巻芯取付部分２２ｂ及び巻芯取手２３ｂを取り付けることができる。巻芯取付部分２２ａ、巻芯取付部分２２ｂの材質は超高分子量ポリエチレンを使用することで、軽量化を図り、耐久性を高めることができる。巻芯取手２３ａ、巻芯取手２３ｂには凹凸を付けることによって、持ちやすくすることができる。
【００３１】
図９に示すように、本発明の巻取用湿紙サンプリング装置１は、抄紙機の圧搾部の下流側に備えたことを特徴とする。湿紙状態で巻取紙のサンプリングをするためには、湿紙水分が６０％程度で採取することが好ましいため、圧搾部下流側に湿紙サンプリング装置を設ける必要がある。
【００３２】
本発明の巻取用湿紙サンプリング装置１を用いてサンプリングした場合の各部の動き及びサンプリング方法の一例を説明する。ガイドレール３を固定フレーム２に取付けるため、固定凹部７ａと固定凸部１２ａ、固定凹部７ｂと固定凸部１２ｂの凹凸部をそれぞれ嵌め込み、蝶ネジで固定する。巻芯２０に巻芯取付部分２２ａ、巻芯取付部分２２ｂと巻芯取手２３ａ、巻芯取手２３ｂを有する巻芯軸２１ａ、巻芯軸２１ｂを取付け、湿紙巻取ロール６とし、巻芯軸２１ａを軸受部１３ａに、巻芯軸２１ｂの軸を軸受部１３ｂに嵌め込み、固定用ボルト１７ａ、固定用ボルト１７ｂで締めて固定する。取手１０をフェルト側に倒し、湿紙巻取ロール６をフェルトに接触させると、湿紙巻取ロール６はフェルトにより回転（共回り）する。湿紙の一部をフェルトから剥がし、巻芯に巻付けると、そのまま巻き付けられていく。巻付け時にしわが発生した場合は、取手１０を上下左右に位置を微調整することで解消する。必要量巻き付けることができたら、湿紙を切って、サンプリングを終了とする。
【符号の説明】
【００３３】
１          巻取用湿紙サンプリング装置
２          固定フレーム
３          ガイドレール
４          フェルトロール
５          フェルト
６          湿紙巻取ロール
７ａ          固定凹部
７ｂ          固定凹部
８          固定フレーム取付部
９          湿紙巻取ロール固定部
１０          取手
１１          ヒンジ
１２ａ          固定凸部
１２ｂ          固定凸部
１３ａ          軸受部
１３ｂ          軸受部
１４          強化フレーム
１５ａ          半割れ軸受部
１５ｂ          半割れ軸受部
１６ａ          半割れ位置決め部
１６ｂ          半割れ位置決め部
１７ａ          固定用ボルト
１７ｂ          固定用ボルト
１８ａ          固定用ボルト嵌め込み部上部
１８ｂ          固定用ボルト嵌め込み部上部
１９ａ          固定用ボルト嵌め込み部下部
１９          固定用ボルト嵌め込み部下部
２０          巻芯
２１ａ          巻芯軸
２２ｂ          巻芯軸
２２ａ          巻芯取付部
２２ｂ          巻芯取付部
２３ａ        巻芯取手
２３ｂ          巻芯取手
２４          抄造工程
２５          スクリーン
２６          ヘッドボックス
２７          スライス
２８          ワイヤパート
２９          サクションクーチロール
３０          ブレストロール
３１          テーブルロール
３２          ワイヤロール
３３          サクションボックス
３４          プレスパート
３５ａ          第１圧搾部
３５ｂ          第２圧搾部
３６          ドライパート
３７          カレンダパート
３８          巻取部
【図１】
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【図２】
2016133477.tif 000004
【図３】
2016133477.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016133477.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016133477.tif 000011