(57)【要約】  装置は、複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）に沿って前後に移動するように構成されたシャーシ（３０２）を含む。装置は、レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点（２１２）も含む。装置は、電気接点を介してレールから電力を受電し、電力を他の形態に変換すること及び／又は電力を調整することを行うように構成された電力変換／調整装置（３０６）を更に含む。更に、装置は、材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）であって、電力変換／調整装置からの電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサを含む。電気接点はレールに接触し、レールから直接的に電力を受電し得る。また、電気接点はレール接点（３０８）に接触し、レールからレール接点を介して間接的に電力を受電し得る。【選択図】図２
2016526159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）に沿って前後に移動するように構成されたシャーシ（３０２）と、
前記レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点（２１２）と、
前記電気接点を介して前記レールから電力を受電し、前記電力を他の形態に変換すること及び前記電力を調整することの少なくとも一方を行うように構成された電力変換／調整装置（３０６）と、
材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）であって、前記電力変換／調整装置からの前記電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサと
を備える装置。
【請求項２】
前記電気接点は前記レールに接触し、前記レールから直接的に前記電力を受電する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レールに接触するように構成された複数のレール接点（３０８）
を更に備え、
前記電気接点は前記レール接点に接触し、前記レールから前記レール接点を介して間接的に前記電力を受電する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記レール接点のそれぞれは、外輪（４０２、４５２）と内輪（４０４、４５４）とを備え、
前記レールから前記電気接点への電流路は少なくとも前記レール接点の前記外輪を通る、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記レール接点のそれぞれは、前記レールのうちの１つに沿って移動するスライダを備える、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記１つ又は複数のセンサからのセンサ測定値を無線で送信するように構成された無線送受信装置（３１２）
を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記シャーシを前記レールに沿って前後に移動させるように構成されたモータ（３１８）と、
前記モータを制御するように構成されたモータ制御器（３１６）と
を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）にわたって電力を供給するように構成された電源装置（２０６）と、
センサヘッド（２０４ａ、２０４ｂ）であって、
前記レールに沿って前後に移動するように構成されたシャーシ（３０２）と、
前記レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点（２１２）と、
前記電気接点を介して前記レールから電力を受電し、前記電力を他の形態に変換すること及び前記電力を調整することの少なくとも一方を行うように構成された電力変換／調整装置（３０６）と、
材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）であって、前記電力変換／調整装置からの前記電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）と
を備えるセンサヘッド（２０４ａ、２０４ｂ）と
を備えるシステム。
【請求項９】
前記電源装置は複数組のレールにわたって前記電力を供給するように構成され、
前記システムは、異なるレールの組を介して前記電力を受電するように構成された複数のセンサヘッドを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサヘッドは、前記材料のウェブ（１０８）の前記少なくとも１つの特性を前記ウェブの対向する側部で測定するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記センサヘッドは、前記レールに接触するように構成された複数のレール接点（３０８）を更に備え、
前記電気接点は前記レール接点に接触し、前記レールから前記レール接点を介して間接的に前記電力を受電する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記レール接点のそれぞれは、軸受けアセンブリ、ホイール、及びスライダのうちの少なくとも１つを備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
センサヘッド（２０４ａ、２０４ｂ）を複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）に沿って前後に移動（５１０）するステップと、
前記センサヘッドにおいて、前記レールに対する電気的接続を形成（５０２）するステップと、
前記電気的接続を介して前記レールから電力を受電（５０６）し、前記電力を他の形態に変換すること及び前記電力を調整することの少なくとも一方を行うステップと、
材料の少なくとも１つの特性を前記センサヘッドの１つ又は複数のセンサ（３０４）を使用して測定（５１２）するステップであって、前記１つ又は複数のセンサは前記変換／調整された電力を使用するステップと
を備える方法。
【請求項１４】
前記電気的接続を形成するステップは、前記レールに接触する複数のレール接点（３０８）を介して間接的に前記レールに対する前記電気的接続を形成するステップを備え、
前記レールから前記電力を受電するステップは、前記レールから前記レール接点を介して間接的に前記電力を受電するステップを備える、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、概して、電力供給システムに関する。より具体的には、本開示は、抄紙機又は他のシステムのセンサヘッドに電力を供給するための電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]材料のシート又は他のウェブは、様々な産業で様々な方法で使用される。これらの材料は、紙、多層板紙、及び長尺のウェブとして製造又は加工される他の製品を含む。特定の例として、紙の長尺のシートは製造され、リールに集められ得る。
【０００３】
[0003]材料のウェブが製造又は加工される際に、ウェブの１つ又は複数の特性を測定することがしばしば必要であるか又は望ましい。次に、その特性を所望の範囲内に確実に留めるために、製造又は加工システムに調整が施され得る。測定は、しばしば、ウェブの幅を横断して前後に移動する１つ又は複数の走査センサヘッドを使用して行われる。
【０００４】
[0004]多くの場合、電力は２点間ワイヤ接続を通じて走査ヘッドに運ばれる。このケーブル構造は走査ヘッドとともに移動するので、ケーブル構造は、典型的には、折り畳み構成を有し、そこでは関節をなす接続された外骨格（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  ｌｉｎｋｅｄ  ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ）が、電気ワイヤが移動する走査ヘッドとともに前後に押し引きされることを可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]本開示は、抄紙機又は他のシステムのセンサヘッドに電力を供給するための電力供給システムについて説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]第１の実施形態において、装置は、複数のレールに沿って前後に移動するように構成されたシャーシを含む。装置は、レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点も含む。装置は、電気接点を介してレールから電力を受電し、電力を他の形態に変換すること及び／又は電力を調整することを行うように構成された電力変換／調整装置を更に含む。更に、装置は、材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサであって、電力変換／調整装置からの電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサを含む。
【０００７】
[0007]第２の実施形態において、システムは、複数のレールにわたって電力を供給するように構成された電源装置と、センサヘッドとを含む。センサヘッドは、レールに沿って前後に移動するように構成されたシャーシを含む。センサヘッドは、レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点も含む。センサヘッドは、電気接点を介してレールから電力を受電し、電力を他の形態に変換すること及び／又は電力を調整することを行うように構成された電力変換／調整装置を更に含む。更に、センサヘッドは、材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサであって、電力変換／調整装置からの電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサを含む。
【０００８】
[0008]第３の実施形態において、方法は、センサヘッドを複数のレールに沿って前後に移動するステップを含む。方法は、センサヘッドにおいて、レールに対する電気的接続を形成するステップも含む。方法は、電気的接続を介してレールから電力を受電し、電力を他の形態に変換すること及び／又は電力を調整することを行うステップを更に含む。更に、方法は、材料の少なくとも１つの特性をセンサヘッドの１つ又は複数のセンサを使用して測定するステップであって、１つ又は複数のセンサは変換／調整された電力を使用するステップを含む。
【０００９】
[0009]他の技術的な特徴は、以下の図面、説明及び特許請求の範囲から、当業者には容易に明らかになるであろう。
[0010]本開示のより完全な理解のために、添付の図面と併用して下記の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0011]本開示による、例示的なウェブ製造又は加工システムを示す図である。
【図２】[0012]本開示による、走査センサヘッドに電力を供給する例示的なスキャナを示す図である。
【図３】[0013]本開示による、例示的な走査センサヘッドの更なる詳細を示す図である。
【図４】[0014]図４Ａは、本開示による、それを通じて走査センサヘッドに電力が供給され得る例示的なレール接点を示す図である。図４Ｂは、本開示による、それを通じて走査センサヘッドに電力が供給され得る例示的なレール接点を示す図である。
【図５】[0015]本開示による、走査センサヘッドへの電力供給の例示的な方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0016]以下に論じられる図１から図５及び本特許文書における本発明の原理を説明するために用いられる様々な実施形態は単なる例示を意図するものであり、いかなる形でも本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。当業者は、本発明の原理は任意の種類の好適に構成された装置又はシステムによって実施可能であることを理解するであろう。
【００１２】
[0017]図１は、本開示による、例示的なウェブ製造又は加工システム１００を示す。この例において、システム１００は、抄紙機１０２と、制御器１０４と、ネットワーク１０６とを含む。抄紙機１０２は、紙製品、すなわち、リール１１０に集められる紙ウェブ１０８を製造するために使用される様々な構成部材を含む。制御器１０４は抄紙機１０２の動作を監視及び制御し、抄紙機１０２によって製造される紙ウェブ１０８の品質の維持又は向上を補助する。
【００１３】
[0018]この例において、抄紙機１０２は、連続的な移動するワイヤスクリーン又はメッシュ１１３上に、パルプ懸濁液を抄紙機の全域において均一に散布する少なくとも１つのヘッドボックス１１２を含む。ヘッドボックス１１２に進入するパルプ懸濁液は、例えば、０．２〜３％の木質繊維、充填剤、及び／又は他の材料を含み、懸濁液の残りの部分は水である。ヘッドボックス１１２は、希釈アクチュエータの列を含み得、これは希釈水をウェブ全域にわたってパルプ懸濁液内に散布する。希釈水は、成果物としての紙ウェブ１０８がウェブ１０８の全域でより均一な坪量を確実に有することを補助するために使用され得る。
【００１４】
[0019]真空ボックスなどの排水要素１１４の列は、ウェブ１０８の形成を開始するために、可能な限り水分を除去する。蒸気アクチュエータ１１６の列は高温の蒸気を生成し、高温の蒸気は紙ウェブ１０８に浸透し、蒸気の潜熱を紙ウェブ１０８内に放出することによって、ウェブ全域の各領域において紙ウェブ１０８の温度を上昇させる。温度の上昇は、残った水分を紙ウェブ１０８からより容易に除去することを可能にし得る。再湿潤シャワーアクチュエータ１１８の列は、紙ウェブ１０８の表面に小さな水滴（これらは空気噴霧されてよい）を加える。再湿潤シャワーアクチュエータ１１８の列は、紙ウェブ１０８の水分プロファイル（ｍｏｉｓｔｕｒｅ  ｐｒｏｆｉｌｅ）の制御、紙ウェブ１０８の過度の乾燥の低減又は防止、又は紙ウェブ１０８上の乾燥条痕の修正のために使用され得る。
【００１５】
[0020]次いで、多くの場合、紙ウェブ１０８は、反対方向に回転するロールによる数個のニップ部を有する光沢機を通過する。誘導加熱アクチュエータ１２０の列は様々なこれらのロールのシェル表面を加熱する。各ロール表面が局所的に昇温すると、ロールの直径が局所的に拡大され、従って、ニップ圧が上昇し、それによって紙ウェブ１０８を局所的に圧縮する。従って、誘導加熱アクチュエータ１２０の列は、紙ウェブ１０８の厚さ（ｃａｌｉｐｅｒ）（厚み（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ））プロファイルを制御するのに使用され得る。光沢機のニップ部は空気シャワー又は蒸気シャワーの列などの他のアクチュエータ列を備えてもよく、これらは紙ウェブの光沢度プロファイル又は平滑度プロファイルの制御に使用され得る。
【００１６】
[0021]２つの追加的なアクチュエータ１２２〜１２４が、図１に図示される。高濃度原料流量アクチュエータ１２２は、ヘッドボックス１１２において受け入れられる流入原料の粘度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）を制御する。蒸気流量アクチュエータ１２４は、乾燥シリンダから紙ウェブ１０８に伝達される熱量を制御する。アクチュエータ１２２〜１２４はそれぞれ、例えば、原料及び蒸気の流量を制御する弁を表してもよい。これらのアクチュエータ１２２〜１２４は、紙ウェブ１０８の乾燥重量及び湿度を制御するために使用され得る。
【００１７】
[0022]紙ウェブ１０８を更に加工するために、（紙ウェブの厚さ、平滑度、及び光沢を向上させるための）スーパー光沢機、又は（被覆剤の層を紙の表面に塗布し、紙ウェブの平滑度及び印刷性を向上させるための）１つ又は複数の塗布ステーションなどの、追加的な構成部材が使用されてもよい。同様に、高濃度原料内の異なる種類のパルプ及び充填剤材料の比率の制御、及び原料に混入される様々な添加剤（歩留向上剤又は染料など）の量の制御のために、追加的な流量アクチュエータが使用されてもよい。
【００１８】
[0023]これは、紙製品を製造するために使用され得るある種類の抄紙機１０２の簡単な説明を記述したものである。この種類の抄紙機１０２に関する更なる詳細は当技術分野においてはよく知られており、本開示を理解するためには必要ない。また、これは、システム１００において使用され得るある特定の種類の抄紙機１０２を記述したものである。紙製品を製造するための任意の他の又は追加的な構成部材を含む他の機械又は装置も使用可能である。更に、以下に説明される制御システムは紙製品を製造するシステムとともに用いることに限定されることはなく、紙製品の加工を行うシステムとともに、又は他の製品若しくは材料（多層板紙、ボール紙、プラスティック、織物、金属ウェブ、又は移動ウェブとして製造又は加工される他の又は追加的な材料など）の製造若しくは加工を行うシステムとともに用いることができる。
【００１９】
[0024]製紙プロセスを制御するために、紙ウェブ１０８の１つ又は複数の特性が、継続的に又は繰り返し測定され得る。ウェブの特性は、製造プロセスの１つ又は様々な段階で測定されてよい。次いで、この情報は抄紙機１０２内の様々なアクチュエータを調整するなどによって、抄紙機１０２を調整するために使用され得る。このことは、所望の目標からのウェブの特性のばらつきの補償を補助し、ウェブ１０８の品質の確保を補助する。
【００２０】
[0025]図１に図示されるように、抄紙機１０２は、１つ又は複数のスキャナ１２６〜１２８を含み、そのそれぞれは１つ又は複数のセンサを含み得る。各スキャナ１２６〜１２８は、紙ウェブ１０８の１つ又は複数の特性を測定可能である。例えば、各スキャナ１２６〜１２８は、紙ウェブ１０８の厚さ、異方性、坪量、色相、光沢、艶、曇り、表面特性（粗さ、トポグラフィ、又は表面特性の配向分布など）又は任意の他の若しくは追加的な特性を測定するためのセンサを含み得る。
【００２１】
[0026]各スキャナ１２６〜１２８は、紙ウェブ１０８の１つ又は複数の特性を測定又は検知するための１つ又は複数の任意の好適な構造を含む。例えば、各スキャナ１２６〜１２８は、ウェブ１０８を横断して前後に移動する走査ヘッドに搭載された１又は複数組のセンサを含み得る。しかしながら、固定センサもまた抄紙機１０２の１つ又は複数の位置において使用され得ることに留意されたい。
【００２２】
[0027]制御器１０４は、スキャナ１２６〜１２８から測定データを受信し、抄紙機１０２を制御するためにそのデータを使用する。例えば、制御器１０４は、抄紙機１０２のアクチュエータ又は他の構成部材のいずれかを調整するために測定データを使用することができる。制御器１０４は、計算装置など、抄紙機１０２の少なくとも一部分の動作を制御するための任意の好適な構造を含む。
【００２３】
[0028]ネットワーク１０６は制御器１０４及び抄紙機１０２の様々な構成部材（アクチュエータ及びスキャナなど）と結合される。ネットワーク１０６は、システム１００の構成部材間での通信を容易にする。ネットワーク１０６は、システム１００内の構成部材間の通信を容易にする任意の好適なネットワーク又はネットワークの組み合わせを表す。ネットワーク１０６は、例えば、有線又は無線のイーサネット（登録商標）ネットワーク、電子信号ネットワーク（ＨＡＲＴネットワーク又はＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ  ＦＩＥＬＤＢＵＳネットワークなど）、空気制御信号ネットワーク又は任意の他の若しくは追加的なネットワークを表し得る。
【００２４】
[0029]概して、スキャナ１２６〜１２８のうちの少なくとも１つはウェブ１０８の表面を横断して前後に移動する走査センサヘッドを含む。各走査センサヘッドは、典型的には、ウェブ１０８の幅を横断して「横方向（ｃｒｏｓｓ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」（ＣＤ）に移動する。ウェブ１０８の全幅にわたって横断して移動する単一のセンサヘッドがあってもよく、又は、複数のセンサのそれぞれがウェブ１０８の幅の一部を横断して移動してもよい。ウェブ１０８の各側部に位置された１つ又は複数のセンサヘッドがあってもよい。上述のように、多くの場合、電力は２点間ワイヤ接続を形成するケーブルを通じて走査センサヘッドに供給される。移動する走査ヘッドとともにケーブルが前後に押し引きされることを可能にするために関節をなす接続された外骨格が使用される。
【００２５】
[0030]困ったことに、走査センサヘッドは、多くの場合、その動作寿命の間に、数十万回又はそれどころか数百万回にもわたって前後に移動する。ケーブルアセンブリが押し引きされる回数は非常に大きくなるため、ケーブル構造、支持体、搬送連動装置及び終端部の開発及びテストは典型的には高価になる。更に、ケーブルアセンブリの十分な動作寿命を達成するために、多くの場合、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、高純度微細撚線ワイヤ、インターフェース層などの高価な構成材料が必要とされる。
【００２６】
[0031]結局のところ、各ケーブルアセンブリは移動するシステムであり、限られた寿命を有するので、定期的に又は他の基準に基づいて、ケーブルアセンブリの費用のかかる交換が必要となる。更に、ケーブルアセンブリの故障は不意に起こることがあり、修理のための予期しない機械の停止がケーブルアセンブリを使用するコストを増大する。その上、関節をなすケーブルアセンブリは、典型的には、それ自体で折り重なり、ワイヤが鋭く屈曲し過ぎないようにするために著しく大きな空間を必要とし、また、ケーブルアセンブリを保持する空間は、多くの場合、スキャナの全長に沿ってアクセス口を含む必要がある。時として、アクセス口は封止される必要があり、それはシステムに追加的なコスト、複雑さ、及び故障ポイントをもたらす。他の場合において、アクセス口は開いたままにしてもよいが、これは処理破片が閉じ込められることを許容してしまう。これはシステムの更なる摩耗を引き起こすことがあり、重要な清浄度仕様を持つ用途において特に問題となる。
【００２７】
[0032]以下に詳細に説明されるように、これらの及び他の問題は、動作電力を複数のレールから受電する走査センサヘッドを使用することで、低減又は解消できる。これにより走査センサヘッドに接続される必要のあるケーブルの数を減らすことができる。走査センサヘッドに接続されるケーブルを完全になくすために、センサの測定値を送信する無線ラジオを使用するなど、追加的な機構を使用することも可能である。センサヘッドとともに押し引きされるケーブルの使用を低減又はなくすことで、設置及び保守を大いに簡便化することができ、動作コスト及び故障率も低減できる。
【００２８】
[0033]図１はウェブ製造又は加工システム１００の一例を示すが、図１には様々な変更がなされ得る。例えば、他の紙製品又は非紙製品を製造するための他のシステムが使用されてもよい。また、様々な構成部材を有した単一の抄紙機１０２及び単一の制御器１０４を含むように図示されているが、システム１００は任意の数の抄紙機又は他の任意の好適な構造を有する機械を含んでよく、また、システム１００は任意の数の制御器を含んでよい。更に、図１は電力が走査センサヘッドに供給可能である１つの作業環境を示す。この機能は、任意の他の種類のシステムにおいても使用可能であり、そのシステムは移動ウェブ又はウェブを製造又は加工する必要はない。
【００２９】
[0034]図２は、本開示による、走査センサヘッドに電力を供給する例示的なスキャナ１２６、１２８を示す。図２に図示されるように、スキャナはフレーム２０２を含み、これはウェブ１０８が通過し得る空間を画定する構造を表す。フレーム２０２内の空間は、スキャナの様々な他の構成部材も含む。フレーム２０２は、金属などの任意の好適な材料から形成されてよい。また、フレーム２０２は、溶接などの任意の好適な方法で作られてよい。更に、この図では地面に固定されるように図示されているが、フレーム２０２は任意の他の好適な構造に固定されてよい。
【００３０】
[0035]ここでは、スキャナは複数のセンサヘッド２０４ａ〜２０４ｂも含む。各センサヘッド２０４ａ〜２０４ｂは、概して、ウェブ１０８の少なくとも１つの特性を測定可能な１つ又は複数のセンサを含む。例えば、各センサヘッド２０４ａ〜２０４ｂは、ウェブ１０８の湿度、厚さ、異方性、坪量、色相、光沢、艶、曇り、表面特性（粗さ、トポグラフィ、又は表面特性の配向分布など）又は任意の他の若しくは追加的な特性を測定するためのセンサを含み得る。各センサヘッド２０４ａ〜２０４ｂは、ウェブの１つ又は複数の特性を測定又は検知するための１つ又は複数の任意の好適な構造を含む。
【００３１】
[0036]本例においては、少なくとも１つの電源装置２０６がセンサヘッド２０４ａ〜２０４ｂに動作電力を供給する。各電源装置２０６は、１つ又は複数のセンサヘッドのための任意の好適な動作電力源を表す。電源装置２０６は、例えば、少なくとも１つのＡＣ及び／又はＤＣ電圧源を表し得る。より低い電圧レベルの電源装置が安全のための低電圧指令に適合するために使用され得、又はより高い電圧レベルの電源装置が、より低い電流レベルと電気接点を通じてのより少ないアーク放電損傷とに対応するために使用され得る。特定の実施形態において、電源装置２０６は、５０〜６０Ｈｚで２０〜４０ＶＡＣの期待範囲のＡＣ電源装置を表す。
【００３２】
[0037]電源装置２０６からの電力は、複数組のレールを介してセンサヘッド２０４ａ〜２０４ｂに供給される。本例においては、２つのレール２０８ａ〜２０８ｂが、センサヘッド２０４ａを電源装置２０６に電気的に結合する。同様に、２つのレール２１０ａ〜２１０ｂがセンサヘッド２０４ｂを電源装置２０６に電気的に結合する。更に、レール２０８ａ〜２０８ｂ及び２１０ａ〜２１０ｂの各組は、対応するセンサヘッド２０４ａ〜２０４ｂをそれぞれ支持するためにも使用され得る。換言すれば、センサヘッド２０４ａはレール２０８ａ〜２０８ｂに実際に乗ることができ他の外的な支持を必要としないとともに、センサヘッド２０４ｂはレール２１０ａ〜２１０ｂに実際に乗ることができ他の外的な支持を必要としない。しかしながら、センサヘッドが乗る個別の支持構造も、センサヘッドに電力を供給するためのレールと併せて使用され得ることに留意されたい。各レール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂは、センサヘッドに電力を供給するために使用可能な任意の好適な導電構造を表す。
【００３３】
[0038]本例においては、各センサヘッド２０４ａ又は２０４ｂに電力を供給するために使用される２つのレール２０８ａ〜２０８ｂ又は２１０ａ〜２１０ｂがある。本実施形態においては、一方のレール２０８ａ、２１０ａは電圧供給レール（ＤＣ）又は電圧線＃１（ＡＣ）として使用され得、他方のレール２０８ｂ、２１０ｂは電圧帰還レール（ＤＣ）又は電圧線＃２（ＡＣ）として使用され得る。しかしながら、各センサヘッドに電力を供給するために３つ以上のレールを使用することもできる。例えば、他のレベル又は種類の電圧を供給するため又はスキャナに冗長性を提供するために、追加的なレールが使用されてよい。
【００３４】
[0039]ここでは、各センサヘッド２０４ａ〜２０４ｂは、それぞれのレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂから動作電力を受電するための電気接点２１２を含む。２つ以上のレールから動作電力を受電するために、任意の好適な電気接点２１２がセンサヘッドにおいて使用され得る。いくつかの実施形態において、電気接点２１２は、レールとの直接的な電気的接続を形成するために使用されるブラシ、ローラ、スライダ、又は他の構造を表す。他の実施形態において、電気接点２１２は、（軸受けアセンブリ又はホイールなどの）レールに接触するレール接点に接触して使用されるブラシ、ローラ、スライダ、又は他の構造を表し、レールとの間接的な電気的接続を提供する。各電気接点２１２は直接的又は間接的なレールに対する電気的接続を形成するための任意の好適な構造を含む。
【００３５】
[0040]図２のスキャナにおいて、様々な追加的な機構が使用され得ることに留意されたい。例えば、各レールは、少なくとも一方側に沿って部分的に開口されたＵ字形のカバーによって部分的に覆われてよく、これは電気接点及び／又はレール接点が物理的にレールに接触することを可能にする。カバーは、レールに対する電気的接続がカバーの開口に沿った部分以外に形成されないように、絶縁性の材料から形成され得る。カバー内のスペーサはレールに接触可能で、レール上のカバーの位置の維持を補助する。任意の好適な数及び種類のスペーサが使用されてよい。
【００３６】
[0041]また、ここでは２つのレール２０８ａ〜２０８ｂ又は２１０ａ〜２１０ｂは離れているように図示されるが、これは必須ではない。例えば、レール２０８ａ〜２０８ｂ又は２１０ａ〜２１０ｂは、内部導体を露出する少なくとも１つの開口を有する外部導電シェルを有する単一のレールケースの一部を形成してもよい。この構成においては、外部導電シェルは一方のレールを表し得、内部導体は他方のレールを表し得る。ブラシ又は他の電気接点２１２は外部導電シェルと、また、外部シェルの開口を通じて内部導体と接触することができる。任意の他の好適なレールの構成が使用されてよい。
【００３７】
[0042]図２は走査センサヘッドに電力を供給するスキャナ１２６，１２８の一例を示すが、図２には様々な変更がなされ得る。例えば、スキャナはウェブ１０８の片側に単一のセンサヘッドを含んでもよい。
【００３８】
[0043]図３は、本開示による例示的な走査センサヘッド２０４ａ、２０４ｂの更なる詳細を示す。図３に図示されるように、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂは、移動可能なシャーシ３０２を含み、これはセンサヘッド２０４ａ、２０４ｂの他の構成部材を包み込み、収容し、又は他の方法で支持するように構成された筐体又は他の構造を表す。シャーシ３０２は任意の好適な材料（金属など）から、任意の好適な方法で形成されてよい。
【００３９】
[0044]センサヘッド２０４ａ、２０４ｂは、ウェブ１０８又は他の材料に関する測定値を捕捉する１つ又は複数のセンサ３０４も含む。各センサ３０４は、ウェブの１つ又は複数の特性に関する測定値を捕捉するための任意の好適な構造を含む。センサ３０４はウェブに接触することでウェブの測定を行う接触センサ又はウェブに接触することなくウェブの測定を行う非接触センサを表し得る。各センサヘッド２０４ａ、２０４ｂは任意の数のセンサ３０４を含み得る。
【００４０】
[0045]センサヘッド２０４ａ、２０４ｂは、電力変換／調整装置３０６を更に含む。電力変換／調整装置３０６は２つ以上のレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂに電気的に接続され、レールから電力を受電する。上述のように、レール２０８ａ〜２０８ｂに直接的又はレール接点３０８を介してなど間接的に接触するために電気接点２１２が使用され得る。電力変換／調整装置３０６は、電力を受電し、その電力をセンサヘッドにおける使用に好適な形態に変換することができる。例えば、電力変換／調整装置３０６は、電源装置２０６からＡＣ電力を受電し、そのＡＣ電力をＤＣ形態に変換することができ、又は、電力変換／調整装置３０６は、電源装置２０６からＤＣ電力を受電し、そのＤＣ電力を異なるＤＣ形態に変換することができる。特定の実施形態として、電力変換／調整装置３０６は、電源装置２０６から２０〜４０ＶＡＣで５０Ｈｚの信号を受信し、その信号を２４ＶＤＣ信号に変換することができる。電力変換／調整装置３０６は、受電した電力をフィルタリングするなどして、（電力の形態の変換も行いつつ又は行うことなく）受電した電力を調整することもできる。電力変換／調整装置３０６は、電力を１つの形態から他の形態へ変換するための及び／又は電力を調整するための任意の好適な構造を含む
[0046]レール接点３０８は、センサヘッドがレール上で前後に移動できるように、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂをレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂに結合する。レール接点３０８は、任意的に、レールから電気接点２１２に電力を供給するためにも使用できる。例えば、レール接点３０８は、電流がレールと電力変換／調整装置３０６との間に流れることを許容し得る。各レール接点３０８は、センサヘッドをレールに結合するための任意の好適な構造を含む。いくつかの実施形態において、各レール接点３０８は、軸受けアセンブリ、軸受けホイール又はスライダを含む。
【００４１】
[0047]制御器３１０は、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂの全体的な動作を制御する。例えば、制御器３１０は、１つ又は複数のセンサ３０４から測定値を受信することができ、１つ又は複数の宛先へのセンサ測定値の無線送信を制御することができる。制御器３１０は、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ又は特定用途向け集積回路などの任意の好適な処理又は制御装置を含む。制御器３１０は複数の装置として実装されてもよいことに留意されたい。
【００４２】
[0048]無線送受信機３１２は、１つ又は複数のアンテナ３１４に結合される。無線送受信機３１２は、センサ測定値及び関連するデータを制御システムに送信し、制御システムからコマンドを受信するなどして、データの無線での送信及び受信を容易にする。無線送受信機３１２は、無線送信のための信号の生成及び／又は無線で受信した信号の処理のための任意の好適な構造を含む。特定の実施形態において、無線送受信機３１２は無線周波数（ＲＦ）送受信機を表す。送受信機３１２は、送信機及び別個の受信機を用いて実装されてもよいことに留意されたい。アンテナ３１４は、ＲＦアンテナなどの、無線信号の送信及び受信のための任意の好適な構造を表す。
【００４３】
[0049]モータ制御器３１６は、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂ内のモータ３１８の動作を制御するために使用され得る。モータ３１８は、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂをレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂに沿って前後に移動するために使用され得る。モータ制御器３１６は、モータ３１８の方向及び速さを調整するためのパルス幅変調（ＰＷＭ）又は他の制御信号を生成し出力することができる。この方向及び速さは制御器３１０からの入力に基づいて制御され得る。モータ制御器３１６は、モータの動作を制御するための任意の好適な構造を含む。しかしながら、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂは、他の方法で移動されてもよく、必ずしもモータ及びモータ制御器を含む必要はないことに留意されたい。例えば、外部モータがセンサヘッド２０４ａ、２０４ｂに結合されたベルトを回転させてもよい。
【００４４】
[0050]図３は、走査センサヘッド２０４ａ、２０４の一例の更なる詳細を示すが、図３には様々な変更がなされ得る。例えば、図３における様々な構成部材は、結合され、更に分割され又は省略されてもよく、特定の必要に応じて追加的な構成部材が加えられてもよい。
【００４５】
[0051]図４Ａ及び図４Ｂは、本開示による、それを通じて電力が走査センサヘッドに供給され得る例示的なレール接点を示す。詳細には、図４Ａは、例示的な軸受けアセンブリ４００を示し、図４Ｂは例示的な軸受けホイール４５０を示す。軸受けアセンブリ４００又は軸受けホイール４５０は、例えば、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂ内のレール接点３０８の少なくとも一部分を形成し得る。
【００４６】
[0052]図４Ａに図示されるように、軸受けアセンブリ４００は、外輪４０２と、内輪４０４と、軸受け４０６と、保持器４０８とを含む。外輪４０２と内輪４０４とは、一般に、軸受け４０６と保持器４０８とが配置される溝を形成する。内輪４０４は外輪４０２とは独立して回転可能である。軸受け４０６は外輪４０２と内輪４０４との間の溝内で転動することで、この回転を容易にすることを補助する。保持器４０８は、軸受け４０６の離間の維持を補助する。
【００４７】
[0053]外輪４０２及び内輪４０４のそれぞれは、それに沿って軸受けが転動し得る任意の好適な構造を含む。各軸受け４０６は、２つの軌道輪の間で転動し得る任意の好適な構造を含む。保持器４０８は、複数の軸受けの離間を維持するための任意の好適な構造を含む。
【００４８】
[0054]これは、軸受けアセンブリが形成され得る１つの例示的方法を表したものである。軸受けアセンブリには様々な代替的な設計が存在する。例えば、球状の軸受け４０６を有するように図示されているが、軸受け４０６は筒状などの他の形状を有してもよい。同様に、保持器４０８も多くの他の方法で実装され得る。
【００４９】
[0055]上述のように、電気接点２１２は、直接的又は間接的に、レール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂと接触し得る。レールに対する間接的な接続は、レール接点３０８を介して行われ得る。間接的な径路の例として、電流は一方のレールから軸受けアセンブリ４００を通って電力変換／調整装置３０６へ流れ得る。次いで、電流は他の軸受けアセンブリ４００を通って他のレールへ戻り得る。
【００５０】
[0056]軸受けアセンブリ４００を流れる電流は任意の好適な電流路をたどって流れてよい。例えば、外輪４０２は、レールと、ブラシ又はローラなどの電気接点２１２との両方と接触してよい。この場合、電流は外輪４０２を通って流れ得るとともに、軸受け４０６は、電流が軸受け４０６を通って流れないように、絶縁され得る。他の例として、外輪４０２はレールと接触してよく、電気接点２１２は内輪４０４と接触してよい。この場合、電流は外輪４０２と軸受け４０６とを通って内輪４０４へと流れ得る（又は、その逆の方向に流れ得る）。
【００５１】
[0057]図４Ｂにおいて、軸受けホイール４５０は、外輪４５２と、内輪４５４と、外輪４５２と内輪４５４とを固定接続する継手４５６とを含む。レールと電気接点２１２との間で軸受けホイール４５０を通過する電流は、外輪４５２だけを、外輪４５２と継手４５６とを、又は軸受けホイール４５０のこれら３つの構成部材４５２〜４５６の全てを通過してよい。もしも電流が内輪４５４又は継手４５６を通過しないとしたら、これらの構成部材４５４〜４５６の一方又は両方は、任意の好適な絶縁材料から形成され得る。
【００５２】
[0058]これらは、電力が２つのレールを介してセンサヘッドに供給され得る例示的な方法を表したものである。カーボン、グラファイト又は他の好適な材料から形成され、レールに沿って単に滑動するスライダなどの、他の様々なレール接点３０８も使用され得る。また、上述のように、センサヘッドのための電力は、レール接点を通って受電されてもよく、又はレール接点を通らずに受電されてもよい。
【００５３】
[0059]図４Ａ及び図４Ｂは、それを通じて電力が走査センサヘッドに供給され得るレール接点の例を示すが、図４Ａ及び図４Ｂには様々な変更がなされ得る。例えば、上述のように、様々な種類の軸受けアセンブリ又はレール接点が使用され得る。
【００５４】
[0060]図５は、本開示による、走査センサヘッドへの電力供給のための例示的な方法５００を示す。図５に図示されるように、ステップ５０２において、走査センサヘッドは複数のレールに結合される。これは、例えば、センサヘッド２０４ａ、２０４ｂをスキャナの２つ以上のレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂに取り付けることを含み得る。
【００５５】
[0061]ステップ５０４において、電力がレールに供給される。これは、例えば、電源装置２０６がレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂにわたってＡＣ又はＤＣ電力を供給することを含み得る。ステップ５０６において、電力はセンサヘッドで受電され、ステップ５０８において変換／調整される。これは、例えば、電力変換／調整装置３０６が電気接点２１２を介してレール２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂから電力を直接的に受電すること、又はレール接点３０８を介してなど間接的に受電することを含み得る。これは、電力変換／調整装置３０６がＡＣ又はＤＣ電力を好適なＤＣ形態に変換すること、又は受電した電力を他の形で変換することも含み得る。これは、電力変換／調整装置３０６が受電した電力を（電力の形態の変換を行いつつ又は行うことなく）調整することを更に含み得る。
【００５６】
[0062]ステップ５１０において、センサヘッドが前後に移動するのに伴って、電力がセンサヘッドの構成部材に供給される。これは、例えば、電力変換／調整装置３０６が動作電力をセンサヘッドのセンサ３０４、制御器３１０及び送受信機３１２に供給することを含み得る。これは、電力変換／調整装置３０６がモータ制御器３１６及びモータ３１８に動作電力を供給することも含み得る。この電力を使用して、ステップ５１２において、ウェブのセンサ測定値が捕捉され、ステップ５１４において、無線送信される。これは、例えば、センサ３０４がセンサ測定値を送信のために直接的に送受信機３１２に供給すること又は送信の前の処理のために制御器３１０に供給することを含み得る。
【００５７】
[0063]図５は、走査センサヘッドへの電力供給のための方法５００の一例を示すが、図５には様々な変更がなされ得る。例えば、図５は、抄紙機１０２のセンサヘッドがレールを介して電力を供給されると想定している。しかしながら、同様の全体的なステップが、１つ又は複数のレールの上を又はレールに沿って移動する任意の他のセンサ装置などの、任意の他の好適な装置に電力を供給するために使用され得る。また、各ステップは一連のものとして図示されるが、図５の複数のステップは、重複してもよく、並行して行われてもよく、異なる順序で行われてもよく、又は何回行われてもよい。
【００５８】
[0064]本特許文書全体にわたって使用される特定の語及び句の定義を明記することは有益であるだろう。「含む」（ｉｎｃｌｕｄｅ）及び「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）という用語、並びにその派生語は、限定のない包含を意味する。「又は」という用語は、包含的であり、及び／又はを意味する。「〜と関連した（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｗｉｔｈ）」という語及びその派生語は、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」「〜内に含まれる（ｂｅ  ｉｎｃｌｕｄｅｄ  ｗｉｔｈｉｎ）」「〜と相互接続する（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｗｉｔｈ）」「〜を内包する（ｃｏｎｔａｉｎ）」「〜に内包される（ｂｅ  ｃｏｎｔａｉｎｅｄ  ｗｉｔｈｉｎ）」「〜と接続する（ｃｏｎｎｅｃｔ  ｔｏ  ｏｒ  ｗｉｔｈ）」「〜と結合する（ｃｏｕｐｌｅ  ｔｏ  ｏｒ  ｗｉｔｈ）」「〜と通信可能である（ｂｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｂｌｅ  ｗｉｔｈ）」「〜と協働する（ｃｏｏｐｅｒａｔｅ  ｗｉｔｈ）」「挟み込む（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）」「並置する（ｊｕｘｔａｐｏｓｅ）」「〜に近接する（ｂｅ  ｐｒｏｘｉｍａｔｅ  ｔｏ）」「〜と接着される（ｂｅ  ｂｏｕｎｄ  ｔｏ  ｏｒ  ｗｉｔｈ）」「有する（ｈａｖｅ）」「〜の特性を有する（ｈａｖｅ  ａ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ  ｏｆ）」「〜と関係を有する（ｈａｖｅ  ａ  ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ  ｔｏ  ｏｒ  ｗｉｔｈ）」などを意味し得る。項目の一覧とともに使用される際の「少なくとも１つ」という句は、一覧になった項目のうちの１つ又は複数の項目の異なる組み合わせが使用され得るとともに、一覧の中の項目の１つのみが必要とされればよいことを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ及びＣのうちの少なくとも１つ」はＡ、Ｂ、Ｃ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、Ａ及びＢ及びＣの組み合わせのいずれも含む。
【００５９】
[0065]本開示は、いくつかの実施形態及び全体的に関連する方法について説明したが、これらの実施形態及び方法の改変（ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ）及び置換（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）は当業者には明らかであろう。従って、例示的実施形態についての上記の説明は、本開示の範囲を限定又は本開示を制約するものではない。以下の特許請求の範囲によって定められる本開示の主旨及び範囲から逸脱することなく、他の変更、交換、及び改変も可能である。
【図１】
2016526159.tif 000003
【図２】
2016526159.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2016526159.tif 000006
【図４Ｂ】
2016526159.tif 000007
【図５】
2016526159.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月19日(2016.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）に沿って前後に移動するように構成されたシャーシ（３０２）と、
前記レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点（２１２）と、
前記電気接点を介して前記レールから電力を受電し、前記電力を他の形態に変換すること及び前記電力を調整することの少なくとも一方を行うように構成された電力変換／調整装置（３０６）と、
材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）であって、前記電力変換／調整装置からの前記電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサと
を備える装置。
【請求項２】
前記電気接点は前記レールに接触し、前記レールから直接的に前記電力を受電する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レールに接触するように構成された複数のレール接点（３０８）
を更に備え、
前記電気接点は前記レール接点に接触し、前記レールから前記レール接点を介して間接的に前記電力を受電する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記レール接点のそれぞれは、外輪（４０２、４５２）と内輪（４０４、４５４）とを備え、
前記レールから前記電気接点への電流路は少なくとも前記レール接点の前記外輪を通る、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）にわたって電力を供給するように構成された電源装置（２０６）と、
センサヘッド（２０４ａ、２０４ｂ）であって、
前記レールに沿って前後に移動するように構成されたシャーシ（３０２）と、
前記レールに対する電気的接続を形成するように構成された電気接点（２１２）と、
前記電気接点を介して前記レールから電力を受電し、前記電力を他の形態に変換すること及び前記電力を調整することの少なくとも一方を行うように構成された電力変換／調整装置（３０６）と、
材料の少なくとも１つの特性を測定するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）であって、前記電力変換／調整装置からの前記電力を使用して動作するように構成された１つ又は複数のセンサ（３０４）と
を備えるセンサヘッド（２０４ａ、２０４ｂ）と
を備えるシステム。
【請求項６】
センサヘッド（２０４ａ、２０４ｂ）を複数のレール（２０８ａ〜２０８ｂ、２１０ａ〜２１０ｂ）に沿って前後に移動（５１０）するステップと、
前記センサヘッドにおいて、前記レールに対する電気的接続を形成（５０２）するステップと、
前記電気的接続を介して前記レールから電力を受電（５０６）し、前記電力を他の形態に変換すること及び前記電力を調整することの少なくとも一方を行うステップと、
材料の少なくとも１つの特性を前記センサヘッドの１つ又は複数のセンサ（３０４）を使用して測定（５１２）するステップであって、前記１つ又は複数のセンサは前記変換／調整された電力を使用するステップと
を備える方法。
【請求項７】
前記電気的接続を形成するステップは、前記レールに接触する複数のレール接点（３０８）を介して間接的に前記レールに対する前記電気的接続を形成するステップを備え、
前記レールから前記電力を受電するステップは、前記レールから前記レール接点を介して間接的に前記電力を受電するステップを備える、請求項６に記載の方法。
【国際調査報告】
2016526159.tif 000009
2016526159.tif 000010