JPH03257364A - シート状物品のカール測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） 〈産業上の利用分野〉 本発明は紙、合成樹脂シート、金属箔、布、ガラス繊維
マット、あるいはこれらの複合体等のシート状物品のカ
ール測定装置に関するものである。

〈発明の背景〉 商工業関係はもとより家庭内でもコンピュータ、ワード
プロセッサ等の電子機器が普及するにつれ、それらのデ
ータをプリントアラ］・する際の紙の性状安定化が大き
な課題となりつつある。即ち高速でプリントアウトされ
る紙においては極めてわずかな歪み等があった場合でも
これを円滑に送ることができず、その結果、各種のデー
タ等をプリントアウトすることが不可能となる。このよ
うなことから紙の歪み等を発ノｒさせないような研究が
進められているが、その基礎データとして紙の一部をサ
ンプリングし、カール状態の測定を行うことが重要視さ
れてきつつある。例えば紙のサンプルを定常状態と、一
定の調湿状態との二様の環境下に繰り返し置いたとき、
カール状態がそれに応して繰り返し変わるのであるが、
環境切替を一定回数繰り返してくると、最終的にはそれ
ぞれの環境で定まったカール状態に落ち着くことが知ら
れている。

そしてその落ち着いた値（集束値）によって紙それ自体
の性状例えば乾燥歪み、繊維配向、表裏差を判定でき、
延いてはカールを生ずる原因が、例えば抄紙工程にある
のか、乾燥工程にあるのか等が判別し得るものであり、
いわば製品不具合の原因予測が立てられるのである。し
かしながら従来は紙のカールそのものが必ずしも技術的
問題点として考慮されなかったこともあって、カール測
定も殆ど顧みられておらず、従って能率的且つ正確なカ
ール測定を行う機器は殆ど存在しなかった。

く開発を試みた技術的事項〉 本発明はこのような背景に鑑みなされたものであって、
紙等のシート状物品のカール測定を簡単な操作のもとに
正確且つ迅速に行い得るような新規な装置の開発を試み
たものである。

（発明の構成） く目的達成の手段〉 即ち本出願に係るシート状物品のカール測定装置の第一
の発明は、内部を調湿し得る密閉可能なサンプルボック
スの少なくとも上面を透視自在に構成するとともに、サ
ンプルボックスの内部には一または複数のサンプルを片
持ち状に保持するサンプル保持体を設け、更にサンプル
の近傍にスケールを配設したことを特徴として戒るもの
である。

また本出願に係るシート状物品のカール測定装置の第二
の発明は前記要件に加え、前記サンプルボックスの調湿
は外部で調湿された空気が供給されることにより行われ
ることを特徴として戒るものである。

更にまた本出願に係るシート状物品のカール測定装置の
第三の発明は前記要件に加え、前記サンプルボックスは
底面を鏡面としたことを特徴として威るものである。

更にまた本出願に係るシート状物品のカール測定装置の
第四の発明は前記要件に加え、前記サンプル保持体は固
定挟持片と可動挟持片とから戒り、その可動挾持片と固
定挟持片とは互いに磁力により吸着することを特徴とし
て収るものである。

これら発明により前記目的を達成しようとするものであ
る。

〈発明の作用〉 本発明にあっては密閉し得るサンプルボックス内にサン
プルを収納するため、測定条件たる湿度調整を確実に行
うことができる。またサンプルボックスは上面を透明と
し、且つサンプルの近傍にスケールを配設したから、上
方から正確なカール状態の数値を読み取ることができる
。

更にまた請求項２に定義するようにサンプルボックスへ
のｉｉＭＩａ状態の設定を外部で調湿した空気を供給す
ることにより行うものであるから、サンプルボックス内
の湿度設定を素早く且つ正確に切り替えることができる
。更にまたサンプルボックスの底面を鏡面とした場合に
は上方からスケールを読み取る場合に底面の写像と上方
からの目視線を合致させることによりサンプルのカール
状態を正確に読み取ることができる。

更にまた請求項４に定義するようにサンプル保持体は固
定挟持片と可動挟持片とでサンプルを挟持するにあたり
、両者が磁力によって吸着することから、簡単な操作で
素早くサンプルを挟むことができる。これによってサン
プル設定時にサンプルが手に触れたりすることによる誤
差の発生が回避できる。

〈実施例〉 以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する
。符号１は本発明たるシート状物品のカール測定装置で
あって、このものは箱状をした筐体２に対し測定系の諸
装置と、その測定部の湿度調整を行う調湿系装置とが組
み込まれて構成される。まず測定系装置は直接カール測
定に関与する部材を言うものであって、サンプルボック
ス５を主要部材とする。このサンプルボックス５は偏平
な角箱状のものであって、カール測定装置１の筺体２の
上面に設置される。

まずサンプルボックス５は上方が開放されたトレー状の
本体部６を有し、その底面７は一例として鏡面とする。

そして本体部６の上方の開口面にはサンプルボックス５
の実質的に上面を構成する蓋板８を取り外し自在に設け
る。そして蓋板８と本体部６との間には互いに両者に磁
石シート９をその接合面に設けることによって磁力によ
る密着がなされるように構成する。更にサンプルボック
ス５の内部にはサンプル台１０を設けるものであって、
このものは比較的細長い帯板状の台板■１上に複数のサ
ンプル保持体１２を設けて戒る。このサンプル保持体１
２ば台板１１に固定された固定挟持片１３と、これと別
体の可動挟持片１４とから威るものであり、両者の間に
帯状のサンプルＡを片持ち状態に支持する。そして固定
挟持片１３と可動挟持片■４との密着は一例としてそれ
ぞれ接合面に磁石シー１−１５を貼設することによって
磁力で行う。また可動挟持片１４ばサンプルＡの取付操
作を容易にするため、その前後両端から下方に突出する
ようにガイ１片１６を設け、これによって台板１１を長
平方向両側に挟み込むような構成とする。尚ここでサン
プルＡについて述べると、このものは第６図に示すよう
に例えば紙Ｐの抄紙方向（図中矢印で示す）に沿う方向
と、これと直交する方向、更にはこれらと４５°に交差
する方向とに切り取った例えば短辺５■、長辺が７０ｍ
１程度の小片状のものである。更に前記蓋板８にはスケ
ール■７を設ける。勿論このスケール１７はサンプルボ
ックス５自体が充分偏平なために蓋板８上に設け、外部
からスケール１７の操作を行い得るようにしたものであ
るが、サンプルホックス５内に格納状態に設けて、外部
からスケール調節をできるようにすることももとより差
し支えない。このスケール１７は蓋板８に固定したＸ軸
スケール１７１と、このＸ軸スケール１７１上を移動し
得るｙ軸スケール１７ＩＩとから成るものであり、ｙ軸
スケール１７１１には基準ガイド線ｌが設けられる。尚
、前記サンプル台１０におけるサンプル保持体１２によ
るサンプルＡの挟持位置は、Ｘ軸スケール１７Ｉにおけ
る比較的読み取り易い位置に合致させるようにすること
が望ましい。具体的には例えば５０１鳳間隔でサンプル
保持体１２を設けるようにする。更にサンプルボックス
５内には実質的に調湿系装置の一部を構成する給気管１
８と排気管１９を設ける。このものはサンプルボックス
５の長手方向に沿って平行に差し込まれたものであって
、それぞれ均一な給排気が行い得るように給気孔１８ａ
、排気孔１９ａをそれぞれに多数開口させる。次にこれ
ら給気管１８及び排気管１９を経てサンプルボックス５
内の調湿を行う調湿系の諸装置について説明する。符号
２０はポンプユニットであって、筐体２の内部に組み込
まれる。

このものはポンプ本体２１と、これを駆動するモータＭ
とからなるものであり、ポンプ本体２１は吐出孔２２と
戻し孔２３とを有する。更に筐体２内には実質的な調湿
作用を行う調湿器を設けるものであって、この実施例で
は一例として第−調湿器２５Ｉと第二調湿器２５＋１と
を設け、二段階の調湿を設定し得るように構成する。尚
、具体的な調湿手法について述べると、本出願人の場合
、カール測定を行う相対湿度は５５％、６５％、８５％
（いずれも２０’Ｃ）で行っているが、定常状態の恒室
条件が相対湿度６５％であるため、それ以外の相対湿度
５５％と８５％の測定条件を得るためにこれら調湿器を
用いるのである。例えば第−調湿器２５１を相対湿度５
５％の調湿条件を得ることを目的とした場合、調湿剤Ｌ
　Ｌとして飽和硫酸水素ナトリウム水溶液を用い、ここ
に前記サンプルボックス５乙こ供給する空気を一旦通過
させてこの湿度条件を得る。また相対湿度８５％を得る
ためには第二調湿器２５＋’ｌにおｉｌｌる調湿剤Ｌ２
として飽和塩化バリウム水溶液を用いる。そしてこれら
調湿器、サンプルボックス５、ポンプ本体２１を循環的
に通るように供給管路２６と戻し管路２７とによる循環
経路が槽底される。まず供給管路２６はポンプ本体２１
の吐出孔２２から引き出されて、供給始端側三方弁２８
に至る。ここで供給管路２６は第−調湿器２５１を通過
する第一分岐管２６１と、第二調湿器２５■を通過する
第二分岐管２６１１とに分岐するものであり、前記供給
始端側三方弁２８はこのいずれかの分岐管を選択するよ
うに切り替えがなされるものである。そして第−調湿器
２５Ｉ、第二調湿器２５Ｉ［を通過する第一分岐管２６
Ｉ、第二分岐管２６１１はまず各々第一調湿器２５Ｉ、
第二調湿器２５ＩＩ内において一旦分断され、供給源側
の管端部が調湿剤Ｌｌ、Ｌ２内に浸漬させられ、ここで
サンプルボックス５への供給空気の除湿または加湿がな
されるようにする。更にこの第−調湿器２５■、第二調
湿器２５１１を通過した第一分岐管２６■、第二分岐管
２６■はその後供給後方側三方弁２９に至りそこで合流
し、再度−本の供給管路２６となってサンプルボックス
５内に差し込まれた給気管１８に接続さ１ れる。一方、サンプルボックス５内の排気管１９に対し
戻し管路２７が接続されるものであって、この戻し管路
２７はそのままポンプ本体２１における戻し孔２３に接
続される。以上が調湿系の主要部材であるが、更に本発
明の目的を達成するため、適宜の装置ないし補機類が設
けられる。まず符号３０は湿度センサであって、このも
のは検出部をサンプルボックス５内に挿入して相対湿度
を計測し、これを表示部において適宜アナログ的手法あ
るいはデジタル的手法によって表示する。勿論、湿度を
検出するにあたってはサンプルボックス５内に湿度セン
サ３０の検知部を挿入して直接湿度を読み取るほか、例
えば供給管路２６あるいは戻し管路２７の途中に湿温セ
ンサを設けておき、これと乾球温度計とによって乾湿法
温度を表示するようにして湿度のチャートテーブルによ
り所定の相対湿度となるように調節することもできる。

また筺体２の前面にはポンプユニット２０におけるモー
タＭを駆動するための操作スイッチ３１を設けるもので
あり、適宜モ２ −タＭの作動状態を目視できるようパイロットランプ３
２を併設する。また符号３３は筺体２の下面に一例とし
て四基設けた好ましくはブレーキ付きのキャスタであっ
て、これによってカール測定装置１の移動が容易に行い
得るようにする。

これとともにキャスタ３３の近傍に別途レベル設定用の
アンカー３４を設けることが好ましい。

本発明は以上述べたような具体的な構造を有するもので
あって、次のように用いる。具体的にはこの操作はサン
プルＡの設定とサンプルボックス５内の調湿及びサンプ
ルＡの一定湿度条件下でのカール状態の測定の操作がな
されるものであり、以下これらをそれぞれ説明する。

ｉ）サンプルの設定 まずサンプルＡの設定はサンプルボックス５の上面たる
蓋板８を取り外すとともに、サンプル台１０におけるサ
ンプル保持体１２の固定挟持片１３と可動挟持片１４と
を離した状態とする。そしてここに適宜のサンプルＡを
挟むようにするものであって、短寸のリボン状のサンプ
ルＡを例えばピンセット等で保持し、その一端部をサン
プル保持体１２における固定挟持片１３の可動挟持片１
４側にほぼあてがうようにする。そしてこの状態で可動
挟持片１４を固定挟持片１３に接近させると、固定挟持
片１３と可動挟持片１４とがそれぞれの当接面に設けら
れている磁石シートによる磁力によって接近し、これら
の間にサンプルＡを挟み込んで保持するのである。因み
にこの操作の場合、可動挟持片１４の動きはその下方に
ガイド片１６が形成されている場合には台板１１上を円
滑に可動挟持片１４が移動し、極めて簡単な操作のもと
に確実且つ迅速なサンプルＡの挟持作業ができる。この
ようにしてサンプル台１０におけるサンプル保持体１２
に対し必要数のサンプルＡを保持させた後には蓋板８を
サンプルボックス５の本体部６に被せるようにして固定
する。この場合にも蓋板８の周縁部と本体部６の上端縁
とにそれぞれ磁石シート９が設けられている場合にはこ
れらによる密着が更に有効に図られる。

ｉｉ　）開　湿 このようにした後に適宜の調湿を行う。通常は定常状態
の室内条件である相対湿度６５％をまず測定するもので
あり、サンプルボックス５内が密閉状態であってもこの
値であるときには、その状態で測定を行えばよいが、サ
ンプルボックス５内が外部の相対湿度より異なっている
場合には積極的に蓋板８を取り外し、サンプルボックス
５の外部たる室内条件と同様になるように設定する。そ
して後に述べる測定が終了して例えば相対湿度５５％下
で次のカール測定を行う場合には第−調湿器２５Ｉによ
る調湿を行う。これはサンプルボックス５を密閉した条
件下において供給管路２６のうち、第一分岐管２６Ｉ側
を空気が循環するように供給始端側三方弁２８と供給後
方側三方弁２９とを切り替える。このようにした後、ポ
ンプユニット２０におけるモータＭを駆動してポンプ本
体２１を駆動し、吐出孔２２から供給管路５ ２６と第−調湿器２５Ｉを経てサンプルボックス５内の
給気管１８に至り、更に再度排気管１９を経て戻し管路
２７からポンプ本体２１の戻し孔２３における循環経路
で空気の循環を行わせ、第−調湿器２５１における調湿
剤ＬＬによって過剰の水分を吸着し、サンプルボックス
５内が相対湿度５５％となるように設定する。因みにこ
のような操作によるときには密閉したシャーレ等に調湿
剤を置いて所定の測定条件を得る場合に比べてはるかに
短時間でサンプルボックス５内の相対湿度を希望値に設
定することができる。実際の本発明者等の実験例では概
ね４分程度の時間で調湿が完了する。同様に例えば８５
％の相対湿度を得る場合には供給始端側三方弁２８と供
給後方側三方弁２９を切り替えて、供給管路２６のうち
第二分岐管２６Ｉ［を通過する循環経路を形威し、調湿
剤Ｌ２による加湿状況としてサンプルボックス５内を所
望の湿度条件とする。尚これらの相対湿度の値は適宜湿
度センサ３０を観察することによっ６ て設定する。そして湿度センサ３０の値が希望値となっ
て安定した状態で操作スイッチ３１を操作し、ポンプ本
体２１の運転を停止させる。

勿論、湿度センサ３０に連動して一定の設定値を何分間
か継続した後に自動的にポンプ本体２１の運転を停止す
るような制御系統を併設することももとより可能である
。

ｉｉｉ　）カール測定 このような湿度条件としたサンプルボ・７クス５内にお
けるカール測定は次のように行う。

まずサンプルＡについて一定の相対湿度に調整されたサ
ンプルボックス５内に一定時間置くと、サンプルＡが水
分を吸着し、製造時の種々の不均一条件を与える原因に
より一定方向にその先端を偏曲させてゆく。そしてこれ
を第７図に示すように固定されたＸ軸スケール１７Ｉに
対して摺動自在に取り付けられたｙ軸スケール１７Ｉ［
を移動させ、このものにおける基準ガイド線ｌによって
サンプルＡの片持ち状態の固定部、即ちサンプル保持体
１２の作用部からどの程度Ｘ軸方向にずれ込んでいるか
を読み取り、一方、ｙ軸スケール１７１１によってｙ軸
方向の先端の数値を読み取る。尚このサンプルＡの先端
の位置をＸ軸及びｙ軸の値として読み取り、経験的に判
明している近似式により概ねカール状態が算出し得るも
のである。そしてこの読み取りにあたっては、例えば請
求項３項で定義するようにサンプルボックス５の底面７
を鏡面とするときには、第８図に示すようにサンプルボ
ックス５の上方から見て底面７に写るサンプル六の写像
と上方からのスケール１７の位置とを合致させることに
より、正確な寸法値の読み取りが可能となる。尚サンプ
ルＡのカール測定にあたってはサンプルＡが測定履歴に
よって値が異なることもあるから、同一のサンプルで、
各湿度条件で測定するほか、各湿度条件ごとにサンプル
Ａを交換して測定するなど適宜必要に応した測定がされ
るものである。

（発明の効果） 本発明は以上述べたような構成を有するから、紙等のシ
ート状物品のカール測定が迅速に且つ正確に行い得るも
のである。特に密閉したサンプルボックス５により調湿
条件が迅速に設定できるから、従来比較的煩瑣であった
繰り返しの履歴変化（ヒステリシス）の測定が極めて容
易に行い得るようになり、これによって製品不具合の原
因予測をより正確に行うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシート状物品のカール測定装置を示す
透視斜視図、第２図は同上正面図、第３図は同上平面図
、第４図は同上サンプルボックスを拡大して示す分解斜
視図、第５図はサンプル保持体を拡大して示す斜視図、
第６図はサンプルの採取方法を示す平面図、第７図は本
発明のカール測定装置によるカール測定の方法を示す平
面図、第８図は縦断正面図並びに底面に写る写像を示す
平面図である。 ９ １　； ２　； ５　； ６　； ７　； ８　； ９　； １０； １１　； １２； １３　； １４　； １５； １６； １７； ７１ １７Ｉ［ １８； ８ａ １９　； カール測定装置 筐体 サンプルボックス 本体部 底面 蓋板 磁石シート サンプル台 台板 サンプル保持体 固定挟持片 可動挟持片 磁石シート ガイド片 スケール ；ＸＸススケー ルｙ軸ススケー ル気管 ；給気孔 排気管 ０ １９ａ；排気孔 ２０；ポンプユニット ２１；ポンプ本体 ２２；吐出孔 ２３；戻し孔 ２５Ｉ；第−調湿器 ２５■；第二調湿器 ２６；供給管路 ２６■；第一分岐管 ２６■；第二分岐管 ２７；戻し管路 ２８；供給始端側三方弁 ２９；供給後方側三方弁 ３０；湿度センサ ３１；操作スイッチ ３２；パイロットランプ ３３；キャスタ ３４；アンカー Ａ；サンプル Ｌｌ、Ｌ２．調湿剤 ｌ；基準ガイド線 Ｍ；モータ Ｐ；紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部を調湿し得る密閉可能なサンプルボックスの
   少なくとも上面を透視自在に構成するとともに、サンプ
   ルボックスの内部には一または複数のサンプルを片持ち
   状に保持するサンプル保持体を設け、更にサンプルの近
   傍にスケールを配設したことを特徴とするシート状物品
   のカール測定装置。
2. （２）前記サンプルボックスの調湿は外部で調湿された
   空気が供給されることにより行われることを特徴とする
   請求項１記載のシート状物品のカール測定装置。
3. （３）前記サンプルボックスは底面を鏡面としたことを
   特徴とする請求項１または２記載のシート状物品のカー
   ル測定装置。
4. （４）前記サンプル保持体は固定挟持片と可動挟持片と
   から成り、その可動挟持片と固定挟持片とは互いに磁力
   により吸着することを特徴とする請求項１、２または３
   記載のシート状物品のカール測定装置。