JPH05500089A - 帯状材料の製造における改良 - 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】 本発明は、紙またはプラスチック材料等の帯状材料の製造に関する。明らかに帯 状材料は、以降ストリップ状紙と称するが、均一な厚みを有していなくてはなら ず、また紙は、均一な挿び特性を有することが望ましい。これは即ち、ストリッ プ状の紙にその長さ方向に張力がかかると、その幅にわたる全ての位置で均等に 伸びなくてはならないことを意味する。

ストリップ状紙の製造に引き続いて紙を使用する時に、ストリップ状紙に長さ方 向の張力を与えることが殆どの場合に必要である。

もし紙がその幅にわたって均一に伸びないならば、ストリップ幅方向のある領域 の張力は他の領域よりも大きくなり、作用する張力を、最大張力の領域において 紙の破損が起らない程度に抑えなくてはならない。これは、もし最大張力の領域 または複数の領域がストリップ状紙の一端にある時に特にそうである。その結果 、ストリップ状紙に長さ方向の張力を与える作動中の機械を、もし伸びがその幅 にわたって均一である時に比べ、より遅い速度で作動させなくてはならない。

更に、多色印刷機において紙がその幅にわたって均一に伸びないと、紙に塗布さ れた種々のカラーインクは正確に配置されず、印刷は不満足な質のものになって しまう。

本発明の目的は、ストリップ状紙の製造期間における軸方向の伸び特質を制御す る方法を提供するものである。

本発明によれば、製紙機械において製造されるストリップ状紙の軸方向の伸び特 性を制御する製紙機械の作動方法において、その長さ方向に移動し、軸方向張力 を与えられたストリップ状紙は、紙の幅にわたって伸び、その移動方向に対して 略垂直な回転装置の外周の一部の回りを通過させられ、該装置は廣並びに配列さ れた複数の回転体よりなり、各回転体は、回転体と関連して、回転体と接触する ストリップの長さ方向に伸びる部分の張力を表す信号を発し、回転体と接触する ストリップの前記部分の実際の厚みを表す信号を発する厚み測定ゲージか配置さ れ、前記両信号はストリップの該部分の単位断面積当りの応力を表す制御信号を 生成するあに用いられ、制御信号は製紙機械の作動を制御するのに用いられてス トリップの幅にわたって該制御信号を略一定に維持する製紙機械の作動方法が提 供される。

制御信号は、ストリップの水分、乾燥速度、または製紙機械のカレンダの種々の ローラ間の隙間を制御するのに用いてもよい。制御信号は更に、水７紙のスラリ ーが金網の上に供給される間に、ヘッダでの交叉流またはヘッドボックスの紙繊 維の混合を調節するのに用いてもよい。

本発明がより容易に理解されるため、例として添付の図面を参照して本発明を説 明する。

図１は製紙機械より排出されたストリップ状の紙を図式的に示【７、図２は製紙 機械を図式的に示すものである。

図１において、従来の製紙機械の全体を符号１で示す。機械の出口は、一対のカ レンダローラ３によって図示されている。カレンダローラの下流には、製紙機械 から排出されるストリップ状の紙５に対して横方向に伸びる回転装置７が設けら れており、回転装置は横並びに配列され、軸１０を中心に回転可能な複数の円筒 形回転体９よりなる。各円筒体は、ストリップが張力を与えられて回転装置を越 えて通過する時に、回転体に圧接するストリップ５の一部によってその外周にか かる力を表す電気信号を発する回転体に関連した装置（図示せず）を有する。こ れらの信号は、制御装置１１に供給される。更に回転装置７に隣接して、スＩ・ リップの幅をスキャンし各回転体９と接触する紙の部分の厚みを表す信号を得る ための非接触ゲージ１３が設けられている。ゲージ１Ｂに、局部水分含有量及び 局部灰含有量を検出する装置を組み込んでもよい。これら検出された値は、ゲー ジ１３からの厚み信号を修正するのに用いてもよい。

ストリップの実際の厚みを表すこれらの修正された信号もまた、制御回路１１に 供給される。

もし紙がその幅にわたって均一に伸びるならば、その弾性係数は紙の幅にわたっ て一定でなくてはならない。

弾性係数一応力／ひすみ であるから、 応力−弾性係数×ひずみ である。

ひずみは、紙における単位面積当りの荷重と同一であり、回転装置は、その各回 転体を越えて通過する紙の部分の平均張力を表す信号を発する。厚みゲージは、 ストリップ状の紙の各回転体を越えて通過する部分の実際の厚みの輪郭を示すの で、その結果、各ローラの幅が分かれば各回転体を越えて通過する紙の断面積が 決定できる。

紙の断面積とストリップにかかる張力を考慮に入れると、紙の単位面積当りの応 力が決定でき、その結果、回転体上の紙の各部分の伸びか決定される。

紙が回転測定装置７の全幅にわたって弾性的に伸びるとすると、紙の均一な伸び 特性により回転装置の幅にわたる均一な補正応力が与えられる。制御装置１１に おいて、紙の単位面積当りの応力は各回転体毎に決定され、その信号はライン１ ５を介して製紙機械１にフィードバックされ、ローラによって決定された応力の いかなる変動をも補正する。機械］において、この補正は、装置７より上流にお ける回転体９と接触するストリップの部分に対応する紙の幅方向にわたる領域の 紙の水分含有量を調整することによって、実行することかできる。或いは、紙が 乾燥される速度、または１つ又はそれ以上のカレンダローラの間隙を調節しても よい。もし単位面積当りの応力を均等にした後、完成した紙の軸方向の伸び特質 に変動があるならば、弾性係数か紙の幅にわたって異なるということである。

これは通常、紙繊維の非不規則分布によるもので、製紙機械のへ・ソドボックス 内の交叉流又は混合を修正することにより°調節できる。

図２は製紙機械を図式的に示すもので、製紙機械において、パルプはヘッドボッ クス２０に導入され、スラリーは金網２１上に敷かれる。スラリーは次に、ロー ラ２２の間で押圧され、ドライヤ２３で乾燥され、巻取られる前にカレンダスタ ック２４に巻込まれる。

図１において形状測定器は、カレンダスタックの下流に示されているが、スタッ ク２４の上流に設けることが好ましいこともある。

ドライヤ２３は、ストリップが巻付けられる複数のローラよりなる。全てではな いにしろ殆どのローラは熱せられ、本発明の一実施例においては、ローラの１つ はストリップの幅にまたがって横並びに配列された複数のドラムよりなる。各ド ラムは蒸気加熱され、各ドラムに供給される熱は他のドラムより独立して変化さ せることができる。制御回路より機械にフィードバックされた信号が、ストリッ プ幅にわたる１つ又はそれ以上の領域において応力に変動がある時、応答する１ つ又はそれ以上のドラムに供給される熱を変化させ、少なくとも部分的には応力 の変動を補正する。

好ましい構成においてドラム２３は、ストリップがとる通路の幅にまたがって横 並びに配列された一列の赤外線ヒータを有する。ヒータは個別に制御され、形状 測定器の各回転体９に対応する１つ又はそれ以上のヒータを用いて、ストリップ 状の紙の幅にわたる領域の乾燥を迅速且つ正確に調節できる。

製紙機械において紙の乾燥を調節する代りに、ドライヤ２３より排出されたスト リップが通過する通路の幅にわたって一組のスプレーを配置【７てもよい。「き つい」と示されたストリップ状の紙の領域は、その領域に、水分が好都合である が、液体をスプレーで吹きかけて暖め、その後ストリップを再乾燥させる。スプ レーの作ｉは、制御回路よりライン１５を介して供給される信号によって制御さ れる。

カレンダスタックにおける１つ又はそれ以上のロニルは、ＮＩＰＣＯロールとし て知られる制御可能な撓みロールであることが周知である。このようなロールで は、ロールがその長さに沿った領域に与える圧力が調節できる。従って、ＮＩＰ ＣＯロールによってストリップ状の紙の単位断面積当りの応力が正しくない領域 に対応するロールの幅にわたる領域に与えられた圧力は、この意味において簡単 に調節でき、ストリップの他の部分と一致するように応力を調節することができ る。

もし弾性係数が紙の幅にわたって変動すると示されたなら、恐らくこれは、パル プの繊維が全方向に分散して分布されていないことに起因する。スラリーを金網 に配分するヘッドボックス２０の角度を変え、繊維の分布を最適にするような乱 流を与えてもよいが、ヘッドボックスの位置を調節することにより、繊維分布の パターンを変えてもよい。

補正書の翻訳文提出書（特許法節１−８４条の８）平成　４年　３　Ｊ］３　［ ］ １、国際出願番号　ＰＣＴ／ＧＢ　９０１０１．３６４２、発明の名称　帯状材 料の製造における改良３、特許出願人 住　所　イギリス国、１・−セット　ビーエイチ１２５エイジ−。

プール、ウォーリスダウン　ロード 名　称　ディビー　マソギ−（プール）　リミテッド代表者　カーク　ジエフリ ー　ティー９国　籍　イギリス国 ４、代理人 住　所　〒１６３東京都新宿区西新宿］−下目２５番１号住　所　〒１６３東京 都新宿区西新宿１丁目２５番１−号５、補正書の提出年月［（ １９９１年１−１月５日 明　細　書 帯状材料の製造における改良 本発明は、紙の製造に関する。帯状に形成された紙は、以降ストリップ状紙と称 するが、均一な厚みを有していなくてはならず、また紙は、均一な伸び特性を有 することが望ましい。これは即ち、ストリップ状の紙にその長さ方向に張力かか かると、その幅にわたる全ての位置で均等に伸びなくてはならないことを意味す る。

ストリップ状紙の製造に引き続いて紙を使用する時に、ストリップ状紙に長さ方 向の張力を与えることが殆どの場合に必要である。

もし紙がその幅にわたって均一に伸びないならば、ストリップ幅方向のある領域 の張力は他の領域よりも大きくなり、作用する張力を、最大張力の領域において 紙の破損が起らない程度に抑えなくてはならない。これは、もし最大張力の領域 または複数の領域がストリップ状紙の一端にある時に特にそうである。その結果 、ストリップ状紙に長さ方向の張力を与える作動中の機械を、もし伸びがその幅 にわたって均一である時に比べ、より遅い速度で作動させなくてはならない。

更に、多色印刷機において紙かその幅にわたって均一に伸びないと、紙に塗布さ れた種々のカラーインクは正確に配置されず、印刷は不満足な質のものになって しまう。

本発明の目的は、ストリップ状紙の製造期間における軸方向の伸び特質を制御す る方法を提供するものである。

本発明によれば、製紙機械において製造されるストリップ状紙の軸方向の伸び特 性を制御する製紙機械の作動方法において、その長さ方向に移動し、軸方向張力 を与えられたストリップ状紙は、紙の幅にわたって伸び、その移動方向に対して 略垂直な回転装置の外周の一部の回りを通過させられ、該装置は横並びに配列さ れた複数の回転体よりなり、各回転体は、回転体と関連１−で、回転体と接触す るストリップの長さ方向に伸びる部分の張力を表す信号を発し、回転体と接触す るストリップの前記部分の実際の厚みを表す信号を発する厚み測定ゲージが配置 され、前記画信号はストリップの該部分の単位断面積当りの荷重を表す制御信号 を生成するのに用いられ、制御信号は製紙機械の作動を制御するのに用いられて ストリップの幅にわたって該制御信号を略一定に維持する製紙機械の作動方法が 提供される。

制御信号は、ストリップの水分、乾燥速度、または製紙機械のカレンダの種々の ローラ間の隙間を制御するのに用いてもよい。制御信号は更に、水７紙のスラリ ーが金網の上に供給される間に、ヘッダでの交叉流またはヘッドボックスの紙繊 維の混合を調節するのに用いてもよい。

本発明がより容易に理解されるため、例として添付の図面を参照して本発明を説 明する。

図１は製紙機械より排出されたストリップ状の紙を図式的に示し、図２は製紙機 械を図式的に示すものである。

図１において、従来の製紙機械の全体を符号１で示す。機械の出口は、一対のカ レンダローラ３によって図示されている。カレンダローラの下流には、製紙機械 から排出されるストリップ状の紙５に対して横方向に伸びる回転装置７が設けら れており、回転装置は横並びに配列され、軸１０を中心に回転可能な複数の円筒 形回転体９よりなる。各円筒体は、ストリップが張力を匂えられて回転装置を越 えて通過する時に、回転体に圧接するストリップ５の一部によってその外周にか かる力を表す電気信号を発する回転体に関連した装置（図示せず）を有する。こ れらの信号は、制御装置１１に供給される。更に回転装置７に隣接して、ストリ ップの幅をスキャンし各回転体つと接触する紙の部分の厚みを表ず信号をｉ）る ための非接触ゲージ］３が設けられている。ゲージ１３に、局部水分含有量及び 局部灰含有量を検出する装置を組み込んでもよい。これら検出された値は、ゲー ジ１３からの厚み信号を修正するのに用いてもよい。

ストリップの実際の厚みを表すこれらの修正された信号もまた、制御回路１１に 供給される。

もし紙がその幅にわたって均一に伸びるならば、その弾性係数は紙の幅にわたっ て一定でなくてはならない。

弾性係数一応力／ひずみ であるから、 応力−弾性係数×ひすみ である。

ひずみは、紙における単位面積当りの荷重と同一であり、回転装置は、その各回 転体を越えて通過する紙の部分の平均張力を表す信号を発する。厚みゲージは、 ストリップ状の紙の各回転体を越えて通過する部分の実際の厚みの輪郭を示すの で、その結果、各ローラの幅が分かれば各回転体を越えて通過する紙の断面積が 決定できる。

紙の断面積とストリップにかかる張力を考慮に入れると、紙の単位面積当りの荷 重が決定でき、その結果、各回転体上の紙の平均伸びが決定される。

紙が回転測定装置７の全幅にわたって弾性的に伸びるとすると、紙の均一な伸び 特性により回転装置の幅にわたる均一な補正応力が与えられる。制御装置１１に おいて、紙の単位面積当りの応力は各回転体毎に決定され、その信号はライン１ ５を介して製紙機械１にフィードバックされ、ローラによって決定された応力の いかなる変動をも補正する。機械１において、この補正は、装置７より上流にお ける回転体つと接触するストリ・ンブの部分に対応する紙の幅方向にわたる領域 の紙の水分含有量を調整することによって、実行することができる。或いは、紙 が乾燥される速度、または１つ又はそれ以上のカレンダローラの間隙を調節して もよい。もし単位面積当りの荷重を均等にした後、完成した紙の軸方向の伸び特 質に変動があるならば、弾性係数が紙の幅にわたって異なるということである。

これは通常、紙繊維の非不規則分布によるもので、製紙機械のヘッドボックス内 の交叉流又は混合を修正することにより調節できる。

図２は製紙機械を図式的に示すもので、製紙機械において、パルプはヘッドボッ クス２０に導入され、スラリーは金網２１上に敷かれる。スラリーは次に、ロー ラ２２の間で押圧され、ドライヤ２３で乾燥され、巻取られる前にカレンダスタ ック２４に巻込まれる。

図１において回転装置は、カレンダスタックの下流に示されているが、スタック ２４の上流に設けることが好ましいこともある。

ドライヤ２３は、ストリップが巻付けられる複数のローラよりなる。全てではな いにしろ殆どのローラは熱せられ、本発明の一実施例においては、ローラの１つ はストリップの幅にまたがって横並びに配列された複数のドラムよりなる。各ド ラムは蒸気加熱され、各ドラムに供給される熱は他のドラムより独立して変化さ せることができる。制御回路より機械にフィードバックされた信号が、ストリッ プ幅にわたる１つ又はそれ以上の領域において応力に変動がある時、応答する］ 一つ又はそれ以上のドラムに供給される熱を変化させ、少なくとも部分的には応 力の変動を補正する。

好ましい構成においてドラム２３は、ストリップがとる通路の幅にまたがって横 並びに配列された一列の赤外線ヒータを有する。ヒータは個別に制御され、形状 測定器の各回転体９に対応する１つ又はそれ以上のヒータを用いて、ストリップ 状の紙の幅にわたる領域の乾燥を迅速且つ正確に調節できる。

製紙機械において紙の乾燥を調節する代りに、ドライヤ２３より排出されたスト リップが通過する通路の幅にわたって一組のスプレ−を配置してもよい。「きつ い」と示されたストリップ状の紙の領域は、その領域に、水分が好都合であるが 、液体をスプレーで吹きかけて暖め、その後ストリップを再乾燥させる。スプレ ーの作動は、制御回路よりライン１５を介して供給される信号によって＃１ｖｌ ｆＪされる。

カレンダスタックにおける１つ又はそれ以上のロールは、ＮＩＰＣＯロールとし て知られる制御可能な撓みロールであることが周知である。このようなロールで は、ロールがその長さに沿った領域に与える圧力が調節できる。従って、ＮＩＰ ＣＯロールによってストリップ状の紙の単位断面積当りの応力が正しくない領域 に対応するロールの幅にわたる領域に与えられた圧力は、この意味において簡単 に調節でき、ストリップの他の部分と一致するように応力を調節することができ る。

もし弾性係数が紙の幅にわたって変動すると示されたなら、恐らくこれは、バル ブの繊維が全方向に分散して分布されていないことに起因する。スラリーを金網 に配分するヘッドボックス２０の角度を変え、繊維の分布を最適にするような乱 流を与えてもよいが、ヘッドボックスの位置を調節することにより、繊維分布の パターンを変えてもよい。

請求の範囲 １、製紙機械において製造されるストリップ状紙の軸方向の伸び特性を制御する 製紙機械の作動方法において、その長さ方向に移動し、長手方向張力を与えられ たストリップ状紙は、紙の幅にわたって伸び、その移動方向に対して略垂直な回 転装置の外周の一部の回りを通過させられ、該装置は横並びに配列された複数の 回転体よりなり、各回転体は、回転体と関連して、回転体と接触するストリップ の長さ方向に伸びる部分の張力を表す信号を発し、回転体と接触するストリップ の前記部分の実際の厚みを表す信号を発する厚み測定ゲージが配置され、前記両 信号はストリップの前記部分の単位断面積当りの荷重を表す制御信号を生成する のに用いられ、その制御信号は製紙機械の作動を制御するのに用いられてストリ ップの幅にわたつて制御信号を略一定に維持することを特徴とする製紙機械の作 動方法。

２、ストリップ状紙の各長さ方向に伸びる各部分の水分含有量が決定され、厚み 測定ゲージによって供給された信号は水分含有量に応じて修正されることを特徴 とする請求の範囲１による製紙機械作動方法。

３、前記制御信号は、回転装置の上流における回転体と接触するストリップ状紙 の部分に対応する紙の幅方向にわたる領域の紙の水分含有量を調整するのに用い られることを特徴とする請求の範囲１又は２による製紙機械作動方法。

４、前記制御信号は、回転装置の上流における回転体と接触するストリップ状紙 の部分に対応する紙の幅方向にわたる領域の紙の乾燥を調整するのに用いられる ことを特徴とする請求の範囲１又は２による製紙機械作動方法。

５、紙は、複数の個別に熱せられる横並びに配列されたドラムを越えて通過する ことにより乾燥されることを特徴とする請求の範囲４による製紙機械作動方法。

６、紙は、複数の個別に作動され、紙がとる通路の幅にわたって横並びに配列さ れた赤外線ヒータにより乾燥されることを特徴とする請求の範ｌ７Ｉｌ（４によ る製紙機械作動方法。

７、前記紙は、多ロール式カレンダロールの回りを通過し、前記制御信号は、１ つ又はそれ以上の前記ロールによりストリップの幅にわたって与えられる圧力を 調節するのに用いられることを特徴とする請求の範囲１による製紙機械作動方法 。

８、制御信号は、ストリップ状紙が形成されるスラリー内の紙繊維の分配を調節 するのに用いられることを特徴とする請求の範囲１による製紙機械作動方法。

国際調査報告 国際調査報告 ρＣＴ／ＧＢ　９０１０１３６４

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．製紙機械において製造されるストリップ状紙の軸方向の伸び特性を制御する 製紙機械の作動方法において、その長さ方向に移動し、軸方向張力を与えられた ストリップ状紙は、紙の幅にわたって伸び、その移動方向に対して略垂直な回転 装置の外周の一部の回りを通過させられ、該装置は横並びに配列されだ複数の回 転体よりなり、各回転体は、回転体と関連して、回転体と接触するストリップの 長さ方向に伸びる部分の張力を表す信号を発し、回転体と接触するストリップの 前記部分の実際の厚みを表す信号を発する厚み測定ゲージが配置され、前記両信 号はストリップの前記部分の単位断面積当りの応力を表す制御信号を生成するの に用いられ、その制御信号は製紙機械の作動を制御するのに用いられてストリッ プの幅にわたって制御信号を略一定に維持する製紙機械の作動方法。
2. ２．ストリップ状紙の各長さ方向に伸びる各部分の水分含有量が決定され、厚み 測定ゲージによって供給された信号は水分含有量に応じて修正されることを特徴 とする請求の範囲１による製紙機械作動方法。
3. ３．前記制御信号は、回転装置の上流における回転体と接触するストリップ状紙 の部分に対応する紙の幅方向にわたる領域の紙の水分含有量を調整するのに用い られることを特徴とする請求の範囲１又は２による製紙機械作動方法。
4. ４．前記制御信号は、回転装置の上流における回転体と接触するストリップ状紙 の部分に対応する紙の幅方向にわたる領域の紙の乾燥を調整するのに用いられる ことを特徴とする請求の範囲１又は２による製紙機械作動方法。
5. ５．紙は、複数の個別に熱せられる横並びに配列されたドラムを越えて通過する ことにより乾燥されることを特徴とする請求の範囲４による製紙機械作動方法。
6. ６．紙は、複数の個別に作動され、紙がとる通路の幅にわたって横並びに配列さ れた赤外線ヒータにより乾燥されることを特徴とする請求の範囲４による製紙機 械作動方法。
7. ７．前記紙は、多ロール式カレンダロールの回りを通過し、前記制御信号は、１ つ又はそれ以上の前記ロールによりストリップの幅にわたって与えられる圧力を 調節するのに用いられることを特徴とする請求の範囲１による製紙機械作動方法 。
8. ８．制御信号は、ストリップ状紙が形成されるスラリー内の紙繊維の分配を調節 するのに用いられることを特徴とする請求の範囲１による製紙機械作動方法。