JPH06504375A - シートのｚ方向特性判定センサ及び方法 - 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】 シートのＺ方向特性判定センサ、システム及び方法発明の背景 （１）技術分野 本発明はシート特性測定センサ、特に複数の圧力に対するシート圧縮性を測定す るためのカリバーゲージ（はさみ尺）を含むセンサ及びシステムに関する。

本発明は、弾性の圧縮係数を演算するための圧縮性測定を採用している。この弾 性圧縮係数は、シートの種々のＺ方向特性、例えば弾性の引張係数、Ｚ方向引張 強度、伸長剛性及びスコツト接合等をめるために用いることができる。

（２）従来の技術 センサ工学において各種のカリバーゲージが周知であり、これらは高速移動シー ト素材の厚さを測定するために使用される。カリバーゲージの一種として、「接 触カリバーゲージ」と呼ばれるものがある。接触カリバーゲージは、ふつうシー トの両側と当接する２個の対向パッドをもつ。両パッド間距離が測定され、この 距離はシート厚または「カリバー」に直接関与する。

もしカリバーパッドが比較的小さい外力でシート面上またはシート面近傍に保持 されるのであれば、パッドの空力設計を考慮すべきことが知られている。空力設 計されたカリバーパッドを有する従来のカリバーゲージは、米国特許第４，９０ １．４４５号（Ｍａｔｈｅｗ　Ｇ、Ｂｏｉｓｓｅｖａｉｎ他）に開示されている 。この特許は、本願に参考のため本願にちり込んだ。

しかし、該特許の各出願人は、複数の圧力に対するシートの圧縮性を同時に測定 するためにカリバーゲージが使用されること、或いはそうした測定を用いて弾性 圧力係数を演算することには想到していない。この弾性圧力係数は、弾性引張係 数の演算、そしてシートの種々のＺ方向物理特性、例えばＺ方向引張強度、伸長 剛性及びスコツト接合等をめるために使用される。

製紙工程における最も重要な特性の一つとして、紙の強度が挙げられる。製造さ れたほぼ全ての紙は、種々の強度仕様を規準として販売され、製造者の紙が合格 品となるか否かは、この要件を充足できるかどうかにかかっている。紙強度は、 ３種の基本方向性、即ち１）機械方向；　２）交差方向；　及び　３）Ｚ方向を 有する。機械方向とは、製紙機全体に対するシートの主要走行方向をいう。交差 方向とは、シート面内で且つ機械方向に対して垂直な、シートの幅を横切る方向 をいう。Ｚ方向とは、機械により定められた面及び交差方向に対して垂直に伸長 する方向であり、厚さ方向とも呼ばれる。

交差方向及び機械方向のシート強度を連続的に判定するための従来のシステムは 、本願に参考のため盛り込んだ米国特許第４，８６６．９８４号（ＰａｕｌＪ、 Ｈｏｕｇｈｔｏｎ）に開示されている。しかし、このシステムはＺ方向のシート 強度を判定するものではないため、紙強度を完全に把握することはできない。

更に、紙の主要成分であるウッドファイバの配列により、各方向に対する強度が 著しく異なる。

紙の２方向強度は、ふつう経験的破壊試験によってめられる。その一般的なもの として、スコツト接合試験がある。この試験では、２方向強度がシート全体を通 じた異なるファイバ層間の接合度を測定することによって判定される。スコツト 接合試験では、紙またはサンプルのストリップが、面内せん断力を加えることに よって層間剥離される。サンプルの一側は、固定された支持体へ２重テープされ ている。他側は、ｒＬＪ字ブラブラケットープされている。その後ペンシュラム が解放されてブラケットの垂直側を打撃し、サンプルをせん断する。層間剥離に 費やされたエネルギーは、ペンシュラムの停止位置から測定可能である。

その他の破壊試験即ち２方向引張試験では、サンプルは、両面を２方向へ等しい 力で引張することで層間剥離される。応力をサンプルへ伝達するために、各側に ２重側テープが使用される。紙強度は、紙の破断時に加えられた力を＃ｊ定する ことでめられる。

規格外製品が製造されるのを回避するため、いずれの試験も製紙工程中にオンラ インで実施することは無論できず、サンプルはリール完成後にリールの端部から 抽出しなければならない。製紙工程は高速連続処理であるため、後に実施される 測定によって強度が確認される前に、大量の紙が容易に製造され得る。時間のか かるテストがオフラインで実施されるために、わずか数平方フィート程度に対し て行われた強度測定結果を、リールを構成する数千平方フィートを代表する測定 結果として受容しなければならない。従って、製紙工程中にオンラインで紙強度 を測定できることが強く要望されていた。

ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰａｐｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ で実施された研究に基づいた０ｎ−Ｌｉｎｅ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ｍｅａｓ ｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐａｐｅｒ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ、５ｅｎｓｏｒｓ　（１ ９９０）（Ｈａｌｌ）の記事には、紙ウエブ移動を目的とした面外超音波速度測 定及びカリバー測定に使用される商用流体充填ホイールの使用が記載されている 。しかし、オンラインデータは開示されておらず、またこれらの測定とＺ方向紙 強度とをどのように相関させるかについても明記されていない。

しかし、Ｚ方向強度は、紙ミルの効率及び変換処理効率双方に関するオンライン モニタ及び制御を行うための重要な要素である。紙ミルでは、サイジングプレス 及びコータの使用等、種々の処理があり、これらの処理において高粘性物質が紙 に添加される。これらの物質供給及び乾燥処理において、シートまたはシートの 一部はＺ方向へ離隔するように引張可能であり、この結果、アプリケータ及びド ライヤ上に堆積する二ととなる。更に、カレンダーロール面またはシート面のい ずれかが加ａ（ｄａｍｐｅｎ）されてシートがロールに接着する、他の領域も存 在する。

しかし、Ｚ方向強度値が大きすぎる場合にも、問題が生じる。例えば、もしＺ方 向強度が加湿圧縮処理または他の手段を用いたシートの過度な高密度化によって 得られたものであるならば、不透明性、折曲げ剛性及び引き裂き強度、等の特性 が劣化する。また、一般には、強度が大きくなればなるほど、紙の製造コストが 高騰すると言われている。

紙を肩入して製品に加工する企業は、同様の種類の２方向強度要件をもつ。コル ゲータ、プリンタ、コータ及びラミネータ等、多くの変換作用においても、紙シ ートに２方向力を付与するする高粘性の物質が供給される。ここでもまた、紙の Ｚ方向力が低すぎると、シートの一部がＺ方向に離れるように引張または層間剥 離され、これによってシートが破断されたり、アプリケータロールまたは乾燥機 器上に堆積してしまう。

以上より、２方向強度、及び他の各［２方向特性、例えば引張強度、伸長剛性、 及びスコツト接合等をオンラインで得て、製紙機及びコンバータ双方によって要 求される強度を達成すると同時に、コスト及び製造効率を最適化することが望ま れる。

発明の要約 本発明の目的は、複数の圧力が加えられるシートの圧縮性を測定することにより 、シートの各種Ｚ方向特性を判定するためのセンサ、システム及び方法を提供す ることである。例えば、圧縮性データは、弾性の２方向圧縮係数をめるために用 いることができる。このようなデータは、また、引張強度、伸長剛性及びスコツ ト接合等、シートの他の２方向物理特性を得るためにも使用可能である。

本発明の一例においては、これら及び他の目的は、シートの両射向側上の第１及 び第２主要面を複数の圧力で押圧し、これらの各圧力におけるシートのカリバー を表す信号を測定し、この信号をＡ／Ｄコンバータへ伝送することによって達成 される。デジタル化された信号は、その後、応カー歪図を発生するコンピユー　 。

夕へ伝送される。この応カー歪図の縦座標は、シートに加えられた圧力または生 じた応力である。図の横座標は、シートに生じた歪である。この歪は、低圧時の シート厚によって割算された圧力差から生じた、シート厚の減少分として定めら れる。このデータより、弾性のＺ方向圧縮係数がめられる。この圧縮係数は、曲 線の線形領域内における応力歪曲線の傾きとして表される。弾性のＺ方向引張係 数は、その後は経験的に判定可能となる。前述のように、このような情報は、シ ートの他の各種Ｚ方向特性をめるために用いることができる。

本発明の他の例では、第１及び第２主要面を有する移動シートの物理特性を測定 するためのシステムが提供される。第１シート接触パツドは第１主要面近傍に配 置され、第１パツドに対向した第２シート接触パツドは第２主要面近傍に配置さ れる。第３シート接触パツドは第１主要面近傍で第１パツドから下流側に配置さ れ、第３パツドに対向した第４シート接触パツドは第２主要面近傍に配置される 。第１パツドに機能接続された手段が、第１パツドと第２パツドとの間の距離を ａｌｌ定し、該距離を表す信号を発生する。第３パツドに機能接続された他の手 段が第３パツドと第４パツドとの間の距離を測定し、該距離を表す信号を発生す る。

第１及び第２パツドを第１圧力でシートに押圧すると共に、第３及び第４パツド をこれより高い第２圧力でシートに押圧する手段が設けられている。トランスデ ユーサがこれらの圧力を測定し、該圧力を示す信号を発生する。そして、Ａ／Ｄ コンバータが、コンピュータに送られる信号をデジタル化する。コンビ二一夕は デジタル化信号を受信し、これらを圧縮応カー歪図を構成するための圧縮データ に変換する。線形領域における曲線の傾きが弾性の圧縮係数として定義される。

これは、経験的に弾性の引張係数に関連する。この引張係数は、その後部々の他 のＺ方向シート特性をめるために使用可能である。

図面の簡単な説明 本発明の上記目的、特徴及び利点は、以下に簡単に内容を記した各図面を参照し つつ詳細に説明した後述の好適な実施例により、より明瞭となろう。

図１は、シートがリール上に巻き取られる直前における、シート圧縮性を測定す るためのカリバーゲージを担持したシートスキャナの簡略斜視図である。シート の一部は、カリバーゲージの低部をわかりやすくするために除去されている。

図２は、本発明に係るカリバーゲージの一実施例を示した模式的な一部破断側面 図である。

図３は、図２に示したカリバーゲージ低部の実施例を示す斜視図である。

図４は、図２のパッドの詳細を示す側面図である。

図５は、カリバーパッドの後端に向けて取り付けられ真空ノツチを広げた電磁コ アを備えた、図２及び図３に示した空力設計されたカリバーパッドの斜視図であ る。

図６は、複数の圧力が印加されるシートの圧縮性を測定することによって得られ た応カー歪図である。

実施例 以下の説明は、本発明の最適実施モードであり、本発明の概略的原理を説明する ことを目的としており、本発明がこれに限定されるものと受け取ってはならない 。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することで正しく定められる。

各添付図面を通し、同一符号は同等の構成部品を示す。図１は、スキャナ１２に よって担持された本発明のシート厚またはカリバーゲージの一実施例を示す。ス キャナ１２は、製紙機（不図示）によって製造されている長手方向移動中の紙シ ート１４を横切って、前後に走査する。スキャナ１２は、米国特許第３，６２１ ゜２５９号（Ｍａｔｈｅｗ　Ｇ、ＢｏｔｓＳｅｖａｉｎ）に記載されたような従 来の形式のものである。二の特許は、本願に参考のため盛り込んだ。

スキャナ１２は、大きく分けて、間隔を介した一対の縦上部及び下部ビーム１６ ．１８を有するフレームワークと、交差方向即ち矢印２９で示した方向にビーム １６．１８に沿って前後に移動する一対の対向した上部及び下部キャリッジ２０ ．２２と、から構成される。上部キャリッジ２０はカリバーゲージｌＯの上部へ ノド２４を担持し、他方下部キャリッジ２２は下部へノド２６を担持している。

２個のキャリッジ２０．２２及び２個のカリバーヘッド２４．２６は、機械方向 即ち矢印２８方向にシート１４が自由に移動するギャップが形成されるように並 列配置されている。

図１では紙厚を測定するためのカリバーゲージ１０のみが示されているが、キャ リッジ２０．２２は通常、シート１４の他の物理的特性を測定するための付随装 置も担持している。

図２は、カリバーゲージ１０の上部ヘッド２４及び下部ヘッド２６を部分断面で 示す。シート１４は上下ヘッド２４．２６間を機械方向即ち矢印２８方向へ高速 移動する。このように、シート１４はカリバーゲージ１０の前方から後方へと移 動することとなる。

カリバーゲージ１０の上部ヘッド２４は、頑強で比較的大型のベース３４（図１ にも示す）を含む。支持アーム３６の一端はベース３４の前部にヒンジ接続され ており、他端はベローズ３８へ接続されている。ベローズ３８は、支持アーム３ ６の他端をゲージ１０の背部近傍のベースに接続する。ベローズ３８は、シート エ４に対してほぼ垂直に配置されている。第１ンート接触ツク・ノド４０は、ベ ローズ３８の端部に固定されている。

図４に示すように、第１パノド４０はシート１４とほぼ平行なシート接触面４２ を有する。パッド４０は、第１パノド４０と第２パツド４６との間に紙１４を案 内するため、前部に円形部４４を有する。圧力印加されると、ベローズ３Ｂは第 １パツド４０をシート１４の上面に接触させる。図４は、第１ノく・ノド４０と 対向した第２パノド４６を示す。第２パツド４６は、シート１４とほぼ平行なシ ート接触面５４を含む。第２パツド４６はまた、第１パノド４０と第２ノくノド ４６との間に紙１４を案内するために、第２パツド４６の前方に円形部６２を有 する。

図２に示すように、カリバーゲージ１０の上部へ・ノド２４はまた、ベース３４ の前部にその一端がヒンジ接続された支持アーム３５を含む。支持アーム３５の 他端は、ベローズ３７に固定されている。ベローズ３７は、支持アーム３５の他 端をカリバーゲージ１０の中心近傍のベース３４に接続する。ベローズ３７はシ ート１４に対してほぼ垂直に配置されている。第３シート接触ノくノド３９はベ ローズ３７の端部に固定されている。

図２に示すように、第３パツド３９は、第１バ・ノド４０とほぼ同様の構成であ る。第３バツド３９は、シート１４にほぼ平行なシート接触面４１、及び第３ノ ぜノド３９と第４バツド４５との間にシート１４を案内するために／匂ドの前部 に形成された円形部４３を含む。圧力印加されると、ベローズ３７は第３ノぐ・ ノド３９をシート１４の上面と接触させる。

下部ヘッド２６は、上部へノド２４とほぼ同様の構成である。上部へ・ノド２４ 同様、下部ヘッド２６は、第２の頑強で比較的大型のベース４８、ベローズ５０ □　に接続された第２シート接触パツド４６、及び支持アーム５１を含む。第４ シート接触パツド４５は、ベローズ４７及び支持アーム３３に接続されている。

これらの各素子は、上部ヘッド２４に関して上述したのとほぼ同様の方法で接続 されているが、もちろん下部ヘッド２６が下部キャリッジ２２に取り付けられて いることが異なる。

図３は、その各端部が下部ベース４８にヒンジされた支持アーム３３と５１との 関係を示す。各支持アームの他端は、ベローズ４７．５０及びパッド４５．４６ 双方にそれぞれ接続されている。

図２に示すように、上部ヘッド２４及び下部ヘッド２６は、上部及び下部ベロー ズ３８．５０及び上部及び下部ベローズ３７．４７がほぼ線形で対向関係に配置 されるように位置決めされている。このようにして、カリバーゲージ１０の作用 中、第１及び第２パッド４０，４６及び第３及び第４バヴド３９．４５がシート １４の対向側上にほぼ対向関係で配置される。パッド４５．４６は、上部へノド ２４と下部ヘッド２６との間のわずかな側方位置ずれによって大きなカリバー測 定誤差が生じることのないよう、側方に十分広くなければならない。

一般には、各ベローズの代わりに任意の弾性伸長手段を使用可能である。しかし 、ベローズが好適なのは、シート厚を測定するために使用される電磁回路をベロ ーズの中空内部に配置可能であることによる。そうした一つの回路は、本願に参 考文献として添付された米国特許第３，８２８，２４８号（Ｇｕｎｎａｒ　Ｗｅ ｎｎｅｒｂｅｒｇ）に完全記載されている。

しかし、簡単に言えば、カリバーゲージ１０には対向パッド間の距離を正確に測 定するための電磁近接感知装置が付設されている。例えば、図４−５に示すよう に、この装置は、対向パッド４０．４６に関し、第１パツド４０に取り付けられ 上部ベローズ３８内に配置された電磁コア５２を含む。電磁コア５２は、その２ 個のボール面５３．５５がシート１４に最も近い第１パツド４０のその部分に取 り付けられるように配置されている。第１パノド４０が真空ノツチ６８を有する 場合、電磁コア５２はその２個のボール面５３．５５が第１パツド４０の後半部 に位置するよう配設される。２個のボール面５３．５５は、シート走行方向を横 切って真空ノツチ６８を広げるように取り付けられることが望ましい。２個のボ ール面５３．５５が第１パツド４０の後部エツジ近傍に配置されたときに好適な 結果が得られた。この位置では、真空ノツチ６８を有するパッド４０がシート１ ４に最も近い状態に置かれる。

第１パツド４０は、サファイヤ等の高耐摩耗性非磁性物質から形成されるのが適 切である。第２パノド４６は、サファイヤまたはダイアモンドでコーティングさ れたフェライト等の磁性耐摩耗性物質から形成されることが望ましい。パッド４ ０．４６は、移動シート１４とバッド４０，４６のシート接触面４２．５４との 間の摩擦により引き起こされる過度な摩耗を回避できるよう、耐摩耗性をもつも のがよい。バッド３９．４５は同し素材から形成され、同じ構成を有する（図２ ）。

図２に示すように、電磁コア５２を包囲するコイル５６は発振回路５８に電気接 続され、この回路のインダクタンスとして使用される。このように、シート厚変 化に起因して、感磁フェライトバッド４６のコイル５６に対して離接する動作が 、コイル５６のインダクタンス、即ち発振器５８の共振周波数を変化させること になる。周波数カウンタ６０は発振器５８に機能接続され、これによってその共 振周波数を判定する。その後、カウンタ６０は、この共振周波数を表す信号をコ ンピュータ３０へ送る。コンピュータ３０は、この共振周波数に基づいてバンド ４０と４６との間の距離、即ちシートの厚さを演算する。

図５に示すように、ポール面５３．５５がバッド４０のシート接触面４２に近接 配置されるように電磁コア５２はバッド４０内に嵌合しているので、第１バツド ４０も耐摩耗性をもつ。近接性感知回路は非摩耗バッドで較正される。従って、 もしバッド４０のシート接触面４２が摩耗すると、電磁コア５２のポール面５３ ．５５はシート１４に対してより近接し、シートの誤厚測定または断裂を引き起 こす。

図５に示した支持アーム３６は他の支持アーム３３．３５．５１を表し、Ｍｙｌ ａｒなどの軽量物質から形成されている。支持アーム３６は好適には通風孔を有 し、これによって高速移動シート１４と共に移動する空気の持ち上げ作用を低減 することができる。

カリバーゲージ１０はまた、対向パッド３９と４５との間の距離を正確にａｊ定 するための同様の電磁近接性感知装置を備えている。図２に示すように、対向バ ッド４０，４６のための電磁近接性感知装置と同様、感知装置は電磁コア４９、 コイル５７、発振回路５９、及び周波数カウンタ６１を含む。これらの各素子は 、対向バッド４０．４６間の距離ａ１定用の感知装置について上述したのと同様 の方法で作用し接続される。

カリバーゲージ１０がシート１４に対して前後方向に走査すると、ゲージ１０か らの信号は、周波数カウンタ６０．６１から信号処理回路を介してコンピュータ ３０へ送出される。対向バッド３９．４５はバッド４０．４６から直接上流側に あるので、両パノド組は同じ交差位置でシート１４の厚さを検出する。コンピュ ータ３０は周波数カウンタ６０．６１からの信号を処理し、シート１４のカリバ ーを同じ機械方向位置で測定させる。例えば、信号オフセットは、対向バ・ラド ４０．４６と３９．４５との間の距離及びシート１４の機械方向速度から演算可 能であり、或いはその相関が最大となるまで各信号が互いにシフトされる相互相 関によって得られる。

次に作用について説明する。シート１４は、対向カリバーヘッド２４と２６との 間に挿通され、コンピュータ３０は走査ステーション１２に対して、シート１４ の交差方向に沿って前後にカリバーゲージを走査開始するよう指令を出す。ベロ ーズ３７．４７は対向バッド３９．４５をシート１４と対向接触させるように圧 力印加される。直径１インチのベローズ内に約５インチの水（ゲージ）の圧力Ｐ Ｌによって、図２のバッド３９．４５を比較的広いシート速度範囲に亘ってシー トと接触または近接（約２ミクロン未満）保持するのに十分な圧力が得られる。

ベローズ３８．５０も圧力印加され、バッド４０．４６をシート１４と対向接触 させる。直径１インチの水（ゲージ）の約１０−２０インチのより高い圧力ＰＨ により、比較的広いシート速度範囲に亘って、図２のバッド４０．４６をシート １４と接触状態に維持するのに十分な圧力が得られる。

同時に、カリバーが測定されると、圧力ドランスデューサ（不図示）はベローズ ３７．４７内の圧力ＰＬを示す信号をＡ／Ｄコンバータ（不図示）へ送信する。

デジタル化された信号は、その後コンピュータ３０へ送られる。同様に、第２圧 力ドランスデユーサ（１００）は、ベローズ３ｇ、５０内の圧力ＰＨを示す信号 をＡ／Ｄコンバータ（１０２）へ送信し、デジタル化信号はその後コンピュータ ３０へ送られる。前述した信号の相互相関により、それぞれ圧力ＰＩ（及びＰＬ におけるシートカリバー測定ＣＨ及びＣＬは、シート１４の同じ位置で実施され る。

得られたデータはコンピュータ３０内に記憶され、圧縮窓カー全図（図６）を発 生する。図の縦軸は、バッドによりシートに引き起こされた応力であり、これは ベローズの圧力に比例する。ベローズ３８．５０の高次圧力は、圧縮データカ（ 応力−歪曲線の線形領域内にとどまるよう、尚十分に低く設定されて０る。図の 横軸は、シートに生起された歪である。この歪は、ベローズ３８．５０の圧力増 大から、ベローズ３７．４７の低次圧力における紙のカリ／ぐ−によって割算さ れたベローズ３７．４７の圧力増大へのカリバー減少分として表される。このデ ータより、弾性のＺ方向圧縮係数ＥＺＣは、次式の如く定義される：ＥＺＣ−Δ 応力／Δ歪　＝　圧力増分　／　（カリノく一減少／初期カリ！＜−）−ＰＨ− ＰＬ　／（（ＣＬ　−Ｃ）Ｉ）／ＣＬ）ここで、ＥＺＣは弾性のＺ方向圧縮係数 であり、弾性のＺ方向引張係数ＥＺＴｌ！次のように紙の種々のグレードに対す る弾性ＥＺＣのＺ方向圧縮係数からめることができる： ＥＺＴ　−ｋ　＊　ＥＺに こで、ｋは実験定数である。

弾性の引張係数ＥＺＴは、次のように、Ｚ方向引張強度などの紙の各種Ｚ方向特 性を経験的にめるために使用することができる：５ｚＴ−Ａ＊ＥｚＴＢ＋Ｃ＊Ｗ Ｄ＊ＣＬＥ＋Ｆ＊ｖＧここで、ＳＺＴはＺ方向引張強度、ＥＺＴは弾性のＺ方向 引張係数、ｗｉよシート１４の基本重量、ＣＬはベローズ３７．４７の低次圧力 ＰＬを受けたシート１４のカリバー、■はカリバーゲージ１０を通過するシー目 ４の速度、そしてＡＳＢ。

Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧは実験的に定められた定数である。

スコツト接合は、次のような異なる定数組を用いた同様の式で演算可能である。

ＳＢ鱈Ｈ＊ＥＺＴ’十Ｊ　＊　ＷＫ＊　ＣＬＬ十Ｍ　＊　ＶＮここで、ＳＢはス コツト接合値、Ｈ，Ｌ　Ｊ、に、Ｌ、Ｍ及びＮは実験的ζこ定められた定数であ る。

伸長剛性は、次のような他の定数組を用いた同様の式で演算可能である；ＸＺ　 −０＊　ＥＺＴＰ十Ｑ　＊　ＷＲ＊ＣＬＴ＋　Ｕ　＊　ＶＹココテ、ＸＺ　ハシ −）　１４（７）伸長剛性テアリ、０、Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｔ、Ｕ、　及びＹは実験的 に定められた定数である。

上記各式は、製造されている幅広い種々の紙に適用可能である。各定数Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ％Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｊ、に、Ｌ、、Ｍ、Ｎ、Ｏ，Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｔ、Ｕ 。

及びＹは、製造されている特定の紙及びどの試験がシミュレートされているかに よって異なる。与えられた製紙システムに対する各定数は、製造中におけるシス テムの種々のパラメータ（例：シート１４の速度、基本重量、その他）を測定し 、線形回帰プログラムで上記式を解析することによって定めることができる。

以上、本発明の好適な実施例を説明してきた。しかし、添付の特許請求の範囲に よって定められるように、本発明の技術思想及び範囲から逸脱することなく、種 々の変更改良を行うことが可能である。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１及び第２主要面を有するシート上で生起された複数の圧力で測定された シートカリパーに関するシートの物理特性を定めるためのセンサにおいて、第１ 及び第２主要面をシートの両対向側に複数の圧力で同時に押圧する手段と、複数 の圧力のうちの少なくとも一を測定しこれを示す信号を生成する手段と、複数の 圧力のうちの少なくとも一のシートカリパーを測定しこれを示す信号を生成する 手段と、 を含むことを特徴とするシートの物理特性検出センサ。 ２．請求項１に記載のセンサにおいて、更に、複数の圧力で測定されたシートカ リパーを互いに比較する手段を含むことを特徴とする移動シートの物理特性検出 センサ。 ３．請求項１に記載のセンサにおいて、更に、複数の圧力を相互に比較する手段 を含むことを特徴とする移動シートの物理特性検出センサ。 ４．請求項１に記載のセンサにおいて、更に、圧力及びシートカリパーの測定値 に基づいて弾性の圧縮係数を定めるコンピュータを含むことを特徴とする移動シ ートの物理特性検出センサ。 ５．請求項１に記載のセンサにおいて、更に、圧力及びカリパーの測定値に基づ いてシートのＺ方向引張強度を定めるコンピュータを含むことを特徴とする移動 シートの物理特性検出センサ。 ６，請求項１に記載のセンサにおいて、更に、圧力及びカリパーの測定値に基づ いてシートのスコット接合を定めるコンピュータを含むことを特徴とする移動シ ートの物理特性検出センサ。 ７．請求項１に記載のセンサにおいて、更に、圧力及びカリパーの測定値に基づ いてシートの伸長剛性を定めるコンピュータを含むことを特徴とする移動シート の物理特性検出センサ。 ８．請求項１に記載のセンサにおいて、前記押圧手段は、シートを互いに離れた 各位置で押圧することを特徴とする移動シートの物理特性検出センサ。 ９．請求項８に記載のセンサにおいて、前記互いに離れた各位置は、機械方向の −ライン上に存在することを特徴とする移動シートの物理特性検出センサ。 １０．第１主要面及び第２主要面を有する物質シート上に生起された複数の圧力 で測定されたシートカリパーに関する物理特性を定めるシステムにおいて、第１ 主要面近傍に配置された第１シート接触パッドと、第２主要面近傍に配置され第 １パッドと対向した第２シート接触パッドと、第１主要面近傍で第１パッドから 上流側に配置された第３シート接触パッドと、第２主要面近傍に配置され第３パ ッドと対向した第４シート接触パッドと、第１パッドに機能接続され、第１パッ ドと第２パッドとの間の距離を測定しこれを示す信号を生成する手段と、 第３パッドに機能接続され、第３パッドと第４パッドとの間の距離を測定しこれ を示す信号を生成する手段と、 第１所定圧力で第１及び第２パッドをシートに向けて抑圧すると共に、第２所定 圧力で第３及び第４パッドをシートに向けて押圧する手段であって、第１所定圧 力は第２所定圧力と異なる手段と、 を含むことを特徴とする物質シートの物理特性検出システム。 １１．請求項１０に記載のシステムにおいて、第１所定圧力は、第２所定圧力よ りも大きいことを特徴とする物質シートの物理特性検出システム。 １２．請求項１０に記載のシステムにおいて、更に、複数の圧力で測定されたシ ートカリパーを互いに比較する手段を含むことを特徴とする物質シートの物理特 性検出システム。 １３．請求項１０に記載のシステムにおいて、更に、複数の圧力を互いに比較す る手段を含むことを特徴とする物質シートの物理特性検出システム。 １４．請求項１０に記載のシステムにおいて、更に、複数の圧力及びシートカリ パーの測定値に基づいて弾性の圧縮係数を決定するコンピュータを含むことを特 徴とする物質シートの物理特性検出システム。 １５．請求項１０に記載のシステムにおいて、更に、複数の圧力及びカリパーの 測定値に基づいてシートのＺ方向引張強度を定めるコンピュータを含むことを特 徴とする物質シートの物理特性検出システム。 １６．請求項１０に記載のシステムにおいて、更に、複数の圧力及びカリパーの 測定値に基づいてシートのスコット接合を定めるコンピュータを含むことを特徴 とする物質シートの物理特性検出システム。 １７．請求項１０に記載のシステムにおいて、更に、複数の圧力及びカリパーの 測定値に基づいてシートの伸長剛性を定めるコンピュータを含むことを特徴とす る物質シートの物理特性検出システム。 １８．請求項１０に記載のシステムにおいて、シートは紙であることを特徴とす る物質シートの物理特性検出システム。 １９．請求項１０に記載のシステムにおいて、押圧手段は、シートを少なくとも ２個の異なる位置でシートに対して押圧ベローズを含むことを特徴とする物質シ ートの物理特性検出システム。 ２０．請求項１９に記載のシステムにおいて、２個の異なる位置は、機械方向と 平行なライン上に配置されていることを特徴とする物質シートの物理特性検出シ ステム。 ２１．第１及び第２主要面を有するシート上で生起された複数の圧力で測定され たシートカリパーに関するシートの物理特性を決定する方法において、第１及び 第２主要面を複数の圧力でシートの対向側上に押圧するステップと、複数の圧力 を測定するステップと、 シートカリパーを複数の圧力で測定するステップと、を含むことを特徴とするシ ートの物理特性決定方法。 ２２．請求項２１に記載の方法において、更に、複数の圧力でシートカリパーの 測定値を比較するステップを含むことを特徴とする移動シートの物理特性検出方 法。 ２３．請求項２１に記載の方法において、更に、シートカリパー及び圧力の測定 値に基づいて弾性の圧縮係数を演算するステップを含むことを特徴とする移動シ ートの物理特性検出方法。 ２４．請求項２１に記載の方法において、更に、シートカリパー及び圧力の測定 値に基づいて弾性の引張係数を演算するステップを含むことを特徴とする移動シ ートの物理特性検出方法。 ２５．請求項２１に記載の方法において、更に、シートカリパー及び圧力の測定 値に基づいてＺ方向引張強度を演算するステップを含むことを特徴とする移動シ ートの物理特性検出方法。 ２６．請求項２１に記載の方法において、更に、シートカリパー及び圧力の測定 値に基づいてスコット接合を演算するステップを含むことを特徴とする移動シー トの物理特性検出方法。 ２７．請求項２１に記載の方法において、シートカリパー及び圧力の測定値に基 づいて伸長剛性を演算するステップを含むことを特徴とする移動シートの物理特 性検出方法。