JP2002509205A - ロール、とくに抄紙機もしくは紙仕上装置のロールの状態調整方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はロール、とくに抄紙機もしくは紙仕上装置におけるロール(10)の状態調整方法に関する。本方法において、抄紙機のロール上の面／塗工を清浄および／または研磨する。本方法では、ロール(10)の清浄度および／または状態を操業中に連続して測定し、その測定結果に基づいてロールの面／塗工を清浄および／または研磨し、ロール(10)を常時、適切な状態に保ち、紙の品質のレベルを所望の水準に保つ。本発明はまた、ロール、とくに抄紙機および／または紙仕上装置におけるロールの状態調整装置に関するものであり、この装置(20)は、ロールを清浄および／または研磨する手段を有する。この装置(20)は、清浄／状態調整装置(24、 23、 29)、制御装置(33)および測定装置(30、 31、 32)を有する装置の組立体(20)からなり、本装置は連続して作動し、操業中に作動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ロール、とくに抄紙機もしくは紙仕上装置のロールの状態を調整す
る方法であって、ロール上の面／塗工の状態をモニタし、そのロールの面／塗工
を清浄および／または研磨する方法に関するものである。

【０００２】 本発明はまた、ロール、とくに抄紙機もしくは紙仕上装置のロールの状態調整
を行なう装置であって、そのロールの面／塗工の状態をモニタしその面／塗工を
清浄および／または研磨する手段を有する装置に関するものである。

【０００３】 従来技術により公知のように、抄紙機および抄紙機の仕上装置では、上記機械
のロールが操業中に汚染され、擦り切れ、および／または損傷を受け、そのため
、生産される紙の特性が劣化する結果となる。このような理由から、ロールを時
折、清浄および／または状態調整する必要があり、その関係で、機械を清浄／状
態調整の時間中、停止する必要がある。場合によっては、ロールの状態がそのロ
ールを交換しなければならないほど劣化してしまい、生産の点で不利益になり、
抄紙機の生産停止につながることがある。

【０００４】 ロール面の不均一は、それが汚染から生じるか、またはそのロール面の幾何学
的形状の何らかの他の例外的な特性から成るかに拘らず、紙ウエブのプロファイ
ルの変化の原因となる。塗工ロールに関連する１つの具体的な問題は、いわゆる
ホットスポット、すなわちロールの局部的加熱である。ホットスポットは、ロー
ル間のニップにおける高表面圧により生じる変形の結果、ロール面において汚染
物質の粒子等により生じる***領域で生じ、これがヒステリシス熱を生ずること
になり、これによってその箇所のロール塗工に損傷が生ずる。この作用は、ホッ
トスポットの進捗が迅速でホットスポットの位置を特定することが困難であるこ
とから、とくに問題となる。妨害の原因には、外部から到来する破片、または紙
ウエブについて来る繊維もしくは他の汚染物質が含まれる。

【０００５】 ロール面をモニタする１つの方法は、例えばカメラによるロールの目視検査で
ある。ロール軸受けの状態をモニタするために固定して取り付けたドクタによっ
て、ロールの平衡に影響を及ぼす外乱と、十分に広がったホットスポットも検出
することができる。反対に、ロール面における小さな不均一、汚染物質の粒子単
体、もしくは初期段階にあるホットスポットは、そのような方法で検出すること
ができない。

【０００６】 いくつかの従来技術の方式では、操作者がロール面をモニタし、ホットスポッ
トを見つけると、そのホットスポットを手動でドクタによってなくすようにして
いる。現在は、リサイクル紙料を豊富に用いる場合、上記紙料に含まれる接着性
成分（粘着異物）でホットスポットの問題が増している。現在、抄紙機はしばし
ばオンライン塗工手段に連結され、その塗工材（のり状物質）をカレンダ掛け前
に乾燥する必要がある。ときには、のり状物質が湿った状態にあり、これによっ
てまた、ホットスポットの問題が大きくなる。

【０００７】 ロールの塗工はまたバーリングと称するものにより損傷を受けるが、その場合
、ロール面は塗工に傷が形成され、これが振動の原因となる。バーリングとは、
ロールの全幅に渡って延び一種の溝に似た摩耗痕がロール面上でそのロールの軸
方向に生じることを言う。バーリング形成過程は、完全には確証されていないが
、ウエブの長手方向におけるウエブの厚さの小さな変化が適当な間隔で繰り返さ
れると、その変化でロール面の摩耗が生じるというのが１つの説である。

【０００８】 ロール面も作動中に摩耗し、その関係で、面の荒さが増し、紙質が劣化する。
その場合、ロールを研磨のために取り外して、代わりのロールに交換する必要が
ある。例えば、従来技術のカレンダに用いられている熱ロールは摩耗して荒くな
り、その場合、カレンダにおける線形負荷を大きくする必要があり、これによっ
てさらにその嵩が減り、および／またはカレンダ掛け温度を上げる必要があり、
これによって嵩が減り、さらにエネルギーの消費も大きくなる。

【０００９】 ロールも不均一に摩耗するが、その場合、紙のプロファイルが変化し、そのロ
ールを研磨するために取り外して、代わりのロールに交換する必要がある。

【００１０】 紙の製造において、抄紙機の後に配される、または抄紙機に直接連結されるカ
レンダと称するものによって紙の面を加工して、とくに印刷機に適した紙を作っ
て、その紙を１つ、もしくはいくつかのロールニップに通過させる。今日適用さ
る従来技術では、カレンダのロールニップは、原則として、ソフトロールとハー
ドロールとの間に形成される。ハードロールは金属、例えば鋼鉄でできていて、
その面は研磨されている。ソフトロールは弾性合成材料、例えばある重合体で被
覆されている。紙ウエブは対のロール間の上記ニップへ通され、そのニップにお
いてハードロールの平滑面が紙ウエブを平滑にして、光沢を付け、ソフトロール
の弾性面は紙ウエブを均一な密度にする。紙の両面に光沢を付けることが望まし
い場合、機械に２対のロールを持たせて、一方のハードロールが紙の一方の面を
、また他方のハードロールが他方の面を光沢付けするようにする。これらのハー
ドロールは通常、加熱式ロールである。米国特許第 5,033,373号および欧州特許
公開公報第 0,728,867号(A2)には、複数対のロールでできたカレンダが記載され
、米国特許第 5,131,324号には１本のソフトロールと２本のハードロールのある
ロール群が記載されている。ソフトロールの面は、ある弾性材料、例えばある重
合体で作られているため、その運用にはとくに注意を払う必要がある点で、ソフ
トロールはハードロールと相違するる。その初期段階にある妨害要因を検出し、
直ちに場所を特定して、それを直接に解消することができるようにすべきである
。例えば、各ニップごとに１本の可変クラウンロールと１本の熱ロールがある二
重ニップ式カレンダでは、２本の代替用ロールを常時在庫させておく必要があり
、それには費用がかかる。他方、塗工ロールの塗工の更新は非常に費用高になり
、例えばホットスポットのために使えなくなった塗工はかなり費用が掛かる。

【００１１】 周知のようにロールの状態は、手動で汚染、状態の劣化、損傷、例えばホット
スポットについて、および同様な問題について主として操作員によって、ならび
に紙の質をモニタすることによってモニタしているため、多数の交換用ロールが
必要であり、塗工を更新することが必要であり、費用が掛かる。さらに、清浄お
よび状態調整作業に必要な停止で費用が増大する。

【００１２】 様々なドクタを使用することによって、操業中にロール面を清浄することがで
きる。研磨も適用することができる。本発明に関連する従来技術に関しては、例
えばフィンランド特許出願第971488号および第941620号、ならびに米国特許第 5
,394,653号および欧州特許出願第0,59,304号も参照することができる。フィンラ
ンド特許出願第971488号には、ロール用のベルト研磨装置と、そのベルト研磨装
置を可変クラウンロールの面の研磨の際に制御する方法が記載されている。上記
特許出願から公知の装置および方法は、しかし、ロールをすでに抄紙機から研磨
機へ移した後に使用することを意図し、研磨に掛かる時間が短くなることが上記
発明の利点である。フィンランド特許出願第941620号には、ロールの面を周期的
に、かつ現場でロールを外すことなく調整するロール上の塗工の調整方法および
装置が記載されている。このような構造は、しかし、ロールの状態調整を行なう
ためにモニタを必要としないが、上記特許出願に提示された方式は、状態調整さ
れるロールのドクタに別個の研磨装置を設けて、これをドクタのアクチュエータ
内に取り付けて、そのドクタによって研磨される面に接触させることを必要とす
る。この装置はロールの研磨を操業現場で行なうことができる。

【００１３】 米国特許第5,394,653 号および欧州特許出願第0,359,304 号には、ロールの研
磨用の横移動式スーパ仕上装置が記載されているが、上記装置はロールの状態の
モニタを必要としていない。

【００１４】 したがって、本発明は、抄紙機におけるロールを常時良好な状態に保ち、その
場合、紙の質のレベルを所望の水準に保つ方法および装置を提供することを目的
とする。

【００１５】 本発明は、連続的にかつ操業中に行なわれ、ロールの状態調整および／または
洗浄のための停止を必要としない構造を提案することを特定の目的とする。

【００１６】 本発明は、ロール面のどのような逸脱もできる限り早い段階で検出できる方法
を提供することを１つの目的とする。

【００１７】 本発明による方法は、ロールの清浄度および／または状態を操業中に絶え間な
く測定し、その測定結果に基づいてロールの面／塗工を清浄および／または研磨
して、ロールを常時良好な状態に保ち、紙の品質のレベルを所望の水準に保つこ
とを主たる特徴とする。

【００１８】 他方、本発明による装置は、清浄／状態調整装置、制御装置および測定装置を
含む装置の組立体で構成し、本装置が絶えず作動し、操業中も作動できることを
主たる特徴とする。

【００１９】 本発明によれば、あるパラメータを測定し、その後、研磨／清浄装置をその測
定結果に基づいて制御し、ロールを清浄／研磨して良好な状態にする。本発明に
よれば、ロールの清浄度および状態を適切な方法または測定により継続的にオン
ラインで測定する。同時に、ロールの形状および形の真円度を、例えば非接触レ
ーザ検出器で測定することができる。さらに本発明によれば、制御の際に、所望
の場合、紙の厚さプロファイルに関するデータ、および場合によっては紙の品質
を示す他の測定データ、ならびに抄紙機の様々な部分の作動を示す測定データも
考慮に入れる。

【００２０】 本発明による装置は、有利には、ロールの清浄／状態調整を行なう横移動多重
機能ヘッドと、制御装置とから成る。多重機能ヘッドに用いられる横移動ビーム
は、最適には組立式の市販のビームであり、多重機能ヘッドは望ましくは、研磨
装置と、ロール面に接触する振動測定装置と、ロールの形状および形の真円度の
測定装置から成る。

【００２１】 本発明による装置はドクタのホルダに取り付けることができ、測定装置によっ
て面の損傷を探し、所望の場合、ロールの形状をモニタすることができる。本発
明による装置の補助装置として、上記米国特許第5,394,653 号および上記欧州特
許公開公報第0,359,304 号に記載の種類の横断移動式スーパ仕上装置を用いるこ
とができる。

【００２２】 本発明によれば、同一の研磨装置をロール面の清浄および研磨に用いる。ロー
ルが汚染されただけで、研磨を低研磨圧で行ない、その関係で、ロールの面が実
質的な程度に摩耗することはなく、不純物が除去される。形状の誤差が摩耗して
塗工内に及んでいる場合、研磨圧を自動的に変えて、ロールの厚い部分にでは高
く、また薄い部分では減圧するようにし、こうして形状の誤差を修正することが
できる。同様に、研磨圧はロールの１回転中で変えることができ、こうして真円
度の誤差を修正することができる。本発明による装置によれば、例えばホットス
ポットにある物質を取り除くことができ、そのようにしてその進捗を止めること
ができる。研磨装置の研磨パラメータは、測定信号と、抄紙機の制御系から受信
される信号とに基づいて自動的に選択される。研磨圧の他に、横断速度と、研磨
素子・被研磨面間の相対速度とを調節することができる。

【００２３】 周知のように、抄紙機のビームは形状の誤差があり、これによってロール研磨
装置が影響される。本発明による装置に関しては測定装置を設けることができ、
これによってロールの形状、および場合によっては垂れ下がりを測定し、上記欠
点をプログラミングにより修正して、たとえビームが湾曲し、もしくは垂れ下が
って、場合によっては傾斜もしくは曲がっても、ロールの研磨が行なわれて、真
状ロールが得られるようにしている。例えば、レーザビームをロールにおける第
１次の曲がりの測定に用いることができる。

【００２４】 本発明による方法では、横断移動ビームの直線形状およびビームの曲がり等に
おける誤差をプログラミングによって補償する。例えば、カレンダにおいてロー
ルに平行なレーザビームを基準線として用いることができ、その場合、その機械
構造は大きくしたり、あるいは過度に精密に製造したりする必要はない。したが
って、本発明によるシステムはそれ自体の誤りを制御に基づいて補償する。

【００２５】 ロールは必ずしも完全に円形ではなく、これによって問題が生じている。本発
明によれば、例えばドクタのブレードに接するように１個または数個の加速度ト
ランスデューサをアームへ取り付けることができ、その場合、ロールの形状を非
常に高い精度で測定することができる。

【００２６】 本発明によれば、加湿もしくは薬品を用いて、不純物の除去および研磨を強化
することができる。過剰な水分があれば送風、吸引、もしくはそれらの組合せに
よって除去する。

【００２７】 ロールの状態が本発明に従って維持されると、所望の紙質が安定して達成され
、ロール交換のための停止の必要がなく、ロールの交換の必要が減少し、ロール
塗工の実働寿命が長くなる。所望の場合、本発明は停止中にロールを除去せずに
適用することもできる。

【００２８】 本発明の好ましい実施例によれば、ロールの面をレーザ検出器により測定して
、紙の厚さに関するデータを抄紙機の走行方向および横方向の両方で収集し、測
定装置が取り付けられたこの同じ装置をその測定データに基づいたロールの清浄
および研磨にも用いる。本装置では、研磨ベルトを清浄用ベルト、例えば非常に
微粒のダイアモンドベルト、もしくはとくに清浄用に開発された他のベルトに置
き換えて、不純物をそのロール面から低圧で研磨し、その場合、ロールの寸法は
、ロールが洗浄を必要とすることが分かっている場合には、実際上、全く変えな
い。ロールが抄紙機の幅方向、すなわちロールの長手方向に形状の誤差を有する
ことが分かった場合、ロールを集中的に研磨してその形状の誤差を修正すること
ができる。ロールに「角張った形状」が認められた場合、研磨を１回転中で変化
させ、その場合、ロール上の誤差を１回転中に修正することができる。本発明に
よる装置は操業中に作動される。

【００２９】 本発明による構造では、例えば、ホットスポットが形成されていることが測定
によって分かった場合、ホットスポットの位置を測定装置により特定し、装置の
研磨ヘッドによってロールのホットスポットの領域からのみ材質をロール面の平
面へ移し、あるいは必要な場合には、上記平面より低い窪みを形成するようにも
する。本発明による装置は連続作動し、測定および清浄／状態調整を操業中に行
なう。これは非常に大切である。なぜなら、ホットスポットは非常に急速に形成
され、わずか数分で活発になるからである。

【００３０】 したがって、本発明による構造はインテリジェントであり、それ自身で調査し
、その調査結果に基づいて作動し、ロールにおけるどのような誤り、振動等も補
正することができる。本発明に従って作動すると、ロールは絶えず良好な状態に
あり、その場合、紙質のレベルは一定して所望の水準を保つ。本発明は重合体ロ
ールおよび熱ロールに関連した使用に非常に適している。本発明による装置を用
いると、所望の品質が最小の作業で一定して達成され、ロールの清浄／状態調整
に関連して起こり得る停止時間は、従来技術から公知の構造を用いる場合よりか
なり短くなる。

【００３１】 本発明による方法では、好ましくは精密な偏位測定技術を妨害点の検出に用い
る。本方法では、振動検出器はロール面に接触する部材上に取り付けられている
。ロールが回転すると、不連続点が規則的間隔で検出器の場所に到達して信号を
出力し、ロール面のたとえ小さな不均一、すなわちロールの外周の幾何学的形状
の変化でも直ちに検出することができる。

【００３２】 本発明に関連して用いられる好ましい測定構造の重要な利点は、本発明を実行
するのに全部市販の技術を用いることができることであり、必要な構成部品はシ
リーズで製造されていて、その場合、本方法の適用は他の方法に比べて非常に経
済的である。

【００３３】 上述の欧州公開特許公報第 0,728,867号(A2)には、ソフトロールの面の荒さ平
均値は値R_a 0.5μm を超えないと記載されているが、これは、ソフトロールの面
を平滑に機械加工できる方法に関する考えを提供している。行なった実験で分か
ったことは、後に説明する本発明の両実施例によって、ロール面からの偏位が１
μm およびそれよりさらに小さいオーダのロール面における形状の欠陥を知るこ
とができることである。他のどのような測定モードによっても、等しく良好な結
果を達成することはできない。

【００３４】 本方法が迅速で、その分解能が非常に高いので、移動式検出器とともにこれに
よっても非常に短い横断時間（≦30秒）が可能になっている。たとえ小さな形状
の欠陥および誤差でも迅速に検出することができる。本方法が非常に迅速で、正
確なので、その初期段階にすでにある面のバーリングも非常に早期に検出するこ
とができる。バーリングの基本的原因はいまだに完全には判明していないが、や
がて判明すれば、そして判明した時は、バーリングの開始を非常に早期の段階で
検出することができ、また抄紙機もしくはスーパカレンダ掛け工程の制御によっ
てバーリングの進捗を止めることができ、あるいはバーリングを完全に無くすこ
とができる。

【００３５】 本発明による測定設備の有利な構造によって、ロール面の状態を実時間で正確
にモニタすることができる。この設備はロールの面に当接された接触部材を有し
、この部材の上に偏位測定検出器が取り付けられ、これはデータ転送線に接続さ
れて、検出器の出力する信号をデータ転送線に沿ってこの設備に含まれている記
録装置へ送る。

【００３６】 次に、添付図面の各図を参照して本発明を説明するが、本発明はこれらの図の
内容に厳格に限定されることはない。

【００３７】 図1Aは本発明による装置20、好ましくはロール10に関連して設けられたスーパ
仕上装置の概略図である。この装置は、清浄および研磨を行なう清浄用ロール24
と、圧電結晶体、もしくは磁歪性材料、例えばテルフェノール材に基づいて作動
するアクチュエータとを有している。この装置20はドクタビーム11上のガイド13
、14 へ取り付けられ、これにはドクタ12も取り付けられている。

【００３８】 本装置20はまた測定装置30を有し、これによってロール面の塗工の汚染、摩耗
および損傷を測定およびモニタする。好ましくは、本装置20はまた、ガイドビー
ム13、14の直線形状および装置20の他の構造物を測定する測定装置31を有し、こ
れは、上記装置から得られる測定結果を装置20の制御システム33へ送信し、制御
システムは、直線形状に起こり得る誤差および他の形状誤差を補償する。本装置
20に関連して、ロールの形状の測定のための測定装置32も設けられ、上記測定装
置から得られるデータも本装置の制御システム33へ送信され、この制御システム
では、必要に応じて抄紙機の他の部分で行なわれる測定に関するデータも抄紙機
の制御システム34から受信される。清浄／研磨用ベルト22は清浄用ロール24を越
えて走行し、このベルトは、ガイドロールおよび駆動ロール25、27を越えて走行
するように設けられている。本発明による装置20は清浄用ロール24に連結され、
これには、例えば電気的に制御される圧電結晶体、もしくは磁歪性材料（テルフ
ェノール）等に基づく能動アクチュエータ23が設けられている。

【００３９】 同図に示すドクタ12のビーム11は１つの選択可能な固定方式であるが、本発明
による装置をある他の装置に関連して、すなわちロールに関連して取り付けるこ
ともでき、あるいはこれにそれ自身の固定用ビームを設けることができる。

【００４０】 図1Bは、図1Aにおける領域Ａの第２の実施例の概略図であり、清浄用ロール24
が清浄用シュー34に置き換わっている。他の点に関して、装置の構造は図1Aに示
すものと同様である。

【００４１】 図２に示す本発明の実施例による装置20では、研磨／清浄用ベルト41が２本の
ロール42、43の間にエンドレスベルトとして連結され、圧電結晶体もしくは磁歪
性材料によって作動するアクチュエータ25により制御され、この装置はドクタビ
ームへ取り付けられている。他の点に関しては、図２に示す実施例は図1Aに示す
ものと同じであり、同様の部分に対して同一の参照記号を用いている。

【００４２】 これらの図に示す実施例では、本発明による装置20は、ガイド13上のビーム11
にドクタ12に関連して取り付けられ、それには、例えば装置20のためのレール14
が設けられている。圧力調整は、例えば空気圧シリンダ29によって行なわれ、装
置20を横断させることができる。装置20によって、従来技術によりそれ自身は公
知の方法で、本発明によって装置20の測定装置30、31、32により得られるデータ
に基づいて制御装置33により制御しながら面を仕上げ／清浄／状態調整すること
ができる。この制御装置33も抄紙機／仕上装置の制御システム34から必要な対象
物に関するデータを受信する。

【００４３】 本発明によれば、装置20をロール10の面の清浄および研磨に用いる。ロールが
汚染しただけであれば、研磨を低研磨圧で行ない、その場合、ロール面が摩耗す
ることはなく、不純物が分離される。形状の誤差が塗工内に摩耗している場合、
研磨圧を自動的に変えてロール10の厚い部分では高圧にし、薄い部分では減圧し
て、これによって形状の誤差を修正することができる。同様に、研磨圧をロール
10の１回転中で変化させることができ、これに関連して真円度の誤差を修正する
ことができる。本発明による装置によって物体を、例えばホットスポットの領域
から除去することができ、研磨パラメータは、測定信号および抄紙機の制御シス
テムから受信した信号に基づいて自動的に選択される。研磨圧の他に、横断速度
および研磨素子・被研磨面間の相対速度も調節することができる。

【００４４】 図３に示す実施例では、塗工ロール、例えばカレンダにおけるソフトロール41
があり、妨害点、例えばロール面42に付着した汚染物質の粒子は参照番号43で示
されている。このロールは定常的に回転している。ロールの側では、そのロール
に平行してロールの軸方向に横断装置44の支持ビーム45があり、横移動装置44本
体は、支持ビーム45のレール46に従ってそれ自体公知の駆動歯車によって前後に
そのロールに沿って端から端まで移動する。横断装置44には部材47が設けられ、
これはロール41面に接触し、横断装置上に装着され、ロール面に対してばね圧に
よって押圧されて、その部材がロール面に追従できるようにしている。部材47に
固定的に取り付けられている振動検出器48は、ロール面上にある、汚染、形成さ
れつつあるホットスポット、もしくはロール面に形成される他の***領域などの
どのような不連続も検出する。この実施例は、被モニタロールの幅全体にわたっ
て横断する１つの検出器を有する。検出器48は信号を記録装置へ送信し、ノイズ
が濾波されて除去され、その得られたデータは清浄／研磨装置の制御に利用され
る。

【００４５】 このデータは横断装置の振動検出器および位置表示器から記録装置へ送信され
、その関連で、これらのデータは、局部的清浄もしくは研磨などのロール面の状
態調整を行なう修正装置を制御する制御装置へ転送することができる。この修正
装置は同じ横断装置へ取り付けることもでき、その場合、振動検出器48が妨害点
43を検出すると、横断装置はロールのその領域内で必要な作業を行なう。接触部
材47は、ロール面42に沿って摺動、もしくは転動する部材で構成してもよく、こ
の部材と振動検出器48は固定的に連結されている。検出器48はそれ自体公知の技
術を含むことができ、例えばこれは、従来技術の振動検出器、もしくは加速度ト
ランスデューサであり得る。この検出器に特有なことは、どのように小さな基準
位置からの偏位でも表示できることであり、この種の検出器に関しては一般的な
表現「偏位測定検出器」を使用することができる。

【００４６】 図４に示す測定の方法の実施例では、１つもしくはいくつかの振動検出器48が
ロールのドクタへ取り付けられている。ここでは、ドクタは、ロールの一方の端
部から他方の端部へ伸びる薄いリブとして解釈され、そのリブの一方の縁は各点
でロールと接触し、上記ドクタの機能はロールを清浄することである。ドクタの
ブレード49はブレードホルダ50へ取り付けられ、これは、ドクタビーム51によっ
て支持されて、多数のドクタ48を、例えば軸方向にこのブレードホルダ上に並べ
て取り付けることができる。ブレードホルダおよびブレードは、機能的に図３に
示す部材47に相当し、適切な負荷（ドクタリング圧）で面42に対して押し付けら
れる。ドクタビーム51は、ドクタブレードのドクタリング圧を調節する手段を有
し、ロールの長手方向に横断するロール面修正装置を、場合によっては上記ビー
ムへ取り付けることもできる。本方法は、ドクタのブレード49がロールの面上の
妨害点43に当たると、これでドクタにある振動が生じ、ドクタのホルダ50に取り
付けられている振動検出器48によってその振動を記録するように機能する。この
信号が記録装置へ送られて、検出器の妨害点に対する測定された距離から生じる
遅延と、その妨害の強度から生じる振幅の変化をノイズと比較して分析し、妨害
点の位置を特定する。このデータに基づいて、制御装置はドクタリング圧、もし
くは別個の清浄および／または研磨装置を制御し、これによって妨害要因を解消
する。検出器48は、ブレードホルダ50に取り付けないで、ブレード49自体の上面
へ取り付けることもできる。

【００４７】 図４は、ロールのマントル面の走行方向がブレード49の縁に逆らう逆方向ドク
タリングの状態を示す。このような構造自体はすでに汚染物質を除去し、これに
よって、ブレードのある位置で一定の衝撃を発生する恒久的な不規則物を検出す
ることができる。このドクタの構造は、ブレード49の縁がロール面の走行方向を
指す順方向ドクタとして構成することもでき、この方式を破線で示している。こ
のドクタ構造に設けられたドクタは、すべての不規則物を検出することができる
。また、同じロールに順方向ドクタ構造および逆方向ドクタ構造の両方を設け、
それらの構造のそれぞれに一連の検出器48を設けることもできる。

【００４８】 図５はカレンダの１つの可能なタイプと、それに関連して設置されロール面の
状態を定常的にモニタする設備の側面図である。このカレンダは、紙ウエブＷの
走行方向に順番に配置された２対のロールを有し、これらの対のロールのそれぞ
れには、ロール間に形成されたカレンダニップＮがあり、このニップの中へウエ
ブＷが通されている。ハードロールは参照番号41h で、ソフトロールは番号41s
で示す。連続する対のロールにおいて、同種のロールがウエブＷの両側に配され
、ウエブＷの両外面が同じ処理を受けるようにする。ソフトロール41s の面に対
して接触部材47が当接され、そのそれぞれには検出器48、もしくは一連の検出器
48が設けられ、接触部材の原理は図１および図２に示すもののいずれかにするこ
とができる。

【００４９】 検出器48からはデータ転送線52が通っていて、それに沿って信号が記録装置53
へ送られ、記録装置は、そのデータを処理し、このデータを適切な形式で、例え
ば表示装置に提供することができ、場合によっては上記データをデータベースと
して記憶することができる。記録装置53はデータ転送線を通して制御装置54と通
信し、制御装置はまた、カレンダロール41s に連結された修正装置56をデータ転
送線55を通して制御することができる。本発明の用途はもちろん、本図に示す種
類のカレンダのみに限定されない。

【００５０】 図６は、ソフトカレンダロールのバーリングを本発明による方法によって測定
した場合にロール面から振動検出器によって得られる１つの信号を示す。重要な
ことは、１マイクロメートルより小さい形状誤差により生じた信号であり、これ
は本方法の正確度の証拠を示すものである。

【００５１】 それぞれのレールを有する横断装置は従来技術の市販の技術を含み、したがっ
て振動検出器も含んでいる。必要な記録および制御装置と、その制御に必要なア
クチュエータは、データ処理および自動化に用いられる全部市販の部品で組み立
てることもできる。この理由により、本方法を使用することが投資費用の点およ
び設備の入手可能性の点の両方で経済的で有利となる。

【００５２】 修正装置は、どのような従来技術の装置であってもよく、あるいは修正装置に
おいて後に開発されるであろう新しい方法を用いることができる。修正装置は、
好ましくは、ロール面を清浄および／または研磨する装置である。面に付着する
物質により妨害点が生じる場合、清浄装置は洗浄剤の局部添加を行なうことがで
きる。

【００５３】 本方法の更なる大きな利点は、ロール面に付着し紙ウエブに損傷を与え得る不
純物の種類、色もしくは温度は、検出が接触の原理で行なわれるため、本方法の
操作性もしくは感度に重要でないことである。

【００５４】 本方法はとくに、紙の製造および加工に用いるロール、例えばソフト塗工のカ
レンダロールの状態のモニタに用いることができる。本方法はまた、カレンダに
おける硬面付きロールの面のモニタに、とくに汚染物質の粒子の検出に、また紙
の製造および加工に用いられる他のハードロールのモニタにも適している。本方
法の費用に関して、本方法は、製紙より費用が掛からない工程に用いるのにも適
している。このようなロールは、例えば紙ウエブを転送する高速印刷機において
、またはプロファイルにロールの不均一により生じる、もしくはロール面に付着
した汚染物質の粒子により生じる変化が許されないどのような材料の連続ウエブ
様製品でも処理する機械において、用いられる。

【００５５】 ロール面の質をモニタする部材に連結された検出器48によって生成される信号
は、多くの方法で処理することができる。非常に平滑な面を有し非常に良好な状
態にあるロールでも、ある程度のノイズを生じ、これは濾波して除去する必要が
ある。妨害により生成される信号を非常に正確に分析することができ、その関係
で、得られる情報により、妨害の性向、大きさおよび位置に関するデータと、そ
の発展の傾向等に関するデータを生成することができる。この情報は、目的に応
じた修正作業を行なう部材へ上述の方法で自動的に送信することができる。同時
に、ノイズを比較することによって、ロールの基本的状態に関する情報も得られ
る。検出器48により得られたすべてのデータをデータベースとして記憶すること
ができ、それらのデータは、ロールを精密検査に供する場合に用いることができ
る。

【００５６】 当業者にはまた、本方法の適用がある部品、もしくはある製造業者により製造
された部品に限定されないことは、明らかである。また、ロール上の妨害点を検
出するために用いられる検出器の種類は、妨害がロール面の幾何学的形状におけ
る局部的加熱、または面に付着した汚染物質の粒子等により生じる***領域であ
るかに関係なく、決定的要因にはならない。検出器の作動は、ロールの急速に動
く面から検出器へ加わる力に基づき、この力によって検出器は、加速、圧縮、張
力、剪断力などの電気信号に変換できる変化を受ける。同様にこの信号はそれら
の変化の大きさに直接比例し、ロール面のモニタを定量原理で行なうことができ
る。検出器の１つの適した実施例は圧電結晶体であり、これによって充分な感度
の検出器を得ることができる。

【００５７】 本発明による装置に関連して、それら自体公知の多数の様々な研磨方法および
測定方法、例えば加速度トランスデューサ、レーザメータ、線形検出器を用いる
ことができる。

【００５８】 以上、本発明をそのいくつかの好ましい実施例のみを参照して説明したが、本
発明は決して上記実施例の内容に限定されることはない。多くの変化および修正
が特許請求の範囲に明記する発明の概念の範囲内で可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 本発明による装置の実施例の概略図である。

【図１Ｂ】 図1Aに示す実施例の領域Ａの第２の実施例の概略図である。

【図２】 本発明による装置の第２の実施例の概略図である。

【図３】 検出器がロールの面の方向に横断移動する部材上に取り付けられ、ロールの長
手方向に平行なビーム上に移動可能に装着された本発明の実施例を示す図である
。

【図４】 ロールの面に追従するドクタブレードのホルダへ１個もしくは数個の検出器が
取り付けられた本発明の実施例を示す図である。

【図５】 可能性のある１台のカレンダとそれに連結した設備の組立体を示す図である。

【図６】 本発明による方法によって得られた１つの測定結果の一例である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月１３日（２０００．３．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 マエンパア、 タピオ フィンランド共和国 エフアイエヌ− 00950 ヘルシンキ、 カウコパアンティ エ ６ Ｆターム(参考） 4L055 BE02 CF41 CG21 CG40 FA22

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール上の面／塗工の状態をモニタし、該ロールの面／塗工
   を清浄および／または研磨する、ロール、とくに抄紙機もしくは紙仕上装置のロ
   ール(10; 41)の状態調整方法において、該方法は、前記ロール(10; 41)の清浄度
   および／または状態を操業中に継続して測定し、測定結果に基づいて該ロールの
   面／塗工を清浄および／または研磨して、該ロール(10; 41)を常時、良好な状態
   に保ち、紙質のレベルを所望の水準に保つことを特徴とするロール、とくに抄紙
   機もしくは紙仕上装置のロール(10; 41)の状態調整方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、該方法は、前記ロール(10; 41)を装置の組立体(20)によって測定し、状態調整を行なうことを特徴とする状
   態調整方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法において、該方法は、前記ロ
   ールの形状および真円度を測定し、この測定にて確認される形状および真円度の
   誤差を前記装置の組立体(20)によって修正することを特徴とする状態調整方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、該方法
   は、前記ロール(10; 41)の測定、清浄／状態調整に用いる前記装置の組立体(20)
   の制御において、前記抄紙機／紙仕上装置の制御システム(34; 54)から受信する
   測定データを考慮に入れることを特徴とする状態調整方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、該方法
   は、前記ロールの位置、例えば垂れ下がりの何らかの誤りと該ロール(10)および
   前記装置の組立体(20)のフレーム構造における誤りを測定し、補償することを特
   徴とする状態調整方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、該方法
   は、前記ロール(10; 41)の面を前記装置の組立体(20)に含まれ処理中は該ロール
   (10; 41)の面(42)に接触する部材(47、 49、 50)によって測定し、該部材(47、 49、 50)に偏位測定検出器(48)が配設され、該検出器は、前記ロール面(42)に接触す
   る部材(47、 49、 50)によって前記検出器へ供給され前記ロール面(42)上の妨害点
   (43)から生じる変化を信号として前記制御システムへ送信し、修正作業を前記装
   置の組立体(20)によって開始することを特徴とする状態調整方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記ロール面(42)に接触す
   る部材の接触点は、該面(42)に対して摺動する面、もしくは該面上を転動する部
   材からなり、該面もしくは部材を前記ロールの面に定常的に押し付けることを特
   徴とする状態調整方法。
8. 【請求項８】 請求項６ないし７のいずれかに記載の方法において、前記ロ
   ール面(42)に接触する部材(47)およびその検出器(48)は前記ロールの軸方向に横
   断しながら、前記部材は定常的に前記ロール面(42)に接触することを特徴とする
   状態調整方法。
9. 【請求項９】 請求項６または７に記載の方法において、前記ロール面(42)
   の状態は、前記ロールの軸方向に並べて配された多数の検出器(48)によってモニ
   タすることを特徴とする状態調整方法。
10. 【請求項１０】 請求項６ないし９のいずれかに記載の方法において、該方
    法は、前記ロール面(42)と常時接触するドクタもしくはその等価物に取り付けら
    れた検出器(48)を用い、該検出器の数を１個もしくは数個にすることができるこ
    とを特徴とする状態調整方法。
11. 【請求項１１】 請求項９または10に記載の方法において、並べて配された
    多数の検出器(48)により受信される信号を処理し、様々な検出器から到着する振
    動により生じる信号の遅延および強度を測定することによって妨害の場所を特定
    することを特徴とする状態調整方法。
12. 【請求項１２】 請求項８ないし11のいずれかに記載の方法において、前記
    検出器(48)として振動検出器を用い、これによって前記ロールの面(42)により生
    じる振動を測定することを特徴とする状態調整方法。
13. 【請求項１３】 ロール上の面／塗工の状態をモニタし、該面／塗工を清浄
    および／または研磨する手段を含む、ロール、とくに抄紙機および／もしくは紙
    仕上装置のロールの状態調整装置において、該装置(20)は、清浄／状態調整装置
    (24, 34, 41; 23, 29)、制御装置(33)および測定装置(30, 31, 32; 47, 48, 49, 50)を含む装置の組立体(20)から成り、該装置の組立体(20)は、定常的に作動し
    、操業中に作動できることを特徴とするロール、とくに抄紙機および／もしくは
    紙仕上装置のロールの状態調整装置。
14. 【請求項１４】 請求項13に記載の状態調整装置において、前記測定装置は
    、前記ロール面の清浄度および状態を測定する測定用部材(30; 48)を含むことを
    特徴とする状態調整装置。
15. 【請求項１５】 請求項13または14に記載の状態調整装置において、前記測
    定装置は、前記ロールの形状および真円度を測定する測定装置(32)を含むことを
    特徴とする状態調整装置。
16. 【請求項１６】 請求項13ないし15のいずれかに記載の状態調整装置におい
    て、前記測定装置は、前記ロールの位置を測定し該ロール(10)の測定および前記
    装置の組立体(20)の位置の測定をする測定装置(31)を含むことを特徴とする状態
    調整装置。
17. 【請求項１７】 請求項13ないし16のいずれかに記載の状態調整装置におい
    て、前記装置の組立体(20)は研磨パラメータを調整する部材を含むことを特徴と
    する状態調整装置。
18. 【請求項１８】 請求項13ないし17のいずれかに記載の状態調整装置におい
    て、前記装置の組立体は、製品を処理する前記ロール(41)の面(42)に当接し偏位
    測定検出器(48)が配設された接触部材(47、 49、 50)と、該検出器(48)により生成
    される信号を送信するのデータ転送線(52)と、該データ転送線(52)へ接続されて
    前記信号を受信し処理する記録装置(53)とを含むことを特徴とする状態調整装置
    。
19. 【請求項１９】 請求項13ないし18のいずれかに記載の状態調整装置におい
    て、該装置は、前記接触部材(47)を実質的に前記ロール(41)の軸方向に移送する
    ように配設された横移動装置を含むことを特徴とする状態調整装置。
20. 【請求項２０】 請求項18に記載の状態調整装置において、いくつかの検出
    器(48)が前記ロール(41)の軸方向に並べて配設されていることを特徴とする状態
    調整装置。
21. 【請求項２１】 請求項18、19または20に記載の状態調整装置において、該
    装置は、前記ロール面(42)修正装置(56)と通信する制御装置(54)を含み、該制御
    装置(54)は、該修正装置(56)を前記記録装置(53)のデータに基づいて制御するよ
    うに配設されていることを特徴とする状態調整装置。
22. 【請求項２２】 請求項18ないし21のいずれかに記載の状態調整装置におい
    て、前記偏位測定検出器(48)は振動検出器であることを特徴とする状態調整装置
    。