JPH07122616B2

JPH07122616B2 - 紙の品質モニタリング装置

Info

Publication number: JPH07122616B2
Application number: JP24079388A
Authority: JP
Inventors: 得生藤田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH0290047A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は抄紙機の抄紙、コート紙等の紙品質検査に適用
される品質モニタリング装置に関する。

〔従来の技術〕

第８図は抄紙機の概略図を示す。ヘッドボックス１から
出た紙の原料はワイヤ部２及びプレス部３で脱水され、
ドライヤ部４で熱乾燥され紙となり、カレンダ部５にて
キャリパー（紙の厚み）や紙表面の平滑等の調整した
後、紙リール部６で巻きとられる。

さて、抄紙の品質検査の一項目として地合がある。地合
とは紙繊維の分散やからみ合いの度合を意味し、一般に
透過光により、紙を透かして目視による評価で判断され
て来た。しかし、地合の判断には相当の経験と知識を必
要とし、個人の判断基準の差から個人差を生じることが
多い。又目視検査のためには紙がリールに巻きとられて
後でないと地合の評価は出来ず、このため抄紙中にリア
ルタイムで地合評価は出来なかった。最近では電子技術
・計測技術の向上により抄紙中のリアルタイムで地合を
評価する装置が実用化されてきている。

第９図は、そのような装置の一つとして、レーザビーム
を使用し、紙の地合をオンマシンで評価する、従来例１
の構成図を示す。この地合検出器はレーザ光源10と受光
器11からなり、カレンダ５とリール６との間に設置され
るのが普通である。レーザ光源10からでたレーザ光は紙
を通って受光器11に至り、透過光の強弱として検出され
る。この透過光の強弱は地合の信号波形として信号解析
回路12へ送られる。この信号を周波数分析等の解析手法
により地合の良否を判断する数値化処理をマイクロコン
ピュータ13にて行い、CRT14、プリンタ15に出力する。

第10図は従来例２を示し、人間の目視評価と合致させる
ために可視光線を紙に当て、直径1mmの円ａ内部の透過
光量とその周囲の直径30mmの円ｂ内部の面積の透過光量
の平均値を同時に別々のフォトダイオードで測定し、そ
れぞれの信号出力を対数圧縮して比較するものである。
人間の視覚は明暗の差を対数的に感じるといわれ、かつ
面積の評価もとり入れることで人間の評価により近づい
てきた。しかし、人の評価はその評価者により微妙にこ
となり、そのくいちがいを明確に表現出来なかった。

上記従来例の欠点として、いずれも地合評価が数値のみ
であり、抄紙中にオペレータが感覚として把握できな
い。個人による微妙なくいちがいについてはオフライン
で地合を透かし箱にて見る必要がある。これを改善した
地合評価装置として、従来例３を第11図に示す。

この例では、前記従来例１（第９図）のレーザ光源10、
受光器11の代わりに光源発生装置31、ビディオカメラ21
を設置する。画像信号処理装置26かビディオカメラ21及
び光源発生装置31（ストロボを使用するのでビディオカ
メラのシャッタ速度に配慮する必要はない）に同期信号
51をあたえる。ストロボ31が同期信号51に同期して閃光
し、ビディオカメラが同期信号51に同期して画像を取り
こむ。ストロボ光の閃光時間は非常に短かくできるの
で、走行する紙の静止画像を得ることが可能である。

ビディオカメラ21によって取込まれた２次元画像は、ア
ナログ映像信号52としてA/Dコンバータ22に送られて、A
/D（アナログ−ディジタル）変換され、メモリ23にディ
ジタル映像信号53として貯えられる。このディジタル映
像信号53は画像信号処理装置26の呼び出し指令54によ
り、画像信号処理装置26に取り込まれ、ここで必要な画
像処理をされた後に、再びメモリ23に送られる。さら
に、D/Aコンバータ24で再びアナログ信号に変換され
て、ビディオモニタ25に走行紙の静止画像として表示さ
れる。また、画像信号処理装置26はこのディジタル映像
信号53を地合信号波形として周波数分析を行い、各周波
数成分の標準偏差を平均値で除す等の処理をして、地合
指数を計算する。さらに、この地合指数をグラフなどの
人間の見やすい形に変換してCRT27に表示し、必要に応
じてプリンタ28にもプリントアウトする。

この従来例３では抄紙運転中に透過光地合の静止画を目
視でき、かつ数値的にも知ることが出来るので上記従来
例1,2に比べると大幅な前進ではあった。

しかし、幅方向にランダムなピッチで時おり生じるスト
リークも同一レベルで地合として評価していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術には次のような問題点があった。

１）地合が多くの抄紙要因（例えば原料濃度、フリー
ネス等）に大きく左右されることは従来より知られてい
るが、抄紙要因の変動やばらつきとの関係が明確でな
く、オペレータは地合調整のためにとるべきアクション
の種類については種々調整する必要があるので、良地合
を得るまでに手間どっていた。地合と抄紙要因の関係に
ついての１列として、原料の噴出速度（ジェット速度）
とワイヤ速度の比で大きく変わることは、従来からよく
知られており、実験によるとジェット速度／ワイヤ速度
の比で第12図のように地合の良否が変化することが判っ
た。ジェット速度は、原料をヘッドボックスに送り図示
しないファンポンプの回転制御やヘッドボックスの圧力
制御を行うことにより、目標の一定値になるように制御
される。しかし、制御の応答性や、サイロの液面変動等
によるジェット速度の若干の変動はさけられないが、こ
の変動と地合についてのこまかな影響についてはほとん
どつかめていない。

また、リール前に設けられている秤量計で秤量を測定
し、目標秤量になるように図示しない種バルブの開度を
制御している。ヘッドボックスの濃度が地合の良否に影
響することは一般的に知られており、その影響度合は繊
維の種類、ヘッドボックスの種類等で変わる。このよう
に概念的には地合に影響する要因は論じられているが、
抄紙中にこれらの関係についてモニタリングする手段が
なく、上述のようにオペレタの経験と感で操業されてい
るので短時間に調整が出来ない。

２）幅方向の秤量むらによる評価は従来より秤量計と
して実用化されているが、透過光の強弱の幅方向むらが
紙の流れ方向に連続する場合は、人間の目視による評価
と必らずしも一致しない。オペレータが地合を評価する
ときは約10〜30mmより小さいランダムな繊維の集合体の
程度で地合の良否を判断している場合が多い。等価径が
約2mm以下のきつい繊維フロックをつぶ状地合又は砂地
合と呼び、等価径が約10〜30mmの繊維フロックである場
合はフロック地合又は雲状地合と呼でいる。ランダムな
繊維フロックの濃淡や大きさの程度で、必要とする紙種
に合った地合を評価している。しかし、オペレータが紙
の透過光の目視でみて、紙の幅方向で透過光の強さの異
なる部分が紙の流れ方向に連続してある場合は、ストリ
ークと呼び平面的に評価する地合とは区別することが多
い。又このストリークを解決するためのオペレータのア
クションは、地合の改善とは別なものである。従来の地
合計ではその主旨に基づき平面的な解析処理のみを実施
しているため、ストリークの影響も含んで評価指数を計
算している不具合がある。

３）走行紙がカメラの前でフラッタリングしたとき
は、それによる影響（フラッタリングによる低周波分）
は処理装置により除去されているが、一画素当りの紙面
の大きさに対する補正がないため、大きく紙面がフラッ
タリングしてカメラと走行紙までの距離が変動すると初
期に設定された一画素又りの寸法のまゝ処理するため評
価ミスを生じることがある。

４）特異点、例えばピンホール等の欠陥に対しては、
周波数分析時、その影響を除去する波長のフィルタを通
すことによりピンホールによる地合への影響を除去して
いるが、ワイヤパート、プレスパートで紙の上面に落下
した粕がそのまま（紙切れを起すことなく）カレンダパ
ートでおしつぶされリールに巻きとられることがある。
この紙粕に対する対処が十分でないまま、解析データと
してとりこまれている。

５）幅方向の地合むら評価ができない。

６）抄紙条件の変化、すなわち抄替えを行う場合、秤
量の変化に対応する評価ができない。

上記のように、オペレータが実操業に当り、地合を改善
するために必要となるアクションをおこすための情報
（例えば、ストリークのみを別途オペレータに意識させ
る情報）が不足していた。

本発明は、従来の地合評価装置をさらに改善して、紙の
地合に関し、抄紙要因との相関についても総合的評価を
可能とし、抄紙中にオペレータがより品質の良い紙を抄
紙とするためのモニタリング装置を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため次の手段を講ずる。

すなわち、紙の品質モニタリング装置として、走行する
紙を静止した二次元画像として取りこむビディオカメラ
と、同ビディオカメラの出力を受けるA/Dコンバータ
と、同A/Dコンバータの出力を受けるメモリと、同メモ
リに接続され、同メモリへ呼び出し指令を出してその情
報を入力し、周波数分析や標準偏差処理による地合解析
を行う第１の画像信号処理装置と、同第１の画像信号処
理装置の呼び出し指令により上記メモリからディジタル
情報を受けとり紙の欠陥の解析を行う第２の画像信号処
理装置と、同じく上記メモリからディジタル情報を受け
とり紙のストリークの解析を行う第３の画像信号処理装
置と、上記第１ないし第３の画像信号処理装置の出力な
らびに抄紙機のジェット速度、ワイヤ速度、および原料
濃度の信号を受け、同ジェット速度、ワイヤ速度および
原料濃度と地合指標、およびストリークとの間の相関解
析を行う演算装置と、同演算装置につながれその出力を
表示する表示装置とを備える。

〔作用〕

上記手段により、走行中の紙はビディオカメラで撮像さ
れ、A/D変換されてメモリに記憶される。またメモリの
情報は第１の画像信号処理装置からの呼び出し指令によ
って第１ないし第３の画像信号処理装置に入力される。
第１の画像信号処理装置は周波数分析や標準偏処理を行
い地合解析を行う。また第２の画像信号処理装置は紙の
欠陥解析を行う。第３の画像信号処理装置は紙のストリ
ーク解析を行う。また演算手段は上記第１ないし第３の
画像信号処理装置の出力信号ならびに抄紙機のジェット
速度、ワイヤ速度および原料濃度の信号を受け同ジェッ
ト速度、ワイヤ速度および原料濃度と地合およびストリ
ークとの間の相関解析を行う。表示装置はそれらの相関
解析結果を表示する。

このようにして走行中の紙の地合およびストリークに対
し、その要因となるジェット速度、ワイヤ速度、および
原料濃度の関係が容易に把握でき、抄紙の操業中に地合
の低下やストリークの防止対策が容易にできるようにな
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第７図により説明す
る。

第１図は全体の構成ブロック図、第２図はビディオカメ
ラ取付部の側面（一部断面）図、第３図はビディオカメ
ラの横行ガイド部の断面図、第４図はビディオカメラと
ストロボの移動説明図、第５図はビディオカメラの位置
検出用スケールの概念図、第６図はオペレータコレソー
ルの外観図、第７図はストリーク解析の説明図である。

なお、従来例で説明した部分は、説明を省略し、本発明
に関する部分を主体に説明する。

第１図にて、走行する紙の上方にビディオカメラ21のCC
Dカメラが設けられ、その出力はA/Dコンバータ22を経て
メモリ23に入力される。メモリ23の１つの出力はD/Aコ
ンバータ24を経てCRT25に入力される。また他の出力は
第１の画像信号処理装置26へ入力される。ストロボ31が
紙の下方にビディオカメラ21と対向して設けられる。第
１の画像信号処理装置26の出力はCRT27、プリンタ（PD
R）28、メモリ23、ストロボ31、ビディオカメラ31につ
ながれる。また第２の画像信号処理装置30と第３の画像
信号処理装置31が設けられメモリ23の出力を受ける。入
力装置38とデータメモリを持つ演算装置39が設けられ第
１ないし第３の画像信号処理装置26、30、31の出力信号
ならびに抄紙機のワイヤ速度、ジェット速度、原料濃度
等の抄紙データ信号を受ける。また表示装置として第１
ないし第４のCRT34、35、36、37が設けられ演算装置39
の出力を受ける。また演算装置39にはフロッピデスク
（FD）32、ハードデスク（HD）33、多点ペン式記録計
（CHT）40、プリンタ（PTR）41、入力ボード42がつなが
れるとともにカメラ21、ストロボ31ともつながれてい
る。さらに演算装置39にはカメラ21の距離センサ32の距
離信号57、ビディオカメラ（カメラ）21、とストロボ31
の位置信号56、58が入力されている。

以上の構成において、第１の画像信号処理装置26はビデ
ィオカメラ21、ストロボ31に同期信号51を与える。スト
ロボ31は同期信号51に同期して閃光し、カメラ21はこの
同期信号51に同期して画像信号52をとりこむ。その信号
はA/Dコンバータ22により、A/D変換され、ディジタル映
像信号53としてメモリ23に貯えられる。この映像信号は
A/Dコンバータ24で再びアナログ信号に変換され、CRT25
に原画像の静止画像として出力表示される。メモリ23上
のディジタル映像信号53は、第１の画像信号処理装置26
の呼び出し指令54により第１の画像信号処理装置26にと
りこまれて、２次元FFT処理等必要な画像処理が行わ
れ、その処理画像はCRT27に静止画像として出力され
る。以上の工程は従来の処理方法とほヾ同一である。

呼び出し指令54により第１の画像信号処理装置26に送ら
れたディジタル信号は同時に第２及び第３の画像信号処
理装置30、31にも送られる。すなわち、第１〜第３画像
信号処理装置には同一の画像信号が送りこまれる。

第２の画像信号処理装置30は、紙の欠陥を解析するため
に、紙面で等価径で５〜10mm以上に相当する各画素が周
囲と同一レベルにあるかどうかを調べる。すなわち、カ
レンダでおしつぶされ透明度が異常に強い（透過光レベ
ルが異常に強い）部分、又は何らかの原因で紙中のごみ
等の汚れのために透過光レベルが異常に弱い部分がない
かどうかを調べる。このようにして地合評価できる画像
の可否を判断し、その可否の信号54はデータメモリ29に
入出力装置38を介して送りこまれる。

第３の画像信号処理装置31は、紙の欠陥の一種であるス
トリークを解析する。こゝに送られたディジタル信号
は、紙の幅方向の信号１ないしｍ行（ｍはCCDカメラの
縦または横の画素数できまる）について各々の列の紙の
走行方向の画素ｎ個の加重平均をその画素列の繊維のむ
らとして解析される。すなわち幅方向ｉ番目の列の透過
光強度の平均は（１）式で表される。

ここでＦ（i,j）はｉ行、ｊ列の画素の透過光強度を示
す（第７図参照）。

また着目最少幅を例えば３列相当にする場合は、（２）
式で表される。

この幅方向の透過光むらのデータ55は、入出力装置を介
しデータメモリ29に送られる。又第１の画像信号処理装
置での結果データも、入出力装置を介しデータメモリ29
へ送られる。

前述の解析例では、ひとつの画像の全画素を対象に信号
処理を行っているが、後述する数画面の移動加重平均に
よりスムージングを行っているので、横行速度と処理速
度を考慮し、必要行列の画素数について処理してもよ
い。これに第１〜第３の画像信号処理装置全てに適用で
きる。

カメラ21と紙との距離のアナログ信号57、カメラの幅方
向の位置信号56、ストロボの位置信号58が、地合画像処
理データと抄紙データとを明確にするために入出力装置
38を介してデータメモリ29へ送られる。更に、抄紙デー
タとしてワイヤ速度、ジェット速度、原料フリーネス、
原料濃度、原料温度の情報が、入出力装置38を介してデ
ータメモリ29に貯えられる。また、フォイルアレンジ等
のデータについては、入力ボード42よりオペレータがイ
ンプットする。第２の画像信号処理装置で欠陥のある紙
と判断された場合、第１及び第３の画像信号処理装置で
処理された画像信号は、演算装置において、地合及びス
トリークの数値化評価としては採用されない。この欠陥
有りと判断された画像は、時間、場所のデータとともに
フロッピーディスク32に記録される。

オペレータはこの画像の再呼び出しを行い、その原因を
検討し、対策処置の手がうてる。

第６図の表示盤にて、CRT25には決められた時間間隔で
出される同期信号により得られる紙の静止画像が表示さ
れる。CRT27には地合の解析画像が表示される。CRT34に
は以前に得られた地合の目標画像が表示される。CRT35
には指定時刻からの抄紙中における最良地合の地合画像
が表示される。このCRT35には処理された時刻と地合評
価指数も表示され、次のさらに良い地合データとおきか
わるまで保持される。

オペレータは次の抄替え前に最良の地合画像（CRT35）
を次の目標としてCRT34の画像と入れかえるかどうかを
判断し、入れかえが必要なら第１図の入力ボード42より
入れかえの指令を出し次の同種の抄紙のための目標画像
として第１図のハードディスク33やフロッピディスク32
にデータを保管する。

CRT36には欠陥のないと評価された画像での地合評価指
数が表示される。その第１例は周波数分析によるパワス
ペクトル結果からフロックサイズ毎について、例えば棒
グラフで表示される。その第２例は２画像以上の指定画
像数の移動平均をフロックサイズ毎に例えば棒グラフで
表示される。その第３例は紙の幅方向での同一列の２画
像以上で指定画像の平均を、幅方向で指定の複数位置に
ついて折れ線グラフで表示される。その第４例は２画像
以上の指定した画像数による、任意に着目した複数のフ
ロックサイズについて２乗和の平均平方根（RMS）が時
間の経歴として折れ線グラフにて表示される。

その他の例は指定画数による標準偏差、偏差係数（標準
偏差÷平均値）の値やグラフが表示される。連続的に記
録紙に残す必要がある場合は、多点ペン式記録計40に記
録することができる。また、抄紙要因との関係について
時間の経歴（トレンド）としての地合は、例えばそのと
きの原料濃度、ジェット速度／ワイヤ速度比等の１ケ以
上の抄紙要因に対する地合評価指数の経過をCRT36にて
見て調べることができる。

CRT37は走行方向のストリークを監視するモニタであ
る。着目するストリーク幅、マシンサイズ（紙幅）によ
り幅方向の指定数画素と流れ方向の一画面の全数を平均
を一点とし、紙の幅方向の光透過量比について表示され
る。カメラは紙の走行方向に対し直角に横行するので実
際には紙の流れに対して斜めの地合画像を得るわけであ
るが、幅方向での同一位置にて画像とりこみを行い、指
定画数についての加重平均又は２乗和平均平方根の値で
実用上問題とならないことが判った。又このCRT37に秤
量プロファイル、水分プロファイルを同時表示すること
により、秤量プロファイルとの相関が明確になる。

秤量変動に対する対策としては、ひとつのとりこみ画面
（一画面）の平均受光強度で除すという対策をたててあ
る。

また、演算装置においては抄紙要因との多重回帰計算を
行い、地合がどの要因で変動しているかデータベースで
表示できるので、オペレータはこの数値とCRT画面の両
方から判断できる。

このようにして、紙の地合または欠陥ストリークが容易
に検出されて表示されるとともに、それらと、その要因
となるワイヤ速度等の抄紙データ信号との相関が解析さ
れて表示されるようになる。

第２図にて、カメラ21はブラケット104に固定され、ブ
ラケット104は一端部にねじ孔を持ち図示しないガイド
レールを介してネジ棒105とねじでかみ合うように取付
られている。鉛直軸を持つネジ棒105はウォーム及びウ
ォームホイール102を介してモータ103にて回転可能であ
る。入力ボードからの信号でモータ103を右又は左回転
させることでカメラ21の走行紙までの距離が決められ
る。モータは制御信号に比例して動くステッピングモー
タが最も好ましい。カメラ21はリモートにて焦点を合わ
せられるようになっているので静止画像の状況を目視し
ながら焦点が合わせられる。但し焦点深度を適正にする
ことにより焦点合せは比較的容易に可能である。ブラケ
ット104には走行紙までの距離を測定するための距離セ
ンサ32があるので、紙のばたつきによりカメラ21と走行
紙の距離が若干変化してもカメラ21の一画素当りの寸法
が容易に演算可能である。距離センサはレーザーや赤外
線を使用した非接触式のセンサを使用する。

カメラ21が外光の影響をうけないようにカバー101がか
けられており、カバーの先端な万一走行紙が接触しても
走行紙の破断がおこらないようになっている。また、カ
メラ21と走行紙の距離は通常は一画素当りが紙面の0.5m
m×0.5mmであるが、注目するポイントによりモータ103
を回転すると一画素当りの寸法を大きくしたり、小さく
したりすることができる。一画素当り寸法をかえること
は異なる紙の相互の地合について同一レベルで目視比較
する点においては不利益であるが、抄紙する紙により地
合の管理ポイントを変えられるため有効である。例えば
上質紙と上質コート原紙の管理ポイントは若干の差があ
り、新聞用紙やクラフト紙は又異なる地合の見方がされ
る。

特に図示しないが、紙種や秤量の変更に対し、カメラで
の受光量をほヾ同一レベルに保つために同様手法でスト
ロボの上下移動装置が設けられている。また、カバー内
部や、カメラにほこり等の付着防止のためにエアパージ
システムやウェットエンド等での結露防止対策について
はその必要に応じて対処したとしても本実施例の主旨を
無効にするものではない。

ストロボライトの取付は特に図示しないが格納箱に収納
され紙面方向の一面は乳白色で光を通す板が設けられて
おり、光が紙面にむらなく一様に当る構造となってい
る。

第３図にて、カメラを収納するカバ101の両側面に取付
けられたブラケット106を介して、ローラ107が回転可能
に取りつけられている。ローラ107は第４図に示すよう
に紙の幅方向に横断するガイド108の下側内面に乗り、
ガイドの軸方向に走行できる。ガイド108はポスト112,1
13にてサポートされ、ガイドの両サイドにはシンクロベ
ルトプーリ111があり、シンクロベルト110がシンクロベ
ルトプーリを介してカメラ取付台に接続されている。シ
ンクロベルトプーリ111の片側は図示しない減速機を介
して可変速電動機に接続されており、電動機の正逆転操
作で一方側から他方側へ、又は他方側から一方側へと移
動する。さらに、特に図示しないがカメラ取付台横ゆれ
防止のために横ゆれ防止ローラが設けられている。ま
た、同図に示すようにストロボ取付台も同じように取付
けられ同様に横行する。ストロボ及びカメラはあらかじ
めきめられた位置で、位置信号57,58にて位置を検知
し、正確に所定の位置にとまる。カメラ32を幅方向へ移
動させる横行装置は前述のように、シンクロベルト、シ
ンクロベルトプーリ、可変速モータ等の備えている。可
変速モータはパルスモータが最も好ましく、ある位置で
の画像処理終了信号を演算装置39から入出力装置を介し
て受けて次の画像処理位置へ決められた距離だけ移動す
る。ストロボ装置も上記モータからシンクロベルト及び
シンクロプーリを介してカメラと軸方向で同一位置にあ
るように制御される。

更に、カメラ及びストロボ装置の正確な位置を知るため
に、第５図に示すように位置検出センサシステムをとり
つけている。これはＶベルトの破損またはスリップ故障
の発見としても役立つ。

正確に決められた寸法Ａの距離をもつ複数必要個数の小
径の孔又は細幅のスリットをもつスケール120は、ガイ
ド108にブラケット（図示しない）を介して固定され、
投光器121と受光器122はカメラ取付台はストロボ取付台
にブラケットにて固定されている。カメラ取付台が移動
する場合、所定の孔又はスリット部を通った光のみを受
光器は感じるため、正確な移動距離を知り、ベルトの伸
びやスリップに対して常に補正することができる。

第１図では、画像信号処理装置を３組用いる例を説明し
たが、これを１組とし、ソフトウェアで順次処理を行っ
てもよい。又CRTは６基用いる例を説明したが、地合画
像用１基及びデータ用１基としてもよく、また全体で１
基とし、タッチパネル又はキーボードでオペレータが選
択するようにしてもよい。更に、CRTを画面分割して表
示することも可能である。

CCDカメラの画素数について特に規定しないが、これは
着目する紙の面積や解析する最小の寸法で決定される。
26万画素以上のものを比較的安価に入手出来るため、解
析する最小寸法も0.5mmは十分可能である。カメラ特性
やストロボ特性により、とりこみ画像の周囲において光
の強度にむらのある場合は、内部の規定した部分を解析
に使用することができる。

抄紙データとして本実施例システムに入力される信号と
しては、次の信号が採用される。

（ア）例えばジェット速度信号は空間フィルタ式の非接
触ジェット速度センサの信号。

（イ）原料の濃度信号はヘッドボックス入口から取出さ
れた原料の一部の透過光の偏光及び透過光強度による繊
維濃度計の信号、または連続的にオンマシンでフリーネ
スを測定するフリーネス計からの信号。

（ウ）ワイヤ速度はワイヤパート駆動用ロールの回転数
から算出する速度信号又は空間フィルタ式での速度信
号。

（エ）また、ヘッドボックス濃度信号は種口弁の開度状
態を示す信号で代用する（場合により）。

以上の品質モニタリング装置は、抄紙機で製産する紙だ
けでなく、コート紙の品質モニタリングにも適用でき
る。コート原紙にコート液を塗布するとき、コート液性
状（コート液の粘度、濃度等）やコート条件（コート液
塗布圧力等）により紙品質が悪化することがある。コー
ト液を塗布した紙を透過光でみると抄紙機ぜ起こるよう
な砂地合（コート紙では梨地合と呼ぶ）や塗布むらとし
てのストリークが発生する。現状ではオンマシンでこれ
らの現象を把握する手段がなく、コート液塗布後オペレ
ータが透かし箱でみてその評価を行っている。しかし、
コート前後の相関については全く不明であり、原紙に帰
因するのかコート条件に帰因するものかほとんど明確に
なっていない。

設置例として特に図示しないが、このようなケースでコ
ート液塗布前後に前記で詳述した品質モニタリング装置
をつけ、地合、ストリークのパターンを比較し、その差
をとることにより、コート液塗布条件を決定又は変更す
ることができる。コート液塗布条件としてインプットさ
れる要因としては、塗布量、塗布濃度、粘度等が使用さ
れる。

このようにしてコート紙のモニタリングも容易に行われ
るようになる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば次の効果を奏す
る。

１）画像処理を３つの地合解析、欠陥解析およびスト
リーク解析で行うことにより、地合の評価が適切とな
る。

２）地合に関する抄紙要因データ信号と地合の相関計
算及び各々のデータの標準偏差や、変動率を解析し、CR
T上に表示されるため、オペレータは地合改善のために
とるべきアクションを容易に判断できる。

３）データを外部記憶装置（ハードディスク、フロッ
ピーディスク）に出力することにより、随時データを呼
び出して過去の操業データとの検討を詳細に実施でき
る。

４） CRT上に、目標地合画像（同一紙種で過去最良の
もの）操紙中の最良地合画像、解析中の地合画像等を同
時に目視して確認できるため、従来得られたオペレータ
の知識と合わせ抄紙できる。また、新人オペレータも、
技術修得が数値管理のみでなく感覚として修得できるメ
リットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例に係るシステムの構成ブロック
図，第２図は同実施例のカメラ取付部（紙の近傍）の側面
（一部断面）図，第３図は同実施例のカメラ横行ガイド部の断面図，第４図は同実施例のカメラ及びストロボの移動要領説明
図，第５図は同実施例のカメラ位置の検出用スケールの概念
図，第６図は同実施例のオペレータコンソールの外観図，第７図はCCDカメラの画素とストリーク解析の手順例
図，第８図は従来の抄紙機の構成図，第９図は従来例１の地合評価装置の構成ブロック図，第10図は従来例２の地合評価装置の構成ブロック図，第11図は従来例３の地合評価装置の構成ブロック図，第12図は地合とジェット速度／ワイヤ速度比の関係を示
す一例図である。 21……ビディオカメラ,22……A/Dコンバータ， 23……メモリ,24……D/Aコンバータ， 25……CRT, 26,31,30……画像信号処理装置， 27……CRT,28……プリンタ， 29……データメモリ,32……フロッピディスク， 33……ハードディスク， 34,35,36,37……CRT,38……入出力装置， 39……演算装置,40……多点ペン式記録計， 41……プリンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行する紙を静止した二次元画像として取
りこむビディオカメラと、同ビディオカメラの出力を受
けるA/Dコンバータと、同A/Dコンバートの出力を受ける
メモリと、同メモリに接続され、同メモリへ呼び出し指
令を出してその情報を入力し、周波数分析や標準偏差処
理による地合解析を行う第１の画像信号処理装置と、同
第１の画像信号処理装置の呼び出し指令により上記メモ
リからディジタル情報を受けとり紙の欠陥の解析を行う
第２の画像信号処理装置と、同じく上記メモリからディ
ジタル情報を受けとり紙のストリークの解析を行う第３
の画像信号処理装置と、上記第１ないし第３の画像信号
処理装置の出力、ならびに抄紙機のジェット速度、ワイ
ヤ速度、および原料濃度の信号を受け、同ジェット速
度、ワイヤ速度および原料濃度と地合指標、およびスト
リークとの間の相関解析を行う演算装置と、同演算装置
につながれその出力を表示する表示装置とを備えてなる
ことを特徴とする紙の品質モニタリング装置。