JPH11269790A - 繊維配向計 - Google Patents
繊維配向計Info
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- JPH11269790A JPH11269790A JP7174698A JP7174698A JPH11269790A JP H11269790 A JPH11269790 A JP H11269790A JP 7174698 A JP7174698 A JP 7174698A JP 7174698 A JP7174698 A JP 7174698A JP H11269790 A JPH11269790 A JP H11269790A
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Abstract
と共に、受光素子を保持する部材が安価に製造できる繊
維配向計を提供すること。 【解決手段】 被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に
設置されたLEDやレーザー等の光源10と、この光源
を中心として同一角度反射面に複数個設けられた受光素
子20とを具備し、この光源から照射された光が紙に散
乱反射されて当該受光素子に検出され、この受光素子で
測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配向方向
を定める繊維配向計において、前記各受光素子を所定姿
勢で装着する一体型の受光素子保持部50を設けたこと
を特徴としている。
Description
学的に非接触測定する繊維配向計に関し、特に紙からの
反射光を受光する受光素子の器差を補償する改良に関す
る。
83号公報に開示されているように、紙の繊維方向が紙
の流れ方向MD及び紙幅方向CDに対してどの程度傾斜
しているか測定する装置である。図5は、紙やウェブ上
での光スポットの説明図で、縦軸は紙の流れ方向MD、
横軸は紙幅方向CDとなっている。断面円形のレーザー
光が紙やウェブに照射され、楕円状の反射光が現れる。
これは、レーザー光をスリットを用いて帯光とし、測定
光の強度との相関関係から、紙による反射の際の繊維方
向と光軸方向が直交する時が最も反射率が低く、平行す
る時が最も反射率が高くなる為である。従って、反射率
が最も高くなる方向が繊維の配向方向となっている。
では受光素子は入射光軸を中心に沿面配置されている。
しかし、各受光素子が個別の受光素子ブラケットに取り
付けられる構造を採用すると、製造コストが高額になる
と共に、取付け姿勢がバラツクという課題があった。本
発明は上述の課題を解決したもので、個別の受光素子の
光軸が精度良く定められると共に、受光素子を保持する
部材が安価に製造できる繊維配向計を提供することを目
的とする。
求項1記載の繊維配向計は、被測定対象となる紙に対し
てほぼ鉛直に設置されたLEDやレーザー等の光源10
と、この光源を中心として同一角度反射面に複数個設け
られた受光素子20とを具備し、この光源から照射され
た光が紙に散乱反射されて当該受光素子に検出され、こ
の受光素子で測定された反射光の強度分布の方向性から
紙の配向方向を定める繊維配向計において、前記各受光
素子を所定姿勢で装着する一体型の受光素子保持部50
を設けたことを特徴としている。請求項1記載の構成に
よれば、一体型の受光素子保持部50に対して各受光素
子を保持しているので、光源を中心として同一角度反射
面に複数個設けることを容易に行う事ができる。
となる紙に対してほぼ鉛直に設置されたLEDやレーザ
ー等の光源10と、この光源を中心として同一角度反射
面に複数個設けられた受光素子20と、この光源から照
射された光が紙に散乱反射されて当該受光素子に検出さ
れる光路を確保する開口部を有するセンサ筐体40とを
具備し、この受光素子で測定された反射光の強度分布の
方向性から紙の配向方向を定める繊維配向計において、
前記センサ筐体との係合をするつば部52と、前記各受
光素子毎に設けられた受光素子装着穴54と、前記光源
からの照射光を前記紙に集光する集光レンズ14を保持
するレンズ装着穴56を有する受光素子保持部50を具
備している。請求項2記載の構成によれば、一体型の受
光素子保持部50が、つば部52、受光素子装着穴5
4、並びにレンズ装着穴56を有する点を明確にしてい
る。尚、請求項3のように、一体型の受光素子保持部5
0の材質をナイロン樹脂とすると、成型が容易に行え
る。
となる紙に対してほぼ鉛直に設置されたLEDやレーザ
ー等の光源10と、この光源を中心として同一角度反射
面に複数個設けられた受光素子20と、この光源から照
射された光が紙に散乱反射されて当該受光素子に検出さ
れる光路を確保する開口部を有するセンサ筐体40とを
具備し、この受光素子で測定された反射光の強度分布の
方向性から紙の配向方向を定める繊維配向計において、
前記センサ筐体との係合をするつば部52と、前記各受
光素子毎に設けられた受光素子装着穴54と、前記光源
からの照射光を前記紙に集光する集光レンズ14を保持
するレンズ装着穴56を有する受光素子保持部50と、
前記センサ筐体と当該つば部との間隔を調整するスペー
サ70を設け、当該スペーサの厚みによって、前記被測
定対象となる紙或いはシート状物体と前記センサ筐体の
間隙を調整している。
厚みによって、被測定対象となる紙とセンサ筐体との間
隙の調整がなされる。そこで、ギャップ長が異なる機器
間でも、スペーサの厚みを調整するだけで、繊維配向計
の共用化が推進される。尚、被測定面は投光軸と受光軸
が交わる一平面である。請求項5によれば、被測定対象
となる紙と前記センサ筐体の間隙の調整は、スペーサを
装着して間隙を大きくする第1のギャップ長と、スペー
サを装着せず間隙を小さくする第2のギャップ長とで、
行われる。
する。図1は本発明の一実施例を示す構成断面図であ
る。図において、光源10は、被測定対象となる紙に対
してほぼ鉛直に設置されたLEDやレーザー等で、集光
レンズ14を用いて光源10から放射される光を紙に集
光する。受光素子20は、光源10を中心として例えば
8〜12個の複数個設けられた受光ダイオードで、紙の
反射光を受光して電気信号に変換するもので、例えば光
軸となす反射角度θを40〜65度、好ましくは55度
に選定すると、配向方向が精度良く測定できる。受光素
子保持部50は、センサ筐体40の保護ガラス42の装
着位置と係合をするリング形状のつば部52と、各受光
素子20毎に設けられた受光素子装着穴54と、集光レ
ンズ14を保持するレンズ装着穴56を有する。光源保
持部60は、レンズ装着穴56と同心円状に受光素子保
持部50に固定されるもので、光源10が所定の姿勢で
保持される。
る。ここでは、つば部52の一部を切り欠いて位置決め
部51を形成して、センサ筐体40に対する受光素子保
持部50の取付け角度を一義的に定めている。固定穴5
3は、つば部52に設けられたもので、ネジ等によって
受光素子保持部50をセンサ筐体40に固定する。受光
素子装着穴54は、ここでは12個設けられており、受
光素子固定穴55が一対一に設けられている。受光素子
固定穴55は、例えば受光素子20を搭載するプリント
基板を受光素子保持部50に螺着するのに用いる。上部
外周部57は、レンズ装着穴56と同心円状に設けられ
た円筒部で、光源保持部60が固定される。
造等によって一体にモジュール化される。材料として
は、プラスチックの場合には比較的耐熱性の高いナイロ
ン樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン・テレフタレ
ート、ポリブチレン・テレフタレート、ポリフェニレン
・サルファイド等を用いるとよく、金属の場合には軽量
のアルミ合金やチタン合金を用いるが、安価な鋳鉄でも
差し支えない。このように、樹脂成型や金属鋳造等によ
って一体にモジュール化すると、受光素子装着穴54が
正確に成型されるので、各受光素子の光軸に対する配置
角度が設計通り正確に装着できる。
向計の断面図である。スペーサ70はリング状の円板
で、センサ筐体40とつば部52との間に装着される。
スペーサ70の厚さΔは、第1のギャップ長g1と第2
のギャップ長g2との差の半分程度とする。 Δ=(g2−g1)/2 (1)
筐体40の紙面30側と下部センサヘッド80との間隙
の狭い値とし、第2のギャップ長g2は、センサ筐体4
0の紙面30側と下部センサヘッド80との間隙の広い
値とする。紙面30は、上側に位置するセンサ筐体40
と下部センサヘッド80とで挟まれた領域を、走行する
のが抄紙機や塗工機における一般的な構造となってい
る。
配向計の断面図である。センサ筐体40とつば部52は
直接接触しており、スペーサ70が装着されていない。
そこで、センサ筐体40の紙面30側と下部センサヘッ
ド80との間隙は、第2のギャップ長g2となってい
る。尚、図3と図4の実施例においては、スペーサ70
の有無によってギャップ長gを調整するものを示した
が、スペーサ70に各種の厚みΔを用意して、各種のギ
ャップ長gに応じて選択して装着してもよい。具体的な
数値を例示すれば、第1のギャップ長g1が5mm、第
2のギャップ長g2が10mmであれば、スペーサ70
の厚みΔは2.5mmとなる。
て垂直に入反射しない反射型の光学センサでは、ギャッ
プ長gが変化すると光学的行路も同じく変化する。これ
は光学特性、引いては測定特性の差として反映される。
しかし、ギャップ長gの変更に伴って測定特性が異なる
ことは望ましくない。また、第1のギャップ長g1と第
2のギャップ長g2で2系列の製品を用意することも考
えられるが、製品の開発工数や管理工数を考えるとコス
トアップを招来して好ましくない。スペーサ70の厚み
Δで対応することで、紙面の位置と受光素子保持部50
の位置とで同一の光学的行路となり、測定特性に差が生
じないという好ましい性質がある。
配向計によれば、一体型の受光素子保持部50に対して
各受光素子を保持しているので、光源を中心として同一
角度反射面に複数個の受光素子を正確な取付け姿勢で装
着することが容易に行う事ができる。そこで、個別の受
光素子毎にブラケットを形成する場合に比較して、部品
点数が削減されて製造コストが低減されると共に、プラ
スチック成型することで小型・軽量化が推進され、さら
に取付け位置のバラツキが少なくなるので、検出精度が
向上するという効果がある。請求項2によれば、一体型
の受光素子保持部50が、つば部52、受光素子装着穴
54、並びにレンズ装着穴56を有する点を明確にして
いる。さらに、請求項3のように、一体型の受光素子保
持部50の材質をナイロン樹脂とすると、成型が容易に
行える。
サ筐体40の紙面30側と下部センサヘッド80との間
隙であるギャップ長gの調整を、スペーサ70の厚みΔ
で対応することで、紙面の位置と受光素子保持部50の
位置とで同一の光学的行路となり、測定特性に差が生じ
ないという好ましい性質がある。また、請求項5のよう
にスペーサの有無で対応すると、製品系列が単純化され
て、製造コストと管理コストの削減が図られる。
である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に設
置されたLEDやレーザー等の光源(10)と、この光
源を中心として同一角度反射面に複数個設けられた受光
素子(20)とを具備し、この光源から照射された光が
紙に散乱反射されて当該受光素子に検出され、この受光
素子で測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配
向方向を定める繊維配向計において、 前記各受光素子を所定姿勢で装着する一体型の受光素子
保持部(50)を設けたことを特徴とする繊維配向計。 - 【請求項2】被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に設
置されたLEDやレーザー等の光源(10)と、この光
源を中心として同一角度反射面に複数個設けられた受光
素子(20)と、この光源から照射された光が紙に散乱
反射されて当該受光素子に検出される光路を確保する開
口部を有するセンサ筐体(40)とを具備し、この受光
素子で測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配
向方向を定める繊維配向計において、 前記センサ筐体との係合をするつば部(52)と、前記
各受光素子毎に設けられた受光素子装着穴(54)と、
前記光源からの照射光を前記紙に集光する集光レンズ
(14)を保持するレンズ装着穴(56)を有する受光
素子保持部(50)を具備することを特徴とする繊維配
向計。 - 【請求項3】前記受光素子保持部は、ナイロン樹脂より
なることを特徴とする請求項2記載の繊維配向計。 - 【請求項4】被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に設
置されたLEDやレーザー等の光源(10)と、この光
源を中心として同一角度反射面に複数個設けられた受光
素子(20)と、この光源から照射された光が紙に散乱
反射されて当該受光素子に検出される光路を確保する開
口部を有するセンサ筐体(40)とを具備し、この受光
素子で測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配
向方向を定める繊維配向計において、 前記センサ筐体との係合をするつば部(52)と、前記
各受光素子毎に設けられた受光素子装着穴(54)と、
前記光源からの照射光を前記紙に集光する集光レンズ
(14)を保持するレンズ装着穴(56)を有する受光
素子保持部(50)と、 前記センサ筐体と当該つば部(52)との間隔を調整す
るスペーサ(70)を設け、 当該スペーサの厚みによって、前記被測定対象となる紙
或いはシート状物体と前記センサ筐体の間隙を調整する
ことを特徴とする繊維配向計。 - 【請求項5】前記被測定対象となる紙或いはシート状物
体と前記センサ筐体の間隙の調整は、スペーサを装着し
て間隙を小さくする第1のギャップ長と、スペーサを装
着せず間隙を大きくする第2のギャップ長であることを
特徴とする請求項4記載の繊維配向計。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP07174698A JP4063947B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 繊維配向計 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11269790A true JPH11269790A (ja) | 1999-10-05 |
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JP07174698A Expired - Fee Related JP4063947B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 繊維配向計 |
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- 1998-03-20 JP JP07174698A patent/JP4063947B2/ja not_active Expired - Fee Related
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