JPH01257244A - シート状物体の特性測定装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、シート状物体に含まれる水分量或は厚さ等の
物理的特性を測定する装置に関する。

〈従来の技術〉 第４図及び第５図は、抄紙機等においてシート状物体の
水分量を測定する水分計の従来例を示す。

第４図において、１は投光部、２は受光部で、これらは
被測定体である紙３を挟んで対向配置されている。

投光部１では、光源６からの光がレンズ７で平行光とさ
れ、更にチョッパー・ホイール８で断続光とされた後、
照射窓４を介し紙３に照射される。

チョッパー・ホイール８には水分による吸収を受ける１
−９４ノＬｍの光（測定光）を透過するフイルタ９と、
水分による吸収を受けない１．８μｍの光（比較光）を
透過するフィルタ１０とが設けられ１回転に従い測定光
と比較光とを交互に紙３に照射する。受光部２では、入
射窓５より祇３を透過した光が入射し、レンズ１１で集
束され受光素子１２に集光される。この受光素子では測
定光Ｍと比較光Ｒとを時系列的に検出し、演算器１３に
与えＭ／Ｒの演算を行い出力する。

第５図に示す従来例では、投光部１において光′ｔＡ６
からの光をレンズ７で平行光とし、チョッパー・ホイー
ル８′で断続光とした後、照射窓４より紙３に照射する
。このチョッパー・ホイールには第４図の従来例のよう
なフィルタは載置されておらず、ホイールは専ら迷光の
影響を除去するためにだけ使用される。照射窓４より照
射された白色光は紙３を挾んで投光部１と受光部２の対
向面に設けられた乱反射面１６．１７で多重反射され。

照射窓４とずれた位置に設けられた入射窓５より受光部
２内に入る。

受光部２において、入射光はプリズム１８で２分され、
一方は測定光を透過するフィルタ９．レンズ１１を経て
受光素子１２に導かれ、他方は比較光を透過するフィル
タ１０．レンズ１１′を経て受光素子１２′に導かれる
。受光素子１２で検出された測定光Ｍと受光素子１２′
で検出された比較光Ｒは同時に演算器１３に与えられ、
　Ｍ／Ｒの演算が行なわれ出力される。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記従来の装置において、第４図に示す構成のものは、
構造が簡単で、光量減衰も少ないという利点が有る半面
、測定対象は紙１枚であるため。

この紙の厚さが薄い場合は感度のよいものが得られない
という課題が有る。また、第５図に示す構成のものは、
投光部と受光部の光軸が数十ｍ　ｍ　ｍＶれな所に配置
され、散乱面によって紙を透過散乱しながら受光部に達
するので光の減衰量が多くなり信号自体が小さくなると
いう課題が有った。

本発明は上記従来技術の課題を解決するなめに成された
もので、光が紙を複数回透過するとともに減衰量の少な
い装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記従来技術の課題を解決する為の本発明の構成は、投
光部からの光をシート状物体を介して受光する受光素子
を有し、前記受光素子からの信号に基づいて前記シート
状物体の物理的特性を測定するシート状物体の特性測定
装置において、前記投光部とシート状物体の間に配置さ
れた第１の光ファイバ束と、前記シート状物体を挟んで
前記第１の光ファイバ束に対向して配置された第２の光
ファイバ束を有し、前記第１の光ファイバ束は。

円弧状に形成された第１の折返し光ファイバ束と。

この折返し光ファイバ束の一端の外周端部および他端の
内周端部に一端が固定された入出射光ファイバ束からな
り、前記第２の光ファイバ束は円弧状に形成された第２
の折返し光ファイバ束からなり、前記第１の光ファイバ
束の両端の断面積と前記第２の光ファイバ束の両端の断
面を略同一に形成し、前記投光部からの光を前記入出射
光ファイバ束のいずれかで受光し、前記シート状物体を
複数回透過した光を前記第１の光ファイバ束に固定され
た入出射光ファイバ束のいずれか一方の側から出射させ
、前記受光素子に入射する様に構成したことを特徴とす
るものである。

〈実施例〉 以下１図面に従い本発明の一実施例を説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）は第４図、第５図に示す投光部、
受光部を省略した本発明の要部を示す構成説明図であり
、（ａ）図は第１．第２の光ファイバ束３０ａ、３０ｂ
が対向して配置された状態を示す斜視図、（ｂ）図は（
ａ）図に示す第１．第２の光ファイバ束が紙３を挟んで
対向して配置された状態を示す側面図、第２図は入出射
光ファイバ束の形状を示す斜視図である。

これらの図において第１の光ファイバ束３０ａは４つの
部品から構成されている。即ち１円弧状に形成されその
両端が同一方向に向くように配置された第１の折返し光
ファイバ束３１．この第１の折返し光ファイバ束の一端
の外周に固定された入射光ファイバ束３３ａ、同光ファ
イバ束の他端内周に固定された出射光ファイバ束３３ｂ
およびこれらの光ファイバ束をアレイ状に固定する固定
金具３４ａである。また、第２の光ファイバ束は円弧状
に形成され、その両端が同一方向に向くように配置され
た第２の折返し光ファイバ束３０ｂ。

およびこの光ファイバ束を固定する固定金具３４ｂから
構成されている。なお、折返し光ファイバ束の内径ｒ１
およびｒ２は光ファイバの最小曲率半径以上であるもの
とし１入出射光ファイバ束３３ａ、３３ｂを含む第１の
光ファイバ束の端部の長さ１１と、第２の光ファイバ束
の端部の長さ！２は時間−の長さとし幅Ｗ（Ｊ時間−と
する、これら部品の紙に対向する端部は同一平面に揃え
られ。

互いに対向して配置されている。

上記構成において１図示しない投光部からの光が入射光
ファイバ束３３ａの矢印イから入射し。

この入射光ファイバ束のａ部から出射した光は祇３を透
過して第２の折返し光ファイバ束３２のａ−に入射し、
ｂ部から出射する。ｂ部から出射した光は再び紙３を透
過して第１の折返し光ファイバ束３１のｂ一部に入射し
、０部から出射する。

０部から出射した光は史に紙３を透過して第２の折返し
光ファイバ束３２のＣ一部に入射してｄ部から出射し、
この光は更に紙３を透過して第１の折返し光ファイバ束
３１のｄ一部に入射する。この光は０部から出射して更
に紙３を透過して第２の折返し光ファイバ束のｅ一部に
入射してｆ部から出射し紙３を透過して矢印口部から出
射し３図示しない受光部の受光素子を照射する様に構成
されている。なお、この場合光が紙に当たって散乱する
割合いは比較的少ないものとする。

上記構成によれば投光部からの光が６度紙を通過するこ
とになるので従来例で述べた比較光Ｒに対する測定光Ｍ
の感度の向上をはかることか出来る。また、光ファイバ
束から出射した光が紙を介して直接光ファイバ束に入射
するので第５図に示す従来例に比較して光の減衰度合を
少なくすることが出来る。

なお１本実施例においては、光が紙を６度透過するよう
に構成したが１例えばａ部からの出射光がａ−、ｂ、ｂ
−、ｃ、ｃ−、ｄ部を経てｄ一部に入射した時点で光を
受光素子に導いて（紙を４度通過）しても良く、更に、
折返し光ファイバ束の巻数を増やすか１入出射光ファイ
バ束の厚さ１１、を薄くして光が紙を６度以上透過する
ように構成してもよい。

また９本実施例においては第１の光ファイバ束の外側の
入出射光ファイバ束３３ａを受光用に。

内側の入出射光ファイバ３３ｂを出射用として用いたが
、外側を受光用に内側を出射用に用いてもよい。

この様な構成によれば第５図の従来例に比較して信号の
減衰を少なくすることが出来る。

第３図は本発明に用いる折返し光ファイバ束の製作例を
示す断面図で、光ファイバをボビン４０の内部から外周
（矢印方向）に向かって接着しながら巻き回し、所望の
厚さになった時点で半円状に切断することにより２個を
同時に作成することが出来る０本発明では内径が大きく
巻き数の少ない第１の折返し光ファイバと内径が小さく
巻き数の多い折返し光ファイバ東を用いるが、これらの
折返し光ファイバ束は、光ファイバをボビンに連続的に
巻きつけることにより形成出来るので製作が容易である
。

〈発明の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明した様に本発明によれ
ば、第１の光ファイバ束を投光部とシート状物体の間に
配置し、投光部からの光をシート状物体を介して第２の
光フアイバ東側に出射し。

光が紙の間を複数回透過する様にしたので、第４図の従
来例に比較して感度の向上をはかるとともに光の減衰量
を少なくすることが出来る。また。

第５図の従来例に比較して小さな面積の測定が可能とな
り測定精度を向上させることが出来る。

更に折返し光ファイバ束を円弧状としたので製作も容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図。 第２図は入出射光ファイバ束の形状を示す斜視図第３図
は折返し光ファイバを製作するための断面図、第４図、
第５図は従来装置の構成図である。 １・・・投光部、２・・・受光部、３・・・紙、３０ａ
・・・第１の光ファイバ束、３０ｂ・・・第２の光ファ
イバ束。 ３１・・・第１の折返し光ファイバ東、３２・・・第２
の折返し光ファイバ束、３３ａ、３３ｂ・・・入出射光
ファイバ束、３４・・・固定金具。 第２図 第　３　刃 輝　　　疼　ぐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 投光部からの光をシート状物体を介して受光する受光素
   子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて前記シー
   ト状物体の物理的特性を測定するシート状物体の特性測
   定装置において、前記投光部とシート状物体の間に配置
   された第１の光ファイバ束と、前記シート状物体を挟ん
   で前記第１の光ファイバ束に対向して配置された第２の
   光ファイバ束を有し、前記第１の光ファイバ束は、円弧
   状に形成された第１の折返し光ファイバ束と、この折返
   し光ファイバ束の一端の外周端部および他端の内周端部
   に一端が固定された入出射光ファイバ束からなり、前記
   第２の光ファイバ束は円弧状に形成された第２の折返し
   光ファイバ束からなり、前記第１の光ファイバ束の両端
   の断面積と前記第２の光ファイバ束の両端の断面を略同
   一に形成し、前記投光部からの光を前記入出射光ファイ
   バ束のいずれかで受光し、前記シート状物体を複数回透
   過した光を前記第１の光ファイバ束に固定された入出射
   光ファイバ束のいずれか一方の側から出射させ、前記受
   光素子に入射する様に構成したことを特徴とするシート
   状物体の特性測定装置。