JPH086287Y2 - 光学的特性測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、２色から成る裏打ち板（又は標準板、通常
は回転円板等からなるので以下「回転円板」という）を
被測定物の裏側に平行に配置し、光源からの光を所定の
入射角をもって被測定物である例えばシート状の紙（以
下の例ではこの紙を用いた場合で説明する）の表面に間
欠的に照射し、この時検出される反射光を光学系から成
る分光検出手段で分光して分光スペクトルをセンサに導
き、センサに結像した時の検出信号に基づいて、所定の
処理をして紙の色，不透明度，白色度等の光学的特性を
オンラインで測定する光学的特性測定装置に関するもの
である。

〈従来の技術〉 従来、この種の技術としては、一般にセンサー支持用
のフレームに設けられてこのフレーム上を左右に走行す
る上下一対のセンサユニットを用いてシート状の紙を挟
んで、この上の物理的／光学的特性をオンラインで測定
するものがある（例えば実開昭63−141447号公報及び実
開平１−84048号公報参照）。

具体的にいえば、上下一対のセンサユニットについて
いえば、所定入射角で前記紙表面に光を照射し、この照
射した光の反射光を検出する検出手段を有する上側検出
部と、前記紙の照射位置の裏面と平行な位置に表面が白
色及び黒色の２色から成る裏打ち板（以下「回転円板」
という）のいずれかの色が来るように設置した構成の下
側検出部とが対向配置される。そして、フレームの一端
にインターフェイスをおいてフレーム内に信号授受のた
めの配線を施したうえで上下ユニット間で信号（例えば
同期信号,etc等）の授受を行うようになっている。上側
検出部での測定にあたっては、前記回転円板を回転させ
て前記紙が回転円板黒色部で裏当てされた時に検出され
る反射光と、回転円板白色部で裏当てされた時検出され
る反射光との関係から紙の光学的特性を測定することが
できる。

このような装置にあっては、測定等に影響する（特に
薄紙等の場合にその影響が大きい）回転円板の汚れにつ
いての対応は（例えばこの回転円板上に落下する紙粉等
を除去，排除）、 （イ）前記回転円板の表面を透明保護膜で被覆し、 （ロ）スパイラル状に形成され中心が回転円板中心と一
致し且つこのスパイラルの中心から遠ざかる線方向と回
転円板回転方向とが一致するブラシを測定光路から外れ
た位置において回転円板に接触させた構成の清掃用ブラ
シ、または測定光路から外れた位置において回転円板表
面に接触させて回転円板半径に対して所定角度ずらせて
設けた清掃用ブラシを具備することを特徴とする技術が
知られている（例えば実開昭62−197052号公報及び実開
昭62−197056号公報参照）。

〈考案が解決しようとする課題〉 この様な従来の技術にあっては、以下のような問題が
ある。

：スペースの確保が難しい、走行する紙に対して障害
となる。

：回転円板表面を透明保護膜で被覆する事は現実の問
題として実現が難しい。

：センサをスキャンする場合にはケーブルの断線が心
配となる他にケーブルも長い場合が多く、ノイズに対し
ても弱くなる上にコストアップの一因となっている。

本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、簡
単な構造で回転円板上部に設けた窓の汚れ防止がはかれ
る光学的特性測定装置を提供するものである。

さらにいえば、紙の色を測定するに際して間接的に回
転円板上の汚れを防止する汚れ防止機構付きの光学的特
性測定装置を提供するものである。

さらにまた、上下センサユニット内に送受信可能なマ
イクロ波発振器（ガンダイオード）を用いることによ
り、従来のように信号授受のためのケーブルを使用せず
に直接上下ユニット間で信号の授受ができるようにし
て、信頼性の高いコストダウンを図った光学的特性測定
装置を提供するものである。

〈課題を解決するための手段〉 このような目的を達成するために、本考案は、 上下に設けられた検出部の間を一定方向に走行する被
測定物に対して前記検出部の一方から光を照射したうえ
でその反射光を検出して前記被測定物の光学的特性を測
定する装置において、 前記被測定物の前記光に対して裏側の検出部内に２色
からなる基準板である裏打ち板が設けられて前記光の照
射時の裏打ち板の影響を受けた反射光を検出・測定する
に際して、 前記裏打ち板の上部位置の筐体表面の一定範囲領域
に、他の筐体の表面位置よりも当該一定範囲領域の部分
の平面部が低く形成されて、この形成された前記被測定
物走行入口側壁面にエアーパージ口が設けられ、前記被
測定物走行出口側に前記エアーパージ口から噴出された
エアーを導出するエアー導出口が形成された凹部と、 該凹部の前記裏打ち板の上部に裏打ち板移動に伴う２
色の内の一方の色のみが覗ける形状で且つ前記凹部の平
面位置と段差の無い状態に配置される透明部材からなる
窓部と、 前記被測定物の測定中は表面が前記凹部の平面位置と
段差の無い状態に収納され、非測定時に持上げ機構によ
りその清掃面が前記凹部の平面位置まで上昇した後に前
記窓部上を回動し、該回動終了後に元の位置に収納可能
な窓拭き機構と、 から成る構造を用いたことを特徴としている。

また、上下に設けられた検出部の間を一定方向に走行
する被測定物に対して前記検出部の一方から光を照射し
たうえでその反射光を検出して前記被測定物の光学的特
性を測定する装置において、 前記上下の検出部の一方側に設けられる汚れ補償用の
基準板が設けられるときに、該汚れ補償用の基準板と同
じ側又は反対側の検出器の検出部内に前記基準板の汚れ
をモニターするために前記汚れ補償用の基準板とは異な
る色から成るモニター色が形成された基準板を設け、色
の違いに基づく汚れ度合の対応をとることで汚れ補償を
図るように構成したことを特徴としている。

〈作用〉 一定方向に走行する被測定物の裏側に配置された例え
ば下側検出部内に２色から成る裏打ち板を設け、このと
きに前記被測定物の上側に設けられた光源からの光を所
定の入射角をもって被測定物に照射したときの裏打ち板
が被測定物裏側に来たときの反射光を検出することによ
り被測定物の光学的特性を測定するにあたり、回転円板
の上部に位置する部分にこの回転円板とは独立した透明
部材からなる窓部を設けた上で、この窓部の汚れ防止及
び汚れ除去用としてエアーパージをすると同時に更に窓
拭き機構を設ける。エアーパージのみでは粘着性の汚れ
等についてはその防止も完全にはできないので、この様
な場合も考慮した上で、どのような汚れについてもそれ
にたいする配慮を図る必要がある。このために、前記エ
アーパージで窓部上面によごれが付着しにくい（予防）
ようにして（勿論非粘着性のものについてはこれのみで
も汚れ防止がはかれる）、更に、例えば、一定周期毎に
ウェブからセンサヘッドを出して装置の校正（AUTCAL）
をするタイミングで（尚、この時以外でも場合によって
は測定を中止し、又は測定中止中に任意に図示しない外
部操作手段等を用いて）、この窓部を機械的に拭くこと
ができる機構からなる前記窓拭き機構を動作させて窓部
の汚れ付着を除去すると同時にその防止をする。

上下センサユニット間の信号の授受については紙を挟
んで対向するユニット内に夫々ガンダイオード及びこれ
の駆動回路と受信回路を設置するようにする。

基準板についてはこれをダブル構造とすることによっ
て他方を一方の比較板とするような構成とすることによ
り、一方の基準板に付いて、ごみ等によって汚れた場合
のその補償を行うことができるようにすることができ
る。

〈実施例〉 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本考案の光学的特性測定装置の実施例を示す
構造図、第２図は第１図の主要部の具体的例を示す図で
あり、、特に同図（Ａ）は正面断面図、同図（Ｂ）は同
図（Ａ）の矢印Ｘ方向から見た上面図である。

第１図において、１は上側の検出部、２はこの上側の
検出部１の筐体である。この筐体２内には、シート状の
紙３の表面に所定の入射角（例えば45°）で光を照射す
る光源4,照射光を間欠的に遮る回転セクタ5,紙３におけ
る垂直方向の反射光を集光するレンズ6,集光された反射
光をスペクトルに分光する分光器7,分光器７の焦点面に
設置されてスペクトルの波長分布方向に複数の光検出素
子が配列されたイメージセンサ8,イメージセンサ８によ
る検出信号を処理する信号処理部９等が収納されてい
る。

10は紙３の裏側に配置された下側検出部、11はこの下
側検出部10の筐体である。この筐体内には例えば円板を
２等分して反射率0.5％以下の黒色板と反射率約89％の
白色板が設けられてこれらを一定時間毎に紙３の裏面部
に切替配置する円板形状の回転円板12、回転円板12を前
記色の切替のために回転させるモータ13,及び回転円板
の上部に位置する部分にこの回転円板とは独立した透明
部材からなる窓部14等で構成されている。以下第２図に
おいて下側検出部の本考案の主要部について説明する。

第２図において、窓部14の周囲の一定範囲領域（つま
り回転円板の上部位置の筐体表面の一定範囲領域）にお
いては筐体11の他の表面位置よりも同図（Ａ）に示すよ
うに当該一定範囲領域の部分の平面部が低く凹部15に形
成されている。そして、この凹部15には、紙３の出口側
（被測定物走行出口側、図の左側）に一定の傾斜を持っ
た形状で後述するエアーパージ口から噴出されたエアー
を導出するエアー導出口15aが形成され、これと反対側
（図の右側）の被測定物走行入口側壁面に設けられたエ
アパージ口16から窓部14の汚れ防止及び汚れ除去用とし
て噴出されたエアーが紙の流れに沿って矢印Ｆのように
流れてエアー導出口15aからスムーズに排出されるよう
になっている。17はエアーパージのみでは窓部14上に付
着したりする粘着性の汚れ等についてはその防止も完全
にはできないので、この様な場合も考慮してどのような
汚れについてもそれにたいする配慮を図る必要から設け
られた窓拭き機構である。この時、通常の紙の測定中は
窓部14と窓拭き機構17は凹部15の底部に埋込まれた形
で、その表面は凹部の平面位置と段差の無い状態に収
納、即ちフラットになっていて、非測定時に図示しない
持上げ機構によりその清掃面が凹部平面位置まで上昇し
た後に窓部上を回動し、回動終了後にあっては元の位置
に収納されることとなる。尚、窓部14については、回転
円板上部にこの回転円板移動に伴う２色の内の一方の色
のみが覗ける形状で且つ凹部平面位置と段差の無い状態
に配置されている。

そして、窓拭き機構17を動作させるにあたっては、前
記したように、持上げ機構により矢印αで示す方向に同
図（Ａ）の破線で示すように上昇させた上で、同図
（Ｂ）の矢印βで示すように回動させる。この回動は通
常複数回往復させる。この後に元の位置において収納さ
せる。尚、窓拭き機構17は第２図においては実線のよう
な位置に配置されるがこれは例えば同図の一点鎖線のよ
うに設置するようにしてもよいが、一般的には最初の始
動はエアーの流れる方向との関係から図のようにしたほ
うがよい。

以上のように構成することで、通常の測定中はエアー
パージのみを行ってエアーで窓部14の上面への粘着性の
ものに対するよごれの付着を極力防止（予防処理）する
ようにして、非粘着性のものについてはこれのみでも汚
れ防止がはかれ、このエアーパージのみではどうしても
除去仕切れないで付着した汚れに対して、一定周期毎に
ウェブからセンサヘッドを出して装置の校正をするタイ
ミングで、汚れを防止するために収納している窓拭き機
構17を上昇→回動動作させて、窓部14を機械的に拭くこ
とにより、エアーパージではとりきれなかった窓部の汚
れ付着を除去し、同時に次の測定期間に渡ってその汚れ
防止をする。

この結果として、窓部に汚れが付着しないために、黒
色板が裏当てされたとき検出される紙３からの反射光
と、白色板が裏当てされたとき検出される紙３からの反
射光との比から紙３の測定が安定に且つ効率良く、正確
に測定することができる。

ところで、上述した例では回転円板（一種の基準板と
なる）12の汚れそのものについてはまったく考慮してい
ない。即ち、その上に存在する窓部14についての汚れに
ついて配慮した場合について見ているが、これとは別個
に回転円板そのものについての汚れについて、その汚れ
補償を行うような機能を設けた場合も同時に考えること
ができる。

このような構成としては、例えば別途新たな基準板
（比較板）を用意し、校正時に、これの反射率（又は
色）を測定することにより汚れ補償をする回転円板の汚
れ状況の検出を行うものとするものが考えられる。そし
て、このときに前記別途新たな基準板の設置場所は、色
々考えられるが、例えば、上側の検出部内に前記した実
開昭63−141447号に示すような反射率が既知の基準面と
切り欠き部を有し紙３と平行な面内を回転する回転セク
ターのような構成として配置することもできるし、或は
又、本願出願人が先に出願した特願平１−181853号（色
彩計）のように、上側の検出部内に水平にスライド可能
な基準板を設置して、この基準板を校正時に光源からの
光が照射する位置にスライドさせるように設置すること
もできるし、下側の検出部内に例えば第１図の回転円板
と併設できるように例えばスライドできるようにしたり
又は回転円板及び他方の基準板に一定の切り欠きを設け
てこの切り欠き部分と非切り欠き部分に関する校正と測
定の同期をとるように構成することもできる。勿論他の
設置構成（理想的なのは一対の基準板が同じ場所に収納
されいれば汚れの付着状況等も同じになるから尚よいか
ら例えば光線をハーフミラー等を用いて分岐してそれに
よって新たに別途設けられる基準板を並列的に測定でき
るような構成等）であってもよく、只特徴的なのは、本
考案にあっては、汚れ補償に使用する基準板（この場合
は前記下側の検出部に設けた回転円板）とこの基準板に
汚れが付いたかどうかをモニタするために使用する基準
板（汚れモニター用）の一対の構成としたことにある。
そしてこの時に２つの基準板は別の色、例えば、汚れ補
償用の色の“白”に対しては汚れモニター用の色を“灰
色”とする等の対応を図る（要は色の違いに基づく汚れ
度合の対応をとることによって汚れ補償を図ることがで
きるように構成・構造化されていればよい）。

これによって、前記汚れ補償に使用する基準板を用い
て汚れ補償を実施し、その後に汚れモニター用基準板の
色（又は反射率）を測定する。今、両方の基準板が綺麗
なときのモニター用基準板の色の測定値をL₀，a₀、b₀と
し、オンラインで使用後の同モニター用基準板の色の測
定値をL₁，a₁、b₁とすると、これ等の間にある“L₁−
L₀",“a₁−L₀",“b₁−b₀”なる関係は汚れに依存する。
従ってこれ等の関係が規定値より大きくなったときにア
ラームを出すようにしておけば、前記汚れ補償に使用す
る基準板、即ち、例えば第１図における回転円板12が汚
れたことがわかる。

尚、上記説明においては、シート状のものを紙として
説明したが、これに限定されないことはいうまでもな
い。

〈考案の効果〉 本考案は、以上説明したように構成されているので、
次に記載するような効果を奏する。

：窓部に汚れが付着しないために、黒色板が裏当てさ
れたとき検出されるシート状の被測定物からの反射光
と、白色板が裏当てされたとき検出される前記被測定物
からの反射光との比から当該被測定物の測定が安定に且
つ効率良く、しかも正確に測定できる。

：紙の裏打ち板（又は汚れ補償に使用する基準板）の
汚れをモニタできるから間違った汚れ補償をすることを
妨げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の光学的特性測定装置の実施例を示す構
造図、第２図は第１図の主要部の具体的例を図である。 １……上側の検出部、３……シート状の紙（被測定
物）、４……光源、10……下側検出部、12……裏打ち板
（回転円板）、14……窓部、15……凹部、16……エアパ
ージ口、17……窓拭き機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−283849（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−84048（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−140437（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−197056（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−186052（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−197052（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−20151（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭59−20667（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上下に設けられた検出部の間を一定方向に
   走行する被測定物に対して前記検出部の一方から光を照
   射したうえでその反射光を検出して前記被測定物の光学
   的特性を測定する装置において、 前記被測定物の前記光に対して裏側の検出部内に２色か
   らなる基準板である裏打ち板が設けられて前記光の照射
   時の裏打ち板の影響を受けた反射光を検出・測定するに
   際して、 前記裏打ち板の上部位置の筐体表面の一定範囲領域に、
   他の筐体の表面位置よりも当該一定範囲領域の部分の平
   面部が低く形成されて、この形成された前記被測定物走
   行入口側壁面にエアーパージ口が設けられ、前記被測定
   物走行出口側に前記エアーパージ口から噴出されたエア
   ーを導出するエアー導出口が形成された凹部と、 該凹部の前記裏打ち板の上部に裏打ち板移動に伴う２色
   の内の一方の色のみが覗ける形状で且つ前記凹部の平面
   位置と段差の無い状態に配置される透明部材からなる窓
   部と、 前記被測定物の測定中は表面が前記凹部の平面位置と段
   差の無い状態に収納され、非測定時に持上げ機構により
   その清掃面が前記凹部の平面位置まで上昇した後に前記
   窓部上を回動し、該回動終了後に元の位置に収納可能な
   窓拭き機構と、 から成る構造を用いたことを特徴とする光学的特性測定
   装置。
2. 【請求項２】上下に設けられた検出部の間を一定方向に
   走行する被測定物に対して前記検出部の一方から光を照
   射したうえでその反射光を検出して前記被測定物の光学
   的特性を測定する装置において、 前記上下の検出部の一方側に設けられる汚れ補償用の基
   準板が設けられるときに、該汚れ補償用の基準板と同じ
   側又は反対側の検出器の検出部内に前記基準板の汚れを
   モニターするために前記汚れ補償用の基準板とは異なる
   色から成るモニター色が形成された基準板を設け、色の
   違いに基づく汚れ度合の対応をとることで汚れ補償を図
   るように構成したことを特徴とする光学的特性測定装
   置。