JP2001264022A - Instrument and method for measuring liquid film thickness - Google Patents

Instrument and method for measuring liquid film thickness

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JP2001264022A
JP2001264022A JP2000083287A JP2000083287A JP2001264022A JP 2001264022 A JP2001264022 A JP 2001264022A JP 2000083287 A JP2000083287 A JP 2000083287A JP 2000083287 A JP2000083287 A JP 2000083287A JP 2001264022 A JP2001264022 A JP 2001264022A
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Japan
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film thickness
liquid
liquid film
thickness measuring
roller
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JP2000083287A
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Yuki Sato
祐樹 佐藤
Akihiko Toda
昭彦 戸田
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid film thickness measuring instrument and a liquid film thickness measuring method, capable of accurately measuring the film thickness of a liquid existing on the surface of a roller. SOLUTION: This instrument 1 for measuring liquid film thickness comprises the roller 11 with its surface coated with the liquid including a fluorescent substance for example, a light source 12 for emitting a laser beam 12a, a photographing device 15 for photographing a fluorescent image 20 from the substance, a microscope 14 disposed between a measuring area and the photographing device and magnifying the image 20 emitted from the substance to obtain a magnified fluorescent image, and an optical filter 13 disposed in front of the microscope 14 to remove light of a specific wavelength from the beam 12a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体膜厚計測装置
および液体膜厚計測方法に関し、特に液体が塗布された
ローラー表面における液体膜厚計測装置および液体膜厚
計測方法に関する。
The present invention relates to a liquid film thickness measuring device and a liquid film thickness measuring method, and more particularly to a liquid film thickness measuring device and a liquid film thickness measuring method on a roller surface coated with a liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゴムなどのエラストマー材で構成される
ローラーは、エラストマー材料が柔軟性、あるいは安定
した摩擦特性を有することなどから、例えば紙やテープ
などの輸送機構部あるいはタイヤなどの駆動力伝達部な
ど、民生用機械、産業機械、精密機械などの様々な分
野、および用途で使用されている。これら多種多用なロ
ーラーの中で、例えば印刷装置や複写機、ファクシミリ
などの印刷部分や定着部分などでは、ローラー表面にイ
ンクや定着液が塗布されて、印刷物へ転写されるし、ま
た紙の粘着防止等を目的として油などがローラー表面に
塗布されて使用されている。
2. Description of the Related Art Rollers made of an elastomer material such as rubber are used to transmit driving force such as a transport mechanism such as paper or tape or a tire, because the elastomer material has flexibility or stable friction characteristics. It is used in various fields and applications such as consumer machinery, industrial machinery, precision machinery, etc. Among these various rollers, for example, in a printing unit, a copying machine, a facsimile, etc., in a printing portion or a fixing portion, ink or a fixing solution is applied to the roller surface, and the roller surface is transferred to a printed material, and the paper adheres. Oil or the like is applied to the roller surface for the purpose of prevention or the like.

【0003】このような、ローラー表面のインクや定着
液などの液体の膜厚分布を正確に把握することは、より
良い品質の製品を製造する上で、非常に重要である。
[0003] It is very important to accurately grasp the film thickness distribution of the liquid such as the ink and the fixing liquid on the roller surface in order to manufacture a product of better quality.

【0004】従来、こうしたローラー表面の液体の膜厚
の測定は、非接触測定の必要性から、光学的手法を用い
た計測が行われている。例えば、光の反射強度変化を感
知するもしくは三角測量の原理を応用して液体膜表面の
高さ変化(変位)から膜厚を測定する方法、または、ス
リット光源の発射部と受光部を構成しその光軸とローラ
ーの回転が直交するようローラーを配置してさえぎられ
たスリット光の長さからローラー外径を測定する方法、
または、光の干渉を利用する方法などが実施されてい
る。
Conventionally, the measurement of the film thickness of the liquid on the roller surface has been performed by an optical method due to the necessity of non-contact measurement. For example, sensing the change in the reflection intensity of light or measuring the film thickness from the height change (displacement) of the liquid film surface by applying the principle of triangulation, or configuring the emission part and light reception part of the slit light source A method of measuring the roller outer diameter from the length of the slit light interrupted by disposing the roller so that the rotation of the roller is orthogonal to the optical axis,
Alternatively, a method utilizing light interference has been implemented.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の液体膜表面の高さ変位を測定する方法では、ロー
ラーの軸偏心や振動の影響を十分考慮しなければ、正確
な膜厚測定は達成されず、また液体が無色透明である場
合には、液体膜表面の光反射強度は非常に小さくなり、
その測定は事実上不可能となる。光干渉法は透明液体に
しか適用できず、またローラー表面での光反射を必要と
するため、そのまま適用するのは困難である。従って、
ローラー表面の反射率を高くする、例えばコーティング
処理など、何らかの特別な前処理が必要で、ローラー表
面の液体膜厚の計測に汎用的に用いるのは困難である。
さえぎられたスリット光から外径を計測する手法では、
局所的な膜厚変化を捉えることが困難であるなど、それ
ぞれ一長一短があった。
However, in the above-mentioned conventional method for measuring the height displacement of the liquid film surface, accurate film thickness measurement can be achieved unless the influence of the axial eccentricity and vibration of the roller is sufficiently considered. When the liquid is colorless and transparent, the light reflection intensity on the surface of the liquid film becomes very small,
That measurement is virtually impossible. The optical interferometry can be applied only to a transparent liquid and requires light reflection on a roller surface, so that it is difficult to apply it as it is. Therefore,
Some special pretreatment such as coating treatment is required to increase the reflectivity of the roller surface, and it is difficult to use it universally for measuring the liquid film thickness on the roller surface.
In the method of measuring the outer diameter from the blocked slit light,
Each has its advantages and disadvantages, such as difficulty in capturing local changes in film thickness.

【0006】そして、さらに、これらの従来手法におけ
る問題点は、ゴムローラーなど、一般に表面粗さが大き
いローラーに適用する場合に顕在化する。すなわち、ロ
ーラーの表面粗さと液体膜厚が同じオーダーになるよう
な場合(例えば、このような粗さの凹部にだけ液体膜が
存在するようなこともあり得る)、その測定は事実上困
難であった。なぜなら、ローラーの表面粗さに起因する
液体膜表面の外径変化も、液体膜の存在による外径変化
も、結局は、同じ変位変化として、測定結果に現れてし
まうからである。さらには、産業分野で使用されるロー
ラーの中には、ローラー表面を故意にポーラス(スポン
ジ状)に仕上げて、液体の保持能力を高めるとともに、
荷重が作用していないとき(相手部材との接触領域以
外、すなわちローラーの機能していない部分)では、液
体をローラー表面層内部に保持し、相手部材との接触に
よって、機能領域でのみ表層内部から液体を相手部材へ
移出させて、使用されるものもある。このような場合に
は、測定対象の液体は、荷重が作用していない測定部で
は、表面近傍にしみ込んでいるわけであって、ローラー
の外径は、ほとんど変化せず、従来技術では、全く測定
できなかった。
[0006] Further, the problems in these conventional methods become more apparent when applied to a roller having a generally large surface roughness, such as a rubber roller. That is, when the surface roughness of the roller and the liquid film thickness are in the same order (for example, the liquid film may be present only in the concave portion having such roughness), the measurement is practically difficult. there were. This is because both the change in the outer diameter of the liquid film surface due to the surface roughness of the roller and the change in the outer diameter due to the presence of the liquid film eventually appear in the measurement results as the same change in displacement. Furthermore, among the rollers used in the industrial field, the surface of the roller is intentionally finished in a porous (sponge) shape to increase the liquid holding capacity,
When no load is applied (outside of the contact area with the partner member, ie, the part where the roller is not functioning), the liquid is retained inside the roller surface layer, and the contact with the partner member causes the liquid to remain in the surface layer only in the functional area. Some liquids are used to transfer liquid from a liquid to a partner member. In such a case, the liquid to be measured permeates near the surface in the measurement section where no load is applied, and the outer diameter of the roller hardly changes. Could not measure.

【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、従って、本発明は、ローラー表面に存在する液
体の膜厚を精度良く測定する液体膜厚計測装置および液
体膜厚計測方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances. Accordingly, the present invention provides a liquid film thickness measuring device and a liquid film thickness measuring method for accurately measuring the film thickness of a liquid existing on a roller surface. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の液体膜厚計測装置は、蛍光物質を含む液体
が表面に塗布されたローラー部材と、前記液体に対して
被計測領域においてレーザ光を照射する光源と、前記レ
ーザ光が照射されたときの前記被計測領域における前記
液体中の前記蛍光物質から発せられる蛍光像を撮像する
撮像手段とを有し、前記蛍光像から前記被計測領域にお
ける前記ローラー表面に塗布された前記液体の膜厚を計
測する。
In order to achieve the above object, a liquid film thickness measuring apparatus according to the present invention comprises a roller member having a liquid containing a fluorescent substance applied to a surface thereof, and a measurement area for the liquid. A light source for irradiating the laser light, and an imaging unit for imaging a fluorescent image emitted from the fluorescent substance in the liquid in the measurement area when the laser light is irradiated, and The thickness of the liquid applied to the roller surface in the measurement area is measured.

【0009】上記の本発明の液膜厚計測装置によれば、
光源からのレーザ光が、被計測領域における液体中の蛍
光物質に照射され、当該レーザ光を吸収した蛍光物質に
より蛍光が発せられ、撮像手段により蛍光像が撮像され
る。当該蛍光像と、あらかじめ求めた蛍光強度と液体膜
の膜厚の関係から、液体膜厚が計測される。上記の作用
は、ローラーの表面粗さおよび表面構成材料にかかわら
ず、達成することができることから、精度良く液体膜厚
を計測することができることとなる。また、上記の作用
は、例えばローラー表面を故意にポーラス(スポンジ
状)に仕上げて、液体の保持能力を高めているようなロ
ーラーにおいても、当該保持されている液体にレーザ光
を照射することにより、蛍光を発光することから、計測
可能である。さらに、蛍光物質の励起に、ビーム径が細
く、強い直進性を有するレーザ光を用いるため、レーザ
光により照射される被計測領域は、微小領域となる。従
って、当該微小領域からの蛍光像を撮像することから、
蛍光像の解像度は高いものとなり、液体の膜厚の計測精
度は高いものとなる。
According to the liquid film thickness measuring device of the present invention described above,
The laser light from the light source is applied to the fluorescent substance in the liquid in the area to be measured, the fluorescent substance that has absorbed the laser light emits fluorescence, and a fluorescent image is captured by the imaging unit. The liquid film thickness is measured from the fluorescence image and the relationship between the previously determined fluorescence intensity and the liquid film thickness. The above operation can be achieved irrespective of the surface roughness of the roller and the material constituting the surface, so that the liquid film thickness can be accurately measured. In addition, the above-described action is achieved by irradiating the held liquid with laser light even in a roller in which the surface of the roller is intentionally finished to be porous (sponge-like) to increase the liquid holding ability. Since it emits fluorescence, it can be measured. Further, since a laser beam having a small beam diameter and strong linearity is used to excite the fluorescent substance, an area to be measured irradiated with the laser beam is a minute area. Therefore, since a fluorescent image from the minute area is captured,
The resolution of the fluorescent image is high, and the measurement accuracy of the liquid film thickness is high.

【0010】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記被計測領域と前記撮像手段の間に配置され、前記光
源からのレーザ光の波長の光を除去する光学フィルター
をさらに有する。これにより、撮像手段には蛍光のみが
結合され、光源からのレーザ光が撮像手段に結合される
ことによる、レーザ光と蛍光像とのコントラストの低下
を防止して、ローラー表面の液体膜厚を精度良く計測す
ることができる。
The liquid film thickness measuring device of the present invention is preferably
The image processing apparatus further includes an optical filter that is disposed between the measurement area and the imaging unit and that removes light having a wavelength of laser light from the light source. This prevents only the fluorescence from being coupled to the imaging unit, and prevents the laser light from the light source from being coupled to the imaging unit, thereby preventing a decrease in the contrast between the laser light and the fluorescent image and reducing the liquid film thickness on the roller surface. Measurement can be performed with high accuracy.

【0011】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記光源からの前記レーザ光を前記被計測領域に集光さ
せる集光部材をさらに有する。光源からのレーザ光を被
計測領域に集光させることにより、さらに微小領域内に
おける蛍光物質の励起が行われるため、蛍光物質から発
せられる蛍光を撮像してえられる蛍光像は、水平垂直方
向の解像度の高い蛍光像となる。
The liquid film thickness measuring device of the present invention is preferably
The apparatus further includes a light condensing member that condenses the laser light from the light source on the measurement area. By condensing the laser light from the light source on the area to be measured, the fluorescent substance is further excited in the minute area, so that the fluorescent image obtained by imaging the fluorescent light emitted from the fluorescent substance is in the horizontal and vertical directions. A fluorescent image with high resolution is obtained.

【0012】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記レーザ光を、前記被計測領域が直線形となるように
レーザ光を拡大する第1光学部材をさらに有する。これ
により、たとえば、直線形の被計測領域をローラーの回
転軸と平行になるようにレーザ光を照射して測定するこ
とで、ローラーを回転させることにより、被計測領域を
走査でき、ローラー表面全体における液体膜厚の計測を
することができる。
The liquid film thickness measuring device of the present invention is preferably
The image processing apparatus further includes a first optical member that expands the laser light so that the area to be measured is linear. For example, by irradiating a laser beam so that a linear measurement area is parallel to the rotation axis of the roller and measuring the rotation, the measurement area can be scanned by rotating the roller, and the entire roller surface can be scanned. Can be measured.

【0013】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記レーザ光を走査することにより、または、前記ロー
ラー部材を当該回転軸を中心に回転させることにより、
被計測領域を走査する走査手段をさらに有し、前記撮像
手段において、前記走査された各被計測領域からの前記
蛍光像を撮像する。被計測領域を走査手段により走査す
ることにより、ローラー表面の液体膜厚分布を計測する
ことができる。
The liquid film thickness measuring device of the present invention is preferably
By scanning the laser light, or by rotating the roller member about the rotation axis,
Scanning means for scanning the measurement area is further provided, and the imaging means captures the fluorescence image from each scanned measurement area. By scanning the area to be measured by the scanning means, the liquid film thickness distribution on the roller surface can be measured.

【0014】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記光源からのレーザ光を前記被計測領域に導き、前記
蛍光物質から発せられる蛍光を前記撮像手段に結合させ
る第2光学部材をさらに有する。これにより、光源から
のレーザ光が、第2光学部材を通じて、被計測領域に導
かれ、当該レーザ光を吸収した被計測領域における蛍光
物質からの蛍光が、第2光学部材により撮像手段に結合
され、撮像手段により蛍光像が撮像される。従って、被
計測領域における蛍光物質のレーザ光による励起と、蛍
光像の撮像とが同一の光学系で実施され、装置の調整が
容易で簡易な構成の液体膜厚計測装置を達成できる。
The liquid film thickness measuring device of the present invention is preferably
The image forming apparatus further includes a second optical member that guides laser light from the light source to the measurement area and couples fluorescence emitted from the fluorescent substance to the imaging unit. Thereby, the laser light from the light source is guided to the measurement area through the second optical member, and the fluorescence from the fluorescent substance in the measurement area that has absorbed the laser light is coupled to the imaging unit by the second optical member. Then, a fluorescent image is captured by the image capturing means. Therefore, the excitation of the fluorescent substance in the measurement area by the laser light and the imaging of the fluorescent image are performed by the same optical system, and the adjustment of the apparatus is easy and a liquid film thickness measuring apparatus having a simple configuration can be achieved.

【0015】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記液体膜厚計測装置には、前記撮像手段による撮像画
像を表示する表示手段をさらに有する。これにより、計
測位置および蛍光像の撮像状態などを観察および確認す
ることができ、装置の調整が必要か否かが計測中に判断
可能になる。
Preferably, the liquid film thickness measuring apparatus of the present invention
The liquid film thickness measurement device further includes a display unit that displays an image captured by the imaging unit. Thus, the measurement position, the imaging state of the fluorescent image, and the like can be observed and confirmed, and it is possible to determine during the measurement whether adjustment of the apparatus is necessary.

【0016】本発明の液体膜厚計測装置は、好適には、
前記レーザ光が300nm〜700nmの波長のレーザ
光である。用いる蛍光物質の吸収領域により、使用する
レーザ光の波長が選択され、水平方向の解像度を上げる
ためには、波長の短いものが好ましいが、あまりに波長
が短いと、特別な光学設計を必要とするため、簡易な液
体膜厚測定装置の設計が困難となるからである。
The liquid film thickness measuring device of the present invention is preferably
The laser light is a laser light having a wavelength of 300 nm to 700 nm. Depending on the absorption region of the fluorescent substance to be used, the wavelength of the laser light to be used is selected, and in order to increase the horizontal resolution, a shorter wavelength is preferable, but if the wavelength is too short, a special optical design is required. This makes it difficult to design a simple liquid film thickness measuring device.

【0017】また、上記の目的を達成するため、本発明
の液体膜厚計測方法は、蛍光物質を含む液体が表面に塗
布されたローラー部材表面の被計測領域にレーザ光を照
射するレーザ光照射工程と、前記レーザ光が照射された
ときの前記被計測領域における前記液体中の前記蛍光物
質から発せられる蛍光像を撮像する蛍光撮像工程とを有
し、前記蛍光像から前記被計測領域における前記ローラ
ー部材表面の液体の膜厚を計測する。
Further, in order to achieve the above object, a liquid film thickness measuring method according to the present invention is directed to a method of irradiating a laser beam to a measurement area on a roller member surface on which a liquid containing a fluorescent substance is applied. And a fluorescence imaging step of capturing a fluorescence image emitted from the fluorescent substance in the liquid in the measurement area when the laser light is irradiated, and the fluorescence image in the measurement area from the fluorescence image The liquid film thickness on the roller member surface is measured.

【0018】上記の本発明の液膜厚計測方法によれば、
光源からのレーザ光が、被計測領域における液体中の蛍
光物質に照射され、当該レーザ光を吸収した蛍光物質に
より蛍光が発せられ、当該蛍光像が撮像される。当該蛍
光像と、あらかじめ求めた蛍光強度と液体膜の膜厚の関
係から、液体膜厚が計測される。上記の作用は、ローラ
ーの表面粗さおよび表面構成材料にかかわらず、達成す
ることができることから、精度良く液体膜厚を計測する
ことができることとなる。さらに、蛍光物質の励起に、
ビーム径が細く、強い直進性を有するレーザ光を用いる
ため、レーザ光照射工程により照射される被計測領域
は、微小領域となる。従って、当該微小領域からの蛍光
像を撮像することから、蛍光像の解像度は高いものとな
り、精度良く液体の膜厚を計測することができる。
According to the liquid film thickness measuring method of the present invention described above,
The laser light from the light source is applied to the fluorescent substance in the liquid in the measurement area, and the fluorescent substance that has absorbed the laser light emits fluorescence, and the fluorescent image is captured. The liquid film thickness is measured from the fluorescence image and the relationship between the previously determined fluorescence intensity and the liquid film thickness. The above operation can be achieved irrespective of the surface roughness of the roller and the material constituting the surface, so that the liquid film thickness can be accurately measured. Furthermore, for excitation of fluorescent substances,
Since a laser beam having a small beam diameter and strong linearity is used, a measurement area irradiated in the laser light irradiation step is a minute area. Therefore, since the fluorescence image from the minute area is captured, the resolution of the fluorescence image is high, and the film thickness of the liquid can be accurately measured.

【0019】本発明の液体膜厚計測方法は、好適には、
前記レーザ光照射工程において、前記被計測領域が前記
ローラー部材の回転軸に略平行な直線形状となるように
固定してレーザ光を照射し、前記蛍光撮像工程におい
て、前記直線形の被計測領域における蛍光を撮像し、前
記ローラー部材を当該回転軸を中心に所定の角度で回転
させて被計測領域を走査し、前記レーザ光照射工程およ
び前記蛍光撮像工程を繰り返すことにより、前記ローラ
ー部材表面の蛍光を撮像する。これにより、効率的に被
計測領域を走査でき、ローラー表面における液体膜厚分
布の計測をすることができる。
Preferably, the liquid film thickness measuring method of the present invention
In the laser light irradiating step, the measurement target area is irradiated with laser light while being fixed so as to have a linear shape substantially parallel to the rotation axis of the roller member, and in the fluorescence imaging step, the linear measurement target area is used. By imaging the fluorescence at, scanning the area to be measured by rotating the roller member at a predetermined angle about the rotation axis, by repeating the laser light irradiation step and the fluorescence imaging step, the surface of the roller member Image fluorescence. Thus, the area to be measured can be efficiently scanned, and the distribution of the liquid film thickness on the roller surface can be measured.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の液体膜厚計測装
置および液体膜厚計測方法の実施の形態について、図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the liquid film thickness measuring device and the liquid film thickness measuring method of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】第1実施形態 本発明の液体膜厚計測方法は、例えば、以下に示す液体
膜厚計測装置を用いて計測する。図1は本実施形態に係
る液体膜厚計測装置の概略構成図である。本発明の実施
形態に係る液体膜厚計測装置1は、例えば蛍光物質を含
む液体が表面に塗布されたローラー(ローラー部材)1
1と、レーザ光12aを出射する光源12と、蛍光物質
からの蛍光像20を撮像する撮像装置(撮像手段)15
と、被計測領域と撮像装置15の間に配置され、蛍光物
質から発せられる蛍光像20を拡大して蛍光拡大像を得
る顕微鏡(蛍光拡大手段)14と、顕微鏡14の手前に
配置されレーザ光12aの波長の光を除去する光学フィ
ルター13などにより構成される。
First Embodiment The liquid film thickness measuring method according to the present invention is measured by using, for example, a liquid film thickness measuring device described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid film thickness measuring device according to the present embodiment. A liquid film thickness measuring device 1 according to an embodiment of the present invention includes a roller (roller member) 1 having a surface on which a liquid containing a fluorescent substance is applied, for example.
1, a light source 12 that emits a laser beam 12a, and an imaging device (imaging unit) 15 that captures a fluorescent image 20 from a fluorescent substance.
A microscope (fluorescence enlarging means) 14 arranged between the area to be measured and the imaging device 15 and enlarging a fluorescent image 20 emitted from the fluorescent substance to obtain an enlarged fluorescent image; and a laser beam arranged in front of the microscope 14 An optical filter 13 for removing light having a wavelength of 12a is provided.

【0022】ローラー11は、その表面が例えばゴムな
どのエラストマー材、金属材料、またはポーラスな(多
孔質性)材料などで構成される。ローラー11表面がポ
ーラスな材料で構成されている場合には、液体は、その
表面に吸収保持されていることになる。なお、ローラー
11はその回転軸に対して、回転可能になっている。
The surface of the roller 11 is made of, for example, an elastomer material such as rubber, a metal material, or a porous (porous) material. When the surface of the roller 11 is made of a porous material, the liquid is absorbed and held on the surface. The roller 11 is rotatable with respect to its rotation axis.

【0023】不図示の蛍光物質を含む液体は、塗料、
油、定着液など様々なもので構成され、特にその種類は
限定されない。液体に導入する蛍光物質は、レーザ光1
2aにより励起されて十分な蛍光を発光するものであれ
ば、特に制限はないが、計測感度の面からは、発光量子
収率が高いほうが好ましく、また、当該液体への溶解量
が大きい方が好ましい。
The liquid containing a fluorescent substance (not shown) includes a paint,
It is composed of various things such as oil and fixer, and the type is not particularly limited. The fluorescent substance introduced into the liquid is laser light 1
There is no particular limitation as long as it emits sufficient fluorescence when excited by 2a. From the viewpoint of measurement sensitivity, it is preferable that the emission quantum yield be higher and that the amount dissolved in the liquid be larger. preferable.

【0024】光源12から出射されるレーザ光12a
は、単波長でエネルギー密度が高く、蛍光物質の励起に
適した性質を有しており、ローラー11表面の液体中の
蛍光物質の吸収領域に応じて最適な波長のものが選択さ
れる。微小領域を計測するためには波長の短いものが好
ましいが、あまり短い波長の光は特別な光学設計を必要
とするため、簡易かつ汎用的な液体膜厚計測装置を構成
するためにはレーザ光12aの波長は300nm〜70
0nmの範囲から選択されることが好ましい。なお、よ
り微小領域を計測するためには、細いビーム径をもつレ
ーザ光12aを使用することが好ましいが、レーザ光1
2aは直進性を有しているため、光源12の手前に例え
ばピンホールなどを配置し、レーザ光12aの一部だけ
を取り出すことによって、さらに微小領域を照射するこ
とも可能である。
Laser light 12a emitted from light source 12
Has a high energy density at a single wavelength and has properties suitable for exciting the fluorescent substance, and an optimal wavelength is selected according to the absorption region of the fluorescent substance in the liquid on the surface of the roller 11. In order to measure a minute area, a light having a short wavelength is preferable. However, since a light having a very short wavelength requires a special optical design, a laser light is required to constitute a simple and general-purpose liquid film thickness measuring apparatus. The wavelength of 12a is 300 nm to 70
Preferably, it is selected from the range of 0 nm. In order to measure a finer area, it is preferable to use the laser beam 12a having a small beam diameter.
Since 2a has rectilinearity, for example, a pinhole or the like is disposed in front of the light source 12 and only a part of the laser beam 12a is extracted to irradiate a smaller area.

【0025】光学フィルター13は、撮像装置15で液
体中の蛍光物質からの蛍光像20を撮像する際に、光源
12からのレーザ光12aをも撮像してしまうことによ
る、レーザ光12aと蛍光像20とのコントラストの低
下を防止して、光源12からのレーザ光12aの波長の
光を除去する適切なものにより構成される。
When the image pickup device 15 picks up the fluorescent light image 20 from the fluorescent substance in the liquid, the optical filter 13 also picks up the laser light 12a from the light source 12 so that the laser light 12a and the fluorescent light image The light source 12 is made of an appropriate material for preventing a decrease in contrast with the laser light 20 and removing light having a wavelength of the laser light 12 a from the light source 12.

【0026】顕微鏡14は、汎用の対物レンズを有する
光学顕微鏡を使用する。撮像装置15は、蛍光像20を
撮像するものであり、例えば撮像管、CCDカメラなど
により構成される。
As the microscope 14, an optical microscope having a general-purpose objective lens is used. The imaging device 15 captures a fluorescent image 20, and is configured by, for example, an imaging tube, a CCD camera, and the like.

【0027】上記構成の液体膜厚計測装置1およびそれ
を用いた液体膜厚計測方法では、光源12から出射され
たレーザ光12aがローラー11表面の被計測領域に導
かれ、液体中の蛍光物質に照射される。当該レーザ光1
2aを吸収した液体中の蛍光物質により蛍光が発せら
れ、光学フィルター13を通過して、顕微鏡14により
拡大され、撮像装置15により撮像される。上記の作用
は、レーザ光12aを走査するか、またはローラーを回
転させることによって、被計測領域の走査が可能であ
る。また、液体中の蛍光物質から発せられる蛍光を撮像
することから、ローラーの表面粗さが大きく、ローラー
表面の凹部にのみ液体が存在するような場合でも、上記
の作用を奏することができる。さらに、表面をポーラス
に仕上げて、液体を表面層内部に保持しているようなロ
ーラーにおいても、当該保持されている液体にレーザ光
を照射することにより、上記の作用を奏することができ
る。
In the liquid film thickness measuring apparatus 1 and the liquid film thickness measuring method using the same, the laser beam 12a emitted from the light source 12 is guided to the area to be measured on the surface of the roller 11, and the fluorescent substance in the liquid is Is irradiated. The laser beam 1
Fluorescence is emitted by the fluorescent substance in the liquid that has absorbed 2a, passes through the optical filter 13, is magnified by the microscope 14, and is imaged by the imaging device 15. The above operation can scan the area to be measured by scanning the laser beam 12a or rotating the roller. In addition, since the fluorescence emitted from the fluorescent substance in the liquid is imaged, the above-described effect can be exerted even when the roller has a large surface roughness and the liquid exists only in the concave portion on the roller surface. Further, even in a roller whose surface is finished to be porous and the liquid is held inside the surface layer, the above-mentioned action can be exerted by irradiating the held liquid with laser light.

【0028】上記の本発明の実施形態の液体膜厚計測装
置1およびそれを用いた液体膜厚計測方法によれば、蛍
光法を用いることから、ローラーの表面粗さが大きい場
合や、ローラーの表面をポーラスに仕上げてあり、液体
を表面層内部に保持しているような場合でも、精度良く
ローラー表面の液体膜厚を計測することができる。ま
た、光源として、レーザ光12aを用いることで、微小
領域における液体の膜厚の計測が可能であることから、
顕微鏡により拡大後の蛍光像20の解像度を上げること
ができる。
According to the liquid film thickness measuring apparatus 1 and the liquid film thickness measuring method using the same according to the embodiment of the present invention, since the fluorescent method is used, the case where the roller has a large surface roughness, Even when the surface is finished to be porous and the liquid is held inside the surface layer, the liquid film thickness on the roller surface can be accurately measured. In addition, by using the laser beam 12a as a light source, it is possible to measure the thickness of a liquid in a minute region.
The resolution of the fluorescence image 20 after the enlargement can be increased by a microscope.

【0029】変形例 図2は、第1実施形態のレーザー光12aの被計測領域
へのビームスポット形状を、例えばシリンドリカレンズ
(第1光学部材)19を用いて、変形した場合の概略構
成例である。本変形例では、光源12からのレーザ光1
2aを、シリンドリカレンズ19を用いて、被計測領域
がローラー11の回転軸11aに対して、平行な直線形
状12bとなるように照射する。また、シリンドリカレ
ンズ19の代わりに、ポリゴンミラー、ガルバノミラー
などを用いてレーザ光を機械的に走査することにより、
被計測領域を直線形状としても良い。
Modified Example FIG. 2 is a schematic configuration example in the case where the beam spot shape of the laser beam 12a of the first embodiment onto the area to be measured is deformed using, for example, a cylindrical lens (first optical member) 19. It is. In this modification, the laser light 1 from the light source 12
2a is irradiated using the cylindrical lens 19 so that the measurement area becomes a linear shape 12b parallel to the rotation axis 11a of the roller 11. Also, instead of the cylindrical lens 19, a laser beam is mechanically scanned using a polygon mirror, a galvanometer mirror, or the like,
The area to be measured may have a linear shape.

【0030】上記構成の液膜厚計測装置の作用は、実質
的に第1実施形態と同様であるが、被計測領域を、レー
ザ光12aは固定したままで、ローラーを回転させるこ
とによって走査して、ローラー表面の液体膜厚分布を計
測する。
The operation of the liquid film thickness measuring apparatus having the above-described configuration is substantially the same as that of the first embodiment, but the area to be measured is scanned by rotating the roller while the laser beam 12a is fixed. To measure the liquid film thickness distribution on the roller surface.

【0031】上記構成の液膜厚計測装置を使用した液体
膜厚計測方法によれば、第1実施形態と同様の効果に加
えて、特に、ローラー表面の広い領域における液体膜厚
分布を計測する場合においては、効率的に蛍光像20の
撮像および被計測領域の走査を実現でき、短時間でロー
ラー表面の液体膜厚分布を計測することが可能になる。
According to the liquid film thickness measuring method using the liquid film thickness measuring device having the above configuration, in addition to the same effects as in the first embodiment, in particular, the liquid film thickness distribution over a wide area of the roller surface is measured. In this case, it is possible to efficiently capture the fluorescent image 20 and scan the measurement area, and to measure the liquid film thickness distribution on the roller surface in a short time.

【0032】第2実施形態 また、以下に示す液体膜厚計測装置を用いて液体膜厚計
測方法を実施することもできる。図3は本実施形態に係
る液体膜厚計測装置2の概略構成図である。本発明の実
施形態に係る液体膜厚計測装置2は、例えば蛍光物質を
含む液体が表面に塗布されたローラー(ローラー部材)
11と、レーザ光12aを出射する光源12と、レーザ
光12aを走査する走査手段16と、蛍光物質からの蛍
光像20を撮像する撮像装置(撮像手段)15と、光源
12からのレーザ光12aをローラー11表面の液体中
の蛍光物質に導き、蛍光物質から発せられる蛍光像20
を撮像装置15に結合させるビームスプリッタ(第2光
学部材)17と、ビームスプリッタ17から導かれたレ
ーザ光12aをローラー11表面の被計測領域に集光さ
せ、蛍光物質から発せられる蛍光像20を拡大してビー
ムスプリッタ17へ導く対物レンズ18を備えた顕微鏡
(集光部材、蛍光拡大手段)14と、撮像装置15の手
前に配置されレーザ光12aの波長を除去する不図示の
光学フィルターなどにより構成される。
Second Embodiment A liquid film thickness measuring method can be implemented by using a liquid film thickness measuring device described below. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the liquid film thickness measuring device 2 according to the present embodiment. The liquid film thickness measuring device 2 according to the embodiment of the present invention includes, for example, a roller (roller member) having a surface on which a liquid containing a fluorescent substance is applied.
11, a light source 12 for emitting a laser beam 12a, a scanning unit 16 for scanning the laser beam 12a, an imaging device (imaging unit) 15 for capturing a fluorescent image 20 from a fluorescent substance, and a laser beam 12a from the light source 12 Is guided to the fluorescent substance in the liquid on the surface of the roller 11, and the fluorescent image 20 emitted from the fluorescent substance
(Second optical member) 17 that couples the laser beam to the imaging device 15, and the laser beam 12 a guided from the beam splitter 17 is focused on the measurement area on the surface of the roller 11, and the fluorescent image 20 emitted from the fluorescent substance is formed. A microscope (condensing member, fluorescence enlarging means) 14 having an objective lens 18 for enlarging and guiding to a beam splitter 17 and an optical filter (not shown) arranged in front of the imaging device 15 for removing the wavelength of the laser beam 12a Be composed.

【0033】本実施形態に係る液体膜厚計測装置2にお
いて、ローラー11と、レーザ光12aを出射する光源
12と、光学フィルターと、顕微鏡14と、撮像装置1
5については、第1実施形態で用いるものと実質的にそ
の機能は同じであり、上述した通りである。
In the liquid film thickness measuring device 2 according to the present embodiment, the roller 11, the light source 12 for emitting the laser beam 12a, the optical filter, the microscope 14, the imaging device 1
5 has substantially the same function as that used in the first embodiment, and is as described above.

【0034】走査手段16は、蛍光物質を励起するレー
ザ光12aを、ビームスプリッタ17への入射軸に対し
て、略垂直な面内で走査するものであり、例えばメカニ
カルステージとモーターとの組み合わせや、ガルバノミ
ラーなどの利用によって機械的に行うものでも良く、ま
た電気光学偏向素子や音響光学偏向素子などを用いても
良い。
The scanning means 16 scans the laser beam 12a for exciting the fluorescent substance in a plane substantially perpendicular to the axis of incidence on the beam splitter 17, and includes, for example, a combination of a mechanical stage and a motor, And a mechanical device using a galvanomirror or the like, or an electro-optic deflecting element or an acousto-optic deflecting element may be used.

【0035】ビームスプリッタ(第2光学部材)17
は、光源12からのレーザ光12aをローラー11表面
の液体中の蛍光物質に導き、蛍光物質から発せられる蛍
光像20を撮像装置15に結合させるものである。な
お、ビームスプリッタ17の代わりにダイクロイックミ
ラーなどを用いても良い。上記のように、本実施形態に
係る液体膜厚計測装置2では、蛍光像20を拡大する顕
微鏡14にビームスプリッター17を搭載しており、液
体中の蛍光物質のレーザ光12aによる励起と蛍光像2
0の撮像とを同一の光学系で実施している。
Beam splitter (second optical member) 17
Is for guiding the laser beam 12a from the light source 12 to the fluorescent substance in the liquid on the surface of the roller 11, and coupling the fluorescent image 20 emitted from the fluorescent substance to the imaging device 15. Note that a dichroic mirror or the like may be used instead of the beam splitter 17. As described above, in the liquid film thickness measuring apparatus 2 according to the present embodiment, the beam splitter 17 is mounted on the microscope 14 for enlarging the fluorescent image 20, and the excitation of the fluorescent substance in the liquid by the laser beam 12a and the fluorescent image 2
The imaging of 0 is performed by the same optical system.

【0036】上記構成の液体膜厚計測装置2およびそれ
を用いた液体膜厚計測方法において、光源12から出射
されたレーザ光12aが、ビームスプリッタ17により
反射されてローラー11表面の被計測領域に導かれ、対
物レンズ18を介してレーザ光12aが被計測領域に集
光され、ローラー11表面の液体中の蛍光物質に照射さ
れる。当該レーザ光12aを吸収した液体中の蛍光物質
により蛍光が発せられ、当該蛍光像20がビームスプリ
ッタ17および不図示の光学フィルターを通過して、顕
微鏡14により拡大され、撮像装置15により画像処理
される。上記の作用は、レーザ光12aを走査手段16
によって、ビームスプリッタ17への入射軸に対して略
垂直な面内で走査するか、ローラー11を回転軸11a
を中心に回転させることによって、被計測領域を走査す
ることが可能である。また、ローラー11の表面粗さが
大きい場合や、ローラー11の表面がポーラスに仕上げ
てあるようなローラーにおいても、第一実施形態と同
様、上記の作用を奏することができる。
In the liquid film thickness measuring device 2 and the liquid film thickness measuring method using the same, the laser beam 12a emitted from the light source 12 is reflected by the beam splitter 17 to the measurement area on the roller 11 surface. The laser light 12 a is guided to the measurement area via the objective lens 18, and is irradiated on the fluorescent substance in the liquid on the surface of the roller 11. Fluorescence is emitted by the fluorescent substance in the liquid that has absorbed the laser light 12a, and the fluorescent image 20 passes through the beam splitter 17 and an optical filter (not shown), is enlarged by the microscope 14, and image-processed by the imaging device 15. You. The above operation is achieved by scanning the laser beam 12a with the scanning means 16
Scanning in a plane substantially perpendicular to the axis of incidence on the beam splitter 17 or the roller 11
, The area to be measured can be scanned. Further, even in the case where the surface roughness of the roller 11 is large, or in a roller in which the surface of the roller 11 is finished to be porous, the above-described operation can be exerted similarly to the first embodiment.

【0037】上記の本発明の実施形態の液体膜厚計測装
置2およびそれを用いた液体膜厚計測方法によれば、レ
ーザ光12aを対物レンズにより被計測領域に集光させ
ることで、さらに微小領域における液体の膜厚の計測が
可能であり、顕微鏡14により拡大後の蛍光像20の解
像度を上げることができることから、特に、ローラー表
面の局所的な液体膜厚を精度良く計測する場合に有効で
ある。また、ローラー11表面の液体中の蛍光物質のレ
ーザ光12aによる励起と、蛍光像20の撮像とを同一
の光学系で実施しているため、装置の調整を容易に行う
ことができることから、計測位置および蛍光像20の撮
像状態などを確認しながら、レーザ光12aを走査する
ことによって、精度良く液体膜厚分布を計測することが
できる。さらに、簡易で小型な液体膜厚計測装置を実現
できる。
According to the liquid film thickness measuring device 2 and the liquid film thickness measuring method using the same according to the above-described embodiment of the present invention, the laser beam 12a is condensed on the area to be measured by the objective lens, so Since the liquid film thickness in the region can be measured and the resolution of the enlarged fluorescent image 20 can be increased by the microscope 14, it is particularly effective when the local liquid film thickness on the roller surface is accurately measured. It is. In addition, since the excitation of the fluorescent substance in the liquid on the surface of the roller 11 by the laser beam 12a and the imaging of the fluorescent image 20 are performed by the same optical system, the adjustment of the apparatus can be easily performed. By scanning the laser beam 12a while checking the position and the imaging state of the fluorescent image 20, etc., the liquid film thickness distribution can be accurately measured. Further, a simple and small liquid film thickness measuring device can be realized.

【0038】本発明の液体膜厚計測装置および液体膜厚
計測方法は、上記の説明に限定されない。例えば、ビー
ムスプリッタ17とレーザ光源12との間に、レンズや
ディフューザーを挿入してレーザ光12aに広がり角を
与えることで、計測領域を拡大することも可能である。
また、第2実施形態の液体膜厚計測装置2において、ビ
ームスプリッタ17を顕微鏡14とローラー11の間に
配置して、レーザ光を被計測領域に集光させずに、蛍光
像20を顕微鏡14により拡大し、当該拡大蛍光像を撮
像することも可能である。さらに、ローラー、撮像装
置、ビームスプリッタ、レーザ光源の種類などは、上記
の説明に限定されず種々のものを適用することができ
る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
変更が可能である。
The liquid film thickness measuring apparatus and liquid film thickness measuring method of the present invention are not limited to the above description. For example, a measurement area can be enlarged by inserting a lens or a diffuser between the beam splitter 17 and the laser light source 12 to give a divergence angle to the laser light 12a.
Further, in the liquid film thickness measuring apparatus 2 of the second embodiment, the beam splitter 17 is disposed between the microscope 14 and the roller 11 so that the fluorescence image 20 is not focused on the area to be measured and the fluorescence image 20 is focused on the microscope 14. , And it is also possible to capture the enlarged fluorescent image. Further, the types of the roller, the imaging device, the beam splitter, and the laser light source are not limited to those described above, and various types can be applied. In addition, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0039】[0039]

【実施例】以下に、本発明の液体膜厚計測装置および液
体膜厚計測方法の実施例について、図面を参照して説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a liquid film thickness measuring apparatus and a liquid film thickness measuring method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0040】第1実施例 図4(a)は、第1実施形態に係る液体膜厚計測装置1
を使用して取得した蛍光像20を撮像したものである。
本実施例では、ローラー11として市販の印刷機器に使
用されているゴムシールを使用し、その円筒軸はモータ
によって、回転することができるようになっている。液
体には、クマリン6(蛍光物質)を溶解させたシリコー
ンオイルを使用した。光源12からのレーザ光12a
は、波長427nmのものを使用し、レーザ光12aの
ビーム径は約1mmのものを使用した。なお、本実施例
では、ローラー11を、図中の矢印の方向に回転数20
rpmで回転させたときの、ローラー表面の液体中の蛍
光物質からの蛍光像20を撮像した。撮像装置15に
は、CCDカメラを用いた。
First Embodiment FIG. 4A shows a liquid film thickness measuring apparatus 1 according to the first embodiment.
Is a fluorescence image 20 obtained by using the above method.
In the present embodiment, a rubber seal used in a commercially available printing apparatus is used as the roller 11, and a cylindrical shaft thereof can be rotated by a motor. As the liquid, silicone oil in which coumarin 6 (fluorescent substance) was dissolved was used. Laser light 12a from light source 12
Used a laser beam having a wavelength of 427 nm and a laser beam 12a having a beam diameter of about 1 mm. In this embodiment, the roller 11 is rotated at a rotational speed of 20 in the direction of the arrow in the figure.
A fluorescent image 20 from the fluorescent substance in the liquid on the roller surface when rotating at rpm was taken. As the imaging device 15, a CCD camera was used.

【0041】図4(a)では、ローラー表面の液体中の
蛍光物質からの蛍光像20を精度良く撮像できているこ
とがわかる。
FIG. 4A shows that the fluorescent image 20 from the fluorescent substance in the liquid on the roller surface can be taken with high accuracy.

【0042】図4(b)は、図4(a)の蛍光像20の
蛍光強度を3次元に画像処理して表したものである。ロ
ーラー表面の液体中の蛍光物質からの蛍光強度を精度良
く計測できていることがわかる。
FIG. 4B shows the fluorescence intensity of the fluorescence image 20 shown in FIG. 4A by three-dimensional image processing. It can be seen that the fluorescence intensity from the fluorescent substance in the liquid on the roller surface can be accurately measured.

【0043】第2実施例 図5は、第1実施例と同様の構成材料を用いて、ローラ
ー11を種々の回転数で回転させたときの蛍光像20を
示したものである。図5(a)から(d)へとローラー
11の回転数を増加させており、ローラー11の回転数
は、(a)は10rpm、(b)は20rpm、(c)
は50rpm、(d)は100rpmである。本実施例
では、レーザ光12aは走査せずに被測定領域は固定し
てある。本実施例によれば、ローラー11の回転数増加
により蛍光強度が(a)から(d)へと強くなってお
り、回転数の増加により、ローラー11の表面に存在す
る液体の膜厚が増加していることが把握できる。
Second Embodiment FIG. 5 shows a fluorescent image 20 when the roller 11 is rotated at various rotation speeds using the same constituent materials as in the first embodiment. The rotation speed of the roller 11 is increased from FIG. 5A to FIG. 5D. The rotation speed of the roller 11 is 10 rpm for (a), 20 rpm for (b), and (c).
Is 50 rpm, and (d) is 100 rpm. In this embodiment, the area to be measured is fixed without scanning with the laser beam 12a. According to the present embodiment, the fluorescence intensity increases from (a) to (d) due to an increase in the number of rotations of the roller 11, and the film thickness of the liquid existing on the surface of the roller 11 increases with an increase in the number of rotations. You can understand what you are doing.

【0044】図6は、図5の結果と、別に求めた図5に
用いた液体の膜厚とその蛍光強度との関係からあわせ求
めた、ローラー11の各回転数におけるローラー11表
面の液体の膜厚の測定結果である。図6において、横軸
はローラーの回転数を対数座標で示しており、縦軸は油
膜厚さを対数座標で示している。ただし、ここでは、回
転数100rpmのときの膜厚を1として標準化してあ
り、相対値で示してある。図6から、ローラー11表面
に存在する液体の膜厚の対数が、ローラーの回転数の対
数に比例しており、ローラー11の回転数の増加に伴
い、その表面の液体の膜厚が、指数関数的に増加してい
ることが把握できる。これにより、ローラー11表面に
存在する液体の膜厚を精度良く測定できていることがわ
かる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the film thickness of the liquid used in FIG. 5 and the fluorescence intensity of the liquid used in FIG. It is a measurement result of a film thickness. In FIG. 6, the horizontal axis shows the number of rotations of the roller in logarithmic coordinates, and the vertical axis shows the oil film thickness in logarithmic coordinates. However, here, the film thickness at the rotation speed of 100 rpm is standardized as 1 and is shown as a relative value. From FIG. 6, the logarithm of the film thickness of the liquid existing on the surface of the roller 11 is proportional to the logarithm of the number of rotations of the roller. It can be understood that it is increasing functionally. This indicates that the thickness of the liquid existing on the surface of the roller 11 can be accurately measured.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の液体膜厚計測装置によれば、光
源として、レーザ光を用いることで、微小領域における
液体の膜厚の計測が可能であることから、顕微鏡により
拡大後の蛍光像の解像度を上げることができる。また、
ローラー部材表面の液体中の蛍光物質のレーザ光による
励起と、蛍光像の撮像とを同一の光学系で実施する構成
とすることにより、装置の調整を容易に行うことができ
ることから、計測位置および蛍光像の撮像状態などを確
認しながら、レーザ光を走査することによって、精度良
く液体膜厚分布を計測することができる。さらに、簡易
で小型な液体膜厚計測装置を実現できる。
According to the liquid film thickness measuring apparatus of the present invention, the laser light can be used as a light source to measure the liquid film thickness in a minute area. Resolution can be increased. Also,
By adopting a configuration in which the excitation of the fluorescent substance in the liquid on the roller member by the laser light and the imaging of the fluorescent image are performed by the same optical system, the adjustment of the apparatus can be easily performed. By scanning the laser beam while checking the imaging state of the fluorescent image and the like, the liquid film thickness distribution can be accurately measured. Further, a simple and small liquid film thickness measuring device can be realized.

【0046】本発明の液体膜厚計測方法によれば、蛍光
法を用いることから、ローラーの表面粗さや表面構成材
料に係わらず、精度良くローラー表面の液体膜厚を計測
することができる。また、蛍光物質の励起にレーザ光を
用いることで、微小領域における液体の膜厚の計測が可
能であることから、測定する蛍光像の解像度を上げるこ
とができる。
According to the liquid film thickness measuring method of the present invention, since the fluorescence method is used, the liquid film thickness on the roller surface can be accurately measured regardless of the surface roughness of the roller and the material constituting the surface. In addition, by using laser light to excite the fluorescent substance, it is possible to measure the thickness of the liquid in a minute region, so that the resolution of the fluorescent image to be measured can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の第1実施形態に係る液体膜厚
計測装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid film thickness measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、本発明の第1実施形態に係る液体膜厚
計測装置におけるレーザ光の照射方法の変形例を示す図
である。
FIG. 2 is a view showing a modification of the laser light irradiation method in the liquid film thickness measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図3は、本発明の第2実施形態に係る液体膜厚
計測装置の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a liquid film thickness measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図4は、第1実施例を示しており、(a)は、
本実施形態に係る液体膜厚計測装置を使用して取得した
蛍光像の撮像画像であり、(b)は、(a)の蛍光像か
らの蛍光強度の測定結果である。
FIG. 4 shows a first embodiment, and (a) shows
It is a captured image of a fluorescent image acquired using the liquid film thickness measuring device according to the present embodiment, and (b) is a measurement result of the fluorescent intensity from the fluorescent image of (a).

【図5】図5は、第2実施例を示しており、ローラーを
種々の回転数で回転させたときの蛍光像を示したもので
ある。
FIG. 5 shows a second embodiment, and shows fluorescent images when the roller is rotated at various rotation speeds.

【図6】図6は、第2実施例を示しており、図5の結果
と別に求めた液体の膜厚とその蛍光強度との関係からあ
わせ求めた、液体の膜厚の測定結果である。
FIG. 6 shows a second example, and is a measurement result of the liquid film thickness obtained from the relationship between the liquid film thickness and the fluorescence intensity obtained separately from the results of FIG. 5; .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…液体膜厚計測装置、11…ローラー、12…光
源、12a…レーザ光、13…光学フィルム、14…顕
微鏡、15…撮像装置、16…走査手段、17…ビーム
スプリッタ、18…対物レンズ、19…シリンドリカレ
ンズ、20…蛍光像。
1, 2 ... liquid film thickness measuring device, 11 ... roller, 12 ... light source, 12a ... laser light, 13 ... optical film, 14 ... microscope, 15 ... imaging device, 16 ... scanning means, 17 ... beam splitter, 18 ... objective Lens, 19: cylindrical lens, 20: fluorescent image.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA30 BB16 CC31 DD03 FF04 GG04 GG09 JJ03 JJ19 JJ26 LL08 LL13 LL15 LL20 LL22 LL46 LL53 LL57 MM04 MM07 MM16 PP04 PP22 PP24 QQ31 SS13 2G043 AA03 BA15 CA03 DA02 EA01 FA01 FA02 GA02 GB19 HA01 HA02 HA09 JA03 KA09 LA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2F065 AA30 BB16 CC31 DD03 FF04 GG04 GG09 JJ03 JJ19 JJ26 LL08 LL13 LL15 LL20 LL22 LL46 LL53 LL57 MM04 MM07 MM16 PP04 PP22 PP24 QQ31 SS13 2G043 AA01 BA0101 HA02 HA09 JA03 KA09 LA03

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蛍光物質を含む液体が表面に塗布されたロ
ーラー部材と、 前記液体に対して被計測領域においてレーザ光を照射す
る光源と、 前記レーザ光が照射されたときの前記被計測領域におけ
る前記液体中の前記蛍光物質から発せられる蛍光像を撮
像する撮像手段とを有し、 前記蛍光像から前記被計測領域における前記ローラー表
面に塗布された前記液体の膜厚を計測する液体膜厚計測
装置。
A roller member having a surface coated with a liquid containing a fluorescent substance; a light source for irradiating the liquid with laser light in a region to be measured; and a region to be measured when the laser light is irradiated. Imaging means for imaging a fluorescent image emitted from the fluorescent substance in the liquid in the above, and a liquid film thickness for measuring a film thickness of the liquid applied to the roller surface in the measurement area from the fluorescent image Measuring device.
【請求項2】前記被計測領域と前記撮像手段の間に配置
され、前記蛍光を拡大して蛍光拡大像を得る蛍光拡大手
段をさらに有し、当該蛍光拡大像を前記撮像手段により
撮像する請求項1記載の液体膜厚計測装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a fluorescence enlarging means disposed between the measured area and the imaging means for enlarging the fluorescence to obtain an enlarged fluorescence image, wherein the fluorescence enlarged image is imaged by the imaging means. Item 2. A liquid film thickness measuring device according to Item 1.
【請求項3】前記被計測領域と前記撮像手段の間に配置
され、前記光源からのレーザ光の波長の光を除去する光
学フィルターをさらに有する請求項1または2記載の液
体膜厚計測装置。
3. The liquid film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising an optical filter disposed between the measurement area and the imaging means, for removing light having a wavelength of laser light from the light source.
【請求項4】前記レーザ光を前記被計測領域に集光させ
る集光部材をさらに有する請求項1〜3のいずれかに記
載の液体膜厚計測装置。
4. The liquid film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising a light condensing member for condensing the laser light on the measurement area.
【請求項5】前記レーザ光を、前記被計測領域が直線形
となるようにレーザ光を拡大する第1光学部材をさらに
有する請求項1〜3のいずれかに記載の液体膜厚計測装
置。
5. The liquid film thickness measuring apparatus according to claim 1, further comprising a first optical member that expands the laser light so that the area to be measured is linear.
【請求項6】前記レーザ光を走査することにより、また
は、前記ローラー部材を当該回転軸を中心に回転させる
ことにより、被計測領域を走査する走査手段をさらに有
し、前記撮像手段において、前記走査された各被計測領
域からの前記蛍光像を撮像する請求項1〜5のいずれか
に記載の液体膜厚計測装置。
6. A scanning device for scanning a region to be measured by scanning the laser beam or by rotating the roller member about the rotation axis, wherein the imaging device includes: The liquid film thickness measuring device according to claim 1, wherein the fluorescence image from each scanned region to be measured is imaged.
【請求項7】前記光源からの前記レーザ光を前記被計測
領域に導き、前記蛍光物質から発せられる蛍光を前記撮
像手段に結合させる第2光学部材をさらに有する請求項
1〜6のいずれかに記載の液体膜厚計測装置。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising a second optical member that guides the laser light from the light source to the measurement area and couples the fluorescence emitted from the fluorescent substance to the imaging unit. The liquid film thickness measuring device according to the above.
【請求項8】前記撮像手段による撮像画像を表示する表
示手段をさらに有する請求項1〜7のいずれかに記載の
液体膜厚計測装置。
8. The liquid film thickness measuring device according to claim 1, further comprising a display unit for displaying an image picked up by said image pickup unit.
【請求項9】前記ローラー部材の表面は、エラストマー
材料を含む材料から構成されている請求項1〜8のいず
れかに記載の液体膜厚計測装置。
9. The liquid film thickness measuring device according to claim 1, wherein the surface of the roller member is made of a material containing an elastomer material.
【請求項10】前記ローラー部材の表面は、多孔質性材
料を含む材料から構成されており、前記液体が当該ロー
ラー部材表面に吸収保持されている請求項1〜8のいず
れかに記載の液体膜厚計測装置。
10. The liquid according to claim 1, wherein the surface of the roller member is made of a material containing a porous material, and the liquid is absorbed and held on the surface of the roller member. Film thickness measuring device.
【請求項11】前記レーザ光が300nm〜700nm
の波長のレーザ光である請求項1〜10のいずれかに記
載の液体膜厚計測装置。
11. The laser beam according to claim 1, wherein said laser beam is 300 nm to 700 nm.
The liquid film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 10, which is a laser beam having a wavelength of:
【請求項12】蛍光物質を含む液体が表面に塗布された
ローラー部材表面の被計測領域にレーザ光を照射するレ
ーザ光照射工程と、 前記レーザ光が照射されたときの前記被計測領域におけ
る前記液体中の前記蛍光物質から発せられる蛍光像を撮
像する蛍光撮像工程とを有し、 前記蛍光像から前記被計測領域における前記ローラー部
材表面の液体の膜厚を計測する液体膜厚計測方法。
12. A laser beam irradiating step of irradiating a laser beam to a measurement region on a surface of a roller member coated with a liquid containing a fluorescent substance on the surface thereof, wherein the laser beam is irradiated on the measurement region when the laser beam is irradiated. A fluorescent image capturing step of capturing a fluorescent image emitted from the fluorescent substance in the liquid, and a liquid film thickness measuring method for measuring a film thickness of the liquid on the roller member surface in the measurement area from the fluorescent image.
【請求項13】前記レーザ光照射工程において、前記被
計測領域が前記ローラー部材の回転軸に略平行な直線形
状となるように固定してレーザ光を照射し、 前記蛍光撮像工程において、前記直線形の被計測領域に
おける蛍光を撮像し、 前記ローラー部材を当該回転軸を中心に所定の角度で回
転させて被計測領域を走査し、前記レーザ光照射工程お
よび前記蛍光撮像工程を繰り返すことにより、前記ロー
ラー部材表面の蛍光を撮像する請求項12記載の液体膜
厚計測方法。
13. The laser beam irradiating step, wherein the area to be measured is fixed so as to have a linear shape substantially parallel to a rotation axis of the roller member, and the laser beam is radiated. By imaging the fluorescence in the measurement area of the shape, scanning the measurement area by rotating the roller member at a predetermined angle around the rotation axis, by repeating the laser light irradiation step and the fluorescence imaging step, 13. The liquid film thickness measuring method according to claim 12, wherein fluorescence of the surface of the roller member is imaged.
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