JP2006275750A - シート厚み測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートの厚さをシートの幅方向に順次測定する形態の厚さ測定装置において、シートの走行方向に直交する一直線上の厚さを測定することのできる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、所定速度で走行するシートＳに照射するＸ線を発生するＸ線源１と、シートＳを透過したＸ線量を検知し、かつシートＳの幅方向に配列される複数のＸ線検知素子と、複数のＸ線検知素子で検知したＸ線量に基づいて、かつ複数のＸ線検知素子について順次シートＳの厚さを計測する制御部６と、を備え、複数のＸ線検知素子は、所定速度及び複数のＸ線検知素子についての全計測時間に応じて、シートＳの走行方向に垂直な方向に対して所定角度傾斜したライン上に配列されることを特徴とするシート厚さ測定装置１０によって、前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行するシートにＸ線を透過させることにより、シートの厚みを測定する装置に関する。

Ｘ線を利用してシートの厚みを測定する従来のシート厚み測定装置は、１対のＸ線源及びＸ線センサを所定距離離間した位置に配置し、走行するシートの走行方向と交差する方向、例えば幅方向に往復動作しながら厚みを測定していた。

上述した従来のシート厚み測定装置のＸ線源及びＸ線センサは、移動するシートの表面に対してシートの幅方向に振幅する連続した弧状の波形状の軌跡を描き、シートの移動方向におけるこの軌跡のピッチはシート状物の走行速度が速くなるにしたがって長くなる。このために、シートの走行速度が速くなるに従ってシートの厚みの測定密度が粗くなる。測定密度を向上させるには、シートの幅方向におけるＸ線源及びＸ線センサの往復速度を向上させて、移動するシートの表面に対してシートの幅方向に振幅する連続した弧状の波形状の軌跡のピッチが短くなるようにすれば良いが、シートの幅が大きくなるにつれて上記往復速度は小さくなってしまう。即ち、上述した従来のシート厚み測定装置では、シートの走行速度が速くなるに従い、またシートの幅が大きくなると厚みの測定精度が劣ってくる。

以上の問題点に対して、特許文献１は、複数のＸ線源が直線状に所定間隔で配置されたＸ線管と、Ｘ線管の複数のＸ線源に対向して配置され複数のＸ線源から所定距離離間した複数のＸ線センサとを備えており、Ｘ線管の複数のＸ線源と複数のＸ線センサとの間の所定位置に於いてシートを通過させ、複数のＸ線源と複数のＸ線源に対向した複数のＸ線センサとにより複数のＸ線源に対向した複数のＸ線センサとの間でシートの複数の位置の厚みを測定する、ことを特徴とするシート厚み測定装置を開示している。

特開平１０−２８１７４７号公報

特許文献１に開示されたシート厚み測定装置によれば、複数のＸ線源と複数のＸ線源に対向した複数のＸ線センサとにより複数のＸ線源に対向した複数のＸ線センサとの間でシートの複数の位置の厚みを測定するため、シートの走行速度が速く、かつシートの幅が大きくなっても厚みの測定精度を向上することができる。
シートの厚みを測定する場合、シートの走行方向に垂直な方向のライン上の厚みを測定することが、シートの厚みを制御する上で望ましい。そうするためには、シートの幅方向に配設された複数のＸ線センサで同時にＸ線量を計測すればよいが、高価な信号処理回路が必要となる。この信号処理回路にマルチプレクサを用いると信号処理回路の価格上昇を抑えることができる。しかしこの場合、シートの幅方向の一端側から他端側に向けて複数のＸ線センサで得られたＸ線量に基づいて順次シートの厚みを演算処理により求める（以下、計測）と、シートは所定速度で走行しているため、測定されたシートの幅方向の厚みは、シートの走行方向に垂直な方向のライン上のものとはならない。
本発明は、シートの厚みをシートの幅方向に順次測定する形態の厚み測定装置において、シートの走行方向に垂直な方向のライン上の厚みを測定することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明は、所定速度で走行するシートに照射するＸ線を発生するＸ線源と、シートを透過したＸ線量を検知し、かつシートの幅方向に配列される複数のＸ線検知素子と、複数のＸ線検知素子で検知したＸ線量に基づいて、かつ複数のＸ線検知素子について順次シートの厚みを計測する制御部と、を備え、複数のＸ線検知素子は、所定速度及び複数のＸ線検知素子についての全計測時間に応じて、シートの走行方向に垂直な方向に対して所定角度傾斜したライン上に配列されることを特徴とするシート厚み測定装置によって、前記課題を解決する。

上記シート厚み測定装置において、複数のＸ線検知素子は、シートの幅方向の所定点を中心に回動可能に配列され、かつ所定速度及び全計測時間に応じて、所定角度傾斜したライン上に配列される形態とすることが好ましい。シート厚み測定装置におけるシートの走行速度の変更に対応して迅速に複数のＸ線検知素子を配列するのに好適である。

ここで、シートの走行速度をＶｓ、全計測時間をＴｓとすると、シートの幅方向に配列される複数のＸ線検知素子の中で、一端側に配置されるＸ線検知素子に対して、他端側に配置されるＸ線検知素子は、シートの走行方向に垂直な方向から、下記の式（ａ）で求められるＬだけ、シートの走行方向に変位して配置する。そうすることにより、複数のＸ線検知素子を、所定速度及び全計測時間に応じて、シートの走行方向に垂直な方向に対して所定角度傾斜したライン上に配列させることができる。
Ｌ＝Ｖｓ×Ｔｓ…（ａ）

複数のＸ線検知素子は、一体的に構成したラインセンサとすることができるが、所定数ごとのブロックに分割して、シートの走行方向に垂直な方向に対して所定角度傾斜したライン上に配列することもできる。シートの幅が大きくなると、それに対応するラインセンサは高価なものとなる。そこで、シート幅に比べて短いラインセンサを複数用いることを提案するものである。

本発明のシート厚み測定装置において、単一のＸ線源をシートの幅方向に移動させることも可能であるが、複数のＸ線源を備えることが好ましい。Ｘ線源の移動のための機構を強固にしても、高い測定精度を得るために、移動速度を制限しなければならないためである。

本発明のシート厚み測定装置において、Ｘ線源からシートまでの間に、雰囲気制御領域を設けることが好ましい。Ｘ線は大気においても減弱し、かつ大気の温度等の変動によってその減弱量が変動し、シートの厚み測定精度に影響を与える。そこで、Ｘ線源からシートまでの間のＸ線の減弱量の変動を規制するために、Ｘ線源からシートまでの間に、雰囲気制御領域を設けることが好ましいのである。

特に、Ｘ線源を単数とし、かつその位置を固定にする場合に有効である。つまり、Ｘ線源を、測定対象であるシートから十分に遠方に配置することにより、単一のＸ線源でシートの厚みを測定することができるが、この場合、Ｘ線源とシートとの間の距離が長くなる分、間に存在する大気によるＸ線量の減弱の変動が顕著になるからである。雰囲気制御領域は、当該雰囲気を所定の真空度に制御することにより形成することができる。また、雰囲気制御領域は、当該雰囲気に、所定温度に制御されたガスを供給することによっても形成することができる。

周知のように、Ｘ線は、電子線をＷ（タングステン）等のターゲットに照射することにより発生させることができる。したがって、このターゲットであるＸ線発生手段を測定対象のシートの近傍に配置することにより、測定精度を向上することができる。この場合、電子銃等の電子線発生手段を、Ｘ線発生手段から遠方に配置することにより、単一の電子線発生手段によるＸ線発生を可能とする。ただし、Ｘ線発生手段に対して所定の幅で電子線を照射するために、電子線発生手段から発生された電子線を偏向して所定の幅を形成する必要がある。したがって本発明のシート厚み測定装置において、Ｘ線源は、電子線発生手段と、電子線発生手段から発生された電子線を偏向する偏向手段と、偏向手段で変更された電子線が照射されかつＸ線を発生させるＸ線発生手段と、を備えることができる。

以上説明したように、本発明によれば、シートの厚みをシートの幅方向に順次測定する形態の厚み測定装置において、シートの走行方向に直交する一直線上の厚みを測定することができる。しかも、シートの走行速度及び厚みの計測時間に応じた厚みの測定を行うことができる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態によるシート厚み測定装置１０の構成概略を示す図である。
シート厚み測定装置１０は、フィルム等のシートＳを、その幅方向（図１の左右方向）に直交する方向に所定速度で走行させながら、その厚みを測定する装置である。
図１において、シート厚み測定装置１０は、被測定物であるシートＳにＸ線を照射するための複数のＸ線源１と、Ｘ線源１から発生され、かつシートＳを透過したＸ線量を検知するためのＸ線センサ２と、Ｘ線源１及びＸ線センサ２を支持するフレーム５と、各Ｘ線源１を覆うフード４を備えている。シート厚み測定装置１０はまた、Ｘ線センサ２において検知されるＸ線量に基づいてシートＳの厚みを計測する制御部６と、制御部６で求められたシートＳの厚みを表示する表示部７を備えている。

シート厚み測定装置１０において、Ｘ線源１としては、例えば５〜１００ｋｅＶ程度の低エネルギーＸ線源を用いることができる。また、Ｘ線センサ２のＸ線検知素子としては、例えばシンチレータを用いることができる。ここで、Ｘ線センサ２は、複数のシンチレータ（Ｘ線検知素子）を所定ピッチ（例えば、数ｍｍピッチ、数ｃｍピッチ）で配列したラインセンサ形式のセンサで構成されている。フード４は、Ｘ線源１から照射されたＸ線を適切にシートＳに導くために設けてある。

ここで、Ｘ線の減弱量は、計測する空間に存在する物質の密度に比例し、一般的には、Ｘ線センサ２で検知されるＸ線量Ｎは（１）式で求めることができる。制御部６は、基本的には、この（２）式に基づいてシートＳの厚みを計測する。
Ｎ＝Ｎ₀・ｅＸｐ（−ｋ・ｔ・ρ)…（１）
Ｎ：Ｘ線検知量
Ｎ₀：Ｘ線発生量
ｋ：物質のＸ線強度による減弱係数
ｔ：物質の厚み
ρ：物質の密度

シート等のシートＳを測定対象とする場合には、Ｘ線源１とＸ線センサ２の間には、シートＳの他に大気が存在することになり、Ｘ線量Ｎは（２）式で特定される。
Ｎ＝Ｎ₀・ｅＸｐ（−ｋ_a・ｔ_a・ρ_a−ｋ_s・ｔ_s・ρ_s)…（２）
Ｎ：Ｘ線計測量
Ｎ₀：Ｘ線発生量
ｋ_a：大気のＸ線強度による減弱係数
ｔ_a：大気の厚み
ρ_a：大気の密度
ｋ_s：シートＳのＸ線強度による減弱係数
ｔ_s：シートＳの厚み
ρ_s：シートＳの密度

図２は、第１実施形態によるシート厚み測定装置１０の、シートＳの走行方向（点線矢印）とＸ線センサ２の位置関係を示す図である。図２においてシートＳの走行方向と垂直な方向に一点鎖線を示しているが、シート厚み測定装置１０のＸ線センサ２はシートＳの走行方向に対して角度θだけ傾斜して設けられている。シート厚み測定装置１０は、Ａ端側のＸ線検出素子からＢ端側のＸ線検出素子に向けて順次、検知したＸ線量に基づいてシートＳの厚みを計測していくものである。また、シートＳの走行速度をＶｓ、Ｘ線センサ２の傾斜量をＬ、Ａ端側からＢ端側までに必要な全計測時間をＴｓとする。そうすると、Ｌ＝Ｖｓ×Ｔｓの条件を満足するようにＸ線センサ２を傾斜させて配置することにより、シート厚み測定装置１０はシートＳについて、シートＳの走行方向と垂直な方向のライン上の厚みを測定することができる。なお、Ｘ線センサ２の傾斜量Ｌは、シートＳの幅方向に配列される複数のＸ線検知素子の中で、一端側に配置されるＸ線検知素子に対して、他端側に配置されるＸ線検知素子は、シートＳの走行方向に垂直な方向から、傾斜量Ｌだけシートの走行方向に変位して配置されている。

シートＳを製造する場合、シートＳの走行速度Ｖｓは一定とは限らない。したがって、Ｘ線センサ２の傾斜量Ｌは、適宜変える必要がある。Ｘ線センサ２の傾斜量Ｌを作業員が手作業で変えることもできるが、例えば図３に示すように、Ａ端側の回動中心Ｃを中心にしてＸ線センサ２を回動可能に構成し、図示しないアクチュエータにより、シートＳの走行速度Ｖｓ、Ｘ線センサ２によるシートＳの厚み測定に要する全計測時間Ｔに応じた傾斜量Ｌを制御部６で算出して、Ｘ線センサ２が適切な傾斜量Ｌを有するように駆動することができる。さらに、シートＳの走行速度Ｖｓ、Ｘ線センサ２による全計測時間Ｔが変更された場合には、傾斜量Ｌを制御部６で新たに算出し、算出された傾斜量Ｌに応じてＸ線センサ２を駆動する。Ｘ線センサ２の駆動は、算出された傾斜量Ｌから傾斜角θを求めることによって行うことができる。なお、図４に示すように、Ｘ線センサ２の中心を回動中心Ｃとすることもできる。

以上では、一体として構成されたＸ線センサ２を用いることを想定しているが、シートＳの幅が大きくなると、長尺のＸ線センサ２を一体で構成すると非常に高価になり、また製作自体が困難な場合もある。そこで本発明では、Ｘ線センサ２を、シートＳの幅方向に分割することもできる。図５及び図６は、分割されたＸ線センサの例を示している。
図５の例では、Ｘ線センサをＸ線センサ２ａ、Ｘ線センサ２ｂ及びＸ線センサ２ｃから構成している。図５において、Ｘ線センサ２ａ、Ｘ線センサ２ｂ及びＸ線センサ２ｃは、その長手方向に複数のＸ線検知素子が配列されている。シートＳの厚みを測定する場合、Ｘ線センサ２ａ、Ｘ線センサ２ｂ及びＸ線センサ２ｃにおいて、各々、図中下端側から上端側に向けて順次計測を行う。また、Ｘ線センサ２ａ、Ｘ線センサ２ｂ及びＸ線センサ２ｃにおける計測は、同時に開始される。

図６の例では、Ｘ線センサをＸ線センサ２ｄ、Ｘ線センサ２ｅ及びＸ線センサ２ｆから構成している。図６において、Ｘ線センサ２ｄ、Ｘ線センサ２ｅ及びＸ線センサ２ｆは、その長手方向に複数のＸ線検知素子が配列されている。シートＳの厚みを測定する場合、Ｘ線センサ２ｄ、Ｘ線センサ２ｅ及びＸ線センサ２ｆにおいて、各々、図中下端側から上端側に向けて順次計測を行う。また、Ｘ線センサ２ｄにより計測を開始して終了した後に、Ｘ線センサ２ｅによる計測を開始する。そして、Ｘ線センサ２ｅによる計測が終了した後に、Ｘ線センサ２ｆにおける計測を開始する。図６の例は、図５の例よりも、計測時間を短縮することができる。

次に、制御部６の具体的な制御内容について説明する。
制御部６は、図７に示すように、待機モード１０１、プロファイル取得モード１０２、厚み計測モード１０３、オフライン補正モード１０４及びオンライン補正モード１０５という５つの動作モードを備えている。
待機モード１０１では、電源ＯＮの状態で、操作スイッチ等の信号入力により、次のモードに移行する。待機モード１０１の中では、スイッチの入力処理、表示処理、等の一般的な処理のみ行なう。
プロファイル取得モード１０２は、待機モード１０１からプロファイル取得信号により移行する。通常は厚み計測モード１０３に移行する前に実施される。プロファイル取得モード１０２は、Ｘ線菅球とＸ線センサ２のプロファイルを計測する。この時のデータとしては、Ｘ線菅球の印加電圧、電流、Ｘ線センサ２の出力値、プロファイル取得時の大気温度、湿度、気圧等が記録される。

厚み計測モード１０３は、プロファイル取得モード１０２から、計測モード信号又は取得モード終了信号で移行する。厚み計測モード１０３では、上記のプロファイル取得モード１０２のセンサプロファイルや、補正データを参照しながら、厚み計測を行なう。厚み計測のタイミングは、可能な限り早く計測し多くのデータを蓄積して、フィルムの横(幅)方向だけでなく、縦方向のプロファイルを取る場合や、横一直線のプロファイルを取るために、Ｘ線センサ２によるＸ線量の検知タイミングをずらしながら取る方法がある。横一直線のプロファイルを取るためには、ライン速度との関係があり、ライン速度を計測して計測装置の移動及び計測タイミングの変更を行なう。

例えば、計測幅をＬｍ(ｍ)、シートＳの走行速度をＶｓ(ｍ／秒)、幅方向の全計測時間をＴs（秒）とした場合、計測幅Ｌｍ(ｍ)に対して、前述したように、Ｌ＝Ｖｓ×Ｔｓ(ｍ)だけ、Ｘ線センサ２を傾斜して配置する必要がある。図３に示すように、Ｘ線センサ２の一端が回動軸となっている場合は、反対側を適当な駆動装置でＬだけシートＳの走行方向に移動させる。また、図４に示すように、Ｘ線センサ２の中心部に回動軸がある場合は、Ｘ線センサ２の両端でＬだけシートＳの走行方向に差が出るように回転移動させる。

オフライン補正モード１０４は、プロファイル取得モード１０２からオフライン補正信号で移行する。オフライン補正モード１０４は、基準厚みフィルムの計測を行い、計測モード時の参考データを取得する。基準厚みは色々な基準値を取得することが可能であるが、Ｘ線源１の経時変化、センサの経時変化を考慮すると、計測開始直前に実施するのが、妥当である。また、補正センサの走行制御、位置計測、基準厚みフィルムの挿入、送出、位置計測も同時に制御する。

オフライン補正モード１０４では、まず基準厚みフィルムをＸ線ラインセンサ上に移動装置を用いて移動する。計測幅全域にわたって基準厚みフィルムが用意される場合は、挿入時のデータと、挿入無しの場合のデータを取得し、シート厚さ測定装置１０のＸ線検知素子毎のばらつきを補正する。基準厚みフィルムが計測幅の一部しかない場合は、計測幅方向の移動装置を設け、計測幅全域を移動させて、挿入時のデータと、挿入無しの場合のデータを取得し、計測装置の各センサのばらつきを補正する。基準厚みフィルムの挿入の有無については、センサと基準厚みフィルムの位置を計測して判断するか、データの変化量から判断する。また、この時にＸ線源１の印加電圧や電流値毎に補正データを取得しても良い。

オンライン補正モード１０５は、厚み計測モード１０３実施中に、オンライン補正信号が発生すると移行する。補正センサによるプロファイル補正、大気の透過率補正等を行なう。また、補正センサの走行制御、位置計測、基準厚みフィルムの挿入、送出、位置計測も同時に制御する。

フィルムの厚みや、材料が大きく変化した場合、それまで使用していたＸ線源１では入力値に過不足を生じることがある。そこで、制御部６では、入力値の過不足値に応じて、Ｘ線源１の強度、すなわちＸ線菅球の印加電圧を自動的に変更するようにした。もちろん、測定対象物であるシートＳの変動が事前にわかっている場合は、手動にて調整できることは言うまでもない。

例えば、計測するフィルムの厚みが厚くなると、減弱量が大きくなり、入力値が低下して、計測精度に支障をきたすようになる。この場合は、Ｘ線菅球の印加電圧を上げることにより、透過率が上がるので入力値が上昇して、計測精度を確保できるようになる。逆に、計測するフィルムの厚みが薄くなると、入力値が上昇し過ぎて計測精度に支障をきたすようになる。この場合は、Ｘ線菅球の印加電圧を下げることにより、透過率が下がるので入力値が下降して、計測精度を確保できるようになる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明による第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、単一のＸ線源を用いる点に特徴を有している。
シート厚み測定装置２０も、フィルム等のシートＳを、その幅方向（図８の左右方向）に直交する方向に所定速度で走行させながら、その厚みを測定する装置である。
図８において、シート厚み測定装置２０は、被測定物であるシートＳにＸ線を照射するためのＸ線源２１と、Ｘ線源２１から発生され、かつシートＳを透過したＸ線量を計測するためのＸ線センサ２２を備えている。また、シート厚み測定装置２０は、Ｘ線源２１を覆うフード２４を備えている。フード２４は、その下端がフード２４内を気密にするとともに、Ｘ線が透過するＸ線照射窓２４ａで封止されている。フード２４には、フード２４内を真空排気する真空ポンプ２５が接続されている。

シート厚み測定装置２０は、シートＳの厚みを測定する際に、シートＳに向けてＸ線源２１からＸ線を照射する。シートＳの厚みを測定する場合、照射するＸ線の強度は弱いほど厚みの測定感度は高くなる。そのために、シート厚み測定装置２０は、単一のＸ線源２１を用い、かつシートＳから相当の距離を隔てて配置してある。したがって、フード２４内に大気が存在していると、大気によるＸ線の減弱率の変動が問題となる可能性が高い。そこでシート厚み測定装置２０は、フード２４内を真空ポンプ２５で真空にして、大気によるＸ線の減弱率の変動の影響を低減して、厚み測定精度向上に寄与する。なお、シート厚み測定装置２０の構成、すなわちＸ線源２１を気密なフード２４内に配置し、かつフード２４内を真空にすることを、第１実施形態のシート厚み測定装置１０に適用できることは言うまでもない。

シート厚み測定装置２０は、Ｘ線源２１からシートＳの間におけるＸ線の減弱の影響を低減するために、フード２４内を真空にしたが、Ｘ線の減弱の影響を低減するために他の手法を採用することができる。その例を図９に示すシート厚み測定装置３０に基づいて説明する。
シート厚み測定装置３０の基本的な構成は、図８に示したシート厚み測定装置２０と同様である。シート厚み測定装置２０との相違点は、真空ポンプ２５の代わりに、送風機３５を設けている。シート厚み測定装置３０は、シートＳの厚みを測定する際に、シートＳに向けてＸ線源３１からＸ線を照射し、透過したＸ線をＸ線センサ３２で検知する。その際に、送風機３５は、所定温度、例えば常温に管理された大気をフード３４内に向けて送風する。したがって、フード３４内の温度は所定の温度に制御される。したがって、大気による減弱率の変動を低減することができる。なお、フード３４内は、シート厚み測定装置２０とは異なり、気密である必要はない。したがって、Ｘ線照射窓２４ａに相当する部材は不要である。

以上ではシートＳから相当の距離を隔てた位置に配置されたＸ線源２１、３１からＸ線を発生させているが、シートＳの近傍でＸ線を発生させることが好ましい。大気によるＸ線の減弱の変動を低減できるとともに、シートＳに対するＸ線の照射方向を制御できるからである。その例を図１０に基づいて説明する。

図１０に示すシート厚み測定装置４０も、フィルム等のシートＳを、その幅方向（図１０の左右方向）に直交する方向に所定速度で走行させながら、その厚みを測定する装置である。
図１０において、シート厚み測定装置４０は、電子銃４１ａと、電子銃４１ａから照射された電子線の進行方向を所定方向に偏向する電子線偏向装置４１ｂと、電子線が照射されることによりＸ線を発生するＸ線発生部４１ｃを備えている。シート厚み測定装置４０は、Ｘ線発生部４１ｃが厚みの測定対象であるシートＳの近傍に配置されている。シート厚み測定装置４０は、シートＳを透過したＸ線量を計測するためのＸ線センサ４２を備えている。また、シート厚み測定装置４０は、電子銃４１ａが取り付けられるとともに、電子線偏向装置４１ｂ及びＸ線発生部４１ｃを覆うフード４４を備えている。なお、電子線偏向装置４１ｂとしては、電子線を所定方向に偏向する磁界を発生させる磁界発生手段を用いることができる。また、Ｘ線発生部４１ｃとしては、Ｗ（タングステン）等から構成されるターゲットを用いることができる。

シート厚み測定装置４０は、シートＳの厚みを測定する場合、電子銃４１ａから電子線を発生させるとともに、電子線偏向装置４１ｂにて磁界を発生させることにより、電子線を偏向させる。電子線の偏向は、シートＳに対してその幅方向に対して、垂直な方向の成分のＸ線が多くなるようにする。以上のように偏向された電子線は、Ｗターゲット等からなるＸ線発生部４１ｃに照射される。そうすると、Ｘ線発生部４１ｃから照射された電子線に対応する方向にＸ線が発生し、シートＳに照射される。Ｘ線発生部４１ｃに照射された電子線が偏向されているため、Ｘ線発生部４１ｃから発生するＸ線は、シートＳに対してその幅方向に対して、垂直な方向の成分のＸ線が多い。したがって、シート厚み測定の精度を向上することができる。また、シート厚み測定装置４０は、Ｘ線発生部４１ｃを測定対象であるシートＳの近傍に配置することができるので、Ｘ線発生部４１ｃとシートＳとの間に存在する大気による測定の悪影響を最小限に抑えることができる。

第１実施形態におけるシート厚み測定装置の構成概略を示す図である。 第１実施形態におけるシート厚み測定装置のＸ線センサのシートに対する配置を示す図である。 第１実施形態におけるシート厚み測定装置のＸ線センサのシートに対する配置を示す図である。 第１実施形態におけるシート厚み測定装置のＸ線センサのシートに対する配置を示す図である。 第１実施形態におけるシート厚み測定装置のＸ線センサのシートに対する配置を示す図である。 第１実施形態におけるシート厚み測定装置のＸ線センサのシートに対する配置を示す図である。 第１実施形態におけるシート厚み測定装置の制御部の動作モードを示す図である。 第２実施形態におけるシート厚み測定装置の構成概略を示す図である。 第２実施形態における他のシート厚み測定装置の構成概略を示す図である。 第２実施形態における他のシート厚み測定装置の構成概略を示す図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０…シート厚み測定装置、１，２１，３１…Ｘ線源、２，２２，３２，４２…Ｘ線センサ、４，２４，３４…フード、５…フレーム、６…制御部、７…表示部、４１ａ…電子銃、４１ｂ…電子線偏向装置、４１ｃ…Ｘ線発生部、Ｓ…シート

Claims (10)

1. 所定速度で走行するシートに照射するＸ線を発生するＸ線源と、
   前記シートを透過したＸ線量を検知し、かつ前記シートの幅方向に配列される複数のＸ線検知素子と、
   複数の前記Ｘ線検知素子で検知した前記Ｘ線量に基づいて、かつ複数の前記Ｘ線検知素子について順次前記シートの厚みを計測する制御部と、
   を備え、
   前記複数のＸ線検知素子は、前記所定速度及び複数の前記Ｘ線検知素子についての全計測時間に応じて、前記シートの走行方向に垂直な方向に対して所定角度傾斜したライン上に配列されることを特徴とするシート厚み測定装置。
2. 複数の前記Ｘ線検知素子は、前記シートの幅方向の所定点を中心に回動可能に配列され、かつ前記所定速度及び前記全計測時間に応じて、所定角度傾斜したライン上に配列されることを特徴とする請求項１に記載のシート厚み測定装置。
3. 前記シートの走行速度をＶｓ、前記全計測時間をＴｓとすると、
   前記シートの幅方向に配列される複数の前記Ｘ線検知素子の中で、一端側に配置される前記Ｘ線検知素子に対して、他端側に配置される前記Ｘ線検知素子は、前記シートの走行方向に垂直な方向から、下記の式（ａ）で求められるＬだけ、前記シートの走行方向に変位して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート厚み測定装置。
   Ｌ＝Ｖｓ×Ｔｓ…（ａ）
4. 複数の前記Ｘ線検知素子は、所定数ごとのブロックに分割して、前記シートの走行方向に垂直な方向に対して所定角度傾斜したライン上に配列されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシート厚み測定装置。
5. 複数の前記Ｘ線源を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート厚み測定装置。
6. 前記Ｘ線源から前記シートまでの間に、雰囲気制御領域を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシート厚み測定装置。
7. 前記Ｘ線源が単数であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシート厚み測定装置。
8. 前記雰囲気制御領域は、所定の真空度に制御されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のシート厚み測定装置。
9. 前記雰囲気制御領域は、所定温度に制御されたガスが供給されることを特徴とする請求項６又は７に記載のシート厚み測定装置。
10. 前記Ｘ線源は、
    電子線発生手段と、
    前記電子線発生手段から発生された電子線を偏向する偏向手段と、
    前記偏向手段で変更された前記電子線が照射されかつ前記Ｘ線を発生させるＸ線発生手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート厚み測定装置。

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