JP2883165B2 - 毛髪水分率測定装置 - Google Patents

毛髪水分率測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特にブラシに取付け、ブラッシングをし
ながら簡単かつ迅速に水分率を測定できる毛髪水分率測
定装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、毛髪の水分率の測定の方法としては、水分量
を直接測定するものと、間接的に測定するものがある。
前者の方法は、被測定物の重量Wと完全乾燥後の重量
wを測定し、 〔(W−w)/w〕×100 の式より水分率を求める絶乾法と、被測定物の水分量
W′をカールフィッシャー試薬の摘定により測定し、 〔W′/(W−W′)〕×100 の式により水分率を求めるカールフィッシャー法があ
る。
しかし、これらの直接測定方法では、測定に際して被
測定物を切断分離する必要があり、かつ測定に時間がか
かるとともに測定装置が大掛かりなものになるという問
題があった。
そこで、簡単かつ迅速に被測定物の水分率を測定でき
る間接測定方法が利用されている。間接測定方法とは、
水の物理的特性を利用するものであり、一般には高周波
を利用して被測定物の静電容量(誘電率)または電気抵
抗(誘電損)を測定することにより、間接的に水分率を
求める方法である。これは、水が他の物質に比べて誘電
率が大きく、誘電損が小さいことを利用している。この
方法は、最初に水分率との相関を取っており簡単かつ迅
速に被測定物の水分率を測定できる。
この間接測定方法を利用した毛髪水分率測定装置とし
て実開昭57−112947号公報に開示されたものがあり、ま
たヘアードライヤに利用したものとして実開昭63−9550
8号公報に開示されたものがある。これらは開閉自在の
プローブに電極を設け、この電極で被測定物を挟持する
ことにより水分率を測定するように構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
毛髪を挟持して水分率を測定する方法では、挟持した
部分の水分率しか測定できず、広範囲の測定を行う際に
は一々プローブを開閉して動かす必要があり、非常に手
間と時間がかかるという問題があった。
また、乾燥中の被測定物の水分率を測定する場合に
は、同じ場所で測定していると、その部分がプローブに
より挟持さているため他の部分に比べ乾燥が遅れ、正し
い水分率を測定できなかった。
さらに、乾燥を効率的に行うためにブラッシングしな
がら乾燥する場合、水分率を測定する都度ブラッシング
を中断しなければならず、非常に不便であった。
したがって、この発明の目的は、広範囲の毛髪の水分
率をブラッシングしながら簡単かつ迅速に測定でき、乾
燥中の水分率の測定も正確に行える毛髪水分率測定装置
に関するものである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の毛髪水分率測定装置は、絶縁体からなるセ
ンサ基台にアース電極とホット電極を対向して突設した
水分センサを、ブリッスルが植毛されたブラッシング面
に配置し、両電極間に導入される毛髪の水分率を静電容
量または電気抵抗の変化として検出するようにした発振
回路を備え、かつ両電極の周囲で、両電極間の距離に比
してホット電極からブリッスル突出方向へ遠く離れた位
置に、アース電極と電気的に接続される導体を配置した
ものである。
〔作用〕
この発明の構成によれば、アース電極とホット電極の
間に毛髪が通ると、両電極間の静電容量または電気抵抗
の変化として水分率を検出することができる。したがっ
て、ブラッシングしながら髪の水分率を測定でき、広範
囲の測定も簡単かつ迅速に行え、かつ乾燥中であっても
乾燥むらができず正確に水分率の測定が行える。また、
両電極間の距離に比してホット電極からブリッスル突出
方向へ遠く離れた位置に、アース電極と電気的に接続さ
れる導体を配置したので、例えば頭皮や人体が近づいて
もその影響を受けることはない。
〔実施例〕
第1図および第2図はこの発明の毛髪水分率測定装置
の一使用例を示したものである。すなわち、1はブラシ
であり、ブリッスル2がブリッスル基台3に植毛されて
いる。このブリッスル基台3の略中央部に毛髪水分率測
定装置の水分センサ4が設置してある。5は電源スイッ
チを示し、6はリセットボタンを示している。
水分センサ4は、絶縁体からなるセンサ基台7上にア
ース電極8とホット電極9が、ブラッシング方向と垂直
な方向に交互に配置されている。これらアース電極8ど
うしおよびホット電極9どうしは、それぞれ電気的に接
続されている。また、両電極8,9の先端側には絶縁体8b,
9bが設けられ、先端が尖っており毛髪を両電極8,9の間
に導入しやすくなっている。また、両電極8,9の間の距
離および両電極8,9の長さは、通常のブラッシングによ
って導入される毛髪の量が変化しても略一定の毛髪が電
極8,9間に導入されるように設定されている。センサ基
台7によって電極8,9をブリッスル基台3の面よりも高
くしているのは、毛髪を浅くブラッシングしたときでも
確実に両電極8,9間に毛髪を導入するためである。
また、ブリッスル2およびブリッスル基台3は、導電
プラスチックや金属等の導電性を有する物質で形成され
ている。また、少なくとも電極8,9の周囲のブリッスル
2はブリッスル基台3により全て電気的に接続されると
ともに、ブリッスク基台3は水分センサ4のアース電極
8に電気的に接続される。すなわち、両電極8,9間の距
離に比して両電極8,9からブリッスル2の突出方向に遠
く離れた位置に導体が配置されることになる。このた
め、水分率の測定に人体の影響がなくなるとともにブラ
ッシングによる静電気の発生を防ぐことができる。
ところで、この毛髪水分率測定装置の原理としては、
水分センサ4の両電極8,9間の静電容量または電気的抵
抗の変化が発振回路により発振周波数の変化として電気
的に検出され、ブザーまたは表示回路により使用者に報
知される。ここで、毛髪の水分率が高い程、静電容量は
大きくなり発振周波数は低くなる(電気抵抗は小さくな
り発振周波数は高くなる)。第4図はその回路図であ
る。C0はコンデンサ、C0′は電極8,9から発振回路入力
までの伝達経路の浮遊静電容量、C1は電極8,9間の静電
容量、R0,R1,R2は抵抗である。毛髪水分センサの検出回
路は、図に示すようにホット電極9が発振回路Aに接続
されている。この発振回路Aの発振周期Tは、 T=2×R0×(C0+C0′+C1)×ln(1+2×R1/
R2) で発振する。ここで、C0,C0′は固定であるためC1の変
化に応じて発振周期が変化し、毛髪の水分率が低いとき
は発振周期が速く、高いときは遅くなる。この変化を水
分率に換算して毛髪の水分率を検出する。
ところで、ホット電極9とアース電極8間の静電容量
C1は第5図に示すように電極8,9間の毛髪40を検出する
が、電極8,9間の経路が長くなる程影響が小さくなるた
め、電極8,9の対向面間の毛髪40でほとんど決まり、毛
髪40の量が多くなってもほとんど影響がない。ところ
が、ほとんど水であり毛髪40に比べて誘電率が非常に高
い人体頭部41が近づくと、電極8,9間の電気力線の経路
が長くても影響が出てくる。しかしながら、人体頭部41
が近づく側にアース電極8と電気的に接続したブリッス
ル2を設けたことにより、電気力線はブリッスル2に集
束するため、C1の検出感度は上部のアース電極すなわち
ブリッスルより上の影響をほとんど受けなくなり、人体
頭部41などの毛髪40以外の高誘電率の物質が近づいても
問題がなくなる。また、ブリッスル2の両電極8,9間の
距離の2倍以上ホット電極9から離すことにより、毛髪
40の量が多くなったとしても、ホット電極9とブリッス
ル2間の毛髪40の影響はほとんどなくなる。また、アー
ス電極8上部すなわちブリッスル2がストッパとなり人
体頭部41等がそれ以上近づかなくなるため、この点でも
人体頭部41の影響はなくなる。
つぎに、この毛髪水分率測定装置の具体的な動作につ
いて説明する。すなわち、ヘアーブラシ1の電源スイッ
チ5を入れ、毛髪をブラッシングする。このとき、ブリ
ッスル2…間に導入された毛髪は水分センサ4の電極8,
9間に導入される。この毛髪の水分量に応じた電極8,9間
の静電容量および電気抵抗の変化を検出して、毛髪の水
分率をブザーおよび表示で使用者に報知する。ここで、
表示値は使用者には見えないので、水分率の最大値を保
持して表示するようになっている。この値はリセットボ
タン6を押すことにより解除される。また、ブリッスル
2がアース電極8に接続されているため、ブラッシング
中に頭皮や手がブリッスル2に近づいたとしても両電極
8,9間の静電容量や電気抵抗に影響を与えることがな
い。
第6図は水分センサ4の他の実施例を示したものであ
る。すなわち、第3図の水分センサ4と同様にセンサ基
台7上に交互に配設したアース電極8およびホット電極
9の上に絶縁体8b,9bを設けてある。また、アース電極
8は絶縁体8bの先端部を導体8cとし、この導体8cはアー
ス電極8と電気的に接続されている。これによって、水
分センサ4に人体頭部41が近づいても、それらに含まれ
る水分の影響は導体8cにより短絡されたと同様になり、
また人体頭部41に向かう電気力線は導体8cに集束するの
で、両電極8,9間の毛髪40の水分率測定には影響を与え
ない(第7図)。また、両電極8,9間の距離よりもホッ
ト電極9から導体8cまでの距離が長く(2倍以上)設定
され、ホット電極9の絶縁体9bもアース電極8とほぼ同
じ長さに設定されている。これによって、両電極8,9の
先端まで毛髪40が満たされた場合でも、両電極8,9間の
毛髪40による水分率の測定アース電極8の先端の導体8c
とホット電極9間の毛髪の影響が少なくなり毛髪40の量
の影響がなくなる。その他の構成効果は第1図ないし第
5図の実施例と同様である。
第8図はこの毛髪水分率測定装置をヘアードライヤに
取付けた場合を示したものである。すなわち、ドライヤ
本体20に取付けられたアタッチメント19のブリッスル基
台3の略中央部に水分センサ4を取付けている。21は電
源スイッチ、22はリセットボタン、23は水分センサ4に
よる自動制御の切り換えスイッチであり、オフの場合は
通常のヘアードライヤとして使用できる。
そして、電源スイッチ21を入れるとドライヤ本体20に
電源が入り、モータで駆動されるファンが回転し、吸込
口24が空気を吸い込み、ヒータで加熱された温風が吐出
口18より吐出され、アタッチメント19で毛髪をブラッシ
ングしながら毛髪を乾燥させる。このとき、切り換えス
イッチ23をオンにすると、両電極8,9間に導入されたブ
ラッシング中の毛髪の水分率を検出し、その水分率に応
じて水分率が高い場合は高温の温風が吐出され、最適水
分率になると低温の温風もしくは冷風が吐出されるよう
にドライヤ本体20が制御される。このため、毛髪の必要
以上の乾燥を防止できる。また、水分率に応じてブザー
および表示で使用者に報知して毛髪の乾燥具合を知らせ
ることにより、水分率の高い部分を集中的に乾燥させる
ことができ効率的である。また、水分センサ4は第3図
または第6図に示したものと同様であり、手や頭皮に含
まれる水分の影響を受けることはない。また、両電極8,
9やブリッスル2、ブリッスル基台3の表面を絶縁コー
トすることにより導体表面の腐食を防ぐことができ使用
者の感電を防ぐことができる。その他の構成効果は、第
1図ないし第5図の実施例と同様である。
これらの実施例によれば、ブラッシングするだけで、
全ての部分の毛髪の水分率が、水分率の測定のための何
らの動作も必要なく測定でき、しかも頭皮や手の水分の
影響を受けることなく測定できる。なお、これらの実施
例において、水分センサ4の電極8,9の数を5本とした
が3本以上であればよく、電極8,9は一直線上に配置し
たが必ずしも一直線上になくてもよい。
〔発明の効果〕
この発明の毛髪水分率測定装置によれば、アース電極
とホット電極の間に毛髪が通ると、両電極間の静電容量
または電気抵抗の変化として水分率を検出することがで
きる。したがって、ブラッシングしながら髪の水分率を
測定でき、広範囲の測定も簡単かつ迅速に行え、かつ乾
燥中であっても乾燥むらができず水分率の測定が行え
る。
また、両電極間の距離に比してホット電極からブリッ
スル突出方向へ遠く離れた位置に、アース電極と電気的
に接続される導体を配置したので、例えば頭皮や人体が
近づいてもその影響を受けることはなくなる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の毛髪水分率測定装置を装着したブラ
シの平面図、第2図はその正面図、第3図は水分センサ
の簡略図、第4図は回路図、第5図は作用説明図、第6
図は水分センサの他の例を示す簡略図、第7図はその作
用説明図、第8図はこの発明の毛髪水分率測定装置をヘ
アードライヤ本体に装着した場合を示す平面図である。 2……ブリッスル、4……水分センサ、7……センサ基
台、8……アース電極、8c……導体、9……ホット電
極、A……発振回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁体からなるセンサ基台にアース電極と
    ホット電極を対向して突設した水分センサを、ブリッス
    ルが植毛されたブラッシング面に配置し、前記両電極間
    に導入される毛髪の水分率を静電容量または電気抵抗の
    変化として検出するようにした発振回路を備え、かつ前
    記両電極の周囲で、前記両電極間の距離に比して前記ホ
    ット電極から前記ブリッスル突出方向へ遠く離れた位置
    に、前記アース電極と電気的に接続される導体を配置し
    たことを特徴とする毛髪水分率測定装置。
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