JP3189123B2 - 繊維試料中の不純物を検出する方法と装置 - Google Patents
繊維試料中の不純物を検出する方法と装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は繊維試料に光を当て，これより反射する光を
測定し，この反射光の変化から不純物の存在を結論づけ
るようにした，糸，ロービング，スライバなどの繊維試
料中の不純物を検出する方法に関する。
測定し，この反射光の変化から不純物の存在を結論づけ
るようにした，糸，ロービング，スライバなどの繊維試
料中の不純物を検出する方法に関する。
欧州特許出願公告第0197763号明細書から公知のこの
種の方法においては，ガイドスロツトのようなもので試
験試料を取り巻いたバツクグラウンドが設けられてい
て，これらに光が当てられている。このバツクグラウン
ドは試験試料に対して調整されていて，試験試料から反
射される光の総量と，バツクグラウンドからの光の量は
試験試料の大きさと密度及び試料中の繊維の分布に依存
するようになつている。この際反射光中の変動は不純物
の存在を示し，繊維試料の大きさ又は密度あるいは繊維
の分布などの変動はこれを示さないようにすることが可
能である。
種の方法においては，ガイドスロツトのようなもので試
験試料を取り巻いたバツクグラウンドが設けられてい
て，これらに光が当てられている。このバツクグラウン
ドは試験試料に対して調整されていて，試験試料から反
射される光の総量と，バツクグラウンドからの光の量は
試験試料の大きさと密度及び試料中の繊維の分布に依存
するようになつている。この際反射光中の変動は不純物
の存在を示し，繊維試料の大きさ又は密度あるいは繊維
の分布などの変動はこれを示さないようにすることが可
能である。
この方法においては，繊維試料の種類又はタイプが変
化したときには何時でも，繊維試料に対してバツクグラ
ウンドを適合させるためかなり手間のかかる調整作業を
必要とする。このことは別にしても，この方法はバツク
グラウンドの汚れや経時変化に極めて敏感である。更に
これら汚れや経時変化と言うものは，繊維においては避
けられず，またどんな環境においても起こる現象であ
る。
化したときには何時でも，繊維試料に対してバツクグラ
ウンドを適合させるためかなり手間のかかる調整作業を
必要とする。このことは別にしても，この方法はバツク
グラウンドの汚れや経時変化に極めて敏感である。更に
これら汚れや経時変化と言うものは，繊維においては避
けられず，またどんな環境においても起こる現象であ
る。
本発明は試験試料に対してバツクグラウンドを調整適
合させる必要がなく，従つてバツクグラウンドにおける
如何なる欠陥も避けることのできる方法を提供すること
である。
合させる必要がなく，従つてバツクグラウンドにおける
如何なる欠陥も避けることのできる方法を提供すること
である。
この目的は本発明により，試験試料が少なくとも２つ
の点で光を受けるようにし，更に繊維試料の直径の反射
又はその変化を測定し，かくして得られた測定信号を連
結させることで達成される。
の点で光を受けるようにし，更に繊維試料の直径の反射
又はその変化を測定し，かくして得られた測定信号を連
結させることで達成される。
従つて本発明は繊維試料の反射の程度が変化しない，
言い換えれば繊維試料が不純物を含んでいない限りは，
与えられた直径の与えられた試験試料から反射される光
が一定であると言う事実に基づいている。反射の程度の
変化，従つて不純物，特に異繊維の存在は反射信号と直
径信号から１つの量を形成し，この量を分析することに
よつて検出される。
言い換えれば繊維試料が不純物を含んでいない限りは，
与えられた直径の与えられた試験試料から反射される光
が一定であると言う事実に基づいている。反射の程度の
変化，従つて不純物，特に異繊維の存在は反射信号と直
径信号から１つの量を形成し，この量を分析することに
よつて検出される。
従つて本発明による好ましい実施例は反射信号と直径
信号からそれらの商が導出され，その平均値からの偏り
を連続的にチエツクすることで特徴づけられる。
信号からそれらの商が導出され，その平均値からの偏り
を連続的にチエツクすることで特徴づけられる。
本発明は更に，試験試料を照射するためのトランスミ
ツタ手段，試験試料で反射及び／又は吸収された光を測
定するためのレシーバ手段及び測定信号を評価するため
の評価手段を有する，上記方法を実施するための装置に
も関する。
ツタ手段，試験試料で反射及び／又は吸収された光を測
定するためのレシーバ手段及び測定信号を評価するため
の評価手段を有する，上記方法を実施するための装置に
も関する。
本発明による装置は，上記トランスミツタ手段が試験
試料の同じ部分にある複数の点を同時に照射し，又は同
じ点で試験試料を複数照射する如く設計し，また上記レ
シーバ手段が上記の点で試験試料で反射し及び／又は減
衰された光に対して設けられたことを特徴とする。
試料の同じ部分にある複数の点を同時に照射し，又は同
じ点で試験試料を複数照射する如く設計し，また上記レ
シーバ手段が上記の点で試験試料で反射し及び／又は減
衰された光に対して設けられたことを特徴とする。
以下に３つの実施例と添付の図面を用いて，本発明の
詳細を説明する。
詳細を説明する。
図１は本発明による装置の第１の実施例を示す図であ
る。
る。
図２は本発明による装置の第２の実施例を示す図であ
る。
る。
図３は本発明による装置の第３の実施例を示す図であ
る。
る。
図1,図２に示した実施例においては糸Ｇの直径と反射
の測定が同時に行われていて，測定信号は同じ糸部分に
関連している。測定領域は0.5mmより大きくはない。こ
れは代表的な異繊維が糸に巻き付いており，糸の撚りの
代表的な値が約1mあたり1000回であるからである。１つ
の糸部分の点を同時照射する代わりに,2点ＸとＹで測定
し，先の点Ｘでの結果をストアし，前にＸで測定した測
定領域が点Ｙに正確に来たとき，点Ｙでの測定を行うよ
うに，測定を同期化することも可能である。
の測定が同時に行われていて，測定信号は同じ糸部分に
関連している。測定領域は0.5mmより大きくはない。こ
れは代表的な異繊維が糸に巻き付いており，糸の撚りの
代表的な値が約1mあたり1000回であるからである。１つ
の糸部分の点を同時照射する代わりに,2点ＸとＹで測定
し，先の点Ｘでの結果をストアし，前にＸで測定した測
定領域が点Ｙに正確に来たとき，点Ｙでの測定を行うよ
うに，測定を同期化することも可能である。
１つの商が反射と直径に対する２つの信号から形成さ
れ，これは糸直径に比例する反射とは別に，もし糸の反
射の程度が一定に保たれているならば，直径の起こり得
る変動には無関係である。反射の程度は繊維の材質に依
存するので，上記の商は元の繊維材質とは異なつた反射
の程度を示すある欠陥，即ち例えば異繊維が測定点を通
過するまでは一定に保たれる。直径に対する反射の商の
値は，かなり長い糸片にわたつて平均することで見いだ
される。この参照値は対応するトリガ閾値として割り付
けられ，測定信号がこれを超過すると，これは考えてい
る繊維材料より明るいか，又は暗い異繊維又はその他の
不純物の存在を示すことになる。
れ，これは糸直径に比例する反射とは別に，もし糸の反
射の程度が一定に保たれているならば，直径の起こり得
る変動には無関係である。反射の程度は繊維の材質に依
存するので，上記の商は元の繊維材質とは異なつた反射
の程度を示すある欠陥，即ち例えば異繊維が測定点を通
過するまでは一定に保たれる。直径に対する反射の商の
値は，かなり長い糸片にわたつて平均することで見いだ
される。この参照値は対応するトリガ閾値として割り付
けられ，測定信号がこれを超過すると，これは考えてい
る繊維材料より明るいか，又は暗い異繊維又はその他の
不純物の存在を示すことになる。
直径の測定は光学的には，特に直接光又は陰影法を用
いた透過光によつて反射の測定と同じ方法で行われるの
が好ましい。後者の例においては，僅かに拡散する照明
の方が糸の縁での強度の減少がこの方がより良く補償さ
れるので，平行光を導くよりは適している。広範囲拡散
照明も好ましく用いられ，これによつて曲がつた糸表面
はできるだけ大きい空間角で一様に照射される。
いた透過光によつて反射の測定と同じ方法で行われるの
が好ましい。後者の例においては，僅かに拡散する照明
の方が糸の縁での強度の減少がこの方がより良く補償さ
れるので，平行光を導くよりは適している。広範囲拡散
照明も好ましく用いられ，これによつて曲がつた糸表面
はできるだけ大きい空間角で一様に照射される。
糸の直径はもちろん静電容量式でも測定することがで
き，その場合には欧州特許出願公開第0401600号明細書
に記述されたタイブの組み合わされた測定ヘツドが用い
られる。この測定配列はまた改変を加えることによつ
て，例えば毛羽と言つた更なるパラメータも追加して測
定できる。この場合，糸の縁での強度減少を補償するた
めに欧州特許出願公開第0226843号明細書の中の例で述
べられているような暗い照明の場を追加することが推奨
される。
き，その場合には欧州特許出願公開第0401600号明細書
に記述されたタイブの組み合わされた測定ヘツドが用い
られる。この測定配列はまた改変を加えることによつ
て，例えば毛羽と言つた更なるパラメータも追加して測
定できる。この場合，糸の縁での強度減少を補償するた
めに欧州特許出願公開第0226843号明細書の中の例で述
べられているような暗い照明の場を追加することが推奨
される。
一般にコントラストは長波長よりも短波長の方がはつ
きりとするので，短波長を用いるのが好ましい。一方異
繊維が極めてしばしば現れるような繊維では赤外領域で
高い吸収を持つ。このような場合には，これに応じて長
波長の光を用いるのが得策である。発行ダイオードは長
寿命であり，安定しており，かつ取付け易いので，これ
を光源として用いるのが好ましい。レシーバとしてはフ
オトダイオードやフオトマルチプライアが用いられる。
きりとするので，短波長を用いるのが好ましい。一方異
繊維が極めてしばしば現れるような繊維では赤外領域で
高い吸収を持つ。このような場合には，これに応じて長
波長の光を用いるのが得策である。発行ダイオードは長
寿命であり，安定しており，かつ取付け易いので，これ
を光源として用いるのが好ましい。レシーバとしてはフ
オトダイオードやフオトマルチプライアが用いられる。
図１に示した実施例においては,2個のトランスミツタ
S1とS2と,3個のレシーバE1,E2,E3が設けられていて，レ
シーバE1とE2は糸Ｇの直径を測定し，レシーバE3は反射
を測定する。符号１はトランスミツタのすぐ後に光ビー
ムの経路中に配置された拡散デイスクを示し，符号２は
レシーバの直前に光ビームの経路中に配置された収れん
レンズを示す。このうち少なくとも糸Ｇから反射された
光を受けるレシーバE3だけはケース３中に入れて，外光
などと言つたじよう乱を与える外部環境の影響を遮蔽す
るようにする。
S1とS2と,3個のレシーバE1,E2,E3が設けられていて，レ
シーバE1とE2は糸Ｇの直径を測定し，レシーバE3は反射
を測定する。符号１はトランスミツタのすぐ後に光ビー
ムの経路中に配置された拡散デイスクを示し，符号２は
レシーバの直前に光ビームの経路中に配置された収れん
レンズを示す。このうち少なくとも糸Ｇから反射された
光を受けるレシーバE3だけはケース３中に入れて，外光
などと言つたじよう乱を与える外部環境の影響を遮蔽す
るようにする。
図２に示した実施例においては，トランスミツタはS
1,S2,S3の３個であるがレシーバはE1個だけが用いられ
ている。レシーバＥは一方ではトランスミツタS1とS2は
糸Ｇを拡散光で照射しその反射光を測定し，他方では光
源S3から来る透過光を測定し直径を求めるのに用いられ
る。同時に入射する２つのタイプの光の分離は時分割マ
ルチプレツクス過程又は変調で行われる。後者の場合は
反射光用のトランスミツタS1とS2は透過光用のトランス
ミツタS3とは異る変調を受け，これら各部分は適当な復
調部分で分離される。
1,S2,S3の３個であるがレシーバはE1個だけが用いられ
ている。レシーバＥは一方ではトランスミツタS1とS2は
糸Ｇを拡散光で照射しその反射光を測定し，他方では光
源S3から来る透過光を測定し直径を求めるのに用いられ
る。同時に入射する２つのタイプの光の分離は時分割マ
ルチプレツクス過程又は変調で行われる。後者の場合は
反射光用のトランスミツタS1とS2は透過光用のトランス
ミツタS3とは異る変調を受け，これら各部分は適当な復
調部分で分離される。
図３に示した実施例においては，糸Ｇを互いに反対側
から感知するように２つの反射光測定部“S1,E1"と“S
2,E2"が設けられている。これらの測定部はケース４中
に作られていて，その中を糸Ｇが走るようにした測定ス
ロツト又は測定間隙５の両側に配置されている。測定間
隙５の測定部分の領域には光束を通過させるために光学
的に透明な窓６が付いている。２つの光測定部S1,E1とS
2,E2は一方のトランスミツタが他方のレシーバの反対側
に来るように配置されている。２つの測定部間の光の伝
達，即ちS1とE2の間及び／又はS2とE1の間の光の伝達は
窓６の寸法を適切にすることによつて防止されている。
言い換えれば，測定間隙５の側壁の窓６に上下に隣接す
る部分７はトランスミツタS1からレシーバE2及びトラン
スミツタS2からレシーバE1への光の伝達を防止する膜と
して働く。
から感知するように２つの反射光測定部“S1,E1"と“S
2,E2"が設けられている。これらの測定部はケース４中
に作られていて，その中を糸Ｇが走るようにした測定ス
ロツト又は測定間隙５の両側に配置されている。測定間
隙５の測定部分の領域には光束を通過させるために光学
的に透明な窓６が付いている。２つの光測定部S1,E1とS
2,E2は一方のトランスミツタが他方のレシーバの反対側
に来るように配置されている。２つの測定部間の光の伝
達，即ちS1とE2の間及び／又はS2とE1の間の光の伝達は
窓６の寸法を適切にすることによつて防止されている。
言い換えれば，測定間隙５の側壁の窓６に上下に隣接す
る部分７はトランスミツタS1からレシーバE2及びトラン
スミツタS2からレシーバE1への光の伝達を防止する膜と
して働く。
２つの光測定部はそれぞれ測定チヤンネルを構成し，
その出力は測定下の糸の直径に比例する量を表わす。２
つのチヤンネルの出力信号を連結し,1つを他方から減ず
ると，この減算信号が零を中心とするある帯域を上下に
越えるときは不純物が存在することの指示を与えること
になる。
その出力は測定下の糸の直径に比例する量を表わす。２
つのチヤンネルの出力信号を連結し,1つを他方から減ず
ると，この減算信号が零を中心とするある帯域を上下に
越えるときは不純物が存在することの指示を与えること
になる。
２つのチヤンネルはそれぞれレシーバE1又はE2に接続
された１つの増幅器A1又はA2を含んでいで，少なくとも
１つのチヤンネルにはこの増幅器に接続され２つのチヤ
ンネルの信号を連結するための連結節を含んでいる。こ
の連結節はその出力に不純物信号を供給するもので図３
においては符号V2で示されている。レシーバE1と増幅器
A1を含むチヤンネルに示されている連結節V1はオプシヨ
ンで必ずしも無くてもよいものである。これが存在する
ときは２つのチヤンネルの出力信号を加算し，もともと
各チヤンネルで得られるような糸直径に比例する信号を
与え，これから適当な較正ののち，糸直径が導出され
る。
された１つの増幅器A1又はA2を含んでいで，少なくとも
１つのチヤンネルにはこの増幅器に接続され２つのチヤ
ンネルの信号を連結するための連結節を含んでいる。こ
の連結節はその出力に不純物信号を供給するもので図３
においては符号V2で示されている。レシーバE1と増幅器
A1を含むチヤンネルに示されている連結節V1はオプシヨ
ンで必ずしも無くてもよいものである。これが存在する
ときは２つのチヤンネルの出力信号を加算し，もともと
各チヤンネルで得られるような糸直径に比例する信号を
与え，これから適当な較正ののち，糸直径が導出され
る。
隔壁７が省略され，窓６を適当に拡大すると,S1とE2
の間及び／又はS2とE1の間で透過光による糸直径の決定
が行われることになる。この場合には,2つの反射光測定
部は時分割マルチプレクサで作動させる。
の間及び／又はS2とE1の間で透過光による糸直径の決定
が行われることになる。この場合には,2つの反射光測定
部は時分割マルチプレクサで作動させる。
図１ないし図３で示した糸中の不純物を検出するため
の装置は，コンパクトな測定ヘツドとして設計されてお
り，電子的ヤーンクリアラ（これに関して欧州特許出願
公告第0197763号明細書を参照されたい）と組み合わせ
て用いられるのが好ましく，クリアラの測定ヘツドに加
えて不純物用測定ヘツドによつてもクリアラの切断機構
を制御することができる。
の装置は，コンパクトな測定ヘツドとして設計されてお
り，電子的ヤーンクリアラ（これに関して欧州特許出願
公告第0197763号明細書を参照されたい）と組み合わせ
て用いられるのが好ましく，クリアラの測定ヘツドに加
えて不純物用測定ヘツドによつてもクリアラの切断機構
を制御することができる。
既に説明したように，複数の機能，即ち例えば糸のク
リアリング，毛羽測定，異繊維の検出などの機能を単一
の光学的測定装置で行うことができる。また静電容量式
／光学式測定部材の組合せによつて，糸のクリアリング
の目的には糸欠陥を静電容量式に測定し，毛羽や異繊維
を見つける反射は光学式に測定することも可能である。
リアリング，毛羽測定，異繊維の検出などの機能を単一
の光学的測定装置で行うことができる。また静電容量式
／光学式測定部材の組合せによつて，糸のクリアリング
の目的には糸欠陥を静電容量式に測定し，毛羽や異繊維
を見つける反射は光学式に測定することも可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/36 D06H 3/08 G01N 21/89
Claims (13)
- 【請求項１】試験試料に光を当て，試験試料から反射さ
れる光を測定し，反射光の変化から不純物の存在を計算
するものにおいて，試験試料（Ｇ）が少なくとも２つの
点で照射され，反射に加えて試験試料の直径又はその変
化を測定し，かくして得られた測定信号を連結する如く
したことを特徴とする，糸，ロービング又はスライバな
どの繊維試験試料中の不純物を検出する方法。 - 【請求項２】反射信号と直径信号とから商を導き，その
平均値からの偏りを連続的にチエツクする如くしたこと
を特徴とする，請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】直径信号を糸のクリアリングの目的で糸欠
陥の検出に用いる如くしたことを特徴とする，請求項２
に記載の方法。 - 【請求項４】反射信号を試験試料（Ｇ）の毛羽の測定に
用いる如くしたことを特徴とする，請求項２に記載の方
法。 - 【請求項５】直径信号が試験試料（Ｇ）で反射された光
から得られる如くしたことを特徴とする，請求項２に記
載の方法。 - 【請求項６】直径信号が陰影法を用いて透過光で得られ
る如くしたことを特徴とする，請求項２に記載の方法。 - 【請求項７】上記平均値が試験試料（Ｇ）のかなり長い
長さにわたつて連続して平均値を形成することによつて
求められる如くしたことを特徴とする，請求項２に記載
の方法。 - 【請求項８】試験試料を照射するトランスミツタ手段
と，試験試料によつて反射及び／又は吸収された光を測
定するためのレシーバ手段と，測定信号を評価する評価
手段とを持ち，トランスミツタ手段（S1,S2,S3）が試験
試料（Ｇ）の同じ部分に位置する複数の点を同時に照射
する如く又は同じ点で試験試料に複数の照射を行う如く
設計されたこと，またレジーバ手段（E1,E2,E3）が上記
の点で試験試料によつて反射及び／又は減衰された光に
対して準備されたことを特徴とする，請求項１に記載の
方法を実施するための装置。 - 【請求項９】２つのトランスミツタ（S1,S2）と３つの
レジーバ（E1,E2,E3）が設けられ，各トランスミツタが
試験試料に関して反対側に配置されたレシーバに割り当
てられて透過光の測定を行い，また２つのトランスミツ
タが試験試料に関し同じ側に配置された追加のレシーバ
（E3）に割り当てられて試験試料からの反射光を測定す
る如くされたことを特徴とする，請求項８に記載の装
置。 - 【請求項１０】２つの反射光測定部が試験試料（Ｇ）に
関し同じ側に配置され,2つのトランスミツタ（S1,S2）
と共通のレシーバ（Ｅ）を有し，透過光測定部（S3,E）
が設けられていて，上記共通レシーバが透過光測定部の
一部をも形成し，透過光からの反射光の分離が時分割マ
ルチプレツクス過程又は光の変調によつて行われる如く
したことを特徴とする，請求項８に記載の装置。 - 【請求項１１】２つの反射光測定部（S1,E1;S2,E2）が
試験試料（Ｇ）に関し反対側に配置されたことを特徴と
する，請求項８に記載の装置。 - 【請求項１２】各反射光測定部のトランスミツタ（S1,S
2）がそれぞれ他の反射光測定部のレジーバ（E1,E2）と
共に透過光測定部を構成し,2つの反射光測定部が時分割
マルチプレツクス過程で作動されることを特徴とする，
請求項11に記載の装置。 - 【請求項１３】前記トランスミツタ手段とレジーバ手段
（S1,S2,S3とE1,E2,E3）が電子的ヤーンクリアラ及び／
又は毛羽測定用の測定ヘツドの一部を構成する如くした
ことを特徴とする，請求項８に記載の装置。
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