JP3325117B2 - Paper fiber orientation measuring method and fiber orientation measuring device - Google Patents

Paper fiber orientation measuring method and fiber orientation measuring device

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JP3325117B2
JP3325117B2 JP12586494A JP12586494A JP3325117B2 JP 3325117 B2 JP3325117 B2 JP 3325117B2 JP 12586494 A JP12586494 A JP 12586494A JP 12586494 A JP12586494 A JP 12586494A JP 3325117 B2 JP3325117 B2 JP 3325117B2
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light
paper
fiber orientation
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paper surface
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和彦 福岡
伸夫 竹内
裕司 阿部
昭夫 畑野
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Nippon Paper Industries Co Ltd
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、静止または抄紙工程
中にある紙の繊維配向特性を測定するのに適した繊維配
向測定方法及び繊維配向測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber orientation measuring method and a fiber orientation measuring apparatus suitable for measuring the fiber orientation characteristics of paper at rest or during a papermaking process.

【0002】[0002]

【従来の技術】高品質な紙を製造するためには、製造さ
れた紙の紙質や繊維配向特性を測定する必要がある。従
来のこの種の繊維配向測定装置として、特開平4−57
983号公報に記載された非接触式配向計や特開平4−
113205号公報に記載された繊維配向測定装置など
があり、これらの装置は紙面における光の入反射を利用
したものである。
2. Description of the Related Art In order to produce high quality paper, it is necessary to measure the paper quality and fiber orientation characteristics of the produced paper. A conventional fiber orientation measuring apparatus of this type is disclosed in JP-A-4-57.
No. 983, a non-contact type orientation meter,
There is a fiber orientation measuring device described in JP-A-113205, etc., and these devices make use of the incidence and reflection of light on paper.

【0003】しかしながらこれら従来の装置は、裁断さ
れた試料について繊維配向特性を測定するのに適してい
るが、抄紙工程における紙匹の繊維配向特性を測定する
のには不都合がある。このため、本願出願人は抄紙工程
中における紙匹についてオンラインで繊維配向特性を測
定することができるようにした繊維配向測定方法及び繊
維配向測定装置を既に提案した(特願平5−62581
号)。
[0003] Although these conventional devices are suitable for measuring the fiber orientation characteristics of the cut sample, there is an inconvenience in measuring the fiber orientation characteristics of the web in the paper making process. For this reason, the present applicant has already proposed a fiber orientation measuring method and a fiber orientation measuring apparatus capable of measuring the fiber orientation characteristics of a web in a paper making process online (Japanese Patent Application No. 5-62581).
issue).

【0004】この紙の繊維配向測定方法は、静止または
走行中の紙の紙面に対して垂直に無偏光を照射し、該紙
面の前記検出光の入射側であって紙面に平行な面と入射
光軸との交点を中心とする該平行な面内の円周上の8ヵ
所以上において、ほぼ同時に該紙面によって反射した光
を捕捉し、該反射光の強度から繊維配向指数や繊維配向
角などの繊維配向特性を算出することを特徴としてお
り、この方法を実現した繊維配向測定装置は、静止また
は走行中の紙の紙面に対して垂直に無偏光を照射する投
光手段と、該紙面の前記検出光の入射側であって紙面に
平行な面と入射光軸との交点を中心とする該平行な面内
の円周上に配設し、受光部が該紙面と入射光軸との交点
を臨んで該紙面によって反射した光を捕捉する8個以上
の受光手段と、前記それぞれの受光手段により測定され
た反射光強度が入力され、該入力信号を適宜に処理して
光強度情報を出力する光情報処理回路と、前記光情報処
理回路の出力信号から繊維配向指数や繊維配向角などを
算出する演算回路とを備えたことを特徴とするものであ
る。
In this method for measuring the fiber orientation of paper, non-polarized light is radiated perpendicularly to the paper surface of a stationary or running paper, and the paper is irradiated with a surface parallel to the paper surface on the incident side of the detection light on the paper surface. At eight or more locations on the circumference in the parallel plane centered on the intersection with the optical axis, the light reflected by the paper surface is captured almost simultaneously, and the fiber orientation index, fiber orientation angle, etc. are obtained from the intensity of the reflected light. Is characterized by calculating the fiber orientation characteristics of, the fiber orientation measuring device that has realized this method, the projection means for irradiating non-polarized light perpendicular to the paper surface of the stationary or running paper, It is arranged on the circumference of the detection light on the incident side of the detection light and on the circumference in the parallel plane centered on the intersection of the plane parallel to the paper plane and the incident optical axis, and the light receiving unit is located between the paper plane and the incident optical axis. Eight or more light receiving means for capturing light reflected by the paper surface facing the intersection, An optical information processing circuit for receiving the reflected light intensity measured by each light receiving means, appropriately processing the input signal and outputting light intensity information, and a fiber orientation index from the output signal of the optical information processing circuit. And an arithmetic circuit for calculating a fiber orientation angle and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、長網式などの
抄紙機で製造される紙の繊維配向は、ワイヤーパートで
ほぼ決定される。また、ワイヤーパートへの原料供給状
態やワイヤーパートの運転状況などの抄造条件が一定で
あれば、繊維配向は紙流れ方向(マシン方向)でほぼ一
定値を示す。したがって、抄紙機上で紙の繊維配向を測
定しようとする場合、紙流れ方向の繊維配向はほぼ一定
であるため、走行する紙匹が移動してずれた紙面上の測
定点から反射した光強度を測定しても、繊維配向を算出
することが可能である。このような方式で測定を行う場
合には、走行する紙匹の同一部分の反射光強度を同時に
測定する必要がない。すなわち、本願出願人が既に出願
した繊維配向測定装置のように複数個の受光手段を必要
としない。
Generally, the fiber orientation of paper produced by a paper machine such as a fourdrinier type is almost determined by a wire part. In addition, if the papermaking conditions such as the supply state of the raw material to the wire part and the operation state of the wire part are constant, the fiber orientation shows a substantially constant value in the paper flow direction (machine direction). Therefore, when trying to measure the fiber orientation of paper on a paper machine, the fiber orientation in the paper flow direction is almost constant, so the running paper web moves and the light intensity reflected from the measurement point on the shifted paper surface Is measured, the fiber orientation can be calculated. When the measurement is performed by such a method, it is not necessary to simultaneously measure the reflected light intensity of the same portion of the running paper web. That is, a plurality of light receiving means is not required unlike the fiber orientation measuring apparatus which has already been applied by the present applicant.

【0006】しかし、繊維配向特性を把握するためには
360°に対して繊維の配向を測定する必要がある。
However, in order to grasp the fiber orientation characteristics,
It is necessary to measure fiber orientation for 360 °.

【0007】そこで、この発明では、抄紙機上を走行す
る紙匹に対しても同一部分の繊維配向を厳密に同時に測
定する必要がないことに鑑みて、単一の受光手段であっ
ても紙匹の繊維配向特性を検出することができるように
した紙の繊維配向測定方法及び繊維配向測定装置を提供
することを主たる目的としている。
In view of the fact that it is not necessary to precisely measure the fiber orientation of the same portion of a paper web running on a paper machine at the same time, the present invention requires a single light receiving means. It is a main object of the present invention to provide a method and an apparatus for measuring the fiber orientation of paper, which can detect the fiber orientation characteristics of each animal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の主たる目的を達成
するための技術的手段として、この発明に係る紙の繊維
配向測定方法は、静止または走行中の紙の紙面に対して
垂直に無偏光からなる検出光を照射し、前記紙面の前記
検出光の入射側であって紙面に平行な面と入射光軸との
交点を中心とする該平行な面内の円周上の少なくとも8
ヵ所において該紙面によって反射した光のうち入反射面
に対して平行方向に振動する偏光を順次に捕捉し、補足
された前記反射光の強度から繊維配向指数や繊維配向角
などの繊維配向特性を算出することを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION As a technical means for achieving the above-mentioned main object, a method for measuring the fiber orientation of paper according to the present invention is described. And irradiates a detection light consisting of at least 8 on a circumference in a plane parallel to the plane of paper on the incident side of the detection light, the intersection of the plane parallel to the plane of paper and the incident optical axis.
Of the light reflected by the paper surface at
Sequentially captures polarized light vibrating in a direction parallel to, supplemental
It is characterized in that to calculate the fiber orientation characteristics such as fiber orientation index or fiber orientation from the intensity of the reflected light.

【0009】また、静止または走行中の紙の紙面に対し
て垂直に無偏光からなる検出光を照射し、前記紙面の前
記検出光の入射側であって紙面に平行な面と入射光軸と
の交点を中心とする該平行な面内の円周上の少なくとも
8ヵ所において該紙面によって反射した光のうち入反射
面に対して垂直方向に振動する偏光を順次に捕捉し、補
足された前記反射光の強度から繊維配向指数や繊維配向
角などの繊維配向特性を算出することを特徴としてい
る。
[0009] Further, for a stationary or running paper surface,
Irradiates the detection light composed of unpolarized light vertically,
The plane parallel to the paper on the incident side of the detection light and the incident optical axis
At least on the circumference in the parallel plane centered at the intersection of
Light reflected by the paper at eight locations
Polarized light oscillating in the direction perpendicular to the plane is sequentially captured and compensated.
Fiber orientation index or fiber orientation from the added reflected light intensity
It is characterized by calculating fiber orientation characteristics such as angles.
You.

【0010】さらに、測定の際に紙の繊維で反射された
光から、より繊維配向を反映した反射光を取り出し、こ
の反射光でデータを処理することによって、極力正確な
配向特性を把握できるように、前記検出光に無偏光の代
りに直線偏光を用いて、静止または走行中の紙の紙面に
対して垂直に直線偏光からなる検出光を照射するととも
に、該直線偏光の振動方向を入射光軸を中心として回動
させ、該紙面の前記検出光の入射側であって紙面に平行
な面と入射光軸との交点を中心とする該平行な面内の円
周上の少なくとも8ヵ所において該紙面によって反射し
た光を前記直線偏光の振動方向と等しい方向に振動する
直線偏光を分離する偏光子を透過させて該直線偏光を順
次に捕捉し、該反射光の強度の分布を曲線近似して、前
記紙における繊維配向特性の評価に寄与させるための
維配向角を求めることを特徴としている。
Furthermore, by taking out reflected light reflecting the fiber orientation from the light reflected by the paper fibers at the time of measurement and processing the data with this reflected light, it is possible to grasp the orientation characteristics as accurately as possible. Then, using linearly polarized light instead of unpolarized light as the detection light, irradiate the detection light composed of linearly polarized light perpendicularly to the paper surface of the stationary or running paper, and change the oscillation direction of the linearly polarized light to the incident light. Pivoted about an axis, and at least eight points on the circumference of the plane parallel to the plane of the drawing on the incident side of the detection light on the incident side of the plane of the drawing and the incident optical axis. The light reflected by the paper is transmitted through a polarizer that separates linearly polarized light oscillating in the same direction as the oscillation direction of the linearly polarized light to sequentially capture the linearly polarized light, and the distribution of the intensity of the reflected light is approximated by a curve. Before
It is characterized by determining a fiber <br/>維配direction angle for to contribute to the evaluation of the fiber orientation characteristics of serial paper.

【0011】また、直線偏光のうち繊維の表面でよく反
射し、紙層内に入射する光を極力減じるものは、入反射
面に対して垂直方向に振動するする偏光であることか
ら、検出光に直線偏光を用いる場合に、前記検出光であ
る直線偏光が入反射面に対して垂直方向に振動する偏光
であることを特徴としている。
The linearly polarized light that reflects well on the surface of the fiber and reduces the light incident on the paper layer as much as possible is the polarized light that vibrates in the direction perpendicular to the incident / reflective surface. When linearly polarized light is used, the linearly polarized light that is the detection light is polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface.

【0012】また、無偏光と直線偏光のいずれを照射す
る場合であってもより正確に繊維配向特性を把握できる
ように、紙面によって反射した光の捕捉を、前記紙面に
平行な面と入射光軸との交点を中心とする前記円周上で
ほぼ等間隔にある位置において行なうことを特徴として
いる。
In order to more accurately grasp the fiber orientation characteristics when irradiating either unpolarized light or linearly polarized light, the light reflected by the paper surface is captured by a plane parallel to the paper surface and incident light. It is characterized in that it is carried out at positions at substantially equal intervals on the circumference around the intersection with the axis.

【0013】そして、この発明に係る紙の繊維配向測定
方法を実施するのに適した繊維配向測定装置としては、
静止または走行中の紙の紙面に対して垂直に無偏光から
なる検出光を照射する投光手段と、該紙面の前記無偏光
の入射側に配され、入射光軸を中心として旋回するとと
もに、受光部が該紙面と入射光軸との交点を臨んで該紙
面によって反射した光を捕捉する少なくとも1個の受光
手段と、前記受光手段により測定された反射光強度が入
力され、該入力信号を適宜に処理して光強度情報を出力
する光情報処理回路と、前記光情報処理回路の出力信号
から前記紙における繊維配向特性の評価に寄与させるた
めの繊維配向角を求める演算回路とからなり、前記受光
手段によって該受光手段の旋回中に旋回軌道上の少なく
とも8ヵ所において該紙面によって反射した光を順次に
捕捉することを特徴としている。
The fiber orientation measuring apparatus suitable for carrying out the paper fiber orientation measuring method according to the present invention includes:
A light projecting unit that irradiates a non-polarized detection light perpendicularly to the paper surface of the stationary or running paper, and is disposed on the non-polarized light incident side of the paper surface, and pivots around the incident optical axis, A light-receiving unit facing at the intersection of the paper surface and the incident optical axis and capturing at least one light-receiving unit that reflects the light reflected by the paper surface; and the reflected light intensity measured by the light-receiving unit is input. An optical information processing circuit that appropriately processes and outputs light intensity information, and an output signal of the optical information processing circuit contributes to evaluation of fiber orientation characteristics of the paper.
And an arithmetic circuit for determining a fiber orientation angle, wherein the light received by the light receiving means sequentially captures light reflected by the paper surface at least at eight points on the turning trajectory during the turning of the light receiving means.

【0014】また、静止または走行中の紙の紙面に対し
て垂直に無偏光からなる検出光を照射する投光手段と、
前記投光手段から照射され紙面で反射した反射光を入射
光軸上の定点を通る方向に反射させる環状反射鏡と、前
記環状反射鏡で反射した反射光を前記入射光軸の方向に
反射させるとともに、該光軸を中心として回動する測定
光反射鏡と、前記測定光反射鏡で反射した反射光を捕捉
する受光手段と、前記受光手段により測定された反射光
強度が入力され、該入力信号を適宜に処理して光強度情
報を出力する光情報処理回路と、前記光情報処理回路の
出力信号から前記紙における繊維配向特性の評価に寄与
させるための繊維配向角を求める演算回路とからなり、
前記測定光反射鏡の1回転中に前記環状反射鏡の少なく
とも8ヵ所に対して前記紙面によって反射された光を前
記受光手段で順次に捕捉することを特徴としている。
A light projecting means for irradiating a non-polarized detection light perpendicularly to the paper surface of the stationary or running paper;
An annular reflecting mirror for reflecting reflected light emitted from the light projecting unit and reflected on the paper surface in a direction passing through a fixed point on an incident optical axis; and reflecting the reflected light from the annular reflecting mirror in the direction of the incident optical axis. A measuring light reflecting mirror that rotates about the optical axis; a light receiving unit that captures light reflected by the measuring light reflecting mirror; and a reflected light intensity measured by the light receiving unit. An optical information processing circuit that appropriately processes a signal to output light intensity information; and an output signal of the optical information processing circuit contributes to evaluation of fiber orientation characteristics in the paper.
And an arithmetic circuit for calculating the fiber orientation angle for causing
During one rotation of the measuring light reflecting mirror, the light reflected by the paper surface is sequentially captured by the light receiving means for at least eight places of the annular reflecting mirror.

【0015】さらに、また、無偏光を照射する場合に、
捕捉し測定する前記受光手段が、反射光から入反射面に
対して平行方向または垂直方向のいずれか一方に振動す
る偏光を分離する偏光子を備えたことを特徴としてい
る。
Further, when irradiating with non-polarized light,
The light receiving means for capturing and measuring is provided with a polarizer for separating polarized light oscillating from reflected light in one of a direction parallel or perpendicular to an incident / reflective surface.

【0016】また、検出光に直線偏光を用いる繊維配向
測定装置とするため、静止または走行中の紙の紙面に対
して垂直に直線偏光からなる検出光を照射するととも
に、光軸を中心として回転する投光手段と、該紙面の前
記直線偏光の入射側に配され、入射光軸を中心として前
記投光手段の回転に同期して旋回するとともに、受光部
が該紙面と入射光軸との交点を臨んで該紙面によって反
射した光を前記直線偏光の振動方向と等しい方向に振動
する直線偏光を分離する偏光子を透過させて該直線偏光
を捕捉する少なくとも1個の受光手段と、前記受光手段
により測定された反射光強度が入力され、該入力信号を
適宜に処理して光強度情報を出力する光情報処理回路
と、前記光情報処理回路の出力信号から前記紙における
繊維配向特性の評価に寄与させるための繊維配向角を求
める演算回路とからなり、前記受光手段によって該受光
手段の旋回中に旋回軌道上の少なくとも8ヵ所において
該紙面によって反射した光を順次に捕捉することを特徴
としている。
Further, in order to provide a fiber orientation measuring apparatus using linearly polarized light as the detection light, the linearly polarized detection light is irradiated perpendicularly to the paper surface of the stationary or running paper and rotated about the optical axis. And a light projecting means, which is arranged on the incident side of the linearly polarized light on the plane of the paper, rotates around the incident optical axis in synchronization with the rotation of the light projecting means, and the light receiving unit is positioned between the plane of the paper and the incident optical axis. At least one light receiving unit that captures the linearly polarized light by passing through a polarizer that separates linearly polarized light that oscillates in a direction equal to the oscillation direction of the linearly polarized light and that reflects the light reflected by the paper surface facing the intersection; An optical information processing circuit that receives the reflected light intensity measured by the means, processes the input signal as appropriate, and outputs light intensity information ;
Calculate fiber orientation angle to contribute to evaluation of fiber orientation characteristics
The light receiving means sequentially captures light reflected by the paper at at least eight locations on the turning trajectory during the turning of the light receiving means.

【0017】また、静止または走行中の紙の紙面に対し
て垂直に直線偏光からなる検出光を照射するとともに、
光軸を中心として回転する投光手段と、前記投光手段か
ら照射され紙面で反射した反射光を入射光軸上の定点を
通る方向に反射させる環状反射鏡と、前記環状反射鏡で
反射した反射光を前記入射光軸の方向に反射させるとと
もに、該光軸を中心として前記投光手段の回転と同期し
て回転する測定光反射鏡と、前記測定光反射鏡で反射し
た反射光を、前記直線偏光に対応し投光手段と同期して
回転する偏光子を透過させて該直線偏光を捕捉する受光
手段と、前記受光手段により測定された反射光強度が入
力され、該入力信号を適宜に処理して光強度情報を出力
する光情報処理回路と、前記光情報処理回路の出力信号
から前記紙における繊維配向特性の評価に寄与させるた
めの繊維配向角を求める演算回路とからなり、前記投光
手段と前記偏光子との1回転中に少なくとも前記環状反
射鏡の8ヵ所に対して、前記紙面によって反射された光
を前記受光手段で順次に捕捉することを特徴としてい
る。
[0017] In addition to irradiating detection light composed of linearly polarized light perpendicularly to the paper surface of the stationary or running paper,
A light projecting unit that rotates about the optical axis, an annular reflecting mirror that reflects reflected light emitted from the projecting unit and reflected on the paper surface in a direction passing through a fixed point on the incident optical axis, and reflected by the annular reflecting mirror Reflecting the reflected light in the direction of the incident optical axis, the measuring light reflecting mirror that rotates in synchronization with the rotation of the light projecting means about the optical axis, and the reflected light reflected by the measuring light reflecting mirror, A light-receiving unit that transmits a polarizer that rotates in synchronization with the light-projecting unit corresponding to the linearly-polarized light and captures the linearly-polarized light, and a reflected light intensity measured by the light-receiving unit are input, and the input signal is appropriately converted. An optical information processing circuit that outputs light intensity information by processing the optical information processing circuit; and an output signal of the optical information processing circuit contributes to evaluation of fiber orientation characteristics in the paper.
And an arithmetic circuit for determining a fiber orientation angle for the light. The light reflected by the paper surface at least at eight positions of the annular reflecting mirror during one rotation of the light projecting means and the polarizer is received by the light receiving means. It is characterized by capturing sequentially.

【0018】さらに、前記検出光である直線偏光が入反
射面に対して垂直方向に振動する偏光であること、ある
いは前記受光手段の旋回軌道または環状反射鏡をほぼ等
間隔に分割する位置において該受光手段によって反射光
を捕捉することを特徴としている。
Further, the linearly polarized light which is the detection light is a polarized light which oscillates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface, or is at a position where the orbit of the light receiving means or the annular reflecting mirror is divided at substantially equal intervals. The reflected light is captured by the light receiving means.

【0019】[0019]

【作用】前記投光手段により検出光を紙面に対して垂直
方向から照射し、その反射光を紙面の検出光の入射側で
あって紙面に平行な面と入射光軸との交点を中心とする
平行な面内の円周上で、少なくとも8ヵ所において捕捉
するから、全ての測定位置に関して入射光軸と反射光軸
のなす角度が等しくなる。
The detecting means irradiates the detection light from the direction perpendicular to the paper surface with the reflected light, and applies the reflected light to the center of the intersection of the incident light axis with the surface parallel to the paper surface on the incident side of the detection light on the paper surface. Since the light is captured at at least eight locations on the circumference in a parallel plane, the angles formed by the incident optical axis and the reflected optical axis are equal for all measurement positions.

【0020】検出すべき紙が静止している場合には、紙
面の同一部分について 360°の範囲で繊維配向を測定で
きるから、それぞれの位置において捕捉された反射光強
度のバラツキは、紙面の配向特性に応じた傾向を示すこ
とになる。このため、この反射光強度のバラツキから繊
維配向指数や繊維配向角などの配向特性が求められる。
When the paper to be detected is stationary, the fiber orientation can be measured within the range of 360 ° with respect to the same portion of the paper surface. Therefore, the variation in the intensity of the reflected light captured at each position depends on the orientation of the paper surface. It will show a tendency according to the characteristics. For this reason, orientation characteristics such as a fiber orientation index and a fiber orientation angle are required from the variation in the intensity of the reflected light.

【0021】また、検出すべき紙が抄紙機上などを走行
している場合には、紙匹の面の同一部分に関する反射光
強度を測定することはできない。しかし、抄紙機上を走
行する紙匹の繊維配向はほぼ一定であるから、受光手段
の測定角度が等しい場合にはほぼ等しい反射光強度を示
すことになる。したがって、反射光強度を常時測定する
ことにより、紙匹の配向特性の傾向が得られ、この傾向
から外れるような場合には、所定の紙質を維持していな
い状態になったことが判断できる。
When the paper to be detected is running on a paper machine or the like, it is not possible to measure the reflected light intensity with respect to the same portion of the paper web. However, since the fiber orientation of the web running on the paper machine is substantially constant, the reflected light intensity will be substantially equal when the measuring angles of the light receiving means are equal. Therefore, by constantly measuring the intensity of the reflected light, the tendency of the orientation characteristics of the paper web can be obtained. If the tendency deviates from this tendency, it can be determined that the predetermined paper quality is not maintained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、この発明
に係る紙の繊維配向測定方法及び繊維配向測定装置を具
体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method and apparatus for measuring the fiber orientation of paper according to the present invention will be specifically described below with reference to the illustrated embodiments.

【0023】図2はこの繊維配向測定装置の概略を示す
正面図で、繊維配向特性を測定すべき紙1の紙面1aの上
方に投光手段10が配設されている。この投光手段10は半
導体レーザー11とレンズ12、偏光子13、1/4波長板14
とによって構成されており、半導体レーザー11により発
せられたレーザー光をレンズ12、偏光子13、1/4波長
板14を透過させて、円偏光Liが得られるようにしてあ
る。円偏光は、偏光方向が回転しながら進行する光であ
り、偏光特性をもたない無偏光とは異なるが、偏光方向
の回転周期が10-15 秒程度と極度に短いため、無偏光と
みなすことができる。もちろん、無偏光を発するハロゲ
ンランプ等と無偏光を平行光にする光学系を備えた投光
手段を用いてもよい。そして、投光手段10はこの円偏光
Liを紙面1aに垂直方向から照射する位置に配設されて
いる。
FIG. 2 is a front view schematically showing the fiber orientation measuring apparatus, in which a light projecting means 10 is disposed above the paper surface 1a of the paper 1 whose fiber orientation characteristics are to be measured. The light projecting means 10 includes a semiconductor laser 11, a lens 12, a polarizer 13, and a quarter wave plate 14.
The laser light emitted by the semiconductor laser 11 is transmitted through the lens 12, the polarizer 13, and the quarter-wave plate 14 to obtain circularly polarized light Li. Circularly polarized light is light that travels while rotating its polarization direction and is different from non-polarized light that has no polarization characteristics, but is regarded as non-polarized light because the rotation period of the polarization direction is extremely short, about 10 -15 seconds. be able to. Of course, a light emitting means having a halogen lamp or the like emitting non-polarized light and an optical system for converting non-polarized light into parallel light may be used. The light projecting means 10 is arranged at a position where the circularly polarized light Li is irradiated onto the paper surface 1a in a vertical direction.

【0024】他方、受光手段20、図1および図2に示す
ように偏光子21と光の強度を電気信号に変換する受光素
子22とから構成されている。そして、この受光手段20
は、その受光部が上記円偏光Liの入射光軸と紙面1aと
の交点を臨んだ状態を維持しながら、入射光軸を中心と
して旋回するよう設けられている。したがって、前記投
光手段10から発せられたレーザー光は紙面1aで反射し、
その反射光Lrは、受光手段20によって捕捉されること
になる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the light receiving means 20 comprises a polarizer 21 and a light receiving element 22 for converting light intensity into an electric signal. And this light receiving means 20
Is provided so that the light receiving portion turns around the incident optical axis while maintaining the state where the light receiving section faces the intersection of the incident optical axis of the circularly polarized light Li and the paper surface 1a. Therefore, the laser light emitted from the light emitting means 10 is reflected on the paper surface 1a,
The reflected light Lr is captured by the light receiving means 20.

【0025】受光手段20によって捕捉された反射光Lr
は上記偏光子21を透過することによって所定の偏光に分
離されたのち上記受光素子22に入射する。このとき、円
偏光Liと反射光Lrとのなす入反射光角度θrは、0
°<θr<90°の範囲となるが、繊維配向を算出する
ためには繊維配向を反映した光の反射率が高い方が望ま
しく、そのためには入反射角度θrを大きくすることが
望ましい。
The reflected light Lr captured by the light receiving means 20
Is transmitted through the polarizer 21 to be separated into predetermined polarized light, and then enters the light receiving element 22. At this time, the incident and reflected light angle θr between the circularly polarized light Li and the reflected light Lr is 0.
Although it is in the range of ° <θr <90 °, in order to calculate the fiber orientation, it is desirable that the reflectance of light reflecting the fiber orientation is higher, and for that purpose, it is desirable to increase the incident / reflection angle θr.

【0026】図7は前記受光手段20を入射光軸を中心と
して旋回させるための機構の一実施例を説明する概略の
斜視図である。受光手段20は、回動自在なギヤ23の一部
に形成された透孔部23a に収容され、その受光部が上記
円偏光Liの入射光軸と紙面1aとの交点を臨んだ状態で
固定されている。このギヤ23にはピニオン24が噛合して
おり、該ピニオン24に図示しない駆動装置から動力が伝
達されて、ギヤ23を回動するようにしてある。このギヤ
23の上方には投光手段10が配設され、この投光手段10の
入射光軸とギヤ23の回動中心軸とが一致させてある。そ
して、ギヤ23のボス部23b は中空としてあり、投光手段
10からは該中空部を透過させて紙面1aに対して前記円偏
光Liを照射するようにしてある。
FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining an embodiment of a mechanism for rotating the light receiving means 20 around an incident optical axis. The light receiving means 20 is accommodated in a through hole 23a formed in a part of the rotatable gear 23, and is fixed in a state where the light receiving part faces the intersection between the incident optical axis of the circularly polarized light Li and the paper surface 1a. Have been. A pinion 24 meshes with the gear 23, and power is transmitted to the pinion 24 from a drive device (not shown) to rotate the gear 23. This gear
The light projecting means 10 is disposed above the light source 23, and the incident optical axis of the light projecting means 10 and the rotation center axis of the gear 23 are aligned. The boss 23b of the gear 23 is hollow, and
From 10, the circularly polarized light Li is irradiated on the paper surface 1 a through the hollow portion.

【0027】なお、受光手段20を、その受光部を入射光
軸と紙面1aとの交点を臨んだ状態で旋回させる機構は、
図7に示す機構以外に遊星歯車装置やリンク装置を利用
した機構その他であっても構わない。
The mechanism for turning the light receiving means 20 with its light receiving portion facing the intersection of the incident optical axis and the paper surface 1a is as follows.
A mechanism using a planetary gear device or a link device other than the mechanism shown in FIG. 7 may be used.

【0028】そして、上記ギヤ23の回転角度を検出する
エンコーダ(図示せず)を設け、該ギヤ23が所定角度回
転したことを検出するようにしてある。なお、このエン
コーダは光学式などの非接触形のものが望ましい。この
エンコーダの出力信号によって、例えばギヤ23が45°回
転した状態を検出し、該検出信号が出力された時に受光
手段20で順次に反射光Lrを捕捉するようにしておけ
ば、受光手段20が1旋回する間に旋回軌道を8等分に分
割した位置で反射光Lrの捕捉を行なうことができる。
また、ギヤ23とピニオン24の速比を1/8とし、ピニオ
ン24にエンコーダを配設しておけば、ピニオン24の1回
転ごとに受光手段20の旋回軌道を8等分に分割した位置
で反射光Lrを捕捉することができる。
An encoder (not shown) for detecting the rotation angle of the gear 23 is provided to detect that the gear 23 has rotated a predetermined angle. This encoder is preferably of a non-contact type such as an optical type. The output signal of the encoder detects, for example, a state in which the gear 23 is rotated by 45 °, and when the detection signal is output, the light receiving means 20 sequentially captures the reflected light Lr. During one revolution, the reflected light Lr can be captured at a position where the revolution trajectory is divided into eight equal parts.
If the speed ratio between the gear 23 and the pinion 24 is 1/8 and an encoder is provided in the pinion 24, the rotation path of the light receiving means 20 is divided into eight equal parts for each rotation of the pinion 24. The reflected light Lr can be captured.

【0029】また、受光手段20での反射光Lrの捕捉位
置を上記旋回軌道上で局所的に密集させると、紙面1aの
偏った方向に対するデータが採取されることになり、正
確な繊維配向特性を取得することができなくなってしま
う。したがって、受光手段20の旋回軌道上のほぼ等間隔
の位置で捕捉することが望ましい。なお、抄紙機上の紙
匹について配向特性を測定する場合のように、紙匹の繊
維配向がほぼ抄紙機の流れ方向に沿っていると推測でき
るような場合には、反射光Lrを捕捉しやすい位置で捕
捉するようにしても差し支えない。
Further, if the capturing position of the reflected light Lr by the light receiving means 20 is locally densely arranged on the above-mentioned orbit, data in a direction in which the paper surface 1a is deviated is collected, and accurate fiber orientation characteristics are obtained. Can not be obtained. Therefore, it is desirable that the light receiving means 20 be captured at substantially equal intervals on the turning trajectory. In the case where the fiber orientation of the paper web can be estimated to be substantially along the flow direction of the paper paper, as in the case of measuring the orientation characteristics of the paper web on the paper machine, the reflected light Lr is captured. It is acceptable to capture at an easy position.

【0030】さらに、受光手段20の上記偏光子21は、反
射光Lrから、入射光Liと反射光Lrを含む入反射面
に対して垂直方向に振動する偏光を分離するものとして
あるか、あるいは該入反射面に対して平行方向に振動す
る偏光を分離するものとしてある。したがって、配設さ
れた偏光子21に応じて前記受光素子22では、垂直方向に
振動する偏光、あるいは平行方向に振動する偏光のいず
れかのみが捕捉される。なお、これら偏光子21を用いず
に上記偏光を分離することなく、反射光Lrを受光素子
22で捕捉するようにしたものであっても構わない。ま
た、繊維配向を反映した光の反射率が最も高くなるの
は、入反射面に対して垂直方向に振動する偏光であるか
ら、該偏光を分離する偏光子21を用いて反射光Lrの強
度を測定することが望ましい。
Further, the polarizer 21 of the light receiving means 20 separates the polarized light oscillating in the direction perpendicular to the incident / reflective surface including the incident light Li and the reflected light Lr from the reflected light Lr, or It separates polarized light that vibrates in a direction parallel to the incident / reflective surface. Therefore, the light receiving element 22 captures only the polarized light that oscillates in the vertical direction or the polarized light that oscillates in the parallel direction according to the disposed polarizer 21. Note that the reflected light Lr is received by the light receiving element without separating the polarized light without using the polarizer 21.
It may be something that is captured in 22. Since the reflectance of the light reflecting the fiber orientation becomes the highest in the polarized light oscillating in the direction perpendicular to the incident / reflective surface, the intensity of the reflected light Lr is determined by using the polarizer 21 for separating the polarized light. It is desirable to measure

【0031】図7に示した実施例では受光手段20を1個
とした構造について説明したが、受光手段20は2個以上
であっても構わない。そして、例えば2個の受光手段20
を用いる場合には、これらを 180°の関係に位置させ
る。また、3個の場合にはそれぞれ 120°の間隔を設け
る。なお、受光手段20の個数が多くなれば測定精度を向
上させることができる。
In the embodiment shown in FIG. 7, a structure in which one light receiving means 20 is provided has been described, but two or more light receiving means 20 may be provided. Then, for example, two light receiving means 20
If they are used, place them in a 180 ° relationship. In the case of three, an interval of 120 ° is provided for each. It should be noted that if the number of the light receiving means 20 increases, the measurement accuracy can be improved.

【0032】そして、図5に示すように、受光素子22の
出力端子は光情報処理回路31の入力端子31a に接続され
ており、該受光素子22で捕捉された反射光Lrの強度が
電気信号に変換されて該光情報処理回路31に入力され
る。この光情報処理回路31では入力された光強度信号を
適宜に信号処理して、受光素子22で捕捉された反射光L
rの強度Fと、当該受光素子22の受光手段20の旋回軌道
上における測定位置角度θとを含む光情報信号として出
力する。光情報処理回路31の出力側には演算回路32が接
続されており、該演算回路32では、入力された光情報信
号を、
As shown in FIG. 5, the output terminal of the light receiving element 22 is connected to the input terminal 31a of the optical information processing circuit 31, and the intensity of the reflected light Lr captured by the light receiving element 22 is an electric signal. And is input to the optical information processing circuit 31. The optical information processing circuit 31 appropriately processes the input light intensity signal to obtain the reflected light L captured by the light receiving element 22.
The optical information signal includes the intensity F of r and the measured position angle θ of the light receiving element 22 on the turning trajectory of the light receiving means 20. An arithmetic circuit 32 is connected to the output side of the optical information processing circuit 31, and the arithmetic circuit 32 converts the input optical information signal into

【数1】F(θ) = C(1+ηCOS2(θ−α)) に適用して、紙面1aの繊維配向の強さを表わす配向指数
ηと、紙面1aの繊維配向の方向を表わす配向角αを算出
する。なお、数1において、Fは光強度、θは受光手段
20の測定位置角度、Cは反射光強度の平均値をそれぞれ
表わす。また、数1はフーリエ級数の一部であり、採取
データから紙の繊維配向を近似して計算する周期関数と
して知られているものであるが、この演算式の他に、フ
ォン・マイス(Von Mises)関数や楕円関数な
どを用いることもできる。
By applying to F (θ) = C (1 + ηCOS2 (θ−α)), an orientation index η representing the strength of the fiber orientation on the paper 1a and an orientation angle α representing the direction of the fiber orientation on the paper 1a. Is calculated. In Equation 1, F represents light intensity, and θ represents light receiving means.
20 measurement position angles and C represents the average value of the reflected light intensity. Equation 1 is a part of the Fourier series and is known as a periodic function that approximates the fiber orientation of the paper from the collected data. In addition to this equation, von Meis (Von Mises) function, elliptic function, etc. can also be used.

【0033】上記演算回路32で算出された配向指数ηと
配向角αなどは、該演算回路32に接続されたCRT表示
装置などの表示手段33で表示されたり、また該演算回路
32に接続されたプリンタやプロッタなどによって印刷さ
れる。
The orientation index η and orientation angle α calculated by the arithmetic circuit 32 are displayed on display means 33 such as a CRT display device connected to the arithmetic circuit 32,
It is printed by a printer or plotter connected to 32.

【0034】図8は紙面の反射光強度を測定する場合
に、1個の受光手段20により 360°の測定角度で測定を
行なうようにした他の実施例に係る繊維配向測定装置の
概略を説明する斜視図である。投光手段10の下方には内
側面に反射鏡部25a が形成された環状反射鏡25が配設さ
れており、投光手段10から照射された円偏光Liは紙面
1aで反射し、反射光Lrが該環状反射鏡25の反射鏡部25
a で反射して投光手段10の上方であって入射光軸上の点
を通過するようにしてある。そして、この光軸上の上記
通過点に該光軸を中心として回動自在に測定光反射鏡26
が設けられており、上記環状反射鏡25で反射し上記通過
点に入射した光を、該光軸に沿って上方に反射するよう
にしてある。この測定光反射鏡26の上方に偏光子21と受
光素子22とからなる受光手段20が配設され、測定光反射
鏡26で反射した光を捕捉するようにしてある。そして、
上記測定光反射鏡26が所定の角度回転するごとに受光手
段20によって反射光を捕捉するようにしてある。例え
ば、測定光反射鏡26が45°回転するごとに反射光を捕捉
するようにすれば、紙面1aの所定点について 360°を8
等分に分割した角度位置で繊維配向を測定することがで
きる。
FIG. 8 schematically illustrates a fiber orientation measuring apparatus according to another embodiment in which one light receiving means 20 performs measurement at a measuring angle of 360 ° when measuring the reflected light intensity on the paper surface. FIG. An annular reflecting mirror 25 having a reflecting mirror portion 25a formed on the inner surface is provided below the light projecting means 10. The circularly polarized light Li emitted from the light projecting means 10 is
1a, and the reflected light Lr is reflected by the reflecting mirror portion 25 of the annular reflecting mirror 25.
The light is reflected at a and passes through a point above the light projecting means 10 and on the incident optical axis. Then, the measurement light reflecting mirror 26 is rotatably provided around the optical axis at the passing point on the optical axis.
The light reflected by the annular reflecting mirror 25 and incident on the passing point is reflected upward along the optical axis. Above the measuring light reflecting mirror 26, a light receiving means 20 including a polarizer 21 and a light receiving element 22 is provided so as to capture light reflected by the measuring light reflecting mirror 26. And
Each time the measurement light reflecting mirror 26 rotates by a predetermined angle, the reflected light is captured by the light receiving means 20. For example, if the reflected light is captured every time the measuring light reflecting mirror 26 rotates 45 °, 360 ° can be set to 8 at a predetermined point on the paper surface 1a.
Fiber orientation can be measured at equally divided angular positions.

【0035】さらに、図3に示す実施例は、受光手段20
が想像線で示すa0 の位置とd0 の位置との間を、入射
光軸を中心とした円弧に沿って往復運動する場合につい
て説明したもので、図1に相当する図である。なお、図
1に示す実施例と同一の部位は同一の符号を付してその
説明を省略する。一般に、長網式などの抄紙機で製造さ
れた紙について反射光の光強度を測定すると図4に示す
ように、紙面1aからの反射光強度は周期πの周期関数と
して表わされるから、 180°の範囲で測定すれば紙の繊
維配向特性を確定することができる。すなわち、紙匹の
繊維配向特性は光強度に関連しているから、周期πにお
いて測定して得られた結果から紙匹の繊維配向特性をほ
ぼ確定することができる。このため、この実施例では受
光手段20を往復運動させて、その運動中に4ヵ所で紙面
1aからの反射光を測定するものを示している。測定位置
0 の測定位置角度θを0°とした場合、測定位置角度
θが 180°の測定位置における光強度は測定位置a0
データから推定できるから、θが 180°の測定位置にお
けるデータを採取することは不要である。したがって、
180°の範囲で4ヵ所で反射光を捕捉する場合には 180
°を4等分した45°の間隔で反射光を捕捉する。すなわ
ち、受光手段20を 135°の範囲で往復運動させ、その運
動中に45°ごとに反射光を捕捉する。そして、採取され
た反射光強度は、図4においてa0、b0、c0、d0の測
定位置角度θにおけるデータであるから、このデータを
180°ずらすことによって同図上a1、b1、c1、d1
データを推測することができる。
Further, the embodiment shown in FIG.
There between the position of the d 0 of a 0 shown in phantom, which has been described for the case of reciprocating motion along the arc centered on the axis of incidence light, and corresponds to FIG 1. The same parts as those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In general, when the light intensity of reflected light is measured on paper manufactured by a paper machine such as a fourdrinier type, as shown in FIG. 4, the reflected light intensity from the paper surface 1a is expressed as a periodic function of the period π. By measuring in the range, the fiber orientation characteristics of the paper can be determined. That is, since the fiber orientation characteristics of the web are related to the light intensity, the fiber orientation characteristics of the web can be substantially determined from the result obtained by measuring the period. For this reason, in this embodiment, the light receiving means 20 is reciprocated, and the paper
It shows a device for measuring the reflected light from 1a. When the measurement position angle θ at the measurement position a 0 is 0 °, the light intensity at the measurement position at the measurement position angle θ of 180 ° can be estimated from the data at the measurement position a 0. It is not necessary to collect Therefore,
180 to capture reflected light at four locations within a 180 ° range
The reflected light is captured at 45 ° intervals obtained by dividing the angle into four equal parts. That is, the light receiving means 20 is reciprocated within a range of 135 °, and the reflected light is captured every 45 ° during the movement. Then, the collected reflected light intensity is data at the measurement position angle θ of a 0 , b 0 , c 0 , and d 0 in FIG.
By shifting by 180 °, the data of a 1 , b 1 , c 1 , and d 1 can be estimated in FIG.

【0036】なお、受光手段20を円弧上で往復運動させ
るには、例えば図7に示す機構において、ピニオン24を
駆動する駆動装置のモータに可逆回転モータを用いて、
135°の回転角度で反転させるようにすればよい。
In order to reciprocate the light receiving means 20 on an arc, for example, in the mechanism shown in FIG. 7, a reversible rotating motor is used as a motor of a driving device for driving the pinion 24.
What is necessary is just to make it reverse at a rotation angle of 135 degrees.

【0037】前述した実施例では、投光手段10から照射
する検出光を無偏光(円偏光)として説明したが、偏光
のうちには、反射光強度が大きく従って反射光強度に関
するデータの捕捉と処理を行ない易い直線偏光があり、
さらに紙の繊維配向を最もよく反映する直線偏光が入反
射面に対して垂直方向に振動する偏光である。したがっ
て、投光手段10から入反射面に対して垂直方向に振動す
る偏光を紙面1aに向けて垂直方向から照射し、その反射
光から入反射面に対して垂直方向に振動する偏光を分離
して捕捉するようにすれば、繊維配向を最もよく反映し
た反射光を捕捉でき、繊維配向に寄与する反射光を確実
に捕捉することができる。
In the above-described embodiment, the detection light emitted from the light projecting means 10 has been described as non-polarized light (circularly polarized light). There is linear polarization that is easy to process,
Further, linearly polarized light that best reflects the fiber orientation of the paper is polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface. Therefore, polarized light oscillating in the direction perpendicular to the incident / reflective surface from the light projecting means 10 is irradiated from the perpendicular direction toward the paper surface 1a, and polarized light oscillating in the direction perpendicular to the incident / reflective surface is separated from the reflected light. By capturing the reflected light, the reflected light that best reflects the fiber orientation can be captured, and the reflected light that contributes to the fiber orientation can be reliably captured.

【0038】検出光に直線偏光を用いる場合には、図6
に示すように、図2に示す投光手段10の1/4波長板14
の次に偏光子15を配設し、1/4波長板を透過した光
を、さらにこの偏光子15を透過させるようにする。そし
て、受光手段20の偏光子21に、投光手段10から照射され
る直線偏光の振動方向と等しい方向に振動する直線偏光
を透過するものを用いる。
When linearly polarized light is used as detection light, FIG.
As shown in FIG. 2, the quarter wave plate 14 of the light projecting means 10 shown in FIG.
Next, a polarizer 15 is provided so that the light transmitted through the quarter-wave plate is further transmitted through the polarizer 15. As the polarizer 21 of the light receiving means 20, one that transmits linearly polarized light that oscillates in the same direction as the oscillation direction of the linearly polarized light emitted from the light projecting means 10 is used.

【0039】また、1個の受光手段20で円周上の複数箇
所における反射光を捕捉するためにには、該受光手段20
を入射光軸を中心として旋回させることになる。ところ
で、投光手段10からは直線偏光が照射されるから、該直
線偏光が入反射面に対して所定の方向に振動しなければ
ならない。このため、投光手段10を光軸を中心として回
転させるとともに、受光手段20の旋回を投光手段10の回
転に同期させることが必要となる。
In order for one light receiving means 20 to capture reflected light at a plurality of locations on the circumference, the light receiving means 20
Is rotated about the incident optical axis. Incidentally, since linearly polarized light is emitted from the light projecting means 10, the linearly polarized light must oscillate in a predetermined direction with respect to the incident / reflective surface. For this reason, it is necessary to rotate the light projecting means 10 about the optical axis and synchronize the turning of the light receiving means 20 with the rotation of the light projecting means 10.

【0040】そして、図7に示す機構を用いる場合に
は、投光手段10をギヤ23のボス部23bに固定した構造と
すれば、投光手段10と受光手段20とを同期させることが
できる。また、図8に示す機構では、投光手段10の回転
と測定反射鏡26の回転とを同期させ、さらに偏光子21を
これらに同期させて回転させる。
When the mechanism shown in FIG. 7 is used, if the light emitting means 10 is fixed to the boss 23b of the gear 23, the light emitting means 10 and the light receiving means 20 can be synchronized. . In the mechanism shown in FIG. 8, the rotation of the light projecting means 10 and the rotation of the measurement reflecting mirror 26 are synchronized, and the polarizer 21 is rotated in synchronization with them.

【0041】また、直線偏光を照射する場合にも、受光
手段20の旋回軌道上において少なくとも8ヵ所で反射光
を捕捉するようにする。
Also, when irradiating linearly polarized light, reflected light is captured at at least eight places on the orbit of the light receiving means 20.

【0042】また、投光手段10から直線偏光を照射する
場合に、受光手段20を入射光軸を中心とした円弧に沿っ
て往復運動させながら反射光を捕捉することもできる。
この場合には投光手段10を所定角度で回動させ、この回
動に同期させて受光手段20を往復運動させる。
When irradiating linearly polarized light from the light projecting means 10, reflected light can be captured while the light receiving means 20 reciprocates along an arc centered on the incident optical axis.
In this case, the light projecting means 10 is rotated at a predetermined angle, and the light receiving means 20 is reciprocated in synchronization with the rotation.

【0043】以上により構成したこの発明に係る紙の繊
維配向測定方法及び繊維配向測定装置の作用を以下に説
明する。
The operation of the fiber orientation measuring method and the fiber orientation measuring apparatus according to the present invention constituted as described above will be described below.

【0044】図7に示す実施例では、図示しない駆動装
置からピニオン24に動力が伝達されると、該ピニオン24
とこれに噛合しているギヤ23とが回転する。このギヤ23
には受光手段20が固定されているから、ギヤ23の回転に
よって受光手段20が旋回することになる。また、ギヤ23
は入射光軸を中心として回転するから、受光手段20は同
じく入射光軸を中心として旋回する。しかも、受光手段
20の受光部は繊維配向を測定すべき紙1の紙面1aと入射
光軸との交点を臨んだ状態で旋回するから、紙面1aで反
射した反射光Lrは受光手段20によって捕捉される。そ
して、受光手段20の旋回中に適宜位置にて反射光Lrの
捕捉を行なう。
In the embodiment shown in FIG. 7, when power is transmitted from a drive unit (not shown) to the pinion 24, the pinion 24
And the gear 23 meshing therewith rotate. This gear 23
, The light receiving means 20 is fixed, so that the rotation of the gear 23 causes the light receiving means 20 to turn. Gear 23
Rotates around the incident optical axis, the light receiving means 20 also turns around the incident optical axis. Moreover, the light receiving means
Since the light receiving unit 20 turns while facing the intersection of the paper surface 1a of the paper 1 whose fiber orientation is to be measured and the incident optical axis, the reflected light Lr reflected on the paper surface 1a is captured by the light receiving means 20. Then, the reflected light Lr is captured at an appropriate position while the light receiving means 20 is turning.

【0045】反射光Lrの捕捉は、例えばギヤ23の回転
角度を検出する図示しないエンコーダの出力信号を受け
て行なうようにしてある。また、反射光Lrの捕捉は、
受光手段20の旋回軌道の少なくとも8ヵ所において行な
うようにし、旋回軌道を8等分する位置で捕捉すること
が好ましい。旋回軌道を8等分する位置で反射光Lrを
捕捉した場合には、図4に示すa0、b0、c0、d0、a
1、b1、c1、d1の反射光データが採取されることにな
る。反射光Lrが受光素子22で捕捉されると光電変換さ
れて光情報処理回路31に入力され、この光強度信号を適
宜に信号処理して演算回路32に送出する。演算回路32で
は前記数1による演算が実行されて、繊維配向指数η
と、配向角αとが算出される。
The capture of the reflected light Lr is performed, for example, by receiving an output signal of an encoder (not shown) for detecting the rotation angle of the gear 23. Also, the capture of the reflected light Lr
It is preferable that the detection is performed at least at eight positions of the turning trajectory of the light receiving means 20, and that the light receiving unit 20 is captured at a position where the turning trajectory is equally divided into eight. When the reflected light Lr is captured at the position where the turning trajectory is equally divided into eight, a 0 , b 0 , c 0 , d 0 , a shown in FIG.
1, b 1, c 1, reflected light data of d 1 is to be taken. When the reflected light Lr is captured by the light receiving element 22, it is photoelectrically converted and input to the optical information processing circuit 31, where the light intensity signal is appropriately processed and transmitted to the arithmetic circuit 32. In the operation circuit 32, the operation according to the above equation 1 is executed, and the fiber orientation index η
And the orientation angle α are calculated.

【0046】測定位置は8ヵ所に限らずそれ以上であっ
てもよく、反射光Lrを捕捉した角度位置と反射光強度
とが検出されるものであれば、旋回中に連続して捕捉を
行なうようにしたものであっても構わない。すなわち、
捕捉位置が多くなれば測定された繊維配向特性の精度が
向上する。
The number of measurement positions is not limited to eight, and may be more than eight. If the angle position at which the reflected light Lr is captured and the reflected light intensity are detected, capture is performed continuously during turning. It may be something like that. That is,
As the number of capture positions increases, the accuracy of the measured fiber orientation characteristics improves.

【0047】1枚の小判に裁断された試料(紙)の配向
特性を測定する場合には、試料を試料台に固定し受光手
段20を1回転旋回させて該試料の所定点について 360°
の範囲で反射光強度に関するデータを採取し、該試料台
または繊維配向測定装置を移動させて順次試料上の所定
点についてデータを採取すれば、試料の2次元的な繊維
配向分布を測定できる。また、試料の表裏について測定
を行なえば、試料のワイヤー面とフェルト面についての
繊維配向分布を測定でき、試料の表裏差に関する繊維配
向分布を測定できる。
In order to measure the orientation characteristics of a sample (paper) cut into one oval, the sample is fixed on a sample table and the light receiving means 20 is rotated once to rotate the sample at 360 ° with respect to a predetermined point of the sample.
If the data relating to the reflected light intensity is collected in the range described above and the sample table or the fiber orientation measuring device is moved and data is sequentially collected at a predetermined point on the sample, the two-dimensional fiber orientation distribution of the sample can be measured. Further, if the measurement is performed on the front and back of the sample, the fiber orientation distribution on the wire surface and the felt surface of the sample can be measured, and the fiber orientation distribution on the front and back of the sample can be measured.

【0048】また、抄紙工程中の紙匹の繊維配向特性を
測定する場合には、抄紙機の幅方向の両側に支柱を設
け、この支柱にガイドレールを掛け渡し、この繊維配向
測定装置を該ガイドレールに案内させて移動自在となる
よう支持させて、抄紙機上に設置すればよい。そして、
この繊維配向測定装置をガイドレールに沿ってクロスマ
シン方向に走査させれば、マシン方向及びクロスマシン
方向に対する紙匹の繊維配向特性を測定することができ
る。この場合、紙匹が移動しているため、紙面の1点に
ついて 360°での測定を行なえない。しかし、抄紙機上
の繊維配向は一定の方向にあるべきであるから、抄紙機
の幅方向の等しい位置では等しい繊維配向が得られるは
ずであり、紙の幅方向に対して所定の繊維配向データが
得られる。すなわち、この繊維配向データから外れるよ
うなデータ得られた場合には、製造されている紙の品質
が所定のものと異なってしまうことになる。さらに、抄
紙工程中の紙匹のワイヤー面側とフェルト面側とにこの
装置を設置して、クロスマシン方向に走査させれば、マ
シン方向及びクロスマシン方向における繊維配向特性の
表裏差を測定できる。なお、走査させない場合には、紙
匹のマシン方向に対する繊維配向特性を測定することが
できる。
In order to measure the fiber orientation characteristics of the paper web during the paper making process, a support is provided on both sides in the width direction of the paper machine, and a guide rail is stretched over the support, and the fiber orientation measuring device is used. What is necessary is just to install it on a paper machine, being guided by a guide rail so as to be movable. And
By scanning the fiber orientation measuring device in the cross machine direction along the guide rail, the fiber orientation characteristics of the web in the machine direction and the cross machine direction can be measured. In this case, because the paper web is moving, it is not possible to measure at one point on the paper surface at 360 °. However, since the fiber orientation on the paper machine should be in a certain direction, the same fiber orientation should be obtained at the same position in the width direction of the paper machine. Is obtained. That is, if data deviating from the fiber orientation data is obtained, the quality of the paper being manufactured will be different from the predetermined quality. Furthermore, if this apparatus is installed on the wire side and the felt side of the paper web during the paper making process and is scanned in the cross machine direction, the front-back difference of the fiber orientation characteristics in the machine direction and the cross machine direction can be measured. . When scanning is not performed, the fiber orientation characteristics of the paper web with respect to the machine direction can be measured.

【0049】また、図3に示すように、受光手段20を入
射光軸を中心として所定角度の範囲で往復運動するよう
にした場合には、その往復運動中の適宜位置にて反射光
Lrを捕捉する。そして、前述したように 180°の範囲
で反射光Lrを捕捉すれば、そのデータから 360°にわ
たった繊維配向特性を推定することができる。また、測
定箇所は、前述した実施例において受光手段20が1旋回
する間に等間隔で8ヵ所のデータを採取することに対応
させれば、 180°の間で等間隔で4ヵ所の測定位置でデ
ータを採取することになる。すなわち、受光手段20を 1
35°の範囲で往復運動させ、45°ごとにデータを採取す
ればよい。なお、測定位置の数が多くなれば測定精度を
向上させることができるが、受光手段20を往復運動させ
る角度範囲が大きくなる。
As shown in FIG. 3, when the light receiving means 20 is reciprocated within a predetermined angle range around the incident optical axis, the reflected light Lr is reflected at an appropriate position during the reciprocating movement. Capture. Then, as described above, if the reflected light Lr is captured within the range of 180 °, the fiber orientation characteristics over 360 ° can be estimated from the data. In addition, if the measurement points correspond to the collection of eight data points at equal intervals while the light receiving means 20 makes one turn in the above-described embodiment, four measurement positions at equal intervals between 180 ° To collect data. That is, the light receiving means 20 is set to 1
A reciprocating motion in a range of 35 ° may be performed, and data may be collected every 45 °. Note that the measurement accuracy can be improved by increasing the number of measurement positions, but the angle range in which the light receiving means 20 reciprocates increases.

【0050】さらに、投光手段10から直線偏光を紙面1a
に照射する場合であっても、該投光手段10を回転または
所定角度の範囲で回動させるとともに、受光手段20の旋
回または円弧に沿った往復運動を該投光手段10の回転ま
たは回動に同期させることにより、受光手段20で常に所
定の直線偏光を捕捉することができる。また、この直線
偏光に入反射面に対して垂直方向に振動する偏光を用い
ることによって、繊維配向を最も反映した反射光で測定
処理を行なうことができる。
Further, the linearly polarized light from the light projecting means 10 is
Even when the light is irradiated, the light emitting means 10 is rotated or rotated within a predetermined angle range, and the light receiving means 20 is rotated or reciprocated along an arc to rotate or rotate the light emitting means 10. , The light receiving means 20 can always capture a predetermined linearly polarized light. In addition, by using polarized light that oscillates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface as the linearly polarized light, the measurement processing can be performed with reflected light that most reflects the fiber orientation.

【0051】また、直線偏光を照射する装置であって
も、紙1のフェルト面とワイヤー面のそれぞれについて
繊維配向特性を測定することができる。さらに、抄紙機
上を走行中の紙匹についても十分な精度で繊維配向を測
定することができる。
Further, even with a device for irradiating linearly polarized light, the fiber orientation characteristics of each of the felt surface and the wire surface of the paper 1 can be measured. Further, the fiber orientation can be measured with sufficient accuracy for a web running on a paper machine.

【0052】次に、図9に示した実施例を説明する。図
9は図2に相当する概略正面図であり、前述した実施例
と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略する。。
前記受光手段20が配設されている位置には、受光部とし
て偏光子21と反射光入力部41が配設されている。この反
射光入力部41には光ファイバ42が接続されており、この
光ファイバ42の出力側には受光素子(図示せず)が接続
され、光ファイバ42を透過した光が該受光素子に入射す
るようにしてある。
Next, the embodiment shown in FIG. 9 will be described. FIG. 9 is a schematic front view corresponding to FIG. 2, and the same portions as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. .
At the position where the light receiving unit 20 is provided, a polarizer 21 and a reflected light input unit 41 are provided as a light receiving unit. An optical fiber 42 is connected to the reflected light input section 41, and a light receiving element (not shown) is connected to the output side of the optical fiber 42, and light transmitted through the optical fiber 42 enters the light receiving element. I have to do it.

【0053】そして、紙面1aで反射した反射光は偏光子
21を透過し、入射光軸Liと反射光軸Lrとを含む面に
対して垂直方向に振動する偏光または平行方向に振動す
る偏光に分離されて反射光入射部41に入射される。そし
て、光ファイバ42を透過して図示しない受光素子に入射
され光電変換され、前述のものと同様に光情報処理回路
31に入力され、演算回路32により配向指数ηと配向角α
とが算出される。
The light reflected on the sheet 1a is a polarizer.
The transmitted light 21 is separated into polarized light that oscillates in a direction perpendicular or parallel to a plane including the incident optical axis Li and the reflected optical axis Lr, and is incident on the reflected light incident part 41. Then, the light passes through the optical fiber 42, enters a light-receiving element (not shown), is subjected to photoelectric conversion, and is subjected to an optical information processing circuit in the same manner as described above.
The orientation index η and orientation angle α are input to the arithmetic circuit 32.
Is calculated.

【0054】また、図10に示す実施例では、反射光入力
部41に光ファイバ42を接続し、該光ファイバ42の出力部
43を偏光子21に臨ませ、該偏光子21を透過した直線偏光
が受光素子22に入射するようにしてある。なお、図10も
図2に相当する概略正面図であり、前述した実施例と同
一の部分は同一の符号を付して説明を省略する。この構
造によるものでは、紙面1aで反射した光の偏光特性が出
力部43まで保存される必要があるから、光ファイバ42に
は単一偏波面保存モードのものが用いられている。
In the embodiment shown in FIG. 10, an optical fiber 42 is connected to the reflected light input section 41, and the output section of the optical fiber 42 is connected to the optical fiber 42.
43 faces the polarizer 21 so that the linearly polarized light transmitted through the polarizer 21 enters the light receiving element 22. FIG. 10 is also a schematic front view corresponding to FIG. 2, and the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In this structure, the polarization characteristic of the light reflected on the paper surface 1a needs to be preserved up to the output unit 43. Therefore, the optical fiber 42 has a single polarization plane preservation mode.

【0055】したがって、紙面1aで反射した反射光は反
射光入力部41から入射し、光ファイバ42内を、偏光特性
が保持された状態で透過する。そして、出力部43から射
出した反射光は偏光子21を透過することによって入射光
軸Liと反射光軸Lrとを含む面に対して垂直方向に振
動する偏光または平行方向に振動する偏光に分離され、
該分離された偏光が受光素子22で捕捉される。次いで、
受光素子22で光電変換されて、前述と同様に光情報処理
回路31に入力され、演算回路32により配向指数ηと配向
角αとが算出される。
Therefore, the reflected light reflected on the paper surface 1a enters from the reflected light input unit 41 and passes through the optical fiber 42 while maintaining the polarization characteristics. The reflected light emitted from the output unit 43 passes through the polarizer 21 and is separated into polarized light oscillating in a direction perpendicular to or parallel to a plane including the incident optical axis Li and the reflected optical axis Lr. And
The separated polarized light is captured by the light receiving element 22. Then
Photoelectric conversion is performed by the light receiving element 22 and input to the optical information processing circuit 31 in the same manner as described above, and the arithmetic circuit 32 calculates the orientation index η and the orientation angle α.

【0056】この光ファイバ42を用いた構成とするもの
では、当該繊維配向測定装置の紙1の近傍に設置される
部分には該光ファイバ42の入力端が配されるだけである
から、当該部分の小型化、軽量化が図られる。このた
め、クロスマシン方向に走査してオンライン測定を行な
う場合に、当該部分を設置するスペースを小さくした
り、装置をクロスマシン方向に駆動する動力を小さくす
ることができる。
In the configuration using the optical fiber 42, only the input end of the optical fiber 42 is provided at the portion of the fiber orientation measuring device installed near the paper 1, so that The parts are reduced in size and weight. For this reason, when performing on-line measurement by scanning in the cross-machine direction, it is possible to reduce the space for installing the relevant portion and reduce the power for driving the apparatus in the cross-machine direction.

【0057】なお、図9に示す実施例には受光手段20に
光ファイバを用いた構成について説明したが、投光手段
10に光ファイバを用いる構成、あるいは投光手段10と受
光手段20のいずれにも光ファイバを用いる構成とするこ
ともでき、上記部分の小型化、軽量化をさらに図ること
ができる。
Although the embodiment shown in FIG. 9 has been described with respect to the configuration using an optical fiber for the light receiving means 20,
It is also possible to adopt a configuration using an optical fiber for 10, or a configuration using an optical fiber for both the light projecting means 10 and the light receiving means 20, and it is possible to further reduce the size and weight of the above parts.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る紙
の繊維配向測定方法及び繊維配向測定装置によれば、少
なくとも1個の受光手段で紙の繊維配向特性を測定する
ことができるから、繊維配向測定装置の小型化や軽量化
を図ることができる。
As described above, according to the method and apparatus for measuring the fiber orientation of paper according to the present invention, the fiber orientation characteristics of the paper can be measured by at least one light receiving means. The size and weight of the fiber orientation measuring device can be reduced.

【0059】また、繊維配向特性を測定すべき紙の紙面
に対して直線偏光を照射し、紙面からの反射光のうちの
該直線偏光に対応する直線偏光を捕捉するようにしたか
ら、繊維配向の測定に寄与する偏光によってデータを採
取することができる。しかも、この直線偏光を入反射面
に対して垂直方向に振動する偏光とすることにより、繊
維配向を最もよく反映した反射光によってデータを採取
することができる。
Also, since linearly polarized light is applied to the paper surface of the paper whose fiber orientation characteristics are to be measured, linear polarized light corresponding to the linearly polarized light among the reflected light from the paper surface is captured. The data can be collected by the polarization that contributes to the measurement of. In addition, by using the linearly polarized light as a polarized light that oscillates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface, data can be collected using reflected light that best reflects the fiber orientation.

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

【図1】この発明に係る繊維配向測定装置の一の実施例
について測定部の概略の構造を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic structure of a measuring unit in one embodiment of a fiber orientation measuring device according to the present invention.

【図2】この発明に係る紙の繊維配向測定装置の測定部
の概略の構造を示す図であり、図1の概略正面図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of a measuring unit of the paper fiber orientation measuring apparatus according to the present invention, and is a schematic front view of FIG. 1;

【図3】この発明に係る繊維配向測定装置の他の実施例
について測定部の概略の構造を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a schematic structure of a measuring section in another embodiment of the fiber orientation measuring apparatus according to the present invention.

【図4】一般的な紙の表面における光強度の特性を説明
するためのグラフである。
FIG. 4 is a graph for explaining characteristics of light intensity on the surface of a general paper.

【図5】この発明に係る繊維配向測定装置の光情報信号
を演算処理する構成を示す概略の回路ブロック図であ
る。
FIG. 5 is a schematic circuit block diagram showing a configuration for arithmetically processing an optical information signal of the fiber orientation measuring apparatus according to the present invention.

【図6】この発明に係る紙の繊維配向測定装置の他の実
施例に係る測定部の概略の構造を示す図であり、図2に
相当する概略正面図である。
FIG. 6 is a schematic front view corresponding to FIG. 2, showing a schematic structure of a measuring unit according to another embodiment of the paper fiber orientation measuring apparatus according to the present invention.

【図7】この発明に係る繊維配向装置の機構の一の実施
例を説明するための概略斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining one embodiment of the mechanism of the fiber orientation device according to the present invention.

【図8】この発明に係る繊維配向装置の機構の他の実施
例を説明するための概略斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining another embodiment of the mechanism of the fiber orientation device according to the present invention.

【図9】この発明に係る繊維配向測定装置の別の実施例
を説明するための図で、図2に相当する概略正面図であ
る。
FIG. 9 is a diagram for explaining another embodiment of the fiber orientation measuring device according to the present invention, and is a schematic front view corresponding to FIG. 2;

【図10】この発明に係る繊維配向測定装置のさらに別
の実施例を説明するための図で、図2に相当する概略正
面図である。
FIG. 10 is a view for explaining still another embodiment of the fiber orientation measuring apparatus according to the present invention, and is a schematic front view corresponding to FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 紙 1a 紙面 10 投光手段 11 半導体レーザー 12 レンズ 13 偏光子 14 1/4波長板 15 偏光子 20 受光手段 21 偏光子 22 受光素子 23 ギヤ 24 ピニオン 25 環状反射鏡 26 測定光反射鏡 31 光情報処理回路 32 演算回路 33 表示手段 41 反射光入力部 42 光ファイバ Li 入射光 Lr 反射光 θr 入反射光角度 1 Paper 1a Paper surface 10 Light emitting means 11 Semiconductor laser 12 Lens 13 Polarizer 14 Quarter wave plate 15 Polarizer 20 Light receiving means 21 Polarizer 22 Light receiving element 23 Gear 24 Pinion 25 Ring reflector 26 Measurement light reflector 31 Optical information Processing circuit 32 Arithmetic circuit 33 Display means 41 Reflected light input section 42 Optical fiber Li Incident light Lr Reflected light θr Incident reflected light angle

フロントページの続き (72)発明者 畑野 昭夫 東京都北区王子5丁目21番1号 日本製 紙株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 米国特許3807868(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D21F 7/00 D21F 7/06 G01B 11/26 G01N 21/89 Continuation of the front page (72) Inventor Akio Hatano 5-21-1, Oji, Kita-ku, Tokyo Nippon Paper Industries Central Research Laboratory (56) References US Patent 3,807,868 (US, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) D21F 7/00 D21F 7/06 G01B 11/26 G01N 21/89

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 静止または走行中の紙の紙面に対して垂
直に無偏光からなる検出光を照射し、 前記紙面の前記検出光の入射側であって紙面に平行な面
と入射光軸との交点を中心とする該平行な面内の円周上
の少なくとも8ヵ所において該紙面によって反射した光
のうち入反射面に対して平行方向に振動する偏光を順次
に捕捉し、補足された 前記反射光の強度から繊維配向指数や繊維配
向角などの繊維配向特性を算出することを特徴とする紙
の繊維配向測定方法。
A non-polarized detection light is irradiated perpendicularly to a paper surface of a stationary or running paper, and a surface parallel to the paper surface on the incident side of the detection light on the paper surface and an incident optical axis. Light reflected by the paper surface at least at eight places on the circumference in the parallel plane centered at the intersection of
Paper and calculates the fiber orientation characteristics such as the direction parallel polarized light vibrating sequentially captured, the fiber orientation index or fiber orientation from the intensity of supplemented the reflected light with respect to incident reflection surface of the Fiber orientation measurement method.
【請求項2】 静止または走行中の紙の紙面に対して垂2. The apparatus according to claim 1, wherein the paper is stationary or running.
直に無偏光からなる検出光を照射し、Directly irradiate unpolarized detection light, 前記紙面の前記検出光の入射側であって紙面に平行な面A plane parallel to the plane of the drawing, on the side of the detection plane where the detection light is incident.
と入射光軸との交点を中心とする該平行な面内の円周上On the circumference in the parallel plane centered on the intersection of
の少なくとも8ヵ所において該紙面によって反射した光Light reflected by the paper at least at eight places
のうち入反射面に対して垂直方向に振動する偏光を順次Of the polarized light that vibrates in the direction perpendicular to the
に捕捉し、To capture 補足された前記反射光の強度から繊維配向指数や繊維配From the supplemented intensity of the reflected light, the fiber orientation index and fiber distribution
向角などの繊維配向特性を算出することを特徴とする紙Paper characterized by calculating fiber orientation characteristics such as direction angle
の繊維配向測定方法。Fiber orientation measurement method.
【請求項3】 静止または走行中の紙の紙面に対して垂
直に直線偏光からなる検出光を照射するとともに、該直
線偏光の振動方向を入射光軸を中心として回動させ、 前記紙面の前記検出光の入射側であって紙面に平行な面
と入射光軸との交点を中心とする該平行な面内の円周上
の少なくとも8ヵ所において該紙面によって反射した光
を前記直線偏光の振動方向と等しい方向に振動する直線
偏光を分離する偏光子を透過させて該直線偏光を順次に
捕捉し、 前記反射光の強度から繊維配向指数や繊維配向角などの
繊維配向特性を算出することを特徴とする紙の繊維配向
測定方法。
3. A method of irradiating detection light composed of linearly polarized light perpendicularly to a paper surface of a stationary or running paper, and rotating a vibration direction of the linearly polarized light about an incident optical axis. Vibration of the linearly polarized light reflects light reflected by the paper surface at at least eight locations on the circumference in the parallel surface centered on the intersection of a plane parallel to the paper surface and the incident optical axis on the detection light incident side. Transmitting a polarizer that separates linearly polarized light oscillating in the same direction as the direction and sequentially capturing the linearly polarized light, and calculating fiber orientation characteristics such as a fiber orientation index and a fiber orientation angle from the intensity of the reflected light. Characteristic paper fiber orientation measurement method.
【請求項4】 前記検出光である直線偏光が入反射面に
対して垂直方向に振動する偏光であることを特徴とする
請求項3に記載の紙の繊維配向測定方法。
4. The method according to claim 3, wherein the linearly polarized light as the detection light is a polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface.
【請求項5】 紙面によって反射した光の捕捉を、前記
紙面に平行な面と入射光軸との交点を中心とする前記円
周上でほぼ等間隔にある位置において行なうことを特徴
とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の紙の
繊維配向測定方法。
5. The method according to claim 1, wherein the light reflected by the paper surface is captured at positions at substantially equal intervals on the circumference around an intersection of a plane parallel to the paper surface and an incident optical axis. The method for measuring the fiber orientation of paper according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 静止または走行中の紙の紙面に対して垂
直に無偏光からなる検出光を照射する投光手段と、 前記紙面の前記無偏光の入射側に配され、入射光軸を中
心として旋回するとともに、受光部が該紙面と入射光軸
との交点を臨んで該紙面によって反射した光を捕捉する
少なくとも1個の受光手段と、 前記受光手段により測定された反射光強度が入力され、
該入力信号を適宜に処理して光強度情報を出力する光情
報処理回路と、 前記光情報処理回路の出力信号から繊維配向指数や繊維
配向角などを算出する演算回路とからなり、 前記受光手段によって該受光手段の旋回中に旋回軌道上
の少なくとも8ヵ所において該紙面によって反射した光
を順次に捕捉することを特徴とする紙の繊維配向測定装
置。
6. A light projecting means for irradiating a non-polarized detection light perpendicularly to a paper surface of a stationary or running paper, and being arranged on the non-polarized light incident side of the paper surface and centering on an incident optical axis. And at least one light receiving unit in which the light receiving unit faces the intersection of the paper surface and the incident optical axis and captures light reflected by the paper surface, and the reflected light intensity measured by the light receiving unit is input. ,
An optical information processing circuit that appropriately processes the input signal to output light intensity information; and an arithmetic circuit that calculates a fiber orientation index, a fiber orientation angle, and the like from an output signal of the optical information processing circuit, The paper fiber orientation measuring device according to claim 1, wherein the light reflected by the paper surface is sequentially captured at least at eight points on the turning orbit while the light receiving means is turning.
【請求項7】 静止または走行中の紙の紙面に対して垂
直に無偏光からなる検出光を照射する投光手段と、 前記投光手段から照射され紙面で反射した反射光を入射
光軸上の定点を通る方向に反射させる環状反射鏡と、 前記環状反射鏡で反射した反射光を前記入射光軸の方向
に反射させるとともに、該光軸を中心として回動する測
定光反射鏡と、 前記測定光反射鏡で反射した反射光を捕捉する受光手段
と、 前記受光手段により測定された反射光強度が入力され、
該入力信号を適宜に処理して光強度情報を出力する光情
報処理回路と、 前記光情報処理回路の出力信号から繊維配向指数や繊維
配向角などを算出する演算回路とからなり、 前記測定光反射鏡の1回転中に前記環状反射鏡の少なく
とも8ヵ所に対して前記紙面によって反射された光を前
記受光手段で順次に捕捉することを特徴とする紙の繊維
配向測定装置。
7. A light projecting means for irradiating a non-polarized detection light perpendicularly to a paper surface of a stationary or running paper, and a reflected light emitted from the light projecting means and reflected on the paper surface on an incident optical axis. An annular reflecting mirror that reflects in a direction passing through the fixed point of, a reflecting light reflected by the annular reflecting mirror in a direction of the incident optical axis, and a measuring light reflecting mirror that rotates around the optical axis; Light receiving means for capturing the reflected light reflected by the measuring light reflecting mirror, and the reflected light intensity measured by the light receiving means is input;
An optical information processing circuit that appropriately processes the input signal to output light intensity information; and an arithmetic circuit that calculates a fiber orientation index, a fiber orientation angle, and the like from an output signal of the optical information processing circuit, A fiber orientation measuring device for paper, wherein the light reflected by the paper surface is sequentially captured by the light receiving means at least at eight places of the annular reflecting mirror during one rotation of the reflecting mirror.
【請求項8】 前記受光手段が、反射光から入反射面に
対して平行方向または垂直方向のいずれか一方に振動す
る偏光を分離する偏光子を備えたことを特徴とする請求
項6または請求項7のいずれかに記載の紙の繊維配向測
定装置。
8. The light receiving device according to claim 6, wherein the light receiving means includes a polarizer for separating polarized light oscillating from reflected light in one of a direction parallel and a direction perpendicular to the incident / reflective surface. Item 7. A paper fiber orientation measuring apparatus according to any one of Items 7.
【請求項9】 静止または走行中の紙の紙面に対して垂
直に直線偏光からなる検出光を照射するとともに、光軸
を中心として回転する投光手段と、 前記紙面の前記直線偏光の入射側に配され、入射光軸を
中心として前記投光手段の回転に同期して旋回するとと
もに、受光部が該紙面と入射光軸との交点を臨んで該紙
面によって反射した光を前記直線偏光の振動方向と等し
い方向に振動する直線偏光を分離する偏光子を透過させ
て該直線偏光を捕捉する少なくとも1個の受光手段と、 前記受光手段により測定された反射光強度が入力され、
該入力信号を適宜に処理して光強度情報を出力する光情
報処理回路と、 前記光情報処理回路の出力信号から繊維配向指数や繊維
配向角などを算出する演算回路とからなり、 前記受光手段によって該受光手段の旋回中に旋回軌道上
の少なくとも8ヵ所において該紙面によって反射した光
を順次に捕捉することを特徴とする紙の繊維配向測定装
置。
9. A light projecting means which irradiates a detection light composed of linearly polarized light perpendicularly to a paper surface of a stationary or running paper and rotates about an optical axis, and an incident side of the linearly polarized light on the paper surface. Are arranged around the incident optical axis in synchronization with the rotation of the light projecting means, and the light receiving unit faces the intersection of the paper surface and the incident optical axis and reflects the light reflected by the paper surface of the linearly polarized light. At least one light receiving unit that transmits a polarizer that separates linearly polarized light that oscillates in the same direction as the vibration direction and captures the linearly polarized light, and the reflected light intensity measured by the light receiving unit is input,
An optical information processing circuit that appropriately processes the input signal to output light intensity information; and an arithmetic circuit that calculates a fiber orientation index, a fiber orientation angle, and the like from an output signal of the optical information processing circuit, The paper fiber orientation measuring device according to claim 1, wherein the light reflected by the paper surface is sequentially captured at least at eight points on the turning orbit while the light receiving means is turning.
【請求項10】 静止または走行中の紙の紙面に対して
垂直に直線偏光からなる検出光を照射するとともに、光
軸を中心として回転する投光手段と、 前記投光手段から照射され紙面で反射した反射光を入射
光軸上の定点を通る方向に反射させる環状反射鏡と、 前記環状反射鏡で反射した反射光を前記入射光軸の方向
に反射させるとともに、該光軸を中心として前記投光手
段の回転と同期して回転する測定光反射鏡と、 前記測定光反射鏡で反射した反射光を、前記直線偏光に
対応し投光手段と同期して回転する偏光子を透過させて
該直線偏光を捕捉する受光手段と、 前記受光手段により測定された反射光強度が入力され、
該入力信号を適宜に処理して光強度情報を出力する光情
報処理回路と、 前記光情報処理回路の出力信号から繊維配向指数や繊維
配向角などを算出する演算回路とからなり、 前記投光手段と前記偏光子との1回転中に少なくとも前
記環状反射鏡の8ヵ所に対して、前記紙面によって反射
された光を前記受光手段で順次に捕捉することを特徴と
する紙の繊維配向測定装置。
10. A light projecting means which irradiates a detection light composed of linearly polarized light perpendicularly to a paper surface of a stationary or running paper, and rotates about an optical axis; An annular reflecting mirror for reflecting the reflected light in a direction passing through a fixed point on the incident optical axis, and reflecting the reflected light from the annular reflecting mirror in the direction of the incident optical axis, and centering around the optical axis. A measuring light reflecting mirror that rotates in synchronization with the rotation of the light projecting means, and the reflected light reflected by the measuring light reflecting mirror is transmitted through a polarizer that rotates in synchronization with the light projecting means corresponding to the linearly polarized light. A light receiving unit that captures the linearly polarized light, and a reflected light intensity measured by the light receiving unit is input,
An optical information processing circuit that appropriately processes the input signal to output light intensity information; and an arithmetic circuit that calculates a fiber orientation index, a fiber orientation angle, and the like from an output signal of the optical information processing circuit, A light-reflecting means for sequentially capturing light reflected by the paper at least at eight positions of the annular reflecting mirror during one rotation of the means and the polarizer; .
【請求項11】 前記検出光である直線偏光が入反射面
に対して垂直方向に振動する偏光であることを特徴とす
る請求項9または請求項10のいずれかに記載の紙の繊
維配向測定装置。
11. The fiber orientation measurement of paper according to claim 9, wherein the linearly polarized light as the detection light is a polarized light that oscillates in a direction perpendicular to the incident / reflective surface. apparatus.
【請求項12】 前記受光手段の旋回軌道または環状反
射鏡をほぼ等間隔に分割する位置において該受光手段に
よって反射光を捕捉することを特徴とする請求項6ない
し請求項11のいずれかに記載の紙の繊維配向測定装
置。
12. The light receiving device according to claim 6, wherein the reflected light is captured by the light receiving device at a turning orbit of the light receiving device or at a position where the annular reflecting mirror is divided at substantially equal intervals. Paper fiber orientation measuring device.
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