JP3997899B2 - 繊維配向計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙の繊維配向を光学的に非接触測定する繊維配向計に関し、特に保護ガラスに付着する塵や埃の低減を図った繊維配向計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
繊維配向計装置に関する先行技術文献として次のようなものがある。
【０００４】
【特許文献】
特開平１１−２６９７９０号公報
【０００５】
上記先行技術文に記載された技術は紙の繊維方向が紙の流れ方向ＭＤ及び紙幅方向ＣＤに対してどの程度傾斜しているか測定する装置である。図２は、紙やウェブ上での光スポットの説明図で、縦軸は紙の流れ方向ＭＤ、横軸は紙幅方向ＣＤとなっている。
【０００６】
断面円形のレーザー光が紙やウェブに照射され、楕円状の反射光が現れる。これは、レーザー光をスリットを用いて帯光とし、測定光の強度との相関関係から、紙による反射の際の繊維方向と光軸方向が直交する時が最も反射率が低く、平行する時が最も反射率が高くなる為である。従って、反射率が最も高くなる方向が繊維の配向方向となっている。
【０００７】
このような配向計の構成について簡単に説明する。
図３は繊維配向計の要部を示す断面図である。
図において、ＬＥＤやレーザー等からなる光源１は、被測定対象となる紙２に対してほぼ鉛直に設置されており、集光レンズ３を用いて光源１から放射される光を紙２に集光する。受光素子４は、光源１を中心として例えば８〜１２個の複数個設けられた受光ダイオードで、紙２の反射光を受光して電気信号に変換する。
これらの受光素子４は、光軸との反射角度θを４０〜６５度に選定すると、配向方向が精度良く測定できる。
【０００８】
受光素子保持部５は、センサ筐体６の保護ガラス７の装着位置と係合をするリング形状の鍔部８と、各受光素子毎に設けられた受光素子装着穴９と、集光レンズ３を保持するレンズ装着穴１０を有している。光源保持部１１は、レンズ装着穴１０と同心円状に受光素子保持部５に固定されるもので、光源１が所定の姿勢で保持される。
【０００９】
このような配向計はギャップＧを有する上下部のセンサヘッド１２，１３の少なくとも一方に取り付けられている。紙２はこれらのセンサヘッド１２，１３の間を毎分１０００ｍ程度で流れる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の構成の配向計では保護ガラス７を設けているが、配向計が稼動するところは紙自身が発生する塵や埃が舞い立つので、ガラスが汚れ測定感度が低下したり検出精度が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、保護ガラス７の表面を清浄に維持することにより測定感度や検出精度の低下を防止した繊維配向計を提供することを目的としている。
【００１２】
被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に設置された光源と、この光源を中心として同一角度の反射面に複数個設けられ、受光素子保持部内に前記光源とともに保護ガラスで保護された受光素子とを具備し、前記光源からの光が前記保護ガラスを介して紙に照射され、当該紙で散乱反射した光が前記保護ガラスを介して受光素子に検出され、この受光素子で測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配向方向を定める繊維配向計において、前記保護ガラスの外面に当該ガラス面に付着する塵や埃を吹き飛ばすためのコアンダ効果を有するスリット状の気体噴射手段を設けるとともに前記スリット状の噴射口に沿って前記紙との間に庇を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２においては、請求項１記載の繊維配向計において、
前記保護ガラスは円板状に形成され、前記気体噴射手段の噴出口は当該円板の外周近傍にほぼ円板の直径の長さにスリット状に設けられるとともに、当該保護ガラスの表面に対して平行方向に噴射するように構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３においては、請求項1又は２記載の繊維配向計において、
前記スリットの隙を前記保護ガラスの直径方向に均一に形成するとともに隙の流路断面積を空気導入穴の断面積より小さくすることにより噴出気体を円板の直径方向に均一な流れとなるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は本発明の繊維配向計の実施形態の一例を示す構成図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は側面図、（ｃ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図（ｄ）は（ｃ図の一部（Ｍ）で示す部分）の拡大図である。
【００１８】
なお、繊維配向計の主要部（光学機能）は図２に示す従来例と同様なのでここでの説明は省略する。本発明では保護ガラス７の表面に気体を噴射する気体噴射手段４０を設けたものである。
【００１９】
これらの図において、２１は中央付近に第１空気穴２２ａが形成された矩形状の支持台であり、一端に空気接続口２３が取り付けられている。２４は第２空気穴２２ｂが形成された取り付けブロックで、このブロック２４には上ブロック２５及び下ブロック２６が対向してネジ（図示省略）により固定されている。
【００２０】
これらの上下ブロック２５,２６は固定した状態で奥行き方向の長さＬ（ａ図参照）方向にスリット２８が形成されるようになっており、このスリット２８は所定の隙（ｓ）を有して所定の角度（θ）となるように（ｄ図参照）上下ブロック２５，２６の頂部が傾斜して形成されている。２９はバッファ空間である。
【００２１】
なお、スリットの隙Ｓは保護ガラス７の直径方向に均一に形成されており、隙の流路断面積は空気導入穴（第１,第２空気穴２２Ａ,２２ｂ,バッファ空間２９）の断面積より小さくすることにより噴出気体を円板の直径方向に均一な流れとなるようにしている。
【００２２】
３０は庇（カバー）であってスリット穴２８の上部から延長され一端が保護ガラス７の端部に位置するように配置されている。なお、図では省略するが上下ブロック２５，２６の両端には空気の漏れを防ぐためのシール部材が設けられている。
【００２３】
上述の構成において、紙２は上下のセンサヘッド１２,１３の間に形成されたギャップＧの間を走行する。そして、空気接続口２３から空気を注入すると、空気は空気穴２２ａ→第２空気穴２２ｂ→バッファ空間２９→スリット２８を経て流れ、庇（カバー）３０と保護ガラス７の間から噴出し、保護ガラス７に付着する塵や埃を吹き飛ばす。
【００２４】
ここで、図（ｃ）の一点鎖線Ｍで囲った部分は（ｄ）図に示すように下ブロック２６の頂部がＲ状に形成されている。このＲは空気の流れを保護ガラス７の表面に沿うように誘導するものでコアンダ効果を持たせるためのものである。
なお、庇（カバー）３０は空気が噴出することによる負圧のために紙２がセンサヘッド１３側に吸着するのを防止するために設けたものである。
【００２５】
本発明の以上の説明は、説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。
【００２６】
例えば本発明では配向計を下部センサ側に設けた例を示したが両側に設けてもよく気体噴射手段も図示の構成に限るものではない。
特許請求の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に設置された光源と、この光源を中心として同一角度の反射面に複数個設けられ、受光素子保持部内に前記光源とともに保護ガラスで保護された受光素子とを具備し、前記光源からの光が前記保護ガラスを介して紙に照射され、当該紙で散乱反射した光が前記保護ガラスを介して受光素子に検出され、この受光素子で測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配向方向を定める繊維配向計において、前記保護ガラスの外面に当該ガラス面に付着する塵や埃を吹き飛ばすためのコアンダ効果を有するスリット状の気体噴射手段を設けるとともに前記スリット状の噴射口に沿って前記紙との間に庇を設けたので、保護ガラスに付着する塵や埃の低減を図った繊維配向計を実現することができる。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の繊維配向計の実施形態の一例を示す構成説明図である。
【図２】光スポットの説明図である。
【図３】従来及び本発明に使用する繊維配向計の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 紙
３ 集光レンズ
４ 受光素子
５ 受光素子保持部
６ センサ筐体
７ 保護ガラス
９ 受光素子装着穴
１０ レンズ装着穴
１１ 光源保持部
１２ 上部センサヘッド
１３ 下部センサヘッド
２１ 支持台
２２ａ 第１空気穴
２２ｂ 第２空気穴
２３ 空気接続口
２４ 取り付けブロック
２５ 上ブロック
２６ 下ブロック
２８ スリット
２９ バッファ空間
３０ カバー
３１ 空気吹き出口
４０ 気体噴射手段
Claims (3)
- 被測定対象となる紙に対してほぼ鉛直に設置された光源と、この光源を中心として同一角度の反射面に複数個設けられ、受光素子保持部内に前記光源とともに保護ガラスで保護された受光素子とを具備し、前記光源からの光が前記保護ガラスを介して紙に照射され、当該紙で散乱反射した光が前記保護ガラスを介して受光素子に検出され、この受光素子で測定された反射光の強度分布の方向性から紙の配向方向を定める繊維配向計において、前記保護ガラスの外面に当該ガラス面に付着する塵や埃を吹き飛ばすためのコアンダ効果を有するスリット状の気体噴射手段を設けるとともに前記スリット状の噴射口に沿って前記紙との間に庇を設けたことを特徴とする繊維配向計。
- 前記保護ガラスは円板状に形成され、前記気体噴射手段の噴出口は当該円板の外周近傍にほぼ円板の直径の長さにスリット状に設けられるとともに、当該保護ガラスの表面に対して平行方向に噴射するように構成したことを特徴とする請求項１記載の繊維配向計。
- 前記スリットの隙を前記保護ガラスの直径方向に均一に形成するとともに隙の流路断面積を空気導入穴の断面積より小さくすることにより噴出気体を円板の直径方向に均一な流れとなるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の繊維配向計。
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