JPH0143637Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、シートの分子配向性を極めて容易に
且つ短時間で測定する簡便な装置に関するもので
ある。

（従来技術） 繊維シート、プラスチツクシート、セラミツク
シート、カーボンフアイバーシートなどのシート
において、品質の優れたシートを得るために本出
願人は先に抄紙機のリールパート、延伸加工機或
いはテープ鋳込み成形装置などのワインダーパー
トで巻取が降りるとすぐサンプリングを行い、シ
ートの分子配向性の異常の有無をチエツクする分
子配向測定装置を発明しこれを特許出願した（特
願昭58−99714号、特願昭59−84916号）。しかし
先の出願に開示の発明は、例えば特願昭58−
99714号の第１図に示すように、繊維シート固定
台６に固定されたシート３に直線偏向マイクロ波
に偏波面を回転させながら発振するという構成で
あり、上部導波管４の発振器１及び下部導波管５
の検波部２２には、図示されていないが同軸ケー
ブルが必ず結線されているため、上下部導波管を
同一方向のみ回転させると、同軸ケーブルを捩じ
切つてしまうことになる。そこで、プーリーやベ
ルトを介して上下部導波管４及び５を導波管正転
逆転用モーター８で180゜正転させては180゜逆転さ
せることにより同軸ケーブルの断線の発生を回避
している。しかしながら、かかる構成の装置では
その機構が非常に複雑になる上に余り高速回転が
望めず、ましてや前述のような抄紙機、延伸加工
機などにインラインで組み込み、分子配向性の異
常をチエツクするといつたことに使用するには、
機構的にも非常に高度の技術が要求され、現実に
は非常に難しい問題が内在している。

また、上述の装置において発振アンテナ部２
を、上部導波管４の主軸１５があつたところに設
け、発振アンテナ部２と発振器１の間に市販のス
リツプリング式ロータリーコネクターを設置し
て、上部導波管４を他の駆動手段で回転するよう
に構成し、また下部導波管５にも受信部アンテナ
部２１を同様に設置すれば、両導波管４及び５を
同期回転させながら、同一方向に回転させること
が可能となる。このような構成の装置は、装置全
体はコンパクトになるという利点を有するもの
の、Ｓ／Ｎ比がかなり低下する上に装置のコスト
が非常に高くなるなどという難点がある。

（目的） 本考案は、シートの配向性のチエツクが極めて
容易に、精度よく短時間で出来、しかも安価な装
置を提供するものである。

（構成） 本考案は、開口部を小間隙を隔てて対向せしめ
た一対の回転導波管１及び２により構成された空
洞共振器の、当該小間隙にシート３を挿入し、上
部回転導波管により偏波面回転機構によりシート
面に垂直な軸の回りに直線偏向マイクロ波を回転
させながら発振せしめ、マイクロ波の検波出力に
より共振電圧曲線における電圧減衰量或いは共振
周波数偏移量を下部導波管で測定するシートの配
向測定装置において、上下部回転導波管の底部４
及び５の穴部６及び７には、中継アンテナ部８及
び９がその後端部１０及び１１を外に出して且つ
絶縁部１２及び１３を介して固定され、該上下部
回転導波管の外側には固定導波管１４及び１５
が、その前壁１６及び１７と回転導波管の底部と
の間に回転機構を介し且つ上記の中継アンテナ部
の後端部をその前壁の穴部１８及び１９に突出し
て設けられ、上部固定導波管には発振アンテナ部
２０を、また下部固定導波管には受信アンテナ部
２１を有することを特徴とするシートの配向測定
装置である。

（実施例） 本考案の装置を図面に基づき、更に詳細に説明
する。第１図は、本考案に係るシートの分子配向
測定に用いられる装置の一実施例を概略的に示し
た図である。

固定導波管１４及び１５に回転導波管１及び２
を回転自在に取り付けるには、第２図に示すよう
にまず回転導波管１の底部４の穴部６に中継アン
テナ部８を貫通させ、その先端部２２を回転導波
管１の内壁に溶接する。次に、中継アンテナ部８
と回転導波管１が接触しないように、プラチツク
などの非導電性材料を使用したパイプ状の絶縁部
１２を設け、これに雄メタル部２３を固定する。
一方、固定導波管１４においては、前壁１６に右
側壁２４から約λ／４（ここでは、λはマイクロ
波の使用波長である。）のところに設けられた穴
部１８に凹部２５を有する雌メタル部２６を取り
付け、さらに凹部にベアリング２７を固着する。
そして、固定導波管１４の穴部１８に回転導波管
１の中継アンテナ部８の後端部１０を挿入するこ
とにより、回転導波管は回転自在の構成になる。
なお、回転導波管の回転手段としては、本実施例
の如くメタル部とベアリングを組み合せる構成の
みに限定されずに、本考案の目的を果すものなら
ば適宜選択して使用できる。発振アンテナ部２０
及び受信アンテナ部２１は、第１図に示すよう
に、中継アンテナ部８及び９が設けられた同じ前
壁１６及び１７か前壁と対向する後壁２８及び２
９の左側壁３０および３１から約λ／４のところ
に設置される。なお、上部回転導波管１の開口部
と、下部回転導波管２の開口部とは若干の間隙を
あけて向い合せ、且つ両回転導波管の軸心が一致
するように両固定導波管１４及び１５は図示され
ないフレーム部に固定される。次に、シート３は
上部回転導波管と下部回転導波管との間隙に設置
される。例えば、上部溝部に押えリングプレート
３２を設けたシート固定台３３に保持される。

上下部回転導波管を一定速度で回転させるため
に、例えば第１図に示すように、回転導波管の側
面に設けられた駆動ベルト用溝部３４及び３５と
可変速モーター３６及び３７のシヤフト先端部に
設けられた駆動用プーリー３８及び３９の溝部と
に駆動ベルト４０及び４１をかけ、可変速モータ
ーを運転し、上下部導波管を同期回転する方法が
採用される。発振器４２の発振アンテナ部２０よ
り発振されたマイクロ波は、上部中継アンテナ部
８の後端部１０で一旦中継された後、上部中継ア
ンテナ部８の先端部２２よりシート３面に対して
常に垂直に発振される。なお、マイクロ波として
は数百ＭHz〜100GHzの範囲のもので一定周波数
のものあるいは掃引型のものが使用できるが、
5GHzの近辺ではとりわけシート中の双極子の再
配列による減衰が起り易いので１〜50GHz程度の
マイクロ波がより好ましく用いられる。また、シ
ートとしては、例えば紙、カーボンフアイバーシ
ートなどの繊維シート類、ポリエチレン、ポリオ
キシメチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリ
デン、ポリエチレン・テレフタレート、ポリアミ
ド類、ポリイミド類、その他のポリマー及びこれ
らのポリマーと他のポリマーとの共重合体などの
プラスチツク類シート、アルミナ、アルミナシリ
ケート、チタン酸バリウム、酸化チタン、炭化ケ
イ素、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸
ストロンチウムなどのセラミツク類シート、マイ
カなどの鉱物質シートなどの測定が可能である。
なお、マイクロ波は分子が極性を有するとより強
く減衰される傾向になるため、これらのうちでと
りわけ分子中に極性基を有するシートは効率良く
測定できる。シート中の双極子分子運動により減
衰を受けた直線偏波は、下部回転導波管２を通過
後に下部中継アンテナ部９の先端部４３に中継さ
れ、上述の如く下部固定導波管１５を経由して受
信アンテナ部２１に受信され、検波部４１により
復調される。

第３図は、シート面上における二次元的な分子
配向特性等を観察するために、リールパートで降
りる巻取ロールから流れる方向或いは巾方向の細
巾サンプルを採取し、かかるサンプルに本考案の
装置を適用する場合の一実施例を示す。なお、偏
波面回転機構は、第１図と同一の構成となつてい
る。採取した細巾サンプルからなる巻取４５は、
図示されていないアンリールスタンドから巻き戻
され、各ガイドロール４６及びシート送り用ニツ
プロール４７に通紙される。シート送り用ニツプ
ロール４７は、可変速のシート送り用モーター４
８によつて運転される。また、その運転及び停止
は制御部４９からの信号により任意に設定され
る。

さらに詳細に使用法を説明すると、回転導波管
１及び２を所要の回転速度で回転するべく、上下
部回転導波管用可変速モーター３６及び３７の回
転速度が設定され、またシートを所要の送り速度
で送れるようにシート送り用モーター４８の回転
速度及び測定のための停止時間が予め設定され
る。また、上下部回転導波管用可変速モーターを
運転して両回転導波管を所望の回転数で回転させ
ておく。制御部４９は、「測定開始」の信号が入
力されると、予めインプツトされたプログラムに
基づき、シート送り用モーター４８に「運転開
始」の信号を発し、第１回目の測定個所が回転導
波管の中央部にくると、シート送り用モーターに
「運転停止」の信号を発し、シートの送りを停止
させる。この間に、制御部は受信アンテナ部２１
に受信された減衰量から、360゜の間の各角度に対
する減衰量を第１回目に測定値として記憶する。
続いて、制御部は予め設定された停止時間が過ぎ
ると、再びシート送り用モーターを運転せしめて
シートを送り、第２回目の測定個所の回転導波管
の中央部に停止せしめるとともに、第２回目の測
定を行い各角度に対する減衰量を第２回目の測定
値として記憶する。以下、上記と同様の工程を繰
り返し、その結果を演算して例えばプリンター、
Ｘ−Ｙプロツター等に出力する。

なお、前述の実施例においては、抄紙機のリー
ルパート或いは延伸加工機などのワインダーパー
トに巻取が降りた時点で、いずれもサンプリング
したものをオフラインで測定したが、これを例え
ば抄紙機のカレンダーパート以降或いは追伸加工
機の延伸工程以降の適当な場所に、第３図に示す
ような分子配向測定装置をインラインで組め込め
れば、配向性の異常のチエツクがより早く行なう
ことができ、生産性の飛躍的な向上が期待でき
る。第４図に、延伸加工機の一例であるテンター
法二軸延伸加工機に本考案の装置５０をインライ
ンで組み込んだ場合の一実施例を示す。テンター
法二軸延伸加工機では、まず未延伸のシートから
なる巻取５１を縦方向に所定の延伸加工を行うた
めに、シート３を予熱ロール５２で加熱し、周速
度の速い延伸ロール５３を通して縦方向に延伸す
る。次に、シートはテンターパート５４の予熱ゾ
ーン５５を通過した後、延伸ゾーン５６において
クリツプによる横方向への延伸加工を受ける。続
いて熱セツトゾーン５７でシートの温度を下げ、
ワインダー５８により再び巻取とする。

本考案の分子配向測定装置を、第４図に示すよ
うに、例えば延伸ロール５３とテンターパート５
４との間にテンターパート５４とワインダー５８
との間に設置して測定を行えば、どのような延伸
加工がなされているかの監視ができ、最高品質の
シートを得るために手掛りとすることができるも
のである。また、本装置をシートの巾方向の適当
な個所に固定的に設置し、測定をスポツト的に或
いは連続的に行うことは勿論可能であるが、本装
置をスキヤンニング用フレームなどに設置し、巾
方向の測定をスポツト的に或いは連続的に測定す
ることも勿論可能である。

（効果） 本考案に係る分子配向測定装置によれば、シー
トの配向性のチエツクが極めて容易に精度よく短
時間で可能となり、異常に対する対応が早期にで
きるため、不良巻取の発生を最小限に押えること
ができるものである。また、本考案の装置を抄紙
機などにインラインで組み込むことにより得られ
る効果はとりわけ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本願考案に用いられる分子
配向測定装置の一実施例を示す概略図である。 １：上部回転導波管、２：下部回転導波管、
３：シート、４……（上部回転導波管の）底部、
５：（下部回転導波管の）底部、６：（上部回転導
波管の底部の）穴部、７：（下部回転導波管の底
部の）穴部、８：上部中継アンテナ部、９：下部
中継アンテナ部、１０：（上部中継アンテナ部の）
後端部、１１：（下部中継アンテナ部の）後端部、
１２：（上部中継アンテナ部の）絶縁部、１３：
（下部中継アンテナ部の）、絶縁部、１４：上部固
定導波管、１５：下部固定導波管、１６：（上部
固定導波管の）、前壁、１７：（下部固定導波管
の）前壁、１８：（上部固定導波管の前壁の）穴
部、１９：（下部固定導波管の前壁の）穴部、２
０：発振アンテナ部、２１：受信アンテナ部、２
２：（上部中継アンテナ部の）先端部、２３：（上
部中継アンテナ部の）雄メタル部、２４：（上部
固定導波管の）右側壁、２５：凹部、２６：雌メ
タル部、２７：ベアリング、２８：（上部固定導
波管の）後壁、２９：（下部固定導波管の）後壁、
３０：（上部固定導波管の）左側壁、３１：（下部
固定導波管の）左側壁、３２：押えリングプレー
ト、３３：シート固定台、３４：（上部回転導波
管）駆動ベルト用溝部、３５：（下部回転導波管）
駆動ベルト用溝部、３６：上部回転導波管用可変
速モーター、３７：下部回転導波管用可変速モー
ター、３８：（上部回転導波管）駆動用プーリー、
３９：（下部回転導波管）駆動用プーリー、４
０：（上部回転導波管）駆動ベルト、４１：（下部
回転導波管）駆動ベルト、４２：発振器、４３：
（下部中継アンテナ部の）先端部、４４：検波部、
４５：巻取、４６：各ガイドロール、４７：シー
ト送り用ニツプロール、４８：シート送り用モー
ター、４９：制御部、５０：配向測定装置、５
１：未延伸シートの巻取、５２：予熱ロール、５
３：延伸ロール、５４：テンターパート、５５：
予熱ゾーン、５６：延伸ゾーン、５７：熱セツト
ゾーン、５８：ワインダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 開口部を小間隙を隔てて対向せしめた一対の回
   転導波管１及び２により構成された空洞共振器
   の、当該小間隙にシート３を挿入し、上部回転導
   波管より偏波面回転機構によりシート面に垂直な
   軸の回りに直線偏向マイクロ波を回転させながら
   発振せしめ、マイクロ波の検波出力により共振曲
   線における電圧減衰量或いは共振周波数偏移量を
   下部導波管で測定するシートの配向測定装置にお
   いて、上下部回転導波管の底部４及び５の穴部６
   及び７には、中継アンテナ部８及び９がその後端
   部１０及び１１を外に出して且つ絶縁部１２及び
   １３を介して固定され、該上下部回転導波管の外
   側には固定導波管１４及び１５が、その前壁１６
   及び１７と回転導波管の底部との間に回転機構を
   介し且つ上記の中継アンテナ部の後端部をその前
   壁の穴部１８及び１９に突出して設けられ、上部
   固定導波管には発振アンテナ部２０を、また下部
   固定導波管には受信アンテナ部２１を有している
   ことを特徴とするシートの配向測定装置。