JPS5831841B2 - シ−ト厚さ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、紙の厚さ測定等に用いて好適なシート厚さ測
定装置に関するものである。

一般に紙の厚さ測定等には、β線の散乱や透過を応用し
たシート厚さ測定装置が用いられている。

しかし、この種の装置は放射線の吸収を用いるもので、
単位面積当りの重さを測定するものである。

本発明の目的は、シートの重さではなく、厚みを直接測
定する測定装置で構造の簡単なものを実現することにあ
る。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明装置の一実施例を示す断面図である。

図において、１は下端に開口部を有した円筒状ケース、
２はケース１の開口部をふさぐようにケース１に取り付
けられた弾性膜、３は弾性膜２の中央部に設けられたタ
ーゲット部、４はターゲット部３をケース１内に吊して
いるコイルスプリングである。

ターゲット部３は円筒状容器となっており、底板である
標板３１の少なくとも下表面部分（表面又は表面付近）
は導電性材料で構成されている。

またこの標板３はケース１の外部に露出している。

さらに、この標板３１には少なくとも一つの気体吹出し
穴３２が形成されている。

ケース１には圧力導入口１１．１２が設けられており、
圧力導入口１１にチューブ１３でもって導ひかれ圧力は
フレキシブル（可撓）チューブ１４を介してターゲット
部３の内部の吹き出し室に与えられるようになっている
。

また、圧力導入口１２にチューブ１５でもって導びかれ
た圧力はケース１内部の接触室に与えられるようになっ
ている。

５は筒、６はセンサ、７はプレートである。センサ６に
おいて、６１は筒５のターゲット部３（標板３１）に対
向する面に取り付けられた接触子、６２は一端が接触子
６１に取り付けられ周面に二つの溝が形成された円柱状
ボビン、６３゜６４はそれぞれボビン６２の溝に巻回さ
れた検出用コイル、補償用コイル、６５は特性を向上さ
せるため補償用コイル６４付近のポビン６２に取り付け
ら′れた導電性の補償用プレート、６６はリード線であ
る。

筒５の下方の面にはプレート７が取り付けられている。

８はストッパ、９はストッパ８・プレート７間に配置さ
れたコイルスプリングである。

なお、シートＳは図に想像線で示したように、ターゲッ
ト部３（標板３１）とセンサ６（接触子６１）との間に
配置される。

筒５の肩部５１は、図の下方から空気シリンダ（図示せ
ず）等によって筒５が押し上げられたとき、その停止位
置を決めるためのものである。

次にこの実施例の動作を説明する。

まず、非測定時（シートＳが挿入されていない時）にお
いては、圧力導入口１２には圧縮気体が導ひかれていな
いため、ターゲット部３がスプリング４によって上方に
引き上げられている。

また、筒５がスプリング８によって下方に押し下げられ
ている。

したがって、ターゲット部３とセンサ６との間隔は大き
く、シートＳの挿入は容易に行える。

次に測定時（シートが挿入されている時）においては、
圧力導入口１２を介して接触室に圧縮気体が導ひかれ、
ターゲット部３が下方に押し下げられる。

また、筒５も肩部５１がストッパ８にあたるまで上方に
押し上げられる。

また、この状態においては、圧力導入口１１を介して吹
き出し室にも一定の圧力の圧縮気体が導ひかれている。

したがって、ターゲット部３の気体吹出し穴３２から気
体が吹き出している。

このため、標板３１はシートＳから浮いた状態にある。

すなわち、ターゲット部３の重さおよびケース１内の圧
縮気体により生じた力（スプリング４による反力を相殺
した後の力）と、ターゲット部３内の圧縮気体の吹出し
により標板３トシ一トＳ間に生じた反発力とが等しくな
るような位置で、標板３１が静止する。

ここで、圧力導入口１１，１２に導びかれる気体の圧力
はそれぞれ一定であるから、シートＳ表面と標板３１表
面との間隔（浮上量）は一定である。

したがって、シートＳが移動した場合に生ずるターゲッ
ト部３（標板３１）の上下運動は、シートＳの厚さの変
動そのものであるから、センサ６の出力よりシートＳの
厚さを求めることができる。

この場合上述のように、接触室と吹き出し室のそれぞれ
に別々の空気圧を導入するように構成した。

この結果、一方の吹き出し室ではシーｔ−Ｓの微少な厚
さの変化に応じて僅かに吹き出し圧を変化させながら空
気圧が吹き出される。

そして、シートＳと標板３１との間に所謂エアークッシ
ョンを形成して非接触で摩擦がない状態を保ちながら付
近の塵埃が除去されることになる。

他方、接触室では吹き出し圧とは無関係に独立的に一定
の接触圧が供給されている。

したがって標板３１をシートＳの厚さの変化に正確に追
随して変位させることができる。

センサ６の動作を次に説明する。

検出用コイル６３、補償用コイル６４は共に交流で励磁
されており、これらのコイル６３．６４の周囲には交流
磁界が生じている。

交流磁界中におかれた標板３１および補償プレート６５
には、検出用コイル６３および補償用コイル６４に生ず
る磁界の変化を妨げるように、渦電流が発生する。

この渦電流の大きさは、標板３１、補償プレート６５と
コイル６３，６４との間隔によって変わる。

たとえば、シートＳの厚さが変動すると標板３１が上下
するので、検出用コイル６３による磁界中の標板３１の
占める部分が増減し、検出用コイル６３によって標板３
１に発生する渦電流が変化する。

この渦電流の大きさに応じて検出コイル６３のインピー
ダンスが変化する。

すなわち、シートＳの厚さに対応して検出コイル６３の
インピーダンスが変化する。

この装置における補償コイル６４のインピーダンスは補
償プレート６５に発生する渦電流の大きさに対応し変化
することになるが、これらの間隔が一定であるから通常
は変化しない。

補償コイル６４や補償プレート６５を用いている理由は
、温度変化等に起因する測定誤差を避けるためである。

すなわち、コイル６３．６４のインピーダンス変化を差
動的に検出し正確にシートＳの厚さを測定している。

第２図および第３図は、センサ６を駆動する回路の一例
を示すブロック線図である。

第２図および第３図において、ＢＲはコイル６３゜６４
および抵抗からなるブリッジ、Ｏ８Ｃは発振器、ＲＥＣ
は整流器、ＡＭＰは増幅器、ＤＥＴは検出回路、ＴＲは
トランス、ＣＯＮは発振制御回路である。

第２図において、シートＳの厚さが変化し標板３１が移
動すると、交流励磁されている検出用コイル６３のイン
ピーダンスが変わる。

したがって、ブリッジＢＲの出力が標板３１の変位量に
応じて変化する。

このブリッジＢＲの出力は、整流器ＲＥＣで整流された
後増幅器ＡＭＰで増幅され、電気信号として出力される
。

この出力がシートＳの厚さに対応したものである。

第３図はブリッジＢＲに代えてコイル６３゜６４を流れ
る電流の差を検出する検出回路ＤＥＴを用いたもので、
各コイル６３．６４に流れる電流の差を検出回路ＤＥＴ
で検出し、増幅器ＡＭＰで増幅し、電気信号を取出すも
のである。

検出回路ＤＥＴの出力を入力とする発振制御回路ＣＯＮ
は、発振器Ｏ８Ｃの出力電圧あるいは出力電流を、コイ
ル６３．６４に流れる電流の和が一定となるように制御
し、第２図回路よりさらに精度のよい測定を可能にして
いる。

なお、上記の説明においては、スプリング４でターゲッ
ト部３を吊したものを示したが、ケース１内に正圧およ
び負圧を導くようにすればスプリング４を用いないで構
成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、構造が簡単でし
かも高精度な放射線を用いないシート厚さ測定装置を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシート厚さ測定装置の一実施例を
示す断面図、第２図および第３図はセンサの１駆動回路
の一例を示すブロック線図である。 １・・・・・・ケース、２・・・・・・弾性膜、３・・
・・・・ターゲット部、４，９・・・・・・スプリング
、５・・・・・・筒、６・・・・・・センサ、７・・・
・・・プレート、８・・・・・・ストッパ、３１・・・
・・・標板、３２・・・・・・気体吹出し穴、６２・・
・・・・ボビン、６３，６４・・・・・・コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弾性膜によって一端の開口部がふさがれていて接触
   室を構成するケースと、該ケース内に配置され吹き出し
   穴を有する導電材よりなる標板が前記ケースの外部に露
   出するように前記弾性膜の中央部に取りつけられ内部が
   吹き出し室を形成するターゲット部と、被測定シートを
   介して前記ターゲット部の標板に対向して配置されこの
   標板との距離に対応した信号を出力するセンサとを具備
   し、前記ケースにおける接触室に一定の接触圧を導入す
   ると共に吹き出し室に吹き出し圧を導入するように構成
   したシート圧さ測定装置。