JPS645201Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS645201Y2 JPS645201Y2 JP1981195377U JP19537781U JPS645201Y2 JP S645201 Y2 JPS645201 Y2 JP S645201Y2 JP 1981195377 U JP1981195377 U JP 1981195377U JP 19537781 U JP19537781 U JP 19537781U JP S645201 Y2 JPS645201 Y2 JP S645201Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- paper
- prism
- wavelength
- reflected light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Handling Of Continuous Sheets Of Paper (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は基準平面に圧着した試料としての紙、
プラスチツクシート等の表面の凹みの平均深さに
比例した印刷平滑度RPを求めると共に版面に相
当するプリズム面に試料の紙を載置し、ステツプ
状の圧力を加えて、その動的圧力の変化に対応す
る紙の表面粗さの過渡的な応答をも客観的な数値
をもつて再現できるように成した動的圧力下に於
ける紙の印刷平滑度測定装置に関するものであ
る。
プラスチツクシート等の表面の凹みの平均深さに
比例した印刷平滑度RPを求めると共に版面に相
当するプリズム面に試料の紙を載置し、ステツプ
状の圧力を加えて、その動的圧力の変化に対応す
る紙の表面粗さの過渡的な応答をも客観的な数値
をもつて再現できるように成した動的圧力下に於
ける紙の印刷平滑度測定装置に関するものであ
る。
前記した試料としては紙、プラスチツクシート
に限定されるものではなく、屈接率1.45〜1.55の
範囲内に入るものであれば他の対象物であつても
よい。
に限定されるものではなく、屈接率1.45〜1.55の
範囲内に入るものであれば他の対象物であつても
よい。
従来に於けるこの種装置として、第１図に示し
たような光学的平滑度測定装置を挙げることが出
来るが、透明体２と紙１との接触部から出て行く
光は透明体２と紙１の屈接率が略同じであるから
透明体２中のあらゆる方向に分布し得るが、非接
触部から出た光はスネルの法則により透明体２中
に入るときに屈折し、全反射角γより大なる角度
範囲には分布し得ず、それ故、θ方向から眺めた
場合は接触部分しかみえない。即ち、透明体２と
紙１の接触部で入射光が一担紙１を透過した後、
紙１内部の繊維により乱反射されることを期待
し、以つて、透明体２中のあらゆる方向に反射光
が分布し得るとしているのであるが、この乱反射
成分が第１図の全反射角γ以上の限られた範囲に
分布する光量は極めて少なく且つその乱反射成分
の光量は紙１の色の吸収反射に影響を受け、又そ
の分布態様は紙１の繊維構成に依存する所が大き
い。
たような光学的平滑度測定装置を挙げることが出
来るが、透明体２と紙１との接触部から出て行く
光は透明体２と紙１の屈接率が略同じであるから
透明体２中のあらゆる方向に分布し得るが、非接
触部から出た光はスネルの法則により透明体２中
に入るときに屈折し、全反射角γより大なる角度
範囲には分布し得ず、それ故、θ方向から眺めた
場合は接触部分しかみえない。即ち、透明体２と
紙１の接触部で入射光が一担紙１を透過した後、
紙１内部の繊維により乱反射されることを期待
し、以つて、透明体２中のあらゆる方向に反射光
が分布し得るとしているのであるが、この乱反射
成分が第１図の全反射角γ以上の限られた範囲に
分布する光量は極めて少なく且つその乱反射成分
の光量は紙１の色の吸収反射に影響を受け、又そ
の分布態様は紙１の繊維構成に依存する所が大き
い。
従つて、高精度の測定結果を得難いという欠点
があつた。
があつた。
又、従来技術のものは被測定体を白色光により
照明し、特定の単色光の波長をフイルターを介し
て選別することによつて任意の深さにおける被測
定体の横断面積を検知できるように構成している
がフイルターを交換するためには交換時間が必要
であり、紙のように伸縮性を有する被測定体はフ
イルターを交換している間に形状変化が起こり、
フイルターを交換する前と後とでは同一の被測定
体とみなすことは出来ず、測定値は誤差が介入す
るという欠点がある。
照明し、特定の単色光の波長をフイルターを介し
て選別することによつて任意の深さにおける被測
定体の横断面積を検知できるように構成している
がフイルターを交換するためには交換時間が必要
であり、紙のように伸縮性を有する被測定体はフ
イルターを交換している間に形状変化が起こり、
フイルターを交換する前と後とでは同一の被測定
体とみなすことは出来ず、測定値は誤差が介入す
るという欠点がある。
本考案はこれらの点に鑑みなされたもので、以
下に図示の実施例に基きその内容について説明す
る。
下に図示の実施例に基きその内容について説明す
る。
先ず本考案の原理を第２図に基いて簡単に説明
すると、透明体１０としてのプリズムの一面１１
に試料としての紙１２を圧着し、全反射の臨界角
γより大きな角度θで入射平行光Ｐを入射し、そ
の正反射角で反射光P′を受光する場合、光は入射
角が臨界角を越えると、屈折率の異なる媒質の境
界面で全反射を生じる。
すると、透明体１０としてのプリズムの一面１１
に試料としての紙１２を圧着し、全反射の臨界角
γより大きな角度θで入射平行光Ｐを入射し、そ
の正反射角で反射光P′を受光する場合、光は入射
角が臨界角を越えると、屈折率の異なる媒質の境
界面で全反射を生じる。
その際、光波は若干境界面をくぐり抜けてから
反射するが、そのくぐり抜けの度合は波長λに比
例するものである。
反射するが、そのくぐり抜けの度合は波長λに比
例するものである。
従つて、波長の充分長い光が境界面をくぐり抜
けてから反射する以前に紙１２に当たれば光は紙
１２内に侵入透過することとなる。
けてから反射する以前に紙１２に当たれば光は紙
１２内に侵入透過することとなる。
一方、波長λの短かい光は紙１２の面に達しな
いで、もぐり込んだ光が全反射して「自分の波長
に見合う深さに紙１２は存在しなかつた。」とい
う情報を受光素子に伝えるものである。
いで、もぐり込んだ光が全反射して「自分の波長
に見合う深さに紙１２は存在しなかつた。」とい
う情報を受光素子に伝えるものである。
このようにプリズム１０と紙１２とが実際には
凹形状１３により実際に接触していないが、その
空隙が波長オーダーの微小距離であるなら光はそ
のまま透過し、光学的に接触しているものとみな
している。
凹形状１３により実際に接触していないが、その
空隙が波長オーダーの微小距離であるなら光はそ
のまま透過し、光学的に接触しているものとみな
している。
この現象を応用し、波長を変えて光学接触率を
求めることにより、夫々の波長に応じたプリズム
面から、或る深さに位置する紙の占める割合を求
めることができ、従つて波長λ対光学接触率Ｆ
（λ）の関係として、指数関数で近似した方程式、
即ち Ｆ（λ）＝F0＋（１−F0）（１−e-k〓） から紙１２の面の形状分布が推定し得るものであ
る。
求めることにより、夫々の波長に応じたプリズム
面から、或る深さに位置する紙の占める割合を求
めることができ、従つて波長λ対光学接触率Ｆ
（λ）の関係として、指数関数で近似した方程式、
即ち Ｆ（λ）＝F0＋（１−F0）（１−e-k〓） から紙１２の面の形状分布が推定し得るものであ
る。
次に本考案の具体的構成について第３図に基い
て説明する。
て説明する。
１４は光源で白色光を放射するものであつてレ
ンズ１５により一旦集光し、スリツト１６を介し
てコリメーターレンズ１７に入射せしめて平行光
Ｐに直してプリズム１０に入射すべくなしてあ
る。前記した紙１２はプリズム１０の一面１１に
ゴムブラケツト１９を有する圧着装置１８により
圧着すべくなしてあり、その圧着力をロードセル
２０により検出し、光学系と加圧系のデーターの
時々刻々の相関々係を第４図に示す如くひき出す
ことを可能にしてある。
ンズ１５により一旦集光し、スリツト１６を介し
てコリメーターレンズ１７に入射せしめて平行光
Ｐに直してプリズム１０に入射すべくなしてあ
る。前記した紙１２はプリズム１０の一面１１に
ゴムブラケツト１９を有する圧着装置１８により
圧着すべくなしてあり、その圧着力をロードセル
２０により検出し、光学系と加圧系のデーターの
時々刻々の相関々係を第４図に示す如くひき出す
ことを可能にしてある。
而して、本考案ではプリズム１０への入射光を
臨界角より大なる一定の角度、例へば45゜方向か
ら入射平行光Ｐで入射せしめ、その正反射角で受
光するため乱反射光成分は殆んど受光されず、カ
ツトされ、逆に紙１２と非接触部分からの反射光
P′は紙１２の色及び繊維構成による影響を受け
ず、且つそこえ入射した光が全て反射し、乱反射
光成分の如く180゜全ての方向には反射しないから
測定精度を高め得るものである。２１は圧着装置
１８の圧着力調整器で紙１２とプリズム１０との
圧着力を調整する機能を有している。
臨界角より大なる一定の角度、例へば45゜方向か
ら入射平行光Ｐで入射せしめ、その正反射角で受
光するため乱反射光成分は殆んど受光されず、カ
ツトされ、逆に紙１２と非接触部分からの反射光
P′は紙１２の色及び繊維構成による影響を受け
ず、且つそこえ入射した光が全て反射し、乱反射
光成分の如く180゜全ての方向には反射しないから
測定精度を高め得るものである。２１は圧着装置
１８の圧着力調整器で紙１２とプリズム１０との
圧着力を調整する機能を有している。
２２はプリズム１０からの反射光P′を所定方向
に導くための反射鏡、２３はシヤツターで、該シ
ヤツター２３を測定直前に閉塞することにより、
測定回路（図示せず）が暗電流を記憶し、自動的
に測定値から暗電流を差し引いた値をデーターと
して出力するように成してある。２４，２５，２
６，２７は反射鏡２２により導光せしめられた反
射光P′の光路上に配置した半透明反射鏡（ハーフ
ミラー）で夫々に波長特性を持たせてあり、複数
段重ねて配置しても光量が低下するのを防いでい
る。
に導くための反射鏡、２３はシヤツターで、該シ
ヤツター２３を測定直前に閉塞することにより、
測定回路（図示せず）が暗電流を記憶し、自動的
に測定値から暗電流を差し引いた値をデーターと
して出力するように成してある。２４，２５，２
６，２７は反射鏡２２により導光せしめられた反
射光P′の光路上に配置した半透明反射鏡（ハーフ
ミラー）で夫々に波長特性を持たせてあり、複数
段重ねて配置しても光量が低下するのを防いでい
る。
２８，２９，３０，３１は前記半透明反射鏡２
４，２５，２６，２７に夫々対応して配設した分
光フイルターで特定波長の反射光P′（P1′，P2′，
P3′，P4′）を通過せしめるようにしてある。
４，２５，２６，２７に夫々対応して配設した分
光フイルターで特定波長の反射光P′（P1′，P2′，
P3′，P4′）を通過せしめるようにしてある。
３２，３３，３４，３５は集光レンズ、D1，
D2，D3，D4はフオトダイオード又はそれに置き
代る受光素子で特定波長の反射光P′（P1′，P2′，
P3′，P4′）が夫々入射すると光電変換信号S1，
S2，S3，S4を測定・変換演算回路３６に入力すべ
くなしてある。
D2，D3，D4はフオトダイオード又はそれに置き
代る受光素子で特定波長の反射光P′（P1′，P2′，
P3′，P4′）が夫々入射すると光電変換信号S1，
S2，S3，S4を測定・変換演算回路３６に入力すべ
くなしてある。
而して、本考案では光源１４からの白色光をプ
リズム１０に入射せしめその反射光の波長ごとの
光量解析は受光側の分光フイルター（２８〜３
１）で行うので、同時に多種波長の光量を測定で
きる。
リズム１０に入射せしめその反射光の波長ごとの
光量解析は受光側の分光フイルター（２８〜３
１）で行うので、同時に多種波長の光量を測定で
きる。
即ち、同一被測定体としての紙１２の任意の複
数の凹形状部分の深さにおける横断面積率、換言
すれば光学接触率を得ることが出来る。
数の凹形状部分の深さにおける横断面積率、換言
すれば光学接触率を得ることが出来る。
又、前記したロードセル２０からはプリズム１
０に圧着された紙１２の時間に対する圧着力信号
Ｑが出力されるので紙１２の形状変化を追跡する
ことが出来る。
０に圧着された紙１２の時間に対する圧着力信号
Ｑが出力されるので紙１２の形状変化を追跡する
ことが出来る。
例へば、第４図の曲線Ｗに示す如く動的な圧着
力に対する紙１２の挙動（曲線Ｔ）を追跡するこ
とができる。これは印刷時に於ける動的な加圧力
に対する紙１２の形状変化を再現できることを意
味するものである。
力に対する紙１２の挙動（曲線Ｔ）を追跡するこ
とができる。これは印刷時に於ける動的な加圧力
に対する紙１２の形状変化を再現できることを意
味するものである。
次に加圧系について説明する。
３８は前記した圧着力調整器２１に連繋したシ
リンダーロツドでエアシリンダー３９を矢標Ａ方
向又はＢ方向に移行すべくなしてある。
リンダーロツドでエアシリンダー３９を矢標Ａ方
向又はＢ方向に移行すべくなしてある。
４０はエアシリンダー３９の室Ａに連通せしめ
た給気弁、４１はエアシリンダー３９内の室Ｂに
連通せしめた給気弁、４２はエアシリンダー３９
の室Ｂに連通せしめた排気弁、４３は前記給気弁
４０に並列に接続した紋り弁、４４は前記給気弁
４１に並列に接続した絞り弁である。４５及び４
６は圧力調整器、４７は空気圧源、４８はコント
ローラーである。
た給気弁、４１はエアシリンダー３９内の室Ｂに
連通せしめた給気弁、４２はエアシリンダー３９
の室Ｂに連通せしめた排気弁、４３は前記給気弁
４０に並列に接続した紋り弁、４４は前記給気弁
４１に並列に接続した絞り弁である。４５及び４
６は圧力調整器、４７は空気圧源、４８はコント
ローラーである。
而して、この加圧系は、実際の印刷をシユミレ
ートするための立上り時間の速い圧力を加えるた
めのものである。
ートするための立上り時間の速い圧力を加えるた
めのものである。
通常のシリンダーロツド３８の矢標Ａ方向への
上昇は給気弁４０が閉成状態であり、給気弁４１
が開成状態であり、排気弁４２は閉成状態であ
る。又シリンダーロツド３８の矢標Ｂ方向への下
降は給気弁４０が開成状態であり、給気弁４１が
閉成状態であり、排気弁４２は閉成状態であつ
て、絞り弁４４の絞り程度により、人間の目で追
えるような安全な速度に保つているものである。
上昇は給気弁４０が閉成状態であり、給気弁４１
が開成状態であり、排気弁４２は閉成状態であ
る。又シリンダーロツド３８の矢標Ｂ方向への下
降は給気弁４０が開成状態であり、給気弁４１が
閉成状態であり、排気弁４２は閉成状態であつ
て、絞り弁４４の絞り程度により、人間の目で追
えるような安全な速度に保つているものである。
今、高速加圧を行う場合、給気弁４０を開成
し、給気弁４１を閉成し、排気弁４２を開成す
る。然る時、シリンダーロツド３８は矢標Ｂ方向
へ降下せしめられると同時に絞り弁４４から室Ｂ
内の空気が逃がし且つ排気弁４２からも室Ｂ内の
空気を逃がす。
し、給気弁４１を閉成し、排気弁４２を開成す
る。然る時、シリンダーロツド３８は矢標Ｂ方向
へ降下せしめられると同時に絞り弁４４から室Ｂ
内の空気が逃がし且つ排気弁４２からも室Ｂ内の
空気を逃がす。
従つて、シリンダーロツド３８は高速で降下せ
しめられることとなる。
しめられることとなる。
尚、室Ａの容積はシリンダーロツド３８の移動
により瞬間的にも室Ａ内の空気圧が低減しないよ
うに該シリンダーロツド３８の移動距離に比し充
分大きな容量に構成してある。
により瞬間的にも室Ａ内の空気圧が低減しないよ
うに該シリンダーロツド３８の移動距離に比し充
分大きな容量に構成してある。
又室Ｂ内の空気を速く逃がすために排気弁４２
の口径は大きく採つてある。
の口径は大きく採つてある。
次に叙上の構成より成る本考案の作動態様につ
いて説明する。
いて説明する。
先ず、プリズム１０上に試料としての紙１２を
置かずに入射平行光Ｐを全て、全反射せしめ、本
来入射された光量を各波長ごとに測定・変換・演
算回路３６によつて記憶させる。
置かずに入射平行光Ｐを全て、全反射せしめ、本
来入射された光量を各波長ごとに測定・変換・演
算回路３６によつて記憶させる。
次に、試料をプリズム１０上に圧着した状態で
反射光P′の光量を分光フイルター（２８〜３１）
を介して各波長ごとに測定する。然る時、例へば
受光素子D3の受け取つた前記の全反射光量φOか
ら試料を置いた時の反射光量φFを差し引けば、
試料に透過して行つた光量（φO−φF）を得るこ
とが出来、受光素子D3の受ける波長に応じた深
さにおける光学接触率は（φO−φF）／φOとして
得られ、測定・変換・演算回路３６により、紙１
２の横断面積率、即ち印刷平滑度が測定されるこ
ととなる。
反射光P′の光量を分光フイルター（２８〜３１）
を介して各波長ごとに測定する。然る時、例へば
受光素子D3の受け取つた前記の全反射光量φOか
ら試料を置いた時の反射光量φFを差し引けば、
試料に透過して行つた光量（φO−φF）を得るこ
とが出来、受光素子D3の受ける波長に応じた深
さにおける光学接触率は（φO−φF）／φOとして
得られ、測定・変換・演算回路３６により、紙１
２の横断面積率、即ち印刷平滑度が測定されるこ
ととなる。
尚、前記した（φO−φF）／φOは光が全体の面
積に対する試料に衝突して透過した面積の比を表
わしている。
積に対する試料に衝突して透過した面積の比を表
わしている。
而して、本考案は叙上の如き構成及び作用を有
するものであり、特に白色光の光源からの入射平
行光Ｐを臨界角より大なる一定の角度でプリズム
内部に於いて圧着面に向けて入射せしめ、その正
反射光P′のみを受光するために乱反射光成分はカ
ツトされ、試料と非接触部分からの反射光は該試
料の色及び繊維構成等による影響を受けず測定精
度を高め得ることが出来、又光源として白色光を
採用し、その反射光P′の波長ごとの光量解析は受
光側の分光フイルターで行うので、同時に多種波
長の光量を測定でき、従来の如く特定の単色光の
波長をフイルターを介して選定し任意深さの横断
面積を検知し、フイルターの交換している間に試
料の形状が変化してしまいフイルターの交換前後
で測定値が変化してしまうという様な誤差の介入
がない等その実益する処多大なものである。
するものであり、特に白色光の光源からの入射平
行光Ｐを臨界角より大なる一定の角度でプリズム
内部に於いて圧着面に向けて入射せしめ、その正
反射光P′のみを受光するために乱反射光成分はカ
ツトされ、試料と非接触部分からの反射光は該試
料の色及び繊維構成等による影響を受けず測定精
度を高め得ることが出来、又光源として白色光を
採用し、その反射光P′の波長ごとの光量解析は受
光側の分光フイルターで行うので、同時に多種波
長の光量を測定でき、従来の如く特定の単色光の
波長をフイルターを介して選定し任意深さの横断
面積を検知し、フイルターの交換している間に試
料の形状が変化してしまいフイルターの交換前後
で測定値が変化してしまうという様な誤差の介入
がない等その実益する処多大なものである。
第１図は従来技術の説明図、第２図は本考案の
測定原理の拡大説明図、第３図は本考案の要部の
構成図、第４図は試料としての紙に加える圧着力
と紙の変形状態との関係を示すグラフであり、横
軸に時間、縦軸に圧力及びくぼみ量RPを夫々示
してある。 １０……プリズム、１２……試料、Ｐ……入射
平行光、P′……反射光、２８，２９，３０，３１
……分光フイルター。
測定原理の拡大説明図、第３図は本考案の要部の
構成図、第４図は試料としての紙に加える圧着力
と紙の変形状態との関係を示すグラフであり、横
軸に時間、縦軸に圧力及びくぼみ量RPを夫々示
してある。 １０……プリズム、１２……試料、Ｐ……入射
平行光、P′……反射光、２８，２９，３０，３１
……分光フイルター。
Claims (1)
- プリズム１０の一面１１上に紙１２、プラスチ
ツクシート等の対象物を載置し、これを圧着装置
１８のゴム等のブラケツトにより挟持して、エア
シリンダー３９の押圧動作によつて圧着せしめる
と共に、該プリズム１０の入射側面からプリズム
１０内部へ白色光の光源１４からの光をレンズ１
５とスリツト１６とコリメーターレンズ１７を介
して入射平行光Ｐとして導光せしめ、前記プリズ
ム１０の内部に於いて前記入射平行光Ｐを全反射
の臨界角より大きな角度で入射せしめ、前記圧着
面である一面１１での非接触部分からの反射光
P′のみを夫々波長特性を有する複数段に配設した
半透明反射鏡を介して、夫々特定波長の反射光を
通過せしめる複数の分光フイルターにより分解
し、夫々特定波長の光を夫々受光素子により光電
変換して光学系と加圧系との動的条件下で各波長
の光学接触率Ｆ（λ）を計測し、プリズム１０の
面１１から試料面までの表面の凹みの平均深さに
比例した印刷平滑度RPを求めることを特徴とす
る動的圧力下に於ける紙、プラスチツクシート等
の印刷平滑度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19537781U JPS58163808U (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 動的圧力下に於ける紙、プラスチツクシ−ト等の印刷平滑度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19537781U JPS58163808U (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 動的圧力下に於ける紙、プラスチツクシ−ト等の印刷平滑度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163808U JPS58163808U (ja) | 1983-10-31 |
| JPS645201Y2 true JPS645201Y2 (ja) | 1989-02-09 |
Family
ID=30108655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19537781U Granted JPS58163808U (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 動的圧力下に於ける紙、プラスチツクシ−ト等の印刷平滑度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58163808U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4995649A (ja) * | 1973-01-16 | 1974-09-11 |
-
1981
- 1981-12-26 JP JP19537781U patent/JPS58163808U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58163808U (ja) | 1983-10-31 |
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