(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層からなり長手方向を流れ方向として搬送される帯状の試料の少なくとも片面に、前記流れ方向と直交する試料の幅方向にＸ線管および検出器を往復移動させながら、１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定して、前記層に含まれる成分の付着量または含有率について前記幅方向もしくは流れ方向の分布を求める蛍光Ｘ線分析装置であって、
分析対象の成分ごとでかつ前記分布の方向ごとに、前記分布のグラフを作成するグラフ作成手段と、
そのグラフ作成手段が作成するグラフから操作者が選択する複数のグラフごとに、選択されたグラフの数に基づき表示器の画面を分割して各グラフを同時に表示するレイアウトを作成し、登録するレイアウト登録手段と、
そのレイアウト登録手段に登録されたレイアウトのうち操作者が指定するレイアウトで、そのレイアウトに含まれるグラフを前記表示器に表示させるレイアウト表示手段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記レイアウト表示手段により表示器に表示されたグラフのうち操作者が指定する１つのグラフを、拡大して前記表示器に表示する拡大表示手段を備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の層からなり長手方向に搬送される帯状の試料に含まれる成分の付着量等の分布を求める蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種生産ライン組み込まれる蛍光Ｘ線分析装置として、帯状の紙の長手方向を流れ方向として搬送しながら片面にシリコーンをコーティングしてはく離紙とする製造ラインにおいて、コーティングされたシリコーンの層の付着量を求める蛍光Ｘ線分析装置（特願２０００−２１４２７８）や、鋼板を長手方向に搬送しながら表裏両面にＺn（亜鉛）をめっきするラインにおいて、めっきされたＺnの付着量を求める蛍光Ｘ線分析装置がある。例えば後者においては、図６に示すように、表面と裏面それぞれのＺn付着量について幅方向と流れ方向の分布、すなわち４種類の分布が考えられるが、従来は、図７に示すように、操作者の要望に応じて、各分布のグラフを組み合わせたレイアウトを装置のメーカー側であらかじめ用意し、操作者は、各レイアウトでの分布のグラフ表示を切り替えて、ＣＲＴ等の表示器の１画面に表示させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは、操作者は、分布状況を理解しやすいグラフのレイアウトを後で考えついても、用意されていないレイアウトでは表示ができない。この例では表面Ｚn付着量についての幅方向および流れ方向の分布の同時表示等を行えず、また、試料の層構造や分析対象の成分が変更になったときに対処できない。かといって、１つのレイアウトに含めるグラフの数や試料の変更まで考慮して、予想されるすべてのレイアウトを用意すると、切り替えるべきレイアウトの数が多くなり、操作が煩雑になる。Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のマルチドキュメントインタフェースを利用することも考えられるが、カスケード表示された複数のグラフから、任意のグラフを選択して最前面に移動させ、さらに、各グラフの大きさを変え、選択したすべてのグラフが重ならずに１画面に収まるように配置するのでは、やはり操作が煩雑になる。
【０００４】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、複数の層からなり長手方向に搬送される帯状の試料に含まれる成分の付着量等の分布を求める蛍光Ｘ線分析装置において、操作者にとって分布状況が理解しやすいグラフ表示を簡単かつ迅速に行える装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願第１の発明の蛍光Ｘ線分析装置は、複数の層からなり長手方向を流れ方向として搬送される帯状の試料の少なくとも片面に、前記流れ方向と直交する試料の幅方向にＸ線管および検出器を往復移動させながら、１次Ｘ線を照射して発生する蛍光Ｘ線の強度を測定して、前記層に含まれる成分の付着量または含有率について前記幅方向もしくは流れ方向の分布を求める蛍光Ｘ線分析装置であって、以下のグラフ作成手段と、レイアウト登録手段と、レイアウト表示手段とを備えている。（「付着量または含有率」は「付着量および含有率」を含み、「幅方向もしくは流れ方向」は「幅方向および流れ方向」を含む。以下同様。）
【０００６】
グラフ作成手段は、分析対象の成分ごとでかつ前記分布の方向ごとに、前記分布のグラフを作成する。レイアウト登録手段は、グラフ作成手段が作成するグラフから操作者が選択する複数のグラフごとに、選択されたグラフの数に基づき表示器の画面を分割して各グラフを同時に表示するレイアウトを作成し、登録する。レイアウト表示手段は、レイアウト登録手段に登録されたレイアウトのうち操作者が指定するレイアウトで、そのレイアウトに含まれるグラフを前記表示器に表示させる。
【０００７】
本願第１の発明の装置によれば、操作者は複数のグラフを選択するだけで、表示器の画面を分割して各グラフを同時に表示するレイアウトが適切に作成されるとともに登録され、また、登録されたレイアウトのうち所望のものを指定するだけで、そのレイアウトでグラフが表示器に表示されるので、操作者にとって分布状況が理解しやすいレイアウトの作成が容易で、そのレイアウトでのグラフ表示を簡単かつ迅速に行える。
【０００８】
本願第１発明の装置においては、前記レイアウト表示手段により表示器に表示されたグラフのうち操作者が指定する１つのグラフを、拡大して前記表示器に表示する拡大表示手段を備えることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態である蛍光Ｘ線分析装置を図面にしたがって説明する。図１の正面図に示すように、この装置は、複数の層からなり長手方向を流れ方向Ｚ（鉛直方向で例えば上向き）として搬送される帯状の試料４の表裏両面それぞれに対し、前記流れ方向Ｚと直交する試料４の幅方向Ｘ（水平方向）にＸ線管および検出器７Ａ，７Ｂを往復移動させながら、１次Ｘ線５Ａ，５Ｂを照射して発生する蛍光Ｘ線６Ａ，６Ｂの強度を測定して（図２の平面図参照）、前記層に含まれる成分（元素）の付着量について前記幅方向Ｘおよび流れ方向Ｚの分布を求める蛍光Ｘ線分析装置である。なお、試料の長手方向（流れ方向）は鉛直方向に限らず例えば水平方向としてもよい。
【００１２】
より具体的には、試料４はめっき鋼板であり、図２の平面図に示すように、５つの層４ａ〜４ｅ、すなわち、鋼板４ａ、表面下側のＺｎめっき層４ｂ、表面上側のＮｉめっき層４ｃ、裏面下側のＺｎめっき層４ｄ、および、裏面上側のＮｉめっき層４ｅからなる。この装置は、試料４の表裏両面それぞれに対して、移動測定手段１Ａ，１Ｂおよび位置検出手段２Ａ，２Ｂを備えている。
【００１３】
移動測定手段１Ａ，１Ｂは、１次Ｘ線５Ａ，５Ｂを発生するＸ線管と入射した蛍光Ｘ線６Ａ，６Ｂの強度に応じた数のパルスを単位時間に発生する検出器とを含むヘッド部７Ａ，７Ｂを有しており、図１に示すように、脚８Ａ，８Ｂ（手前側の８Ａのみ図示）を介して床に固定された水平のレール９Ａ，９Ｂ（手前側の９Ａのみ図示）の上を、レール９Ａ，９Ｂに内蔵された図示しないパルスモータ、ボールねじ等により、試料４の幅方向Ｘに往復運動する。これにより、図２の移動測定手段１Ａ，１Ｂは、試料４の表裏両面それぞれに対して、試料４の幅方向Ｘに往復移動しながら１次Ｘ線５Ａ，５Ｂを照射して、発生する蛍光Ｘ線６Ａ，６Ｂの強度に応じた数のパルスを単位時間に発生する。
【００１４】
位置検出手段２Ａ，２Ｂは、試料４の幅方向Ｘにおける端Ａ，Ｗを検出するために移動測定手段１Ａ，１Ｂに試料４の幅方向Ｘに並べて取り付けられた各１対の反射型フォトセンサ１０Ａ（１０Ａａ，１０Ａｂ），１０Ｂ（１０Ｂａ，１０Ｂｂ）、前記レール９Ａ，９Ｂ内蔵のパルスモータに連結されてその回転数を検出するロータリーエンコーダ（図示しない）等を含み、試料４の幅方向Ｘにおける端Ａ，Ｗからの移動測定手段１Ａ，１Ｂの移動距離（より具体的にはパルスモータの回転数）を移動測定手段１Ａ，１Ｂの位置として検出する。
【００１５】
図１に示すように、移動測定手段１Ａ，１Ｂ（手前側の１Ａのみ図示）および位置検出手段２Ａ，２Ｂ（手前側の２Ａのみ図示）には演算手段３が接続されており、演算手段３は、位置検出手段２Ａ，２Ｂで検出した移動測定手段１Ａ，１Ｂの位置に基づいて、試料４の幅方向Ｘに区分けされた区画ごとに移動測定手段１Ａ，１Ｂで発生したパルス数および移動測定手段１Ａ，１Ｂの移動時間を求め、区画ごとにパルス数を移動時間で除した測定強度に基づいて、前記各めっき層に含まれる成分の付着量を区画ごとに求める。なお、求めるものは、付着量に限らず、含有率でもよい。
【００１６】
さらに、演算手段３は、表示制御手段１１を介してＣＲＴ等の表示器３０に接続されている。表示制御手段１１は、以下のグラフ作成手段１２、レイアウト登録手段１３、レイアウト表示手段１４および拡大表示手段１５を含んでいる。グラフ作成手段１２は、演算手段３から付着量のデータを受けて、分析対象の成分、この実施形態では表面のＺｎ、表面のＮｉ、裏面のＺｎ、裏面のＮｉごとで、かつ前記分布の方向すなわち幅方向Ｘ、流れ方向Ｚごとに、付着量の分布のグラフを作成する。この場合、図３に示すように、グラフは▲１▼〜▲８▼の８つになる。
【００１７】
なお、異なる層に同じ元素が含まれる場合には、分析対象の成分（元素）は、同じ元素でも、どちらの面の何番目の層に含まれるものかで区別してもよいし、複数の層に含まれる同一の元素をまとめて一つの分析対象の成分として扱うこともできる。また、通常、幅方向Ｘの分布のグラフは、図１の移動測定手段１Ａ，１Ｂの最新の１走査（ＡからＷまたはＷからＡ）のデータに基づき、流れ方向Ｚの分布のグラフは、１走査ごとに幅方向Ｘに平均化されたデータに基づく。さらに、各グラフには、付着量の設定の上限値および下限値を表示してもよい。
【００１８】
レイアウト登録手段１３は、グラフ作成手段１２が作成するグラフから操作者が選択する複数のグラフごとに、選択されたグラフの数に基づき表示器３０の画面を分割して各グラフを同時に表示するレイアウトを作成し、登録する。例えば、操作者が、表示制御手段１１に接続された図示しない入力手段を用いて、図３のグラフから、▲１▼および▲３▼、▲２▼および▲６▼、ならびに、▲１▼、▲２▼、▲５▼および▲６▼の３つの組み合わせを選択すると、レイアウト登録手段１３（図１）により、図４のレイアウト−１、レイアウト−２およびレイアウト−３に示すように、各組み合わせにおいて選択されたグラフの数に基づき表示器３０（図１）の画面を分割して（この場合、上下に２分割または上下左右に４分割）各グラフを同時に表示するレイアウトが作成され、登録される。１つのレイアウトにおけるグラフの数は、２、４に限らない。
【００１９】
個々のレイアウトにおける各グラフの位置、例えば、レイアウト−１で▲１▼のグラフの方を上に配置する等についても、操作者が前記入力手段を用いて指定することができる。また、不要になったレイアウトの削除も可能である。このレイアウトの作成、登録、削除は、分析開始前すなわち鋼板のめっき処理の操業開始前に限らず、操作者が、図１のレイアウト登録手段１３により、いつでも行うことができる。
【００２０】
レイアウト表示手段１４は、レイアウト登録手段１３に登録されたレイアウトのうち操作者が指定するレイアウトで、そのレイアウトに含まれるグラフを表示器３０に表示させる。すなわち、分析中（めっき処理の操業中）、操作者が、例えば前記入力手段に設けられた「レイアウト−１」のボタンを押すと、レイアウト表示手段１４により、指定したレイアウト−１で、すなわち図４の左側に示すように、▲１▼および▲３▼のグラフが図１の表示器３０に表示される。
【００２１】
このように、第１実施形態の装置によれば、操作者は複数のグラフを選択するだけで、表示器３０の画面を分割して各グラフを同時に表示するレイアウトが適切に作成されるとともに登録され、また、登録されたレイアウトのうち所望のものを指定するだけで、そのレイアウトでグラフが表示器３０に表示されるので、操作者にとって分布状況が理解しやすいレイアウトの作成が容易で、そのレイアウトでのグラフ表示を簡単かつ迅速に行える。
【００２２】
さて、操作者が、分布状況をより詳細に理解する等のために、各レイアウトに含まれる個々のグラフを拡大して表示させたい場合もある。しかし、個々のグラフを独立したレイアウトとして登録すると、レイアウトの登録数が多くなりすぎて、選択操作が煩雑になるおそれがある。
【００２３】
そこで、第１実施形態の装置では、拡大表示手段１５が、レイアウト表示手段１４により表示器３０に表示されたグラフのうち操作者が指定する１つのグラフを、拡大して表示器３０に表示する。例えば、前記の場合であれば、表示器３０には、図４の左側に示すように、レイアウト−１で▲１▼および▲３▼のグラフが表示されているが、操作者が、例えば前記入力手段に設けられた拡大表示のボタンを押すたびに、表示器３０の表示が、図５に示すように、▲１▼のグラフの拡大表示（図５の中央）、▲３▼のグラフの拡大表示（図５の右側）、もとのレイアウト−１での▲１▼および▲３▼のグラフの同時表示（図５の左側）に切り替わる。
【００２４】
このように、さらに拡大表示手段１５を備えることにより、レイアウトの登録数を増やして操作を煩雑にすることなく、各レイアウトに含まれる個々のグラフを拡大して表示できるので、操作者にとって分布状況が理解しやすいグラフ表示をいっそう簡単かつ迅速に行える。
【００２８】
なお、本発明においては、帯状の試料の片面あたりに、Ｘ線管および検出器を複数組備えてもよい。例えば、Ｓｉ（けい素）を含む帯状の紙を長手方向に搬送しながら片面にシリコーン（Ｓｉを含む）をコーティングする製造ラインにおいて、コーティングされたシリコーンの層の付着量を求める場合には、コーティングする側の面で、Ｘ線管および検出器を含む前述の移動測定手段等を、コーティング工程の前後に配置する。そして、第１の移動測定手段でコーティング前の原紙中のＳｉ量を測定するとともに、第２の移動測定手段でコーティング後のＳｉの総量を測定し、後者から前者を差し引くことにより、コーティングの付着量を求めることができる。
【００２９】
また、Ｃｒ（クロム）を含む鋼板を長手方向に搬送しながら表裏両面にＣｒをめっきするラインにおいて、めっきされたＣｒの付着量を求める場合には、表面では移動測定手段等をめっき工程の前後に配置し、裏面ではめっき工程の後に配置する。そして、表面では、第１の移動測定手段でめっき前の下地のＣｒ量を測定するとともに、第２の移動測定手段でめっき後のＣｒの総量を測定し、前者を用いて後者を補正することにより、表面のめっきの付着量を求めることができる。一方、裏面では、第３の移動測定手段でめっき後のＣｒの総量を測定し、前記下地のＣｒ量を用いて補正することにより、裏面のめっきの付着量を求めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の層からなり長手方向に搬送される帯状の試料に含まれる成分の付着量等の分布を求める蛍光Ｘ線分析装置において、操作者にとって分布状況が理解しやすいグラフ表示を簡単かつ迅速に行える装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である蛍光Ｘ線分析装置を示す正面図である。
【図２】同装置の移動測定手段を示す平面図である。
【図３】同装置のグラフ作成手段が作成するグラフの例を示す図である。
【図４】同装置のレイアウト作成手段が作成、登録し、レイアウト表示手段が表示器に表示させるレイアウト例を示す図である。
【図５】同装置の拡大表示手段が表示器に表示させる拡大表示の例を示す図である。
【図６】従来の蛍光Ｘ線分析装置で作成されるグラフの例を示す図である。
【図７】同装置で表示器に表示されるレイアウト例を示す図である。
【符号の説明】
４…試料、４ａ〜４ｅ…複数の層、５Ａ，５Ｂ…１次Ｘ線、６Ａ，６Ｂ…蛍光Ｘ線、７Ａ，７Ｂ…Ｘ線管および検出器、１２…グラフ作成手段、１３…レイアウト登録手段、１４…レイアウト表示手段、１５…拡大表示手段、３０…表示器、Ｘ…試料の幅方向、Ｚ…試料の長手方向（流れ方向）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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