(57)【要約】      （修正有）【課題】測定対象となるシート全体にわたって測定密度及び測定精度を高めることができるシート厚さ測定装置を提供する。【解決手段】バックアップロール１２のシートＳが存在する位置におけるシート厚さ信号と、バックアップロールのシートが存在しない位置からのシート厚さ信号との差に基づいて、それぞれの複数シート厚さセンサのシート厚さ信号を、バックアップロールの表面位置と対応づけて零調補正する。バックアップロール上にシートが存在しないときの磁気センサからの出力信号に基づいて、バックアップロール上にシートが存在するときのそれぞれの複数のシート厚さセンサからの前記シート厚さ信号を、バックアップロールの表面位置と対応づけて、補正するように構成されている。これにより、密度の高い、精度のよいシート厚測定装置が提供される。【選択図】図２
2019158823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサと光センサを用い、該磁気センサと光センサからの出力信号に基づいてシートの厚さを測定するシート厚さセンサを備え、複数の前記シート厚さセンサがそれぞれ独立して走査されるように構成されたシート厚さ測定装置において、
前記シートを支持するバックアップロールと、
前記バックアップロールの表面位置と対応づけて、前記シート厚さセンサを走査させる走査手段と、
前記シートが前記バックアップロール上に存在しない状態で前記シートの幅を超える範囲の前記バックアップロール表面領域全体に亙って前記シート厚さセンサを走査することによって前記磁気センサから得られた前記バックアップロールの表面と前記磁気センサとの間の距離に関する、それぞれの測定位置における測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する無シート磁気データ記憶手段と、
前記シートが前記バックアップロール上に存在しない状態で前記シートの幅を超える範囲の前記バックアップロール表面領域全体に亙って前記シート厚さセンサを走査することによって前記光センサから得られた前記バックアップロールの表面から光センサまでの距離に関する、それぞれの測定位置における測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する無シート光データ記憶手段と、
前記無シート磁気データ記憶手段と無シート光データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記シートの幅を超える範囲の前記バックアップロール表面領域全体に亙って前記バックアップロールの表面位置と対応づけた前記バックアップロール表面と前記厚さセンサとの間の距離に関するそれぞれの測定位置におけるデータを作成する無シート厚さデータ形成手段と、
前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で前記磁気センサから得られた前記シートの表面と前記磁気センサとの間の距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート磁気データ記憶手段と、
前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で前記光センサから得られた前記シートの表面から光センサまでの距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート光データ記憶手段と、
前記有シート磁気データ記憶手段と有シート光データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記バックアップロールの表面位置と対応付けられた前記シート表面と前記厚さセンサとの間の距離に関するデータを作成する有シート厚さデータ形成手段と、
前記無シート厚さデータ形成手段のデータと前記有シート厚さデータ形成手段のデータとの差を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて前記シート厚さの基準測定値とする基準測定値設定手段と、
前記複数の厚さ測定センサの少なくとも１つの厚さ測定センサに設けられ、前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で、かつ前記シートが前記バックアップロール上に存在する範囲を超える領域において、前記磁気センサから得られた前記バックアップロールの表面と前記磁気センサとの間の距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート磁気補正データ記憶手段と、
前記複数の厚さ測定センサの前記少なくとも１つの厚さ測定センサに設けられ、前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で、かつ前記シートが前記バックアップロール上に存在する範囲を超える領域において、前記光センサから得られた前記バックアップロールの表面から光センサまでの距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート光補正データ記憶手段と、
前記有シート磁気補正データ記憶手段と前記有シート光補正データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて、前記バックアップロールの表面位置と対応付けられた前記シート表面と前記厚さセンサとの間の距離に関する零調補正データを作成する零調補正データ形成手段と、を備え、
前記基準測定値設定手段によって設定された前記複数のシート厚さセンサのそれぞれの測定位置における前記シート厚さの基準測定値を前記零調補正データ形成手段によって作成された零調補正データに基づいて、前記バックアップロールの表面位置と対応づけて零調補正し、これによって、前記複数のシート厚さセンサのそれぞれの測定位置における前記シート厚さの最終測定値を求めるように構成されたことを特徴とするシート厚さ測定装置。
【請求項２】
前記複数のシート厚さセンサが前記バックアップロール上の前記シートをそれぞれ独立して走査できるように、前記シート厚さセンサを支持する支持機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート厚さ測定装置。
【請求項３】
それぞれ独立して前記バックアップロール上を走査できるように、２台の前記シート厚さセンサがそれぞれ前記支持機構に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート厚さ測定装置。
【請求項４】
それぞれ独立して前記バックアップロール上を走査できるように、３台の前記シート厚さセンサがそれぞれ前記支持機構に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート厚さ測定装置。
【請求項５】
前記支持機構が複数の前記厚さセンサを移動可能に支持する単一のリニアレールを有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかの請求項に記載の厚さ測定装置。
【請求項６】
前記シート厚さセンサが前記バックアップロールに対して非接触状態で前記バックアップロール表面上を走査されるように構成されていることを特徴とする前記請求項１ないし４に記載のいずれか１つの請求項に記載のシート厚さ測定装置。
【請求項７】
前記複数の厚さセンサの内のいずれか１つの厚さセンサの零調補正にかかる測定結果に基づいて、残りの厚さセンサの零調補正を行うことを特徴とする請求項１ないし５に記載のいずれかの請求項に記載の厚さ測定装置。
【請求項８】
各シート厚さセンサは、前記バックアップロール上にある前記シートの頂部領域を照射する投光器と、該投光器から照射された光を受光する複数の画素をからなる受光素子とを備え、該複数の画素にわたる受光素子の光度変化に基づいて前記シートの頂点の位置を決定し、
決定された前記シートの頂点の位置に基づいて、シート厚さを求めることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの請求項に記載の厚さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明はシートの厚さ測定に関するものであり、とりわけ、測定対象となるシート全体にわたって測定密度及び測定精度を高めることができるシート厚さ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートの製造ラインにおいて製造される精度及び密度の高いシートの厚さ管理が要求される場合が多くなってきている。そして、シートの厚さを測定するに当たって、シートの損傷等のシートに対する不測の悪影響を防止するため、シートに厚さ測定機器を直接接触させることなく、かつ、オンラインすなわち、迅速対応性をもってシート厚さ測定することが求められるようになっている。
従来から磁界利用センサと光センサとを併用して紙、プラスチック等のシートの厚さを測定するためのシート厚さ測定装置は知られている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１２３８１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来では対象となるシートの厚さの測定に当たって、１台のシート厚さセンサを用いて行っていた。この場合、厚さ測定の対象となるシートを支持した金属製バックアップ面上を１台のシート厚さセンサを所定の方向に走査移動させながらシートの厚さ測定を行っていた。しかし、回転するバックアップロール上を移動するシートの表面を１台の厚さセンサのみを用いた測定では、１本のセンサ走査線の軌跡のみがシート厚さの測定結果を示すことになるため、対象となるシートの厚さ測定密度を高めるには限界がある。
また別の観点で、従来では、厚さ測定対象となるのは引用文献１に記載のように紙、プラスチックシートである場合が通常であったが、最近では、厚さ測定の対象となるシート材料が多様化しているという新たな事情が生じている。
すなわち、最近では、紙、プラスチックシートシートの他に、たとえばリチウム電池等の電極材料あるいはセパレータ材料として使用されるシート状部材の厚さ測定が要求されてきている。
【０００５】
最近のリチウムイオン電池はシート状の電極部材の多層構造を用いて製造される。そしてこのようにシート材料に対しては、全体に亙ってより均一性の高いシートの品質が求められている。このように全体的に均一性が高いシート品質が求められる最近の現状において品質向上を図るためにはシート厚さの精度を向上させるとともに測定密度を高くすることも重要な要素となっている。
その理由の１つとして、最近、リチウム電池等の構造的欠陥に起因すると見られる事故の発生もあり、使用されるシート材料の安全性の面からの社会的要求が高まっていることがあげられる。このような厚さ測定を求められるシート材料の多様化にともない、シートの製造工程において、シート厚さを正確に測定し、シート製造ラインのフィードバックを適正に行うためには、シート厚さセンサの移動速度を上げるか、あるいはシートの厚さ測定ポイントを多くするなどして、より高密度でシートの厚さを測定することが求められている。
【０００６】
したがって、本件発明は、様々な用途に使用されるシートの厚さ測定において、測定対象となるシート全体にわたって測定精度を下げることなく測定密度を高めることができるシート厚さ測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本件発明は、複数のシート厚さセンサを備えた、シート厚さ測定装置であることを特徴とする。
すなわち、磁気センサと光センサを用い、該磁気センサと光センサからの出力信号に基づいてシートの厚さを測定するシート厚さセンサを備え、複数の前記シート厚さセンサがそれぞれ独立して走査されるように構成されたシート厚さ測定装置である。
そして、本発明のシート厚さ測定装置は、シートを支持するバックアップロールと、
前記バックアップロールの表面位置と対応づけて、前記シート厚さセンサを走査させる走査手段を備えている。
測定の準備段階として、本発明は、「零読み」という作業のための構成を有する。この作業は、シートがバックアップロール上に存在しない状態でシート厚さセンサの出力を読み込むものである。この構成として、シートがバックアップロール上に存在しない状態でシートの幅を超える範囲の前記バックアップロール表面領域全体に亙って前記シート厚さセンサを走査することによって前記磁気センサから得られた前記バックアップロールの表面と前記磁気センサとの間の距離に関する、それぞれの測定位置における測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する無シート磁気データ記憶手段と、シートが前記バックアップロール上に存在しない状態で前記シートの幅を超える範囲の前記バックアップロール表面領域全体に亙って前記シート厚さセンサを走査することによって前記光センサから得られた前記バックアップロールの表面から光センサまでの距離に関する、それぞれの測定位置における測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する無シート光データ記憶手段と、前記無シート磁気データ記憶手段と無シート光データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記シートの幅を超える範囲の前記バックアップロール表面領域全体に亙って前記バックアップロールの表面位置と対応づけた前記バックアップロール表面と前記厚さセンサとの間の距離に関するそれぞれの測定位置におけるデータを作成する無シート厚さデータ形成手段と、を備えており、シートがバックアップロール上に存在しない状態でのシート厚さセンサ出力の出力を把握して読み込んでおく。この零読みでは、シートが存在しない状態であるのでシート厚さセンサの出力は零となるように補正処理することとなる。
【０００８】
本発明において零読みを行う理由を説明する。シートを支持する金属製バックアップロールの同一面に関して測定した磁気センサと光センサの生データの出力差はシートの厚さに換算すると最大数十μm程度となる。この理由は、磁気センサの出力特性が、光センサの出力特性の変化に比べて大きく複雑に変化することにある。金属製バックアッププレートの局部的な帯磁、材質の不均一等が磁気センサの出力変動の原因となっているからである。また、金属製バックアッププレートに磁性体を使用した場合、一部にマグネット等の付け局部的に帯磁（数ガウス程度）させた後、走査すると、磁気センサの出力が数十μｍ分の変動を示すことがわかっている。またバックアッププレートの表面において、ガウスメータでは出力変動のないところでも、磁気センサの出力が大きく変動するところがある。このようなことは、金属製バックアッププレートに非磁性体を使用し、渦電流型磁気センサを使用しても同様に生じる。このような、磁界センサの出力変動に基づく誤差が、この種のシート厚さ測定装置の測定精度に悪影響をもたらす。
【０００９】
本発明では上記のような、バックアップロール表面の磁気特性が場所によって異なることにともなうシート厚さ測定の精度に対する悪影響を除去するために上記のような手順で零読みを行うようにしている。このような処理を行うことにより、本件発明ではシート厚さの測定誤差を１μm以下程度に抑えることができる。
このような零読みを行うことを踏まえて、本発明は、シート厚さ測定作業のための構成を備える。
【００１０】
この構成は、シートが前記バックアップロール上に存在する状態で前記磁気センサから得られた前記シートの表面と前記磁気センサとの間の距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート磁気データ記憶手段と、
前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で前記光センサから得られた前記シートの表面から光センサまでの距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート光データ記憶手段と、
前記有シート磁気データ記憶手段と有シート光データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記バックアップロールの表面位置と対応付けられた前記シート表面と前記厚さセンサとの間の距離に関するデータを作成する有シート厚さデータ形成手段と、
前記無シート厚さデータ形成手段のデータと前記有シート厚さデータ形成手段のデータとの差を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて前記シート厚さの基準測定値とする基準測定値設定手段と、を有する。
【００１１】
そして、本件発明の特徴の１つとして「零調」という作業を行う構成を含む。本発明における「零調」とは、バックアップロール上のシート厚さ測定を実際に行うときの磁気特性が、上記「零読み」をしたときの光センサ及び磁気センサの出力が温度変化等に起因した出力変動が生じること、すなわち、オフセット誤差の補正を意味する。
零調を行う構成は、複数の厚さ測定センサの少なくとも１つの厚さ測定センサに設けられ、前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で、かつ前記シートが前記バックアップロール上に存在する範囲を超える領域において、前記磁気センサから得られた前記バックアップロールの表面と前記磁気センサとの間の距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート磁気補正データ記憶手段と、
前記複数の厚さ測定センサの前記少なくとも１つの厚さ測定センサに設けられ、前記シートが前記バックアップロール上に存在する状態で、かつ前記シートが前記バックアップロール上に存在する範囲を超える領域において、前記光センサから得られた前記バックアップロールの表面から光センサまでの距離に関する測定結果を前記バックアップロールの表面位置と対応づけて記憶する有シート光補正データ記憶手段と、
前記有シート磁気補正データ記憶手段と前記有シート光補正データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて、前記バックアップロールの表面位置と対応付けられた前記シート表面と前記厚さセンサとの間の距離に関する零調補正データを作成する零調補正データ形成手段と、を備える。
【００１２】
要するに零調は、シートがバックアップロール上で移送されている状態にあるとき、シートが存在しない位置、すなわちシート幅を超えるバックアップロール表面上の位置における厚さセンサ出力と、同じバックアップロール表面位置での零読みのときの厚さセンサ出力と比較して両者の差分を、オフセット誤差として補正するものである。シート幅を超えるバックアップロール表面には、シートが存在しないので、厚さセンサの出力は、零となるはずであるが、バックアップロール表面の温度等の環境が変化すると、その磁気出力も変化する。このため、バックアップロール表面の同じ位置でも、零読みのときと、実際にシート測定を行うときとは、厚さセンサの出力値が異なってくるのでオフセット誤差補正が必要になるのである。
シートの存在するバックアップロール表面での厚さセンサの出力値をこのオフセット誤差として補正することを本発明では零調と呼んでいる。
そして、本件発明ではシート厚さの最終値を求める構成を備える。
【００１３】
シート厚さの最終値を求める構成は、上記の基準測定値設定手段によって設定された前記複数のシート厚さセンサのそれぞれの測定位置における前記シート厚さの基準測定値を前記零調補正データ形成手段によって作成された零調補正データに基づいて、前記バックアップロールの表面位置と対応づけて零調補正し、これによって前記複数のシート厚さセンサのそれぞれの測定位置における前記シート厚さの最終測定値を求めるように構成される。
本件発明の好ましい態様では、前記複数のシート厚さセンサが前記バックアップロール上の前記シートをそれぞれ独立して走査できるように、前記シート厚さセンサを支持する支持機構を備えている。
具体的な態様として、それぞれ独立して前記バックアップロール上を走査できるように、２台の前記シート厚さセンサがそれぞれ前記支持機構に取り付けられている。
別の態様では、それぞれ独立して前記バックアップロール上を走査できるように、３台の前記シート厚さセンサがそれぞれ前記支持機構に取り付けられている。
【００１４】
また、前記シート厚さセンサが前記バックアップロールに対して非接触状態で前記バックアップロール表面上を走査されるように構成されることが好ましい。
これによって、シートの不測の損傷を防ぐことができる。
また、前記複数の厚さセンサの内のいずれか１つの厚さセンサの零調補正にかかる測定結果に基づいて、残りの厚さセンサの零調補正を行うように構成することができる。これにより、各厚さセンサの零調補正動作を簡単化することができる。
また、好ましい態様では、各シート厚さセンサは、前記バックアップロール上にある前記シートの頂部領域を照射する投光器と、該投光器から照射された光を受光する複数の画素をからなる受光素子とを備え、該複数の画素にわたる受光素子の光度変化に基づいて前記シートの頂点の位置を決定し、決定された前記シートの頂点の位置に基づいて、シート厚さを求めるようになっている。これによって、測定精度を向上させること及び装置の小型化につなげることが可能となる。
また、前記支持機構が複数の前記厚さセンサを移動可能に支持する単一のリニアレールを有する構成とすることが好ましい。これによって装置の構造を簡略化することができるとともに、装置の小型化も達成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本件発明によれば、測定速度を下げることなく測定対象となるシート全体にわたって測定密度及び測定精度を高めることができるシート厚さ測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】オンラインにおいてもシート厚さの測定を行える本発明の一実施例にかかる２台の厚さセンサを備えたシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図２】図１に示す本件発明の実施例にかかる厚さ測定装置のシート厚さセンサの断面を示す説明図である。
【図３】図１に示す本件発明の実施例にかかる厚さ測定装置の制御機構を示すブロック図である。
【図４】図１に示す本件発明の一実施例にかかる厚さ測定装置のバックアップロール上での走査領域の説明図である。
【図５】図１に示す本件発明の一実施例かかる厚さ測定装置がシートの片側に１つの零調領域を有する場合のシート厚さセンサの走査軌跡を示す説明図である。
【図６】図４に示す走査領域とは異なるバックアップロール上での走査領域を示す説明図である。
【図７】図１に示す本件発明の一実施例にかかる厚さ測定装置がシートの両側にそれぞれ零調領域を有する場合のシート厚さセンサの走査軌跡を示す説明図である。
【図８】本件発明の別の実施例にかかる３台の厚さセンサを備えたシート厚さ測定装置の機械的構成部分を示す概略立面図である。
【図９】図８に示す本件発明の実施例にかかる厚さセンサの走査軌跡の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、添付図面の図１から図４に基づいて、本発明の１実施例について本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例にかかるシート厚さ測定装置１の概略構造を示す正面図、図２は、その側面部分拡大図である。
まず厚さ測定の対象となるシートの厚さセンサの支持構造及び走査メカニズムについて説明する。
図１に示されるように、間隔をおいて垂直に延びる一対の支持フレーム１０の間には水平に延びる金属製バックアップロール１２が支持されている。また、支持フレーム１０の間には、金属製バックアップロール１２の上方に間隔を置いて平行に延びるリニアレール１４が支持されている。本実施例では、このリニアレール１４には、二台のシート厚さセンサ１６、１８が回転するリニアレール１４上を走査できるようにスライド可能に担持されている。
【００１８】
本実施例では、２つ厚さセンサ１６、１８を用いてシートＳの厚さ測定を行うので測定密度を高めることができるともに、シートの用途、性質等に応じた多様の厚さ測定が可能となる。
このシート厚さセンサ１６、１８は、走査用ステッピングモータ２０、２１によって駆動されるタイミングプーリ（チェーンホイール）２２、２３の間に掛けられたチェーン（タイミングベルト）２４、２５に接続されている。
そして、走査用ステッピングモータ２０、２１の作動により、リニアレール１４に沿ってシート厚さセンサ１６、１８はそれぞれ独立して移動させられるようになっている。さらに、図１において右側のチェーンホイール２２の近傍には、シート厚さセンサ１６、１８の移動の原点すなわち移動のスタート位置を検出して記憶する原点センサ２６が配置されている。さらにまた、支持フレーム１０には、バックアップロール１２の回転位置を検出するためのロール回転検出トランスデューサ（ロータリエンコーダ）２８及びバックアップロール駆動モータ３０が設けられている。すなわち、バックアップロール１２の表面の位置は、ロータリエンコーダ２８からの信号を処理するための後述するコンピュータにその表面位置とシート厚さセンサ１６、１８の位置とが正確にトレースされている。
【００１９】
図２に示されるように、シート厚さセンサ１６（シート厚さセンサ１８は、シート厚さセンサ１６と構造的に同じであるので、シート厚さセンサ１６の説明によって置き換え、重複した説明は省略する。）は、バックアップロール１２の上方に配置された磁気センサ３２及び、ＬＥＤ等を備えた投光器３４、受光レンズ３６、及び受光素子（たとえば、リニアイメージセンサ）３８で構成される光センサ３３と、を備える。これら磁気センサ３２及び光センサ３３は、基準面４１に関して一体的な位置関係をもって保持されてシート厚さセンサ１６（１８）を構成している。
受光素子３８は光センサ３３の重要な構成要素を成しており、受光素子３８が発生する信号は、バックアップロール１２の頂面の位置を示す信号、または、バックアップロール１２の表面上に載置状態にあるシートＳの頂面の位置を示す信号であり、これらの信号を解析することにより、バックアップロール１２の表面の位置及び、シートＳの表面の位置を示す光センサ３３からの信号を構成することを意味する。  
本実施例では、測定基準面として金属製バックアップロール１２を使用しているが、この場合において、光センサ３３の投光器３４と受光素子３８は、金属製バックアップロール１２の巾方向を跨ぐように配置して、投光器から受光素子３８へのビーム状の光が金属製バックアップロール１２上のシートＳの厚さによって遮光されるように光の入射角を設定することが重要である。
【００２０】
シート厚さセンサ１６（１８）の基本的な動作は以下のようになる。
磁気センサ３２はバックアップロール１２の頂点の垂直方向の上方に配置する。磁気センサ３２からの磁力を解析することにより、磁気センサ３２からバックアップロール１２の表面８までの距離を測定することができる。
つぎに、光センサ３３について説明する。光センサ３３は上記したようにＬＥＤ等を備えた投光器３４、受光レンズ３６及び受光素子３８で構成される。
ＬＥＤ等からの光を投光する投光器３４は、バックアップロール１２の頂点付近の領域を照射する。そしてその光の一部はバックアップロールを照射して、受光レンズ３６を介して受光素子３８に到達する。しかし、投光器３４からの光の一部は、バックアップロール、または該バックアップロール上にあるシートＳの頂面に遮られることによって、受光素子に到達すことができない。言い換えれば、投光器３４からバックアップロールまたはその上のシートＳに照射された光には、受光素子３８に届くものと届かないものとに２分される。従って、投光器３４からのバックアップロール１２の頂点付近への照射により、バックアップロール１２の頂点部分を受光素子３８上に投影することができる。
【００２１】
すなわち、受光素子３８に投光器３４からの光が届く部分、すなわち受光素子３８が照射されて明るくなる部分と、投光器３４からの光が届かない暗い部分との境界の線は、バックアップロール１２の頂点によって切り分けられ、バックアップロール１２の頂点の軌跡、線を示すことになる。
シート厚さの測定方法を原理的に説明すると、シートＳを透過してバックアップロール表面までの距離を出力する磁気センサの出力値からシートＳの表面までの距離を出力する光センサからの出力値を引き算すればバックアップロール表面上のシートの厚さ測定ができる。
【００２２】
式で示せば以下の式の１）ように表すことができる。
【００２３】
Ｌｍ−Ｌｏ＝ｔ  ---  １）
ｔ＝シート厚さ  Ｌｍ：磁気センサ出力（測定値）  Ｌｏ：光センサ出力（測定値）
本発明のこの手法によれば、磁気センサ（静磁界タイプ）３２からの磁力線がバックアップロール１２の頂点を捉える。一方、シートＳがバックアップロール１２上に存在する場合にも、シートＳがバックアップロール１２上に存在しない場合と同様に、磁気センサ３２の磁力線はシートＳを透過しバックアップロール１２の頂点を捉える。
【００２４】
したがって、投光器３４から光を受ける受光素子３８からの出力を引き算すればシートＳの厚さを測定できる。厚さセンサ周辺の温度変化により光センサ、磁気センサの出力が温度ドリフトすることによって、シート厚さの測定精度に悪影響を及ぼさないように対応している点（零調補正）については後述する。
本件発明においては、受光素子の各画素上における影の位置を信号処理回路で処理すればバックアップロールの位置を測定可能となる。受光素子３８が例えば１０００画素を有した場合において、１画素１[μｍ]とすれば１[ｍｍ]の範囲を測定可能である。この手法において、シートＳが透明の場合であっても、投光器３４からの光がシートの略表面上に沿って通過するため受光素子に到達することはできないことがわかっている。すなわち、透明なシートであっても、シートＳが存在すれば、投光器３４からの光は受光素子３８に届かない。したがって、受光素子３８の光度分布を分析することによりそのシートＳの厚さを測定することができる。
このような知見を踏まえて、本発明者は、投光器３４からの光が当たる部分と当たらない部分との間に存在する画素、すなわち光と影の境界領域において光度レベルが異なる複数の画素が存在することに着目した。本例では、それぞれ画素の光度レベルをA/D変換しデジタルデータとしてメモリに記憶するようにしている。そして、A/D変換したデジタル値を用いて、各画素問の補間計算を行うことにより厚さ測定の精度をさらに高度化することが可能となった。
【００２５】
具体的には上記境界領域に存在する複数の画素の受光波形の光度レベルの画素毎の変化を追跡することよって行う。たとえば、特定の画素の受光波形の最大値の半分の光度レベルを閾値としてその値に最も近い光度レベルの画素の位置を求める。それぞれの画素の位置は、バックアップロール表面との光センサ３３の基準面４１との関係において予め把握されている。そして、投光器３４から照射される光を受ける受光素子３９において、画素毎の光の強度すなわち光度レベルの変化を追跡する。これを繰り返すことによって、それぞれの画素の位置に基づく、光度変化すなわち光度レベルの傾き線を求めることができる。たとえば、その傾き線と光度の最大値の1/2を閾値として、その交点の基準面４１からの位置を求めればシートＳの厚さを算出することができる。このようにしてシートＳの厚さを決定するようにすることにより、画素の大きさよりも、細かいレベルでシートＳの厚さを求めることができる。すなわち、その分だけシート厚さの測定精度を高めることができることになる。また、この結果、少ない画素数のリニアイメージセンサを使用することも可能となる。たとえば、256画素程度の小型のものを用いても、精度の高い厚さ測定を行うことができることになる。また、光学系のレンズも小径のものが使用でき厚さセンサを小型化することも出来る。厚さセンサが小型になれば、厚さ測定装置を小型化することができる。また、厚さセンサが小型になれば、シート端部における零調整領域を確保し易くなるという利点もある。
【００２６】
図３は、図１および図２に示したシート厚さ測定装置の制御部の構成を略示したブロック図であり、この図３に示されるように、この制御部は、主として、マイクロコンピュータ等で構成される中央処理装置ＣＰＵを含む制御コンピュータ４０、各種測定データを記憶しておくためのメモリ４２と、シート厚さセンサ１６（１８）の磁気センサ３２による距離測定信号を増幅する演算増幅器４４と、シート厚さセンサ１６（１８）の受光素子３８による遮光巾測定信号を処理する演算増幅器４６と、各演算増幅器４４および４６によって演算増幅されたアナログ値である各測定信号を、それぞれデジタルデータに変換するためのA/Dコンバータ４８、５０および、走査用ステッピングモータ２０、ロータリエンコーダ２８等の作動を制御するためのステッピングモータコントロール回路５２と、原点センサ２６のための入出力回路５４と、測定結果をＬＣＤ、レコーダ、プーリンタ等へ出力するための出力回路５６とを備えている。
【００２７】
次に、厚さ測定装置の動作を説明する。
図１に示されているように、バックアップロール１２はバックアップロール駆動モータ３０よって駆動回転されるようになっている。このバックアップロール１２の軸端にはロータリエンコーダ２８が取り付けられており取り付けロールの回転原点すなわちバックアップロール１２の回転原点（スタートポイント）及び回転量を把握できる構成となっている。一方、厚さセンサ１６、１８のそれぞれの位置については、センサ移動装置用の走査用ステッピングモータ２０はロータリエンコーダ２８の発するパルス信号で駆動するようになっており、これによって上記のバックアップロール１２の回転位置を追跡、監視することができる回路構造となっている。そして、走査用ステッピングモータ２０の回転はタイミングプーリ２２とチェーン（タイミングベルト）２４により、リニアレール１４に取り付けられた厚さセンサ１６、１８をそれぞれ独立して移動可能な構成としておくとともに、それぞれの厚さセンサ１６、１８についてリニアレール１４上の位置を追跡、監視できるようにしてある。
【００２８】
この場合、厚さセンサ１８は、リニアレール１４を厚さセンサ１６と共有するが走査用ステッピングモータ２１、タイミングプーリ２３とチェーン（タイミングベルト）２５がそれぞれ設けられているので、厚さセンサ１６とは独立してバックアップロール１２の表面を走査できるようになっている。
【００２９】
以下、厚さセンサ１８の動作は、厚さセンサ１６と同様に走査制御することができるので省略し、厚さセンサ１６について説明する。
まず、厚さ測定装置の運転のために各機器の準備を行う。この準備動作において、図３に示す制御コンピュータ４０は走査用ステッピングモータ２０を駆動し、原点センサ２６を原点位置まで移動させこの位置で待機させる。
（測定準備）
測定準備として、実際のシート厚さ測定動作に入る前にバックアップロール１２表面の磁気特性を測定記録するためにバックアップロール１２表面上を走査する。この作業を本件発明では、基準値の読み込みのための基準値記憶走査あるいは、零読みという。
【００３０】
この作業では、まずバックアップロール１２上にシートのない状態でロール面を綺麗に清掃する。
そして、先ず初めに、バックアップロール１２の上にシートを載置していない状態において、制御コンピュータ４０は、走査用ステッピングモータ２０へ指令を送り、シート厚さセンサ１６が原点位置にくるようにする。すなわち、走査用ステッピングモータ２０を作動させて、原点センサ２６が機能する位置までシート厚さセンサ１６を移動させる。
【００３１】
次に、原点センサ２６によって把握されている原点位置からシート厚さセンサ１６による走査を開始させる。
この作業では、上記したバックアップロール１２上で、さまざまな態様で厚さセンサ１６を走査させて、バックアップロール１２の磁気特性をバックアップロール１２の表面位置と対応づけて測定し、その測定にかかる磁気特性測定結果を記憶する。この動作は、走査用ステッピングモータ２０によって行われ、且つバックアップロール１２の回転検出用トランスデューサ（ロータリエンコーダ）２８のパルスに同調して駆動される。即ち、バックアップロール１２の表面上をたとえば、シート厚さセンサ１６はプロファイルモード（スパイラル状）で、シート厚さセンサ１８はトレンド（輪切り状）モードで走査する。この場合において重要なことは、常にバックアップロール１２上の一定の経路を走査し、そのバックアップロール１２の表面位置を磁気センサ３２の測定値と対応づけて記憶するようになっていることである。
【００３２】
シート厚さセンサ１６が一定距離走査する毎に、磁気センサ３２とロール面までの距離測定信号を、演算増幅器４４およびA/Dコンバータ５０を介してメモリ４２にデジタルデータとして記憶させ、且つ光センサ３３の受光素子３８の遮光巾測定信号を、演算増幅器４６およびA/Dコンバータ４８を介してデジタルデータとしてメモリ４２に記憶させる。ここで、受光素子３８による遮光巾測定信号は、各測定点におけるバックアップロール１２のみによって遮光される投光器３４からのビーム状の光の遮光量の変化または遮光位置のずれ量等に基づくものであり、これは言い換えると、シート厚さセンサ１６と各測定点におけるバックアップロール１２のロール面との距離の変動と見做すことができる。このようにして、対応する磁気センサ３２の出力を対比させることにより、走査線上の各測定点における磁気特性をイニシャル条件としてすべて知ることができる。
このように本件発明では、測定準備動作においてバックアップロール１２の表面上の磁気特性が誤差要因として影響を及ぼさないように対応している。
【００３３】
また、これと並行して、シートＳがバックアップロール１２上に存在しない状態でシートＳの幅を超える範囲のバックアップロール１２の表面領域全体に亙ってシート厚さセンサ１６を走査することによって光センサ３３から得られたバックアップロール１２の表面から光センサ３３までの距離に関する、それぞれの測定位置における測定結果を前記バックアップロール１２の表面位置と対応づけてメモリ４２に記憶する。
そして、メモリ４２に記憶された磁気センサ３２のデータと光センサ３３のデータをバックアップロール１２の表面位置と対応づけてメモリに記憶する。
【００３４】
このように測定準備動作において厚さセンサ１６のバックアップロール１２上での移動は正確に追跡、監視されている。
この記憶されたデータは、上記の式１）（Ｌｍ−Ｌｏ＝ｔ）のシートＳの厚さtに対応するものである。
そして、シートＳがバックアップロール１２にない状態でのシート厚さのデータは零と見なしているので、シートＳが存在する場合において測定したシート厚さセンサ１６の測定データとの差は、基本的にはシート厚さを示すものと考えることができる。したがって本件発明では、両者の差をバックアップロール１２の表面位置と対応づけてシート厚さの基準測定値としている。
すなわち、上記の場合においては、シートＳはバックアップロール１２上には存在していないので、メモリに記憶されている測定値はすべて零である必要がある。したがって、それぞれの磁気センサ３２の出力及び光センサ３３の測定値を上記式１）におけるｔの値が、バックアップロール１２上の表面位置に対応づけたそれぞれの測定位置において零と見なすように処理をして記憶しておく。
（シート厚さ測定動作）
次に本件発明では、実際にシートＳがバックアップロール１２上に載置されている状態でシート厚さセンサを走査して測定動作を行う。
【００３５】
実際にバックアップロール１２上でシートの厚さを測定するときには次のような動作となる。
シートＳがバックアップロール１２上に存在する状態で磁気センサ３２から得られたシートＳの表面と磁気センサ３２との間の距離に関する測定結果をバックアップロール１２の表面位置と対応づけてメモリ４２に記憶する。
また、シートＳがバックアップロール１２上に存在する状態で光センサ３３から得られたシートのＳの表面から光センサ３３までの距離に関する測定結果をバックアップロール１２の表面位置と対応づけてメモリ４２に記憶する。
前記磁気センサ３２からデータと光センサ３３からのデータに基づいて、バックアップロール１２の表面位置と対応付けられたシートＳの表面と厚さセンサ１６との間の距離に関するデータを作成するようになっている。
つぎに、実際のシート厚さの測定のための厚さセンサ１６及び１８の走査（計測走査）させる動作について説明する。
【００３６】
実際のシート厚さの測定のための走査（計測走査）においては、金属製バックアップロール１２の上に厚さ測定すべき対象シートを載置した状態において行う。基準値記憶走査（測定準備動作）の場合と同様にして、シート厚さセンサ１６を再び原点から移動させてシート厚さセンサ１６が各測定ポイントに達する毎に、制御コンピュータ４０は、その時々の磁気センサ３２による距離測定値（金属製バックアップロール１２の上面までの距離）および光センサの受光素子３８による遮光巾測定値（金属製バックアップロール１２とシートＳ1の厚みによる遮光巾）をメモリ４２に記憶させる。
【００３７】
次に、制御コンピュータ４０は、メモリ４２に記憶されたこれらの距離測定値および遮光巾測定値に基づいてシートＳの厚さを演算して、出力回路５６を通して出力させるようにする。
上記のように厚さセンサ１６、１８をリニアレール１４上で走査し、バックアップロール１２を回転させると、厚さセンサ１６、１８は、バックアップロール１２の周面を走査することとなり、必ず同じ所を通過するように制御することができる。この時の磁気センサ３２の出力をメモリ４２に記憶させ、バックアップロール１２の磁気特性として保存する。このようにバックアップロールの周面をスパイラルに走査することとなるのは、シートの幅方向における厚さ変化、すなわち、厚さプロファイルを測定するプロファイルモードでシート厚さ測定を行うことによる。
従来ではシートの全幅に亙って走査するようにプロファイル測定が一般的であった。しかし、場合によっては、センサを幅方向定点に停止させ流れ方向を連続に測定するのが望ましいこともあり得る。この場合には、厚さセンサ１６、１８をシート厚さ測定動作において、上記したプロファイルモードでの作動だけでなく、シートＳの長手方向の厚さ変化を測定するトレンドモードでも作動させることができる。
【００３８】
このトレンドモードで作動させるには、厚さセンサ１６、１８をシートＳの幅方向における所望の位置にて静止させた状態で厚さ測定を行うようにすればよく、そうすることにより、シートＳのその幅方向位置におけるシートの長手方向における１ライン分の厚さトレンドを得ることができる。その１ライン分の厚さトレンドを得た後、厚さセンサ１６をシートＳの幅方向における別の位置へと移動させて静止させた状態で同様に厚さ測定を行うことにより、別の１ライン分の厚さトレンドを得ることができる。このようなトレンドモードで測定するときのために、バックアップロール１２に対して輪切り状態で磁気センサ３２の出力をメモリ４２に記憶させ、バックアップロール１２の磁気特性として保存しておく必要がある。場合によっては、バックアップロール１２の回転速度の磁気センサ出力の違いもあるので、回転速度を変えて磁気センサ出力をメモリ４２に記憶させておく必要も生ずる。
【００３９】
トレンドモードを使用するためにはロール回転量に応じて厚さセンサを移動させる必要はない。走査領域の必要な位置にセンサを停止させればよい。位置原点から一定量移動させその位置を保持すればよい。
本例では、２台の厚さセンサ１６、１８を備えているので、厚さセンサ１６をトレンドモード、厚さセンサ１８をプロファイルモードで動作させることもできる。また、その逆の動作を行わせることもできる。
（零調補正）
次に、さらに図４及び図５を参照して、厚さセンサ１６（１８）の零調補正について説明する。
上記したようにシートＳがバックアップロール１２上にある場合において、移動原点にある厚さセンサ１６が測定動作に入るとバックアップロール１２の原点信号を受けて測定動作に入るように構成されている。
【００４０】
ここで重要な事は測定動作に入った時に測定された生の測定結果は磁気センサ３２と光センサ３３の温度特性等に起因するオフセット誤差が含まれているので、上記の測定準備動作において測定して記憶されているデータによる補正だけでなく、実際に測定している状況でバックアップロール１２上の磁気センサ及び光センサの出力変化を考慮した補正が必要となるという点である。すなわち、バックアップロール上で走査している厚さセンサに内蔵されている光センサ、磁気センサが共にシート温度等の影響を受け、両センサ共に内部回路も、温度変化を伴い、出力変動を生じる。その変化は特に、磁気センサで顕著であり、温度変化等の要因に基づく厚さセンサ出力の変化をシート厚さに換算すると、数十[μｍ]程度となることがあることを本件発明者は認識している。
【００４１】
本件発明ではこの補正のことを零調補正と称している。
すなわち、零調補正とは、シートＳがバックアップロール１２上に存在する場合において、シートが存在しない領域での厚さセンサ１６（１８）の出力が零となるように補正（オフセット誤差補正）することである。
本実施例では、零調補正を行うシート厚さセンサ１６は、厚さセンサ１６の走査幅Ｗ２を、バックアップロール１２の面上のシートＳの幅Ｗ１よりも広く設定する。そして、シート厚さの測定時に、シート厚さセンサ１６がシートＳから外れたバックアップロール１２の面上を走査している間に得られる厚さ測定値を用いて、シート厚さ測定値の補正を行う。すなわち、シートが存在しない位置で測定したシート厚さセンサ１６の値を零とする補正を行う。
【００４２】
シート厚さセンサ１６がシート上を走査しているかどうかは、シートＳの幅Ｗ１及びその幅を超える走査幅Ｗ２を踏まえて、厚さセンサ１６の位置情報を処理することにより、予め制御コンピュータ４０に把握されている。
制御コンピュータ４０は、シート厚さセンサ１６がシート外に位置する場合にシート厚さセンサ１６から受けている信号に基づいて、零調補正値を算出する。
この場合、シート厚さセンサ１６は、シートＳの幅を超えるバックアップロール上の位置、すなわち、載置されていないバックアップロール１２の面上を直接走査しているのであるから、シート厚さ測定値は零でなければならない。しかし、実際のシート厚さ測定値は零とはならない。この理由は、被測定シートＳ及び周囲温度等の零読み状態からの変化によるシート厚さセンサ１６の特性変化、あるいはバックアップロール１２、リニアレール１４等の温度歪み等による影響が考えられる。シート厚さセンサ１６からの信号に基づいて、既存の記憶されている零読み補正値を補正することによって、実際の厚さセンサ１６の作動時における零調補正を行うことができる。
【００４３】
この零調補正は、所定の時間毎に、厚さセンサ１６のシート外走査を行い、当該所定時間毎に行うようにしてもよい。
本実施例では、図５に示すように零調補正に使用する零調領域を１つにしている。すなわち、本実施例では、零調動作を行うシート厚さセンサ１６だけとし、シート厚さセンサ１８は零調動作を行わず、シートの範囲で走査移動するようになっている。そして、シート厚さセンサ１８の零調補正は、シート厚さセンサ１６と、厚さセンサ１８のオーバーラップ部の測定結果を使い、厚さセンサ１８の零調補正値を算出する。すなわち、オーバーラップ部は、同一のシートを測定しているので、同じ値とならなければならない。そこに差が有る場合には、本例では、厚さセンサ１６の値を正として、厚さセンサ１８の零調補正値を補正するようにしている。
このようにすることにより、シート幅を狭くすることなく、バックアップロール幅を短く抑えることができる。逆に、バックアップロール幅を長くすることなく厚さ測定対象となるシート幅を大きくすることもできる。また、これにより、シート厚さセンサ１６の零調補正値を用いるのでシート厚さセンサ１８の零調補正のための制御動作及びこれに基づく計算等の負担を減らすことができる。そして、本実施例にように２台の厚さセンサを用いることにより、１台の厚さセンサを用いた場合よりも少なくとも２倍の密度でシートの厚さ測定を行うことができる。
【００４４】
つぎに、図６、図７を参照して、本件発明の他の実施例について説明する。零読み動作及び測定動作については上記実施例と同様である。
本件実施例においては、２つの厚さセンサ１６、１８の零調補正はそれぞれについて行われる点において上記した実施例とは異なる。
その手順は以下の通りである。
シート外領域に於ける零調値は、バックアップロール１２の表面上での測定（シートが存在しない状態での測定）であるから厚さセンサ１６、１８厚さは零となるはずである。しかし、零とならなければその値を記憶し、シート測定領域における測定結果を零調補正（オフセット誤差の補正）するデータとする。
シート厚さセンサ１６がシート上を走査しているかどうかは、シートＳの幅Ｗ１及びその幅を超える走査幅Ｗ２を踏まえて、厚さセンサ１６の位置情報を処理することにより、予め制御コンピュータ４０に把握されている。同様に、シート厚さセンサ１８がシート上を走査しているかどうかは、シートＳの幅Ｗ１及びその幅を超える走査幅Ｗ２を踏まえて、厚さセンサ１８の位置情報を処理することにより、予め制御コンピュータ４０に把握されている。
【００４５】
測定領域に於ける測定結果にはバックアップロールの磁気特性等による誤差が含まれているので各測定位置において、その誤差を考慮した補正値と、上記零調補正（オフセット誤差の補正）とを共に考慮して補正をおこない厚さ測定結果とする。
厚さセンサ１６はバックアップロール１２の左側に位置しており、厚さセンサ１８は右側に位置している。したがって、厚さセンサ１６は、バックアップロール１２の左側を走査し、厚さセンサ１８は右側を走査する。シートＳが存在する場合においても同様である。この場合において、本実施列では、厚さセンサ１６の走査領域と、厚さセンサ１８の走査領域とがオーバーラップするように動作させている。そして、オーバーラップ部分の測定結果に基づいて補正値を調整する。
本実施例においては、厚さセンサ１６の測定値に基づく補正値と、厚さセンサ１８の測定値に基づく補正値とを平均化して双方に共通な補正値を与えるようにしている。
本実施例では、２つのシート厚さセンサをシート幅の左右の両端側をそれぞれ半分ずつ分担して受け持つように走査させることにより、かつ、それぞれの側においてシート幅よりも走査幅を広く設定しておくことにより、シート厚さ測定装置の零点の時々刻々の変化に素早く対応して、簡単且つ容易に零調補正を行うことができる。また、上記実施例と同様に本実施例においても１台の厚さセンサを用いた場合よりも少なくとも２倍の密度でシートの厚さ測定を行うことができる。
本実施例においては厚さセンサ１６の測定値に基づく補正値と、厚さセンサ１８の測定値に基づく補正値とを平均化して双方に共通の補正値を与えるようにしているが、その他のやり方で零調補正することもできる。
【００４６】
つぎに、図８及び図９を参照して、本件発明にかかるさらに他の実施例について説明する。本実施例は、リニアレール１４上に３台の厚さセンサ１０１、１０２、１０３を備えた厚さ測定装置１００に関する。
上記した本件発明の実施例で使用した番号と同一の構成要素については同一の符号を付す。図８には３台の厚さセンサ１０１、１０２、１０３をそれぞれリニアレール１４上で走査させるための構成が示されている。
図８に示されるように、間隔をおいて垂直に延びる一対の支持フレーム１０の間に水平に金属製バックアップロール１２が支持されている。また、支持フレーム１０の間には、金属製バックアップロール１２の上方に間隔を置いて平行に延びるリニアレール１４が支持されている。本実施例では、このリニアレール１４には、二台のシート厚さセンサ１０１、１０２及び１０３の３つの厚さセンサがリニアレール１４上をスライド可能に担持されている。
それぞれのシート厚さセンサ１０１、１０２及び１０３には走査移動装置が設けられているので、単独に位置制御可能となる。すなわち、それぞれのシート厚さセンサ１０１、１０２及び１０３は、走査用ステッピングモータ１２１、１２２及び１２３によって駆動されるタイミングプーリ（チェーンホイール）１３１、１３２及び１３３の間に掛けられたチェーン（タイミングベルト）１４１、１４２、及び１４３に接続されている。
【００４７】
そして、走査用ステッピングモータ１２１、１２２及び１２３の作動により、リニアレール１４に沿ってシート厚さセンサ１０１、１０２及び１０３はそれぞれ独立して移動させられるようになっている。
それぞれの厚さセンサ１０１、１０２及び１０３が磁力センサ及び光センサとの測定動作に基づいて測定信号出力するように構成されている点については図２に示されたものと同じである。
図８の厚さ測定装置の動作を説明すると、それぞれの厚さセンサ１０１、１０２及び１０３はバックアップロール１２の、左側、中央、右側に位置しており、厚さセンサ１０１と１０２、および厚さセンサ１０２と１０３とは、バックアップロール１２上で互いにプロファイルモードでオーバーラップした領域を走査移動できようになっている。  
基準値記憶走査（測定準備動作）において、それぞれの厚さセンサ１０１、１０２及び１０３はシートＳが無いときにバックアップロール１２上で担当の走査領域の零読みを実行し零読みデータを記録する。
【００４８】
次に、測定動作において、実際のシート厚さの測定のための走査（計測走査）においては、金属製バックアップロール１２の上に厚さ測定すべき対象シートを載置した状態において行う。基準値記憶走査（測定準備動作）の場合と同様にして、シート厚さセンサ１６を再び原点から移動させてシート厚さセンサ１６が各測定ポイントに達する毎に、制御コンピュータ４０は、その時々の磁気センサ３２による距離測定値（金属製バックアップロール１２の上面までの距離）および光センサの受光素子３８による遮光巾測定値（金属製バックアップロール１２とシートＳの厚みによる遮光巾）をメモリ４２に記憶させる。
次に、制御コンピュータ４０は、メモリ４２に記憶されたこれらの距離測定値および遮光巾測定値に基づいてシートＳの厚さを演算して、出力回路５６を通して出力させるようにする。
測定動作においては左側厚さセンサ１０１、中央厚さセンサ１０２及び右側厚さセンサ１０３がそれぞれの走査領域を独立して走査移動しつつ厚さ測定を行う。したがって、１台の厚さセンサの場合に比して、少なくとも３倍の密度でシート厚さ測定を行うことができる。走査パターンは図９図（ａ）、９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように、３台の厚さセンサ１０１、１０２及び１０３を必要に応じてプロファイルとトレンドの走査パターンを組合せて使用できるので厚さ測定の多様性が増す。
【００４９】
トレンドモードでの測定動作において、リニアレール１４上での走査移動を行わない固定トレンドだけでなく測定位置をわずかに移動させながら測定する方法をとることもできる。このように柔軟にトレンドモードとプロファイルモードを混合的に、かつ選択的に活用することにより、柔軟性あるシート厚さ測定装置を提供することができる。
本実施例における厚さ測定装置１００の零調補正動作について説明すると、図９（ａ）には、それぞれの厚さセンサ１０１、１０２及び１０３の３台がともにプロファイルモードで走査するように構成された例が示されている。この場合、両側の厚さセンサ１０１及び１０３はプロファイル移動しながらシートから外れたところでそれぞれ零調補正を行う。中央の厚さセンサ１０２は、シートのある部分のみしか走査するようにしていないので磁気センサと光センサの温度オフセット誤差値を補正することはできないが、両側の厚さセンサ１０１又は１０３が中央の厚さセンサ１０２の測定位置がオーバーラップする位置で厚さ測定結果を比較し測定結果を両側の厚さセンサ１０１又は１０３と同じ値となる様に補正をして零調とする。
【００５０】
図９（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）には、さらに異なる手法での零調補正を行う場合について示されている。
このように本件発明によれば、測定精度を下げることなく測定対象となるシート全体にわたって測定密度を高めることができるシート厚さ測定装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ  シート
１  シート厚さ測定装置１
１０  支持フレーム
１２  金属製バックアップロール
１４  リニアレール
１６、１８  シート厚さセンサ
２０、２１  走査用ステッピングモータ
２２、２３  タイミングプーリ（チェーンホイール）
２４、２５  チェーン（タイミングベルト）
２８  ロータリエンコーダ
３２  磁気センサ
３４  投光器
３６  受光レンズ
３８  受光素子（リニアイメージセンサ）
４０  制御コンピュータ
４２  メモリ
４４、４６  演算増幅器
４８、５０  A/Dコンバータ
１０１、１０２、１０３  シート厚さセンサ
１２１、１２２、１２３  走査用ステッピングモータ
１３１、１３２、１３３  タイミングプーリ（チェーンホイール）
１４１、１４２、１４３  チェーン（タイミングベルト）
【図１】
2019158823.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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