(57)【要約】【課題】光源の指向性が低くても対象物の膜厚を管理できる。【解決手段】本発明による膜厚管理装置（１００）は対象物（Ｏ）の膜厚を管理する。前記膜厚管理装置（１００）は、光源（１１０）と、受光センサ（１２０）と、包囲部材（１３０）とを備える。前記光源（１１０）は前記対象物（Ｏ）に向けて出射光（ＬＯ）を出射する。受光センサ（１２０）は、前記出射光（ＬＯ）が前記対象物（Ｏ）によって反射された反射光（ＬＲ）を検出する。包囲部材（１３０）は、前記受光センサ（１２０）の周囲を包囲する。前記包囲部材（１３０）は、前記出射光（ＬＯ）を遮る内周遮光側面（１３２）と、前記対象物（Ｏ）と対向して前記出射光（ＬＯ）を通過させる光通過端面（１３４）とを有する。【選択図】図１
2019138653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の膜厚を管理する膜厚管理装置であって、
前記対象物に向けて出射光を出射する光源と、
前記出射光が前記対象物によって反射された反射光を検出する受光センサと、
前記光源の周囲を包囲する包囲部材と
を備え、
前記包囲部材は、前記出射光を遮る内周遮光側面と、前記対象物と対向して前記出射光を通過させる光通過端面とを有する、膜厚管理装置。
【請求項２】
前記包囲部材は、中空形状を有する筒状部材を含む、請求項１に記載の膜厚管理装置。
【請求項３】
前記受光センサは複数の受光素子を含み、
前記光源は前記複数の受光素子の中心に位置する、請求項１または２に記載の膜厚管理装置。
【請求項４】
前記光源は、発光ダイオードを含む、請求項１から３のいずれかに記載の膜厚管理装置。
【請求項５】
前記光源および前記受光センサを制御し、前記光源および前記受光センサの実装された制御基板をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の膜厚管理装置。
【請求項６】
前記光源および前記受光センサを収容する筐体をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の膜厚管理装置。
【請求項７】
前記筐体には、前記光源および前記受光センサと連絡する開口部が設けられる、請求項６に記載の膜厚管理装置。
【請求項８】
前記受光センサの受光結果を送信する通信部をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の膜厚管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜厚管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷物の再現性は人間の目視によってチェックされてきた。しかしながら、印刷物のチェックを目視で行う場合、作業者に負担がかかるとともにチェックを均一に行うことができない。
【０００３】
そこで、濃度計を用いて印刷物の品質を管理することが知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、濃度計を用いてインキ膜の膜厚を決定するように印刷機を制御することが記載されている。特許文献１の制御装置は、異なる印刷条件で試し印刷された複数の印刷物のインキ濃度を計測し、計測結果に基づいて目標濃度を実現するためのパラメータを算出し、インキを予備供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３２０８３８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
濃度計では、光源から出射された光がインキを介して受光センサにて受光され、受光量に応じて対象物の膜厚が管理される。しかしながら、光源の指向性が低いと、光源から出射された光がインキを介することなく受光センサにて受光されてしまうことがあり、対象物の膜厚を適切に管理できなかった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源の指向性が低くても対象物の膜厚を管理可能な膜厚管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による膜厚管理装置は、対象物の膜厚を管理する。前記膜厚管理装置は、光源と、受光センサと、包囲部材とを備える。前記光源は、前記対象物に向けて出射光を出射する。前記受光センサは、前記出射光が前記対象物によって反射された反射光を検出する。前記包囲部材は、前記光源の周囲を包囲する。前記包囲部材は、前記出射光を遮る内周遮光側面と、前記対象物と対向して前記出射光を通過させる光通過端面とを有する。
【０００８】
ある実施形態では、前記包囲部材は、中空形状を有する筒状部材を含む。
【０００９】
ある実施形態では、前記受光センサは複数の受光素子を含み、前記光源は前記複数の受光素子の中心に位置する。
【００１０】
ある実施形態では、前記光源は、発光ダイオードを含む。
【００１１】
ある実施形態では、前記膜厚管理装置は、制御基板をさらに備える。前記制御基板は、前記光源および前記受光センサを制御する。前記制御基板には、前記光源および前記受光センサが実装される。
【００１２】
ある実施形態では、前記膜厚管理装置は、筐体をさらに備える。前記筐体は、前記光源および前記受光センサを収容する。
【００１３】
ある実施形態では、前記筐体には、前記光源および前記受光センサと連絡する開口部が設けられる。
【００１４】
ある実施形態では、前記膜厚管理装置は、通信部をさらに備える。前記通信部は、前記受光センサの受光結果を送信する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光源の指向性が低くても対象物の膜厚を管理できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による膜厚管理装置の実施形態の模式図である。
【図２】本発明による膜厚管理装置の実施形態の模式図である。
【図３】本発明による膜厚管理装置の実施形態の模式図である。
【図４】本発明による膜厚管理装置の実施形態のブロック図である。
【図５】本発明による膜厚管理装置の実施形態の模式図である。
【図６】本発明による膜厚管理装置の実施形態のブロック図である。
【図７】（ａ）は本実施形態の膜厚管理装置の模式的な正面図であり、（ｂ）は（ａ）の膜厚管理装置の模式的な背面図であり、（ｃ）は（ａ）の膜厚管理装置の模式的な斜視図である。
【図８】（ａ）は筐体の第１部材を取り外した本実施形態の膜厚管理装置の模式的な斜視図であり、（ｂ）は筐体を取り外した本実施形態の膜厚管理装置の模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００１８】
以下、図１を参照して、本発明による膜厚管理装置１００の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の膜厚管理装置１００を示す模式図である。膜厚管理装置１００は、対象物Ｏの膜厚を管理する。対象物Ｏは膜状である。例えば、膜厚管理装置１００は、対象物Ｏの膜厚を測定する。
【００１９】
対象物Ｏは、例えば基材Ｓの表面に設けられる。例えば、基材Ｓは紙であり、対象物Ｏは印刷物である。対象物Ｏは、透明であってもよく、色が付されていてもよい。一例では、対象物Ｏはインクである。あるいは、対象物Ｏは、ニスであってもよく、機能性塗布剤であってもよい。
【００２０】
なお、基材Ｓは、通常紙であってもよい。あるいは、基材Ｓは、アルミニウムなどの蒸着によって形成された蒸着紙であってもよい。
【００２１】
本実施形態の膜厚管理装置１００は、光源１１０と、受光センサ１２０と、包囲部材１３０とを備える。光源１１０は出射光ＬＯを出射する。光源１１０から出射された光の少なくとも一部は対象物Ｏに向かう。対象物Ｏは、出射光ＬＯを反射光ＬＲとして反射する。例えば、光源１１０は発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を含む。あるいは、光源１１０はレーザ装置を含んでもよい。
【００２２】
受光センサ１２０は、出射光ＬＯが対象物Ｏによって反射された反射光ＬＲを検出する。受光センサ１２０は、反射光ＬＲの光量に応じた電圧又は電流を出力する。
【００２３】
反射光ＬＲの光量は対象物Ｏの膜厚に対応する。膜厚管理装置１００により、対象物Ｏの膜厚を管理できる。膜厚管理装置１００の測定結果から対象物Ｏの膜厚を取得できる。膜厚管理装置１００は、対象物Ｏの膜厚の具体的な数値を取得しなくてもよい。一例として、膜厚管理装置１００は対象物Ｏの反射率または濃度を測定し、対象物Ｏの膜厚は対象物Ｏの反射率または濃度から取得される。例えば、対象物Ｏを大量生産する場合、膜厚管理装置１００が対象物Ｏの反射率または濃度を測定することにより、対象物Ｏの反射率または濃度の変化から、対象物Ｏの膜厚に変化が生じたか否かを管理できる。
【００２４】
あるいは、膜厚管理装置１００は対象物Ｏの膜厚を直接測定してもよい。例えば、膜厚管理装置１００によって測定される対象物Ｏの膜厚は０．１μｍ以上１００μｍ以下である。
【００２５】
例えば、膜厚管理装置１００は、基材Ｓのうち対象物Ｏの存在しない領域、および、基材Ｓのうち対象物Ｏの存在する領域を測定する。２つの領域の測定結果の差が対象物Ｏの膜厚に相当する。予め用意した測定結果の差と対象物Ｏの膜厚との関係を示すテーブルから、測定結果の差に対応する対象物Ｏの膜厚を取得できる。
【００２６】
本実施形態の膜厚管理装置１００は、包囲部材１３０を備える。包囲部材１３０は、光源１１０の周囲を包囲する。包囲部材１３０は筒状形状である。包囲部材１３０の高さは光源１１０の高さよりも大きい。包囲部材１３０は、例えば、樹脂から形成される。包囲部材１３０の内周側に光源１１０が配置されており、包囲部材１３０の外周側に受光センサ１２０が配置される。ここでは、包囲部材１３０の内周には、光源１１０および空気を除いて何も配置されていない。包囲部材１３０が光源１１０の周囲を包囲することにより、光源１１０からの出射光ＬＯが対象物Ｏを介することなく受光センサ１２０に直接入射することを抑制できる。
【００２７】
包囲部材１３０は、内周遮光側面１３２と、光通過端面１３４とを有する。内周遮光側面１３２は、包囲部材１３０の内周側面に位置する。内周遮光側面１３２は、出射光ＬＯが包囲部材１３０の内周側から外周側に通過することを遮る。光通過端面１３４は、対象物Ｏと対向する。光通過端面１３４は出射光ＬＯを通過させる。
【００２８】
本実施形態の膜厚管理装置１００によれば、包囲部材１３０は、光源１１０からの出射光ＬＯが受光センサ１２０に直接到達することを抑制するとともに反射光ＬＲを通過させる。光源１１０の周囲が包囲部材１３０によって包囲されるため、光源１１０としてＬＥＤを好適に用いることができる。このため、光源１１０から出射される出射光ＬＯの指向性が比較的低くても、包囲部材１３０により、出射光ＬＯが対象物Ｏに反射されることなく直接受光センサ１２０に受光されることを抑制できる。
【００２９】
光源１１０がＬＥＤを含む場合、基材Ｓが通常紙であるときの対象物Ｏを好適に測定できる。なお、光源１１０がレーザ装置を含んでもよい。光源１１０がレーザ装置を含む場合、基材Ｓが蒸着紙であるときの対象物Ｏを好適に測定できる。
【００３０】
上述したように、包囲部材１３０は、中空形状を有する筒状部材である。このため、光源１１０から出射された出射光ＬＯは、包囲部材１３０の内周空間を対象物Ｏに向けて進行する。このように、包囲部材１３０は、簡易な構造で、受光センサ１２０に対して出射光ＬＯが包囲部材１３０の内側から外側に通過することを遮り、出射光ＬＯを対象物Ｏに向けて通過させることができる。
【００３１】
なお、膜厚管理装置１００は、対象物Ｏの膜厚の測定結果を外部機器に送信してもよい。例えば、膜厚管理装置１００は、外部機器と無線または有線で接続されており、膜厚管理装置１００は、対象物Ｏを測定した後、対象物Ｏの膜厚の測定結果を外部機器に送信してもよい。
【００３２】
光源１１０および受光センサ１２０および包囲部材１３０は、同一の支持部材に支持されることが好ましい。光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０は、支持部材の下面に配置される。例えば、光源１１０および受光センサ１２０の少なくとも一部が支持部材から露出されるように、光源１１０および受光センサ１２０は支持部材に支持される。
【００３３】
なお、図１を参照した上述の説明では、包囲部材１３０の内周には、光源１１０および空気を除き何も配置されていなかったが本発明はこれに限定されない。
【００３４】
ここで、図２を参照して本実施形態の膜厚管理装置１００を説明する。図２は、本実施形態の膜厚管理装置１００の模式図である。図２に示した膜厚管理装置１００は、包囲部材１３０が内周遮光側面１３２および光通過端面１３４に加えて導光部材１３６を備える点で図１に示した膜厚管理装置１００とは異なる。以下の説明では、冗長を避けるために、重複する説明を省略することがある。
【００３５】
本実施形態の膜厚管理装置１００では、包囲部材１３０は、内周遮光側面１３２および光通過端面１３４に加えて導光部材１３６をさらに有する。導光部材１３６は、内周遮光側面１３２の内周に配置されている。導光部材１３６の外径は内周遮光側面１３２の内径とほぼ等しいことが好ましい。
【００３６】
なお、包囲部材１３０の内周に、光を集光するレンズが配置されてもよい。ただし、包囲部材１３０の内周にレンズを配置した場合、光源１１０と対象物Ｏとの距離が比較的長くなる。このため、包囲部材１３０の内周にはレンズを配置しないことが好ましい。
【００３７】
ここで、図３を参照して本実施形態の膜厚管理装置１００を説明する。図３は、膜厚管理装置１００の模式図である。図３に示した膜厚管理装置１００は、光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０に加えて制御基板１４０および筐体１５０を備える点で図１に示した膜厚管理装置１００とは異なる。以下の説明では、冗長を避けるために、重複する説明を省略することがある。
【００３８】
膜厚管理装置１００は、光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０に加えて制御基板１４０および筐体１５０を備える。制御基板１４０は、光源１１０および受光センサ１２０を制御する。例えば、制御基板１４０は、配線のプリントされた回路基板である。制御基板１４０は、光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０を支持する。光源１１０および受光センサ１２０は制御基板１４０に実装される。包囲部材１３０は制御基板１４０に取り付けられる。光源１１０および受光センサ１２０を制御する制御基板１４０を光源１１０および受光センサ１２０と一体的に構成できる。
【００３９】
制御基板１４０は、平面１４０ａと、平面１４０ｂとを有する。光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０は、制御基板１４０の平面１４０ａに実装される。膜厚管理装置１００が水平方向に延びた対象物Ｏを測定する場合、制御基板１４０の平面１４０ａは鉛直下方に向き、制御基板１４０の平面１４０ｂは鉛直上方に向く。
【００４０】
筐体１５０は、光源１１０および受光センサ１２０を収容する。ここでは、筐体１５０は、光源１１０および受光センサ１２０とともに制御基板１４０を収容する。筐体１５０が光源１１０および受光センサ１２０を収容するため、光源１１０および受光センサ１２０を容易に持ち運びできる。
【００４１】
なお、ここでは、筐体１５０には開口部１５０ａが設けられる。開口部１５０ａは、筐体１５０の外部と光源１１０および受光センサ１２０とを連絡する。開口部１５０ａの口径は、例えば、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、５ｍｍ以上１６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。あるいは、開口部１５０ａの口径は、光源１１０の出射径と略同じであることが好ましい。
【００４２】
開口部１５０ａは、光源１１０から出射された出射光ＬＯを通過するとともに、対象物Ｏから反射された反射光ＬＲを通過する。反射光ＬＲは、開口部１５０ａを通過して受光センサ１２０に到達する。筐体１５０の開口部１５０ａにより、光源１１０および受光センサ１２０は、筐体１５０に収容されたまま筐体１５０の開口部１５０ａを介して対象物Ｏを測定できる。
【００４３】
筐体１５０は、第１部材１５２と、第２部材１５４とを有する。膜厚管理装置１００が水平方向に延びた対象物Ｏを測定する場合、第１部材１５２は鉛直下方に位置し、第２部材１５４は鉛直上方に位置する。筐体１５０は、第１部材１５２と第２部材１５４とを組み合わせることで形成される。開口部１５０ａは第１部材１５２に設けられる。
【００４４】
ここで、図４を参照して本実施形態の膜厚管理装置１００を説明する。図４は、膜厚管理装置１００のブロック図である。図４に示した膜厚管理装置１００は、光源１１０、受光センサ１２０および制御基板１４０に加えて、制御部１４２、増幅器１４４、通信部１６０、表示部１７０および電源１８０をさらに備える。
【００４５】
制御部１４２は、光源１１０、受光センサ１２０、通信部１６０および表示部１７０を制御する。例えば、制御部１４２は、制御基板１４０に実装される。
【００４６】
制御部１４２は、プロセッサーを含む。プロセッサーは、例えば、マイクロコンピュータを含む。あるいは、プロセッサーは、中央処理演算機（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を含んでもよい。または、プロセッサーは汎用演算機を含んでもよい。また、制御部１４２は、コンピュータープログラムを記憶する記憶部を含む。記憶部は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリーである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリーおよび／またはハードディスクドライブである。記憶部はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１４２は、記憶部の記憶しているコンピュータープログラムを実行して対象物Ｏを測定する。
【００４７】
増幅器１４４は、受光センサ１２０から出力される電圧又は電流を増幅する。これにより、受光センサ１２０の電圧又は電流を適切な強度にまで増幅できる。増幅器１４４は電流を電圧に変換し増幅する機能も有する。増幅器１４４は、制御基板１４０上に設けられる。
【００４８】
通信部１６０は、受光センサ１２０の受光結果を送信する。通信部１６０は、無線または有線で受光結果を送信する。なお、通信部１６０は、コンピュータに送信することが好ましい。例えば、通信部１６０は、パーソナルコンピュータに受光結果を送信する。
【００４９】
通信部１６０は、制御基板１４０に実装される。例えば、通信部１６０は、近距離通信可能である。通信部１６０は、電波または赤外線を出力する。通信部１６０は、ブルートゥース（登録商標）またはＩｒＤＡの規格に準拠する。
【００５０】
表示部１７０は、受光センサ１２０の受光結果を表示する。例えば、表示部１７０は、基材Ｓ上の対象物Ｏを測定した結果として、電圧又は電流を表示する。あるいは、表示部１７０は、基材Ｓ上の対象物Ｏを測定した結果として、対象物Ｏの濃度、反射率または膜厚を表示してもよい。表示部１７０は、図３に示した筐体１５０の表面に配置される。表示部１７０は、制御基板１４０に支持される。
【００５１】
電源１８０は、光源１１０、受光センサ１２０、制御部１４２、通信部１６０および表示部１７０に電力を供給する。例えば、電源１８０は制御基板１４０と接続する。ここでは、電源１８０として電池が制御基板１４０に搭載される。
【００５２】
なお、図１から図４を参照して上述した説明では、膜厚管理装置１００は、１つの光源および１つの受光センサを備えていたが、本発明はこれに限定されない。膜厚管理装置１００は、複数の光源および複数の受光センサを備えてもよい。
【００５３】
以下、図５を参照して本実施形態の膜厚管理装置１００を説明する。図５は、膜厚管理装置１００の模式図である。図５に示した膜厚管理装置１００は、光源１１０、受光センサ１２０、包囲部材１３０、制御基板１４０および筐体１５０に加えて光源１１１および受光センサ１２１を備える点で図３に示した膜厚管理装置１００とは異なる。以下の説明では、冗長を避けるために、重複する説明を省略することがある。
【００５４】
本実施形態の膜厚管理装置１００は、光源１１０、受光センサ１２０、包囲部材１３０、制御基板１４０および筐体１５０に加えて、光源１１１および受光センサ１２１をさらに備える。光源１１１および受光センサ１２１の少なくとも一方は、光源１１０および受光センサ１２０とは異なる。例えば、光源１１１は、光源１１０とは異なってもよい。または、受光センサ１２０は、受光センサ１２１とは異なってもよい。あるいは、光源１１１および受光センサ１２１の両方が、光源１１０および受光センサ１２０とは異なってもよい。
【００５５】
光源１１１は出射光を出射する。光源１１１から出射された光の少なくとも一部は対象物Ｏに向かう。対象物Ｏは、出射光を反射光として反射する。例えば、光源１１１はレーザ装置を含んでもよい。光源１１１から出射される出射光の指向性が比較的高い。この場合、光源１１０とは異なり、光源１１１の周囲には、光源１１１の周囲を包囲する包囲部材１３０を設けなくても、光源１１１からの出射光が直接受光センサ１２１に受光されることを抑制できる。
【００５６】
なお、光源１１１はＬＥＤを含んでもよい。この場合、光源１１１のＬＥＤは、光源１１０のＬＥＤよりも小さい出射角を有することが好ましい。
【００５７】
受光センサ１２０は、出射光が対象物Ｏによって反射された反射光を検出する。受光センサ１２０は、反射光の光量に応じた電圧又は電流を出力する。
【００５８】
本実施形態の膜厚管理装置１００によれば、包囲部材１３０は、光源１１０からの出射光が受光センサ１２０に直接到達することを抑制するとともに反射光を通過させるため、対象物Ｏの膜厚を適切に測定できる。また、本実施形態の膜厚管理装置１００によれば、（１）光源１１０および受光センサ１２０と、（２）光源１１１および受光センサ１２１とを備えるため、例えば、光源１１０および受光センサ１２０が対象物Ｏを測定できなくても、光源１１１および受光センサ１２１が対象物Ｏを測定できる。このように、基材Ｓおよび対象物Ｏに応じて（１）光源１１０および受光センサ１２０、（２）光源１１１および受光センサ１２１、のいずれかで対象物Ｏを測定できる。
【００５９】
例えば、光源１１０がＬＥＤを含む場合、基材Ｓが通常紙であるときの対象物Ｏの膜厚を好適に測定できる。また、光源１１１がレーザ装置を含む場合、基材Ｓが蒸着紙であるときの対象物Ｏの膜厚を好適に測定できる。
【００６０】
なお、光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０は、同一の支持部材に支持されることが好ましい。また、光源１１０、受光センサ１２０および包囲部材１３０は、支持部材の下面に配置される。
【００６１】
光源１１１および受光センサ１２１は、光源１１０および受光センサ１２０と同様に、制御基板１４０の平面１４０ａに実装される。また、光源１１０および受光センサ１２０は、制御基板１４０の平面１４０ａのうちの一方の端部に配置され、光源１１１および受光センサ１２１は、制御基板１４０の平面１４０ａのうちの他方の端部に配置される。
【００６２】
筐体１５０は、光源１１０および受光センサ１２０とともに光源１１１および受光センサ１２１を収容する。筐体１５０が光源１１０および受光センサ１２０とともに光源１１１および受光センサ１２１を収容するため、膜厚管理装置１００全体を小型化でき、光源１１０、光源１１１、受光センサ１２０および受光センサ１２１を容易に持ち運びできる。
【００６３】
ここでは、筐体１５０には開口部１５０ａおよび開口部１５０ｂが設けられる。ここでは、第１部材１５２に、開口部１５０ａおよび開口部１５０ｂが設けられる。開口部１５０ａは、光源１１０および受光センサ１２０による測定に用いられる。開口部１５０ａは、光源１１０から出射された光を通過するとともに、対象物Ｏから反射された反射光を通過し、反射光は受光センサ１２０に到達する。これにより、対象物Ｏの膜厚を測定できる。開口部１５０ａの口径は、例えば、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、５ｍｍ以上１６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。あるいは、開口部１５０ａの口径は、光源１１０の出射径と略同じであることが好ましい。
【００６４】
また、開口部１５０ｂは、光源１１１よび受光センサ１２１による測定に用いられる。開口部１５０ｂは、光源１１１から出射された光を通過するとともに、対象物Ｏから反射された光を通過し、反射光は受光センサ１２１に到達する。これにより、対象物Ｏの膜厚を測定できる。開口部１５０ｂの口径は、例えば、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。あるいは、開口部１５０ｂの口径は、光源１１０の出射径と略同じであることが好ましい。
【００６５】
このように、筐体１５０に開口部１５０ａおよび開口部１５０ａを設けることにより、光源１１０、光源１１１、受光センサ１２０および受光センサ１２１は、筐体１５０に収容されたまま対象物Ｏの膜厚を測定できる。
【００６６】
上述したように、光源１１０および光源１１１の少なくとも一方としてＬＥＤを用いてもよい。なお、典型的には、レーザ装置から出射される出射光の指向性は比較的高いのに対して、ＬＥＤから出射される出射光の指向性は比較的低い。このため、光源１１０および光源１１１の少なくとも一方としてＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤの周囲を包囲する包囲部材１３０を配置することが好ましい。
【００６７】
ここで、図６を参照して本実施形態の膜厚管理装置１００を説明する。図６は、膜厚管理装置１００のブロック図である。図６に示した膜厚管理装置１００は、光源１１０および受光センサ１２０に加えて光源１１１、受光センサ１２１および選択部１９０を備える点で図４に示した膜厚管理装置１００とは異なる。以下の説明では、冗長を避けるために、重複する説明を省略することがある。
【００６８】
選択部１９０は、（１）光源１１０および受光センサ１２０、および、（２）光源１１１および受光センサ１２１、のいずれを駆動するかを選択する。例えば、選択部１９０は、ユーザからの指示に基づいて、（１）光源１１０および受光センサ１２０、および、（２）光源１１１および受光センサ１２１、のいずれを駆動するかを選択する。選択部１９０は、ボタンによってユーザからの指示を受け付けてもよい。あるいは、選択部１９０は、電気信号を介してユーザからの指示を受け付けてもよい。
【００６９】
選択部１９０により、膜厚管理装置１００が対象物Ｏを測定する場合（１）光源１１０および受光センサ１２０、および、（２）光源１１１および受光センサ１２１、の両方が同時に駆動することなく（１）光源１１０および受光センサ１２０、および、（２）光源１１１および受光センサ１２１、のいずれか一方のみを駆動させることができる。このため、（１）光源１１０および受光センサ１２０、および、（２）光源１１１および受光センサ１２１、のうちの駆動するものを選択でき、不要な電力の消費を回避できる。選択部１９０は、図５に示した筐体１５０の表面に配置される。
【００７０】
また、増幅器１４４は、受光センサ１２０から出力される電圧又は電流、および、受光センサ１２１から出直される電圧又は電流を増幅する。なお、増幅器１４４は、選択部１９０の選択結果に応じて増幅するゲインを切り替えることが好ましい。これにより、駆動する光源および受光センサに応じて信号を適切な強度に増幅できる。
【００７１】
例えば、基材Ｓが通常紙である場合、光源として発光ダイオードを用いると、基材Ｓ上の対象物Ｏの膜厚を適切に測定できる。一方で、基材Ｓがアルミホイル箔またはアルミ蒸着紙等である場合、光源としてＬＥＤを用いると基材Ｓ上の対象物Ｏの膜厚を適切に測定できない。しかしながら、光源としてレーザ装置を用いると、基材Ｓがアルミホイル箔またはアルミ蒸着紙等であっても基材Ｓ上の対象物Ｏの膜厚を適切に測定できる。したがって、光源１１０が発光ダイオードを含み、光源１１１がレーザ装置を含む場合、基材Ｓが通常紙および蒸着紙のいずれであっても、基材Ｓの表面に設けられた対象物Ｏの膜厚を適切に測定できる。
【００７２】
ここで、図７および図８を参照して、本実施形態の膜厚管理装置１００を説明する。図７（ａ）は膜厚管理装置１００の模式的な正面図であり、図７（ｂ）は膜厚管理装置１００の模式的な背面図であり、図７（ｃ）は膜厚管理装置１００の模式的な斜視図である。ここでは、膜厚管理装置１００はほぼ直方体形状である。
【００７３】
なお、図７および図８では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示す。図７および図８において、膜厚管理装置１００の長手方向に延びる方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向およびＺ方向とする。
【００７４】
膜厚管理装置１００において、光源１１０および光源１１１はＹ方向に離れて配置される。図７および図８では、膜厚管理装置１００の光源１１０の設けられる方向を＋Ｙ方向とし、膜厚管理装置１００の光源１１１の設けられる方向を−Ｙ方向とする。
【００７５】
図７（ａ）に示すように、筐体１５０の第２部材１５４の中央よりもやや＋Ｘ方向側に表示部１７０が設けられる。また、筐体１５０の第２部材１５４のほぼ中央部に選択部１９０が設けられる。
【００７６】
図７（ｂ）に示すように、光源１１０は筐体１５０の＋Ｙ方向端部に位置し、光源１１１は筐体１５０の−Ｙ方向端部に位置する。また、第１部材１５２の＋Ｙ方向端部に開口部１５０ａが設けられ、第１部材１５２の−Ｙ方向端部に開口部１５０ｂが設けられる。開口部１５０ａの＋Ｚ向側には光源１１０が配置される。また、開口部１５０ｂの＋Ｚ方向側には光源１１１が配置される。第１部材１５２のほぼ中央には窪みが設けられており、電源１８０として２本の単２電池が搭載される。
【００７７】
図８（ａ）は、図７（ａ）の膜厚管理装置１００から筐体１５０の第１部材１５２を取り外した後の模式的な背面図であり、図８（ｂ）は、膜厚管理装置１００から筐体１５０を取り外した後の模式的な斜視図である。
【００７８】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、膜厚管理装置１００において、光源１１０および光源１１１は制御基板１４０に実装される。制御基板１４０は長辺と短辺とを有する。制御基板１４０の長辺はＸ方向に延びており、制御基板１４０の短辺はＹ方向に延びる。
【００７９】
制御基板１４０の＋Ｙ方向側の長辺の近傍に光源１１０および受光センサ１２０が実装される。光源１１０はＬＥＤを含む。光源１１０の周囲は包囲部材１３０によって包囲される。また、ここでは、受光センサ１２０として、受光素子１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが実装される。光源１１０は、受光素子１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの中心に配置される。
【００８０】
また、制御基板１４０の−Ｙ方向側の長辺の近傍に光源１１１および受光センサ１２１が実装される。光源１１１はレーザ装置を含む。ここでは、受光センサ１２１として、受光素子１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが実装される。光源１１１は、受光素子１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃの中心に配置される。
【００８１】
以上、図面（図１〜図８）を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素いくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
【００８２】
また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明によれば、光源の指向性が低くても対象物の膜厚を管理できる。
【符号の説明】
【００８４】
１００    膜厚管理装置
１１０    光源
１２０    受光センサ
１３０    包囲部材
１３２    内周遮光側面
１３４    光通過端面
【図１】
2019138653.tif 000003
【図２】
2019138653.tif 000004
【図３】
2019138653.tif 000005
【図４】
2019138653.tif 000006
【図５】
2019138653.tif 000007
【図６】
2019138653.tif 000008
【図７】
2019138653.tif 000009
【図８】
2019138653.tif 000010