(57)【要約】【課題】搬送中のフィルムや紙などのシート状媒体に対して、媒体に塗布された液体などの材料の媒体への浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察し、シート状媒体の搬送過程における浸透状況を計測する計測装置及び方法を提供する。【解決手段】光干渉断層計測装置１において、搬送中のシート状の計測対象物１２に塗布材料を塗布しながら、塗布面と反対側の面から計測対象物の搬送方向に走査した測定光Ｐ１の散乱光である測定光を取得して断層画像を構築する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割する光分割部と、
前記参照光を参照ミラーに照射して前記参照ミラーからの戻り光を取得する参照光学系と、
前記測定光を計測対象物に照射して前記計測対象物による反射光又は散乱光による戻り光を取得する観測光学系と、
前記参照ミラーからの戻り光と前記計測対象物からの戻り光とを結合する光結合部と、
前記光結合部で結合された光の干渉信号を検出する光検出部と、
前記光検出部の検出結果を処理する処理部と、
前記計測対象物を前記測定光の照射方向と交差する方向に搬送する搬送手段と、
を備え、搬送される前記計測対象物の内部状態を光干渉断層計測法により計測する計測装置であって、
前記観測光学系は、前記干渉信号に基づく前記計測対象物の内部状態の計測時に、前記測定光を前記計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査する走査手段を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記計測対象物に液体である塗布物を塗布する塗布手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記塗布手段は、前記計測対象物を間に挟んで前記測定光の照射側とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記搬送方向に対して直交しない方向と、前記計測対象物の深さ方向とを軸とする二次元断層画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記二次元断層画像について、前記計測対象物の第一の搬送方向位置における深さ方向の画像強度分布と、第二の搬送方向位置における深さ方向の画像強度分布との画像強度差分を求め、該画像強度差分の最初の立ち上がり部分を前記計測対象物に塗布された前記塗布物の浸透界面の深さ位置と判断することを特徴とする請求項４に記載の計測装置。
【請求項６】
前記処理部は、判断された前記浸透界面の深さ位置と、前記計測対象物の搬送速度とに基づいて、前記計測対象物の深さ方向における前記塗布物の浸透速度を算出することを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
前記計測対象物の断層画像を時系列順に記憶する記憶手段を備え、
前記処理部は、前記記憶手段に記憶された前記各断層画像に基づいて、前記浸透界面の深さ位置と前記浸透速度を時系列的に比較することを特徴とする請求項６に記載の計測装置。
【請求項８】
前記計測対象物は、膜状若しくは板状の物体、又は印刷媒体であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項９】
前記光源部は、中心波長が近赤外の波長域に属した広帯域光を発することを特徴とするであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の計測装置。
【請求項１０】
光源部と、
前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割する光分割部と、
前記参照光を参照ミラーに照射して前記参照ミラーからの戻り光を取得する参照光学系と、
前記測定光を計測対象物に照射して前記計測対象物による反射光又は散乱光による戻り光を取得する観測光学系と、
前記参照ミラーからの戻り光と前記計測対象物からの戻り光とを結合する光結合部と、
前記光結合部で結合された光の干渉信号を検出する光検出部と、
前記光検出部の検出結果を処理する処理部と、
前記計測対象物を前記測定光の照射方向と交差する方向に搬送する搬送手段と、
を備え、搬送される前記計測対象物の内部状態を光干渉断層計測法により計測する計測装置における計測方法であって、
前記測定光を前記計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査して前記干渉信号に基づいて前記計測対象物の内部状態を計測することを特徴とする計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の媒体への塗布材料の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測する計測装置及び計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムやコート紙などのシート状の媒体にインクなどの液滴を塗布することにより文書や画像、あるいは電子回路のような機能性部材を形成するプリンタ及び印刷機が提供されている。このような装置においては、形成される画像品質や液滴塗布量の最適化、機能性部材の信頼性向上のため、媒体の厚さ方向における液滴の浸透状態を評価することがある。液滴の浸透状態を評価する手法として光干渉断層計測法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、光干渉断層計測法を用いて媒体の裏面から液体が浸透する様子を断層画像として取得し、これを解析することで浸透界面位置の時間変化、即ち浸透速度を定量する技術が記載されている。即ち、特許文献１に記載の浸透過程計測装置は、光源部と、光源部からの光を参照光の光路と測定光の光路とに分割する光分割部と、参照光の光路に設けられた参照光学系と、測定光の光路に設けられかつ計測対象媒体を計測する測定光学系と、計測対象媒体による測定光の反射・散乱光と参照光学系からの参照光とを合成する光合成部と、光合成部により合成された合成光を検出して光電変換信号を出力する検出部と、光電変換信号を用いて計測対象媒体の断面を画像化する画像構築部と、画像構築部により画像化された断面画像を表示する表示部と、計測対象媒体に浸透性物質を塗布する塗布手段と、を備え、浸透性物質を計測対象媒体の裏面に塗布しながら浸透状態の計測を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、同一空間において断層画像を時間的に比較する必要があることから、シート状の媒体自体が搬送されるような実際のプリンタ及び印刷機における浸透過程を評価することは困難であった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、媒体に塗布された液体の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察可能として媒体の搬送過程における浸透状況を計測することができる計測装置及び計測方法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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、光源部と、前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割する光分割部と、前記参照光を参照ミラーに照射して前記参照ミラーからの戻り光を取得する参照光学系と、前記測定光を計測対象物に照射して前記計測対象物による反射光又は散乱光による戻り光を取得する観測光学系と、前記参照ミラーからの戻り光と前記計測対象物からの戻り光とを結合する光結合部と、前記光結合部で結合された光の干渉信号を検出する光検出部と、前記光検出部の検出結果を処理する処理部と、前記計測対象物を前記測定光の照射方向と交差する方向に搬送する搬送手段と、を備え、搬送される前記計測対象物の内部状態を光干渉断層計測法により計測する計測装置であって、前記観測光学系は、前記干渉信号に基づく前記計測対象物の内部状態の計測時に、前記測定光を前記計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査する走査手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、媒体に塗布された液体の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察可能として媒体の搬送過程における浸透状況を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る光干渉断層計測装置の光学系及び制御系を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光干渉断層計測装置におけるガルバノスキャナの走査方法を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光干渉断層計測装置の観測光学系周辺の位置関係を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光干渉断層計測装置における浸透前後における画像強度の変化と、浸透領域を判断する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、媒体に塗布された液体の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察可能として媒体の搬送過程における浸透状況を計測するため以下の構成を有する。
即ち、本発明の計測装置は、光源部と、前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割する光分割部と、前記参照光を参照ミラーに照射して前記参照ミラーからの戻り光を取得する参照光学系と、前記測定光を計測対象物に照射して前記計測対象物による反射光又は散乱光による戻り光を取得する観測光学系と、前記参照ミラーからの戻り光と前記計測対象物からの戻り光とを結合する光結合部と、前記光結合部で結合された光の干渉信号を検出する光検出部と、前記光検出部の検出結果を処理する処理部と、前記計測対象物を前記測定光の照射方向と交差する方向に搬送する搬送手段と、を備え、搬送される前記計測対象物の内部状態を光干渉断層計測法により計測する計測装置であって、前記観測光学系は、前記干渉信号に基づく前記計測対象物の内部状態の計測時に、前記計測対象物に照射する光を前記計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査する走査手段を備えることを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、媒体に塗布された液体の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察可能として媒体の搬送過程における浸透状況を計測することができる。
【０００９】
まず本発明の技術背景及び概要について説明する。
液体を吸収するシート状の媒体である計測対象物の片面に塗布物として液体を塗布すると、液体は塗布面から計測対象物深さ方向に時間の経過に伴って浸透していく。このとき、液体の浸透が完了するまで、即ち液体浸透界面が液体塗布面とは反対側に達するまで、又は液体浸透界面の移動が終了するまでに要する時間は、計測対象物と塗布する液体の組み合わせによってミリ秒程度から数時間以上まで様々である。
光干渉断層計測法においては計測対象物の表面や内部に照射した光の反射光、あるいは散乱光を光の干渉を利用して検出し、検出した干渉信号を電気信号に変換し、電気信号を信号強度に基づいて輝度値に変換する。これにより、計測対象物の内部構造や内部状態を断層画像として知ることができる。
【００１０】
計測対象物の一部に液体が浸透した状態で断層画像を取得すると、浸透していない状態で取得した断層画像と比較して、液体が浸透している領域の画像強度は変化している。
計測対象物への液体の浸透は、計測対象物内部の微細な空隙が液体で次第に満たされていくことで進んでいく。計測対象物内部の空隙の界面に光が照射されると、空気と計測対象物との間には屈折率差があるため、フレネルの関係式に基づいて反射光と透過光にある割合で分割される。
しかし、液体が浸透し液体で満たされた空隙の界面に光が照射された場合、一般に液体と計測対象物の屈折率差は空気と計測対象物の屈折率差と比較して異なるため、照射光が反射光と透過光に分割される割合も変化する。したがって、断層画像に基づいて液体の浸透が進んだ領域を知るためには、液体を浸透させた状態（液体の塗布時）における断層画像と、液体を浸透させていない状態（液体の非塗布時）における断層画像と比較した差分断層画像を生成し、輝度値に一定以上の差分が発生している箇所を見つければよいことになる。
【００１１】
本発明は、一定速度で搬送されるシート状の媒体に連続的に液体を塗布し、計測対象物の液体塗布面上の搬送方向と直交する軸を含まない面である撮像面を断層画像として取得する。これにより、差分断層画像上の搬送方向成分を含む軸（距離を表す）のひとつを媒体搬送速度の軸方向成分で除することで時間軸に変換する。また、差分断層画像上の搬送方向軸と垂直な軸（距離を表す）を、計測対象物の厚み（深さ）方向軸に射影することで、液体塗布後経過時間に対する液体の浸透深さの変化、即ち浸透速度特性を計測することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、計測対象物の搬送速度を調整したり、計測対象物に対する撮像面の位置関係を調整したりすることで浸透速度特性を計測できる時間領域を制御することができる。このため、浸透速度の異なる液体と計測対象物の組み合わせにおいても、光干渉断層計測の断層画像取得速度を変化させることなく、高い時間分解能で浸透速度特性を計測することができる。
【００１３】
＜実施形態＞
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１は本発明の実施形態に係る光干渉断層計測装置の光学系及び制御系を示す概略図である。本発明の実施形態に係る計測装置である光干渉断層計測装置１は、観測光学系２と、参照光学系３と、干渉計部４と、搬送装置１１と、液体塗布装置１７と、処理制御部２０とを備える。
【００１４】
干渉計部４は、光源部である光源６と、光分割部と光結合部を兼ねるファイバカプラ７と、光検出部１４とを備える。光源６は、中心波長が近赤外の波長域に属した広帯域光を発生させる。例えば、光源６が発生させる光は、中心波長が０.７マイクロメートル〜２.０マイクロメートルの近赤外の波長域にあり、可干渉距離が２０マイクロメートル以下の広帯域光である。
ファイバカプラ７は、光分割手段及び光結合手段として機能する。ファイバカプラ７は、導光ファイバ７ａ、測定光ファイバ７ｂ、参照光ファイバ７ｃ、測定ファイバ７ｄ、光分割結合部７ｅを備える。光源６からの光は、導光ファイバ７ａに入射され、光分割結合部７ｅで測定光と参照光とに分割されて、測定光が測定光ファイバ７ｂから、参照光が参照光ファイバ７ｃから射出される。測定光ファイバ７ｂからの光は観測光学系２に入射され、参照光ファイバ７ｃからの光は参照光学系３に入射される。
観測光学系２からの戻り光は測定光ファイバ７ｂを経て光分割結合部７ｅに至り、参照光学系３からのからの戻り光は参照光ファイバ７ｃを経て光分割結合部７ｅに至る。これらの光は光分割結合部７ｅで結合され、測定ファイバ７ｄから射出される。この射出された光は光検出部１４に入射し、光検出部１４は測定ファイバ７ｄからの結合光の干渉状態を検出する。光検出部１４は光電変換素子で構成される。
【００１５】
観測光学系２は、レンズ３２と、ガルバノスキャナ８と、走査レンズ１０とを備える。測定光ファイバ７ｂからの測定光は、レンズ３２を経てガルバノスキャナ８で走査される。ガルバノスキャナ８は２台のガルバノミラー８ａ、８ｂを備える。ガルバノミラー８ａ、８ｂは、制御部２１によって駆動制御される。
本例においてガルバノミラー８ａ、８ｂは、両者とも往復振動駆動される。このようにガルバノミラー８ａ、８ｂを駆動することにより２次元及び３次元の断面画像データを取得することができる。
レンズ３２は、測定光ファイバ７ｂから射出された光を平行光束に変換する。平行光束は測定光として走査レンズ１０に入射する。走査レンズ１０は、ガルバノスキャナ８からの平行光束を常に計測対象物１２に対して垂直方向から入射させてスポット光を形成する役割を有する。このように、計測対象物１２に対して垂直方向から平行光束を入射させて結像させることにより、断面画像を正確に取得することができる。計測対象物１２からの戻り光は、走査レンズ１０、ガルバノスキャナ８を経てレンズ３２から測定光ファイバ７ｂに入射される。
【００１６】
また、参照光学系３は、レンズ３３、３４、参照ミラー１３を備える。参照光ファイバ７ｃからの参照光は、レンズ３３、３４を経て参照ミラー１３に照射され、参照ミラー１３で反射されてレンズ３４、３３を経て参照光ファイバ７ｃに戻る。
【００１７】
搬送装置１１は計測対象物１２を、計測対象物１２に照射される測定光の照射方向と交差する所定の搬送方向に搬送する。計測対象物１２は、膜状若しくは板状の物体、又は印刷媒体である。液体塗布装置１７は、計測対象物１２の内部状態の計測時に、計測対象物１２を間に挟んで、測定光の照射側である走査レンズ１０とは反対側の面に液体を塗布する。
【００１８】
ここで、ガルバノスキャナ８の動作について説明する。図２は本発明の実施形態に係る光干渉断層計測装置におけるガルバノスキャナの走査方法を示す模式図である。ガルバノスキャナ８は２台のガルバノミラー８ａ、８ｂを備える。
図２において、計測対象物１２はｘｙ平面をｘ軸に沿って搬送される。この状態で、一方のガルバノミラー８ａは、ｚ軸を中心に（ｚ軸周りに）往復揺動し、測定光をｘｙ平面内で搬送方向と交差する方向に走査する。また、他方のガルバノミラー８ｂは、ｙ軸を中心に（ｙ軸周りに）往復揺動し、測定光をｘｙ平面内で搬送方向に走査する。この動作により、ガルバノスキャナ８は計測対象物１２に対して測定光を少なくとも搬送方向に走査した３次元の断面画像データを取得することができる。なお、２つのガルバノミラーの揺動方向は入れ替えても構わない。
光干渉断層計測装置１では、少なくとも一方のガルバノミラー、例えばガルバノミラー８ｂをｙ軸周りに揺動させることにより、測定光を計測対象物１２の搬送方向に走査して２次元以上の断面画像データを取得する。なお、測定光の走査方向は、少なくとも計測対象物１２の面内（ｘｙ平面内）において、搬送方向と直交しない方向であればよい。即ち、搬送方向と直交する方向（ｙ軸方向）を第一の方向とした場合に、測定光は第一の方向と交差する第二の方向に走査されればよい。これにより、少なくとも搬送方向成分を含む断面画像データを得られる。
【００１９】
また、図１において、処理制御部２０は制御手段である制御部２１、処理部２２、記憶手段である記憶部２３、表示部２４を備える。制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピュータとして構成されている。制御部２１においては、ＣＰＵがＲＯＭ又は記憶部２３に記憶された所定のプログラムを読み出してＲＡＭに展開して実行することにより、各手段の機能を実現する。
処理部２２は、光検出部１４で取得された信号を光干渉断層法に基づいたプログラムにより処理する。記憶部２３は計測により取得した信号データや断層画像を格納する。また、表示部２４は計測により取得した信号データや断層画像を表示する。
【００２０】
光干渉断層計測装置１において、光源６から出力された光はレンズ３１を通してファイバカプラ７の導光ファイバ７ａの端部に導かれる。この光は光分割結合部７ｅ内で分割され、それぞれ測定光ファイバ７ｂを経て観測光学系２へ、参照光ファイバ７ｃを経て参照光学系３へと向かう。観測光学系２へ向かった光はレンズ３２を通して平行ビームとされた後、ガルバノスキャナ８により計測対象物１２に照射され、計測対象物１２の表面に沿って走査される。ガルバノスキャナ８のガルバノミラー８ａ、８ｂは制御部２１によって駆動制御される。計測対象物１２は搬送装置１１によって一定方向（図１中右方向）に搬送されている。計測対象物１２に照射された光は計測対象物１２の表面及び内部における反射及び散乱によって一部の光が、観察光学系２を介してファイバカプラ７へと戻る。一方、参照光学系３へ向かった光は、レンズ３３とレンズ３４を通して参照ミラー１３へ照射、反射され、参照光学系３を介して、ファイバカプラ７へと戻る。
【００２１】
観測光学系２及び参照光学系３のそれぞれからの戻り光はファイバカプラ７の光分割結合部７ｅ内で干渉し、レンズ３５とレンズ３６を通して光検出部１４へ入力される。光検出部１４によって検出された干渉信号は電気信号に変換され、処理制御部２０へ取り込まれたのち、処理部２２の信号処理によって断層画像化され、そのデータは記憶部２３に記憶され、表示部２４に適宜表示される。
【００２２】
このような構成により、光干渉断層計測装置１は、制御部２１によってガルバノスキャナ８、搬送手段である搬送装置１１及び塗布手段である液体塗布装置１７を駆動して、計測対象物１２に液体塗布装置１７から塗布しつつ液体が計測対象物１２に浸透した状態又は浸透する過程を計測できる。なお、搬送装置１１は、計測対象物１２の搬送速度を自在に変更可能である。搬送速度の制御は、制御部２１によって実行される。
【００２３】
図３は本実施形態に係る光干渉断層計測装置の観測光学系周辺の位置関係を示す概略図である。本図は、観測光学系２の一部を測定光の光軸と直交する方向から見た状態を示している。
測定光Ｐ１は走査レンズ１０を通して計測対象物１２へ照射される。
この状態で計測を開始し、断層画像を連続的に取得する。任意の時刻に液体塗布装置１７を駆動し、ある量の液滴を計測対象物１２の測定光照射面とは反対側の面に塗布する。液体塗布装置１７から液滴１８を吐出して塗布物の塗布を開始すると、計測対象物１２の内部に液体浸透領域１９が広がっていく。計測対象物はある一定速度（ｖ）で搬送されているため、断層画像は搬送中の浸透過程を表すものとなる。
【００２４】
図４は本実施形態に係る光干渉断層計測装置における浸透前後における画像強度の変化と、浸透領域を判断する方法の一例を示す図である。図４（ａ）は記憶部２３に格納した計測対象物１２への液体浸透過程の断層画像の一例を示している。図４（ｂ）は計測対象物１２を光干渉断層計測装置１で計測した断層画像のうち、計測対象物１２の搬送距離Ｌ１（第一の搬送方向位置）での深さ方向の画像強度分布を模式的に示したものであり、ここでは液体塗布前の状態を例示している。
以下、図４（ａ）の断層画像から液体浸透位置を判断する手段について説明する。
ここで深さ方向とは、測定光が計測対象物１２へ照射される方向であり、Ｚａは計測対象物１２の測定光照射面、Ｚｂは計測対象物１２の測定光照射面と反対側の面のデータに相当する。断層画像の画像強度は、計測対象物１２が完全な透明でない限り深さ方向が増加するにつれて減少する。液体塗布後の搬送距離Ｌ２（第二の搬送方向位置）における計測対象物１２の深さ方向の画像強度分布を図４（ｃ）に示した。
【００２５】
図４（ｃ）と図４（ｂ）と比較すると、深さ方向のある位置から画像強度の減衰の仕方が変化している。計測対象物１２において液体が浸透した領域では、計測対象物１２内に存在する空隙が液体で満たされ、その位置の空隙界面における反射光と透過光の割合は変化し、透過光の割合が増加するため、結果として戻り光量が小さくなる。光干渉断層法においては戻り光強度分布に基づいて断層画像を構築するため、液体が浸透した領域に相当する断層画像上の領域は、液体浸透前に比べて画像強度が小さくなる。一方、搬送距離Ｌ２においても液体が浸透していない領域に相当する断層画像上の領域は、戻り光に液体の影響を受けないため、画像強度に変化はない。
したがって、搬送距離Ｌ１からＬ２にかけて液体が浸透した領域を判断するために、光干渉断層計測装置１の処理部２２は計測動作中又は計測動作完了後に、記憶部２３に時系列順に記憶されているある時刻の断層画像を読み出す。そして、処理部２２は、深さ方向の画像強度分布について、搬送距離Ｌ１に対する搬送距離Ｌ２時点の差分｜Ｉ（Ｌ１−Ｌ２）｜を算出する。算出結果は図４（ｄ）のようになり、処理部２２は、画像強度差分が予め規定した量より大きい位置に相当する領域を、搬送距離Ｌ１からＬ２にかけて液体が浸透した領域であると判断する。
【００２６】
また、画像強度差分について最初の立ち上がり位置Ｚ（Ｌ２−Ｌ１）を、搬送距離Ｌ２における浸透界面位置と判断する。この搬送距離Ｌ２を搬送距離方向に順次移動させて走査していくことで、搬送方向に連続した浸透界面のプロファイルを得ることができる。ある一定速度で搬送を行う場合、搬送距離は搬送時間に置き換えることができるため、浸透界面位置の時間的変化から、液体浸透速度を算出することができる。即ち、搬送速度をｖ、搬送距離Ｌ１での浸透界面位置をＺ１、搬送距離Ｌ２での浸透界面位置をＺ２とすると、液体浸透速度ｖｐは、
【００２７】
2017020908.tif 000003
・・・（１）式
として計算できる。
【００２８】
これらの演算処理を実行するためのプログラムは例えば記憶部２３に記憶されている。
処理部２２は、記憶部２３に格納されているプログラムを読み出して実行し、演算結果を記憶部２３に記憶し、表示部２４に表示する。
また、計測対象物１２及び液滴１８の種類の組み合わせによっては、断層画像上において液体浸透領域１９が浸透中の液体の界面の反射により、液体浸透前に比べて画像強度が大きくなる場合もある。この場合においても、液体浸透領域１９に相当する部分のみ画像強度が時間的に変化するので、同様の方法で浸透界面位置を判断できる。
上記の方法により処理した断層画像（図４（ａ））は、記憶部２３に時系列にしたがって保存されることとなるので、これを処理部２２で処理し、ある搬送距離での浸透界面位置Ｚ（Ｌ２−Ｌ１）や液体浸透速度の時間的変化を見ることで、所望の浸透状態が連続的に実現されているか確認することができる。
【００２９】
以上のように、本実施形態の計測装置は、計測装置が断層画像を取得する間に、計測対象物１２に液体を塗布することで、搬送中の計測対象物１２に対して液体が浸透した状態又は浸透する過程を記録できる。また計測は、塗布面とは反対側から実施されるので液体の光学的影響を受けずに記録できる。
【００３０】
また、断層画像図（図４（ａ））の搬送距離ごとに、ある搬送距離との画像強度を比較処理する。処理結果より、画像強度差分の深さ方向分布に基づいて計測対象物１２に対する液体浸透位置を判断し、また、搬送速度を加味することで液体浸透速度を算出することができる。さらに、これらの断層画像は記憶部２３に時系列順で保存されているため、それらの浸透位置や浸透速度を時系列的に比較することで、時間的に連続して所望の浸透状態が実現されているか確認することができる。
【００３１】
＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様は、光源６と、光源６からの光を測定光と参照光とに分割する光分割部であるファイバカプラ７と、参照光を参照ミラー１３に照射して参照ミラー１３からの戻り光を取得する参照光学系３と、測定光を計測対象物１２に照射して計測対象物１２による反射光又は散乱光による戻り光を取得する観測光学系２と、参照ミラー１３からの戻り光と計測対象物１２からの戻り光とを結合する光結合部であるファイバカプラ７と、光結合部で結合された光の干渉信号を検出する光検出部１４と、光検出部１４の検出結果を処理する処理部２２と、計測対象物を測定光の照射方向と交差する方向に搬送する搬送装置１１と、を備え、搬送される計測対象物１２の内部状態を光干渉断層計測法により計測する光干渉断層計測装置１であって、観測光学系２は、干渉信号に基づく計測対象物１２の内部状態の計測時に、測定光を観測光学系は、干渉信号に基づく計測対象物の内部状態の計測時に、測定光を計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査するガルバノスキャナ８を備えることを特徴とする。
ここで、搬送方向と直交しない方向とは、搬送方向と直交する方向を第一の方向とした場合に、第一の方向と交差する第二の方向と同義である。測定光を第二の方向に走査することにより、少なくとも搬送方向成分を含むデータを得られる。
本態様によれば、計測対象物１２への測定光をガルバノスキャナ８で測定光を計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査する。これにより、媒体に塗布された液体の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察可能として媒体の搬送過程における浸透状況を計測することができる。
【００３２】
＜第２態様＞
本態様は、計測対象物１２に液体である塗布物を塗布する液体塗布装置１７を備えることを特徴とする。
本態様によれば、液体塗布装置１７は液体である塗布物を計測対象物１２に塗布する。これにより、計測対象物１２への液体の浸透状態を計測できる。
【００３３】
＜第３態様＞
本態様において、液体塗布装置１７は、計測対象物１２を間に挟んで測定光の照射側とは反対側に設けられていることを特徴とする。
本態様によれば、塗布物は計測対象物１２に測定光の反対側から塗布される。これにより、液体の光学的影響を受けずに計測を行うことができる。
【００３４】
＜第４態様＞
本態様において、処理部２２は、搬送方向に対して直交しない方向と、計測対象物１２の深さ方向とに対して交差する方向を軸とする二次元断層画像を生成することを特徴とする。
本態様によれば、搬送方向に対して直交しない方向と深さ方向とを軸とする二次元断層画像を取得できる。これにより、塗布された塗布物が浸透する状態を断層像として計測できる。
【００３５】
＜第５態様＞
本態様において、処理部２２は、二次元断層画像について、計測対象物１２の第一の搬送方向位置における深さ方向の画像強度分布と、第二の搬送方向位置における深さ方向の画像強度分布との画像強度差分を求め、該画像強度差分の最初の立ち上がり部分を計測対象物に塗布された塗布物の浸透界面の深さ位置と判断することを特徴とする。
本態様によれば処理部２２は、画像強度差分を求め、この画面強度差分の最初の立ち上がり部分を計測対象物に塗布された塗布物の浸透界面の深さ位置と判断する。これにより、より詳細に塗布物の浸透状態を測定できる。
【００３６】
＜第６態様＞
本態様において、処理部２２は、判断された浸透界面の深さ位置と、計測対象物の搬送速度とに基づいて、計測対象物１２の深さ方向における塗布物の浸透速度を算出することを特徴とする。
本態様によれば、処理部２２は浸透界面の深さ位置と、計測対象物の搬送速度とに基づいて計測対象物１２の深さ方向における塗布物の浸透速度を算出する。これにより、塗布物の浸透速度を非破壊で計測できる。
【００３７】
＜第７態様＞
本態様は、計測対象物１２の断層画像を時系列順に記憶する記憶部２３を備え、処理部２２は、記憶部２３に記憶された各断層画像に基づいて、浸透界面の深さ位置と浸透速度を時系列的に比較することを特徴とする。
本態様によれば、処理部２２は、記憶部２３に記憶された各断層画像に基づいて、浸透界面の深さ位置と浸透速度を時系列的に比較する。これにより、時系列の浸透界面の深さ位置と浸透速度との関係を計測できる。
【００３８】
＜第８態様＞
本態様において、計測対象物１２は、膜状若しくは板状の物体、又は印刷媒体であることを特徴とする。
本態様によれば、光干渉断層計測装置１で膜状若しくは板状の物体、又は印刷媒体を測定できる。これにより、プリンタ、印刷機における移動する液体の膜状若しくは板状の物体、又は印刷媒体への内部への浸透状態の計測を実現できる。
【００３９】
＜第９態様＞
本態様において、光源６は、中心波長が近赤外の波長域に属した広帯域光を発することを特徴とするであることを特徴とする。
本態様によれば、光源６は計測対象物１２を中心波長が近赤外の波長域に属した広帯域光を出力する。これにより、計測対象物１２の深い領域まで観測を行うことができる。
【００４０】
＜第１０態様＞
本態様は、光源６と、光源６からの光を測定光と参照光とに分割する光分割部であるファイバカプラ７と、参照光を参照ミラー１３に照射して参照ミラー１３からの戻り光を取得する参照光学系３と、測定光を計測対象物１２に照射して計測対象物１２による反射光又は散乱光による戻り光を取得する観測光学系２と、参照ミラー１３からの戻り光と計測対象物１２からの戻り光とを結合する光結合部であるファイバカプラ７と、光結合部で結合された光の干渉信号を検出する光検出部１４と、光検出部１４の検出結果を処理する処理部２２と、計測対象物１２を測定光の照射方向と交差する方向に搬送する搬送装置１１と、を備え、搬送される計測対象物１２の内部状態を光干渉断層計測法により計測する計測装置における計測方法であって、測定光を計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査して干渉信号に基づいて計測対象物の内部状態を計測することを特徴とする。
本態様によれば、測定光を計測対象物の搬送方向と直交しない方向に走査して干渉信号に基づいて計測対象物の内部状態を計測する。これにより、媒体に塗布された液体の浸透状態や浸透過程を非破壊で経時的に計測又は観察可能として媒体の搬送過程における浸透状況を計測することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…光干渉断層計測装置、２…観測光学系、３…参照光学系、４…干渉計部、６…光源、７…ファイバカプラ、８…ガルバノスキャナ、８ａ、８ｂ…ガルバノミラー、１１…搬送装置（搬送手段）、１２…計測対象物、１４…光検出部、１７…液体塗布装置（塗布手段）、２０…処理制御部、２１…制御部、２２…処理部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２０１５−００４６３２公報
【図１】
2017020908.tif 000004
【図２】
2017020908.tif 000005
【図３】
2017020908.tif 000006
【図４】
2017020908.tif 000007