JPH01202604A - フイルム未延伸部のインライン測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱可塑性合成樹脂からなる延伸フィルムの端部
に存在する未延伸部幅のインライン測定方法に関する。

ざらに詳しくはイメージセンサと偏光子とを結合せしめ
た延伸フィルム未延伸部のインライン測定方法に関する
。

［従来の技術］ 通常熱可塑性樹脂を溶融状態で偏平な口金から押し出し
て得られるフィルムは伸度が大きく、形状が不安定なた
め、特殊な用途以外には利用できない。したがって延伸
して適当な伸度となるように一方向または二方向に延伸
される。

一般にフィルムの長手方向にはローラで、フィルムの幅
方向にはグリップテンタにより延伸されるのであるが、
フィルムの幅方向の延伸においてはフィルムの端がクリ
ップで把持されているため、このグリップに把持されて
いる部分のフィルムは延伸できないから、このフィルム
を全幅にわたって完全に延伸することはできない。した
がって、延伸完了１変においてフィルムの端部に残って
いる未延伸部は切断し、屑として処理されるから、フィ
ルムの端部に残っている未延伸部分の量の多少は製品の
収率に影響する。

更に未延伸部分の変動はエツジ成形と延伸工程の挙動の
結果でめることから、製膜工程において、延伸終了時に
おける未延伸部幅の測定は工程管理上重要な要素の一つ
である。

しかしながら、実際の工程においては延伸部と未延伸部
の境界を計測することは通常の光学的なセンサでは満足
に行い１ｑず、作業者が目視により、物差で一定時間お
きに計測しているのが実状であり、精度的にも満足し得
るものではなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は上記した従来技術の欠陥を改善し、イン
ラインにあいそ生産中にフィルムの延伸部分と未延伸部
分の境界を簡単な手段により検出し、常時、精度よく計
測することができる新規なフィルム未延伸部インライン
測定方法を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達成するため、次の構成からなる
ものである。

すなわち、少なくとも横方向に延伸されたフィルムの’
ＡＭ過程中に、延伸を終了したインライン中のフィルム
の端部に存在する未延伸部の幅を投光器とイメージセン
サの間に２枚の偏光子を介在させて測定することを特徴
とするフィルム未延伸部のインライン測定方法を基本と
するものである。

本発明を更に詳しく説明する。

第１図は本発明に係る方法を実施する装置の一例を示す
ブロックダイヤグラムである。

第１図において、インライン中の延伸を完了したフィル
ム１はテンタフリップ（図示せず）から解放され、巻取
装置（図示せず）に巻込まれるまでの間の走行状態にあ
るものである。該フィルム１を介して一方に投光器２と
イメージセンサ３がそれぞれ固定されている。

イメージセンサ３はフィルム１の端部（図では左側のみ
を示す。）の未延伸部分４全体をその視野内に入るよう
に配置されている。そして投光器２とイメージセンサ３
の間には２枚の偏光子５．５′が挿入されている。−枚
は投光器２とフィルム１の間に、もう−枚はイメージセ
ンサ３とフィルム１の間にそれぞれ取り付けられている
。

投光器２は交流電圧電源装置（ＡＣｌｏｏＶ、６０Ｈ２
）６を介して商用電源（ＡＣｌｏｏＶ。

６０Ｈｚ＞に接続されている。投光器２には市販の螢光
灯が用いられており、該投光器２は１２０Ｈ２にて点滅
している。

一方、イメージセンサとしてはレンズとＣＯＤ（ｃｈａ
ｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ　、電荷結合素
子）とを主要部としたものが使用される。特にＣＯＤを
用いる必要はなくＭＯＳ　（ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ　
ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　＞であってもよい。

イメージセンサ３であるＣＣＤによって検出された信号
はコントローラ７に送られ、ここで信号を処理し、必要
なデータを記憶、表示する。８はアイソレーションアン
プであり、９は外部表示装置であるし、１０は信号伝達
ケーブル（Ｒ３２３２Ｃ＞である。

本発明において偏光子を用いる理由は次の通りである。

前記しに如く、従来においては作業者が目視で物差によ
り計測していたのであるが、高速で走行しているフィル
ムの未延伸部分を瞬間的に計測することは不可能であり
、得られた計測値の精度も低い。

また、製造するフィルムの品種により、延伸部と未延伸
部の境界が判別しにくいものがある。例えば着色フィル
ムや多層フィルムは未延伸部分と延伸部分の境界を捕ら
えることは難しい。

本発明者らは未延伸部分と延伸部分との間には明らかに
分子配向性に差があるのであるから、この分子配向性の
差を偏光子を用いることにより、明瞭に両者の境界およ
び未延伸部分と空気の境界を目視では判断できなかった
ものを判別できる点に注目し、実施したところ、予期以
上の結果を得たものである。

偏光子を用いた場合、未延伸部を明視野、バックグラウ
ンドを暗視野とする場合と、未延伸部を暗視野、バック
グラウンドを明視野とする二つの場合があるが、前者の
場合を採用すると光源の汚れによる光量変動や、イメー
ジセンサと光源間の芯のずれによる光量不足の影響を少
なくできるという効果がある。したがって、前者を採用
するのが好ましい。

第２図はあるフィルムの未延伸部分を明視野で計測した
際のＣＯＤ出力をブラウン管オッシログラフにて観測し
た写真を示し、第３図は未延伸部分を暗視野下で観測し
た写真を示す。

第２図および第３図に示した写真からも明らかなように
、未延伸部分を明視野として計測した方が好結果を示す
ことがわかる。

上記した第２図、第３図に示した写真はそれぞれ最適な
条件となるように２枚の偏光子の偏光軸のなす角を調整
して得たものである。フィルムの素材は勿論のこと、同
一素材のフィルムであっても、延伸条件が変われば最適
条件が変わるので、フィルムの品種、品番に応じて適正
な条件となるように調整して使用する。勿論、偏光子５
．５−はそれぞれ独立゛に偏光軸が調整できるよう、回
転自在とすることが必要である。

第２図および第３図から明らかなように、未延伸部の端
部と未延伸部と延伸部の境界との距離、すなわち、未延
伸部の幅は次のようにして計測する。

第４図および第５図は第２図および第３図に示したブラ
ウン管オツシログラフによる観測写真をモデル的にグラ
フ化した概略図である。

第４図および第５図の横軸はＣＣＤセンサにあける視野
内の定められた位置をあられし、縦軸はＣＣＤセンサが
受光した光の強さを表している。

第４図および第５図のグラフはＣＣＤセンサが１５ＣＡ
Ｎする間の（投光器２の１回の発光によって得られる）
ＣＣＤセンサの各位置における受光光量の変化する状態
をしめす。

したがって、第４図に示したものはフィルムの未延伸部
を明視野としているから該フィルムの未延伸部を通過し
た光の光量が大きくなっている。

第４図において、左側の平坦部ａは第１図に示す未延伸
端部４よりも左側に位置する空白部を通過した光量であ
る。平坦部ａから急激に立ち上がった部分が未延伸部の
端部に相当し、上方におけるヤヤ平坦な部分すの長さが
未延伸部４の幅に相当する。次の急激な立ち下がりは未
延伸部と延伸部の境界を示す。右の平坦部Ｃはフィルム
１の延伸部を示す。このように急激な立ち上がり、立ち
下がりがそれぞれの境界を示し、未延伸部４の幅はこの
立ち上がり、立ち下がりの間の幅である。

立ち上り点は第４図に示すように、左側の平坦部から光
量が急激に立ち上がり始める点Ｘでおり、立ち下がり点
は光量の急激な立ち下がりが終了した点Ｙのそれぞれの
ＣＣＤセンサにおけるＸ１Ｙの点を求め、この画点間の
距離を未延伸部の幅Ｗとする。

第５図は未延伸部を暗視野としたときのものでおり、第
４図の場合と同様、Ｘ、Ｙの点を求め、未延伸部の幅Ｗ
を得るものである。

第６図は熱可塑性フィルムが延伸される過程を示す該略
図であり、矢印Ａの方向がフィルムの流れる方向を示す
。

第６図において、熱可塑性樹脂が溶融状態で口金から押
出され、キャスティングドラムにより冷却された（図示
せず）未延伸フィルムＢが連続的に縦延伸領域１１に供
給され、該縦延伸領域において速度の異なる２組のロー
ラ群により縦方向（フィルムの長手方向）に延伸される
。縦方向に延伸されたフィルムＣは横延伸領域１２に供
給され、フィルムの横方向（フィルムの幅方向）に延伸
され、２軸延伸フイルムＤとなり、この２軸延伸フイル
ムは図示しない巻取装置により巻取られる。

一般に上記したような方法で製膜されるフィルムは未延
伸フイフルムにおいて端部が厚く、中央部が薄くなり凹
字形の断面形状を呈している。この端部の厚い部分は縦
延伸領域においても解消されず、横延伸領域においても
解消されない。特にポリオレフィン系、中でもポリプロ
ピレンのようにネッキング延伸されるような素材におい
ては最後まで端部に未延伸部分が残る。したがってこの
様な延伸挙動を示す素材の製膜工程においては延伸部の
端部に残るこの未延伸部４の幅の大小が製品の収率、製
品の物性に影響するので、未延伸部分の幅の計測が重要
となる。

［実施例］ 透光器としては２０Ｗの白色螢光灯を用い交流定電圧電
源装置として次のものを使用した。

メーカ　　　エルコ 型式　　　　Ｖ−１００５ 仕様 入力　　ＡＣ８０〜１１０Ｖ 出力　　ＡＣ１００Ｖ 安定度　ＡＣ１００±１．５ｙｒｍｓ また、検出器およびコントローラとしては次ぎのちのを
用いた。

（１）カメラ（日本ニレクシロブバイス社製）型式：Ｈ
４０９６ＣＨ レンズ：ｆ＝１００ｒｎｍ（接写リング、偏光フィルタ
使用） イメージセンサ：ＣＣＤ４０９６ビツトカメラ視野：約
１５０ｍｍ スキャンスピード：　８　、３ｍ５ｅｃ／ＳＣＡＭ（２
）コントローラ（日本エレクトロデバイス社製）コンソ
ール：２０キーボード 表示：　ＬＣＤ４０桁×２、ＬＥＣ８桁×２出カニアナ
ログＯ〜５ＶＸ２ Ｒ３２３２に れらの装置および偏光子を第１図のように配置してポリ
プロピレン２軸延伸フイルム（厚さ８μｍ）の一端を測
定した。

第７図（ａ）ないし第７図（Ｃ）は本実施例に−よって
得られた結果を示すチートである。

第７図（ａ）ないし第７図（Ｃ）に示したチャートの横
軸は時間を示し、縦軸は第４図に示した未延伸部の幅Ｗ
ｍｌＴｌを示す。

これらのチャートにおける未延伸部の幅Ｗは８゜３　ｍ
５ｅｃ／ＳＣＡＭで得られた値の１００個の移動平均を
Ｄ／Ａ変換して得た値を示す。

第７図（ａ）に示したチャート（Ｉ＞のグラフにおいて
、周期的な変動が現れているが、この周期はステンター
におけるグリップチェンの一周する周期に相当し、グリ
ップチェンの駆動系に異常のあることがわかった。

グリップチェンの駆動系を保全したあと測定したものを
第７図（ｂ）のチャート（ＩＦ）に示し′た。

チャニド（ｎ）においては周期的な変動は見られない。

比較例として偏光子を用いないで測定したものを第７図
（Ｃ）のチャート（Ｉ［Ｉ）に示した。

［発明の効果］ 本発明は上記した構成とすることにより、次のような優
れた作用効果を示すものである。

（１）　　従来インラインで連続的に測定することの出
来なかった生産中のフィルム未延伸部の幅を、連続的に
測定することを可能にした。

（２）　　検出器の光学係に偏光子を導入することによ
り、通常光では得られなかった延伸部と未延伸部の境界
におけるコントラストが得られ、測定精度を向上させつ
る。このことは延伸部と未延伸部との異方性（配向度の
差）のあること、偏光子での測定とを結合させたことに
基ずくものである。

（３）　　センサとしてイメージセンサを用いたことに
より、該イメージセンサの視野内に未延伸郡全体を納め
たことにより、一つのセンサで幅という二か所の変動点
をもつものを同時に補足し得るので、測定に用いる装置
を簡略化し得る。

（４）測定部が全て固定し得るために、故障が少なく、
保全を省力化し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法を実施する装置の一例を示す
概略図である。 第２図はあるフィルムの未延伸部分を明視野で計測した
際のＣＯＤ出力をブラウン管オツシログラフにて観測し
た写真を示し、第３図は未延伸部分を暗視野下で観測し
た写真を示す。 第４図は第２図の写真をモデル的にグラフ化した概略図
であり、第５図は第３図の写真をモデル的にグラフ化し
た概略図である。 第６図は熱可塑性フィルムが延伸される過程を示す概略
図である。 １：フィルム　　　　　２：投光器 ３：イメージセンサ　　４；未延伸部 ５．５′−偏光子　　　６：交流電圧電源装置７：コン
トローラ ８：アイソレーションアンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも横方向に延伸されたフィルムの製造過
   程中に、延伸を終了したインライン中のフィルムの端部
   に存在する未延伸部の幅を投光器とイメージセンサの間
   に２枚の偏光子を介在させて測定することを特徴とする
   フィルム未延伸部のインライン測定方法。
2. （２）延伸されたフィルムがポリオレフィン系フィルム
   である請求項（１）記載のフィルム未延伸部のインライ
   ン測定方法。
3. （３）延伸されたフィルムがポリプロピレンフィルムで
   ある請求項（２）記載のフィルム未延伸部のインライン
   測定方法。