JPH02284011A - 樹脂膜の膜厚計測装置 - 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］ 本発明はプラスチックフィルム等の樹脂膜の厚みを計測
するための計測装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、プラスチックフィルムのラミネート装置では、
品質向上及びフィルム原材料の節約等の点からフィルム
膜厚を一定に制御する必要がある。

このためにはフィルム膜厚を精度よく検出することが不
可欠である。

従来、フィルム膜厚を検出する際には、フ、イルムに赤
外線を照射してフィルムによる赤外線の吸収量に基づい
てフィルム膜厚を検出する計測装置、ベータ線あるいは
Ｘ線等の放射線をフィルムに照射してフィルムによる放
射線の吸収量に基づいてフィルム膜厚を検出する計測装
置、及びロール上を移動するフィルム及び基準面（ロー
ル表面）にレーザ光を照射しつつ走査して基準面とフィ
ルム表面との変位に基づいてフィルム膜厚を検出する計
測装置が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の赤外線を用いる計ＪＩＩＪ装置の場合
、赤外線の吸収量がフィルムの材質により異なるため、
予めフィルム材質ごとに膜厚が既知であるフィルムを用
いて、赤外線吸収量を校正しておかねばならず、校正の
ための作業が極めて面倒である。さらに、基材が透明で
あるか、不透明であるかによりそれぞれ赤外線透過形ま
たは赤外線反射形の計測装置を用いねばならない。即ち
、基材の種類によって計測装置を使い分けねばならない
。

また、基材に文字等が印刷されている場合、印刷顔料に
赤外線が吸収され、膜厚の計測に誤差が生しるという問
題点がある。

上述の放射線を用いる計、ＩＰ］装置の場合、同様に放
射線の吸収量がフィルムの材質により異なるため、予め
フィルム材質ごとに膜厚が既知であるフィルムを用いて
、放射線吸収量を校正しておかねばならず、校正のため
の作業が極めて面倒である。

また、放射線を用いているから管理に特別の配慮をしな
ければななず、加えて、原子核の崩壊は不規則であるか
ら、放射線の強度にふらつきがある。

そのため、膜厚計測時間を長くして膜厚計測値を平均し
て膜厚計測精度を向上しなければならず、いずれにして
も膜厚計測精度が劣化するという問題点がある。

一方、上述の礎位によって膜厚の計ａｊを行−５Ｈ側装
置の場合、ロールの真円度及びロールの回転に伴う振動
の影響を受け、膜厚計ル１精度が低下するという問題点
がある。即ち、ロールを回転しつつ間けり的に膜厚を計
測しているから、ロールの回転位置によって計測誤差が
生じるという問題点がある。

本発明の目的は簡単な構成で極めて高精度にフィルム膜
厚を計測できる計ｄｊｊ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、予め定められた方向へ送られる樹脂膜
の膜厚を計測するための計測装置であって、該樹脂膜を
膜厚方向で挾んで所定の間隔をもって配置されそれぞれ
前記樹脂膜までの距離を光を用いて検出して第１及び第
２の変位検出信号を送出する第１及び第２の光変位検出
手段と、前記第１及び第２の変位検出信号を受け、前記
所定の間隔から前記第１及び第２の変位検出信号で示す
樹脂膜までの距離を引いて前記樹脂膜の膜厚を算出する
演算手段とを有することを特徴とする樹脂膜の膜厚計Ｕ
Ｊ装置が得られる。

［作用コ 本発明では、第１及び第２の光変位検出手段を樹脂膜を
膜厚方向で所定の間隔をおいて配置する。

第１及び第２の光変位検出手段はそれぞれ樹脂膜までの
距離を光を用いて検出して第１及び第２の変位検出信号
を送出する。この第１及び第２の変位検出信号は演算手
段に与えられ、演算手段は上記の所定の間隔から第１及
び第２の変位検出信号で示す樹脂膜までの距離を引いて
樹脂膜の膜厚を算出する。

［実施例］ 以下本発明について実施例に基づいて説明する。

第１図をづ照して、フィルムのラミネート装置（図示せ
ず）においては、押出成形機から押出されたフィルム１
１はロールに沿りて所定の方向に移動される。フィルム
］、１の上方及び下方にはそれぞれ第１及び第２の光フ
アイバセンサ１２及び１３が配置されており、第１及び
第２の光フアイバセンサ１２及び１３は所定の間隔ｋを
おいて互いに対向している。第１の光フアイバセンサ１
２は投光ファイバ１２ａ及び受光ファイバ１２ｂを備え
ており、同様に、第２の光フアイバセンサ１３も投光フ
ァイバ１３ａ及び受光ファイバ１３ｂを備えている。

投光ファイバ１２ａ及び１３ａの入力端にはハーフミラ
−１４が配置され、このハーフミラ−１４の右方にはフ
ィルタ１４ａを介して光源１５が配置されている。また
、ハーフミラ−１４の一面に対応して第１の受光素子１
６が配置されている。

一方、受光ファイバ１２ｂはフィルタ１７ａを介して第
２の受光素子１７に接続され、受光ファイバ１．３　ｂ
はフィルタ１８ａを介して第３の受光素子１８に接続さ
れている。

第１の受光素子１６及び第２の受光素子１７は第１の演
算ユニット１９に接続され、第１の受光素子１６及び第
３の受光素子１８は第２の演算ユニット２０に接続され
ている。後述するように第１の光フアイバセンサ１２、
第１の受光素子１６、第２の受光素子１７、及び第１の
演算ユニット１つによって第１の光変位検出手段が構成
され、第２の光フアイバセンサ１３、第１の受光素子１
６、第３の受光素子１８、及び第２の演算ユニット２０
によって第２の光変位検出手段が構成される。そして、
第１及び第２の演算ユニット１９及び２０は主演算ユニ
ット２１に接続されている。

本発明における計測原理は通常の光フアイバセンサと同
様である。即ち、測定対象物（例えば、フィルム）との
距Ｍ、ｘに応じて第２図に示すように受光強度が変化す
る。そして、光フアイバセンサの場合、領域Ｉあるいは
■で計測を行う。

再び第１図を参照して、光源１５として波長３．３９μ
ｍのＨｅ−Ｎｅレーザが用いられる。

光源１５からのレーザ光はフィルタ１４ａで不用な波長
の光がカットされてハーフミラ−１４に与えられる。レ
ーザ光はハーフミラ−１４で二方向に分岐されて、一方
は投光ファイバ１２ａ及び１３ａの入力端に与えられる
。また、他方は第１の受光素子１６に与えられ、第１の
受光素子１６から第１の受光信号として第１及び第２の
演算ユニット１９及び２０に与えられる。投光ファイバ
１２ａに入力されたレーザ光は投光ファイバ１２ａの出
力端から出力され、フィルム１１の表面で反射して受光
ファイバ１２ｂに入力される。

受光ファイバ１２ｂからの反射光は第２の受光素子１７
に与えられ、第２の受光素子１７から’ｆ５２の受光信
号として第１の演算ユニット１９に与えられる。同様に
して、投光ファイバ１３ａに入力されたレーザ光は投光
ファイバ１３ａの出力端から出力され、フィルム１１の
裏面で反射して受光ファイバ１３ｂに入力される。受光
ファイバ１３ｂからの反射光は第３の受光素子１８に与
えられ、第３の受光索子１８から第３の受光信号として
第２の演算ユニット２０に与えられる。

前述のように光フアイバセンサではフィルムとの距離に
応じて受光強度が変化するから、つまり、第２の受光信
号は投光ファイバ１２ａ及び受光ファイバ１２ｂの下端
からフィルム１１の表面までの距ｉ’ｉｌｔ　Ｘ　ｌに
応じてその受光強度が変化する。同様に、第３の受光信
号は投光ファイバ１３ａ及び受光ファイバ１３ｂの下端
からフィルム１１の裏面までの距離ｘ２に応じてその受
光強度が変化する。従って、第１の演算ユニット１つは
第１及び第２の受光信号の強度に基づいて距離ｘ１を求
める。同様にして、第２の演算ユニット２０は第１及び
第３の受光信号の強度に基づいて距離ｘ２を求める。

このようにして求められた距Ｍ　Ｘ　＋及びｘ２は主演
算ユニット２１に送られる。主演算ユニット２１には第
１及び第２の光フアイバセンサ１２及び１３間の距離ｋ
が予め格納されており、主演算ユニット２１は距Ｍ　ｋ
ｓ　ｘ　＋　、及びｘ２によってフィルム１１の膜厚「
を求める。つまり、ｒ−ｋ（ＸＩ　＋ｘ２　）から膜厚
ｒを求め、この算用膜厚を出力する。このようにして連
続してフィルム膜厚を計測して出力する。

ところで、一般にフィルム１１が透明の場合には、第３
図に示すように光がフィルムを透過してフィルムの表面
及び裏面で光が反射することになるため透明フィルムの
厚さによって受光量が変化し、その結果、フィルムの厚
さが正確に計′Ａ１１ｌできないが、プラスチック（樹
脂）フィルムの場合には第４図に示すように赤外域で波
長３．４μｍに強い吸収帯があるためこの波長の光を用
いることによってフィルムの表面（あるいは裏面）のみ
の反射光を検出することができ、その結果、正確にフィ
ルムの膜厚を計４Ｐ［することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明では光ファイバ等の光変位検
出手段を用いて樹脂膜の膜厚を計測しているから構成が
簡単でしかも正確に樹脂膜の膜厚を計測することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフィルム膜厚計１１Ｆｊ装置の一
実施例を示す図、第２図はフィルムまでの距離と受光強
度との関係を示す図、第３図は透明フィルムにおける反
射を示す図、第４図はプラスチックの赤外域吸収帯を説
明するだめの図である。 １１・・・フィルム、１２・・・第１の光フアイバセン
サ、１３・・・第２の光フアイバセンサ、１４・・・ハ
ーフミラ−１５・・・光源、１６・・・第１の受光素子
、１７・・・第２の受光素子、１８・・・第１の受光素
子、１つ・・・第１の演算ユニット、２０・・・第２の
演算ユニット、２１・・・主演算ユニット。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、樹脂膜の膜厚を計測するための計測装置であって、
   該樹脂膜を膜厚方向で挾んで所定の間隔をもって配置さ
   れそれぞれ前記樹脂膜までの距離を光を用いて検出して
   第１及び第２の変位検出信号を送出する第１及び第２の
   光変位検出手段と、前記第１及び第２の変位検出信号を
   受け、前記所定の間隔から前記第１及び第２の変位検出
   信号で示す樹脂膜までの距離を引いて前記樹脂膜の膜厚
   を算出する演算手段とを有することを特徴とする樹脂膜
   の膜厚計測装置。