JPH0228552A - フィルム材料のピンホール検出装置 - 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 この発明はウェブ又はシート状フィルムにおけるピンホ
ール等の欠点を検出するための装置に関するものである
。

従来技術 印刷又はエレクトロニクス関連分野において用いられる
高品質フィルムにおいて、ピンホール等の欠点は致命的
な問題を与えるものであり、現在その有効な検出方法の
開発が待たれている。すなわち、このような高品質フィ
ルムにピンホール等が存在すると、その延伸加工におい
てピンホールはさらに拡大し、使用不可能となるからで
ある。

現在ピンホール等の検出手段としては、一般に■高電圧
放電方式、■導電性ブラシ方式、の２種類が存在する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら高電圧放電方式においては、フィルムの絶
縁破壊を避けるため、高圧電極をフィルム面から少なく
とも５■程麿の間隔に設置しなければならないため誤検
出の虞れがあり、また、フィルムが帯電するため、品質
上好ましくない影響を与える。また、ブラシ方式ではブ
ラシをフィルムに接触及び掃引し、ピンホールがあると
きはその刷毛がピンホールを介して導電板と接触するこ
とにより検出するものであるため、被験ウェブ又はシー
トとしてはそのようなブラシの接触掃引に耐え得るよう
な、きわめて限られた材質のものしか適用できないこと
が明らかである。

したがって、本発明はウェブ又はシート状フィルムに接
触することなく、それらのピンホールを高精度に検出す
るための装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記の目的を達するため、本発明はウェブ又はシート状
フィルムの移動通路を設定し、この通路上のフィルムの
一面側において、前記フィルムの面上にその設定幅内で
切れ目なく超音波を投射するように、前記フィルム面か
ら間隔を置いて配列された少なくとも１個の超音波発振
素子を含む超音波プロジェクタを設置し、前記通路上の
フィルムの他面側には、前記プロジェクタの超音波発振
素子配列と実質上対称的な位置に配列された少なくとも
１個の超音波検出素子を含む超音波レシーバを設置した
ことにより、前記フィルムのピンホール又は上下面に貫
通したなんらかの欠陥個所に入射した超音波のうち、前
記ピンホール等を通ってフィルムの他面側に達した成分
を、前記レシーバのいずれかの超音波検出素子により検
出することを特徴とするフィルム材料のピンホール検出
装置を構成したものである。

作用 上記のような超音波、検出機構によれば、従来の超音波
探傷技術における被験金属材料等と異なり、被験材料で
ある可撓性ウェブ又はシートフィルムのいずれかの部分
から乱反射した超音波の特定成分は、直進成分や吸収成
分に比してきわめて小さくなると考えられる。そのため
、超音波発振素子からピンホール等の欠点を通過して検
出素子に至る超音波は、実質上そのピンホールを直接貫
通した成分であり、これが有効に検出され、欠点の存在
を知らせることになる。

実施例 第１図は実施例の装置における検出原理を示す略図であ
る。図において移動通路上のフィルムｆｉｌの一面側に
は、このフィルムから適当な間隔を置いて超音波発振素
子（２）が配置され、フィルム（１）の他面側には、前
記超音波発振素子と対称的な位置に超音波検出素子（３
）が配置され、超音波発振素子（２）は、発振器（４）
からパルス成形器（５）を経て、例えば２００ＫＨｚ　
、デユーティ−サイクル５０％の高周波パルス信号を受
は取り、同一振動数の超音波（６）を発生するものであ
る。超音波検出素子（３）の出力は、アンプ（７）を介
して表示器（８）に供給されるようになっている。した
がって、フィルム＋１１中に存在するピンホール等の欠
点（９）が、超音波発振素子（２）から検出素子（３）
に向かう超音波伝播路に一致したとき、この検出素子（
３）は超音波（６）の貫通成分を受信して出力電圧を発
生し、表示器（８）において表示させるものである。

第２図は第１図に示したような超音波発振素子（２）及
び検出素子（３）をそれぞれ配列した移動フィルムｆｌ
）の設定幅内におけるピンホール等の欠点を連続的に検
出するための超音波プロジェクタ（１０）及び超音波レ
シーバ（１１）の配置を示すものである。

これらのプロジェクタ（１０）及びレシーバ（１１）は
フィルム＋１１の幅方向に配置された細長い箱体からな
り、フィルム＋１１面に対向する側が開口し、各開口面
に露出した超音波発振素子（２）及び検出素子（３）を
それぞれ配列装備したものである。

第３図は超音波プロジェクタ（１０）を下側、フィルム
（１１側から見た図であり、超音波発振素子（２）の配
列及びこの素子配列に隣接して配置された電源（１２）
及びプリント基板（１３）を示している。第４図は前記
第３図に示した超音波プロジェクタの発振素子（２）の
配列を示す４−４断面図であり、超音波発振素子（２）
は超音波プロジェクタ（１０）の頂面側に配置された超
音波振動子（１４）と、その下向きの超音波発振端面か
らプロジェクタ（１０）の開口下端面（１５）まで伸び
る超音波ガイド筒（１６）とからなっている。

なお第２図に示した超音波レシーバ（１１）の構成は、
第３及び４図に示した超音波プロジェクタ（１０）の構
成と上下対称的であり、図示を省略する。

第５図は第３図及び第４図に示した超音波プロジェクタ
により、フィルム（１１の設定幅内の全長を通じてピン
ホール等の欠点を切れ目なく検出し得る態様を示した略
図であり、同図（ａ）　はフィルム（１）のピンホール
（９）が、超音波発振素子（２）及び検出素子（３）間
の超音波伝播の中心軸（検出中心軸）に一致した状態で
あり、同図（ｂ）　　は被験フィルム（１）のピンホー
ルが超音波発振素子（２）及び検出素子（３）間の一方
の最外側検出軸に一致した状態であり、同図（ｃ）　は
前記（ｂ）の状態よりもさらにピンホールが外側にずれ
、素子（２）に隣接した（斜め上の）超音波発振素子（
２゛）から検出素子（３）への斜行検出軸に一致した状
態を示すものである。

第５図において、（ａ）の状態は発振素子（２）から発
射された超音波が、最も大量にピンホール（９）を通過
して、検出素子（３）に達するものであることば明らか
である。また、同図（ｂ）の状態においても、超音波発
振素子（２）から検出素子（３）までのピンホｉル漏通
分になお直進成分を含むため検出素子（３）の出力は有
効であり、さらに（ｃ）の状態では超音波発振素子（２
）から対応する検出素子（３）へのピンホール漏通成分
は、ピンホール（９）側面での乱反射成分のみからなり
、きわめて微弱であるが隣接の超音波発振素子（２“）
よりピンホール（９）を通って検出素子（３）に達する
直進成分が存在するため、検出素子（３）からはなお識
別可能なピンホール検出信号が発生するものである。こ
の（Ｃ）　の状態においてピンホール（９）は、互いに
隣接した超音波発振素子（２）及び（２′）の中間に位
置しており、これは当該１個の超音波検出素子（３）に
よるピンホール検出限度位置に外ならない、そしてピン
ホール（９）がフィルム＋１１の設定幅内においてこれ
より外側に位置するときは、発振素子（２”）とその直
下の検出素子（３°）による検出範囲となり、したがっ
てピンホール（９）は設定幅内の如何なる位置に存在し
ても検出可能であることが理解されよう。

第６図は互いに対向した超音波発振素子（２）及び検出
素子（３）の検出中心軸位置をゼロとして、フィルムの
幅方向におけるピンホール位置を横軸に取り、縦軸に超
音波検出素子（３）が発生する出力信号の大きさを描い
た図であり、第５図（ａ）（ｂ）及び（Ｃ）の状態は、
それぞれグラフ上のピーク値Ａ、その近傍におけるやや
低い値Ｂ、及びさらにそれより低い値Ｃとなり、例えば
スレッショルドレベルＳを図のごとく設定した場合にお
いて、十分に識別可能な値となることを示している。

第１表はピンホールが上記のような検出中心軸位置に整
合したものとして、ピンホールの直径と超音波検出素子
からの出力との関係を示すものである。これは超音波発
振素子及び検出素子の振動子として、例えば株式会社村
田製作所製のＭＡ２００Ａ−１（直径１８．７ｍｍ、高
さ１１ｍｍ）を用い、その振動子面をフィルム面からそ
れぞれ１７４１ｍｍ離して配置し、その発振側に共振周
波数２００　Ｋ　Ｉｔ　ｚで電圧２０ＶＰ−Ｐを印加し
た構成によるものである。

第１表 軸位置欠点の検出値 第７図はウェブ又はシート状フィルムの移動方向におけ
る検出可能な範囲を示すものであり、この場合は超音波
発振素子（２）及び検出素子（３）がフィルム幅方向に
おいてのみ配列されていることに留意して、同一ビンホ
ール（９）の検出可能な範囲は同図（ａ）に示すピンホ
ール（９）が素子前端の検出軸（６ａ）と交差した位置
からさらにフィルム（１）が移動して同図（ｂ）に示す
ような後端検出軸（６ｂ）と交差する位置に達するまで
であり、これは超音波発振素子（２）及び検出素子（３
）の有効幅と一致する。したがって、超音波検出素子（
３１がらはピンホール（９）が検出可能な最小直径であ
る場合に、そのフィルム移動速度に応じて第■表に示す
ような数の検出パルスが発生することになる。

第■表 この場合、ピンホールの直径が大きくなればそれに応じ
て、検出可能範囲（例えば、２０ｍｍ）の両端を拡張し
、パルス数が増加することは明らかであり、また最小検
出径口体はライン速度が速くなれば大きくなっていくと
考えられ、これらの均衡において適当なフィルム速度を
採用することが可能である。

発明の効果 本発明は以上述べた通りであるため、例えば最大ライン
速度２５０ｍ／ｗｉｎにおいては、光学的手段であれば
検出不可能な透明フィルムにおける０、５＋ｓｍｖφ程
度のピンホールを正確に検出することが可能となった。

装置の技術的効果としては （１３シートのばたつき条件がない。

（２）　　超音波素子をシートから１００１以上離した
非接触状態において作動させることが可能である。

（３ン　　調整及び設定操作が容易である。

（４）　　最高６０℃程度の高い周囲温度において使用
可能である。

（５）　　フィルムが帯電しない。

本発明は上記のような技術的効果を有するピンホール検
出装置を、小さな設置スペースにおいて安価で、かつ保
守容易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を示すブロック線図、第２図は
実施例の概略を示す斜視図、第３図は実施例の超音波プ
ロジェクタの開口面を示す平面図、第４図はその４−４
縦断面図、第５図はシートの幅方向におけるピンホール
検出原理を示す状態図、第６図は検出中心軸に対するピ
ンホール位置と、超音波検知出力との関係を示すグラフ
、第７図はフィルムの移動方向における検出範囲を示す
略図である。 （１）・・・・・フィルム （２）・・・・・超音波発振素子 （３）・・・・・超音波検出素子 （４）・・・・・発振器 （５）・・・・・パルス成形器 （６）・・・・・超音波 （７）・・・・・アンプ （８）・・・・・表示器 （９）・・・・・ピンホール （１０）・・・・・超音波プロジェクタ（１１）・ （１２）・ （１３）・ （１４）・ （１５）・ （１６）・ ・超音波レシーバ ・電源 ・プリント基板 ・超音波振動子 ・プロジェクタの開口した下端面 ・超音波ガイド筒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェブ又はシート状フィルムの移動通路を設定し、この
   通路上のフィルムの一面側において、前記フィルムの面
   上にその設定幅内で切れ目なく超音波を投射するように
   、前記フィルム面から間隔を置いて配列された少なくと
   も１個の超音波発振素子を含む超音波プロジェクタを設
   置し、前記通路上のフィルムの他面側には、前記プロジ
   ェクタの超音波発振素子配列と実質上対称的な位置に配
   列された少なくとも１個の超音波検出素子を含む超音波
   レシーバを設置したことにより、前記フィルムのピンホ
   ール又は上下面に貫通したなんらかの欠陥個所に入射し
   た超音波のうち、前記ピンホール等を通ってフィルムの
   他面側に達した成分を、前記レシーバのいずれかの超音
   波検出素子により検出することを特徴とするフィルム材
   料のピンホール検出装置。