JPH05335180A - コンデンサ用蒸着フィルムの寸法計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸着部とマージン部とが交互に形成された金
属蒸着フィルムの前記蒸着部ならびにマージン部の幅寸
法、特にスリット後における前記幅寸法を、精度よく、
かつオンライン下に計測する方法を得ること。 【構成】 前記フィルムの前記蒸着部とマージン部とを
乱反射部材の表面を接触通過させつつ反射照明方式によ
り、光電変換カメラにより計測するようにした計測方法
であり、前記カメラを２個所に設け、第一のカメラでス
リット前のフィルムを透過照明方式により測定した後、
スリット後の蒸着フィルムを２軸に分けて巻き取り、第
二のカメラによって一方の軸に巻き取られるフィルムを
反射照明方式で測定し、第一のカメラによる測定値から
第二カメラの測定値を減算して検出する方法を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材フィルムの流れ方
向に対して連続する金属蒸着面（蒸着部）と非蒸着面
（マージン部）とを交互に形成させて成る金属蒸着フィ
ルムを対象として、その蒸着部ならびにマージン部の各
幅寸法を計測する方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】一般に、コンデンサ素子を製
造するために用いる金属蒸着フィルムは、捲回コンデン
サまたは積層コンデンサ用基材としてよく知られてお
り、この蒸着フィルムには、短絡を防止するため、該蒸
着フィルムの流れ方向の一側縁に沿って連続的な金属非
蒸着部（マージン部）が設けられている。このマージン
部は、あらかじめ基材フィルムの表面に複数本の細幅の
テープをあてがい、またはオイルを塗布する等の方法に
よってマスキングを施してから金属を蒸着させ、その後
に前記マージン部の中央をスリットしつつ巻き取ること
によって、個々のコンデンサ素子用蒸着フィルムとして
いる。前記のような構成からなるコンデンサ素子用の蒸
着フィルムにあっては前記マージン部の幅と金属蒸着部
の幅は、厳密に管理される必要がある。それは、コンデ
ンサの容量が金属蒸着部の容量で決まるからであって、
この容量が一定にならないと製品がバラついてしまうか
らである。すなわち、例えば、マージン部が所定の幅よ
り狭くスリットされた場合には、コンデンサに成型後、
幅の狭い部分から放電するか、或いは絶縁破壊を引き起
こす等の障害が発生する。他方、近年、製品の小型化が
一段と進んでくると、ごく小さな寸法変化も大きな割合
で製品の品質を左右してしまうという重大な問題に発展
するのである。

【０００３】そこで従来は、前記素材フィルムとしての
金属蒸着フィルムを、スリッターに掛ける前に、物差し
等で人手により計測し、スリット後においても、まった
く同じ方法で計測していたもので、手作業によることも
あって、熟練を必要としていた。ことに前記したような
スリット後のマージンの幅寸法を計測するには、オンラ
イン上では不可能であり、出来あがった巻取り後の製品
を物差し等で計測するか、或いは機械の運転を中断して
計測する以外になかった。特に機械運転中は、フィルム
が揺れるため、人手による計測は不可能といってよかっ
た。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明は、上記のよう
な不具合を全面的に解消させる目的の下に、次のような
手段を開発したものである。すなわち、本発明は、透明
な帯状基材フィルムの表面に、該フィルムの流れ方向に
連続する形態で金属蒸着面（蒸着部）と非蒸着面（マー
ジン部）とを交互に形成させて成る蒸着フィルムであっ
て、かつそのフィルムの蒸着部ならびにマージン部の中
央部を流れ方向にスリットしたフィルムを対象として、
スリット後におけるマージン部の幅寸法を乱反射部材の
表面を接触通過させつつ反射照明方式により計測するよ
うにしたことを特徴とするものである。さらに好ましく
は、実質的に透明な帯状フィルムの表面に、該フィルム
の流れ方向に対して蒸着部とマージン部とが交互に形成
されている蒸着フィルムを対象として、前記蒸着部なら
びにマージン部の各幅寸法を光電変換して電気的に計測
する方法において、前記フィルムの透過光および反射光
を捕捉する光電変換カメラを前記フィルムの流れ方向に
そって少なくとも２個所に設け、第一のカメラで前記蒸
着フィルムの全幅に亘って設けられた前記蒸着部とマー
ジン部の各々を透過照明方式により測定し、次いで該フ
ィルムをフィルムの流れ方向にスリットした後に、それ
らフィルムを２軸に分けて巻き取り、一方の巻取軸にお
けるフィルムの蒸着部とマージン部の各々を乱反射部材
の表面を接触して通過させつつ反射照明方式で測定し、
かつ、前記透過照明方式による測定値から反射照明方式
の測定値を減算して、スリット後における個々のフィル
ムの蒸着部の幅値とマージン部の幅値とを計測するよう
にしたものである。

【０００５】本発明の基本的構成ならびに測定原理を、
図３〜４に基いて説明すると、同図において符号Ｆは基
材フィルム、Ｖは該フィルムの表面に形成させた金属蒸
着部で、Ｍは前記蒸着部が形成されていない非蒸着部で
あって、前記蒸着フィルムの上方には、ビデオカメラま
たはＣＣＤカメラの如き光電変換カメラ12または15が配
設されている。今、図３ａのように前記フィルムＦの下
面側に適宜の照射光源を設けて透過光によって光を供給
し、透過した光をその上方に配設されたＣＣＤカメラ12
で捕捉した上で、その出力値をグラフ化してみると、同
図ｂに示すように、非蒸着部である実質的に透明なフィ
ルムのみから成る部分Ｍの信号出力値は、該フィルム
の存在しない部分の出力値と比較して、光の減衰は殆
んど生じない。したがって両者の間のＣＣＤ信号の出力
差は図示のように僅少で信号として検出し難い。これに
対し、図４に示すごとく、前記フィルムＦを乱反射部材
13の表面に位置させた上で、反射光を使用して前記フィ
ルム上の蒸着部とマージン部ならびに前記乱反射部材13
におけるそれぞれの反射光を捕捉するようになし、その
ときのＣＣＤカメラの信号出力を考察すると、同図ｂに
示すように、前三者間の信号出力には図に符号で
示すように相互に顕著な差が生ずるので信号として検出
し易い。ちなみに前記乱反射部材を用いず、この部分を
反射しやすい、例えば金属ロールとしたときには、その
場合における前記各部のビデオ信号は凹凸の少ない比較
的平坦な出力値となってしまうので、本発明においては
測定に当り、乱反射部材を用いることを要件とするもの
である。なお、前記グラフの横軸は走査時間を示し、縦
軸には検出信号の出力値を示した。

【０００６】このように、前記乱反射部材を使用し、か
つ反射光方式を用いるようにすれば、蒸着フィルムにお
ける蒸着部と非蒸着部であるマージン部の幅値が、該フ
ィルムをスリットする前であろうと、或いはスリット後
であろうと差し支えなく、何れの場合にあってもビデオ
信号の出力値の差として正確に捉えることが可能となる
から、前記ビデオ信号を常法にしたがって信号処理装置
ならびに演算装置に導いた上でＣＲＴに表示させれば、
オンライン下に前記の各幅値を直ちに計測し得るのであ
る。さらに具体的に述べると、前記乱反射面を有するロ
ールの上方より高周波蛍光灯により光を照射し、当該乱
反射ロールの表面反射光とフィルムにおけるマージン部
からの反射光ならびに該フィルムにおける不透明部であ
る金属蒸着部からの反射光と、以上３種類の反射光をＣ
ＣＤカメラ等で捉え、その光の強弱及び走査時間からフ
ィルム蒸着部ならびにフィルムマージン部の寸法を計測
するようにしたものである。

【０００７】本発明は上記のような構成を有するので、
測定対象たる蒸着フィルムが静止状態にあっても、或い
はまた、走行状態にあっても何れを問わず、該フィルム
面に形成された蒸着部ならびにマージン部の幅寸法を精
度よく測定することが可能である。しかもオンライン測
定をも可能であるだけでなく、フィルムの走行揺れも測
定精度に影響を与えないので、実用上多大のメリットを
発揮する。

【０００８】なお、計測に際しては、測定対象となる蒸
着フィルムに対して一定の角度θで光を投射して、その
反射光をＣＣＤカメラ等で検出するものであるが、その
角度θを何度に設定するかは自由であって、ＣＣＤカメ
ラ等が反射光を捕捉し得る角度であれば何度でもよく、
特に制限はない。

【０００９】また、前記の乱反射部材について述べる
と、反射率が10％以下の部材を用いるようにすれば実用
上差し支えなく、具体的には、金属ロールの表面にクラ
フトテープ等を巻き付けて乱反射面を形成させるか、或
いは表面を粗面化した乱反射ロ−ルを用いればよい。さ
らにまた、当該ロール表面を特定の色、例えば黒色の如
き比較的暗色に近い色で着色することによって乱反射面
を形成させてもよく、要するに、測定用の投射光以外の
室内の光の影響を受けにくい状態で反射光をより多くカ
メラで捕捉し得るようにしておけばよい。ちなみに、本
発明者らは、JISP8142 に準じ、株式会社村上色彩研究
所製の GM-3D型光沢度計を使用し、測定角度45度にて反
射率を測定した。

【００１０】本発明でいう光電変換カメラとしては、前
記した反射光の強弱を電気信号に変換し得るカメラであ
ればよく、その種類を問わない。したがって通常のＣＣ
Ｄ式ビデオカメラでもよいが、好ましくはＣＣＤカメラ
を用いるのを可とする。前記ビデオカメラはセンサーが
面で構成されているのに対し、ＣＣＤカメラは線として
の信号を取り出すからである。

【００１１】ところで、既に述べたように、測定対象と
なる金属蒸着フィルムに関してはスリット前にあって
は、その全幅ならびに金属蒸着膜の形成幅、マージン幅
等は蒸着工程において比較的厳密に管理されているの
で、それらの各幅値は所定の値として信号処理装置なら
びに演算装置（図２の符号17参照）に入力させておくこ
とができ、したがってスリット後における実測値のみを
計測すれば、それだけでも本発明の目的を達成し得る
が、以下においては、最も好ましい実施例としてフィル
ムの流れ方向に沿って２個所にＣＣＤカメラを設置して
測定した場合について詳説する。

【００１２】

【実施例】下記の実施例は、前記した第１段目のカメラ
12によってスリット前の蒸着フィルムにおける透明部
（フィルムのみから成るマージン部）と、不透明部（金
属蒸着部）の各幅寸法を、当該フィルムの透過光で測定
した後、このフィルムを該フィルムの流れ方向に沿い所
定の間隔でスリットし、次いで、スリットした後のフィ
ルムを２軸に分けて巻き取り、今度は、一方の巻取軸に
おけるフィルムの蒸着部とマージン部の各々を前記のよ
うに乱反射部材の表面を接触通過させつつ、第２段目の
カメラを用い反射照明方式で測定し、さらに前記透過照
明方式による測定値から反射照明方式の測定値を減算す
ることによって、スリット後における個々のフィルムの
全部について、それぞれの蒸着部における幅寸法とマー
ジン部の幅寸法とを検出するようにした事例である。

【００１３】図１には、本発明の測定対象たる金属蒸着
フィルムの一例が示されており、符号Ｆで示すものがス
リット前の蒸着フィルムで、図中、ハッチングで示した
部分Ｖが金属蒸着面で不透明部分、Ｍがマージン部で透
明部分である。既に述べたように、一般にコンデンサ用
の蒸着フィルムは、図１に示すように、フィルムの流れ
方向に沿って比較的広幅の金属蒸着部Ｖと幅狭のマージ
ン部Ｍとが交互に形成されており、このものを図に符号
Ｃで示す切断線に沿ってスリットした後に、スリット後
のフィルムを同図に符号ＡおよびＢで示す巻取軸に対し
て、振り分けて巻き取る。その際、図示のとおり、まず
スリット前の走行フィルムＦの下面側に照明装置11を配
設すると共に、その上面側に図２に示すとおり第１のＣ
ＣＤカメラ12を取り付けて、前記透過光を捕捉させるよ
うになす。このようにしてフィルムの全幅面における蒸
着部とマージン部の幅寸法を検出した後に、当該フィル
ムＦをスリッターを介し、切断線Ｃに沿って所定の幅寸
法を保ってスリットする。スリットした後のフィルム
は、前述のように２組に振り分けて一方を巻取軸Ａに他
方を巻取軸Ｂに巻き取らせる。その場合、巻取軸Ａまた
はＢの何れか一方、図示の例ではＢ軸側に巻き取る蒸着
フィルムＦ₂ を対象としてそのフィルムを一旦乱反射ロ
ール13の表面に接触させつつ引通し、かつ該ロール13の
上方に反射式の照明装置14と第２のＣＣＤカメラ15とを
装備させて、前記の如く乱反射ロール13の表面反射光
と、フィルムにおける透明部（マージン部Ｍ）からの反
射光ならびに該フィルムにおける不透明部（金属蒸着部
Ｖ）からの反射光の、以上３種類の反射光をＣＣＤカメ
ラ15で捉えるようになす。

【００１４】次いで、前記ＣＣＤカメラによる信号出力
値を、一例として、次のような計算過程を経て、図２に
示す信号処理装置16ならびに演算装置17を介して計算さ
せ、その結果を表示装置18であるＣＲＴに表示させる。
すなわち、前記ＣＲＴには、スリット後の蒸着フィルム
における蒸着部ならびにマージン部の各幅寸法が瞬時に
して表示されるのである。

【００１５】以下、前記計算過程の概略を図５に基いて
説明すると、同図において、符号イおよびハは、スリッ
ト前の蒸着フィルムＦにおける金属蒸着部の幅、同ロは
前記フィルムに形成されたマージン部の幅である。これ
らの各幅を有する金属蒸着フィルムを対象として、これ
を前記した透過照明方式にしたがい第１のＣＣＤカメラ
12で捕捉した入射光による検出信号を得ると、それによ
るビデオ信号は図５のｂに示すとおりの波形Ｐとなる。
なお図中、符号ｓで示す信号は、前記の波形信号ｐの電
圧が所定の基準信号に比べ上に位置しているか、或いは
下に位置しているかを判別するための設定信号である。
かくして前記第１のカメラによる検出信号ｐを設定信号
ｓと比較させて高い部分と低い部分とを判別させ、その
信号幅に対応したビット情報を、順次前記演算装置に格
納させる。第２のカメラ15においても、同様にして該カ
メラに入射する光量に応じた波形の検出信号ｑが得られ
るから、この信号をそれぞれの設定信号ｔおよびｕと比
較させた後、それによる高低両様のレベル差に応じたビ
ット情報を、順次前記演算装置17に格納させた後、それ
に基いて次のような計算を行なわせる。

【００１６】すなわち、前記演算装置においては、前記
した各データ、すなわち前記イ〜ハに対応する信号ニ〜
ヘに基づく前記ビット情報が入力され、さらに図５Ｃに
符号ト、チならびにリ、ヌに対応する検出信号ル、オ、
ワ、カ、ヨの各ビット情報も入力されるから、該装置に
おいて前記信号ニ〜ヘに対応した部分のビット情報を減
算させ、次いでその計算結果に一定の係数を乗じてスリ
ット後における実際の蒸着部幅とマージン幅（図５の符
号タ，レ等の幅値）をmm単位で換算させた後、その計算
結果をＣＲＴ18に表示させるのである。

【００１７】図６〜７は、本方法を実施する場合の装置
を組み込んで成るボビン機の一例を示すもので、前記ボ
ビン機には、図６中、符号20で示す蒸着フィルムＦの原
反巻取を装架し、この巻取から前記フィルムＦを案内ロ
ール21，22，23等を介して順次繰り出させる。案内ロー
ル22と23との間において、該フィルムＦの走行経路の下
側に、透過式照明装置11を設置し、その上方には、前記
した第１のＣＣＤカメラユニット12を設ける。ちなみ
に、前記照明装置11とカメラユニット12は、これを図に
鎖線をもって示すように、案内ロール24と25との間に設
けるようにしてもよい。

【００１８】一方、前記ボビン機には、符号30ａおよび
30ｂで示すスリッターを装着するもので、30ａはスリッ
ターの固定刃、30ｂは受け刃ロールである。このスリッ
ターによって、前記フィルムの流れ方向に連続する一定
幅の金属蒸着部とマージン部とを、それぞれ該マージン
部と蒸着部の各々中央を流れ方向に截断することにより
個々のコンデンサ素子用蒸着フィルムを得るようにす
る。すなわち、スリット後のフィルムＦ₁ およびＦ₂
は、前述のようにこれを振り分けロール26を介して２組
に分けて、図に符号ＡおよびＢで示すそれぞれの巻取軸
に巻き取らせる。図示の例では、スリット後における一
方のフィルムＦ₂ をＢ軸に巻き取らせるようになし、そ
の際、該軸Ｂと振り分けロール26との間に符号31で示す
サーフィスロールを介在させ、このロール表面を経由し
てから該フィルムＦ₂ がＢ軸に巻き取られるように構成
する。また、このサーフィスロール31の表面をあらかじ
め粗面に加工しておくか、或いは該ロールの表面にクラ
フトテープを巻き付けておく等の手段を施して、ロール
31の表面を乱反射面としておくことを要件とするもので
ある。なお、前記サーフィスロール31の上方には、既に
触れた反射照明装置14をセットすると共に、それと一対
をなす第２のＣＣＤカメラユニット15を設ける。

【００１９】このように本発明にあっては、スリッター
で截断された後のフィルムＦ₁ およびＦ₂ が、それぞれ
Ａ軸およびＢ軸の２つの巻取軸に巻取られることを利用
し、まず、前記フィルムのスリット前のフィルムＦの全
幅における蒸着部とマージン部の幅寸法を第１のＣＣＤ
カメラで計測させてから、次いで、第２のカメラによて
計測したＢ軸の幅寸法を、第１のカメラによる全幅面の
計測値より演算装置17を介して瞬時に差し引き計算させ
た上で、個々のコンデンサ素子用フィルムの幅寸法を表
示装置18上に表示させるのである。

【００２０】

【発明の効果】本発明の方法によれば、ボビン機により
コンデンサ素子用フィルムの截断を開始した直後より切
断後の寸法が計測可能であり、出来上った製品が切断寸
法の不合格によってロスとなることがなく、製品の歩留
りを大巾に向上させることができる。また、近年におい
ては、機器の小型化がますます進み、基材である蒸着フ
ィルムの厚みは、３μｍ以下の極薄フィルムに移行し、
その結果、該フィルムのマージン幅も誘電体の効率を向
上させるために極めて幅狭のものが求められているのが
実情であって、作業員による目視測定によっては、前記
マージン幅等を正確に知ることが極めて困難となってい
る。かゝる実情からしても、本発明によれば、 0.1mm以
下の寸法までもフィルムに直接タッチすることなく、正
確な数値を表示させることが出来る点で、画期的な効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】基材たる金属蒸着フィルムをフィルムの流れ方
向に截断して個々のコンデンサ素子用蒸着フィルムとし
て２組に振り分けて巻き取る過程を示す説明図。

【図２】前記フィルムの蒸着幅、マージン幅等を第１お
よび第２のＣＣＤカメラによって検出した後、その検出
信号に基き具体的数値を計測する状態を示した模式図。

【図３】同図ａは、透過照明方式による測定原理を示す
説明図で、同ｂは横軸に時間、縦軸に出力値をおいたグ
ラフを示す。

【図４】同図ａは、反射照明方式による測定原理を示す
説明図で、同ｂは横軸に時間、縦軸に出力値をおいたグ
ラフを示す。

【図５】本発明の実施例に基く計測過程を示す説明図。

【図６】本方法を実施する装置を組み込んで成るボビン
機の骨格的側面図。

【図７】同上一部の正面図。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 巻取軸 Ｃ 切断線 Ｆ 蒸着フィルム Ｍ マージン Ｖ 金属蒸着部 11，14 照明装置 12 第１のＣＣＤカメラ 31 乱反射ロール 15 第２のＣＣＤカメラ 16 信号処理装置 17 演算装置 18 表示装置（ＣＲＴ） 20 原反巻取 21〜25 案内ロール 26 振分けロール 27 サーフィスロール 30ａ，30ｂ スリッター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成瀬 長幸 岐阜県中津川市中津川2977 (72)発明者 小野 束 名古屋市南区豊田２丁目７番10号 興和紡 績株式会社名南研究所内 (72)発明者 森 雅文 名古屋市南区豊田２丁目７番10号 興和紡 績株式会社名南研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材フィルムの流れ方向に対して連続す
   る金属蒸着面（蒸着部）と非蒸着面（マージン部）とを
   交互に形成させて成る金属蒸着フィルムであって、かつ
   そのフィルムの蒸着部ならびにマージン部の中央部を流
   れ方向にスリットしたフィルムを対象として、スリット
   後におけるマージン部の幅寸法を乱反射部材の表面を接
   触通過させつつ反射照明方式により光電変換カメラを用
   いて計測するようにしたことを特徴とするコンデンサ用
   蒸着フィルムの寸法計測方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の計測方法において、前記
   フィルムの透過光および反射光を捕捉するＣＣＤ式ビデ
   オカメラまたはＣＣＤカメラを前記フィルムの流れ方向
   にそって少くとも２個所に設け、第一のカメラで前記蒸
   着フィルムの全幅における前記蒸着部とマージン部の各
   々を透過照明方式により測定し、次いで前記フィルムを
   該フィルムの流れ方向にスリットしたものを２軸に分け
   て巻き取り、一方の巻取軸におけるフィルムの蒸着部と
   マージン部の各々を乱反射部材の表面を接触して通過さ
   せつつ第二のカメラを用いて反射照明方式で測定し、か
   つ、前記透過照明方式による測定値から反射照明方式の
   測定値を減算して、スリット後における個々のフィルム
   の蒸着部における幅値とマージン部の幅値とを検出する
   ようにしたことを特徴とするコンデンサ用蒸着フィルム
   の寸法計測方法。
3. 【請求項３】 測定角度45度におけるロール表面の反射
   率を約10％以下に保持して成る請求項１または２記載の
   コンデンサ用蒸着フィルムの寸法計測方法。