JPH1177805A - フィルムエッジ厚み測定方法、管理方法、及びフィルムエッジ厚み測定装置 - Google Patents

フィルムエッジ厚み測定方法、管理方法、及びフィルムエッジ厚み測定装置

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JPH1177805A
JPH1177805A JP9245772A JP24577297A JPH1177805A JP H1177805 A JPH1177805 A JP H1177805A JP 9245772 A JP9245772 A JP 9245772A JP 24577297 A JP24577297 A JP 24577297A JP H1177805 A JPH1177805 A JP H1177805A
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Masatoshi Ito
政利 伊藤
Yukiyoshi Shindo
幸義 進藤
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば赤外線スポット光による測定法が提案
されているが、測定ポイントが数ミリずれると、発生す
る調整不備が過大となる。そこでフィルムのエッジ部分
の厚みプロファイルを正確に測定することのできるフィ
ルムエッジ厚み測定装置，測定方法、また厚み管理方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 フィルム１０のエッジ領域を幅方向にト
ラバースさせて、該エッジ領域の厚み変化を測定する厚
み測定機１１R ，１１L と、フィルム１０のエッジ端の
位置を検知するエッジ端位置検知センサー１２R ，１２
L と、厚み測定機１１R ，１１L とエッジ端位置検知セ
ンサー１２R ，１２L から得られたデータに基づいて、
フィルム厚みプロファイルを求めるデータ処理計算機１
３とを有するフィルムエッジ厚み測定装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムを製造す
る際のフィルムエッジ厚みの測定装置また測定方法、及
びこれを利用するフィルムエッジ厚みの管理方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】樹脂フィルムを製造する方法としては、
例えば溶融押出し法（エクストルージョン法）によりＴ
形ダイスを用いて厚目の未延伸フィルムを作り、その後
縦延伸・横延伸（二軸延伸）を施すという方法等が行わ
れており、この様なフィルム製造法は、溶融した原料樹
脂の押出しから延伸後の製品フィルムの巻取りまで連続
して行われるのが通常である。
【０００３】ところが上記製膜プロセスでは、走行中の
フィルムが破れるという事態を生じることがあり、破れ
が発生した場合にはフィルムの走行を停止して補修等を
行わなければならず、従って生産性が悪くなるという問
題がある。
【０００４】上記の様なフィルムの破れは、厚いフィル
ムを横延伸する過程で発生することが多く、この原因と
しては、フィルムエッジに厚みのばらつきがある為に、
薄い部分に応力が集中し、当該部分を起点として破断す
るものと考えられている。
【０００５】そこで上記破れを防ぐ目的で、横延伸工程
を行う前のフィルムについてそのエッジ部分の厚みを管
理基準値に適合するように調整するという方法が提案さ
れている。
【０００６】具体的には、横延伸工程直前のフィルムか
らエッジ部分をサンプルとして切り取り、その厚みの測
定結果に基づいて、例えば上記Ｔ形ダイスのダイスリッ
プの調節を行って未延伸フィルムの肉厚を変更し、この
変更によって横延伸工程直前のフィルム厚みを変え、そ
して該横延伸工程直前のフィルムのエッジ部分の厚みを
再び測定して確認するというものであり、上記測定，調
節，確認の作業を、フィルムエッジ厚みが管理基準値に
適合する様になるまで繰り返し行う（従来法）。こう
して調節が完了すると実生産の開始に移行し、生産の途
中では厚み調節を行わない。
【０００７】この様に従来法はフィルムエッジをサン
プリングするというオフライン型測定方法である為、実
際にフィルムを製造しているとき、即ちフィルムが走行
して製膜工程が次々と進行しているときには、フィルム
エッジ厚みの調整を実施することができず、予め測定，
調節，確認を行って上記ダイスリップの幅を決定してお
くことになる。
【０００８】ところが実生産プロセスにおいては、フィ
ルム厚みが時間の経過と共に絶えず変動しているから、
上記の様にフィルムエッジ厚みを予め調整するだけで
は、上記管理基準値を外れてしまうことがあり、フィル
ムの破れを生じる危険がある。
【０００９】加えて上記従来法では、エッジ厚みの調
整が完了するまでの押出しフィルムは、全て廃棄する必
要があり、生産ロスとなる。更にエッジ厚みの測定値が
管理基準値の許容幅になかなか収まらない場合は、調整
に時間がかかるだけでなく、廃棄フィルムが一層多くな
る。
【００１０】そこで製膜時の走行中のフィルムに対して
β線や赤外線を照射して、この光線により、フィルムと
非接触で厚みを測定するという方法が提案されている
（従来法）。該方法は、照射した上記β線や赤外線が
フィルムを通過するときの減衰量を測定し、該減衰量に
基づいてフィルムエッジ厚みを測定するというものであ
り、上記従来法と異なりフィルムを切り取る必要がな
いと共に速やかに測定できるから、製膜中、即ちオンラ
イン型測定法として実施でき、またフィルムのロス及び
測定・調節に要する時間を低減することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ムのエッジ付近は端に向かって急峻に分厚くなる様に変
化するのが一般的であり、一方β線は測定スポットが大
きく測定分解能の粗いものであるから、該β線を用いて
測定した場合には、エッジ領域の厚みについての詳細な
プロファイルが得られないという問題がある。他方、赤
外線はレンズによって測定スポットを絞ることができ、
従って高い測定分解能を有するものの、以下のような問
題がある。
【００１２】図５はフィルムのエッジ付近を示す断面図
であり、図に示す様にフィルム１０はエッジ端１７に向
かって急峻に分厚くなっている。尚図５に一点鎖線で示
す範囲は、エッジ厚みの管理基準値の許容幅である。図
６はフィルムエッジ付近の厚みプロファイルの一例を示
す図であり、実線は測定値で、一点鎖線は図５に矢印Ａ
で指し示す箇所付近の管理基準値許容幅である。
【００１３】上記赤外線を用いて測定する場合におい
て、仮に矢印Ａで示す箇所を測定するように赤外線のス
ポットを位置決めしたとしても、製膜の各工程を走行し
ているフィルムは幅方向に常に蛇行しているから、フィ
ルム位置がずれて実際には例えば矢印Ｂで示す箇所を測
定している場合もあり得る。矢印Ａの箇所を正しく測定
している場合では、図６の（Ａ）に示す様に実測値プロ
ファイルが許容幅に収まっても、矢印Ｂで示す箇所を測
定すると、図６の（Ｂ）に示す様に測定値プロファイル
（実線）が許容幅（一点鎖線）に収まらないことにな
る。この為この測定結果に基づいてフィルム厚みを調整
しても、不適切な調整を行うことになる。つまり測定ポ
イントが数ミリずれると、発生する調整不備が過大とな
るという問題がある。
【００１４】ところで上記β線を用いた厚さ計と上記赤
外線を用いた厚さ計を併用した複合型厚さ計も開発され
ているが、装置が大型であり、従って狭い場所に設置す
ることができず、また非常に高価であるという問題があ
る。
【００１５】そこで本発明においては、オンラインでフ
ィルムのエッジ部分の厚みプロファイルを正確に測定す
ることのできるフィルムエッジ厚み測定装置，測定方法
を提供することを目的とし、またフィルムエッジ厚み管
理方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るフィルムエ
ッジ厚み測定方法は、連続してフィルムを製造する過程
で、走行中の前記フィルムのエッジ及び／またはエッジ
近傍の厚みを測定する方法であって、前記フィルムのエ
ッジ領域を幅方向に測定機をトラバースさせて、該エッ
ジ領域の厚み変化を測定する厚み測定ステップと、前記
フィルムのエッジ端の位置を検知するエッジ端位置検知
ステップと、前記厚み測定ステップと前記エッジ端位置
検知ステップによって得られたデータに基づいて、フィ
ルムエッジ厚みプロファイルを求めるデータ解析ステッ
プとを有することを要旨とする。
【００１７】上記の様にして、測定したフィルムのエッ
ジ及び／またはエッジ近傍の厚みをエッジ端位置に対応
させることによって、エッジ端を基準とした正確なフィ
ルムエッジ厚みプロファイルを求めることができる。
【００１８】また本発明に係る厚み測定方法は、前記厚
み測定ステップと前記エッジ端位置検知ステップが、前
記フィルムの走行方向における異なる位置で行われるも
のであり、この各位置間の距離とフィルムの走行速度、
及び前記厚み測定ステップと前記エッジ端位置検知ステ
ップによって得られたデータに基づいて、フィルムエッ
ジ厚みプロファイルを求める前記データ解析ステップが
行われることが好ましい。
【００１９】前記厚み測定ステップと前記エッジ端位置
検知ステップがフィルムの走行方向における同位置で行
われる場合、即ちフィルムのある箇所に対して同時刻に
厚み測定，エッジ端位置検知が行われる場合は、得られ
たデータをそのままフィルムエッジ厚みプロファイルの
解析用に用いることができる。しかし上記各ステップが
フィルムの走行方向の異なる位置で行われた場合、即ち
走行するフィルムの被測定箇所に対して、例えばまず厚
み測定ステップを行って次にエッジ端位置検知ステップ
を行うという様に時間差がある場合には、前述の様に、
厚み測定が行われる位置とエッジ端位置検知が行われる
位置との距離、及びフィルムの走行速度を加味すること
によって正しいフィルムエッジ厚みプロファイルが得ら
れる。
【００２０】更に本発明に係るフィルムエッジ厚み管理
方法は、得られた前記フィルムエッジ厚みプロファイル
とフィルムエッジ付近の管理基準値との偏差を、フィル
ム厚み調節手段にフィードバックさせて、フィルムエッ
ジの厚みを自動的に調節するというものである。この様
にフィードバックさせて自動的に厚みを調節すること
で、人手をかけずに厚み管理を行うことができる。
【００２１】本発明に係るフィルムエッジ厚み測定装置
は、連続してフィルムを製造する過程で、走行中の該フ
ィルムのエッジ及び／またはエッジ近傍の厚みを測定す
る装置であって、前記フィルムのエッジ領域を幅方向に
トラバースさせて、該エッジ領域の厚み変化を測定する
厚み測定手段と、前記フィルムのエッジ端の位置を検知
するエッジ端位置検知手段と、前記厚み測定手段と前記
エッジ端位置検知手段から得られたデータに基づいて、
フィルムエッジ厚みプロファイルを求めるデータ解析手
段とを有することを要旨とする。
【００２２】また本発明に係る測定装置は、前記厚み測
定手段が焦点を絞った赤外線のスポット光を前記フィル
ムに照射し、このスポット光の減衰量をフィルム厚みデ
ータに変換するものであることが好ましい。上記赤外線
のスポット光は測定分解能が高いから、フィルム厚みを
精度良く測定することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態及び実施例】
＜実施例１＞図１は、本発明の実施例１に係るフィルム
エッジ厚み測定装置及びフィルムを表す図である。製膜
中のフィルム１０は矢印Ｃ方向に走行しており、該フィ
ルム１０の左右のエッジ部分に、非接触式の厚み測定機
（厚み測定手段）１１R ，１１L 、及びエッジ端位置検
知センサー（エッジ端位置検知手段）１２R ，１２Lが
夫々２台設置されている。上記厚み測定機１１R ，１１
L や上記エッジ端位置検知センサー１２R ，１２L はデ
ータ処理計算機（データ解析手段）１３に接続されてお
り、該データ処理計算機１３は更に表示装置（ＣＲＴ
等）１４に接続されている。
【００２４】前記厚み測定機１１R ，１１L は、透過型
赤外線をレンズにより絞ったスポット光を用いており、
該赤外線スポット光を測定スポット１５から照射し、フ
ィルム１０を通過することによって減衰する上記赤外線
スポット光の光量を測定し、この減衰量をフィルム厚み
として換算している。また上記厚み測定機１１R ，１１
L はフィルム１０の幅方向にトラバース（横移動：矢印
Ｄ方向）しており、このトラバースにより変化する測定
スポット１５の機械的位置データが検知され、エンコー
ダーを経て出力される。上記エッジ端位置検知センサー
１２R ，１２L は固定されており、走行するフィルム１
０のエッジ端の位置を光電センサー等によって検知す
る。
【００２５】次にこのフィルムエッジ厚み測定装置を用
いた厚み測定方法について説明する。厚み測定機１１
R ，１１L をフィルム１０の幅方向に常時トラバースさ
せ、測定スポット１５からの赤外線スポットによって測
定されたフィルム厚みデータと、該測定スポット１５の
機械的位置データを、該測定機１１R ，１１L からデー
タ処理計算機１３に時々刻々と取り込む。
【００２６】また走行するフィルム１０のエッジ端位置
は幅方向に変動しているが、このエッジ端位置をエッジ
端位置検知センサー１２R ，１２L によって時々刻々と
検知し、該エッジ端位置データをデータ処理計算機１３
に取り込む。
【００２７】該データ処理計算機１３においては、上記
測定スポット１５の位置と上記エッジ端位置検知センサ
ー１２R ，１２L の位置との間のフィルム流れ方向の距
離、及びフィルム１０の走行速度、そして上記エッジ端
位置検知センサー１２R ，１２L で得られたエッジ端位
置データに基づいて、上記厚み測定機１１R ，１１Lが
測定したフィルム箇所におけるエッジ端位置を求め、こ
れに上記測定スポット１５の機械的位置データと上記フ
ィルム厚みデータを対応させることによって、エッジ端
からの位置を正確に示した厚みのプロファイルを求め
る。このエッジ付近の厚みプロファイルは、たとえフィ
ルム１０のエッジ端位置が激しく変動した場合であって
も、常にエッジ端を基準とした厚みプロファイルとして
精度良く求められる。そしてこの得られた厚みプロファ
イルのデータは表示装置１４に送られ、グラフ表示され
る。
【００２８】図２は、データ処理計算機１３に設けられ
たエッジ厚み解析ソフトを示す図であり、Ｒが右側エッ
ジの解析ソフトで、Ｌが左側エッジの解析ソフトであっ
て、グラフの実線が測定値を示し、一点鎖線が管理許容
幅を示す。上述の様にして得られたエッジ付近の厚みプ
ロファイルの結果は、管理許容幅と共に表示装置１４に
送られ、時々刻々とグラフ表示される。
【００２９】この様にして測定値を管理許容幅に照らし
合わせ、現在のフィルムエッジ厚みが管理許容幅に収ま
るように、例えば未延伸フィルムを形成する際のＴ形ダ
イスのダイスリップを調節して未延伸フィルムの肉厚を
変更することにより横延伸工程前のフィルムのエッジ部
分の厚みを調整する。この様にして調整することによ
り、エッジ厚み不良を原因とするフィルムの破断回数を
減少させることができる。
【００３０】尚、上記厚み測定機１１R ，１１L の幅方
向へのトラバースを自動的に行うことにより、人手によ
って幅方向に測定位置を変更する場合と異なって、単位
時間当たりの測定回数を増加させることができ、プロフ
ァイルの測定時間を短縮させることができる。従って厚
み調整時間を短縮することができると共に、製品とする
ことのできないフィルム量を低減することができる。
【００３１】＜実施例２＞図３は上記実施例１のフィル
ムエッジ厚み測定装置にエッジ厚み自動制御システムを
付加した場合の構成図であり、走行するフィルム１０の
上流側に、フィルム１０の厚み調節を行う自動厚み調整
装置（フィルム厚み調節手段）１６が設けられている。
尚図３において、図１と同じ構成部分については同一の
符号を付して重複説明を避ける。
【００３２】本実施例２においても上記実施例１と同様
にしてエッジ部分の厚みプロファイルが精度良く測定さ
れ、そしてデータ処理計算機１３においてこの測定値と
管理基準値の偏差を求め、該偏差を自動厚み調整装置１
６にフィードバックさせて偏差が減少するようにフィル
ム１０の厚みを調節する。
【００３３】この様にしてエッジ厚みの管理が自動的に
行われ、その結果、エッジ厚み不良に起因するフィルム
の破断回数が減少する。更に自動的に厚み調整が行われ
るから人手がかからない。
【００３４】＜実施例３＞図４は、本発明の実施例３に
係るフィルムエッジ厚み測定装置及びフィルムを表す図
である。フィルム１０の左右のエッジ部分には非接触式
の測定機２１R ，２１L が設置されており、該測定機２
１R ，２１L には、厚みを測定する赤外線センサー（厚
み測定手段）２５R ，２５L 及びエッジ位置を検出する
エッジセンサー（エッジ端位置検知手段）２２R ，２２
L が搭載されている。そして上記赤外線センサー２５
R ，２５L やエッジセンサー２２R ，２２L はデータ処
理計算機（データ解析手段）１３に接続されている。尚
図４において、図１と同じ構成部分については同一の符
号を付して重複説明を避ける。
【００３５】上記測定機２１R ，２１L はフィルム１０
の幅方向にトラバース（矢印Ｄ方向）しており、これに
よってエッジセンサー２２R ，２２L と赤外線センサー
２５ R ，２５L がトラバースする。
【００３６】上記エッジセンサー２２R ，２２L はトラ
バースの途中でフィルムのエッジ端上に来た際にエッジ
端を検知し、このエッジ端検知の瞬間から上記赤外線セ
ンサー２５R ，２５L が厚み測定を行う。この厚み測定
ポイントがエッジ端からどれだけの距離にあるかは、エ
ッジセンサー２２R ，２２L と赤外線センサー２５R，
２５L との間の距離，トラバースの速度，及びエッジ端
検知の時刻に基づいて算出することができ、この位置情
報と厚みデータにより、エッジ端を基準としたフィルム
厚みプロファイルを求めることができる。こうして得ら
れた厚みプロファイルを表示装置１４でグラフ表示し
て、上記実施例１の場合と同様にフィルムのエッジ部分
の厚み調整を行うと良い。
【００３７】上記エッジセンサー２２R ，２２L は常時
エッジ位置を検知するものではなく、上述の様にエッジ
端上にエッジセンサー２２R ，２２L が通過したときの
み検知するものであり、この様な間欠的に検出するセン
サーの場合は、常時検知可能な高性能エッジ検出センサ
ーとは異なり、安価なものを採用することができる。よ
って厚み測定装置を安価なものにできる。
【００３８】尚、仮にフィルム１０が大きく蛇行する場
合では、上記の様にエッジ端位置を間欠的に検出する手
法では誤差を生じる恐れがあるが、フィルム１０の蛇行
が小さい場合では、フィルムのエッジ端を常時監視する
必要はなく、この実施例３による測定装置で十分に正確
な厚みプロファイルを得ることができる。
【００３９】更に上記実施例３においては、赤外線セン
サー（厚み測定手段）２５R ，２５ L とエッジセンサー
（エッジ端位置検知手段）２２R ，２２L が、左右の夫
々１つの測定機２１R ，２１L に搭載されているから、
装置がコンパクトとなり、設置スペースが小さくて済
む。
【００４０】尚以上の様に本発明について実施例を示し
つつ具体的に説明したが、本発明はもとより上記実施例
に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る
範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、
それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、エッジ厚み不良による
フィルム破断回数を低減することができ、従ってフィル
ム製造の操業性ならびに稼動率を向上させることができ
る。更にエッジ厚み調整に要する時間を短縮することが
でき、ひいては調整することにより発生する生産ロスを
低減することができる。また本発明に係るフィルムエッ
ジ厚み測定装置は大型ではないことから、狭い場所に設
置することも可能であり、製膜設備の大規模な設計変更
を要しない。
【００４２】加えて本発明のフィルムエッジ厚み管理方
法においては、上述の様に測定値をフィードバックする
ことによって、正しいフィルム厚みの調整を自動的に行
うことができる。またフィルムエッジ厚み管理を完全に
自動化できるから、人件費削減にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るフィルムエッジ厚み測
定装置及びフィルムを示す図。
【図２】エッジ厚み解析ソフトを示す図。
【図３】本発明の実施例２に係るフィルムエッジ厚み測
定装置及びフィルムを示す図。
【図４】本発明の実施例３に係るフィルムエッジ厚み測
定装置及びフィルムを示す図。
【図５】フィルムのエッジ付近を示す断面図。
【図６】フィルムエッジ厚みプロファイルを示す図。
【符号の説明】
１０ フィルム １１R ，１１L 厚み測定機 １２R ，１２L エッジ端位置検知センサー １３ データ処理計算機 １４ 表示装置 １５ 測定スポット １６ 自動厚み調整装置 １７ エッジ端 ２１R ，２１L 測定機 ２２R ，２２L エッジセンサー ２５R ，２５L 赤外線センサー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続してフィルムを製造する過程で、走
    行中の前記フィルムのエッジ及び／またはエッジ近傍の
    厚みを測定する方法において、 前記フィルムのエッジ領域を幅方向に測定機をトラバー
    スさせて、該エッジ領域の厚み変化を測定する厚み測定
    ステップと、 前記フィルムのエッジ端の位置を検知するエッジ端位置
    検知ステップと、 前記厚み測定ステップと前記エッジ端位置検知ステップ
    によって得られたデータに基づいて、フィルムエッジ厚
    みプロファイルを求めるデータ解析ステップを有するこ
    とを特徴とするフィルムエッジ厚み測定方法。
  2. 【請求項２】 前記厚み測定ステップと前記エッジ端位
    置検知ステップが、前記フィルムの走行方向における異
    なる位置で行われるものであり、 上記異なった各位置間の距離とフィルムの走行速度、及
    び前記厚み測定ステップと前記エッジ端位置検知ステッ
    プによって得られたデータに基づいて、フィルムエッジ
    厚みプロファイルを求める前記データ解析ステップが行
    われる請求項１に記載のフィルムエッジ厚み測定方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の前記フィルム
    エッジ厚みプロファイルとフィルムエッジ付近の管理基
    準値との偏差を、フィルム厚み調節手段にフィードバッ
    クさせて、フィルムエッジの厚みを自動的に調節するフ
    ィルムエッジ厚み管理方法。
  4. 【請求項４】 連続してフィルムを製造する過程で、走
    行中の該フィルムのエッジ及び／またはエッジ近傍の厚
    みを測定する装置において、 前記フィルムのエッジ領域を幅方向にトラバースさせ
    て、該エッジ領域の厚み変化を測定する厚み測定手段
    と、 前記フィルムのエッジ端の位置を検知するエッジ端位置
    検知手段と、 前記厚み測定手段と前記エッジ端位置検知手段から得ら
    れたデータに基づいて、フィルムエッジ厚みプロファイ
    ルを求めるデータ解析手段を有することを特徴とするフ
    ィルムエッジ厚み測定装置。
  5. 【請求項５】 前記厚み測定手段は、焦点を絞った赤外
    線のスポット光を前記フィルムに照射し、このスポット
    光の減衰量をフィルム厚みデータに変換するものである
    請求項４に記載のフィルムエッジ厚み測定装置。
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