(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）バックアップロールの近傍に、該バックアップロールの軸方向に移動可能に配設された支持装置と、
（ｂ）前記バックアップロールの周面に沿って搬送されるシート部材の厚さを計測するセンサを備え、前記支持装置に取り付けられたセンサヘッドと、
（ｃ）該センサヘッドを前記バックアップロールの周面に対し接離させる駆動装置と、
（ｄ）前記支持装置に取り付けられ、前記バックアップロールの周面及び前記シート部材に付着した異物を前記センサヘッドの上流側で検出する異物検出センサと、
（ｅ）該異物検出センサが異物を検出すると、前記駆動装置を作動させて前記センサヘッドを前記バックアップロールの周面から離れる方向に移動させる制御装置とを有することを特徴とする厚さ計測装置。
【請求項２】
前記異物検出センサは、前記バックアップロールの周面とセンサヘッドとの間隔よりも小さい厚さ寸法の異物を検出することが可能である請求項１に記載の厚さ計測装置。
【請求項３】
前記異物検出センサは、前記支持装置の両側に取り付けられ、異物に接触したことを検出する触針を備える請求項１又は２に記載の厚さ計測装置。
【請求項４】
前記触針は、前記バックアップロールの周面に進入する側のシート部材の上流側に向けて該シート部材と平行に、かつ、前記バックアップロールの周面とセンサヘッドとの間隔とほぼ等しい間隔で延伸する請求項３に記載の厚さ計測装置。
【請求項５】
前記触針は、前記シート部材と平行に前記センサヘッドの移動方向に沿って折れ曲がることができる請求項３又は４に記載の厚さ計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚さ計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙、樹脂シート、ラミネートシート、コーティングシート等のシート状の物品の厚さを計測するために厚さ計測装置が採用されている。
【０００３】
このような厚さ計測装置において、センサヘッドは、鋼製のバックアップロールの上方に配設され、該バックアップロールの周面に沿って長手方向に搬送されるシート状の長尺物品である被計測物の厚さを光センサ及び磁気センサによって計測するようになっている（特開平６−２５８０６５号公報参照）。
【０００４】
図２は従来の厚さ計測装置を示す図、図３は従来の図２におけるＡ矢視断面図、図４は従来のセンサヘッドを昇降させるための空気圧回路を示す図である。
【０００５】
図２及び３において、１０６は、被計測物としての紙、樹脂シート、ラミネートシート、コーティングシート等のシート部材であり、鋼製のバックアップロール１０５の周面に沿って搬送される。そして、該バックアップロール１０５の上方にセンサヘッド１０１が配設される。なお、該センサヘッド１０１は、図示されない光センサ及び磁気センサを備える。そして、前記センサヘッド１０１は、前記光センサによって前記シート部材１０６の上面の位置を計測し、前記磁気センサによって前記バックアップロール１０５の上面、すなわち、前記シート部材１０６の下面の位置を計測することで、前記シート部材１０６の厚さを計測するようになっている。
【０００６】
また、前記センサヘッド１０１は、センサ支持装置１０２に昇降可能に取り付けられている。さらに、前記センサ支持装置１０２の上端には、スライド部材１０３が取り付けられ、該スライド部材１０３はスライドレール１０４に沿って、図２における左右方向にスライドするようになっている。そのため、前記センサヘッド１０１は、前記バックアップロール１０５の上方を、矢印ａで示されるように、該バックアップロール１０５の軸方向に移動することができる。これにより、前記センサヘッド１０１は、前記バックアップロール１０５の軸方向に移動しながら、前記シート部材１０６の幅方向に関するすべての箇所の厚さを計測することができるようになっている。
【０００７】
なお、図３に示されるように、前記センサヘッド１０１の下面とバックアップロール１０５の上面との間隔はわずかである。これは、前記光センサ及び磁気センサが、その性質上、被計測物からの距離が離れると正確に計測することが困難になるためである。
【０００８】
ところで、前記シート部材１０６には、シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等が不可避的に存在する。そして、前記部分は、肉厚が他の部分と比較して極めて厚くなっているので、前記センサヘッド１０１の下面とバックアップロール１０５の上面との間隔を通過することができず、前記センサヘッド１０１の下面に衝突してしまうことがある。ここで、前記部分が前記センサヘッド１０１の下面に衝突すると、シート部材１０６の搬送状態が乱れたり、シート部材１０６が破損したりしてしまう。さらに、前記センサヘッド１０１が破損してしまうこともある。
【０００９】
このため、搬送方向上流側において、図示されないセンサ又は係員が、搬送される前記シート部材１０６の状況を監視し、シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分を発見した場合、図４に示されるような空気圧回路１１０によって、前記センサヘッド１０１を、図３における矢印ｂで示されるように上昇させる。
【００１０】
この場合、前記センサ又は係員からの信号が、入力装置１１４から制御装置１１３に送信される。そして、該制御装置１１３からの制御信号に基づいて空気圧回路１１０の切替弁１１２が作動して、空気流路を切り替える。これにより、空圧シリンダ装置１１１が作動して、前記センサヘッド１０１を上昇させる。なお、前記制御装置１１３は、前記厚肉な部分がバックアップロール１０５付近に到達する時に前記センサヘッド１０１が上昇するようなタイミングで制御信号を切替弁１１２に送信する。
【００１１】
これにより、前記厚さ計測装置は、シート部材１０６の幅方向に関するすべての箇所の厚さを計測することができ、また、前記シート部材１０６に厚肉な部分が存在する場合、センサヘッド１０１を上昇させるので、前記シート部材１０６の搬送状態が乱れたり、前記シート部材１０６やセンサヘッド１０１が破損することがない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記厚さ計測装置においては、シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分が搬送方向上流側において発見された場合には対処することができるが、前記厚肉な部分がセンサヘッド１０１の直前で発生したり、バックアップロール１０５上で発生した場合には対処することができず、シート部材１０６の搬送状態が乱れたり、前記シート部材１０６やセンサヘッド１０１が破損してしまうことがある。
【００１３】
例えば、溶融樹脂を押し出してラミネートシートを成形する押出ラミネータにおいては、通常、ラミネートシートの幅を一定とするために、押出成形された直後のラミネートシートのエッジ部分を連続的に切断して除去するトリミングが行われる。ところが、切断されたエッジ部分が、適切に除去されずに、ラミネートシートであるシート部材１０６とともに搬送されてしまうことがある。この場合、前記切断されたエッジ部分がバックアップロール１０５の位置まで搬送され、該バックアップロール１０５の周面に巻き付いてしまう。
【００１４】
そして、前記切断されたエッジ部分がバックアップロール１０５の周面に巻き付いて蓄積されると、バックアップロール１０５の周面に厚肉のリング状部材が形成される。ここで、該リング状部材が形成される位置はシート部材１０６の外側であるが、前記センサヘッド１０１が前記バックアップロール１０５の軸方向に移動する範囲は、前記シート部材１０６の幅よりも広いので、前記リング状部材の肉厚の寸法がセンサヘッド１０１の下面とバックアップロール１０５の上面との間隔の寸法よりも大きくなると、前記リング状部材が前記センサヘッド１０１の下面に衝突してしまう。
【００１５】
前述されたように、シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等は搬送方向上流側においてセンサ又は係員に発見されるが、前記切断されたエッジ部分は、搬送方向上流側においてセンサ又は係員に発見されることがない。そのため、バックアップロール１０５の周面のリング状部材は、その存在が検出されずに成長し、前記センサヘッド１０１の下面に衝突してしまう。これにより、前記センサヘッド１０１が破損してしまうことがある。
【００１６】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、事前に検知することができない異常によってバックアップロールの周面又はシート部材に異物が付着したり、シート部材に厚肉の部分が生じたりしても、確実に検知して、センサヘッドを上昇させることができる厚さ計測装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の厚さ計測装置においては、バックアップロールの近傍に、該バックアップロールの軸方向に移動可能に配設された支持装置と、前記バックアップロールの周面に沿って搬送されるシート部材の厚さを計測するセンサを備え、前記支持装置に取り付けられたセンサヘッドと、該センサヘッドを前記バックアップロールの周面に対し接離させる駆動装置と、前記支持装置に取り付けられ、前記バックアップロールの周面及び前記シート部材に付着した異物を前記センサヘッドの上流側で検出する異物検出センサと、該異物検出センサが異物を検出すると、前記駆動装置を作動させて前記センサヘッドを前記バックアップロールの周面から離れる方向に移動させる制御装置とを有する。
【００１８】
本発明の他の厚さ計測装置においては、さらに、前記異物検出センサは、前記バックアップロールの周面とセンサヘッドとの間隔よりも小さい厚さ寸法の異物を検出することが可能である。
【００１９】
本発明の更に他の厚さ計測装置においては、さらに、前記異物検出センサは、前記支持装置の両側に取り付けられ、異物に接触したことを検出する触針を備える。
【００２０】
本発明の更に他の厚さ計測装置においては、さらに、前記触針は、前記バックアップロールの周面に進入する側のシート部材の上流側に向けて該シート部材と平行に、かつ、前記バックアップロールの周面とセンサヘッドとの間隔とほぼ等しい間隔で延伸する。
【００２１】
本発明の更に他の厚さ計測装置においては、さらに、前記触針は、前記シート部材と平行に前記センサヘッドの移動方向に沿って折れ曲がることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図５は本発明の実施の形態における厚さ計測装置の概略を示す要部斜視図である。
【００２４】
図において、１２は、被計測物としてのシート部材であり、第１アイドルロール２１、張力測定ロール２２、第２アイドルロール２３及びバックアップロール１１の周面に沿って搬送される。
【００２５】
ここで、前記シート部材１２は、紙、樹脂シート、ラミネートシート、コーティングシート、アルミ箔（はく）等の連続した帯状のシート部材であれば、いかなるものであってもよいが、本実施の形態においては、ラミネートシートである場合について説明する。また、図に示されるのは、前記シート部材１２を製造する製造ライン、前記シート部材１２を巻き直す巻き取りライン等の一部である。
【００２６】
また、前記第１アイドルロール２１、張力測定ロール２２、第２アイドルロール２３及びバックアップロール１１は鋼等の金属から成り、図示されない支持部材に回転可能に支持されている。そして、前記第１アイドルロール２１、第２アイドルロール２３及びバックアップロール１１は、図示されない駆動源からの回転力によって回転させられるものであってもよく、また、自由に回転するものであってもよい。
【００２７】
なお、前記張力測定ロール２２は、自由に回転するものであり、その軸端にロードセル２６が配設され、前記シート部材１２に加えられる張力を測定するようになっている。また、前記バックアップロール１１の軸端にはエンコーダ２９が配設され、前記バックアップロール１１の回転速度に基づいて前記シート部材１２の搬送速度を測定するようになっている。
【００２８】
そして、１４は支持装置としてのセンサ支持装置であり、前記シート部材１２の厚さを計測するための後述されるセンサヘッド１３を支持し、前記バックアップロール１１の近傍（図において上方）をスライドレール２４に沿って、前記バックアップロール１１の軸方向に移動可能に配設される。ここで、前記スライドレール２４は図示されない支持部材に支持され、前記センサ支持装置１４の位置を検出する位置検出センサとしても機能する。この場合、前記センサ支持装置１４の位置を検出するための手段は、電気的な機構、磁気的な機構、又は、光学的な機構のいずれであってもよく、例えば、通常の位置検出手段である磁気的又は光学的なエンコーダを使用することができる。
【００２９】
また、２８はコンピュータとしての演算装置であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、センサヘッド１３、スライドレール２４、ロードセル２６、エンコーダ２９等からの信号を受信して、被計測物としてのシート部材１２の厚さを演算する。なお、前記ロードセル２６が送信する信号は、張力計２７に受信され、前記シート部材１２に加えられる張力を表す信号に変換された後、前記演算装置２８に送信される。また、前記エンコーダ２９が送信する信号は、速度計３０に受信され、前記シート部材１２の搬送速度を表す信号に変換された後、前記演算装置２８に送信される。これにより、前記シート部材１２の幅方向の各箇所における厚さ寸法が算出される。
【００３０】
そして、前記演算装置２８は、算出した前記シート部材１２の厚さ寸法を表示装置３１に送信する。該表示装置３１は、ＣＲＴ、液晶ディスプレー等から成る表示画面を備え、該表示画面に受信した前記シート部材１２の幅方向の各箇所における厚さ寸法を表示する。なお、前記表示装置３１は、印刷手段を備え、前記シート部材１２の幅方向の各箇所における厚さ寸法を紙等の媒体上に印刷することができるようにしてもよい。
【００３１】
次に、厚さ計測装置の詳細な構造について説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施の形態における厚さ計測装置を示す図、図６は本発明の実施の形態における図１のＢ矢視断面図である。
【００３３】
図において１３はセンサヘッドであり、センサ支持装置１４に、後述される駆動装置としての流体圧シリンダ装置を介して、図において上下方向に移動可能に取り付けられている。ここで、前記センサヘッド１３は、シート部材１２の厚さを計測できるセンサであれば、いかなる種類のセンサを備えるものであってもよく、例えば、接触式センサ、超音波センサ、レーダ式センサ等を備えるものであってもよいが、本実施の形態において、図示されない光センサ及び磁気センサを備える場合について説明する。この場合、前記センサヘッド１３は、前記光センサによってシート部材１２の上面の位置を計測し、前記磁気センサによってバックアップロール１１の上面、すなわち、前記シート部材１２の下面の位置を計測することによって、前記シート部材１２の厚さを計測するようになっている。
【００３４】
そして、前記センサ支持装置１４の上端には、スライド部材１５が取り付けられ、該スライド部材１５はスライドレール２４に沿って、図１における左右方向にスライドするようになっている。そのため、前記センサヘッド１３は、前記バックアップロール１１の図１における上方を、矢印ｄで示されるように、該バックアップロール１１の軸方向に移動することができる。また、前記スライド部材１５又はスライドレール２４には図示されない位置検出センサが配設され、前記スライド部材１５のスライドレール２４に対する位置の変化を検出することによって、前記センサヘッド１３はシート部材１２の幅方向に関する位置を検出する。これにより、前記センサヘッド１３は、前記バックアップロール１１の軸方向に移動しながら、前記シート部材１２の幅方向に関する各箇所の厚さを計測することができる。
【００３５】
なお、図６に示されるように、前記センサヘッド１３の図における下面とバックアップロール１１の図における上面との間隔はわずかである。これは、前記光センサ及び磁気センサが、その性質上、被計測物からの距離が離れると正確に計測することが困難になるためである。
【００３６】
また、前記センサ支持装置１４の図１における両側には、異物検出センサ１６がそれぞれ取り付けられる。ここで、該異物検出センサ１６は、前記バックアップロール１１又はシート部材１２の表面に付着した異物の存在を検出するためのものであり、接触式センサ、画像撮像式センサ、超音波センサ、レーダ式センサ等いかなる種類のものであってもよい。本実施の形態においては、誤動作が少なく、耐久性が高い、構造が簡素である、製造コスト及びランニングコストが低い等の観点から、前記異物検出センサ１６として、物理的作動機構を有する触針接触式のセンサを使用した場合について説明する。
【００３７】
この場合、前記異物検出センサ１６はそれぞれ下方に突出する針状の触針１７を備える。そして、前記異物検出センサ１６は、図６において、バックアップロール１１よりも左方に位置するように配設され、前記触針１７が前記バックアップロール１１の図６における左側の周面に近接するようになっている。ここで、前記バックアップロール１１は矢印ｆで示される方向に回転し、シート部材１２は矢印ｇで示される方向に搬送される。そのため、前記触針１７は、バックアップロール１１の周面に進入する側（図６における左側）のシート部材１２とほぼ平行に、搬送方向上流に向けて延伸するように配設される。また、前記触針１７とシート部材１２の表面及びバックアップロール１１の周面との間隔の寸法は、前記センサヘッド１３とバックアップロール１１の周面との間隔にほぼ等しいか、または、それ以下の寸法である。
【００３８】
これにより、前記バックアップロール１１又はシート部材１２の表面に付着した異物であり、前記センサヘッド１３の下面とバックアップロール１１の上面との間隔の寸法よりも大きいものは、前記センサヘッド１３の下面に到達する前に前記触針１７に接触して検出される。
【００３９】
そして、前記異物検出センサ１６は前記触針１７が異物に接触して、該異物から物理的な力を受けたことを検出する。なお、前記触針１７は、異物に接触して、該異物から強い力を受けた場合、図１に示されるように、折れ曲がる可倒式のものであり、シート部材１２とほぼ平行な状態を保持しつつ、センサヘッド１３の移動方向に沿って折れ曲がることが望ましい。
【００４０】
例えば、溶融樹脂を押し出してラミネートシートを成形する押出ラミネータにおいては、通常、ラミネートシートの幅を一定にするために、押出成形された直後のラミネートシートのエッジ部分を連続的に切断して除去するトリミングが行われる。ところが、切断されたエッジ部分が、適切に除去されずに、ラミネートシートであるシート部材１２とともに搬送されてしまうことがある。この場合、前記切断されたエッジ部分がバックアップロール１１の位置まで搬送され、該バックアップロール１１の周面に巻き付いてしまう。
【００４１】
そして、前記切断されたエッジ部分がバックアップロール１１の周面に巻き付いて蓄積されると、図１に示されるように、前記バックアップロール１１の周面にリング状部材１９が形成され、該リング状部材１９の肉厚の寸法が、前記センサヘッド１３の下面とバックアップロール１１の上面との間隔の寸法よりも大きくなってしまうことがある。この場合、前記リング状部材１９が形成される位置はシート部材１２の外側であるが、前記センサヘッド１３が前記バックアップロール１１の軸方向に移動する範囲は前記シート部材１２の幅よりも広く、前記センサヘッド１３が図１において横方向に移動すると、前記触針１７が前記リング状部材１９に接触する。すると、前記触針１７は、前記センサヘッド１３の移動方向に沿って折れ曲がるので、損傷することがない。
【００４２】
なお、前記触針１７が前記リング状部材１９に接触すると、異物検出センサ１６は前記触針１７が異物に接触したことを検出するので、後述されるセンサヘッド１３の昇降システムが作動し、該センサヘッド１３がバックアップロール１１の周面から離れる方向（矢印ｅ）に移動させられる、すなわち、上昇させられる。そのため、前記センサヘッド１３が前記バックアップロール１１の軸方向に移動して、前記リング状部材１９の位置に到達しても、該リング状部材１９が前記センサヘッド１３の下面に衝突してしまうことがない。
【００４３】
次に、センサヘッドの昇降システムについて説明する。
【００４４】
図７は本発明の実施の形態における厚さ計測装置のセンサヘッドの昇降システムを示す図である。
【００４５】
既に「従来の技術」の項において説明したように、前記シート部材１２に不可避的に存在するシートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等は、肉厚が他の部分と比較して極めて厚くなっているので、前記センサヘッド１３の下面とバックアップロール１１の上面との間隔を通過することができず、前記センサヘッド１１の下面に衝突してしまうことがある。この場合、前記部分が前記センサヘッド１３の下面に衝突すると、シート部材１２の搬送状態が乱れたり、シート部材１２が破損したりしてしまう。さらに、前記センサヘッド１３が破損してしまうこともある。
【００４６】
このため、本実施の形態においては、搬送方向上流側において、図示されないセンサ又は係員が、搬送される前記シート部材１２の状況を監視し、シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分を発見した場合、注意信号が注意信号発信装置３３から昇降制御装置３２に送信されるようになっている。ここで、前記昇降制御装置３２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり、加圧流体回路３５における切替弁３６の動作を制御する制御信号を送信する。なお、該制御信号は電気信号であっても圧縮空気、圧油等の加圧流体信号であってもよいが、制御信号が加圧流体信号である場合、前記昇降制御装置３２は、コンピュータからの信号を加圧流体信号に変換する変換器を備えることが望ましい。
【００４７】
ここで、前記加圧流体回路３５は、図７に示されるような構成を有し、図示されない加圧流体源から供給される加圧流体によって、駆動装置としての流体圧シリンダ装置３７を作動させて、センサヘッド１３を昇降させる。なお、前記加圧流体は、水、圧油等の液体であってもよいが、取り扱いが容易な気体、特に圧縮空気であることが望ましい。この場合、前記加圧流体源は、空気圧縮ポンプ、アキュームレータ等からなり、一定の圧力の圧縮空気を供給する。また、流体圧シリンダ装置３７も、圧縮空気で作動する空気シリンダ装置であり、シリンダ内に移動可能に配設されたピストンが圧縮空気によって移動させられると、該ピストンに取り付けられたピストンロッドが伸縮する。これにより、該ピストンロッドの端部に取り付けられたセンサヘッド１３が昇降させられる。
【００４８】
そして、前記注意信号発信装置３３からの信号が昇降制御装置３２によって受信されると、該昇降制御装置３２は、前記シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分がバックアップロール１１付近に到達する時に前記センサヘッド１３が上昇するようなタイミングで制御信号を切替弁３６に送信する。なお、前記センサヘッド１３を上昇させるタイミングは、適宜、変更することができるようにすることが望ましい。例えば、係員等が搬送途中のシート部材１２にシートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分を発見したり、前記バックアップロール１１の周面に異物が付着していることを発見した場合には、注意信号発信装置３３から注意信号を送信して、即時に前記センサヘッド１３を上昇させるようにすることが望ましい。
【００４９】
また、異物検出センサ１６は、触針１７が異物に接触して該異物から物理的な力を受けたことを検出すると、検出信号を前記昇降制御装置３２に送信する。そして、該昇降制御装置３２は、前記異物検出センサ１６からの検出信号を受信すると、即時に前記センサヘッド１３を上昇させるような制御信号を切替弁３６に送信する。また、前記異物検出センサ１６は、触針１７がシートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分に接触した場合も検出信号を前記昇降制御装置３２に送信する。
【００５０】
これにより、前記センサ又は係員がシートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分を見落とした場合でも、前記触針１７が前記厚肉な部分に接触すると、異物検出センサ１６の検出信号を前記昇降制御装置３２に送信するので、即時に前記センサヘッド１３が上昇する。そのため、前記シート部材１２の搬送状態が乱れたり、前記シート部材１２やセンサヘッド１３が破損してしまうことがない。
【００５１】
次に、前記構成の厚さ計測装置の動作を説明する。ここでは、シート部材１２が、押出ラミネータによって溶融樹脂が押し出されて成形されたラミネートシートである場合について説明する。
【００５２】
ラミネートシートであるシート部材１２は、図示されない巻き取りロール等に巻き取られて、図５に示されるように、矢印ｃの方向に搬送される。ここで、前記シート部材１２は、第１アイドルロール２１、張力測定ロール２２、第２アイドルロール２３及びバックアップロール１１の周面を通過して、蛇行状の搬送経路を搬送される。
【００５３】
そして、前記バックアップロール１１の周面を通過する前記シート部材１２の厚さを前記バックアップロール１１の上方に配設されたセンサヘッド１３が測定する。この場合、センサヘッド１３を支持するセンサ支持装置１４の上端に取り付けられたスライド部材１５が、図示されない駆動源によって駆動され、スライドレール２４に沿って往復する。このため、前記センサヘッド１３は、前記バックアップロール１１の軸方向、すなわち、シート部材１２の幅方向に往復しつつ、前記シート部材１２の厚さを計測する。これにより、前記センサヘッド１３は、前記シート部材１２の幅方向にスキャニングしながら、すなわち、走査しながら、前記シート部材１２の幅方向の各箇所の厚さを計測する。
【００５４】
ここで、前記センサヘッド１３は測定信号を演算装置２８に送信する。一方、ロードセル２６の測定信号は、張力計２７に送信され、前記シート部材１２に加えられる張力を表す信号に変換された後、前記演算装置２８に送信される。また、エンコーダ２９が送信する信号は、速度計３０に受信され、前記シート部材１２の搬送速度を表す信号に変換された後、前記演算装置２８に送信される。そして、該演算装置２８は、前記センサヘッド１３、張力計２７及び速度計３０からの信号に基づいて、前記シート部材１２の幅方向の各箇所の厚さを演算して出力する。なお、前記シート部材１２の厚さは主として前記センサヘッド１３からの測定信号に基づいて演算され、前記張力計２７及び速度計３０からの信号は、前記シート部材１２の裏面とバックアップロール１１の周面との間に形成される空気層の厚さの影響を補正するために使用される（特開平６−２５８０６５号公報参照）。
【００５５】
また、演算装置２８の演算結果は、表示装置３１に送信され表示画面に表示されたり、紙等の媒体上に印刷されたりして利用される。なお、前記演算装置２８の演算結果を押出ラミネータに送信して、該押出ラミネータによって溶融樹脂が押し出されて成形されたラミネートシートであるシート部材１２の厚さが一定となるように、フィードバック制御を行うようにしてもよい。
【００５６】
そして、搬送方向上流側において前記シート部材１２の状況を監視しているセンサ又は係員によって、シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分が発見されると、注意信号発信装置３３から昇降制御装置３２に注意信号が送信される。すると、前記昇降制御装置３２は、前記シートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分がバックアップロール１１付近に到達する時に前記センサヘッド１３が上昇するようなタイミングで制御信号を切替弁３６に送信する。
【００５７】
これにより、該切替弁３６は作動して、加圧流体回路３５における流路を切り替える。すると、流体圧シリンダ装置３７の下側の加圧流体室に加圧流体が流入し、ピストンが押し上げられるので、ピストンロッドの端部に取り付けられたセンサヘッド１３が上昇させられる。そのため、前記センサヘッド１３の下面に前記シート部材１２の厚肉な部分が接触することなく、通過する。なお、前記センサヘッド１３の上昇量はあらかじめ実験等によって定められている。
【００５８】
また、前記センサヘッド１３が上昇した場合、前記シート部材１２の厚さを計測することができないので、前記厚肉な部分が通過した後で、切替弁３６を作動させ、前記センサヘッド１３を下降させて、前記シート部材１２の厚さの計測を再開させるようにしてもよい。この場合、前記厚肉な部分の存在する箇所の前後の一定範囲のシート部材１２は、厚さが計測されないので、品質が保証されないことになる。しかし、前記厚肉な部分の存在する箇所及びその前後の一定範囲の部分は、通常、切断されて除去されるので、ラミネートシートであるシート部材１２を製造する製造ラインのスループットが大幅に低下することはない。
【００５９】
ここで、押出ラミネータにおいては、押出成形された直後のラミネートシートのエッジ部分を連続的に切断して除去するトリミングが行われるが、切断されたエッジ部分が、適切に除去されずに、ラミネートシートであるシート部材１２とともに搬送されてしまうことがある。この場合、前記切断されたエッジ部分がバックアップロール１１の位置まで搬送され、該バックアップロール１１の周面に巻き付いて、蓄積され、図１に示されるように、前記バックアップロール１１の周面にリング状部材１９が形成され、該リング状部材１９の肉厚の寸法が、前記センサヘッド１３の下面とバックアップロール１１の上面との間隔の寸法よりも大きくなってしまう。
【００６０】
この場合、シート部材１２の幅方向に往復しているセンサヘッド１３が図１において左方へ移動して前記リング状部材１９に接近すると、センサ支持装置１４の図１における左側に取り付けられた異物検出センサ１６の触針１７が前記リング状部材１９に接触する。すると、前記異物検出センサ１６は触針１７が異物に接触したことを検出し、検出信号を前記昇降制御装置３２に送信する。そして、該昇降制御装置３２は、前記異物検出センサ１６からの検出信号を受信すると、即時に前記センサヘッド１３を上昇させるような制御信号を切替弁３６に送信する。
【００６１】
これにより、該切替弁３６は作動して、加圧流体回路３５における流路を切り替えるので、流体圧シリンダ装置３７が作動してセンサヘッド１３が上昇させられる。そのため、前記センサヘッド１３はさらに図１において左方へ移動しても、前記リング状部材１９に接触することがなく、損傷することがない。
【００６２】
このように、前記異物検出センサ１６が検出信号を送信した時は、警報を出して、前記製造ラインを管理している係員等に通報することが望ましい。これにより、前記係員等は前記製造ラインを停止させ、前記リング状部材１９を除去することができる。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、センサ支持装置１４の両側に、バックアップロール１１及びシート部材１２の表面に付着した異物の存在を検出する異物検出センサ１６がそれぞれ取り付けられる。
【００６４】
これにより、事前に検知することができない異常によってバックアップロール１１の周面又はシート部材１２に異物が付着したり、シート部材１２に肉厚の部分が生じたりしても、確実に検知して、センサヘッド１３を上昇させることができる。したがって、センサヘッド１３が破損することがない。
【００６５】
また、異物検出センサ１６として物理的作動機構を有する触針接触式のセンサを使用した場合には、誤動作が少なく、耐久性が高く、構造が簡素なので、製造コスト及びランニングコストを低下させることができる。
【００６６】
さらに、注意信号発信装置３３から送信される注意信号によっても適宜センサヘッド１３を上昇させることができるので、搬送方向上流からバックアップロール１１に至るまでにシートの継ぎ目部分、押出樹脂の塊状となった部分、異物が混入した部分等の厚肉な部分、その他の異常が発見された場合も、センサヘッド１３を上昇させて破損を防止することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、異物検出センサ１６がバックアップロール１１の上方に配設された例について説明したが、シート部材１２の搬送経路に応じて、異物検出センサ１６がバックアップロール１１の側方や下方に配設されている場合にも適用することができる。
【００６８】
さらに、本発明は、シートの製造ラインだけでなく、樹脂フィルムを製造するフィルムの製造ラインに適用することもできる。
【００６９】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、厚さ計測装置においては、バックアップロールの近傍に、該バックアップロールの軸方向に移動可能に配設された支持装置と、前記バックアップロールの周面に沿って搬送されるシート部材の厚さを計測するセンサを備え、前記支持装置に取り付けられたセンサヘッドと、該センサヘッドを前記バックアップロールの周面に対し接離させる駆動装置と、前記支持装置に取り付けられ、前記バックアップロールの周面及び前記シート部材に付着した異物を前記センサヘッドの上流側で検出する異物検出センサと、該異物検出センサが異物を検出すると、前記駆動装置を作動させて前記センサヘッドを前記バックアップロールの周面から離れる方向に移動させる制御装置とを有する。
【００７１】
この場合、事前に検知することができない異常によってバックアップロールの周面又はシート部材に異物が付着したり、シート部材に肉厚の部分が生じたりしても、確実に検知して、センサヘッドをバックアップロールの周面から引き離すことができる。したがって、センサヘッドが破損することがない。
【００７２】
他の厚さ計測装置においては、さらに、前記異物検出センサは、前記支持装置の両側に取り付けられ、異物に接触したことを検出する触針を備える。
【００７３】
この場合、物理的作動機構を有する触針接触式のセンサを使用しているので、誤動作が少なく、耐久性が高く、構造が簡素なので、製造コスト及びランニングコストを低下させることができる。
【００７４】
更に他の厚さ計測装置においては、さらに、前記触針は、前記バックアップロールの周面に進入する側のシート部材の上流側に向けて該シート部材と平行に、かつ、前記バックアップロールの周面とセンサヘッドとの間隔とほぼ等しい間隔で延伸する。
【００７５】
この場合、シート部材に付着した異物も、シート部材の外側の部分のバックアップロールの周面に付着した異物も確実に検出することができる。
【００７６】
更に他の厚さ計測装置においては、さらに、前記触針は、前記シート部材と平行に前記センサヘッドの移動方向に沿って折れ曲がることができる。
【００７７】
この場合、異物検出センサや触針が損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における厚さ計測装置を示す図である。
【図２】従来の厚さ計測装置を示す図である。
【図３】従来の図２におけるＡ矢視断面図である。
【図４】従来のセンサヘッドを昇降させるための空気圧回路を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における厚さ計測装置の概略を示す要部斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における図１のＢ矢視断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における厚さ計測装置のセンサヘッドの昇降システムを示す図である。
【符号の説明】
１１    バックアップロール
１２    シート部材
１３    センサヘッド
１４    センサ支持装置
１６    異物検出センサ
１７    触針
３７    流体圧シリンダ装置
【図１】
0003667671.tif 000002
【図２】
0003667671.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003667671.tif 000006
【図６】
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【図７】
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