(57)【要約】【課題】フィルムの特性をより簡易な方法且つ高精度に把握する。【解決手段】フィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いたフィルム１の製造方法においては、Ａ方向に搬送されるフィルム１に対して、光源１０から近赤外光である広帯域光Ｌ１を照射することでフィルム１から出射される拡散反射光Ｌ２を受光部３０で受光することで、分析部４０のスペクトル取得部４０ａにおいて拡散反射光Ｌ２のスペクトルを取得するスペクトル取得工程と、取得された拡散反射光Ｌ２のスペクトルからフィルム１に係る物理量を算出する物理量算出工程と、が含まれる。フィルム１の特性を示す物理量をスペクトルの取得によって得ることができるため、フィルムの特性を簡便に把握することができ、スペクトルから例えば複数の情報を取得することもできるため、フィルムの特性をより高精度で把握することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるフィルムに対して、近赤外光である広帯域光を照射することで該フィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルを取得するスペクトル取得工程と、
前記スペクトル取得工程において取得された前記スペクトルから前記フィルムに係る物理量を算出する物理量算出工程と、
を含むフィルム製造方法。
【請求項２】
前記物理量算出工程において算出された前記物理量に基づいて、当該物理量が所定の範囲内となるように前記フィルムの製造条件のフィードバック制御を行う請求項１記載のフィルム製造方法。
【請求項３】
前記スペクトル取得工程において、前記スペクトルを時間の経過に伴って複数取得し、
前記物理量算出工程において、複数の前記スペクトルの時間変化に基づいて前記フィルムに係る物理量の時間変化を算出する請求項１又は２記載のフィルム製造方法。
【請求項４】
前記広帯域光として２５ｎｍ以上の帯域幅を有する光を用いる請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルム製造方法。
【請求項５】
搬送されるフィルムに対して、近赤外光の広帯域光を照射する光源部と、
前記光源部からの前記広帯域光の照射によって該フィルムから出射される反射光又は透過光を分光する分光部と、
前記分光部により分光された各波長の光を受光して当該受光した光の強度に応じた信号を出力する複数の受光素子により構成される受光部と、
前記受光部から出力される前記信号に基づいて前記フィルムのスペクトルを取得するスペクトル取得部と、
前記スペクトル取得部において取得された前記スペクトルから前記フィルムに係る物理量を算出する物理量算出部と、
を備えるフィルム製造プロセスモニタ装置。
【請求項６】
前記分光部は、前記フィルムから出射される反射光又は透過光を透過させることで分光する透過型分光素子である請求項５記載のフィルム製造プロセスモニタ装置。
【請求項７】
前記複数の受光素子はそれぞれＩｎＧａＡｓを含んで構成され、量子井戸構造を有する請求項５または請求項６に記載のフィルム製造プロセスモニタ装置。
【請求項８】
前記受光部は、前記複数の受光素子が二次元に配置されている請求項５〜７のいずれか一項に記載のフィルム製造プロセスモニタ装置。
【請求項９】
前記分光部及び前記受光部は、前記フィルムの搬送方向に対して交差する方向に延びる直線上の測定光を取り込み分光してスペクトルを検出するイメージング分光器である請求項８記載のフィルム製造プロセスモニタ装置。
【請求項１０】
フィルムに対して、近赤外光の広帯域光を照射することで該フィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルを取得するスペクトル取得工程と、
前記スペクトル取得工程において取得された前記スペクトルから前記フィルムに係る物理量を算出する物理量算出工程と、
を含むフィルム検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム製造方法、フィルム製造プロセスモニタ装置及びフィルム検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムの特性を把握する方法として、光源からの光に対するフィルムからの反射光又は透過光を測定し、その強度情報に基づいて所望の特性を把握するための物理量を算出するという方法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、樹脂シート材の複数の官能基の各吸収波長の波長域の赤外線を順次照射することで得られた透過光又は反射光の強度から樹脂シート材の硬化度を導出する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５７６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の方法では、樹脂シート材の特定の箇所の物理量を取得するために、赤外線照射手段や赤外線受光手段を移動させ、透過波長域が異なる複数のフィルタを切り替えながら、特定の箇所における測定を複数回繰り返す必要がある。このような構成を有する場合には、フィルムの特性を把握のための物理量取得に係る作業が煩雑となり、例えばフィルムの製造プロセスをリアルタイムに確認することは困難である。
【０００６】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、フィルムの特性をより簡易な方法且つ高精度に把握することが可能なフィルム製造方法、フィルム製造プロセスモニタ装置、及びフィルム検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るフィルム製造方法は、搬送されるフィルムに対して、近赤外光である広帯域光を照射することで該フィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルを取得するスペクトル取得工程と、スペクトル取得工程において取得されたスペクトルからフィルムに係る物理量を算出する物理量算出工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記のフィルム製造方法によれば、広帯域光を照射することでフィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルが取得され、このスペクトルからフィルムに係る物理量が算出される。この方法によれば、フィルムの特性を示す物理量をスペクトルの取得によって知ることができるため、フィルムの特性を簡便に把握することができる。また、スペクトルから例えば複数の情報を取得することもできるため、フィルムの特性をより高精度で把握することができ、得られた情報に基づいてフィルムの製造を行うことができる。
【０００９】
ここで、物理量算出工程において算出された物理量に基づいて、当該物理量が所定の範囲内となるようにフィルムの製造条件のフィードバック制御を行う態様とすることができる。
【００１０】
上記のように、物理量が所定の範囲内となるように製造条件のフィードバック制御を行うことで、物理量を目安として製造条件を調整しながらフィルムが製造されるため、より均質な特性を有するフィルムの製造が可能となる。
【００１１】
また、スペクトル取得工程において、スペクトルを時間の経過に伴って複数取得し、物理量算出工程において、複数のスペクトルの時間変化に基づいてフィルムに係る物理量の時間変化を算出する態様とすることができる。
【００１２】
上記のように、搬送されるフィルムの複数のスペクトルの時間変化に基づいてフィルムに係る物理量の時間変化を算出することで、フィルムの搬送方向に沿った物理量の時間変化を確認することができ、例えば時間が経つにつれて製造状況が変化した場合にもその状況を把握することができる。
【００１３】
また、広帯域光として２５ｎｍ以上の帯域幅を有する光を用いる態様とすることができる。２５ｎｍ以上の帯域幅を有する光を用いることで、フィルムから得られたスペクトルからの物理量の取得を精度よく行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係るフィルム製造プロセスモニタ装置は、搬送されるフィルムに対して、近赤外光の広帯域光を照射する光源部と、光源部からの広帯域光の照射によって該フィルムから出射される反射光又は透過光を分光する分光部と、分光部により分光された各波長の光を受光して当該受光した光の強度に応じた信号を出力する複数の受光素子により構成される受光部と、受光部から出力される信号に基づいてフィルムのスペクトルを取得するスペクトル取得部と、スペクトル取得部において取得されたスペクトルからフィルムに係る物理量を算出する物理量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記のフィルム製造プロセスモニタ装置によれば、近赤外光の広帯域光を照射することでフィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルが取得され、このスペクトルからフィルムに係る物理量が算出される。この装置によれば、フィルムの特性を示す物理量をスペクトルの取得によって知ることができるため、フィルムの特性を簡便に把握することができる。また、スペクトルから例えば複数の情報を取得することもできるため、フィルムの特性をより高精度で把握することができる。
【００１６】
ここで、分光部は、フィルムから出射される反射光又は透過光を透過させることで分光する透過型分光素子である態様とすることができる。透過型分光素子は、反射型分光素子と比較してスループットが高いことから、フィルムの製造プロセスのモニタをリアルタイムで行うことが可能となる。
【００１７】
また、複数の受光素子はそれぞれＩｎＧａＡｓを含んで構成され、量子井戸構造を有する態様であることが好ましい。このような受光素子は、近赤外領域の広い波長帯域において高い感度を有していることから、より高精度での測定が可能となる。
【００１８】
また、受光部は、複数の受光素子が二次元に配置されている態様とすることができる。このように複数の受光素子が二次元に配置されていることで、フィルムの位置に対応した物理量を取得することも可能となり、フィルムの特性をより高い精度で把握することができる。
【００１９】
また、分光部及び受光部は、フィルムの搬送方向に対して交差する方向に延びる直線上の測定光を取り込み分光してスペクトルを検出するイメージング分光器とすることができる。この場合、搬送されるフィルムにおける一点のスペクトルのみを取得せず、直線上のスペクトルの取得が可能となり、フィルムの特性をより高い精度で把握することができる。
【００２０】
また、本発明に係るフィルム検査方法は、フィルムに対して、近赤外光の広帯域光を照射することで該フィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルを取得するスペクトル取得工程と、スペクトル取得工程において取得されたスペクトルからフィルムに係る物理量を算出する物理量算出工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
上記のフィルム検査方法によれば、広帯域光を照射することでフィルムから出射される反射光又は透過光のスペクトルが取得され、このスペクトルからフィルムに係る物理量が算出される。この方法によれば、フィルムの特性を示す物理量をスペクトルの取得によって知ることができるため、フィルムの特性を簡便に把握することができる。また、スペクトルから例えば複数の情報を取得することもできるため、フィルムの特性をより高精度で把握することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フィルムの特性をより簡易な方法且つ高精度に把握することが可能なフィルム製造方法、フィルム製造プロセスモニタ装置、及びフィルム検査方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置の変形例を示す概略構成図である。
【図３】フィルム製造プロセスモニタ装置により近赤外波長帯域における反射率スペクトルを測定し、二階微分値を算出した結果を示す図である。
【図４】図３のうちの波長範囲２１００ｎｍ〜２２００ｎｍについて拡大したものである。
【図５】図３，４で示したスペクトルにおける波長２１６０ｎｍ付近における反射率スペクトルの２階微分の極値を算出した結果を、ＵＶ硬化樹脂のヤング率の測定結果に対して示したものである。
【図６】ＵＶ光源が幅方向に複数配置された場合の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２５】
（フィルム製造プロセスモニタ装置）
図１は、本実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置の概略構成を説明する図である。図１に示されるフィルム製造プロセスモニタ装置１００は、Ａ方向に搬送されるフィルム１に対して近赤外光である広帯域光を照射し、その拡散反射光を検出部３０にて検出してフィルム１の特性を示す物理量を算出する装置であり、光源１０と、拡散反射板２０と、検出部３０と、分析部４０と、を備える。
【００２６】
また、以下の実施形態では、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂塗布フィルムの製造ラインにおいて、本実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置１００によりフィルムの主面に塗布されたＵＶ硬化樹脂の硬化度を評価し、その結果に基づいて、ＵＶ硬化樹脂を硬化させるための紫外光源をフィードバック制御する構成について説明する。図１では、フィルム１の搬送方向Ａに沿って、フィルム製造プロセスモニタ装置１００の上流側に、分析部４０と接続されたＵＶ光源部５０が設けられている構成を示している。
【００２７】
フィルム１がＵＶ硬化樹脂塗布フィルムであって、ＵＶ硬化樹脂の硬化度を評価するために用いられる物理量としては、例えばヤング率が挙げられる。
【００２８】
光源１０は、一定の波長帯域を有する近赤外光の広帯域光をＡ方向に搬送されるフィルムに対して照射する。光源１０が照射する広帯域光は、波長範囲が８００〜２５００ｎｍに含まれる光である。本実施形態では、２１６０ｎｍを含む帯域で測定を行うことが好ましいが、波長範囲は、フィルム１の特性を示す物理量に応じて適宜変更することができる。光源１０としては、例えば、ハロゲンランプ等を好適に用いることができる。
【００２９】
また、光源１０が出射する広帯域光とは、帯域幅が少なくとも２５ｎｍ以上である光のことを指す。光源１０から出射される広帯域光の帯域幅が２５ｎｍ以上であることにより、フィルム１の特性を示す１つ以上の物理量を算出するためのスペクトルを取得可能となる。広帯域光の帯域幅は、少なくとも５０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３０】
拡散反射板２０は、フィルム１を挟んで光源１０とは逆側（裏面側）に設けられる。光源１０から出射された広帯域光Ｌ１は、フィルム１を透過した後、拡散反射板５０により拡散反射されることで拡散反射光Ｌ２として検出部３０に入射する。拡散反射板５０を設ける理由としては、フィルム１の表面での正反射光を検出部３０において直接検出した場合、吸収のある帯域においては屈折率がピークの前後で大きく変化する屈折率の異常分散現象によって、ピークが１次微分形に歪んだ状態になるため後のスペクトル解析が困難になるという点がある。そのため拡散反射板２０からの拡散反射光を検出する構成が好ましい。
【００３１】
検出部３０は、スリット３０ａ、分光部３０ｂ、及び受光素子ユニット３０ｃ（受光部）を備える。スリット３０ａを通過した拡散反射光Ｌ２は、分光部３０ｂへ入射する。分光部３０ｂは、スリット３０ａの長手方向と垂直な方向に拡散反射光Ｌ２を分光する。分光された光は、受光素子ユニット３０ｃによって受光される。
【００３２】
分光部３０ｂに用いられる分光素子は特に制限されないが、透過型分光素子であることが好ましい。透過型分光素子は反射型分光素子と比較してスループットが高いことから、フィルム１の製造装置に適用するためのリアルタイム計測に好適に用いることができる。
【００３３】
受光素子ユニット３０ｃは、２次元に配列した複数の受光素子を備え、各受光素子が光を受光する。これにより、受光素子ユニット３０ｃが、フィルム１において反射した拡散反射光Ｌ２の各波長の光をそれぞれ受光することとなる。各受光素子は、受光した光の強度に応じた信号を位置情報と波長情報とからなる二次元情報として出力する。なお、受光素子に特に制限はないが、ＵＶ硬化樹脂の硬化度を評価する場合には、ＩｎＧａＡｓを含んで構成され、且つ量子井戸構造を有する素子を受光素子として用いることが好ましい。
【００３４】
検出部３０から出力される信号は、分析部４０へ出力される。そして、分析部４０は、検出部３０から出力された信号を解析して、フィルム１の特性を示す物理量を算出し、フィルム１の状態（例えばＵＶ硬化状態）を評価する。
【００３５】
分析部４０は、スペクトル取得部４０ａ、及び物理量算出部４０ｂを備える。スペクトル取得部４０ａでは、検出部３０から入力された信号により拡散反射光Ｌ２のスペクトルを得る。また、物理量算出部４０ｂでは、スペクトル取得部４０ａにより得られたスペクトルに基づいて、物理量の算出を行う。物理量算出部４０ｂで行われる物理量の算出とは、例えば、特定波長におけるスペクトルのピーク値と物理量（例えば、ヤング率）との対応関係を予め取得して格納しておき、スペクトルの解析の結果得られた特定波長におけるスペクトルのピーク値に基づいてそのピーク値に対応する物理量を導出することをいう。スペクトルの解析方法は特に限定されないが、例えば、スペクトルの２階微分、多変量解析、標準正規変量変換等を用いることができる。多変量解析を用いる場合には、複数の物理量の特徴をより高い精度で抽出することができる。また、標準正規変量変換は、スペクトルのベースライン変動の影響の除去に特に有効であるので、ベースラインが変動をしている場合であっても標準正規変量変換を用いることでより高精度での解析が可能となる。
【００３６】
さらに物理量算出部４０ｂでは、算出された物理量が所定の範囲に含まれているか否かを判断する。ここで、算出された物理量が所定の範囲から外れている場合には物理量が所定の範囲に入るように、ＵＶ光源部５０に対してフィードバック制御を行う。
【００３７】
ＵＶ光源部５０は、分析部４０からのフィードバック制御に基づき、ＵＶ光源部５０の照射条件を変更し、フィルム１に対してＵＶ光Ｌの照射を行う。そして、ＵＶ光源部５０の照射条件が変更された後に製造されたフィルム１についても物理量の算出を行い、当該物理量が所定の範囲に収まっているかの評価を行う。算出された物理量が所定の範囲に収まっている場合には、その段階での製造条件を継続して使用する。また、算出された物理量が所定の範囲から外れている場合には、再度フィードバック制御を行って、ＵＶ光源部５０の照射条件を変更する。また、フィードバック制御を行うために、フィルム１のスペクトルの取得を時間の経過に伴って複数取得し、複数のスペクトルの時間変化からフィルムに係る物理量の変動を算出して、これに基づいてフィードバック制御を行ってもよい。
【００３８】
上記のように、フィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いたフィルム１の製造方法においては、Ａ方向に搬送されるフィルム１に対して、光源１０から近赤外光である広帯域光Ｌ１を照射することでフィルム１から出射される拡散反射光Ｌ２を受光部３０で受光することで、分析部４０のスペクトル取得部４０ａにおいて拡散反射光Ｌ２のスペクトルを取得するスペクトル取得工程と、取得された拡散反射光Ｌ２のスペクトルからフィルム１に係る物理量を算出する物理量算出工程と、が含まれる。
【００３９】
上記の構成によれば、光源１０から広帯域光を照射することでフィルム１から出射される反射光又は透過光のスペクトルが取得され、このスペクトルからフィルム１に係る物理量が算出される。この方法によれば、フィルム１の特性を示す物理量をスペクトルの取得によって得ることができるため、フィルムの特性を簡便に把握することができる。また、スペクトルから例えば複数の情報を取得することもできるため、フィルムの特性をより高精度で把握することができ、得られた情報に基づいてフィルムの製造を行うことができる。
【００４０】
また、スペクトル取得部４０ａにおいてスペクトルを時間の経過に伴って複数取得し、物理量算出部４０ｂでの物理量算出工程において、複数のスペクトルの時間変化に基づいてフィルム１に係る物理量の時間変化を算出する構成とすることもできる。
【００４１】
図２は、本実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置の変形例についての概略構成を説明する図である。図２に示されるフィルム製造プロセスモニタ装置２００が、図１の製造プロセスモニタ装置１００と相違する点は、Ａ方向に搬送されるフィルム１に対して近赤外光である広帯域光を照射した後、その透過光Ｌ３を検出部３０が検出する点である。このため、図２のフィルム製造プロセスモニタ装置２００では、拡散反射板２０は不要である。
【００４２】
検出部３０は、フィルム１を挟んで光源１０と対向する位置に設けられる、光源１０から出射された近赤外光である広帯域光のうち、フィルム１を透過した光が検出部３０のスリット３０ａを経て、分光器３０ｂにより分光された後に受光素子ユニット３０ｃにより受光される。その後は、フィルム製造プロセスモニタ装置１００と同様にスペクトルの取得と、物理量の算出及びその評価と、が行われる。このように、透過光Ｌ３を用いてフィルム１の特性を示す物理量を算出する構成としてもよい。
【００４３】
（フィルム製造における製造条件を制御するための適用例）
ここで、上記のフィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いて、ＵＶ硬化樹脂塗布フィルムの硬化度を測定した例を説明し、本実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置がフィルム製造方法におけるプロセスモニタに好適に用いられることについて説明する。
【００４４】
まず、片面にＵＶ硬化樹脂を塗布したＰＥＴフィルムを試料として、図１に示すフィルム製造プロセスモニタ装置１００により、近赤外波長帯域における反射率スペクトルを測定した結果を図３に示す。図３に示すグラフでは、ＵＶ硬化樹脂を一様に塗布したフィルムに対するＵＶランプによるＵＶ光の照射量を１０ｍＪ／ｃｍ２、５０ｍＪ／ｃｍ２、１００ｍＪ／ｃｍ２、５００ｍＪ／ｃｍ２、及び１０００ｍＪ／ｃｍ２と変化させてＵＶ光を照射したフィルムについて、拡散反射光のスペクトル（波長範囲１０００ｎｍ〜２４００ｎｍ）を取得し、この結果から反射率スペクトルを算出した後に、その２階微分を行った反射率２階微分スペクトルを示している。図４は、図３のうちの波長範囲２１００ｎｍ〜２２００ｎｍについて拡大したものである。
【００４５】
また、図５は、図３，４で示したスペクトルにおける波長２１６０ｎｍ付近における反射率スペクトルの２階微分の極値を算出した結果を、ＵＶ硬化樹脂のヤング率の測定結果に対して示したものである。なお、図５では、図３，４で示した反射率２階微分スペクトルの測定に用いられたＵＶ硬化樹脂塗布フィルムの他に、ＵＶ光の照射量を変化させたＵＶ硬化樹脂塗布フィルムを複数準備して測定した結果も併せて表示をしているため、試料の点数が増えている。
【００４６】
以上の結果から、まず、図３によれば、ＵＶ光の照射に伴って硬化度が高くなると推測される樹脂の物性値に対して相関のあるピーク（二次微分極値）が波長２１６０ｎｍ付近にあることが確認できた。そして、図５に示すように、この波長２１６０ｎｍ付近のピークは、ＵＶ硬化樹脂の硬化度の指標となるヤング率と相関関係があることが示された。
【００４７】
上記の波長２１６０ｎｍ付近のピークは、ＵＶ硬化樹脂の硬化反応に由来して変化するピークである。したがって、この波長帯域での２階微分値と、ヤング率との対応関係を利用することで、ＵＶ硬化樹脂の硬化度を、フィルム製造プロセスモニタ装置１００により得られたスペクトルを用いて測定することが可能になる。
【００４８】
例えば、製造中に波長２１６０ｎｍ付近における２階微分値がフィルム１の特定の領域で増加した場合には、ＵＶランプの劣化により設定値に対して実際の照射光量が低下した、あるいは寿命により消灯してしまったといった場合が考えられる。ここで、照射光量の低下が原因であるのであれば、低下分の光量を補うようにＵＶランプの出力を操作する操作部（図示せず）へフィードバック制御を行うことができる。また、ＵＶランプの寿命の場合は、ＵＶランプが点灯しないためにＵＶ硬化がほとんど起きないと考えられるから、２階微分値が急激に増加すると考えられる。したがって、この物理量の時間変化を検知した場合にはランプ交換の警告を発するという構成をすることもでき、ＵＶ光源部５０のトラブルによるＵＶ硬化不良部位の発生を大きく削減することが可能となる。
【００４９】
さらに、フィルムの製造プロセスにおいては、その原料を混合・撹拌した後、押出し機で射出し、さらに引き延ばしや塗膜処理などを行う工程が含まれる。この際、フィルムの長手方向（すなわち、図１のＡ方向）に均一な状態が維持されているか否かが品質管理の面から重要になる。
【００５０】
一般的に、ＵＶ硬化樹脂塗布フィルムを製造するラインでは、幅が数ｍのフィルムに対して複数のＵＶランプが幅方向に配置している。図６では、一例として、幅方向（Ａ方向に対して直交する方向）に、３つのＵＶ光源５１〜５３が配置されたＵＶ光源部５０を示す。
【００５１】
ここで、ＵＶ樹脂の硬化度はＵＶ樹脂の照射量に依存するため、フィルム１の全面にわたって均一な硬化度を実現したい場合には、これら複数のＵＶランプ５１〜５３の出力強度が一定となるように管理する必要がある。具体的には、複数のＵＶランプ５１〜５３の間で出力強度が互いに等しく、且つ、フィルム１が搬送される時間軸上においても一定であることが望まれる。
【００５２】
しかし、実工程上では、ＵＶランプ５１〜５３によって照射領域内で照射強度のムラが発生し、さらにランプ毎の個体差やその時間変動等が発生することが考えられる。したがって、ＵＶ硬化度を適切に評価し管理するためには、ＵＶランプ５１〜５３が照射する領域のうちの１点でのＵＶ光強度を測定してＵＶランプ５１〜５３の照射条件を制御するだけでは十分ではない可能性がある。
【００５３】
そこで、ＵＶランプの個数に対応して、図６に示すように、フィルム製造プロセスモニタ装置を幅方向に複数台設置し、ＵＶ照射がなされたフィルムの硬化度をリアルタイムで評価し、その結果に基づいてフィードバック制御をかけることで、フィルムの面内の硬化度をより均一に保つことが可能となる。なお、図６では、フィルム製造プロセスモニタ装置１００の受光部３０が３つ幅方向（Ａ方向に対して直交する方向）に並んで配置されている構成を模式的に示している。この場合、３つの受光部３０のそれぞれに設けられた分光部３０ｂによって入射した光が分光され、分光された光が受光素子ユニット３０ｃに入射する。
【００５４】
なお、本実施形態に係るフィルム製造プロセスモニタ装置をＵＶ硬化樹脂塗布フィルム製造プロセスに適用する場合、上記実施形態では、拡散反射光により得られたスペクトルから硬化度に係る物理量を算出した例について説明しているが、硬化度に加えて膜厚や混合比等を参考にして、ＵＶランプの照射強度やラインの搬送速度といったパラメータについてフィードバック制御することもできる。このような構成とした場合には、より不良の少ない製造ラインを実現可能である。この場合、膜厚や混合比等の物理量を上記実施形態で得られたスペクトルから算出し、算出結果に基づいてフィードバック制御する構成とすることができる。
【００５５】
（フィルム製造における特定成分の凝集不良を管理するための適用例）
次に、上記のフィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いて、ＵＶ硬化樹脂塗布フィルム中の特定成分の凝集による不良発生の管理を行う例について説明する。
【００５６】
フィルムの製造プロセスにおいては、様々な機能性の付与のために可塑剤、架橋剤といった添加剤が添加されることが多い。これらの添加剤は、他の原料と共に十分に撹拌・混合された後、製造されるフィルム中には均一に分布している状態が理想である。しかし、添加剤の種類によっては、融点や吸湿性の点から工程内温度及び湿度等の要因により製造プロセス中で部分的に凝集する場合がある。添加剤の部分的な凝集が発生した場合には、製造されるフィルムのランダムな位置においてスポット的に特定成分の濃度差が発生することがある。この濃度差が現れた場合、最終的な製品の特性において不良となるため、このような凝集部位の発生は効率的な生産の面から望ましくない。
【００５７】
特定成分の凝集が発生した場合、凝集が発生している領域ではその成分の含量が多くなるため、その成分に由来して特定の波長帯域のスペクトル強度に差異が生じる。そこで、特定成分に対応した波長帯域のフィルムのスペクトルをフィルム製造プロセスモニタ装置１００にて取得し、得られたスペクトルから特定成分の量（凝集度合い）を物理量として算出することで、特定成分の凝集度合いを把握し、これに基づいて工程内温度や湿度を管理する手段に対してフィードバック制御を行う構成とすることができる。このような構成とした場合、特定成分の凝集に伴う不良を低減することが可能となり、生産性の向上に寄与することが可能となる。
【００５８】
（フィルム製造における多層フィルムの膜厚を管理するための適用例）
次に、上記のフィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いて、多層フィルムの膜厚の管理を行う例について説明する。
【００５９】
一般的に、多層フィルムとは、基材となる第１層のフィルムに対して、複数種類のフィルムを貼り合わせたり、保護塗膜を形成したりすることによって、偏光性などの光学的特性や、ガスバリア性などの保護性能などを付与しているフィルムである。
【００６０】
このとき、所定の性能を実現するために製造プロセス内では貼り合わせる各層が規定の厚みの範囲内に収まっているかどうかを常時監視する必要がある。従来の膜厚系では、フィルム短尺方向のある１点、もしくは複数点での計測であったが、本手法を用いることでフィルム短尺方向の全領域に対して各層の膜厚を管理することが可能となる。
このとき、事前に多層フィルムを構成する各層の所定の厚さでのスペクトル測定が必要になる。これらのスペクトルデータを元に、各層に対し特徴的なスペクトル成分を有する波長を求め、その波長での膜厚ごとの値の変動を記録する。これらの値を用い、製造プロセス内の多層フィルムから得られたスペクトルを分析して各層の対応波長での値の変動を監視し、異常値が発生した場合はその層の工程に対してフィードバック制御をかけることで、各層の厚さが均一である多層フィルムを歩留まり良く生産することが可能となる。
【００６１】
（製造済みのフィルムの検査での適用例）
次に、上記のフィルム製造プロセスモニタ装置１００を、製造プロセス中ではなく製造ライン外で用いてフィルム製品の検査を行う場合の例について説明する。
【００６２】
製造後のフィルム製品は、保管時の環境温度、湿度、環境光など、様々な要因によって品質劣化や変質が生じる可能性がある。この場合にも、上記実施形態のフィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いて、フィルムの検査を行うことができる。
【００６３】
製造ライン外でフィルム製造プロセスモニタ装置１００を使用する場合には、フィルム製品に係る物理量とフィルムに対して近赤外光の広帯域光を照射することによって得られるスペクトルから取得することのできる情報との対応関係を予め取得しておき、検査対象である製造後のフィルム製品のスペクトルを取得し、このスペクトルから求められる物理量が所定の範囲に含まれるか否かに基づいて良品であるか否かを判断することができる。
【００６４】
この方法によれば、非接触且つ非侵襲に不良品を検出することが可能となる。なお、上記実施形態で説明した製造ライン内においてフィルム製造プロセスモニタ装置１００する場合と同様に、フィルム製品を搬送しながら検査を行う場合、簡便かつ迅速に全数検査を実施し不良部位のみを除去することが可能となる。
【００６５】
また、製造プロセス内外で混入する異物についても上記実施形態で説明したフィルム製造プロセスモニタ装置１００を用いた検査方法により検出が可能である。具体的には良品に相当するフィルムのスペクトルとは異なる特徴を有するスペクトルが得られる異物を検出する際に対して上記の検査方法は有効である。
【００６６】
フィルム製品に対して混入又は付着した異物の特性がフィルムと大きく異なる場合には、良品のスペクトルと検査対象のフィルム製品のスペクトルとの差異が顕著に表れると考えられるので、例えば差分や比率等を算出することで、異物の特徴を示す物理量を得ることができると考えられる。一方、例えば、製品に用いられる樹脂とは異なる樹脂のように、異物の特性がフィルム製品と類似している場合には、良品のスペクトルと検査対象のフィルム製品のスペクトルが類似している可能性がある。この場合は、例えば、多変量解析を用いることで異物由来の物理量を算出する。
【００６７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、光源１０としてハロゲンランプを用いる場合について説明したが、これに代えて例えばスーパーコンティニウム（ＳＣ）光源等を用いることができる。また、特定の波長帯域の近赤外光を出力するレーザ光源を使用することもできる。
【００６８】
また、上記実施形態では、幅方向にフィルム製造プロセスモニタ装置の受光部３０が３つ配置されている構成について説明したが、受光部３０を複数配置する場合には幅方向に沿って設ける必要はなく、搬送方向であるＡ方向に対して交差する方向に沿って分光部３０ｂが複数配列している構成であればよい。このような構成を有することで、搬送方向に対して交差する方向において、互いに異なる複数の位置においてスペクトルを取得することができ、製造プロセスのモニタを好適に行うことができる。また、１台のフィルム製造プロセスモニタ装置を用いて、１つの受光部３０として、分光部及び受光部は、フィルムの搬送方向に対して交差する方向に延びる直線上の測定光を取り込み分光してスペクトルを検出するイメージング分光器を用いることもできる。この場合、よりフィルムについての測定をより精密に行うことができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…フィルム、１０…光源、２０…拡散反射板、３０…受光部、４０…分析部、５０…ＵＶ光源、１００，２００…フィルム製造プロセスモニタ装置、Ｌ１…近赤外光、Ｌ２…拡散反射光、Ｌ３…透過光。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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