(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位センサーに対して斜め上方又は斜め下方に位置し且つ樹脂フィルムロール垂線からの角度（θ）が４０〜１４０ｄｅｇ．である気体吹きつけノズルから、樹脂フィルムロールの表面上の測定点に対して、測定点を中心に気体を吹付け、測定点の表層フィルムの浮きをなくした状態にしながら、非接触の変位センサーにてフィルム幅方向に走査する樹脂フィルムロール形状測定方法。
【請求項２】
前記気体吹付けノズルの先端の内径が、前記変位センサーの測定スポット径に対して２０〜１００倍である、請求項１に記載の樹脂フィルムロール形状測定方法。
【請求項３】
前記気体吹付けノズルから吹出される気体の吹付け流量が７〜２０Ｌ／ｍｉｎである、請求項１または２に記載の樹脂フィルムロール形状測定方法。
【請求項４】
前記気体吹付けノズルから吹出される気体がイオン化した気体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂フィルムロール形状測定方法。
【請求項５】
樹脂フィルムロールから一定の距離に保持された電動アクチュエーターと、ワーク（台車）上に、同ロールの直径方向で同ロールに対向する変位センサーと、同センサーの斜め上方又は斜め下方に位置して、且つ樹脂フィルムロール垂線からの角度（θ）が４０〜１４０ｄｅｇ．の、測定点方向に開口部を有する気体吹付けノズルを有する樹脂フィルムロール形状測定装置。
【請求項６】
気体をイオン化するためのイオナイザーをさらに有する請求項５に記載の樹脂フィルムロール形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムロールの形状測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂フィルムロールの形状測定方法としては、直径方向に樹脂フィルムロールを片側に変位センサーのついた治具で挟み込み、同センサーをフィルム幅方向に走査することで測定する等の接触式と（例えば、特許文献１）、樹脂フィルムロール表面を非接触で変位センサーをフィルム幅方向に走査して測定する等の非接触式が知られている（例えば、特許文献２）。
接触式では、フィルムへのキズ発生、計測時のヨレによる折れシワの発生、計測機器からの微小な異物のフィルムへの付着等のリスクを伴う。また、これらリスクを避ける為に表面をシートで覆って測定することもあるが、その場合は、表層のシートの折れシワや、浮きに注意を払う必要がある。
一方、非接触式では、樹脂フィルムロール最表層のフィルムの弛みにより正確な測定結果が得られない場合がある。特にフィルム終端部が固定されていない場合や、適切な張力で引っ張られていない場合に顕著である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６８６１６号公報
【特許文献２】特開２００６−８８２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂フィルムロールの表面形状は、フィルムを巻重ねることで、フィルムの幅方向の僅かな膜厚ムラが積算された状態であり、フィルムロールの形状測定は間接的に膜厚ムラを計測する有効な手法となる。
【０００５】
本発明は、樹脂フィルムロール最表層へのキズ形成・折れシワ・異物付着などの問題を回避するとともに、前記非接触式で発生するような測定結果の不正確さを回避する樹脂フィルムロールの形状測定方法及び測定装置を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、以下の本発明により解決される。
１．樹脂フィルムロールの表面上の測定点に気体吹付けノズルから測定点を中心に気体を吹付け、測定点の表層フィルムの浮きをなくした状態にしながら、非接触の変位センサーにてフィルム幅方向に走査する樹脂フィルムロール形状測定方法。
２．気体吹付けノズルが変位センサーに対して斜め上方又は斜め下方に位置し、樹脂フィルムロール垂線からの角度（θ）が４０〜１４０ｄｅｇ．である第１項記載の測定方法。
３．樹脂フィルムロールから一定の距離に保持された電動アクチュエーターと、
ワーク（台車）上に、同ロールの直径方向で同ロールに対向する変位センサーと、同センサーの斜め上方又は斜め下方に位置して、測定点方向に開口部を有する気体吹付けノズルを有する樹脂フィルムロール形状測定装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、樹脂フィルムロール表面に汚れやキズを発生させる事無く、また、表層フィルムの浮きやバタツキによる計測データに影響を与える事無く、接触測定と同様な精度で形状測定を行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の樹脂フィルムロール形状測定装置の模式図（側面、正面）である。
【図２】実施例２及び比較例２の測定チャートである。なお、実施例２は、流量：１０Ｌ／ｍｉｎ、比較例２は流量：５Ｌ／ｍｉｎのものを代表例として示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明において「〜」は両端の値を含む。
【００１０】
本発明において測定対象となる樹脂フィルムロールの樹脂の種類は特に限定されず、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ＰＰＳ樹脂、芳香族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミドなどを使用する事ができる。また、これらフィルムを貼合せることにより多層化したフィルムも使用することができる。
これらの樹脂フィルムがコアに巻き上げられて樹脂フィルムロールは形成される。
なお、樹脂フィルムの長さについても特に限定されるものではない。
【００１１】
例えば、ポリプロピレンフィルムロールとしては、厚さ３〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、長さ２０，０００ｍのフィルムを直径３〜６インチのコアに、張力５〜２００Ｎ／ｍ、好ましくは１０〜１００Ｎ／ｍで巻き取ったロールが挙げられる。
【００１２】
本発明に使用される変位センサー（変位計）は、光学式変位センサーが好ましく使用される。
同変位センサーは、市販のものが使用される。  
変位センサーから樹脂フィルムロール表面に可視光やレーザーを照射し、その反射光により樹脂フィルムロールの表面とセンサーの間の距離を測定し、得られた測定量は電気信号として信号処理手段に接続され、測定量が演算、表示、出力される。その後は必要に応じて、信号処理手段と信号記録手段とが接続される。
変位センサーは、樹脂フィルムロールの直径方向に来るように位置が調整される。
信号記録手段としては、記録計やパソコン等を挙げることができる。例えば、パソコンに接続した場合、形状測定結果の合否判定や警報出力を行うことができ、また、形状測定結果に基づいて樹脂フィルムロールの製膜工程や加工工程の調整を行うことができる。
【００１３】
変位センサーは、樹脂フィルムロールから一定の距離に保持された走行レール（電動アクチュエーター）上を走行する走行装置（台車あるいはワーク）に、同フィルムロールの直径方向で同フィルムロールに対向するように設置され、樹脂フィルムロールの表面をフィルム幅方向に走査することによって、ロール表面形状を連続的に測定することができる。
【００１４】
走行装置は速度調整可能なモータ駆動方式が好ましいが、手動で移動可能な方式を採ることもできる。
【００１５】
変位センサーが移動する為の電動アクチュエーターは、樹脂フィルムロールの表面からセンサーの測定可能距離まで離れて、同フィルムロールに接触しないようにアングル等で固定され、安定に保持される。
【００１６】
変位センサーの斜め上方又は斜め下方に位置するよう気体吹付けノズルが電動アクチュエーター上のワークに設置され、変位センサーと同時に移動する。
気体吹付けノズルの設置は、例えば、ワークに設けられたスタンドに変位センサーと一緒に固定され行われる。
【００１７】
ワークの移動速度は、１〜１００ｍｍ／ｓ、好ましくは１０〜５０ｍｍ／ｓである。
ワークの移動速度が同範囲より遅すぎると、計測時間が長くなり測定効率が悪くなる。また速すぎると、計測センサーでの検出ならびに信号処理が間に合わず、計測値に誤りを生じさせることがある。
【００１８】
気体吹付けノズルの樹脂フィルムロール垂線からの角度（θ）は４０〜１４０ｄｅｇが望ましい。
フィルムロール垂線からの角度（θ）が同範囲より浅い場合、気体によって表層フィルムの浮き上がりを押えつける力よりも、横からの吹付ける力により浮き上がらせる力が大きくなる場合がある。
【００１９】
また、気体吹付けノズルの先端の内径が変位センサーの測定スポット径に対して２０〜１００倍が望ましい。ノズルの先端内径が同範囲より小さすぎると変位センサーの測定位置と吹付けの位置を精度良く合わせる必要があり、ずれた場合には気体吹付けの効果が得られない。また、大きすぎると大量の気体の吹付けが必要となる。
【００２０】
気体吹付けノズルの先端と樹脂フィルムロール表面の直線距離ｄは５〜３０ｍｍ、好ましくは５〜２０ｍｍである。
気体吹付けノズルとの距離が同範囲より近すぎると、特に角度θが浅く、測定対象ロールの径が大きくなった場合に、同吹付けノズルの接触によりロール表面にキズが入るリスクが高まる。また、同吹付けノズルの距離が離れすぎると、ロール表面のフィルムの浮きを押える力が弱くなることから、気体流量や圧力を高くして多くの気体を吹付ける必要がある為好ましくない。
【００２１】
気体吹付けノズルから同ロール表面に吹付けられる気体としては、樹脂フィルムに影響を及ぼさない気体であれば、特に限定されないが、窒素、アルゴン等の不活性ガス、空気が挙げられるが、安価な空気が好ましく、フィルム表面で静電気の発生を抑えるため、イオナイザーによりイオン化した空気が更に好ましい。
【００２２】
気体吹付けノズルから吹出される気体の元圧は０．２〜０．７ＭＰａ、好ましくは０．４〜０．６ＭＰａである。
元圧が低いと、空気でロール表面を押さえつける力が十分に働かない為、吹出しノズルとの距離を近づける、吹付け流量を多くすることが必要となる。
【００２３】
また、吹付け流量は７〜２０Ｌ／ｍ、好ましくは１０〜１５Ｌ／ｍである。
吹付け流量が少ないと、空気によるロール表面の押えつけが不十分となり、ロール表層フィルムが浮いた状態での測定となる結果、接触式で測定した結果とのズレを生じることがある。一方、吹付け流量を多くするとコストが上がるだけでなく、周辺の異物を巻上げ、付着させるリスクが高くなり、ロールフィルムの品質に影響を与える場合がある。
なお、気体は、測定中、常時吹付けられる。
【００２４】
以下、実施例により本実施の形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００２５】
［実施例１］
厚さ：１４μｍ、長さ：６０００ｍのポリプロピレンフィルムを直径：３インチ、材質：ＡＢＳのコアに巻取張力：３０Ｎ/ｍにて巻き取ったロールを測定対象物とし、オムロン社製ＺＷ―Ｓ４０（測定距離：４０ｍｍ±６ｍｍ、スポット径：φ８０μｍ）非接触ファイバ同軸変位センサーを用い、吹付けノズル：内径：φ２．５ｍｍ、吹付け距離：１０ｍｍ、空気圧：０．５ＭＰａ、流量：１０L/ｍｉｎ、電動アクチュエーターは停止（速度：０ｍｍ/s）にて吹付け角度θを変えながらフィルム表面のばたつきを変位センサーで１０ｓ間計測した。なお、吹付けに用いた圧縮空気はフィルム表面で静電気の発生を抑えるため、イオナイザーによりイオン化した空気を吹付けた。
吹付け角度θ：４０〜１４０ｄｅｇの範囲において、変位センサーで計測されたロール表層のフィルムのばたつきは０．０１mm以下と、ばたつきは見られなかった。
【００２６】
[比較例１]
・上記実施例において、吹付け角度θ：３０ｄｅｇ、１５０ｄｅｇとした時のばたつきを変位センサーで測定した結果、０．０１ｍｍより大きなフィルム表面のばたつきを検出した。
【００２７】
以下、表１に実施例１及び比較例１の結果を示す。
ばたつき判定は０．０１ｍｍ以下を○とした。
【００２８】
【表１】
0006547328.tif 000002
【００２９】
[実施例２]
実施例１の測定対象ロールならびに、変位センサーを用い、吹付けノズル：内径φ２．５ｍｍ、吹付け距離：１０ｍｍ、吹付け角度θ：５５ｄｅｇ．空気圧：０．５ＭＰａ、流量：１０Ｌ/ｍｉｎ、１５Ｌ/ｍｉｎ、２０Ｌ/ｍｉｎにてロール表面にイオン化した空気を吹付けながら、電動アクチュエーターを５０ｍｍ/ｓにてフィルム幅方向に走査し樹脂ロールの変位を測定した。いずれも接触式変位測定器での測定値と比較した結果、０．０５ｍｍ以下のズレに収まっており、ほぼ同一の表面形状の測定値を得ることができた。
【００３０】
[比較例２]
実施例２において、吹付け流量を０Ｌ/ｍｉｎ、２Ｌ/ｍｉｎ及び５Ｌ/ｍｉｎの３点にてロール表面の変位を測定。接触式変位測定器での測定値と比較した結果、表面形状の一部に０．３ｍｍかそれ以上のズレが確認された。
【００３１】
以下、表２に実施例２及び比較例２の結果を示す。
【００３２】
【表２】
0006547328.tif 000003
【符号の説明】
【００３３】
１.樹脂フィルムロール
２.コア
３.非接触変位センサー
４.取付スタンド
５.電動アクチュエーター
６.吹付けノズル
７.樹脂フィルムロール表面と吹付けノズル先端距離：d
８.吹付けノズルによる吹付け角度：θ
９.変位センサー、吹付けノズル走査方向
【図１】
0006547328.tif 000004
【図２】
0006547328.tif 000005