(57)【要約】【課題】フィルム・シートの厚み計の精度を高精度で検証できる厚み計の精度検証方法および精度検証装置を提供する。【解決手段】取付基材３０１の下面中央部に金属変位センサ３０２を配置し、下面両端部にレーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４を配置し、前記金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間に、基準ゲージ３０５を着脱自在または移動および着脱自在に設けた。基準ゲージ３０５が無い状態で、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法ａを測定し、次に、金属変位センサ３０２と基準ロール３０５との間に基準ゲージ３０５を配置して、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間隔寸法ｂと、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間隔寸法ｃとを測定し、ｄ＝ａ−（ｂ＋ｃ）から算出した基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄの、既知の基準ゲージ３０５の基準厚み寸法ｄ０に対する一致度を検証する。【選択図】      図１
2004219272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証方法であって、
前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側にレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段を配置して構成され、
前記基準ロールの近傍に基準ゲージが無い状態で、レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、受光レーザ光寸法を測定する第１工程と、
前記基準ロールの近傍に基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、前記基準ゲージ以外の部分のレーザ光寸法を測定する第２工程と、
前記第１工程の測定結果と第２工程の測定結果から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出結果を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とする厚み計の精度検証方法。
【請求項２】
フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証方法であって、
前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側にレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段を配置して構成され、
前記基準ロールの近傍に基準ゲージを配置した状態で、レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、受光レーザ光寸法および基準ゲージによる非受光部分寸法を測定することによって、基準ゲージによる非受光部分寸法を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とする厚み計の精度検証方法。
【請求項３】
前記厚み計は、基準ロールの近傍にセンサを配置し、前記基準ロールおよびセンサ位置の一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側に基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを配置して構成され、
前記基準ロールとセンサ間に基準ゲージが無い状態で、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段により、基準ロールとセンサ間の間隔寸法を測定する第１工程と、
前記基準ロールとセンサ間に基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段により、前記センサと基準ゲージ間の間隔寸法、および基準ゲージと基準ロール間の間隔寸法を測定する第２工程と、
前記第１工程の測定結果と第２工程の測定結果から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出結果を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とする請求項１に記載の厚み計の精度検証方法。
【請求項４】
前記厚み計は、基準ロールの近傍にセンサを配置し、前記基準ロールおよびセンサ位置の一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側に基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを配置して構成され、
前記基準ロールとセンサ間に基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段により、基準ロールと基準ゲージ間の間隔寸法、基準ゲージとセンサ間の間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定し、基準ゲージによる非受光部分の寸法を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とする請求項２に記載の厚み計の精度検証方法。
【請求項５】
前記基準ゲージを、前記基準ロールから離隔させて配置することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の厚み計の精度検証方法。
【請求項６】
フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、
前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側に配置したレーザ照射手段と、基準ロールの他方側に配置されレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、
前記基準ロールとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置したことを特徴とする厚み計の精度検証装置。
【請求項７】
フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、
前記厚み計は、基準ロールの近傍に配置したセンサと、前記基準ロールとセンサに向けてレーザを照射するレーザ照射手段と、前記基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、
前記基準ロールとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置したことを特徴とする請求項６に記載の厚み計の精度検証装置。
【請求項８】
前記基準ゲージを、センサと共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したことを特徴とする請求項６または７に記載の厚み計の精度検証装置。
【請求項９】
前記センサおよび基準ゲージを、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段と共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したことを特徴とする請求項８に記載の厚み計の精度検証装置。
【請求項１０】
前記基準ゲージを、厚み寸法可変に構成したことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の厚み計の精度検証装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム・シートの成形装置において形成されるフィルム・シートの厚み計の精度を検証する厚み計の検証方法および検証装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックフィルム・シート（以下、単にシートという）を生産する場合、例えば、図８および図９に示すように、加熱溶融したプラスチック原料を押出機１で自動Ｔダイ２に送り、自動Ｔダイ２から押出された溶融プラスチックを成形ロール３ａ，３ｂで所定厚み寸法のシート４に成形し、ガイドロール５を介して引き取るシート成形装置によって生産している。なお、図８において、７は自動Ｔダイ用パワーユニット、８は厚み計用インターフェース、９は制御ユニットおよびプリンタ、１０はマイクロプロセッサ、１１はモニタである（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、成形されるシート４の厚み寸法は、一定であることが望まれるが、実際には、それらは各種の条件によって、時々刻々変動している。一般に、この種のシートの生産時におけるシートの厚み寸法の制御方法として、シートの送出方向に対する厚み制御（ＭＤ制御＝Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、シートの幅方向に対する厚み制御（ＣＤプロファイル制御＝Ｃｒｏｓｓ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）とが知られている。そして、これらのＭＤ制御とＣＤプロファイル制御とは、走査式厚み計６を使用して同時に行なわれる。
【０００４】
走査式厚み計６は、シート４の幅方向に往復動作して、シート４の幅方向の厚みを測定すると共に、シート４がその長さ方向に移動することによって、シート４の長さ方向の厚みを同時に測定している。ところで、上記のシート成形装置では、自動Ｔダイ２のＴダイリップ開口２ａから押出成形されたシート４が成形ロール３ａ，４ｂに達するまでに収縮することに基づいて、図１０に示すように、その幅方向寸法が小さくなる、所謂、ネックイン現象が知られている。
【０００５】
このネックイン現象は、プラスチック材料の表面張力等によって生じるもので、自動Ｔダイ２のＴダイリップ開口２ａから押出成形されたシート４が幅方向に収縮したネックイン量Ｓは、プラスチック材料の種類および成形条件、例えば、プラスチックの溶融温度、ドロー比（引取速度と押出速度の比）、自動Ｔダイ２のＴダイリップ開口２ａから成形ロール３ａ，３ｂまでのエアギャップ寸法Ｌ、成形ロール３ａ，３ｂの温度などによって、種々変化する。この他、シート４の厚みプロファイルは、自動Ｔダイ２の口開きや溶融樹脂温度むら等によっても変動する。
【０００６】
したがって、この種のシート成形装置では、自動Ｔダイ２のＴダイリップを形成するダイを、固定リップと可動リップに分割してこれらを対向させ、両リップの間隙で押出口の開口間隙を形成するようにし、前記可動リップにダイボルトあるいはロッドを配列して、このダイボルト等を、アクチュエータ（モータ、空気圧、圧電素子等の制御素子）によって制御する自動Ｔダイを構成している。ヒータによって熱伸縮するアクチュエータは、ヒートボルトあるいはヒートロッドと呼ばれる。
【０００７】
図１１は、プロファイル制御システム構成図で、プロファイル設定部１５により制御プロファイルを設定し、その設定値に対する測定値の偏差に基づいてプロファイル制御部２０で制御演算を行う。次に、演算によって得られた温度設定値をヒートロッド温度設定部３０に与え、ヒートロッド温度設定部３０からヒートロッド温度制御部４０に制御信号を与えて、ヒートロッド用ヒータ５０を加減し、シート成形プロセス６０に含まれる自動Ｔダイを操作している。また、前記ヒートロッドの温度は、ヒートロッド温度検出部７０で検出されて、ヒートロッド温度制御部４０にフィードバックされる。
【０００８】
また、図１１に示すように、自動Ｔダイ２のＴダイリップ出口２ａから押出されたシート４の厚み寸法を、プロファイル検出部８０で走査式厚み計６により測定し、その測定値をプロファイル平滑化処理部９０で平滑化（スムージング）処理し、その平滑化処理信号に基づいてダイボルトマッピング部１００でダイボルトマッピングを行ない、その結果をプロファイル制御部２０にフィードバックして、自動Ｔダイ２の開口寸法を操作するシート成形装置におけるプロファイル制御方法が提案されている。
【０００９】
上記の走査式厚み計６は、直接計測式と間接計測式とに大別される。厚み計の選択で特に重視されるのは、測定感度（ＳＮ比）である。他の要因として、応答性、物質依存性、スポットサイズあるいは価格が挙げられる。直接計測式は、厚み計がシート４に直接接触するために、接触圧によるシート４の凹みによって生じる誤差や、シート４を汚損させたり傷を付けたりする短所がある。間接計測式には、β線厚み計、赤外線厚み計、レーザ厚み計などがあるが、β線厚み計は最適線源を選択できる、物質依存性が小さいなどの長所を有する反面、放射線障害に係わる短所（法規制）を持つ。赤外線厚み計は、扱い易い長所を有する反面、光の散乱や干渉に起因する誤差が生じ易い短所を持つ。レーザ厚み計は、扱い易く、しかも赤外線厚み計のような光の散乱や干渉に起因する誤差が生じ難いという長所を有する（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１０】
レーザ厚み計２００は、例えば、図１２に示すように、取付基材２０１の下面中央部に配置された金属変位センサ２０２と、取付基材２０１の下面の一端部に配置されたレーザ照射手段２０３と、取付基材２０１の下面の他端部に配置されたレーザ受光手段２０４とを備えている。
【００１１】
このレーザ厚み計２００は、金属変位センサ２０２によって基準ロール２０５との間隔寸法を測定してＡとし、レーザ照射手段２０３から照射されたレーザ光ＬＢが金属変位センサ２０２，基準ロール２０５およびシート４によって遮断されて、レーザ受光手段２０４に入射することを利用して、まず、シート４が無い状態で、金属変位センサ２０２と基準ロール２０５間の間隔寸法Ｂを測定し、次に、図１３に示すように、基準ロール２０５上にシート４を配置した状態で、金属変位センサ２０２とシート４間の間隔寸法Ｃを測定して、シート４の厚み寸法ｔを、ｔ＝Ｂ−Ｃで算出するものである。ここで、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＋ｔである。
【００１２】
【非特許文献１】
井口勝啓，押出成形における計測制御の自動化，プラスチックエージ，Ｍａｙ  ２００１，Ｐ．１００〜１０７．（図５、写真５）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のレーザ厚み計２００の精度を検証する場合は、例えば、長尺のシート４を適宜サンプリングして切り取ったテストピースを基準ロール２０５上に配置して行っているが、そのような精度検証方法では、テストピースと基準ロール２０５との間に空気を噛んで隙間が介在されるため、算出したテストピースの厚み寸法に前記隙間寸法が含まれていること、また、シート４は一般に巻き癖があり、そのようなシート４から切り取ったテストピ−スを基準ロール２０５上に配置した場合、その巻き癖によってテストピ−スが湾曲すること、さらに、シート４にコブ状の厚みムラがあると、それによってテストピ−スが基準ロール２０５に密着できないことなどの理由によって、厚み計の精度検証を高精度で行うことができない。また、実際のシート成形装置では、成形ロール３ａ，３ｂやガイドロール５などが回転しているが、上記のテストピースを用いる厚み計の精度検証方法では、基準ロール２０５を回転状態にして精度を検証することができないという解決すべき課題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、長尺のシートから切り取ったテストピースを使用することなく、厚み計の精度を検証可能な、さらには、基準ロールが回転状態であっても厚み計の精度を検証可能な厚み計の精度検証方法および検証装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載されたフィルム・シートの成形装置における厚み計の精度検証方法は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証方法であって、前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側にレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段を配置して構成され、前記基準ロールの近傍に基準ゲージが無い状態で、前記レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、受光レーザ光寸法を測定する第１工程と、前記基準ロールの近傍に基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、基準ゲージ以外の部分のレーザ光の寸法を測定する第２工程と、前記第１工程の測定結果と第２工程の測定結果から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出結果を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とするものである。
【００１６】
上記の厚み計の精度検証方法によれば、厚み寸法やその形態が様々なテストピースを使用しないで、厚み寸法が既知の基準ゲージを用いるので、前述のテストピースを用いる場合の、基準ロールとテストピースとの間に空気を噛んでしまい基準ロールとテストピースとが密着しないこと、テストピースの巻き癖による湾曲が生じること、厚みムラのコブに起因するテストピースと基準ロールとが密着しないことなどの諸問題が一掃されて、厚み計の高精度の精度検証が可能になる。
【００１７】
請求項２に記載されたフィルム・シートの成形装置における厚み計の精度検証方法は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証方法であって、前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側にレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段を配置して構成され、前記基準ロールの近傍に基準ゲージを配置した状態で、レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、受光レーザ光寸法および基準ゲージによる非受光部分寸法を測定することによって、基準ゲージによる非受光部分寸法を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とするものである。
【００１８】
上記の厚み計の精度検証方法によれば、前記請求項１に記載の厚み計の精度検証方法と同様の効果が得られるのみならず、レーザ光照射手段から照射されたレーザ光が、基準ゲージ以外の部分を通過してレーザ光受光手段によって受光される受光レーザ光寸法と、レーザ光照射手段から照射されたレーザ光が、基準ゲージによって遮断された結果生じる影の部分に起因して、レーザ光受光手段に受光されない非受光部分の寸法とを測定して、基準ゲージによる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証することができる。
【００１９】
請求項３に記載されたフィルム・シートの成形装置における厚み計の精度検証方法は、前記厚み計は、基準ロールの近傍にセンサを配置し、前記基準ロールおよびセンサ位置の一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側に基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを配置して構成され、前記基準ロールとセンサ間に基準ゲージが無い状態で、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段により、基準ロールとセンサ間の間隔寸法を測定する第１工程と、前記基準ロールとセンサ間に基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段により、前記センサと基準ゲージ間の間隔寸法、および基準ゲージと基準ロール間の間隔寸法を測定する第２工程と、前記第１工程の測定結果と第２工程の測定結果から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出結果を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、上記の「センサ」は、渦電流を利用した渦電流センサが実用的であるが、他の磁気センサ、あるいは他の各種センサ、例えば、電界センサなどを用いることができる。渦電流センサを用いる場合、基準ロールの材料として、渦電流で感応する材料、例えば、導電性の鉄，ステンレス，銅，アルミニウムなどの金属材料を用い、基準ゲージの材料として、渦電流に感応しない材料、例えば、セラミック、ガラス、プラスチックなどの非導電性材を用いる。また、磁気センサを用いる場合は、基準ロールの材料として、磁気センサで変位測定可能な材料、例えば、強磁性体を用い、基準ゲージの材料として、磁気に感応しない材料、例えば、セラミック、ガラス、プラスチック、銅、アルミニウムなどの非磁性材料を用いる。
【００２１】
上記の厚み計の精度検証方法によれば、前記請求項１または２に記載の検証方法と同様に、テストピースによる諸問題が一掃されて、厚み計の高精度の精度検証が可能になる。しかも、センサによって、センサと基準ロールとの間隔寸法を測定できるため、センサによって測定したセンサと基準ロール間の間隔寸法と、レーザ照射手段およびレーザ受光手段によって測定したセンサと基準ロール間の間隔寸法とを比較して、センサによる測定結果を補正することができ、センサによって正しい基準ロールとの間隔寸法設定が行える。
【００２２】
請求項４に記載された厚み計の精度検証方法は、前記厚み計は、基準ロールの近傍にセンサを配置し、前記基準ロールおよびセンサ位置の一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側に基準ロールとセンサ間を通過したレーザを受光するレーザ受光手段とを配置して構成され、前記基準ロールとセンサ間に基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段により、基準ロールと基準ゲージ間の間隔寸法および基準ゲージとセンサ間の間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定し、基準ゲージによる非受光部分の寸法を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とするものである。
【００２３】
上記の厚み計の精度検証方法によれば、基準ロールと基準ゲージ間の間隔寸法、基準ゲージとセンサ間の間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定し、基準ゲージによる非受光部分の寸法を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することができ、請求項３に記載のように第１工程および第２工程を経て算出した基準ゲージの厚み寸法の、既知の基準ゲージの厚み寸法に対する一致度を検証する方法に比較して、より簡単に精度検証を行うことができる。
【００２４】
請求項５に記載された厚み計の精度検証方法は、前記基準ゲージを、前記基準ロールから離隔させて配置することを特徴とするものである。
【００２５】
この厚み計の精度検証方法によれば、基準ゲージを、基準ロールから離隔させて配置するので、従来のテストピースを用いる場合のような、テストピースと基準ロールとの間に介在される隙間の有無やその大小の問題が一掃されるのみならず、基準ゲージと基準ロールとが非接触状態であるので、基準ロールを回転状態にして、より実態に近い状態で厚み計の精度検証が実施できる。
【００２６】
請求項６に記載された厚み計の精度検証装置は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側に配置したレーザ照射手段と、基準ロールの他方側に配置されレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、前記基準ロールの近傍に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置したことを特徴とするものである。
【００２７】
ここで、上記の「基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置した」なる記載は、例えば、基準ゲージを取り付ける取付部材が固定状態で、この取付部材に対して基準ゲージが着脱自在に構成されている場合や、基準ゲージを取り付ける取付部材が水平面内または垂直面内で移動自在で、かつ、この取付部材に対して基準ゲージが着脱自在に構成されている場合とを含むものである。
【００２８】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ロールの近傍に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置したので、基準ゲージが存在していない状態と、基準ゲージが存在する状態との２つの状態が簡単に実現でき、基準ゲージが存在していない状態でのレーザ受光手段でのレーザ光の受光寸法と、基準ゲージが存在する状態でのレーザ受光手段でのレーザ光の受光寸法とから、基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出した厚み寸法を既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を高精度で検証することができる。あるいは、基準ゲージが存在する状態でのレーザ受光手段での基準ゲージによる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００２９】
請求項７に記載の厚み計の精度検証装置は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、前記厚み計は、基準ロールの近傍に配置したセンサと、前記基準ロールとセンサに向けてレーザを照射するレーザ照射手段と、前記基準ロールとセンサ間を通過したレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、前記基準ロールとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置したことを特徴とするものである。
【００３０】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ロールの近傍にセンサを配置するとともに、基準ゲージとセンサ間に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に構成したので、基準ゲージが存在していない状態と、基準ゲージが存在する状態との２つの状態が簡単に実現でき、基準ゲージが存在していない状態でのセンサと基準ロールとの間隔寸法と、基準ゲージが存在する状態でのセンサと基準ゲージとの間隔寸法、基準ゲージと基準ロールとの間隔寸法から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出した厚み寸法の既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を高精度で検証することができる。あるいは、基準ゲージが存在する状態でのセンサと基準ゲージとの間隔寸法、基準ゲージと基準ロールとの間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定し、基準ゲージによる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００３１】
請求項８に記載された厚み計の精度検証装置は、前記基準ゲージを、センサと共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したことを特徴とするものである。
【００３２】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ゲージを、センサと共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したので、基準ゲージとセンサとを一体的に基準ロールに対して接近または離隔させることができ、例えば、厚み寸法の異なるシートを想定して製造された厚み計の精度検証装置において、センサを基準ロールに対して接近または離隔させた場合に、それと同期して基準ゲージが基準ロールに対して接近または離隔されるので、センサと基準ゲージとの間隔寸法は一定に保たれ、センサを基準ロールに対して接近または離隔したことに伴うセンサと基準ゲージとの間隔寸法調整が不要であり、その間隔寸法調整に伴う誤差が排除されるため、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００３３】
請求項９に記載の厚み計の精度検証装置は、前記センサおよび基準ゲージを、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段と共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したことを特徴とするものである。
【００３４】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、センサおよび基準ゲージを、前記レーザ照射手段およびレーザ受光手段と共に基準ロールに対して接近または離隔可能に構成したので、例えば、厚み寸法の異なるシートを想定して製造された厚み計の精度検証装置において、センサを基準ロールに対して接近または離隔させた場合に、それと同期して基準ゲージ，レーザ照射手段およびレーザ受光手段が基準ロールに対して接近または離隔されるので、センサと基準ゲージとの間隔寸法や、センサ，基準ゲージ，レーザ照射手段およびレーザ受光手段の相対的な位置関係は一定に保たれ、センサを昇降したことに伴うセンサと基準ゲージとの間隔寸法調整や、レーザ照射手段およびレーザ受光手段の位置調整が不要であり、しかも、その間隔寸法調整や位置調整に伴う誤差が排除されるため、厚み計の精度を高精度で検証することができる。
【００３５】
請求項１０に記載の厚み計の精度検証装置は、前記基準ゲージを、厚み寸法可変に構成したことを特徴とするものである。
【００３６】
上記の厚み計の精度検証装置によれば、基準ゲージを、厚み寸法可変に構成したので、例えば、厚み寸法が異なるシートを想定して、基準ゲージの基準厚み寸法を変化させる場合に、一々基準厚み寸法が異なる基準ゲージに取り替えなくても済み、基準ゲージの取り替え作業および調整作業を無くすことができることはもとより、基準ゲージの取り替えに伴う誤差を一掃することができ、より高精度の厚み計の精度検証が行える。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の厚み計の精度検証方法および精度検証装置における実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本発明に係るレーザ厚み計の精度検証装置３００の斜視図を示し、図２はその拡大正面図を示す。レーザ厚み計の精度検証装置３００は、矩形状の取付基材３０１の下方中央部に、後述する基準ロール３０８との間隔寸法を測定可能なセンサ、例えば、渦電流センサや磁気センサなどの金属変位センサ３０２を配置し、取付基材３０１の下方一端側にレーザ照射部３０３ａを備えたレーザ照射手段３０３を配置し、また、取付基材３０１の下方他端側に前記レーザ照射手段３０３から照射されたレーザ光ＬＢを受光するレーザ受光部３０４ａを備えたレーザ受光手段３０４を配置し、さらに、前記金属変位センサ３０２の下方位置に、金属変位センサ３０２の測定に影響を与えない材料、例えば、金属変位センサ３０２が渦電流センサの場合は、渦電流で感応しない材料、例えば、セラミック、ガラス、プラスチック、光ファイバなどの非導電性材を用い、金属変位センサ３０２が磁気センサの場合は、磁気センサで感応しない材料、例えば、セラミック、ガラス、プラスチック、銅、アルミニウムなどの非磁性材料からなり、所定の基準厚み寸法（直径寸法）を有する断面円形の基準ゲージ３０５が取付部材３０６によって着脱自在または移動および着脱自在に設けてある。
【００３９】
そして、上記の金属変位センサ３０２，レーザ照射手段３０３，レーザ受光手段３０４および基準ゲージ３０５は、取付基材３０１の上面に取り付けられた昇降手段、例えば、図１に示すように、ボールネジ３０７の回転によって、同期して昇降自在に構成されている。なお、ボールネジ３０７に代えて、空圧または油圧シリンダ、リニアモータなどを用いることもできる。
【００４０】
前記金属変位センサ３０２が、渦電流センサの場合は、渦電流センサ先端部のコイルの高周波電流（電圧）が導電性の基準ロール３０８の接近距離に応じて変化する特性を利用して、導電材からなる基準ロール３０８との間隔寸法を測定することが可能なものである。また、金属変位センサ３０２が磁気センサである場合は、例えば、磁界中に強磁性体が存在すると、その接近距離に応じて磁力線が変化することを利用して、強磁性体からなる基準ロール３０８との間隔寸法を測定することが可能なものである。前記レーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４は、レーザ照射手段３０３のレーザ照射部３０３ａから照射されたレーザ光ＬＢがレーザ受光手段３０４のレーザ受光部３０４ａに入力されることによって、その間に物体を配置すると、その物体によって遮断されたレーザ光ＬＢの非受光部分ができることを利用して、その物体の寸法を測定可能な計測手段である。
【００４１】
基準ゲージ３０５を着脱自在に構成する機構としては、例えば、取付基材３０１の下面に固定した取付部材３０６の下端に、基準厚み寸法を有する基準ゲージ３０５の両端部を係止できる鉤部を設けることができる。
【００４２】
基準ゲージ３０５を移動自在および着脱自在に構成する機構としては、例えば、コ字状の取付部材３０６を、その基部から折り曲げ可能にして、基準ゲージ３０５の不使用時は取付部材３０６を、取付基材３０１の下面と平行状にし、基準ゲージ３０５の使用時には、取付部材３０６を取付基材３０１から垂直状にする構成を採用することができる。あるいは、コ字状の取付部材３０６の一端部を取付基材３０１に対して回動自在に構成すると共に、他端部を取付基材３０１の下面に沿って移動自在に構成して、基準ゲージ３０５の不使用時には、基準ゲージ３０５をレーザ光ＬＢの照射範囲外の位置に移動させ、基準ゲージ３０５の使用時には、基準ゲージ３０５をレーザ光ＬＢの照射範囲内に移動させるようにすることができる。
【００４３】
上記の基準ゲージ３０５を移動させる場合にあっても、基準ゲージ３０５は取付部材３０６に対して着脱自在に構成されており、基準ゲージ３０５を取付部材３０６から取り外して、他の測定手段でその厚み寸法が測定可能に構成されている。それによって、基準ゲージ３０５のトレーサビリティが確保される。
【００４４】
次に、上記の厚み計の精度検証装置３００を用いた精度検証方法について説明する。まず、準備段階として、図３に示すように、基準ゲージ３０５を取り外すかレーザ光ＬＢの照射範囲外の位置に移動させた状態で、厚み計の精度検証装置３００を基準ロール３０８の上方位置に配置して、ボールネジ３０７の回転によって精度検証装置３００を昇降して、金属変位センサ３０２により金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法Ａ′を測定すると共に、そのときのレーザ照射手段３０３から照射されたレーザ光ＬＢが金属変位センサ３０２および基準ロール３０８によって遮断されることを利用して、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法Ａを測定する。
【００４５】
レーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４によって測定した間隔寸法Ａを横軸に、金属変位センサ３０２によって測定した間隔寸法Ａ′を縦軸に描くと、図４に示すような特性図が得られる。なお、図４は、測定開始点を１．５５ｍｍ、測定終了点を１．６５ｍｍに設定した場合の特性図を示す。
【００４６】
図４の特性図から、金属変位センサ３０２の補正を実施して、金属変位センサ３０２の測定値と、レーザ照射手段３０３およびレーザ受光手段３０４による測定値との間に直線性が得られるようにする。
【００４７】
次に、上記の厚み計の精度検証装置３００による厚み計の精度検証方法について説明する。図５（Ａ）に示すように、まず、基準ゲージ３０５を配置していない状態で、ボールネジ３０７を回転させることによって、金属変位センサ３０２を検証しようとするフィルム・シート成形装置における成形シートの最大厚み寸法を孝慮して、その最大厚み寸法＋αの高さ位置に設定し固定する。そして、レーザ照射手段３０３のレーザ照射部３０３ａからレーザ受光手段３０４のレーザ受光部３０４ａに向かってレーザ光ＬＢを照射する。
【００４８】
すると、レーザ光ＬＢの上方部は金属変位センサ３０２の下端部によって遮断され、レーザ光ＬＢの下方部は基準ロール３０８の上端部によって遮断されて、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間を通過したレーザ光ＬＢのみがレーザ受光部３０４ａに入射されるので、レーザ受光部３０４ａによって、そのときの金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法ａを測定する。
【００４９】
次に、金属変位センサ３０２の高さ位置を固定したまま、図６に示すように、検証しようとするシートの最大厚み寸法に対応する基準厚み寸法ｄ０を有する基準ゲージ３０５を金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間に両者と離隔して配置して、前述と同様に、レーザ照射手段３０３のレーザ照射部３０３ａからレーザ受光手段３０４のレーザ受光部３０４ａに向かってレーザ光ＬＢを照射する。
【００５０】
すると、図５（Ｂ）に示すように、照射されたレーザ光ＬＢは、金属変位センサ３０２，基準ロール３０８および基準ゲージ３０５によって遮断されて、それら相互間の隙間を通過したレーザ光ＬＢのみがレーザ受光部３０４ａに受光される。したがって、レーザ受光部３０４ａによって、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間を通過したレーザ光ＬＢから、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間隔寸法ｂを測定すると共に、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間を通過したレーザ光ＬＢから、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間隔寸法ｃを測定する。
【００５１】
ここで、前記金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間隔寸法ａは、前記金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５との間隔寸法ｂと、基準ゲージ３０５と基準ロール３０８との間隔寸法ｃと、基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄとを加算したものである（ａ＝ｂ＋ｃ＋ｄ）から、基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄは、ｄ＝ａ−（ｂ＋ｃ）で算出できる。
【００５２】
基準ゲージ３０５の基準厚み寸法ｄ０は、既知であるから、上記のようにして算出した基準ゲージ３０５の厚み寸法ｄの、基準厚み寸法ｄ０に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証することができる。
【００５３】
なお、精度を検証しようとする厚み計の精度検証対象のシートの厚み寸法が前述の最大厚み寸法よりも小さい場合は、ボールネジ３０７を回転させることなく、その高さ位置に固定したまま、前述と同様に、金属変位センサ３０２と基準ロール３０８との間に、厚み計によって精度検証対象とする基準厚み寸法ｄ０′を有する基準ゲージ３０５′を配置して、金属変位センサ３０２と基準ゲージ３０５′との間隔寸法ｂ′と、基準ゲージ３０５′と基準ロール３０８との間隔寸法ｃ′とを測定して、基準ゲージ３０５′の厚み寸法ｄ′をｄ′＝ａ′−（ｂ′＋ｃ′）で算出し、この算出された基準ゲージ３０５′の厚み寸法ｄ′の、既知の基準ゲージ３０５′の基準厚み寸法ｄ０′に対する一致度を検証すればよい。
【００５４】
このように、基準ゲージ３０５，３０５′を用いる精度検証方法によれば、従来のような、シートのサンプリングにより切り離したテストピースを用いる検証方法に比較して、テストピースと基準ロールとの間に隙間が形成されたり、テストピースの巻き癖による湾曲が生じたり、シートの厚みムラに起因するテストピースと基準ロールとが密着しない状態が生じたりすることがなくなり、厚み計の精度を格段に高精度で検証することができる。
【００５５】
特に、前述のように、基準ゲージ３０５，３０５′を基準ロール３０８から離隔させた状態に配置すると、例えば、基準ロール３０８を回転させた状態でも、厚み計の精度を検証することが可能になり、より実際に近い状態で厚み計の精度の検証を行うことができる。
【００５６】
また、前述のように、異なるシートの厚みに対応する厚み寸法を有する基準ゲージ３０５，３０５′を用いる場合、成形するシートの最大厚み寸法に対応する基準厚み寸法ｄ０を有する基準ゲージ３０５と、成形するシートの最小厚み寸法に対応する基準厚み寸法ｄ０′を有する基準ゲージ３０５′との２種類の基準ゲージ３０５，３０５′を用いれば、その間の厚み寸法を有するシートの厚み計としての精度を推測することができるが、３種類以上の基準厚み寸法を有する基準ゲージを用いて、より高精度の精度の検証を可能にするようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態のように、金属変位センサ３０２，レーザ照射手段３０３，レーザ受光手段３０４および基準ゲージ３０５，３０５′を、取付基材３０１に取り付けると、ボールネジ３０７の回転によって、これらを同期して昇降することができるので、個々に独立して昇降する場合に比較して、相対的な位置変動に起因する誤差が無くなる利点がある。
【００５８】
また、基準ゲージ３０５，３０５′は、図示するように、断面形状が円形状のものを用いれば、基準ゲージ３０５，３０５′の回転方向における取付姿勢による誤差がなくなる利点があるが、場合によっては、例えば、矩形断面形状にして、基準ゲージ３０５を０°の回転角度で配置したときの厚み寸法がｄ０となり、基準ゲージ３０５を９０°回転させて配置したときの厚み寸法がｄ０′となるようにしてもよい。このようにすれば、１個の基準ゲージを９０°回転するだけで、２種類の基準厚み寸法ｄ０，ｄ０′を得ることができる利点がある。
【００５９】
また、図示は省略するが、例えば、基準ゲージの直径寸法を、軸方向に沿って段階的に変化する異径状または連続的に変化する円錐形状に形成すれば、基準ゲージを軸方向に移動することによって、段階的または連続的に基準厚み寸法を異ならせることができる。さらには、円弧状で、かつ直径寸法が連続的に変化する基準ゲージを、その円弧の中心点で支持して、その支持点を中心に揺動可能にすれば、基準ゲージの揺動角度に応じてその基準厚み寸法を連続的に変化させることもできる。
【００６０】
また、センサとして、渦電流センサや磁気センサなどの金属変位センサを用いる場合について説明したが、このような金属変位センサを用いると、シートが着色材を含まない透明シートの場合は元より、着色材を含む場合であっても適用できるため汎用性があって望ましいが、透明シートのみを対象とする場合は、例えば、反射型レーザセンサを用いることができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、レーザ照射手段３０３から照射されたレーザ光ＬＢの上方部分がセンサ３０２の下端部によって遮断される場合について説明したが、レーザ光ＬＢの上方部分がセンサ３０２の下端部によって遮断されないように、すなわち、図７（Ａ）に示すように、レーザ光ＬＢの上端部が、センサ３０２の下端部位置よりも離隔するように、レーザ光ＬＢとセンサ３０２との位置関係を設定してもよい。
【００６２】
また、センサ３０５に代えて、図７（Ｂ）に示すように、所定形状のエッジ３０９を設けて、このエッジ３０９によって、レーザ照射手段３０３から照射されるレーザ光ＬＢの上方部分が遮断されるようにしてもよい。あるいは、図７（Ａ）と同様に、レーザ光ＬＢがこのエッジ３０９によって遮断されないようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、センサ３０２やエッジ３０９を上方に配置し、基準ロール３０８を下方に配置する場合について説明したが、センサ３０２やエッジ３０９と基準ロール３０８とを横方向に配置してもよい、また、場合によっては、センサ３０２やエッジ３０９を下方に配置し、基準ロール３０８を上方に配置してもよい。このような実施形態は、従来のテストピースを用いる精度検証方法では、実施不可能なものである。
【００６４】
また、上記実施形態では、基準ゲージ３０５が基準ロール３０８から離隔して配置される場合について説明したが、このようにすれば、前述のように、基準ロール３０８を回転状態にして、より実際に近い状態で厚み計の精度を検証することができる利点があるが、場合によっては基準ゲージ３０５が基準ロール３０８に接するように配置してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態は、フィルム・シートの成形装置が自動Ｔダイを有する場合について説明したが、手動Ｔダイを有する装置や、カレンダーやコーターによる装置にも、同様に適用することができる。
【００６６】
さらに、上記実施形態は、第１工程で基準ゲージが無い状態でセンサと基準ロール間の間隔寸法ａを測定し、第２工程でセンサと基準ロール間に基準ゲージを配置した状態で、センサと基準ゲージ間の間隔寸法ｂと、基準ゲージと基準ロール間の間隔寸法ｃとを測定し、基準ゲージの厚み寸法ｄを、ｄ＝ａ−（ｂ＋ｃ）から算出し、この算出した基準ゲージの厚み寸法ｄの、既知の基準ゲージの厚み寸法ｄ０に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証する場合について説明したが、第１工程を省略して、センサと基準ロール間に基準ゲージを配置した状態で、センサと基準ゲージ間の間隔寸法、基準ゲージと基準ロール間の間隔寸法および基準ゲージによる非受光部分の寸法を測定して、基準ゲージによる非受光部分の寸法の、既知の基準ゲージの基準厚み寸法ｄ０に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証することができる。
【００６７】
また、上記のような第１工程を省略する厚み計の精度検証方法は、前述の図７（Ａ）に示すような、レーザ光ＬＢがセンサ３０２の下端部によって遮断されない態様、あるいは、図７（Ｂ）に示すような、エッジ３０９を用いる態様、さらには、図７（Ｂ）において、図７（Ａ）と同様に、レーザ光ＬＢがエッジ３０９の下端部によって遮断されない態様においても採用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の厚み計の精度検証方法は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証方法であって、前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側にレーザ照射手段を配置し、他方側にレーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段を配置して構成され、前記基準ロールの近傍に基準ゲージが無い状態で、前記レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、受光レーザ光寸法を測定する第１工程と、前記基準ロールの近傍に基準厚み寸法を有する基準ゲージを配置した状態で、前記レーザ照射手段から照射されたレーザ光をレーザ受光手段により受光して、前記基準ゲージ以外の部分のレーザ光を測定する第２工程と、前記第１工程の測定結果と第２工程の測定結果から基準ゲージの厚み寸法を算出し、その算出結果を基準ゲージの既知の基準厚み寸法と比較して厚み計の精度を検証することを特徴とするものであるから、従来のテストピースを用いる検証方法に比較して、厚み計の精度を格段に高精度で検証することができる。
【００６９】
また、本発明の厚み計の精度検証装置は、フィルム・シート成形装置における厚み計の精度検証装置であって、前記厚み計は、少なくとも基準ロールの一方側に配置したレーザ照射手段と、前記前記レーザ照射手段から照射されたレーザ光を受光するレーザ受光手段とを具備し、前記基準ロールの近傍に所定の基準厚み寸法を有する基準ゲージを着脱自在または移動および着脱自在に配置したことを特徴とするものであるから、従来のテストピースを用いる検証装置に比較して、基準ゲージが無い状態や基準ゲージがある状態において、基準ゲージの厚み寸法を算出し、この算出した基準ゲージの厚み寸法を、既知の基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、あるいは、直接基準ゲージによって生じる非受光部分の寸法を測定し、この基準ゲージによって生じる非受光部分の寸法の、既知に基準ゲージの基準厚み寸法に対する一致度を検証することによって、厚み計の精度を検証することが可能で、厚み計の精度を格段に高精度で検証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る厚み計の精度検証装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る厚み計の精度検証装置の拡大正面図である。
【図３】本発明に係る厚み計の精度検証装置における金属変位センサとレーザ測定手段により金属変位センサと基準ロールとの間隔寸法測定時の状態図である。
【図４】本発明に係る厚み計の精度検証装置における金属変位センサとレーザ測定手段による金属変位センサと基準ロールとの測定間隔寸法の特性図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係る厚み計の精度検証装置におけるレーザ測定手段により金属変位センサと基準ロールとの間隔寸法測定時の拡大状態図、（Ｂ）は本発明に係る厚み計の精度検証装置において金属変位センサと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の拡大状    態図である。
【図６】本発明に係る厚み計の精度検証装置において金属変位センサと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の状態図である。
【図７】（Ａ）は本発明における他の実施形態における厚み計の精度検証装置の金属変位センサと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の状態図、（Ｂ）は本発明におけるさらに他の実施形態における厚み計の精度検証装置のエッジと基準ロール間に基準ゲージを配置してレーザ測定手段により各部間隔寸法測定時の状態図である。
【図８】プラスチックフィルム・シート成形装置の斜視図である。
【図９】図８のプラスチックフィルム・シート成形装置におけるフィルム・シート成形部の拡大断面図である。
【図１０】図８のプラスチックフィルム・シート成形装置におけるネックイン現象について説明する概略構成正面図である。
【図１１】プロファイル制御システム構成図である。
【図１２】従来の厚み計の精度検証装置における側面図である。
【図１３】図１２の厚み計の精度検証装置においてテストピースを用いてシートの厚み寸法を測定することによって精度を検証している状態図である。
【符号の説明】
３００  厚み計の精度検証装置
３０１  取付基材
３０２  センサ（金属変位センサ）
３０３  レーザ照射手段
３０４  レーザ受光手段
３０５  基準ゲージ
３０７  ボールネジ
３０８  基準ロール
３０９  エッジ
ａ  金属変位センサと基準ロールとの間隔寸法
ｂ  金属変位センサと基準ゲ−ジとの間隔寸法
ｃ  基準ゲ−ジと基準ロールとの間隔寸法
ｄ  基準ゲージの厚み寸法
【図１】
2004219272.tif 000003
【図２】
2004219272.tif 000004
【図３】
2004219272.tif 000005
【図４】
2004219272.tif 000006
【図５】
2004219272.tif 000007
【図６】
2004219272.tif 000008
【図７】
2004219272.tif 000009
【図８】
2004219272.tif 000010
【図９】
2004219272.tif 000011
【図１０】
2004219272.tif 000012
【図１１】
2004219272.tif 000013
【図１２】
2004219272.tif 000014
【図１３】
2004219272.tif 000015