(57)【要約】【課題】表面粗さや表面揺れなどの影響を実質的に受けることなく、たとえば製造ライン上のワークに形成された膜の厚さを正確に測定することのできる膜厚測定装置。【解決手段】ワーク（１０）上に形成された膜（１１）の厚さを測定する装置。膜を形成する物質は所定の発光材料を含有している。膜に所定波長の照明光を照射するための照射部（１）と、膜からの光を検出するための光検出部（２）と、外部から膜に達する不要光を遮るための遮蔽部（４）とを備え、処理部（３）では光検出部の出力に基づいて膜の厚さを測定する。【選択図】　図１
2004077270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク上に形成された膜の厚さを測定する装置において、
前記膜を形成する物質は所定の発光材料を含有し、
前記膜からの光を検出するための光検出部を備え、
前記光検出部の出力に基づいて前記膜の厚さを測定することを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項２】
前記発光材料は蛍光材であり、
前記膜に所定波長の照明光を照射するための照射部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の膜厚測定装置。
【請求項３】
外部から前記膜に達する不要光を遮るための遮蔽部をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の膜厚測定装置。
【請求項４】
前記光検出部はＣＣＤカメラであり、
前記ＣＣＤカメラで検出した輝度情報に基づいて前記膜の厚さを算出するための処理部をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の膜厚測定装置。
【請求項５】
ワーク上に形成された膜の厚さを測定する方法において、
前記膜を形成すべき物質に所定の発光材料を予め含有させ、
前記所定の発光材料を含有する物質で前記膜を形成し、
前記膜から検出した光の情報に基づいて前記膜の厚さを測定することを特徴とする膜厚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜厚測定装置および方法に関し、特にワーク上に塗布された糊やシリコンやインキなどの膜厚の測定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばラベルシートの製造に際して、剥離紙にシリコンのような剥離剤を塗布したり、ラベルに糊のような接着剤を塗布したりする。この場合、シリコンの膜厚が大きすぎるとコスト高を招き、シリコンの膜厚が小さすぎると剥離紙がラベルから剥がれ難くなる。
【０００３】
また、糊の膜厚が大きすぎるとラベルから糊がはみ出したり乾燥が遅くなったりし、糊の膜厚が小さすぎると十分な接着力が得られなくなる。したがって、ラベルシートの製造ラインにおいてシリコンの膜厚を正確に測定することは重要である。
【０００４】
一般に、たとえば連続用紙のようなワーク上に塗布した物質（糊やシリコンなど）の厚さを測定する従来の装置として、レーザや超音波やＸ線などを用いる測定装置が知られている。また、ハンディータイプのオフライン測定装置として、ワークに印刷されたインキの色分解により濃度を計測し、ひいては膜厚を測定する印刷濃度計が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザや超音波やＸ線などを用いる従来の測定装置は、非常に高価であって、ワークの平面平滑度（表面粗さ）や、ワークの搬送振動などによる測定面の変動（表面揺れ）などが測定値に大きな影響を与えるため、オンラインでの測定信憑性が低いという不都合があった。
【０００６】
一方、印刷濃度計のような従来の測定装置は、製造ラインを経て仕上がった製品の抜取り検査用のものであり、移動するワークに適用することができないので、製造ライン上での全品検査に使用することはできないという不都合があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、表面粗さや表面揺れなどの影響を実質的に受けることなく、たとえば製造ライン上のワークに形成された膜の厚さを正確に測定することのできる膜厚測定装置および方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明では、ワーク上に形成された膜の厚さを測定する装置において、
前記膜を形成する物質は所定の発光材料を含有し、
前記膜からの光を検出するための光検出部を備え、
前記光検出部の出力に基づいて前記膜の厚さを測定することを特徴とする膜厚測定装置を提供する。
【０００９】
本発明の好ましい態様によれば、前記発光材料は蛍光材であり、前記膜に所定波長の照明光を照射するための照射部をさらに備えている。また、外部から前記膜に達する不要光を遮るための遮蔽部をさらに備えている。さらに、前記光検出部はＣＣＤカメラであり、前記ＣＣＤカメラで検出した輝度情報に基づいて前記膜の厚さを算出するための処理部をさらに備えていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の別の局面によれば、ワーク上に形成された膜の厚さを測定する方法において、
前記膜を形成すべき物質に所定の発光材料を予め含有させ、
前記所定の発光材料を含有する物質で前記膜を形成し、
前記膜から検出した光の情報に基づいて前記膜の厚さを測定することを特徴とする膜厚測定方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる膜厚測定装置の構成を概略的に示す図である。本実施形態では、一例として、ラベルシートの製造ラインにおいて剥離紙に塗布されるシリコンの膜厚測定に対して本発明を適用している。
【００１２】
図１を参照すると、たとえば連続用紙の形態を有するワークとしての剥離紙１０の表面には、蛍光材を予め含有（均一に混入）させたシリコンが塗布され、図中斜線部で示すように所定厚さのシリコン膜１１が形成されている。本実施形態の膜厚測定装置は、ラベルシートの製造ラインにおいて搬送される剥離紙１０の表面に形成されたシリコン膜１１の厚さを測定するために、一対の光照射部１ａおよび１ｂと、ＣＣＤカメラ２と、処理部３と、遮蔽部４とを備えている。
【００１３】
ここで、一対の光照射部１ａおよび１ｂは、蛍光材の特性に応じた所定波長の照明光をシリコン膜１１に照射するように構成されている。また、ＣＣＤカメラ２は、所定波長の照明光の照射を受けてシリコン膜１１から発生する蛍光を検出するための光検出部を構成している。
【００１４】
さらに、処理部３は、後述するように、ＣＣＤカメラ２で検出したシリコン膜１１の輝度情報に基づいて、シリコン膜１１の厚さを算出するように構成されている。また、遮蔽部４は、一対の光照射部１ａおよび１ｂの全体およびＣＣＤカメラ２の先端部を包囲するボックス状の形態を有し、外部からシリコン膜１１に達する不要光を遮るように構成されている。
【００１５】
本実施形態では、一対の光照射部１ａおよび１ｂにより所定波長の照明光をシリコン膜１１に照射し、所定波長の照明光の照射を受けてシリコン膜１１から発生する蛍光をＣＣＤカメラ２により検出する。このとき、遮蔽部４の作用により不要光が外部からシリコン膜１１に達するのを遮るので、シリコン膜１１から発生する蛍光は一対の光照射部１ａおよび１ｂからの照明光によって励起された蛍光に限られることになる。
【００１６】
こうして、処理部３では、ＣＣＤカメラ２により検出（計測）された輝度情報に基づいてシリコン膜１１の厚さを算出する。具体的には、処理部３は、輝度と膜厚との対応情報を有するテーブル３ａを参照し、計測した輝度がｎ１（ｃｄ／ｍ２：カンデラ）である場合にはシリコン膜１１の膜厚がｍ１（μｍ）であると算出し、計測した輝度がｎ２（ｃｄ／ｍ２）である場合にはシリコン膜１１の膜厚がｍ２（μｍ）であると算出する。
【００１７】
以上のように、本実施形態では、所定の発光材料を予め含有させたシリコンを用いて、ワークである剥離紙１０の上にシリコン膜１１を形成する。そして、シリコン膜１１から検出した蛍光の輝度情報に基づいてシリコン膜１１の膜厚を測定する。この場合、シリコン膜１１から検出する蛍光の輝度情報は、剥離紙１０の平面平滑度（表面粗さ）や剥離紙１０の搬送振動などによる測定面の変動（表面揺れ）などに影響されることがない。
【００１８】
その結果、本実施形態の膜厚測定装置では、レーザや超音波やＸ線などを用いて直接的に膜厚を測定する従来技術とは異なり、表面粗さや表面揺れなどの影響を実質的に受けることなく、剥離紙１０に形成されたシリコン膜１１の厚さを正確に測定することができる。また、本実施形態では、光照射部１とＣＣＤカメラ２とで簡素な構成を有する膜厚測定装置を安価に構築することができる。
【００１９】
さらに、本実施形態では、光検出部としてＣＣＤカメラ２を用いているので、シリコン膜１１の全体または一部に亘って二次元的な輝度分布を計測することができ、ひいてはシリコン膜１１の複数点における膜厚を同時算出することができる。その結果、複数点計測の平均化効果により、オンラインでの測定信憑性をさらに向上させることができる。
【００２０】
なお、上述の実施形態では、一対の光照射部１ａおよび１ｂにより照明光をシリコン膜１１に照射しているが、光照射部の数および配置については様々な変形例が可能である。また、上述の実施形態では、処理部３がテーブル３ａを参照しているが、輝度と膜厚とが所定の相関関係を有する場合、たとえば線形比例関係を有する場合には、テーブル３ａの利用を省略することができる。
【００２１】
さらに、上述の実施形態では、発光材料として蛍光材を用いているが、これに限定されることなく、他の適当な発光材料を用いることができる。また、上述の実施形態では、光検出部としてＣＣＤカメラを用いているが、これに限定されることなく、他の適当な光検出手段を用いることができる。
【００２２】
さらに、上述の実施形態では、遮蔽部４を設けて外部からシリコン膜１１に達する不要光を遮っているが、測定環境に応じて遮蔽部４の設置を省略することもできる。また、上述の実施形態では、ラベルシートの製造ラインにおいて剥離紙１０に塗布されるシリコンの膜厚測定に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、一般にワーク上に形成された膜の厚さを測定する装置に対して本発明を適用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、所定の発光材料を予め含有させた物質を用いてワーク上に膜を形成し、膜から検出した光の情報に基づいて膜厚を測定するので、表面粗さや表面揺れなどの影響を実質的に受けることなく、たとえば製造ライン上のワークに形成された膜の厚さを正確に測定することのできる膜厚測定装置および方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる膜厚測定装置の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ　光照射部
２　ＣＣＤカメラ
３　処理部
３ａ　参照テーブル
４　遮蔽部
１０　剥離紙（ワーク）
１１　シリコン膜
【図１】
2004077270.tif 000003