(57)【要約】【課題】安価で簡便でかつ製品ロールを損傷せずにロール状物の形状測定を行う形状測定方法を提供すること。【解決手段】ロール状物の形状を測定する方法において、前記ロール状物の表面をシート状物で覆い、前記ロール状物の形状を前記シート状物を介して測定することを特徴とする形状測定方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状物の形状を測定する方法において、前記ロール状物の表面をシート状物で覆い、前記ロール状物の形状を前記シート状物を介して測定することを特徴とする形状測定方法。
【請求項２】
ロール状物が樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１記載の形状測定方法。
【請求項３】
ロール状物の表面を覆うシート状物が樹脂シートであることを特徴とする請求項１または２記載の形状測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の形状測定方法を用いることを特徴とする樹脂フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール状物の形状測定方法、特にフィルムロールの形状測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な樹脂フィルムは、製膜工程で溶融した樹脂を押出機で押し出してシート状に成形し、一軸または二軸の延伸後に広幅のロールとして巻取られる。巻取られた広幅のロールはスリット工程で所定の幅と長さとに裁断され、狭幅のロールとして巻取られる。この後、巻取られた狭幅のロールは用途毎に磁性体塗布や金属蒸着等の加工工程を経て、さらに狭幅に裁断される。この際、ロール状に巻取られたロール形状の良し悪しにより、各工程で諸問題が発生することがある。
【０００３】
例えば、製膜工程やスリット工程では、巻取られるロールにこぶやしわが発生し、加工工程では、塗布斑や巻き取り端面ずれが発生する。このため、各工程でロール形状を測定・管理・調整することが重要とされ、ロール形状は数十μｍ〜数百μｍの範囲で管理・調整が必要とされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ロール状物の形状測定方法としては、公知の技術から接触式と非接触式の測定方法に大別される。
【０００５】
まず、接触式の測定方法としては変位型センサが用いられ、紙、フィルム、金属箔等をはじめ多岐の基材の測定に用いられている（例えば、特許文献１参照）。この測定方法においては、変位型センサの接触子をロール状物に押し付けることでロール状物の凹凸形状を測定する。このため、変位型センサの接触子と接触したロール状物には接触傷や接触痕が発生することがある。
【０００６】
例えば、ロール状物がフィルムロールの場合、これらの接触傷や接触痕がフィルムロールに磁性体塗布や金属蒸着等する加工工程において、フィルム切れ等の原因となる。さらに、外観にも問題が生じることがあるため、フィルムロールを製品として出荷する際には接触傷や接触痕のある範囲を取り除く作業が必要となる。
【０００７】
特に、フィルムロールが厚み数μｍ以下のフィルムシートからなる場合、接触傷や接触痕の影響は多大で、フィルムロールの表面のみならずさらに内層にまで達するため、長さで数百ｍを超えるフィルムシートを取り除くことがあり、フィルム損失と取り除き作業の工数が生産性を大幅に低下させている。
【０００８】
これらの接触傷や接触痕の発生に対しては、低測定圧にした変位型センサを用いることが有効である。しかし、ロール状物の幅方向の形状を移動しながら連続的に測定する場合は形状変化に応答良く追従できない、測定可能な範囲が狭い、さらにこまめにセンサ位置の調整をする必要がある等、測定精度や実用性の面で問題がある。
【０００９】
次に、非接触式の測定方法としては、光を使った遮光式の光センサが用いられている（例えば、特許文献２参照）。この他、測長式の光センサ、ＣＣＤカメラを使った画像計測機器等も用いられている（例えば、特許文献３参照）。これらのセンサ類は接触傷や接触痕の発生は起きないが、各々のセンサ類が接触式のセンサ類に比べて高価となる。
【００１０】
また、光を利用する方式であるため、外乱光やロール状物の材質や表面状態が測定に影響を及ぼし、測定精度に問題が生じることがある。これら非接触式の測定方法を用いる場合は状況に応じて最適なセンサを選択的に使用する必要があることが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１６８６１６号公報（第２−５頁、第５図、表１−３）
【００１２】
【特許文献２】
特開平１０−２７４５１１号公報（第２−３頁、第１図）
【００１３】
【特許文献３】
特開２０００−２３０８１１号公報（第２−３頁、第２図）
【００１４】
【特許文献４】
特開平８−４３０４６号公報（第３頁）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安価で簡便でかつ製品ロールを損傷せずにロール状物の形状測定を行う形状測定方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決する本発明の形状測定方法は、ロール状物の形状を測定する方法において、前記ロール状物の表面をシート状物で覆い、前記ロール状物の形状を前記シート状物を介して測定することを特徴とする形状測定方法をその骨子とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明に係るロール状物の形状測定方法を説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るロール状物の形状測定方法の一例を示したものであり、図２は本発明に係るロール状物の形状測定器の一例を示したものである。
【００１９】
本発明において、ロール状物の素材は特に限定されないが、好ましくは樹脂フィルムである。ここで、樹脂フィルムに使用する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、ポリイミド等を使用することができる。樹脂フィルムを使用することで、本発明の効果がより顕著なものとなるからである。
【００２０】
図１において、ロール状物であるフィルムロール１をシート状物である保護シート２で覆う。この場合、保護シート２としては、樹脂、ゴム、金属箔等のシートやこれらを基材にしたものを用いるのが好ましい。より好ましくは、シート基材の厚み、硬度、剛性、摩擦係数等から樹脂シートが良い。  保護シート２の厚みは特に限定されないが、好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。この範囲にあることで、ロール状物へのダメージを軽減できかつ高い測定精度が得られやすくなるからである。保護シート２の厚み斑は１０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２μｍから１０μｍの範囲である。２μｍ以上であれば、実用上、得やすいからである。。
【００２１】
保護シート２として、樹脂シートを使用した場合、使用する樹脂は特に限定されないが、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、ポリイミド等を使用することができる。
【００２２】
本発明において、ロール状物とシート状物を構成する素材は、同一であっても異なっていても構わない。
【００２３】
また、ロール状物とシート状物が連続していなければ、同一素材同一厚みのフィルムやシートからなるものであっても構わない。好ましくは両者の厚みが異なることである。厚みを変えることで、製品であるロール状物への形状測定によるダメージを軽減しながら、形状をより正確に測定することができる。
【００２４】
本発明において、ロール状物には保護シート２が２層以上覆われていてもかまわないが、通常は、単層または２層であることが測定精度等の点から好ましい。
【００２５】
例えば、ロール状物を保護シート２で覆う際、保護シート２は、ロール状物１の幅に合わせるか、少し大きめにしておき、長さは該ロール状物外周長の１．１〜１．４倍にしておくことが好ましい。また、保護シート２の長さ方向の端面の一方をロール状物の下方側で複数箇所を保護シートにテープ等を使用して留めることが好ましい。このように保護シートを使えば、ロール状物に損傷を与えることが無く、かつ、保護シートの貼り合わせ面が形状測定の妨げとなることがない。
【００２６】
一般にフィルムロール１にはフィルムロール１を保護するためのシートが巻き付けられて出荷される。このため、フィルムロール１の形状測定に使用した保護シート２は形状測定後には、そのままフィルムロール１を保護するためのシートとして使用することができる。
【００２７】
保護シート２で覆ったフィルムロール１に接触式の変位センサ３ａと３ｂを押し当てて挟むことでフィルムロール１の形状を測定する。
【００２８】
フィルムロール１の直径方向に変位センサ３ａと３ｂが来るように、測定アーム４上にある変位センサ３ａと３ｂの位置を調整する。この際、測定アーム４にフィルムロール１の直径と対応する目盛をつけておくと、簡便に位置調整が行えるので、直径の異なるフィルムロール１を測定する際にはより好ましい。
【００２９】
変位センサ３ａと３ｂは変位を測定する機能を備えるが、設備を簡素で安価にするためには、いずれか一方の変位センサは変位を測定する機能を備えていないことも好ましい態様である。この場合、いずれか一方の変位センサが固定の基準点となる。
【００３０】
また、フィルムロール１の幅方向の形状を測定するために、フィルムロール１の上を変位型センサを含む走行手段がロール状物の幅方向に移動可能な装置構成をあわせもつこともできる。
【００３１】
フィルムロール１の上には走行レール５が載せられ、走行レール５上を変位センサ３ａと変位センサ３ｂを含む走行装置６が走行することで、フィルムロール１の幅方向の形状を連続的に測定することができる。
【００３２】
走行装置６に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。この時には、走行レール５に測定位置を特定できるように目盛をつけておくことが好ましい。
【００３３】
図２において、変位センサ３ａで検出した変位量は電気信号として信号処理手段７に接続され、変位量が演算、表示、出力される。その後は必要に応じて、信号処理手段７と信号記録手段８とが接続される。信号記録手段８としては、記録計やパソコン等を挙げることができる。図示していないが、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フィルムロール１の製膜工程や加工工程の調整を行うことができる。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例を示す。まず、相関係数の求め方について記載する。
【００３５】
相関係数
まず、ロール状物の形状を幅方向に４８０点測定し、各測定点の測定値から全測定点の平均値を減算したものを各測定点における形状データとする。このようにして求めた形状データから、最小２乗法による単回帰直線を求めることにより相関係数を算出する。
【００３６】
なお、比較例を複数回測定した際の平均の相関係数を明らかにしておくことにより、測定手段による差、ロール状物断面の真円度による差等、本発明に係るロール状物を覆うシート状物の有無以外の要因による影響と対比させて評価することができる。
【００３７】
また、フィルムロール１の形状測定において重要な形状判定の要素である凸部と凹部の変位量、ロール幅方向両端部の変位量についても対比させて評価する。
【００３８】
（実施例１〜３、比較例１）
図１の方法を用いた。ロール状物には厚み１．５μｍのＰＥＴフィルムシートからなるロール径約４００ｍｍ、ロール幅５００ｍｍのフィルムロール１を使用した。ロール状物を覆う保護シート２には厚みの異なる３種類のＰＥＴフィルムシートを用いた。
【００３９】
ロール状物の形状を測定する手段には図２に概略を示した形状測定器（キタノ企画社製）を用いた。変位センサ３ａには、リニアゲージ（ＬＧＢ−１１０：ミツトヨ社製）を用い、変位センサ３ｂには変位を測定する機能はないが、リニアゲージの接触子と同形状の固定タイプの接触子を用いた。
【００４０】
フィルムロール１の幅方向の形状を連続的に測定するため、フィルムロール１上には走行レール５を載せ、この走行レール５の上を変位センサ３ａ、３ｂおよび測定アーム４を含む走行装置６が走行できる構成とした。
【００４１】
信号処理装置７にはリニアゲージカウンタ（ＬＧ−Ｓ１：ミツトヨ社製）とＤ／Ａ変換ユニット（ＬＧ−ＤＡ１：ミツトヨ社製）を用い、信号記録装置８にはＰＣカード型データ収集システム（ＮＲ−１１０：キーエンス社製）を装着した汎用ノート型パソコンを用い、フィルムロール１の幅方向のデータを得ることとした。
【００４２】
まず、基準となる比較例１としてフィルムロール１の形状を保護シート２を介さずに、幅方向の形状を連続測定した。
【００４３】
次に、実施例１〜３として、前の形状測定でフィルムロール１についた接触傷や接触痕の位置が重ならないようにするため、フィルムロール１を巻き取り方向に回転させて測定位置を変えた。その後、フィルムロール１を保護シート２で覆い、幅方向の形状を連続測定する。以降、保護フィルム２を変えながら順次幅方向の形状を連続測定した。その際、フィルムロール１のロール端面には変位センサ３ａ、３ｂおよび走行レール５が接触した位置をマーキングしておいた。また、フィルムロール１を巻き戻しながら、ロール端面にマーキングした測定位置での接触傷や接触痕を目視で確認した。
【００４４】
以上の形状測定結果を表１に示す。実施例は、いずれも相関係数が高くかつ製品の損傷も見られなかった。また、両端部差、凹凸差は１０μｍ以下であった。一方、比較例１は、製品に損傷が見られた。なお、比較例１に示した相関係数の再現性は、測定位置を変えて形状測定した２回の測定結果を比較することで行った。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
【発明の効果】
本発明の形状測定方法によれば、安価で簡便でかつ製品ロールを損傷せずにロール状物の形状測定が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る形状測定方法の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る形状測定手段の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１：フィルムロール
２：保護シート
３ａ：変位センサ
３ｂ：変位センサ
４：測定アーム
５：走行ベース
６：走行装置
７：変位センサアンプ部
８：データ収集装置
【図１】
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【図２】
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