(57)【要約】【課題】精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能なベルトの膜厚測定装置及びベルトの膜厚測定方法を提供すること。【解決手段】上レーザ変位計１４Ａにより距離ＲＡ及び距離ＳＡを測定する。下レーザ変位計１４Ｂにより距離ＲＢ及び距離ＳＢを測定する。距離ＲＡと距離ＳＡとの差分、即ち距離ＴＡを求める。また、距離ＲＢと距離ＳＢとの差分、即ち距離ＴＢを求める。そして、上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面と下透明基準ガラス板１６Ｂの凹部２２底部との距離Ｐから、距離ＴＡ及び距離ＴＢの和を差し引くことで、ベルト１０の膜厚を演算する。【選択図】図１１
2007171016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトの第１主面に非接触で配設される第１透明基準板と、
ベルトの第２主面に当接して配設される第２基準板と、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設される測定手段であって、当該測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定する測定手段と、
前記測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出するベルト膜厚算出手段と、
を備えることを特徴とするベルトの膜厚測定装置。
【請求項２】
ベルトの第１主面に非接触で配設される第１透明基準板と、
ベルトの第２主面に当接して配設される第２透明基準板であって、ベルトの対向面に凹部を有する第２透明基準板と、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設される第１測定手段であって、当該第１測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定する第１測定手段と、
前記第２透明基準板を介してベルトの第２主面側に非接触で配設される第２測定手段であって、当該第２測定手段からベルトの第２主面及び第２透明基準板の前記凹部の底面までの距離をそれぞれ測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段及び前記第２測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とするベルトの膜厚測定装置。
【請求項３】
第１透明基準板をベルトの第１主面に非接触で配設すると共に、第２基準板をベルトの第２主面に当接して配設した状態で、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設した測定手段により、当該測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定して、当該測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出することを特徴とするベルトの膜厚測定方法。
【請求項４】
第１透明基準板をベルトの第１主面に非接触で配設し、且つベルトの対向面に凹部を有する第２透明基準板をベルトの第２主面に当接して配設した状態で、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設した第１測定手段により、当該測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定すると共に、前記第２透明基準板を介してベルトの第２主面側に非接触で配設した第２測定手段により、当該第２測定手段からベルトの第２主面及び第２透明基準板の前記凹部の底面までの距離をそれぞれ測定し、
前記第１測定手段及び前記第２測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出することを特徴とするベルトの膜厚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象のベルトの膜厚を正確に非接触で連続に測定する測定する装置及び方法に関する。本発明は、例えば、転写ベルトや定着ベルト等の樹脂ベルトの膜厚検査に好適に適用される。
【背景技術】
【０００２】
膜厚測定手段には、接触式のマイクロメータや、ダイヤルゲージ、リニアゲージ、渦電流式測定器、非接触式の超音波式測定器、レーザ変位計などがある。センサーが接触式の場合、基準板でセンサーのゼロ点を合わせ、その上にある被測定物の厚みとの差から、膜厚を算出するが、基準板が上下にふれて移動したりすると、移動量そのものが誤算となる。また計測時に測定物と接触する必要があるため、連続して測定するのには適さない。
【０００３】
また、非接触で計測する手段として、試料をローラに密着させ、ローラ両測端に平行なレーザビームを配置して遮光量から膜厚を換算し、ローラの位置変動はローラ頂点部に配置した近接センサーで補正する手段がある（例えば、引用文献１の図２、引用文献２の図３参照）。これらの方法では、エアー等を試料面に上から吹き付ける等でベルトの浮きを防止しているが、ロールと試料との間に異物、及び試料の厚さが１００μｍ近辺であると、空気をかみ込みやすくなりなり、これらの影響を除去することは困難である。
【０００４】
また、引用文献３（図４）や引用文献４には、被測定物の上下に変位計を配置し、それぞれの試料面からの距離を厚さとして求める方法の記載があるが、ベルトに傾きがあった場合には正確に測定できない。また、上下のレーザ変位計の位置を合わせても、ベルトをはさんで計測する時、離れた所にある両変位計を常に一定位置に保持することはメカ精度から非常に困難である。さらに、レーザ変位計をベルトの軸方向に移動させて計測する場合、振動等により計測精度（サブμｍ）を保証することはほとんど不可能である。
【０００５】
一方、引用文献５（図６）のように、湾曲や凹凸の影響を複数の計測値から近似して補正する方法があるが、この方法では一つの値のために連続して複数の計測をする必要があり、またゆるやかな膜厚変動に対して補正することは困難である。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１―２４８４２４号
【特許文献２】特開平１１―３５１８５６号
【特許文献３】特開２００１―２８０９４６号
【特許文献４】特開２００１―１４１５２４号
【特許文献５】特開２００４―２４５６８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、昨今の技術要求レベルから精度の高い測定が求められたとき、未だ十分なベルトの膜厚を測定が実現されていないのが現状である。
【０００８】
従って、本発明は、精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能なベルトの膜厚測定装置及びベルトの膜厚測定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
即ち、第１の本発明のベルトの膜厚測定装置は、
ベルトの第１主面に非接触で配設される第１透明基準板と、
ベルトの第２主面に当接して配設される第２基準板と、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設される測定手段であって、当該測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定する測定手段と、
前記測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出するベルト膜厚算出手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
第１の本発明のベルトの膜厚測定装置では、測定手段により、測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定して、算出手段により、これらの距離の差分を求め、第１透明基準板と第２基準板との距離を予め定めておけば、当該距離から当該差分を差し引けば、ベルトの膜厚が測定される。そして、測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までのそれぞれ距離は、測定手段が振動したりすれば変わるが、これらの距離の差分は変わらない。このため、精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能となる。
【００１１】
第２の本発明のベルトの膜厚測定装置は、
ベルトの第１主面に非接触で配設される第１透明基準板と、
ベルトの第２主面に当接して配設される第２透明基準板であって、ベルトの対向面に凹部を有する第２透明基準板と、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設される第１測定手段であって、当該第１測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定する第１測定手段と、
前記第２透明基準板を介してベルトの第２主面側に非接触で配設される第２測定手段であって、当該第２測定手段からベルトの第２主面及び第２透明基準板の前記凹部の底面までの距離をそれぞれ測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段及び前記第２測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出する算出手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１２】
第２の本発明のベルトの膜厚測定装置では、第１測定手段により、第１測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定して、算出手段により、これらの距離の差分を求める。同様にして、第２測定手段により、第２測定手段からベルトの第２主面及び第２透明基準板の前記凹部の底面までの距離をそれぞれ測定し、算出手段により、これら距離の差分を求める。そして、第１透明基準板と第２透明基準板の凹部底面との距離を予め定めておけば、当該距離から上記２つの差分の和を差し引けば、ベルトの膜厚が測定される。
【００１３】
そして、第１測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までのそれぞれ距離は、第１測定手段が振動したりすれば変わるが、これらの距離の差分は変わらない。また、同様に、第２測定手段からベルトの第２主面及び第２透明基準板の前記凹部の底面までの距離も、第２定手段が振動したりすれば変わるが、これらの距離の差分は変わらない。加えて、ベルトが第２透明基準板から離れた場合でも、２つの距離の差分の和は変わらず、第１透明基準板と第２透明基準板の凹部底面との距離を予め定めておけば、当該距離から上記２つの差分の和を差し引けば、ベルトの膜厚が測定される。このため、精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能となる。
【００１４】
一方、第１の本発明のベルトの膜厚測定方法は、
第１透明基準板をベルトの第１主面に非接触で配設すると共に、第２基準板をベルトの第２主面に当接して配設した状態で、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設した測定手段により、当該測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定して、当該測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出することを特徴としている。
【００１５】
第１の本発明のベルトの膜厚測定方法では、上記第１の本発明のベルトの膜厚装置で説明したように、精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能となる。
【００１６】
また、第２の本発明のベルトの膜厚測定方法は、
第１透明基準板をベルトの第１主面に非接触で配設し、且つベルトの対向面に凹部を有する第２透明基準板をベルトの第２主面に当接して配設した状態で、
前記第１透明基準板を介してベルトの第１主面に非接触で配設した第１測定手段により、当該測定手段からベルトの第１主面及び第１透明基準板のベルト対向面までの距離をそれぞれ測定すると共に、前記第２透明基準板を介してベルトの第２主面側に非接触で配設した第２測定手段により、当該第２測定手段からベルトの第２主面及び第２透明基準板の前記凹部の底面までの距離をそれぞれ測定し、
前記第１測定手段及び前記第２測定手段による測定値に基づきベルトの膜厚を算出することを特徴としている。
【００１７】
第２の本発明のベルトの膜厚測定方法では、上記第２の本発明のベルトの膜厚装置で説明したように、精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、精度良く、且つベルトの膜厚を連続して測定可能なベルトの膜厚測定装置及びベルトの膜厚測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略斜視図である。図２は、第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略正面図である。図３は、第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置の被測定部周辺を示す部分拡大正面図である。
【００２１】
第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置は、図１〜図３に示すように、ベルト１０を駆動ロール１２Ａと保持ロール１２Ｂとテンションロール１２Ｃに掛け渡し、テンションロール１２Ｃに重荷を掛けることで、当該３つのロールによりベルト１０を張架している。
【００２２】
駆動ロール１２Ａと保持ロール１２Ｂとの間における、ベルト１０の外周面側に非接触で上レーザ変位計（測定手段）を配設している。
【００２３】
また、上レーザ変位計１４Ａは、ベルト１０の幅方向（ベルト１０の軸方向）に走査（移動）させるレーザ変位計走査装置１８に取り付けられている。
【００２４】
また、ベルト１０の外周面と上レーザ変位計１４Ａとの間には、双方に非接触で上透明基準ガラス板１６Ａ（第１透明基準板）が配されている。また、ベルト１０の内周面に接触して下透明基準ガラス板１６Ｂが配されている。
【００２５】
そして、上レーザ変位計１４Ａ、駆動ロール１２Ａ、レーザ変位計走査装置１８はそれぞれ制御可能なように制御部２０に接続されている。なお、この制御部２０がベルト膜厚算出手段に相当する。
【００２６】
上レーザ変位計１４Ａは、上レーザ変位計１４Ａからベルト１０面（外周面）までの距離と共に、上レーザ変位計１４Ａから上透明基準ガラス板１６Ａ面（ベルト対向面又はレーザ変位計対向面）までの距離が測定でき得る測定手段であることが必要であり、本実施形態では、例えば、キーエンス製：ＬＫ−Ｇ  ３０／３５を適用している。無論、これに限られるわけではない。
【００２７】
上レーザ変位計１４Ａは、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂとそれぞれ例えば０．５〜１．０ｍｍ程度間隙を有するように配置する。
【００２８】
上透明基準ガラス板１６Ａは、例えば、断面長方形の板状体で構成されており、ベルト１０幅方向（軸方向）に延在して配設されている。また、上透明基準ガラス板１６Ａの厚みは、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度とする。
【００２９】
上透明基準ガラス板１６Ａは、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面とが０．５〜１．０ｍｍ程度間隙を有するように配設している。これは、図４に示すように、ベルト１０外周面と接触してしまうと、ベルト１０の外周面及び上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面までの距離が上レーザ変位計１４Ａにより測定できなくなるためである。
【００３０】
また、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのレーザ変位計対向面とも０．５〜１．０ｍｍ程度間隙を有するように、上レーザ変位計１４Ａを配設することがよい。
【００３１】
ここで、図４は、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面との距離対するレーザ変位計の測定能を示す図である。図４（Ａ）に示すように、上透明基準ガラス板１６Ａの厚み例えば０．６ｍｍ、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面との距離を０．６ｍｍとした場合、当該それぞれの面から反射される反射レーザの受光量のピークは、十分離れており、それぞれの面までの距離を上レーザ変位計１４Ａによって測定することができる。そして、図４（Ｂ）に示すように、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面との距離を０．２ｍｍとした場合、当該それぞれの面から反射される反射レーザの受光量のピークが近づき、図４（Ｃ）に示すように、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面とを当接させた場合（距離０ｍｍ）、当該それぞれの面から反射される反射レーザの受光量のピークが重なり測定ができなくなる。
【００３２】
一方、下透明基準ガラス板１６Ｂは、例えば、断面略台形の板状体で構成されており、ベルト１０幅方向（軸方向）に延在して配設されている。そして、下透明基準ガラス板１６Ｂは、ベルト１０の内周面に圧接するように接触して配設している。これにより、膜厚測定時のベルト１０のバタつき、傾きを抑制することができる。
【００３３】
下透明基準ガラス板１６Ｂは、ベルト１０周方向（ベルト回転方向及びその逆方向）に向かって漸次厚みが薄くなるように、ベルト対向面と当接する角がテーパ状となっている。これにより、下透明基準ガラス板１６Ｂをベルト１０の内周面へ圧接したときの、ベルト１０の内周面への傷つき防止が図れる。
【００３４】
ここで、透明基準板としての上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂ同士は、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍ間隙を有するように配設する。このような範囲で、ベルト１０を介在させ、測定可能なようにベルト１０面との所定の間隙を設けつつ、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板を配置することがよい。
【００３５】
また、透明基準板としての上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂの構成材料は、例えば、石英ガラス、ソーダ石炭ガラスなどを適用している。しかし、透明基準板の構成材料としては、レーザ変位計によるレーザを透過可能で、レーザ変位計により透明基準板面（ベルト対向面及びレーザ変位計対向面）までの距離が測定可能であれば、その光透過性も含めて特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂などの樹脂材料も適用することができる。なお、透明基準板の構成材料は、測定手段としてのレーザ変位計の測定能によっても適宜選択することができる。なお、本実施形態の場合、基準版としての下透明基準ガラス板１６Ｂは、透明である必要はない。
【００３６】
このような構成の本実施形態に係るベルト膜厚測定装置において、ベルトの膜厚を測定する際、制御部２０では、所定時間毎に図５に示す処理ルーチンが実行されて、ステップＳ１００へ進み、ベルト膜厚測定装置に予め設けられた、測定開始を指示するための図示を省略した指示ボタンがユーザによって操作されることにより、測定開始を指示する測定開始指示信号が入力されたことを判断するまで否定判断を繰返し、肯定されるとステップＳ１０２へ進む。
【００３７】
次に、ステップＳ１０２では、レーザ変位計走査装置１８を制御して、上レーザ変位計１４Ａのベルト幅方向の移動制御（走査制御）、駆動ロール１２Ａを制御してベルト１０の回転制御を行い、測定対象位置を決める。そして、ステップＳ１０４へ進む。
【００３８】
次のステップＳ１０４では、上レーザ変位計１４Ａへ、測定開始指示信号を出力する。
【００３９】
ここで、制御部２０が測定開始指示信号を出力すると、上レーザ変位計１４Ａにより次の測定が行われる（図６参照）。まず、上レーザ変位計１４Ａにより、上レーザ変位計１４Ａからベルト１０の外周面までの距離ＲＡ、及び上レーザ変位計１４Ａから上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面の距離ＳＡが測定される。
【００４０】
この距離測定の際、上レーザ変位計１４Ａでは、図６に示すように、照射したレーザによって測定対象面から反射される反射レーザの受光量のピークを検知することで、各距離を測定している。ここで、図６は、第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置における各測定対称面から反射される反射レーザの受光量のピークを示す概略構成図である。
【００４１】
このように、各距離が測定されると、ステップＳ１０６に進む。
【００４２】
次のステップＳ１０６では、また、距離ＲＡと距離ＳＡとの差分、即ちベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト１０の対向面との距離ＴＡを求める。
【００４３】
そして、記憶部（不図示）に予め記憶されている上透明基準ガラス板１６Ａと下透明基準ガラス板１６Ｂとの距離（この距離は変わらないものである）、即ちレーザ変位計のレーザ照射位置（測定位置）における各透明基準ガラス板のベルト対向面同士の距離Ｑから、距離ＴＡを差し引くことで、ベルト１０の膜厚を演算する。
【００４４】
このように、ベルトの膜厚を演算すると、ステップＳ１０８へ進む。
【００４５】
次のステップＳ１０８では、図示しない表示部へ演算膜厚を表示、及び図示しない記憶部へ演算したベルトの膜厚を記憶させる。そして、ステップＳ１１０へ進む。
【００４６】
次のステップＳ１１０では、演算したベルトの膜厚が所定範囲か否かを判断する。所定範囲でなければ、即ち判断が否定されるとステップＳ１１２へ進む。一方、所定範囲であれば、即ち判断が肯定されるとステップＳ１１４へ進み、
【００４７】
次のステップＳ１１２では、表示部（不図示）へ表示したベルトの膜厚が異常値であることを表示すると共に、記憶部（不図示）に記憶した演算ベルト膜厚をリセット（消去）して、ステップＳ１１４へ進む。
【００４８】
このように、測定対象位置でベルト１０が傾いたり、下透明基準ガラス板１６Ｂから離れたりして、所定範囲外のベルトの膜厚を、正常に測定できなかった異常膜厚とみなし、記憶した演算値を除くことで、より高い精度のベルトの膜厚を測定することができる。
【００４９】
次のステップＳ１１４では、測定終了か否かを判断する。この判断は、例えば、測定回数が記憶部（不図示）に予め記憶された測定回数を超えたか否か、ベルト全領域測定したか否か、ベルト膜厚測定装置に予め設けられた、測定開始を指示するための指示ボタン（不図示）がユーザによって操作されることにより、測定終了を指示する測定終了指示信号が入力されたか否か、などにより行われる。
【００５０】
そして、ステップＳ１１４で否定されると、ステップＳ１０２へ進む。そして、この処理ルーチンを繰り返し、ステップＳ１０２でのレーザ変位計走査装置１８制御及び駆動ロール制御、即ちレーザ変位計走査装置１８により上レーザ変位計１４Ａをベルト幅方向に走査（移動）させ、駆動ロール１２Ａによりベルト１０を回転させて測定位置を変えることで、ベルト１０の全領域での膜厚が測定可能となる。
【００５１】
一方、ステップＳ１１４で肯定されると、本ルーチンを終了する。
【００５２】
このようにして、ベルト１０の膜厚を測定することができる。
【００５３】
以上説明した本実施形態に係るベルト膜厚測定装置では、上レーザ変位計１４Ａからベルト１０の外周面までの距離ＲＡ及び上レーザ変位計１４Ａから上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面まで距離ＳＡは、上レーザ変位計１４Ａが振動したりすれば、その振れ幅の分変わることになるが、距離ＲＡと距離ＳＡとの差分、即ち距離ＴＡは上透明基準ガラス板１６Ａが固定されているので上レーザ変位計１４Ａの振動では変わらない。
【００５４】
このため、予め決められている上透明基準ガラス板１６Ａと下透明基準ガラス板１６Ｂとの距離（この距離は変わらない）、即ちレーザ変位計のレーザ照射位置（測定位置）における各透明基準ガラス板のベルト対向面同士の距離Ｑから、距離ＴＡを差し引くことで、精度よく、且つベルトの膜厚を連続して測定可能となる。
【００５５】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略斜視図である。図８は、第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略正面図である。図９は、第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置の被測定部周辺を示す部分拡大正面図である。
【００５６】
第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置は、図７〜図９に示すように、ベルト１０を駆動ロール１２Ａと保持ロール１２Ｂとテンションロール１２Ｃに掛け渡し、テンションロール１２Ｃに重荷を掛けることで、当該３つのロールによりベルト１０を張架している。
【００５７】
駆動ロール１２Ａと保持ロール１２Ｂとの間における、ベルト１０の外周面側に非接触で上レーザ変位計（第１測定手段）を配設すると共に、ベルト１０の内周面側に非接触で下レーザ変位計（第２測定手段）を配設している。
【００５８】
また、上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂは、ベルト１０の幅方向（ベルト１０の軸方向）に走査（移動）させるレーザ変位計走査装置１８に取り付けられている。
【００５９】
また、ベルト１０の外周面と上レーザ変位計１４Ａとの間には、双方に非接触で上透明基準ガラス板１６Ａ（第１透明基準板）が配されている。また、ベルト１０の内周面と下レーザ変位計１４Ｂとの間には、ベルト１０の内周面に接触し且つ下レーザ変位計１４Ｂに非接触で下透明基準ガラス板１６Ｂが配されている。
【００６０】
そして、上レーザ変位計１４Ａ、下レーザ変位計１４Ｂ、駆動ロール１２Ａ、レーザ変位計走査装置１８はそれぞれ制御可能なように制御部２０に接続されている。なお、この制御部２０がベルト膜厚算出手段に相当する。
【００６１】
上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂは、各レーザ変位計からベルト１０面（外周面又は内周面）までの距離と共に、各レーザ変位計から各透明基準ガラス板面（ベルト対向面又はレーザ変位計対向面）までの距離が測定でき得る測定手段であることが必要であり、本実施形態では、例えば、キーエンス製：ＬＫ−Ｇ  ３０／３５を適用している。無論、これに限られるわけではない。
【００６２】
上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂの位置合わせは、例えば、ベルト基準膜厚に相当する厚みの透明体を、ベルト１０配置位置に配した状態で、それぞれのレーザ変位計からレーザを照射し、透明体への照射位置が合致するように行う。また、上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂは、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂとそれぞれ例えば０．５〜１．０ｍｍ程度間隙を有するように配置する。
【００６３】
上透明基準ガラス板１６Ａは、例えば、断面長方形の板状体で構成されており、ベルト１０幅方向（軸方向）に延在して配設されている。また、上透明基準ガラス板１６Ａの厚みは、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度とする。
【００６４】
上透明基準ガラス板１６Ａは、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面とが０．５〜１．０ｍｍ程度間隙を有するように配設している。これは、第１実施形態で説明したように（図４参照）、ベルト１０外周面と接触してしまうと、ベルト１０の外周面及び上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面までの距離が上レーザ変位計１４Ａにより測定できなくなるためである。
【００６５】
また、ベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのレーザ変位計対向面とも０．５〜１．０ｍｍ程度間隙を有するように、上レーザ変位計１４Ａを配設することがよい。
【００６６】
一方、下透明基準ガラス板１６Ｂは、例えば、断面略台形の板状体で構成されており、ベルト１０幅方向（軸方向）に延在して配設されている。そして、下透明基準ガラス板１６Ｂは、ベルト１０の内周面に圧接するように接触して配設している。これにより、膜厚測定時のベルト１０のバタつき、傾きを抑制することができる。
【００６７】
下透明基準ガラス板１６Ｂは、ベルト１０周方向（ベルト回転方向及びその逆方向）に向かって漸次厚みが薄くなるように、ベルト対向面と当接する角がテーパ状となっている。これにより、下透明基準ガラス板１６Ｂをベルト１０の内周面へ圧接したときの、ベルト１０の内周面への傷つき防止が図れる。
【００６８】
また、下透明基準ガラス板１６Ｂはベルト１０の内周面に当接して配設されるため、第１実施形態で説明した同様の理由で（図４参照）、下レーザ変位計１４Ｂからベルト１０の内周面及び下透明基準ガラス板１６Ｂのベルト対向面までのそれぞれの距離が測定できない。そこで、下透明基準ガラス板１６Ｂのベルト対向面中央部には、凹部２２をベルト１０幅方向に延在するように設ける。そして、下レーザ変位計１４Ｂから凹部２２底面までの距離と共に、下レーザ変位計１４Ｂからベルト１０の内周面までの距離を、下レーザ変位計１４Ｂにより測定する。
【００６９】
この凹部２２の深さは、レーザ変位計の測定能の観点から例えば０．５〜１．０ｍｍであることがよい。また、下透明基準ガラス板１６Ｂにおいて、凹部２２底面と下レーザ変位計１４Ｂ対向面との距離は、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度とする。
【００７０】
ここで、透明基準板としての上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂ同士は、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍ間隙を有するように配設する。このような範囲で、ベルト１０を介在させ、測定可能なようにベルト１０面との所定の間隙を設けつつ、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂを配置することがよい。
【００７１】
また、透明基準板としての上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂの構成材料は、例えば、石英ガラス、ソーダ石炭ガラスなどを適用している。しかし、透明基準板の構成材料としては、レーザ変位計によるレーザを透過可能で、レーザ変位計により透明基準板面（ベルト対向面及びレーザ変位計対向面）までの距離が測定可能であれば、その光透過性も含めて特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂などの樹脂材料も適用することができる。なお、透明基準板の構成材料は、測定手段としてのレーザ変位計の測定能によっても適宜選択することができる。
【００７２】
このような構成の本実施形態に係るベルト膜厚測定装置において、ベルトの膜厚を測定する際、制御部２０では、所定時間毎に図１０に示す処理ルーチンが実行されて、ステップＳ２００へ進み、ベルト膜厚測定装置に予め設けられた、測定開始を指示するための図示を省略した指示ボタンがユーザによって操作されることにより、測定開始を指示する測定開始指示信号が入力されたことを判断するまで否定判断を繰返し、肯定されるとステップＳ２０２へ進む。
【００７３】
次に、ステップＳ２０２では、レーザ変位計走査装置１８を制御して、各レーザ変位計のベルト幅方向の移動制御（走査制御）、駆動ロール１２Ａを制御してベルト１０の回転制御を行い、測定対象位置を決める。そして、ステップＳ２０４へ進む。
【００７４】
次のステップＳ２０４では、上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂへ、測定開始指示信号を出力する。
【００７５】
ここで、制御部２０が測定開始指示信号を出力すると、上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂにより次の測定が行われる（図１１参照）。まず、上レーザ変位計１４Ａにより、上レーザ変位計１４Ａからベルト１０の外周面までの距離ＲＡ、及び上レーザ変位計１４Ａから上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面の距離ＳＡが測定される。
【００７６】
一方、下レーザ変位計１４Ｂにより、下レーザ変位計１４Ｂからベルト１０の内周面までの距離ＲＢ、及び下レーザ変位計１４Ｂから下透明基準ガラス板１６Ｂの凹部２２底面までの距離ＳＢが測定される。
【００７７】
この距離測定の際、各レーザ変位計では、図１１に示すように、照射したレーザによって測定対象面から反射される反射レーザの受光量のピークを検知することで、各距離を測定している。ここで、図１１は、第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置における各測定対称面から反射される反射レーザの受光量のピークを示す概略構成図である。
【００７８】
このように、各距離が測定されると、ステップＳ２０６に進む。
【００７９】
次のステップＳ２０６では、距離ＲＡと距離ＳＡとの差分、即ちベルト１０の外周面と上透明基準ガラス板１６Ａのベルト１０の対向面との距離ＴＡを求める。また、距離ＲＢと距離ＳＢとの差分、即ちベルト１０の内周面と下透明基準ガラス板１６Ｂの凹部２２底面との距離ＴＢを求める。
【００８０】
そして、記憶部（不図示）に予め記憶されている、上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面と下透明基準ガラス板１６Ｂの凹部２２底面との距離Ｐから、距離ＴＡ及び距離ＴＢの和を差し引くことで、ベルト１０の膜厚を演算する。
【００８１】
なお、距離Ｐは、上透明基準ガラス板１６Ａと下透明基準ガラス板１６Ｂとの距離（この距離は変わらないものである）、即ちレーザ変位計のレーザ照射位置（測定位置）における各透明基準ガラス板のベルト対向面同士の距離Ｑと、下透明基準ガラス板１６Ｂの凹部２２深さ（ベルト対向面から凹部２２底面までの距離）との和である。
【００８２】
このように、ベルトの膜厚を演算すると、ステップＳ２０８へ進む。
【００８３】
次のステップＳ２０８では、図示しない表示部へ演算膜厚を表示、及び図示しない記憶部へ演算したベルトの膜厚を記憶させる。そして、ステップＳ２１０へ進む。
【００８４】
次のステップＳ２１０では、演算したベルトの膜厚が所定範囲か否かを判断する。所定範囲でなければ、即ち判断が否定されるとステップＳ２１２へ進む。一方、所定範囲であれば、即ち判断が肯定されるとステップＳ２１４へ進み、
【００８５】
次のステップＳ２１２では、表示部（不図示）へ表示したベルトの膜厚が異常値であることを表示すると共に、記憶部（不図示）に記憶した演算ベルト膜厚をリセット（消去）して、ステップＳ２１４へ進む。
【００８６】
このように、所定範囲外のベルトの膜厚を、正常に測定できなかった異常膜厚とみなし、記憶した演算値を除くことで、より高い精度のベルトの膜厚を測定することができる。
【００８７】
次のステップＳ２１４では、測定終了か否かを判断する。この判断は、例えば、測定回数が記憶部（不図示）に予め記憶された測定回数を超えたか否か、ベルト全領域測定したか否か、ベルト膜厚測定装置に予め設けられた、測定開始を指示するための指示ボタン（不図示）がユーザによって操作されることにより、測定終了を指示する測定終了指示信号が入力されたか否か、などにより行われる。
【００８８】
そして、ステップＳ２１４で否定されると、ステップＳ２０２へ進む。そして、この処理ルーチンを繰り返し、ステップＳ２０２でのレーザ変位計走査装置１８制御及び駆動ロール制御、即ちレーザ変位計走査装置１８により上レーザ変位計１４Ａ及び下レーザ変位計１４Ｂをベルト幅方向に走査（移動）させ、駆動ロール１２Ａによりベルト１０を回転させて測定位置を変えることで、ベルト１０の全領域での膜厚が測定可能となる。
【００８９】
一方、ステップＳ２１４で肯定されると、本ルーチンを終了する。
【００９０】
このようにして、ベルト１０の膜厚を測定することができる。
【００９１】
以上説明した本実施形態に係るベルト膜厚測定装置では、上レーザ変位計１４Ａからベルト１０の外周面までの距離ＲＡ及び上レーザ変位計１４Ａから上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面まで距離ＳＡは、上レーザ変位計１４Ａが振動したりすれば、その振れ幅の分変わることになるが、距離ＲＡと距離ＳＡとの差分、即ち距離ＴＡは上透明基準ガラス板１６Ａが固定されているので上レーザ変位計１４Ａの振動では変わらない。
【００９２】
一方、同様に、下レーザ変位計１４Ｂからベルト１０の内周面までの距離ＲＢ及び下レーザ変位計１４Ｂから下透明基準ガラス板１６Ｂのベルト対向面まで距離ＳＢは、下レーザ変位計１４Ｂが振動したりすれば、その振れ幅の分変わることになるが、距離ＲＢと距離ＳＢとの差分、即ち距離ＴＢは下透明基準ガラス板１６Ｂが固定されているので下レーザ変位計１４Ｂが振動では変わらない。
【００９３】
加えて、例えば、ベルト１０が測定位置で傾いたり、ベルトテンションが下がったりして、ベルト１０が下透明基準ガラス板１６Ｂから離れると、距離ＴＡ及び距離ＴＢはそれぞれ変わるが、これら距離の和は変わらない。このため、予め決められている上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面と下透明基準ガラス板１６Ｂの凹部２２底部との距離Ｐから、距離ＴＡ及び距離ＴＢの和を差し引くことで、ベルト１０傾きや緩み、レーザ変位計の振動に影響されず、精度よく、且つベルトの膜厚を連続して測定可能となる。
【００９４】
上記いずれの実施形態に係るベルト膜厚測定装置では、上透明基準ガラス板１６Ａと下透明基準ガラス板１６Ｂとの距離の距離が重要であり、この距離が変動するとベルトの膜厚測定の精度が低下してしまう場合がある。そこで、図１２に示すように、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂの両端部（ベルト１０幅方向両端部）を連結部材２４（例えばブロックゲージ）により固定することがよい。これにより、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂが振動しても、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂの相対位置は変わらないので、上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂの距離、即ち上透明基準ガラス板１６Ａ及び下透明基準ガラス板１６Ｂのベルト対向面同士の距離は相対的に変化しない。無論、予め決められている上透明基準ガラス板１６Ａのベルト対向面及び下透明基準ガラス板１６Ｂの距離も変化しない。このため、膜厚測定精度が飛躍的に向上する。
【００９５】
ここで、図１２は、他の実施形態に係る透明基準ガラス（透明基準板）を示す概略断面図である。なお、当該断面図はベルトの周方向と直交方向に沿って、透明基準ガラス（透明基準板）を切断した図である。
【００９６】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の構成を具備する限り、従来公知の知見から、あるいは、本発明のために新たに発見ないし発明した技術により、本発明の構成を置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略正面図である。
【図３】第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置の被測定部周辺を示す部分拡大正面図である。
【図４】第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置におけるベルトの外周面と上透明基準ガラス板のベルト対向面との距離対するレーザ変位計の測定能を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置における制御部の処理ルーチンを示すフロー図である。
【図６】第１実施形態に係るベルト膜厚測定装置における各測定対称面から反射される反射レーザの受光量のピークを示す概略構成図である。
【図７】第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略斜視図である。
【図８】第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置を示す概略正面図である。
【図９】第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置の被測定部周辺を示す部分拡大正面図である。
【図１０】第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置における制御部の処理ルーチンを示すフロー図である。
【図１１】第２実施形態に係るベルト膜厚測定装置における各測定対称面から反射される反射レーザの受光量のピークを示す概略構成図である。
【図１２】他の実施形態に係る透明基準ガラス（透明基準板）を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０   ベルト
１２Ａ 駆動ロール
１２Ｂ 保持ロール
１２Ｃ テンションロール
１４Ａ 上レーザ変位計
１４Ｂ 下レーザ変位計
１６Ａ 上透明基準ガラス板
１６Ｂ 下透明基準ガラス板
１８   レーザ変位計走査装置
２０   制御部
２２   凹部
２４   連結部材
【図１】
2007171016.tif 000003
【図２】
2007171016.tif 000004
【図３】
2007171016.tif 000005
【図４】
2007171016.tif 000006
【図５】
2007171016.tif 000007
【図６】
2007171016.tif 000008
【図７】
2007171016.tif 000009
【図８】
2007171016.tif 000010
【図９】
2007171016.tif 000011
【図１０】
2007171016.tif 000012
【図１１】
2007171016.tif 000013
【図１２】
2007171016.tif 000014