JP2560927B2 - 積層体を構成する層の厚みの分布を測定する方法 - Google Patents
積層体を構成する層の厚みの分布を測定する方法Info
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は積層体を構成する合成樹
脂層の厚みの分布を測定する方法に関する。
脂層の厚みの分布を測定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】合成樹脂を積層して、各層を構成する合
成樹脂の特性を組合せて種々の性能を有する積層体を製
造することはすでに広く行われている。このような積層
体の問題は、構成樹脂層が均一の厚みで存在しているこ
とであり、さもないと所定の作用効果が奏されないこと
になる。従来、積層体に紫外線、レーザ光線等の検査光
を照射して透過した検査光の透過率や波長を測定して、
各層間の接着状態を判定して製品の良否を検査する方法
が例えば、特開昭63−142242号公報、特開昭6
3−193047号公報、特開昭63−275934号
公報、特開平1−59147号公報、特開平2−101
40号公報等に記載されており、すでに知られている。
しかし、これ等の方法は、積層体中の接着状態等を調べ
る製品検査方法であって、各層の厚みの分布を測定する
ものではない。平板状の積層体の各層の厚みの分布を調
べることも困難であるから、まして成形体の器膜の各層
の厚みの分布を測定することは極めて困難であった。一
方、赤外線吸収スペクトルを利用して、種々の物質の定
量分析を行う方法は従来知られている。
成樹脂の特性を組合せて種々の性能を有する積層体を製
造することはすでに広く行われている。このような積層
体の問題は、構成樹脂層が均一の厚みで存在しているこ
とであり、さもないと所定の作用効果が奏されないこと
になる。従来、積層体に紫外線、レーザ光線等の検査光
を照射して透過した検査光の透過率や波長を測定して、
各層間の接着状態を判定して製品の良否を検査する方法
が例えば、特開昭63−142242号公報、特開昭6
3−193047号公報、特開昭63−275934号
公報、特開平1−59147号公報、特開平2−101
40号公報等に記載されており、すでに知られている。
しかし、これ等の方法は、積層体中の接着状態等を調べ
る製品検査方法であって、各層の厚みの分布を測定する
ものではない。平板状の積層体の各層の厚みの分布を調
べることも困難であるから、まして成形体の器膜の各層
の厚みの分布を測定することは極めて困難であった。一
方、赤外線吸収スペクトルを利用して、種々の物質の定
量分析を行う方法は従来知られている。
【0003】積層体の各層の厚みを測定する方法とし
て、光の干渉を利用する方法も知られている。被測定積
層体に光を照射し、反射光を検波器で検波することによ
り各層表面からの反射光が干渉されて波形を画く、この
波形から各層の厚みの分布を検知するのであるが、測定
に長時間を必要としその上この方法は反射光に散乱光が
あっては測定できない欠点がある。すなわち、透明の層
でなければ光の干渉が生じないので測定出来ない。
て、光の干渉を利用する方法も知られている。被測定積
層体に光を照射し、反射光を検波器で検波することによ
り各層表面からの反射光が干渉されて波形を画く、この
波形から各層の厚みの分布を検知するのであるが、測定
に長時間を必要としその上この方法は反射光に散乱光が
あっては測定できない欠点がある。すなわち、透明の層
でなければ光の干渉が生じないので測定出来ない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は単に積層耐の
接着状態等の検査ではなく、更に一歩進めて成形体の器
膜を構成する積層体中の各層の厚みの分布を測定し、こ
れによって構成各層の均一に厚みの分布した積層体で形
成され、所定の性能を具備した容器を提供するものであ
る。
接着状態等の検査ではなく、更に一歩進めて成形体の器
膜を構成する積層体中の各層の厚みの分布を測定し、こ
れによって構成各層の均一に厚みの分布した積層体で形
成され、所定の性能を具備した容器を提供するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】 本発明は 「1. 積層体の被測定層の物質と同一の物質を加熱し
て被測定層の物質の吸収帯域の赤外線を発生させ、つい
で該赤外線を波長帯域選択フイルターを通して不要の波
長の赤外線を除去してから被検査積層体を通過させ、通
過した赤外線の強さの分布を測定することにより被測定
層の厚さの分布を測定する方法。 2. 被検査積層体を通過した赤外線の強さの分布を電
気信号に変換することにより被測定層の厚さの分布を測
定する、請求項1に記載された被測定層の厚さの分布を
測定する方法。3 . 被検査積層体を通過した赤外線の強さの分布を赤
外線フイルムに感光させることにより測定層の厚さの分
布を測定する、請求項1または2に記載された被測定層
の厚さの分布を測定する方法。」に関する。
て被測定層の物質の吸収帯域の赤外線を発生させ、つい
で該赤外線を波長帯域選択フイルターを通して不要の波
長の赤外線を除去してから被検査積層体を通過させ、通
過した赤外線の強さの分布を測定することにより被測定
層の厚さの分布を測定する方法。 2. 被検査積層体を通過した赤外線の強さの分布を電
気信号に変換することにより被測定層の厚さの分布を測
定する、請求項1に記載された被測定層の厚さの分布を
測定する方法。3 . 被検査積層体を通過した赤外線の強さの分布を赤
外線フイルムに感光させることにより測定層の厚さの分
布を測定する、請求項1または2に記載された被測定層
の厚さの分布を測定する方法。」に関する。
【0006】
【作 用】まず本発明により、積層体の層厚みの分布が
測定されることについて説明する。一般にある物質の赤
外線の吸収の強さと資料濃度及び資料層の厚さの間には A=log(Io/I)=εbc の関係がある。式中 Aは吸光度,Ioは入射光の強
さ,Iは透過光の強さ,εは特定波長での物質固有の吸
光係数と呼ばれる定数である。bは被測定試料の厚さで
あり、cは濃度である。まず、厚さ一定の標準試料を用
いて予めIo/Iを測定する。本発明においては被測定
試料はフイルムであるのでεcは一定である。Io/I
を測定するとAがわかりbが既知であるので定数εcが
算出される。次に被測定試料について測定するとIo/
Iが測定される。こうしてAがわかり定数εcが既知で
あるからbが算出される。このように積層体中の被測定
層の厚みbを実測することもできる。また透過光の強さ
Iは被測定層の厚みbの関数であるから、bが変化すれ
ばIも変化する。したがって透過光Iの強さの変化を測
定することにより厚みbの変化を測定することが出来る
のである。したがって積層体の所定の部位を順次測定す
れば被測定層の厚みの変化を測定することが出来る。こ
うして被測定積層体の希望する層の厚みの分布が容易に
測定できるのである。波長帯域選択フイルターで除去す
る不要の波長の赤外線は被測定積層体の他の層が吸収す
る波長の赤外線と測定する層の吸収する波長の赤外線の
うち測定に必要ない波長の赤外線である。これらの赤外
線をセンサーの前方でフイルターで除去することにより
必要な波長の赤外線のみを使用して多数層からなる積層
体の希望する層の透過光の強さを測定することが出来る
ので好適に厚みの分布が測定される。
測定されることについて説明する。一般にある物質の赤
外線の吸収の強さと資料濃度及び資料層の厚さの間には A=log(Io/I)=εbc の関係がある。式中 Aは吸光度,Ioは入射光の強
さ,Iは透過光の強さ,εは特定波長での物質固有の吸
光係数と呼ばれる定数である。bは被測定試料の厚さで
あり、cは濃度である。まず、厚さ一定の標準試料を用
いて予めIo/Iを測定する。本発明においては被測定
試料はフイルムであるのでεcは一定である。Io/I
を測定するとAがわかりbが既知であるので定数εcが
算出される。次に被測定試料について測定するとIo/
Iが測定される。こうしてAがわかり定数εcが既知で
あるからbが算出される。このように積層体中の被測定
層の厚みbを実測することもできる。また透過光の強さ
Iは被測定層の厚みbの関数であるから、bが変化すれ
ばIも変化する。したがって透過光Iの強さの変化を測
定することにより厚みbの変化を測定することが出来る
のである。したがって積層体の所定の部位を順次測定す
れば被測定層の厚みの変化を測定することが出来る。こ
うして被測定積層体の希望する層の厚みの分布が容易に
測定できるのである。波長帯域選択フイルターで除去す
る不要の波長の赤外線は被測定積層体の他の層が吸収す
る波長の赤外線と測定する層の吸収する波長の赤外線の
うち測定に必要ない波長の赤外線である。これらの赤外
線をセンサーの前方でフイルターで除去することにより
必要な波長の赤外線のみを使用して多数層からなる積層
体の希望する層の透過光の強さを測定することが出来る
ので好適に厚みの分布が測定される。
【0007】波長帯域選択フイルターの設置位置は被測
定積層体に赤外線を入射する後方でセンサーの前方に配
置することもできるが不要な赤外線を予め除いておくこ
とができるので被測定積層体の前方に配置するのが最も
有効である。しかし他の層の厚みが不均一の場合はこの
影響をセンサーに感知させないために被測定積層体とセ
ンサーの間に配置することが有効である。したがって被
測定積体の前後にフイルターを配置することが最も望ま
しい。またフイルターは必要な種類のものを必要枚数使
用する。被測定積体に入射する被測定層の物質の吸収帯
域の赤外線は加熱源により測定する層と同一の物質を加
熱することにより容易に得ることが出来る。
定積層体に赤外線を入射する後方でセンサーの前方に配
置することもできるが不要な赤外線を予め除いておくこ
とができるので被測定積層体の前方に配置するのが最も
有効である。しかし他の層の厚みが不均一の場合はこの
影響をセンサーに感知させないために被測定積層体とセ
ンサーの間に配置することが有効である。したがって被
測定積体の前後にフイルターを配置することが最も望ま
しい。またフイルターは必要な種類のものを必要枚数使
用する。被測定積体に入射する被測定層の物質の吸収帯
域の赤外線は加熱源により測定する層と同一の物質を加
熱することにより容易に得ることが出来る。
【0008】本発明は被測定層の吸収帯域の赤外線を被
測定積体に入射するのであるから、複雑な形状の成形体
にも容易に適用できる利点があり、ボトル等の容器の器
膜の測定に最適である。
測定積体に入射するのであるから、複雑な形状の成形体
にも容易に適用できる利点があり、ボトル等の容器の器
膜の測定に最適である。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図面について説明する。
【0010】図1に本発明に用いる装置の大要を示す。
1は装置本体を示し、2は加熱源で加熱水や加熱空気で
あり、3は温調器である。4は被測定層と同一の物質で
ある。この物質を加熱して発生した赤外線はフィルター
5を通って不要の波長の光を除去し、使い易い波長の赤
外線が被測定積層体6に入射される。被測定積層体を通
過した赤外線はフィルター7を通って被測定層を通った
波長の赤外線の中の測定に必要な波長の赤外線だけが8
の赤外線カメラに導入される。9は赤外線映像信号を示
すグラフである。また透過した赤外線を赤外線フイルム
に感光させ、従来用いられている発色した黒化度や濃度
の測定方法により透過量の分布を測定することもでき
る。つぎに具体的測定例をあげて説明する。
1は装置本体を示し、2は加熱源で加熱水や加熱空気で
あり、3は温調器である。4は被測定層と同一の物質で
ある。この物質を加熱して発生した赤外線はフィルター
5を通って不要の波長の光を除去し、使い易い波長の赤
外線が被測定積層体6に入射される。被測定積層体を通
過した赤外線はフィルター7を通って被測定層を通った
波長の赤外線の中の測定に必要な波長の赤外線だけが8
の赤外線カメラに導入される。9は赤外線映像信号を示
すグラフである。また透過した赤外線を赤外線フイルム
に感光させ、従来用いられている発色した黒化度や濃度
の測定方法により透過量の分布を測定することもでき
る。つぎに具体的測定例をあげて説明する。
【0011】実施例1 積層体として、ポリプロピレン−エチレン・酢酸ビニル
共重合体ケン化物(以下EVOHを略記する)−ポリプ
ロピレンの三層積層体で形成したボトルのキャップを使
用して中間層であるEVOHの厚みの分布を測定する。
ポリプロピレンは約2mm、EVOHは0.1〜1mm
の厚みである。加熱源は電磁調理器で80℃に加熱した
水である。加熱源2の前方にEVOHフィルム2を配置
し発生した赤外線を20mm前方の窓を通して積層体に
照射した、スリットと積層体の距離は120mmであ
る。積層体と赤外線カメラの距離は480mmである。
ボトルのキャップのEVOHの測定結果を図2に示す。
図2の縦軸はビデオ信号強度とEVOHの厚みを、横軸
は積層体の測定位置を表し、曲線10は厚みとを示し曲
線11はビデオ信号の強さを示している。このように図
2には厚みの分布とビデオ信号の間の関係が示されてい
る。図2のボトルのキャップの測定場所を図3に示す。
12はキャップの横断面を示し、直線13の各目盛が図
2の横軸に示され、その場所の測定値が縦軸に示されて
いる。このグラフから被測定層を透過した赤外線の強さ
を示すビデオ信号の強さより積層体の被測定層の厚み分
布が実測できることが理解される。
共重合体ケン化物(以下EVOHを略記する)−ポリプ
ロピレンの三層積層体で形成したボトルのキャップを使
用して中間層であるEVOHの厚みの分布を測定する。
ポリプロピレンは約2mm、EVOHは0.1〜1mm
の厚みである。加熱源は電磁調理器で80℃に加熱した
水である。加熱源2の前方にEVOHフィルム2を配置
し発生した赤外線を20mm前方の窓を通して積層体に
照射した、スリットと積層体の距離は120mmであ
る。積層体と赤外線カメラの距離は480mmである。
ボトルのキャップのEVOHの測定結果を図2に示す。
図2の縦軸はビデオ信号強度とEVOHの厚みを、横軸
は積層体の測定位置を表し、曲線10は厚みとを示し曲
線11はビデオ信号の強さを示している。このように図
2には厚みの分布とビデオ信号の間の関係が示されてい
る。図2のボトルのキャップの測定場所を図3に示す。
12はキャップの横断面を示し、直線13の各目盛が図
2の横軸に示され、その場所の測定値が縦軸に示されて
いる。このグラフから被測定層を透過した赤外線の強さ
を示すビデオ信号の強さより積層体の被測定層の厚み分
布が実測できることが理解される。
【0012】つぎに、本発明の効果を明らかにするた
め、比較試験を示す。
め、比較試験を示す。
【0013】比較試験1 本発明の実施例 上記の実施例1である。 比較例1 実施例1と同じキャップを用いて,測定場所を切断して
切り出し、被測定層を染色する染色液で染色して顕微鏡
を用いて断面の染色中を読み取る、ことによって測定し
た。10人の測定者によって順次読み取りを行って平均
値測定時間と、測定値のバラツキを示した。試験結果を
表に示す。比較例1の方法は測定者による測定誤差が避
けられないのと、被測定物を破壊すること、測定に要す
る時間が長いこと、染色工程が容易でないこと等の欠点
がある。
切り出し、被測定層を染色する染色液で染色して顕微鏡
を用いて断面の染色中を読み取る、ことによって測定し
た。10人の測定者によって順次読み取りを行って平均
値測定時間と、測定値のバラツキを示した。試験結果を
表に示す。比較例1の方法は測定者による測定誤差が避
けられないのと、被測定物を破壊すること、測定に要す
る時間が長いこと、染色工程が容易でないこと等の欠点
がある。
【0014】
【0015】本発明方法は測定時間が約1/100でよ
く非常に短時間で測定出来また、測定者の個人差による
バラツキがない点でも非常に優れている。
く非常に短時間で測定出来また、測定者の個人差による
バラツキがない点でも非常に優れている。
【0016】
【効 果】本発明は、赤外線の透過量によって厚みの分
布を簡単且つ正確に測定することが出来る。そして複雑
な形状の積層体に適用できる。
布を簡単且つ正確に測定することが出来る。そして複雑
な形状の積層体に適用できる。
【図1】本発明で使用する装置の説明図である。
【図2】測定結果を示すグラフである。
【図3】測定体の測定位置を示す説明図である。
【符号の説明】 1…測定装置 2…加熱源 3…温調器 4…測定物と同一物質層 5…波長帯域選択フィルター 6…被測定積層体 7…波長帯域選択フィルター 8…赤外線カメラ 9…カーブ 10…ビデオ信号を示すカーブ 11…厚み分布を示すカーブ 13…測定位置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−31156(JP,A) 特開 昭50−8554(JP,A) 特開 昭48−8262(JP,A) 特開 昭56−101506(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】 積層体の被測定層の物質と同一の物質を
加熱して被測定層の物質の吸収帯域の赤外線を発生さ
せ、ついで該赤外線を波長帯域選択フイルターを通して
不要の波長の赤外線を除去してから被検査積層体を通過
させ、通過した赤外線の強さの分布を測定することによ
り被測定層の厚さの分布を測定する方法。 - 【請求項2】 被検査積層体を通過した赤外線の強さの
分布を電気信号に変換することにより被測定層の厚さの
分布を測定する、請求項1に記載された被測定層の厚さ
の分布を測定する方法。 - 【請求項3】 被検査積層体を通過した赤外線の強さの
分布を赤外線フイルムに感光させることにより測定層の
厚さの分布を測定する、請求項1または2に記載された
被測定層の厚さの分布を測定する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3094679A JP2560927B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 積層体を構成する層の厚みの分布を測定する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3094679A JP2560927B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 積層体を構成する層の厚みの分布を測定する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05196426A JPH05196426A (ja) | 1993-08-06 |
JP2560927B2 true JP2560927B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=14116904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3094679A Expired - Fee Related JP2560927B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 積層体を構成する層の厚みの分布を測定する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2560927B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015102439A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 膜厚測定装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS508554A (ja) * | 1973-05-19 | 1975-01-29 | ||
JPS5331156A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-24 | Asahi Dow Ltd | Infrared thickness meter |
JPS56101506A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-14 | Chino Works Ltd | Optical measurement device |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3094679A patent/JP2560927B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05196426A (ja) | 1993-08-06 |
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