JP3174358U - 製膜異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シーラントフィルムが透明であってもベースフィルム上のシーラントフィルムの異常を確実に検出することができる製膜異常検出装置を提供する。
【解決手段】冷却ロール６，７上のシーラントフィルムを赤外線で撮像する赤外線カメラ２２と、赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像中のシーラントフィルムを示す部分を正常な場合と比較して、正常な場合と異なる部分を製膜異常部分として検出する製膜異常検出手段２４と、を具える。
【選択図】図３

Description

この考案は、ベースフィルム上に押し出した溶融樹脂をロール成形したシーラントフィルムの製膜異常を検出する装置に関するものである。

押出成形ラミネート機は、長尺のベースフィルムをフィルムロールから繰り出してその表面に印刷を施した後に冷却ロールの周囲に巻き掛け、その巻き掛けの開始位置でそれらベースフィルムと冷却ロールとの間に溶融樹脂を押し出し、その溶融樹脂とベースフィルムとを冷却ロールと押付けロールとで挟んで溶融樹脂をシーラントフィルムに成形し、そのシーラントフィルムを冷却ロール上で熱融着によりベースフィルム上に貼合せ（ラミネート）しながら冷却することでラミネートフィルムを形成し、シーラントフィルムによりベースフィルムの印刷面を保護する。

ところで、かかる押出成形ラミネート機でのシーラントフィルムの成形の際には、ピンホール（膜割れ）やサージング（縁寄り）やフィッシュアイ（ゲル残り）等の製膜異常が発生する場合があり、これらの異常を検出するために従来は、ベースフィルム上に貼合せたラミネートフィルムを可視光線カメラで撮像してその画像で検査を実施している。

また、二枚のフィルムを張り合わせてヒートシールする方式のラミネート機では、フィルムに可視光線を当てて反射光の変化からジャム（詰まり）の発生を検知している（特許文献１参照）。

特開２００４−２４３６５９号公報

しかしながら可視光線カメラで撮像した画像では、一般に透明であるシーラントフィルムの上述の如き異常を検出するのは極めて困難であり、異常検出レベルを高めると誤検出が多発するという問題があった。また、可視光線を当てて反射光の変化から異常を検出する方法でも、一般に透明であるシーラントフィルムの上述の如き異常を検出するのは極めて困難であった。

そこで、冷却ロールを出たシーラントフィルムを赤外線カメラで撮像して得た熱画像で検査を実施することも検討されたが、溶融樹脂の押出し装置付近では周囲の大気温度も高温になっているため、また冷却ロールから離れた位置ではシーラントフィルムが既に冷えているため、そのような赤外線画像ではシーラントフィルムの細部を見分けられないという問題があった。

この考案は上記課題を有利に解決した製膜異常検出装置を提供することを目的とするものであり、この考案の製膜異常検出装置は、長尺のベースフィルムを冷却ロールの周囲に巻き掛けるとともに、その巻き掛けの開始位置でそれらベースフィルムと冷却ロールとの間に溶融樹脂を押し出し、その溶融樹脂とベースフィルムとを冷却ロールと押付けロールとで挟んで溶融樹脂をシーラントフィルムに成形し、そのシーラントフィルムを冷却ロール上で熱融着によりベースフィルム上に貼合せしながら冷却する押出成形ラミネート機により成形したシーラントフィルムの製膜異常を検出する装置において、前記冷却ロール上の前記シーラントフィルムを赤外線で撮像する赤外線カメラと、前記赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像中のシーラントフィルムを示す部分を正常な場合と比較して、正常な場合と異なる部分を製膜異常部分として検出する製膜異常検出手段と、を具えることを特徴とするものである。

かかるこの考案の製膜異常検出装置にあっては、冷却ロールに巻き掛けられたベースフィルムとその冷却ロールとの間で溶融樹脂から成形されたシーラントフィルムは、その冷却ロール上で徐々に冷却されることから、赤外線カメラで撮像して得たその冷却ロール上のシーラントフィルムの赤外線熱画像は、未だ多くの熱を持ったシーラントフィルムの部分を、さほど熱を持っていないベースフィルムや冷却ロールや膜割れ部分等の他の部分から、そしてより多くの熱を持ったゲル残り部分や縁寄り部分からも、色彩の相違によって明瞭に区別して示すものとなる。また冷却ロール上のシーラントフィルムを撮像する赤外線カメラは冷却ロールの横に位置する押付けロールよりも下側に位置する必要があるため、冷却ロールの上側に位置する溶融樹脂の押出し装置から充分離間するので、その赤外線カメラの周囲の大気温度はさほど高くなっていない。そして製膜異常検出手段は、その赤外線熱画像中のシーラントフィルムを示す色彩の部分を正常な場合と比較して、正常な場合と異なる部分を製膜異常部分として検出する。

従って、この考案の製膜異常検出装置によれば、ベースフィルム上のシーラントフィルムにピンホール（膜割れ）やサージング（縁寄り）やフィッシュアイ（ゲル残り）等の製膜異常があった場合に、たとえシーラントフィルムが透明であっても、また周囲の大気温度にも影響されずに、それらの異常を確実に検出することができる。

なお、この考案の製膜異常検出装置においては、前記製膜異常検出手段は、前記赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像を複数のエリアに分割して、エリア毎にその熱画像の示す温度を正常な場合の熱画像の示す温度と比較し、温度が正常な場合からあらかじめ設定した閾値以上相違するエリアがあった場合に、そのエリア内に製膜異常部分があると判断するものであっても良い。

また、この考案の製膜異常検出装置においては、前記製膜異常検出手段は、前記赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像から色彩の相違により前記シーラントフィルムを示す部分の輪郭を抽出して、その輪郭を正常な場合の輪郭と比較し、抽出した輪郭が正常な場合と相違する部分に製膜異常部分があると判断するものであっても良い。

この考案の製膜異常検出装置の一実施例を具える押出成形ラミネート機の概略構成を示す説明図である。 上記押出成形ラミネート機における押出し機を示す正面図である。 上記実施例の製膜異常検出装置の構成を示す説明図である。 （ａ），（ｂ）は、上記実施例の製膜異常検出装置における赤外線カメラがそれぞれ撮像した赤外線画像に基づく熱画像を示す写真である。 （ａ），（ｂ）は、上記実施例の製膜異常検出装置における赤外線カメラが撮像した赤外線画像に基づく熱画像を示す写真およびその熱画像中のシーラントフィルム部分を横切る温度分布を示すグラフである。

以下、この考案の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、この考案の製膜異常検出装置の一実施例を具える押出成形ラミネート機の概略構成を示す説明図、図２は、上記押出成形ラミネート機における押出し機を示す正面図、そして図３は、上記実施例の製膜異常検出装置の構成を示す説明図である。

上記実施例の製膜異常検出装置を具える押出成形ラミネート機は、図１に示すように、長尺のベースフィルムＢを繰出し部１でフィルムロールＲから繰り出して塗工部２でその表面に印刷を施し、乾燥部３で乾燥させた後に、２段階の押出し部４，５の２本の冷却ロール６，７の周囲に順次に巻き掛けるとともに、それらの巻き掛けの開始位置でそれらベースフィルムＢと各冷却ロール６，７との間に２台の押出し機８，９により溶融樹脂Ｍを押し出す。

ここにおける押出し機８，９は各々、図２に示すように、ホッパー１１内にポリエチレン等の樹脂ペレットを投入し、モーター１２でスクリュー１３を回転させてヒーター１４内で樹脂ペレットを送りながら加熱して溶融させ、その溶融樹脂Ｍをスクリーンメッシュ１５に通してからＴダイス（製膜機）１６に流入させて膜状にしてベースフィルムＢ上に流下させるものである。なお、溶融樹脂Ｍは、２台の押出し機８，９で互いに同一の材質のものでもよく、互いに異なる材質のものでも良い。

上記押出成形ラミネート機は、それら押し出された溶融樹脂ＭとベースフィルムＢとを冷却ロール６，７とそれらの横にそれぞれ位置する押付けロール１７，１８とで挟んで溶融樹脂ＭをシーラントフィルムＳに成形し、それらのシーラントフィルムＳを順次に冷却ロール６，７上で熱融着によりベースフィルムＢ上に貼合せ（ラミネート）しながら冷却することでラミネートフィルムＬを形成し、それらのシーラントフィルムＳによりベースフィルムＢの印刷面を保護する。形成したラミネートフィルムＬはトリミング部１９で所定寸法にトリミングし、場合によってはパウダー散布部２０で付着防止のパウダーを散布した後、巻取り部２１で巻取りロールＷ上に巻き取る。

かかる押出成形ラミネート機において、この実施例の製膜異常検出装置は、図３に示すように、冷却ロール６，７上のシーラントフィルムＳをそれぞれ赤外線で撮像する赤外線カメラ２２と、それらの赤外線カメラ２２で撮像した赤外線画像を、その赤外線画像中の赤外線放射エネルギー量分布を温度分布に変換し、その温度分布を色彩の変化で表して赤外線熱画像とする、通常の赤外線サーモグラフィー装置を有する温度画像変換処理部２３と、その赤外線熱画像中のシーラントフィルムＳを示す部分を正常な場合と比較して、正常な場合と異なる部分を製膜異常部分として検出する製膜異常検出手段としての、通常のコンピュータを有する製膜異常検出部２４とを具えている。

ここで製膜異常検出部２４は、あらかじめ与えられたプログラムに基づき作動し、例えば温度画像変換処理部２３が出力する赤外線熱画像を複数のエリアに分割して、エリア毎にそのシーラントフィルムＳの部分を示す熱画像の平均温度を正常な場合のシーラントフィルムＳの部分を示す熱画像の平均温度と比較し、温度が正常な場合の温度範囲、例えば２５〜２７℃から、あらかじめ設定した閾値、例えば±５℃以上相違するエリアがあった場合に、そのエリア内に製膜異常部分があると判断して、製膜異常を検出した旨を画面表示で出力するとともにベースフィルムＢの送り位置情報と併せて記録する。

かかる実施例の製膜異常検出装置にあっては、冷却ロール６，７に巻き掛けられたベースフィルムＢとそれらの冷却ロール６，７との間で溶融樹脂Ｍから成形されたシーラントフィルムＳは、それらの冷却ロール６，７上で徐々に冷却されることから、赤外線カメラ２２が撮像した赤外線画像から温度画像変換処理部２３が変換して得たその冷却ロール上のシーラントフィルムＳの赤外線熱画像は、未だ多くの熱を持ったシーラントフィルムＳの部分を、さほど熱を持っていないベースフィルムＢや冷却ロール６，７や膜割れ部分等の他の部分から、そしてより多くの熱を持ったゲル残り部分や縁寄り部分からも、色彩の相違によって明瞭に区別して示すものとなる。

また冷却ロール６，７上のシーラントフィルムＳを撮像する赤外線カメラ２２は、冷却ロール６，７の横に位置する押付けロール１７，１８よりも下側に位置する必要があるため、冷却ロール６，７の上側に位置する溶融樹脂の押出し装置８，９から充分離間するので、それらの赤外線カメラ２２の周囲の大気温度はさほど高くなっていない。そして製膜異常検出部２４は、それらの赤外線カメラ２２で得た赤外線熱画像中のシーラントフィルムＳを示す色彩の部分を正常な場合と比較して、正常な場合と異なる部分を製膜異常部分として検出する。

従って、この実施例の製膜異常検出装置によれば、ベースフィルムＢ上のシーラントフィルムＳにピンホール（膜割れ）やサージング（縁寄り）やフィッシュアイ（ゲル残り）等の製膜異常があった場合に、たとえシーラントフィルムＳが透明であっても、また周囲の大気温度にも影響されずに、それらの異常を確実に検出することができる。

図４（ａ），（ｂ）は、上記実施例の製膜異常検出装置における赤外線カメラがそれぞれ撮像した赤外線画像に基づく熱画像を示す写真であり、また図５（ａ），（ｂ）は、上記実施例の製膜異常検出装置における赤外線カメラが撮像した赤外線画像に基づく熱画像を示す写真およびその熱画像中のシーラントフィルム部分を横切る温度分布を示すグラフである。

図４（ａ）では、押付けロール１７の下側に見える冷却ロール６上のシーラントフィルムＳの端部に、ベースフィルムＢの端部Ｅよりも内側に寄った高温の部分であるサージング（縁寄り）ＳＵが見られる（このサージングは実験のため人為的に生じさせたものである）。また図４（ｂ）では、押付けロール１７の下側に見える冷却ロール６上のシーラントフィルムＳの中間部に、周辺部より高温の塊状のフィッシュアイ（ゲル残り）Ｆが見られる。

図５（ａ）では、図４（ａ）と同様、押付けロール１７の下側に見える冷却ロール６上のシーラントフィルムＳの端部に高温の部分であるサージング（縁寄り）ＳＵが見られる（このサージングも実験のため人為的に生じさせたものである）。そして図５（ａ）に示す温度分布のグラフからは、そのサージング（縁寄り）ＳＵの部分で特に温度が高いことが判明する。

従って、これら図４、図５の写真やデータからも、この実施例の製膜異常検出装置が、ベースフィルムＢ上のシーラントフィルムＳのピンホール（膜割れ）やサージング（縁寄り）やフィッシュアイ（ゲル残り）等の製膜異常を確実に検出できるということが明らかである。

以上図示例に基づき説明したが、この考案は上記例に限定されるものでなく、例えば製膜異常検出部２４は、エリア毎にシーラントフィルムＳの部分を示す熱画像の平均温度を正常な場合のシーラントフィルムＳの部分を示す熱画像の平均温度と比較する代わりに、赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像から色彩の相違により前記シーラントフィルムを示す部分の輪郭を抽出して、その輪郭を正常な場合の輪郭と比較し、抽出した輪郭が正常な場合と相違する部分に製膜異常部分があると判断するものでもよい。

そして押出成形ラミネート機の構成も上記の例に限られず、例えば押出し部は２段階でなく１段階だけでもよい。またこの考案の製膜異常検出装置は、従来の可視光線カメラで撮像した画像による検査と併せて併用いることで、より精度の高い検査を実現することができる。

かくしてこの考案の製膜異常検出装置によれば、ベースフィルム上のシーラントフィルムにピンホール（膜割れ）やサージング（縁寄り）やフィッシュアイ（ゲル残り）等の製膜異常があった場合に、たとえシーラントフィルムが透明であっても、また周囲の大気温度にも影響されずに、それらの異常を確実に検出することができる。

１ 繰出し部
２ 塗工部
３ 乾燥部
４，５ 押出し部
６，７ 冷却ロール
８，９ 押出し機
１１ ホッパー
１２ モーター
１３ スクリュー
１４ ヒーター
１５ スクリーンメッシュ
１６ Ｔダイス
１７，１８ 押付けロール
１９ トリミング部
２０ パウダー散布部
２１ 巻取り部
２２ 赤外線カメラ
２３ 温度画像変換処理部
２４ 製膜異常検出部
Ｂ ベースフィルム
Ｌ ラミネートフィルム
Ｍ 溶融樹脂
Ｒ フィルムロール
Ｓ シーラントフィルム
Ｗ 巻取りロール

Claims (3)

1. 長尺のベースフィルムを冷却ロールの周囲に巻き掛けるとともに、その巻き掛けの開始位置でそれらベースフィルムと冷却ロールとの間に溶融樹脂を押し出し、その溶融樹脂とベースフィルムとを冷却ロールと押付けロールとで挟んで溶融樹脂をシーラントフィルムに成形し、そのシーラントフィルムを冷却ロール上で熱融着によりベースフィルム上に貼合せしながら冷却する押出成形ラミネート機により成形したシーラントフィルムの製膜異常を検出する装置において、
   前記冷却ロール上の前記シーラントフィルムを赤外線で撮像する赤外線カメラと、
   前記赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像中のシーラントフィルムを示す部分を正常な場合と比較して、正常な場合と異なる部分を製膜異常部分として検出する製膜異常検出手段と、
   を具えることを特徴とする製膜異常検出装置。
2. 前記製膜異常検出手段は、前記赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像を複数のエリアに分割して、エリア毎にその熱画像の示す温度を正常な場合の熱画像の示す温度と比較し、温度が正常な場合からあらかじめ設定した閾値以上相違するエリアがあった場合に、そのエリア内に製膜異常部分があると判断することを特徴とする、請求項１記載の製膜異常検出装置。
3. 前記製膜異常検出手段は、前記赤外線カメラで撮像して得た赤外線熱画像から色彩の相違により前記シーラントフィルムを示す部分の輪郭を抽出して、その輪郭を正常な場合の輪郭と比較し、抽出した輪郭が正常な場合と相違する部分に製膜異常部分があると判断することを特徴とする、請求項１記載の製膜異常検出装置。