JP3687787B2 - 中空状物体の特性値測定方法およびそれを用いた特性値測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中空状物体の特性値を測定する方法およびその装置に関し、特にブローンフィルムの厚さ、色、地合、透過率等の測定に用いて好適な中空状物体の特性値測定方法およびそれを用いた特性値測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に基づいてブローンフィルム（インフレーションフィルム）の厚さ測定方法を説明する。図７において、押出機６１から押し出されたプラスティックはリングダイ６３で円筒状のフィルムに成形される。６２は給排気装置である。
【０００３】
この円筒状のフィルムはピンチロール６４で折り畳まれてロール６５を経由して巻取り機６６に巻取られる。７１は円筒状のフィルム、７２，７３は折り畳まれたフィルムである。
【０００４】
このような円筒状のフィルムの厚さを均一に制御するためには、フィルムの厚さを測定しなければならない。厚さ測定はフィルムの長さ方向だけでなく、幅方向、すなわち円筒の円周方向に対しても行わなければならない。
【０００５】
厚さを測定するために、厚さを測定するセンサを測定位置に設置する。従来は、ピンチロール６４で折り畳まれてロール６５を経由して巻取り機６６に巻取られる間、即ち、折り畳まれた後のフィルムを部分Ｐにセンサを設置して測定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなブローンフィルムの厚さ測定方法には、折り畳まれた後のＰの部分にセンサを設置すると、折り畳まれた状態でのフィルムの厚さしか測定することができないために、センサの出力だけでは円周方向の厚さのプロファイルを得ることができないという課題があった。
【０００７】
円周方向の厚さのプロファイルを求めるためには、フィルムを裁断して広げた状態で測定しなければならず、オンラインで測定することができないという課題もあった。
【０００８】
従って本発明が解決しようとする課題は、折り畳まれた状態で厚さなどの特性値を測定するだけで、折り畳まれる前の特性値のプロファイルを得ることができる中空状物体の特性値の測定方法およびそれを用いた特性値測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ブローンフィルム等の中空状物体の周縁を形成する物質の特性値を測定する中空状物体の特性値測定方法において、前記中空状物体の周縁を形成する物質をこの中空状物体の断面と垂直方向に複数の領域に分割して折り畳み、複数の前記領域について前記分割した領域の特性値とこの領域に対向した領域の特性値とが合成された特性値を前記中空状物体を折り畳んだ状態で測定し、この測定値および前記合成された特性値と前記分割した領域の特性値および前記対向した領域の特性値との関係からこれらの領域の特性値を求めるようにしたものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記特性値は、中空状の物体の周縁を形成する物質の厚さ、色、地合、透過率等であることを特徴としたものである。応用範囲が広い。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、中空状物体の周縁を形成する物質はプラスティックフィルムであることを特徴としたものである。大量生産するプラスティックフィルムに用いて効果が大きい。
【００１２】
請求項４記載の発明は、中空状物体の周縁を形成する物質をこの中空状物体の断面に垂直な方向に複数の領域に分割した領域を重ね合わせ前記中空状物体を折り畳んだ状態で特性値を測定するセンサと、このセンサの出力および前記重ね合わせた領域の重ね合わせ情報が入力される演算器とを有し、この演算器は前記測定値と前記重ね合わせの情報および重ね合わせる前の個々の領域の特性値と重ね合わせた後の特性値との関係から、前記重ね合わせる前の領域の特性値を求めるようにしたものである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記特性値は、前記周縁を形成する物質の厚さ、色、地合、透過率等であることを特徴としたものである。応用範囲が広い。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項４ないし請求項６記載の発明において、周縁を形成する物質は中空部分がなくなるように折り畳まれ、センサ２１はこの折り畳まれた物質の特性値を測定するようにしたものである。製造工程を変えないで測定できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係る中空状物体の厚さ測定方法の一実施例を示すフローチャートである。この実施例は円筒状フィルムの単層の厚さを折り畳んだ状態で測定することができる方法を示したものである。
【００１７】
図１において、最初に円筒状フィルムの断面を複数の領域に分割する。すなわち、円筒の周辺を構成するフィルムを複数の断片に分割する。この分割に際しては、１つの領域内のフィルム厚さがほぼ同じになるように分割する。
【００１８】
次に、分割した各領域について、フィルム単層の厚さと折り畳まれた状態における厚さの関係式を求める。円筒状のフィルムが折り畳まれると２つの領域が重なり合うため、この状態でフィルムの厚さを測定するとこれらの領域のフィルム厚が加算された厚さが測定される。そこで、これらの関係を予め求めておく。
【００１９】
次に、折り畳まれた状態で複数の方向からフィルムの厚さを求める。そして、この厚さの測定値と上で求めたフィルム単層の厚さと折り畳まれた状態の厚さの関係式から、各領域のフィルム単層の厚さを演算する。
【００２０】
次に、図２を用いてこの実施例を詳細に説明する。図２は円筒状のフィルムの断面を示したものであり、１はその周縁を形成するフィルムである。この図では断面をＺ１〜Ｚ４の４つの領域に分割している。各領域のフィルム単層の厚さを同じ符号のＺ１〜Ｚ４で表すこととする。
【００２１】
この円筒を上下の方向に折り畳んでＡの方向から厚さを測定してその測定値をＺ１４とすると、
Ｚ１４＝Ｚ１＋Ｚ４ ・・・・・・ （１）
の関係が成立する。同様にＢの方向から測定した厚さをＺ２３とすると、
Ｚ２３＝Ｚ２＋Ｚ３ ・・・・・・ （２）
の関係が成立する。
【００２２】
次に、左右の方向に円筒を折り畳んでＣの方向から厚さを測定してその測定値をＺ１２とすると、
Ｚ１２＝Ｚ１＋Ｚ２ ・・・・・・ （３）
が成立し、Ｄの方向から測定した厚さをＺ４３とすると、
Ｚ４３＝Ｚ４＋Ｚ３ ・・・・・・ （４）
となる。
【００２３】
また、Ｅの方向から折り畳んでその中央の測定値をＺ１３とすると、
Ｚ１３＝Ｚ１＋Ｚ３ ・・・・・・ （５）
になり、Ｆの方向から折り畳んだときの中央の測定値Ｚ２４は、
Ｚ２４＝Ｚ２＋Ｚ４ ・・・・・・ （６）
になる。
【００２４】
上記（５）、（２）、（３）式から、
Ｚ１＝Ｚ１３−Ｚ３ ・・・・・・ （７）
Ｚ３＝Ｚ２３−Ｚ２ ・・・・・・ （８）
Ｚ２＝Ｚ１２−Ｚ１ ・・・・・・ （９）
が得られる。
【００２５】
この（９）式を（８）式に代入して、この式をさらに（７）式に代入すると、
Ｚ１＝Ｚ１３−Ｚ２３＋Ｚ１２−Ｚ１ ・・・・ （１０）
になり、この（１０）式から
Ｚ１＝（Ｚ１３−Ｚ２３＋Ｚ１２）／２
が得られ、領域Ｚ１のフィルム厚さＺ１が求められる。同様にして、Ｚ２〜Ｚ４の厚さを折り畳まれた状態の測定値から演算することができる。
【００２６】
なお、この方法では４つの変数Ｚ１〜Ｚ４に対して、（１）〜（６）の６つの式が成立するため、１つの変数に対して複数の演算式が得られる。これらの演算式から得られた値を比較することにより、測定値の検証や精度を補償することができる。
【００２７】
重なった領域の測定方法は他の方法も考えられる。図３は図２のＥのＡ寄りの方向から折り畳んだときの各領域の重なり状態を示したものである。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
図３からわかるように、位置Ｇの測定値はＺ４の２倍になり、位置Ｈでの測定値はＺ４＋Ｚ３になる。同様に位置ＪではＺ１＋Ｚ３，位置ＫではＺ２の２倍になる。従って、位置Ｇ、Ｋの測定値から直ちにＺ４，Ｚ２が確定でき、このＺ４と位置Ｈの測定値からＺ３を求めることができる。
【００２９】
また、このＺ３と位置Ｊの測定値からＺ１が得られる。このように、折り畳み方向と測定位置を適切に選ぶことにより、折り畳み方向を変えなくても各領域のフィルム単層の厚さを確定することができる。
【００３０】
なお、これらの実施例では４つの領域に分割するようにしたが、分割数は任意に設定することができる。フィルム単層の厚さが均一であることが期待できる場合は分割数を少なくし、均一でないと分割数を多くするようにすればよい。折り畳み方向および測定位置を適切に選択して、全ての領域のフィルム単層の厚さを確定できるだけの演算式が得られるようにする。
【００３１】
図４に本発明の他の実施例を示す。この実施例は厚さを測定する装置に関するものである。図４において、１は折り畳まれたフィルムであり、図の左から右に移動している。このフィルム１は図２、図３のフィルム１と同じものである。２は厚さを測定するセンサ部であり、センサ２１およびガイド２２から構成されている。
【００３２】
ガイド２２はフィルム１の流れ方向とは直角方向に配置され、センサ２１はこのガイド２２に沿って矢印のように移動する。すなわち、センサ２１はフィルム１の流れとは直角方向の任意位置の厚さを測定することができるようになっている。
【００３３】
三角形３は領域の境界であり、例えば図３に示したような測定位置Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｋが中央になるように設定する。４は演算器であり、前述したように折り畳まれたフィルム１の厚さ測定値から各領域のフィルム単層の厚さを演算する。５は折り畳み位置情報部であり、円筒状のフィルムがどのように折り畳まれてるかの情報を演算器４に提供する。
【００３４】
次に、この実施例の動作を説明する。センサ２１はガイド２２に沿って移動し、折り畳まれたフィルム１の厚さを測定する。各領域の厚さ測定値は演算器４に入力される。演算器４は折り畳み位置情報部５が出力する、フィルムがどのように折り畳まれているかの情報を参照して、前記（１）〜（１０）式で説明した演算を行って、各領域のフィルム単層の厚さを演算して出力する。
【００３５】
図５に本発明をブローフィルム製造装置（インフレーション装置）に適用した例を示す。なお、図７と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。リングダイ６３から押し出された円筒状のフィルム７１はピンチロール６４で折り畳まれて巻取り機６６で巻き取られる。７２，７３は折り畳まれたフィルムである。
【００３６】
図４で説明したセンサ部２はフィルム７２のＬの位置、あるいはフィルム７３のＭの位置、すなわちフィルムが折り畳まれている位置に設置される。センサ部２はフィルム１の幅方向の厚さプロファイルを測定し、演算器４（図示せず）に出力する。演算器４はこの厚さプロファイルおよび折り畳み位置情報からフィルム単層の厚さを演算する。
【００３７】
なお、前述したように、フィルム単層の厚さを演算するためにはフィルムを折り畳む方向を調整しなければならないが、ピンチロール６４を矢印６４１の方向に回転させることによって、又は、リングダイ６３を回転させることによって、折り畳み方向を調整することができる。
【００３８】
図６にセンサ部２の設置位置の他の実施例を示す。なお、図５と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この実施例ではフィルムが折り畳まれる前に測定する方法であって、円筒状になっている部分７１にセンサ部２を設置する。Ｎ１，Ｎ２はセンサ部２が設置される位置を示す。
【００３９】
この実施例では、透過型のセンサを用いる。Ｎ１，Ｎ２はそれぞれ投光部、受光部である。これらのセンサ部は円筒状のフィルム７１に対して互いに反対側に設置され、その厚さを測定する。このようにしても同様に測定することができる。なお、測定すべき位置が３つ以上の場合は、それぞれの測定位置にセンサ部２を設置するか、センサ部２を移動させるようにする。
【００４０】
なお、これらの実施例ではフィルムの厚さを測定することとしたが、厚さだけでなく色、地合、透過率等フィルムの他の特性値をも同様な方法で測定することもできる。また、フィルムだけでなくもっと厚みのある物体の測定にも応用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、ブローンフィルム等の中空状物体の周縁を形成する物質の特性値を測定する中空状物体の特性値測定方法において、前記中空状物体の周縁を形成する物質をこの中空状物体の断面と垂直方向に複数の領域に分割し、複数の前記領域について前記分割した領域の特性値とこの領域に対向した領域の特性値とが合成された特性値を測定し、この測定値および前記合成された特性値と前記分割した領域の特性値および前記対向した領域の特性値との関係からこれらの領域の特性値を求めるようにした。
【００４２】
周縁を形成する物質を重ね合わせた状態で測定した特性値から個々の領域の特性値を求めることができるので、精度良い測定を行うことが出きる。
【００４３】
また、重ね合わせた物質を再展開して測定する必要がなくなるので、オンライン測定が可能になるという効果がある。そのため、特性値の制御へのフィードバックを早くすることができ、製品品質を高めることができ、かつ製品の歩留まりを向上させることができるという効果もある。
【００４４】
さらに、特殊なセンサが必要でなく、従来からあるキャストマシン用の測定器が使用できるという効果もある。
【００４５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記特性値は、中空状の物体の周縁を形成する物質の厚さ、色、地合、透過率等であることを特徴とした。製造装置で厚さ、色、地合、透過率等を一定に制御しなければならない用途は多いので、応用範囲が広いという効果がある。また、製品の品質、歩留まりの向上を図ることができるという効果もある。
【００４６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明において、中空状物体の周縁を形成する物質はプラスティックフィルムであることを特徴とした。連続生産が多いプラスティックフィルムの製造において、オンライン測定が可能になるので生産性の向上に大きな効果がある。
【００４７】
請求項４記載の発明によれば、中空状物体の周縁を形成する物質をこの中空状物体の断面に垂直な方向に複数の領域に分割して、この分割した領域を重ね合わせた領域の特性値を測定するセンサと、このセンサの出力および前記重ね合わせた領域の重ね合わせ情報が入力される演算器とを有し、この演算器は前記測定値と前記重ね合わせの情報および重ね合わせる前の個々の領域の特性値と重ね合わせた後の特性値との関係から、前記重ね合わせる前の領域の特性値を求めるようにした。
【００４８】
周縁を形成する物質を重ね合わせた状態で測定した特性値から個々の領域の特性値を求めることができるので、精度良い測定を行うことが出きる。
【００４９】
また、重ね合わせた物質を再展開して測定する必要がなくなるので、オンライン測定が可能になるという効果がある。そのため、特性値の制御へのフィードバックを早くすることができ、製品品質を高めることができ、かつ製品の歩留まりを向上させることができるという効果もある。
【００５０】
さらに、特殊なセンサが必要でなく、従来からあるキャストマシン用の測定器が使用できるという効果もある。
【００５１】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、前記特性値は、前記周縁を形成する物質の厚さ、色、地合、透過率であることを特徴とした。製造装置で厚さ、色、地合、透過率を一定に制御しなければならない用途は多いので、応用範囲が広いという効果がある。また、製品の品質、歩留まりの向上を図ることができるという効果もある。
【００５２】
請求項６記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の発明において、前記周縁を形成する物質は、プラスティックフィルムであることを特徴とした。連続生産が多いプラスティックにおいて、オンライン測定ができるので生産性の向上の大きく寄与できるという効果がある。
【００５３】
請求項７記載の発明によれば、請求項４ないし請求項６記載の発明において、周縁を形成する物質は中空部分がなくなるように折り畳まれ、センサ２１はこの折り畳まれた物質の特性値を測定するようにした。製造工程を変えることなくオンライン測定ができるので、生産性の向上に大きく寄与するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の測定方法を説明するための図である。
【図３】重ね合わせの例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の応用を説明する図である。
【図６】本発明の応用を説明する図である。
【図７】従来の測定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ フィルム
２ センサ部
２１ センサ
２２ ガイド
４ 演算器
５ 折り畳み位置情報部
６１ 押出機
６３ リングダイ
６４ ピンチロール
７１ 円筒状フィルム
７２，７３ 折り畳まれたフィルム

Claims (6)

1. 中空状物体の周縁を形成する物質の特性値を測定する中空状物体の特性値測定方法において、
   前記中空状物体の周縁を形成する物質をこの中空状物体の断面と垂直方向に複数の領域に分割して折り畳み、複数の前記領域について前記分割した領域の特性値とこの領域に対向した領域の特性値とが合成された特性値を前記中空状物体を折り畳んだ状態で測定し、この測定値および前記合成された特性値と前記分割した領域の特性値および前記対向した領域の特性値との関係からこれらの領域の特性値を求めるようにしたことを特徴とする中空状物体の特性値測定方法。
2. 前記特性値は、前記中空状の物体の周縁を形成する物質の厚さ、色、地合、透過率のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の中空状物体の特性値測定方法。
3. 前記中空状物体の周縁を形成する物質はプラスティックフィルムであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の中空状物体の特性値測定方法。
4. 中空状物体の周縁を形成する物質をこの中空状物体の断面に垂直な方向に複数の領域に分割した領域を重ね合わせ前記中空状物体を折り畳んだ状態で特性値を測定するセンサと、このセンサの出力および前記重ね合わせた領域の重ね合わせ情報が入力される演算器とを有し、この演算器は前記測定値と前記重ね合わせの情報および重ね合わせる前の個々の領域の特性値と重ね合わせた後の特性値との関係から、前記重ね合わせる前の領域の特性値を求めるようにしたことを特徴とする中空状物体の特性値測定装置。
5. 前記特性値は、前記周縁を形成する物質の厚さ、色、地合、透過率のいずれかであることを特徴とする請求項４記載の中空状物体の特性値測定装置。
6. 前記周縁を形成する物質は、プラスティックフィルムであることを特徴とする請求項４または請求項５記載の中空状物体の特性値測定装置。

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