JP3900250B2 - 厚み出し加工部の厚み測定方法及びウェブの厚み出し加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブの縁部に形成された厚み出し加工部の厚みを測定する方法及び厚み出し加工部の厚みを制御する厚み出し加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶液製膜法等で製造された帯状のフィルム（以下、「ウェブ」という）は、一旦巻芯に巻き取られた後、各種の加工工程に送られている。ウェブを巻芯に巻き取る際、巻きズレやスリップによるウェブの傷つきを防止するために、また、その後の加工工程における取扱い性を良好にするために、ウェブの縁部を厚くする厚み出し加工が行われている。
【０００３】
従来、ウェブ縁部に形成された厚み出し加工部の厚みの測定は、厚み出し加工を施したウェブを巻取り、サンプリングしてオフラインで測定している。例えば、特開２０００−２１９３６９号公報においては、ウェブにおける凹凸を形成した部分と凹凸を形成していない部分との厚みを、オフライン接触式変位計であるデジタルマイクロメーターで測定し、これらの差により凹凸部分（厚み出し加工部）の厚みを求めている。
【０００４】
また、厚み出し加工が施されたウェブは、巻芯にロール状に巻回されるのであるが、厚み出し加工部が何重にも積み重なった状態となるので、ロール状のウェブがずれて筍状に伸張したり、厚み出し加工部近傍において歪んだりすることがあった。したがって、厚み出し加工部の厚みは薄い方が好ましいのであるが、薄すぎると巻芯近傍に巻回されたウェブにおいて、傷が付いたり、ずれたりするものであった。
【０００５】
そこで、このような問題を解決する方法として、厚み出し加工部の厚みを、巻芯近傍に巻回されたウェブにおいて厚くするとともに、外周に行くに従って薄くする方法が提案されている。例えば、特開平６−９１７５３号公報においては、厚み出し加工する２個のローレットホイールの内の一方を、加圧空気により進退自在に構成し、そして、巻き取られるウェブに付与される張力（ウェブのロールの径に比例）を検出し、この検出した張力にしたがって空気圧を調整し、ローレットホイールを駆動して所定厚みの厚み出し加工部（ローレット）を形成する方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２１９３６９号公報等で提案された厚み出し加工部の厚みの測定方法では、厚み出し加工部の厚みの測定をオフラインで行っており、サンプリングした後、測定しなければならないので、測定が終了するまでに多くの時間を必要とし、時間のロスとコストアップの要因となっていた。
【０００７】
また、特開平６−９１７５３号公報で提案された厚み出し加工部の厚みの制御方法では、厚み出し加工部の厚みが所望の厚みにコントロールされているかどうか測定しなければならなかった。さらに、空気圧の変動、ローレット歯の磨耗等、不確定要素の変動に対し、厚みを正確にコントロールすることができないものであった。
【０００８】
本発明は、以上の問題点を解決し、迅速かつ低コストでウェブに形成された厚み出し加工部の厚みを正確に測定することができる厚み出し加工部の厚み測定方法を提供することを目的とする。また、ウェブに形成する厚み出し加工部の厚みを正確に制御できるようにしたウェブの厚み出し加工方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明による厚み出し加工部の厚み測定方法は、縁部に厚み出し加工部が形成されたウェブを巻芯に巻き取る工程において、走査ビームを走査させる走査部と、該走査部から照射された走査ビームを受光して変位を検出する受光部とからなる変位計を用い、前記走査部が照射する走査ビームのウェブ幅方向の幅が０．０５〜０．２ｍｍであり、ウェブ幅方向に走査速度が０．０５〜０．２ｍｍ／ｓｅｃで走査して厚み出し加工部の厚みをオンラインで測定することを特徴として構成されている。
【００１０】
本発明による厚み出し加工部の厚み測定方法においては、厚み出し加工部が形成されたウェブを巻芯に巻き取る工程において、オンラインで厚み出し加工部の厚みを測定するので、迅速かつ低コストで厚みの測定をすることができる。
【００１１】
本発明によるウェブの厚み出し加工方法は、前記厚み出し加工部の厚み測定方法で測定した厚み情報を厚み出し加工手段へフィードバックしてオンラインで厚み出し加工部の厚みを制御することを特徴として構成されている。
【００１２】
本発明によるウェブの厚み出し加工方法においては、厚み出し加工部の厚みをオンラインで測定し、その測定結果をフィードバックして厚み出し加工部の厚みを制御するので、厚み出し加工を正確に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記走査部の走査速度が０．０１〜３ｍｍ／ｓｅｃであることが好ましく、０．０５〜０．２ｍｍ／ｓｅｃであることがより好ましい。幅方向の走査速度が０．０１ｍｍ／ｓｅｃ未満であると、厚み出し加工部の測定時間が極度に長くなり、オンライン測定の効果が薄れる。また、走査速度が３ｍｍ／ｓｅｃを超えると、厚み出し加工部の測定値が平均化され、真値との誤差が大きくなる。
【００１４】
前記走査部が照射する走査ビームのウェブ幅方向の幅は、厚み出し加工部の凸部の幅より小さいことが好ましく、一般に、０．０１〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．０５〜０．２ｍｍであることがより好ましい。走査ビームのウェブ幅方向の幅が０．０１ｍｍ未満であると、受光部の光量が少なくなってしまい正確な測定ができなくなる。また、０．５ｍｍを超えると、走査ビームが加工部の凸部のみに照射されることがなく、凸部を正確に検出することができず正確な測定ができなくなる。
【００１５】
変位計におけるサンプリング周波数は、ウェブの搬送速度、走査速度等に応じて適宜好適な値に変更することが好ましく、例えば、ウェブの搬送速度１００ｍ／ｍｉｎ、走査部の走査速度０．１ｍｍ／ｓｅｃ等の条件の時、サンプリング周波数を２００Ｈｚとすることが好ましい。
【００１６】
走査ビームの光源としては、レーザー又はＬＥＤを用いることができる。
【００１７】
本発明による厚み出し加工部の厚み測定方法を適用することがウェブとしては、特に限定されるものでなく、セルロースエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、アラミド系ポリマーフィルム、ノルボルネン系ポリマーフィルム等に適用することができる。また、ウェブに形成される厚み出し加工部の形態も特に限定されるものでなく、従来公知の厚み出し加工部に適用することができる。
【００１８】
本発明によるウェブの厚み出し加工方法は、以上のような厚み出し加工部の厚み測定方法で測定した厚み情報を厚み出し加工手段へフィードバックしてオンラインで厚み出し加工部の厚みを制御するものである。
【００１９】
厚み出し加工部の厚みを変更するには、ローレット歯に付与する圧力、温度等を制御することにより行う。
【００２０】
本発明による厚み出し加工部の厚み測定方法の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は厚み出し加工部の厚みを測定する測定装置の側面から見た概略図、図２は測定装置の上面から見た概略図である。
【００２２】
これらの図において、１０は巻取りローラに搬送するための搬送ローラで、この搬送ローラ１０にはウェブ２０が約９０度の角度（通常、６０度から１８０度の範囲で適宜設定される）で巻き掛けられている。この搬送ローラ１０の上方には変位計３０が設けられ、この変位計３０の走査部３１と受光部３２とが搬送ローラ１０を挟んで、走査部３１が下流側に、受光部３２が上流側に位置するように対向して設けられている。
【００２３】
走査部３１は、内部にレーザー光源を有し、このレーザー光源から照射されたレーザー光をミラー、レンズ等を介して断面長方形状の走査ビーム３３を発生するものである。この走査ビームは、走査部３１に形成されたスリットから照射されるようになっており、このスリットは幅方向が０．０１〜０．２ｍｍに設定されている。したがって、走査ビーム３３の幅ａは０．０１〜０．２ｍｍの範囲となっている。受光部３２は、走査部３１からの走査ビームを受光することにより、走査部３１と受光部３２との間に配置された被測定物の変位を検出するものである。
【００２４】
また、搬送ローラ１０の上方にローラ変位計５０が設けられており、このローラ変位計５０は、搬送ローラ１０の偏芯を測定するものであり、受光部３２の検出における搬送ローラ１０の偏芯の影響をキャンセルするためにある。
【００２５】
これらの変位計３０、走査部３１及び受光部３２は、ウェブの幅方向（図２中、左右方向）に進退自在に設けられており、常に対向した状態で移動するようになっている。そして、この走査部３１及び受光部３２の走行速度（走査速度）ｖは、０．０１〜３ｍｍ／ｓｅｃとなるように制御されている。
【００２６】
以上のような測定装置でウェブの厚み出し加工部の厚みを測定するには、走査部３１及び受光部３２を側端に配置し（図２中、実線で示す）、走査ビーム３３を照射しつつウェブ幅方向に走行させる（図２中、二点鎖線で示す）。したがって、走査部３１は、まずウェブ２０の厚み出し加工部２１を走査し、次いで平坦部２２を走査し、最後に他端の厚み出し加工部２３を走査する。そして、各厚み出し加工部２１、２３において、任意のピーク値５個を取り、この５個の内上下１個づつをカットして残りの３個を抽出し、この３個の値の平均値を厚み出し加工部の厚みとする。
【００２７】
次に、以上のような厚み測定装置を用いて厚み出し加工部の厚みを制御する方法について、図３を参照して説明する。
【００２８】
図３は溶液製膜装置の概略図である。この図において、４０はドープを流延する流延支持体、４１は流延支持体４０にドープを流延する流延ダイ、４２は流延支持体４０からウェブ２０を剥ぎ取る剥ぎ取りローラ、４３は流延支持体４０から剥ぎ取ったウェブ２０を乾燥させるテンター乾燥装置、４４はテンター乾燥装置４３で乾燥したウェブ２０をさらに乾燥させる乾燥装置、４５はウェブ２０の縁部に厚み出し加工を施す厚み出し加工装置、４６は上述した厚み出し加工部の厚みを測定する厚み測定装置、４７は厚み測定装置４６から入力した厚み情報により、厚み出し加工装置４５における厚み出し加工部の厚みを制御する制御部、１００はウェブ２０をロール状に巻き付ける巻芯である。
【００２９】
このような溶液製膜装置で厚み出し加工部の厚みを制御するには、上述したように、厚み測定装置４６でウェブ２０の厚み出し加工部の厚みをオンラインで測定する。測定した厚み情報は順次制御部４７に送られ、制御部４７において、予め設定された厚みと異なる場合は、厚み出し加工装置４５の圧力、温度等を変更して所望の厚みになるように制御する。
【００３０】
【実施例】
［実施例１］
以下の条件で、厚み出し加工部の厚みを測定した。
走査速度：０．１ｍｍ／ｓｅｃ
走査ビーム幅：０．１ｍｍ
ウェブ搬送速度：８０ｍ／ｍｉｎ
サンプリング周波数：８０Ｈｚ
【００３１】
測定結果を図４に示す。
図４に示すように、厚み出し加工部の凹凸を明瞭に検出しており、±２μｍの精度で測定が可能であった。
【００３２】
また、測定した厚み情報を制御部へ出力して厚み出し加工装置における厚み出しを制御したところ、所望の厚さの厚み出し加工部を得ることができた。
【００３３】
［比較例１］
以下の条件で、厚み出し加工部の厚みを測定した。
走査速度：３ｍｍ／ｓｅｃ
走査ビーム幅：０．５ｍｍ
ウェブ搬送速度：８０ｍ／ｍｉｎ
サンプリング周波数：８０Ｈｚ
【００３４】
測定結果を図５に示す。
図５に示すように、厚み出し加工部の凹凸を明瞭に検出することができず、厚み出し加工部の厚みを測定することができなかった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成することにより、厚み出し加工部の厚みを迅速かつ低コストで精度良く測定することができる。また、オンラインで測定した厚み出し加工部の厚みにより、厚み出し加工手段を制御するので、常に所望の厚みの厚み出し加工部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による厚み出し加工部の厚み測定方法を実施する厚み測定装置の側面から見た概略図である。
【図２】 本発明による厚み出し加工部の厚み測定方法を実施する厚み測定装置の上面から見た概略図である。
【図３】 本発明によるウェブの厚み出し加工法を実施する溶液製膜装置の概略図である。
【図４】 実施例の測定結果を示す図である。
【図５】 比較例の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１０…搬送ローラ
２０…ウェブ
２１…厚み出し加工部
２２…平坦部
２３…厚み出し加工部
３０…変位計
３１…走査部
３２…受光部
３３…走査ビーム

Claims (2)

1. 縁部に厚み出し加工部が形成されたウェブを巻芯に巻き取る工程において、走査ビームを走査させる走査部と、該走査部から照射された走査ビームを受光して変位を検出する受光部とからなる変位計を用い、前記走査部が照射する走査ビームのウェブ幅方向の幅が０．０５〜０．２ｍｍであり、ウェブ幅方向に走査速度が０．０５〜０．２ｍｍ／ｓｅｃで走査して厚み出し加工部の厚みをオンラインで測定することを特徴とする厚み出し加工部の厚み測定方法。
2. 請求項１に記載の厚み出し加工部の厚み測定方法で測定した厚み情報を厚み出し加工手段へフィードバックしてオンラインで厚み出し加工部の厚みを制御することを特徴とするウェブの厚み出し加工方法。

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