JP4967639B2 - 赤外線厚さ・配向計及び赤外線厚さ・配向測定方法 - Google Patents
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Description
又、測定するフィルムに対し、垂直方向に光を照射し、散乱されている光の分布からフィルムの配向角度と配向指数を求めるフィルムシート分子配向計が提案されている。尚、フィルムシート配向計は、測定ポイントの周囲から複数の角度から斜めに光を照射し、垂直方向に反射した光の成分を検出する方式もある。
図3は、ポリエステルフィルム15μmを赤外線フィルム厚さ計で測定した結果であり、測定ポイントを中心に測定フィルムを10°毎に回転させ、角度と吸収指数の関係を記録した結果である。
測定フィルムを測定ポイントを中心に回転させると吸光指数が大きい角度と少ない角度が現れる。延伸したフィルムの厚さをオンラインで測定すると延伸の強さ、延伸の方向により配向の違いが発生し、同じ厚さのフィルムにおいても赤外線の吸光指数が変化するため、フィルム厚さの測定誤差が発生し、正確な厚さ測定が行えない。
フィルムを幅方向に延伸する二軸延伸フィルムにおいては、フィルムに強いストレスが加わるため、フィルム幅方向で配向角度や配向の傾向が異なる場合がある。
光学的に重要なフィルムにおいて、配向の度合いが重要なファクタとなる場合があり、フィルムの品質管理上、配向を測定する手法が求められる。
又、フィルムに照射する赤外光線は、フィルム表面と平行な方向の成分の光に偏光してフィルム表面に対して斜め方向の角度から入射させてフィルムの厚さを測定するようにしたことで、測定するフィルムの光干渉を除去することができる。
斜め横方向から赤外光線を発射する光源11と、赤外光線をフィルム12の吸収帯波長M光(測定光)と、このM光を挟んで吸収の少ない波長帯(参照光)R1光、R2光に分光するバンドパスフィルタBと、フィルム12表面と平行な方向の成分の光に偏光する偏光フィルタFと、被測定対象物であるフィルム12と、フィルム12の相対する側に設けた反射用ミラーM5と、反射用ミラーM5で反射された光を受光する検出器D、検出器Dで受光した減衰量から吸光指数を算出する算出部13と、から構成されている。
フィルムを透過した光は、フィルムの反対方向に置いた反射用ミラー(M5)で反射し(反射手段)、再度、フィルムを透過し(再透過手段)、検出器(D1〜D4)で検出される(検出手段)。検出した光成分を電気信号に変換し、それぞれの検出器で検出した減衰量から吸光指数(K1〜K4)を求める(算出手段)。
ここで述べる吸光指数とは、赤外線吸収のある測定波長の光(M光)と吸収の少ない波長である参照光(R1光、R2光)の比率(M光/(R1光+R2光))を示す。
フィルムの厚さが厚くなると吸光指数は大きくなるが、吸光指数は、フィルム分子の繊維方向(配向)によっても異なる。
検出器の組み合わせをn個(実施例では4個)とした場合、吸光指数(K1〜Kn)の平均値をKave、最大値をKmax、最小値をKminとする。
フィルムの厚さは、吸光指数(K1〜Kn)を平均した吸光指数;Kaveより演算で求める。
配向の度合いを示す配向指数は、Kmax/Kminとして演算で求める。
12 フィルム
13 算出部
B バンドパスフィルタ
B1 バンドパスフィルタ
B2 バンドパスフィルタ
B3 バンドパスフィルタ
B4 バンドパスフィルタ
F 偏光フィルタ
F1 偏光フィルタ
F2 偏光フィルタ
F3 偏光フィルタ
F4 偏光フィルタ
D 検出器
D1 検出器
D2 検出器
D3 検出器
M1 分光用ミラー
M2 分光用ミラー
M3 分光用ミラー
M4 分光用ミラー
M5 反射用ミラー。
Claims (2)
- 単一の光源から発生する赤外光線を分光用ミラーで分光させて4つの異なる等間隔の角度からなる赤外光線をシート状のフィルムに透過させる透過手段と、
前記透過手段により透過した透過光を前記フィルムの相対する側に設けた反射用ミラーで反射させる反射手段と、
前記反射手段で反射した透過光を再び前記フィルムを透過させる再透過手段と、
前記再透過手段で透過した光を前記赤外光線に対応するそれぞれの検出手段で受光すると共に、それぞれの検出手段で受光した減衰量から吸光指数を算出する算出手段と、
を有し、
前記算出手段で算出されたそれぞれの吸光指数の平均値が前記フィルムの厚さであると共に、前記算出手段で算出されたそれぞれの吸光指数の最大値と最小値の比が配向の度合いを示す配向指数であることを特徴とする赤外線厚さ・配向計。 - 単一の光源から発生する赤外光線を分光用ミラーで分光させて4つの異なる等間隔の角度からなる赤外光線をシート状のフィルムに透過させると共に、該透過した透過光を前記フィルムの相対する側に設けられた反射用ミラーで反射し、
該反射した透過光を再び前記フィルムを透過させ、
該透過した光を前記赤外光線に対応するそれぞれの検出手段で受光した減衰量から吸光指数を算出し、
前記それぞれの検出手段で算出された吸光指数の平均値が前記フィルムの厚さであると共に、前記算出されたそれぞれの吸光指数の最大値と最小値の比が配向の度合いを示す配向指数であることを特徴とする赤外線厚さ・配向測定方法。
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