JPH05293884A - 高分子延伸制御装置 - Google Patents
高分子延伸制御装置Info
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- JPH05293884A JPH05293884A JP9825992A JP9825992A JPH05293884A JP H05293884 A JPH05293884 A JP H05293884A JP 9825992 A JP9825992 A JP 9825992A JP 9825992 A JP9825992 A JP 9825992A JP H05293884 A JPH05293884 A JP H05293884A
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- polymer
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】効率的な高分子延伸制御装置を提供する。
【構成】オンライン複屈折計の検出端を縦延伸機5,横
延伸機12の出口側に配置してレターデーション,主屈
折率方向をオンライン測定し、延伸率を直接自動制御す
る。オンライン複屈折計としては,例えば偏光方向の異
なる複数の偏光子,検光子の対を設け、これらの透過光
の検出出力からレターデーション等を演算導出する装置
を用いる。
延伸機12の出口側に配置してレターデーション,主屈
折率方向をオンライン測定し、延伸率を直接自動制御す
る。オンライン複屈折計としては,例えば偏光方向の異
なる複数の偏光子,検光子の対を設け、これらの透過光
の検出出力からレターデーション等を演算導出する装置
を用いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,高分子延伸制御装置、
特にオンライン制御に関するものである。
特にオンライン制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高分子フイルムなどの生産ライン
においては、複屈折測定装置による試料の複屈折測定デ
ータを参考に延伸率を設定して、高分子フイルムの異方
性をコントロールすることが行われていたが、測定装置
からのデータに基づいて、延伸制御部の設定値を手動で
操作する方式であり、制御の遅れがあり、またかなりの
労力を要していた。
においては、複屈折測定装置による試料の複屈折測定デ
ータを参考に延伸率を設定して、高分子フイルムの異方
性をコントロールすることが行われていたが、測定装置
からのデータに基づいて、延伸制御部の設定値を手動で
操作する方式であり、制御の遅れがあり、またかなりの
労力を要していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,生産ライン
において高分子シートの配向特性を所望の値に効果的に
制御できる高分子シート延伸制御方法及び装置を提供し
ようとするものである。
において高分子シートの配向特性を所望の値に効果的に
制御できる高分子シート延伸制御方法及び装置を提供し
ようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は,延伸機から出
てくる高分子シートの複屈折特性を測定するオンライン
複屈折測定装置と、この測定結果を該延伸機の延伸機構
にフィードバックして高分子の延伸率を制御する延伸制
御系を備えたことを特徴とする高分子延伸制御装置であ
り、さらにオンライン複屈折測定装置が,縦延伸機,横
延伸機それぞれに設けられていること、複屈折測定装置
として、偏光方向の異なる複数の偏光光束に対する試料
の透過光強度を検出する手段と、これらの各検出出力か
らレターデーションまたはレターデーションおよび主屈
折率方向を演算導出する手段を備えた装置を用いる等の
構成を有している。
てくる高分子シートの複屈折特性を測定するオンライン
複屈折測定装置と、この測定結果を該延伸機の延伸機構
にフィードバックして高分子の延伸率を制御する延伸制
御系を備えたことを特徴とする高分子延伸制御装置であ
り、さらにオンライン複屈折測定装置が,縦延伸機,横
延伸機それぞれに設けられていること、複屈折測定装置
として、偏光方向の異なる複数の偏光光束に対する試料
の透過光強度を検出する手段と、これらの各検出出力か
らレターデーションまたはレターデーションおよび主屈
折率方向を演算導出する手段を備えた装置を用いる等の
構成を有している。
【0005】
【作用】本発明は,上記構成により、広い延伸率範囲に
わたって、延伸率、異方性を制御でき、高分子フィルム
等のオンライン制御に広く適用することができる。
わたって、延伸率、異方性を制御でき、高分子フィルム
等のオンライン制御に広く適用することができる。
【0006】
【実施例】図1は、高分子フィルムの延伸工程に本発明
を適用した延伸制御システムの概略図であり、(1)
は,ホッパー(2)より供給される高分子ペレット等を
溶融しフィルム状に押し出すTダイ押出機であり、
(3)は1対のロールを含むTダイ、(4)は1対のロ
ーラである。
を適用した延伸制御システムの概略図であり、(1)
は,ホッパー(2)より供給される高分子ペレット等を
溶融しフィルム状に押し出すTダイ押出機であり、
(3)は1対のロールを含むTダイ、(4)は1対のロ
ーラである。
【0007】(5)は縦延伸機であり、1対のフィード
ローラ(6)(供給速度V1)、ローラ(7)、延伸ロ
ーラ(8)(引っ張り速度V2)であり,速度差(V2
−V1)により延伸が行われる。フィードローラ(6)
はモータ(M1)により駆動され,モータ(M1)はイ
ンバータ(In1)の交流出力の周波数に応じた速度で
回転する。インバータの出力周波数の設定は、手動設定
機構(S1)により行える。さらに、モータ(M1)の
回転速度は回転速度計(Pg1)により一定時間におけ
るパルス計数値として計測され、(Pg1)の出力をイ
ンバータ自身の制御系に負帰還して所定速度を維持する
ことも可能である。
ローラ(6)(供給速度V1)、ローラ(7)、延伸ロ
ーラ(8)(引っ張り速度V2)であり,速度差(V2
−V1)により延伸が行われる。フィードローラ(6)
はモータ(M1)により駆動され,モータ(M1)はイ
ンバータ(In1)の交流出力の周波数に応じた速度で
回転する。インバータの出力周波数の設定は、手動設定
機構(S1)により行える。さらに、モータ(M1)の
回転速度は回転速度計(Pg1)により一定時間におけ
るパルス計数値として計測され、(Pg1)の出力をイ
ンバータ自身の制御系に負帰還して所定速度を維持する
ことも可能である。
【0008】一方、延伸ローラ(8)は、モータ(M
2)により駆動され、モータ(M2)はインバータ(I
n2)の出力により付勢され、インバータの交流出力の
周波数は手動設定機構(S2)により設定可能である
が,また自動モードとして制御系からの設定値入力によ
り設定することもできる。(9)、(10)はローラ、
(11)は横延伸機である。横延伸機(11)は導入部
(12),シートの幅方向に延伸する横延伸部(13)
を有し、横延伸部(13)はモータ(M3)により駆動
される。モータ(M3)は、インバータ(In3)の交
流出力の周波数に応じた速度で回転する。(Pg3)は
モータ(M3)の回転速度に比例した出力発生する回転
速度計であり、速度計(13)の出力(一定時間でのパ
ルス計数値)と制御系からの制御入力との差に応じて,
インバータ(In3)が制御され、モータ(M3)の回
転速度、従って横延伸倍率が目標値に制御される。
2)により駆動され、モータ(M2)はインバータ(I
n2)の出力により付勢され、インバータの交流出力の
周波数は手動設定機構(S2)により設定可能である
が,また自動モードとして制御系からの設定値入力によ
り設定することもできる。(9)、(10)はローラ、
(11)は横延伸機である。横延伸機(11)は導入部
(12),シートの幅方向に延伸する横延伸部(13)
を有し、横延伸部(13)はモータ(M3)により駆動
される。モータ(M3)は、インバータ(In3)の交
流出力の周波数に応じた速度で回転する。(Pg3)は
モータ(M3)の回転速度に比例した出力発生する回転
速度計であり、速度計(13)の出力(一定時間でのパ
ルス計数値)と制御系からの制御入力との差に応じて,
インバータ(In3)が制御され、モータ(M3)の回
転速度、従って横延伸倍率が目標値に制御される。
【0009】(14)は複数のローラ、(15)はシー
ト巻き取り用リールである。次に制御系について説明す
る。(16)は、縦延伸機(5)から出たシートの複屈
折を測定する第一のオンライン複屈折計、(17)は横
延伸機(11)から出たシートの複屈折を測定する第二
のオンライン複屈折計であり、(16)、(17)の測
定出力はそれぞれの増幅器(18)、(19)及びA/
D変換器(20)、(21)を経てデジタルデータとし
てデータ処理装置(22)に入力され、レターデーショ
ン値及び主屈折率方向等の演算導出その他の処理が行わ
れる。オンライン複屈折計(16)、(17)の構成例
については後述する。
ト巻き取り用リールである。次に制御系について説明す
る。(16)は、縦延伸機(5)から出たシートの複屈
折を測定する第一のオンライン複屈折計、(17)は横
延伸機(11)から出たシートの複屈折を測定する第二
のオンライン複屈折計であり、(16)、(17)の測
定出力はそれぞれの増幅器(18)、(19)及びA/
D変換器(20)、(21)を経てデジタルデータとし
てデータ処理装置(22)に入力され、レターデーショ
ン値及び主屈折率方向等の演算導出その他の処理が行わ
れる。オンライン複屈折計(16)、(17)の構成例
については後述する。
【0010】オンライン複屈折計(16)、(17)
は、図1のように検出端である測定ヘッド部を延伸機に
直結して設置し、この両者の検出出力を延伸機とは別の
場所、例えば高分子フィルム製造プラントの計装センタ
内に設けたデータ処理部で、並行処理し、制御信号を延
伸機に送り制御するようにしてもよいし、またオンライ
ン複屈折計のデータ処理部も延伸機の近傍に設置しても
よい。
は、図1のように検出端である測定ヘッド部を延伸機に
直結して設置し、この両者の検出出力を延伸機とは別の
場所、例えば高分子フィルム製造プラントの計装センタ
内に設けたデータ処理部で、並行処理し、制御信号を延
伸機に送り制御するようにしてもよいし、またオンライ
ン複屈折計のデータ処理部も延伸機の近傍に設置しても
よい。
【0011】データ処理部を測定ヘッド部とは別の場所
に設置する場合には、両者間の通信手段としては、状況
に応じ、有線通信、無線通信、光通信その他を適宜選択
して使用すればよい。オンライン複屈折計の測定ヘッド
部には、さらに必要に応じて、走行する高分子シートの
幅方向の走査機構、前置増幅器、A/D変換器等の予備
処理部、測定制御結果観察用のモニタ表示装置その他を
適宜設けてもよい。
に設置する場合には、両者間の通信手段としては、状況
に応じ、有線通信、無線通信、光通信その他を適宜選択
して使用すればよい。オンライン複屈折計の測定ヘッド
部には、さらに必要に応じて、走行する高分子シートの
幅方向の走査機構、前置増幅器、A/D変換器等の予備
処理部、測定制御結果観察用のモニタ表示装置その他を
適宜設けてもよい。
【0012】この走査機構としては、幅方向に一端から
他端に検出端を多数併設し同時または逐次的に検出信号
をサンプリングしてもよいし、また1個ないし数個の検
出端をシートの幅方向に機械的に走査して、幅方向の検
出信号を得るようにしてもよい。(23)は処理装置の
インタフェースであり、レターデーション値目標値、配
向角目標値をそれぞれ速度入力の目標値に変換する機能
をも備えている。(24)はキーボードその他の入力装
置であり、一般的な情報入力のほか、レターデーショ
ン、配向角などの目標値の入力にも使用される。(2
5)はCRT、液晶表示板その他の表示装置、(26)
はプリンタである。
他端に検出端を多数併設し同時または逐次的に検出信号
をサンプリングしてもよいし、また1個ないし数個の検
出端をシートの幅方向に機械的に走査して、幅方向の検
出信号を得るようにしてもよい。(23)は処理装置の
インタフェースであり、レターデーション値目標値、配
向角目標値をそれぞれ速度入力の目標値に変換する機能
をも備えている。(24)はキーボードその他の入力装
置であり、一般的な情報入力のほか、レターデーショ
ン、配向角などの目標値の入力にも使用される。(2
5)はCRT、液晶表示板その他の表示装置、(26)
はプリンタである。
【0013】(27)は縦延伸の設定部であり、(2
8)はレターデーションの手動設定部、(29)はレタ
ーデーション入力を速度入力に変換する速度/レターデ
ーション変換部、(30)は手動設定部入力と、データ
処理装置(22)からの自動設定入力との切替えを行う
手動−自動切替え部、(31)は速度入力の手動設定
部、(32)は目標値設定入力切替部、(33)はV2
−V1を算出する縦延伸速度演算部、(34)は動作中
の縦延伸速度(V2−V1)と縦延伸速度目標値Vs1
との比較部である。両者の偏差に基づいて、インバータ
(In2)の出力周波数、従ってモータ(M2)の回転
速度が調節され、縦延伸速度が自動制御される。
8)はレターデーションの手動設定部、(29)はレタ
ーデーション入力を速度入力に変換する速度/レターデ
ーション変換部、(30)は手動設定部入力と、データ
処理装置(22)からの自動設定入力との切替えを行う
手動−自動切替え部、(31)は速度入力の手動設定
部、(32)は目標値設定入力切替部、(33)はV2
−V1を算出する縦延伸速度演算部、(34)は動作中
の縦延伸速度(V2−V1)と縦延伸速度目標値Vs1
との比較部である。両者の偏差に基づいて、インバータ
(In2)の出力周波数、従ってモータ(M2)の回転
速度が調節され、縦延伸速度が自動制御される。
【0014】グレードによって、予め延伸倍率と速度差
との関係式を入力し、演算させることも可能である。こ
の場合は、延伸倍率を入力すると、延伸倍率と速度差と
の関係から自動的に所望の速度差になるよう演算・制御
を行わせるように構成することも可能である。(35)
は横延伸の目標値設定部であり、(36)は速度入力で
の設定部、(37)は配向角による設定部、(38)は
配向角による設定を速度設定入力に変換する速度/配向
角変換部、(39)、(40)は切替えスイッチ、(4
1)は目標速度と検出速度とを比較しその偏差信号を発
生する比較器であり、その偏差に基づいてインバータ
(In3)の出力周波数が調整され、モータ(M3)の
回転速度が制御され、横延伸率が目標値になるよう自動
制御される。
との関係式を入力し、演算させることも可能である。こ
の場合は、延伸倍率を入力すると、延伸倍率と速度差と
の関係から自動的に所望の速度差になるよう演算・制御
を行わせるように構成することも可能である。(35)
は横延伸の目標値設定部であり、(36)は速度入力で
の設定部、(37)は配向角による設定部、(38)は
配向角による設定を速度設定入力に変換する速度/配向
角変換部、(39)、(40)は切替えスイッチ、(4
1)は目標速度と検出速度とを比較しその偏差信号を発
生する比較器であり、その偏差に基づいてインバータ
(In3)の出力周波数が調整され、モータ(M3)の
回転速度が制御され、横延伸率が目標値になるよう自動
制御される。
【0015】次に本発明に用いるオンライン複屈計の例
について説明する。本発明に用いられるオンライン複屈
折計は、例えば偏光方向の異なる3個以上の偏光に対す
る透過度を測定し,この検出値からレターデーションを
算出するように構成したことを特徴とする複屈折測定装
置であり,具体的には,偏光方向の異なる3個以上の偏
光に対する透過度をそれぞれ検出する手段と,これらの
検出手段の検出出力からレターデーション値を算出する
手段とを備えたことを特徴とするものである。
について説明する。本発明に用いられるオンライン複屈
折計は、例えば偏光方向の異なる3個以上の偏光に対す
る透過度を測定し,この検出値からレターデーションを
算出するように構成したことを特徴とする複屈折測定装
置であり,具体的には,偏光方向の異なる3個以上の偏
光に対する透過度をそれぞれ検出する手段と,これらの
検出手段の検出出力からレターデーション値を算出する
手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0016】本装置は,また例えば平行ニコル状態に保
った偏光子と検光子の対を3組以上持ち,各組の偏光子
・検光子の偏光方向はほぼ等間隔で異なる方向に保持
し,被測定シートを偏光子と検光子の間に通過させて,
単一波長の光束を偏光子に照射したときの各検光子の透
過光強度を測定することにより,被測定シートのレタデ
ーション値と主屈折率方向を求める構成をも有してい
る。
った偏光子と検光子の対を3組以上持ち,各組の偏光子
・検光子の偏光方向はほぼ等間隔で異なる方向に保持
し,被測定シートを偏光子と検光子の間に通過させて,
単一波長の光束を偏光子に照射したときの各検光子の透
過光強度を測定することにより,被測定シートのレタデ
ーション値と主屈折率方向を求める構成をも有してい
る。
【0017】本装置はまた,偏光方向の異なる3種以上
の偏光に対する透過度をそれぞれ検出する手段と,これ
らの検出手段の検出出力を所定のプログラムに従ってサ
ンプリングする手段と,サンプリングしたデータを記憶
する手段と,サンプリングデータからレターデーション
値及び主屈折率方向を算出する手段,透過度の角度分布
をオンライン表示する手段をも有している。
の偏光に対する透過度をそれぞれ検出する手段と,これ
らの検出手段の検出出力を所定のプログラムに従ってサ
ンプリングする手段と,サンプリングしたデータを記憶
する手段と,サンプリングデータからレターデーション
値及び主屈折率方向を算出する手段,透過度の角度分布
をオンライン表示する手段をも有している。
【0018】本装置の原理、動作についてまず説明して
おくと、一定の偏光方向関係、例えば平行ニコル状態に
保った偏光子・検光子の対に対する検光子透過光強度I
(θ)は,次式で与えられる。 I(θ)=A2 {1+(C−1)/2・sin2 2(θ−φ)}・・(1) C≡cos(2πR/λ) ・・・(2) ここで, R:被測定シートのレターデーション A:偏光子透過後の直線偏光波の振幅 λ:測定光波長 θ:試料の基準方向(MD方向)に対する偏光子・検光
子対の偏光方位角 φ:被測定シートの主屈折率の方向 である。
おくと、一定の偏光方向関係、例えば平行ニコル状態に
保った偏光子・検光子の対に対する検光子透過光強度I
(θ)は,次式で与えられる。 I(θ)=A2 {1+(C−1)/2・sin2 2(θ−φ)}・・(1) C≡cos(2πR/λ) ・・・(2) ここで, R:被測定シートのレターデーション A:偏光子透過後の直線偏光波の振幅 λ:測定光波長 θ:試料の基準方向(MD方向)に対する偏光子・検光
子対の偏光方位角 φ:被測定シートの主屈折率の方向 である。
【0019】例えば3〜6組の偏光子・検光子対(θ=
θ1、θ2・・θi)を用い,各組のθiに対する測定
値I(θi)(i=1,2,3,・ ,6)から,ニュ
ートン・ラプソン法をにより,R及びφを求めることが
できる。(なおこの方法によりレターデーションを求め
る手順及び、具体的な実施例装置については、本発明の
出願人と同一の出願人にかかる特願平3−318229
号、特願平3−93762号等に記載されている。)
θ1、θ2・・θi)を用い,各組のθiに対する測定
値I(θi)(i=1,2,3,・ ,6)から,ニュ
ートン・ラプソン法をにより,R及びφを求めることが
できる。(なおこの方法によりレターデーションを求め
る手順及び、具体的な実施例装置については、本発明の
出願人と同一の出願人にかかる特願平3−318229
号、特願平3−93762号等に記載されている。)
【0020】以上に概略説明したように、本発明におい
ては、オンライン複屈折計を高分子シートの生産ライン
に組み込み、走行中のシートの複屈折特性をオンライン
測定し、この結果を延伸機溝にフィードバックしてオン
ラインで延伸制御を行うことが可能となった。
ては、オンライン複屈折計を高分子シートの生産ライン
に組み込み、走行中のシートの複屈折特性をオンライン
測定し、この結果を延伸機溝にフィードバックしてオン
ラインで延伸制御を行うことが可能となった。
【0021】
1)高分子シートの延伸率をオンラインで直接制御でき
るので、シートの特性、例えば機械的性質、光学的特性
等を所望値に精度良く制御できる。 2)オンライン制御により、特性のはずれた不良品の発
生量を大幅に低減できるとともに、操業率を向上するこ
とができる。 3)オフラインで測定し、これを解析して手動で制御パ
ラメータを設定する必要が無く、大幅に省力化すること
ができる。
るので、シートの特性、例えば機械的性質、光学的特性
等を所望値に精度良く制御できる。 2)オンライン制御により、特性のはずれた不良品の発
生量を大幅に低減できるとともに、操業率を向上するこ
とができる。 3)オフラインで測定し、これを解析して手動で制御パ
ラメータを設定する必要が無く、大幅に省力化すること
ができる。
【図1】図1は、本発明に基づく高分子延伸工程制御シ
ステムの1例図である。
ステムの1例図である。
1 高分子フィルム押し出し機 2 ホッパー 3 Tダイ 4 ローラー 5 縦延伸機 6 フィードローラ 7 延伸ローラ 8 オンライン複屈折(第一) 9 ローラ 10 ローラ 11 横延伸機 12 横延伸機導入部 13 横延伸部 14 ローラ 15 シート巻き取りリール 16 第一のオンライン複屈折計 17 第二のオンライン複屈折計 18 増幅器 19 増幅器 20 A/D変換器 21 A/D変換器 22 データ処理装置 23 インタフェース 24 入力装置 25 表示装置 26 プリンタ 27 縦延伸設定部 28 レターデーション手動設定部 29 自動手動切り替え部 30 速度/レターデーション変換部 31 速度入力手動設定部 32 目標値設定入力切り替え部 33 延伸速度演算部 34 比較部 35 横延伸目標値設定部 36 速度入力設定部 37 配向角設定部 38 速度/配向角変換部 39 切り替えスイッチ 40 切り替えスイッチ 41 比較器 M1〜M3 モータ In1〜In3 インバータ Pg1〜Pg3 回転速度計(パルス発生器) S1 インバータ手動設定器 S2 インバータ手動設定器
フロントページの続き (72)発明者 永田 紳一 兵庫県尼崎市常光寺4丁目3番1号 神崎 製紙株式会社神崎工場内
Claims (3)
- 【請求項1】延伸機から出てくる高分子シートの複屈折
特性を測定するオンライン複屈折測定装置と、この測定
結果を該延伸機の延伸機構にフィードバックして高分子
の延伸率を制御する延伸制御系を備えたことを特徴とす
る高分子延伸制御装置。 - 【請求項2】オンライン複屈折測定装置が,縦延伸機,
横延伸機それぞれに設けられていることを特徴とする請
求項1記載の高分子延伸制御装置。 - 【請求項3】複屈折測定装置として、偏光方向の異なる
複数の偏光光束に対する試料の透過光強度を検出する手
段と、これらの各検出出力からレターデーションまたは
レターデーションおよび主屈折率方向を演算導出する手
段を備えた装置を用いることを特徴とする、請求項1ま
たは2記載の高分子延伸制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9825992A JPH05293884A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 高分子延伸制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9825992A JPH05293884A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 高分子延伸制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05293884A true JPH05293884A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14214959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9825992A Pending JPH05293884A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 高分子延伸制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05293884A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006159775A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Nippon Zeon Co Ltd | フィルム延伸装置およびフィルム延伸方法 |
JP2009107148A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Toyobo Co Ltd | テンターおよびその異常検出方法 |
JP2009113247A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Toyobo Co Ltd | 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法 |
US7964127B2 (en) | 2005-03-28 | 2011-06-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical film, method for producing the same and polarizing plate using the same |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP9825992A patent/JPH05293884A/ja active Pending
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