JPS58210507A - 被膜の厚さを測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測定技術、特に連続的に移動する帯状体、バン
ドおよび同様の物体の被膜ないしコーティングの厚さを
自動的に測定するためｔこ、放射線例えばベータ線の後
方散乱（ｂｅｔａ　ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ　）を用い
た装置であって、被測定物体の移動速度を変えることな
く測定が可能な装置に関するものである。

超薄層被膜の厚さを測定するためにベータ線の後方散乱
を利用することは公知であり、この技術は例えば米国特
許第３１３２２４８号ｔこ開示されており、またこの測
定のために使用される種々の装置が開発されている。

これらの装置では被測定物は測定台に載置され、この測
定台に設けた穴によって被測定物を放射線源と検出器に
対して一直線上に配置するように構成されている場合が
多い。このような構成の一例として米国特許第３１１５
５７７号がある。

被測定物を上記のような支持台に載置することが実際的
でなくあるいは不可能な場合は、携帯用探測機ないしプ
ローブ（ｐｒｏｂｅ　）が使用される。

このプローブは被測定物上ｔこ直接載置されるか。

あるいは被測定物のための別の支持面上に載置される。

米国特許第３５２９１５８号にはこの種の携帯用プロー
ブが開示されている。

連続的に移動している帯状体ないしバンドの被膜ないし
コーティングの厚さを、例えばこの帯状体が被膜形成装
置から引き出されるのに応じて測定したい場合がしばし
ばある。コーティング材料を塗布した直後にこのような
測定を行なうことにより被覆された物体が製造されてい
る間に被覆工程および装置に適当なＷＲ節を行ない、帯
状体の材料のむだを最少管こして所望のコーティングの
厚さを得ることができる。

しかし、移動中の物体を測定する場合に１１種々の問題
があり、特ｔこ被測定物体が連続して（・るもの、例え
ば半導体接点の帯状体のような場合（こ【よ測定が一層
困難である。このような測定を可能ｔこするために種々
のシステムが提案されて（するカー、いずれも欠点があ
り、そのため有用性が制限さＩする０ この種の公知のシステムの一つにおいては、被膜が形成
されている帯状体を測定ホイール上ｔご案内し、このホ
イールを帯状体と共に連続的に回転させるようになって
いる。そしてこのホイー／Ｌ／１こはこのホイール上の
帯状体の被膜に作用接触する一つまたはそれ以上の測定
プローブが装備されている。しかし、このシステムには
ホイールの直径、試料の移動速度およびプローブに対す
る正確な位雷付けの点で制限がある。

この種の他のシステムにおいては、測定プローブが摺動
ブロックの一方側に静止配備されて（＼る。

帯状体はブロックの反対側をよこぎって動かされ、連続
回転する押えホイー／ｌ／　（ｈｏｌｄ−ｄｏｗｎ　ｖ
ｖｈｅｅｌ　）によってブロックと接触状態に維持され
る。このシステムでは、測定に要求される時間の間に一
定長さの帯状体の被膜の平均厚さが非接触方法で測定さ
れる。

他のシステムとしては、特願昭５６−２１６１９４号ｔ
こ記載されたものがあるが、本発明はこのシステムの改
良に関するものである。

本発明の主たる目的は、区画された帯状体を含む連続的
に移動する帯状体の被膜の厚さを測定するシステムであ
って、測定プローブが連続移動する帯状体にその長さ方
向１こ一定間隔おいた個所で選択的ｔこ係合し、この保
合状態を予め定められた距離の間維持することにより、
前述した従来技術をこおける欠点を回避して、帯状体の
移動方向または速度を変えることなく帯状体を高速で移
動させて動作することができるシステムを提供するにあ
る。

本発明の測定システムは往復可動体ないしシャットＡ／
　（５ｈｕｔｔｌｅ　）を有し、このシャット〜は最初
測定されるべき物体ないし素材の移動経路に沿つてこの
物体の移ＩＪＩＪ速度よりも遅い速度で前進移動し、そ
して被測定物体に係合し測定ストローク中は被測定物体
によって動かされ、復帰ストローク中に被測定物体との
係合から解除されるように構成されている。

このシャツトルは測定プローブを備え、このプローブは
測定されるべぎ個所と正確に一致させられるために選択
的に調整可能であり、かつシャットρの測定７トローク
中ｔこ測定されるべき個所と作用接触させられるように
構成されている。

被測定物はシャツトルに装備された案内板上に測定のた
めに支持される。この案内板を被測定物の移動方向を横
切って予め定められた位置または選択された角位置に固
定することにより、被測定物の水平な面だけでなく傾斜
面の被膜の厚さをも測定することができる。

以下図面を参照して詳細に説明する。

第１図〜第３図において、１０は装置全体を示し、１２
は連続移動される帯状体で、その被膜の厚さが測定され
る。被膜は例えば金のような所望のどんな物質でもよく
、また被膜の形成方法としては例えば電着、真空蒸着、
自触媒付着（ａｕｔｏ−ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ　）　、その他の適当な被膜形成方法があ
る。

装Ｒ１０は帯状体１２の移動方向に沿う任意の位置に配
置でき、間隔をおいた平行な一対の案内レール１日に摺
動可能に支持された往復動シャツ）／Ｌ’１６を備えて
いる。この案内レール１８は帯状体１２の下方ｔこ、そ
の移動路に平行に配置されている。

とぎれのないあるいは区分されていない（ｎｏｎ−ｓｅ
ｇｍｅｎｔｅｄ　）帯状体１２を測定するには、シャッ
ト／Ｉ／１６は固定機構ないしクランプ１４によって帯
状体１２に間欠的に固定される。区分された（ｓｅｇｍ
ｅｎｔｅｄ　）帯状体、または割出し穴を有する帯状体
を測定するには、例えばビンまたは位置合わせ用支受部
材のような位置ぎめ機構を使用できる。

これについては後述する。

シャット／Ｌ’１６は取り外し可能なキャリッジプレー
ト１２７を支持する基板２０を有し、このキャリッジグ
レート１２７上に測定中帯状体１２を案内支持するため
の帯状体案内板２２が配置されている。クランプ１４が
使用されるときは、このクランプもキャリッジプレート
１２７上に配置される。

測定ヘッド集合体（以下単にヘッドという）２５がシャ
ツ）／ｌ／１６の基板２０に取付けられておりこのヘッ
ドは取付部材２日を有するホルダーアーム２６を備え、
この取付部材２８には適当な光学的位置合わせ手段、例
えば十字ｍ　（ｃｒｏｓｓ　ｈａｉｒｒｅｔｉｃｌｅ　
）　　（図示省略）を有する顕￥１１鏡もしくは被測定
域を取付部材２日の軸に一致させる他の手段、またはガ
イガー・ミュフー計数管および放射性同位体源（図示路
）を含む測定プローブ３０が取り外し可能ｔこ取付けら
れる。この位置合わせ手段やプローブは適当な公知のタ
イプのものを使用できるから、構造および動作の詳細は
説明を省略する。

ホルダーアーム２６はさらｔこ垂直ガイド３２を有して
おり、このガイド３２に沿って取付部材２日が空気シリ
ンダ２７と圧力ｍｍ器２７ａによって垂直方向に動かさ
れてプローブ３０を帯状体１２に対して垂直方向に位置
付ける。

ヘッド２５はまた後述のように、プローブ３゜を自動校
正するための横方向に移動可能な校正スライド３４を備
えている。

シャット／Ｌ’１６は普通のエンドレスチェイン駆動装
置によってレーＡ／１８ｔこ沿って往復移動させられる
。チェイン４２は一対のスプロケット４４．４５に掛は
回わされている。スプロケット４４．４５はそれぞれブ
ロック４８．４９ｔこ回転可能ｔこ支承されたシャツ）
４６．４７に取付けられている。スプロケット４５は一
方面クラッチ４５ａを介して駆動される。安全スリップ
クラッチ機構５２を備えた普通の駆動モータ５０が駆動
シャフト４７、従ってチェイン４２を駆動する。

第３図に破線で示すように、チェイン４２にはローフ５
４が取付けられており、このローフ５４は案内プフケッ
ト５９に設けられた垂直案内スロット５７に係合保持さ
れており１ブヲケツト５９の上端は基板２０に固定され
ている。チェイン４２が駆動されるにつれて、ローフ５
４がその往復動サイクルを通してシャット／Ｌ／１６を
引き動かし、シャット／Ｉ／１６はそれぞれその前進お
よび後退行程の終りにおいてローフ５４が案内スロット
５７内でそれぞれ垂直下方および上方に移動してシャッ
ト〃の移動方向を変える間は一時的に移動を停止する。

シャツトルは運動する帯状体１２の直線速度よりも僅か
に遅い直線速度でチェイン４，２によって駆動され、帯
状体１２とシャツトル１６がシャツトルの前進中に係合
されているとき、クラッチ４５ａがあるために移動する
帯状体１２がエンドレスチェイン駆動機構に打勝って（
ｏｖｅｒｒｉｄｅ　）同じ速度でシャツ）／Ｉ／１６を
前方へ引き動かす。

エンドレスチェイン４２の代すｔこ普通の■べμトもし
くはフグベルト駆動機構または他の適当な機構を使用す
ることもできる。

シャットｌＬ／１６は普通の枕またはベアリングブロッ
ク６２（第３図）によってレール１日に摺動可能に支持
されるとともに、基板２０１こ垂設されり案内ローフ４
１１Ｉ８４５６＜１６８図）ｔこよってレール１８ｔこ
正確に一致して案内されるようｔ乙なっている。この案
内ローフ機構５６は外側レー／Ｌ／１８の上側に転接す
る固定ローフ５８と、このレー／Ｌ’１Ｂの下側に転接
する横方向に調節可能なローフ６０とを有している。

帯状体の案内板２２はシャツトル１６の基板２０に取外
し可能に固定されたキャリッジプレート１２７に支持さ
れ、特定のタイプの帯状体１２に対して使用するのに適
合させることができる。案内板２２の上面はどんな帯状
体にでも（帯状体が区分されていても区分されていなく
ても）その下面に一致する形状に形成され、測定される
べき個所を垂直方向に支持できるようになっている。

案内板２２は側縁（エツジ）ガイド１３７　（第６図参
照）を備えており、これらのエツジガイドはそれぞれ帯
状体の進行方向を横切る方向をこ選択的に１ｌ１１節可
能であり対向エツジガイド間に所望の間隔を設けること
ができる。この調節ｔこよって帯状体の幅が種々異なっ
ても帯状体が帯状体牽引機構（図示時）の方向へシャツ
）／Ｉ／１６上を越えて動かされるとき、異なる幅の帯
状体を測定に適当な位置に配置することができる。

このため、各ガイド１３７にはスロット１３８が穿設さ
れ、各スロツ）に挿通されたねじ１３９ケ乙よって各ガ
イド１３７をプレート２２上の調節位置に固定する。ガ
イド１３７は移動する帯状体の両側縁を案内する。

連続したとぎれのない帯状体に対して使用される押え具
ないしクランプ（ｈｏｌｄ−ｄｏｗｎ　ｏｌａｍｐ　）
　１４の帯状体１２に接触する部分は、弾力性のある物
質で作ったクランプパツド（図示省略）からなり帯状体
１２に摩擦接触してその表面を傷つけることなく保持す
る。

帯状体１２がガイド１３７の間を案内板２２を横切って
動かされるとぎ、帯状体１２をクランプ１４と案内板２
２の上面との間で挾持することによって案内板２２、従
ってシャツ）／Ｌ／１６を帯状体１２と係合状態に保持
し、より速く運動する帯状体１２によってシャット１ｖ
１６を動かすことができる。この点については後ｔこ詳
述する０クツンプ１４は適当な空気供給制御系（図示時
）ｔこ連結された空気シリンダ１４ａ　ｔこよって作動
される。

測定中帯状体１２はシャツトル１６に保合駆動し、プロ
ーグ３０が帯状体側縁ガイド１３７の内縁によって規定
された域内で帯状体１２に接触するＯ 案内板２２は駆動ピン７日を備えているのが好ましい（
第６図、第７図）。この駆動ピンは案内板２２の上面か
ら上方に突出しており、区画され中断された帯状体に対
して使用され、その横方向エツジ面と係合して帯状体１
２がシャツトル１６を引き動かす。この点１こついては
後述する。所望ならば、２本以上のピン７日を用いるこ
ともでき・あるいは帯状体の形状および帯状体の区画の
横方向エツジと案内部材との間の所望の接触域に応じて
、他の形状の案内部材例えば細長い突起部（図示時）を
用いることもで診る。

区分されていない連続帯状体１２Ｉこ対する上記装置の
動作を説明すると、シャット／Ｉ／１６のエツジガイド
１３７を横方向に調節し、帯状体１２力；これらのエツ
ジガイドの間を進行するようにする。

進行する帯状体１２のどの部分もまず第１図第２図に詳
細に示す速度および欠陥検出部（以下センサという）８
８を通過する。

センサ８８において、帯状体１２はばねで付勢された押
えホイー／１，９０と通常の回転速度計（り：ｌｌ−Ｊ
’）１００のセンサ筒９８との間を通過スる。押えホイ
ー／Ｌ／９０はピボットアーム９２に取付けられ、この
アームの一端ｔこはマイクロスイッチ９６を動作させる
加圧脚９４が設けられている。

ホイール９０はばね９１によって帯状体１２に転圧され
、帯状体１２をセンサ［９Ｂに押し付けている。ホイー
／Ｌ／９０、センサ筒９８およびこれらに関連する部材
は適当な架台９９に確固に取付けられている。

センサ筒９８は帯状体１２によって回転させられ、タコ
メータ１０ｏが帯状体１２０走行速度に比例した信号を
発信する。この信号は公知のタイプの速度制御装置（図
示路）に送られ、この制御装置が駆動モータ５０の速度
を調節し、チェイン４２とシャット／Ｉ／１６の直線速
度を走行する帯状体１２の速度以下の予め定めた速度レ
ペｓｔｔこ維持する。速度制御装置は帯状体１２とモー
タ５ｏの間の所望の速度差を設定すぺ＜ａ節回能であり
、自動的に動作して設定された速度差を維持する。

所望ならば帯状体１２の直線速度をメータ１０１等によ
って表示することもできる。

センサホイール 帯状体１２を押し付けるとともに、帯状体１２の重ね継
ぎ、留め金（ステープル）、その他の異常状態による異
常な厚みを検出してスイッチ９６を動作させて信号を発
生し、これによって、帯状体の欠陥部がセンサホイール
９０を通過してから予め定められた時間、例えばンヤッ
）Ａ／の完全な１サイクルの間シャツ）／Ｌ’１６が帯
状体１２に係合されまたは帯状体１２によって動かされ
るのを阻止する。この構成によって測定プローブ３０が
帯状体の留め金、重ね継ぎ、その他の異常な個所と係合
して傷付けられたり異常な測定結果を生じるおそれがな
くなる。

正常な動作中は、エンドレスチェイン駆動機構が帯状体
１２の速度よりも僅かに遅い速度でシャツトル１６を移
動させ、帯状体とシャツトルとが互いに結合されるとき
に両者のスムーズな係合を可能にし、帯状体に過負荷を
加え損傷を与えるおそれのある急激な引張り運動を回避
する。このためｔこ・エンドレスチェイン駆動機構の速
度を適当な手段によって自動調整して、タコメータ１０
０によって検知される帯状体１２の速度変化に対処して
いる。

シャフト／ｌ／１６はエンドレスチェイン駆動機構のス
プロケット４４と４５の間隔１こよって規定されたレー
／Ｌ’１Ｂの一定距離部分に沿って連続して前後に往復
移動する。測定は帯状体１２の移動方向へのシャツ）／
Ｌ’１６の前進移動（往動）中ｔこのみ、かつセンサホ
イー／Ｉ／９０とマイクロスイッチ９６が帯状体の厚み
の異常を検出しなかったときにのみ行なわれる。

プフケット５９のヌロット５７を介してシャット１ｖ１
６を駆動するローフ５４のシャフトはエンドレスチェイ
ン４２に固定されたブフヶット５５に支受されている。

プフヶット５５のローフ５４側とは反対側ｔこは反射面
を有する金属片５５′が設けられ、この反射面がシャッ
ト／Ｌ７１６の往動最前進位置の手前で光源と光電素子
とからなる検出器６１（第２図）を動作させ、検出器６
１が信号を発生してシャツトル１６を帯状体１２との結
合から解放する。

帯状体１２が区画されているときは、上記解放はローフ
１３０を持ち上げて帯状体１２を駆動ピン７日から解放
することにより行なわれる。帯状体１２が連続している
ときは、クフンデ１４をリリースして帯状体１２を案内
板２２との係合から解放する。クフンプ１４は第２図に
示すようｅこ一対のアームを有し、帯状体１２と案内板
２２の間に二つの接触点が生じる形状ｔこ作ることがで
きる。

光源と光電素子の組合わせからなる他の検出器６１／が
ブロック４′８に設けられ、帯状体１２に対するシャツ
）　／Ｌ／１６の最後方位置を検出し、測定プローグ３
０を降下させる信号を発生する。このプローブ３０は測
定を行なうとき降下させられてその有孔プラテン１０３
が帯状体１２に接触させられる。測定が終了すると、検
出器６１がこれを検知し、グローブ３ｏが持ち上げられ
て帯状体１２から離される。

別のタイプの光電装置を使用してもよいし、また光電装
置以外のセンサを用いることもできる。

プラテン１０３は帯状体に接合する面を有し、この面に
測定されるべき区域のみに合致する適当な穴があけられ
ている。また、プラテン１０３は適当な取り付は部材に
よってプローブ３０の下端に取り外し可能に固定されて
いる。これらの構成は公知である。

帯状体１２のシャツ）／ｌ／１６との係合とプローブ３
０の下降運動との間に僅かな時間的遅れを設けることに
より、プローブ３０が帯状体１２と係合する以前にシャ
ツ）／Ｌ’ｌ　（３と帯状体１２が係合することが保証
される。そして、被覆ないしコ−ティングの厚さの測定
は、シャット／Ｉ／１６とプローブ３０が帯状体１２に
係合している間だけ行なワレる。シャット／ｌ／１６は
、センサホイー／ｌ／９゜が帯状体１２の欠陥を検出し
続けている限り、帯状体とは係合せずに往復運動を続け
る。

プローグ３０１こよる測定結果は適当な読み出し装置（
図示路）に送られ、ここで情報の分析、記憶、表示その
他の処理が行なわれる。このような装置としては公知の
ものを使用できる。

帯状体１２に対するシャツ）１ｖ１６の最初の設定中に
、零バックッッシねじ１０２　ａを駆動するステッピン
グモータ１０２からなるａｍ整機構が使用され、ねじ１
０２ａに螺合されたカラー１０４’が固定されたグラケ
ラ）１０３／によって取付部材２日を帯状体の進路を横
切る方向に進退させる。顕微鏡の十字線または他の位置
合わせ装置（図示路）をまず取付部材２日に挿入し、モ
ータ１０２を付勢して取付部材２日の筒の垂直軸を帯状
体１２の測定されるべき部分に一致させる。

このようにして、プローブ３ｏと帯状体１２の測定され
るべき区域との正確な位置合わせが達成される。この位
置はコンピュータ１０６　（第２図）の記憶部に記憶さ
れるか、あるいは適当な制御ユニット（図示路）によっ
て利用することができる。

次いで位置合わせ装置を取付部材２８の筒から外して、
プローブ３０を挿入すると帯状体１２の測定されるべき
区域と１１こ一致する。

区画された帯状体１２ｔこ対する装置の操作１こおいて
はクランプ１４を用いる必要はない。適当な駆動装置、
位置合わせピン７日あるいは他の装置を有する案内板機
構２２および持ち上げローツー１３０がとぎれのない連
続した帯状体に対して用いるクランプ案内板機構に代え
て使用される。

好ましくは、駆動ピン７日の上面は傾斜させて平常操作
中、帯状体１２がローフ１３０によって案内板２２上に
降下されたとぎ、ピン７日の上面と接触する帯状年１２
の部分がピンの傾斜上面を滑り落ちて次の区域がピンに
係合できるようにする。所望ならば、他の駆動ピン・位
置合わせ機構を用いることもできる。

本発明の装置は、上述の説明において述べられた測定面
に対して横方向に一定角度をなす面上のコーティングな
いし被膜の厚さを測定するのにも用いることができる。

この場合、例えば第６図〜第８図に示すような傾動可能
な帯状体案内板２２を設ける。この案内板は水平位置か
ら傾動可能であり、帯状体の所望の区域がコーディング
の厚さの測定に適した位置にくるように帯状体を位置付
けることができる。

例えば、帯状体１２が第６図と第８図に示すような形状
の一連の電気コネクタ素子であれば、第６図〜第８図に
示す装置を使用できる。この装置は傾動可能な案内板２
２を含み、この案内板は帯状体１２の長軸とほぼ平行な
軸のまわりに′ｌ１ａｔｆ１可能で、帯状体１２を水平
面に対して横方向に一定角度傾斜させ、これによって被
膜を有する面１２ｆを傾斜させてこの面をプローブ３０
による厚さの測定に適した位置ｔこ位置付けることがで
きる。

第マ図、第８図に示すように、基板２０はレー１ｖ１８
に摺動可能に支持されており、既述のように帯状体の進
行方向およびこれと逆方向に往復移動することができる
。この実施例の駆動機構は第６図〜第８図ｔこ示したも
のと同じであり、エンドレスチェイン５５ｔこ取付けら
れたローフ５４が、基板２０に固定されこの基板から垂
下延長するシャットρ駆動アーム５９に設けたほぼ垂直
方向の案内スロット５７内に上下動可能に配置されてい
る。

基板２０にはさらに案内ないしローブ機構５６が垂設さ
れており、固定ローフ５８とＷ４＃可能な。

ローフ６０とを有する。両ローフは第８図ｔこ示すよう
にレー／Ｌ／１８と転動接触している。また、一対のカ
ムロッド支持部材１２０．１２０　ａも基板２０に垂設
されている（第７図）。

カムロッド支持部材１２０．１２０ａは帯状体１２の進
行方向とほぼ平行な軸ｔこ沿って摺動可能にカムロッド
１２１を支持している。カムロッド１２１には一対のカ
ム部材１２２が間隔をおいて取付けられており、これら
のカム部材１２２のそれぞれの位置はカム部材をカムロ
ッド１’２１に締め付けているポル）１２３によって＊
　Ｎ’ｉ可能になっている０ カムロッド支持部材１２０ａはカムロッド１２１だけで
なくカム面１２５をも支持している。このカム面１２５
は前方リミットスイッチ１２６（第１図）と接触するよ
うに意図されており、このリミットスイッチ１２６はシ
ャット／ｌ／１６が帯状体１２に対してその進行路の端
の最前位置に達したとき、カム面１２５によって接触さ
れるようにレ−／Ｌ／１Ｂの下方に配置されている。

基板２０にキャリッジプレート１２７が取り外し可能に
固定されている。従って垂直案内スロット５７内でのロ
ーフ５４の移動によって基板２０が帯状体１２に沿って
前後方向に往復移動されるのに応じてキャリッジプレー
ト１２７が基板２０と一緒に移動するようになっている
。

キャリッジプレート１２７には一対のローフ支持ヨーク
１２８が間隔をおいて固定され、各支持ヨークにはロー
フキャリヤーヨーク１２９が回動可能に取り付けられて
いる。各キャリヤーヨーク１２９ｔこはローフ支持ヨー
ク１２Ｂとの連結端とは反対側の端にキャリヤーヨーク
１３０が配備されている。

各キャリヤーヨーク１２９には、さらにカムホロワ（従
節）アーム１３１が垂設され、このアームの下端１こは
カムローフ１３２が配備されている。

このカムローフはそれぞれ°対応するカム部材１２２が
第７図で左方向に移゛動させられたとき各カム部材１２
２の表面と係合するように構成されている。従って各カ
ム部材１２２が第７図で左方へ移動すると、各キャリヤ
ーローフ１３０を上昇させるＯ 第６図〜第８図ｔこ示すように、一対の間隔をおいた案
内板支持部材１３３がキャリッジプレート１２７に配置
固定され、前方スペーサリッド１３４と後方スペーサロ
ッド１３５＃こよって互いに平行にかつ間隔をおい箋保
持されている。

案内板支持部材１３３には傾動可能な案内板２２が回動
可能に取り付けられている。この案内板２２は第８図に
示すようｔこ帯状体１２の長軸と実質上平行な軸１３６
のまわり會こ回動ないし傾動する。

案内板２２の上面１こは、それぞれ互いに対向配置され
た二対の側縁（エツジ）ガイド部材１３７が配備されて
いる。

各ガイド部材には細長いスロット１３８がほぼ中心位置
に穿設されている（第６図）。各スロット１３８は一対
のボ＃）１３９０頭部を収容する凹所を有している。ボ
ルト１３９は各ガイド部材１３７を所定位置ｔこ固定し
、また種々異った幅の帯状体を通すために帯状体１２の
横（幅）方向ｔこおけるガイド部材１３７の位置を調節
できるようになっている。

所望ならば、ローブないし他のタイプのエツジガイド（
図示略）も使用できる。また、帯状体１２と接触するエ
ツジガイド１３７の内側の端面ｔこバッド１４０を設け
ることもできる。このパッドは例えばテフロン（デュポ
ン社の登録商標）のようなデフスチツク材料、または、
耐摩耗性の低摩擦セラミック材料から作ることができる
。これは、帯状体１２のエツジが最小の摩擦でエツジガ
イド１３７の内側端面に沿って摺動し易いようにするた
めである。

さらに、案内板２２にはスロット１３８ａが設けられて
いて、案内板ピボット部材のねじ穴ｔこ螺合されたボ＃
）１３９ａｔこよって案内板２２を帯状体１２の移動方
向を横切る方向に調節できるようをこなっている。

第８図、第９図ｔこ示すように、支持ブフケット１４１
が各案内板支持部材１３３に固定されるとともに、ピボ
ットピン１４２によって案内板作動シリンダ１４３の一
端を回動可能に支持している。

第９図に示すように、各案内板作動シリンダ１４３は、
その一端を貫通するピボットビン１４２によって垂設ｑ
−り１４１ａに支持されている。ヨーク１４１ａはボ＃
　）　１４１ｂによってシリンダ支持プラケット１４１
に固定されている。

各シリンダ１４３は内部のピストン（図示略）に連結さ
れた可動ロッド１４４（第８図）を有し、ピストンの一
方側に圧搾空気または他の圧力流体を注入することによ
って動かすことができる。各ロッド１４４の外端は直交
するピボットピン１４５によって案内板２２の下側に固
定されたベルクランク機構１４６に連結支受されている
。

二つの案内板作動Ｖりンダ１４３を設けるのが望ましく
、均衡した作動力を得るために第８図に示すように案内
板２２０両端部に１個ずつ配備するのがよい。所望なら
ば、案内板作動シリンダ１４３は１個だけでもよい。

案内板支持部材１３３の一方には傾動中心軸１３６から
横方向に間隔をおいてマイクロメータ支持ブラケット１
４７が固定され、このブラケットにマイクロメータ１４
８が帯状体１２の平面に対して垂直に可動に配備されて
いる。

マイクロメータ１４８は案内板２２の傾斜角を制限する
ための可動ロッド１４９・または他の適当な調節可能な
運動制限部材を備えている。マイクロメータを用いると
案内板２２の正確な位置付けが容易となり、この位置付
けを行なった後、一対の係止ねじ１５５または同様の部
材によって案内板２２の停止面を規定し、それからマイ
クロメータロッド１４９を引き上げて損傷を防止する。

第６図〜第８図に示した帯状体キャリヤーとシャット／
Ｉ／機構は区画された帯状体を案内支受するように構成
されている。帯状体が平坦であれば、案内板２２は帯状
体の面に対して平行な平面においてほぼ水平な位置に維
持される。しかし、第６図に示すように帯状体１２が異
なった形状のコネクタ部材であって、厚さを測定すべき
被膜を有する表面が帯状体の面に対して横方向に一定の
角度で配置されている場合は、プローブ３０のデフテン
１３０上ｔこ傾斜面（図示路）を設け、この面の傾斜角
をデフテンが被測定部材に対して正確に位置付けられる
ように設定する必要があろう。しかし、そのようなプラ
テン１０３は正確に方向付けるのが困却であり、しかも
この方向付けは機械の設定に非常に時間がかかる。また
接触面の傾斜角度が異なる毎に異なる角度のプラテンを
用意しなければならない。

本発明によれば、測定されるべき被膜の面が実質上水平
になるような角度ｔこ案内板２２を傾斜させることによ
り、平坦な穴付プラテンを用いて全ての測定を行なうこ
とができる。

シャット／Ｉ／１６が帯状体１２の進行方向に前進を始
めると、光電検出器６１／がプレー）５５’ｔＣよって
作動され、これによってシリンダ１５０を動作させる信
号を発生して持ち上げローフ１３０を第７図の！線で示
す降下位置に降下させる。帯状体１２が案内板２２に接
近してくると、帯状体１２０レベルは案内板の上面の僅
かｔこ下方に来る。帯状体１２は緊張され、駆動ピンマ
８と最初に係合する区画が案内板２２上に載置される。

帯状体１２と駆動ピン７８との係合によってシャツトル
１６は帯状体によって引っ張られ、一方向クラッチ４５
のためにエンドレスチェイン駆動装置に打勝ってＶヤッ
ト／Ｌ／１６が帯状体１２の速度と同じ早い速度で、す
なわち、帯状体１２と同期して走行する。

持ち上げローフ１３０の降下位置への降下と、プローブ
３０の帯状体１２への係合との間に僅か帯状体１２と係
合する前に帯状体と駆動ピン７日とが係合することが保
証される。シャツトル１６が前進限座位？ｉｆｆこ達し
て光電検出器６１によって検知されると、シリンダ２フ
がプローブ３ｏを持ち上げ、Ｖリンダ１５０がカムリッ
ド１２１を動かし１これによってローフ１３０が持ち上
げられ帯状体１２を持ち上げて駆動ピン７８から離反さ
せ、この離反状態をシャツトル１６復動サイクル中維持
する。

所望ならば１ダツシユボツ）１７０を設け、シャット／
Ｉ／１６が走行路の最先端位置に到達したときアーム５
９がダッシュボッ）１６０に当接してシャツトル１６が
減速されるようにしてもよい。

モータ５０はシャット／Ｌ／１６の前進（往動）中帯状
体の走行速度よりも遅い速度でシャツトルを駆動するよ
うに制御されるがシャツ）／ｌ／１６をその復帰（復動
）中はより早い速度で駆動することにより、一定時間の
間に行なわれる測定回数を増加させるようにモータ５０
を制御することもてき第２図ｔこ示すように、キャリッ
ジプレート１２７は停止パー１１９を支持し、このバー
１１９は取付部材２日に設けられた停止ピン１１９ａの
下側に配置されている。この機構は、停止バー１１９と
ローフ１３０が持ち上げられた状態では帯状体１２は測
定に適した位置にないので、グローブ３ｏの垂直降下を
阻止するインターロックないし係止部材として作用する
。

フロー　フ３０　ノ校正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　）
は、測定操作のための最初の設定のときに行なわれ、そ
の後は時々自動的に行なうことができる。この校正は第
２図第３図に示すように自動スフイド３４を用いること
によって行なわれる。この自動スフイド３４はホルダー
アーム２６に水平方向に取り付けられ、プローブ３０の
開口部１０３と一致する空間内の１点で交差する経路に
沿って往復動可能になっている。

第４図、第５図に示すように、スライド３４は前方端部
に標準試料１０４，１０４ａ１１０５を有する。

標準試料１０４は帯状体の基材であり、標準試料１０４
ａは被膜の材料のみであり、標準試料１０５は基材と既
知の厚さの被膜とを合わせたものである。正確な校正に
は少なくとも三つの標準試料を備えるのが好ましいが、
所望ならばさらに付加的な標準試料を備えることもでき
る。

リミットスイッチ１０８がスフイド３４の近傍に配備さ
れ、スライド３４の一側縁ｔこ適当な間隔をおいて設け
られた複数のノツチ１１０と協同動作し、スライドがね
じ杆１１４ａを介してモータ１１４によって前進させら
れるとき標準試料１０４．１０４ａ、１０５のプローブ
３０ＩＣ対する位置合わせを選択的に制御し、校正完了
後にはモータ１１４によるスライドの後退限度を規制す
る。

プローブ３０は標準試料が位置付けされた後その上に降
下させられる。この操作はスイッチ１０Ｂの制御下で自
動的に行なうことができる。

スフイド３４は測定装置１０の平常の測定操作中にコン
ピュータで制限された定期点検を行なうために自動的に
再校をするのに、および、もし必要ならば測定を予め定
められた回数行なった徒に再校正をするのに使用するこ
ともできる。温度、はこりやよごれの付着、アイソトー
プの崩壊　（ｄｅｃａｙ　）および他の要因がプローブ
の読みに影響を与えるので、この点検および校正は測定
の一貫性と信頼性を保証するために必要である。この自
動点検および再校正中に、帯状体１２およびシャツ）／
Ｌ’１６のいずれの運動も中断されない。

第４図第５図に示すように、標準試料１０４．１０４ａ
、１０５はホルダー１６０に保持され、このホルダーは
対向する一対の水平セットねじ１６２によってスフイド
３４内の溝１６１内に保持される。ホルダー１６０には
ねじ１６２が当接する傾斜面を有する口折１６３が設け
られ、この傾斜面のためにホルダー１６０は溝１６１の
底面に確固に固定される。

測定操作中帯状体１２に対するプローブ３ｏの位置を変
えたいとき、例えばある一つの位置で一連の測定を行な
ってから続いて横方向の他の位置で一連の測定を行ない
たい場合は、第２図に示すように適当にプログラムされ
たコンピュータ１０６の制御下でステッピングモータ１
０２を動作させてねじ棒１０２ａを回転させプローブ３
００位Ｍを自動的に周期的に変えるようにすればよい。

コンピュータ１０６は読み出し装置ｔ１０７の一部とし
て組込むこともでき、また、所望ならば装置の他の機能
を制御することもできる。

第６図〜第９図に示した形状の傾動板の動作において、
Ｖヤットル機構は既述のように動作し、ローフ１３０は
最初帯状体１２を傾動可能な案内板２２の面から離すよ
うに持ち上げられた位置にある。

案内板２２が復動行程を終えて帯状体１２の走行方向と
同じ方向に往動し始めると、カムロッド作動シリンダ１
５０が作動してカムロッド１２１を第７図で右方へ移動
させる。これによってローフ１３０が自重によって帯状
体１２の運動平面よりも下方に降下してｍｌ続する帯状
体１２の内縁を案内板２２の上面から上方ｔこ突出する
駆動ピン７８に係合させる。移動している帯状体１２が
駆動ピン７８に確固に係合し、案内板２２が帯状体１２
と同じ速度で動かされると、案内板作動シリンダ１４３
が動作して案内板２２を第８図の一点鎖線で示す位置に
傾斜させる。これによって、測定されるべき面１２ｆが
正確に位置付けられるので、プローブ３０を充分降下さ
せてデフテン１０３を被測定面１２ｆに接触させて測定
を行なうことができる。

案内板２２の傾動はねじ１５５の位置によって制限され
る。これらのねじ１５５は垂直方向に調節可能であり、
案内板２２の近接端の垂直方向の運動を規制し、これに
よって案内板２２の傾動可能角度を変え゛る。

プローブ３０は既述のように動作し、測定完了後に引き
戻される。そして案内板作動シリンダ１４３が再び動作
され、案内板２２を水平位置に復帰させる。そこで、カ
ムロッド作動シリンダ１５０が動作され、カムロッド１
２１が第７図で左方へ動かされ、これによってカム部材
１２２がカムｌｆｆ−９１３２に接触し、キャリヤーＣ
ｌ−９１３０が上昇して帯状体１２の下面に当りこの帯
状体１２を案内板２２の最上面よりも高く持ち上げて、
駆動ヒン７日との係合から離脱させる。このときシャフ
ト〜が在勤行程の終りに近づき、それから帯状体１２の
走行方向とは逆方向に復動し帯状体１２の他の部分と係
合し、この部分に対して前回と同じようにして測定を行
ない、このようにして被測定表面上の被膜の厚さを実質
上連続してモニターすることができる。

第１図〜第３図に示すように１．取付部材２日にはシャ
フト１８０も連結され、このシャフト１８０はダッシュ
ボッ）１８１内に押入され、このダッシュポット１８１
は１ｌｌｉＩＦＪ可能なニードル弁１８２を有するピス
トンシリンダ機構からなり、ニードル弁１８２はダッシ
ュポットに対する空気の流出入量をｍ節する。

ダッシュポット１８１はデフテン１０３の降下速度を減
じることｔこよりデフテンの帯状体１２に対する衝撃を
緩和して過度な衝撃力による帯状体の損傷を防止するの
に役立つ。もしこの緩衝機構がないとシリンダ２７は基
本的にオン・オフ動作する二位置装置であるので、図示
のダッシュポット機構がある場合よりも調整がより困難
となる。

第６図第７図に示すように、キャリッジプレート１２７
は基板２ｏ上に正確に位置付けできる。

この正確な位置付けは、基板２ｏから上方へ突出する位
置付はピン２０ａとキャリッジグレート１２７に貫通穿
設された対応位置付は孔１２７ａとによって達成される
。当業者に明らかなように、所望ならば位置付はピンを
キャリッジプレートｔこ取り付け、対応する位置付は孔
を基板に穿設するようにしてもよい。

いずれの場合にしろ、ピン２０ａと孔１２フａを設ける
ことによってキャリッジプレート１２７を取り外し、こ
れに代えて特定形状の帯状体に特別に適用される他の案
内板を有する他のキャリッジプレートを装備することが
できる。その後は、図示のキャリッジデレー）１２フに
適した形状の帯状体を測定するために装置に再び位置付
けるときは上述のピンと孔との機構によって基板２ｏお
よび測定プローブ３ｏに対する案内板２２の迅速がっ正
確な再位置付けを容易ｔこ行なうことができる。

従って、特定の帯状体の形状にそれぞれ適合した案内板
を備えた一連のキャリッジプレートを用意しておいて装
置の切換えを簡単にすることができる０ 帯状体が間隔をおいて相互連結された半導体接点からな
り、これらの接点が第８図ｔこ示す表面１２ｆと同様に
負荷が加えられるとゆがみやかたより（ｄｅｆｌｅｏｔ
ｉｏｎ）が生じるような被膜で覆われた面を有する場合
１こは、裏打ち部材１９０を設は測定中接点の端部を支
持してそのゆがみやかたよりを制限するようｔこするこ
ともできる。

裏打ち部材１９０は図示のようにホイール状にすること
ができ、案内板２２の孔１９２に回転可能にかつ軸方向
に摺動可能に挿入されたスタブシャフト１９１を備えて
いる。裏打ち部材１９０の周縁部は、測定中接点の端部
の下に接触しこれを支持するような形状にすることがで
きる。

シャフト〜が帯状体１２によって駆動されるとき、裏打
ち部材１９０は静止している。シャツトルが独立して駆
動され、案内板２２と帯状体１２の間をこ相対的な運動
が存在するときは、裏打ち部材１９０は帯状体１２に対
する摩擦抵抗を最小１こするために回転するように構成
することができる。

さらｔこ、ローラ１３０が帯状体１２を案内板２２から
持ち上げたとぎ、裏打ち部材１９０も帯状体１２と一緒
に案内板２２から離れて動き、このときスタブシャフト
１９１は孔１９２から軸方向外方へ摺動する。スタブシ
ャフト１９１は本発明の装置の動作中に予期される軸方
向の運動では、孔１９２内に回転可能に支持されるのに
十分な長さｔこ形成される。

以上のように、本発明ｔこよれば、帯状体の進行速度ｔ
こ制限はなく、帯状体の進行路も従来におけるように測
定装置の形状に合致するようかこ変える必要はない。ま
たプローブ３ｏが測定サイクル中帯状体１２に係合する
ために、グローブが帯状体から離れている構成における
よりも正確な測定が可能である。シャツ）／ｌ／の移動
距離も使用可能なスペース内で最大の測定精度を達成で
きるように選定することができる。

以下本発明のｎ態様を要約するが本発明はこれらに限ら
れないこともちろんである。

（１）一定の通路に沿って移送される帯状体のような被
測定物の被膜の厚さを検知する手段を有する測定プロー
ブと、被膜の厚さを測定する開被測定物を支持する面と
を備えた往復可動体と；前記往復可動体を前記被測定物
の移送路の一区分ｔこ沿って往復移動させる駆動手段と
；前記支持面と前記運動中の被測定物とを互いに係合ま
たは離反させ、両者の係合時ｅこは前記往復可動体が前
記被測定物によって駆動されて同期運動し、両者の離反
中は前記往復可動体が前記被測定物から独立して駆動さ
れるようになす係合離反手段と；前記往復可動体と前記
被測定物の係合中に、前記プローブと前記被測定物を互
いに関連配置または分離する手段とからなる装置におい
て、前記支持面を前記被測定物の平面ｔこ対して前記被
測定物の長軸に実質上平行な軸のまわりに横方向に傾動
可能に構成するとともに、前記被測定物が前記支持面に
駆動接触しているとき前記支持面を前記平行な軸のまわ
りに予め定めた角度だけ選択的に傾動させ前記被測定物
をその被測定被膜部分の測定に適した位置に位置付ける
手段を併せ備えたことを特徴とする被膜の厚さを測定す
る装置。

（２）前記支持面の傾動中心軸が前記被測定物の下側に
配置された（１）項の装置。

（３）前記係合離反手段が前記被測定物の下方會こ位置
するように前記往復可動体に装備された少なくとも一つ
の持ち上げローフからなり、このローフが前記被測定物
に対して接近離反して前記被測定物を前記支持面に対し
て持ち上げまたは降下させるようｔこ支持されている（
１）項の装置。

（４）前記往復可動体が前記ローフを昇降させるカム手
段を備えている（３）項の装置。

（５）前記往復可動体が前記支持面の傾動角度を制限す
る手段を含んでいる（１）項の装置。

（６）前記傾動角度制限手段がｌ１１ｗ１可能である（
５）項の装置。

（７）前記傾動角度制限手段が正確な制限設定な繰返し
許容するマイクロメータを含んでいる（６）項の装置。

（８）前記支持面が、少なくとも一つの駆動ピンを含み
、このピンが前記被測定物の縁ないしエツジに係合され
、前記往復可動体が前記被測定物と同期駆動されるよう
にした（１）項の装置。

（９）前記駆動ピンが前記被測定物の縁に駆動係合され
るように前記被測定物を前記駆動ピンをこ対して案内し
位置付けるために前記支持面に上方に突出して配備され
た側縁案内手段を備えた（８）項の装置。

００）前記側縁案内手段が前記被測定物の走行方向を横
切る方向に調節可能であり、これによって前記支持面が
異なった幅寸法の被測定物を支受することができるよう
にした（９）項の装置。

ＣＩｌ＋前記傾動手段が、一端が前記往復可動体に回動
可能に連結され、他端が前記支持面に回動可能に連結さ
れた流体によって駆動される少なくとも一つのシリンダ
と、加圧流体を前記シリンダに導入し前記支持面を位置
付けるための手段とを含んでいる（１）項の装置。

（１２１前記支持面が前記往復可動体に取り外し可能に
固定されたキャリッジプレート上に配備され、前記キャ
リッジプレートと前記往復可動体がそれぞれ共動動作し
て前記キャリッジプレートを前記往復可動体から取り外
した後、再びこれに正確かつ繰返し可能ｔこ取付は配置
しうる手段を有する（１１項の装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の正面図で、矢印は被
測定物たる帯状体の移送方向を示し、第２図は第１図の
平面図、 第３図は第１図の右側面図、 第４図は校正用スライドの部分平面図、第５図は第４図
の５−５ｆｉ断面図、 第６図は移動する帯状体の傾斜した被覆面の測定のため
に帯状体の移動方向に平行な軸のまわり會こ傾動可能な
案内機構の平面図、 第７図は第６図の７−７方向からみた立面図、第８図は
第１図の８−８線断面図、 第９図は第８図の９−９Ｎ断面図である。 １２・・・帯状体、 １６・・・往復可動体（シャットｌし）、１８・・・案
内レール、　２０・・・基板、２２・・・案内板、　　
　　２５・・・測定ヘッド、３０・・・グローブ、　　
３４・・・校正スライド、５９＠　・・ガイドプフケッ
ト、 １２２・・・カム部材、 １３０・・・キャリヤーローフ、 １３２・・・カムローラ、 １４３・・・シリンダ。 特許出願人　　トウイン　シティ　インターナシミナル
インコーポレイテッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被膜の厚さを検知する手段を有する測定プローブと、被
   膜の厚さを測定中被測定物を支持する面とを備えた往復
   可動体と；前記往復可動体を前記被測定物の移送路の予
   め定められた一部分に沿って往復動させる駆動手段と；
   前記支持面と前記運動中の被測定物とを選択的に係合ま
   たは離反させ、両者の係合時には前記往復可動体が前記
   被測定物によって駆動されて同期運動し、両者の離反中
   は前記往復可動体が前記被測定物から独立して駆動され
   るようになす保合離反手段と；前記往復可動体と前記被
   測定物の係合中前記プローブと前記被測定物を作用結合
   または分離する手段とからなる装置において、前記支持
   面を前記被測定物の面に対して前記被測定物の長軸に実
   質上平行な軸のまわりに傾動可能に構成するとともに、
   前記被測定物が前記支持面ｔこ駆動接触しているとき前
   記支持面を前記平行な軸のまわりに予め定めた角度だけ
   選択的に傾動させ前記被測定物をその被測定被膜部分の
   測定ケこ適した位置をとらせる手段とを併せ備えたこと
   を特徴とする被膜の厚さを測定する装置。