JP3540902B2

JP3540902B2 - 薄葉体の平面性測定装置

Info

Publication number: JP3540902B2
Application number: JP21947996A
Authority: JP
Inventors: 浩司名倉; 健浩大森; 孝鈴木; 忠幸遠藤
Original assignee: 三菱化学ポリエステルフィルム株式会社
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JPH1047933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄葉体の平面性測定装置に関し、詳しくは、薄葉体の平面性を自動的に且つ高速で測定できる装置に関する。なお、本発明において、平面性とは薄葉体自体のたるみの状態を指す。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック薄葉体等を走行させる際、薄葉体の平面性が不良な場合は、薄葉体がバタつき、工程が安定しないというトラブルの原因となるため、薄葉体製造工程では、品質管理の一環として、薄葉体の平面性を測定する必要がある。
【０００３】
従来の測定方法としては、例えば、二つのロール間において、一定の張力条件下、薄葉体を走行させ、薄葉体面に対して斜め上方から光を照射し、その反射光を像としてスクリーンに映し出し、その像の個数およびその面積を測定者が目視で読み取り、面積率を決定することにより、たるみ部分を連続的に評価する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法は、測定者による個人誤差が出易いこと、測定中は目が離せないこと、測定速度が上げられないこと等、高速巻取り時の平面性の測定には不十分である。本発明は、斯かる問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、薄葉体の平面性を自動的に且つ高速で測定できる装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、走行中の薄葉体（１）の平面性を測定する装置であって、薄葉体（１）がプラスチックフイルムであり、薄葉体の走行面上であって且つ当該薄葉体の走行方向と交叉する向きに設定された線状測定対象域（１３）に斜め上方から光照射可能な光源（２）、当該光源から照射され且つ上記線状測定対象域（１３）における反射光（２２）を受光し、当該線状測定対象域（１３）の長さ方向（Ｘ軸方向）の平面性に基づく反射光強度分布を輝度値データ（Ｚ）分布に変換し、薄葉体の走行方向（Ｙ軸方向）の距離に応じて、各輝度値データ（Ｚ）とそれに対応するＸ軸方向位置データ（Ｘ）及びＹ軸方向距離データ（Ｙ）とを一組のデータとして制御部（４）へ伝送可能なセンサー（３）、当該センサー（３）から伝送された各データを組データとして記憶し、記憶データ中の輝度値データ（Ｚ）のＸ軸方向分布の輝度値曲線（５１）を仮想し、その振幅が一定値を超える点（たるみ点（５５））、または、ベースライン（５３）からの変位（５４）が一定値を超える点（たるみ点（５５））のみをＸ軸−Ｙ軸座標上にプロットとしたとき、各たるみ点（５５）が相互に一定距離以内に近接している点を包囲する範囲を一つの連続したブロック状パターン（５７）として認識し、たるみ領域面積として各ブロック状パターン（５７）の面積を算出して結果を出力する制御部（４）から主として構成される、薄葉体の平面性測定装置に存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の装置を添付図面の例を使用してに従って説明する。なお、図１は、本発明の測定装置の概念説明図、図２は、薄葉体面上のたるみ領域（１２）及びそれに含まれる個々のたるみシワ（１１）の説明図、図３は、図２の薄葉体のたるみ領域（１２）とたるみ点（５５）との関係の説明図、図４は、たるみ点（５５）に相当するプロットのみを薄葉体長さ方向に連続的にプロットして得られるブロック状パターン（５７）の様子を示す説明図である。
【０００７】
本発明の平面性測定装置（単に測定装置と略記する）は、走行中の薄葉体（１）の平面性を測定する装置であって、光源（２）、センサー（３）および制御部（４）から主として構成される。
【０００８】
本発明において、測定対象とする薄葉体（１）は、反射光の内、反射光の存在が視認可能な表面特性を有し且つ可撓性を有する長尺物をいい、所謂、フイルム状またはシート状材料であり、その例としては、プラスチックフイルム、プラスチックシート、光沢紙、金属フォイルが挙げられる。
【０００９】
線状測定対象域（１３）は、後述の照射光（２１）が薄葉体（１）表面に照射され、その照射面の平坦部における反射光がセンサー（３）に受光された場合、その受光された反射光（２２）が反射された薄葉体（１）の表面部分を主に含む細長い仮想面域を指す。当該面域すなわち線状測定対象域（１３）の方向は、通常、薄葉体（１）の走行方向と直交する向き、すなわち、薄葉体の幅方向とされるが、斜交する向きでもよい。また、その幅は、通常、数ｍｍ程度以下であり、その長さは、通常、薄葉体の全幅を対象とするが、目的により薄葉体の幅の一部に限定してもよい。
【００１０】
光源（２）は、線状測定対象域（１３）に向かって斜め上方から光照射可能に配置され、通常、光源（２）の中心が薄葉体幅の中心部になるよう調節されるが、必要に応じ、薄葉体走行面の上方から外れた位置などであってもよい。また、その向きは、線状測定対象域（１３）に向かって斜め上方から光を照射することが出来る様に調整される。
【００１１】
この光源（２）の照射光（２１）の波長分布は、後述のセンサー（３）の受光素子の感度特性に適合しているのが好ましい。また、光源（２）から照射される照射面の幅は、前記線状測定対象域（１３）の幅を覆うことが出来る程度以上とされるが、測定精度を上げるためには、前記の線状測定対象域（１３）の幅により近い幅にするのが好ましい。
【００１２】
光源（２）の長さは、センサー（３）の形状を考慮して適宜選択され、線状測定対象域（１３）で照射光（２１）が反射した光（２２）の全長が、センサーに配列された受光素子に受光され得るように選択される。例えば、センサー（３）の各受光素子の配列が短く、実質的に一点に集中配置されている場合は、線状測定対象域（１３）全長の略２倍程度の棒状または線状の長い光源（２）が好適に採用され、センサー（３）の各受光素子配列が線状測定対象域（１３）の長さと等しい長さに配置されている場合は、光源（２）は線状測定対象域（１３）の長さと等しいものが採用され、センサー（３）の各受光素子配列が線状測定対象域（１３）の長さの２倍以上に配置されている場合は、点状の光源（２）が採用される。
【００１３】
センサー（３）は、光源（２）から照射され且つ線状測定対象域（１３）における反射光（２２）を受光し、当該線状測定対象域（１３）の長さ方向（Ｘ軸方向）の平面性に基づく反射光強度分布を輝度値データ（Ｚ）分布に変換し、薄葉体の走行方向（Ｙ軸方向）の距離に応じて、各輝度値データ（Ｚ）とそれに対応するＸ軸方向位置データ（Ｘ）及びＹ軸方向距離データ（Ｙ）とを一組のデータとしてケーブル（３１）を経て制御部（４）へ伝送する。
【００１４】
上記センサー（３）は、線状に配列された多数の受光素子を内蔵し、信号伝送ケーブル（３１）を具備する。センサーの形状は、通常、受光素子が短い長さに配列され、受光口の面積が小さく、全体の大きさがコンパクトなものが使用されるが、受光素子の配列長さが長く、例えば、線状測定対象域（１３）と同じか又は２倍程度の長いものでもよい。センサー（３）の配置は、薄葉体（１）の線状測定対象域（１３）の平坦部分における反射光を受光素子が受光し得る位置および向きに調整される。
【００１５】
制御部（４）は、主として、データ記憶部、演算部および出力部から構成される。データ記憶部は、センサー（３）から伝送された組データを記憶し、演算部の必要に応じて記憶されたデータが読取り可能に設けられる。データ記憶部の記憶手段としては、後述の演算部において随時読取り出来るものが採用され、例えば、コンピューター装置の中のメモリー、ハードディスク、フロッピーディスクが挙げられるがこれらに限定されない。その中で、コンピューター装置の中のメモリー素子等が好適に使用できるが、データ記録用具としてハードディスク、フロッピーディスク等の永続的に記憶・保存可能な装置を併せて備えるのが更に好ましい。
【００１６】
演算部は、記憶データ中の輝度値データ（Ｚ）のＸ軸方向分布の輝度値曲線（５１）を仮想し、図３に示す様に、その振幅が一定値を超える点（たるみ点）、または、ベースライン（５３）からの変位（５４）が一定値を超える点（たるみ点）のみを、図４に示す様に、Ｘ軸−Ｙ軸座標上にプロットしたとき、各点が相互に一定距離以内に近接している点を包囲する範囲を一つの連続したブロック状パターン（５７）として認識し、各ブロック状パターン（５７）の面積を算出する。
【００１７】
上記の輝度値曲線（５１）中のベースライン（５３）は、基本的には、薄葉体（１）の平坦部に相当し、振幅部分はたるみシワ部分に相当する。このような振幅部分が生じる理由は、明確ではないが、図２に示す様に、線状測定対象域（１３）にたるみシワ（１１）がある場合は、その部分の反射平面が平坦部分の反射平面から変化し、反射方向がシフトするため、平坦部であれば反射光を受光すべき位置の受光素子に受光されず、また、他のたるみシワ部分の反射光を受光する場合もあり、それらの結果、各受光素子に受光される光は、薄葉体のたるみシワの状態によりＸ軸方向に強弱を生じ、強度分布を有することになるとも考えられる。
【００１８】
前記の振幅（５２）の値が一定値を超える点、または、ベースライン（５３）からの変位（５４）が一定値を超える点は、たるみ点（５５）と呼び、薄葉体（１）のたるみシワ部分の代替特性となる。また、上記のたるみ点の判別の基準となる一定値は、測定の目的に応じて適宜設定されるが、例えば、振幅（５２）の判別の場合は、ベースライン（５３）の輝度値の１０％、ベースライン（５３）からの変位の場合は、５％とする例が挙げられる。
【００１９】
上記の様な操作を薄葉体（１）のＹ軸方向の各距離について繰り返し、たるみ点（５５）をＸ軸−Ｙ軸座標にプロット表示することを仮想したとき、プロットは、多数のプロットが散布されて一種のパターンを形成し、通常、薄葉体のたるみシワ（１１）に対応していくつかの筋状パターン（５６）を形成する。この際、これらの筋状パターン（５６）は複数個が全体として一つの連続したブロック状パターン（５７）を形成している場合がある。
【００２０】
前記複数個の筋状パターン（５６）が連続した一つのブロック状パターン（５７）を形成するかどうかの判断は、前記の筋状パターン（５６）を構成する各プロットの位置の相互間の距離を計算し、各プロット間の距離が適宜設定する一定値（最小平坦距離）、例えば、１０ｍｍ、より小さい場合は、二つのたるみ点（５５）は連続したプロットとして認識するものとし、互いに連続したプロットを包囲する範囲を一つの連続ブロック状パターン（５７）と判断する。この様にして判断された各々の連続したブロック状パターン（５７）の面積を薄葉体（１）の指定する長さについて算出する。この際、必要に応じ、更に連続ブロック状パターン（５７）の面積分布、薄葉体面積中のたるみ面積率などを算出可能であるのが好ましい。なお、前記のブロック状パターンは、薄葉体（１）上でいえば、連続した一つのたるみ領域（１２）に対応すると考えることが出来る。
【００２１】
出力部は、演算部における算出結果を出力する。なお、前記演算部における演算では、輝度値データのマトリックスとして内部メモリー上で行なわれるため、輝度値曲線（５１）、ベースライン（５３）及びたるみ点（５５）のプロットパターン図などを可視的図形として上記出力装置に出力可能である必要はないが、走行中の薄葉体の平面性の監視のため、ＣＲＴ表示装置、液晶表示装置、プリンターなどの出力装置へ並行して出力できるものが好ましい。また、輝度値データのプロットを出力装置へ出力する場合、表示の色彩は、モノカラーでもよいが、輝度値データの大きさに対応して色彩または明るさを変えて表示可能なマルチカラーがさらに好ましい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、走行中の薄葉体の平面性が自動的に且つ高速に定量的に測定でき、表示および記録することが出来る。また、その測定結果には測定担当者による個人誤差が生じない。さらに、希望により、随時、輝度値曲線（５１）、たるみ点プロット等をＣＲＴ表示装置、液晶表示装置等に表示することにより、走行中の薄葉体の平面性の監視に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の測定装置の概念説明図
【図２】薄葉体面上のたるみ領域（１２）及びそれに含まれる個々のたるみシワ（１１）の説明図
【図３】図２の薄葉体のたるみ領域（１２）とたるみ点（５５）との関係の説明図
【図４】たるみ点（５５）に相当するプロットのみを薄葉体長さ方向に連続的にプロットして得られるブロック状パターン（５７）の様子を示す説明図
【符号の説明】
１：薄葉体
１１：たるみシワ
１２：たるみ領域
１３：線状測定対象域
２：光源
２１：照射光
２２：反射光
３：センサー
３１：ケーブル
４：制御部
５１：輝度値曲線
５２：振幅
５３：ベースライン
５４：ベースラインからの変位
５５：たるみ点
５６：筋状パターン
５７：ブロック状パターン

Claims

走行中の薄葉体（１）の平面性を測定する装置であって、薄葉体（１）がプラスチックフイルムであり、薄葉体の走行面上であって且つ当該薄葉体の走行方向と交叉する向きに設定された線状測定対象域（１３）に斜め上方から光照射可能な光源（２）、当該光源から照射され且つ上記線状測定対象域（１３）における反射光（２２）を受光し、当該線状測定対象域（１３）の長さ方向（Ｘ軸方向）の平面性に基づく反射光強度分布を輝度値データ（Ｚ）分布に変換し、薄葉体の走行方向（Ｙ軸方向）の距離に応じて、各輝度値データ（Ｚ）とそれに対応するＸ軸方向位置データ（Ｘ）及びＹ軸方向距離データ（Ｙ）とを一組のデータとして制御部（４）へ伝送可能なセンサー（３）、当該センサー（３）から伝送された各データを組データとして記憶し、記憶データ中の輝度値データ（Ｚ）のＸ軸方向分布の輝度値曲線（５１）を仮想し、その振幅が一定値を超える点（たるみ点（５５））、または、ベースライン（５３）からの変位（５４）が一定値を超える点（たるみ点（５５））のみをＸ軸−Ｙ軸座標上にプロットとしたとき、各たるみ点（５５）が相互に一定距離以内に近接している点を包囲する範囲を一つの連続したブロック状パターン（５７）として認識し、たるみ領域面積として各ブロック状パターン（５７）の面積を算出して結果を出力する制御部（４）から主として構成される、薄葉体の平面性測定装置。