特開 2023-141992 厚さ測定方法及び厚さ測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141992

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】厚さ測定方法及び厚さ測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/08 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

G01B21/08 101

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022048626

(22)【出願日】2022-03-24

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-04-05

(71)【出願人】

【識別番号】391052622

【氏名又は名称】株式会社都ローラー工業

(71)【出願人】

【識別番号】312008833

【氏名又は名称】町田 成康

(74)【代理人】

【識別番号】100144749

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 正英

(74)【代理人】

【識別番号】100076369

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 正治

(72)【発明者】

【氏名】町田 成康

【テーマコード（参考）】

2F069

【Ｆターム（参考）】

2F069AA46

2F069BB20

2F069CC06

2F069DD15

2F069DD16

2F069DD19

2F069GG04

2F069GG07

2F069GG62

2F069JJ04

2F069JJ19

2F069MM04

2F069MM32

2F069PP06

(57)【要約】

【課題】 シート材又はシート材表面の塗膜のうち、当該シート材の搬送方向に直交又は略直交する方向の厚さを、推定によることなく直接測定することのできる厚さ測定方法及び厚さ測定装置を提供する。
【解決手段】 本発明の厚さ測定方法は、測定手段をシート材の搬送方向と同方向にシート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させながら、測定手段によってシート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する方法である。本発明の厚さ測定装置は、測定手段と測定手段をシート材の搬送方向にシート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させる第一アクチュエータを備えたものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート材又はシート材表面の塗膜の厚さ測定方法において、
搬送中のシート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する測定手段を当該シート材の搬送方向と同方向に当該シート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させながら、当該測定手段によって当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する、
ことを特徴とする厚さ測定方法。

【請求項2】

請求項１記載の厚さ測定方法において、
測定手段をシート材の搬送方向と交差する方向に移動させながら当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する、
ことを特徴とする厚さ測定方法。

【請求項3】

請求項１記載の厚さ測定方法において、
測定手段をシート材の搬送方向と直交又は略直交する方向に移動させながら当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する、
ことを特徴とする厚さ測定方法。

【請求項4】

シート材又はシート材表面の塗膜の厚さ測定装置において、
測定手段と当該測定手段を前記シート材の搬送方向に当該シート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させる第一アクチュエータを備えた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。

【請求項5】

請求項４記載の厚さ測定装置において、
第一アクチュエータをシート材の搬送方向と交差する方向に移動させる第二アクチュエータを備えた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。

【請求項6】

請求項４記載の厚さ測定装置において、
第一アクチュエータをシート材の搬送方向と直交又は略直交する方向に移動させる第二アクチュエータを備えた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。

【請求項7】

請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の厚さ測定装置において、
ベースを備え、
前記ベースの一面側に、測定手段、第一アクチュエータ及び第二アクチュエータが設けられ、
前記ベースの他面側に、前記測定手段、第一アクチュエータ及び第二アクチュエータによる振動を相殺又は減衰するカウンターユニットが設けられた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学系フィルムに代表される樹脂製フィルムや各種金属箔（以下、これらをまとめて「シート材」という）又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する厚さ測定方法及び厚さ測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンや液晶ＴＶ等の電子機器、ハイブリッド車に搭載される電池の集電極板や燃料電池の電極等には、ＰＥＴフィルムやＴＡＣフィルム等の樹脂製フィルムや、銅箔やアルミ箔等の金属箔が使用されている。

【0003】

この種のシート材では厚さの均一性が求められるため、製造工程において厚さ測定が行われる。従来、シート材の厚さを測定する方法として、センサをシート材の搬送方向に交差する方向に移動させながら、シート材の厚さの測定する方法（特許文献１）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－３２０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、従来の測定方法は、図８に示すようなジグザグの測定点の測定値からシート材の厚さを推定する方法であり、シート材の搬送方向に直交又は略直交する方向における厚さを推定によることなく、直接測定することはできなかった。

【0006】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、シート材又はシート材表面の塗膜のうち、当該シート材の搬送方向に直交又は略直交する方向における厚さを、推定によることなく直接測定することのできる厚さ測定方法及び厚さ測定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［厚さ測定方法］
本発明の厚さ測定方法は、シート材又はシート材表面の塗膜の厚さ測定方法であって、搬送中のシート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する測定手段を当該シート材の搬送方向と同方向に当該シート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させながら、当該測定手段によって当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する方法である。

【0008】

［厚さ測定装置］
本発明の厚さ測定装置は、シート材又はシート材表面の塗膜の厚さ測定装置であって、測定手段と当該測定手段を前記シート材の搬送方向に当該シート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させる第一アクチュエータを備えたものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、測定手段をシート材の搬送方向と同方向に移動させながらシート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定するため、シート材又はシート材表面の塗膜のうち、当該シート材の搬送方向に直交又は略直交する方向における厚さを推定によることなく直接測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】シート材製造装置の一例を示す概要図。

【図2】図１に示すシート材製造装置の側面図。

【図3】（ａ）はＴダイの一例を示す側面図、（ｂ）はＴダイの一例を示す正面図。

【図4】厚さ測定装置の一例を示す分解概要図。

【図5】（ａ）は本願における厚さ測定装置の動作説明図、（ｂ）は本願における厚さ測定装置での測定軌跡の説明図。

【図6】コーターの一例を示す概要図。

【図7】コーターの他例を示す概要図。

【図8】従来の厚さ測定装置での測定の軌跡の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（実施形態１）
本発明の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。一例として図１及び図２に示すシート材製造装置は、樹脂製フィルム（シート材Ｓ）を製造するシート材製造装置である。図１及び図２において、１１は押出し機、１２はＴダイ、１３は冷却ロール、１４はキャスティングロール、１５は搬送ロール、１６は厚さ測定装置、１７は平行移動ユニット、１８は巻取り装置である。ここに示す構成はシート材製造装置の主要な構成であり、シート材製造装置にはこれ以外の構成も含まれる。

【0012】

前記押出し機１１は樹脂ペレットを溶融してＴダイ１２に押し出す装置であり、樹脂ペレットを溶融する溶融部と、樹脂ペレットを溶融部に誘導するホッパーを主要構成として備えている。

【0013】

前記Ｔダイ１２は、押出し機１１から押し出された溶融樹脂を幅方向に広げて吐出するものである。一例として図３（ａ）（ｂ）に示すＴダイ１２は、押出し機１１から流入した溶融樹脂が流入する樹脂流入路１２ａと、樹脂流入路１２ａから流入した溶融樹脂を幅方向に分散するマニホールド１２ｂと、マニホールド１２ｂから流入した溶融樹脂を吐出するリップ１２ｃを主要構成として備えている。Ｔダイ１２内の溶融樹脂は図示しないヒータによって溶融状態が保たれるようにしてある。

【0014】

リップ１２ｃは間隔をあけて対向配置された対向パーツで構成されている。各対向パーツは長手方向に沿って設けられた複数の分割パーツを備えている。各分割パーツには対向する分割パーツとの間隔を調整する間隔調整具１２ｄが設けられている。間隔調整具１２ｄは図示しないアクチュエータで動作するようにしてあり、アクチュエータの制御によって間隔調整具１２ｄの両対向パーツの間隔（リップ間隔）を調整することで、シート材Ｓの厚さを調整できるようにしてある。ここで示すＴダイ１２の構成は一例であり、Ｔダイ１２はこれ以外の構成であってもよい。

【0015】

前記冷却ロール１３はＴダイ１２から供給された溶融樹脂を急冷して固化するロール、キャスティングロール１４はシート材Ｓの温度を均一化しながらシート状に成形するロール、搬送ロール１５はシート材Ｓを搬送するロール、巻取り装置１８は成形されたシート材Ｓをロール状に巻き取る装置である。冷却ロール１３やキャスティングロール１４、搬送ロール１５、巻取り装置１８には既存のものを用いることができる。

【0016】

前記厚さ測定装置１６は、巻取り装置１８の手前（上流）で、製造過程にあるシート材Ｓの厚さを測定する装置である。一例として図４に示す厚さ測定装置１６は、ベース１６ａの上面側に設けられた交差方向アクチュエータ１６ｂと、交差方向アクチュエータ１６ｂ上に設けられた搬送方向アクチュエータ１６ｃと、搬送方向アクチュエータ１６ｃ上に設けられた測定手段１６ｄ～１６ｈを備えている。

【0017】

前記ベース１６ａは、搬送方向アクチュエータ１６ｃや交差方向アクチュエータ１６ｂ等を載せる平板状の台である。ベース１６ａの上面であって搬送方向後方側には、前記交差方向アクチュエータ１６ｂがシート材Ｓの搬送方向に交差する方向に沿って取り付けられている。

【0018】

前記交差方向アクチュエータ１６ｂは、搬送方向アクチュエータ１６ｃを搬送方向に交差する方向に移動させるものである。交差方向アクチュエータ１６ｂには、既存のリニアガイド等を用いることができる。この実施形態の交差方向アクチュエータ１６ｂは、搬送方向に交差する向きに設けられた交差方向ガイド１６ｉと、交差方向ガイド１６ｉに沿って移動する交差方向スライダ１６ｊを備えている。

【0019】

前記交差方向スライダ１６ｊには、搬送方向アクチュエータ１６ｃ（具体的には、後述する搬送方向ガイド１６ｋ）が取り付けられている。交差方向スライダ１６ｊは、図示しない駆動源によって交差方向ガイド１６ｉに沿って往復移動できるようにしてある。

【0020】

前記搬送方向アクチュエータ１６ｃは、測定手段１６ｄ～１６ｈを搬送方向に移動させるものである。搬送方向アクチュエータ１６ｃには、既存のリニアガイド等を用いることができる。この実施形態の搬送方向アクチュエータ１６ｃは、搬送方向に沿って設けられた搬送方向ガイド１６ｋと、搬送方向ガイド１６ｋに沿って移動する搬送方向スライダ１６ｍを備えている。前記搬送方向スライダ１６ｍには、測定手段１６ｄ～１６ｈを載置するための載置台１６ｎが取り付けられている。

【0021】

前記測定手段１６ｄ～１６ｈはシート材Ｓの厚さを測定するものである。測定手段１６ｄ～１６ｈには、分光干渉膜厚計等の光学干渉を利用したセンサのほか、赤外線膜厚測定センサ等の赤外線センサ、変位センサ等の既存のセンサを用いることができる。シート材Ｓが不透明材料からなる場合、β線やＸ線等を利用したセンサ等を用いることもできる。

【0022】

この実施形態では、五つの測定手段１６ｄ～１６ｈを用いる場合を一例としているが、測定手段１６ｄ～１６ｈは五つより多くても少なくてもよい。この実施形態の五つの測定手段１６ｄ～１６ｈは、交差方向に長い載置台１６ｎの上面に、その長手方向に間隔をあけて設けられている。測定手段１６ｄ～１６ｈの設置間隔に特に限定はないが、たとえば、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍ程度とすることができる。測定手段１６ｄ～１６ｈはこれより広い間隔で設置することも、狭い間隔で設置することもできる。

【0023】

図５（ｂ）に示すように、この実施形態では、仮想的にシート材Ｓをその幅方向に五つの領域に区分けした場合に、第一の測定手段１６ｄでシート材Ｓの第一領域Ｓ１の厚さが、第二の測定手段１６ｅでシート材Ｓの第二領域Ｓ２の厚さが、第三の測定手段１６ｆでシート材Ｓの第三領域Ｓ３の厚さが、第四の測定手段１６ｇでシート材Ｓの第四領域Ｓ４の厚さが、第五の測定手段１６ｈでシート材Ｓの第五領域Ｓ５の厚さが測定されるようにしてある。

【0024】

前記厚さ測定装置１６はこれだけでも成立するが、この実施形態では、ベース１６ａの下面側に、カウンターユニットとして、下部交差方向アクチュエータ１６ｐと、下部搬送方向アクチュエータ１６ｒと、カウンターウェイト１６ｓが設けられている。カウンターユニットは、交差方向アクチュエータ１６ｂ、搬送方向アクチュエータ１６ｃ及び測定手段１６ｄ～１６ｈの動作によって生じる振動を打ち消す又は減衰するための機構である。

【0025】

前記下部交差方向アクチュエータ１６ｐはベース１６ａの上面側に設けられた交差方向アクチュエータ１６ｂに相当するものであり、交差方向アクチュエータ１６ｂと同様の下部交差方向ガイド１６ｔと、下部交差方向ガイド１６ｔに沿って移動する下部交差方向スライダ１６ｕを備えたものを用いている。下部交差方向アクチュエータ１６ｐは、交差方向アクチュエータ１６ｂと点対称となる向き及び位置に設けられている。

【0026】

前記下部搬送方向アクチュエータ１６ｒはベース１６ａ上面側に設けられた搬送方向アクチュエータ１６ｃに相当するものであり、搬送方向アクチュエータ１６ｃと同様の下部搬送方向ガイド１６ｖと、下部搬送方向ガイド１６ｖに沿って移動する下部搬送方向スライダ１６ｗを備えたものを用いている。下部搬送方向アクチュエータ１６ｒは、搬送方向アクチュエータ１６ｃと点対称になる向き及び位置に設けられている。

【0027】

この実施形態では、下部交差方向アクチュエータ１６ｐや下部搬送方向アクチュエータ１６ｒは、交差方向アクチュエータ１６ｂ、搬送方向アクチュエータ１６ｃと点対称に配置する場合を一例としているが、アクチュエータの性能によっては、非対称の向き及び位置に設けることもできる。

【0028】

前記カウンターウェイト１６ｓは、ベース１６ａの上面側に設けられた測定手段１６ｄ～１６ｈ及び載置台１６ｎとのつり合いを取るものであり、測定手段１６ｄ～１６ｈ及び載置台１６ｎの重さと同じ重さの重りを用いている。

【0029】

図５（ａ）に示すように、この実施形態の厚さ測定装置１６は、交差方向アクチュエータ１６ｂによって測定手段１６ｄ～１６ｈを搬送方向と交差する方向に移動させるとともに、搬送方向アクチュエータ１６ｃによって測定手段１６ｄ～１６ｈを搬送方向に移動させながら、シート材Ｓの厚さを測定するようにしてある。測定手段１６ｄ～１６ｈは搬送方向及び搬送方向に交差する方向のいずれか一方にのみ移動するようにすることもできる。

【0030】

測定手段１６ｄ～１６ｈの搬送方向への搬送速度は、シート材Ｓの搬送方向への搬送速度と等速又は略等速とするのが好ましい。測定手段１６ｄ～１６ｈの搬送方向への搬送速度を、シート材Ｓの搬送速度と等速又は略等速とした場合、測定手段１６ｄ～１６ｈを交差方向に移動させながら測定したときの測定軌跡が、図５（ｂ）に示すようなシート材Ｓに直交又は略直交する軌跡になるため、シート材Ｓの測定漏れの範囲を最小限に抑えることができ、高精度の測定が可能である。

【0031】

前記平行移動ユニット１７は、巻取り装置１８の手前で、成形されたシート材Ｓをオシレート（揺動）してシート材Ｓの巻き取り厚を調整する装置である。一例として図１に示す平行移動ユニット１７は、回転体１７ａと、回転体１７ａに取り付けられたフレーム１７ｂと、フレーム１７ｂに上下方向に間隔開けて保持された二本のガイドロール１７ｃ、１７ｄを備えている。

【0032】

この実施形態では、回転体１７ａとして、モータによって水平回転可能な回転体１７ａ（ターンテーブル）を備えた駆動装置を用いている。回転体１７ａはモータによって正逆方向に回転するようにしてある。

【0033】

前記フレーム１７ｂはガイドロール１７ｃ、１７ｄを保持するものであり、前記回転体１７ａに取り付けられている。一例として図１に示すフレーム１７ｂは、回転体１７ａに固定された横材と横材の長手方向両端から立ち上がる縦材を備えた上向きコ字状の部材であり、対向する二枚の縦材間に二本のガイドロール１７ｃ、１７ｄが上下方向に間隔をあけて設けられている。

【0034】

前記ガイドロール１７ｃ、１７ｄは、シート材Ｓを巻取り装置１８に向けて案内するロールである。この実施形態では、ガイドロール１７ｃ、１７ｄとして、非接触の状態でシート材Ｓを案内できるロール、具体的には、外周面に複数のエア噴出孔を備えた円筒状ロールを用いている。

【0035】

図示は省略しているが、両ガイドロール１７ｃ、１７ｄの一端側にはエア供給管が接続され、エア供給管が接続された図示しないエア供給装置からガイドロール１７ｃ、１７ｄ内にエアを供給できるようにしてある。ここに示すガイドロール１７ｃ、１７ｄは一例であり、接触した状態でシート材Ｓを案内する既存のロール等、これ以外のものを用いることもできる。

【0036】

この実施形態の平行移動ユニット１７は、シート材Ｓの搬送中に回転体１７ａが正逆方向に首振りするようにしてあり、巻取り装置１８に巻き取られた際に、シート材Ｓの厚さムラに起因するゲージバンド（巻き取られた際に現れる凸状の帯）の発生を極力抑えられるようにしてある。

【0037】

この実施形態では、測定手段１６ｄ～１６ｈでの測定結果に基づいて、Ｔダイ１２や平行移動ユニット１７が制御されるようにしてある。ここで説明する厚さ測定装置１６及びＴダイ１２は一つの装置（リップ間隔制御装置）として機能し、厚さ測定装置１６及び平行移動ユニット１７は一つの装置（平行移動装置）として機能する。

【0038】

たとえば、測定手段１６ｄ～１６ｈでの測定結果に基づいてＴダイ１２の制御を行う場合、測定手段１６ｆによって図５（ｂ）の第三領域Ｓ３が他の部分に比べて厚いと測定された場合、Ｔダイ１２のリップ１２ｃのうち、第三領域Ｓ３に相当する部分のリップ１２ｃの隙間を狭くし、それ以降にＴダイ１２から吐出されるシート材Ｓの第三領域Ｓ３に相当する部分の厚さがそれ以前よりも薄くなるようにすることができる。

【0039】

これとは反対に、測定手段１６ｆによって第三領域Ｓ３が他の部分に比べて薄いと測定された場合、Ｔダイ１２のリップ１２ｃのうち、第三領域Ｓ３に相当する部分のリップ１２ｃの隙間を広くし、それ以降にＴダイ１２から吐出されるシート材Ｓの第三領域Ｓ３に相当する部分の厚さがそれ以前よりも厚くなるようにすることができる。

【0040】

また、測定手段１６ｄ～１６ｈでの測定結果に基づいて平行移動ユニット１７の制御を行う場合、たとえば、測定手段１６ｄによってシート材Ｓの厚さムラが検出された際に、回転体１７ａの回転（具体的には、回転速度や回転方向等）を変えて、巻き取り厚が均等になるように（ゲージバンドが発生しないように）制御することができる。

【0041】

シート材Ｓに厚さムラがある場合、巻取り装置１８に巻き取られた際にゲージバンドが発生し、その部分に他の部分よりも大きな負荷がかかり、シート材Ｓにダメージを与えることがある。シート材Ｓへのダメージは製品不良の一因となるため、シート材Ｓは可能な限り厚さムラがないことが望まれる。

【0042】

この点、本実施形態のシート材製造装置ではシート材Ｓの厚さを高精度で測定できるため、Ｔダイ１２のリップ１２ｃや平行移動ユニット１７を高精度で制御することができ、結果として厚さムラが少ないシート材Ｓを製造することができる。

【0043】

（動作）
次に、本実施形態のシート材製造装置の動作について説明する。この実施形態のシート材製造装置では、供給された樹脂ペレットが押出し機１１で加熱溶融されてＴダイ１２に供給され、供給された溶融樹脂がＴダイ１２で幅方向に広げられて吐出される。Ｔダイ１２から吐出された溶融樹脂は冷却ロール１３で冷却されてシート状に成形され、キャスティングロール１４で温度調節されたのち、縦横方向に引き延ばされながら搬送ロール１５で先方に搬送されて巻取り装置１８に巻き取られる。

【0044】

この実施形態では、前記シート材Ｓの製造過程において、厚さ測定装置１６でシート材Ｓの厚さが測定される。具体的には、図５（ｂ）に示すように、第一の測定手段１６ｄでシート材Ｓの第一領域Ｓ１の厚さが、第二の測定手段１６ｅでシート材Ｓの第二領域Ｓ２の厚さが、第三の測定手段１６ｆでシート材Ｓの第三領域Ｓ３の厚さが、第四の測定手段１６ｇでシート材Ｓの第四領域Ｓ４の厚さが、第五の測定手段１６ｈでシート材Ｓの第五領域Ｓ５の厚さが測定される。

【0045】

この実施形態では、厚さ測定装置１６での測定結果に基づいてＴダイ１２のリップ１２ｃ及び平行移動ユニット１７が制御される。測定結果に基づいてＴダイ１２のリップ間隔が制御されることで、シート材Ｓの製造過程においてシート材Ｓの厚さが調整され、測定結果に基づいて平行移動ユニット１７、より具体的には、平行移動ユニット１７の回転速度や回転方向が制御されることで、ゲージバンドが発生しにくくなる。

【0046】

（実施形態２）
本発明の実施形態の他例を、図面を参照して説明する。一例として図６に示すコーターは、樹脂製フィルム（シート材Ｓ）の表面に塗膜を形成する装置であって、本願の厚さ測定装置３０を実装したものである。図６において、２１は繰出し装置、２２は巻取り装置、２３は搬送ロール、２４は圧胴ロール、２５は塗液用容器、２６はグラビアロール、２７はブレード、２８はタッチロール、２９は乾燥炉、３０は厚さ測定装置、３１は平行移動ユニットである。

【0047】

前記繰出し装置２１はロール状に巻かれたシート材Ｓを繰り出す装置であり、巻取り装置はシート材Ｓを巻き取る装置である。繰出し装置２１及び巻取り装置２２には、既存のものを用いることができる。繰出し装置２１と巻取り装置２２の間には、シート材Ｓを搬送するための複数本の搬送ロール２３が配置されている。

【0048】

前記繰出し装置２１の先方には、圧胴ロール２４、塗液用容器２５、グラビアロール２６、ブレード２７を備えた塗工手段が設けられている。塗工手段はシート材Ｓの表面に塗液を塗布するための手段である。圧胴ロール２４、塗液用容器２５、グラビアロール２６、ブレード２７には既存のものを用いることができる。

【0049】

ここで示す塗工手段は一例であり、塗工手段はこれ以外の構成とすることもできる。たとえば、図７に示すように圧胴ロール２４とスロットダイ３２を塗工手段として用いることができる。スロットダイ３２には既存のものを用いることができる。なお、図７のその他の構成は図６のコーターと同様であるため、同一の構成に同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0050】

塗工手段の先方には、シート材Ｓに塗布された塗液を乾燥させて塗膜とするための乾燥炉２９が設けられている。乾燥炉２９には、既存のものを用いることができる。

【0051】

乾燥炉２９の先方には、シート材Ｓの表面の塗膜の厚さを測定する厚さ測定装置３０が設けられ、厚さ測定装置３０の先方には、シート材Ｓを揺動する平行移動ユニット３１が設けられている。

【0052】

厚さ測定装置３０及び平行移動ユニット３１の構成は、それぞれ、実施形態１の厚さ測定装置１６及び平行移動ユニット１７の構成と同様である。ただし、この実施形態の厚さ測定装置３０は、その下側を通過するシート材Ｓの塗膜の厚さを測定できるように、実施形態１の厚さ測定装置１６とは上下が逆になっている。

【0053】

この実施形態の塗工手段は、図示しない制御手段によって制御されるようにしてある。具体的には、厚さ測定装置３０での測定によって得られる実測値に基づき、塗工手段や平行移動ユニット３１を制御される。たとえば、厚さ測定装置３０で測定された塗膜の厚さ（実測値）にムラがある場合、圧胴ロール２４やグラビアロール２６の角度や間隔、ブレード２７の押圧力等が制御される。

【0054】

同様に、この実施形態の平行移動ユニット３１も図示しない制御手段によって制御されるようにしてある。具体的には、厚さ測定装置３０での測定によって得られる実測値に基づき、平行移動ユニット３１の回転（具体的には、回転速度や回転方向等）を変えて、巻き取り厚が均等になるように（ゲージバンドが発生しないように）制御される。

【0055】

なお、この実施形態では、制御手段によって塗工手段と平行移動ユニット３１の双方が制御される場合を一例としているが、塗工手段と平行移動ユニット３１のいずれか一方のみが制御されるようにすることもできる。

【0056】

（動作）
図６に示すコーターでは、繰出し装置２１から繰り出されたシート材Ｓが圧胴ロール２４及びグラビアロール２６の間を通過する際に、塗液用容器２５内の塗液がグラビアロール２６でピックアップされ、その塗液がシート材Ｓの表面に塗布（転写）される。

【0057】

塗液が塗布されたシート材Ｓは先方に搬送され、乾燥炉２９を通過する。シート材Ｓの表面に塗布された塗液は、乾燥炉２９内で乾燥し塗膜となる。

【0058】

乾燥炉２９を通過したシート材Ｓは厚さ測定装置３０の下側を通過し、当該厚さ測定装置３０によってシート材Ｓの表面の塗膜の厚さが測定される。具体的には、厚さ測定装置３０によって、シート材Ｓの表面の塗膜のうち、当該シート材Ｓの搬送方向に直交若しくは略直交する方向、又は、平行移動ユニット３１若しくは塗工手段（具体的には、塗工手段を構成する圧胴ロール２４やグラビアロール２６）の長手方向と平行若しくは略平行な方向における厚さが測定される。

【0059】

塗膜の厚さの測定は、厚さ測定装置３０（具体的には、厚さ測定装置３０の測定手段）は、シート材Ｓの搬送方向と同方向に当該シート材Ｓの搬送速度と等速又は略等速で移動させながら行うのが好ましい。さらに好ましくは、厚さ測定装置３０の測定手段を、シート材Ｓの搬送方向と直交又は略直交する方向に移動させながら塗膜の厚さの測定を行う。

【0060】

厚さ測定装置３０によってシート材Ｓの表面の塗膜の厚さが測定されると、その測定値に基づいて、塗工手段と平行移動ユニット３１の双方又はいずれか一方が制御される。塗工手段が制御される場合、その後に形成される塗膜の厚さが平滑化され、ゲージバンドの発生が抑制される。同様に、平行移動ユニット３１が制御される場合、巻取り装置２２での巻取りムラの発生が低減され、ゲージバンドの発生が抑制される。

【0061】

本実施形態のコーターには、ゲージバンドの発生を抑制できる以外の効果も期待できる。一般に、塗工された塗液の膜厚のバラツキは製造するシート材の品質低下につながると言われている。たとえば、光学系分野におけるシート材の製造においては、シート材の光透過性の向上を目的として光透過性機能を有する塗液をシート材の表面に塗工する。このとき、塗液の膜厚にバラツキが生じると、部分的に光の透過性が阻害されるおそれがある。

【0062】

このようなことが生じないよう、シート材の表面に塗布される塗膜には均一性が要求されるが、本願における厚さ測定装置３０が実装されたコーターによれば、膜厚の測定精度が高く、塗工手段を従来のコーターよりも高精度で制御できるため、塗液の膜厚のバラツキが生じにくいという効果が期待できる。

【0063】

また、塗工用途によっては、シート材の一部に、極端に厚く塗液を塗布することが求められることがあり、この場合、塗液塗工の膜厚分布測定の度に製造ラインを停止して確認するのでは効率が悪いため、インラインで塗液の膜厚管理を行えることが望まれる。

【0064】

この点、本願の厚さ測定装置３０を実装したコーターでは、シート材Ｓを搬送しながらその表面の塗液の膜厚を測定できる、言い換えれば、インラインで塗液の膜厚を測定できるため、インラインで塗液の膜厚管理が望まれるケースでも十分な効果が期待できる。

【0065】

（その他の実施形態）
前記実施形態１では、ベース１６ａの裏面側に、交差方向アクチュエータ１６ｂ、搬送方向アクチュエータ１６ｃ及び測定手段１６ｄ～１６ｈの動作によって生じる振動を打ち消すため又は減衰するカウンターユニットが設けられた場合を一例としているが、カウンターユニットは必要に応じて設ければよく、不要な場合には省略することができる。前記実施形態２の場合も同様である。

【0066】

前記実施形態１では、厚さ測定装置１６をシート材Ｓの下側（裏側）に配置し、シート材Ｓの厚さを下側から測定する場合を一例としているが、厚さ測定装置１６をシート材Ｓの上側（表側）に配置し、シート材Ｓの厚さを上側から測定するような構成とすることもできる。前記実施形態２の場合も、塗膜の形成位置に応じて測定方向を設定することができる。

【0067】

前記実施形態１では、厚さ測定装置１６の測定手段１６ｄ～１６ｈとして、シート材Ｓを片面側から測定するものを用いる場合を一例としているが、厚さ測定装置１６には、シート材Ｓの上側に配置される装置（たとえば発光部）とシート材Ｓの下側に配置される装置（たとえば受光部）を備えたものを用いることもできる。前記実施形態２の場合も同様である。

【0068】

前記実施形態１では、測定手段１６ｄ～１６ｈをシート材Ｓの搬送方向に交差する方向に移動させながらシート材Ｓの厚さを測定する場合を一例としているが、測定手段の数を増やすことによって、測定手段を移動させなくてもシート材Ｓの幅方向全体の厚さを測定できる場合には、測定手段はシート材Ｓの搬送方向に交差する方向に移動させなくてもよい。前記実施形態２の場合も同様である。

【0069】

同様に、前記実施形態１の測定手段１６ｄ～１６ｈよりも広範囲の測定が可能な一又は二以上の測定手段を用いることによって、測定手段を移動させなくてもシート材Ｓの幅方向全体の厚さを測定できる場合にも、測定手段はシート材Ｓの搬送方向に交差する方向に移動させなくてもよい。前記実施形態２の場合も同様である。

【0070】

前記実施形態１では、シート材Ｓが樹脂フィルムの場合を一例としているが、シート材Ｓには金属箔等の樹脂フィルム以外のものも含まれる。たとえば、シート材Ｓが金属箔の場合、Ｔダイ１２は用いないため、金属箔の厚さの測定結果をＴダイ１２の制御に用いることはないが、金属箔の場合も平行移動ユニット１７を用いることはあるため、この場合には、金属箔の厚さの測定結果に基づいて平行移動ユニット１７、より具体的には、回転体１７ａの回転速度や回転方向等を制御することができる。前記実施形態２の場合も同様である。

【0071】

前記各実施形態の構成は一例であり、本発明はこれら実施形態の構成に限定されるものではない。本発明は所期の目的を達成できる範囲で、構成の省略や入れ替え、追加等の変更を加えることができる。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本願における厚さ測定装置１６は各種シート材製造装置に実装して利用することができ、厚さ測定装置１６での測定結果は、Ｔダイ１２のリップ間隔や平行移動ユニット１７、塗工手段の制御に利用することができる。

【符号の説明】

【0073】

１１ 押出し機
１２ Ｔダイ
１２ａ 樹脂流入路
１２ｂ マニホールド
１２ｃ リップ
１２ｄ 間隔調整具
１３ 冷却ロール
１４ キャスティングロール
１５ 搬送ロール
１６ 厚さ測定装置
１６ａ ベース
１６ｂ 交差方向アクチュエータ
１６ｃ 搬送方向アクチュエータ
１６ｄ （第一の）測定手段
１６ｅ （第二の）測定手段
１６ｆ （第三の）測定手段
１６ｇ （第四の）測定手段
１６ｈ （第五の）測定手段
１６ｉ 交差方向ガイド
１６ｊ 交差方向スライダ
１６ｋ 搬送方向ガイド
１６ｍ 搬送方向スライダ
１６ｎ 載置台
１６ｐ 下部交差方向アクチュエータ
１６ｒ 下部搬送方向アクチュエータ
１６ｓ カウンターウェイト
１６ｔ 下部交差方向ガイド
１６ｕ 下部交差方向スライダ
１６ｖ 下部搬送方向ガイド
１６ｗ 下部搬送方向スライダ
１７ 平行移動ユニット
１７ａ 回転体
１７ｂ フレーム
１７ｃ ガイドロール
１７ｄ ガイドロール
１８ 巻取り装置
２１ 繰出し装置
２２ 巻取り装置
２３ 搬送ロール
２４ 圧胴ロール
２５ 塗液用容器
２６ グラビアロール
２７ ブレード
２８ タッチロール
２９ 乾燥炉
３０ 厚さ測定装置
３１ 平行移動ユニット
３２ スロットダイ
Ｓ シート材
Ｓ１ 第一領域
Ｓ２ 第二領域
Ｓ３ 第三領域
Ｓ４ 第四領域
Ｓ５ 第五領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2023-01-30

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを、厚さ測定装置を用いて測定する厚さ測定方法において、
前記厚さ測定装置は測定手段とカウンターユニットを備え、
前記測定手段を前記シート材の搬送方向と同方向に当該シート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させながら、当該測定手段によって当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定し、
前記シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する際に生じる振動を前記カウンターユニットによって相殺又は減衰する、
ことを特徴とする厚さ測定方法。

【請求項2】

請求項１記載の厚さ測定方法において、
測定手段をシート材の搬送方向と交差する方向に移動させながら当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する、
ことを特徴とする厚さ測定方法。

【請求項3】

請求項１記載の厚さ測定方法において、
測定手段をシート材の搬送方向と直交又は略直交する方向に移動させながら当該シート材又はシート材表面の塗膜の厚さを測定する、
ことを特徴とする厚さ測定方法。

【請求項4】

シート材又はシート材表面の塗膜の厚さ測定装置において、
シート材又はシート材の表面の塗膜の厚さを測定する測定手段と、
前記測定手段を移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータによる振動を相殺又は減衰するカウンターユニットを備えた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。

【請求項5】

請求項４記載の厚さ測定装置において、
アクチュエータとして、測定手段を前記シート材の搬送方向に当該シート材の搬送速度と等速又は略等速で移動させる第一アクチュエータ及び第一アクチュエータをシート材の搬送方向と交差する方向に移動させる第二アクチュエータを備え、
前記測定手段、第一アクチュエータ及び第二アクチュエータがベースの一面側に設けられ、
前記ベースの他面側にカウンターユニットが設けられた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。

【請求項6】

請求項５記載の厚さ測定装置において、
第二アクチュエータとして、第一アクチュエータをシート材の搬送方向と直交又は略直交する方向に移動させるアクチュエータを備えた、
ことを特徴とする厚さ測定装置。