フィルムの厚み測定が難しい3つの理由
フィルムの厚みばらつきは、強度・透過性・歩留まりに直結します。測定方式の選択を誤ると不良とロスを招きます。
厚みばらつきが品質・歩留まりに直結
フィルムの厚みがばらつくと、強度・透明度・バリア性・印刷適性が不均一になり、巻きズレやシワ、後工程での不良を招きます。コンバーティングでは塗工量や延伸条件の僅かな変動が厚みムラとなって表れ、MD（流れ方向）とTD（幅方向）の両方で管理が必要です。安定した厚み管理ができないと、原反ロスとクレームが増加します。
接触式・β線方式には現場での限界
マイクロメータなど接触式は走行中の連続測定が難しく、軟らかいフィルムや塗工直後の面に押し付けると傷や変形を生みます。β線方式は非接触ですが放射線源の管理・有資格者・管理区域が必要で、導入と運用のハードルが高いのが実情です。生産スピードに追従しながら、規制や接触の影響を受けずに測る手段が求められています。
透明・多層は反射が分離しにくい
透明フィルムは表面と裏面の反射が重なり、一般的な変位計では分離できず誤差が出ます。多層フィルムでは各層を分けて測る要求もあり、表裏や界面の反射を正しく取り出す測定原理が必要です。さらに高速搬送ライン上では、狭いクリアランスでの設置や高速サンプリングへの追従も求められ、測定を難しくしています。
フィルム製造・コンバーティングの各工程と厚み測定ポイント
製膜から巻取りまでの各工程で厚みを把握することで、ばらつきと不良を早期に検知できます。
製膜・基材成形
押出・延伸で基材フィルムを成形。MD全長・TD全幅の厚みプロファイルを取得、押出量・延伸条件をフィードバックして目標厚みに収束させます。
塗工（コーティング）
基材に機能層を塗布。塗布直後の塗工厚みを非接触で測定し、塗布量を即時管理。接触で傷をつけずに管理できます。
搬送・ロール
フィルムを高速搬送しながら厚みを連続監視。設置距離80mmのセンサヘッドで通紙ライン上のクリアランスを確保し、走行中も計測します。
巻取り・検査
巻取り前に厚みを検査。最大6ヘッド+トラバースで全幅の厚みムラ・横段を検出し、出荷品質を保証します。
フィルムの厚み測定方式の比較
測定方式によって、非接触性・法規制・透明体対応・インライン適正に大きな差があります。
| 比較項目 | SI-T1000シリーズ （分光干渉・非接触） |
β線方式 | 接触式（マイクロメータ等） |
|---|---|---|---|
| 非接触・対象への影響 | ○ 非接触で傷なし | ○ 非接触 | × 押し付けで変形・傷 |
| 放射線・法規制の管理 | ○ 不要（近赤外SLD・届出/管理免許不要） | × 線源管理・有資格者・管理区域が必要 | ○ 不要 |
| 透明・半透明フィルムの測定 | ○ 表裏の反射を分離 | △ 密度・材質に依存 | × 表裏を分けられない |
| 狭所・通紙ライン設置 | ○ φ12mm小型ヘッド／設置距離80mm（SI-T80） | △ 大型・遮蔽が必要 | × 走行ラインに不向き |
| インライン連続測定 | ○ 1kHz高速サンプリングで走行中も計測 | ○ 可能 | × 停止が必要 |
| 多点・全幅測定（MD/TD） | ○ 最大6ヘッド（MD全長）＋トラバース（TD全幅） | △ 走査機構が大掛かり | × 困難 |
SI-T1000シリーズを選ぶ理由
SI-T1000シリーズは放射線管理が不要な分光干渉方式で、透明フィルムの表裏反射を分離し非接触で高精度に厚みを測定します。φ12mm小型ヘッドと設置距離80mmで通紙ライン上にも設置でき、サンプリング速度1kHz・最大6ヘッドでMD全長、トラバースでTD全幅の厚みムラ・横段を検出。β線・接触式の制約を解消しながらインライン厚み管理を実現します。
フィルムの厚み測定に対応するSI-T1000シリーズ
分光干渉方式を採用し、透明・多層・狭所・通紙ラインなどフィルムの厚み測定に適した膜厚測定器です。
分光干渉タイプ多層膜厚測定器
SI-T1000シリーズ
分光干渉方式により、対象物の表面と裏面の反射光を分離して距離・厚みを算出。透明・半透明フィルムも非接触で高精度に測定します。φ12mmの小型軽量ヘッドは設置距離80mmで通紙ライン上に余裕をもって設置できます。センサヘッドは電子部品がなく電気/磁気ノイズゼロ・発熱ゼロで、超安定測定を実現。光源は近赤外SLDのためX線/β線のような届出・管理免許や管理区域が不要です。サンプリング1kHzで高速搬送に追従し、最大6ヘッドの同時測定でMD全長、トラバース測定でTD全幅の厚みムラ・横段検出に対応します。また多層フィルムの各層分離測定（フィルム厚み5～670μm対応）も可能です。
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フィルム・厚み測定の活用例
基材・塗工層・搬送部など、さまざまなフィルム工程の厚み測定でSI-T1000シリーズが活用されています。
工程内での基材厚み測定
各延伸工程の中で狙った厚み分布になっているかの確認をおこないます。縦延伸後の脈動やローラ挙動による周期的な厚みムラの他、横延伸後の気になるエッジ厚みがインラインでリアルタイム測定可能、ラインプロセスの条件出しや常時監視に使用できます。なお、同時に6ヶ所まで測定できます。
塗布直後の塗工厚み測定
基材上に塗布された材料の厚みを測定します。幅広い測定レンジで、薄膜～厚膜塗工に対応。またセンサヘッドは小型軽量で、装置への後付け容易。塗布前後にセンサヘッドを配置して厚みを演算することで、塗布厚を算出することも可能です。源流対策によって、品質向上や歩留まり改善につながります。
オフライン挟み込み厚み測定
対象物の上下にセンサヘッドを設置する治具と、一軸スライドステージとの組み合わせで、対象物が透明か不透明かを問わず、厚み分布が測定できます。厚みゲージでの手動測定で生じる、測定者の工数や習熟度によるばらつきなどの課題を解決します。
フィルムの厚み測定（SI-T1000シリーズ）に関するよくあるご質問
- 透明なフィルムの厚みも測れますか？
- 測れます。分光干渉方式は表面と裏面の反射光を分離できるため、透明・半透明フィルムの厚みを非接触で測定できます。
- β線方式から置き換えられますか？
- 置き換えられます。光源は近赤外SLDで、X線やβ線のような届出・管理免許や管理区域が不要です。非接触のまま高精度なインライン測定を継続できます。
- 走行中のフィルムでも測定できますか？
- できます。サンプリング1kHzの高速測定で、高速搬送中のフィルムの厚みや横段を検出できます。
- 狭い通紙ラインにも設置できますか？
- できます。センサヘッドは測定対象物から80mm離して設置が可能なため、通紙ライン上にもクリアランスを確保して設置できます。
- 幅方向（TD）全幅の厚みムラを測れますか？
- 測れます。最大6ヘッドの同時測定でMD全長を、トラバース測定でTD全幅の厚みムラ・横段を検出できます。
- 多層フィルムの各層の厚みを分けて測れますか？
- 測れます。透明な多層膜の各層境界面からの反射光の干渉を解析し、各層の厚みを同時に非接触測定できます。最大5層まで対応。
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