JP2002301752A - シートの製造方法 - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】厚み調整手段と厚み測定位置の対応関係を迅速
にかつ、精度よく決定し、シート厚みを精度よく制御で
きるシートの製造方法を提供する。 【解決手段】重合体をシート状に押し出し、複数個の厚
み調整手段を用いて所望の厚みに成型してシートを得る
際に、各厚み調整手段に対応するシート幅方向の厚み測
定位置を予め決定しておき、その対応関係に基づいてシ
ート幅方向の厚み分布を予め設定された目標厚み分布と
なるよう、前記各厚み調整手段を制御する。
にかつ、精度よく決定し、シート厚みを精度よく制御で
きるシートの製造方法を提供する。 【解決手段】重合体をシート状に押し出し、複数個の厚
み調整手段を用いて所望の厚みに成型してシートを得る
際に、各厚み調整手段に対応するシート幅方向の厚み測
定位置を予め決定しておき、その対応関係に基づいてシ
ート幅方向の厚み分布を予め設定された目標厚み分布と
なるよう、前記各厚み調整手段を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムなどシー
トの製造方法に関するものである。
トの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】口金からシート状に吐出される重合体
を、連続的にシート成形プロセス、たとえば延伸プロセ
スを通過させ、シート厚みを厚み測定器にてシート幅方
向の分布として測定し、口金のシート幅方向に多数配設
されたシートの厚さ調整手段に対応する測定位置での厚
み測定値が予め設定された目標値に近づくように、制御
装置を介して前記厚さ調整手段を制御するようにしたシ
ートの製造方法が行われている。
を、連続的にシート成形プロセス、たとえば延伸プロセ
スを通過させ、シート厚みを厚み測定器にてシート幅方
向の分布として測定し、口金のシート幅方向に多数配設
されたシートの厚さ調整手段に対応する測定位置での厚
み測定値が予め設定された目標値に近づくように、制御
装置を介して前記厚さ調整手段を制御するようにしたシ
ートの製造方法が行われている。
【０００３】このようなシートの製造方法においては、
各厚み調整手段とシート厚みの測定位置との対応関係が
精度良く決定されていることが重要である。精度良く決
定されていないと、本来調整すべき位置とは異なった位
置のシート厚みを調整することになり、シートの厚みを
精度良く制御することができず、シートの品質が低下す
る。
各厚み調整手段とシート厚みの測定位置との対応関係が
精度良く決定されていることが重要である。精度良く決
定されていないと、本来調整すべき位置とは異なった位
置のシート厚みを調整することになり、シートの厚みを
精度良く制御することができず、シートの品質が低下す
る。
【０００４】シートが幅方向の各所で、シート幅方向に
均一に延伸されるものであれば、キャスト位置でのシー
ト幅と測定位置でのシート幅の相似的な関係から各厚み
調整手段に対応する測定位置を決定することができる
が、実際にはネックイン現象やシート幅方向で場所によ
って延伸状態が異なるため、上記のように単純に相似関
係を利用して対応関係を決定することはできず、各厚み
調整手段に対応する測定位置を実測する必要がある。
均一に延伸されるものであれば、キャスト位置でのシー
ト幅と測定位置でのシート幅の相似的な関係から各厚み
調整手段に対応する測定位置を決定することができる
が、実際にはネックイン現象やシート幅方向で場所によ
って延伸状態が異なるため、上記のように単純に相似関
係を利用して対応関係を決定することはできず、各厚み
調整手段に対応する測定位置を実測する必要がある。
【０００５】厚み調整手段と測定位置の対応関係を決定
する方法としては、特開昭５９−８９１１９号公報に提
案されているように、口金から吐出された直後のシート
の厚み調整手段に対応する位置にインクでシートの走行
方向に線を描く等のマーキングを施し、シート厚みを測
定する場所で前記マーキングを観察して、前記厚み調整
手段に対応する測定位置を決定する方法がある。この方
法は簡便ではあるが、インクによりシートを搬送するロ
ーラーが汚れ、結果としてシートそのものを汚してしま
うという問題がある。
する方法としては、特開昭５９−８９１１９号公報に提
案されているように、口金から吐出された直後のシート
の厚み調整手段に対応する位置にインクでシートの走行
方向に線を描く等のマーキングを施し、シート厚みを測
定する場所で前記マーキングを観察して、前記厚み調整
手段に対応する測定位置を決定する方法がある。この方
法は簡便ではあるが、インクによりシートを搬送するロ
ーラーが汚れ、結果としてシートそのものを汚してしま
うという問題がある。
【０００６】この問題に対して、公知の方法として、厚
み調整手段を所定量操作し、厚み調整手段を操作したこ
とにより起こるシートの厚み変動が定常状態になったと
ころで、前記シート厚み変動のピーク位置を検出し、ピ
ーク位置に最も近い測定位置を前記厚み調整手段の対応
位置とする方法が知られている。
み調整手段を所定量操作し、厚み調整手段を操作したこ
とにより起こるシートの厚み変動が定常状態になったと
ころで、前記シート厚み変動のピーク位置を検出し、ピ
ーク位置に最も近い測定位置を前記厚み調整手段の対応
位置とする方法が知られている。
【０００７】しかし、厚み変動が定常状態になるまでに
多大な時間がかかるため、シート厚み変動のピーク位置
を検出するまでに長時間かかり、原料ロスが大きくなる
問題がある。
多大な時間がかかるため、シート厚み変動のピーク位置
を検出するまでに長時間かかり、原料ロスが大きくなる
問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この課題を
解決するためになされたものであって、その目的は、口
金の違いや製膜条件に応じて厚さ調整手段と厚み測定位
置の対応関係を迅速に、かつ精度良く決定し、精度良く
厚みを制御できる、シートの製造方法を提供することに
ある。
解決するためになされたものであって、その目的は、口
金の違いや製膜条件に応じて厚さ調整手段と厚み測定位
置の対応関係を迅速に、かつ精度良く決定し、精度良く
厚みを制御できる、シートの製造方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のシートの製造方法は、複数個の厚み調整手
段を備えた口金を用いて重合体を押し出し、成形してシ
ートとなすとともに、そのシートの幅方向における厚み
分布を測定し、測定値および厚み調整手段と厚み測定位
置との対応関係に基づいて前記厚み調整手段に加える操
作量を求め、この操作量を前記厚み調整手段に出力して
シートの厚みを制御するシートの製造方法であって、前
記厚み調整手段のうち特定の厚み調整手段について、０
から所定のピーク値まで変化した後に前記ピーク値より
も絶対値の小さな所定のオフセット値に向かって変化す
る時系列パターンに沿った操作量変化を直前の操作量に
加算して操作量を算出し、算出された操作量を前記特定
の厚み調整手段に出力することによって得られたシート
の厚み変動に基づいて前記厚み調整手段と厚み測定位置
との対応関係を決定し、得られた対応関係に基づいて前
記各厚み調整手段を操作することを特徴とするものであ
る。
め、本発明のシートの製造方法は、複数個の厚み調整手
段を備えた口金を用いて重合体を押し出し、成形してシ
ートとなすとともに、そのシートの幅方向における厚み
分布を測定し、測定値および厚み調整手段と厚み測定位
置との対応関係に基づいて前記厚み調整手段に加える操
作量を求め、この操作量を前記厚み調整手段に出力して
シートの厚みを制御するシートの製造方法であって、前
記厚み調整手段のうち特定の厚み調整手段について、０
から所定のピーク値まで変化した後に前記ピーク値より
も絶対値の小さな所定のオフセット値に向かって変化す
る時系列パターンに沿った操作量変化を直前の操作量に
加算して操作量を算出し、算出された操作量を前記特定
の厚み調整手段に出力することによって得られたシート
の厚み変動に基づいて前記厚み調整手段と厚み測定位置
との対応関係を決定し、得られた対応関係に基づいて前
記各厚み調整手段を操作することを特徴とするものであ
る。
【００１０】ここで操作量とは、厚み調整手段に供給す
る単位時間あたりの電力量を示す。また、操作量変化の
時系列パターンとは、ある時点での操作量を基準とし
て、その時点以降の時系列において、どのような操作量
を厚み調整手段に供給していくかを示すものであり、基
準とした操作量との差分で表す。基準とした操作量と操
作量変化の時系列パターンを加算した値を、厚み調整手
段に供給する操作量とする。
る単位時間あたりの電力量を示す。また、操作量変化の
時系列パターンとは、ある時点での操作量を基準とし
て、その時点以降の時系列において、どのような操作量
を厚み調整手段に供給していくかを示すものであり、基
準とした操作量との差分で表す。基準とした操作量と操
作量変化の時系列パターンを加算した値を、厚み調整手
段に供給する操作量とする。
【００１１】また、前記対応関係の決定に際し、特定の
厚み調整手段に隣接する複数個の前記厚み調整手段の操
作量を変化させることも本発明の好ましい形態である。
厚み調整手段に隣接する複数個の前記厚み調整手段の操
作量を変化させることも本発明の好ましい形態である。
【００１２】さらに、厚み調整手段の操作量とこの操作
量によって得られるべきシート厚みとの関係式を用いた
厚み調整シミュレーションを行った結果に基づいて、前
記厚み調整手段に加える操作量の時系列変化パターンを
決定することも本発明の好ましい形態である。
量によって得られるべきシート厚みとの関係式を用いた
厚み調整シミュレーションを行った結果に基づいて、前
記厚み調整手段に加える操作量の時系列変化パターンを
決定することも本発明の好ましい形態である。
【００１３】前記時系列パターンに沿った操作量変化を
直前の操作量に加算して前記特定の厚み調整手段に出力
した後、さらに前記時系列変化パターンの符号を逆にし
たパターンに沿った操作量変化を加算して前記特定の厚
み調整手段に出力することも本発明の好ましい形態であ
る。
直前の操作量に加算して前記特定の厚み調整手段に出力
した後、さらに前記時系列変化パターンの符号を逆にし
たパターンに沿った操作量変化を加算して前記特定の厚
み調整手段に出力することも本発明の好ましい形態であ
る。
【００１４】また、本発明のシートの製造方法によって
製造されたシートも本発明の特徴とするものである。
製造されたシートも本発明の特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に図を引用しながら本発明を
プラスチックフィルムの製造に適用した実施形態例に基
づいて説明する。
プラスチックフィルムの製造に適用した実施形態例に基
づいて説明する。
【００１６】図１は、一般的なシートの製造設備全体概
略構成を示す図であり、図２は、図１に示す口金の要部
拡大斜視図である。
略構成を示す図であり、図２は、図１に示す口金の要部
拡大斜視図である。
【００１７】このシートの製造設備は、重合体を押し出
す押出機３と、押し出された重合体をシート状に成形す
る口金４、前記シート状に成形された重合体（以下シー
ト１という）を冷却する冷却ロール５、シート１を縦横
方向に延伸する延伸機２、延伸されたシート１を巻き取
る巻取機６を備えている。口金４は、シート１の幅方向
（図の紙面に対して垂直な方向）に配列された多数の厚
み調整手段１０と重合体を吐出する間隙１１を備えてい
る。さらにこのシートの製造設備は、シートの幅方向に
厚み分布を測定する厚み測定器８と、前記厚み分布に基
づいて厚み調整手段を制御する制御手段９を備えてい
る。
す押出機３と、押し出された重合体をシート状に成形す
る口金４、前記シート状に成形された重合体（以下シー
ト１という）を冷却する冷却ロール５、シート１を縦横
方向に延伸する延伸機２、延伸されたシート１を巻き取
る巻取機６を備えている。口金４は、シート１の幅方向
（図の紙面に対して垂直な方向）に配列された多数の厚
み調整手段１０と重合体を吐出する間隙１１を備えてい
る。さらにこのシートの製造設備は、シートの幅方向に
厚み分布を測定する厚み測定器８と、前記厚み分布に基
づいて厚み調整手段を制御する制御手段９を備えてい
る。
【００１８】厚み測定器８としては、β線、Ｘ線、紫外
線、光干渉式を利用したもの等、任意の厚み測定器を用
いることができ、シートの幅方向の厚み分布を測定する
ことができる。
線、光干渉式を利用したもの等、任意の厚み測定器を用
いることができ、シートの幅方向の厚み分布を測定する
ことができる。
【００１９】制御手段９は、上記シート１の厚み測定値
と目標厚み値との差値に基づいて、操作量を演算し、得
られた操作量を厚み調整手段１０に出力する。
と目標厚み値との差値に基づいて、操作量を演算し、得
られた操作量を厚み調整手段１０に出力する。
【００２０】厚み調整手段１０は、口金４にシートの幅
方向に複数個、等間隔で配設されており、シートの厚み
を調整する手段としては、厚み調整手段１０にヒートボ
ルトを用い、これらのボルトの温度を変化させてボルト
を熱膨張、収縮させることにより口金４の間隙１１を調
整するヒートボルト方式や、厚み調整手段１０にリップ
ヒーターを用い、重合体の温度を変化させて重合体の粘
性率の変化により口金４から吐出される重合体の吐出量
を変えることによりシート１の厚みを調整するリップヒ
ーター方式のものを用いることができる。
方向に複数個、等間隔で配設されており、シートの厚み
を調整する手段としては、厚み調整手段１０にヒートボ
ルトを用い、これらのボルトの温度を変化させてボルト
を熱膨張、収縮させることにより口金４の間隙１１を調
整するヒートボルト方式や、厚み調整手段１０にリップ
ヒーターを用い、重合体の温度を変化させて重合体の粘
性率の変化により口金４から吐出される重合体の吐出量
を変えることによりシート１の厚みを調整するリップヒ
ーター方式のものを用いることができる。
【００２１】制御手段９は、上記シート１の厚み測定値
と目標厚み値との差である偏差データに対してフィルタ
処理等の変換処理を行うことが好ましい。フィルタ処理
としては、シートの幅方向と同じ方向に移動平均処理す
ることや、現時点以前の偏差データとの間で加重平均処
理する手法などを用いることができる。
と目標厚み値との差である偏差データに対してフィルタ
処理等の変換処理を行うことが好ましい。フィルタ処理
としては、シートの幅方向と同じ方向に移動平均処理す
ることや、現時点以前の偏差データとの間で加重平均処
理する手法などを用いることができる。
【００２２】さらに制御手段９は、上記のフィルタ処理
ずみの、厚み調整手段の数に個数を間引いた偏差データ
に基づいて操作量を算出し、厚み調整手段１０を制御す
る。制御方法は、ＰＩＤ制御や現代制御を用いることが
できる。
ずみの、厚み調整手段の数に個数を間引いた偏差データ
に基づいて操作量を算出し、厚み調整手段１０を制御す
る。制御方法は、ＰＩＤ制御や現代制御を用いることが
できる。
【００２３】上記シートの製造設備において、各厚み調
整手段と各厚み測定位置との対応関係はおよそわかって
いるが、精度よくシートの厚みを制御するには、前記対
応関係が精度よく決定されている必要がある。以下に本
形態における、シートの各厚み調整手段と各厚み測定位
置の対応関係を決定する方法について説明する。
整手段と各厚み測定位置との対応関係はおよそわかって
いるが、精度よくシートの厚みを制御するには、前記対
応関係が精度よく決定されている必要がある。以下に本
形態における、シートの各厚み調整手段と各厚み測定位
置の対応関係を決定する方法について説明する。
【００２４】まず、厚み測定位置における対応位置を決
めたい厚み調整手段を数点選ぶ。選んだ厚み調整手段
は、それぞれの操作量の変化による厚み変動分布が互い
に干渉しない程度に間隔を離すことが対応位置の決定精
度の観点から好ましい。
めたい厚み調整手段を数点選ぶ。選んだ厚み調整手段
は、それぞれの操作量の変化による厚み変動分布が互い
に干渉しない程度に間隔を離すことが対応位置の決定精
度の観点から好ましい。
【００２５】ここで、選択した各厚み調整手段の操作量
の変化のさせ方について説明する。各厚み調整手段に加
える操作量変化の時系列パターンは、０から所定のピー
ク値まで変化させた後に前記ピーク値よりも絶対値の小
さな所定のオフセット値に向かって変化させるパターン
とする。
の変化のさせ方について説明する。各厚み調整手段に加
える操作量変化の時系列パターンは、０から所定のピー
ク値まで変化させた後に前記ピーク値よりも絶対値の小
さな所定のオフセット値に向かって変化させるパターン
とする。
【００２６】さらに、各厚み調整手段だけでなく、それ
ぞれの厚み調整手段に隣接する厚み調整手段も操作す
る。幅方向に現れる厚み変動の形状の観点から、両とな
り２箇所までを操作することが好ましい。図３に操作量
変化の時系列パターンの例を示したが、中央位置の変化
幅を最も大きくし両端部分を小さくする。この操作を行
うと、中央位置の厚み調整手段だけを操作する場合に比
べ、対応位置を決定するための凸型厚み分布が素早く現
れ、短時間で対応位置を決定することができる。さら
に、厚み制御シミュレーションを行った結果に基づいて
操作量変化の時系列パターンを決定することが、凸型厚
み分布をより迅速に作る観点から好ましい。この場合、
操作量変化の時系列パターンを次のようにして作成す
る。まず、出力する操作量とこれによって得られるべき
シート厚みの関係式を準備する。厚み調整手段の操作量
変化がシートの幅方向厚みへ及ぼす影響は、ガウス関数
に近い分布形状となること、また、前記厚み調整手段に
対応する測定位置近傍の各測定位置におけるシート厚み
の時間変動は１次遅れ系で近似できることから、シート
幅方向の厚み分布と各厚み測定位置の時間的変化を組み
合わせることによって、操作量とシート厚みの関係式を
得ることができる。
ぞれの厚み調整手段に隣接する厚み調整手段も操作す
る。幅方向に現れる厚み変動の形状の観点から、両とな
り２箇所までを操作することが好ましい。図３に操作量
変化の時系列パターンの例を示したが、中央位置の変化
幅を最も大きくし両端部分を小さくする。この操作を行
うと、中央位置の厚み調整手段だけを操作する場合に比
べ、対応位置を決定するための凸型厚み分布が素早く現
れ、短時間で対応位置を決定することができる。さら
に、厚み制御シミュレーションを行った結果に基づいて
操作量変化の時系列パターンを決定することが、凸型厚
み分布をより迅速に作る観点から好ましい。この場合、
操作量変化の時系列パターンを次のようにして作成す
る。まず、出力する操作量とこれによって得られるべき
シート厚みの関係式を準備する。厚み調整手段の操作量
変化がシートの幅方向厚みへ及ぼす影響は、ガウス関数
に近い分布形状となること、また、前記厚み調整手段に
対応する測定位置近傍の各測定位置におけるシート厚み
の時間変動は１次遅れ系で近似できることから、シート
幅方向の厚み分布と各厚み測定位置の時間的変化を組み
合わせることによって、操作量とシート厚みの関係式を
得ることができる。
【００２７】なお、ガウス関数の分散や最大値、１次遅
れの時定数は測定値等から決定することが好ましい。ま
た、前記関係式は、シート幅方向の厚み分布または各厚
み測定位置の時間的変化のいずれかだけを表すものであ
っても良い。次に、コンピュータ上に上述の関係式を実
現し、厚み制御シミュレーションを行う。この際の制御
方法はＰＩＤ制御や現代制御など実際のシート製造に用
いる制御方法とすることが好ましい。制御シミュレーシ
ョンは、任意の厚み調整手段の操作量を変化させたとき
に得られる、凸型分布形状を目標厚み分布として行な
う。そして厚み制御シミュレーションによって操作量変
化の時系列パターンを得る。このようにして得られた時
系列パターンのうち、厚みの凸型分布形状の中心位置に
対応する厚み調整手段とその隣接する位置の厚み調整手
段に対応する操作量変化の時系列パターンを所望の時系
列パターンとする。
れの時定数は測定値等から決定することが好ましい。ま
た、前記関係式は、シート幅方向の厚み分布または各厚
み測定位置の時間的変化のいずれかだけを表すものであ
っても良い。次に、コンピュータ上に上述の関係式を実
現し、厚み制御シミュレーションを行う。この際の制御
方法はＰＩＤ制御や現代制御など実際のシート製造に用
いる制御方法とすることが好ましい。制御シミュレーシ
ョンは、任意の厚み調整手段の操作量を変化させたとき
に得られる、凸型分布形状を目標厚み分布として行な
う。そして厚み制御シミュレーションによって操作量変
化の時系列パターンを得る。このようにして得られた時
系列パターンのうち、厚みの凸型分布形状の中心位置に
対応する厚み調整手段とその隣接する位置の厚み調整手
段に対応する操作量変化の時系列パターンを所望の時系
列パターンとする。
【００２８】以上のようにして決定した操作量変化の時
系列パターンを、対応位置を決定したい厚み調整手段お
よびその隣接する厚み調整手段の操作量に加算して、該
厚み調整手段に加えられる操作量を変化させる。この操
作によって、単に対応位置を決定したい厚み調整手段の
みを操作した場合よりも短時間でシート幅方向の厚み分
布変化が厚さ計で観測される。厚み分布変化は時系列パ
ターンを加えた箇所に対応する幅方向位置にピークをも
つ形状として観察され、得られたピーク位置を対応する
厚み測定位置とすることで対応関係を決定することがで
きる。なお、対応関係を決定後、加えた操作量変化の時
系列パターンの逆パターンを加えることで素早く対応関
係を取る前の厚み分布に戻すことができる。ここで逆パ
ターンとは、加える操作量変化の時系列を｛a(1),a(2),
a(3),...,a(n-1),a(n)｝としたとき、｛-a(1),-a(2),-a
(3),...,-a(n-1),-a(n)｝となる。操作量変化の時系列
パターンおよびその逆パターンにより特定の厚み調整手
段の操作量を変化させた様子を図４に示す。
系列パターンを、対応位置を決定したい厚み調整手段お
よびその隣接する厚み調整手段の操作量に加算して、該
厚み調整手段に加えられる操作量を変化させる。この操
作によって、単に対応位置を決定したい厚み調整手段の
みを操作した場合よりも短時間でシート幅方向の厚み分
布変化が厚さ計で観測される。厚み分布変化は時系列パ
ターンを加えた箇所に対応する幅方向位置にピークをも
つ形状として観察され、得られたピーク位置を対応する
厚み測定位置とすることで対応関係を決定することがで
きる。なお、対応関係を決定後、加えた操作量変化の時
系列パターンの逆パターンを加えることで素早く対応関
係を取る前の厚み分布に戻すことができる。ここで逆パ
ターンとは、加える操作量変化の時系列を｛a(1),a(2),
a(3),...,a(n-1),a(n)｝としたとき、｛-a(1),-a(2),-a
(3),...,-a(n-1),-a(n)｝となる。操作量変化の時系列
パターンおよびその逆パターンにより特定の厚み調整手
段の操作量を変化させた様子を図４に示す。
【００２９】上述の操作手順を繰り返すことで、すべて
の厚み調整手段に対して、それぞれの対応厚み測定位置
を決定することができるが、作業時間が非常に長くな
り、原料ロスも膨大になる。そこで、上述の操作手順で
決定した数ヶ所の対応関係を用いて、まだ決定していな
い対応関係を補間によって決定することが好ましい。
の厚み調整手段に対して、それぞれの対応厚み測定位置
を決定することができるが、作業時間が非常に長くな
り、原料ロスも膨大になる。そこで、上述の操作手順で
決定した数ヶ所の対応関係を用いて、まだ決定していな
い対応関係を補間によって決定することが好ましい。
【００３０】
【実施例】以下、本発明をフィルムの製造工程に適用し
た実施例を示す。
た実施例を示す。
【００３１】まず第一に、操作量変化の時系列パターン
を厚み制御シミュレーションを行うことによって決定し
た。本実施例では、厚み調整手段はヒートボルト方式と
し、操作量は各ボルトに出力する電力量を、最大値に対
する比率として正規化し、％表示したものを使用した。
を厚み制御シミュレーションを行うことによって決定し
た。本実施例では、厚み調整手段はヒートボルト方式と
し、操作量は各ボルトに出力する電力量を、最大値に対
する比率として正規化し、％表示したものを使用した。
【００３２】厚み調整手段の操作量変化がシートの幅方
向厚みへ及ぼす影響は、実測値から、対応位置への影響
を１．０とすると、１つとなり位置へは０．７、さらに
１つとなりへは０．２という結果が得られた。従って、
α1＝０．７ α2＝０．２として干渉行列Ｗは
向厚みへ及ぼす影響は、実測値から、対応位置への影響
を１．０とすると、１つとなり位置へは０．７、さらに
１つとなりへは０．２という結果が得られた。従って、
α1＝０．７ α2＝０．２として干渉行列Ｗは
【００３３】
【数１】
【００３４】と表すことができた。
【００３５】また、一般に、操作量と厚みの時間的関係
は、むだ時間と１次遅れ系で近似でき、実測値から、時
定数：３．２スキャン、ゲイン：０．０６μｍ／％、む
だ時間：５スキャンとした。ここで、スキャンとは制御
周期の単位である。この例では１スキャンは５０秒にあ
たる。以上から操作量ｕとシート厚みｙの関係式を離散
時間伝達関数Ｇ(z)として、
は、むだ時間と１次遅れ系で近似でき、実測値から、時
定数：３．２スキャン、ゲイン：０．０６μｍ／％、む
だ時間：５スキャンとした。ここで、スキャンとは制御
周期の単位である。この例では１スキャンは５０秒にあ
たる。以上から操作量ｕとシート厚みｙの関係式を離散
時間伝達関数Ｇ(z)として、
【００３６】
【数２】
【００３７】と表現した。ここで、ｚはｚ変換を表すも
のとする。
のとする。
【００３８】そして第二に、上記関係式をコンピュータ
上に実現し、ＰＩＤ制御によるシミュレーションを行っ
た。ＰＩＤ制御におけるパラメータは実際にフィルム製
造に用いている値をもとにし、最終的に次のとおりとし
た。 比例ゲイン：ＫP＝６．０、積分時間：ＫI＝０．４、微
分時間：ＫD＝０．２ シミュレーションは、時刻０で平坦な厚み分布を任意の
厚み調整手段の操作量を１０％変化させて十分時間が経
ったときに得られる、図５に示す凸型厚み分布形状を目
標厚みとする制御シミュレーションとした。図６にシミ
ュレーションを行うためのブロック線図を示した。シミ
ュレーションの結果、得られた操作量の時系列データの
うち、最も操作量変化を大きくする中央の厚み調整手段
とその両となり２本ずつ、合計５カ所の厚み調整手段の
時系列データを対応位置決定用の時系列変化パターンと
して用いた。得られた操作量変化の時系列パターンを図
７に示した。
上に実現し、ＰＩＤ制御によるシミュレーションを行っ
た。ＰＩＤ制御におけるパラメータは実際にフィルム製
造に用いている値をもとにし、最終的に次のとおりとし
た。 比例ゲイン：ＫP＝６．０、積分時間：ＫI＝０．４、微
分時間：ＫD＝０．２ シミュレーションは、時刻０で平坦な厚み分布を任意の
厚み調整手段の操作量を１０％変化させて十分時間が経
ったときに得られる、図５に示す凸型厚み分布形状を目
標厚みとする制御シミュレーションとした。図６にシミ
ュレーションを行うためのブロック線図を示した。シミ
ュレーションの結果、得られた操作量の時系列データの
うち、最も操作量変化を大きくする中央の厚み調整手段
とその両となり２本ずつ、合計５カ所の厚み調整手段の
時系列データを対応位置決定用の時系列変化パターンと
して用いた。得られた操作量変化の時系列パターンを図
７に示した。
【００３９】第三に、互いに操作量変化による厚み変動
分布の干渉が無視できる間隔だけ離れている４カ所の厚
み調整手段を選んで、それらの対応位置を決定すること
にした。図８は、操作量を変化させる厚み調整手段の位
置と厚み測定位置の対応を説明する図である。位置２１
ａ〜ｄの４箇所の厚み調整手段の操作量を、図７の中央
位置のように変化させ、それぞれの両となり位置、さら
にそのとなり位置も同時に図７に示すように変化させ
た。ただし、２１ａ、２１ｃは凹型に厚み変化させるた
めに、図７の時間変化パターンの正負逆としたパターン
で操作量を変化させた。図９に操作量変化前後の厚み分
布を示した。厚み分布３２は操作量変化前の厚み分布で
ある。位置２１ａ〜ｄは互いに操作量変化による厚み変
動分布の干渉が無視できる間隔だけ離れているため、ピ
ークを４つ持った厚み分布３１が得られた。このピーク
位置２２ａ〜ｄを前記４箇所の厚み調整手段に対応する
シート厚み測定位置と決定した。図１０に、横軸を厚み
調整手段位置、縦軸にシート厚み測定位置としたときの
両者の対応関係を表すグラフを示した。
分布の干渉が無視できる間隔だけ離れている４カ所の厚
み調整手段を選んで、それらの対応位置を決定すること
にした。図８は、操作量を変化させる厚み調整手段の位
置と厚み測定位置の対応を説明する図である。位置２１
ａ〜ｄの４箇所の厚み調整手段の操作量を、図７の中央
位置のように変化させ、それぞれの両となり位置、さら
にそのとなり位置も同時に図７に示すように変化させ
た。ただし、２１ａ、２１ｃは凹型に厚み変化させるた
めに、図７の時間変化パターンの正負逆としたパターン
で操作量を変化させた。図９に操作量変化前後の厚み分
布を示した。厚み分布３２は操作量変化前の厚み分布で
ある。位置２１ａ〜ｄは互いに操作量変化による厚み変
動分布の干渉が無視できる間隔だけ離れているため、ピ
ークを４つ持った厚み分布３１が得られた。このピーク
位置２２ａ〜ｄを前記４箇所の厚み調整手段に対応する
シート厚み測定位置と決定した。図１０に、横軸を厚み
調整手段位置、縦軸にシート厚み測定位置としたときの
両者の対応関係を表すグラフを示した。
【００４０】最後に、対応位置の決まっていない厚み調
整手段の対応関係を決定した。すなわち、図１０におい
て、厚み調整手段Ａに対応する測定位置はＢというふう
に補間によって決定した。操作量を加えた厚み調整手段
より外側の厚み調整手段に対応する測定位置は、外側２
点の対応関係から外挿によって求めた。このようにし
て、すべての厚み調整手段の対応位置を決定してシート
を製造しても実用上問題ない結果が得られた。
整手段の対応関係を決定した。すなわち、図１０におい
て、厚み調整手段Ａに対応する測定位置はＢというふう
に補間によって決定した。操作量を加えた厚み調整手段
より外側の厚み調整手段に対応する測定位置は、外側２
点の対応関係から外挿によって求めた。このようにし
て、すべての厚み調整手段の対応位置を決定してシート
を製造しても実用上問題ない結果が得られた。
【００４１】比較として図１１に、２１ｂの操作量をス
テップ状に変化させた場合の厚み測定位置２２ｂにおけ
る厚みの時間変化を示した。操作量変更後、変化が定常
状態に達するまでにプロセス固有の時定数で決まる時間
が必要であり、対応位置を決定するのに必要な厚み分布
形状に達するまでにＴ1＝１３[分]を所要した。なお、
対応位置決定後、操作量を決定前の値にステップ的に戻
し、厚みを元に戻した結果、対応位置を取り始めてから
厚みを元に戻すまでにＴ2＝３３[分]を所要した。一
方、本発明の方法によると、対応位置決定までの所要時
間はＴ3＝６[分]であり、対応位置を取り始めてから厚
みを元に戻すまでにＴ4＝１６[分]となり、作業時間を
２分の１以下にまで短縮できる結果が得られた。厚みを
戻す際には、対応位置決定までに加えた操作量変化の符
号を逆にしたパターンを加えて操作量、厚みともに元に
戻した。
テップ状に変化させた場合の厚み測定位置２２ｂにおけ
る厚みの時間変化を示した。操作量変更後、変化が定常
状態に達するまでにプロセス固有の時定数で決まる時間
が必要であり、対応位置を決定するのに必要な厚み分布
形状に達するまでにＴ1＝１３[分]を所要した。なお、
対応位置決定後、操作量を決定前の値にステップ的に戻
し、厚みを元に戻した結果、対応位置を取り始めてから
厚みを元に戻すまでにＴ2＝３３[分]を所要した。一
方、本発明の方法によると、対応位置決定までの所要時
間はＴ3＝６[分]であり、対応位置を取り始めてから厚
みを元に戻すまでにＴ4＝１６[分]となり、作業時間を
２分の１以下にまで短縮できる結果が得られた。厚みを
戻す際には、対応位置決定までに加えた操作量変化の符
号を逆にしたパターンを加えて操作量、厚みともに元に
戻した。
【００４２】このように、本発明は、従来のように厚み
調整手段と厚み測定位置との対応関係の決定精度を維持
しつつ、対応位置決定の所要時間を大幅に短縮できるの
で作業を短時間で終了することができ、その結果、シー
ト原料のロスが大幅に節約できる。
調整手段と厚み測定位置との対応関係の決定精度を維持
しつつ、対応位置決定の所要時間を大幅に短縮できるの
で作業を短時間で終了することができ、その結果、シー
ト原料のロスが大幅に節約できる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、厚み調整手段と厚み測
定位置の対応関係を迅速にかつ精度良く決定できる。従
って、対応位置決定作業を短時間で済ますことができる
ため原料ロスが低減され、シート製造時には正確な厚み
調整が実施でき、歩留まりが向上し生産性が向上する。
定位置の対応関係を迅速にかつ精度良く決定できる。従
って、対応位置決定作業を短時間で済ますことができる
ため原料ロスが低減され、シート製造時には正確な厚み
調整が実施でき、歩留まりが向上し生産性が向上する。
【図１】実施例のフィルム製膜プロセスの概略説明図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す口金の要部拡大斜視図である。
【図３】本発明の一実施例における、操作量変化の時系
列パターンを示す図である。
列パターンを示す図である。
【図４】対応位置の決定後、厚み分布を元に戻すための
操作量変化パターンを示す図である。
操作量変化パターンを示す図である。
【図５】任意の厚み調整手段の操作量を変化させたとき
の実際のシートの厚み変化を示す図である。
の実際のシートの厚み変化を示す図である。
【図６】操作量変化の時系列パターンを決定するための
制御シミュレーションを行なうブロック線図である。
制御シミュレーションを行なうブロック線図である。
【図７】本発明の一実施例における、操作量変化の時系
列パターンを示す図である。
列パターンを示す図である。
【図８】本発明の一実施例における、対応位置を決定し
たい厚み調整手段位置とシート厚み測定位置との対応関
係を示す図である。
たい厚み調整手段位置とシート厚み測定位置との対応関
係を示す図である。
【図９】本発明の一実施例における、厚み調整手段を操
作後のシート厚みを示す図である。
作後のシート厚みを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例における、全厚み調整手段
とシート厚み測定位置との対応関係を示す図である。
とシート厚み測定位置との対応関係を示す図である。
【図１１】本発明と従来方法における、対応位置のシー
ト厚みの時間変化を比較した図である。
ト厚みの時間変化を比較した図である。
１：シート ２：延伸機 ３：押出機 ４：口金 ５：冷却ロール ６：巻取機 ７：搬送ロール ８：厚み測定器 ９：制御手段 １０：厚さ調整手段 １１：間隙 ２１：厚み調整手段の位置 ２１ａ〜ｄ：操作量変化によって、対応するシート厚み
測定位置を決定したい厚み調整手段の位置 ２２：シート厚み測定位置 ２２ａ〜ｄ：２１ａ〜ｄに対応するシート厚み測定位置 ３１：操作前の厚みプロファイル ３２：操作後の厚みプロファイル
測定位置を決定したい厚み調整手段の位置 ２２：シート厚み測定位置 ２２ａ〜ｄ：２１ａ〜ｄに対応するシート厚み測定位置 ３１：操作前の厚みプロファイル ３２：操作後の厚みプロファイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F207 AG01 AP11 AR06 AR12 AR16 KA01 KA17 KL76 KL84 KM06 KM15
Claims (5)
- 【請求項１】複数個の厚み調整手段を備えた口金を用い
て重合体を押し出し、成形してシートとなすとともに、
そのシートの幅方向における厚み分布を測定し、測定値
および厚み調整手段と厚み測定位置との対応関係に基づ
いて前記厚み調整手段に加える操作量を求め、この操作
量を前記厚み調整手段に出力してシートの厚みを制御す
るシートの製造方法であって、前記厚み調整手段のうち
特定の厚み調整手段について、０から所定のピーク値ま
で変化した後に前記ピーク値よりも絶対値の小さな所定
のオフセット値に向かって変化する時系列パターンに沿
った操作量変化を直前の操作量に加算して操作量を算出
し、算出された操作量を前記特定の厚み調整手段に出力
することによって得られたシートの厚み変動に基づいて
前記厚み調整手段と厚み測定位置との対応関係を決定す
ることを特徴とするシートの製造方法。 - 【請求項２】前記対応関係の決定に際し、特定の厚み調
整手段に隣接する複数個の前記厚み調整手段の操作量を
変化させることを特徴とする、請求項１に記載のシート
の製造方法。 - 【請求項３】厚み調整手段の操作量とこの操作量によっ
て得られるべきシート厚みとの関係式を用いた厚み調整
シミュレーションを行った結果に基づいて、前記厚み調
整手段に加える操作量の時系列変化パターンを決定する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のシートの
製造方法。 - 【請求項４】前記時系列パターンに沿った操作量変化を
直前の操作量に加算して前記特定の厚み調整手段に出力
した後、さらに前記時系列変化パターンの符号を逆にし
たパターンに沿った操作量変化を加算して前記特定の厚
み調整手段に出力することを特徴とする、請求項１〜３
のいずれかに記載のシートの製造方法。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかのシートの製造方
法によって製造されたシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002009903A JP3994742B2 (ja) | 2001-01-30 | 2002-01-18 | シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021484 | 2001-01-30 | ||
| JP2001-21484 | 2001-01-30 | ||
| JP2002009903A JP3994742B2 (ja) | 2001-01-30 | 2002-01-18 | シートの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002301752A true JP2002301752A (ja) | 2002-10-15 |
| JP3994742B2 JP3994742B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=26608510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002009903A Expired - Lifetime JP3994742B2 (ja) | 2001-01-30 | 2002-01-18 | シートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3994742B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007296673A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Japan Steel Works Ltd:The | 位置対応付け装置及び位置対応付け方法 |
| JP2010082932A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | フィルム厚みの調整方法 |
| JP2019081336A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | 株式会社カネカ | 外観不良判定装置、フィルム状物の製造装置、及び樹脂フィルムの製造方法 |
-
2002
- 2002-01-18 JP JP2002009903A patent/JP3994742B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007296673A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Japan Steel Works Ltd:The | 位置対応付け装置及び位置対応付け方法 |
| JP2010082932A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | フィルム厚みの調整方法 |
| JP2019081336A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | 株式会社カネカ | 外観不良判定装置、フィルム状物の製造装置、及び樹脂フィルムの製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3994742B2 (ja) | 2007-10-24 |
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