JP2003236864A

JP2003236864A - フィルタ切替方法

Info

Publication number: JP2003236864A
Application number: JP2002042923A
Authority: JP
Inventors: Sakae Nishijima; 栄西島; Yutaka Hirose; 豊広瀬
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタからの異物流出が発生しないように
する。【解決手段】使用中のフィルタを新しいフィルタに切
り替える際、弁２４の停止状態を解放した後に（Ｔ
１）、使用中のフィルタ７側の送液ポンプ５を駆動させ
た状態で新しいフィルタ６側の送液ポンプ４を駆動させ
て、使用中のフィルタ７と新しいフィルタ６とに送液さ
れるドープ１２の流量の総和を一定に保ちつつ、使用中
のフィルタ７に送液されるドープ１２の流量を減少させ
るとともに、新しいフィルタ６に送液されるドープ１２
の流量を増加させ（Ｔ２〜Ｔ３）、最終的に新しいフィ
ルタ６のみでドープ１２を濾過する（Ｔ３〜）。単一で
使用しているときの圧力よりも、フィルタ切り替え時の
圧力が僅かに高くなるので、使用していたフィルタ７か
らの異物流出がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタを交代で
用いてドープを連続的に濾過した後、ダイにより流延す
る際のフィルタ切替方法に関し、溶液製膜設備、塗布設
備などの濾過装置に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】写真感光材料や偏光板の保護膜などに使
用されるセルローストリアセテートフィルムは溶液製膜
方法によって製造されている。この溶液製膜方法は、セ
ルローストリアセテートおよび各種添加剤を溶剤に溶解
したドープを、流延ダイから流延バンドまたは流延ドラ
ム上に流延した後、乾燥工程を経てフィルムを得るもの
である。

【０００３】ドープには不純物や未溶解のゲルなどの異
物が混在するため、そのまま製膜すると完成したフィル
ムに異物が混入してしまい、製品として使用できない。
このため、従来の溶液製膜設備では、製膜の送液工程に
フィルタを設置し、ドープを流延する前にフィルタで濾
過して、ドープから異物を取り除いて流延している。ま
た、連続送液できるように複数、例えば２つのフィルタ
を並列に設け、送液中にフィルタを切り替えて製膜を行
っている。この切り替えは、各フィルタの出口側に流量
を調節するバルブを設け、このバルブを微小量開閉して
行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフィルタの切替方法には、フィルタを切り替える
際の急激な圧力変動により、切り替えた新たなフィルタ
や、それまで使用していたフィルタから異物が流出する
ことがあった。また、バルブの開閉というアナログ的な
動作が必要となるため、装置を自動化することが困難で
あった。

【０００５】本発明は、フィルタを切り替える際の圧力
変動を緩和し、フィルタからの異物流出が発生しないよ
うにしたフィルタ切替方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、並列に設けられた複数のフィルタに連結
された定流量ポンプを介して、前記フィルタで濾過した
ドープをダイから連続的に流延する際に、使用中のフィ
ルタを新しいフィルタに切り替える方法において、少な
くとも２つの入液口と、これら２つの入液口の間に設け
られた１つの出液口と、前記２つの入液口および前記出
液口の間に形成される送液経路内で移動自在な弁と、こ
の弁を移動させて前記２つの入液口の一方を塞ぐように
停止させる弁停止機構とを備えたバルブを設け、このバ
ルブの各入液口に各フィルタの出口側を接続し、前記出
液口に前記定流量ポンプの入口側を接続し、前記ドープ
をフィルタに送液するための送液ポンプを各フィルタの
入口側にそれぞれ設け、使用中のフィルタを新しいフィ
ルタに切り替える際に、前記弁停止機構による弁の停止
状態を解放した後に、使用中のフィルタ側の送液ポンプ
を駆動させた状態で新しいフィルタ側の送液ポンプを駆
動させて、使用中のフィルタと新しいフィルタとに送液
されるドープの流量の総和を一定に保ちつつ、使用中の
フィルタに送液されるドープの流量を減少させるととも
に、新しいフィルタに送液されるドープの流量を増加さ
せ、最終的に新しいフィルタのみでドープを濾過するこ
とを特徴とする。

【０００７】なお、前記使用中のフィルタに送液される
ドープの流量が減少したときに、使用中のフィルタ側の
送液ポンプを停止させ、その後、前記弁停止機構を作動
させることが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に、本発明を実施した溶液製
膜設備の概略図を示す。溶液製膜設備２は、貯蔵タンク
３、第１送液ポンプ４、第２送液ポンプ５、第１フィル
タ６、第２フィルタ７、バランスバルブ８、圧力調整バ
ルブ９、定流量ポンプ１０、および流延部１１などから
構成されている。貯蔵タンク３には、図示しない調製タ
ンクで調製されたドープ１２が貯蔵されている。ドープ
１２は、セルローストリアセテートおよび各種添加剤を
溶剤に溶解したものであり、第１送液ポンプ４により第
１フィルタ６へ、第２送液ポンプ５により第２フィルタ
７へそれぞれ送液される。第１フィルタ６、あるいは第
２フィルタ７で濾過されたドープ１２は、定流量ポンプ
１０を介して流延部１１に送液され、流延部１１に設け
られた図示しない流延ダイにより連続的に流延される。
その後、乾燥、剥離などの工程を経てセルローストリア
セテートフィルムが得られる。

【０００９】圧力調整バルブ９は、バランスバルブ８の
出口側と定流量ポンプ１０との間に設けられた経路１３
に配置されている。溶液製膜設備２では、第１フィルタ
６、あるいは第２フィルタ７の流量を定流量ポンプ１０
の吐出量Ｑよりも多くし、その余剰分ｄＱを圧力調整バ
ルブ９を介して貯蔵タンク３に逆戻ししている。したが
って、フィルタの流量が変動した場合でも、その変動分
を貯蔵タンク３へ戻すことにより吸収できるので、定流
量ポンプ１０の圧力を常に一定にすることができる。す
なわち、定流量ポンプ１０の吐出量Ｑを常に一定に保つ
ことができる。なお、符号１４は、圧力調整バルブ９に
接続された圧力計である。

【００１０】図２に示すように、バランスバルブ８は、
第１フィルタ６および第２フィルタ７の出口に接続され
る第１、第２入液口２１、２２と、圧力調整バルブ９お
よび定流量ポンプ１０の入口に接続される出液口２３
と、弁２４と、シャフト２５および第１、第２アクチュ
エータ２６、２７と、第１、第２弁位置検出器（リミッ
トスイッチ、ＬＳ）３３、３４（図３参照）とを備えて
いる。弁２４は、第１、第２入液口２１、２２と出液口
２３との間に形成される送液経路２８内に設置されてお
り、シャフト２５を介してこの送液経路２８間を移動す
る。第１、第２アクチュエータ２６、２７は、詳しくは
後述するように、２つの入液口２１、２２の一方を塞ぐ
ように送液経路２８内に弁２４を停止させる。第１、第
２アクチュエータ２６、２７は、エアシリンダーから構
成されている。これらのアクチュエータ２６、２７に
は、それぞれ第１、第２電磁弁（ＳＶ１、ＳＶ２）２
９、３０が接続され、各電磁弁のＯＮ／ＯＦＦによって
エアーが供給され動作制御される。なお、このバランス
バルブ８は、送液経路２８中に液溜まりができない構造
にすることができ、洗浄性に優れているため、装置メン
テナンスの点で有利である。

【００１１】図３の弁２４の周辺部を示す拡大図におい
て、送液経路２８には、第１、第２ストッパー３１、３
２が形成されている。これらのストッパー３１、３２
に、弁２４が当接して、第１入液口２１、あるいは第２
入液口２２を塞ぐ位置に弁２４が停止する。また、前述
の第１弁位置検出器（ＬＳ１）３３は、弁２４が第１入
液口２１を塞ぐ位置にあることを検出し、第２弁位置検
出器（ＬＳ２）３４は、弁２４が第２入液口２２を塞ぐ
位置にあることを検出する。なお、これらの弁位置検出
器３３、３４は、説明の便宜上、各ストッパー３１、３
２に対応する位置に描かれているが、実際は各アクチュ
エータ２６、２７の近傍に配置されている。

【００１２】表１に、ＳＶ１およびＳＶ２のＯＮ／ＯＦ
Ｆによる弁２４の動作状態を示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】ＳＶ１がＯＮ、ＳＶ２がＯＦＦ（モード
１）のときには、第１アクチュエータ２６が動作してシ
ャフト２５を第１入液口２１側に引っ張り、弁２４が第
１ストッパー３１に当接して第１入液口２１を塞ぐ位置
に停止する（図２または図３の位置）。一方、ＳＶ１が
ＯＦＦ、ＳＶ２がＯＮ（モード２）のときには、モード
１の場合とは逆に、第２アクチュエータ２７が動作して
シャフト２５を第２入液口２２側に引っ張り、弁２４が
第２入液口２２を塞ぐ位置に停止する。ＳＶ１およびＳ
Ｖ２がともにＯＦＦ（モード０）のときには、弁２４は
送液経路２８内を移動可能となる。なお、ＳＶ１および
ＳＶ２がともにＯＮすることはない。

【００１５】弁２４に加わる力Ｆは、シャフト２５を経
由した第１、第２アクチュエータ２６、２７からの引力
Ｆａ、第１入液口２１側にある液体から弁２４の単位面
積にかかる液圧力Ｐ１と第１入液口２１側における弁２
４の液体接触面積Ｓ１との積による力Ｆ１、および第２
入液口２２側にある液体から弁２４の単位面積にかかる
液圧力Ｐ２と第２入液口２２側における弁２４の液体接
触面積Ｓ２との積による力Ｆ２の総和によるもので、次
式で表される。Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆａ＝Ｐ１×Ｓ１＋Ｐ２×Ｓ２＋Ｆａなお、弁２４の上部および下部の表面（図３の塗り潰し
部分）に加わる液圧力の総和は０となるため、Ｓ１とＳ
２はほぼ等しいと見なせる。

【００１６】モード１の時、Ｐ１＝０、Ｐ２＜０、Ｆａ
＜０で、Ｆ＜０（第２入液口２２側を正とする。）とな
り、弁２４は第１入液口２１側に力を受け、第１入液口
２１を塞ぐ位置に停止する。これにより、第２フィルタ
７のみからのドープ１２の送液が可能となる。一方、モ
ード２の時、Ｐ１＞０、Ｐ２＝０、Ｆａ＞０で、Ｆ＞０
となり、弁２４は第２入液口２２側に力を受け、第２入
液口２２を塞ぐ位置に停止する。これにより第１フィル
タ６のみからのドープ１２の送液が可能となる。

【００１７】次に、上記構成による溶液製膜設備２で、
フィルタの切り替えを行う方法について、図４および図
５を参照して説明する。今、第２フィルタ７を使用して
おり、第１フィルタ６に切り替えるものとする。このと
き（図４のＴ０）、第２送液ポンプ５は運転、第１送液
ポンプ４は停止、圧力調整バルブ９は開（制御中）、Ｌ
Ｓ１がＯＮ、ＬＳ２がＯＦＦ、ＳＶ１がＯＮ、ＳＶ２が
ＯＦＦのモード１の状態で、第１アクチュエータ２６の
みが動作して、弁２４は第１入液口２１を塞ぐ位置に停
止している。また、前述のように、Ｐ１＝０、Ｐ２＜
０、Ｆａ＜０で、Ｆ＜０となっている。また、フィルタ
の出口流量は、定流量ポンプ１０の吐出量Ｑ＋余剰分ｄ
Ｑとなっている。

【００１８】Ｔ１時に、ＳＶ１をＯＦＦにしてモード０
の状態に移行する。これと同時に第１送液ポンプ４を出
力Ｒ０で運転し、第１フィルタ６へドープ１２を送液し
始める。そして、第１入液口２１にドープ１２が送液さ
れてＰ１が増加し、Ｐ１＝Ｐ２の圧力平衡状態となる。
この圧力平衡状態を経て、Ｔ２時にＰ１＞Ｐ２となり、
弁２４が第１入液口２１を塞ぐ位置から移動し始め、Ｌ
Ｓ１がＯＦＦ、すなわち、第１フィルタ６に送液された
ドープ１２と第２フィルタ７に送液されたドープ１２と
が送液経路２８内で合流する。フィルタの出口流量は、
Ｑ＋ｄＱから第１送液ポンプ４の出力Ｒ０による運転の
増加分ｄＱＲだけ増加する。なお、出力Ｒ０は、Ｐ１＞
Ｐ２となるために必要な最小の値に設定されている。ま
た、ｄＱＲ／Ｑは、１％以下に設定されている。

【００１９】ＬＳ１がＯＦＦになったと同時に、第２送
液ポンプ５の出力を減速させるとともに第１送液ポンプ
４の出力を増速させる。このときの出力増減速変位ｄＲ
は等しくなっている。これにより、第１フィルタ６と第
２フィルタ７に送液されるドープ１２の流量の総和を一
定に保ちつつ、第２フィルタ７に送液されるドープ１２
の流量が減少するとともに、第１フィルタ６に送液され
るドープ１２の流量が増加していく。そして、第２送液
ポンプ５の出力がＲ０と等しくなった時点（Ｔ３）で、
第２送液ポンプ５を停止させ、第１送液ポンプ４のみで
送液させる。フィルタの出口流量は、再びＱ＋ｄＱに戻
る。そして、ＳＶ２をＯＮにしてモード２の状態に移行
し、第１フィルタ６のみによるドープ１２の濾過を行
う。フィルタの切り替えが終了したら、使用済みの第２
フィルタ７を新品のフィルタに適宜交換する。なお、第
１フィルタ６を使用していて、第２フィルタ７に切り替
える場合も、上記切り替え動作は同様に行われる。ま
た、図５中のＰｍ１、Ｐｍ２は、それぞれ第１送液ポン
プ４、第２送液ポンプ５である。

【００２０】第１フィルタ６と第２フィルタ７に送液さ
れたドープ１２が送液経路２８内で合流する際、第２フ
ィルタ７の出口側液圧力は僅かに変動するが、この圧力
変動は必ず正圧側になるため、使用していた第２フィル
タ７から異物が流出することがない。また、モード０で
弁２４が送液経路２８を移動する際の圧力変動は、フィ
ルタ出口側液圧力には無関係で、弁２４とシャフト２５
による機械的摩擦力のみに依存する。この機械的摩擦力
は、きわめて低い値にすることができ、弁２４の移動開
始時の差圧は１０ＫＰａ以下にできるため、広い液圧力
範囲において、非常に僅かで滑らかな圧力変動でフィル
タの切り替えを行うことができる。さらに、弁２４が送
液経路２８を移動する際、弁２４全体で液圧力を受ける
ため、圧力調整バルブ９に異物が詰まっている場合で
も、問題なく移動させることができる。

【００２１】上記一連の切り替え動作は、電磁弁やリミ
ットスイッチなどの簡単なＯＮ／ＯＦＦ動作により行わ
れているため、シーケンサやコンピュータを用いてデジ
タル制御をすることができ、装置の自動化が容易に可能
となる。

【００２２】上記実施形態では、２つの入液口と１つの
出液口と２つのアクチュエータを有するバランスバルブ
８を挙げて説明したが、図６および図７に示すようなバ
ランスバルブ４１、６１を用いてもよい。図６に示すバ
ランスバルブ４１は、第１、第２入液口４２、４３およ
び出液口４４の他に、洗浄用入液口４５、４６を備えて
いる。この洗浄用入液口４５、４６から所定のタイミン
グで洗浄液が送液され、バランスバルブ４１内が洗浄さ
れる。この場合、バランスバルブ４１を装置から取り外
さなくても洗浄することができるので、装置メンテナン
スを容易にすることができる。また、図７に示すバラン
スバルブ６１には、１つのアクチュエータ６２が設けら
れており、このアクチュエータ６２により、２つの入液
口６３、６４の１方を塞ぐようにシャフト６５を介して
送液経路６６内に弁６７を停止させる。アクチュエータ
６２には、１つの電磁弁６８が接続され、この電磁弁６
８のＯＮ／ＯＦＦによって動作制御される。この場合、
アクチュエータと電磁弁が１つ減る分だけ装置を小型化
することが可能である。

【００２３】定流量ポンプ１０の吐出量Ｑは、２０〜８
０Ｌ／ｍｉｎの範囲、圧力調整バルブ９を通過する余剰
分ｄＱは、５〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲、フィルタ切り替
え時における使用中のフィルタおよび新しいフィルタの
出口側圧力差（圧力損失差）は、０．５〜２ＭＰａの範
囲で適宜変更することが可能である。

【００２４】なお、溶液製膜法によって形成されるフィ
ルムであれば、上記実施形態のセルロースアセテートフ
ィルムに限定されない。また、本発明は、セルロースフ
ィルムの製造に使用可能な各種濾過装置および濾材を適
用することができる。濾過装置としては、フィルタプレ
ス、キャンドルタイプフィルタなどがあり、濾材として
は、濾布、濾紙、金属メッシュ、金属繊維、燒結金属、
不織布、多孔板などがある。さらに、上記実施形態で
は、溶液製膜設備のフィルタ切り替えについて説明した
が、この他に、各種支持体に塗膜を形成する塗布設備に
本発明を適用してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明のフィルタ切替方
法によれば、使用中のフィルタを新しいフィルタに切り
替える際に、弁停止機構による弁の停止状態を解放した
後に、使用中のフィルタ側の送液ポンプを駆動させた状
態で新しいフィルタ側の送液ポンプを駆動させて、使用
中のフィルタと新しいフィルタとに送液されるドープの
流量の総和を一定に保ちつつ、使用中のフィルタに送液
されるドープの流量を減少させるとともに、新しいフィ
ルタに送液されるドープの流量を増加させ、最終的に新
しいフィルタのみでドープを濾過するので、フィルタを
切り替える際の圧力変動が緩和され、それまで使用して
いたフィルタから異物が流出しないようにすることでき
る。また、流延ヘッドにおける膜厚変動が抑えられるた
め、製膜フィルムや塗膜の品質を向上させることが可能
である。さらに、上記一連の切り替え動作は、容易にデ
ジタル制御をすることができるので、装置の自動化を促
進させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した溶液製膜設備の概略図であ
る。

【図２】バランスバルブの内部断面図である。

【図３】弁周辺部の拡大図である。

【図４】フィルタ切り替え時における送液ポンプ出力
（Ａ）およびフィルタ出口流量（Ｂ）のタイミングチャ
ートである。

【図５】一連のフィルタ切り替え動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】バランスバルブの別の実施形態を示す内部断面
図である。

【図７】バランスバルブのさらに別の実施形態を示す内
部断面図である。

【符号の説明】

２溶液製膜設備４、５送液ポンプ６、７フィルタ８バランスバルブ１２ドープ２１、２２入液口２３出液口２４弁２６、２７アクチュエータ２８送液経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ０１Ｄ 35/02 ＬＦターム(参考） 3H067 AA02 AA32 BB02 BB12 CC04 CC46 CC54 DD03 DD12 DD32 EA13 FF12 GG12 GG29 4D064 AA27 BP07 BP10 4F205 AA01 AC05 AG01 AR14 GA07 GB02 GE02 GE16 GE29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】並列に設けられた複数のフィルタに連結
された定流量ポンプを介して、前記フィルタで濾過した
ドープをダイから連続的に流延する際に、使用中のフィ
ルタを新しいフィルタに切り替える方法において、少なくとも２つの入液口と、これら２つの入液口の間に
設けられた１つの出液口と、前記２つの入液口および前
記出液口の間に形成される送液経路内で移動自在な弁
と、この弁を移動させて前記２つの入液口の一方を塞ぐ
ように停止させる弁停止機構とを備えたバルブを設け、
このバルブの各入液口に各フィルタの出口側を接続し、
前記出液口に前記定流量ポンプの入口側を接続し、前記ドープをフィルタに送液するための送液ポンプを各
フィルタの入口側にそれぞれ設け、使用中のフィルタを新しいフィルタに切り替える際に、
前記弁停止機構による弁の停止状態を解放した後に、使
用中のフィルタ側の送液ポンプを駆動させた状態で新し
いフィルタ側の送液ポンプを駆動させて、使用中のフィ
ルタと新しいフィルタとに送液されるドープの流量の総
和を一定に保ちつつ、使用中のフィルタに送液されるド
ープの流量を減少させるとともに、新しいフィルタに送
液されるドープの流量を増加させ、最終的に新しいフィ
ルタのみでドープを濾過することを特徴とするフィルタ
切替方法。
【請求項２】前記使用中のフィルタに送液されるドー
プの流量が減少したときに、使用中のフィルタ側の送液
ポンプを停止させ、その後、前記弁停止機構を作動させ
ることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ切替方
法。