JP2021070275A - フィルム成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的短時間で、リップの延在方向の全体にわたってフィルム厚を目標範囲に収めることができるフィルム成形装置を提供する。【解決手段】フィルム成形装置は、フィルムの厚みに関するフィルム厚データを計測するセンサと、ダイのリップ幅を調節するための複数のダイリップ駆動機構と、複数のダイリップ駆動機構を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、ダイリップ駆動機構を駆動したときの当該ダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量と他のダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量との関係を示す関係データを記憶する記憶部と、フィルム厚データと関係データとに基づいて、複数のダイリップ駆動機構に対する制御指令を生成する制御指令生成部と、を含む。【選択図】図５

Description

本発明は、フィルム成形装置に関する。

溶融樹脂をダイの吐出口であるリップから押し出してフィルムを成形するフィルム成形装置が知られている。従来では、リップの延在方向に並んだ複数のダイリップ駆動機構によってリップ幅を少なくとも部分的に調節することにより、リップの延在方向の全体にわたってフィルムの厚み（以下、フィルム厚という）を目標範囲に収める技術が提案されている。

特開２０１７−１７７３４８号公報

上述した従来のフィルム成形装置では、通常、複数のダイリップ駆動機構は位置制御ではなく荷重制御される。そのため、フィルム厚を目標範囲内に収めるべく或るダイリップ駆動機構を駆動して当該ダイリップ駆動機構に対応する位置のリップ幅を変動させると、その周囲のリップ幅ひいてはフィルム厚も変動する。例えば当該ダイリップ駆動機構に隣接する他のダイリップ駆動機構に対応する位置のリップ幅ひいてはフィルム厚が変動する。しかしながら、従来のフィルム成形装置では、複数のダイリップ駆動機構のそれぞれについて、他のダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚に与える影響をも考慮して出力を決定していない。その結果、リップの延在方向の全体にわたってフィルム厚を目標範囲に収めるのに、比較的長時間を要していた。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、比較的短時間で、リップの延在方向の全体にわたってフィルム厚を目標範囲に収めることができるフィルム成形装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のフィルム成形装置は、ダイから溶融樹脂を押し出してフィルムを成形するフィルム成形装置であって、フィルムの厚みに関するフィルム厚データを計測するセンサと、ダイのリップ幅を調節するための複数のダイリップ駆動機構と、複数のダイリップ駆動機構を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、ダイリップ駆動機構を駆動したときの当該ダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量と他のダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量との関係を示す関係データを記憶する記憶部と、フィルム厚データと関係データとに基づいて、複数のダイリップ駆動機構に対する制御指令を生成する制御指令生成部と、を含む。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、比較的短時間で、リップの延在方向の全体にわたってフィルム厚を目標範囲に収めることができる。

実施の形態に係るフィルム成形装置の概略構成を示す図である。 図１のダイおよび厚み調節部の縦断面図である。 図１のダイおよび厚み調節部の上面図である。 図１のダイリップ駆動機構を単体で駆動したときの、全周にわたるフィルム厚の変動量を示す図である。 図１の複数のダイリップ駆動機構のそれぞれを単体で駆動させたときのフィルム厚の変動量と、複数のダイリップ駆動機構を同時に駆動させたときのフィルム厚の変動量との関係を説明するための図である。 Ａ行列の各要素を特定する手順を説明する図である。 図１の制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図６の制御指令生成部の具体的な構成例を示すブロック図である。 フィルム成形装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１は、実施の形態に係るフィルム成形装置１の概略構成を示す。フィルム成形装置１は、ダイ１０と、厚み調節部２と、一対の安定板４と、ピンチロール５と、厚みセンサ６と、制御装置７と、を備える。

ダイ１０は、押出機（不図示）より供給された溶融樹脂を、図１では不図示のリング状の吐出口（以下、リップと呼ぶ）から押し出すことにより、チューブ状のフィルムを成形する。

厚み調節部２は、フィルム厚を調節するとともに、フィルムを冷却する。

一対の安定板４は、厚み調節部２の上方に配置され、バブルを一対のピンチロール５の間に案内する。ピンチロール５は、安定板４の上方に配置され、案内されたバブルを引っ張り上げながら扁平に折りたたむ。扁平に折りたたまれたフィルムは、巻取機（不図示）によって巻き取られる。

厚みセンサ６は、厚み調節部２と安定板４との間に配置される。厚みセンサ６は、全周にわたるフィルム厚を、所定の周期で繰り返し計測する。本実施の形態の厚みセンサ６は、チューブ状のフィルムの周りを回りながら、全周にわたるフィルム厚を計測する。厚みセンサ６により計測されたフィルム厚データは制御装置７に送信される。

制御装置７は、フィルム成形装置１を統合的に制御する装置である。

図２は、ダイ１０および厚み調節部２の縦断面図である。図３は、ダイ１０および厚み調節部２の上面図である。図３では、冷却装置３の表示を省略している。

ダイ１０は、ダイ本体１１と、内周部材１２と、外周部材１４と、を含む。内周部材１２は、ダイ本体１１の上面に載置される略円柱状の部材である。外周部材１４は、環状の部材であり、内周部材１２を環囲する。内周部材１２と外周部材１４との間には、リング状に上下方向に延びるスリット１８が形成される。このスリット１８を溶融樹脂が上側に向かって流れ、その上端開口であるリップ１８ａから溶融樹脂が押し出される。

ダイ本体１１の外周には、複数のヒータ１９が装着される。また、外周部材１４の外周にもヒータ１９が装着される。ダイ本体１１および外周部材１４は、ヒータ１９によって所要の温度に加熱される。これにより、ダイ１０の内部を流れる樹脂を適度な温度および状態に保つことができる。

厚み調節部２は、冷却装置３と、複数のダイリップ駆動機構１６＿１〜１６＿３２（以下、特に区別しないときやまとめていうときには単にダイリップ駆動機構１６と呼ぶ）と、を含む。なお、ここではダイリップ駆動機構１６の個数は３２であるが、これには限定されない。

冷却装置３は、ダイ１０の上方に配置される。冷却装置３は、エアーリング８と、環状の整流部材９と、を備える。エアーリング８は、内周部が下方に凹んだリング状の筐体である。エアーリング８の外周部には、複数のホース口８ｂが周方向に等間隔で形成されている。複数のホース口８ｂのそれぞれにはホース（不図示）が接続され、このホースを介してブロワー（不図示）からエアーリング８内に冷却風が送り込まれる。

エアーリング８の内周部には、上側に開口したリング状の吹出口８ａが形成されている。エアーリング８内に送り込まれた冷却風は、吹出口８ａから吹き出てバブルに吹き付けられる。吹出口８ａは特に、中心軸Ａを中心とするリング状のスリット１８と同心となるよう形成される。これにより、冷却風がバブルに当たる高さや、バブルに当たる冷却風の風量が、周方向で均一になる。

整流部材９は、吹出口８ａを取り囲むようエアーリング８内に配置される。整流部材９は、エアーリング８内に送り込まれた冷却風を整流する。これにより、冷却風は、周方向において均一な流量、風速で、吹出口８ａから吹き出る。

複数のダイリップ駆動機構１６は、外周部材１４の上端側を囲むように、リップの延在方向である周方向に、例えば等間隔に配置される。ダイリップ駆動機構１６＿１、１６＿２、・・・、１６＿３２は、この順に周方向に並ぶ。ダイリップ駆動機構１６は、片持ち状に外周部材１４に取り付けられる。複数のダイリップ駆動機構１６の上方には冷却装置３が固定される。

複数のダイリップ駆動機構１６はそれぞれ、外周部材１４に径方向内向きの押圧荷重または径方向外向きの引張荷重を付与できるよう構成される。外周部材１４は、押圧荷重または引張荷重が付与されることによって弾性変形する。したがって、複数のダイリップ駆動機構１６を調節することによってリップ幅を少なくとも周方向で部分的に調節でき、フィルム厚を周方向で少なくとも部分的に制御できる。フィルム厚が周方向でばらついている場合、例えば、フィルム厚が薄い部分に対応する（例えばフィルム厚が薄い部分の下方に位置する）ダイリップ駆動機構１６により外周部材１４に引張荷重を付与し、フィルム厚が薄い部分の下方のリップ幅を広くする。リップ幅が広くなると、そこから押し出される溶融樹脂の量が増え、その上方のフィルム厚は厚くなる。その結果、フィルム厚のばらつきが小さくなる。

ダイリップ駆動機構１６は、一例としては図３に示すように、制御装置７からの制御指令に基づいて駆動するアクチュエータ２４と、回動軸３２を支点として支持され、アクチュエータ２４の回転力を受けるレバー３４と、外周部材１４により軸線方向に変位可能に支持され、レバー３４の作用点に支持された作動ロッド３６と、含む。そして、レバー３４の回転力が作動ロッド３６の軸線方向の力に変換され、その軸線方向の力が内周部材１２または外周部材１４に対する荷重となり、レバー３４がレバー３４の作用点において作動ロッド３６に直接力を付与する。

図４は、複数のダイリップ駆動機構１６のうちのダイリップ駆動機構１６＿ｉ（１≦ｉ≦３２）を単体で駆動したときの、全周にわたるリップ幅ひいてはフィルム厚の変動量を示す図である。図４において、横軸はリップの周方向位置を示し、縦軸はフィルム厚の変動量を示す。ここでは、フィルム厚が厚くなったときの変動量をプラスの値で示し、フィルム厚が薄くなったときの変動量をマイナスの値で示している。つまり図４は、ダイリップ駆動機構１６＿ｉにより外周部材１４に引張荷重を付与してダイリップ駆動機構１６＿ｉに対応する位置のフィルム厚を厚くしたときの、全周にわたるフィルム厚の変動量を示す。

ダイリップ駆動機構１６＿ｉにより外周部材１４に引張荷重を付与した場合、ダイリップ駆動機構１６＿ｉに対応する位置（すなわちダイリップ駆動機構１６＿ｉにより引張荷重を付与する周方向位置）Ｐ_ｉのフィルム厚の変動量は最大となり、引張荷重を付与した位置から離れるほどフィルム厚の変動量は徐々に小さくなり、さらに離れると変動量はマイナス、すなわち外周部材１４に荷重を付与していないときよりも薄くなり、さらに離れると変動量はゼロ、すなわち外周部材１４に荷重を付与していないときと同じフィルム厚になる。

なお、図４を横軸に対して反転させれば、ダイリップ駆動機構１６＿ｉにより外周部材１４に押圧荷重を付与した場合のリップ幅ひいてはフィルム厚の変動量となる。

ここで、リップは周方向に連続しているため、ダイリップ駆動機構１６＿ｉによって対応する位置Ｐ_ｉの外周部材１４の部分に荷重を付与すると、すなわちダイリップ駆動機構１６＿ｉに対応する位置Ｐ_ｉの外周部材１４の部分に加わる圧力を変動させると、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置の外周部材１４の部分に加わる圧力も変動する。ダイリップ駆動機構１６は位置制御ではなく荷重制御されるため、当該他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置の外周部材１４の部分に加わる圧力が変動すれば、当該他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のリップ幅ひいてはフィルム厚も変動する。つまり、図４に示すように、ダイリップ駆動機構１６＿ｉによって外周部材１４に荷重を付与した場合、ダイリップ駆動機構１６＿ｉに対応する位置Ｐ_ｉのフィルム厚のみならず、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚も変動する。

図４の例では、ダイリップ駆動機構１６＿ｉによって外周部材１４に荷重を付与した場合、ダイリップ駆動機構１６＿ｉ＋１、１６＿ｉ＋２、１６＿ｉ−１、１６＿ｉ−２のそれぞれに対応する位置Ｐ_ｉ＋１、Ｐ_ｉ＋２、Ｐ_ｉ−１、Ｐ_ｉ−２のフィルム厚も変動している。当然ながら、逆にダイリップ駆動機構１６＿ｉの周囲のダイリップ駆動機構１６、例えばダイリップ駆動機構１６＿ｉ＋１、１６＿ｉ＋２、１６＿ｉ＋３、１６＿ｉ−１、１６＿ｉ−２、１６＿ｉ−３によって外周部材１４に荷重を付与すれば、ダイリップ駆動機構１６＿ｉに対応する位置のフィルム厚も変動する。

したがって、各ダイリップ駆動機構１６の出力を決定するにあたっては、いち早くフィルム厚を全周にわたって許容範囲に収めるには、各ダイリップ駆動機構１６について、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚に与える影響をも考慮して出力を決定する必要がある。

本発明者達が鋭意検討した結果、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれを０％〜１００％の範囲の出力で同時に駆動させたときのフィルム厚の変動量は、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれを０％〜１００％の範囲の出力で単体で駆動させたときのフィルム厚の変動量の足し合わせとみなせることに想到した。これについて、図５を参照して具体的に説明する。

図５は、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれを単体で駆動させたときのフィルム厚の変動量と、複数のダイリップ駆動機構１６を同時に駆動させたときのフィルム厚の変動量との関係を説明するための図である。図５において、点線Ｌ_ｉは、複数のダイリップ駆動機構１６のうち、ダイリップ駆動機構１６＿ｉを単体で駆動させたときのフィルム厚の変動量を示す。実線Ｌは、複数のダイリップ駆動機構１６を駆動させたときのフィルム厚の変動量を示す。点線Ｌ_ｉをすべて足し合わせれば、実線Ｌとなる。

したがって、実線Ｌがフィルム厚の所望の変動量であると考えれば、単体で駆動させたときにはフィルム厚に点線のような変動量を生じさせる出力を、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれの出力とすればよいことになる。これを前提として、各ダイリップ駆動機構１６の出力を決定する手法について説明する。

なお、ダイリップ駆動機構１６＿ｉを単体で駆動させた場合の各周方向位置でのフィルム厚の変動量は、ダイリップ駆動機構１６＿ｉの出力と比例関係があるものとみなす。すなわち、ダイリップ駆動機構１６＿ｉをｘ％（０≦ｘ≦１００）の出力で単体で駆動させた場合の各周方向位置でのフィルム厚の変動量は、ダイリップ駆動機構１６＿ｉを１００％の出力で単体で駆動させた場合の各周方向位置でのフィルム厚の変動量の（ｘ／１００）倍となるものとみなす。また、複数のダイリップ駆動機構１６には個体差はないものとみなす。

まず、ダイリップ駆動機構１６＿１をｘ_１％の出力で単体で駆動させた場合のフィルム厚の変動量は次の式（１）で表すことができる。

ここで、

は３２×３２の単位行列であり、ｙ_ｋ（ｋ＝１，２，・・・，３２）はダイリップ駆動機構１６＿１をｘ_１％の出力で単体で駆動させた場合のダイリップ駆動機構１６＿ｋに対応する位置のフィルム厚の変動量を示し、ａ_ｋはダイリップ駆動機構１６＿１を１００％の出力で単体で駆動させたときのダイリップ駆動機構１６＿ｋに対応する位置のフィルム厚の変動量を示す。

また、ダイリップ駆動機構１６＿２をｘ_２％の出力で単体で駆動させた場合のフィルム厚の変動量は次の式（２）で表すことができる。

ここで、

は、単位行列の各行を下向きに１行ずつ巡回的にシフトさせた行列である。
上述したようにダイリップ駆動機構１６には個体差がないため、ダイリップ駆動機構１６＿１を１００％の出力で単体で駆動させたときの変動量ａ_ｋを用いて式（２）のごとく表すことができる。

また、ダイリップ駆動機構１６＿３、１６＿４、・・・１６＿３２のそれぞれを、ｘ_３％、ｘ_４％、・・・ｘ_３２％で単体で駆動させた場合のフィルム厚の変動量も、同様にして表すことができる。したがって、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれをｘ_１％、ｘ_２％、・・・、ｘ_３２％の出力で同時に駆動させた場合の全体にわたるフィルム厚の変動量は、次の式（３）で表される。

式（３）の行列式を書き下すと次の式（４）ようになる。

式（４）の複数の方程式のそれぞれを、その項をｘ_ｉについて昇順に並べ替えると、次の式（５）の複数の方程式のようになる。

式（５）の複数の方程式を、ｘ_ｉを解とする連立方程式が解ける形を意識して行列式に書き直すと次の式（６）のようになる。

式（６）を書き換えて、最終的に次の式（７）が得られる。

ここで、フィルム厚の変動量ｙ_ｋは、厚みセンサ６により計測されるフィルム厚データから算出できる。具体的には、フィルム厚の変動量ｙ_ｋは、厚みセンサ６により周期的に計測されるフィルム厚データと、厚みセンサ６によって初期に計測されるフィルム厚データとの差として算出される。初期に計測されるフィルム厚データとは、成形開始後ではあるものの、複数のダイリップ駆動機構１６を駆動する前に厚みセンサ６によって計測されるフィルム厚データであって、複数のダイリップ駆動機構１６が外周部材１４に荷重を付与していないときのフィルム厚データである。

したがって、Ａ行列のデータを記憶していれば、式（７）を用いて、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれについて、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚に与える影響をも考慮した出力を決定できる。言い換えると、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれについて、ダイリップ駆動機構１６を駆動したときの、当該ダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚の変動量と、他のダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量との関係を示す関係データを記憶していれば、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚に与える影響をも考慮した出力を決定できる。

続いて、Ａ行列の各要素であるａ_１〜ａ_３２を特定する手順の一例について説明する。図６は、Ａ行列の各要素を特定する手順を説明する図である。

（１）シミュレーション、具体的には例えば、有限要素法を用いたシミュレーションにより、ダイリップ駆動機構１６を１００％の出力で単体で駆動させたときの全周にわたるリップ幅の変動量を取得する。
（２）フィルム成形装置１において、複数のダイリップ駆動機構１６が外周部材１４に荷重を付与していないときの全周にわたるフィルム厚を計測する。
（３）フィルム成形装置１において、いずれかのダイリップ駆動機構１６（例えばダイリップ駆動機構１６＿１）を１００％の出力で単体で駆動させたときの、全周にわたるフィルム厚を計測する。
（４）手順（２）において計測したフィルム厚と、手順（３）において計測したフィルム厚とに基づいて、全周にわたるフィルム厚の変動量（図６の実線）を算出する。
（５）手順（１）において取得したリップ幅の変動量に適当な係数を乗算することによって、当該係数を乗算した変動量を、手順（４）で算出したフィルム厚の変動量（図６の実線）に図６の破線のごとくフィッティングさせる。
（６）手順（１）において取得したリップ幅の変動量のうち、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれに対応する位置のリップ幅の変動量に、手順（５）のフィッティングにおいて乗算した係数を乗算して得られる値を、それぞれａ_１〜ａ_３２とする。

なお、上述の説明では、簡単のため、複数のダイリップ駆動機構１６には個体差がないものとしたが、個体差があるものとしてもよく、その場合は、すべてのダイリップ駆動機構１６について上述の手順（２）〜（６）を行い、Ａ行列を特定すればよい。

また、手順（２）〜（３）は、シミュレーションにより実施してもよい。

続いて制御装置７の構成を説明する。図７は、制御装置７の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

制御装置７は、種々の通信プロトコルにしたがって厚みセンサ６との通信処理を実行する通信部４０と、ユーザによる操作入力を受け付け、また各種画面を表示部に表示させるＵ／Ｉ部４２と、通信部４０およびＵ／Ｉ部４２から取得されたデータをもとにして各種のデータ処理を実行するデータ処理部４６と、データ処理部４６により参照、更新されるデータを記憶する記憶部４８と、を含む。

記憶部４８は、厚み記憶部５６と、関係記憶部５８と、を含む。厚み記憶部５６は、厚みセンサ６によって計測されたフィルム厚データを記憶する。関係記憶部５８は、ダイリップ駆動機構１６＿ｉを駆動したときの、ダイリップ駆動機構１６＿ｉに対応する位置のフィルム厚の変動量と、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚の変動量との関係を示す関係データを記憶する。本実施の形態では、関係記憶部５８は、関係データ生成部５１が生成した関係データ、あるいは予め特定された関係データを記憶する。

データ処理部４６は、受信部５０と、関係データ生成部５１と、制御指令生成部５２と、制御部５４と、を含む。受信部５０は、厚みセンサ６が所定の周期で送信するフィルム厚データを受信する。受信部５０は、受信したフィルム厚データを厚み記憶部５６に記憶させる。

関係データ生成部５１は、関係データの生成の開始信号を受信すると、自動で関係データを生成する。関係データの生成の開始信号は、例えば不図示の校正ボタンをユーザが押したときに送信されてもよい。

以下では、上述のＡ行列が関係データである場合について説明する。

関係データ生成部５１は、シミュレーションにより、ダイリップ駆動機構１６を１００％の出力で単体で駆動させたときの全周にわたるリップ幅の変動量を取得する（手順（１））。なお、手順（１）は、予め実施されていてもよい。

続いて、関係データ生成部５１は、複数のダイリップ駆動機構１６が外周部材１４に荷重を付与していないときに厚みセンサ６が計測した全周にわたるフィルム厚を厚み記憶部５６から取得する（手順（２））。変形例として、関係データ生成部５１は、シミュレーションにより、複数のダイリップ駆動機構１６が外周部材１４に荷重を付与していないときの全周にわたるフィルム厚を取得してもよい。なお、手順（２）も、予め実施されていてもよい。

関係データ生成部５１は、いずれかのダイリップ駆動機構１６（例えばダイリップ駆動機構１６＿１）を１００％の出力で単体で駆動させ、そのときにセンサ６が計測したフィルム厚を厚み記憶部５６から取得する（手順（３））。変形例として、関係データ生成部５１は、シミュレーションにより、いずれかのダイリップ駆動機構１６を１００％の出力で単体で駆動させたときの全周にわたるフィルム厚を取得してもよい。

関係データ生成部５１は、手順（２）において取得したフィルム厚と、手順（３）において取得したフィルム厚とに基づいて、全周にわたるフィルム厚の変動量を算出する（手順（４））。

関係データ生成部５１は、手順（１）において取得されたリップ幅の変動量に適当な係数を乗算することによって、当該係数を乗算した変動量を、手順（４）で算出したフィルム厚の変動量にフィッティングさせる（手順（５））。

関係データ生成部５１は、手順（１）において取得されたリップ幅の変動量のうち、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれに対応する位置のリップ幅の変動量に、手順（５）のフィッティングにおいて乗算した係数を乗算して得られる値を、それぞれａ_１〜ａ_３２とする（手順６）。

関係データ生成部５１は、手順６で得られたａ_１〜ａ_３２に基づいて関係データとしてのＡ行列を生成する。なお、複数のダイリップ駆動機構１６に個体差があるものとする場合、関係データ生成部５１は、すべてのダイリップ駆動機構１６について手順（２）〜（６）を実施してＡ行列を生成すればよい。

関係データ生成部５１は、生成したＡ行列を関係データとして関係記憶部５８に記憶させる。

制御指令生成部５２は、フィルム厚を全周にわたって許容範囲に収めるべく、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれに対する制御指令を生成する。具体的には制御指令生成部５２は、厚み記憶部５６に記憶されるフィルム厚データに基づいて、式（７）を用いて複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれの出力を決定する。制御指令生成部５２は、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれに決定した出力を発揮させる制御指令を生成する。

制御部５４は、制御指令生成部５２が生成した制御指令に基づいて、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれを制御する。

制御指令生成部５２および制御部５４は、関係記憶部５８に関係データが記憶されていない場合、制御装置７が成形の開始信号を受け付けた場合であっても、処理を実行しない。この場合、制御装置７は、校正ボタンを押して関係データを生成するように、表示や音声等で促してもよい。あるいは、関係記憶部に関係データが記憶されていない場合に制御装置７が成形の開始信号を受け付けると、関係データ生成部５１が自動で関係データを生成して関係記憶部５８に記憶させてもよい。

図８は、制御指令生成部５２の具体的な構成例を示すブロック図である。制御指令生成部５２は、制御指令を生成する。偏差生成器（減算器）６０は、フィルム厚の測定値と目標値の差分に相当する偏差を生成する。なお、フィルム厚の測定値を、偏差生成器に入力する前に不図示のフィルタにより平滑化してもよい。積分器６２は、偏差を積分する。指令値生成部６４は、積分器の出力に基づいて、制御指令値を生成する。指令値生成部６４は特に、上述の式（７）に基づいて制御指令値を生成する。積分器６２を入れることで、前提条件等に伴う様々な誤差、一例としてはフィルム厚の変動量はダイリップ駆動機構１６の出力と比例関係があるとみなしたことによる誤差が残り続けるのを抑止できる。

以上のように構成されたフィルム成形装置１の動作を説明する。
図９は、フィルム成形装置１の動作を示すフローチャートである。図９の動作は、成形開始信号が入力されると開始される。成形信号は、例えば不図示の成形開始ボタンを介して入力されてもよい。

制御装置７は、関係記憶部５８に関係データが記憶されているか否かを確認する（Ｓ１０）。関係記憶部５８に関係データが記憶されていない場合（Ｓ１０のＮ）、処理を終了する。この際、例えば不図示のディスプレイに表示するなどして、関係記憶部５８に関係データが記憶されていない旨をユーザに通知してもよい。関係記憶部５８に関係データが記憶されている場合（Ｓ１０のＹ）、制御装置７は、押出機、冷却装置３およびピンチロール５などを制御してフィルムの成形を開始する（Ｓ１２）。

厚みセンサ６は、フィルム厚を計測する（Ｓ１４）。そして制御装置７は、厚みセンサ６により計測されたフィルム厚データと、関係記憶部５８に記憶される関係データとに基づいて、上述の式（７）を用いて複数のダイリップ駆動機構１６に対する制御指令を生成し（Ｓ１６）、生成した制御指令に基づいて複数のダイリップ駆動機構１６を制御する（Ｓ１８）。

制御装置７は、終了条件が満たされるか否かを判定する（Ｓ２０）。終了条件が満たされない場合（Ｓ２０のＮ）、処理をステップＳ１４に戻す。終了条件が満たされる場合（Ｓ２０のＹ）、制御装置７はフィルムの成形を終了する。終了条件は、外部から終了の指示を受け付けたことや、成形が所定の時間継続されたことである。

以上説明したように、本実施の形態によれば、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれについて、他のダイリップ駆動機構１６に対応する位置のフィルム厚に与える影響をも考慮して出力が決定される。これにより、より短時間でフィルム厚を目標範囲に近づけることができる。

また、本実施の形態によれば、関係データを生成するにあたって、１つのダイリップ駆動機構１６についてのみのフィルム厚の変動量を取得すればよいため、比較的低負荷で関係データを生成できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。

（変形例１）
実施の形態では特に言及しなかったが、成形中に得られるデータに基づいて関係データを更新してもよい。以下、具体的に説明する。

実施の形態で説明したように、フィルム厚の変動量は、式（３）のように表わされる。この式（３）を、次の式（８）のように書き換える。

ここで、Ｘ行列の各要素は、ダイリップ駆動機構１６に対する制御指令から把握され、ｙ_ｋは厚みセンサ６により計測されるフィルム厚データから算出できる。したがって、式（８）よりＡ行列を算出できる。

例えば、制御指令生成部５２が式（８）を用いてＡ行列を算出し、算出するたびに関係記憶部５８に記憶される関係データとしてのＡ行列を更新してもよい。また例えば、Ａ行列が算出されるたびに移動平均を算出し、関係記憶部５８に記憶される関係データとしてのＡ行列を更新してもよい。移動平均は、個々のデータに重みをつけた移動平均であってもよい。重みは、新しいデータほど大きくしてもよい。また重みは、フィルム厚が理想に近いとき、具体的には例えば厚みセンサ６により計測されたフィルム厚と理想のフィルム厚との二乗和誤差が小さいときのデータほど重みを大きくしてもよい。

さらなる変形例として、前回の成形において更新されたＡ行列が関係記憶部５８に記憶されている場合、そのＡ行列を今回の成形における初期の関係データとして用いてもよい。また、初期の関係データには、例えば知見に基づく適当なデータを設定してもよい。そして成形中に得られるデータに基づいて、上述のようにして関係データを更新してもよい。これらの場合、今回の成形に際してＡ行列を準備が不要あるいは容易になるため、ユーザの負担が軽減される。

（変形例２）
実施の形態では、フィルム厚に基づいて制御指令を生成する場合について説明したが、これには限定されず、リップ幅に基づいて制御指令を生成してもよい。この場合、センサにより、複数のダイリップ駆動機構１６のそれぞれに対応する位置のリップ幅のを計測すればよい。センサは、リップ幅を直接的に計測するものであってもよく、リップ幅を間接的に計測する、具体的には例えばダイリップ駆動機構１６の駆動量を計測するものであってもよい。

（変形例３）
実施の形態および上述の変形例では、ダイ１０が、リップ１８ａがリング状であるいわゆる丸ダイである場合について説明したが、これには限定されず、実施の形態の技術思想は、リップが直線状であるいわゆるＴダイにも適用できる。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１ フィルム成形装置、 ７ 制御装置、 １０ ダイ、 ５２ 制御指令生成部、 ５４ 制御部、 ５８ 関係記憶部。

Claims (4)

1. ダイから溶融樹脂を押し出してフィルムを成形するフィルム成形装置であって、
   フィルムの厚みに関するフィルム厚データを計測するセンサと、
   前記ダイのリップ幅を調節するための複数のダイリップ駆動機構と、
   前記複数のダイリップ駆動機構を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記ダイリップ駆動機構を駆動したときの当該ダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量と他のダイリップ駆動機構に対応する位置のフィルム厚の変動量との関係を示す関係データを記憶する記憶部と、
   前記フィルム厚データと前記関係データとに基づいて、前記複数のダイリップ駆動機構に対する制御指令を生成する制御指令生成部と、を含むことを特徴とするフィルム成形装置。
2. 前記制御装置は、前記記憶部に前記関係データが記憶されていない場合、成形の開始信号を受け付けても成形を開始させないことを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。
3. 前記制御装置は、前記ダイリップ駆動機構を駆動させ、そのときに前記センサが計測したフィルム厚データを取得し、取得したフィルム厚データに基づいて関係データを生成する関係データ生成部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム成形装置。
4. 成形中にダイリップ駆動機構を駆動したときの、当該ダイリップ駆動機構に対する制御指令とフィルム厚データとに基づいて、前記関係データを更新することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム成形装置。

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