JP3803473B2 - フィルム形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム形成装置に係り、特に、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正かつ容易に巻回することのできるフィルム形成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱可塑性樹脂などからなる原料樹脂を押出機の加熱シリンダ中で溶融してスクリューによりダイから押し出しこれを吹膨して２軸方向に延伸させるというインフレーション成形によりチューブ状のフィルムを連続して形成するとともに、このチューブ状のフィルムを少なくとも一方が回転駆動される１対のロールからなる引取用ピンチロールにより２つ折り状態で引き取り、その後、前記引取用ピンチロールから送出される前記フィルムを所定のフィルム走行経路に沿って配設された少なくとも一方が回転駆動される１対のロールからなる少なくとも一つの中間ピンチロールを介して回転駆動可能な巻取りロールに巻き取るフィルム形成方法および装置が知られている。
【０００３】
図７は、この種の従来からあるフィルム形成方法を用いたフィルム形成装置の一例を示すものであり、従来のフィルム形成装置１においては、押出機２の上面に取着されたホッパ３から押出機２の加熱シリンダ４の内部へ供給された原料樹脂Ｒは、この加熱シリンダ４の内部で溶融され、モータなどからなる駆動源５の駆動力をもって回転駆動されるスクリュー６により加熱シリンダ４の内部を搬送されて、加熱シリンダ４の先端部に配設されたヘッド部７およびジョイント部８を通ってダイ９の樹脂吐出口１０よりチューブ状にして押し出される。
【０００４】
そして、ダイ９から押し出された溶融された原料樹脂Ｒは、コンプレッサ１１から樹脂吐出口１０の内側に設けられたエア吐出口１２を介して内部に供給されるエアなどによって吹膨されて２軸方向に延伸されるとともに、冷却ブロア１３から分岐管１４を介して環状に形成されたエアリング１５に供給されるエアなどの冷却媒体により冷却されて薄膜のチューブ状のフィルムＦとされる。その後、このチューブ状のフィルムＦは、安定板１６により規制されて、１対のロール１７ａ，１７ａからなる引取用ピンチロール１７により挟持するようにして引き取ることにより扁平化されて２つ折り状態とされる。この引取用ピンチロール１７は、モータ１８により少なくとも何れか一方のロール１７ａが回転駆動可能とされており、モータ１８の回転速度を変化させることにより扁平化されたフィルムＦの引取速度を変更することができるようになっている。
【０００５】
前記引取用ピンチロール１７により引き取られた扁平化されたフィルムＦは、所定のフィルム走行経路に沿って配設された１対のロール１９ａ，１９ａからなる少なくとも一つ、例えば図７に示すように、２つの中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂと、回転自在なガイドロール２０により案内されて巻取りロール２１にロール状に巻き取られる。
【０００６】
前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂは、モータ２２Ａ，２２Ｂにより少なくとも何れか一方のロール１９ａが回転駆動可能とされており、各モータ２２Ａ，２２Ｂの回転速度を変化させることによりフィルムＦの引取速度を変更して走行するフィルムＦのテンションを可変制御することができるようになっている。また、前記巻取りロール２１は、巻取りモータ２３により回転駆動可能とされており、巻取りモータ２３の回転速度を変化させることによりフィルムＦの引取速度を変更して走行するフィルムＦのテンションを可変制御することができるようになっている。
【０００７】
なお、従来からあるフィルム形成方法を用いたフィルム形成装置の他の例としては、引取用ピンチロール１７により扁平化されて２つ折り状態とされたフィルムＦを巻取りロール２１の手前で、図示しない公知の切開手段により、例えば折り目から切開して２枚のシート状のフィルムＦとし、各シート状のフィルムＦを２本の巻取りロール２１にそれぞれ巻き取る構成のものが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のフィルム形成装置１においては、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの各パート間のテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を設定するために、作業員が各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を操作していた。このため、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの各パート間のテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を全て設定する、つまり、すべての中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を調整するには、多大な労力と時間とを有するとともに、作業員の熟練を必要とするという問題点があった。
【０００９】
また、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を人手により経験に基づいて調整するので、テンションの調整にバラツキが生じ、巻取りロール２１にフィルムＦが、ゆるく巻かれたり、きつく巻かれたりして、常に適正に巻回することができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することのできるフィルム形成方法および装置が望まれていた。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正かつ容易に巻回することのできるフィルム形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明者らは、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することのできるフィルム形成装置を得るべく鋭意研究を行った結果、引取用ピンチロールから巻取りロールへ至るフィルム走行経路を走行する前記フィルムのテンションを、引取用ピンチロールとこの引取用ピンチロールのフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロールとの間を走行するフィルムのテンションに基づいて少なくとも巻取りロールとこの巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロールとの間におけるフィルムのテンションを制御することにより、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールに常に適正にかつ容易に巻回することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１９】
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のフィルム形成装置の特徴は、引取用ピンチロールから巻取りロールへ至るフィルム走行経路のうちの引取用ピンチロールとこの引取用ピンチロールのフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロールとの間を走行するフィルムのテンションを検出するための先頭側テンション検出手段と、引取用ピンチロールから巻取りロールへ至るフィルム走行経路のうちの巻取りロールとこの巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロールとの間を走行するフィルムのテンションを検出するための末尾側テンション検出手段と、先頭側テンション検出手段により検出されたフィルムのテンションに応じて中間ピンチロールおよび巻取りロールの回転を制御することにより少なくとも末尾側テンション検出手段により検出されるフィルムのテンションを制御可能なロール制御手段とを有し、ロール制御手段は、少なくとも先頭側テンション検出手段および末尾側テンション検出手段により検出された各テンションを比較する比較部と、比較部で得られた比較結果が予め設定された設定値の範囲内になるように中間ピンチロールおよび巻取りロールの回転を制御するコントローラとを有する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールに常に適正にかつ容易に巻回することができる。
【００２０】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載の本発明のフィルム形成装置の特徴は、請求項１において、フィルムを切開して２枚のシート状のフィルムとするため巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に配設された切開手段と、これらシート状のフィルムを巻き取る２本の巻取りロールとを有する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、フィルムを切開して２枚のシート状とし、各シート状のフィルムを２本の巻取りロールにそれぞれ巻き取ることができるので、インフレーション成形したチューブ状のフィルムをシート状のフィルムとして巻き取ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００２２】
図１および図２は本発明に係るフィルム形成装置の第１実施形態を示すものであり、図１は要部の概略構成図であり、図２はロール制御手段の構成を示すブロック図である。なお、前述した従来のものと同一乃至相当する構成については図面中に同一の符号を付して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のフィルム成形装置２５は、押出機２を有しており、この押出機２には、原料樹脂Ｒを溶融するための加熱シリンダ４が配設されている。この加熱シリンダ４の内部には、原料樹脂Ｒを搬送するためのスクリュー６が配設されており、スクリュー６は、図１において右方に配設されたモータなどからなる駆動源５の駆動力をもって回転駆動可能とされている。つまり、駆動源５の駆動力をもってスクリュー６を回転駆動することにより、原料樹脂Ｒは図１において右方から左方に向かって搬送されるとともに、原料樹脂Ｒは搬送の途中で加熱シリンダ４により所定温度に加熱されて溶融状態とされ、溶融されて液体状となった原料樹脂Ｒは、加熱シリンダ４の先端部から押し出されるようにされている。また、加熱シリンダ４の図１において右方に示す後端部近傍の上面には、原料樹脂Ｒを加熱シリンダ４の内部に供給するための原料樹脂供給手段としてのホッパ３が取着されている。
【００２４】
前記押出機２の加熱シリンダ４の先端部には、溶融状態とされた原料樹脂Ｒを上方に向けて案内するためのヘッド部７が配設されており、ヘッド部７の上部には、ジョイント部８を介してダイ９が配設されている。このダイ９には、溶融状態にされた原料樹脂Ｒをチューブ状にして押し出すための平面略円環状に形成された樹脂吐出口１０が設けられている。また、ダイ９には、エア吐出口１２が樹脂吐出口１０の内側に設けられている。このエア吐出口１２は、公知の如く、コンプレッサ１１から供給されたエアを樹脂吐出口１０からチューブ状にして吐出された溶融状態の原料樹脂Ｒの内部に吐出して２軸方向に延伸し、薄膜のチューブ状のフィルムＦとするためのものである。
【００２５】
前記ダイ９の上方には、エアなどの冷却媒体をチューブ状のフィルムＦの外周面に向かって吐出してチューブ状のフィルムＦを冷却するための平面略環状に形成されたエアリング１５が配設されており、エアなどの冷却媒体は、冷却ブロア１３から分岐管１４を介してエアリング１５に供給されるようになっている。
【００２６】
前記ダイ９のさらに上方には、安定板１６が配設されており、その上方には、１対のロール１７ａ，１７ａからなる引取用ピンチロール１７が配設されている。この引取用ピンチロール１７は、冷却されて薄膜のチューブ状とされたフィルムＦを挟持するようにして扁平化して２つ折り状態で引き取るためのものであり、１対のロール１７ａ，１７ａのうちの少なくとも一方のロール１７ａがモータ１８により回転駆動可能とされており、図示しない制御手段によりモータ１８の回転速度を変化させることにより、引取用ピンチロール１７の回転速度を変化させてフィルムＦの引取速度を制御することができるようになっている。
【００２７】
そして、前記引取用ピンチロール１７により引き取られた扁平化されたフィルムＦは、フィルム走行経路に沿って配設された１対のロール１９ａ，１９ａからなる少なくとも一つ、本実施形態においては二つの中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂと、回転自在なガイドロール２０により案内されて巻取りロール２１にロール状に巻き取られるようになされている。
【００２８】
前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂを構成する１対のロール１９ａ，１９ａのうちの少なくとも一方のロール１９ａは、モータ２２Ａ，２２Ｂによりそれぞれ回転駆動可能とされている。そして、各モータ２２Ａ，２２Ｂは、後述するロール制御手段２６と電気的に接続されており、ロール制御手段２６から送出される制御指令に基づいて各モータ２２Ａ，２２Ｂの回転速度をそれぞれ独立的に変化させることにより、引取用ピンチロール１７と中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムＦの走行速度およびテンションＴ１、および、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦの走行速度およびテンションＴ２を制御することができるようになっている。
【００２９】
前記巻取りロール２１は、巻取りモータ２３により回転駆動可能とされている。そして、巻取りモータ２３は、後述するロール制御手段２６と電気的に接続されており、ロール制御手段２６から送出される制御指令に基づいて巻取りモータ２３の回転速度を変化させることにより、中間ピンチロール１９Ｂと巻取りロール２１との間を走行するフィルムＦの走行速度およびテンションＴ３を制御することができるようになっている。
【００３０】
前記ロール制御手段２６は、図２に示すように、少なくともＣＰＵ２７と、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより形成されたメモリ２８と、前記各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りモータ２３の回転速度をそれぞれ独立的に駆動するためのコントローラ２９とを有しており、このロール制御手段２６には、少なくとも各種の設定値を入力するためのタッチパネルやキーボードなどからなる入力機器３０が接続されている。
【００３１】
そして、入力機器３０からは、少なくとも生産するフィルムＦの原料のヤング率、幅、厚さ、伸びおよび温度補正値が設定値として入力されメモリ２８の入力データ記憶部３１に記憶される。この時、原料のヤング率は、その値が入力機器３０から直接入力されるのではなく、原料を示す数値化された原料コードが入力される。そして、原料コードが入力されると、換算テーブルなどの形でメモリ２８の図示しないにデータ記憶領域に予め記録された原料のヤング率が入力データ記憶部３１に記憶されるようになっている。また、温度補正値もその値が入力機器３０から直接入力されるのではなく、例えば室温として入力される。そして、室温が入力されると、原料コードに応じて換算テーブルなどの形でメモリ２８の図示しないにデータ記憶領域に予め記録された温度補正値が入力データ記憶部３１に記憶されるようになっている。さらに、原料のヤング率や温度補正値などは、予め実験やシュミレーションなどにより得ることができる。
【００３２】
前記メモリ２８には、前記入力機器３０から入力され前記入力データ記憶部３１に記憶されたフィルムＦの原料のヤング率Ｅ（Ｋｇ／ｍｍ２ ）、幅Ｗ（ｍｍ）、厚さｔ（ｍｍ）、伸びδ（％）、温度補正値ｋから走行するフィルムＦの適正なテンションＴをＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出するプログラムが格納された演算手段３２が設けられている。すなわち、走行するフィルムＦの適正なテンションをフィルムＦの伸びに基づいて算出することができるので、走行するフィルムＦのテンションを自動的に制御することが可能となる。
【００３３】
また、前記メモリ２８には、前記演算手段３２により算出されたテンションＴを得るのに必要な前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度（回転数）を算出するモータ制御プログラムが格納されており、このモータ制御プログラムにより算出された各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度などは制御データとしてメモリ２８の出力データ記憶部３３に記憶される。そして、装置の稼働時には、出力データ記憶部３３に記憶された制御データに基づいて前記コントローラ２９が各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御することにより、走行するフィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を適正とするように各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロールの回転速度を制御するようになっている。
【００３４】
つぎに、前述した構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３５】
本実施形態のフィルム形成装置２５によってフィルムＦを形成する際には、フィルムＦの生産を開始する前に、まず、入力機器３０から、生産するフィルムＦの原料の原料コード、幅、厚さ、伸びおよび室温を設定値として入力する。すると、ロール制御手段２６の入力データ記憶部３１に原料のヤング率、幅、厚さ、伸びおよび温度補正値がデータとして記憶される。そして、これらのデータに基づいて演算手段３２は、走行するフィルムＦの適正なテンションＴをＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出する。そして、演算手段３２がテンションＴを算出すると、メモリ２８に記憶されたモータ制御プログラムは、演算手段３２により算出されたテンションＴを得るのに必要な前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度（回転数）を得るのに必要な各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りモータ２３の回転速度（回転数）を算出し、出力データ記憶部３３に制御データとして記憶する。
【００３６】
すなわち、本実施形態においては、引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムＦのテンションＴ１と、両中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ２と、巻取りロール２１とこの巻取りロール２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ３との３者とも、前記演算手段３２により算出された適正なテンションＴの値が自動的に付与される。
【００３７】
つぎに、本実施形態のフィルム形成装置２５が稼動すると、押出機２の上面に取着されたホッパ３から押出機２の加熱シリンダ４の内部へ供給された原料樹脂Ｒは、この加熱シリンダ４の内部で溶融され、モータなどからなる駆動源５の駆動力をもって回転駆動されるスクリュー６により加熱シリンダ４の内部を搬送されて、加熱シリンダ４の先端部に配設されたヘッド部７およびジョイント部８を通ってダイ９の樹脂吐出口１０よりチューブ状にして押し出される。そして、ダイ９から押し出された溶融された原料樹脂Ｒは、コンプレッサ１１から樹脂吐出口１０の内側に設けられたエア吐出口１２を介して内部に供給されるエアなどによって吹膨されて２軸方向に延伸されるとともに、冷却ブロア１３から分岐管１４を介して環状に形成されたエアリング１５に供給されるエアなどの冷却媒体により冷却されて薄膜のチューブ状のフィルムＦとされる。その後、このチューブ状のフィルムＦは、安定板１６により規制されて、引取用ピンチロール１７により挟持するようにして引き取ることにより扁平化されて２つ折り状態とされる。そして、引取用ピンチロール１７により引き取られた扁平化されたフィルムＦは、フィルム走行経路に沿って配設された二つの中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂ、および、回転自在なガイドロール２０により案内されて巻取りロール２１によってロール状に巻き取られる。
【００３８】
この時、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂを駆動する各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りロール２１を駆動する巻取りモータ２３は、ロール制御手段２６の出力データ記録部に記憶された制御データに基づいて前記コントローラ２９から送出される制御指令により、走行するフィルムＦのテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を算出された適正なテンションＴとするように各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度をそれぞれ独立的にかつ自動的に制御する。
【００３９】
したがって、本実施形態においては、人手によらず引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦのテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を適正に自動的に付与することができるので、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正かつ容易に巻回することができる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、装置を稼働する前に温度補正値を設定するための室温を入力する構成としたが、室温は一日の時間帯および装置の稼動時間とともに変化するので、室温の変化に応じて室温をロール制御手段２６に入力して走行するフィルムＦの適正なテンションＴを逐次変更する構成としてもよい。
【００４１】
また、走行するフィルムＦの温度を図示しない温度センサによりリアルタイムで検出し、この検出したフィルムＦの温度を室温の代わりにロール制御手段２６に自動的に入力し、このフィルムＦの温度に応じて走行するフィルムＦの適正なテンションＴを逐次変更可能なように制御する、すなわち、フィルムＦの温度に応じて各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度を連続的に制御する構成とすることがインフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１により適正に巻き取るうえでより好ましい。
【００４２】
図３は本発明に係るフィルム形成装置の第２実施形態の要部を示したもので、本実施形態のフィルム形成装置２５Ａは、扁平化して２つ折り状態のフィルムＦを切開して２枚のシート状とし、各シート状のフィルムＦを２本の巻取りロール２１，２１にそれぞれ巻き取るものであり、このため本実施形態のフィルム形成装置２５Ａには、巻取りロール２１が２つ配設されているとともに、こられの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側には、扁平化して２つ折り状態としたフィルムＦを折り目に沿って２枚に切り開くための公知の切開手段４０が配設されている。
【００４３】
また、本実施形態においては、中間ロール１９Ｂを越えた位置で扁平化して２つ折り状態のフィルムＦが２枚のシート状のフィルムＦに分割されるので、ロール制御手段２６Ａには、引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間、および、両中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間においては演算手段３２により算出された適正なテンションＴを付与し、各巻取りロール２１，２１とこれらの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂの間には演算手段３２により算出された適正なテンションＴの１／２を付与するプログラムが格納されている。
【００４４】
その他の構成は前述した第１実施形態と同様とされている。
【００４５】
このような構成により、本実施形態のフィルム形成装置２５Ａは、引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムＦのテンションＴ１と、両中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ２とには、演算手段３２でＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出された適正なテンションＴの値が自動的に付与される。
【００４６】
また、各巻取りロール２１，２１とこれらの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂの間をそれぞれ走行するフィルムＦのテンションＴ３には、演算手段３２でＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出された適正なテンションＴの値の１／２の値が自動的に付与される。
【００４７】
したがって、本実施形態のフィルム形成装置２５Ａによれば、前記第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、インフレーション成形したチューブ状のフィルムＦをシート状のフィルムとして適正かつ容易に巻き取ることができる。
【００４８】
図４および図５は本発明に係るフィルム形成装置の第３実施形態の要部を示したもので、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｂは、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムのテンションＴ１を検出するためのテンションピックアップからなる先頭側テンション検出手段４４が配設されている。また、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの巻取りロール２１とこの巻取りロール２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂとの間を走行するフィルムのテンションＴ３を検出するためのテンションピックアップからなる末尾側テンション検出手段４５が配設されている。そして、先頭側テンション検出手段４４および末尾側テンション検出手段４５は、ロール制御手段２６Ｂと電気的に接続されており、前記各テンションＴ１，Ｔ３の検出結果をロール制御手段２６Ｂに送出することができるようになっている。
【００４９】
前記ロール制御手段２６Ｂは、図５に示すように、少なくともＣＰＵ２７Ｂと、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより形成されたメモリ２８Ｂと、前記モータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３の回転速度をそれぞれ独立的に駆動するためのコントローラ２９Ｂとを有している。
【００５０】
前記メモリ２８には、先頭側テンション検出手段４４および末尾側テンション検出手段４５により検出されたフィルムＦのテンションＴ１，Ｔ３を比較して、テンションＴ１とテンションＴ３とが同一となるように、前記中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度（回転数）を制御するようにモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御する制御データを得るプログラムが格納されたモータ動作制御部４８が設けられており、装置の稼働時には、モータ動作制御部４８の制御データによってコントローラ２９Ｂがモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御することにより、フィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ３が同一となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を自動的に制御するようになっている。
【００５１】
その他の構成は前述した第１実施形態と同様とされている。
【００５２】
このような構成の本実施形態のフィルム形成装置２５Ｂによれば、作業者が中間ピンチロール１９Ａの回転速度を操作することにより、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に位置する中間ロール１９Ａとの間のテンションＴ１が適正なテンションＴに設定される。そして、このテンションＴ１の値は、先頭側テンション検出手段４４によって検出されロール制御手段２６Ｂに送出される。また、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの巻取りロール２１とこの巻取りロール２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂとの間を走行するフィルムのテンションＴ３が末尾側テンション検出手段４５によって自動的に検出され、このテンションＴ３の値がロール制御手段２６Ｂに送出される。
【００５３】
つぎに、ロール制御手段２６Ｂのモータ動作制御部４８において、先頭側テンション検出手段４４によって検出されたテンションＴ１の値と、末尾側テンション検出手段４５によって検出されたテンションＴ３の値とが比較され、テンションＴ１とテンションＴ３とが同一となるように、前記中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度（回転数）を制御するようにモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御する制御データが形成され、この制御データによってコントローラ２９Ｂがモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御することにより、フィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ３が同一となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度がそれぞれ自動的に制御される。
【００５４】
したがって、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｂによれば、作業者はテンションＴ１のみを適正なテンションＴに設定するという簡単な操作を行うことにより、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの残りの箇所のテンションＴ２，Ｔ３を全て自動的に設定する、つまり、中間ピンチロール１９Ａの回転速度を設定することにより、中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を自動的にかつ適正に調整することができるので、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を未熟練の作業者がテンションの調整にバラツキがない状態で、短時間で調整することができ、その結果、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することができる。
【００５５】
なお、図４に一点鎖線にて示すように、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ２を検出するテンションピックアップからなる中間テンション検出手段４６を設ける構成としてもよい。
【００５６】
さらに、３つ以上の中間ピンチロールがある場合には、相互に隣位する中間ピンチロールの間にテンションピックアップからなるテンション検出手段を設ける構成としてもよい。
【００５７】
また、設計コンセプトなどの必要に応じて、ロール制御手段２６Ｂを設けずに、先頭側テンション検出手段４４および末尾側テンション検出手段４５により検出されるテンションＴ１，Ｔ３の値を、モニターなどの表示手段に表示させ、作業者が表示手段に表示されたテンションＴ１，Ｔ３が同一となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を調整する構成としてもよい。そして、このような構成とすることにより、作業者による操作を必要とするものの、未熟練の作業者が、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することができる。またこのような構成は、既存の従来のフィルム形成装置１に容易に適用することができる。
【００５８】
図６は本発明に係るフィルム形成装置の第４実施形態の要部を示したもので、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｃは、扁平化して２つ折り状態のフィルムＦを切開して２枚のシート状とし、各シート状のフィルムＦを２本の巻取りロール２１，２１にそれぞれ巻き取るものであり、このため本実施形態のフィルム形成装置２５Ｃには、巻取りロール２１が２つ配設されているとともに、こられの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側には、扁平化して２つ折り状態としたフィルムＦを折り目に沿って２枚に切り開くための公知の切開手段４０が配設されている。
【００５９】
また、本実施形態においては、中間ロール１９Ｂを越えた位置で扁平化して２つ折り状態のフィルムＦが２枚のシート状のフィルムＦに分割されるので、中間ピンチロール１９Ｂと各巻取りロール２１，２１との間を走行するフィルムＦのテンションＴ３，Ｔ３を検出するための末尾側テンション検出手段４５が２つ配設されているとともに、ロール制御手段２６Ｃには、先頭側テンション検出手段４４によって検出されたテンションＴ１の適正なテンションＴの値と、各末尾側テンション検出手段４５，４５によって検出されたテンションＴ３，Ｔ３の値とが比較され、適正なテンションＴ（Ｔ１＝Ｔ）に対して各テンションＴ３，Ｔ３の値が１／２となるように、前記中間ピンチロール１９Ｂおよび各巻取りロール２１，２１の回転速度（回転数）を制御するようにモータ２２Ｂおよび各巻取りモータ２３，２３を制御する制御データが形成され、この制御データによって図示しないコントローラがモータ２２Ｂおよび各巻取りモータ２３，２３を制御することにより、フィルムＦのテンションＴ１に対して各テンションＴ３，Ｔ３が１／２となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび各巻取りロール２１，２１の回転速度がそれぞれ自動的に制御されるようになっている。
【００６０】
その他の構成は前述した第３実施形態と同様とされている。
【００６１】
このような構成により、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｃは、前記第３実施形態と同様の効果を奏するとともに、インフレーション成形したチューブ状のフィルムをシート状のフィルムＦとして適正にかつ容易に巻き取ることができる。
【００６２】
なお、３つ以上の中間ピンチロールがある場合には、相互に隣位する中間ピンチロールの間にテンションピックアップからなるテンション検出手段を設けるとよい。
【００６３】
また、設計コンセプトなどの必要に応じて、ロール制御手段２６Ｃを設けずに、先頭側テンション検出手段４４および各末尾側テンション検出手段４５，４５により検出されるテンションＴ１，Ｔ３，Ｔ３の値を、モニターなどの表示手段に表示させ、作業者が表示手段に表示されたテンションＴ３，Ｔ３がテンションＴ１の１／２となるように，中間ピンチロール１９Ｂおよび各巻取りロール２１，２１の回転速度を調整する構成としてもよい。
【００６４】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のフィルム形成装置によれば、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することができるという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフィルム形成装置の第１実施形態の要部を示す概略構成図
【図２】 図１のロール制御手段の構成を示すブロック図
【図３】 本発明に係るフィルム形成装置の第２実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図４】 本発明に係るフィルム形成装置の第３実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図５】 図４のロール制御手段の構成を示す図２と同様の図
【図６】 本発明に係るフィルム形成装置の第４実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図７】 従来のフィルム形成方法を用いた従来のフィルム形成装置の一例の要部を示す概略構成図
【符号の説明】
２ 押出機
３ ホッパ
４ 加熱シリンダ
６ スクリュー
９ ダイ
１０ 樹脂吐出口
１２ エア吐出口
１５ エアリング
１６ 安定板
１７ 引取用ピンチロール
１７ａ （引取用ピンチロールを構成する）ロール
１８ （引取用ピンチロールの）モータ
１９Ａ、１９Ｂ 中間ピンチロール
１９ａ （中間ピンチロールを構成する）ロール
２０ ガイドロール
２１ 巻取りロール
２２Ａ、２２Ｂ （中間ピンチロールの）モータ
２３ 巻取りモータ
２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ フィルム製造装置
２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ ロール制御手段
２７、２７Ｂ ＣＰＵ
２８ ２８Ｂ メモリ
２９、２９Ｂ コントローラ
３０ 入力機器
３１ 入力データ記憶部
３２ 演算手段
３３ 出力データ記憶部
４０ 切開手段
４４ 先頭側テンション検出手段
４５ 末尾側テンション検出手段
４８ モータ動作制御部
Ｒ 原料樹脂
Ｆ フィルム
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ （フィルムの）テンション
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム形成装置に係り、特に、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正かつ容易に巻回することのできるフィルム形成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱可塑性樹脂などからなる原料樹脂を押出機の加熱シリンダ中で溶融してスクリューによりダイから押し出しこれを吹膨して２軸方向に延伸させるというインフレーション成形によりチューブ状のフィルムを連続して形成するとともに、このチューブ状のフィルムを少なくとも一方が回転駆動される１対のロールからなる引取用ピンチロールにより２つ折り状態で引き取り、その後、前記引取用ピンチロールから送出される前記フィルムを所定のフィルム走行経路に沿って配設された少なくとも一方が回転駆動される１対のロールからなる少なくとも一つの中間ピンチロールを介して回転駆動可能な巻取りロールに巻き取るフィルム形成方法および装置が知られている。
【０００３】
図７は、この種の従来からあるフィルム形成方法を用いたフィルム形成装置の一例を示すものであり、従来のフィルム形成装置１においては、押出機２の上面に取着されたホッパ３から押出機２の加熱シリンダ４の内部へ供給された原料樹脂Ｒは、この加熱シリンダ４の内部で溶融され、モータなどからなる駆動源５の駆動力をもって回転駆動されるスクリュー６により加熱シリンダ４の内部を搬送されて、加熱シリンダ４の先端部に配設されたヘッド部７およびジョイント部８を通ってダイ９の樹脂吐出口１０よりチューブ状にして押し出される。
【０００４】
そして、ダイ９から押し出された溶融された原料樹脂Ｒは、コンプレッサ１１から樹脂吐出口１０の内側に設けられたエア吐出口１２を介して内部に供給されるエアなどによって吹膨されて２軸方向に延伸されるとともに、冷却ブロア１３から分岐管１４を介して環状に形成されたエアリング１５に供給されるエアなどの冷却媒体により冷却されて薄膜のチューブ状のフィルムＦとされる。その後、このチューブ状のフィルムＦは、安定板１６により規制されて、１対のロール１７ａ，１７ａからなる引取用ピンチロール１７により挟持するようにして引き取ることにより扁平化されて２つ折り状態とされる。この引取用ピンチロール１７は、モータ１８により少なくとも何れか一方のロール１７ａが回転駆動可能とされており、モータ１８の回転速度を変化させることにより扁平化されたフィルムＦの引取速度を変更することができるようになっている。
【０００５】
前記引取用ピンチロール１７により引き取られた扁平化されたフィルムＦは、所定のフィルム走行経路に沿って配設された１対のロール１９ａ，１９ａからなる少なくとも一つ、例えば図７に示すように、２つの中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂと、回転自在なガイドロール２０により案内されて巻取りロール２１にロール状に巻き取られる。
【０００６】
前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂは、モータ２２Ａ，２２Ｂにより少なくとも何れか一方のロール１９ａが回転駆動可能とされており、各モータ２２Ａ，２２Ｂの回転速度を変化させることによりフィルムＦの引取速度を変更して走行するフィルムＦのテンションを可変制御することができるようになっている。また、前記巻取りロール２１は、巻取りモータ２３により回転駆動可能とされており、巻取りモータ２３の回転速度を変化させることによりフィルムＦの引取速度を変更して走行するフィルムＦのテンションを可変制御することができるようになっている。
【０００７】
なお、従来からあるフィルム形成方法を用いたフィルム形成装置の他の例としては、引取用ピンチロール１７により扁平化されて２つ折り状態とされたフィルムＦを巻取りロール２１の手前で、図示しない公知の切開手段により、例えば折り目から切開して２枚のシート状のフィルムＦとし、各シート状のフィルムＦを２本の巻取りロール２１にそれぞれ巻き取る構成のものが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のフィルム形成装置１においては、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの各パート間のテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を設定するために、作業員が各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を操作していた。このため、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの各パート間のテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を全て設定する、つまり、すべての中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を調整するには、多大な労力と時間とを有するとともに、作業員の熟練を必要とするという問題点があった。
【０００９】
また、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を人手により経験に基づいて調整するので、テンションの調整にバラツキが生じ、巻取りロール２１にフィルムＦが、ゆるく巻かれたり、きつく巻かれたりして、常に適正に巻回することができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することのできるフィルム形成方法および装置が望まれていた。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正かつ容易に巻回することのできるフィルム形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明者らは、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することのできるフィルム形成装置を得るべく鋭意研究を行った結果、引取用ピンチロールから巻取りロールへ至るフィルム走行経路を走行する前記フィルムのテンションを、引取用ピンチロールとこの引取用ピンチロールのフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロールとの間を走行するフィルムのテンションに基づいて少なくとも巻取りロールとこの巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロールとの間におけるフィルムのテンションを制御することにより、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールに常に適正にかつ容易に巻回することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１９】
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のフィルム形成装置の特徴は、引取用ピンチロールから巻取りロールへ至るフィルム走行経路のうちの引取用ピンチロールとこの引取用ピンチロールのフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロールとの間を走行するフィルムのテンションを検出するための先頭側テンション検出手段と、引取用ピンチロールから巻取りロールへ至るフィルム走行経路のうちの巻取りロールとこの巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロールとの間を走行するフィルムのテンションを検出するための末尾側テンション検出手段と、先頭側テンション検出手段により検出されたフィルムのテンションに応じて中間ピンチロールおよび巻取りロールの回転を制御することにより少なくとも末尾側テンション検出手段により検出されるフィルムのテンションを制御可能なロール制御手段とを有し、ロール制御手段は、少なくとも先頭側テンション検出手段および末尾側テンション検出手段により検出された各テンションを比較する比較部と、比較部で得られた比較結果が予め設定された設定値の範囲内になるように中間ピンチロールおよび巻取りロールの回転を制御するコントローラとを有する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールに常に適正にかつ容易に巻回することができる。
【００２０】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載の本発明のフィルム形成装置の特徴は、請求項１において、フィルムを切開して２枚のシート状のフィルムとするため巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に配設された切開手段と、これらシート状のフィルムを巻き取る２本の巻取りロールとを有する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、フィルムを切開して２枚のシート状とし、各シート状のフィルムを２本の巻取りロールにそれぞれ巻き取ることができるので、インフレーション成形したチューブ状のフィルムをシート状のフィルムとして巻き取ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００２２】
図１および図２は本発明に係るフィルム形成装置の第１実施形態を示すものであり、図１は要部の概略構成図であり、図２はロール制御手段の構成を示すブロック図である。なお、前述した従来のものと同一乃至相当する構成については図面中に同一の符号を付して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のフィルム成形装置２５は、押出機２を有しており、この押出機２には、原料樹脂Ｒを溶融するための加熱シリンダ４が配設されている。この加熱シリンダ４の内部には、原料樹脂Ｒを搬送するためのスクリュー６が配設されており、スクリュー６は、図１において右方に配設されたモータなどからなる駆動源５の駆動力をもって回転駆動可能とされている。つまり、駆動源５の駆動力をもってスクリュー６を回転駆動することにより、原料樹脂Ｒは図１において右方から左方に向かって搬送されるとともに、原料樹脂Ｒは搬送の途中で加熱シリンダ４により所定温度に加熱されて溶融状態とされ、溶融されて液体状となった原料樹脂Ｒは、加熱シリンダ４の先端部から押し出されるようにされている。また、加熱シリンダ４の図１において右方に示す後端部近傍の上面には、原料樹脂Ｒを加熱シリンダ４の内部に供給するための原料樹脂供給手段としてのホッパ３が取着されている。
【００２４】
前記押出機２の加熱シリンダ４の先端部には、溶融状態とされた原料樹脂Ｒを上方に向けて案内するためのヘッド部７が配設されており、ヘッド部７の上部には、ジョイント部８を介してダイ９が配設されている。このダイ９には、溶融状態にされた原料樹脂Ｒをチューブ状にして押し出すための平面略円環状に形成された樹脂吐出口１０が設けられている。また、ダイ９には、エア吐出口１２が樹脂吐出口１０の内側に設けられている。このエア吐出口１２は、公知の如く、コンプレッサ１１から供給されたエアを樹脂吐出口１０からチューブ状にして吐出された溶融状態の原料樹脂Ｒの内部に吐出して２軸方向に延伸し、薄膜のチューブ状のフィルムＦとするためのものである。
【００２５】
前記ダイ９の上方には、エアなどの冷却媒体をチューブ状のフィルムＦの外周面に向かって吐出してチューブ状のフィルムＦを冷却するための平面略環状に形成されたエアリング１５が配設されており、エアなどの冷却媒体は、冷却ブロア１３から分岐管１４を介してエアリング１５に供給されるようになっている。
【００２６】
前記ダイ９のさらに上方には、安定板１６が配設されており、その上方には、１対のロール１７ａ，１７ａからなる引取用ピンチロール１７が配設されている。この引取用ピンチロール１７は、冷却されて薄膜のチューブ状とされたフィルムＦを挟持するようにして扁平化して２つ折り状態で引き取るためのものであり、１対のロール１７ａ，１７ａのうちの少なくとも一方のロール１７ａがモータ１８により回転駆動可能とされており、図示しない制御手段によりモータ１８の回転速度を変化させることにより、引取用ピンチロール１７の回転速度を変化させてフィルムＦの引取速度を制御することができるようになっている。
【００２７】
そして、前記引取用ピンチロール１７により引き取られた扁平化されたフィルムＦは、フィルム走行経路に沿って配設された１対のロール１９ａ，１９ａからなる少なくとも一つ、本実施形態においては二つの中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂと、回転自在なガイドロール２０により案内されて巻取りロール２１にロール状に巻き取られるようになされている。
【００２８】
前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂを構成する１対のロール１９ａ，１９ａのうちの少なくとも一方のロール１９ａは、モータ２２Ａ，２２Ｂによりそれぞれ回転駆動可能とされている。そして、各モータ２２Ａ，２２Ｂは、後述するロール制御手段２６と電気的に接続されており、ロール制御手段２６から送出される制御指令に基づいて各モータ２２Ａ，２２Ｂの回転速度をそれぞれ独立的に変化させることにより、引取用ピンチロール１７と中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムＦの走行速度およびテンションＴ１、および、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦの走行速度およびテンションＴ２を制御することができるようになっている。
【００２９】
前記巻取りロール２１は、巻取りモータ２３により回転駆動可能とされている。そして、巻取りモータ２３は、後述するロール制御手段２６と電気的に接続されており、ロール制御手段２６から送出される制御指令に基づいて巻取りモータ２３の回転速度を変化させることにより、中間ピンチロール１９Ｂと巻取りロール２１との間を走行するフィルムＦの走行速度およびテンションＴ３を制御することができるようになっている。
【００３０】
前記ロール制御手段２６は、図２に示すように、少なくともＣＰＵ２７と、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより形成されたメモリ２８と、前記各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りモータ２３の回転速度をそれぞれ独立的に駆動するためのコントローラ２９とを有しており、このロール制御手段２６には、少なくとも各種の設定値を入力するためのタッチパネルやキーボードなどからなる入力機器３０が接続されている。
【００３１】
そして、入力機器３０からは、少なくとも生産するフィルムＦの原料のヤング率、幅、厚さ、伸びおよび温度補正値が設定値として入力されメモリ２８の入力データ記憶部３１に記憶される。この時、原料のヤング率は、その値が入力機器３０から直接入力されるのではなく、原料を示す数値化された原料コードが入力される。そして、原料コードが入力されると、換算テーブルなどの形でメモリ２８の図示しないにデータ記憶領域に予め記録された原料のヤング率が入力データ記憶部３１に記憶されるようになっている。また、温度補正値もその値が入力機器３０から直接入力されるのではなく、例えば室温として入力される。そして、室温が入力されると、原料コードに応じて換算テーブルなどの形でメモリ２８の図示しないにデータ記憶領域に予め記録された温度補正値が入力データ記憶部３１に記憶されるようになっている。さらに、原料のヤング率や温度補正値などは、予め実験やシュミレーションなどにより得ることができる。
【００３２】
前記メモリ２８には、前記入力機器３０から入力され前記入力データ記憶部３１に記憶されたフィルムＦの原料のヤング率Ｅ（Ｋｇ／ｍｍ２ ）、幅Ｗ（ｍｍ）、厚さｔ（ｍｍ）、伸びδ（％）、温度補正値ｋから走行するフィルムＦの適正なテンションＴをＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出するプログラムが格納された演算手段３２が設けられている。すなわち、走行するフィルムＦの適正なテンションをフィルムＦの伸びに基づいて算出することができるので、走行するフィルムＦのテンションを自動的に制御することが可能となる。
【００３３】
また、前記メモリ２８には、前記演算手段３２により算出されたテンションＴを得るのに必要な前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度（回転数）を算出するモータ制御プログラムが格納されており、このモータ制御プログラムにより算出された各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度などは制御データとしてメモリ２８の出力データ記憶部３３に記憶される。そして、装置の稼働時には、出力データ記憶部３３に記憶された制御データに基づいて前記コントローラ２９が各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御することにより、走行するフィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を適正とするように各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロールの回転速度を制御するようになっている。
【００３４】
つぎに、前述した構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３５】
本実施形態のフィルム形成装置２５によってフィルムＦを形成する際には、フィルムＦの生産を開始する前に、まず、入力機器３０から、生産するフィルムＦの原料の原料コード、幅、厚さ、伸びおよび室温を設定値として入力する。すると、ロール制御手段２６の入力データ記憶部３１に原料のヤング率、幅、厚さ、伸びおよび温度補正値がデータとして記憶される。そして、これらのデータに基づいて演算手段３２は、走行するフィルムＦの適正なテンションＴをＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出する。そして、演算手段３２がテンションＴを算出すると、メモリ２８に記憶されたモータ制御プログラムは、演算手段３２により算出されたテンションＴを得るのに必要な前記各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度（回転数）を得るのに必要な各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りモータ２３の回転速度（回転数）を算出し、出力データ記憶部３３に制御データとして記憶する。
【００３６】
すなわち、本実施形態においては、引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムＦのテンションＴ１と、両中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ２と、巻取りロール２１とこの巻取りロール２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ３との３者とも、前記演算手段３２により算出された適正なテンションＴの値が自動的に付与される。
【００３７】
つぎに、本実施形態のフィルム形成装置２５が稼動すると、押出機２の上面に取着されたホッパ３から押出機２の加熱シリンダ４の内部へ供給された原料樹脂Ｒは、この加熱シリンダ４の内部で溶融され、モータなどからなる駆動源５の駆動力をもって回転駆動されるスクリュー６により加熱シリンダ４の内部を搬送されて、加熱シリンダ４の先端部に配設されたヘッド部７およびジョイント部８を通ってダイ９の樹脂吐出口１０よりチューブ状にして押し出される。そして、ダイ９から押し出された溶融された原料樹脂Ｒは、コンプレッサ１１から樹脂吐出口１０の内側に設けられたエア吐出口１２を介して内部に供給されるエアなどによって吹膨されて２軸方向に延伸されるとともに、冷却ブロア１３から分岐管１４を介して環状に形成されたエアリング１５に供給されるエアなどの冷却媒体により冷却されて薄膜のチューブ状のフィルムＦとされる。その後、このチューブ状のフィルムＦは、安定板１６により規制されて、引取用ピンチロール１７により挟持するようにして引き取ることにより扁平化されて２つ折り状態とされる。そして、引取用ピンチロール１７により引き取られた扁平化されたフィルムＦは、フィルム走行経路に沿って配設された二つの中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂ、および、回転自在なガイドロール２０により案内されて巻取りロール２１によってロール状に巻き取られる。
【００３８】
この時、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂを駆動する各モータ２２Ａ，２２Ｂおよび巻取りロール２１を駆動する巻取りモータ２３は、ロール制御手段２６の出力データ記録部に記憶された制御データに基づいて前記コントローラ２９から送出される制御指令により、走行するフィルムＦのテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を算出された適正なテンションＴとするように各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度をそれぞれ独立的にかつ自動的に制御する。
【００３９】
したがって、本実施形態においては、人手によらず引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦのテンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を適正に自動的に付与することができるので、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正かつ容易に巻回することができる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、装置を稼働する前に温度補正値を設定するための室温を入力する構成としたが、室温は一日の時間帯および装置の稼動時間とともに変化するので、室温の変化に応じて室温をロール制御手段２６に入力して走行するフィルムＦの適正なテンションＴを逐次変更する構成としてもよい。
【００４１】
また、走行するフィルムＦの温度を図示しない温度センサによりリアルタイムで検出し、この検出したフィルムＦの温度を室温の代わりにロール制御手段２６に自動的に入力し、このフィルムＦの温度に応じて走行するフィルムＦの適正なテンションＴを逐次変更可能なように制御する、すなわち、フィルムＦの温度に応じて各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂおよび前記巻取りロール２１の回転速度を連続的に制御する構成とすることがインフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１により適正に巻き取るうえでより好ましい。
【００４２】
図３は本発明に係るフィルム形成装置の第２実施形態の要部を示したもので、本実施形態のフィルム形成装置２５Ａは、扁平化して２つ折り状態のフィルムＦを切開して２枚のシート状とし、各シート状のフィルムＦを２本の巻取りロール２１，２１にそれぞれ巻き取るものであり、このため本実施形態のフィルム形成装置２５Ａには、巻取りロール２１が２つ配設されているとともに、こられの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側には、扁平化して２つ折り状態としたフィルムＦを折り目に沿って２枚に切り開くための公知の切開手段４０が配設されている。
【００４３】
また、本実施形態においては、中間ロール１９Ｂを越えた位置で扁平化して２つ折り状態のフィルムＦが２枚のシート状のフィルムＦに分割されるので、ロール制御手段２６Ａには、引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間、および、両中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間においては演算手段３２により算出された適正なテンションＴを付与し、各巻取りロール２１，２１とこれらの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂの間には演算手段３２により算出された適正なテンションＴの１／２を付与するプログラムが格納されている。
【００４４】
その他の構成は前述した第１実施形態と同様とされている。
【００４５】
このような構成により、本実施形態のフィルム形成装置２５Ａは、引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムＦのテンションＴ１と、両中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ２とには、演算手段３２でＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出された適正なテンションＴの値が自動的に付与される。
【００４６】
また、各巻取りロール２１，２１とこれらの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂの間をそれぞれ走行するフィルムＦのテンションＴ３には、演算手段３２でＥ×Ｗ×ｔ×δ×ｋ（但し、０．２≦δ≦０．５）により算出された適正なテンションＴの値の１／２の値が自動的に付与される。
【００４７】
したがって、本実施形態のフィルム形成装置２５Ａによれば、前記第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、インフレーション成形したチューブ状のフィルムＦをシート状のフィルムとして適正かつ容易に巻き取ることができる。
【００４８】
図４および図５は本発明に係るフィルム形成装置の第３実施形態の要部を示したもので、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｂは、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に隣位する中間ピンチロール１９Ａとの間を走行するフィルムのテンションＴ１を検出するためのテンションピックアップからなる先頭側テンション検出手段４４が配設されている。また、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの巻取りロール２１とこの巻取りロール２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂとの間を走行するフィルムのテンションＴ３を検出するためのテンションピックアップからなる末尾側テンション検出手段４５が配設されている。そして、先頭側テンション検出手段４４および末尾側テンション検出手段４５は、ロール制御手段２６Ｂと電気的に接続されており、前記各テンションＴ１，Ｔ３の検出結果をロール制御手段２６Ｂに送出することができるようになっている。
【００４９】
前記ロール制御手段２６Ｂは、図５に示すように、少なくともＣＰＵ２７Ｂと、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより形成されたメモリ２８Ｂと、前記モータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３の回転速度をそれぞれ独立的に駆動するためのコントローラ２９Ｂとを有している。
【００５０】
前記メモリ２８には、先頭側テンション検出手段４４および末尾側テンション検出手段４５により検出されたフィルムＦのテンションＴ１，Ｔ３を比較して、テンションＴ１とテンションＴ３とが同一となるように、前記中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度（回転数）を制御するようにモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御する制御データを得るプログラムが格納されたモータ動作制御部４８が設けられており、装置の稼働時には、モータ動作制御部４８の制御データによってコントローラ２９Ｂがモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御することにより、フィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ３が同一となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を自動的に制御するようになっている。
【００５１】
その他の構成は前述した第１実施形態と同様とされている。
【００５２】
このような構成の本実施形態のフィルム形成装置２５Ｂによれば、作業者が中間ピンチロール１９Ａの回転速度を操作することにより、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの引取用ピンチロール１７とこの引取用ピンチロール１７のフィルム走行経路の下流側に位置する中間ロール１９Ａとの間のテンションＴ１が適正なテンションＴに設定される。そして、このテンションＴ１の値は、先頭側テンション検出手段４４によって検出されロール制御手段２６Ｂに送出される。また、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路のうちの巻取りロール２１とこの巻取りロール２１のフィルム走行経路の上流側に隣位する中間ピンチロール１９Ｂとの間を走行するフィルムのテンションＴ３が末尾側テンション検出手段４５によって自動的に検出され、このテンションＴ３の値がロール制御手段２６Ｂに送出される。
【００５３】
つぎに、ロール制御手段２６Ｂのモータ動作制御部４８において、先頭側テンション検出手段４４によって検出されたテンションＴ１の値と、末尾側テンション検出手段４５によって検出されたテンションＴ３の値とが比較され、テンションＴ１とテンションＴ３とが同一となるように、前記中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度（回転数）を制御するようにモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御する制御データが形成され、この制御データによってコントローラ２９Ｂがモータ２２Ｂおよび巻取りモータ２３を制御することにより、フィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ３が同一となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度がそれぞれ自動的に制御される。
【００５４】
したがって、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｂによれば、作業者はテンションＴ１のみを適正なテンションＴに設定するという簡単な操作を行うことにより、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの残りの箇所のテンションＴ２，Ｔ３を全て自動的に設定する、つまり、中間ピンチロール１９Ａの回転速度を設定することにより、中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を自動的にかつ適正に調整することができるので、引取用ピンチロール１７から巻取りロール２１へ至るフィルム走行経路を走行するフィルムＦの各テンションＴ１，Ｔ２，Ｔ３を未熟練の作業者がテンションの調整にバラツキがない状態で、短時間で調整することができ、その結果、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することができる。
【００５５】
なお、図４に一点鎖線にて示すように、各中間ピンチロール１９Ａ，１９Ｂの間を走行するフィルムＦのテンションＴ２を検出するテンションピックアップからなる中間テンション検出手段４６を設ける構成としてもよい。
【００５６】
さらに、３つ以上の中間ピンチロールがある場合には、相互に隣位する中間ピンチロールの間にテンションピックアップからなるテンション検出手段を設ける構成としてもよい。
【００５７】
また、設計コンセプトなどの必要に応じて、ロール制御手段２６Ｂを設けずに、先頭側テンション検出手段４４および末尾側テンション検出手段４５により検出されるテンションＴ１，Ｔ３の値を、モニターなどの表示手段に表示させ、作業者が表示手段に表示されたテンションＴ１，Ｔ３が同一となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび巻取りロール２１の回転速度を調整する構成としてもよい。そして、このような構成とすることにより、作業者による操作を必要とするものの、未熟練の作業者が、インフレーション成形したフィルムＦを巻取りロール２１にゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することができる。またこのような構成は、既存の従来のフィルム形成装置１に容易に適用することができる。
【００５８】
図６は本発明に係るフィルム形成装置の第４実施形態の要部を示したもので、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｃは、扁平化して２つ折り状態のフィルムＦを切開して２枚のシート状とし、各シート状のフィルムＦを２本の巻取りロール２１，２１にそれぞれ巻き取るものであり、このため本実施形態のフィルム形成装置２５Ｃには、巻取りロール２１が２つ配設されているとともに、こられの巻取りロール２１，２１のフィルム走行経路の上流側には、扁平化して２つ折り状態としたフィルムＦを折り目に沿って２枚に切り開くための公知の切開手段４０が配設されている。
【００５９】
また、本実施形態においては、中間ロール１９Ｂを越えた位置で扁平化して２つ折り状態のフィルムＦが２枚のシート状のフィルムＦに分割されるので、中間ピンチロール１９Ｂと各巻取りロール２１，２１との間を走行するフィルムＦのテンションＴ３，Ｔ３を検出するための末尾側テンション検出手段４５が２つ配設されているとともに、ロール制御手段２６Ｃには、先頭側テンション検出手段４４によって検出されたテンションＴ１の適正なテンションＴの値と、各末尾側テンション検出手段４５，４５によって検出されたテンションＴ３，Ｔ３の値とが比較され、適正なテンションＴ（Ｔ１＝Ｔ）に対して各テンションＴ３，Ｔ３の値が１／２となるように、前記中間ピンチロール１９Ｂおよび各巻取りロール２１，２１の回転速度（回転数）を制御するようにモータ２２Ｂおよび各巻取りモータ２３，２３を制御する制御データが形成され、この制御データによって図示しないコントローラがモータ２２Ｂおよび各巻取りモータ２３，２３を制御することにより、フィルムＦのテンションＴ１に対して各テンションＴ３，Ｔ３が１／２となるように中間ピンチロール１９Ｂおよび各巻取りロール２１，２１の回転速度がそれぞれ自動的に制御されるようになっている。
【００６０】
その他の構成は前述した第３実施形態と同様とされている。
【００６１】
このような構成により、本実施形態のフィルム形成装置２５Ｃは、前記第３実施形態と同様の効果を奏するとともに、インフレーション成形したチューブ状のフィルムをシート状のフィルムＦとして適正にかつ容易に巻き取ることができる。
【００６２】
なお、３つ以上の中間ピンチロールがある場合には、相互に隣位する中間ピンチロールの間にテンションピックアップからなるテンション検出手段を設けるとよい。
【００６３】
また、設計コンセプトなどの必要に応じて、ロール制御手段２６Ｃを設けずに、先頭側テンション検出手段４４および各末尾側テンション検出手段４５，４５により検出されるテンションＴ１，Ｔ３，Ｔ３の値を、モニターなどの表示手段に表示させ、作業者が表示手段に表示されたテンションＴ３，Ｔ３がテンションＴ１の１／２となるように，中間ピンチロール１９Ｂおよび各巻取りロール２１，２１の回転速度を調整する構成としてもよい。
【００６４】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のフィルム形成装置によれば、インフレーション成形したフィルムを巻取りロールにゆるすぎることなく、かつ、きつすぎることなく、常に適正にかつ容易に巻回することができるという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフィルム形成装置の第１実施形態の要部を示す概略構成図
【図２】 図１のロール制御手段の構成を示すブロック図
【図３】 本発明に係るフィルム形成装置の第２実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図４】 本発明に係るフィルム形成装置の第３実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図５】 図４のロール制御手段の構成を示す図２と同様の図
【図６】 本発明に係るフィルム形成装置の第４実施形態の要部を示す図１と同様の図
【図７】 従来のフィルム形成方法を用いた従来のフィルム形成装置の一例の要部を示す概略構成図
【符号の説明】
２ 押出機
３ ホッパ
４ 加熱シリンダ
６ スクリュー
９ ダイ
１０ 樹脂吐出口
１２ エア吐出口
１５ エアリング
１６ 安定板
１７ 引取用ピンチロール
１７ａ （引取用ピンチロールを構成する）ロール
１８ （引取用ピンチロールの）モータ
１９Ａ、１９Ｂ 中間ピンチロール
１９ａ （中間ピンチロールを構成する）ロール
２０ ガイドロール
２１ 巻取りロール
２２Ａ、２２Ｂ （中間ピンチロールの）モータ
２３ 巻取りモータ
２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ フィルム製造装置
２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ ロール制御手段
２７、２７Ｂ ＣＰＵ
２８ ２８Ｂ メモリ
２９、２９Ｂ コントローラ
３０ 入力機器
３１ 入力データ記憶部
３２ 演算手段
３３ 出力データ記憶部
４０ 切開手段
４４ 先頭側テンション検出手段
４５ 末尾側テンション検出手段
４８ モータ動作制御部
Ｒ 原料樹脂
Ｆ フィルム
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ （フィルムの）テンション
Claims (2)
- インフレーション成形したチューブ状のフィルムを扁平化して２つ折り状態で引き取る回転駆動可能な引取用ピンチロールと、この引取用ピンチロールから送出される前記フィルムを巻き取る回転駆動可能な巻取りロールと、前記引取用ピンチロールから前記巻取りロールへ至るフィルム走行経路に沿って配設された少なくとも一つの回転駆動可能な中間ピンチロールとを有するフィルム成形装置において、
前記引取用ピンチロールから前記巻取りロールへ至るフィルム走行経路のうちの前記引取用ピンチロールとこの引取用ピンチロールのフィルム走行経路の下流側に隣位する前記中間ピンチロールとの間を走行する前記フィルムのテンションを検出するための先頭側テンション検出手段と、
前記引取用ピンチロールから前記巻取りロールへ至るフィルム走行経路のうちの前記巻取りロールとこの巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に隣位する前記中間ピンチロールとの間を走行する前記フィルムのテンションを検出するための末尾側テンション検出手段と、
前記先頭側テンション検出手段により検出された前記フィルムのテンションに応じて前記中間ピンチロールおよび前記巻取りロールの回転を制御することにより少なくとも前記末尾側テンション検出手段により検出される前記フィルムのテンションを制御可能なロール制御手段と、
を有し、
前記ロール制御手段は、少なくとも先頭側テンション検出手段および末尾側テンション検出手段により検出された各テンションを比較する比較部と、
前記比較部で得られた比較結果が予め設定された設定値の範囲内になるように前記中間ピンチロールおよび前記巻取りロールの回転を制御するコントローラと、
を有することを特徴とするフィルム成形装置。 - 前記フィルムを切開して２枚のシート状のフィルムとするため前記巻取りロールのフィルム走行経路の上流側に配設された切開手段と、これらシート状のフィルムを巻き取る２本の巻取りロールとを有することを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。
Priority Applications (1)
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| JP28526097A JP3803473B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | フィルム形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP28526097A JP3803473B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | フィルム形成装置 |
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Family Applications (1)
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| JP28526097A Expired - Lifetime JP3803473B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | フィルム形成装置 |
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- 1997-10-17 JP JP28526097A patent/JP3803473B2/ja not_active Expired - Lifetime
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