JP6913024B2 - フィルム成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム成形装置に関する。

ダイ装置の環状の吐出口からチューブ状に押し出された溶融樹脂を固化させ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、環状の吐出口の外周を定める外周部材を、ボルトで押圧して弾性変形させることにより吐出口の幅を部分的に変化させうるダイ装置を備えるフィルム成形装置が提案されている（特許文献１）。吐出口の幅を部分的に変化させることにより、フィルムの厚みを周方向に部分的に制御できる。

特開２０１２−１６６３６５号公報

特許文献１に記載されるような従来のフィルム成形装置では、外周部材を押圧するボルトの移動量（螺入量）を管理することにより、フィルムの厚みを制御している。しかしながら、ダイ装置の近傍は樹脂を溶融させるための熱で比較的高温になるため、外周部材を押圧するボルトはその熱を受けて熱膨張しうる。これは、ボルトの移動量を管理してフィルムの厚みを制御する場合、その精度に悪影響を及ぼす。

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的高い精度でフィルムの厚みを制御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、チューブ状に溶融樹脂を押し出してフィルムを成形するダイ装置と、ダイ装置を制御する制御装置と、を備える。ダイ装置は、円環状の吐出口の内周を定める内周部材と、内周部材を環囲し、吐出口の外周を定める外周部材と、内周部材および外周部材の少なくとも一方に荷重を付与して弾性変形させることにより、吐出口の径方向の幅を変化させる調節部と、を含む。制御装置は、調節部により付与される荷重で、フィルムの厚みを制御する。

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、比較的高い精度でフィルムの厚みを制御できるフィルム成形装置を提供できる。

第１の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のダイ装置の上部とその周辺を示す断面図である。 図１のダイ装置の上面図である。 図２の外周部材の上部とそれに取り付けられた調節部を示す斜視図である。 図２の外周部材の上部とそれに取り付けられた調節部を示す側面図である。 図２の調節部を示す斜視図である。 図２の調節部を示す斜視図である。 図８（Ａ）、（Ｂ）は、調節部の動作を説明するための説明図である。 図１の制御装置の機能および構成を模式的に示すブロック図である。 第２の実施の形態に係るフィルム成形装置の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。 第３の実施の形態に係るフィルム成形装置の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。 第４の実施の形態に係るフィルム成形装置の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。 図１３（Ａ）、（Ｂ）は、第５の実施の形態に係るフィルム成形装置の調節部の構成を示す図である。 変形例に係るフィルム成形装置のダイ装置の上部とその周辺を示す断面図である。 図１４の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。 別の変形例に係るフィルム成形装置のダイ装置の上部とその周辺を示す断面図である。 図１６の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。 さらに別の変形例に係るフィルム成形装置のダイ装置の上部とその周辺を示す断面図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の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、チューブ状のフィルムを成形する。フィルム成形装置１は、ダイ装置２と、冷却装置３と、一対の安定板４と、一対のピンチロール５と、厚みセンサ６と、制御装置７と、を備える。

ダイ装置２は、押出機（不図示）より供給された溶融樹脂をチューブ状に成形する。ダイ装置２は特に、リング状のスリット１８（図２で後述）から溶融樹脂を押し出すことにより、溶融樹脂をチューブ状に成形する。冷却装置３は、ダイ装置２の上方に配置される。冷却装置３は、ダイ装置２から押し出された溶融樹脂に対して外側から冷却風を吹き付ける。溶融樹脂は冷却され、フィルムが成形される。

一対の安定板４は、冷却装置３の上方に配置され、成形されたフィルム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、案内されたフィルムを引っ張り上げながら扁平に折りたたむ。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、冷却装置３と安定板４との間に配置される。厚みセンサ６は、チューブ状のフィルムの周りを周りながら、フィルムの厚みを測定する。厚みセンサ６による測定結果は制御装置７に送られる。制御装置７は、厚みセンサ６から受け付けた測定結果に応じた制御指令をダイ装置２に送る。ダイ装置２は、この制御指令を受けて、厚みのばらつきが小さくなるようスリット１８（特にその吐出口）の幅を調節する。

図２は、ダイ装置２の上部とその周辺を示す断面図である。図３は、ダイ装置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。

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。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。

なお、以降では、中心軸Ａと平行な方向を軸方向とし、中心軸Ａに垂直な平面上で中心軸Ａを通る任意の方向を半径方向とし、径方向において中心軸Ａに近い側を内周側、中心軸Ａから遠い方を外周側とし、中心軸Ａに垂直な平面上において中心軸Ａを中心とする円の円周に沿った方向を周方向として説明する。

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内に送り込まれた冷却風は、吹出口８ａから吹き出て溶融樹脂に吹き付けられる。

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。

ダイ装置２は、ダイ本体１０と、内周部材１２と、外周部材１４と、複数（ここでは３２個）の調節部１６と、を備える。内周部材１２は、ダイ本体１０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、スリット１８の吐出口（すなわち上端開口）１８ａから溶融樹脂が押し出され、冷却装置３に冷却され、吐出口１８ａの幅に応じた厚さのフィルムが形成される。ダイ本体１０の外周には、複数のヒータ５６が装着される。また、外周部材１４の下部（具体的には後述の大径部２７）の外周にも、ヒータ５６が装着される。ダイ本体１０および外周部材１４は、ヒータ５６によって所要の温度に加熱される。これにより、ダイ装置２の内部を流れる溶融樹脂を適度な温度および溶融状態に保つことができる。

複数の調節部１６は、外周部材１４の上端側を囲むように周方向にほぼ隙間なく配置される。調節部１６は特に、片持ち状に外周部材１４に取り付けられる。複数の調節部１６の上方には冷却装置３が固定される。複数の調節部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。したがって、複数の調節部１６を調節することによって、吐出口１８ａの幅を周方向で部分的に調整でき、フィルムの厚さを周方向で部分的に制御できる。フィルムに厚みのばらつきが生じている場合、例えば、肉厚が薄い部分に対応する（例えば肉厚が薄い部分の下方に位置する）調節部１６から外周部材１４に引張荷重を付与させ、肉厚が薄い部分の下方の吐出口１８ａの間隙を大きくする。これにより、フィルムの厚みのばらつきが小さくなる。

図４、５は、外周部材１４の上部とそれに取り付けられた調節部１６を示す斜視図および側面図である。図４、５では、調節部１６を１つだけ示し、残りの調節部１６の表示を省略している。図６、７は、調節部１６を示す斜視図である。図７では、一対の支持部材３０の一方を取り外した状態を示す。

外周部材１４の上部は、上端に形成された小径部２５と、小径部２５の下方に小径部２５よりも大径に形成された中径部２６と、中径部２６の下方に中径部２６よりも大径に形成された大径部２７と、を有する。小径部２５は、フレキシブルリップ部２２を有する。フレキシブルリップ部２２は、周方向に沿って設けられた凹状の切り欠き部２０より上側の小径部２５の部分をいう。フレキシブルリップ部２２は、切り欠き部２０を境に弾性変形する。フレキシブルリップ部２２は、円筒状の本体部２８と、本体部２８から径方向外側に張り出す環状の張出環囲部２９と、を含む。

調節部１６は、外周部材１４に取り付けられる一対の支持部材３０と、一対の支持部材３０に固定される回動軸３２と、回動軸３２を支点として回動可能に支持されるレバー３４と、レバー３４による回転力を受けて軸線方向に作動する作動ロッド３６と、作動ロッド３６とフレキシブルリップ部２２とを軸線方向に連結する連結部材３８と、作動ロッドを軸線方向に摺動可能に支持する軸受部材４０と、レバー３４に回転力を付与するアクチュエータ２４と、を含む。

一対の支持部材３０は、平板状に形成され、互いに平行となるよう外周部材１４にねじ留めされる。一対の支持部材３０の間には、レバー３４を介在させるためのスペースが設けられる。軸受部材４０は、長方体状に形成され、支持部材３０の径方向内側にて外周部材１４にねじ留めされる。軸受部材４０には、径方向に貫通する挿通孔４２が形成されている。挿通孔４２の内周面がいわゆる滑り軸受（無給油タイプの軸受）を構成し、作動ロッド３６を摺動可能に支持する。

回動軸３２は、その軸が水平方向を向き、かつ、径方向に略直交するよう一対の支持部材３０に固定される。

作動ロッド３６は、段付円柱状に形成され、その中間部が軸受部材４０の挿通孔４２に挿通される。作動ロッド３６の径方向外側には、縮径部４４が設けられている。縮径部４４は、後述するようにレバー３４との連結部として機能する。作動ロッド３６の径方向内側には、凹状の係合部４６が設けられている。係合部４６は、後述するように連結部材３８との接続部として機能する。フレキシブルリップ部２２の張出環囲部２９の外周面（以下、「受圧面２３」と呼ぶ）は、作動ロッド３６の先端面と対向する。

連結部材３８は、縦断面視で二股形状に形成される。具体的には、連結部材３８には、軸方向において外周部材１４と対向する面に、下側に突出する係合部４８，５０が設けられている。係合部４８は、作動ロッド３６の係合部４６と概ね相補形状をなす。また、フレキシブルリップ部２２の張出環囲部２９には、軸方向下向きに凹んだ環状の係合溝５２が形成されている。係合部５０は、この係合溝５２と概ね相補形状をなす。

係合部４８が係合部４６に、係合部５０が係合溝５２に係合するよう作動ロッド３６と連結部材３８とがねじ留めされる。係合部４８と係合部４６との互いの対向面はテーパ面とされている。これにより、ねじ５４を締結するにつれて作動ロッド３６の先端面がフレキシブルリップ部２２の受圧面２３に押しつけられ、作動ロッド３６とフレキシブルリップ部２２とがしっかりと固定される。連結部材３８の係合部５０と、作動ロッド３６の先端部とによりフレキシブルリップ部２２の一部が挟まれる。これにより、作動ロッド３６がその軸線方向にフレキシブルリップ部２２と接続される。

レバー３４は、径方向に延びる長尺板状の本体６０を有し、その一端部が回動軸３２に回動可能に支持されている。レバー３４は、非作動の状態において本体６０と作動ロッド３６とがほぼ平行となるように設けられている。また、本体６０の一端部からその本体６０の軸線と直角方向に延出するように二股形状の連結部６２が設けられている。すなわち、連結部６２は一対の連結片６４からなり、それらの間隔が作動ロッド３６の縮径部４４の外径よりやや大きく、それらの幅が縮径部４４の長さよりもやや小さく構成されている。このような構成により、連結部６２が縮径部４４に嵌合する態様でレバー３４と作動ロッド３６とが連結される。

なお、レバー３４の回転力が作動ロッド３６に直接付与される構成であれば、本実施形態に限定されない。例えば、連結部６２が本体６０の軸線から直角方向に延出しない構成としてもよい。本体６０の軸線と連結部６２の延出方向とが鋭角をなしてもよいし、あるいは鈍角をなしてもよい。また、レバー３４が非作動の状態において本体６０と作動ロッド３６とが平行とならないようにしてもよい。

アクチュエータ２４は、本実施の形態では空圧駆動式であり、圧縮空気の給排により作動する二組のベローズ７０，７２およびベローズ７１，７３と、第１ベース７５と、第１ベース７５の軸方向下側に配置される第２ベース７６と、４本の連結棒７７と、を含む。第１ベース７５と第２ベース７６は、軸方向に離間して配置され、４本の連結棒７７により連結される。レバー３４と第１ベース７５との間にベローズ７０，７２が配置され、レバー３４と第２ベースとの間にベローズ７１，７３が配置されている。すなわち、レバー３４の力点となる端部は、ベローズ７０，７２とベローズ７１，７３との間に挟まれるように支持される。ベローズ７０，７２またはベローズ７１，７３の一方に圧縮空気が供給されることにより、レバー３４が図中時計回りまたは反時計回りに回転駆動される。

図５では、圧縮空気の供給によりベローズ７０，７２に圧力が付与されベローズ７０，７２が伸長すると、レバー３４が図中反時計回りに回動し、その回転力が作動ロッド３６の軸線方向左側（すなわち径方向外側）への力に変換される。その結果、フレキシブルリップ部２２に対して引っ張り荷重が付与され、対応する（すなわちその調節部１６の径方向内側の）スリット１８の吐出口１８ａの部分の間隙が増大する方向に変化する。一方、圧縮空気の供給によりベローズ７１，７３に圧力が付与されベローズ７１，７３が伸長すると、レバー３４が図中時計回りに回動し、その回転力が作動ロッド３６の軸線方向右側（すなわち径方向内側）への力に変換される。その結果、フレキシブルリップ部２２に対して押圧荷重が付与され、対応するスリット１８の部分の間隙が減少する方向に変化する。

このような空圧駆動を実現するために、第１ベース７５に形成された供給路７５ａや第２ベース７６に形成された供給路７６ａを介して、図示しない圧力調整装置から圧縮空気が供給される。圧力調整装置は、調節動作制御部８３（後述）からの制御指令に基づいて、ベローズ７０〜７３内の圧力を制御する。

図８は、調節部１６の動作を説明するための説明図である。図８（Ａ）は調節部１６の中立状態（ベローズ７０〜７３がともに非作動の状態）を示し、図８（Ｂ）は調節部１６の拡開作動状態（ベローズ７０，７２のみが作動した状態）を示す。

調節部１６によれば、レバー３４の回転力が作用点Ｐにおいて作動ロッド３６に直接付与される。すなわち、レバー３４の回転力が作動ロッド３６の軸線方向の力としてフレキシブルリップ部２２に付与される。その際、作動ロッド３６が外周部材１４により安定に支持されるため、その軸線方向の力がフレキシブルリップ部２２へ効率良く伝達される。その結果、内周部材１２と外周部材１４との間の間隙調整のための駆動力を効率的に作用させることが可能となる。

本実施の形態では、図８（Ａ）に示すように、レバー３４と作動ロッド３６との接続点（レバー３４の作用点Ｐ）と、回動軸３２（レバー３４の支点）とを結ぶ直線Ｌ１が、作動ロッド３６の軸線Ｌ２と直交するように構成される。これにより、回動軸３２を中心として作用点Ｐを通る仮想円Ｃの接線方向と、作動ロッド３６の軸線方向とが一致する。

このため、図８（Ｂ）に示すように、レバー３４の回転力の作用点Ｐにおける方向と、作動ロッド３６の軸線方向とが一致する。その結果、レバー３４の回転力がそのまま作動ロッド３６の軸線方向の駆動力となり、力の伝達効率を最大限に高めることができる。すなわち、フレキシブルリップ部２２を拡開作動させる際のアクチュエータ２４の駆動力を極めて効率的に作用させることが可能となる（図中太線矢印参照）。

図示を省略するが、調節部１６の狭小作動状態（ベローズ７１，７３のみが作動した状態）においても、図８（Ｂ）における力の向きが逆になるだけで、レバー３４の回転力の作用点Ｐにおける方向と、作動ロッド３６の軸線方向とが一致する。その結果、拡開作動時と同様にレバー３４の回転力がそのまま作動ロッド３６の軸線方向の駆動力となり、力の伝達効率を最大限に高めることができる。すなわち、調節部１６によれば、スリット１８の吐出口１８ａの間隔調整のための駆動力を効率的に作用させることが可能となる。

なお、レバー３４の回転力が作動ロッド３６に直接付与される構成であれば、本実施形態に限定されない。例えば、連結部６２の延出方向（回動軸３２と作用点Ｐとを結ぶ方向）と作動ロッド３６の軸線方向とが鋭角又は鈍角をなす結果、レバー３４の回転力の作用点Ｐにおける方向（便宜上「回転力作用方向」ともいう）と、作動ロッド３６の軸線方向（便宜上「軸線力作用方向」ともいう）とが一致しない構成としてもよい。その場合、本体６０と作動ロッド３６とが平行である一方、本体６０の軸線と連結部６２の延出方向とが鋭角又は鈍角をなすものでもよい。あるいは、本体６０の軸線と連結部６２の延出方向とが直角をなす一方、本体６０と作動ロッド３６とが平行でないものでもよい。あるいは、本体６０の軸線と連結部６２の延出方向とが鋭角又は鈍角をなし、且つ本体６０と作動ロッド３６とが平行でないものでもよい。また、本体６０として少なくとも一部に屈曲部又は湾曲部を有するもの（軸線を必ずしも特定できない構成）を採用してもよい。

図９は、制御装置７の機能および構成を模式的に示すブロック図である。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、保持部８０と、取得部８１と、決定部８２と、調節動作制御部８３と、を含む。取得部８１は、厚みセンサ６による測定結果を取得する。保持部８０は、フィルムの厚みと、調節部１６が外周部材１４に加えるべき荷重とを対応付けて保持する。より具体的には、保持部８０は、フィルムの厚みと、その厚みを有するフィルムを目標の厚みにするために調節部１６が外周部材１４に加えるべき荷重とを対応付けて保持する。

決定部８２は、厚みのばらつきを小さくするために各調節部１６が外周部材１４に付与すべき荷重を決定する。決定部８２は特に、厚みセンサ６によって測定された厚みと保持部８０とを参照して、外周部材１４に付与すべき荷重を決定する。また、決定部８２は、決定した荷重が外周部材１４に付与されるように、調節部１６のベローズ７０〜７３の圧力をいくつに制御するかを算出する。調節動作制御部８３は、ベローズ７０〜７３の圧力が決定部８２によって算出された圧力となるよう圧力調整装置に制御指令を送る。

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。
制御装置７は、厚みセンサ６による測定結果によりフィルムの厚みのばらつきを把握し、その厚みのばらつきを小さくするようダイ装置２の各調節部１６を制御する。制御装置７は、調節部１６に押圧荷重を付与させる場合は、調節部１６のベローズ７１，７３の圧力を高くしてレバー３４を時計回りに回動させる。また、制御装置７は、調節部１６に引張荷重を付与させる場合、調節部１６のベローズ７０，７２の圧力を高くしてレバー３４を反時計回りに回動させる。

以上、説明した本実施の形態に係るフィルム成形装置１によると、厚みセンサ６によって測定されたフィルムの厚みに応じて、調節部１６が外周部材１４に付与すべき荷重が決定される。ここで、ダイ装置２の周辺は、樹脂を溶融させるための熱で比較的高温になるため、作動ロッド３６やレバー３４はその熱を受けて熱膨張する。そのため、例えば測定されたフィルムの厚みに応じて作動ロッド３６の変位量が所望の値になるよう管理することでフィルムの厚みを制御する場合、その精度に悪影響を及ぼしうる。これに対し、本実施の形態では、測定されたフィルムの厚みに応じて作動ロッド３６（すなわち調節部１６）が外周部材１４に付与すべき荷重が所望の値になるよう管理することでフィルムの厚みを制御する。したがって、作動ロッド３６やレバー３４が熱で膨張していても高い精度でフィルムの厚みを制御できる。

また、実施の形態に係るフィルム成形装置１によると、アクチュエータ２４の回転力をレバー３４を介してフレキシブルリップ部２２に伝達している。つまり、アクチュエータの回転力がてこの原理により増幅されてフレキシブルリップ部２２に伝達される。したがって、アクチュエータ２４に必要とされる出力を比較的低減できる。したがって、例えばアクチュエータ２４に必要なベローズの数を減らすことができる。あるいは、ベローズの大きさを小さくすることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る調節部は、作動ロッドとフレキシブルリップ部との接続構造が異なる以外は第１の実施の形態と同様である。このため、第１の実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付すなどしてその説明を省略する。図１０は、第２の実施の形態に係る調節部の構成を示す部分拡大断面図である。

本実施の形態では、作動ロッド２３６の径方向内側に雄ねじ部２４０が設けられている。雄ねじ部２４０の基端部にはナット２４２が螺合されている。一方、連結部材２３８は縦断面Ｕ字状をなし、その上部には雄ねじ部２４０と螺合可能な雌ねじ部２４４が貫通形成されている。

このような構成において、雄ねじ部２４０を雌ねじ部２４４を貫通する程度まで螺合させることにより、作動ロッド２３６の先端面がフレキシブルリップ部２２の受圧面２３に押しつけられ、作動ロッド２３６とフレキシブルリップ部２２とがしっかりと固定される。その際、ナット２４２を締め付けることにより、作動ロッド２３６と連結部材２３８との固定を安定させることができる。このとき、連結部材２３８の係合部５０と作動ロッド２３６の先端部とによりフレキシブルリップ部２２の一部が挟まれる形となり、それにより、作動ロッド２３６がその軸線方向にフレキシブルリップ部２２と接続される。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る調節部は、作動ロッドとフレキシブルリップ部との接続構造が異なる以外は第２の実施の形態と同様である。このため、第２の実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付すなどしてその説明を省略する。図１１は、第３の実施の形態に係る調節部の構成を示す部分拡大断面図である。

本実施形態では、第２実施形態と同様に、作動ロッド３３６の下部に雄ねじ部２４０が設けられ、その基端部にナット２４２が螺合されている。一方、フレキシブルリップ部２２の張出環囲部２９には、係合溝５２の代わりに、受圧面２３から径方向内側に延びる雌ねじ部３４４が設けられており、雄ねじ部２４０が軸線方向に螺合可能に構成されている。

このような構成において、雄ねじ部２４０を雌ねじ部３４４に螺合させることにより、作動ロッド３３６とフレキシブルリップ部２２とを直接連結することができる。その際、ナット２４２を締め付けることにより、作動ロッド３３６とフレキシブルリップ部２２とをしっかりと固定することができる。このとき、雄ねじ部２４０の雌ねじ部３４４への螺入量を調整することにより、作動ロッド３３６とレバー３４との位置関係を高精度に設定することができる。すなわち、レバー３４の回転力の作用点Ｐにおける方向と、作動ロッド３３６の軸線方向とを一致させることができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施形態に係る調節部は、作動ロッドとレバーとの接続構造が異なる以外は第１実施形態と同様である。図１２は、第４の実施の形態に係る調節部の構成を示す部分拡大断面図である。

本実施の形態では、作動ロッド４３６の外周側端部にねじ４２０を軸線方向に組み付けることにより、作動ロッド４３６の外周側端とねじ４２０の頭部との間に縮径部４４４を形成している。そして、レバー３４の連結部６２をその縮径部４４４に組み付けている。このような構成により、第１の実施の形態のように作動ロッド３６の外周面に縮径部４４を加工する工程が不要となる。縮径部４４４は作用点Ｐを構成する点で高い精度が要求されるため、その切削加工等を省略することで製造コストを低減できる。また、例えばねじ４２０の締結強度を大きくすることにより、作動ロッド４３６とレバー３４とをより強固に連結することが可能となる。

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る調節部は、作動ロッドとレバーとの接続構造が異なる以外は第１の実施の形態と同様である。図１３は、第５の実施の形態に係る調節部の構成を表す図である。図１３（Ａ）は作動ロッドとレバーとの接続部およびその周辺構造を示す部分拡大断面図であり、図１３（Ｂ）は作動ロッドの正面図である。

本実施の形態では、作動ロッド５３６の外周側端部に二股形状のアーム部５４０が設けられ、そのアーム部５４０を横断するように回動軸５４４が設けられている。一方、レバー５３４の連結部５６２は、第１の実施の形態のような二股形状ではなく、フランジ状に延出し、その中央に回動軸５４４を挿通させるための挿通孔５４６が設けられている。連結部５６２は、回動軸５４４に回動可能に接続されている。このような構成により、回動軸５４４の位置がレバー５３４の作用点となる。レバー５３４が作動ロッド５３６との連結部において相対的に回動可能となるため、作動ロッド５３６を比較的大きく変位させるような場合に、作用点Ｐに過大な負荷がかかることを防止できる等のメリットがある。

以上、実施の形態に係るフィルム成形装置の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わ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。

（変形例１）
図１４は、変形例に係るフィルム成形装置のダイ装置２の上部とその周辺を示す断面図である。図１４は図２に対応する。図１５は、図１４の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。図１５は図８（Ａ）に対応する。本変形例では、連結部６２の延出方向（回動軸３２と作用点Ｐとを結ぶ方向）と本体６０の軸線とが鈍角をなし、レバー３４が非作動の状態において本体６０の軸線と作動ロッド３６の軸線とは非平行となる。アクチュエータの回転力に基づき外周部材１４に荷重を付与しているため、このように本体６０の軸線と作動ロッド３６の軸線とが非平行な構成が可能となる。この場合、調節部１６の配置自由度が向上する。

（変形例２）
図１６は、別の変形例に係るフィルム成形装置のダイ装置２の上部とその周辺を示す断面図である。図１６は図２に対応する。図１７は、図１６の調節部の構成を示す部分拡大断面図である。図１７は図８（Ａ）に対応する。本変形例では、調節部１６は、軸方向上側に向かって外周部材１４に荷重を付与するよう配置される。本変形例に係るフィルム成形装置によれば、各実施の形態に係るフィルム成形装置によって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。

（変形例３）
実施の形態では、調節部１６は、外周部材１４の外側に配置され、外周部材１４に押圧または引張の荷重を付与して外周部材１４を弾性変形させる場合について説明したが、これに限られない。調節部１６は、内周部材１２に荷重を付与して外周部材１４を弾性変形させることにより、スリット１８の吐出口の径方向の幅を部分的に変化させてもよい。この場合、内周部材１２は中空に形成され、その中空部分に調節部１６が配置されてもよい。また、例えば保持部８０は、フィルムの厚みと、その厚みを有するフィルムを目標の厚みにするために調節部１６が内周部材１２に加えるべき荷重とを対応付けて保持してもよい。

（変形例４）
実施の形態では、保持部８０は、フィルムの厚みと、その厚みを有するフィルムを目標の厚みにするために調節部１６が外周部材１４に加えるべき荷重とを対応付けて保持する場合について説明したが、これに限られない。保持部８０は、フィルムの厚みと、調節部１６が外周部材１４に付与すべき荷重との関係に関する情報を保持していればよい。例えば、保持部８０は、フィルムの厚みと、その厚みを有するフィルムを目標の厚みにするために調節部１６が外周部材１４に加えるべき荷重との関係を示す関係式を保持してもよい。この場合、決定部８２は、その関係式を用いて、厚みのばらつきを小さくするよう複数の調節部１６が外周部材１４に加えるべき荷重を決定すればよい。そして、決定部８２は、決定した荷重が外周部材１４に付与されるように、調節部１６のベローズ７０〜７３の圧力をいくつに制御するかを算出すればよい。

また、保持部８０は、フィルムの厚みと、その厚みを有するフィルムを目標の厚みにするために調節部１６が外周部材１４に加えるべき荷重を実現するためのベローズ７０〜７３の圧力と、を対応付けて保持してもよい。この場合、決定部８２、厚みセンサ６によって測定された厚みと保持部８０とを参照し、ベローズ７０〜７３の圧力を決定すればよい。

（変形例５）
実施の形態では、アクチュエータの駆動によるレバーおよび作動ロッドの作動により、フレキシブルリップ部に対して引っ張り荷重および押圧荷重の双方を付与できる構成とした。すなわち、調節部の中立状態からフレキシブルリップ部を拡開作動することができ、また狭小作動できるようにした。変形例においては、フレキシブルリップ部に対して引っ張り荷重又は押圧荷重の一方のみを付与できる構成とし、フレキシブルリップ部の拡開作動又は狭小作動の一方のみを可能としてもよい。例えば、作動ロッド３６の一端側がフレキシブルリップ部２２に対して押圧方向又は引っ張り方向の一方にのみ付勢力（駆動力）を付与できるように接続されてもよい。その場合、作動ロッド３６を介した付勢力が解除されると、フレキシブルリップ部２２がその弾性等により付勢力付与前の状態に戻るようにしてもよい。

（変形例６）
実施の形態では、アクチュエータ２４として空圧駆動方式のものを採用し、ベローズ７０，７２またはベローズ７１，７３の一方に圧縮空気を供給する際には、他方を大気に開放する構成を例示した。変形例においては、ベローズ７０，７２およびベローズ７１，７３の双方に圧縮空気を供給し、それらに圧力差を生じさせることにより、フレキシブルリップ部に引っ張り荷重又は押圧荷重を付与するように構成してもよい。例えばベローズ７０，７２およびベローズ７１，７３に対して個別の圧力調整弁を設けることによりその圧力差を生じさせることができる。

（変形例７）
実施の形態では、一つのレバーの両側に引っ張り用のベローズ７０，７２と、押圧用のベローズ７１，７３とをそれぞれ設ける構成を例示した。変形例においては、一つのレバーの片側にのみベローズを設け、そのベローズを昇圧又は減圧することによりレバーを引っ張り方向又は押圧方向に作動させる構成としてもよい。

（変形例８）
実施の形態では、アクチュエータ２４として空圧駆動式のものを採用したが、水圧又は油圧による駆動方式としてもよい。また、ベローズとして円形タイプのものを例示したが、矩形その他の形状を採用することもできる。さらに、モータ駆動その他のアクチュエータを採用してもよい。

（変形例９）
図１８は、さらに別の変形例に係るフィルム成形装置のダイ装置２の上部とその周辺を示す断面図である。図１８は図２に対応する。

本変形例では、外周部材１４の上部の外周にも、具体的には外周部材１４の小径部２５の外周にも、ヒータ５６が装着される。外周部材１４の上部では、エアーリング８からの冷却風の影響により溶融樹脂の温度が低下しやすいところ、小径部２５の外周にヒータ５６を装着することで溶融樹脂をより適度な温度および溶融状態に保つことができ、その結果、フィルムの品質を向上できる。なお、本変形例では、実施の形態と同様に、外周部材１４に付与すべき荷重が所望の値になるよう管理することでフィルムの厚みを制御するため、樹脂を溶融させるための熱で調節部１６を構成する部材が膨張していても高い精度でフィルムの厚みを制御できる。そのため、外周部材１４の小径部２５の外周にヒータ５６を装着することが可能となる。

また、本変形例では、小径部２５は、張出環囲部２９より下方の小径部２５の部分すなわち弾性変形する変形部が、第１の実施の形態に比べて軸方向に長くなるよう形成される。これにより、フレキシブルリップ部２２の可変量が大きくなり、フィルムの厚みの調整範囲が大きくなる。

なお、内周部材１２が中空に形成される場合は、ヒータ５６は、外周部材１４の上部の外周の代わりに、または外周部材１４の上部の外周に加えて、内周部材１２の内周に装着されてもよい。

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、 ２ ダイ装置、 ３ 冷却装置、 ６ 厚みセンサ、 ７ 制御装置、 １０ ダイ本体、 １２ 内周部材、 １４ 外周部材、 １６ 調節部、 ８０ 保持部、 ８１ 取得部、 ８２ 決定部、 ８３ 調節動作制御部。

本発明によれば、比較的高い精度でフィルムの厚みを制御できるフィルム成形装置を提供できる。

Claims (6)

1. チューブ状に溶融樹脂を押し出してフィルムを成形するダイ装置と、
   前記フィルムの厚みを測定する測定部と、
   前記ダイ装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記ダイ装置は、
   円環状の吐出口の内周を定める内周部材と、
   前記内周部材を環囲し、前記吐出口の外周を定める外周部材と、
   前記内周部材および外周部材の少なくとも一方に荷重を付与して弾性変形させることにより、前記吐出口の径方向の幅を変化させる調節部と、を含み、
   前記制御装置は、
   前記調節部により付与される荷重で、前記フィルムの厚みを制御する装置であって、
   フィルムの厚みと、前記調節部が付与すべき荷重とを対応付けて保持する保持部と、
   前記測定部により測定されたフィルムの厚みと、前記保持部に保持される情報とに基づいて、前記調節部が付与する荷重を決定する決定部と、
   前記決定部により決定された荷重に基づいて、前記調節部を動作させる調節動作制御部と、を含むことを特徴とするフィルム成形装置。
2. 前記調節部は、回転力を出力するためのアクチュエータを含み、当該回転力に基づき荷重を付与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。
3. 前記調節部は、
   当該ダイ装置に対する位置が固定された回動軸を支点として支持され、前記アクチュエータの出力を受けて回転するレバーと、
   当該ダイ装置により軸線方向に変位可能に支持され、前記レバーの作用点に支持された作動ロッドと、含み、
   前記レバーの回転力が前記作動ロッドの軸線方向の力に変換され、その軸線方向の力が前記内周部材または前記外周部材に対する荷重となり、
   前記レバーが当該レバーの作用点において前記作動ロッドに直接力を付与することを特徴とする請求項２に記載のフィルム成形装置。
4. 前記内周部材および前記外周部材に荷重が付与されない中立状態において、前記レバーの作用点と前記回動軸とを結ぶ直線が前記作動ロッドの軸線と直交するように構成されることにより、前記レバーの回転力の前記作用点における方向と、前記作動ロッドの軸線方向とが一致することを特徴とする請求項３に記載のフィルム成形装置。
5. チューブ状に溶融樹脂を押し出してフィルムを成形するダイ装置と、
   前記フィルムの厚みを測定する測定部と、
   前記ダイ装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記ダイ装置は、
   円環状の吐出口の内周を定める内周部材と、
   前記内周部材を環囲し、前記吐出口の外周を定める外周部材と、
   前記内周部材および外周部材の少なくとも一方に荷重を付与して弾性変形させることにより、前記吐出口の径方向の幅を変化させる調節部と、を含み、
   前記制御装置は、
   前記調節部により付与される荷重で、前記フィルムの厚みを制御する装置であって、
   前記測定部により測定された厚みに応じて、前記調節部が付与する荷重を決定する決定部と、
   前記決定部により決定された荷重に基づいて、前記調節部を動作させる調節動作制御部と、を含み、
   前記調節部は、回転力を出力するためのアクチュエータを含み、当該回転力に基づき荷重を付与し、
   前記調節部は、
   当該ダイ装置に対する位置が固定された回動軸を支点として支持され、前記アクチュエータの出力を受けて回転するレバーと、
   当該ダイ装置により軸線方向に変位可能に支持され、前記レバーの作用点に支持された作動ロッドと、含み、
   前記レバーの回転力が前記作動ロッドの軸線方向の力に変換され、その軸線方向の力が前記内周部材または前記外周部材に対する荷重となり、
   前記レバーが当該レバーの作用点において前記作動ロッドに直接力を付与し、
   前記作動ロッドと前記内周部材または前記外周部材とを連結する連結部材をさらに備え、
   前記作動ロッドと前記内周部材または前記外周部材との相対位置が前記連結部材により調整されていることを特徴とするフィルム成形装置。
6. 前記レバーの力点を含む当該レバーの本体と前記作動ロッドとがほぼ平行となるように構成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のフィルム成形装置。

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