JPH079551A - インフレーションフィルム製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境状況の変化に対応しながら任意のサイズ
のフィルムを容易に製造することができるようにする。 【構成】 制御装置５０に任意のフィルムサイズを入力
すると、記憶部５１に記憶された基準運転条件から第１
演算部５２ａ、第３演算部５２ｃが補間法で引取速度、
開口度、回転数、計測距離を演算すると共に、引取速度
の演算結果から第２演算部５２ｂが投入樹脂量を演算
し、調整部５３を介してピンチロール回転調節装置３
７、冷却送風量調節装置３３、開口度調節装置３４、ス
クリュ回転調節装置３１を調整する。製造中、気温計測
器２３、樹脂温計測器が変化を計測すると、第１演算部
５２ａは、引取速度を補正演算すると共に、第２演算部
は、その補正演算結果から投入樹脂量を補正演算し、調
整部５３を介してピンチロール回転調節装置３７、スク
リュ回転調節装置３１を補正調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融した樹脂を円筒状
に吐出して、樹脂のフィルムを製造するインフレーショ
ンフィルム製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の産業や家庭において、プラスチッ
クは多種多様に利用されている。特に、ポリエチレンや
ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を円筒状のフィルムと
して成形したものは、スーパーマーケット等における包
装袋や買物袋等に利用され、樹脂の中でもかなりの使用
量を占めている。

【０００３】これらフィルムの成形装置の一つとして、
インフレーションフィルム製造装置がある。この装置
は、押出機の押出口部分に取り付けたダイヘッドから溶
融した樹脂を円筒状に吐出し、マンドレルから円筒状の
樹脂の内側に空気を充てんして半径方向の延伸を行うと
共に、ピンチロールで縦方向の延伸を行い、冷却リング
から空気を噴出して溶融した樹脂を凝固させ、フォーミ
ングプレートで平板状にして巻取機でロール状に巻き取
ることにより、フィルムを製造するものである。

【０００４】この際、製造するフィルムの厚さや幅など
の仕上がり条件に応じて運転条件を設定する必要がある
ため、作業員が製造するフィルムの仕上がり条件となる
運転条件を運転開始時に設定したり、仕上がり条件毎の
運転条件を記憶した制御装置で運転条件を設定したりし
ている。

【０００５】また、製造するフィルムの仕上がり状態
は、円筒状に吐出した樹脂の凝固する位置（以下、これ
をフロストラインと呼ぶ）で大きく左右すると共に、こ
のフロストラインは、室温の変化で移動しやすいので、
作業員がフロストラインを所定の位置に保つよう室温の
変化に対応して運転条件を補正調整している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなインフレー
ションフィルム製造装置で小量多品種のフィルムを製造
しようとすると、頻繁に運転条件を設定したり、多大な
運転条件を制御装置へ記憶させたりしなければならず、
作業が繁雑となり、膨大な労力を要してしまう。

【０００７】また、フロストラインを所定の位置に保つ
ため、作業員が常に製造状況を監視しなければならず、
作業員の作業負担が過大になると共に、作業員に熟練し
た技術が必要となっている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ため、本発明は、供給された樹脂を溶融して円筒状に吐
出したものを引取りながら延伸して樹脂のフィルムを製
造するインフレーションフィルム製造装置であって、運
転条件を調節する調節装置と、運転基準となる複数の基
準運転条件を記憶する記憶部と、入力された前記フィル
ムの任意の仕上がり条件に対応する実施運転条件を前記
基準運転条件から演算して求める演算部と、前記実施運
転条件となるよう前記調節装置を調整する調整部とを有
する制御装置と、を備えたのである。

【０００９】そして、上述したインフレーションフィル
ム製造装置において、前記フィルムの仕上がり状態を決
定する要素の状況を計測する計測装置を設けると共に、
前記制御装置の前記演算部が前記計測装置からの計測情
報に基づいて前記実施運転条件を補正演算する機能を有
するものであることとしたのである。

【００１０】

【作用】前述した構成によるインフレーションフィルム
製造装置では、制御装置に樹脂のフィルムの任意の仕上
がり条件を入力すると、制御装置の記憶部に記憶された
その樹脂の基準運転条件を演算部が呼び出し、呼び出し
た基準運転条件から入力されたフィルムの任意の仕上が
り条件に対応する実施運転条件を演算して求め、演算し
て求めた実施運転条件となるよう調整部が調節装置を調
整するので、任意の仕上がり条件のフィルムは、自動的
に運転条件を設定されて製造される。

【００１１】また、計測装置がフィルムの仕上がり状態
を決定する要素の状況を計測し、計測装置からの計測情
報に基づいて演算部が実施運転条件を補正するので、製
造されるフィルムは、フィルムの仕上がり状態を決定す
る要素の状況が変化しても、常に同一の仕上がり条件で
自動的に製造される。

【００１２】

【実施例】本発明によるインフレーションフィルム製造
装置の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、図１
には、その概略構成を示す。

【００１３】図に示すように、押出機１の上部には、押
出機１の内部へ樹脂１０１を送り込むホッパ２が設けら
れている。ホッパ２の内側には、押出機１へ送り込んだ
樹脂１０１を計量する図示しない樹脂計量器が設けられ
ている。押出機１の内部には、送り込まれた樹脂１０１
を溶融させながら押出機１の先端側へ押し出す図示しな
いスクリュが設けられており、このスクリュには、この
スクリュの回転速度を調節するスクリュ回転調節装置３
１が図示しないモータを介して電気的に接続されてい
る。押出機１の押出口周辺部分には、溶融した樹脂１０
１の温度を計測する図示しない樹脂温計測器が設けられ
ている。

【００１４】押出機１の先端側には、溶融した樹脂１０
１を円筒状に吐出するダイヘッド３が連結されている。
ダイヘッド３には、円筒状に吐出した樹脂１０１を半径
方向へ延伸させるよう円筒状の樹脂１０１の内側に空気
を充てんする空気コンプレッサ４が連結されている。空
気コンプレッサ４には、空気コンプレッサ４の送風量を
調節するコンプレッサ調節装置３２が電気的に接続され
ている。

【００１５】ダイヘッド３の上方には、円筒状に吐出さ
れた樹脂１０１の外側へ空気を吹き付けて樹脂１０１を
冷却する冷却リング５が設けられている。冷却リング５
には、冷却リング５に空気を送り込む冷却送風機６が連
結されている。冷却送風機６には、冷却送風機６の送風
量を調節する冷却送風量調節装置３３が電気的に接続さ
れている。冷却リング５には、冷却リング５の送風口部
分の開口度を調節して、吹き出される空気の風速及び風
向を調節する開口度調節装置３４が図示しないモータを
介して電気的に接続されている。

【００１６】つまり、冷却リング５から吹き出す冷却空
気の具合は、冷却送風機６の送風量と冷却リング５の送
風口部分の開口度とで調節されるのである。

【００１７】冷却リング５の上方には、円筒状に吐出し
た樹脂１０１の膨張部１０２までの距離である膨脹距離
を計測する膨張距離計測器２１が膨張部１０２に対向し
て設けられている。この膨張距離計測器２１の上方に
は、円筒状の樹脂１０１の円筒部１０３までの距離であ
る円筒距離を計測する円筒距離計測器２２が円筒部１０
３に対向して設けられている。前記膨張距離計測器２１
と円筒距離計測器２２との近傍には、円筒状に吐出した
樹脂の近辺の気温を計測する気温計測器２３が設けられ
ている。

【００１８】円筒距離計測器２２の上方となる円筒状の
樹脂１０１の外周沿いには、円筒状の樹脂１０１の振れ
を防止する防振板７が円筒状の樹脂１０１の周方向へ複
数設けられている。これら防振板７は、防振板移動アー
ム８で支持されると共に、円筒状の樹脂１０１の径方向
へ移動可能となっている。防振板移動アーム８には、製
造するフィルムのサイズに合わせて防振板７を円筒状の
樹脂１０１の径方向へ移動させる防振調節装置３５が図
示しないモータを介して電気的に接続されている。

【００１９】防振板７の上方には、円筒状の樹脂１０１
を平板状に成形する一対のフォーミングプレート９が対
向して設けられており、図中、上方ほど対向幅が狭くな
るようになっている。フォーミングプレート９の下方の
円筒状の樹脂１０１の外周沿いには、円筒状の樹脂１０
１に折り込みを入れるガセット１０が設けられている。
ガセット１０には、製造するフィルムのサイズに合わせ
てガセット１０を調節するガセット調節装置３６が図示
しないモータを介して電気的に接続されている。

【００２０】フォーミングプレート９の上方には、樹脂
１０１を縦方向に延伸する回転駆動可能な一対のピンチ
ロール１１が設けられている。ピンチロール１１には、
ピンチロール１１の回転速度を調節するピンチロール回
転調節装置３７が図示しないモータを介して電気的に接
続されている。

【００２１】ピンチロール１１の樹脂１０１のパスライ
ン下流側には、製造されたフィルムを巻き取る巻取機１
２が設けられている。ピンチロール１１と巻取機１２と
の間となる樹脂１０１のパスラインには、複数のガイド
ロール１３及び、フィルムへの印刷が容易になるよう表
面を処理する表面処理機１４が設けられている。表面処
理機１４には、製造するフィルムのサイズに合わせて表
面処理機１４の処理範囲を調節する表面処理調節装置３
８が図示しないモータを介して電気的に接続されてい
る。

【００２２】前述した図示しない樹脂計量器、図示しな
い樹脂温計測器、膨張距離計測器２１、円筒距離計測器
２２、気温計測器２３は、計測した信号を変換、増幅す
る変換器４１，４２，４３，４４，４５をそれぞれ介し
て制御装置５０の入力部分にそれぞれ電気的に接続され
ている。また、スクリュ回転調節装置３１、コンプレッ
サ調節装置３２、冷却送風量調節装置３３、開口度調節
装置３４、防振板調節装置３５、ガセット調節装置３
６、ピンチロール回転調節装置３７、表面処理調節装置
３８は、制御装置５０の出力部分にそれぞれ電気的に接
続されている。

【００２３】ここで、この制御システムを図２に基づい
て説明する。なお、図２には、その制御システムの概略
構成を示す。

【００２４】即ち、制御装置５０の記憶部５１には、基
準室温及び基準樹脂温における仕上がり条件のフィルム
の幅、厚さ毎に対応する基準運転条件となるピンチロー
ル１１による引取速度、冷却リング５の開口度、冷却送
風機６の回転数、膨張距離計測器２１による膨脹距離が
使用する樹脂毎にそれぞれ複数記憶されている。

【００２５】制御装置５０に使用する樹脂、フィルムの
幅、厚さを入力すると、第１演算部５２ａは、記憶部５
１に記憶された基準運転条件から対応する条件を呼び出
し、補間法により実施運転条件となるピンチロール１１
による引取速度を算出し、その信号を調整部５３へ送信
し、この信号に基づいて調整部５３は、ピンチロール回
転調節装置３７を調節する。

【００２６】第２演算部５２ｂは、入力された樹脂の種
類、フィルムの幅、厚さ、及び第１演算部５２ａで算出
された引取速度に基づいて押出機１からダイヘッド３へ
押し出す樹脂の量を次の式で算出する。

【数１】 第２演算部５２ｂは、算出した押出樹脂量となる押出機
１内に投入する樹脂の量を算出し、樹脂計量器からの信
号がこの投入樹脂量となるよう調整部５３へ信号を送信
し、この信号に基づいて調整部５３は、スクリュ回転調
節装置３１を調節する。

【００２７】第３演算部５２ｃは、入力された樹脂の種
類、フィルムの幅、厚さに基づいて、記憶部５１に記憶
された基準運転条件から対応する条件を呼び出し、補間
法により実施運転条件となる冷却リング５の開口度、冷
却送風機６の回転数、膨脹距離計測器２１による膨脹距
離を算出し、その信号を調整部５３へ送信し、この信号
に基づいて調整部５３は、冷却送風量調整装置３３、開
口度調節装置３４を調節する。

【００２８】第４演算部５２ｄは、入力されたフィルム
の幅、厚さに基づいて防振板７の位置、ガセット１０の
折り幅、表面処理機１４の処理幅を算出し、その信号を
調整部５３へ送信し、この信号に基づいて調整部５３
は、防振調節装置３５、ガセット調節装置３６、表面処
理調節装置３８を調整する。

【００２９】第５演算部５２ｅは、入力されたフィルム
の幅、厚さに基づいて円筒距離計測器２２と円筒部１０
３との間の距離を算出し、円筒距離計測器２２からの信
号が算出した距離となるよう調整部５３へ信号を送信
し、この信号に基づいて調整部５３は、コンプレッサ調
節装置３２を調節する。

【００３０】また、気温計測器２３、樹脂温計測器が製
造運転中の気温や樹脂温の変化を計測すると、第１演算
部５２ａは、これら計測信号に基づいて補間法で算出し
た引取速度を次の式で補正演算する。

【数２】 第１演算部５２ａは、補正演算した引取速度となるよう
調整部５３を介してピンチロール回転調節装置３７を補
正調整すると共に、補正演算した引取速度の信号を第２
演算部５２ｂへ送信する。

【００３１】第２演算部５２ｂは、この信号に基づいて
押出樹脂量を補正演算し、この補正演算した押出樹脂量
となる投入樹脂量を算出し、樹脂計量器からの信号がこ
の投入樹脂量となるよう調整部５３を介してスクリュ回
転調節装置３１を補正調整する。

【００３２】これらの温度変化に伴って膨張部１０２の
位置も変化するので、第３演算部５２ｃは、膨張距離計
測器２１により計測した膨脹距離が補間法で算出した距
離となるよう冷却送風機６の回転数を補正演算し、調整
部５３を介して冷却送風量調節装置３３を補正調整す
る。

【００３３】このようなインフレーションフィルム製造
装置で、例えば、ある配合の低密度ポリエチレン（以
下、これをＬＤＰＥ−Ａとする。）のフィルムを幅５０
０ｍｍ、厚さ３５μｍで製造するには、ホッパ２にＬＤ
ＰＥ−Ａを投入し、制御装置５０に上述の条件を入力
し、記憶部５１から次の表に示すようなＬＤＰＥ−Ａの
基準運転条件を呼び出す。

【００３４】

【表１】

【００３５】この呼び出した基準運転条件に基づいて、
第１演算部５２ａは、引取速度を３８．８ｍ／ｍｉｎ、
第３演算部５２ｃは、計測距離を２６８．５ｍｍ、開口
度を９．３５ｍｍ、回転数を４９．０５Ｈｚとなる実施
運転条件を補間法を用いて算出する。この算出した引取
速度に基づいて、第２演算部５２ｂは、押出樹脂量を３
７．５ｋｇ／ｈとなる実施運転条件を算出する。

【００３６】また、第４演算部５２ｄは、フィルムの幅
５００ｍｍ、厚さ３５μｍに対応する防振板７の位置、
ガセット１０の折り幅、表面処理機１４の処理幅を算出
し、第５演算部５２ｅも同様に対応する円筒距離計測器
２２と円筒部１０３との間の距離を算出する。

【００３７】これら各演算部で算出された実施運転条件
となるよう調整部５３は、スクリュ回転調節装置３１、
コンプレッサ調節装置３２、冷却送風量調節装置３３、
開口度調節装置３４、防振板調節装置３５、ガセット調
整装置３６、ピンチロール回転調節装置３７、表面処理
調節装置３８を調整し、製造運転を開始する。これによ
り、任意のサイズのフィルムが最適な条件で容易に製造
される。

【００３８】この製造運転中に、気温や樹脂温が変化し
ても、第１演算部５２ａ、第２演算部５２ｂ、第３演算
部５２ｃが温度変化に対応してピンチロール１１による
引取速度、ダイヘッド３への押出樹脂量、冷却送風機６
の回転数を補正演算するので、製造されるフィルムは、
仕上がり条件が常に一定に保たれる。

【００３９】なお、本実施例では、防振板調節装置３
５、ガセット調節装置３６、表面処理調節装置３８を制
御装置５０で自動調整したが、手動で調節しても良い。
また、本実施例に、所定の長さに応じて製造したフィル
ムをそれぞれ巻き取る自動装置を設ければ、複数の仕上
がり条件のフィルムを連続して製造することができる。

【００４０】そして、本実施例に、ピンホールその他の
原因により製造中のフィルムが規格を外れた場合、規格
内へ復帰させる自動装置や、規格外のフィルムを除外し
て計量する自動装置、規格内への復帰が困難な場合に
は、運転を停止させる自動装置などを設ければ、無人化
運転が可能となる。

【００４１】

【発明の効果】前述したように、本発明によるインフレ
ーションフィルム製造装置では、制御装置の記憶部に記
憶された基準運転条件に基づいて、制御装置の演算部が
入力された仕上がり条件に対応する実施運転条件を演算
し、調整部が調節装置を調整して、任意の仕上がり条件
のフィルムを製造する実施運転条件を自動的に設定する
ので、実施運転条件を設定する手間が大幅に削減し、製
造コストを低減することができる。

【００４２】また、フィルムの仕上がり状態を決定する
要素の状況を計測装置が計測し、計測情報に基づいて演
算部が実施運転条件を補正して、フィルムの製造運転中
の運転状況の変化に自動的に対応して常に同一の仕上が
り条件のフィルムを製造するので、監視する作業員に熟
練した技術が不要となると共に、作業員を大幅に削減し
て、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインフレーションフィルム製造装
置の一実施例の概略構成図である。

【図２】その制御システムの概略構成図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ２ ホッパ ３ ダイヘッド ４ 空気コンプレッサ ５ 冷却リング ６ 冷却送風機 ７ 防振板 ８ 防振板移動アーム ９ フォーミングプレート １０ ガセット １１ ピンチロール １２ 巻取機 １３ ガイドロール １４ 表面処理機 ２１ 膨張距離計測器 ２２ 円筒距離計測器 ２３ 気温計測器 ３１ スクリュ回転調節装置 ３２ コンプレッサ調節装置 ３３ 冷却送風量調節装置 ３４ 開口度調節装置 ３５ 防振調節装置 ３６ ガセット調節装置 ３７ ピンチロール回転調節装置 ３８ 表面処理調節装置 ５０ 制御装置 ５１ 記憶部 ５２ａ 第１演算部 ５２ｂ 第２演算部 ５２ｃ 第３演算部 ５２ｄ 第４演算部 ５２ｅ 第５演算部 ５３ 調整部 １０１ 樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給された樹脂を溶融して円筒状に吐出
   したものを引取りながら延伸して樹脂のフィルムを製造
   するインフレーションフィルム製造装置であって、 運転条件を調節する調節装置と、 運転基準となる複数の基準運転条件を記憶する記憶部
   と、入力された前記フィルムの任意の仕上がり条件に対
   応する実施運転条件を前記基準運転条件から演算して求
   める演算部と、前記実施運転条件となるよう前記調節装
   置を調整する調整部とを有する制御装置と、 を備えたことを特徴とするインフレーションフィルム製
   造装置。
2. 【請求項２】 前記フィルムの仕上がり状態を決定する
   要素の状況を計測する計測装置を設けると共に、 前記制御装置の前記演算部が前記計測装置からの計測情
   報に基づいて前記実施運転条件を補正演算する機能を有
   するものであることとしたことを特徴とする請求項１に
   記載のインフレーションフィルム製造装置。