JPH11115048A - フィルム形成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インフレーション成形したフィルムの生産運
転を短時間で容易に開始することができるフィルム形成
方法および装置を提供すること。 【解決手段】 少なくとも押出機２のスクリュー６の回
転数、冷却手段１６の冷却ブロア１３の出力回転数およ
びピンチロール１８によるフィルムＦの引き取り速度に
ついての準備運転から生産運転へ移行する際の適正な運
転条件の経時変化データを予め記憶したデータ記憶部３
０と、データ記憶部３０に記憶した経時変化データに基
づいて準備運転から生産運転に移行する際の少なくとも
押出機２のスクリュー６の回転数、冷却手段１６の冷却
ブロア１３の出力回転数およびピンチロール１８による
フィルムＦの引き取り速度を制御する運転状態制御手段
２６とを有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム形成方法
および装置に係り、特に、インフレーション成形したフ
ィルムの生産運転を短時間で容易に開始することができ
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
ールからなるピンチロールにより２つ折り状態で引き取
り、その後、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６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、駆動源たるスクリューモータ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拡張媒体吐出口１２を介して内部に
供給されるエアなどの拡張媒体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。前記冷却ブロア１３、分岐
管１４およびエアリング１５により、冷却手段１６が構
成されている。その後、チューブ状のフィルムＦは、安
定板１７により規制されて、１対のロール１８ａ，１８
ａからなるピンチロール１８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。このピンチロール１８は、ピンチロールモータ１９
により少なくとも何れか一方のロール１８ａが回転駆動
可能とされており、ピンチロールモータ１９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】前記ピンチロール１８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
沿って配設された図示しない複数のガイドロールにより
案内されて巻取りロール２０にロール状に巻き取られ
る。

【０００６】このような構成のフィルム形成装置１を用
いて所定のフィルムＦを形成する場合には、まず、準備
運転が行われる。そして、準備運転において、熟練した
作業者の経験および勘によって、少なくとも押出機２の
スクリュー６の回転数、冷却手段１６の冷却ブロア１３
の出力回転数およびピンチロール１８によるフィルムＦ
の引き取り速度が所定のフィルムＦを得るように調整さ
れたの後、所定のフィルムＦを生産するための生産運転
が開始される。

【０００７】

【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、準備運転にお
ける少なくとも押出機２のスクリュー６の回転数、冷却
手段１６の冷却ブロア１３の出力回転数およびピンチロ
ール１８によるフィルムＦの引き取り速度の調整が作業
者の経験および勘にゆだねられており、例え熟練した作
業者であっても、幸運に恵まれた極まれな場合を除い
て、準備運転から生産運転へ移行するまでに多大な労力
と時間とを必要とし、熟練者ともいえども短時間で生産
を立ち上げるのは困難で、ましてや初心者などの未熟練
者には非常に困難であるという問題点があった。

【０００８】そこで、インフレーション成形したフィル
ムの生産運転を短時間で容易に開始することができるフ
ィルム形成方法および装置が望まれている。

【０００９】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の生産運転
を短時間で容易に開始することができるフィルム形成方
法および装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【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
ムの生産運転を短時間で容易に開始することができるフ
ィルム形成方法および装置を得るべく鋭意研究を行った
結果、装置の運転状態を左右する各種のパラメータのう
ち、少なくとも溶融状態の原料樹脂を搬送する速度、２
軸延伸したチューブ状のフィルムを冷却する速度および
冷却したチューブ状のフィルムを扁平化して引き取る引
き取り速度についての準備運転から生産運転へ移行する
際の適正な運転条件の経時変化を経時変化データとして
予め記憶し、この経時変化データに基づいて運転状態を
制御することにより、インフレーション成形したフィル
ムの生産運転を短時間で容易に開始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。

【００１１】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方法の特徴は、少なくとも溶
融状態の原料樹脂を搬送する速度、チューブ状のフィル
ムを冷却する速度および冷却したチューブ状のフィルム
を扁平化して引き取る引き取り速度についての準備運転
から生産運転へ移行する際の適正な運転条件の経時変化
を経時変化データとして予め記憶し、この経時変化デー
タに基づいて準備運転から生産運転に移行する際の運転
状態を制御する点にある。そして、このような構成を採
用したことにより、フィルムの過去の生産時の準備運転
から生産運転に至る適正な運転条件を自動的に再現する
ことができ、その結果、インフレーション成形したフィ
ルムの生産運転を短時間で容易に開始することができ
る。

【００１２】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、少なくとも押出機
のスクリューの回転数、冷却手段の冷却ブロアの出力回
転数およびピンチロールによるフィルムの引き取り速度
についての準備運転から生産運転へ移行する際の適正な
運転条件の経時変化データを予め記憶したデータ記憶部
と、データ記憶部に記憶した経時変化データに基づいて
準備運転から生産運転に移行する際の少なくとも押出機
のスクリューの回転数、冷却手段の冷却ブロアの出力回
転数およびピンチロールによるフィルムの引き取り速度
を制御する運転状態制御手段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、請求項１に
記載のフィルム形成方法、すなわち、少なくとも溶融状
態の原料樹脂を搬送する速度、チューブ状のフィルムを
冷却する速度および冷却したチューブ状のフィルムを扁
平化して引き取る引き取り速度についての準備運転から
生産運転へ移行する際の適正な運転条件の経時変化を経
時変化データとして予め記憶し、この経時変化データに
基づいて準備運転から生産運転に移行する際の運転状態
を制御することができ、これにより、フィルムの過去の
生産時の準備運転から生産運転に至る適正な運転条件を
自動的に再現することができ、その結果、インフレーシ
ョン成形したフィルムの生産運転を短時間で容易に開始
することができる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１および図２は本発明に係るフィルム形
成方法を用いた本発明に係るフィルム形成装置の実施形
態の一例を示すものであり、図１は要部の概略構成図で
あり、図２は運転状態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。

【００１５】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駆動源
たるスクリューモータ５の駆動力をもって回転駆動可能
とされている。つまり、スクリューモータ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所望の速度
で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。そ
して、スクリューモータ５は後述する運転状態制御手段
２６に電気的に接続されており、運転状態制御手段２６
から送出される制御指令に基づいて運転状態が制御され
るようになっている。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。

【００１６】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、拡張媒体吐出口１２が樹脂吐出口１０の内側に設け
られている。この拡張媒体吐出口１２は、コンプレッサ
１１から供給された拡張媒体としてのエアを樹脂吐出口
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、所定のサイズ
の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。

【００１７】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。

【００１８】前記冷却ブロア１３、分岐管１４およびエ
アリング１５により、本実施形態の冷却手段１６が構成
されている。

【００１９】また、前記冷却ブロア１３は後述する運転
状態制御手段２６に電気的に接続されており、運転状態
制御手段２６から送出される制御指令に基づいて運転状
態が制御されるようになっている。

【００２０】前記ダイ９のさらに上方には、安定板１７
が配設されており、その上方には、１対のロール１８
ａ，１８ａからなるピンチロール１８が配設されてい
る。このピンチロール１８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１８ａ，１８ａのうちの少なくとも一方のロール１
８ａがピンチロールモータ１９により回転駆動可能とさ
れており、ピンチロールモータ１９の回転速度を変化さ
せることにより、ピンチロール１８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。このピンチロールモータ１９は、後述す
る運転状態制御手段２６に電気的に接続されており、運
転状態制御手段２６から送出される制御指令に基づいて
運転状態が制御されるようになっている。

【００２１】そして、前記ピンチロール１８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図示しないガイドロールにより案内
されて巻取りロール２０にロール状に巻き取られるよう
になされている。

【００２２】前記運転状態制御手段２６は、図２に示す
ように、少なくともＣＰＵ２７と、適宜な容量のＲＯ
Ｍ、ＲＡＭなどにより形成されたメモリ２８と、少なく
とも前記スクリューモータ５の回転速度、冷却ブロア１
３の出力回転数およびピンチロールモータ１９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
とを有している。

【００２３】前記メモリ２８には、過去の生産実績、実
験、シュミレーションなどにより得られた準備運転から
生産運転へ移行する際の適正な運転条件の種々の経時変
化データが原料樹脂の種類や生産するフィルムＦのサイ
ズなど毎に記憶されたデータ記憶部３０が設けられてい
る。そして、本実施形態におけるデータ記憶部３０に
は、少なくとも、押出機２のスクリュー５の回転数、冷
却手段１６の冷却ブロア１３の出力回転数およびピンチ
ロール１８によるフィルムの引き取り速度の経時変化デ
ータが記憶されている。

【００２４】また、前記メモリ２８には、図示しない入
力機器から入力された生産するフィルムの原料樹脂の種
類、幅、厚さなどに基づいて、前記データ記憶部３０に
記憶された種々の経時変化データから、生産するフィル
ムＦに対応した経時変化データを選択するプログラムな
どもなども記憶されている。

【００２５】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。

【００２６】図３はスクリューの回転数の経時変化デー
タの一例を示す説明図であり、図４は冷却ブロアの出力
回転数の経時変化データの一例を示す説明図であり、図
５はピンチロールの経時変化データの一例を示す説明図
である。

【００２７】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、図示しないキーボード、タッチパネルなど
からなる入力機器から、生産するフィルムＦの原料樹脂
の種類を示す原料コード、幅、厚さなどを入力する。す
ると、運転状態制御手段２６は、入力された生産するフ
ィルムＦの原料樹脂の種類、幅、厚さなどに基づいて、
データ記憶部３０に記憶された種々の経時変化データか
ら、生産するフィルムＦに対応する少なくとも、押出機
２のスクリュー５の回転数（スクリューモータ５の回転
数）、冷却手段１６の冷却ブロア１３の出力回転数およ
びピンチロール１８によるフィルムの引き取り速度（ピ
ンチロールモータ１９の回転数）の経時変化データが選
択される。

【００２８】すなわち、本実施形態においては、少なく
とも、押出機２のスクリュー５の回転数、冷却手段１６
の冷却ブロア１３の出力回転数およびピンチロール１８
によるフィルムの引き取り速度が自動的に制御される。

【００２９】つぎに、本実施形態のフィルム形成装置２
５を稼動して準備運転を開始すると、手動あるいは自動
により、押出機２のスクリュー５の回転数（スクリュー
モータ５の回転数）、冷却手段１６の冷却ブロア１３の
出力回転数およびピンチロール１８によるフィルムの引
き取り速度（ピンチロールモータ１９の回転数）の押出
機２のスクリュー５の回転数の各パラメータが、図３か
ら図５に示すように、スタートレベルＴＡに到達するよ
うにそれぞれ任意の時間ｔｓ，ｔｂ、ｔｐで上昇させら
れ保持される。そして、各パラメータがすべてスタート
レベルＴＡに到達すると、スタートレベルＴＡから運転
レベルＴＢへの自動運転が行われる。

【００３０】具体的に説明すると、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、スクリュモータ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。

【００３１】この時、スクリュー６の回転数は、手動あ
るいは自動により、図３に示すように、運転開始から所
定時間ｔｓ経過した時点でスタートレベルＴＡ、例えば
２５ＲＰＭに到達するように上昇させられて保持され
る。

【００３２】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。

【００３３】この時、冷却ブロア１３の出力回転数は、
手動あるいは自動により、運転開始から所定時間ｔｂ経
過した時点でスタートレベルＴＡ、例えば最大出力の１
５％に到達するように上昇させられて保持される。そし
て、チューブ状のフィルムＦは、安定板１７により規制
されて、ピンチロール１８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。

【００３４】この時、ピンチロール１８の回転数は、手
動あるいは自動により、運転開始から所定時間ｔｐ経過
した時点でスタートレベルＴＡ、例えば８ＲＰＭに到達
するように上昇させられて保持される。

【００３５】つぎに、運転開始から所定時間ｔｉ経過し
て前記各パラメータがすべてスタートレベルＴＡに到達
すると、運転状態制御手段２６のデータ記憶部３０に記
憶されている経時変化データに基づいて、各パラメータ
は、所定時間、例えば３０秒程度でスタートレベルＴＡ
から運転レベルＴＢへの自動運転が行われる。

【００３６】すなわち、図３に示すように、スタートレ
ベルＴＡにおいて２５ＲＰＭとされたスクリュー６の回
転数は、コントローラ２９から送出される制御指令によ
り、ｔｉ時から３０秒経過したｔｒ時において運転レベ
ルＴＢである８０ＲＰＭに到達するようにスクリューモ
ータ５が自動制御される。また、図４に示すように、ス
タートレベルＴＡにおいて１５％の冷却ブロア１３の出
力回転数は、コントローラ２９から送出される制御指令
により、ｔｉ時から３０秒経過したｔｒ時において運転
レベルＴＢである最大出力の８５％に到達するように自
動制御される。さらに、図５に示すように、スタートレ
ベルＴＡにおいて８ＲＰＭのピンチロール１８の回転数
は、コントローラ２９から送出される制御指令により、
ｔｉ時から３０秒経過したｔｒ時において運転レベルＴ
Ｂである８０ＲＰＭに到達するようにピンチロールモー
タ１９が自動制御される。そして、ピンチロール１８に
より引き取られた扁平化された所定サイズのフィルムＦ
は、フィルム走行経路に沿って配設された図示しないガ
イドロールなどにより案内されて巻取りロール２０によ
ってロール状に巻き取られる。

【００３７】したがって、本実施形態によれば、人手に
よらず準備運転時のスタートレベルＴＡから生産運転時
の運転レベルＴＢへ移行する際の、少なくとも押出機２
のスクリュー５の回転数、冷却手段１６の冷却ブロア１
３の出力回転数およびピンチロール１８によるフィルム
の引き取り速度の各パラメータに対してそれぞれ適正な
運転条件を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の生産運転を短時間で容
易かつ確実に開始することができる。

【００３８】なお、本発明は、前記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。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフィルム形
成方法および装置によれば、インフレーション成形した
フィルムの生産運転を短時間で容易かつ確実に開始する
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方法を用いた本発
明に係るフィルム形成装置の実施形態の要部を示す概略
構成図

【図２】 図１の運転状態制御手段の構成を示すブロッ
ク図

【図３】 スクリューの回転数の経時変化データの一例
を示す説明図

【図４】 冷却ブロアの出力回転数の経時変化データの
一例を示す図３と同様の図

【図５】 ピンチロールの経時変化データの一例を示す
図３と同様の図

【図６】 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 ５ スクリューモータ ６ スクリュー ９ ダイ １０ 樹脂吐出口 １１ コンプレッサ １２ 拡張媒体吐出口 １３ 冷却ブロア １４ 分岐管 １５ エアリング １６ 冷却手段 １７ 安定板 １８ ピンチロール １９ ピンチロールモータ ２０ 巻取りロール ２５ フィルム形成装置 ２６ 運転状態制御手段 ２７ ＣＰＵ ２８ メモリ ２９ コントローラ ３０ データ記憶部 Ｒ 原料樹脂 Ｆ フィルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出機の加熱シリンダの内部で溶融した
   原料樹脂を、前記加熱シリンダの内部に配設されたスク
   リューよりダイへ搬送し、この溶融状態とされた原料樹
   脂をダイからチューブ状のフィルムとして吐出するとと
   もに、このダイから吐出されるチューブ状のフィルムを
   内部から吹膨して２軸方向に延伸し、その後、前記チュ
   ーブ状のフィルムを冷却し、その後冷却したチューブ状
   のフィルムを扁平化して引き取るフィルム形成方法にお
   いて、 少なくとも前記溶融状態の原料樹脂を搬送する速度、前
   記チューブ状のフィルムを冷却する速度および前記冷却
   したチューブ状のフィルムを扁平化して引き取る引き取
   り速度についての準備運転から生産運転へ移行する際の
   適正な運転条件の経時変化を経時変化データとして予め
   記憶し、この経時変化データに基づいて準備運転から生
   産運転に移行する際の運転状態を制御することを特徴と
   するフィルム形成方法。
2. 【請求項２】 原料樹脂が送り込まれるとともにこの原
   料樹脂を内部で溶融し搬送する加熱シリンダおよび回転
   駆動されるスクリューを具備する押出し機と、この押出
   し機の内部で溶融されて溶融状態とされた原料樹脂をチ
   ューブ状のフィルムとして吐出する樹脂吐出口およびこ
   の樹脂吐出口の内側に設けられ前記樹脂吐出口から吐出
   されるチューブ状のフィルムを内部から吹膨して２軸方
   向に延伸する拡張媒体吐出口を具備するダイと、この２
   軸方向に延伸したチューブ状のフィルムを冷却する冷却
   媒体を供給可能な冷却ブロアを具備する冷却手段と、こ
   のチューブ状のフィルムを扁平化して引き取るピンチロ
   ールとを有するフィルム成形装置において、 少なくとも前記押出機のスクリューの回転数、前記冷却
   手段の冷却ブロアの出力回転数および前記ピンチロール
   によるフィルムの引き取り速度についての準備運転から
   生産運転へ移行する際の適正な運転条件の経時変化デー
   タを予め記憶したデータ記憶部と、 前記データ記憶部に記憶した経時変化データに基づいて
   準備運転から生産運転に移行する際の少なくとも前記押
   出機のスクリューの回転数、前記冷却手段の冷却ブロア
   の出力回転数および前記ピンチロールによるフィルムの
   引き取り速度を制御する運転状態制御手段と、を有する
   ことを特徴とするフィルム形成装置。