(57)【要約】【課題】制御開始時、外乱、製造条件の変化があった場合などでも、新しい制御安定状態に短時間で到達し、かつ高い厚み精度を有するシートを得る。【解決手段】シート厚み調整システム１０は、シート材料Ｓ１の幅方向の位置毎にシート材料Ｓ１の厚みを調整する厚み調整手段１２と、シート材料Ｓ１の幅方向の位置毎の厚みである幅方向厚みを測定する第１の厚み計２１と、幅方向厚みが測定されたシート材料Ｓ１に対して、幅及び厚みの変化を伴う加工を行う加工装置２５と、加工装置２５で得られる少なくとも１つの加工装置データを含むセンサデータを説明変数としたモデル式に基づいて幅方向厚みの制御目標値を算出する目標関数演算部３１と、第１の厚み計２１により測定される幅方向厚みに基づき、シート材料Ｓ１の幅方向厚みが制御目標値となるように、厚み調整手段１２を制御する制御部３０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材料の幅方向の位置毎に前記シート材料の厚みを調整する厚み調整手段と、
前記厚みが調整された前記シート材料の幅方向の位置毎の厚みである幅方向厚みを測定する厚み計と、
前記厚み計によって前記幅方向厚みが測定された前記シート材料に対して、幅及び厚みの変化を伴う加工を行う加工装置と、
前記加工装置で得られる少なくとも１つの加工装置データを含むセンサデータを説明変数としたモデル式に基づいて、幅方向厚みの制御目標値を算出する算出手段と、
前記厚み計により測定される幅方向厚みに基づき、前記シート材料の幅方向厚みが前記制御目標値となるように、前記厚み調整手段を制御する制御手段と
を備えるシート厚み調整システム。
【請求項２】
幅方向の位置ｘにおける前記制御目標値が、ｘのｎ次多項式（なお、ｎは１以上の整数から選択されるいずれかである）で表現され、かつその第ｎ次の係数が少なくとも前記モデル式によって算出される請求項１に記載のシート厚み調整システム。
【請求項３】
前記ｎが２である請求項２に記載のシート厚み調整システム。
【請求項４】
前記加工装置が前記シート材料を延伸させることでシート材料の幅及び厚みを変化させる請求項１〜３のいずれか1項に記載のシート厚み調整システム。
【請求項５】
前記加工装置が、縦一軸延伸装置である請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
【請求項６】
前記加工装置データが、搬送ロールの速度に関するデータ、又は、上流側及び下流側に設けられた搬送ロール間の速度差若しくは速度比に関するデータを少なくとも１つ含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
【請求項７】
前記加工装置データが、シート材料の温度に関するデータ、前記シート材料が存在する空間の雰囲気温度に関するデータ、前記シート材料が接触する部材の温度に関するデータ、又は、前記シート温度と前記雰囲気温度の差若しくは温度比に関するデータを少なくとも１つ含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
【請求項８】
前記モデル式は、教師あり機械学習の手法により作成される請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
【請求項９】
シート材料の幅方向の位置毎に前記シート材料の厚みを、厚み調整手段により調整する調整工程と、
前記厚みが調整された前記シート材料の幅方向の位置毎の厚みである幅方向厚みを測定する厚み測定工程と、
前記厚み測定工程において幅方向厚みが測定された前記シート材料に対して、加工装置において幅及び厚みを変化させる加工を行い、シートを得る加工工程と、
前記加工装置で得られる少なくとも１つの加工装置データを含むセンサデータを説明変数としたモデル式に基づいて、幅方向厚みの制御目標値を算出する算出工程と、
前記厚み測定工程により測定される幅方向厚みに基づき、前記シート材料の幅方向厚みが前記制御目標値となるように、前記厚み調整手段を制御する制御工程と
を備えるシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート厚み調整システム、及びシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂シートや発泡シートは、樹脂材料をシート状に成形した後、製造ライン中に延伸、発泡などによって幅と厚みを変化させる加工を行って製造することが一般的である。製造ライン上で厚みと幅を変化させると、幅方向に沿って厚みを均一に制御できないなど、高い精度でシートの厚みを制御できない不具合が生じることがある。
従来、シートの厚み精度を高めるために、幅方向に沿って複数個の厚み調整手段を有するダイを用いるとともに、延伸などの加工完了後のシートの幅方向厚み分布を厚み計により測定し、幅方向の位置毎の測定値に基づき、各測定位置に対応する各厚み調整手段に加える操作量を調整する手法が知られている。
【０００３】
ここで、各厚み調整手段が調整するシート幅方向の位置と、測定位置との対応関係は、製造条件の変化や外乱により変動しやすくなる。そのため、例えば、特許文献１では、対応関係をより正確に推定するために、加工前と加工完了後のシートの幅方向厚み分布を比較することで、両シートの幅方向位置の対応関係を決定し、決定した対応関係に基づいて、厚み調整手段を制御することが開示されている。特許文献２では、加工前と加工後のシート幅方向位置の対応関係を表すマッピング関数を用いて加工前と加工後の幅方向位置の対応関係を決定することが開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３では、縦一軸延伸において、延伸後に幅方向に均一な厚みを有するフィルムを得るために、延伸前におけるフィルムの幅方向の厚みを両端部から中央に行くにつれて厚くなるように制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３０２８８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７６１６７号公報
【特許文献３】特開２００８−０３９８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように特許文献１，２の方法では、加工完了後のシートの幅方向の厚み分布を測定し、その測定値をフィードバックして厚み調整手段を制御している。そのため、厚み調整手段で厚みを調整してから、その調整のためのデータの取得（すなわち、厚みの測定）までのシートの搬送時間（いわゆる、無駄時間）が比較的長くなり、制御開始時のほか、外乱があったり、製造条件が変わったりした場合など、新しい制御安定状態に収束するまでの時間が長くなりやすいという問題がある。さらに、シートの幅及び厚みを変化させる加工の種類によっては、シートの表面に物質が付着したり、表面形状が変化したりして、加工完了後に厚みを正確に測定することが困難になって、所望の厚み精度を得られない場合がある。
【０００７】
一方で、特許文献３の方法では、延伸後の厚みを測定する必要がなく無駄時間が比較的短いため、厚み制御が制御開始から比較的短時間で安定する。しかし、特許文献３の方法は、延伸工程の前後における厚み及び幅の変化率が、経時変化しないという前提で成り立っているが、実際には、シート及び雰囲気温度の変化や、製造装置の摩耗などによる製造条件の変化により厚みおよび幅の変化率は経時で変化する。そのため、製品の厚みが所望の値と必ずしも一致しないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、制御開始時、又は外乱若しくは製造条件の変化があった場合などでも、新しい制御安定状態に短時間で到達し、かつ高い厚み精度を有するシートを得ることができるシート厚み調整システム、及びシートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の要旨は、以下の［１］〜［９］のとおりである。
［１］シート材料の幅方向の位置毎に前記シート材料の厚みを調整する厚み調整手段と、
前記厚みが調整された前記シート材料の幅方向の位置毎の厚みである幅方向厚みを測定する厚み計と、
前記厚み計によって前記幅方向厚みが測定された前記シート材料に対して、幅及び厚みの変化を伴う加工を行う加工装置と、
前記加工装置で得られる少なくとも１つの加工装置データを含むセンサデータを説明変数としたモデル式に基づいて、幅方向厚みの制御目標値を算出する算出手段と、
前記厚み計により測定される幅方向厚みに基づき、前記シート材料の幅方向厚みが前記制御目標値となるように、前記厚み調整手段を制御する制御手段と
を備えるシート厚み調整システム。
［２］幅方向の位置ｘにおける前記制御目標値が、ｘのｎ次多項式（なお、ｎは１以上の整数から選択されるいずれかである）で表現され、かつその第ｎ次の係数が少なくとも前記モデル式によって算出される上記［１］に記載のシート厚み調整システム。
［３］前記ｎが２である上記［２］に記載のシート厚み調整システム。
［４］前記加工装置が前記シート材料を延伸させることでシート材料の幅及び厚みを変化させる上記［１］〜［３］のいずれか1項に記載のシート厚み調整システム。
［５］前記加工装置が、縦一軸延伸装置である上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
［６］前記加工装置データが、搬送ロールの速度に関するデータ、又は、上流側及び下流側に設けられた搬送ロール間の速度差若しくは速度比に関するデータを少なくとも１つ含む上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
［７］前記加工装置データが、シート材料の温度に関するデータ、前記シート材料が存在する空間の雰囲気温度に関するデータ、前記シート材料が接触する部材の温度に関するデータ、又は、前記シート温度と前記雰囲気温度の差若しくは温度比に関するデータを少なくとも１つ含む上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
［８］前記モデル式は、教師あり機械学習の手法により作成される上記［１］〜［７］のいずれか１項に記載のシート厚み調整システム。
［９］シート材料の幅方向の位置毎に前記シート材料の厚みを、厚み調整手段により調整する調整工程と、
前記厚みが調整された前記シート材料の幅方向の位置毎の厚みである幅方向厚みを測定する厚み測定工程と、
前記厚み測定工程において幅方向厚みが測定された前記シート材料に対して、加工装置において幅及び厚みを変化させる加工を行い、シートを得る加工工程と、
前記加工装置で得られる少なくとも１つの加工装置データを含むセンサデータを説明変数としたモデル式に基づいて、幅方向厚みの制御目標値を算出する算出工程と、
前記厚み測定工程により測定される幅方向厚みに基づき、前記シート材料の幅方向厚みが前記制御目標値となるように、前記厚み調整手段を制御する制御工程と
を備えるシートの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制御開始時、又は外乱若しくは製造条件の変化があった場合などでも、新しい制御安定状態に短時間で到達し、かつ高い厚み精度を有するシートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート厚み調整システムを示す概略図である。
【図２】２次関数である場合の目標関数を示す。
【図３】厚み調整手段の制御方法を示すフロー図である。
【図４】モデル式の作成方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のシート厚み調整システム、及び本システムを使用したシートの製造方法について、実施形態を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るシート厚み調整システム１０を示す概略図である。なお、図１は、実線の矢印によって、後述するように最新データを用いてシート材料の厚みを制御するためのデータの流れを示し、破線の矢印によって、過去データを用いてモデル式を算出するためのデータの流れを示す。
また、以下の説明では、製造されるシートが樹脂シートである例を参考に具体的に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のシート厚み調整システム１０は、シート成形装置１１、厚み調整手段１２、第１の厚み計２１、及び加工装置２５を備える。厚み調整システム１０は、シート成形装置１１及び厚み調整手段１２によって、厚みが調整されたシート材料Ｓ１を得る。得られたシート材料Ｓ１は、搬送ラインに沿って搬送されながら、第１の厚み計２１で厚みが測定され、さらに加工装置２５にて所定の加工が施されて、シートＳ２が得られる。
【００１４】
シート厚み調整システム１０は、さらに制御部（制御手段）３０、目標関数演算部（算出手段）３１、データベース３３、モデル式作成部３４なども備える。これらは例えば単一のパーソナルコンピュータによって構成されてもよいし、複数のパーソナルコンピュータによって構成されてもよいし、パーソナルコンピュータ以外によって構成されてもよい。
【００１５】
シート成形装置１１は、樹脂材料をシート状に成形してシート材料とする装置であれば特に限定されないが、押出成形機などの金型から樹脂材料を吐出してシート状に成形することが好ましい。また、厚み調整手段１２は、シート材料Ｓ１の幅方向の位置毎に厚みを調整できるものであればよい。
【００１６】
厚み調整手段１２は、例えば、吐出口であるダイに取り付けられるアクチュエータである。アクチュエータは、例えば幅方向に沿って複数個設けられ、それぞれがダイに設けられる複数の調整端それぞれの開閉量を調整することで、各調整端における樹脂材料の吐出量を調整し、それにより幅方向位置毎に厚みを調整できる。また、厚み調整手段１２は、雰囲気温度よりも高温でシート成形装置１１から吐出されたシート材料Ｓ１の幅方向における冷却挙動を調整する風量コントロール装置などでもよい。
【００１７】
シート材料Ｓ１を形成するための樹脂材料は、特に限定されず、熱可塑性樹脂などの各種の樹脂を使用できる。また、樹脂材料には、必要に応じて添加剤が配合されてもよい。また、上記シート材料Ｓ１を加工装置２５で加工した加工済みのシートＳ２は、各種の用途に使用可能であるが、高い厚み精度が要求される用途に使用されることが好ましい。
【００１８】
加工済みのシートＳ２の厚さは、特に限定されず、例えば、０．１μｍ以上１０ｍｍ以下、好ましくは１μｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上３ｍｍ以下である。なお、一般的にシート状の部材は、厚みが薄いものをフィルムということがあるが、本発明において、シート材料又はシートと述べた場合には、フィルムを含む概念を意味する。
【００１９】
シート成形装置１１から排出されたシート材料Ｓ１は、一般的に冷却ロール１３にて冷却され、冷却ロール１３通過後に厚みが安定化される。その後、搬送されながら、第１の厚み計２１によって厚みが計測される。第１の厚み計２１は、幅方向における位置毎の厚み（以下、「幅方向厚み」ともいう）を測定する。なお、以下の説明において、加工前のシート材料Ｓ１の第１の厚み計２１の流れ方向位置における、幅方向における位置をｘ、厚みをｙとして説明する。例えば、シート材料Ｓ１の幅方向厚みのデータは、位置ｘのデータと、各位置ｘの厚みｙのデータからなるものであり、（ｘ、ｙ）と表現する。
【００２０】
また、シートの幅方向両端部は、耳部と呼ばれて、一般的に厚み及び品質ばらつきが多くなる部分であり、切除されて使用されないことが多い。そのため、シート材料Ｓ１の幅方向厚み、及び後述する加工済みのシートＳ２の幅方向厚みの測定は、必ずしもシート材料Ｓ１およびシートＳ２の全幅を測定する必要はなく、耳部を除いた有効幅においてのみ行ってもよい。有効幅は、耳部を除く部分、すなわち製品として取得される幅と同一に設定しても良いし、製品として取得される幅と比べて、厚みおよび品質ばらつきが所望の値に対して低下しない程度に広く設定されてもよい。また、耳部を取り除かないような場合には、全幅を有効幅とするとよい。なお、本発明においてはシートＳ２の耳部は、シート材料Ｓ１において異なる幅に位置している場合が多いため、シート材料Ｓ１における有効幅とシートＳ２における有効幅は異なる値であってよい。
【００２１】
第１の厚み計２１は、搬送されるシート材料Ｓ１の厚みを検出するインライン厚み計である。インライン厚み計としては、いかなる方式のものでもよいが、シート幅方向にセンサを走査して測定する厚み計、光学的にシート幅方向に走査して測定する厚み計、小型の厚さ計を幅方向に連続的に複数並べたものなどが挙げられる。第１の厚み計２１による厚みの測定は、継続的に行われるとよく、例えば、所定間隔毎に（例えば、１秒毎に１回や、１分毎に１回）繰り返し行われてもよい。
【００２２】
第１の厚み計２１によって測定された幅方向厚みのデータ（ｘ、ｙ）は、制御部３０に送られる。制御部３０では、第１の厚み計２１によって測定された幅方向厚みに基づき、シート材料Ｓ１の幅方向厚みが制御目標値となるように、厚み調整手段１２を制御する。制御部３０による厚み調整手段１２の制御方法は、特に制約はなく、従来公知の方法でよい。また、制御部３０は、例えば厚み調整手段１２に対して制御信号を出力することで厚み調整手段１２を制御する。
厚み調整手段１２は、第１の厚み計２１が取得した厚みデータ（ｘ、ｙ）に基づき、厚み調整手段１２を制御する。すなわち、制御部３０は、第１の厚み計２１によって得られたデータに基づき、厚み調整手段１２をフィードバック制御やフィードフォワード制御などの制御を行い、加工装置２５で加工される前のシート材料Ｓ１の幅方向厚みが制御目標値となるようにする。
【００２３】
また、制御部３０は、後述する目標関数演算部３１によって算出された目標関数に基づいて、厚み調整手段１２を制御する。目標関数は、幅方向の位置をｘ、各位置ｘにおける、シート材料Ｓ１の加工前の目標厚みをｙとすると、ｙ＝ｆ（ｘ）で表される関数であり、厚みの制御目標値を位置ｘの関数で示したものである。厚み調整手段１２は、第１の厚さ計２１によって幅方向の各位置ｘで測定される厚みが、ｙ＝ｆ（ｘ）によって算出される値となるように制御される。
【００２４】
第１の厚み計２１によって厚みが測定されたシート材料Ｓ１は、次いで、幅及び厚みの変化を伴う加工を行う加工装置２５に送られる。ここで、シート材料Ｓ１は、シート成形装置１１より排出された後、図１に示すように、１又は２以上の搬送ロール１４などにより加工装置２５に向けて搬送されるが、シート材料Ｓ１を搬送する手段は特に限定されない。
【００２５】
加工装置２５は、例えばシート材料Ｓ１を延伸させることでシート材料Ｓ１の幅及び厚みを変化させる装置であり、同時二軸延伸装置、逐次二軸延伸装置、横一軸延伸装置、縦一軸延伸装置などが挙げられる。また、発泡材料を含むシート材料Ｓ１を加熱等の刺激を与えることにより発泡させるための発泡装置、ロールプレス処理などによりシートを圧延するカレンダー加工装置、水や薬液等にシートを浸す、あるいは噴霧することによりシートを膨潤させる含侵装置、加熱などによりシートが含有する水や有機溶剤等の揮発成分を除去する乾燥装置なども挙げられる。加工装置２５は、これらの中では、シート材料Ｓ１を延伸させる装置が好ましく、特に縦一軸延伸装置が好ましい。
【００２６】
縦一軸延伸装置は、例えば、図１に示すように、互いに所定距離離され、上流側に配置された上流側搬送ロール２６、及び下流側に配置された下流側搬送ロール２７を備え、これら上流側搬送ロール２６及び下流側搬送ロール２７間をシート材料Ｓ１が搬送される。また、例えば、下流側搬送ロール２７の速度を、上流側搬送ロール２６の速度より速くすることで、シート材料Ｓ１が縦方向に延伸される。
なお、加工装置２５は、２つ以上の幅及び厚みを変化させる装置を組み合わせたものでもよい。さらに、加工装置２５は、製造ラインに導入される一体的な装置である必要はなく、シート材料Ｓ１の幅及び厚みを変化させる要素から構成されればいかなるものも含む概念であり、例えば、上記したように互いに離間した搬送ロールのみの組み合わせからなるものなども加工装置と呼ぶ。
【００２７】
図１は、いわゆるニップロール式の延伸方法を示し、上流側搬送ロール２６及び下側搬送ロール２７は、それぞれ一対のニップロールから構成されるが、延伸方法はこれらに限定されず、上流側搬送ロール２６及び下側搬送ロール２７の少なくともいずれかが、それぞれ３つ以上のニップロールから構成されてもよい。また、図１では、互いに周速が異なりロール２６、２７間でシート材料Ｓ１を延伸させる、上流側搬送ロール２６及び下流側搬送ロール２７は１組であったが、搬送方向に沿って２組以上設けられてもよい。また、延伸方式は、クローバーロール式や連続延伸式であってもよい。そして、上流側搬送ロール２６及び下流側搬送ロール２７は、それぞれ１つのロールからなってもよい。さらに、縦一軸延伸は、乾式で行ってもよいし、湿式で行ってもよい。
【００２８】
縦一軸延伸装置は、一般的にシート材料Ｓ１を加熱する加熱手段を有する。加熱手段としては、内部に通されたシート材料Ｓ１を加熱する加熱炉（図示しない）が挙げられる。加熱炉の熱源としては、ヒーター、赤外線、熱風などのいずれでもよい。例えば、加熱炉は、上流側搬送ロール２６及び下流側搬送ロール２７の間に配置され、これらロール２６，２７間で延伸されるシート材料Ｓ１を加熱するとよい。
【００２９】
また、搬送ロール自体が加熱され、加熱された搬送ロール（「加熱ロール」ともいう）を加熱手段としてシート材料を加熱してもよい。加熱ロールとしては、特に限定されないが、上流側搬送ロール２６やその他追加的に設けられた搬送ロールなどが挙げられ、例えば上流側搬送ロール２６で加熱されたシート材料Ｓ１が、上流側搬送ロール２６及び下流側搬送ロール２７の間で延伸されるとよい。
さらに、湿式では、所定の温度に調整された液槽を加熱手段とすればよく、シート材料Ｓ１を液槽に通すことでシート材料Ｓ１を加熱するとよい。
【００３０】
また、シート材料Ｓ１は、延伸後に冷却されるとよいが、常温環境下でシート材料Ｓ１を搬送することでシート材料Ｓ１を冷却してもよいし、縦一軸延伸装置が冷却ロール（図示しない）などを備え、冷却ロールにシート材料Ｓ１を接触させることでシート材料Ｓ１を冷却してもよい。また、下流側搬送ロール２７を冷却ロールにしてもよい。
【００３１】
本実施形態においては、加工装置２５で得られるデータを含むセンサデータが、目標関数演算部３１に送られる。センサデータは、通常、複数個あり、ｋ個設けられた場合の各センサデータは、ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋで表される。
センサデータは、得られる加工済みのシートＳ２の厚みや幅に影響を及ぼす因子となるものであり、そのうち加工装置２５で得られるものを加工装置データという。加工装置データは、具体的には、搬送ロール（例えば、上流側搬送ロール２６、下流側搬送ロール２７）の速度、上流側搬送ロール２６と下流側搬送ロール２７間の速度差若しくは速度比に関するデータが挙げられる。
【００３２】
加工装置データは、加工装置２５そのもののデータのみならず、加工装置２５によって加工されているシート材料Ｓ１、及び加工されているシート材料Ｓ１周辺に関するデータも含まれ、例えば、各種の温度データも加工装置データとして挙げられる。温度データとしては、具体的には、シート材料Ｓ１の温度（シート温度）に関するデータ、シート材料Ｓ１が存在する空間の雰囲気温度に関するデータ、シート材料Ｓ１が接触する部材の温度に関するデータ、又は、上記したシート温度と雰囲気温度の差若しくは温度比などに関するデータが挙げられる。
ここで、シート温度及び雰囲気温度は、加工装置２５によって加工されているシート材料Ｓ１の温度又はそのシート材料Ｓ１が存在する空間の雰囲気温度であるとよい。また、シート材料Ｓ１が接触する部材としては、例えばロールがあるが、ロールの温度を表すデータであれば特に限定されず、ロール表面の温度であっても、内部の温度であっても、また熱媒としてロール内部を循環する流体の温度であっても良い。さらに、湿式では、液槽の温度などもセンサデータするとよい。さらに温度そのものではなく、ヒーターの電流値や風量など温度に影響を及ぼすデータを用いても良い。これら温度データを用いることにより、シートＳ２の厚み精度を高めやすくなる。
【００３３】
また、シート温度及び雰囲気温度は、シート材料Ｓ１の幅方向に沿う３箇所以上の位置で取得されるとさらによい。３箇所以上で取得されることで、得られるシートＳ２の厚み精度を高めやすくなる。３箇所以上で取得される場合、各位置で得られたシート温度又は雰囲気温度そのものを温度データとしてもよい。また、３箇所以上のシート温度又は雰囲気温度の平均値や、シート温度又は雰囲気温度の最大値と最小値の差など、各位置で測定された温度から得られる加工装置２５の温度特性を示すデータを、温度データ（加工装置データ）としてもよい。
【００３４】
また、上記した温度データ、搬送ロールの速度、速度差、あるいは、速度比に関するデータ以外にも、種々の加工装置に関するデータを加工装置データとしてもよい。例えば、加工装置によって加工されているシート材料Ｓ１が存在する空間の湿度に関するデータ、加工装置の合計使用時間、加工装置が連続して運転されている連続運転時間などが挙げられる。また、例えば、加工装置において、搬送ロールの配置が変えられる場合には、搬送ロールの配置位置などを加工装置データとしてもよい。例えば、上流側搬送ロール２６又は下流側搬送ロール２７を２つ以上のロールからなるニップロールとするか、または１つのロールからなるものとするかなどを加工装置データとしてもよい。また、搬送ロールの少なくとも一部をニップロールとする場合には、ニップ圧やニップロール間のクリアランスをセンサデータとしてもよい。さらに、加工装置２５は、ニップロール以外でも、シート材料Ｓ１を加圧する加圧ロールを有してもよく、その加圧ロールの圧力に関するデータを加工装置データとしてもよい。また、これら以外にも、装置内を流れる空気や液体の流量や圧力、モーター等の電流値やトルクなどのデータなども加工装置としてもよい。例えば密度、含水率などの加工装置２５で測定された、厚み以外の項目のインライン品質測定結果などもセンサデータとしてもよい。
【００３５】
加工装置２５に関するデータのうち、シート材料Ｓ１の厚み及び幅の少なくともいずれかの変化に影響を及ぼすデータをセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）として採用するとよいが、どのデータをセンサデータとするかは、加工装置２５の特徴、性質、使用実績、過去の傾向などに応じて適宜決定するとよい。
ただし、搬送ロールの速度、又は搬送ロール間の速度差若しくは速度比は、加工装置２５において、シート材料Ｓ１を縦方向に延伸させて厚みや幅を変化させる際、厚みや幅がどのように変化するかを決定する重要な因子となる。したがって、これらのうち少なくとも１つに関するデータは、センサデータとして採用することが好ましい。
また、温度データ、特に上記したシート材料Ｓ１の温度、シート材料Ｓ１が存在する空間の雰囲気温度、これらの温度差或いは温度比は、シートＳ２の厚みや幅に比較的大きな影響を及ぼす。したがって、これらのうち少なくとも１つに関するデータもセンサデータとして採用することが好ましい。
【００３６】
センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）は、加工装置２５において実際に測定されたデータであってもよいが、実際に測定されたデータに限定されず、加工装置２５の各種動作の設定に基づくデータであってもよい。例えば、搬送ロールの速度が、アナログ式で速度調整される場合には、その速度レベル（例えば、５段階のうちの４など）をセンサデータとしてもよい。また、搬送ロールをニップロールとするか否かなど、「０」又は「１」のデータとして表されるものをセンサデータとしてもよい。
【００３７】
センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）は、加工装置データに加えて、加工装置２５以外の場所で得られるデータを含んでいてもよい。そのようなデータの例としては、シート材料Ｓ１に関するデータが挙げられ、例えばインライン計測された、シート材料Ｓ１の厚み以外の物性データが挙げられる。また、シート材料Ｓ１の物性に影響を与えるセンサデータ、例えば添加剤を含む特定の原料成分の投入量やその投入量比率なども挙げられる。
【００３８】
目標関数演算部３１は、加工装置２５などで得られたセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）に基づいて目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）を算出する。目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、上記のとおり、幅方向厚みの制御目標値を幅方向ｘの関数として表したものである。
目標関数は、後述するように、例えば、予め作成されたモデル式にセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）を代入することで作成できる。目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、上記のとおり制御部３０に送られ、厚み調整手段１２の制御に使用される。そのため、厚み調整手段１２は、第１の厚み計２１及び加工装置２５などで得られた厚み及びセンサデータに基づき制御されることになる。
【００３９】
シート厚み調整システム１０は、さらに第２の厚み計２２を備える。加工装置２５において幅及び厚みが変化された、加工済みのシートＳ２は、さらに搬送されて、第２の厚み計２２によって厚みが測定されるとよい。第２の厚み計２２は、第１の厚み計２１と同様に、幅方向における位置毎の厚み（幅方向厚み）を測定する。これにより、加工済みのシートＳ２が所望の厚みとなっているかどうかが確認ないし検査できる。
なお、以下の説明において、加工済みのシートＳ２の幅方向における位置をＸ、厚みをＹとして説明する。例えば、シートＳ２の幅方向厚みのデータは、位置Ｘのデータと、各位置Ｘの厚みＹのデータからなるものであり、（Ｘ、Ｙ）と表現する。
【００４０】
第２の厚み計２２は、搬送されるシートＳ２の厚みを検出するインライン厚み計である。インライン厚み計としては、いかなる方式のものでもよく、その詳細は第１の厚み計２１と同様である。第２の厚み計２２によって測定された厚みデータ（Ｘ，Ｙ）は、厚みデータ（ｘ、ｙ）とは異なり、制御部３０に送られ厚み調整手段１２の制御に直接的に使用されるものではなく、上記のとおり検査又は確認用、さらには、後述するようにモデル式作成のために使用される。
そのため、厚みデータ（Ｘ，Ｙ）は、第１の厚み計２１で取得される厚みデータ（ｘ、ｙ）よりも低い頻度で、第２の厚み計２２において所得されてもよい。また、加工済みのシートＳ２の厚みの測定は、搬送ライン上、すなわち、インラインで行う必要はなく、オフラインで行ってもよい。例えば、後述するように、ロール状に巻き取った加工済みのシートＳ２をさらに繰り出して厚さを測定してもよい。
【００４１】
本発明におけるシートＳ２の厚みＹの所望の値は、幅方向の位置に関わらず一定の値（Ｙ＝定数）であってもよいし、シートＳ２の幅方向位置Ｘによって異なる値であってもよい。言い換えると、関数Ｙ＝ｆ（Ｘ）を所望の値としてもよい。
【００４２】
加工済みのシートＳ２は、その後、例えば、図１に示すように、巻回ロール１７にロール状に巻き取られてもよいし、シート状のままであってもよい。加工済みのシートＳ２は、製品としてそのまま出荷されてもよいし、さらに必要に応じて別の加工が施されてもよい。なお、加工装置２５により加工された加工済みのシートＳ２は、１又は２以上の搬送ロール１６により搬送されるが、別の手段により搬送されてもよい。
【００４３】
本実施形態では、第１の厚み計２１で得られた厚みデータ（ｘ、ｙ）、第２の厚み計２２で得られた厚みデータ（Ｘ、Ｙ）、及び、加工装置２５で得られるセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）は、データベース３３に送られ、過去データとして格納される。データベース３３で格納された過去データは、モデル式作成部３４に送られ、モデル式作成部３４では、一定量以上蓄積された過去データに基づきモデル式が作成される。作成されたモデル式は、目標関数演算部３１に送られ、上記した目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）がモデル式に基づいて算出される。なお、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）（制御目標値）は、加工済みのシートＳ２が所望の厚みとなるように設定される。
【００４４】
（目標関数）
次に、制御目標値ｙを算出するための目標関数についてより詳細に説明する。本実施形態において幅方向の各位置における制御目標値ｙは、上述のとおり、関数ｙ＝ｆ（ｘ）の目標関数で表される。関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、好ましくはｘのｎ次多項式（なお、ｎは１以上の整数から選択されるいずれかである）で表現され、具体的には、以下の式（１）で表される。
【００４５】
ｙ＝ａ１ｘｎ＋ａ２ｘｎ−１＋・・・ａｎｘ＋ａｎ＋１      （１）
ｙ:厚みの制御目標値
ｘ：第１の厚み計２１におけるシート材料Ｓ１の幅方向位置
ａ１、ａ２、・・・、aｎ、aｎ＋１：係数
ｎ：１以上の整数から選択されるいずれかの整数
【００４６】
式（１）における係数ａ１、ａ２、・・・、aｎ、aｎ＋１のうち、少なくとも係数ａ１は、モデル式によって、目標関数演算部３１において算出される係数であることが好ましい。すなわち、ｎ次式におけるその第ｎ次の係数（例えば、２次式ならば、第２次の係数）は、モデル式によって算出されることが好ましい。
一方で、係数ａ１以外の係数ａ２、・・・、aｎ、aｎ＋１（すなわち、２次式ならば、第２次の係数以外の係数）は、係数ａ１と同様に、モデル式によって算出されてもよいし、係数ａ１と他の測定値などから算出されてもよい。
【００４７】
ここで、上記したモデル式は、後述するように、モデル式作成部３４にて予め作成されている。そのため、制御目標値は、加工装置２５によって加工された、加工済みのシートＳ２の厚み（Ｘ，Ｙ）を測定せずに算出される。したがって、厚み調整手段１２で厚みを調整してから、その調整のためのデータの取得（センサデータの取得）までのシートの搬送時間（いわゆる、無駄時間）が比較的短くなる。
【００４８】
（モデル式）
次に、モデル式について詳細に説明する。モデル式は、上記式（１）における係数を得るための式である。モデル式は、データベース３３に格納された、過去データに基づき作成される。すなわち、第１の厚み計２１で測定されたシート材料Ｓ１の厚みデータ（ｘ、ｙ）、加工装置２５において取得されたセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）、及び、第２の厚み計２２で測定された加工済みのシートＳ２の厚みデータ（Ｘ，Ｙ）に基づき作成される。
【００４９】
モデル式は、教師あり機械学習の手法により作成されることが好ましい。教師あり機械学習の手法とは、実際に製造ラインを稼働させた際に得た過去データ（すなわち、センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）および厚みデータ（ｘ、ｙ）、（Ｘ，Ｙ））を元に、目標となるシート材料Ｓ１の厚み（ｘ、ｙ）の算出式を構築する手法である。
【００５０】
より具体的に述べると、センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）を説明変数としたモデル式を作製し、そのモデル式に基づいて、加工前のシート材料Ｓ１の厚み（ｘ、ｙ）に関する目標関数を構築し、その目標関数によって厚みの制御目標値ｙが得られる。本実施形態では、センサデータを説明変数としたモデル式により制御目標値が算出されることで、加工装置２５における加工条件、加工環境等が外的要因などにより変動しても、高い厚み精度でシートＳ２を得ることができる。
この際、センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）、並びに、そのセンサデータに対応する、シート材料Ｓ１の厚みデータ（ｘ、ｙ）及び加工済みのシートＳ２の厚みデータ（Ｘ，Ｙ）を１組とし、複数組のデータを用いて、モデル式を作製するとよい。
なお、センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）に対応する厚みデータ（Ｘ，Ｙ）（ｘ、ｙ）とは、シート材料Ｓ１（又はシートＳ２）において、センサデータが取得されたときのシート搬送方向における位置（以下、縦方向位置と呼ぶ）と同じ縦方向位置の厚みデータ（Ｘ，Ｙ）（ｘ、ｙ）であるとよい。ただし、完全に同じ縦方向位置である必要はなく、同じ縦方向位置と評価できる程度に位置がずれていてもよい。
また、モデル式を作成する際には、例えば、シート材料Ｓ１の厚みデータ（ｘ、ｙ）を、最小２乗近似などの公知の手法で上記（１）式と同じ形式の関数（すなわち、ｎ次多項式）に変換することで、係数ａ１〜ａｎを算出し、その各係数を目的変数とするとよい。
【００５１】
教師あり機械学習の具体的な手法は、ディープラーニング（ＤＬ）、ベイズ線形回帰、部分的最小二乗回帰（ＰＬＳ）、主成分回帰（ＰＣＲ）、リッジ回帰、Ｌａｓｓｏ回帰、ロジスティック回帰、重回帰分析を含む回帰手法が挙げられる。また、決定木、サポートベクトルマシン、単純ベイズ分類器、ｋ平均法などの手法を用いることができる。教師あり機械学習の手法は、単一の手法を用いても、複数の手法を組み合わせて用いてもよい。これらのなかでは、ＰＬＳ、又は重回帰分析などを含む回帰手法が好ましい。
【００５２】
モデル式の具体例としては、以下の式（２）が挙げられる。
【数１】
2020203453.tif 000003
β：モデル式作成の結果求められた切片（定数項）
ｋ：モデル式に使用するセンサデータの数
ｍ：モデル式に使用するセンサデータの番号
αｍ:ｍ番目のセンサについて、モデル式作成の結果求められた係数
ｚｍ：ｍ番目のセンサデータ
【００５３】
式（２）に示すモデル式は、上述の通り、センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）を説明変数としたモデル式である。また、式（２）に示すモデル式は、目標関数演算部３１に送られてきたセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）が代入されることで、係数ａ１が算出され、その係数ａ１の算出により目標関数が作成される。なお、式（２）に示すモデル式は、モデル式作成部３４において予め作成されるが、モデル式は、教師あり機械学習の手法により、β、α１、α２・・・、αｍが求められることで作成されるとよい。
なお、係数ａ２、ａ３・・・、aｎ、aｎ＋１についても係数ａ１と同様に、教師有り機械学習で作成されたモデル式を使って算出することが可能である。ただし、上記のとおり、ａ２、ａ３・・・、aｎ、aｎ＋１は、係数ａ１と他の測定値などから算出してもよい。
【００５４】
（２次式）
上記（１）式においてｎは１〜６が好ましく、中でもｎが２、すなわち目標関数は２次式で表現することが好ましい。なお、目標関数が２次式で表現される場合、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）は、以下の式（1-1）で示すとおりである。
ｙ＝ａ１ｘ２＋ａ２ｘ１＋ａ３        （1-1）
（ｙ、ｘ、ａ１、ａ２、a３は上記で述べたとおりである。）
【００５５】
縦一軸延伸では、一般的に、幅方向の中央部分の厚み変化が大きくなり、中央部分より遠ざかるにしたがって、厚み変化が小さくなる。このような厚み変化に対応して、縦一軸延伸を行う場合、加工前のシート材料Ｓ１の幅方向厚み（ｘ、ｙ）は、両端から中央に向かうに従って大きくなるように調整されるとよい。そのため、加工装置２５が縦一軸延伸装置である場合、目標関数ｙは、中央が膨らむ２次曲線で表すことが容易であるので、目標関数を上記式（1-1）に示す２次式とすることが特に好ましい。
【００５６】
また、目標関数が２次式で表現できる場合、図２及び下記の式（2-1）、（2-2）に示す通り、係数ａ２，ａ３の値を係数ａ１の式で表現できるため、算出すべき係数を１つのａ１に圧縮することができ、目標関数の予測精度を高めることができる。そのため、これら観点からも目標関数は、２次式であることが好ましい。なお、係数ａ１は形状（傾き）を表す値であり、厚みの制御目標値に最も影響を及ぼす係数である。
【００５７】
ａ２＝−ａ１×（有効幅）        （2-1）
ａ３＝ａ１×（有効幅）２／６＋（有効幅における平均厚み）        （2-2）
式（2-1）、（2-2）において、有効幅は、シート材料Ｓ１における有効幅である。有効幅は、一般的に、加工条件や過去の製造実績に基づく知見などに応じて予め設定されている。また、有効幅における平均厚みは、第１の厚み計２１で計測される、有効幅における厚みの平均値である。なお、図２におけるｘ軸の原点としては、耳部を取り除かないなどしてシート全幅を有効幅とみなす場合においてはシート材料Ｓ１の片側端部を原点とするとよい。耳部を取り除くなどして有効幅が全幅よりも短い場合にはシート材料Ｓ１の片側端部のうち有効幅とみなさない部分（例えば耳とみなす部分）の幅をあらかじめ決めておき、その幅だけシート内側へ移動した位置を原点とするとよい。
【００５８】
以下、１つの具体例として、加工装置２５が縦一軸延伸装置、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）が上記式（1-1）で示すものであり、センサデータが以下の７個のセンサデータである場合におけるモデル式、及びそのモデル式を使用した厚み制御方法について詳細に説明する。ただし、以下の説明は、発明を理解するために示す例であり、実際には、さらに多くのセンサデータが使用されることが多い。
ｚ１：上流側搬送ロール２６及び下流側搬送ロール２７間の速度比
ｚ２、ｚ３、ｚ４：上流側搬送ロール２６の上流側、上流側搬送ロール２６と下流側搬送ロール２７の間の中間位置、および下流側搬送ロール２７の下流側においてそれぞれで測定したシート温度（℃）
ｚ５、ｚ６、ｚ７：上流側搬送ロール２６の上流側、上流側搬送ロール２６と下流側搬送ロール２７の間の中央位置、および下流側搬送ロール２７の下流側の３箇所それぞれで測定したシート材料Ｓ１が存在する空間の雰囲気温度（℃）
【００５９】
上記具体例では、モデル式の作製においては、例えば、所定時間毎（例えば、１分毎）に検知された、複数組（例えば、１０００組）のセンサデータｚ１〜ｚ７と、そのセンサデータｚ１〜ｚ７に対応して測定された、シート材料Ｓ１、Ｓ２の複数組（例えば、それぞれ１０００組）の厚みデータ（ｘ、ｙ）、（Ｘ，Ｙ）が使用される。
【００６０】
以下、一例を表１〜３を用いてより詳細に述べるが、モデル式の作製方法は以下の方法に限定されない。第一のステップでは、製品として十分に精度の良い厚みのシートＳ２が得られたデータを抽出する。すなわち、加工済みのシートＳ２の各幅方向位置Ｘにおける厚みＹの所望の値との誤差の平均、最大値、分散などのうちいずれかまたは複数が一定範囲以下であるデータを抽出し、これに該当しないデータを破棄する。表１の例では、説明のためにＮｏ．１〜Ｎｏ．７がデータとして抽出されるが、データの数は、特に限定されない。
第二のステップでは、第一のステップにより絞られたデータ各組に対してシート材料Ｓ１の幅方向位置ｘにおける厚みｙを最小２乗近似の手法により（１）式と同様にｘの２次多項式の形に変換する。これにより各データにおけるａ１〜ａ３が算出される。なお、表１にはａ１のみ示すが、ａ２、ａ３は式（2-1）、（2-2）に代入して算出できる。
【００６１】
第三のステップでは各データにおけるａ１を目的変数、各データ組におけるセンサデータを説明変数として教師有り機械学習の手法に基づき表２に示すようにα１〜α７およびβを算出する。表２では、ＰＬＳ、ＰＣＲ、リッジ回帰を用いた場合それぞれを示す。
第四のステップでは、第三のステップと同様に教師有り機械学習の手法を用いてａ２およびａ３のモデル式を作成する（すなわちα１〜α７およびβを算出する）か、式（2-1）および式（2-2）のようにａ１および他のデータを利用してａ２およびａ３を算出する。本事例では後者の手法によりａ２およびａ３を算出する。表３には、参考として、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７のセンサデータをモデル式に代入した際のａ１を示す。
【００６２】
【表１】
2020203453.tif 000004
【表２】
2020203453.tif 000005
【表３】
2020203453.tif 000006
【００６３】
モデル式が得られると、そのモデル式（２）を使用して、厚み調整手段１２の制御が行われる。具体的には、加工装置２５で得られたセンサデータｚ１〜ｚ７が式（２）（モデル式）に代入され、係数ａ１が算出されるとともに、係数ａ２、ａ３が上記した式（2-1）、（2-2）により算出され、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）が算出される。そして、制御部３０は、第１の厚み計２１で測定された厚み（ｘ、ｙ）が、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）となるように厚み調整手段１２を制御する。
【００６４】
次に、図３、４のフローチャートを用いて、厚み調整手段１２の制御方法、及びモデル式の作成方法をさらに説明する。
図３は、厚み調整手段１２の制御を行う厚み調整ルーチンを示し、本ルーチンは、図１における実線の矢印で示されるデータの流れを伴うルーチンである。本ルーチンは、制御部３０及び目標関数演算部３１にて行われる。本ルーチンでは、まず、ステップＳ１１において、目標関数演算部３１に、加工装置２５で得られたセンサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）が入力される。次に、ステップＳ１２では、入力されたセンダデータを、式（２）に示すモデル式に代入して、係数ａ１を算出する。また、係数ａ１以外の係数ａ２、ａ３・・・、aｎ、aｎ＋１は、係数ａ１と同様に予め作成された別のモデル式により算出され、あるいは、係数ａ１と他の測定値から算出され、それにより、式（１）に示す目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）を得る。
【００６５】
次いで、ステップＳ１３では、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）が制御部３０に送られる。ステップＳ１４では、第１の厚み計２１で得られた厚みデータ（ｘ、ｙ）が制御部３０に入力される。ステップＳ１５では、制御部３０が、第１の厚み計２１で得られた厚みデータ（ｘ、ｙ）を参照して、シート材料Ｓ１の幅方向厚みが、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）に一致するように、厚み調整手段１２を制御して、本ルーチンは終了する。図３に示すルーチンは、例えば所定時間ごと（例えば、厚み計２１の測定周期毎など）に行うことで繰り返され、それにより、厚み調整が適切に行われたシート材料Ｓ１を連続的に得ることができる。
【００６６】
図４は、モデル作成部３４で行われるモデル式作成ルーチンを示す。モデル式作成ルーチンは、式（２）で例示されるモデル式を作成するためのルーチンであり、図１に示す破線で示されるデータの流れを利用して行われる。図４に示すように、本ルーチンではステップＳ２１に示すように、モデル式作成指示が入力されるまで待機される。モデル式作成指示は、例えば、所定時間ごと（例えば、１分毎など）に自動で入力されてもよいし、加工装置２５の動作条件、動作環境などが変わった際に、自動で又は手動で入力されてもよい。
【００６７】
モデル式作成指示が入力されると、ステップＳ２２においてデータベース３３から必要な過去データを読み出す。具体的には、例えば、センサデータ（ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ）、及びそのセンサデータに対応する、厚みデータ（ｘ、ｙ）、（Ｘ，Ｙ）について、直近の複数組（例えば、１０００組）を読み出す。次に、ステップＳ２３では、その過去データを用いて、教師あり機械学習の手法により、係数β、αｍを算出することで、式（２）により示す、係数ａ１を得るためのモデル式を作成する。ステップＳ２３では、同様に係数ａ２、・・・、aｎ、aｎ＋１を得るためのモデル式を作成してもよい。
ステップＳ２４では、モデル式が目標関数演算部３１に送信され、本ルーチンはステップＳ２１に戻る。モデル式は、上記した厚み調整ルーチンのステップＳ１２において目標関数を得るために使用される。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態では、厚み調整手段１２で厚みを調整してから、その調整のためのデータの取得（センサデータの取得）までのシートの搬送時間（いわゆる、無駄時間）が比較的短くなる。したがって、本実施形態のシート厚み調整システム１０は、制御開始時、又は外乱若しくは製造条件の変化があった場合などでも、新しい制御安定状態に短時間で到達することが可能になる。
また、厚みの目標制御値（目標関数）は、過去の製造実績をもとに、センサデータを説明変数としたモデル式によって算出されるので、高い厚み精度を有するシートＳ２を得ることができる。
【００６９】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の一例にすぎず、本発明の効果を損なわない限り様々な変更が可能である。例えば、厚み調整手段の制御、及びモデル式の作製は、図３、４に示すフロー以外で行ってもよい。
具体的には、図３にフローでは、ステップＳ１２において、センサデータにより目標関数が各ルーチンで毎回算出されるが、目標関数の算出は、毎回のルーチンで行う必要はなく、例えば、２回に１回ごとに、ステップＳ１１〜Ｓ１３が省略され、ステップＳ１４，Ｓ１５のみ行ってもよいし、ステップＳ１１〜Ｓ１３の実行周期をステップＳ１４およびＳ１５のそれとは異なる周期に設定してもよい。
また、厚みの制御目標値は、目標関数ｙ＝ｆ（ｘ）として算出されたが、関数以外で算出されてもよく、幅方向における各位置ｘのデータと、各位置ｘにおける厚みｙのデータとからなるデータ群として算出されてもよい。
また、式（１）、式（1-1）、式（２）などで表される、目標関数及びモデル式は、上記数式に従って必ずしも算出される必要はなく、これら式（１）、（１−１）、（２）と等価といえる式により算出されてもよい。また、目標関数及びモデル式は、本発明の効果を損なわない限り、式（１）、（1-1）、（２）又はこれらと等価といえる式以外の式に従って算出されてもよい。
さらに、シート厚み調整システム１０により製造されるシートＳ２は、樹脂シートに限定されず、紙、金属シート、布帛などの樹脂シート以外であってもよい。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００７１】
［実施例１］
シート材料Ｓ１を樹脂フィルムとし、加工装置として縦一軸延伸装置を使用し、図１に示す厚み調整システムにより、目標厚み５０μｍ（幅方向均一）、有効幅１２００ｍｍ、シート長１０００ｍのシートＳ２（樹脂フィルム製品）を製造した。シートＳ２の製造は、それぞれ異なる製造日に５回（５ロット）繰り返した。
実施例１では、式（２）に示すモデル式を、縦一軸延伸装置で得られたセンサデータを説明変数として、回帰手法（ＰＬＳ）により作成した。また、目標関数を式（1-1）に示す２次式とした。２次式における係数ａ１は、縦一軸延伸装置で得られたセンサデータを式（２）のモデル式に代入して算出した。係数ａ２、ａ３は式（2-1）、（2-2）により算出した。係数ａ１は、センサデータの変化により、表４に示す範囲内で変動してした。第１の厚み計によって測定された厚みデータ（ｘ、ｙ）に基づき、シート材料Ｓ１の厚みが式（1-1）に示す２次関数に一致するように厚み調整手段を制御した。
【００７２】
有効幅全域において、各ロットの自動制御開始から、シートＳ２の目標厚みに対する厚みの誤差が全有効幅内測定点（２４０点）において３％以下となる目標値到達までに要した時間と、目標値到達後1時間経過して以降、５回の製造が完了するまでの間のシートＳ２の幅方向厚みＣＶ値（変動係数）を測定した。結果を表５に示す。厚みＣＶ値は、幅方向厚み２４０点におけるＣＶ値の、第２の厚み計２２で取得した全データ（１００測定以上）の平均である。また、表５に示す目標値到達までに要した時間と、厚みＣＶ値は、５ロットの平均値である。
【００７３】
［実施例２］
目標厚みを３５μｍに変更した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００７４】
［実施例３］
式（２）に示すモデル式を重回帰分析の回帰手法により作成した点、シートの延伸倍率を小さくした点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００７５】
［実施例４］
式（２）に示すモデル式を重回帰分析の回帰手法により作成した点、シートの延伸倍率を小さくした点を除いて実施例２と同様に実施した。
【００７６】
［比較例１］
シート材料Ｓ１の厚みが幅方向位置にかかわらず一定になるように、目標関数をｘ軸に平行な直線とした。また、モデル式を使用せずに、目標関数を固定したままにした以外は、実施例１と同様に実施した。比較例１では、加工済みのシートＳ２における幅方向厚みは、中央部が小さく、中央部から離れるにしたがって大きくなる中凹曲線に沿った値を有していた。
【００７７】
［比較例２］
目標関数を式（1-1）に示す２次式としたが、モデル式を使用せずに目標関数を固定したままにした点を除いて、実施例１と同様に実施した。比較例２では、ロットによって加工済みのシートＳ２における幅方向厚みは、中央部が小さく、中央部から離れるにしたがって大きくなる中凹曲線になったり、逆に中凸曲線になったりしたため、厚みＣＶ値が比較的大きくなった。
【００７８】
［比較例３］
第１の厚み計によって測定された厚みデータ（ｘ、ｙ）の代わりに、第２の厚み計によって測定された厚みデータ（Ｘ、Ｙ）に基づき、厚み調整手段を制御した点以外は比較例１と同様に実施した。
【００７９】
【表４】
2020203453.tif 000007
【００８０】
【表５】
2020203453.tif 000008
【００８１】
各実施例では、センサデータを説明変数としたモデル式によって目標関数（制御目標値）を算出し、かつ第1の厚み計により測定される幅方向厚みに基づき、シート材料Ｓ１の幅方向厚みが制御目標値となるように厚み調整手段を制御することで、厚みが目標値に到達するまでに要する時間が短くなった。また、厚みのばらつきが少なくなり、高い厚み精度を有するシートを得ることができた。
それに対して、比較例１〜３では、モデル式を使用せずに目標関数を固定にしたので、高い厚み精度を有するシートを得ることができなかった。また、比較例３では、第２の厚み計により測定される幅方向厚みに基づき、厚み調整手段を制御したので、厚みが目標値に到達するまでに要する時間が長くなった。
【符号の説明】
【００８２】
１０  シート厚み調整システム
１１  シート成形装置
１２  厚み調整手段
２１  第１の厚み計
２２  第２の厚み計
２５  加工装置
２６  上流側搬送ロール
２７  下流側搬送ロール
３０  制御部（制御手段）
３１  目標関数演算部（算出手段）
３３  データベース
３４  モデル式作成部
Ｓ１  シート材料
Ｓ２  シート
ｘ、Ｘ  位置データ
ｙ、Ｙ  厚みデータ
ｚ１、ｚ２、・・・・、ｚｋ−１、ｚｋ  センサデータ
【図１】
2020203453.tif 000009
【図２】
2020203453.tif 000010
【図３】
2020203453.tif 000011
【図４】
2020203453.tif 000012