(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リングダイで成形されたブローンフィルムをピンチロールで折り畳み、折り畳んだブローンフィルムを巻取り機によって巻き取るインフレーション装置において、
前記折り畳んだブローンフィルムの第１層及び第２層を夫々の表面方向に引き離すための吸着器手段並びに引き離された前記第１層及び第２層の表面と対向する面を有する、第１筐体部及び第２筐体部と、
前記第１筐体部及び第２筐体部の少なくとも一方に設けた、ブローンフィルムの特性値を測定するセンサ手段と、
を具備したインフレーション装置。
【請求項２】
前記特性値が前記ブローンフィルムの厚さであり、前記センサ手段が厚さセンサ手段であることを特徴とする、請求項１記載のインフレーション装置。
【請求項３】
前記厚さセンサ手段は、前記ブローンフィルムに対して所定の角度で投光し、前記ブローンフィルムの表面からの反射ビームと裏面からの反射ビームの光路差に基づいて前記ブローンフィルムの厚さを測定することを特徴とする、請求項２記載のインフレーション装置。
【請求項４】
前記厚さセンサ手段は、前記ブローンフィルムに対して放射線若しくは電磁波を照射し、前記ブローンフィルムからの反射光又は散乱光の強さに基づいて前記ブローンフィルムの厚さ測定することを特徴とする、請求項２記載のインフレーション装置。
【請求項５】
前記厚さセンサ手段は、前記ブローンフィルムに対して近接して対峙させた一対の電極間の静電容量に基づいて前記ブローンフィルムの厚さを測定することを特徴とする、請求項２記載のインフレーション装置。
【請求項６】
前記ブローンフィルムの特性値が、色又は地合又は透過率であることを特徴とする請求項１記載のインフレーション装置。
【請求項７】
前記第１筐体部及び第２筐体部を、前記第１層及び第２層ブローンフィルムの走行方向と直交する方向に周期的にスキャンされるための操作手段と、
前記センサ手段の測定信号に基づいて前記第１層及び第２層ブローンフィルムを連続した円周方向の特性値プロファイルを演算するプロファイル生成手段と、
を具備する、請求項１乃至６のいずれかに記載のインフレーション装置。
【請求項８】
前記第１筐体部及び第２筐体部を、セットポジション又は手動操作により所定位置に移動する操作手段を具備する、請求項１乃至７のいずれかに記載のインフレーション装置。
【請求項９】
前記ピンチロールを周期的に揺動操作して前記ブローンフィルムの折り畳み位置を連続的に移動させるオッシレーション手段を具備する、請求項１乃至８のいずれかに記載のインフレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空のブローンフィルムを成膜するインフレーション装置に関し、さらに詳しくは、オンラインで正確にブローンフィルムの特性値（特に厚さ）プロファイルを測定し、均一なブローンフィルムを成膜するインフレーション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、ブローンフィルムを作成する従来のインフレーション装置の基本構成図である。図８において、押出機１から押し出されたプラスティック原料は、リングダイ２で円筒状に成膜されたブローンフィルム３ａに成形される。４は給排気装置である。
【０００３】
この円筒状のブローンフィルム３ａは、ピンチロール５で折り畳まれる。折り畳まれて２枚重ねにフラット化されたブローンフィルム３ｂは、適当な定置ロール６を経由してＰ方向に移送され、巻取り機７に巻取られる。
【０００４】
このような円筒状のブローンフィルムの膜厚を均一に制御するためには、膜の厚さを測定しなければならない。厚さ測定は、ブローンフィルムの長さ方向だけでなく、幅方向、すなわち円筒の円周方向に対しても行わなければならない。
【０００５】
厚さを測定するために、厚さセンサ手段を所定の位置に設置する。従来は、ピンチロール５で折り畳まれて定置ロール６を経由して巻取り機７に巻き取られる間、即ち、折り畳まれた後のフィルムの特定部分Ｓ点に厚さセンサ手段８を設置し、２枚重ねの厚さ測定値Ｅｉをプロファイル生成部９に導く。厚さセンサ手段８は光学的な光量減衰を測定する手段等で実現される。
【０００６】
測定値Ｅｉに基づいて円周方向の厚のプロファイル、即ち1枚に展開した時の厚さプロファイルを推定演算する手法の一つは、厚さセンサ手段８を矢印Ｑで示すように、周期的に２枚重ねのブローンフィルムの走行方向に直交して端部間を往復移動操作し、操作位置情報Ｆと測定値Ｅｉに基づいて円周方向の厚さのプロファイルを推定演算する。
【０００７】
厚さセンサ手段８を固定配置して円周方向の厚のプロファイルを推定演算する手法としては、オッシレーション操作を利用する手法がある。オッシレーション操作は、ピンチロール５（又はリングダイ２）を所定角度（例えば３６０゜）時計方向（矢印Ｒ）に回転させた後、反時計方向（矢印Ｒ´）の同一角度回転させる反転往復させて折りたたみ位置を連続的に移動させる。
【０００８】
オッシレーションの目的は、ブローンフィルムの膜厚むらを分散させ、巻き取り後の製品の表面をフラットにするために必要に応じて操作されるものであるが、この操作と併用すれば、厚さセンサ手段を固定配置して得られる測定値Ｅｉと、オッシレーション位置情報部１０よりの信号に基づいて厚さセンサ手段の固定場所に対応するブローンフィルムの周上位置を計算する測定位置情報部１１からの信号Ｇとをプロファイル生成部９に与えてプロファイルの推定演算を行うことが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
厚さセンサ手段として光学的な手法を用いる場合には、折り畳まれて走行するブローンフィルムを挟んで投光手段並びに受光手段を設ける減衰量形と、厚さセンサ手段を折り畳まれたブローンフィルムの一方の面側のみに配置して、ブローンフィルムの表面反射と裏面反射の光路差を用いる反射形がある。
【００１０】
厚さセンサ手段をシンプルに構成するには反射形の採用が好ましいが、反射形とした場合には、折り畳まれたフィルムの裏面間の接触面が２枚重ねフィルムの不安定な境界面となり正確な測定ができないという問題点がある。
【００１１】
特性値の測定手段として光学的な手法以外の放射線や静電容量を用いたセンサ手段でも、同様に折り畳まれたフィルムの裏面間の接触面が２枚重ねフィルムの不安定な境界面となり正確な測定ができないという問題点がある。
【００１２】
本発明の目的は、ブローンフィルムの一方の面側のみに配置したセンサ手段により折り畳まれたブローンフィルムの特性値のプロファイルを測定する場合に、折り畳まれたフィルムの境界面の影響を受けないインフレーション装置を実現することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）リングダイで成形されたブローンフィルムをピンチロールで折り畳み、折り畳んだブローンフィルムを巻取り機によって巻き取るインフレーション装置において、
前記折り畳んだブローンフィルムの第１層及び第２層を夫々の表面方向に引き離すための吸着器手段並びに引き離された前記第１層及び第２層の表面と対向する面を有する、第１筐体部及び第２筐体部と、
前記第１筐体部及び第２筐体部の少なくとも一方に設けた、ブローンフィルムの特性値を測定するセンサ手段と、
を具備したインフレーション装置。
（２）前記特性値が前記ブローンフィルムの厚さであり、前記センサ手段が厚さセンサ手段であることを特徴とする、請求項１記載のインフレーション装置。
（３）前記厚さセンサ手段は、前記ブローンフィルムに対して所定の角度で投光し、前記ブローンフィルムの表面からの反射ビームと裏面からの反射ビームの光路差に基づいて前記ブローンフィルムの厚さを測定することを特徴とする、請求項２記載のインフレーション装置。
（４）前記厚さセンサ手段は、前記ブローンフィルムに対して放射線若しくは電磁波を照射し、前記ブローンフィルムからの反射光又は散乱光の強さに基づいて前記ブローンフィルムの厚さ測定することを特徴とする、請求項２記載のインフレーション装置。
（５）前記厚さセンサ手段は、前記ブローンフィルムに対して近接して対峙させた一対の電極間の静電容量に基づいて前記ブローンフィルムの厚さを測定することを特徴とする、請求項２記載のインフレーション装置。
（６）前記ブローンフィルムの特性値が、色又は地合又は透過率であることを特徴とする請求項１記載のインフレーション装置。
（７）前記第１筐体部及び第２筐体部を、前記第１層及び第２層ブローンフィルムの走行方向と直交する方向に周期的にスキャンされるための操作手段と、
前記センサ手段の測定信号に基づいて前記第１層及び第２層ブローンフィルムを連続した円周方向の特性値プロファイルを演算するプロファイル生成手段と、
を具備する、請求項１乃至６のいずれかに記載のインフレーション装置。
（８）前記第１筐体部及び第２筐体部を、定位置に移動する操作手段を具備する、請求項１乃至７のいずれかに記載のインフレーション装置。
（９）前記ピンチロールを周期的に揺動操作して前記ブローンフィルムの折り畳み位置を連続的に移動させるオッシレーション手段を具備する、請求項１乃至８のいずれかに記載のインフレーション装置。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を図面により説明する。図１は本発明を適用したインフレーション装置の主要部を示す筐体部及び厚さセンサ手段の断面図、図２は本発明を適用したときのブローンフィルムの変化を縦断面で示した遷移図である。
【００１４】
図１において、３ｂ１及び３ｂ２は、Ｐ方向に走行する２枚重ねブローンフィルムの第１層及び第２層である。２０及び３０は、第１層及び第２層を挟み所定距離Ｌ１を離して対向配置された第１筐体部及び第２筐体部である。
【００１５】
第１筐体部２０及び第２筐体部３０は、第１層３ｂ１及び第２層３ｂ２の表面と接触対向する平面部２０ａ及び３０ａを有する。２１及び２２は第１筐体部２０内において平面部２０ａの両端に所定距離Ｌ２をおいて配置された一対の吸着器、同様に３１及び３２は第２筐体部３０内において平面部３０ａの両端に配置された一対の吸着器である。
【００１６】
これら吸着器２１,２２及び３１,３２の吸着機能により、第１層３ｂ１及び第２層３ｂ２は、第１筐体部２０及び第２筐体部３０側に引き離され、平面部２０ａ及び３０ａ間を所定距離Ｌ２走行する。
なお、吸着器２１,２２及び３１,３２は、ベルヌーイチャックを利用したもので、非接触であるが、接触型の吸着器でも良い。
【００１７】
図２は吸着器によるブローンフィルムの引き離し変化を示す縦断面遷移図である。図２（Ａ）はリングダイより吹き上げられた円筒状のブローンフィルムの縦断面図、（Ｂ）はピンチロールにより折り畳まれて２枚重ねブローンフィルムの縦断面図、（Ｃ）は第１筐体部２０の平面部２０ａ及び第２筐体部３０の平面部３０ａに第１層３ｂ１及び第２層３ｂ２が引き離されて吸着された状態を示す縦断面図である。
【００１８】
図３は、ベルヌーイの法則を利用した吸着器の実施例を示すイメージ図であり、吸着器２１を代表して説明する。円盤形状の吸着器２１は、端部が斜めにカットされており、そのカット面に複数の空気噴出穴２１ａが形成され、空気Ａがこの空気噴出穴２１ａより斜め下方に噴出されている。
【００１９】
この空気噴出により、底面２１ｂ近傍に負圧が生じ、ブローンフィルムの第１層３ｂ１が第２層３ｂ２より引き離され、矢印Ｆで示すように底面２１ｂに引き寄せられて走行する。
【００２０】
図１に戻り、第１筐体部２０及び第２筐体部３０内に設けた光学的手法による厚さセンサ手段の実施例を説明する。第１筐体部２０において、２３はレーザビームの投光器であり、所定の角度θをもって平面部２０ａを走行するブローンフィルムの第１層３ｂ１に投光する。
【００２１】
２４は、投光器２３とは反対側に所定の角度θをもって平面部２０ａに対峙する光路差検出器であり、第１層３ｂ１の表面からの反射ビームｄ１と裏面からの反射ビームｄ２の光路差Δｄを検出する。この光路差Δｄはブローンフィルムの厚さに比例する。
【００２２】
光路差検出器２４は、ＣＣＤやフォトダイオードアレイ等で実現され、現在の技術レベルでは分解能１０ｎｍ〜２０ｎｍが採用できる。ブローンフィルムの厚さは５０μｍ程度であり、ビームの入射角度θを４５゜としたとき光路差Δｄは略７０μｍであるから、十分な精度で安定して光路差Δｄを測定可能である。
【００２３】
第２筐体部３０における投光器３３及び光路差検出器３４の構成は、第１筐体部で説明した投光器２３及び光路差検出器２４の構成と全く同一であり、同様な原理でブローンフィルムの第２層３ｂ２の厚さを測定することができる。
【００２４】
図１に示した光学的な厚さセンサ手段とは別のセンサ手段の実施例を図４及び図５に示す。図４の構成は、放射線または電磁波の照射器４１よりの放射線のブローンフィルム表面からの反射又はフィルム内の散乱を放射線センサ４２で検出する。図５の構成は、ブローンフィルムに近接して配置された電極５１,５２間の静電容量を容量センサ５３で検出する。
【００２５】
ブローンフィルムの厚さ以外の管理対象特性値としては、色,地合,透過率等があり、第１及び第２筐体部に設置するセンサ手段として、これらの特性値にフィットするセンサ手段を選択することが可能である。
【００２６】
図６により、ブローンフィルムの円周方向のプロファイルを生成するための構成を説明する。第１筐体部２０及び第２筐体部３０は、ブローンフィルム３ｂを挟んで対向する配置を保って、スキャン操作部６１により、ブローンフィルムの走行方向Ｐと直交する幅方向に矢印Ｃ,Ｃ´に示すように周期的に往復スキャン操作される。
【００２７】
第１筐体部２０内の厚さセンサ手段による第１層３ｂ１の厚さ測定値Ｅｉ１及び第２筐体部３０内の厚さセンサ手段による第２層３ｂ２の厚さ測定値Ｅｉ２は、夫々プロファイル生成部６２に入力される。
【００２８】
６３はブローンフィルムの厚さ測定位置を計算する測定位置情報部であり、スキャン操作部６１からの操作位置情報Ｈ及びオッシレーションが実施されている場合にはオッシレーション位置情報Ｊを入力し、厚さ測定位置情報Ｋを計算してプロファイル生成部６２に出力する。
【００２９】
プロファイル生成部６２は、厚さ測定位置情報Ｋ及び厚さの測定値Ｅｉ１, Ｅｉ２により第１層３ｂ１のプロファイル及び第２層３ｂ２のプロファイルの２本のプロファイルを生成する。これら２本のプロファイルを継げることにより、２枚重ねのブローンフィルムを開いて仮想的に１枚にした場合のプロファイルを推定演算することが可能となる。
【００３０】
ブローンフィルムの吹き上げ速度はあらかじめ分かっているので、測定されたプロファイルと厚さの操作が行われるリングダイ２の位置対応を取れば無駄時間を有するフィードバック制御により、厚さの制御が可能である。
【００３１】
図７は、図６で説明したスキャン操作される筐体部の設置位置の例を示すインフレーション装置の構成図であり、ピンチロール５と定置ロール６の間（▲１▼で示す）又は定置ロール６と巻き取り器７の間（▲２▼で示す）に設置可能である。
【００３２】
図６の実施例のように、第１及び第２筐体部をスキャン操作する構成は、オッシレーションがない場合にはプロファイル生成のために必須であるが、オッシレーションがある場合には、ブローンフィルムの重ね合わせ位置変化を利用し、第１及び第２筐体部を定位置に固定した状態でプロファイルを生成させることが可能である。
【００３３】
このように、オッシレーションを利用するプロファイルを生成では、センサ手段は、所定位置に固定配置された第１筐体部２０又は第２筐体部３０のどちらか一方に設ければよいので構成がシンプルとなるが、オッシレーションの周期は一般に１０分程度とゆっくりしたものであるため、制御周期を高速としたい場合にはスキャン操作が有効である。
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果が期待できる。
（１）折り畳んだ後のブローンフィルムからでも各層の厚さを個別に測定することができる。
（２）スキャン操作させることでプロファイルを容易に得ることができる。
（３）吸着器により厚さ測定位置でのブローンフィルムの走行ラインを安定させることができ、測定精度の向上が期待できる。
【００３４】
（４）ブローンフィルムの重ね合わせ位置変化を利用する必要がなく、オッシレーションのないブローンフィルムにも適用できる。
（５）円筒状のブローンフィルムをリング型の駆動系で測定する場合に比べ安価なシステムが構成できる。
（６）リングダイ直後の高温なブローンフィルムに部分の測定に比べ、測定を行いやすく、ブローンフィルムへのダメージも小さくすることができる。
【００３５】
（７）オフラインで測定する手間を省き、迅速な測定ができることで膜厚制御へのフィードバックを早め、製品品質を高めることができる。
（８）ブローンフィルムそのものを展開する必要が無く、製品部留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインフレーション装置の主要部を示す、筐体部及び厚さセンサ手段の断面図である。
【図２】吸着器によるブローンフィルムの引き離し変化を示す縦断面遷移図である。
【図３】ベルヌーイの法則を利用した吸着器の実施例を示すイメージ図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す厚さセンサ手段の構成図である。
【図５】本発明の更に他の実施例を示す厚さセンサ手段の構成図である。
【図６】ブローンフィルムの円周方向のプロファイルを生成するための構成図である。
【図７】スキャン操作される筐体部の設置位置の例を示すインフレーション装置の構成図である。
【図８】ブローンフィルムを作成する従来のインフレーション装置の基本構成図である。
【符号の説明】
３ｂ  ブローンフィルム（２枚重ね）
３ｂ１  第１層
３ｂ２  第２層
２０  第１筐体部
２０ａ  平面部
２１,２２  吸着器
２３  投光器
２４  光路差検出器
３０  第２筐体部
３０ａ  平面部
３１,３２  吸着器
３３  投光器
３４  光路差検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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