(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂の入口と、溶融樹脂のリップ状出口と、該リップ状出口から押し出された環状溶融樹脂の内部に空気を吹き込む空気吹き込み手段とを有するサーキュラーダイと、
該環状溶融樹脂を冷却して管状フィルムを形成する冷却手段と、
該環状溶融樹脂に向かって超音波を発信し且つ該環状溶融樹脂で反射した超音波を受信することにより該環状溶融樹脂との距離を検出する超音波センサと、
該超音波センサの出力信号に応答して該空気吹き込み手段を制御する制御手段とを備え、
該冷却手段は該サーキュラーダイの下方に配置され、該環状溶融樹脂の外径を規制しつつ該環状溶融樹脂を冷却し、サーキュラーダイとの間に環状溶融樹脂のバブルを形成するとともに環状溶融樹脂を管状フィルムとする水冷リングからなることを特徴とするフィルム製造装置。
【請求項２】
該超音波センサが該サーキュラーダイと該水冷用リングとの間において該サーキュラーダイの軸線を通る線上の点に向かって配置されることを特徴とする請求項１に記載のフィルム製造装置。
【請求項３】
該超音波センサが該サーキュラーダイに近い位置からバブルのほぼ中心に向かって斜め下向きに配置されることを特徴とする請求項２に記載のフィルム製造装置。
【請求項４】
該空気吹き込み手段は、バブルと超音波センサ間の距離が所定値よりも大きいときに空気量を増加し、バブルと超音波センサ間の距離が所定値よりも小さいときに空気量を減少するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のフィルム製造装置。
【請求項５】
該空気吹き込み手段は、該サーキュラーダイに設けられた空気通路と、該空気通路と連通する空気供給ラインと、該空気通路と連通する排出空気ラインと、該空気供給ラインに配置された空気量調節弁と、該排出空気ラインに配置された排出調節弁とからなり、該制御手段が該空気量調節弁及び該排出調節弁の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項４に記載のフィルム製造装置。
【請求項６】
該排出調節弁は常時微小開度開かれており、該制御手段が主として該空気量調節弁を制御することを特徴とする請求項５に記載のフィルム製造装置。
【請求項７】
該冷却手段は該環状溶融樹脂に冷却用空気を吹きつけて冷却しフロストラインを境として管状の樹脂フィルムを形成する空冷式冷却手段からなることを特徴とする請求項１に記載のフィルム製造装置。
【請求項８】
該超音波センサが該サーキュラーダイの軸線を通る線上の点に向かって且つ該環状溶融樹脂の表面に垂直に配置されることを特徴とする請求項７に記載のフィルム製造装置。
【請求項９】
溶融樹脂の入口と、溶融樹脂のリップ状出口と、該リップ状出口から押し出された環状溶融樹脂の内部に空気を吹き込む空気吹き込み手段とを有するサーキュラーダイと、
該環状溶融樹脂を冷却して管状フィルムを形成する冷却手段と、
該環状溶融樹脂に向かって超音波を発信し且つ該環状溶融樹脂で反射した超音波を受信することにより該環状溶融樹脂との距離を検出する超音波センサと、
該超音波センサの出力信号に応答して該空気吹き込み手段を制御する制御手段と、
該フィルム製造装置の周囲の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段で検出された温度に従って超音波の速度を補正する速度補正手段とを備えたことを特徴とするフィルム製造装置。
【請求項１０】
溶融樹脂の入口と、溶融樹脂のリップ状出口と、該リップ状出口から押し出された環状溶融樹脂の内部に空気を吹き込む空気吹き込み手段とを有するサーキュラーダイと、
該環状溶融樹脂を冷却して管状フィルムを形成する冷却手段と、
該環状溶融樹脂に向かって超音波を発信し且つ該環状溶融樹脂で反射した超音波を受信することにより該環状溶融樹脂との距離を検出する超音波センサと、
該超音波センサの出力信号に応答して該空気吹き込み手段を制御する制御手段と、
該超音波センサに対面するバブルの膜の変動速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段で検出された速度に従ってバブルで反射した超音波を受信することのできる受信時間の範囲を設定する受信時間設定手段とを備えたことを特徴とするフィルム製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインフレーション法を利用したフィルム製造装置に関する。詳しくは、インフレーション法フィルム製造プロセスにおいて、バブルの大きさを超音波式センサで測定しバブルが一定の大きさとなるようにバブル内の空気を制御するフィルム製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インフレーション法によるフィルム製造装置においては、環状溶融樹脂がサーキュラーダイから押し出され、冷却されつつ一定の直径をもつ管状の樹脂フィルムとなり、最後に２枚重ねの偏平な形になって巻き取られる。管状の樹脂フィルムの直径やフィルムの厚さを制御するために、光電センサや超音波センサが利用される。
【０００３】
例えば、特公昭５９─４０４６８号公報（あるいは特開平３─２２２７２０号公報）は光電センサを用いた例を示し、発光器と受光器が所定の大きさの管状の樹脂フィルムの接線上に配置され、管状の樹脂フィルムの大きさが大きくなった場合には光を遮り、管状の樹脂フィルムの大きさが小さくなった場合には光を通すことにより、管状の樹脂フィルムの大きさを検出して管状の樹脂フィルムの大きさを制御するようになっている。
【０００４】
また、特開昭６１─２５６２１２号公報は複数の超音波センサを用いた例を示している。超音波センサは管状の樹脂フィルムに向かって超音波を発信し且つ管状の樹脂フィルムで反射した超音波を受信することにより超音波センサと管状の樹脂フィルムとの距離を検出するものである。この距離から管状の樹脂フィルムの大きさが分かる。この公報では、４個の超音波センサが管状の樹脂フィルムのまわりに等間隔で配置され、４個の超音波センサの検出値の平均値により管状の樹脂フィルムの大きさを検出して管状の樹脂フィルムの大きさを制御するようになっている。
【０００５】
樹脂フィルムを製造するインフレーション法には、空冷式冷却手段と水冷式冷却手段とがある。空冷式冷却手段はサーキュラーダイから押し出された環状溶融樹脂に冷却用空気をふきかけるだけであるので形成された管状の樹脂フィルムの位置を規制するものではない。そのため、管状の樹脂フィルムの位置が変動するので、上記した特開昭６１─２５６２１２号公報では、４個の超音波センサが管状の樹脂フィルムのまわりに等間隔で設けられ、その平均値をとるようになっている。空冷式冷却手段を用いる場合には、環状溶融樹脂がサーキュラーダイの下方で大きな球状になるバブルは通常形成されず、フロストラインが環状溶融樹脂と管状の樹脂フィルムとの境界にできる。
【０００６】
一方、水冷式冷却手段（補助的に空冷を併用する場合を含めて）は冷却水を含むリングを含み、その内周部が環状溶融樹脂と実質的に接触し、形成された管状の樹脂フィルムの位置を規制している。従って、管状の樹脂フィルムはこの状態で冷却固化するので、管状の樹脂フィルムの大きさは水冷式冷却手段により規定される。従って、この場合には、管状の樹脂フィルムの大きさを検出する必要はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
水冷式冷却手段を用いる場合には、環状溶融樹脂がサーキュラーダイと水冷式冷却手段との間で大きな球状になるバブルが形成される。この場合には、バブルの大きさを検出して、バブルの大きさを制御することが望ましい。本願の出願人は、バブルの大きさを検出するために発光器と受光器とからなる光電センサを利用していた。発光器と受光器は所定の大きさのバブルの接線上に配置され、バブルが大きくなった場合には光を遮り、バブルが小さくなった場合には光を通すことにより、バブルの大きさを検出していた。
【０００８】
発光器と受光器を所定の大きさのバブルの接線上に配置するため、発光器と受光器を設置するのに熟練と多くの手間を必要とする問題点があった。発光器と受光器の位置や角度は製品が変わる毎に変えなくてはならず、また製膜速度、樹脂の種類、肉厚、樹脂温度等にも影響される。発光器や受光器の位置の調整の仕方は理論的に導かれるものではなく、経験的に決めなくてはならず、多大の熟練を要した。殊にバブル径が大きかったり（例えば６００ｍｍを越えると）、多品種の生産の場合には問題が深刻であった。
【０００９】
上記したように、冷却固化した管状の樹脂フィルムの大きさを検出するためには超音波センサが用いられていたが、大きさが変動したり、振動したりする環状溶融樹脂のバブルの大きさを超音波センサで検出する例はこれまでなかった。また、空冷式冷却手段を用いる場合、フロストラインに至るまでの環状溶融樹脂の大きさを超音波センサで検出する例はこれまでなかった。
【００１０】
本発明の目的は、超音波センサを用いてバブルの大きさを簡単且つ確実に検出できるようにしたフィルム製造装置を提供することである。また、本発明の目的は、超音波センサを用いてフロストラインに至るまでの環状溶融樹脂の大きさを簡単且つ確実に検出できるようにしたフィルム製造装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるフィルム製造装置は、溶融樹脂の入口と、溶融樹脂のリップ状出口と、該リップ状出口から押し出された環状溶融樹脂の内部に空気を吹き込む空気吹き込み手段とを有するサーキュラーダイと、該環状溶融樹脂を冷却して管状フィルムを形成する冷却手段と、該環状溶融樹脂に向かって超音波を発信し且つ該環状溶融樹脂で反射した超音波を受信することにより該環状溶融樹脂との距離を検出する超音波センサと、該超音波センサの出力信号に応答して該空気吹き込み手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。該冷却手段は該サーキュラーダイの下方に配置され、該環状溶融樹脂の外径を規制しつつ該環状溶融樹脂を冷却し、サーキュラーダイとの間に環状溶融樹脂のバブルを形成するとともに環状溶融樹脂を管状フィルムとする水冷リングからなる。
【００１２】
【作用】
冷却手段が水冷リングからなる場合には、サーキュラーダイと水冷用リングとの間に環状溶融樹脂のバブルが形成され、バブルの外側に配置された超音波センサがこのバブルの大きさを超音波センサとバブルとの間の距離として検出する。制御手段は超音波センサの出力信号に応答して空気吹き込み手段を制御し、例えば、バブルと超音波センサ間の距離が所定値よりも大きいときに空気量を増加し、バブルと超音波センサ間の距離が所定値よりも小さいときに空気量を減少するようになっている。本発明では、１個の超音波センサを設ければよく、バブルの大きさを簡単且つ確実に検出して、バブルの大きさを簡単且つ確実に制御することができる。
【００１３】
好ましくは、超音波センサがサーキュラーダイと水冷用リングとの間においてサーキュラーダイの軸線を通る線上の点に向かって配置される。これによって、超音波センサはバブルのほぼ中心に向かって配置されることになり、超音波センサから発信した超音波をバブルでほぼ完全に反射させ、反射した超音波を効率よく取り込むことができる。好ましくは、超音波センサがサーキュラーダイに近い位置からバブルのほぼ中心に向かって斜め下向きに配置される。サーキュラーダイから吐出した直後のバブルの部分の形状を検出し、バブルの大きさをよりよく制御できる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴においては、フィルム製造装置は、サーキュラーダイと、冷却手段と、超音波センサを備えるとともに、該フィルム製造装置の周囲の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段で検出された温度に従って超音波の速度を補正する速度補正手段とを備える。これによって、超音波の速度が温度に従って変動するのを補正し、バブルの大きさを精度よく検出することができる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴においては、フィルム製造装置は、サーキュラーダイと、冷却手段と、超音波センサを備えるとともに、超音波センサに対面するバブルの膜の変動速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段で検出された速度に従ってバブルで反射した超音波を受信することのできる受信周波数の範囲を設定する受信周波数設定手段とを備える。これによって、バブルが例えば膨張しあるいは収縮し、あるいは振動しているときでも、バブルの大きさを確実に検出することができる。
【００１７】
【実施例】
図１及び図２は本発明の第１実施例を示す図である。本発明によるフィルム製造装置は、サーキュラーダイ１と、水冷リング１５とからなる。サーキュラーダイ１は溶融樹脂の入口１ａと、この溶融樹脂の入口１ａに通じる円筒状の樹脂通路１ｂと、この樹脂通路１ｂに通じてサーキュラーダイ１の底面に開口するリップ状出口１ｃとを有する。溶融樹脂３は図示しない押し出し機から入口１ａに供給され、樹脂通路１ｂを通ってリップ状出口１ｃへ環状溶融樹脂として、すなわちバブル２として押し出される。
【００１８】
サーキュラーダイ１ははさらにリップ状出口１ｃから押し出されたバブル２の内部に空気を吹き込む空気吹き込み手段を有する。空気吹き込み手段はリップ状出口１ｃの内部でサーキュラーダイ１の底面に開口する空気通路７である。空気通路７は、図示しない空気源に接続された空気通路６と、排出空気通路８に接続される。空気量調節弁５が空気通路６に配置され、排出調節弁４が排出空気通路８に接続される。実施例においては、排出調節弁４は常時小さな開度だけ開かれており、空気量調節弁５が制御装置９によって制御されて空気通路７の空気量を制御する。
【００１９】
水冷リング１５はサーキュラーダイ１の下方にサーキュラーダイ１と同軸線上に配置され、バブル２はサーキュラーダイ１と水冷リング１５と間に形成される。水冷リング１５には冷却水１４が貯められており、冷却水１４はバブル２と接触して環状溶融樹脂を急冷固化しながらバブル２と水冷リング１５との間隙から流れ落ちる。水冷リング１５の内周部がバブル２と実質的に接触し、バブル２は水冷リング１５より下方では固化した管状の樹脂フィルムとなって下方に延び、ニップロール１７を有する循環式ガイドベルト１６を通って平坦なシートとなって、巻き取り機（図示せず）へと運ばれる。
【００２０】
超音波センサ１１０がサーキュラーダイ１と水冷用リング１５との間に形成されるバブル２の外側に配置される。超音波センサ１１０はバブル２のほぼ中心に向かって配置される。超音波センサ１１０はライン１１２により制御装置９に接続される。超音波センサ１１０はバブル２に向かって超音波を発信し且つバブル２で反射した超音波を受信することによりバブル２と超音波センサ１１０との間の距離を検出するものである。
【００２１】
超音波センサ１１０の一例は図５に示されており、超音波センサ１１０はケース１０５に指示されたピエゾセラミック円板１０６と、ピエゾセラミック円板１０６に接触して配置された振動伝達膜１０７とからなる。ピエゾセラミック円板１０６の両面には図示しない電極が形成され、図示しない導線によりピエゾセラミック円板１０６に電圧を印加することができる。また、ピエゾセラミック円板１０６は振動伝達膜１０７を介して振動を受け、電圧を発生する。従って、超音波センサ１１０は超音波を発信し且つ超音波を受信することができる。
【００２２】
図６は超音波センサ１１０の超音波の発信及び受信を示す図である。超音波センサ１１０は時点Ａ１  において例えば２００ＫＨの超音波を発信し、それから時間Ｔ（例えば２５ｍｓ）の後の時点Ａ２  において２００ＫＨの超音波を発信する。つまり、超音波センサ１１０は周期Ｔで超音波を断続的に発信する。時点Ａ１  において発信された超音波はバブル２で反射し、時点Ｂ１  において超音波センサ１１０で受信される。従って、時点Ａ１  と時点Ｂ１  との間の時間ｔを測定すれば、Ｘ＝（１／２）×ｔ×ｃによって、バブル２と超音波センサ１１０との間の距離Ｄを計算することができる。なお、ｃは音速である。なおバブル２は常に振動しているので、連続した何回かの測定値を平均して代表値とするのが良い。
【００２３】
こうして、制御装置９は超音波センサ１１０の出力信号に応答して空気量調節弁５を制御する。すなわち、バブル２と超音波センサ１１０間の距離が所定値（例えば８００ｍｍ）よりも小さいときには、空気量調節弁５を閉じ、排出調節弁４は微量だけ開放されているのでバブル２に供給される空気量は減少する。また、バブル２と超音波センサ１１０間の距離が前記所定値よりも大きな所定値（例えば８０５ｍｍ）よりも大きいときには、空気量調節弁５を開放し、するとバブル２に供給される空気量は増加する。このようにして、バブル２を小さな制御範囲（８０５−８００＝５ｍｍ）内で一定の大きさに保ち、バブル２を安定させる。
【００２４】
このようにして、本発明では、１個の超音波センサ１１０を用いてバブル２の大きさを制御することができる。超音波センサ１１０から発信された超音波はバブル２でよく反射され、バブル２を透過する超音波の割合は小さいことが分かった。超音波センサ１１０は約１０度の角度範囲で良好に超音波を発信及び受信することができ、超音波センサ１１０の位置を一度固定するとその後で精密に調節しなくてもよく、またバブル２の大きさが変動しても、バブル２と超音波センサ１１０間の距離を確実に検出できることが分かった。ただし、超音波センサ１１０は高さや角度を調節可能な支持台に取りつけておくのが有利である。１個の超音波センサ１１０により、種々の種類や大きさのフィルムに対応できる。
【００２５】
図３は本発明の第２実施例を示し、図１の実施例とかなり類似している。この実施例のフィルム製造装置は、サーキュラーダイ１と、水冷リング１５とからなる。サーキュラーダイ１は溶融樹脂の入口１ａと、この溶融樹脂の入口１ａに通じる円筒状の樹脂通路１ｂと、この樹脂通路１ｂに通じてサーキュラーダイ１の底面に開口するリップ状出口１ｃと、空気吹き込み手段としての空気通路７とを有する。空気通路７の空気量は空気量調節弁５及び排出調節弁４によって制御され、空気量調節弁５が制御装置９によって制御される。
【００２６】
水冷リング１５はサーキュラーダイ１の下方にサーキュラーダイ１と同軸線上に配置され、バブル２はサーキュラーダイ１と水冷リング１５と間に形成される。この実施例では、サーキュラーダイ１の下部近傍にはバブル２を予冷却する空冷リング１３が設けられている。空冷リング１３は冷却用空気の入口２５、及び吐出ノズル２６を有する。水冷リング１５は網１８及びバキュームチャンバ１９を有する。
【００２７】
水冷リング１５には冷却水１４が貯められており、冷却水１４はバブル２と接触して溶融樹脂を急冷固化しながらバブル２と水冷リング１５との間隙から流れ落ち、さらに水冷リング１５に沿って吊り下げられた伸縮自在の網１８を伝わって固化した管状の樹脂フィルム２３を冷却しながら流れ落ちる。網１８の外側には円筒形のバキュームチャンバ１９があり、吸引口２１から空気を吸いだしてバキュームチャンバ２２内を負圧にして、バブル２内部の空気圧力との共同作用でバブル２を網１８に押し付けることでバブル２を安定に保持している。固化した管状の樹脂フィルム２３は更に下がってガイドベルト１６に沿って偏平化され、ニップロール１７で折り合わせられ、二つ折りのフィルム２４となって後工程（巻取り等）へ進む。
【００２８】
超音波センサ１１０がバブル２の外側にバブル２のほぼ中心を向くように配置され、超音波センサ１１０は制御装置９に接続される。超音波センサ１１０は図５及び図６を参照して説明したのと同様のものであり、バブル２に向かって超音波を発信し且つバブル２で反射した超音波を受信することができる。超音波センサ１１０は例えば（株）キーエンス製ＵＤ−３２０を使用することができる。
【００２９】
超音波センサ１１０はサーキュラーダイ１と水冷用リング１５との間においてサーキュラーダイ１の軸線を通る線上の点に向かって配置される。さらに詳細には、超音波センサ１１０はサーキュラーダイ１に近い位置からバブル２のほぼ中心に向かって斜め下向きに配置される。
【００３０】
製品幅を変えるとそれに対応して、水冷リング１５の径や水冷リング１５とサーキュラーダイ１との距離を変えるので、バブル２の形状も変わる。そして超音波センサ１１０の有効距離には一定の範囲があるので、使用する様々な水冷リングに対しても固定したまま対応できる位置を選ぶのが便利である。
【００３１】
本実施例では以下の条件に設定することで再現性良くバブルを安定させることができた。
フィルム厚…１３０μｍ（ＬＤＰＥ１５−ＨＤＰＥ１００−ＬＤＰＥ１５）
ダイリップ径Ｃ…６００ｍｍ
ダイの下面からセンサまでの距離Ａ…１６０ｍｍ
ダイの中心線からセンサまでの距離Ｂ…１４１０ｍｍ
センサ軸と水平面との角度θ…２０゜
【００３２】
上記のように固定したときの水冷リング１５の内径Ｎと、超音波センサ１１０とバブルとの間の距離ｘとの関係及び不感帯は次の通りである。
Ｎ（ｍｍ）      ｘ（ｍｍ）      制御範囲（ｍｍ）
７２０          ９９０          Ｘ±５
９５０          ８９５          Ｘ±５
１０８０        ８５０          Ｘ±５
また、樹脂はインフレーション成形できるものであれば何でも良く、ＨＤＰＥ，ＰＰ，ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥ及びこれらのコポリマーや、これらを含む多層フィルムにも使える。バブル２の大きさは±５ｍｍの小さな制御範囲内でほぼ一定に保たれ、この制御範囲は±０．５ｍｍまで変えることができる。
【００３３】
図４は制御装置９の機能を示すブロック図である。インターフェースや駆動回路等は省略されている。制御装置９は超音波センサ１１０に所定の周波数の超音波を所定の周期で発信させるための発信手段３０（図６参照）と、バブル２で反射した超音波を受信して処理するための受信手段３１を含む。受信手段３１は増幅手段や検波手段等を含み、図６の時点Ａ１  と時点Ｂ１  との間の時間ｔを出力する。距離計算手段３２はＸ＝（１／２）×ｔ×ｃによって、バブル２と超音波センサ１１０との間の距離Ｘを計算する。バルブ制御演算手段３３は検出された距離Ｘと設定値入力手段１２０からの設定値とを比較して空気量調節弁５を駆動するための信号を発生する。
【００３４】
制御装置９はさらにフィルム製造装置の周囲の温度を検出する温度検出手段１２１と、この温度検出手段１２１で検出された温度に従って超音波の速度を補正する速度補正手段３４とを含む。フィルム製造装置では、溶融樹脂の温度はリップ状出口１ｃにおいて約２００℃であり、夏にはフィルム製造装置の周囲の温度は例えば４５℃になる。また、冬にはフィルム製造装置の周囲の温度は例えば１５℃になる。超音波の速度は周囲の温度によって変化する。従って、フィルム製造装置の周囲の温度を検出することよって、距離計算手段３２で使用する音速ｃの値を補正すると、バブル２と超音波センサ１１０との間の距離Ｘをそのときの温度に応じてより正確に検出できることが分かった。補正は、温度と音速との公知の関係を利用することができる。
【００３５】
制御装置９はさらにアプローチ補正手段３５を含む。アプローチ補正手段３５を含む。アプローチ補正手段３５は、超音波センサ１１０に対面するバブル２の膜の変動速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段で検出された速度に従ってバブル２で反射した超音波を受信することのできる受信時間の範囲を設定する受信時間設定手段とを含む。
【００３６】
速度検出手段は受信手段３１の出力を受けて構成される。すなわち、受信手段３１は図６の時点Ａ１  と時点Ｂ１  との間の時間ｔを出力するので、この時間ｔを所定期間にわたってサンプリングすれば、固定の超音波センサ１１０に対するバブル２の膜の変動速度が分かる。こうして検出したバブル２の膜の変動速度はディスプレイ１２２に表示されるようになっている。図９はディスプレイ１２２の一部を示し、バブル２の膜の変動速度が１６００ｍｍ／ｓであることを表示している。実施例においては、バブル２の膜の変動速度は４００ｍｍ／ｓ単位で表示されるようになっている。
【００３７】
発信手段３０は時点Ａ１  、Ａ２  等で超音波を発信する。受信手段３１はバブル２で反射した超音波を時点Ｂ１  等で受信する。超音波を受信する時点Ｂ１  は変化するので、超音波の受信は時点Ａ１  、Ａ２  の間の所定の時間の範囲（例えば図６のＴＲ  ）内で行われるようになっている。バブル２が膨張、収縮、あるいは振動していると、バブル２で反射した超音波の超音波センサ１１０への到達時間は大きく変化する。受信可能な所定の時間の範囲が小さいと、その分だけノイズを拾う可能性は小さくなる。しかし、受信可能な所定の時間の範囲が小さいと、その時間内で超音波を受信できなくなる可能性が大きくなる。従って、本発明では、バブル２の膜の変動速度に従って、バブル２で反射した超音波を受信することのできる受信時間の範囲を変えるのが好ましい。受信時間設定手段はこの所定の時間の範囲を設定するものである。
【００３８】
図７及び図８は受信時間設定手段で設定した受信可能な所定の時間の範囲の例を示す図である。図７はバブル２の膜の変動速度が比較的に小さいときの受信可能な所定の時間の範囲ＴＲ１を示している。図８はバブル２の膜の変動速度が比較的に大きいときの受信可能な所定の時間の範囲ＦＲ２を示している。
【００３９】
図１０は本発明の第３実施例を示す図である。この実施例のフィルム製造装置は、サーキュラーダイ２０１と、空冷リング２０２とからなる。サーキュラーダイ２０１は溶融樹脂の入口２０１ａと、この溶融樹脂の入口２０１ａに通じる円筒状の樹脂通路２０１ｂと、この樹脂通路２０１ｂに通じてサーキュラーダイ２０１の上面に開口するリップ状出口２０１ｃとを有する。溶融樹脂２０３は図示しない押し出し機から入口２０１ａに供給され、樹脂通路２０１ｂを通ってリップ状出口２０１ｃへ環状溶融樹脂として押し出される。
【００４０】
サーキュラーダイ２０１はさらにリップ状出口２０１ｃから押し出された環状溶融樹脂２０３の内部に空気を吹き込む空気吹き込み手段を有する。空気吹き込み手段はリップ状出口２０１ｃの内部でサーキュラーダイ２０１の上面に開口する空気通路２０４である。空気通路２０４は、図示しない空気源に接続された空気通路２０５と、排出空気通路２０６に接続される。空気量調節弁２０７が空気通路２０５に配置され、排出調節弁２０８が排出空気通路２０６に接続される。実施例においては、排出調節弁２０７は常時小さな開度だけ開かれており、空気量調節弁２０７が制御装置２０９によって制御されて空気通路２０４の空気量を制御する。制御装置２０９の構成は上記制御装置９と同様である。この空気の吹き込みにより、リップ状出口２０１ｃから押し出された環状溶融樹脂２０３が上方に向けられる。
【００４１】
空冷リング２０２はサーキュラーダイ２０１の上方にサーキュラーダイ２０１と同軸線上に配置され、環状溶融樹脂２０３を冷却固化してフロストライン２１０を境としてフロストライン２１０の上方に管状樹脂フィルム２１１を形成するようになっている。
【００４２】
空冷リング２０２の近傍、例えば上方に、超音波センサ２１２が配置されている。超音波センサ２１２はサーキュラーダイ２０１の軸線を通る線上の点に向かって且つ環状溶融樹脂２０３の表面に垂直に配置される。つまり、超音波センサ２１２はリップ状出口２０１ｃから押し出され、フロストライン２１０に至るまでの環状溶融樹脂２０３の表面に直交するように配置される。
【００４３】
超音波センサ２１２はライン２１３により制御装置２０９に接続される。超音波センサ２１２は環状溶融樹脂２０３に向かって超音波を発信し且つ環状溶融樹脂２０３で反射した超音波を受信することにより環状溶融樹脂２０３と超音波センサ２１２との間の距離を検出する。この検出に基づいて、上記実施例と同様に吹き込み空気量を調節することにより、管状樹脂フィルム２１１の大きさを制御することができる。
【００４４】
環状溶融樹脂２０３の位置は管状の樹脂フィルム２１１の位置よりもサーキュラーダイ２０１に近いため、フロストライン２１０に至るまでの環状溶融樹脂２０３の変動は管状の樹脂フィルム２１１の変動に比べ少ない。このため、１個の超音波センサ２１２を設ければよく、環状溶融樹脂２０３の大きさを簡単且つ確実に検出して、その結果として管状の樹脂フィルム２１１の大きさを簡単且つ確実に制御することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、１個の超音波センサを固定的に配置してバブル又は環状溶融樹脂の大きさを簡単且つ確実に検出することができ、製造条件の変更に際しても超音波センサの位置を苦心して変える必要がなく、諸条件に対応する標準値（バブルが安定した時の値）や許容範囲を一度見いだしておけば、その数値を制御装置に入力するだけで再現性良く作動するので、操作は極めて簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のフィルム製造装置を示す略図である。
【図２】図１の線ＩＩ─ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の第１実施例のフィルム製造装置を示す略図である。
【図４】制御装置の詳細を示すブロック図である。
【図５】超音波センサを示す略図である。
【図６】超音波センサの超音波の発信と受信のタイミングを示す図である。
【図７】受信時間設定手段で設定した受信可能な所定の時間の範囲の一例を示す図である。
【図８】受信時間設定手段で設定した受信可能な所定の時間の範囲の他の例を示す図である。
【図９】超音波センサに対面するバブルの膜の変動速度を検出する速度検出手段で検出したバブルの膜の変動速度をディスプレイに表示した例を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施例のフィルム製造装置を示す略図である。
【符号の説明】
１…サーキュラーダイ
２…バブル
３…溶融樹脂
４…排出調節弁
５…空気量調節弁
７…空気通路
９…制御装置
１５…水冷リング
１１０…超音波センサ
２０１…サーキュラーダイ
２０２…空冷リング
２０３…溶融樹脂
２０４…空気通路
２０７…空気量調節弁
２０８…排出調節弁
２０９…制御装置
２１２…超音波センサ
【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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【図９】
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【図１０】
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