(57)【要約】【課題】オンラインでの厚さ値測定で円周方向の厚さの精度のよいプロファイルを得ることができるインフレーション装置を実現する。【解決手段】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、前記リングダイもしくは前記ピンチロールの少なくとも一方を回動する回動手段と、前記回動手段の回動によって、前記ピンチロールで折り畳まれて合わされるブローンフィルムの特性値を測定するセンサと、このセンサの得た特性値と前記ブローンフィルムを折り畳んだ位置情報から、前記ブローンフィルムのプロファイルを演算する演算手段と、を設けた。【選択図】　　　　　　　　　　図１
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【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、
前記リングダイもしくは前記ピンチロールの少なくとも一方を回動する回動手段と、
前記回動手段によって回動されると共に、折り畳まれて合わされたブローンフィルムの特性値を測定するセンサと、
このセンサの得た特性値と前記ブローンフィルムを折り畳んだ位置情報から、前記ブローンフィルムのプロファイルを演算する演算手段と、
を設けたことを特長とするインフレーション装置。
【請求項２】
前記回動手段は、前記リングダイもしくは前記ピンチロールを時計方向（反時計方向）に所定角度回動せしめた後反時計方向（時計方向）に戻す回動をす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】
前記回動手段は、前記リングダイもしくは前記ピンチロールを時計方向又は反時計方向に連続回転せしめ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４】
前記センサの測定する領域が、前記折畳んだ後のブローンフィルムのエッジ部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインフレーション装置。
【請求項５】
前記エッジ部は、ブローンフィルム端からフィルム厚の３倍以上及び前記センサの測定幅以下の範囲であることを特徴とした請求項１乃至４のいずれかに記載のインフレーション装置。
【請求項６】
前記特性値は、前記ブローンフィルムを形成する物質の厚さ、色、地合、透過率のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインフレーション装置。
【請求項７】
前記ブローンフィルムを形成する物質は、ポリオレフィンであることを特徴とする請求項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】
折畳んだ後のブローンフィルムのエッジを検出すると共に、エッジから一定距離のエッジ部を測定するようにしたことを特徴とする請求項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】
折り畳まれて合わされたブローンフィルムの端部をガセットにより４つ折り状態に形成するに際しては４つ折り部を広げて２つ折り状態にしたのち厚さを測定するようにしたことを特徴とする請求項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】
この発明は、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（例えば厚さ）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１２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１２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、厚さを測定するセンサ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Ｑにセンサ８を設置し、２枚重ねの厚さ測定値Ｅｉを演算部９に導き、円周厚さを推定演算していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなブローンフィルムの厚さ測定手法では、折り畳まれた状態でのブローンフィルムの平均の厚さしか測定することができないために、センサの出力だけでは円周方向の厚さの精度のよいプロファイルを得ることができず、製品のばらつきが±７％程度と大きいものであった。
【０００７】
また、円周方向の厚さのプロファイルを正確に求めるためには、フィルムを裁断して広げた状態で測定しなければならず、オンラインで測定することができないという課題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、オンラインでの厚さ値測定で円周方向の厚さの精度のよいプロファイルを得ることができるインフレーション装置を提供することにある。
【０００９】
【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に、本発明のうち請求項１記載発明の特徴は、
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、
前記リングダイもしくは前記ピンチロールの少なくとも一方を回動する回動手段と、
前記回動手段によって回動されると共に、折り畳まれて合わされたブローンフィルムの特性値を測定するセンサと、
このセンサの得た特性値と前記ブローンフィルムを折り畳んだ位置情報から、前記ブローンフィルムのプロファイルを演算する演算手段と、
を設けた点にある。
【００１０】
請求項２記載発明の　前記回動手段は、前記ピンチロールを時計方向（反時計方向）に所定角度回動せしめた後反時計方向（時計方向）に戻す回動を、周期的に繰り返する点にある。
【００１１】
請求項３記載発明の前記回動手段は、前記ピンチロールを時計方向又は反時計方向に連続回転せしめる点にある。
【００１２】
請求項４記載発明の前記センサの測定する領域が、前記折畳んだ後のブローンフィルムのエッジ部である点にある。
【００１３】
請求項５記載発明の前記エッジ部は、ブローンフィルムのエッジからフィルム厚の３倍以上及び前記センサの測定幅以下の範囲にある点にある。
【００１４】
請求項６記載発明の前記特性値は、前記ブローンフィルムを形成する物質の厚さ、色、地合、透過率のいずれかである点にある。
【００１５】
請求項７記載発明の前記ブローンフィルムを形成する物質は、ポリオレフィンである点にある。
【００１６】
請求項８記載発明の特徴は、
折畳んだ後のブローンフィルムのエッジを検出すると共に、エッジから一定距離を測定するように前記センサの位置を制御する点にある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係るインフレーション装置の一実施例を示す構成図である。なお、図７で説明した従来装置と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
本発明の特徴部の第１は、適当な回動手段により、ピンチロール５（又はリングダイ２）を所定角度９０°を４回（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ることにより、ブローンフィルムの円周を複数等分した仮想的なゾーンを形成させ、各ゾーンの所定位置で畳まれて合わされるブローンフィルムの特性値をセンサで測定する点にある。
【００１９】
本発明の特徴部の第２は、各ゾーンにおけるブローンフィルムの特性値をセンサで測定する位置を、折り畳まれたブローンフィルムのエッジ部の所定位置Ｓにおいて、２枚重ねの特性（厚さ）を測定する点にある。
【００２０】
図１において、１０はオッシレーション位置情報部であり、ピンチロール５の回動情報を保持する。１１は折り畳み位置情報部であり、回動情報に基づいてブローンフィルムの折り畳まれる仮想的なゾーン情報を保持する。
【００２１】
１２は演算部であり、折り畳まれるゾーン情報と、折り畳まれたブローンフィルムのエッジ部Ｓにおける２枚重ねの測定値Ｅｉを１／２する演算によりエッジ部の特性値を演算し、円周方向の特性値を推定演算する。この推定演算を全ゾーンにおいて実行し、その統計処理（例えば平均値）で、ブローンフィルム３ａの円周方向の特性値を演算する。
【００２２】
図２は円筒状のブローンフィルム３ａの断面を示したものであり、ピンチロール５（又はリングダイ２）を時計方向（矢印Ｒ）、反時計方向（矢印Ｒ´）に反転往復させてブローンフィルムの円周を４等分（９０°づつ回転）した仮想的なゾーンＺ１，　Ｚ２，　Ｚ３，　Ｚ４を形成させた例である。
【００２３】
図３は折り畳まれた各ゾーンにおける測定領域Ｓとセンサ８の相対関係を示す模式図ある。（Ａ）ではゾーンＺ１の中央部位置の折り畳みエッジ部Ｓでセンサ８による２枚重ねの特性値測定が実行され、（Ｂ）ではピンチロール５の反時計方向の回転操作でゾーンＺ２のエッジ部Ｓでセンサ８による２枚重ねの特性値測定が実行される。以下順次ゾーンＺ３，　Ｚ４についても同様にエッジ部での測定が実行される。
【００２４】
ゾーンＺ１からＺ４までの測定後、ピンチロールの反転でゾーンＺ４からＺ１の順で測定が実行され、この測定パターンが周期的に繰り返され、各ゾーンの特性値のプロファイル測定が行われる。
【００２５】
図４は折り畳んだブローンフィルム３ｂの各ゾーンにおけるセンサ８の測定位置を示した図である。フィルムの平均の厚みをｄ０、検出器の測定面積幅をｄ１、折り畳んだフィルムのエッジからの距離をｄ２とする。
【００２６】
各ゾーンの厚さは、隣り合うゾーン間にゾーンデータとしては無効となる部分が生じるが、検出位置をよりエッジに近づけることにより、無効部分を減少させることができる。
この様に、２枚重ねの特性値を精度よく測定するために、フィルムのエッジにできるだけ近い位置が好ましいが、折り畳んだブローンフィルム端からフィルム厚とその折り畳みによる干渉分を避けるため、フィルムのエッジより所定距離離す必要がある。
【００２７】
このため、ブローンフィルムのエッジからの測定位置であるｄ２は、３ｄ０＜ｄ２＜ｄ１の関係を満足する位置が最適位置である。このとき、ブローンフィルムの表側の測定位置から裏側の測定位置までの距離ｄは、ｄ＝２（ｄ１＋ｄ２＋ｄ０）となり、これが測定の最小分解能となる。
【００２８】
図５はブローンフィルムの特性プロファイルを測定する説明図であり、図２、図３で説明したＺ１乃至Ｚ４の仮想的なゾーンのプロファイル測定を示したものである。ブローンフィルムは、図に示すように矢印Ｐのように左から右に流れていて、フィルムを裁断して展開した状態で示している。
【００２９】
ｔ１，　ｔ２，　ｔ３，　ｔ４…は、ピンチロールの反転位置であり、ｔ１からｔ２までは時計方向の回動制御でＺ４からＺ１までのプロファイルが順次測定され、ｔ２よりｔ３までは反時計方向の回動制御でＺ１からＺ４までのプロファイルが測定され、これを１周期として以下同様な測定が実行される。
【００３０】
センサ８は折り畳まれた各ゾーンのエッジ部の表側特性値と裏側特性値を加算した値を同時に測定する。従って演算部１２では。その測定値を１／２とした値を特性値とする。
【００３１】
図１で説明した本発明の実施例では、センサ８は折り畳まれたブローンフィルムエッジ部の所定位置に固定配置される構成を示した。通常の測定精度では、センサは固定配置することができる。
ピンチロール５を経て移送される２枚重ねブローンフィルム３ｂのエッジ部は、厳密には蛇行しており、また銘柄変更時の幅変動があるため、センサ８の固定配置では相対的にセンサ位置が変動することになる。
【００３２】
図６は、この蛇行成分や銘柄変更によるエッジ位置変化を補正しセンサ位置を精度よくエッジ部に位置制御する場合の実施例を示す機能ブロック図である。１３はブローンフィルム３ｂのエッジを検出するエッジ位置検出部であり、公知の光学的なセンサで実現される。１４はエッジ位置情報に基づいてセンサ８の位置を修正操作するセンサ位置制御部である。
尚、センサはラインセンサでも良い。適正な幅を有するラインセンサを用いれば、センサを動かさないで、エッジの変動にも追従できる。
【００３３】
図７はこのようにして作製されるフィルム３ａに、ガゼット１３と呼ばれる道具を配置してフィルムの一部を折畳む状態を示している。その場合、ガゼットは片側だけ入れる場合と両側から複数を入れる場合がある。
【００３４】
図８は買い物袋等に見られるような容量に自由度を持った製袋を示す斜視図である。通常、ガゼット１３は、フィルム面にくさびを打ち込むような形で、ピンチロールに向かうガイドロール脇に設けられる。このようなガゼット１３によるフィルムの折畳みにより買い物袋等の作製が可能になる。
【００３５】
ここで、ガゼットで４つ折にした場合を測定する際の不具合について検討する。
図９は４つ折にされたブローンフィルムをそのまま測定する場合の測定説明図であり、実際にはイ，ロで示す部分は密着した状態となっている。
図に示すように折り畳まれた部分は４点を透過した値を測定することになる。１４ａ，１４ｂは例えば透過型Ｘ線式検出器である。
【００３６】
このような状態では、フィルムエッジに寄せて測定した場合でも、測定点を切り開くと図９に示すようにフィルムの中心に向かって折り畳まれた位置が遠くなるほど測定点が離れ、測定位置の精度が出なくなる（○印が測定点）。
また、測定データは異なる４点の値となるため見かけ上の測定面積が大きくなってしまう。
【００３７】
ここで、折り畳まれた部分を広げる手段について検討する。
折り畳まれた部分を測定する際にセンサの前段にシートを広げるようなガイドを用いる。
図１０は内側の折畳み部分（矢印部）にガイドを差し入れて折畳み部分を広げた状態を示すもので、この場合○部分がつぶれたまま広げるようにし、この広げた部分の厚さを測定する。
【００３８】
図１１はシートの流れ方向に逆らうようにくさび状のガイド１５を４つ折り部分に差し入れて広げている状態を示す図である。尚、ガイドの形状は４つ折り部が広げられるものであれは任意に選択可能である。
【００３９】
以上の実施例では、回動手段のオッシレーションによりピンチロール５を往復反転又は一方向連続回転させて複数のゾーンを形成する場合を説明したが、リングダイ２側を回動するようにしてもよい。一般的にはピンチロールでは往復回転、リングダイは一方向の回転形態が採用される。
【００４０】
ブローンフィルムの特性値としては、実施例のようにフィルム厚さ測定が一般であるが、それ以外のフィルム特性値、例えば色、地合、透過率等も同様の方法でプロファイル測定が可能である。
【００４１】
尚、本発明が適用されるブローンフィルムの原材料は、ポリプロピレン、ポリエチレンで代表されるポリオレフィンが一般的であるが、吹き上げ法により中空のチューブを成膜することができる原材料であれば他の原材料であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ブローンフィルムを折り畳んだ後の厚さからフィルム円周方向の厚さをオンラインで測定することが可能となる。又通常の測定精度では、厚さセンサを固定配置することができ、駆動部分等の構造が不要となり、安価にシステムを構成できる。
【００４３】
複雑な演算が不要であるため、演算部を安価に構成でき、反射式や円筒状の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にシステムを構成することができる。
【００４４】
オフラインで測定する手間を掛けずに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。またフィルムそのものを展開する必要が無くなる為、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】本発明に係るインフレーション装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】円筒状のブローンフィルムの断面を示し、円周を４等分した仮想的なゾーンＺ１，　Ｚ２，　Ｚ３，　Ｚ４の説明図である。
【図３】折り畳まれた各ゾーンにおける測定領域Ｓとセンサ８の相対関係を示す模式図である。
【図４】折り畳んだブローンフィルムの各ゾーンのエッジ部におけるセンサ８の測定位置を示した図である。
【図５】ブローンフィルムを裁断して展開して示す、特性プロファイルの測定説明図である。
【図６】ブローンフィルムの蛇行を補正してセンサを精度よくエッジ部に位置制御する場合の機能ブロック図である。
【図７】ブローンフィルムに、ガゼットを配置してフィルムの一部を折畳む場合の機能ブロック図である。
【図８】容量に自由度を持った製袋を示す斜視図である。
【図９】４つ折にされたブローンフィルムをそのまま測定する場合の測定説明図である。
【図１０】内側の折畳み部分にガイドを差し入れて折畳み部分を広げた状態を示す説明図である。
【図１１】内側の折畳み部分にくさび状のガイドを差し入れて折畳み部分を広げた状態を示す説明図
【図１２】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】
１　押出機
２　リングダイ
３ａ　ブローンフィルム（円筒状）
３ｂ　ブローンフィルム（２枚重ね）
４　給排気装置
５　ピンチロール
６　定置ロール
７　巻取り機
８　センサ
１０　オッシレーション位置情報部
１１　折り畳み位置情報部
１２　演算部
１３　ガセット
１４　透過型Ｘ線式検出器
１５　くさび状ガイド
【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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【図１１】
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【図１２】
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