溶液製膜設備のバンド位置制御装置及び方法
【課題】バンドの蛇行に起因するストレスを抑え、バンドの寿命を長くする。
【解決手段】第１ドラム２１と第２ドラム２２との間に駆け巡らしたバンド２３を、モータ２９により回転する。第２ドラムエッジセンサ４５により、第２ドラム２２近くでバンド２３の一方のエッジ位置を第２方向において検出する。第２ドラムエッジ移動速度検出部により、第２ドラム２２におけるエッジ移動速度Ｖｅを求める。エッジ移動速度Ｖｅが０となるように、第２ドラム位置指令制御器により、シフト機構４１Ｒ，４１Ｌを作動させる。エッジ移動速度Ｖｅに着目してこのエッジ移動速度Ｖｅが０となる方向に第２ドラム２２の位置を制御する。第２ドラム２２上でバンド２３が第２方向へ移動することが抑えられる。バンド２３へのストレスが少なくなり、バンド２３の寿命が長くなる。
【解決手段】第１ドラム２１と第２ドラム２２との間に駆け巡らしたバンド２３を、モータ２９により回転する。第２ドラムエッジセンサ４５により、第２ドラム２２近くでバンド２３の一方のエッジ位置を第２方向において検出する。第２ドラムエッジ移動速度検出部により、第２ドラム２２におけるエッジ移動速度Ｖｅを求める。エッジ移動速度Ｖｅが０となるように、第２ドラム位置指令制御器により、シフト機構４１Ｒ，４１Ｌを作動させる。エッジ移動速度Ｖｅに着目してこのエッジ移動速度Ｖｅが０となる方向に第２ドラム２２の位置を制御する。第２ドラム２２上でバンド２３が第２方向へ移動することが抑えられる。バンド２３へのストレスが少なくなり、バンド２３の寿命が長くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液製膜設備のバンド位置制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺の光学フィルムの代表的な製造方法としては、連続方式の溶液製膜方法がある。溶液製膜方法は、周知のように、ポリマが溶剤に溶解している溶液（ドープ）を、走行する流延支持体の上に流延し、流延により膜状になったドープ、すなわち流延膜を流延支持体から剥がして乾燥することによりフィルムを製造する方法である。
【０００３】
流延支持体には金属製のバンドやドラムがある。ドラムの場合には流延から剥がされるまでの距離がバンドに比べて短くなるため、流延膜が支持体から剥がせる程度の自己支持性を備えるように乾燥させる場合には不利である。このため、流延膜を長い距離で支持することができるバンド方式が多く利用されている。ところで、製造することができるフィルムの幅はバンドの幅に制約される。より広い幅のフィルムを製造するには、より広い幅のバンドが必要となる。しかし、これまで、バンドの製造技術上の問題から、幅が２ｍ程度までのバンドしか得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９７４８６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５４４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、以下のようにしてフィルム製造装置における蛇行を制御している。先ず、エンドレスベルト（バンド）が正規走行路より右方に位置ずれを起こした際に、この位置ずれを第１検知手段で検知する。第１検知手段は位置ずれを検出したときに、右側修正指令信号を出力して右側伸縮手段により右側軸受部材を固定する。この状態では左側軸受部材はフリー状態が維持されるため、位置ずれを起こしたバンドからの張力により、ターンプーリ（ターンドラム）の回転軸が傾斜する。この傾斜によりバンドが張力の小さい方に移動し、バンドの位置ずれが修正される。同様にして、バンドが正規走行路より左方に位置ずれを起こした際にも、第２検知手段がこれを検知して同様の動作を行うことにより、位置ずれが修正される。
【０００６】
特許文献２では、エンドレスベルトを保持する第１ドラムの近くに、ベルトエッジの位置を検出する第１ベルト位置検出手段と、第２ドラムの近くにベルトエッジの位置を検出する第２ベルト位置検出手段とを設け、各検出手段の位置検出情報と基準位置との差に応じて、ベルト位置調整機構を制御する。ベルト位置調整機構は、第２ドラムの一端部をシリンダによって変位させてドラム軸を傾斜させ、特許文献１と同様に蛇行を抑えている。
【０００７】
ところで、従来は広幅の要求がなかったため、バンドの蛇行量としてはバンドの幅方向に、例えば２ｍのバンド幅の場合に５０ｍｍ程度は許されていた。したがって、上記のような蛇行制御方法によっても対応が可能である。しかしながら、広幅化の要請によって、上記非流延領域を狭くしていくと、例えば２ｍのバンド幅の場合にはその蛇行量を２ｍｍ程度に抑える必要が出てくる。このため、例えば先行文献１，２に記載のように、一方の軸端部を変位させてターンドラム軸を傾斜させ、バンドの張力を利用しターンドラム上でバンドを移動させて位置ずれを修正する方法では、迅速に且つ精度良く位置ずれを修正することができず、広幅化の要請に対応することができないという問題がある。
【０００８】
また、流延ダイのバンド走行方向上流側には、流延ダイからバンドに至るドープ流れであるビードを安定させるために、内部を負圧にした減圧チャンバを設けている。この減圧チャンバにおいて、負圧を一定に保つためには、バンドとの隙間を一定に保つ必要がある。したがって、バンドの蛇行量が大きくなると、減圧チャンバ内にバンドの側縁が位置してしまうこともある。この場合には、バンドの厚み分の隙間が減圧チャンバの側縁部にできてしまい、負圧の急激な変動が発生してビードが不安定になってしまうという問題がある。
【０００９】
さらに、溶液製膜設備において、長期間のバンドの使用によってフィルムに厚みムラや表面特性ムラが発生することがある。鋭意研究を重ねた結果、この厚みムラ等はバンドを長期間使用することによって発生すること、特にバンドのドラム上における蛇行に起因するストレスによることが判明した。すなわち、バンドが蛇行する場合には、例えばドラムの周面上で、バンドがドラムの回転軸方向に滑って移動する。このドラム周面上におけるドラム回転軸方向への移動によって、バンドにはストレスがかかり、主に裏面に、走行方向に長い筋状の厚みムラ（ピーク）が発生し、このバンドの厚みムラは、バンド上の流延膜に転写され、フィルムの厚みムラ、表面特性ムラとなって現れることが判った。このため、バンドへのストレスを軽減するために、バンドの蛇行を効果的に抑える必要がある。
【００１０】
しかしながら、従来の蛇行制御では、流延位置でのバンドの振れを小さくするという観点のみに着目しているため、流延位置の振れを小さくすることはできるものの、フィルムの厚みムラを無くすということには着目されていなかった。このため、経年変化による厚みムラ対策が不十分であり、厚みムラを少なくすることが望まれていた。
【００１１】
そこで、本発明は、バンドへのストレスを極力抑えてバンドの長寿命化と筋状の厚みムラを無くすようにし、しかも広幅化にも対応可能な溶液製膜設備のバンド位置制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、前記第２ドラムの両軸端部の両軸受を前記第１方向に個別に移動させる右側移動機構及び左側移動機構と、前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を検出する第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサと、前記バンドの幅方向である第２方向におけるエッジ位置を前記第２ドラムにて検出する第２ドラムバンドエッジ位置センサと、前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させて前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置の変動を抑えるバンドエッジ位置コントローラとを有する。
【００１３】
前記バンドエッジ位置コントローラは、前記第２ドラムの前記第２方向におけるバンドエッジの移動速度を検出する第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部と、前記第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部からの第２ドラムバンドエッジ位置移動速度に基づき第２ドラムの傾きを求める第２ドラム傾き演算部と、前記第２ドラム傾き演算部からの第２ドラムの傾きに基づき、前記右側移動機構及び左側移動機構のドラム位置差を求めるドラム位置差演算部とを有し、前記ドラム位置差に基づき前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させ、前記バンドエッジ移動速度を０に収束させることが好ましい。
【００１４】
本発明は、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向におけるエッジ位置を検出する第１ドラムバンドエッジ位置センサを有し、前記バンドエッジ位置コントローラは、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサからの第１エッジ位置信号及び第１ドラムバンドエッジ位置センサにおける目標エッジ位置信号との差をフィードバックして、前記第２ドラムの前記軸受の位置を前記第１方向で変える第２ドラムの軸受位置補正信号を出力し、第１ドラムエッジ位置センサでのバンドエッジ位置を前記第２方向で一定にすることが好ましい。
【００１５】
また、バンドエッジ位置コントローラは、バンドエッジ位置補償器を有し、前記バンドエッジ位置補償器は、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサ、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサの各信号と前記バンドの走行速度信号とに基づき、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向でのエッジ位置を予測し、このエッジ位置予測値により前記差を補正することが好ましい。
【００１６】
本発明の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法では、前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を、第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサにより検出し、前記バンドの幅方向である第２方向におけるバンドエッジ位置を第２ドラムにて、第２ドラムバンドエッジ位置センサにより検出し、バンドエッジ位置コントローラにより、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置信号に基づき、第２ドラムの右側移動機構及び左側移動機構を用いて、第２ドラムの前記両軸受を前記第１方向に個別に移動させ、第２ドラムバンドエッジ位置センサからのエッジ位置の変動を抑える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、バンドの位置制御が精度良く行え、例えば２０００ｍｍ幅のバンドに対して２〜３ｍｍ程度の振れ幅に抑えることができる。したがって、バンドのドラム軸方向での移動量が少なくなる。これにより、バンドの両側縁と流延膜の両側縁との間の非流延領域の幅を狭くすることができ、広幅の長尺フィルムを効率良く製造することができる。しかも、迅速且つ精度良くバンドの蛇行を抑えることができ、蛇行制御時のドラム上でのバンドシフト量も小さくなる。したがって、バンドの蛇行に起因する経年変化によって、バンドに筋状のピークが発生することが抑えられる。これにより、バンドの長寿命化と、製膜されるフィルムの厚みムラを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】溶液製膜設備の概略図である。
【図２】バンドエッジ位置制御装置を平面から見たブロック図である。
【図３】同じく側面から見たブロック図である。
【図４】同じく制御ブロック図である。
【図５】第１・第２バンド相対位置とＢＥ移動速度との関係を示すグラフである。
【図６】第２ドラムのドラム角度とバンドエッジ移動速度との関係を示すグラフである。
【図７】第２ドラムのドラム角度θ１を変えてバンドエッジの移動速度Ｖｅを変える原理を示す平面図である。
【図８】第２ドラムのドラム位置とテンションとの関係を示すグラフである。
【図９】第２ドラムバンドエッジ位置の制御における不感帯を示すグラフである。
【図１０】バンドエッジ位置制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】エッジ位置の推移を示す説明図であり、蛇行の周期と振幅の一例を示している。
【図１２】第２条件蛇行制御におけるエッジ位置の推移の一例を示す説明図である。
【図１３】流延開始時に、テンションに基づくＢＥＰ制御を行わない比較例と、テンションを加味したＢＥＰ制御を行う本実施形態方法とのＢＥＰ変動の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示すように、溶液製膜設備１０は、流延装置１１と、第１テンタ１２と、ローラ乾燥装置１３と、第２テンタ１４と、スリッタ１５と、巻取装置１６とを上流側から順に直列に接続して構成される。
【００２０】
流延装置１１は、ドラム２１，２２に掛け巡らされたバンド２３と、流延ダイ２４と、ダクト２５と、減圧チャンバ２６と、剥ぎ取りローラ２７と、バンドエッジ位置（ＢＥＰ）の制御装置（以下、ＢＥＰ制御装置という）２８とを備える。バンド２３は、環状に形成されたエンドレスの流延支持体であり、第１ドラム２１と第２ドラム２２との周面に巻き掛けられる。第１ドラム２１はモータ（図２参照）２９により回転駆動され、これによりバンド２３が矢印Ａで示す第１方向に走行する。
【００２１】
第１ドラム２１の上方には流延ダイ２４が配置される。流延ダイ２４は、走行しているバンド２３に対し、ドープ３０を連続的に流す。これにより、バンド２３上には流延膜３１が形成される。ドープ３０は、例えばセルロースアシレートを溶剤に溶解したものであり、図示しないドープ製造ラインで製造され、流延ダイ２４に供給される。
【００２２】
流延ダイ２４からのビード３４に対して、バンド２３の走行方向における上流には、減圧チャンバ２６が設けられる。この減圧チャンバ２６は、ビード３４の上流側エリアの雰囲気を吸引して前記エリアを減圧し、ビード３４の振動を減少させる。
【００２３】
製造速度を向上するために、剥ぎ取りローラ２７に向かう流延膜３１は、第２ドラム２２及びバンド２３により加熱される。また、流延位置では、バンド２３が過度に昇温することがないように、第１ドラム２１によりバンド２３が冷却される。このため、各ドラム２１，２２は図示しない温度調節装置を有する。
【００２４】
ダクト２５はバンド２３の走行路に沿って、複数が並べて設けられる。各ダクト２５はそれぞれ送風機を有する温風コントローラ（共に図示無し）に接続され、流出口から乾燥風を吹き出す。温風コントローラは、乾燥風の温度、湿度、流量を独立して制御する。乾燥風の温度及び流量の制御と、ドラム２１，２２自体の温度調節装置による温度制御とにより、流延膜３１の温度が調節され、流延膜３１の乾燥が進行する。そして、第１テンタ１２での搬送が可能な程度にまで流延膜３１が固化されて自己支持性が付与される。
【００２５】
第１ドラム２１の流延ダイ２４の走行方向上流側には、剥ぎ取りローラ２７が設けられる。剥ぎ取りローラ２７は、溶剤を含む状態の乾燥が進行した流延膜３１をバンド２３から剥がす際に、流延膜３１を支持する。剥ぎ取られた流延膜３１、すなわちフィルム３２は、第１テンタ１２に案内される。
【００２６】
第１テンタ１２では、クリップ３３によりフィルム３２の両側縁部を把持して、フィルム３２を搬送しながら、矢印Ｂで示す第２方向（フィルム幅方向）への張力を付与し、フィルム３２の幅を拡げる。第１テンタ１２には、上流側から順に、予熱エリア、延伸エリア、及び緩和エリアが形成される。なお、緩和エリアは必要に応じて設けられる。
【００２７】
第１テンタ１２は、１対のレール及びチェーン（共に図示無し）を有する。レールはフィルム３２の搬送路の両側に、所定の間隔で離間して配される。このレール間隔は、予熱エリアでは一定であり、延伸エリアでは下流に向かうに従って次第に広くなり、緩和エリアでは一定、または下流に向かうに従って次第に狭くなっている。チェーンには一定間隔でクリップ３３が取り付けられる。
【００２８】
予熱エリア、延伸エリア、緩和エリアは、ダクト３５からの乾燥風の送り出しによって空間として形成されるもので、これら各エリアの間に明確な境界はない。ダクト３５のスリットからは、所定の温度や湿度に調整した乾燥風がフィルム３２に向けて送られる。
【００２９】
ローラ乾燥装置１３では、多数のローラ３６にフィルム３２が巻き掛けられて搬送される。ローラ乾燥装置１３の内部の雰囲気は、温度や湿度などが図示しない温調機により調節されており、フィルム３２が搬送されている間に、フィルム３２から溶剤が蒸発する。
【００３０】
第２テンタ１４は、第１テンタ１２と同様の構造であり、クリップ３８及びダクト３９を有する。第２テンタ１４は、フィルム３２をクリップ３８により保持して延伸する。この延伸により、所望の光学特性を有するフィルム３２となる。得られるフィルム３２は、例えば液晶ディスプレイ用の位相差フィルムとして利用することができる。なお、フィルム３２の光学特性によっては、第２テンタ１４は用いなくてもよい。
【００３１】
スリッタ１５は、第１テンタ１２や第２テンタ１４の各クリップ３３，３８による保持跡を含む側部を切除する。側部が切除されたフィルム３２は、巻取装置１６によりロール状に巻き取られる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、ＢＥＰ制御装置２８は、第２ドラム２２のドラム軸２２ａの両端部に設けられる軸受４０Ｒ，４０Ｌと、シフト機構４１Ｒ，４１Ｌと、第２ドラム２２の軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌと、テンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌと、第１ドラムバンドエッジ位置センサ（以下、第１ドラムＢＥＰセンサという）４４、第２ドラムバンドエッジ位置センサ（以下、第２ドラムＢＥＰセンサという）４５、中間部テンションセンサ４６、バンドエッジ位置コントローラ（以下、ＢＥＰコントローラという）４７とを備える。なお、図２において、バンド２３の走行方向である第１方向Ａに向かったときを基準にして、右側にある部材には各部材の符号に「Ｒ」が付してあり，左側にある部材には各部材の符号に「Ｌ」が付してある。
【００３３】
第１ドラム２１は軸受５１によってドラム軸２１ａの両端部が回転自在に保持される。また、一端部にはドラム回転モータ２９が接続される。ドラム回転モータ２９にはＴＧ（タコジェネレータ）５０が接続され、このＴＧ５０は第１ドラム２１の回転速度を検出する。ドラム回転モータ２９はドライバ４９を介してシステムコントローラ４８に接続される。また、ＴＧ５０もシステムコントローラ４８に接続される。システムコントローラ４８は、バンド２３が一定速度で回転するように、ドラム回転モータ２９の回転を制御する。なお、システムコントローラ４８は、製膜条件に応じてバンド２３の走行速度や乾燥温度を変更する。
【００３４】
第２ドラム２２のドラム軸２２ａ（回転軸）の両端部は、軸受４０Ｒ，４０Ｌによって回転自在に保持される。これら軸受４０Ｒ，４０Ｌは各ドラム軸２１ａ，２２ａを含む水平面内で、第１ドラム２１に向かう第１方向に移動自在に設けられる。そして、シフト機構４１Ｒ，４１Ｌによって、それぞれ独自に第１方向Ａに変位する。各軸受４０Ｒ，４０Ｌはシフト機構４１Ｒ，４１Ｌに水平面内で回転自在に取り付けられる。この第１方向への各軸受４０Ｒ，４０Ｌの独立した変位により、第２ドラム２２は水平面内において、基準線ＢＬ１に対して任意の傾斜角度θ１で傾斜する。この傾斜によって、バンド２３の蛇行が修正されるとともに、バンド２３の張り（テンション）が調節される。しかも、左右両側で、個別に各軸受４０Ｒ，４０Ｌの位置を変更することができるため、第２方向（バンド幅方向）Ｂにおけるテンションムラも解消することができる。
【００３５】
シフト機構４１Ｒ，４１Ｌは、各軸受４０Ｒ，４０Ｌを移動させることができるものであればよく、油圧シリンダを用いたものや、ウォーム軸の回転駆動によるものなどが、適宜選択される。
【００３６】
右側軸受４０Ｒには右側軸受位置センサ４２Ｒが、また左側軸受４０Ｌには左側軸受位置センサ４２Ｌが取り付けられる。これら軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌは、各軸受４０Ｒ，４０Ｌの第１方向Ａでの位置を検出し、この位置信号を出力し、第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサとして機能する。なお、軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌにより各軸受位置を検出する代わりに、第２ドラム２２の軸端部の変位を第１方向で検出することができるものであればよく、検出位置や検出方法については、特に限定されない。
【００３７】
各軸受４０Ｒ，４０Ｌとシフト機構４１Ｒ，４１Ｌとの間には、右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌが取り付けられる。これら右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌは、バンド２３のテンションをそれぞれ検出し、テンション信号として出力する。
【００３８】
第１ドラム２１近傍には第１ドラムバンドエッジ位置センサセンサ（以下、第１ドラムＢＥＰセンサという）４４が設けられる。また、第２ドラム２２上には第２ドラムバンドエッジ位置センサ（以下、第２ドラムＢＥＰセンサという）４５が設けられる。これら第１及び第２ドラムＢＥＰセンサ４４，４５は、バンド２３の一方の側縁、例えば左エッジ位置をフィルム幅方向（第２方向Ｂ）において検出し、第１バンドエッジ位置信号（以下、第１ＢＥＰ信号という）、第２バンドエッジ位置信号（以下、第２ＢＥＰ信号という）として出力する。
【００３９】
第１ドラム２１と第２ドラム２２との中間位置で下側のバンド２３の左側縁部近くには、中間部テンションセンサ４６が設けられる。この中間部テンションセンサ４６は、バンド２３のテンションを下側バンド２３の中央位置での懸垂量から求める。バンド２３のテンションと懸垂量との間には、テンションが大きくなると懸垂量が小さくなる関係がある。式（１）はこの関係を表すもので、Ｔはバンドのテンション（Ｎ）、Ｌｄはドラム中心間の距離（ｍ）、Ｗｂはバンドの幅（ｍｍ）、ｔはバンドの厚み（ｍｍ）、γはバンドの密度（ｋｇ／ｄｍ３ ）、ｇは重力加速度（９．８１ｍ／ｓ２ ）、Ｄはドラム中間位置における自然な懸垂量（ｍｍ）である。
Ｔ＝（Ｌｄ２ ・Ｗｂ・ｔ・γ・ｇ）／（８・Ｄ） ・・・・（１）
【００４０】
なお、バンド中央部の懸垂量は、上記のように、バンド自体の重みによる自然な懸垂量であってもよいし、または押さえローラなどにより下方に付勢した状態での懸垂量であってもよい。この場合には上記（１）式で求めたものに押圧力に応じた補正量を加味して算出する。この中間部テンションセンサ４６からのテンション信号が一定になるように、各軸受４０Ｒ，４０Ｌの変位量を変化させることにより、常に一定範囲内に懸垂量を収めることができ、バンド２３のテンションも略一定に保つことができる。
【００４１】
各センサ４２Ｒ，４２Ｌ，４３Ｒ，４３Ｌ，４４〜４６からの信号はバンドエッジ位置コントローラ（以下、ＢＥＰコントローラという）４７に送られる。ＢＥＰコントローラ４７は、各センサ４２Ｒ，４２Ｌ，４３Ｒ，４３Ｌ，４４，４５からの各信号及びシステムコントローラ４８からの第１バンドエッジ位置指令信号（以下、第１ＢＥＰ指令信号という）、速度指令信号、テンション指令信号に基づき、第２ドラム２２の各軸受４０Ｒ，４０Ｌの位置信号を出力し、第１ドラム２１におけるバンド２３のエッジが第２方向で常に一定範囲内に収まるようにバンドエッジ位置を制御する。
【００４２】
図４に示すように、ＢＥＰコントローラ４７は、第１ドラムバンドエッジ位置補償器（以下、第１ドラムＢＥＰ補償器という）５６、第２ドラムバンドエッジ位置指令制御器（以下、第２ドラムＢＥＰ指令制御器という）５７、第２ドラム位置指令制御器５８、テンション制御器５９、第１加算器６１、第２加算器６２、第３加算器６３Ｒ，６３Ｌ、第４加算器６４、第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部６５（以下、第２ドラムＢＥ移動速度検出部という）、テンション制御器５９を備えている。
【００４３】
第１ドラムＢＥＰ補償器５６は、第１ドラムＢＥＰセンサ４４からの第１ドラムバンドエッジ位置信号と、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からの第２ドラムバンドエッジ位置信号と、システムコントローラ４８からのバンド走行速度指令信号との入力を受ける。まず、第２ドラムバンドエッジ位置の変動量から第２ドラムにおける第２方向Ｂでのバンドエッジ移動速度Ｖｅ１を求め、図５の移動速度図を作成する。バンドエッジ移動速度Ｖｅ１は、バンド２３の走行速度に比例して変化するので、バンド走行速度指令信号も用いる。このバンドエッジ移動速度Ｖｅ１は、バンドが例えば１周する程度の長い期間における移動速度である。
【００４４】
図５は、第１・第２バンド相対位置とバンドエッジ移動速度Ｖｅとの関係を表している。ここで、第１・第２バンド相対位置とは、（第１ドラムＢＥＰ−第２ドラムＢＥＰ）／バンド走行速度から求められるもので、第２ドラム２２から見たバンド２３の傾斜角度を示している。実線ＳＬで表示する比例式Ｙ＝ａ１・Ｘは予め実機における実験やシミュレーションで求められている。平衡状態では、第１・第２バンド相対位置が基準位置「０」にあり、ＢＥ移動速度Ｖｅは「０」となる。この平衡状態から温度上昇によるバンドの温度分布ムラなどに起因し、平衡状態が崩れると、破線ＢＲＬで示すように、比例関係が例えば上方にＹ成分ｂ１だけシフトする。そして、第１・第２バンド相対位置が例えば右側に変化すると、この変化に応じてＢＥ移動速度Ｖｅも比例係数ａ１の比例関係で増加し、第１・第２バンド相対位置が左側に変化すると、第１・第２バンド相対位置が同じく比例関係で減少する。
【００４５】
第１ドラムＢＥＰ補償器５６には、第１及び第２ドラムＢＥＰセンサ４４，４５から第１ＢＥＰ信号、第２ＢＥＰ信号が入力されており、またシステムコントローラ４８からはバンド２３の走行速度が入力されている。そして、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からのＢＥＰ信号の変動量から現時点での第２ドラムバンドエッジ移動速度Ｖｅ１を求め、求めた第２ドラムバンドエッジ移動速度Ｖｅ１を、実線ＳＬに対するシフト量ｂ１として、Ｙ＝ａ１・Ｘ＋ｂ１の比例式からなる破線ＢＲＬを作成する。この破線ＢＲＬから、ＢＥ移動速度Ｖｅが「０」となる第１・第２相対位置、例えば図５の場合では「−０．２」を求める。
【００４６】
次に、求めた第１・第２相対位置信号「−０．２」に基づき、現時点の速度指令と、第１ドラムＢＥＰセンサ４４からの第１ドラムＢＥＰ信号と、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からの第２ドラムＢＥＰ信号とから、現時点の第１ＢＥＰ信号に対し目標とする第２ＢＥＰ信号を求める。これは、
（第１・第２バンド相対位置）＝（第１ドラムＢＥＰ−第２ドラムＢＥＰ）／バンド走行速度・・・（２）
の式に、第１・第２バンド相対位置の「−０．２」と、現在のバンド走行速度と、現時点の第１ドラムＢＥＰ信号とを代入し、目標とする第２ドラムＢＥＰ信号を得る。そして、得られた第２ＢＥＰ信号を第２ドラムにおける目標ＢＥＰ信号とする。次に、この目標ＢＥＰ信号と第２ドラムＢＥＰセンサからの実際のＢＥＰ信号との偏差を求め、この偏差を位置補償値として、第２バンド位置指令制御器５７に出力する。
【００４７】
第１加算器６１は、第１ドラムＢＥＰセンサ４４からの第１ＢＥＰ信号とシステムコントローラ４８からの目標値としての位置指令信号との偏差を求め、この偏差を第２ドラムＢＥＰ指令制御器５７に入力する。
【００４８】
第２ドラムＢＥＰ指令制御器５７は、第１加算器６１から入力された偏差信号をＰＩＤ制御信号とし、このＰＩＤ制御信号に第１ドラムＢＥＰ補償器５６からの補償値を加算し、第２ドラムＢＥＰ指令信号として加算器６２に出力する。
【００４９】
第２加算器６２は、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からの第２ＢＥＰ信号と、第２ドラムＢＥＰ指令制御器５７からの第２ＢＥＰ指令信号とを加算する。この加算後の信号は、第２ドラム位置指令制御器５８に入力される。
【００５０】
第２ドラムＢＥ移動速度検出部６５は、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からのＢＥＰ信号に基づき、第２ドラム２２におけるバンドエッジの第２方向における移動速度Ｖｅ２を求める。求めたＢＥ移動速度Ｖｅ２は、第２ドラム位置指令制御器５８に送られる。なお、ここで求めるＢＥ移動速度Ｖｅ２は、第１ドラム補償器５６で求めたＢＥ移動速度Ｖｅ１に比較して、より短時間における移動速度であり、例えば第２ドラム１回転毎のデータに基づき算出される。
【００５１】
第２ドラム位置指令制御部５８は、ＢＥ移動速度Ｖｅ２と、各軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌからの軸受位置信号に基づき、このＢＥ移動速度Ｖｅ２を「０」にする方向に、第２ドラムの回転軸を傾斜させる各軸受位置信号をシフト機構４１Ｒ，４１Ｌに出力する。
【００５２】
このため、第２ドラム位置指令制御器５８は、第２ドラム傾き演算部５８Ａとドラム位置差演算部５８Ｂとを有する。第２ドラム傾き演算部５８Ａは、図６に示すようなドラム角度θ１とＢＥ移動速度Ｖｅ２との関係を示すテーブルを記憶している。上記テーブルの比例式からなる実線ＳＬの比例係数ａ２は、予め実機による実験やシミュレーションなどにより求められる。この実線ＳＬは、ドラム角度θ１が変化するときの、ドラム角度θ１に対応するＢＥ移動速度Ｖｅ２の関係を表すものである。この実線ＳＬを用いて、ＢＥ移動速度Ｖｅ２からこのＢＥ移動速度Ｖｅを「０」に収束させるための目標ドラム角度θ１を求める。そして、求めた目標ドラム角度θ１をドラム位置差演算部５８Ｂに送る。
【００５３】
図６において、平衡状態では、第２ドラム２２のドラム角度θ１が「０」のときにＢＥ移動速度Ｖｅ２も「０」となる。この平衡状態から温度上昇によるバンドの温度分布ムラなどに起因し、平衡状態が崩れると、破線ＢＲＬで示すように、比例関係が例えば上方にＹ成分ｂ２だけシフトする。そして、ドラム角度θ１が例えば右側に変化すると、この変化に応じてＢＥ移動速度Ｖｅ２も比例係数ａ２の比例関係で増加し、ドラム角度θ１が左側に変化すると、ＢＥ移動速度Ｖｅ２が同じく比例関係で減少する。
【００５４】
そこで、図６に示すように、実線ＳＬに対するシフト量をｂ２とするＹ＝ａ２・Ｘ＋ｂ２の比例式からなる破線ＢＲＬを作成する。この破線ＢＲＬから、ＢＥ移動速度Ｖｅ２が「０」となるドラム角度θ１、例えば図６の場合では「−０．２」を求める。この求めたドラム角度θ１を目標ドラム角度信号として、ドラム位置差演算部５８Ｂに出力する。
【００５５】
ドラム位置差演算部５８Ｂは、目標ドラム角度θ１（＝−０．２）に基づき両側の軸受の位置差に基づく補正量を算出する。この場合に、本実施形態では、第２ドラムＢＥＰセンサ４５のある位置を基準にして、それぞれ右側軸受位置差補正量ＭＲ１と、左側軸受位置差補正量ＭＬ1を求め、これらを第３加算器６３Ｒ，６３Ｌに出力する。具体的には、図７に示すように、第２ドラムＢＥＰセンサ４５を基準にして右側軸受の位置差補正量ＭＲ１を(ＭＲ1＝ＬＲ１・tanθ１)から求める。同様にして、左側軸受の位置差補正量ＭＬ1を(ＭＬ1＝ＬＬ1・tanθ１）から求める。なお、本実施形態では、第２ドラムＢＥＰセンサ４５の取り付け位置を基準にして各軸受の位置差補正量ＭＲ１，ＭＬ１を求めているが、第２ドラム２２の第２方向における中央部を基準として、各位置差補正量ＭＲ１，ＭＬ１を求めてもよい。
【００５６】
第３加算器６３Ｒ，６３Ｌは、テンション制御器５９のテンションを一定にするための補償信号を各位置差補正量ＭＲ１，ＭＬ１に加算する。第４加算器６４は、右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌからの左右のテンション信号の加算値と、システムコントローラ４８からの目標値としてのテンション指令信号との差を求め、この信号をテンション制御器５９に出力する。
【００５７】
テンション制御器５９はドラム位置補償器５９ａから構成され、テンション変動を打ち消すドラム位置補償値を出力する。このため、ドラム位置補償器５９ａには、右側軸受位置センサ４２Ｒから右側軸受位置信号ＰＲ１が、左側軸受位置センサ４２Ｌから左側軸受位置信号ＰＬ１が、また第４加算器６４からテンション指令差信号Ｔ１がそれぞれ入力される。
【００５８】
テンション制御器５９は、図８に示すようなドラム位置ＰとテンションＴとの関係を示すテーブルを記憶している。上記テーブルの比例式からなる実線ＳＬの比例係数ａ３は、予め実機による実験やシミュレーションなどにより求められる。この実線ＳＬは、ドラム位置Ｐが変化するときの、ドラム位置Ｐに対応するテンションＴの変動を示している。この比例式ＳＬを用いて、テンション指令差信号Ｔ１に対応するドラム位置差補正量ＭＲ２，ＭＬ２を求める。
【００５９】
図８において、平衡状態では、第２ドラム２２のドラム位置Ｐが「０」のときにテンションＴも「０」となる。この平衡状態から温度上昇によるバンドの温度分布ムラなどに起因し、平衡状態が崩れると、破線ＢＲＬで示すように、比例関係が例えば上方にＹ成分ｂ３だけシフトする。そして、ドラム位置Ｐが例えば右側に変化すると、この変化に応じてテンションＴも比例係数ａ３の比例関係で増加し、ドラム位置Ｐが左側に変化すると、テンションＴが同じく比例関係で減少する。
【００６０】
そこで、図８に示すように、実線ＳＬに対するシフト量をｂとするＹ＝ａ３・Ｘ＋ｂ３の比例式からなる破線ＢＲＬを作成する。この破線ＢＲＬから、テンションＴが「０」となるドラム位置Ｐ、例えば図８の場合では「−０．１」を求め、この求めたドラム位置Ｐを目標ドラム位置差補正量とする。そして、右側軸受位置センサ４２Ｒの位置信号ＰＲ１に対しドラム位置差補正量ＭＲ２，ＭＬ２を加算して右側軸受の補償値信号（ＰＲ１＋ＭＲ２），左側軸受の補償値信号（ＰＬ１＋ＭＬ２）として、第３加算器６３Ｒ，６３Ｌに出力する。
【００６１】
第３加算器６３Ｒ，６３Ｌは、第２ドラム位置指令制御器５８からの右側軸受位置差補正量ＭＲ１、左側軸受位置差補正量ＭＬ1がそれぞれ出力されるから、各シフト機構４１Ｒ，４１Ｌには、右側軸受位置信号（ＰＲ１＋ＭＲ１＋ＭＲ２）と、左側軸受位置信号（ＰＬ１＋ＭＬ１＋ＭＬ２）とが出力される。
【００６２】
各シフト機構４１Ｒ，４１Ｌは、右側軸受位置信号（ＰＲ１＋ＭＲ１＋ＭＲ２）と、左側軸受位置信号（ＰＬ１＋ＭＬ１＋ＭＬ２）とに基づき各軸受４０Ｒ，４０Ｌ（図２参照）を移動させる。これにより、第２ドラム２２のドラム軸２２ａが水平面において基準線ＢＬ１に対してドラム角度θ１で傾斜し、これに対応してバンド２３が傾斜分だけ第２ドラム２２上で変位し、第１ドラムＢＥＰセンサ４４におけるバンドエッジ位置が目標位置に変更される。このように、左右のシフト機構４１Ｒ，４１Ｌを用いて、第２ドラム２２のドラム軸を瞬時に変更させることができるため、バンド２３の走行が高速度であっても、迅速且つ確実に蛇行を抑えることができる。
【００６３】
以上の一連の動作によって、第２ドラム２２のドラム軸２２ａの両端部が各信号に見合った位置に変化するため、第１ドラム２１におけるバンドエッジ位置が常に一定した範囲内に保持される。したがって、第１ドラムにおけるバンドエッジ位置の変動を抑えることができ、ビードを精度良くバンドの一定位置に流延させることができる。バンドエッジ位置の変動が抑えられるため、バンド２３のエッジ近くまで流延することができ、フィルム３２の広幅化に容易に対応することができる。
【００６４】
特に、第１ドラムＢＥＰセンサ４４、第２ドラムＢＥＰセンサ４５を設け、第１ドラムＢＥＰ補償器５６により、第２ドラムＢＥＰセンサ４５、第１ドラムＢＥＰセンサ４４の信号と前記バンド２３の走行速度信号とに基づき、第１ドラム２１におけるバンド２３の第２方向におけるエッジを予測し、この予測値により前記差を補償しているので、蛇行が実際に発生する前に蛇行を抑えることができ、且つ蛇行幅も小さく抑えることができる。したがって、第１ドラム２１におけるバンド２３のエッジを範囲の狭い一定位置に保持させることができる。
【００６５】
さらに、第２ドラム２２のドラム軸２２ａの両端部にそれぞれ設けられ、バンド２３のテンションを右側及び左側でそれぞれ検出する右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌと、テンション制御器５９とを設け、テンション制御器５９により、右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌの各テンション信号と目標テンションとに基づき目標テンションになるように第２ドラム２２の軸受位置補正信号を出力するので、テンション変動も加味した蛇行制御が可能になり、第１ドラム２１におけるバンド２３のエッジをほぼ一定位置に、さらに精度良く位置させることができる。
【００６６】
また、テンション制御器５９によって、バンド２３の温度分布が不安定な時期でのテンション変動が効率良く抑えられるため、流延開始時や、流延速度の変更、流延膜の乾燥温度の変更などにおいてバンドの蛇行が効率よく抑えられる。このようにテンション変動も考慮した多重ループによって、流延開始時などのバンドの温度分布が変化しやすい時期であっても、第１ドラム２１上のバンドエッジ位置のフィルム幅方向における変動幅を従来のものに比べて小さい一定範囲、例えばバンド幅が２０００ｍｍの場合に、２ｍｍの変動幅に抑えることができ、この分だけ蛇行制御が精度良く行われる。
【００６７】
以上のように、テンション変動に対する蛇行補正制御は、流延開始時に特に有効である。流延開始時は定常時と異なり、バンド２３の幅方向温度分布が均一になっていないため、この温度分布の不均一によりバンド２３の第１方向長さが第２方向において部分的に変動しやすい。この部分的なテンション変動を左右のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌによって、蛇行要因成分としてとらえることができ、バンド２３の温度分布むらに起因する蛇行を効果的に取り除くことができる。したがって、流延開始時の蛇行制御を精度良く行うことができる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、第２ドラム角度θそのものを用いることなく、制御因子として直接利用可能な軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌの位置信号を用いて、蛇行を抑える制御を行っているが、用いる制御因子としては第２ドラム角度θを変更することができるものであればよく、第２ドラム角度θをそのまま用いて、蛇行を抑える制御を行ってもよい。
【００６９】
上記実施形態では、図５、図６、図８において、各関係を直線で表した比例関係で説明したが、この関係は比例関係に限られず、各種曲線で表される関係であってもよい。
【００７０】
上記実施形態では、第２ドラム２２のドラム軸２２ａに設けたテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌからのテンション信号によって、バンド２３の左右でのテンション変動も加味した蛇行制御を行っているが、これに代えて、バンド走行方向の中間位置における下側バンドの懸垂量に基づくテンションセンサ４６からの信号に基づき、テンション変動を加味させた蛇行制御をしてもよい。この場合には、図４において、右側及び左側のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌを省略して、これらからのテンション信号の代わりに、中間部テンションセンサ４６のテンション信号を第４加算器６４に入力する。
【００７１】
さらには、右側及び左側のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌのテンション信号の他に、中間部テンションセンサ４６のテンション信号を第４加算器６４に入力し、中間部テンションセンサ４６のテンション信号を加味して蛇行制御してもよい。この場合には、右側及び左側のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌのテンション信号と、中間部テンションセンサ４６のテンション信号との重み付けを変えて、加算することで、蛇行制御をより精度よく行うことができる。
【００７２】
図９に示すように、第２ドラムＢＥＰが一定範囲の不感帯Ｚ１に入っている場合には、上記各軸受位置信号を変化させないように設定する。したがって、不感帯Ｚ１から第２ドラムＢＥＰが出たときに、ドラム傾き制御（両側の軸受位置の個別移動によるドラム傾き制御）を開始する。このような不感帯Ｚ１内での変動に対し、いちいち制御を行っていたのでは、さらに大きな変動を誘発してしまうこともあるので、不感帯Ｚ１を超えたものに対してのみ制御を行う。これにより、大きな変動が誘発されることがなく、精度よく所定の制御幅内にバンドエッジ位置を抑えることができる。
【００７３】
上記のようにして、流延開始時の他に、乾燥条件変更時、流延速度変更、ドープ成分切り換え時などの各種変化に対応させて蛇行制御を精度よく行うことができる。なお、流延開始や条件変更から一定時間が経過して、バンド２３の温度むらや乾燥風の温度むらなどが少なくなると、蛇行も少なくなり、バンド２３の走行も安定してくる。このような場合には、バンドの温度むらや乾燥風の温度むらに起因するテンション変動が無くなるため、テンション変動に起因する蛇行制御は停止してもよい。テンション変動に起因する蛇行制御を停止することにより、シフト機構の長寿命化が図れる。
【００７４】
この場合には、図１０に示すように、流延開始時や製膜条件の変更時に行う第１条件蛇行制御ステップＳ１から、テンション変動に起因する蛇行制御を不実施とし、第１ドラムＢＥＰセンサ４４、第２ドラムＢＥＰセンサ４５の信号に基づくＢＥＰ制御のみを実施する第２条件蛇行制御ステップＳ２に、自動的に切り替える。この切り換えは、バンド２３の温度分布などが均一となって定常状態に移行した後に行う。定常状態への移行の検出は、経験値に基づく定常状態への移行時間に基づき行う。この第２条件蛇行制御ステップＳ２では、バンド２３へのストレスを小さくする蛇行制御が行われる。
【００７５】
第１条件蛇行制御ステップＳ１から、第２条件蛇行制御ステップＳ２への切り換えは、一定時間を経過したか否かに代えて、または加えて、蛇行の振幅Ｗｍ１（図１１参照）が一定範囲内に収束し、この収束している時間が一定時間を経過したときに、第２条件蛇行制御ステップＳ２に切り換えてもよい。
【００７６】
バンド２３にかかるストレスはＫ・Ｗｍ／Ｔｍ２ で求めることができる。Ｋは補正係数、Ｗｍは蛇行の振幅、Ｔｍは蛇行の周期である（図１１参照）。上記式から明らかなように、振幅Ｗｍが大きくなるとそれに比例してストレスが増加する。また、周期Ｔｍが長くなると、周期Ｔｍの二乗に反比例してストレスは減少する。
【００７７】
本実施形態では、定常状態では、テンション変動に起因する蛇行制御を停止するため、テンション変動を抑えるような軸受位置変更を発生させることがなくなるため、その分だけＢＥＰの変動周期が長くなり、バンド２３へのストレスを軽減することができる。したがって、バンド２３の蛇行に起因する経年変化によって、バンド２３に筋状のピークが発生することを抑えることができ、寿命を長くすることができる。
【００７８】
図１１は流延開始時のＢＥＰ信号に基づく蛇行周期Ｔｍ１と振幅Ｗｍ１とを示している。また、図１２は定常状態に移行した後のＢＥＰ信号に基づく蛇行周期Ｔｍ２と振幅Ｗｍ１とを示している。このように、定常状態では蛇行周期Ｔｍ２が流延開始時の蛇行周期Ｔｍ１よりも長くなっており、ストレスが軽減される。図１３は、流延開始時に従来方法と本実施形態方法とを実施した際のＢＥＰによる蛇行の一例を示している。従来方法では、テンションを加味したＢＥＰ制御を行っていないため、バンド２３の温度分布ムラによるテンション変動分が加わり、振幅が大きくなっていることがわかる。これに対して、本実施形態のように、テンションを加味したＢＥＰ制御を行うことによって、バンド２３の温度分布ムラによるテンション変動分が効果的に抑えられ、振幅幅が狭い範囲に抑えられている。
【００７９】
上記実施態様では、流延位置が第１ドラム２１に対するバンド２３の巻き掛け領域上になるように流延ダイ２４を設けたが、流延ダイ２４の位置は適宜変更してよい。例えば、流延位置が第１ドラム２１から第２ドラム２２に向かうバンド２３上になるように、両ドラム２１，２２の間に流延ダイ２４を設けてもよい。この場合には、ドラム２１からドラム２２へ向かうバンド２３の下に支持ローラを設け、支持ローラ上のバンド２３に対向するように流延ダイ２４を配置することが好ましい。この場合に、第１ドラムＢＥＰセンサ４４を第１ドラム２１近くに設ける代わりに、流延位置近くに設けてもよい。
【００８０】
バンド２３の幅は特に限定されるものではないが、幅Ｗｂが１５００ｍｍ以上２１００ｍｍ以下のものが好ましく用いられ、製造するフィルム３２の広幅化の要請からは幅が広いものが用いられる。バンド２３の長さは、流延速度や乾燥条件などに応じて決定される。
【００８１】
バンド２３上に流延されるドープは溶液製膜が可能なポリマを溶剤に溶解させたドープであればよいが、セルロースアシレートが好ましく用いられる。セルロースアシレートのアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基を有していても良い。アシル基が２種以上であるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわち、アシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するものが好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、Ａ及びＢは、アシル基の置換度を表わし、Ａはアセチル基の置換度、またＢは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。
【００８２】
（Ｉ） ２．０≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） １．０≦ Ａ ≦３．０
（ＩＩＩ） ０ ≦ Ｂ ≦２．０
【００８３】
アシル基の全置換度Ａ＋Ｂは、２．２０以上２．９０以下であることがより好ましく、２．４０以上２．８８以下であることが特に好ましい。また、炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度Ｂは、０．３０以上であることがより好ましく、０．５以上であることが特に好ましい。中でも、セルロースアシレートとしてセルロースジアセテート（ＤＡＣ）が好ましく用いられる。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 溶液製膜設備
１１ 流延装置
２１ 第１ドラム
２２ 第２ドラム
２１ａ ドラム軸
２３ バンド
３０ ドープ
３１ 流延膜
３２ フィルム
４０Ｒ，４０Ｌ 軸受
４１Ｒ，４１Ｌ シフト機構
４２Ｒ，４２Ｌ 軸受位置センサ
４３Ｒ，４３Ｌ テンションセンサ
４４ 第１ドラムＢＥＰセンサ
４５ 第２ドラムＢＥＰセンサ
４６ 中間部テンションセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液製膜設備のバンド位置制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺の光学フィルムの代表的な製造方法としては、連続方式の溶液製膜方法がある。溶液製膜方法は、周知のように、ポリマが溶剤に溶解している溶液（ドープ）を、走行する流延支持体の上に流延し、流延により膜状になったドープ、すなわち流延膜を流延支持体から剥がして乾燥することによりフィルムを製造する方法である。
【０００３】
流延支持体には金属製のバンドやドラムがある。ドラムの場合には流延から剥がされるまでの距離がバンドに比べて短くなるため、流延膜が支持体から剥がせる程度の自己支持性を備えるように乾燥させる場合には不利である。このため、流延膜を長い距離で支持することができるバンド方式が多く利用されている。ところで、製造することができるフィルムの幅はバンドの幅に制約される。より広い幅のフィルムを製造するには、より広い幅のバンドが必要となる。しかし、これまで、バンドの製造技術上の問題から、幅が２ｍ程度までのバンドしか得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９７４８６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５４４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、以下のようにしてフィルム製造装置における蛇行を制御している。先ず、エンドレスベルト（バンド）が正規走行路より右方に位置ずれを起こした際に、この位置ずれを第１検知手段で検知する。第１検知手段は位置ずれを検出したときに、右側修正指令信号を出力して右側伸縮手段により右側軸受部材を固定する。この状態では左側軸受部材はフリー状態が維持されるため、位置ずれを起こしたバンドからの張力により、ターンプーリ（ターンドラム）の回転軸が傾斜する。この傾斜によりバンドが張力の小さい方に移動し、バンドの位置ずれが修正される。同様にして、バンドが正規走行路より左方に位置ずれを起こした際にも、第２検知手段がこれを検知して同様の動作を行うことにより、位置ずれが修正される。
【０００６】
特許文献２では、エンドレスベルトを保持する第１ドラムの近くに、ベルトエッジの位置を検出する第１ベルト位置検出手段と、第２ドラムの近くにベルトエッジの位置を検出する第２ベルト位置検出手段とを設け、各検出手段の位置検出情報と基準位置との差に応じて、ベルト位置調整機構を制御する。ベルト位置調整機構は、第２ドラムの一端部をシリンダによって変位させてドラム軸を傾斜させ、特許文献１と同様に蛇行を抑えている。
【０００７】
ところで、従来は広幅の要求がなかったため、バンドの蛇行量としてはバンドの幅方向に、例えば２ｍのバンド幅の場合に５０ｍｍ程度は許されていた。したがって、上記のような蛇行制御方法によっても対応が可能である。しかしながら、広幅化の要請によって、上記非流延領域を狭くしていくと、例えば２ｍのバンド幅の場合にはその蛇行量を２ｍｍ程度に抑える必要が出てくる。このため、例えば先行文献１，２に記載のように、一方の軸端部を変位させてターンドラム軸を傾斜させ、バンドの張力を利用しターンドラム上でバンドを移動させて位置ずれを修正する方法では、迅速に且つ精度良く位置ずれを修正することができず、広幅化の要請に対応することができないという問題がある。
【０００８】
また、流延ダイのバンド走行方向上流側には、流延ダイからバンドに至るドープ流れであるビードを安定させるために、内部を負圧にした減圧チャンバを設けている。この減圧チャンバにおいて、負圧を一定に保つためには、バンドとの隙間を一定に保つ必要がある。したがって、バンドの蛇行量が大きくなると、減圧チャンバ内にバンドの側縁が位置してしまうこともある。この場合には、バンドの厚み分の隙間が減圧チャンバの側縁部にできてしまい、負圧の急激な変動が発生してビードが不安定になってしまうという問題がある。
【０００９】
さらに、溶液製膜設備において、長期間のバンドの使用によってフィルムに厚みムラや表面特性ムラが発生することがある。鋭意研究を重ねた結果、この厚みムラ等はバンドを長期間使用することによって発生すること、特にバンドのドラム上における蛇行に起因するストレスによることが判明した。すなわち、バンドが蛇行する場合には、例えばドラムの周面上で、バンドがドラムの回転軸方向に滑って移動する。このドラム周面上におけるドラム回転軸方向への移動によって、バンドにはストレスがかかり、主に裏面に、走行方向に長い筋状の厚みムラ（ピーク）が発生し、このバンドの厚みムラは、バンド上の流延膜に転写され、フィルムの厚みムラ、表面特性ムラとなって現れることが判った。このため、バンドへのストレスを軽減するために、バンドの蛇行を効果的に抑える必要がある。
【００１０】
しかしながら、従来の蛇行制御では、流延位置でのバンドの振れを小さくするという観点のみに着目しているため、流延位置の振れを小さくすることはできるものの、フィルムの厚みムラを無くすということには着目されていなかった。このため、経年変化による厚みムラ対策が不十分であり、厚みムラを少なくすることが望まれていた。
【００１１】
そこで、本発明は、バンドへのストレスを極力抑えてバンドの長寿命化と筋状の厚みムラを無くすようにし、しかも広幅化にも対応可能な溶液製膜設備のバンド位置制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、前記第２ドラムの両軸端部の両軸受を前記第１方向に個別に移動させる右側移動機構及び左側移動機構と、前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を検出する第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサと、前記バンドの幅方向である第２方向におけるエッジ位置を前記第２ドラムにて検出する第２ドラムバンドエッジ位置センサと、前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させて前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置の変動を抑えるバンドエッジ位置コントローラとを有する。
【００１３】
前記バンドエッジ位置コントローラは、前記第２ドラムの前記第２方向におけるバンドエッジの移動速度を検出する第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部と、前記第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部からの第２ドラムバンドエッジ位置移動速度に基づき第２ドラムの傾きを求める第２ドラム傾き演算部と、前記第２ドラム傾き演算部からの第２ドラムの傾きに基づき、前記右側移動機構及び左側移動機構のドラム位置差を求めるドラム位置差演算部とを有し、前記ドラム位置差に基づき前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させ、前記バンドエッジ移動速度を０に収束させることが好ましい。
【００１４】
本発明は、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向におけるエッジ位置を検出する第１ドラムバンドエッジ位置センサを有し、前記バンドエッジ位置コントローラは、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサからの第１エッジ位置信号及び第１ドラムバンドエッジ位置センサにおける目標エッジ位置信号との差をフィードバックして、前記第２ドラムの前記軸受の位置を前記第１方向で変える第２ドラムの軸受位置補正信号を出力し、第１ドラムエッジ位置センサでのバンドエッジ位置を前記第２方向で一定にすることが好ましい。
【００１５】
また、バンドエッジ位置コントローラは、バンドエッジ位置補償器を有し、前記バンドエッジ位置補償器は、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサ、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサの各信号と前記バンドの走行速度信号とに基づき、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向でのエッジ位置を予測し、このエッジ位置予測値により前記差を補正することが好ましい。
【００１６】
本発明の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法では、前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を、第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサにより検出し、前記バンドの幅方向である第２方向におけるバンドエッジ位置を第２ドラムにて、第２ドラムバンドエッジ位置センサにより検出し、バンドエッジ位置コントローラにより、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置信号に基づき、第２ドラムの右側移動機構及び左側移動機構を用いて、第２ドラムの前記両軸受を前記第１方向に個別に移動させ、第２ドラムバンドエッジ位置センサからのエッジ位置の変動を抑える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、バンドの位置制御が精度良く行え、例えば２０００ｍｍ幅のバンドに対して２〜３ｍｍ程度の振れ幅に抑えることができる。したがって、バンドのドラム軸方向での移動量が少なくなる。これにより、バンドの両側縁と流延膜の両側縁との間の非流延領域の幅を狭くすることができ、広幅の長尺フィルムを効率良く製造することができる。しかも、迅速且つ精度良くバンドの蛇行を抑えることができ、蛇行制御時のドラム上でのバンドシフト量も小さくなる。したがって、バンドの蛇行に起因する経年変化によって、バンドに筋状のピークが発生することが抑えられる。これにより、バンドの長寿命化と、製膜されるフィルムの厚みムラを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】溶液製膜設備の概略図である。
【図２】バンドエッジ位置制御装置を平面から見たブロック図である。
【図３】同じく側面から見たブロック図である。
【図４】同じく制御ブロック図である。
【図５】第１・第２バンド相対位置とＢＥ移動速度との関係を示すグラフである。
【図６】第２ドラムのドラム角度とバンドエッジ移動速度との関係を示すグラフである。
【図７】第２ドラムのドラム角度θ１を変えてバンドエッジの移動速度Ｖｅを変える原理を示す平面図である。
【図８】第２ドラムのドラム位置とテンションとの関係を示すグラフである。
【図９】第２ドラムバンドエッジ位置の制御における不感帯を示すグラフである。
【図１０】バンドエッジ位置制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】エッジ位置の推移を示す説明図であり、蛇行の周期と振幅の一例を示している。
【図１２】第２条件蛇行制御におけるエッジ位置の推移の一例を示す説明図である。
【図１３】流延開始時に、テンションに基づくＢＥＰ制御を行わない比較例と、テンションを加味したＢＥＰ制御を行う本実施形態方法とのＢＥＰ変動の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示すように、溶液製膜設備１０は、流延装置１１と、第１テンタ１２と、ローラ乾燥装置１３と、第２テンタ１４と、スリッタ１５と、巻取装置１６とを上流側から順に直列に接続して構成される。
【００２０】
流延装置１１は、ドラム２１，２２に掛け巡らされたバンド２３と、流延ダイ２４と、ダクト２５と、減圧チャンバ２６と、剥ぎ取りローラ２７と、バンドエッジ位置（ＢＥＰ）の制御装置（以下、ＢＥＰ制御装置という）２８とを備える。バンド２３は、環状に形成されたエンドレスの流延支持体であり、第１ドラム２１と第２ドラム２２との周面に巻き掛けられる。第１ドラム２１はモータ（図２参照）２９により回転駆動され、これによりバンド２３が矢印Ａで示す第１方向に走行する。
【００２１】
第１ドラム２１の上方には流延ダイ２４が配置される。流延ダイ２４は、走行しているバンド２３に対し、ドープ３０を連続的に流す。これにより、バンド２３上には流延膜３１が形成される。ドープ３０は、例えばセルロースアシレートを溶剤に溶解したものであり、図示しないドープ製造ラインで製造され、流延ダイ２４に供給される。
【００２２】
流延ダイ２４からのビード３４に対して、バンド２３の走行方向における上流には、減圧チャンバ２６が設けられる。この減圧チャンバ２６は、ビード３４の上流側エリアの雰囲気を吸引して前記エリアを減圧し、ビード３４の振動を減少させる。
【００２３】
製造速度を向上するために、剥ぎ取りローラ２７に向かう流延膜３１は、第２ドラム２２及びバンド２３により加熱される。また、流延位置では、バンド２３が過度に昇温することがないように、第１ドラム２１によりバンド２３が冷却される。このため、各ドラム２１，２２は図示しない温度調節装置を有する。
【００２４】
ダクト２５はバンド２３の走行路に沿って、複数が並べて設けられる。各ダクト２５はそれぞれ送風機を有する温風コントローラ（共に図示無し）に接続され、流出口から乾燥風を吹き出す。温風コントローラは、乾燥風の温度、湿度、流量を独立して制御する。乾燥風の温度及び流量の制御と、ドラム２１，２２自体の温度調節装置による温度制御とにより、流延膜３１の温度が調節され、流延膜３１の乾燥が進行する。そして、第１テンタ１２での搬送が可能な程度にまで流延膜３１が固化されて自己支持性が付与される。
【００２５】
第１ドラム２１の流延ダイ２４の走行方向上流側には、剥ぎ取りローラ２７が設けられる。剥ぎ取りローラ２７は、溶剤を含む状態の乾燥が進行した流延膜３１をバンド２３から剥がす際に、流延膜３１を支持する。剥ぎ取られた流延膜３１、すなわちフィルム３２は、第１テンタ１２に案内される。
【００２６】
第１テンタ１２では、クリップ３３によりフィルム３２の両側縁部を把持して、フィルム３２を搬送しながら、矢印Ｂで示す第２方向（フィルム幅方向）への張力を付与し、フィルム３２の幅を拡げる。第１テンタ１２には、上流側から順に、予熱エリア、延伸エリア、及び緩和エリアが形成される。なお、緩和エリアは必要に応じて設けられる。
【００２７】
第１テンタ１２は、１対のレール及びチェーン（共に図示無し）を有する。レールはフィルム３２の搬送路の両側に、所定の間隔で離間して配される。このレール間隔は、予熱エリアでは一定であり、延伸エリアでは下流に向かうに従って次第に広くなり、緩和エリアでは一定、または下流に向かうに従って次第に狭くなっている。チェーンには一定間隔でクリップ３３が取り付けられる。
【００２８】
予熱エリア、延伸エリア、緩和エリアは、ダクト３５からの乾燥風の送り出しによって空間として形成されるもので、これら各エリアの間に明確な境界はない。ダクト３５のスリットからは、所定の温度や湿度に調整した乾燥風がフィルム３２に向けて送られる。
【００２９】
ローラ乾燥装置１３では、多数のローラ３６にフィルム３２が巻き掛けられて搬送される。ローラ乾燥装置１３の内部の雰囲気は、温度や湿度などが図示しない温調機により調節されており、フィルム３２が搬送されている間に、フィルム３２から溶剤が蒸発する。
【００３０】
第２テンタ１４は、第１テンタ１２と同様の構造であり、クリップ３８及びダクト３９を有する。第２テンタ１４は、フィルム３２をクリップ３８により保持して延伸する。この延伸により、所望の光学特性を有するフィルム３２となる。得られるフィルム３２は、例えば液晶ディスプレイ用の位相差フィルムとして利用することができる。なお、フィルム３２の光学特性によっては、第２テンタ１４は用いなくてもよい。
【００３１】
スリッタ１５は、第１テンタ１２や第２テンタ１４の各クリップ３３，３８による保持跡を含む側部を切除する。側部が切除されたフィルム３２は、巻取装置１６によりロール状に巻き取られる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、ＢＥＰ制御装置２８は、第２ドラム２２のドラム軸２２ａの両端部に設けられる軸受４０Ｒ，４０Ｌと、シフト機構４１Ｒ，４１Ｌと、第２ドラム２２の軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌと、テンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌと、第１ドラムバンドエッジ位置センサ（以下、第１ドラムＢＥＰセンサという）４４、第２ドラムバンドエッジ位置センサ（以下、第２ドラムＢＥＰセンサという）４５、中間部テンションセンサ４６、バンドエッジ位置コントローラ（以下、ＢＥＰコントローラという）４７とを備える。なお、図２において、バンド２３の走行方向である第１方向Ａに向かったときを基準にして、右側にある部材には各部材の符号に「Ｒ」が付してあり，左側にある部材には各部材の符号に「Ｌ」が付してある。
【００３３】
第１ドラム２１は軸受５１によってドラム軸２１ａの両端部が回転自在に保持される。また、一端部にはドラム回転モータ２９が接続される。ドラム回転モータ２９にはＴＧ（タコジェネレータ）５０が接続され、このＴＧ５０は第１ドラム２１の回転速度を検出する。ドラム回転モータ２９はドライバ４９を介してシステムコントローラ４８に接続される。また、ＴＧ５０もシステムコントローラ４８に接続される。システムコントローラ４８は、バンド２３が一定速度で回転するように、ドラム回転モータ２９の回転を制御する。なお、システムコントローラ４８は、製膜条件に応じてバンド２３の走行速度や乾燥温度を変更する。
【００３４】
第２ドラム２２のドラム軸２２ａ（回転軸）の両端部は、軸受４０Ｒ，４０Ｌによって回転自在に保持される。これら軸受４０Ｒ，４０Ｌは各ドラム軸２１ａ，２２ａを含む水平面内で、第１ドラム２１に向かう第１方向に移動自在に設けられる。そして、シフト機構４１Ｒ，４１Ｌによって、それぞれ独自に第１方向Ａに変位する。各軸受４０Ｒ，４０Ｌはシフト機構４１Ｒ，４１Ｌに水平面内で回転自在に取り付けられる。この第１方向への各軸受４０Ｒ，４０Ｌの独立した変位により、第２ドラム２２は水平面内において、基準線ＢＬ１に対して任意の傾斜角度θ１で傾斜する。この傾斜によって、バンド２３の蛇行が修正されるとともに、バンド２３の張り（テンション）が調節される。しかも、左右両側で、個別に各軸受４０Ｒ，４０Ｌの位置を変更することができるため、第２方向（バンド幅方向）Ｂにおけるテンションムラも解消することができる。
【００３５】
シフト機構４１Ｒ，４１Ｌは、各軸受４０Ｒ，４０Ｌを移動させることができるものであればよく、油圧シリンダを用いたものや、ウォーム軸の回転駆動によるものなどが、適宜選択される。
【００３６】
右側軸受４０Ｒには右側軸受位置センサ４２Ｒが、また左側軸受４０Ｌには左側軸受位置センサ４２Ｌが取り付けられる。これら軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌは、各軸受４０Ｒ，４０Ｌの第１方向Ａでの位置を検出し、この位置信号を出力し、第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサとして機能する。なお、軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌにより各軸受位置を検出する代わりに、第２ドラム２２の軸端部の変位を第１方向で検出することができるものであればよく、検出位置や検出方法については、特に限定されない。
【００３７】
各軸受４０Ｒ，４０Ｌとシフト機構４１Ｒ，４１Ｌとの間には、右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌが取り付けられる。これら右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌは、バンド２３のテンションをそれぞれ検出し、テンション信号として出力する。
【００３８】
第１ドラム２１近傍には第１ドラムバンドエッジ位置センサセンサ（以下、第１ドラムＢＥＰセンサという）４４が設けられる。また、第２ドラム２２上には第２ドラムバンドエッジ位置センサ（以下、第２ドラムＢＥＰセンサという）４５が設けられる。これら第１及び第２ドラムＢＥＰセンサ４４，４５は、バンド２３の一方の側縁、例えば左エッジ位置をフィルム幅方向（第２方向Ｂ）において検出し、第１バンドエッジ位置信号（以下、第１ＢＥＰ信号という）、第２バンドエッジ位置信号（以下、第２ＢＥＰ信号という）として出力する。
【００３９】
第１ドラム２１と第２ドラム２２との中間位置で下側のバンド２３の左側縁部近くには、中間部テンションセンサ４６が設けられる。この中間部テンションセンサ４６は、バンド２３のテンションを下側バンド２３の中央位置での懸垂量から求める。バンド２３のテンションと懸垂量との間には、テンションが大きくなると懸垂量が小さくなる関係がある。式（１）はこの関係を表すもので、Ｔはバンドのテンション（Ｎ）、Ｌｄはドラム中心間の距離（ｍ）、Ｗｂはバンドの幅（ｍｍ）、ｔはバンドの厚み（ｍｍ）、γはバンドの密度（ｋｇ／ｄｍ３ ）、ｇは重力加速度（９．８１ｍ／ｓ２ ）、Ｄはドラム中間位置における自然な懸垂量（ｍｍ）である。
Ｔ＝（Ｌｄ２ ・Ｗｂ・ｔ・γ・ｇ）／（８・Ｄ） ・・・・（１）
【００４０】
なお、バンド中央部の懸垂量は、上記のように、バンド自体の重みによる自然な懸垂量であってもよいし、または押さえローラなどにより下方に付勢した状態での懸垂量であってもよい。この場合には上記（１）式で求めたものに押圧力に応じた補正量を加味して算出する。この中間部テンションセンサ４６からのテンション信号が一定になるように、各軸受４０Ｒ，４０Ｌの変位量を変化させることにより、常に一定範囲内に懸垂量を収めることができ、バンド２３のテンションも略一定に保つことができる。
【００４１】
各センサ４２Ｒ，４２Ｌ，４３Ｒ，４３Ｌ，４４〜４６からの信号はバンドエッジ位置コントローラ（以下、ＢＥＰコントローラという）４７に送られる。ＢＥＰコントローラ４７は、各センサ４２Ｒ，４２Ｌ，４３Ｒ，４３Ｌ，４４，４５からの各信号及びシステムコントローラ４８からの第１バンドエッジ位置指令信号（以下、第１ＢＥＰ指令信号という）、速度指令信号、テンション指令信号に基づき、第２ドラム２２の各軸受４０Ｒ，４０Ｌの位置信号を出力し、第１ドラム２１におけるバンド２３のエッジが第２方向で常に一定範囲内に収まるようにバンドエッジ位置を制御する。
【００４２】
図４に示すように、ＢＥＰコントローラ４７は、第１ドラムバンドエッジ位置補償器（以下、第１ドラムＢＥＰ補償器という）５６、第２ドラムバンドエッジ位置指令制御器（以下、第２ドラムＢＥＰ指令制御器という）５７、第２ドラム位置指令制御器５８、テンション制御器５９、第１加算器６１、第２加算器６２、第３加算器６３Ｒ，６３Ｌ、第４加算器６４、第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部６５（以下、第２ドラムＢＥ移動速度検出部という）、テンション制御器５９を備えている。
【００４３】
第１ドラムＢＥＰ補償器５６は、第１ドラムＢＥＰセンサ４４からの第１ドラムバンドエッジ位置信号と、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からの第２ドラムバンドエッジ位置信号と、システムコントローラ４８からのバンド走行速度指令信号との入力を受ける。まず、第２ドラムバンドエッジ位置の変動量から第２ドラムにおける第２方向Ｂでのバンドエッジ移動速度Ｖｅ１を求め、図５の移動速度図を作成する。バンドエッジ移動速度Ｖｅ１は、バンド２３の走行速度に比例して変化するので、バンド走行速度指令信号も用いる。このバンドエッジ移動速度Ｖｅ１は、バンドが例えば１周する程度の長い期間における移動速度である。
【００４４】
図５は、第１・第２バンド相対位置とバンドエッジ移動速度Ｖｅとの関係を表している。ここで、第１・第２バンド相対位置とは、（第１ドラムＢＥＰ−第２ドラムＢＥＰ）／バンド走行速度から求められるもので、第２ドラム２２から見たバンド２３の傾斜角度を示している。実線ＳＬで表示する比例式Ｙ＝ａ１・Ｘは予め実機における実験やシミュレーションで求められている。平衡状態では、第１・第２バンド相対位置が基準位置「０」にあり、ＢＥ移動速度Ｖｅは「０」となる。この平衡状態から温度上昇によるバンドの温度分布ムラなどに起因し、平衡状態が崩れると、破線ＢＲＬで示すように、比例関係が例えば上方にＹ成分ｂ１だけシフトする。そして、第１・第２バンド相対位置が例えば右側に変化すると、この変化に応じてＢＥ移動速度Ｖｅも比例係数ａ１の比例関係で増加し、第１・第２バンド相対位置が左側に変化すると、第１・第２バンド相対位置が同じく比例関係で減少する。
【００４５】
第１ドラムＢＥＰ補償器５６には、第１及び第２ドラムＢＥＰセンサ４４，４５から第１ＢＥＰ信号、第２ＢＥＰ信号が入力されており、またシステムコントローラ４８からはバンド２３の走行速度が入力されている。そして、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からのＢＥＰ信号の変動量から現時点での第２ドラムバンドエッジ移動速度Ｖｅ１を求め、求めた第２ドラムバンドエッジ移動速度Ｖｅ１を、実線ＳＬに対するシフト量ｂ１として、Ｙ＝ａ１・Ｘ＋ｂ１の比例式からなる破線ＢＲＬを作成する。この破線ＢＲＬから、ＢＥ移動速度Ｖｅが「０」となる第１・第２相対位置、例えば図５の場合では「−０．２」を求める。
【００４６】
次に、求めた第１・第２相対位置信号「−０．２」に基づき、現時点の速度指令と、第１ドラムＢＥＰセンサ４４からの第１ドラムＢＥＰ信号と、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からの第２ドラムＢＥＰ信号とから、現時点の第１ＢＥＰ信号に対し目標とする第２ＢＥＰ信号を求める。これは、
（第１・第２バンド相対位置）＝（第１ドラムＢＥＰ−第２ドラムＢＥＰ）／バンド走行速度・・・（２）
の式に、第１・第２バンド相対位置の「−０．２」と、現在のバンド走行速度と、現時点の第１ドラムＢＥＰ信号とを代入し、目標とする第２ドラムＢＥＰ信号を得る。そして、得られた第２ＢＥＰ信号を第２ドラムにおける目標ＢＥＰ信号とする。次に、この目標ＢＥＰ信号と第２ドラムＢＥＰセンサからの実際のＢＥＰ信号との偏差を求め、この偏差を位置補償値として、第２バンド位置指令制御器５７に出力する。
【００４７】
第１加算器６１は、第１ドラムＢＥＰセンサ４４からの第１ＢＥＰ信号とシステムコントローラ４８からの目標値としての位置指令信号との偏差を求め、この偏差を第２ドラムＢＥＰ指令制御器５７に入力する。
【００４８】
第２ドラムＢＥＰ指令制御器５７は、第１加算器６１から入力された偏差信号をＰＩＤ制御信号とし、このＰＩＤ制御信号に第１ドラムＢＥＰ補償器５６からの補償値を加算し、第２ドラムＢＥＰ指令信号として加算器６２に出力する。
【００４９】
第２加算器６２は、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からの第２ＢＥＰ信号と、第２ドラムＢＥＰ指令制御器５７からの第２ＢＥＰ指令信号とを加算する。この加算後の信号は、第２ドラム位置指令制御器５８に入力される。
【００５０】
第２ドラムＢＥ移動速度検出部６５は、第２ドラムＢＥＰセンサ４５からのＢＥＰ信号に基づき、第２ドラム２２におけるバンドエッジの第２方向における移動速度Ｖｅ２を求める。求めたＢＥ移動速度Ｖｅ２は、第２ドラム位置指令制御器５８に送られる。なお、ここで求めるＢＥ移動速度Ｖｅ２は、第１ドラム補償器５６で求めたＢＥ移動速度Ｖｅ１に比較して、より短時間における移動速度であり、例えば第２ドラム１回転毎のデータに基づき算出される。
【００５１】
第２ドラム位置指令制御部５８は、ＢＥ移動速度Ｖｅ２と、各軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌからの軸受位置信号に基づき、このＢＥ移動速度Ｖｅ２を「０」にする方向に、第２ドラムの回転軸を傾斜させる各軸受位置信号をシフト機構４１Ｒ，４１Ｌに出力する。
【００５２】
このため、第２ドラム位置指令制御器５８は、第２ドラム傾き演算部５８Ａとドラム位置差演算部５８Ｂとを有する。第２ドラム傾き演算部５８Ａは、図６に示すようなドラム角度θ１とＢＥ移動速度Ｖｅ２との関係を示すテーブルを記憶している。上記テーブルの比例式からなる実線ＳＬの比例係数ａ２は、予め実機による実験やシミュレーションなどにより求められる。この実線ＳＬは、ドラム角度θ１が変化するときの、ドラム角度θ１に対応するＢＥ移動速度Ｖｅ２の関係を表すものである。この実線ＳＬを用いて、ＢＥ移動速度Ｖｅ２からこのＢＥ移動速度Ｖｅを「０」に収束させるための目標ドラム角度θ１を求める。そして、求めた目標ドラム角度θ１をドラム位置差演算部５８Ｂに送る。
【００５３】
図６において、平衡状態では、第２ドラム２２のドラム角度θ１が「０」のときにＢＥ移動速度Ｖｅ２も「０」となる。この平衡状態から温度上昇によるバンドの温度分布ムラなどに起因し、平衡状態が崩れると、破線ＢＲＬで示すように、比例関係が例えば上方にＹ成分ｂ２だけシフトする。そして、ドラム角度θ１が例えば右側に変化すると、この変化に応じてＢＥ移動速度Ｖｅ２も比例係数ａ２の比例関係で増加し、ドラム角度θ１が左側に変化すると、ＢＥ移動速度Ｖｅ２が同じく比例関係で減少する。
【００５４】
そこで、図６に示すように、実線ＳＬに対するシフト量をｂ２とするＹ＝ａ２・Ｘ＋ｂ２の比例式からなる破線ＢＲＬを作成する。この破線ＢＲＬから、ＢＥ移動速度Ｖｅ２が「０」となるドラム角度θ１、例えば図６の場合では「−０．２」を求める。この求めたドラム角度θ１を目標ドラム角度信号として、ドラム位置差演算部５８Ｂに出力する。
【００５５】
ドラム位置差演算部５８Ｂは、目標ドラム角度θ１（＝−０．２）に基づき両側の軸受の位置差に基づく補正量を算出する。この場合に、本実施形態では、第２ドラムＢＥＰセンサ４５のある位置を基準にして、それぞれ右側軸受位置差補正量ＭＲ１と、左側軸受位置差補正量ＭＬ1を求め、これらを第３加算器６３Ｒ，６３Ｌに出力する。具体的には、図７に示すように、第２ドラムＢＥＰセンサ４５を基準にして右側軸受の位置差補正量ＭＲ１を(ＭＲ1＝ＬＲ１・tanθ１)から求める。同様にして、左側軸受の位置差補正量ＭＬ1を(ＭＬ1＝ＬＬ1・tanθ１）から求める。なお、本実施形態では、第２ドラムＢＥＰセンサ４５の取り付け位置を基準にして各軸受の位置差補正量ＭＲ１，ＭＬ１を求めているが、第２ドラム２２の第２方向における中央部を基準として、各位置差補正量ＭＲ１，ＭＬ１を求めてもよい。
【００５６】
第３加算器６３Ｒ，６３Ｌは、テンション制御器５９のテンションを一定にするための補償信号を各位置差補正量ＭＲ１，ＭＬ１に加算する。第４加算器６４は、右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌからの左右のテンション信号の加算値と、システムコントローラ４８からの目標値としてのテンション指令信号との差を求め、この信号をテンション制御器５９に出力する。
【００５７】
テンション制御器５９はドラム位置補償器５９ａから構成され、テンション変動を打ち消すドラム位置補償値を出力する。このため、ドラム位置補償器５９ａには、右側軸受位置センサ４２Ｒから右側軸受位置信号ＰＲ１が、左側軸受位置センサ４２Ｌから左側軸受位置信号ＰＬ１が、また第４加算器６４からテンション指令差信号Ｔ１がそれぞれ入力される。
【００５８】
テンション制御器５９は、図８に示すようなドラム位置ＰとテンションＴとの関係を示すテーブルを記憶している。上記テーブルの比例式からなる実線ＳＬの比例係数ａ３は、予め実機による実験やシミュレーションなどにより求められる。この実線ＳＬは、ドラム位置Ｐが変化するときの、ドラム位置Ｐに対応するテンションＴの変動を示している。この比例式ＳＬを用いて、テンション指令差信号Ｔ１に対応するドラム位置差補正量ＭＲ２，ＭＬ２を求める。
【００５９】
図８において、平衡状態では、第２ドラム２２のドラム位置Ｐが「０」のときにテンションＴも「０」となる。この平衡状態から温度上昇によるバンドの温度分布ムラなどに起因し、平衡状態が崩れると、破線ＢＲＬで示すように、比例関係が例えば上方にＹ成分ｂ３だけシフトする。そして、ドラム位置Ｐが例えば右側に変化すると、この変化に応じてテンションＴも比例係数ａ３の比例関係で増加し、ドラム位置Ｐが左側に変化すると、テンションＴが同じく比例関係で減少する。
【００６０】
そこで、図８に示すように、実線ＳＬに対するシフト量をｂとするＹ＝ａ３・Ｘ＋ｂ３の比例式からなる破線ＢＲＬを作成する。この破線ＢＲＬから、テンションＴが「０」となるドラム位置Ｐ、例えば図８の場合では「−０．１」を求め、この求めたドラム位置Ｐを目標ドラム位置差補正量とする。そして、右側軸受位置センサ４２Ｒの位置信号ＰＲ１に対しドラム位置差補正量ＭＲ２，ＭＬ２を加算して右側軸受の補償値信号（ＰＲ１＋ＭＲ２），左側軸受の補償値信号（ＰＬ１＋ＭＬ２）として、第３加算器６３Ｒ，６３Ｌに出力する。
【００６１】
第３加算器６３Ｒ，６３Ｌは、第２ドラム位置指令制御器５８からの右側軸受位置差補正量ＭＲ１、左側軸受位置差補正量ＭＬ1がそれぞれ出力されるから、各シフト機構４１Ｒ，４１Ｌには、右側軸受位置信号（ＰＲ１＋ＭＲ１＋ＭＲ２）と、左側軸受位置信号（ＰＬ１＋ＭＬ１＋ＭＬ２）とが出力される。
【００６２】
各シフト機構４１Ｒ，４１Ｌは、右側軸受位置信号（ＰＲ１＋ＭＲ１＋ＭＲ２）と、左側軸受位置信号（ＰＬ１＋ＭＬ１＋ＭＬ２）とに基づき各軸受４０Ｒ，４０Ｌ（図２参照）を移動させる。これにより、第２ドラム２２のドラム軸２２ａが水平面において基準線ＢＬ１に対してドラム角度θ１で傾斜し、これに対応してバンド２３が傾斜分だけ第２ドラム２２上で変位し、第１ドラムＢＥＰセンサ４４におけるバンドエッジ位置が目標位置に変更される。このように、左右のシフト機構４１Ｒ，４１Ｌを用いて、第２ドラム２２のドラム軸を瞬時に変更させることができるため、バンド２３の走行が高速度であっても、迅速且つ確実に蛇行を抑えることができる。
【００６３】
以上の一連の動作によって、第２ドラム２２のドラム軸２２ａの両端部が各信号に見合った位置に変化するため、第１ドラム２１におけるバンドエッジ位置が常に一定した範囲内に保持される。したがって、第１ドラムにおけるバンドエッジ位置の変動を抑えることができ、ビードを精度良くバンドの一定位置に流延させることができる。バンドエッジ位置の変動が抑えられるため、バンド２３のエッジ近くまで流延することができ、フィルム３２の広幅化に容易に対応することができる。
【００６４】
特に、第１ドラムＢＥＰセンサ４４、第２ドラムＢＥＰセンサ４５を設け、第１ドラムＢＥＰ補償器５６により、第２ドラムＢＥＰセンサ４５、第１ドラムＢＥＰセンサ４４の信号と前記バンド２３の走行速度信号とに基づき、第１ドラム２１におけるバンド２３の第２方向におけるエッジを予測し、この予測値により前記差を補償しているので、蛇行が実際に発生する前に蛇行を抑えることができ、且つ蛇行幅も小さく抑えることができる。したがって、第１ドラム２１におけるバンド２３のエッジを範囲の狭い一定位置に保持させることができる。
【００６５】
さらに、第２ドラム２２のドラム軸２２ａの両端部にそれぞれ設けられ、バンド２３のテンションを右側及び左側でそれぞれ検出する右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌと、テンション制御器５９とを設け、テンション制御器５９により、右側テンションセンサ４３Ｒ及び左側テンションセンサ４３Ｌの各テンション信号と目標テンションとに基づき目標テンションになるように第２ドラム２２の軸受位置補正信号を出力するので、テンション変動も加味した蛇行制御が可能になり、第１ドラム２１におけるバンド２３のエッジをほぼ一定位置に、さらに精度良く位置させることができる。
【００６６】
また、テンション制御器５９によって、バンド２３の温度分布が不安定な時期でのテンション変動が効率良く抑えられるため、流延開始時や、流延速度の変更、流延膜の乾燥温度の変更などにおいてバンドの蛇行が効率よく抑えられる。このようにテンション変動も考慮した多重ループによって、流延開始時などのバンドの温度分布が変化しやすい時期であっても、第１ドラム２１上のバンドエッジ位置のフィルム幅方向における変動幅を従来のものに比べて小さい一定範囲、例えばバンド幅が２０００ｍｍの場合に、２ｍｍの変動幅に抑えることができ、この分だけ蛇行制御が精度良く行われる。
【００６７】
以上のように、テンション変動に対する蛇行補正制御は、流延開始時に特に有効である。流延開始時は定常時と異なり、バンド２３の幅方向温度分布が均一になっていないため、この温度分布の不均一によりバンド２３の第１方向長さが第２方向において部分的に変動しやすい。この部分的なテンション変動を左右のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌによって、蛇行要因成分としてとらえることができ、バンド２３の温度分布むらに起因する蛇行を効果的に取り除くことができる。したがって、流延開始時の蛇行制御を精度良く行うことができる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、第２ドラム角度θそのものを用いることなく、制御因子として直接利用可能な軸受位置センサ４２Ｒ，４２Ｌの位置信号を用いて、蛇行を抑える制御を行っているが、用いる制御因子としては第２ドラム角度θを変更することができるものであればよく、第２ドラム角度θをそのまま用いて、蛇行を抑える制御を行ってもよい。
【００６９】
上記実施形態では、図５、図６、図８において、各関係を直線で表した比例関係で説明したが、この関係は比例関係に限られず、各種曲線で表される関係であってもよい。
【００７０】
上記実施形態では、第２ドラム２２のドラム軸２２ａに設けたテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌからのテンション信号によって、バンド２３の左右でのテンション変動も加味した蛇行制御を行っているが、これに代えて、バンド走行方向の中間位置における下側バンドの懸垂量に基づくテンションセンサ４６からの信号に基づき、テンション変動を加味させた蛇行制御をしてもよい。この場合には、図４において、右側及び左側のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌを省略して、これらからのテンション信号の代わりに、中間部テンションセンサ４６のテンション信号を第４加算器６４に入力する。
【００７１】
さらには、右側及び左側のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌのテンション信号の他に、中間部テンションセンサ４６のテンション信号を第４加算器６４に入力し、中間部テンションセンサ４６のテンション信号を加味して蛇行制御してもよい。この場合には、右側及び左側のテンションセンサ４３Ｒ，４３Ｌのテンション信号と、中間部テンションセンサ４６のテンション信号との重み付けを変えて、加算することで、蛇行制御をより精度よく行うことができる。
【００７２】
図９に示すように、第２ドラムＢＥＰが一定範囲の不感帯Ｚ１に入っている場合には、上記各軸受位置信号を変化させないように設定する。したがって、不感帯Ｚ１から第２ドラムＢＥＰが出たときに、ドラム傾き制御（両側の軸受位置の個別移動によるドラム傾き制御）を開始する。このような不感帯Ｚ１内での変動に対し、いちいち制御を行っていたのでは、さらに大きな変動を誘発してしまうこともあるので、不感帯Ｚ１を超えたものに対してのみ制御を行う。これにより、大きな変動が誘発されることがなく、精度よく所定の制御幅内にバンドエッジ位置を抑えることができる。
【００７３】
上記のようにして、流延開始時の他に、乾燥条件変更時、流延速度変更、ドープ成分切り換え時などの各種変化に対応させて蛇行制御を精度よく行うことができる。なお、流延開始や条件変更から一定時間が経過して、バンド２３の温度むらや乾燥風の温度むらなどが少なくなると、蛇行も少なくなり、バンド２３の走行も安定してくる。このような場合には、バンドの温度むらや乾燥風の温度むらに起因するテンション変動が無くなるため、テンション変動に起因する蛇行制御は停止してもよい。テンション変動に起因する蛇行制御を停止することにより、シフト機構の長寿命化が図れる。
【００７４】
この場合には、図１０に示すように、流延開始時や製膜条件の変更時に行う第１条件蛇行制御ステップＳ１から、テンション変動に起因する蛇行制御を不実施とし、第１ドラムＢＥＰセンサ４４、第２ドラムＢＥＰセンサ４５の信号に基づくＢＥＰ制御のみを実施する第２条件蛇行制御ステップＳ２に、自動的に切り替える。この切り換えは、バンド２３の温度分布などが均一となって定常状態に移行した後に行う。定常状態への移行の検出は、経験値に基づく定常状態への移行時間に基づき行う。この第２条件蛇行制御ステップＳ２では、バンド２３へのストレスを小さくする蛇行制御が行われる。
【００７５】
第１条件蛇行制御ステップＳ１から、第２条件蛇行制御ステップＳ２への切り換えは、一定時間を経過したか否かに代えて、または加えて、蛇行の振幅Ｗｍ１（図１１参照）が一定範囲内に収束し、この収束している時間が一定時間を経過したときに、第２条件蛇行制御ステップＳ２に切り換えてもよい。
【００７６】
バンド２３にかかるストレスはＫ・Ｗｍ／Ｔｍ２ で求めることができる。Ｋは補正係数、Ｗｍは蛇行の振幅、Ｔｍは蛇行の周期である（図１１参照）。上記式から明らかなように、振幅Ｗｍが大きくなるとそれに比例してストレスが増加する。また、周期Ｔｍが長くなると、周期Ｔｍの二乗に反比例してストレスは減少する。
【００７７】
本実施形態では、定常状態では、テンション変動に起因する蛇行制御を停止するため、テンション変動を抑えるような軸受位置変更を発生させることがなくなるため、その分だけＢＥＰの変動周期が長くなり、バンド２３へのストレスを軽減することができる。したがって、バンド２３の蛇行に起因する経年変化によって、バンド２３に筋状のピークが発生することを抑えることができ、寿命を長くすることができる。
【００７８】
図１１は流延開始時のＢＥＰ信号に基づく蛇行周期Ｔｍ１と振幅Ｗｍ１とを示している。また、図１２は定常状態に移行した後のＢＥＰ信号に基づく蛇行周期Ｔｍ２と振幅Ｗｍ１とを示している。このように、定常状態では蛇行周期Ｔｍ２が流延開始時の蛇行周期Ｔｍ１よりも長くなっており、ストレスが軽減される。図１３は、流延開始時に従来方法と本実施形態方法とを実施した際のＢＥＰによる蛇行の一例を示している。従来方法では、テンションを加味したＢＥＰ制御を行っていないため、バンド２３の温度分布ムラによるテンション変動分が加わり、振幅が大きくなっていることがわかる。これに対して、本実施形態のように、テンションを加味したＢＥＰ制御を行うことによって、バンド２３の温度分布ムラによるテンション変動分が効果的に抑えられ、振幅幅が狭い範囲に抑えられている。
【００７９】
上記実施態様では、流延位置が第１ドラム２１に対するバンド２３の巻き掛け領域上になるように流延ダイ２４を設けたが、流延ダイ２４の位置は適宜変更してよい。例えば、流延位置が第１ドラム２１から第２ドラム２２に向かうバンド２３上になるように、両ドラム２１，２２の間に流延ダイ２４を設けてもよい。この場合には、ドラム２１からドラム２２へ向かうバンド２３の下に支持ローラを設け、支持ローラ上のバンド２３に対向するように流延ダイ２４を配置することが好ましい。この場合に、第１ドラムＢＥＰセンサ４４を第１ドラム２１近くに設ける代わりに、流延位置近くに設けてもよい。
【００８０】
バンド２３の幅は特に限定されるものではないが、幅Ｗｂが１５００ｍｍ以上２１００ｍｍ以下のものが好ましく用いられ、製造するフィルム３２の広幅化の要請からは幅が広いものが用いられる。バンド２３の長さは、流延速度や乾燥条件などに応じて決定される。
【００８１】
バンド２３上に流延されるドープは溶液製膜が可能なポリマを溶剤に溶解させたドープであればよいが、セルロースアシレートが好ましく用いられる。セルロースアシレートのアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基を有していても良い。アシル基が２種以上であるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわち、アシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するものが好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、Ａ及びＢは、アシル基の置換度を表わし、Ａはアセチル基の置換度、またＢは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。
【００８２】
（Ｉ） ２．０≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） １．０≦ Ａ ≦３．０
（ＩＩＩ） ０ ≦ Ｂ ≦２．０
【００８３】
アシル基の全置換度Ａ＋Ｂは、２．２０以上２．９０以下であることがより好ましく、２．４０以上２．８８以下であることが特に好ましい。また、炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度Ｂは、０．３０以上であることがより好ましく、０．５以上であることが特に好ましい。中でも、セルロースアシレートとしてセルロースジアセテート（ＤＡＣ）が好ましく用いられる。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 溶液製膜設備
１１ 流延装置
２１ 第１ドラム
２２ 第２ドラム
２１ａ ドラム軸
２３ バンド
３０ ドープ
３１ 流延膜
３２ フィルム
４０Ｒ，４０Ｌ 軸受
４１Ｒ，４１Ｌ シフト機構
４２Ｒ，４２Ｌ 軸受位置センサ
４３Ｒ，４３Ｌ テンションセンサ
４４ 第１ドラムＢＥＰセンサ
４５ 第２ドラムＢＥＰセンサ
４６ 中間部テンションセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ドラムと第２ドラムとの間に掛け渡されて、前記第１ドラムから前記第２ドラムに向かう第１方向に走行するバンド上に、ポリマが溶剤に溶解したドープを流延ダイから流延して前記バンドに流延膜を形成し、前記流延膜をバンドから剥がして乾燥させフィルムにする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置において、
前記第２ドラムの両軸端部の両軸受を前記第１方向に個別に移動させる右側移動機構及び左側移動機構と、
前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を検出する第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサと、
前記バンドの幅方向である第２方向におけるエッジ位置を前記第２ドラムにて検出する第２ドラムバンドエッジ位置センサと、
前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させて前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置の変動を抑えるバンドエッジ位置コントローラと
を有することを特徴とする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項２】
前記バンドエッジ位置コントローラは、
前記第２ドラムの前記第２方向におけるバンドエッジの移動速度を検出する第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部と、
前記第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部からの第２ドラムバンドエッジ位置移動速度に基づき第２ドラムの傾きを求める第２ドラム傾き演算部と、
前記第２ドラム傾き演算部からの第２ドラムの傾きに基づき、前記右側移動機構及び左側移動機構のドラム位置差を求めるドラム位置差演算部とを有し、
前記ドラム位置差に基づき前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させ、前記バンドエッジ移動速度を０に収束させることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項３】
前記第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向におけるエッジ位置を検出する第１ドラムバンドエッジ位置センサを有し、
前記バンドエッジ位置コントローラは、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサからの第１エッジ位置信号及び第１ドラムバンドエッジ位置センサにおける目標エッジ位置信号との差をフィードバックして、前記第２ドラムの前記軸受の位置を前記第１方向で変える第２ドラムの軸受位置補正信号を出力し、第１ドラムエッジ位置センサでのバンドエッジ位置を前記第２方向で一定にすることを特徴とする請求項１または２記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項４】
前記バンドエッジ位置コントローラは、バンドエッジ位置補償器を有し、
前記バンドエッジ位置補償器は、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサ、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサの各信号と前記バンドの走行速度信号とに基づき、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向でのエッジ位置を予測し、このエッジ位置予測値により前記差を補正することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項５】
第１ドラムと第２ドラムとの間に掛け渡されて、前記第１ドラムから前記第２ドラムに向かう第１方向に走行するバンド上に、ポリマが溶剤に溶解したドープを流延ダイから流延して前記バンドに流延膜を形成し、前記流延膜をバンドから剥がして乾燥させフィルムにする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法において、
前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を、第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサにより検出し、
前記バンドの幅方向である第２方向におけるバンドエッジ位置を第２ドラムにて、第２ドラムバンドエッジ位置センサにより検出し、
バンドエッジ位置コントローラにより、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置信号に基づき、第２ドラムの右側移動機構及び左側移動機構を用いて、第２ドラムの前記両軸受を前記第１方向に個別に移動させ第２ドラムバンドエッジ位置センサからのエッジ位置の変動を抑えることを特徴とする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項６】
前記第２ドラムでの前記第２方向におけるバンドエッジの移動速度を第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部により検出し、
検出した前記バンドエッジの移動速度信号に基づき、第２ドラムの第２方向における基準線に対する第２ドラムの傾きを第２ドラム傾き検出部により求め、求めた第２ドラム傾きに基づき、前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させ、前記バンドエッジ移動速度を０に収束させることを特徴とする請求項５記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項７】
前記第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向におけるエッジ位置を、第１ドラムバンドエッジ位置センサにより検出し、
前記バンドエッジ位置コントローラにより、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサからの第１バンドエッジ位置信号及び第１ドラムバンドエッジ位置センサにおける目標エッジ位置信号との差をフィードバックし、前記第２ドラムの前記軸受の位置を前記第１方向で変え、第２ドラムの軸受位置補正信号を出力し、第１ドラムバンドエッジ位置センサでのバンドエッジ位置を前記第２方向で一定に保持することを特徴とする請求項５または６記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項８】
前記バンドエッジ位置コントローラはバンドエッジ位置補償器を有し、
前記バンドエッジ位置補償器により、前記第２ドラム右側位置センサ、第２ドラム左側位置センサ、第２ドラムバンドエッジ位置センサ、第１ドラムバンドエッジ位置センサの各信号と前記バンドの走行速度信号とに基づき、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向でのバンドエッジ位置を予測し、このエッジ位置予測値により前記差を補正することを特徴とする請求項５から７いずれか１項記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項１】
第１ドラムと第２ドラムとの間に掛け渡されて、前記第１ドラムから前記第２ドラムに向かう第１方向に走行するバンド上に、ポリマが溶剤に溶解したドープを流延ダイから流延して前記バンドに流延膜を形成し、前記流延膜をバンドから剥がして乾燥させフィルムにする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置において、
前記第２ドラムの両軸端部の両軸受を前記第１方向に個別に移動させる右側移動機構及び左側移動機構と、
前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を検出する第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサと、
前記バンドの幅方向である第２方向におけるエッジ位置を前記第２ドラムにて検出する第２ドラムバンドエッジ位置センサと、
前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させて前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置の変動を抑えるバンドエッジ位置コントローラと
を有することを特徴とする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項２】
前記バンドエッジ位置コントローラは、
前記第２ドラムの前記第２方向におけるバンドエッジの移動速度を検出する第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部と、
前記第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部からの第２ドラムバンドエッジ位置移動速度に基づき第２ドラムの傾きを求める第２ドラム傾き演算部と、
前記第２ドラム傾き演算部からの第２ドラムの傾きに基づき、前記右側移動機構及び左側移動機構のドラム位置差を求めるドラム位置差演算部とを有し、
前記ドラム位置差に基づき前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させ、前記バンドエッジ移動速度を０に収束させることを特徴とする請求項１記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項３】
前記第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向におけるエッジ位置を検出する第１ドラムバンドエッジ位置センサを有し、
前記バンドエッジ位置コントローラは、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサからの第１エッジ位置信号及び第１ドラムバンドエッジ位置センサにおける目標エッジ位置信号との差をフィードバックして、前記第２ドラムの前記軸受の位置を前記第１方向で変える第２ドラムの軸受位置補正信号を出力し、第１ドラムエッジ位置センサでのバンドエッジ位置を前記第２方向で一定にすることを特徴とする請求項１または２記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項４】
前記バンドエッジ位置コントローラは、バンドエッジ位置補償器を有し、
前記バンドエッジ位置補償器は、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサ、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサの各信号と前記バンドの走行速度信号とに基づき、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向でのエッジ位置を予測し、このエッジ位置予測値により前記差を補正することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御装置。
【請求項５】
第１ドラムと第２ドラムとの間に掛け渡されて、前記第１ドラムから前記第２ドラムに向かう第１方向に走行するバンド上に、ポリマが溶剤に溶解したドープを流延ダイから流延して前記バンドに流延膜を形成し、前記流延膜をバンドから剥がして乾燥させフィルムにする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法において、
前記第２ドラムの両軸受の前記第１方向における位置を、第２ドラム右側位置センサ及び第２ドラム左側位置センサにより検出し、
前記バンドの幅方向である第２方向におけるバンドエッジ位置を第２ドラムにて、第２ドラムバンドエッジ位置センサにより検出し、
バンドエッジ位置コントローラにより、前記第２ドラムバンドエッジ位置センサからのバンドエッジ位置信号に基づき、第２ドラムの右側移動機構及び左側移動機構を用いて、第２ドラムの前記両軸受を前記第１方向に個別に移動させ第２ドラムバンドエッジ位置センサからのエッジ位置の変動を抑えることを特徴とする溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項６】
前記第２ドラムでの前記第２方向におけるバンドエッジの移動速度を第２ドラムバンドエッジ移動速度検出部により検出し、
検出した前記バンドエッジの移動速度信号に基づき、第２ドラムの第２方向における基準線に対する第２ドラムの傾きを第２ドラム傾き検出部により求め、求めた第２ドラム傾きに基づき、前記右側移動機構及び左側移動機構を作動させ、前記バンドエッジ移動速度を０に収束させることを特徴とする請求項５記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項７】
前記第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向におけるエッジ位置を、第１ドラムバンドエッジ位置センサにより検出し、
前記バンドエッジ位置コントローラにより、前記第１ドラムバンドエッジ位置センサからの第１バンドエッジ位置信号及び第１ドラムバンドエッジ位置センサにおける目標エッジ位置信号との差をフィードバックし、前記第２ドラムの前記軸受の位置を前記第１方向で変え、第２ドラムの軸受位置補正信号を出力し、第１ドラムバンドエッジ位置センサでのバンドエッジ位置を前記第２方向で一定に保持することを特徴とする請求項５または６記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【請求項８】
前記バンドエッジ位置コントローラはバンドエッジ位置補償器を有し、
前記バンドエッジ位置補償器により、前記第２ドラム右側位置センサ、第２ドラム左側位置センサ、第２ドラムバンドエッジ位置センサ、第１ドラムバンドエッジ位置センサの各信号と前記バンドの走行速度信号とに基づき、第１ドラムにおける前記バンドの前記第２方向でのバンドエッジ位置を予測し、このエッジ位置予測値により前記差を補正することを特徴とする請求項５から７いずれか１項記載の溶液製膜設備のバンドエッジ位置制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１８１８１（Ｐ２０１３−１８１８１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２８１７（Ｐ２０１１−１５２８１７）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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