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    在第1滾筒與第2滾筒之間圍繞帶。藉由滾筒旋轉馬達旋轉第1滾筒，使帶向第1方向行進。藉由第1滾筒BEP感測器在第1滾筒附近沿帶寬度方向亦即第2方向檢測帶的其中一方的邊緣位置。在第1滾筒與第2滾筒之間靠近第1滾筒設置轉向輥。使轉向輥接觸於下側帶的內周面。依第1滾筒BEP感測器的BEP信號，使轉向輥在第2方向上傾斜，並抑制帶的蜿蜒。
    公开号:TW201309455A
    申请号:TW101123248
    申请日:2012-06-28
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Toshihiro Matsushita
    申请人:Fujifilm Corp；
    IPC主号:B23Q15-00
    专利说明:
    溶液製膜設備的帶邊緣位置控制裝置及方法
    本發明係有關一種溶液製膜設備的帶邊緣位置控制裝置及方法。
    作為長形光學膜的代表性製造方法有連續方式的溶液製膜方法。衆所周知，連續方式的溶液製膜方法為在行進之流延支撐體上流延聚合物溶解於溶劑中之溶液(濃液(dope))且從流延支撐體剝下流延膜並進行乾燥來製造薄膜之方法。流延膜為藉由流延成為膜狀之濃液。
    流延支撐體有金屬製的帶或滾筒。當為滾筒時，與帶相比從流延濃液之位置到剝下流延膜之位置的距離變短。因此，當乾燥為流延膜具有可從支撐體剝下之程度的自支撐性時不利。因此，廣泛利用能夠以較長距離支撐流延膜之帶方式。
    然而，能夠製造之薄膜的寬度限制於帶的寬度。為了製造更寬幅的薄膜，需要更寬幅的帶。然而，現狀為目前為止由於帶的製造技術上的問題只能獲得寬度最大為2m左右的帶。
    日本專利公開平6-297486號公報中，如下進行來控制薄膜製造裝置中的蜿蜒。首先，當環狀傳送帶(帶)產生自標準行進路向右側的位置偏離時，以第1感測手段感測該位置偏離。第1感測手段在檢測到位置偏離時輸出右側修正指令信號，藉由右側伸縮手段固定右側軸承構件。在該狀態下左側軸承構件維持自由狀態，因此旋轉帶輪(旋轉滾筒)的旋轉軸藉由來自引起位置偏離之帶的張力而傾斜。帶藉由該傾斜向張力較小之一側移動，修正帶的位置偏離。相同道理，當帶自標準行進路向左側引起位置偏離時，亦藉由由第2感測手段感測該位置偏離並進行相同動作來修正位置偏離。
    日本專利公開2002-254452號公報中，在保持環狀傳送帶之第1滾筒附近設置第1傳送帶位置檢測手段，在第2滾筒附近設置第2傳送帶位置檢測手段。第1傳送帶位置檢測手段與第2傳送帶位置檢測手段分別檢測傳送帶邊緣的位置。日本專利公開2002-254452號公報中，按照該些各檢測手段的位置檢測情報與基準位置之差控制傳送帶位置調整機構。傳送帶位置調整機構藉由缸使第2滾筒的一端部變位來使滾筒的軸傾斜，與日本專利公開平6-297486號公報相同地抑制蜿蜒。如此，日本專利公開平6-297486號公報、日本專利公開2002-254452號公報中，使滾筒的軸的其中一方的端部變位來使軸傾斜，利用帶的張力，在各滾筒上移動帶來修正位置偏離。
    然而，由於以往對帶沒有寬幅的要求，因此在帶的寬度方向上，例如為2m帶寬時，允許50mm左右的蜿蜒量。因此，藉由如上述的蜿蜒控制方法亦能夠對應。然而，若按照寬幅化的要求減小非流延區域，則例如為2m帶寬時，需要將其蜿蜒量抑制在2mm左右。因此，例如如日本專利公開平6-297486號公報、日本專利公開2002-254452號公報中記載修正帶的位置偏離之方法中，存在無法迅速且精確度良好地修正位置偏離且無法對應寬幅化的要求之類的問題。
    而且，為了使從流延模至帶之濃液流動亦即液珠穩定，流延模的帶行進方向上游側設置有將內部設為負壓之減壓室。為了在該減壓室內恆定地保持負壓，需要恆定地保持減壓室與帶的間隙。因此，若帶的蜿蜒量變大，則還有時導致帶的側緣位於減壓室內。此時，存在導致在減壓室的側緣部產生帶的厚度量的間隙且導致產生壓力的急劇變動而使液珠變得不穩定之類的問題。
    而且，在溶液製膜設備中，有時藉由長時間使用帶，薄膜上產生厚度的不均勻(以下稱為厚度不均)或表面特性的不均勻(以下稱為表面特性不均)。重複深入研究之結果，判明該厚度不均等因長時間使用帶而產生者，尤其藉由起因於帶在滾筒上的蜿蜒之應力引起者。亦即，當帶蜿蜒時，帶例如在滾筒的周面上向滾筒的旋轉軸方向滑行移動。藉由在該滾筒周面上向滾筒旋轉軸方向之移動，對帶施加應力，主要於裏面向行進方向產生較長條紋狀的峰值。該峰值為帶面的高度不均勻，帶面存在峰值者等同於在帶上存在厚度不均者。判斷出如此的帶面的峰值乃至帶的厚度不均轉移於帶上的流延膜，顯現為薄膜的厚度不均、表面特性不均。因此，為了減輕向帶之應力，需要有效地抑制帶的蜿蜒。
    然而，在習知之蜿蜒控制中，存在即使進行了準確的控制，在滾筒之間的距離例如長達數十公尺左右時響應性亦下降，無法進行精確度良好之蜿蜒控制之類的問題。其原因在於，如日本專利公開平6-297486號公報及日本專利公開2002-254452號公報所示，在習知之蜿蜒控制中，改變位於驅動滾筒的相反側的進行自由旋轉之滾筒的旋轉軸的傾斜角度，由此抑制帶在流延位置上的蜿蜒。而且，在習知之方法中，需要使幾噸重的滾筒位移來進行蜿蜒控制，由於受摩擦的影響而很難順暢地轉動軸承。而且，存在藉由摩擦的影響等引起之機械損耗或藉由使軸承位移之驅動構件的撓曲等的影響而蜿蜒控制的精確度下降之類的問題。
    本發明的目的在於提供一種能夠輕鬆對應薄膜的寬幅化且能夠進行精確度良好的蜿蜒控制之溶液製膜設備的帶邊緣位置控制裝置及方法。
    本發明的帶邊緣位置控制裝置為溶液製膜設備的帶邊緣位置控制裝置。溶液製膜設備從帶上剝下形成於帶上之流延膜並使其乾燥來作為薄膜。環狀的帶掛繞於第1滾筒與第2滾筒上而行進。流延膜藉由在向第1方向行進之帶上從流延模流延聚合物溶解於溶劑中之濃液而形成。第1方向為從第1滾筒朝向第2滾筒之方向。帶邊緣位置控制裝置具備第1滾筒帶邊緣位置感測器、轉向輥、轉向輥傾斜機構及帶邊緣位置控制器。第1滾筒帶邊緣位置感測器在第1滾筒上檢測帶邊緣在第2方向上的位置。第2方向為帶的寬度方向。第1滾筒帶邊緣位置感測器將檢測結果作為邊緣位置信號來輸出。轉向輥接觸於第1滾筒與第2滾筒之間的下側帶的內周面。轉向輥傾斜機構使轉向輥變位，並使下側帶向第2方向傾斜。帶邊緣位置控制器依第1滾筒帶邊緣位置感測器的邊緣位置信號控制轉向輥的傾斜角度。帶邊緣位置控制器控制轉向輥的傾斜角度，以便抑制邊緣位置的變動。
    轉向輥配置於第1滾筒的帶入口附近，轉向輥傾斜機構具有位移部和1對滾子軸承為較佳。1對滾子軸承旋轉自如地保持轉向輥的兩端部。位移部使1對滾子軸承各自分別向與下側帶的內周面交叉之方向位移。轉向輥傾斜機構具有橫向位移部更為佳。橫向位移部使各滾子軸承分別向平行於下側帶的內周面之方向位移。
    轉向輥配置於第1滾筒的帶入口附近，轉向輥傾斜機構具有橫向位移部和1對滾子軸承為較佳。1對滾子軸承旋轉自如地保持轉向輥的兩端部。橫向位移部在使轉向輥接觸於帶的狀態下使1對滾子軸承各自分別向平行於下側帶的內周面之方向位移。
    帶邊緣位置控制器依來自第1滾筒帶邊緣位置感測器的邊緣位置信號求出帶邊緣在第2方向上的移動速度，依帶的移動速度和帶的行進速度控制轉向輥傾斜機構，使轉向輥向減小移動速度之方向傾斜。
    帶邊緣位置控制裝置進一步為以下(1)或(2)為較佳。
    (1)具備1對滾筒軸承、位移機構、張力感測器及張力控制器。1對滾筒軸承旋轉自如地支撐第2滾筒的軸的兩端部。位移機構使1對滾筒軸承沿第1方向位移。張力感測器檢測帶的張力。張力感測器將檢測之張力作為張力信號來輸出。張力控制器依張力感測器的張力信號使位移機構工作並使張力恆定。張力感測器設置於第1滾筒與第2滾筒的中間位置，藉由下側帶的懸垂量檢測張力為較佳。
    (2)具備1對滾筒軸承、1對位移機構、1對第2滾筒位置感測器、第2滾筒帶邊緣位置感測器、1對張力感測器及張力控制器。1對滾筒軸承旋轉自如地支撐第2滾筒的軸的兩端部。1對位移機構使1對滾筒軸承各自分別向第1方向位移。1對第2滾筒位置感測器檢測各滾筒軸承在第1方向上的位置。第2滾筒帶邊緣位置感測器在第2滾筒上檢測帶邊緣在第2方向上的位置。1對張力感測器檢測帶的張力。1對張力感測器分別設置於1對滾筒軸承和1對位移機構之間。1對張力感測器分別將檢測之張力作為張力信號來輸出。張力控制器依張力感測器的張力信號恆定地保持帶的張力。張力控制器邊恆定地保持帶的張力，邊向1對位移機構輸出軸承位置校正信號。軸承位置校正信號為用於抑制帶邊緣在第2滾筒上的位置變動之信號。
    本發明的帶邊緣位置控制方法為溶液製膜設備的帶邊緣位置控制方法。溶液製膜設備從帶上剝下形成於帶上之流延膜並使其乾燥來作為薄膜。環狀的帶掛繞於第1滾筒與第2滾筒上而行進。流延膜藉由在向第1方向行進之帶上從流延模流延聚合物溶解於溶劑中之濃液而形成。第1方向為從第1滾筒朝向第2滾筒之方向。帶邊緣位置控制方法具備邊緣位置檢測步驟和傾斜步驟。邊緣位置檢測步驟在第1滾筒上檢測帶邊緣在第2方向上的位置。第2方向為帶的寬度方向。傾斜步驟使下側帶在抑制邊緣的位置變動之方向上向第2方向傾斜。傾斜依在邊緣位置檢測步驟中檢測之檢測結果的信號並藉由轉向輥進行。轉向輥接觸於第1滾筒與第2滾筒之間的下側帶的內周面。
    藉由1對滾子軸承旋轉自如地支撐配置於第1滾筒的帶入口附近之轉向輥的兩端部為較佳。藉由位移部使1對滾子軸承分別向交叉於帶面之方向位移，並使下側帶向第2方向傾斜為較佳。
    位移部使1對滾子軸承各自分別向平行於下側帶的內周面之方向位移為較佳。
    藉由1對滾子軸承旋轉自如地支撐配置於第1滾筒的帶入口附近之轉向輥的兩端部為較佳。在使轉向輥接觸於帶之狀態下，藉由位移部使1對滾子軸承分別向平行於帶面之方向位移，並使下側帶向第2方向傾斜為較佳。
    依第1滾筒帶邊緣位置求出邊緣在第2方向上的移動速度，依邊緣移動速度與帶的行進速度，使轉向輥向減小移動速度之方向傾斜為較佳。
    藉由滾筒軸承旋轉自如地支撐第2滾筒的軸的兩端部為較佳。藉由張力感測器檢測帶的張力並作為張力信號來輸出，依張力感測器的張力信號並藉由位移機構使滾筒軸承向第1方向位移並使張力恆定為較佳。藉由第1滾筒與第2滾筒的中間位置上的下側帶的懸垂量檢測張力更為佳。
    帶邊緣位置控制方法進一步具備支撐步驟、第2滾筒位置檢測步驟、位移步驟、第2滾筒帶邊緣位置檢測步驟及張力控制步驟為較佳。支撐步驟藉由1對滾筒軸承旋轉自如地支撐第2滾筒的軸的兩端部。第2滾筒位置檢測步驟藉由1對第2滾筒位置感測器檢測1對滾筒軸承在第1方向上的位置。位移步驟藉由1對位移機構使1對滾筒軸承各自分別向第1方向位移。第2滾筒帶邊緣位置檢測步驟藉由第2滾筒帶邊緣位置感測器在第2滾筒上檢測帶邊緣在第2方向上的位置。張力控制步驟藉由張力控制器邊恆定地保持帶的張力，邊向1對位移機構輸出軸承位置校正信號。帶的張力依1對張力感測器的張力信號保持為恆定。1對張力感測器分別設置於1對滾筒軸承與1對位移機構之間。軸承位置校正信號為用於抑制第2滾筒上帶邊緣位置的變動之信號。
    依本發明，能夠迅速且精確度良好地抑制帶在第1滾筒上的蜿蜒。因此，能夠精確度良好地進行帶的位置控制，例如相對於2000mm寬的帶能夠抑制為2~3mm左右的振幅。由此，帶在滾筒軸方向上的移動量變少，能夠減小帶的兩側緣與流延膜的兩側緣之間的非流延區域的寬度，並能夠有效地製造寬幅的長形薄膜。而且，能夠迅速且精確度良好地抑制帶的蜿蜒，蜿蜒控制時帶在滾筒上的位移量亦較小。因此，能夠抑制藉由起因於帶的蜿蜒之長年變化在帶上產生條紋狀的峰值。由此，能夠謀求帶的長壽命化，並清除被製膜之薄膜的厚度不均。
    如圖1所示，溶液製膜設備10從上游側依次串聯連接流延裝置11、第1拉幅機12、輥乾燥裝置13、第2拉幅機14、分切機15及捲取裝置16而構成。
    流延裝置11具備圍繞於第1、第2滾筒21、22上之帶23、流延模24、導管25、減壓室26、剝離輥27及帶邊緣位置控制裝置(以下，稱為BEP控制裝置)28。BEP控制裝置28係控制帶23的寬度方向上的側緣(邊緣)的位置(BEP)者，使用其他附圖對詳細內容進行後述。帶23為金屬製，且為形成為環狀之環狀流延支撐體。帶23捲繞於第1滾筒21與第2滾筒22的周面。將位於各滾筒21、22的上側之帶23稱為上側帶23A，將位於下側之帶23稱為下側帶23B。第1滾筒21藉由滾筒旋轉馬達(參考圖2)29旋轉驅動，由此帶23向箭頭A所示的第1方向行進。
    第1滾筒21的上方配置流延模24。流延模24對行進之帶23連續流出濃液30。由此，帶23上形成流延膜31。濃液30係例如將纖維素醯化物溶解於溶劑者，在未圖示之濃液製造線上製造並供給於流延模24。
    相對於來自流延模24的液珠34，在帶23的行進方向上的上游設置減壓室26。該減壓室26吸引液珠34的上游側區的氣氛，對液珠34的上游側區進行減壓，減少液珠34的振動。
    為了提高製造速度，朝向剝離輥27之流延膜31藉由第2滾筒22及帶23加熱。而且，在流延位置藉由第1滾筒21冷卻帶23，以免帶23過度昇溫。為此，各滾筒21、22具有未圖示之溫度調節裝置。
    導管25沿帶23的行進路排列設置複數個。各導管25分別連接於具有送風機之溫風控制器(均未圖示)，從流出口吹出乾燥風。溫風控制器獨立控制乾燥風的溫度、濕度及流量。藉由乾燥風的溫度及流量的控制和基於第1、第2滾筒21、22自身的溫度調節裝置之溫度控制調節流延膜31的溫度，進行流延膜31的乾燥。而且，將流延膜31固化至能夠由第1拉幅機12傳送之程度而賦予自支撐性。
    第1滾筒21的流延模24的行進方向上游側設置剝離輥27。當從帶23剝下進行了包含溶劑之狀態的乾燥之流延膜31時，剝離輥27支撐流延膜31。被剝離之流延膜31、亦即薄膜32引導至第1拉幅機12。
    第1拉幅機12中，藉由夾子33把持薄膜32的兩側緣部，邊傳送薄膜32邊賦予朝向箭頭B所示之第2方向(薄膜寬度方向)的張力，擴展薄膜32的寬度。第1拉幅機12上從上游側依序形成預熱區、拉伸區、及鬆弛區。另外，按照需要設置鬆弛區。
    第1拉幅機12具有1對導軌及鏈條(均未圖示)。導軌在薄膜32的傳送路的兩側以預定的間隔分開而配設。該導軌間隔在預熱區恆定，在拉伸區隨著朝向下游逐漸變寬，在鬆弛區恆定或隨著朝向下游逐漸變窄。鏈條上以恆定間隔安裝夾子33。
    預熱區、拉伸區、鬆弛區係藉由從導管35送出乾燥風而作為空間形成者，該些區之間沒有明確的界限。從導管35的狹縫朝向薄膜32送出調整為預定的溫度或濕度之乾燥風。
    輥乾燥裝置13中，薄膜32捲繞於多數輥36上而傳送。輥乾燥裝置13的內部氣氛的溫度或濕度等藉由未圖示之調溫機調節，在傳送薄膜32期間溶劑從薄膜32蒸發。
    第2拉幅機14的結構與第1拉幅機12相同，具有夾子38及導管39。第2拉幅機14藉由夾子38保持並拉伸薄膜32。藉由該拉伸成為具有所希望的光學特性之薄膜32。獲得之薄膜32例如能夠用作液晶顯示器用的相位差膜。另外，依薄膜32的光學特性，無需使用第2拉幅機14。
    分切機15切除包含基於第1拉幅機12或第2拉幅機14的各夾子33、38之保持痕跡之側部。被切除側部之薄膜32藉由捲取裝置16捲取成輥狀。
    如圖2及圖3所示，第1滾筒21的滾筒旋轉軸21A的兩端部藉由軸承17旋轉自如地支撐。而且，滾筒旋轉軸21A的一端部連接有滾筒旋轉馬達29。滾筒旋轉馬達29連接有TG(測速感測器)18，該TG18檢測第1滾筒21的轉速。滾筒旋轉馬達29經驅動器19連接於系統控制器20。而且，TG18亦連接於系統控制器20。系統控制器20控制滾筒旋轉馬達29的旋轉，以便帶23以恆定速度旋轉。另外，系統控制器20按照製膜條件改變帶23的行進速度或乾燥溫度。
    如圖3及圖4所示，BEP控制裝置28具有第1BEP控制單元28A和第2BEP控制單元28B。
    第1BEP控制單元28A具有轉向輥40、第1滾筒帶邊緣位置感測器(以下，稱為第1滾筒BEP感測器)41、轉向輥傾斜機構42及BEP控制器43。第1滾筒帶邊緣位置感測器(以下，稱為第1滾筒BEP感測器)41在帶寬度方向亦即第2方向B上檢測帶23的其中一方的邊緣位置，將其檢測結果作為第1帶邊緣信號(以下，稱為第1BEP信號)輸出。BEP控制器43依第1滾筒BEP感測器41的第1BEP信號，使轉向輥40在鉛直面內向第2方向B(參考圖2)傾斜，由此恆定地保持BEP。
    如圖2及圖3所示，第2BEP控制單元28B具有位移機構45R、45L、第2滾筒22的軸承位置感測器46R、46L、張力感測器47R、47L、第2滾筒帶邊緣位置感測器(以下，稱為第2滾筒BEP感測器)48及張力控制器51。
    如圖2所示，張力控制器51使第2滾筒22的中心線CL2在水平面內相對於基準線BL2以傾斜角度θ2傾斜。由此，消除帶23的左右(第2方向上的兩側)的張力差，抑制由張力差引起之帶23在第2滾筒22上的蜿蜒，恆定地保持第2滾筒22上的BEP。另外，本實施方式中，關於需要識別左右來進行說明之構件，以朝向第1方向A時為基準，針對在右側之構件對各構件的符號附加“R”，針對在左側之構件對各構件的符號附加“L”。
    如圖4所示，轉向輥40接觸於下側帶23B的內周面23C而旋轉。轉向輥40為金屬製，可按照需要使用已進行橡膠襯裏等表面加工者。轉向輥傾斜機構42具有滾子軸承40BR、40BL和位移該些兩個滾子軸承40BR、40BL之位移部55R、55L。滾子軸承40BR安裝於轉向輥40的軸的一端，旋轉自如地支撐轉向輥40。滾子軸承40BL安裝於轉向輥40的軸的另一端，旋轉自如地支撐轉向輥40。如此，轉向輥40的兩端部藉由1對滾子軸承40BR、40BL支撐。位移部55R使滾子軸承40BR向與下側帶23B的內周面23C交叉之鉛直方向位移。位移部55L使滾子軸承40BL向與下側帶23B的內周面23C交叉之鉛直方向位移。如此，滾子軸承40BR、40BL分別藉由位移部55R、55L位移。由此，使轉向輥40的中心線CL1相對於第2方向B的基準線BL1以傾斜角度θ1傾斜。藉由轉向輥40傾斜，內周面23C接觸於轉向輥40之下側帶23B按照轉向輥40的傾斜角度θ1在轉向輥40上移動。藉由該移動可抑制下側帶23B在第1滾筒21上的蜿蜒。
    BEP控制器43依來自第1滾筒BEP感測器41之BEP信號使各位移部55R、55L工作，使第1滾筒BEP感測器41中的BEP保持在恆定位置，抑制蜿蜒的產生。為此，從系統控制器20向BEP控制器43輸入帶行進速度指令信號和BEP位置指令信號。
    BEP控制器43依來自第1滾筒BEP感測器41的BEP信號，求出第1滾筒21上帶邊緣(BE)在第2方向B上的移動速度Ve1。而且，依該BE移動速度Ve1和來自系統控制器20之速度指令信號求出轉向輥40的目標傾斜角度，以便BE移動速度Ve1成為“0”且成為目標BEP。而且，依求出之目標傾斜角度計算出各位移部55R、55L的位移量，向各位移部55R、55L送出位移控制信號，以便成為該位移量。位移部55R、55L上，依該位移控制信號調節位移量。由此，依當前的BEP對此進行接近目標BEP之修正。另外，BE移動速度Ve1、帶行進速度VB及傾斜角度θ1的關係藉由預先在實機進行測試求出，它們的關係例如存儲為查詢表格資料。
    例如，如圖5所示，依第1滾筒BEP感測器41的BEP信號檢測出下側帶23B在第1滾筒21上開始向右側移動時，為了對此進行修正，位移部55R、55L降下滾子軸承40BL，提昇滾子軸承40BR，使轉向輥40傾斜。由此，下側帶23B在轉向輥40上向左側位移，第1滾筒21上的BEP迅速定位於目標BEP。因此，迅速且有效地抑制帶23在第1滾筒21上的蜿蜒。而且，在BE移動速度Ve1較高時，增大轉向輥40的傾斜角度θ1，在BE移動速度Ve1較低時，減小傾斜角度θ1。
    如此，藉由轉向輥40在與流延位置較近之第1滾筒21的附近修正BEP。與如習知之流延裝置使第2滾筒22的旋轉軸22A傾斜來抑制帶的蜿蜒者相比，可迅速且輕鬆地抑制蜿蜒。若欲如以往使第2滾筒22的旋轉軸22A傾斜來抑制帶23的蜿蜒，則在第1及第2滾筒21、22之間的距離例如長達數十公尺時，機械損耗(機械損失)或撓曲等僅變大相當於帶23變長之量。當施加於第2滾筒22的軸承之荷載例如成為5噸左右，並以位移機構45R、45L轉動該軸承時，摩擦變高而不易轉動。而且，由於機械損耗或撓曲量等的產生，再現性變低，蜿蜒抑制的精確度下降，除此以外無法迅速地抑制蜿蜒。與此相對，本實施方式中，在第1滾筒21的附近，以轉向輥40修正下側帶23B的蜿蜒。因此，可迅速地修正蜿蜒。而且，本實施方式中，在第1滾筒21的帶入口側藉由轉向輥40使帶23傾斜來修正蜿蜒。因此，能夠與以較少之位移量而且與使第2滾筒22的旋轉軸22A傾斜時相比更小之力有效地修正蜿蜒，且能夠迅速且精確度良好地進行蜿蜒控制。另外，第1滾筒21的帶入口側是指帶23的行進方向上的第1滾筒21的上游側附近。
    如圖2所示，第2BEP控制單元28B中，藉由軸承52R旋轉自如地支撐第2滾筒22的滾筒旋轉軸22A的其中一方的端部，藉由軸承52L旋轉自如地支撐另一方的端部。在包含各旋轉軸21A、22A之水平面內沿朝向第1滾筒21之第1方向A移動自如地設置該些軸承52R、52L。而且，軸承52R藉由位移機構45R沿第1方向A變位，軸承52L藉由位移機構45L沿第1方向A變位。如此，軸承52R、52L分別藉由位移機構45R、45L各自沿第1方向A變位。另外，位移機構45R、45L或第1BEP控制單元28A的位移部55R、55L係能夠使各軸承52R、52L、40BR、40BL移動者即可。例如，可適當選擇使用液壓缸者或者藉由蝸桿軸或者螺桿棒的旋轉驅動者等。
    右側軸承52R上安裝右側軸承位置感測器46R，而且左側軸承52L上安裝左側軸承位置感測器46L。該些軸承位置感測器46R、46L檢測各軸承52R、52L在第1方向A上之位置。另外，可以在第1方向A上檢測第2滾筒22的旋轉軸22A的端部的變位來代替藉由軸承位置感測器46R、46L檢測各軸承52R、52L的位置，對檢測位置或檢測方法無特別限定。
    各軸承52R、52L與位移機構45R、45L之間安裝右側張力感測器47R及左側張力感測器47L。右側張力感測器47R檢測帶23的張力，並將其作為張力信號來輸出。左側張力感測器47L檢測帶23的張力，並將其作為張力信號來輸出。
    第2滾筒22上設置第2滾筒帶邊緣位置感測器(以下，稱為第2滾筒BEP感測器)48。第2滾筒BEP感測器48在薄膜寬度方向(第2方向B)上檢測帶23的其中一方的側緣例如左邊緣位置，將檢測結果作為第2滾筒上的第2帶邊緣位置信號(以下，稱為第2BEP信號)輸出。
    張力控制器51依軸承位置感測器46R、46L、張力感測器47R、47L、第2滾筒BEP感測器48的各信號，消除左右的張力差，使位移機構45R、45L以各張力成為恆定值的方式工作。因此，將左右的張力感測器47R、47L的信號之和用作帶張力，依來自系統控制器20的張力指令，恆定地保持帶張力。而且，將左右的張力感測器47R、47L的信號之差用作帶的左右張力差，依該左右張力差控制蜿蜒。
    位移機構45R、45L藉由沿第1方向A之各軸承52R、52L各自的變位，使第2滾筒22在水平面內相對於基準線BL2以任意傾斜角度θ2傾斜。藉由該傾斜，解除第2方向B上的張力不均勻(以下，稱為張力不均)，抑制由該張力不均引起之帶的蜿蜒。而且，藉由基於位移機構45R、45L之軸承52R、52L的個別移動，帶23的拉力(張力)亦調節為恆定值。
    用於抑制由張力差引起之帶23的蜿蜒的各位移機構45R、45L的位移量對應帶行進速度預先在實機上藉由測試或模擬等求出，其以查詢找表格形式存儲於記憶體中。因此，只要輸入左右的張力信號、帶行進速度，就計算出用於抑制由該些張力差引起之蜿蜒的位移量。而且，各位移機構45R、45L以成為該位移量的方式工作。
    而且，張力控制器51依來自系統控制器20的張力指令信號使各位移機構45R、45L工作，並進行張力控制，以便帶23的張力成為以指令信號指示之值。例如，當帶張力較小時增加各位移機構45R、45L的位移量，當帶張力較大時減少各位移機構45R、45L的位移量，由此恆定地保持張力。
    如以上，第2BEP控制單元28B中，使第2滾筒22的各軸承52R、52L分別位移來控制張力。由此，有效地抑制帶23的溫度分佈在不穩定的時期內的張力變動。因此，在流延開始時或者流延速度的改變、流延膜的乾燥溫度的改變等時，可有效地抑制帶23的蜿蜒。
    校正由張力變動引起之帶23的蜿蜒之控制在流延開始時尤其有效。流延開始時與穩定時不同，由於帶23的寬度方向溫度分佈不均勻，因此帶23在第1方向上的長度因該溫度分佈的不均勻而容易在第2方向上產生局部變動。能夠藉由左右的張力感測器47R、47L將該局部性張力變動作為蜿蜒主要因素成份掌握，可有效地消除由帶23的溫度分佈不均勻引起之蜿蜒。因此，精確度良好地進行流延開始時的蜿蜒控制。另外，當左右的張力差成為預定範圍內，而且由於左右張力差引起之蜿蜒的影響變少時，可以使第2滾筒旋轉軸22A傾斜來抑制蜿蜒並停止控制，僅藉由第1BEP控制單元28A抑制蜿蜒。
    上述第1實施方式中，除了進行藉由第2BEP控制單元28B恆定地保持帶張力之張力控制以外，還進行由左右張力差引起之蜿蜒的抑制，並藉由第1BEP控制單元28A消除仍然無法抑制之蜿蜒。由此，可進行精確度良好的蜿蜒控制。然而，代替此，藉由第2BEP控制單元28B，亦可僅進行恆定地保持帶張力之控制。
    而且，第2BEP控制單元28B中，代替依來自左右的張力感測器47R、47L的信號之和檢測帶張力或者除此之外，亦可依據來自基於下側帶23B在帶行進方向的中間位置上的懸垂量之中間部張力感測器49(參考圖3)的信號抑制張力變動。
    此時，第1滾筒21與第2滾筒22的中間位置(以下，稱為滾筒中間位置)中，下側帶23B的左側緣部附近設置中間部張力感測器49。該中間部張力感測器49藉由下側帶23B在中央位置上之懸垂量求出帶23的張力。帶23的張力與懸垂量之間存在張力變大則懸垂量變小之關係。公式(1)係表示該關係者。T為帶的張力(N)，Ld為滾筒中心之間的距離(m)，Wb為帶的寬度(mm)，t為帶的厚度(mm)，γ為帶的密度(kg/dm3)，g為重力加速度(9.81m/s2)，D為滾筒中間位置上的自然懸垂量(mm)。
    T=(Ld2．Wb．t．γ．g)/(8．D) (1)
    另外，帶中央位置的懸垂量如上述可以為基於帶自身的重量之自然懸垂量，或者亦可以為藉由按壓輥等向下方加力之狀態下之懸垂量。此時，在用上述(1)式求出者加上按照按壓力之校正量來計算。使各軸承52R、52L的變位量變化，以便來自該中間部張力感測器49之張力信號恆定，由此能夠將懸垂量始終限制在恆定範圍內，並且亦能夠大致恆定地保持帶23的張力。
    而且，除了右側及左側的張力感測器47R、47L的張力信號以外，還將中間部張力感測器49的張力信號輸入於張力控制器51，可以加入中間部張力感測器49的張力信號來進行蜿蜒控制。此時，改變右側及左側的張力感測器47R、47L的張力信號和中間部張力感測器49的張力信號的加重並進行加法運算，藉此可更加精確度良好地進行蜿蜒控制。
    而且，可以藉由第1BEP控制單元28A的轉向輥40的傾斜控制帶張力，從而代替藉由使第2滾筒22的旋轉軸22A的軸承52R、52L位移來進行帶23的張力控制之方法。此時，帶張力控制亦能夠藉由蜿蜒抑制量的位移量加上用於恆定地保持帶張力之位移量來與蜿蜒控制一同進行。
    另外，圖2~圖4所示之上述第1實施方式中，以包括第1BEP控制單元28A與第2BEP控制單元28B之新設的流延裝置為例子進行說明。然而，藉由相對於現有的流延裝置新設第1BEP控制單元28A，相同道理亦能夠對現有的設備進行精確度良好的蜿蜒控制。此時，停止現有的蜿蜒控制僅進行張力控制，藉由第1BEP控制單元28A進行蜿蜒控制。而且，以現有的蜿蜒控制還進行第2滾筒上的帶位置控制，在此基礎上，可以藉由第1BEP控制單元28A抑制仍然產生之突發性蜿蜒。
    如圖4及圖5所示，上述實施方式中，轉向輥40使用接觸於下側帶23B的內周面23C之整幅輥。然而，轉向輥40除了是在帶23的整幅內接觸之整幅輥以外，還可以為接觸於帶23的寬度方向的局部且在帶的寬度方向上相互分開排列之複數個輥。而且，只要為相對於帶23能夠減少阻力而滑動者即可，並不特別限定於輥方式者，可以使用能夠使帶23傾斜來抑制蜿蜒之轉向導引件。
    轉向輥傾斜機構42使轉向輥40在垂直於下側帶23B的內周面23C之鉛直面內變位，並使下側帶23B在第2方向B上傾斜。然而，滾子軸承40BR、40BL的位移方向係不限定於鉛直面者，可以係向交叉於下側帶23B的內周面23C之任意方向變位者。
    圖6及圖7表示其他實施方式的轉向輥傾斜機構62，具有橫向位移部60及縱向位移部61。縱向位移部61使轉向輥40接觸於下側帶23B的內周面23C，並使下側帶23B以預定的範圍捲繞在轉向輥40上。接著，藉由橫向位移部60使滾子軸承40BR、40BL各自變位，使轉向輥40在水平面內擺動。如此，按照蜿蜒量改變滾子軸承40BR、40BL的鉛直方向位移量及水平方向位移量。由此，可有效地抑制蜿蜒。另外，圖6及圖7中，使轉向輥40與縱向位移部61統一藉由橫向位移部60位移。然而，各位移部60、61的連接順序可以相反，在以該相反順序連接時，使轉向輥40與橫向位移部60統一藉由縱向位移部61位移。因此，在使轉向輥40藉由橫向位移部60在水平面內擺動之狀態下，藉由縱向位移部61任意地設定縱向位移量。而且，可以省略縱向位移部61，在轉向輥40保持如以預定的捲繞角度接觸於下側帶23B之狀態之狀態下，僅藉由橫向位移部60使轉向輥40在水平面內擺動。
    圖8表示轉向輥傾斜機構68，其藉由具有搖臂65之搖動機構66使滾子軸承40BR、40BL分別向圓弧形軌跡67內的任意位置變位，從而代替使用橫向位移部60及縱向位移部61。能夠藉由該轉向輥傾斜機構68使轉向輥40向所希望的方向傾斜，帶23的蜿蜒可藉由該傾斜並依上述相同的作用得到抑制。
    上述實施態樣中，以流延位置在帶23相對於第1滾筒21之捲繞區域上的方式設置流延模24，但可以適當變更流延模24的位置。例如，可以以流延位置在從第1滾筒21朝向第2滾筒22之帶23上的方式在兩個滾筒21、22之間設置流延模24。此時，在從第1滾筒21朝向第2滾筒22之帶23的下方設置支撐輥，並以與支撐輥上的帶23對置的方式配置流延模24為較佳。此時，可以將第1滾筒BEP感測器41設置於流延位置附近來代替設置於第1滾筒21附近。
    帶23的寬度係並無特別限定者，但較佳使用寬度Wb為1500mm以上2100mm以下者，藉由製造之薄膜32的寬幅化的要求，使用寬度較寬者。帶23的長度按照流延速度或乾燥條件等確定。
    流延於帶23上之濃液只要為使能夠進行溶液製膜之聚合物溶解於溶劑中之濃液即可，較佳使用纖維素醯化物。纖維素醯化物的醯基可以僅為1種，或者亦可以具有2種以上的醯基。當醯基為2種以上時，其中一個為乙醯基為較佳。以羧酸酯化纖維素的羥基之比例亦即醯基的取代度均滿足下述公式(I)~(III)者為較佳。另外，在以下公式(I)~(III)中，A及B表示醯基的取代度，A為乙醯基的取代度，而且B為碳原子數3~22的醯基的取代度。
    醯基的全取代度A+B為2.20以上2.90以下更為佳，2.40以上2.88以下尤為佳。而且，碳原子數3~22的醯基的取代度B為0.30以上更為佳，0.5以上尤為佳。其中，作為纖維素醯化物使用二醋酸纖維素(DAC)為較佳。
    10‧‧‧溶液製膜設備
    11‧‧‧流延裝置
    12‧‧‧第1拉幅機
    13‧‧‧輥乾燥裝置
    14‧‧‧第2拉幅機
    15‧‧‧分切機
    16‧‧‧捲取裝置
    17‧‧‧軸承
    18‧‧‧TG(測速感測器)
    19‧‧‧驅動器
    20‧‧‧系統控制器
    21‧‧‧第1滾筒
    21A、22A‧‧‧滾筒旋轉軸
    22‧‧‧第2滾筒
    23‧‧‧帶
    23A‧‧‧上側帶
    23B‧‧‧下側帶
    23C‧‧‧下側帶的內周面
    24‧‧‧流延模
    25、35、39‧‧‧導管
    26‧‧‧減壓室
    27‧‧‧剝離輥
    28‧‧‧BEP控制裝置
    28A‧‧‧第1BEP控制單元
    28B‧‧‧第2BEP控制單元
    29‧‧‧滾筒旋轉馬達
    30‧‧‧濃液
    31‧‧‧流延膜
    32‧‧‧薄膜
    33、38‧‧‧夾子
    34‧‧‧液珠
    36‧‧‧輥
    40‧‧‧轉向輥
    40BR、40BL‧‧‧軸承
    41‧‧‧第1滾筒BEP(帶邊緣位置)感測器
    42、62、68‧‧‧轉向輥傾斜機構
    43‧‧‧BEP控制器
    45R、45L‧‧‧位移機構
    46R、46L‧‧‧軸承位置感測器
    47R、47L‧‧‧張力感測器
    48‧‧‧第2滾筒BEP感測器
    49‧‧‧中間部張力感測器
    51‧‧‧張力控制器
    52R、52L‧‧‧軸承
    55R、55L‧‧‧位移部
    60‧‧‧橫向位移部
    61‧‧‧縱向位移部
    62、68‧‧‧轉向輥傾斜機構
    65‧‧‧搖臂
    66‧‧‧搖動機構
    67‧‧‧圓弧形軌跡
    A‧‧‧第1方向
    B‧‧‧第2方向
    BL1、BL2‧‧‧基準線
    CL1、CL2‧‧‧中心線
    θ1、θ2‧‧‧傾斜角度
    圖1係溶液製膜設備的概要圖。
    圖2係俯視觀察帶邊緣位置控制裝置之塊圖。
    圖3係同樣地從側面觀察之塊圖。
    圖4係同樣地從正面觀察之塊圖。
    圖5係用於說明轉向輥的動作之主視圖。
    圖6係用於說明其他實施方式的轉向輥的動作之俯視圖。
    圖7係該側視圖。
    圖8係用於說明其他實施方式的轉向輥的動作之側視圖。
    17‧‧‧軸承
    18‧‧‧TG(測速感測器)
    19‧‧‧驅動器
    20‧‧‧系統控制器
    21‧‧‧第1滾筒
    21A、22A‧‧‧滾筒旋轉軸
    22‧‧‧第2滾筒
    23‧‧‧帶
    23B‧‧‧下側帶
    23C‧‧‧下側帶的內周面
    24‧‧‧流延模
    26‧‧‧減壓室
    27‧‧‧剝離輥
    28‧‧‧BEP控制裝置
    28A‧‧‧第1BEP控制單元
    28B‧‧‧第2BEP控制單元
    29‧‧‧滾筒旋轉馬達
    30‧‧‧濃液
    31‧‧‧流延膜
    32‧‧‧薄膜
    34‧‧‧液珠
    40‧‧‧轉向輥
    41‧‧‧第1滾筒BEP感測器
    43‧‧‧BEP控制器
    45L‧‧‧位移機構
    46L‧‧‧軸承位置感測器
    47L‧‧‧張力感測器
    48‧‧‧第2滾筒BEP感測器
    49‧‧‧中間部張力感測器
    51‧‧‧張力控制器
    52L‧‧‧軸承
    55L‧‧‧位移部
    A‧‧‧第1方向
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] 一種溶液製膜設備的帶邊緣位置控制裝置，前述溶液製膜設備從前述帶上剝下形成於帶上之流延膜並使其乾燥來作為薄膜，環狀的前述帶掛繞於第1滾筒與第2滾筒上而行進，前述流延膜藉由在向第1方向行進之前述帶上從流延模流延聚合物溶解於溶劑中之濃液而形成，前述第1方向為從前述第1滾筒朝向前述第2滾筒之方向，前述帶邊緣位置控制裝置具備如下：第1滾筒帶邊緣位置感測器，在前述第1滾筒上檢測前述帶邊緣在第2方向上的位置，前述第2方向為前述帶的寬度方向，前述第1滾筒帶邊緣位置感測器將檢測結果作為邊緣位置信號來輸出；轉向輥，接觸於前述第1滾筒與前述第2滾筒之間的下側帶的內周面；轉向輥傾斜機構，使前述轉向輥變位，並使前述下側帶向前述第2方向傾斜；及帶邊緣位置控制器，依前述第1滾筒帶邊緣位置感測器的前述邊緣位置信號控制前述轉向輥的傾斜角度，前述帶邊緣位置控制器以抑制前述邊緣的位置的變動的方式控制前述傾斜角度。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之帶邊緣位置控制裝置，其中，前述轉向輥配置於前述第1滾筒的帶入口附近，前述轉向輥傾斜機構具有位移部和1對滾子軸承，前述1對滾子軸承旋轉自如地保持前述轉向輥的兩端部，前述位移部使前述1對滾子軸承各自分別向與前述下側帶的內周面交叉之方向位移。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之帶邊緣位置控制裝置，其中，前述轉向輥傾斜機構具有橫向位移部，前述橫向位移部使各滾子軸承分別向平行於前述下側帶的內周面之方向位移。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之帶邊緣位置控制裝置，其中，前述轉向輥配置於前述第1滾筒的帶入口附近，前述轉向輥傾斜機構具有橫向位移部和1對滾子軸承，前述1對滾子軸承旋轉自如地保持前述轉向輥的兩端部，前述橫向位移部在使前述轉向輥接觸於前述帶之狀態下，使前述1對滾子軸承各自分別向平行於前述下側帶的內周面之方向位移。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之帶邊緣位置控制裝置，其中，前述帶邊緣位置控制器依來自前述第1滾筒帶邊緣位置感測器之前述邊緣位置信號求出前述邊緣在前述第2方向上的移動速度，依前述移動速度和前述帶的行進速度控制前述轉向輥傾斜機構，使前述轉向輥向減小前述移動速度之方向傾斜。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之帶邊緣位置控制裝置，其進一步具備如下：1對滾筒軸承，旋轉自如地支撐前述第2滾筒的軸的兩端部；位移機構，使前述1對滾筒軸承沿前述第1方向位移；張力感測器，檢測前述帶的張力，前述張力感測器將檢測之張力作為張力信號來輸出；及張力控制器，依前述張力感測器的張力信號使前述位移機構工作並使張力恆定。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之帶邊緣位置控制裝置，其中，前述張力感測器設置於前述第1滾筒與前述第2滾筒的中間位置，藉由前述下側帶的懸垂量檢測張力。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之帶邊緣位置控制裝置，其進一步具備如下：1對滾筒軸承，旋轉自如地支撐前述第2滾筒的軸的兩端部；1對位移機構，使前述1對滾筒軸承各自分別向前述第1方向位移；1對第2滾筒位置感測器，檢測各滾筒軸承在第1方向上的位置；第2滾筒帶邊緣位置感測器，在前述第2滾筒上檢測前述邊緣在前述第2方向上的位置；1對張力感測器，檢測前述帶的張力，前述1對張力感測器分別設置於前述1對滾筒軸承與前述1對位移機構之間，前述1對張力感測器分別將檢測之張力作為張力信號來輸出；及張力控制器，依前述張力感測器的前述張力信號恆定地保持前述帶的張力，前述張力控制器邊恆定地保持前述帶的張力，邊向前述1對位移機構輸出軸承位置校正信號，前述軸承位置校正信號為用於抑制前述邊緣在前述第2滾筒上的位置變動之信號。
    [9] 一種溶液製膜設備的帶邊緣位置控制方法，前述溶液製膜設備從前述帶上剝下形成於帶上之流延膜並使其乾燥來作為薄膜，環狀的前述帶掛繞於第1滾筒與第2滾筒上而行進，前述流延膜藉由在向第1方向行進之前述帶上從流延模流延聚合物溶解於溶劑中之濃液而形成，前述第1方向為從前述第1滾筒朝向前述第2滾筒之方向，前述帶邊緣位置控制方法具備如下步驟：(A)在前述第1滾筒上檢測前述帶邊緣在第2方向上的位置，前述第2方向為前述帶的寬度方向；及(B)使下側帶在抑制前述邊緣位置的變動之方向上向前述第2方向傾斜，前述傾斜依在前述A步驟中檢測之檢測結果的信號並藉由轉向輥進行，前述轉向輥接觸於前述第1滾筒與前述第2滾筒之間的前述下側帶的內周面。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之帶邊緣位置控制方法，其中，藉由1對滾子軸承旋轉自如地支撐配置於前述第1滾筒的帶入口附近之前述轉向輥的兩端部，藉由位移部使前述1對滾子軸承分別向交叉於前述帶面之方向位移，並使前述下側帶向前述第2方向傾斜。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述之帶邊緣位置控制方法，其中，前述位移部使前述1對滾子軸承各自分別向平行於前述下側帶的內周面之方向位移。
    [12] 如申請專利範圍第9項所述之帶邊緣位置控制方法，其中，藉由1對滾子軸承旋轉自如地支撐配置於前述第1滾筒的帶入口附近之前述轉向輥的兩端部，在使前述轉向輥接觸於前述帶之狀態下，藉由位移部使前述1對滾子軸承分別向平行於前述帶面之方向位移，並使前述下側帶向前述第2方向傾斜。
    [13] 如申請專利範圍第9項所述之帶邊緣位置控制方法，其中，依前述第1滾筒帶邊緣位置求出前述邊緣在前述第2方向上的移動速度，依前述移動速度與前述帶的行進速度使前述轉向輥向減小前述移動速度之方向傾斜。
    [14] 如申請專利範圍第9項所述之帶邊緣位置控制方法，其中，藉由滾筒軸承旋轉自如地支撐前述第2滾筒的軸的兩端部，藉由張力感測器檢測前述帶的張力並作為張力信號來輸出，依前述張力感測器的前述張力信號並藉由位移機構使前述滾筒軸承向第1方向位移並使張力恆定。
    [15] 如申請專利範圍第14項所述之帶邊緣位置控制方法，其中，藉由前述第1滾筒與前述第2滾筒的中間位置上的下側帶的懸垂量檢測張力。
    [16] 如申請專利範圍第9項所述之帶邊緣位置控制方法，其進一步具備以下步驟：藉由1對滾筒軸承旋轉自如地支撐前述第2滾筒的軸的兩端部；藉由1對第2滾筒位置感測器檢測前述1對滾筒軸承在前述第1方向上的位置；使前述1對滾筒軸承各自藉由1對位移機構分別向前述第1方向位移；藉由第2滾筒帶邊緣位置感測器在前述第2滾筒上檢測前述邊緣在前述第2方向上的位置；及藉由張力控制器邊恆定地保持前述帶的張力，邊向前述1對位移機構輸出軸承位置校正信號，依1對張力感測器的張力信號恆定地保持前述帶的張力，前述1對張力感測器分別設置於前述1對滾筒軸承與前述1對位移機構之間，前述軸承位置校正信號為用於抑制帶邊緣在前述第2滾筒上的位置變動之信號。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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