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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119244
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】樹脂フィルム製造装置及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
B29C 48/92 20190101AFI20240827BHJP
B29C 48/88 20190101ALI20240827BHJP
B29C 48/31 20190101ALI20240827BHJP
B29C 48/08 20190101ALI20240827BHJP
【ＦＩ】
B29C48/92
B29C48/88
B29C48/31
B29C48/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023026009
(22)【出願日】2023-02-22
(71)【出願人】
【識別番号】000004215
【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】前西 隆一郎
(72)【発明者】
【氏名】藤井 文武
【テーマコード（参考）】
4F207
【Ｆターム（参考）】
4F207AG01
4F207AJ08
4F207AR12
4F207AR20
4F207KA01
4F207KA17
4F207KK64
4F207KL76
4F207KL79
4F207KL84
4F207KM15
(57)【要約】
【課題】優れた樹脂フィルムの製造装置を提供すること。
【解決手段】一実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、樹脂フィルムの製造を開始した際、厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返し、樹脂フィルムの幅方向中央部において、複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い厚み分布の測定点を、厚み分布において中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とし、リップギャップ全体に対する中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、樹脂フィルムの総断面積に対する割当範囲での樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、中央ヒートボルトの中央位置から割当範囲を決定する。
【選択図】図７
【解決手段】一実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、樹脂フィルムの製造を開始した際、厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返し、樹脂フィルムの幅方向中央部において、複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い厚み分布の測定点を、厚み分布において中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とし、リップギャップ全体に対する中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、樹脂フィルムの総断面積に対する割当範囲での樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、中央ヒートボルトの中央位置から割当範囲を決定する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のリップの長手方向に沿って並べられた複数のヒートボルトと、当該複数のヒートボルトのそれぞれを加熱する複数のヒータとを有し、前記複数のヒートボルトのそれぞれによってリップギャップを調整可能なダイと、
前記リップギャップから押し出されたフィルム状の溶融樹脂を冷却しつつ、前記溶融樹脂が固化した樹脂フィルムを搬出する冷却ロールと、
前記冷却ロールから搬出された前記樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定する厚みセンサと、
前記厚みセンサによって測定された前記厚み分布が均一化するように、前記複数のヒータのそれぞれをフィードバック制御する制御部と、を備え、
前記樹脂フィルムの製造を開始した際、前記制御部は、
前記厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための前記複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返し、
前記樹脂フィルムの幅方向中央部において、前記複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い前記厚み分布の測定点を、前記厚み分布において前記中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とし、
前記リップギャップ全体に対する前記中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、前記樹脂フィルムの総断面積に対する前記割当範囲での前記樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、前記中央位置から前記割当範囲を決定する、
樹脂フィルム製造装置。
前記リップギャップから押し出されたフィルム状の溶融樹脂を冷却しつつ、前記溶融樹脂が固化した樹脂フィルムを搬出する冷却ロールと、
前記冷却ロールから搬出された前記樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定する厚みセンサと、
前記厚みセンサによって測定された前記厚み分布が均一化するように、前記複数のヒータのそれぞれをフィードバック制御する制御部と、を備え、
前記樹脂フィルムの製造を開始した際、前記制御部は、
前記厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための前記複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返し、
前記樹脂フィルムの幅方向中央部において、前記複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い前記厚み分布の測定点を、前記厚み分布において前記中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とし、
前記リップギャップ全体に対する前記中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、前記樹脂フィルムの総断面積に対する前記割当範囲での前記樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、前記中央位置から前記割当範囲を決定する、
樹脂フィルム製造装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記中央ヒートボルトの前記割当範囲を決定した後、
前記中央ヒートボルトから両端に位置するヒートボルトに向かって順番に、各ヒートボルトの割当範囲が互いに隣接するように、当該割当範囲を決定する、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
前記中央ヒートボルトの前記割当範囲を決定した後、
前記中央ヒートボルトから両端に位置するヒートボルトに向かって順番に、各ヒートボルトの割当範囲が互いに隣接するように、当該割当範囲を決定する、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記樹脂フィルムの製造を開始する前に前記複数のヒータの全てを同一出力とした状態において測定された前記リップギャップを取得し、
取得した当該リップギャップを初期値として、前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
前記樹脂フィルムの製造を開始する前に前記複数のヒータの全てを同一出力とした状態において測定された前記リップギャップを取得し、
取得した当該リップギャップを初期値として、前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
【請求項4】
前記制御部は、
前記樹脂フィルムの製造を開始する前に前記複数のヒータの全てを同一出力とした状態において測定された前記樹脂フィルムの厚み分布を取得し、
取得した当該樹脂フィルムの厚み分布に基づいて決定した前記リップギャップを初期値として、前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
前記樹脂フィルムの製造を開始する前に前記複数のヒータの全てを同一出力とした状態において測定された前記樹脂フィルムの厚み分布を取得し、
取得した当該樹脂フィルムの厚み分布に基づいて決定した前記リップギャップを初期値として、前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
【請求項5】
前記複数のヒートボルトが等間隔に配置されている、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
【請求項6】
前記一対のリップの一方のみが、前記複数のヒートボルトに連結されている、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
【請求項7】
前記厚みセンサは、前記樹脂フィルムの幅方向に走査されつつ、前記樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定する非接触式センサである、
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
請求項１に記載の樹脂フィルム製造装置。
【請求項8】
一対のリップの長手方向に沿って並べられた複数のヒートボルトと、当該複数のヒートボルトのそれぞれを加熱する複数のヒータとを有し、前記複数のヒートボルトのそれぞれによってリップギャップを調整可能なダイと、
前記リップギャップから押し出されたフィルム状の溶融樹脂を冷却しつつ、前記溶融樹脂が固化した樹脂フィルムを搬出する冷却ロールと、
前記冷却ロールから搬出された前記樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定する厚みセンサと、を備え、
前記厚みセンサによって測定された前記厚み分布が均一化するように、前記複数のヒータのそれぞれをフィードバック制御する樹脂フィルム製造装置の制御方法であって、
前記樹脂フィルムの製造を開始した際、コンピュータが、
（ａ）前記厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための前記複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返す工程と、
（ｂ）前記樹脂フィルムの幅方向中央部において、前記複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い前記厚み分布の測定点を、前記厚み分布において前記中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とする工程と、
（ｃ）前記リップギャップ全体に対する前記中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、前記樹脂フィルムの総断面積に対する前記割当範囲での前記樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、前記中央位置から前記割当範囲を決定する工程と、を備える、
樹脂フィルム製造装置の制御方法。
前記リップギャップから押し出されたフィルム状の溶融樹脂を冷却しつつ、前記溶融樹脂が固化した樹脂フィルムを搬出する冷却ロールと、
前記冷却ロールから搬出された前記樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定する厚みセンサと、を備え、
前記厚みセンサによって測定された前記厚み分布が均一化するように、前記複数のヒータのそれぞれをフィードバック制御する樹脂フィルム製造装置の制御方法であって、
前記樹脂フィルムの製造を開始した際、コンピュータが、
（ａ）前記厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための前記複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返す工程と、
（ｂ）前記樹脂フィルムの幅方向中央部において、前記複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い前記厚み分布の測定点を、前記厚み分布において前記中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とする工程と、
（ｃ）前記リップギャップ全体に対する前記中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、前記樹脂フィルムの総断面積に対する前記割当範囲での前記樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、前記中央位置から前記割当範囲を決定する工程と、を備える、
樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項9】
工程（ｃ）の後、
（ｄ）前記中央ヒートボルトから両端に位置するヒートボルトに向かって順番に、各ヒートボルトの割当範囲が互いに隣接するように、当該割当範囲を決定する工程をさらに備える、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
（ｄ）前記中央ヒートボルトから両端に位置するヒートボルトに向かって順番に、各ヒートボルトの割当範囲が互いに隣接するように、当該割当範囲を決定する工程をさらに備える、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項10】
前記樹脂フィルムの製造を開始する前に前記複数のヒータの全てを同一出力とした状態において測定された前記リップギャップを取得し、
取得した当該リップギャップを初期値として、工程（ｃ）において前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
取得した当該リップギャップを初期値として、工程（ｃ）において前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項11】
前記樹脂フィルムの製造を開始する前に前記複数のヒータの全てを同一出力とした状態において測定された前記樹脂フィルムの厚み分布を取得し、
取得した当該樹脂フィルムの厚み分布に基づいて決定した前記リップギャップを初期値として、工程（ｃ）において前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
取得した当該樹脂フィルムの厚み分布に基づいて決定した前記リップギャップを初期値として、工程（ｃ）において前記割当範囲を決定する際の前記リップギャップを予測する、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項12】
工程（ａ）から工程（ｄ）までを複数回繰り返す、
請求項９に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
請求項９に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項13】
前記複数のヒートボルトが等間隔に配置されている、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項14】
前記一対のリップの一方のみが、前記複数のヒートボルトに連結されている、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【請求項15】
前記厚みセンサは、前記樹脂フィルムの幅方向に走査されつつ、前記樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定する非接触式センサである、
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
請求項８に記載の樹脂フィルム製造装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は樹脂フィルム製造装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示されているように、発明者らは、押出機に連結されたダイのリップの隙間（リップギャップ）からフィルム状の溶融樹脂を押し出す樹脂フィルム製造装置及びその制御方法を開発してきた。このような樹脂フィルム製造装置では、製造される樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を均一化することが求められている。
【0003】
そのため、特許文献１に開示されているように、このような樹脂フィルム製造装置のダイには、リップの長手方向（すなわち樹脂フィルムの幅方向に対応）に沿って並んだ複数のヒートボルトが設けられている。樹脂フィルムの幅方向の厚み分布を測定し、厚み分布が均一化するように、各ヒートボルトのヒータによる熱膨張量を個別にフィードバック制御する。すなわち、厚み分布が均一化するように、ダイのリップギャップを局所的にフィードバック制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－１５２０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明者らは、複数のヒートボルトを有するダイを備え、各ヒートボルトのヒータによる熱膨張量を個別にフィードバック制御可能な樹脂フィルム製造装置の開発に際し、以下の課題を見出した。
【0006】
各ヒートボルトのヒータを個別にフィードバック制御するには、測定する樹脂フィルムの厚み分布において各ヒートボルトに割り当てる範囲（各ヒートボルトが支配的に影響を及ぼす範囲）を決定する必要がある。当該範囲は、樹脂フィルムの種類や製造条件等によって変化するため、樹脂フィルムの製造を開始する度に当該範囲を決定する必要がある。発明者らがこれまで行ってきた決定手法では、長時間を要すると共に多量の樹脂材料を浪費していた。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるだろう。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるだろう。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、樹脂フィルムの製造を開始した際、
厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返し、
樹脂フィルムの幅方向中央部において、複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い厚み分布の測定点を、厚み分布において中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とし、
リップギャップ全体に対する中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、樹脂フィルムの総断面積に対する割当範囲での樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、中央ヒートボルトの中央位置から割当範囲を決定する。
厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返し、
樹脂フィルムの幅方向中央部において、複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い厚み分布の測定点を、厚み分布において中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とし、
リップギャップ全体に対する中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、樹脂フィルムの総断面積に対する割当範囲での樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、中央ヒートボルトの中央位置から割当範囲を決定する。
【発明の効果】
【0008】
前記一実施形態によれば、優れた樹脂フィルムの製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成を示す模式的断面図である。
【図2】Ｔダイ２０の断面図である。
【図3】Ｔダイ２０の下側（リップ側）の部分斜視図である。
【図4】第１の実施形態に係る制御部７０の構成を示すブロック図である。
【図5】第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図6】比較例に係る樹脂フィルムの厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法を示す模式的なフローチャートである。
【図7】第１の実施形態に係る樹脂フィルムの厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法を示すフローチャートである。
【図9】第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置が奏する効果を模式的に示すグラフである。
【図10】第２の実施形態に係る制御部７０の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。
【0011】
（第１の実施形態）
＜樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成＞
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成を示す模式的断面図である。
＜樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成＞
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置及び樹脂フィルム製造方法の全体構成を示す模式的断面図である。
【0012】
なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。
また、本明細書において、樹脂フィルムは樹脂シートを含む。
また、本明細書において、樹脂フィルムは樹脂シートを含む。
【0013】
図１に示すように、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置は、押出機１０、Ｔダイ２０、冷却ロール３０、搬送ロール群４０、巻取機５０、厚みセンサ６０、制御部７０を備えている。第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置は、押出機１０に連結されたＴダイ２０のリップギャップからフィルム状溶融樹脂８２ａを押し出す押出成形タイプの樹脂フィルム製造装置である。
【0014】
押出機１０は、例えばスクリュー式押出機である。図１に例示した押出機１０では、ｘ軸方向に延設されたシリンダ１１の内部にｘ軸方向に延設されたスクリュー１２が収容されている。シリンダ１１のｘ軸負方向側端部の上側に、樹脂フィルム８３の原料である樹脂ペレット８１を投入するためのホッパ１３が設けられている。
【0015】
ホッパ１３から供給された樹脂ペレット８１は、回転するスクリュー１２の根元から先端に向かって、すなわちｘ軸正方向に押し出される。樹脂ペレット８１は、シリンダ１１の内部において回転するスクリュー１２によって圧縮され、溶融樹脂８２に変化する。
なお、図示しないが、スクリュー１２には、例えば、減速機を介してモータが駆動源として連結される。
なお、図示しないが、スクリュー１２には、例えば、減速機を介してモータが駆動源として連結される。
【0016】
図１に示すように、Ｔダイ２０は、押出機１０の先端部（ｘ軸正方向側端部）の下側に連結されている。Ｔダイ２０の下端に位置するリップギャップからフィルム状溶融樹脂８２ａが下向き（ｚ軸負方向）に押し出される。ここで、Ｔダイ２０のリップギャップは調整可能である。詳細には後述するように、製造される樹脂フィルム８３の幅方向（ｙ軸方向）における厚みが均一になるように、リップの長手方向（ｙ軸方向）に沿った複数箇所において、Ｔダイ２０のリップギャップが調整可能である。
【0017】
冷却ロール３０は、Ｔダイ２０から押し出されたフィルム状溶融樹脂８２ａを冷却しつつ、フィルム状溶融樹脂８２ａが固化した樹脂フィルム８３を搬出する。冷却ロール３０から搬出された樹脂フィルム８３は、搬送ロール群４０を介して搬送され、巻取機５０によって巻き取られる。図１の例では、搬送ロール群４０は、８個の搬送ロール４１～４８を備えている。搬送ロールの個数、配置は適宜決定される。
【0018】
厚みセンサ６０は、例えば非接触式の厚みセンサであって、冷却ロール３０から搬出された搬送中の樹脂フィルム８３の幅方向の厚み分布を測定する。図１の例では、厚みセンサ６０は、搬送ロール４４、４５の間において水平に搬送される樹脂フィルム８３を上下から挟むように配置されている。厚みセンサ６０は、非接触式センサであるため、樹脂フィルム８３の幅方向（ｙ軸方向）に走査させることができる。そのため、コンパクトな厚みセンサ６０によって、樹脂フィルム８３の幅方向の厚み分布を測定することができる。また、樹脂フィルム８３が水平に搬送されているため、厚みセンサ６０を走査させても精度良く厚み分布を測定することができる。
【0019】
図１に示すように、制御部７０は、樹脂フィルム８３を製造する際、厚みセンサ６０から取得した樹脂フィルム８３の厚み分布に基づいて、Ｔダイ２０のリップギャップをフィードバック制御する。
より詳細には、制御部７０は、樹脂フィルム８３の厚み分布が均一化するように、後述する図２、図３に示すＴダイ２０における各ヒートボルトＨＢのヒータ２４を個別にフィードバック制御する。その際、制御部７０は、ヒータ２４の制御条件を学習する。
より詳細には、制御部７０は、樹脂フィルム８３の厚み分布が均一化するように、後述する図２、図３に示すＴダイ２０における各ヒートボルトＨＢのヒータ２４を個別にフィードバック制御する。その際、制御部７０は、ヒータ２４の制御条件を学習する。
【0020】
ここで、後述する図２、図３に示す各ヒートボルトＨＢのヒータ２４を個別にフィードバック制御するには、厚みセンサ６０によって測定する樹脂フィルム８３の厚み分布において各ヒートボルトＨＢに割り当てる範囲（以下、割当範囲という）を決定する必要がある。
【0021】
そのため、制御部７０は、樹脂フィルム８３の製造を開始した際、厚み分布を測定し、当該厚み分布を均一化するための各ヒートボルトＨＢ（すなわち各ヒータ２４）のフィードバック制御を所定サイクル繰り返す。その後、樹脂フィルム８３を製造しつつ、樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する。
なお、制御部７０のより詳細な構成及び動作（学習を伴うフィードバック制御及び厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定）については、後述する。
なお、制御部７０のより詳細な構成及び動作（学習を伴うフィードバック制御及び厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定）については、後述する。
【0022】
【0023】
図２、図３に示すように、Ｔダイ２０は、突き合わせられた一対のダイブロック２１、２２からなる。突き合わせられた一対のダイブロック２１、２２は、いずれも外側面から内側面（突き合わせ面）に向かって下方向に傾斜したテーパー部が設けられている。すなわち、ダイブロック２１、２２の突き合わせ面の下端部には、薄肉のリップ２１ａ、２２ａが設けられている。
【0024】
図２に示すように、一対のダイブロック２１、２２の突き合わせ面には、導入口２０ａ、マニホールド２０ｂ、及びスリット２０ｃが形成されている。導入口２０ａは、Ｔダイ２０の上面から下方向（ｚ軸負方向）に延設されている。マニホールド２０ｂは、導入口２０ａの下端からｙ軸正方向及びｙ軸負方向に延設されている。このように、Ｔダイ２０では、導入口２０ａとマニホールド２０ｂとがＴ字状に形成されている。
【0025】
さらに、図２に示すように、マニホールド２０ｂの底面からＴダイ２０の下面に至るスリット２０ｃがｙ軸方向に延設されている。溶融樹脂８２は、導入口２０ａ及びマニホールド２０ｂを介してスリット２０ｃ（リップ２１ａ、２２ａの隙間であるリップギャップ）から下方向に押し出される。
【0026】
図２に示すように、リップ２１ａは動かない固定リップであるのに対し、リップ２２ａはヒートボルトＨＢに連結された可動リップである。リップ２２ａには、外側面から突き合わせ面に向かって斜め上方向に切り欠き溝２２ｂが形成されている。リップ２２ａは、ヒートボルトＨＢによって押し引きされ、切り欠き溝２２ｂの底部を支点として動くことができる。このように、リップ２２ａのみが可動リップであるため、簡易な構成によって容易にリップギャップを調整することができる。
【0027】
図２に示すように、ヒートボルトＨＢは、ダイブロック２２のテーパー部に沿って、斜め上方向に延設されている。ヒートボルトＨＢは、ダイブロック２２に固定されたホルダー２５ａ、２５ｂによって支持されている。より詳細には、ヒートボルトＨＢは、ホルダー２５ａに形成されたねじ穴にねじ止めされている。ヒートボルトＨＢの締め込み量は適宜調整することができる。他方、ヒートボルトＨＢは、ホルダー２５ｂに形成された貫通孔に挿通されているが、ホルダー２５ｂには固定されてない。なお、ホルダー２５ａ、２５ｂは、ダイブロック２２と別体でなく、一体に形成されていてもよい。
【0028】
ここで、図３に示すように、複数のヒートボルトＨＢが、リップ２１ａ、２２ａの長手方向（ｙ軸方向）に沿って１列に並べられている。リップ２１ａ、２２ａの長手方向は、樹脂フィルムの幅方向に対応する。図３に示す例では、模式的に３本のヒートボルトＨＢが設けられているが、通常はより多くのヒートボルトＨＢが設けられている。
【0029】
ここで、中央に位置するヒートボルトＣＨは、便宜的に中央ヒートボルトＣＨＢとして区別する。
なお、ヒートボルトＨＢの本数は、通常奇数であるが、偶数でもよい。その場合、中央ヒートボルトＣＨＢは中央の２本のいずれかとすればよい。図３に示すヒートボルトＨＢは、等間隔に配置されているが、等間隔に配置されていなくてもよい。
なお、ヒートボルトＨＢの本数は、通常奇数であるが、偶数でもよい。その場合、中央ヒートボルトＣＨＢは中央の２本のいずれかとすればよい。図３に示すヒートボルトＨＢは、等間隔に配置されているが、等間隔に配置されていなくてもよい。
【0030】
ヒータ２４は、ヒートボルトＨＢを加熱するためにヒートボルトＨＢ毎に設けられている。図２、図３に示した例では、ホルダー２５ａ、２５ｂの間において、各ヒートボルトＨＢの外周面を覆うように、ヒータ２４が設けられている。ヒートボルトＨＢを締め込むことによって、ヒートボルトＨＢの下端面によってリップ２２ａを押すことができる。さらに、ヒートボルトＨＢの下端部は、リップ２２ａに固定された断面Ｕ字状の連結部材２６によってリップ２２ａに連結されている。そのため、ヒートボルトＨＢを緩めることによって、連結部材２６を介してリップ２２ａを引くこともできる。
【0031】
ヒートボルトＨＢの締め込み量によってリップギャップを調整することができる。具体的には、ヒートボルトＨＢの締め込み量を増加させると、ヒートボルトＨＢがリップ２２ａを押し、リップギャップが狭くなる。反対に、ヒートボルトＨＢの締め込み量を減少させると、リップギャップが広くなる。ヒートボルトＨＢの締め込み量は、例えば手動により調整される。
【0032】
さらに、ヒータ２４によるヒートボルトＨＢの熱膨張量によって、リップギャップを微調整することができる。具体的には、ヒータ２４の加熱温度を上昇させると、ヒートボルトＨＢの熱膨張量が増加するため、ヒートボルトＨＢがリップ２２ａを押し、リップギャップが狭くなる。反対に、ヒータ２４の加熱温度を低下させると、ヒートボルトＨＢの熱膨張量が減少するため、リップギャップが広くなる。各ヒートボルトＨＢの熱膨張量すなわち各ヒータ２４の加熱は、制御部７０によって制御される。
【0033】
＜制御部７０の構成＞
次に、図４を参照して、第１の実施形態に係る制御部７０の構成についてより詳細に説明する。図４は、第１の実施形態に係る制御部７０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、第１の実施形態に係る制御部７０は、状態観測部７１、制御条件学習部７２、記憶部７３、制御信号出力部７４を備えている。
次に、図４を参照して、第１の実施形態に係る制御部７０の構成についてより詳細に説明する。図４は、第１の実施形態に係る制御部７０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、第１の実施形態に係る制御部７０は、状態観測部７１、制御条件学習部７２、記憶部７３、制御信号出力部７４を備えている。
【0034】
なお、制御部７０を構成する各機能ブロックは、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現することができる。従って、各機能ブロックは、コンピュータのハードウェアやソフトウェアやそれらの組み合わせによって色々な形態で実現できる。
【0035】
状態観測部７１は、厚みセンサ６０から取得した樹脂フィルム８３の厚み分布の測定値ｐｖから、ヒートボルトＨＢ毎の制御偏差を算出する。制御偏差は、目標値と測定値ｐｖとの差分である。ここで、目標値は、全ヒートボルトＨＢにおいて、厚みセンサ６０によって測定された樹脂フィルム８３の厚み分布の測定値ｐｖの平均値である。
なお、測定値ｐｖの平均値を求める際、製品として利用しない樹脂フィルム８３の両端部の測定値については除外してもよい。
なお、測定値ｐｖの平均値を求める際、製品として利用しない樹脂フィルム８３の両端部の測定値については除外してもよい。
【0036】
他方、各ヒートボルトＨＢの測定値ｐｖは、各ヒートボルトＨＢに割り当てられた測定点における厚み測定値ｐｖから定まる。例えば、各ヒートボルトＨＢの測定値ｐｖは、各ヒートボルトＨＢに割り当てられた測定点における厚み測定値ｐｖの平均値である。あるいは、各ヒートボルトＨＢに割り当てられた測定点において、目標値との差分が最大の厚み測定値ｐｖを各ヒートボルトＨＢの測定値ｐｖとしてもよい。
【0037】
そして、状態観測部７１は、各ヒートボルトＨＢについて、算出した制御偏差に基づいて、現在の状態ｓｔと以前（例えば前回）に選択した行動ａｃに対する報酬ｒｗとを決定する。
状態ｓｔは、無限に取り得る制御偏差の値を有限個に区分するために予め設定されている。説明のための簡易な例としては、制御偏差ｅｒｒとした場合、－０．９μｍ≦ｅｒｒ＜－０．６μｍを状態ｓｔ１、－０．６μｍ≦ｅｒｒ＜－０．３μｍを状態ｓｔ２、－０．３μｍ≦ｅｒｒ＜０．３μｍを状態ｓｔ３、０．３μｍ≦ｅｒｒ＜０．６μｍを状態ｓｔ４、０．６μｍ≦ｅｒｒ≦０．９μｍを状態ｓｔ５などと設定される。実際には、より細分化された多数の状態ｓｔが設定される場合が多い。
状態ｓｔは、無限に取り得る制御偏差の値を有限個に区分するために予め設定されている。説明のための簡易な例としては、制御偏差ｅｒｒとした場合、－０．９μｍ≦ｅｒｒ＜－０．６μｍを状態ｓｔ１、－０．６μｍ≦ｅｒｒ＜－０．３μｍを状態ｓｔ２、－０．３μｍ≦ｅｒｒ＜０．３μｍを状態ｓｔ３、０．３μｍ≦ｅｒｒ＜０．６μｍを状態ｓｔ４、０．６μｍ≦ｅｒｒ≦０．９μｍを状態ｓｔ５などと設定される。実際には、より細分化された多数の状態ｓｔが設定される場合が多い。
【0038】
報酬ｒｗは、以前の状態ｓｔにおいて選択した行動ａｃを評価するための指標である。
具体的には、算出した現在の制御偏差の絶対値が、以前の制御偏差の絶対値よりも小さくなっていれば、状態観測部７１は、以前に選択した行動ａｃが適切であると判断し、例えば報酬ｒｗを正の値とする。換言すると、以前と同じ状態ｓｔにおいて前回選択した行動ａｃが再度選択され易くなるように、報酬ｒｗが決定される。
具体的には、算出した現在の制御偏差の絶対値が、以前の制御偏差の絶対値よりも小さくなっていれば、状態観測部７１は、以前に選択した行動ａｃが適切であると判断し、例えば報酬ｒｗを正の値とする。換言すると、以前と同じ状態ｓｔにおいて前回選択した行動ａｃが再度選択され易くなるように、報酬ｒｗが決定される。
【0039】
反対に、算出した現在の制御偏差の絶対値が、以前の制御偏差の絶対値よりも大きくなっていれば、状態観測部７１は、以前に選択した行動ａｃが不適切であると判断し、例えば報酬ｒｗを負の値とする。換言すると、以前と同じ状態ｓｔにおいて前回選択した行動ａｃが再度選択され難くなるように、報酬ｒｗが決定される。
なお、報酬ｒｗの具体例については後述する。また、報酬ｒｗの値は適宜決定することができる。例えば、報酬ｒｗの値が常に正の値であってもよく、報酬ｒｗの値が常に負の値であってもよい。
なお、報酬ｒｗの具体例については後述する。また、報酬ｒｗの値は適宜決定することができる。例えば、報酬ｒｗの値が常に正の値であってもよく、報酬ｒｗの値が常に負の値であってもよい。
【0040】
制御条件学習部７２は、各ヒートボルトＨＢについて、強化学習を行う。具体的には、制御条件学習部７２は、制御条件（学習結果）を報酬ｒｗに基づいて更新すると共に、更新された制御条件から現在の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する。制御条件は、状態ｓｔと行動ａｃとの組み合わせである。上述の状態ｓｔ１～ｓｔ５に対応した簡易な制御条件（学習結果）を表１に示す。図４の例では、制御条件学習部７２は、更新した制御条件ｃｃを例えばメモリである記憶部７３に格納すると共に、記憶部７３から制御条件ｃｃを読み出して更新する。
【0041】
【表1】
【0042】
表１は、強化学習の一例であるＱ学習による制御条件（学習結果）を示している。表１の最上行には上述の５つの状態ｓｔ１～ｓｔ５が示されている。すなわち、２～６列目の各列が５つの状態ｓｔ１～ｓｔ５を示している。他方、表１の最左列には４つの行動ａｃ１～ａｃ４が示されている。すなわち、２～５列目の各行が、４つの行動ａｃ１～ａｃ４を示している。
【0043】
ここで、表１の例では、ヒータ２４への出力（例えば電圧）を１％減らす行動を行動ａｃ１（出力変化：－１％）と設定している。ヒータ２４への出力を維持する行動を行動ａｃ２（出力変化：０％）と設定している。ヒータ２４への出力を１％増やす行動を行動ａｃ３（出力変化：＋１％）と設定している。ヒータ２４への出力を１．５％増やす行動を行動ａｃ４（出力変化：＋１．５％）と設定している。表１の例は、あくまでも説明のための簡易な例であって、実際には、より細分化された多数の行動ａｃが設定される場合が多い。
【0044】
表１において状態ｓｔと行動ａｃとの組み合わせから定まる値は、価値Ｑ（ｓｔ、ａｃ）と呼ばれる。価値Ｑは、初期値が与えられた後、公知の更新式を利用して報酬ｒｗに基づいて順次更新される。価値Ｑの初期値は、例えば図４に示す学習条件に含まれる。学習条件は、例えば作業者によって入力される。価値Ｑの初期値は記憶部７３に格納されていてもよく、例えば過去の学習結果を初期値として用いてもよい。また、図４に示す学習条件には、例えば表１に示した状態ｓｔ１～ｓｔ５及び行動ａｃ１～ａｃ４も含まれる。
【0045】
表１における状態ｓｔ４を例に、価値Ｑについて説明する。状態ｓｔ４では、制御偏差が０．３μｍ以上０．６μｍ未満であるため、対象ヒートボルトＨＢにおけるリップギャップが広過ぎる。そのため、対象ヒートボルトＨＢを加熱するヒータ２４への出力を増やし、対象ヒートボルトＨＢの熱膨張量を増加させる必要がある。従って、制御条件学習部７２による学習の結果、ヒータ２４への出力を増加させる行動ａｃ３、ａｃ４の価値Ｑが大きくなっている。一方、ヒータ２４への出力を維持する行動ａｃ２及びヒータ２４への出力を減少させる行動ａｃ１の価値Ｑは小さくなっている。
【0046】
表１の例において、例えば制御偏差が０．４μｍである場合、状態ｓｔは状態ｓｔ４である。そのため、制御条件学習部７２は、状態ｓｔ４において価値Ｑが最大であって最適な行動ａｃ４を選択し、制御信号出力部７４へ出力する。
制御信号出力部７４は、入力された行動ａｃ４に基づいて、ヒータ２４へ出力する制御信号ｃｔｒを１．５％増やす。制御信号ｃｔｒは例えば電圧信号である。
制御信号出力部７４は、入力された行動ａｃ４に基づいて、ヒータ２４へ出力する制御信号ｃｔｒを１．５％増やす。制御信号ｃｔｒは例えば電圧信号である。
【0047】
そして、次回の制御偏差の絶対値が今回の制御偏差の絶対値０．４μｍよりも小さければ、状態観測部７１は、今回の状態ｓｔ４における行動ａｃ４の選択が適切であると判断し、正の値の報酬ｒｗを出力する。そのため、制御条件学習部７２は、状態ｓｔ４における行動ａｃ４の価値＋５．６を報酬ｒｗに応じて増やすように制御条件を更新する。その結果、状態ｓｔ４の場合、制御条件学習部７２は、引き続き行動ａｃ４を選択する。
【0048】
一方、次回の制御偏差の絶対値が今回の制御偏差の絶対値０．４μｍよりも大きければ、状態観測部７１は、今回の状態ｓｔ４における行動ａｃ４の選択が不適切であると判断し、負の値の報酬ｒｗを出力する。そのため、制御条件学習部７２は、状態ｓｔ４における行動ａｃ４の価値＋５．６を報酬ｒｗに応じて減らすように制御条件を更新する。その結果、状態ｓｔ４における行動ａｃ４の価値が行動ａｃ３の価値＋５．４よりも小さくなると、状態ｓｔ４の場合、制御条件学習部７２は、行動ａｃ４に代えて行動ａｃ３を選択する。
【0049】
なお、制御条件を更新するタイミングは、次回に限らず、タイムラグなどを考慮して適宜決定すればよい。また、学習初期段階では、学習を促進するために、ランダムに行動ａｃを選択してもよい。さらに、表１では、簡易なＱ学習による強化学習について説明したが、学習アルゴリズムについては、Ｑ学習、ＡＣ（Actor-Critic）法、ＴＤ学習、モンテカルロ法など様々あるが、何ら限定されるものではない。例えば、状態ｓｔ及び行動ａｃの数が増えて組み合わせ爆発が発生する場合は、ＡＣ法などを用いるなど状況によって選定すればよい。
【0050】
また、ＡＣ法では、方策関数として確率分布関数を用いる場合が多い。その確率分布関数は、正規分布関数に限らず、例えば、簡単化を目的としてシグモイド関数、ソフトマックス関数などを用いてもよい。シグモイド関数は、ニューラルネットワークで最も使用される関数である。強化学習は、ニューラルネットワークと同じ機械学習の１つであるため、シグモイド関数を採用できる。また、シグモイド関数は、関数自体も簡単であり、扱い易いという利点もある。
以上の通り、学習アルゴリズムや用いる関数は様々であるが、プロセスに対して最適なものを適宜選定すればよい。
以上の通り、学習アルゴリズムや用いる関数は様々であるが、プロセスに対して最適なものを適宜選定すればよい。
【0051】
以上に説明した通り、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、ＰＩＤ制御を用いていないため、そもそもプロセス条件の変更に伴うパラメータ調整が不要である。また、制御部７０が、強化学習によって、制御条件（学習結果）を報酬ｒｗに基づいて更新すると共に、更新された制御条件から現在の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する。そのため、プロセス条件を変更した場合でも、調整に要する時間及び樹脂材料を抑制することができる。
【0052】
＜樹脂フィルム製造装置の制御方法＞
次に、図５を参照して、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の制御方法の詳細について説明する。図５は、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の制御方法を示すフローチャートである。図５の説明においては、図４も適宜参照する。
次に、図５を参照して、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の制御方法の詳細について説明する。図５は、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の制御方法を示すフローチャートである。図５の説明においては、図４も適宜参照する。
【0053】
まず、図５に示すように、図４に示した制御部７０の状態観測部７１は、ヒートボルトＨＢ毎に、樹脂フィルム８３の厚み分布から制御偏差を算出する。そして、算出した制御偏差に基づいて、現在の状態ｓｔと以前に選択した行動ａｃに対する報酬ｒｗとを決定する（ステップＳ１）。なお、制御開始時には、以前（例えば前回）に選択した行動ａｃが存在せず、報酬ｒｗを決定することができないため、現在すなわち制御開始時の状態ｓｔのみを決定する。
【0054】
次に、制御部７０の制御条件学習部７２は、状態ｓｔと行動ａｃとの組み合わせである制御条件を報酬ｒｗに基づいて更新する。そして、更新された制御条件から現在の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する（ステップＳ２）。なお、制御開始時には、制御条件は初期値のまま更新されないが、制御開始時の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する。
そして、制御部７０の制御信号出力部７４は、制御条件学習部７２が選択した最適な行動ａｃに基づいて、ヒータ２４に制御信号ｃｔｒを出力する（ステップＳ３）。
そして、制御部７０の制御信号出力部７４は、制御条件学習部７２が選択した最適な行動ａｃに基づいて、ヒータ２４に制御信号ｃｔｒを出力する（ステップＳ３）。
【0055】
樹脂フィルム８３の製造が終了していなければ（ステップＳ４ＮＯ）、ステップＳ１に戻って制御を継続する。一方、樹脂フィルム８３の製造が終了したら（ステップＳ４ＹＥＳ）、制御を終了する。すなわち、樹脂フィルム８３の製造が終了するまで、ステップＳ１～Ｓ３を繰り返す。
【0056】
以上に説明した通り、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、ＰＩＤ制御を用いていないため、そもそもプロセス条件の変更に伴うパラメータ調整が不要である。また、コンピュータを用いた強化学習によって、制御条件（学習結果）を報酬ｒｗに基づいて更新すると共に、更新された制御条件から現在の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する。そのため、プロセス条件を変更した場合でも、調整に要する時間及び樹脂材料を抑制することができる。
【0057】
なお、制御部７０が行う強化学習は必須ではない。すなわち、図１に示すように、制御部７０は、厚みセンサ６０から取得した樹脂フィルム８３の厚み分布が均一化するように、各ヒートボルトＨＢのヒータ２４を個別にフィードバック制御すればよい。
【0058】
＜比較例に係る厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法＞
次に、図６を参照して、比較例に係る樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲の決定方法について説明する。図６は、比較例に係る樹脂フィルムの厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法を示す模式的なフローチャートである。
次に、図６を参照して、比較例に係る樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲の決定方法について説明する。図６は、比較例に係る樹脂フィルムの厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法を示す模式的なフローチャートである。
【0059】
図６上段、中段、下段は、各ヒートボルトＨＢのヒータ２４の出力と樹脂フィルム８３のフィルム厚みとの関係を模式的に示すグラフである。各グラフの横軸はヒートボルト番号とそれに対応した樹脂フィルム８３の幅方向位置である。
図６に示す比較例では、あくまでも一例として、図３に示すＴダイ２０が、リップギャップ調整用のヒートボルトＨＢを３９本備えている。
図６に示す比較例では、あくまでも一例として、図３に示すＴダイ２０が、リップギャップ調整用のヒートボルトＨＢを３９本備えている。
【0060】
まず、図６上段に示すように、各ヒータ出力を同一（例えば５０％）とする。
次に、図６中段に示すように、ヒートボルトＨＢのヒータ出力を８本おきに上げ下げするパターン出力を行う。図６中段に示す例では、１番目、１７番目、３３番目のヒートボルトＨＢのヒータ出力を上げ、９番目、２５番目のヒートボルトＨＢのヒータ出力を下げる。
次に、図６中段に示すように、ヒートボルトＨＢのヒータ出力を８本おきに上げ下げするパターン出力を行う。図６中段に示す例では、１番目、１７番目、３３番目のヒートボルトＨＢのヒータ出力を上げ、９番目、２５番目のヒートボルトＨＢのヒータ出力を下げる。
【0061】
ここで、隣接するヒートボルトＨＢの影響を受けないようにするため、８本おきでパターン出力を行う。８本は一例であるが、間隔を空ける本数が少なくなる程、隣接するヒートボルトＨＢの影響を受け易くなる。他方、間隔を空ける本数が多くなる程、割当範囲の決定に要する時間及び樹脂材料が増加する。
【0062】
次に、図６下段に示すように、樹脂フィルム８３の厚みのデータを取得し、極小値を示した測定点を、１番目、１７番目、３３番目のヒートボルトＨＢの割当範囲の中央位置とする。他方、極大値を示した測定点を、９番目、２５番目のヒートボルトＨＢの割当範囲の中央位置とする。
【0063】
次に、図６に示すように、図６中段に戻り、前回とは異なるヒートボルトＨＢのヒータ出力を８本おきに上げ下げする。具体的には、前回と１本ずつずれた２番目、１８番目、３４番目のヒートボルトＨＢのヒータ出力を上げ、１０番目、２６番目のヒートボルトＨＢのヒータ出力を下げる。
【0064】
次に、図６下段に示すように、フィルム厚みのデータを取得し、極小値を示した測定点を、２番目、１８番目、３４番目のヒートボルトＨＢの割当範囲の中央位置とする。他方、極大値を示した測定点を、１０番目、２６番目のヒートボルトＨＢの割当範囲の中央位置とする。
【0065】
このように、ヒートボルトＨＢのヒータ出力を８本おきに上げ下げするため、図６に示すように、図６中段、下段に示す処理を８回繰り返し、全てのヒートボルトＨＢの割当範囲の中央位置を決定する。そして、例えば、隣接するヒートボルトＨＢの割当範囲の中央位置同士の中央を割当範囲の境界線とする。
以上の処理によって、各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する。
以上の処理によって、各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する。
【0066】
比較例に係る各ヒートボルトＨＢの割当範囲の決定方法は、樹脂フィルム８３を製造する前に実行する必要があり、樹脂フィルム８３を製造するためのフィードバック制御と同時に実行できない。そのため、比較例に係る各ヒートボルトＨＢの割当範囲の決定方法は、長時間を要すると共に多量の樹脂材料を浪費する。
【0067】
＜第１の実施形態に係る厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法＞
次に、図７を参照して、本実施形態に係る樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲の決定方法について説明する。図７は、第１の実施形態に係る樹脂フィルムの厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法を示すフローチャートである。
なお、図７では、ヒートボルトをＨＢ、中央ヒートボルトをＣＨＢと記載している。
次に、図７を参照して、本実施形態に係る樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲の決定方法について説明する。図７は、第１の実施形態に係る樹脂フィルムの厚み分布における各ヒートボルトの割当範囲の決定方法を示すフローチャートである。
なお、図７では、ヒートボルトをＨＢ、中央ヒートボルトをＣＨＢと記載している。
【0068】
まず、図７に示すように、樹脂フィルム８３の製造を開始した際、厚み分布を測定し、当該厚み分布を均一化するための各ヒートボルトＨＢ（すなわち各ヒータ２４）のフィードバック制御を所定サイクル繰り返す（ステップＳ１１）。サイクル数は、何ら限定されないが、例えば数十回程度である。
なお、樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲の初期値は、例えば樹脂フィルム８３におけるネックインの影響を考慮した公知の幾何学的な手法等を用いて決定できる。
なお、樹脂フィルム８３の厚み分布における各ヒートボルトＨＢの割当範囲の初期値は、例えば樹脂フィルム８３におけるネックインの影響を考慮した公知の幾何学的な手法等を用いて決定できる。
【0069】
次に、図７に示すように、樹脂フィルム８３の幅方向中央部において、中央ヒートボルトＣＨＢの加熱履歴と最も相関率が高い厚み分布の測定点を、厚み分布における中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲の中央位置とする（ステップＳ１２）。すなわち、ステップＳ１１において得られた各サイクルにおける厚み分布及び中央ヒートボルトＣＨＢの加熱履歴に基づいて、中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲の中央位置を決定する。
なお、あくまでも一例として、厚み分布の測定点の間隔は、１ｍｍである。
なお、あくまでも一例として、厚み分布の測定点の間隔は、１ｍｍである。
【0070】
次のステップＳ１３については、図８を参照して説明する。図８は、図７に示すステップＳ１３を模式的に示す概念図である。図８上段は、ヒートボルトＨＢとリップギャップの関係を示す模式的なグラフである。このグラフの横軸はリップギャップ長手方向位置（図３のｘ軸）を示し、縦軸はリップギャップ幅（図３のｙ軸）を示す。図８下段は、樹脂フィルム８３の厚み分布を示すグラフである。当該グラフの横軸はフィルム幅方向位置を示し、縦軸はフィルム厚みを示している。
【0071】
ここで、各ヒートボルトＨＢに割り当てられる樹脂の体積は保持される。
そのため、図８下段に示す樹脂フィルム８３の総断面積Ｓｆｔに対する各ヒートボルトＨＢの割当範囲での樹脂フィルム８３の断面積Ｓｆｐ（ｉ）の比は、図８上段に示すリップギャップ総面積Ｓｇｔに対する各ヒートボルトＨＢに割り当てられたギャップ領域の面積Ｓｇｐ（ｉ）の比と等しい。ｉは、ヒートボルトＨＢの番号を示し、中央ヒートボルトＣＨＢの番号はｉ＝ｃとする。
そのため、図８下段に示す樹脂フィルム８３の総断面積Ｓｆｔに対する各ヒートボルトＨＢの割当範囲での樹脂フィルム８３の断面積Ｓｆｐ（ｉ）の比は、図８上段に示すリップギャップ総面積Ｓｇｔに対する各ヒートボルトＨＢに割り当てられたギャップ領域の面積Ｓｇｐ（ｉ）の比と等しい。ｉは、ヒートボルトＨＢの番号を示し、中央ヒートボルトＣＨＢの番号はｉ＝ｃとする。
【0072】
そのため、図７のステップＳ１３に示すように、中央ヒートボルトＣＨＢについても、以下の等式が成立する。
ＣＨＢの割当範囲での樹脂フィルム断面積Ｓｆｐ（ｃ）／樹脂フィルム総断面積Ｓｆｔ
＝ＣＨＢに割り当てられたギャップ領域面積Ｓｇｐ（ｃ）／リップギャップ総面積Ｓｇｔ
この関係を利用して、ステップＳ１２において求めた中央位置から中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１２において中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲における中央位置を定めた後、ステップＳ１３において当該割当範囲を決定する。
ＣＨＢの割当範囲での樹脂フィルム断面積Ｓｆｐ（ｃ）／樹脂フィルム総断面積Ｓｆｔ
＝ＣＨＢに割り当てられたギャップ領域面積Ｓｇｐ（ｃ）／リップギャップ総面積Ｓｇｔ
この関係を利用して、ステップＳ１２において求めた中央位置から中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１２において中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲における中央位置を定めた後、ステップＳ１３において当該割当範囲を決定する。
【0073】
図８を参照して、ステップＳ１３についてさらに詳細に説明する。
中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する際の樹脂フィルム８３の総断面積Ｓｆｔは、その際の厚み分布から得られる。具体的には、図８下段のグラフに示すように、樹脂フィルム８３の総断面積Ｓｆｔは、測定されたフィルム厚みのフィルム幅全体における積分値であり、ドット表示されている。
中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する際の樹脂フィルム８３の総断面積Ｓｆｔは、その際の厚み分布から得られる。具体的には、図８下段のグラフに示すように、樹脂フィルム８３の総断面積Ｓｆｔは、測定されたフィルム厚みのフィルム幅全体における積分値であり、ドット表示されている。
【0074】
また、中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する際のリップギャップ総面積Ｓｇｔは、図８上段のグラフに示すリップギャップ幅のリップギャップ長手方向全体における積分値であり、ドット表示されている。図８上段のグラフに示す中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する際のリップギャップは、測定し難いため、例えば、リップギャップの初期値と各ヒートボルトＨＢの加熱履歴（各ヒータ２４の出力履歴）から予測する。
【0075】
ここで、リップギャップの初期値は、フィルム状溶融樹脂８２ａがリップギャップを通過する前、すなわち樹脂フィルム８３の製造開始前に、各ヒータ２４を同一出力（例えば５０％）とした状態において、リップギャップを測定することによって取得できる。
あるいは、樹脂フィルム８３の製造開始前に、各ヒータ２４を同一出力（例えば５０％）とした状態において、樹脂フィルム８３の厚み分布を測定し、当該厚み分布からリップギャップの初期値を算出してもよい。
あるいは、樹脂フィルム８３の製造開始前に、各ヒータ２４を同一出力（例えば５０％）とした状態において、樹脂フィルム８３の厚み分布を測定し、当該厚み分布からリップギャップの初期値を算出してもよい。
【0076】
図８上段のグラフに示すように、中央ヒートボルトＣＨＢに割り当てられたギャップ領域（図８上段におけるＣＨＢギャップ領域）は、リップギャップにおいて隣接するヒートボルトＨＢとの間の中央に位置する一点鎖線に挟まれた領域である。当該ギャップ領域は、図８上段のグラフにおいてハッチングされている。
【0077】
各ヒートボルトＨＢのギャップ領域の長さ（図８上段に示すグラフの横軸方向の長さ）は、幾何学的に割り当てられ、ヒートボルトＨＢの加熱よって変化しない。
なお、ヒートボルトＨＢが等間隔に配置されていれば、各ヒートボルトＨＢのギャップ領域の長さは、等しくなる。図８上段に示すグラフでは、あくまでも一例として、ヒートボルトＨＢの間隔すなわちギャップ領域の長さが３０ｍｍである。
他方、図８上段のグラフの縦軸に示す中央ヒートボルトＣＨＢのギャップ領域の幅は、中央ヒートボルトＣＨＢ及びその近傍のヒートボルトＨＢの加熱よって変化し得る。
なお、ヒートボルトＨＢが等間隔に配置されていれば、各ヒートボルトＨＢのギャップ領域の長さは、等しくなる。図８上段に示すグラフでは、あくまでも一例として、ヒートボルトＨＢの間隔すなわちギャップ領域の長さが３０ｍｍである。
他方、図８上段のグラフの縦軸に示す中央ヒートボルトＣＨＢのギャップ領域の幅は、中央ヒートボルトＣＨＢ及びその近傍のヒートボルトＨＢの加熱よって変化し得る。
【0078】
中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する際の当該ギャップ領域の面積Ｓｇｐ（ｃ）は、図８上段のグラフに示すリップギャップ幅の当該ギャップ領域区間における積分値である。上述の通り、図８上段のグラフに示す中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定する際のリップギャップは、測定し難い。そのため、当該ギャップ領域の面積Ｓｇｐ（ｃ）は、リップギャップ総面積Ｓｇｔと同様に、例えば、リップギャップの初期値と各ヒータ２４の出力履歴（ヒートボルトＨＢの加熱履歴）から予測する。
【0079】
以上の通り、樹脂フィルム総断面積Ｓｆｔ、リップギャップ総面積Ｓｇｔ、及び中央ヒートボルトＣＨＢのギャップ領域面積Ｓｇｐ（ｃ）は、既知である。そのため、ステップＳ１３に示す等式から、中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲での樹脂フィルム断面積Ｓｆｐ（ｃ）が得られる。中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲は、得られた樹脂フィルム断面積Ｓｆｐ（ｃ）の積分区間である。そして、ステップＳ１２において当該積分区間における中央値（割当範囲における中央位置）が既知であるため、中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲が得られる。
【0080】
次に、図７に戻り、ステップＳ１４について説明する。
図７に示すように、中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定したステップＳ１３の後、その他の各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する。具体的には、中央ヒートボルトＣＨＢから両端に位置するヒートボルトＨＢに向かって順番に、各ヒートボルトＨＢの割当範囲が互いに隣接するように、各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する（ステップＳ１４）。
図７に示すように、中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲を決定したステップＳ１３の後、その他の各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する。具体的には、中央ヒートボルトＣＨＢから両端に位置するヒートボルトＨＢに向かって順番に、各ヒートボルトＨＢの割当範囲が互いに隣接するように、各ヒートボルトＨＢの割当範囲を決定する（ステップＳ１４）。
【0081】
ここで、ステップＳ１３において示した中央ヒートボルトＣＨＢと同様に、各ヒートボルトＨＢについても、以下の等式が成立する。
各ＨＢの割当範囲での樹脂フィルム断面積Ｓｆｐ（ｉ）／樹脂フィルム総断面積Ｓｆｔ
＝各ＨＢに割り当てられたギャップ領域面積Ｓｇｐ（ｉ）／リップギャップ総面積Ｓｇｔ
この関係を利用して、ステップＳ１３において求めた中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲から隣接するヒートボルトＨＢの割当範囲を順次決定できる。
各ＨＢの割当範囲での樹脂フィルム断面積Ｓｆｐ（ｉ）／樹脂フィルム総断面積Ｓｆｔ
＝各ＨＢに割り当てられたギャップ領域面積Ｓｇｐ（ｉ）／リップギャップ総面積Ｓｇｔ
この関係を利用して、ステップＳ１３において求めた中央ヒートボルトＣＨＢの割当範囲から隣接するヒートボルトＨＢの割当範囲を順次決定できる。
【0082】
以上に説明した通り、本実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、樹脂フィルムの製造を開始した際、厚みセンサによる厚み分布の測定と、当該厚み分布を均一化するための複数のヒータのフィードバック制御を所定サイクル繰り返す。次に、樹脂フィルムの幅方向中央部において、複数のヒートボルトにおける中央ヒートボルトの加熱履歴と最も相関率が高い厚み分布の測定点を、厚み分布において中央ヒートボルトに割り当てる割当範囲の中央位置とする。そして、リップギャップ全体に対する中央ヒートボルトに割り当てられたギャップ領域の面積比と、樹脂フィルムの総断面積に対する割当範囲での樹脂フィルムの断面積の比とが等しくなるように、中央ヒートボルトの中央位置から割当範囲を決定する。
【0083】
ここで、図９は、第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置が奏する効果を模式的に示すグラフである。図９の横軸は時間、縦軸は樹脂フィルム８３の厚みバラツキを示す。
図９には、図６に示した割当範囲決定処理を行った比較例と図７に示した割当範囲決定処理を行った実施例が示されている。
図９には、図６に示した割当範囲決定処理を行った比較例と図７に示した割当範囲決定処理を行った実施例が示されている。
【0084】
比較例では、樹脂フィルムを製造するためのフィードバック制御を行う前に、図６に示した割当範囲決定処理を実行する必要がある。すなわち、比較例では、割当範囲決定処理を行う間、樹脂フィルムを製造できない。そのため、図９に示すように、比較例では、割当範囲決定処理に長時間を要すると共に多量の樹脂材料を浪費していた。
【0085】
これに対し、実施例では、樹脂フィルムを製造するためのフィードバック制御を行いつつ（すなわち樹脂フィルムを製造しつつ）、割当範囲決定処理を実行できる。そのため、図９に示すように、実施例では、比較例に比べ、割当範囲決定処理に要する時間及び樹脂材料を劇的に抑制できる。図９に示す例では、割当範囲決定処理を実行する間に、厚みばらつきが許容範囲に収まっている。
【0086】
また、実施例では、樹脂フィルムを製造しつつ、割当範囲決定処理を実行できるため、樹脂フィルムを製造しつつ、割当範囲決定処理を複数回繰り返すこともできる。割当範囲決定処理を複数回繰り返すことによって、樹脂フィルムの製造途中に、より適切な割当範囲に変更できる。なお、比較例では、樹脂フィルムを製造しつつ、割当範囲決定処理を実行することはできないため、樹脂フィルムの製造途中に、より適切な割当範囲に変更できない。
【0087】
（第２の実施形態）
次に、図１０を参照して、第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置について説明する。第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の全体構成は、図１～図３に示した第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の全体構成と同様であるため、説明を省略する。第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置は、制御部７０の構成が第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置と異なる。
次に、図１０を参照して、第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置について説明する。第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の全体構成は、図１～図３に示した第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置の全体構成と同様であるため、説明を省略する。第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置は、制御部７０の構成が第１の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置と異なる。
【0088】
図１０は、第２の実施形態に係る制御部７０の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２の実施形態に係る制御部７０は、状態観測部７１、制御条件学習部７２、記憶部７３、ＰＩＤコントローラ７４ａを備えている。すなわち、第２の実施形態に係る制御部７０は、図４に示した第１の実施形態に係る制御部７０における制御信号出力部７４として、ＰＩＤコントローラ７４ａを備えている。ＰＩＤコントローラ７４ａも制御信号出力部の一形態である。
【0089】
状態観測部７１は、第１の実施形態と同様に、各ヒートボルトＨＢについて、算出した制御偏差ｅｒｒに基づいて、現在の状態ｓｔと以前に選択した行動ａｃに対する報酬ｒｗとを決定する。そして、状態観測部７１は、現在の状態ｓｔと報酬ｒｗとを制御条件学習部７２に出力する。さらに、第２の実施形態に係る状態観測部７１は、算出した制御偏差ｅｒｒをＰＩＤコントローラ７４ａに出力する。
【0090】
制御条件学習部７２も、第１の実施形態と同様に、各ヒートボルトＨＢについて、強化学習を行う。具体的には、制御条件学習部７２は、制御条件（学習結果）を報酬ｒｗに基づいて更新すると共に、更新された制御条件から現在の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する。ここで、第１の実施形態では、制御条件学習部７２が選択する行動ａｃの内容が、ヒータ２４への出力を直接変更することである。これに対し、第２の実施形態では、制御条件学習部７２が選択する行動ａｃの内容が、ＰＩＤコントローラ７４ａのパラメータを変更することである。
【0091】
図１０に示すように、制御条件学習部７２から出力された行動ａｃに基づいて、ＰＩＤコントローラ７４ａのパラメータが逐次変更される。他方、ＰＩＤコントローラ７４ａは、入力された制御偏差ｅｒｒに基づいて、ヒータ２４へ制御信号ｃｔｒを出力する。制御信号ｃｔｒは例えば電圧信号である。
その他の構成は、第１の実施形態と同様であるから説明を省略する。
その他の構成は、第１の実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0092】
以上に説明した通り、第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、ＰＩＤ制御を用いているため、プロセス条件の変更に伴うパラメータ調整が必要である。第２の実施形態に係る樹脂フィルム製造装置では、制御部７０が、強化学習によって、制御条件（学習結果）を報酬ｒｗに基づいて更新すると共に、更新された制御条件から現在の状態ｓｔに対応した最適な行動ａｃを選択する。ここで、強化学習における行動ａｃが、ＰＩＤコントローラ７４ａのパラメータの変更である。そのため、プロセス条件を変更した場合でも、パラメータ調整に要する時間及び樹脂材料を抑制することができる。
【0093】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【0094】
１０ 押出機
１１ シリンダ
１２ スクリュー
１３ ホッパ
２０ Ｔダイ
２０ａ 導入口
２０ｂ マニホールド
２０ｃ スリット
２１、２２ ダイブロック
２１ａ、２２ａ リップ
２２ｂ 切り欠き溝
２４ ヒータ
２５ａ、２５ｂ ホルダー
２６ 連結部材
３０ 冷却ロール
４０ 搬送ロール群
４１～４８ 搬送ロール
５０ 巻取機
６０ 厚みセンサ
７０ 制御部
７１ 状態観測部
７２ 制御条件学習部
７３ 記憶部
７４ 制御信号出力部
７４ａ ＰＩＤコントローラ
８１ 樹脂ペレット
８２ 溶融樹脂
８２ａ フィルム状溶融樹脂
８３ 樹脂フィルム
ＣＨ ヒートボルト
ＣＨＢ 中央ヒートボルト
１１ シリンダ
１２ スクリュー
１３ ホッパ
２０ Ｔダイ
２０ａ 導入口
２０ｂ マニホールド
２０ｃ スリット
２１、２２ ダイブロック
２１ａ、２２ａ リップ
２２ｂ 切り欠き溝
２４ ヒータ
２５ａ、２５ｂ ホルダー
２６ 連結部材
３０ 冷却ロール
４０ 搬送ロール群
４１～４８ 搬送ロール
５０ 巻取機
６０ 厚みセンサ
７０ 制御部
７１ 状態観測部
７２ 制御条件学習部
７３ 記憶部
７４ 制御信号出力部
７４ａ ＰＩＤコントローラ
８１ 樹脂ペレット
８２ 溶融樹脂
８２ａ フィルム状溶融樹脂
８３ 樹脂フィルム
ＣＨ ヒートボルト
ＣＨＢ 中央ヒートボルト
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】