JP2009107317A - クリップおよび膜形成機 - Google Patents

Abstract

【課題】 膜を横方向に延伸しながら同時に膜を縦方向に収縮する、あるいは膜を横方向に延伸後に縦方向に収縮したり、あるいは横方向縦方向同時に収縮あるいは同時延伸を可能にする。
【解決手段】 膜の側部を把持して搬送しながら膜を成形する膜形成機において、隣接するクリップの間隔を定めるためのクリップ間隔指示機構と、前記クリップ間隔指示機構に応じて前記クリップ間隔を揺動量として与える揺動アーム機構と、前記揺動アームの揺動量に応じて揺動するピンリンクドラム機構と、ピンリンクドラム機構に設けられ、ピンリンクドラムの揺動に応じてクリップ間の距離を変更するローラリンクプレート機構とから成るクリップ。
【選択図】 図１

Description

この発明は、膜形成機において樹脂フィルム等を把持するクリップおよび樹脂フィルム等の膜を延伸、収縮する膜形成機に関する。

一般に、樹脂フィルム等の膜を製造する場合、樹脂フィルムを長手方向に走行させつつその幅方向に引っ張って幅寸法を所定幅に延伸していた。また、反対に、樹脂フィルムを長手方向に走行させつつその幅方向に収縮して幅寸法を所定幅に収縮していた。この場合、樹脂フィルムは、その両側端縁部が一対のクリップに保持され、このクリップの走行にともなって幅方向に延伸されたり、収縮される。ここで、クリップは、走行レールに沿って走行するため、走行レールの位置関係に応じて、延伸率や収縮率が定められる（特許文献１参照）。
しかし、フィルム走行方向はフィルム縦方向であり、クリップ走行方向は走行レールが配置されている方向である。したがって、フィルム走行方向とクリップ走行方向とが不一致であることや樹脂フィルムの厚み変化に起因して、樹脂フィルムに加わる応力が場所に応じて差が生じる。これらが原因となって、延伸または収縮された樹脂フィルムは、特に、その中央付近において多少の差はあるが、配向が中遅れの湾曲になる傾向がある。

このような湾曲を修正するために、一般的には横延伸機とフィルムを取り出す出口引取ロールとの速度を調整し、フィルムの縦方向に応力を加えることで対応している。しかし、膜形成機において樹脂フィルムを把持するクリップは、縦方向の把持力が極めて弱く、湾曲等の歪みを取り除くために必要とされる十分な応力を与えることは困難である。
また、湾曲等の歪みを矯正する他の方法としては、樹脂フィルム巻取り後にストッカーやエージング室に保管する方法、または熱風による装置（コンベア式またはエアーフローティング式）により樹脂フィルムを縦方向および横方向にフリー収縮でリラックスさせて、延伸応力の歪みを除去する方法がある。

しかし、ストッカーやエージング室に保管する場合には、樹脂フィルムの縦方向の収縮応力に起因して巻き締まりが生じて、均一な効果が得られにくく、また表層部とコア近傍ではリラックス度が異なるとともに、長時間保管する必要があった。
また、熱風による装置（コンベア式）の場合には、フィルム片面が接触し、接触痕が問題になり、また全くのフリー収縮のため、設計通りのリラックス効果が得られなかった。
また、熱風による装置（エアーフローティング式）の場合には、縦方向に張力がかかるので、基材収縮応力と基材浮上に必要な風による張力のバランス調節が難しく、基材の収縮応力の低いものや薄膜においては、設計通りのリラックス効果が得られなかった。

特開平０６−２１１３９６号

従来技術では、樹脂フィルム等の膜を均一に伸長または収縮することが難しく、設計通りの寸法の膜、安定した物性を有する膜を得ることが難しかった。
また、従来の樹脂フィルム等の膜を形成する膜形成機では、膜を横方向に延伸しながら、同時に膜を縦方向に収縮したり、あるいは膜を横方向に延伸後に縦方向に収縮したり、あるいは横方向縦方向同時に収縮または同時に延伸することはできなかった。

この発明は、膜の側部を把持して搬送しながら膜を成形する膜形成機において、隣接するクリップの間隔を定めるためのクリップ間隔指示機構と、前記クリップ間隔指示機構に応じて前記クリップ間隔を揺動量として与える揺動アーム機構と、前記揺動アームの揺動量に応じて揺動するピンリンクドラム機構と、ピンリンクドラム機構に設けられ、ピンリンクドラムの揺動に応じてクリップ間の距離を変更するローラリンクプレート機構とを備えたことを特徴とする。

さらに好ましくは、この発明の間隔指示機構は、調整レールであることを特徴とする。
さらに好ましくは、この発明の膜形成機は、膜の横方向および縦方向の同時延伸あるいは同時収縮が可能な前記クリップを用いたことを特徴とする。
さらに好ましくは、この発明の膜形成機は、膜の横方向に延伸および縦方向に収縮が同時に可能なクリップを用いたことを特徴とする。

さらに好ましくは、この発明の膜形成機は、膜の横方向または縦方向に収縮が可能なクリップを用いたことを特徴とする。
さらに好ましくは、この発明の膜形成機は、膜の横方向または縦方向に延伸が可能なクリップを用いたことを特徴とする。
さらに好ましくは、この発明の膜形成機は、膜の横方向に延伸後、膜の縦方向に収縮、あるいは縦方向および横方向に同時に収縮が可能なクリップを用いたことを特徴とする。
さらに好ましくは、膜の横方向に収縮後、膜の縦方向に延伸、あるいは縦方向および横方向に同時に延伸が可能なクリップを用いたことを特徴とする。

本発明によれば、樹脂フィルム等の膜を均一に伸長、収縮することができるため、設計通りの寸法の膜、安定した物性を有する膜、例えば光学フィルムを得ることが可能になる。

本発明によれば、膜を横方向に延伸しながら同時に膜を縦方向に収縮したり、あるいは膜を横方向に延伸後に縦方向に収縮したり、あるいは横方向・縦方向同時に収縮したり、あるいは横方向・縦方向同時に延伸することが可能になる。

以下、添付の図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す平面図である。図１に示す膜形成機は、フィルムＦを横方向Ａに延伸すると同時に、縦方向Ｂに収縮するものである。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す膜形成機のＤ部拡大図である。
入口クリップホィール１に挿入されるフィルムＦは、その端部がクリップチェーン１２を構成する多数のクリップ１１によって把持され、出口クリップホィール２に搬送される。具体的には、入口クリップホィール１は歯車１３を介してクリップチェーン１２を駆動し、フィルムＦを出口クリップホィール２に搬送する。なお、出口クリップホィール２は駆動力を持たない単なるホィールである。クリップ１１は、後述するローラリンクプレートによって互いに連結され、クリップチェーン１２を構成している。また、クリップ１１は、クリップ走行レール１４に沿って移動する。また、フィルムＦは、オーブン３において加熱され、形成容易な状態になっている。

図１に示すように、入口クリップホィール１側に位置するクリップ１１はその間隔が広く、出口クリップホィール２側に位置するクリップ１１はその間隔が狭くなっている。すなわち、図示していないが、入口クリップホィール１側から出口クリップホィール２にクリップ１１が移動する間に、クリップ１１の間隔はしだいに狭くなるように構成されている。後述するように、クリップ１１の間隔は、調整レール１５によって徐々に狭まるように構成されている。

図２はクリップ１１の平面図であり、図３はクリップ１１の側面図である。図２に示すように、ローラリンクプレート１１１はクリップ１１の間隔を定めるものである。ローラリンクプレート１１１が図２において垂直位置にあるときは、クリップ１１の間隔が最大Ｌ１になる（ａ参照）。また、ローラリンクプレート１１１が図２において傾斜位置にあるときは、クリップ１１の間隔が最小Ｌ０になる（ｂ参照）。なお、図中１１２は、クリップ部材を示している。

図３に示すように、クリップ部材１１２はフィルムＦを把持する。クリップ走行レール１４は、ベアリング１１４，１１５によって、クリップ１１の走行を規制している。調整レール１５は、ベアリング１１３を介して揺動アーム１１７を押圧する。押圧されている揺動アーム１１７は、揺動ピン１１９を中心に揺動し、ピンリンクドラム１１８内のローラリンクプレート１１１を揺動する。以上の動作によって、調整レール１５がローラリンクプレート１１１の位置を定め、クリップ１１間の距離が決まる。調整レール１５は、図１に示すように、クリップ１１間の距離が入口クリップホィール１側では広く、その後、徐々に狭まるように設置されている。図中、１２０は安定化レールである。

図４は、クリップ１１間を結ぶクリップチェーン１２の詳細を示す断面図である。図４に示すように、ローラリンクプレート１１１は隣接するクリップ１１に設けられた連結ピン１２１によって結合され、クリップチェーン１２を構成している。ここでは、延伸時のクリップチェーン１２を示し、図１に示すように、二つのローラリンクプレート１１１の間に歯車１３が挿入されて駆動される。
図５（ａ）（ｂ）は、クリップ間距離Ｌの説明図であり、図４に示すＣ−Ｃ断面図である。図５（ａ）は収縮時のクリップ間距離を示し、図５（ｂ）は延伸時のクリップ間距離を示している。図１に示すように、クリップ１１の間隔は、調整レール１５によって徐々に狭まるように構成されている。図５（ｂ）に示すように、矢印Ｈの方向にピンリンクドラム１１８が揺動することにより、図５（ａ）に示す収縮時の状態になる。

以上の説明から明らかなように、第１の実施形態によれば、フィルムＦを横方向Ａに延伸すると同時に、縦方向Ｂに収縮することができる。
なお、第１の実施形態によれば、従来のフリー状態のリラックスと異なり、シート（フィルム）をクリップで縦横方向に規制を行いながら、縦方向に０〜−５０％の範囲で無段階に収縮率を設定し、収縮することができ、設計通りの安定した寸法、物性を得ることが可能になる。
また、従来からのチェーンリンク型の特性を継承しており、高速走行性に対応すると同時に脈動が少なく、静音性を保つことができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態を示す平面図である。図６に示す膜形成機は、フィルムＦを横方向Ａに延伸すると同時に、縦方向Ｂにも延伸するものである。また、縦方向の延伸倍率も、０〜２００％の範囲で無段階に設定が可能である。
第２の実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なる点は、入口クリップホィール１側が駆動力を持たない単なるホィールであり、出口クリップホィール２は歯車１３を介してクリップチェーン１２を駆動し、フィルムＦを入口クリップホィール１から出口クリップホィール２に搬送することである。

さらに、図６から明らかなように、入口クリップホィール１側においてクリップ１１の間隔は狭く、出口クリップホィール２側においてクリップ１１の間隔が広くなっていることである。これは、調整レール１５が、クリップ１１が入口クリップホィール１側から出口クリップホィール２側に走行するにつれて、クリップ１１間が広くなるように設置されているためである。なお、図６において、リターン側においてはクリップ１１の間隔は狭くなるように、調整レール１５が設置されている。

以上の説明から明らかなように、第２の実施形態によれば、フィルムＦを横方向に延伸すると同時に、縦方向に０〜２００％の範囲で縦延伸倍率を設定し、延伸することができる。
なお、第１の実施形態によれば、従来のフリー状態のリラックスと異なり、シート（フィルム）をクリップで縦横方向に規制を行いながら、縦方向に０〜−５０％の範囲で無段階に収縮率を設定し、収縮することができ、設計通りの安定した寸法、物性を得ることが可能になる。
また、従来からのチェーンリンク型の特性を継承しており、高速走行性に対応すると同時に脈動が少なく、静音性を保つことができる。

なお、第１、第２の実施形態においては、（１）横方向に延伸すると同時に、縦方向に収縮する例、および（２）横方向に延伸すると同時に、縦方向にも延伸する例について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、（３）横方向に収縮すると同時に、縦方向に延伸するようにしてもよいし、（４）横方向に収縮すると同時に、縦方向についても収縮するようにしてもよい。

さらに、以上の説明においては、入口クリップホィール側と出口クリップホィール側において、横方向延伸と同時に縦方向収縮、あるいは縦横同時延伸の様に一回だけ設定する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、（５）入口クリップホィール側から出口クリップホィール側に至る工程において、第１工程ではフィルムを横方向に延伸し、第２工程では縦方向に収縮し、あるいは縦方向と横方向に同時収縮することができる。さらに、（６）第１工程では、フィルムを横方向に収縮し、第２工程では膜の縦方向に延伸、あるいは縦方向と横方向に同時延伸する等の様々なバリエーションを取ることができる。

本発明は、フィルム等の膜を形成する膜形成機の分野において、産業上大いに利用することができる。

図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１の実施形態を示す平面図である。 図２は、クリップの平面図である。 図３は、クリップの側面図である。 図４は、クリップ間を結ぶクリップチェーンを示す断面図である。 図５（ａ）（ｂ）は、クリップ間距離の説明図である。 図６は、本発明の第２の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１…入口クリップホィール
２…出口クリップホィール
３…オーブン
１１…クリップ
１２…クリップチェーン
１３…歯車
１４…クリップ走行レール
１５…調整レール
１１１…ローラリンクプレート
１１２…クリップ部材
１１３，１１４，１１５，１１６…ベアリング
１１７…揺動アーム
１１８…ピンリンクドラム
１１９…揺動ピン
１２０…安定化レール
１２１…連結ピン

Claims (8)

1. 膜の側部を把持して搬送しながら膜を成形する膜形成機において、
   隣接するクリップの間隔を定めるためのクリップ間隔指示機構と、前記クリップ間隔指示機構に応じて前記クリップ間隔を揺動量として与える揺動アーム機構と、前記揺動アームの揺動量に応じて揺動するピンリンクドラム機構と、ピンリンクドラム機構に設けられ、ピンリンクドラムの揺動に応じてクリップ間の距離を変更するローラリンクプレート機構とを備えたことを特徴とするクリップ。
2. 前記間隔指示機構は、調整レールであることを特徴とする請求項１記載のクリップ。
3. 膜の横方向及び縦方向の同時延伸あるいは同時収縮が可能な請求項１又は２に記載のクリップを用いた膜形成機。
4. 膜の横方向に延伸及び縦方向に収縮が同時に可能な請求項１又は２に記載のクリップを用いた膜形成機。
5. 膜の横方向又は縦方向に収縮が可能な請求項１又は２に記載のクリップを用いた膜形成機。
6. 膜の横方向又は縦方向に延伸が可能な請求項１又は２に記載のクリップを用いた膜形成機。
7. 膜の横方向に延伸後、膜の縦方向に収縮、あるいは縦方向及び横方向に同時に収縮が可能な請求項１又は２に記載のクリップを用いた薄膜形成機。
8. 膜の横方向に収縮後、膜の縦方向に延伸、あるいは縦方向及び横方向に同時に延伸が可能な請求項１又は２に記載のクリップを用いた薄膜形成機。
   

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