JP2013107225A

JP2013107225A - テンター装置

Info

Publication number: JP2013107225A
Application number: JP2011252124A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Shindo; 宏隆進藤; Masahiro Yoshizawa; 正浩吉澤; Hiroshi Iga; 弘志伊賀; Hirobumi Yuasa; 博文湯浅
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-06-06

Abstract

【課題】フィルムの温度調整を精度よく行うことができるテンター装置を提供する。
【解決手段】本発明は、長尺のフィルムＦを長手方向に搬送しながら加熱して、幅方向に延伸させるテンター装置１であって、フィルムＦの面に沿って幅方向に位置する複数の第１ヒータ５と、フィルムＦの面に沿って幅方向に位置する複数の第２ヒータ６と、を備える。第１ヒータ５はフィルムＦを局所的に加熱し、第２ヒータ６の幅方向の大きさＬ２は、隣り合う第１ヒータ５間に形成される間隙Ｌ１よりも大きく、第２ヒータ６は間隙Ｌ１に対応するフィルムＦを加熱する。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺の熱可塑性樹脂フィルムを長手方向に搬送しながら加熱して、幅方向に延伸させるテンター装置に関する。

従来、長尺のフィルムの両端部を一対のクリップが把持しながらレールを走行し、加熱装置から熱風が吹き付けられてフィルムが全体的に加熱され、そしてレールの間隔が徐々に広がることにより、フィルムが幅方向に延伸されるテンター装置が使用されている。

この熱風による加熱においては、フィルムの搬送速度、延伸速度、加熱温度などの影響を受けて、フィルムに温度ムラが生じやすい。これにより、高温領域では延伸されやすく低温領域では延伸されにくいことから、フィルムに厚みムラが生じる。このため、フィルムの温度ムラを解消しようと、例えば特許文献１の図２には、フィルムを全体的に加熱する加熱装置とは別に、５個のヒータ２７ａ〜２７ｅをフィルムの上面に幅方向に配置し、これらのヒータでフィルムを局所的に加熱して、フィルムの温度調整を行うテンター装置が開示されている。

特開平１０−２４９９３３号公報

しかしながら、特許文献１のテンター装置においては、５個のヒータ２７a〜２７ｅを単にフィルムの幅方向に配置するだけであり、これだけではフィルムの温度調整を精度よく行うことが困難であった。特に、光学用途のフィルムの製造においては、より高精度の温度調整が必要とされる。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、フィルムの温度調整を精度よく行うことができるテンター装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、長尺のフィルムを長手方向に搬送しながら加熱して、幅方向に延伸させるテンター装置であって、前記フィルムの面に沿って幅方向に位置する複数の第１ヒータと、前記フィルムの面に沿って幅方向に位置する複数の第２ヒータと、を備え、前記第１ヒータは前記フィルムを局所的に加熱し、前記第２ヒータの幅方向の大きさは、隣り合う前記第１ヒータ間に形成される間隙よりも大きく、前記第２ヒータは前記間隙に対応する前記フィルムを加熱する、テンター装置によって達成される。

このような構成によれば、第２ヒータを使用して、隣り合う第１ヒータ間に形成される間隙に対応するフィルムを加熱することができる。従来、フィルムのこの領域は、隣り合う第１ヒータを使ってもうまく加熱することができず、温度調整が困難であった。また、この領域を隣り合う２個の第１ヒータで加熱しようとすると、必要以上にフィルムを加熱するおそれがあった。しかしながら、本発明によれば、第２ヒータのみを使用してピンポイントで加熱することができ、余計な部分を加熱することなく、精度よく温度調整を行うことができる。

また、本発明においては、フィルムの平面視において、複数の第１ヒータおよび複数の第２ヒータを千鳥状に位置させることができる。このような構成によれば、隣り合う第１ヒータ間に形成される間隙に対応するフィルムの領域は、フィルムの搬送により第２ヒータまで達し、これによって第２ヒータを使用して加熱される。また、複数の第１ヒータおよび複数の第２ヒータは搬送方向に二列で位置するため、幅方向だけでなく搬送方向の温度調整を行うことができる。

また、本発明においては、フィルムの幅方向の断面視において、複数の第１ヒータおよび複数の第２ヒータをフィルムを挟んで千鳥状に位置させることができる。このような構成によれば、隣り合う第１ヒータ間に形成される間隙に対応するフィルムの領域を、フィルムを挟んで反対側に位置する第２ヒータを使用して加熱することができる。つまり、フィルムの両面から加熱することができ、フィルムの両面で温度調整を行うことができる。

本発明のテンター装置によれば、フィルムの温度調整を精度よく行うことができる。

本発明の一実施形態に係るテンター装置の平面図である。図１のII-II線断面図である。図１の拡大平面図である。本発明のその他の実施形態に係るテンター装置の拡大平面図である。図４のV-V線断面図である。図４のVI-VI線断面図である。本発明のその他の実施形態に係るテンター装置の拡大平面図である。図７のVIII-VIII線断面図である。図７のIX-IX線断面図である。

本発明の一実施形態に係るテンター装置１について、図面を参照して説明する。図１はテンター装置１の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、テンター装置１は、相対して位置する一対のレール２と、レール２に沿って走行し、長尺のフィルムＦの幅方向の両端部を把持する複数の一対のクリップ３（一部のみ図示する）と、これらを収容し、所望の温度に制御する加熱炉４とを備える。

また加熱炉４は、フィルムＦの幅方向に延在し、搬送方向に沿って所定間隔で配置された複数のノズル７を有する。この複数のノズル７の噴射口からフィルムＦに向かって幅方向に熱風が吹き付けられて、フィルムＦの全面が加熱される。さらに、加熱炉４は、フィルムＦの面に沿って幅方向に位置する複数の第１ヒータ５と、フィルムＦの面に沿って幅方向に位置する複数の第２ヒータ６とを有する。各第１ヒータ５および各第２ヒータ６により、フィルムＦは局所的に加熱される。

図１に示すように、複数の一対のクリップ３は、加熱炉４の入口でフィルムＦの両端部を把持して、レール２に沿って加熱炉４内を走行し、加熱炉４の出口でフィルムＦを解放するように構成される。これにより、フィルムＦを加熱炉４の入り口から出口、上流側から下流側へと搬送させる。フィルムＦの搬送速度は、例えば２〜３０ｍ／ｍｉｎに設定される。

一対のレール２は、搬送方向の上流側から下流側に向かって、一対のレール２幅が徐々に広がるように構成される。このため、フィルムＦが搬送されることにより、フィルムＦは幅方向に延伸される。フィルムＦの延伸倍率は、例えば１．１〜１０倍に設定される。

図２は、図1のテンター装置１のII-II線断面図である。図２に示すように、第１ヒータ５および第２ヒータ６の熱照射面の高さは、ノズル７の噴射口の高さと略等しくなるように配置される。また、複数のノズル７は、フィルムＦの上面側と下面側から互いに向き合って対をなすように構成される。フィルムＦ上面および下面のそれぞれに向かって熱風が吹き付けられ、フィルムＦ全体が加熱される。ノズル７は搬送方向に所定間隔で配置され、例えば１５０ｍｍ間隔で配置される。熱風の温度は、例えば６０〜２００℃に設定される。

図１に示すように、加熱炉４は、搬送方向の上流側から下流側に向かって、予熱ゾーンａ、延伸ゾーンｂ、セットゾーンｃ、冷却ゾーンｄに区分され、各ゾーンで温度調整ができるように構成される。また、各ゾーンは、さらに複数の室に区分され、各室毎で温度設定ができるように構成されてもよい。例えば、予熱ゾーンａとして４室、延伸ゾーンｂとして４室、セットゾーンｃとして１室、冷却ゾーンｄとして１室に区分けされてもよい。

各ゾーンの機能について説明する。予熱ゾーンａでは、フィルムＦが延伸可能な温度にまで加熱される。延伸ゾーンｂでは、フィルムＦが幅方向に延伸される。セットゾーンｃでは、フィルムＦの熱固定がされる。冷却ゾーンｄでは、フィルムＦの内部応力が取り除かれる。必要に応じて、セットゾーンｃまたは冷却ゾーンｄにおいて、一対のレール２幅が徐々に狭くなるように構成されてもよい。これにより、フィルムＦの弛緩処理を行うことができる。各ゾーンの温度は、例えば予熱ゾーンａ１００〜２００℃、延伸ゾーンｂ１００〜２００℃、セットｃゾーン１００〜２００℃、冷却ゾーンｄ６０〜１６０℃に設定される。

次に、第１ヒータ５および第２ヒータ６について説明する。第１ヒータ５および第２ヒータ６には、フィルムＦを局所的に加熱するＩＲヒータや温風ヒータ等が使用され、フィルムＦの種類やフィルムＦの大きさ等を考慮して適宜選択される。効率よく加熱するためにはＩＲヒータが好ましい。具体的には、遠赤外線セラミックヒータ（横１２０ｍｍ×縦５８ｍｍ、４００Ｗ）が使用される。第１ヒータ５および第２ヒータ６の表面温度は、例えば２００〜５００℃に設定される。

図１および図１の拡大平面図である図３に示すように、第１ヒータ５は延伸ゾーンｂの上流側に配置され、第２ヒータ６は延伸ゾーンｂの下流側に配置される。また、第１ヒータ５および第２ヒータ６は、ヒータの横方向がフィルムＦの幅方向と平行で、幅方向に所定間隔で配置される。第１ヒータ５の所定間隔、つまり隣り合う第１ヒータ５の間に形成される間隙Ｌ１は、第２ヒータ６の横方向の大きさ、つまり幅方向の大きさＬ２よりも短く設定される。この間隙Ｌ１は、例えば２０ｍｍに設定される。さらに、第１ヒータ５および第２ヒータ６は、隣り合うノズル７の間に配置され、ノズル７を挟んで千鳥状に配置される。

これらの構成から、隣り合う第１ヒータ５の間隙Ｌ１に相当するフィルムＦの領域が、第２ヒータ６の直下まで搬送されてくることにより、第２ヒータ６によって加熱される。この結果、第１ヒータ５で加熱しにくい領域を、第２ヒータ６を使ってピンポイントで加熱することができるため、フィルムＦの温度調整を精度よく行うことができる。

次に、本発明の一実施形態に係るテンター装置１の使用方法について説明する。まず、未延伸フィルムＦまたは縦延伸フィルムＦの両端部を、走行する複数の一対のクリップ３で把持させて、フィルムＦを加熱炉４の入り口から投入する。クリップ３がレール２に沿って走行されることにより、フィルムＦは加熱炉４内へ搬送されていく。

フィルムＦは、予熱ゾーンａのノズル７から吹き付けられる熱風により、延伸可能な温度まで徐々に加熱されていく。つづく、延伸ゾーンｂにおいて、フィルムＦを把持するクリップ３が幅方向に広がっていき、フィルムＦは幅方向に延伸される。

次いで、セットゾーンｃでフィルムＦの熱固定がされ、冷却ゾーンｄでフィルムＦの温度が下げられて、加熱炉４の出口からフィルムＦが搬送されてくる。そのあと、フィルムＦの両端部がクリップ３から解放されて、幅方向に延伸されたフィルムＦが得られる。

そして、延伸されたフィルムＦに厚みムラがないか、厚み計で測定する。厚みムラがあれば、その領域に対応する第１ヒータ５または第２ヒータ６を選択して、ピンポイントで加熱する。これらのステップを繰り返し、精度よく温度調整を行って、厚みムラのない延伸されたフィルムＦを得ることができる。

以上、本発明の一実施形態に係るテンター装置１について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、図１に示すように、第１ヒータ５および第２ヒータ６の一組だけを配置したが、複数組を配置してもよい。また、延伸ゾーンｂに配置したが、予熱ゾーンａ、セットゾーンｃまたは冷却ゾーンｄに配置してもよい。効果的に厚みムラを解消するためには、上記実施形態のように延伸ゾーンｂに配置することが好ましい。

また上記実施形態では、図２に示すように、フィルムＦの上面側で第１ヒータ５および第２ヒータ６を配置させたが、フィルムＦの下面側に配置させて、フィルムＦの下面を加熱するようにしてもよい。

また上記実施形態では、図３に示すように、フィルムＦの平面視において、第１ヒータ５および第２ヒータ６を千鳥状に配置したが、図４、図５および図６に示すように、フィルムＦの幅方向の断面視において、千鳥状に配置させてもよい。このようにすれば、フィルムＦの両面から加熱することができ、温度調整を精度良くすることができる。さらに、図７、図８および図９に示すように、図４、図５および図６の第２ヒータ６を下流側のノズル７間に配置させて、フィルムＦの平面視および幅方向の断面視の両方において、千鳥状となるように配置することもできる。

さらに上記実施形態では、図３に示すように、複数の第１ヒータ５を、フィルムＦの幅方向に所定間隔で配置させたが、間隔なく連続して配置させてもよい。このような場合であっても、第１ヒータ５のフレーム等により第１ヒータ５だけでは加熱できない領域が存在する。しかし、本発明のテンター装置１によれば、この領域を第２ヒータ６で加熱することができるため、精度よく温度調整を行うことができる。

１テンター装置
２レール
３クリップ
４加熱炉
５第１ヒータ
６第２ヒータ
７ノズル
ａ予熱ゾーン
ｂ延伸ゾーン
ｃセットゾーン
ｄ冷却ゾーン
Ｆフィルム
Ｌ１隣り合う第１ヒータ間に形成される間隙
Ｌ２第２ヒータの幅方向の大きさ

Claims

長尺のフィルムを長手方向に搬送しながら加熱して、幅方向に延伸させるテンター装置であって、
前記フィルムの面に沿って幅方向に位置する複数の第１ヒータと、
前記フィルムの面に沿って幅方向に位置する複数の第２ヒータと、を備え、
前記第１ヒータは前記フィルムを局所的に加熱し、
前記第２ヒータの幅方向の大きさは、隣り合う前記第１ヒータ間に形成される間隙よりも大きく、
前記第２ヒータは前記間隙に対応する前記フィルムを加熱する、テンター装置。
前記フィルムの平面視において、前記複数の第１ヒータおよび前記複数の第２ヒータは千鳥状に位置する、請求項１に記載のテンター装置。
前記フィルムの幅方向の断面視において、前記複数の第１ヒータおよび前記複数の第２ヒータは前記フィルムを挟んで千鳥状に位置する、請求項１または２に記載のテンター装置。