JP2022067176A

JP2022067176A - 延伸装置

Info

Publication number: JP2022067176A
Application number: JP2020175739A
Authority: JP
Inventors: 柾紀加藤; Masaki Kato
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2040-10-20
Also published as: JP7534914B2

Abstract

【課題】膜の延伸方向を制御する。
【解決手段】延伸装置５は、複数のリンク２０が無端チェーンを構成するように連結され、膜８を搬送し、かつ、延伸させることが可能な、一対のリンク装置１０Ａおよび１０Ｂを含む。延伸装置５は、膜８の入口側に配置された、複数のリンク２０を駆動するための第１のリンク駆動機構（スプロケット３１および３３）を含む。延伸装置５は、膜８の出口側に配置された、複数のリンク２０を駆動するための第２のリンク駆動機構（スプロケット３２）を含む。延伸装置５は、膜８の進行方向において、第１のリンク駆動機構および第２のリンク駆動機構の間に配置され、一対のリンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれの進行速度を調整することが可能なリンク速度調整機構（スプロケット３４）を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、膜を縦方向および横方向に引き延ばす延伸装置に好適に利用できるものである。

延伸装置においては、縦延伸と横延伸を行うことができ、これらを順番に行うことを逐次二軸延伸法といい、一度に行うことを同時二軸延伸法という。同時二軸延伸法は、逐次延伸法に比べ、スクラッチが発生しにくい、原料の適応範囲が広く、結晶化速度が速くても延伸可能である、物性の縦横均一性が高いなどのメリットがある。

例えば、特許文献１（特開２００４－１５５１３８号公報）には、折尺状に形成された複数個の等長リンク装置よりシート状物の両側端に配置された無端リンク装置を、シート状物の入口側および出口側のスプロケットにより駆動し、進行方向に末広がり状に配置されたガイドで形成されるガイドローラによって案内し、シート状物を横方向に延伸させるシート状物の延伸機が開示されている。

特開２００４－１５５１３８号公報

複数のリンクが無端チェーンを構成するように連結され、膜を搬送し、かつ、延伸させることが可能な、一対のリンク装置を備える延伸装置の場合、一対のリンク装置のそれぞれが駆動する複数のリンクの進行速度の制御が重要である。一方のリンク装置におけるリンクの進行速度と他方のリンク装置におけるリンクの進行速度とが一致しない場合、膜の延伸方向を制御することが困難になる。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される膜の延伸装置は、以下を含む：
複数のリンクが無端チェーンを構成するように連結され、前記膜を搬送し、かつ、延伸させることが可能な、一対のリンク装置；
前記膜の入口側に配置された、前記複数のリンクを駆動するための第1のリンク駆動機構；
前記膜の出口側に配置された、前記複数のリンクを駆動するための第２のリンク駆動機構；および
前記膜の進行方向である第１方向において、前記第１のリンク駆動機構および前記第２のリンク駆動機構の間に配置され、前記一対のリンク装置のそれぞれの進行速度を調整することが可能なリンク速度調整機構。

本願において開示される延伸装置によれば、複数のリンクの進行速度を制御することができる。

一実施の形態である薄膜の製造システムの構成を示す模式図である。図１に示す延伸装置の構造例を示す平面図である。図２に示す複数のリンクのうちの一つを拡大して示す拡大平面図である。図３に示すリンクのＡ－Ａ線に沿った断面図である。図３に示すリンクのＡ－Ｂ線に沿った断面図である。図２に示すリンク速度調整機構の断面図である。図２に対する変形例である延伸装置において、リンク速度調整機構の周辺を拡大して示す拡大平面図である。図７に示すセンサ周辺のレイアウトの一例を示す拡大斜視図である。図７に対する検討例を示す側面図である。図７に対する変形例を示す拡大平面図である。

以下、実施の形態を実施例や図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

＜全体構造＞
図１は、本実施の形態の薄膜の製造システムの構成を示す模式図である。図１に示す本実施の形態の薄膜製造システム１は、混練押し出し装置（二軸混練押し出し装置）２、Ｔダイ３、原反冷却装置４、延伸装置（同時二軸延伸装置）５、引き取り装置６、および巻き取り装置７を有する。図１に示す例では、まず、混練押し出し装置２の原料供給部２Ａに樹脂材料（ペレット）および添加剤などを供給する。二軸混練押し出し装置２は、供給された樹脂材料などを、混合しながら輸送（搬送）する。Ｔダイ３は、二軸混練押し出し装置２により混練された混練物（溶融樹脂）をスリットから押し出す。Ｔダイ３から押し出された混練物は、原反冷却装置４において冷却され、膜（シート、樹脂膜）８になる。Ｔダイ３により成形される膜は、延伸装置５に連続的に供給される。延伸装置５にとっては、膜８は延伸に供される原料に相当する。本明細書では、延伸装置５を中心に説明するので、延伸装置５に供されるシート状の材料、および延伸処理が施されている前の膜８のことを原反と呼ぶ場合がある。一方、延伸処理が完了し、延伸装置５から排出された状態の膜８を薄膜と呼ぶ場合がある。

原反冷却装置４で冷却されて形成された膜８は、延伸装置５によりＭＤ方向およびＴＤ方向に延伸され、薄膜になる。延伸された膜８は、引き取り装置６を介して巻き取り装置７に巻き取られる。

図１に一例として示す薄膜製造システム１の場合、上記のように、薄膜を製造する。なお、図１に示す薄膜製造システム１は、形成する薄膜の特性に応じて、種々の変形が可能である。例えば、図１に示す構成に加え、図１に示す引き取り装置６の近傍に図示しない抽出槽が設けられ、膜８中の可塑剤（例えば、パラフィンなど）が抽出槽で除去される場合がある。

本実施の形態の延伸装置５は、膜８をＭＤ方向に搬送しながら、薄膜をＭＤ方向およびＴＤ方向に引き延ばす。ＭＤ（Machine Direction）方向は、薄膜の搬送方向に沿った方向であり、縦方向とも言う。また、ＴＤ（Transverse Direction）方向は、上記薄膜の搬送方向と交差する方向（図１に示す例では直交する方向）であり、横方向とも言う。互いに交差する二方向に同時に延伸させることが可能な延伸装置５は、同時二軸延伸装置と呼ばれる。

以下、延伸装置５の構造、および延伸装置５が、ＭＤ方向およびＴＤ方向に膜８を引き延ばす原理について説明する。図２は、図１に示す延伸装置の構造例を示す平面図である。図２に示すオーブン内には、レール１３Ａ、１３Ｂ上に配置された複数のリンク２０が配置されるが、図２では、レール１３Ａおよび１３Ｂ、膜８、およびスプロケット３４の輪郭のみを、点線で示している。なお、図２に示す延伸装置５は一例であり、種々の変形例がある。例えば、図２に示す予熱部１１Ｂおよび延伸部１１Ｂの長さは、入り口部１４および出口部１５の長さに対して図２に示す以上に長い場合がある。図３は、図２に示す複数のリンクのうちの一つを拡大して示す拡大平面図である。図４は、図３に示すリンクのＡ－Ａ線に沿った断面図である。図５は、図３に示すリンクのＡ－Ｂ線に沿った断面図である。図４および図５では、クリップ２１の支持構造を見やすくするため、図３に示すＡ－Ａ線およびＡ－Ｂ線に沿った断面とは異なる位置にある部材を、白抜きで示している。

図２に示すように、延伸装置５は、平面視において、互いに離間して配置される一対のリンク装置１０Ａおよび１０Ｂを有する。膜８は、リンク装置１０Ａとリンク装置１０Ｂとの間に配置され、ＭＤ方向に搬送される。言い換えれば、一対のリンク装置１０Ａおよび１０Ｂは、膜８の両隣に配置される。リンク装置１０Ａとリンク装置１０Ｂとの間の部分は、膜８を搬送するための搬送部として機能する。延伸装置５は、膜８をＭＤ方向、およびＭＤ方向に交差するＴＤ方向に延伸させる延伸部１１Ａと、延伸部１１Ａよりも膜８の入口側に配置された、予熱部１１Ｂと、を含む。予熱部１１Ｂでは、膜８の両端を把持した状態で、膜８の搬送方向（ＭＤ方向）に膜８を搬送する。延伸部１１Ａでは、膜８の両端を把持した状態で、膜８の搬送方向に沿ったＭＤ方向、およびＭＤ方向と交差するＴＤ方向に、膜８を同時に延伸させることができる。なお、予熱部１１Ｂでは、膜８は、延伸されない。また、延伸装置５は、延伸部１１Ａおよび予熱部１１Ｂを覆い、膜８に熱処理を行うための熱処理部１２を有する。図２に示す例では、熱処理の方法として、オーブンを用いた熱処理の例を示している。リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれの一部分（予熱部１１Ｂおよび延伸部１１Ａ）は、熱処理部１２の庫内に配置される。以下、本明細書では、熱処理部１２であるオーブンを貫通するように配置されるリンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれのうち、熱処理部１２内に配置された部分を延伸部１１Ａおよび予熱部１１Ｂとして説明する。膜８は、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂに保持された状態で、熱処理部１２を通過する。

リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれは、無端チェーンを構成するように連結された複数のリンク２０を有する。複数のリンク２０のそれぞれには、膜８を把持する治具であるクリップ２１（図３参照）が取り付けられている。膜８は、クリップ２１を介して複数のリンク２０に把持される。

互いに連結された複数のリンク２０は、レール１３Ａおよび１３Ｂに沿って走行可能な状態で、レール１３Ａおよび１３Ｂ上に載せられる。リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれは、一対のレール１３Ａおよび１３Ｂを有する。一対のレール１３Ａおよび１３Ｂのうち、レール１３Ａは内周側に、レール１３Ｂは外周側に、それぞれ配置される。なお、レール１３Ａを内側レールと呼び、レール１３Ｂを外側レールと呼ぶ場合がある。

図２に示すようにリンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれが備える一対のレール１３Ａおよび１３Ｂは、延伸処理前の膜８を供給する入口側に配置される入口部（入口側）１４、熱処理部１２、および出口部（出口側）１５に亘って環状に形成される。

複数のリンク２０により構成される無端チェーンは、熱処理部１２の外側に配置されるリンク駆動機構により駆動される。図２に示す例では、延伸装置５は、膜８の入口部１４および出口部１５のそれぞれにリンク駆動機構を有する。膜８の入口部１４には、リンク駆動機構であるスプロケット３１および３３が配置される。膜８の出口部１５には、リンク駆動機構であるスプロケット３２が配置される。スプロケット３１、３２、および３３のそれぞれは、複数のリンク２０に係合され、複数のリンク２０をＭＤ方向に送り出すように回転する。複数のリンク２０のそれぞれは、スプロケット３１および３２の回転動作の駆動力により、レール１３Ａおよびレール１３Ｂ上を移動する。

複数のリンク２０のうち、互いに隣り合うリンク２０間のピッチ（リンクピッチと呼ぶ場合もある）は、レール１３Ａとレール１３Ｂとの離間距離に応じて変更可能である。言い換えれば、レール１３Ａとレール１３Ｂとの離間距離を調整することにより、互いに隣り合うリンク２０のピッチを調整することができる。詳しくは、レール１３Ａと１３Ｂとの離間距離が大きい領域では、レール１３Ａと１３Ｂとの離間距離が小さい領域と比較して、隣り合うリンク２０のピッチが小さい。

複数のリンク２０は、隣り合うリンク２０のピッチが変更可能な状態でレール上に配置される。また、クリップ２１（図３参照）は、隣り合うクリップ２１のピッチ（中心間距離）が変更可能な状態で複数のリンクのそれぞれの一方の端部に取り付けられる。

延伸装置５は、熱処理部１２において、リンク装置１０Ａが備える複数のリンク２０のリンクピッチ、およびリンク装置１０Ｂが備える複数のリンク２０のリンクピッチが徐々に大きくなる領域（延伸部１１Ａ）を備える。膜８は、このリンクピッチが大きくなる延伸部１１Ａにおいて、ＭＤ方向に延伸される。リンクピッチが大きくなる延伸部１１Ａでは、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれにおいて、レール１３Ａとレール１３Ｂとの離間距離が小さくなる。この延伸部１１Ａでは、膜８は、ＴＤ方向およびＭＤ方向に同時に延伸される。

膜８の延伸方向において延伸部１１Ａの直前に配置される予熱部１１Ｂでは、リンク装置１０Ａのレール１３Ｂとリンク装置１０Ｂのレール１３Ｂとの離間距離は変化せず、互いに平行に配置されている。このため、予熱部１１Ｂでは膜８は、ＴＤ方向に延伸されない。また、予熱部１１Ｂでは、レール１３Ａおよび１３Ｂの離間距離が最大化するようになっているので、隣り合うリンク２０のピッチは、最小値になっている。このため、予熱部１１Ｂでは、膜８はＭＤ方向に延伸されない。

また、延伸装置５は、延伸部１１Ａにおいて、リンクピッチを大きくすることにより膜８を延伸させるので、熱処理部１２への入口部１４において、リンクピッチを小さくしておく必要がある。このため、延伸装置５は、熱処理部１２の外部であって、膜８の入口部１４に配置されたスプロケット３３を備える。スプロケット３３は、スプロケット３１の回転速度より遅い回転速度で回転する。スプロケット３３は、複数のリンク２０に係合する。スプロケット３１の回転速度より遅く回転するスプロケット３３が膜８の入口部１４に配置されることにより、複数のリンク２０のリンクピッチは、スプロケット３３に係合される領域において小さくなる。スプロケット３３は、膜８を搬送するリンク駆動機構としての機能と、複数のリンク２０のリンクピッチを小さくするためのリンクピッチ調整機構としての機能とを備える。

また、延伸装置５は、膜８の進行方向であるＭＤ方向においてスプロケット３１および前スプロケット３２の間に配置され、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれの進行速度を調整することが可能なリンク速度調整機構としてのスプロケット３４を有する。スプロケット３４の動作については後述する。

膜８は、熱処理部１２への入口部１４において、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれが備えるリンク２０に取り付けられたクリップ２１により把持される。クリップ２１は、図３～５に記載されるバネ２１Ａなどの力により把持部２１Ｂ（図４および５参照）が上下に動作することで、開閉するように構成される。クリップ２１は膜８の端部を把持した状態でリンク２０と一緒にＭＤ方向に搬送される。膜８は、熱処理部１２内で加熱され、かつ、クリップ２１の移動に伴ってＭＤ方向およびＴＤ方向に引き伸ばされる。引き伸ばされた後の膜８は、クリップ２１に把持された状態で、熱処理部１２の出口部１５に向かって搬送される。熱処理部１２の外部であり、かつ膜８の出口部１５において、膜８はクリップ２１から外される。膜８の出口側の先には、図１に示す引き取り装置６および巻き取り装置７が配置され、引き伸ばされた膜８は、巻き取り装置７に巻き取られ、回収される。

次に、リンク２０の構造について説明する。図３に示すように、リンク２０は、上段側リンクプレート２２と、下段側リンクプレート２３と、レールホルダ２４および２５と、を備える。上段側リンクプレート２２および下段側リンクプレート２３のそれぞれは、平面視において直線的に延びる板状の部材である。上段側リンクプレート２２の一方の端部には、シャフト２６が挿入される。図４および図５に示すように、シャフト２６は、下段側リンクプレート２３にも挿入され、上段側リンクプレート２２と、下段側リンクプレート２３とは、シャフト２６の中心を回転軸として、回転自在な状態でシャフト２６を介して連結される。下段側リンクプレート２３の一方の端部には、クリップ２１が取り付けられる。図４に示すように、下段側リンクプレート２３において、シャフト２６は、クリップ２１が取り付けられる一方の端部と他方の端部との間に挿入される。図３では、シャフト２６を中心に上段側リンクプレート２２と下段側リンクプレート２３とが回転する状態を、二点鎖線を用いて模式的に示している。シャフト２６を回転軸として上段側リンクプレート２２と下段側リンクプレート２３とが回転すると、上段側リンクプレート２２と下段側リンクプレート２３との成す角θ１の角度が変化する。

なお、本明細書では、図３に示す各θ１の角度が大きくなることを「リンクが開く」、角θ１の角度が小さくなることを「リンクが閉じる」と呼ぶ場合がある。また、角θ１の角度が大きくなったり小さくなったりする動作を、「リンクの開閉動作」と呼ぶ場合がある。

また、図４および図５に二点鎖線で示すように、上段側リンクプレート２２には、シャフト２７が挿入される。シャフト２７は、互いに隣り合うリンク２０を連結する連結部材である。シャフト２７は、互いに隣り合うリンク２０のうち、一方のリンク２０の上段側リンクプレート２２と、他方のリンク２０の下段側リンクプレート２３とに挿入される。一方のリンク２０の上段側リンクプレート２２および他方のリンク２０の下段側リンクプレート２３のそれぞれは、シャフト２７の中心を回転軸として回転自在な状態で、シャフト２７を介して連結される。図５に示すように、上段側リンクプレート２２の他方の端部には、図２に示すスプロケット３１、３２、３３、および３４に係合される係合部２９が取り付けられる。上段側リンクプレート２２において、シャフト２７は、係合部２９とシャフト２６との間に挿入される。シャフト２７を回転軸として上段側リンクプレート２２と下段側リンクプレート２３とが回転すると、一方のリンク２０の上段側リンクプレート２２と他方のリンク２０の下段側リンクプレート２３との成す角（図示は省略）の角度が変化する。

図４および図５に示すように、シャフト２６の下端には、レールホルダ２５が取り付けられる。レールホルダ２５は、シャフト２６の中心を回転軸として、回転可能な状態で取り付けられる。図４に示すように、シャフト２７の下端には、レールホルダ２４が取り付けられる。レールホルダ２４は、シャフト２７の中心を回転軸として、回転可能な状態で取り付けられる。レールホルダ２４はレール１３Ａを覆うように配置され、レールホルダ２５はレール１３Ｂを覆うように配置される。なお、レールホルダ２４および２５のそれぞれは、レール１３Ａまたは１３Ｂを挟むように配置されるつば付きローラと、つば付きローラを保持するホルダと、を備える部材である。

リンク２０は、上記の構造を備えるので、レール１３Ａとレール１３Ｂとの離間距離が変化すると、その変化に追従して上段側リンクプレート２２および下段側リンクプレート２３が回転する。この結果、隣り合うリンク２０のピッチは、レール１３Ａとレール１３Ｂとの離間距離に対応して変化する。なお、隣り合うリンク２０のピッチは、回転可能に構成された部分の頂点、言い換えれば、シャフト２６の中心を基準として規定することができる。

＜リンク速度調整機構＞
次に、図２に示すリンク速度調整機構としてのスプロケット３４の詳細について説明する。図６は、図２に示すリンク速度調整機構の断面図である。まず、図２を用いて膜８を搬送する駆動力の影響について説明する。リンク２０に把持された状態の膜８を搬送するリンク駆動機構として、入口部１４に設けられたスプロケット３１および３３と、出口部１５に設けられたスプロケット３２と、を有する。入口部１４の周辺では、膜８を搬送する駆動力として、スプロケット３１および３３の駆動力（押し出し進行）が支配的である。一方、出口部１５の周辺では、膜８を搬送する駆動力として、スプロケット３２の駆動力（引っ張り進行）が支配的である。また、入口部１４と出口部１５との間には、膜８を搬送する駆動力として、スプロケット３１および３３の駆動力の影響と、スプロケット３２の駆動力の影響とが同程度になる中立点が存在する。中立点は、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界近傍に位置する場合が多い。

延伸装置５は、膜８をＭＤ方向およびＴＤ方向に引っ張ることにより膜８を延伸する。したがって、ＭＤ方向の張力、およびＴＤ方向の張力以外の無秩序な張力が膜８に印加されることを回避する必要がある。リンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度とが全く同じであれば、ＭＤ方向の張力、およびＴＤ方向の張力以外の無秩序な張力は生じない。ただし、リンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度との間にずれが生じた場合、そのずれた箇所において、リンク２０に把持された膜８はＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれに対して傾斜する斜め方向に延伸される（以下、この現象を斜め延伸と記載する）。斜め延伸が発生すると、薄膜８の品質低下の原因になる。

予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界近傍では、スプロケット３１および３３の駆動力の影響が徐々に小さくなり、スプロケット３２の駆動力の影響が大きくなる。延伸部１１Ａにおいて、膜８をＭＤ方向およびＴＤ方向に延伸させる張力が印可されると、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界近傍では、膜８の延伸反力によって膜８を保持するリンク２０が予熱部１１Ｂ側から延伸部１１Ａ側に引っ張られ、リンク２０が加速される。リンク装置１０Ａ側においてリンク２０が引っ張られる力と、リンク装置１０Ｂ側においてリンク２０が引っ張られる力との間に差が生じた場合、リンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度との間にずれが生じ、斜め延伸が発生する原因となる。

例えば、図４に示すレール１３Ａおよび１３Ｂと、レールホルダ２４および２５との間には隙間が存在するので、多少のガタつきがある。レールホルダ２４および２５がレール１３Ａおよび１３Ｂに沿って移動する際に、上記隙間に起因した走行抵抗が生じるが、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂの間で、上記したガタつきの程度を全く同じにすることは困難なので、走行抵抗の程度には差が生じる。このため、仮に、膜８の延伸反力の影響がリンク装置１０Ａおよび１０Ｂに全く同じように及んだとしても、走行抵抗の違いに起因してリンク装置１０Ａ側においてリンク２０が引っ張られる力と、リンク装置１０Ｂ側においてリンク２０が引っ張られる力との間に差が生じる。この結果、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界周辺において、リンク装置１０Ａが備えるリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂが備える複数のリンク２０の進行速度との間に、ずれが生じやすい。また、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのうち、いずれか一方のリンク２０が他方のリンク２０よりも先に延伸部１１Ａに侵入すると、斜め延伸の程度が増幅され易い。

本実施の形態の延伸装置５は、膜８の進行方向であるＭＤ方向においてスプロケット３１およびスプロケット３２の間に配置され、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれの進行速度を調整することが可能なリンク速度調整機構を有する。図６に示すように、リンク速度調整機構は、複数のリンク２０に係合されるスプロケット３４と、スプロケット３４を駆動するモータ４１と、を有する。リンク装置１０Ａおよびリンク装置１０Ｂのそれぞれが有するモータ４１は、リンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度、およびリンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度が揃うように、互いに独立してスプロケット３４を回転させる。

詳しくは、モータ４１は、減速機４２を介してスプロケット３４に接続される。モータ４１および減速機４２は、熱処理部１２であるオーブン（加熱室）の外部に配置され、シャフト４３を介して熱処理部１２の内部に配置されたスプロケット３４に駆動力を伝達する。リンク装置１０Ａは、モータ４１Ａ、減速機４２Ａ、シャフト４３Ａ、およびスプロケット３４Ａを有する。リンク装置１０Ｂはモータ４１Ｂ、減速機４２Ｂ、シャフト４３Ｂ、およびスプロケット３４Ｂを有する。以下の説明において、図６に示すスプロケット３４Ａおよび３４Ｂ、あるいはモータ４１Ａおよび４１Ｂに共通する事項について説明する場合には、単にスプロケット３４やモータ４１と記載する。一方、スプロケット３４Ａ、スプロケット３４Ｂ、モータ４１Ａ、あるいはモータ４１Ｂ等、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのうち、いずれか一方の構成部品の説明をする場合には、構成部品が属するリンク装置１０Ａおよび１０Ｂの種別を特定できるように記載する。

スプロケット３４Ａは、リンク装置１０Ａのリンク２０に係合し、スプロケット３４Ｂは、リンク装置１０Ｂのリンク２０に係合する。この場合、スプロケット３４Ａの回転速度と、スプロケット３４Ｂの回転速度が同じになるように制御することにより、スプロケット３４Ａおよび３４Ｂに係合される場所では、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれにおけるリンク２０の進行速度を同じにすることができる。

例えば、図６に示す例では、図６に模式的に示すように、モータ４１Ａおよび４１Ｂのそれぞれは、モータ４１Ａおよび４１Ｂの回転速度を制御する制御回路５０に接続されている。制御回路５０により、モータ４１Ａの回転速度と、モータ４１Ｂの回転速度とを同期させることで、リンク装置１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれにおけるリンク２０の進行速度を強制的に同じにさせることができる。図６に示す例の場合、スプロケット３４Ａを駆動するモータ４１Ａおよびスプロケット３４Ｂを駆動するモータ４１Ｂをそれぞれ備えているので、スプロケット３４Ａおよび３４Ｂを互いに独立して駆動することができる。

なお、図示は省略するが、スプロケット３４Ａおよび３４Ｂを同じ回転速度で回転させる場合、以下の変形例がある。すなわち、モータ４１Ａおよび４１Ｂのように２台のモータを用いる代わりに、一台のモータ４１の駆動力により、スプロケット３４Ａおよび３４Ｂを一括して駆動することができる。

図２に示すように、スプロケット３４は、予熱部１１Ｂに配置される。上記したように、斜め延伸は、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ｂとの境界近傍において、リンク２０が延伸部１１Ａ側に引っ張られることにより発生し易い。したがって、スプロケット３４が延伸部１１Ａ側に配置されているよりも、予熱部１１Ｂ側に配置されている方が好ましい。また、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界近傍におけるリンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度との間のずれを低減させる観点からは、スプロケット３４は、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界の近傍に配置されることが好ましい。すなわち、図２に示すように、スプロケット３４は、第１のリンク駆動機構であるスプロケット３３よりも予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界に近い位置に配置されることが好ましい。

なお、図示は省略するが、スプロケット３４が延伸部１１Ａに配置されている場合でも、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界近傍におけるリンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度との間のずれを低減させることは可能である。ただし、この場合、膜８の延伸に与える影響を考慮しつつ、スプロケット３４の回転速度を制御する必要があるので、図２に示す例と比較して制御が難しい。言い換えれば、図２に示す例のようにスプロケット３４が予熱部１１Ｂに配置される場合、スプロケット３４を延伸部１１Ａに配置される場合と比較して回転速度の制御が容易である。

＜センサ＞
次に、図２に対する変形例として、センサを用いてリンク２０の進行速度を計測する実施態様について説明する。図７は、図２に対する変形例である延伸装置において、リンク速度調整機構の周辺を拡大して示す拡大平面図である。図８は、図７に示すセンサ周辺のレイアウトの一例を示す拡大斜視図である。なお、図８は、リンク装置１０Ａに設けられたセンサ５１Ａを例示的に示しているが、図７のリンク装置１０Ｂに設けられたセンサ５１Ｂのレイアウトも同様である。図９は、図７に対する変形例を示す拡大平面図である。図７および図９では、見易さのため、延伸部１１Ａのリンク２０の図示を省略している。また、図７および図９では、制御回路５０とスプロケット３４とが電気的に接続されるように図示しているが、図６に示す例とどうように、スプロケット３４は、モータ４１の駆動力が伝達されることにより回転する機構になっている。したがって、図７および図９に示す制御回路５０に接続されるのは、図７または図９に示すスプロケット３４に接続されるモータ４１（図６参照）である。

図７および図８に示す延伸装置５は、図６に示す例と同様に、リンク装置１０Ａが有するモータ４１Ａ（図６参照）、およびリンク装置１０Ｂが有するモータ４１Ｂ（図６参照）を有する。モータ４１Ａおよびモータ４１Ｂのそれぞれは、互いに独立して回転数を設定することができる。本変形例の場合、リンク調整機構は、リンク装置１０Ａにおけるリンク２０の進行速度を計測するセンサ５１Ａと、リンク装置１０Ｂにおけるリンク２０の進行速度を計測するセンサ５１Ｂと、を含む。センサ５１Ａおよびセンサ５１Ｂのそれぞれは、リンク装置１０Ａのモータ４１Ａおよびリンク装置１０Ｂのモータ４１Ｂのそれぞれの回転速度を制御する制御回路５０に接続される。

本変形例の場合、スプロケット３４Ａおよび３４Ｂの回転速度を同期させて、強制的にリンク２０の進行速度を制御する方法の他、以下の方法を適用できる。すなわち、図６に示すモータ４１Ａおよび４１Ｂを互いに異なる速度で回転させることにより、スプロケット３４Ａの回転速度とスプロケット３４Ｂの回転速度とが異なる速度になるようにすることができる。モータ４１Ａおよびモータ４１Ｂのそれぞれは、センサ５１Ａの計測データとセンサの計測データとの差に基づいて、差を小さくするように制御される。

例えば、センサ５１Ａおよび５１Ｂによる計測の結果、リンク装置１０Ａにおけるリンク２０の進行速度がリンク装置１０Ｂにおけるリンク２０の進行速度よりも速かったとする。リンク２０の進行速度の差を小さくするためには、スプロケット３４Ａの回転速度を減速する方法、スプロケット３４Ｂの回転速度を加速する方法、およびスプロケット３４Ａを減速し、かつ、スプロケット３４Ｂを加速する方法がある。制御回路は、上記した３つの方法のうちの一つを選択し、選択結果に基づいてモータ４１Ａおよび４１Ｂを駆動する。

ここで、スプロケット３４と係合する位置におけるリンク２０の進行速度の上限および下限が予め設定されていればさらに好ましい。この場合、一方のリンク２０の進行速度が上限値より大きければ、他方のリンクの進行速度を減速させるように制御すればよい。反対に、一方のリンク２０の進行速度が下限値よりも遅い場合、前記一方のリンク２０に進行速度を加速するように制御すればよい。

図８に示すセンサ５１は、例えば光学センサであって、リンク２０の上部（例えばレールホルダ２４の上部）に配置される。レールホルダ２４（および図４に示すレールホルダ２５）は、レール１３Ａ（およびレール１３Ｂ）に沿って動くので、傾斜角度が変化する可能性がある上段側リンクプレート２２（図４参照）と比較すると、位置および速度を正確に補足し易い。ただし、計測対象は、レールホルダ２４には限定されず、リンク２０の構成部品のいずれかを定点観測することができれば、リンク２０の進行速度を計測することができる。

また、図７および図８に示す例では、センサ５１は、スプロケット３４よりも上流側（すなわち図８に示す入り口部１４側）に配置される。このレイアウトの場合、スプロケット３４が、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界の直近に配置することが可能である。一方、図９に示す変形例の場合、センサ５１は、スプロケット３４よりも下流側、すなわち出口部１５（図８参照）に配置される。このレイアウトの場合、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界の直近での速度を直接的に計測することができる。

以上説明したように、図２～図９を用いて説明した延伸装置５によれば、予熱部１１Ｂと延伸部１１Ａとの境界の近傍で、リンク装置１０Ａにおける複数のリンク２０の進行速度と、リンク装置１０Ｂにおける複数のリンク２０の進行速度との間にずれが生じにくいので、斜め延伸を抑制することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態および実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態または実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１薄膜製造システム
２混練押し出し装置（二軸混練押し出し装置）
２Ａ原料供給部
３Ｔダイ
４原反冷却装置
４Ａガイドローラ（ローラ）
５延伸装置（同時二軸延伸装置）
６引き取り装置
７巻き取り装置
８膜
８ｂ背面
８ｆ前面
８Ｆ収縮力
８Ｔ張力
１０Ａ，１０Ｂリンク装置
１１Ａ延伸部
１１Ｂ予熱部
１２熱処理部
１３Ａ，１３Ｂレール
１４入口部（入口側）
１５出口部（出口側）
２０リンク
２１クリップ
２１Ａバネ
２１Ｂ把持部
２２上段側リンクプレート
２３下段側リンクプレート
２４，２５レールホルダ
２６，２７シャフト
２８ピン
２９係合部
３１，３２，３３，３４，３４Ａ，３４Ｂスプロケット
４１，４１Ａ，４１Ｂモータ
４２，４２Ａ，４２Ｂ減速機
４３，４３Ａ，４３Ｂシャフト
５０制御回路
５１，５１Ａ，５１Ｂセンサ
θ１角

Claims

以下を含む、膜の延伸装置：
複数のリンクが無端チェーンを構成するように連結され、前記膜を搬送し、かつ、延伸させることが可能な、一対のリンク装置；
前記膜の入口側に配置された、前記複数のリンクを駆動するための第1のリンク駆動機構；
前記膜の出口側に配置された、前記複数のリンクを駆動するための第２のリンク駆動機構；および
前記膜の進行方向である第１方向において、前記第１のリンク駆動機構および前記第２のリンク駆動機構の間に配置され、前記一対のリンク装置のそれぞれの進行速度を調整することが可能なリンク速度調整機構。
前記一対のリンク装置のそれぞれは、前記複数のリンクの移動方向をガイドするレールを有し、
前記延伸装置は、前記一対のリンク装置の中央部を覆う、前記膜に熱処理を行うための熱処理部を有し、
前記熱処理部は、
前記膜を、前記第１方向、および前記第１方向に交差する第２方向に延伸させる延伸部と、
前記延伸部よりも前記膜の入口側に配置された、予熱部と、
を有し、
前記リンク速度調整機構は、前記予熱部に配置され、かつ、前記第１のリンク駆動機構よりも前記予熱部と前記延伸部との境界に近い位置に配置される、請求項１に記載の延伸装置。
前記一対のリンク装置は、第１リンク装置および第２リンク装置とから成り、
前記第１リンク装置および前記第２リンク装置のそれぞれは、前記第１のリンク駆動機構、前記第２のリンク駆動機構、および前記リンク速度調整機構を有し、
前記リンク速度調整機構は、
前記複数のリンクに係合されるスプロケットと、
前記スプロケットを駆動するモータと、
を有し、
前記モータは、前記第１リンク装置における前記複数のリンクの進行速度、および前記第２リンク装置における前記複数のリンクの進行速度が揃うように、前記スプロケットを回転させる、請求項１に記載の延伸装置。
前記モータは、前記第１リンク装置が有する第１モータ、および前記第２リンク装置が有する第２モータを含み、
前記リンク速度調整機構は、
前記第１リンク装置におけるリンクの進行速度を計測する第１センサと、
前記第２リンク装置におけるリンクの進行速度を計測する第２センサと、
を含み、
前記第１モータおよび前記第２モータのそれぞれは、互いに独立して回転数を設定することができる、請求項３に記載の延伸装置。
前記第１センサおよび前記第２センサのそれぞれは、前記第１モータおよび前記第２モータのそれぞれの回転速度を制御する制御回路に接続され、
前記第１モータおよび前記第２モータのそれぞれは、前記第１センサの計測データと前記第２センサの計測データとの差に基づいて、前記差を小さくするように制御される、請求項４に記載の延伸装置。