JP4744037B2 - フィルムの延伸装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルムの延伸装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来の二軸延伸フィルムの製造装置の概略構成を示す正面図である。ここで、1は押出機、2は冷却ドラム、3は温水槽、4はパスライン、5はフラット式同時二軸延伸装置、6は熱処理装置である。
【0003】
このようなフィルム製造装置は、熱可塑性高分子材料であるポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどにて形成されたフィルムを製造するために用いられるものである。
【0004】
その製造に際しては、このような熱可塑性高分子材料が、押出機1の内部で溶融された後に、そのダイ7から溶融シートsとして押し出される。この押し出された溶融シートsは、表面温度を0〜25℃程度に温調された冷却ドラム2の表面に密着されて急冷されることで、未延伸フィルムfとなる。この未延伸フィルムfは、20〜80℃に温調された温水槽3に送られ、10分程度の調湿処理が施される。調湿処理後のフィルムfは、水切りロール8にて水切り処理が施された後に、複数のガイドロール9が配置されたパスライン4を経て、同時二軸延伸装置5へ送られる。この同時二軸延伸装置5では、所定の延伸温度でフィルムfに縦方向および横方向に延伸処理が施される。延伸処理後のフィルムfには熱処理装置6によって所定の熱処理が施され、それによって所望の二軸延伸フィルムFが得られる。得られたフィルムFは、巻取機によって図示のようにロール状に巻き取られる。
【0005】
図3は、同時二軸延伸装置5の平面図である。この延伸装置5は、未延伸フィルムfにおける一方の側端部10に対応して設けられた走行式の第1のクリップ列11と、未延伸フィルムfにおける他方の側端部12に対応して設けられた走行式の第2のクリップ列13とを有する。各クリップ列11、13は、それぞれループ構造のチェイン状体により形成されて、水平面方向の無端状の経路に沿って走行するように構成されている。また各クリップ列11、13は、それぞれ多数のクリップ14を有した構成とされている。そして二軸延伸装置5は、各クリップ列11、13のクリップ14によって未延伸フィルムSの側端部10、12をそれぞれクランプした状態で、これらクリップ列11、13が上述の無端状の所定の経路に沿って走行し、この走行時に各クリップ14どうしの間隔が未延伸フィルムfの縦方向および横方向に広がるように構成されることで、この未延伸フィルムfを縦方向および横方向に同時二軸延伸することが可能とされている。
【0006】
チェイン状体によって構成されたクリップ列11、13は、それぞれ複数のスプロケット15に掛けられることによって、このスプロケット15から走行駆動力を受けることができるようにされている。
【0007】
詳細には、両方のクリップ列11、13は、図3に示すように、未延伸フィルムfの横方向、すなわち走行方向と直交する方向に互いに徐々に広がるような経路を走行するように構成され、これによって未延伸フィルムfを横方向に延伸可能である。
【0008】
図4は、未延伸フィルムfを縦方向すなわちその走行方向に延伸するためのクリップ列11、13の構成をスケルトン的に図示したものである。ここで、17はチェイン部で、第1の経路18に沿って走行できるように構成されている。このチェイン部17は、第1の経路18を構成する凹溝状のガイド部にはまり込む複数のピン19と、隣り合うピン19どうしを連結するリンク20とを有する。チェイン部17におけるそれぞれのピン19には、縦長のパンタグラフ機構21の一端部が連結されている。
【0009】
パンタグラフ機構21の他端部にはピン22、23が連結されている。これらのピン22、23は、チェイン部17の走行に連動されて、第1の経路18から一定の距離をおいて設けられた第2の経路24に沿って走行できるように構成されている。詳細には、第2の経路24は第1の経路18と同様に凹溝状のガイド部によって形成されており、ピン22、23はこの第2の経路24を構成する凹溝状のガイド部にはまり込むように構成されている。
【0010】
パンタグラフ機構21を構成する一部のリンク25、26は、ピン22、23の位置を越えて、第2の経路24から突出するように構成されている。そして、その突出部27の先端に、それぞれクリップ14が設けられている。
【0011】
この図4に示す構成によれば、第2の経路24を基準として、第1の経路18がこの第2の経路24に接近して位置するときには、縦長のパンタグラフ機構21が開き、それによって隣り合うクリップ14、14どうしの間隔が開く。これに対し、第1の経路18が上述の場合よりも第2の経路24から遠ざかって位置するときには、パンタグラフ機構21が閉じ、それによって隣り合うクリップ14、14どうしの間隔が詰まる。なお、Dは、クリップ14、14どうしの間隔が開いたときと閉じたときとにおける第1の経路18の位置の差を示す。
【0012】
したがって、各クリップ列11、13が走行している場合において、第1の経路18が第2の経路24から遠ざかってクリップ14、14どうしの間隔が詰まっているときに各クリップによって未延伸フィルムの側端部をクランプし、そのクランプ状態を維持しながら、第1の経路18が第2の経路24に近づく方向に徐々に変位すれば、それにともなってクリップ14、14どうしの間隔が開き、それによってフィルムに縦方向の延伸処理が施されることになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の同時二軸延伸装置5においては、逐次二軸延伸装置などと異なり、縦方向の延伸と横方向の延伸とを同時に行うために、上述のように機械的にきわめて複雑な構成および動作が必要となる。このため、従来の同時二軸延伸装置においては、作動トラブルが発生しやすいという問題点がある。
【0014】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、同時二軸延伸装置における作動トラブルの発生を低減できるようにすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、走行するフィルムの端部をチェイン部に設けられた複数のクリップによりクランプして、これらのクリップにてフィルムをその面方向に引っ張ることで延伸するようにしたフィルムの延伸装置であって、フィルムの延伸のためにチェイン部のクリップを変位させることが可能なリンク機構と、フィルムの走行に対応させてチェイン部によりリンク機構およびクリップを走行させるスプロケットと、リンク機構を掛かり合わせた状態でフィルムの延伸のためにこのリンク機構の走行を案内するガイド手段と、スプロケットの上手側の近傍に設けられて、リンク機構がガイド手段に対する正規の位置から逸脱することでチェイン部が正規の位置から逸脱してスプロケットに正規に噛み合わなくなった異常を検知する逸脱検知手段とを有するようにしたものである。
【0016】
上述のように、フィルムの延伸装置、特に同時二軸延伸装置は、リンク機構やガイド手段などにおいて複雑な構成および動作が必要になることで、作動トラブルが発生しやすい。これを解消するためには、たとえばリニアモータ式の同時二軸延伸装置を導入すればよい。このリニアモータ式の同時二軸延伸装置は、機械的動作がシンプルであるので、作動トラブルの発生を低減できる。しかし、コスト高になるうえに装置が大規模になるため、経済的に好ましくない。
【0017】
代案として、リンク機構の構成部材などの材質を作動トラブルに耐えることができる耐性のあるものに代えることが可能である。しかし、そのような材質は高価であり、しかも本質的に作動トラブルを解消するものでないという欠点がある。
【0018】
これらに対し本発明は、フィルムの延伸装置、特に同時二軸延伸装置の作動トラブルが、リンク機構の強度不足などに起因するのではなく、リンク機構がガイド手段に対する正規の位置から逸脱することに起因することを見出してなされたものであり、このような逸脱の発生を逸脱検知手段によって検知することで、チェイン部が正規の位置から逸脱してスプロケットに正規に噛み合わなくなったことにもとづきチェイン部が致命的な損傷を受ける前に、延伸装置を停止させることができるとともに、ただちにその逸脱状態を解消して元の状態に復旧させることが可能であり、したがって延伸装置における作動トラブルの発生を低減させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のフィルムの延伸装置について、図1を参照しながら、図2〜図4に示したものと同一の部材には同一の参照番号を付して、詳細に説明する。
【0020】
図1において、31はベースプレートであり、ガイド手段としての第1の経路18および第2の経路24は、このベースプレート31に設けられた凹溝によって形成されている。クリップ列11、13における、第1の経路18に沿って走行可能なチェイン部17において、この経路18に入り込み可能なピン19の下端部には、この経路18の凹溝の側壁による案内を受けるためのローラとして機能するベアリング32と、経路18の凹溝の底壁に接するスラスト部材33とが設けられている。チェイン部17は、駆動手段としてのスプロケット15に掛けられている。
【0021】
一端部がチェイン部17のピン19に連結されることでリンク機構を構成するパンタグラフ機構21の他端部には、ベースプレート31に設けられた凹溝によって形成されている第2の経路24に入り込み可能なピン22、23が連結されており、このピン22、23の下端部にも、同様に第2の経路24に収められるベアリング34およびスラスト部材35が設けられている。
【0022】
パンタグラフ機構21における突出部27の先端に設けられたクリップ14は、固定式の第1のクリップ部材36と、ピン37のまわりに旋回する旋回アーム38に取り付けられた第2のクリップ部材39とを有し、アーム38の旋回によって第2のクリップ部材39が第1のクリップ部材36に近づいたり、これから遠ざかったりすることで、クリップ14が開閉するように構成されている。そして、このクリップ14の開状態のときに第1のクリップ部材36に未延伸フィルムfの側端部が沿わされ、その状態でクリップ14が閉動することで、第1のクリップ部材36と第2のクリップ部材39との間に未延伸フィルムfの側端部をクランプすることができるように構成されている。
【0023】
上述のように、第2の経路24を基準として、第1の経路18がこの第2の経路24に近づいたり、この第2の経路24から遠ざかったりするように配置されることで、クリップ14でクランプした未延伸フィルムfを縦方向に延伸可能である。また、第2の経路24と第1の経路18の位置が同様に変化するように配置されることで、未延伸フィルムfを横方向に延伸可能である。
【0024】
図1に示すように、クリップ列11、13が第1および、または第2の経路18、24から逸脱したことを検知可能な逸脱検知手段としてのセンサ40が設けられている。図示のセンサ40は、特に、チェイン部17が第1の経路18から逸脱したことを検知可能なように構成されている。すなわち、チェイン部17が浮き上がってベアリング32やスラスト部材33が第1の経路18の凹溝から抜け出したことを検知可能なように構成されている。
【0025】
このような構成であると、チェイン部17が正規の位置から逸脱したことをセンサ40によって検知できる。すなわち、たとえばセンサ40をスプロケット15の上手側の近傍に設けることによって、このチェイン部17が正規の位置からの逸脱によってスプロケット15に正規に噛み合わなくなった異常を寸前に検知することができる。これにより延伸装置5を非常停止させれば、チェイン部17が致命的な損傷を受ける前に延伸装置5を停止させることができる。このため、短時間のうちに元通りに復旧させることが可能となる。
【0026】
センサ40としては、赤外線式センサなどの公知の任意のものを使用することができる。また、このセンサ40と連動して上記のように延伸装置5の緊急停止装置が作動するように構成することができ、そのための緊急停止装置も任意の構成とすることができる。
【0027】
またセンサ40としては、上記のようにチェイン部17を検知できるもののほかに、たとえばピン22、23やクリップ14が正規の位置から逸脱したことを検知できるものを用いることができる。このようなものであると、クリップ14による未延伸フィルムfのクランプの失敗の発生を未然に防止することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、走行するフィルムの端部をチェイン部に設けられた複数のクリップによりクランプして、これらのクリップにてフィルムをその面方向に引っ張ることで延伸するようにしたフィルムの延伸装置であって、フィルムの延伸のためにチェイン部のクリップを変位させることが可能なリンク機構と、フィルムの走行に対応させてチェイン部によりリンク機構およびクリップを走行させるスプロケットと、リンク機構を掛かり合わせた状態でフィルムの延伸のためにこのリンク機構の走行を案内するガイド手段と、スプロケットの上手側の近傍に設けられて、リンク機構がガイド手段に対する正規の位置から逸脱することでチェイン部が正規の位置から逸脱してスプロケットに正規に噛み合わなくなった異常を検知する逸脱検知手段とを有するようにしたため、チェイン部が正規の位置から逸脱してスプロケットに正規に噛み合わなくなったことにもとづきチェイン部が致命的な損傷を受ける前に、延伸装置を停止させることができるとともに、ただちにその逸脱状態を解消して元の状態に復旧させることが可能であり、したがって延伸装置における作動トラブルの発生を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のフィルムの延伸装置の要部の断面図である。
【図2】従来の二軸延伸フィルムの製造装置の概略構成を示す正面図である。
【図3】図2における同時二軸延伸装置の平面図である。
【図4】図3におけるクリップ列の構成をスケルトン的に示す図である。
【符号の説明】
14 クリップ
15 スプロケット
17 チェイン部
18 第1の経路
19 ピン
21 パンタグラフ機構
22 ピン
23 ピン
24 第2の経路
40 センサ
f 未延伸フィルム
Claims (1)
- 走行するフィルムの端部をチェイン部に設けられた複数のクリップによりクランプして、これらのクリップにてフィルムをその面方向に引っ張ることで延伸するようにしたフィルムの延伸装置であって、フィルムの延伸のためにチェイン部のクリップを変位させることが可能なリンク機構と、フィルムの走行に対応させてチェイン部によりリンク機構およびクリップを走行させるスプロケットと、リンク機構を掛かり合わせた状態でフィルムの延伸のためにこのリンク機構の走行を案内するガイド手段と、スプロケットの上手側の近傍に設けられて、リンク機構がガイド手段に対する正規の位置から逸脱することでチェイン部が正規の位置から逸脱してスプロケットに正規に噛み合わなくなった異常を検知する逸脱検知手段とを有することを特徴とするフィルムの延伸装置。
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