JP5448413B2 - フィルムオーバーフィード装置およびフィルム延伸機 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムオーバーフィード装置及びフィルム延伸機に関する。

例えば、特許文献１に記載されているように、フィルムの両側をクリップで把持して搬送しながら、両側のクリップ間の距離を広げることで、フィルムを幅方向に引き延ばすフィルム延伸機が公知である。
特開２００５−１０４０８１号公報

特許文献１に開示されたフィルム延伸機において、フィルムを把持する従来のクリップは、フィルムの載置面に対して先端が当接可能に揺動するフラッパを有し、フィルムの張力がフラッパを載置面に押圧する方向に作用するように、フラッパの載置面に対する当接角度が設定される。

ところで、単純にフィルムを幅方向に延伸すると、フィルムには、その搬送方向に収縮しようとする力が働くので、フィルムには、その搬送方向にも引っ張り応力が作用する。フィルムには、応力が作用することで、分子配列が変化して、偏光特性などが付与されるが、搬送方向の応力は、フィルムに望まざる特性を付与してしまう結果となる。

そこで本発明者らは、クリップの把持形状を波形に形成し、フィルムを波状に把持することで、フィルムを搬送方向に過剰に供給し、延伸時にフィルムの中央を搬送方向に自由に収縮させる延伸機を試作した。

即ち前記した特許文献１に開示されたクリップでは、フィルム載置面とフラッパは、平板状であるが、これを改造し、フィルム載置面とフラッパの双方を波形形状にした。
即ち本発明者らは、フィルム載置面とフラッパの双方を波形形状とし、フィルムを搬送方向に過剰に引出し、前記した波形部分によってフィルムの搬送方向に余裕をもたせた。そして波形部分によってフィルムの搬送方向に余裕をもたせた状態で、フィルムを幅方向に延伸し、前記した搬送方向の収縮を波形の余剰長部分で吸収させることとした。

しかしながら、特許文献１に記載されているようなフラッパ方式のクリップを変形し、新規に把持形状を波形にすると、フィルムをフラッパで把持する際、平坦なフィルムに当接したフラッパと下歯（フィルム載置面の波形）とを咬合させる過程で上流側からフィルムを引き込む必要がある。このとき、フラッパおよび下歯とフィルムとの間には大きな摩擦力が作用するため、相当に大きな力でフラッパを回動させなければ、クリップでフィルムを把持することができないという問題がある。

また、フラッパの先端が波形の頂点に載置したフィルムに当接してから、フィルムを波形の底に押し込んでフィルムを上下方向に完全に把持するまでに、正弦と余弦との関係に従い、フラッパの先端がフィルムの中央に向かって水平方向にも移動することになる。このため、フラッパとフィルムとの間の摩擦力が、フィルムを不規則に中央方向にひだ寄せするようなしわを発生させたり、フィルムを損傷させる原因にもなる。

フィルムとクリップとの間に摩擦力を発生させないようにするには、クリップの咬合力によってフィルムを上流側から引き込むのではなく、クリップの把持形状に合わせて波打つようにフィルムをオーバーフィードすればよい。そこで、本発明は、フィルム延伸機のフィルム把持形状に合わせて、フィルムをオーバーフィードできるオーバーフィード装置、および、フィルムを無理なく波状に把持できるフィルム延伸機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明によるフィルムオーバーフィード装置は、フィルムの表裏両側に対向して配置され、前記フィルムの搬送方向に移動しながら前記フィルムを挟み込む波状把持部材を有し、前記波状把持部材は、前記フィルムの搬送方向に配列され、前記フィルムの幅方向に延伸するように前記フィルムに向かって互い違いに突出する過給突起を備えるものとする。
そして前記波状把持部材は、咬合時に前記過給突起の側面部が互いに当接せず、前記過給突起の側面部に前記フィルムの厚みより大きな隙間を残すように咬合する
また前記波状把持部材は、咬合時に互いに当接せず、前記フィルムの厚みよりも十分に大きな隙間を残すように咬合することが望ましい。

この構成によれば、波状把持部材でフィルムを挟み込むことで過給突起がフィルムを上流側から引き込んで波打たせる。これによって、フィルムを略フィルム延伸機が把持する形状にして供給できるので、フィルム延伸機が無理なくフィルムを波状に把持できる。

また、本発明のフィルムオーバーフィード装置において、前記波状把持部材は、前記フィルムの搬送面に直交する平面内を周回する環状の無端部材に等間隔で複数保持されていてもよい。

複数の波状把持部材を、フィルムを一定間隔で表裏から挟み込むように規則正しく周回させられる。

また、本発明のフィルムオーバーフィード装置において、前記波状把持部材は、前記フィルムを徐々に挟み込み、挟み込んだフィルムを一定時間把持して搬送した後に解放してもよい。

この構成によれば、波状把持部材がゆっくりとフィルムを挟み込むことでフィルムを上流側から無理なく引き込んで波打たせることができる。また、フィルムを把持している間にフィルム延伸機にフィルムの両側端を無理なく把持させることができる。

また、本発明のフィルムオーバーフィード装置において、前記波状把持部材は、咬合時に、前記フィルムの厚みより大きな隙間を形成してもよい。

この構成によれば、フィルムの中央部に過剰な圧力を加えてキズを付けたり、供給過多によりフィルムに皺を形成することがない。

また、本発明によるフィルム延伸機は、フィルムの表裏両側に対向して配置され、前記フィルムの搬送方向に移動しながら前記フィルムを挟み込む波状把持部材を有し、前記波状把持部材は、前記フィルムの搬送方向に配列され、前記フィルムの幅方向に延伸するように前記フィルムに向かって互い違いに突出する過給突起を備えることを特徴とするフィルムオーバーフィード装置と、前記オーバーフィード装置の前記波状把持部材と等しい速度で前記フィルムの両側をそれぞれ周回し、前記フィルムの側端を把持する複数のクリップを有し、前記クリップは、前記波状把持部材の過給突起と対応する波形に咬合して前記フィルムを把持する歯部を備え、前記波状把持部材に挟み込まれているときに前記フィルムの側端を把持することが望ましい。

この構成によれば、波状把持部材で波打たせたフィルムを把持形状が波形のクリップで把持するので、クリップがフィルムを無理なく把持でき、フィルムにしわやキズができない。

波状把持部材でフィルムを挟み込むことでフィルムを上流側から引き込んで波打たせるので、フィルム延伸機が無理なくフィルムを波状に把持できる。

これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の１つの実施形態のフィルム延伸機１を示す。フィルム延伸機１は、フィルムＦの両側端を把持するクリップ２が等間隔で設けられたテンタチェイン３と、テンタチェイン３に把持されたフィルムＦを熱風によって加熱する加熱炉４とを有し、フィルムＦを把持するテンタチェイン３の間隔を広げることでフィルムＦを幅方向に延伸するものである。また、フィルム延伸機１は、フィルムＦの表裏でそれぞれ、フィルムＦの搬送方向に平行で、フィルムＦの搬送面（水平面）に垂直な平面内をそれぞれ周回する２対のフィーダチェイン（無端部材）５と、フィーダチェイン５にクリップ２と等しい間隔で保持され、フィルムＦを表裏から挟み込む波状把持部材６ａ（および６ｂ）とを備えるフィルムオーバーフィード装置７を有する。

図２に、フィルムＦを保持している状態のクリップ２と、波状把持部材６との詳細を示す。クリップ２は、テンタチェイン３のコマに等間隔に取り付けられたベース８に固定され、フィルムＦ側に開放した概略コの字型をなすフレーム９と、フレーム９の上辺先端に揺動可能に枢支されたフラッパ１０とを有する。フラッパ１０は、先端に、フレーム９の下辺先端に設けた下歯部１１と咬合する上歯部１２が設けられている。また、フラッパ１０は、フレームの上方に延伸するアーム部１３がクリップガイド１４に案内されて揺動するようになっている。クリップ２は、フラッパ１０の揺動によって、下歯部１１と上歯部１２とでフィルムＦの側端を把持または解放する。

図３に示すように、クリップ２の下歯部１１と上歯部１２とは、フィルムＦの搬送方向に所定ピッチで周期的に上下する波形に咬合するようになっている。

図２並びに図４および図５に示すように、波状把持部材６ａ，６ｂは、上下のフィーダチェイン５のコマにそれぞれ等間隔に固定されている。また、図３に示すように、波状把持部材６ａ，６ｂには、フィルムＦの搬送方向にクリップ２の下歯部１１および上歯部１２の波形の周期と同じピッチで互い違いに、フィルムＦの幅方向（搬送方向と直角）に延伸するようにフィルムＦに向かって突出する過給突起１５が形成されている。波状把持部材６ａ，６ｂは、上下のフィーダチェイン５がフィーダガイド１６，１７によって接近させられることで咬合するようになっている。

ただし、波状把持部材６ａ，６ｂは、過給突起１５を受け入れ合うように再接近したときにも、互いに当接せず、フィルムＦの厚みよりも十分に大きな隙間を残すように咬合する。これにより、フィルムＦの中央部に過剰な圧縮応力を作用させて傷つけることがないようにしている

テンタチェイン３とフィーダチェイン５とは、同じ周速で周回するようになっており、図３に示すように、クリップ２と波状把持部材６ａ，６ｂとは、両者がフィルムを把持する時点で、フィルムＦの搬送方向に同じ位置になるように、等しい間隔で配設されている。また、波状把持部材６ａ，６ｂの過給突起１５は、それぞれ、クリップの下歯部１１および上歯部１２の波形の頂点と対応して同じ数だけ設けられている。

以上の構成からなるフィルム延伸機１は、クリップ２がフィルムＦを把持する前に、先ず、フィルムオーバーフィード装置７の波状把持部材６ａ，６ｂが徐々にフィルムＦを上下両面から挟み込んでゆく。クリップ２は、フィルムオーバーフィード装置７が波状把持部材６ａ，６ｂを再接近させてフィルムＦを挟み込んで搬送している間に、フィルムＦの両側端を把持するようになっている。

先ず、最初に、フィルムＦは、フィルムオーバーフィード装置７の波状把持部材６ａ，６ｂに挟み込まれ、過給突起１５が互い違いに上下から圧接されるので、各過給突起１５を頂点とする波形を形成する。このとき、フィルムＦは、波打つ分だけ余分に長さが必要になるので、フィルムーバーフィード装置７は、フィーダチェイン５の搬送速度（例えば１５ｍ／ｓｅｃ）よりも速い速度（例えば１．２倍の１８ｍ／ｓｅｃ）で上流側からフィルムＦを引き込むことになる。

フィルムオーバーフィード装置７が上流側からフィルムＦを引き込む際、フィルムＦが過給突起１５を擦過することになるため、過給突起１５は、フィルムＦとの摩擦が小さくなるような材質で形成することが望ましい。また、過給突起１５をそれぞれ独立して回転可能なローラにしてもよい。

また、波状把持部材６ａ，６ｂの間に挟み込んだフィルムＦの長さが、クリップ２の下歯部１１および上歯部１２の咬合形状の長さと完全に一致することが理想的であるが、フィルムＦがクリップ２の把持形状よりも過剰に供給されていると、クリップ２によってフィルムＦにひだを形成してしまう畏れがある。本実施形態では、波状把持部材６ａ，６ｂの間に挟み込んだフィルムＦの長さが、クリップ２の把持形状の長さよりも僅かに短くなるように調整されており、クリップ２は、フィルムＦを把持する際に、フィルムＦをさらに上流側から引き込む。しかしながら、クリップ２がフィルムＦを引き込む長さはごく僅かであるため、クリップガイド１４に過剰な力が加わったり、フィルムＦを傷つけることはない。

フィルム延伸機１は、フィルムーバーフィード装置７の波状把持部材６ａ，６ｂがフィルムＦを解放した後も、クリップ２でフィルムＦを波打たせて把持して搬送する。フィルム延伸機１は、加熱炉４内でテンタチェイン３の間隔を広げることで、フィルムＦを幅方向に延伸する。

フィルム延伸機１は、各クリップ２がフィルムＦを波打たせて把持するので、加熱炉４の中でフィルムＦを幅方向に（例えば１，２倍に）延伸したとき、フィルムＦの中央の有効部分を縦方向（搬送方向）に自由に収縮させることができ、縦方向に引っ張り応力が発生しない。これによって、フィルムＦの配向軸（分子鎖の向き）を幅方向に効率よく揃えることができる。なお、クリップ２で把持されるフィルムＦの両側端近傍は、縦方向に応力が作用するので、後工程において切除される。

本発明の実施形態のフィルム延伸機の概略平面図。 図１のクリップと波状把持部材との正面図。 図１のクリップの側面図。 図１のフィーダチェインと波状把持部材との側面図。 図１のフィーダチェインと波状把持部材との部分拡大側面図。

１…フィルム延伸機
２…クリップ
３…テンタチェイン
４…加熱炉
５…フィーダチェイン（無端部材）
６ａ，６ｂ…波状把持部材
７…フィルムオーバーフィード装置
１４…クリップガイド
１５…過給突起
１６，１７…フィーダガイド

Claims (5)

1. フィルムの表裏両側に対向して配置され、前記フィルムの搬送方向に移動しながら前記フィルムを挟み込む波状把持部材を有し、
   前記波状把持部材は、前記フィルムの搬送方向に配列され、前記フィルムの幅方向に延伸するように前記フィルムに向かって互い違いに突出する過給突起を備え、
   前記波状把持部材は、咬合時に前記過給突起の側面部が互いに当接せず、前記過給突起の側面部に前記フィルムの厚みより大きな隙間を残すように咬合する
   ことを特徴とするフィルムオーバーフィード装置。
2. 前記波状把持部材は、咬合時に互いに当接せず、前記フィルムの厚みよりも十分に大きな隙間を残すように咬合することを特徴とする請求項１に記載のフィルムオーバーフィード装置。
3. 前記波状把持部材は、前記フィルムの搬送面に直交する平面内を周回する環状の無端部材に等間隔で複数保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルムオーバーフィード装置。
4. 前記波状把持部材は、前記フィルムを徐々に挟み込み、挟み込んだフィルムを一定時間把持して搬送した後に解放することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルムオーバーフィード装置。
5. フィルムの表裏両側に対向して配置され、前記フィルムの搬送方向に移動しながら前記フィルムを挟み込む波状把持部材を有し、
   前記波状把持部材は、前記フィルムの搬送方向に配列され、前記フィルムの幅方向に延伸するように前記フィルムに向かって互い違いに突出する過給突起を備えることを特徴とするフィルムオーバーフィード装置と、
   前記オーバーフィード装置の前記波状把持部材と等しい速度で前記フィルムの両側をそれぞれ周回し、前記フィルムの側端を把持する複数のクリップを有し、
   前記クリップは、前記波状把持部材の過給突起と対応する波形に咬合して前記フィルムを把持する歯部を備え、前記波状把持部材に挟み込まれているときに前記フィルムの側端を把持することを特徴とするフィルム延伸機。

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