JP5760368B2 - テンター装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムの製造工程においてフィルムを搬送するのに用いられるテンター装置に関する。

フィルムの製造工程において、製造途中のフィルムを加熱処理する際にフィルムを所定の幅になるように把持しながら長手方向に搬送するためにテンター装置が用いられている。テンター装置は、左右一対のテンターレールと、各テンターレールに沿って移動する、所定の間隔でフィルム保持部材を備えた左右一対のテンターチェーンとを有する。

この種のテンター装置の一例が特許文献１に開示されている。以下、特許文献１に開示されたテンター装置について、その一方の側のテンターレールおよびテンターチェーンの断面図である図１１を参照して説明する。図１１に示すように、テンターレール１４０は、互いに間隔をあけて配置された支持壁１４１と、支持壁１４１の間に回転自在に支持されたチェーン支持ローラ１４２とを有しており、テンターチェーン１５０は支持壁１４１の間に配置されて、チェーン支持ローラ１４２上に支持されている。

テンターチェーン１５０は、一対の内プレート１５１ａ、１５１ｂを有する内リンクと、一対の外プレート１５４ａ、１５４ｂを有する外リンクとを、連結ピン１５５によって交互に連結して構成される。内リンクはさらに、ブシュ（不図示）を介して連結ピン１５５が挿通されるローラ１５３ａ、１５３ｂを有している。これらローラ１５３ａ、１５３ｂは連結ピン１５５の軸方向に配置され、それぞれ連結ピン１５５に対して独立して回転することができる。

このテンターチェーン１５０は、外プレート１５４ａ、１５４ｂの対向方向を上下方向とした姿勢で使用され、従って、使用時には下側の外プレート１５４ｂがチェーン支持ローラ１４２上に支持される。

使用時に上側に位置する外プレート１５４ａは、クランク状に屈曲して横方向に延びており、その先端部には、複数の突き刺しピン１６５を有するピンプレート１６４が取り付けられている。フィルムＦは、その縁部が突き刺しピン１６５で突き刺されて保持され、この状態でテンターチェーン１５０を移動させることによってフィルムＦが搬送される。

フィルムＦは加熱処理されると体積収縮が生じる。加えて、フィルムＦはテンターレールの拡縮機能を利用して、加熱処理時に幅方向に延伸や収縮（応力緩和）されることがある。その結果、テンターチェーン１５０には横方向（図示矢印Ａ方向）への張力が作用し、テンターチェーン１５０は傾いた状態でフィルムＦの搬送方向に移動する。テンターチェーン１５０が傾くと、上側のローラ１５３ａは内側の支持壁１４１と接触し、下側のローラ１５３ｂは外側の支持壁１４１と接触する。その状態でテンターチェーン１５０が移動することによってローラ１５３ａ、１５３ｂは互いに逆方向に回転することができるので、テンターチェーン１５０が傾いてもローラの回転は妨げられない。

特開２００１−１４６３４４号公報

上述したテンター装置では、テンターチェーンのローラを上下二段としているが、ローラを上下二段としても、把持するフィルムの張力を受けて、テンターチェーンが傾くことに変わりはない。テンターチェーンが傾いた状態では、ローラは局部的に支持壁と接触するので、ローラには高い接触圧力が作用し、ローラとそれを支える軸の間に偏荷重が働き、ローラが回転し難くなる。そのため、ローラが回転することによって、ローラおよびそれを支持する部材は局部的に大きな力が作用した状態で摺動する。結果的に、ローラおよびそれを支持する部材はローラの摺動により次第に摩耗し、この摩耗による金属粉が発生する。さらには、支持ローラとテンターチェーンの接触面においても、テンターチェーンが傾くことにより、支持ローラへ局部的に高い接触圧力が作用するため、磨耗により金属粉が発生する。金属粉は、テンターチェーンを長期間にわたって動作させ続けると、テンターチェーンを構成する部品間に蓄積され、ローラの回転能力およびテンターチェーンの動作を妨げることがある。また、処理中のフィルムに金属粉が付着すると、フィルムの品質が低下し、好ましくない。

テンターチェーンを構成する部品間の摩擦を低減するために潤滑油を用いることが考えられる。しかし、例えばポリイミドフィルムの加熱処理工程においては最高温度が２００〜６００℃に達することがあり、このような高温環境下では潤滑油が蒸発してしまうことに加え、蒸発した潤滑油がポリイミドフィルムに付着してポリイミドフィルムの品質低下を引き起こすこともあるため、潤滑油を使用するのは難しい。

本発明の目的は、テンターチェーンが傾きにくい構造で偏荷重が発生せず、ローラが機能することで摺動摩擦抵抗を低減し、摩耗による金属粉を生じにくいテンター装置を提供することである。また本発明の他の目的は、潤滑油を用いることなく運転することが可能であり、高温環境下での使用に適したテンター装置を提供することである。

上記目的を達成するため本発明のテンター装置は、互いに平行に配置された一対のガイド板と、駆動スプロケットおよび従動スプロケットに噛み合って前記ガイド板に沿って移動するテンターチェーンとが、フィルムの搬送路の両側のそれぞれに配置されたテンター装置であって、
前記テンターチェーンは、
交互に連結された複数の内リンクおよび複数の外リンクと、
前記フィルムの縁部を把持するフィルム保持機構と、
前記フィルムの搬送面に平行かつ前記ガイド板の長手方向と直角な方向に延び、前記フィルム保持機構が固定されている部材と同じ部材に直接または間接的に固定された軸部材と、
前記テンターチェーンを前記一対のガイド板の上面で移動可能に支持させるための、前記一対のガイド板のそれぞれの上面に位置するように前記軸部材の両端部に前記軸部材を中心に回転自在に支持された回転体と、
前記一対のガイド板の間に同軸上で回転自在に支持された、前記一対のガイド板のいずれか一方に接する第２の転がり軸受、並びに前記駆動スプロケットおよび従動スプロケットに噛み合う、直径が前記第２の転がり軸受の直径よりも小さいローラと、
を有する。

本発明のテンター装置において、テンターチェーンは複数の第２軸受を有することができ、その場合、複数の第２軸受の少なくとも一つが転がり軸受であってもよいし、少なくとも一つが滑り軸受であってもよい。また、テンター装置を高温での使用に特に適合させるためには、第２軸受は固体潤滑剤で潤滑されることが好ましい。固体潤滑剤で潤滑される第２軸受を使用することにより、潤滑油を用いることなくテンター装置を運転することができ、高温環境下での使用に適したテンター装置を提供することができる。

本発明によれば、テンターチェーンを移動可能に支持するための回転体をテンターチェーンが有しており、その回転体を支持する軸部材を支持する部材がフィルム保持機構を支持する部材と同じである構成とすることで、フィルム保持機構が把持するフィルムの張力がテンターチェーンに作用してもテンターチェーンを傾きにくくすることができる。さらに、第２軸受は、テンターチェーンとガイド部材との間のローラの役割を果たし、テンターチェーンの移動中にテンターチェーンを構成する部品がガイド部材と擦れるのを防止できる。

その結果、回転体によるテンターチェーンの姿勢安定化機能と、回転体および第２軸受によるローラとしての機能との相乗効果により、テンターチェーンを構成する各部品の動作、およびテンターチェーンの摺動摩擦が大幅に低減し、長手方向への移動そのものがスムーズとなる。結果的に、各部品の摩耗が少なくなることにより、金属粉の発生や摩擦音の発生を低減することができ、テンターチェーンおよびガイド部材の使用期間を延ばすことが可能となる。さらに、金属粉の発生が低減されることにより、フィルムへの金属粉の付着による不良品の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態によるテンター装置の平面図である。 図１に示すローラーチェーンのＩＩ部を拡大した図である。 図２に示すローラーチェーンをピンプレート側から見た側面図であり、一部の外プレートを断面で示している。 図２に示すローラーチェーンのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２に示すローラーチェーンのＶ−Ｖ線断面図である。 本発明の他の実施形態によるテンター装置を、テンターチェーンの長手方向に隣接する外プレートの間で切断した断面図である。 本発明のさらに他の形態によるテンター装置の、図４と同様の断面図である。 図７に示すテンター装置の一変形例の、図４と同様の断面図である。 本発明のさらに他の形態によるテンター装置の、テンターチェーンの一部を拡大した平面図である。 本発明のさらに他の形態によるテンター装置の、軽量化された軸部材を示す図である。 従来のテンター装置のテンターレールおよびテンターチェーンの、テンターチェーンの移動方向に垂直な面での断面図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１を参照すると、フィルムＦの製造工程で用いられ、特にフィルムＦの加熱処理においてフィルムＦをその縁部（幅方向両端部）を把持した状態で搬送する、本発明の一実施形態によるテンター装置１が示されている。

テンター装置１は、フィルムＦの搬送路の両側に配置された一対のテンターチェーン５と、各テンターチェーン５の移動をガイドする一対のテンターレール４とを有する。各テンターチェーン５は、無端となるように構成されて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合っている。テンターレール４は、フィルムＦの搬送方向に沿って延び、互いに平行に配置された一対のガイド板４１を有し、テンターチェーン５は、そのガイド板４１の間を通ることができる。

各テンターチェーン５は、詳しくは後述するように、複数のフィルム保持機構を有しており、フィルムＦの両縁部は、各テンターチェーン５に設けられたフィルム保持機構によって把持される。フィルムＦの両縁部が把持された状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５がテンターレール４に沿って移動し、これによってフィルムＦが搬送される。

図１に示したテンター装置１では、フィルムＦをその幅が一定の状態で搬送するように一対のテンターレール４が平行に配置されている。しかし、テンターレール４をその間隔がフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くなるように、または狭くなるように配置することもできる。テンターレール４の間隔をフィルムＦの搬送方向下流に向かうに従って広くすることによって、フィルムＦを横方向に延伸することができ、また、この逆にテンターレール４の間隔を次第に狭くすることによって、フィルムＦの応力緩和に対応することができる。また、一対のテンターレール４は、その間隔が一定の部分、次第に広くなる部分、および次第に狭くなる部分のうち２つ以上を適宜組み合わせて配置することもできる。

次に、テンターチェーン５について、図２〜５を参照して詳細に説明する。

テンターチェーン５は、複数の内リンクと複数の外リンクとを交互に連結して無端としたローラーチェーンである。内リンクは、対向配置された一対の内プレート５１ａ、５１ｂと、これらを連結する２つのブシュ５２と、内プレート５１ａ、５１ｂの間で各ブシュ５２の外周に固定された２つの第２軸受７３とを有する。第２軸受７３と内プレートとの間にワッシャを入れても良い。内プレート５１ａ、５１ｂは長手方向を有するように形成された部材であり、２つのブシュ５２はその長手方向に間隔をあけて配置されている。第２軸受７３は、フィルムＦの幅方向において一対のガイド板４１の間でガイド板４１に隣接して位置し、かつ、ガイド板４１と接触することができるように、第２軸受７３の直径は、一対のガイド板４１の間隔よりも小さく、かつ内プレート５１ａおよび／または５１ｂの幅よりも大きい。

外リンクは、内リンクの外側に対向配置された一対の外プレート５４ａ、５４ｂと、外プレート５４ａ、５４ｂを内リンクと連結するために内プレート５１ａ、５１ｂおよびブシュ５２を貫通する２つの連結ピン５５とを有する。外プレート５４ａ、５４ｂも長手方向を有するように形成された部材であり、隣り合う２つの内リンクを連結できる長さを有している。本形態では連結ピン５５はネジ付きピンであり、ワッシャ５６およびナット５７によって、連結ピン５５が外プレート５４ａ、５４ｂから抜けないように保持されている。

一対の外プレート５４ａ、５４ｂのうち上側に位置する一方の外プレート５４ａには、アタッチプレート６３が固定されている。アタッチプレート６３は、外プレート５４ａの長手方向と直角な幅方向においてテンターチェーン５の一方の側に延びるように、外プレート５４ａの片面に取り付けられている。アタッチプレート６３の先端には、フィルムＦを保持するための複数の突き刺しピン６５が突設されたピンプレート６４が固定されている。ピンプレート６３およびピン６４は、本発明におけるフィルム保持機構を構成する。アタッチプレート６３とピンプレート６４とは一体であってもよい。

アタッチプレート６３は、ピンプレート６４を外プレート５４ａの幅方向の一方の側に位置させることができれば任意の形状とすることができる。本形態では、アタッチプレート６３は、図４に示すように、ピンプレート６４が取り付けられる先端部が外プレート５４ａ、５４ｂの対向方向において両者の間に位置して外プレート５４ａ、５４ｂと平行に延びるクランク状の断面形状を有して形成されている。

アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａには、軸部材６０が、その軸方向が外プレート５４ａの幅方向と平行となる向き、言い換えればフィルムＦの搬送面に平行で、かつ、テンターレール４の長手方向と直角な方向に延びる向きで固定されている。軸部材６０は、両端部が他の部位に比べて小径とされた段付きの部材であり、その小径の部位に、回転体として、軸部材６０のラジアル荷重を受ける第１軸受６１が、軸部材６０を中心に回転自在に配置されている。また、軸部材６１は、例えば図１０に示すように、切削等によって部分的に除去されて軽量化されていることが好ましい。

軸部材６０の両端部に取り付けられた第１軸受６１は、これらが一対のガイド板４１の上面に支持されることができるように、２つの第１軸受６１の間隔が、ガイド部材４１の間隔とほぼ等しく設計されている。第１軸受６１は、例えばＣワッシャ６２によって、軸部材６０に対する軸方向の位置が固定されている。

第１軸受６１および第２軸受７３としては、ラジアル荷重を受けるものであれば、転がり軸受および滑り軸受など任意の軸受を用いることができる。本形態では、図４および５に示すように、転がり軸受を用いている。転がり軸受は、外輪、内輪、および外輪と内輪との間に配された複数の転動体（玉）と、転動体を円周方向に離間するスペーサとを有している。

第１軸受６１においては、内輪が軸部材６０に固定され、外輪が軸部材６０に対して回転する。これにより、テンターチェーン５は、第１軸受６１によって、テンターチェーン５の長手方向に移動可能にテンターレール４上に支持される。一方、第２軸受７３においては、内輪がブシュ５２に固定され、外輪がブシュ５２に対して回転する。これにより、後述するようにテンターチェーン５の移動中にテンターチェーン５がフィルムＦによって内側に引っ張られてガイド板４１の側面に当接した場合は、第２軸受７３がガイド板４１との間でのローラの役割を果たし、長手方向にスムーズに回転しながら移動するように構成される。

以上説明したテンターチェーン５を構成する各部品は、通常のテンターチェーンと同様、ステンレス鋼などで作ることができる。

テンターチェーン５は、連結ピン５５の軸方向を鉛直方向に向け、アタッチプレート６３が固定された外プレート５４ａを上側とした姿勢で使用される。そして各テンターチェーン５は、ピンプレート６４が外向きとなるように無端状とされて、駆動スプロケット２および従動スプロケット３に噛み合わせられる。また、各テンターチェーン５は、テンターレール４が設置された領域では、第１軸受６１によってガイド板４１の上面に支持されており、第２軸受７３はガイド板４１の間に位置している。

上記のように一対のテンターチェーン５を設置することにより、一対のテンターチェーン５の互いに向き合った領域では、ピンプレート６４が互いに内側を向いている。テンターチェーン５の間隔を、フィルムＦの幅に合わせて適宜設定すれば、対向するピンプレート６４の突き刺しピン６５でフィルムＦを突き刺すことにより、フィルムＦの両縁部を把持することができる。

フィルムＦの両縁部を把持した状態で駆動スプロケット２を駆動すると、テンターチェーン５が移動し、これによってフィルムＦが搬送される。また、アタッチプレート６３の長さや折り曲げ角度を調整することにより、フィルムＦの把持面の高さを制御することができる。

テンターチェーン５は、第１軸受６１がガイド板４１上を回転することによって移動する。内リンクおよび外リンクはガイド板４１の間に位置しており、これによってテンターチェーン５の横方向の位置が規制されるので、テンターチェーン５はテンターレール４に沿って移動する。ガイド板４１の上面は、第１軸受６１と接して第１軸受６１の回転を阻害しない構造であれば良く、第１軸受６１に対して摩擦が小さいことが好ましい。そのためには、ガイド板４１の上面は、平坦もしくは平滑であることが好ましい。また、ガイド板４１の上面は、第１軸受６１との摩擦を小さくする表面加工が施されていてもよい。

テンター装置１は、テンターレール４の拡縮機能を利用し、フィルムＦの延伸処理などに用いることができる。このように、フィルムＦの幅方向に張力をかける処理にテンター装置１が用いられる場合、フィルムＦを把持するピンプレート６４は、図４に矢印Ａで示方向に引っ張られる。このフィルムＦによる引張り力により、テンターチェーン５には、そのテンターチェーン５を対となるもう一方のテンターチェーン５側に傾かせるモーメントが作用する。

以下、テンターチェーン５に作用するモーメントについて、図１１に示した従来のテンターチェーンと比較して説明する。ただし、以下の説明では、外リンクと内リンクとの連結部からピンプレートまでの構造および形状の違いによる影響を排除するため、上側の外プレートが平板であり、その平板の外プレートにフィルムＦの引張り力が作用するものとして考える。

この場合、フィルムＦの引張りによってテンターチェーンに生じるモーメントの大きさは、鉛直方向における、テンターチェーンのテンターレールによって支持されている面から上側の外プレートまでの距離に依存し、この距離が大きいほどモーメントが大きくなる。つまり、この距離が大きいほど、より小さな力でテンターチェーンは傾く。

図１１に示したテンターチェーン１５０では、下側の外プレート１５４ｂとチェーン支持ローラ１４２との接触面が、テンターレール１４０への支持面ＢＳ１となる。支持面ＢＳ１は、一対の内プレート１５１ａ、１５１ｂを有する内リンクを上側の外プレート１５４ａとともに挟む下側の外プレート１５４ｂの下面と一致しており、支持面ＢＳ１から上側の外プレート１５４ａまでの距離Ｄ１は、外プレート１５４ａ、１５４ｂ間の距離よりも大きい。

一方、図４に示すように、本形態のテンターチェーン５では、第１軸受６１とガイド板４１との接触面が、テンターレール４０への支持面ＢＳ２となる。支持面ＢＳ２は、上側の外プレート５４ａに固定された軸部材６０に支持された第１軸受６１の外周面と接する面であり、支持面ＢＳ２から上側の外プレート５４ａまでの距離Ｄ２は、支持面軸部材６０の外径および第１軸受６１の外径にもよるが、通常の設計の範囲では、図１１に示す距離Ｄ１よりも格段に小さくすることができる。

よって、本形態のテンターチェーン５によれば、フィルムＦの引張り力によるモーメントを従来と比較して極めて小さくすることができ、その結果、フィルムＦの張力によるテンターチェーン５の傾きを抑制することができる。テンターチェーン５の傾きが抑制されることによって、テンターチェーン５を構成する各部品は、無理な力が局部的に作用することなくスムーズに動作するので、各部品の摩擦による金属粉や摩擦音が発生しにくくなり、フィルム上への金属粉の付着が防止できるので、安定した品質のフィルムＦを製造することができる。さらに、テンターチェーン５は回転体を使用しているため摺動摩擦抵抗が小さく、動作させるために必要なエネルギーが小さくて済むため、省エネルギー化も達成できる。回転体は固体潤滑剤による潤滑を行っているため、潤滑油を用いることなくテンター装置１を運転することが可能となる。

前述したように本形態では、各外リンクに２つの第１軸受６１が、外プレート５４ａの幅方向に間隔をあけて配置されている。この第１軸受６１の配置は、フィルムＦの張力によるテンターチェーン５の傾きに効果的に対抗し得る配置であり、これによって、テンターチェーン５の姿勢をより安定させることができる。また、各外リンクが２つの第１軸受６１を有することによって、既存のテンターレール４０の設備をそのまま利用することができるので、図１１に示したテンター装置を本形態のテンター装置に置き換える場合の設備変更コストを低減することができる。

また、第１軸受６１は、外プレート５４ａに固定された軸部材６０に取り付けられており、これによって、テンターチェーン５の重心は支持面ＢＳ２よりも下方に位置している。このことも、テンターチェーン５の姿勢の安定化に貢献している。

一方、第２軸受７３は、テンターチェーン５の移動中にテンターチェーン５が傾いたりフィルムＦの幅方向に引っ張られたりしたときにガイド板４１の側面と接触することによって、ガイド板４１との間に生じる摩擦を低減する。その結果、摩擦による金属粉や摩擦音がさらに抑制され、テンターチェーン５の移動に必要なエネルギーをより少なくすることができる。

特に、本形態では第１軸受６１および第２軸受７３として転がり軸受を用いており、これによって、テンターチェーン５を、より小さな駆動力で、よりスムーズに移動させることができる。

上記のように、テンターチェーン５は、第１軸受６１および第２軸受７３を用いることで摩擦による金属粉が発生しにくくなるが、全く発生しないわけではない。転がり軸受を用いていたとしても、テンター装置１の長期間の運転により多少の金属粉は発生する。この金属粉が転がり軸受の外輪と内輪との間の空隙部に入り、それが長期間の運転の間に蓄積されると、転がり軸受の動作に支障を来すことになるかもしれない。さらには、長期間の運転により、軸受の外輪と内輪との間の空隙部で発生する固体潤滑剤が外部に飛散するのを防止する必要がある。そこで、転がり軸受は、外輪と内輪との間の空隙部に金属粉が入りにくくなるように、あるいは空隙部で発生する固体潤滑剤が外部に飛散しないように、この空隙部を覆う蓋（シールド）を有することが好ましい。さらに、転がり軸受が蓋を有する場合、転がり軸受は、蓋の外側の空間が内輪と外輪との間の空隙部と直線的に連通しないようにするラビリンス構造を有していることが好ましい。また、転がり軸受を軸部材６０に取り付ける際に、シールドの外側とＣワッシャ６２の間に新たに別のワッシャ等を用いても良い。

さらに本形態では、従来と異なり、ピンプレート６４を外プレート５４ａに直接取り付けるのではなく、アタッチプレート６３を介して外プレート５４ａに取り付けている。外リンクおよび内リンクを構成する各プレート５１ａ、５１ｂ、５４ａ、５４ｂは、テンターチェーン５の動作中に駆動スプロケット２から受ける大きな引張荷重に耐え得る十分な機械的強度をもつように設計されており、その結果、板厚もある程度厚くなる。一方、フィルムＦの張力は、駆動スプロケット２から受ける引張荷重と比較すると非常に小さい。

従って、ピンプレート６４を、外プレート５４ａとは別部材のアタッチプレート６３を介して外プレート５４ａに取り付けることで、外プレート５４ａは十分な機械的強度を確保しながらも、アタッチプレート６３は外プレート５４ａよりも薄い板厚で形成することができる。これによりテンターチェーン５の軽量化が達成され、テンターチェーン５をより小さな駆動力で動作させることに貢献している。

このように、アタッチプレート６３を介してピンプレート６４を外プレート５４ａに取り付けることは、テンターチェーン５の軽量化のうえで好ましいものであるが、このことは本発明においては必須ではなく、外プレート５４ａを、ピンプレート６４を固定するのに適した形状（例えばクランク形状）とし、その先端部にピンプレート６４を直接固定してもよい。

本発明によるテンター装置は種々のフィルムの製造に用いることができるが、フィルムの種類の中でも特に好ましいのはポリイミドフィルムである。ポリイミドフィルムの製造工程におけるイミド化処理などの加熱処理では、テンター装置は、例えば２００〜６００℃といった高温の環境下で使用される。前述したように、本形態のテンター装置１は、回転体によりテンターレール上に支持されたテンターチェーン５が極めて傾きにくい構造であるため、潤滑油を用いることなくスムーズに運転することができ、潤滑油が使用できないような高温環境下での使用に適している。

このように、テンター装置１は高温環境下での使用に適しているが、テンター装置１を高温環境下で使用する場合に特に重要なのは第１軸受６１および第２軸受７３である。本形態では第１軸受６１および第２軸受７３として転がり軸受を用いているが、一般的な転がり軸受は、潤滑油またはグリースなどの潤滑剤で潤滑される。高温環境下では潤滑剤が蒸発してしまうため、このような潤滑剤の使用は難しい。

そこで、転がり軸受は、固体潤滑剤で潤滑される構造とすることが望ましい。固体潤滑剤は、例えば、外輪と内輪との間の空隙部に複数の転動体を円周方向に離間させるためのスペーサおよび／または転動体の少なくとも一部に含有させることができる。固体潤滑剤としては、天然または人造の黒鉛材料、窒化ホウ素、二硫化タングステンおよび二硫化モリブデンなど公知の固体潤滑剤を、単独または２種以上組み合わせて使用することができる。このように、固体潤滑剤を用いることにより、高温環境下でも転がり軸受を長期間にわたって好適に使用することができる。

第１軸受６１および第２軸受７３としては、転がり軸受の代わりに滑り軸受を使用することもできる。あるいは、転がり軸受と滑り軸受を併用することによって、第１軸受６１および／または第２軸受７３の少なくとも一部を転がり軸受としたり少なくとも一部を滑り軸受としたりすることもできる。ただし、高温環境下で使用されるテンターチェーン５の第１軸受６１および第２軸受７３に滑り軸受を用いる場合、滑り軸受を２層以上の多層構造とし、その最内層を、固体潤滑剤を含有する層で構成することが好ましい。

さらに、上述した形態では回転体として第１軸受６１を用いた例を示したが、回転体はローラであってもよい。回転体としてローラを用いる場合も、高温環境下での使用を考慮するならば、ローラを多層構造とし、その最内層を、固体潤滑剤を含有する層で構成することが好ましい。また、ローラは、軸部材６０に直接支持されていてもよいし、適宜の軸受を介して支持されていてもよい。

また、上述した形態では、上側の外プレート５４ａに、アタッチプレート６３を介してピンプレート６４を取り付けるとともに、軸部材６０を介して第１軸受６１を支持した構成を示した。しかし、図６に示すように、ピンプレート６４を支持するアタッチプレート６３および回転体である第１軸受６１を支持する軸部材６０は、それぞれ下側に位置する外プレート５４ｂに固定してもよい。テンターチェーンの支持は、ガイド板４１に限らず、平板とすることができる。また、テンターチェーンが所定の搬送路から外れないように、第２軸受７３の側方に適宜のガイド板４３を配置するか、軸部材６０の下方において、第１軸受６１を支持するガイド板４１の間に、第２軸受７３を回転自在に配置するか、またはこれらを組み合わせることができる。図６ではこれらのすべての構成を組み合わせた例を示しているが、テンターチェーンが下側のガイド板４１の間の第２軸受７３を備えていない構成とすることも可能であり、その場合、テンターチェーンは、テンターレールを構成するガイド板４１ではなく平板上に支持させることができる。また、図６において、上側のガイド板４３を配置せず下側のガイド板４１のみでテンターチェーンをガイドする場合は、内リンクの間の第２軸受７３を、通常のテンターチェーンと同様、ローラ（不図示）に置き換えることができる。

また、上述した形態では、テンターチェーン５は内リンクが通常のローラーチェーンと異なり、第２軸受７３を有することを示したが、内リンクは、図７に示すように、第２軸受７３の他にローラ５３を備えていることが好ましい。第２軸受７３およびローラ５３は、内プレート５１ａ、５１ｂを連結するブシュ５２の軸方向に配置され、それぞれが個別に動作できるように、第２軸受７３は、内輪がブシュ５２の外周に固定されて支持され、ローラ５３はブシュ５２の外周に回転自在に支持されている。

前述したように、テンターチェーン５は、駆動スプロケット２および従動スプロケット３（図１参照）と噛み合っており、駆動スプロケット２が回転駆動されることによって動作し、テンターチェーン５は、その動作中、駆動スプロケット２から繰り返し大きなスラスト加重を受ける。よって、図４に示すように内プレート５１ａ、５１ｂの間の距離とほぼ等しい長さの第２軸受７３を用いた場合は、第２軸受７３が駆動スプロケット２と噛み合うことから、第２軸受７３が駆動スプロケット２から繰り返し受けるスラスト荷重の大きさによっては、第２軸受７３の耐用寿命が通常よりも短くなってしまうおそれがある。

そこで、図７に示すように、ローラ５３および第２軸受７３を備えることで、第２軸受７３にはガイド板４１の受けとしてガイド板４１と接触および回転する働きのみを持たせ、ローラ５３に、駆動スプロケット２および従動スプロケット３の受けとしてこれらと噛み合う働きを持たせることができる。これによって、テンターチェーンは、より小さな駆動力での動作、金属摩耗分の発生の低減、および動作中の騒音の低減を達成しながらも、長期にわたる使用に対する十分な耐久性を有することができるようになる。

第２軸受７３の他にローラ５３を有する場合、第２軸受７３をガイド板４１の受けとして確実に機能させるためには、ローラ５３の直径は第２軸受７３の直径よりも小さいことが好ましい。こうすることにより、テンターチェーンがガイド板４１に接近する方向に引っ張られたときに、ローラ５３のガイド板４１への接触を防止することができる。

第２軸受７３およびローラ５３の相互の位置関係は任意であり、図７に示すように第２軸受７３がローラ５３の上方に配置されていてもよいし、その逆に第２軸受７３がローラ５３の下方に配置されていてもよい。ただし、第２軸受７３がガイド板４１と接触したときに第２軸受７３がガイド板４１から受ける力を小さくできるという観点からは、第２軸受７３は、図７に示すようにローラ５３の上方に配置されることが好ましい。また、図８に示すように、２つの第２軸受７３を上下に間隔をあけて配置し、その２つの第２軸受７３の間にローラ５３を配置することもできる。

テンター装置の好ましい形態においては、多数の軸受が使用される可能性がある。特に、テンター装置がフィルムＦを把持しながら搬送する距離が長くなればなるほど、テンターチェーンの長さが長くなり、結果的に、膨大な数の軸受が使用される。膨大な数の軸受の使用は、メンテナンス作業の煩雑化を招く。また、本形態では各外リンクが軸部材６０を有し、さらに各軸部材６０が２つずつ軸受６１を備えているが、テンターチェーン５がバランスよく支持され、フィルムＦの搬送に支障がなくフィルムＦの製造に問題が生じなければ、すべての外リンクが軸部材６０を有している必要はなく、また、各軸部材６０が備える軸受６１は１つで良い場合がある。

そこで、例えば図１０に示すように、テンターチェーンの移動用の軸受６１を、各軸部材６０に対してそれぞれ１つずつ備えた構成とすることもできる。軸受６１を軸部材６０のどちらの端に配置するかは任意であり、すべての軸受６１をピンプレート６４側に配置したり、すべての軸受６１をピンプレート６４と反対側に配置したり、一部の軸受６１をピンプレート６４側に配置するとともに残りをその反対側に配置し、これらが適宜順番で並ぶように配置することができる。テンターチェーンの動作中にテンターチェーンに作用する力を考慮すると、テンターチェーンの安定した動作のためには、図１０に示すように、複数の軸受６１が、テンターチェーンの移動方向において、ピンプレート６４側とその反対側に交互に配置されるようにすることが好ましい。

あるいは、図には示さないが、２つの軸受６１を備えた軸部材６０と１つの軸受６１のみを備えた軸部材６０とを適宜配置で組み合わせたり、複数の外リンクのうち一部の外リンクのみに軸部材６０を取り付けることもできる。一部の外リンクに軸部材６０を取り付けた場合であっても、各軸部材６０がどのような配置で１つまたは２つの軸受６１を備えているか、および、軸部材６０がどの内リンクに取り付けられているかは任意である。

上述したように、テンターチェーン５全体における軸部材６０および軸受６１の配置は、テンターチェーン５がバランスよく支持され、フィルムＦの搬送に支障がなくフィルムＦの製造に問題が生じないような配置であれば任意である。

また、第２軸受７３は、すべてのブシュ５２にではなく一部のブシュ５２のみに取り付けることもできる。この場合、テンターチェーン全体として多数あるブシュ５２のうちどのブシュ５２に第２軸受７３を取り付けるかは任意である。また、第２軸受７３が取り付けられていないブシュ５２にはローラ５３のみが取り付けられる。

以上のように使用する軸受の数を削減することによって、テンターチェーンのメンテナンス作業を軽減できる。また、使用する軸受の数を少なくすることによって、テンターチェーンの軽量化が達成されるためテンター装置をより小さい駆動力で駆動できるようになるとともに、テンターチェーンを安価に提供できる。

また、上述した形態では、フィルムＦの保持機構として突き刺しピン方式の保持機構を示したが、その代わりに、フィルムＦの縁部を掴むことによって把持するクリップ方式またはチャック方式の保持機構とすることもできる。

１ テンター装置
２ 駆動スプロケット
３ 従動スプロケット
４ テンターレール
５ テンターチェーン
５１ａ、５１ｂ 内プレート
５２ ブシュ
５３ ローラ
５４ａ、５４ｂ 外プレート
５５ 連結ピン
６０ 軸部材
６１ 第１軸受
６３ アタッチプレート
６４ ピンプレート
６５ 突き刺しピン
７３ 第２軸受

Claims (11)

1. 互いに平行に配置された一対のガイド板と、駆動スプロケットおよび従動スプロケットに噛み合って前記ガイド板に沿って移動するテンターチェーンとが、フィルムの搬送路の両側のそれぞれに配置されたテンター装置であって、
   前記テンターチェーンは、
   交互に連結された複数の内リンクおよび複数の外リンクと、
   前記フィルムの縁部を把持するフィルム保持機構と、
   前記フィルムの搬送面に平行かつ前記ガイド板の長手方向と直角な方向に延び、前記フィルム保持機構が固定されている部材と同じ部材に直接または間接的に固定された軸部材と、
   前記テンターチェーンを前記一対のガイド板の上面で移動可能に支持させるための、前記一対のガイド板のそれぞれの上面に位置するように前記軸部材の両端部に前記軸部材を中心に回転自在に支持された回転体と、
   前記一対のガイド板の間に同軸上で回転自在に支持された、前記一対のガイド板のいずれか一方に接する第２の転がり軸受、並びに前記駆動スプロケットおよび従動スプロケットに噛み合う、直径が前記第２の転がり軸受の直径よりも小さいローラと、
   を有するテンター装置。
2. 前記内リンクは、対向配置された一対の内プレートと、前記一対の内プレートを連結するブシュと、を有し、前記第２の転がり軸受およびローラは前記ブシュの外周に支持されている請求項１に記載のテンター装置。
3. 前記テンターチェーンは複数の前記第２の転がり軸受を有する請求項１または２に記載のテンター装置。
4. 前記第２の転がり軸受は固体潤滑剤により潤滑される軸受である請求項３に記載のテンター装置。
5. 複数の前記回転体を有し、複数の前記回転体の少なくとも一つが第１の転がり軸受である請求項１から４のいずれか１項に記載のテンター装置。
6. 複数の前記第１の転がり軸受を有する請求項５に記載のテンター装置。
7. 前記第１の転がり軸受は固体潤滑剤により潤滑される軸受である請求項５または６に記載のテンター装置。
8. 前記軸部材および前記フィルム保持機構は、前記外リンクを構成する部品の一つである外プレートに固定されている請求項１から７のいずれか１項に記載のテンター装置。
9. 前記フィルム保持機構は、アタッチプレートを介して前記外プレートに取り付けられている請求項８に記載のテンター装置。
10. 前記アタッチプレートの板厚は、前記外プレートの板厚よりも薄い請求項９に記載のテンター装置。
11. 前記フィルム保持機構は、ピンプレートと、前記ピンプレートに設けられた複数の突き刺しピンとを有し、複数の前記突き刺しピンをフィルムに突き刺すことによってフィルムが把持される請求項１から１０のいずれか１項に記載のテンター装置。

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