JP7078589B2

JP7078589B2 - テンター装置

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Publication number: JP7078589B2
Application number: JP2019186192A
Authority: JP
Inventors: 敦士田中
Original assignee: ヒラノ技研工業株式会社
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2039-10-09
Also published as: JP2021059101A

Description

本発明は、フィルムを左右対称に幅方向に延伸させるテンター装置に関するものである。

フィルムを左右対称に延伸させるためにテンター装置が使用されている。しかし、左右一対のテンターチェーンの間にフィルムを拡布状態で張設し、走行させていると、一方のテンターチェーンが延びたり摩耗すると、左右対称の位置にあるクリップやピンの位置がずれて、フィルムを左右対称に延伸できなくなる。

そこで従来より、左右対称のクリップやピンの位置が左右対称になるように、左右一対の従動スプロケットの位置を調整できるテンター装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許第５２３０５２３号公報

しかし、上記テンター装置において、左右一対の従動スプロケットの位置を調整する方法は複雑であるという問題点があった。

そこで本発明は上記問題点に鑑みて、フィルムを支持する左右対称の支持部材の位置が左右対称の位置になるように制御できるテンター装置を提供する。

本発明は、左右一対のテンターチェーンの間に、左右一対の支持部材でフィルムを支持して左右対称に延伸させるテンター装置において、左側の前記支持部材を有した左側の前記テンターチェーンは、左側の駆動スプロケットと従動スプロケットの間に掛け渡され、右側の前記支持部材を有した右側の前記テンターチェーンは、右側の駆動スプロケットと従動スプロケットの間に掛け渡され、左右一対の前記駆動スプロケットは、回動自在に、かつ、前後方向に移動できないように固定され、左側の前記従動スプロケットは、回動自在に、かつ、左エアーシリンダによって前後方向に移動可能に取り付けられ、左側の前記テンターチェーンの延び縮みの長さに対応した左側の前記従動スプロケットの前後方向の移動距離を測定する磁歪式直線変位センサーよりなる左センサが設けられ、右側の前記従動スプロケットは、回動自在に、かつ、右エアーシリンダによって前後方向に移動可能に取り付けられ、右側の前記テンターチェーンの延び縮みの長さに対応した右側の前記従動スプロケットの前後方向の移動距離を測定する磁歪式直線変位センサーよりなる右センサが設けられ、左右一対の前記支持部材の位置を左右対称に位置させる制御部を有し、前記制御部は、左電空レギュレータを用いて前記左エアーシリンダを制御し、かつ、右電空レギュレータを用いて前記右エアーシリンダを制御し、（１）前記左センサが検出した左側の前記従動スプロケットの位置が、基準位置範囲内のときは、左側の前記従動スプロケットを前記左エアーシリンダによって基準圧力で押圧し、（２）前記右センサが検出した右側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲内のときは、右側の前記従動スプロケットを前記右エアーシリンダによって前記基準圧力で押圧し、（３）左側の前記テンターチェーンが縮んで前記左センサが検出した左側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、左側の前記従動スプロケットを前記左エアーシリンダによって押圧する圧力を前記基準圧力より高い最大圧力とし、（４）右側の前記テンターチェーンが縮んで前記右センサが検出した右側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、右側の前記従動スプロケットを前記右エアーシリンダによって押圧する圧力を前記最大圧力とし、（５）左側の前記テンターチェーンが延びて前記左センサが検出した左側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、左側の前記従動スプロケットを前記左エアーシリンダによって押圧する圧力を前記基準圧力より低い最小圧力とし、（６）右側の前記テンターチェーンが延びて前記右センサが検出した右側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、右側の前記従動スプロケットを前記右エアーシリンダによって押圧する圧力を前記最小圧力とする、テンター装置である。

本発明によれば、左右一対のテンターチェーンの延びた長さがそれぞれ基準長さ範囲内に収まるため、左右一対の支持部材が左右対称の位置にあるため、拡布されたフィルムの左右にずれが生じることがなく、左右対称に延伸できる。

本発明の一実施形態のテンター装置の平面図である。本実施形態のテンター装置の側部から見た要部拡大図である。本実施形態のテンター装置のブロック図である。テンター装置の第１～第３制御方法を示す図である。テンター装置の第４～第６制御方法を示す図である。テンター装置の第７～第９制御方法を示す図である。

以下、本発明の一実施形態のテンター装置１０について図１～図６に基づいて説明する。本実施形態のテンター装置１０は、例えば、光学系フィルム、二次電池系フィルム、又は、太陽電池系フィルムなどの熱可塑性樹脂のフィルムＦを左右対称に延伸して熱処理するものである。なお、本明細書において、「前後方向」とは、テンター装置１０におけるフィルムＦの搬入口側から搬出口側に向かう走行方向を意味し、「左右方向」とはフィルムＦの幅方向を意味する。

（１）テンター装置１０
テンター装置１０について図１及び図２に基づいて説明する。テンター装置１０は、フィルムＦを左右対称に延伸するものであり、左右一対のテンターチェーン１２，１４を有している。左テンターチェーン１２は、左従動スプロケット１６と左駆動スプロケット１８に掛け渡された無端チェーンであり、右テンターチェーン１４は、右従動スプロケット２０と右駆動スプロケット２２との間に掛け渡された無端チェーンである。左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０は、フィルムＦの搬入口側に配され、左駆動スプロケット１８と右駆動スプロケット２２はフィルムＦの搬出口側に配されている。

このテンター装置１０は、クリップテンター装置であり、左右一対のテンターチェーン１２，１４には、所定間隔毎にクリップ６０がそれぞれ設けられ、各クリップ６０は、フィルムＦの左右両側部（両耳部）を挟持しながら、左右一対のテンターレール２４，２６に沿って移動する。この場合にフィルムＦを左右対称に延伸するために、左右一対のクリップ６０，６０は、左右対称の位置を移動する。

左テンターレール２４と右テンターレール２６はテンター台２８の上に設置されている。搬出口側にある左駆動スプロケット１８と右駆動スプロケット２２は、前後方向に移動しないようにテンター台２８の上に固定されている。左駆動スプロケット１８は左モータ５２によって回転し、右駆動スプロケット２２は右モータ５４によって回転する。

左右一対のテンターチェーン１２，１４の間隔は、搬入口から搬出口に向かって拡がるように設置され、この拡がりによってフィルムＦを左右対称に延伸させる。

テンター装置１０によって搬送されるフィルムＦを加熱処理するための熱処理室３０が、テンター装置１０の経路上に設けられている。この熱処理室３０内部を左右一対のテンターチェーン１２，１４が走行し、フィルムＦの走行路の上下に不図示のノズルが配され、フィルムＦに対し熱風を噴射して熱処理して左右対称に拡げる。

（２）左従動スプロケット１６、右従動スプロケット２０
左従動スプロケット１６、右従動スプロケット２０について図１と図２を参照して説明する。

左テンターチェーン１２を移動させるための左従動スプロケット１６は、左スライド部３２の上に回動自在に取り付けられている。この左スライド部３２は、テンター台２８に設けられたレール６２に沿って前後方向に移動自在に配され、左エアーシリンダ３４によって前側（搬入口側）に押圧されている。この左エアーシリンダ３４の押圧力によって、左テンターチェーン１２は、一定の張力を保持して、左駆動スプロケット１８と掛け渡されている。左エアーシリンダ３４の押圧力は、左電空レギュレータ５６によって調整される。

右テンターチェーン１４を移動させるための右従動スプロケット２０は、右スライド部３６の上に回動自在に取り付けられている。この右スライド部３６は、テンター台２８に設けられたレール６２に沿って前後方向に移動自在に配され、右エアーシリンダ３８によって前側（搬入口側）に押圧されている。この右エアーシリンダ３８によって、右テンターチェーン１４は、一定の張力を保持して、右駆動スプロケット２２と掛け渡されている。右エアーシリンダ３８の押圧力は、右電空レギュレータ５８によって調整される。

左従動スプロケット１６には、磁歪式直線変位センサよりなる左センサ４０が設けられている。磁歪式直線変位センサーとは、磁歪効果（ウィーデマン効果）を利用して磁歪棒の周囲にある検出用マグネットの位置を検出するセンサである。テンター台２８に設けられたセンサ本体４４から磁歪棒４６が水平に突出し、左スライド部３２の底面から検出用マグネット４８が突出している。そして、左テンターチェーン１２が熱処理室３０の熱などによって延びると、左従動スプロケット１６が取り付けられた左スライド部３２の検出用マグネット４８が、磁歪棒４６の周囲を直線状に移動し、左テンターチェーン１２の延びた長さを測定できる。

また、右テンターチェーン１４側にも同様に、磁歪式直線変位センサよりなる右センサ４２が設けられ、右テンターチェーン１４の延びた長さを測定できる。

（３）テンター装置１０の電気的構成
テンター装置１０の電気的構成について図３のブロック図を参照して説明する。

コンピュータよりなる制御部５０には、左駆動スプロケット１８及び右駆動スプロケット２２を駆動させる左モータ５２、右モータ５４が接続されている。また、制御部５０には、左エアーシリンダ３４を動作させる左電空レギュレータ５６、右エアーシリンダ３８を動作させる右電空レギュレータ５８、左センサ４０、右センサ４２が接続されている。

（４）テンター装置１０の動作状態
テンター装置１０の動作状態について説明する。熱処理室３０内部のノズルから熱風を吹き出し、熱処理室３０内部を１５０℃～１９０℃に設定する。左右一対のテンターチェーン１２，１４の間に、左右一対のクリップ６０，６０によってフィルムＦを左右対称に拡布し、左モータ５２と右モータ５４によって左駆動スプロケット１８と右駆動スプロケット２２を駆動し、フィルムＦを３０～６０ｍ／分で前後方向に走行させる。これによって、フィルムＦが熱処理されて幅方向に左右対称に延伸し、目的のフィルムＦが製造できる。

しかし、製造を行なっていると、熱処理室３０の熱などによって左テンターチェーン１２又は右テンターチェーン１４の長さが延びたり摩耗すると、左右一対のクリップ６０，６０の位置が左右対称の位置からずれてくる。左右対称の位置からずれてくるとフィルムＦが、左右対称に延伸されず不良品となる。そこで、制御部５０は、左センサ４０と右センサ４２の検出結果に基づいて左右一対のクリップ６０，６０の位置が左右対称の位置になるように、次の第１制御方法から第９制御方法の中の一つの制御方法を所定時間毎（例えば、１秒毎）に行う。これら第１制御方法から第９制御方法について図４～図６の各段を参照して説明する。

なお、図４～図６の各段の左側が左従動スプロケット１６の位置と、左エアーシリンダ３４の押圧力を示し、中央部分は右従動スプロケット２０の位置と右エアーシリンダ３８の押圧力を示し、右側の図面は左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置関係を示したものであり、黒矢印は、フィルムＦの搬入方向を示している。

また、「基準位置」とは、左右一対のクリップ６０，６０が搬入口から搬出口において全て左右対称の位置にある左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置をいい（図４～図６では「Ｎｏｒ」で表示する）、「基準位置範囲」とは、その位置を多少誤差を含めて許容できる範囲という。

（５）第１制御方法
第１制御方法について図４の上段の図面を参照して説明する。第１制御方法は、テンター装置１０の基本の制御方法となるものである。

この制御方法が実行される条件は、左センサ４０が検出した左従動スプロケット１６の位置は、基準位置範囲内にあり、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、準位置範囲内にあるとする。この場合、左テンターチェーン１２と右テンターチェーン１４は伸びや摩耗が無く、左右一対のクリップ６０，６０は、搬入口から搬出口において全て左右対称の位置にある。

このときには、左エアーシリンダ３４の押圧力は基準押圧力（図４～図６では「Ｎｏｒ」で表示する）で押圧し、右エアーシリンダ３８の圧力は基準押圧力で押圧する。

これによって、左右一対のクリップ６０，６０が左右対称の位置にあり、フィルムＦを左右対称に延伸できる。

（６）第２制御方法
次に、第２制御方法について図４の中段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、基準位置範囲内にあり、左センサ４０が検出した左従動スプロケット１６の位置は、左テンターチェーン１２が縮み、基準位置範囲よりも搬出口側に移動した位置（以下、「短距離位置」といい、図４～図６では「Ｍｉｎ」で表示する）にあるとする。

このときには、右エアーシリンダ３８は、基準押圧力で右従動スプロケット２０を押圧する。一方、左エアーシリンダ３４は、基準押圧力よりも高い押圧力（以下、「高押圧力」といい、図４～図６では「Ｍａｘ」で表示する）で左従動スプロケット１６を押圧する。これによって縮んでいる左テンターチェーン１２を引っ張る力が強まり、左テンターチェーン１２が延びる。

これによって、左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置が基準位置範囲内になり、左右一対のクリップ６０，６０が左右対称の位置になり、フィルムＦを左右対称に延伸できる。

（７）第３制御方法
次に、第３制御方法について図４の下段に基づいて説明する。

この制御方法が実行される条件は、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、基準位置範囲内にあり、左従動スプロケット１６の位置は、左テンターチェーン１２が延びて、基準位置範囲よりも搬入口側に移動した位置（以下、「長距離位置」といい、図４～図６では「Ｍａｘ」で表示する）にあるとする。

このときには、右エアーシリンダ３８は、基準押圧力で右従動スプロケット２０を押圧する。一方、左エアーシリンダ３４は、基準押圧力よりも低い押圧力（以下、「低押圧力」といい、図４～図６では「Ｍｉｎ」で表示する）で左従動スプロケット１６を押圧する。左テンターチェーン１２が延びている状態であるため、それを押している左エアーシリンダ３４の押圧力を下げるので延びている状態が解消して縮み、基準位置範囲内に左従動スプロケット１６の位置が移動する。

これによって、左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置が基準位置範囲内になり、左右一対のクリップ６０，６０は、左右対称の位置になり、フィルムＦを左右対称に延伸できる。

（８）第４制御方法
次に、第４制御方法について図５の上段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、左センサ４０が検出した左従動スプロケット１６の位置は、基準位置範囲内にあり、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、右テンターチェーン１４が延びることにより、長距離位置にあるとする。

このときには、左エアーシリンダ３４は、基準押圧力で左従動スプロケット１６を押圧する。一方、右エアーシリンダ３８は、低押圧力で右従動スプロケット２０を押圧する。右テンターチェーン１４が延びている状態であるため、それを押している右テンターチェーン１４の押圧力を下げるので延びている状態が解消して縮み、基準位置範囲内に右従動スプロケット２０の位置が移動する。

（９）第５制御方法
次に、第５制御方法について図５の中段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、右テンターチェーン１４が延びることにより長距離位置にあり、左センサ４０が検出した左従動スプロケット１６の位置は、左テンターチェーン１２が縮むことにより短距離位置にあるとする。

このときには、右エアーシリンダ３８が、低押圧力で右従動スプロケット２０を押圧して、右テンターチェーン１４を縮ませる。一方、左エアーシリンダ３４が、高押圧力で左従動スプロケット１６を押圧して、左テンターチェーン１２を延ばす。

（１０）第６制御方法
第６制御方法について図５の下段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、左センサ４０と右センサ４２が検出した左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置は、左テンターチェーン１２と右テンターチェーン１４が両方共に延び、長距離位置にあるとする。

このときには、左エアーシリンダ３４と右エアーシリンダ３８の押圧力を低押圧力にして、左テンターチェーン１２と右テンターチェーン１４を縮ませて、左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０を基準位置範囲内に移動させる。

（１１）第７制御方法
次に、第７制御方法について図６の上段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、右テンターチェーン１４が縮むことにより短距離位置にあり、左センサ４０が検出した左従動スプロケット１６の位置は、基準位置範囲内にあるとする。

このときには、右エアーシリンダ３８が、高押圧力で右従動スプロケット２０を押圧し、右テンターチェーン１４を延ばして右従動スプロケット２０の位置を基準位置範囲内に移動させる。一方、左エアーシリンダ３４は、基準押圧力で左従動スプロケット１６を押圧する。

これによって、左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置が基準位置範囲内になり、左右一対のクリップ６０，６０は左右対称となる。

（１２）第８制御方法
次に、第８制御方法について図６の中段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、左センサ４０と右センサ４２が検出した左従動スプロケット１６と右従動スプロケット２０の位置は、左テンターチェーン１２と右テンターチェーン１４が両方共に縮み、低距離位置にあるとする。

このときには、左エアーシリンダ３４と右エアーシリンダ３８の押圧力を高押圧力とし、左テンターチェーン１２と右テンターチェーン１４を延ばす。

（１３）第９制御方法
次に、第９制御方法について図６の下段を参照して説明する。

この制御方法が実行される条件は、右センサ４２が検出した右従動スプロケット２０の位置は、右テンターチェーン１４が縮むことにより短距離位置にあり、左センサ４０が検出した左従動スプロケット１６の位置は、左テンターチェーン１２が延びることにより長距離位置にあるとする。

このときに、右エアーシリンダ３８が、高押圧力で右従動スプロケット２０を押圧して右テンターチェーン１４を延ばす。一方、左エアーシリンダ３４が、低押圧力で左従動スプロケット１６を押圧し、左テンターチェーン１２を縮ませる。

（１４）効果
本実施形態によれば、左テンターチェーン１２が延びたり縮んだりしても、左従動スプロケット１６の位置を基準位置範囲内に簡単に移動させることができる。また、右テンターチェーン１４が延びたり縮んだりしても、右従動スプロケット２０の位置を基準位置範囲内に簡単に移動させることができる。これによって、左右一対のクリップ６０，６０を常に左右対称の位置とすることができ、フィルムＦを左右対称に延伸することができる。

（１５）変更例
上記実施形態では、クリップテンター装置で説明したが、これに代えてピンでフィルムＦを固定するピンテンター装置であってもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Ｆ・・・フィルム、１０・・・テンター装置、１２・・・左テンターチェーン、１４・・・右テンターチェーン、１６・・・左従動スプロケット、１８・・・左駆動スプロケット、２０・・・右従動スプロケット、２２・・・右駆動スプロケット、２４・・・左テンターレール、２６・・・右テンターレール、２８・・・テンター台、３０・・・熱処理室、３２・・・左スライド部、３４・・・左エアーシリンダ、３６・・・右スライド部、３８・・・右エアーシリンダ、４０・・・左センサ、４２・・・右センサ、４４・・・センサ本体、４６・・・磁歪棒、４８・・・検出用マグネット、５０・・・制御部、５２・・・左モータ、５４・・・右モータ、５６・・・左電空レギュレータ、５８・・・右電空レギュレータ、６０・・・クリップ、６２・・・レール

Claims

左右一対のテンターチェーンの間に、左右一対の支持部材でフィルムを支持して左右対称に延伸させるテンター装置において、
左側の前記支持部材を有した左側の前記テンターチェーンは、左側の駆動スプロケットと従動スプロケットの間に掛け渡され、
右側の前記支持部材を有した右側の前記テンターチェーンは、右側の駆動スプロケットと従動スプロケットの間に掛け渡され、
左右一対の前記駆動スプロケットは、回動自在に、かつ、前後方向に移動できないように固定され、
左側の前記従動スプロケットは、回動自在に、かつ、左エアーシリンダによって前後方向に移動可能に取り付けられ、
左側の前記テンターチェーンの延び縮みの長さに対応した左側の前記従動スプロケットの前後方向の移動距離を測定する磁歪式直線変位センサーよりなる左センサが設けられ、
右側の前記従動スプロケットは、回動自在に、かつ、右エアーシリンダによって前後方向に移動可能に取り付けられ、
右側の前記テンターチェーンの延び縮みの長さに対応した右側の前記従動スプロケットの前後方向の移動距離を測定する磁歪式直線変位センサーよりなる右センサが設けられ、
左右一対の前記支持部材の位置を左右対称に位置させる制御部を有し、
前記制御部は、
左電空レギュレータを用いて前記左エアーシリンダを制御し、かつ、右電空レギュレータを用いて前記右エアーシリンダを制御し、
（１）前記左センサが検出した左側の前記従動スプロケットの位置が、基準位置範囲内のときは、左側の前記従動スプロケットを前記左エアーシリンダによって基準圧力で押圧し、
（２）前記右センサが検出した右側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲内のときは、右側の前記従動スプロケットを前記右エアーシリンダによって前記基準圧力で押圧し、
（３）左側の前記テンターチェーンが縮んで前記左センサが検出した左側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、左側の前記従動スプロケットを前記左エアーシリンダによって押圧する圧力を前記基準圧力より高い最大圧力とし、
（４）右側の前記テンターチェーンが縮んで前記右センサが検出した右側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、右側の前記従動スプロケットを前記右エアーシリンダによって押圧する圧力を前記最大圧力とし、
（５）左側の前記テンターチェーンが延びて前記左センサが検出した左側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、左側の前記従動スプロケットを前記左エアーシリンダによって押圧する圧力を前記基準圧力より低い最小圧力とし、
（６）右側の前記テンターチェーンが延びて前記右センサが検出した右側の前記従動スプロケットの位置が、前記基準位置範囲外のときは、右側の前記従動スプロケットを前記右エアーシリンダによって押圧する圧力を前記最小圧力とする、
テンター装置。
前記フィルムが、光学系フィルム、二次電池系フィルム、又は、太陽電池系フィルムである、
請求項１に記載のテンター装置。
前記フィルムが、位相差フィルムであり、
前記位相差フィルムを幅方向に延伸させることにより、所定のレターデーション及び光軸方向に製造する、
請求項１に記載のテンター装置。
前記支持部材は、クリップ、又は、ピンである、
請求項１に記載のテンター装置。