(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイを通して上方に押し出されたチューブ状の樹脂バブルを外周面側から冷却する冷却エアを吹き出すためのリング状の吹出し口と、この吹出し口よりも径方向外方において前記吹出し口から同心円状に拡がって配設されるとともに、外側に向かって階段状に高さが高くなる複数の整流筒とを有する外部冷却装置であって、
前記複数の整流筒のうち、少なくとも最も外側に配設された最外筒の上部における円周方向複数箇所に、この最外筒の上端に前記樹脂バブルが接触したときに前記最外筒の内側から外側に前記冷却エアを通すエア通路を形成したことを特徴とする外部冷却装置。
【請求項２】
前記最外筒の上端に、互いに円周方向に離して複数のローラを取り付け、隣合う前記ローラ間の円周方向空間により前記エア通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の外部冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インフレーション成形法により成形される樹脂バブルを外周面側から空冷する外部冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インフレーション成形法は、溶融樹脂を、リング状の押出通路が形成されたダイを通して押し出してチューブ状の樹脂バブルとし、さらにこの樹脂バブルを内側に吹き込んだエア（膨張用エア）によって膨張させて、所望の径および厚さを有するチューブ状フィルムを成形する方法である。このようなインフレーション成形法を行う成形装置では、膨張過程にある樹脂バブルを外周面側から冷却する外部冷却装置がダイの上方に配設される。
【０００３】
外部冷却装置は、例えば、実公平３−４６９００号公報に開示されているように、ダイの押出通路の外側に配設された吹出し口と、この吹出し口よりも径方向外方に吹出し口から同心円状に拡がって配設された複数の整流筒とを有する。吹出し口からは、樹脂バブルを冷却するための冷却エアが吹き出される。また、整流筒は、外側に向かって階段状に高さが高くなっており、ダイから押し出された樹脂バブルは、上記膨張用エアによって上に行くほど径方向外方に膨張し、各整流筒の上端に沿って移動する。
【０００４】
ここで、吹出し口から吹き出された冷却エアは、樹脂バブルの外周面に沿って上方に流れ、各整流筒の上端と樹脂バブルとの間の隙間を流れて、最終的に最も外側に配設された整流筒（最外筒）の上端と樹脂バブルとの間の隙間から冷却装置の外側に排出される。この間に、冷却エアは樹脂バブルから熱を奪ってこれを冷却する。さらに、樹脂バブルと各整流筒の上端とが近接する部分を流れるときに冷却エアの流速が速くなるため、ここにベンチュリ効果による樹脂バブルの引き付け力が発生する。このため、樹脂バブルは、径方向複数箇所にて各整流筒の上端に引き付けられて安定良く支持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂バブルが外気の影響を受けて振動したり、樹脂バブルの肉厚が変動したりすると、樹脂バブルが各整流筒の上端に接触して、冷却エアの通路を塞いでしまう場合がある。特に、最外筒の近傍では樹脂バブルが外気の影響で大きく振動することが多いため、このような現象が生じ易い。そして、この場合、冷却装置内における樹脂バブルと接触した整流筒よりも内側の圧力が急激に高くなり、樹脂バブルを整流筒の上端から離す力として作用するため、バブルが大きく変動し、その結果バブル切れを起こしてしまうおそれがあるという問題がある。
【０００６】
また、樹脂バブルが折れ曲がって整流筒の上端面と内周面上部とに密着するかたちで整流筒に接触する場合がある。この場合は、たとえバブル切れまでいかなくても、樹脂バブルに大きな傷が残るという問題がある。
なお、これらの現象は、樹脂バブル（フィルム）の成形条件の調整中のために不安定な押出状態となっているときにも起こり易い。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、樹脂バブルが整流筒（特に、最外筒）の上端に接触しても、バブル切れ等を防止できるようにした外部冷却装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】
上記の目的を達成するために、本発明では、ダイを通して上方に押し出されたチューブ状の樹脂バブルを外周面側から冷却する冷却エアを吹き出すためのリング状の吹出し口と、この吹出し口よりも径方向外方において吹出し口から同心円状に拡がって配設されるとともに、外側に向かって階段状に高さが高くなる複数の整流筒とを有する外部冷却装置において、複数の整流筒のうち、少なくとも最も外側に配設された最外筒の上部における円周方向複数箇所に、この最外筒の上端に樹脂バブルが接触したときに最外筒の内側から外側に冷却エアを通すエア通路を形成している。
【０００９】
このような外部冷却装置によれば、最外筒の上端に樹脂バブルが接触しても、エア通路により冷却エアの冷却装置の外側への排出路が確保される。このため、冷却装置の内側の圧力が高くならず、樹脂バブルに変動が生じない。したがって、少なくとも最外筒の上端への接触に伴うバブル切れを確実に防止できる。
【００１０】
なお、最外筒の上端に、互いに円周方向に離して複数のローラを取り付け、隣合うローラ間の円周方向空間によりエア通路を形成するのが望ましい。これによれば、上述のようにバブル切れを確実に防止できるとともに、樹脂バブルがローラに接触したときにはこれを回転させながらスムーズに移動することができるため、樹脂バブルに傷を付きにくくすることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。図４には、本発明に係る外部冷却装置を備えたインフレーション成形装置を示している。このインフレーション成形装置は、インフレーション成形されるための樹脂材料（ポリエチレン等）が投入されるホッパ１と、このホッパ１に繋がり樹脂材料を溶融混練して押し出すスクリュー２ａを備えた押出機２と、押し出し機２から溶融樹脂の供給を受けるスパイラルダイ３とを有して構成される。スパイラルダイ３には、リング状の押出リップ３ａ（図１参照）が形成されており、この押出リップ３ａを通じて溶融樹脂がチューブ状樹脂バブル５０として押し出される。
【００１２】
樹脂バブル５０の内側にはスパイラルダイ３の内部に形成された通路（図示せず）を通じてエアが吹き込まれ、これにより樹脂バブル５０は径方向に膨張変形する。また、ダイ３の上部には、本発明に係るエアリング（外部冷却装置）１０が取り付けられており、上述のように膨張する樹脂バブル５０を外側から空冷する。
【００１３】
ここで、エアリング１０について、図１〜図３を用いて詳しく説明する。エアリング１０は、ダイ３の上面に取り付けられたリング状のエアリップ部材１１を有する。このエアリップ部材１１は、ダイ３の押出リップ３ａの外側近傍にてリング状に連続し、上方に向かって開口するエアリップ（吹出し口）１１ａを有している。このエアリップ部材１１の外部から供給される冷却エアＡは、エアリップ部材１１の内部に形成された通路１１ｂを通じてエアリップ１１ａから上方に向かって吹き出る。
【００１４】
また、第３整流筒１４の外側の第４整流筒１５および第５整流筒１６は、エアリップ部材１１の上面外縁部に取り付けられたリング状の整流筒ベース１８の上面における径方向内側と外側とにそれぞれ取り付けられている。第２〜第５整流筒１３〜１６の上端面および内周面上部には、ここを覆うようにフェルト１９が貼付けられており、樹脂バブル５０がここに接触した場合に滑りが良くなるようにしている。
【００１５】
さらに、最も外側の整流筒である第６整流筒（最外筒）１７は、径方向内方に延びる脚部１７ａの内周を第５整流筒１６の上部外周に当接させて第５整流筒１６に取り付けられている。
【００１６】
そして、第６整流筒１７の上端面には、互いに円周方向に離れて複数のローラ２１が取り付けられている。これらローラ２１はそれぞれ、第６整流筒１７の上端面に固定された支持部材２１によって、この支持部材２１の上部に掛け渡された支持軸２３を介して回転自在に支持されている。なお、図２から分かるように、各ローラ２１の向きは、その回転軸Ｓが第６整流筒１７の中心と各ローラ２１の位置とを結ぶ線Ｒに対して直交する向きである。また、ローラ２１としては、例えば、トックベアリング株式会社製のデルリンベアリング（アセタール樹脂製ベアリング）を用いるのが望ましい。
【００１７】
以上のように構成されたエアリング１０の内側では、図１に鎖線で示すように、ダイ３から押し出されて膨張過程にある樹脂バブル５０が上方に向かって移動する。このとき、樹脂バブル５０の外周面は、各整流筒１２〜１７の上端面に近接して移動する。エアリップ１１ａから吹き出した冷却エアＡは、バブル５０の外周面に沿って上方に流れながらバブル５０から熱を奪ってこれを冷却する。
【００１８】
しかも、冷却エアＡが各整流筒１２〜１７の上端面と樹脂バブル５０の外周面との間の隙間を通過する際には、冷却エアＡの流速が速くなるため、いわゆるベンチュリ効果によって樹脂バブル５０が各整流筒１２〜１７の上端面に引き付けられる。これにより、樹脂バブル５０は、各整流筒１２〜１７が位置する径方向複数箇所（図１中にＢで示した箇所）において安定良く支持されることになる。なお、冷却エアＡは、第６整流筒１７の上端面と樹脂バブル５０との間の隙間（各ローラ２１の転動面上部と樹脂バブル５０との間のローラ上隙間および隣合うローラ２１の間の円周方向空間２５）を通って、エアリング１０の外側に排出される。
【００１９】
ここで、樹脂バブル５０がエアリング１０の周囲に存する外気の影響を受けて振動したり、ダイ３から押し出される樹脂バブル５０の肉厚が変動したりすると、樹脂バブル５０が各ローラ２１の転動面上部に接触し、これらの間に形成されていたローラ上隙間を塞ぐことになるが、円周方向空間（エア通路）２５が開いているため、この円周方向空間２５を通って冷却エアＡがエアリング１０の外側に排出される。このため、第６整流筒１７の上端面に樹脂バブル５０が直接接触し、冷却エアＡの排出路を完全に塞いでしまう従来のものと異なり、エアリング１０内の圧力が高くなって樹脂バブル５０を変動させてしまうようなことはない。従って、このような現象に伴うバブル切れを確実に防止することができる。
【００２０】
しかも、本実施例では、樹脂バブル５０はローラ２１の転動面に接触して、これを回転させながらスムーズに移動することができる。このため、第６整流筒１７の上端面および内周面上部に、折れ曲がって密着するかたちで接触していた従来のものと異なり、樹脂バブル５０に傷が付きにくい。従って、樹脂バブル５０がローラ２１に接触しても、傷のないきれいなチューブ状フィルム５０′を得ることができる。
【００２１】
こうして、所望の径および厚さを有するように成形されたチューブ状フィルム５０′は、図４に示すように、ダイ３の上方において左右に対向するとともに上部ほど間隔が狭まるようハ字状に配設された一対の安定板８、８により挟まれてシート状に畳まれながら、これら安定板８、８の上方に位置する引取用ピンチロール５により上方に引き上げられる。そして、複数のガイドロール６ａ〜６ｄによって案内されながら巻取装置７の巻取軸７ａ上にロール状に巻き取られて保管される。
【００２２】
なお、上記実施例では、第６整流筒（最外筒）１７の上端にのみローラ２１を取り付けた場合について説明したが、同様のローラを第６整流筒１７より内側の整流筒の上端にも取り付けてもよい。また、上記実施例では、整流筒の上端に複数のローラを取り付けることによってエア通路を形成したが、図５に示すように、ローラを用いずに、整流筒１６′の上端に円周方向に連なる凹凸を設けて、各凹部５５によってエア通路を形成するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の外部冷却装置では、少なくとも最外筒の上部における円周方向複数箇所に、この最外筒の上端に樹脂バブルが接触したときに最外筒の内側から外側に冷却エアを通すエア通路を形成している。このため、最外筒の上端に樹脂バブルが接触しても、外部冷却装置の外側に冷却エアを排出するための通路を確保することができる。したがって、少なくとも最外筒の上端に樹脂バブルが接触しても、外部冷却装置の内側の圧力が高くならず、樹脂バブルに変動が生じないので、バブル切れを確実に防止することができる。
【００２４】
なお、最外筒の上端に、互いに円周方向に離して複数のローラを取り付け、隣合うローラとローラの間の円周方向空間によりエア通路を形成すれば、上述のようにバブル切れを確実に防止できるだけでなく、樹脂バブルがローラに接触してもこれを回転させながらスムーズに移動することができる。このため、樹脂バブルに傷が付くことも防止することができ、きれいなチューブ状フィルムを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る外部冷却装置の側面断面図である。
【図２】上記外部冷却装置の平面図である。
【図３】上記外部冷却装置に取り付けられたローラの側面図である。
【図４】上記外部冷却装置を用いたインフレーション成形装置の構成図である。
【図５】上記外部冷却装置の第２実施例を示す部分側面図である。
【符号の説明】
３  スパイラルダイ
１０  エアリング（外部冷却装置）
１１ａ  エアリップ（吹出し口）
１２〜１７  整流筒
２１  ローラ
２５，５５  エア通路
５０  樹脂バブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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